JP2014520465A

JP2014520465A - アドホック方式により相互作用する自動車通信システム、特にワイヤレス自動車通信システムにおける通信のための無線送信／無線受信装置と方法

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Publication number: JP2014520465A
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Abstract

本発明は、アドホック方式により相互作用する自動車通信システム、特にワイヤレス自動車通信システムにおける通信のための無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）に関する。無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）は、提供されるメッセージ（１２，２２，３２，４２，５２）の大きさに関する情報を送信し、少なくとも一つの別の無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）が情報を受信し、受信した情報に基づき、別の無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）によって、時間的に後続するメッセージの送信の頻度が規定されるように構成されている。

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載されている、アドホック方式により相互作用する動車通信システム、特にワイヤレス自動車通信システムにおける通信のための無線送信／無線受信装置、並びに、請求項２６の上位概念に記載されている、アドホック方式により相互作用する自動車通信システム、特にワイヤレス自動車通信システムにおける通信のための方法に関する。

アドホック方式により例えばワイヤレスで相互作用する自動車通信システムにおける通信のための無線送信／無線受信装置が種々の道路ユーザ相互間の通信のために使用されていることが公知である。アドホック方式により相互作用するとは、いわゆるアドホックネットワーク、即ち、関係するネットワークノードの直接的な通信によって形成されるか又は動作する、実質的に自己編成型の自発的なネットワークを意味している。道路交通においては、通常の場合、この通信が自動車を含み、従って、英語表記で「car to car」（C2C）通信とも称される。しかしながらこの通信は、例えば信号機のような所謂「路側装置（road side unit）」によって形成される、その信号機に接続されている情報ネットワークとの通信を仲介するか、又はそのような情報ネットワークに情報を供給するための基地局によって形成されるか、若しくは制御交通センタによって形成される、交通インフラストラクチャとの通信も含む。この通信は、同様に英語表記で「car to infrastructure」（C2I）とも称される。基本的には、自動車が唯一の道路ユーザを表しているのではなく、自転車又は自転車運転手及び歩行者も同様に関係しているので、この通信は、それらの他の道路ユーザによって動作される無線送信／無線受信装置と、自動車によって動作される無線送信／無線受信装置との間でのデータの交換も含む。これに関する、英語表記の概念又は頭字語は存在しないが、しかしながらこの通信は、一般化のためにその種の通信の当業者には公知である概念「car to X」技術又は通信（C2X）に含まれる。

この種の通信は、公知のモバイル無線通信とは区別されなければならない。何故ならば、通常の場合、前者は自動的に行われ、即ち、大抵の場合はユーザのトリガを要することなく、又はユーザによる所要のアクションを要することなく通信が行われ、また交通に関連するデータを収集して交換するために利用されるので、理想的には、例えば、ユーザへの警告によって、又は自動車の自動的な応答によって、考えられる全ての交通状況に適切に応答することができるからである。

データを収集するために、また特にデータを交換するために、各自動車が車両ＩＤ並びに速度、方向及び位置に関する情報を含むメッセージを数秒の間隔で周期的に送信することが公知である。ワイヤレス自動車通信のために提供されるリソースには限界があるので、他のメッセージに付加的に行われる、「ビーコン」とも称されるこの周期的な規格メッセージの送信によって、特に交通量の多い交通ルートにおいては過負荷状況が生じ、極端な場合には、待機しているデータがブロックされる可能性がある。歩行者及び自転車のような更に別の道路ユーザもこの通信に関与する場合には、状況は更に厳しくなる。

従って、本発明が基礎とする課題は、アドホック方式により相互作用する自動車通信システムの特性を改善することである。

この課題は、請求項１の上位概念に記載されている無線送信／無線受信装置を基礎として、請求項１の特徴部分に記載されている構成によって解決され、また請求項２６の上位概念に記載されている方法を基礎として、請求項２６の特徴部分に記載されている構成によって解決される。

アドホック方式により相互作用する自動車通信システム、特にワイヤレス自動車通信システムにおける通信のための本発明による無線送信／無線受信装置は、提供されるメッセージの大きさに関する情報を送信し、少なくとも一つの別の無線送信／無線受信装置がその情報を受信し、受信した情報に基づき、別の無線送信／無線受信装置によって、時間的に後続するメッセージの送信の頻度が規定されるように構成されている。

これによって、通信チャネルの負荷が最新の局所的な状況に常に適合され、従って、特に安全性に関連するメッセージを比較的遅延が少なく送信できるか、もしくは大部分ブロックされずに送信できることが保証される。この場合、送信の頻度は負荷に直接的に作用するので、非常に迅速なリソース解放が保証されている。

