JP6160840B2 - 無線装置 - Google Patents

Description

本発明は、通信技術に関し、特に所定の情報が含まれた信号を受信する端末装置に関する。

無線通信装置（端末装置）は、走行中の他の車両から送信された情報を受信する。無線通信装置は、受信した情報をもとに、運転支援の要否を判定し、運転者に運転支援を提供する（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−３４８２９９号公報

交差している２つの道路のそれぞれを走行している２台の車両が、近いタイミングで交差地点に進入する場合、これらの２台の車両には衝突の危険性があるので、運転支援として、他車との衝突の危険性を運転者に通知すべきである。しかしながら、交差地点での２つの道路の交差が、平面交差ではなく、立体交差である場合、衝突の危険性はないので、運転者への通知はなされるべきではない。一方、無線通信装置が地図情報を保持してれば、交差地点が立体交差であるか、平面交差であるかは地図情報を確認することによって認識できるが、地図情報を保持していない場合、認識が困難である。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、地図情報を使用せずに、交差地点での衝突誤判定を抑制する技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の無線装置は、車両に搭載可能な無線装置であって、本無線装置が搭載される車両の位置情報を取得する取得部と、他の無線装置からのパケット信号であって、かつ当該他の無線装置が搭載される他の車両の位置情報が含まれたパケット信号を受信する受信部と、受信部において過去に受信したパケット信号に含まれた位置情報と、取得部において過去に取得した位置情報との少なくとも一方を走行履歴情報として記憶する記憶部と、記憶部において記憶した走行履歴情報をもとに、少なくとも２つの道路が交差する交差地点における交差状況を推定する推定部と、取得部において取得した位置情報と、受信部において受信したパケット信号に含まれた位置情報とをもとに、交差地点において車両と他の車両との交差が予想される場合に、当該交差地点に対応した交差状況に応じて、他の車両の存在を通知するか否かを決定する決定部と、を備える。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、地図情報を使用せずに、交差地点での衝突誤判定を抑制できる。

本発明の実施例に係る通信システムの構成を示す図である。 図１の基地局装置の構成を示す図である。 図３（ａ）−（ｄ）は、図１の通信システムにおいて規定されるフレームのフォーマットを示す図である。 図１の端末装置の構成を示す図である。 図４の記憶部に記憶されたデータの構成を示す図である。 図６（ａ）−（ｂ）は図４の推定部における処理の概要を示す図である。 図４の決定部における出会い頭衝突防止支援を示す図である。 図４の推定部による推定手順を示すフローチャートである。 図４の推定部による別の推定手順を示すフローチャートである。 図４の推定部によるさらに別の推定手順を示すフローチャートである。 図４の端末装置による支援の決定手順を示すフローチャートである。

本発明の実施例を具体的に説明する前に、基礎となった知見を説明する。本発明の実施例は、車両に搭載された端末装置間において車車間通信を実行するとともに、交差点等に設置された基地局装置から端末装置へ路車間通信も実行する通信システムに関する。このような通信システムは、ＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ）とも呼ばれる。通信システムは、ＩＥＥＥ８０２．１１等の規格に準拠した無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）と同様に、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）と呼ばれるアクセス制御機能を使用する。そのため、複数の端末装置によって同一の無線チャネルが共有される。一方、ＩＴＳでは、不特定多数の端末装置へ情報を送信する必要がある。そのような送信を効率的に実行するために、本通信システムは、パケット信号をブロードキャスト送信する。

つまり、車車間通信として、端末装置は、車両の位置・速度・進行方向等の情報を格納したパケット信号をブロードキャスト送信する。また、他の端末装置は、パケット信号を受信するとともに、前述の情報をもとに車両の接近等を認識する。ここで、路車間通信と車車間通信との干渉を低減するために、基地局装置は、複数のサブフレームが含まれたフレームを繰り返し規定する。基地局装置は、路車間通信のために、複数のサブフレームのいずれかを選択し、選択したサブフレームの先頭部分の期間において、制御情報等が格納されたパケット信号をブロードキャスト送信する。

制御情報には、当該基地局装置がパケット信号をブロードキャスト送信するための期間（以下、「路車送信期間」という）に関する情報が含まれている。端末装置は、制御情報をもとに路車送信期間を特定し、路車送信期間以外の期間（以下、「車車送信期間」という）においてＣＳＭＡ方式にてパケット信号をブロードキャスト送信する。その結果、路車間通信と車車間通信とが時分割多重される。なお、基地局装置からの制御情報を受信できない端末装置、つまり基地局装置によって形成されたエリアの外に存在する端末装置は、フレームの構成に関係なくＣＳＭＡ方式にてパケット信号を送信する。

このような状況下において、本実施例に係る端末装置は、他の端末装置あるいは基地局装置から受信したパケット信号に含まれた情報をもとに、支援発生条件を満足した支援を導出する。なお、本端末装置および本端末装置が搭載された車両は、「自車」と総称され、他の端末装置および他の端末装置が搭載された車両は、「他車」と総称される。また、パケット信号に含まれた情報の一例は、他の端末装置からの車両の状態等の情報などであり、基地局装置からの車両の状態等の情報、道路形状、信号情報などである。さらに、支援とは、運転者に対して運転を支援することであり、例えば、自車の右折時に、対向して走行している他車の存在を通知することである。

