特許 7533764 情報処理装置、及び情報処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-05

(45)【発行日】2024-08-14

(54)【発明の名称】情報処理装置、及び情報処理方法

(51)【国際特許分類】

   G08G 1/09 20060101AFI20240806BHJP

   H04W 4/46 20180101ALI20240806BHJP

【ＦＩ】

G08G1/09 H

H04W4/46

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2023504697

(86)(22)【出願日】2021-03-10

(86)【国際出願番号】 IB2021000178

(87)【国際公開番号】W WO2022189824

(87)【国際公開日】2022-09-15

【審査請求日】2023-08-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000003997

【氏名又は名称】日産自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100111235

【弁理士】

【氏名又は名称】原 裕子

(74)【代理人】

【識別番号】100170575

【弁理士】

【氏名又は名称】森 太士

(72)【発明者】

【氏名】中村 光範

【審査官】貞光 大樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－１４０８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－３４４９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２３８０５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３４２８８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０２０－５２６９４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－７９０３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１０６７０４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０７７６９８２９（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０１９－３３４０９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０８Ｇ １／００ － １／１６

Ｈ０４Ｗ ４／００ － ９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項3】

（削除）

【請求項17】

前記重心位置は、複数の前記対象移動体から信号を受信したときの電波のエネルギーである受信電力と、複数の前記対象移動体の相対位置とに基づいて決定される
請求項１に記載の情報処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、情報処理装置、及び情報処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、自車両の周辺に存在する複数の他車両とアンテナ部を介して車車間通信を行う通信部を備える通信装置が開示されている。この通信装置は、複数の他車両に関する情報を取得する取得部と、取得部が取得した情報に基づいて、アンテナ部の指向性を制御する制御部とをさらに備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－６７８８０号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に開示された手法は、レーダ装置が検出した他車両に対してアンテナ部の指向性を制御している。そのため、将来の走行に影響がある他車両であっても、他車両をレーダ装置が現に検出することができるまでは、その他車両に対してアンテナ部の指向性を制御していない。そのため、必要な情報を適切に受け取ることができない虞がある。

【0005】

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、必要な情報を適切に受け取ることができる情報処理装置及び情報処理装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の一態様に係る情報処理装置は、第１移動体の周囲に存在する複数の第２移動体とデータ通信を行う通信部と、通信部によって行われるデータ通信を制御するコントローラと、を備えている。コントローラは、第１移動体との間の通信品質が所定の基準を満たさない第２移動体のそれぞれを対象移動体として特定し、対象移動体それぞれの相対位置と受信電力とに基づいて、通信部の無線通信に関する指向性を制御する。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、必要な情報を適切に受け取ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、本実施形態に係る通信ネットワークを示す構成図である。

【図2A】図２Ａは、通信部の通常モードを説明する図である。

【図2B】図２Ｂは、通信部の指向性モードを説明する図である。

【図3】図３は、通信ネットワークにおける車車間通信の処理の流れを示すフローチャートである。

【図4】図４は、本実施形態に係る走行状況及び第１領域を説明する図である。

【図5】図５は、本実施形態に係る走行状況及び第２領域を説明する図である。

【図6】図６は、目標位置である電力の重心位置を説明する図である。

【図7】図７は、目標位置に向けた指向性ビームを説明する図である。

【図8】図８は、路側機を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図面の記載において同一の構成には同一符号を付して説明を省略する。

【0010】

図１を参照して、本実施形態に係る通信ネットワークを説明する。本実施形態に係る通信ネットワークは、車両Ａと、車両Ｂとを備えている。車両Ａ及び車両Ｂは、移動体（第１移動体及び第２移動体）の一例である。車両Ａは、自車両であり、車両Ｂは、自車両の周囲に存在する他車両である。図１では、車両Ｂが１台のみが描かれているが、車両Ｂは複数でもよい。

【0011】

車両Ａ及び車両Ｂは、自動運転機能を有する車両でもよく、自動運転機能を有しない車両でもよい。また、車両Ａ及び車両Ｂは、自動運転と手動運転とを切り替えることが可能な車両でもよい。本実施形態では、車両Ａ及び車両Ｂは、自動運転機能を有する車両として説明する。

【0012】

通信ネットワークは、路側機３００と、基地局４００とをさらに備えている。

【0013】

車両Ａは、データ通信機能を有する通信部１００を備える。車両Ｂは、データ通信機能を有する通信部２００を備える。個々の通信部１００、２００は、例えば一つ以上のアンテナ、モデム、アプリケーションプロセッサ、メモリなどで構成されている。

【0014】

通信部１００と通信部２００とは、通信を直接的に行うことができる。通信部１００と通信部２００とが行う直接的な通信を、以下では直接通信と定義する。直接通信は、車車間通信と表現されてもよい。本実施形態では、車両Ａ及び車両Ｂは、直接通信によって、車両（車両Ａ及び車両Ｂ）の情報など複数のデータを共有することができる。

【0015】

通信部１００と通信部２００とは、基地局４００及び図示しないネットワーク（例えば携帯電話網など）を経由して、相互に通信を行うことも可能である。基地局４００は、移動しない固定の通信装置であり、ネットワークをカバーするアクセスポイントである。基地局４００及びネットワークを経由した通信部１００と通信部２００との通信は、直接通信との対比で、間接通信と定義される。

【0016】

直接通信は、基地局４００及びネットワークを経由しないため、低遅延、かつ簡易な構成で相手方へデータを送信することができる。間接通信は、直接通信では送ることができない大容量データ、一定時間情報が変わらずに繰り返し送るデータを送信する際に用いられる。また、間接通信は、直接通信できない場合に用いることができる。

