JP2012003354A - Base station device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、通信技術に関し、特に所定の情報が含まれた信号を送受信する基地局装置に関する。 The present invention relates to communication technology, and more particularly to a base station apparatus that transmits and receives a signal including predetermined information.
交差点の出会い頭の衝突事故を防止するために、路車間通信の検討がなされている。路車間通信では、路側機と車載器との間において交差点の状況に関する情報が通信される。路車間通信では、路側機の設置が必要になり、手間と費用が大きくなる。これに対して、車車間通信、つまり車載器間で情報を通信する形態であれば、路側機の設置が不要になる。その場合、例えば、GPS(Global Positioning System)等によって現在の位置情報をリアルタイムに検出し、その位置情報を車載器同士で交換しあうことによって、自車両および他車両がそれぞれ交差点へ進入するどの道路に位置するかを判断する(例えば、特許文献1参照)。 Road-to-vehicle communication is being studied to prevent collisions at intersections. In the road-to-vehicle communication, information on the situation of the intersection is communicated between the roadside device and the vehicle-mounted device. Road-to-vehicle communication requires the installation of roadside equipment, which increases labor and cost. On the other hand, if it is the form which communicates information between vehicle-to-vehicle communication, ie, vehicle equipment, installation of a roadside machine will become unnecessary. In that case, for example, the current position information is detected in real time by GPS (Global Positioning System), etc., and the position information is exchanged between the vehicle-mounted devices so that the own vehicle and the other vehicle enter the intersection respectively. (See, for example, Patent Document 1).
IEEE802.11等の規格に準拠した無線LAN(Local Area Network)では、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)と呼ばれるアクセス制御機能が使用されている。そのため、当該無線LANでは、複数の端末装置によって同一の無線チャネルが共有される。このようなCSMA/CAでは、キャリアセンスによって他のパケット信号が送信されていないことを確認した後に、パケット信号が送信される。ITS(Intelligent Transport Systems)のような車車間通信に無線LANを適用する場合、不特定多数の端末装置へ情報を送信する必要があるために、信号はブロードキャストにて送信されることが望ましい。さらに、車車間通信に加えて路車間通信が実行されれば、通信形態が多様になる。 In a wireless LAN (Local Area Network) compliant with a standard such as IEEE 802.11, an access control function called CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access Collision Aviation) is used. Therefore, in the wireless LAN, the same wireless channel is shared by a plurality of terminal devices. In such CSMA / CA, a packet signal is transmitted after confirming that no other packet signal is transmitted by carrier sense. When the wireless LAN is applied to inter-vehicle communication such as ITS (Intelligent Transport Systems), it is necessary to transmit information to an unspecified number of terminal devices, and thus it is desirable that the signal be transmitted by broadcast. Furthermore, if the road-to-vehicle communication is executed in addition to the vehicle-to-vehicle communication, the communication forms are various.
ITSを使用することによって、車両の衝突事故の低減が望まれるとともに、渋滞情報の早期の把握が望まれる。渋滞はある程度の距離にわたって発生するので、一般的に、渋滞情報は、広いエリアの情報を収集可能なサーバにて生成される。サーバは、広いエリアの情報を処理するので、渋滞発生を認識するまでに遅延が生じる。一方、ひとつの交差点が渋滞しているかの情報は、局所的なエリアに関連するので、サーバでなくても生成可能である。そのため、渋滞発生を認識するまでの期間の短縮も望まれる。 By using ITS, reduction of vehicle collision accidents is desired, and early grasping of traffic jam information is desired. Since the traffic jam occurs over a certain distance, the traffic jam information is generally generated by a server capable of collecting information on a wide area. Since the server processes information in a wide area, a delay occurs until the occurrence of a traffic jam is recognized. On the other hand, information on whether one intersection is congested is related to a local area, and can be generated without a server. Therefore, it is desired to shorten the period until the occurrence of traffic jam is recognized.
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、ITSを使用することによって、渋滞発生を短期間に推定する技術を提供することにある。 This invention is made | formed in view of such a condition, The objective is to provide the technique which estimates congestion occurrence in a short time by using ITS.
上記課題を解決するために、本発明のある態様の基地局装置は、車両に搭載された端末装置からの信号であって、かつ通過した道路を識別するための識別番号、当該道路の通過に要した期間、期間を計測した時刻に関する情報が含まれた信号を少なくともひとつ受信する受信部と、受信部において受信した信号をもとに、期間と時刻とを識別番号ごとに分類することによって、識別番号に対応した道路ごとに渋滞の発生を推定する推定部と、推定部において推定した渋滞の発生に関する情報が含まれた信号を報知する報知部と、を備える。 In order to solve the above problems, a base station apparatus according to an aspect of the present invention is a signal from a terminal apparatus mounted on a vehicle, and an identification number for identifying a road that has passed, By categorizing the period and time for each identification number based on the signal received at the reception unit that receives at least one signal containing information on the time when the period was measured, and the time when the period was measured, An estimation unit that estimates the occurrence of traffic jam for each road corresponding to the identification number, and a notification unit that reports a signal including information related to the occurrence of traffic jam estimated by the estimation unit.
本発明の別の態様もまた、基地局装置である。この装置は、車両に搭載された端末装置からの信号であって、車両の位置情報が含まれた信号を少なくともひとつ受信する受信部と、受信部において受信した信号をもとに、渋滞の発生を推定する推定部と、推定部において推定した渋滞の発生をもとに、信号機に対して、各色の点灯期間を調節させる指示部と、指示部によって調節させた各色の点灯期間に関する情報が含まれた信号を報知する報知部と、を備える。 Another aspect of the present invention is also a base station apparatus. This device is a signal from a terminal device mounted on a vehicle and receives at least one signal including position information of the vehicle, and the occurrence of traffic congestion based on the signal received at the receiving unit. Including an estimation unit for estimating the traffic light, an instruction unit for adjusting the lighting period of each color based on the occurrence of traffic jam estimated by the estimation unit, and information on the lighting period of each color adjusted by the instruction unit A notification unit for reporting the received signal.
