ITMI20012204A1

ITMI20012204A1 - PROCEDURE AND CONTINUOUS SHORT RANGE RADIO COMMUNICATION SYSTEM

Info

Publication number: ITMI20012204A1
Application number: IT2001MI002204A
Authority: IT
Inventors: Ken Kasagi
Original assignee: Nec Corp
Priority date: 2000-10-25
Filing date: 2001-10-22
Publication date: 2003-04-22

Description

DESCRIZIONE DESCRIPTION

La presente invenzione riguarda un sistema DSRC che è un sistema di comunicazione radio continua di breve portata considerato come una tecnica importante per supportare sistemi di trasporto intelligenti (ITS). The present invention relates to a DSRC system which is a short range continuous radio communication system considered as an important technique for supporting Intelligent Transportation Systems (ITS).

Il sistema di comunicazione radio di breve portata o distanza (qui in seguito, chiamato DSRC (Comunicazione Ad Intervallo Breve Dedicata)) sarà descritto in seguito. The short range or distance radio communication system (hereinafter referred to as DSRC (Dedicated Short Interval Communication)) will be described below.

Un esempio di un quadro di comunicazione usato nel DSRC è mostrato nella figura 8A e nella figura 8B. Nel caso del sistema di comunicazione a duplex completo, vi sono due tipi di periodi: 3,91 ms e 2,34 ms come il periodo del quadro, ed uno o l'altro quadro è applicato secondo la dimensione della portata di comunicazione. L'informazione di allocazione di intervallo.di trasmissione e ricezione in ciascun quadro è memorizzato in un FCMS (Intervallo Di Messaggio Di Controllo Di Quadro) che è l'intervallo di testa del quadro, e sulla base di questa informazione, un dispositivo a bordo strada ed un dispositivo sul veicolo esegue la trasmissione e la recezione di dati usando un MDS (Intervallo Di Dati Messaggi). An example of a communication framework used in the DSRC is shown in Figure 8A and Figure 8B. In the case of the full duplex communication system, there are two types of periods: 3.91 ms and 2.34 ms as the frame period, and one or the other frame is applied according to the size of the communication range. The transmission and reception interval allocation information in each frame is stored in an FCMS (Frame Control Message Interval) which is the head interval of the frame, and based on this information, an on-board device road and a device on the vehicle performs the transmission and reception of data using an MDS (Message Data Interval).

L'operazione concreta del DSRC sarà descritta prendendo come esempio la ETC (Raccolta Di Pedaggi Elettronica). Nel caso della ETC, il numero di dispositivi a bordo strada che devono essere forniti è differente in dipendenza dal casello di pedaggio. Innanzitutto, è mostrato un esempio del casello di pedaggio di uscita. The concrete operation of the DSRC will be described using the ETC (Electronic Toll Collection) as an example. In the case of the ETC, the number of roadside devices that must be provided is different depending on the toll booth. First, an example of the exit toll booth is shown.

Un esempio della configurazione del dispositivo a bordo strada in corrispondenza del casello di pedaggio di uscita è mostrato nella figura 4. Il dispositivo a bordo strada comprende: una sezione 214 di elaborazione di applicazione che esegue un'elaborazione di applicazione della ETC che è un sistema di raccolta di pedaggio senza interruzione di un calcolo di pedaggio o simile; un'antenna 201 a bordo strada che esegue la comunicazione radio utilizzando una frequenza di 5,8 GHz con il dispositivo sul veicolo; una sezione di alta frequenza 211 che converte verso il basso un segnale di 5,8 GHz proveniente dall'antenna a bordo strada 201 e lo rende un segnale in banda base, e che converte verso l'alto un segale in banda base a 5,8 Ghz al contrario; una sezione 212 di banda base che esegue la generazione di un quadro di comunicazione, una generazione di dati di trasmissione, e la verifica di errore di dati di recezione o simile; e la sezione 213 di controllo DSRC che esegue un'elaborazione di protocollo DSRC sulla base di segnali provenienti dalla sezione 214 di elaborazione di applicazione e la sezione 212 di banda base. An example of the configuration of the roadside device at the exit toll booth is shown in Figure 4. The roadside device comprises: an application processing section 214 which performs an application processing of the ETC which is a system collection of tolls without interrupting a toll calculation or similar; a roadside antenna 201 performing radio communication using a frequency of 5.8 GHz with the device on the vehicle; a high frequency section 211 which down converts a 5.8 GHz signal from the roadside antenna 201 and makes it a baseband signal, and which upconverses a 5 baseband signal, 8 Ghz in reverse; a baseband section 212 which performs generation of a communication frame, generation of transmission data, and error verification of reception data or the like; and DSRC control section 213 which performs DSRC protocol processing based on signals from application processing section 214 and baseband section 212.

Poi, la configurazione del dispositivo sul veicolo è mostrata nella figura 7. Il dispositivo sul veicolo comprende: una sezione 405 di elaborazione ,di applicazione che esegue un avviso di conteggio di pedaggio ad un guidatore e una scrittura di informazione di conteggio di pedaggio ad una scheda IC o simile; un'antenna 401 sul veicolo che esegue la comunicazione radio usando una frequenza di 5,8 GHz con l'antenna a bordo strada; una sezione 402 di alta frequenza che converte verso il basso un segnale di 5,8 GHz proveniente dall'antenna sul veicolo 401 e lo rende un segnale in banda base, e che converte verso l'alto un segnale in banda base a 5,8 GHz al contrario; una sezione 403 di banda base che ricerca o monitore il FCMS dall'antenna a bordo strada ed esegue la sincronizzazione del quadro di comunicazione, e che esegue la generazione dei dati di trasmissione e una verifica di errore di dati di recezione o simile; ed una sezione di controllo DSRC 404 che esegue l'elaborazione di protocollo OSRC sulla base dei segnali provenienti dalla sezione 405 di elaborazione di applicazione e dalla sezione 403 in banda base. Next, the configuration of the device on the vehicle is shown in Figure 7. The device on the vehicle comprises: an application processing section 405 which performs a toll bill notice to a driver and a toll bill information writing to a driver. IC card or similar; an antenna 401 on the vehicle performing radio communication using a frequency of 5.8 GHz with the roadside antenna; a high-frequency section 402 that down converts a 5.8 GHz signal from the antenna on vehicle 401 and makes it a baseband signal, and upconverts a 5.8 GHz baseband signal GHz in reverse; a baseband section 403 which searches or monitors the FCMS from the roadside antenna and performs synchronization of the communication frame, and which performs transmission data generation and a reception data error check or the like; and a DSRC control section 404 which performs the OSRC protocol processing on the basis of the signals coming from the application processing section 405 and from the baseband section 403.

