JP2018137656A - 通信装置及び通信端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】自装置の通信範囲内にない通信装置の通信チャネル負荷に合わせて、自装置の輻輳制御を行う。【解決手段】本発明の通信装置は、周辺装置から送信された、周辺装置の通信チャネル負荷に関する情報である周辺装置負荷情報及び第１の輻輳制御情報を受信する受信部１０１と、自装置の通信チャネル負荷に関する情報である自装置負荷情報を取得する通信負荷測定部１０２と、周辺装置負荷情報と自装置負荷情報を比較し、通信チャネル負荷が最大である周辺装置又は自装置を最大負荷装置として特定する制御部１０４、１０５と、自装置負荷情報及び第２の輻輳制御情報を送信する送信部１０１と、を有する。制御部は、自装置が最大負荷装置であると特定した場合には、自装置負荷情報から求めた算出輻輳制御情報を第２の輻輳制御情報とし、周辺装置が最大負荷装置であると特定した場合には、第１の輻輳制御情報を第２の輻輳制御情報とする。【選択図】図１

Description

本発明は、通信装置や通信端末装置に関し、主として車車間又は歩車間の通信に用いるものである。

移動や物流を円滑かつ安全に実現するため、道路交通の安全を図ることは極めて重要である。近年、交通事故等を防止するため、安全運転支援システムの高度化に対する技術開発やルール作りが活発になっている。

通信を用いた安全運転支援システムは一般に、自動車、歩行者、及び道路設備との間で位置情報を含む様々な情報を相互に通信しあうことにより、事故を未然に防いでいる。安全運転支援システムの通信では、各通信装置が同期をとることなく、送信タイミングを自律分散的に制御できるＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance）方式が多く採用されている。

しかしながら、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式では、通信を試みる装置が多数存在する場合、複数の装置が同時に情報を送信することによって情報同士の衝突が生じ、通信の成功率が低下するという問題がある。特に、安全運転支援システムにおいて通信の成功率が低下すると、車両間、歩車間等で密に情報をやり取りすることができず、事故を防止するという目的を達成することは困難となる。そこで、通信装置では従来、通信チャネルの混雑を検知した場合には輻輳制御を行い、情報の送信頻度を低下させるなどして通信チャネルの混雑を緩和させることにより、情報の衝突を防いでいる。

ここで、特許文献１には、安全運転支援システムに使用される通信装置において、自車両及び自車両と通信する他車両の通信チャネルの利用率を取得し、最大となる通信チャネル利用率に基づいて自車両の情報送信周期を算出することで、輻輳を制御する技術が開示されている。

ＷＯ２００９／１０７２９７

しかしながら、特許文献１に記載された技術によれば、通信装置は、自車両の通信チャネル利用率、又は自車両とパケット通信可能な他車両から受信した通信チャネル利用率を用いて輻輳制御を行っており、自車両が他車両のパケット到達範囲の外にいる場合、自車両はこの他車両から通信チャネル利用率の情報を受信することはない。そのため、自車両が高い通信チャネル利用率を有する他車両のパケット到達範囲内になく、高い通信チャネル利用率に関する情報を受信できないが、自車両がこの他車両に対し干渉を与える場合、自車両は高い通信チャネル利用率を有する他車両に合わせた輻輳制御をすることができないため、自車両の送信したパケットが高い通信チャネル利用率を有する他車両が受信しようとするパケットに対し干渉するおそれがある。
また、自車両が高い通信チャネル利用率を有する他車両のパケット到達範囲内にある場合であっても、この他車両と隠れ端末関係にある車両が存在すると、自車両は高い通信チャネル利用率に関する情報を受信できなくなってしまうおそれがある。
さらに、通信装置の個体差により送信電力が微妙に異なり、高い通信チャネル利用率を有する他車両のパケット到達範囲よりも自車両のパケット到達範囲の方が広くなる場合、自車両は高い通信チャネル利用率を有する他車両のパケット到達範囲内にいないため、高い通信チャネル利用率に関する情報を受信できないが、自車両が送信するパケットはこの他車両に到達するため、自車両の通信が干渉を与える。

そこで、本発明の目的は、通信装置のパケット到達範囲を超えて輻輳制御に関する情報を伝達することにより、伝達された情報に基づいて輻輳制御を行うことができる通信装置及び通信端末装置を実現することにある。

上記課題を解決するために、本発明の通信装置（１００）は、
周辺装置から送信された、前記周辺装置の通信チャネル負荷に関する情報である周辺装置負荷情報及び第１の輻輳制御情報を受信する受信部（１０１）と、
自装置の通信チャネル負荷に関する情報である自装置負荷情報を取得する通信負荷測定部（１０２）と、
前記周辺装置負荷情報と前記自装置負荷情報を比較し、通信チャネル負荷が最大である前記周辺装置又は前記自装置を最大負荷装置として特定する制御部（１０４、１０５）と、
前記自装置負荷情報及び第２の輻輳制御情報を送信する送信部（１０１）と、
を有し、
前記制御部は、前記自装置が前記最大負荷装置であると特定した場合には、前記自装置負荷情報から求めた算出輻輳制御情報を前記第２の輻輳制御情報とし、前記周辺装置が前記最大負荷装置であると特定した場合には、前記第１の輻輳制御情報を前記第２の輻輳制御情報とする。

本発明の通信装置によれば、パケット到達範囲を超えて輻輳制御に関する情報を伝達し、伝達された情報に基づいて適切な輻輳制御を行うことができる。

本発明の通信装置の構成を説明するブロック図 本発明の実施形態１における制御部の処理内容を説明するフローチャート 本発明の実施形態１における通信装置間で通信される情報を説明する図 本発明の実施形態２における制御部の処理内容を説明するフローチャート 本発明の実施形態２における通信装置間で通信される情報を説明する図 本発明の実施形態３における通信装置間で通信される情報を説明する図

