JP2001119331A - 車車間通信方法及び中継装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車車間通信における伝送情報の中継転送時
に、遠方の車両移動局はパケット受信までに伝送距離に
応じた遅延を伴っていた。また、緊急情報を即座に伝送
する必要があった。 【解決手段】 宛先車両移動局への到達距離や送信情報
の緊急度を加味して中継パケットに優先順位を付与し、
遠方や緊急を要する車両移動局宛のパケットほど高い優
先度で中継を行う。本発明により、到達距離に影響しな
い中継制御を行うことが可能となり、また、緊急情報も
即座に伝送可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はパケットの中継転送
手段を有する複数の車両移動局間で交信を行う車車間通
信システムにおいて、緊急を要する情報や遠方への情報
を優先的に宛先車両移動局に伝送するための中継転送方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】車車間通信システムでは、送信元車両移
動局から宛先車両移動局まで直接無線交信が不可能であ
る場合に、他の車両移動局による中継転送を繰り返しな
がら宛先車両移動局までパケットを配送することを特徴
としている。

【０００３】たとえば、宛先車両移動局が自局ではない
パケットを受信すると、周囲の交信範囲にある他の車両
移動局に対して転送を依頼する方法が一般的である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記車車間通
信方法にあっては、伝送情報の優位性を考慮しておら
ず、以下のような問題が発生するものと考えられる。

【０００５】例えば山道のように基地局の少ない地域に
おいては、最も近い基地局との交信エリアから外れて交
信不能になると他の基地局エリアに入るまでは一切の通
信が断絶されてしまうが、これについては路上の車両移
動局による車車間通信路を用いた中継転送により通信を
継続することができる。しかし、山道において事故が発
生した場合に緊急情報を送信しても、他の車両移動局か
らの通常パケットと混在してしまい、緊急情報としての
意味をなさないことが想定される。

【０００６】また、車車間通信による中継転送距離が長
くなるほど、送信元車両移動局と宛先車両移動局間の伝
送遅延が大きくなり、これに関しても緊急時の伝送にお
いては問題となる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明では、他局より受信したパケットを車車間
通信装置により他の近隣の車両移動局に中継転送し、こ
れを繰り返すことによってパケットを宛先局に配送する
車車間通信システムを提供する。

【０００８】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、他局よ
り受信したパケットを、車車間通信装置により他の近隣
の車両移動局に中継転送し、これを繰り返すことによっ
てパケットを宛先局に配送する車車間通信システムにお
いて、パケットに優先順位情報を含ませ、高い優先度を
示す値を持ったパケットを、他に優先して中継転送する
ことを特徴とするもので、異なる車両移動局宛のパケッ
トを中継転送させるに際し、パケットに制御情報の一つ
として優先順位情報を付与することにより、柔軟なパケ
ット伝送制御が可能となる。

【０００９】なお、優先順位情報は相対的な数値の比較
を行うことができればよく、ビット数等の詳細は問わな
い。例えば、４段階の優先度を扱う場合には、２ビット
の優先順位情報で十分である。あるいは、同じ４段階の
優先度を演算処理量の削減を考慮して４ビットをもって
表現してもよく、装置の処理負荷に応じてビット数等の
詳細を決定することができる。

【００１０】請求項２に記載の発明は、パケットが一つ
の通信装置内で中継転送されるのを待機している間に、
優先的に中継転送された他のパケットの数が規定数に達
した時点で該待機しているパケットを強制的に送信する
ことを特徴とするもので、優先度の高いパケットが連続
して受信され、中継転送のために直ちに送信されること
により、低い優先度のパケットが長時間にわたって停留
することを回避する作用を有する。

【００１１】請求項３に記載の発明は、優先順位情報と
宛先情報をパケットの先頭に記述することを特徴とする
もので、パケット受信時の処理負荷や処理遅延の低減を
図ることができる。すなわち、パケット全体を受信する
に先立って次の処理を開始することができる特徴があ
り、例えば、最も高い優先順位を示す値を持ったパケッ
トの受信時には、パケット先頭の優先順位情報と宛先情
報を受信した時点で、それが他局宛てのパケットである
ことが判定されると順次受信信号を通信装置に転送し、
直ちに中継伝送処理を開始することができる。

