JP2019213194A - Communication system, communication method, and communication program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、路側通信装置及び車載通信装置を通信ノードとする通信システム等に関するものである。 The present invention relates to a communication system using a roadside communication device and an in-vehicle communication device as a communication node.
従来から、本発明者は、リアルタイムに道路状況を車両に提供したり、大規模災害時における通信環境を確保したりするために、路車間通信技術、車車間通信技術及びクラウドレット技術等の開発を行っている。特許文献1〜3には、効率的なデータ転送を実現することが可能な路側通信装置、車載通信装置及び車載クラウドレットが開示されている。 Conventionally, the present inventor has developed road-to-vehicle communication technology, vehicle-to-vehicle communication technology, cloudlet technology, etc., in order to provide road conditions to vehicles in real time or to secure a communication environment at the time of a large-scale disaster. It is carried out. Patent Documents 1 to 3 disclose roadside communication devices, in-vehicle communication devices, and in-vehicle cloudlets that can realize efficient data transfer.
本発明では、路側通信装置及び車載通信装置を通信ノードとする通信システムの更なる利便性の向上や性能の向上を図ることを課題とする。具体的な課題として、これまでの実証実験においては、路車間通信を行う場合はインフラストラクチャモードに固定し、車車間通信を行う場合はアドホックモードに固定しておく必要があり、同じ車載通信装置が両方のモードで通信を行うことができなかった。また、路車間通信や車車間通信の接続確立処理に時間を要したり、路車間通信や車車間通信に用いられるアンテナの物理的な位置関係に起因して電波受信強度が低下したりして、実データの転送容量を十分に確保できなかった。 It is an object of the present invention to further improve convenience and performance of a communication system using a roadside communication device and an in-vehicle communication device as a communication node. As a concrete problem, in the past demonstration experiments, it is necessary to fix to the infrastructure mode when performing road-to-vehicle communication, and to the ad hoc mode when performing vehicle-to-vehicle communication. Could not communicate in both modes. In addition, it takes time to establish connection for road-to-vehicle communication and vehicle-to-vehicle communication, and radio wave reception intensity decreases due to the physical positional relationship of antennas used for road-to-vehicle communication and vehicle-to-vehicle communication. The actual data transfer capacity could not be secured.
本発明の目的は、前述の課題を解決し、利便性や性能が向上された通信システム等を提供することである。 An object of the present invention is to solve the above-described problems and provide a communication system and the like with improved convenience and performance.
前述した目的を達成するための第1の発明は、第1の無線通信方式及び前記第1の無線通信方式よりも電波到達距離が短い第2の無線通信方式によって通信が可能な路側通信装置及び車載通信装置が通信ノードとなる通信システムであって、第1の通信ノードが、前記第1の無線通信方式に係る無線通信によって、自らの存在のブロードキャストを行うブロードキャスト手段と、前記第1の通信ノードと異なる第2の通信ノードが、前記第1の無線通信方式に係る無線通信によって、前記ブロードキャストに応答するブロードキャスト応答手段と、前記第1の通信ノード及び前記第2の通信ノードが、前記第1の無線通信方式に係る無線通信によって、互いに前記第2の無線通信方式に係る接続情報の送受信を行う接続情報送受信手段と、前記第1の通信ノード及び前記第2の通信ノードが、前記第1の無線通信方式に係る無線通信によって、前記接続情報に基づいて前記第2の無線通信方式の接続確立処理を行う接続確立手段と、前記第1の通信ノード及び前記第2の通信ノードが、前記第2の無線通信方式に係る無線通信によって、実データの送受信を行う実データ送受信手段と、を備えることを特徴とする通信システムである。第1の発明によって、第2の無線通信方式に係る無線通信において接続確立処理を行う時間を実データの転送時間に充てることができ、実データの転送容量を十分に確保することができる。 A first invention for achieving the above-mentioned object is a roadside communication apparatus capable of communicating by a first wireless communication method and a second wireless communication method having a shorter radio wave reach than the first wireless communication method, and A communication system in which an in-vehicle communication device serves as a communication node, wherein the first communication node broadcasts its presence by wireless communication according to the first wireless communication method, and the first communication A second communication node different from the node transmits broadcast response means for responding to the broadcast by wireless communication according to the first wireless communication method, and the first communication node and the second communication node include the first communication node. Connection information transmission / reception means for transmitting / receiving connection information according to the second wireless communication method by wireless communication according to the first wireless communication method; A connection establishment means for causing the first communication node and the second communication node to perform connection establishment processing of the second wireless communication system based on the connection information by wireless communication according to the first wireless communication system; The first communication node and the second communication node comprise actual data transmitting / receiving means for transmitting / receiving actual data by wireless communication according to the second wireless communication system. It is. According to the first invention, the time for performing connection establishment processing in the wireless communication according to the second wireless communication method can be used for the transfer time of the actual data, and the transfer capacity of the actual data can be sufficiently secured.
第1の発明における前記接続情報は、前記第2の無線通信方式に係る無線通信においてインフラストラクチャモード又はアドホックモードのいずれの通信モードを用いるかを示す通信モード情報を含み、前記接続確立手段は、前記通信モード情報に基づいて、前記第2の無線通信方式の通信モードの設定を行うようにしても良い。これによって、予め通信モードを固定しておく必要がなく、同じ車載通信装置や路側通信装置がインフラストラクチャモード及びアドホックモードの両方のモードで通信を行うことができる。 The connection information in the first invention includes communication mode information indicating which communication mode of an infrastructure mode or an ad hoc mode is used in wireless communication according to the second wireless communication method, and the connection establishment means includes: The communication mode of the second wireless communication method may be set based on the communication mode information. Thereby, it is not necessary to fix the communication mode in advance, and the same in-vehicle communication device and roadside communication device can communicate in both the infrastructure mode and the ad hoc mode.
また、第1の発明は、往復の通行が可能な道路において、両側の道路脇に複数の前記路側通信装置がそれぞれ設置され、前記車載通信装置が搭載される車両には、前記第2の無線通信方式に使用される複数のアンテナが前記車両の両側部にそれぞれ設置され、前記接続情報送受信手段は、前記第1の通信ノードが前記路側通信装置の場合、更に、自らが両側の道路脇のいずれに設置されているかを示す設置場所情報を前記接続情報に含めて前記第2の通信ノードに送信し、前記第1の通信ノード及び前記第2の通信ノードが、前記設置場所情報に基づいて、前記第2の無線通信方式に使用される前記アンテナを決定するアンテナ決定手段、を更に備えるようにしても良い。これによって、第1の通信ノードが路側通信装置の場合において、第2の無線通信方式に使用されるアンテナの物理的な位置関係に起因した電波受信強度の低下を抑制することができ、実データの転送容量を十分に確保することができる。 In a first aspect of the present invention, in a road capable of reciprocal traffic, a plurality of the roadside communication devices are installed on both sides of the road, and the vehicle equipped with the in-vehicle communication device is equipped with the second wireless communication device. When the plurality of antennas used for the communication method are respectively installed on both sides of the vehicle, and the connection information transmission / reception means is the roadside communication device as the first communication node, Installation location information indicating where it is installed is included in the connection information and transmitted to the second communication node, and the first communication node and the second communication node are based on the installation location information. An antenna determining means for determining the antenna used for the second wireless communication method may be further provided. As a result, when the first communication node is a roadside communication device, it is possible to suppress a decrease in radio wave reception intensity due to the physical positional relationship of the antennas used in the second wireless communication method. It is possible to secure a sufficient transfer capacity.
また、第1の発明における前記接続情報送受信手段は、前記第1の通信ノードが前記車載通信装置の場合、更に、走行情報を前記接続情報に含めて前記第2の通信ノードに送信し、前記アンテナ決定手段は、前記走行情報に基づいて、前記第2の無線通信方式に使用される前記アンテナを決定するようにしても良い。これによって、第1の通信ノードが車載通信装置の場合において、第2の無線通信方式に使用されるアンテナの物理的な位置関係に起因した電波受信強度の低下を抑制することができ、実データの転送容量を十分に確保することができる。 Further, the connection information transmitting / receiving means in the first invention, when the first communication node is the in-vehicle communication device, further includes traveling information included in the connection information to transmit to the second communication node, The antenna determining means may determine the antenna used for the second wireless communication system based on the travel information. As a result, when the first communication node is an in-vehicle communication device, it is possible to suppress a decrease in radio wave reception intensity due to the physical positional relationship of the antennas used in the second wireless communication method. It is possible to secure a sufficient transfer capacity.
また、第1の発明は、前記第1の通信ノード及び前記第2の通信ノードが、互いに相手方から送信される前記第1の無線通信方式に係る無線通信の電波の受信強度を定期的に送受信し、前記受信強度に応じて前記第1の無線通信方式に係る無線通信のパラメータを調整するパラメータ調整手段、を更に備えるようにしても良い。これによって、データエラー率を一定以下に保ちながら、通信距離を増大させることができる。 In the first invention, the first communication node and the second communication node periodically transmit and receive the radio wave reception strength of the wireless communication according to the first wireless communication method transmitted from the other party. In addition, parameter adjusting means for adjusting a parameter of wireless communication according to the first wireless communication method according to the reception strength may be further provided. As a result, the communication distance can be increased while keeping the data error rate below a certain level.
また、第1の発明は、前記第1の通信ノード及び前記第2の通信ノードが、互いに前記走行情報を送受信し、前記走行情報に基づいて前記アンテナの方向を調整するアンテナ方向調整手段、を更に備えるようにしても良い。これによって、通信相手に追従しながらビームフォーミングを行うことができ、通信速度を増大させることができる。そして、実データの転送容量を十分に確保することができる。 In addition, the first invention includes an antenna direction adjusting unit in which the first communication node and the second communication node transmit and receive the traveling information to each other and adjust the direction of the antenna based on the traveling information. You may make it provide further. Thus, beam forming can be performed while following the communication partner, and the communication speed can be increased. In addition, it is possible to secure a sufficient transfer capacity for actual data.
