JP2008112422A - 車載通信装置及び車々間通信システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】自車の車両状態を検出する車両状態検出手段130と、ドライバー支援機能を提供するサービス制御手段110とを有し、無線通信により車両状態データを車両間でやり取りするための車載通信装置であって、略同一方向に進行する複数の車両(以下、車群と呼ぶ)同士の無線通信を行う車群内通信手段141と、それぞれ別の車群に属する車両同士の無線通信を行う車群間通信手段142とを備え、車群内通信手段141は、自車が属する車群内の他車両が送信した、当該他車両の車両状態データを受信し、車群間通信手段142は、車群内通信手段141が受信した、自車が属する車群内の車両の車両状態データを、別の車群に属する車両に送信することを特徴とする。
【選択図】図1
Description
通信仕様の1つとして、5.8GHz帯を用いたDSRC(Dedicated Short Range Communication)が存在する。DSRC型車々間通信システムの技術開発について述べた文献として、例えば非特許文献1がある。
「沖テクニカルレビュー」、2004年10月/第200号、Vol.71、No.4、第20〜23頁
例えば、DSRCにおける伝送速度が4.096MHzであることを考慮すると、サービスで想定する送信周期を100ミリ秒、パケット長を300バイトとした場合には、1チャネルあたりのシステム容量は最大でも170台となる。
自車の車両状態を検出する車両状態検出手段と、ドライバー支援機能を提供するサービス制御手段とを有し、無線通信により車両状態データを車両間でやり取りするための車載通信装置であって、
略同一方向に進行する複数の車両(以下、車群と呼ぶ)同士の無線通信を行う車群内通信手段と、
それぞれ別の車群に属する車両同士の無線通信を行う車群間通信手段とを備え、
前記車群内通信手段は、
自車が属する車群内の他車両が送信した、当該他車両の車両状態データを受信し、
前記車群間通信手段は、
前記車群内通信手段が受信した、自車が属する車群内の車両の車両状態データを、別の車群に属する車両に送信する
ことを特徴とするものである。
図1は、従来技術における通信層の階層構造と、本発明における通信層の階層構造との差異を説明するものである。
図1の(1)は、従来技術における通信層の階層構造を示すものである。
従来技術においては、通信層は車々間通信層のみで構成され、各車両は5.8GHzのDSRCリンクを確立している。
この車々間通信層においては、システム容量を超えない車両間で互いに通信を行い、安全運転支援サービスネットワーク層における1サービスを提供する。
図1の(2)は、本発明における通信層の階層構造を示すものである。
システム容量以下の同一方向に進行する車両による群を、以下「車群」と呼ぶ。本発明では、通信層は車々間通信層と車群制御層の2階層からなる。
車々間通信層では、5.8GHzのDSRCリンクを確立している。これに対し、車群制御層では、VHF/UHF帯によるリンクを確立している。
車々間通信層では、システム容量以下の同一方向に進行する車両により車群を形成する。車群内では、1つの車群内マスター(同図中の四角形で表される車両)が選定され、選定された車群内マスターは、単独車群内の全ての車両との通信(車群内通信)を行う。
車群制御層では、単独車群内で選定された少なくとも1つの車群間マスター(同図中の三角形で表される車両)が、統合車群(車群の群)を形成し、統合車群内の全車群間での通信(車群間通信)を行い、安全運転支援サービスネットワーク層における1サービスを提供する。
ここで、車群内マスターと車群間マスターは同一の車両でも別個の車両でも構わない。
車々間通信層においては近接車両間での通信を行うため、よりリアルタイム性が高く、誤り率の小さい高品質な情報の送受信を実現する一方で、安全運転支援サービスネットワーク層においては上述の通り大容量化が実現されており、品質と容量の双方に対する要求を満たすことが可能である。
車群における各車両の役割は、「車群内マスター」、「車群間マスター」、「マスター」、「スレーブ」の4種類に分類される。
車群内マスターは、自車が属する車群(以下、自車群と呼ぶ)内の他車全てとの通信が可能な車両の中から決定される。
車群間マスターは、自車群内の車群内マスターとの通信が可能であり、かつ1つ以上の他車群内の車群間マスターまたはマスターとの通信が可能な車両の中から決定される。
マスターは、車群内マスターと車群間マスターの両方の要件を満たす、すなわち、自車群内の他車全てとの通信が可能で、かつ1つ以上の他車群内の車群間マスターまたはマスターとの通信が可能である車両の中から決定される。
車群内マスター、車群間マスター、マスター以外の車両は、スレーブとなる。
車群内マスターとマスターの両方が同一車群に存在することはない。
車群間マスターは、自車群内に車群内マスターが存在する場合には1つの車群内に1台以上存在し、マスターが存在する場合には、マスターが車群間マスターの要件を満たすため、1つの車群内に0台以上存在する。
スレーブは、1つの車群内に0台以上存在する。
同図に示すとおり、車群は互いにオーバラップしても構わない。すなわち、1つの車両が複数の車群内マスターまたはマスターと直接通信可能である場合、複数の車群に属することが可能である。
車両間で交換される情報は、「車両情報」と「車群情報」の2種類に分類される。車両情報、車群情報共に一定周期で送信することを想定している。