【0017】

個々の通信部１００、２００は、路側機３００と通信を行うことができる。路側機３００は、例えば道路路肩の道路設備に配備される固定の通信装置であり、所定の情報を含む配信データを、道路上の車両に対して配信する。路側機３００は、ＲＳＵ（ｒｏａｄｓｉｄｅ ｕｎｉｔ）、又はＩＴＳ（ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｓｙｓｔｅｍｓ）スポットと称されることもある。

【0018】

本実施形態に示す路側機３００は、送信局に相当し、通信部１００、２００は、受信局に相当する。路側機３００と通信部１００、２００とは、路側機３００から通信部１００、２００に向かうダウンリンクの通信を行う。もっとも、路側機３００と通信部１００、２００とは、逆方向のアップリンクの通信を行うこともできる。この場合、通信部１００、２００が送信局に相当し、路側機３００が受信局に相当する。通信部１００、２００と路側機３００との通信は路車間通信とも称される。

【0019】

路側機３００から配信される配信データには、路側機３００の情報を示す路側機データと、路側機３００の周囲に存在する車両の情報を示す交通データとが含まれる。路側機３００の情報には、路側機３００の位置情報などが含まれる。車両の情報には、車両の位置情報、速度情報、進行方向情報などが含まる。

【0020】

つぎに、車両Ａの構成について説明する。

【0021】

車両Ａは、上述した通信部１００と、ＧＰＳ受信機１０１と、地図情報取得部１０２と、物体センサ１０３と、コントローラ１１０とを備える。通信部１００、ＧＰＳ受信機１０１、地図情報取得部１０２、及びコントローラ１１０は、本実施形態に示す車車間通信を実現する情報処理装置を構成する。

【0022】

ＧＰＳ受信機１０１は、人工衛星からの電波を受信することにより、地上における車両Ａの位置情報を検出する。ＧＰＳ受信機１０１が検出する車両Ａの位置情報には、緯度情報、経度情報、及び時刻情報が含まれる。ＧＰＳ受信機１０１は、検出した車両Ａの位置情報をコントローラ１１０に出力する。なお、車両Ａの位置情報を検出する方法は、ＧＰＳ受信機１０１に限定されない。例えば、オドメトリと呼ばれる方法を用いて位置を推定してもよい。オドメトリとは、車両Ａの回転角、回転角速度に応じて車両Ａの移動量及びと移動方向を求めることにより、車両Ａの位置を推定する方法である。なお、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）は、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）の一部である。

【0023】

地図情報取得部１０２は、車両Ａが走行する道路の構造を示す地図情報を取得する。地図情報取得部１０２は、地図情報を格納した地図データベースを所有してもよいし、クラウドコンピューティングにより地図情報を外部の地図データサーバから取得してもよい。また、地図情報取得部１０２は、車車間通信、路車間通信を用いて地図情報を取得してもよい。

【0024】

地図情報には、交差点や分岐点などを示すノードの種別、ノードの位置などを含むノード情報、ノード間を繋ぐ道路区間であるリンクの種別、リンク長、車線数、曲率、勾配などを含むリンク情報が含まれる。また、リンク情報には、車線の絶対位置、車線の接続関係などの道路構造の情報が含まれる。さらに、地図情報には、交通規則、道路標識などの情報が含まれる。

【0025】

物体センサ１０３は、車両Ａに搭載され、車両Ａの周囲の物体を検出する。物体センサ１０３は、カメラ、ライダ、レーダ、ミリ波レーダ、レーザレンジファインダ、ソナーなどを含む。これらのセンサにより、車両Ａの周囲の物体として、他車両（車両Ｂも含まれる）、歩行者を含む移動体、及び、障害物、落下物などを含む静止物体が検出される。具体的な検出データとして、車両Ａの周囲に他車両が存在する場合、他車両の識別番号、位置、速度、種類（車種）、高さ、進行方向、過去の走行軌跡、過去の走行軌跡に基づく将来の軌跡などが検出される。物体センサ１０３は、検出したデータをコントローラ１１０に出力する。

【0026】

コントローラ１１０は、例えばマイクロコンピュータにより構成されている。コントローラ１１０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などのハードウェアプロセッサと、メモリと、各種のインターフェースとを有している。メモリ、各種のインターフェースは、バスを介してハードウェアプロセッサに接続されている。

【0027】

マイクロコンピュータには、情報処理装置として機能させるためのコンピュータプログラムがインストールされている。コンピュータプログラムを実行することにより、マイクロコンピュータは、情報処理装置が備える複数の情報処理回路として機能する。コントローラ１１０は、複数の情報処理回路の一例として、通信制御部１１１を備える。

【0028】

通信制御部１１１は、通信部１００によって行われる無線通信（データ通信）を制御する。

【0029】

通信制御部１１１は、通信部１００の動作モードの切り替え、通信部１００が形成するビームの制御などを行う。通信部１００は、切り替え可能な動作モードとして、通常モードと、指向性モードとを有している。

【0030】

図２Ａを参照し、通常モードについて説明する。通常モードは、通信部１００の無線通信に関する指向性を制御せずに予め設定された範囲（領域）に対して無線通信を行うモードである。通常モードで動作する場合、通信部１００、具体的には通信部１００のアンテナは、所定の範囲（領域）に対して、通常ビームＢｎを形成する。通常ビームＢｎは、例えば、全方位に対して均等に形成されるビームであり、特定の方位に対して指向性を持たない。通常ビームＢｎは、通信部１００を中心として所定距離を半径とする円形状の範囲に形成される。このように、通常ビームＢｎが形成する所定範囲を、所定距離を半径とする円形状の範囲としてもよいし、他の例としては、所定範囲を車両進行方向など所定の方向に指向性を持たせた所定範囲としてもよい。このように、通常モードでは、通信部１００のアンテナにより、予め設定された所定範囲に対して通常ビームＢｎを形成する。