第2の発明は、第1の無線通信方式及び前記第1の無線通信方式よりも電波到達距離が短い第2の無線通信方式によって通信が可能な路側通信装置及び車載通信装置が通信ノードとなる通信方法であって、第1の通信ノードが、前記第1の無線通信方式に係る無線通信によって、自らの存在のブロードキャストを行うブロードキャストステップと、前記第1の通信ノードと異なる第2の通信ノードが、前記第1の無線通信方式に係る無線通信によって、前記ブロードキャストに応答するブロードキャスト応答ステップと、前記第1の通信ノード及び前記第2の通信ノードが、前記第1の無線通信方式に係る無線通信によって、互いに前記第2の無線通信方式に係る接続情報の送受信を行う接続情報送受信ステップと、前記第1の通信ノード及び前記第2の通信ノードが、前記第1の無線通信方式に係る無線通信によって、前記接続情報に基づいて前記第2の無線通信方式の接続確立処理を行う接続確立ステップと、前記第1の通信ノード及び前記第2の通信ノードが、前記第2の無線通信方式に係る無線通信によって、実データの送受信を行う実データ送受信ステップと、を実行することを特徴とする通信方法である。第2の発明によって、第2の無線通信方式に係る無線通信において接続確立処理を行う時間を実データの転送時間に充てることができ、実データの転送容量を十分に確保することができる。 In the second invention, the roadside communication device and the in-vehicle communication device capable of communication by the first wireless communication method and the second wireless communication method having a shorter radio wave reach than the first wireless communication method are communication nodes. A communication method, wherein a first communication node broadcasts its presence by wireless communication according to the first wireless communication method, and a second communication node different from the first communication node A broadcast response step for responding to the broadcast by wireless communication according to the first wireless communication method, and the first communication node and the second communication node are connected to the wireless device according to the first wireless communication method. A connection information transmission / reception step for transmitting and receiving connection information according to the second wireless communication method to each other by communication; and the first communication node and A connection establishment step in which the second communication node performs a connection establishment process of the second wireless communication method based on the connection information by wireless communication according to the first wireless communication method; and the first communication The node and the second communication node execute an actual data transmission / reception step of transmitting / receiving actual data by wireless communication according to the second wireless communication method. According to the second invention, the time for performing the connection establishment process in the wireless communication according to the second wireless communication method can be used for the transfer time of the actual data, and the transfer capacity of the actual data can be sufficiently secured.
第3の発明は、第1の無線通信方式及び前記第1の無線通信方式よりも電波到達距離が短い第2の無線通信方式によって通信が可能な路側通信装置及び車載通信装置が通信ノードとなる通信プログラムであって、第1の通信ノードが、前記第1の無線通信方式に係る無線通信によって、自らの存在のブロードキャストを行うブロードキャストステップと、前記第1の通信ノードと異なる第2の通信ノードが、前記第1の無線通信方式に係る無線通信によって、前記ブロードキャストに応答するブロードキャスト応答ステップと、前記第1の通信ノード及び前記第2の通信ノードが、前記第1の無線通信方式に係る無線通信によって、互いに前記第2の無線通信方式に係る接続情報の送受信を行う接続情報送受信ステップと、前記第1の通信ノード及び前記第2の通信ノードが、前記第1の無線通信方式に係る無線通信によって、前記接続情報に基づいて前記第2の無線通信方式の接続確立処理を行う接続確立ステップと、前記第1の通信ノード及び前記第2の通信ノードが、前記第2の無線通信方式に係る無線通信によって、実データの送受信を行う実データ送受信ステップと、を実行するための通信プログラムである。第3の発明の通信プログラムを汎用のコンピュータにインストールすることによって、第1の発明の通信システムを得ることができる。 According to a third aspect of the present invention, a roadside communication device and an in-vehicle communication device capable of communication by the first wireless communication method and the second wireless communication method having a shorter radio wave reach than the first wireless communication method are communication nodes. A communication program, wherein a first communication node broadcasts its presence by wireless communication according to the first wireless communication method, and a second communication node different from the first communication node A broadcast response step for responding to the broadcast by wireless communication according to the first wireless communication method, and the first communication node and the second communication node are connected to the wireless device according to the first wireless communication method. A connection information transmission / reception step for transmitting and receiving connection information according to the second wireless communication method to each other by communication; and the first communication node. A connection establishing step in which the second communication node and the second communication node perform connection establishment processing of the second wireless communication system based on the connection information by wireless communication according to the first wireless communication system; A communication program for executing the actual data transmission / reception step in which the communication node and the second communication node transmit / receive actual data by wireless communication according to the second wireless communication method. The communication system of the first invention can be obtained by installing the communication program of the third invention on a general-purpose computer.
本発明により、利便性や性能が向上された通信システム等を提供することができる。 The present invention can provide a communication system and the like with improved convenience and performance.
以下図面に基づいて、本発明の実施形態を詳細に説明する。図1は、通信システムの概要を示す図である。図1に示すように、通信システム1は、車両3に搭載される車載通信装置4、及び道路脇に設置される路側通信装置5が通信ノードとなる。ここで、通信ノードとは、通信システム1における無線通信の送信側装置及び受信側装置の総称である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing an outline of a communication system. As shown in FIG. 1, in the communication system 1, an in-
通信システム1は、更に、路側通信装置5とネットワーク6を介して接続されるクラウドサーバ2を備える。クラウドサーバ2は、ネットワーク6を介して車載通信装置4と接続されても良い。ネットワーク6は、例えばインターネットである。クラウドサーバ2は、例えば、データセンターに配置されるサーバ用コンピュータであり、1台の筐体で実現されても良いし、複数台の筐体で実現されても良い。
The communication system 1 further includes a
車載通信装置4及び路側通信装置5は、第1の無線通信方式と、第1の無線通信方式よりも電波到達距離が短い第2の無線通信方式によって通信が可能である。第1の無線通信方式は、例えば、見通しの電波到達距離が1km程度の920MHz帯を用いる無線通信方式である。920MHz帯を用いる無線通信方式は、IEEE802.11ahの規格に準じたLAN、IEEE802.15.4kの規格に準拠したLPWA(Low Power Wide Area)系のLoRa(登録商標)やsigfox(登録商標)等が挙げられる。また、第2の無線通信方式は、例えば、見通しの電波到達距離が100m程度の2.4GHz帯を用いる無線通信方式である。2.4GHz帯を用いる無線通信方式は、IEEE802.15.4の規格に準拠したZigBee(登録商標)やIEEE802.11シリーズの規格に準拠したWiFi(登録商標)等が挙げられる。
The in-
車載通信装置4は、周辺の他の車載通信装置4や路側通信装置5と無線通信を行う。本発明の実施の形態では、車載通信装置4は、センサによって周辺の環境情報を取得して他の車載通信装置4や路側通信装置5に送信したり、又は他の車載通信装置4や路側通信装置5から環境情報を取得したりする。また、車載通信装置4は、ネットワーク6を介してクラウドサーバ2に環境情報をアップロードしても良い。
The in-
路側通信装置5は、車載通信装置4や周辺の他の路側通信装置5と無線通信を行う。本発明の実施の形態では、路側通信装置5は、センサによって周辺の環境情報を取得して車載通信装置4や他の路側通信装置5に送信したり、又は車載通信装置4や他の路側通信装置5から環境情報を取得したりする。また、路側通信装置5は、ネットワーク6を介してクラウドサーバ2に環境情報をアップロードしても良い。
The
環境情報は、例えば、周囲温度、路面温度、湿度、濃霧レベル、気圧、路面凍結状態、周囲画像、紫外線量、CO2量、PM2.5量、降水量、降雪量、ホワイトアウト状態量、交通量、避難所設置情報、通行止め情報、災害情報、観光情報等である。 Environmental information includes, for example, ambient temperature, road surface temperature, humidity, fog level, atmospheric pressure, road surface frozen state, ambient image, ultraviolet light amount, CO2 amount, PM2.5 amount, precipitation amount, snowfall amount, whiteout state amount, traffic volume , Shelter installation information, closed road information, disaster information, tourism information, etc.