Un esempio del casello di pedaggio di uscita è mostrato nella figura 3A e nella figura 3B. In corrispondenza del casello di pedaggio di uscita, un dispositivo a bordo strada è fornito nella direzione di movimento del veicolo. Quando è avviato, il dispositivo 203 sul veicolo ricerca il FCMS proveniente dall'antenna a bordo strada 201 in ogni istante. Quando il dispositivo sul veicolo 203 entra in un intervallo di comunicazione 202 dell'antenna a bordo strada 201, esso inizia a ricevere il FCMS dall'antenna a bordo strada 201, e se esso riceve continuamente e normalmente il FCMS, invia una richiesta di costruzione di collegamento all'antenna a bordo strada 201, ed esegue il processo di conteggio di un pedaggio expressway o simile. An example of the exit toll booth is shown in Figure 3A and Figure 3B. At the exit toll booth, a roadside device is provided in the direction of movement of the vehicle. When started, device 203 on the vehicle searches for FCMS coming from roadside antenna 201 at all times. When the device on the vehicle 203 enters a communication range 202 of the roadside antenna 201, it begins to receive the FCMS from the roadside antenna 201, and if it continuously and normally receives the FCMS, it sends a construction request connection to the roadside antenna 201, and performs the process of counting an expressway toll or similar.

D'altra parte, in corrispondenza del casello di pedaggio e di ingresso, per l'elaborazione della rivelazione dell'informazione del tipo di veicolo o simile, due dispositivi a bordo strada sono forniti nella direzione di movimento del veicolo. Un esempio del casello di pedaggio di ingresso è mostrato nella figura 5A e nella figura 5B. Tramite la comunicazione radio tra i dispositivi sul veicolo 303, 306 e la prima antenna a bordo strada 301 che è l'antenna a bordo strada anteriore nella direzione di movimento e la seconda antenna a bordo strada 304 che è l'antenna posteriore, la ricezione e la trasmissione delle informazioni di ingresso e delle informazioni circa il tipo di un veicolo sono eseguite. Le due antenne sopra descritte (la prima antenna a bordo strada 301 e la seconda antenna a bordo strada 304) sono fornite adiacentemente, e quindi vi è la possibilità di provocare un ostacolo di comunicazione a causa dell'interferenza di onde radio. Quindi, nel caso in cui sia adottata la configurazione mostrata nella figura 5A, come mostrata nella figura 5B, i quadri di comunicazione sono azionati in modo alternato. Questa azione dove i quadri di comunicazione sono azionati in modo alternato tramite le antenne anteriore e posteriore è chiamata l'operazione a condivisione temporale. On the other hand, at the toll and entrance toll booths, for the processing of the information detection of the type of vehicle or the like, two roadside devices are provided in the direction of movement of the vehicle. An example of the entrance toll booth is shown in Figure 5A and Figure 5B. Via the radio communication between the devices on the vehicle 303, 306 and the first roadside antenna 301 which is the front roadside antenna in the direction of movement and the second roadside antenna 304 which is the rear antenna, reception and the transmission of the input information and information about the type of a vehicle is performed. The two antennas described above (the first roadside antenna 301 and the second roadside antenna 304) are provided adjacent, and therefore there is the possibility of causing a communication obstacle due to radio wave interference. Therefore, in the case in which the configuration shown in figure 5A is adopted, as shown in figure 5B, the communication panels are operated alternately. This action where the communication panels are operated alternately via the front and rear antennas is called the time sharing operation.

Un esempio della configurazione di due dispositivi a bordo strada in corrispondenza del casello di pedaggio d'ingresso è mostrata nella figura 6. In modo similare all'esempio in corrispondenza del casello di pedaggio d'ingresso, ciascuno dei due dispositivi a bordo strada comprende: sezioni di antenna 301 e 304; sezioni di alta frequenza 321 e 331; sezioni di banda base 322 e 332; una sezione 324 di elaborazione di applicazione; e sezioni di controllo DSRC 323 e 333. La sezione 324 di elaborazione di applicazione è collegata ad entrambe le sezioni di controllo DSRC 323 e 333 per eseguire una serie di elaborazione come un'applicazione. An example of the configuration of two roadside devices at the entrance toll booth is shown in Figure 6. Similar to the example at the entrance toll booth, each of the two roadside devices includes: antenna sections 301 and 304; high frequency sections 321 and 331; baseband sections 322 and 332; an application processing section 324; and DSRC control sections 323 and 333. Application processing section 324 is linked to both DSRC control sections 323 and 333 to perform a series of processing as an application.

Inoltre, le sezioni di controllo DSRC 323 e 333 sono sincronizzate ricevendo e trasmettendo un segnale di sincronizzazione 341, e l'operazione dei quadri di comunicazione e eseguita cosicché nel momento in cui un dispositivo a bordo strada comunica, l'altro si arresta. Furthermore, the DSRC control sections 323 and 333 are synchronized by receiving and transmitting a synchronization signal 341, and the operation of the communication panels is performed so that when one roadside device communicates, the other stops.

