JP2015156623A - 無線通信システムおよび無線通信装置 - Google Patents

無線通信システムおよび無線通信装置 Download PDF

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Abstract

【課題】データ送信のための消費電力を低減する【解決手段】移動体に搭載された移動端末15は、移動端末識別情報を含む移動端末送信情報を狭域無線通信により送信する。車両に搭載された車載端末16は、車載端末識別情報を含む車載端末送信情報を広域無線通信により送信する。交差点ISの境界線BD1(BD2)に設置された路側機11(12)は、移動端末送信情報を受信すると、移動端末識別情報を含む転送情報を狭域無線通信により路側機12(11)へ送信する。また路側機11(12)は、路側機12(11)から転送情報を受信すると、受信した転送情報に基づいて、路側機12(11)の周辺における移動端末15の存在を報知するための報知情報を作成する。そして路側機11(12)は、車載端末送信情報を受信すると、作成された報知情報を広域無線通信により送信する。【選択図】図1

Description

本発明は、移動体に搭載された無線通信装置と、車両に搭載された無線通信装置と、予め設定された位置に設置された無線通信装置とを備える無線通信システムに関する。
見通しの悪い交差点付近の交通状況を示す情報を、交差点に接近する車両に提供するシステムとして、交差点に設置された交差点基地局と、交差点から所定距離離れた地点に設置されたゲート局とを備えたものが知られている(例えば、特許文献1を参照)。
このようなシステムでは、まずゲート局が、その周囲に向けてLF帯のトリガ信号を無線送信する。そして、交差点から所定距離離れた地点を通過する移動体(例えば、歩行者または自転車等)に搭載された移動端末が、ゲート局からのトリガ信号を受信すると、LF帯よりも高い周波数帯の信号を、交差点基地局へ向けて無線送信する。これにより交差点基地局は、交差点に接近している移動体に関する情報を収集することができるため、交差点付近の交通状況を示す情報を提供することが可能となる。
特開2011−248598号公報
しかし、上記特許文献1に記載の技術では、移動端末は、トリガ信号を受信する度に、交差点から離れた地点から交差点基地局に向けて、LF帯よりも高い周波数帯の信号を送信するため、信号の送信に要する消費電力が大きくなってしまうという問題があった。
本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、データ送信のための消費電力を低減することを目的とする。
上記目的を達成するためになされた本発明の無線通信システムは、第1無線通信装置と、第2無線通信装置と、第3無線通信装置と、第4無線通信装置とを備える。
第1無線通信装置は、移動体に搭載され、狭域無線通信を行う機能を有する。第2無線通信装置は、車両に搭載され、広域無線通信を行う機能を有する。第3無線通信装置は、交差点と交わる第1道路と交差点との境界または境界の付近に設置され、狭域無線通信と広域無線通信を行う機能を有する。第4無線通信装置は、交差点と交わる第2道路と交差点との境界または境界の付近に設置され、狭域無線通信と広域無線通信を行う機能を有する。
そして第1無線通信装置は、第1狭域無線送信手段を備える。第1狭域無線送信手段は、当該第1無線通信装置を識別するための第1識別情報を含む第1送信情報を、狭域無線通信により送信する。
また第2無線通信装置は、第2広域無線送信手段を備える。第2広域無線送信手段は、当該第2無線通信装置を識別するための第2識別情報を含む第2送信情報を、広域無線通信により送信する。
また第3無線通信装置は、第3狭域無線送信手段と、第3報知情報作成手段と、第3広域無線送信手段とを備える。
第3狭域無線送信手段は、狭域無線通信により第1送信情報を受信すると、第1送信情報から抽出された第1識別情報を含む転送情報を狭域無線通信により第4無線通信装置へ送信する。
第3報知情報作成手段は、第4無線通信装置から狭域無線通信により転送情報を受信すると、受信した転送情報に基づいて、第4無線通信装置の周辺における第1無線通信装置の存在を報知するための第3報知情報を作成する。
第3広域無線送信手段は、広域無線通信により第2送信情報を受信すると、第3報知情報作成手段により作成された第3報知情報を、広域無線通信により送信する。
また第4無線通信装置は、第4狭域無線送信手段と、第4報知情報作成手段と、第4広域無線送信手段とを備える。
第4狭域無線送信手段は、狭域無線通信により第1送信情報を受信すると、第1送信情報から抽出された第1識別情報を含む転送情報を狭域無線通信により第3無線通信装置へ送信する。
第4報知情報作成手段は、第3無線通信装置から狭域無線通信により転送情報を受信すると、受信した転送情報に基づいて、第3無線通信装置の周辺における第1無線通信装置の存在を報知するための第4報知情報を作成する。
第4広域無線送信手段は、広域無線通信により第2送信情報を受信すると、第4報知情報作成手段により作成された第4報知情報を、広域無線通信により送信する。
このように構成された本発明の無線通信システムでは、まず、第1無線通信装置が、自身の第1識別情報を含む第1送信情報を、狭域無線通信により送信する。これにより第3無線通信装置は、狭域無線通信により第1送信情報を受信することができる狭域無線受信可能領域内に位置する第1無線通信装置からの第1送信情報を狭域無線通信により受信する。したがって、第1無線通信装置を搭載した移動体が上記交差点に向かって第1道路上を移動している場合において、この移動体の第1無線通信装置から第1送信情報を受信すると、第3無線通信装置は、第1無線通信装置が上記交差点に近付いていることを認識することができる。
そして第3無線通信装置は、第1送信情報から抽出された第1識別情報を含む転送情報を狭域無線通信により第4無線通信装置へ送信する。これにより第4無線通信装置は、受信した転送情報に基づいて、第3無線通信装置の周辺における第1無線通信装置の存在を報知するための第4報知情報を作成する。
