基地局装置
【課題】歩行者が横断歩道に進入することを正確に通知する技術を提供する。
【解決手段】取得部３２は、第１の無線通信の機能を少なくとも備えた端末装置のうち、第１の無線通信よりも通信可能領域の狭い第２の無線通信の機能も備えた端末装置から、第２の無線通信を介して当該端末装置に関する情報を取得する。決定部３８は、取得した情報をもとに、信号機の点灯色の変化予定を決定する。生成部４６は、決定した変化予定に関する情報が含まれたパケット信号を生成する。変復調部２４、ＲＦ部２２は、生成したパケット信号を報知する。
【解決手段】取得部３２は、第１の無線通信の機能を少なくとも備えた端末装置のうち、第１の無線通信よりも通信可能領域の狭い第２の無線通信の機能も備えた端末装置から、第２の無線通信を介して当該端末装置に関する情報を取得する。決定部３８は、取得した情報をもとに、信号機の点灯色の変化予定を決定する。生成部４６は、決定した変化予定に関する情報が含まれたパケット信号を生成する。変復調部２４、ＲＦ部２２は、生成したパケット信号を報知する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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報知する基地局装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
交差点の出会い頭の衝突事故を防止するために、路車間通信の検討がなされている。路車間通信では、路側機と車載器との間において交差点の状況に関する情報が通信される。路車間通信では、路側機の設置が必要になり、手間と費用が大きくなる。これに対して、車車間通信、つまり車載器間で情報を通信する形態であれば、路側機の設置が不要になる。その場合、例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）等によって現在の位置情報をリアルタイムに検出し、その位置情報を車載器同士で交換しあうことによって、自車両および他車両がそれぞれ交差点へ進入するどの道路に位置するかを判断する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２０２９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＩＥＥＥ８０２．１１等の規格に準拠した無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）では、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）と呼ばれるアクセス制御機能が使用されている。そのため、当該無線ＬＡＮでは、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。このようなＣＳＭＡ／ＣＡでは、キャリアセンスによって他のパケット信号が送信されていないことを確認した後に、パケット信号が送信される。ＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ）のような車車間通信に無線ＬＡＮを適用する場合、不特定多数の車両のそれぞれに搭載された端末装置へ情報を送信する必要があるために、信号はブロードキャストにて送信されることが望ましい。その結果、端末装置は、ブロードキャストされた信号を受信することによって、他の車両の接近を検出し、それを運転者に通知することによって、車両間の衝突事故を防止するための注意を運転者に喚起させる。
【０００５】
車両間の衝突事故を防止するとともに、歩行者等と車両との衝突事故を防止することも望まれる。これに対応するために、端末装置は、車載される他に歩行者にも携帯される。歩行者が車両に追突されることを防止するために、歩行者に携帯される端末装置は、車載の端末装置に対して、存在している位置を通知する。一方、歩行者に携帯される端末装置は、バッテリで駆動するので、車載の端末装置と比較して処理量の低減が必要とされる。例えば、他の車両の接近は歩行者に対して通知されない。このような歩行者に携帯される端末装置によって、歩行者の存在位置は通知されるものの、さらに正確な歩行者の状態は通知されない。例えば、横断歩道の近傍を歩行者が歩行している場合、当該歩行者が横断歩道に進入するか否かは不明である。歩行者が横断歩道に進入することが正確に特定されれば、それに応じた情報を車載の端末装置に通知できる。
【０００６】
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、歩行者が横断歩道に進入することを正確に通知する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の基地局装置は、信号機の近傍に設置された基地局装置であって、第１の無線通信の機能を少なくとも備えた端末装置のうち、第１の無線通信よりも通信可能領域の狭い第２の無線通信の機能も備えた端末装置から、第２の無線通信を介して当該端末装置に関する情報を取得する取得部と、取得部において取得した情報をもとに、信号機の点灯色の変化予定を決定する決定部と、決定部において決定した変化予定に関する情報が含まれたパケット信号を報知する報知部と、を備える。
【０００８】
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。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、歩行者が横断歩道に進入することを正確に通知できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】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２】図１の基地局装置の構成を示す図である。
【図３】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４】図４（ａ）−（ｂ）は、図３（ａ）−（ｄ）のサブフレームの構成を示す図である。
【図５】図５（ａ）−（ｂ）は、図１の通信システムにおいて規定されるパケット信号に格納されるＭＡＣフレームのフォーマットを示す図である。
【図６】図１の歩行者に携帯された端末装置の構成を示す図である。
【図７】図１の通信システムにおける通信手順を示すシーケンス図である。
【図８】図１の通信システムにおける別の通信手順を示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。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。車車間通信として、端末装置は、車両の速度や位置等の情報（以下、これらを「データ」という）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、データをもとに車両の接近等を認識する。車両の接近を運転者に通知することによって、運転者に注意を促す。車車間通信と路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。
【００１２】
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においてパケット信号を送信する。このように、路車間通信と車車間通信とが時間分割多重されるので、両者間のパケット信号の衝突確率が低減される。なお、車車間通信は、路車送信期間以外の車車間通信を実行するための期間（以下、「車車送信期間」という）においてＣＳＭＡ方式にてなされる。このような端末装置は、歩行者にも携帯される。歩行者に携帯される端末装置は、バッテリ駆動であり、低消費電力化を必要とされる。そのため、歩行者に携帯される端末装置は、データを格納したパケット信号をブロードキャスト送信するだけであり、車両の接近を歩行者に通知しない。このような端末装置を携帯した歩行者が、横断歩道に進入するかを正確に検出し、それを通知するために、本実施例に係る通信システムは、次の処理を実行する。なお、以下では、歩行者に携帯される端末装置であっても、車車間通信、路車間通信というものとする。
【００１３】
横断歩道の両端には、近距離無線通信のリーダライタが設置される。また、端末装置にも近距離無線通信の機能が備えられる。歩行者が横断歩道に進入するために、リーダライタに接近すると、端末装置は、近距離無線通信によって情報をリーダライタに送信する。当該情報は、端末装置のＩＤや歩行者の情報である。リーダライタは、基地局装置に接続されており、受信した情報を基地局装置に出力する。基地局装置は、情報を入力すると、信号機の各点灯色の変化予定を決定する。例えば、歩行者側の信号機が一定期間以上にわたって赤色である場合、基地局装置は、これを早期に青色に変更するとともに、車道側の信号を赤色に変更するような変化予定を決定する。基地局装置は、変化予定が含まれたパケット信号を路車間通信にて報知する。当該パケット信号を受信した車載の端末装置は、信号機の灯色が赤色に変化することを運転者に通知するので、歩行者が横断歩道に進入することを運転者に通知できる。また、端末装置は、リーダライタに情報を送信した後、一定期間にわたって、パケット信号の報知を停止する。これによって、消費電力が低減される。
【００１４】
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、信号機１６、リーダライタ１８と総称される第１リーダライタ１８ａ、第２リーダライタ１８ｂ、ネットワーク２０２を含む。なお、各車両１２には、図示しない端末装置が搭載されている。また、エリア２１２は、基地局装置１０の周囲に形成され、エリア外２１４は、エリア２１２の外側に形成されている。
【００１５】
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。