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。 It should be noted that any combination of the above-described constituent elements and a conversion of the expression of the present invention between a method, an apparatus, a system, a recording medium, a computer program, etc. are also effective as an aspect of the present invention.
本発明によれば、ITSを使用することによって、渋滞発生を短期間に推定できる。 According to the present invention, the occurrence of traffic jam can be estimated in a short time by using ITS.
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、車両に搭載された端末装置間において車車間通信を実行するとともに、交差点等に設置された基地局装置から端末装置へ路車間通信も実行する通信システムに関する。車車間通信として、端末装置は、車両の速度や位置等の情報(以下、これらを「データ」という)を格納したパケット信号をブロードキャスト送信する。また、他の端末装置は、パケット信号を受信するとともに、データをもとに車両の接近等を認識する。ここで、基地局装置は、複数のサブフレームが含まれたフレームを繰り返し規定する。基地局装置は、路車間通信のために、複数のサブフレームのいずれかを選択し、選択したサブフレームの先頭部分の期間において、制御情報等が格納されたパケット信号をブロードキャスト送信する。 Before describing the present invention in detail, an outline will be described. Embodiments of the present invention relate to a communication system that performs vehicle-to-vehicle communication between terminal devices mounted on a vehicle, and also executes road-to-vehicle communication from a base station device installed at an intersection or the like to a terminal device. As inter-vehicle communication, the terminal device broadcasts and transmits a packet signal storing information such as the speed and position of the vehicle (hereinafter referred to as “data”). Further, the other terminal device receives the packet signal and recognizes the approach of the vehicle based on the data. Here, the base station apparatus repeatedly defines a frame including a plurality of subframes. The base station apparatus selects any of a plurality of subframes for road-to-vehicle communication, and broadcasts a packet signal in which control information and the like are stored during the period of the head portion of the selected subframe.
制御情報には、当該基地局装置がパケット信号をブローキャスト送信するための期間(以下、「路車送信期間」という)に関する情報が含まれている。端末装置は、制御情報をもとに路車送信期間を特定し、路車送信期間以外の期間においてパケット信号を送信する。このように、路車間通信と車車間通信とが時間分割多重されるので、両者間のパケット信号の衝突確率が低減される。つまり、端末装置が制御情報の内容を認識することによって、路車間通信と車車間通信との干渉が低減される。ここで、端末装置は、路車送信期間以外の車車間通信を実行するための期間(以下、「車車送信期間」という)においてCSMA方式にてパケット信号を送信する。 The control information includes information related to a period for the base station apparatus to broadcast the packet signal (hereinafter referred to as “road vehicle transmission period”). The terminal device specifies a road and vehicle transmission period based on the control information, and transmits a packet signal in a period other than the road and vehicle transmission period. Thus, since the road-to-vehicle communication and the vehicle-to-vehicle communication are time-division multiplexed, the collision probability of packet signals between them is reduced. That is, when the terminal device recognizes the content of the control information, interference between road-vehicle communication and vehicle-to-vehicle communication is reduced. Here, the terminal device transmits a packet signal by the CSMA method in a period for performing vehicle-to-vehicle communication other than the road-vehicle transmission period (hereinafter referred to as “vehicle transmission period”).
局所的なエリアであっても、渋滞の発生を迅速に認識したいという要求がある。これを実現するために、複数の基地局装置とネットワークを介して接続されたサーバではなく、各基地局装置において渋滞発生を推定することが望ましい。これに対応するために本実施例に係る端末装置は、道路を走行するために要した時間に関する情報を基地局装置へ報告する。基地局装置は、複数の端末装置からの情報を受けつけ、道路ごとに情報を整理することによって、渋滞の発生を推定する。基地局装置は、推定結果を端末装置へ報知する。さらに、端末装置は、受け取った推定結果を別の基地局装置へ報知してもよい。その結果、広いエリアにおいて渋滞の発生を知らしめることも可能になる。なお、以下の説明において、例えば、基地局装置は路側機に対応し、端末装置は車載器に対応する。 There is a demand to quickly recognize the occurrence of traffic jams even in a local area. In order to realize this, it is desirable to estimate the occurrence of traffic congestion in each base station device, not a server connected to a plurality of base station devices via a network. In order to cope with this, the terminal apparatus according to the present embodiment reports information on the time required for traveling on the road to the base station apparatus. The base station device accepts information from a plurality of terminal devices and organizes the information for each road, thereby estimating the occurrence of a traffic jam. The base station apparatus notifies the estimation result to the terminal apparatus. Further, the terminal apparatus may notify the received estimation result to another base station apparatus. As a result, it becomes possible to notify the occurrence of traffic congestion in a wide area. In the following description, for example, a base station device corresponds to a roadside device, and a terminal device corresponds to a vehicle-mounted device.
