JP2017108332A - Radio communication apparatus method and radio communication apparatus - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve communication efficiency of an entire system by enabling a mobile radio unit to autonomously select a communication mode.SOLUTION: A radio communication method includes: a measurement step for measuring communication loads in a plurality of communication modes for each communication mode; a reception steps for receiving the communication load for each of the plurality of communication modes of peripheral vehicles; a transmission step for transmitting to the peripheral mobile radio units the communication load for each of the plurality of communication modes measured in the measurement step and the communication load for each of the plurality of communication modes received in the reception step and measured by a second mobile radio unit; an estimation step for estimating an estimation communication load of second and third mobile radio units regarding a changed communication mode on the assumption that a first mobile radio unit changes the communication mode; and a determination step for determining based on the estimation communication load whether to change a communication mode to be utilized for a communication by the first mobile radio unit and, in the case where the communication mode is to be changed, the changed communication mode.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、無線通信に関連し、特に、利用する通信方式を動的に決定して通信を行う無線通信に関連する。   The present invention relates to wireless communication, and more particularly to wireless communication in which communication is performed by dynamically determining a communication method to be used.

車両のような移動環境では、周囲の状況やアプリケーションの要求が変化するので、単一の通信方式(通信プロファイル)のみを用いるのは効率的ではない。通信効率の向上のためには、周辺状況に応じて通信方式を動的に選択することが必要である。   In a mobile environment such as a vehicle, surrounding conditions and application requirements change, so it is not efficient to use only a single communication method (communication profile). In order to improve communication efficiency, it is necessary to dynamically select a communication method according to the surrounding situation.

特許文献1は、複数のアンテナを利用し、無線通信装置の設置状態に応じた適切な指向性に調整することで、送信性能を向上させることを開示する。特許文献2は、車両の位置がデジタルテレビ放送との電波干渉の度合いが高い領域内あるいはその近傍であるときに、電力レベルを下げたり変調レートを下げたりすることで、電波干渉の抑制と通信性能の維持を両立させることを開示する。特許文献3は、通信管理装置が車両の画像を撮影し、衝突の可能性が高い車両を特定して専用通信チャネルを割り当てる。車両は、割り当てられた専用通信チャネルを用いて状況判定と危機回避とを実行する。   Patent Document 1 discloses that transmission performance is improved by using a plurality of antennas and adjusting the directivity according to the installation state of the wireless communication device. Patent Document 2 discloses that radio interference is suppressed and communicated by lowering the power level or the modulation rate when the position of the vehicle is in or near a region where the degree of radio wave interference with digital television broadcasting is high. It is disclosed that the maintenance of performance is compatible. In Patent Document 3, a communication management device captures an image of a vehicle, identifies a vehicle having a high possibility of collision, and assigns a dedicated communication channel. The vehicle performs situation determination and crisis avoidance using the assigned dedicated communication channel.

特開2014−050028号公報JP 2014-050028 A 特開2011−015115号公報JP 2011-015115 A 特開2005−032010号公報JP 2005-032010 A

特許文献1,2では、自装置の状況を考慮しているに過ぎないので、周辺装置の状況を考慮した通信方式の制御が行えない。特許文献3あるいは携帯電話システムのように中央集権的な管理装置を設置すれば全ての状況を把握した上での制御が可能となるが、導入コストが高い。   In Patent Documents 1 and 2, since only the situation of the own apparatus is taken into consideration, it is impossible to control the communication system in consideration of the situation of the peripheral apparatus. If a centralized management apparatus such as Patent Document 3 or a mobile phone system is installed, control can be performed after grasping all the situations, but the introduction cost is high.

本発明は、複数の移動無線装置それぞれ複数の無線通信方式を用いて通信を行う環境において、移動無線装置が自律的に無線通信方式を選択して、システム全体での通信効率を向上させることを目的とする。   The present invention provides a mobile wireless device that autonomously selects a wireless communication method in an environment where communication is performed using a plurality of wireless communication methods for each of a plurality of mobile wireless devices, thereby improving communication efficiency of the entire system. Objective.

上記の目的を達成するために、本発明の第一の態様では、移動無線装置が、周囲の移動無線装置の通信状況を収集し、通信方式を切り替えた後の影響を推定して、利用する通信方式を決定する。   In order to achieve the above object, in the first aspect of the present invention, the mobile radio apparatus collects the communication status of surrounding mobile radio apparatuses, estimates the influence after switching the communication method, and uses it. Determine the communication method.

より具体的には、本態様に係る無線通信方法は、第1の移動無線装置によって行われる、通信方式を動的に決定して行う無線通信方法であり、測定ステップと、受信ステップと、送信ステップと、推定ステップと、判定ステップと、を含む。   More specifically, the wireless communication method according to this aspect is a wireless communication method performed by the first mobile wireless device by dynamically determining a communication method, and includes a measurement step, a reception step, and a transmission A step, an estimation step, and a determination step.

測定ステップでは、第1の移動無線装置が、通信負荷を測定する。通信負荷は、通信方式ごとに定義され、測定ステップではそれぞれの通信方式における通信負荷が測定される。ある通信方式における通信負荷は、当該通信方式を用いた通信に及ぼされる悪影響を評価する指標である。通信負荷として、通信の混雑、チャネルの利用率、通信エラーの割合
などのいずれかまたはこれらの組み合わせを採用することができる。測定のタイミングは、他の移動無線装置と同期して行う必要はない。各移動無線装置がそれぞれ適切なタイミングで測定すればよい。
In the measurement step, the first mobile radio apparatus measures the communication load. The communication load is defined for each communication method, and the communication load in each communication method is measured in the measurement step. A communication load in a certain communication method is an index for evaluating an adverse effect exerted on communication using the communication method. As the communication load, any one or a combination of communication congestion, channel utilization rate, communication error rate, and the like can be adopted. The measurement timing need not be synchronized with other mobile radio devices. Each mobile radio device may measure at an appropriate timing.

通信方式は、通信を行う際に選択可能な手法やパラメータ等の組み合わせを意味する。通信方式は、通信スタックによって提供される各層における通信資源の組み合わせであると表現することもできる。通信方式は、例えば、トランスポートプロトコル、ネットワークプロトコル、アクセス技術、チャネル(周波数帯)の組み合わせによって定義される。通信方式は、通信プロファイルとも呼ばれる。   The communication method means a combination of methods and parameters that can be selected when performing communication. The communication method can also be expressed as a combination of communication resources in each layer provided by the communication stack. The communication method is defined by a combination of a transport protocol, a network protocol, an access technology, and a channel (frequency band), for example. The communication method is also called a communication profile.

受信ステップでは、第1の移動無線装置が、直接通信が可能な移動無線装置(第2の移動無線装置)から通信状況を受信する。第2の移動無線装置が送信する通信状況には、第2の移動無線装置が測定した通信負荷と、第2の移動無線装置が周囲の移動無線装置(第3の移動無線装置)から受信した通信負荷(第3の移動無線装置が測定したもの)が含まれる。   In the reception step, the first mobile radio apparatus receives a communication status from a mobile radio apparatus (second mobile radio apparatus) capable of direct communication. The communication status transmitted by the second mobile radio device includes the communication load measured by the second mobile radio device and the second mobile radio device received from the surrounding mobile radio device (third mobile radio device). Communication load (measured by the third mobile radio device) is included.