さらに第4無線通信装置は、第2無線通信装置を搭載した車両が上記交差点に向かって第2道路上を走行している場合において、この車両の第2無線通信装置から第2送信情報を受信すると、第4報知情報を広域無線通信により送信する。これにより、上記交差点に向かって第2道路上を走行している車両の第2無線通信装置は、第4報知情報を広域無線通信により受信し、第1道路上を移動している移動体が上記交差点に向かっていることを認識することができる。
同様に、第4無線通信装置は、狭域無線通信により第1送信情報を受信することができる狭域無線受信可能領域内に位置する第1無線通信装置からの第1送信情報を狭域無線通信により受信する。したがって、第1無線通信装置を搭載した移動体が上記交差点に向かって第2道路上を移動している場合において、この移動体の第1無線通信装置から第1送信情報を受信すると、第4無線通信装置は、第1無線通信装置が上記交差点に近付いていることを認識することができる。
そして第4無線通信装置は、第1送信情報から抽出された第1識別情報を含む転送情報を狭域無線通信により第3無線通信装置へ送信する。これにより第3無線通信装置は、受信した転送情報に基づいて、第4無線通信装置の周辺における第1無線通信装置の存在を報知するための第3報知情報を作成する。
さらに第3無線通信装置は、第2無線通信装置を搭載した車両が上記交差点に向かって第1道路上を走行している場合において、この車両の第2無線通信装置から第2送信情報を受信すると、第3報知情報を広域無線通信により送信する。これにより、上記交差点に向かって第1道路上を走行している車両の第2無線通信装置は、第3報知情報を広域無線通信により受信し、第2道路上を移動している移動体が上記交差点に向かっていることを認識することができる。
そして、本発明の無線通信システムによれば、第1無線通信装置から第1送信情報を送信するために、送信電力の小さい狭域無線通信が用いられ、移動体に搭載される無線通信装置においてデータ送信のための消費電力を低減することができる。
また、本発明の無線通信システムでは、第3無線通信装置は、第2無線通信装置を搭載した車両が第1道路上を走行していない場合には、広域無線通信による第3報知情報の送信を行わない。同様に、第4無線通信装置は、第2無線通信装置を搭載した車両が第2道路上を走行していない場合には、広域無線通信による第4報知情報の送信を行わない。したがって、本発明の無線通信システムによれば、車両が交差点に接近していないときに無駄に第3報知情報および第4報知情報の送信が行われることがないため、第3無線通信装置および第4無線通信装置においてデータ送信のための消費電力を低減することができる。
さらに、本発明の無線通信システムでは、第3無線通信装置が第4無線通信装置へ狭域無線通信により転送情報を送信し、第4無線通信装置が、転送情報に基づいて作成した第4報知情報を広域無線通信により送信する。すなわち、第3無線通信装置および第4無線通信装置のうち、第2道路上を走行している車両に対して第4報知情報を広域無線通信により提供するのは、第2道路上を走行している車両から近い位置に設置されている第4無線通信装置である。このため、第2道路上を走行している車両に対して第4報知情報を広域無線通信により送信するのに要する消費電力を必要最低限に抑制することができる。
同様に、本発明の無線通信システムでは、第4無線通信装置が第3無線通信装置へ狭域無線通信により転送情報を送信し、第3無線通信装置が、転送情報に基づいて作成した第3報知情報を広域無線通信により送信する。すなわち、第3無線通信装置および第4無線通信装置のうち、第1道路上を走行している車両に対して第3報知情報を広域無線通信により提供するのは、第1道路上を走行している車両から近い位置に設置されている第3無線通信装置である。このため、第1道路上を走行している車両に対して第3報知情報を広域無線通信により送信するのに要する消費電力を必要最低限に抑制することができる。
無線通信システム1の配置を示す交差点付近の平面図である。 路側機11〜14と移動端末15と車載端末16の構成を示すブロック図である。 第1実施形態の移動端末送信処理を示すフローチャートである。 第1実施形態の車載端末送信処理を示すフローチャートである。 第1実施形態の狭域送信処理を示すフローチャートである。 第1実施形態の広域送信処理を示すフローチャートである。 移動端末送信情報、車載端末送信情報、転送情報および報知情報の構成を示す図である。 第1実施形態の無線通信システム1の動作を示すシーケンス図である。 第2実施形態の狭域送信処理を示すフローチャートである。 第2実施形態の移動端末送信処理を示すフローチャートである。 応答情報および移動端末送信情報の構成を示す図である。 第2実施形態における無線通信システム1の動作を示す交差点付近の平面図である。 第3実施形態の広域送信処理を示すフローチャートである。 第3実施形態における無線通信システム1の動作を示す交差点付近の平面図である。 車載端末待機時間が短い場合における無線通信システム1の動作を示すシーケンス図である。
(第1実施形態)
以下に本発明の第1実施形態を図面とともに説明する。
本実施形態の無線通信システム1は、図1に示すように、交差点に設置される路側機11,12,13,14と、移動体(本実施形態では例えば自転車)に搭載される移動端末15と、自動車に搭載される車載端末16とを備える。
路側機11,12,13,14は、4本の道路RD1,RD2,RD3,RD4が交差する交差点ISに設置されている。なお、道路RD1と道路RD3は、交差点ISを挟んで進行方向に沿って互いに対向しており、直進経路を構成している。同様に、道路RD2と道路RD4は、交差点ISを挟んで進行方向に沿って互いに対向しており、直進経路を構成している。そして、道路RD1,RD3は交差点ISで道路RD2,RD4と直交する。
路側機11,12,13,14は、それぞれ道路RD1,RD2,RD3,RD4と交差点ISとの境界線BD1,BD2,BD3,BD4に位置する。さらに路側機11,12,13,14はそれぞれ、境界線BD1,BD2,BD3,BD4の中点付近に位置する。
路側機11,12,13,14は、図2(a)に示すように、狭域無線通信部21、広域無線通信部22、通信制御部23、計時部24および記憶部25を備える。