一般に、車載通信装置4と路側通信装置5の無線通信は路車間通信、車載通信装置4間の無線通信は車車間通信、路側通信装置5間の無線通信は路路間通信と呼ばれる。以下、単に無線通信とは、路車間通信、車車間通信及び路路間通信の総称である。
In general, wireless communication between the in-
クラウドサーバ2は、制御部としてのCPU(「Central Processing Unit」の略)、主記憶部としてのメモリ、補助記憶部としてのHDD(「Hard Disk Drive」の略)やフラッシュメモリ、通信機器等を有する。補助記憶部には、OS(「Operating System」の略)、アプリケーションプログラム、処理に必要なデータ等が記憶されている。制御部は、補助記憶部からOSやアプリケーションプログラムを読み出して主記憶部に格納し、主記憶部にアクセスしながら、その他の機器を制御し、所定の処理を実行する。
The
図2は、車載通信装置の構成を示す図である。図2に示すように、車載通信装置4は、各装置を制御する制御装置40と、複数の無線方式によって無線通信を行う通信機器群7と、によって構成され、周辺の環境情報を取得するセンサ群8と接続される。
FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the in-vehicle communication device. As shown in FIG. 2, the in-
制御装置40は、制御部としてのCPU、主記憶部としてのメモリ、補助記憶部としてのHDDやフラッシュメモリ等を有する。補助記憶部には、OS、アプリケーションプログラム、処理に必要なデータ等が記憶されている。制御部は、補助記憶部からOSやアプリケーションプログラムを読み出して主記憶部に格納し、主記憶部にアクセスしながら、その他の機器を制御し、後述する処理を実行する。
The
制御装置40は、SDN(Software Defined Network)技術によって通信機器群7等を制御するSDN制御モジュール41及びSDN通信モジュール42と、通信ノード間を蓄積転送型通信でルーティングし、非同期にデータをやり取りするDTN(Delay, Disruption, Disconnection Tolerant Networking:遅延耐性ネットワーク)モジュール43と、クラウドサーバ2の処理の一部又は全部を実行するクラウドレットモジュール44と、センサによって取得される環境情報を記憶するセンサデータベース45と、車両3に搭載されるECU(Electronic Control Unit:電子制御ユニット)やセンサ群8とCAN(Controller Area Network)を介して通信を行うCANモジュール46がインストールされている。
The
SDN技術は、通信機器群7をソフトウェアで動的に制御する技術であり、経路制御とデータ転送の機能を分離したアーキテクチャを採用していることが特徴である。また、SDN技術は、クロスレイヤ情報をネットワーク定義に取り扱うことを可能とする。例えば、MACアドレスやIPアドレス、TCP/UDPポート番号をネットワーク定義に利用したり、ブラウザ上に実装されるユーザインタフェースから経路情報を直接編集したり、外部データベース内に蓄積される情報から最適なネットワーク定義を導き出したりすることが可能である。本発明の実施の形態では、SDN制御モジュール41は経路制御、接続確立、通信保証等の機能を実現するためのプログラムであり、SDN通信モジュール42はデータ転送等の機能を実現するためのプログラムである。
The SDN technology is a technology for dynamically controlling the
DTNは、通信不可の環境では中継ノードにデータを蓄積しておき、中継ノードの移動等によって通信可能の環境になると、データ転送を行う仕組みである。DTNによって、劣悪な通信環境であってもデータ転送を実現することができる。DTN技術は、オーバーレイ・ネットワークとして運用され、ソフトウェア上でオブジェクトを一意に識別するための識別子であるUUID(Universally Unique Identifier)を識別情報として用いる。本発明の実施の形態では、DTNモジュール43は、無線通信方式の接続情報の送受信を行うためのプログラムである。
The DTN is a mechanism for storing data in a relay node in an environment where communication is impossible, and transferring data when communication is possible due to movement of the relay node or the like. Data transfer can be realized by DTN even in a poor communication environment. The DTN technology is operated as an overlay network and uses a UUID (Universally Unique Identifier), which is an identifier for uniquely identifying an object on software, as identification information. In the embodiment of the present invention, the
クラウドレットは、エッジコンピューティング又はフォグコンピューティングといった技術において、クラウドサービスを受ける端末側に近い位置に分散して配置される小規模なサーバを意味する。本発明の実施の形態では、クラウドレットモジュール44は、センサ群8から周期的にデータをサンプリングするとともに、他の車載通信装置4や路側通信装置5からデータを受信し、センサデータベース45に格納し、センサデータベース45のデータに基づいて車両3に対する各種サービスを提供するサービス提供手段として制御装置40を機能させるためのプログラムである。各種サービスとしては、例えば、道路状況や災害情報の提供等が挙げられる。
The cloudlet means a small server that is distributed and arranged at a position close to a terminal receiving a cloud service in a technology such as edge computing or fog computing. In the embodiment of the present invention, the
センサデータベース45は、センサ種別、時刻、送信元識別番号、場所、センサの計測値等の情報を格納する。センサデータベース45は、例えば、特開2015−170311号公報に記載のプラグ・アンド・プレイ(Plug and Play)を応用した技術を用いて、未知のセンサデータであっても格納可能な柔軟性を有する。センサデータベース45によって、いつ、だれが、どこで収集した何のデータかを統一的に管理することができる。
The
通信機器群7は、複数の無線通信方式に対応する複数の通信機器の集合体である。無線通信方式としては、例えば、920MHz帯を用いるIEEE802.11ahの規格に準じたLAN、IEEE802.15.4kの規格に準拠したLPWA(Low Power Wide Area)系のLoRa(登録商標)やsigfox(登録商標)、2.4GHz帯を用いるIEEE802.15.4の規格に準拠したZigBee(登録商標)、2.4GHz帯や5GHz帯を用いるIEEE802.11シリーズの規格に準拠したWiFi(登録商標)、衛星回線、携帯電話回線(3G/LTE/5G)等が挙げられる。
The
本発明の実施の形態では、路車間通信、車車間通信及び路路間通信においては、920MHz帯と2.4GHz帯の周波数帯の無線通信方式に規定される。また、クラウドサーバ2と車載通信装置4や路側通信装置5との通信においては、衛星回線や携帯電話回線(3G/LTE/5G)等、又はLANケーブル等の有線通信を用いることができる。
In the embodiment of the present invention, the road-to-vehicle communication, the vehicle-to-vehicle communication, and the road-to-road communication are defined in a wireless communication system of a frequency band of 920 MHz band and 2.4 GHz band. In communication between the
本発明の実施の形態では、複数の無線通信方式を動的に切り替えて通信するために、コグニティブ無線技術を用いても良い。コグニティブ無線技術とは、端末や基地局等が周囲の電波状況をチェックし、その状況に応じて利用者に意識させることなく、無線通信方式を変えて通信する技術である。本発明の実施の形態では、特に、利用可能な既存の無線通信方式の利用通信環境をセンシングし、自動的に切り替えるヘテロジニアス型コグニティブ無線技術を用いても良い。 In the embodiment of the present invention, a cognitive radio technology may be used in order to dynamically switch a plurality of radio communication schemes for communication. The cognitive radio technology is a technology in which a terminal, a base station, or the like checks a surrounding radio wave condition and communicates by changing a radio communication method without making the user aware of the situation. In the embodiment of the present invention, in particular, a heterogeneous cognitive radio technology that senses and automatically switches a use communication environment of an existing available wireless communication method may be used.
センサ群8は、周辺の環境情報を取得するセンサの集合体である。センサとしては、例えば、赤外線温度センサ、雨量センサ、気圧センサ、湿度センサ、イメージセンサ、GPSセンサ、路面状況監視センサ等が挙げられる。
The
図3は、路側通信装置の構成を示す図である。図3に示すように、本発明の実施形態における路側通信装置5は、各装置を制御する制御装置40と、各装置に電力を供給する電源部50と、複数の無線方式によって無線通信を行う通信機器群7と、周辺の環境情報を取得するセンサ群8と、によって構成される。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the roadside communication device. As illustrated in FIG. 3, the
制御装置40は、CANモジュール46を備えていないことを除き、車載通信装置4の制御装置40と同様である。また、SDN制御モジュール41、SDN通信モジュール42、DTNモジュール43、クラウドレットモジュール44、センサデータベース45、通信機器群7及びセンサ群8は、車載通信装置4と同様である。
The
電源部50は、風力発電装置51、太陽光発電装置52、電力制御装置53、バッテリ54等を備え、商用電源とは独立して電力を供給可能な自立電源として機能する。
The
次に、図4〜図7を参照しながら、第1の実施形態について説明する。図4は、第1の実施形態に係る通信システムにおける処理の流れを示すフローチャートである。図4に示す通信処理では、第1の通信ノードN1と第2の通信ノードN2は互いに異なり、センサデータを送信する側の装置(=車載通信装置4又は路側通信装置5)が第1の通信ノードN1であり、センサデータを受信する側の装置(=車載通信装置4又は路側通信装置5)が第2の通信ノードN2である。
Next, the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a flowchart showing the flow of processing in the communication system according to the first embodiment. In the communication process shown in FIG. 4, the first communication node N1 and the second communication node N2 are different from each other, and the device (= in-
第1の通信ノードN1は、各センサからデータを周期的にサンプリングし、センサデータベース45に格納する(ステップS1)。 The first communication node N1 periodically samples data from each sensor and stores it in the sensor database 45 (step S1).
次に、第1の通信ノードN1は、センサデータベース45からセンサデータを取得し(ステップS2)、第1の無線通信方式に係る無線通信によって、周辺の他の通信ノードに自らの存在のブロードキャストを行う(ステップS3)。例えば、第1の通信ノードN1は、自らの識別情報をブロードキャストする。 Next, the first communication node N1 acquires sensor data from the sensor database 45 (step S2), and broadcasts its presence to other communication nodes in the vicinity by wireless communication according to the first wireless communication method. Perform (step S3). For example, the first communication node N1 broadcasts its own identification information.
第2の通信ノードN2は、第1の無線通信方式に係る無線通信によって、ステップS3におけるブロードキャストに応答する(ステップS4)。例えば、第2の通信ノードN2は、ブロードキャストに対する応答として、自らの識別情報を第1の通信ノードN1に送信する。 The second communication node N2 responds to the broadcast in step S3 by wireless communication according to the first wireless communication method (step S4). For example, the second communication node N2 transmits its own identification information to the first communication node N1 as a response to the broadcast.
他の通信ノードから応答がない場合(ステップS5のNo)、第1の通信ノードN1は、センサデータをキャッシュし(ステップS6)、ステップS3の処理から繰り返す。応答がある場合(ステップS5のYes)、第1の通信ノードN1は、第1の無線通信方式に係る無線通信によって、第2の無線通信方式の接続情報を送信する(ステップS7)。 When there is no response from another communication node (No in step S5), the first communication node N1 caches the sensor data (step S6) and repeats the processing from step S3. When there is a response (Yes in Step S5), the first communication node N1 transmits connection information of the second wireless communication method by wireless communication according to the first wireless communication method (Step S7).
第2の無線通信方式の接続情報には、第2の無線通信方式に係る無線通信においてインフラストラクチャモード又はアドホックモードのいずれの通信モードを用いるかを示す通信モード情報と、その通信モードに関するSSIDや暗号化キー等が含まれる。 The connection information of the second wireless communication method includes communication mode information indicating which communication mode of the infrastructure mode or the ad hoc mode is used in the wireless communication related to the second wireless communication method, and the SSID related to the communication mode, Encryption key etc. are included.
通信モード情報は、インフラストラクチャモード又はアドホックモードのいずれかを示すコードであっても良いし、インフラストラクチャモード又はアドホックモードのいずれかに決定するための他の情報であっても良い。例えば、通信モード情報は、第1の通信ノードN1が路側通信装置5又は車載通信装置4のいずれであるかを示す路車識別情報でも良い。この場合、第2の通信ノードN2は、第2の無線通信方式の通信モードを、路車識別情報が路側通信装置5を示すものであればインフラストラクチャモードに決定し、路車識別情報が車載通信装置4を示すものであればアドホックモードに決定する。第1の通信ノードN1も、同様に第2の無線通信方式の通信モードを決定することができる。
The communication mode information may be a code indicating either the infrastructure mode or the ad hoc mode, or may be other information for determining either the infrastructure mode or the ad hoc mode. For example, the communication mode information may be road vehicle identification information indicating whether the first communication node N1 is the
第2の通信ノードN2は、第1の無線通信方式に係る無線通信によって、第2の無線通信方式の接続情報を受信し(ステップS8)、第2の無線通信方式の設定処理を行う(ステップS9)。 The second communication node N2 receives connection information of the second wireless communication method by wireless communication according to the first wireless communication method (step S8), and performs setting processing of the second wireless communication method (step S8). S9).