【００１６】
交差点には、信号機１６が設置されている。実際には、交差点にて交差する道路の各方向に対して信号機１６が設置されているが、ここでは、説明を明瞭にするために、ひとつの信号機１６のみが図示される。また、交差点には、基地局装置１０も設置されている。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衛星から受信した信号や、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、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。
【００１７】
基地局装置１０は、信号機１６の近傍に設置され、第１リーダライタ１８ａ、第２リーダライタ１８ｂ、信号機１６と接続される。リーダライタ１８は、図示しない端末装置との間で近距離無線通信を実行する。ここで、リーダライタ１８と通信可能な端末装置は、車両１２に搭載された端末装置ではなく、歩行者に携帯される端末装置である。近距離無線通信とは、例えば、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）であり、前述の路車間通信や車車間通信よりも通信可能領域の狭い通信である。歩行者は、横断歩道に進入する際に、端末装置をリーダライタ１８にかざす。ここで、リーダライタ１８は、第１リーダライタ１８ａであるとする。第１リーダライタ１８ａは、端末装置と通信し、通信によって取得した端末装置に関する情報を基地局装置１０に出力する。
【００１８】
基地局装置１０は、第１リーダライタ１８ａから情報を受けつけることによって、歩行者が横断歩道に進入しようとしていることを認識する。基地局装置１０は、受けつけた情報をもとに、信号機１６における各点灯色を点灯させるスケジュールを決定する。このスケジュールが前述の変化予定に相当する。例えば、現在、車道側の点灯色が青色であり、青色から赤色への変化が早くなるように、変化予定が決定される。このような変化予定によって、歩行者が横断歩道を横断しようとしていることが通知可能になる。基地局装置１０は、変化予定をパケット信号に含めて報知する。変化予定とは異なったデータもパケット信号に格納可能である。ひとつが制御情報であり、別のひとつが渋滞情報である。
【００１９】
さらに、歩行者が横断歩道の横断を終了し、横断歩道に進入する際に端末装置をかざしたリーダライタ１８とは別のリーダライタ１８、例えば、第２リーダライタ１８ｂに携帯端末をかざす。第２リーダライタ１８ｂは、端末装置と通信し、通信によって取得した端末装置に関する情報を基地局装置１０に出力する。基地局装置１０は、第２リーダライタ１８ｂから情報を受けつけることによって、歩行者が横断歩道から退出しようとしていることを認識する。基地局装置１０は、受けつけた情報をもとに、信号機１６における各点灯色を点灯させるスケジュールを再度決定する。基地局装置１０は、新たな変化予定が格納されたパケット信号を報知する。
【００２０】
車両１２は、エンジンにて駆動され、端末装置を搭載する。端末装置は、受信したパケット信号に含まれた制御情報をもとに、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。また、端末装置は、車車送信期間において、ＣＳＭＡ／ＣＡを実行することによって、パケット信号を報知する。端末装置は、例えば、存在位置に関する情報をパケット信号に格納する。また、端末装置は、制御情報もパケット信号に格納する。つまり、基地局装置１０から送信された制御情報は、端末装置によって転送される。一方、基地局装置１０からのパケット信号を受信できない端末装置、つまりエリア外２１４に存在する端末装置は、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。
【００２１】
さらに、端末装置は、他の端末装置からのパケット信号を受信することによって、他の端末装置が搭載された車両の接近を運転者へ通知する。また、端末装置は、基地局装置１０からのパケット信号に含まれた変化予定も取得し、信号機１６の点灯色の変化を運転者へ通知する。運転者は、赤色への点灯色の変化を認識することによって、歩行者が横断歩道をわたりうることを知る。前述のごとく、端末装置は、歩行者にも携帯される。このような端末装置は、車両１２に搭載された端末装置と比較して、次の点が異なる。ひとつは、近距離無線通信の機能を有すること、別のひとつは、受信したパケット信号の内容を通知するための機能を有しないことである。
【００２２】
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３０、ネットワーク通信部３６を含む。処理部２６は、取得部３２、再取得部３４、決定部３８、信号機ＩＦ部４８、フレーム規定部４０、選択部４２、生成部４６を含む。
【００２３】
ＲＦ部２２は、受信処理として、図示しない端末装置や他の基地局装置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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
フレーム規定部４０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４０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４０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４０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。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。図３（ｂ）−（ｄ）の説明は、後述し、図２に戻る。
【００２７】
選択部４２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４２は、フレーム規定部４０にて規定されたフレームを受けつける。選択部４２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あるいは端末装置からの復調結果を入力する。選択部４２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４２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４２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４２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。
【００２８】
図３（ｂ）は、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、端末装置がパケット信号を報知可能な期間である。つまり、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第１基地局装置１０ａは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。
【００２９】
図３（ｃ）は、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、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４２は、選択したサブフレームの番号を生成部４６へ出力する。
【００３０】
生成部４６は、選択部４２から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ＲＳＵパケット信号を生成する。なお、以下の説明において、ＲＳＵパケット信号とパケット信号とは区別せずに使用される。図４（ａ）−（ｂ）は、サブフレームの構成を示す。図４（ａ）は、路車送信期間が設定されたサブフレームを示す。図示のごとく、ひとつのサブフレームは、路車送信期間、車車送信期間の順に構成される。図４（ｂ）は、路車送信期間におけるパケット信号の配置を示す。図示のごとく、路車送信期間において、複数のＲＳＵパケット信号が並べられている。ここで、前後のパケット信号は、ＳＩＦＳ（Ｓｈｏｒｔ Ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ）だけ離れている。
【００３１】
ここでは、ＲＳＵパケット信号の構成を説明する。図５（ａ）−（ｂ）は、通信システム１００において規定されるパケット信号に格納されるＭＡＣフレームのフォーマットを示す。図５（ａ）は、ＭＡＣフレームのフォーマットを示す。ＭＡＣフレームは、先頭から順に、「ＭＡＣヘッダ」、「ＬＬＣヘッダ」、「メッセージヘッダ」、「データペイロード」、「ＦＣＳ」を配置する。データペイロードに含まれる情報については、後述する。図５（ｂ）は、生成部４６によって生成されるメッセージヘッダの構成を示す図である。メッセージヘッダには、基本部分が含まれている。
【００３２】
基本部分は、「プロトコルバージョン」、「送信ノード種別」、「再利用回数」、「ＴＳＦタイマ」、「ＲＳＵ送信期間長」を含む。プロトコルバージョンは、対応しているプロトコルのバージョンを示す。送信ノード種別は、ＭＡＣフレームが含まれたパケット信号の送信元を示す。例えば、「０」は端末装置を示し、「１」は基地局装置１０を示す。選択部４２が、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場合に、選択部４２は、送信ノード種別の値を利用する。再利用回数は、メッセージヘッダが端末装置によって転送される場合の有効性の指標を示し、ＴＳＦタイマは、送信時刻を示す。ＲＳＵ送信期間長は、路車送信期間の長さを示しており、路車送信期間に関する情報といえる。図２に戻る。
【００３３】