狭域無線通信部21は、狭域無線を用いてデータの送受信を行う。本実施形態では、例えばHF帯電波(本実施形態では5MHzの周波数)を用いて狭域無線通信を行う。
狭域無線通信部21の通信可能範囲は、この狭域無線通信部21を搭載している路側機が位置している道路に対して直交する道路に位置する路側機との間で狭域無線通信ができるように設定される。本実施形態では、路側機11の通信可能範囲CA1は、路側機12,14を含むとともに路側機13を含まないように設定される(図1の通信可能範囲CA1を参照)。また、路側機12の通信可能範囲CA2は、路側機11,13を含むとともに路側機14を含まないように設定される(図1の通信可能範囲CA2を参照)。また、路側機13の通信可能範囲CA3は、路側機12,14を含むとともに路側機11を含まないように設定される(図1の通信可能範囲CA3を参照)。また、路側機14の通信可能範囲CA4は、路側機11,13を含むとともに路側機12を含まないように設定される(図1の通信可能範囲CA4を参照)。
広域無線通信部22は、広域無線を用いてデータの送信を行う。本実施形態では、例えばUHF帯電波を用いて広域無線通信を行う。
通信制御部23は、CPU、ROM、RAM、I/O及びこれらの構成を接続するバスラインなどを備える周知のマイクロコンピュータを中心に構成されている。そして通信制御部23は、狭域無線通信部21および広域無線通信部22を制御するための各種処理を実行する。
計時部24は、例えば1ms毎に自動的にインクリメント(1加算)するタイマであり、ある時点でその値が0に設定されると、その時点で再び0からインクリメントする。
記憶部25は、各種データを記憶するための記憶装置であり、少なくとも、4台の路側機11,12,13,14の路側機識別情報と、路側機11,12,13,14の設置位置を示す路側機位置情報とを記憶する。なお本実施形態では、路側機11と路側機13は互いに同じ路側機識別情報が設定され、路側機12と路側機14は互いに同じ路側機識別情報が設定されている。
移動端末15は、図2(b)に示すように、狭域無線通信部31、通信制御部32、計時部33および記憶部34を備える。
狭域無線通信部31は、狭域無線を用いてデータの送受信を行う。
通信制御部32は、CPU、ROM、RAM、I/O及びこれらの構成を接続するバスラインなどを備える周知のマイクロコンピュータを中心に構成されている。そして通信制御部32は、狭域無線通信部31を制御するための各種処理を実行する。
計時部33は、例えば1ms毎に自動的にインクリメント(1加算)するタイマであり、ある時点でその値が0に設定されると、その時点で再び0からインクリメントする。
記憶部34は、各種データを記憶するための記憶装置であり、少なくとも、この移動端末15自身の移動端末識別情報を記憶する。
車載端末16は、図2(c)に示すように、広域無線通信部41、通信制御部42、計時部43、記憶部44および位置検出部45を備える。
広域無線通信部41は、広域無線を用いて路側機11,12,13,14との間でデータの送信を行う。
通信制御部42は、CPU、ROM、RAM、I/O及びこれらの構成を接続するバスラインなどを備える周知のマイクロコンピュータを中心に構成されている。そして通信制御部42は、広域無線通信部41を制御するための各種処理を実行する。
計時部43は、例えば1ms毎に自動的にインクリメント(1加算)するタイマであり、ある時点でその値が0に設定されると、その時点で再び0からインクリメントする。
記憶部44は、各種データを記憶するための記憶装置であり、少なくとも、この車載端末16自身の車載端末識別情報を記憶する。
位置検出部45は、GPS(Global Positioning System)用の人工衛星からGPSアンテナ(不図示)を介して受信したGPS信号等に基づいて車両の現在位置を検出する。
このように構成された無線通信システム1において、移動端末15の通信制御部32は、移動端末送信処理(後述)を実行する。また、車載端末16の通信制御部42は、車載端末送信処理(後述)を実行する。また、路側機11,12,13,14の通信制御部23は、狭域送信処理(後述)を実行する。
まず、移動端末15の通信制御部32が実行する移動端末送信処理の手順を説明する。移動端末送信処理は、通信制御部32の動作中に繰り返し実行される処理である。
この移動端末送信処理が実行されると、通信制御部32は、図3に示すように、まずS10にて、計時部33の計数値に基づいて、予め設定された移動端末待機時間(本実施形態では200ms)が経過したか否かを判断する。ここで、移動端末待機時間が経過していない場合には(S10:NO)、移動端末送信処理を一旦終了する。
一方、移動端末待機時間が経過した場合には(S10:YES)、S20にて、計時部33の計数値を0に設定する。
その後S30にて、自端末の移動端末識別情報を含む移動端末送信情報を作成する(図7(a)を参照)。さらにS40にて、狭域無線通信部31に対して移動端末送信情報の送信を指示して、移動端末送信処理を一旦終了する。これにより、狭域無線通信部31は、S30で作成された移動端末送信情報を狭域無線にて送信する(図1の矢印AL1を参照)。
次に、車載端末16の通信制御部42が実行する車載端末送信処理の手順を説明する。車載端末送信処理は、通信制御部42の動作中に繰り返し実行される処理である。
この車載端末送信処理が実行されると、通信制御部42は、図4に示すように、まずS110にて、計時部43の計数値に基づいて、予め設定された車載端末待機時間(本実施形態では200ms)が経過したか否かを判断する。ここで、車載端末待機時間が経過していない場合には(S110:NO)、車載端末送信処理を一旦終了する。
一方、車載端末送信処理が経過した場合には(S110:YES)、S120にて、計時部43の計数値を0に設定する。
その後S130にて、自端末の車載端末識別情報と、位置検出部45で検出した自車両の現在位置を示す車載端末位置情報とを含む車載端末送信情報を作成する(図7(b)を参照)。さらにS140にて、広域無線通信部41に対して車載端末送信情報の送信を指示して、車載端末送信処理を一旦終了する。これにより、広域無線通信部41は、S130で作成された車載端末送信情報を広域無線にて送信する(図1の矢印AL2を参照)。