図5は、第2の無線通信方式の設定処理の流れを示すフローチャートである。図5に示すように、第2の通信ノードN2は、ステップS8において受信される通信モード情報に基づいて、第2の無線通信方式の通信モードを設定する(ステップS21)。第2の通信ノードN2は、通信モード情報がインフラストラクチャモードを示す情報であれば、第2の無線通信方式の通信モードをインフラストラクチャモードに設定し、通信モード情報がアドホックモードを示す情報であれば、第2の無線通信方式の通信モードをアドホックモードに設定する。 FIG. 5 is a flowchart showing a flow of setting processing of the second wireless communication method. As shown in FIG. 5, the second communication node N2 sets the communication mode of the second wireless communication system based on the communication mode information received in step S8 (step S21). If the communication mode information is information indicating the infrastructure mode, the second communication node N2 may set the communication mode of the second wireless communication method to the infrastructure mode and the communication mode information may be information indicating the ad hoc mode. For example, the communication mode of the second wireless communication method is set to the ad hoc mode.
次に、第2の通信ノードN2は、第1の通信ノードN1が路側通信装置5又は車載通信装置4のいずれであるかを確認する(ステップS22)。例えば、通信モード情報として路車識別情報を用いる場合、第2の通信ノードN2は、この路車識別情報を用いてステップS22の判定処理を行うことができる。
Next, the second communication node N2 confirms whether the first communication node N1 is the
第1の通信ノードN1が路側通信装置5の場合(ステップS22の「路側通信装置」)、第2の通信ノードN2はステップS23に進む。一方、第1の通信ノードN1が車載通信装置4の場合(ステップS22の「車載通信装置」)、第2の通信ノードN2はステップS24に進む。 When the first communication node N1 is the roadside communication device 5 (“roadside communication device” in step S22), the second communication node N2 proceeds to step S23. On the other hand, when the first communication node N1 is the in-vehicle communication device 4 (“in-vehicle communication device” in step S22), the second communication node N2 proceeds to step S24.
図6は、第1の通信ノードが路側通信装置の場合における第2の無線通信方式の設定処理を説明する図である。図6に示すように、本実施の形態では、複数の路側通信装置5A、5Bが、往復の通行が可能な道路において両側の道路脇にそれぞれ設置される。図6に示す例では、路側通信装置5Aは車両3の前進方向左側の道路脇に設置され、路側通信装置5Bは車両3の前進方向右側の道路脇に設置されている。車載通信装置4が搭載される車両3には、第1の無線通信方式に使用されるアンテナ71が、車両3の上部に設置される。図6に示す例では、アンテナ71は車両3のルーフに設置されている。第2の無線通信方式に使用されるアンテナ72a、72bは、車両3の両側部にそれぞれ設置される。図6に示す例では、アンテナ72aは車両3の前進方向左側のドアミラーに設置され、アンテナ72bは車両3の前進方向右側のドアミラーに設置されている。アンテナ72a、72bを左右のドアミラーに設置し、後述するステップS23又はS24の処理において適切なアンテナを選択することによって、無線通信を行うアンテナ同士の物理的な距離を近づけることができる。
FIG. 6 is a diagram for explaining the setting process of the second wireless communication method when the first communication node is a roadside communication device. As shown in FIG. 6, in the present embodiment, a plurality of
図6に示す例では、路側通信装置5A、5Bがセンサデータを送信する側の装置、すなわち第1の通信ノードN1であり、車両3に搭載される車載通信装置4がセンサデータを受信する側の装置、すなわち第2の通信ノードN2である。そして、車両3の現在位置がP1の場合、車載通信装置4は路側通信装置5Bと路車間通信を行い、車両3の現在位置がP2の場合、車載通信装置4は路側通信装置5Aと路車間通信を行う。
In the example shown in FIG. 6, the
車両3がP1に近づく前に、第1の通信ノードN1である路側通信装置5Bは、ステップS7において、自らが両側の道路脇のいずれに設置されているかを示す設置場所情報を接続情報に含めて第2の通信ノードN2に送信する。図6に示す例では、路側通信装置5Bの設置場所情報は、車両3の前進方向右側の道路脇を示している。これに対して、第2の通信ノードN2である車載通信装置4は、ステップS23において、第1の通信ノードN1の設置場所情報に基づいて、第2の無線通信方式に用いるアンテナを決定する。図6に示す例では、第2の通信ノードN2である車載通信装置4は、車両3の前進方向右側の道路脇に近いアンテナ72bを、第2の無線通信方式に用いるアンテナに決定する。
Before the
また、車両3がP1を離れ、P2に近づく前に、第1の通信ノードN1である路側通信装置5Aは、ステップS7において、自らが両側の道路脇のいずれに設置されているかを示す設置場所情報を接続情報に含めて第2の通信ノードN2に送信する。図6に示す例では、路側通信装置5Aの設置場所情報は、車両3の前進方向左側の道路脇を示している。これに対して、第2の通信ノードN2である車載通信装置4は、ステップS23において、第1の通信ノードN1の設置場所情報に基づいて、第2の無線通信方式に用いるアンテナを決定する。図6に示す例では、第2の通信ノードN2である車載通信装置4は、車両3の前進方向左側の道路脇に近いアンテナ72aを、第2の無線通信方式に用いるアンテナに決定する。
In addition, before the
図7は、第1の通信ノードが車載通信装置の場合における第2の無線通信方式の設定処理を説明する図である。図7に示すように、本実施の形態では、車載通信装置4A、4Bが搭載される複数の車両3A、3Bが、往復の通行が可能な道路を走行する。図7に示す例では、車載通信装置4Aが搭載される車両3Aは図の左側から右側に走行し、車載通信装置4Bが搭載される車両3Bは図の右側から左側に走行している。図6に示す例と同様に、車両3A、3Bには、アンテナ71が車両3A、3Bのルーフに設置され、アンテナ72aが車両3A、3Bの前進方向左側のドアミラーに設置され、アンテナ72bが車両3A、3Bの前進方向右側のドアミラーに設置されている。
FIG. 7 is a diagram illustrating the setting process of the second wireless communication method when the first communication node is an in-vehicle communication device. As shown in FIG. 7, in the present embodiment, a plurality of
図7に示す例では、車載通信装置4Aがセンサデータを送信する側の装置、すなわち第1の通信ノードN1であり、車載通信装置4Bがセンサデータを受信する側の装置、すなわち第2の通信ノードN2である。そして、車載通信装置4A、4Bは互いに車車間通信を行う。
In the example shown in FIG. 7, the in-
車両3A、3Bが互いに近づく前に、第1の通信ノードN1である車載通信装置4Aは、ステップS7において、自らの現在位置及び進行方向を含む走行情報を接続情報に含めて第2の通信ノードN2に送信する。図7に示す例では、車載通信装置4Aの走行情報は、車両3が図の左側から右側に走行していることを示している。これに対して、第2の通信ノードN2である車載通信装置4Bは、ステップS23において、第1の通信ノードN1の走行情報に基づいて、第2の無線通信方式に用いるアンテナを決定する。図7に示す例では、第2の通信ノードN2である車載通信装置4Bは、車両3Aに近いアンテナ72bを、第2の無線通信方式に用いるアンテナに決定する。第1の通信ノードN1である車載通信装置4Aも、同様に第2の無線通信方式に用いるアンテナを決定することができる。
Before the
図4の説明に戻る。第1の通信ノードN1及び第2の通信ノードN2は、第1の無線通信方式に係る無線通信によって、互いに第2の無線通信方式の接続確立処理を行う(ステップS10)。例えば、第1の通信ノードN1及び第2の通信ノードN2は、第1の無線通信方式に係る無線通信によって、互いに認証情報のやり取りを行うオーセンティケーション(Authentication)、第2の通信ノードN2から第1の通信ノードN1への接続要求を行うアソシエーション要求(Association Request)、第1の通信ノードN1から第2の通信ノードN2への接続許可応答を行うアソシエーション応答(Association Response)、及び秘密鍵の交換を行う認証手続き(4-way handshake)を実行し、第2の無線通信方式による接続を確立する。 Returning to the description of FIG. The first communication node N1 and the second communication node N2 perform connection establishment processing of the second wireless communication method with each other by wireless communication according to the first wireless communication method (step S10). For example, the first communication node N1 and the second communication node N2 are authenticated by the second communication node N2 that exchanges authentication information with each other through wireless communication according to the first wireless communication method. An association request for making a connection request to the first communication node N1, an association response for making a connection permission response from the first communication node N1 to the second communication node N2, and a secret key An authentication procedure (4-way handshake) for exchanging is executed to establish a connection by the second wireless communication method.
次に、第1の通信ノードN1は、第2の無線通信方式に係る無線通信によって、第2の通信ノードN2と通信可能か否か確認する(ステップS11)。例えば、第1の通信ノードN1は、第2の無線通信方式に係る無線通信によって、第2の通信ノードN2に対してpingによる導通確認を行い、第2の通信ノードN2が通信可能範囲に存在するか否かを確認する。 Next, the first communication node N1 confirms whether or not communication with the second communication node N2 is possible through wireless communication according to the second wireless communication method (step S11). For example, the first communication node N1 confirms continuity by ping to the second communication node N2 by wireless communication according to the second wireless communication method, and the second communication node N2 exists in the communicable range. Confirm whether or not to do.
