JP2008011388A

JP2008011388A - 無線通信装置およびその通信におけるアドレス変更方法

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Publication number: JP2008011388A
Application number: JP2006181952A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Nakabayashi; 昭一中林
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2006-06-30
Filing date: 2006-06-30
Publication date: 2008-01-17

Abstract

【課題】基地局を持たない車々間通信システムでも、アドレスの重複に対応して、アドレスを変更することができる無線通信装置およびその通信におけるアドレス変更方法を提供。
【解決手段】ITS対応無線通信装置10は、アドレス生成機能部16で自車両のアドレス32の生成や再設定をして、パケット生成機能部18で生成したパケットを送受信部20から送信し、受信した電波54から他車両のパケット58を出力し、パケット分解機能部22でパケット58からアドレス58を抽出し、重複判定機能部24でアドレスの重複を判定し、アドレスの一致に応じて２点間の距離を算出し、この距離が所定の最大移動距離よりも長いとの結果で重複アドレス42を生成し、重複通知パケット生成機能部38、送受信部20を介してアドレス重複通知パケット44を出力する。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信装置およびその通信におけるアドレス変更方法に関するものである。とくに、本発明の無線通信装置は、無線通信によって車両間で相互に情報を交換する車々間通信システムに関するものである。また、本発明は、車々間無線通信システムにおいて複数の車両が有するアドレスの重複に応じてアドレスを変更する方法に関するものである。

移動体通信において、各端末装置を識別するために各端末にアドレスを割り当てる必要がある。アドレスの割り当て方法としては、各端末装置で固有のアドレスを割り当てる方法と、可変のアドレスを割り当てる方法がある。

路車間通信システム用規格のARIB（Association of Radio Industries and Business） SRD-T75では、プライバシー保護の観点等から可変アドレス割当て方法を採用している。各端末装置は、動作時にランダムなアドレスを生成する。各端末装置が独立にアドレスを生成するために、ある確率で複数の端末装置で同一のアドレスを用いる状態が発生する。ARIB STD-T75規格では、複数の端末装置で生成されたアドレスの重複が基地局で検知された場合、何等かの方法を用いて、基地局は、アドレスの重複している端末装置のアドレスを変更させている。
特開2003−115863号公報

しかしながら、ARIB STD-T75のアドレス重複時の変更方法には、いくつかの問題がある。第１に、車両間で情報を交換する車々間通信システムでは、基地局が存在しない。このためにARIB SRD-T75規格によるアドレス変更方法は、車々間通信システムに採用することができない。

本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、基地局を持たない車々間通信システムでも、アドレスの重複に対応して、アドレスを変更することができる無線通信装置およびその通信におけるアドレス変更方法を提供することを目的とする。

本発明は上述の課題を解決するために、アドホック・ネットワークにおけるノードとして車両それぞれに搭載された無線通信装置を割り当て、この無線通信装置を識別するアドレスを、車両のアドレスに設定し、複数の車両におけるある一車両を自車両、この自車両を除く車両を他車両と設定し、設定した自車両のアドレスを可変的に再設定して、通信する車々間通信システムにおいて、無線通信装置は、この装置から情報を生成する情報生成機能ブロックと、この装置の位置を検出し、検出した位置情報を生成する位置生成機能ブロックと、この装置における設定した自車両のアドレスおよび該アドレスの再設定によりアドレスを生成するアドレス生成機能ブロックと、自車両のパケットおよびアドレスの重複を通知するパケットを生成するパケット生成機能ブロックと、このパケットを変調し、変調した電波を送信し、他車両からの電波を受信し、受信した電波を復調し、得られる他車両のパケットを送出する送受信手段と、この他車両のパケットから他車両が生成した情報、位置情報およびアドレスを抽出するパケット抽出機能ブロックと、アドレスの重複を判定する重複判定機能ブロックとを含み、さらに、この重複判定機能ブロックは、受信した他車両のアドレスと保存された複数の他車両が生成したアドレスとを比較判定し、アドレスの一致に応じて距離の算出要求信号を生成し、生成した距離の算出要求信号を出力する第１の比較判定機能ブロックと、距離の算出要求信号に応じて保存された複数の他車両が生成したアドレスの中で受信した他車両のアドレスに一致した他車両のアドレスと受信した他車両のアドレスとに対応する位置情報を基に２点間の距離を算出する距離算出機能ブロックと、算出した距離と所定の最大移動距離とを比較判定し、算出した距離が所定の最大移動距離より長い距離との比較判定に応じて他車両と判断し、他車両のアドレスに一致した他車両アドレスから重複アドレスを生成する第２の比較判定機能ブロックとを含み、パケット生成機能ブロックは、自車両の情報、位置情報およびアドレスから自車両のパケットを生成する第１のパケット生成機能ブロックと、重複アドレスからアドレスの重複を通知するパケットを生成する第２のパケット生成機能ブロックとを含むことを特徴とする。