図1は、本発明の実施例に係る通信システム100の構成を示す。これは、ひとつの交差点を上方から見た場合に相当する。通信システム100は、基地局装置10、車両12と総称される第1車両12a、第2車両12b、第3車両12c、第4車両12d、第5車両12e、第6車両12f、第7車両12g、第8車両12h、第1信号機16a、第2信号機16b、第3信号機16c、第4信号機16dと総称される信号機16、ネットワーク202を含む。なお、各車両12には、図示しない端末装置が搭載されている。また、エリア212は、基地局装置10の周囲に形成され、エリア外214は、エリア212の外側に形成されている。
FIG. 1 shows a configuration of a
図示のごとく、図面の水平方向、つまり左右の方向に向かう道路と、図面の垂直方向、つまり上下の方向に向かう道路とが中心部分で交差している。ここで、図面の上側が方角の「北」に相当し、左側が方角の「西」に相当し、下側が方角の「南」に相当し、右側が方角の「東」に相当する。また、ふたつの道路の交差部分が「交差点」である。第1車両12a、第2車両12bが、左から右へ向かって進んでおり、第3車両12c、第4車両12dが、右から左へ向かって進んでいる。また、第5車両12e、第6車両12fが、上から下へ向かって進んでおり、第7車両12g、第8車両12hが、下から上へ向かって進んでいる。左から右へ進む車両12のために、第1信号機16aが設置され、右から左へ進む車両12のために、第2信号機16bが設置され、上から下へ進む車両12のために、第3信号機16cが設置され、下から上へ進む車両12のために、第4信号機16dが設置されている。基地局装置10は、信号機16に対応づけて配置されている。
As shown in the drawing, the road that goes in the horizontal direction of the drawing, that is, the left and right direction, intersects the vertical direction of the drawing, that is, the road that goes in the up and down direction, at the central portion. Here, the upper side of the drawing corresponds to the direction “north”, the left side corresponds to the direction “west”, the lower side corresponds to the direction “south”, and the right side corresponds to the direction “east”. The intersection of the two roads is an “intersection”. The
通信システム100は、交差点に基地局装置10を配置する。基地局装置10は、端末装置間の通信を制御する。基地局装置10は、図示しないGPS衛星から受信した信号や、図示しない他の基地局装置10にて形成されたフレームをもとに、複数のサブフレームが含まれたフレームを繰り返し生成する。ここで、各サブフレームの先頭部分に路車送信期間が設定可能であるような規定がなされている。基地局装置10は、複数のサブフレームのうち、他の基地局装置10によって路車送信期間が設定されていないサブフレームを選択する。基地局装置10は、選択したサブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。基地局装置10は、設定した路車送信期間においてパケット信号を報知する。パケット信号に含まれるべきデータとして、複数種類のデータが想定される。例えば、渋滞情報や工事情報等のデータである。基地局装置10は、これらのデータが含まれたパケット信号としてRSUパケット信号を路車送信期間にて報知する。
The
基地局装置10からのパケット信号には、設定された路車送信期間に関する情報も含まれており、当該情報が制御情報に相当する。端末装置は、受信したパケット信号に含まれた制御情報をもとに、フレームを生成する。その結果、複数の端末装置のそれぞれにおいて生成されるフレームは、基地局装置10において生成されるフレームに同期する。また、端末装置は、車車送信期間においてキャリアセンスにてパケット信号を報知する。ここで、端末装置は、データを取得し、データをパケット信号に格納する。データには、例えば、存在位置に関する情報が含まれる。
The packet signal from the
また、端末装置は、制御情報もパケット信号に格納する。つまり、基地局装置10から送信された制御情報は、端末装置によって転送される。一方、基地局装置10からのパケット信号を受信できない端末装置、つまりエリア外214に存在する端末装置は、フレームの構成に関係なく、CSMA/CAを実行することによって、パケット信号を報知する。さらに、端末装置は、他の端末装置からのパケット信号を受信することによって、他の端末装置が搭載された車両の接近を運転者へ通知する。ここで、各道路を識別するための識別情報が予め規定されている。例えば、隣接した交差点間においてひとつの進行方向が、ひとつの道路として定義されている。そのため、同一の区間であっても、進行方向がことなれば別の道路として定義される。
The terminal device also stores control information in the packet signal. That is, the control information transmitted from the
端末装置は、ひとつの道路を走行したときの要した期間を測定し、当該期間と識別番号との組合せをパケット信号に含めて基地局装置へ送信する。基地局装置は、識別番号から道路を特定できるので、期間と識別番号との組合せから速度を計算する。さらに、基地局装置は、識別番号ごとに速度を分類することによって、識別番号ごとに渋滞の発生を推定する。基地局装置は、渋滞の発生に関する情報(以下、「渋滞情報」という)が含まれたパケット信号をブロードキャスト送信する。端末装置は、渋滞の発生を運転者へ通知する。 The terminal apparatus measures a required period when traveling on one road, and includes the combination of the period and the identification number in the packet signal and transmits the packet signal to the base station apparatus. Since the base station apparatus can specify the road from the identification number, the speed is calculated from the combination of the period and the identification number. Furthermore, the base station apparatus estimates the occurrence of traffic congestion for each identification number by classifying the speed for each identification number. The base station apparatus broadcasts and transmits a packet signal including information related to the occurrence of traffic congestion (hereinafter referred to as “congestion information”). The terminal device notifies the driver of the occurrence of traffic jam.
図2は、基地局装置10の構成を示す。基地局装置10は、アンテナ20、RF部22、変復調部24、処理部26、制御部30、IF部32、ネットワーク通信部80を含む。処理部26は、フレーム規定部40、選択部42、推定部44、生成部46、記憶部48を含む。RF部22は、受信処理として、図示しない端末装置や他の基地局装置10からのパケット信号をアンテナ20にて受信する。RF部22は、受信した無線周波数のパケット信号に対して周波数変換を実行し、ベースバンドのパケット信号を生成する。さらに、RF部22は、ベースバンドのパケット信号を変復調部24に出力する。一般的に、ベースバンドのパケット信号は、同相成分と直交成分によって形成されるので、ふたつの信号線が示されるべきであるが、ここでは、図を明瞭にするためにひとつの信号線だけを示すものとする。RF部22には、LNA(Low Noise Amplifier)、ミキサ、AGC、A/D変換部も含まれる。
FIG. 2 shows the configuration of the
RF部22は、送信処理として、変復調部24から入力したベースバンドのパケット信号に対して周波数変換を実行し、無線周波数のパケット信号を生成する。さらに、RF部22は、路車送信期間において、無線周波数のパケット信号をアンテナ20から送信する。また、RF部22には、PA(Power Amplifier)、ミキサ、D/A変換部も含まれる。
As a transmission process, the