送信ステップでは、第1の移動無線装置が、直接通信が可能な移動無線装置(第2の移動無線装置)に対して通信状況を送信する。第1の移動無線装置が送信する通信状況には、第1の移動無線装置が測定した通信負荷と、第2の移動無線装置が測定した通信負荷(受信ステップにおいて受信したもの)が含まれる。送信ステップにおいて送信する情報には、移動無線装置の位置、移動方向、移動速度、利用可能(対応可能)な通信方式、周辺の移動無線装置の密度または数など、通信負荷以外の状況を含めることも好ましい。   In the transmission step, the first mobile radio apparatus transmits a communication status to a mobile radio apparatus (second mobile radio apparatus) capable of direct communication. The communication status transmitted by the first mobile radio apparatus includes the communication load measured by the first mobile radio apparatus and the communication load measured by the second mobile radio apparatus (received in the reception step). Information to be transmitted in the transmission step includes conditions other than the communication load such as the position, moving direction, moving speed, available (supportable) communication method, and the density or number of surrounding mobile wireless devices. Is also preferable.

測定ステップ、受信ステップ、および送信ステップによって、システムを構成する移動無線装置は、2ホップ先までの周囲の移動無線装置の通信状況を把握できる。これらの処理は、定期的に繰り返し実行することが好ましい。なお、送信ステップにおいて、1ホップ先の移動無線装置(第2の移動無線装置)の通信状況だけでなく、N(Nは2以上の整数)ホップ先の移動無線装置の通信状況も合わせて送信するようにすれば、N+1ホップ先までの周囲の移動無線装置の通信状況を把握できる。   Through the measurement step, the reception step, and the transmission step, the mobile radio devices constituting the system can grasp the communication status of the surrounding mobile radio devices up to two hops away. These processes are preferably executed repeatedly at regular intervals. In the transmission step, not only the communication status of the mobile radio device one hop ahead (second mobile radio device) but also the communication status of the mobile radio device N (N is an integer of 2 or more) hops is transmitted together. By doing so, it is possible to grasp the communication status of the surrounding mobile radio apparatuses up to N + 1 hops away.

推定ステップでは、第1の移動無線装置が、通信方式を変更したと仮定した場合に、周囲の移動無線装置(第2および第3の移動無線装置)の通信負荷がどのように変化するかを推定する。推定された通信負荷を、以下では推定通信負荷と呼ぶ。通信負荷の変化は、通信方式ごとの所定値と、第1の移動無線装置からの距離、周辺の移動無線装置の密度(数)などに基づいて推定することができる。   In the estimation step, when it is assumed that the first mobile radio apparatus has changed the communication method, how the communication load of the surrounding mobile radio apparatuses (second and third mobile radio apparatuses) changes is determined. presume. Hereinafter, the estimated communication load is referred to as an estimated communication load. The change in communication load can be estimated based on a predetermined value for each communication method, the distance from the first mobile radio apparatus, the density (number) of peripheral mobile radio apparatuses, and the like.

判定ステップでは、第1の移動無線装置が、推定通信負荷に基づいて、第1の移動無線装置が通信に利用する通信方式を変更するかどうかを決定する。通信方式を変更する場合には、どの通信方式を利用するかも決定される。   In the determination step, the first mobile radio apparatus determines whether to change the communication scheme used by the first mobile radio apparatus for communication based on the estimated communication load. When changing the communication method, it is also determined which communication method is used.

通信に利用する通信方式を変更するかどうかの判定は、次のようにして行うことができる。まず、第1の移動無線装置が通信方式を変更した場合の、変更後の通信方式についての第2および第3の移動無線装置の推定通信負荷の最大値が求められる。これは、推定ステップにおいて推定した推定通信負荷を参照することで求められる。次に、現在利用中の通信方式以外の通信方式について、下記条件を満たすものが存在するかが判定され、条件を満たす通信方式が存在する場合に、利用する通信方式を変更すると判定される。
(条件)変更後の通信方式についての第2および第3の移動無線装置の通信負荷の最大値が、変更前の(現在利用中の)通信方式についての第2および第3の移動無線装置の通信負荷の最大値に係数β(0<β<1)を掛けた値以下である。
Whether to change the communication method used for communication can be determined as follows. First, when the first mobile radio apparatus changes the communication system, the maximum estimated communication load of the second and third mobile radio apparatuses for the changed communication system is obtained. This is obtained by referring to the estimated communication load estimated in the estimation step. Next, it is determined whether there is a communication method other than the currently used communication method that satisfies the following conditions. If there is a communication method that satisfies the conditions, it is determined that the communication method to be used is changed.
(Condition) The maximum value of the communication load of the second and third mobile radio apparatuses for the communication system after the change is that of the second and third mobile radio apparatuses for the communication system before the change (currently being used). It is less than or equal to a value obtained by multiplying the maximum value of the communication load by a coefficient β (0 <β <1).

係数βの値は、通信方式の切り替えに要するオーバヘッドを考慮して適宜決めればよい。また、係数βの値は、変更後の通信方式ごとに異なる値としてもよいし、変更後の通信方式によらず同一の値としてもよい。   The value of the coefficient β may be appropriately determined in consideration of the overhead required for switching the communication method. Further, the value of the coefficient β may be different for each changed communication method, or may be the same value regardless of the changed communication method.

なお、通信方式を変更すると判定された場合には、例えば、以下のいずれかの方法によって、どの通信方式に変更するかを決定することができる。   When it is determined that the communication method is to be changed, for example, the communication method to be changed can be determined by any of the following methods.

・上記条件を満たす通信方式の中から、ランダムに選択する
・上記条件を満たす通信方式の中から、推定通信負荷の最大値が最小のものを選択する
・上記条件を満たす通信方式の中から、チャネル番号等が最も小さい(あるいは大きい)ものを選択する
・ Randomly select a communication method that satisfies the above conditions ・ Select a communication method that satisfies the above conditions with the minimum estimated communication load ・ Select a communication method that satisfies the above conditions Select the one with the smallest (or largest) channel number

判定ステップにおいては、通信負荷以外の要素も考慮して、通信方式を変更するか否かおよびどの通信方式に変更するかを決定してもよい。例えば、通信に対する要求が存在する場合には、上記条件に、変更後の通信方式による通信が要求を満足する、という条件を付け加えることができる。   In the determination step, factors other than the communication load may be taken into consideration to determine whether or not to change the communication method and to which communication method to change. For example, when there is a request for communication, a condition that communication according to the changed communication method satisfies the request can be added to the above condition.

上記の判定ステップでは、第2および第3の移動無線装置の推定通信負荷のみを考慮して判定を行っているが、第1の移動無線装置の推定通信負荷も考慮して判定を行うことも好ましい。この場合、推定ステップにおいて、第1の移動無線装置が通信方式を変更したと仮定したときの、変更後の通信方式についての第1の移動無線装置の通信負荷も推定する必要がある。   In the above determination step, the determination is performed considering only the estimated communication load of the second and third mobile radio apparatuses, but the determination may be performed also considering the estimated communication load of the first mobile radio apparatus. preferable. In this case, in the estimation step, when it is assumed that the first mobile radio apparatus has changed the communication system, it is also necessary to estimate the communication load of the first mobile radio apparatus for the changed communication system.

このようにすれば、第1の移動無線装置が第2および第3の移動無線装置の状況まで考慮した上で、適切な通信方式を自律的に決定することができる。   In this way, it is possible for the first mobile radio apparatus to autonomously determine an appropriate communication method in consideration of the situation of the second and third mobile radio apparatuses.

本態様に係る無線通信方法は、さらに、通信方式を変えると判定ステップにおいて判定した場合に、その旨の通知を周囲の移動無線装置に対して送信する通知ステップを含むことが好ましい。この通知は、実際に通信方式を変更する前に送信することが望ましい。そして、周囲の移動無線装置から、上記の通知を受信した場合には、所定期間の間通信方式の変更を行わない、ことが好ましい。この通知は、通信方式の変更抑制通知と捉えられる。通信方式の変更を行わない所定期間は、測定ステップの実行間隔以上とすることが望ましい。   The wireless communication method according to this aspect preferably further includes a notification step of transmitting a notification to that effect to surrounding mobile wireless devices when it is determined in the determination step that the communication method is changed. It is desirable to send this notification before actually changing the communication method. And when said notification is received from the surrounding mobile radio | wireless apparatus, it is preferable not to change a communication system for a predetermined period. This notification is regarded as a communication system change suppression notification. The predetermined period during which the communication method is not changed is preferably equal to or longer than the measurement step execution interval.