車両情報は、各車が送信する、自車の位置、速度等の車両状態を含む情報であり、ブロードキャスト送信の形態をとるため、送信先は直接通信可能な全ての車両となる。本情報は、従来技術で送受信される情報と同一である。
車群情報は、送信元車両の属する車群内の全ての車両の車両状態を含む情報であり、車群内マスターまたはマスターが送信する。
例えば、出会い頭衝突防止支援サービスにおいては、車群内の先頭に位置する車両の衝突の危険度が最も高いため、先頭車両の情報量は大きくし、最後尾に位置する車両の衝突の危険度は最も低いため、最後尾車両の情報量は小さくする、あるいは全く含まない等の方法が考えられる。
車群情報の送信先は自車群内の全ての車両または他車群内の全ての車両である。送信先は単一の車群内の全ての車両としてもよいし、複数の車群内の全ての車両としてもよい。後者の場合、送信先の車群毎に同一の車群情報としてもよいし、異なる車群情報としてもよい。後者の場合、送信先毎に異なる車群情報を生成し、送信することとなる。
車群内通信は、同一方向に進行する車両の群(車群)内での通信であり、どの車両も送受信可能である。
車群間通信は、異なる方向に進行する各車群を代表する車両(車群間マスターまたはマスター)による通信であり、受信はどの車両も可能であるが、送信は車群間マスターまたはマスターのみ可能である。
車群内通信と車群間通信は同一周波数帯を使用しても異なる周波数帯を使用してもよい。更に、車群内通信においては、車群毎に同一チャネルを使用しても異なるチャネルを使用してもよい。
例えば、車群内通信にはDSRCの5.8GHz帯を使用して、車群間通信にはVHF/UHF帯を使用する方法、車群内通信も車群間通信もVHF/UHF帯を使用する方法等が考えられる。
以下の説明では、車群内通信と車群間通信は異なる周波数帯を用いるものとし、更に車群内通信においては車群ごとに異なるチャネルを用いるものとする。すなわち、車群内通信と車群間通信との干渉はなく、更に車群内通信においては車群間での干渉はないものとする。
(1)車両間のリンク
まず、図4における車両間のリンクについて説明する。
車両a〜車両eが車群A、車両f〜車両jが車群B、車両k〜車両oが車群Cを形成する。車両a、車両f、車両kは、各車群内におけるマスターである。それ以外の車両はスレーブである。
スレーブの車両は、各車群内におけるマスターとのみ直接通信が可能である。
さらにマスターの車両は、隣り合う車群内のマスターと直接通信が可能である。
(2)車両情報のフロー
各車両は、従来技術と同様、直接通信可能な車両間で、一定周期で車両情報を交換する。車両情報は、車群内のマスターを決定したり、車群内マスターまたはマスターが自車群の車群情報を生成したりするために用いられる。
(3)車群情報のフロー(車群内)
各車群内において、車群情報(当該車群内の各車両情報)を、車群内通信により自車群内の全ての車両に送信する。これにより、通信不可能な車群内の車両の存在を認識することが可能となる。
例えば、車群A内において、車両bは車両cと直接通信することができないため、車両cの存在を認識することができないが、マスター(車両a)が車群情報を各車両宛に送信することにより、車両bは車両cの存在を認識することができる。
(4)車群情報のフロー(車群間、車群Aから車群Bへ)
車群A内のマスターである車両aは、車群Aの車群情報(車群A内の各車両情報)を、車群間通信により車群B内のマスターである車両fに送信する。
車両fは、受信した車群Aの車群情報を、車群内通信により自車群内の他車全て(車両g〜車両j)に送信する。これにより、車群Aの車群情報は、車群B内の全ての車両に送信されることとなる。
このように、マスター同士が直接通信可能な車群間で車群情報を送受信することにより、車群間で他車群の車両情報を共有することができる。
(5)車群情報のフロー(車群間、車群Aから車群Cへ)
車群情報を車群間で送受信する際に、マスター同士が直接通信することができない場合には、マスターによる中継を行う。
具体的には、車群Bのマスターの中継により、車群Aの車群情報を車群C内の全ての車両に送信する。車群AとBのマスター間、車群BとCのマスター間の通信は、車群間通信による。
図5では、図4と異なり車群内にマスターが存在しないため、車群間の通信は車群間マスターによる。
図5に示す通り、車群内マスターと車群間マスターとの間の通信は車群内通信により行われ、車群間マスターと車群間マスターとの間の通信は車群間通信により行われる。
図6では、マスターが存在する車群においては、車群間通信はマスターが行い、それ以外の車群においては、車群間通信は車群間マスターが行う。
図6に示すとおり、車群内マスターと車群間マスターとの間の通信は車群内通信により行われ、車群間マスターと車群間マスターとの間の通信、若しくはマスターと車群間マスターとの間の通信は、車群間通信により行われる。
詳細は後述の図15で説明するが、各車両は本実施の形態1に係る車載通信装置をそれぞれ備え、各車載通信装置は、車群内通信手段により車群内通信を行い、車群間通信手段により車群間通信を行うものとする。
(1)車群内通信により、自車群内の他車全てより各車の車両情報を取得する。
(2)車群内通信により、自車群内の車群間マスターより他車群の車群情報を取得する。(3)自車の車両情報を生成し、車群内通信により、自車群内の他車全てに自車の車両情報を通知する。
(4)(1)で取得した情報と(3)で通知した情報を基に、自車群の車群情報を生成する。
(5)(4)で生成した自車群の車群情報に関して、自車群内の全ての車両への通知が必要な場合、車群内通信により、自車群内の他車全てに当該情報を通知する。