本発明に係る無線通信装置は、情報生成機能ブロック、位置生成機能ブロックおよびアドレス生成機能ブロックでそれぞれ自車両の情報、位置情報およびアドレスを生成したり、アドレスを再設定したりして、生成し、パケット生成機能ブロックで自車両における上述した３つ情報を含むパケットおよびアドレスの重複を通知するパケットを生成し、これら生成したパケットを送受信手段から送信し、また、送受信手段で他車両からの電波を受信し、受信した電波を復調し、得られる他車両のパケットをパケット抽出機能ブロックに送り、パケット抽出機能ブロックで他車両が生成した情報、位置情報およびアドレスを抽出し、重複判定機能ブロックでアドレスの重複を判定し、重複判定機能ブロックは、第１の比較判定機能ブロック、距離算出機能ブロックおよび第２の比較判定機能ブロックを含み、第１の比較判定機能ブロックでアドレスの一致に応じて距離の算出要求信号を生成して、出力し、距離算出機能ブロックで距離の算出要求信号に応じて対応する位置情報を基に２点間の距離を算出し、第２の比較判定機能ブロックで算出した距離が所定の最大移動距離より長い距離との比較判定に応じて他車両と判断し、他車両のアドレスに一致した他車両アドレスから重複アドレスを生成し、パケット生成機能ブロックに含まれる第２のパケット生成機能ブロックを介して重複アドレスからアドレスの重複を通知するパケットを生成し、出力することにより基地局を持たない車々間通信システムでも、アドレスの重複に対応して、アドレスを変更することができる。

また、本発明は上述の課題を解決するために、アドホック・ネットワークにおけるノードとして車両それぞれに搭載された無線通信装置を割り当て、この無線通信装置を識別するアドレスを、車両のアドレスに設定し、複数の車両におけるある一車両を自車両、この自車両を除く車両を他車両と設定し、通信する車々間通信システムにて設定した自車両のアドレスを可変的に再設定する無線通信装置のアドレス変更方法において、この方法は、受信した電波を復調し、得られる他車両のパケットを出力する第１の工程と、この他車両のパケットから他車両が生成した情報、位置情報およびアドレス、ならびにアドレスの重複を通知するパケットを、それぞれ抽出する第２の工程と、他車両のパケットから他車両が生成した情報、位置情報およびアドレスだけを含む第１の場合と受信した他車両のパケットから他車両が生成した前記アドレスの重複を通知するパケットも含む第２の場合のいずれかを判断する第３の工程と、第１の場合に、受信した他車両のアドレスと保存された複数の他車両が生成したアドレスとを比較判定し、アドレスの一致に応じて距離の算出要求信号を生成し、生成した距離の算出要求信号を出力する第４の工程と、距離の算出要求信号に応じて保存された複数の他車両が生成したアドレスの中で受信した他車両のアドレスに一致した他車両のアドレスと受信した他車両のアドレスとに対応する位置情報を基に２点間の距離を算出する第５の工程と、算出した距離と所定の最大移動距離とを比較判定し、算出した距離が所定の最大移動距離より長い距離との比較判定に応じて他車両と判断し、他車両のアドレスに一致した他車両アドレスから重複アドレスを生成する第６の工程と、重複アドレスからアドレスの重複を通知するパケットを生成する第７の工程と、生成したアドレスの重複を通知するパケットを変調し、変調した電波を送信する第８の工程と、受信した他車両のアドレスと自車両の生成したアドレスとを比較判定し、アドレスの一致に応じてアドレスの変更信号を生成し、生成した変更信号を出力する第９の工程と、この生成した変更信号に応じて自車両のアドレスを変更する第10の工程とを含むことを特徴とする。

本発明に係るアドレス変更方法は、受信した電波を復調し、得られる他車両のパケットを出力し、この他車両のパケットから他車両が生成した情報、位置情報およびアドレス、ならびにアドレスの重複を通知するパケットを、それぞれ抽出し、他車両のパケットから他車両が生成した情報、位置情報およびアドレスだけを含む第１の場合と受信した他車両のパケットから他車両が生成した前記アドレスの重複を通知するパケットも含む第２の場合のいずれかを判断し、第１の場合に、受信した他車両のアドレスと保存された複数の他車両が生成したアドレスとを比較判定し、アドレスの一致に応じて距離の算出要求信号を生成して、出力し、距離の算出要求信号に応じて対応する位置情報を基に２点間の距離を算出し、算出した距離と所定の最大移動距離との比較判定により算出した距離が所定の最大移動距離より長い距離の場合、他車両と判断し、重複アドレスを生成し、重複アドレスからアドレスの重複を通知するパケットを生成し、このパケットを変調し、変調した電波を送信し、また、受信した他車両のアドレスと自車両の生成したアドレスとを比較判定でアドレスの一致に応じてアドレスの変更信号を生成して、出力し、この生成した変更信号に応じて自車両のアドレスを変更することにより基地局を持たない車々間通信システムでも、アドレスの重複に対応して、アドレスを変更することができる。

次に添付図面を参照して本発明による無線通信装置の一実施例を詳細に説明する。図１を参照すると、本発明による無線通信装置の実施例は、ITS対応無線通信装置10を用いて説明する。ITS対応無線通信装置10は、データ生成機能部14、位置検出機能部12およびアドレス生成機能部16でそれぞれ自車両のデータ30、位置情報28およびアドレス32を生成したり、アドレスを再設定したりして、生成し、パケット生成機能部18で自車両における上述した３つ情報を含むパケットおよびアドレスの重複を通知するパケットを生成し、これら生成したパケットを送受信部20から送信し、また、送受信部20で他車両からの電波を受信し、受信した電波を復調し、得られる他車両のパケットをパケット分解機能部22に送り、ここで他車両が生成したデータ62、位置情報60およびアドレス58を抽出し、重複判定機能部24でアドレスの重複を判定し、重複判定機能部24でアドレスの一致に応じて距離の算出要求信号を生成して、出力し、この距離の算出要求信号に応じて対応する位置情報を基に２点間の距離を算出し、算出した距離が所定の最大移動距離より長い距離との比較判定に応じて他車両と判断し、他車両のアドレスに一致した他車両アドレスから重複アドレス42を生成し、重複通知パケット生成機能部38を介して重複アドレス42からアドレスの重複を通知するパケット44を生成し、出力することにより基地局を持たない車々間通信システムでも、アドレスの重複に対応して、アドレスを変更することができる。