次に、路側機11,12,13,14の通信制御部23が実行する狭域送信処理の手順を説明する。狭域送信処理は、通信制御部23の動作中に繰り返し実行される処理である。
この狭域送信処理が実行されると、通信制御部23は、図5に示すように、まずS210にて、狭域無線通信部21でデータを受信したか否かを判断する。ここで、狭域無線通信部21でデータを受信していない場合には(S210:NO)、狭域送信処理を一旦終了する。
一方、狭域無線通信部21でデータを受信した場合には(S210:YES)、S220にて、受信したデータが移動端末送信情報であるか否かを判断する。ここで、移動端末送信情報である場合には(S220:YES)、S230にて、転送情報を作成する。転送情報は、転送先路側機識別情報と自路側機位置情報と移動端末識別情報を含む(図7(c)を参照)。
転送先路側機識別情報は、作成した転送情報の送信先を示す路側機識別情報である。なお、路側機11,13の通信制御部23で作成された転送情報の転送先路側機識別情報は、路側機12,14の路側機識別情報である。また、路側機12,14の通信制御部23で作成された転送情報の転送先路側機識別情報は、路側機11,13の路側機識別情報である。
自路側機位置情報は、転送情報を作成した路側機の位置を示す路側機位置情報である。移動端末識別情報は、S210で受信した移動端末送信情報に含まれる移動端末識別情報である。
そしてS240にて、狭域無線通信部21に対して転送情報の送信を指示して、狭域送信処理を一旦終了する。これにより、狭域無線通信部21は、S230で作成された転送情報を狭域無線にて送信する(図1の矢印AL3を参照)。
またS220にて、受信したデータが移動端末送信情報でない場合には(S220:NO)、受信したデータが転送情報であると判断し、S250にて、広域送信処理(後述)を実行して、狭域送信処理を一旦終了する。
次に、S250で実行される広域送信処理の手順を説明する。
この広域送信処理が実行されると、通信制御部23は、図6に示すように、まずS310にて、受信した転送情報を記憶部25に記憶し、さらにS320にて、計時部24の計数値を0に設定する。
その後S330にて、車載端末送信情報を受信したか否かを判断する。ここで、車載端末送信情報を受信していない場合には(S330:NO)、S360に移行する。一方、車載端末送信情報を受信した場合には(S330:YES)、S340にて、記憶部25に記憶されている転送情報から報知情報を作成する。報知情報は、転送先路側機位置情報と自路側機位置情報と移動端末識別情報を含む(図7(d)を参照)。
転送先路側機位置情報は、記憶部25に記憶されている転送情報の転送先路側機識別情報により特定される路側機の位置を示す路側機位置情報である。
自路側機位置情報は、報知情報を作成した路側機の位置を示す路側機位置情報である。
移動端末識別情報は、記憶部25に記憶されている転送情報に含まれる移動端末識別情報である。
その後S350にて、広域無線通信部22に対して報知情報の送信を指示して、S360に移行する。これにより、広域無線通信部22は、S340で作成された報知情報を広域無線にて送信する(図1の矢印AL4を参照)。
そしてS360に移行すると、計時部24の計数値に基づいて、予め設定された受信待機時間(本実施形態では200ms)が経過したか否かを判断する。ここで、受信待機時間が経過していない場合には(S360:NO)、S330に移行する。一方、受信待機時間が経過した場合には(S360:YES)、S370にて、記憶部25に記憶されている転送情報を記憶部25から削除し、広域送信処理を終了する。
このように構成された無線通信システム1は、移動端末15と、車載端末16と、路側機11と、路側機12とを備える。
移動端末15は、移動体に搭載され、狭域無線通信を行う機能を有する。車載端末16は、車両に搭載され、広域無線通信を行う機能を有する。路側機11は、交差点ISと交わる道路RD1と交差点ISとの境界線BD1に設置され、狭域無線通信と広域無線通信を行う機能を有する。路側機12は、交差点ISと交わる道路RD2と交差点ISとの境界線BD2に設置され、狭域無線通信と広域無線通信を行う機能を有する。
そして移動端末15は、移動端末15を識別するための移動端末識別情報を含む移動端末送信情報を、狭域無線通信により送信する(S30)。
また車載端末16は、車載端末16を識別するための車載端末識別情報を含む車載端末送信情報を、広域無線通信により送信する(S130)。
また路側機11は、狭域無線通信により移動端末送信情報を受信すると、移動端末送信情報から抽出された移動端末識別情報を含む転送情報を狭域無線通信により路側機12へ送信する(S240)。また路側機11は、路側機12から狭域無線通信により転送情報を受信すると、受信した転送情報に基づいて、路側機12の周辺における移動端末15の存在を報知するための報知情報を作成する(S340)。そして路側機11は、広域無線通信により車載端末送信情報を受信すると、作成された報知情報を、広域無線通信により送信する(S350)。
また路側機12は、狭域無線通信により移動端末送信情報を受信すると、移動端末送信情報から抽出された移動端末識別情報を含む転送情報を狭域無線通信により路側機11へ送信する(S240)。また路側機12は、路側機11から狭域無線通信により転送情報を受信すると、受信した転送情報に基づいて、路側機11の周辺における移動端末15の存在を報知するための報知情報を作成する(S340)。そして路側機12は、広域無線通信により車載端末送信情報を受信すると、作成された報知情報を、広域無線通信により送信する(S350)。
このように構成された無線通信システム1では、まず、移動端末15が、自身の移動端末識別情報を含む移動端末送信情報を、狭域無線通信により送信する。これにより路側機11は、狭域無線通信により移動端末送信情報を受信することができる狭域無線受信可能領域内に位置する移動端末15からの移動端末送信情報を狭域無線通信により受信する。したがって、移動端末15を搭載した移動体が交差点ISに向かって道路RD1上を移動している場合において、この移動体の移動端末15から移動端末送信情報を受信すると、路側機11は、移動端末15が交差点ISに近付いていることを認識することができる。
