JP2015142216A

JP2015142216A - 識別情報送信システム

Info

Publication number: JP2015142216A
Application number: JP2014013494A
Authority: JP
Inventors: 泰伸杉浦; Yasunobu Sugiura
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2014-01-28
Filing date: 2014-01-28
Publication date: 2015-08-03
Anticipated expiration: 2034-01-28
Also published as: JP6197669B2

Abstract

【課題】パケット干渉を抑制できる識別情報送信システムを提供する。
【解決手段】識別情報を送信する識別情報送信手段を備えた移動端末３、及び路側機５を含む識別情報送信システム１であって、前記路側機は、前記識別情報を受信する識別情報受信手段と、前記路側機と前記移動端末との相対距離を推定する相対距離推定手段と、前記識別情報の受信を条件として、前記相対距離が大きいほどデータ量が小さい臨時識別情報を作成する臨時識別情報作成手段と、前記臨時識別情報を送信する臨時識別情報送信手段と、を備え、前記移動端末は、前記臨時識別情報を受信する臨時識別情報受信手段を備え、前記識別情報送信手段は、前記臨時識別情報を受信した後は、前記臨時識別情報を送信する。
【選択図】図１

Description

本発明は、識別情報送信システムに関する。

車両等の移動体に移動端末を搭載し、移動端末が定期的に、識別情報を含むパケットを送信するシステムが知られている。送信されたパケットは、所定の範囲内に到達する。移動端末は、他の移動端末が送信したパケットを受信し、他の移動端末（及び移動端末を搭載した移動体）が所定の範囲内にあることを検出できる（特許文献１参照）。

特開２０１１−２４８５９８号公報

移動端末の数が多くなると、移動端末が送信するパケット同士のパケット干渉が生じ、移動体の検出が阻害されるおそれがある。本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、上述した課題を解決できる識別情報送信システムを提供することを目的とする。

本発明の識別情報送信システムは、識別情報を送信する識別情報送信手段を備えた移動端末、及び路側機を含む識別情報送信システムである。路側機は、識別情報を受信する識別情報受信手段と、路側機と移動端末との相対距離を推定する相対距離推定手段と、識別情報の受信を条件として、相対距離が大きいほどデータ量が小さい臨時識別情報を作成する臨時識別情報作成手段と、臨時識別情報を送信する臨時識別情報送信手段とを備える。

また、移動端末は、臨時識別情報を受信する臨時識別情報受信手段を備える。移動端末の識別情報送信手段は、臨時識別情報を受信した後は、臨時識別情報を送信する。
本発明の識別情報送信システムにおいて、臨時識別情報のデータ量は、移動端末と路側機との相対距離が大きいほど、小さい。一般に、相対距離が大きい移動端末が送信するパケットは、それを受信したときの受信電力が小さくなり、パケット干渉が生じた際に誤りが発生し易いが、上記のように、相対距離が大きいほど、臨時識別情報のデータ量を小さくすることで、パケット長が短くなりパケット干渉をおきにくくすることができる。なお、相対距離が小さい移動端末は受信電力が大きいため、パケット干渉が起きても受信できる可能性がある。

臨時識別情報作成手段は、例えば、移動端末と路側機との相対距離に応じて一義的に決まる臨時識別情報を作成することができる。この場合、同じ臨時識別情報を複数の移動端末３で共有することができるので、移動端末の数が増加しても、臨時識別情報の数の増加を抑制することができる。

路側機は、例えば、移動端末の速度を推定する速度推定手段を備え、臨時識別情報作成手段は、移動端末の速度が大きいほど、臨時識別情報のデータ量を小さくすることができる。この場合、速度が大きい移動端末はパケット干渉がおきにくくなるため、一層捕捉しやすくなる。

路側機は、例えば、移動端末から交差点までの相対距離を推定する交差点距離推定手段を備え、臨時識別情報作成手段は、移動端末から交差点までの相対距離が大きいほど、臨時識別情報のデータ量を小さくすることができる。この場合、交差点から遠い移動端末を一層捕捉しやすくなる。

識別情報送信手段は、例えば、臨時識別情報のデータ量が小さいほど（移動端末の速度が大きいほど、あるいは、移動端末から交差点までの相対距離が大きいほど）臨時識別情報の送信電力及び／又は送信頻度を高くすることができる。この場合、速度が大きい移動端末や交差点から遠い移動端末を一層捕捉しやすくなる。