有利には、本発明による無線送信／無線受信装置は、道路ユーザ相互間の通信、及び／又は、道路ユーザと交通インフラストラクチャとの間の通信のために構成されている。

これによって、基本的には、交通に関与する全てのものが、特に、交通の安全性の向上に寄与できることが保証される。何故ならば、この発展形態に応じた本発明による無線送信／無線受信装置は、例えば自動車及びオートバイ又は他の車両において通信を道路ユーザ車両に提供するためだけでなく、歩行者及び自転車運転手もしくはその人の機器との交通に関連する通信を実現する、携帯電話又はPDAのような端末機器に実装するためにも適しているからである。交通インフラストラクチャとの通信、即ち、無線送信／無線受信装置が装備されている、大抵は固定の交通制御装置、例えば信号機等との通信を行うことができ、それによって、そのような装置が交通センタとのコネクションを介して、交通状況に応じた応答を行うことができることによっても、交通の安全性の向上への寄与はもたらされる。そのような二種類の通信を組み合わせることにより、最大限の普及又は交通状況に関する最も正確な記述が実現される。

また本発明を、無線送信／無線受信装置が専用短距離無線通信規格ないし狭域通信規格、特にいわゆるDedicated Short Range Communication、略して「DSRC」に準拠するデータ伝送を行うために構成されているように発展させることもできる。その種の短距離無線規格は乗り物と他の可動の道路ユーザとの間の通信に特に適しており、また規格化されていることによって、インタラクションも機能すること、つまり相互作用も行えることが保証されている。特にこの規格は、WLAN規格802.11とその派生規格、例えば802.11a/b/e/g/n/pと統合させても非常に良好に機能する。

本発明による無線送信／無線受信装置が欧州において動作する場合には、この装置がいわゆるWireless Access in Vehicular Environments、略して「WAVE」規格又はその派生規格に準拠するデータ伝送のために構成されていれば有利である。

無線送信／無線受信装置が少なくとも部分的にIEEE1609.4及び／又はETSI Intelligent Transportation Systems、略して「ITS」又はその派生規格に準拠するデータ伝送のために構成されている場合には、無線送信／無線受信装置の所定の無線インタフェースが得られる。

無線送信／無線受信装置がデータ伝送のために少なくとも部分的にIEEE 802.11規格又はその派生規格、特にIEEE 802.11pに準拠して構成されている発展形態では広範な伝播又は普及が達成される。何故ならば、時間の経過と共に、携帯可能なあらゆるエンターテイメント機器、例えば携帯電話、PDA等はその種のWLANインタフェースを有するようになってきており、その結果、大きな変更を要することなく、それらの機器を道路ユーザ間で交通に関連する通信のために利用できるからである。派生規格802.11pを利用する発展形態は、高速に移動する対象物、例えばエンジンの取り付けられた車両では非常に信頼性が高い。

IEEE 802.11pのこの信頼性は、無線送信／無線受信装置が、IEEE 802.11pに準拠する、特に安全性に関連する優先順位の高い第１のデータ伝送のために構成されている発展形態も有利なものにする。IEEE 802.11eに準拠する発展形態の利用もこの利点を有している。このことは特に、相応に実施できる優先順位付けにも基づいている。

択一的又は付加的に、無線送信／無線受信装置が、IEEE 802.11a/b/gに準拠する、特にユーザ個別の優先順位の低い第２のデータ伝送のために構成されている、無線送信／無線受信装置の発展形態は有利である。特に、ユーザ個別のデータ、例えばインターネットにおける情報アクセスと、安全性に関連する情報とが分けられる場合、この発展形態は安全性に関連するデータ伝送に関する伝送可能性及び伝送頻度を向上させることができる。

安全の重要性及び交通制御に関して、メッセージが道路ユーザの状態に関するステータスメッセージを含むように無線送信／無線受信装置が構成されている発展形態が有利である。

択一的又は付加的に、無線送信／無線受信装置はメッセージを送信するために、制御チャネル、特にいわゆるControl Channel、略して「CCH」又は、サービスチャネル、特にいわゆるService Channel、略して「SCH」を利用することができる。通常の場合、それらのチャネルはデータ伝送の際に優先的に処理され、例えばその無線リソースにおいて排他的に確保され、またそのために利用可能な状態に維持される。このことは同様に、データが特に交通の安全性に関連するか、又は交通の安全性を高めることができる優先順位の高いものである場合にはパフォーマンスを向上させる。

有利には、無線送信／無線受信装置は、提供されるメッセージの大きさに関する情報が、無線送信／無線受信装置に設けられているデータメモリに存在する、この無線送信／無線受信装置による送信のために準備されるメッセージを基礎とするように発展されている。これによって大きさに関する情報は、チャネルの予期される負荷に直接的に相関しているので、このことは、将来の負荷に関して比較的正確な予測を実現する。