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、本発明とは、特許請求の範囲に記載された発明を意味するものであり、以下の実施形態に限定されるものではない。また、少なくとも鉤括弧内の語は、特許請求の範囲に記載された語を意味し、同じく以下の実施形態に限定されるものではない。

（各実施形態に共通の構成）
まず、図１を参照して、本発明の通信装置における各実施形態に共通の構成を説明する。本発明の通信装置１００は、送受信部１０１、通信負荷測定部１０２、周辺装置情報格納部１０３、輻輳制御部１０４、データ生成部１０５、及び自装置情報取得部１０６を有する。

通信装置１００は、他の通信装置である「周辺装置」から送信される信号をアンテナＡで受信し、送受信部１０１に入力する。アンテナＡにて受信した受信信号は、安全運転支援システムにおいて一般に送受信される車両又は歩行者の位置、速度及び進行方向の情報など（以下、運転支援情報）に加えて、「周辺装置負荷情報」、及び「第１の輻輳制御情報」を含んでいる。当然のことながら、受信信号はこれらの情報以外の情報を含んでもよい。

ここで、「周辺装置」とは、自装置である本発明の通信装置の通信距離範囲内に存在し、本発明の通信装置と通信可能な通信装置をいう。また、「周辺装置負荷情報」とは、本発明の通信装置に対して信号を送信する周辺装置の通信チャネルの混雑状況を示す情報をいい、例えば、通信チャネル負荷、通信装置密度（通信装置が車載器の場合は車両密度）の情報をいう。通信チャネル負荷とは、自装置が単位時間内に一定レベル以上の電力を受信している割合をいい、通信装置密度とは、自装置が単位時間内に受信する情報を送信した、周辺装置の台数をいう。
さらに、「第１の輻輳制御情報」とは、通信装置が信号を送信するタイミングを制御（輻輳制御）する際のパラメータとなる情報をいい、例えば、送信頻度、送信間隔、通信チャネル負荷、通信装置密度等が挙げられる。

送受信部１０１は、入力された受信信号の電力が所定の電波強度以上の場合には通信チャネルが「ビジー」であると判定し、その情報を通信負荷測定部１０２に入力する。通信負荷測定部１０２は、単位時間内に通信チャネルが「ビジー」であると判断された割合から自装置の通信チャネルの混雑状況を測定し、その測定結果に基づいて生成した「自装置負荷情報」を輻輳制御部１０４及びデータ生成部１０５に出力する。なお、以下に述べる実施形態では、通信負荷測定部１０２が自装置負荷情報を生成しているが、通信負荷測定部１０２は通信チャネルの混雑状況の測定のみを行い、測定結果を受け取ったデータ生成部１０５が測定結果に基づいて自装置負荷情報を生成するように構成してもよい。

ここで、「自装置」とは、本発明の通信装置をいう。
また、「自装置負荷情報」とは、本発明の通信装置の通信チャネルの混雑状況を示す情報をいい、「周辺装置負荷情報」と同様、例えば、通信チャネル負荷、通信装置密度の情報をいう。

送受信部１０１はさらに、受信信号に含まれる運転支援情報、周辺装置負荷情報、及び第１の輻輳制御情報を周辺装置情報格納部１０３に出力する。

周辺装置情報格納部１０３は、送受信部１０１から入力された運転支援情報、周辺装置負荷情報及び第１の輻輳制御情報を記憶する。記憶された情報は、輻輳制御部１０４及びデータ生成部１０５に出力される。

さらに、通信装置１００の自装置情報取得部１０６は、自装置の運転支援情報を輻輳制御部１０４及びデータ生成部１０５に出力する。

輻輳制御部１０４は、通信負荷測定部１０２から入力される自装置負荷情報、周辺装置情報格納部１０３から入力される周辺装置負荷情報及び第１の輻輳制御情報に基づいて、後述する実施形態１〜３の処理を行う。この処理に基づき、輻輳制御部１０４は、データ生成部１０５に対して、送信すべき情報の内容を指示し、パケットを周辺装置に対して送信するタイミングを制御する制御信号を出力する。なお、輻輳制御部１０４及びデータ生成部１０５は、まとめて本発明の「制御部」に相当する。

データ生成部１０５は、輻輳制御部１０４からの制御信号に従い、通信負荷測定部１０２から入力される自装置負荷情報、又は周辺装置情報格納部１０３から入力される第１の輻輳制御情報に基づいて、第２の輻輳制御情報を生成する。そして、データ生成部１０５は、輻輳制御部１０４から出力された制御信号で指示された送信タイミングで、自装置情報取得部１０６から取得した自装置の運転支援情報、通信負荷測定部１０２から取得した自装置負荷情報、及び生成した第２の輻輳制御情報を送受信部１０１に出力する。
ここで、「第２の輻輳制御情報」とは、「第１の輻輳制御情報」と同様、通信装置が信号を送信するタイミングを制御（輻輳制御）する際のパラメータとなる情報であり、例えば、送信頻度、送信間隔、通信チャネル負荷、通信装置密度等が挙げられる。

送受信部１０１は、データ生成部１０５から出力された運転支援情報、自装置負荷情報、及び第２の輻輳制御情報を含むパケットを、周辺装置に対するメッセージとしてアンテナＡを介して送信する。

以上、本発明の各実施形態に共通の通信装置の構成を説明した。次に、本発明の通信装置の各実施形態における制御部の処理を説明する。

（実施形態１）
図２は、実施形態１の制御部の処理内容のフローチャートである。
まず、輻輳制御部１０４は、メッセージ送信タイマが満了したかどうかを判断する（Ｓ１１）。メッセージ送信タイマが満了していると判断したら、輻輳制御部１０４は、通信負荷測定部１０２から自装置の通信チャネル負荷情報（「自装置負荷情報」に対応）を取得する（Ｓ１２）。輻輳制御部１０４はさらに、周辺装置情報格納部１０３に記憶されている周辺装置の通信チャネル負荷情報（「周辺装置負荷情報」に対応）及び第１の送信間隔情報（「第１の輻輳制御情報」に対応）を、周辺装置情報格納部１０３から取得する（Ｓ１３）。