複数の移動無線装置が同時に通信方式を変更することを許容すると、複数の移動無線装置が同時に同一の通信方式に変更することがあり得る。そうすると、当該通信方式での通信負荷が極端に増加してしまい、効率的な通信が行えなくなる。上記の構成を採用することで、このような事態を避けることができる。   If a plurality of mobile radio apparatuses are allowed to change the communication scheme at the same time, the plurality of mobile radio apparatuses may change to the same communication scheme at the same time. If it does so, the communication load by the said communication system will increase extremely, and efficient communication cannot be performed. By adopting the above configuration, such a situation can be avoided.

また、本態様における推定ステップおよび判定ステップの実行タイミングは、以下のいずれかとするとよい。1つ目は、現在利用中の通信方式についての、第1の移動無線装置の通信負荷が所定の閾値以上の場合に実行する。2つ目は、現在利用中の通信方式についての、第1,第2,および第3の移動無線装置の通信負荷の最大値が所定の閾値以上の場合に実行する。3つ目は、所定の時間間隔で実行する。通信負荷の閾値は、効率的な通信が行えなくなるような値とすればよい。所定の時間間隔は、測定ステップの実行間隔の所定倍(例えば、2倍、5倍、10倍)などとするとよい。   The execution timing of the estimation step and the determination step in this aspect may be any of the following. The first is executed when the communication load of the first mobile radio apparatus for a currently used communication method is equal to or greater than a predetermined threshold. The second is executed when the maximum value of the communication load of the first, second, and third mobile radio apparatuses for the currently used communication method is greater than or equal to a predetermined threshold. The third is executed at predetermined time intervals. The communication load threshold may be a value that prevents efficient communication. The predetermined time interval may be a predetermined multiple (for example, two times, five times, ten times) of the measurement step execution interval.

1つ目、2つ目の方法によれば、不必要な通信方式の切り替えを抑制できるとともに、推定ステップと判定ステップの実行回数を抑制できる。したがって、処理負荷を軽減できる。3つ目の方法によれば、通信方式の切り替え回数が増加するものの、ある通信方式の
通信負荷が増大することを抑制できる。
According to the first and second methods, unnecessary switching of communication methods can be suppressed, and the number of executions of the estimation step and the determination step can be suppressed. Therefore, the processing load can be reduced. According to the third method, an increase in the communication load of a certain communication method can be suppressed, although the number of times of switching the communication method increases.

本発明において、移動無線装置は、車両・飛行体・船舶等の移動体に搭載または備え付けられた無線通信装置や、持ち運び可能な無線通信装置(スマートフォン、通信機能付きのコンピュータなどを含む)などが含まれる。   In the present invention, the mobile wireless device includes a wireless communication device mounted on or provided in a moving body such as a vehicle, a flying object, and a ship, and a portable wireless communication device (including a smartphone, a computer with a communication function, etc.) included.

なお、本発明は、上記処理の少なくとも一部を実行する通信方法として捉えることもできる。本発明は、上記処理の少なくとも一部を実行する手段を備える無線通信装置として捉えることができる。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。   Note that the present invention can also be understood as a communication method for executing at least a part of the above processing. The present invention can be understood as a wireless communication apparatus including means for executing 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、複数の移動無線装置それぞれ複数の無線通信方式を用いて通信を行う環境において、移動無線装置が自律的に無線通信方式を選択して、システム全体での通信効率を向上させることができる。   According to the present invention, in an environment where communication is performed using a plurality of wireless communication methods for each of a plurality of mobile wireless devices, the mobile wireless device autonomously selects a wireless communication method to improve the communication efficiency of the entire system. be able to.

図1Aは本実施形態にかかる車載通信装置の構成図、図1Bは本実施形態にかかる車載通信装置の機能ブロック図である。FIG. 1A is a configuration diagram of the in-vehicle communication device according to the present embodiment, and FIG. 1B is a functional block diagram of the in-vehicle communication device according to the present embodiment. 図2は本実施形態における無線通信方法(通信方式決定方法)のフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart of a wireless communication method (communication method determination method) in the present embodiment. 図3は本実施形態において無線通信を行う車両の位置関係の例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a positional relationship of vehicles that perform wireless communication in the present embodiment. 図4は本実施形態における通信状況の測定タイミングの例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of the measurement timing of the communication status in this embodiment. 図5は本実施形態における通信状況テーブルの例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of a communication status table in the present embodiment. 図6は本実施形態における通信方法の決定方法を説明する図である。FIG. 6 is a diagram for explaining a method for determining a communication method in the present embodiment. 図7は本実施形態における通信方法の決定方法を説明する図である。FIG. 7 is a diagram for explaining a method of determining a communication method according to this embodiment.

以下では、複数の無線通信方式に対応した複数の車両(車載無線通信装置)から構成される車両ネットワークが説明される。各車両は、周囲の車両の通信状況を考慮した上で適切な通信方式を自律的に決定する。なお、以下の実施形態は車載無線通信装置に本発明を適用した例であるが、本発明は任意の移動無線装置に対して適用可能である。   Below, the vehicle network comprised from the some vehicle (vehicle-mounted radio | wireless communication apparatus) corresponding to a some radio | wireless communication system is demonstrated. Each vehicle autonomously determines an appropriate communication method in consideration of the communication status of surrounding vehicles. In addition, although the following embodiment is an example which applied this invention to the vehicle-mounted radio | wireless communication apparatus, this invention is applicable with respect to arbitrary mobile radio | wireless apparatuses.

なお、以下の説明において、通信方式は、通信を行う際に選択可能な手法やパラメータ等の組み合わせを意味する。通信方式は、通信スタックによって提供される各層における通信資源の組み合わせであると表現することもできる。通信方式は、例えば、トランスポートプロトコル、ネットワークプロトコル、アクセス技術、チャネル(周波数帯)の組み合わせによって定義される。通信方式は、通信プロファイル(Communication Profile)
とも称し、CPと略称することもある。
In the following description, the communication method means a combination of methods, parameters, and the like that can be selected when performing communication. The communication method can also be expressed as a combination of communication resources in each layer provided by the communication stack. The communication method is defined by a combination of a transport protocol, a network protocol, an access technology, and a channel (frequency band), for example. Communication method is Communication Profile
It may also be abbreviated as CP.

<構成>
図1Aは、本実施形態にかかる車両ネットワークを構成する車両100の装置構成を示す図である。車両100は、演算装置1、メモリ2、GPS装置3、入出力装置4、複数の無線通信装置5を備える。
<Configuration>
FIG. 1A is a diagram illustrating a device configuration of a vehicle 100 configuring a vehicle network according to the present embodiment. The vehicle 100 includes an arithmetic device 1, a memory 2, a GPS device 3, an input / output device 4, and a plurality of wireless communication devices 5.

演算装置1は、マイクロプロセッサやCPU(中央演算装置)などの汎用プロセッサであり、メモリ2に格納されたプログラムを実行することにより、以下で説明する機能を提
供する。メモリ2は、主記憶装置および補助記憶装置を含む。補助記憶装置には、上記のプログラムが格納される。GPS装置3は、衛星信号を受信して車両100の位置情報を取得する装置である。なお、位置情報が取得可能であれば、GPS以外の衛星測位システムや携帯基地局測位システムなども利用可能である。入出力装置4は、スイッチ、ボタン、キーボード等の入力装置、ディスプレイ、スピーカなどの出力装置を含み、ユーザとの間で情報の入出力を行う。
The arithmetic device 1 is a general-purpose processor such as a microprocessor or a CPU (central processing unit), and provides functions described below by executing a program stored in the memory 2. The memory 2 includes a main storage device and an auxiliary storage device. The above program is stored in the auxiliary storage device. The GPS device 3 is a device that receives satellite signals and acquires position information of the vehicle 100. If position information can be acquired, a satellite positioning system other than GPS, a mobile base station positioning system, or the like can be used. The input / output device 4 includes an input device such as a switch, a button, and a keyboard, and an output device such as a display and a speaker, and inputs and outputs information to and from the user.

