WO2010101271A1

WO2010101271A1 - 移動体通信機、通信システム、通信制御方法および通信制御プログラム

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Publication number: WO2010101271A1
Application number: PCT/JP2010/053726
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Inventors: 山本武志
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Abstract

　通信機が移動する状況において、適切な送信電力に設定して信号を送信する通信機を提供する。　移動体通信装置は、他の移動体通信装置から送信された第１の信号を受信する送受信手段と、第１の信号の送信電力設定情報、送受信手段が前記第１の信号を受信した受信時刻を含む時刻情報、および送受信手段における第１の信号の受信電力情報を含む第１の周辺情報を保持し、受信時刻から所定の期間が経過した場合に、第１の周辺情報を削除する制御手段と、第２の信号の送信電力設定情報を生成して送受信手段に出力し、第１の周辺情報が削除された場合に、第２の信号の送信電力設定情報に所定の値を与える送信電力制御手段を備える。

Description

移動体通信機、通信システム、通信制御方法および通信制御プログラム

　本発明は、移動体通信機、通信システム、通信制御方法及び通信制御プログラムに関し、特に、移動体通信機間で基地局を介さずに通信を行う移動体通信機、通信システム、通信制御方法および通信制御プログラムに関する。

　車々間通信などのように、移動体通信機間で基地局を介さずに通信を行う通信システムが知られている。この通信システムでは、通信機が移動すると、通信圏内に通信相手がいなくなる、或いは通信相手の数が少なくなることがある。また、複数の通信機が集中する領域においては、通信圏内に通信可能な相手の数が非常に多くなることがある。しかも、これらの状況は時間的に変動する。特に、通信機が密集する領域においては、無線通信が混雑し、通信の輻輳が発生し、スループットが低下する。
　特許文献１は、周囲の複数の車載通信機から受信した複数の車載通信機のそれぞれのＩＤ情報のうちの一つを選択し、該ＩＤ情報に対応する送信電力設定値および受信電力計測値を取得し、予め定められたテーブルを参照して次回の送信電力設定値を決定する、無線通信機及び送信電力制御方法を開示する。テーブル上のデータは、所定の時間、更新がなければ削除しても良い。この関連技術では、送信電力の制御により通信可能範囲が調整される。すなわち、通信圏内の通信機の台数が制限される。これにより、周囲の通信機との無線リンクが確保される。また、通信の輻輳の発生が抑制され、スループットの低下が軽減される。
　特許文献２は、車両の現在の地点における走行環境情報及び車両の走行速度をあらわす走行速度情報に基づいて、他の通信端末に送信される送信電波の送信条件を決定する、通信端末及びデータ通信方法を開示する。また、特許文献２に記載される通信端末は、固定設置された情報処理装置に走行環境情報及び走行速度情報を送信して、他の通信端末に送信される送信電波の送信条件を該情報処理装置に決定させる。

特開２００８−２４４９６０号公報特開２００８−２２７７９７号公報

　しかし、特許文献１に記載される無線通信機及び送信電力制御方法は、通信機の移動による状況の時間的な変化に対応しない。すなわち、通信相手の時間的な変化に対応した適切な送信電力を設定しない。また、所定の時間更新がなければテーブル上のデータが削除されるが、データ削除後の、時間的に変化する通信相手の車載通信機の状況には対応しない。
　また、特許文献２は、送信電波を送信する端末が搭載される車両の走行環境及び走行速度を基にして、送信電波の送信条件を決定するのみであり、通信相手の通信端末の状況に応じた送信電波の送信条件を決定しない。
　本発明の目的は、上述した課題を解決する移動体通信機、通信システム、通信制御方法及び通信制御プログラムを提供することにある。

　前記課題を解決するために本発明による移動体通信機は、他の移動体通信装置から送信された第１の信号を受信する送受信手段と、第１の信号の送信電力設定情報、送受信手段が第１の信号を受信した受信時刻を含む時刻情報、および送受信手段における第１の信号の受信電力情報を含む第１の周辺情報を保持し、受信時刻から所定の期間が経過した場合に、第１の周辺情報を削除する制御手段と、第２の信号の送信電力設定情報を生成して送受信手段に出力し、第１の周辺情報が削除された場合に、第２の信号の送信電力設定情報に所定の値を与える送信電力制御手段とを備えることを特徴とする。
　前記課題を解決するために本発明による通信システムは、第１及び第２の通信装置を含み、第１及び第２の通信装置のそれぞれは、他の通信装置から送信された第１の信号を受信する送受信手段と、第１の信号の送信電力設定情報、送受信手段が第１の信号を受信した受信時刻を含む時刻情報、および送受信手段における第１の信号の受信電力情報を含む第１の周辺情報を保持し、受信時刻から所定の期間が経過した場合に、第１の周辺情報を削除する制御手段と、第２の信号の送信電力設定情報を生成して送受信手段に出力し、第１の周辺情報が削除された場合に、第２の信号の送信電力設定情報に所定の値を与える送信電力制御手段とを備えることを特徴とする。
　前記課題を解決するために本発明による通信制御方法は、他の移動体通信装置から送信された第１の信号を受信する受信ステップと、第１の信号の送信電力設定情報、第１の信号を受信した受信時刻を含む時刻情報、および第１の信号の受信電力情報を含む第１の周辺情報を保持し、受信時刻から所定の期間が経過した場合に、第１の周辺情報を削除する周辺情報制御ステップと、第２の信号の送信電力設定情報を生成し、第１の周辺情報が削除された場合に、第２の信号の送信電力設定情報に所定の値を与える送信電力設定ステップと、送信電力設定情報にもとづいた送信電力で第２の信号を送信する送信ステップとを備えることを特徴とする。
　前記課題を解決するために本発明による通信制御プログラムは、他の移動体通信装置から送信された第１の信号を受信する受信ステップと、第１の信号の送信電力設定情報、第１の信号を受信した受信時刻を含む時刻情報、および第１の信号の受信電力情報を含む第１の周辺情報を保持し、受信時刻から所定の期間が経過した場合に、第１の周辺情報を削除する周辺情報制御ステップと、第２の信号の送信電力設定情報を生成し、第１の周辺情報が削除された場合に、第２の信号の送信電力設定情報に所定の値を与える送信電力設定ステップと、送信電力設定情報にもとづいた送信電力で第２の信号を送信する送信ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。