変復調部24は、受信処理として、RF部22からのベースバンドのパケット信号に対して、復調を実行する。さらに、変復調部24は、復調した結果を処理部26に出力する。また、変復調部24は、送信処理として、処理部26からのデータに対して、変調を実行する。さらに、変復調部24は、変調した結果をベースバンドのパケット信号としてRF部22に出力する。ここで、通信システム100は、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)変調方式に対応するので、変復調部24は、受信処理としてFFT(Fast Fourier Transform)も実行し、送信処理としてIFFT(Inverse Fast Fourier Transform)も実行する。
The
フレーム規定部40は、図示しないGPS衛星からの信号を受信し、受信した信号をもとに時刻の情報を取得する。なお、時刻の情報の取得には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。フレーム規定部40は、時刻の情報をもとに、複数のフレームを生成する。例えば、フレーム規定部40は、時刻の情報にて示されたタイミングを基準にして、「1sec」の期間を10分割することによって、「100msec」のフレームを10個生成する。このような処理を繰り返すことによって、フレームが繰り返されるように規定される。なお、フレーム規定部40は、復調結果から制御情報を検出し、検出した制御情報をもとにフレームを生成してもよい。このような処理は、他の基地局装置10によって形成されたフレームのタイミングに同期したフレームを生成することに相当する。図3(a)−(d)は、通信システム100において規定されるフレームのフォーマットを示す。図3(a)は、フレームの構成を示す。フレームは、第1サブフレームから第Nサブフレームと示されるN個のサブフレームによって形成されている。例えば、フレームの長さが100msecであり、Nが8である場合、12.5msecの長さのサブフレームが規定される。図3(b)−(d)の説明は、後述し、図2に戻る。
The
選択部42は、フレームに含まれた複数のサブフレームのうち、路車送信期間を設定すべきサブフレームを選択する。具体的に説明すると、選択部42は、フレーム規定部40にて規定されたフレームを受けつける。選択部42は、RF部22、変復調部24を介して、図示しない他の基地局装置10あるいは端末装置からの復調結果を入力する。選択部42は、入力した復調結果のうち、他の基地局装置10からの復調結果を抽出する。抽出方法は後述する。選択部42は、復調結果を受けつけたサブフレームを特定することによって、復調結果を受けつけていないサブフレームを特定する。これは、他の基地局装置10によって路車送信期間が設定されていないサブフレーム、つまり未使用のサブフレームを特定することに相当する。未使用のサブフレームが複数存在する場合、選択部42は、ランダムにひとつのサブフレームを選択する。未使用のサブフレームが存在しない場合、つまり複数のサブフレームのそれぞれが使用されている場合に、選択部42は、復調結果に対応した受信電力を取得し、受信電力の小さいサブフレームを優先的に選択する。
The
図3(b)は、第1基地局装置10aによって生成されるフレームの構成を示す。第1基地局装置10aは、第1サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。また、第1基地局装置10aは、第1サブフレームにおいて路車送信期間につづいて車車送信期間を設定する。車車送信期間とは、端末装置がパケット信号を報知可能な期間である。つまり、第1サブフレームの先頭期間である路車送信期間において第1基地局装置10aはパケット信号を報知可能であり、かつフレームのうち、路車送信期間以外の車車送信期間において端末装置がパケット信号を報知可能であるような規定がなされる。さらに、第1基地局装置10aは、第2サブフレームから第Nサブフレームに車車送信期間のみを設定する。 FIG. 3B shows a configuration of a frame generated by the first base station apparatus 10a. The first base station apparatus 10a sets a road and vehicle transmission period at the beginning of the first subframe. Moreover, the 1st base station apparatus 10a sets a vehicle transmission period following the road and vehicle transmission period in a 1st sub-frame. The vehicle transmission period is a period during which the terminal device can notify the packet signal. That is, in the road and vehicle transmission period which is the head period of the first subframe, the first base station apparatus 10a can notify the packet signal, and in the frame, the terminal apparatus transmits in the vehicle and vehicle transmission period other than the road and vehicle transmission period. It is defined that the packet signal can be broadcast. Furthermore, the first base station apparatus 10a sets only the vehicle transmission period from the second subframe to the Nth subframe.
図3(c)は、第2基地局装置10bによって生成されるフレームの構成を示す。第2基地局装置10bは、第2サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。また、第2基地局装置10bは、第2サブフレームにおける路車送信期間の後段、第1サブフレーム、第3サブフレームから第Nサブフレームに車車送信期間を設定する。図3(d)は、第3基地局装置10cによって生成されるフレームの構成を示す。第3基地局装置10cは、第3サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。また、第3基地局装置10cは、第3サブフレームにおける路車送信期間の後段、第1サブフレーム、第2サブフレーム、第4サブフレームから第Nサブフレームに車車送信期間を設定する。このように、複数の基地局装置10は、互いに異なったサブフレームを選択し、選択したサブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。図2に戻る。選択部42は、選択したサブフレームの番号を生成部46へ出力する。
FIG. 3C shows a configuration of a frame generated by the second base station apparatus 10b. The second base station apparatus 10b sets a road and vehicle transmission period at the beginning of the second subframe. Also, the second base station apparatus 10b sets the vehicle transmission period from the first stage of the road and vehicle transmission period in the second subframe, from the first subframe and the third subframe to the Nth subframe. FIG. 3D shows a configuration of a frame generated by the third base station apparatus 10c. The third base station apparatus 10c sets a road and vehicle transmission period at the beginning of the third subframe. In addition, the third base station apparatus 10c sets the vehicle transmission period from the first stage of the road and vehicle transmission period in the third subframe, the first subframe, the second subframe, and the fourth subframe to the Nth subframe. As described above, the plurality of