このような支援は複数種類規定されており、各支援に対して支援発生条件が規定されている。複数種類規定された支援の一例は、車車間通信による出会い頭衝突防止支援である。出会い頭衝突防止支援は、車両が走行している道路が、交差地点において他の道路と交差しており、当該車両と、他の道路を走行している他の車両とが交差の関係にある場合に実行される。例えば、走行している自車の前方かつ側方から他車が向かってくる状況は、交差の関係に相当するので、出会い頭衝突防止支援がなされる。その場合、運転者に対して、他の道路から交差地点に進入してくる他の車両に注意することが促される。しかしながら、交差地点における交差が平面交差ではなく、立体交差である場合がある。立体交差であると他の車両とは衝突しないので、出会い頭衝突防止支援が不要になるが、交差の種類が識別されないと、出会い頭衝突防止支援が誤ってなされてしまう。

一方、端末装置が地図情報を保持していれば、交差地点が立体交差であるか、平面交差であるかの識別は容易である。しかしながら、地図情報の保持は、コストの増加につながるので、端末装置が地図情報を保持していないこともある。そのような状況下においても、交差地点が立体交差であるか、平面交差であるかを識別することが望まれる。これに対応するために、本実施例に係る端末装置は、交差点を通過した車両の走行情報を解析し、交差点への流入する車両について、流入速度と退出速度の差異がしきい値よりも小さく、かつ、流入方位角と退出方位角の差異がしきい値よりも小さい場合に、交差点が立体交差していると判定する。

図１は、本発明の実施例に係る通信システム１００の構成を示す。これは、ひとつの交差点を上方から見た場合に相当する。通信システム１００は、基地局装置１０、車両１２と総称される第１車両１２ａ、第２車両１２ｂ、第３車両１２ｃ、第４車両１２ｄ、第５車両１２ｅ、第６車両１２ｆ、第７車両１２ｇ、第８車両１２ｈ、ネットワーク２０２を含む。ここでは、第１車両１２ａのみに示しているが、各車両１２には、端末装置１４が搭載されている。また、エリア２１２が、基地局装置１０の周囲に形成され、エリア外２１４が、エリア２１２の外側に形成されている。

図示のごとく、図面の水平方向、つまり左右の方向に向かう道路と、図面の垂直方向、つまり上下の方向に向かう道路とが中心部分で交差している。ここで、図面の上側が方角の「北」に相当し、左側が方角の「西」に相当し、下側が方角の「南」に相当し、右側が方角の「東」に相当する。また、２つの道路の交差部分が「交差点」である。第１車両１２ａ、第２車両１２ｂが、左から右へ向かって進んでおり、第３車両１２ｃ、第４車両１２ｄが、右から左へ向かって進んでいる。また、第５車両１２ｅ、第６車両１２ｆが、上から下へ向かって進んでおり、第７車両１２ｇ、第８車両１２ｈが、下から上へ向かって進んでいる。

通信システム１００において、基地局装置１０は、交差点に固定して設置される。基地局装置１０は、端末装置間の通信を制御する。基地局装置１０は、図示しないＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星から受信した信号、あるいは図示しない他の基地局装置１０にて形成されたフレームをもとに、複数のサブフレームが含まれたフレームを繰り返し生成する。ここで、各サブフレームの先頭部分に路車送信期間が設定可能であるような規定がなされている。

基地局装置１０は、フレーム中の複数のサブフレームのうち、他の基地局装置１０によって路車送信期間が設定されていないサブフレームを選択する。基地局装置１０は、選択したサブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。基地局装置１０は、設定した路車送信期間においてパケット信号を報知する。路車送信期間において、複数のパケット信号が報知されることもある。また、パケット信号には、例えば、事故情報、渋滞情報、信号情報等が含まれる。なお、パケット信号には、路車送信期間が設定されたタイミングに関する情報およびフレームに関する制御情報も含まれる。

端末装置１４は、前述のごとく、車両１２に搭載され移動可能である。端末装置１４は、基地局装置１０からのパケット信号を受信すると、エリア２１２に存在すると推定する。端末装置１４は、エリア２１２に存在する場合、パケット信号に含まれた制御情報、特に路車送信期間が設定されたタイミングに関する情報およびフレームに関する情報をもとに、フレームを生成する。その結果、複数の端末装置１４のそれぞれにおいて生成されるフレームは、基地局装置１０において生成されるフレームに同期する。端末装置１４は、路車送信期間とは異なった期間である車車送信期間においてパケット信号を報知する。ここで、車車送信期間においてＣＳＭＡ／ＣＡが実行される。一方、端末装置１４は、エリア外２１４に存在していると推定した場合、フレームの構成に関係なく、ＣＳＭＡ／ＣＡを実行することによって、パケット信号を報知する。端末装置１４は、他の端末装置１４からのパケット信号をもとに、他の端末装置１４が搭載された他の車両１２の接近等を認識する。

図２は、基地局装置１０の構成を示す。基地局装置１０は、アンテナ２０、ＲＦ部２２、変復調部２４、処理部２６、制御部２８、ネットワーク通信部３０を含む。また、処理部２６は、フレーム規定部３２、選択部３４、生成部３６を含む。

ＲＦ部２２は、受信処理として、図示しない端末装置１４あるいは他の基地局装置１０からのパケット信号をアンテナ２０にて受信する。ＲＦ部２２は、受信した無線周波数のパケット信号に対して周波数変換を実行し、ベースバンドのパケット信号を生成する。さらに、ＲＦ部２２は、ベースバンドのパケット信号を変復調部２４に出力する。一般的に、ベースバンドのパケット信号は、同相成分と直交成分によって形成されるので、２つの信号線が示されるべきであるが、ここでは、図を明瞭にするためにひとつの信号線だけを示すものとする。ＲＦ部２２には、ＬＮＡ（Ｌｏｗ Ｎｏｉｓｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、ミキサ、ＡＧＣ、Ａ／Ｄ変換部も含まれる。