　本発明によれば、通信機が移動する状況において、通信機間で送信される無線信号の送信電力が適切な値に設定される。

図１は、本発明の実施形態１に係る移動体通信機の構成の一例を示す。図２は、本発明の実施形態１に係る移動体通信機における送信電力の設定手順の一例を示す。図３は、本発明の実施形態２に係る通信システムの構成の一例を示す。図４は、本発明の実施形態２に係る周辺車両情報の構成の一例を示す。図５は、本発明の実施形態２に係る移動体通信機におけるデータの流れの一例を示す。図６は、本発明の実施形態２に係る移動体通信機における送信電力の設定手順の一例を示す。図７は、本発明の実施形態２に係る通信システムにおける、送信電力設定値と無線信号の受信電力との対応関係の一例を示す。図８は、本発明の実施形態３に係る通信システムの構成の一例を示す。図９は、本発明の実施形態４に係る通信システムの構成の一例を示す。

　以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施形態］
　図１は、本発明の第１の実施形態に係る移動体通信機の構成の一例を示す。図１において、移動体通信機１は、車載無線部１１と、該車載無線部１１に接続される車載制御部１２と、該車載無線部１１と該車載制御部１２に接続される送信電力制御部１３と、該車載無線部１１に接続される時計１７を含む。なお、該時計１７は該車載無線部１１に含まれてもよい。また、該時計１７は、移動体通信機１が備える時計であってもよい。
　車載無線部１１は、他の移動体通信機と直接通信を行う。すなわち、移動体通信機１の送信電力設定情報を含む無線信号を、設定された送信電力で送信する。また、車載無線部１１は、他の移動体通信機から送信される送信電力設定情報を含む無線信号を受信する。
　図２は、本発明の第１の実施形態に係る移動体通信機における送信電力の設定方法の手順の一例を示す。図１及び２を参照して、移動体通信機１から送信される無線信号の送信電力の設定処理を説明する。
　車載制御部１２は、車載無線部１１が受信した無線信号に含まれる他の移動体通信機の送信電力設定情報を、車載無線部１１から受け取る（ステップＳ１０１）。また、車載制御部１２は、時計１７から車載無線部１１が該無線信号を受信した時刻を取得する。さらに、車載制御部１２は、該無線信号の受信電力の値を取得する（ステップＳ１０２）。該送信電力設定情報、該受信時刻および該受信電力が互いに関連付けられた周辺車両情報が生成され、該周辺車両情報は車載制御部１２に保持される（ステップＳ１０３）。なお、該周辺車載情報は、車載制御部１２に接続された情報保持手段（図示せず）に保持されてもよい。
　送信電力制御部１３は、車載制御部１２から該周辺車両情報を受け取り、該周辺車両情報をもとに、車載無線部１１から送信される無線信号の送信電力の値を設定する。送信電力制御部１３は、設定された値を車載無線部１１へ出力する（ステップＳ１０４）。車載制御部１２は、時計１７を参照して、保持されている周辺車両情報に含まれる受信時刻と現在の時刻から経過時間を取得する（ステップＳ１０５）。車載制御部１２は、該経過時間があらかじめ定めた期間を超過したと判断された場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）は、該周辺車両情報に含まれる情報を削除する。車載制御部１２は、該周辺車両情報に含まれる情報を削除したという通知を、送信電力制御部１３に送信する（ステップＳ１０７）。送信電力制御部１３は、この通知を受信すると、送信電力の値をあらかじめ定めた最大値に設定し、該最大値を車載無線部１１に送信する（ステップＳ１０８）。なお、該経過時間があらかじめ定めた期間を超過していなければ（ステップＳ１０６：ＮＯ）、該周辺車両情報を送信電力制御部１３に送信して（ステップＳ１０９）、処理を終える。
　各移動体通信機が移動する状況においても、適切な送信電力に設定することが可能になる。
　また、該無線信号は他の移動体通信機の移動速度、移動方向或いは位置などの位置情報を含んでもよく、該周辺車載情報は、該位置情報を含んでもよい。これにより、通信相手のより詳細な情報が取得される。例えば、通信相手が渋滞中の車両に搭載され、周囲に多数の他の通信相手が存在するかどうかが判定される。また、通信相手が、渋滞中の領域から離れようとしているのか、或いは、渋滞中の状態が継続するのかが判定される。
［第２の実施形態］
　次に、本発明の第２の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図３は、本発明の第２の実施形態に係る通信システムの構成の一例を示す。図３は、本発明の移動体通信機の通信システムとして、車々間通信システムを示しており、移動体通信機として、車載通信機を示している。なお、本発明は車々間通信システム及び車載通信機に限定されない。
