[发明专利]车辆通信装置

说明书

技术领域

本发明涉及在车辆上搭载且用于与其它车辆通信的车辆通信装置，涉及例如用于防止车辆碰撞的有效技术。

背景技术

为了实现道路交通的安全运行支持和高效，广泛使用高度道路交通系统(ITS)。作为安全运行支持服务的一种，研究了通过使正在行驶的附近的各车辆上搭载的车辆通信装置相互进行无线通信而提供本车辆的行驶状态，来对驾驶员进行避免交通碰撞事故的警告的服务。这样的由车辆通信装置构成的车辆间通信网络，与便携电话等中使用的由基站进行控制的网络方式不同，通过不借助于基站而自控地形成网络进行通信。在该车辆间通信网络中，各车辆的车辆通信装置与其它车辆的车辆通信装置交换车辆的ID以及本车辆的位置、速度、移动方向等的表示车辆的行驶状态的车辆行驶信息。车辆行驶信息被变换成信息块即数据组，从天线作为发送信号被发送。

该发送信号到达的范围是车辆通信装置的通信范围。车辆通信装置向通信范围内的所有车辆发送信号被称为广播(broadcast)。通过只用同一无线频道进行广播，在通信范围内的周边的车辆之间能够接收来自通信范围内的车辆的行驶状态，用这些信息进行安全运行支持服务。

在车辆间进行通信时，由于多个车辆通信装置之间共用无线频道，所以在通信范围内能够发送信息的只有一台，而其它的通信装置只能进行接收。因此，如果多个通信装置同时进行通信，则存在因产生被称为“无线冲突”的信号的冲突现象，发送中的数据组受损而通信失败的问题。

由于为了提供安全运行支持服务而进行车辆间通信，所以即使在通信范围内存在许多车辆也能无障碍地进行通信是很重要的。在此，把本车辆的通信范围内定义为本车辆网络。求本车辆网络内能够收容的最大可收容台数N。

首先，在求数据的发送时间Ts时，根据数据的发送周期Td、发送速度Vx、在通信范围内进行通信的数据量Dx求出数据组的发送时间Ts0＝Dx/Vx。另外，在开始通信时，在确认了其它通信装置未进行通信之后进行发送信号的称为CSMA/CA(带冲突避免的载波侦听多路访问)的无线冲突避免技术中，求上述无线频道的未使用确认所需的时间和收发切换所需的时间之和Ts1。以Ts＝Ts0+Ts1的方式求出数据的发送时间。由此，作为N＝Td/Ts求出通信范围内的本车辆网络能够收容的最大车辆台数。例如，如果根据Td＝50ms、Dx＝1024比特(＝数据组量128×8比特)、Vx＝1Mbps求出的Ts0＝0.01024ms、Ts1＝1ms，则最大可收容台数N为49台。

例如，在车辆陷入拥堵时，出现存在超过最大可收容台数的车辆，网络的通信范围内的各车辆间的通信有困难的问题。

因此，还研究了通过改变发送输出强度、发送周期来减少无线冲突。在此，发送输出强度是指车辆间无线装置上设定的输出电压值。发送周期指车辆通信装置发送的数据组的发送周期。

由于如果数据组的发送周期增长则各通信装置的数据组发送频率减小，所以能够期待减少无线冲突的效果。另外，如果在减少发送输出时使通信范围变窄，则能够期待减少通信范围内的车辆台数、减少无线冲突的效果。但是，如果为了避免冲突等的安全运行支持的目的而过分延长发送周期，则出现收不到冲突防止所需的车辆行驶信息的问题。例如，如果比较发送车辆行驶信息的发送周期为每1秒和每0.1秒，则以时速60km前进的车辆在1秒内前进16.6m，在0.1秒内前进1.6m。按照预定的周期周期性地获得的车辆的位置信息为每16.6m和每1.6m获得一次，用于获得其它车辆的位置而进行冲突避免的精度有很大的不同。

另外，如果无限制地减小发送范围，则得不到交通安全支持所必需的通信范围，存在收不到仅能够提供交通碰撞事故避免服务的范围的周边的车辆行驶信息的问题。

针对上述发送输出强度和发送周期的问题，例如，在专利文献1中，在车辆上搭载的无线通信机中内设微计算机，向微计算机输入行驶速度V，计算随着行驶速度V增大而缩短的发送周期Td和增大的通信输出，以该发送周期Td发送行驶状态等的与车辆有关的信息。因此，能够确保必需的通信，且能够减轻通信拥堵。

<专利文献1>日本特开2008-245268号公报

发明内容

(发明要解决的问题)