CN105745693A - 车车间通信装置 - Google Patents

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Abstract

前方车辆组(1)发送将车辆信息(7)分割后获得的分割数据(71、72)。数据传输车辆组(2、3)将分割数据(71、72)朝数据合成车辆组(4)及后方车辆组(5、6)输送。数据合成车辆组(4)将分割数据(71、72)的逻辑异或即合成数据(73)朝后方车辆组(5、6)输送。后方车辆组(5)运算出从数据传输车辆组(2)接收到的分割数据(71)和从数据合成车辆组(4)接收到的合成数据(73)的逻辑异或，并对未接收的分割数据(72)进行复原。

Description

车车间通信装置
技术领域
本发明涉及进行车车间通信(车辆间的通信)的车车间通信装置。
背景技术
众所周知有一种车车间通信装置，其通过利用车车间通信在多个车辆间共享车辆信息来进行车辆控制(例如自动巡航)及追随行驶等支援。然而，在现有的车车间通信装置中，反复进行以下动作：发送源的车辆朝周围的车辆发送数据，接收到该数据的车辆进一步朝周围的车辆进行传输，因此，尽管数据已完成共享，却依然反复进行传输，导致因相同数据的过度的再传输而产生拥挤的问题。当为了解决拥挤的问题而限制传输次数时，会存在对支援产生不良影响的问题，诸如出现不能对数据进行接收的车辆等。此外，在产生上述拥挤的情况下，车车间通信整体产生通信延迟，还会存在对利用车车间通信的其它支援服务产生影响的问题。
因此，例如在专利文献1及专利文献2中，在多个车辆间共享数据的情况下，通过传输源的车辆将分割后的数据发送至各个车辆，在接收到分割数据的车辆间相互收发未接收到的分割数据，从而削减了发送数据量以抑制拥挤。
另外，例如在专利文献3中，在多个车辆间的车车间通信时构筑网络，并按照网络中的通信路径传输数据，从而防止过度的数据传输。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2013－12154号公报
专利文献2：日本专利特开2010－220050号公报
专利文献3：日本专利特开2009－246931号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
在上述专利文献1及专利文献2的通信方法中，通过收发分割数据而削减发送数据量以抑制拥挤，但存在以下问题：在车辆间相互收发未接收的分割数据时，不能防止现有的问题即过度的数据传输。
另外，在专利文献3的通信方法中，以一对一的关系构筑网络，因此，并不适用于作为一对多的无线通信的车车间通信，为了在多个车辆间共享数据，数据传输次数会变得极多，其结果是导致可能会产生通信延迟这样的技术问题。
本发明为解决上述技术问题而作，其目的在于在多个车辆间共享数据的情况下，实现减轻拥挤和削减数据传输量。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的车车间通信装置包括：通信部，该通信部在建立了车车间通信的自己车辆与其它车辆之间收发数据；车辆信息取得部，该车辆信息取得部取得上述自己车辆的车辆信息；分割数据生成部，该分割数据生成部对由车辆信息取得部取得的车辆信息进行分割以生成多个分割数据；逻辑异或运算部，该逻辑异或运算部对通过通信部从其它车辆取得的多个分割数据的逻辑异或进行运算以生成合成数据，或者，对通过通信部从其它车辆取得的一部分分割数据和合成数据的逻辑异或进行运算以对剩余的分割数据进行复原；以及控制部，该控制部根据由前方车辆组、数据传输车辆组、数据合成车辆组及后方车辆组构成的车车间通信网络中的自己车辆所属的车辆组对通信控制方法进行切换，其中，上述数据传输车辆组能与上述前方车辆组进行车车间通信，上述数据合成车辆组能与上述数据传输车辆组进行车车间通信，上述后方车辆组能与上述数据传输车辆组及上述数据合成车辆组进行车车间通信，在自己车辆属于前方车辆组的情况下，控制部使车辆信息取得部取得车辆信息，使分割数据生成部生成多个分割数据，并从通信部向数据传输车辆组发送，在自己车辆属于数据传输车辆组的情况下，控制部使通信部接收多个分割数据以对车辆信息进行复原，并使一部分分割数据从通信部向数据合成车辆组及后方车辆组发送，在自己车辆属于数据合成车辆组的情况下，控制部使通信部接收由数据传输车辆组发送来的全部分割数据以对车辆信息进行复原，并使逻辑异或运算部生成合成数据以从通信部向后方车辆组发送，在自己车辆属于后方车辆组的情况下，控制部使通信部接收由数据传输车辆组发送来的一部分分割数据和由数据合成车辆组发送来的合成数据，并使逻辑异或运算部对剩余的分割数据进行复原，并根据一部分分割数据和剩余的分割数据对车辆信息进行复原。
发明效果
根据本发明，在车车间通信网络的前方车辆一侧，发送对车辆信息进行分割后的分割数据或该分割数据的逻辑异或即合成数据，并且在后方车辆一侧，根据接收到的一部分分割数据和合成数据对未接收到的剩余的分割数据进行复原，因此，能降低车辆组间的数据传输量，并能减轻拥挤。
附图说明
图1是应用了本发明实施方式一的车车间通信装置的车辆的车车间通信网络的示意图。
图2是表示实施方式一的车车间通信装置的结构的框图。
图3是对实施方式一的各车辆组的通信信道切换的情况进行说明的图。
图4是表示实施方式一的车车间通信装置的车辆组判断时的动作例的流程图。
图5是表示前方车辆组的车辆所装设的车车间通信装置的数据传输时的动作例的流程图。
图6是表示数据传输车辆组的车辆所装设的车车间通信装置的数据传输时的动作例的流程图。