　図３は、２台の移動体通信機（以下「車載通信機」と表示する）１及び２を示す。車載通信機１と車載通信機２の構成は同じである。従って、ここでは、車載通信機１の構成のみを説明し、車載通信機２の構成の説明を省略する。また、本発明は、２台の車載通信機に限定されず、３台以上の車載通信機を備える通信システムにも適用される。
　第２の実施形態に係る車載通信機１の構成は、第１の実施形態に係る車載通信機の構成とほぼ同じである。すなわち、車載通信機１は、車載無線部１１と、車載制御部１２と、送信電力制御部１３と、時計１７とを含む。該時計１７は該車載無線部１１に含まれてもよい。また、該時計１７は、車載通信機１が備える時計であってもよい。第２の実施形態に係る車載通信機１は、さらに、車載無線部１１と車載制御部１２と送信電力制御部１３に接続される主制御部１４と、該主制御部１４に接続されるプログラム格納部１５とを含む。車載通信機１の外部には、車載制御部１２に接続される車載通信機外部接続部１６が備えられる。
　車載無線部１１は、他の車載通信機と直接通信を行う。すなわち、車載無線部１１は、車載通信機１の位置情報および送信電力設定情報を含む無線信号を、設定された送信電力の値で送信する。また、車載無線部１１は、他の車載通信機２等から送信される位置情報および送信電力設定情報を含む無線信号を受信する。車載無線部１１は、複数の他の車載通信機から送信される無線信号を受信してもよい。
　車載制御部１２は、車載通信機１におけるデータの流れ、車載通信機１へのデータの入力、及び車載通信機１からのデータの出力を制御する。車載制御部１２は、車載無線部１１が受信した無線信号に含まれる他の車載通信機２等の、移動速度、移動方法或いは位置などの位置情報、および送信電力設定情報を、車載無線部１１から受け取る。また、車載制御部１２は、時計１７から車載無線部１１が該無線信号を受信した時刻を取得する。さらに、車載制御部１２は、該無線信号の受信電力の値を取得する。該位置情報、該送信電力設定情報、該受信時刻および該受信電力は互いに関連付けられて、周辺車両情報として車載制御部１２に保持される。なお、該周辺車載情報は、車載制御部１２に接続された情報保持手段（図示せず）に保持されてもよい。車載制御部１２は、さらに、周囲の車両から受信した、位置情報、送信電力設定値、受信電力および受信時刻を含む周辺車両情報を送信電力制御部１３に出力する。
　送信電力制御部１３は、車載制御部１２から該周辺車両情報を受け取り、該周辺車両情報をもとに、車載無線部１１から送信される無線信号の送信電力の値を設定する。送信電力制御部１３は、設定された値を車載無線部１１へ出力する。車載制御部１２は、時計１７を参照して、保持されている周辺車両情報に含まれる受信時刻と現在の時刻から経過時間を取得する。車載制御部１２は、該経過時間があらかじめ定めた期間を超過したと判断された場合は、該周辺車両情報に含まれる情報を削除する。車載制御部１２は、該周辺車両情報に含まれる情報を削除したという通知を、送信電力制御部に送信する。送信電力制御部１３は、この通知を受信すると、送信電力の値をあらかじめ定めた最大値に設定し、該最大値を車載無線部１１に出力する。
　主制御部１４は、車載無線部１１、車載制御部１２および送信電力制御部１３を制御する。プログラム格納部１５は、後述する通信制御方法のプログラムを格納する。
　車載通信機外部接続部１６は、車載アプリケーションシステムを含み、車載通信機の移動情報を検出する。車載通信機外部接続部１６は、例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）或いは車載センサを含む。ＧＰＳは、車載通信機１の位置を取得する。また、車載センサは、車載通信機１の移動方向および速度の大きさの少なくとも１つを測定する。取得された車載通信機１の位置、移動方向或いは移動速度は、車載通信機１の位置情報として、送信される。
　車載通信機１と車載通信機２との間では、無線信号８２ａ及び８２ｂが交換される。すなわち、車載通信機１の車載無線部１１から車載通信機２の車載無線部２１へ無線信号８２ａが送信され、車載通信機２の車載無線部２１から車載通信機１の車載無線部１１へ無線信号８２ｂが送信される。
　次に、周辺車両情報を説明する。図４は、本発明の第２の実施形態に係る車載通信機における周辺車両情報の構成の一例を示す。図４は、車載通信機１を搭載する車両を含めた５台の車両を含む通信システムにおける周辺車両情報の一例を示す。なお、通信システムに含まれる車両数は５に限定されない。図４に示される周辺車両情報は、車載通信機１と直接通信できる車載通信機の識別符号（２乃至５）が記載される欄と、車載通信機の位置情報が記載される欄と、車載通信機が設定した送信電力設定値が記載される欄と、車載通信機からの無線信号を受信したときの受信電力の値が記載される欄と、車載通信機からの無線信号を受信した時刻が記載される欄を含む。これらの欄に記載された情報は、無線信号を送信した車載通信機１乃至５ごとに保持される。