複数の無線通信装置5は、それぞれ異なる無線通信規格に対応した無線通信装置である。利用可能な無線通信規格の一例として、LTE(Long Term Evolution)、5GHz帯
DSRC(Dedicated Short-Range Communication)、2.4GHz帯WiFi、5.6
GHz帯WiFiなどが挙げられるが、これらに限られるものではない。これら複数の無線通信装置によって、車両100は、異なる通信方式を利用した無線通信が可能である。
The plurality of wireless communication devices 5 are wireless communication devices corresponding to different wireless communication standards. As an example of available wireless communication standards, LTE (Long Term Evolution), 5 GHz band DSRC (Dedicated Short-Range Communication), 2.4 GHz band WiFi, 5.6
Examples include, but are not limited to, a GHz band WiFi. With the plurality of wireless communication devices, the vehicle 100 can perform wireless communication using different communication methods.

なお、無線通信装置5は、制御ソフトウェアの変更によって無線通信方式を切り替え可能なソフトウェア無線通信装置であってもよい。この場合、複数の無線通信装置を利用せずに、1つのみのソフトウェア無線通信装置を用いてもよい。   Note that the wireless communication device 5 may be a software wireless communication device capable of switching the wireless communication method by changing the control software. In this case, only one software defined wireless communication device may be used without using a plurality of wireless communication devices.

図1Bは、本実施形態にかかる車両100の機能構成を示す機能ブロック図である。演算装置1がプログラムを実行することにより、通信状況測定部11、通信状況受信部12、通信状況記憶部13、通信状況送信部14、通信状況推定部15、通信方式変更判定部16、通信制御部17の各機能部が提供される。なお、図1Bには、通信方式の変更処理に関連する機能についてのみ示している。車両100は、図1Bに示す機能以外にも、種々のアプリケーションプログラムが実行する機能や、アプリケーションプログラムからの指示に従って無線通信を行う機能なども提供される。ここで示した機能部のうちの一部または全部は、ASICなどの専用の論理演算回路によって実現されてもよい。   FIG. 1B is a functional block diagram showing a functional configuration of the vehicle 100 according to the present embodiment. When the arithmetic device 1 executes the program, the communication status measurement unit 11, the communication status reception unit 12, the communication status storage unit 13, the communication status transmission unit 14, the communication status estimation unit 15, the communication method change determination unit 16, and the communication control. Each function part of the part 17 is provided. FIG. 1B shows only functions related to the communication method change processing. In addition to the functions shown in FIG. 1B, vehicle 100 is also provided with functions executed by various application programs, functions for performing wireless communication in accordance with instructions from the application programs, and the like. Some or all of the functional units shown here may be realized by a dedicated logic operation circuit such as an ASIC.

各機能部の詳細については、以下の無線通信方法の処理とともに説明する。   Details of each functional unit will be described together with processing of the following wireless communication method.

(方法)
図2は、車両100が行う無線通信方法のうち、とくに通信方式の決定にかかわる処理の流れを示したフローチャートである。図2等を参照しながら、本実施形態における車両100の無線通信方法の詳細について説明する。なお、車両100は、図2のフローチャートに示す処理を繰り返し実行する。
(Method)
FIG. 2 is a flowchart showing a flow of processing particularly related to determination of a communication method among wireless communication methods performed by the vehicle 100. Details of the wireless communication method of the vehicle 100 in the present embodiment will be described with reference to FIG. The vehicle 100 repeatedly executes the process shown in the flowchart of FIG.

ステップS10では、まず、通信状況受信部12が、他の車両から通信状況通知を受信したか判定される。通信状況受信部12は、無線通信装置5を介して、周囲の車両から通信状況通知を適宜受信する。通信状況通知が受信されている場合(S10−YES)には、処理はステップS12に進み、そうでない場合(S10−NO)にはステップS14に進む。   In step S10, first, it is determined whether the communication status receiving unit 12 has received a communication status notification from another vehicle. The communication status receiving unit 12 appropriately receives communication status notifications from surrounding vehicles via the wireless communication device 5. If a communication status notification has been received (S10-YES), the process proceeds to step S12. If not (S10-NO), the process proceeds to step S14.

詳細は後述するが、通信状況通知には、各通信方式についての、送信元車両およびその周囲の車両における通信状況が含まれる。送信元車両の通信状況は、当該送信元車両が測定したものである。周囲の車両の通信状況は、当該周囲の車両が測定し送信元車両に通知したものである。本実施形態では、送信元車両とそこから1ホップの車両についての通信状況が、通信状況通知に含まれる。また、通信状況以外にも、通信状況の取得日時、車両の位置、車両のホップ数などの情報も含まれる。   Although details will be described later, the communication status notification includes the communication status of the transmission source vehicle and surrounding vehicles for each communication method. The communication status of the transmission source vehicle is measured by the transmission source vehicle. The communication status of surrounding vehicles is measured by the surrounding vehicles and notified to the transmission source vehicle. In the present embodiment, the communication status notification is included in the communication status of the transmission source vehicle and the 1-hop vehicle. In addition to the communication status, information such as the acquisition date / time of the communication status, the position of the vehicle, and the number of hops of the vehicle is also included.

ステップS12では、通信状況受信部12が、受信した通信状況通知に基づいて、通信状況記憶部13に記憶された通信状況テーブルを更新する。通信状況テーブルの更新処理の説明の前に、通信状況テーブルの構成について図5を参照して説明する。   In step S12, the communication status reception unit 12 updates the communication status table stored in the communication status storage unit 13 based on the received communication status notification. Prior to the description of the update process of the communication status table, the configuration of the communication status table will be described with reference to FIG.

図5は、通信状況テーブルの構成例を示す図であり、車両A〜Dが図3の示す位置関係にあるときの、車両Aが保持する通信状況テーブルの例である。通信状況テーブルには、車両ごとに、ホップ数、最終受信時刻、最終更新時刻、位置、各通信方式(CP〜CP)についての通信負荷が含まれる。ホップ数は、テーブル保持車両からのホップ数を表す。最終受信時刻は、最後に対象車両から通信状況通知を直接受信した時刻を表す。最終更新時刻は、最後に対象車両の通信状況が更新された時刻を表す。なお、最終受信時刻および最終更新時刻は、図5では、現在時刻との差によって表現されているが、絶対時刻を用いて表現してもよい。位置は、対象車両の位置を表す。車両の位置は、図5では、基準点からのX方向およびY方向の距離によって表現されているが、緯度経度情報によって表現されてもよい。通信負荷は、各通信方式を用いた通信の混雑度を表す。 FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of the communication status table, and is an example of the communication status table held by the vehicle A when the vehicles A to D are in the positional relationship illustrated in FIG. 3. The communication status table includes the number of hops, the last reception time, the last update time, the position, and the communication load for each communication method (CP 1 to CP N ) for each vehicle. The number of hops represents the number of hops from the table holding vehicle. The last reception time represents the time when the communication status notification is directly received from the target vehicle. The last update time represents the time when the communication status of the target vehicle was last updated. In addition, although the last reception time and the last update time are represented by the difference with the present time in FIG. 5, you may represent using absolute time. The position represents the position of the target vehicle. In FIG. 5, the position of the vehicle is expressed by distances in the X direction and the Y direction from the reference point, but may be expressed by latitude and longitude information. The communication load represents the degree of congestion of communication using each communication method.