图7是表示数据合成车辆组的车辆所装设的车车间通信装置的数据传输时的动作例的流程图。
图8是表示后方车辆组的车辆所装设的车车间通信装置的数据传输时的动作例的流程图。
图9是表示实施方式一的车车间通信网络的数据收发情况的时序图。
图10是对本发明实施方式二的各车辆组的通信信道切换的情况进行说明的图。
图11是表示实施方式二的车车间通信网络的数据收发情况的时序图。
图12是表示数据传输车辆组的车辆所装设的车车间通信装置的数据传输时的动作例的流程图。
图13是表示本发明实施方式三的车车间通信装置的结构的框图。
具体实施方式
以下，为了更详细地说明本发明，根据附图对本发明的实施方式进行说明。
实施方式一
在本发明中，如图1的示意图所示，将建立了车车间通信的多个车辆划分为前方车辆组1、数据传输车辆组2、3、数据合成车辆组4、后方车辆组5以及后方车辆组6，其中，上述数据传输车辆组2、3能与前方车辆组1进行通信，上述数据合成车辆组4能与数据传输车辆组2、3这两组车辆组进行通信，上述后方车辆组5能与数据传输车辆组2和数据合成车辆组4内的任意车辆进行通信，上述后方车辆组6能与数据传输车辆组3和数据合成车辆组4内的任意车辆进行通信。
将构成前方车辆组1及数据传输车辆组2、3的车辆各设为一台。将构成数据合成车辆组4及后方车辆组5、6的车辆分别设为一台以上。另外，后方车辆组5、6也可以仅仅是其中任意一方。由此，最少能以五台构成该车车间通信网络。
在图1所示的多个车辆间共享车辆信息的情况下，首先，将前方车辆组1的车辆信息7(例：101110)被一分为二后获得的分割数据71(例：101)和分割数据72(例：110)从前方车辆组1分开地发送至数据传输车辆组2、3。
当数据传输车辆组2、3接收到分割数据71、72时，数据传输车辆组2将分割数据71广播传输至在通信区域内的数据传输车辆组3、数据合成车辆组4及后方车辆组5。另一方面，数据传输车辆组3将分割数据72广播传输在通信区域内的数据传输车辆组2、数据合成车辆组4及后方车辆组6。
最终，属于数据合成车辆组4的任意车辆接收到分割数据71(例：101)和分割数据72(例：110)的全部(两个)数据时，进行以分割数据71、72作为比特序列时的逻辑异或(XOR)运算而生成合成数据73(例：011)，并将合成数据73传输至后方车辆组5、6。
属于后方车辆组5的全部车辆通过合成数据73(例：011)与已接收的分割数据71(例：101)的逻辑异或对未接收的分割数据72(例：110)进行复原。以下，将复原的分割数据72称为复原分割数据72a(例：110)。
同样地，属于后方车辆组6的全部车辆通过合成数据73(例：011)和已接收的分割数据72(例：110)的逻辑异或对未接收的分割数据71(例：101)进行复原。以下，将复原的分割数据71称为复原分割数据71a(例：101)。
藉此，数据传输车辆组2、3及数据合成车辆组4能结合分割数据71和分割数据72以对车辆信息7进行复原。
另外，即便后方车辆组5未接收到分割数据72，也能由合成数据73来获得复原分割数据72a，能将接收到的分割数据71(例：101)和复原分割数据72a(例：110)结合以对车辆信息7(例：101110)进行复原。同样地，即便后方车辆组6未接收到分割数据71，也能由合成数据73获得复原分割数据71a，能将复原分割数据71a(例：101)和接收到的分割数据72(例：110)结合以对车辆信息7(例：101110)进行复原。
本发明的基本概念如上所述，藉此，与现有的车车间通信网络比较，能提高网络的传输效率。
接下来，对本发明实施方式一的车车间通信装置进行说明。
如图2的框图所示，车车间通信装置由通信装置主体11、车辆信息取得部12、GPS(GlobalPositioningSystem：全球定位系统)信息取得部13及支援部14构成。另外，通信装置主体11利用报知部15及输入部16以作为外部设备。由装设有该结构的车车间通信装置的车辆来实现图1所示的车车间通信。
车辆信息取得部12取得装设有本车车间通信装置的车辆的信息(图1所示的车辆信息7)。在车辆信息中至少包含有本车的车辆位置信息，该车辆位置信息的取得方法的种类不限，可由车辆信息取得部12自身取得，或者利用由后述的GPS信息取得部13取得的GPS信息等。由车辆信息取得部12取得的车辆信息被输入至通信装置主体11，若本车是前方车辆组1，则从通信部111朝其它车辆组发送。
GPS信息取得部13取得装设有本车车间通信装置的车辆的GPS信息，并输入至通信装置主体11。另外，如上所述，也可以将由GPS信息取得部13取得的GPS位置信息作为车辆位置信息，并用作车辆信息的一部分。
支援部14根据通过通信装置主体11由自己车辆或其它车辆取得的车辆信息进行各种支援。在本发明中，支援内容的种类不限，可以是例如自动巡航、防止追尾、追随驾驶等。
另外，车辆信息取得部12、GPS信息取得部13及支援部14既可以是收容在与通信装置主体11相同的筐体内，也可以是其它筐体。例如，可容易地想到在车辆信息取得部12中利用现有的车辆ECU(ElectronicControlUnit：电子控制单元)、在GPS信息取得部13中利用现有的GPS接收器、在支援部14中利用现有的车载导航装置等。
另外，既可以在报知部15中利用现有的车载导航装置的显示器或话筒等，也可以在输入部16中利用现有的车载导航装置的触摸屏等。
以下，对通信装置主体11的内部结构进行说明。