【００１２】また通信装置が送信待機状態のパケットを
保有している場合に、後から受信したパケットの優先度
がより高い場合には、送信待機パケットについては引続
き送信待機状態を維持し、高い優先度のパケットを先に
通信装置に転送し、直ちに中継伝送処理を開始すること
ができる。

【００１３】請求項４に記載の発明は、緊急情報を含む
パケットに対して優先順位情報として高い優先度を示す
値を設定することを特徴とするもので、事故情報や救援
信号等の緊急を要する情報を優先的に宛先車両移動局へ
と中継転送することにより、伝送遅延を削減する作用を
有する。

【００１４】請求項５に記載の発明は、パケット送信局
から宛先局までの到達距離あるいはホップ数、もしくは
到達距離とホップ数が大きいパケットほど優先順位情報
として高い優先度を示す値を設定することを特徴とする
もので、多くの車両移動局を経由して中継転送されるパ
ケットの伝送遅延を削減する作用を有する。

【００１５】請求項６に記載の発明は、請求項５に記載
の車車間通信方法による車車間通信システムにおいて、
車両移動局が車群を形成し、さらに車群情報を常時更新
しながら保持している場合に、到達距離乃至ホップ数を
車群情報を基に推測して中継転送することを特徴とする
もので、車群情報を利用することにより、具体的に到達
距離乃至ホップ数がわからなくても、宛先局が車群内で
あるか否かによりそれらを推測し、車群内であれば比較
的低い優先度にて、また車群外であれば比較的高い優先
度にて中継転送を実行し、さらなる伝送効率の向上を図
るものである。

【００１６】請求項７に記載の発明は、パケットを受信
する受信手段と、前記パケットのヘッダー情報を識別す
るヘッダチェック手段と、前記ヘッダチェック手段の情
報に基づいて切り換えを行う切り換え手段と、前記受信
手段が受信したパケットの処理を実行するパケット処理
手段と、パケットを出力する送信手段とを有し、切り換
え手段は、ヘッダチェック手段で優先順位が最も高いと
判断した場合は、受信手段で受信された信号を送信手段
におくり、優先順位が最も高いと判断されなかった場合
は、受信手段で受信された信号を前記パケット処理手段
に送るように切り換えることを特徴とする中継装置であ
り、優先度に基づいた転送制御が可能となり、請求項１
乃至６に記載の発明を実現するためのものである。

【００１７】以下に、本発明の実施の形態として、図１
から図５を用いて説明する。

【００１８】（実施の形態１）第一の実施の形態につい
て図１乃至５を用いて説明する。

【００１９】図１は本発明による車車間通信方法の第一
の構成例を示す概念図であり、１〜３は車両移動局、４
は車両移動局１と２が無線交信を行う車車間通信リン
ク、５は車両移動２と３が無線交信を行う車車間通信リ
ンクを示している。

【００２０】図２は本発明による車車間通信方法の中継
装置を説明するためのブロック図であり、３０は受信手
段、３１は出力迂回制御手段、３２はヘッダチェック手
段、３３はヘッダチェック手段３２の出力を出力迂回制
御手段３１に伝達する出力迂回制御線、３４はパケット
処理手段、３５はパケット処理手段３４に接続されたパ
ケットバッファ、３８はパケット処理手段３４が備える
パケット待機表、３６は出力迂回制御手段３１によって
パケットを迂回させるための出力迂回線、３７は出力手
段を示している。

【００２１】図３は本発明による車車間通信方法の伝送
パケットにおけるヘッダ部分の構成例を示す概念図であ
り、４１は優先度情報フィールド、４２は宛先情報フィ
ールド、４３はその他の情報フィールドを示している。