上記の大きさが、整数集合に属する、送信すべきメッセージの数を表す、特に「channel LoadtoNeighbors」で表される第１の値として構成されているように、無線送信／無線受信装置が発展されている場合には、これによって、容易に求めることができ、また簡単に符号化できる値が後続のステップの制御のために提供される。

有利には、またはこれに補完的に、第１の値が伝送すべきメッセージの少なくとも一部、有利には各メッセージの少なくとも一部と共に伝送されるように、無線送信／無線受信装置は発展されている。これによってシステムの負荷状態を良好に更新することができる。更に、付加的なヘッダデータが回避される。そのような付加的なヘッダデータは、情報が別のメッセージとは別個に送信されるような場合には必要になる。従って、データ負荷を低減するという本発明の着想が付加的に支援される。更には、特に値のコーディングの次元が適切に選択されている場合には、メッセージのヘッダ部の場合によっては使用されないビットデータフィールドをコーティングに使用することができるので、従って値の伝送はそもそも付加的な負荷を意味しないことが実現される。

第１の値の伝送がメッセージのデータ伝送のメッセージフィールド内で行われるように無線送信／無線受信装置が構成されている場合には、簡単に実施することができ、また簡単にデコーディングすることができる可能性が提供される。

これに補完的に、メッセージフィールドが固定のビット幅を有しているフィールドとして構成されているように、無線送信／無線受信装置を構成することができる。所定の幅はデコーディングを容易にし、特に４ビットの幅は大抵の場合に予期されるメッセージセットにとって適したものである。

無線送信／無線受信装置が、別の無線送信／無線受信装置として、特に隣接する全ての無線送信／無線受信装置から受信した第１の値に基づき、整数集合に属する、特に「channelLoadfromNeighbors」で表される第２の値を形成するように構成されている場合には、伝送すべきメッセージに関する別の特性は、将来の位置の非常に精確なイメージの基礎を成すことができる。個々の隣接局は確かに特にその移動性に基づき変化することが考えられるが、しかしながら総じて、局の数は僅かに変化しながらもほぼ同数に留まることが多く、それにより、送信すべきメッセージの事前に通信した数は、それらの局がそれ以降はもはや隣接局でない可能性がある場合であっても、依然として将来の負荷状態に関する良好な予測を提供する。

有利には、第２の値が第１の閾値、特に「channelLoadfromNeighbors_active」で表される第１の閾値を上回ると、時間的に後続するメッセージの送信の頻度が第３の値に設定されるように、無線送信／無線受信装置が発展される。閾値比較はシステムの制御のために容易に実施することができる方法ステップである。更に、それらの値を例えばシミュレーションによって最適化することができ、また後の時点において適合させることもできる。

第２の値が特に「channelLoadfromNeighbors_restrictive」で表される第２の閾値を上回ると、時間的に後続するメッセージの送信の頻度が第４の値に設定されるように、無線送信／無線受信装置が発展される場合には、簡単なやり方で、別のエスカレーションレベル又はシステムの負荷状況への応答のより精密な等級を形成することができる。

有利には、第２の閾値を第２の値を下回ると、時間的に後続するメッセージの送信の頻度が第３の値に設定されるように、無線送信／無線受信装置が発展される。この発展形態によって、優先順位の低いデータを送信するためにリソースの段階的な解放を実現することができる。

付加的に、第２の値が第１の閾値を下回ったときに、時間的に後続するメッセージの送信の頻度が第５の値に規定されるように、無線送信／無線受信装置を発展させることができる。これによって、状況により精密に適合させることができる、別の段階的縮小又は解放段階が達成される。

第１の閾値と第２の閾値の差分が０よりも大きい、特に５であるように第１の閾値及び／又は第２の閾値が規定されているように無線送信／無線受信装置が発展される場合には、ヒステリシスを実現することができ、それにより、複数の閾値間でのシステムの高速で妨害的な変動が回避される。この値もシミュレーションによって最適化することができ、また有利には事後的に変更することができる。

有利には、第３、第４及び／又は第５の値が、特にETSI TS 102 687規格に準拠して規定された、「Decentralized Congestion Control」と称される分散型の負荷制御の所定のシステム状態に応じて形成されるように、本発明による無線送信／無線受信装置が発展される。これによって所定の状況が利用され、このことは余り複雑でない構成を実現し、更には、システムによって規定される別の特性の利用、例えば状態のシグナリング及び／又はシステムの負荷状況（過負荷状況）の相応の処理も実現する。

無線送信／無線受信装置が道路ユーザとの通信のために少なくとも部分的に、欧州規格ETSI TC ITS、アメリカのいわゆる「Vehicle Safety Communications Program」略して「VSC」又は日本の「Advanced Vehicle Safety Program」略して「AVS」に準拠するように発展される場合には、更なる普及が達成される。これによって、本発明による装置を世界の種々の国において使用することができる。