路側機は、例えば、識別情報を受信した移動端末の数を表す情報を送信する移動端末数送信手段を備え、移動端末は、移動端末の数を表す情報を受信する移動端末数受信手段を備え、識別情報送信手段は、移動端末の数が大きいほど、識別情報の送信頻度を低くすることができる。そのことにより、一度路側機に検知された移動端末の送信頻度が下がるため、路側機は、未検知の移動端末との通信を優先して行うことができる。

識別情報送信システム１の構成を表す説明図である。移動端末３の構成を表すブロック図である。路側機５の構成を表すブロック図である。移動端末３が実行する処理を表すフローチャートである。識別情報を含むパケットを表す説明図である。臨時識別情報のデータ量と、送信頻度及び送信電力の関係を表す説明図である。移動端末の数と、送信頻度との関係を表す説明図である。路側機５が実行する処理を表すフローチャートである。路側機５が実行する処理を表すフローチャートである。相対距離Ｄ、移動端末の数Ｙと、臨時識別情報Ｉ’のデータ量との関係を表す説明図である。別形態の識別情報送信システム１の構成を表す説明図である。

本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
＜第１の実施形態＞
１．識別情報送信システム１の構成
識別情報送信システム１の構成を、図１〜図３に基づき説明する。識別情報送信システム１は、図１に示すように、複数の移動端末３と、路側機５とを含む。移動端末３は、道路１０１上を移動可能な移動体（例えば、自動車、二輪車、自転車、歩行者等）７に搭載又は携帯されている。移動端末３は、移動体７に固定されているものであってもよいし、移動体７から取り外し、移動体７とは別にユーザが携帯可能なものであってもよい。

移動端末３は、図２に示すように、送信部９、受信部１１、識別情報記憶部１３、及び送信パラメータ制御部１５を備える。送信部９は、識別情報を含むパケットを、無線通信により、定期的に送信する。送信したパケット受信可能な範囲は、移動端末３からの距離が数十メートルの範囲である。なお、識別情報には、移動端末３が当初から記憶している識別情報（以下、通常識別情報Ｉとする）と、路側機５が作成し、移動端末３に送信する臨時識別情報Ｉ’とがある。詳しくは後述する。

受信部１１は、路側機５、及び他の移動端末３が送信するパケットを受信する。識別情報記憶部１３は、識別情報（通常識別情報Ｉ、臨時識別情報Ｉ’）を記憶する。
送信パラメータ制御部１５は、送信部９が識別情報を含むパケットを送信する際の送信電力と、送信頻度（単位時間当りの送信回数）とを制御する。

路側機５は、図１に示すように、道路１０１上、又はその近傍に設置されており、さらに詳しくは、交差点１０３の角に設置されている。路側機５は、図３に示すように、送信部１７、受信部１９、識別情報記憶部２１、及び識別情報作成部２３を備えている。

送信部１７は、臨時識別情報Ｉ’を含むパケットを、無線通信により送信する。受信部１９は、移動端末３が送信するパケットを受信する。識別情報記憶部２１は、移動端末３から受信した通常識別情報Ｉと、路側機５で作成した臨時識別情報Ｉ’とを記憶する。識別情報作成部２３は、臨時識別情報Ｉ’を作成する。なお、臨時識別情報Ｉ’の作成方法は後述する。

２．識別情報送信システム１が実行する処理
識別情報送信システム１が実行する処理を、図４〜図１０に基づき説明する。まず、図４〜図７に基づき、移動端末３が所定時間ごとに繰り返し実行する処理を説明する。

図４のステップ１では、送信するべきパケットを生成する。このパケットの内容は、後述するステップ３にて路側機５からＡＣＫ（データの受信が正常に完了したことを知らせる応答）を受信したと既に判断した場合と、ＡＣＫを未だ受信していない場合とで異なる。

