JP2009278366A - Roadside device, communication method of roadside device, and communication program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、各車両の車載装置と同報通信および個別通信を行う路側装置、路側装置の通信方法および通信プログラムに関するものである。 The present invention relates to, for example, a roadside device that performs broadcast communication and individual communication with an in-vehicle device of each vehicle, a communication method of the roadside device, and a communication program.
現在、DSRC(Dedicated Short Range Communication)システムなど、路上局(路側装置)と車両に搭載される車両無線機器(車載装置)との間で通信を行う路車間通信システムが普及しつつある。 Currently, road-to-vehicle communication systems that perform communication between a roadside station (roadside device) and a vehicle wireless device (onboard device) mounted on the vehicle, such as a DSRC (Dedicated Short Range Communication) system, are becoming widespread.
路車間通信システムで使用されている信号構成には、例えば、路上局側からその管轄地域の交通情報などの情報を同報で加入者に通報する同報通信部、車両発信や車両受信等、走行中の個々の加入車両に関する個別通信部が含まれる(特許文献1)。 The signal configuration used in the road-to-vehicle communication system includes, for example, a broadcast communication unit for reporting information such as traffic information of the jurisdiction from the roadside station side to the subscriber by broadcast, vehicle transmission and vehicle reception, etc. An individual communication unit relating to each participating vehicle that is running is included (Patent Document 1).
また、路側装置と通信する車載装置が増加する場合、路側装置と車載装置との個別通信においては、例えば、車載装置から路側装置へ送信されたデータが何らかの原因で消失することにより、路側装置が車載装置へ再送要求を行い、車載装置がデータを再送する、というリトライ(再送制御)が生ずる場合がある。
従来、特定の通信相手と個別通信を行う場合は、不特定多数と行う同報通信よりも優先して個別通信が行われている。このため、個別通信でリトライが発生した場合、同報通信よりも個別通信が優先される。
従って、通信する車両台数が増加することにより個別通信のリトライが多発する場合、通信フレーム構成の通信帯域は個別通信データに占有され、同報通信データ用の帯域がなくなってしまう。
その結果、同報通信が行えなくなり、同報通信主体で情報提供を行うシステムにおいては、情報提供ができなくなる、という課題があった。
In addition, when the number of in-vehicle devices that communicate with the roadside device increases, in the individual communication between the roadside device and the in-vehicle device, for example, the data transmitted from the in-vehicle device to the roadside device disappears for some reason, so the roadside device There may be a retry (retransmission control) in which a retransmission request is made to the in-vehicle device and the in-vehicle device retransmits the data.
Conventionally, when performing individual communication with a specific communication partner, individual communication is performed with priority over broadcast communication performed with an unspecified number. For this reason, when a retry occurs in the individual communication, the individual communication has priority over the broadcast communication.
Accordingly, when retrying of individual communication frequently occurs due to an increase in the number of vehicles that communicate, the communication band of the communication frame configuration is occupied by the individual communication data, and the band for broadcast communication data is lost.
As a result, broadcast communication cannot be performed, and there is a problem that information cannot be provided in a system that provides information mainly by the broadcast communication.
また、従来のETC(Electronic Toll Collection)は、1台の路上機(路側装置)と1台の車載装置との間で課金処理を行うものであったため、同報通信を行っておらず、個別通信のみ行っていた。
従来のETCでは、通信フレームに設定される通信データは個別通信データのみであった。このため、従来のETCでは、個別通信データを作成するデータ処理部と、個別通信データを含んだ通信フレームを作成する通信制御部との間に設けられるデータ経路は、個別通信データ用の1本であった。また、このデータ経路のデータ構造は、先に入力されたデータが先に出力されるキュー構造であった。このような入出力方式は、FIFO(First−In First−Out)と呼ばれる。
従って、ETCからDSRCへ機能拡張する場合、ETCの個別通信データとDSRCの同報通信データとは1本のデータ経路に順番に記憶される。そして、個別通信データのリトライが多発した場合、データ経路はリトライになった個別通信データが並んだ待ち行列となる。
このため、同報通信主体で情報提供を行うシステムにおいて、通信フレームを作成する際、個別通信データの待ち行列を形成しているデータ経路から通信制御部へ同報通信データを出力することができない。これにより、通信制御部が同報通信データを含む通信フレームを生成できず、同報通信が途切れる、という課題もあった。
In the conventional ETC, the communication data set in the communication frame is only individual communication data. For this reason, in the conventional ETC, a data path provided between a data processing unit that creates individual communication data and a communication control unit that creates a communication frame including individual communication data is one for individual communication data. Met. Further, the data structure of the data path is a queue structure in which the data input first is output first. Such an input / output method is called FIFO (First-In First-Out).
Therefore, when the function is expanded from ETC to DSRC, the ETC individual communication data and the DSRC broadcast data are sequentially stored in one data path. When the retry of the individual communication data occurs frequently, the data path becomes a queue in which the individual communication data that have been retried are arranged.
For this reason, in a system that provides information mainly by broadcast communication, when creating a communication frame, broadcast data cannot be output from the data path forming the queue of individual communication data to the communication control unit. . As a result, the communication control unit cannot generate a communication frame including broadcast communication data, and there is a problem that the broadcast communication is interrupted.
本発明は、例えば、同報通信と個別通信とを行う路車間通信システムにおいて、個別通信でリトライが多発しても、同報通信を行うことができるようにすることを目的とする。 For example, in a road-to-vehicle communication system that performs broadcast communication and individual communication, an object of the present invention is to enable broadcast communication even if retries occur frequently in individual communication.