通信部111在车辆所装设的本车车间通信装置之间进行无线通信。在通信部111中使用的通信的方式不限。信道设定部112对通信部111以无线通信方式利用的频带(通信信道)进行设定。此处，信道设定部112在启动时及通信建立时设定频带，在需要以两个以上的频带进行通信(例如，一方为数据接收用，另一方为数据发送用)的情况下，通过按规定周期切换频率来实现并行通信。信道设定部112为了测量规定周期而利用从GPS信息取得部13输入的GPS时间信息，从而使多个车辆间的频率切换同步。
控制部110进行车车间通信的各种控制。具体而言，实施自己车辆属于哪个车辆组的判断、是否要进行对应所属车辆组的数据传输、以及传输数据的选定及生成。
是否要进行对应所属车辆组的数据传输由传输与否判断部115来执行。传输数据的选定及生成是由分割数据生成部113、接收数据存储部114及XOR运算部116共同协作来实现的。自己车辆属于哪个车辆组的判断既可以由控制部110自身进行，也可以由控制部110对在外部所判断出的结果进行取得，因此，在图2中省略了功能框的图示。
在自己车辆属于前方车辆组1的情况下，控制部110朝分割数据生成部113发出指令。
分割数据生成部113根据来自控制部110的指令将输入的车辆信息7(例：101110)分割为例如两个数据(例：101和110)，并对分割出的各数据附加接收数据尺寸和系列编号(表示是从前方起第几个分割数据的值)以作为头信息(日文：ヘッダ情報)，从而生成分割数据71、72。
分割数据71包括接收数据尺寸“三比特”、系列编号“1”、比特序列“101”分割数据72包括接收数据尺寸“三比特”、系列编号“2”、比特序列“110”
接收数据存储部114对由通信部111接收到的分割数据71、72及合成数据73、以及由XOR运算部116生成的复原分割数据71a、72a中的至少一个以上的数据进行存储。另外，在接收数据存储部114存储完所有的分割数据71、72(或者复原分割数据71a、72a)的情况下，也同时对根据上述数据复原得到的车辆信息7进行存储。所存储的各信息能被控制部110及控制部110内的各部参照。
在自己车辆属于数据合成车辆组4的情况下，控制部110朝传输与否判断部115发出指令。
传输与否判断部115根据来自控制部110的指令对是否将数据传输至其它车辆进行判断。具体而言，在自己车辆所属的车辆组是数据合成车辆组4的情况下，若数据合成车辆组4内的无论哪个车辆都未发送合成数据73，则判断为需要传输接收数据存储部114所存储的合成数据73。判断结果从传输与否判断部115输出至控制部110。
另外，在构成车车间通信网络的全部车辆处在前方车辆组1的车车间通信区域内的情况下，传输与否判断部115判断为不将接收到的数据传输至其它车辆组。
在自己车辆属于数据合成车辆组4或后方车辆组5、6的情况下，控制部110朝XOR运算部116发出指令。
XOR运算部116按照来自控制部110的指令，根据接收到的分割数据71和分割数据72算出除了头信息之外的比特序列的逻辑异或，从而生成合成数据73。XOR运算部116在对生成的合成数据73附加了头信息(系列编号为“0“)之后，通过通信部111进行传输。
另外，XOR运算部116按照来自控制部110的指令，根据接收到的分割数据71(或分割数据72)和合成数据73算出除了头信息之外的比特序列的逻辑异或，从而对复原分割数据72a(或者复原分割数据71a)进行复原。
以下，将车车间通信装置的动作分为(1)车辆组判断时、(2)数据传输时来进行说明。另外，在实施方式一中，如图3所示，信道设定部112设定了通信部111的通信信道。藉此，成为建立了车车间通信的全部车辆能通过共通的两个信道(图3中设为信道A和信道B)进行通信的状态，全部车辆的车车间通信装置的信道切换同步。
(1)车辆组判断时
图4中示出了车辆组判断时的车车间通信装置的动作流程的一例。在车辆间建立了车车间通信之后，控制部110经由通信部111发送自己车辆的车辆信息，并经由通信部111接收由其它车辆发送的车辆信息(步骤ST1)。在接收到的车辆信息数为车辆组数以上的情况下，即在包括自己车辆的车辆信息在内存在五个以上的车辆信息的情况下，在周围存在着能构筑图1所示的车车间通信网络的台数的车辆，因此，控制部110判断为需要进行车辆组判断(步骤ST2“是”)。另一方面，在车辆信息数比车辆组数少的情况下，控制部110判断为不需要进行车辆组判断(步骤ST2“否”)，并结束处理。
在步骤ST3中，由控制部110对车辆组进行判断，或是取得由外部通知来的车辆组。以下，对车辆组的判断方法进行例示，但判断方法不限。
例如，在图1所记载的各车辆中，在为了对利用相同的应用程序(例如导航装置或智能手机的自动运转支援系统的应用程序)的驾驶员彼此进行支援而进行车车间通信的情况下，控制部110通过把握自己车辆和周边车辆的相对位置关系，能判断属于前方车辆组1、数据传输车辆组2、3、合成车辆组4及后方车辆组5、6中的哪个车辆组。
自己车辆的位置信息能由车辆信息取得部12取得。或者，能根据可由GPS信息取得部13获得的GPS位置信息、以及可由智能手机、导航装置、地图服务器等得到的地图信息来算出。
作为其它车辆的位置信息，能使用在建立车车间通信时在车辆间收发的通信建立信息中所包含的GPS位置信息。
另外，车辆组的判断既可以由控制部110自身进行，也可以由外部设备(例如服务器)进行。在利用服务器的情况下，服务器对装设有本车车间通信装置的全部车辆的位置信息进行收集，且对车辆组进行判断后通知至各车辆。
另外，在为了对朋友们驾车兜风时的队列行驶(日文：隊列走行)进行支援而利用车车间通信的情况下，输入部16从驾驶员接收是否作为前方车辆组1行驶的选择等，而事先确定了哪个车辆是前方车辆组1，因此，可以使确定为前方车辆组1的控制部110对其它车辆的所属进行判断后，通知至其它车辆。
