JP2009118061A - Radio communication device for vehicle - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a collision of a transmitting packet generated in the vicinity of an intersection to prevent a vehicle which approaches the intersection from being unable to transmit data, in a radio communication device for a vehicle of a CSMA system. <P>SOLUTION: After a right to transmit is obtained by access control to transmit data, a transmitting interval (transmitting frequency) until the start of next access control is set based on a distance up to a frontward intersection (B) in a vehicle traveling direction so that as its distance is long, the transmitting interval becomes long. As a result, as the vehicle approaches the intersection, a frequency of data transmission is increased, and when the vehicle passes the intersection, the frequency of data transmission is reduced to a lowest frequency. Thereby, a collision of transmitting packets from each vehicle can be suppressed in the vicinity of the intersection. Further, since the data transmission from the vehicle which approaches the intersection can give priority to the data transmission from the vehicle which has passed the intersection, the vehicle which approaches the intersection can provide the information of an own vehicle to surrounding vehicles, thereby avoiding the collision with the other vehicles. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、キャリアセンスにより無線チャンネルの空き状態を判定してデータ送信を開始する車両用無線通信装置に関する。   The present invention relates to a vehicular radio communication apparatus that starts data transmission by determining a free state of a radio channel by carrier sense.

従来より、データの送信要求が発生すると、キャリアセンスにより無線チャンネルの空き状態を判定するCSMA方式のアクセス制御を行い、このアクセス制御によって無線チャンネルの空き状態を判定できたときに、無線チャンネルで送信権を取得できたと判断してデータ送信を開始する無線LANなどの無線通信装置が知られている。   Conventionally, when a data transmission request occurs, CSMA access control is performed to determine the availability of a radio channel by carrier sense, and when the availability of the radio channel can be determined by this access control, transmission is performed on the radio channel. A wireless communication device such as a wireless LAN that determines that the right has been acquired and starts data transmission is known.

そして、この種の無線通信装置にて構成される通信システムでは、送信要求が発生した無線通信装置の数が多くなると、送信権を取得できずに送信待ちとなる無線通信装置の数が増え、しかも、無線通信装置からの送信パケットが衝突する確率も高くなるので、通信システム全体の総通信量(スループット)が減少するという問題があった。   And in a communication system configured with this type of wireless communication device, when the number of wireless communication devices that have generated transmission requests increases, the number of wireless communication devices that cannot wait for transmission and wait for transmission increases, In addition, since the probability that transmission packets from the wireless communication apparatus collide with each other increases, there is a problem that the total communication amount (throughput) of the entire communication system decreases.

従って、この種の無線通信装置を車両に搭載することで、車車間通信用の通信システムを構築すると、車両が集中する交差点付近でデータトラヒックが増加することから、交差点付近では、車車間通信で実際に通信される総通信量が低下し、データを送信できない車両が増加することになる。   Therefore, when a communication system for inter-vehicle communication is built by installing this type of wireless communication device in a vehicle, data traffic increases near the intersection where the vehicle is concentrated. The total amount of communication actually communicated decreases, and the number of vehicles that cannot transmit data increases.

一方、こうした問題を解決する方法として、下記1)〜4)の方法が提案されている。
1)車両の進行方向に応じて、無線通信装置がデータ送信に用いる無線チャンネルを設定することで、交差点への進入方向が異なる車両からの送信パケットが衝突するのを防止する方法(例えば特許文献1等参照)。
On the other hand, the following methods 1) to 4) have been proposed as methods for solving such problems.
1) A method of preventing transmission packets from vehicles having different approach directions to an intersection from colliding by setting a wireless channel used for data transmission by the wireless communication device according to the traveling direction of the vehicle (for example, Patent Documents) 1 etc.).

2)交差点に接続される道路毎に道路識別用のIDを割り当て、各道路(ID)毎に、走行中の車両がデータ送信を行う送信タイミングを互いに異なるタイミングに設定しておき、車両がそのIDで特定される道路を走行しているときには、その道路(ID)に対して設定された送信タイミングでデータ送信を開始するようにすることで、交差点への進入方向が異なる車両間で送信パケットが衝突するのを防止する方法(例えば特許文献2等参照)。   2) An ID for road identification is assigned to each road connected to the intersection, and for each road (ID), the transmission timing at which the traveling vehicle transmits data is set to a different timing. When traveling on the road identified by the ID, data transmission is started at the transmission timing set for the road (ID), so that packets transmitted between vehicles having different directions of approach to the intersection are transmitted. For preventing the collision (see, for example, Patent Document 2).

3)自車両周辺の車両台数を検出し、車両台数が多いほど広くなるように乱数範囲を設定して、その設定した乱数範囲内で乱数を発生させ、その発生した乱数に応じて無線通信装置からのデータの送信間隔を設定することで、交差点等の車両が集中する場所で複数の無線通信装置からの送信パケットが衝突するのを防止する方法(例えば、特許文献3等参照)。   3) The number of vehicles in the vicinity of the host vehicle is detected, a random number range is set so as to increase as the number of vehicles increases, a random number is generated within the set random number range, and a wireless communication device is generated according to the generated random number. A method of preventing transmission packets from a plurality of wireless communication apparatuses from colliding at a place where vehicles such as intersections are concentrated by setting a transmission interval of data from the vehicle (see, for example, Patent Document 3).