本発明の路側装置は、車両に搭載される車載装置とデータ通信を行う路側装置であり、複数の車両それぞれの車載装置に送信されるデータを同報通信データとしてCPU(Central Processing Unit)を用いて生成すると共に、特定の車両の車載装置に送信されるデータを個別通信データとしてCPUを用いて生成するデータ処理部と、前記データ処理部により生成された前記同報通信データと前記データ処理部により生成された前記個別通信データとを入力し、前記同報通信データの送信用に確保される補償サイズとして予め定められた同報用補償サイズ以上の前記同報通信データと前記個別通信データの送信サイズを制限する上限サイズとして予め定められた個別用上限サイズ以下の前記個別通信データとを含んだ通信フレームをCPUを用いて生成する通信制御部と、前記通信制御部により生成された前記通信フレームを各車両の車載装置に電波により送信する電波通信部とを備える。 The roadside device of the present invention is a roadside device that performs data communication with an in-vehicle device mounted on a vehicle, and uses a CPU (Central Processing Unit) as data transmitted to each in-vehicle device of a plurality of vehicles. A data processing unit that generates data transmitted to an in-vehicle device of a specific vehicle as individual communication data using a CPU, the broadcast communication data generated by the data processing unit, and the data processing unit The broadcast data and the individual communication data that are equal to or larger than the broadcast compensation size that is set in advance as a compensation size to be secured for transmission of the broadcast data are input. Including the individual communication data having an upper limit size for limiting the transmission size and a predetermined upper limit size for individual use. A communication control unit that generates a communication frame using a CPU, and a radio wave communication unit that transmits the communication frame generated by the communication control unit to an in-vehicle device of each vehicle by radio waves.
本発明によれば、例えば、同報通信と個別通信とを行う路車間通信システムにおいて、個別通信でリトライが多発しても、同報通信を行うことができる。 According to the present invention, for example, in a road-to-vehicle communication system that performs broadcast communication and individual communication, broadcast communication can be performed even if retries frequently occur in individual communication.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1におけるDSRC路車間通信システム200の全体ブロック図である。
実施の形態1におけるDSRC路車間通信システム200の構成について、図1に基づいて以下に説明する。
FIG. 1 is an overall block diagram of a DSRC road-to-vehicle communication system 200 according to the first embodiment.
The configuration of DSRC road-to-vehicle communication system 200 in the first embodiment will be described below with reference to FIG.
DSRC路車間通信システム200は、各車両に搭載された車載装置210、車載装置210に送信される同報用データ301を生成する上位装置220および上位装置220により生成された同報用データ301を分割した同報通信データ302を通信フレーム305に含めて車載装置210に送信する路側装置100とを有する。
The DSRC road-to-vehicle communication system 200 includes an in-
路側装置100は、データ処理部111、通信制御部112、電波送受信部120およびメモリ部119を備え、同報通信データ302を複数の車載装置210に同報通信すると共に特定の車載装置210と個別通信データ303を個別通信する。以下、データ処理部111、通信制御部112およびメモリ部119をまとめて制御部110という。
同報通信とは、ブロードキャスト(放送)型で行われる1対多の片方向通信のことである。DSRC路車間通信システム200では、同報通信として、1台の路側装置100から複数の車載装置210に同報通信データ302が送信される。
個別通信とは、例えば、ETCで行われる課金処理時の通信のように、1対1で行われる双方向通信のことである。DSRC路車間通信システム200では、個別通信として、1台の路側装置100と1台の車載装置210との間で個別通信データ303が送受信される。
The
Broadcast communication is one-to-many one-way communication performed in a broadcast type. In the DSRC road-to-vehicle communication system 200, broadcast data 302 is transmitted from one
The individual communication is bi-directional communication performed on a one-to-one basis, for example, communication at the time of billing processing performed in ETC. In the DSRC road-to-vehicle communication system 200, individual communication data 303 is transmitted and received between one
データ処理部111は、複数の車両それぞれの車載装置210に送信されるデータを同報通信データ302としてCPU(Central Processing Unit)を用いて生成すると共に、特定の車両の車載装置210に送信されるデータを個別通信データ303としてCPUを用いて生成する。
次に、データ処理部111は、生成した複数の同報通信データ302を同報用バッファ(例えば、後述する同報通信用キュー312)に所定の順(データの並び順、生成順など)に記憶し、生成した複数の個別通信データ303を個別用バッファ(例えば、後述する個別通信用キュー311)に所定の順に記憶する。
そして、データ処理部111は、特定のタイミング(例えば、後述するフレーム割込信号306が通信制御部112から出力されたとき)に複数の同報通信データ302を同報用バッファから記憶順に取得すると共に取得した複数の同報通信データ302を通信制御部112に出力し、特定のタイミングに複数の個別通信データ303を個別用バッファから記憶順に取得すると共に取得した複数の個別通信データ303を通信制御部112に出力する。
The
Next, the
Then, the
また、データ処理部111は、CPUを用いて以下の処理を行う。カッコ[]内に後述するフローチャートの対応ステップを記す。
(a)同報通信データ302の生成時間間隔の判断[S1]
(b)個別通信を行うタイミングの判断[S5]
(c)同報用データ301に基づく同報通信データ302の生成[S4]
(d)個別通信データ303の生成[S6]
(e)個別通信データ303のキュー数の確認[S8]
(f)フレーム設定データ304(同報通信データ302、個別通信データ303)の通信制御部112への出力[S9、S10]
The
(A) Determination of generation time interval of broadcast communication data 302 [S1]
(B) Determination of timing for performing individual communication [S5]
(C) Generation of broadcast communication data 302 based on the broadcast data 301 [S4]
