JP2008283580A - Communication system and road-side communication system, and road-side communication device, light beacon and on-board communication device for use in them - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a communication system for increasing the probability that an on-board communication device can transmit data to a road-side communication device or another on-board communication device by avoiding the occurrence of collision in an area where the road-side communication device which transmits communication data according to a reservation scheme is installed. <P>SOLUTION: The communication system includes: the on-board communication device mounted in a vehicle; the road-side communication device which is installed near a road and performs, with the on-board communication device, radio communication according to a reservation method in which a communication time slot, in time division multiple access, is assigned beforehand so as not to compete with another device in a predetermined area on the road; and a light beacon which is installed on the road and performs optical communication with the on-board communication device at a spot corresponding to approximately the boundary of the predetermined area. The on-board communication device starts or stops the radio communication according to the reservation scheme in accordance with the optical communication performed with the light beacon. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、高度道路交通システム(ITS:Intelligent Transport System)を実現するための通信システムに関する。   The present invention relates to a communication system for realizing an intelligent transport system (ITS).

近年、交通安全の促進や交通事故の防止を目的として、道路に設置されたインフラ装置からの情報を受信し、この情報を活用することで車両の安全性を向上させる高度道路交通システムが検討されている(例えば、特許文献1参照。)。かかるシステムは、主に、インフラ側の通信装置としての路側通信装置と、各車両に搭載される通信装置である車載通信装置とによって、実現される。通信の組み合わせとしては、路側通信装置同士での路路間通信と、路側通信装置と車載通信装置とによる路車(又は車路)間通信と、車載通信装置同士での車車間通信とがある。   In recent years, for the purpose of promoting traffic safety and preventing traffic accidents, advanced road traffic systems that improve the safety of vehicles by receiving information from infrastructure devices installed on the road and utilizing this information have been studied. (For example, refer to Patent Document 1). Such a system is mainly realized by a roadside communication device as an infrastructure side communication device and an in-vehicle communication device which is a communication device mounted on each vehicle. As a combination of communication, there are road-to-road communication between roadside communication devices, road-to-vehicle (or roadway) communication between roadside communication devices and vehicle-mounted communication devices, and vehicle-to-vehicle communication between vehicle-mounted communication devices. .

一般に、無線通信において複数の装置が同一の周波数帯域を同時に使用する場合、異なる周波数で通信する周波数分割多元アクセス(FDMA:Frequency Division Multiple Access)や、時間を複数のタイムスロットに分割する時分割多元アクセス(TDMA:Time Division Multiple Access)などを用いることができる。また、これらを組み合わせるアクセス方式もある。   In general, when a plurality of devices use the same frequency band at the same time in wireless communication, frequency division multiple access (FDMA) that communicates at different frequencies, or time division multiple that divides time into multiple time slots. Access (TDMA: Time Division Multiple Access) or the like can be used. There are also access methods that combine these.

これらのアクセス方式のうち、時分割多元アクセスでは、送信データの衝突が起こりうるコンテンション方式と、送信データの衝突を確実に避けるノンコンテンション方式がある。ノンコンテンション方式にはポーリング方式や予約方式があり、事前に同一空間内で同時に送信データの送信を行うことが無いように、排他的に無線通信用のタイムスロットを割り当てた上で、当該タイムスロットを使用して通信を行う。   Among these access methods, in time division multiple access, there are a contention method in which transmission data collision may occur and a non-contention method in which transmission data collision is reliably avoided. The non-contention method includes a polling method and a reservation method. In order to prevent simultaneous transmission of transmission data in the same space, a time slot for wireless communication is exclusively assigned and the time Communicate using slots.

このノンコンテンション方式のうちポーリング方式では、中心となる装置が他の装置に対して送信データを有するかどうかを事前に順次問い合わせた後に、送信データ有りとされる装置が競合しないように送信データを順次送信する。この場合、送信データの衝突を確実に回避できる代わりに、前記事前の問い合わせが必要となるため、通信に際してのオーバヘッドは非常に大きい。   In this non-contention method, in the polling method, after the sequential inquiry about whether the central device has transmission data to other devices in advance, the transmission data is set so that the device with the transmission data does not compete. Are sent sequentially. In this case, since the prior inquiry is required instead of reliably avoiding the collision of transmission data, the overhead in communication is very large.

一方、予約方式では、無線で通信する可能性のある全ての装置に対して、異なる固有のタイムスロットを割り当てて、当該スロットでのみデータを送信させるようにする方式である。一旦、全ての装置にタイムスロットが割り付けられれば、当該割当スロットのタイミングで即座にデータを送信しうる。   On the other hand, the reservation method is a method in which different unique time slots are assigned to all devices that are likely to communicate wirelessly and data is transmitted only in the slots. Once a time slot is assigned to all devices, data can be transmitted immediately at the timing of the assigned slot.

また、コンテンション方式では、同一空間内で同時に送信データの送信を行うケースがありうるため、そのような場合にはコリジョンの発生により、データが消失してしまい何らかの方法でデータを再送するといったバックアップ方法を用意する必要があるものの、無線通信を行う装置の数が比較的少ない通信システムには適した方式と言える。   In the contention method, transmission data may be transmitted at the same time in the same space. In such a case, the data is lost due to collision, and the data is resent in some way. Although it is necessary to prepare a method, it can be said that this method is suitable for a communication system in which the number of apparatuses that perform wireless communication is relatively small.

ここで、このコンテンション方式は、データ送信を行う前に他装置から送出されるキャリア信号の有無を検知することにより、現時点でデータ送信を行っている他の装置が存在するか否かを判断した上で(以下、この判断をキャリアセンスという。)、存在しないと判断できた場合にのみデータ送信を開始するキャリアセンス有りアクセス方式と、他の装置がデータ送信を行っているかどうかに無関係にデータ送信を開始するキャリアセンス無しアクセス方式と、に大別することができる。   Here, this contention method determines whether or not there is another device that is currently transmitting data by detecting the presence or absence of a carrier signal transmitted from another device before performing data transmission. (Hereinafter, this determination is referred to as carrier sense), regardless of whether other devices are performing data transmission, and an access method with carrier sense that starts data transmission only when it can be determined that it does not exist. It can be roughly divided into an access method without carrier sense for starting data transmission.

キャリアセンス有りアクセス方式としては、たとえばCSMA(Carrier Sense Multiple Access)、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)、ISMA(Idle Signal Multiple Access)、RTS/CTS(Request to Send/Clear to Send)等の方式があり、キャリアセンス無しアクセス方式としては、たとえばピュアアロハ(Pure−ALOHA)やスロッテドアロハ(Slotted−ALOHA)等のような方式がある。   As an access method with carrier sense, for example, CSMA (Carrier Sense Multiple Access), CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access / Collision Availidance), ISMA (Idle Signal Multiple SCT). As an access method without carrier sense, there are methods such as Pure ALOHA and Slotted ALOHA.

前記キャリアセンス有りアクセス方式は、他の装置がデータ送信を行うタイミングを避けてデータ送信を開始するため、コリジョンの発生確率が低下し、データの宛先への到達確実性が向上するという利点はあるが、データ送信開始前にその都度キャリアセンスを行うため、オーバヘッドが発生してリアルタイム性が低下するという問題がある。   The access method with carrier sense has an advantage that the probability of occurrence of collision is lowered and the certainty of arrival of data is improved because data transmission is started avoiding the timing at which other devices perform data transmission. However, since carrier sense is performed every time before the start of data transmission, there is a problem that overhead occurs and real-time performance is lowered.

一方のキャリアセンス無しアクセス方式は、他の装置に無関係にデータ送信を行うため、オーバヘッドはキャリアセンス有りアクセス方式に比べて小さくなるが、他の装置と同じタイミングでデータ送信を行った場合にはコリジョンの発生によりデータが消失してしまうため、宛先への到達確実性が低下するという問題がある。このため、キャリアセンス無しアクセス方式では、データ再送などのバックアップ手順が不可欠である。   One access method without carrier sense performs data transmission regardless of other devices, so the overhead is smaller than the access method with carrier sense, but when data transmission is performed at the same timing as other devices Since the data is lost due to the occurrence of the collision, there is a problem that the certainty of reaching the destination is lowered. For this reason, in the access method without carrier sense, a backup procedure such as data retransmission is indispensable.

特許第2806801号公報Japanese Patent No. 2806801

限られた電波の通信帯域を有効的に利用し、かつ、路側通信装置や車載通信装置に備えるべき通信デバイスの数をできるだけ少なくするためには、路路間、路車間、車路間、および車車間の無線通信に使用する通信帯域や通信手順を同一のものとすることが望ましいが、この場合、路車間通信や車車間通信等が同一の空間内において同時に行われる可能性があるため、何らかの通信制御を行った方が良い。   In order to effectively use the limited communication band of radio waves and reduce the number of communication devices to be provided in roadside communication devices and in-vehicle communication devices as much as possible, between roads, between roads, between roads, and It is desirable to use the same communication band and communication procedure for wireless communication between vehicles, but in this case, road-to-vehicle communication and vehicle-to-vehicle communication may be performed simultaneously in the same space. It is better to perform some kind of communication control.

路側通信装置は設置位置が固定されているため、複数の路側通信装置がお互いにデータを送信する場合であっても、同一の空間に対して同時に2つ以上の路側通信装置がデータを送信しないように、データ送信タイミングを異なるように設定しておくことが可能である。つまり、路側通信装置間の路路間通信では、静的にスロットを割り当てる予約方式を容易に適用することができる。また、路側通信装置から車載通信装置に対してデータを送信する路車間通信の場合にも、不特定多数の車載通信装置に対して同じ内容のデータを送信する放送型の通信であれば、同様に予約方式を採用することができる。
しかし、通信する可能性のある全ての車載通信装置同士で送信タイミングを予め排他的なものとして静的に設定しておくことは事実上不可能である。
Since the roadside communication device is fixed in position, even when a plurality of roadside communication devices transmit data to each other, two or more roadside communication devices do not transmit data to the same space at the same time. Thus, the data transmission timing can be set differently. In other words, a reservation method for statically assigning slots can be easily applied to inter-road communication between roadside communication devices. Also, in the case of road-to-vehicle communication in which data is transmitted from the roadside communication device to the in-vehicle communication device, if the communication is broadcast-type communication in which the same data is transmitted to an unspecified number of in-vehicle communication devices, the same A reservation method can be adopted.
However, it is virtually impossible to statically set the transmission timing in advance as exclusive between all the in-vehicle communication devices that may communicate.

