JP4179059B2 - 車車間通信装置、および車車間通信用プログラム - Google Patents
車車間通信装置、および車車間通信用プログラム Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【技術分野】
本発明は、車両に搭載され、他の車両と相互に情報の送受信が可能な車車間通信装置であって、特に異なる２つの送信パタンを用いて、迅速かつ効率的な情報の収集を可能とする車車間通信装置、車車間通信用プログラム、および車車間通信方法に関する。
【０００２】
【背景技術】
車両の位置に基づいた送信パタンにより情報を送信する車車間通信装置がある（特許文献１参照）。この車車間通信装置は、送信側が検出した自車位置又は将来の位置に基づいて、当該位置ごとに異なる送信パタンを選択し、選択した送信パタンに従って情報を送信する。また、特許文献１に記載の従来技術では、スペクトラム拡散通信におけるＰＮ符号に位置情報を表す数字と車両ＩＤに相当する数列を位置情報の数列に追加してスペクトラム拡散のための数列を決定する。
【０００３】
しかしながら、受信側は、送信側の車両ＩＤを知らないため、車両ＩＤに相当する部分については、全ての車両ＩＤを組み合わせたＰＮ符号を発生させなければならず、実際には情報が存在しない多くのＰＮ符号列をスキャンする必要が生じ、目的の情報を取得するまでに長い処理時間がかかってしまうという問題があった。つまり、従来の手法では、目的とする特定の車両と通信リンクを迅速に確立させることができなかった。
【０００４】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開２０００−２６９８８６号公報
【０００５】
【発明の開示】
本発明は、車両は位置情報に関連づけた同一の通信プロトコルを用いて車両ＩＤを含む情報を予め送受信することにより、必要な情報を特定の車両と迅速に送受信することを目的とする。特に、取得する情報が運転支援、事故防止支援、緊急車両運行支援等に適した車車間通信装置を提供することを目的とする。
【０００６】
この発明によれば、他の車両と相互に情報の送受信が可能な車車間通信装置であって、
検出された自車両の位置に応じて第１送信パタンを決定する第１送信パタン決定手段と、前記第１送信パタン決定手段により決定された第１送信パタンで、車両ＩＤを少なくとも含む第１情報を外部に向けて送出する第１送信手段と、前記第１情報に含ませた車両ＩＤに応じて第２送信パタンを決定する第２送信パタン決定手段と、前記第２送信パタン決定手段により決定された第２送信パタンで、第２情報を外部に向けて送出する第２送信手段とを有する車車間通信装置、この車車間通信用プログラムを提供することができる。
これにより受信側の車両において、検出対象エリアに応じて第１受信パタンを決定する第１受信パタン決定手段と、前記第１受信パタン決定手段により決定された第１受信パタンで、送信元の車両ＩＤを少なくとも含む第１情報を受信する第１受信手段と、前記第１情報から抽出した車両ＩＤに応じて第２受信パタンを決定する第２受信パタン決定手段と、前記第２受信パタン決定手段により決定された第２受信パタンで、第２情報を受信する第２受信手段とを有する車車間通信装置を用いることで、自車両の位置に応じて周囲車両より必要な情報を効率的に取得することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
本実施形態の車車間通信装置１０（不図示）は、送信装置１００と受信装置２００とを備えている。また、送信装置１００と受信装置２００がアクセス可能な車両状況検出手段１とデータベース２とが設けられている。
【０００８】
本実施形態では、スペクトラム拡散通信方式を用いて、自車両と１又は２以上の他車両との間に情報通信ネットワークを確立させる。スペクトラム拡散通信方式は、情報を形成するデジタル信号（ベースバンド信号）を乗せた搬送波の周波数帯域幅を、PN符号（Pseudo Noise）を用いて、より広い周波数帯域幅に拡散させて伝送する方式である。本実施形態では、携帯電話等に用いられるＣＤＭＡ通信、無線ＬＡＮに用いられるＩＥＥＥ８０２．１１、近距離無線規格のBluetooth等に用いられているスペクトラム拡散方式を用いることができる。周波数帯域幅を拡散させる方式として、直接拡散方式（Direct Sequence）、または周波数ホッピング方式（Frequency Hopping）を用いることができる。
【０００９】
送信側においてＰＮ符号を用いて拡散させたベースバンド信号は、受信側において同じＰＮ符号を用いて逆拡散（復元）される。すなわち、送信側は、ベースバンド信号を搬送波に乗せる処理と、変調された信号にＰＮ符号を乗じてスペクトラムを広帯域に拡散させる処理を行う。受信側は、送信側とは逆の処理を行い、受信した信号を復調し、元のベースバンド信号を再生する。以下、送信側の一例である送信装置１００と受信側の一例である受信装置２００について、それぞれ説明する。なお、「通信」には「送信」と「受信」とが含まれる。
【００１０】
＜送信装置＞
図１に送信装置１００の構成を示した。
送信装置１００は、第１送信パタン決定手段１１と、第１送信手段１２と、第２送信パタン決定手段１３と、第２送信手段１４とを有している。具体的には、少なくとも、検出された自車両の位置に応じて第１送信パタンを決定し、決定された第１送信パタンに基づく情報の送出を制御するプログラム、および車両ＩＤに応じて第２送信パタンを決定し、決定された第２送信パタンに基づく情報の送出を制御するプログラムを格納したＲＯＭと、このＲＯＭに格納されたプログラムを実行することで、第１送信パタン決定手段１１、第１送信手段１２、第２送信パタン決定手段１３、第２送信手段１４として機能するＣＰＵと、データベース２として機能するＲＡＭまたはデータベース２から取得した情報を記憶するＲＡＭとを備えている。
【００１１】
「第１送信パタン決定手段１１」は、自車両の位置に応じて第１送信パタンを決定する。第１送信パタン決定手段１１は、自車位置情報取得部１１１と、特定エリア検出部１１２と、位置比較部１１３と、第１パタン決定部１１４とを有している。なお、ここでは、特定エリア検出部１１２と、位置比較部１１３とを起動させない例を説明する。これらを起動させた場合は、受信装置２００において説明する特定エリア検出手段２１２と、位置比較部２１３と同様に動作する。車両が特定エリアに所在する場合、特定エリアに進入する場合に、通信処理を起動させる際に用いる。
【００１２】
「自車位置情報取得部１１１」は、自車両の位置を少なくとも含む車両状況情報を取得する。車両状況には、自車両の位置のほか、自車両の走行方向、自車両の走行速度を含む。車両状況は、車両状況検出手段１により検出される。具体的には、自車両の位置は、自車両位置検出部１により検出される。自車両位置検出部１は、ＧＰＳ（Global Positioning System）機能、ジャイロセンサ、測距センサを用いて自車両の位置を検出する。走行方向は、走行方向検出部により検出される。走行速度は、走行速度検出部により検出される。
【００１３】
「第１パタン決定部１１４」は、検出された自車両の位置に応じて第１送信パタンを決定する。たとえば、第１パタン決定部１１４は、自車両の位置として自車両の存在する位置座標を所定の手法で合成して数列を取得し、この数列を用いて予め定められた手法によりPN符号を生成する。第１送信パタンはこのPN符号を用いてスペクトラム拡散通信を行うこととして決定される。具体的には、検出された自車両の緯度経度情報をもとに、適当な単位（１ｋｍ単位、０．５ｋｍ単位）などで丸めて合成し、一連の数列を作成する。そしてその作成された数列について、予め定められた処理によってＰＮ符号を作成し、これを用いたスペクトラム拡散手法を第１送信パタンとして決定する。決定した第１送信パタンは、第１送信手段１２に送出される。
【００１４】
「第１送信手段１２」は、第１送信パタン決定手段により決定された第１送信パタンで、車両ＩＤを少なくとも含む第１情報を外部に向けて送出する。第１送信手段１２は、第１情報生成部１２１と、第１送信制御部１２２と、第１送信部１２３とを有している。
【００１５】
第１情報生成部１２１は、車両状況検出手段１から取得する情報取得機能と、車両ＩＤを決定するＩＤ生成機能とを備えている。車両のＩＤは、例えば４ケタ程度の値であって、ランダムに生成されエンジン始動後エンジンが停止されるまでは同一の値を保持し続けるものとする。なお、第１情報には、車両ＩＤのほか、自車両位置、走行方向、走行速度などの自車両の状況を示す情報を含ませてもよい。