第2の通信ノードN2と通信可能ではない場合(ステップS11のNo)、第1の通信ノードN1は、ステップS11の処理を繰り返す。第2の通信ノードN2と通信可能な場合(ステップS11のYes)、第1の通信ノードN1は、第2の無線通信方式に係る無線通信によって、第2の通信ノードN2にセンサデータを送信し(ステップS12)、第2の通信ノードN2は、第2の無線通信方式に係る無線通信によって、第1の通信ノードN1からセンサデータを受信する(ステップS13)。すなわち、第1の通信ノードN1及び第2の通信ノードN2は、第2の無線通信方式に係る無線通信によって、互いに実データの送受信を行う。 When communication with the second communication node N2 is not possible (No at Step S11), the first communication node N1 repeats the process at Step S11. When communication with the second communication node N2 is possible (Yes in step S11), the first communication node N1 transmits sensor data to the second communication node N2 by wireless communication according to the second wireless communication method. (Step S12), the second communication node N2 receives sensor data from the first communication node N1 by wireless communication according to the second wireless communication method (Step S13). That is, the first communication node N1 and the second communication node N2 transmit and receive actual data to and from each other through wireless communication according to the second wireless communication method.
以上の通り、第1の実施形態における通信システム1は、利便性や性能が向上されている。性能向上の方策の一つとして、第1の通信ノードN1及び第2の通信ノードN2が、第1の無線通信方式に係る無線通信によって、互いに第2の無線通信方式の接続確立処理を行うので、第2の無線通信方式に係る無線通信において接続確立処理を行う時間を実データの転送時間に充てることができ、実データの転送容量を十分に確保することができる。 As described above, the communication system 1 according to the first embodiment has improved convenience and performance. As one of the measures for improving the performance, the first communication node N1 and the second communication node N2 perform the connection establishment process of the second wireless communication method with each other by the wireless communication according to the first wireless communication method. The time for performing the connection establishment process in the wireless communication according to the second wireless communication method can be used as the actual data transfer time, and the actual data transfer capacity can be sufficiently secured.
また、利便性向上の方策の一つとして、実データを送受信する前に第2の無線通信方式の接続確立処理を行う際、第1の通信ノードN1が、インフラストラクチャモード又はアドホックモードのいずれの通信モードを用いるかを示す通信モード情報を送信し、第2の通信ノードN2が、通信モード情報に基づいて第2の無線通信方式の通信モードの設定を行うので、予め通信モードを固定しておく必要がなく、同じ車載通信装置4や路側通信装置5が両方のモードで通信を行うことができる。すなわち、実データを受信する側の装置が車載通信装置4の場合、通信相手が路側通信装置5であれば、インフラストラクチャモードによって路車通信を行い、通信相手が車載通信装置4であれば、アドホックモードによって車車通信を行うことが可能である。同様に、実データを受信する側の装置が路側通信装置5の場合、通信相手が路側通信装置5であれば、インフラストラクチャモードによって路路通信を行い、通信相手が車載通信装置4であれば、アドホックモードによって路車通信を行うことが可能である。
Further, as one of the measures for improving the convenience, when the connection establishment process of the second wireless communication method is performed before transmitting / receiving actual data, the first communication node N1 is in either the infrastructure mode or the ad hoc mode. Since communication mode information indicating whether to use the communication mode is transmitted and the second communication node N2 sets the communication mode of the second wireless communication method based on the communication mode information, the communication mode is fixed in advance. The same in-
更に、性能向上の方策の一つとして、第1の通信ノードN1が路側通信装置5の場合、第1の通信ノードN1は、自らが両側の道路脇のいずれに設置されているかを示す設置場所情報を接続情報に含めて第2の通信ノードN2に送信し、第2の通信ノードN2は、第1の通信ノードN1の設置場所情報に基づいて、第2の無線通信方式に使用されるアンテナを決定する。また、第1の通信ノードN1が車載通信装置4の場合、第1の通信ノードN1は、走行情報を接続情報に含めて第2の通信ノードN2に送信し、第2の通信ノードN2は、第1の通信ノードN1の走行情報に基づいて、第2の無線通信方式に使用されるアンテナを決定する。これによって、第2の無線通信方式に使用されるアンテナの物理的な位置関係に起因した電波受信強度の低下を抑制することができ、実データの転送容量を十分に確保することができる。
Further, as one of the measures for improving the performance, when the first communication node N1 is the
次に、図8〜図11を参照しながら、第2の実施形態について説明する。図8〜図11に示す処理では、第1の通信ノードN1と第2の通信ノードN2は互いに異なり、センサデータを送信する側の装置(=車載通信装置4又は路側通信装置5)が第1の通信ノードN1であり、センサデータを受信する側の装置(=車載通信装置4又は路側通信装置5)が第2の通信ノードN2である。
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. In the processes shown in FIGS. 8 to 11, the first communication node N1 and the second communication node N2 are different from each other, and the device (= in-
第2の実施形態では、第1の無線通信方式における通信距離の増大と、第2の無線通信方式における通信速度の増大を目的として、各無線通信の調整処理を実行する。これによって、通信ノード同士が遠距離の場合及びすれ違い時の近距離の場合の両方において、無線通信の受信感度の最大化及び通信スループットの向上を両立させる。 In the second embodiment, adjustment processing of each wireless communication is executed for the purpose of increasing the communication distance in the first wireless communication method and increasing the communication speed in the second wireless communication method. This makes it possible to achieve both maximization of radio communication reception sensitivity and improvement of communication throughput both when the communication nodes are at a long distance and at a short distance when they are passing each other.
以下、第1の無線通信方式の通信規格はLoRa(登録商標)、第2の無線通信方式の通信規格は802.11ac Wave2として説明する。また、第2の無線通信方式に係る無線通信の通信モードは、インフラストラクチャモードとして説明する。LoRa(登録商標)は、LPWA(Low Power, Wide Area)の一つであり、少ない消費電力で広いエリアをカバーできる。802.11ac Wave2は、周波数を複数束ねることで1度に大容量データが送信できる技術(=チャネルボンディング)と、複数のアンテナを使って通信を高速化し、複数のユーザーへ同時に送信する技術(MU−MIMO)に対応している。MU−MIMOによって、電波干渉が起きないよう位相をずらして複数の信号波をビームフォーミングで送信することができる。 In the following description, the communication standard for the first wireless communication system is LoRa (registered trademark), and the communication standard for the second wireless communication system is 802.11ac Wave2. The communication mode of wireless communication according to the second wireless communication method will be described as an infrastructure mode. LoRa (registered trademark) is one of LPWA (Low Power, Wide Area), and can cover a wide area with low power consumption. 802.11ac Wave2 is a technology that can transmit a large amount of data at once by bundling multiple frequencies (= channel bonding), and a technology that speeds up communication using multiple antennas and transmits them simultaneously to multiple users (MU). -MIMO). With MU-MIMO, it is possible to transmit a plurality of signal waves by beam forming while shifting the phase so that radio wave interference does not occur.
図8は、第2の実施形態に係る通信システムにおける処理の流れを示すフローチャートである。第1の通信ノードN1は、センサデータの取得処理を実行する(ステップS31)。この処理は、第1の実施形態におけるステップS1及びS2と同様である。 FIG. 8 is a flowchart showing the flow of processing in the communication system according to the second embodiment. The first communication node N1 executes sensor data acquisition processing (step S31). This process is the same as steps S1 and S2 in the first embodiment.
次に、第1の通信ノードN1及び第2の通信ノードN2は、第1の無線通信方式の接続処理を実行する(ステップS32)。 Next, the first communication node N1 and the second communication node N2 execute connection processing of the first wireless communication method (step S32).
図9は、第1の無線通信方式の接続処理の流れを示すフローチャートである。図9に示すように、第1の通信ノードN1は、キャリアセンスを実行する(ステップS41)。キャリアセンスとは、自らが送信する前に、同一周波数を受信し、他のキャリア(=搬送波)があるかどうか検知することである。 FIG. 9 is a flowchart showing a flow of connection processing of the first wireless communication method. As shown in FIG. 9, the first communication node N1 performs carrier sense (step S41). Carrier sense is to detect whether there is another carrier (= carrier wave) by receiving the same frequency before transmitting itself.
キャリアありの場合(ステップS42のYes)、第1の通信ノードN1は、一定時間経過してから再度送信するため、ステップS41から繰り返す。または、第1の通信ノードN1は、受信された他のキャリアがビーコンリクエストであれば、自らが受信側、すなわち第2の通信ノードN2として後述の処理を実行しても良い。 If there is a carrier (Yes in step S42), the first communication node N1 repeats from step S41 in order to transmit again after a predetermined time has elapsed. Alternatively, if the other received carrier is a beacon request, the first communication node N1 may execute processing described later as the receiving side, that is, the second communication node N2.
キャリアなしの場合(ステップS42のNo)、第1の通信ノードN1は、自らの存在を示すビーコンリクエストを周期的にブロードキャストする(ステップS43)。 When there is no carrier (No in step S42), the first communication node N1 periodically broadcasts a beacon request indicating its presence (step S43).
第2の通信ノードN2は、ビーコンリクエストを受信したか否か判定する(ステップS51)。第2の通信ノードN2は、ビーコンリクエストを受信していない場合(ステップS51のNo)は待機し、受信した場合(ステップS51のYes)はビーコンレスポンスを第1の通信ノードN1に送信する(ステップS52)。第1の通信ノードN1もセンサデータを取得している場合、自らが記憶するセンサデータの容量をビーコンレスポンスに含める。 The second communication node N2 determines whether or not a beacon request has been received (step S51). The second communication node N2 waits if no beacon request has been received (No in step S51), and transmits a beacon response to the first communication node N1 if received (Yes in step S51) (step S51). S52). When the first communication node N1 also acquires sensor data, the capacity of the sensor data stored by itself is included in the beacon response.
第1の通信ノードN1は、ビーコンレスポンスを受信したか否か判定する(ステップS44)。第1の通信ノードN1は、ビーコンレスポンスを受信していない場合(ステップS44のNo)はステップS43から繰り返し、受信した場合(ステップS44のYes)はステップS45に進む。 The first communication node N1 determines whether or not a beacon response has been received (step S44). If the first communication node N1 has not received a beacon response (No in step S44), the process repeats from step S43, and if received (Yes in step S44), the process proceeds to step S45.