(6)(4)で生成した自車群の車群情報に関して、他車群内の全ての車両への通知が必要な場合、車群内通信により、通知が必要な他車群への通知が可能な自車群内の車群間マスターに本情報を通知する。
(7)(2)で取得した他車群の車群情報に関して、自車群内の全ての車両への通知が必要な場合、車群内通信により、自車群内の他車全てに当該情報を通知する。
(8)(2)で取得した他車群の車群情報に関して、送信元の車群内マスターまたはマスターの属する車群とは別の他車群内の全ての車両への通知が必要な場合、車群内通信により、通知が必要な他車群への通知が可能な自車群内の車群間マスターに当該情報を通知する。
(1)車群内通信により、自車群内の直接通信可能な他車全てより各車の車両情報を取得する。
(2)車群内通信により、自車群内の車群内マスターまたはマスターより自車群の車群情報を取得する。
(3)車群内通信により、自車群内の車群内マスターまたはマスターまたは自車以外の車群間マスターより他車群の車群情報を取得する。
(4)車群間通信により、他車群内の車群間マスターまたはマスターより他車群の車群情報を取得する。
(5)自車の車両情報を生成し、車群内通信により、車群内マスターまたはマスターを含む自車群内の直接通信可能な他車全てに自車の車両情報を通知する。
(6)(4)で取得した他車群の車群情報に関して、自車群内の全ての車両への通知が必要な場合、車群内通信により、車群内マスターまたはマスターを含む自車群内の直接通信可能な他車全てに当該情報を通知する。
(7)(2)〜(4)で取得した情報に関して、送信元の車群内マスターまたはマスターの属する車群とは別の他車群内の全ての車両への通知が必要な場合、車群間通信により、通知が必要な他車群への通知が可能な他車群内の車群間マスターまたはマスターに当該情報を通知する。
(1)車群内通信により、自車群内の他車全てより各車の車両情報を取得する。
(2)車群内通信により、自車群内の車群間マスターより他車群の車群情報を取得する。
(3)車群間通信により、他車群内の車群間マスターまたはマスターより他車群の車群情報を取得する。
(4)自車の車両情報を生成し、車群内通信により、自車群内の他車全てに自車の車両情報を通知する。
(5)(1)で取得した自車群内の車両情報と(4)で通知した自車の車両情報を基に、自車群の車群情報を生成する。
(6)(5)で生成した情報に関して、自車群内の全ての車両への通知が必要な場合、車群内通信により、自車群内の他車全てに当該情報を通知する。
(7)(5)で生成した情報に関して、他車群内の全ての車両への通知が必要な場合、車群間通信により、通知が必要な他車群への通知が可能な他車群内の車群間マスターまたはマスターに当該情報を通知する。
(8)(2)〜(3)で取得した他車群の車群情報に関して、自車群内の全ての車両への通知が必要な場合、車群内通信により、自車群内の他車全てに当該情報を通知する。
(9)(2)〜(3)で取得した他車群の車群情報に関して、送信元の車群内マスターまたはマスターの属する車群とは別の他車群内の全ての車両への通知が必要な場合、車群間通信により、通知が必要な他車群への通知が可能な自車群内の車群間マスターまたはマスターに当該情報を通知する。
(1)車群内通信により、自車群内の直接通信可能な他車全てより各車の車両情報を取得する。
(2)車群内通信により、自車群内の車群内マスターまたはマスターより自車群の車群情報を取得する。
(3)車群内通信により、自車群内の車群内マスターまたはマスターまたは車群間マスターより他車群の車群情報を取得する。
(4)車群間通信により、他車群内の車群間マスターまたはマスターより他車群の車群情報を取得する。
(5)自車の車両情報を生成し、車群内通信により、車群内マスターまたはマスターを含む自車群内の直接通信可能な他車全てに自車の車両情報を通知する。
(1)自車が車群内マスターの場合
・生成した自車の車両情報を送信する。
・生成した自車群の車群情報を送信する。
・中継が必要な場合、車群内通信手段で受信した他車群の車群情報を送信する。
(2)自車が車群間マスターの場合
・生成した自車の車両情報を送信する。
・中継が必要な場合、車群間通信手段で受信した他車群の車群情報を送信する。
(3)自車がマスターの場合
・生成した自車の車両情報を送信する。
・生成した自車群の車群情報を送信する。
・中継が必要な場合、車群内通信手段で受信した他車群の車群情報と車群間通信手段で受信した他車群の車群情報を送信する。
(4)自車がスレーブの場合
・生成した自車の車両情報を送信する。
(1)自車が車群内マスターの場合
・他車の車両情報を受信する。
・他車群の車群情報を受信する。中継が必要な場合、車群内通信手段(送信側)に通知する。
(2)自車が車群間マスターの場合
・他車の車両情報を受信する。
・自車群の車群情報を受信する。中継が必要な場合、車群間通信手段(送信側)に通知する。
・他車群の車群情報を受信する。中継が必要な場合、車群間通信手段(送信側)に通知する。
(3)自車がマスターの場合
・他車の車両情報を受信する。
・他車群の車群情報を受信する。中継(自車群内への通知)が必要な場合、車群内通信手段(送信側)に通知する。中継(他車群内への通知)が必要な場合、車群間通信手段(送信側)に通知する。
(4)自車がスレーブの場合
・他車の車両情報を受信する。
・自車群の車群情報を受信する。
・他車群の車群情報を受信する。
(1)自車が車群内マスターの場合
使用しない。
(2)自車が車群間マスターの場合
・中継が必要な場合、車群内通信手段で受信した自車群の車群情報を送信する。
・中継が必要な場合、車群内通信手段で受信した他車群の車群情報を送信する。
・中継が必要な場合、車群間通信手段で受信した他車群の車群情報を送信する。
