JP2008288939A - Communication system, road side infrastructure facility, center unit and communication method - Google Patents
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Abstract
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及び通信方法に関する。 The present invention relates to a communication system and a communication method 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複数の路側通信装置と、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 plurality of roadside communication devices as communication devices on the infrastructure side and an in-vehicle communication device that 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. .
上記のような高度道路交通システムにおいては、限られた周波数帯域内で、路路間、路車間、車車間の各通信を行うべく、マルチアクセス(Multiple Access)が用いられる。マルチアクセスの方法としては、周波数分割多重（ＦＤＭＡ）、符号分割多重（ＣＤＭＡ）もあるが、多くの車載通信装置を含む通信でのマルチアクセスを考えると、時分割多重を含むマルチアクセスが有効である。しかし、時分割多重におけるマルチアクセスでは、各送信機から送信要求があるときに、自律的に通信を行う競合型アクセス方式においては送信信号の衝突が起こると相互干渉により受信ができないという問題が発生する。路側通信装置は固定されているので予約型の非競合型アクセス方式が比較的容易に実現できるが、車載通信装置は移動するため、非競合型アクセスのための適切なタイムスロットの割り当てが困難である。 In the above-described intelligent road traffic system, multiple access is used in order to perform communication between roads, between roads, and between cars within a limited frequency band. There are frequency division multiplexing (FDMA) and code division multiplexing (CDMA) as multi-access methods, but considering multi-access in communication including many in-vehicle communication devices, multi-access including time-division multiplexing is effective. is there. However, in multi-access in time division multiplexing, when there is a transmission request from each transmitter, there is a problem that in the competitive access method in which communication is performed autonomously, if a transmission signal collision occurs, reception cannot be performed due to mutual interference. To do. Since the roadside communication device is fixed, the reservation-type non-competing access method can be realized relatively easily. However, since the in-vehicle communication device moves, it is difficult to assign an appropriate time slot for non-competing access. is there.
かかる従来の問題点に鑑み、本発明は、移動する通信装置に非競合型アクセスのための適切なタイムスロットを割り当てることができる通信システム等及び通信方法を提供することを目的とする。 In view of such a conventional problem, an object of the present invention is to provide a communication system and the like and a communication method capable of allocating an appropriate time slot for contention-free access to a moving communication device.
本発明は、１又は複数の路側通信装置を含む固定型通信装置と、移動側通信装置としての複数の移動通信装置とによって構成される通信システムであって、前記固定型通信装置は、
通信可能な全ての移動通信装置とその個別の送信エリアを把握する把握手段と、所定エリア内において、前記送信エリアが空間及び時間の少なくとも一方において相互に競合しないように非競合型アクセス用のタイムスロットを各移動通信装置に割り当てる割当手段とを有し、各移動通信装置は、前記タイムスロットを使用して通信を行うことを特徴とするものである。なお、所定エリアとは、固定型通信装置に含まれる１又は複数の路側通信装置の送信エリアにより構成されるエリアをいう。
The present invention is a communication system including a fixed communication device including one or a plurality of roadside communication devices and a plurality of mobile communication devices as mobile communication devices, wherein the fixed communication device includes:
A grasping means for grasping all mobile communication devices capable of communication and their individual transmission areas, and a time for non-competing access so that the transmission areas do not compete with each other in at least one of space and time within a predetermined area. Allocating means for allocating a slot to each mobile communication device, and each mobile communication device performs communication using the time slot. The predetermined area refers to an area constituted by transmission areas of one or more roadside communication devices included in the fixed communication device.
このような通信システムでは、各移動通信装置に対して相互に競合しないようにタイムスロットを割り当てることにより、各移動通信装置からの送信信号の衝突を防止することができる。
つまり、所定エリア内において、複数の移動通信装置の送信エリアが空間的に競合しないように、これらの移動通信装置にスロット割当を行い、また、所定エリア内に設置された全ての路側通信装置が、同じ本通信方法によりスロット割当を行うことによって、移動通信装置が所定エリア内をどのように移動しようとも、その送信エリアが空間的に競合しないように、簡便に、各路側通信装置がスロット割当を行うことができる。
In such a communication system, collision of transmission signals from each mobile communication device can be prevented by allocating time slots so that the mobile communication devices do not compete with each other.
That is, slot assignment is performed for these mobile communication devices so that transmission areas of a plurality of mobile communication devices do not compete spatially within a predetermined area, and all roadside communication devices installed in the predetermined area By assigning slots using the same communication method, each roadside communication device can easily assign a slot so that the transmission area does not compete spatially no matter how the mobile communication device moves within a predetermined area. It can be performed.