生成部46は、選択部42から受けつけたサブフレーム番号のサブフレームに路車送信期間を設定し、路車送信期間において報知すべきRSUパケット信号を生成する。図4(a)−(b)は、サブフレームの構成を示す。図4(a)は、路車送信期間が設定されたサブフレームを示す。図示のごとく、ひとつのサブフレームは、路車送信期間、車車送信期間の順に構成される。図4(b)は、路車送信期間におけるパケット信号の配置を示す。図示のごとく、路車送信期間において、複数のRSUパケット信号が並べられている。ここで、前後のパケット信号は、SIFS(Short Interframe Space)だけ離れている。
The
ここでは、RSUパケット信号の構成を説明する。図5(a)−(b)は、通信システム100において規定されるパケット信号に格納されるMACフレームのフォーマットを示す。図5(a)は、MACフレームのフォーマットを示す。MACフレームは、先頭から順に、「MACヘッダ」、「LLCヘッダ」、「メッセージヘッダ」、「データペイロード」、「FCS」を配置する。データペイロードに含まれる情報については、後述する。図5(b)は、生成部46によって生成されるメッセージヘッダの構成を示す図である。メッセージヘッダには、基本部分が含まれている。基本部分は、「プロトコルバージョン」、「送信ノード種別」、「再利用回数」、「TSFタイマ」、「RSU送信期間長」を含む。プロトコルバージョンは、対応しているプロトコルのバージョンを示す。送信ノード種別は、MACフレームが含まれたパケット信号の送信元を示す。例えば、「0」は端末装置を示し、「1」は基地局装置10を示す。選択部42が、入力した復調結果のうち、他の基地局装置10からの復調結果を抽出する場合に、選択部42は、送信ノード種別の値を利用する。再利用回数は、メッセージヘッダが端末装置によって転送される場合の有効性の指標を示し、TSFタイマは、送信時刻を示す。RSU送信期間長は、路車送信期間の長さを示しており、路車送信期間に関する情報といえる。図2に戻る。
Here, the configuration of the RSU packet signal will be described. FIGS. 5A and 5B show the formats of MAC frames stored in packet signals defined in the
ネットワーク通信部80は、図示しないネットワーク202に接続される。ネットワーク通信部80は、ネットワーク202から、工事情報や規制情報等を受けつける。記憶部48は、受けつけた工事情報や規制情報等を記憶する。IF部32は、図示しない信号機16に接続される。IF部32は、信号機16から信号機情報を受けつける。記憶部48は、受けつけた信号機情報を記憶する。信号機情報には、交差点情報、方路ごとの信号情報等が含まれている。交差点情報は、信号機16が設置されている交差点に関する情報であり、交差点の緯度、経度、方路数が示されている。
The
方路数とは、交差点から延びる道路の数であり、図1の場合、北へ向かう道路、南へ向かう道路、東へ向かう道路、西へ向かう道路の「4」になる。また、道路ごとに、信号情報が規定される。信号情報は、信号灯色情報を含む。信号灯色情報は、信号機の灯色を示しているが、信号機の灯色は定期的に変わるので、ここではスケジュールの形式で示されている。例えば、12時00分00秒から12時02分59秒までは「赤色」であり、12時03分00秒から12時05分59秒までは「青色」であるように示されている。また、各道路を識別するための識別番号が付与されていてもよい。ここで、隣接した交差点間を単位として、ひとつの道路が規定される。また、ひとつの道路は、ひとつの進行方向に対応する。 The number of roads is the number of roads extending from the intersection. In the case of FIG. 1, the number of roads is “4”, which is a road heading north, a road heading south, a road heading east, and a road heading west. In addition, signal information is defined for each road. The signal information includes signal lamp color information. The signal light color information indicates the light color of the traffic light. However, since the light color of the traffic light changes periodically, it is shown here in the form of a schedule. For example, it is shown that “from 12:00:00 to 12:02:59” is “red” and from 12:03:00 to 12:05:59 is “blue”. Moreover, the identification number for identifying each road may be provided. Here, one road is defined in units of adjacent intersections. One road corresponds to one traveling direction.
生成部46は、記憶部48に記憶された工事情報や規制情報等や信号機情報を抽出し、データペイロードに格納する。特に、信号機情報の内容の変更は、渋滞情報や工事情報等の内容の変更よりも短周期であるので、生成部46は、渋滞情報や工事情報等よりも高い頻度で信号機情報を抽出する。図6は、データペイロードに含まれる情報を示す。ここでは、信号機情報が含まれている場合を示す。データペイロードは、交差点情報と方路M信号情報を含む。交差点情報は前述の通りである。方路M信号情報は、M番目の方路に対する信号情報である。前述のごとく、各道路には識別番号が付与されており、各識別番号に対応した道路の方向も既知であるので、図1の第1信号機16aから第4信号機16dのいずれに対応した信号情報であるかが特定可能になる。図2に戻る。処理部26は、変復調部24、RF部22に対して、路車送信期間においてパケット信号をブロードキャスト送信させる。
The
処理部26は、変復調部24を介して、少なくともひとつの端末装置からのパケット信号を受けつける。当該パケット信号には、端末装置を搭載した車両12が通過した道路を識別するための識別番号、当該道路の通過に要した期間(以下、「通過期間」という)、通過期間を計測した時刻に関する情報が含まれている。処理部26は、これらの情報を推定部44に出力する。
The
推定部44は、処理部26から、情報を受けつける。推定部44は、通過期間と時刻とを識別番号ごとに分類する。次に、推定部44は、極端に短い通過期間や極端に長い通過期間を間引き、残った通過期間を平均することによって、平均の通過期間を導出する。極端に短い通過期間や極端に長い通過期間を特定するために、推定部44は、しきい値を予め定める。なお、計測した時刻が一定期間よりも古い通過期間も平均処理から除外される。また、推定部44は、記憶部48にアクセスすることによって、識別番号に対応した道路の距離を取得する。
The
ここで、記憶部48は、識別番号と道路の距離との対応関係を予め記憶している。推定部44は、平均の通過期間によって距離を除算することによって、平均速度を導出する。推定部44は、平均速度が一定値よりも低い場合、当該道路において渋滞が発生していると推定する。つまり、推定部44は、識別番号に対応した道路ごとに渋滞の発生を推定する。推定部44は、推定結果を渋滞情報として生成部46に出力する。生成部46は、推定部44からの渋滞情報を格納したパケット信号を生成し、変復調部24等を介してパケット信号をブロードキャスト送信する。
Here, the
基地局装置10からブロードキャスト送信されたパケット信号であって、かつ渋滞情報が含まれたパケット信号を受信した端末装置は、渋滞情報を更新し、更新した渋滞情報が含まれたパケット信号をブロードキャスト送信してもよい。制御部30は、基地局装置10全体の処理を制御する。
A terminal device that has received a packet signal broadcast-transmitted from the
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのCPU、メモリ、その他のLSIで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。 This configuration can be realized in terms of hardware by a CPU, memory, or other LSI of any computer, and in terms of software, it can be realized by a program loaded in the memory, but here it is realized by their cooperation. Draw functional blocks. Accordingly, those skilled in the art will understand that these functional blocks can be realized in various forms by hardware only, software only, or a combination thereof.