そして路側機11は、移動端末送信情報から抽出された移動端末識別情報を含む転送情報を狭域無線通信により路側機12へ送信する。これにより路側機12は、受信した転送情報に基づいて、路側機11の周辺における移動端末15の存在を報知するための報知情報を作成する。
さらに路側機12は、車載端末16を搭載した車両が交差点ISに向かって道路RD2上を走行している場合において、この車両の車載端末16から車載端末送信情報を受信すると、報知情報を広域無線通信により送信する。これにより、交差点ISに向かって道路RD2上を走行している車両の車載端末16は、報知情報を広域無線通信により受信し、道路RD1上を移動している移動体が交差点ISに向かっていることを認識することができる。
同様に、路側機12は、狭域無線通信により移動端末送信情報を受信することができる狭域無線受信可能領域内に位置する移動端末15からの移動端末送信情報を狭域無線通信により受信する。したがって、移動端末15を搭載した移動体が交差点ISに向かって道路RD2上を移動している場合において、この移動体の移動端末15から移動端末送信情報を受信すると、路側機12は、移動端末15が交差点ISに近付いていることを認識することができる。
そして路側機12は、移動端末送信情報から抽出された移動端末識別情報を含む転送情報を狭域無線通信により路側機11へ送信する。これにより路側機11は、受信した転送情報に基づいて、路側機12の周辺における移動端末15の存在を報知するための報知情報を作成する。
さらに路側機11は、車載端末16を搭載した車両が交差点ISに向かって道路RD1上を走行している場合において、この車両の車載端末16から車載端末送信情報を受信すると、報知情報を広域無線通信により送信する。これにより、交差点ISに向かって道路RD1上を走行している車両の車載端末16は、報知情報を広域無線通信により受信し、道路RD2上を移動している移動体が交差点ISに向かっていることを認識することができる。
そして、無線通信システム1によれば、移動端末15から移動端末送信情報を送信するために、送信電力の小さい狭域無線通信が用いられ、移動体に搭載される無線通信装置においてデータ送信のための消費電力を低減することができる。
また無線通信システム1では、路側機11は、車載端末16を搭載した車両が道路RD1上を走行していない場合には、広域無線通信による報知情報の送信を行わない。同様に、路側機12は、車載端末16を搭載した車両が道路RD2上を走行していない場合には、広域無線通信による報知情報の送信を行わない。したがって、無線通信システム1によれば、車両が交差点ISに接近していないときに無駄に報知情報の送信が行われることがないため、路側機11,12においてデータ送信のための消費電力を低減することができる。
さらに無線通信システム1では、路側機11が路側機12へ狭域無線通信により転送情報を送信し、路側機12が、転送情報に基づいて作成した報知情報を広域無線通信により送信する。すなわち、路側機11,12のうち、道路RD2上を走行している車両に対して報知情報を広域無線通信により提供するのは、道路RD2上を走行している車両から近い位置に設置されている路側機12である。このため、道路RD2上を走行している車両に対して報知情報を広域無線通信により送信するのに要する消費電力を必要最低限に抑制することができる。
同様に、無線通信システム1では、路側機12が路側機11へ狭域無線通信により転送情報を送信し、路側機11が、転送情報に基づいて作成した報知情報を広域無線通信により送信する。すなわち、路側機11,12のうち、道路RD1上を走行している車両に対して報知情報を広域無線通信により提供するのは、道路RD1上を走行している車両から近い位置に設置されている路側機11である。このため、道路RD1上を走行している車両に対して報知情報を広域無線通信により送信するのに要する消費電力を必要最低限に抑制することができる。
また無線通信システム1では、移動端末15は、予め設定された移動端末待機時間(本実施形態では200ms)が経過する毎に移動端末送信情報を送信する。そして路側機11,12は、転送情報を受信してから移動端末待機時間が経過するまでの間において車載端末送信情報を受信した場合に(S360:NO,S330:YES)、報知情報を送信する(S350)。
これにより、移動端末待機時間と車載端末待機時間とが等しい場合において、路側機11,12は、転送情報を受信してから移動端末待機時間が経過するまでの間に、交差点ISに接近する車両に搭載された車載端末16からの車載端末送信情報を受信することができる。このため、路側機11,12は、直近で受信した転送情報に基づく報知情報を、交差点ISに接近する車両に搭載された車載端末16へ確実に送信することができる。
例えば、図8に示すように、移動端末15が路側機11へ狭域無線通信により移動端末送信情報を送信すると(矢印AL11を参照)、路側機11が路側機12へ狭域無線通信により転送情報を送信する(矢印AL12を参照)。この転送情報を路側機12が受信する直前に路側機12は、車載端末16からの車載端末送信情報を受信していたとする(矢印AL13を参照)。その後、路側機12が転送情報を受信してから移動端末待機時間が経過するまでに車載端末16からの車載端末送信情報を受信することができる(矢印AL14を参照)。このため、路側機12は、直近に受信した転送情報に基づく報知情報を車載端末16へ送信することができる(矢印AL15を参照)。
以上説明した実施形態において、移動端末15は本発明における第1無線通信装置、車載端末16は本発明における第2無線通信装置、路側機11は本発明における第3無線通信装置、路側機12は本発明における第4無線通信装置である。
また、S30の処理は本発明における第1狭域無線送信手段、S130の処理は本発明における第2広域無線送信手段である。
