JP6213779B2 - 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無線装置に関する。

車両間無線通信装置は、走行中の車両相互間で通信して走行状態等の車両の情報を交換する。車両間無線通信装置は、到来した情報信号を受信し、本車両の予測到達地点の近傍に、本車両とほぼ同時に到達すると推定される他の車両の存在を情報信号に基づいて検知し、その検知した他の車両の存在を告知する（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−３４８２９９号公報

車両同士の衝突防止支援サービスは、車両同士の衝突予測判定を行い、衝突が予測される場合に、他車両の接近を運転者に知らせることによって衝突回避を促す。衝突予測判定は、両車両の速度・位置・進行方向を使用した演算によってなされる。この判定方法では、データ取得時の車両の進行方向を使用しており、自車両および他車両が直進している場合に有効であったが、車両の進路がカーブするなどして曲がっている場合に、誤判定を出力するおそれがある。

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、車両同士の交差の推定精度を向上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、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とヨーレート情報とを少なくとも含んだパケット信号を受信する受信部と、本無線装置が搭載される車両の位置情報とヨーレート情報とを取得する取得部と、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、車両と他の車両とのそれぞれが直進して交差する地点までの第１到達時間を導出する第１処理部と、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、車両と他の車両とのそれぞれが、車両と他の車両とを結ぶ直線を走行して遭遇する地点までの第２到達時間を導出する第２処理部と、第２処理部において導出した第２到達時間から、第１処理部において導出した第１到達時間の間に、取得部において取得したヨーレート情報によって、車両がとりうる進行方向の第１範囲を導出するとともに、第２処理部において導出した第２到達時間から、第１処理部において導出した第１到達時間の間に、受信部において受信したパケット信号に含まれたヨーレート情報によって、他の車両がとりうる進行方向の第２範囲を導出する第３処理部と、第３処理部において導出した第１範囲と第２範囲との差分をもとに、車両と他の車両が交差する際の相対的な関係を判定する判定部と、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、車両同士の交差の推定精度を向上できる。

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の第１処理部および第２処理部における処理の概要を示す図である。 図６（ａ）−（ｂ）は、図４の第３処理部における処理の概要を示す図である。 図４の判定部における判定基準を示す図である。 図４の端末装置による判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、当該端末装置が搭載された車両（以下、「自車」ともいう）と、他の端末装置が搭載された他の車両（以下、「他車」ともいう）との交差を高精度に判定することを目的とする。特に、端末装置は、構成を簡易にするために、道路形状が示された道路情報を記憶せずに、他の車両と交差する際の相対的な関係を判定する。相対的な関係とは、すれ違い、同方向への走行、それら以外の交差であるとする。

端末装置は、自車の位置・速度・進行方向と他車の位置・速度・進行方向をもとに、自車と他車とが交差するか否かを判定する。交差する場合、端末装置は、交差地点に自車が直進して到達するまでの時間Ｔａと、交差地点に他車が直進して到達するまでの時間Ｔｂを導出し、ＴａとＴｂの大きい方の値をＴｃとする。また、端末装置は、自車と他車とを結ぶ直線を自車と他車とが走行して遭遇するまでの時間Ｔｄも算出する。さらに、端末装置は、ＴｄからＴｃの間に、自車および他車のヨーレートをもとに、各車両がとりうる進行方向を算出する。進行方向の差分（車両間の進行方向の相対角度）をもとに、端末装置は、すれ違い、同方向への走行、それら以外の交差のいずれかを判定する。

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、ふた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との交差を認識するとともに、交差の際の相対的な関係を判定する。当該判定の詳細は後述する。

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、ふた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つづ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、第１処理部７６、第２処理部７８、第３処理部８０、判定部８２、通知部７０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。さらに、パケット信号には、他の車両１２のヨーレート情報も含まれる。ヨーレートは、ヨー角の変化する速さであり、車両１２の重心点を通る鉛直軸まわりの回転角速度である。これは、横加速度とともに旋回運動を定義する。ヨーレートは、レートジャイロによって計測される。さらに、ヨーレートを積分するとヨー角になる。他の端末装置１４における位置情報、ヨーレート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。

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、ヨーレート情報を抽出し、位置情報、ヨーレート情報を第１処理部７６、第２処理部７８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、取得部６４は、図示しないレートジャイロも含んでおり、それから供給されるデータによって、端末装置１４が搭載された車両１２のヨーレート情報も取得する。取得部６４は、位置情報、ヨーレート情報を生成部６６、第１処理部７６、第２処理部７８へ出力する。

生成部６６は、取得部６４から位置情報、ヨーレート情報を受けつけ、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。