ネットワーク通信部３６は、図示しないネットワーク２０２に接続される。ネットワーク通信部３６は、ネットワーク２０２から、渋滞情報を受けつける。生成部４６は、ネットワーク通信部３６から、渋滞情報を取得し、データペイロードに格納することによって、前述のＲＳＵパケット信号を生成する。
【００３４】
取得部３２は、図示しないリーダライタ１８に接続される。前述のごとく、リーダライタ１８は、近距離無線通信によって、歩行者に携帯された端末装置と通信する。取得部３２は、リーダライタ１８を介して、近距離無線通信の機能を備えた端末装置から、当該端末装置に関する情報を取得する。端末装置に関する情報の一例は、端末装置のＩＤや歩行者の情報であり、歩行者の情報とは、歩行者の生年月日等の年齢を特定可能な情報を含む。取得部３２は、取得した情報を決定部３８と再取得部３４へ出力する。
【００３５】
信号機ＩＦ部４８は、図示しない信号機１６に接続される。ここで、信号機１６は、複数であってもよい。信号機ＩＦ部４８は、信号機１６から、各点灯色を点灯させるスケジュールを受けつける。これは、前述の変化予定であり、信号機１６は、変化予定に応じて、点灯色を変えながら点灯する。例えば、変化予定では、時刻と点灯色との対応が示されている。ひとつの交差点に複数の信号機１６が設置されている場合、それらの変化予定は互いに対応する。
【００３６】
例えば、ひとつの車道に対する信号機１６の点灯色が青色である場合、これと交差する車道に対する信号機１６の点灯色が赤色である。そのため、変化予定には、ひとつの交差点に設置されている複数の信号機１６に対するスケジュールがまとめられていてもよい。さらに、変化予定には、ひとつの交差点に限らず、連動して動作させるべき複数の信号機１６に対するスケジュールがまとめられていてもよい。信号機ＩＦ部４８は、後述の決定部３８から変化予定を受けつけた場合、当該変化予定を各信号機１６へ出力する。これは、変化予定に応じた動作を各信号機１６に指示することに相当する。
【００３７】
決定部３８は、信号機ＩＦ部４８から、変化予定を受けつけるとともに、取得部３２から、端末装置に関する情報も受けつける。決定部３８は、取得部３２において取得した情報をもとに、受けつけた変化予定を変更するように、新たな変化予定を決定する。例えば、歩行者が横断予定の横断歩道を横切る車道に対する信号機１６の赤色の点灯期間を延長するように、新たな変化予定が決定される。その際、決定部３８は、取得した情報の内容に応じて信号機の各点灯色による点灯間隔が変わるように、変化予定を決定してもよい。例えば、歩行者の年齢が７０歳よりも上であれば、そうでない場合と比較して、歩行者が横断予定の横断歩道を横切る車道に対する信号機１６の赤色の点灯期間をさらに長くする。決定部３８は、決定した変化予定を信号機ＩＦ部４８に出力するとともに、生成部４６に出力する。
【００３８】
生成部４６は、決定部３８から変化予定を受けつけ、データペイロードに格納することによって、前述のＲＳＵパケット信号を生成する。このようなパケット信号は、変復調部２４、ＲＦ部２２から報知されるので、変化予定によって運転者に対して歩行者の存在を知らしめる。再取得部３４は、取得部３２と同様に、図示しないリーダライタ１８に接続される。再取得部３４は、取得部３２から、端末装置に関する情報を受けつける。また、再取得部３４は、取得部３２が情報を取得してから一定期間内に、同一の端末装置１４から当該端末装置１４に関する情報を再取得した場合、当該情報を決定部３８へ出力する。ここで、取得部３２が情報を受けつけるリーダライタ１８と、再取得部３４が情報を受けつけるリーダライタ１８とは、互いに異なっている。例えば、取得部３２が第１リーダライタ１８ａから情報を受けつけた場合、再取得部３４は第２リーダライタ１８ｂから情報を受けつけている。
【００３９】
決定部３８は、信号機ＩＦ部４８から、変化予定を受けつけるとともに、再取得部３４から、端末装置に関する情報も受けつける。同一の端末装置に関する情報を取得部３２と再取得部３４とから受けつけることによって、決定部３８は、歩行者が横断歩道を横断し終えたことを認識する。決定部３８は、再取得部３４において再取得した情報をもとに、信号機１６の点灯色の変化予定を再決定する。例えば、歩行者が横断予定の横断歩道を横切る車道に対する信号機１６の赤色の点灯期間を短縮するように、新たな変化予定が再決定される。
【００４０】
なお、決定部３８は、取得部３２から、端末装置に関する情報も受けつけた後、一定期間経過しても、再取得部３４からの情報を受けつけなければ、決定部３８は、信号機１６の点灯色の変化予定を再決定してもよい。これは、歩行者が横断歩道に進入する際に端末装置を第１リーダライタ１８ａにかざしたが、歩行者が横断歩道から退出する際に端末装置を第２リーダライタ１８ｂにかざさなかった場合に相当する。決定部３８は、決定した変化予定を信号機ＩＦ部４８に出力するとともに、生成部４６に出力する。生成部４６は、決定部３８から再決定した変化予定を受けつけ、データペイロードに格納することによって、前述のＲＳＵパケット信号を生成する。このようなパケット信号は、変復調部２４、ＲＦ部２２から報知されるので、変化予定によって運転者に対して歩行者の横断終了を知らしめる。制御部３０は、基地局装置１０全体の処理を制御する。
【００４１】
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、ソフトウエアのみ、またはそれら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。
【００４２】
図６は、歩行者に携帯された端末装置１４の構成を示す。端末装置１４は、第１無線通信部８０、第２無線通信部８２、制御部８４を含む。第１無線通信部８０は、アンテナ５０、ＲＦ部５２、変復調部５４、処理部５６を含む。処理部５６は、生成部６４、タイミング特定部６０、転送決定部７０、取得部７２を含む。また、タイミング特定部６０は、抽出部６６、キャリアセンス部６８を含む。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。そのため、ここでは、差異を中心に説明する。
【００４３】
第２無線通信部８２は、近距離無線通信を実行する。近距離無線通信は、車車間通信や路車間通信よりも通信可能領域が狭い通信であり、これには、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。第２無線通信部８２は、前述の端末装置１４に関する情報を保持しており、近距離無線通信を実行すると、図示しないリーダライタ１８へ、端末装置１４に関する情報を送信する。第２無線通信部８２は、歩行者が横断歩道に進入する場合に、図示しないリーダライタ１８の間で通信を実行する。また、第２無線通信部８２は、歩行者が横断歩道から退出する場合にも、図示しないリーダライタ１８の間で通信を実行してもよい。第２無線通信部８２は、歩行者が横断歩道に進入する場合に通信を実行した旨、歩行者が横断歩道から退出する場合に通信を実行した旨を制御部８４に出力する。
【００４４】
変復調部５４、処理部５６は、図示しない他の端末装置１４や基地局装置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する。前述のごとく、変復調部５４、処理部５６は、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。なお、変復調部５４、処理部５６は、低消費電力化を実現するために、車車送信期間における受信を停止してもよい。
【００４５】
抽出部６６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６６は、図１のエリア２１２内に存在すると推定する。抽出部６６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、ＲＳＵ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４０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６６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。
【００４６】
一方、抽出部６６は、ＲＳＵ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６６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６６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６６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６８へ出力する。抽出部６６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６８に指示する。
【００４７】
キャリアセンス部６８は、抽出部６６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６８は、車車送信期間において、キャリアセンスを実行することによって、干渉電力を測定する。また、キャリアセンス部６８は、干渉電力をもとに、車車送信期間における送信タイミングを決定する。具体的に説明すると、キャリアセンス部６８は、所定のしきい値を予め記憶しており、干渉電力としきい値とを比較する。干渉電力がしきい値よりも小さければ、キャリアセンス部６８は、送信タイミングを決定する。キャリアセンス部６８は、抽出部６６から、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６８は、決定した送信タイミングを生成部６４へ通知する。
【００４８】