また、S240の処理は本発明における第3狭域無線送信手段および第4狭域無線送信手段、S340の処理は本発明における第3報知情報作成手段および第4報知情報作成手段、S350の処理は本発明における第3広域無線送信手段および第4広域無線送信手段である。
(第2実施形態)
以下に本発明の第2実施形態を図面とともに説明する。なお第2実施形態では、第1実施形態と異なる部分を説明する。
第2実施形態の無線通信システム1は、狭域送信処理と移動端末送信処理が変更された点以外は第1実施形態と同じである。
まず、第2実施形態の狭域送信処理は、図9に示すように、S410〜S440の処理が追加された点以外は第1実施形態と同じである。
すなわち、S220にて、受信したデータが移動端末送信情報である場合には(S220:YES)、S410にて、受信した移動端末送信情報に路側機識別情報が含まれているか否かを判断する。ここで、路側機識別情報が含まれていない場合には(S410:NO)、S420にて、応答情報を作成する。応答情報は、自路側機識別情報と移動端末識別情報を含む(図11(a)を参照)。自路側機識別情報は、応答情報を作成した路側機の路側機識別情報である。移動端末識別情報は、S210で受信した移動端末送信情報に含まれる移動端末識別情報である。
そしてS430にて、狭域無線通信部21に対して応答情報の送信を指示して、狭域送信処理を一旦終了する。これにより、狭域無線通信部21は、S420で作成された応答情報を狭域無線にて送信する。
またS410にて、受信した移動端末送信情報に路側機識別情報が含まれている場合には(S410:YES)、S440にて、移動端末送信情報に複数の路側機識別情報が含まれているか否かを判断する。ここで、複数の路側機識別情報が含まれている場合には(S440:YES)、狭域送信処理を一旦終了する。
一方、移動端末送信情報に1つの路側機識別情報が含まれている場合には(S440:NO)、S230に移行する。
次に、第2実施形態の移動端末送信処理の手順を説明する。
この移動端末送信処理が実行されると、通信制御部32は、図10に示すように、まずS510にて、応答情報を受信したか否かを判断する。ここで、応答情報を受信していない場合には(S510:NO)、S540に移行する。一方、応答情報を受信した場合には(S510:YES)、S520にて、受信した応答情報に含まれる移動端末識別情報が自端末の移動端末識別情報と一致しているか否かを判断する。
ここで、自端末の移動端末識別情報と一致していない場合には(S520:NO)、S540に移行する。一方、自端末の移動端末識別情報と一致している場合には(S520:YES)、S530にて、受信した応答情報から自路側機識別情報を抽出して、この自路側機識別情報を記憶部34に記憶し、S540に移行する。
そしてS540に移行すると、計時部33の計数値に基づいて移動端末待機時間が経過したか否かを判断する。ここで、移動端末待機時間が経過していない場合には(S540:NO)、移動端末送信処理を一旦終了する。一方、移動端末待機時間が経過した場合には(S540:YES)、S550にて、計時部33の計数値を0に設定する。
その後S560にて、移動端末送信情報を作成する。移動端末送信情報は、移動端末識別情報と路側機位置情報を含む(図11(b),(c)を参照)。
移動端末識別情報は、移動端末送信情報を作成した移動端末の移動端末識別情報である。路側機位置情報は、S530で記憶部34に記憶された自路側機識別情報である。したがって、記憶部34に記憶された自路側機識別情報が1つである場合には、移動端末識別情報に含まれる路側機識別情報は1つである(図11(b)を参照)。また、記憶部34に記憶されている自路側機識別情報が複数である場合には、自路側機識別情報の数に応じた複数の路側機識別情報が移動端末識別情報に含まれる(図11(c)を参照)。但し、記憶部34に自路側機識別情報が記憶されていない場合には、移動端末送信情報に移動端末識別情報は含まれない(図7(a)を参照)。
そしてS570にて、狭域無線通信部31に対して移動端末送信情報の送信を指示する。これにより、狭域無線通信部31は、S560で作成された移動端末送信情報を狭域無線にて送信する。
その後S580にて、記憶部34に記憶されている自路側機識別情報を記憶部34から削除し、移動端末送信処理を一旦終了する。
このように構成された無線通信システム1では、路側機11,12は、路側機11,12の両方との間で狭域無線通信が可能な位置に存在している移動端末15から移動端末送信情報を受信すると、転送情報の送信を禁止する(S410,S440)。
これにより、図12に示すように、路側機11は、路側機11の通信可能範囲CA1と路側機12の通信可能範囲CA2とが重複する重複範囲に位置する移動端末15から移動端末送信情報を受信しても(矢印AL21を参照)、路側機12,14へ転送情報を送信しない(矢印AL22を参照)。このため、路側機12,14は報知情報を送信しない(矢印AL23を参照)。
同様に、路側機12は、路側機11の通信可能範囲CA1と路側機12の通信可能範囲CA2とが重複する重複範囲に位置する移動端末15から移動端末送信情報を受信しても(矢印AL24を参照)、路側機11,13へ転送情報を送信しない(矢印AL25を参照)。このため、路側機11,13は報知情報を送信しない(矢印AL26を参照)。
したがって、交差点ISに向かって道路RD3上を走行している車両の運転者が、道路RD3と対向する道路RD1から接近している移動体を視認しているにもかかわらず、この移動体の存在を報知するための報知情報が路側機13から無駄に送信されてしまうという事態の発生を抑制することができる。これにより、報知情報が送信される頻度が低下し、無線通信システム1においてデータ送信のための消費電力を低減することができる。
以上説明した実施形態において、S410,S440の処理は本発明における第3狭域送信禁止手段および第4狭域送信禁止手段である。
(第3実施形態)
以下に本発明の第3実施形態を図面とともに説明する。なお第3実施形態では、第1実施形態と異なる部分を説明する。
第3実施形態の無線通信システム1は、広域送信処理が変更された点以外は第1実施形態と同じである。
第3実施形態の広域送信処理は、図13に示すように、S335の処理が追加された点以外は第1実施形態と同じである。