第１処理部７６は、取得部６４から位置情報、ヨーレート情報を受けつけるとともに、抽出部７２から位置情報、ヨーレート情報を受けつける。第１処理部７６は、取得部６４から取得した位置情報における存在位置、進行方向をもとに、自車が現在位置から進行方向へ直進する場合の経路（以下、「自車経路」という）を導出する。一方、第１処理部７６は、抽出部７２から取得した位置情報における存在位置、進行方向をもとに、他車が現在位置から進行方向へ直進する場合の経路（以下、「他車経路」という）を導出する。図５は、第１処理部７６および第２処理部７８における処理の概要を示す。第１車両１２ａが前述の自車に相当し、第２車両１２ｂが前述の他車に相当する。第１車両１２ａが直進した場合の経路が自車経路３００であり、第２車両１２ｂが直進した場合の経路が他車経路３０２である。図４に戻る。

これにつづいて、第１処理部７６は、自車経路３００と他車経路３０２とが交差するか否かを判定する。図５の場合、交差地点Ｐ１において、自車経路３００と他車経路３０２とが交差する。交差する場合、第１処理部７６は、第１車両１２ａの存在位置から交差地点Ｐ１までの自車経路３００に沿った距離を第１車両１２ａの移動速度で除算することによって、第１車両１２ａが交差地点Ｐ１に到達するまでの時間Ｔａを導出する。また、第１処理部７６は、第２車両１２ｂの存在位置から交差地点Ｐ１までの他車経路３０２に沿った距離を第２車両１２ｂの移動速度で除算することによって、第２車両１２ｂが交差地点Ｐ１に到達するまでの時間Ｔｂを導出する。

第１処理部７６は、時間Ｔａと時間Ｔｂとを比較し、大きい方を選択する。選択した時間は、第１到達時間Ｔｃとされる。このような第１到達時間Ｔｃは、取得部６４において取得した位置情報と、変復調部５４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導出された時間であって、かつ自車と他車とのそれぞれが直進して交差する地点までの時間であるといえる。第１処理部７６は、第１到達時間Ｔｃを第３処理部８０へ出力する。一方、交差しない場合、第１処理部７６は、処理を終了する。

第２処理部７８は、取得部６４から位置情報、ヨーレート情報を受けつけるとともに、抽出部７２から位置情報、ヨーレート情報を受けつける。第２処理部７８は、自車と他車とを結ぶ直線（以下、「最短経路」という）を導出する。これは、図５において最短経路３０４と示される。また、第２処理部７８は、自車の移動速度と他車の移動速度との和によって、最短経路の距離を除算することによって、自車と他車とが遭遇する遭遇地点Ｐ２までの第２到達時間Ｔｄを導出する。このような第２到達時間Ｔｄは、取得部６４において取得した位置情報と、変復調部５４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導出された時間であって、かつ自車と他車とのそれぞれが、自車と他車とを結ぶ直線を走行して遭遇する地点までの時間であるといえる。第２処理部７８は、第２到達時間Ｔｄを第３処理部８０へ出力する。なお、第１処理部７６において処理が終了された場合、第２処理部７８は処理を実行しない。

第３処理部８０は、第１処理部７６から第１到達時間Ｔｃを受けつけるとともに、第２処理部７８から第２到達時間Ｔｄを受けつける。第３処理部８０は、第２到達時間Ｔｄから第１到達時間Ｔｃの間に、取得部６４において取得した自車のヨーレート情報によって、自車がとりうる進行方向の第１範囲を導出する。また、第３処理部８０は、第２到達時間Ｔｄから第１到達時間Ｔｃの間に、変復調部５４において受信したパケット信号に含まれた他車のヨーレート情報によって、他車がとりうる進行方向の第２範囲を導出する。

図６（ａ）−（ｂ）は、第３処理部８０における処理の概要を示す。図６（ａ）は、自車の進行方向（方位角）のとりうる第１範囲３１０を導出するための処理の概要を示す。自車の進行方向がＤａと示され、自車のヨーレート情報がＹａと示される。第３処理部８０は、Ｄａ＋ＹａＴｄを計算するとともに、Ｄａ＋ＹａＴｃを計算する。図６（ａ）に示されるようにそれらの間の角度が第１範囲３１０に相当する。図６（ｂ）は、他車の進行方向（方位角）のとりうる第２範囲３１２を導出するための処理の概要を示す。他車の進行方向がＤｂと示され、他車のヨーレート情報がＹｂと示される。第３処理部８０は、Ｄｂ＋ＹｂＴｄを計算するとともに、Ｄｂ＋ＹｂＴｃを計算する。図６（ｂ）に示されるようにそれらの間の角度が第２範囲３１２に相当する。図４に戻る。第３処理部８０は、第１範囲３１０に関する情報と第２範囲３１２に関する情報とを判定部８２へ出力する。