【００１６】
第１情報生成部１２１は、少なくとも車両ＩＤを含む第１情報を、第１パタン決定部１１４により決定された第１パタンに基づいて生成する。特に限定されないが、本実施形態の第１情報は、変調されていない車両ＩＤを含む情報を搬送波に乗せる第１変調と、第１パタン決定部１１４が取得したPN符号を用いてスペクトラム拡散を行う第２変調を経て得られる。
【００１７】
第１送信制御部１２２は、第１情報生成部１２１により生成された第１情報を送出するタイミングを決定し、制御命令を第１送信部１２３へ送出する。そして、第１送信部１２３は、第１送信制御部１２２の制御命令に従い、第１情報を外部へ送出する。
【００１８】
「第２送信パタン決定手段１３」は、第１情報に含ませた車両ＩＤに応じて第２送信パタンを決定する。第２送信パタン決定手段１３は、車両ＩＤを取得する車両ＩＤ取得部１３１と、第２パタンを決定する第２パタン決定部１３２とを有している。
【００１９】
「車両ＩＤ取得部１３１」は、第１情報生成部１２１が生成した車両ＩＤを取得する。
【００２０】
「第２パタン決定部１３２」は、取得した車両ＩＤに応じて第２送信パタンを決定する。たとえば、第２パタン決定部１３２は、車両ＩＤを用いた数列を所定の手法で合成し、この数列をPN符号として用いた第２送信パタンを決定する。決定した第２送信パタンは、第２送信手段１４に送出される。第２送信パタンの決定に用いられた車両IDは、第１情報に含まれる自車の車両ＩＤと関連づけられている。
【００２１】
「第２送信手段１４」は、第２送信パタン決定手段１３により決定された送信パタンで、第２情報を外部に向けて送出する。第２送信手段１４は、第２情報生成部１４１と、第２送信制御部１４２と、第２送信部１４３とを有している。
【００２２】
「第２情報生成部１４１」は、第２情報に含まれる情報を車両状況検出手段１から取得する情報取得機能を有している。第２情報生成部１４１は、車両の状況を含む第２情報を、第２パタン決定部１３２により決定された第２パタンに基づいて生成する。第２情報は第１情報と異なる情報を含む。具体的に、第２情報は、自車両位置、走行方向、走行速度などの自車両の状況を示す詳細な情報を含む。特に限定されないが、本実施形態の第２情報は、変調されていない車両の状況を含む情報を搬送波に乗せる第１変調と、第２パタン決定部１３２が取得したＰＮ符号を用いてスペクトラム拡散を行う第２変調を経て得られる。
【００２３】
第２送信制御部１４２は、第２情報生成部１４１により生成された第２情報を送出するタイミングを決定し、制御命令を第２送信部１４３へ送出する。第２送信部１４３は、第２送信制御部１４２の制御命令に従い、第２情報を外部へ送出する。
【００２４】
この送信装置１００の制御手順を図２に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００２５】
車両のエンジンの始動に呼応して処理が開始される（Ｓ１００１）。自車位置情報取得部１１１のタイムカウンタＴがリセットされる（Ｓ１００３）。タイムカウンタＴは、自車位置等の車両状況を取得する周期（車両状況の情報更新の周期）を判断するタイミングを計時する。予め定義された取得周期（Ｔｈ）に従い、自車位置等の車両状況は自動的に取得される。車両状況検出手段１により自車位置ＬＡ、走行方向、走行速度その他の車両状況が検出される（Ｓ１００５）。本形態において、自車位置情報取得部１１１は、自車両の現在位置情報ＬＡを取得する。
【００２６】
第１パタン決定部１１４は、自車両の位置ＬＡに応じて第１送信パタンを決定する（Ｓ１００７）。ここで、第１送信パタンとして、PN符号を作成し、このＰＮ符号系列を用いて行うスペクトラム拡散処理の内容について述べる。はじめに検出された自車両の緯度経度情報（位置情報）から所定の手法で一連の数列を作成し、得られた数列に基づいて予め定められた手法によりＰＮ符号を作成する。作成したＰＮ符号を用いたスペクトラム拡散処理の送信パタンPAが決定される。つまり、車両ＩＤ等のベースバンド信号を狭帯域なキャリア（搬送波）に乗せる一次変調を行い、変調された信号（スペクトラム）にPN符号（Pseudo Noise, 擬似ランダムパタン）を乗じて拡散させるが、この手法を第１送信パタンPAとして決定する。
【００２７】
第１送信手段１２の第１情報生成部１２１は、第１パタン決定部１１４により選択された第１パタンに従い第１情報を生成する（Ｓ１００８）。第１情報に含まれる情報を図３（ａ）に例示した。本例の第１情報は、少なくとも車両ＩＤが含まれている。この情報に加え、第２情報を送信する時間情報を送信しても良い。このようにすれば受信側において、第２情報の受信処理を起動するタイミングの目安になり、正確な受信が可能となる。さらに位置、速度、方向を含めても良い。このようにすれば、車両IDを特定して取得すべき情報を選択することができる。
【００２８】
第１情報の生成後、特定エリア内に所在する車両の情報通信の状態をモニタリングする（Ｓ１０１５）。具体的には、第１送信パタンＰＡを用いて周囲より送信される信号を一定時間受信し、通信チャネルに空きがあるか否かを判断する（Ｓ１０１７）。通信チャネルの空きがある場合には第１送信パタンＰＡを用いて自車両に関する第１情報を送信する（Ｓ１０２０）。通信チャネルの空きがない場合には、ランダムな時間待機を経て（Ｓ１０１９）、後述するステップ１０１３へ戻る。
【００２９】
第２情報の送信は、第１情報の送信（Ｓ１００３〜Ｓ１０２０）と異なるタイミングに行われる。すなわち、第１情報は、同一エリア内に所在する車両の送信タイミングと調整をとったタイミングで送出されるが、第２情報は、車両ごとに一定の周期（タイミング）で送出される。
【００３０】
第２情報の送出処理は、第１送信パタンが決定された（Ｓ１００７）後に開始されても良いし、第１情報の送信処理（Ｓ１００３〜Ｓ１０２０）とは独立に行われてもよい。第２情報を送信するタイミングであるか否かを判断する（Ｓ１００９）。この第２情報送信のタイミングであるか否かは、あらかじめ設定された周期に基づいて判断する。第２情報送信のタイミングである場合、第２送信手段１４は、第２パタン決定部１３２により決定された第２送信パタンQAを取得する（Ｓ１０１０）。具体的には、取得した車両ＩＤに関連付けられた数列とし、この車両ＩＤの数列より予め定められた手法によりＰＮ符号を用いてスペクトラム拡散を行う。この手法を第２送信パタンとして決定する。
【００３１】
第２送信手段１４の第２情報生成部１４１は、第２パタンを用いて第２情報を生成する（Ｓ１０１１）。第２情報に含まれる情報を図３（ｂ）に例示した。本例の第２情報は、他の車両に伝達するべき詳細な情報、たとえば、車両の位置、車両の速度、車両の走行方向などが含まれる。第２送信部１４３は、第２送信制御部１４２の出力した制御命令に従い第２情報を出力する（Ｓ１０１２）。
【００３２】
ステップ１０１３では、処理時間の経過をモニタリングする。タイムカウンタＴが所定の時間Ｔｈを超えた場合、ステップ１００３へ戻って自車位置等の車両状況を再度検出する。タイムカウンタＴが所定の時間Ｔｈを超えない場合、上述したステップ１０１５へ向かう。
【００３３】
＜受信装置＞
受信装置２００は、第１受信パタン決定手段２１と、第１受信手段２２と、第２受信パタン決定手段２３と、第２受信手段２４とを有している。具体的には、少なくとも、検出対象エリアに応じて第１受信パタンを決定し、決定された第１受信パタンに基づく情報の送出を制御するプログラム、および車両ＩＤに応じて第２受信パタンを決定し、決定された第２受信パタンに基づく情報の送出を制御するプログラムを格納したＲＯＭと、このＲＯＭに格納されたプログラムを実行することで、第１受信パタン決定手段２１、第１受信手段２２、第２受信パタン決定手段２３、第２受信手段２４として機能するＣＰＵと、データベース２として機能するＲＡＭまたはデータベース２から取得した情報を記憶するＲＡＭとを備えている。なおここで述べる検出対象エリアとは、自車両が他の車両の存在やその車両の情報を取得したいと考えられる領域のことを指している。
【００３４】
「第１受信パタン決定手段２１」は、自車位置情報取得部２１１と、特定エリア検出部２１２と、位置比較部２１３と、第１パタン決定部２１４とを有している。
