JP2015162877A - On-vehicle radio communication device, radio communication method, and program - Google Patents
On-vehicle radio communication device, radio communication method, and program Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015162877A JP2015162877A JP2014038768A JP2014038768A JP2015162877A JP 2015162877 A JP2015162877 A JP 2015162877A JP 2014038768 A JP2014038768 A JP 2014038768A JP 2014038768 A JP2014038768 A JP 2014038768A JP 2015162877 A JP2015162877 A JP 2015162877A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- time slot
- collision
- wireless communication
- vehicle
- time
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000006854 communication Effects 0.000 title claims abstract description 241
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 240
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 48
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 70
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 52
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 35
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 16
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 16
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 101100172132 Mus musculus Eif3a gene Proteins 0.000 description 3
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- 238000013468 resource allocation Methods 0.000 description 1
- 238000010187 selection method Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
Description
本発明は、車載無線通信装置および車載無線通信装置によって行われる無線通信方法に関する。 The present invention relates to an in-vehicle wireless communication device and a wireless communication method performed by the in-vehicle wireless communication device.
近年、運転者による操作を介さずに、車両(車載無線通信装置)同士が制御情報を無線通信によって直接やりとりする高度運転支援システム(自動運転システム)の研究・開発が行われている。車両間通信の標準規格として、一般社団法人電波産業会(ARIB)はARIB STD−T109を発行している。この規格の中では、メディアアクセス方式として、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)を採
用している。CSMA/CA方式では、車両が密集する通信環境においては、通信の輻輳や隠れ端末問題により通信品質の低下が発生する。したがって、通信成功率の目標は約80%程度に設定せざるを得ないが、自動運転を実現するためにはより確実な通信が望まれる。
In recent years, research and development of advanced driving support systems (automatic driving systems) in which vehicles (on-vehicle wireless communication devices) directly exchange control information by wireless communication without being operated by a driver has been performed. As a standard for inter-vehicle communication, the Association of Radio Industries and Businesses (ARIB) has issued ARIB STD-T109. In this standard, CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance) is adopted as a media access method. In the CSMA / CA system, in a communication environment where vehicles are crowded, communication quality is degraded due to communication congestion and hidden terminal problems. Therefore, the target of the communication success rate must be set to about 80%, but more reliable communication is desired in order to realize automatic driving.
通信方式として時分割多元接続(TDMA:Time Division Multiple Access)方式を
採用すれば、通信の輻輳改善や通信品質の向上が期待できる。しかしながら、車両間通信では、携帯電話基地局のような通信リソースの集中管理を行う装置が存在しないため、TDMA方式を実現するためには工夫が必要となる。
If a time division multiple access (TDMA) method is adopted as a communication method, it is expected to improve communication congestion and communication quality. However, in inter-vehicle communication, there is no device that performs centralized management of communication resources, such as a mobile phone base station, and thus a device is required to realize the TDMA scheme.
特許文献1では、各端末は空いているタイムスロットで通信をする際に、どの端末も使用していないと判定されるタイムスロットを空きスロットリストとして送信する。これにより、端末間で空きスロットに関する情報を共有するようにしている。
In
特許文献1の手法では、空きスロットの共有が必要になるため、大規模な車車間通信システムに適用することは困難である。大規模な車車間通信システムにおいては、できるだけオーバヘッドの少ない方法によって、TDMA方式の無線リソース割当を行うことが必要である。
The method of
本発明は、上記の課題を考慮してなされたものであり、車車間通信システムにおいて少ないオーバヘッドによって時分割多元接続が実現可能な無線通信方式を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a wireless communication system capable of realizing time division multiple access with little overhead in a vehicle-to-vehicle communication system.
本発明に係る車載無線通信装置は、時分割多元接続方式によって無線通信を行う車載無線通信装置であって、キャリアセンスを行って、通信に使用するタイムスロットを決定するタイムスロット決定手段と、前記タイムスロット決定手段によって決定されたタイムスロットにて、送信データの送信を行う送信手段と、複数のタイムスロットについて受信を行う受信手段と、前記受信手段によって受信される情報に基づいて、通信の衝突が発生しているタイムスロットを検出する検出手段と、前記検出手段によって検出されたタイムスロットを通知する通知手段と、を有する。 An in-vehicle wireless communication apparatus according to the present invention is an in-vehicle wireless communication apparatus that performs wireless communication by a time division multiple access method, and performs time sense to determine a time slot to be used for communication, Based on the information received by the receiving means, the transmitting means for transmitting the transmission data in the time slot determined by the time slot determining means, the receiving means for receiving a plurality of time slots, and the communication collision based on the information received by the receiving means Detecting means for detecting the time slot in which the error occurs, and notifying means for notifying the time slot detected by the detecting means.
このような構成によれば、少ないオーバヘッドでの時分割多元接続が実現可能となり、効率的な通信が実現できる。本手法では通信の衝突が発生する余地はあるが、通信の衝突が発生した場合には即座にその旨の通知が行われるので、送信を行った車載無線通信装置は衝突の発生を知ることができる。 According to such a configuration, time division multiple access with a small overhead can be realized, and efficient communication can be realized. In this method, there is room for a communication collision, but when a communication collision occurs, a notification to that effect is made immediately, so that the in-vehicle wireless communication device that made the transmission knows the occurrence of the collision. it can.
本発明に係る車載無線通信装置は、衝突が発生しているタイムスロットを特定する衝突情報を、送信データに含めて送信することも好ましい。タイムスロットを特定する情報とは、例えば、タイムスロット番号とすることができる。このようにすれば、衝突通知に必要なデータ量が少なく、オーバヘッドの少ない方式を実現できる。 It is also preferable that the in-vehicle wireless communication device according to the present invention includes transmission information including collision information that identifies a time slot in which a collision occurs. The information specifying the time slot can be, for example, a time slot number. In this way, it is possible to realize a system that requires a small amount of data for the collision notification and has a low overhead.
また、本発明において、前記受信手段によって受信されるデータに含まれる前記衝突情報に基づいて、前記送信手段が送信に用いたタイムスロットにて衝突が発生していると判定される場合に、前記タイムスロット決定手段が、通信に使用するタイムスロットを再決定する、ことが好ましい。このようにすれば、衝突が発生しているタイムスロットでの送信を中止し、新たなタイムスロットで送信することで、通信の衝突を解消することができる。 Further, in the present invention, when it is determined that a collision has occurred in the time slot used for transmission by the transmission unit based on the collision information included in the data received by the reception unit, It is preferable that the time slot determination means re-determines a time slot to be used for communication. In this way, the communication conflict can be resolved by stopping the transmission in the time slot in which the collision occurs and transmitting in the new time slot.
この際、自装置による送信において衝突が発生していることを通知する衝突情報を含むデータの受信信号強度が、第1の閾値以上である場合に、通信に使用するタイムスロットを再決定し、第1の閾値未満の場合は通信に使用するタイムスロットを変更しないようにすることも好ましい。衝突情報を含むデータの受信信号強度が低いということは、遠くの車載無線通信装置から衝突の通知が行われていることを意味する。遠くに位置する車載無線通信装置からのみ衝突が通知される場合は、自装置の近くでは衝突が検知されていないので、必ずしも送信タイムスロットを変える必要がないためである。 At this time, when the received signal strength of the data including the collision information notifying that a collision has occurred in the transmission by the own apparatus is equal to or higher than the first threshold, the time slot used for communication is re-determined, It is also preferable not to change the time slot used for communication when it is less than the first threshold. The low received signal strength of data including collision information means that a collision notification is being made from a distant on-vehicle wireless communication device. This is because when a collision is notified only from an in-vehicle wireless communication device located far away, the collision is not detected near the device itself, and therefore it is not always necessary to change the transmission time slot.
本発明における検出手段は、直前のフレームまで受信できていたタイムスロットにおいて復調に失敗した場合に、当該タイムスロットにおいて通信の衝突が発生したと判断する、ことも好ましい。 It is also preferable that the detection means in the present invention determines that a communication collision has occurred in the time slot when demodulation has failed in the time slot that has been received up to the previous frame.
また、本発明における検出手段は、受信タイムスロットにおける信号対干渉波比(SIR:Signal-to-Interference Ratio)が第2の閾値以下の場合に、当該タイムスロットにおいて通信の衝突が発生していると判断する、ことも好ましい。この場合は、このタイムスロットにおいて信号の復調が行えなくなる前に、干渉信号の存在を検知して、周囲に衝突を通知することが可能となる。この際、第2の閾値は、周囲に存在する車載無線通信装置の台数に応じて決定することも好ましい。特に、周囲に存在する車載無線通信装置の台数が多いほど、第2の閾値を小さく設定することが好ましい。周囲に存在する車載無線通信装置が多くなるほど、システムにおける通信容量を増やす必要がある。第2の閾値を小さくすることで、衝突検知を少なくでき、システムの通信容量を増やすことができる。 Further, the detection means in the present invention has a communication collision in the time slot when the signal-to-interference ratio (SIR) in the reception time slot is equal to or less than the second threshold. It is also preferable to judge. In this case, before the signal can be demodulated in this time slot, it is possible to detect the presence of the interference signal and notify the surroundings of the collision. At this time, it is also preferable to determine the second threshold according to the number of in-vehicle wireless communication devices existing around. In particular, it is preferable to set the second threshold value smaller as the number of in-vehicle wireless communication devices present in the vicinity increases. It is necessary to increase the communication capacity in the system as the number of in-vehicle wireless communication devices existing in the surrounding area increases. By reducing the second threshold, collision detection can be reduced and the communication capacity of the system can be increased.
また、本発明における検出手段は、受信信号強度が第3の閾値以上のタイムスロットを対象として、通信の衝突を検出する、ことも好ましい。閾値以上の受信信号強度があるタイムスロットのみを衝突検出の対象とすることで、自装置の近くの車載無線通信装置が行う通信のみを対象とした衝突検出が可能となる。この際、第3の閾値は、周囲に存在する車載無線通信装置の台数に応じて決定することも好ましい。特に、周囲に存在する車載無線通信装置の台数が多いほど、第3の閾値を大きく設定することが好ましい。周囲に存在する車載無線通信装置が多くなるほど、システムにおける通信容量を増やす必要がある。第3の閾値を大きくすることで、衝突検知を少なくでき、システムの通信容量を増やすことができる。 Moreover, it is also preferable that the detection means in the present invention detects a communication collision for a time slot whose received signal strength is equal to or greater than a third threshold value. By making only the time slot having a received signal strength equal to or higher than the threshold value as the target of collision detection, collision detection can be performed only for communication performed by the in-vehicle wireless communication apparatus near the own apparatus. At this time, it is also preferable to determine the third threshold according to the number of in-vehicle wireless communication devices existing around. In particular, it is preferable to set the third threshold value larger as the number of in-vehicle wireless communication devices existing in the vicinity increases. It is necessary to increase the communication capacity in the system as the number of in-vehicle wireless communication devices existing in the surrounding area increases. By increasing the third threshold, collision detection can be reduced and the communication capacity of the system can be increased.