そのため、車載通信装置が通信データを送信する場合には、CSMAなどのキャリアセンス有りアクセス方式を用いるようにし、路側通信装置が通信データを送信する場合には予約方式を採用する、という方法が考えられる。
この方式は、車載通信装置の数が比較的少なく、路側通信装置の設置されていない郊外などであれば、非常に高い確率で車車間通信が成功すると考えられるため、有効である。
For this reason, when the in-vehicle communication device transmits communication data, an access method with carrier sense such as CSMA is used, and when the roadside communication device transmits communication data, a reservation method is adopted. It is done.
This method is effective because the number of in-vehicle communication devices is relatively small and vehicle-to-vehicle communication is considered to be successful with a very high probability in suburbs where roadside communication devices are not installed.

しかし、車載通信装置が限られた通信領域内で路側通信装置に対して確実にデータを送信したい場合、キャリアセンスによるオーバヘッドのために通信のリアルタイム性が損なわれる上に、その通信領域にとどまっている限定的な期間内においてデータの送信を完了できない可能性もある。特に、交通量の多い都市部では、多数の車載通信装置がランダムにデータを送信するため、データを送信できない確率が高くなるという問題がある。これはキャリアセンス無しアクセス方式を採用した場合にはより顕著であり、コリジョンによるデータの消失をバックアップするためのデータ再送処理を多数の車載通信装置が繰り返すことでコリジョンの連鎖が発生し、通信のスループットが一気に低下してしまうという問題が発生する。   However, if the in-vehicle communication device wants to reliably transmit data to the roadside communication device within a limited communication area, the overhead due to carrier sense impairs the real-time nature of communication and stays in that communication area. Data transmission may not be completed within a limited period of time. In particular, in urban areas where there is a lot of traffic, a large number of in-vehicle communication devices transmit data at random, which increases the probability that data cannot be transmitted. This is more noticeable when the carrier sense-less access method is adopted. Collision chains occur when a lot of in-vehicle communication devices repeat data re-transmission processing to back up data loss due to collision. There arises a problem that the throughput decreases at a stretch.

このようなコリジョンの発生を確実に回避したければ、車載通信装置がデータを送信する場合にもノンコンテンション方式にすることが望まれるが、ノンコンテンション方式のうちポーリング方式ではオーバヘッドが大きすぎるため、通信時間が限定された移動体通信には適用することが難しい。   If it is desirable to reliably avoid such collisions, it is desirable to use the non-contention method even when the in-vehicle communication device transmits data, but the overhead is too large for the polling method among the non-contention methods. Therefore, it is difficult to apply to mobile communication with a limited communication time.

ここで、本発明者らは、路側通信装置の通信領域が限定的である場合、特定の路側通信装置に対してデータを送信しうる車載通信装置は常に動的に変動している点に着目した。
すなわち、仮に車載通信装置がデータを送信する際に予約方式を採用するとしても、特定の路側通信装置に対してデータを送信する可能性のある全ての車載通信装置に対して静的にスロットを割り当てる必要はなく、その時点で路車間通信領域内に存在する車載通信装置同士のデータ送信用スロットさえ排他的に割り当てられていれば良い、ということを見い出した。
Here, the present inventors pay attention to the fact that when the communication area of the roadside communication device is limited, the in-vehicle communication device that can transmit data to the specific roadside communication device is constantly changing dynamically. did.
In other words, even if the reservation method is adopted when the in-vehicle communication device transmits data, a slot is statically assigned to all the in-vehicle communication devices that may transmit data to a specific roadside communication device. It has been found that there is no need to assign, and it is only necessary that the data transmission slots of the in-vehicle communication devices existing in the road-to-vehicle communication area at that time be exclusively assigned.

そこで本発明は、車載通信装置が、予約方式で通信データを送信する路側通信装置が設置されている地域において、コリジョンの発生を回避し、データを路側通信装置や他の車載通信装置に対して送信できる確率を高める通信システムを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention avoids the occurrence of collision in an area where the in-vehicle communication device is installed with a roadside communication device that transmits communication data by a reservation method, and transmits data to the roadside communication device and other in-vehicle communication devices. An object of the present invention is to provide a communication system that increases the probability of transmission.

本発明は、道路上を走行する車両に搭載された車載通信装置と、前記道路付近に設置され、前記車載通信装置との間で、前記道路上の所定の領域において、時分割多元アクセスのうち通信用タイムスロットが他の装置と競合しないように事前に割り当てられる予約方式による無線通信を行う路側通信装置と、前記道路上に設置され、前記所定の領域の略境界に該当する地点において前記車載通信装置との間で光通信を行う光ビーコンとを含む通信システムであって、前記車載通信装置は、前記光ビーコンとの間で行われる光通信に応じて、予約方式による無線通信を開始又は停止する無線通信手段を有することを特徴とする。   The present invention relates to a time-division multiple access in a predetermined area on the road between an in-vehicle communication device mounted on a vehicle traveling on a road and the in-vehicle communication device installed near the road. A roadside communication device that performs wireless communication by a reservation method that is assigned in advance so that a communication time slot does not compete with other devices, and the vehicle-mounted vehicle at a location that is installed on the road and corresponds to the approximate boundary of the predetermined area A communication system including an optical beacon that performs optical communication with a communication device, wherein the in-vehicle communication device starts wireless communication by a reservation method according to optical communication performed with the optical beacon or It has the wireless communication means to stop, It is characterized by the above-mentioned.

本発明によれば、光ビーコンとの光通信によって、無線通信を行う路側通信装置の通信領域に車載通信装置が進入又は通信領域外へ退出したことを把握できるため、予約方式での通信を開始又は停止すべきタイミングを正確なものとすることができる。光ビーコンは、前記光通信の領域を狭小な範囲に設定することが可能であるため、前記路側通信装置の通信領域の境界がどこであるかを車載通信装置に把握させるのに適している。   According to the present invention, it is possible to grasp that an in-vehicle communication device has entered or exited the communication area of a roadside communication apparatus that performs wireless communication by optical communication with an optical beacon, so communication using a reservation method is started. Or the timing which should be stopped can be made accurate. Since the optical beacon can set the optical communication area in a narrow range, the optical beacon is suitable for making the in-vehicle communication apparatus know where the boundary of the communication area of the roadside communication apparatus is.

また、前記通信システムにおいて、前記無線通信手段は、前記所定の領域の略境界に該当する地点であって前記所定の領域内へ進入する方向の車線上に設置された入口光ビーコンとの間で光通信を行った時点で予約方式による無線通信を開始し、前記所定の領域の略境界に該当する地点であって前記所定の領域外へ退出する方向の車線上に設置された出口光ビーコンとの間で光通信を行った時点で予約方式による無線通信を停止することができる。   Further, in the communication system, the wireless communication means is a point corresponding to an approximate boundary of the predetermined area, and an entrance optical beacon installed on a lane in a direction of entering the predetermined area. An exit light beacon installed on a lane in a direction corresponding to an approximate boundary of the predetermined area and exiting from the predetermined area, starting wireless communication by a reservation method at the time of performing optical communication; Wireless communication using the reservation method can be stopped at the time when optical communication is performed between the two.

前記路側通信装置の通信領域の入口と出口の双方に光ビーコンを設置することにより、路側通信装置の通信領域に進入したこと及び通信領域外へ退出したことを正確に把握することが可能となる。   By installing optical beacons at both the entrance and exit of the communication area of the roadside communication device, it becomes possible to accurately grasp that the vehicle has entered the communication area of the roadside communication device and has left the communication area. .

また、前記通信システムにおいて、前記無線通信手段は、前記所定の領域の略境界に該当する地点であって前記所定の領域内へ進入する方向の車線上に設置された入口光ビーコンとの間で光通信を行った時点で予約方式による無線通信を開始し、以下のうち少なくとも1つに該当する場合に、前記予約方式による無線通信を停止するようにしてもよい。
(1)前記開始時点からの経過時間が所定の第一の閾値を超えた場合
(2)前記開始時点からの走行距離が所定の第二の閾値を超えた場合
(3)前記開始時点以降に路側送信装置から最後にデータを受信した時点からの経過時間が所定の第三の閾値を超えた場合
Further, in the communication system, the wireless communication means is a point corresponding to an approximate boundary of the predetermined area, and an entrance optical beacon installed on a lane in a direction of entering the predetermined area. Wireless communication by the reservation method may be started when optical communication is performed, and wireless communication by the reservation method may be stopped when at least one of the following applies.
(1) When the elapsed time from the start time exceeds a predetermined first threshold (2) When the travel distance from the start time exceeds a predetermined second threshold (3) After the start time When the elapsed time from the last data reception from the roadside transmitter exceeds the predetermined third threshold

このケースでは、前記路側通信装置の通信領域に進入したことを一旦入口光ビーコンによって正確に把握したら、その時点からの経過時間、走行距離、あるいは路側通信装置との通信の記録などにより、出口光ビーコンが設置されていなくても、前記路側通信装置の通信領域外へ退出したことを把握できる点で有利である。   In this case, once the entrance light beacon has accurately grasped that the vehicle has entered the communication area of the roadside communication device, the exit light can be determined based on the elapsed time from that point, the travel distance, or the record of communication with the roadside communication device. Even if a beacon is not installed, it is advantageous in that it can be grasped that the roadside communication device has left the communication area.

また、前記通信システムにおいて、前記無線通信手段は、予約方式による無線通信を開始している場合には、他の車両に搭載された車載通信装置との間においても予約方式による無線通信を行い、予約方式による無線通信を停止している場合には、他の車両に搭載された車載通信装置との間で、時分割多元アクセスのうち通信用タイムスロットが他の装置と競合する可能性のあるコンテンション方式による通信を行うものであってもよい。   Further, in the communication system, when the wireless communication means has started the wireless communication by the reservation method, the wireless communication means performs the wireless communication by the reservation method even with an in-vehicle communication device mounted on another vehicle, When wireless communication using the reservation method is stopped, communication time slots may compete with other devices in time-division multiple access with in-vehicle communication devices installed in other vehicles. Communication using a contention method may be performed.

路側通信装置の通信領域では路側通信装置が通信データを送信する時間帯に車載通信装置が通信データを送信することはできないから、車載通信装置同士の通信可能な時間帯は限定的である。そのため、車載通信装置同士の通信の方式についても予約方式によって競合を回避することで通信効率を高めることができる。一方、路側通信装置と通信する必要のない場合には、車載通信装置同士が通信可能な時間帯は必ずしも限定的なものとはならないから、コンテンション方式を採用することができる。   In the communication area of the roadside communication device, since the in-vehicle communication device cannot transmit communication data during the time zone in which the roadside communication device transmits communication data, the time zone in which the in-vehicle communication devices can communicate with each other is limited. Therefore, communication efficiency can also be improved by avoiding competition by a reservation method for communication methods between in-vehicle communication devices. On the other hand, when it is not necessary to communicate with the roadside communication device, the time zone in which the in-vehicle communication devices can communicate with each other is not necessarily limited, and therefore the contention method can be adopted.