無線送信／無線受信装置又は所属の方法が道路ユーザとの通信を、少なくとも部分的に、GSM、UMTS又はその派生規格のような移動無線規格に少なくとも部分的に準拠して実施することも考えられる。このことは特により良好な普及並びに獲得にとって有利である。何故ならば、移動無線機器（携帯電話）を所有している歩行者及び自転車運転手を、上述のように、道路ユーザとして同様に通信に組み込むことができ、また交通のより包括的な全体像を形成することができるからである。

このことは有利には補完されるか、又は、無線送信／無線受信装置が少なくとも部分的にISO規格「continuous-air long and medium range」、略して「CALM」に準拠する道路ユーザとの通信のために構成されているように、無線送信／無線受信装置が発展される択一形態も提供する。これによって装置を世界規模で利用できるだけでなく、変更無く、または国に応じた適合を要することなく利用することができ、このことは車両の移動性のコンセプトに適している。

本発明は、アドホック方式により相互作用する自動車通信システム、特にワイヤレス自動車通信システムにおいて通信するための方法にも関し、この方法は、
ａ）第１の無線送信／無線受信装置が、提供されるメッセージの大きさに関する情報を送信するステップと、
ｂ）少なくとも一つの別の無線送信／無線受信装置がその情報を受信するステップと、
ｃ）受信した情報に基づき、別の無線送信／無線受信装置によって、時間的に後続するメッセージの送信の頻度を規定するステップとを備えている。

この方法は（装置において実現され）、交通の安全性のために、本発明による負荷の制御の利点を更に十分に利用することができる。

この方法の発展形態は、「必要な変更を加えて」、具体的な利点の実現に寄与する付加的な利点をそれぞれが有している、装置の相応の発展形態と同様の利点を提供する。

以下では、二つの図面を参照しながら本発明を例示的に詳細に説明する。

モバイルアドホックネットワークにおける道路ユーザの状況を概略的に示す。 ETSI TS 102 687に準拠して機能する本発明によるシステムの実施形態のシーケンスを示す。

図１には、ワイヤレス自動車通信を実現するアドホックネットワークが示されている。このアドホックネットワークは、ETSI TC ITSに準拠して構成されているネットワークである。択一的にアドホックネットワークは、ISOに準拠して規格化されたCALMネットワークでも良く、また、いわゆる「Vehicle Safety Communications Program」、略して「VSC」又は日本の「Advanced Vehicle Safety Program」、略して「AVS」に準拠して形成されているネットワークであっても良い。

図１には、例えばWLAN規格IEEE 802.11pを基礎とするモバイルアドホックネットワークのユーザとして相互に通信を行う、五つの道路ユーザ１０，２０，３０，４０，５０、例えば車両又は、WLAN能力を備えた形態電話のような相応の通信機器を形態している人間が示されている。

択一的又は付加的に、IEEE 802.11e，IEEE 802.11a/b/g/n又はIEEE 1609.4を単独で使用すること、又はそれらの内の複数を組み合わせて使用することも可能である。

使用される周波数帯域は５ＧＨｚの範囲に確立される。

上記のWLAN規格の他に、特に人間が関与する場合には、例えばいわゆるeCellシステムにおいても実現されているものと同等のGSMインフラストラクチャを車両／インフラストラクチャのアドホック通信（C2X）のために利用することができる。

本発明による無線送信／無線受信装置は、人間の端末機器に組み込まれているか、又は車両並びにインフラストラクチャに組み込まれている。つまり理想的には、道路ユーザ及び交通インフラストラクチャのもとで全地域的に分散されているので、以下では、（道路）ユーザ及び（道路）インフラストラクチャも、単に（一つ又は複数の）無線送信／無線受信装置を表すものとして使用される。

自動車の機能グループとワイヤレス通信を行う車両内の人間の、本発明による無線送信／無線受信装置を備えている携帯可能な端末機器が、車両において自動車通信に利用されない場合には、本発明による無線送信／無線受信装置を例えばバスシステムを介して、車両の別の機能グループと通信するように車両に組み込むことができる。バスシステムとしてCANバスが考えられる。しかしながら、CANの他に別のバスシステム、例えばLIN，MOST，Byteflight等を使用することも考えられる。

各ユーザは、周期的な間隔で、典型的には約１００ミリ秒の間隔で、この規格に応じて設定されている制御チャネル（CCH；Control Channel）又はサービスチャネル（SCH；Service Channel）を介して、特に位置、速度及び走行方向に関する情報を反復的に送信する。

本発明によれば、付加的に、各道路ユーザ１０，２０，３０，４０，５０から、提供されるメッセージの大きさに関する情報１２，２２，３２，４２，５２が送信される。それらの情報は、ユーザ１０，２０，３０，４０，５０のデータメモリ１１，２１，３１，４１，５１に存在する、送信のために準備されるメッセージを基礎とする。