また、本発明におけるタイムスロット決定手段は、キャリアセンスレベルを、周囲に存在する車載無線通信装置の台数に応じて決定する、ことも好ましい。特に、周囲に存在する車載無線通信装置の台数が多いほど、キャリアセンスレベルを大きく設定することが好ましい。周囲に存在する車載無線通信装置が多くなるほど、システムにおける通信容量を増やす必要がある。キャリアセンスレベルを大きくすることで、空きスロットを実質的に増やすことができ、通信容量を増やすことができる。なお、キャリアセンスレベルを大きくすると、強い信号と弱い信号の衝突が多少増えるが、この場合でも強い信号による通信は確保でき、近くの車両同士の通信は成立する。 Moreover, it is also preferable that the time slot determination means in the present invention determines the carrier sense level according to the number of in-vehicle wireless communication devices existing in the vicinity. In particular, it is preferable to set the carrier sense level higher as the number of in-vehicle wireless communication devices present in the surrounding area increases. It is necessary to increase the communication capacity in the system as the number of in-vehicle wireless communication devices existing in the surrounding area increases. By increasing the carrier sense level, the number of empty slots can be substantially increased, and the communication capacity can be increased. If the carrier sense level is increased, the collision between the strong signal and the weak signal increases somewhat, but even in this case, communication by the strong signal can be secured and communication between nearby vehicles is established.
また、本発明において、検出手段によって、複数のタイムスロットにおいて通信の衝突が発生していることが検出された場合、前記通知手段は、衝突が発生している複数のタイムスロットのうちから所定の基準にしたがって選択された所定数個のタイムスロットについて衝突を通知する、ことが好ましい。衝突が検出された全てのタイムスロットを通知するようにすると、通知のためのデータ量が増大してオーバヘッドが大きくなるためである。衝突を通知するタイムスロット数(上記所定数)は、システムの要求に応じて適宜設定すればよいが、例えば、1〜3個とすることができる。 Further, in the present invention, when the detection unit detects that a communication collision occurs in a plurality of time slots, the notification unit performs a predetermined operation from a plurality of time slots in which the collision occurs. Preferably, the collision is notified for a predetermined number of time slots selected according to the criteria. This is because notifying all time slots in which a collision is detected increases the amount of data for notification and increases overhead. The number of time slots for notifying the collision (the predetermined number) may be set as appropriate according to the request of the system, but may be 1 to 3, for example.
なお、衝突が発生している複数のタイムスロットのうちどのスロットについて通知を行うかの選択基準(上記所定の基準)は、種々の基準が採用可能である。例えば、複数のフレームにわたって連続して衝突が発生している場合の連続数が多いタイムスロットについて優先的に通知することが考えられる。また、信号対干渉波比が小さいタイムスロットを優先的に通知することが考えられる。また、受信信号強度が大きいタイムスロットを優先的に通知することが考えられる。また、受信信号強度が所定値以上のタイムスロットのうち、干渉信号の強度が大きいものを優先的に通知することが考えられる。また、受信信号強度他所定値以下のタイムスロットのうち、干渉信号の強度が大きいものを優先的に通知することが考えられる。また、タイムスロット番号が大きいあるいは小さいタイムスロットを優先的に通知することが考えられる。また、ランダムに決定してもよい。ランダムに決定する場合は、衝突が検出された全てのタイムスロットの中からランダムに決定してもよいし、上記のいずれかの基準で絞り込みを行った結果の中からランダムに決定してもよい。 It should be noted that various criteria can be adopted as a selection criterion (the predetermined criterion) as to which slot is notified from among a plurality of time slots in which a collision occurs. For example, it is conceivable to preferentially notify about time slots having a large number of consecutive cases when collisions occur continuously over a plurality of frames. It is also conceivable to preferentially notify time slots having a small signal-to-interference ratio. It is also conceivable to preferentially notify a time slot with a high received signal strength. In addition, it is conceivable to preferentially notify the time slot having a received signal strength of a predetermined value or higher with a high interference signal strength. Further, it is conceivable to preferentially notify the received signal strength and other time slots having a predetermined interference value or less that have a high interference signal strength. It is also conceivable to preferentially notify a time slot with a large or small time slot number. Moreover, you may determine at random. When determining randomly, it may be determined randomly from all the time slots in which a collision is detected, or may be determined randomly from the results of narrowing down according to any of the above criteria .
また、また、本発明において、受信手段によって単位時間(例えば、1フレーム)あたりに周囲の車載無線通信装置から送信されるデータの受信回数に基づいて、周囲に存在する車載無線通信装置の台数(車両の台数)を判断することができる。これにより、車載無線通信装置の台数に応じて各種の閾値の変更が行える。 Further, in the present invention, the number of in-vehicle wireless communication devices (in the vicinity) based on the number of receptions of data transmitted from the surrounding in-vehicle wireless communication devices per unit time (for example, one frame) by the receiving means. The number of vehicles) can be determined. Thereby, various threshold values can be changed according to the number of in-vehicle wireless communication devices.
また、本発明において、送信手段は、前記車載無線通信装置が搭載された車両の位置、移動速度、および移動方向の少なくともいずれかを含む送信データを定期的に送信する、ことが好ましい。このようにすれば、それぞれの車載無線通信装置において、周囲に存在する車載無線通信装置の、位置、移動速度、移動方向などの情報を把握することができる。 In the present invention, it is preferable that the transmission means periodically transmits transmission data including at least one of a position, a moving speed, and a moving direction of a vehicle on which the in-vehicle wireless communication device is mounted. In this way, in each in-vehicle wireless communication device, it is possible to grasp information such as the position, moving speed, and moving direction of the in-vehicle wireless communication device existing in the vicinity.
また、本発明に係る車載無線通信装置は、1つまたは複数の基準位置が定義された地図情報を記憶する地図情報記憶手段と、位置情報を取得する位置情報取得手段と、を更に備え、いずれかの基準位置に関して、周囲に存在する車載無線通信装置よりも近い場所に存在する場合に、前記通知手段は、衝突が発生しているタイムスロットの通知を行う、ことも好ましい。このようにすれば、一部の車載無線通信装置のみが衝突通知を行うため、衝突通知のためのオーバヘッドがシステム全体としては少なくすることができる。なお、上記の基準位置として、例えば、交差点の中心位置を採用することが好適である。 The in-vehicle wireless communication apparatus according to the present invention further includes a map information storage unit that stores map information in which one or a plurality of reference positions are defined, and a position information acquisition unit that acquires position information. With regard to such a reference position, it is also preferable that the notification means notifies the time slot in which a collision has occurred when the reference position is present in a place closer to the vehicle-mounted wireless communication apparatus existing in the vicinity. In this way, since only some in-vehicle wireless communication devices perform collision notification, overhead for collision notification can be reduced as a whole system. Note that, for example, the center position of an intersection is preferably used as the reference position.
また、本発明におけるタイムスロット決定手段は、前記車載無線通信装置が搭載された車両の移動方向を取得し、当該移動方向に関連付けられたタイムスロットの中から優先的に、通信に使用するタイムスロットを決定する、ことも好ましい。このようにすれば、同じ方向に進む車載無線通信装置が同じグループのタイムスロットを優先的に使用することになり、反対方向や交差する方向に進む車載無線通信装置同士が同じグループのタイムスロットを使用することが回避でき、システム全体の通信品質が向上する。 Further, the time slot determining means in the present invention acquires the moving direction of the vehicle on which the in-vehicle wireless communication device is mounted, and the time slot used for communication preferentially from the time slots associated with the moving direction. It is also preferable to determine In this way, in-vehicle wireless communication devices traveling in the same direction will preferentially use the same group of time slots, and in-vehicle wireless communication devices traveling in the opposite direction or crossing direction will have the same group of time slots. It can be avoided and the communication quality of the entire system is improved.
また、本発明におけるタイムスロット決定手段は、前記受信手段によって受信されるデータに含まれる前記衝突情報によって衝突が発生していると通知されているタイムスロット以外のタイムスロットから、通信に使用するタイムスロットを決定する、ことが好ましい。キャリアセンスの結果はタイムスロットが空いていると判定される場合であっても、衝突が通知される場合がある。衝突が通知されているタイムスロットは、他の車載無線通信装置によって使用されていることを意味するので、このタイムスロットの使用を避けることで、通信の衝突を未然に回避できる。 Further, the time slot determination means in the present invention is a time slot used for communication from a time slot other than the time slot that is notified that a collision has occurred by the collision information included in the data received by the receiving means. Preferably, the slot is determined. Even if it is determined that the time slot is empty as a result of the carrier sense, a collision may be notified. Since the time slot in which the collision is notified means that it is used by another in-vehicle wireless communication device, the communication collision can be avoided beforehand by avoiding the use of this time slot.
また、本発明におけるタイムスロット決定手段は、キャリアセンスの結果空いていると判断されたタイムスロットの中からランダムに選択されたタイムスロット、または、キャリアセンスの結果空いていると判断されたタイムスロットのうち受信信号強度が所定強度以下のタイムスロットの中からランダムに選択されたタイムスロットを、通信に使用するタイムスロットとして決定する、ことが好ましい。このようにすれば、ランダムに選択することで、複数の車載無線通信装置が同時に同じタイムスロットを選択して通信を開始することが防止できる。なお、受信信号強度が低いタイムスロットの中からランダムに選ぶことで、通信品質の良いタイムスロットを選択しつつ、他の車載無線通信装置との重複選択を防止することができる。 Further, the time slot determination means in the present invention is a time slot randomly selected from time slots determined to be free as a result of carrier sense, or a time slot determined to be free as a result of carrier sense. Of these, it is preferable to determine a time slot randomly selected from time slots having a received signal strength equal to or lower than a predetermined strength as a time slot to be used for communication. In this way, by selecting at random, it is possible to prevent a plurality of in-vehicle wireless communication devices from selecting the same time slot at the same time and starting communication. In addition, by selecting at random from time slots with low received signal strength, it is possible to prevent duplicate selection with other in-vehicle wireless communication devices while selecting a time slot with good communication quality.
また、本発明に係る車載無線通信装置は、車両に備え付けられた無線通信装置であっても良いし、持ち運び可能で車両に搭載することのできる無線通信装置であっても良い。 Further, the in-vehicle wireless communication device according to the present invention may be a wireless communication device provided in a vehicle, or may be a portable wireless communication device that can be carried on a vehicle.