【0031】

車両Ａは、通常ビームＢｎが形成される領域内に存在する車両Ｂと通信を行うことができる。通常モードで動作する通信部１００と通信を行うことができる領域を通常通信領域という。通常通信領域は、基本的には、通常ビームＢｎが形成される領域と対応する。ただし、電波の減衰の影響、遮蔽物の存在といった通信環境の影響により、通常ビームＢｎが形成される領域であっても、一定レベル以上の通信品質で車両Ｂと通信できないことがある。すなわち、通常通信領域は、一定レベル以上の通信品質で車両Ｂと通信できる領域をいい、必ずしも通常ビームＢｎが形成される領域（所定の範囲）と一致するものではない。

【0032】

図２Ｂを参照し、指向性モードについて説明する。指向性モードは、通信部１００の無線通信に関する指向性を制御することができるモードである。本明細書では、以下、無線通信に関する指向性を、単に「指向性」という。指向性モードで動作する場合、通信部１００のアンテナは、指向性ビームＢｄを形成する。指向性ビームＢｄは、特定の方位に向けて形成されるビームであり、特定の方位に対して指向性を有している。方位は、方向の水平成分に相当する。指向性ビームＢｄは、所定の方位角となるビーム軸Ｂｄ１を中心に所定のビーム幅Ｂｄ２を有するビームとして形成される。ビーム軸Ｂｄ１の方位角と、ビーム幅Ｂｄ２とはそれぞれ調整することができ、これにより、通信部１００の指向性を調整することができる。このように、指向性モードは、通信部１００のアンテナが指向性を有する動作モードに相当する。

【0033】

車両Ａは、指向性ビームＢｄが形成される領域内に存在する車両Ｂと通信を行うことができる。指向性ビームＢｄは、ビーム軸Ｂｄ１に沿う方向に長く形成され、その距離（軸方向の距離）は通常ビームＢｎの半径距離よりも長くなっている。また、車両Ｂが同一位置に存在すると仮定した場合、指向性ビームＢｄを用いた通信での受信電力は、通常ビームＢｎを用いた通信での受信電力よりも相対的に高くなる。よって、指向性ビームＢｄを用いることで、通常通信領域の外にいる車両Ｂとも通信を行うことができる。指向性ビームＢｄは、通常ビームＢｎではデータ通信を行うことができない位置に存在する車両Ｂとデータ通信を行うことができるビームである。すなわち、指向性モードは、通常モードと比べて指向性を制御することで、通常モードではデータ通信を行うことができない位置に存在する車両Ｂとデータ通信を行うことができるモードである。

【0034】

通信部１００が指向性モードで動作する場合、通信制御部１１１は、指向性ビームＢｄの制御を行う。指向性ビームＢｄの制御には、ビーム軸Ｂｄ１の方位角とビーム幅Ｂｄ２とを調整するビームフォーミングが含まれる。通信制御部１１１は、ビームフォーミングにより、通信部１００の指向性、すなわち、通信部１００のアンテナによって形成されるビームの指向性を制御する。

【0035】

通信部１００は、車両Ａの周囲に、車両Ａの現在の位置情報、走行計画情報など含む車両Ａ位置データをブロードキャスト送信する。ブロードキャスト送信には、直接通信方式が用いられる。直接通信方式は、例えばＩＥＥＥ ８０２．１１ｐに準拠したＤＳＲＣ方式（周波数：５．９ＧＨｚ帯）、あるいは３ＧＰＰ Ｒｅｌｅａｓｅ１４以降の仕様に準拠したセルラＶ２Ｘ方式である。

【0036】

現在の位置情報は、車両Ａの現在位置を示す緯度及び経度と、当該位置を取得した際の時間とを関連付けたデータである。

【0037】

走行計画情報とは、車両Ａが将来走行する将来位置に対して車速が関連付けられた車速計画データと、将来の走行経路データとを含む走行計画データである。将来の走行経路データ（将来経路データ）は、車両Ａが将来走行する経路の情報を含んでいる。将来の走行経路データは、予め設定された目的地まで走行する走行道路のルート情報でもよいし、車速計画データに基づいて将来位置（緯度、経度）と通過予定時刻が関連付けられたデータであってもよい。例えば、走行計画情報は、ＳＡＥ２７３５（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｓｈｏｒｔ Ｒａｎｇｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ（ＤＳＲＣ）Ｍｅｓｓａｇｅ Ｓｅｔ Ｄｉｃｔｉｏｎａｒｙ）のメッセージに準拠したデータに対して、車速計画データを追加したデータである。なお、「将来」とは、現在から所定時間後に到来するある時点を指す。

【0038】

ブロードキャスト送信される車両Ａ位置データの例を表１に示す。車両Ａ位置データは、ヘッダ及びコンテンツデータを含むパッケージデータである。

【表1】

【0039】

表１に示すように、車両Ａ位置データのヘッダには、送信元である車両Ａの識別番号と、コンテンツデータに含まれるコンテンツの種別を示す識別情報（例えば、現在の位置情報、走行計画情報などを示す識別用のＩＤ）が格納される。コンテンツデータには、緯度、経度とこれらの位置情報を取得した時間とを関連付けたデータである現在の位置情報、および走行計画情報とが格納される。