　図４において、車載通信機１の位置情報はＰｏｓｉｔｉｏｎ０、送信電力設定値はＴＸＰ０、位置情報受信時刻はＴ０である。該位置情報は車載通信機外部接続部１６に含まれるＧＰＳから得られるとする。受信電力の欄は、他の車載通信機からの信号の受信電力を記載する欄であるので、車載通信機１に対しては空欄である。なお、該位置情報の欄に車載通信機１の向き或いは速度の大きさを記載してもよい。
　図４において、車載通信機２の位置情報はＰｏｓｉｔｉｏｎ１、送信電力設定値はＴＸＰ１、位置情報受信時刻はＴ１である。受信電力の欄は、車載通信機１が車載通信機２からの無線信号を受信したときの受信電力の値が記載されるので、車載通信機２に対しては空欄ではなく、ＲＳＳ１である。なお、位置情報の欄に車載通信機２の向き或いは速度の大きさを記載してもよい。車載通信機３乃至５についての欄に記載される情報は、車載通信機２についての欄に記載される情報と同様であるので、説明を省略する。
　図４はさらに、車載通信機５についての欄に記載された各情報が、あらかじめ定めた期間を経過した（有効期限切れ）ため、削除されることを示す。これらの周辺車両情報は、各車載通信機１乃至５の車載制御部に保持されている。例えば、該周辺車両情報は、車載制御部に含まれるメモリ（図示せず）に格納される。
　次に、図５および６を参照して、車載通信機１の動作について、詳細に説明する。図５は、本発明の第２の実施形態に係る通信システムにおけるデータの流れを示す。図６は、本発明の第２の実施形態に係る通信システムの車載通信機における処理の手順の一例を示すフローチャートである。なお、図５において、図３と同じ構成要素には図３と同じ参照番号を付し、その説明は省略される。
　図５において、車載通信機１の車載無線部１１と車載通信機２乃至５との間で、無線信号８３ａ，８３ｂが交換される。また、車載無線部１１と車載制御部１２との間で、受信データ８４ａ及び送信データ８４ｂが交換される。すなわち、車載通信機１の車載無線部１１は、車載通信機２乃至５から無線信号８３ａを受信し、無線信号８３ａをもとにした受信データ８４ａを車載制御部１２に出力する（ステップＳ２０１）。
　次に、車載制御部１２と車載通信機外部接続部１６との間で、車載通信機入出力データ８５ａ，８５ｂが交換される。すなわち、車載制御部１２は、車載無線部１１から受信データ８４ａが入力されると、車載通信機出力データ８５ａを車載通信機外部接続部１６に出力し、車両情報の検出を指示する（ステップＳ２０２）。車載通信機外部接続部１６は、入力された車載通信機出力データ８５ａにより制御される。
　さらに、車載制御部１２は、入力された受信データ８４ａをもとにして、周辺車両に搭載される車載通信機２乃至５についての周辺車両情報を生成し、車載制御部１２に保持する。生成された周辺車両情報が車載制御部１２に保持された通信相手の車載通信機の情報に対応するならば、保持されている周辺車両情報を更新し、生成された周辺車両情報をもとにした周辺車両情報出力データ８６を送信電力制御部１３に出力する（ステップＳ２０３）。
　車載制御部１２は、車載制御部１２に保持される周辺車両情報を監視しており、該周辺車両情報に含まれ、あらかじめ定めた期間を経過した情報（例えば、図４における、車載通信機５についての情報）があれば、該情報を削除する。生成された周辺車両情報が、車載制御部１２に保持されていたがあらかじめ定めた期間を経過した後に削除された情報に対応するならば（ステップＳ２１１：ＹＥＳ）、車載制御部１２は生成された周辺車両情報を保持し、周辺車両情報が削除されていたという通知を含む周辺車両情報出力データ８６を、送信電力制御部１３に送信する（ステップＳ２１０）。なお、車載通信機１は、ユーザが、周辺車両情報として保持されている通信相手の車載通信機の情報を削除する、通信相手削除手段（図示せず）をさらに備えてもよい。また、車載通信機１は、通信が可能である車載通信機で、周辺車両情報として保持されていない車載通信機を、通信相手として周辺車両情報に追加する、通信相手追加手段（図示せず）をさらに備えてもよい。
　送信電力制御部１３は、入力された周辺車両情報出力データ８６をもとに送信電力設定値を判定し、車載無線部１１に送信電力設定指示データ８７を出力する（ステップＳ２０４）。周辺車両情報出力データ８６が、車載制御部１２が対応する情報を削除していたという通知を含む場合、送信電力制御部１３は、送信電力の値をあらかじめ定めた最大値に設定して、車載無線部１１に送信電力設定指示データ８７を送信する（ステップＳ２１２）。
　車載制御部１２は、車載通信機外部接続部１６が測定して供給する車載通信機入力データ８５ｂを入力し、該車載通信機入力データ８５ｂをもとに、車載通信機１が搭載される車両の情報（例えば、図４における、車載通信機１についての情報）を生成し、該車両情報をもとにした送信データ８４ｂを車載無線部１１に出力する（ステップＳ２０５）。
　車載無線部１１は、車載制御部１２から入力された送信データ８４ｂをもとに無線信号８３ｂを生成する。さらに、車載無線部１１は、送信電力制御部１３から入力された送信電力設定指示データ８７により設定される送信電力の値にて、車両情報を含む無線信号８３ｂを車載通信機２乃至５に送信して（ステップＳ２０６）、処理を終える。