次に、輻輳制御部１０４は、通信負荷測定部１０２から取得した自装置の通信チャネル負荷情報と、周辺装置情報格納部１０３から取得した周辺装置の通信チャネル負荷情報とを比較する。そして、自装置及び周辺装置のうち、通信チャネル負荷が最も高い装置を選択して、最大負荷装置として特定する（Ｓ１４）。
ここで、「最大負荷装置」とは、自装置又は周辺装置のうち、通信チャネルが最も混雑している通信装置をいう。

自装置が最大負荷装置であると判断した場合（Ｓ１５）、輻輳制御部１０４は、通信負荷測定部１０２において測定した自装置の通信チャネル負荷に基づいて送信間隔を求め、自装置のメッセージの送信間隔を決定する。さらに、求めた送信間隔情報（「算出輻輳制御情報」に対応）を、他の周辺装置に送信する第２の送信間隔情報（「第２の輻輳制御情報」）として設定することを指示する制御信号をデータ生成部１０５に出力する（Ｓ１６）。
なお、送信間隔は、通信チャネル負荷を用いた演算によって求める場合の他、予め準備したテーブルから、通信チャネル負荷に対応するものを選択することによっても求めることができる。

一方、周辺装置のいずれかが最大負荷装置であると判断した場合（Ｓ１５）、輻輳制御部１０４は、周辺装置情報格納部１０３から取得した最大負荷装置の第１の送信間隔情報を、そのまま自装置のメッセージの送信間隔として決定する。さらに、その第１の送信間隔情報をコピーして、他の周辺装置に送信する第２の送信間隔情報（「第２の輻輳制御情報」）として出力することを指示する制御信号をデータ生成部１０５に出力する（Ｓ２１）。

上記Ｓ１６又はＳ２１の処理が終了すると、データ生成部１０５は、自装置情報取得部１０６から取得した運転支援情報とともに、自装置の通信チャネル負荷情報及び第２の送信間隔情報を送受信部１０１に入力する。そして、送受信部１０１は、これらの情報を含むパケットを周辺装置に対して送信する（Ｓ１７）。

パケットの送信（Ｓ１７）が終了すると、輻輳制御部１０４は、現在時刻及び、上記Ｓ１６又はＳ２１の処理で決定した送信間隔情報に基づいて次に信号を送信する時刻を算出し、メッセージ送信タイマを設定する（Ｓ１８）。

なお、本実施形態１では、輻輳制御部１０４は、送信間隔に基づいてメッセージ送信タイマを設定しているが、送信間隔に代えて送信頻度を用いてメッセージ送信タイマを設定してもよい。
ここで、「送信間隔」とは、通信装置が情報を送信してから次の情報を送信するまでの時間をいい、例えば、単位［ｍｓ］で表される。また、「送信頻度」とは、通信装置が単位時間あたりに情報を送信する回数をいい、例えば、単位［Ｈｚ］で表される。メッセージ送信タイマの設定に送信頻度を利用する場合には、現在時刻に送信頻度の逆数を足すことで、次に信号を送信する時刻を算出することができる。

ここで、図３は、本発明の通信装置１００が車載器の場合に、通信装置１００が実施形態１の制御部の処理に基づいて送受信する情報を具体的に示している。なお、本発明の「車載器」とは、移動する車両等に搭載される通信装置をいう。以下、図３に沿って説明する。

図３の例では、車両Ａは７０％の通信チャネル負荷を有している。車両Ａと、車両Ｂや図３に図示されていない周辺車両の通信チャネル負荷とを比較すると車両Ａの通信チャネル負荷が最も高いため、車両Ａの輻輳制御部１０４は車両Ａが最大負荷装置であると判断する。さらに、この例では、通信チャネル負荷７０％に基づいて算出される信号の送信間隔は６００ｍｓであるため、車両Ａの輻輳制御部１０４は、メッセージの送信間隔を６００ｍｓとしてメッセージ送信タイマを設定する。そして、車両Ａは、メッセージ送信タイマに基づいて、車両Ａの運転支援情報に加えて、車両Ａの通信チャネル負荷情報（７０％）と、車両Ａの通信チャネル負荷に基づいて求めた送信間隔情報（６００ｍｓ）を周辺車両に対して送信する。なお、図３では、運転支援情報は省略している。

車両Ｂは、周辺車両と車両Ｂの通信チャネル負荷（２０％）とを比較すると、車両Ａの通信チャネル負荷（７０％）が最も高いため、車両Ｂの輻輳制御部１０４は車両Ａが最大負荷装置であると判断する。したがって、車両Ｂの輻輳制御部１０４は、車両Ａから受信した送信間隔６００ｍｓをそのままメッセージの送信間隔として、メッセージ送信タイマを設定する。そして、車両Ｂは、メッセージ送信タイマに基づいて、車両Ｂの運転支援情報に加えて、車両Ｂの通信チャネル負荷情報（２０％）と、車両Ａから受信した送信間隔情報をコピーした送信間隔情報（６００ｍｓ）を周辺車両に対して送信する。

車両Ｃについても、車両Ｂと同様に、周辺車両と車両Ｃの通信チャネル負荷（１０％）とを比較すると、車両Ｂの通信チャネル負荷（２０％）が最も高いため、車両Ｃの輻輳制御部１０４は車両Ｂが最大負荷装置であると判断し、車両Ｂから受信した送信間隔６００ｍｓをそのままメッセージの送信間隔として、メッセージ送信タイマを設定する。車両Ｃは、メッセージ送信タイマに基づいて、車両Ｃの通信チャネル負荷情報（１０％）と、車両Ｂから受信した送信間隔情報をコピーした送信間隔情報（６００ｍｓ）を周辺車両に対して送信する。
なお、車両Ｃは車両Ａのパケット到達範囲内には存在しない。しかしながら、車両Ｃは、車両Ｂを介して車両Ａの送信間隔情報を取得することができる。