【0040】

通信制御部１１１は、通信部１００によって行われる無線通信を制御する機能以外にも、無線通信の遂行に必要な各種の処理を行うデータ処理機能を担っている。ヘッダ及びコンテンツデータを含むパッケージデータである車両Ａ位置データは、通信制御部１１１によって、ＧＰＳ受信機１０１などから取得したデータ及びコントローラ１１０に備えるメモリに予め記録されたデータに基づいて生成される。車両Ａ位置データは、通信部１００より送信され、車両Ｂの通信部２００により受信される。

【0041】

通信部１００は、車両Ｂの通信部２００より送信された、車両Ｂ位置データを受信し、受信した車両Ｂ位置データを通信制御部１１１に出力する。通信制御部１１１は、通信部１００から車両Ｂ位置データを取得する。通信部１００が、車両Ｂ位置データを受信したということは、車両Ａと車両Ｂとの間で直接通信が確立したことを意味する。

【0042】

本実施形態との関係において、通信制御部１１１は、データ処理機能を利用して、車両Ａとの間の通信品質が所定の基準を満たさない車両Ｂのそれぞれを対象車両として特定する。通信制御部１１１は、対象車両毎に、車両Ａに対する相対位置、並びに対象車両から受信した電波のエネルギーである受信電力を特定する。通信制御部１１１は、対象車両それぞれの相対位置と受信電力とに基づいて、通信部１００の指向性を制御する。

【0043】

つぎに、車両Ｂの構成について説明する。

【0044】

図１に示すように、車両Ｂは、上述した通信部２００と、ＧＰＳ受信機２０１と、地図情報取得部２０２と、物体センサ２０３と、コントローラ２１０とを備えている。通信部２００、ＧＰＳ受信機２０１、地図情報取得部２０２、及びコントローラ２１０は、本実施形態に示す車車間通信を実現する情報処理装置を構成する。

【0045】

ＧＰＳ受信機２０１、地図情報取得部２０２及び物体センサ２０３の機能は、ＧＰＳ受信機１０１、地図情報取得部１０２及び物体センサ２０３の機能と同様である。コントローラ２１０は、コントローラ１１０と同様に、ハードウェアプロセッサと、メモリと、各種のインターフェースとを備えたマイクロコンピュータにより構成されている。コントローラ２１０は、複数の情報処理回路の一例として、通信制御部２１１を備える。通信制御部２１１の機能は、通信制御部１１１の機能と同じであり、通信部１００によって行われる無線通信を制御する機能、車両Ｂ位置データの生成など無線通信の遂行に必要な各種の処理を行うデータ処理機能を備えている。

【0046】

図３から図７を参照し、通信ネットワークにおける車車間通信の処理の流れを説明する。図３のフローチャートに示す処理は、自車両Ａ（図１の車両Ａに対応）のコントローラ１１０によって実行される。通信部１００の動作モードは、初期的には通常モードに設定されている。また、以下の説明では、図４に示すような交差点を走行する状況を想定する。自車両Ａは、ノードＮ１で示される交差点に接続する第１道路を走行している。自車両Ａの現在位置は、交差点より所定距離だけ手前の位置Ｐａ（Ｘａ、Ｘｂ）である。自車両Ａが将来走行する経路は、交差点で左折する経路とする。

【0047】

４台の他車両Ｂ１～Ｂ４（それぞれ図１の車両Ｂに対応）のうち、２台の他車両Ｂ１、Ｂ３が、ノードＮ１で示される交差点において第１道路と交差する交差道路を走行している。他車両Ｂ１の現在位置は、交差点を通過した位置Ｐｂ１（Ｘｂ１、Ｙｂ１）であり、他車両Ｂ３の現在位置は、交差点より所定の距離だけ手前の位置（Ｘｂ３、Ｙｂ３）である。また、他車両Ｂ２は、第１道路における自車両Ａと同じ走行車線を走行し、他車両Ｂ４は、第１道路における対向車線を走行している。他車両Ｂ２の現在位置は、自車両Ａの前方、かつ、交差点より所定距離だけ手前の位置Ｐｂ２（Ｘｂ２、Ｙｂ２）であり、他車両Ｂ４の現在位置は、交差点から所定距離だけ離れた位置Ｐｂ４（Ｘｂ４、Ｙｂ４）である。

【0048】

まず、コントローラ１１０は、自車両Ａが将来走行する将来位置を特定する（Ｓ１０）。コントローラ１１０は、例えば、車両Ａ位置データに含まれる車速計画データを取得し、この車速計画データから将来位置を特定する。あるいは、コントローラ１１０は、車両Ａ位置データに含まれる将来の走行経路データを取得し、将来の走行経路に基づいて将来位置を特定してもよい。

【0049】

コントローラ１１０は、自車両Ａの走行状況が注意すべき状況であるか否かを判断する。注意すべき状況の一例は、図４に示すように、自車両Ａが交差点を走行する状況である。コントローラ１１０は、地図情報取得部１０２によって取得される地図情報、自車両Ａの将来位置を参照して、この判断を行う。コントローラ１１０は、自車両Ａの将来位置が交差点と対応する場合、或いは、自車両Ａの将来の走行経路に交差点が含まれる場合には、自車両Ａの走行状況が注意すべき状況であると判断する。

【0050】

つぎに、コントローラ１１０は、自車両Ａが最も注目すべき他車両が存在する第１領域を決定する。自車両Ａが交差点を左折する状況では、交差道路を通って交差点に進入する他車両Ｂ３に注意を払う必要がある。そこで、コントローラ１１０は、地図情報に基づいて、交差道路のうち、交差点に進入する他車両が存在する領域を第１領域Ｒ１として決定する。なお、自車両Ａが最も注目すべき他車両は、自車両Ａと同時刻に交差点に到達する他車両である。そこで、コントローラ１１０は、自車両Ａから交差点までの距離を基準距離として定める。コントローラ１１０は、交差点から基準距離だけ手前の位置を起点に、第１領域Ｒ１を設定してもよい。