ＲＦ部２２は、送信処理として、変復調部２４から入力したベースバンドのパケット信号に対して周波数変換を実行し、無線周波数のパケット信号を生成する。さらに、ＲＦ部２２は、路車送信期間において、無線周波数のパケット信号をアンテナ２０から送信する。また、ＲＦ部２２には、ＰＡ（Ｐｏｗｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、ミキサ、Ｄ／Ａ変換部も含まれる。

変復調部２４は、受信処理として、ＲＦ部２２からのベースバンドのパケット信号に対して、復調を実行する。さらに、変復調部２４は、復調した結果を処理部２６に出力する。また、変復調部２４は、送信処理として、処理部２６からのデータに対して、変調を実行する。さらに、変復調部２４は、変調した結果をベースバンドのパケット信号としてＲＦ部２２に出力する。ここで、通信システム１００は、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調方式に対応するので、変復調部２４は、受信処理としてＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）も実行し、送信処理としてＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）も実行する。

フレーム規定部３２は、図示しないＧＰＳ衛星からの信号を受信し、受信した信号をもとに時刻の情報を取得する。なお、時刻の情報の取得には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。フレーム規定部３２は、時刻の情報をもとに、複数のフレームを生成する。例えば、フレーム規定部３２は、時刻の情報にて示されたタイミングを基準にして、「１ｓｅｃ」の期間を１０分割することによって、「１００ｍｓｅｃ」のフレームを１０個生成する。このような処理を繰り返すことによって、フレームが繰り返されるように規定される。なお、フレーム規定部３２は、復調結果から制御情報を検出し、検出した制御情報をもとにフレームを生成してもよい。このような処理は、他の基地局装置１０によって形成されたフレームのタイミングに同期したフレームを生成することに相当する。

図３（ａ）−（ｄ）は、通信システム１００において規定されるフレームのフォーマットを示す。図３（ａ）は、フレームの構成を示す。フレームは、第１サブフレームから第Ｎサブフレームと示されるＮ個のサブフレームによって形成されている。これは、端末装置１４が報知に使用可能なサブフレームを複数時間多重することによってフレームが形成されているといえる。例えば、フレームの長さが１００ｍｓｅｃであり、Ｎが８である場合、１２．５ｍｓｅｃの長さのサブフレームが規定される。Ｎは、８以外であってもよい。図３（ｂ）−（ｄ）の説明は、後述し、図２に戻る。

選択部３４は、フレームに含まれた複数のサブフレームのうち、路車送信期間を設定すべきサブフレームを選択する。具体的に説明すると、選択部３４は、フレーム規定部３２にて規定されたフレームを受けつける。また、選択部３４は、図示しないインターフェイスを介して、選択したサブフレームに関する指示を受けつける。選択部３４は、指示に対応したサブフレームを選択する。これとは別に、選択部３４は、自動的にサブフレームを選択してもよい。その際、選択部３４は、ＲＦ部２２、変復調部２４を介して、図示しない他の基地局装置１０あるいは端末装置１４からの復調結果を入力する。選択部３４は、入力した復調結果のうち、他の基地局装置１０からの復調結果を抽出する。選択部３４は、復調結果を受けつけたサブフレームを特定することによって、復調結果を受けつけていないサブフレームを特定する。

これは、他の基地局装置１０によって路車送信期間が設定されていないサブフレーム、つまり未使用のサブフレームを特定することに相当する。未使用のサブフレームが複数存在する場合、選択部３４は、ランダムにひとつのサブフレームを選択する。未使用のサブフレームが存在しない場合、つまり複数のサブフレームのそれぞれが使用されている場合に、選択部３４は、復調結果に対応した受信電力を取得し、受信電力の小さいサブフレームを優先的に選択する。

図３（ｂ）は、図示しない第１基地局装置１０ａによって生成されるフレームの構成を示す。第１基地局装置１０ａは、第１サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。また、第１基地局装置１０ａは、第１サブフレームにおいて路車送信期間に続いて車車送信期間を設定する。車車送信期間とは、端末装置１４がパケット信号を報知可能な期間である。つまり、第１基地局装置１０ａは、第１サブフレームの先頭期間である路車送信期間においてパケット信号を報知可能であり、かつフレームのうち、路車送信期間以外の車車送信期間において端末装置１４がパケット信号を報知可能であるような規定がなされる。さらに、第１基地局装置１０ａは、第２サブフレームから第Ｎサブフレームに車車送信期間のみを設定する。

図３（ｃ）は、図示しない第２基地局装置１０ｂによって生成されるフレームの構成を示す。第２基地局装置１０ｂは、第２サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。また、第２基地局装置１０ｂは、第２サブフレームにおける路車送信期間の後段、第１サブフレーム、第３サブフレームから第Ｎサブフレームに車車送信期間を設定する。図３（ｄ）は、図示しない第３基地局装置１０ｃによって生成されるフレームの構成を示す。第３基地局装置１０ｃは、第３サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。また、第３基地局装置１０ｃは、第３サブフレームにおける路車送信期間の後段、第１サブフレーム、第２サブフレーム、第４サブフレームから第Ｎサブフレームに車車送信期間を設定する。このように、複数の基地局装置１０は、互いに異なったサブフレームを選択し、選択したサブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。図２に戻る。選択部３４は、選択したサブフレームの番号を生成部３６へ出力する。

生成部３６は、選択部３４から、サブフレームの番号を受けつける。生成部３６は、受けつけたサブフレーム番号のサブフレームに路車送信期間を設定し、路車送信期間において報知すべきパケット信号を生成する。ひとつの路車送信期間において複数のパケット信号が送信される場合、生成部３６は、それらを生成する。パケット信号は、制御情報、ペイロードによって構成されている。制御情報には、路車送信期間を設定したサブフレーム番号等が含まれる。また、ペイロードには、例えば、事故情報、渋滞情報、信号情報等が含まれる。これらのデータは、ネットワーク通信部３０によって、図示しないネットワーク２０２から取得される。処理部２６は、変復調部２４、ＲＦ部２２に対して、路車送信期間においてパケット信号をブロードキャスト送信させる。制御部２８は、基地局装置１０全体の処理を制御する。