Poi, l'elaborazione concreta in corrispondenza del casello di pedaggio di ingresso sarà descritta tramite riferimento alle figure 5A, 5B e alla figura 6. La figura 5A è un disegno mostrante gli intervalli di comunicazione, la figura 5B è un disegno mostrante l'intervallo di comunicazione. In corrispondenza della temporizzazione in cui la prima antenna a bordo strada 301 funziona, la prima antenna a bordo strada 301 e il dispositivo sul veicolo 303 nell'intervallo di comunicazione 302 della prima antenna a bordo strada 301 esegue la comunicazione tramite il quadro di comunicazione 311 e la prima antenna a bordo strada 301, e durante quel periodo, la seconda antenna a bordo strada 304 ed il dispositivo sul veicolo 306 nell'intervallo di comunicazione 305 della seconda antenna a bordo strada 304 non esegue la comunicazione (temporizzazione del quadro di arresto 314 della seconda antenna a bordo strada 304). Then, the concrete processing at the entrance toll booth will be described by reference to Figures 5A, 5B and Figure 6. Figure 5A is a drawing showing the communication ranges, Figure 5B is a drawing showing the range of communication. At the timing in which the first roadside antenna 301 operates, the first roadside antenna 301 and the device on the vehicle 303 in the communication interval 302 of the first roadside antenna 301 communicates via the communication panel 311 and the first roadside antenna 301, and during that time, the second roadside antenna 304 and the device on the vehicle 306 in the communication interval 305 of the second roadside antenna 304 does not communicate (timing of the stop panel 314 of the second roadside antenna 304).

In modo similare, in corrispondenza della temporizzazione in cui la seconda antenna a bordo strada 304 ed il dispositivo sul veicolo 306 eseguono la comunicazione tramite l'intervallo di comunicazione 313, la prima antenna a bordo strada 301 ed il dispositivo sul veicolo 303 sono nella temporizzazione del quadro di arresto 312, e non esegue la comunicazione. Quindi, nel caso di due antenne adiacenti, l'interferenza dell'onda radio è evitata usando l'operazione a condivisione temporale dove alla temporizzazione quando una esegue la comunicazione, l'altra non esegue la comunicazione affatto. Similarly, at the timing in which the second roadside antenna 304 and the device on the vehicle 306 communicate via the communication interval 313, the first roadside antenna 301 and the device on the vehicle 303 are in the timing. of the stop board 312, and does not carry out the communication. Hence, in the case of two adjacent antennas, radio wave interference is avoided by using the time-sharing operation where at the timing when one is communicating, the other is not communicating at all.

Poi, il funzionamento del dispositivo sul veicolo sarà descritto in dettaglio. Quando avviato, il dispositivo sul veicolo entra nella modalità di ricerca di FCMS per tentare la recezione del FCMS dall'antenna a bordo strada . Then, the operation of the device on the vehicle will be described in detail. When started, the device on the vehicle enters the FCMS search mode to attempt reception of the FCMS from the roadside antenna.

Quando il dispositivo sul veicolo riesce a ricevere il FCMS esso tenta ancora la recezione del FCMS, e se riesce continuamente nel ricevere il FCMS, si muove alla modalità di monitoraggio di FCMS. In corrispondenza del modalità di monitoraggio di FCMS, la temporizzazione di recezione del FCMS è fissata, e se il FCMS può normalmente essere ricevuto alla temporizzazione fissata o meno è monitorato. When the device on the vehicle succeeds in receiving the FCMS it again attempts reception of the FCMS, and if it continuously succeeds in receiving the FCMS, it switches to the monitoring mode of FCMS. In correspondence with the monitoring mode of FCMS, the reception timing of the FCMS is fixed, and whether the FCMS can normally be received at the fixed timing or not is monitored.

Nella modalità di monitoraggio di FCMS, quando il dispositivo sul veicolo fallisce continuamente nella recezione normale del FCMS, esso rilascia il fissaggio della temporizzazione di recezione di FCMS, e ritorna ancora alla modalità di ricerca del FCMS. In the monitoring mode of FCMS, when the device on the vehicle continuously fails in normal reception of the FCMS, it releases the fixation of the FCMS reception timing, and returns again to the search mode of the FCMS.

Quando si prende come esempio il casello di pedaggio di ingresso sopra descritto, l'azione sopra descritta è come segue. Nella figura 5Ά, il dispositivo sul veicolo 303 entra nell'intervallo di comunicazione 302 della prima antenna a bordo strada 301 mentre funziona la modalità di ricerca di FCMS. L'area di confine dell'intervallo di comunicazione 302 è un'area dove l'onda radio è instabile, e quindi il dispositivo sul veicolo 303 ripete l'azione di successo o fallimento nella recezione del FCMS, e diventa nello stato dove esso entra nella modalità di ricerca di FCMS o entra nel modalità di monitoraggio di FCMS. When taking the entry toll booth described above as an example, the action described above is as follows. In Figure 5Ά, the device on the vehicle 303 enters the communication range 302 of the first roadside antenna 301 while the search mode of FCMS operates. The boundary area of the communication interval 302 is an area where the radio wave is unstable, and therefore the device on the vehicle 303 repeats the action of success or failure in the reception of the FCMS, and becomes in the state where it enters in the search mode of FCMS or enter the monitoring mode of FCMS.

Quando il dispositivo sul veicolo 303 avanza per entrare nell'intervallo di comunicazione 302, l'area diventa un'area dove l'onda radio è stabile, e diventa possibile ricevere stabilmente e normalmente il FCMS, e quindi, la modalità diventa la modalità di monitoraggio di FCMS. Dopo di ciò, avanzando ulteriormente all'area per uscire dall'intervallo di comunicazione 302, l'area diventa un'area dove l'onda radio e ancora instabile, e in modo similare al momento dell'ingresso, sono ripetute la modalità di ricerca di FCMS e la modalità di monitoraggio di FCMS. Infine, il FCMS proveniente dalla prima antenna a bordo strada 301 non può arrivare affatto, ed il dispositivo sul veicolo 303 ritorna ancora alla modalità di ricerca di FCMS. When the device on the vehicle 303 advances to enter the communication range 302, the area becomes an area where the radio wave is stable, and it becomes possible to receive the FCMS stably and normally, and thus, the mode becomes the mode of FCMS monitoring. After that, advancing further to the area to exit the communication range 302, the area becomes an area where the radio wave is still unstable, and similarly at the moment of entry, the search mode is repeated. of FCMS and the monitoring mode of FCMS. Finally, the FCMS from the first roadside antenna 301 cannot arrive at all, and the device on the vehicle 303 again returns to the FCMS search mode.