(3)自車がマスターの場合
・生成した自車群の車群情報を送信する。
・中継が必要な場合、車群内通信手段で受信した他車群の車群情報を送信する。
・中継が必要な場合、車群間通信手段で受信した他車群の車群情報を送信する。
(4)自車がスレーブの場合
使用しない。
(1)自車が車群内マスターの場合
使用しない。
(2)自車が車群間マスターの場合
・他車群の車群情報を受信する。中継(自車群内への通知)が必要な場合、車群内通信手段(送信側)に通知する。中継(他車群内への通知)が必要な場合、車群間通信手段(送信側)に通知する。
(3)自車がマスターの場合
(2)で示した、自車が車群間マスターの場合と同様である。
(4)自車がスレーブの場合
・他車群の車群情報を受信する。
車両1100は、サービス制御手段1110と、車両状態検出手段1130と、車々間通信手段1140を備えている。
車両1200の備えている手段は、車両1100と同様であるので、説明は省略する。
サービス制御手段1110は、安全運転支援サービスを提供するために、車両状態検出手段1130から取得した自車および他車の位置、速度等の車両状態を基に衝突等の危険の有無を判定し、運転への介入、ドライバーへの警告等の必要なドライバー支援を行うと共に、安全運転支援サービスに応じて、取得が必要な車両状態の項目を決定し、車両状態検出手段1130に提供する。
車両状態検出手段1130は、サービス制御手段1110から提供された、取得が必要な車両状態の項目に基づき、自車の車両状態を検出し、サービス制御手段1110に提供すると共に、自車の車両状態より自車の車両情報を生成し、車々間通信手段1140に提供する。
更に、車々間通信手段1140から取得した他車の車両情報より他車の車両状態を検出し、サービス制御手段1110に提供すると共に、送信元以外の他車への通知が必要な場合、他車の車両状態より他車の車両情報を生成し、車々間通信手段1140に提供する。
車々間通信手段1140は、他車の車々間通信手段から取得した他車の車両情報を車両状態検出手段1130に通知すると共に、車両状態検出手段1130から取得した自車または他車の車両情報を他車の車々間通信手段に通知する。
(S1000)
車両1100のサービス制御手段1110が、従来技術のサービスを開始する。
(S1010)〜(S1040)
以下、車々間通信処理(受信)(S1010)、車両情報生成処理(S1020)、車々間通信処理(送信)(S1030)、ドライバー支援処理(S1040)の順に処理が行われ、サービスが終了したか否かを判定するステップS1050に移行する。
(S1050)
サービス制御手段は、サービスが終了していないと判定した場合、車々間通信処理(受信)を行うステップS1010に戻り、上記のステップを繰り返す。サービスが終了したと判定した場合、ステップS1060へ進み、サービスを終了する。
本処理は、他車の車両情報を受信し、他車の車両状態を検出する受信処理(S1110)と、取得した受信情報を必要に応じて中継する中継処理(S1120)に大別される。ステップS1110はステップS1111とステップS1112を、ステップS1120はステップS1121とS1122を含む。
(S1100)
車両1100のサービス制御手段1110が、図10のステップS1010において本処理を開始する。
(S1111)
車々間通信手段1140は、車両状態データを含む情報を受信した場合は、車両状態検出手段1130に当該データを通知する。
サービス制御手段1110は、車々間通信手段1140が情報を受信したか否かを判定する。情報を受信していないと判定した場合、処理を終了する(S1130)。情報を受信したと判定した場合、ステップS1112に進む。
判定に際しては、例えば車々間通信手段1140が備える送受信バッファ中のデータの有無を確認する、受信フラグの立ち上がりエッジを検出する、など適宜適切な実装方法を用いる。
(S1112)
車両状態検出手段1130は、受信した他車の車両情報から他車の車両状態を検出し、サービス制御手段1110に通知する。ステップS1121に進む。
(S1121)
サービス制御手段1110は、ステップS1112で受け取った情報について、送信元以外の他車への通知が必要か否かを判定する。送信元以外の他車への通知は不要と判定した場合、処理を終了する(S1130)。送信元以外の他車への通知が必要と判定した場合、ステップS1122に進む。
(S1122)
車両状態検出手段1130は、送信情報(受信した他車の車両情報)を車々間通信手段1140に通知し、処理を終了する(S1130)。車々間通信手段1140に通知した後の実際の送信処理は、後述の図13で説明する。
(S1200)
車両1100のサービス制御手段1110が、図10のステップS1020において本処理を開始する。
(S1210)
サービス制御手段1110は、自車の車両情報を他車へ通知する必要がある否かを判定する。自車の車両情報の他車への通知は不要と判定した場合、処理を終了する(S1240)。自車の車両情報の他車への通知が必要と判定した場合、ステップS1220へ進む。
(S1220)
車両状態検出手段1130は、自車の車両状態を検出する。ステップS1230へ進む。
(S1230)
車両状態検出手段1130は、送信情報(自車の車両状態より生成した、自車の車両情報)を車々間通信手段1140に通知し、本処理を終了する(S1240)。車々間通信手段1140に通知した後の実際の送信処理は、後述の図13で説明する。
(S1300)
車両1100のサービス制御手段1110が、図10のステップS1030において本処理を開始する。
(S1310)