在车辆组判断后，控制部110根据由车辆信息取得部12或GPS信息取得部13所取得的自己车辆的位置信息、以及通信建立信息中所包含的周边车辆的GPS位置信息等车辆位置的履历，对自己车辆和周边车辆的相对位置进行确认，并预测相对位置关系的变化(步骤ST4)。控制部110在确认相对位置关系、结果预测出如后所述变化的情况下，进行对应该预测的各种支援。
具体而言，在预测出自己车辆比周边车辆靠前方而成为前方车辆组1情况下(步骤ST5“是”)，控制部110进行通过报知部15将该消息通知至驾驶员的支援(步骤ST6)。否则(步骤ST5“否”)，前进至步骤ST7。
另外，控制部110不仅通过报知部15通知成为前方车辆组1的消息，还使报知部15进行选择是否成为前方车辆的显示，以免驾驶技术糟糕或没自信的驾驶员作为前方车辆组1在前面引导其它车辆组，或者使报知部15在自动巡航支援时成为前方车辆组1的情况下进行设定自动巡航驾驶速度的显示。像这样，也可以进行考虑了对驾驶员的易于使用性之后的支援。
接着，在控制部110中，在预测出因属于任意车辆组的所有车辆脱离而产生车辆组缺失的情况下(步骤ST7“是”)，为了使自己车辆起到脱离的车辆的作用，进行以下支援：通过报知部15向驾驶员发出推荐朝脱离车辆附近移动的通知(步骤ST8)。否则(步骤ST7“否”)，前进至步骤ST9。
除此之外，控制部110也可通过报知部15为驾驶员显示是否朝脱离车辆附近移动的选择。此外，在驾驶员经由输入部16答复了许可移动的情况下，也可实施以下车辆控制：从控制部110朝支援部14指示，以使自己车辆移动至能起到脱离的车辆组的作用的位置。车辆移动后，代替脱离的车辆组起到了作为缺失的车辆组的作用。
藉此，当各由一台构成的数据传输车辆组2、3的车辆脱离时，能从由多台构成的数据合成车辆组4或后方车辆组5、6朝数据传输车辆组2、3补充车辆。另外，当构成数据合成车辆组4的所有车辆脱离时，能从后方车辆组5、6朝数据合成车辆组4补充车辆。由此，能维持车车间通信网络。
最后，在控制部110中，在预测出构成车车间通信网络的全部车辆存在于前方车辆组1的通信区域内的情况下(步骤ST9“是”)，从所属的车辆组脱离，并以从前方车辆组1的车辆直接接收车辆信息的方式控制通信部111(步骤ST10)。此时，传输与否判断部115判断为不将接收到的车辆信息传输至其它车辆，且不朝其它车辆组进行车辆信息的传输。藉此，在全部车辆存在于前方车辆组1的通信区域内的情况下，不实施后述的(2)数据传输，而是各车辆直接与前方车辆组1进行通信，因此，能缩短共享数据所需的时间。
除了上述之外(步骤ST9“否”)，结束处理。
另外，通过车车间通信装置定期地执行图4所示的动作，能根据车辆的状况再构筑车辆组，因此，即便车辆的状况发生变化，诸如因每条行驶车道的堵塞以及限制等道路状况的不同而导致行驶顺序变更等，也能维持车车间通信。
(2)数据传输时
在图5～图8中示出了数据传输时的车车间通信装置的动作流程的一例。图5是前方车辆组1的车辆所装设的车车间通信装置的动作流程，图6是数据传输车辆组2、3的车辆所装设的车车间通信装置的动作流程，图7是数据合成车辆组4的车辆所装设的车车间通信装置的动作流程，图8是后方车辆组5、6的车辆所装设的车车间通信装置的动作流程。
图9是表示车车间通信网络的数据收发情况的时序图。横轴表示时间，该横轴的上侧的方框表示发送处理，下侧的方框表示接收处理，各方框内的字母表示收发所使用的通信信道(信道A、B)，数字表示数据的种类(分割数据71、72及合成数据73)。
以下，使用图1～图3及图5～图9，按每个车辆组说明数据传输时的动作。
最初，参照图5，对装设有车车间通信装置的车辆属于前方车辆组1的情况进行说明。当判断为属于前方车辆组1时，控制部110首先从车辆信息取得部12取得车辆信息(步骤ST101)。接着，控制部110确认是否建立了车车间通信，在建立了的情况下(步骤ST102“是”)，分割数据生成部113以从车辆信息取得部12输入的车辆信息为基础生成分割数据(步骤ST103)。
如图3所示，信道设定部112按规定时间对通信部111的信道A、B进行切换。如图9那样，控制部110在通信部111的通信信道切换为信道A时将分割数据71输送至数据传输车辆组2，在切换为信道B时将分割数据72输送至数据传输车辆组3(步骤ST104)。
在车车间通信未被建立的情况下(步骤ST102“否“)，控制部110结束处理。
接着，参照图6，对装设有车车间通信装置的车辆属于数据传输车辆组2、3的情况进行说明。如图3所示，信道设定部112按规定时间对通信部111的信道A、B进行切换。如图9的第一阶段那样，当通信信道切换至信道A时，通信部111从前方车辆组1接收到分割数据71，当切换至信道B时，通信部111从前方车辆组1接收到分割数据72(步骤ST111)。控制部110将通过通信部111接收到的分割数据71、72和根据上述分割数据71、72复原得到的车辆信息7存储于接收数据存储部114。
在接收数据存储后，通过传输与否判断部115进行数据传输要否判断，接着，控制部110按规定时间确认通信部111的通信信道(步骤ST112)，若切换至用于与前方车辆组1进行通信的通信信道(步骤ST112“是”)，则使用该通信信道对分割数据进行广播传输(步骤ST113)。具体而言，如图9的第二阶段那样，当通信部111切换至信道A时，数据传输车辆组2的控制部110对分割数据71进行广播传输。另一方面，当通信部111切换至信道B时，数据传输车辆组3的控制部110对分割数据72进行广播传输。