また、前記通信システムにおいて、前記無線通信手段は、前記路側通信装置との間での予約方式による無線通信を停止した場合に、当該停止した旨を前記路側通信装置に通知する車載通信装置通知手段を有するようにしてもよい。   Further, in the communication system, when the wireless communication means stops wireless communication by the reservation method with the roadside communication device, the vehicle-mounted communication device notification means for notifying the roadside communication device of the stoppage. You may make it have.

一旦予約方式によって車載通信装置用に割り当てられたタイムスロットは、その車載通信装置が路側通信装置の通信領域外へ退出するまで割り当てられたままとなるが、例えば通信領域内にとどまっている場合であっても通信データを送信する必要がなくなったのであればその時点で前記車載通信装置は予約方式による無線通信を停止しても良く、この場合、その旨を即座に前記路側通信装置に通知することでそのタイムスロットを他の車載通信装置に割り当てることが可能となり、タイムスロットの利用効率を高めることが可能となる。   Once the time slot assigned for the in-vehicle communication device by the reservation method remains assigned until the in-vehicle communication device leaves the communication area of the roadside communication device, for example, it remains in the communication area. If it is no longer necessary to transmit communication data, the in-vehicle communication device may stop the wireless communication by the reservation method at that time, and in this case, immediately notifies the roadside communication device to that effect. As a result, the time slot can be assigned to another in-vehicle communication device, and the use efficiency of the time slot can be increased.

また、前記通信システムにおいて、前記路側通信装置は、近接する他の路側通信装置との間で予約方式による無線通信を行うこともできる。   Moreover, in the communication system, the roadside communication device can perform wireless communication by a reservation method with another roadside communication device in the vicinity.

路側通信装置が近接する他の路側通信装置との間で通信可能な状態であれば、その路路間通信についても予約方式を採用することで、通信帯域をより一層効率よく利用することが可能となる。   If the roadside communication device can communicate with other roadside communication devices in the vicinity, the communication band can be used more efficiently by adopting the reservation method for the roadside communication. It becomes.

また、前記通信システムにおいて、前記光ビーコン又は前記路側通信装置は、前記光通信に応じて前記路側通信装置との予約方式による無線通信を開始する車載通信装置に対して、当該予約方式による無線通信において用いられるタイムスロットに関するタイムスロット情報を通知するタイムスロット通知手段を有し、前記車載通信装置の無線通信手段は、前記タイムスロット情報に基づいて、データを外部に送信するようにしてもよい。   Further, in the communication system, the optical beacon or the roadside communication device communicates with the in-vehicle communication device that starts wireless communication with the roadside communication device according to the optical communication according to the reservation method. There may be provided time slot notifying means for notifying time slot information related to the time slot used in the communication, and the wireless communication means of the in-vehicle communication device may transmit data to the outside based on the time slot information.

光ビーコン又は路側通信装置が通信領域に進入する車載通信装置に対して使用可能なタイムスロットの情報を通知することで、動的に需要に応じたタイムスロットの割当てを行うことが可能となる。なお、タイムスロット情報とは、車載通信装置が自身が使用可能なタイムスロットを知るための情報を指し、その使用可能タイムスロットの開始時刻と終了時刻の組み合わせであっても良いし、タイムスロットの識別番号などであっても良い。   By notifying the information on the available time slots to the in-vehicle communication device that the optical beacon or the roadside communication device enters the communication area, it becomes possible to dynamically assign the time slots according to the demand. The time slot information refers to information for the in-vehicle communication device to know the time slot that can be used by itself, and may be a combination of the start time and end time of the usable time slot. It may be an identification number.

また、前記通信システムにおいて、前記タイムスロット情報には、前記車載通信装置に割り当てられた車両ID情報と当該車両ID情報に応じたタイムスロットとの組み合わせが含まれており、前記車載通信装置の無線通信手段は、通知されたタイムスロット情報に含まれる自己に割り当てられた車両ID情報に応じたタイムスロットを用いてデータを外部に送信するようにしてもよい。   In the communication system, the time slot information includes a combination of vehicle ID information assigned to the in-vehicle communication device and a time slot according to the vehicle ID information. The communication means may transmit data to the outside using a time slot corresponding to the vehicle ID information assigned to itself included in the notified time slot information.

タイムスロット情報は、複数の車載通信装置に同時に受信される場合もあるため、車載通信装置に固有の車両ID情報と使用可能なタイムスロットを対応付けておくことによって、各車載通信装置は、自身がどのタイムスロットを使用できるのかを正確に把握することが可能となる。なお、車両ID情報とは、各車載通信装置に割り当てられる固有の文字列や数値列などを指し、例えば、一般的に光ビーコンとの間で用いられる車両ID情報を使用することも可能である。   Since the time slot information may be received simultaneously by a plurality of in-vehicle communication devices, each in-vehicle communication device itself can be associated by associating the vehicle ID information unique to the in-vehicle communication device with an available time slot. It is possible to accurately grasp which time slot can be used. The vehicle ID information refers to a unique character string or numerical value string assigned to each in-vehicle communication device. For example, vehicle ID information generally used with optical beacons can be used. .

また、前記通信システムにおいて、前記タイムスロット通知手段は、車載通信装置に割り当てるタイムスロットを複数用意しており、前記光通信に応じて前記路側通信装置との予約方式による無線通信を開始する車載通信装置に対して、用意している前記タイムスロットのうち、他の車載通信装置に割り当てられていない空きタイムスロットを割り当てるようにしてもよい。   Further, in the communication system, the time slot notification means prepares a plurality of time slots to be assigned to the in-vehicle communication device, and starts in-vehicle communication with the roadside communication device in accordance with the optical communication in accordance with the reservation method. An empty time slot that is not assigned to another in-vehicle communication device among the prepared time slots may be assigned to the device.

タイムスロットを複数用意しておくことで、複数の車載通信装置が路側通信装置の通信領域内で通信することが可能となる。また、新たに通信領域に進入する車載通信装置に対しては、いまだにいずれの車載通信装置にも割り当てていない空きタイムスロットを割り当てることで、他の車載通信装置との通信の競合を確実に回避することが可能となる。   By preparing a plurality of time slots, a plurality of in-vehicle communication devices can communicate within the communication area of the roadside communication device. In addition, for in-vehicle communication devices that newly enter the communication area, an empty time slot that has not yet been assigned to any in-vehicle communication device is assigned, so communication conflicts with other in-vehicle communication devices can be reliably avoided. It becomes possible to do.

また、前記通信システムにおいて、前記タイムスロット通知手段は、タイムスロットを割り当てた車載通信装置が以下のうち少なくとも1つに該当する状態になったと判断できる場合に、割り当てた前記タイムスロットを空きタイムスロットとするようにしてもよい。
(1)タイムスロットを割り当てた車載通信装置が予約方式による無線通信を停止した状態
(2)タイムスロットを割り当てた車載通信装置が前記所定の領域外に退出した状態
Further, in the communication system, the time slot notification means determines that the assigned time slot is an empty time slot when the in-vehicle communication device to which the time slot is assigned can be determined to be in a state corresponding to at least one of the following: You may make it.
(1) A state in which the in-vehicle communication device to which the time slot is assigned has stopped wireless communication by the reservation method. (2) A state in which the in-vehicle communication device to which the time slot is assigned has left the predetermined area.

また、前記通信システムにおいて、前記タイムスロット通知手段は、前記所定の領域の略境界に該当する地点であって前記所定の領域外へ退出する方向の車線上に設置された出口光ビーコンが前記タイムスロットを割り当てた車載通信装置との間で光通信を行った場合に、割り当てた前記タイムスロットを空きタイムスロットとするようにしてもよい。   Further, in the communication system, the time slot notification means may be configured such that an exit light beacon installed on a lane in a direction corresponding to a substantially boundary of the predetermined area and exiting from the predetermined area is the time. When optical communication is performed with an in-vehicle communication device to which a slot is assigned, the assigned time slot may be an empty time slot.

また、前記通信システムにおいて、前記タイムスロット通知手段は、前記所定の領域の略境界に該当する地点であって前記所定の領域内へ進入する方向の車線上に設置された入口光ビーコンが前記タイムスロットを割り当てた車載通信装置との間で光通信を行った時点からの経過時間が所定の第四の閾値を超えた場合に、割り当てた前記タイムスロットを空きタイムスロットとするようにしてもよい。   Further, in the communication system, the time slot notifying unit is configured such that an entrance optical beacon installed on a lane in a direction corresponding to the approximate boundary of the predetermined area and entering the predetermined area is the time slot. When the elapsed time from the time when optical communication is performed with the in-vehicle communication device to which the slot is assigned exceeds a predetermined fourth threshold, the assigned time slot may be set as an empty time slot. .

また、前記通信システムにおいて、前記タイムスロット通知手段は、前記タイムスロットを割り当てた車載通信装置から最後にデータを受信した時点からの経過時間が所定の第五の閾値を超えた場合に、割り当てた前記タイムスロットを空きタイムスロットとするようにしてもよい。   Further, in the communication system, the time slot notifying means is assigned when the elapsed time from the last data reception from the in-vehicle communication device to which the time slot is assigned exceeds a predetermined fifth threshold value. The time slot may be an empty time slot.

これらの方法によれば、一旦割り当てたタイムスロットを適切な時点で空きタイムスロットとすることが可能になる。これにより、既にタイムスロットの割当てを必要としない状態となった時点以降にタイムスロットを割り当てたままとなってしまう無駄を省き、通信帯域を効率よく使用することが可能となる。   According to these methods, a time slot once allocated can be made an empty time slot at an appropriate time. As a result, it is possible to efficiently use the communication band by eliminating the waste of time slot allocation after the time point when the time slot allocation is no longer necessary.

また、前記通信システムにおいて、前記コンテンション方式は、CSMA方式又はスロッテドアロハ方式であってもよい。   In the communication system, the contention method may be a CSMA method or a slotted aloha method.