後述するステップ３にて路側機５からＡＣＫを受信したと既に判断した場合のパケットは、図５Ｂに示すように、プリアンブルＰと、臨時識別情報Ｉ’と、その他のデータＸ’とから成る。臨時識別情報Ｉ’は、路側機５が後述する処理により作成した、移動端末３の識別情報であり、通常識別情報Ｉよりデータ量が小さい。例えば、通常識別情報Ｉのデータ量は９６ｂｉｔであり、臨時識別情報Ｉ’のデータ量は１０ｂｉｔ以下である。臨時識別情報Ｉ’のデータ量は、後述するように、１０ｂｉｔ以下の範囲内で、所定の条件により変動する。その他のデータＸ‘は、移動端末３を搭載している移動体７の速度、車種、ハンドル角等のデータである。

一方、ＡＣＫを未だ受信していない場合のパケットは、図５Ａに示すように、プリアンブルＰと、通常識別情報Ｉと、その他のデータＸとから成る。通常識別情報Ｉは、移動端末３が当初から保持している識別情報であり、上述した臨時識別情報Ｉ’よりデータ量が大きい。通常識別情報Ｉは、例えば、バージョン、製造者コード、商品種別、個体番号等の情報を含むことができる。

その他のデータＸは、その他のデータＸ’と同様に、移動端末３を搭載している移動体７の速度、車種、ハンドル角等のデータである。ただし、その他のデータＸ’は、その他のデータＸに比べて、データを取得する間隔が長く、その結果、データ量が小さい。

図４に戻り、ステップ２では、前記ステップ１で生成したパケットを、送信部９を用いて送信する。なお、移動端末３が路側機５と通信可能な範囲にある場合、路側機５は、移動端末３が送信したパケットを、受信部１９を用いて受信できる。また、他の移動端末３も、同様に、パケットを受信可能である。

ステップ３では、ＡＣＫを含むパケットを受信部１１で受信したか否かを判断する。このＡＣＫを含むパケットは、後述する処理において路側機５が作成し、送信したものであり、図５Ｃに示すように、ＡＣＫと、臨時識別情報Ｉ’と、移動端末３の数Ｙと、を含む。なお、移動端末３の数Ｙについては後述する。

ＡＣＫを含むパケットを受信部１１で受信した場合はステップ４に進み、受信しなかった場合は本処理を終了する。
ステップ４では、前記ステップ３で受信したパケットに含まれる臨時識別情報Ｉ’を識別情報記憶部１３に記憶する。なお、この時点以降、前記ステップ１を実行するときは、図５Ａに示すパケット（通常識別情報Ｉを含むパケット）に代えて、図５Ｂに示すパケット（臨時識別情報Ｉ’を含むパケット）を作成し、そのパケットを前記ステップ２で送信する。

ステップ５では、前記ステップ２でパケットを送信するときの送信電力と、パケットの送信頻度とを、臨時識別情報Ｉ’を含むパケット用の設定値とする。具体的には、以下のように行う。まず、前記ステップ３で受信したパケットに含まれる臨時識別情報Ｉ’のデータ量が、Ｖ_２より大であるのか、Ｖ_１〜Ｖ_２の範囲内であるのか、Ｖ_１より小であるのかを判断する。

ここで、Ｖ_１とＶ_２の大小関係は、Ｖ_１＜Ｖ_２である。Ｖ_１の値は、例えば、４ｂｉｔとすることができ、Ｖ_２の値は、例えば、７ｂｉｔとすることができる。
そして、図６に示すように、臨時識別情報Ｉ’のデータ量に応じて、パケットの送信頻度と送信電力を設定する。図６において、ΔＨ_１とΔＰはともに正の値である。よって、送信頻度及び送信電力は、臨時識別情報Ｉ’のデータ量が小さいほど高くなる。

次に、図７に示すように、移動端末３の数Ｙに基づき、送信頻度を補正する。すなわち、移動端末３の数ＹがＮ_２より大きい場合は、図６に基づき設定した送信頻度から、２ΔＨ_２を差し引き、移動端末３の数ＹがＮ_１〜Ｎ_２の範囲内である場合は、図６に基づき設定した送信頻度から、ΔＨ_２を差し引き、移動端末３の数ＹがＮ_１より小の場合は、図６に基づき設定した送信頻度を補正しない。ここで、ΔＨ_２は正の値である。よって、この補正により、他の条件が同じであれば、移動端末３の数Ｙが多いほど、送信頻度は低くなる。