本発明は、上記の手段の少なくとも一部を備える車載通信装置として捉えることもできる。また、本発明は、上記の車載通信装置を複数含む車載無線通信システムとして捉えることもできる。また、本発明は、上記処理の少なくとも一部を実行する無線通信方法として捉えることもできる。また、本発明は、この方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム、あるいはこのコンピュータプログラムを非一時的に記憶したコンピュータ可読記憶媒体として捉えることもできる。上記手段および処理の各々は可能な限り互いに組み合わせて本発明を構成することができる。 The present invention can also be understood as an in-vehicle communication device provided with at least a part of the above means. Moreover, this invention can also be grasped | ascertained as a vehicle-mounted radio | wireless communications system containing two or more said vehicle-mounted communication apparatuses. The present invention can also be understood as a wireless communication method that executes at least a part of the above processing. The present invention can also be understood as a computer program for causing a computer to execute this method, or a computer-readable storage medium in which this computer program is stored non-temporarily. Each of the above means and processes can be combined with each other as much as possible to constitute the present invention.
本発明によれば、車車間通信システムにおいて少ないオーバヘッドによって時分割多元接続が実現可能となる。 According to the present invention, time division multiple access can be realized with a small overhead in a vehicle-to-vehicle communication system.
<概要>
本実施形態にかかる車車間通信システムは、自律分散的な通信システムであり、通信資源を集中的に管理する管理装置が存在しないシステムである。本実施形態にかかる車車間通信システムは、無線アクセス方式として、時分割多元接続(TDMA)方式を採用し、固定長のタイムスロットを設ける。各車両は、互いに時刻同期をとりながら、キャリアセンスを行って自律的に使用するタイムスロットを選択して、定期的にブロードキャスト型通信を行う。複数の車両が同じタイムスロットを選択した場合には通信の衝突が発生するが、本実施形態では、このような通信の衝突を検知した車両は、衝突を他車に知らせる機能を備える。さらに、他車両から衝突の発生を通知された場合には、自車両で使用するタイムスロットを変更する機能を備える。このような時刻同期型の車車間通信システムに、衝突検知機能および動的タイムスロット割り当て機能を設けることで、効率的かつ確実な通信が実現可能となる。
<Overview>
The inter-vehicle communication system according to the present embodiment is an autonomous distributed communication system, and is a system that does not have a management device that centrally manages communication resources. The inter-vehicle communication system according to the present embodiment employs a time division multiple access (TDMA) system as a radio access system and provides a fixed-length time slot. Each vehicle performs carrier sense and selects a time slot to be used autonomously while synchronizing time with each other, and periodically performs broadcast communication. When a plurality of vehicles select the same time slot, a communication collision occurs. In this embodiment, a vehicle that detects such a communication collision has a function of notifying other vehicles of the collision. Furthermore, when the occurrence of a collision is notified from another vehicle, a function of changing the time slot used in the host vehicle is provided. By providing such a time-synchronous inter-vehicle communication system with a collision detection function and a dynamic time slot allocation function, efficient and reliable communication can be realized.
本実施形態にかかる車車間通信システムでは、所定の帯域(例えば、700MHz帯などのUHF帯等)の単一チャネルを用いて、各車両が100ms(ミリ秒)毎に、車両ID・位置情報・速度情報・制御情報などの情報(以下、車両情報と称する)をブロードキャスト送信することを想定する。この際、同じデータを複数回送信することで、1回の送信あたりのパケットエラー率の要求条件を低減することができる。同じデータをN回繰り返し送信することで、1回のパケットエラー率要求条件を1/N乗にできる。 In the inter-vehicle communication system according to the present embodiment, each vehicle uses a single channel of a predetermined band (for example, a UHF band such as 700 MHz band) for each 100 ms (milliseconds). It is assumed that information such as speed information / control information (hereinafter referred to as vehicle information) is broadcast. At this time, by transmitting the same data a plurality of times, it is possible to reduce the requirements for the packet error rate per transmission. By repeatedly transmitting the same data N times, one packet error rate requirement condition can be raised to the 1 / Nth power.
本実施形態では、図1に示すように、100msをスーパーフレームとするTDMA方式を採用し、1つのスーパーフレームの中には、それぞれ50msの2つサブフレームを設ける。1つのサブフレームには、50μs(マイクロ秒)のタイムスロットを1000個設定する。各車両は、2つのサブフレームについて、それぞれ空きスロットを選択して、1つのスーパーフレーム内では、同じ情報を繰り返して送信する。同じデータを2回繰り返して送信することで、パケットエラー率の低減を図る。 In this embodiment, as shown in FIG. 1, a TDMA system with a superframe of 100 ms is adopted, and two subframes of 50 ms are provided in one superframe. In one subframe, 1000 time slots of 50 μs (microseconds) are set. Each vehicle selects an empty slot for each of the two subframes, and repeatedly transmits the same information within one superframe. A packet error rate is reduced by repeatedly transmitting the same data twice.
本実施形態では、複数の車両が同じタイムスロットを利用して、通信が衝突する可能性がある。例えば、図2に示すような状況では、車両Aは車両Cの通信範囲RC外に位置するので、車両Cが利用しているタイムスロットが空いていると判断して、同じタイムスロットを利用してしまうことがあり得る(隠れ端末問題)。車両Aと車両Cによる通信の衝突は、両車両の通信範囲RA,RC内に位置する車両Bは検知可能であり、車両Bは通信の衝突を検知した場合には、即座に衝突を通知する。車両Aと車両Cは衝突を通知された場合には、利用するタイムスロットを変更することで、衝突を回避する。 In this embodiment, a plurality of vehicles may collide using the same time slot. For example, in the situation shown in FIG. 2, since the vehicle A is located outside the communication range RC of the vehicle C, it is determined that the time slot used by the vehicle C is empty, and the same time slot is used. (Hidden terminal problem). A communication collision between the vehicle A and the vehicle C can be detected by the vehicle B located within the communication ranges RA and RC of both vehicles, and the vehicle B immediately notifies the collision when a communication collision is detected. . When the vehicle A and the vehicle C are notified of the collision, the collision is avoided by changing the time slot to be used.
図3は、衝突の発生からその解消までの通信の流れを説明する図である。図3(A)は通信の衝突が発生したフレーム(1フレーム目)の状況を示す図である。サブフレーム1において、車両Aおよび車両Cが同じタイムスロット#2を利用しており、通信の衝突が発生している。車両Bは、各タイムスロットにおいて通信の衝突が生じているか監視して
おり、サブフレーム1のタイムスロット#2において衝突が発生していることを検知する。すると、車両Bは、図3(B)に示すように次のフレーム(2フレーム目)の自車両の送信データに「サブフレーム1のタイムスロット#2において衝突が発生している」という衝突情報を含めて送信する。車両Aおよび車両Cは、自車両が利用しているタイムスロットに関する衝突情報を受信することによって、自車両からの通信が衝突していることを知ることができる。そこで、図3(C)に示すように衝突通知を受けた次のフレーム(3フレーム目)では、サブフレーム1において利用するタイムスロットを変更して送信をする。このようにすることで、即座に衝突を解消することができる。
FIG. 3 is a diagram for explaining a communication flow from the occurrence of a collision to the elimination thereof. FIG. 3A is a diagram illustrating a state of a frame (first frame) in which a communication collision has occurred. In
<構成>
図4を参照して、本実施形態の車車間通信システムを構成する車両に搭載される車載無線通信装置100の構成について説明する。図4に示すように、車載無線通信装置100は、受信部111、送信部112、キャリアセンス部121、タイムスロット決定部122、受信処理部123、衝突検出部124、衝突通知部125、送信データ生成部126を有する。これらの機能部は、電気回路や電子回路によって実現しても良いし、CPU(Central Processing Unit)やDSP(Digital Signal Processor)やFPGA(Field Programmable Gate Array)が記憶装置に記憶されたプログラムを実行することによって実現してもよい。すなわち、車載無線通信装置100は、コンピュータとソフトウェアの組合せによって実現されてもよいし、ハードウェア回路によって実現されてもよいし、これらの組合せにより実現されてもよい。
<Configuration>
With reference to FIG. 4, the structure of the vehicle-mounted radio |
受信部111は、アンテナを介して受信帯域で受信した無線信号に対して受信無線処理(ダウンコンバート、アナログ/デジタル(A/D)変換など)を施し、得られた信号を、キャリアセンス部121、受信処理部123、衝突検出部124に出力する。
送信部112は、送信データ生成部126によって生成された信号に、送信無線処理(アップコンバート、デジタル/アナログ(D/A)変換など)を施して、アンテナを介して送信する。送信部112は、タイムスロット決定部122によって決定されたタイムスロットにおいて、送信を行う。なお、車載無線通信装置間の時刻同期は、基本的にGPS時刻(絶対時刻)に基づいて行われる。
The
The
キャリアセンス部121は、タイムスロットごとの受信信号の受信信号レベルを検出する。ここでは、キャリアセンス部121は、RSSI回路(Received Signal Strength Indicator)で構成されている。キャリアセンス部121は、受信信号強度が所定の閾値(キャリアセンスレベル)以下の場合に、そのタイムスロットが空いている(利用可能である)と判断する。キャリアセンスレベルは固定の値(例えば、−85dBm)であっても良いし、周囲の状況に応じて変化させても良い。例えば、周囲の車両台数が多かったり、通信品質が悪かったりする状況では、キャリアセンスレベルを大きく(例えば、−60dBm)設定しても良い。このようにすることで、通信可能範囲は狭くなるが空いていると判断されるタイムスロットの数が多くなり、通信機会を得られるようになる。
The
タイムスロット決定部122は、キャリアセンス部121のキャリアセンス結果に基づいて、自装置が通信に利用するタイムスロットを決定する。例えば、タイムスロット決定部122は、キャリアセンス部121によって空いていると判定されたタイムスロットの中から、ランダムに1つのタイムスロットを決定する。この際、2つのサブフレーム(サブフレーム1およびサブフレーム2)について、それぞれ独立にタイムスロットを選択する。
なお、タイムスロット決定部122は、空いているタイムスロットの中から、受信信号強度が低い所定数のタイムスロットをいくつか選択し、それらの中からランダムに通信に利用するタイムスロットを決定するようにしてもよい。ただし、タイムスロットの選択方式を完全に決定論的にはせずに、確率論的な選択とすることが好ましい。複数の車両が同