4)無線通信装置からのデータの送信タイミングを、車両が交差点を通過している時に制限することで、交差点を通過中の車両が、自車両の存在を周囲の車両へ確実に通知できるようにする方法(例えば特許文献4等参照)。
特開2005−236952号公報 特開2005−202913号公報 特開2003−258715号公報 特開2004−31558号公報
4) By limiting the transmission timing of data from the wireless communication device when the vehicle passes through the intersection, the vehicle passing through the intersection can surely notify the surrounding vehicles of the existence of the own vehicle. (For example, refer patent document 4 etc.).
JP 2005-236952 A JP 2005-202913 A JP 2003-258715 A JP 2004-31558 A

しかしながら、上記1)の方法のように、車両の進行方向に応じて無線チャンネルを割り当てる方法では、データ通信に利用可能な周波数範囲を分割することになるので、無線チャンネル一チャンネル当たりに利用可能な周波数範囲が狭くなり、データ送信一回当たりに送信可能なデータ量が少なくなってしまうという問題があった。   However, in the method of allocating the wireless channel according to the traveling direction of the vehicle as in the method 1), the frequency range that can be used for data communication is divided, so that it can be used per wireless channel. There is a problem that the frequency range becomes narrow and the amount of data that can be transmitted per data transmission is reduced.

一方、上記2)の方法では、交差点に接続される道路毎に無線通信装置からのデータの送信タイミングを設定するので、上記1)の方法のようにデータ送信1回当たりに送信可能なデータ量が少なくなることはない。   On the other hand, in the method 2), since the transmission timing of data from the wireless communication device is set for each road connected to the intersection, the amount of data that can be transmitted per data transmission as in the method 1) Will never go down.

しかし、各車両からのデータの送信タイミングは、車両が交差点に接近しているか否か関わらず、車両が走行中の道路の種別だけで設定されることから、交差点に接近中の車両からのデータ送信を優先的に実行させて、交差点内で車両同士が衝突するのを防止することはできなかった。   However, the data transmission timing from each vehicle is set only for the type of road on which the vehicle is traveling, regardless of whether the vehicle is approaching the intersection. It was not possible to prevent vehicles from colliding with each other in the intersection by preferentially executing transmission.

つまり、車車間通信により交差点での事故を防止するには、交差点に接近中の車両同士が相互に他車両の情報(走行速度や交差点からの進路等)を取得できるようにする必要があり、このためには、交差点を通過した車両からのデータ送信よりも、交差点に接近中の車両からのデータ送信を優先させる必要がある。   In other words, in order to prevent accidents at intersections through vehicle-to-vehicle communication, it is necessary for vehicles approaching the intersection to obtain information on other vehicles (travel speed, course from the intersection, etc.) For this purpose, it is necessary to prioritize data transmission from a vehicle approaching the intersection over data transmission from a vehicle that has passed through the intersection.

しかし、上記2)の方法では、車両が走行中の道路が同じであれば、車両の進行方向に関係なく、同じ送信タイミングが設定されることから、交差点に接近中の車両からのデータ送信を優先させて、交差点での車両の衝突事故を防止することはできないのである。   However, in the above method 2), if the road on which the vehicle is traveling is the same, the same transmission timing is set regardless of the traveling direction of the vehicle. Therefore, data transmission from the vehicle approaching the intersection is performed. It is not possible to prioritize and prevent vehicle collisions at intersections.

また、上記3)の方法でも、無線通信装置からのデータの送信間隔を、車両周囲の車両台数に応じて設定するだけであることから、上記2)の方法と同様、交差点を通過した車両からのデータ送信よりも、交差点に接近中の車両からのデータ送信を優先的に実行させて、交差点で車両同士が衝突するのを防止することができない、という問題があった。   In the method 3), the data transmission interval from the wireless communication device is only set according to the number of vehicles around the vehicle. There is a problem that it is not possible to prevent the vehicles from colliding at the intersection by preferentially executing the data transmission from the vehicle approaching the intersection rather than the data transmission.

また次に、上記4)の方法では、車両が交差点を通過するときに限って、データ送信が可能となるので、交差点に入る前に、交差点に接近中の車両から周囲の車両に自車両の情報を通知させる、といったことはできなかった。   Next, in the method 4), data can be transmitted only when the vehicle passes the intersection. Therefore, before entering the intersection, the vehicle approaching the intersection moves from the vehicle approaching to the surrounding vehicles. It was not possible to notify information.

本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、CSMA方式のアクセス制御で送信権を取得してデータ送信を開始する車両用無線通信装置において、交差点に対する車両位置に応じてデータ送信の頻度を変化させることで、交差点付近で生じる送信パケットの衝突を減少させ、延いては、交差点へ接近中の車両がデータを送信できなくなるのを防止することを目的とする。   The present invention has been made in view of these problems, and in a vehicular wireless communication apparatus that starts transmission of data by acquiring a transmission right by CSMA access control, the frequency of data transmission is determined according to the vehicle position with respect to an intersection. The purpose of this is to reduce the collision of transmission packets that occur in the vicinity of the intersection, thereby preventing the vehicle approaching the intersection from being unable to transmit data.

かかる目的を達成するためになされた請求項1に記載の車両用無線通信装置においては、アクセス制御手段が、キャリアセンスにより無線チャンネルの空き状態を判定するアクセス制御を実行し、このアクセス制御により無線チャンネルの空き状態を判定すると、送受信手段がその無線チャンネルを利用してデータを送信するのを許可する。   In the vehicular wireless communication apparatus according to claim 1, the access control means executes access control for determining a free state of a radio channel by carrier sense, and wireless communication is performed by this access control. When the availability of the channel is determined, the transmission / reception means is permitted to transmit data using the wireless channel.