【0051】

コントローラ１１０は、通信部１００の動作モードを通常モードから指向性モードへと切り替える。そして、コントローラ１１０は、指向性ビームＢｄを方位角方向にスイープ制御して、第１領域Ｒ１をスキャンする（Ｓ１２）。指向性ビームＢｄによって第１領域Ｒ１をスキャンすることで、第１領域Ｒ１にいる他車両Ｂ３が検出される。また、第１領域Ｒ１と自車両Ａとの間に位置する他車両Ｂ２も同時に検出される。通信部１００が他車両Ｂ２、Ｂ３（通信部２００）とデータ通信を行うことで、コントローラ１１０は、他車両Ｂ２、Ｂ３の車両Ｂ位置データをそれぞれ取得する。

【0052】

自車両Ａからの距離が遠い他車両、或いは、遮蔽物などの影響で見通し外にいる他車両の場合、通常ビームＢｎを用いた通信では、他車両から受信した電波のエネルギーである受信電力が一定のレベル以下となる。この場合、他車両との通信における通信品質は、所定の基準を満たさない。一方で、指向性ビームＢｄに切り替えると、受信電力が一定のレベルを超えるので、このような他車両であっても通信を行うことができる。そこで、コントローラ１１０は、指向性ビームＢｄによる第１領域Ｒ１のスキャン動作で検出された他車両であって、通信品質（例えば受信強度）が判定値以下となる他車両を、通信品質が所定の基準を満たさない対象車両として特定する。図４に示す例では、他車両Ｂ２、Ｂ３が対象車両として特定されたとする。

【0053】

通信リソースに余裕がある場合（ステップＳ１４でＹＥＳ）、コントローラ１１０は、地図情報を参照し、第２領域Ｒ２があるか否かを判断する（Ｓ１６）。

【0054】

第２領域Ｒ２は、第１領域Ｒ１のつぎに、自車両Ａが注目すべき他車両が存在する領域である。自車両Ａが交差点で左折する状況においては、左折後の交差道路にいる他車両が、自車両Ａの走行計画に影響を与える可能性がある。よって、交差道路において交差点を通過した後の他車両Ｂ１にも注意を払う必要がある。そこで、図５に示すように、コントローラ１１０は、交差道路のうち、交差点を通過した他車両が存在する領域を第２領域Ｒ２として決定する。なお、自車両Ａが注目すべき他車両は、交差点近傍に位置する他車両である。そこで、コントローラ１１０は、交差点に近接する所定領域を第２領域Ｒ２として設定してもよい。

【0055】

第２領域Ｒ２がある場合には（Ｓ１６でＹＥＳ）、コントローラ１１０は、第１領域Ｒ１の他車両Ｂ３と通信する指向性ビームＢｄを維持しつつ、新たな指向性ビームＢｄを方位角方向にスイープ制御して、第２領域Ｒ２をスキャンする（Ｓ１８）。指向性ビームＢｄによって第２領域Ｒ２をスキャンすることで、第２領域Ｒ２にいる他車両Ｂ１が検出される。通信部１００が他車両Ｂ１（通信部２００）とデータ通信を行うことで、コントローラ１１０は、他車両Ｂ１の車両Ｂ位置データを取得する。

【0056】

第１領域Ｒ１のスキャン動作と同様、指向性ビームＢｄに切り替えることで、受信電力が一定のレベルを超えるので、他車両であっても通信を行うことができる。そこで、コントローラ１１０は、指向性ビームＢｄによる第１領域Ｒ１のスキャン動作で検出された他車両であって、通信品質（例えば受信強度）が判定値以下となる他車両を、通信品質が所定の基準を満たさない対象車両として特定する。図５に示す例では、他車両Ｂ１が対象車両として特定されたとする。

【0057】

必要な領域Ｒ１、Ｒ２のスキャン動作が終了すると、図６に示すように、コントローラ１１０は、指向性ビームＢｄを振り向けるための目標位置Ｐｃを決定する。以下、目標位置Ｐｃについて具体的に説明する。

【0058】

まず、コントローラ１１０は、３つの他車両Ｂ１～Ｂ３に対して優先度を決定する。コントローラ１１０は、他車両Ｂ１～Ｂ３それぞれの車両Ｂ位置データから、他車両Ｂ１～Ｂ３それぞれの現在の位置及び速度を特定する。コントローラ１１０は、自車両Ａの現在の位置及び速度に基づいて、他車両Ｂ１～Ｂ３それぞれについて、自車両Ａに対する相対位置及び相対速度を特定する。そして、コントローラ１１０は、これらの相対位置及び相対速度に基づいて、他車両Ｂ１～Ｂ３の優先度を決定する。この優先度により、自車両Ａが優先的に通信すべき他車両の順位が確定される。本実施形態では、自車両Ａの将来の走行に対して与える影響が大きい他車両ほど、高い優先度が決定される。

【0059】

他車両Ｂ１～Ｂ３に対して決定される優先度の概念を説明する。まず、他車両Ｂ１は、例えば渋滞といった前方の交通環境により、交差点を通過した直後に停止することがある。この場合には、交差点を左折する自車両Ａは、交差点に進入することができないので走行計画を変更する必要が生じる。ただし、他車両Ｂ１は、交差点を通り過ぎているので、自車両Ａに対する他車両Ｂ１の影響は、他車両Ｂ２、Ｂ３よりは小さい。一方、他車両Ｂ２は、自車両Ａの前方を先行しているため、他車両Ｂ２が減速することで、自車両Ａと交錯する可能性がある。また、他車両Ｂ３は、交差点からの距離が自車両Ａと概ね同じであるため、交差点において自車両Ａと交錯する可能性がある。そのため、他車両Ｂ２、Ｂ３は、自車両Ａに対する影響が大きい。