取得部７２は、図示しないＧＰＳ受信機、ジャイロセンサ、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、端末装置１４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）を取得する。なお、存在位置は、緯度・経度によって示される。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。取得部７２は、位置情報を生成部６４へ出力する。
【００４９】
転送決定部７０は、メッセージヘッダの転送を制御する。転送決定部７０は、パケット信号からメッセージヘッダを抽出する。パケット信号が基地局装置１０から直接送信されている場合には、再利用回数が「０」に設定されているが、パケット信号が他の端末装置１４から送信されている場合には、再利用回数が「１以上」の値に設定されている。転送決定部７０は、抽出したメッセージヘッダから、転送すべきメッセージヘッダを選択する。ここでは、例えば、再利用回数が最も小さいメッセージヘッダが選択される。また、転送決定部７０は、複数のメッセージヘッダに含まれた内容を合成することによって新たなメッセージヘッダを生成してもよい。転送決定部７０は、選択対象のメッセージヘッダを生成部６４へ出力する。その際、転送決定部７０は、再利用回数を「１」増加させる。
【００５０】
生成部６４は、取得部７２から位置情報を受けつけ、転送決定部７０からメッセージヘッダを受けつける。生成部６４は、図５（ａ）−（ｂ）に示されたＭＡＣフレームを使用し、位置情報をデータペイロードに格納する。生成部６４は、ＭＡＣフレーム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６８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。なお、送信タイミングは、車車送信期間に含まれている。
【００５１】
制御部８４は、第１無線通信部８０の動作と第２無線通信部８２の動作とを制御する。制御部８４は、通常、第１無線通信部８０を動作させる。制御部８４は、第２無線通信部８２による通信が終了してから所定の期間が経過するまでの間、第１無線通信部８０の動作を停止させる。具体的に説明すると、制御部８４は、横断歩道に進入する場合に第２無線通信部８２が通信してから、予め定められた期間が経過するまでの間、第１無線通信部８０の動作を停止させる。これは、歩行者が横断歩道を横断している間にわたって、車車間通信を停止させることに相当する。予め定められた期間は、歩行者が横断歩道を横断するために必要とされる期間である。制御部８４は、横断歩道から退出する場合に第２無線通信部８２が通信した場合、予め定められた期間が経過していなくても、第１無線通信部８０の動作を再開させる。これは、歩行者が横断歩道を横断し終えた場合に、車車間通信を再開させることに相当する。
【００５２】
なお、車両１２に搭載された端末装置１４では、第２無線通信部８２と制御部８４とが含まれない。その代わりに、車両１２に搭載された端末装置１４は、通知部を含む。通知部は、路車送信期間において、図示しない基地局装置１０からのパケット信号を取得するとともに、車車送信期間において、図示しない他の端末装置１４からのパケット信号を取得する。通知部は、取得したパケット信号に対する処理として、パケット信号に格納されたデータの内容に応じて、図示しない他の車両１２の接近等を運転者へモニタやスピーカを介して通知する。
【００５３】
以上の構成による通信システム１００の動作を説明する。図７は、通信システム１００における通信手順を示すシーケンス図である。これは、歩行者が、横断歩道から退出する際に、端末装置１４をリーダライタ１８にかざさない場合に相当する。端末装置１４は、パケット信号を報知し、基地局装置１０は、パケット信号を受信する（Ｓ１０）。歩行者が横断歩道をわたろうとして第１リーダライタ１８ａに端末装置１４をかざすと、端末装置１４は、第１リーダライタ１８ａと通信する（Ｓ１２）。第１リーダライタ１８ａは、通信によって取得した情報を基地局装置１０に通知する（Ｓ１４）。端末装置１４は、路車間通信および車車間通信を停止する（Ｓ１６）。基地局装置１０は、変化予定を決定し（Ｓ１８）、変化予定が格納されたパケット信号を報知する（Ｓ２０）。端末装置１４は、第１リーダライタ１８ａとの間で通信してから一定期間経過したことを認識する（Ｓ２２）。端末装置１４は、パケット信号を報知し、基地局装置１０は、パケット信号を受信する（Ｓ２４）。
【００５４】
図８は、通信システム１００における別の通信手順を示すシーケンス図である。端末装置１４は、パケット信号を報知し、基地局装置１０は、パケット信号を受信する（Ｓ５０）。歩行者が横断歩道をわたろうとして第１リーダライタ１８ａに端末装置１４をかざすと、端末装置１４は、第１リーダライタ１８ａと通信する（Ｓ５２）。第１リーダライタ１８ａは、通信によって取得した情報を基地局装置１０に通知する（Ｓ５４）。端末装置１４は、路車間通信および車車間通信を停止する（Ｓ５６）。基地局装置１０は、変化予定を決定し（Ｓ５８）、変化予定が格納されたパケット信号を報知する（Ｓ６０）。歩行者が横断歩道をわたり終え、歩行者が第２リーダライタ１８ｂに端末装置１４をかざすと、端末装置１４は、第２リーダライタ１８ｂと通信する（Ｓ６２）。第２リーダライタ１８ｂは、通信によって取得した情報を基地局装置１０に通知する（Ｓ６４）。基地局装置１０は、変化予定を決定し（Ｓ６６）、変化予定が格納されたパケット信号を報知する（Ｓ６８）。端末装置１４は、パケット信号を報知し、基地局装置１０は、パケット信号を受信する（Ｓ７０）。
【００５５】
本発明の実施例によれば、車車間通信の機能に加えて近距離無線通信の機能も備えた端末装置から、近距離無線通信を介して情報を取得するので、当該端末装置を携帯した歩行者が横断歩道に進入することを正確に認識できる。また、端末装置から取得した情報をもとに、変化予定を決定するので、歩行者の横断に適した変化予定を決定できる。また、歩行者の横断に適した変化予定が決定されるので、歩行者と車両との追突事故の発生確率を低減できる。また、歩行者の横断に適した変化予定を通知するので、歩行者が横断歩道に進入することを正確に通知できる。また、歩行者に関する情報をもとに、各点灯色による点灯間隔が変わるように変化予定を決定するので、歩行者に適した変化予定を決定できる。また、歩行者に適した変化予定が通知されるので、安全性をさらに向上できる。また、歩行者に適した変化予定が通知されるので、交通弱者を保護できる。
【００５６】
また、情報を取得してから一定期間内に、同一の端末装置から情報を再取得するので、当該端末装置を携帯した歩行者が横断歩道から退出することを正確に認識できる。また、端末装置から再取得した情報をもとに、変化予定を決定するので、車両の走行に適した変化予定を決定できる。また、決定された変化予定を通知するので、歩行者が横断歩道から退出することを正確に通知できる。また、横断歩道を歩行者が横断しているか否かに応じた変化予定を報知するので、変化予定に応じた運転を促すことができる。また、変化予定に応じた運転を促すので、ドライバのストレスを軽減できる。また、変化予定に応じた運転を促すので、渋滞を軽減できる。また、変化予定に応じた運転を促すので、二酸化炭素の排出量を削減できる。また、リーダライタは、市販のものを使用可能であるので、実現性を向上できる。
【００５７】
また、近距離無線通信が終了してから所定の期間が経過するまでの間、車車間通信を停止させるので、消費電力を低減できる。また、消費電力が低減されるので、バッテリ駆動時間を延長できる。また、横断歩道に進入する場合に車車間通信を停止させるので、横断歩道の横断中の消費電力を低減できる。また、横断歩道から退出する場合に車車間通信を再開させるので、横断終了後に位置情報を報知できる。また、予め定められた期間が経過すると、車車間通信を再開させるので、位置情報を自動的に報知できる。
【００５８】
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や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。
【符号の説明】
【００５９】
１０ 基地局装置、 １２ 車両、 １４ 端末装置、 １６ 信号機、 １８ リーダライタ、 ２０ アンテナ、 ２２ ＲＦ部、 ２４ 変復調部、 ２６ 処理部、 ３０ 制御部、 ３２ 取得部、 ３４ 再取得部、 ３６ ネットワーク通信部、 ３８ 決定部、 ４０ フレーム規定部、 ４２ 選択部、 ４６ 生成部、 ４８ 信号機ＩＦ部、 ５０ アンテナ、 ５２ ＲＦ部、 ５４ 変復調部、 ５６ 処理部、 ６０ タイミング特定部、 ６４ 生成部、 ６６ 抽出部、 ６８ キャリアセンス部、 ７０ 転送決定部、 ７２ 取得部、 ８０ 第１無線通信部、 ８２ 第２無線通信部、 ８４ 制御部、 １００ 通信システム。
【技術分野】
【０００１】
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報知する基地局装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