簡単な解決手段によれば、各データメモリ１１，２１，３１，４１，５１に存在するメッセージの個数が送信されるが、しかしながらまた、総データ量に関する情報を送信し、見込まれるデータ量に関するより正確な情報を得ることも考えられる。更には、待機しているメッセージの個数を、例えば履歴、特に先行の時点に送信されたメッセージの総数を考慮し、そこから考えられる今後のメッセージの総数を予測するアルゴリズムによって求めることも考えられる。このことは特に、迅速に動作するためには有利であると考えられる。他の各ユーザから得られた、提供されるメッセージの全体の大きさに関する情報１２，２２，３２，４２，５２に基づき、各ユーザ１０，２０，３０，４０，５０は、所定の期間内のモバイルアドホックネットワークの負荷を予測する。

この予測された負荷が所定の値を上回る場合には、ユーザ１０，２０，３０，４０，５０は自身のメッセージの頻度を低減するか、又は、個々のメッセージ間の時間間隔を拡大し、従ってネットワーク負荷を低減するので、従って本発明によって効果的な負荷制御が提供される。

図２には、本発明による方法及び本発明による無線送信／無線受信装置の実施例において実施され、ETSI TS 102 687に準拠して構成されているフローチャートが示されている。

両者とも、この規格に準拠して規定された分散型の負荷制御、いわゆる「Decentralized Congestion Control」、略してDCCを基礎としている。

そこでは、第１の状態「RELAX」、第２の状態「ACTIVE」及び第３の状態「RESTRICTIVE」が規定されている。

第１の状態RELAXにおいては、リソース割り当てが通常の範囲内で変更され、従って制御は殆ど必要とされない。

第２の状態ACTIVEにおいては、リソース割り当てが既に限界に達しているか、又は、特に（安全性に関連する）重要度の高い別のデータを送信することができない危険が生じている可能性がある。この状態では、制御のための第１の措置が既に必要になっていると考えられる。

第３の状態RESTRICTIVEにおいては、より強力な措置が必要とされる過負荷状況が既に明らかになっている。

既知の状態を利用した本発明によるこのクラス分けは、単なる個数の形態、又はメッセージの範囲の形態での、予定されている又は待機しているメッセージの本発明による伝送によって実施される。

図示されている実施例では、これは単に、待機しているメッセージの個数を前提とし、この個数によって、例えばサブルーチンの第１の状態RELAXから始まって、インディケータ値「channelLoadfromNeighbors」が更新される。その数を、隣接する局から送信される全てのメッセージにおいてコーディングさせて、数ビット、例えば４ビットに含ませることができる。

これに続いて、累算によって、即ち、例えば待機しているメッセージ「channelLoadtoNeighbors」の個数に関して受信した全ての情報の和形成によって、直近の時点（immediate next time）に予期されるメッセージが求められる。基礎として使用される時間を、例えばミリ秒範囲にある値を有する変数「immediate next time」としてセットすることができる。

第１の状態RELAXにおいて予期されるメッセージ「channelLoadfromNeighbors」の値の更新がトリガされると、予期されるメッセージ「channelLoadfromNeighbors」の最新の値が、第１のエスカレーションレベルを表す第１の閾値「channelLoadfromNeighbors_active」と比較される第１の閾値比較が行われる。

予期されるメッセージ「channelLoadfromNeighbors」の値が、第１の閾値「channelLoadfromNeighbors_active」よりも大きい場合には、後続の閾値比較において、予期されるメッセージ「channelLoadfromNeighbors_active」の値が、第２のエスカレーションレベルを表す第２の値「channelLoadfromNeighbors_restrictive」よりも大きいか否かが検査される。検査結果が否定の場合、即ち値が小さい場合には、基礎を成すロジックによって、リソースの負荷が第２の状態ACTIVEと第３の状態RESTRICTIVEとの間の状態にあることが明らかになる。この状態においては、DCCに準拠するシステムが状態ACTIVEに移行されるか、システムにこの状態が通知され、相応の措置、特に本発明に従い負荷を制御する措置が講じられる。

しかしながら、値が大きい場合には、システムは過負荷の状態にあり、即ち第３の状態RESTRICTIVEにあり、このシステム状態を応じて特徴付けられた措置が負荷を制御するために講じられる。

いずれの状態においても、図面から見て取れるように、予期されるメッセージ「channelLoadfromNeighbors_active」の値の更新が、第１の閾値「channelLoadfromNeighbors_active」との後続の閾値比較でもって、また必要に応じて第２の閾値「channelLoadfromNeighbors_restrictive」との閾値比較でもって同様に行われる。つまり第２の検査は、第１の検査において即座に状態変化が示されなかった場合にのみ必要である。もっともこれらの検査は別のロジックを用いて行われる。