ステップS45では、第1の通信ノードN1は、第2の無線通信方式における自らのオペレーションモードを「アクセスポイント」に設定する(ステップS45)。オペレーションモードとは、インフラストラクチャモードにおける各通信ノードの役割のことであり、「アクセスポイント」と「ステーション」の2通りの役割がある。インフラストラクチャモードでは、各ステーションがアクセスポイントに接続しに行く構成となっている。 In step S45, the first communication node N1 sets its own operation mode in the second wireless communication system to “access point” (step S45). The operation mode is a role of each communication node in the infrastructure mode, and has two roles of “access point” and “station”. In the infrastructure mode, each station goes to connect to the access point.
次に、第1の通信ノードN1は、相手の第2の通信ノードN2にオペレーションモードの指定メッセージを送信する(ステップS46)。オペレーションモードの指定メッセージには、第2の通信ノードN2のオペレーションモードを「ステーション」に設定させるための指示に加えて、自らが記憶するセンサデータの容量を含める。 Next, the first communication node N1 transmits an operation mode designation message to the partner second communication node N2 (step S46). The operation mode designation message includes the capacity of sensor data stored by itself in addition to an instruction for setting the operation mode of the second communication node N2 to “station”.
第2の通信ノードN2は、オペレーションモードの指定メッセージを受信したか否か判定する(ステップS53)。第1の通信ノードN1は、オペレーションモードの指定メッセージを受信していない場合(ステップS53のNo)はステップS52から繰り返し、受信した場合(ステップS53のYes)は自らのオペレーションモードを「ステーション」に設定する(ステップS54)。 The second communication node N2 determines whether or not an operation mode designation message has been received (step S53). If the first communication node N1 has not received the operation mode designation message (No in step S53), the first communication node N1 repeats from step S52, and if received (Yes in step S53), the first communication node N1 sets its operation mode to “station”. Set (step S54).
次に、第2の通信ノードN2は、自らと相手のセンサデータの容量に基づいて、センサデータを送受信するための第2の無線通信方式による推定通信時間を計算する(ステップS55)。 Next, the second communication node N2 calculates the estimated communication time by the second wireless communication method for transmitting and receiving sensor data based on the sensor data capacity of the partner and the partner (step S55).
図8の説明に戻る。第1の通信ノードN1及び第2の通信ノードN2は、第2の無線通信方式の接続準備処理を実行する(ステップS33)。この処理は、第1の実施形態におけるステップS7からS9までと同様である。 Returning to the description of FIG. The first communication node N1 and the second communication node N2 execute connection preparation processing for the second wireless communication method (step S33). This process is the same as steps S7 to S9 in the first embodiment.
第1の実施形態では、第2の無線通信方式に用いるアンテナを車両3の左右のドアミラーにそれぞれ設置し、ステップS9において2本のアンテナから1本を選択するものとして説明したが、アンテナの本数はこれに限定されるものではない。例えば、車両3の前方の左右のドアミラー及び後方のリアルーフの4か所にアンテナを設置し、ステップS9において4本のアンテナから1本を選択しても良い。この場合、第1の通信ノードN1及び第2の通信ノードN2は、第1の通信ノードN1と第2の通信ノードN2が接近している間は前方の2本のアンテナのいずれかを選択し、すれ違った後は後方の2本のアンテナのいずれかを選択する。
In the first embodiment, the antenna used for the second wireless communication method is installed on each of the left and right door mirrors of the
次に、第1の通信ノードN1及び第2の通信ノードN2は、第1の無線通信方式の調整処理を実行する(ステップS34)。無線通信では通信速度と通信距離にはトレードオフの関係があり、第1の無線通信方式のLoRa(登録商標)は、設定値である拡散係数dを調整することで、通信速度と通信距離のバランスが取れる。拡散係数dが大きいと、S/N比が高くなり、通信距離が長くなるが、データ転送速度は下がる。逆に、拡散係数dが小さいと、S/N比が低くなり、通信距離が短くなるが、データ転送速度は上がる。S/N比と受信強度RSSIは相関があるので、拡散係数dと受信強度RSSIにも相関がある。従って、中山間地域の樹木や市街地での建物の影響によるノイズ障害の変化に対して、第1の通信ノード及び前記第2の通信ノードが、互いに相手方から送信される第1の無線通信方式に係る無線通信の電波の受信強度RSSIを定期的に送受信し、受信強度RSSIに応じて第1の無線通信方式に係る無線通信のパラメータである拡散係数dを調整することにより、データエラー率を一定以下に保つことができる。 Next, the first communication node N1 and the second communication node N2 execute adjustment processing for the first wireless communication method (step S34). In wireless communication, there is a trade-off relationship between communication speed and communication distance, and LoRa (registered trademark) of the first wireless communication system adjusts the diffusion coefficient d, which is a set value, so that the communication speed and the communication distance can be adjusted. Balanced. When the diffusion coefficient d is large, the S / N ratio becomes high and the communication distance becomes long, but the data transfer rate decreases. Conversely, if the diffusion coefficient d is small, the S / N ratio is low and the communication distance is shortened, but the data transfer rate is increased. Since the S / N ratio and the reception intensity RSSI are correlated, the spreading coefficient d and the reception intensity RSSI are also correlated. Therefore, the first communication node and the second communication node are changed to the first wireless communication method transmitted from the other party in response to a change in noise disturbance due to the influence of trees in a mountainous area or a building in an urban area. The reception error RSSI of the radio communication radio wave is periodically transmitted and received, and the data error rate is kept constant by adjusting the diffusion coefficient d that is a parameter of the radio communication according to the first radio communication method according to the reception intensity RSSI. Can be kept below.
図10は、第1の無線通信方式の調整処理の流れを示すフローチャートである。図10に示すように、第1の通信ノードN1及び第2の通信ノードN2は、変数を初期化する(ステップS61、ステップS71)。変数は、受信強度RSSIと拡散係数dであり、受信強度RSSIの初期値はその時点での実測値、拡散係数dの初期値は7〜12のうちの最大値12である。いずれもセンサデータの送信側(=第1の通信ノードN1)と受信側(=第2の通信ノードN2)の変数が存在し、送信側の受信強度S_RSSI、送信側の拡散係数S_d、受信側の受信強度R_RSSI、受信側の拡散係数R_dの4つの変数がある。送信側の受信強度S_RSSIは、第1の無線通信方式によって受信側から送信される電波を送信側が受信したときの電波の受信強度を示し、受信側の受信強度R_RSSIは、第1の無線通信方式によって送信側から送信される電波を受信側が受信したときの電波の受信強度を示している。 FIG. 10 is a flowchart showing a flow of adjustment processing of the first wireless communication method. As shown in FIG. 10, the first communication node N1 and the second communication node N2 initialize variables (step S61, step S71). The variables are the received intensity RSSI and the spreading coefficient d. The initial value of the received intensity RSSI is an actually measured value at that time, and the initial value of the spreading coefficient d is the maximum value 12 of 7-12. In any case, there are variables on the transmission side (= first communication node N1) and reception side (= second communication node N2) of the sensor data, the reception intensity S_RSSI on the transmission side, the spreading coefficient S_d on the transmission side, and the reception side There are four variables: reception intensity R_RSSI and reception-side spreading coefficient R_d. The reception strength S_RSSI on the transmission side indicates the reception strength of the radio wave when the transmission side receives the radio wave transmitted from the reception side by the first wireless communication method, and the reception strength R_RSSI on the reception side is the first wireless communication method. Indicates the radio wave reception intensity when the reception side receives the radio wave transmitted from the transmission side.
次に、第1の通信ノードN1及び第2の通信ノードN2は、走行情報として緯度、経度、高度、進行方向、車速度を測定する(ステップS62、ステップS72)。走行情報は、お互いの現在位置などを確認するために用いられる。 Next, the first communication node N1 and the second communication node N2 measure latitude, longitude, altitude, traveling direction, and vehicle speed as travel information (step S62, step S72). The travel information is used to confirm each other's current position.
次に、第1の通信ノードN1は、位置データリクエストを第2の通信ノードN2に送信する(ステップS63)。位置データリクエストには、現在時刻、ステップS62において測定される走行情報、送信側の受信強度S_RSSI、送信側の拡散係数S_dが含まれる。 Next, the first communication node N1 transmits a position data request to the second communication node N2 (step S63). The position data request includes the current time, the travel information measured in step S62, the reception strength S_RSSI on the transmission side, and the spreading coefficient S_d on the transmission side.
次に、第2の通信ノードN2は、位置データリクエストを受信したか否か判定する(ステップS73)。第2の通信ノードN2は、位置データリクエストを受信していない場合(ステップS73のNo)は待機し、受信した場合(ステップS73のYes)はステップS74に進む。 Next, the second communication node N2 determines whether or not a position data request has been received (step S73). If the second communication node N2 has not received the position data request (No in step S73), the second communication node N2 waits. If received (Yes in step S73), the second communication node N2 proceeds to step S74.
ステップS74において、第2の通信ノードN2は、送信側の受信強度S_RSSIに基づいて、受信側の拡散係数R_dを調整する。具体的には、処理の繰り返しの添え字をi(i=1、2、・・・)とすると、S_RSSI(i)−S_RSSI(i−1)<0であれば、R_d(i)=R_d(i−1)+1とし、S_RSSI(i)−S_RSSI(i−1)>0であれば、R_d(i)=R_d(i−1)−1とし、S_RSSI(i)−S_RSSI(i−1)=0であれば、R_d(i)=R_d(i−1)とする。 In step S74, the second communication node N2 adjusts the spreading coefficient R_d on the reception side based on the reception strength S_RSSI on the transmission side. Specifically, assuming that the repetition index of the process is i (i = 1, 2,...), If S_RSSI (i) −S_RSSI (i−1) <0, R_d (i) = R_d If (i−1) +1 and S_RSSI (i) −S_RSSI (i−1)> 0, then R_d (i) = R_d (i−1) −1 and S_RSSI (i) −S_RSSI (i−1) ) = 0, R_d (i) = R_d (i−1).
ここで、第1の通信ノードNと第2の通信ノードN2の拡散係数dが同じでなければ通信ができないため、送信側の拡散係数S_dに変更があれば、第2の通信ノードN2は、前述の調整処理を行わず、受信側の拡散係数R_dを送信側の拡散係数S_dの値に変更する。 Here, since communication is not possible unless the spreading coefficient d of the first communication node N and the second communication node N2 is the same, if the transmission side spreading coefficient S_d is changed, the second communication node N2 Without performing the adjustment process described above, the spreading coefficient R_d on the reception side is changed to the value of the spreading coefficient S_d on the transmission side.