図7は、車両12に搭載された端末装置14の構成を示す。端末装置14は、アンテナ50、RF部52、変復調部54、処理部56、制御部58を含む。処理部56は、生成部64、タイミング特定部60、転送決定部90、通知部70、取得部72、記憶部74を含む。また、タイミング特定部60は、抽出部66、キャリアセンス部94を含む。アンテナ50、RF部52、変復調部54は、図2のアンテナ20、RF部22、変復調部24と同様の処理を実行する。そのため、ここでは、差異を中心に説明する。
FIG. 7 shows a configuration of the
変復調部54、処理部56は、図示しない他の端末装置14や基地局装置10からのパケット信号を受信する。なお、前述のごとく、変復調部54、処理部56は、路車送信期間において、基地局装置10からのパケット信号を受信する。前述のごとく、変復調部54、処理部56は、車車送信期間において、他の端末装置14からのパケット信号を受信する。
The
抽出部66は、変復調部54からの復調結果が、図示しない基地局装置10からのパケット信号である場合に、路車送信期間が配置されたサブフレームのタイミングを特定する。その際、抽出部66は、図1のエリア212内に存在すると推定する。抽出部66は、サブフレームのタイミングと、パケット信号のメッセージヘッダの内容、具体的には、RSU送信期間長の内容をもとに、フレームを生成する。なお、フレームの生成は、前述のフレーム規定部40と同様になされればよいので、ここでは説明を省略する。その結果、抽出部66は、基地局装置10において形成されたフレームに同期したフレームを生成する。
When the demodulation result from the
一方、抽出部66は、RSUパケット信号を受信していない場合、図1のエリア外214に存在すると推定する。抽出部66は、エリア212に存在していることを推定した場合、車車送信期間を選択する。抽出部66は、エリア外214に存在していることを推定すると、フレームの構成と無関係のタイミングを選択する。抽出部66は、車車送信期間を選択した場合、フレームおよびサブフレームのタイミング、車車送信期間に関する情報をキャリアセンス部94へ出力する。抽出部66は、フレームの構成と無関係のタイミングを選択すると、キャリアセンスの実行をキャリアセンス部94に指示する。
On the other hand, when the
キャリアセンス部94は、抽出部66から、フレームおよびサブフレームのタイミング、車車送信期間に関する情報を受けつける。キャリアセンス部94は、車車送信期間において、キャリアセンスを実行することによって、干渉電力を測定する。また、キャリアセンス部94は、干渉電力をもとに、車車送信期間における送信タイミングを決定する。具体的に説明すると、キャリアセンス部94は、所定のしきい値を予め記憶しており、干渉電力としきい値とを比較する。干渉電力がしきい値よりも小さければ、キャリアセンス部94は、送信タイミングを決定する。キャリアセンス部94は、抽出部66から、キャリアセンスの実行を指示された場合、フレームの構成を考慮せずに、CSMAを実行することによって、送信タイミングを決定する。キャリアセンス部94は、決定した送信タイミングを生成部64へ通知する。
The
取得部72は、図示しないGPS受信機、ジャイロスコープ、車速センサ等を含んでおり、それらから供給されるデータによって、図示しない車両12、つまり端末装置14が搭載された車両12の存在位置、進行方向、移動速度等(以下、「位置情報」と総称する)を取得する。なお、存在位置は、緯度・経度によって示される。これらの取得には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。取得部72は、位置情報を生成部64へ出力する。
The
転送決定部90は、メッセージヘッダの転送を制御する。転送決定部90は、パケット信号からメッセージヘッダを抽出する。パケット信号が基地局装置10から直接送信されている場合には、再利用回数が「0」に設定されているが、パケット信号が他の端末装置14から送信されている場合には、再利用回数が「1以上」の値に設定されている。転送決定部90は、抽出したメッセージヘッダから、転送すべきメッセージヘッダを選択する。ここでは、例えば、再利用回数が最も小さいメッセージヘッダが選択される。また、転送決定部90は、複数のメッセージヘッダに含まれた内容を合成することによって新たなメッセージヘッダを生成してもよい。転送決定部90は、選択対象のメッセージヘッダを生成部64へ出力する。その際、転送決定部90は、再利用回数を「1」増加させる。
The
生成部64は、取得部72から位置情報を受けつけ、転送決定部90からメッセージヘッダを受けつける。生成部64は、図5(a)−(b)に示されたMACフレームを使用し、位置情報をデータペイロードに格納する。生成部64は、MACフレームが含まれたパケット信号を生成するとともに、キャリアセンス部94において決定した送信タイミングにて、変復調部54、RF部52、アンテナ50を介して、生成したパケット信号をブロードキャスト送信する。なお、送信タイミングは、車車送信期間に含まれている。
The
通知部70は、路車送信期間において、図示しない基地局装置10からのパケット信号を取得するとともに、車車送信期間において、図示しない他の端末装置14からのパケット信号を取得する。通知部70は、取得したパケット信号に対する処理として、パケット信号に格納されたデータの内容に応じて、図示しない他の車両12の接近等を運転者へモニタやスピーカを介して通知する。通知部70は、図示しない基地局装置10からのパケット信号が渋滞情報を含んでいる場合、渋滞情報を通知する。図8は、通知部70において表示される画面を示す。図示のごとく、渋滞の発生が示されている。図7に戻る。
The
記憶部74は、道路の識別番号ごとに、道路の経路に関する情報を記憶する。道路の経路は、道路の始点の位置情報と道路の終点の位置情報である。なお、道路の中間地点の位置情報が含まれていてもよい。取得部72は、取得部72から受けつけた位置情報をもとに、記憶部74を参照して、現在走行している道路を特定する。また、取得部72は、特定した道路に対する通過期間を測定する。生成部64は、識別情報、通過期間、時刻が示されたパケット信号を生成し、変復調部54等からパケット信号をブロードキャスト送信する。記憶部74が渋滞情報を記憶する場合、記憶部74は、新たな渋滞情報を受けつけると、新たな渋滞情報を記憶することによって、渋滞情報を更新してもよい。これは、基地局装置10での渋滞情報に同期することに相当する。制御部58は、端末装置14全体の動作を制御する。
The
以上の構成による通信システム100の動作を説明する。図9は、通信システム100における通知手順を示すシーケンス図である。端末装置14は、通過した道路の情報を生成する(S10)。端末装置14は、情報が含まれたパケット信号を送信する(S12)。基地局装置10は、渋滞の発生を推定する(S14)。基地局装置10は、渋滞の発生が示されたパケット信号をブロードキャスト送信する(S16)。端末装置14は、渋滞の発生を通知する(S18)。
The operation of the
次に、本発明の変形例を説明する。実施例に係る基地局装置は、端末装置からの情報をもとに渋滞の発生を推定すると、推定結果を渋滞情報として報知している。変形例に係る基地局装置も、渋滞の発生を推定すると、推定結果を渋滞情報として報知する。さらに、基地局装置は、交差点の一方の道が他方に対して渋滞している場合に、基地局装置に接続された信号機の青灯色の期間を延長することによって、交通流の安定化を図る。なお、青灯色の期間を延長にした信号機に隣接した信号機も、連動して信号機の青灯色の期間を延長する。本発明の変形例に係る通信システム100は、図1と同様のタイプであり、端末装置14は、図7と同様のタイプである。以下では差異を中心に説明する。