この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ハードウエアとソフトウエアの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。

図４は、端末装置１４の構成を示す。端末装置１４は、アンテナ５０、ＲＦ部５２、変復調部５４、処理部５６、制御部５８を含む。処理部５６は、タイミング特定部６０、転送決定部６２、取得部６４、生成部６６、通知部７０、記憶部８０、推定部８２、決定部８４を含み、タイミング特定部６０は、抽出部７２、キャリアセンス部７４を含む。端末装置１４は、前述のごとく、車両１２に搭載可能である。アンテナ５０、ＲＦ部５２、変復調部５４は、図２のアンテナ２０、ＲＦ部２２、変復調部２４と同様の処理を実行する。ここでは差異を中心に説明する。

変復調部５４、処理部５６は、受信処理において、図示しない他の端末装置１４あるいは基地局装置１０からのパケット信号を受信する。なお、前述のごとく、変復調部５４、処理部５６は、路車送信期間において、基地局装置１０からのパケット信号を受信し、車車送信期間において、他の端末装置１４からのパケット信号を受信する。他の端末装置１４からのパケット信号には、当該他の端末装置１４が搭載される他の車両１２の存在位置、進行方向、移動速度等（以下、「位置情報」と総称する）が少なくとも含まれる。

抽出部７２は、変復調部５４からの復調結果が、図示しない基地局装置１０からのパケット信号である場合に、路車送信期間が配置されたサブフレームのタイミングを特定する。その際、抽出部７２は、図１のエリア２１２内に存在すると推定する。抽出部７２は、サブフレームのタイミングと、パケット信号のメッセージヘッダの内容、具体的には、路車送信期間長の内容をもとに、フレームを生成する。なお、フレームの生成は、前述のフレーム規定部３２と同様になされればよいので、ここでは説明を省略する。その結果、抽出部７２は、基地局装置１０において形成されたフレームに同期したフレームを生成する。パケット信号の報知元が、他の端末装置１４である場合、抽出部７２は、同期したフレームの生成処理を省略するが、パケット信号に含まれた位置情報を抽出し、位置情報を記憶部８０、決定部８４へ出力する。

一方、抽出部７２は、基地局装置１０からのパケット信号を受信していない場合、図１のエリア外２１４に存在すると推定する。抽出部７２は、エリア２１２に存在していることを推定した場合、車車送信期間を選択する。抽出部７２は、エリア外２１４に存在していることを推定すると、フレームの構成と無関係のタイミングを選択する。抽出部７２は、車車送信期間を選択した場合、フレームおよびサブフレームのタイミング、車車送信期間に関する情報をキャリアセンス部７４へ出力する。抽出部７２は、フレームの構成と無関係のタイミングを選択すると、キャリアセンスの実行をキャリアセンス部７４に指示する。

キャリアセンス部７４は、抽出部７２から、フレームおよびサブフレームのタイミング、車車送信期間に関する情報を受けつける。キャリアセンス部７４は、車車送信期間内でＣＳＭＡ／ＣＡを開始することによって送信タイミングを決定する。一方、キャリアセンス部７４は、抽出部７２から、フレームの構成に関係のないキャリアセンスの実行を指示された場合、フレームの構成を考慮せずに、ＣＳＭＡ／ＣＡを実行することによって、送信タイミングを決定する。キャリアセンス部７４は、決定した送信タイミングを変復調部５４、ＲＦ部５２へ通知し、パケット信号をブロードキャスト送信させる。

転送決定部６２は、制御情報の転送を制御する。転送決定部６２は、制御情報のうち、転送対象となる情報を抽出する。転送決定部６２は、抽出した情報をもとに、転送すべき情報を生成する。ここでは、この処理の説明を省略する。転送決定部６２は、転送すべき情報、つまり制御情報のうちの一部を生成部６６に出力する。

取得部６４は、図示しないＧＰＳ受信機、ジャイロスコープ、車速センサ等を含んでおり、それらから供給されるデータによって、図示しない車両１２、つまり端末装置１４が搭載された車両１２の存在位置、進行方向、移動速度等（前述のごとく、「位置情報」と総称する）を取得する。なお、存在位置は、緯度・経度によって示される。進行方向は、方位角によって示され、北を基準方位（０度）として時計回りを正の角度としている。これらの取得には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。また、進行方向は、方位角とも呼ばれる。取得部６４は、これらの情報を生成部６６、記憶部８０、決定部８４へ出力する。

生成部６６は、取得部６４からの情報を受けつけ、転送決定部６２から制御情報の一部を受けつける。生成部６６は、これらが含まれたパケット信号を生成するとともに、キャリアセンス部７４において決定した送信タイミングにて、変復調部５４、ＲＦ部５２、アンテナ５０を介して、生成したパケット信号をブロードキャスト送信する。これは、車車間通信に相当する。

記憶部８０は、抽出部７２からの位置情報等と、取得部６４からの位置情報等とを受けつける。記憶部８０は、過去に受けつけたこれら位置情報等の少なくとも一方を走行履歴情報として記憶する。図５は、記憶部８０に記憶されたデータの構成を示す。例えば、走行履歴情報は、車両の識別情報、情報を取得した時刻の情報、位置情報、速度の情報、方位角を含む。このように、１つの車両１２についての位置情報、速度の情報、方位角の履歴が、時刻の変化とともに記憶されている。また、このような履歴は、複数の車両１２に対して記憶されている。図４に戻る。