本ステップ５では、以上の処理により、臨時識別情報Ｉ’を含むパケットを送信するときの送信電力と、送信頻度とを設定する。この設定以降、前記ステップ２において臨時識別情報Ｉ’を含むパケットを送信するときは、設定した送信電力及び送信頻度を用いる。なお、前記ステップ２で通常識別情報Ｉを含むパケットを送信する場合、その送信電力及び送信頻度は予め設定された固定値である。

また、移動端末３は、上記の処理とは別に、他の移動端末３が送信した、識別情報（通常識別情報Ｉ、又は臨時識別情報Ｉ’）を含むパケットを、受信部１１を用いて受信することができる。このパケットを受信した場合、移動端末３は、図示しないディスプレイやスピーカ等により、他の移動端末３が所定の範囲内に存在することを報知する。こうすることで、移動端末３のユーザは、所定の範囲内に他の移動端末３（及びそれを搭載した移動体７）が存在することを知ることができる。

また、移動端末３は、臨時識別情報Ｉ’を含むパケットを送信し始めてから、所定の条件が充足されると、送信するパケットを、通常識別情報Ｉを含むパケットに戻す。その条件は、以下のうちのいずれか１以上とすることができる。

・臨時識別情報Ｉ’を含むパケットを送信し始めてから、所定時間が経過した。
・臨時識別情報Ｉ’を含むパケットを送信し始めてから、移動端末３が所定の距離を移動した。

・臨時識別情報Ｉ’を含むパケットに対するＡＣＫを受信しなくなってから、所定時間が経過した。
次に、路側機５が所定時間ごとに繰り返し実行する処理を図８〜図１０に基づき説明する。図８のステップ１１では、新規の（過去にその移動端末３からパケットを受信したことがない）移動端末３が送信したパケットを受信部１９で受信したか否かを判断する。受信した場合はステップ１２に進み、受信しなかった場合は本処理を終了する。

ステップ１２では、前記ステップ１１で受信したと判断したパケットに含まれる通常識別情報Ｉを識別情報記憶部２１に記憶する。
ステップ１３では、前記ステップ１２で記憶した通常識別情報Ｉに対応する臨時識別情報Ｉ’を作成する。この処理を図９に基づき説明する。図９のステップ２１では、まず、前記ステップ１１で受信したパケットの受信信号強度（ＲＳＳＩ）を取得する。自己（路側機５）と、パケットの送信元である移動端末３との相対距離をＤとしたとき、相対距離ＤとＲＳＳＩとの間には、前者が大きいほど、後者が小さくなるという相関関係がある。この相関関係を利用し、ＲＳＳＩから、相対距離Ｄを推定する。

ステップ２２では、まず、前記ステップ１１で受信したパケットのＲＳＳＩの、単位時間当りの変化量の絶対値｜ΔＲ／Δｔ｜を算出する。移動端末３の速度と、｜ΔＲ／Δｔ｜との間には、前者が大きいほど、後者も大きいという相関関係がある。この相関関係を利用し、｜ΔＲ／Δｔ｜から、移動端末３の速度を推定する。

ステップ２３では、前記ステップ２１、２２の推定結果に基づき、図１０に示すように、臨時識別情報Ｉ’のデータ量を決定する。すなわち、臨時識別情報Ｉ’のデータ量は、相対距離Ｄが大きいほど、小さくなり、移動端末３の速度が大きいほど、小さくなる。そして、上記のように決定したデータ量を有する臨時識別情報Ｉ’を作成する。

図８に戻り、ステップ１４では、これまでにパケットを受信した移動端末３の累積数を更新し、更新値を、移動端末３の数Ｙとする。なお、過去にパケットを受信したことがある移動端末３から再度パケットを受信しても、移動端末３の数Ｙは増加しない。

ステップ１５では、ＡＣＫと、前記ステップ１３で作成した臨時識別情報Ｉ’と、前記ステップ１４で更新した移動端末３の数Ｙと、を含むパケットを、送信部１７を用いて送信する。このパケットは、それに含まれる臨時識別情報Ｉ’に対応する通常識別情報を有する移動端末３により受信可能である。