Nel caso di un sistema dove antenne a bordo strada sono disposte in una linea nella direzione di movimento del veicolo su un'autostrada o simile, ed il DSRC è continuamente eseguito durante il periodo quando il veicolo corre sull'autostrada, come descritto in precedenza, il dispositivo sul veicolo esegue la comunicazione con l'antenna, e continua la comunicazione fino a che esso può normalmente eseguire la comunicazione con quell'antenna. Se diventa impossibile normalmente eseguire la comunicazione con quell'antenna, il dispositivo sul veicolo ripristina subito lo stato, e ricerca un'antenna a bordo strada con cui esso possa normalmente eseguire la comunicazione. Quindi, in corrispondenza dell'area di confine dove il dispositivo sul veicolo entra nell'intervallo di comunicazione della successiva antenna dall'intervallo di comunicazione di una certa antenna, la comunicazione è inevitabilmente interrotta. In the case of a system where roadside antennas are arranged in a line in the direction of movement of the vehicle on a highway or the like, and the DSRC is continuously performed during the period when the vehicle is running on the highway, as described above, the device on the vehicle communicates with the antenna, and continues communication until it can normally communicate with that antenna. If it becomes impossible to communicate with that antenna normally, the device on the vehicle immediately restores the state, and searches for a roadside antenna with which it can normally communicate. Thus, at the boundary area where the device on the vehicle enters the communication range of the next antenna from the communication range of a certain antenna, the communication is inevitably interrupted.

Inoltre, il procedimento di fornire antenne a bordo strada è pure difficile. Se le antenne a bordo strada sono fornite cosicché intervalli di comunicazione sono sovrapposti l'uno sull'altro, un'interferenza dell'onda radio è provocata in corrispondenza della parte sovrapposta, e diventa impossibile eseguire la comunicazione normale, e la comunicazione è interrotta. Al contrario, se le antenne a bordo strada sono fornite con la distanza per evitare l'interferenza, diventa anche impossibile eseguire normalmente la comunicazione in corrispondenza della parte dove e costruito lo spazio, e la comunicazione è interrotta. Furthermore, the process of providing roadside antennas is also difficult. If roadside antennas are provided so that communication intervals are superimposed on each other, radio wave interference is caused at the superimposed part, and normal communication becomes impossible, and communication is interrupted. Conversely, if the roadside antennas are provided with the distance to avoid interference, it also becomes impossible to carry out the communication normally at the part where the space is built, and the communication is interrupted.

Uno scopo della presente invenzione è fornire un ambiente dove la comunicazione possa continuamente essere eseguita tra i dispositivi a bordo strada ed il dispositivo sul veicolo usando il DSRC. An object of the present invention is to provide an environment where communication can continuously be performed between the roadside devices and the device on the vehicle using the DSRC.

Secondo il primo aspetto della presente invenzione, un procedimento di comunicazione radio di breve portata o distanza, in cui un DSRC (Comunicazione Di Intervallo Breve Dedicata) che è una comunicazione radio di breve portata usata per una ETC (Raccolta Di Pedaggio Elettronica) che è un sistema di raccolta di pedaggio senza interruzione è applicato, e antenne a bordo strada che sono fornite in corrispondenza di un bordo strada sono disposte in modo continuo, ed operazione di condivisione temporale è eseguita sincronizzando la temporizzazione di invio di un quadro di comunicazione in tutte dette antenne a bordo strada, comprende: According to the first aspect of the present invention, a short range or distance radio communication method, wherein a DSRC (Dedicated Short Range Communication) which is a short range radio communication used for an ETC (Electronic Toll Collection) which is an uninterrupted toll collection system is applied, and roadside antennas which are provided at a roadside are continuously arranged, and time sharing operation is performed by synchronizing the timing of sending a communication frame in all these roadside antennas include:

una fase per ricevere un quadro di comunicazione trasmesso da un'antenna a bordo strada adiacente durante la comunicazione con una di dette antenne a bordo strada in un dispositivo sul veicolo che è un apparecchio radio montato su un veicolo ed esegue la comunicazione con dette antenne a bordo strada. a step for receiving a communication frame transmitted by an adjacent roadside antenna during communication with one of said roadside antennas in a device on the vehicle which is a radio set mounted on a vehicle and performs communication with said antennas at roadside.

In conformità con il secondo aspetto della presente invenzione, un sistema di comunicazione radio di breve portata o distanza, in cui una DSRC (Comunicazione Di Intervallo Breve Dedicata) che è una comunicazione radio di breve portata o distanza usata per una ETC (Raccolta Di Pedaggi Elettronica) che è un sistema di raccolta di pedaggio senza interruzione è applicata, e antenne a bordo strada che sono fornite in corrispondenza di un bordo strada sono disposte in modo continuo, ed operazione di condivisione temporale è eseguita sincronizzando la temporizzazione di invio di un quadro di comunicazione in tutte dette antenne a bordo strada, comprende : In accordance with the second aspect of the present invention, a short range or distance radio communication system, wherein a DSRC (Dedicated Short Range Communication) which is a short range or distance radio communication used for an ETC (Toll Collection Electronics) which is an uninterrupted toll collection system is applied, and roadside antennas which are provided at a roadside are continuously arranged, and time sharing operation is performed by synchronizing the sending timing of a frame communication in all these roadside antennas, includes:

un dispositivo sul veicolo che è un apparecchio radio montato su un veicolo ed esegue la comunicazione con dette antenne a bordo strada, in cui detto dispositivo sul veicolo include mezzi per ricevere un quadro di comunicazione trasmesso da un'antenna a bordo strada adiacente durante la comunicazione con una di dette antenne a bordo strada. a device on the vehicle which is a radio set mounted on a vehicle and performs communication with said roadside antennas, wherein said device on the vehicle includes means for receiving a communication frame transmitted from an adjacent roadside antenna during communication with one of these antennas on the roadside.