推定部８２は、記憶部８０において記憶した走行履歴情報をもとに、少なくとも２つの道路が交差する交差地点における交差状況、例えば、当該交差地点での交差が平面交差であるか、立体交差であるかを推定する。なお、本端末装置１４には、交差地点の交差状況に関する情報、地図情報が記憶されていない。

推定部８２は、交差状況の推定処理において、まず推定対象となる交差地点を特定する。推定部８２は、走行履歴情報に含まれた車両１２の位置情報等から、２つの道路が交差する交差地点を複数抽出する。交差地点は、互いに交差する方向に進行する２台の車両１２の走行軌跡が交差する交点の情報をもとに設定される。また、推定部８２は、後述する決定部８４から、衝突防止支援において自車と他車が所定時間以内に遭遇すると判定した際の、遭遇予想地点に関する情報等を取得する。ここで、遭遇予想地点は、交差地点あるいは交点のうち、自車と他車が所定時間以内に遭遇すると判定した地点を示す。さらに、推定部８２は、抽出した複数の交差地点のうち、遭遇予想地点に対応する交差地点を特定する。これに続いて、推定部８２は、特定した交差地点（遭遇予想地点）に対して、交差の種類を推定する。以下では、その処理をさらに詳細に説明する。

推定部８２は、記憶部８０に記憶した走行履歴情報から、特定した交差地点を通過する車両１２の情報を抽出する。一般的には、複数の車両１２に対する情報が抽出される。より好ましくは、自車と同じ方向から交差点を通過した車両１２の情報と、後述する決定部８４において自車と遭遇すると判定する他車と同じ方向から交差点を通過する車両１２の情報とをそれぞれ抽出する。ここでは、図６（ａ）−（ｂ）を使用して交差地点を通過する車両１２に対する処理を説明する。図６（ａ）−（ｂ）は、推定部８２における処理の概要を示す。図６（ａ）では、交差地点において交差する２つの道路のうちの一方を第１車両４００が走行し、他方を第２車両４０２が走行する。この交差地点における交差が平面交差である場合、信号機、あるいは信号機のない交差点の優先関係によって、第１車両４００と第２車両４０２のうちの一方は、交差地点の進入前に停止する。また、停止した第１車両４００と第２車両４０２のうちの一方は、発進する。これに対して、この交差地点における交差が立体交差である場合、第１車両４００と第２車両４０２は、渋滞等でない限り、一定速度を維持しながら交差地点を通過する。

推定部８２は、抽出した情報をもとに、各車両１２が交差地点を走行する際の速度の変化を導出する。これは、例えば、交差地点を中心とした一定距離の範囲、例えば、２０ｍにおける１つの車両１２の速度の最高値と最低値との差を計算することに相当する。また、推定部８２は、速度の変化としきい値とを比較する。しきい値は、平面交差の交差地点の手前で車両１２が停止する場合を想定し、減速し始めてから停止したときの速度差、あるいは停止から加速し始めたときの速度差となるように設定される。推定部８２は、このような処理を各車両１２に対して実行することによって、速度の変化がしきい値を超えている車両１２としきい値を超えていない車両１２とを検出する。推定部８２は、速度の変化がしきい値を超えている車両１２を少なくとも１台検出した場合、交差地点が平面交差であると推定し、しきい値を超えていない車両１２のみの場合、交差地点が立体交差であると推定する。より好ましくは、推定部８２は、自車と同じ方向から交差点を通過した車両１２の情報をもとに、当該車両１２が交差地点を走行する際の速度の変化を導出するとともに、自車と遭遇すると判定する他車と同じ方向から交差点を通過する車両１２の情報をもとに、当該車両１２が交差地点を走行する際の速度の変化を導出する。推定部８２は、自車と同じ方向から交差点を通過した車両１２および自車と遭遇すると判定する他車と同じ方向から交差点を通過する車両１２の中から、速度の変化がしきい値を超えている車両１２を少なくとも１台検出した場合、交差地点が平面交差であると推定する。一方、自車と同じ方向から交差点を通過した車両１２および自車と遭遇すると判定する他車と同じ方向から交差点を通過する車両１２がいずれもしきい値を超えていない車両１２のみの場合、交差地点が立体交差であると推定する。

図６（ｂ）では、第１車両４００が交差地点に進入する。この交差地点における交差が平面交差である場合、第１車両４００は、直線経路４１０、左折経路４１２、右折経路４１４のいずれかを走行する。これに対して、この交差地点における交差が立体交差である場合、第１車両４００は、直線経路４１０だけを走行する。推定部８２は、抽出した情報をもとに、各車両１２が交差地点を走行する際の方位角の変化を導出する。これは、例えば、１つの車両１２が交差地点に進入する際の方位角と、当該交差地点から出て行く際の方位角との差の絶対値を計算することに相当する。また、推定部８２は、方位角の変化としきい値とを比較する。

しきい値は、図６（ｂ）における左折経路４１２、右折経路４１４に対して直線経路４１０を識別可能な値に設定される。推定部８２は、このような処理を各車両１２に対して実行することによって、方位角の変化がしきい値を超えている車両１２としきい値を超えていない車両１２とを導出する。推定部８２は、しきい値を超えている車両１２を少なくとも１台検出した場合、交差地点が平面交差であると推定し、しきい値を超えていない車両１２のみの場合、交差地点が立体交差であると推定する。より好ましくは、推定部８２は、自車と同じ方向から交差点を通過した車両１２の情報をもとに、当該車両１２が交差地点を走行する際の方位角の変化を導出するとともに、自車と遭遇すると判定する他車と同じ方向から交差点を通過する車両１２の情報をもとに、当該車両１２が交差地点を走行する際の方位角の変化を導出する。推定部８２は、自車と同じ方向から交差点を通過した車両１２および自車と遭遇すると判定する他車と同じ方向から交差点を通過する車両１２の中から、方位角の変化がしきい値を超えている車両１２を少なくとも１台検出した場合、交差地点が平面交差であると推定する。一方、自車と同じ方向から交差点を通過した車両１２および自車と遭遇すると判定する他車と同じ方向から交差点を通過する車両１２がいずれもしきい値を超えていない車両１２のみの場合、交差地点が立体交差であると推定する。