じタイミングでタイムスロットを選択した場合に、これら複数の車両が同一のタイムスロットを選択してしまうことを防止するためである。
Based on the carrier sense result of the
Note that the time
受信処理部123は、受信部111から入力される信号に対して復調処理などを施して他の車両から送信された情報を取得する。受信処理部123が復調して得た情報(受信データに含まれる車両情報など)は上位層に渡される。後述するように、受信データには通信の衝突が発生しているタイムスロットを特定する衝突情報が含まれる場合がある。受信処理部123は、いずれかの受信データに、自装置が送信に利用しているタイムスロットに関する衝突情報が含まれているか判断し、そのような通知が含まれる場合には、タイムスロット決定部122に通知して通信に利用するタイムスロットの再決定を行う。
The
衝突検出部124は、受信部111から受信される信号に基づいて、いずれかのタイムスロットにおいて通信の衝突が発生していることを検出する機能部である。通信衝突の検出方法については、後述する。衝突検出部124によって衝突が検出されたタイムスロットは、衝突通知部125に入力される。
The
衝突通知部125は、自装置が衝突通知を送信するか否かおよび、衝突通知を送信する場合にどのタイムスロットについての衝突通知を行うかを決定する。衝突を検出した場合に常に衝突通知を送信するようにしても良いが、全ての車両が衝突通知を送信すると通信の効率を下げると考えられるので、一部の車両のみが衝突通知を送信するようにすることも好ましい。また、複数のタイムスロットについて衝突が検出された場合に、それら全てのタイムスロットに関する衝突通知を送信しても良いが、そうすると通信容量を消費するので、所定の基準にしたがって一部のタイムスロットのみについて衝突通知を送信することも好ましい。衝突通知を送信するか否かの決定、および、どのタイムスロットに関する衝突通知を送信するかの決定についての詳細は後ほど詳しく説明する。衝突通知部125は、あるタイムスロットについて衝突通知を行うと決定した場合には、その旨を送信データ生成部に知らせる。
The
送信データ生成部126は、車両ID・位置情報・移動速度・移動方向・車両の制御情報などの少なくともいずれかの車両情報を車両システムから取得し、車両情報を含む送信データを生成する。本実施形態では、100msごとに新しい車両情報を送信するので、送信データ生成部126は100msごとに車両システムから車両情報を取得して送信データを生成する。なお、衝突通知部125から、あるタイムスロットについて衝突通知を行う旨の通知がされている場合には、送信データにこの衝突通知を含める。衝突通知は、衝突が発生しているタイムスロットを特定可能な情報であれば任意の情報であって良く、本実施形態ではタイムスロット番号そのものを衝突情報とする。
The transmission
なお、本実施形態にかかる車載無線通信装置100には、GPS装置200から位置情報や時刻情報が入力され、現在位置を把握可能であるとともに、GPS時刻に基づいて他の車両との間の時刻同期がとられる。また、車載無線通信装置100は、ナビゲーション装置300から地図情報や目的地情報などの情報が入力され、地図情報に基づいた処理も可能である。
Note that the in-vehicle
<処理>
(1.全体処理)
まず、車載無線通信装置100が一般に行う全体処理について、図5のフローチャートを参照して説明する。なお、以下では、車載無線通信装置と当該装置が搭載された車両とを同一視して、車両が通信するなどという表現を用いて説明する。
車載無線通信装置100がシステム動作を開始すると(S10)、まずGPS装置200から得られる時刻情報に基づいて時刻同期処理を行う(S11)。そして、キャリアセ
ンス部121が、それぞれのタイムスロットに関してキャリアセンス処理を行い、周辺の車両によるタイムスロットの使用状況を調査する(S12)。具体的には、キャリアセンス部121は、所定のフレーム数の間、連続して受信信号強度がキャリアセンスレベル以下のタイムスロットを空きスロットと判定し、それ以外のタイムスロットを使用中スロットと判定する。
<Processing>
(1. Overall processing)
First, the overall processing generally performed by the in-vehicle
When the in-vehicle
上述のように、本実施形態ではサブフレーム1とサブフレーム2のそれぞれで同じデータの送信を行うので、サブフレーム1およびサブフレーム2の両方に空きスロットがあるか判定する(S13)。ここで、いずれかのサブフレームにおいて空きスロットがない場合(S13−NO)は、一定時間待機して(S14)、再度キャリアセンスを行う。サブフレーム1およびサブフレーム2の両方において空きスロットがある場合(S13−YES)は、タイムスロット決定部122が空きスロットの中から通信に利用するタイムスロットをランダムに選択する(S15)。ここで、サブフレーム1およびサブフレーム2のそれぞれについて、利用するタイムスロットはランダムに決定することが好ましいが、サブフレーム1とサブフレーム2とで、利用するタイムスロットが異なるように選択することも好ましい。また、サブフレーム1およびサブフレーム2のいずれ一方について空きスロットが無い場合に、空きがある方のサブフレームだけで送信を開始するようにしてもよい。
As described above, since the same data is transmitted in each of
通信に利用するタイムスロットが決定されたら、選択したタイムスロットを使用しての定期的な車両情報のブロードキャスト送信処理、他車両の通信における衝突検出および衝突通知処理、他車両からの衝突通知の有無の判定および衝突通知を受けた場合のタイムスロット変更処理を繰り返し実行する(S16)。これらの各処理の詳細については、後述する。 Once a time slot to be used for communication is determined, periodic vehicle information broadcast transmission processing using the selected time slot, collision detection and collision notification processing in communication with other vehicles, presence of collision notification from other vehicles And the time slot changing process when the collision notification is received are repeatedly executed (S16). Details of these processes will be described later.
(2.衝突検出・通知処理)
ステップS16における衝突検出および衝突通知処理について、図6を参照して説明する。図6(A)は衝突検出/通知処理の流れを示すフローチャート、図6(B)および図6(C)は衝突検出の方法を説明する図である。
(2. Collision detection / notification processing)
The collision detection and collision notification processing in step S16 will be described with reference to FIG. FIG. 6A is a flowchart showing the flow of collision detection / notification processing, and FIGS. 6B and 6C are diagrams for explaining a collision detection method.
衝突検出部124は、全てのタイムスロットを対象として、通信の衝突が発生しているか否かの判定を行う。すなわち、衝突検出部124は、複数の車両が同時に通信に利用しているタイムスロットが存在するか判定する(S20)。
衝突の検出は、例えば、次のように行うことができる。第1の方法は、直前のフレームまで受信(復調)ができていたタイムスロットにおいて、受信が失敗した場合にこのタイムスロットにおいて衝突が発生したと判定する方法である。例えば、図6(B)に示すように、前々フレームおよび前フレームにおいて、タイムスロット#2において受信(復調)ができており、現フレームにおいてタイムスロット#2で受信(復調)ができなかった場合に、タイムスロット#2で衝突が発生したと判断することができる。この場合、当該
タイムスロットでの受信信号強度が所定の値以上であるという条件を課すことも好ましい。なお、本方法を採用する場合、直近のフレームにおいてどのタイムスロットで受信可能であったかを記憶しておく必要がある。
第2の方法は、それぞれの受信タイムスロットにおける受信信号の信号対干渉波比(SIR:Signal-to-Interference Ratio)が所定の閾値(第2の閾値)以下の場合に、衝突が発生したと判定する方法である(図6(C)参照)。この閾値として、あらかじめ定められた値(例えば、10dBや20dB)を用いても良いし、周囲の車両台数や通信状況に応じて可変としてよい。SIRの算出において、信号強度Sは、受信信号強度RSSIから算出可能である。また、干渉波の信号強度Iはエラーベクトル振幅EVM(Error Vector Magnitude)から算出したり、受信信号から復調した所望信号を引き算した信号から算出したりすることが可能である。この際、信号強度Sが所定の値以上であるという条件
を課すことも好ましい。
なお、第1の方法と第2の方法は、いずれか一方のみを採用しても良いし、両方を採用しても良い。もっとも、本発明は、衝突の検出方法を限定するものではなく、任意の手法の手法によって通信の衝突を検出するようにして構わない。
The
The collision detection can be performed as follows, for example. The first method is a method of determining that a collision has occurred in a time slot when reception has failed in a time slot in which reception (demodulation) has been performed up to the immediately preceding frame. For example, as shown in FIG. 6B, reception (demodulation) was possible in
In the second method, a collision occurs when a signal-to-interference ratio (SIR) of a received signal in each reception time slot is equal to or less than a predetermined threshold (second threshold). This is a determination method (see FIG. 6C). As this threshold value, a predetermined value (for example, 10 dB or 20 dB) may be used, or may be variable according to the number of surrounding vehicles and communication conditions. In calculating the SIR, the signal strength S can be calculated from the received signal strength RSSI. Further, the signal intensity I of the interference wave can be calculated from an error vector amplitude EVM (Error Vector Magnitude), or can be calculated from a signal obtained by subtracting a desired signal demodulated from a received signal. At this time, it is also preferable to impose a condition that the signal strength S is a predetermined value or more.
Note that only one of the first method and the second method may be employed, or both may be employed. However, the present invention does not limit the collision detection method, and may detect a communication collision by an arbitrary technique.
衝突検出の結果、いずれのタイムスロットにおいても通信の衝突が発生していない場合(S21−NO)は、現在のフレームでの処理を終了する。一方、いずれかのタイムスロットにおいて通信の衝突が発生している場合(S21−YES)は、衝突通知部125は、衝突が発生しているタイムスロットの中から1つのタイムスロットを選択して(S22)、次フレームにおいてこのタイムスロットについての衝突情報を送信するように送信データ生成部126へ指示する。送信データ生成部126は、次フレームにおける自車両の送信タイミングにおいて、ステップS22で選択されたタイムスロット番号を衝突情報として含む送信データを生成して、ブロードキャスト送信する(S23)。
If no collision of communication has occurred in any time slot as a result of collision detection (S21-NO), the processing in the current frame is terminated. On the other hand, when a communication collision occurs in any time slot (S21-YES), the
なお、ここでは、衝突を検出した場合に必ず衝突通知を行うものとして説明したが、衝突通知を行うかどうかを所定の条件に応じて決定するようにしてもよい。また、通知するタイムスロットをランダムに1つ選択しているが、これ以外の所定の基準にしたがって通知するタイムスロットを選択しても良い。また、通知するタイムスロットの数は1つに限られず複数であっても構わない。通知に関する変形例の詳細は、後述する。 Here, although it has been described that a collision notification is always performed when a collision is detected, whether to perform a collision notification may be determined according to a predetermined condition. Further, one time slot to be notified is selected at random, but a time slot to be notified may be selected according to a predetermined standard other than this. Further, the number of time slots to be notified is not limited to one and may be plural. Details of the modified example regarding the notification will be described later.
(3.衝突通知検出・スロット変更処理)
図5のフローチャートのステップS16における、他車両からの衝突通知の有無の検出および衝突通知を受けた場合のタイムスロット変更処理について、図7のフローチャートを参照して説明する。
(3. Collision notification detection / slot change processing)
The detection of the presence / absence of a collision notification from another vehicle and the time slot change process when receiving a collision notification in step S16 of the flowchart of FIG. 5 will be described with reference to the flowchart of FIG.