【0060】

コントローラ１１０は、他車両Ｂ１～Ｂ３それぞれの相対位置及び相対速度から、自車両Ａへ与える影響を特定し、他車両Ｂ１～Ｂ３の優先度を決定する。図６に示す例では、他車両Ｂ２、Ｂ３の優先度が高く、他車両Ｂ１の優先度が低くなる。なお、コントローラ１１０は、他車両Ｂ１～Ｂ３の優先度を決定するにあたり、他車両Ｂ１～Ｂ３の将来位置、将来走行する経路を参照してもよい。

【0061】

また、コントローラ１１０は、優先度を決定するにあたり、物体センサ１０３による物体の検出結果を参照する。図６に示すように、他車両Ｂ２は自車両Ａの前方を走行している。物体センサ１０３により他車両Ｂ２を検出することで、他車両Ｂ２の位置、速度といった情報が取得可能である。よって、物体センサ１０３によって検出することができない他車両Ｂ１、Ｂ３と比べ、他車両Ｂ２の優先度は低くてもよい。よって、コントローラ１１０は、物体センサ１０３の検出結果を加味して、他車両Ｂ１～Ｂ３の最終的な優先度を決定する。図６に示す例では、他車両Ｂ１、Ｂ３の優先度が高く、他車両Ｂ２の優先度が低くなる。

【0062】

例えば、指向性ビームＢｄが第１領域Ｒ１の他車両Ｂ３に向けられている場合、指向性ビームＢｄとの位置が近い他車両Ｂ２、Ｂ３の受信電力は高い値を示す。例えば、他車両Ｂ３の受信電力はＳＮ比で２０ｄＢ以上、他車両Ｂ２の受信電力はＳＮ比で１０ｄＢ以上とする。一方、指向性ビームＢｄが向いていない第２領域Ｒ２の他車両Ｂ１の受信電力は、他車両Ｂ２、Ｂ３の受信電力よりも相対的に低い値を示す。例えば、他車両Ｂ１の受信電力は、ＳＮ比で０ｄＢ以下となるといった如くである。

【0063】

そこで、コントローラ１１０は、優先度の高い他車両Ｂ１、Ｂ３の双方と通信を行うために、指向性ビームＢｄを向けるべき目標位置Ｐｃを決定する。この目標位置Ｐｃは、他車両Ｂ１、Ｂ３から信号（車両Ｂ位置データ）を受信したときの電波のエネルギーである受信電力と、他車両Ｂ１、Ｂ３の相対位置とに基づいて決定される電力の重心位置によって定義される。

【数1】

【0064】

数式１は、他車両Ｂ１、Ｂ３から受信する電波の電力の重心位置を示す。Ｐｂ１は他車両Ｂ１の相対位置、Ｐｂ３は他車両Ｂ３の相対位置である。また、Ｇｂ１は他車両Ｂ１からの受信電力、Ｇｂ３は他車両Ｂ３からの受信電力である。

【0065】

図６に示すように、目標位置（電力の重心位置）Ｐｃは、他車両Ｂ１と他車両Ｂ３とを結ぶ線分上に定義され、この線分を所定の比率で分割する点となる。ただし、他車両Ｂ１、Ｂ３が走行する交差道路が、他車両Ｂ１と他車両Ｂ３とを結ぶ線分に沿っていない場合には、目標位置Ｐｃが交差道路上に存在しないことがある。そこで、コントローラ１１０は、交差道路の形状と、他車両Ｂ１と他車両Ｂ３とを結ぶ線分とが一致しない場合には、他車両Ｂ１と他車両Ｂ３とを結ぶ線分を、交差道路の形状に沿うような曲線へと補正してもよい。そして、コントローラ１１０は、補正した曲線上に、この曲線を所定の比率で分割する点へと目標位置Ｐｃを補正することが好ましい。

【0066】

目標位置Ｐｃが決定すると、コントローラ１１０は、指向性ビームＢｄの角度制御を開始する（Ｓ２２）。図７に示すように、コントローラ１１０は、指向性ビームＢｄが目標位置Ｐｃに向くように、指向性ビームＢｄを制御する。すなわち、コントローラ１１０は、指向性ビームＢｄのビーム軸Ｂｄ１を所定の方位角に調整する。ビーム軸Ｂｄ１を向けるべき方位角は、自車両Ａから目標位置Ｐｃを観測したときの方位角を演算することで、特定することができる。ビーム軸Ｂｄ１の方位角を制御することで、指向性ビームＢｄは、目標位置Ｐｃに向くように調整される。

【0067】

また、コントローラ１１０は、ビーム軸Ｂｄ１の角度制御とともに、ビーム幅Ｂｄ２の制御を行ってもよい。ビーム幅Ｂｄ２の制御は、他車両Ｂ１、Ｂ３からの受信電力が最大となるようにビーム幅Ｂｄ２を調整する制御である。