サービス制御手段1110は、送信情報(車々間通信処理(受信)で生成した他車の車両情報、または車両情報生成処理で生成した自車の車両情報)があるか否かを判定する。送信情報がないと判定した場合、処理を終了する(S1330)。送信情報があると判定した場合、ステップS1320に進む。
(S1320)
車々間通信手段1140は、車両状態検出手段1130から取得した情報を他車の車々間通信手段に通知し、処理を終了する(S1330)。
(S1400)
車両1100のサービス制御手段1110が、図10のステップS1040において本処理を開始する。
(S1410)
車両状態検出手段1130は、自車の車両状態を検出し、サービス制御手段1110に通知する。また、車々間通信手段1140より他車の車両状態データを受け取っていた場合は、合わせてサービス制御手段1110に通知する。
(S1420)
サービス制御手段1110は、車両状態検出手段1130より自車および他車の車両状態を取得する。
(S1430)
サービス制御手段1110は、車両状態検出手段1130取得した車両状態データに基づき、ドライバー支援が必要か否かを判定する。ドライバー支援が不要と判定した場合、処理を終了する(S1450)。ドライバー支援が必要と判定した場合、ステップS1440に進む。
(S1440)
サービス制御手段1110は、ドライバー支援を実行し、処理を終了する(S1450)。
次に、本発明に係る車載通信装置の機能ブロック図(図15)と動作フロー(図16〜図24)について説明する。
図15では、車両1、車両2は共通の車群10に属しており、車両3は別の車群20に属しているものとする。車両1と車両2は車群内通信により車両情報を交換しており、車両1と車両3は車群間通信により車群情報を交換している。
なお、車両2と車両3の備えている各手段は、車両1と同様であるので、同様の符号を付して以降の説明は省略する。
車群制御手段120は、マスター決定手段121と車両状態選別手段122を備えている。また、車々間通信手段140は、車群内通信手段141と車群間通信手段142を備えている。
また、他車の車両情報を車群内通信手段141から取得するのに加えて、自車群および他車群の車群情報を車群内通信手段141および車群間通信手段142から取得し、他車の車両状態を検出する。
マスター決定手段121は、車両状態検出手段130から取得した自車および他車の状態より自車の役割(車群内マスターまたは車群間マスターまたはマスターまたはスレーブ)を決定し、車両状態選別手段122に提供する。
車両状態選別手段122は、車両状態検出手段130から取得した自車および他車の状態より、サービス制御手段110から取得した上述の選別方法と、マスター決定手段121から取得した自車の役割に応じて、他車への通知が必要な車両の車両状態を選別する。
また、他車への通知が必要な情報(自車の車両情報または他車の車両情報または自車群の車群情報または他車群の車群情報)を生成し、マスター決定手段121から取得した自車の役割に応じて、車群内通信手段141または車群間通信手段142に提供する。
車群内通信手段141は、自車群内の他車の車群内通信手段から取得した情報(他車の車両情報または自車群の車群情報または他車群の車群情報)を車両状態検出手段130に通知すると共に、車両状態選別手段122から取得した情報(自車の車両情報または他車の車両情報または自車群の車群情報または他車群の車群情報)を自車群内の他車の車々間通信手段に通知する。
車群間通信手段142は、他車の車群間通信手段から取得した情報(他車群の車群情報)を車両状態検出手段130に通知すると共に、車両状態選別手段122から取得した情報(自車群の車群情報または他車群の車群情報)を他車の車々間通信手段に通知する。
車群内通信手段141と車群間通信手段142は同一周波数帯を使用しても異なる周波数帯を使用してもよい。更に、車群内通信手段141においては、車群毎に同一チャネルを使用しても異なるチャネルを使用してもよい。
例えば、車群内通信手段141にはDSRCの5.8GHz帯を使用して、車群間通信手段142にはVHF/UHF帯を使用する方法、車群内通信手段141も車群間通信手段142もVHF/UHF帯を使用する方法等が考えられる。
また、その他の各手段は、回路デバイス、CPUやマイコンといった演算装置、等により構成することができる。
図10で説明した従来技術の動作フローに加えて、車群情報生成処理(S1630)とマスター決定処理(S1650)が追加されている。
また、車々間通信処理(受信)(S1610)においては、車群内通信処理(受信)(S1611)を行った後、さらに車群間通信処理(受信)(S1612)を行う点が、図10と異なる。
また、車々間通信処理(送信)(S1640)においては、車群内通信処理(送信)(S1641)を行った後、さらに車群間通信処理(送信)(S1642)を行う点が、図10と異なる。
ここで、ステップS1611、S1612、S1620、S1630、S1641、S1642、S1650、S1660は、順序が入れ替わってもよいし、並列に処理しても構わない。
本処理は、他車の車両情報または自車群の車群情報または他車群の車群情報を受信し、他車の車両状態を取得する受信処理(S1710)と、取得した受信情報を必要に応じて車群内通信で中継する中継処理(車群内)(S1720)と、取得した受信情報を必要に応じて車群間通信で中継する中継処理(車群間)(S1730)に大別される。
ステップS1710はステップS1711〜S1712を、ステップS1720はステップS1721〜S1724を、ステップS1730はステップS1731〜S1736を含む。