一方、本発明の路側通信システムは、道路付近に設置され、車載通信装置との間で、前記道路上の所定の領域において時分割多元アクセスのうち通信用タイムスロットが他の装置と競合しないように事前に割り当てられる予約方式による無線通信を行う路側通信装置と、前記道路上に設置され、前記所定の領域の略境界に該当する地点において前記車載通信装置との間で光通信を行う光ビーコンとを含む路側通信システムであって、前記光ビーコンは、前記車載通信装置との光通信に際して、前記路側通信装置との予約方式による無線通信を開始又は停止するように通知する光ビーコン通知手段を有することを特徴とするものである。   On the other hand, the roadside communication system of the present invention is installed in the vicinity of a road so that a communication time slot does not compete with other devices in time-division multiple access in a predetermined area on the road with an in-vehicle communication device. An optical beacon that performs optical communication between a roadside communication device that performs wireless communication by a reservation method assigned in advance to the vehicle and the vehicle-mounted communication device that is installed on the road and corresponds to a substantially boundary of the predetermined region The optical beacon includes optical beacon notification means for notifying the start and stop of wireless communication by the reservation method with the roadside communication device during optical communication with the in-vehicle communication device. It is characterized by having.

本発明によれば、光ビーコンによって、無線通信を行う路側通信装置の通信領域に進入又は通信領域外へ退出する車載通信装置に対し、予約方式での通信を開始又は停止すべきタイミングを正確に通知することが可能となる。光ビーコンの光通信領域は狭小な範囲に限定されているため、前記路側通信装置の通信領域の境界に設定することが可能である点で、車載通信装置への通知手段として適している。   According to the present invention, for an in-vehicle communication device that enters or leaves a communication area of a roadside communication device that performs wireless communication, an optical beacon accurately determines when to start or stop communication in a reservation method. Notification can be made. Since the optical communication area of the optical beacon is limited to a narrow range, it can be set at the boundary of the communication area of the roadside communication device, and thus is suitable as a means for notifying the in-vehicle communication device.

また、前記路側通信システムにおいて、前記光ビーコン又は前記路側通信装置は、前記光通信に応じて前記路側通信装置との予約方式による無線通信を開始する車載通信装置に対して、当該予約方式による無線通信において用いられるタイムスロットに関するタイムスロット情報を通知するタイムスロット通知手段を有するようにしてもよい。   Further, in the roadside communication system, the optical beacon or the roadside communication device is configured to wirelessly use the reservation method with respect to an in-vehicle communication device that starts wireless communication with the roadside communication device according to the optical communication. You may make it have a time slot notification means which notifies the time slot information regarding the time slot used in communication.

また、本発明の路側通信装置、光ビーコン及び車載通信装置は、前記通信システム及び路側通信システムのいずれかのシステムに用いられるものである。   Moreover, the roadside communication apparatus, optical beacon, and in-vehicle communication apparatus of the present invention are used in any one of the communication system and the roadside communication system.

本発明の通信システムによれば、予約方式で通信データを送信する路側通信装置が設置されている地域において、コリジョンの発生を回避し、データを路側通信装置や他の車載通信装置に対して送信できる確率を高めることができる。   According to the communication system of the present invention, in a region where a roadside communication device that transmits communication data by a reservation method is installed, occurrence of collision is avoided, and data is transmitted to the roadside communication device and other in-vehicle communication devices. Probability can be increased.

図1は、高度道路交通システムの一例としての、本発明の一実施形態による通信システムの構成を示す図である。通信システムは、交通管制センター1と接続され、道路上を走行する車両に搭載された車載通信装置3と、道路付近に設置され、車載通信装置3との間で、道路上の所定の領域において、時分割多元アクセスのうち通信用タイムスロットが他の装置と競合しないように事前に割り当てられる予約方式による無線通信を行う路側通信装置2と、道路上に設置され、所定の領域の略境界に該当する地点において車載通信装置3との間で光通信を行う光ビーコン4と、それらの間を結ぶ回線網とにより、構成される。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a communication system according to an embodiment of the present invention as an example of an intelligent road traffic system. The communication system is connected to the traffic control center 1 and installed in a vehicle traveling on the road, and is installed in the vicinity of the road, and between the in-vehicle communication device 3 in a predetermined area on the road. A roadside communication device 2 that performs wireless communication by a reservation method that is assigned in advance so that a communication time slot does not compete with other devices in time division multiple access, and is installed on a road and approximately at a boundary of a predetermined area It is comprised by the optical beacon 4 which performs optical communication between the vehicle-mounted communication apparatuses 3 in the applicable point, and the circuit network which connects between them.

当該回線網のうち、交通管制センター1と路側通信装置2及び光ビーコン4との間は有線(無線も可)で接続され、路側通信装置2同士(路路間)、路側通信装置2と車載通信装置3との間(路車間/車路間)、及び、車載通信装置3同士(車車間)には、無線通信が用いられる。   In the circuit network, the traffic control center 1 and the roadside communication device 2 and the optical beacon 4 are connected by wire (also wireless), and the roadside communication devices 2 (between roads), the roadside communication device 2 and the vehicle-mounted Wireless communication is used between the communication devices 3 (between roads and vehicles / between vehicles) and between the vehicle-mounted communication devices 3 (between vehicles).

光ビーコン4は近赤外線を用いた光通信により、車載通信装置3との間で、双方向に通信可能である。光ビーコン4は道路上の各車線に対応して設置された1又は複数の投受光器から路上を走行する車両に向けて近赤外線の光信号を送出しており、その投受光エリアを通過する車両の車載通信装置3との間で、通信を行うことができる。光ビーコン4の投受光エリアは比較的狭く、スポット的である。従って、光ビーコン4と車載通信装置3との1対1の通信が可能である。このような光ビーコン4は、主要幹線道路の随所に設置されている(図1では1箇所のみ図示している。)。   The optical beacon 4 can communicate bidirectionally with the in-vehicle communication device 3 by optical communication using near infrared rays. The optical beacon 4 transmits a near-infrared light signal from one or a plurality of light emitters / receivers installed corresponding to each lane on the road toward a vehicle traveling on the road, and passes through the light transmitter / receiver area. Communication can be performed with the in-vehicle communication device 3 of the vehicle. The light emitting / receiving area of the optical beacon 4 is relatively narrow and spot-like. Therefore, one-to-one communication between the optical beacon 4 and the in-vehicle communication device 3 is possible. Such an optical beacon 4 is installed everywhere on the main trunk road (only one location is shown in FIG. 1).

ここで、光ビーコン4と車載通信装置3との間で行われる光通信の概要は以下の通りである。光ビーコン4は、常時車線通知情報等を所定の周期で送信し続けている。車載通信装置3は光通信可能な領域に進入した時点で前記車線通知情報を受信し、これに応じて車載通信装置3の車両ID情報を含むアップリンク情報を光ビーコン4に対して送信する。光ビーコン4は、前記アップリンク情報を受信したら、当該アップリンク情報を受信した車線の番号とその車両ID情報を対応付けた情報を前記車線通知情報に含ませて車載通信装置3に送信する。これにより、車載通信装置3は、自身の走行する車線の番号を認識することも可能となる。なお、前記車両ID情報は、その車載通信装置に固有に割り当てられる文字列もしくは数値列又はこれらの組み合わせを指す。   Here, the outline | summary of the optical communication performed between the optical beacon 4 and the vehicle-mounted communication apparatus 3 is as follows. The optical beacon 4 continuously transmits lane notification information and the like at a predetermined cycle. The in-vehicle communication device 3 receives the lane notification information when entering the area where optical communication is possible, and transmits uplink information including the vehicle ID information of the in-vehicle communication device 3 to the optical beacon 4 accordingly. When the optical beacon 4 receives the uplink information, the optical beacon 4 transmits information to the in-vehicle communication device 3 including information in which the lane number that received the uplink information and the vehicle ID information are associated with each other in the lane notification information. Thereby, the in-vehicle communication device 3 can also recognize the number of the lane in which the vehicle is traveling. The vehicle ID information indicates a character string or a numerical string uniquely assigned to the in-vehicle communication device or a combination thereof.

上記のような通信システムにおいては、限られた周波数帯域内で、時分割多重方式により、路路間、路車間、車路間、車車間の各通信が行われる。図2はフレーム構成の一例であり、路路、路車、車路、及び、車車の各タイムスロット(以下、単にスロットともいう。)によって1フレームが構成されている。   In the communication system as described above, communication between roads, between roads, between roads, and between cars is performed by a time division multiplexing method within a limited frequency band. FIG. 2 shows an example of a frame configuration. One frame is constituted by roads, road vehicles, roadways, and time slots (hereinafter also simply referred to as slots) of vehicles.

また、図3の(a)は、車載通信装置から送信されるデータフォーマットの一例であり、ヘッダ、受信品質、車両の位置、方向(進行方向)、速度、モード、データが含まれている。ヘッダには、プリアンブルや前記車両ID情報等が含まれる。受信品質とは、車載通信装置から見たC/N(Carrier to Noise Ratio)、RSSi(Receive Signal Strength Indication)等である。モードとは、車両が路側通信装置の制御下にあるインフラモードか、又は、自律制御のアドホックモードであるかを示す情報である。ここで、インフラモードは、予約方式の一例であり、アドホックモードはコンテンション方式の一例である。   3A is an example of a data format transmitted from the in-vehicle communication device, and includes a header, reception quality, vehicle position, direction (traveling direction), speed, mode, and data. The header includes a preamble, the vehicle ID information, and the like. The reception quality is C / N (Carrier to Noise Ratio), RSSi (Receive Signal Strength Indication), etc. as seen from the in-vehicle communication device. The mode is information indicating whether the vehicle is in the infrastructure mode under the control of the roadside communication device or in the ad hoc mode of autonomous control. Here, the infrastructure mode is an example of a reservation method, and the ad hoc mode is an example of a contention method.

図3の(b)は、路側通信装置2が車載通信装置3に送信するデータフォーマットの一例である。ここで、サービス情報とは、現在路側が実施しているサービスに関する情報が格納されている。例えば、現在安全運転を支援するための情報が送られているとか、ドライバへの時事情報の提供や動画情報の提供をしているといった情報である。また、これらには、複数のサービスのうちどのサービスが提供されているのかや、そのサービスの品質レベルがどの程度か(動画情報の画像転送速度や情報の分解能などに応じたレベル等)といった情報などを含んでいても良い。   FIG. 3B is an example of a data format that the roadside communication device 2 transmits to the in-vehicle communication device 3. Here, the service information stores information related to services currently being implemented by the roadside. For example, it is information that information for supporting safe driving is currently sent, current information or video information is provided to the driver. In addition, these include information such as which service is provided among a plurality of services and the quality level of the service (level according to the image transfer speed of video information, information resolution, etc.) Etc. may be included.