【００３５】
「自車位置情報取得部２１１」は、送信装置１００の自車位置情報取得部１１１と同様の処理を行う。「第一パタン決定部２１４」は第１パタン決定部１１４と同様の処理を行うが、この際にＰＮ符号を作成するために用いられる数列は、検出対象エリアの位置情報より算出される。検出対象エリアの位置情報は、自車位置情報取得部２１１の検出対象エリア取得機能により取得される。説明を明確にするために、送信装置１００の自車位置情報取得部１１１、第１パタン決定部１１４と別の構成として記載したが、送信装置１００と受信装置２００とがこれらを共有してもよい。
【００３６】
「特定エリア検出部２１２」は、データベース２を参照して、特定エリアを検出する。特定エリアは、自車両が他の車両の情報を取得することが好ましいとされる特定のエリアであり、たとえば、自車両が他の車両と交差する可能性のあるエリア、対向する可能性のあるエリア、合流する可能性のあるエリア、すれ違う可能性のあるエリア、追い抜かれる可能性のあるエリアなどである。特定エリアは、自車両の現在位置との位置関係又は自車両が走行するであろう走行予定位置との位置関係に基づいて判断される。本実施形態では、特定エリアが交差点である場合を例にして説明する。特定エリア検出部２１２は、自車位置情報取得部２１１により検出された自車位置、走行方向、走行速度等とデータベース中の地図情報とから、自車両の走行方向前方に交差点が存在するか否かを判断する。走行する自車両の前方に交差点が存在する場合、その交差点等の付近（交差点を中心に所定距離範囲内）を特定エリアとして決定する。この特定エリアはデータベース２に格納された特定エリア情報に予め定義しておくことが好ましい。
【００３７】
「位置比較部２１３」は、自車位置情報取得部２１１により取得された自車位置（予測される自車両位置を含む）と特定エリア検出部２１２により検出された特定エリアとを比較し、自車両が特定エリア内に所在しているか、又は所定時間経過後（２秒後、５秒後等）に自車両が特定エリア内に進入するかを判断する。なお本実施形態に基づく受信処理は、自車両が特定エリアに進入した時、又は進入が予想される時に起動させても良いが、必ずしもこの限りではない。
【００３８】
「第１受信手段２２」は、特定エリア内車両検出部２２１と、第１情報取得部２２２とを有している。
【００３９】
「特定エリア内車両検出部２２１」は、特定エリア内に他の車両が存在するか否かを判断する機能を有する。この特定エリアの位置情報に基づく第１受信パタンを用いて他車両の送信した情報を受信できた場合、他車両が自車両と所定の位置関係にあると判断できる。他方、第１受信パタンを用いても情報を受信できない場合には、自車両の位置と共通視できる位置に他車両は存在しないと判断できる。このようにして、特定エリア内検出部２２１は、特定エリア、その他の所定のエリア内に他の車両が存在するか否かを判断する。
【００４０】
「第１情報取得部２２２」は、第１受信パタンを用いて受信できた情報から車両ＩＤを少なくとも含む第１情報を取得する。第１情報から抽出された車両ＩＤは第２受信パタン決定手段２３へ送出される。
【００４１】
「第２受信パタン決定手段２３」は、車両ＩＤ取得部２３１と、第２パタン決定部２３２とを有している。
【００４２】
「車両ＩＤ取得部２３１」は、第１情報取得部２２２から車両ＩＤを取得する。
【００４３】
「第２パタン決定部２３２」は、車両ＩＤ取得部２３１が取得した車両ＩＤに応じて第２受信パタンを決定する。たとえば、第２パタン決定部２３２は、送信元車両の車両ＩＤを用いて数列を取得し、この数列を用いてPN符号を作成する。このPN符号を用いた逆拡散手法を第２受信パタンとして決定する。決定した第２受信パタンは、第２受信手段２４に送出される。第２受信パタンの決定に用いられた車両IDは、第１情報に含まれていた送信元の車両の車両ＩＤと予め定められた方法により関連づけられている。
【００４４】
「第２受信手段２４」は、第２受信パタン決定手段２３により決定された受信パタンで、第２情報を受信する。第２受信手段２４は、第２情報取得部２４１を有している。
【００４５】
「第２情報取得部２４１」は、受信した第２情報から目的とする情報を取得する。第２情報取得部２４１は、第２パタンに基づいてスペクトラム拡散された第２情報を、第２パタン選択部２３２が決定した第２パタンに基づいて復調し、第２情報に含まれる車両状況に関する情報を取得する。具体的には、取得した車両ＩＤをPN符号として受信した第２情報を復調する。取得した第２情報は、自車両位置、走行方向、走行速度などの自車両の状況を示す詳細な情報を含む。
【００４６】
このように、第１受信手段２２の第１情報取得部２２２により取得された車両ＩＤを用いて第２情報を取得するため、検出された他車両を車両ＩＤによって特定し、選択的に通信を行うことができる。
【００４７】
なお、上述の様に車両ＩＤは、車両と他の車両との位置関係の変化にかかわらず、車両のイグニッションキーのオンからオフまで同一の情報とすることが好ましい。車両と他の車両との位置関係が変化しても、同一の車両ＩＤに基づいて、特定の車両と情報の通信を継続することができる。
【００４８】
第２情報取得部２４１が取得した自車両位置、走行方向、走行速度などの自車両の状況を示す詳細な情報は、車両の走行を制御する車両制御コントローラ、車両状況をユーザに提供する表示装置その他の外部装置４に向けて送出される。
【００４９】
この受信装置２００の制御手順を図５に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００５０】
ここでは自車両が特定エリアに進入した際に情報取得を行う場合の処理の流れについて説明する。
【００５１】
車両のエンジンが始動されて処理が開始される（Ｓ１１０１）。車両状況検出手段１により車両の位置情報や、走行方向、走行速度などが検出される。自車位置情報取得部２１１は自車位置ＬＢを検出する（Ｓ１１０３）。本処理は、自車両の現在位置に基づいて処理を行ってもよいし、推測された自車両の走行予定位置（５秒後に走行が予定されている位置）に基づいて処理を行ってもよい。ここでは説明の都合上、自車両の現在位置ＬＢを用いる例を用いて説明する。
【００５２】
特定エリア検出部２１２は、データベース２の特定エリア情報を参照して特定エリアを検出する。特定エリア情報は、交差点、合流点等を予め定義した情報である。位置比較部２１３は、自車位置情報取得部２１１により取得された自車位置と特定エリア検出部２１２により検出された特定エリアの位置（範囲）とを比較し、自車両が特定エリア内に位置しているか又は自車両が特定エリアに進入する可能性があるか否かを判断する。すなわち、自車両が現在又は将来において、他の車両と通信が必要であるか否かを判断する（Ｓ１１０５）。特定エリアの情報収集が必要であると判断された場合、情報の収集を行うべき特定エリアを決定する（Ｓ１１０７）。特定エリアは、先述したとおり、自車両が他の車両と近接する可能性のある特定のエリアであり、たとえば、自車両の走行方向前方に存在する交差点などである。
【００５３】
第１受信手段２２は、第１受信パタン決定手段２１により決定された第１パタンＰｎを用いて特定エリア内の他車両の情報を受信する（Ｓ１１０８）。第１パタンは検出対象エリアに応じて決定された受信パタンであるため、この第１パタンを用いて受信する第１情報取得部２２２は、第１パタンに対応する位置（範囲）に所在する車両から送信された情報のみを受信することができる。すなわち、第１情報取得部２２２は、特定エリア内に所在する車両の車両ＩＤを含む第１情報を取得することができる（Ｓ１１０９）。
【００５４】
第１情報が取得できた場合、特定エリア内に他の車両が存在すると判断できる。特定エリア内に車両が存在する場合、この車両についてさらに詳細な第２情報を取得する必要があると判断する（Ｓ１１１１）。受信装置２００側で受信する第１情報を図６（ａ）に示した。第１情報には少なくとも車両ＩＤが含まれ、この車両ＩＤが第２情報を受信するために必要な第２パタンの決定に用いられる。
【００５５】
第２受信パタン決定手段２３の車両ＩＤ取得部２３１は、特定エリア内に存在する車両の車両ＩＤを取得する。第２パタン決定部２３２は車両ＩＤに応じて第２パタンＱｎを決定する。第２受信手段２４は、第２受信パタン決定手段２３が決定した第二パタンＱｎを用いて第２情報を受信し、第２情報取得部２４１は第２情報を取得する（Ｓ１１１３）。受信側にて受信する第２情報の一例を図６（ｂ）に示した。第２情報には、車両の位置、車速、走行方向など車両の状況に関する詳細な情報が含まれている。この処理はＳ１１１５において、必要な時間継続される。