なお、推定部８２は、速度の変化において立体交差と推定され、かつ方位角の変化において立体交差と推定された場合に、最終的に立体交差であると推定してもよい。一方、これらの条件が満たされない場合に、最終的に平面交差と推定されてもよい。このように、平面交差の交差地点では、信号制御によって交差するいずれか一方の車線を走行する車両１２では減速、加速による速度変化が大きくなる、または、右左折や転回などにより方位角変化が大きくなるという現象がみられる。一方、交差点が立体交差していれば、これらの変化は発生せず、車両１２はある一定範囲内の速度かつ方位角を維持して交差点を通過する。

さらに、推定部８２は、立体交差であるか、平面交差であるかを推定するために、高度情報を使用してもよい。この場合、ＧＰＳによって取得された高度情報が走行履歴情報に含まれている。推定部８２は、記憶部８０に記憶した走行履歴情報から、交差地点において交差する２つの道路のそれぞれを走行する車両１２間の高度差を導出する。また、推定部８２は、複数の高度差を平均することによって、１つの高度差を導出してもよい。推定部８２は、高度差としきい値とを比較する。ここで、しきい値は、車高程度の値に設定される。推定部８２は、高度差がしきい値よりも小さい場合に、当該交差地点が平面交差であると推定し、高度差がしきい値よりも小さくない場合に、当該交差地点が立体交差であると推定する。

決定部８４は、取得部６４において取得した情報と、抽出部７２からの情報をもとに、複数種類規定された支援のうち、提供すべき支援を導出する。複数種類の支援は、例えば、右折時衝突防止支援、左折時衝突防止支援、出会い頭衝突防止支援等である。ここでは、出会い頭衝突防止支援を説明の対象とする。出会い頭衝突防止支援（車車間通信）では、自車が直進するとき、他車が交差するように接近している場合に接近車両の存在を運転者に通知する。図７は、決定部８４における出会い頭衝突防止支援を示す。自車３００は、矢印で示されるように図の下から上の方向に移動し、他車３０２は、矢印で示されるように図の右から左の方向に移動している。また、自車３００、他車３０２のそれぞれの経路は、交差地点３１０において交差する。ここで、決定部８４は、自車３００からの情報として、ＧＰＳまたは車載ネットワーク、例えばＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）からの自車３００の位置／速度／加速度／方位角を取得する。

また、決定部８４は、他車３０２からの情報として、他車３０２の位置／速度／加速度／方位角を取得する。これらの情報をもとに、決定部８４は、（ｉ）自車３００と他車３０２との位置関係が交差であり、（ｉｉ）自車３００と他車３０２とが所定時間以内に遭遇する場合に、出会い頭衝突防止支援を決定する。決定部８４は、出会い頭衝突防止支援を決定した場合、つまり交差地点において自車３００（車両１２）と他車３０２（他の車両１２）との交差が予想される場合に、当該交差地点に対応した交差状況に応じて、他車３０２（他の車両１２）の存在を通知するか否かを決定する。ここでは、推定部８２において平面交差と推定した場合、他車３０２（他の車両１２）の存在の通知が決定される。一方、推定部８２において立体交差と推定した場合、他車３０２（他の車両１２）の存在の非通知が決定される

通知部７０は、決定部８４において通知が決定された場合、図示しないモニタなどに、出会い頭衝突防止支援におけるメッセージ、例えば、「側方からの車両に注意」を表示する。また、通知部７０は、カーナビゲーションシステムでの地図画像が表示してもよい。また、通知部７０による表示に加え、音声等での通知を合わせて行ってもよい。なお、通知部７０は、決定部８４において非通知が決定された場合、メッセージを表示しない。

以上の構成による通信システム１００の動作を説明する。図８は、推定部８２による推定手順を示すフローチャートである。推定部８２は、記憶部８０から交差する可能性ある車両１２の情報を抽出する（Ｓ１０）。推定部８２は、交差地点の前後での速度差を導出する（Ｓ１２）。速度差がしきい値よりも大きければ（Ｓ１４のＹ）、推定部８２は、交差地点が平面交差であると推定する（Ｓ１６）。一方、速度差がしきい値よりも大きくなければ（Ｓ１４のＮ）、推定部８２は、交差地点が立体交差であると推定する（Ｓ１８）。

図９は、推定部８２による別の推定手順を示すフローチャートである。推定部８２は、記憶部８０から交差する可能性ある車両１２の情報を抽出する（Ｓ３０）。推定部８２は、交差地点の前後での方位角の変位を導出する（Ｓ３２）。方位角の変化がしきい値よりも大きければ（Ｓ３４のＹ）、推定部８２は、交差地点が平面交差であると推定する（Ｓ３６）。一方、方位角の変化がしきい値よりも大きくなければ（Ｓ３４のＮ）、推定部８２は、交差地点が立体交差であると推定する（Ｓ３８）。