信号情報とは、路側通信装置の近傍に設置される1又は複数の信号機の現在及び将来の表示に関する情報等であり、例えば現在の信号灯色やその継続秒数、将来表示される信号灯色の順番やその継続秒数、信号制御の種類に関する情報(地点感応制御を実施しているかどうかや分散制御処理機能付き交通信号制御機かどうかについての情報など)が格納される。道路形状情報とは、路側通信装置の設置された近辺における道路の形状に関する詳細を定義した情報であり、道路の車線数や勾配、前方の停止線の位置や当該停止線までの距離に関する情報などが含まれている。   The signal information is information relating to the current and future displays of one or more traffic lights installed in the vicinity of the roadside communication device. For example, the current signal color, the number of continuous seconds, the order of the signal color displayed in the future And the number of continuous seconds, and information on the type of signal control (information on whether or not the point sensitive control is implemented or whether or not the traffic signal controller has a distributed control processing function). The road shape information is information that defines details about the shape of the road in the vicinity where the roadside communication device is installed, such as information on the number of road lanes and gradient, the position of the stop line ahead, and the distance to the stop line, etc. It is included.

また、他のアプリケーションデータには、路側通信装置が車載通信装置に対して送信すべき画像情報や近辺の地域情報などが格納されていても良い。
なお、路路間通信においても、同様のフォーマットで、信号機間において情報交換すべき、車両感知器における交通量等の情報や信号制御プランに関する情報などを送受信する。
The other application data may store image information to be transmitted from the roadside communication device to the in-vehicle communication device, local area information, and the like.
In the road-to-road communication, information such as traffic volume at the vehicle detector and information related to the signal control plan, which should be exchanged between traffic signals, are transmitted and received in the same format.

図4は、路側通信装置2、車載通信装置3及び光ビーコン4の内部構成を示すブロック図である。路側通信装置2は、アンテナ20に接続された通信部(送受信部)21と、通信に関する制御を行う制御部22と、必要な情報が格納された記憶部23とを備えている。   FIG. 4 is a block diagram showing the internal configuration of the roadside communication device 2, the in-vehicle communication device 3, and the optical beacon 4. The roadside communication device 2 includes a communication unit (transmission / reception unit) 21 connected to the antenna 20, a control unit 22 that performs control related to communication, and a storage unit 23 that stores necessary information.

車載通信装置3は、アンテナ30に接続された通信部(送受信部)31と、通信に関する制御を行う制御部32と、ID等固有の情報を記憶する記憶部33と、光ビーコン用の投受光部34とを備えている。光ビーコン4は、道路に設置された支持枠5(図1)の水平部分に取り付けられた1又は複数のビーコンヘッド40及びそれに内蔵された投受光部41と、その近傍の、例えば支持枠5の垂直部分に取り付けられた制御部42とを備えている。路側通信装置2の制御部22及び複数の光ビーコン4の制御部42は相互に接続され、かつ、交通管制センター1(図1)にも接続されている。   The in-vehicle communication device 3 includes a communication unit (transmission / reception unit) 31 connected to the antenna 30, a control unit 32 that performs control related to communication, a storage unit 33 that stores unique information such as an ID, and light beacon transmission / reception. Part 34. The optical beacon 4 includes one or a plurality of beacon heads 40 attached to a horizontal portion of a support frame 5 (FIG. 1) installed on a road, a light projecting / receiving unit 41 built in the head, and the vicinity thereof, for example, the support frame 5 And a control unit 42 attached to the vertical portion. The control unit 22 of the roadside communication device 2 and the control units 42 of the plurality of optical beacons 4 are connected to each other and also connected to the traffic control center 1 (FIG. 1).

図5は、例えば東西南北に道路が交差した市街地の道路を平面視した状態を示す略図である。中央の交差点には路側通信装置2及びそのアンテナ20が設けられており、これにより、東西及び南北に双指向性の、路車間通信エリアA(以下、単に通信エリアAという。)が形成されている。路側通信装置2は、当該通信エリアA内に存在する各車載通信装置3の通信のタイミングを管理することができる。
なお、前記アンテナ20は必ずしも指向性を有していなくても良い。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a state in plan view of a road in an urban area where roads intersect, for example, east, west, south, and north. The roadside communication device 2 and its antenna 20 are provided at the central intersection, thereby forming a bi-directional road-to-vehicle communication area A (hereinafter simply referred to as communication area A) in the east-west and north-south directions. Yes. The roadside communication device 2 can manage the communication timing of each in-vehicle communication device 3 existing in the communication area A.
The antenna 20 does not necessarily have directivity.

東西方向のエリア終端及び南北方向のエリア終端(終端近傍でもよい。)には、それぞれ、車線(上り・下り)に対応して光ビーコンが設けられている。ここでは説明の簡略化のため、1つの道路につき入口光ビーコン4s(通信エリアAの入口),出口光ビーコン4e(通信エリアAの出口)が一対設けられている、とする。以下、このような入口光ビーコン4s,出口光ビーコン4eを利用したモード切替(インフラモード/アドホックモード)について説明する。   Optical beacons are provided corresponding to the lanes (up and down) at the area end in the east-west direction and the area end in the north-south direction (may be near the end). Here, for simplification of explanation, it is assumed that a pair of entrance light beacon 4s (entrance of communication area A) and exit light beacon 4e (exit of communication area A) are provided for each road. Hereinafter, mode switching (infrastructure mode / ad hoc mode) using the entrance light beacon 4s and the exit light beacon 4e will be described.

まず予め、路側通信装置2は、通信エリアA内に多数の車両が存在していても各車両の車載通信装置3が利用可能な十分な数のスロットを用意しておく。ここで、利用可能なスロットはいずれも空き状態である、とする。
図6は、モード切替を行う通信システムの動作を示す図である。図5の車両X又はY(車載通信装置3)が、矢印の方向に直進し、入口光ビーコン4sの投受光エリアに入ると、入口光ビーコン4sと車載通信装置3との通信が行われる(ステップS31,S41)。この通信により、入口光ビーコン4sは車載通信装置3を検出し、車載通信装置3は入口光ビーコン4sから通信エリアA内に入ったことの通知を受ける。
First, the roadside communication device 2 prepares a sufficient number of slots that can be used by the in-vehicle communication device 3 of each vehicle even if there are many vehicles in the communication area A. Here, it is assumed that all available slots are empty.
FIG. 6 is a diagram illustrating an operation of a communication system that performs mode switching. When the vehicle X or Y (in-vehicle communication device 3) in FIG. 5 goes straight in the direction of the arrow and enters the light projecting / receiving area of the entrance light beacon 4s, communication between the entrance light beacon 4s and the in-vehicle communication device 3 is performed ( Steps S31 and S41). Through this communication, the entrance light beacon 4s detects the in-vehicle communication device 3, and the in-vehicle communication device 3 receives a notification that it has entered the communication area A from the entrance light beacon 4s.

これにより、車載通信装置3は、アドホックモードからインフラモードにモード切替を行う(ステップS32)。一方、入口光ビーコン4sは、路側通信装置2と通信(有線)を行い(ステップS21,S42)、車載通信装置3に関する情報を路側通信装置2に提供する。これに対して路側通信装置2は、当該車載通信装置3に割り当てる1又は複数のタイムスロットの識別番号等を、入口光ビーコン4sを通知手段として利用して、車載通信装置3に通知する(ステップS43)。車載通信装置3は、これにより、インフラモードで自己が送信できるタイミングを知る(ステップS33)。以上の処理は、車載通信装置3が入口光ビーコン4sの投受光エリア内にある間に、実質的に瞬時に行われる。その後、通信エリアA内を進行する車載通信装置3は、割り当てられたタイムスロットを利用して、直ちに車路間・車車間の通信を行うことができる(ステップS34,S22)。   Thereby, the vehicle-mounted communication apparatus 3 performs mode switching from ad hoc mode to infrastructure mode (step S32). On the other hand, the entrance light beacon 4s communicates (wires) with the roadside communication device 2 (steps S21 and S42), and provides the roadside communication device 2 with information related to the in-vehicle communication device 3. On the other hand, the roadside communication device 2 notifies the in-vehicle communication device 3 of the identification number of one or more time slots assigned to the in-vehicle communication device 3 by using the entrance light beacon 4s as a notification means (step) S43). Thus, the in-vehicle communication device 3 knows the timing at which it can be transmitted in the infrastructure mode (step S33). The above processing is performed substantially instantaneously while the in-vehicle communication device 3 is in the light projecting / receiving area of the entrance light beacon 4s. Thereafter, the in-vehicle communication device 3 traveling in the communication area A can immediately communicate between the roads and between the vehicles using the assigned time slot (steps S34 and S22).

ここで、ステップS43で割り当てるスロットを通知する場合、車載通信装置3が入口光ビーコン4sに対して送信するアップリンク情報に含まれる当該車載通信装置3の車両ID情報とスロットの識別番号等を対応付けたタイムスロット情報を作成して送信することが好ましい。特に、複数の車載通信装置がタイムスロット情報を受信しうる場合、前記車載通信装置3は、自身に割り当てられたタイムスロットがどれであるかを正確に知ることが可能となる。   Here, when notifying the slot to be assigned in step S43, the vehicle ID information of the in-vehicle communication device 3 included in the uplink information transmitted from the in-vehicle communication device 3 to the entrance light beacon 4s corresponds to the slot identification number and the like. It is preferable to create and transmit the attached time slot information. In particular, when a plurality of in-vehicle communication devices can receive time slot information, the in-vehicle communication device 3 can accurately know which time slot is allocated to itself.

なお、1の車載通信装置3に複数のタイムスロットを割り当てる場合、車載通信装置3がデータ送信可能なタイムスロット(車路間通信及び車車間通信の双方に使用可能なタイムスロット)として割り当てても良いし(図7のa)、車路間通信専用のタイムスロットと車車間通信専用のタイムスロットをそれぞれ割り当てるようにしても良い(図7のb)。車路間と車車間で使用するタイムスロットを分離した場合、情報を受信する側の装置が自分宛の情報か否かを容易に認識することが可能となる。   When assigning a plurality of time slots to one in-vehicle communication device 3, even if the in-vehicle communication device 3 is assigned as a time slot that can transmit data (a time slot that can be used for both inter-vehicle communication and inter-vehicle communication). The time slot dedicated to inter-vehicle communication and the time slot dedicated to inter-vehicle communication may be assigned respectively (b in FIG. 7). When the time slots used between the roadways and between the vehicles are separated, it is possible to easily recognize whether the device on the information receiving side is the information addressed to itself.