判定部８２は、第３処理部８０から、第１範囲３１０に関する情報と第２範囲３１２に関する情報とを受けつける。判定部８２は、第１範囲３１０と第２範囲３１２との差分を計算する。具体的に説明すると、判定部８２は、第１範囲３１０に含まれた方位角の最小値と最大値と、第２範囲３１２に含まれた方位角の最小値と最大値とをもとに、第１範囲３１０と第２範囲３１２との間における方位角の差から、車両間の相対角度の最小値から最大値の範囲を有した差分を計算する。ここでは、第１範囲３１０の最大値と第２範囲３１２の最大値との差、第１範囲３１０の最大値と第２範囲３１２の最小値との差、第１範囲３１０の最小値と第２範囲３１２の最大値との差、第１範囲３１０の最小値と第２範囲３１２の最小値との差が計算される。さらに、判定部８２は、これらの中から、差分の最小値と最大値を選択する。判定部８２は、方位角の差分と判定基準を比較することによって、自車と他車が交差する際の相対的な関係を判定する。

図７は、判定部８２における判定基準を示す。図示のごとく、右向きに０度が規定されるとともに、時計回りに、９０度、１８０度、２７０度が規定される。３６０度になると０度に戻る。また、１８０度を中心にした所定の範囲が「すれ違い領域」として規定され、０度を中心にした所定の範囲が「同一方向走行領域」として規定される。所定の領域は、例えば、±１５度のように設定される。なお、すれ違い領域における所定の領域と、同一方向走行領域における所定の領域とが別の値とされてもよい。また、すれ違い領域と同一方向走行領域以外の領域のうち、９０度側の領域が第１交差領域として規定され、２７０度側の領域が第２交差領域として規定される。

判定部８２は、差分の絶対値がすれ違い領域を含む場合に、相対的な関係がすれ違いであると判定する。なお、差分は、車両間の相対角度の最小値と最大値とを含んだ範囲であるので、当該範囲のいずれかが、すれ違い領域に含まれるかが判定される。以下の判定においても同様である。また、判定部８２は、差分の絶対値が同一方向走行領域を含む場合に、相対的な関係が同方向への走行であると判定する。判定部８２は、その他の場合、つまり差分の絶対値が第１交差領域あるいは第２交差領域にすべて含まれる場合に、相対的な関係が交差であると判定する。図４に戻る。判定部８２は、判定結果を通知部７０へ出力する。

通知部７０は、図示しないモニタなどに、受信したパケット信号の内容を表示する。通知部７０は、判定部８２からの判定結果を入力する。通知部７０は、モニタあるいはスピーカを介して、判定結果、つまりすれ違い、同方向への走行、交差のいずれかを運転者に通知する。さらに、通知部７０は、基地局装置１０からのパケット信号に含まれた情報も運転者へモニタやスピーカを介して通知する。

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、端末装置１４による判定手順を示すフローチャートである。交差する場合（Ｓ１０のＹ）、第１処理部７６は、第１到達時間を導出する（Ｓ１２）。第２処理部７８は、第２到達時間を導出する（Ｓ１４）。第３処理部８０は、第１範囲３１０、第２範囲３１２を導出する（Ｓ１６）。差分がすれ違い領域を含むのであれば（Ｓ１８のＹ）、判定部８２は、すれ違いと判定する（Ｓ２０）。差分がすれ違い領域を含まず（Ｓ１８のＮ）、差分が同一方向走行領域を含むのであれば（Ｓ２２のＹ）、判定部８２は、同一方向走行と判定する（Ｓ２４）。差分が同一方向走行領域を含まなければ（Ｓ２２のＮ）、判定部８２は、交差と判定する（Ｓ２６）。交差しない場合（Ｓ１０のＮ）、処理は終了される。

本発明の実施例によれば、直進して交差するまでの第１到達時間と、直線的に遭遇するまでの第２到達時間とによって導出される第１範囲と第２範囲とをもとに、交差する際の相対的な関係を判定するので、道路情報を保持していなくても、車両同士の交差を推定できる。また、変化しうる角度の範囲をもとに、交差の相対的な関係を推定するので、車両同士の交差の推定精度を向上できる。また、差分をもとに、すれ違い、同方向への走行、交差のいずれかを判定するので、相対的な関係を詳細に判定できる。

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、判定部８２は、交差の相対的な関係として、すれ違い、同方向への走行、交差のいずれかを判定する。しかしながらこれに限らず例えば、判定部８２は、すれ違うか否かを判定してもよく、同方向への走行であるか否かを判定してもよい。また、判定部８２は、すれ違いあるいは同方向への走行であるか否かを判定してもよい。本変形例によれば、判定部８２の処理を簡易にできる。