Allo scopo di risolvere i problemi sopra descritti, nel caso della presente invenzione, quando antenne sono disposte in modo continuo in una direzione di movimento del veicolo, essi sono disposti cosicché gli intervalli di comunicazione delle antenne anteriori e posteriori sono sovrapposti l'uno sull'altro, e che le antenne adiacenti eseguono un'operazione a condivisione temporale l'una con l'altra. Nel caso dell'operazione a condivisione temporale, alla temporizzazione o momento di arresto, il dispositivo sul veicolo non è disposto per attendere la successiva temporizzazione e arresto, ma è disposto per ricercare il FCMS proveniente dalla successiva antenna. Se il dispositivo sul veicolo può correttamente rivelare il FCMS del quadro proveniente dall'antenna adiacente continuamente diverse volte, esso esegue un'elaborazione per commutare l'antenna a bordo strada che è il partner della comunicazione, all'antenna a bordo strada adiacente. Facendo cosi, è possibile eseguire in modo continuo la comunicazione tra le antenne a bordo strada ed il dispositivo sul veicolo. In order to solve the problems described above, in the case of the present invention, when antennas are continuously arranged in a direction of movement of the vehicle, they are arranged so that the communication intervals of the front and rear antennas are superimposed on each other. other, and that the adjacent antennas perform a time-sharing operation with each other. In the case of the time-sharing operation, at the timing or stop moment, the device on the vehicle is not disposed to wait for the next timing and stop, but is disposed to search for the FCMS coming from the next antenna. If the device on the vehicle can correctly detect the FCMS of the frame from the adjacent antenna continuously several times, it performs a processing to switch the roadside antenna which is the communication partner, to the adjacent roadside antenna. By doing so, it is possible to carry out continuous communication between the roadside antennas and the device on the vehicle.

Inoltre, le antenne a bordo strada sono disposte cosicché gli intervaili di comunicazione non siano sovrapposti l'uno sull'altro, e l'operazione è eseguita tramite la condivisione temporale, e di conseguenza, non solamente la comunicazione è eseguita con una certa antenna a bordo strada, ma anche l'antenna a bordo strada che è il partner della comunicazione è istantaneamente commutata, e conseguentemente, la comunicazione può continuamente essere eseguita, nel caso dove il FCMS proveniente dall'antenna adiacente è ricercato in corrispondenza della temporizzazione di arresto, e può essere valutato che il canale di comunicazione con 1'antenna adiacente è stabile. Furthermore, the roadside antennas are arranged so that the communication spaces are not superimposed on each other, and the operation is performed through time sharing, and consequently, not only the communication is performed with a certain antenna a roadside, but also the roadside antenna which is the communication partner is instantly switched, and consequently, the communication can be continuously performed, in the case where the FCMS coming from the adjacent antenna is searched in correspondence of the stop timing, and it can be estimated that the communication channel with the adjacent antenna is stable.

La figura 1A è un disegno mostrante una sovrapposizione di intervalli di comunicazione di antenna a bordo strada secondo l'esempio di una prima forma di realizzazione di un sistema di comunicazione continuo radio di breve portata della presente invenzione, e la figura 1B è un disegno mostrante una configurazione di un quadro di comunicazione; Figure 1A is a drawing showing an overlap of roadside antenna communication ranges according to the example of a first embodiment of a continuous short range radio communication system of the present invention, and Figure 1B is a drawing showing a configuration of a communication framework;

la figura 2 è uno schema a blocchi mostrante la configurazione di dispositivi a bordo strada secondo l'esempio nella prima forma di realizzazione della presente invenzione; Figure 2 is a block diagram showing the configuration of roadside devices according to the example in the first embodiment of the present invention;

la figura 3A mostra l'esempio di un intervallo di comunicazione di un'antenna a bordo strada in corrispondenza di un casello di pedaggio di uscita impiegato nel sistema di comunicazione radio di intervallo breve, e la figura 3B è un disegno mostrante la sua configurazione di quadro; Figure 3A shows the example of a communication range of a roadside antenna at an exit toll station employed in the short range radio communication system, and Figure 3B is a drawing showing its configuration of Square;

la figura 4 è uno schema a blocchi di un dispositivo a bordo strada convenzionale fornito in corrispondenza del casello di pedaggio in uscita; Figure 4 is a block diagram of a conventional roadside device provided at the exit toll booth;

la figura 5A è un disegno mostrante intervalli di comunicazione di antenne a bordo strada in corrispondenza di un casello di pedaggio d'ingrasso, a la figura 5B è un disegno mostrante l'esempio della configurazione del suo quadro di comunicazione; Figure 5A is a drawing showing communication intervals of roadside antennas at a fattening toll booth; Figure 5B is a drawing showing the example of the configuration of its communication panel;

la figura 6 è uno schema a blocchi mostrante uno stato di collegamento di due dispositivi a bordo strada forniti in corrispondenza del casello di pedaggio di ingresso; Figure 6 is a block diagram showing a connection status of two roadside devices provided at the entrance toll booth;

la figura 7 è uno schema a blocchi convenzionale di un dispositivo sul veicolo in un sistema DSRC; Figure 7 is a conventional block diagram of a device on the vehicle in a DSRC system;

la figura 8 mostra esempi di un quadro di comunicazione convenzionale usato nel DSRC, e la figura 8A è un disegno mostrante un quadro usato per 3,91 ms, e la figura 8B è un disegno mostrante un quadro usato per 2,34 ms; e Figure 8 shows examples of a conventional communication frame used in the DSRC, and Figure 8A is a drawing showing a frame used for 3.91 ms, and Figure 8B is a drawing showing a frame used for 2.34 ms; And

la figura 9 è uno schema a blocchi mostrante una configurazione di dispositivi a bordo strada secondo 1'esempio della seconda forma di realizzazione della presente invenzione. Figure 9 is a block diagram showing a configuration of roadside devices according to the example of the second embodiment of the present invention.