次に、第2の通信ノードN2は、位置データレスポンスを第1の通信ノードN1に送信する(ステップS75)。位置データレスポンスには、現在時刻、ステップS72において測定される走行情報、受信側の受信強度R_RSSI、受信側の拡散係数R_dが含まれる。前述の通り、第1の通信ノードN1と第2の通信ノードN2の拡散係数dが同じでなければ通信ができないため、ステップS75において拡散係数R_dの調整を行った場合であっても、送信側の拡散係数S_dと同じ値を用いて位置データレスポンスを送信し、送信後に拡散係数dの設定値を調整した値に変更する。 Next, the second communication node N2 transmits a position data response to the first communication node N1 (step S75). The position data response includes the current time, the travel information measured in step S72, the reception strength R_RSSI on the reception side, and the diffusion coefficient R_d on the reception side. As described above, since communication is not possible unless the spread coefficient d of the first communication node N1 and the second communication node N2 is the same, even if the spread coefficient R_d is adjusted in step S75, the transmission side The position data response is transmitted using the same value as the spreading coefficient S_d, and after transmission, the setting value of the spreading coefficient d is changed to an adjusted value.
次に、第1の通信ノードN1は、位置データレスポンスを受信したか否か判定する(ステップS64)。第1の通信ノードN1は、位置データレスポンスを受信していない場合(ステップS64のNo)は待機し、受信した場合(ステップS64のYes)はステップS65に進む。 Next, the first communication node N1 determines whether or not a position data response has been received (step S64). If the first communication node N1 has not received a position data response (No in step S64), the first communication node N1 waits. If received (Yes in step S64), the first communication node N1 proceeds to step S65.
ステップS65において、第1の通信ノードN1は、受信側の受信強度R_RSSIに基づいて、送信側の拡散係数S_dを調整する。具体的には、R_RSSI(i)−R_RSSI(i−1)<0であれば、S_d(i)=S_d(i−1)+1とし、R_RSSI(i)−R_RSSI(i−1)>0であれば、S_d(i)=S_d(i−1)−1とし、R_RSSI(i)−R_RSSI(i−1)=0であれば、S_d(i)=S_d(i−1)とする。 In step S65, the first communication node N1 adjusts the transmission-side spreading factor S_d based on the reception-side reception strength R_RSSI. Specifically, if R_RSSI (i) −R_RSSI (i−1) <0, S_d (i) = S_d (i−1) +1 and R_RSSI (i) −R_RSSI (i−1)> 0. If there is, S_d (i) = S_d (i-1) -1; if R_RSSI (i) -R_RSSI (i-1) = 0, then S_d (i) = S_d (i-1).
ここで、前述の通り、第1の通信ノードN1と第2の通信ノードN2の拡散係数dが同じでなければ通信ができないため、受信側の拡散係数R_dに変更があれば、第1の通信ノードN1は、前述の調整処理を行わず、送信側の拡散係数S_dを受信側の拡散係数R_dの値に変更する。 Here, as described above, since communication is not possible unless the spreading coefficient d of the first communication node N1 and the second communication node N2 is the same, if the spreading coefficient R_d on the receiving side is changed, the first communication The node N1 does not perform the adjustment process described above, and changes the transmission-side spreading factor S_d to the value of the receiving-side spreading factor R_d.
次に、第1の通信ノードN1及び第2の通信ノードN2は、第2の無線通信方式の受信強度が閾値以上か否か確認する(ステップS66、ステップS76)。閾値未満の場合(ステップS66のNo、ステップS76のNo)、第1の通信ノードN1及び第2の通信ノードN2は、それぞれステップS62及びS72から繰り返し、閾値以上の場合(ステップS66のYes、ステップS76のYes)、処理を終了する。 Next, the first communication node N1 and the second communication node N2 confirm whether or not the reception intensity of the second wireless communication method is equal to or higher than a threshold (step S66, step S76). If it is less than the threshold value (No in step S66, No in step S76), the first communication node N1 and the second communication node N2 repeat from steps S62 and S72, respectively, and if they are equal to or greater than the threshold value (Yes in step S66, step The processing is terminated.
図8の説明に戻る。第1の通信ノードN1及び第2の通信ノードN2は、ステップS32において送受信される接続情報に基づいて、第1の無線通信方式に係る無線通信によって、第2の無線通信方式の接続確立処理を実行する(ステップS35)。この処理は、第1の実施形態におけるステップS10と同様であるが、接続手順をより簡略化しても良い。 Returning to the description of FIG. The first communication node N1 and the second communication node N2 perform connection establishment processing of the second wireless communication method by wireless communication according to the first wireless communication method, based on the connection information transmitted and received in step S32. Execute (Step S35). This process is the same as step S10 in the first embodiment, but the connection procedure may be further simplified.
次に、第1の通信ノードN1及び第2の通信ノードN2は、第2の無線通信方式に係る無線通信によって、実データであるセンサデータの送受信を行う(ステップS36)。第2の無線通信方式の802.11ac Wave2では、ビームフォーミングによって特定の方向に向けて電波の送受信が可能である。そこで、センサデータの送受信の間、第1の通信ノードN1及び第2の通信ノードN2は、互いに走行情報を定期的に送受信し、走行情報に応じてアンテナの方向を調整する。これによって、通信速度を増大させることができる。
Next, the first communication node N1 and the second communication node N2 perform transmission / reception of sensor data which is actual data by wireless communication according to the second wireless communication method (step S36). In 802.11
図11は、センサデータの送受信処理の流れを示すフローチャートである。図11に示すように、第1の通信ノードN1及び第2の通信ノードN2は、走行情報として緯度、経度、高度、進行方向、車速度を測定する(ステップS81、ステップS91)。走行情報は、お互いの現在位置などを確認するために用いられる。 FIG. 11 is a flowchart showing a flow of sensor data transmission / reception processing. As shown in FIG. 11, the first communication node N1 and the second communication node N2 measure latitude, longitude, altitude, traveling direction, and vehicle speed as travel information (steps S81 and S91). The travel information is used to confirm each other's current position.
次に、第1の通信ノードN1は、送信側データを第2の通信ノードN2に送信する(ステップS82)。送信側データには、現在時刻、ステップS81において測定される送信側の走行情報、送信側の受信強度S_RSSI、送信側のセンサデータが含まれる。 Next, the first communication node N1 transmits the transmission side data to the second communication node N2 (step S82). The transmission side data includes the current time, travel information on the transmission side measured in step S81, reception intensity S_RSSI on the transmission side, and sensor data on the transmission side.
次に、第2の通信ノードN2は、送信側データを受信したか否か判定する(ステップS92)。第2の通信ノードN2は、一定期間経過しても送信側データを受信していない場合(ステップS92のNo)は処理を終了し、受信した場合(ステップS92のYes)はステップS93に進む。 Next, the second communication node N2 determines whether or not the transmission side data has been received (step S92). If the second communication node N2 has not received the transmission-side data even after a lapse of a certain period of time (No in step S92), the second communication node N2 ends the process, and if received (Yes in step S92), the process proceeds to step S93.
ステップS93では、第2の通信ノードN2は、相手の走行情報と、ステップS91において測定される自らの走行情報に基づいて、自らのアンテナ方向を調整する。走行情報には緯度、経度、進行方向、車速度が含まれていることから、第2の通信ノードN2は、所定時間後の走行位置を推定し、お互いの現在位置や所定時間後の走行位置に基づいて、自らのアンテナ方向を調整することができる。 In step S93, the second communication node N2 adjusts its antenna direction based on the other party's travel information and its own travel information measured in step S91. Since the travel information includes latitude, longitude, traveling direction, and vehicle speed, the second communication node N2 estimates the travel position after a predetermined time, and the current position of each other and the travel position after the predetermined time. Based on this, it is possible to adjust its own antenna direction.
次に、第2の通信ノードN2は、受信側データを第1の通信ノードN1に送信する(ステップS94)。受信側データには、現在時刻、ステップS91において測定される受信側の走行情報、受信側の受信強度R_RSSI、受信側のセンサデータが含まれる。 Next, the second communication node N2 transmits the reception side data to the first communication node N1 (step S94). The reception side data includes the current time, the reception side travel information measured in step S91, the reception side reception intensity R_RSSI, and the reception side sensor data.
次に、第1の通信ノードN1は、受信側データを受信したか否か判定する(ステップS83)。第1の通信ノードN1は、一定期間経過しても受信側データを受信していない場合(ステップS83のNo)は処理を終了し、受信した場合(ステップS83のYes)はステップS84に進む。 Next, the first communication node N1 determines whether or not receiving side data has been received (step S83). If the first communication node N1 has not received the receiving side data even after a certain period of time (No in step S83), the process ends. If received (Yes in step S83), the first communication node N1 proceeds to step S84.
ステップS84では、第1の通信ノードN1は、相手の走行情報と、ステップS81において測定される自らの走行情報に基づいて、自らのアンテナ方向を調整する。走行情報には緯度、経度、進行方向、車速度が含まれていることから、第1の通信ノードN1は、所定時間後の走行位置を推定し、所定時間後の走行位置に基づいて、自らのアンテナ方向を調整することもできる。 In step S84, the first communication node N1 adjusts its antenna direction based on the other party's travel information and its own travel information measured in step S81. Since the travel information includes the latitude, longitude, traveling direction, and vehicle speed, the first communication node N1 estimates the travel position after a predetermined time and determines itself based on the travel position after the predetermined time. It is also possible to adjust the antenna direction.
図11の処理は、センサデータの送受信が完了するか、または第2の無線通信方式の受信強度RSSIが閾値未満となり、第2の無線通信方式による無線通信ができなくなると終了する。 The process of FIG. 11 ends when the transmission / reception of the sensor data is completed, or when the reception strength RSSI of the second wireless communication method becomes less than the threshold value and wireless communication by the second wireless communication method cannot be performed.