(D) Generation of individual communication data 303 [S6]
(E) Confirmation of the number of queues of the individual communication data 303 [S8]
(F) Output of frame setting data 304 (broadcast communication data 302, individual communication data 303) to communication control unit 112 [S9, S10]
通信制御部112は、データ処理部111により生成された同報通信データ302とデータ処理部111により生成された個別通信データ303とを入力し、同報通信データ302の送信用に確保される補償サイズとして予め定められた同報用補償サイズ(後述する補償スロット数M)以上の同報通信データ302と個別通信データ303の送信サイズを制限する上限サイズとして予め定められた個別用上限サイズ(後述する上限スロット数N)以下の個別通信データ303とを含んだ通信フレーム305をCPUを用いて生成する。
通信制御部112により生成される通信フレーム305のデータサイズ(後述するデータ用スロット数)は、同報用補償サイズと個別用上限サイズとの合計サイズに等しい。
通信制御部112は、データ処理部111により生成された複数の個別通信データ303の合計サイズが個別用上限サイズ以上である場合、個別用上限サイズ分の個別通信データ303と同報用補償サイズ分の同報通信データ302とを含めた通信フレーム305を生成する。
また、通信制御部112は、データ処理部111により生成された複数の個別通信データ303の合計サイズが個別用上限サイズ未満である場合、全ての個別通信データ303と通信フレーム305のデータサイズから全ての個別通信データ303の合計サイズを引いた残りサイズ分の同報通信データ302とを含めた通信フレーム305を生成する。
The
The data size (number of data slots described later) of the communication frame 305 generated by the
When the total size of the plurality of individual communication data 303 generated by the
Further, when the total size of the plurality of individual communication data 303 generated by the
また、通信制御部112は、CPUを用いて以下の処理を行う。カッコ[]内に後述するフローチャートの対応ステップを記す。
(g)フレーム割込信号306のデータ処理部111への出力[S7]
(h)データ処理部111より出力されたフレーム設定データ304(同報通信データ302、個別通信データ303)に基づく通信フレーム305の生成[S9、S10]
(i)通信フレーム305の電波送受信部120への出力[S9、S10]
Further, the
(G) Outputting the
(H) Generation of communication frame 305 based on frame setting data 304 (broadcast communication data 302, individual communication data 303) output from data processing unit 111 [S9, S10]
(I) Outputting the communication frame 305 to the radio wave transmitting / receiving unit 120 [S9, S10]
電波送受信部120(電波通信部)は、通信制御部112により生成された通信フレーム305を各車両の車載装置210に5.8GHz帯の電波(以下、DSRCビーコンという)により送信する。
The radio wave transmission / reception unit 120 (radio wave communication unit) transmits the communication frame 305 generated by the
メモリ部119は、制御部110で使用される各種データ(例えば、同報通信データ302)を記憶機器を用いて記憶する。
The
車載装置210は、各車両に搭載され、DSRCビーコンを送受信して路側装置100と通信を行う。
The in-
上位装置220は、同報用データ301をCPUを用いて生成し、生成した同報用データ301を路側装置100のデータ処理部111に送信する。
例えば、上位装置220は、信号機の灯色情報、走行車両の情報、発生した事故の情報などを含んだ交通情報を定期的に生成し、生成した交通情報を同報用データ301として路側装置100のデータ処理部111に送信する。
The
For example, the
図2は、実施の形態1における路側装置100の通信処理の概要を示す図である。
実施の形態1における路側装置100の通信処理の概要について、図2に基づいて以下に説明する。
FIG. 2 is a diagram illustrating an outline of communication processing of the
An outline of communication processing of the
実施の形態1における路側装置100は、個別通信データ303がFIFO形式で記憶されるバッファメモリ(以下、個別通信用キュー311という)と、同報通信データ302がFIFO形式で記憶されるバッファメモリ(以下、同報通信用キュー312という)とを有する。
The
ここで、メモリ部119には、N個以上の個別通信データ303およびM個以上の同報通信データ302が記憶されているものとする。
また、通信フレーム305の通信データ用のスロット数(以下、データ用スロット数という)を「N+M」とする。
また、通信フレーム305のデータ用スロット数のうち、同報通信データ302用に確保された補償帯域のスロット数(以下、補償スロット数という)を「M」、個別通信データ303用の上限スロット数を「N」とする。
「スロット」とは、通信フレーム305に設定されるデータ単位(データサイズ、通信時間)を指す。
Here, it is assumed that N or more individual communication data 303 and M or more broadcast communication data 302 are stored in the
The number of slots for communication data in the communication frame 305 (hereinafter referred to as the number of data slots) is “N + M”.
Of the number of data slots in the communication frame 305, the number of slots in the compensation band reserved for the broadcast data 302 (hereinafter referred to as the number of compensation slots) is “M”, and the upper limit number of slots for the individual communication data 303. Is “N”.
“Slot” refers to a data unit (data size, communication time) set in the communication frame 305.
(1)データ処理部111は、メモリ部119から個別通信データ303と同報通信データ302とを取得し、個別通信データ303を個別通信用キュー311に順番に格納すると共に同報通信データ302を同報通信用キュー312に順番に格納する。
(2)通信制御部112は、次の通信フレーム305を送信できるタイミングでフレーム割込信号306をデータ処理部111に出力する。
(3)フレーム割込信号306を受けたデータ処理部111は、N個の個別通信データ303を格納順に個別通信用キュー311から取り出して通信制御部112に出力すると共に、M個の同報通信データ302を格納順に同報通信用キュー312から取り出して通信制御部112に出力する。
(4)通信制御部112は、データ処理部111から出力されたN個の個別通信データ303とM個の同報通信データ302とを含めて通信フレーム305を生成する。
(5)生成された通信フレーム305は電波送受信部120から送信される。
(1) The
(2) The
(3) Upon receiving the frame interrupt
(4) The
(5) The generated communication frame 305 is transmitted from the radio wave transmission /
実施の形態1における路側装置100は、データ処理部111から通信制御部112へのデータ経路として個別通信用キュー311と同報通信用キュー312との2つを有する。
これにより、路側装置100は、個別通信データ303の通信エラーが発生し、個別通信データ303の再送のために個別通信用キュー311に個別通信データ303が溜まっても、同報通信用キュー312から同報通信データ302を容易に取り出すことができる。
また、実施の形態1における路側装置100は、同報通信データ302用のM個の補償スロットを通信フレーム305に確保している。