図１０は、推定部８２によるさらに別の推定手順を示すフローチャートである。推定部８２は、記憶部８０から交差する可能性ある車両１２の情報を抽出する（Ｓ５０）。推定部８２は、交差地点での高度差を導出する（Ｓ５２）。高度差がしきい値よりも大きければ（Ｓ５４のＹ）、推定部８２は、交差地点が立体交差であると推定する（Ｓ５６）。一方、高度差がしきい値よりも大きくなければ（Ｓ５４のＮ）、推定部８２は、交差地点が平面交差であると推定する（Ｓ５８）。

図１１は、端末装置１４による支援の決定手順を示すフローチャートである。交差の可能性のある他車が存在し（Ｓ７０のＹ）、平面交差である場合（Ｓ７２のＹ）、決定部８４は、運転支援を実行する（Ｓ７４）。交差の可能性のある他車が存在しない場合（Ｓ７０のＮ）、あるいは平面交差でない場合（Ｓ７２のＮ）、ステップ７４はスキップされる。

本発明の実施例によれば、走行履歴情報をもとに交差地点における交差状況を推定するので、交差状況の推定に使用する情報量を増加できる。また、交差状況の推定に使用する情報量が増加されるので、推定精度を向上できる。また、交差状況に応じて他の車両の存在を通知するか否かを決定するので、交差状況に応じた衝突判定を実行できる。また、交差状況に応じた衝突判定が実行されるので、地図情報を使用せずに、交差地点での衝突誤判定を抑制できる。また、交差状況として平面交差と推定すると他の車両の存在の通知を決定するので、危険性を運転者に知らせることができる。また、交差状況として立体交差と推定すると他の車両の存在の非通知を決定するので、不要な通知を省略できる。また、速度の変化をもとに平面交差であるか立体交差であるかを推定するので、地図情報を使用せずに、交差地点での衝突誤判定を抑制できる。また、方位角の変化をもとに平面交差であるか立体交差であるかを推定するので、地図情報を使用せずに、交差地点での衝突誤判定を抑制できる。また、速度の変化と方位角の変化との組合せをもとに、平面交差であるか立体交差であるかを推定するので、推定精度を向上できる。また、高度差をもとに平面交差であるか立体交差であるかを推定するので、地図情報を使用せずに、交差地点での衝突誤判定を抑制できる。

以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本実施例において、パケット信号に位置情報等が含まれており、これを蓄積することによって走行履歴情報が記憶部８０に形成されている。しかしながらこれに限らず例えば、一部のパケット信号に走行履歴情報が含まれてもよい。本変形例によれば、記憶部８０に記憶される走行履歴情報を早期に形成できる。

本実施例において、推定部８２は、立体交差を推定すると、そのことを決定部８４にのみ出力している。しかしながらこれに限らず例えば、推定部８２は、立体交差を推定すると、そのことを記憶部８０、生成部６６に出力してもよい。記憶部８０に記憶された立体交差の情報は、次に車両１２がその交差地点の付近を走行する場合に利用されることによって、推定部８２の推定処理が省略される。また、生成部６６は、立体交差の情報をパケット信号に含めて送信することによって、他の端末装置１４に立体交差の存在を知らしめられる。本変形例によれば、立体交差の推定処理が省略されるので、処理を簡易にできる。

本実施例において、推定部８２は、速度の変化がしきい値を超えている車両１２を少なくとも１台検出した場合、交差地点が平面交差であると推定している。しかしながらこれに限らず例えば、推定部８２は、速度の変化がしきい値を超えている車両１２を２以上の所定台数検出した場合、交差地点が平面交差であると推定してもよい。本変形例によれば、速度の変化に含まれる誤差の影響を低減できる。

本実施例において、推定部８２は、の変化がしきい値を超えている車両１２を少なくとも１台検出した場合、交差地点が平面交差であると推定している。しかしながらこれに限らず例えば、推定部８２は、方位角の変化がしきい値を超えている車両１２を２以上の所定台数検出した場合、交差地点が平面交差であると推定してもよい。本変形例によれば、方位角の変化に含まれる誤差の影響を低減できる。

本発明の一態様の概要は、次の通りである。本発明のある態様の無線装置は、車両に搭載可能な無線装置であって、本無線装置が搭載される車両の位置情報を取得する取得部と、他の無線装置からのパケット信号であって、かつ当該他の無線装置が搭載される他の車両の位置情報が含まれたパケット信号を受信する受信部と、受信部において過去に受信したパケット信号に含まれた位置情報と、取得部において過去に取得した位置情報との少なくとも一方を走行履歴情報として記憶する記憶部と、記憶部において記憶した走行履歴情報をもとに、少なくとも２つの道路が交差する交差地点における交差状況を推定する推定部と、取得部において取得した位置情報と、受信部において受信したパケット信号に含まれた位置情報とをもとに、交差地点において車両と他の車両との交差が予想される場合に、当該交差地点に対応した交差状況に応じて、他の車両の存在を通知するか否かを決定する決定部と、を備える。

この態様によると、走行履歴情報をもとに交差地点における交差状況を推定し、他の車両の存在を通知するか否かを決定するので、交差状況に応じた衝突判定を実行できる。

推定部は、交差状況として、平面交差であるか、立体交差であるかを推定し、決定部は、推定部において平面交差と推定した場合、他の車両の存在の通知を決定してもよい。この場合、平面交差と推定すると他の車両の存在の通知を決定するので、危険性を知らせることができ、立体交差と推定すると他の車両の存在の非通知を決定するので、不要な通知を省略できる。

推定部は、記憶部に記憶した走行履歴情報から、少なくとも１台の車両の速度が交差地点においてしきい値を超えて変化している場合に、当該交差地点が平面交差であると推定してもよい。この場合、速度の変化をもとに平面交差であるか立体交差であるかを推定するので、地図情報を使用せずに、交差地点での衝突誤判定を抑制できる。