以上の通り、第2の実施形態における通信システム1は、更に性能が向上されている。性能向上の方策の一つとして、第1の通信ノードN1及び第2の通信ノードN2が、互いに相手方から送信される記第1の無線通信方式に係る無線通信の電波の受信強度RSSIを定期的に送受信し、受信強度RSSIに応じて第1の無線通信方式に係る無線通信のパラメータである拡散係数dを調整するので、データエラー率を一定以下に保ちながら、通信距離を増大させることができる。 As described above, the performance of the communication system 1 in the second embodiment is further improved. As one of the measures for improving the performance, the first communication node N1 and the second communication node N2 periodically set the radio wave reception strength RSSI of the wireless communication according to the first wireless communication method transmitted from the other party. Since the spread coefficient d, which is a parameter of wireless communication according to the first wireless communication method, is adjusted according to the reception strength RSSI, the communication distance can be increased while keeping the data error rate below a certain level. .
また、性能向上の方策の一つとして、第1の通信ノードN1及び第2の通信ノードN2が、互いに走行情報を定期的に送受信し、走行情報に応じてアンテナの方向を調整するので、通信相手に追従しながらビームフォーミングを行うことができ、通信速度を増大させることができる。そして、実データの転送容量を十分に確保することができる。 Further, as one of the measures for improving the performance, the first communication node N1 and the second communication node N2 regularly transmit / receive traveling information to each other and adjust the direction of the antenna according to the traveling information. Beamforming can be performed while following the other party, and the communication speed can be increased. In addition, it is possible to secure a sufficient transfer capacity for actual data.
以上、添付図面を参照しながら、本発明に係る通信システム等の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 The preferred embodiments of the communication system and the like according to the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to such examples. It will be apparent to those skilled in the art that various changes or modifications can be conceived within the scope of the technical idea disclosed in the present application, and these naturally belong to the technical scope of the present invention. Understood.
1………通信システム
2………クラウドサーバ
3、3A、3B………車両
4、4A、4B………車載通信装置
5、5A、5B………路側通信装置
6………ネットワーク
71………第1の無線通信方式に使用されるアンテナ
72a、72b………第2の無線通信方式に使用されるアンテナ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 .........
Claims (8)
第1の通信ノードが、前記第1の無線通信方式に係る無線通信によって、自らの存在のブロードキャストを行うブロードキャスト手段と、
前記第1の通信ノードと異なる第2の通信ノードが、前記第1の無線通信方式に係る無線通信によって、前記ブロードキャストに応答するブロードキャスト応答手段と、
前記第1の通信ノード及び前記第2の通信ノードが、前記第1の無線通信方式に係る無線通信によって、互いに前記第2の無線通信方式に係る接続情報の送受信を行う接続情報送受信手段と、
前記第1の通信ノード及び前記第2の通信ノードが、前記第1の無線通信方式に係る無線通信によって、前記接続情報に基づいて前記第2の無線通信方式の接続確立処理を行う接続確立手段と、
前記第1の通信ノード及び前記第2の通信ノードが、前記第2の無線通信方式に係る無線通信によって、実データの送受信を行う実データ送受信手段と、
を備えることを特徴とする通信システム。 A communication system in which a roadside communication device and an in-vehicle communication device capable of communication by a first wireless communication method and a second wireless communication method having a shorter radio wave reach than the first wireless communication method are communication nodes,
Broadcast means for broadcasting the presence of the first communication node by wireless communication according to the first wireless communication method;
Broadcast response means for responding to the broadcast by a second communication node different from the first communication node by wireless communication according to the first wireless communication method;
Connection information transmission / reception means for the first communication node and the second communication node to transmit / receive connection information according to the second wireless communication method to each other by wireless communication according to the first wireless communication method;
Connection establishment means for causing the first communication node and the second communication node to perform connection establishment processing of the second wireless communication system based on the connection information by wireless communication according to the first wireless communication system When,
Actual data transmitting and receiving means for transmitting and receiving actual data by wireless communication according to the second wireless communication method by the first communication node and the second communication node;
A communication system comprising:
前記接続確立手段は、前記通信モード情報に基づいて、前記第2の無線通信方式の通信モードの設定を行う
ことを特徴とする請求項1に記載の通信システム。 The connection information includes communication mode information indicating which communication mode of an infrastructure mode or an ad hoc mode is used in wireless communication according to the second wireless communication method,
The communication system according to claim 1, wherein the connection establishment unit sets a communication mode of the second wireless communication method based on the communication mode information.
前記車載通信装置が搭載される車両には、前記第2の無線通信方式に使用される複数のアンテナが前記車両の両側部にそれぞれ設置され、
前記接続情報送受信手段は、前記第1の通信ノードが前記路側通信装置の場合、更に、自らが両側の道路脇のいずれに設置されているかを示す設置場所情報を前記接続情報に含めて前記第2の通信ノードに送信し、
前記第1の通信ノード及び前記第2の通信ノードが、前記設置場所情報に基づいて、前記第2の無線通信方式に使用される前記アンテナを決定するアンテナ決定手段、を更に備える
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の通信システム。 In a road that can be reciprocated, a plurality of the roadside communication devices are installed on both sides of the road,
In the vehicle on which the in-vehicle communication device is mounted, a plurality of antennas used for the second wireless communication method are respectively installed on both sides of the vehicle,
In the case where the first communication node is the roadside communication device, the connection information transmission / reception means further includes installation location information indicating whether the first communication node is installed on either side of the road in the connection information. To the two communication nodes,
The first communication node and the second communication node further include antenna determining means for determining the antenna used for the second wireless communication system based on the installation location information. The communication system according to claim 1 or 2.
前記アンテナ決定手段は、前記走行情報に基づいて、前記第2の無線通信方式に使用される前記アンテナを決定する
ことを特徴とする請求項3に記載の通信システム。 When the first communication node is the in-vehicle communication device, the connection information transmission / reception means further includes travel information in the connection information and transmits the connection information to the second communication node,
The communication system according to claim 3, wherein the antenna determination unit determines the antenna to be used for the second wireless communication system based on the travel information.
を更に備えることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の通信システム。 The first communication node and the second communication node periodically transmit and receive radio wave reception intensity of the first radio communication method transmitted from the other party, and according to the reception intensity Parameter adjusting means for adjusting parameters of wireless communication according to the first wireless communication system;
The communication system according to any one of claims 1 to 3, further comprising:
を更に備えることを特徴とする請求項4に記載の通信システム。 Antenna direction adjusting means for the first communication node and the second communication node to transmit and receive the travel information to each other and adjust the direction of the antenna based on the travel information;
The communication system according to claim 4, further comprising:
第1の通信ノードが、前記第1の無線通信方式に係る無線通信によって、自らの存在のブロードキャストを行うブロードキャストステップと、
前記第1の通信ノードと異なる第2の通信ノードが、前記第1の無線通信方式に係る無線通信によって、前記ブロードキャストに応答するブロードキャスト応答ステップと、
前記第1の通信ノード及び前記第2の通信ノードが、前記第1の無線通信方式に係る無線通信によって、互いに前記第2の無線通信方式に係る接続情報の送受信を行う接続情報送受信ステップと、
前記第1の通信ノード及び前記第2の通信ノードが、前記第1の無線通信方式に係る無線通信によって、前記接続情報に基づいて前記第2の無線通信方式の接続確立処理を行う接続確立ステップと、
前記第1の通信ノード及び前記第2の通信ノードが、前記第2の無線通信方式に係る無線通信によって、実データの送受信を行う実データ送受信ステップと、
を実行することを特徴とする通信方法。 A communication method in which a roadside communication device and an in-vehicle communication device capable of communication by a first wireless communication method and a second wireless communication method having a shorter radio wave reach than the first wireless communication method are communication nodes,
A broadcast step in which the first communication node broadcasts its presence by wireless communication according to the first wireless communication method;
A broadcast response step in which a second communication node different from the first communication node responds to the broadcast by wireless communication according to the first wireless communication method;
A connection information transmission / reception step in which the first communication node and the second communication node mutually transmit / receive connection information according to the second wireless communication method by wireless communication according to the first wireless communication method;
A connection establishment step in which the first communication node and the second communication node perform a connection establishment process of the second wireless communication method based on the connection information by wireless communication according to the first wireless communication method. When,
An actual data transmission / reception step in which the first communication node and the second communication node transmit / receive actual data by wireless communication according to the second wireless communication method;
The communication method characterized by performing.
第1の通信ノードが、前記第1の無線通信方式に係る無線通信によって、自らの存在のブロードキャストを行うブロードキャストステップと、
前記第1の通信ノードと異なる第2の通信ノードが、前記第1の無線通信方式に係る無線通信によって、前記ブロードキャストに応答するブロードキャスト応答ステップと、
前記第1の通信ノード及び前記第2の通信ノードが、前記第1の無線通信方式に係る無線通信によって、互いに前記第2の無線通信方式に係る接続情報の送受信を行う接続情報送受信ステップと、
前記第1の通信ノード及び前記第2の通信ノードが、前記第1の無線通信方式に係る無線通信によって、前記接続情報に基づいて前記第2の無線通信方式の接続確立処理を行う接続確立ステップと、
前記第1の通信ノード及び前記第2の通信ノードが、前記第2の無線通信方式に係る無線通信によって、実データの送受信を行う実データ送受信ステップと、
を実行するための通信プログラム。 A communication program in which a roadside communication device and an in-vehicle communication device capable of communication by a first wireless communication method and a second wireless communication method having a shorter radio wave reach than the first wireless communication method are communication nodes,
A broadcast step in which the first communication node broadcasts its presence by wireless communication according to the first wireless communication method;
A broadcast response step in which a second communication node different from the first communication node responds to the broadcast by wireless communication according to the first wireless communication method;
A connection information transmission / reception step in which the first communication node and the second communication node mutually transmit and receive connection information according to the second wireless communication method by wireless communication according to the first wireless communication method;
A connection establishment step in which the first communication node and the second communication node perform connection establishment processing of the second wireless communication scheme based on the connection information by wireless communication according to the first wireless communication scheme. When,
An actual data transmission / reception step in which the first communication node and the second communication node transmit / receive actual data by wireless communication according to the second wireless communication method;
Communication program for executing.
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