　本発明に係る車載通信機は、通信相手の車載通信機からの設定情報があらかじめ定められた期間更新されなければ、該通信相手の車載通信機が移動して現在の通信圏の外に出たものとして、通信圏を拡大して該通信相手の情報を取得する。拡大した通信圏において、該通信相手の情報が取得され、送信電力の値が該通信相手の状態に応じて設定される。これにより、通信機が移動する状況に対応して適切な送信電力が設定される。
　次に、図７を参照して、送信電力制御部１３における送信電力制御の動作の一例を説明する。以下に説明される送信電力制御の処理は、前述の図６のステップＳ２０４にて実行される処理の詳細な手順である。車々間通信システムにおいては、例えば、車載通信機１は、複数の車載通信機２乃至５から無線信号を受信する。他の車載通信機の数は４に限定されないのは言うまでもない。このとき、車載通信機１における無線信号の受信電力は、車載通信機２乃至５において設定された送信電力の値に依存する。該受信電力はさらに、車載通信機１と車載通信機２乃至５との間の距離及び伝搬路の状態に依存する。
　図７は、車載通信機１の送信電力設定値、車載通信機２の送信電力設定値、及び車載通信機２からの無線信号を車載通信機１で受信したときの受信電力の値との対応の一例を示す。図７において、車載通信機１、２の送信電力設定値及び受信電力のそれぞれは、３つの値（「強」、「中」、「弱」）をとる。送信電力及び受信電力のとる値は、これらの３つに限定されず、また、連続的に変化してもよい。
　図７において、車載通信機２での送信電力設定値が「強」で、車載通信機１にて車載通信機２から受信した無線信号の受信電力が「強」の場合、車載通信機１での送信電力設定値は「中」である。ここで、車載通信機２から車載通信機１への無線信号の受信時刻と、車載通信機１から車載通信機２への無線信号の送信時刻との間隔が比較的短ければ、該受信時の無線信号の伝搬路の状態と、該送信時の無線信号の伝搬路の状態は同じであると仮定される。
　図７を参照すると、通信相手である車載通信機２の送信電力設定値が「強」で、車載通信機１での無線信号の受信電力が「弱」の場合に、折り返して車載通信機１が無線信号を送信するときは、送信電力設定値は「強」である。このとき、車載通信機１での送信電力設定値が「強」であっても、通信相手での受信電力は「弱」であると予想される。
　一方、通信相手での送信電力設定値が「強」で、車載通信機１での無線信号の受信電力が「強」の場合は、折り返して車載通信機１が無線信号を送信するときの送信電力設定値は「中」にされる。これは、折り返して車載通信機１が無線信号を送信するときの送信電力設定値が「中」であっても、通信相手での受信電力は「中」であり、従って、通信相手が該無線信号を受信する強度が十分であると予想されるからである。
　図７において、車載通信機１での無線信号の受信電力が「中」で、通信相手での送信電力設定値が「強」の場合は、折り返して車載通信機１が無線信号を送信するときの送信電力設定値が「強」であるが、車載通信機１が通信相手からの無線信号が、「中」の受信電力で安定して受信されるのであれば、折り返して無線信号を送信するときの送信電力設定値は「中」に変更されてもよい。
　該無線通信システムが２台の車載通信機１，２のみを含む場合、すなわち、通信相手が１台の場合は、図７に記載された送信電力制御の手順をそのまま車載通信機１に適用してよい。
　一方、３台以上の車載通信機が１つの通信圏内でお互いに無線信号を交換する場合、車載通信機１が無線信号を送信するときの送信電力設定値を制御することによって、通信相手の車載通信機の台数が制限されることがある。すなわち、車載通信機１が無線信号を送信するときの送信電力設定値を「強」にしなければ通信できない車載通信機が該通信圏内に存在する場合、送信電力設定値を「中」または「弱」に設定することにより、そのような車載通信機は通信相手の車載通信機から除外される。通信相手の車載通信機の台数が制限されると、通信の輻輳の発生が抑制され、また、スループットの低下が軽減される。このような通信システムでの無線信号の送信電力の制御においては、例えば図７に示されるような送信電力設定値と受信電力の対応関係に加えて、通信可能な車載通信機の台数を考慮に入れる必要がある場合がある。
　さらに、車載通信機１の車載制御部１２は、図４に示されるように、他の車両通信機からの無線信号を受信した時刻を周辺車両情報として保持する。該時刻があらかじめ定めた期間を経過した場合は、該情報が削除される。このとき、車載通信機１の送信電力制御部１３は無線信号を送信する送信電力の値が、あらかじめ定めた最大値に設定される。最大値は、例えば、図７における「強」である。これにより、車載通信機が移動する環境において、周辺車両情報が適切に更新され、変化する環境に適応した送信電力で、安定した無線通信が行われる。