また、路側機５は、上記の処理とは別に、移動端末３が送信した、臨時識別情報Ｉ’を含むパケットを、受信部１９を用いて受信することができる。このパケットを受信した場合、路側機５は、同じパケットを、送信部１７を用いて送信する。こうすることで、臨時識別情報Ｉ’を含むパケットの送信範囲を拡張することができる。

また、路側機５は、臨時識別情報Ｉ’を含むパケットを所定時間しなければ、その臨時識別情報Ｉ’を識別情報記憶部２１から削除する。臨時識別情報Ｉ’を削除した場合、移動端末３の数Ｙを、その分だけ減少させる。

３．識別情報送信システム１が奏する効果
（１）移動端末３は、路側機５で認識された（通常識別情報Ｉを含むパケットを受信された）後は、送信するパケットに含む識別情報として、通常識別情報Ｉに代えて、臨時識別情報Ｉ’を使用する。臨時識別情報Ｉ’は通常識別情報Ｉよりデータ量が小さい。そのため、移動端末３が送信するパケット間のパケット干渉を抑制できる。

（２）臨時識別情報Ｉ’のデータ量は、移動端末３と路側機５との相対距離Ｄが大きいほど、小さい。一般に、相対距離Ｄが大きい移動端末３が送信するパケットは、それを受信したときの受信電力が小さくなり、パケット干渉時に誤り易いが、上記のように、相対距離Ｄが大きいほど、臨時識別情報Ｉ’のデータ量を小さくすることで、その現象を抑制できる。

（３）臨時識別情報Ｉ’のデータ量は、移動端末３と路側機５との相対距離Ｄが大きいほど、小さいので、移動端末３同士で直接パケットを送受信した場合、各移動端末３は、臨時識別情報Ｉ’のデータ量に基づき、移動端末３同士の位置関係を把握することができる。

（４）臨時識別情報Ｉ’のデータ量は、移動端末３の速度が大きいほど、小さい。また、移動端末３におけるパケットの送信頻度及び送信電力は、臨時識別情報Ｉ’のデータ量が小さいほど高い。

よって、識別情報送信システム１では、移動端末３の速度が大きいほど、臨時識別情報Ｉ’を含むパケットの送信頻度及び送信電力が高くなる。そのことにより、識別情報送信システム１によれば、速度が大きい移動端末３を優先的に捕捉することができる。

（５）路側機５は、移動端末３の数Ｙを移動端末３に送信する。移動端末３は、移動端末３の数Ｙが多いほど、臨時識別情報Ｉ’を含むパケットの送信頻度を低くする。そのことにより、路側機５は、未検知の（通常識別情報Ｉを含むパケットを未だ受信していない）移動端末３との通信を優先して行うことができる。

（６）移動端末３は、その他のデータＸ‘（臨時識別情報Ｉ’と同時に送信されるデータ）のデータ量を、その他のデータＸ（通常識別情報Ｉと同時に送信されるデータ）のデータ量より小さくする。そのことにより、臨時識別情報Ｉ’を含むパケットのパケット干渉を一層抑制できる。
＜他の実施形態＞
（１）前記第１の実施形態において、臨時識別情報Ｉ’を含むパケットを送信する送信頻度は、臨時識別情報Ｉ’のデータ量によらず、一定であってもよい。

（２）前記第１の実施形態において、臨時識別情報Ｉ’を含むパケットを送信する送信電力は、臨時識別情報Ｉ’のデータ量によらず、一定であってもよい。
（３）前記第１の実施形態において、その他のデータＸと、その他のデータＸ‘とで、データ量は同じであってもよい。

（４）前記第１の実施形態において、路側機５が送信するデータは、移動端末３の数Ｙを含まなくてもよい。この場合、移動端末３は、臨時識別情報Ｉ’を含むパケットを送信する送信頻度を、移動端末３の数Ｙによらず、一定とすることができる。

（５）前記第１の実施形態において、路側機５は、移動端末３の速度を推定しなくてもよい。この場合、路側機５は、移動端末３の速度には影響されず、相対距離Ｄに基づき、臨時識別情報Ｉ’のデータ量を設定することができる。