推定部は、記憶部に記憶した走行履歴情報から、少なくとも１台の車両の方位角が交差地点においてしきい値を超えて変化している場合に、当該交差地点が平面交差であると推定してもよい。この場合、方位角の変化をもとに平面交差であるか立体交差であるかを推定するので、地図情報を使用せずに、交差地点での衝突誤判定を抑制できる。

推定部は、記憶部に記憶した走行履歴情報から、交差地点において交差する２つの道路のそれぞれを走行する車両間の高度差がしきい値よりも小さい場合に、当該交差地点が平面交差であると推定してもよい。この場合、高度差をもとに平面交差であるか立体交差であるかを推定するので、地図情報を使用せずに、交差地点での衝突誤判定を抑制できる。

１０ 基地局装置、 １２ 車両、 １４ 端末装置、 ２０ アンテナ、 ２２ ＲＦ部、 ２４ 変復調部、 ２６ 処理部、 ２８ 制御部、 ３０ ネットワーク通信部、 ３２ フレーム規定部、 ３４ 選択部、 ３６ 生成部、 ５０ アンテナ、 ５２ ＲＦ部、 ５４ 変復調部、 ５６ 処理部、 ５８ 制御部、 ６０ タイミング特定部、 ６２ 転送決定部、 ６４ 取得部、 ６６ 生成部、 ７０ 通知部、 ７２ 抽出部、 ７４ キャリアセンス部、 ８０ 記憶部、 ８２ 推定部、 ８４ 決定部、 １００ 通信システム。

Claims (2)

1. 車両に搭載可能な無線装置であって、
   本無線装置が搭載される本車両の位置情報、進行方向、移動速度を取得する取得部と、
   複数の他の車両のそれぞれには互いに異なった他の無線装置が搭載されており、複数の他の無線装置からのパケット信号であって、かつ当該複数の他の無線装置のそれぞれが搭載される他の車両の位置情報、進行方向、移動速度、識別情報が含まれたパケット信号を受信する受信部と、
   前記受信部において過去に受信した複数の他の無線装置からのパケット信号に含まれた位置情報、進行方向、移動速度、識別情報と、前記取得部において過去に取得した位置情報、進行方向、移動速度とを走行履歴情報として記憶する記憶部と、
   前記記憶部において記憶した走行履歴情報をもとに、少なくとも２つの道路が交差する交差地点を抽出するとともに、本車両と１つの他の車両が所定時間以内に遭遇すると判定した交差地点に対して、前記記憶部において記憶した走行履歴情報のうち、本車両と同じ方向から交差点を通過した複数の車両の情報と、本車両と遭遇すると判定する１つの他の車両と同じ方向から交差点を通過する複数の車両の情報とをもとに、当該交差地点が平面交差であるか立体交差であるかを推定する推定部と、
   前記取得部において取得した位置情報、進行方向、移動速度と、前記受信部において受信したパケット信号に含まれた位置情報、進行方向、移動速度、識別情報とをもとに、本車両の経路と１つの他の車両との経路が交差する交差地点において、本車両と１つの他の車両が所定時間以内に遭遇すると予想される場合に、当該交差地点が平面交差であると前記推定部において推定されていれば１つの他の車両の存在を通知することを決定し、当該交差地点が立体交差であると前記推定部において推定されていれば１つの他の車両の存在を通知しないことを決定する決定部と、
   を備え、
   前記推定部は、前記記憶部に記憶した走行履歴情報から、複数の車両のうち、少なくとも１つの車両の速度が交差地点においてしきい値を超えて変化している場合に、当該交差地点が平面交差であると推定することを特徴とする無線装置。
2. 車両に搭載可能な無線装置であって、
   本無線装置が搭載される本車両の位置情報、進行方向、移動速度を取得する取得部と、
   複数の他の車両のそれぞれには互いに異なった他の無線装置が搭載されており、複数の他の無線装置からのパケット信号であって、かつ当該複数の他の無線装置のそれぞれが搭載される他の車両の位置情報、進行方向、移動速度、識別情報が含まれたパケット信号を受信する受信部と、
   前記受信部において過去に受信した複数の他の無線装置からのパケット信号に含まれた位置情報、進行方向、移動速度、識別情報と、前記取得部において過去に取得した位置情報、進行方向、移動速度とを走行履歴情報として記憶する記憶部と、
   前記記憶部において記憶した走行履歴情報をもとに、少なくとも２つの道路が交差する交差地点を抽出するとともに、本車両と１つの他の車両が所定時間以内に遭遇すると判定した交差地点に対して、前記記憶部において記憶した走行履歴情報のうち、本車両と同じ方向から交差点を通過した複数の車両の情報と、本車両と遭遇すると判定する１つの他の車両と同じ方向から交差点を通過する複数の車両の情報とをもとに、当該交差地点が平面交差であるか立体交差であるかを推定する推定部と、
   前記取得部において取得した位置情報、進行方向、移動速度と、前記受信部において受信したパケット信号に含まれた位置情報、進行方向、移動速度、識別情報とをもとに、本車両の経路と１つの他の車両との経路が交差する交差地点において、本車両と１つの他の車両が所定時間以内に遭遇すると予想される場合に、当該交差地点が平面交差であると前記推定部において推定されていれば１つの他の車両の存在を通知することを決定し、当該交差地点が立体交差であると前記推定部において推定されていれば１つの他の車両の存在を通知しないことを決定する決定部と、
   を備え、
   前記推定部は、前記記憶部に記憶した走行履歴情報から、複数の車両のうち、少なくとも１つの車両の方位角が交差地点においてしきい値を超えて変化している場合に、当該交差地点が平面交差であると推定することを特徴とする無線装置。

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