本実施例は、本発明の無線通信装置をITS（Intelligent Transport Systems）対応無線装置10に適用した場合である。本発明と直接関係のない部分について図示および説明を省略する。以下の説明で、信号はその現れる接続線の参照番号で指示する。

ITS対応無線通信装置10は、路車間通信のようなアクセスポイントを持たないアドホック・ネットワークを構築する移動体通信におけるノードである。ITS対応無線通信装置10は、車載され、自車両と他車両との間、すなわち車々間での通信に用いられる。

ITS対応無線装置10は、図１に示すように、位置検出機能部12、データ生成機能部14、アドレス生成機能部16、パケット生成機能部18、送受信部20、パケット分解機能部22、重複判定機能部24および情報決定機能部26を含む。

位置検出機能部12は、自車両の位置を検出する機能を有する。位置検出機能部12は、具体的に、GPS（Global Positioning System）により複数の人工衛星から送られる電波を受信して現在位置を測位する。位置検出機能部12は、検出した自車両位置情報28をパケット生成機能部18に送信する。

データ生成機能部14は、自車両のデータを生成する機能を有する。データ生成機能部14は、生成した自車両データ30をパケット生成機能部18に送信する。

アドレス生成機能部16は、自車両を特定するアドレスを生成する機能とアドレス変更に応じて自車両における変更アドレスを生成する機能を有する。アドレス生成機能部16は、生成したアドレス32をパケット生成機能部18に送信する。また、アドレス生成機能部16は、自車両のアドレスと同一内容の自車両アドレス32を重複判定部24に送信する。また、アドレス生成機能部16には、重複判定機能部24からアドレス変更信号34が供給される。アドレス生成機能部16は、アドレス変更信号34が供給されると、自車両のアドレス32の内容を変更し、出力する。

パケット生成機能部18は、供給される情報を、図示しないが情報の種類に応じた領域に格納し、パケット化する機能を有する。パケット生成機能部18は、自車両パケット生成機能部36および重複通知パケット生成機能部38を含む。自車両パケット生成機能部36は、位置情報28、自車両データ30およびアドレス32を該当する各領域に格納し、パケット化する機能を有する。自車両パケット生成機能部36は、受信した自車両位置情報28、自車両データ30および自車両のアドレス32にヘッダおよびCRC（Cyclic Redundancy Check）等を付加して、自車両パケット40を生成し、送受信部20に送信する。

重複通知パケット生成機能部38は、重複アドレス42の供給に応じてこの重複アドレスを含むヘッダおよびCRC等を付加したアドレス重複通知パケット44を生成する機能を有する。重複通知パケット生成機能部38は、生成したアドレス重複通知パケット44を送受信部20に出力する。

送受信部20は、送信部46、アンテナ48および受信部50を含む。送信部46は、供給されるパケットを合成し、合成したパケットを送信する機能を有する。本実施例で送信部46は、送信部46は受信した自車両パケット40およびアドレス重複通知パケット44を合成し、送信パケットを生成する。送信部46は、ベースバンド周波数にある送信パケットに変調等を施して、さらに、所定の周波数にアップコンバートして、アンテナ48に送り、アンテナ48を介して、送信電波52を他の車両に送信する。

受信部50は、アンテナ48を介して、他車両から送信された所定の周波数にある電波を受信し、受信した電波を復調する機能を有する。受信部50は、受信した電波54をダウンコンバートし、復調する。受信部50は、復調により得られた受信パケットを、他車両パケット56として、パケット分解機能部22に出力する。

なお、アンテナ48は、送受信において共用可能なものとしたが、送信用と受信用にそれぞれ配設するようにしてもよい。

パケット分解機能部22は、供給されるパケットに含まれる情報を分解し、抽出する機能を有する。ここで、他車両パケット56とは、他車両で生成された自車両パケットである。パケット分解機能部22は、受信したパケットが単に、他車両パケット56であると、他車両パケット56から他車両のアドレス、位置情報およびデータを、それぞれ抽出する。パケット分解機能部22は、抽出した他車両のアドレス58、位置情報60およびデータ62を重複判定機能部24に出力する。また、パケット分解機能部22は、受信した他車両パケット56が他車両で生成されたアドレス重複通知パケットを含む場合、上述した３つの情報を抽出するとともに、他車両パケット56から重複アドレス64を抽出し、重複判定機能部24に出力する。

重複判定機能部24は、少なくとも、抽出した他車両のアドレス58、位置情報60およびデータ62ならびに自車両のアドレス32を入力し、これらの情報を基に自車両や他車両のアドレスと重複するか否かを判定する機能を有する。重複判定機能部24は、この機能を用い、重複アドレス42を生成し、生成した重複アドレス42を重複通知パケット生成機能部38に出力する。重複判定機能部24は、図２に示すように、バッファ部66、保持タイマ68、比較判定機能部70、72、74および76、距離算出機能部78、ならびに距離判定機能部80を含む。