ステップS12では、他の車両から受信した通信状況通知に基づいて、通信状況テーブルが更新される。具体的には、通信状況通知に含まれる各データに基づいて、通信状況テーブルが更新される。ホップ数は、通信状況通知に含まれる値に1を増加した値で更新される。最終受信時刻は、受信状況通知の送信元車両についてのみ、その受信時刻で更新される。最終更新時刻は、受信状況通知に含まれる全ての車両について、その受信時刻で更新される。位置および通信負荷は、受信状況通知に含まれる全ての車両について、受信状況通知に含まれる位置および通信負荷で更新される。なお、通信負荷は、通信状況通知に含まれる値に置き換えてもよいが、忘却係数を用いた移動平均(指数移動平均)に置き換えてもよい。   In step S12, the communication status table is updated based on the communication status notification received from another vehicle. Specifically, the communication status table is updated based on each data included in the communication status notification. The number of hops is updated with a value obtained by adding 1 to the value included in the communication status notification. The final reception time is updated with the reception time only for the transmission source vehicle of the reception status notification. The last update time is updated with the reception time for all the vehicles included in the reception status notification. The position and communication load are updated with the position and communication load included in the reception status notification for all vehicles included in the reception status notification. The communication load may be replaced with a value included in the communication status notification, but may be replaced with a moving average (exponential moving average) using a forgetting factor.

ステップS14では、通信状況の測定タイミングが到来しているかどうかを、通信状況測定部11が判定する。測定タイミングが到来している場合(S14−YES)には、処理はステップS16に進み、そうでない場合(S14−NO)には、処理はS22に進む。   In step S14, the communication status measurement unit 11 determines whether or not the communication status measurement timing has arrived. If the measurement timing has arrived (S14-YES), the process proceeds to step S16, and if not (S14-NO), the process proceeds to S22.

本実施形態では、通信状況の測定は、各車両が所定の時間間隔で行う。この時間間隔は、通信に必要とされる要求に基づいて適宜設定すればよく、例えば、10秒、30秒、1分などの値とすることができる。ステップS14では、通信状況測定部11が、前回の測定から上記所定の時間間隔が経過したかを判定すればよい。   In the present embodiment, the measurement of the communication status is performed by each vehicle at a predetermined time interval. This time interval may be appropriately set based on a request required for communication, and may be a value such as 10 seconds, 30 seconds, or 1 minute. In step S14, the communication status measuring unit 11 may determine whether the predetermined time interval has elapsed since the previous measurement.

なお、本実施形態では、各車両における測定タイミングを同期させる必要はなく、図4に示すように各車両が適宜のタイミングで通信状況の測定を行えばよい。また、通信状況の測定間隔は、全車両で共通とすることが好ましいが、車両ごとに異なる時間間隔で測定を行うようにしてもよい。   In the present embodiment, it is not necessary to synchronize the measurement timing of each vehicle, and each vehicle may measure the communication status at an appropriate timing as shown in FIG. Further, the measurement interval of the communication status is preferably common to all the vehicles, but the measurement may be performed at different time intervals for each vehicle.

ステップS16では、通信状況測定部11が、複数の無線通信装置5を用いて各通信方式を用いた通信における通信負荷を測定する。通信負荷として、通信の混雑度、チャネルの利用率、通信エラーの割合などを採用することができる。   In step S <b> 16, the communication status measurement unit 11 measures a communication load in communication using each communication method using the plurality of wireless communication devices 5. As the communication load, it is possible to employ a degree of communication congestion, a channel utilization rate, a communication error rate, and the like.

ステップS18では、通信状況測定部11が、通信状況記憶部13内の通信状況テーブルを、測定結果を用いて更新する。具体的には、自車両についての各通信方式の通信負荷が、測定された通信負荷に更新される。また、最終更新時刻が測定時刻に更新され、位置が測定時においてGPS装置3から取得される位置に更新される。   In step S18, the communication status measurement unit 11 updates the communication status table in the communication status storage unit 13 using the measurement result. Specifically, the communication load of each communication method for the host vehicle is updated to the measured communication load. Further, the last update time is updated to the measurement time, and the position is updated to the position acquired from the GPS device 3 at the time of measurement.

ステップS20では、通信状況送信部14が、自車両および1ホップ先の車両についての通信状況についての情報を、周囲の車両に向けて送信する。具体的には、通信状況送信部14は、通信状況テーブルを参照して、自車両および1ホップ先の車両(図5の例では、車両A,B,C)についての情報を含む通信状況通知メッセージを生成し、無線通信装
置5から送信する。通信状況通知の送信は、各車両が常時利用する、車車間通信専用の通信チャネルを用いて行うとよい。ただし、通信状況通知の送信は、各車両が切り替えて利用する通信方式のいずれか、あるいはそれら複数または全てを用いて行うようにしてもよい。ステップS10における受信処理は、通信状況通知の送信方法に合わせて行う。
In step S <b> 20, the communication status transmission unit 14 transmits information about the communication status of the host vehicle and the one-hop ahead vehicle toward surrounding vehicles. Specifically, the communication status transmission unit 14 refers to the communication status table, and notifies the communication status including information about the host vehicle and the vehicle one hop ahead (vehicles A, B, and C in the example of FIG. 5). A message is generated and transmitted from the wireless communication device 5. The communication status notification may be transmitted using a communication channel dedicated to inter-vehicle communication that is always used by each vehicle. However, the transmission of the communication status notification may be performed using any one or a plurality or all of the communication methods used by each vehicle. The reception process in step S10 is performed in accordance with the communication status notification transmission method.

ステップS22では、通信方式の変更判定を行うタイミングであるか否かが判定される。変更判定のタイミングが到来している場合(S22−YES)には、処理はステップS24に進み、そうでない場合(S22−NO)にはステップS10に戻って処理を繰り返す。   In step S22, it is determined whether or not it is time to determine whether to change the communication method. If the change determination timing has arrived (S22-YES), the process proceeds to step S24. If not (S22-NO), the process returns to step S10 and the process is repeated.

通信方式の変更判定の実施タイミングは、以下のいずれかとすることが好ましい。   The execution timing of the communication system change determination is preferably any of the following.

(1)所定の時間間隔で実行する
(2)現在利用中の通信方式での通信の通信負荷が閾値以上となった場合に実行する
(1) Execute at a predetermined time interval (2) Execute when the communication load of communication in the currently used communication method exceeds the threshold

(1)の方法では、所定の時間間隔として、例えば、通信状況の測定間隔の所定倍(例えば、1倍、2倍、5倍、10倍など)を採用できる。(2)の方法の場合の通信負荷の閾値も、適宜決定すればよい。所定の時間間隔を短くしたり、通信負荷の閾値を小さくしたりすれば、通信負荷が大きくなりすぎる前に通信方式を切り替えることができる。例えば、他の通信方式は通信負荷が小さいにもかかわらず、通信方式が変更されないという事態を抑制できる。反面、通信方式の変更頻度が大きくなる事態も想定される。逆に、所定の時間間隔を長くしたり、通信負荷の閾値を大きくしたりすれば、高頻度な通信方式の変更を抑制できる。ただし、通信負荷の増大を招くこともある。このように、実行間隔や閾値の設定には、通信方式の変更頻度と通信負荷の増大抑制とのトレードオフがあるので、実証実験あるいはシミュレーションを用いて、適切な値とすることが好ましい。   In the method (1), for example, a predetermined time interval (for example, 1 time, 2 times, 5 times, 10 times, or the like) can be employed as the predetermined time interval. The threshold value of the communication load in the case of the method (2) may be determined as appropriate. If the predetermined time interval is shortened or the communication load threshold is reduced, the communication method can be switched before the communication load becomes too large. For example, although the communication load of other communication methods is small, a situation in which the communication method is not changed can be suppressed. On the other hand, it is also assumed that the frequency of changing the communication method will increase. Conversely, if the predetermined time interval is lengthened or the communication load threshold is increased, frequent changes in the communication method can be suppressed. However, the communication load may increase. As described above, in setting the execution interval and the threshold, there is a trade-off between the change frequency of the communication method and the suppression of the increase in communication load. Therefore, it is preferable to set an appropriate value using a demonstration experiment or a simulation.