【００５６】
本実施形態によれば、必要な情報を効率的に収集することができる。言い換えると、送信側の車両が、その車両の現在位置、予測された自車両の走行予定位置を含む自車両の位置に応じて決定された第１送信パタンを用いて第１情報を送信することにより、受信側の車両は、検出対象エリアに応じた第１受信パタンを用いて、自車両に接近した又は接近する可能性のある車両についての情報を選択的に効率良く受信することが可能となる。また、位置に応じて選択的に受信される第１情報に車両ＩＤを含めることにより、相互に接近する可能性のある車両についてのＩＤ情報を選択的に効率良く収集することができる。
【００５７】
さらに、送信側の車両が、位置に応じて選択的に収集した車両ＩＤに応じて決定された第２送信パタンを用いて第２情報を送信することにより、受信側の車両は、接近した又は接近する可能性のある車両、すなわち、情報の取得が必要な車両を特定して、その車両の情報を受信することができる。つまり、位置に応じて情報を取得するべき車両を選択し、選択された車両を特定して、特定された車両の情報を効率よく、かつ確実に受信することができる。
【００５８】
しかも、第１情報に比較的情報量の少ない車両ＩＤを含め、所定の位置関係にある車両を特定してから比較的情報量の多い車両の状況に関する情報を取得することから、特定された車両の目的の情報を取得するまでの処理を少なくすることができ、情報取得までの所要時間を短縮することができる。
【００５９】
また、情報を取得するべき特定エリアを設定し、検出された自車両が特定エリア内に存在する場合に、第１情報を取得するようにしたことから、交差点、合流点等の他車両の状況（位置、速度、走行方向）の把握が必要な位置に所在する場合に、必要な情報を取得することができる。
【００６０】
〔第２実施形態〕
次に第２実施形態について説明する。第２実施形態は、第１実施形態と基本的に共通する。第２実施形態は図１に示す構成の送信装置１００と、図４に示す構成の受信装置２００とを有している。第２実施形態の送信装置１００の動作は、図２、図３に基づいて説明した動作と基本的に共通し、第２実施形態の受信装置２００の動作は、図５、図６に基づいて説明した動作と基本的に共通する。
【００６１】
本実施形態は、他の車両が送信する情報と混信しないように、第１情報、第２情報を送信するタイミングを制御する点において、第１実施形態と異なる。ここでは、異なる点を図７（ａ）〜（ｃ）に基づいて説明する。
【００６２】
図７（ａ）に示すように、車両１０３と車両１０４とが互いに近接したエリアを走行している場合を例に説明する。車両１０３と車両１０４とは近接して走行し、走行位置を共通視できる範囲内（所定の距離以内）を走行している。
【００６３】
車両１０３の第１送信手段１２は第１情報をＰ秒間隔で送信し、車両１０３の第２送信手段１４は第２情報をＱ秒間隔で送信している。車両１０４の第１送信手段１２は第１情報をＲ秒間隔で送信し、車両１０４の第２送信手段１４は第２情報をＳ秒間隔で送信している。
【００６４】
図７（ｂ）に、車両１０３の第１送信手段１２が第１情報を送信するタイミングと、車両１０４の第１送信手段１２が第１情報を送信するタイミングとを示した。車両１０３の第１送信手段１２は時間Ｔｐを基準としてＰ秒間隔で送信を行い、車両１０４の第１送信手段１２は時間Ｔｒを基準としてＲ秒間隔で送信を行っている。
【００６５】
時間Ｔｒ＋２Ｒにおいて、車両１０４の第１送信手段１２は第１情報を送信する。この送信タイミングに相前後して車両１０３の第１送信手段１２が第１情報を送信する。このような場合、位置情報が共通することから、位置情報に応じた第１送信パタンが共通し、第１送信パタンに基づいて送信される第１情報が混信してしまうおそれがある。
【００６６】
本実施形態では、車両１０３の第１送信部１２３が第１情報を送信する前に、第１送信制御部１２２が第１送信パタンを用いて通信状況のモニタリング処理を行う。このモニタリング処理は、第１送信パタンに基づく情報を取得可能な受信パタンを用いて情報を受信し、受信できた場合には他車両が第１送信パタンを用いて送信していると判断する。このモニタリング処理は、第１送信制御部１２２が受信装置２００側に行わせてもよい。
【００６７】
第１送信制御部１２２は、他車両の通信状況をモニタリングする他車通信モニタリング機能と、他車両の通信状況に応じて第１情報の送信タイミングを制御する送信タイミング制御機能とを有している。他車通信モニタリング機能が、他の車両１０４が情報送信中であることを検出した場合、送信タイミング制御機能は、混信の発生を避けるため、送信タイミングを任意のランダムな時間（Ｎ秒）だけ遅らせるように、送信タイミングを制御する。
【００６８】
このようにすることによって、近接した位置関係にある複数の車両が、同一の送信パタンを用いて同時に情報を送出しないように制御することができる。言い換えると、共通の第１送信パタンが決定される範囲に所在する車両同士の混信を防止することができる。ちなみに、図７（ｃ）に示すように第２送信パタンは、車両ＩＤに応じて決定されるため、車両１０３と車両１０４とが同一のタイミングで第２情報を送信しても混信の心配はない。
【００６９】
本実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用および効果を奏することができるとともに、所定の位置関係にある他の車両との混信の発生を防止して、継続した通信を行うことが可能となる。
【００７０】
本実施形態では車車間通信装置１０について説明したが、本発明の車車間通信用プログラムにより動作するコンピュータは、車車間通信装置１０と同様に作用し、同様の効果を奏する。
【００７１】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る送信装置１００のブロック図である。
【図２】図１に示す送信装置１００の制御手順を示すフローチャート図である。
【図３】図３（ａ）（ｂ）は、送信装置１００が送出する第1情報と第２情報とを説明するための図である。
【図４】第１実施形態に係る受信装置２００のブロック図である。
【図５】図４に示す受信装置２００の制御手順を示すフローチャート図である。
【図６】図６（ａ）（ｂ）は、受信装置２００が受信する第1情報と第２情報とを説明するための図である。
【図７】図７（ａ）〜（ｃ）は、第２実施形態を説明するための図である。
【符号の説明】
１００…送信装置
１１…第１送信パタン決定手段
１１１…自車位置情報取得部
１１２…特定エリア検出部
１１３…位置比較部
１１４…第１パタン決定部
１２…第１送信手段
１３…第２送信パタン決定手段１３
１４…第２送信手段
２００…受信装置
２１…第１受信パタン決定手段
２１１…自車位置情報取得部
２１２…特定エリア検出部
２１３…位置比較部
２１４…第１パタン決定部
２２…第１受信手段
２３…第２受信パタン決定手段
１…車両状況検出手段
２…データベース
３…出力手段
４…外部装置
【技術分野】
本発明は、車両に搭載され、他の車両と相互に情報の送受信が可能な車車間通信装置であって、特に異なる２つの送信パタンを用いて、迅速かつ効率的な情報の収集を可能とする車車間通信装置、車車間通信用プログラム、および車車間通信方法に関する。
【０００２】
【背景技術】
車両の位置に基づいた送信パタンにより情報を送信する車車間通信装置がある（特許文献１参照）。この車車間通信装置は、送信側が検出した自車位置又は将来の位置に基づいて、当該位置ごとに異なる送信パタンを選択し、選択した送信パタンに従って情報を送信する。また、特許文献１に記載の従来技術では、スペクトラム拡散通信におけるＰＮ符号に位置情報を表す数字と車両ＩＤに相当する数列を位置情報の数列に追加してスペクトラム拡散のための数列を決定する。
【０００３】
しかしながら、受信側は、送信側の車両ＩＤを知らないため、車両ＩＤに相当する部分については、全ての車両ＩＤを組み合わせたＰＮ符号を発生させなければならず、実際には情報が存在しない多くのＰＮ符号列をスキャンする必要が生じ、目的の情報を取得するまでに長い処理時間がかかってしまうという問題があった。つまり、従来の手法では、目的とする特定の車両と通信リンクを迅速に確立させることができなかった。