これにより、路側装置100は、同報通信データ302より先に生成された個別通信データ303が個別通信用キュー311に数多く格納されていても、最低M個の同報通信データ302を1つの通信フレーム305で送信することができる。
The
As a result, the
In addition, the
As a result, the
図3は、実施の形態1と異なる路側装置190の通信処理の概要を示す図である。
実施の形態1と異なる路側装置190の通信処理の概要について、図3に基づいて以下に説明する。
FIG. 3 is a diagram showing an outline of communication processing of the
An outline of communication processing of the
路側装置190は、データ処理部191から通信制御部192へのデータ経路としてキュー(313)を1つのみ有し、同報通信データ302用の補償帯域を通信フレーム305に確保していない。
その他の条件は、図2の路側装置100と同じとする。
The
Other conditions are the same as those of the
(1)データ処理部191は、メモリ部194から個別通信データ303と同報通信データ302とを取得し、取得した個別通信データ303と同報通信データ302とを順番に通信用キュー313に格納する。このとき、図3のように、N個の個別通信データ303とM個の同報通信データ302とが交互に通信用キュー313に格納されたものとする。
(2)通信制御部192は、次の通信フレーム305を送信できるタイミングでフレーム割込信号306をデータ処理部191に出力する。
(3)フレーム割込信号306を受けたデータ処理部191は、N+M個のデータ(同報通信データ302、個別通信データ303)を格納順に通信用キュー313から取り出して通信制御部192に出力する。
(4)通信制御部192は、データ処理部191から出力されたN+M個のデータ(同報通信データ302、個別通信データ303)を含めて通信フレーム305aを生成する。
(5)生成された通信フレーム305aは電波送受信部120から送信される。
(1) The
(2) The
(3) Upon receiving the frame interrupt
(4) The
(5) The generated communication frame 305 a is transmitted from the radio wave transmission /
ここで、通信フレーム305aに含まれる個別通信データ303のうち、r個の個別通信データ303に通信エラーによるリトライが発生したものとする。 Here, it is assumed that a retry due to a communication error has occurred in r individual communication data 303 among the individual communication data 303 included in the communication frame 305a.
この場合、次に送信される通信フレーム305bにはリトライとなったr個の個別通信データ303が含まれるため、データ処理部191は、次にフレーム割込信号306を受けたとき、N+M−r個のデータを格納順(個別N+1、・・・、個別2N、同報M+1、・・・、同報2M−r)に通信用キュー313から通信制御部192に出力する。
そして、通信制御部192は、リトライになったr個の個別通信データ303と新たなN個の個別通信データ303とM−r個の同報通信データ302とを含んだ通信フレーム305bを生成する。
つまり、個別通信データ303にリトライが発生することにより、通信フレーム305bに設定される同報通信データ302の数は個別通信データ303のリトライ数分、少なくなる。
そして、個別通信データ303のリトライが多発した場合、通信フレーム305が、リトライとなった個別通信データ303で一杯になり、同報通信データ302が送信されないことになる。
In this case, since the next communication frame 305b to be transmitted includes r individual communication data 303 that have been retried, the
Then, the
That is, when a retry occurs in the individual communication data 303, the number of broadcast communication data 302 set in the communication frame 305b is reduced by the number of retries of the individual communication data 303.
When the retry of the individual communication data 303 occurs frequently, the communication frame 305 is filled with the retryed individual communication data 303, and the broadcast communication data 302 is not transmitted.
実施の形態1における路側装置100は、同報通信データ302用の補償帯域を通信フレーム305に確保することにより、少なくとも補償帯域分の同報通信データ302を1つの通信フレーム305で送信できる。
また、実施の形態1における路側装置100は、個別通信データ303用のデータ経路(個別通信用キュー311)と同報通信データ302用のデータ経路(同報通信用キュー312)とを別途に有することにより、個別通信データ303の有無に関わらず、同報通信データ302をデータ経路から順番に取り出して通信フレーム305に含めることを容易にしている。
The
Further, the
図4は、実施の形態1における路側装置100のハードウェア資源の一例を示す図である。
図4において、路側装置100は、プログラムを実行するCPU911(Central・Processing・Unit、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう)を備えている。CPU911は、バス912を介してROM913、RAM914、通信ボード915、無線アンテナ916、磁気ディスク装置920と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。磁気ディスク装置920の代わりにその他の記憶装置(例えば、RAMやフラッシュメモリなどの半導体メモリ)を用いてもよい。
RAM914は、揮発性メモリの一例であり、バッファメモリとしても使用される。ROM913、磁気ディスク装置920の記憶媒体は、不揮発性メモリの一例である。これらは、記憶機器、記憶装置あるいは記憶部の一例である。また、入力データが記憶されている記憶機器は入力機器、入力装置あるいは入力部の一例であり、出力データが記憶される記憶機器は出力機器、出力装置あるいは出力部の一例である。
通信ボード915および無線アンテナ916は、入出力機器、入出力装置あるいは入出力部の一例である。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of hardware resources of the
In FIG. 4, the
The
The
通信ボード915は、有線または無線で、LAN(Local Area Network)、インターネット、ISDN等のWAN(ワイドエリアネットワーク)、電話回線などの通信網に接続されている。例えば、通信ボード915は、通信ケーブルで上位装置220と接続されている。
The
無線アンテナ916は、DSRCビーコンを受発信して車載装置210と通信を行う。
The
磁気ディスク装置920には、OS921(オペレーティングシステム)、プログラム群923、ファイル群924が記憶されている。プログラム群923のプログラムは、CPU911、OS921により実行される。
The
上記プログラム群923には、実施の形態において「〜部」として説明する機能を実行するプログラムが記憶されている。プログラムは、CPU911により読み出され実行される。
The
ファイル群924には、実施の形態において、「〜部」の機能を実行した際の「〜の判定結果」、「〜の計算結果」、「〜の処理結果」などの結果データ、「〜部」の機能を実行するプログラム間で受け渡しするデータ、その他の情報やデータや信号値や変数値やパラメータが、「〜ファイル」や「〜データベース」の各項目として記憶されている。同報用データ301、同報通信データ302、個別通信データ303、フレーム設定データ304などはファイル群924に含まれるものの一例である。
「〜ファイル」や「〜データベース」は、ディスクやメモリなどの記録媒体に記憶される。ディスクやメモリなどの記憶媒体に記憶された情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、読み書き回路を介してCPU911によりメインメモリやキャッシュメモリに読み出され、抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・印刷・表示などのCPUの動作に用いられる。抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・印刷・表示のCPUの動作の間、情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、メインメモリやキャッシュメモリやバッファメモリに一時的に記憶される。