【0068】

このように、目標位置Ｐｃに指向性ビームＢｄを向けると、他車両Ｂ３にとっては指向性ビームＢｄが遠ざかることになるが、他車両Ｂ１にとっては指向性ビームＢｄが近づくことなる。指向性ビームＢｄが第１領域Ｒ１の他車両Ｂ３に向けられている場合と比べ、他車両Ｂ３の受信電力は相対的に下がるが、他車両Ｂ１の受信電力は相対的に上がることなる。例えば、他車両Ｂ３の受信電力はＳＮ比で１０ｄＢ以上になり、他車両Ｂ１の受信電力がＳＮ比で１０ｄＢ以上になる。これにより、優先度の高い複数の他車両Ｂ１、Ｂ３との間で、一定レベルの通信品質を確保することができる。

【0069】

指向性ビームＢｄが目標位置Ｐｃに向けられると、コントローラ１１０は、優先度の高い他車両Ｂ１、Ｂ３とデータ通信を開始する。その後、コントローラ１１０は、走行する他車両Ｂ１、Ｂ３の位置の推移に合わせて、目標位置Ｐｃを再計算する。そして、コントローラ１１０は、更新された目標位置Ｐｃに基づいて指向性ビームＢｄの方位角を制御する。

【0070】

コントローラ１１０は、他車両Ｂ１、Ｂ３を監視する（Ｓ２４）。他車両Ｂ３の監視には、他車両Ｂ３の現在位置の監視が含まれる。

【0071】

コントローラ１１０は、他車両Ｂ１、Ｂ３が通常ビームＢｎでも通信できる条件を具備したかどうかを判断する。具体的には、他車両Ｂ１と他車両Ｂ３との間の距離が一定の判定距離よりも短くなった場合、或いは、他車両Ｂ１、Ｂ３の現在位置が通常ビームＢｎの領域内に存在する場合、コントローラ１１０は、上記の条件を具備したと判断し（Ｓ２６でＹＥＳ）、通信部１００の動作モードを通常モードへと切り替える（Ｓ２８）。一方、コントローラ１１０は、条件を具備していないと判断した場合には（ステップＳ２６でＮＯ）、他車両Ｂ３の監視を継続する（Ｓ２４）。

【0072】

なお、通信リソースに余裕がない場合（ステップＳ１４でＮＯ）、或いは、第２領域Ｒ２がない場合には（ステップＳ１６でＮＯ）、コントローラ１１０は、第１領域Ｒ１の他車両Ｂ１の現在位置に基づいて、後述する指向性ビームＢｄの角度制御を行うことが好ましい（Ｓ２２）。

【0073】

このように本実施形態において、情報処理装置のコントローラ１１０は、対象車両それぞれの相対位置と受信電力とに基づいて、通信部１００の指向性を制御している。対象車両それぞれの相対位置と受信電力と考慮することで、複数の対象車両との通信をカバーするように、通信部１００の指向性を制御することができる。これにより、複数の対象車両との間でデータ通信を行うことができるので、必要な情報を適切に受け取ることができる。

【0074】

本実施形態では、自車両が将来走行する経路に含まれる交差点を通過する経路を有する他車両が、対象車両として例示されている。この他車両は、自車両の将来の走行に影響を与える可能性が高いので、対象車両として扱うことが好ましい。これにより、自車両の将来の走行に影響がある他車両を適切に把握することができる。

【0075】

本実施形態において、情報処理装置のコントローラ１１０は、対象車両のそれぞれに決定された優先度に基づいて、通信部１００の指向性を制御している。これにより、優先度に応じて複数の対象車両を選別することができるので、必要な対象車両をカバーするように通信部１００の指向性を制御することができる。その結果、所望の対象車両との間でデータ通信を行うことができるので、必要な情報を適切に受け取ることができる。

【0076】

本実施形態において、情報処理装置のコントローラ１１０は、物体センサ１０３による対象車両の検出結果に基づいて、対象車両のそれぞれに優先度を決定している。物体センサ１０３によって検出できる対象車両については、物体センサ１０３によって得られる情報を活用することができるので、通信を行う優先度は低いと判断することもできる。そこで、物体センサ１０３の検出結果を用いることで、対象車両それぞれの優先度を適切に決定することができる。

【0077】

本実施形態において、通信部１００は、指向性ビームＢｄを形成することで、通信部１００の指向性を調整することができる。この場合、コントローラ１１０は、ビーム軸Ｂｄ１とビーム幅Ｂｄ２とをそれぞれ調整することで、指向性ビームＢｄの指向性を制御している。これにより、通信部１００の指向性を適切に制御することができる。

【0078】

本実施形態において、情報処理装置のコントローラ１１０は、対象車両それぞれの相対位置と受信電力とに基づいて指向性ビームＢｄを向けるべき電力の重心位置（目標位置）を求め、重心位置に向けて指向性ビームＢｄを制御している。これにより、対象車両のそれぞれと通信可能な位置へと指向性ビームＢｄを向けることができるので、必要な情報を適切に受け取ることができる。

【0079】

本実施形態において、情報処理装置のコントローラ１１０は、対象車両が将来走行する経路に沿うように重心位置を補正している。対象車両が走行する経路に合わせて指向性ビームＢｄを制御することができるので、対象車両との通信を適切に行うことができる。

【0080】

本実施形態において、情報処理装置のコントローラ１１０は、指向性ビームＢｄで自車両Ａの周囲をスキャンして、対象車両と通信することで受信電力を検出している。これにより、対象車両の受信電力を適切に特定することができる。

【0081】

本実施形態において、通信部１００は、切り替え可能な動作モードとして、指向性を制御することができる指向性モードと、指向性を有しない通常モードとを有している。通常通信領域は、通常モードで動作する通信部１００とデータ通信を行うことができる領域である。通信部１００が指向性を有しない通常モードで動作する場合、所望の他車両の情報が得られる通信対象との間でデータ通信を良好に行うことができない場合がある。しかしながら、通信部１００が動作モードを指向性モードに切り替えることで、所望の通信対象に対して通信部１００の指向性を制御することができる。これにより、通信対象とデータ通信を良好に行うことができるので、必要な情報を適切に受け取ることができる。