バッファ部66は、アドレス58、位置情報60およびデータ62、ならびに後述する所定の保持時間内に得られた他車両のアドレスおよび位置情報すべてを記憶する機能を有する。バッファ部66は、情報の種類毎に情報を格納するように、複数のバッファを用い、供給されるアドレスおよび位置情報を一対一に対応付けた構造にして、各情報を書き込むことが好ましい。バッファ部66は、図示しないシステム制御部から供給されるアドレス82により格納された情報を後述するように、比較判定機能部70ないし76に読み出す。

保持タイマ68は、供給されたアドレス58、位置情報60およびデータ62をあらかじめ設定したデータ保持時間にわたって保持する時間計測機能を有する。保持タイマ68は、たとえば供給されるアドレス58の供給に応じて時間計測を開始し、所定のデータ保持時間の経過に応じてリセットするリセット信号84を生成し、バッファ部66に出力する。バッファ部66は、アドレス58、位置情報60およびデータ62を格納するバッファ内のデータをクリアする。

なお、保持タイマ68は、アドレス58に限定されるものでなく、少なくとも、アドレス58、位置情報60およびデータ62のいずれか一つを用いて、動作を開始させるとよい。

比較判定機能部70は、バッファ部66から供給されるアドレス58aとアドレス32aとを比較し、比較判定結果が同一か否かを判定する機能を有する。比較判定機能部70は、結果の同一に応じてアドレス変更信号34を生成する機能を有する。比較判定機能部70は、比較結果が示す同一に応じてアドレス変更信号34を生成し、生成したアドレス変更信号34をアドレス生成機能部16に出力する。

比較判定機能部72は、バッファ部66から供給される重複アドレス64aとアドレス32aとを比較し、比較判定結果が同一か否かを判定する機能も有する。比較判定機能部72は、結果の同一に応じてアドレス変更信号34を生成する機能も有する。比較判定機能部72は、比較結果が示す同一に応じてアドレス変更信号34を生成し、生成したアドレス変更信号34をアドレス生成機能部16に出力する。

また、比較判定機能部74は、上述した３つの情報の受信後、バッファ部66から供給されるアドレス58aと保存されている他車両のアドレスすべて86とを比較し、保存されている他車両のアドレスに同一アドレスが存在、すなわちアドレスが一致する場合には、距離算出機能部78および図示しないシステム制御部にイネーブル信号88を出力する。システム制御部は、同一アドレスを示した保存されている他車両のアドレスに対応する位置情報90と他車両のアドレス58aに対応する位置情報60aをそれぞれ読み出すようにアドレス制御する。システム制御部は、アドレス制御に応じたアドレス82をバッファ部66に供給する。

距離算出機能部78は、自車両と他車両とを２点間とし、この間の距離を計算する機能を有する。距離算出機能部78は、イネーブル信号88の供給に応じてバッファ部66から供給される位置情報90および60aを基に距離データ92を算出し、比較判定機能部76に距離データ92を出力する。

比較判定機能部76は、算出した２点聞の距離データ92と供給される所定の最大移動距離データ94とを比較し、距離データ92が所定の最大移動距離データ94以上であるか否かを判定する機能を有する。比較判定機能部76は、比較結果の真に応じてバッファ部66に供給されたアドレス58、位置情報60およびデータ62が異なる車両から送信されたものであると判定する。比較判定機能部76は、この判定結果に応じて受信したアドレスを重複アドレスとして出力する機能を有する。比較判定機能部76は、この判定結果に応じてアドレス58を重複アドレス42として重複通知パケット生成機能部38に出力する。重複通知パケット生成機能部38は、供給される重複アドレス42を含むヘッダおよびCRC等を付加したアドレス重複通知パケット44を生成し、生成したアドレス重複通知パケット44を出力する。

図１に戻って、重複判定機能部24は、出力情報として、バッファ部66から読み出した他車両のアドレス58a、位置情報60aおよびデータ62aを情報決定機能部26に出力する。

情報決定機能部26は、情報要求に応じて上位階層レベルに情報96として決定し、出力する機能を有する。情報決定機能部26は、重複判定機能部24から受信した他車両のアドレス58a、位置情報60aおよびデータ62aを情報96として要求に応じて上位階層レベルである、たとえばアプリケーションレベル等に出力する。

この構成により、自車両と他車両とのアドレスの重複に応じて的確に自車両のアドレスを変更することが可能になる。また、重複通知パケットを送信し、他車両に対して有するアドレスが重複する可能性を報知し、アドレスの重複を回避させることができるようになる。

次に本発明の無線通信装置を適用したITS対応無線通信装置10の動作について図３ないし図５を参照しながら、説明する。図３の手順は、ITS無線通信装置10における送信の手順を示す。各車両に搭載されたITS対応無線通信装置10は、自車両として送信パケットを送信する。ITS対応無線通信装置10は、データ生成機能部14にて自車両におけるデータ30を生成する（ステップS10）。データ生成機能部14は、生成したデータ30を自車両パケット生成機能部36に出力する。

次に位置検出機能部12にて自車両の位置を検出する（ステップS12）。位置検出機能部12は、検出した自車両の位置を位置情報28として自車両パケット生成機能部36に出力する。