　以上説明したように、本発明の第２の実施形態によれば、基地局を介さずに複数の車載通信機の間で直接に通信を行う無線通信システムにおいて、周辺の車載通信機から受信した無線信号に含まれる情報が、該無線信号を受信した時刻を付して保持される。該受信時刻が予め定めた期間を経過した場合、該受信時刻が付された情報が削除される。このとき、該受信した無線信号を発信した車載通信機に対して送信される無線信号の送信電力の値があらかじめ定めた最大値に設定される。これにより、通信機が移動する環境において周辺車両情報が適切に更新され、安定した無線通信が行われる。また、通信圏内での通信相手の車載通信機の台数が制限される。これにより、通信相手の車載通信機との無線リンクが安定して確保される。また、通信の輻輳の発生が抑制され、スループットの低下が軽減される。
［第３の実施形態］
　次に、図８を参照して、本発明の第３の実施形態について説明する。図８は、本発明の第３の実施形態に係る車載通信機１と該車載通信機１と通信する路側機２０１とを含む通信システムの構成の一例を示す。路側機２０１は、第２の実施形態に係る車載通信機１とほぼ同じ構成を有する。すなわち、路側機２０１は、路側機無線部２１１と、路側機制御部２１２と、送信電力制御部２１３と、主制御部２１４と、プログラム格納部２１５と、時計２１７とを含む。路側機２０１の外部には、路側機制御部２１２に接続される路側機外部接続部２１６が備えられる。路側機２０１は、例えば、道路沿いのポールや交差点等の信号機の近くに設置される。路側機２０１の路側機外部接続部２１６は、例えば、道路上で停止している車両や横断中の歩行者を検知し、これらの情報を車載通信機１に送信する。また、路側機２０１は、信号機の情報等を車載通信機１に送信してもよい。この他の構成は、第２の実施形態に係る車載通信機と同じである。すなわち、路側機２０１は、周辺の車両通信機から受信した無線信号をもとにした周辺車両情報を保持し、通信相手の車両通信機へ無線信号を送信するときの送信電力の値を適切に設定する。図８は、１台の路側機を示すが、路側機の台数は１に限定されない。また、複数の通信相手の車載通信機と通信してもよい。
　本発明の第３の実施形態によれば、車載通信機１は、歩行者、停止車両、信号などの道路上の情報を路側機２０１から取得し、該道路上の情報を考慮に入れることにより、他の車載通信機の状態を検知する。これにより、車載通信機１が無線信号を送信するときの送信電力設定値が精度よく制御される。例えば、道路上に停止している車両の数により通信相手の車載通信機を搭載した車両が渋滞中であるかどうかが判定できる。また、道路を横断する歩行者が信号の表示に従って横断歩道を歩いているかどうかにより道路の渋滞の状況が判定できる。或いはまた、信号の表示の周期を変更することにより道路の渋滞を制御するような信号制御システムの場合は、信号の表示の情報により道路の状況を判定することが出来る。
［第４の実施形態］
　次に、図９を参照して、第４の実施形態について説明する。図９は、本発明の第４の実施形態に係る車載通信機の通信システムの構成の一例を示す。
　図９において、車載通信機の通信システムは、車載通信機１乃至５を含む。なお、車載通信機の台数は５に限定されない。また、車載通信機１乃至５のそれぞれの構成は、図３に示される車載通信機１或は２と同様であるため、説明を省略する。
　図９において、車載通信機１及び車載通信機２は通信圏１０１内に存在する。通信圏１０１を含む通信圏１０２の内部であり、通信圏１０１の外部には、車載通信機３が存在する。さらに、通信圏１０２を含む通信圏１０３の内部であり、通信圏１０２の外部には、車載通信機４が存在する。通信圏１０３の外部には車載通信機５が存在する。車載通信機１乃至５が無線信号を送信するときの送信電力設定値は、３つの値（Ｌ（弱）、Ｍ（中）、Ｈ（強））をとる。ただし、送信電力設定値は、３つの値に限定されず、また連続的に変化してもよい。
　なお、図９に示される車載通信機間の距離および通信圏は、空間的な距離をもとにして、道路の状況や車載通信機の密集の度合いなどを適宜考慮に入れて決定されてもよい。
　図９において、車載通信機２は、車載通信機１と同一の通信圏１０１に存在し、車載通信機１と車載通信機２との距離が短い。このため、車載通信機１及び車載通信機２の間で交換される無線信号を送信するときの送信電力設定値は、３つの値、Ｌ（弱）、Ｍ（中）、Ｈ（強）の何れかの値をとることができる。
　車載通信機３は通信圏１０２に存在し、車載通信機１と車載通信機３との距離は、車載通信機１と車載通信機２との距離よりも比較的長い。このため、車載通信機１と車載通信機３との間で交換される無線信号を送信するときの送信電力設定値は、２つの値、Ｍ（中）、Ｈ（強）の何れかの値をとることができる。
　さらに、車載通信機４は通信圏１０３に存在し、車載通信機１と車載通信機４との距離は、車載通信機１と車載通信機３との距離よりもさらに長い。このため、車載通信機１と車載通信機４との間で交換される無線信号を送信するときは、送信電力設定値がとる値はＨ（強）である。