即ち、第２の状態ACTIVEから出発して、予期されるメッセージ「channelLoadfromNeighbors」の値が第１の閾値「channelLoadfromNeighbors_active」よりも小さいか否かが求められる第１の閾値比較が行われる。検査結果が肯定の場合、即ち値が小さい場合には、このことは、負荷が正常化されており、即ち負荷が緩和されており、従ってシステムは再び第１の状態RELAXを取ることを意味している。検査結果が否定の場合、即ち値が小さくない場合には、予期されるメッセージ「channelLoadfromNeighbors」の値が第２の閾値「channelLoadfromNeighbors_restrictive」よりも大きいか否かが求められる第２の閾値検査が行われる。値が小さくなっていなければ、値が大きくなっている可能性も存在する。値が大きい場合には、システムは第３の状態RESTRICTIVEに切り替わる。値が大きくない場合には、負荷は依然として第２の状態ACTIVEであることを意味している。

これに対して、第３の状態RESTRICTIVEから出発して、第１の閾値比較では、予期されるメッセージ「channelLoadfromNeighbors」の値が第２の閾値「channelLoadfromNeighbors_restrictive」よりも小さくなっているか否かが検査される。検査結果が否定の場合、即ち小さくなっていない場合には、システムは第３の状態RESTRICTIVEに留まる。しかしながら検査結果が肯定の場合、即ち小さくなっている場合には、後続のステップにおいて、予期すべきメッセージ「channelLoadfromNeighbors」の値が第１の閾値「channelLoadfromNeighbors_active」よりも小さくなっているまで低下しているか否かが検査される。検査結果が肯定の場合、即ち低下している場合、これはシステムの負荷が緩和されていることを意味する。相応に、システムには第１の状態RELAXが提示されるか、又はシステムがこの第１の状態RELAXを取り、負荷を制御するための措置が同様に適合され、例えば負荷が完全に軽減される。しかしながら、予期されるメッセージ「channelLoadfromNeighbors」の値が第１の閾値「channelLoadfromNeighbors_active」よりも小さくない場合には、システムの負荷は第２の状態ACTIVEまでしか低減されず、負荷を制御するための措置もこの状態に応じて実施される。

本方法によって、システムはこのシステムの負荷の両方向の展開、即ち、負荷の上昇も負荷の低下も顧慮することができる。しかしながら、システムが常にそれらの状態間で遷移することがないようにするために、それらの状態間の不所望な変動が生じないように、二つの閾値「channelLoadfromNeighbors_restrictive」及び「channelLoadfromNeighbors_active」が選択されるか、又は閾値比較が実現される。

このことは、「channelLoadfromNeighbors_hysteresis」のようなシステム変数に適切な値、例えば５をセットすることによって達成することができる。即ち、閾値比較に際し、予期されるメッセージ「channelLoadfromNeighbors」の値が相応の閾値＋５だけ上回っているか、又は相応の閾値−５だけ下回っている場合にのみ、状態切り替えがトリガされる。