交差点の出会い頭の衝突事故を防止するために、路車間通信の検討がなされている。路車間通信では、路側機と車載器との間において交差点の状況に関する情報が通信される。路車間通信では、路側機の設置が必要になり、手間と費用が大きくなる。これに対して、車車間通信、つまり車載器間で情報を通信する形態であれば、路側機の設置が不要になる。その場合、例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）等によって現在の位置情報をリアルタイムに検出し、その位置情報を車載器同士で交換しあうことによって、自車両および他車両がそれぞれ交差点へ進入するどの道路に位置するかを判断する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２０２９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＩＥＥＥ８０２．１１等の規格に準拠した無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）では、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）と呼ばれるアクセス制御機能が使用されている。そのため、当該無線ＬＡＮでは、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。このようなＣＳＭＡ／ＣＡでは、キャリアセンスによって他のパケット信号が送信されていないことを確認した後に、パケット信号が送信される。ＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ）のような車車間通信に無線ＬＡＮを適用する場合、不特定多数の車両のそれぞれに搭載された端末装置へ情報を送信する必要があるために、信号はブロードキャストにて送信されることが望ましい。その結果、端末装置は、ブロードキャストされた信号を受信することによって、他の車両の接近を検出し、それを運転者に通知することによって、車両間の衝突事故を防止するための注意を運転者に喚起させる。
【０００５】
車両間の衝突事故を防止するとともに、歩行者等と車両との衝突事故を防止することも望まれる。これに対応するために、端末装置は、車載される他に歩行者にも携帯される。歩行者が車両に追突されることを防止するために、歩行者に携帯される端末装置は、車載の端末装置に対して、存在している位置を通知する。一方、歩行者に携帯される端末装置は、バッテリで駆動するので、車載の端末装置と比較して処理量の低減が必要とされる。例えば、他の車両の接近は歩行者に対して通知されない。このような歩行者に携帯される端末装置によって、歩行者の存在位置は通知されるものの、さらに正確な歩行者の状態は通知されない。例えば、横断歩道の近傍を歩行者が歩行している場合、当該歩行者が横断歩道に進入するか否かは不明である。歩行者が横断歩道に進入することが正確に特定されれば、それに応じた情報を車載の端末装置に通知できる。
【０００６】
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、歩行者が横断歩道に進入することを正確に通知する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の基地局装置は、信号機の近傍に設置された基地局装置であって、第１の無線通信の機能を少なくとも備えた端末装置のうち、第１の無線通信よりも通信可能領域の狭い第２の無線通信の機能も備えた端末装置から、第２の無線通信を介して当該端末装置に関する情報を取得する取得部と、取得部において取得した情報をもとに、信号機の点灯色の変化予定を決定する決定部と、決定部において決定した変化予定に関する情報が含まれたパケット信号を報知する報知部と、を備える。
【０００８】
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。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、歩行者が横断歩道に進入することを正確に通知できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】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２】図１の基地局装置の構成を示す図である。
【図３】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４】図４（ａ）−（ｂ）は、図３（ａ）−（ｄ）のサブフレームの構成を示す図である。
【図５】図５（ａ）−（ｂ）は、図１の通信システムにおいて規定されるパケット信号に格納されるＭＡＣフレームのフォーマットを示す図である。
【図６】図１の歩行者に携帯された端末装置の構成を示す図である。
【図７】図１の通信システムにおける通信手順を示すシーケンス図である。
【図８】図１の通信システムにおける別の通信手順を示すシーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。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。車車間通信として、端末装置は、車両の速度や位置等の情報（以下、これらを「データ」という）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、データをもとに車両の接近等を認識する。車両の接近を運転者に通知することによって、運転者に注意を促す。車車間通信と路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。
【００１２】
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においてパケット信号を送信する。このように、路車間通信と車車間通信とが時間分割多重されるので、両者間のパケット信号の衝突確率が低減される。なお、車車間通信は、路車送信期間以外の車車間通信を実行するための期間（以下、「車車送信期間」という）においてＣＳＭＡ方式にてなされる。このような端末装置は、歩行者にも携帯される。歩行者に携帯される端末装置は、バッテリ駆動であり、低消費電力化を必要とされる。そのため、歩行者に携帯される端末装置は、データを格納したパケット信号をブロードキャスト送信するだけであり、車両の接近を歩行者に通知しない。このような端末装置を携帯した歩行者が、横断歩道に進入するかを正確に検出し、それを通知するために、本実施例に係る通信システムは、次の処理を実行する。なお、以下では、歩行者に携帯される端末装置であっても、車車間通信、路車間通信というものとする。
【００１３】
横断歩道の両端には、近距離無線通信のリーダライタが設置される。また、端末装置にも近距離無線通信の機能が備えられる。歩行者が横断歩道に進入するために、リーダライタに接近すると、端末装置は、近距離無線通信によって情報をリーダライタに送信する。当該情報は、端末装置のＩＤや歩行者の情報である。リーダライタは、基地局装置に接続されており、受信した情報を基地局装置に出力する。基地局装置は、情報を入力すると、信号機の各点灯色の変化予定を決定する。例えば、歩行者側の信号機が一定期間以上にわたって赤色である場合、基地局装置は、これを早期に青色に変更するとともに、車道側の信号を赤色に変更するような変化予定を決定する。基地局装置は、変化予定が含まれたパケット信号を路車間通信にて報知する。当該パケット信号を受信した車載の端末装置は、信号機の灯色が赤色に変化することを運転者に通知するので、歩行者が横断歩道に進入することを運転者に通知できる。また、端末装置は、リーダライタに情報を送信した後、一定期間にわたって、パケット信号の報知を停止する。これによって、消費電力が低減される。
【００１４】
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、信号機１６、リーダライタ１８と総称される第１リーダライタ１８ａ、第２リーダライタ１８ｂ、ネットワーク２０２を含む。なお、各車両１２には、図示しない端末装置が搭載されている。また、エリア２１２は、基地局装置１０の周囲に形成され、エリア外２１４は、エリア２１２の外側に形成されている。
【００１５】
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。
【００１６】
交差点には、信号機１６が設置されている。実際には、交差点にて交差する道路の各方向に対して信号機１６が設置されているが、ここでは、説明を明瞭にするために、ひとつの信号機１６のみが図示される。また、交差点には、基地局装置１０も設置されている。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衛星から受信した信号や、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、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。
【００１７】
基地局装置１０は、信号機１６の近傍に設置され、第１リーダライタ１８ａ、第２リーダライタ１８ｂ、信号機１６と接続される。リーダライタ１８は、図示しない端末装置との間で近距離無線通信を実行する。ここで、リーダライタ１８と通信可能な端末装置は、車両１２に搭載された端末装置ではなく、歩行者に携帯される端末装置である。近距離無線通信とは、例えば、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）であり、前述の路車間通信や車車間通信よりも通信可能領域の狭い通信である。歩行者は、横断歩道に進入する際に、端末装置をリーダライタ１８にかざす。ここで、リーダライタ１８は、第１リーダライタ１８ａであるとする。第１リーダライタ１８ａは、端末装置と通信し、通信によって取得した端末装置に関する情報を基地局装置１０に出力する。
【００１８】
基地局装置１０は、第１リーダライタ１８ａから情報を受けつけることによって、歩行者が横断歩道に進入しようとしていることを認識する。基地局装置１０は、受けつけた情報をもとに、信号機１６における各点灯色を点灯させるスケジュールを決定する。このスケジュールが前述の変化予定に相当する。例えば、現在、車道側の点灯色が青色であり、青色から赤色への変化が早くなるように、変化予定が決定される。このような変化予定によって、歩行者が横断歩道を横断しようとしていることが通知可能になる。基地局装置１０は、変化予定をパケット信号に含めて報知する。変化予定とは異なったデータもパケット信号に格納可能である。ひとつが制御情報であり、別のひとつが渋滞情報である。