《送信エリアについて補足》
なお、上記送信エリアとは主として、与干渉エリア（路側通信装置または移動通信装置から発信される信号が他の信号の送受信を妨害する可能性のあるエリア）をいう。例えば、図１０に示すように３台の車両（Ａ車，Ｂ車，Ｃ車）が路上を走行中で、Ｃ車は、Ａ車と通信できるエリアに存在している、とする。斜線を付した部分がＡ車及びＢ車の通信可能エリア（路側通信装置または移動通信装置から発信される信号の電界強度が決められたレベル以上となるエリア）であるとき、当該通信可能エリアを含み、さらに大きい範囲の与干渉エリアＲａ，Ｒｂが存在する。Ｃ車は、Ｂ車とは通信できない位置にあり、Ｂ車からの信号レベルはＡ車からの信号レベルより低い。しかしながら、Ｂ車からの信号は、Ａ車からの信号の受信を妨害するレベルにある。従って、通信可能エリア同士が重ならなくても、通信を妨害する可能性のある与干渉エリアＲａ，Ｒｂを含んだ送信エリアを決定することが好ましい。但し、上記送信エリアとして、通信可能エリアを設定することも可能ではある。
<Supplemental information about the transmission area>
The transmission area mainly refers to an interference area (an area where a signal transmitted from a roadside communication device or a mobile communication device may interfere with transmission / reception of other signals). For example, as shown in FIG. 10, it is assumed that three vehicles (car A, car B, car C) are traveling on the road, and car C exists in an area where it can communicate with car A. When the hatched portion is a communicable area for cars A and B (an area where the electric field intensity of a signal transmitted from a roadside communication device or mobile communication device exceeds a predetermined level), the communicable area is In addition, there is a larger range of interference areas Ra and Rb. Car C is in a position where it cannot communicate with Car B, and the signal level from Car B is lower than the signal level from Car A. However, the signal from Car B is at a level that interferes with reception of the signal from Car A. Therefore, even if the communicable areas do not overlap with each other, it is preferable to determine a transmission area including the interfering areas Ra and Rb that may interfere with communication. However, a communicable area can be set as the transmission area.
また、上記通信システムにおいて、把握手段は、各移動通信装置の位置及び移動に関する情報に基づいて送信エリアを予測するようにしてもよい。
この場合、移動通信装置の位置の他、例えば速度や進行方向に基づいて、送信エリアを動的に予測することができる。
In the communication system, the grasping unit may predict the transmission area based on the position and movement information of each mobile communication device.
In this case, in addition to the position of the mobile communication device, the transmission area can be dynamically predicted based on, for example, the speed and the traveling direction.
また、上記通信システムにおいて、把握手段は、各移動通信装置の進行方向前方の地形情報に基づいて前記送信エリアを予測することが好ましい。
この場合、電波が届く範囲を地形に即してより忠実に予測することができる。なお、地形情報とは、道路上及び周辺の構築物等の、電波伝搬に影響を与える情報であり、例えば、道路線形、形状、起伏、路上の標識や歩道橋等の障害物、周辺の建造物等も含むデータである。
In the communication system, it is preferable that the grasping unit predicts the transmission area based on terrain information ahead of each mobile communication device in the traveling direction.
In this case, it is possible to predict the range in which radio waves reach more faithfully according to the topography. Terrain information is information that affects radio wave propagation, such as structures on and around the road, such as road alignment, shape, undulations, obstacles such as road signs and pedestrian bridges, surrounding buildings, etc. The data also includes.
また、上記通信システムにおいて、固定型通信装置は、車載通信装置から発信された信号を監視し蓄積して、統計処理を行うことにより、ある地点における車載通信装置からの送信エリアマップを作成し、更新するようにしてもよい。
この場合、さらに予測の精度を向上させることができる。
In the above communication system, the fixed communication device creates and updates a transmission area map from the in-vehicle communication device at a certain point by monitoring and accumulating signals transmitted from the in-vehicle communication device and performing statistical processing. You may make it do.
In this case, the accuracy of prediction can be further improved.
また、上記通信システムにおいて、固定型通信装置は、所定エリア内の各路側通信装置に対しても、それらの送信エリアが空間及び時間の少なくとも一方において相互に競合しないように非競合型アクセス用のタイムスロットを割り当てるようにしてもよい。
この場合、移動通信装置のみならず、路側通信装置についても相互に競合しないようにタイムスロットを割り当てることにより、各路側通信装置からの送信信号の衝突を防止することができる。
Further, in the communication system, the fixed communication device is used for non-competing access so that the transmission areas do not compete with each other in at least one of space and time for each roadside communication device in a predetermined area. You may make it allocate a time slot.
In this case, collision of transmission signals from each roadside communication device can be prevented by assigning time slots so that not only mobile communication devices but also roadside communication devices do not compete with each other.