Next, a modified example of the present invention will be described. When the occurrence of traffic congestion is estimated based on information from the terminal device, the base station apparatus according to the embodiment notifies the estimation result as traffic congestion information. When the base station apparatus according to the modified example also estimates the occurrence of a traffic jam, the base station device reports the estimation result as traffic jam information. Furthermore, the base station device stabilizes the traffic flow by extending the blue light period of the traffic light connected to the base station device when one of the intersections is congested with the other. Plan. In addition, the traffic light adjacent to the traffic light whose period of the blue light color is extended also extends the blue light color period of the traffic light. The
図10は、本発明の変形例に係る基地局装置10の構成を示す。基地局装置10は、図2に示した基地局装置10に対して、指示部28が追加される。指示部28は、推定部44からの推定結果を受けつける。指示部28は、推定部44からの推定結果をもとに、IF部32を介して、図示しない信号機16に対して、各色の点灯期間を調節させる。具体的に説明すると、指示部28は、推定結果をもとに、渋滞が発生している道路を特定し、特定した道路に対応した信号機16を特定する。これは、図1に示された第1信号機16aから第4信号機16dのうちのいずれかを特定することに相当する。
FIG. 10 shows the configuration of the
指示部28は、特定した信号機16と、特定した道路と反対の進行方向の道路に対応した信号機16とにおける青信号の期間を延長するように、IF部32を介して、信号機16へ指示する。例えば、通常より10秒程度、青信号の時間を延長する。しかしながら、そのような延長は、15分〜30分程度に制限する。一方、青信号の期間を延長させた信号機16と同一の交差点に設置された残りの信号機16に対して、指示部28は、IF部32を介して、青信号の期間を短縮させるように指示する。信号機16において灯色の期間が変更されると、IF部32は、信号機16から信号機情報を再度受けつける。記憶部48は、受けつけた信号機情報によって信号機情報を更新する。また、生成部46は、更新した信号機情報を含んだパケット信号をブロードキャスト送信させる。
The
処理部26は、RF部22、変復調部24を介して、他の基地局装置10からのパケット信号であって、当該他の基地局装置10によって調節させた信号機情報が含まれたパケット信号も受けつける。前述のごとく、信号機情報には、各色の点灯期間に関する情報が含まれている。推定部44は、調節された信号機情報も反映させて、青信号の期間を延長すべき信号機16を特定する。例えば、推定部44は、青信号の期間が延長された信号機16であって、かつ別の交差点に設置された信号機16へ向かう道路に対応した信号機16を特定する。指示部28は、IF部32を介して、図示しない信号機16に対して、各色の点灯期間を調節させる。つまり、指示部28は、推定部44において特定した信号機16における青信号の期間を延長するように、IF部32を介して、信号機16へ指示する。その結果、青信号の期間を延長した信号機16の次の信号機16も連動して、青信号の期間が延長される。
The
図11は、本発明の変形例に係る通信システム100における変更手順を示すシーケンス図である。端末装置14は、通過した道路の情報を生成する(S30)。端末装置14は、情報が含まれたパケット信号を送信する(S32)。第1基地局装置10aは、渋滞の発生を推定し(S34)、信号機16に点灯周期の変更を指示する(S36)。第1基地局装置10aは、点灯周期が示されたパケット信号をブロードキャスト送信する(S38、S40)。第2基地局装置10bは、信号機16に点灯周期の変更を指示する(S42)。端末装置14は、渋滞の発生を通知する(S44)。
FIG. 11 is a sequence diagram showing a change procedure in the
本発明の実施例によれば、道路ごとに付与された識別番号に対して、通過期間と時刻を整理することによって、平均速度を導出するので、道路ごとに渋滞の発生を推定できる。また、渋滞の発生の推定は、基地局装置においてなされるので、渋滞の発生を迅速に推定できる。また、平均速度を導出する際、極端に高速な車両と極端に低速な車両とを除外するので、渋滞発生の推定精度を向上できる。また、渋滞の発生は端末装置に通知されるので、運転者は渋滞の発生を予め認識できる。また、渋滞の発生に応じて信号機の点灯周期を変更するので、渋滞の規模を低減できる。また、信号機情報を更新して報知するので、周囲の基地局装置にも点灯周期の変更を通知できる。また、周囲の基地局装置にも点灯周期の変更が通知されるので、渋滞の規模を低減できる。 According to the embodiment of the present invention, since the average speed is derived by arranging the passage period and time for the identification number assigned to each road, it is possible to estimate the occurrence of traffic congestion for each road. Moreover, since the occurrence of the traffic jam is estimated in the base station apparatus, the traffic jam can be quickly estimated. In addition, when the average speed is derived, extremely high speed vehicles and extremely low speed vehicles are excluded, so that it is possible to improve the estimation accuracy of occurrence of traffic jams. In addition, since the occurrence of the traffic jam is notified to the terminal device, the driver can recognize the traffic jam in advance. Moreover, since the lighting cycle of the traffic light is changed according to the occurrence of traffic jam, the size of the traffic jam can be reduced. In addition, since the traffic signal information is updated and notified, the surrounding base station apparatus can be notified of the change in the lighting cycle. In addition, since the change of the lighting cycle is notified to surrounding base station apparatuses, the scale of the traffic jam can be reduced.