当分割数据的收发结束时，控制部110将存储于接收数据存储部114的车辆信息7输出至支援部14，支援部14根据该车辆信息7实施各种支援(步骤ST114)。例如，在前方车辆组1的前方车辆利用支援部14的自动巡航功能以一定速度行驶的情况下，属于数据传输车辆组2、3的车辆的支援部14根据车辆信息7中包含的前方车辆的行驶速度来对自己车辆的加减速进行控制，并以能追随前方车辆进行行驶的方式进行支援。
接着，参照图7，对装设有车车间通信装置的车辆属于数据合成车辆组4的情况进行说明。如图3所示，信道设定部112按规定时间对通信部111的信道A、B进行切换。如图9的第二阶段那样，当通信信道切换至信道A时，通信部111从数据传输车辆组2接收到分割数据71，当切换至信道B时，通信部111从数据传输车辆组3接收到分割数据72(步骤ST121)。控制部110将通过通信部111接收到的分割数据71、72和根据上述分割数据71、72复原得到的车辆信息7存储于接收数据存储部114。
接着，传输与否判断部115对是否进行数据传输进行判断(步骤ST122)。具体而言，传输与否判断部115对分割数据接收之后是否未使用车车间通信频带(此处是信道A、B)进行确认，在未使用的情况下，判断为需要传输。在判断为需要进行数据传输的情况下(步骤ST122)，首先，控制部110将存储于接收数据存储部114的分割数据71、72输出至XOR运算部116，XOR运算部116由上述分割数据71、72生成合成数据73(步骤ST123)。接着，如图9的第三阶段那样，控制部110使用在分割数据接收时利用的两个信道A、B将合成数据73传输至后方车辆组5、6(步骤ST124)。
另外，在传输合成数据73的同时，控制部110还将存储于接收数据存储部114的车辆信息7输送至支援部14，支援部14根据该车辆信息7实施各种支援(步骤ST125)。
接着，参照图8，对装设有车车间通信装置的车辆属于后方车辆组5、6的情况进行说明。如图3所示，信道设定部112按规定时间对通信部111的信道A、B进行切换。如图9的第二阶段那样，当通信信道切换至信道A时，后方车辆组5的通信部111从数据传输车辆组2接收到分割数据71，另一方面，当切换至信道B时，后方车辆组6的通信部111从数据传输车辆组3接收到分割数据72(步骤ST131)。控制部110将通过通信部111接收到的分割数据71或分割数据72存储于接收数据存储部114。
接着，如图9的第三阶段那样，后方车辆组5、6的各通信部111从数据合成车辆组4接收合成数据73(步骤ST132)。在合成数据接收后，后方车辆组5的控制部110将接收到的分割数据71和合成数据73输出至XOR运算部116以生成复原分割数据72a(步骤ST134)，并从该复原分割数据72a和分割数据71来复原车辆信息7而存储于接收数据存储部114。另一方面，后方车辆组6的控制部110将接收到的分割数据72和合成数据73输出至XOR运算部116以生成复原分割数据71a(步骤ST134)，并从该复原分割数据71a和分割数据72来复原车辆信息7而存储于接收数据存储部114。
最后，控制部110将存储于接收数据存储部114的车辆信息7输出至支援部14，支援部14根据该车辆信息7实施各种支援(步骤ST135)。
以上，在自己车辆属于前方车辆组1的情况下，实施方式一的车车间通信装置的控制部110使车辆信息取得部12取得车辆信息，并使分割数据生成部113生成多个分割数据，从而由通信部111朝数据传输车辆组2、3发送。
另外，在自己车辆属于数据传输车辆组2、3的情况下，控制部110使通信部111接收多个分割数据以复原车辆信息，并将一部分的分割数据从通信部111发送至数据合成车辆组4及后方车辆组5、6。
另外，在自己车辆属于数据合成车辆组4的情况下，控制部110使通信部111对由数据传输车辆组2、3所接收到的所有分割数据进行接收以复原车辆信息，并使XOR运算部116生成合成数据而从通信部111向后方车辆组5、6发送。
另外，在自己车辆属于后方车辆组5、6的情况下，控制部110使通信部111接收由数据传输车辆组2、3接收到的一部分分割数据和由数据合成车辆组4接收到的合成数据，并使XOR运算部116对剩余的分割数据进行复原，以从一部分分割数据和剩余的分割数据对车辆信息进行复原。
这样，将构成车车间通信网络的车辆划分为几个车辆组，在前方车辆一侧，发送将车辆信息分割而得到的分割数据或该分割数据的逻辑异或即合成数据，并且在后方车辆一侧，从接收到的一部分分割数据对未接收到的剩余的分割数据进行复原，将各车辆组间的数据传输最优化，因此，能降低数据传输量，并能减轻拥挤。
另外，车车间通信装置通过采用至少包括通信部111、车辆信息取得部12、分割数据生成部113、XOR运算部116及控制部110的结构，能起到上述效果，图2所示的接收数据存储部114、传输与否判断部115、信道设定部112、GPS信息取得部13、支援部14、报知部15及输入部16并不是必须的结构。
另外，根据实施方式一，控制部110根据构成车车间通信网络的车辆的位置关系构筑车辆组，因此，即便车辆的状况发生变化，也能维持车车间通信。
另外，根据实施方式一，在车辆的行驶顺序切换了的情况下，控制部110再构筑车辆组，并根据该再构筑的车辆组切换通信控制方式，因此，即便在因每个行驶车道的堵塞及限制等道路状况的不同而改变车辆的行驶顺序的情况下，也能维持车车间通信。
另外，根据实施方式一，在自己车属于前方车辆组1的情况下，控制部110通过设置于自己车的报知部15朝驾驶员报知成为前方车辆的消息。藉此，驾驶员能识别出车辆状况的变化，从而能消除在根据车辆状况的变化而改变了支援部14的支援内容的情况下所产生的不适感。