次に、車載通信装置3が通信エリアAから出ようとするとき、出口光ビーコン4eの投受光エリアに入る(図5)。これにより、出口光ビーコン4eと車載通信装置3との通信が行われ(ステップS35,S45)、出口光ビーコン4eは車載通信装置3を検出し、車載通信装置3は出口光ビーコン4eから通信エリアA外に出た(若しくは出ようとしている)ことの通知を受ける。   Next, when the in-vehicle communication device 3 tries to leave the communication area A, it enters the light projecting / receiving area of the exit light beacon 4e (FIG. 5). Thereby, communication with the exit light beacon 4e and the vehicle-mounted communication apparatus 3 is performed (step S35, S45), the exit light beacon 4e detects the vehicle-mounted communication apparatus 3, and the vehicle-mounted communication apparatus 3 is a communication area from the exit light beacon 4e. Get notified that you have gone out (or are about to leave).

これにより、車載通信装置3は、インフラモードからアドホックモードにモード切替を行う(ステップS36)。一方、出口光ビーコン4eは、路側通信装置2と通信(有線)を行い(ステップS23,S46)、車載通信装置3に関する情報を路側通信装置2に提供する。これに対して路側通信装置2は、当該車載通信装置3へのスロット割当を解除し、当該スロットを空き状態とする。   Thereby, the vehicle-mounted communication apparatus 3 performs mode switching from infrastructure mode to ad hoc mode (step S36). On the other hand, the exit light beacon 4e communicates (wires) with the roadside communication device 2 (steps S23 and S46), and provides the roadside communication device 2 with information related to the in-vehicle communication device 3. On the other hand, the roadside communication device 2 cancels the slot assignment to the in-vehicle communication device 3 to make the slot empty.

以上のようなモード切替の処理が、通信エリアA内に進入してきた全ての車両の車載通信装置3に対して行われる。路側通信装置2は、新しい車載通信装置3が進入するたびに、スロットが競合しないように割当を行う。また、通信エリアAから退出した車載通信装置3に割り当てられていたスロットは、割当解除により、それ以降に通信エリアAに進入してくる他の車載通信装置3に割当可能となる。   The mode switching process as described above is performed on the in-vehicle communication devices 3 of all the vehicles that have entered the communication area A. The roadside communication device 2 performs allocation so that slots do not compete each time a new in-vehicle communication device 3 enters. Further, the slot assigned to the in-vehicle communication device 3 that has left the communication area A can be assigned to another in-vehicle communication device 3 that enters the communication area A thereafter by releasing the assignment.

以上のようにして、車両と共に移動する車載通信装置3は、光ビーコン4s,4eの各々との1対1の通信に基づいて、路側通信装置2の通信エリアAに入る時期及び通信エリアAから出る時期を正確に捉えることができるので、アドホックモード/インフラモードの切り替えを適時に、かつ、確実に行うことができる。   As described above, the in-vehicle communication device 3 that moves together with the vehicle, based on the one-to-one communication with each of the optical beacons 4s and 4e, the time when the communication device A enters the communication area A and the communication area A. Since it is possible to accurately grasp the time of departure, switching between the ad hoc mode / infrastructure mode can be performed in a timely and reliable manner.

なお、基本的には上記の処理を常に行うことが可能であるが、万一、通信エリアAへの出入りの際に、車両の車載通信装置3と光ビーコン4s,4eとの通信が失敗に終わった場合には、以下のような例外的処理を行うようにしてもよい。   Basically, it is possible to always perform the above processing, but in the event of entering or leaving the communication area A, the communication between the in-vehicle communication device 3 of the vehicle and the optical beacons 4s and 4e fails. When finished, the following exceptional processing may be performed.

まず、車載通信装置3が入口光ビーコン4sからの信号(エリア内通知信号)を受信しないまま当該車両が通信エリアAに入ってしまった場合に、インフラモードへのモード切替を可能とするためには、車載通信装置3が常時、現在の場所でのインフラ側からの電波強度を測定し、所定以上の強度であればインフラモードに切り替える等の方法を用いれば良い。   First, in order to enable mode switching to the infrastructure mode when the in-vehicle communication device 3 enters the communication area A without receiving a signal (in-area notification signal) from the entrance light beacon 4s. The vehicle-mounted communication device 3 may always use a method of measuring the radio wave intensity from the infrastructure side at the current location and switching to the infrastructure mode if the intensity is greater than a predetermined level.

このような判断に基づいてアドホックモードからインフラモードに切り替えた場合、当該車載通信装置3は、CSMAやスロッテドアロハなどの方式によって路側通信装置2に対してタイムスロットの割当てを要求するデータを送信する。この要求に応じて、路側通信装置2は、当該車載通信装置3にタイムスロットを割り当てて通知する。
この場合に割り当てられるのは、割当を行う時点において他の車載通信装置や路側通信装置に割り当てられていないスロット(空きスロット)である(図7のa参照)。なお、路側通信装置2の送信スロットは、路路間もしくは路車間の送信に使われており、原則として静的かつ半永久的に割り付けられている。車載通信装置3の送信スロットは、車車間もしくは車路間での送信に使われ、原則として路側から動的に期限付きで割り当てられる。
When switching from the ad hoc mode to the infrastructure mode based on such determination, the in-vehicle communication device 3 transmits data requesting time slot allocation to the roadside communication device 2 by a method such as CSMA or Slotted Aloha. . In response to this request, the roadside communication device 2 assigns a time slot to the in-vehicle communication device 3 and notifies it.
In this case, what is assigned is a slot (empty slot) that is not assigned to another in-vehicle communication device or roadside communication device at the time of assignment (see a in FIG. 7). In addition, the transmission slot of the roadside communication apparatus 2 is used for transmission between roads or between road cars, and is assigned statically and semipermanently in principle. The transmission slot of the in-vehicle communication device 3 is used for transmission between vehicles or between roads, and in principle is dynamically assigned with a time limit from the road side.

一方、車載通信装置3が出口光ビーコン4eからの信号(エリア外通知信号)を受信しないまま当該車両が通信エリアA外に出てしまった場合、あるいはそもそも出口光ビーコン4eを設置していない場合には、通信エリアAに進入してから(予約方式の通信を開始してから)の経過時間が所定以上(例えば1分など)になった時点でモードを切り替えても良いし、通信エリアA内での無通信状態にタイムアウト値を設けることにより、モード切替を行うようにしても良い。例えば、車載通信装置3が、最後に路側通信装置2からの情報提供を受信してから所定の時間(例えば10秒など)が経過するとタイムアウトとして、出口光ビーコン4eからの信号を受信しなくても、自動的にアドホックモードへの切替を行うようにすればよい。また、路側通信装置付近の道路形状や詳細な地図に該当する情報と共に、当該地図上の通信エリアAの境界に関する地理的な情報を取得できている場合には、自車の位置と取得した前記情報とに基づいて、自車が通信エリアA内にとどまっているか否かを判断するようにしても良い。   On the other hand, when the vehicle exits outside the communication area A without receiving the signal (out-of-area notification signal) from the exit light beacon 4e, or when the exit light beacon 4e is not installed in the first place. The mode may be switched when the elapsed time after entering the communication area A (after starting the reservation-type communication) becomes a predetermined time or longer (for example, 1 minute). Mode switching may be performed by providing a timeout value in the no-communication state. For example, the vehicle-mounted communication device 3 does not receive a signal from the exit light beacon 4e as a timeout when a predetermined time (for example, 10 seconds) elapses since the last time the information provision from the roadside communication device 2 is received. However, it is only necessary to automatically switch to the ad hoc mode. Moreover, when the geographical information regarding the boundary of the communication area A on the said map can be acquired with the information applicable to the road shape near a roadside communication apparatus and a detailed map, the said vehicle position and the acquired said Based on the information, it may be determined whether or not the own vehicle remains in the communication area A.

また、上記のような時間(タイムアウト値)ではなく、通信エリアA内に入ってからの走行距離を車載通信装置3が自主管理することにより、当該走行距離が所定値に達したらアドホックモードに切り替えるようにしてもよい。この場合、通信エリアA内で渋滞や事故が発生した場合でも、通信エリアAからの退出のタイミングをほぼ正確に把握することができる。なお、時間及び走行距離の両方を考慮して通信エリアAからの退出のタイミングを捉えるようにしてもよい。   In addition, the in-vehicle communication device 3 independently manages the travel distance after entering the communication area A, not the time (timeout value) as described above, and switches to the ad hoc mode when the travel distance reaches a predetermined value. You may do it. In this case, even when a traffic jam or an accident occurs in the communication area A, it is possible to almost accurately grasp the exit timing from the communication area A. Note that the exit timing from the communication area A may be captured in consideration of both time and travel distance.

なお、上記実施形態では基本的に光ビーコンによる光通信によってモード切替とスロット割当の双方を行うようにしたが、光ビーコンによる光通信によってモード切替とスロット割当解除のみを行うようにし、スロットの割当を路側通信装置2からの無線通信によって行うことも可能である。
すなわち、光ビーコンによる光通信を、通信エリアAへの進入や通信エリアA外への退出を車載通信装置側に知らせるために利用した上で、実際にスロットの識別番号を車載通信装置側に通知するといった処理に関しては路側通信装置2の無線通信等の別の通信手段を用いるようにしても良い。
また、光ビーコンの代わりにGPS情報を利用することも可能である。但し、現状では光ビーコンの方がGPSよりも位置精度が高い。
In the above embodiment, both mode switching and slot allocation are basically performed by optical communication using an optical beacon. However, only mode switching and slot allocation are performed by optical communication using an optical beacon, and slot allocation is performed. Can also be performed by wireless communication from the roadside communication device 2.
In other words, optical communication using an optical beacon is used to inform the in-vehicle communication device side of entry into or out of communication area A, and actually notifies the in-vehicle communication device side of the slot identification number. With regard to the process of doing, another communication means such as wireless communication of the roadside communication device 2 may be used.
It is also possible to use GPS information instead of an optical beacon. However, at present, optical beacons have higher positional accuracy than GPS.

一方の路側通信装置2は、車載通信装置3から予約方式による無線通信を停止する旨又は通信エリアAの領域外に退出する旨の通知を受け取った場合に、その時点で当該車載通信装置3のタイムスロットを解除するようにすれば良い。また、出口光ビーコンeが設置されているのであれば、当該出口光ビーコンeにおいて車載通信装置3の車両ID情報を含むアップリンク情報が受信されたことを確認した時点で解除しても良いし、出口光ビーコンeが設置されていなければ、車載通信装置3に割り当てたタイムスロットを使用した通信が所定時間以上行われなくなった時点で解除しても良い。また、タイムスロットを割り当ててからの経過時間にタイムアウト時間を設けて、そのタイムアウト時間が経過した時点で解除しても良い。またこれらの条件を組み合わせて用いることもできる。   When one roadside communication device 2 receives a notification from the in-vehicle communication device 3 to stop the wireless communication by the reservation method or to exit out of the communication area A, the in-vehicle communication device 3 at that time The time slot can be canceled. If the exit light beacon e is installed, the exit light beacon e may be canceled when it is confirmed that the uplink information including the vehicle ID information of the in-vehicle communication device 3 is received in the exit light beacon e. If the exit light beacon e is not installed, it may be canceled when communication using the time slot allocated to the in-vehicle communication device 3 is not performed for a predetermined time or longer. Further, a timeout time may be provided for the elapsed time after the time slot is allocated, and the time slot may be canceled when the timeout time has elapsed. These conditions can also be used in combination.