本処理は、従来技術と比較して、中継処理が車群内(S1720)と車群間(S1730)の2つに分かれる点が異なる。
ステップS1720とステップS1730は順序が入れ替わってもよいし、並列に処理しても構わない。
以下、各ステップについて説明する。
車両1のサービス制御手段110が、図16のステップS1611において、本処理を開始する。
(S1711)
車群内通信手段141は、車両状態データを含む情報を受信した場合は、車両状態検出手段130に当該データを通知する。
サービス制御手段110は、車群内通信手段141が情報を受信したか否かを判定する。情報を受信していないと判定した場合、処理を終了する(S1740)。情報を受信したと判定した場合、ステップS1712に進む。
判定に際しては、例えば車々間通信手段140が備える送受信バッファ中のデータの有無を確認する、受信フラグの立ち上がりエッジを検出する、など適宜適切な実装方法を用いる。以下の受信処理においても同様である。
(S1712)
車両状態検出手段130は、車群内通信手段141が受信した情報(他車の車両情報または自車群の車群情報または他車群の車群情報)から他車の車両状態を検出し、サービス制御手段110に通知する。ステップS1721へ進む。
(S1721)
サービス制御手段110は、ステップS1712で受け取った受信情報に他車群の車群情報を含むか否かを判定する。受信情報に他車群の車群情報を含まないと判定した場合、ステップS1734へ進む。受信情報に他車群の車群情報を含むと判定した場合、ステップS1722へ進む。
(S1722)
サービス制御手段110は、自車が車群内マスターまたはマスターであるか否かを判定する。自車は車群内マスターでもマスターでもないと判定した場合、ステップS1731へ進む。自車は車群内マスターまたはマスターであると判定した場合、ステップS1723へ進む。
(S1723)
サービス制御手段110は、ステップS1712で受け取った受信情報について、自車群内の全ての車両への通知が必要か否かを判定する。自車群内の全ての車両への通知が不要と判定した場合、ステップS1731へ進む。自車群内の全ての車両への通知が必要と判定した場合、ステップS1724へ進む。
(S1724)
車両状態選別手段122は、送信情報(受信した他車群の車群情報)を選別し、車群内通信手段141に通知する。車群内通信手段141に通知した後の実際の送信処理は、後述の図21で説明する。
(S1731)
サービス制御手段110は、自車が車群間マスターまたはマスターであるか否かを判定する。自車は車群間マスターでもマスターでもないと判定した場合、ステップS1734へ進む。自車は車群間マスターまたはマスターであると判定した場合、ステップS1732へ進む。
(S1732)
サービス制御手段110は、ステップS1712で受け取った受信情報について、他車群内の全ての車両への通知が必要か否かを判定する。他車群内の全ての車両への通知は不要と判定した場合、ステップS1734へ進む。他車群内の全ての車両への通知が必要と判定した場合、ステップS1733へ進む。
(S1733)
車両状態選別手段122は、送信情報(受信した他車群の車群情報)を選別し、車群間通信手段142に通知する。車群間通信手段142に通知した後の実際の送信処理は、後述の図22で説明する。
(S1734)
サービス制御手段110は、ステップS1712で受け取った受信情報に自車群の車群情報を含むか否かを判定する。受信情報に自車群の車群状態を含まないと判定した場合、処理を終了する(S1740)。受信情報に自車群の車群状態を含むと判定した場合、ステップS1735へ進む。
(S1735)
サービス制御手段110は、自車が車群間マスターであるか否かを判定する。自車は車群間マスターでないと判定した場合、処理を終了する(S1740)。自車は車群間マスターであると判定した場合、ステップS1736へ進む。
(S1736)
車両状態検出手段122により送信情報(自車群の車群情報)を車群間通信手段142に通知し、処理を終了する(S1740)。車群間通信手段142に通知した後の実際の送信処理は、後述の図22で説明する。
(S1800)
車両1のサービス制御手段110が、図16のステップS1612において、本処理を開始する。
(S1811)
車群間通信手段142は、車両状態データを含む情報を受信した場合は、車両状態検出手段130に当該データを通知する。
サービス制御手段110は、車群間通信手段142が情報を受信したか否かを判定する。情報を受信していないと判定した場合、処理を終了する(S1840)。情報を受信したと判定した場合、ステップS1812へ進む。
(S1812)
車両状態検出手段130は、車群間通信手段142が受信した情報(他車群の車群情報)から他車の車両状態を検出し、サービス制御手段110に通知する。
(S1821)
サービス制御手段110は、ステップS1812で受け取った受信情報に他車群の車群情報を含むか否かを判定する。受信情報に他車群の車群情報を含まないと判定した場合、処理を終了する(S1840)。受信情報に他車群の車群情報を含むと判定した場合、ステップS1822へ進む。
(S1822)
サービス制御手段110は、自車が車群間マスターまたはマスターであるか否かを判定する。自車は車群間マスターでもマスターでもないと判定した場合、処理を終了する(S1840)。自車は車群間マスターまたはマスターであると判定した場合、ステップS1823へ進む。
(S1823)
サービス制御手段110は、ステップS1812で受け取った受信情報について、自車群内の全ての車両への通知が必要か否かを判定する。自車群内の全ての車両への通知が不要と判定した場合、ステップS1831へ進む。自車群内の全ての車両への通知が必要と判定した場合、ステップS1824へ進む。