次にアドレス生成機能部16にて自車両におけるアドレス32を生成し、生成したアドレス32を自車両パケット生成機能部36に出力する（ステップS14）。

次にパケットを生成する（ステップS16）。とくに、自車両パケット生成機能部36は、アドレス32、位置情報28およびデータ30にヘッダ、CRC等を付加して、自車両のパケット40を生成する。また、後段で詳述するように、重複通知パケット生成機能部38は、重複アドレス42の供給に応じて重複通知パケット44を生成し、生成した重複通知パケット44を送信部46に出力する。

送信部46では、供給される自車両のパケット40と供給された際には重複通知パケット44を合成して、合成パケットを生成し、これに変調等を施し、アップコンバートした送信パケットを、アンテナ48を介して他車両への送信電波52として送信する（ステップS18）。この送信後、送信処理を終了する。ITS対応無線通信装置10は、この一連の送信処理を自車両がデータ30を生成する度に行なう。

次に他車両から受信電波54を受信した際の受信動作およびアドレス重複パケット44における送信条件等について説明する。ITS対応無線津新装置10は、アンテナ48を介して、受信電波54を受信部50に送って、ダウンコンバートし、ベースバンドに復調する（ステップS20）。受信部50では他車両から送信された電波54を受信し、受信電波を復調してパケットを生成する。受信部50は、生成したパケット56をパケット分解機能部22に出力する。

パケット分解機能部22にて供給されるパケット56がアドレス重複通知パケットを含むものか否か判定する（ステップS22）。パケット56がアドレス重複通知パケットを含む場合（YES）、パケットの抽出処理に進む（ステップS24へ）。また、パケット56がアドレス重複通知パケットを含まない場合（NO）、パケットの抽出処理に進む（ステップS26へ）。

次にパケット分解機能部22では、供給されるパケット56にアドレス重複通知パケットを含む場合（YES）、パケット56をそれぞれ分解し、分解した領域に含まれる情報を抽出する（ステップS24）。具体的に、パケット分解機能部22は、供給されるパケット56から他車両のアドレス58、位置情報60、データ62および重複アドレス64を抽出し、重複判定機能部24に出力する。また、供給されるパケット56にアドレス重複通知パケットを含まない場合（NO）、パケット分解機能部22では、パケット56をそれぞれ分解し、分解した領域に含まれる情報を抽出する（ステップS26）。この場合、パケット分解機能部22は、抽出したアドレス58、位置情報60およびデータ62を重複判定機能部24に出力する。

次に重複判定機能部24における比較判定機能部72は、図２に示すように、他車両の重複アドレス64aと自車両のアドレス32aを入力して、比較判定する（ステップS28）。この比較判定が同一アドレスを示す場合（YES）、比較判定機能部72は、アドレス変更信号34をアドレス生成機能部16に送信する。また、比較判定が互いにアドレスが異なることを示す場合（NO）、比較判定機能部72は、問題ないとして、接続子Aを介して、図５の終了に進み、終了する。

次に比較判定機能部70は、他車両のアドレス58aと自車両のアドレス32aを入力して、比較判定する（ステップS30）。この比較判定が同一アドレスである場合（YES）、比較判定機能部70は、アドレス変更信号34をアドレス生成機能部16に送信する。また、比較判定が互いにアドレスの異なることを示す場合（NO）、接続子Bを介して、保存する他車両のアドレス比較判定に進む（ステップS32へ）。

次に重複アドレスに対する比較判定（ステップS28）および他車両に対する比較判定（ステップS30）のそれぞれの後に、アドレス生成機能部16は、自車両アドレス32を変更する（ステップS34）。アドレス生成機能部16は、変更した自車両のアドレス32を自車両パケット生成機能部36に出力する。自車両パケット生成機能部36は、送信パケット40を生成し、送信部46に出力する。この後、接続子Cを介して、図５の送信処理に進む（ステップS36へ）。

次に送信部46は、供給された送信パケット40を他車両に送信する（ステップS36）。この送信後、終了に進んで、一連の処理を終える。

次に重複判定機能部24における比較判定機能部74では、バッファ部66から供給されるアドレス58aと保存されている他車両のアドレスすべて86とを比較判定する（ステップS32）。アドレス58aが保存されている他車両のアドレスと同一アドレスを示す、すなわちアドレスが一致する場合（YES）、距離算出機能部78および図示しないシステム制御部にイネーブル信号88を出力する。システム制御部は、同一アドレスを示した保存されている他車両のアドレスに対応する位置情報90と他車両のアドレス58aに対応する位置情報60aをそれぞれ読み出すようにアドレス制御する。システム制御部は、アドレス制御に応じたアドレス82をバッファ部66に供給する。これにより、距離算出機能部78には、自車両と他車両とを２点間とする位置情報90および60aが供給される。また、アドレスが一致しない場合（NO）、問題なしと判断し、終了に進んで、一連の処理を終える。

次に距離算出機能部78では、供給される位置情報90および60aを基にこの間の距離を計算する（ステップS38）。距離算出機能部78は、算出した距離データ92を比較判定機能部76に出力する。