【０００４】
【従来の技術】
【特許文献１】
特開２０００−２６９８８６号公報
【０００５】
【発明の開示】
本発明は、車両は位置情報に関連づけた同一の通信プロトコルを用いて車両ＩＤを含む情報を予め送受信することにより、必要な情報を特定の車両と迅速に送受信することを目的とする。特に、取得する情報が運転支援、事故防止支援、緊急車両運行支援等に適した車車間通信装置を提供することを目的とする。
【０００６】
この発明によれば、他の車両と相互に情報の送受信が可能な車車間通信装置であって、
検出された自車両の位置に応じて第１送信パタンを決定する第１送信パタン決定手段と、前記第１送信パタン決定手段により決定された第１送信パタンで、車両ＩＤを少なくとも含む第１情報を外部に向けて送出する第１送信手段と、前記第１情報に含ませた車両ＩＤに応じて第２送信パタンを決定する第２送信パタン決定手段と、前記第２送信パタン決定手段により決定された第２送信パタンで、第２情報を外部に向けて送出する第２送信手段とを有する車車間通信装置、この車車間通信用プログラムを提供することができる。
これにより受信側の車両において、検出対象エリアに応じて第１受信パタンを決定する第１受信パタン決定手段と、前記第１受信パタン決定手段により決定された第１受信パタンで、送信元の車両ＩＤを少なくとも含む第１情報を受信する第１受信手段と、前記第１情報から抽出した車両ＩＤに応じて第２受信パタンを決定する第２受信パタン決定手段と、前記第２受信パタン決定手段により決定された第２受信パタンで、第２情報を受信する第２受信手段とを有する車車間通信装置を用いることで、自車両の位置に応じて周囲車両より必要な情報を効率的に取得することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
本実施形態の車車間通信装置１０（不図示）は、送信装置１００と受信装置２００とを備えている。また、送信装置１００と受信装置２００がアクセス可能な車両状況検出手段１とデータベース２とが設けられている。
【０００８】
本実施形態では、スペクトラム拡散通信方式を用いて、自車両と１又は２以上の他車両との間に情報通信ネットワークを確立させる。スペクトラム拡散通信方式は、情報を形成するデジタル信号（ベースバンド信号）を乗せた搬送波の周波数帯域幅を、PN符号（Pseudo Noise）を用いて、より広い周波数帯域幅に拡散させて伝送する方式である。本実施形態では、携帯電話等に用いられるＣＤＭＡ通信、無線ＬＡＮに用いられるＩＥＥＥ８０２．１１、近距離無線規格のBluetooth等に用いられているスペクトラム拡散方式を用いることができる。周波数帯域幅を拡散させる方式として、直接拡散方式（Direct Sequence）、または周波数ホッピング方式（Frequency Hopping）を用いることができる。
【０００９】
送信側においてＰＮ符号を用いて拡散させたベースバンド信号は、受信側において同じＰＮ符号を用いて逆拡散（復元）される。すなわち、送信側は、ベースバンド信号を搬送波に乗せる処理と、変調された信号にＰＮ符号を乗じてスペクトラムを広帯域に拡散させる処理を行う。受信側は、送信側とは逆の処理を行い、受信した信号を復調し、元のベースバンド信号を再生する。以下、送信側の一例である送信装置１００と受信側の一例である受信装置２００について、それぞれ説明する。なお、「通信」には「送信」と「受信」とが含まれる。
【００１０】
＜送信装置＞
図１に送信装置１００の構成を示した。
送信装置１００は、第１送信パタン決定手段１１と、第１送信手段１２と、第２送信パタン決定手段１３と、第２送信手段１４とを有している。具体的には、少なくとも、検出された自車両の位置に応じて第１送信パタンを決定し、決定された第１送信パタンに基づく情報の送出を制御するプログラム、および車両ＩＤに応じて第２送信パタンを決定し、決定された第２送信パタンに基づく情報の送出を制御するプログラムを格納したＲＯＭと、このＲＯＭに格納されたプログラムを実行することで、第１送信パタン決定手段１１、第１送信手段１２、第２送信パタン決定手段１３、第２送信手段１４として機能するＣＰＵと、データベース２として機能するＲＡＭまたはデータベース２から取得した情報を記憶するＲＡＭとを備えている。
【００１１】
「第１送信パタン決定手段１１」は、自車両の位置に応じて第１送信パタンを決定する。第１送信パタン決定手段１１は、自車位置情報取得部１１１と、特定エリア検出部１１２と、位置比較部１１３と、第１パタン決定部１１４とを有している。なお、ここでは、特定エリア検出部１１２と、位置比較部１１３とを起動させない例を説明する。これらを起動させた場合は、受信装置２００において説明する特定エリア検出手段２１２と、位置比較部２１３と同様に動作する。車両が特定エリアに所在する場合、特定エリアに進入する場合に、通信処理を起動させる際に用いる。
【００１２】
「自車位置情報取得部１１１」は、自車両の位置を少なくとも含む車両状況情報を取得する。車両状況には、自車両の位置のほか、自車両の走行方向、自車両の走行速度を含む。車両状況は、車両状況検出手段１により検出される。具体的には、自車両の位置は、自車両位置検出部１により検出される。自車両位置検出部１は、ＧＰＳ（Global Positioning System）機能、ジャイロセンサ、測距センサを用いて自車両の位置を検出する。走行方向は、走行方向検出部により検出される。走行速度は、走行速度検出部により検出される。
【００１３】
「第１パタン決定部１１４」は、検出された自車両の位置に応じて第１送信パタンを決定する。たとえば、第１パタン決定部１１４は、自車両の位置として自車両の存在する位置座標を所定の手法で合成して数列を取得し、この数列を用いて予め定められた手法によりPN符号を生成する。第１送信パタンはこのPN符号を用いてスペクトラム拡散通信を行うこととして決定される。具体的には、検出された自車両の緯度経度情報をもとに、適当な単位（１ｋｍ単位、０．５ｋｍ単位）などで丸めて合成し、一連の数列を作成する。そしてその作成された数列について、予め定められた処理によってＰＮ符号を作成し、これを用いたスペクトラム拡散手法を第１送信パタンとして決定する。決定した第１送信パタンは、第１送信手段１２に送出される。
【００１４】
「第１送信手段１２」は、第１送信パタン決定手段により決定された第１送信パタンで、車両ＩＤを少なくとも含む第１情報を外部に向けて送出する。第１送信手段１２は、第１情報生成部１２１と、第１送信制御部１２２と、第１送信部１２３とを有している。
【００１５】
第１情報生成部１２１は、車両状況検出手段１から取得する情報取得機能と、車両ＩＤを決定するＩＤ生成機能とを備えている。車両のＩＤは、例えば４ケタ程度の値であって、ランダムに生成されエンジン始動後エンジンが停止されるまでは同一の値を保持し続けるものとする。なお、第１情報には、車両ＩＤのほか、自車両位置、走行方向、走行速度などの自車両の状況を示す情報を含ませてもよい。
【００１６】
第１情報生成部１２１は、少なくとも車両ＩＤを含む第１情報を、第１パタン決定部１１４により決定された第１パタンに基づいて生成する。特に限定されないが、本実施形態の第１情報は、変調されていない車両ＩＤを含む情報を搬送波に乗せる第１変調と、第１パタン決定部１１４が取得したPN符号を用いてスペクトラム拡散を行う第２変調を経て得られる。
【００１７】
第１送信制御部１２２は、第１情報生成部１２１により生成された第１情報を送出するタイミングを決定し、制御命令を第１送信部１２３へ送出する。そして、第１送信部１２３は、第１送信制御部１２２の制御命令に従い、第１情報を外部へ送出する。
【００１８】
「第２送信パタン決定手段１３」は、第１情報に含ませた車両ＩＤに応じて第２送信パタンを決定する。第２送信パタン決定手段１３は、車両ＩＤを取得する車両ＩＤ取得部１３１と、第２パタンを決定する第２パタン決定部１３２とを有している。
【００１９】
「車両ＩＤ取得部１３１」は、第１情報生成部１２１が生成した車両ＩＤを取得する。
【００２０】
「第２パタン決定部１３２」は、取得した車両ＩＤに応じて第２送信パタンを決定する。たとえば、第２パタン決定部１３２は、車両ＩＤを用いた数列を所定の手法で合成し、この数列をPN符号として用いた第２送信パタンを決定する。決定した第２送信パタンは、第２送信手段１４に送出される。第２送信パタンの決定に用いられた車両IDは、第１情報に含まれる自車の車両ＩＤと関連づけられている。