受信処理部123が他の車両からのデータを受信すると(S30)、受信データの中に、自車両が送信に用いているタイムスロットについての衝突情報があるか否か判定する(S31)。このような衝突情報がいずれの受信データにも存在しない場合(S31−NO)には、現在のフレームでの処理を終了する。一方、いずれかの受信データにおいて、自車両が送信に用いているタイムスロットについての衝突情報がある場合(S31−YES)は、送信に用いるタイムスロットの変更処理を行う。キャリアセンス部121の結果に基づいて、衝突が通知されたタイムスロットと同一のサブフレーム内に空きスロットがあるか判定し(S32)、空きスロットがない場合(S32−NO)は、空きスロットができるまで待機する(S33)。空きスロットがある場合(S32−YES)は、タイムスロット決定部122は、空きスロットの中から通信に利用するタイムスロットをランダムに選択する(S34)。この後のフレームでは、ステップS34において選択されたタイムスロットを利用して、送信データのブロードキャスト送信を行うことになる。
When the
(4.時刻同期処理)
図5のフローチャートでは、時刻同期処理をシステム動作開始時のみに行うように示しているが、実際には時刻同期処理はシステムが動作している間は、定期的に実行される。ここで、時刻同期処理の詳細について、図8のフローチャートを参照して説明する。
(4. Time synchronization processing)
In the flowchart of FIG. 5, the time synchronization process is shown to be performed only when the system operation is started, but actually the time synchronization process is periodically executed while the system is operating. Here, the details of the time synchronization processing will be described with reference to the flowchart of FIG.
時刻同時処理が開始すると(S40)、まず、GPS装置200から絶対時刻情報(GPS時刻情報)が受信可能であるか判定する(S41)。絶対時刻情報が利用可能であれば(S41−YES)、絶対時刻を用いて他車両と時刻同期を行うことができる(S42)。一方、絶対時刻情報が利用不可能な場合(S41−NO)は、他車両からの送信情報が受信可能であるか判定する(S43)。他車両からの送信情報を受信可能な場合(S43−YES)は、この車両の送信タイミングに合わせて時刻同期を行う(S44)。絶対時刻が受信できず、他車両からの送信情報も受信できない場合(S41−NOかつS43
−NO)は、これらのいずれかが受信できるまで一定時間待機する(S45)。
When the time simultaneous processing starts (S40), it is first determined whether absolute time information (GPS time information) can be received from the GPS device 200 (S41). If absolute time information is available (S41-YES), time synchronization with other vehicles can be performed using absolute time (S42). On the other hand, when the absolute time information cannot be used (S41-NO), it is determined whether transmission information from another vehicle can be received (S43). When transmission information from another vehicle can be received (S43—YES), time synchronization is performed in accordance with the transmission timing of this vehicle (S44). When absolute time cannot be received and transmission information from other vehicles cannot be received (S41-NO and S43)
-NO) waits for a predetermined time until any of these can be received (S45).
<本実施形態の効果>
本実施形態によれば、中央集権的な制御装置が存在しない車車間通信システムにおいて、キャリアセンスに基づいて自律分散的に利用するタイムスロットを決定して、TDMA方式の無線通信が実現できる。通信車両の増大にともって通信効率が低下するCSMA/CA方式と異なり、TDMA方式では通信車両が増えた場合であっても効率的な通信が実現できる。
<Effect of this embodiment>
According to the present embodiment, in a vehicle-to-vehicle communication system without a centralized control device, a time slot to be used autonomously and distributedly can be determined based on carrier sense, and TDMA wireless communication can be realized. Unlike the CSMA / CA method, in which the communication efficiency decreases as the number of communication vehicles increases, the TDMA method can realize efficient communication even when the number of communication vehicles increases.
また、本実施形態においては、複数の車両が同一のタイムスロットを利用すること(通信の衝突)を完全に防止することはできないが、通信の衝突が発生した場合に即座に他の車両から通知がなされ、利用するタイムスロットを変更して衝突が回避できる。 In the present embodiment, it is impossible to completely prevent a plurality of vehicles from using the same time slot (communication collision), but when a communication collision occurs, a notification is immediately sent from another vehicle. The collision can be avoided by changing the time slot to be used.
<変形例>
上記の説明は、本発明の実施形態を例示的に説明したものであり、本発明は上記の実施形態に限定して解釈されるべきではなく、本発明の技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。
<Modification>
The above description exemplifies the embodiment of the present invention. The present invention should not be construed as being limited to the above embodiment, and various modifications can be made within the scope of the technical idea of the present invention. Deformation is possible.
(衝突検出の変形例)
上記の実施形態の説明では、信号対干渉波比(SIR)に基づいて衝突を検出する例を説明したが、SIRだけでなく、SIRと受信信号強度に基づいて衝突を検出することも好ましい。具体的には、衝突検出部124は、衝突検出処理S20において、図9に示すように、SIRが閾値ThSI以下であり、かつ、受信信号強度が閾値ThS以上の場合に、通信の衝突が発生したと判断しても良い。
(Modification of collision detection)
In the above description of the embodiment, the example in which the collision is detected based on the signal-to-interference wave ratio (SIR) has been described. However, it is also preferable to detect the collision based on not only the SIR but also the SIR and the received signal strength. Specifically, in the collision detection process S20, the
図10(A)は、車両Aが、車両Bと車両Cによる通信の衝突を検出する際の位置関係の例を示す。この例では、AB間の距離が、AC間の距離よりも近い。したがって、車両Cから送信される信号が、車両Bから送信される信号に対する干渉信号となる。すなわち、受信信号強度がAB間の距離に関連し、干渉信号の強度がAB間の距離とAC間の距離の差に関連する。
受信信号強度の閾値ThSを大きくすると、遠くの車両が通信については衝突を検出しないことになる。すなわち、閾値ThS以上であるという条件は、送信元車両Bが自車両から距離R(閾値ThSに応じた距離)以内に位置することを意味する。したがって、送信元車両が図10(B)に示すように自車両から距離R以内の衝突通知エリア1001に位置する場合のみ、衝突の検出および通知が行われる。
また、SIRの閾値ThSIRを大きくすると非常に強い信号と非常に弱い信号が重なった場合も衝突とみなすことになり、逆に小さくするとこのような場合に衝突とはみなさなくなる。SIRが閾値ThSI以下であるという条件は、同じタイムスロットを利用する2車両の自車両との距離の差が距離d(閾値ThSIRに応じた距離)であることを意味する。したがって、車両Cが図10(c)に示す衝突検出エリア1002に衝突したと判断し、衝突検出エリア1002外であれば衝突していないと判断することになる。なお、衝突検知の閾値となる距離dは、SIRの閾値ThSIRのみによって決まるわけではなく、車両AB間の距離(すなわち受信信号強度)にも応じて変化する。
FIG. 10A shows an example of a positional relationship when the vehicle A detects a collision of communication between the vehicle B and the vehicle C. In this example, the distance between AB is closer than the distance between AC. Therefore, the signal transmitted from the vehicle C becomes an interference signal with respect to the signal transmitted from the vehicle B. That is, the received signal strength is related to the distance between AB, and the strength of the interference signal is related to the difference between the distance between AB and the distance between AC.
If the threshold ThS of the received signal strength is increased, a distant vehicle will not detect a collision for communication. That is, the condition of being equal to or greater than the threshold ThS means that the transmission source vehicle B is located within a distance R (a distance corresponding to the threshold ThS) from the own vehicle. Therefore, collision detection and notification are performed only when the transmission source vehicle is located in the
Further, if the SIR threshold ThSIR is increased, a very strong signal and a very weak signal are also considered as collisions. Conversely, if the SIR threshold ThSIR is increased, the collision is not considered in such a case. The condition that the SIR is equal to or less than the threshold ThSI means that a difference in distance between the two vehicles using the same time slot and the own vehicle is a distance d (a distance according to the threshold ThSIR). Therefore, it is determined that the vehicle C has collided with the
閾値ThSおよびThSIRは、周囲の車両台数や通信状況などに応じて可変にすることが好ましい。
例えば、周囲の車両台数が増加するのに合わせて、閾値ThSを大きくすることが好ましい。閾値ThSを大きくするほど、衝突通知エリア1001を狭くして、近くの車両のみについての衝突を通知し、遠くの車両の通信については衝突を通知しないことになる。通信距離に応じて通信品質に対する要求も変わるので、遠い車両からの信号(弱い信号)
に対して、衝突を通知する必要性は低いと考えられるので、このような閾値の設定は有効であるといえる。
また、周囲の車両台数が増加するのに合わせて、閾値ThSIRを小さくすることも好ましい。閾値ThSIRを小さくするほど、衝突検出エリア1002が狭くなり、強い信号と弱い信号の干渉が発生しても衝突として検出しなくなる。したがって、衝突検出の確率が減り、利用可能なタイムスロット数すなわちシステムの通信容量を増やすことができる。逆に、閾値ThSIRを大きくすると、強い信号と弱い信号の干渉でも衝突として検出するので、通信品質を確保することができる。閾値ThSIRを車両台数に応じて可変とすることで、車両台数が少ない場合には通信品質を優先し、車両台数が多い場合には通信容量を優先することができる。
また、上記2つの方法を組み合わせて、周囲の車両台数が増えるにしたがって、閾値ThSを大きくするとともに、閾値ThSIRを小さくするようにしても良い。また、これらの閾値は車両台数に応じて連続的に変化させなくても良く、例えば、車両台数に応じてこれらの閾値を段階的に変化させるようにしても構わない。本明細書において、車両台数に応じた閾値の変化とは、連続的な変化だけでなく、段階的な変化も含むものとする。
The threshold values ThS and ThSIR are preferably variable according to the number of surrounding vehicles, communication conditions, and the like.
For example, it is preferable to increase the threshold ThS as the number of surrounding vehicles increases. As the threshold ThS is increased, the
On the other hand, since it is considered that the need to notify the collision is low, it can be said that such a threshold setting is effective.
It is also preferable to decrease the threshold ThSIR as the number of surrounding vehicles increases. As the threshold ThSIR is decreased, the
Further, by combining the above two methods, the threshold ThS may be increased and the threshold ThSIR may be decreased as the number of surrounding vehicles increases. Further, these threshold values do not have to be changed continuously according to the number of vehicles. For example, these threshold values may be changed stepwise according to the number of vehicles. In this specification, the change of the threshold value according to the number of vehicles includes not only a continuous change but also a step change.