另外，根据实施方式一，控制部110通过设置于自己车的输入部16从驾驶员接收是否作为前方车辆进行行驶的选择。驾驶员能选择是否成为前方车辆，从而能根据例如能避免对驾驶没有自信的驾驶员成为前方车辆等的驾驶员的需求来实施支援部14的支援。
另外，根据实施方式一，在支援部14执行自动巡航功能且自己车属于前方车辆组1的情况下，控制部110通过报知部15向驾驶员报知能设定自己车的行驶速度的消息。因此，驾驶员能对可设定自动巡航支援的行驶速度的时间点进行把握。
另外，根据实施方式一，在构筑车车间通信网络的全部车辆处在能与前方车辆组1进行车车间通信的范围内的情况下，控制部110中的传输与否判断部115对通信部111进行控制，由前方车辆组1直接取得车辆信息，但不使该取得的车辆信息朝其它车辆传输。因此，能根据车辆的位置关系选择缩短通信时间的通信方法。
另外，根据实施方式一，在属于前方车辆组1、数据传输车辆组2、3及数据合成车辆组4中的任意车辆组的车辆脱离的情况下，控制部110通过设置于自己车的报知部15对驾驶员进行引导，催促其向该车辆脱离后的车辆组的位置移动。因此，即便在车车间通信中车辆脱离的情况下，也能维持及恢复车车间通信。
另外，根据实施方式一，在属于前方车辆组1、数据传输车辆组2、3及数据合成车辆组4中的任意车辆组的车辆脱离的情况下，控制部110朝支援部14发出指示，使自己车移动至该车辆脱离后的车辆组的位置。因此，即便在车车间通信中车辆脱离的情况下，也能自动地维持及恢复车车间通信。另外，在朝驾驶员报知之后支援移动，因此，能消除因自己车自动进行位置移动而产生的驾驶员的不适感。
另外，根据实施方式一，在自己车移动至车辆脱离后的车辆组的位置的情况下，控制部110切换至对应该车辆组的通信控制方法，因此，能维持车车间通信。
另外，根据实施方式一，车车间通信装置包括信道设定部112，该信道设定部112对通信部111为了收发数据而使用的通信信道(图3及图9所示的信道A、B)以及通信期间(图9所示的第一～第三阶段)进行控制，该信道设定部112以与其它的车辆组间的数据收发不同的通信期间进行包括自己车辆在内的车辆组间的数据收发。藉此，当在包括自己车辆在内的车辆组间进行通信时，能防止通信信道及通信期间与其它的车辆组间的通信相同，并能避免数据冲突。
实施方式二
在实施方式二中，在结构与实施方式一相同的车车间通信装置中，通过改变所使用的通信信道，实现车车间通信网络整体的数据传输的效率化，并削减通信延迟。此处，引用图1所示的车车间通信网络以及图2所示的车车间通信装置来说明本实施方式二。
以下，对车车间通信装置的动作进行说明，但(1)车辆组判断时的动作是与上述实施方式一相同的动作，因此省略说明，对(2)数据传输时的动作进行说明。
(2)数据传输时
图10是对实施方式二的各车辆组的通信信道的切换情况进行说明的图。在实施方式二中，在所有车车间通信装置中使用合计四个通信信道(在以下说明中设为信道A、B、C、D)。各车车间通信装置的信道设定部112如图10那样按每个规定周期联动地进行通信部111的通信信道切换，从而实现同时通信。
具体而言，在前方车辆组1与数据传输车辆组2、3之间的通信中使用信道A、B，在数据传输车辆组2与数据合成车辆组4及后方车辆组5之间的通信中使用信道C，在数据传输车辆组3与数据合成车辆组4及后方车辆组6之间的通信中使用信道D。此外，在图10中省略了图示，但信道设定部112将数据传输车辆组2的信道C再设定为信道B，并将数据传输车辆组3的信道D再设定为信道A，以用于在数据传输车辆组2、3之间进行通信。该详细情况在后面说明。
图11是表示车车间通信网络的数据收发情况的时序图。与图9同样地，横轴表示时间，该横轴的上侧的方框表示发送处理，下侧的方框表示接收处理，各方框内的字母表示收发所使用的通信信道(信道A～D)，数字表示数据的种类(分割数据71、72及合成数据73)。
以下，按每个车辆组对数据传输时的动作进行说明。
另外，装设于前方车辆组1中所属的车辆的车车间通信装置采用与上述实施方式一相同的动作，因此，省略说明。
图12中示出了数据传输车辆组2、3的车辆所装设的车车间通信装置的数据传输时的动作流程。最初，如图10所示，数据传输车辆组2的信道设定部112按每个规定时间对通信部111的信道A、C进行切换，数据传输车辆组3的信道设定部112按每个规定时间对通信部111的信道D、B进行切换，
在该切换状态下，若从前方车辆组1开始接收分割数据(步骤ST201)，则属于数据传输车辆组2、3的车车间通信装置在图11的第一阶段中同时进行对分割数据的接收和传输。
具体而言，控制部110按每个规定时间对通信部111的通信信道进行确认(步骤ST202)，且在切换至与前方车辆组1的通信中所使用的通信信道(数据传输车辆组2是信道A，数据传输车辆组3是信道B)的情况下(步骤ST202“否”)，从前方车辆组1接收分割数据71或分割数据72(步骤ST204)。控制部110将通过通信部111接收到的分割数据71或分割数据72存储于接收数据存储部114。
另外，在控制部110切换至另一个的通信信道(数据传输车辆组2是信道C，数据传输车辆组3是信道D)的情况下(步骤ST202“是”)，控制部110对从前方车辆组1接收到的分割数据71或分割数据72进行广播传输(步骤ST203)。
在图11的第一阶段中完成分割数据71、72的接收和传输时，接着，信道设定部112进行通信部111的通信信道的再设定(步骤ST205)。具体而言，数据传输车辆组2的信道设定部112将为了从数据传输车辆组2朝数据合成车辆组4及后方车辆组5传输分割数据71而使用的信道C改变为另一方的数据传输车辆组3与前方车辆组1之间的通信用的信道B，并将该信道B用于数据传输车辆组2、3间的数据输送和接收(图11中用双层方框表示)。