次に比較判定機能部76は、算出した２点聞の距離データ92と供給される所定の最大移動距離データ94とを比較判定する（ステップS40）。距離データ92が所定の最大移動距離データ94以上である場合（YES）、バッファ部66に供給されたアドレス58、位置情報60およびデータ62が互いに異なる車両から送信されたものであると判定する。比較判定機能部76は、この比較判定結果に応じて保存されていたアドレス58を基に重複アドレス42を生成し、生成した重複アドレス42を重複通知パケット生成機能部38に出力する（ステップS42）。また、距離データ92が所定の最大移動距離データ94より小さい場合（NO）、他車両と自車両とが同一であり、同じ車両から送信されたものであると判定する。この場合も問題なしと判断し、終了に進んで、一連の処理を終える。

重複通知パケット生成機能部38は、算出した距離データ92が所定の最大移動距離データ94以上の値に応じて比較判定機能部76から供給される重複アドレス42にヘッダおよびCRC等を付加して、アドレス重複通知パケット44を生成する（ステップS44）。重複通知パケット生成機能部38は、生成したアドレス重複通知パケット44を出力する。

次に送信部46では、自車両のパケット40とアドレス重複通知パケット44とを合成し、変調等を施して、送信パケットを生成する（ステップS46）。

なお、本実施例では、複数の他車両でのアドレス重複の判定においてあらかじめ設定された最大移動距離を用いているが、ITS対応無線通信装置10を各車両の機能に、他車両のアドレス、位置情報およびデータの受信時刻を計測し、保存する機能と、受信した他車両のアドレスと保存されている他車両のアドレスが同一アドレスである場合、計測した受信時刻と保存されている他車両のアドレスに対応する受信時刻との差とあらかじめ設定された最大移動速度の積を算出する機能を追加する。これにより、受信時刻差と最大移動速度の積を最大移動距離の代わりに用いてもよい。

このように、ITS対応無線通信装置10は、受信電波54を受信する都度、送受信におけるアドレスの重複判定処理を行なう。この処理により、基地局、アクセスポイントが存在することを前提としない車々間通信システムにおいて、複数の車両でアドレスが重複した場合でも、迅速にアドレスを容易に変更することが可能となる。

ところで、本実施例のITS対応無線通信装置10と、特許文献１とを比較する。特許文献１は通信制御装置である。特許文献１は、本発明と通信制御する点において同じで、IrDA（Infrared Data
Association）による１対１の通信で、同時に複数に同一の情報を送ることができないが、無線通信機能を有する携帯情報機器の技術を適用することで相手のアドレスが未知であっても、N対Nの通信を可能にすることが記載されている。

特許文献１の通信制御装置は、近接する情報機器に、あらかじめ相手の識別情報、すなわちアドレスを検出し、自己のアドレスの重複を回避することを目的としている。この目的を実現するため、通信制御装置は、自端末の識別情報を設定する設定手段と、この識別情報の保持、取得し、識別情報を存在情報として送信する送信手段と、他の存在情報を受信する受信手段と、受信した存在情報と自端末の識別情報とが一致するか否か判定し、必要に応じて識別情報を変更する変更手段とを有する。この構成要素は、本実施例のアドレス生成機能部16、送受信部20および重複判定機能部24に対応している。

しかしながら、特許文献１には、本実施例の前提であるアドホック・ネットワークおよび車々間通信に関しては、何等の開示も示唆もない。ところで、特許文献１のアドレス重複対策技術に、たとえば車々間通信における中継技術を組み合わせた場合を考える。各車両に搭載された通信制御装置が、中継車両として機能する場合、他車両から問合せ信号と他車両からの応答信号との両信号を中継することになる。この結果、問合せ信号を送信した車両でアドレスの重複を確認するとき、この通信には、中継時間を含めた時間がかかることになる。さらに、この通信期間中には、中継時間だけでなく、他車両からの通信情報も挿入される。このようにいくつかの通信可能性を含めると、重複確認の通信には、より一層多くの時間を要することになる。これは、アドホック・ネットワークを構築した車々間通信に重複確認用として中継技術を適用しても、十分な効果を得ることができないことを意味する。

この点について図６を参照しながら、具体的に説明する。図6(A)に示すように、４台の車両98、100、102および104が１列に並んでいる状態である。また、車両98、100、102および104は、それぞれ破線で示す通信可能エリア108、110、112および114を有し、アドレスID（IDentification）を１、２、３および１とする。通信は、通信可能エリアそれぞれに他車両の一部が進入し、エリアが重なる場合に、車両間で可能になるものとする。

図6(A)において、車両98は車両100とだけ、車両104は車両102とだけ通信できる。また、車両100は車両98および102、車両102は車両100および104と通信できることがわかる。図示しないが、各車両に搭載の通信制御装置は中継機能を備え、便宜上、車両が通信しているように記載する。

たとえば車両98が送信先を車両102として情報を送信する場合、車両98は、情報の送信先が車両102であることを情報に付加して送信する。このとき、車両98から送信された情報は、通信可能エリア108から外れた位置にある車両102に届かない。

しかしながら、車両98の送信情報は、通信可能エリア108にかかる車両100により直接受信される。車両100は受信した情報の内容を分析して、送信先を判別する。情報の送信先が車両100でないと判断すると、受信した情報を中継し、送信する。中継送信された情報は、通信可能エリア110にかかる位置にある車両102で受信される。送受信は、通信可能エリアの重なり具合に応じて他の車両の組み合わせでも、同様に情報が中継され、通信される。

次にこの中継通信機能を用いたアドレス重複の検出過程を説明する。ここで、前述したように、同一のアドレスIDは、車両98および104によって使用されている。このため、アドレスIDの修正が求められる。車両100および102は、４台のいずれの車両が有するアドレスとも重複しておらず、修正しなくて済む。