すなわち、車載端末送信情報を受信した場合には(S330:YES)、S335にて、受信した車載端末送信情報に含まれている車載端末位置情報に基づいて、路側機11,12,13,14のそれぞれについて予め設定されている送信対象道路上に、受信した車載端末送信情報に対応する車載端末16が存在しているか否かを判断する。なお、路側機11,12,13,14の送信対象道路は、それぞれ道路RD1,RD2,RD3,RD4である。したがって、例えば、路側機11の通信制御部23は、車載端末16が道路RD1上に存在している場合に、受信した車載端末送信情報に対応する車載端末16が送信対象道路上に存在していると判断する。
ここで、受信した車載端末送信情報に対応する車載端末16が送信対象道路上に存在していると判断した場合には(S335:YES)、S340に移行する。一方、対応する車載端末16が送信対象道路上に存在していないと判断した場合には(S335:NO)、S360に移行する。
このように構成された無線通信システム1では、路側機11,12はそれぞれ、受信した車載端末送信情報の送信元となる車載端末16が道路RD1,RD2上に位置していない場合に、報知情報の送信を禁止する(S335)。
これにより、路側機11,12は、交差点ISに向かって道路RD1,RD2上を走行している車両が存在しないにもかかわらず、報知情報を無駄に送信してしまうという事態の発生を抑制することができる。これにより、報知情報が送信される頻度が低下し、無線通信システム1においてデータ送信のための消費電力を低減することができる。
例えば、図14に示すように、路側機12は、移動端末15からの移動端末送信情報を受信した路側機11(矢印AL31を参照)から転送情報を受信したとする(矢印AL32を参照)。この後に、路側機12は、交差点ISに向かって道路RD3上を走行している車両に搭載された車載端末16から車載端末送信情報を受信すると(矢印AL33を参照)、この車載端末送信情報の送信元となる車載端末16は、道路RD2上に位置していないと判断される。このため、路側機12は、報知情報の送信を行わない(矢印AL34を参照)。
以上説明した実施形態において、S335の処理は本発明における第3広域送信禁止手段および第4広域送信禁止手段である。
以上、本発明の一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、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採ることができる。
例えば上記実施形態では、路側機11,12,13,14が境界線BD1,BD2,BD3,BD4に設置されているものを示したが、境界線BD1,BD2,BD3,BD4の付近に設置されるようにしてもよい。
また上記実施形態では、交差点ISと交差する4本の道路のそれぞれに対応して4つの路側機が設置されているものを示した。しかし、道路RD1,RD3の何れか1つに対応する路側機を設置するとともに、道路RD2,RD4の何れか1つに対応する路側機を設置するようにしてもよい。
また上記実施形態では、十字交差点に本発明を適用したものを示した。しかし、本発明は、少なくとも2本の道路が交わる交差点に適用することができ、例えば、T字路交差点または三叉路において本発明を適用してもよい。
また上記実施形態では、受信待機時間が、移動端末待機時間と同じ200msとなるように予め設定されているものを示した。しかし、移動端末待機時間を示す情報を含む移動端末送信情報を移動端末15が送信するようにしてもよい。これにより、路側機11〜14は、移動端末15から移動端末送信情報を受信することで、移動端末待機時間を示す情報を移動端末送信情報から抽出し、受信待機時間を移動端末待機時間と一致するように設定することができる。
また上記実施形態では、狭域送信処理の中で実行される処理の一部として広域送信処理が実行されるものを示した。しかし、狭域送信処理と並列に広域送信処理を実行するようにしてもよい。これにより路側機11〜14は、常に車載端末送信情報の受信を待つことになる。このため路側機11〜14は、転送情報を受信する前に、車載端末送信情報を受信することが可能となり、転送情報を受信した直後に報知情報を送信することが可能となる。
また上記実施形態では、受信待機時間が移動端末待機時間と同じ200msとなるように設定されているものを示した。しかし移動端末15は、電源をとることができない歩行者が所持する場合がある。すなわち移動端末15は、省電力化のために、車載端末16よりも送信情報の送信周期が長く設定されることがある。しかし、移動端末15の送信周期が車載端末16の送信周期よりも長くなると、路側機11〜14は、車載端末16から車載端末送信情報を受信する毎に、前回と同じ内容の報知情報を無駄に送信してしまうことになるおそれがある。
例えば、図15に示すように、路側機11,12の受信待機時間と移動端末15の移動端末待機時間が500msであり、車載端末16の車載端末待機時間が100msであるとする。この場合には、移動端末15が路側機11へ狭域無線通信により移動端末送信情報を送信すると(矢印AL41を参照)、路側機11が路側機12へ狭域無線通信により転送情報を送信する(矢印AL42を参照)。そして、次に移動端末15が移動端末送信情報を送信するのは500ms後である(矢印AL43を参照)。このため、次に路側機12が路側機11から転送情報を受信するのは500ms後である(矢印AL44を参照)。
そして、受信待機時間(500ms)内に、車載端末16は車載端末待機時間(100ms)が経過する毎に車載端末送信情報を送信することで(矢印AL45,AL46,AL47,AL48,AL49を参照)、車載端末待機時間が経過する毎に路側機12から報知情報を受信する(矢印AL50,AL51,AL52,AL53,AL54を参照)。しかし、受信待機時間内に車載端末16が受信する複数の報知情報の内容は同一である。
このため、車載端末16は、報知情報を受信してから一定期間(例えば移動端末待機時間)が経過するまで車載端末送信情報の送信を停止するようにしてもよい。これにより、路側機11〜14が無駄に報知情報を送信するという事態の発生を抑制することができる。