【００２１】
「第２送信手段１４」は、第２送信パタン決定手段１３により決定された送信パタンで、第２情報を外部に向けて送出する。第２送信手段１４は、第２情報生成部１４１と、第２送信制御部１４２と、第２送信部１４３とを有している。
【００２２】
「第２情報生成部１４１」は、第２情報に含まれる情報を車両状況検出手段１から取得する情報取得機能を有している。第２情報生成部１４１は、車両の状況を含む第２情報を、第２パタン決定部１３２により決定された第２パタンに基づいて生成する。第２情報は第１情報と異なる情報を含む。具体的に、第２情報は、自車両位置、走行方向、走行速度などの自車両の状況を示す詳細な情報を含む。特に限定されないが、本実施形態の第２情報は、変調されていない車両の状況を含む情報を搬送波に乗せる第１変調と、第２パタン決定部１３２が取得したＰＮ符号を用いてスペクトラム拡散を行う第２変調を経て得られる。
【００２３】
第２送信制御部１４２は、第２情報生成部１４１により生成された第２情報を送出するタイミングを決定し、制御命令を第２送信部１４３へ送出する。第２送信部１４３は、第２送信制御部１４２の制御命令に従い、第２情報を外部へ送出する。
【００２４】
この送信装置１００の制御手順を図２に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００２５】
車両のエンジンの始動に呼応して処理が開始される（Ｓ１００１）。自車位置情報取得部１１１のタイムカウンタＴがリセットされる（Ｓ１００３）。タイムカウンタＴは、自車位置等の車両状況を取得する周期（車両状況の情報更新の周期）を判断するタイミングを計時する。予め定義された取得周期（Ｔｈ）に従い、自車位置等の車両状況は自動的に取得される。車両状況検出手段１により自車位置ＬＡ、走行方向、走行速度その他の車両状況が検出される（Ｓ１００５）。本形態において、自車位置情報取得部１１１は、自車両の現在位置情報ＬＡを取得する。
【００２６】
第１パタン決定部１１４は、自車両の位置ＬＡに応じて第１送信パタンを決定する（Ｓ１００７）。ここで、第１送信パタンとして、PN符号を作成し、このＰＮ符号系列を用いて行うスペクトラム拡散処理の内容について述べる。はじめに検出された自車両の緯度経度情報（位置情報）から所定の手法で一連の数列を作成し、得られた数列に基づいて予め定められた手法によりＰＮ符号を作成する。作成したＰＮ符号を用いたスペクトラム拡散処理の送信パタンPAが決定される。つまり、車両ＩＤ等のベースバンド信号を狭帯域なキャリア（搬送波）に乗せる一次変調を行い、変調された信号（スペクトラム）にPN符号（Pseudo Noise, 擬似ランダムパタン）を乗じて拡散させるが、この手法を第１送信パタンPAとして決定する。
【００２７】
第１送信手段１２の第１情報生成部１２１は、第１パタン決定部１１４により選択された第１パタンに従い第１情報を生成する（Ｓ１００８）。第１情報に含まれる情報を図３（ａ）に例示した。本例の第１情報は、少なくとも車両ＩＤが含まれている。この情報に加え、第２情報を送信する時間情報を送信しても良い。このようにすれば受信側において、第２情報の受信処理を起動するタイミングの目安になり、正確な受信が可能となる。さらに位置、速度、方向を含めても良い。このようにすれば、車両IDを特定して取得すべき情報を選択することができる。
【００２８】
第１情報の生成後、特定エリア内に所在する車両の情報通信の状態をモニタリングする（Ｓ１０１５）。具体的には、第１送信パタンＰＡを用いて周囲より送信される信号を一定時間受信し、通信チャネルに空きがあるか否かを判断する（Ｓ１０１７）。通信チャネルの空きがある場合には第１送信パタンＰＡを用いて自車両に関する第１情報を送信する（Ｓ１０２０）。通信チャネルの空きがない場合には、ランダムな時間待機を経て（Ｓ１０１９）、後述するステップ１０１３へ戻る。
【００２９】
第２情報の送信は、第１情報の送信（Ｓ１００３〜Ｓ１０２０）と異なるタイミングに行われる。すなわち、第１情報は、同一エリア内に所在する車両の送信タイミングと調整をとったタイミングで送出されるが、第２情報は、車両ごとに一定の周期（タイミング）で送出される。
【００３０】
第２情報の送出処理は、第１送信パタンが決定された（Ｓ１００７）後に開始されても良いし、第１情報の送信処理（Ｓ１００３〜Ｓ１０２０）とは独立に行われてもよい。第２情報を送信するタイミングであるか否かを判断する（Ｓ１００９）。この第２情報送信のタイミングであるか否かは、あらかじめ設定された周期に基づいて判断する。第２情報送信のタイミングである場合、第２送信手段１４は、第２パタン決定部１３２により決定された第２送信パタンQAを取得する（Ｓ１０１０）。具体的には、取得した車両ＩＤに関連付けられた数列とし、この車両ＩＤの数列より予め定められた手法によりＰＮ符号を用いてスペクトラム拡散を行う。この手法を第２送信パタンとして決定する。
【００３１】
第２送信手段１４の第２情報生成部１４１は、第２パタンを用いて第２情報を生成する（Ｓ１０１１）。第２情報に含まれる情報を図３（ｂ）に例示した。本例の第２情報は、他の車両に伝達するべき詳細な情報、たとえば、車両の位置、車両の速度、車両の走行方向などが含まれる。第２送信部１４３は、第２送信制御部１４２の出力した制御命令に従い第２情報を出力する（Ｓ１０１２）。
【００３２】
ステップ１０１３では、処理時間の経過をモニタリングする。タイムカウンタＴが所定の時間Ｔｈを超えた場合、ステップ１００３へ戻って自車位置等の車両状況を再度検出する。タイムカウンタＴが所定の時間Ｔｈを超えない場合、上述したステップ１０１５へ向かう。
【００３３】
＜受信装置＞
受信装置２００は、第１受信パタン決定手段２１と、第１受信手段２２と、第２受信パタン決定手段２３と、第２受信手段２４とを有している。具体的には、少なくとも、検出対象エリアに応じて第１受信パタンを決定し、決定された第１受信パタンに基づく情報の送出を制御するプログラム、および車両ＩＤに応じて第２受信パタンを決定し、決定された第２受信パタンに基づく情報の送出を制御するプログラムを格納したＲＯＭと、このＲＯＭに格納されたプログラムを実行することで、第１受信パタン決定手段２１、第１受信手段２２、第２受信パタン決定手段２３、第２受信手段２４として機能するＣＰＵと、データベース２として機能するＲＡＭまたはデータベース２から取得した情報を記憶するＲＡＭとを備えている。なおここで述べる検出対象エリアとは、自車両が他の車両の存在やその車両の情報を取得したいと考えられる領域のことを指している。
【００３４】
「第１受信パタン決定手段２１」は、自車位置情報取得部２１１と、特定エリア検出部２１２と、位置比較部２１３と、第１パタン決定部２１４とを有している。
【００３５】
「自車位置情報取得部２１１」は、送信装置１００の自車位置情報取得部１１１と同様の処理を行う。「第一パタン決定部２１４」は第１パタン決定部１１４と同様の処理を行うが、この際にＰＮ符号を作成するために用いられる数列は、検出対象エリアの位置情報より算出される。検出対象エリアの位置情報は、自車位置情報取得部２１１の検出対象エリア取得機能により取得される。説明を明確にするために、送信装置１００の自車位置情報取得部１１１、第１パタン決定部１１４と別の構成として記載したが、送信装置１００と受信装置２００とがこれらを共有してもよい。
【００３６】
「特定エリア検出部２１２」は、データベース２を参照して、特定エリアを検出する。特定エリアは、自車両が他の車両の情報を取得することが好ましいとされる特定のエリアであり、たとえば、自車両が他の車両と交差する可能性のあるエリア、対向する可能性のあるエリア、合流する可能性のあるエリア、すれ違う可能性のあるエリア、追い抜かれる可能性のあるエリアなどである。特定エリアは、自車両の現在位置との位置関係又は自車両が走行するであろう走行予定位置との位置関係に基づいて判断される。本実施形態では、特定エリアが交差点である場合を例にして説明する。特定エリア検出部２１２は、自車位置情報取得部２１１により検出された自車位置、走行方向、走行速度等とデータベース中の地図情報とから、自車両の走行方向前方に交差点が存在するか否かを判断する。走行する自車両の前方に交差点が存在する場合、その交差点等の付近（交差点を中心に所定距離範囲内）を特定エリアとして決定する。この特定エリアはデータベース２に格納された特定エリア情報に予め定義しておくことが好ましい。