【００１９】
さらに、歩行者が横断歩道の横断を終了し、横断歩道に進入する際に端末装置をかざしたリーダライタ１８とは別のリーダライタ１８、例えば、第２リーダライタ１８ｂに携帯端末をかざす。第２リーダライタ１８ｂは、端末装置と通信し、通信によって取得した端末装置に関する情報を基地局装置１０に出力する。基地局装置１０は、第２リーダライタ１８ｂから情報を受けつけることによって、歩行者が横断歩道から退出しようとしていることを認識する。基地局装置１０は、受けつけた情報をもとに、信号機１６における各点灯色を点灯させるスケジュールを再度決定する。基地局装置１０は、新たな変化予定が格納されたパケット信号を報知する。
【００２０】
車両１２は、エンジンにて駆動され、端末装置を搭載する。端末装置は、受信したパケット信号に含まれた制御情報をもとに、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。また、端末装置は、車車送信期間において、ＣＳＭＡ／ＣＡを実行することによって、パケット信号を報知する。端末装置は、例えば、存在位置に関する情報をパケット信号に格納する。また、端末装置は、制御情報もパケット信号に格納する。つまり、基地局装置１０から送信された制御情報は、端末装置によって転送される。一方、基地局装置１０からのパケット信号を受信できない端末装置、つまりエリア外２１４に存在する端末装置は、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。
【００２１】
さらに、端末装置は、他の端末装置からのパケット信号を受信することによって、他の端末装置が搭載された車両の接近を運転者へ通知する。また、端末装置は、基地局装置１０からのパケット信号に含まれた変化予定も取得し、信号機１６の点灯色の変化を運転者へ通知する。運転者は、赤色への点灯色の変化を認識することによって、歩行者が横断歩道をわたりうることを知る。前述のごとく、端末装置は、歩行者にも携帯される。このような端末装置は、車両１２に搭載された端末装置と比較して、次の点が異なる。ひとつは、近距離無線通信の機能を有すること、別のひとつは、受信したパケット信号の内容を通知するための機能を有しないことである。
【００２２】
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３０、ネットワーク通信部３６を含む。処理部２６は、取得部３２、再取得部３４、決定部３８、信号機ＩＦ部４８、フレーム規定部４０、選択部４２、生成部４６を含む。
【００２３】
ＲＦ部２２は、受信処理として、図示しない端末装置や他の基地局装置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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
フレーム規定部４０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４０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４０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４０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。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。図３（ｂ）−（ｄ）の説明は、後述し、図２に戻る。
【００２７】
選択部４２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４２は、フレーム規定部４０にて規定されたフレームを受けつける。選択部４２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あるいは端末装置からの復調結果を入力する。選択部４２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４２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４２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４２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。
【００２８】
図３（ｂ）は、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、端末装置がパケット信号を報知可能な期間である。つまり、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第１基地局装置１０ａは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。
【００２９】
図３（ｃ）は、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、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４２は、選択したサブフレームの番号を生成部４６へ出力する。
【００３０】
生成部４６は、選択部４２から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ＲＳＵパケット信号を生成する。なお、以下の説明において、ＲＳＵパケット信号とパケット信号とは区別せずに使用される。図４（ａ）−（ｂ）は、サブフレームの構成を示す。図４（ａ）は、路車送信期間が設定されたサブフレームを示す。図示のごとく、ひとつのサブフレームは、路車送信期間、車車送信期間の順に構成される。図４（ｂ）は、路車送信期間におけるパケット信号の配置を示す。図示のごとく、路車送信期間において、複数のＲＳＵパケット信号が並べられている。ここで、前後のパケット信号は、ＳＩＦＳ（Ｓｈｏｒｔ Ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ）だけ離れている。
【００３１】
ここでは、ＲＳＵパケット信号の構成を説明する。図５（ａ）−（ｂ）は、通信システム１００において規定されるパケット信号に格納されるＭＡＣフレームのフォーマットを示す。図５（ａ）は、ＭＡＣフレームのフォーマットを示す。ＭＡＣフレームは、先頭から順に、「ＭＡＣヘッダ」、「ＬＬＣヘッダ」、「メッセージヘッダ」、「データペイロード」、「ＦＣＳ」を配置する。データペイロードに含まれる情報については、後述する。図５（ｂ）は、生成部４６によって生成されるメッセージヘッダの構成を示す図である。メッセージヘッダには、基本部分が含まれている。
【００３２】
基本部分は、「プロトコルバージョン」、「送信ノード種別」、「再利用回数」、「ＴＳＦタイマ」、「ＲＳＵ送信期間長」を含む。プロトコルバージョンは、対応しているプロトコルのバージョンを示す。送信ノード種別は、ＭＡＣフレームが含まれたパケット信号の送信元を示す。例えば、「０」は端末装置を示し、「１」は基地局装置１０を示す。選択部４２が、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場合に、選択部４２は、送信ノード種別の値を利用する。再利用回数は、メッセージヘッダが端末装置によって転送される場合の有効性の指標を示し、ＴＳＦタイマは、送信時刻を示す。ＲＳＵ送信期間長は、路車送信期間の長さを示しており、路車送信期間に関する情報といえる。図２に戻る。
【００３３】
ネットワーク通信部３６は、図示しないネットワーク２０２に接続される。ネットワーク通信部３６は、ネットワーク２０２から、渋滞情報を受けつける。生成部４６は、ネットワーク通信部３６から、渋滞情報を取得し、データペイロードに格納することによって、前述のＲＳＵパケット信号を生成する。
【００３４】
取得部３２は、図示しないリーダライタ１８に接続される。前述のごとく、リーダライタ１８は、近距離無線通信によって、歩行者に携帯された端末装置と通信する。取得部３２は、リーダライタ１８を介して、近距離無線通信の機能を備えた端末装置から、当該端末装置に関する情報を取得する。端末装置に関する情報の一例は、端末装置のＩＤや歩行者の情報であり、歩行者の情報とは、歩行者の生年月日等の年齢を特定可能な情報を含む。取得部３２は、取得した情報を決定部３８と再取得部３４へ出力する。
【００３５】
信号機ＩＦ部４８は、図示しない信号機１６に接続される。ここで、信号機１６は、複数であってもよい。信号機ＩＦ部４８は、信号機１６から、各点灯色を点灯させるスケジュールを受けつける。これは、前述の変化予定であり、信号機１６は、変化予定に応じて、点灯色を変えながら点灯する。例えば、変化予定では、時刻と点灯色との対応が示されている。ひとつの交差点に複数の信号機１６が設置されている場合、それらの変化予定は互いに対応する。
【００３６】
例えば、ひとつの車道に対する信号機１６の点灯色が青色である場合、これと交差する車道に対する信号機１６の点灯色が赤色である。そのため、変化予定には、ひとつの交差点に設置されている複数の信号機１６に対するスケジュールがまとめられていてもよい。さらに、変化予定には、ひとつの交差点に限らず、連動して動作させるべき複数の信号機１６に対するスケジュールがまとめられていてもよい。信号機ＩＦ部４８は、後述の決定部３８から変化予定を受けつけた場合、当該変化予定を各信号機１６へ出力する。これは、変化予定に応じた動作を各信号機１６に指示することに相当する。
【００３７】