また、実施の形態において説明するフローチャートの矢印の部分は主としてデータや信号の入出力を示し、データや信号値は、RAM914のメモリ、磁気ディスク装置920の磁気ディスク、その他の記録媒体に記録される。また、データや信号値は、バス912や信号線やケーブルその他の伝送媒体によりオンライン伝送される。
In the
The “˜file” and “˜database” are stored in a recording medium such as a disk or a memory. Information, data, signal values, variable values, and parameters stored in a storage medium such as a disk or memory are read out to the main memory or cache memory by the
In addition, arrows in the flowcharts described in the embodiments mainly indicate input / output of data and signals, and the data and signal values are recorded in the memory of the
また、実施の形態において「〜部」として説明するものは、「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。すなわち、「〜部」として説明するものは、ROM913に記憶されたファームウェアで実現されていても構わない。或いは、ソフトウェアのみ、或いは、素子・デバイス・基板・配線などのハードウェアのみ、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、さらには、ファームウェアとの組み合わせで実施されても構わない。ファームウェアとソフトウェアは、プログラムとして、磁気ディスクやその他の記録媒体に記憶される。プログラムはCPU911により読み出され、CPU911により実行される。すなわち、プログラムは、「〜部」としてコンピュータを機能させるものである。あるいは、「〜部」の手順や方法をコンピュータに実行させるものである。
In addition, what is described as “˜unit” in the embodiment may be “˜circuit”, “˜device”, “˜device”, and “˜step”, “˜procedure”, “˜”. Processing ". That is, what is described as “˜unit” may be realized by firmware stored in the
図5は、実施の形態1におけるデータ処理部111の動作を示すフローチャートである。
実施の形態1における路側装置100の通信方法について、図5に基づいて以下に説明する。
FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the
The communication method of the
<ステップS1>
データ処理部111は、カウンタ変数を用いて、前回の経過時からキュー格納時間(T秒とする)が経過したか判定する。
キュー格納時間Tとは、同報通信データ302をメモリ部119から取り出して同報通信用キュー312に格納する処理の実行間隔として予め定められている。例えば、電子交差点などのDSSS(Driving Safety Support Systems)では、100ms程度の時間をキュー格納時間Tにするとよい。
キュー格納時間Tが経過した場合(Yes)、処理はステップS2に進み、キュー格納時間Tが経過していない場合(No)、処理はステップS3に進む。
<Step S1>
The
The queue storage time T is determined in advance as an execution interval of processing for retrieving the broadcast communication data 302 from the
If the queue storage time T has elapsed (Yes), the process proceeds to step S2, and if the queue storage time T has not elapsed (No), the process proceeds to step S3.
<ステップS3>
ステップS1においてNo(キュー格納時間Tが未経過)の場合、データ処理部111は、上位装置220から同報用データ301が到達したか判定する。
同報用データ301は、同報通信データ302の元となるデータであり、上位装置220により生成される。
例えば、上位装置220は、信号機の灯色情報、走行車両の情報、発生した事故の情報などを含んだ交通情報を定期的(>キュー格納時間T)に生成し、生成した交通情報を同報用データ301として路側装置100に送信する。
同報用データ301が到達した場合(Yes)、処理はステップS4に進み、同報用データ301が到達していない場合(No)、処理はステップS5に進む。
<Step S3>
If No in step S <b> 1 (the queue storage time T has not elapsed), the
The broadcast data 301 is data that is the basis of the broadcast communication data 302 and is generated by the
For example, the
If the broadcast data 301 has arrived (Yes), the process proceeds to step S4. If the broadcast data 301 has not arrived (No), the process proceeds to step S5.
<ステップS4>
ステップS3においてYes(同報用データ301が到達)の場合、データ処理部111は、上位装置220から到達した同報用データ301を通信フレーム305のスロットサイズに分割し、分割後の各データをそれぞれ同報通信データ302としてメモリ部119に記憶する。前回記憶した同報通信データ302がメモリ部119に記憶されている場合、データ処理部111は、新たな同報通信データ302で前回の同報通信データ302を更新する。
通信フレーム305のスロットサイズは、予め定められているものとする。例えば、通信フレーム305のスロットサイズは、車載装置210が一度に処理することができるデータ長として定められる。
ステップS4の後、処理はステップS5に進む。
<Step S4>
If Yes (broadcast data 301 has arrived) in step S3, the
The slot size of the communication frame 305 is assumed to be predetermined. For example, the slot size of the communication frame 305 is determined as a data length that the in-
After step S4, the process proceeds to step S5.
<ステップS2>
ステップS1においてYes(キュー格納時間Tが経過)の場合、データ処理部111は、ステップS4において記憶した各同報通信データ302をメモリ部119から取得し、取得した各同報通信データ302を分割前のデータの並び順で同報通信用キュー312に格納する。
ステップS2の後、処理はステップS5に進む。
<Step S2>
If YES in step S1 (the queue storage time T has elapsed), the
After step S2, the process proceeds to step S5.
<ステップS5>
次に、データ処理部111は、個別通信タイミングか判定する。
個別通信タイミングは、車両の車載装置210から発信される信号(DSRCビーコン)が検出されたタイミングであり、車両が路側装置100に近づいたことにより路側装置100と車載装置210との個別通信が可能になったことを示す。例えば、個別通信では、ETCの課金処理用の通信データが個別通信データ303として送受信される。
個別通信を行いたい車載装置210は、路側装置100に対して「個別通信を行いたい」旨の信号を送信する。
電波送受信部120は車載装置210からの信号を随時モニタし、データ処理部111は電波送受信部120により検出された車載装置210からの信号の強度が所定の強度以上である場合に個別通信タイミングであると判定する。
個別通信タイミングである場合(Yes)、処理はステップS6に進み、個別通信タイミングでない場合(No)、処理はステップS7に進む。
<Step S5>
Next, the
The individual communication timing is a timing at which a signal (DSRC beacon) transmitted from the in-
The in-
The radio wave transmission /
If it is the individual communication timing (Yes), the process proceeds to step S6, and if it is not the individual communication timing (No), the process proceeds to step S7.