【００３７】
「位置比較部２１３」は、自車位置情報取得部２１１により取得された自車位置（予測される自車両位置を含む）と特定エリア検出部２１２により検出された特定エリアとを比較し、自車両が特定エリア内に所在しているか、又は所定時間経過後（２秒後、５秒後等）に自車両が特定エリア内に進入するかを判断する。なお本実施形態に基づく受信処理は、自車両が特定エリアに進入した時、又は進入が予想される時に起動させても良いが、必ずしもこの限りではない。
【００３８】
「第１受信手段２２」は、特定エリア内車両検出部２２１と、第１情報取得部２２２とを有している。
【００３９】
「特定エリア内車両検出部２２１」は、特定エリア内に他の車両が存在するか否かを判断する機能を有する。この特定エリアの位置情報に基づく第１受信パタンを用いて他車両の送信した情報を受信できた場合、他車両が自車両と所定の位置関係にあると判断できる。他方、第１受信パタンを用いても情報を受信できない場合には、自車両の位置と共通視できる位置に他車両は存在しないと判断できる。このようにして、特定エリア内検出部２２１は、特定エリア、その他の所定のエリア内に他の車両が存在するか否かを判断する。
【００４０】
「第１情報取得部２２２」は、第１受信パタンを用いて受信できた情報から車両ＩＤを少なくとも含む第１情報を取得する。第１情報から抽出された車両ＩＤは第２受信パタン決定手段２３へ送出される。
【００４１】
「第２受信パタン決定手段２３」は、車両ＩＤ取得部２３１と、第２パタン決定部２３２とを有している。
【００４２】
「車両ＩＤ取得部２３１」は、第１情報取得部２２２から車両ＩＤを取得する。
【００４３】
「第２パタン決定部２３２」は、車両ＩＤ取得部２３１が取得した車両ＩＤに応じて第２受信パタンを決定する。たとえば、第２パタン決定部２３２は、送信元車両の車両ＩＤを用いて数列を取得し、この数列を用いてPN符号を作成する。このPN符号を用いた逆拡散手法を第２受信パタンとして決定する。決定した第２受信パタンは、第２受信手段２４に送出される。第２受信パタンの決定に用いられた車両IDは、第１情報に含まれていた送信元の車両の車両ＩＤと予め定められた方法により関連づけられている。
【００４４】
「第２受信手段２４」は、第２受信パタン決定手段２３により決定された受信パタンで、第２情報を受信する。第２受信手段２４は、第２情報取得部２４１を有している。
【００４５】
「第２情報取得部２４１」は、受信した第２情報から目的とする情報を取得する。第２情報取得部２４１は、第２パタンに基づいてスペクトラム拡散された第２情報を、第２パタン選択部２３２が決定した第２パタンに基づいて復調し、第２情報に含まれる車両状況に関する情報を取得する。具体的には、取得した車両ＩＤをPN符号として受信した第２情報を復調する。取得した第２情報は、自車両位置、走行方向、走行速度などの自車両の状況を示す詳細な情報を含む。
【００４６】
このように、第１受信手段２２の第１情報取得部２２２により取得された車両ＩＤを用いて第２情報を取得するため、検出された他車両を車両ＩＤによって特定し、選択的に通信を行うことができる。
【００４７】
なお、上述の様に車両ＩＤは、車両と他の車両との位置関係の変化にかかわらず、車両のイグニッションキーのオンからオフまで同一の情報とすることが好ましい。車両と他の車両との位置関係が変化しても、同一の車両ＩＤに基づいて、特定の車両と情報の通信を継続することができる。
【００４８】
第２情報取得部２４１が取得した自車両位置、走行方向、走行速度などの自車両の状況を示す詳細な情報は、車両の走行を制御する車両制御コントローラ、車両状況をユーザに提供する表示装置その他の外部装置４に向けて送出される。
【００４９】
この受信装置２００の制御手順を図５に示すフローチャートに基づいて説明する。
【００５０】
ここでは自車両が特定エリアに進入した際に情報取得を行う場合の処理の流れについて説明する。
【００５１】
車両のエンジンが始動されて処理が開始される（Ｓ１１０１）。車両状況検出手段１により車両の位置情報や、走行方向、走行速度などが検出される。自車位置情報取得部２１１は自車位置ＬＢを検出する（Ｓ１１０３）。本処理は、自車両の現在位置に基づいて処理を行ってもよいし、推測された自車両の走行予定位置（５秒後に走行が予定されている位置）に基づいて処理を行ってもよい。ここでは説明の都合上、自車両の現在位置ＬＢを用いる例を用いて説明する。
【００５２】
特定エリア検出部２１２は、データベース２の特定エリア情報を参照して特定エリアを検出する。特定エリア情報は、交差点、合流点等を予め定義した情報である。位置比較部２１３は、自車位置情報取得部２１１により取得された自車位置と特定エリア検出部２１２により検出された特定エリアの位置（範囲）とを比較し、自車両が特定エリア内に位置しているか又は自車両が特定エリアに進入する可能性があるか否かを判断する。すなわち、自車両が現在又は将来において、他の車両と通信が必要であるか否かを判断する（Ｓ１１０５）。特定エリアの情報収集が必要であると判断された場合、情報の収集を行うべき特定エリアを決定する（Ｓ１１０７）。特定エリアは、先述したとおり、自車両が他の車両と近接する可能性のある特定のエリアであり、たとえば、自車両の走行方向前方に存在する交差点などである。
【００５３】
第１受信手段２２は、第１受信パタン決定手段２１により決定された第１パタンＰｎを用いて特定エリア内の他車両の情報を受信する（Ｓ１１０８）。第１パタンは検出対象エリアに応じて決定された受信パタンであるため、この第１パタンを用いて受信する第１情報取得部２２２は、第１パタンに対応する位置（範囲）に所在する車両から送信された情報のみを受信することができる。すなわち、第１情報取得部２２２は、特定エリア内に所在する車両の車両ＩＤを含む第１情報を取得することができる（Ｓ１１０９）。
【００５４】
第１情報が取得できた場合、特定エリア内に他の車両が存在すると判断できる。特定エリア内に車両が存在する場合、この車両についてさらに詳細な第２情報を取得する必要があると判断する（Ｓ１１１１）。受信装置２００側で受信する第１情報を図６（ａ）に示した。第１情報には少なくとも車両ＩＤが含まれ、この車両ＩＤが第２情報を受信するために必要な第２パタンの決定に用いられる。
【００５５】
第２受信パタン決定手段２３の車両ＩＤ取得部２３１は、特定エリア内に存在する車両の車両ＩＤを取得する。第２パタン決定部２３２は車両ＩＤに応じて第２パタンＱｎを決定する。第２受信手段２４は、第２受信パタン決定手段２３が決定した第二パタンＱｎを用いて第２情報を受信し、第２情報取得部２４１は第２情報を取得する（Ｓ１１１３）。受信側にて受信する第２情報の一例を図６（ｂ）に示した。第２情報には、車両の位置、車速、走行方向など車両の状況に関する詳細な情報が含まれている。この処理はＳ１１１５において、必要な時間継続される。
【００５６】
本実施形態によれば、必要な情報を効率的に収集することができる。言い換えると、送信側の車両が、その車両の現在位置、予測された自車両の走行予定位置を含む自車両の位置に応じて決定された第１送信パタンを用いて第１情報を送信することにより、受信側の車両は、検出対象エリアに応じた第１受信パタンを用いて、自車両に接近した又は接近する可能性のある車両についての情報を選択的に効率良く受信することが可能となる。また、位置に応じて選択的に受信される第１情報に車両ＩＤを含めることにより、相互に接近する可能性のある車両についてのＩＤ情報を選択的に効率良く収集することができる。
【００５７】
さらに、送信側の車両が、位置に応じて選択的に収集した車両ＩＤに応じて決定された第２送信パタンを用いて第２情報を送信することにより、受信側の車両は、接近した又は接近する可能性のある車両、すなわち、情報の取得が必要な車両を特定して、その車両の情報を受信することができる。つまり、位置に応じて情報を取得するべき車両を選択し、選択された車両を特定して、特定された車両の情報を効率よく、かつ確実に受信することができる。
【００５８】
しかも、第１情報に比較的情報量の少ない車両ＩＤを含め、所定の位置関係にある車両を特定してから比較的情報量の多い車両の状況に関する情報を取得することから、特定された車両の目的の情報を取得するまでの処理を少なくすることができ、情報取得までの所要時間を短縮することができる。