また、本発明の車両用無線通信装置には、車両の進行方向前方の交差点までの距離を検出する距離検出手段が設けられており、送信頻度制御手段が、その距離検出手段にて検出された距離に基づき、その検出された距離が長いほど低くなるように、送受信手段からのデータ送信の頻度を制御する。   The vehicle wireless communication apparatus of the present invention is provided with distance detection means for detecting the distance to the intersection ahead of the traveling direction of the vehicle, and the transmission frequency control means is detected by the distance detection means. Based on the distance, the frequency of data transmission from the transmission / reception means is controlled so that the longer the detected distance is, the lower the distance is.

このため、本発明の車両用無線通信装置によれば、車両が交差点に近づくに連れて、送受信手段からのデータ送信の頻度が高くなり、車両が交差点を通過すると、送受信手段からのデータ送信の頻度が最低頻度にまで低下することになる。   Therefore, according to the vehicle wireless communication device of the present invention, the frequency of data transmission from the transmission / reception means increases as the vehicle approaches the intersection, and when the vehicle passes the intersection, the data transmission from the transmission / reception means is performed. The frequency will drop to the lowest frequency.

従って、本発明の車両用無線通信装置を用いて車車間通信用の通信システムを構築すれば、交差点付近で各車両からの送信パケットが衝突するのを抑制して、通信システム全体の総通信量(スループット)が減少するのを防止することができる。   Therefore, if a communication system for inter-vehicle communication is constructed using the vehicular wireless communication apparatus of the present invention, it is possible to suppress collision of transmission packets from each vehicle in the vicinity of the intersection, and to reduce the total communication volume of the entire communication system. (Throughput) can be prevented from decreasing.

また、交差点を通過した車両からのデータ送信よりも、交差点に接近中の車両からのデータ送信を優先させることができるので、交差点に接近中の車両は、周囲の車両に自車両の情報(走行速度や交差点からの進路等)をより確実に提供することができるようになり、交差点付近を走行中の各車両は、他車両から提供された情報に基づき、他車両との衝突を回避するための回避動作を行うことができる。   In addition, since data transmission from a vehicle approaching the intersection can be prioritized over data transmission from the vehicle that has passed the intersection, the vehicle approaching the intersection can inform the surrounding vehicles of its own vehicle information (travel In order to avoid collision with other vehicles based on the information provided by other vehicles. Can be avoided.

ここで、送信頻度制御手段は、例えば、本発明の車両用無線通信装置に対しデータの送信要求を発生する車載機側での送信要求の発生頻度を、車両進行方向前方の交差点までの距離に応じて制御するように構成してもよい。しかし、このためには、当該車両用無線通信装置に送信データを入力してくる車載機を制御する必要があり、装置構成が複雑になる。   Here, the transmission frequency control means, for example, sets the frequency of the transmission request on the vehicle-mounted device that generates a data transmission request to the vehicle wireless communication device of the present invention to the distance to the intersection in front of the vehicle traveling direction. You may comprise so that it may control according to it. However, for this purpose, it is necessary to control an in-vehicle device that inputs transmission data to the vehicular wireless communication device, which complicates the device configuration.

このため、送信頻度制御手段は、請求項2に記載のように、距離検出手段にて検出された距離が長いほどアクセス制御の実行間隔が長くなるようアクセス制御手段を制御するように構成するとよい。つまり、このようにすれば、送信頻度制御手段としての機能を簡単に実現できることになり、本発明を、装置のコストアップを招くことなく実現できる。   Therefore, as described in claim 2, the transmission frequency control means may be configured to control the access control means so that the longer the distance detected by the distance detection means, the longer the access control execution interval. . That is, in this way, the function as the transmission frequency control means can be easily realized, and the present invention can be realized without increasing the cost of the apparatus.

また、この場合、送信頻度制御手段は、アクセス制御の実行間隔を、交差点までの距離に応じて直線的(換言すれば距離に反比例して)に変化させるようにしてもよく、或いは、交差点までの距離に応じて二次曲線的(例えば、距離が短くなるほど実行間隔がより短くなるよう)に変化させるようにしてもよく、或いは、交差点までの距離に応じて段階的に変化させるようにしてもよい。   In this case, the transmission frequency control means may change the access control execution interval linearly (in other words, inversely proportional to the distance) according to the distance to the intersection, or until the intersection. Depending on the distance, it may be changed in a quadratic curve (for example, the execution interval becomes shorter as the distance becomes shorter), or may be changed in stages according to the distance to the intersection. Also good.

一方、車両にナビゲーション装置が搭載されている場合、距離検出手段は、請求項4に記載のように、そのナビゲーション装置から、車両の進行方向前方の交差点までの距離を取得するように構成するとよい。   On the other hand, when the navigation device is mounted on the vehicle, the distance detecting means may be configured to acquire the distance from the navigation device to the intersection ahead of the traveling direction of the vehicle, as described in claim 4. .

また、距離検出装置は、請求項5に記載のように、車両に搭載されたGPS受信機から車両の現在位置を表す位置情報を取得し、その取得した位置情報と、車両周囲の交差点位置を表す地図情報とに基づき、車両進行方向前方の交差点までの距離を算出するように構成してもよい。   Further, as described in claim 5, the distance detection device acquires position information indicating the current position of the vehicle from a GPS receiver mounted on the vehicle, and obtains the acquired position information and intersection positions around the vehicle. You may comprise so that the distance to the intersection ahead of a vehicle advancing direction may be calculated based on the map information to represent.

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図1は本発明が適用された実施形態の無線通信装置全体の構成を表すブロック図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of a wireless communication apparatus according to an embodiment to which the present invention is applied.