<ステップS6>
ステップS5においてYes(個別通信タイミング)の場合、データ処理部111は、個別通信に必要な個別用データ(例えば、ETCのアプリケーションデータ)を生成する。
そして、データ処理部111は、生成した個別用データを通信フレーム305のスロットのサイズに分割し、分割後の各データを分割前のデータの並び順で個別通信用キュー311に格納する。個別通信用キュー311に格納された各データを個別通信データ303とする。
ステップS6の後、処理はステップS7に進む。
<Step S6>
In the case of Yes (individual communication timing) in step S5, the
Then, the
After step S6, the process proceeds to step S7.
<ステップS7>
次に、データ処理部111は、通信制御部112からフレーム割込信号306が出力されたか判定を繰り返し、通信制御部112からフレーム割込信号306が出力されるのを待つ。
フレーム割込信号306は、車載装置210との通信に用いられる路側装置100の通信装置(図示省略)から周期的に出力されるハードウェア信号であり、通信フレーム305の送信ができるタイミングを示す。
フレーム割込信号306が出力された場合(Yes)、処理はステップS8に進む。
<Step S7>
Next, the
The frame interrupt
When the frame interrupt
<ステップS8>
ステップS7においてフレーム割込信号306が出力された場合(Yes)、データ処理部111は、個別通信用キュー311に格納されている個別通信データ303の数(以下、キュー数kとする)が個別通信データ303用の上限スロット数N以上であるか判定する。
個別通信データ303用の上限スロット数Nは、通信フレーム305の通信データ用のスロット数(以下、データスロット数Zとする)から同報通信データ302用の補償スロット数Mを引いた数として定められる。「Z=N+M」の関係を満たす。
同報通信データ302は通信フレーム305に少なくとも補償スロット数M含まれ、個別通信データ303は通信フレーム305に多くとも上限スロット数Nまでしか含まれない。
個別通信データ303のキュー数kが個別通信データ303用の上限スロット数N以上である場合(Yes)、処理はステップS9に進み、個別通信データ303のキュー数kが個別通信データ303用の上限スロット数N未満である場合(No)、処理はステップS10に進む。
<Step S8>
When the frame interrupt
The upper limit slot number N for the individual communication data 303 is determined as a number obtained by subtracting the compensation slot number M for the broadcast communication data 302 from the number of communication data slots of the communication frame 305 (hereinafter referred to as the data slot number Z). It is done. The relationship “Z = N + M” is satisfied.
The broadcast communication data 302 is included in the communication frame 305 at least in the number of compensation slots M, and the individual communication data 303 is included in the communication frame 305 up to the upper limit number of slots N.
If the queue number k of the individual communication data 303 is equal to or greater than the upper limit slot number N for the individual communication data 303 (Yes), the process proceeds to step S9, and the queue number k of the individual communication data 303 is the upper limit for the individual communication data 303. If the number is less than N (No), the process proceeds to step S10.
<ステップS9>
ステップS8においてYes(キュー数k≧上限スロット数N)の場合、データ処理部111は、個別通信用キュー311からN個の個別通信データ303を格納順に取り出すと共に同報通信用キュー312からM個の同報通信データ302を格納順に取り出し、取り出したN個の個別通信データ303とM個の同報通信データ302とをフレーム設定データ304として通信制御部112に出力する。
ステップS2により、同報通信用キュー312にはM個以上の同報通信データ302が格納されているものとする。
<Step S9>
If Yes (queue number k ≧ upper limit slot number N) in step S8, the
It is assumed that M or more broadcast communication data 302 are stored in the broadcast communication queue 312 by step S2.
<ステップS10>
ステップS8においてNo(キュー数k<上限スロット数N)の場合、データ処理部111は、個別通信用キュー311から全ての個別通信データ303(k個)を格納順に取り出すと共に同報通信用キュー312からN+M−k個の同報通信データ302を格納順に取り出し、取り出したk個の個別通信データ303とN+M−k個の同報通信データ302とをフレーム設定データ304として通信制御部112に出力する。
ステップS2により、同報通信用キュー312にはN+M−k個以上の同報通信データ302が格納されているものとする。
<Step S10>
In step S8, if No (queue number k <upper limit slot number N), the
It is assumed that N + M−k or more pieces of broadcast communication data 302 are stored in the broadcast communication queue 312 by step S2.
ステップS9またはステップS10においてデータ処理部111からフレーム設定データ304を出力された通信制御部112は、フレーム設定データ304を通信フレーム305に設定し、設定した通信フレーム305を電波送受信部120に出力する。
そして、電波送受信部120は、通信制御部112から出力された通信フレーム305をDSRCビーコンにより各車両の車載装置210に対して発信する。
通信フレーム305に設定された各個別通信データ303はそれぞれ個別通信の対象の車載装置210にのみ受信され、通信フレーム305に設定された各同報通信データ302は全ての車載装置210に受信される。
以降、ステップS1〜ステップS10の処理が繰り返し実行される。
The
And the radio wave transmission /
Each individual communication data 303 set in the communication frame 305 is received only by the in-
Thereafter, the processing from step S1 to step S10 is repeatedly executed.
図6は、実施の形態1における通信フレーム305を示す図である。
ステップS9(図5参照)で生成される通信フレーム305とステップS10(図5参照)で生成される通信フレーム305とについて、図6に基づいて以下に説明する。
FIG. 6 is a diagram showing the communication frame 305 in the first embodiment.