另一方面，数据传输车辆组3的信道设定部112将为了从数据传输车辆组3朝数据合成车辆组4及后方车辆组6传输分割数据72而使用的信道D改变为另一方的数据传输车辆组2与前方车辆组1之间的通信用的信道A，并将该信道A用于数据传输车辆组2、3间的数据输送和接收(图11中用双层方框表示)。
通信信道的再设定之后，在数据传输车辆组2与数据传输车辆组3之间处于信道A、B的切换同步的状态，在图11的第二阶段中，同时进行对已接收的分割数据的传输以及对未接收的分割数据的接收。
具体而言，数据传输车辆组2的控制部110按每个规定时间对通信部111的通信信道进行确认(步骤ST206)，且当切换至信道A时(步骤ST206“是”)，将第一阶段中接收到的分割数据71向数据传输车辆组3传输(步骤ST207)。当切换至信道B时(步骤ST206“否”)，由数据传输车辆组3对在第一阶段中未接收到的分割数据72进行接收(步骤ST208)。控制部110将在步骤ST208中接收到的分割数据72与在之前的步骤ST204中接收到的分割数据71结合以对车辆信息7进行复原，并将其存储于接收数据存储部114。
另一方面，数据传输车辆组3的控制部110也按每个规定时间对通信部111的通信信道进行确认(步骤ST206)，当切换至信道B时(步骤ST206“是”)，将在第一阶段中接收到的分割数据72向数据传输车辆组2传输(步骤ST207)。当切换至信道A时(步骤ST206“否”)，由数据传输车辆组2接收在第一阶段中未接收到的分割数据71(步骤ST208)。控制部110将在步骤ST208中接收到的分割数据71与在之前的步骤ST204中接收到的分割数据72结合以对车辆信息7进行复原，并将其存储于接收数据存储部114。
当上述处理结束时，数据传输车辆组2、3的控制部110将存储于接收数据存储部114的车辆信息7输出至支援部14，并且由支援部14根据该车辆信息7实施各种支援(步骤ST209)。
除了使用的通信信道之外，装设在数据合成车辆组4及后方车辆组5、6中所属车辆上的车车间通信装置进行与上述实施方式一相同的动作。但是，如图11所示，能通过第一阶段从前方车辆组1经由数据传输车辆组2、3向数据合成车辆组4及后方车辆组5、6传输分割数据，并能通过第二阶段从数据合成车辆组4向后方车辆组5、6传输合成数据，因此，从前方车辆组1到后方车辆组5、6为止的数据传输通过两个阶段完成。
与此相对，在上述实施方式一的通信方法中，如图9所示，通过第一阶段从前方车辆组1向数据传输车辆组2、3发送分割数据，通过第二阶段从数据传输车辆组2、3向数据合成车辆组4及后方车辆组5、6传输分割数据传输，通过第三阶段从数据合成车辆组4朝后方车辆组5、6传输合成数据，从前方车辆组1到后方车辆组5、6为止的数据传输需要三个阶段。
以上，根据实施方式二，车车间通信装置包括信道设定部112，该信道设定部112对通信部111为了收发数据而使用的通信信道(图10及图11所示的信道A～D)以及通信期间(图11所示的第一、第二阶段)进行控制，该信道设定部112用与其它的车辆组间的数据收发不同的通信信道来进行包括自己车辆在内的车辆组间的数据收发。藉此，当在包括自己车辆在内的车辆组间进行通信时，能防止通信信道及通信期间与其它的车辆组间的通信相同，并能避免数据冲突。
特别地，在实施方式二中，信道设定部112对通信部111进行控制，以与其它车辆组间的数据收发不同的通信信道进行包括自己车辆在内的车辆组间的数据收发，从而能进行相同通信期间内的并行通信。因此，例如，能用第一阶段进行前方车辆组1与数据传输车辆组2、3之间的分割数据收发以及数据传输车辆组2、3与数据合成车辆组4及后方车辆组5、6之间的分割数据收发，从而能削减车车间通信网络的通信延迟。
实施方式三
在实施方式三中，车车间通信装置因具有多个通信部而构成为能同时进行多个信道的通信，能比上述实施方式一、二还削减车车间通信网络整体的通信延迟。
图13中示出了实施方式三的车车间通信装置的结构例。另外，在图13中，对于与图2相同或相当的部分标注相同的符号，并省略说明。在本实施方式三中，通信部111具有第一通信部111a及第二通信部111b，实现了收发的并行化以及来自两个车车间通信装置的同时数据接收。信道设定部112设定第一通信部111a及第二通信部111b各自在无线通信中利用的频带(通信信道)。另外，与上述实施方式一、二相同，在第一通信部111a及b第二通信部111b分别通过两个以上的频带进行并行通信的情况下，信道设定部112按规定时间进行频带的切换。
通过并列使用两个通信部111(第一通信部111a及第二通信部111b)，例如在使用上述实施方式一的图3的通信方法的情况下，将第一通信部111a设定为信道A，将第二通信部111b设定为信道B，以进行并行通信。由此，能将数据传输所需的时间缩短为1/2。若使用三个以上的通信部111，则能进一步缩短时间。
以上，根据实施方式三，车车间通信装置包括第一通信部111a和第二通信部111b，因此，能进一步削减车车间通信网络的通信延迟。
另外，本发明在其发明的范围内，能进行各实施方式的自由组合、各实施方式的任意构成要素的变形或各实施方式中任意构成要素的省略。
工业上的可利用性
如上所述，本发明的车车间通信装置将多个车辆划分为几个车辆组以将数据传输最优化，因此，该车车间通信装置适用于使后方车辆共享前方车辆的信息来进行自动巡航及追随驾驶的支援服务等。
(符号说明)
1前方车辆组
2、3数据传输车辆组