また、本発明の路側インフラ設備又はセンター装置は、複数の移動通信装置に対して通信制御を行う機能を有するものであって、通信可能な全ての移動通信装置とその個別の送信エリアを把握する把握手段と、所定エリア内において、前記送信エリアが空間及び時間の少なくとも一方において相互に競合しないように非競合型アクセス用のタイムスロットを各移動通信装置に割り当てる割当手段とを備えたものである。 The roadside infrastructure facility or center device of the present invention has a function of performing communication control for a plurality of mobile communication devices, and grasps all mobile communication devices capable of communication and their individual transmission areas. And grasping means and allocating means for allocating non-contention type access time slots to each mobile communication device so that the transmission areas do not compete with each other in at least one of space and time within a predetermined area. .
ここで、路側インフラ設備とは、例えば、路側通信装置の他、複数の路側通信装置を管理する路側通信処理装置や、交通信号機である。なお、路側通信処理装置は、いずれかの路側通信装置内に設置しても良いし、単独で設置してもよい。また、センター装置とは、複数の路側通信装置の上位にある中央制御部であり、例えば、交通管制センター内の交通管制用のセンター装置である。 Here, the roadside infrastructure equipment is, for example, a roadside communication processing device that manages a plurality of roadside communication devices, a traffic signal device, in addition to a roadside communication device. The roadside communication processing device may be installed in any roadside communication device or may be installed alone. The center device is a central control unit that is above the plurality of roadside communication devices, and is, for example, a center device for traffic control in a traffic control center.
このような路側インフラ設備又はセンター装置では、各移動通信装置に対して相互に競合しないようにタイムスロットを割り当てることにより、各移動通信装置からの送信信号の衝突を防止することができる。つまり、所定エリア内において、複数の移動通信装置の送信エリアが空間的に競合しないように、これらの移動通信装置にスロット割当を行い、また、所定エリア内に設置された全ての路側通信装置が、同じ本通信方法によりスロット割当を行うことによって、移動通信装置が所定エリア内をどのように移動しようとも、その送信エリアが空間的に競合しないように、簡便に、各路側通信装置がスロット割当を行うことができる。 In such a roadside infrastructure facility or center device, collision of transmission signals from each mobile communication device can be prevented by assigning time slots so as not to compete with each other. That is, slot assignment is performed for these mobile communication devices so that transmission areas of a plurality of mobile communication devices do not compete spatially within a predetermined area, and all roadside communication devices installed in the predetermined area By assigning slots using the same communication method, each roadside communication device can easily assign a slot so that the transmission area does not compete spatially no matter how the mobile communication device moves within a predetermined area. It can be performed.
また、本発明の路側インフラ設備又はセンター装置は、１又は複数の路側通信装置及び複数の移動通信装置に対して通信制御を行う機能を有するものであって、通信可能な全ての移動通信装置とその個別の送信エリアを把握する把握手段と、所定エリア内において、前記送信エリア及び／又は各路側通信装置の送信エリアが空間及び時間の少なくとも一方において相互に競合しないように非競合型アクセス用のタイムスロットを各移動通信装置及び／又は各路側通信装置に割り当てる割当手段とを備えたものである。
この場合も上記路側インフラ設備又はセンター装置と同様の作用が得られる。また、路側通信装置について相互に競合しないようにタイムスロットを割り当てれば、各路側通信装置からの送信信号の衝突を防止することができる。
The roadside infrastructure facility or center device of the present invention has a function of performing communication control for one or a plurality of roadside communication devices and a plurality of mobile communication devices. A grasping means for grasping the individual transmission area, and a non-contention type access for preventing the transmission area and / or the transmission area of each roadside communication device from competing with each other in at least one of space and time within a predetermined area. And assigning means for assigning a time slot to each mobile communication device and / or each roadside communication device.
In this case, the same operation as the roadside infrastructure facility or the center device can be obtained. Also, if time slots are assigned so that roadside communication devices do not compete with each other, collision of transmission signals from the roadside communication devices can be prevented.
一方、本発明は、１又は複数の路側通信装置を含む固定型通信装置と、移動側通信装置としての複数の移動通信装置とによる通信方法であって、
前記固定型通信装置は、通信可能な全ての移動通信装置とその個別の送信エリアを把握し、所定エリア内において、前記固定型通信装置は、送信エリアが空間及び時間の少なくとも一方において相互に競合しないように非競合型アクセス用のタイムスロットを各移動通信装置に割り当て、各移動通信装置は、前記タイムスロットを使用して通信を行うことを特徴とする。
On the other hand, the present invention is a communication method using a fixed communication device including one or a plurality of roadside communication devices and a plurality of mobile communication devices as mobile communication devices,
The fixed communication device grasps all mobile communication devices capable of communication and their individual transmission areas, and within the predetermined area, the fixed communication devices compete with each other in at least one of space and time. In order to avoid this, a time slot for non-contention access is assigned to each mobile communication device, and each mobile communication device performs communication using the time slot.