なお、周囲の車両台数を把握は、1サブフレーム期間(単位時間)内でのブロードキャス送信の受信回数をカウントすることによって行える。各車両は、1サブフレーム期間内に1回車両情報をブロードキャスト送信するためである。 The number of surrounding vehicles can be grasped by counting the number of broadcast transmissions received within one subframe period (unit time). This is because each vehicle broadcasts vehicle information once within one subframe period.
このように、衝突を検出するための条件を周囲の車両台数に応じて可変とすることで、状況に応じて適切な通信を実現できる。具体的には、周囲の車両台数が増えた場合に、各車両の通信可能範囲を限定する代わりに、通信可能な車両台数を増やすことができる。 Thus, by making the conditions for detecting a collision variable according to the number of surrounding vehicles, appropriate communication can be realized according to the situation. Specifically, when the number of surrounding vehicles increases, the number of communicable vehicles can be increased instead of limiting the communicable range of each vehicle.
(衝突通知の変形1)
上述の実施形態の説明では、複数のタイムスロットにおいて衝突が生じていることを検出した場合に、ランダムに選択したタイムスロットについて衝突通知を行うようにしている。しかしながら、どのタイムスロットについて衝突通知を行うかの選択基準をランダム以外にすることも好ましい。
(Modification of collision notification 1)
In the description of the above-described embodiment, when it is detected that a collision occurs in a plurality of time slots, a collision notification is performed for a randomly selected time slot. However, it is also preferable to select a time slot other than the random selection criterion for the collision notification.
種々の基準が想定されるが、例えば、複数のフレームにわたって連続して衝突が発生している場合の連続数が多いタイムスロットを優先的に通知することが考えられる。衝突が連続している場合に、できるだけ早くその衝突を解消するためである。また、信号対干渉波比(SIR)が小さいものを優先しても良いし、干渉波信号強度が大きいものを優先しても良い。いずれも、干渉の強さを表し、強い干渉が生じているものを優先する趣旨である。さらに、受信信号強度が所定強度以上、あるいは自車両との距離が所定距離以内という条件を満たすタイムスロットの中から、干渉波信号強度が大きいものを優先してもよい。近くの車両に強い干渉が生じているものを優先する趣旨である。また、スロット番号に基づいて、例えば、スロット番号が小さいものを優先したり、大きいものを優先したりしても良い。あるいは、利用するタイムスロットが車両の進行方向に応じてグループ分けされている場合には、自車両が利用するグループ内のタイムスロットを優先しても良い。同一方向に走行し通信継続時間が長いことが予想される車両を優先する趣旨である。また、ここで述べた選択基準を複数組み合わせることもできる。 Although various criteria are assumed, for example, it is conceivable to preferentially notify time slots having a large number of consecutive cases when collisions occur continuously over a plurality of frames. This is because when the collisions are continuous, the collisions are resolved as soon as possible. Moreover, priority may be given to those having a low signal-to-interference ratio (SIR), and priority may be given to those having a high interference wave signal strength. Both represent the strength of interference and give priority to those in which strong interference occurs. Furthermore, priority may be given to a signal having a high interference wave signal strength among time slots satisfying the condition that the received signal strength is equal to or higher than a predetermined strength or the distance from the host vehicle is within a predetermined distance. The purpose is to prioritize those in which strong interference has occurred in nearby vehicles. Further, based on the slot number, for example, a slot with a smaller slot number may be given priority, or a slot with a larger slot number may be given priority. Alternatively, when the time slots to be used are grouped according to the traveling direction of the vehicle, priority may be given to the time slots in the group used by the host vehicle. This is to give priority to a vehicle that travels in the same direction and is expected to have a long communication duration. It is also possible to combine a plurality of selection criteria described here.
なお、上記において「優先する」とは、条件を最も良く満たすもの(例えば、干渉波強度が最も大きいタイムスロット)を選択することのみを意味するのではなく、条件との合致度合いに応じて重み付けした確率で選択することや、条件を最も満たす所定数の中からランダムに決定することなども含む。 In the above, “priority” does not only mean selecting the one that best satisfies the condition (for example, the time slot having the highest interference wave intensity), but weights according to the degree of matching with the condition. Selection with a probability obtained, and determination at random from a predetermined number that satisfies the conditions most.
衝突通知を行うタイムスロットの選択基準を上述のようにすることで、基準に合致した
衝突を優先して解消することができる。
By making the selection criteria for the time slot for performing the collision notification as described above, it is possible to preferentially resolve the collision that matches the criteria.
(衝突通知の変形2)
上記の実施形態の説明では、衝突を検出した車両は必ず衝突通知を行うようにしている(図6参照)。しかしながら、必ずしも全ての車両が衝突通知を行う必要はなく、一部の車両のみが衝突通知を行っても良い。
(
In the description of the above embodiment, a vehicle that has detected a collision always makes a collision notification (see FIG. 6). However, it is not always necessary for all vehicles to make a collision notification, and only some of the vehicles may make a collision notification.
例えば、衝突通知を行うか否かを各車両がランダムに選択しても良い。この際、衝突通知を行う確率を、周囲の車両台数が少ないほど大きくすることも好ましい。ただし、確率的に決定すると、衝突が生じているにもかかわらず通知が行われないことも考えられるので、次のような方法を採用することも好ましい。 For example, each vehicle may randomly select whether or not to make a collision notification. At this time, it is also preferable to increase the probability of performing the collision notification as the number of surrounding vehicles is smaller. However, if it is determined probabilistically, it is conceivable that notification is not performed even though a collision occurs. Therefore, it is also preferable to employ the following method.
すなわち、道路に対して基準となる位置をあらかじめ定義しておき、周囲に存在する車両と比較して、自車両が最も基準位置に近い場合に衝突通知を行うようにすることが好ましい。基準位置は任意の位置であって良く、例えば、交差点の中心位置などを採用可能である。このような基準位置が定義された地図情報をカーナビゲーション装置の地図情報記憶部に格納しておく。そして、カーナビゲーション装置を介して地図情報を取得し、周囲の車両から送信される位置情報および自車両のGPS装置から取得される位置情報から、自車両が基準位置に最も近いか否かを決定すればよい。 That is, it is preferable that a reference position with respect to the road is defined in advance, and the collision notification is performed when the host vehicle is closest to the reference position as compared with the vehicles existing around. The reference position may be an arbitrary position, and for example, the center position of the intersection can be adopted. The map information in which such a reference position is defined is stored in the map information storage unit of the car navigation device. Then, map information is obtained via the car navigation device, and it is determined whether or not the own vehicle is closest to the reference position from the position information transmitted from the surrounding vehicles and the position information obtained from the GPS device of the own vehicle. do it.
本手法による、図11を参照して衝突検出・通知処理を説明する。図11(A)は本変形例に係る衝突検出・通知処理の流れを示すフローチャートである。図6(A)との相違は、ステップS1101およびS1102が設けられている点である。衝突がある判定した場合(S21−YES)、地図情報を参照して近傍の基準位置(交差点中心)を抽出する(S1101)。そして、周囲の車両と比較して自車両が基準位置に最も近いか判定し、最も近い場合(S1101−YES)に、衝突通知を行う。図11(B)の例では、交差点中心位置1103に最も近い、車両Aのみが衝突通知を行い、車両B〜Dは車両Aの方が交差点中心位置1103に近いので衝突通知を行わないことになる。なお、自車両の近くに複数の基準位置がある場合には、全ての基準位置を抽出し、いずれかの基準点について自車両が最も近い車両であれば衝突通知を行うようにすればよい。
The collision detection / notification process according to this method will be described with reference to FIG. FIG. 11A is a flowchart showing the flow of collision detection / notification processing according to this modification. A difference from FIG. 6A is that steps S1101 and S1102 are provided. When it is determined that there is a collision (S21-YES), a reference position (intersection center) in the vicinity is extracted with reference to the map information (S1101). Then, it is determined whether or not the own vehicle is closest to the reference position as compared with surrounding vehicles, and if it is closest (S1101-YES), a collision notification is performed. In the example of FIG. 11B, only the vehicle A closest to the
このようにすれば、衝突通知を行う車両の数を減らして、衝突通知に伴う通信オーバヘッドを抑制できるとともに、いずれかの車両が確実に衝突通知を行うことを担保できる。 In this way, it is possible to reduce the number of vehicles that perform the collision notification, to suppress the communication overhead associated with the collision notification, and to ensure that any vehicle performs the collision notification reliably.
(タイムスロット変更処理の変形例)
上記の実施形態の説明では、自車両が利用しているタイムスロットにおいて衝突が発生した旨を通知された場合に、常に利用するタイムスロットを変更するようにしている(図7)。しかしながら、自車両が利用するタイムスロットの衝突情報を通知する信号の受信信号強度が閾値以下の場合は、タイムスロットを変更せずにそのまま通信を継続するようにしても良い。図12(A)は、本変形例に係る衝突通知検出・スロット変更処理の流れを示すフローチャートであり、図7と比較して受信信号強度が閾値以上であるか否か判定するステップS1201を新たに設けた点のみが異なる。
(Modification of time slot change processing)
In the description of the above embodiment, the time slot to be used is always changed when notified that a collision has occurred in the time slot used by the host vehicle (FIG. 7). However, if the received signal strength of the signal for notifying the collision information of the time slot used by the host vehicle is equal to or lower than the threshold value, the communication may be continued without changing the time slot. FIG. 12A is a flowchart showing the flow of collision notification detection / slot change processing according to this modification. Step S1201 for determining whether or not the received signal strength is greater than or equal to a threshold value is compared with FIG. The only difference is that it is provided in.
衝突情報の受信信号強度が小さい場合は、遠くの車両から衝突通知がされていることを意味する。そして、遠くの車両のみから衝突通知がなされているということは、近くの車両は衝突を検出していないことを意味する。このような場合、自車両の近くでの通信を確保するという観点からは、タイムスロットを変更する必要は無い。むしろタイムスロットの変更に伴う影響を考慮すると、タイムスロットを変更しない方が良いともいえる。例えば、図12(B)に示す状況において、車両Aおよび車両Cの通信が衝突していることを車両Bが検出したと想定する。車両Bからの衝突通知を車両Aが受信することになるが、
車両Aおよび車両Bの距離が大きい場合は、上述のように即座に車両Aがタイムスロットを変更する必要性は少ないともいえる。図12(B)のように、車両Aと車両Cが異なる方向に走行している場合は、その後、通信の衝突が自然に解消されるので、不都合は生じない。一方、車両Aと車両Cが近づく方向に走行している場合は、その後、衝突通知の受信信号強度が大きくなるので、この時点で利用するタイムスロットを変更するようにすればよい。
When the received signal strength of the collision information is small, it means that a collision notification is given from a distant vehicle. The fact that a collision notification is made only from a distant vehicle means that a nearby vehicle has not detected a collision. In such a case, it is not necessary to change the time slot from the viewpoint of ensuring communication near the host vehicle. Rather, it can be said that it is better not to change the time slot in consideration of the effect of changing the time slot. For example, in the situation shown in FIG. 12B, it is assumed that the vehicle B has detected that communication between the vehicle A and the vehicle C has collided. Vehicle A will receive a collision notification from vehicle B,
When the distance between the vehicle A and the vehicle B is large, it can be said that there is little need for the vehicle A to immediately change the time slot as described above. As shown in FIG. 12B, when the vehicle A and the vehicle C are traveling in different directions, since the communication collision is naturally resolved thereafter, no inconvenience occurs. On the other hand, when the vehicle A and the vehicle C are traveling in the direction in which the vehicle A approaches, the received signal strength of the collision notification increases thereafter, so the time slot used at this point may be changed.