なお、上記(1)(2)のいずれかの条件を満たしている場合であっても、周囲の車両から通信方式の変更通知(後述)を受信している場合には、当該受信の後の所定期間は、通信方式の変更判定を実施しないようにすることが好ましい。この期間は、測定処理の実行間隔よりも長い期間とするとよい。複数の車両が同時に通信方式を変更すると、これら複数の車両が同時に同じ通信方式に変更することがあり得る。そうすると、この通信方式での通信負荷が極端に増加してしまう。他の車両が通信方式を変更する際には通信方式の変更を抑制することで、このような事態を避けられる。   Even if either of the above conditions (1) or (2) is satisfied, if a communication mode change notification (described later) is received from a surrounding vehicle, It is preferable not to carry out the communication system change determination during the predetermined period. This period may be longer than the measurement process execution interval. When a plurality of vehicles change the communication method at the same time, the plurality of vehicles may change to the same communication method at the same time. If it does so, the communication load by this communication system will increase extremely. When other vehicles change the communication method, such a situation can be avoided by suppressing the change of the communication method.

ステップS24では、通信状況推定部15が、通信方式を変更したと仮定した場合に、周囲の車両の通信負荷がどのように変化するかを推定する。周囲の車両に与える通信負荷は、車両間の距離によって変化し、その変化の度合いは通信方式によって異なる。したがって、通信状況推定部15は、車両間の距離と変更後の通信方式に基づいて、通信方式変更後の通信負荷(推定通信負荷)を推定する。   In step S24, when it is assumed that the communication state estimation unit 15 has changed the communication method, the communication state estimation unit 15 estimates how the communication load of the surrounding vehicle changes. The communication load applied to surrounding vehicles changes depending on the distance between the vehicles, and the degree of change varies depending on the communication method. Therefore, the communication status estimation unit 15 estimates the communication load after changing the communication method (estimated communication load) based on the distance between the vehicles and the changed communication method.

図6は、通信方式CP1で通信中の車両Aが通信方式を切り替えた場合に、周囲の車両Bの通信負荷を推定する処理を説明する図である。図6の右上部には、車両Aが現在保持している通信状況テーブルの例が示されている。ここでは、通信方式はCP1〜CP3の3つとする。また、テーブル中の距離は、車両Aと車両Bの位置から計算によって求められる。   FIG. 6 is a diagram illustrating a process for estimating the communication load of the surrounding vehicle B when the vehicle A communicating with the communication method CP1 switches the communication method. An example of a communication status table currently held by the vehicle A is shown in the upper right part of FIG. Here, there are three communication systems, CP1 to CP3. Further, the distance in the table is calculated from the positions of the vehicles A and B.

図6の左上部は、車両Aからの距離と与干渉量との関係を通信方式ごとに模式的に示した図である。図中、実線は通信方式CP1、破線は通信方式CP2、点線は通信方式CP3の与干渉量を表す。距離と与干渉量の関係は、通信方式ごとにあらかじめ近似的に求められるのでルックアップテーブルや関数の形式で記憶しておけばよい。なお、距離と与干
渉量の関係は、距離以外にも、周囲の地形、当該通信方式あるいは近い周波数での通信量によっても変化するので、これらの周辺状況も考慮して与干渉量を推定することも好ましい。
The upper left part of FIG. 6 is a diagram schematically showing the relationship between the distance from the vehicle A and the amount of interference for each communication method. In the figure, the solid line represents the amount of interference of communication method CP1, the broken line represents communication method CP2, and the dotted line represents the amount of interference of communication method CP3. Since the relationship between the distance and the amount of interference is obtained approximately in advance for each communication method, it may be stored in the form of a lookup table or function. The relationship between the distance and the amount of interference varies depending on the surrounding terrain, the communication method, or the amount of communication at a close frequency, as well as the distance. Therefore, the amount of interference is estimated in consideration of the surrounding conditions. It is also preferable.

上記の例では、車両Aは車両Bに対して、通信方式CP1で10%、通信方式CP2で4%、通信方式CP3で8%の通信負荷を与えると推定される。通信状況推定部15は、この通信負荷量を、現在の通信状況テーブルに格納されている通信負荷に足し合わせることで、通信方式を変更した後の推定通信負荷を得る。なお、車両Aは通信方式CP1で通信を行っていると仮定しているので、通信方式CP1については車両Aが車両Bに与える通信負荷(上記の例では10%)を、車両Bの通信方式CP1についての現在の通信負荷に足し合わせる必要はない。   In the above example, it is estimated that the vehicle A gives a communication load of 10% to the vehicle B by the communication method CP1, 4% by the communication method CP2, and 8% by the communication method CP3. The communication status estimation unit 15 adds the communication load amount to the communication load stored in the current communication status table to obtain an estimated communication load after changing the communication method. Since it is assumed that the vehicle A communicates with the communication method CP1, the communication load (10% in the above example) applied by the vehicle A to the vehicle B is determined as the communication method CP1. There is no need to add to the current communication load for CP1.

なお、ステップS24の推定処理は、必ずしも全ての通信方式を対象として行う必要は無い。アプリケーションプログラム等から要求される通信の要求条件(例えば、スループット、セキュリティ、通信料金など)を満足する通信方式のみを対象として行えばよい。   Note that the estimation process in step S24 is not necessarily performed for all communication methods. What is necessary is to perform only the communication method that satisfies the communication requirements (for example, throughput, security, communication fee, etc.) required by the application program or the like.

ステップS26では、通信方式変更判定部16が、推定通信負荷に基づいて、通信方式を変更する必要があるか否かを判定する。この判定は、具体的には次のようにして行うことができる。   In step S26, the communication system change determination unit 16 determines whether or not the communication system needs to be changed based on the estimated communication load. Specifically, this determination can be performed as follows.

まず、通信方式変更判定部16が、通信方式を変更した場合の、変更後の各通信方式について、各車両の推定通信負荷の最大値を求める。例えば、図7に示すような推定通信負荷が得られている場合、通信方式CP1については44%、通信方式CP2については33%、通信方式CP3については59%が最大通信負荷として求められる。なお、図7では通信方式CP4は通信要求を満たさずに対象外となっている。   First, the communication system change determination unit 16 obtains the maximum value of the estimated communication load of each vehicle for each communication system after the change when the communication system is changed. For example, when the estimated communication load as shown in FIG. 7 is obtained, 44% is obtained as the maximum communication load for the communication method CP1, 33% for the communication method CP2, and 59% for the communication method CP3. In FIG. 7, the communication method CP4 is not targeted because it does not satisfy the communication request.

次に、通信方式変更判定部16は、アプリケーションプログラム等から要求される通信の要求条件を満たす通信方式CPkの中に、以下の条件を満たすものが存在するか判定する。   Next, the communication method change determination unit 16 determines whether there is a communication method CPk satisfying the following conditions among the communication methods CPk that satisfy the communication request conditions requested by the application program or the like.

(条件)
通信方式CPkの推定通信負荷の最大値
≦ β×通信方式CP0の推定通信負荷の最大値
(conditions)
Maximum value of estimated communication load of communication method CPk ≤ β x Maximum value of estimated communication load of communication method CP0

ここで、通信方式CP0は、車両100(ステップS26の判定処理を行っている車両)が現在利用している通信方式(すなわち変更前の通信方式)を表す。また、係数βは、0<β<1を満たす実数である。係数βは、通信方式の変更に要するオーバヘッドを考慮して適宜決定すればよい。例えば、係数βとして0.8程度の値を採用することができる。また、係数βは、変更後の通信方式ごとに異なる値としてもよいし、変更後の通信方式によらず同一の値としてもよい。   Here, the communication method CP0 represents the communication method currently used by the vehicle 100 (the vehicle that is performing the determination process in step S26) (that is, the communication method before the change). The coefficient β is a real number that satisfies 0 <β <1. The coefficient β may be appropriately determined in consideration of the overhead required for changing the communication method. For example, a value of about 0.8 can be adopted as the coefficient β. The coefficient β may be a different value for each changed communication method, or may be the same value regardless of the changed communication method.