Una prima forma di realizzazione di un sistema di comunicazione radio di breve portata o distanza della presente invenzione sarà descritta tramite riferimento alla figura 1. A first embodiment of a short range or distance radio communication system of the present invention will be described by reference to Figure 1.

La figura 1A è un disegno mostrante una sovrapposizione di portate o gamme di comunicazione di antenne a bordo strada del sistema di comunicazione radio di breve portata o distanza della presente invenzione, la figura 1B è un disegno mostrante un quadro di comunicazione usato in un DSRC della presente invenzione. Come mostrato nella figura 1A, le antenne a bordo strada sono disposte in modo continuo nella direzione di movimento del veicolo cosicché l'intervallo di comunicazione di ciascuna antenna a bordo strada è sovrapposto sull'intervallo di comunicazione di un'antenna a bordo strada adiacente. Tutte queste antenne a bordo strada sono azionate tramite la condivisione temporale. Ciascuna antenna a bordo strada e l'antenna adiacente trasmette il quadro di comunicazione alternato. Figure 1A is a drawing showing an overlap of communication ranges of roadside antennas of the short range or distance radio communication system of the present invention, Figure 1B is a drawing showing a communication panel used in a DSRC of the present invention. present invention. As shown in Figure 1A, the roadside antennas are continuously arranged in the direction of movement of the vehicle so that the communication range of each roadside antenna is superimposed on the communication range of an adjacent roadside antenna. All of these roadside antennas are operated via time sharing. Each roadside antenna and the adjacent antenna transmit the alternating communication frame.

Nel caso della presente invenzione, come descritto in precedenza, le antenne a bordo strada sono disposte cosicché gli intervalli di distanza o portata di comunicazione siano sovrapposti l'uno sull'altro, e siano tutti azionati tramite la condivisione temporale. Innanzitutto, il dispositivo sul veicolo inizia la comunicazione con l'antenna a bordo strada più vicina. Dato che il quadro di comunicazione è azionato tramite la condivisione temporale, la temporizzazione di comunicazione e la temporizzazione di arresto sopraggiungono in modo alternato. Nel caso della presente invenzione, in corrispondenza della temporizzazione di comunicazione dell'antenna a bordo strada più vicina, il dispositivo sul veicolo esegue la trasmissione e la recezione dei dati con quella antenna, in modo similare alla tecnica nota, ma in corrispondenza della temporizzazione di arresto di quella antenna, esso non solamente si arresta,ma tenta anche di ricevere il FCMS in corrispondenza della temporizzazione in cui è trasmesso il FCMS dall'antenna adiacente. Se il FCMS può continuamente e normalmente essere ricevuto in corrispondenza della temporizzazione di arresto di quell'antenna, il dispositivo sul veicolo valuta che esso è entrato nell'area dove la comunicazione può stabilmente essere eseguita con l'antenna a bordo strada adiacente, ed inizia la comunicazione con l'antenna adiacente a bordo strada. Facendo questo, diventa possibile eseguire in modo continuo la comunicazione tra i dispositivi a bordo strada forniti corrispondentemente alle antenne a bordo strada e il dispositivo sul veicolo. In the case of the present invention, as described above, the roadside antennas are arranged so that the communication distance or range intervals are superimposed on each other, and are all operated by time sharing. First, the device on the vehicle initiates communication with the nearest roadside antenna. Since the communication board is operated by time sharing, the communication timing and the stop timing occur alternately. In the case of the present invention, in correspondence with the communication timing of the nearest roadside antenna, the device on the vehicle carries out the transmission and reception of data with that antenna, in a similar way to the prior art, but in correspondence with the timing of stopping that antenna, it not only stops, but also attempts to receive the FCMS at the timing in which the FCMS is transmitted from the adjacent antenna. If the FCMS can continuously and normally be received at the stop timing of that antenna, the device on the vehicle evaluates that it has entered the area where communication can stably be performed with the adjacent roadside antenna, and begins communication with the adjacent roadside antenna. By doing this, it becomes possible to continuously carry out communication between the roadside devices provided corresponding to the roadside antennas and the device on the vehicle.

Poi, un esempio della prima forma di realizzazione della presente invenzione sarà descritto tremite riferimento a figure 1A, 1B. Come mostrato nella figura 1A, le antenne a bordo strada da 101 a 109 sono disposte cosicché le aree delle rispettive antenne a bordo strada (intervalli di distanza o portata di comunicazione da 111 a 119) dove la comunicazione può essere stabilmente eseguita, siano sovrapposte. Le antenne a bordo strada 101-109 sono azionate tramite la condivisione temporale. Nel caso della figura 1A, quando le antenne a bordo strada 101, 103, 105, 107, 109 eseguono la comunicazione usando il quadro di comunicazione 131 mostrato nella figura 1B, le antenne a bordo strada 102, 104, 106, 108 sono nella temporizzazione di un quadro di arresto 134, e non trasmettono alcuna onda radio. Conseguentemente, le antenne a bordo strada adiacenti non eseguono la comunicazione l'una con l'altra al medesimo tempo, e quindi, l'interferenza dell'onda radio non è provocata. Then, an example of the first embodiment of the present invention will be described with reference to Figures 1A, 1B. As shown in Figure 1A, the roadside antennas 101 to 109 are arranged so that the areas of the respective roadside antennas (distance ranges or communication range from 111 to 119) where communication can be stably performed, are superimposed. Roadside antennas 101-109 are operated via time sharing. In the case of Figure 1A, when the roadside antennas 101, 103, 105, 107, 109 perform communication using the communication board 131 shown in Figure 1B, the roadside antennas 102, 104, 106, 108 are in the timing of a stop frame 134, and do not transmit any radio waves. Consequently, adjacent roadside antennas do not communicate with each other at the same time, and thus, radio wave interference is not caused.