　また、車載通信機５は通信圏１０３の外部であり、送信電力設定値をＨ（強）にしても通信できないため、車載制御部は、現時点で、車載通信機１との通信相手の車載通信機から車載通信機５を除外する。
　図９は、ある時点での、車載通信機１乃至５の位置を示す。これらの車載通信機１乃至５の移動により、車載通信機１乃至５の位置が変化すると、車載通信機の間の距離が変化する。例えば、現時点で車載通信機１の通信圏の外部にある車載通信機５が、ある時点で、車載通信機１の通信圏に入るかもしれない。また、現時点で車載通信機１の通信圏の内部にある車載通信機１乃至４のうちの何れかが、ある時点で、車載通信機１の通信機の圏外に出るかもしれない。
　図９に示される通信圏１０３の内部に車載通信機が存在するときに、本発明の第４の実施形態に係る通信システムが適用される。すなわち、車載通信機１と車載通信機２乃至５との距離が変化しても、車載通信機１は、図９に示される通信圏１０１の内部に位置する車載通信機とは、３つの値、Ｌ（弱）、Ｍ（中）、Ｈ（強）の何れかの値での送信電力設定値で無線信号を交換し、通信圏１０２の内部であり通信圏１０１の外部に位置する車載通信機とは、２つの値、Ｍ（中）、Ｈ（強）の何れかの値での送信電力設定値で無線信号を交換し、通信圏１０３の内部であり通信圏１０２の外部に位置する車載通信機とは送信電力設定値をＨ（強）にして無線信号を交換する。
　なお、図９は、車載通信機１乃至５を含む通信システムを示すが、これに限定されない。すなわち、本発明の第４の実施形態に係る通信システムは、車載通信機１乃至５と同様の構成を有する路側機を含んでもよい。車載通信機と車載通信機間の通信、および車載通信機と路側機間の通信に本発明の適用が可能である。
　以上説明したように、本発明の第４の実施形態によれば、車載通信機１と車載通信機２乃至５との距離の変化に対応して、車載通信機１から送信される無線信号の送信電力が制御される。これにより、通信圏内に存在する車載通信機或は路側機の台数が制限され、周囲の通信機との無線リンクが安定的に確保され、通信の輻輳の発生が抑制され、スループットの低下が軽減される。
　以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記の実施形態に限定されない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
上述した本実施形態における制御動作は、ハードウェア、または、ソフトウェア、あるいは、両者を複合した構成を用いて実行することも可能である。なお、ソフトウェアを用いて処理を実行する場合には、処理シーケンスを記録したプログラムを、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ内のメモリにインストールして実行させることが可能である。あるいは、各種処理が実行可能な汎用コンピュータにプログラムをインストールして実行させることが可能である。例えば、図３を参照すると、本発明の車載通信機１，２はそれぞれプログラム格納部１５、２５を含んで構成されている。プログラム格納部１５、２５には図６に示される通信制御方法のプログラムが格納される。主制御部（“コンピュータ”）１４、２４はプログラム格納部１５、２５からプログラムを読み出し、該プログラムに従い車載無線部１１、１２および送信電力制御部１３、２３を制御する。また、プログラムは、記録媒体としてのハードディスクやＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）に予め記録しておくことが可能である。あるいは、プログラムは、リムーバブル記録媒体に、一時的、あるいは、永続的に格納（記録）しておくことが可能である。このようなリムーバブル記録媒体は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することが可能である。なお、リムーバブル記録媒体としては、フロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ　Ｄｉｓｃ　Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ　ｏｐｔｉｃａｌ）ディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｃ）、磁気ディスク、半導体メモリなどが挙げられる。なお、プログラムは、上述したようなリムーバブル記録媒体からコンピュータにインストールされる。また、ダウンロードサイトから、コンピュータに無線転送される。また、ネットワークを介して、コンピュータに有線で転送される。
　この出願は、２００９年３月４日に出願された日本出願特願２００９−０５００１７を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