上記条件を満たす通信方式が1つ以上存在する場合は、通信方式変更判定部16は、通信方式を変更する必要がある(S26−YES)と判定し、処理はステップS28に進む。一方、上記条件を満たす通信方式がない場合は、通信方式変更判定部16は、通信方式を変更する必要がない(S26−NO)と判定し、ステップS10からの処理を繰り返す。   If there is one or more communication methods that satisfy the above conditions, the communication method change determination unit 16 determines that the communication method needs to be changed (S26-YES), and the process proceeds to step S28. On the other hand, if there is no communication method that satisfies the above conditions, the communication method change determination unit 16 determines that there is no need to change the communication method (S26-NO), and repeats the processing from step S10.

ステップS28では、通信方式変更判定部16が、上記条件を満たす通信方式の中から変更後の通信方式を決定する。条件を満たす通信方式が複数存在する場合の決定アルゴリズムは任意であってよい。例えば以下のような方法によって、どの通信方式に変更するか
を決定することができる。
・上記条件を満たす通信方式の中から、ランダムに選択する
・上記条件を満たす通信方式の中から、推定通信負荷の最大値が最小のものを選択する
・上記条件を満たす通信方式の中から、チャネル番号等が最も小さい(あるいは大きい)ものを選択する
In step S28, the communication system change determination unit 16 determines a communication system after the change from among communication systems that satisfy the above conditions. The determination algorithm when there are a plurality of communication methods that satisfy the condition may be arbitrary. For example, the communication method to be changed can be determined by the following method.
・ Randomly select a communication method that satisfies the above conditions ・ Select a communication method that satisfies the above conditions with the minimum estimated communication load ・ Select a communication method that satisfies the above conditions Select the one with the smallest (or largest) channel number

ステップS30では、周囲の車両に対して、通信方式を変更する旨の通知を送信する。ステップS22に関連して説明したように、この通知を受信した車両は、所定期間の間、通信方式の変更処理を抑制する。すなわち、この通知は、通信方式の変更通知としての機能以外に、通信方式の変更抑制通知の機能も有する。   In step S30, a notification to change the communication method is transmitted to surrounding vehicles. As described in relation to step S22, the vehicle that has received this notification suppresses the communication method change process for a predetermined period. That is, this notification has a function of notifying the change of the communication method in addition to the function as the notification of the change of the communication method.

ステップS32では、通信制御部17が、ステップS28において決定された通信方式に変更して通信を行うように制御する。   In step S32, the communication control unit 17 performs control so that communication is performed after changing to the communication method determined in step S28.

(本実施形態の有利な効果)
本実施形態によれば、複数の車両(車載無線通信装置)から構成されるシステムにおいて、通信負荷の低い通信方式を用いた効率的な無線通信が実現できる。この際、各車両は、直接通信可能な車両の通信状況だけでなく、2ホップ(以上)先の車両の通信状況を考慮しつつ、効率的な通信が行える通信方式を自律的に決定できる。
(Advantageous effects of this embodiment)
According to the present embodiment, efficient wireless communication using a communication method with a low communication load can be realized in a system composed of a plurality of vehicles (vehicle-mounted wireless communication devices). At this time, each vehicle can autonomously determine a communication method capable of performing efficient communication in consideration of not only the communication status of vehicles that can communicate directly but also the communication status of vehicles ahead of two hops (or more).

また、通信方式の変更にはオーバヘッドが伴うため、変更頻度を適切に設定することが望まれる。本実施形態では、通信方式変更の要否判定処理における係数βの値の調整や、当該判定処理の実行タイミングの調整によって、変更頻度を適切なものに設定できる。   Also, since changing the communication method involves overhead, it is desirable to set the change frequency appropriately. In the present embodiment, the change frequency can be set to an appropriate value by adjusting the value of the coefficient β in the communication method change necessity determination process or adjusting the execution timing of the determination process.

(変形例)
上記の説明は、本発明を例示的に説明したものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、そ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 is illustrative of the present invention and is not intended to limit the present invention. The present invention can be variously modified within the scope of its technical idea.

上記の説明では、通信方式の例として、LTE、5GHz帯DSRC、2.4GHz帯Wifi、5.6GHz帯WiFiなど無線通信規格を挙げているが、本発明の実施において利用可能な無線通信規格はこれらに限られない。また、一つの無線通信規格において、変調レートや利用周波数帯を選択可能な場合には、これらの組み合わせごとに異なる通信方式とすることができる。   In the above description, as an example of a communication method, a wireless communication standard such as LTE, 5 GHz band DSRC, 2.4 GHz band WiFi, 5.6 GHz band WiFi, and the like is cited. It is not limited to these. In addition, when a modulation rate and a use frequency band can be selected in one wireless communication standard, a different communication method can be used for each combination.

上記の説明では、周囲の無線通信装置の通信負荷、すなわちコストに着目して通信方式の変更を判定している。しかしながら、本発明の適用においては、これ以外の要素に着目して通信方式を変更してもよい。例えば、変更判定を行う車両の通信のスループット(単位時間あたりの通信量)のような通信の効用も考慮して、通信方式の変更判定を行うことも好ましい。   In the above description, the communication method change is determined by paying attention to the communication load of the surrounding wireless communication devices, that is, the cost. However, in the application of the present invention, the communication method may be changed by paying attention to other elements. For example, it is also preferable to perform the communication system change determination in consideration of communication utility such as the communication throughput (communication amount per unit time) of the vehicle that performs the change determination.

上記の説明では、通信状況の送信ステップ(S20)において、自車両および自車両と直接通信可能な車両についての通信状況のみを送信しているが、自車両からN(Nは2以上の整数)ホップ先の車両の通信状況も合わせて送信するようにしてもよい。このようにすれば、N+1ホップ先までの周囲の車両の通信状況を把握でき、これに基づいて通信方式の変更判定を行える。   In the above description, in the communication status transmission step (S20), only the communication status of the host vehicle and the vehicle that can directly communicate with the host vehicle is transmitted, but N (N is an integer of 2 or more) from the host vehicle. You may make it transmit also the communication condition of the vehicle of a hop destination. In this way, it is possible to grasp the communication status of surrounding vehicles up to N + 1 hops ahead, and based on this, it is possible to determine whether to change the communication method.

上記の説明では、変更判定タイミングが到来しているかどうかの判定(S22)において、周囲の車両から変更通知を受信している場合には、変更判定処理を実施しないものとしている。しかしながら、この場合でも、変更判定処理を実施し、変更通知において示される通信方式は変更先の通信方式から除外して、上記と同様の処理を行ってもよい。この
ようにすれば、複数の車両が同時に同一の通信方式に変更することを防止できる。
In the above description, in the determination of whether or not the change determination timing has arrived (S22), if a change notification is received from a surrounding vehicle, the change determination process is not performed. However, even in this case, the change determination process may be performed, the communication method indicated in the change notification may be excluded from the change destination communication method, and the same process as described above may be performed. In this way, it is possible to prevent a plurality of vehicles from changing to the same communication method at the same time.

上記の説明では、無線通信装置を搭載した車両から構成される車両ネットワークシステムに対して本発明を適用した例を説明したが、本発明は、複数の通信方式に対応可能な複数の無線通信装置および当該無線通信装置から構成されるシステムに対して適用可能である。   In the above description, an example in which the present invention is applied to a vehicle network system including a vehicle equipped with a wireless communication device has been described. However, the present invention is a plurality of wireless communication devices that can support a plurality of communication methods. The present invention is applicable to a system including the wireless communication device.