本発明は図示した実施例に制限されるものではなく、特許請求の範囲に規定されている本発明の着想を含み、また同等の作用を達成する全ての実施の形態を含むものである。

Claims

アドホック方式により相互作用する自動車通信システム、特にワイヤレス自動車通信システムにおける通信のための無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）において、
前記無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）は、
ａ）提供されるメッセージ（１２，２２，３２，４２，５２）の大きさに関する情報を送信し、
ｂ）少なくとも一つの別の無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）が前記情報を受信し、
ｃ）前記受信した情報に基づき、前記別の無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）によって、時間的に後続するメッセージの送信の頻度が規定されるように構成されている、
ことを特徴とする、無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）。
前記無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）は、道路ユーザ（１０，２０，３０，４０，５０）相互間の通信、及び／又は、道路ユーザ（１０，２０，３０，４０，５０）と交通インフラストラクチャとの間の通信のために構成されている、請求項１に記載の無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）。
前記無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）は、専用短距離無線通信規格、特にいわゆるDedicated Short Range Communication、略して「DSRC」に準拠するデータ伝送を行うために構成されている、請求項１又は２に記載の無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）。
前記無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）は、いわゆるWireless Access in Vehicular Environments規格、略して「WAVE」規格又はその派生規格に準拠するデータ伝送のために構成されている、請求項３に記載の無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）。
前記無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）は、少なくとも部分的に規格IEEE 1609.4及び／又はETSI Intelligent Transportation Systems、略してITS又はその派生規格に準拠するデータ伝送のために構成されている、請求項４に記載の無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）。
前記無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）は、少なくとも部分的に規格IEEE 802.11又はその派生規格、特にIEEE 802.11pに準拠するデータ伝送のために構成されている、請求項４又は５に記載の無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）。
前記無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）は、IEEE 802.11e又はIEEE 802.11pに準拠する、特に安全に関連する、優先順位の高い第１のデータ伝送のために構成されている、請求項６に記載の無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）。
前記無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）は、IEEE 802.11a/b/gに準拠する、特にユーザ個別の、優先順位の低い第２のデータ伝送のために構成されている、請求項６又は７に記載の無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）。
前記メッセージは、道路ユーザ（１０，２０，３０，４０，５０）の状態に関するステータスメッセージを含む、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）。
前記無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）は、メッセージを送信するために、制御チャネル、特にいわゆるControl Channel、略して「CCH」、又は、サービスチャネル、特にいわゆるService Channel、略して「SCH」を使用するように構成されている、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）。
提供されるメッセージ（１２，２２，３２，４２，５２）の大きさに関する前記情報は、前記無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）による送信のために準備されるメッセージを基礎とし、該メッセージは前記無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）に設けられているデータメモリ（１１，２１，３１，４１，５１）に存在する、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）。
前記大きさは、整数集合に属する、送信すべき前記メッセージの数を表す、特に「channelLoadtoNeighbors」で表される第１の値として形成されている、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）。
前記無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）は、前記第１の値が伝送すべきメッセージの少なくとも一部、有利には各メッセージの少なくとも一部と共に伝送されるように構成されている、請求項１２に記載の無線送信装置／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）。
前記無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）は、前記第１の値の伝送が前記メッセージのデータ伝送のメッセージフィールド内で行われるように構成されている、請求項１３に記載の無線送信装置／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）。
前記メッセージフィールドは固定のビット幅、特に４ビットの幅のフィールドとして構成されている、請求項１４に記載の無線送信装置／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）。
前記無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）が、別の無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）として、特に隣接する全ての無線送信／無線受信装置から受信した第１の値に基づき、整数集合に属する、特に「channelLoadfromNeighbors」で表される第２の値を形成するように構成されている、請求項１４又は１５に記載の無線送信装置／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）。
前記無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）は、前記第２の値が、特に「channelLoadfromNeighbors_active」で表される第１の閾値を上回ると、時間的に後続するメッセージの送信の頻度が第３の値に設定されるように構成されている、請求項１６に記載の無線送信装置／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）。
前記無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）は、前記第２の値が、特に「channelLoadfromNeighbors_restrictive」で表される第２の閾値を上回ると、時間的に後続するメッセージの送信の頻度が第４の値に設定されるように構成されている、請求項１７に記載の無線送信装置／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）。
前記無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）は、前記第２の値が前記第２の閾値を下回ると、時間的に後続するメッセージの送信の頻度が第３の値に設定されるように構成されている、請求項１８に記載の無線送信装置／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）。