以上のとおり、実施形態１の通信装置１００によれば、運転支援情報及び自装置の通信チャネル負荷情報に加えて、周辺装置から受信した送信間隔情報をコピーした情報を自装置から他の周辺装置へと送信しているため、通信装置のパケット到達範囲を超えて、輻輳制御に必要な情報を伝達することができる。

（実施形態２）
前述のとおり、実施形態１では、周辺装置のいずれかが最大負荷装置であると判断した場合、最大負荷装置から受信した送信間隔情報に基づいて、自装置から信号を送信するタイミングを制御すると共に、受信した送信間隔情報の内容をコピーした送信間隔情報を他の通信装置へと送信している。そのため、本発明の通信装置から送信された情報を受け取る通信装置が最大負荷装置である、すなわち、自装置が最大負荷装置であると判断されるまで、同じ内容の送信間隔情報が複数の通信装置にわたってコピーされ、転送され続ける。その結果、ある通信装置の通信チャネル負荷に基づいて算出された送信間隔情報が、その通信装置が受信するメッセージに対して干渉するおそれがない通信装置の送信間隔にも影響を与えることになる。

そこで、本実施形態２では、実施形態１で説明した通信チャネル負荷情報及び送信間隔情報に加えて、位置情報を送受信部１０１で送受信し、通信装置間の距離に応じて、周辺装置から受信した送信間隔情報と同じ内容の送信間隔情報を他の周辺装置へと転送しない構成を説明する。なお、実施形態１との共通点の詳しい説明は省略し、相違点を中心に説明する。

実施形態２の通信装置１００では、周辺装置からアンテナＡを介して受信する受信信号は、実施形態１で既に説明した運転支援情報、周辺装置の通信チャネル負荷情報及び送信間隔情報に加えて、第１の位置情報を含んでいる。そして、送受信部１０１は、これらの情報を周辺装置情報格納部１０３に出力する。

図４は、実施形態２の輻輳制御部１０４の処理内容のフローチャートである。図４を参照して、制御部の処理を説明する。

輻輳制御部１０４は、メッセージ送信タイマが満了したかどうかを判断する（Ｓ３１）。メッセージ送信タイマが満了していると判断したら、輻輳制御部１０４は、通信負荷測定部１０２から自装置の通信チャネル負荷情報（「自装置負荷情報」に対応）を取得する（Ｓ３２）。輻輳制御部１０４はさらに、周辺装置情報格納部１０３に記憶されている周辺装置の通信チャネル負荷情報（「周辺装置負荷情報」に対応）、第１の送信間隔情報（「第１の輻輳制御情報」に対応）、及び第１の基準装置位置（「第１の位置情報」に対応）を取得する（Ｓ３３）。次いで、輻輳制御部１０４は、自装置情報取得部１０６から自装置の位置情報を取得する（Ｓ３４）。
なお、本発明の「位置情報」とは、位置を特定する情報をいい、例えば、ＧＰＳによって取得される。

ここで、輻輳制御部１０４は、通信負荷測定部１０２から取得した自装置の通信チャネル負荷情報と、周辺装置情報格納部１０３から取得した周辺装置の通信チャネル負荷情報とを比較し、自装置及び周辺装置のうち通信チャネル負荷が最も高い装置を選択して、最大負荷装置として特定する（Ｓ３５）。

自装置が最大負荷装置であると判断した場合（Ｓ３６）、輻輳制御部１０４は、通信負荷測定部１０２において測定した自装置の通信チャネル負荷に基づいて送信間隔を求め、自装置のメッセージの送信間隔を決定する。さらに、求めた送信間隔情報（「算出輻輳制御情報」に対応）を、他の周辺装置に送信する第２の送信間隔情報（「第２の輻輳制御情報」）として設定することを指示する制御信号をデータ生成部１０５に出力する（Ｓ４１）。

本実施形態２では、輻輳制御部１０４はさらに、Ｓ３４にて取得した自装置の位置情報を第２の基準装置位置（「第２の位置情報」に対応）として設定することを指示する制御信号をデータ生成部１０５に出力する（Ｓ４２）。

一方、周辺装置のいずれかが最大負荷装置であると判断した場合（Ｓ３６）、輻輳制御部１０４は、最大負荷装置から受信した第１の基準装置位置から自装置の位置情報が示す位置までの距離を算出し、算出した距離が所定の閾値距離以下であるかどうかを判断する（Ｓ５１）。この所定の閾値距離は、通信装置のパケット到達距離の２倍以内が望ましいが、パケット到達距離の２倍以上の距離であってもよい。
なお、本発明の「以下」、「以上」とは、比較対象（閾値）を含む場合、含まない場合の両方を含む。

ここで、最大負荷装置から受信した第１の基準装置位置から自装置の位置情報が示す位置までの距離が閾値距離以下であると判断した場合（Ｓ５１）、輻輳制御部１０４は、周辺装置情報格納部１０３から入力された最大負荷装置の第１の送信間隔情報を、そのままメッセージの送信間隔として決定すると共に、その第１の送信間隔情報をコピーして、他の周辺装置に送信する第２の送信間隔情報として出力することを指示する制御信号をデータ生成部１０５に出力する。輻輳制御部１０４はさらに、周辺装置情報格納部１０３から入力された最大負荷装置の第１の基準装置位置をコピーして、他の周辺装置に送信する第２の基準装置位置として出力することを指示する制御信号をデータ生成部１０５に出力する（Ｓ５２）。

これに対し、最大負荷装置から受信した第１の基準装置位置から自装置の位置情報が示す位置までの距離が閾値距離以上であると判断した場合（Ｓ５１）、輻輳制御部１０４は、周辺装置情報格納部１０３から入力された最大負荷装置の通信チャネル負荷情報に基づいて送信間隔を求め、自装置のメッセージの送信間隔を決定する（Ｓ６１）。さらに、輻輳制御部１０４は、最大負荷装置の通信チャネル負荷に基づいて求めた送信間隔情報（「第２の算出輻輳制御情報」に対応）を、他の周辺装置に送信する第２の送信間隔情報として出力することを指示する制御信号、及び、最大負荷装置の位置を第２の基準装置位置として出力することを指示する制御信号を、データ生成部１０５に出力する（Ｓ６２）。受信信号に含まれる運転支援情報には、送信元である周辺装置の位置情報が含まれており、この位置情報は周辺装置情報格納部１０３に記憶されている。したがって、最大負荷装置の位置情報は、周辺装置情報格納部１０３から取得することができる。