本実施例において、自車と他車とが交差しない場合に、第１処理部７６は処理を終了しているが、例えば、交差しない場合に加えて、第１到達時間Ｔｃが所定の時間を越えている場合にも、第１処理部７６の処理を終了するようにしてもよい。本変形例によれば、判定部８２での処理負担を軽減することができる。

本実施例において、第１到達時間Ｔｃは、自車と他車とのそれぞれが直進して交差する地点までの時間としているが、自車と他車とのそれぞれが直進して衝突すると予想される地点までの時間としてもよい。衝突予想は、例えば、時間Ｔａと時間Ｔｂと時間差が所定の時間以内であることによって行われる。本変形例によれば、判定部８２での処理負担を軽減することができる。また、車両の変化しうる角度の範囲をもとに、車両間の相対的な関係を再判定するので、車両の進路が曲がっている場合に発生するおそれのある衝突の誤判定を抑制することができる。

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、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とヨーレート情報とを少なくとも含んだパケット信号を受信する受信部と、本無線装置が搭載される車両の位置情報とヨーレート情報とを取得する取得部と、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、車両と他の車両とのそれぞれが直進して交差する地点までの第１到達時間を導出する第１処理部と、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、車両と他の車両とのそれぞれが、車両と他の車両とを結ぶ直線を走行して遭遇する地点までの第２到達時間を導出する第２処理部と、第２処理部において導出した第２到達時間から、第１処理部において導出した第１到達時間の間に、取得部において取得したヨーレート情報によって、車両がとりうる進行方向の第１範囲を導出するとともに、第２処理部において導出した第２到達時間から、第１処理部において導出した第１到達時間の間に、受信部において受信したパケット信号に含まれたヨーレート情報によって、他の車両がとりうる進行方向の第２範囲を導出する第３処理部と、第３処理部において導出した第１範囲と第２範囲との差分をもとに、車両と他の車両が交差する際の相対的な関係を判定する判定部と、を備える。

この態様によると、直進して交差するまでの第１到達時間と、直線的に遭遇するまでの第２到達時間とによって導出される第１範囲と第２範囲とをもとに、交差する際の相対的な関係を判定するので、車両同士の交差の推定精度を向上できる。

判定部は、（１）差分の絶対値が１８０度を中心にした所定の範囲に含まれる場合に、相対的な関係がすれ違いであると判定し、（２）差分の絶対値が０度を中心にした所定の範囲に含まれる場合に、相対的な関係が同方向への走行であると判定し、（３）その他の場合に、相対的な関係が交差であると判定してもよい。この場合、差分をもとに、すれ違い、同方向への走行、交差のいずれかを判定するので、相対的な関係を詳細に判定できる。

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、 ７６ 第１処理部、 ７８ 第２処理部、 ８０ 第３処理部、 ８２ 判定部、 １００ 通信システム、 ２０２ ネットワーク、 ２１２ エリア、 ２１４ エリア外。

Claims (2)

1. 車両に搭載可能な無線装置であって、
   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とヨーレート情報とを少なくとも含んだパケット信号を受信する受信部と、
   本無線装置が搭載される車両の位置情報とヨーレート情報とを取得する取得部と、
   前記取得部において取得した位置情報と、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とをもとに、車両と他の車両とのそれぞれが直進して交差する地点までの第１到達時間を導出する第１処理部と、
   前記取得部において取得した位置情報と、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とをもとに、車両と他の車両とのそれぞれが、車両と他の車両とを結ぶ直線を走行して遭遇する地点までの第２到達時間を導出する第２処理部と、
   前記第２処理部において導出した第２到達時間から、前記第１処理部において導出した第１到達時間の間に、前記取得部において取得したヨーレート情報によって、車両がとりうる進行方向の第１範囲を導出するとともに、前記第２処理部において導出した第２到達時間から、前記第１処理部において導出した第１到達時間の間に、前記受信部において受信したパケット信号に含まれたヨーレート情報によって、他の車両がとりうる進行方向の第２範囲を導出する第３処理部と、
   前記第３処理部において導出した第１範囲と第２範囲との差分をもとに、車両と他の車両が交差する際の相対的な関係を判定する判定部と、
   を備えることを特徴とする無線装置。
2. 前記判定部は、（１）差分の絶対値が１８０度を中心にした所定の範囲に含まれる場合に、相対的な関係がすれ違いであると判定し、（２）差分の絶対値が０度を中心にした所定の範囲に含まれる場合に、相対的な関係が同方向への走行であると判定し、（３）その他の場合に、相対的な関係が交差であると判定することを特徴とする請求項１に記載の無線装置。

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