このような通信方法では、各移動通信装置に対して相互に競合しないようにタイムスロットを割り当てることにより、各移動通信装置からの送信信号の衝突を防止することができる。 In such a communication method, it is possible to prevent a collision of transmission signals from each mobile communication device by assigning time slots so that the mobile communication devices do not compete with each other.
また、本発明は、１又は複数の路側通信装置を含む固定型通信装置と、複数の移動通信装置とによる通信方法であって、前記固定型通信装置は、通信可能な全ての移動通信装置とその個別の送信エリアを把握し、所定エリア内において、前記固定型通信装置は、前記送信エリア及び／又は各固定側通信装置の送信エリアが空間及び時間の少なくとも一方において相互に競合しないように非競合型アクセス用のタイムスロットを各移動通信装置及び／又は各路側通信装置に割り当てることを特徴とする。
この場合も上記通信方法と同様の作用が得られる。また、路側通信装置について相互に競合しないようにタイムスロットを割り当てれば、各路側通信装置からの送信信号の衝突を防止することができる。
Further, the present invention is a communication method using a fixed communication device including one or a plurality of roadside communication devices and a plurality of mobile communication devices, and the fixed communication device includes all mobile communication devices capable of communication. The individual communication area is grasped, and within the predetermined area, the fixed communication device is configured so that the transmission area and / or the transmission area of each fixed communication device does not compete with each other in at least one of space and time. A time slot for contention-type access is allocated to each mobile communication device and / or each roadside communication device.
In this case, the same operation as the communication method can be obtained. Also, if time slots are assigned so that roadside communication devices do not compete with each other, collision of transmission signals from the roadside communication devices can be prevented.
本発明の通信システム、路側インフラ設備、センター装置又は通信方法によれば、各移動通信装置からの送信信号の衝突を防止することができる。また、割り当て動作を繰り返すことにより、タイムスロット全体の利用効率が高まり、多くの車載通信装置を非競合型アクセスに収容することができる。 According to the communication system, roadside infrastructure facility, center device, or communication method of the present invention, it is possible to prevent collision of transmission signals from each mobile communication device. Further, by repeating the assigning operation, the utilization efficiency of the entire time slot is increased, and many in-vehicle communication devices can be accommodated in non-competing access.
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と接続された路側通信装置２と、移動通信装置として車両に搭載されている車載通信装置３と、それらの間を結ぶ回線網とにより、構成される。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、有線も可）、路側通信装置２と車載通信装置との間（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。
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 includes a
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ＩＤ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、車載通信装置からの送信が、路側通信装置の制御下にあるインフラモード（インフラストラクチャモード）か、又は、自律分散制御のアドホックモードであるかを示す情報である。 FIG. 3 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, an ID, 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 transmission from the in-vehicle communication device is an infrastructure mode (infrastructure mode) under the control of the roadside communication device or an ad hoc mode of autonomous distributed control.
図４は、路側通信装置２及び車載通信装置３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、制御部２２に接続された記憶部２３とを備えている。制御部２２は、内部機能として、通信可能な全ての車載通信装置とその個別の送信エリアを把握する把握手段２２ａと、路上の所定エリア内において、送信エリアが空間及び時間の少なくとも一方において相互に競合しないように非競合型アクセス用のタイムスロットを各車載通信装置に割り当てる割当手段２２ｂとを有している。
FIG. 4 is a block diagram showing the internal configuration of the
上記記憶部２３には、電波伝搬に影響を与える、道路上及び周辺の構築物等の地形情報（道路線形、形状、起伏、路上の標識や歩道橋等の障害物、周辺の建造物等も含むデータ）が格納されている。
一方、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等の固有の情報を記憶する記憶部３３とを備えている。
In the
On the other hand, the in-
図５は、例えば東西に４道路、南北に６道路が相互に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。図示の全域を上記の「所定エリア」Ｘとすると、当該所定エリアＸ内には、各交差点に路側通信装置２のアンテナ２０が、合計２４基設けられている。ここで、例えば図示の５台の車両に搭載された車載通信装置Ａ〜Ｅが、非競合型アクセス用のスロット割当の対象となるものである、とする。斜線を付した楕円の領域は、各車載通信装置Ａ〜Ｅの前方に拡がる送信エリアである。楕円の長軸方向が、車両の進行方向である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a plan view of a road in an urban area where, for example, 4 roads in the east and west and 6 roads in the north and south intersect each other. Assuming that the entire area shown in the figure is the above-mentioned “predetermined area” X, a total of 24
次に、図６，図７のフローチャートを参照して、路側通信装置２の制御部２２によって実行される処理について説明する。車載通信装置Ａ〜Ｅがいずれか最寄りの路側通信装置２の路車間通信エリアに進入し、当該路側通信装置２からの電波が受信できるようになれば、当該車載通信装置は、路側通信装置２により通信を制御されるモードに移行し、スロットの中であらかじめ車載通信装置用競合領域として設けられたスロットを用いて（図１１参照）、競合型アクセスにより送信を行う。路側通信装置２は、車載通信装置からの信号を監視している（ステップＳ１）。この監視により、路側通信装置２は、各車載通信装置の位置、速度、進行方向等を把握する。
Next, processing executed by the
位置及び進行方向がわかれば、その位置に存在する車載通信装置から発射される電波が別の車載通信装置において受信可能な範囲（送信エリア）もわかる。また、速度がわかれば、車載通信装置の送信エリアを動的に予測することができる。さらに、送信エリアの予測には、車載通信装置の送信電力と、地形情報とを考慮することができる。 If the position and the traveling direction are known, the range (transmission area) in which the radio wave emitted from the in-vehicle communication device existing at the position can be received by another in-vehicle communication device can be known. If the speed is known, the transmission area of the in-vehicle communication device can be predicted dynamically. Furthermore, the transmission power of the in-vehicle communication device and the terrain information can be considered in the prediction of the transmission area.