(S1824)
車両状態選別手段122は、送信情報(受信した他車群の車群情報)を選別し、車群内通信手段141に通知する。車群内通信手段141に通知した後の実際の送信処理は、後述の図21で説明する。
(S1831)
サービス制御手段110は、ステップS1812で受け取った受信情報について、他車群内の全ての車両への通知が必要か否かを判定する。他車群内の全ての車両への通知は不要と判定した場合、処理を終了する(S1840)。他車群内の全ての車両への通知が必要と判定した場合、ステップS1832へ進む。
(S1832)
車両状態選別手段122は、送信情報(受信した他車群の車群情報)を選別し、車群間通信手段142に通知し、処理を終了する(S1840)。車群間通信手段142に通知した後の実際の送信処理は、後述の図22で説明する。
(S1900)
車両1のサービス制御手段110が、図16のステップS1620において本処理を開始する。
(S1910)
サービス制御手段110は、自車の車両情報を他車へ通知する必要がある否かを判定する。自車の車両情報の他車への通知は不要と判定した場合、処理を終了する(S1950)。自車の車両情報の他車への通知が必要と判定した場合、ステップS1920へ進む。
(S1920)
車両状態検出手段130は、自車の車両状態を検出し、車両状態選別手段122へ通知する。また、車群内通信手段141又は車群間通信手段142より車両状態データを受け取っていた場合は、合わせて車両状態選別手段122に通知する。
(S1930)
車両状態選別手段122は、車両状態検出手段130から自車および他車の車両状態を取得する。
(S1940)
車両状態選別手段122は、選別した送信情報(自車の車両情報)を車群内通信手段141に通知し、処理を終了する(S1950)。車群内通信手段141に通知した後の実際の送信処理は、後述の図21で説明する。
(S2000)
車両1のサービス制御手段110が、図16のステップS1630において本処理を開始する。
(S2010)
サービス制御手段110は、自車が車群内マスターまたはマスターであるかを判定する。自車は車群内マスターでもマスターでもないと判定した場合、処理を終了する(S2110)。自車は車群内マスターまたはマスターであると判定した場合、ステップS2020へ進む。
(S2020)
サービス制御手段110は、自車群の車群情報の通知が必要か否かを判定する。自車群の車群情報の通知は不要であると判定した場合、処理を終了する(S2110)。自車群の車両情報の通知が必要と判定した場合、ステップS2030へ進む。
(S2030)
車両状態検出手段130は、自車の車両状態を検出し、車両状態選別手段122へ通知する。また、車群内通信手段141又は車群間通信手段142より車両状態データを受け取っていた場合は、合わせて車両状態選別手段122に通知する。
(S2040)
車両状態選別手段122は、車両状態検出手段130から自車および他車の車両状態を取得する。
(S2050)
サービス制御手段110は、自車が車群内マスターであるか否かを判定する。自車は車群内マスターであると判定した場合、ステップS2060へ進む。自車は車群内マスターでない、すなわちマスターであると判定した場合、ステップS2070へ進む。
(S2060)
車両状態選別手段122は、選別した送信情報(自車群の車両情報)を車群内通信手段141に通知する。車群内通信手段141に通知した後の実際の送信処理は、後述の図21で説明する。
(S2070)
サービス制御手段110は、通知先が自車群内の全ての車両か否かを判定する。通知先は自車群内の全ての車両ではないと判定した場合、ステップS2090へ進む。通知先は自車群内の全ての車両であると判定した場合、ステップS2080へ進む。
(S2080)
車両状態選別手段122は、選別した送信情報(自車群の車群情報)を車群内通信手段141に通知する。車群内通信手段141に通知した後の実際の送信処理は、後述の図21で説明する。
(S2090)
サービス制御手段110は、通知先が他車群内の全ての車両であるか否かを判定する。通知先は他車群内の全ての車両ではないと判定した場合、処理を終了する(S2110)。通知先は他車群内の全ての車両であると判定した場合、ステップS2100へ進む。
(S2100)
車両状態識別手段122は、選別した送信情報(自車群の車群情報)を車群間通信手段142に通知し、処理を終了する(S2110)。車群間通信手段142に通知した後の実際の送信処理は、後述の図22で説明する。
(S2100)
車両1のサービス制御手段110が、図16のステップS1641において本処理を開始する。
(S2110)
サービス制御手段110は、送信情報(車群内通信処理(受信)で生成した他車群の車群情報、または車群間通信処理(受信)で生成した他車群の車群情報、または車群情報生成処理で生成した自車群の車群情報、または車両情報生成処理で生成した自車の車両情報)があるか否かを判定する。送信情報がないと判定した場合、処理を終了する(S2130)。送信情報があると判定した場合、ステップS2120に進む。
(S2120)
車群内通信手段141は、車両状態識別手段122から取得した情報を送信し、処理を終了する(S2130)。
本処理は、図21の車群内通信処理(送信)と比較して、ステップS2210において、車群内通信手段141を車群間通信手段142に置き換えた点、更に、本処理で扱う送信情報には、車両情報生成処理で生成した自車の車両情報は含まれない点が異なる。
(S2300)