決定部３８は、信号機ＩＦ部４８から、変化予定を受けつけるとともに、取得部３２から、端末装置に関する情報も受けつける。決定部３８は、取得部３２において取得した情報をもとに、受けつけた変化予定を変更するように、新たな変化予定を決定する。例えば、歩行者が横断予定の横断歩道を横切る車道に対する信号機１６の赤色の点灯期間を延長するように、新たな変化予定が決定される。その際、決定部３８は、取得した情報の内容に応じて信号機の各点灯色による点灯間隔が変わるように、変化予定を決定してもよい。例えば、歩行者の年齢が７０歳よりも上であれば、そうでない場合と比較して、歩行者が横断予定の横断歩道を横切る車道に対する信号機１６の赤色の点灯期間をさらに長くする。決定部３８は、決定した変化予定を信号機ＩＦ部４８に出力するとともに、生成部４６に出力する。
【００３８】
生成部４６は、決定部３８から変化予定を受けつけ、データペイロードに格納することによって、前述のＲＳＵパケット信号を生成する。このようなパケット信号は、変復調部２４、ＲＦ部２２から報知されるので、変化予定によって運転者に対して歩行者の存在を知らしめる。再取得部３４は、取得部３２と同様に、図示しないリーダライタ１８に接続される。再取得部３４は、取得部３２から、端末装置に関する情報を受けつける。また、再取得部３４は、取得部３２が情報を取得してから一定期間内に、同一の端末装置１４から当該端末装置１４に関する情報を再取得した場合、当該情報を決定部３８へ出力する。ここで、取得部３２が情報を受けつけるリーダライタ１８と、再取得部３４が情報を受けつけるリーダライタ１８とは、互いに異なっている。例えば、取得部３２が第１リーダライタ１８ａから情報を受けつけた場合、再取得部３４は第２リーダライタ１８ｂから情報を受けつけている。
【００３９】
決定部３８は、信号機ＩＦ部４８から、変化予定を受けつけるとともに、再取得部３４から、端末装置に関する情報も受けつける。同一の端末装置に関する情報を取得部３２と再取得部３４とから受けつけることによって、決定部３８は、歩行者が横断歩道を横断し終えたことを認識する。決定部３８は、再取得部３４において再取得した情報をもとに、信号機１６の点灯色の変化予定を再決定する。例えば、歩行者が横断予定の横断歩道を横切る車道に対する信号機１６の赤色の点灯期間を短縮するように、新たな変化予定が再決定される。
【００４０】
なお、決定部３８は、取得部３２から、端末装置に関する情報も受けつけた後、一定期間経過しても、再取得部３４からの情報を受けつけなければ、決定部３８は、信号機１６の点灯色の変化予定を再決定してもよい。これは、歩行者が横断歩道に進入する際に端末装置を第１リーダライタ１８ａにかざしたが、歩行者が横断歩道から退出する際に端末装置を第２リーダライタ１８ｂにかざさなかった場合に相当する。決定部３８は、決定した変化予定を信号機ＩＦ部４８に出力するとともに、生成部４６に出力する。生成部４６は、決定部３８から再決定した変化予定を受けつけ、データペイロードに格納することによって、前述のＲＳＵパケット信号を生成する。このようなパケット信号は、変復調部２４、ＲＦ部２２から報知されるので、変化予定によって運転者に対して歩行者の横断終了を知らしめる。制御部３０は、基地局装置１０全体の処理を制御する。
【００４１】
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、ソフトウエアのみ、またはそれら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。
【００４２】
図６は、歩行者に携帯された端末装置１４の構成を示す。端末装置１４は、第１無線通信部８０、第２無線通信部８２、制御部８４を含む。第１無線通信部８０は、アンテナ５０、ＲＦ部５２、変復調部５４、処理部５６を含む。処理部５６は、生成部６４、タイミング特定部６０、転送決定部７０、取得部７２を含む。また、タイミング特定部６０は、抽出部６６、キャリアセンス部６８を含む。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。そのため、ここでは、差異を中心に説明する。
【００４３】
第２無線通信部８２は、近距離無線通信を実行する。近距離無線通信は、車車間通信や路車間通信よりも通信可能領域が狭い通信であり、これには、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。第２無線通信部８２は、前述の端末装置１４に関する情報を保持しており、近距離無線通信を実行すると、図示しないリーダライタ１８へ、端末装置１４に関する情報を送信する。第２無線通信部８２は、歩行者が横断歩道に進入する場合に、図示しないリーダライタ１８の間で通信を実行する。また、第２無線通信部８２は、歩行者が横断歩道から退出する場合にも、図示しないリーダライタ１８の間で通信を実行してもよい。第２無線通信部８２は、歩行者が横断歩道に進入する場合に通信を実行した旨、歩行者が横断歩道から退出する場合に通信を実行した旨を制御部８４に出力する。
【００４４】
変復調部５４、処理部５６は、図示しない他の端末装置１４や基地局装置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する。前述のごとく、変復調部５４、処理部５６は、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。なお、変復調部５４、処理部５６は、低消費電力化を実現するために、車車送信期間における受信を停止してもよい。
【００４５】
抽出部６６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６６は、図１のエリア２１２内に存在すると推定する。抽出部６６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、ＲＳＵ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４０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６６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。
【００４６】
一方、抽出部６６は、ＲＳＵ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６６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６６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６６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６８へ出力する。抽出部６６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６８に指示する。
【００４７】
キャリアセンス部６８は、抽出部６６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６８は、車車送信期間において、キャリアセンスを実行することによって、干渉電力を測定する。また、キャリアセンス部６８は、干渉電力をもとに、車車送信期間における送信タイミングを決定する。具体的に説明すると、キャリアセンス部６８は、所定のしきい値を予め記憶しており、干渉電力としきい値とを比較する。干渉電力がしきい値よりも小さければ、キャリアセンス部６８は、送信タイミングを決定する。キャリアセンス部６８は、抽出部６６から、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６８は、決定した送信タイミングを生成部６４へ通知する。
【００４８】
取得部７２は、図示しないＧＰＳ受信機、ジャイロセンサ、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、端末装置１４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）を取得する。なお、存在位置は、緯度・経度によって示される。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。取得部７２は、位置情報を生成部６４へ出力する。
【００４９】
転送決定部７０は、メッセージヘッダの転送を制御する。転送決定部７０は、パケット信号からメッセージヘッダを抽出する。パケット信号が基地局装置１０から直接送信されている場合には、再利用回数が「０」に設定されているが、パケット信号が他の端末装置１４から送信されている場合には、再利用回数が「１以上」の値に設定されている。転送決定部７０は、抽出したメッセージヘッダから、転送すべきメッセージヘッダを選択する。ここでは、例えば、再利用回数が最も小さいメッセージヘッダが選択される。また、転送決定部７０は、複数のメッセージヘッダに含まれた内容を合成することによって新たなメッセージヘッダを生成してもよい。転送決定部７０は、選択対象のメッセージヘッダを生成部６４へ出力する。その際、転送決定部７０は、再利用回数を「１」増加させる。
【００５０】
生成部６４は、取得部７２から位置情報を受けつけ、転送決定部７０からメッセージヘッダを受けつける。生成部６４は、図５（ａ）−（ｂ）に示されたＭＡＣフレームを使用し、位置情報をデータペイロードに格納する。生成部６４は、ＭＡＣフレーム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６８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。なお、送信タイミングは、車車送信期間に含まれている。
【００５１】