1…無線通信システム、11,12,13,14…路側機、15…移動端末、16…車載端末、21,31…狭域無線通信部、22,41…広域無線通信部、23,32,42…通信制御部

Claims (7)

  1. 移動体に搭載され、狭域無線通信を行う機能を有する第1無線通信装置(15)と、
    車両に搭載され、広域無線通信を行う機能を有する第2無線通信装置(16)と、
    交差点と交わる第1道路と前記交差点との境界または該境界の付近に設置され、前記狭域無線通信と前記広域無線通信を行う機能を有する第3無線通信装置(11)と、
    前記交差点と交わる第2道路と前記交差点との境界または該境界の付近に設置され、前記狭域無線通信と前記広域無線通信を行う機能を有する第4無線通信装置(12)とを備え、
    前記第1無線通信装置は、
    当該第1無線通信装置を識別するための第1識別情報を含む第1送信情報を、前記狭域無線通信により送信する第1狭域無線送信手段(S30)を備え、
    前記第2無線通信装置は、
    当該第2無線通信装置を識別するための第2識別情報を含む第2送信情報を、前記広域無線通信により送信する第2広域無線送信手段(S130)を備え、
    前記第3無線通信装置は、
    前記狭域無線通信により前記第1送信情報を受信すると、前記第1送信情報から抽出された前記第1識別情報を含む転送情報を前記狭域無線通信により前記第4無線通信装置へ送信する第3狭域無線送信手段(S240)と、
    前記第4無線通信装置から前記狭域無線通信により前記転送情報を受信すると、受信した前記転送情報に基づいて、前記第4無線通信装置の周辺における前記第1無線通信装置の存在を報知するための第3報知情報を作成する第3報知情報作成手段(S340)と、
    前記広域無線通信により前記第2送信情報を受信すると、前記第3報知情報作成手段により作成された前記第3報知情報を、前記広域無線通信により送信する第3広域無線送信手段(S350)とを備え、
    前記第4無線通信装置は、
    前記狭域無線通信により前記第1送信情報を受信すると、前記第1送信情報から抽出された前記第1識別情報を含む転送情報を前記狭域無線通信により前記第3無線通信装置へ送信する第4狭域無線送信手段(S240)と、
    前記第3無線通信装置から前記狭域無線通信により前記転送情報を受信すると、受信した前記転送情報に基づいて、前記第3無線通信装置の周辺における前記第1無線通信装置の存在を報知するための第4報知情報を作成する第4報知情報作成手段(S340)と、
    前記広域無線通信により前記第2送信情報を受信すると、前記第4報知情報作成手段により作成された前記第4報知情報を、前記広域無線通信により送信する第4広域無線送信手段(S350)とを備える
    ことを特徴とする無線通信システム(1)。
  2. 前記第3無線通信装置は、
    前記第3無線通信装置と前記第4無線通信装置の両方との間で前記狭域無線通信が可能な位置に存在している前記第1無線通信装置から前記第1送信情報を受信すると、前記第3狭域無線送信手段による前記転送情報の送信を禁止する第3狭域送信禁止手段(S410,S440)を備え、
    前記第4無線通信装置は、
    前記第3無線通信装置と前記第4無線通信装置の両方との間で前記狭域無線通信が可能な位置に存在している前記第1無線通信装置から前記第1送信情報を受信すると、前記第4狭域無線送信手段による前記転送情報の送信を禁止する第4狭域送信禁止手段(S410,S440)を備える
    ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。
  3. 前記第3無線通信装置は、
    受信した前記第2送信情報の送信元となる前記第2無線通信装置が前記第1道路上に位置しているか否かを判断し、前記第2無線通信装置が前記第1道路上に位置していない場合に、前記第3広域無線送信手段による前記第3報知情報の送信を禁止する第3広域送信禁止手段(S335)を備え、
    前記第4無線通信装置は、
    受信した前記第2送信情報の送信元となる前記第2無線通信装置が前記第2道路上に位置しているか否かを判断し、前記第2無線通信装置が前記第2道路上に位置していない場合に、前記第4広域無線送信手段による前記第4報知情報の送信を禁止する第4広域送信禁止手段(S335)を備える
    ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の無線通信システム。
  4. 前記第1無線通信装置の前記第1狭域無線送信手段は、予め設定された第1送信周期が経過する毎に前記第1送信情報を送信し、
    前記第3無線通信装置の前記第3広域無線送信手段は、前記転送情報を受信してから前記第1送信周期が経過するまでの間において前記第2送信情報を受信した場合に、前記第3報知情報を送信し、
    前記第4無線通信装置の前記第4広域無線送信手段は、前記転送情報を受信してから前記第1送信周期が経過するまでの間において前記第2送信情報を受信した場合に、前記第4報知情報を送信する
    ことを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の無線通信システム。
  5. 請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の無線通信システムにおいて前記第1無線通信装置として使用される
    ことを特徴とする無線通信装置。
  6. 請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の無線通信システムにおいて前記第2無線通信装置として使用される
    ことを特徴とする無線通信装置。
  7. 請求項1〜請求項4の何れか1項に記載の無線通信システムにおいて前記第3無線通信装置または前記第4無線通信装置として使用される
    ことを特徴とする無線通信装置。
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