ここで考慮すべき地形情報とは、各車載通信装置の進行方向前方の地形情報である。このような地形情報に基づいて送信エリアを予測することにより、前方に電波が届く範囲を地形情報に即してより忠実に予測することができる。例えば、道路のカーブや、前方にビルや大きな看板がある等の理由により電波が反射したり、遮られることも想定して、より正確な予測をすることができる。このようにして、各路側通信装置２は、自己の路車間通信エリア内にある車載通信装置の送信エリアを把握する（ステップＳ２）。
The terrain information to be considered here is the terrain information ahead of each vehicle-mounted communication device in the traveling direction. By predicting the transmission area based on such terrain information, it is possible to more accurately predict the range in which radio waves reach ahead according to the terrain information. For example, more accurate predictions can be made on the assumption that radio waves are reflected or blocked due to road curves, buildings or large signboards ahead, and the like. Thus, each
次に、路側通信装置２では、路路間通信を用いて、自分の路車間通信エリア以外にある複数の位置に存在する車両の存在も把握し、それらの車載通信装置からの送信が同時に発生しても相互干渉等の影響のない組み合わせを決定する（ステップＳ３）。具体的は、図７のサブルーチンに示すように、まず、各送信エリアにおいて空間的に競合するものがあるか否か、の判断が行われる（ステップＳ３１）。
Next, the
ここで、競合がない場合には、各車載通信装置を同一グループとして扱うことができる（ステップＳ３４）。但し、別々のグループ構成にすることを排除するものではない。一方、競合がある場合には、競合する車載通信装置同士を時間的に分けるべく別々のグループに所属させる（ステップＳ３２）。続いて、各グループの車載通信装置と空間的に競合しないものを、同一グループに入れる（ステップＳ３３）。 Here, when there is no competition, each in-vehicle communication device can be handled as the same group (step S34). However, it does not exclude making a separate group configuration. On the other hand, if there is a conflict, the competing in-vehicle communication devices belong to different groups so as to be temporally separated (step S32). Subsequently, devices that do not spatially compete with the in-vehicle communication devices of each group are put into the same group (step S33).
上記の空間的な競合をしているのは、図５の例では、車載通信装置Ｄ及びＥである。これらの送信エリアは重なっているため、同一のスロットで通信を行うと、楕円の斜線が重なっている領域内の車両の車載通信装置は、車載通信装置Ｄ，Ｅの双方からの信号を受信する状態となり、信号の衝突が生じる。従って、車載通信装置ＤとＥとは互いに別グループとし、Ｄ，Ｅそれぞれと空間的に競合しない車載通信装置を同一グループに入れる。例えば、（Ａ，Ｂ，Ｅ）を１グループとして扱い、（Ｃ，Ｄ）を他のグループとして扱うことができる。 In the example of FIG. 5, the in-vehicle communication devices D and E are in the above-described spatial competition. Since these transmission areas are overlapped, when communication is performed in the same slot, the in-vehicle communication device of the vehicle in the region where the elliptical diagonal lines overlap receives signals from both the in-vehicle communication devices D and E. A signal collision occurs. Therefore, the in-vehicle communication devices D and E are in different groups, and in-vehicle communication devices that do not compete spatially with D and E are put in the same group. For example, (A, B, E) can be treated as one group, and (C, D) can be treated as another group.
なお、空間的な競合の有無に関しては、送信エリアの重なり以外にも、接近している場合や、まもなく接近すると予想される場合も、「競合」に準じるものとして扱うようにしてもよい。例えば、図５において、車載通信装置Ａと車載通信装置Ｃとは、送信エリアが重なってはいないが、互いに接近している。車載通信装置Ｂと車載通信装置Ｃとは、まもなく接近すると予想される。 In addition, regarding the presence or absence of spatial competition, in addition to overlapping transmission areas, the case of approaching or expected to approach soon may be treated as being in accordance with “competition”. For example, in FIG. 5, the in-vehicle communication device A and the in-vehicle communication device C are close to each other, although the transmission areas do not overlap. The in-vehicle communication device B and the in-vehicle communication device C are expected to approach soon.
図６に戻り、決定された組合せ（グループ）に基づき、路側通信装置２はスロットを割り当てる。具体的には、車載通信装置番号などの車載通信装置に固有の番号とその番号に割り当てられた非競合型アクセス用の車載通信装置用スロットを、路車間通信により送信する。上記の例では、車載通信装置Ａ，Ｂ，Ｅに対して１スロット、車載通信装置Ｃ，Ｄに対して別スロットが、それぞれ割当られる（図８参照）。この路車間通信により、自車載通信装置の番号などが非競合型アクセス用のスロットが割り当てられたことを認識した車載通信装置は、非競合型アクセスのスロットを使用して通信を行う。
Returning to FIG. 6, based on the determined combination (group), the
車載通信装置Ａ，Ｂ，Ｅは同時に送信しても空間的に競合しないので、信号の衝突が生じない。また、車載通信装置Ｃ，Ｄは、異なるスロットで互いに同時に車車間通信しても相互には空間的に競合せず、また、車載通信装置Ａ，Ｂ，Ｅとは時間的に競合しないので、信号の衝突が生じない。 Since the in-vehicle communication devices A, B, and E do not compete spatially even if they are transmitted simultaneously, there is no signal collision. In addition, the in-vehicle communication devices C and D do not compete spatially with each other even if they communicate with each other at the same time in different slots, and do not compete with the in-vehicle communication devices A, B, and E in time. There is no signal collision.
以上のように、所定エリア内において、複数の車載通信装置の送信エリアが空間的に競合しないように、これらの車載通信装置にスロット割当を行い、また、所定エリア内に設置された全て（２４基）の路側通信装置が、同じ方法によりスロット割当を行うことによって、車載通信装置が所定エリア内をどのように移動しようとも、その送信エリアが空間的に競合しないように、簡便に、各路側通信装置がスロット割当を行うことができる。 As described above, slot assignment is performed for these in-vehicle communication devices so that the transmission areas of the plurality of in-vehicle communication devices do not compete spatially in the predetermined area, and all the (24 Basic roadside communication device performs slot allocation by the same method, so that no matter how the in-vehicle communication device moves within a predetermined area, the transmission area does not compete spatially, so that each roadside The communication device can perform slot assignment.
また、相互干渉のないような位置にある車載通信装置には同一のスロットを割り当てるというスロット割当を繰り返して行うことにより、スロットの利用効率が高まり、多くの車載通信装置を非競合型アクセスに収容できる。また、車載通信装置の進行方向を考慮した組合せをすれば、短時間で送信エリアが重ならない組み合わせを選択することもできる。さらに、所定エリアの端に存在し、所定エリアから流出する方向に進んでいる車載通信装置からの信号を監視することにより、所定エリアから流出したことを判断し、当該車載通信装置に割り当てていたスロットの当該車載通信装置への割当解除を直ちに行うことにより、スロットの有効活用ができる。 In addition, the slot allocation efficiency is increased by repeatedly assigning the same slot to the in-vehicle communication device in a position where there is no mutual interference, so that the use efficiency of the slot is increased and many in-vehicle communication devices are accommodated in non-competitive access. it can. Moreover, if the combination which considered the advancing direction of a vehicle-mounted communication apparatus is made, the combination which a transmission area does not overlap in a short time can also be selected. Furthermore, by monitoring the signal from the in-vehicle communication device that exists at the end of the predetermined area and proceeds in the direction of flowing out from the predetermined area, it was determined that the outflow from the predetermined area was assigned to the in-vehicle communication device. Immediately canceling the allocation of the slot to the in-vehicle communication device, the slot can be used effectively.
また、路側通信装置において車載通信装置の送信エリアを予測する際、各路側通信装置において、ある位置の車載通信装置からの信号を監視してこれを統計処理する、または、ある位置に存在する車載通信装置からの送信信号を受信した別の車載通信装置がそのパケットを受信したことを表す情報を発信する機能を持てば、その発信された信号を監視し蓄積して、統計処理を行うことにより、ある地点における車載通信装置からの送信エリアマップを作成し、更新するようにすれば、さらに予測の精度を向上させることができる。
さらに、車載通信装置のアンテナ設置高、指向性等の車載通信装置の送信エリアに影響する情報を車載通信装置が発信する情報の中に含めておけば、予測の精度をより向上させることができるようになる。
Further, when predicting the transmission area of the in-vehicle communication device in the roadside communication device, each roadside communication device monitors a signal from the in-vehicle communication device at a certain position and statistically processes it, or exists in a certain position. If another in-vehicle communication device that has received a transmission signal from the communication device has a function of transmitting information indicating that the packet has been received, the transmitted signal is monitored and accumulated, and statistical processing is performed. If the transmission area map from the in-vehicle communication device at a certain point is created and updated, the accuracy of prediction can be further improved.
Furthermore, if information that affects the transmission area of the in-vehicle communication device such as the antenna installation height and directivity of the in-vehicle communication device is included in the information transmitted by the in-vehicle communication device, the prediction accuracy can be further improved. It becomes like this.
なお、上記実施形態では、空間的に競合しない車載通信装置同士の車車間通信は、時間的に同時となるようにスロット割当ができることを示しているが、これは、路車、路路を含めたそれぞれの組み合わせについても同様である。例えば、図５において、各車両の車載通信装置Ａ〜Ｅの送信エリアだけでなく、２４基の路側通信装置２の送信エリアもマッピングして、これらが空間的、時間的に競合しないようにスロット割当を行うことができる。この場合、車載通信装置Ａ〜Ｅのみならず、路側通信装置２についても相互に競合しないようにタイムスロットを割り当てることにより、各路側通信装置２からの送信信号の衝突を防止することができる。
In the above embodiment, vehicle-to-vehicle communication between in-vehicle communication devices that do not compete spatially indicates that slot assignment can be performed at the same time, but this includes road vehicles and roads. The same applies to each combination. For example, in FIG. 5, not only the transmission areas of the in-vehicle communication devices A to E of each vehicle but also the transmission areas of 24
なお、上記実施形態では送信エリアが空間又は時間において相互に競合しないようにスロットの割り当てを行ったが、スロットに余裕がある場合には、空間及び時間の両方において相互に競合しないようにスロットの割り当てを行ってもよい。 In the above embodiment, the slots are allocated so that the transmission areas do not compete with each other in space or time. However, if there is a margin in the slots, the slots are arranged so that they do not compete with each other in both space and time. Allocation may be performed.
また、上記実施形態では路側通信装置によりスロットの割り当てが行われるようにしたが、複数の路側通信装置の上位にある中央制御部としてのセンター装置（例えば交通管制センター１内の交通管制用のセンター装置）、複数の路側通信装置を管理する路側通信処理装置、またはこのスロット割当機能を持った交通信号機等の路側装置によって行うようにしてもよい。要するに、路側通信装置その他の、スロット割当機能を持ったセンター装置や路側装置などの路側インフラ設備により、スロットの割り当てを行うことができる。なお、例えば上記中央制御部が複数の路側通信装置から情報を取得して、スロット割当を行うようにすれば、複数の路側通信装置は必ずしも相互に通信可能でなくてもよい。
また、路側通信処理装置は、いずれかの路側通信装置内に設置しても良いし、単独で設置してもよい。
また、車両の位置、移動に関する情報は、車車間通信のモニタリング以外にも、交通管制センターや車両感知器などの路側装置などから取得するようにしてもよい。
Further, in the above embodiment, the slot assignment is performed by the roadside communication device. However, a center device (for example, a traffic control center in the
Further, the roadside communication processing device may be installed in any roadside communication device or may be installed alone.
Further, information on the position and movement of the vehicle may be acquired from a roadside device such as a traffic control center or a vehicle detector in addition to monitoring of inter-vehicle communication.
また、上記実施形態では路側通信装置は複数としたが、所定エリア内に設置された１基の路側通信装置であっても、同様にスロット割当を行うことができる。例えば図９においては、１基の路側通信装置２の通信エリアが、所定エリアＸとなっている。
In the embodiment described above, a plurality of roadside communication devices are used. However, even one roadside communication device installed in a predetermined area can perform slot assignment in the same manner. For example, in FIG. 9, the communication area of one
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.
２ 路側通信装置
３ 車載通信装置
２２ａ 把握手段
２２ｂ 割当手段
2
Claims (11)
前記固定型通信装置は、
通信可能な全ての移動通信装置とその個別の送信エリアを把握する把握手段と、
所定エリア内において、前記送信エリアが空間及び時間の少なくとも一方において相互に競合しないように非競合型アクセス用のタイムスロットを各移動通信装置に割り当てる割当手段とを有し、
各移動通信装置は、前記タイムスロットを使用して通信を行うことを特徴とする通信システム。 A communication system including a fixed communication device including one or a plurality of roadside communication devices and a plurality of mobile communication devices,
The fixed communication device is:
A grasping means for grasping all mobile communication devices capable of communicating and their individual transmission areas;
Allocating means for allocating time slots for non-contention type access to each mobile communication device so that the transmission areas do not compete with each other in at least one of space and time within a predetermined area;
Each mobile communication device performs communication using the time slot.
通信可能な全ての移動通信装置とその個別の送信エリアを把握する把握手段と、
所定エリア内において、前記送信エリアが空間及び時間の少なくとも一方において相互に競合しないように非競合型アクセス用のタイムスロットを各移動通信装置に割り当てる割当手段と
を備えたことを特徴とする路側インフラ設備。 Roadside infrastructure equipment having a function of performing communication control for a plurality of mobile communication devices,
A grasping means for grasping all mobile communication devices capable of communicating and their individual transmission areas;
A roadside infrastructure comprising: allocation means for allocating time slots for non-contention type access to each mobile communication device so that the transmission areas do not compete with each other in at least one of space and time within a predetermined area Facility.
通信可能な全ての移動通信装置とその個別の送信エリアを把握する把握手段と、
所定エリア内において、前記送信エリア及び／又は各路側通信装置の送信エリアが空間及び時間の少なくとも一方において相互に競合しないように非競合型アクセス用のタイムスロットを各移動通信装置及び／又は各路側通信装置に割り当てる割当手段と
を備えたことを特徴とする路側インフラ設備。 Roadside infrastructure equipment having a function of performing communication control with respect to one or a plurality of roadside communication devices and a plurality of mobile communication devices,
A grasping means for grasping all mobile communication devices capable of communicating and their individual transmission areas;
Within a predetermined area, a time slot for non-competing access is assigned to each mobile communication device and / or each roadside so that the transmission area and / or the transmission area of each roadside communication device does not compete with each other in at least one of space and time. A roadside infrastructure facility comprising an allocating means for allocating to a communication device.
通信可能な全ての移動通信装置とその個別の送信エリアを把握する把握手段と、
所定エリア内において、前記送信エリアが空間及び時間の少なくとも一方において相互に競合しないように非競合型アクセス用のタイムスロットを各移動通信装置に割り当てる割当手段と
を備えたことを特徴とするセンター装置。 A center device for traffic control having a function of performing communication control for a plurality of mobile communication devices,
A grasping means for grasping all mobile communication devices capable of communicating and their individual transmission areas;
A center unit comprising: allocation means for allocating time slots for non-contention type access to each mobile communication device so that the transmission areas do not compete with each other in at least one of space and time within a predetermined area .
通信可能な全ての移動通信装置とその個別の送信エリアを把握する把握手段と、
所定エリア内において、前記送信エリア及び／又は各路側通信装置の送信エリアが空間及び時間の少なくとも一方において相互に競合しないように非競合型アクセス用のタイムスロットを各移動通信装置及び／又は各路側通信装置に割り当てる割当手段と
を備えたことを特徴とするセンター装置。 A center device having a function of performing communication control with respect to one or a plurality of roadside communication devices and a plurality of mobile communication devices,
A grasping means for grasping all mobile communication devices capable of communicating and their individual transmission areas;
Within a predetermined area, a time slot for non-competing access is assigned to each mobile communication device and / or each roadside so that the transmission area and / or the transmission area of each roadside communication device does not compete with each other in at least one of space and time. A center device comprising: an assigning unit that assigns to a communication device.
前記固定型通信装置は、通信可能な全ての移動通信装置とその個別の送信エリアを把握し、
所定エリア内において、前記固定型通信装置は、前記送信エリアが空間及び時間の少なくとも一方において相互に競合しないように非競合型アクセス用のタイムスロットを各移動通信装置に割り当て、
各移動通信装置は、前記タイムスロットを使用して通信を行う
ことを特徴とする通信方法。 A communication method using a fixed communication device including one or a plurality of roadside communication devices and a plurality of mobile communication devices,
The fixed communication device grasps all mobile communication devices capable of communication and their individual transmission areas,
Within a predetermined area, the fixed communication device allocates a time slot for non-contention type access to each mobile communication device so that the transmission area does not compete with each other in at least one of space and time,
Each mobile communication device performs communication using the time slot.
前記固定型通信装置は、通信可能な全ての移動通信装置とその個別の送信エリアを把握し、
所定エリア内において、前記固定型通信装置は、前記送信エリア及び／又は各固定側通信装置の送信エリアが空間及び時間の少なくとも一方において相互に競合しないように非競合型アクセス用のタイムスロットを各移動通信装置及び／又は各路側通信装置に割り当てる
ことを特徴とする通信方法。 A communication method using a fixed communication device including one or a plurality of roadside communication devices and a plurality of mobile communication devices,
The fixed communication device grasps all mobile communication devices capable of communication and their individual transmission areas,
Within the predetermined area, the fixed communication device sets the time slot for non-contention type access so that the transmission area and / or the transmission area of each fixed communication device does not compete with each other in at least one of space and time. A communication method characterized by allocating to a mobile communication device and / or each roadside communication device.
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