4数据合成车辆组
5、6后方车辆组
7车辆信息
71、72分割数据
71a、72a复原分割数据
73合成数据
11通信装置主体
12车辆信息取得部
13GPS信息取得部
14支援部
15报知部
16输入部
110控制部
111通信部
111a第一通信部
111b第二通信部
112信道设定部
113分割数据生成部
114接收数据存储部
115传输与否判断部
116XOR运算部(逻辑异或运算部)。

Claims (14)

1.一种车车间通信装置，其特征在于，包括：
通信部，该通信部在建立了车车间通信的自己车辆与其它车辆之间收发数据；
车辆信息取得部，该车辆信息取得部取得所述自己车辆的车辆信息；
分割数据生成部，该分割数据生成部分割由所述车辆信息取得部取得的车辆信息以生成多个分割数据；
逻辑异或运算部，该逻辑异或运算部对通过所述通信部从所述其它车辆取得的多个分割数据的逻辑异或进行运算以生成合成数据，或者，对通过所述通信部从所述其它车辆取得的一部分分割数据和合成数据的逻辑异或进行运算以对剩余的分割数据进行复原；以及
控制部，该控制部根据由前方车辆组、数据传输车辆组、数据合成车辆组及后方车辆组构成的车车间通信网络中的所述自己车辆所属的车辆组对通信控制方法进行切换，其中，所述数据传输车辆组能与所述前方车辆组进行车车间通信，所述数据合成车辆组能与所述数据传输车辆组进行车车间通信，所述后方车辆组能与所述数据传输车辆组及所述数据合成车辆组进行车车间通信，
在所述自己车辆属于所述前方车辆组的情况下，所述控制部使所述车辆信息取得部取得车辆信息，使所述分割数据生成部生成多个分割数据，并从所述通信部朝所述数据传输车辆组发送，
在所述自己车辆属于所述数据传输车辆组的情况下，所述控制部使所述通信部接收所述多个分割数据以对所述车辆信息进行复原，并使一部分所述分割数据从所述通信部朝所述数据合成车辆组及所述后方车辆组发送，
在所述自己车辆属于所述数据合成车辆组的情况下，所述控制部使所述通信部接收由所述数据传输车辆组发送来的所述分割数据的全部以对所述车辆信息进行复原，并使所述逻辑异或运算部生成合成数据以从所述通信部朝所述后方车辆组发送，
在所述自己车辆属于所述后方车辆组的情况下，所述控制部使所述通信部接收由所述数据传输车辆组发送来的一部分所述分割数据和由所述数据合成车辆组发送来的所述合成数据，并使所述逻辑异或运算部复原剩余的所述分割数据，并根据一部分所述分割数据和剩余的所述分割数据对所述车辆信息进行复原。
2.如权利要求1所述的车车间通信装置，其特征在于，
所述控制部根据构成所述车车间通信网络的车辆的位置关系构筑所述车辆组。
3.如权利要求2所述的车车间通信装置，其特征在于，
在所述车辆的行驶顺序切换了的情况下，所述控制部对所述车辆组进行再构筑，并根据该再构筑的车辆组对通信控制方法进行切换。
4.如权利要求3所述的车车间通信装置，其特征在于，
在所述自己车辆属于所述前方车辆组的情况下，所述控制部通过设置于所述自己车辆的报知部朝驾驶员报知成为前方车辆的消息。
5.如权利要求4所述的车车间通信装置，其特征在于，
所述控制部通过设置于所述自己车辆的输入部从驾驶员接收是否作为前方车辆进行行驶的选择。
6.如权利要求4所述的车车间通信装置，其特征在于，
包括支援部，该支援部控制所述自己车辆，并执行是以一定的速度行驶还是追随着前方车辆行驶的自动巡航功能，
在所述支援部执行所述自动巡航功能且所述自己车辆属于所述前方车辆组的情况下，所述控制部通过所述报知部朝驾驶员报知能设定所述自己车辆的行驶速度的消息。
7.如权利要求2所述的车车间通信装置，其特征在于，
在构筑所述车车间通信网络的所有车辆存在于能与所述前方车辆组进行车车间通信的范围内的情况下，所述控制部控制所述通信部，从所述前方车辆组直接取得所述车辆信息，但不使取得的所述车辆信息朝其它车辆发送。
8.如权利要求1所述的车车间通信装置，其特征在于，
在属于所述前方车辆组、所述数据传输车辆组及所述数据合成车辆组中的任意车辆组的车辆脱离的情况下，所述控制部通过设置于所述自己车辆的报知部对驾驶员进行引导，催促该驾驶员朝所述车辆脱离的车辆组的位置移动。
9.如权利要求8所述的车车间通信装置，其特征在于，
包括对所述自己车辆的行驶进行控制的支援部，
在属于所述前方车辆组、所述数据传输车辆组及所述数据合成车辆组中的任意车辆组的车辆脱离的情况下，所述控制部对所述支援部发出指示，以使所述自己车辆移动至所述车辆脱离的车辆组的位置。
10.如权利要求8所述的车车间通信装置，其特征在于，
在所述自己车辆移动至所述车辆脱离的车辆组的位置的情况下，所述控制部切换至对应该车辆组的通信控制方法。
11.如权利要求1所述的车车间通信装置，其特征在于，
包括信道设定部，该信道设定部对所述通信部为了收发数据而使用的通信信道及通信期间进行控制，
所述信道设定部控制所述通信部，并以与其它车辆组间的数据收发不同的通信信道或不同的通信期间进行包括所述自己车辆在内的车辆组间的数据收发。
12.如权利要求11所述的车车间通信装置，其特征在于，
所述信道设定部控制所述通信部，并以与其它车辆组间的数据收发不同的通信信道进行包括所述自己车辆在内的车辆组间的数据收发。
13.如权利要求12所述的车车间通信装置，其特征在于，
所述信道设定部控制所述通信部，并在同一个通信期间内进行包括所述自己车辆在内的车辆组间的数据收发和其它车辆组间的数据收发。
14.如权利要求11所述的车车间通信装置，其特征在于，
包括多个所述通信部。
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