【００５９】
また、情報を取得するべき特定エリアを設定し、検出された自車両が特定エリア内に存在する場合に、第１情報を取得するようにしたことから、交差点、合流点等の他車両の状況（位置、速度、走行方向）の把握が必要な位置に所在する場合に、必要な情報を取得することができる。
【００６０】
〔第２実施形態〕
次に第２実施形態について説明する。第２実施形態は、第１実施形態と基本的に共通する。第２実施形態は図１に示す構成の送信装置１００と、図４に示す構成の受信装置２００とを有している。第２実施形態の送信装置１００の動作は、図２、図３に基づいて説明した動作と基本的に共通し、第２実施形態の受信装置２００の動作は、図５、図６に基づいて説明した動作と基本的に共通する。
【００６１】
本実施形態は、他の車両が送信する情報と混信しないように、第１情報、第２情報を送信するタイミングを制御する点において、第１実施形態と異なる。ここでは、異なる点を図７（ａ）〜（ｃ）に基づいて説明する。
【００６２】
図７（ａ）に示すように、車両１０３と車両１０４とが互いに近接したエリアを走行している場合を例に説明する。車両１０３と車両１０４とは近接して走行し、走行位置を共通視できる範囲内（所定の距離以内）を走行している。
【００６３】
車両１０３の第１送信手段１２は第１情報をＰ秒間隔で送信し、車両１０３の第２送信手段１４は第２情報をＱ秒間隔で送信している。車両１０４の第１送信手段１２は第１情報をＲ秒間隔で送信し、車両１０４の第２送信手段１４は第２情報をＳ秒間隔で送信している。
【００６４】
図７（ｂ）に、車両１０３の第１送信手段１２が第１情報を送信するタイミングと、車両１０４の第１送信手段１２が第１情報を送信するタイミングとを示した。車両１０３の第１送信手段１２は時間Ｔｐを基準としてＰ秒間隔で送信を行い、車両１０４の第１送信手段１２は時間Ｔｒを基準としてＲ秒間隔で送信を行っている。
【００６５】
時間Ｔｒ＋２Ｒにおいて、車両１０４の第１送信手段１２は第１情報を送信する。この送信タイミングに相前後して車両１０３の第１送信手段１２が第１情報を送信する。このような場合、位置情報が共通することから、位置情報に応じた第１送信パタンが共通し、第１送信パタンに基づいて送信される第１情報が混信してしまうおそれがある。
【００６６】
本実施形態では、車両１０３の第１送信部１２３が第１情報を送信する前に、第１送信制御部１２２が第１送信パタンを用いて通信状況のモニタリング処理を行う。このモニタリング処理は、第１送信パタンに基づく情報を取得可能な受信パタンを用いて情報を受信し、受信できた場合には他車両が第１送信パタンを用いて送信していると判断する。このモニタリング処理は、第１送信制御部１２２が受信装置２００側に行わせてもよい。
【００６７】
第１送信制御部１２２は、他車両の通信状況をモニタリングする他車通信モニタリング機能と、他車両の通信状況に応じて第１情報の送信タイミングを制御する送信タイミング制御機能とを有している。他車通信モニタリング機能が、他の車両１０４が情報送信中であることを検出した場合、送信タイミング制御機能は、混信の発生を避けるため、送信タイミングを任意のランダムな時間（Ｎ秒）だけ遅らせるように、送信タイミングを制御する。
【００６８】
このようにすることによって、近接した位置関係にある複数の車両が、同一の送信パタンを用いて同時に情報を送出しないように制御することができる。言い換えると、共通の第１送信パタンが決定される範囲に所在する車両同士の混信を防止することができる。ちなみに、図７（ｃ）に示すように第２送信パタンは、車両ＩＤに応じて決定されるため、車両１０３と車両１０４とが同一のタイミングで第２情報を送信しても混信の心配はない。
【００６９】
本実施形態によれば、第１実施形態と同様の作用および効果を奏することができるとともに、所定の位置関係にある他の車両との混信の発生を防止して、継続した通信を行うことが可能となる。
【００７０】
本実施形態では車車間通信装置１０について説明したが、本発明の車車間通信用プログラムにより動作するコンピュータは、車車間通信装置１０と同様に作用し、同様の効果を奏する。
【００７１】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態に係る送信装置１００のブロック図である。
【図２】図１に示す送信装置１００の制御手順を示すフローチャート図である。
【図３】図３（ａ）（ｂ）は、送信装置１００が送出する第1情報と第２情報とを説明するための図である。
【図４】第１実施形態に係る受信装置２００のブロック図である。
【図５】図４に示す受信装置２００の制御手順を示すフローチャート図である。
【図６】図６（ａ）（ｂ）は、受信装置２００が受信する第1情報と第２情報とを説明するための図である。
【図７】図７（ａ）〜（ｃ）は、第２実施形態を説明するための図である。
【符号の説明】
１００…送信装置
１１…第１送信パタン決定手段
１１１…自車位置情報取得部
１１２…特定エリア検出部
１１３…位置比較部
１１４…第１パタン決定部
１２…第１送信手段
１３…第２送信パタン決定手段１３
１４…第２送信手段
２００…受信装置
２１…第１受信パタン決定手段
２１１…自車位置情報取得部
２１２…特定エリア検出部
２１３…位置比較部
２１４…第１パタン決定部
２２…第１受信手段
２３…第２受信パタン決定手段
１…車両状況検出手段
２…データベース
３…出力手段
４…外部装置
Claims (7)
- 他の車両と相互に情報の送受信が可能な車車間通信装置であって、
検出された自車両の位置に応じて第１送信パタンを決定する第１送信パタン決定手段と、
前記第１送信パタン決定手段により決定された第１送信パタンで、車両ＩＤを少なくとも含む第１情報を外部に向けて送出する第１送信手段と、
前記第１情報に含ませた車両ＩＤに関連づけられた第２送信パタンを決定する第２送信パタン決定手段と、
前記第２送信パタン決定手段により決定された第２送信パタンで、前記第１情報とは異なる第２情報を外部に向けて送出する第２送信手段と、を有する。 - 前記第１送信手段は、前記自車両が予め設定された特定エリア内に位置する場合、前記第１送信パタン決定手段により決定された第１送信パタンで、前記第１情報を送信する請求項１記載の車車間通信装置。
- 前記第１送信手段は、他車両による通信状況をモニタリングし、前記他車両が通信中である場合、前記第１情報の送信タイミングを制御する請求項１又は２記載の車車間通信装置。
- 他の車両と相互に情報の送受信が可能な車車間通信装置であって、
検出対象エリアに応じて第１受信パタンを決定する第１受信パタン決定手段と、
前記第１受信パタン決定手段により決定された第１受信パタンで、送信元の車両ＩＤを少なくとも含む第１情報を受信する第１受信手段と、
前記第１情報から抽出した車両ＩＤに関連づけられた第２受信パタンを決定する第２受信パタン決定手段と、
前記第２受信パタン決定手段により決定された第２受信パタンで、前記第１情報とは異なる第２情報を受信する第２受信手段とを有する車車間通信装置。 - 前記第１受信手段は、前記自車両が予め設定された特定エリア内に位置する場合又は該エリアへの進入が予想される場合、前記第１受信パタン決定手段により決定された第１受信パタンで、前記第１情報を受信する請求項４記載の車車間通信装置。
- 他の車両と相互に情報の送受信が可能な車車間通信用のコンピュータに、
検出された自車両の位置に応じて第１送信パタンを決定するステップと、
前記決定された第１送信パタンで、車両ＩＤを少なくとも含む第１情報を外部に向けて送出するステップと、
前記第１情報に含ませた車両ＩＤに関連づけられた第２送信パタンを決定するステップと、
前記決定された第２送信パタンで、前記第１情報とは異なる第２情報を外部に向けて送出するステップと、を実行させるためのプログラム。 - 他の車両と相互に情報の送受信が可能な車車間通信用のコンピュータに、
検出対象エリアに応じて第１受信パタンを決定するステップと、
前記決定された第１受信パタンで、送信元の車両ＩＤを少なくとも含む第１情報を受信するステップと、
前記第１情報から抽出した車両ＩＤに関連づけられた第２受信パタンを決定するステップと、
前記決定された第２受信パタンで、前記第１情報とは異なる第２情報を受信するステップとを実行させるためのプログラム。
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