車両1のサービス制御手段110が、図16のステップS1650において本処理を開始する。
(S2310)
車両状態検出手段130は、自車の車両状態を検出し、マスター決定手段121へ通知する。また、車群内通信手段141又は車群間通信手段142より車両状態データを受け取っていた場合は、合わせてマスター決定手段121に通知する。
(S2320)
マスター決定手段121は、車両状態検出手段130より自車および他車の車両状態を取得する。
(S2330)
マスター決定手段121は、ステップS2320で受け取った情報に基づき決定した自車の役割を車両状態選別手段122に通知し、本処理を完了する(S2340)。
実施の形態1では、車群を構成する車両同士のオーバーラップがないことを前提に説明を行った。本発明の実施の形態2では、オーバーラップがある場合について説明する。
図4と比較して、車群内にはマスターとスレーブのみ存在する点は同様であるが、車両間のリンクが異なっている。
同図の(4)において、車群Bの一部のスレーブ(車両g、j)は車群Aのマスターである車両aと直接通信可能であるため、車両aの送信する車群Aの車群情報を直接受信することが可能である。
そのため、車両g、jは車両aからの受信と、車群Bのマスターである車両fからの受信との両方が可能であり、後から受信した情報は破棄される。
同図の(5)に関しても同様に、車両l、oは車群Bのマスターである車両fからの受信と、車群Cのマスターである車両kからの受信との両方が可能であり、後から受信した情報は破棄される。
図5と比較して、車群内には車群内マスターと車群間マスターが存在する点は同様であるが、車両間のリンクが異なっている。
図6と比較して、車群内に車群内マスター、車群間マスター、マスター、スレーブの4種類が存在する点は同様であるが、車両間のリンクが異なっている。
なお、車群のオーバーラップが原因で、同じ情報を後から受信した際には、当該情報を破棄することとし、車群間の情報の整合性を保つことができる。
Claims (10)
- 自車の車両状態を検出する車両状態検出手段と、ドライバー支援機能を提供するサービス制御手段とを有し、無線通信により車両状態データを車両間でやり取りして、当該車両状態データに基づき前記ドライバー支援機能を提供する車載通信装置であって、
略同一方向に進行する複数の車両(以下、車群と呼ぶ)同士の無線通信を行う車群内通信手段と、
それぞれ別の車群に属する車両同士の無線通信を行う車群間通信手段とを備え、
前記車群内通信手段は、
自車が属する車群内の他車両が送信した、当該他車両の車両状態データを受信し、
前記車群間通信手段は、
前記車群内通信手段が受信した、自車が属する車群内の他車両の車両状態データを、別の車群に属する車両に送信する
ことを特徴とする車載通信装置。 - 前記車群間通信手段は、
別の車群に属する車両が送信した、当該別の車群内の車両の車両状態データを受信し、
前記車群内通信手段は、
前記車群間通信手段が受信した、前記別の車群内の車両の車両状態データを、自車が属する車群内の他車両に送信する
ことを特徴とする請求項1に記載の車載通信装置。 - 前記サービス制御手段は、
提供するドライバー支援機能の内容に応じて、前記車両状態データを、自車が属する車群内の他車両又は別の車群に属する車両に送信する必要があるか否かを判断し、
前記車群内通信手段及び前記車群間通信手段は、
前記サービス制御手段の当該判断に基づき、前記車両状態データを送信することを特徴とする請求項2に記載の車載通信装置。 - 前記車両状態検出手段が検出した自車の車両状態、及び、前記車群内通信手段又は前記車群間通信手段が受信した他車両の車両状態データに基づいて、他車が送信した前記車両状態データを中継すべきか否かを決定するマスター決定手段を備え、
該マスター決定手段は、
自車が属する車群内の車両に対して前記車両状態データを中継すべき場合には、自車の役割を車群内マスターとし、
前記車群内通信手段は、
自車の役割が車群内マスターである場合には、
前記車両状態データを受信すると、当該車両状態データを、自車が属する車群内の他車両に中継する
ことを特徴とする請求項3に記載の車載通信装置。 - 前記マスター決定手段は、
別の車群に属する車両に対して前記車両状態データを中継すべき場合には、自車の役割を車群間マスターとし、
前記車群間通信手段は、
自車の役割が車群間マスターである場合には、
前記車両状態データを受信すると、当該車両状態データを、自車が属する車群内の他車両に中継するとともに、当該車両状態データを、別の車群に属する車両に中継する
ことを特徴とする請求項4に記載の車載通信装置。 - 前記車群内通信手段と前記車群間通信手段は、
それぞれ異なる周波数帯域を用いて無線通信を行うことを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の車載通信装置。 - 前記車群内通信手段はDSRC方式で無線通信を行い、
前記車群間通信手段はVHF/UHF帯の電波を用いて無線通信を行うことを特徴とする請求項6に記載の車載通信装置。 - 前記車群内通信手段と前記車群間通信手段は、
ともにVHF/UHF帯の電波を用いて無線通信を行うことを特徴とする請求項6に記載の車載通信装置。 - 前記車群内通信手段は、
別の車群に属する車両が使用しているチャンネルとは異なるチャンネルで無線通信を行うことを特徴とする請求項1ないし請求項8のいずれかに記載の車載通信装置。 - 請求項1ないし請求項9のいずれかに記載の車載通信装置を複数備えたことを特徴とする車々間通信システム。
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