【0082】

上述した実施形態では、注意すべき状況として、交差点を走行する状況を例示した。しかしながら、注意すべき状況は、自車両と他車両とが交錯するといったように、自車両の将来の走行に影響がある他車両が存在する状況であればよい。例えば、走行車線を走行する自車両が追い越し車線へ車線変更する状況であってもよい。追い越し車線を走行する他車両は、自車両と交錯する可能性があるので、将来の走行に影響を与える可能性が高い。したがって、車線変更の状況では、自車両が走行する道路の追い越し車線を走行する経路を有する他車両が、対象車両として特定される。これにより、自車両の将来の走行に影響がある他車両を適切に把握することができる。なお、追い越しを行う状況は、追い越し車線を利用して追い越しを行う以外にも、対向車線を利用して追い越しを行う状況であってもよい。

【0083】

そして、コントローラ１１０は、自車両が追い越しを行うと判定した場合に、対象車両を特定する処理を行うことが好ましい。例えば、コントローラ１１０は、乗員による追い越しを許可する操作信号を検出した場合に、自車両が追い越しを行うと判定する。あるいは、コントローラ１１０は、地図情報や先行車両のデータに基づいて、走行車線における自車両の前方に障害物が存在すること、或いは自車両よりも速度が遅い先行車両が存在することを条件に、自車両が追い越しを行うことを自律的に判定してもよい。このように、自車両が追い越しを行う場合には、自車両の追い越しをトリガーとして、対象車両を特定する処理を行うことで、適切なタイミングで対象車両を特定することができる。

【0084】

また、注意すべき状況は、特定の走行状況に限らない。また、通信すべき他車両が複数存在する場合、指向性ビームを形成すると特定の他車両としか通信ができないので、通常は、通常ビームを形成することとなる。しかしながら、通信部１００の通常通信領域の外に他車両が存在している場合には、これらの他車両とは通信することができなくなる。また、これらの他車両は自車両の将来の走行に影響を与えることがある。そこで、通信部１００の通常通信領域の外に存在している他車両を対象車両とすることで、この対象車両が複数存在しているような場合であっても、複数の対象車両との通信をカバーするように、通信部１００の指向性を制御することができる。これにより、自車両の将来の走行に影響がある他車両を適切に把握することができる。例えば、コントローラ１１０は、指向性ビームＢｄをスイープ制御して、自車両の周囲に対してスキャン動作を行うことで、通常通信領域の外に位置する他車両の有無及び受信強度を判定することができる。

【0085】

また、本実施形態では、対象車両を特定すると、コントローラ１１０は、指向性ビームＢｄが対象車両に向くように、指向性ビームＢｄを制御している。しかしながら、自車両が対象車両と通信を行うことの趣旨は、自車両と交錯する対象車両の情報を取得することにある。また、指向性ビームＢｄを形成した場合であっても、対象車両との間に遮蔽物が存在するといったように、通信環境によっては対象車両との間で車車間通信を行うことができない場合がある。

【0086】

図８に示すように、自車両が走行する道路には、車両の情報を配信する路側機３００が存在することがある。そこで、対象車両の情報を含む配信データを送信する路側機３００が存在する場合、コントローラ１１０は、路側機３００に向けて、指向性ビームＢｄを制御してもよい。例えば、コントローラ１１０は、上述したスキャン動作の際に、路側機３００と通信することができた場合には、配信データを解析することで、対象車両の情報を含む配信データを送信する路側機３００であるかどうかを判断することができる。また、配信データより、指向性ビームＢｄを向けるべき路側機３００の位置情報を取得することができる。

【0087】

このように、コントローラ１１０は、対象車両に関する情報を含む配信データを送信する路側機３００に向けて、通信部１００の指向性を制御してもよい。これにより、路側機３００との間でデータ通信を確実に行うことができるので、交錯すると判断された対象車両の情報を適切に受け取ることができる。すなわち、コントローラ１１０は、対象車両そのものに代えて、対象車両の情報を含む配信データを送信する路側機３００を、対象車両として扱ってもよい。

【0088】

また、本実施形態に開示する情報処理方法によれば、情報処理装置と同様、対象車両それぞれの相対位置と受信電力とに基づいて、通信部１００の指向性を制御している。それぞれの対象車両の相対位置と受信電力と考慮することで、複数の対象車両との通信をカバーするように、通信部１００の指向性を制御することができる。これにより、複数の対象車両との間でデータ通信を行うことができるので、必要な情報を適切に受け取ることができる。

【0089】

なお、本実施形態では、ソフトウェアによってコントローラ１１０、２１０が備える複数の情報処理回路を実現する例を示したが、もちろん、各情報処理を実行するための専用のハードウェアを用意して、情報処理回路を構成することも可能である。また、複数の情報処理回路を個別のハードウェアにより構成してもよい。

【0090】

上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

【符号の説明】

【0091】

Ａ 車両、自車両（第１移動体、情報処理装置）
１００ 通信部
１０１ ＧＰＳ受信機
１０２ 地図情報取得部
１０３ 物体センサ
１１０ コントローラ
１１１ 通信制御部
Ｂ 車両、他車両（第２移動体、情報処理装置）
２００ 通信部
２０１ ＧＰＳ受信機
２０２ 地図情報取得部
２０３ 物体センサ
２１０ コントローラ
２１１ 通信制御部
３００ 路側機
４００ 基地局

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】