なお、車載通信装置3に動的に割り当てられるタイムスロットに関する情報は、他の路側通信装置との間で互いに共有しておくことが望ましい。
路側通信装置が割り当てたタイムスロットを使用する車載通信装置の電波到達領域が通常よりも広く、隣接する路側通信装置の通信エリアにまで届くことも考えられるためである。近隣の路側通信装置間で情報を共有することで、隣接する路側通信装置が車載通信装置に割当て済みのタイムスロットをできるだけ使用しないようにすることが可能となり、より一層通信の競合回避が確実なものとなる。
In addition, it is desirable that the information regarding the time slot dynamically allocated to the in-vehicle communication device 3 is shared with other roadside communication devices.
This is because the radio wave arrival area of the in-vehicle communication device that uses the time slot assigned by the roadside communication device is wider than usual and may reach the communication area of the adjacent roadside communication device. By sharing information between neighboring roadside communication devices, it is possible to prevent adjacent roadside communication devices from using time slots allocated to in-vehicle communication devices as much as possible, and further avoid communication conflicts. It will be a thing.

また、上記実施形態では図5における交差点を車両が直進することを想定した説明をしたが、交差点で曲がる場合も同様に、出口の光ビーコンと車載通信装置との通信によって、通信エリアAからの退出を検出することができる。市街地の道路は上り・下りが明確に分かれているので、直進・右折・左折にかかわらず、入口と出口にそれぞれ光ビーコンを配置することができる。   Further, in the above embodiment, the explanation is made assuming that the vehicle travels straight through the intersection in FIG. 5, but also when turning at the intersection, the communication from the communication area A by the communication between the light beacon at the exit and the in-vehicle communication device is similarly performed. Exit can be detected. Since the roads in the city area are clearly divided into up and down, optical beacons can be placed at the entrance and exit regardless of whether going straight, turning right or turning left.

また、通信エリアAに入った後、交差点以外の脇道・小径に車両が入り込み、本来予想される出口を通過しない場合も考えられるが、このような場合でも、上述のタイムアウト値を用いること等で、支障のない運用が可能である。   In addition, after entering the communication area A, it may be possible that the vehicle enters a side road / small path other than the intersection and does not pass through the originally expected exit, but even in such a case, by using the above timeout value, etc. Operation without problems is possible.

また、上記実施形態では路側通信装置2によりスロット割当が行われるようにしたが、路側通信装置2や光ビーコン4の上位にある中央制御部(例えば交通管制センター1内)によって行われるようにしてもよい。   Further, in the above embodiment, the slot allocation is performed by the roadside communication device 2, but it is performed by the central control unit (for example, in the traffic control center 1) located above the roadside communication device 2 and the optical beacon 4. Also good.

なお、この実施形態では、インフラモードに切り替わった車載通信装置3は使用を許可されたタイムスロットにおいて、路側通信装置2へのデータ送信(車路間通信)及び他の車載通信装置へのデータ送信(車車間通信)の双方をノンコンテンション方式で行うようにしたが、車路間通信のみをノンコンテンション方式で実施するようにしても良く、車車間通信については、任意の車載通信装置が車車間通信を行うために用意された車車間通信用タイムスロットを使用するようにしても良い。この場合、この車車間通信用タイムスロットは、いわゆるコンテンション方式で各車載通信装置が競合して使用するように構成されていても良い(図7のc)。この方法の場合、車載通信装置3に通知されるタイムスロット情報には、当該車載通信装置3が車路間通信に使用可能なタイムスロットの情報と共に、コンテンション方式で使用可能な車車間通信用タイムスロットの情報を含ませるようにすれば良い。   In this embodiment, the vehicle-mounted communication device 3 that has been switched to the infrastructure mode transmits data to the roadside communication device 2 (inter-vehicle communication) and data transmission to other vehicle-mounted communication devices in a time slot that is permitted to be used. (Vehicle-to-vehicle communication) is performed by the non-contention method, but only the vehicle-to-road communication may be performed by the non-contention method. You may make it use the time slot for vehicle-to-vehicle communication prepared in order to perform vehicle-to-vehicle communication. In this case, the vehicle-to-vehicle communication time slot may be configured so that each in-vehicle communication device competes and uses a so-called contention method (c in FIG. 7). In the case of this method, the time slot information notified to the in-vehicle communication device 3 includes the information on the time slot that the in-vehicle communication device 3 can use for inter-road communication, and the inter-vehicle communication that can be used in the contention method. Time slot information may be included.

つまり、路側通信装置の送受信に関わるタイムスロットについては、事前に競合しないように予約しておくノンコンテンション方式とし、車車間通信については、競合しても良いスロットを1又は複数用意してコンテンション方式で使用させるようにする、という方法を用いることもできるのである。このように、通信エリアA内でノンコンテンション方式とコンテンション方式で使用するタイムスロットを区分けした上で、混在して使用することも可能である。
この方法によれば、路側通信装置2との通信に比べて車車間通信の重要性が低い地域や車車間通信の頻度が比較的小さいケースなどの場合には、車路間に割り当てるタイムスロットをより多く確保できるという利点がある。
In other words, the time slot related to transmission / reception of the roadside communication device is a non-contention method that reserves in advance so as not to compete, and for inter-vehicle communication, one or more slots that may compete may be prepared and configured. It is also possible to use a method of using the tension method. As described above, the time slots used in the non-contention method and the contention method in the communication area A can be divided and used in a mixed manner.
According to this method, in the case where the importance of inter-vehicle communication is low compared to the communication with the roadside communication device 2 or the case where the frequency of inter-vehicle communication is relatively small, time slots assigned between the roads are set. There is an advantage that more can be secured.

また、車路間通信用のタイムスロットの一部をコンテンション方式とする方法でも良い。通信エリアAに進入する際に入口光ビーコン4sとの光通信に失敗した車載通信装置については、このコンテンション方式で使用を許される車路間通信用のタイムスロットを使用して、路側通信装置2に対して直接ノンコンテンション方式のタイムスロットの割り当てを要求しても良い。
以上のように、ノンコンテンション方式のタイムスロットに加えて、予備的にコンテンション方式のタイムスロットを混在させることで、システムの融通性や柔軟性が向上し、例外処理などを実行する場合に活用することができる。
Alternatively, a method in which a part of the time slot for inter-road communication is a contention method may be used. For in-vehicle communication devices that have failed in optical communication with the entrance light beacon 4s when entering the communication area A, a roadside communication device is used by using a time slot for inter-road communication that is allowed to be used in this contention method. 2 may be directly requested to assign a non-contention time slot.
As described above, in addition to non-contention-type time slots, preliminarily mixing contention-type time slots improves system flexibility and flexibility, and executes exception handling Can be used.

なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined not by the above-mentioned meaning but by the scope of claims for patent, and is intended to include all modifications within the scope and meaning equivalent to the scope of claims for patent.

本発明の一実施形態による通信システムの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the communication system by one Embodiment of this invention. フレーム構成の一例である。It is an example of a frame structure. 車載通信装置から送信されるデータフォーマットの一例及び、路側通信装置が車載通信装置に送信するデータフォーマットの一例である。It is an example of the data format transmitted from a vehicle-mounted communication apparatus, and an example of the data format which a roadside communication apparatus transmits to a vehicle-mounted communication apparatus. 路側通信装置、車載通信装置及び光ビーコンの内部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the internal structure of a roadside communication apparatus, a vehicle-mounted communication apparatus, and an optical beacon. 東西南北に道路が交差した市街地の道路を平面視した状態を示す略図である。It is the schematic which shows the state which planarly viewed the road of the urban area where the road crossed east, west, south, and north. モード切替を行う通信システムの動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of the communication system which performs mode switching. タイムスロットの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a time slot.

符号の説明Explanation of symbols

2 路側通信装置
3 車側通信装置
4 光ビーコン
4s 入口光ビーコン
4e 出口光ビーコン
A 路車通信エリア
2 Roadside communication device 3 Carside communication device 4 Optical beacon 4s Entrance light beacon 4e Exit light beacon A Roadside communication area

Claims (19)