The communication frame 305 generated in step S9 (see FIG. 5) and the communication frame 305 generated in step S10 (see FIG. 5) will be described below based on FIG.
個別通信データ303のキュー数kが上限スロット数N個以上の場合(ステップS9)、N個の個別通信データ303とM個の同報通信データ302とがフレーム設定データ304として通信フレーム305に設定される。
実施の形態1では、通信フレーム305に同報通信データ302が最低M個含まれることが補償されている。このため、個別通信データ303は、N個以上存在しても、通信フレーム305に含むことができる個別通信データ303と同報通信データ302との合計数N+Mから同報通信データ302の補償数Mを引いたN個しか通信フレーム305に設定されない。
When the queue number k of the individual communication data 303 is the upper limit slot number N or more (step S9), N individual communication data 303 and M broadcast communication data 302 are set in the communication frame 305 as frame setting data 304. Is done.
In the first embodiment, it is compensated that at least M pieces of broadcast communication data 302 are included in the communication frame 305. For this reason, even if there are N or more individual communication data 303, the total number N + M of the individual communication data 303 and the broadcast data 302 that can be included in the communication frame 305 is calculated from the compensation number M of the broadcast data 302. Only N frames minus the number are set in the communication frame 305.
個別通信データ303が上限N個未満(k個)の場合(ステップS10)、k個の個別通信データ303とN+M−k個の同報通信データ302とがフレーム設定データ304として通信フレーム305に設定される。 When the individual communication data 303 is less than the upper limit N (k) (step S10), k individual communication data 303 and N + M−k broadcast communication data 302 are set in the communication frame 305 as frame setting data 304. Is done.
通信フレーム305に設定された個別通信データ303は各車両に個別通信され、通信フレーム305に設定された同報通信データ302は全車両に同報通信される。 The individual communication data 303 set in the communication frame 305 is individually communicated to each vehicle, and the broadcast communication data 302 set in the communication frame 305 is broadcast to all the vehicles.
実施の形態1では、以下のような路側装置100について説明した。
DSRC路側装置(路側装置100)は、DSRC車載装置(車載装置210)と同報通信および個別通信を行う場合、通信フレーム305内に同報通信帯域Mを確保する。
これにより、DSRC路側装置は、通信する車両台数が増加することにより多発する個別通信のリトライに対しても、通信フレーム305内が個別通信データ303に専有されることがなくなり、同報通信を可能にする。
また、DSRC路側装置は、データ処理部111から通信制御部112へ出力する個別通信データ303と同報通信データ302とのデータ経路(個別通信用キュー311、同報通信用キュー312)を別々にしている。
これにより、DSRC路側装置は、個別通信でリトライが発生しても、データ経路が別々であるため、データ処理部111から通信制御部112への個別通信データ303の出力と関係なく、同報通信データ302を出力することができる。そして、DSRC路側装置は、通信制御部112にて同報通信データ302を含む通信フレーム305を生成することが可能となる。
In the first embodiment, the following
When the DSRC roadside device (roadside device 100) performs broadcast communication and individual communication with the DSRC in-vehicle device (in-vehicle device 210), the DSRC roadside device (roadside device 100) secures the broadcast band M in the communication frame 305.
As a result, the DSRC roadside device does not dedicate the communication frame 305 to the individual communication data 303 even for the retry of individual communication that occurs frequently due to an increase in the number of vehicles that communicate with each other. To.
In addition, the DSRC roadside device separates the data paths (the individual communication queue 311 and the broadcast communication queue 312) between the individual communication data 303 output from the
As a result, even if a retry occurs in the individual communication, the DSRC roadside device has a different data path, so that the broadcast communication is performed regardless of the output of the individual communication data 303 from the
100 路側装置、110 制御部、111 データ処理部、112 通信制御部、119 メモリ部、120 電波送受信部、190 路側装置、191 データ処理部、192 通信制御部、193 電波送受信部、194 メモリ部、200 DSRC路車間通信システム、210 車載装置、220 上位装置、301 同報用データ、302 同報通信データ、303 個別通信データ、304 フレーム設定データ、305,305a,305b 通信フレーム、306 フレーム割込信号、311 個別通信用キュー、312 同報通信用キュー、313 通信用キュー、911 CPU、912 バス、913 ROM、914 RAM、915 通信ボード、916 無線アンテナ、920 磁気ディスク装置、921 OS、923 プログラム群、924 ファイル群。 100 roadside device, 110 control unit, 111 data processing unit, 112 communication control unit, 119 memory unit, 120 radio wave transmission / reception unit, 190 roadside device, 191 data processing unit, 192 communication control unit, 193 radio wave transmission / reception unit, 194 memory unit, 200 DSRC road-to-vehicle communication system, 210 in-vehicle device, 220 host device, 301 broadcast data, 302 broadcast communication data, 303 individual communication data, 304 frame setting data, 305, 305a, 305b communication frame, 306 frame interrupt signal 311 Individual communication queue, 312 Broadcast communication queue, 313 Communication queue, 911 CPU, 912 bus, 913 ROM, 914 RAM, 915 communication board, 916 wireless antenna, 920 magnetic disk unit, 921 OS, 923 program File group, 924 file group.
Claims (6)
複数の車両それぞれの車載装置に送信されるデータを同報通信データとしてCPU(Central Processing Unit)を用いて生成すると共に、特定の車両の車載装置に送信されるデータを個別通信データとしてCPUを用いて生成するデータ処理部と、
前記データ処理部により生成された前記同報通信データと前記データ処理部により生成された前記個別通信データとを入力し、前記同報通信データの送信用に確保される補償サイズとして予め定められた同報用補償サイズ以上の前記同報通信データと前記個別通信データの送信サイズを制限する上限サイズとして予め定められた個別用上限サイズ以下の前記個別通信データとを含んだ通信フレームをCPUを用いて生成する通信制御部と、
前記通信制御部により生成された前記通信フレームを各車両の車載装置に電波により送信する電波通信部と
を備えたことを特徴とする路側装置。 A roadside device that performs data communication with an in-vehicle device mounted on a vehicle,
The data transmitted to the in-vehicle devices of each of the plurality of vehicles is generated as broadcast communication data using a CPU (Central Processing Unit), and the data transmitted to the in-vehicle devices of a specific vehicle is used as the individual communication data. A data processing unit to be generated,
The broadcast data generated by the data processing unit and the individual communication data generated by the data processing unit are input and predetermined as a compensation size secured for transmission of the broadcast data A CPU uses a communication frame including the broadcast communication data equal to or larger than the broadcast compensation size and the individual communication data equal to or smaller than an individual upper limit size that is predetermined as an upper limit size for limiting the transmission size of the individual communication data. A communication control unit to generate,
A roadside device comprising: a radio wave communication unit that transmits the communication frame generated by the communication control unit to a vehicle-mounted device of each vehicle by radio waves.