100:車両(車載無線通信装置)
11:通信状況測定部 12:通信状況受信部 13:通信状況記憶部
14:通信状況送信部 15:通信状況推定部 16:通信方式変更判定部
17:通信制御部
100: Vehicle (on-vehicle wireless communication device)
11: Communication status measurement unit 12: Communication status reception unit 13: Communication status storage unit 14: Communication status transmission unit 15: Communication status estimation unit 16: Communication system change determination unit 17: Communication control unit

Claims (9)

第1の移動無線装置によって行われる、通信方式を動的に決定して行う無線通信方法であって、
複数の通信方式における通信負荷を通信方式ごとに測定する測定ステップと、
第2の移動無線装置から、当該第2の移動無線装置が測定した複数の通信方式ごとの通信負荷と、当該第2の移動無線装置が受信した第3の移動無線装置が測定した複数の通信方式ごとの通信負荷とを、受信する受信ステップと、
前記測定ステップにおいて測定した複数の通信方式ごとの通信負荷と、前記受信ステップにおいて受信した前記第2の移動無線装置が測定した複数の通信方式ごとの通信負荷とを、周囲の移動無線装置に対して送信する送信ステップと、
前記第1の移動無線装置が通信方式を変更したと仮定したときに、当該変更後の通信方式についての前記第2および第3の移動無線装置の推定通信負荷を推定する推定ステップと、
前記推定通信負荷に基づいて、前記第1の移動無線装置が通信に利用する通信方式を変えるか否か、および通信方式を変える場合には変更後の通信方式を決定する判定ステップと、
を含む、ことを特徴とする無線通信方法。
A wireless communication method performed by dynamically determining a communication method performed by a first mobile wireless device,
A measurement step for measuring the communication load in a plurality of communication methods for each communication method;
A communication load for each of a plurality of communication methods measured by the second mobile radio apparatus from the second mobile radio apparatus and a plurality of communications measured by the third mobile radio apparatus received by the second mobile radio apparatus A reception step of receiving a communication load for each method;
The communication load for each of the plurality of communication schemes measured in the measurement step and the communication load for each of the plurality of communication schemes measured by the second mobile radio device received in the reception step with respect to surrounding mobile radio devices Sending step to send,
An estimation step of estimating an estimated communication load of the second and third mobile radio apparatuses for the communication system after the change, assuming that the first mobile radio apparatus has changed the communication system;
A determination step of determining whether to change the communication method used by the first mobile radio device for communication based on the estimated communication load, and determining the changed communication method when changing the communication method;
A wireless communication method comprising:
前記判定ステップにおいて、通信方式を変えると判定した際に、その旨の通知を周囲の移動無線装置に対して送信する通知ステップを、さらに含み、
周囲の無線通信装置から前記通知を受信した場合には、所定期間の間、通信方式の変更を行わない、
請求項1に記載の無線通信方法。
The determination step further includes a notification step of transmitting a notification to that effect to surrounding mobile radio devices when it is determined to change the communication method,
If the notification is received from surrounding wireless communication devices, the communication method is not changed for a predetermined period.
The wireless communication method according to claim 1.
前記判定ステップでは、
第1の移動無線装置が通信方式を変更した際に、変更後の通信方式についての前記第2および第3の移動無線装置の推定通信負荷の最大値を求め、
前記推定通信負荷の最大値が、変更前の通信方式についての前記第2および第3の移動無線装置の通信負荷の最大値に係数β(0<β<1)を掛けた値以下となる、という条件を満たす通信方式が存在する場合に、当該条件を満たす通信方式の中から変更後の通信方式を決定する、
請求項1または2に記載の無線通信方法。
In the determination step,
When the first mobile radio apparatus changes the communication method, the maximum value of the estimated communication load of the second and third mobile radio devices for the changed communication method is obtained,
The maximum value of the estimated communication load is equal to or less than a value obtained by multiplying the maximum value of the communication load of the second and third mobile radio apparatuses for the communication method before the change by a coefficient β (0 <β <1). If there is a communication method that satisfies the condition, determine the changed communication method from among the communication methods that satisfy the condition,
The wireless communication method according to claim 1 or 2.
前記推定ステップでは、前記条件を満たす通信方式の中から、前記推定通信負荷の最大値が最小となる通信方式を、変更後の通信方式として決定する、
請求項3に記載の無線通信方法。
In the estimation step, a communication method in which the maximum value of the estimated communication load is minimum is determined as a communication method after change from among communication methods satisfying the condition.
The wireless communication method according to claim 3.
前記推定ステップでは、前記条件を満たす通信方式の中から、ランダムに変更後の通信方式を決定する、
請求項3に記載の無線通信方法。
In the estimation step, a communication method after change is randomly determined from communication methods that satisfy the condition.
The wireless communication method according to claim 3.
現在利用中の通信方式についての、第1の移動無線装置の通信負荷、または第1,第2,および第3の移動無線装置の通信負荷の最大値が所定の閾値以上の場合に、前記推定ステップおよび前記判定ステップを実行する、
請求項1から5のいずれか1項に記載の無線通信方法。
When the communication load of the first mobile radio device or the maximum value of the communication load of the first, second, and third mobile radio devices is greater than or equal to a predetermined threshold for the currently used communication method, the estimation Executing the step and the determining step;
The wireless communication method according to claim 1.
所定の時間間隔で、前記推定ステップおよび前記判定ステップを実行する、
請求項1から5のいずれか1項に記載の無線通信方法。
Performing the estimation step and the determination step at predetermined time intervals;
The wireless communication method according to claim 1.
請求項1から7のいずれか1項に記載の無線通信方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。   The program for making a computer perform the radio | wireless communication method of any one of Claim 1 to 7. 通信方式を動的に決定して行う無線通信装置であって、
複数の通信方式における通信負荷を通信方式ごとに測定する測定手段と、
周囲の他の移動無線装置である第2の移動無線装置から、当該第2の移動無線装置が測定した複数の通信方式ごとの通信負荷と、当該第2の移動無線装置が受信した第3の移動無線装置が測定した複数の通信方式ごとの通信負荷と、を受信する受信手段と、
前記測定手段によって測定された複数の通信方式ごとの通信負荷と、前記受信手段によって受信された前記第2の移動無線装置が測定した複数の通信方式ごとの通信負荷と、を周囲の移動無線装置に対して送信する送信手段と、
通信方式を変更したと仮定したときに、当該変更後の通信方式についての前記第2および第3の移動無線装置の推定通信負荷を推定する推定手段と、
前記推定通信負荷に基づいて、通信に利用する通信方式を変えるか否か、および通信方式を変える場合には変更後の通信方式を決定する判定手段と、
を含む、ことを特徴とする無線通信装置。
A wireless communication device that dynamically determines a communication method,
Measuring means for measuring the communication load in a plurality of communication methods for each communication method;
The communication load for each of the plurality of communication methods measured by the second mobile radio device and the third mobile radio device received by the second mobile radio device from the second mobile radio device which is another mobile radio device in the vicinity Receiving means for receiving a communication load for each of a plurality of communication methods measured by the mobile radio device;
The surrounding mobile radio apparatus includes a communication load for each of the plurality of communication schemes measured by the measurement unit and a communication load for each of the plurality of communication schemes measured by the second mobile radio apparatus received by the reception unit. A transmission means for transmitting to
When it is assumed that the communication system has been changed, an estimation means for estimating the estimated communication load of the second and third mobile radio apparatuses for the communication system after the change,
Whether to change the communication method used for communication based on the estimated communication load, and a determination unit that determines the changed communication method when changing the communication method;
A wireless communication device comprising:
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