【００２２】図４は本発明による移動体中継システムに
おけるパケット待機表の一例を示す概念図であり、１５
０はパケット待機表、１５１は優先順位欄、１５２は宛
先欄、１５３はパケットＩＤ欄、１５４は待機カウン
タ、１５５〜１５７はエントリ、１６０はカウンタ上限
表、１６１は優先順位欄、１６２はカウンタ上限欄、１
６３〜１６７はエントリを示している。

【００２３】図５は本発明による車車間通信方法におけ
る優先順位決定表の一例を示す概念図であり、１７０は
到達距離により優先順位決定表、１７１は到達距離欄、
１７２は優先順位欄、１７３〜１７８はエントリ、１８
０は中継ホップ数による優先順位決定表、１８１は中継
ホップ数欄、１８２は優先順位欄、１８３〜１８７はエ
ントリを示している。

【００２４】図１に示す移動体中継システムにおいて、
車両移動局１は車車間通信リンク４を介して車両移動局
２と無線交信可能であり、また車両移動局３は車車間通
信リンク５を介して車両移動局２と無線交信可能であ
る。すべての車両移動局１乃至３は中継装置を搭載して
おり、その一構成例を図２に示す。

【００２５】車両移動局は受信手段３０により車車間通
信リンクを介してパケットを受信すると、ヘッダチェッ
ク手段３２においてパケットヘッダのチェックを行う。

【００２６】図３のパケットヘッダの一構成例に示すよ
うに、パケットヘッダには宛先情報４２と優先順位情報
４１が含まれており、ヘッダチェック手段３２において
は宛先情報４２と優先順位情報４１を解釈して、出力迂
回制御手段３１の制御を行う。

【００２７】このとき、ヘッダチェック手段３２が、宛
先情報４２より自局宛のパケットではないと判定し、さ
らに優先順位情報４１より最も高い優先度であると判定
したパケットについては、ただちに中継転送する必要が
あるため、ヘッダチェック手段３２は出力迂回制御手段
３１を制御して、出力迂回線３６を介して受信パケット
を送信手段３７に転送し、直ちに送信させる。これによ
り、受信パケットを再生することなく再度送信すること
が可能となり、効率的な中継を行うことできる。

【００２８】このとき、図３に示すように優先度情報４
１と宛先情報４２をパケットヘッダ先頭に記述すること
により、ヘッダチェック手段３２におけるオフセット操
作に伴う処理遅延を削減することができる。また、あら
かじめヘッダチェック手段３２に出力迂回線３６を経由
して直ちに中継転送させる優先順位を指定しておくこと
により、柔軟な即時転送制御を実現することができ、こ
こでも処理遅延の削減を図ることができる。

【００２９】なお、無線通信においては、優先度情報４
１に先立ってプリアンブルフィールドおよびユニークワ
ードフィールドが配置される。したがって、ユニークワ
ードに基づくデータ同期確立直後に、ヘッダチェック処
理を実行することができ、効率的な即時転送制御を実現
することができる。

【００３０】受信パケットがパケットヘッダ手段３２に
よって直ちに中継転送する必要がないと判定されると、
出力迂回制御手段３１を制御して受信パケットをパケッ
ト処理手段３４に転送する。パケット処理手段３４は受
信パケットが自局宛であれば直ちにパケットの処理を実
行する。受信パケットが自局宛ではない場合、パケット
待機表３８を参照しながら、中継転送のタイミングを決
定する。

【００３１】図４にパケット待機表の一例を示す。ここ
では３個のパケットがパケットバッファ３５に待機して
おり、そのエントリ１５５〜１５７がすでに存在してい
るとする。また、ここでは優先順位として「１」を最も
優先度が低い値、「５」を最も優先度が高い値としてい
る。エントリ１５５は優先順位が「１」でＡ局宛のパケ
ット＃２であり、これまでに自分より優先順位の高い１
５個のパケットが中継転送されるのを待機していたこと
を表わしている。エントリ１５６は優先順位が「３」で
同じくＡ局宛のパケット＃４であり、これまでに３個の
パケットが優先的に中継転送されるのを待機していたこ
とを表わしている。またエントリ１５７は優先順位
「３」で宛先がＢ局のパケット＃３であり、まだ１個の
パケットしか先に転送されていない。