制御部８４は、第１無線通信部８０の動作と第２無線通信部８２の動作とを制御する。制御部８４は、通常、第１無線通信部８０を動作させる。制御部８４は、第２無線通信部８２による通信が終了してから所定の期間が経過するまでの間、第１無線通信部８０の動作を停止させる。具体的に説明すると、制御部８４は、横断歩道に進入する場合に第２無線通信部８２が通信してから、予め定められた期間が経過するまでの間、第１無線通信部８０の動作を停止させる。これは、歩行者が横断歩道を横断している間にわたって、車車間通信を停止させることに相当する。予め定められた期間は、歩行者が横断歩道を横断するために必要とされる期間である。制御部８４は、横断歩道から退出する場合に第２無線通信部８２が通信した場合、予め定められた期間が経過していなくても、第１無線通信部８０の動作を再開させる。これは、歩行者が横断歩道を横断し終えた場合に、車車間通信を再開させることに相当する。
【００５２】
なお、車両１２に搭載された端末装置１４では、第２無線通信部８２と制御部８４とが含まれない。その代わりに、車両１２に搭載された端末装置１４は、通知部を含む。通知部は、路車送信期間において、図示しない基地局装置１０からのパケット信号を取得するとともに、車車送信期間において、図示しない他の端末装置１４からのパケット信号を取得する。通知部は、取得したパケット信号に対する処理として、パケット信号に格納されたデータの内容に応じて、図示しない他の車両１２の接近等を運転者へモニタやスピーカを介して通知する。
【００５３】
以上の構成による通信システム１００の動作を説明する。図７は、通信システム１００における通信手順を示すシーケンス図である。これは、歩行者が、横断歩道から退出する際に、端末装置１４をリーダライタ１８にかざさない場合に相当する。端末装置１４は、パケット信号を報知し、基地局装置１０は、パケット信号を受信する（Ｓ１０）。歩行者が横断歩道をわたろうとして第１リーダライタ１８ａに端末装置１４をかざすと、端末装置１４は、第１リーダライタ１８ａと通信する（Ｓ１２）。第１リーダライタ１８ａは、通信によって取得した情報を基地局装置１０に通知する（Ｓ１４）。端末装置１４は、路車間通信および車車間通信を停止する（Ｓ１６）。基地局装置１０は、変化予定を決定し（Ｓ１８）、変化予定が格納されたパケット信号を報知する（Ｓ２０）。端末装置１４は、第１リーダライタ１８ａとの間で通信してから一定期間経過したことを認識する（Ｓ２２）。端末装置１４は、パケット信号を報知し、基地局装置１０は、パケット信号を受信する（Ｓ２４）。
【００５４】
図８は、通信システム１００における別の通信手順を示すシーケンス図である。端末装置１４は、パケット信号を報知し、基地局装置１０は、パケット信号を受信する（Ｓ５０）。歩行者が横断歩道をわたろうとして第１リーダライタ１８ａに端末装置１４をかざすと、端末装置１４は、第１リーダライタ１８ａと通信する（Ｓ５２）。第１リーダライタ１８ａは、通信によって取得した情報を基地局装置１０に通知する（Ｓ５４）。端末装置１４は、路車間通信および車車間通信を停止する（Ｓ５６）。基地局装置１０は、変化予定を決定し（Ｓ５８）、変化予定が格納されたパケット信号を報知する（Ｓ６０）。歩行者が横断歩道をわたり終え、歩行者が第２リーダライタ１８ｂに端末装置１４をかざすと、端末装置１４は、第２リーダライタ１８ｂと通信する（Ｓ６２）。第２リーダライタ１８ｂは、通信によって取得した情報を基地局装置１０に通知する（Ｓ６４）。基地局装置１０は、変化予定を決定し（Ｓ６６）、変化予定が格納されたパケット信号を報知する（Ｓ６８）。端末装置１４は、パケット信号を報知し、基地局装置１０は、パケット信号を受信する（Ｓ７０）。
【００５５】
本発明の実施例によれば、車車間通信の機能に加えて近距離無線通信の機能も備えた端末装置から、近距離無線通信を介して情報を取得するので、当該端末装置を携帯した歩行者が横断歩道に進入することを正確に認識できる。また、端末装置から取得した情報をもとに、変化予定を決定するので、歩行者の横断に適した変化予定を決定できる。また、歩行者の横断に適した変化予定が決定されるので、歩行者と車両との追突事故の発生確率を低減できる。また、歩行者の横断に適した変化予定を通知するので、歩行者が横断歩道に進入することを正確に通知できる。また、歩行者に関する情報をもとに、各点灯色による点灯間隔が変わるように変化予定を決定するので、歩行者に適した変化予定を決定できる。また、歩行者に適した変化予定が通知されるので、安全性をさらに向上できる。また、歩行者に適した変化予定が通知されるので、交通弱者を保護できる。
【００５６】
また、情報を取得してから一定期間内に、同一の端末装置から情報を再取得するので、当該端末装置を携帯した歩行者が横断歩道から退出することを正確に認識できる。また、端末装置から再取得した情報をもとに、変化予定を決定するので、車両の走行に適した変化予定を決定できる。また、決定された変化予定を通知するので、歩行者が横断歩道から退出することを正確に通知できる。また、横断歩道を歩行者が横断しているか否かに応じた変化予定を報知するので、変化予定に応じた運転を促すことができる。また、変化予定に応じた運転を促すので、ドライバのストレスを軽減できる。また、変化予定に応じた運転を促すので、渋滞を軽減できる。また、変化予定に応じた運転を促すので、二酸化炭素の排出量を削減できる。また、リーダライタは、市販のものを使用可能であるので、実現性を向上できる。
【００５７】
また、近距離無線通信が終了してから所定の期間が経過するまでの間、車車間通信を停止させるので、消費電力を低減できる。また、消費電力が低減されるので、バッテリ駆動時間を延長できる。また、横断歩道に進入する場合に車車間通信を停止させるので、横断歩道の横断中の消費電力を低減できる。また、横断歩道から退出する場合に車車間通信を再開させるので、横断終了後に位置情報を報知できる。また、予め定められた期間が経過すると、車車間通信を再開させるので、位置情報を自動的に報知できる。
【００５８】
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や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。
【符号の説明】
【００５９】
１０ 基地局装置、 １２ 車両、 １４ 端末装置、 １６ 信号機、 １８ リーダライタ、 ２０ アンテナ、 ２２ ＲＦ部、 ２４ 変復調部、 ２６ 処理部、 ３０ 制御部、 ３２ 取得部、 ３４ 再取得部、 ３６ ネットワーク通信部、 ３８ 決定部、 ４０ フレーム規定部、 ４２ 選択部、 ４６ 生成部、 ４８ 信号機ＩＦ部、 ５０ アンテナ、 ５２ ＲＦ部、 ５４ 変復調部、 ５６ 処理部、 ６０ タイミング特定部、 ６４ 生成部、 ６６ 抽出部、 ６８ キャリアセンス部、 ７０ 転送決定部、 ７２ 取得部、 ８０ 第１無線通信部、 ８２ 第２無線通信部、 ８４ 制御部、 １００ 通信システム。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号機の近傍に設置された基地局装置であって、
第１の無線通信の機能を少なくとも備えた端末装置のうち、第１の無線通信よりも通信可能領域の狭い第２の無線通信の機能も備えた端末装置から、第２の無線通信を介して当該端末装置に関する情報を取得する取得部と、
前記取得部において取得した情報をもとに、信号機の点灯色の変化予定を決定する決定部と、
前記決定部において決定した変化予定に関する情報が含まれたパケット信号を報知する報知部と、
を備えることを特徴とする基地局装置。
【請求項２】
前記決定部は、前記取得部において取得した情報の内容に応じて信号機の各点灯色による点灯間隔が変わるように、変化予定を決定することを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
【請求項３】
前記取得部が情報を取得してから一定期間内に、同一の端末装置から第２の無線通信を介して、当該端末装置に関する情報を再取得する再取得部をさらに備え、
前記決定部は、前記再取得部において情報を再取得した場合、信号機の点灯色の変化予定を再決定し、
前記報知部は、前記決定部において再決定した変化予定に関する情報が含まれたパケット信号を報知することを特徴とする請求項１または２に記載の基地局装置。
【請求項１】
信号機の近傍に設置された基地局装置であって、
第１の無線通信の機能を少なくとも備えた端末装置のうち、第１の無線通信よりも通信可能領域の狭い第２の無線通信の機能も備えた端末装置から、第２の無線通信を介して当該端末装置に関する情報を取得する取得部と、
前記取得部において取得した情報をもとに、信号機の点灯色の変化予定を決定する決定部と、
前記決定部において決定した変化予定に関する情報が含まれたパケット信号を報知する報知部と、
を備えることを特徴とする基地局装置。
【請求項２】
前記決定部は、前記取得部において取得した情報の内容に応じて信号機の各点灯色による点灯間隔が変わるように、変化予定を決定することを特徴とする請求項１に記載の基地局装置。
【請求項３】
前記取得部が情報を取得してから一定期間内に、同一の端末装置から第２の無線通信を介して、当該端末装置に関する情報を再取得する再取得部をさらに備え、
前記決定部は、前記再取得部において情報を再取得した場合、信号機の点灯色の変化予定を再決定し、
前記報知部は、前記決定部において再決定した変化予定に関する情報が含まれたパケット信号を報知することを特徴とする請求項１または２に記載の基地局装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１７４２１６（Ｐ２０１２−１７４２１６Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３８７１７（Ｐ２０１１−３８７１７）
【出願日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２４日（２０１１．２．２４）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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