本変形例によれば、不必要なタイムスロットの変更を防止することができ、タイムスロットの変更に伴う悪影響を免れることができる。 According to this modification, unnecessary time slot changes can be prevented, and adverse effects associated with time slot changes can be avoided.
なお、衝突通知の受信信号強度ではなく、衝突通知と一緒に送信される位置情報(送信元車両の位置情報)と、自車両の位置情報とから距離を求めて、この距離が閾値以上の場合にタイムスロットを変更しないようにしても、同様の効果が得られる。 When the distance is not the received signal strength of the collision notification but the distance information (position information of the transmission source vehicle) transmitted together with the collision notification and the position information of the host vehicle, and this distance is equal to or greater than the threshold value Even if the time slot is not changed, the same effect can be obtained.
(タイムスロット選択処理の変形)
次に通信に利用するタイムスロットを選択する処理の変形例について説明する。まず、タイムスロット選択の前提となる、空きスロットの判定処理(キャリアセンス)の基準を変更することが考えられる。すなわち、タイムスロットが空いていると判定するための受信信号強度の閾値(キャリアセンスレベル)を、周囲の車両台数に応じて可変とすることも好ましい。例えば、車両台数が少ない場合はキャリアセンスの閾値を−80dBmに設定し、周辺車両が多くなると−60dBmにすることが考えられる。こうすることで、擬似的に空いているスロットを増やして、システムの通信容量を増やすことができる。この結果として、強い信号と弱い信号同士の衝突が多少増えることが予想されるが、強い信号のデータが正しく受信されれば、近くの車両同士の通信が成立するので通信容量が足りない事態と比較すると問題ないといえる。
(Modification of time slot selection processing)
Next, a modified example of processing for selecting a time slot used for communication will be described. First, it is conceivable to change the criteria for the empty slot determination process (carrier sense), which is a precondition for time slot selection. That is, it is preferable that the threshold value (carrier sense level) of the received signal strength for determining that the time slot is vacant is variable according to the number of surrounding vehicles. For example, it is conceivable that the carrier sense threshold is set to −80 dBm when the number of vehicles is small, and −60 dBm when the number of surrounding vehicles increases. By doing this, it is possible to increase the communication capacity of the system by increasing the number of slots that are pseudo-free. As a result, collision between strong and weak signals is expected to increase somewhat, but if strong signal data is received correctly, communication between nearby vehicles will be established, and there will be insufficient communication capacity. It can be said that there is no problem when compared.
また、上記の実施形態の説明では、キャリアセンスの結果空いていると判定されたタイムスロットの中から、ランダムでタイムスロットを選択している。しかしながら、ランダム以外の基準によって、通信に利用するタイムスロットを選択することも好ましい。例えば、受信信号強度が所定の閾値以下のタイムスロットを所定数個だけ選択し、その中からランダムで選択することが考えられる。このような二段階選択によって、より通信品質の安定したタイムスロットを利用することができる。ただし、一段階目の選択によって候補数を絞りすぎるのは好ましくない。選択されるタイムスロットが決定論的になりすぎると、同時に複数の車両が同じタイムスロットを選択してしまう可能性が高まるためである。 In the description of the above embodiment, a time slot is randomly selected from time slots determined to be free as a result of carrier sense. However, it is also preferable to select a time slot used for communication according to a criterion other than random. For example, it is conceivable to select a predetermined number of time slots whose received signal strength is equal to or less than a predetermined threshold, and select at random from among them. By such two-step selection, a time slot with more stable communication quality can be used. However, it is not preferable to narrow down the number of candidates by the first stage selection. This is because if the selected time slot becomes too deterministic, the possibility that a plurality of vehicles simultaneously select the same time slot increases.
また、タイムスロットの選択において、直近に衝突通知がされたタイムスロットは選択しないようにすることも好ましい。衝突通知がされているタイムスロットは、自車両のキャリアセンスの結果空いていると判断されても、実施には通信に利用している車両が存在することが分かるためである。また、サブフレーム1とサブフレーム2でできるだけ異なるタイムスロットを用いることも好ましい。例えば、サブフレーム1とサブフレーム2で同じスロット番号のタイムスロットを使用しないようにしてもよいし、サブフレーム1とサブフレーム2で使用するスロット番号の差が所定値以上となるように選択しても良い。異なるサブフレームで同じタイムスロットを用いると、サブフレーム間の送信が相関を持つことがあり得、両方のサブフレームでの送信に失敗する可能性があるためである。
In selecting a time slot, it is also preferable not to select a time slot that has been notified of the latest collision. This is because, even if it is determined that the time slot in which the collision notification is made is free as a result of the carrier sense of the host vehicle, it is understood that there is a vehicle used for communication. It is also preferable to use different time slots for
また、各車両の進行方向(方位角)に応じて、通信に利用するタイムスロットをグループ分けすることも好ましい。図13(A)(B)は、タイムスロットを4つのグループに分けた例を示している。図に示すように、北を0度として、315度〜360度および0度〜45度(−45度〜45度)、45度〜135度、135度〜225度、225度〜315度の4つのグループが、それぞれタイムスロット番号1−250,251−500
,501−750,751−1000のスロットを用いる。なお、ここでは、サブフレーム1および2において各グループが使用するタイムスロットの範囲を同じとしているが、サブフレームごとに各グループに割り当てるタイムスロットの範囲を異ならせることも好ましい。このように進行方向に応じて使用するタイムスロットをグループ分けすることにより、反対方向に走行する車両や90度交差する道に位置する車両と同じタイムスロットを使用することを回避でき、それにより全体の通信品質が向上する。なお、進行方向は、磁気センサ(電子コンパス)から取得しても良いし、GPSの位置情報の変化から取得しても良い。
It is also preferable to group time slots used for communication according to the traveling direction (azimuth angle) of each vehicle. FIGS. 13A and 13B show examples in which time slots are divided into four groups. As shown in the figure, north is 0 degree, 315 degrees to 360 degrees, 0 degrees to 45 degrees (-45 degrees to 45 degrees), 45 degrees to 135 degrees, 135 degrees to 225 degrees, 225 degrees to 315 degrees The four groups have time slot numbers 1-250 and 251-500, respectively.
, 501-750, 751-1000 slots. Here, the range of time slots used by each group in
(その他)
上記の実施形態および変形例の説明は、例示的な説明であり、種々の変形が可能である。例えば、1スーパーフレームの長さ、1スーパーフレームあたりのサブフレーム数、1サブフレーム数あたりのタイムスロット数、1タイムスロットの長さなどはいずれも変更可能である。特に、1スーパーフレームあたりのサブフレーム数を増やすと、実質的な通信容量が少なくなる代わりに、通信の確実性を向上させることができる。
(Other)
The above description of the embodiment and the modifications is an exemplification, and various modifications are possible. For example, the length of one superframe, the number of subframes per superframe, the number of time slots per subframe number, the length of one time slot, and the like can be changed. In particular, if the number of subframes per superframe is increased, the reliability of communication can be improved instead of reducing the substantial communication capacity.
上記の実施形態の説明と種々の変形例とは、技術的に矛盾の生じない範囲で可能な限り組み合わせることができる。 The description of the above-described embodiment and various modifications can be combined as much as possible within a range where there is no technical contradiction.
100 車載無線通信装置
111:受信部 112:送信部 121:キャリアセンス部
122:タイムスロット決定部 123:受信処理部 124:衝突検出部
125:衝突通知部 126:送信データ生成部
DESCRIPTION OF
Claims (22)
キャリアセンスを行って、通信に使用するタイムスロットを決定するタイムスロット決定手段と、
前記タイムスロット決定手段によって決定されたタイムスロットにて、送信データの送信を行う送信手段と、
複数のタイムスロットについて受信を行う受信手段と、
前記受信手段によって受信される情報に基づいて、通信の衝突が発生しているタイムスロットを検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出されたタイムスロットを通知する通知手段と、
を有する、車載無線通信装置。 An in-vehicle wireless communication device that performs wireless communication by a time division multiple access method,
Time slot determination means for performing carrier sense and determining a time slot used for communication;
Transmitting means for transmitting transmission data in the time slot determined by the time slot determining means;
Receiving means for receiving for a plurality of time slots;
Detecting means for detecting a time slot in which a communication collision occurs based on information received by the receiving means;
Notification means for notifying the time slot detected by the detection means;
An in-vehicle wireless communication device.
請求項1に記載の車載無線通信装置。 The notification means includes collision information for identifying a time slot in which a collision occurs, and transmits the collision information included in the transmission data.
The in-vehicle wireless communication device according to claim 1.
請求項2に記載の車載無線通信装置。 When it is determined that a collision has occurred in the time slot used for transmission by the transmission unit based on the collision information included in the data received by the reception unit, the time slot determination unit includes: Re-determine the time slot used for communication,
The in-vehicle wireless communication device according to claim 2.
請求項3に記載の車載無線通信装置。 When the reception signal strength of the data for notifying that a collision has occurred in the time slot used for transmission by the transmission means is equal to or higher than the first threshold, the time slot used for communication is re-determined. ,
The in-vehicle wireless communication device according to claim 3.
請求項1〜4のいずれか1項に記載の車載無線通信装置。 The detection means determines that a communication collision has occurred in the time slot when demodulation has failed in the time slot that has been received until immediately before,
The in-vehicle wireless communication device according to any one of claims 1 to 4.
請求項1〜5のいずれか1項に記載の車載無線通信装置。 The detection means determines that a communication collision has occurred in the time slot when the signal-to-interference ratio in the reception time slot is equal to or less than a second threshold value. The in-vehicle wireless communication device described.
請求項6に記載の車載無線通信装置。 The second threshold value is set to a smaller value as the number of in-vehicle wireless communication devices existing in the surrounding area is larger.
The in-vehicle wireless communication device according to claim 6.
請求項1〜7のいずれか1項に記載の車載無線通信装置。 The detection means detects a communication collision for a time slot whose received signal strength is equal to or greater than a third threshold;
The in-vehicle wireless communication device according to any one of claims 1 to 7.