本実施形態の無線通信装置2は、自動車に搭載されて、自車両周囲の車両や自動車の走行路付近に配置された路側機との間でデータパケットを送受信するためのものであり、サーキュレータ6を介してアンテナ4に接続された送受信回路10と、送受信回路10の動作を制御すると共に送受信データを処理するマイクロコンピュータ(以下、単にマイコンという)20と、CSMA方式のアクセス制御を行うアクセス制御回路30と、送受信回路10からの送信データの送信頻度を制御する送信頻度制御回路40と、を備える。   The wireless communication device 2 according to the present embodiment is mounted on an automobile and is used for transmitting and receiving data packets to and from a vehicle around the host vehicle and a roadside device disposed near the traveling path of the automobile. A transmission / reception circuit 10 connected to the antenna 4 via the antenna, a microcomputer 20 that controls the operation of the transmission / reception circuit 10 and processes transmission / reception data, and an access control circuit that performs CSMA access control. 30, and a transmission frequency control circuit 40 that controls the transmission frequency of transmission data from the transmission / reception circuit 10.

送受信回路10は、本発明の送受信手段に相当するものであり、マイコン20より送られた送信データに無線通信用のパケットヘッダを追加して、変調することで送信用のデータパケットを生成し、アクセス制御回路30から送信開始パルスが入力されたときに、その生成したデータパケットを送信信号として、サーキュレータ6を介してアンテナ4に出力することで、アンテナ4からデータパケットを無線送信させる。   The transmission / reception circuit 10 corresponds to the transmission / reception means of the present invention, adds a packet header for wireless communication to the transmission data sent from the microcomputer 20, and generates a data packet for transmission by modulating, When a transmission start pulse is input from the access control circuit 30, the generated data packet is output as a transmission signal to the antenna 4 via the circulator 6 so that the data packet is wirelessly transmitted from the antenna 4.

また、送受信回路10は、アンテナ4からの受信信号を、サーキュレータ6を介して取り込み、その受信信号からデータパケットを復調して、無線通信用のパケットヘッダを削除し、パケットヘッダを削除した受信データをマイコン20に転送する。   Further, the transmission / reception circuit 10 takes in the reception signal from the antenna 4 via the circulator 6, demodulates the data packet from the reception signal, deletes the packet header for wireless communication, and receives the data from which the packet header has been deleted. Is transferred to the microcomputer 20.

また、送受信回路10は、受信信号(無線チャンネルの搬送波)が予め設定された一定電力以上であるときに、アクセス制御回路30にキャリアセンス信号(CS信号)を出力する。   In addition, the transmission / reception circuit 10 outputs a carrier sense signal (CS signal) to the access control circuit 30 when the reception signal (carrier wave of the radio channel) is equal to or higher than a predetermined constant power.

次に、マイコン20は、CPU、ROM、RAM等からなる周知のものであり、外部I/Fを介して車載装置から入力された情報や内部アプリケーションにより生成された情報に基づき、無線通信用の送信データを作成し、その作成した送信データを送受信回路10に転送する。   Next, the microcomputer 20 is a well-known computer composed of a CPU, ROM, RAM, and the like, and is used for wireless communication based on information input from an in-vehicle device via an external I / F or information generated by an internal application. Transmission data is created, and the created transmission data is transferred to the transmission / reception circuit 10.

また、マイコン20は、送信データを生成すると、その後、送受信回路10からその生成した送信データが送信されるまで、アクセス制御回路30に、送信データがある旨を表す信号を出力することで、送信データの有無をアクセス制御回路30に通知する。   In addition, after the transmission data is generated, the microcomputer 20 outputs a signal indicating that there is transmission data to the access control circuit 30 until the transmission data generated from the transmission / reception circuit 10 is transmitted. The access control circuit 30 is notified of the presence or absence of data.

また、マイコン20は、送受信回路10にて受信/復調された受信データを処理し、外部I/Fを介して車載装置に情報を転送したり、内部アプリケーションに情報を与える。
一方、アクセス制御回路30は、本発明のアクセス制御手段に相当するものであり、IEEE802.11で規定されているようなMAC(Media Access Control)を実現する。
Further, the microcomputer 20 processes the reception data received / demodulated by the transmission / reception circuit 10 and transfers information to the in-vehicle device via the external I / F or gives information to the internal application.
On the other hand, the access control circuit 30 corresponds to the access control means of the present invention, and implements MAC (Media Access Control) as defined in IEEE 802.11.

つまり、アクセス制御回路30は、送受信回路10から得たキャリアセンス信号(CS信号)をもとに、自車両周囲の他の車両の無線通信装置から電波が送信されていないことを確認して、送受信回路10に送信開始パルスを出力することで、送受信回路10から送信信号を出力させる。   That is, based on the carrier sense signal (CS signal) obtained from the transmission / reception circuit 10, the access control circuit 30 confirms that radio waves are not transmitted from the wireless communication devices of other vehicles around the host vehicle, By outputting a transmission start pulse to the transmission / reception circuit 10, a transmission signal is output from the transmission / reception circuit 10.

次に、送信頻度制御回路40は、本発明の距離検出手段及び送信頻度制御手段に相当するものであり、車両に搭載されたナビゲーション装置50から、車両の進行方向とその進行方向前方に存在する最も近い交差点までの距離を表す情報(進行方向情報及び距離情報)を取得し、その取得した情報に基づき、アクセス制御回路30が送信開始パルスを出力して送受信回路10からの送信を許可してから次に送信開始パルスを出力して送信を許可するまでの間隔(送信間隔)の下限値を設定して、その下限値を送信間隔情報としてアクセス制御回路30に出力することで、送受信回路10からの送信データの送信頻度を制御する。   Next, the transmission frequency control circuit 40 corresponds to the distance detection means and the transmission frequency control means of the present invention, and is present in the traveling direction of the vehicle and in front of the traveling direction from the navigation device 50 mounted on the vehicle. Information (travel direction information and distance information) representing the distance to the nearest intersection is acquired, and based on the acquired information, the access control circuit 30 outputs a transmission start pulse to permit transmission from the transmission / reception circuit 10 Is set to a lower limit value of an interval (transmission interval) from when a transmission start pulse is output to when transmission is permitted, and the lower limit value is output to the access control circuit 30 as transmission interval information. The transmission frequency of transmission data from is controlled.

以下、この送信頻度制御回路40及びアクセス制御回路30の動作を、図2、図3に示すフローチャートに沿って説明する。
まず、図2は、送信頻度制御回路40の処理動作(送信頻度制御処理)を表すフローチャートである。
Hereinafter, operations of the transmission frequency control circuit 40 and the access control circuit 30 will be described with reference to flowcharts shown in FIGS.
First, FIG. 2 is a flowchart showing the processing operation (transmission frequency control process) of the transmission frequency control circuit 40.

図2に示すように、送信頻度制御回路40は、まずS110(Sはステップを表す)にて、ナビゲーション装置50から距離情報及び進行方向情報を取り込み、これらの情報の少なくとも一方が更新されたか否かを判断する。なお、このS110の処理は、本発明の距離検出手段に相当する。   As shown in FIG. 2, the transmission frequency control circuit 40 first fetches distance information and traveling direction information from the navigation device 50 in S110 (S represents a step), and whether or not at least one of these pieces of information has been updated. Determine whether. Note that the processing of S110 corresponds to the distance detection means of the present invention.

そして、距離情報及び進行方向情報が更新されていなければ、再度、S110の処理を実行することにより、距離情報及び進行方向情報の少なくとも一方が更新されるのを待ち、S110にて、距離情報及び進行方向情報の少なくとも一方が更新されたと判断されると、S120に移行する。   If the distance information and the traveling direction information are not updated, the process of S110 is executed again to wait for at least one of the distance information and the traveling direction information to be updated. In S110, the distance information and the traveling direction information are updated. If it is determined that at least one of the traveling direction information has been updated, the process proceeds to S120.

S120では、ナビゲーション装置50から取得した距離情報(つまり、車両進行方向前方で最も近い交差点までの距離)に基づき、その距離が長いほど送受信回路10からの送信間隔が長くなり(換言すれば送信頻度が高くなり)、その距離が短いほど送受信回路10からの送信間隔が短くなる(換言すれば送信頻度が低くなる)ように、送信間隔を演算する。   In S120, based on the distance information acquired from the navigation device 50 (that is, the distance to the nearest intersection ahead in the vehicle traveling direction), the longer the distance, the longer the transmission interval from the transmission / reception circuit 10 (in other words, the transmission frequency). The transmission interval is calculated so that the transmission interval from the transmission / reception circuit 10 becomes shorter (in other words, the transmission frequency becomes lower) as the distance becomes shorter.

そして、続くS130では、その演算結果(送信間隔)をアクセス制御回路30に通知し、再度S110に移行する。なお、S120及びS130の処理は、本発明の送信頻度制御手段に相当する。   In subsequent S130, the calculation result (transmission interval) is notified to the access control circuit 30, and the process proceeds to S110 again. Note that the processing of S120 and S130 corresponds to the transmission frequency control means of the present invention.

ここで、S120では、ナビゲーション装置50から取得した距離情報に基づき、予め設定された演算式若しくはマップを用いて送信間隔(換言すれば送信頻度)を設定する。
そして、その設定用の演算式若しくはマップは、図4に示すように、車両が通過する交差点の位置Bを中心として、車両がその交差点に向かっているとき(A→B或いはC→B)には、図4(a)に示すように送信頻度が交差点までの距離に応じて直線的(換言すれば距離に反比例して)に変化するか、或いは、図4(b)に示すように送信頻度が交差点までの距離に応じて二次曲線的(例えば、距離が短くなるほど実行間隔がより短くなるよう)に変化するか、或いは、図4(c)示すように送信頻度が交差点までの距離に応じて段階的に変化するように、予め設定されている。
Here, in S120, based on the distance information acquired from the navigation device 50, a transmission interval (in other words, transmission frequency) is set using a preset arithmetic expression or map.
Then, as shown in FIG. 4, the calculation formula or map for setting is when the vehicle is heading toward the intersection (A → B or C → B) with the position B of the intersection where the vehicle passes as the center. As shown in FIG. 4 (a), the transmission frequency changes linearly (in other words, in inverse proportion to the distance) according to the distance to the intersection, or as shown in FIG. 4 (b). The frequency changes in a quadratic curve (for example, the execution interval becomes shorter as the distance becomes shorter) according to the distance to the intersection, or the transmission frequency becomes the distance to the intersection as shown in FIG. It is set in advance so as to change in a stepwise manner.

次に、図3は、アクセス制御回路30の処理動作(アクセス制御処理)を表すフローチャートである。
図2に示すように、アクセス制御回路30は、まずS210にて、上記のように送信頻度制御回路40から通知された送信間隔を読み込み、その値を、アクセス制御開始カウンタに設定する。
Next, FIG. 3 is a flowchart showing the processing operation (access control processing) of the access control circuit 30.
As shown in FIG. 2, the access control circuit 30 first reads the transmission interval notified from the transmission frequency control circuit 40 as described above in S210, and sets the value in the access control start counter.

そして、続くS220では、後述の処理でカウントダウンされるアクセス制御開始カウンタが値「0」になったか否かを判断することで、送信頻度制御回路40から通知された送信間隔に対応する時間が経過したか否かを判断し、アクセス制御開始カウンタが値「0」になっていなければ、S230に移行して、アクセス制御開始カウンタから値「1」を減じることで、アクセス制御開始カウンタをカウントダウンする。   Then, in the subsequent S220, the time corresponding to the transmission interval notified from the transmission frequency control circuit 40 has elapsed by determining whether or not the access control start counter counted down in the process described later has a value “0”. If the access control start counter is not “0”, the process proceeds to S230 and the access control start counter is decremented by subtracting the value “1” from the access control start counter. .

次に、続くS240では、送信頻度制御回路40により送信間隔が更新されたか否かを判断し、送信間隔が更新されていなければ、上記S220に移行し、送信間隔が更新されていれば、S250に移行する。   Next, in subsequent S240, it is determined whether or not the transmission interval is updated by the transmission frequency control circuit 40. If the transmission interval is not updated, the process proceeds to S220. If the transmission interval is updated, S250 is performed. Migrate to

S250では、更新後の送信間隔と更新前の送信間隔との差(更新後の送信間隔−更新前の送信間隔)を算出し、現在のアクセス制御開始カウンタにその算出した差分を加えることで、アクセス制御開始カウンタの値を、更新後の送信間隔に対応するように更新し、再度S220に移行する。   In S250, the difference between the transmission interval after update and the transmission interval before update (transmission interval after update−transmission interval before update) is calculated, and by adding the calculated difference to the current access control start counter, The value of the access control start counter is updated so as to correspond to the updated transmission interval, and the process proceeds to S220 again.

一方、S220にて、アクセス制御開始カウンタが値「0」になったと判断されると(つまり、送信頻度制御回路40にて設定された送信間隔(時間)が経過したと判断されると)、S270に移行して、マイコン20から送信データがある旨を表す信号が入力されているか否かを判断することで、現在、車両周囲に送信すべき送信データがあるか否かを判断する。   On the other hand, when it is determined in S220 that the access control start counter has reached the value “0” (that is, when it is determined that the transmission interval (time) set by the transmission frequency control circuit 40 has elapsed). The process proceeds to S270, and it is determined whether there is currently transmission data to be transmitted around the vehicle by determining whether a signal indicating that there is transmission data is input from the microcomputer 20 or not.

そして、送信データがなければ、再度S270の処理を実行することにより、マイコン20にて送信データが生成されるのを待ち、S270にて、送信データがあると判断されると、S280に移行して、CS信号に基づき無線チャンネルの空き状態を判定するCSMA方式のアクセス制御を実行する。   If there is no transmission data, the process of S270 is executed again to wait for transmission data to be generated by the microcomputer 20, and if it is determined in S270 that there is transmission data, the process proceeds to S280. Then, CSMA access control is performed to determine the free state of the radio channel based on the CS signal.

なお、このアクセス制御は、CS信号に基づき、無線チャンネルの空き状態が所定のバックオフ時間以上継続したか否かを判断することにより実行されるが、こうしたCSMA方式のアクセス制御は、従来より周知であるため、ここではその詳細説明は省略する。   This access control is executed based on the CS signal by determining whether or not the free state of the radio channel has continued for a predetermined back-off time. Such access control of the CSMA method has been well known in the art. Therefore, detailed description thereof is omitted here.

そして、S280のアクセス制御で、無線チャンネルが空いており、送信権を取得できたと判断されると、S290にて、送受信回路10に送信開始パルスを出力し、再度S210に移行する。   If it is determined by the access control in S280 that the radio channel is free and the transmission right can be acquired, a transmission start pulse is output to the transmission / reception circuit 10 in S290, and the process proceeds to S210 again.

なお、S290にて送信開始パルスを出力すると、送受信回路10からは送信信号が出力されて、アンテナ4からデータパケットが無線送信されることになる。
以上説明したように、本実施形態の無線通信装置2においては、図5(a)、(b)に示すように、アクセス制御回路30から送受信回路10に送信開始パルスが出力されて(時点t1)、データ送信が開始されると、その後、送信頻度制御回路40にて車両進行方向前方の交差点までの距離に基づき設定される送信間隔(時間)が経過するまで(時点t3)、アクセス制御回路30でのアクセス制御(S280)の実行が禁止される。
When a transmission start pulse is output in S290, a transmission signal is output from the transmission / reception circuit 10, and a data packet is wirelessly transmitted from the antenna 4.
As described above, in the wireless communication device 2 of the present embodiment, as shown in FIGS. 5A and 5B, the transmission start pulse is output from the access control circuit 30 to the transmission / reception circuit 10 (time point t1). ) When data transmission is started, the access control circuit then continues until the transmission interval (time) set based on the distance to the intersection ahead of the vehicle traveling direction elapses in the transmission frequency control circuit 40 (time point t3). The execution of access control (S280) at 30 is prohibited.

そして、図5(a)に示すように、そのアクセス制御の禁止期間中に送信要求が発生して(時点t2)、マイコン20にて送信データが生成されていれば、送信間隔(時間)が経過して、アクセス制御の禁止が解除された時点t3で、アクセス制御回路30にてアクセス制御が開始され、このアクセス制御にて送信権が取得されると(時点t4)、アクセス制御回路30から送受信回路10に送信開始パルスが出力されて、次回のデータ送信が実行される。   As shown in FIG. 5A, if a transmission request is generated during the access control prohibition period (time t2) and transmission data is generated by the microcomputer 20, the transmission interval (time) is set. After that, at time t3 when the prohibition of access control is released, the access control circuit 30 starts access control, and when the transmission right is acquired by this access control (time t4), from the access control circuit 30 A transmission start pulse is output to the transmission / reception circuit 10 and the next data transmission is executed.

また、図5(b)に示すように、そのアクセス制御の禁止期間中に送信要求が発生しなければ、その禁止期間の経過後(時点t3)、送信要求が発生した時点t5で、アクセス制御回路30にてアクセス制御が開始され、このアクセス制御にて送信権が取得されると(時点t6)、アクセス制御回路30から送受信回路10に送信開始パルスが出力されて、次回のデータ送信が実行される。   As shown in FIG. 5B, if no transmission request is generated during the access control prohibition period, the access control is performed at the time t5 when the transmission request is generated after the prohibition period has elapsed (time t3). When access control is started by the circuit 30 and a transmission right is acquired by this access control (time t6), a transmission start pulse is output from the access control circuit 30 to the transmission / reception circuit 10, and the next data transmission is executed. Is done.

そして、本実施形態では、送受信回路10からのデータ送信を開始してから、アクセス制御を禁止する期間(つまり送信間隔)は、車両進行方向前方の交差点までの距離に基づき、その距離が長いほど長くなるように設定されることから、図4に示したように、車両が交差点に近づくに連れて、送受信回路10からのデータ送信の頻度が高くなり、車両が交差点を通過すると、送受信回路10からのデータ送信の頻度が最低頻度にまで低下することになる。   And in this embodiment, after starting the data transmission from the transmission / reception circuit 10, the period during which access control is prohibited (that is, the transmission interval) is based on the distance to the intersection ahead of the vehicle traveling direction, the longer the distance is. Since the frequency is set to be long, as shown in FIG. 4, as the vehicle approaches the intersection, the frequency of data transmission from the transmission / reception circuit 10 increases, and when the vehicle passes the intersection, the transmission / reception circuit 10. The frequency of data transmission from will decrease to the lowest frequency.

従って、本実施形態の無線通信装置2によれば、交差点付近で各車両からの送信パケットが衝突するのを抑制して、通信システム全体の総通信量(スループット)が減少するのを防止することができる。   Therefore, according to the wireless communication device 2 of the present embodiment, it is possible to prevent the transmission packet from each vehicle from colliding near the intersection and to prevent the total communication amount (throughput) of the entire communication system from decreasing. Can do.

また、交差点を通過した車両からのデータ送信よりも、交差点に接近中の車両からのデータ送信を優先させることができるようになるため、交差点に接近中の車両は、周囲の車両に自車両の情報(走行速度や交差点からの進路等)を提供することができるようになり、交差点付近を走行中の各車両は、他車両から提供された情報に基づき、他車両との衝突を回避するための回避動作を行うことができる。   In addition, since data transmission from a vehicle approaching the intersection can be prioritized over data transmission from a vehicle that has passed the intersection, a vehicle approaching the intersection can make its own vehicle Information (travel speed, route from intersection, etc.) can be provided, and each vehicle traveling near the intersection avoids a collision with another vehicle based on the information provided by the other vehicle. Can be avoided.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にて、種々の態様をとることができる。
例えば、上記実施形態では、送信頻度制御回路40にて送信頻度(送信間隔)を設定するのに用いる距離情報及び進行方向情報は、ナビゲーション装置50から取得するものとして説明したが、例えば、図6に示すように、無線通信装置2内に、図7に示す手順で距離測定処理を繰り返し実行する距離測定回路70を設け、この距離測定回路70にて算出された距離情報及び進行方向情報を、送信頻度制御回路40に出力するようにしてもよい。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various aspect can be taken in the range which does not deviate from the summary of this invention.
For example, in the above embodiment, the distance information and the traveling direction information used to set the transmission frequency (transmission interval) in the transmission frequency control circuit 40 have been described as being acquired from the navigation device 50. For example, FIG. As shown in FIG. 7, the wireless communication device 2 is provided with a distance measurement circuit 70 that repeatedly executes the distance measurement process according to the procedure shown in FIG. 7, and the distance information and the traveling direction information calculated by the distance measurement circuit 70 are You may make it output to the transmission frequency control circuit 40. FIG.

つまり、図6に示す距離測定回路70では、まずS310にて、GPS受信機60から車両の現在位置を表す位置情報を取得すると共に、マイコン20から自車両周囲の交差点位置を表す位置情報を取得する。   That is, in the distance measuring circuit 70 shown in FIG. 6, first, in S310, the position information representing the current position of the vehicle is obtained from the GPS receiver 60, and the position information representing the intersection position around the host vehicle is obtained from the microcomputer 20. To do.

そして、S320にて、S310で取得した車両位置及び交差点位置の位置情報に基づき、車両と車両周囲の交差点との距離を算出し、S330にて、S320にて算出された距離の変化量から車両の進行方向を算出し、S340にて、その算出した進行方向と、その進行方向前方の交差点と車両との間の距離を、送信頻度制御回路40に出力する。   Then, in S320, the distance between the vehicle and the intersections around the vehicle is calculated based on the position information of the vehicle position and the intersection position acquired in S310. In S330, the vehicle is calculated from the amount of change in the distance calculated in S320. In S340, the calculated traveling direction and the distance between the intersection ahead of the traveling direction and the vehicle are output to the transmission frequency control circuit 40.

そして、このように、無線通信装置2内に距離測定回路70を設けるようにすれば、車両進行方向前方の交差点までの距離や車両の進行方向を取得し得るナビゲーション装置50が車両に搭載されていなくても、本発明の無線通信装置を実現することができるようになる。   If the distance measurement circuit 70 is provided in the wireless communication device 2 in this way, the navigation device 50 that can acquire the distance to the intersection ahead of the vehicle traveling direction and the traveling direction of the vehicle is mounted on the vehicle. Even without this, the wireless communication apparatus of the present invention can be realized.

なお、図6に示す無線通信装置2において、距離測定回路70は、マイコン20から、車両周囲の交差点の位置を表す位置情報を取得するが、このためには、マイコン20内に各地の交差点位置が登録された地図情報を予め記憶しておくか、或いは、マイコン20が、地図情報が記憶されたCD、DVD等の記憶媒体から必要な地図情報を取得するようにすればよい。   In the wireless communication device 2 shown in FIG. 6, the distance measurement circuit 70 acquires position information indicating the position of the intersection around the vehicle from the microcomputer 20. May be stored in advance, or the microcomputer 20 may acquire necessary map information from a storage medium such as a CD or a DVD in which the map information is stored.

また、例えば、車両の走行路付近に設置された路側機が、走行中の車両に対し、路側機周囲の交差点位置を表す地図情報を送信するようにし、マイコン20が、その送信された地図情報を、送受信回路10を介して取得するようにしてもよい。   In addition, for example, a roadside machine installed near the traveling road of the vehicle transmits map information representing an intersection position around the roadside machine to the traveling vehicle, and the microcomputer 20 transmits the transmitted map information. May be acquired via the transmission / reception circuit 10.

実施形態の無線通信装置の構成を表すブロック図である。It is a block diagram showing the structure of the radio | wireless communication apparatus of embodiment. 送信頻度制御回路の動作を表すフローチャートである。It is a flowchart showing operation | movement of a transmission frequency control circuit. アクセス制御回路の動作を表すフローチャートである。It is a flowchart showing operation | movement of an access control circuit. 送信頻度制御回路による送信間隔(頻度)の設定方法を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the setting method of the transmission interval (frequency) by a transmission frequency control circuit. 実施形態の無線通信装置の動作を説明するタイムチャートである。It is a time chart explaining operation | movement of the radio | wireless communication apparatus of embodiment. 無線通信装置の変形例を表すブロック図である。It is a block diagram showing the modification of a radio | wireless communication apparatus. 距離測定回路の動作を表すフローチャートである。It is a flowchart showing operation | movement of a distance measurement circuit.

符号の説明Explanation of symbols

2…無線通信装置、4…アンテナ、6…サーキュレータ、10…送受信回路、20…マイコン、30…アクセス制御回路、40…送信頻度制御回路、50…ナビゲーション装置、60…GPS受信機、70…距離測定回路。   2 ... wireless communication device, 4 ... antenna, 6 ... circulator, 10 ... transmission / reception circuit, 20 ... microcomputer, 30 ... access control circuit, 40 ... transmission frequency control circuit, 50 ... navigation device, 60 ... GPS receiver, 70 ... distance Measuring circuit.

Claims (5)

所定の無線チャンネルを利用してデータを送受信する送受信手段と、
キャリアセンスにより前記無線チャンネルの空き状態を判定するアクセス制御を実行し、該アクセス制御により前記無線チャンネルの空き状態を判定すると前記送受信手段からのデータ送信を許可するアクセス制御手段と、
を備えた車両用無線通信装置において、
車両の進行方向前方の交差点までの距離を検出する距離検出手段と、
該距離検出手段にて検出された距離に基づき、該距離が長いほど低くなるよう、前記送受信手段からのデータ送信の頻度を制御する送信頻度制御手段と、
を設けたことを特徴とする車両用無線通信装置。
A transmission / reception means for transmitting / receiving data using a predetermined wireless channel;
An access control unit that executes access control for determining a free state of the wireless channel by carrier sense, and that determines whether the wireless channel is free by the access control;
In a vehicle wireless communication device comprising:
Distance detection means for detecting the distance to the intersection ahead of the direction of travel of the vehicle;
Based on the distance detected by the distance detection means, transmission frequency control means for controlling the frequency of data transmission from the transmission / reception means so that the longer the distance is,
A wireless communication device for a vehicle characterized by comprising:
前記送信頻度制御手段は、前記距離検出手段にて検出された距離が長いほど前記アクセス制御の実行間隔が長くなるよう前記アクセス制御手段を制御することにより、前記送受信手段からのデータ送信の頻度を制御することを特徴とする請求項1に記載の車両用無線通信装置。   The transmission frequency control means controls the access control means so that the access control execution interval becomes longer as the distance detected by the distance detection means becomes longer, thereby controlling the frequency of data transmission from the transmission / reception means. The vehicle wireless communication device according to claim 1, wherein the vehicle wireless communication device is controlled. 前記送信頻度制御手段は、前記距離検出手段にて検出された距離に応じて、前記アクセス制御の実行間隔を直線的又は二次曲線的又は段階的に変化させることを特徴とする請求項2に記載の車両用無線通信装置。   The transmission frequency control means changes the access control execution interval linearly, quadratically or stepwise according to the distance detected by the distance detecting means. The vehicle wireless communication device described. 前記距離検出手段は、車両に搭載されたナビゲーション装置から、車両の進行方向前方の交差点までの距離を取得することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の車両用無線通信装置。   4. The vehicle wireless communication according to claim 1, wherein the distance detection unit acquires a distance from a navigation device mounted on the vehicle to an intersection ahead of the traveling direction of the vehicle. 5. apparatus. 前記距離検出手段は、車両に搭載されたGPS受信機から車両の現在位置を表す位置情報を取得し、該取得した位置情報と、車両周囲の交差点位置を表す地図情報とに基づき、車両進行方向前方の交差点までの距離を算出することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の車両用無線通信装置。   The distance detection means acquires position information indicating the current position of the vehicle from a GPS receiver mounted on the vehicle, and based on the acquired position information and map information indicating intersection positions around the vehicle, the vehicle traveling direction 4. The vehicular wireless communication apparatus according to claim 1, wherein a distance to a front intersection is calculated.
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