【００３２】ここで、Ａ局宛の優先順位が２であるパケ
ット＃１が受信されたとする。パケット待機表１５０よ
り、パケット＃１より高い優先度を持つエントリ１５６
（パケット＃４）と１５７（パケット＃３）が先に送信
されることになり、それぞれ送信手続きが開始される。
あるいは、エントリ１５５の待機カウンタ値がすでに
「１５」であり、待機カウンタ上限表１６０のエントリ
１６３より優先順位「１」の場合のカウンタ上限は「１
５」であるから、エントリ１５６および１５７は引き続
き待機状態のまま、エントリ１５５を先に送信すること
により、低い優先度のパケットを長期にわたり停留させ
ることを防止することができる。

【００３３】転送送信が決定したエントリのパケット
は、パケットバッファ３５より取り出され、送信手段３
７を介して送信される。また、パケット＃１はパケット
バッファ３５に格納され、パケット待機表１５０に新規
にエントリが追加される。引き続き待機状態に置かれた
エントリについては、待機カウンタの値をインクリメン
トする。

【００３４】なお、パケット受信時におけるパケット処
理のタイミングは、非同期式であっても、同期式であっ
てもよい。

【００３５】また、自局を送信元としてパケットを送信
するときは、パケット処理手段３４によりパケット送信
手続きが開始される。

【００３６】図５はパケットの優先順位を決定する際に
用いられる優先順位決定表の一例である。優先順位は送
信局から宛先局までの到達距離によって算出される場合
と、同中継ホップ数によって算出される場合、あるいは
それらを併用して算出される場合がある。到達距離によ
って算出する場合には決定表１７０を使用し、ホップ数
によって算出する場合には決定表１８０を使用する。こ
こで、到達距離ないしホップ数は、それまでの交信事例
からおおよその値を推定することができる。どちらの決
定表１７０、１８０も遠距離宛のパケットほど高い優先
度を示しており、したがって伝送距離に比例する伝送遅
延を削減することが可能となる。

【００３７】ここに示した距離あるいはホップ数以外に
も、緊急度あるいは重要度により優先順位を決定するこ
ともできる。たとえば、車車間通信による無線交信によ
り車間調整を行いながら隊列走行をする車両移動局群に
おいて、先頭車両が急ブレーキをかけた場合、そのブレ
ーキ情報は後続車両に即座に伝達していかなければなら
ない。この場合、最も高い優先度を与えられたパケット
をブレーキ情報として送信することにより、各車両移動
局において優先的に転送処理がなされ、短時間で後続車
両に伝播することが可能である。

【００３８】また、車両移動局が車群を形成して走行
し、車群情報を常時更新しながら保持している場合に、
受信パケットあるいは自局から送信するパケットの宛先
局が自車群内である場合には、到達距離乃至ホップ数が
小さいとして比較的低い優先度をパケットに付与し、車
群内に宛先局がない場合には、到達距離乃至ホップ数が
大きい可能性があると推定して比較的高い優先度をパケ
ットに付与することもできる。

【００３９】以上のように本発明の実施の形態によれ
ば、パケットを中継転送する距離あるいはホップ数が大
きくなるほど高い優先順位をパケットに与え、かつ各中
継局において優先的に転送させることにより、遠方への
伝送時の伝送遅延を削減することができ、緊急あるいは
重要度の高い情報も極めて効率的に宛先局まで転送する
ことが可能な移動体中継システムを実現することができ
る。

【００４０】

【発明の効果】本発明による車車間通信方法では、車両
移動局間におけるパケットの中継転送を行うに際し、そ
のパケットに優先度を付加して伝送制御することによっ
て、距離や中継ホップ数によって生じる伝送遅延を小さ
く抑えた上で宛先局まで転送することができる。これに
より、事故情報等の緊急情報を距離や中継ホップ数によ
らず、少ない遅延で伝送することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による車車間通信方法の第一の構成例を
示す概念図