以上のＳ４２、Ｓ５２、又はＳ６２の処理が終了すると、データ生成部１０５は、自装置情報取得部１０６から取得した運転支援情報とともに、自装置の通信チャネル負荷情報、第２の送信間隔情報、第２の基準装置位置を送受信部１０１に入力する。そして、送受信部１０１は、これらの情報を含むパケットを周辺装置に送信する（Ｓ４３）。

パケットの送信（Ｓ４３）が終了すると、輻輳制御部１０４は、現在時刻及び、Ｓ４２、Ｓ５２、又はＳ６２の処理で決定したメッセージの送信間隔に基づいて次に信号を送信する時刻を算出し、メッセージ送信タイマを設定する（Ｓ４４）。

ここで、図５は、本発明の通信装置が車載器の場合に、通信装置１００が実施形態２の制御部の処理に基づいて送受信する情報を具体的に示している。以下、図５に沿って説明する。

図５の例では、車両Ａは７０％の通信チャネル負荷を有している。車両Ａと、車両Ｂや図５に図示されていない周辺車両の通信チャネル負荷とを比較すると車両Ａの負荷が最も高いため、車両Ａの輻輳制御部１０４は車両Ａが最大負荷装置であると判断する。さらに、この例では、通信チャネル負荷７０％に基づく信号の送信間隔は６００ｍｓであるため、車両Ａの輻輳制御部１０４は、メッセージの送信間隔を６００ｍｓとしてメッセージ送信タイマを設定する。そして、車両Ａは、メッセージ送信タイマに基づいて、車両Ａの運転支援情報に加えて、車両Ａの通信チャネル負荷情報（７０％）と、車両Ａの通信チャネル負荷に基づいて求めた送信間隔情報（６００ｍｓ）と、車両Ａの位置情報を周辺車両に対して送信する。図５においても、図３と同様に運転支援情報は省略している。

車両Ｂは、周辺車両と車両Ｂの通信チャネル負荷（４０％）とを比較すると、車両Ａの通信チャネル負荷（７０％）が最も高いため、車両Ｂの輻輳制御部１０４は車両Ａが最大負荷装置であると判断する。さらに、車両Ｂは、車両Ａの位置から閾値距離の範囲内に位置している。したがって、車両Ｂの輻輳制御部１０４は、車両Ａから受信した送信間隔情報（６００ｍｓ）をそのままメッセージの送信間隔として、メッセージ送信タイマを設定する。そして、車両Ｂは、メッセージ送信タイマに基づいて、車両Ｂの運転支援情報に加えて、車両Ｂの通信チャネル負荷情報（４０％）と、車両Ａから受信した送信間隔情報をコピーした送信間隔情報（６００ｍｓ）と、車両Ａから受信した位置情報をコピーした位置情報（車両Ａの位置情報）を周辺車両に対して送信する。

車両Ｃは、車両Ｂと同様の処理を行い、６００ｍｓの送信間隔で設定されたメッセージ送信タイマに基づいて、車両Ｃの運転支援情報に加えて、車両Ｃの通信チャネル負荷情報（３０％）と、車両Ｂから受信した送信間隔情報をコピーした送信間隔情報（６００ｍｓ）と、車両Ｂから受信した位置情報をコピーした位置情報（車両Ａの位置情報）を周辺車両に対して送信する。なお、車両Ｃは車両Ａのパケット到達範囲内には存在しない。しかしながら、車両Ｃは、車両Ｂを介して車両Ａの送信間隔情報及び位置情報を取得している。

車両Ｄの輻輳制御部１０４は、周辺車両と車両Ｄの通信チャネル負荷（１０％）とを比較し、車両Ｃの通信チャネル負荷（３０％）が最も高いため、車両Ｃが最大負荷装置であると判断する。しかし、車両Ｃから受信した位置情報、すなわち、車両Ａの位置から車両Ｄの位置までの距離は閾値距離を超えている。そこで、車両Ｄの輻輳制御部１０４は、車両Ｃの通信チャネル負荷情報（３０％）に基づいて送信間隔を求め（この例では、２５０ｍｓ）、求めた送信間隔をメッセージの送信間隔としてメッセージ送信タイマを設定する。そして、車両Ｄは、メッセージ送信タイマに基づいて、車両Ｄの運転支援情報に加えて、車両Ｄの通信チャネル負荷情報（１０％）と、車両Ｃの通信チャネル負荷に基づいて求めた送信間隔情報（２５０ｍｓ）と、車両Ｃの位置情報を周辺車両に対して送信する。

上記実施形態２によれば、通信チャネル負荷が高い通信装置（図５の車両Ａ）の送信間隔情報に基づいて信号の送信タイミングを制御する通信装置は、通信チャネル負荷が高い通信装置（車両Ａ）から一定の範囲内、例えば、車両Ａが受信するパケットに対し干渉を及ぼす範囲内にある通信装置（図５の車両Ｂ、Ｃ）に限定される。

実施形態２の変形例として、通信装置１００は、位置情報に代わって距離情報を送受信してもよい。この変形例では、図４のＳ３６において自装置が最大負荷装置であると判断した場合、輻輳制御部１０４は、ゼロの値を、他の周辺装置に送信する第２の距離情報として設定することを指示する制御信号をデータ生成部１０５に出力する（Ｓ４２）。一方、Ｓ３６において周辺装置のいずれかが最大負荷装置であると判断した場合、輻輳制御部１０４は、Ｓ５１において、最大負荷装置から受信した第１の距離情報と、最大負荷装置と自装置の間の距離との和を算出し、算出した距離の和が閾値以下であるかどうかを判断する。
ここで、「最大負荷装置と自装置の間の距離」とは、通信チャネルが最も混雑している周辺装置（最大負荷装置）と、自装置との間の距離をいい、最大負荷装置の位置と自装置の位置に基づき２点間の距離を算出する等により取得できる。

距離の和が閾値以下であると判断した場合、輻輳制御部１０４は、算出した距離の和を第２の距離情報として出力することを指示する制御信号を、データ生成部１０５に出力する（Ｓ５２）。これに対し、算出した距離の和の値が閾値以上であると判断した場に合は、最大負荷装置と自装置の間の距離を第２の距離情報として出力することを指示する制御信号を、データ生成部１０５に出力する（Ｓ６２）。

そして、データ生成部１０５は、輻輳制御部１０４で設定されたメッセージ送信タイマに基づき、自装置情報取得部１０６から取得した運転支援情報、自装置の通信チャネル負荷情報、第２の送信間隔情報と共に、第２の位置情報に代えて第２の距離情報を送受信部１０１に入力する。そして、送受信部１０１は、これらの情報を含むパケットを周辺装置に送信する（Ｓ４４）。

距離情報はＧＰＳ等によって取得する位置情報よりもデータ容量が小さいため、位置情報に代えて距離情報を用いる場合、通信装置が送受信する情報量を削減することができる。

実施形態２の別の変形例として、通信装置１００は、位置情報に代わってホップ数情報を送受信してもよい。この変形例では、図４のＳ３６において自装置が最大負荷装置であると判断した場合、輻輳制御部１０４は、ゼロの値を、他の周辺装置に送信する第２のホップ数情報Ｎ´として出力（すなわち、Ｎ´＝０）することを指示する制御信号をデータ生成部１０５に出力する（Ｓ４２）。一方、Ｓ３６において周辺装置のいずれかが最大負荷装置であると判断した場合、輻輳制御部１０４は、Ｓ５１において、最大負荷装置から受信した第１のホップ数情報Ｎが閾値以下であるかどうかを判断する。
ここで、「ホップ数情報」とは、第１の輻輳制御情報と同じ内容の輻輳制御情報（本実施形態では、送信間隔情報）が、自装置が受信するまでに経由した通信装置の台数をいう。

最大負荷装置から受信した第１のホップ数情報Ｎの値が閾値以下であると判断した場合、輻輳制御部１０４は、そのホップ数情報Ｎの値に１を足した値を第２のホップ数情報Ｎ´として出力（すなわち、Ｎ´＝Ｎ＋１）することを指示する制御信号をデータ生成部１０５に出力する（Ｓ５２）。これに対し、最大負荷装置から受信した第１のホップ数情報Ｎの値が閾値以上であると判断した場合には、１の値を第２のホップ数情報Ｎ´として出力（Ｎ´＝１）することを指示する制御信号を、データ生成部１０５に出力する（Ｓ６２）。

そして、データ生成部１０５は、輻輳制御部１０４で設定されたメッセージ送信タイマに基づき、自装置情報取得部１０６から取得した運転支援情報、自装置の通信チャネル負荷情報、第２の送信間隔情報と共に、第２の位置情報に代えて第２のホップ数情報Ｎ´を送受信部１０１に入力する。そして、送受信部１０１は、これらの情報を含むパケットを周辺装置に送信する（Ｓ４４）。

位置情報又は距離情報に代えてホップ数情報を送受信する場合、位置情報又は距離情報に基づく距離の演算を省略することができるため、通信装置が送受信する情報量を削減することができると共に、輻輳制御部における計算量を削減することが可能となる。

（実施形態３）
本発明の通信装置が車載器の場合、特に、自車両が車群の先頭又は最後尾にいる場合、あるいは、自車両と他車両との位置、距離、速度等から求められる自車両と他車両の衝突予測時間が減少した場合のように、自車両が他車両と接触する可能性が高いと判断される場合には、他車両との事故を回避するために、自車両の運転支援情報を周辺車両に対して密に通信することがさらに望ましい。

そこで、本実施形態３では、自車両が他車両と接触する可能性が高い場合には、最大負荷装置から受信した情報によることなく、自装置の通信チャネル負荷に基づいて情報の送信間隔を決定する。実施形態３について、図６を参照して以下に説明する。

図６は、車載器である複数の通信装置１００が、実施形態３の輻輳制御部の処理に基づいて送受信する情報の例を具体的に示している。ここで、図６に示す車両Ｙは、車群の先頭又は最後尾に位置している。

図６の例では、車両Ｘの通信チャネル負荷（４０％）は、車両Ｙや図６に図示されていない周辺車両の通信チャネル負荷よりも高く、車両Ｘの輻輳制御部１０４は、車両Ｘが最大負荷装置であると判断している。したがって、車両Ｘの輻輳制御部１０４は、車両Ｘの通信チャネル負荷４０％に基づいて４００ｍｓのメッセージの送信間隔を算出して、メッセージ送信タイマを設定する。そして、車両Ｘは、メッセージ送信タイマに基づいて、車両Ｘの運転支援情報に加えて、車両Ｘの通信チャネル負荷情報（４０％）と、車両Ｘの通信チャネル負荷に基づいて求めた送信間隔情報（４００ｍｓ）を周辺車両に対して送信する。

車両Ｙは、実施形態１、２と同様、周辺車両と車両Ｙの通信チャネル負荷（３０％）とを比較し、車両Ｘの通信チャネル負荷（４０％）が最も高いため、車両Ｘが最大負荷装置であると判断する。さらに、本実施形態３では、車両Ｙの輻輳制御部１０４は、車両Ｙが車群の先頭又は最後尾に位置しているかを判断する。

なお、車両Ｙが車群の先頭又は最後尾にいるかどうかの判断は、例えば、自車両の位置情報と周辺車両から受信した運転支援情報に含まれる周辺車両の位置情報との比較結果、路側機等からの無線通信により取得した情報、あるいは自車両の測距センサによって前方または後方に障害物が存在しないと判断することによって得られる。

車両Ｙの輻輳制御部１０４が、車両Ｙが車群の先頭又は最後尾に位置すると判断した場合、車両Ｙは、自装置の通信チャネル負荷に基づいて送信間隔を算出して、メッセージの送信間隔を決定する。この例では、車両Ｙの通信チャネル負荷３０％に基づいて算出される送信間隔は２５０ｍｓであるため、車両Ｙはメッセージの送信間隔を２５０ｍｓとしてメッセージ送信タイマを設定する。

さらに、車両Ｙの輻輳制御部１０４は、メッセージ送信タイマに基づいて、車両Ｙの通信チャネル負荷情報（３０％）と、車両Ｘから受信した送信間隔情報をコピーした送信間隔情報（４００ｍｓ）とを周辺車両に送信する。すなわち、本実施形態３では、車群の先頭又は最後尾に位置する車両Ｙは、実際の送信間隔（２５０ｍｓ）とは異なる送信間隔情報（４００ｍｓ）を周辺車両に対して送信している。

図６に示す実施例では、自車両の通信チャネル負荷に基づいて算出した送信間隔で、周辺車両に信号を送信することにより、自車両の情報を周辺車両に対して十分に通知しながら、最大負荷装置から受信した情報を、他の車両へとそのまま転送することが可能となる。しかしながら、実施形態３の変形例として、周辺車両から受信した送信間隔情報（図６の車両Ｘから受信した送信間隔情報４００ｍｓ）に代えて、自車両の通信チャネル負荷から求めた送信間隔情報（２５０ｍｓ）を周辺車両に送信してもよい。

また、図６に示す実施例では、自装置の通信チャネル負荷情報及び送信間隔情報のみを送受信している。しかしながら、車両間で送受信する情報は車両位置情報、あるいは、車両位置情報に代えて距離情報又はホップ数情報をメッセージに含めて送受信することで、第２の実施形態と組み合わせて実施してもよい。

（総括）
以上、本発明の実施形態における通信装置の特徴について説明した。

なお、上述した通信装置は、通信装置の送受信部に接続されるアンテナを含んでいないが、通信装置にアンテナを接続して通信端末装置としてもよい。この他、通信端末装置には、アンプや各種フィルタが備えられていてもよい。

車載器としての通信装置１００の例として、半導体、電子回路、モジュール、あるいはＥＣＵ（エレクトロニックコントロールユニット）が挙げられる。また、通信端末装置の例として、自動車にＥＣＵが搭載されアンテナ等と接続された状態の他、カーナビゲーションシステム、スマートフォン、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末が挙げられる。

また、各実施形態の説明において、制御部の動作をフローチャートに基づいて説明したが、それぞれが方法の特徴としても把握できることは言うまでもない。すなわち、本明細書は、本発明を方法の発明としても開示するものである。
加えて、本発明は、上述の専用のハードで実現できるだけでなく、メモリやハードディスク等の記録媒体に記録したプログラム、及びこれを実行する専用又は汎用ＣＰＵ及びメモリ等を有するマイクロコンピュータとの組み合わせとしても実現できる。プログラムは、記録媒体を介さずにサーバから通信回線を経由して専用のハードやマイクロコンピュータに提供することもできる。これにより、プログラムのアップグレードを通じて常に最新の機能を提供することができる。

本発明にかかる通信装置及び通信端末装置は、主として自動車間の通信（車車間通信）に用いられるものであるが、自動車と歩行者間の通信（歩車間通信）に用いてもよい。さらに、本発明はこれらの用途に限られるものではない。

１００ 通信装置、１０１ 送受信部、１０２ 通信負荷測定部、１０３ 周辺装置情報格納部、１０４ 輻輳制御部、１０５ データ生成部、１０６ 自装置情報取得部

Claims (13)