Un esempio della configurazione dettagliata dei dispositivi a bordo strada disposti corrispondentemente alle antenne a bordo strada è mostrato nella figura 2. Nella figura 2, sarà data la descrizione prendendo come esempi i dispositivi a bordo strada mostrati dalle antenne a bordo strada 101 e 102 mostrate nella figura 1A. Attualmente, i dispositivi a bordo strada con la configurazione simile sono collegati. In modo similare nel caso di un esempio della ETC, i dispositivi a bordo strada comprendono: sezioni di antenna (antenne a bordo strada) 101 e 102; sezioni di alta frequenza 141 e 151; sezioni di banda base 142 e 152; una sezione 144 di elaborazione di applicazione; sezioni 143 e 153 di controllo DSRC. An example of the detailed configuration of the roadside devices arranged corresponding to the roadside antennas is shown in Figure 2. In Figure 2, the description will be given taking as examples the roadside devices shown by the roadside antennas 101 and 102 shown in Figure 1A. Currently, roadside devices with similar configuration are connected. Similarly in the case of an example of the ETC, the roadside devices include: antenna sections (roadside antennas) 101 and 102; high frequency sections 141 and 151; baseband sections 142 and 152; an application processing section 144; DSRC control sections 143 and 153.

La sezione 144 di elaborazione di applicazione esegue la trasmissione Θ la ricezione dei dati con tutte le sezioni di controllo DSRC, ed esegue l'elaborazione come l'applicazione. Le sezioni di controllo DSRC 143 e 153 sono sincronizzate usando il segnale di sincronizzazione (segnali di sincronizzazione 161, 162 e 163 nell'esempio nella figura 2) con le sezioni di controllo DSRC adiacenti, e conseguentemente, esse funzionano per arrestarsi alla temporizzazione quando i dispositivi a bordi strada adiacenti trasmettono il quadro di comunicazione. Application processing section 144 performs data transmission Θ reception with all DSRC control sections, and performs processing like application. The DSRC control sections 143 and 153 are synchronized using the synchronization signal (synchronization signals 161, 162 and 163 in the example in Figure 2) with the adjacent DSRC control sections, and consequently, they operate to stop at timing when the adjacent roadside devices transmit the communication frame.

Il funzionamento dell'esempio sarà descritto usando la figura 1. In figura 1A e 1B, il dispositivo sul veicolo 121 esiste nell’intervallo di comunicazione 111 dell'antenna a bordo strada 101, ed esegue la comunicazione con l'antenna a bordo strada 101. Per esempio, se l'antenna a bordo strada 101 ed il dispositivo sul veicolo 121 eseguono una comunicazione utilizzando il quadro di comunicazione 131, l'antenna a bordo strada 102 che à la successiva antenna a bordo strada nella direzione di movimento del veicolo esegue la comunicazione usando il quadro di comunicazione 133. Alla temporizzazione del quadro di comunicazione 131, l'antenna a bordo strada 102 diviene nel quadro di arresto 134, e non trasmette il quadro di comunicazione. Al contrario, alla temporizzazione o momento del quadro di comunicazione 133, l'antenna a bordo strada 101 in modo similare giunge nel quadro di arresto 132, e non trasmette il quadro di comunicazione. The operation of the example will be described using Figure 1. In Figure 1A and 1B, the device on the vehicle 121 exists in the communication range 111 of the roadside antenna 101, and performs communication with the roadside antenna 101 For example, if the roadside antenna 101 and the device on the vehicle 121 make a communication using the communication board 131, the roadside antenna 102 which is the next roadside antenna in the direction of movement of the vehicle performs communication using the communication frame 133. Upon timing of the communication frame 131, the roadside antenna 102 becomes in the stop frame 134, and does not transmit the communication frame. Conversely, at the timing or moment of the communication frame 133, the roadside antenna 101 similarly arrives in the stop frame 132, and does not transmit the communication frame.

Qui, il dispositivo sul veicolo 121 che esegue la comunicazione con l'antenna a bordo strada 101 tenta di ricevere il FCMS del quadro di comunicazione 133 alla temporizzazione del quadro di arresto 132 dopo aver eseguito la comunicazione tramite il quadro di comunicazione 131. L'azione sopra descritta è similare nel caso del dispositivo sul veicolo 122. Il dispositivo sul veicolo 122 esiste nell'intervallo di comunicazione 111 dell'antenna a bordo strada 101, e non esiste nell'intervallo di comunicazione 112 dell'antenna a bordo strada 102, e quindi, non può ricevere l'FCMS (quadro di comunicazione 133) dall'antenna a bordo strada 102, ma il dispositivo sul veicolo 122 esiste negli intervalli di comunicazione sia dell'antenna a bordo strada 101 sia dell'antenna a bordo strada 102, e quindi, può ricevere sia il quadro di comunicazione 131 sia il quadro di comunicazione 133. Il dispositivo sul veicolo 122 che ha normalmente ricevuto il quadro di comunicazione 133 tenta di ricevere il FCMS dall'antenna a bordo strada 102 dopo di ciò, e se esso riesce continuamente nella recezione normale del FCMS, commuta istantaneamente il partner della comunicazione dall'antenna a bordo strada 101 all'antenna a bordo strada 102. Facendo ciò, diventa possibile eseguire continuamente la comunicazione tra i dispositivi a bordo strada ed il dispositivo sul veicolo senza alcuna interruzione. Here, the device on the vehicle 121 performing the communication with the roadside antenna 101 attempts to receive the FCMS of the communication panel 133 at the timing of the stop panel 132 after performing the communication via the communication panel 131. The The action described above is similar in the case of the device on the vehicle 122. The device on the vehicle 122 exists in the communication interval 111 of the roadside antenna 101, and does not exist in the communication interval 112 of the roadside antenna 102, and therefore, it cannot receive the FCMS (communication panel 133) from the roadside antenna 102, but the device on the vehicle 122 exists in the communication ranges of both the roadside antenna 101 and the roadside antenna 102 , and therefore, it can receive both the communication frame 131 and the communication frame 133. The device on the vehicle 122 that has normally received the communication frame 133 attempts to receive the FCM S from the roadside antenna 102 after that, and if it continuously succeeds in the normal reception of the FCMS, it instantly switches the communication partner from the roadside antenna 101 to the roadside antenna 102. By doing this, it becomes possible to perform continuous communication between the roadside devices and the device on the vehicle without any interruption.