（６）前記第１の実施形態において、路側機５は、移動端末３と交差点１０３との距離Ｅを推定する手段を有し、その距離Ｅが大きいほど、臨時識別情報Ｉ’のデータ量を小さくすることができる。そして、移動端末３は、臨時識別情報Ｉ’のデータ量が小さいほど（移動端末３と交差点１０３との距離Ｅが大きいほど）、臨時識別情報Ｉ’を含むパケットの送信頻度や送信電力を高くすることができる。この場合、交差点１０３から遠い移動端末３を優先的に捕捉しやすくなる。

（７）前記第１の実施形態において、臨時識別情報Ｉ’は、相対距離Ｄが同じであれば、同じ（相対距離Ｄに応じて一義的に決まる）ものとすることができる。この場合、同じ臨時識別情報Ｉ’を複数の移動端末３で共有することができるので、移動端末３の数が増加しても、臨時識別情報Ｉ’の数の増加を抑制することができる。

（８）前記第１の実施形態において、図１１に示すように、交差点１０３に向う各方路に路側機５を設置することができる。そして、路側機５ごとに、臨時識別情報Ｉ’をグループ分けすることができる。この場合、各移動端末３は、受信したパケットに含まれる臨時識別情報Ｉ’がどのグループに属するかにより、他の移動端末３がどの方路にいるのかを識別することができる。

（９）前記第１の実施形態において、路側機５は、識別情報記憶部２１に記憶した識別情報を、光、電波等により周囲に報知することができる。この場合、交差点１０３内の事故を抑制できる。

（１０）前記第１の実施形態において、相対距離Ｄを推定する手段は他のものであってもよい。例えば、移動端末３が送信するパケットに移動端末３の位置情報を含め、路側機５は、その位置情報と、自己の位置とから、相対距離Ｄを算出してもよい。

（１１）前記第１の実施形態において、路側機５が移動体３の速度を推定する方法は他の方法であってもよい。例えば、移動端末３から、その位置情報を、所定の時間Δｔをおいて繰り返し取得し、位置の変化量とΔｔとから、移動端末３の速度を算出してもよい。

１…識別情報送信システム、３…移動端末、５…路側機、７…移動体、９…送信部、１１…受信部、１３…識別情報記憶部、１５…送信パラメータ制御部、１７…送信部、１９…受信部、２１…識別情報記憶部、２３…識別情報作成部、１０１…道路、１０３…交差点

Claims

識別情報を送信する識別情報送信手段を備えた移動端末、及び路側機を含む識別情報送信システムであって、
前記路側機は、
前記識別情報を受信する識別情報受信手段と、
前記路側機と前記移動端末との相対距離を推定する相対距離推定手段と、
前記識別情報の受信を条件として、前記相対距離が大きいほどデータ量が小さい臨時識別情報を作成する臨時識別情報作成手段と、
前記臨時識別情報を送信する臨時識別情報送信手段と、
を備え、
前記移動端末は、前記臨時識別情報を受信する臨時識別情報受信手段を備え、
前記識別情報送信手段は、前記臨時識別情報を受信した後は、前記臨時識別情報を送信することを特徴とする識別情報送信システム。
前記臨時識別情報作成手段は、前記相対距離に応じて一義的に決まる前記臨時識別情報を作成することを特徴とする請求項１に記載の識別情報送信システム。
前記路側機は、前記移動端末の速度を推定する速度推定手段を備え、
臨時識別情報作成手段は、前記速度が大きいほど、前記臨時識別情報のデータ量を小さくすることを特徴とする請求項１又は２に記載の識別情報送信システム。
前記路側機は、前記移動端末から交差点までの相対距離を推定する交差点距離推定手段を備え、
臨時識別情報作成手段は、前記移動端末から交差点までの相対距離が大きいほど、前記臨時識別情報のデータ量を小さくすることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の識別情報送信システム。
前記識別情報送信手段は、前記臨時識別情報のデータ量が小さいほど、前記臨時識別情報の送信電力及び／又は送信頻度を高くすることを特徴とする請求項３又は４に記載の識別情報送信システム。
前記路側機は、前記識別情報を受信した前記移動端末の数を表す情報を送信する移動端末数送信手段を備え、
前記移動端末は、前記移動端末の数を表す情報を受信する移動端末数受信手段を備え、
前記識別情報送信手段は、前記移動端末の数が大きいほど、前記識別情報の送信頻度を低くすることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の識別情報送信システム。