1. 周辺装置から送信された、前記周辺装置の通信チャネル負荷に関する情報である周辺装置負荷情報及び第１の輻輳制御情報を受信する受信部（１０１）と、
   自装置の通信チャネル負荷に関する情報である自装置負荷情報を取得する通信負荷測定部（１０２）と、
   前記周辺装置負荷情報と前記自装置負荷情報を比較し、通信チャネル負荷が最大である前記周辺装置又は前記自装置を最大負荷装置として特定する制御部（１０４、１０５）と、
   前記自装置負荷情報及び第２の輻輳制御情報を送信する送信部（１０１）と、
   を有し、
   前記制御部は、前記自装置が前記最大負荷装置であると特定した場合には、前記自装置負荷情報から求めた算出輻輳制御情報を前記第２の輻輳制御情報とし、前記周辺装置が前記最大負荷装置であると特定した場合には、前記第１の輻輳制御情報を前記第２の輻輳制御情報とする、
   通信装置。
2. 前記周辺装置は、複数の周辺装置のうち通信チャネル負荷が最大のものである、
   請求項１記載の通信装置。
3. 前記制御部は、
   前記自装置が前記最大負荷装置であると特定した場合には、前記算出輻輳制御情報に基づいて前記自装置の送信を制御し、前記周辺装置が前記最大負荷装置であると特定した場合には、前記第１の輻輳制御情報に基づいて前記自装置の送信を制御する、
   請求項１記載の通信装置。
4. 前記第１及び第２の輻輳制御情報、算出輻輳制御情報は、送信間隔又は送信頻度に関する情報である、
   請求項１記載の通信装置。
5. 前記第１及び第２の輻輳制御情報、算出輻輳制御情報は、通信チャネル負荷に関する情報である、
   請求項１記載の通信装置。
6. 前記通信装置はさらに、前記自装置の位置情報を取得する自装置情報取得部（１０６）を有し、
   前記受信部はさらに、第１の位置情報を受信し、
   前記送信部はさらに、第２の位置情報を送信し、
   前記制御部はさらに、
   前記自装置が前記最大負荷装置であると特定した場合には、前記自装置の前記位置情報を前記第２の位置情報とし、
   前記周辺装置が前記最大負荷装置であると特定した場合には、前記第１の位置情報が示す位置から前記自装置までの距離を算出して、前記距離と閾値とを比較し、
   前記距離が前記閾値以下の場合には前記第１の位置情報を前記第２の位置情報とし、
   前記距離が前記閾値以上の場合には前記最大負荷装置の位置情報を前記第２の位置情報とすると共に、前記第１の輻輳制御情報に代えて前記周辺装置負荷情報から求めた第２の算出輻輳制御情報を前記第２の輻輳制御情報とする、
   請求項１に記載の通信装置。
7. 前記受信部はさらに、第１の距離情報を受信し、
   前記送信部はさらに、第２の距離情報を送信し、
   前記制御部は、
   前記自装置が前記最大負荷装置であると特定した場合には、ゼロの値を前記第２の距離情報とし、
   前記周辺装置が前記最大負荷装置であると特定した場合には、前記第１の距離情報と、前記最大負荷装置と前記自装置の間の距離との和を算出して、前記距離の和と閾値とを比較し、
   前記和が前記閾値以下の場合には前記和の値を前記第２の距離情報とし、
   前記和が前記閾値以上の場合には前記最大負荷装置と前記自装置の間の距離を前記第２の距離情報として送信すると共に、前記第１の輻輳制御情報に代えて前記周辺装置負荷情報から求めた第２の算出輻輳制御情報を前記第２の輻輳制御情報とする、
   請求項１記載の装置。
8. 前記受信部はさらに、第１のホップ数情報Ｎを受信し、
   前記送信部はさらに、第２のホップ数情報Ｎ´を送信し、
   前記制御部は、
   前記自装置が前記最大負荷装置であると特定した場合には、前記第２のホップ数情報をゼロ（Ｎ´＝０）とし、
   前記周辺装置が前記最大負荷装置であると特定した場合には、前記第１のホップ数情報Ｎと閾値とを比較し、
   前記第１のホップ数情報Ｎが前記閾値以下の場合には前記第２のホップ数情報Ｎ´をＮ＋１（Ｎ´＝Ｎ＋１）とし、
   前記第１のホップ数情報Ｎが前記閾値以上の場合には前記第２のホップ数情報Ｎ´を１（Ｎ´＝１）とすると共に、前記第１の輻輳制御情報に代えて前記周辺装置負荷情報から求めた第２の算出輻輳制御情報を前記第２の輻輳制御情報とする、
   請求項１記載の通信装置。
9. 前記制御部は、前記周辺装置が前記最大負荷装置であると特定した場合であって、かつ、前記閾値以上の場合には、前記第２の算出輻輳制御情報に基づいて前記自装置の送信を制御する、
   請求項６乃至８記載の通信装置。
10. 前記自装置が車載器であって、前記自装置が他の通信装置と接触する可能性が高いと判断された場合には、前記制御部は、前記算出輻輳制御情報に基づいて前記自装置の送信を制御する、
    請求項１記載の通信装置。
11. 周辺装置から送信された、前記周辺装置の通信チャネル負荷に関する情報である周辺装置負荷情報及び第１の輻輳制御情報を受信する受信部（１０１）と、
    自装置の通信チャネル負荷に関する情報である自装置負荷情報を取得する通信負荷測定部（１０２）と、
    前記周辺装置負荷情報と前記自装置負荷情報を比較し、通信チャネル負荷が最大である前記周辺装置又は前記自装置を最大負荷装置として特定する制御部（１０４、１０５）と、
    前記自装置負荷情報及び第２の輻輳制御情報を送信する送信部（１０１）と、
    前記受信部および前記送信部に接続されるアンテナ（Ａ）と、
    を有し、
    前記制御部は、前記自装置が前記最大負荷装置であると特定した場合には、前記自装置負荷情報から求めた算出輻輳制御情報を前記第２の輻輳制御情報とし、前記周辺装置が前記最大負荷装置であると特定した場合には、前記第１の輻輳制御情報を前記第２の輻輳制御情報とする、
    通信端末装置。
12. 周辺装置から送信された、前記周辺装置の通信チャネル負荷に関する情報である周辺装置負荷情報及び第１の輻輳制御情報を受信するステップと、
    自装置の通信チャネル負荷に関する情報である自装置負荷情報を取得するステップと、
    前記周辺装置負荷情報と前記自装置負荷情報を比較し、通信チャネル負荷が最大である前記周辺装置又は前記自装置を最大負荷装置として特定するステップと、
    前記自装置負荷情報及び第２の輻輳制御情報を送信するステップと、
    を含み、
    前記特定するステップはさらに、前記自装置が前記最大負荷装置であると特定した場合には、前記自装置負荷情報から求めた算出輻輳制御情報を前記第２の輻輳制御情報とし、前記周辺装置が前記最大負荷装置であると特定した場合には、前記第１の輻輳制御情報を前記第２の輻輳制御情報とするステップを含む、
    通信方法。
13. 周辺装置から送信された、前記周辺装置の通信チャネル負荷に関する情報である周辺装置負荷情報及び第１の輻輳制御情報を受信するステップと、
    自装置の通信チャネル負荷に関する情報である自装置負荷情報を取得するステップと、
    前記周辺装置負荷情報と前記自装置負荷情報を比較し、通信チャネル負荷が最大である前記周辺装置又は前記自装置を最大負荷装置として特定するステップと、
    前記自装置負荷情報及び第２の輻輳制御情報を送信するステップと、
    を実行させ、
    前記特定するステップはさらに、前記自装置が前記最大負荷装置であると特定した場合には、前記自装置負荷情報から求めた算出輻輳制御情報を前記第２の輻輳制御情報とし、前記周辺装置が前記最大負荷装置であると特定した場合には、前記第１の輻輳制御情報を前記第２の輻輳制御情報とするステップを含む、
    通信用プログラム。