Inoltre, la figura 9 è un disegno mostrante una seconda forma di realizzazione della presente invenzione, e le parti similari a quelle nella figura 2 sono indicate dai medesimi numeri di riferimento. Nel caso della figura 9, il segnale 171 per la sincronizzazione di ciascuna sezione di controllo DSRC è inviato da una sezione 145 di controllo di segnale di sincronizzazione a ciascuna sezione di controllo DSRC per sincronizzare tutte le sezioni di controllo DSRC. L'effetto similare può anche essere ottenuto tramite questa struttura. Furthermore, Figure 9 is a drawing showing a second embodiment of the present invention, and parts similar to those in Figure 2 are indicated by the same reference numbers. In the case of Figure 9, the signal 171 for the synchronization of each DSRC control section is sent from a synchronization signal control section 145 to each DSRC control section to synchronize all the DSRC control sections. The similar effect can also be achieved through this structure.

Come descritto in precedenza, la presente invenzione rende possibile eseguire in modo continuo la comunicazione senza interruzione tra il dispositivo sul veicolo montato su un veicolo in marcia e le antenne a bordo strada (dispositivi a bordo strada) usando il DSRC ed eseguendo la selezione continua dell'antenna a bordo strada dell'operazione a condivisione temporale, ed ha un tale effetto vantaggioso che è possibile fornire diverse informazioni per supportare la guida, e fornire diversi servizi quale la connessione internet dall'interno di un veicolo. As described above, the present invention makes it possible to continuously carry out communication without interruption between the device on the vehicle mounted on a moving vehicle and the roadside antennas (roadside devices) using the DSRC and performing continuous selection of the roadside antenna of the time-sharing operation, and has such an advantageous effect that it is possible to provide various information to support driving, and to provide various services such as internet connection from inside a vehicle.

Inoltre, secondo la presente invenzione, i contenuti di comunicazione che sono correntemente presi nel quadro di comunicazione dall'antenna a bordo strada di comunicazione e il quadro di comunicazione proveniente dall'antenna a bordo strada adiacente possono essere contenuti di comunicazione mutualmente differenti. Furthermore, according to the present invention, the communication contents that are currently taken in the communication frame by the communication roadside antenna and the communication frame coming from the adjacent roadside antenna can be mutually different communication contents.

Claims

CLAIMS 1. Short range or range radio communication process, wherein a DSRC (Dedicated Short Range Communication) which is a short range radio communication used for an ETC (Electronic Toll Collection) which is a free toll collection system interruption is applied, and roadside antennas which are provided at a roadside are continuously arranged, and time-sharing operation is performed by synchronizing the sending timing of a communication frame in all said roadside antennas, comprising: a step for receiving a communication frame transmitted by an adjacent roadside antenna during communication with one of said antennas in a device on the vehicle which is a radio set mounted on a vehicle and performing communication with said roadside antennas.

2 Short range radio communication method according to claim 1, in which this phase includes: an FCMS detection step for detecting an FCMS (Panel Control Message Interval) of the communication frame transmitted by said adjacent roadside antenna at the stop timing of the communication roadside antenna; And a step for switching communication from the communication roadside antenna to the adjacent roadside antenna based on the results detected by said FCMS detection step.

3.; Short range or distance radio communication method according to claim 1 wherein said roadside antennas are continuously arranged so that part of the effective communication range of each of said roadside antennas is superimposed on the actual or effective communication distance range of the adjacent roadside antenna, and said step is performed when said device on the vehicle is present in a superimposed part of said effective or effective communication distance ranges.

4. A short range or distance radio communication method according to claim 1, further comprising a DSRC control step for performing DSRC protocol processing in each of the roadside devices, correspondingly provided to said roadside antennas, in which said time sharing operation is performed by practicing synchronization between all the DSRC control phases.

5. Short range or distance radio communication system, in which a DSRC (Dedicated Short Range Communication) is applied which is a short distance radio communication used for an ETC (Electronic Toll Collection) which is a collection system of toll without interruption, and roadside antennas which are provided at a roadside and are arranged continuously, and time-sharing operation is performed by synchronizing the sending timing of a communication frame in all said roadside antennas, comprising : a device on the vehicle which is a radio set mounted on a vehicle and performs communication with said roadside antennas, wherein said device on the vehicle includes means for receiving a communication frame transmitted from an adjacent roadside antenna during communication with one of these antennas on the roadside.

6. Short range or distance radio communication system according to claim 5, wherein said means include: FCMS detecting means for detecting an FCMS (Panel Control Message Interval) of the communication frame transmitted by said adjacent roadside antenna at the stop timing of the communication roadside antenna; And means for switching communication from the communication roadside antenna to the adjacent roadside antenna based on the results detected by said FCMS detection means.

7. Short range or distance radio communication system according to claim 5, wherein said roadside antennas are continuously arranged so that part of the effective communication distance range of each of said roadside antennas is superimposed on the effective communication distance range of the adjacent roadside antenna, and said means receive the communication frame from the adjacent roadside antenna when said device on the vehicle is present in an overlapping part of said effective communication distance ranges.

8. Short range radio communication system according to claim 5 wherein each of the provided roadside devices corresponding to said roadside antennas includes a DSRC control section for performing DSRC protocol processing, and said time sharing operation is performed by practicing synchronization between all DSRC control sections.

9. Short range or distance radio communication system according to claim 5, in which the communication contents which are simultaneously passed into a communication frame coming from the roadside communication antenna and a communication frame coming from the adjacent roadside antenna are mutually different communication contents.