ここで、アドレスの重複が技術的な不都合を起こし得る状況の例として、車両98および104それぞれから車両102に情報を送信する場合を説明する。図6(B)に示すように、まず、車両98は、車両102に送信する情報に、送信先が車両102であることを示す送信先情報と、自車両のアドレスIDを示す情報とを付加して、送信する。このとき、車両98からの送信情報は、通信可能エリア108に一部が進入した車両100だけである。また、車両104も、車両102に送信する情報に、送信先情報と自車両のアドレスIDを示す情報とを付加して、送信する。車両104からの送信情報は、通信可能エリア114と通信可能エリアが一部重なっている車両102で受信される。

車両102は、受信した情報を解析し、送信元の車両104がアドレスID＝１を使用していることを検出する。車両102は、車両104からの受信情報に、車両104のアドレスID＝１が付加されていたことを、受信後も所定の時間にわたって記憶しておく。所定の時間は、後述する車両98からの情報を車両102が受信した後までも含む時間である。

次に車両100は、車両98からの受信情報を解析し、情報の送信先が自車両か否かを判別する。この場合、情報の送信先は車両102であるから、車両100は、情報の送信先が白車両ではないと判断し、図6(C)に示すように、受信情報を再送信する。車両100から再送信された情報は、通信可能エリア110にエリアが重なる車両102によって受信される。車両102では、車両100の中継を介して、受信情報を解析して、情報の送信先が白車両であるか否かを判別する。情報の送信先が自車両102であるから、車両102は、情報の送信先が自車両と判断し、受信情報を再送しない。この処理と並行して、車両102は、車両100の中継を介して、車両98からの受信情報を解析し、送信元の車両98がアドレスID＝１を使用していることを検出する。

この後、車両102は、上述した２つの信号の送信元である車両98および104がそれぞれ使用しているアドレスIDを照合する。上述の通り、車両98および104は、ともに、アドレスID＝１を使用しており、車両102で検出されると、このとき車両102は、車両98および104のアドレスが重複していると判断する。この判断結果に基づいて車両102は、図6(D)に示すように、車両98および104を送信先として、アドレス重複通知の情報を送信する。このアドレス重複通知の情報は、車両102の通信エリア112とエリア114が重なっている車両104で直ちに受信される。また、車両102の通信エリア112から外れている車両98は、アドレス重複通知の情報は直接には受信されないが、車両100は車両102の通信エリア112と重なっていることから、車両102から送信されたアドレス重複通知の情報は、車両100により受信される。

車両100は、図6(E)に示すように、このアドレス重複通知の情報も、前述した中継と同様に再送信する。再送信されたアドレス重複通知の情報は、車両100の通信エリア110に重なる車両98で受信される。この後、車両98および104の少なくともいずれか一方でアドレス重複通知に基づいて、自車両のアドレスを変更する。

このように車々間通信において中継を用いると、問合せに対する応答からアドレスを得て、重複を判断することから、容易に判断できず、時間を要してしまう。これに対して、ITS対応無線通信装置10は、送信先のパケットであるか否かに依らず、各装置でアドレスの重複を検出し、重複の有無に応じてアドレスを比較判定し、重複を他車両に通知することによりアドレスの重複を迅速に知ることができる。とくに、各装置でアドレスの重複は、重複する車両以外の車両、いわゆる隠れ端末装置から通知する場合、受信したアドレス同士の比較する場合、受信したアドレスと自車両のアドレスを比較する場合の確認に応じて他車両に通知することで効果的に対応することができる。

本発明の無線通信装置を適用したITS無線装置の一実施例を示す概略的なブロック図である。図１の重複判定機能部における概略的な構成を示すブロック図である。図１のDSRC無線機における送信動作を説明するフローチャートである。図１のITS無線装置における受信およびアドレス重複対応動作を説明するフローチャートである。図４の動作に続く動作を説明するフローチャートである。従来技術による通信を説明する図である。

符号の説明

10 ITS対応無線通信装置10
12 位置検出機能部
14 データ生成機能部
16 アドレス生成機能部
18 パケット生成機能部
20 送受信部
22 パケット分解機能部
24 重複判定機能部
36 自車両パケット生成機能部
38 重複通知パケット生成機能部