道路上を走行する車両に搭載された車載通信装置と、
前記道路付近に設置され、前記車載通信装置との間で、前記道路上の所定の領域において、時分割多元アクセスのうち通信用タイムスロットが他の装置と競合しないように事前に割り当てられる予約方式による無線通信を行う路側通信装置と、
前記道路上に設置され、前記所定の領域の略境界に該当する地点において前記車載通信装置との間で光通信を行う光ビーコンとを含む通信システムであって、
前記車載通信装置は、
前記光ビーコンとの間で行われる光通信に応じて、予約方式による無線通信を開始又は停止する無線通信手段を有すること
を特徴とする通信システム。
An in-vehicle communication device mounted on a vehicle traveling on a road;
A reservation method that is installed in the vicinity of the road and is allocated in advance with the in-vehicle communication device in a predetermined area on the road so that a communication time slot does not compete with other devices in time division multiple access. A roadside communication device that performs wireless communication with
A communication system including an optical beacon installed on the road and performing optical communication with the in-vehicle communication device at a point corresponding to a substantially boundary of the predetermined region;
The in-vehicle communication device is
A communication system, comprising: wireless communication means for starting or stopping wireless communication according to a reservation method in accordance with optical communication performed with the optical beacon.
前記無線通信手段は、
前記所定の領域の略境界に該当する地点であって前記所定の領域内へ進入する方向の車線上に設置された入口光ビーコンとの間で光通信を行った時点で予約方式による無線通信を開始し、
前記所定の領域の略境界に該当する地点であって前記所定の領域外へ退出する方向の車線上に設置された出口光ビーコンとの間で光通信を行った時点で予約方式による無線通信を停止すること
を特徴とする請求項1に記載の通信システム。
The wireless communication means includes
Wireless communication by the reservation method is performed at the time when optical communication is performed with an entrance optical beacon installed on a lane in a direction that enters the predetermined area at a point corresponding to the approximate boundary of the predetermined area. Start,
Wireless communication by a reservation method is performed at the time when optical communication is performed with an exit light beacon installed on a lane in a direction corresponding to the boundary of the predetermined area and exiting from the predetermined area. The communication system according to claim 1, wherein the communication system is stopped.
前記無線通信手段は、
前記所定の領域の略境界に該当する地点であって前記所定の領域内へ進入する方向の車線上に設置された入口光ビーコンとの間で光通信を行った時点で予約方式による無線通信を開始し、
以下のうち少なくとも1つに該当する場合に、前記予約方式による無線通信を停止すること
を特徴とする請求項1に記載の通信システム。
(1)前記開始時点からの経過時間が所定の第一の閾値を超えた場合
(2)前記開始時点からの走行距離が所定の第二の閾値を超えた場合
(3)前記開始時点以降に路側送信装置から最後にデータを受信した時点からの経過時間が所定の第三の閾値を超えた場合
The wireless communication means includes
Wireless communication by the reservation method is performed at the time when optical communication is performed with an entrance optical beacon installed on a lane in a direction that enters the predetermined area at a point corresponding to the approximate boundary of the predetermined area. Start,
2. The communication system according to claim 1, wherein wireless communication according to the reservation method is stopped when at least one of the following applies.
(1) When the elapsed time from the start time exceeds a predetermined first threshold (2) When the travel distance from the start time exceeds a predetermined second threshold (3) After the start time When the elapsed time from the last data reception from the roadside transmitter exceeds the predetermined third threshold
前記無線通信手段は、
予約方式による無線通信を開始している場合には、他の車両に搭載された車載通信装置との間においても予約方式による無線通信を行い、
予約方式による無線通信を停止している場合には、他の車両に搭載された車載通信装置との間で、時分割多元アクセスのうち通信用タイムスロットが他の装置と競合する可能性のあるコンテンション方式による通信を行うこと
を特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の通信システム。
The wireless communication means includes
If you have started wireless communication with the reservation method, perform wireless communication with the reservation method even with in-vehicle communication devices mounted on other vehicles,
When wireless communication using the reservation method is stopped, communication time slots may compete with other devices in time-division multiple access with in-vehicle communication devices installed in other vehicles. The communication system according to any one of claims 1 to 3, wherein communication is performed by a contention method.
前記無線通信手段は、
前記路側通信装置との間での予約方式による無線通信を停止した場合に、当該停止した旨を前記路側通信装置に通知する車載通信装置通知手段を有すること
を特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の通信システム。
The wireless communication means includes
The vehicle-mounted communication device notifying means for notifying the roadside communication device that the communication has been stopped when wireless communication by the reservation method with the roadside communication device is stopped. The communication system according to any one of the above.
前記路側通信装置は、近接する他の路側通信装置との間で予約方式による無線通信を行うこと
を特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の通信システム。
The communication system according to any one of claims 1 to 5, wherein the roadside communication device performs wireless communication by a reservation method with another roadside communication device in the vicinity.
前記光ビーコン又は前記路側通信装置は、
前記光通信に応じて前記路側通信装置との予約方式による無線通信を開始する車載通信装置に対して、当該予約方式による無線通信において用いられるタイムスロットに関するタイムスロット情報を通知するタイムスロット通知手段を有し、
前記車載通信装置の無線通信手段は、前記タイムスロット情報に基づいて、データを外部に送信すること
を特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の通信システム。
The optical beacon or the roadside communication device is
Time slot notifying means for notifying an in-vehicle communication device that starts wireless communication by the reservation method with the roadside communication device according to the optical communication, time slot information related to a time slot used in the wireless communication by the reservation method. Have
The communication system according to any one of claims 1 to 6, wherein the wireless communication means of the in-vehicle communication device transmits data to the outside based on the time slot information.
前記タイムスロット情報には、前記車載通信装置に割り当てられた車両ID情報と当該車両ID情報に応じたタイムスロットとの組み合わせが含まれており、
前記車載通信装置の無線通信手段は、
通知されたタイムスロット情報に含まれる自己に割り当てられた車両ID情報に応じたタイムスロットを用いてデータを外部に送信することを特徴とする請求項7に記載の通信システム。
The time slot information includes a combination of vehicle ID information assigned to the in-vehicle communication device and a time slot corresponding to the vehicle ID information,
The wireless communication means of the in-vehicle communication device is:
8. The communication system according to claim 7, wherein data is transmitted to the outside using a time slot corresponding to the vehicle ID information assigned to itself included in the notified time slot information.
前記タイムスロット通知手段は、
車載通信装置に割り当てるタイムスロットを複数用意しており、
前記光通信に応じて前記路側通信装置との予約方式による無線通信を開始する車載通信装置に対して、用意している前記タイムスロットのうち、他の車載通信装置に割り当てられていない空きタイムスロットを割り当てること
を特徴とする請求項7又は8に記載の通信システム。
The time slot notification means includes:
Several time slots to be allocated to in-vehicle communication devices are prepared.
For the in-vehicle communication device that starts wireless communication with the roadside communication device in accordance with the optical communication, an available time slot that is not assigned to another in-vehicle communication device among the prepared time slots The communication system according to claim 7 or 8, wherein
前記タイムスロット通知手段は、
タイムスロットを割り当てた車載通信装置が以下のうち少なくとも1つに該当する状態になったと判断できる場合に、割り当てた前記タイムスロットを空きタイムスロットとすることを特徴とする請求項9に記載の通信システム。
(1)タイムスロットを割り当てた車載通信装置が予約方式による無線通信を停止した状態
(2)タイムスロットを割り当てた車載通信装置が前記所定の領域外に退出した状態
The time slot notification means includes:
10. The communication according to claim 9, wherein when it is determined that the in-vehicle communication device to which the time slot is assigned has become a state corresponding to at least one of the following, the assigned time slot is set as an empty time slot. system.
(1) A state in which the in-vehicle communication device to which the time slot is assigned has stopped wireless communication by the reservation method. (2) A state in which the in-vehicle communication device to which the time slot is assigned has left the predetermined area.
前記タイムスロット通知手段は、
前記所定の領域の略境界に該当する地点であって前記所定の領域外へ退出する方向の車線上に設置された出口光ビーコンが前記タイムスロットを割り当てた車載通信装置との間で光通信を行った場合に、割り当てた前記タイムスロットを空きタイムスロットとすること
を特徴とする請求項9に記載の通信システム。
The time slot notification means includes:
The exit light beacon installed on the lane in a direction corresponding to the approximate boundary of the predetermined area and exiting the predetermined area performs optical communication with the in-vehicle communication device to which the time slot is assigned. The communication system according to claim 9, wherein, when performed, the assigned time slot is an empty time slot.
前記タイムスロット通知手段は、
前記所定の領域の略境界に該当する地点であって前記所定の領域内へ進入する方向の車線上に設置された入口光ビーコンが前記タイムスロットを割り当てた車載通信装置との間で光通信を行った時点からの経過時間が所定の第四の閾値を超えた場合に、割り当てた前記タイムスロットを空きタイムスロットとすること
を特徴とする請求項9に記載の通信システム。
The time slot notification means includes:
Optical communication with an in-vehicle communication device to which an entrance optical beacon installed on a lane in a direction corresponding to the boundary of the predetermined area and entering the predetermined area is assigned the time slot. 10. The communication system according to claim 9, wherein when the elapsed time from the time of the execution exceeds a predetermined fourth threshold, the assigned time slot is set as an empty time slot.
前記タイムスロット通知手段は、
前記タイムスロットを割り当てた車載通信装置から最後にデータを受信した時点からの経過時間が所定の第五の閾値を超えた場合に、割り当てた前記タイムスロットを空きタイムスロットとすること
を特徴とする請求項9に記載の通信システム。
The time slot notification means includes:
When the elapsed time from the last data reception from the in-vehicle communication device to which the time slot is assigned exceeds a predetermined fifth threshold, the assigned time slot is set as an empty time slot. The communication system according to claim 9.
前記コンテンション方式は、CSMA方式又はスロッテドアロハ方式であることを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に記載の通信システム。   The communication system according to any one of claims 1 to 13, wherein the contention method is a CSMA method or a slotted aloha method. 道路付近に設置され、車載通信装置との間で、前記道路上の所定の領域において時分割多元アクセスのうち通信用タイムスロットが他の装置と競合しないように事前に割り当てられる予約方式による無線通信を行う路側通信装置と、
前記道路上に設置され、前記所定の領域の略境界に該当する地点において前記車載通信装置との間で光通信を行う光ビーコンとを含む路側通信システムであって、
前記光ビーコンは、
前記車載通信装置との光通信に際して、前記路側通信装置との予約方式による無線通信を開始又は停止するように通知する光ビーコン通知手段を有すること
を特徴とする路側通信システム。
Wireless communication based on a reservation method that is installed in the vicinity of a road and is allocated in advance so that a communication time slot does not compete with other devices among time-division multiple access in a predetermined area on the road with an in-vehicle communication device A roadside communication device for performing
A roadside communication system including an optical beacon that is installed on the road and performs optical communication with the in-vehicle communication device at a point corresponding to a substantially boundary of the predetermined region,
The optical beacon is
A roadside communication system, comprising: an optical beacon notification means for notifying the start or stop of wireless communication by a reservation method with the roadside communication device during optical communication with the in-vehicle communication device.
前記光ビーコン又は前記路側通信装置は、
前記光通信に応じて前記路側通信装置との予約方式による無線通信を開始する車載通信装置に対して、当該予約方式による無線通信において用いられるタイムスロットに関するタイムスロット情報を通知するタイムスロット通知手段を有すること
を特徴とする請求項15に記載の路側通信システム。
The optical beacon or the roadside communication device is
Time slot notifying means for notifying an in-vehicle communication device that starts wireless communication by the reservation method with the roadside communication device according to the optical communication, time slot information related to a time slot used in the wireless communication by the reservation method. The roadside communication system according to claim 15, comprising: a roadside communication system according to claim 15.
請求項1〜14に記載の通信システム、ならびに、請求項15及び16に記載の路側通信システム、のいずれかのシステムに用いられることを特徴とする路側通信装置。   A roadside communication device used in any one of the communication system according to claim 1 and the roadside communication system according to claims 15 and 16. 請求項1〜14に記載の通信システム、ならびに、請求項15及び16に記載の路側通信システム、のいずれかのシステムに用いられることを特徴とする光ビーコン。   An optical beacon used in any one of the communication system according to claim 1 and the roadside communication system according to claims 15 and 16. 請求項1〜14に記載の通信システム、ならびに、請求項15及び16に記載の路側通信システム、のいずれかのシステムに用いられることを特徴とする車載通信装置。   An in-vehicle communication device, which is used in any one of the communication system according to claim 1 and the roadside communication system according to claims 15 and 16.
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