【図２】本発明による車車間通信方法の中継装置を説明
するためのブロック図

【図３】本発明による車車間通信方法の伝送パケットに
おけるヘッダ部分の構成例を示す概念図

【図４】本発明による車車間通信方法におけるパケット
待機表の一例を示す概念図

【図５】本発明による車車間通信方法における優先順位
決定表の一例を示す概念図

【符号の説明】

１、２、３ 車両移動局 ４、５ 車車間通信リンク ３０ 受信手段 ３１ 出力迂回制御手段 ３２ ヘッダチェック手段 ３３ 出力迂回制御線 ３４ パケット処理手段 ３５ パケットバッファ ３６ 出力迂回線 ３７ 送信手段 ３８ パケット待機表 ４１ 優先度情報フィールド ４２ 宛先情報フィールド ４３ その他の情報フィールド １５０ パケット待機表 １５１ 優先順位欄 １５２ 宛先欄 １５３ パケットＩＤ欄 １５４ 待機カウンタ欄 １５５、１５６、１５７ エントリ １６０ カウンタ上限表 １６１ 優先順位欄 １６２ カウンタ上限欄 １６３、１６４、１６５、１６６、１６７ エントリ １７０ 到達距離による優先順位決定表 １７１ 到達距離欄 １７２ 優先順位欄 １７３、１７４、１７５、１７６、１７７、１７８ エ
ントリ １８０ 中継ホップ数による優先順位決定表 １８１ 中継ホップ数欄 １８２ 優先順位欄 １８３、１８４、１８５、１８６、１８７ エントリ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5K033 AA02 BA06 BA17 CB17 CC01 DA17 DB18 5K067 AA15 BB03 CC08 DD11 EE02 EE25 GG06 HH22 5K072 AA16 AA23 BB13 BB25 BB27 CC02 DD11 EE02 FF12 FF27 GG25 GG26

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 他局より受信したパケットを、車車間通
   信装置により他の近隣の車両移動局に中継転送し、これ
   を繰り返すことによってパケットを宛先局に配送する車
   車間通信システムにおいて、 パケットに優先順位情報を含ませ、高い優先度を示す値
   を持ったパケットを、他に優先して中継転送することを
   特徴とする車車間通信方法。
2. 【請求項２】 パケットが一つの通信装置内で中継転送
   されるのを待機している間に、優先的に中継転送された
   他のパケットの数が規定数に達した時点で、該待機して
   いるパケットを強制的に送信することを特徴とする請求
   項１記載の車車間通信方法。
3. 【請求項３】 優先順位情報と宛先情報をパケットの先
   頭に記述することを特徴とする請求項１乃至２のいずれ
   かに記載の車車間通信方法。
4. 【請求項４】 緊急情報を含むパケットに対して優先順
   位情報として高い優先度を示す値を設定することを特徴
   とする請求項１乃至３のいずれかに記載の車車間通信方
   法。
5. 【請求項５】 パケット送信局から宛先局までの到達距
   離あるいはホップ数、もしくは到達距離とホップ数が大
   きいパケットほど優先順位情報として高い優先度を示す
   値を設定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれ
   かに記載の車車間通信方法。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の車車間通信方法による
   車車間通信システムにおいて、車両移動局が車群を形成
   し、さらに車群情報を常時更新しながら保持している場
   合に、到達距離乃至ホップ数を車群情報を基に推測して
   中継転送することを特徴とする車車間通信方法。
7. 【請求項７】パケットを受信する受信手段と、 前記パケットのヘッダー情報を識別するヘッダチェック
   手段と、 前記ヘッダチェック手段の情報に基づいて切り換えを行
   う切り換え手段と、 前記受信手段が受信したパケットの処理を実行するパケ
   ット処理手段と、 パケットを出力する送信手段とを有し、 切り換え手段は、ヘッダチェック手段で優先順位が最も
   高いと判断した場合は、受信手段で受信された信号を送
   信手段におくり、優先順位が最も高いと判断されなかっ
   た場合は、受信手段で受信された信号を前記パケット処
   理手段に送るように切り換えることを特徴とする中継装
   置。