また、他の基地局装置から直接受信したパケット信号だけではなく、端末装置から受信したパケット信号をもとに、他の基地局装置によって使用されているサブフレームを特定するので、使用中のサブフレームの特定精度を向上できる。また、使用中のサブフレームの特定精度が向上するので、基地局装置から送信されるパケット信号間の衝突確率を低減できる。また、基地局装置から送信されるパケット信号間の衝突確率が低減されるので、端末装置が制御情報を正確に認識できる。また、制御情報が正確に認識されるので、路車送信期間を正確に認識できる。また、路車送信期間が正確に認識されるので、パケット信号の衝突確率を低減できる。 Also, since the subframe used by the other base station apparatus is specified based on the packet signal received from the terminal apparatus as well as the packet signal directly received from the other base station apparatus, The frame identification accuracy can be improved. In addition, since the accuracy of identifying subframes in use is improved, the probability of collision between packet signals transmitted from the base station apparatus can be reduced. Moreover, since the collision probability between packet signals transmitted from the base station apparatus is reduced, the terminal apparatus can accurately recognize the control information. Further, since the control information is accurately recognized, the road and vehicle transmission period can be accurately recognized. Further, since the road and vehicle transmission period is accurately recognized, the collision probability of the packet signal can be reduced.
また、使用中のサブフレーム以外を優先的に使用するので、他の基地局装置からのパケット信号と重複したタイミングで、パケット信号を送信する可能性を低減できる。また、いずれのサブフレームも他の基地局装置によって使用されている場合に、受信電力の低いサブフレームを選択するので、パケット信号の干渉の影響を抑制できる。また、端末装置によって中継された制御情報の送信元になる他の基地局装置からの受信電力として、当該端末装置の受信電力を使用するので、受信電力の推定処理を簡易にできる。 In addition, since a subframe other than the currently used subframe is used preferentially, it is possible to reduce the possibility of transmitting a packet signal at a timing overlapping with packet signals from other base station apparatuses. Further, when any subframe is used by another base station apparatus, a subframe with low received power is selected, so that the influence of packet signal interference can be suppressed. Further, since the received power of the terminal device is used as the received power from another base station device that is the transmission source of the control information relayed by the terminal device, the received power estimation process can be simplified.
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 In the above, this invention was demonstrated based on the Example. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to the combination of each component and each processing process, and such modifications are also within the scope of the present invention. .
本発明の実施例において、フレーム規定部40は、フレーム中に、路車送信期間と車車送信期間とを含める。しかしながらこれに限らず例えば、フレーム規定部40は、路車送信期間と車車送信期間に加えて、端末装置14が基地局装置10へパケット信号を送信するための期間を設けてもよい。本変形例によれば、基地局装置10から端末装置14へのパケット信号、端末装置14間の通信のパケット信号、端末装置14から基地局装置10へのパケット信号間の衝突確率を低減できる。
In the embodiment of the present invention, the
10 基地局装置、 12 車両、 14 端末装置、 16 信号機、 20 アンテナ、 22 RF部、 24 変復調部、 26 処理部、 28 指示部、 30 制御部、 32 IF部、 40 フレーム規定部、 42 選択部、 44 推定部、 46 生成部、 48 記憶部、 50 アンテナ、 52 RF部、 54 変復調部、 56 処理部、 58 制御部、 60 タイミング特定部、 64 生成部、 66 抽出部、 70 通知部、 72 取得部、 74 記憶部、 80 ネットワーク通信部、 90 転送決定部、 94 キャリアセンス部、 100 通信システム。
10 base station device, 12 vehicle, 14 terminal device, 16 traffic signal, 20 antenna, 22 RF unit, 24 modulation / demodulation unit, 26 processing unit, 28 instruction unit, 30 control unit, 32 IF unit, 40 frame defining unit, 42
Claims (3)
前記受信部において受信した信号をもとに、期間と時刻とを識別番号ごとに分類することによって、識別番号に対応した道路ごとに渋滞の発生を推定する推定部と、
前記推定部において推定した渋滞の発生に関する情報が含まれた信号を報知する報知部と、
を備えることを特徴とする基地局装置。 At least one signal that is a signal from a terminal device mounted on a vehicle and that includes an identification number for identifying a road that has passed, a period required to pass through the road, and information about the time at which the period was measured A receiving unit for receiving;
Based on the signal received in the receiving unit, by classifying the period and time for each identification number, an estimation unit that estimates the occurrence of traffic jams for each road corresponding to the identification number;
An informing unit for informing a signal including information related to occurrence of traffic jam estimated in the estimating unit;
A base station apparatus comprising:
前記受信部において受信した信号をもとに、渋滞の発生を推定する推定部と、
前記推定部において推定した渋滞の発生をもとに、信号機に対して、各色の点灯期間を調節させる指示部と、
前記指示部によって調節させた各色の点灯期間に関する情報が含まれた信号を報知する報知部と、
を備えることを特徴とする基地局装置。 A receiving unit that receives at least one signal that is a signal from a terminal device mounted on a vehicle and includes vehicle position information;
Based on the signal received by the receiver, an estimation unit that estimates the occurrence of traffic jams;
Based on the occurrence of traffic jam estimated in the estimation unit, for the traffic light, an instruction unit for adjusting the lighting period of each color;
An informing unit for informing a signal including information on the lighting period of each color adjusted by the instruction unit;
A base station apparatus comprising:
前記指示部は、前記受信部において他の基地局装置から受信した信号に含まれた情報も反映させて、信号機に対して、各色の点灯期間を調節させることを特徴とする請求項2に記載の基地局装置。 The receiving unit is also a signal from another base station device, and also receives a signal including information on the lighting period of each color adjusted by the other base station device,
The said instruction | indication part reflects the information contained in the signal received from the other base station apparatus in the said receiving part, and makes a traffic light adjust the lighting period of each color, The said characteristic is characterized by the above-mentioned. Base station equipment.
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