前記無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）は、前記第２の値が前記第１の閾値を下回ると、時間的に後続するメッセージの送信の頻度が第５の値に設定されるように構成されている、請求項１９に記載の無線送信装置／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）。
前記無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）は、前記第１の閾値と前記第２の閾値の差分が０よりも大きい、特に５であるように第１の閾値及び／又は第２の閾値が規定されているように構成されている、請求項２０に記載の無線送信装置／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）。
前記第３の値、前記第４の値及び／又は前記第５の値が、特にETSI TS 102 687規格に準拠して規定された、「Decentralized Congestion Control」と称される分散型の負荷制御の所定のシステム状態に応じて形成される、請求項２１に記載の無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）。
前記無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）は、少なくとも部分的に移動無線規格、例えばGSM、UMTS又はその派生規格に準拠して道路ユーザと通信するように構成されている、請求項１乃至２２のいずれか一項に記載の無線送信装置／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）。
前記無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）は、少なくとも部分的に欧州規格ETSI TC ITS、アメリカのいわゆる「Vehicle Safety Communications Program」略して「VSC」又は日本の「Advanced Vehicle Safety Program」略して「AVS」に準拠する道路ユーザとの通信のために構成されている、請求項１乃至２３のいずれか一項に記載の無線送信装置／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）。
前記無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）は、少なくとも部分的にISO規格「continuous-air long and medium range」、略して「CALM」に準拠する道路ユーザとの通信のために構成されている、請求項２４に記載の無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）。
アドホック方式により相互作用する自動車通信システム、特にワイヤレス自動車通信システムにおいて通信するための方法において、
ａ）第１の無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）が、提供されるメッセージ（１２，２２，３２，４２，５２）の大きさに関する情報を送信するステップと、
ｂ）少なくとも一つの別の無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）が前記情報を受信するステップと、
ｃ）前記受信した情報に基づき、前記別の無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）によって、時間的に後続するメッセージの送信の頻度を規定するステップと、
を備えていることを特徴とする、方法。
道路ユーザ（１０，２０，３０，４０，５０）相互間の通信、及び／又は、道路ユーザ（１０，２０，３０，４０，５０）と交通インフラストラクチャとの間の通信を行う、請求項２６に記載の方法。
専用短距離無線通信規格、特にいわゆるDedicated Short Range Communication、略して「DSRC」に準拠するデータ伝送を行う、請求項２６又は２７に記載の方法。
いわゆるWireless Access in Vehicular Environments、略して「WAVE」規格又はその派生規格に準拠するデータ伝送を行う、請求項２８に記載の方法。
少なくとも部分的に規格IEEE 1609.4及び／又はETSI Intelligent Transportation Systems、略してITS又はその派生規格に準拠するデータ伝送を行う、請求項２９に記載の方法。
少なくとも部分的に規格IEEE 802.11又はその派生規格、特にIEEE 802.11pに準拠するデータ伝送を行う、請求項２９又は３０に記載の方法。
IEEE 802.11e又はIEEE 802.11pに準拠する、特に安全に関連する、優先順位の高い第１のデータ伝送が形成される、請求項３１に記載の方法。
IEEE 802.11a/b/gに準拠する、特にユーザ個別の、優先順位の低い第２のデータ伝送が形成される、請求項３０又は３１に記載の方法。
前記メッセージは、道路ユーザ（１０，２０，３０，４０，５０）の状態に関するステータスメッセージを含む、請求項２６乃至３３のいずれか一項に記載の方法。
メッセージを送信するために、制御チャネル、特にいわゆるControl Channel、略して「CCH」、又は、サービスチャネル、特にいわゆるService Channel、略して「SCH」を使用する、請求項２６乃至３４のいずれか一項に記載の方法。
提供されるメッセージ（１２，２２，３２，４２，５２）の大きさに関する前記情報は、前記無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）による送信のために準備されるメッセージを基礎とし、該メッセージは前記無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）に設けられているデータメモリ（１１，２１，３１，４１，５１）に存在する、請求項２６乃至３５のいずれか一項に記載の方法。
前記大きさは、整数集合に属する、送信すべき前記メッセージの数を表す、特に「channelLoadtoNeighbors」で表される第１の値として表される、請求項２６乃至３６のいずれか一項に記載の方法。
前記第１の値を、伝送すべきメッセージの少なくとも一部、有利には各メッセージの少なくとも一部と共に伝送する、請求項３７に記載の方法。
前記第１の値の伝送を前記メッセージのデータ伝送のメッセージフィールド内で行う、請求項３８に記載の方法。
前記メッセージフィールドのために固定のビット幅、特に４ビットの幅のフィールドを使用する、請求項３９に記載の方法。
別の無線送信／無線受信装置（１０，２０，３０，４０，５０）が、特に隣接する全ての無線送信／無線受信装置から受信した第１の値に基づき、整数集合に属する、特に「channelLoadfromNeighbors」で表される第２の値を形成する、請求項３９又は４０に記載の方法。
前記第２の値が、特に「channelLoadfromNeighbors_active」で表される第１の閾値を上回ると、時間的に後続するメッセージの送信の頻度が第３の値に設定される、請求項４１に記載の方法。
前記第２の値が、特に「channelLoadfromNeighbors_restrictive」で表される第２の閾値を上回ると、時間的に後続するメッセージの送信の頻度が第４の値に設定される、請求項４２に記載の方法。
前記第２の値が前記第２の閾値を下回ると、時間的に後続するメッセージの送信の頻度が第３の値に設定される、請求項４３に記載の方法。
前記第２の値が前記第１の閾値を下回ると、時間的に後続するメッセージの送信の頻度が第５の値に設定される、請求項４４に記載の方法。
前記第１の閾値と前記第２の閾値の差分が０よりも大きい、特に５であるように第１の閾値及び／又は第２の閾値が規定される、請求項４５に記載の方法。
前記第３の値、前記第４の値及び／又は前記第５の値が、特にETSI TS 102 687規格に準拠して規定された、「Decentralized Congestion Control」と称される分散型の負荷制御の所定のシステム状態に応じて形成される、請求項４６に記載の方法。
道路ユーザとの通信を少なくとも部分的に移動無線規格、例えばGSM、UMTS又はその派生規格に準拠して行う、請求項２６乃至４７のいずれか一項に記載の方法。
道路ユーザとの通信を少なくとも部分的に欧州規格ETSI TC ITS、アメリカのいわゆる「Vehicle Safety Communications Program」略して「VSC」又は日本の「Advanced Vehicle Safety Program」略して「AVS」に準拠して行う、請求項２６乃至４８のいずれか一項に記載の方法。
道路ユーザとの通信を少なくとも部分的にISO規格「continuous-air long and medium range」、略して「CALM」に準拠して行う、請求項４９に記載の方法。