　本発明は、基地局を介さずに通信を行う移動体通信機および通信システムに利用することができる。

［符号の説明］
１~５　車載通信機
１１、２１　車載無線部
１２、２２　車載制御部
１３、２３、２１３　送信電力制御部
１４、２４、２１４　主制御部
１５、２５、２１５　プログラム格納部
１６、２６　車載通信機外部接続部
１７、２７、２１７　時計
２０１　路側機
２１１　路側機無線部
２１２　路側機制御部
２１６　路側機外部接続部
１０１~１０３　通信圏

Claims

　他の移動体通信装置から送信された第１の信号を受信する、送受信手段と、
　前記第１の信号の送信電力設定情報、前記送受信手段が前記第１の信号を受信した受信時刻を含む時刻情報、および前記送受信手段における前記第１の信号の受信電力情報を含む第１の周辺情報を保持し、前記受信時刻から所定の期間が経過した場合に、前記第１の周辺情報を削除する、制御手段と、
　第２の信号の送信電力設定情報を生成して前記送受信手段に出力し、前記第１の周辺情報が削除された場合に、前記第２の信号の送信電力設定情報に所定の値を与える、送信電力制御手段とを備えることを特徴とする、移動体通信装置。
　前記送信電力制御手段は、前記第１の信号の送信電力設定情報および前記受信電力情報をもとに、前記第２の信号の送信電力設定情報を生成することを特徴とする請求項１記載の移動体通信装置。
　前記制御手段は、前記送受信手段が前記第１の信号を受信する前に保持された第２の周辺情報が、前記送受信手段が前記第１の信号を受信したときに保持されていれば、前記第２の周辺情報を前記第１の周辺情報に更新し、前記第１の周辺情報から生成された第１の通知を出力し、
　前記第２の周辺情報が、前記送受信手段が前記第１の信号を受信したときに削除されていれば、前記第１の周辺情報を保持して、前記送信電力制御手段に第２の通知を出力することを特徴とする請求項１に記載の移動体通信装置。
　前記第２の通知は、前記所定の値の、予め定めた最大値であることを特徴とする請求項３に記載の移動体通信装置。
　位置、移動速度、及び移動方向の少なくとも１つを含む移動情報を検出する、検出手段をさらに備え、
　前記送受信手段は、前記移動情報を含む前記第２の信号を、前記第２の信号の送信電力設定情報にもとづいた送信電力で、前記他の移動体通信装置に送信することを特徴とする請求項１に記載の移動体通信装置。
　前記制御手段は前記他の移動体通信装置の数を制御することを特徴とする請求項１に記載の移動体通信装置。
　該移動体通信装置は車載機であり、
　前記他の移動体通信装置は車載機又は路側機であり、
　該移動体通信装置と該他の移動体通信装置は直接通信することを特徴とする請求項１に記載の移動体通信装置。
　第１及び第２の通信装置を含む、通信システムであって、
　第１及び第２の通信装置のそれぞれは、
　他の通信装置から送信された第１の信号を受信する、送受信手段と、
　前記第１の信号の送信電力設定情報、前記送受信手段が前記第１の信号を受信した受信時刻を含む時刻情報、および前記送受信手段における前記第１の信号の受信電力情報を含む第１の周辺情報を保持し、前記受信時刻から所定の期間が経過した場合に、前記第１の周辺情報を削除する、制御手段と、
　第２の信号の送信電力設定情報を生成して前記送受信手段に出力し、前記第１の周辺情報が削除された場合に、前記第２の信号の送信電力設定情報に所定の値を与える、送信電力制御手段とを備えることを特徴とする、通信システム。
　前記送信電力制御手段は、前記第１の信号の送信電力設定情報および前記受信電力情報をもとに、前記第２の信号の送信電力設定情報を生成することを特徴とする請求項８記載の通信システム。
　前記制御手段は、前記送受信手段が前記第１の信号を受信する前に保持された第２の周辺情報が、前記送受信手段が前記第１の信号を受信したときに保持されていれば、前記第２の周辺情報を前記第１の周辺情報に更新し、前記第１の周辺情報から生成された第１の通知を出力し、
　前記第２の周辺情報が、前記送受信手段が前記第１の信号を受信したときに削除されていれば、前記第１の周辺情報を保持して、前記送信電力制御手段に第２の通知を出力することを特徴とする請求項８に記載の通信システム。
　前記第１の通信装置は、位置、移動速度、及び移動方向の少なくとも１つを含む移動情報を検出する、検出手段をさらに備え、
　前記送受信手段は、前記移動情報を含む前記第２の信号を、前記第２の信号の送信電力設定情報にもとづいた送信電力で、前記第２の通信装置に送信することを特徴とする請求項８に記載の通信システム。
　他の移動体通信装置から送信された第１の信号を受信する、受信ステップと、
　前記第１の信号の送信電力設定情報、前記第１の信号を受信した受信時刻を含む時刻情報、および前記第１の信号の受信電力情報を含む第１の周辺情報を保持し、前記受信時刻から所定の期間が経過した場合に、前記第１の周辺情報を削除する、周辺情報制御ステップと、
　第２の信号の送信電力設定情報を生成し、前記第１の周辺情報が削除された場合に、前記第２の信号の送信電力設定情報に所定の値を与える、送信電力設定ステップと、
　前記送信電力設定情報にもとづいた送信電力で前記第２の信号を送信する、送信ステップとを備えることを特徴とする、通信制御方法。
　前記送信電力設定ステップは、前記第１の信号の送信電力設定情報および前記受信電力情報をもとに、前記第２の信号の送信電力設定情報を生成することを特徴とする請求項１２記載の通信制御方法。
　前記周辺情報制御ステップは、前記第１の信号を受信する前に保持された第２の周辺情報が、前記第１の信号が受信されたときに保持されていれば、前記第２の周辺情報を前記第１の周辺情報に更新し、前記第１の周辺情報から生成された第１の通知を出力するステップと、
　前記第２の周辺情報が、前記第１の信号が受信されたときに削除されていれば、前記第１の周辺情報を保持して、前記送信電力制御手段に第２の通知を出力するステップとを含むことを特徴とする請求項１２に記載の通信制御方法。
　位置、移動速度、及び移動方向の少なくとも１つを含む移動情報を検出する、検出ステップをさらに備え、
　前記送信ステップは、前記移動情報を含む前記第２の信号を、前記第２の信号の送信電力設定情報にもとづいた送信電力で、前記他の移動体通信装置に送信することを特徴とする請求項１２に記載の通信制御方法。
　他の移動体通信装置から送信された第１の信号を受信する、受信ステップと、
　前記第１の信号の送信電力設定情報、前記第１の信号を受信した受信時刻を含む時刻情報、および前記第１の信号の受信電力情報を含む第１の周辺情報を保持し、前記受信時刻から所定の期間が経過した場合に、前記第１の周辺情報を削除する、周辺情報制御ステップと、
　第２の信号の送信電力設定情報を生成し、前記第１の周辺情報が削除された場合に、前記第２の信号の送信電力設定情報に所定の値を与える、送信電力設定ステップと、
　前記送信電力設定情報にもとづいた送信電力で前記第２の信号を送信する、送信ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする、通信制御プログラム。