Claims

アドホック・ネットワークにおけるノードとして車両それぞれに搭載された無線通信装置を割り当て、該無線通信装置を識別するアドレスを、車両のアドレスに設定し、複数の車両におけるある一車両を自車両、該自車両を除く車両を他車両と設定し、設定した自車両のアドレスを可変的に再設定して、通信する車々間通信システムにおいて、
前記無線通信装置は、該装置から情報を生成する情報生成機能ブロックと、
該装置の位置を検出し、検出した位置情報を生成する位置生成機能ブロックと、
該装置における設定した自車両のアドレスおよび該アドレスの再設定によりアドレスを生成するアドレス生成機能ブロックと、
前記自車両のパケットおよび前記アドレスの重複を通知するパケットを生成するパケット生成機能ブロックと、
該パケットを変調し、変調した電波を送信し、前記他車両からの電波を受信し、受信した電波を復調し、得られる他車両のパケットを送出する送受信手段と、
該他車両のパケットから他車両が生成した情報、位置情報およびアドレスを抽出するパケット抽出機能ブロックと、
前記アドレスの重複を判定する重複判定機能ブロックとを含み、
さらに、該重複判定機能ブロックは、受信した他車両のアドレスと保存された複数の他車両が生成したアドレスとを比較判定し、アドレスの一致に応じて距離の算出要求信号を生成し、生成した距離の算出要求信号を出力する第１の比較判定機能ブロックと、
前記距離の算出要求信号に応じて前記保存された複数の他車両が生成したアドレスの中で前記受信した他車両のアドレスに一致した他車両のアドレスと前記受信した他車両のアドレスとに対応する位置情報を基に２点間の距離を算出する距離算出機能ブロックと、
算出した距離と所定の最大移動距離とを比較判定し、前記算出した距離が前記所定の最大移動距離より長い距離との比較判定に応じて前記他車両と判断し、前記他車両のアドレスに一致した他車両アドレスから重複アドレスを生成する第２の比較判定機能ブロックとを含み、
前記パケット生成機能ブロックは、前記自車両の情報、位置情報およびアドレスから前記自車両のパケットを生成する第１のパケット生成機能ブロックと、
前記重複アドレスからアドレスの重複を通知するパケットを生成する第２のパケット生成機能ブロックとを含むことを特徴とする無線通信装置。
請求項１に記載の装置において、前記重複判定機能ブロックは、前記受信した他車両のアドレスと前記自車両のアドレスとを比較判定し、アドレスの一致に応じてアドレスの変更信号を生成し、生成した変更信号を前記アドレス生成機能ブロックに生成させる第３の比較判定機能ブロックを含むことを特徴とする無線通信装置。
請求項１に記載の装置において、前記パケット抽出機能ブロックは、前記受信した他車両のパケットから他車両が生成した前記アドレスの重複を通知するパケットに含まれる前記重複アドレスを抽出し、
前記重複判定機能ブロックは、前記重複アドレスと前記自車両のアドレスとを比較判定し、アドレスの一致に応じてアドレスの変更信号を生成し、生成した変更信号を前記アドレス生成機能ブロックに生成させる第４の比較判定機能ブロックを含むことを特徴とする無線通信装置。
請求項１に記載の装置において、該装置は、前記他車両のアドレス、位置情報およびデータの受信時刻を計測して、保存し、
該装置は、計測した受信時刻と保存されている他車両のアドレスに対応する受信時刻との差とあらかじめ設定された最大移動速度の積を、前記所定の最大移動距離として用いることを特徴とする無線通信装置。
アドホック・ネットワークにおけるノードとして車両それぞれに搭載された無線通信装置を割り当て、該無線通信装置を識別するアドレスを、車両のアドレスに設定し、複数の車両におけるある一車両を自車両、該自車両を除く車両を他車両と設定し、通信する車々間通信システムにて設定した自車両のアドレスを可変的に再設定する前記無線通信装置のアドレス変更方法において、該方法は、
受信した電波を復調し、得られる他車両のパケットを出力する第１の工程と、
該他車両のパケットから他車両が生成した情報、位置情報およびアドレス、ならびにアドレスの重複を通知するパケットを、それぞれ抽出する第２の工程と、
前記他車両のパケットから他車両が生成した情報、位置情報およびアドレスだけを含む第１の場合と前記受信した他車両のパケットから前記他車両が生成した前記アドレスの重複を通知するパケットも含む第２の場合のいずれかを判断する第３の工程と、
第１の場合に、受信した他車両のアドレスと保存された複数の他車両が生成したアドレスとを比較判定し、アドレスの一致に応じて距離の算出要求信号を生成し、生成した距離の算出要求信号を出力する第４の工程と、
前記距離の算出要求信号に応じて前記保存された複数の他車両が生成したアドレスの中で前記受信した他車両のアドレスに一致した他車両のアドレスと前記受信した他車両のアドレスとに対応する位置情報を基に２点間の距離を算出する第５の工程と、
算出した距離と所定の最大移動距離とを比較判定し、前記算出した距離が前記所定の最大移動距離より長い距離との比較判定に応じて前記他車両と判断し、前記他車両のアドレスに一致した他車両アドレスから重複アドレスを生成する第６の工程と、
前記重複アドレスからアドレスの重複を通知するパケットを生成する第７の工程と、
生成したアドレスの重複を通知するパケットを変調し、変調した電波を送信する第８の工程と、
前記受信した他車両のアドレスと前記自車両の生成したアドレスとを比較判定し、アドレスの一致に応じてアドレスの変更信号を生成し、生成した変更信号を出力する第９の工程と、
該生成した変更信号に応じて前記自車両のアドレスを変更する第10の工程とを含むことを特徴とするアドレス変更方法。
請求項５に記載の方法において、該方法は、前記他車両のアドレス、位置情報およびデータの受信時刻を計測して、保存し、計測した受信時刻と保存されている他車両のアドレスに対応する受信時刻との差とあらかじめ設定された最大移動速度の積を、前記所定の最大移動距離として用いることを特徴とするアドレス変更方法。
請求項５に記載の方法において、該方法は、第３の工程で第２の場合と判断した際に、前記受信した他車両のパケットから抽出した前記重複アドレスと前記自車両のアドレスとを比較判定し、アドレスの一致に応じてアドレスの変更信号を生成する第11の工程を含み、
第11の工程の後に第10の工程に進み、前記自車両のアドレスを変更することを特徴とするアドレス変更方法。