前記同報用補償サイズと前記個別用上限サイズとの合計サイズをデータサイズとする通信フレームを生成する
ことを特徴とする請求項1記載の路側装置。 The communication control unit
The roadside device according to claim 1, wherein a communication frame having a data size of a total size of the broadcast compensation size and the individual upper limit size is generated.
複数の同報通信データと複数の個別通信データとを生成し、
前記通信制御部は、
前記データ処理部により生成された複数の個別通信データの合計サイズが前記個別用上限サイズ以上である場合、前記個別用上限サイズ分の個別通信データと前記同報用補償サイズ分の同報通信データとを含めた通信フレームを生成し、
前記データ処理部により生成された複数の個別通信データの合計サイズが前記個別用上限サイズ未満である場合、全ての個別通信データと前記通信フレームのデータサイズから前記全ての個別通信データの合計サイズを引いた残りサイズ分の前記同報通信データとを含めた通信フレームを生成する
ことを特徴とする請求項2記載の路側装置。 The data processing unit
Generate multiple broadcast data and multiple individual communication data,
The communication control unit
When the total size of the plurality of individual communication data generated by the data processing unit is equal to or greater than the individual upper limit size, the individual communication data for the individual upper limit size and the broadcast communication data for the broadcast compensation size A communication frame including
When the total size of the plurality of individual communication data generated by the data processing unit is less than the individual upper limit size, the total size of all the individual communication data is calculated from all the individual communication data and the data size of the communication frame. The roadside apparatus according to claim 2, wherein a communication frame including the broadcast data for the remaining size of the subtraction is generated.
前記同報通信データを記憶する同報用バッファと、前記個別通信データを記憶する個別用バッファとを備え、
前記データ処理部は、
複数の同報通信データと複数の個別通信データとを生成し、生成した複数の同報通信データを前記同報用バッファに所定の順に記憶し、生成した複数の個別通信データを前記個別用バッファに所定の順に記憶し、特定のタイミングに複数の同報通信データを前記同報用バッファから記憶順に取得すると共に取得した複数の同報通信データを前記通信制御部に出力し、前記特定のタイミングに複数の個別通信データを前記個別用バッファから記憶順に取得すると共に取得した複数の個別通信データを前記通信制御部に出力し、
前記通信制御部は、
前記データ処理部により出力された複数の同報通信データと前記データ処理部により出力された複数の個別通信データとに基づいて通信フレームを生成する
ことを特徴とする請求項1〜請求項3いずれかに記載の路側装置。 The roadside device
A broadcast buffer for storing the broadcast communication data; and an individual buffer for storing the individual communication data;
The data processing unit
A plurality of broadcast communication data and a plurality of individual communication data are generated, the generated plurality of broadcast communication data are stored in a predetermined order in the broadcast buffer, and the generated plurality of individual communication data are stored in the individual buffer. A plurality of broadcast data at a specific timing is acquired from the broadcast buffer in the storage order, and the acquired plurality of broadcast data is output to the communication control unit, the specific timing A plurality of individual communication data is acquired from the individual buffer in the order of storage and the acquired plurality of individual communication data is output to the communication control unit,
The communication control unit
4. The communication frame is generated based on a plurality of broadcast communication data output by the data processing unit and a plurality of individual communication data output by the data processing unit. A roadside device according to the above.
データ処理部が、複数の車両それぞれの車載装置に送信されるデータを同報通信データとしてCPU(Central Processing Unit)を用いて生成すると共に、特定の車両の車載装置に送信されるデータを個別通信データとしてCPUを用いて生成するデータ生成処理を行い、
通信制御部が、前記データ処理部により生成された前記同報通信データと前記データ処理部により生成された前記個別通信データとを入力し、前記同報通信データの送信用に確保される補償サイズとして予め定められた同報用補償サイズ以上の前記同報通信データと前記個別通信データの送信サイズを制限する上限サイズとして予め定められた個別用上限サイズ以下の前記個別通信データとを含んだ通信フレームをCPUを用いて生成する通信フレーム生成処理を行い、
電波通信部が、前記通信制御部により生成された前記通信フレームを各車両の車載装置に電波により送信する電波通信処理を行う
ことを特徴とする路側装置の通信方法。 A communication method of a roadside device that performs data communication with an in-vehicle device mounted on a vehicle,
The data processing unit generates data transmitted to the in-vehicle devices of each of the plurality of vehicles as broadcast data using a CPU (Central Processing Unit), and individually transmits the data transmitted to the in-vehicle devices of a specific vehicle. Perform data generation processing to generate using CPU as data,
Compensation size secured for transmission of the broadcast data by the communication control unit receiving the broadcast data generated by the data processing unit and the individual communication data generated by the data processing unit Communication including the broadcast communication data equal to or larger than the predetermined broadcast compensation size and the individual communication data equal to or smaller than the individual upper limit size defined as the upper limit size for limiting the transmission size of the individual communication data. A communication frame generation process for generating a frame using a CPU is performed.
A communication method for a roadside device, wherein a radio wave communication unit performs a radio wave communication process of transmitting the communication frame generated by the communication control unit to an in-vehicle device of each vehicle by radio waves.
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