請求項8に記載の車載無線通信装置。 The third threshold value is set to a larger value as the number of in-vehicle wireless communication devices existing around is larger.
The in-vehicle wireless communication device according to claim 8.
請求項1〜9のいずれか1項に記載の車載無線通信装置。 The time slot determining means sets the carrier sense level to a larger value as the number of in-vehicle wireless communication devices existing in the surrounding area increases, and performs carrier sense.
The in-vehicle wireless communication device according to any one of claims 1 to 9.
請求項1〜10のいずれか1項に記載の車載無線通信装置。 When the detection means detects that a communication collision occurs in a plurality of time slots, the notification means is selected from a plurality of time slots in which a collision occurs according to a predetermined criterion. Notification of collisions for a given number of time slots
The in-vehicle wireless communication device according to any one of claims 1 to 10.
請求項1〜11のいずれか1項に記載の車載無線通信装置。 According to the number of receptions per unit time by the receiving means, determine the number of in-vehicle wireless communication devices present in the surroundings,
The in-vehicle wireless communication device according to any one of claims 1 to 11.
請求項1〜12のいずれか1項に記載の車載無線通信装置。 The transmission means periodically transmits transmission data including at least one of a position, a moving speed, and a moving direction of a vehicle on which the in-vehicle wireless communication device is mounted.
The in-vehicle wireless communication device according to any one of claims 1 to 12.
位置情報を取得する位置情報取得手段と、
を更に備え、
いずれかの基準位置に関して、周囲に存在する車載無線通信装置よりも近い場所に存在する場合に、前記通知手段は、衝突が発生しているタイムスロットの通知を行う、
請求項13に記載の車載無線通信装置。 Map information storage means for storing map information in which one or more reference positions are defined;
Position information acquisition means for acquiring position information;
Further comprising
When any reference position is present in a place closer to the vehicle-mounted wireless communication device existing in the surroundings, the notification means performs notification of a time slot in which a collision occurs.
The in-vehicle wireless communication device according to claim 13.
請求項1〜14のいずれか1項に記載の車載無線通信装置。 The time slot determining means acquires a moving direction of a vehicle on which the in-vehicle wireless communication device is mounted, and determines a time slot to be used for communication preferentially from time slots associated with the moving direction.
The in-vehicle wireless communication device according to any one of claims 1 to 14.
請求項1〜15のいずれか1項に記載の車載無線通信装置。 The time slot determination unit determines a time slot to be used for communication from a time slot other than the time slot in which it is reported that a collision has occurred according to the collision information included in the data received by the reception unit. ,
The in-vehicle wireless communication device according to any one of claims 1 to 15.
請求項1〜16のいずれか1項に記載の車載無線通信装置。 The time slot determination means is a time slot randomly selected from time slots determined to be free as a result of carrier sense, or a received signal among time slots determined to be free as a result of carrier sense. A time slot randomly selected from time slots whose strength is equal to or lower than a predetermined strength is determined as a time slot to be used for communication.
The in-vehicle wireless communication device according to any one of claims 1 to 16.
前記タイムスロット決定手段は、前記複数の送信ごとに異なるタイムスロットを通信に使用するタイムスロットとして決定する、
請求項1〜17のいずれか1項に記載の車載無線通信装置。 The transmission means repeatedly transmits the same transmission data a plurality of times,
The time slot determining means determines a time slot that is different for each of the plurality of transmissions as a time slot to be used for communication.
The in-vehicle wireless communication device according to any one of claims 1 to 17.
キャリアセンスを行って、通信に使用するタイムスロットを決定するタイムスロット決定ステップと、
前記タイムスロット決定ステップにおいて決定されたタイムスロットにて、送信データの送信を行う送信ステップと、
複数のタイムスロットについて受信を行う受信ステップと、
前記受信ステップにおいて受信される情報に基づいて、通信の衝突が発生しているタイムスロットを検出する検出ステップと、
前記検出ステップにおいて検出されたタイムスロットを通知する通知ステップと、
を含む、無線通信方法。 A wireless communication method executed by an in-vehicle wireless communication device that performs wireless communication by a time division multiple access method,
A time slot determination step of performing carrier sense and determining a time slot used for communication;
A transmission step of transmitting transmission data in the time slot determined in the time slot determination step;
A receiving step for receiving for a plurality of time slots;
A detection step of detecting a time slot in which a communication collision occurs based on the information received in the reception step;
A notification step of notifying the time slot detected in the detection step;
A wireless communication method.
請求項19に記載の無線通信方法。 The notifying step includes collision information for identifying a time slot in which a collision occurs in the transmission data and transmits the collision information.
The wireless communication method according to claim 19.
請求項20に記載の無線通信方法。 Based on the collision information included in the data received in the reception step, when it is determined that a collision has occurred in the time slot used for transmission in the transmission step, the time slot used for communication is Redetermined,
The wireless communication method according to claim 20.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014038768A JP6136984B2 (en) | 2014-02-28 | 2014-02-28 | In-vehicle wireless communication device, wireless communication method, and program |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014038768A JP6136984B2 (en) | 2014-02-28 | 2014-02-28 | In-vehicle wireless communication device, wireless communication method, and program |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015162877A true JP2015162877A (en) | 2015-09-07 |
JP6136984B2 JP6136984B2 (en) | 2017-05-31 |
Family
ID=54185676
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014038768A Expired - Fee Related JP6136984B2 (en) | 2014-02-28 | 2014-02-28 | In-vehicle wireless communication device, wireless communication method, and program |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6136984B2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017041574A1 (en) * | 2015-09-09 | 2017-03-16 | 电信科学技术研究院 | Resource detection method and apparatus |
JP2018528736A (en) * | 2015-09-15 | 2018-09-27 | エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド | Resource selection method for V2X operation of a terminal in a wireless communication system and terminal using the method |
KR102032062B1 (en) * | 2018-09-04 | 2019-11-08 | 중앙대학교 산학협력단 | Terminal device in vehicle included in TDMA-based vehicle ad-hoc network and Method for preventing resource collision of the vehicle |
US10638478B2 (en) | 2015-04-01 | 2020-04-28 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Method and system for distributed resource management in vehicular ad-hoc networks |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009124426A (en) * | 2007-11-14 | 2009-06-04 | Toyota Central R&D Labs Inc | Communication terminal |
JP2010016570A (en) * | 2008-07-02 | 2010-01-21 | Mitsubishi Electric Corp | Radio communication device |
JP2010087701A (en) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Oki Electric Ind Co Ltd | Vehicle-to-vehicle communication device, and access control method by vehicle-to-vehicle communication device |
JP2011234327A (en) * | 2010-04-30 | 2011-11-17 | Univ Of Electro-Communications | Communication apparatus and communication method |
-
2014
- 2014-02-28 JP JP2014038768A patent/JP6136984B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009124426A (en) * | 2007-11-14 | 2009-06-04 | Toyota Central R&D Labs Inc | Communication terminal |
JP2010016570A (en) * | 2008-07-02 | 2010-01-21 | Mitsubishi Electric Corp | Radio communication device |
JP2010087701A (en) * | 2008-09-30 | 2010-04-15 | Oki Electric Ind Co Ltd | Vehicle-to-vehicle communication device, and access control method by vehicle-to-vehicle communication device |
JP2011234327A (en) * | 2010-04-30 | 2011-11-17 | Univ Of Electro-Communications | Communication apparatus and communication method |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10638478B2 (en) | 2015-04-01 | 2020-04-28 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Method and system for distributed resource management in vehicular ad-hoc networks |
WO2017041574A1 (en) * | 2015-09-09 | 2017-03-16 | 电信科学技术研究院 | Resource detection method and apparatus |
JP2018528736A (en) * | 2015-09-15 | 2018-09-27 | エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド | Resource selection method for V2X operation of a terminal in a wireless communication system and terminal using the method |
US10536958B2 (en) | 2015-09-15 | 2020-01-14 | Lg Electronics Inc. | Resource selection method for V2X operation of terminal in wireless communication system, and terminal using method |
US10973041B2 (en) | 2015-09-15 | 2021-04-06 | Lg Electronics Inc. | Resource selection method for V2X operation of terminal in wireless communication system, and terminal using method |
US11832239B2 (en) | 2015-09-15 | 2023-11-28 | Lg Electronics Inc. | Resource selection method for V2X operation of terminal in wireless communication system, and terminal using method |
KR102032062B1 (en) * | 2018-09-04 | 2019-11-08 | 중앙대학교 산학협력단 | Terminal device in vehicle included in TDMA-based vehicle ad-hoc network and Method for preventing resource collision of the vehicle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6136984B2 (en) | 2017-05-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11917507B2 (en) | Method, apparatus and system for feedback information transmission between internet of vehicles devices | |
US8483616B1 (en) | Non-interference technique for spatially aware mobile ad hoc networking | |
US9854520B2 (en) | Power saving channel access for wireless devices in dense wireless networks | |
KR101531382B1 (en) | Reducing beacon collision probability | |
US8843143B2 (en) | Wireless base station and mobile station | |
EP3064019B1 (en) | Device-to-device communication collision resolution | |
EP3391672B1 (en) | Methods and devices for finding rfid tags | |
JP5566225B2 (en) | Communication device | |
US9407420B2 (en) | Inter-vehicle communication system and inter-vehicle communication device | |
JP6136984B2 (en) | In-vehicle wireless communication device, wireless communication method, and program | |
JP2007129772A (en) | Radio communication system | |
CN105917720B (en) | Wireless communications method, access point and website | |
KR20150073925A (en) | Network using space reuse scheme and method of operating the network | |
KR20120130110A (en) | Channel selection and communication method for considering interference of wifi in multi cannel wireless sensor network | |
CN110603886A (en) | Receiver usage indication for carrier frequency in BFD/IBFD | |
CN108141863B (en) | Method for transmitting signal and transmitting terminal for transmitting signal | |
US20190116601A1 (en) | Communication terminal, communication method, and storage medium in which communication program is stored | |
US8755402B2 (en) | Medium reservation protocol for directional wireless networks | |
EP3780796B1 (en) | Clear channel listening method and apparatus, and device | |
CN112913174A (en) | Method, wireless device and network node for communicating in a wireless network | |
CN105917723A (en) | Mac protocol for directive transmissions | |
US20180270037A1 (en) | Information Transmission Method and Device | |
JP2013118522A (en) | Vehicle-to-vehicle communication system and vehicle-to-vehicle communication device | |
JP5547315B1 (en) | Frequency band allocation system | |
JP6430905B2 (en) | Wireless communication method and wireless communication system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160303 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170119 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170207 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170310 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170404 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170417 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6136984 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |