JP2018107490A - 通信装置及び通信端末装置 - Google Patents
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Abstract
Description
周辺装置から送信された、前記周辺装置に関するデータである他装置データを受信する受信部(203)と、
自装置に関するデータである自装置データ及び前記他装置データに基づいて、特定の周辺装置に対する要求データを生成する要求データ生成部(202、302、402)と、
前記自装置データを第1階層にマッピングする第1変調部(102)と、前記要求データを前記第1階層と異なる第2階層にマッピングする第2変調部(103)と、を有する階層変調部(101)と、
前記自装置データをブロードキャスト送信し、前記要求データを前記特定の周辺装置にユニキャスト送信する送信部(203)と、を備える。
まず、本発明の通信装置における各実施形態共通の構成を説明する。そして共通の構成を、(1)送信側の構成及び機能、(2)受信側の構成及び機能、に分け、この順に説明する。
各実施形態の通信装置の送信側は、送信信号を処理する部分(送信信号処理部)と、処理したデータを送信信号として送信する部分(送信部)とを有する。図1は、各実施形態の通信装置の送信側の送信信号処理部100の構成を示したものである。
なお、本発明の「階層変調部から出力される変調信号」とは、階層変調部から出力された変調信号そのものの他、当該変調信号に演算を施す等して修正・変更した信号も含む。
また、「付加する」とは、追加又は挿入をすることをいう。
なお、本発明の「パイロット信号付加部から出力された信号」とは、パイロット信号付加部から出力された信号そのものの他、当該信号に演算を施す等して修正・変更した信号も含む。本発明における「付加する」とは、追加又は挿入をすることをいう。
また、このフラグは第1階層で得られた周辺の他装置データの位置と自装置データの位置から、特定の他通信装置に第2階層を使って要求を出すべき位置関係になった時にフラグを立てるように用いることができる。V2Xでは第1階層で位置関係が把握できるため、適切なタイミングで第2階層を使って要求データを通信装置に伝えることができる。
受信側の構成は、上記(1)の特徴を有する通信装置の送信側から送信された階層変調された信号を受信信号として受信することを前提としている。以下、図6を参照して受信側の構成及び機能について説明する。
次に、本発明の通信装置のそれぞれの各実施形態について説明する。各実施形態においては、前述の各実施形態に共通の構成と同様、(1)送信側の構成及び機能、(2)受信側の構成及び機能、に分けて説明する。
なお、本発明の「車載器」とは、移動する車両等に搭載される通信装置をいう。また、本発明の「自装置」とは本発明の通信装置をいう。さらに、本発明の「周辺装置」とは、自装置である通信装置の通信距離範囲内に存在し、当該周辺装置に関するデータを送信する装置をいう。
記憶部201は、自車両の各種センサやGPS等で検出した「自装置データ」たる「自車両に関するデータ」である自車両データを収集して記憶するとともに、周辺車両から送信された「他装置データ」たる「周辺車両に関するデータ」である他車両データを受信して記憶する。通信装置200は、記憶部201から、第1階層にマッピングする自車両データを取り出し、送信信号処理部100に入力する。送信信号処理部100は、図1を用いて説明した通り、入力された自車両データを第1階層にマッピングする。
また、本発明の「他装置データ」とは、本発明の通信装置に対して信号を送信した周辺装置の状態を示すデータをいう。そして、「周辺車両に関するデータ」とは、「自車両に関するデータ」と同様、例えば、車両等の位置情報、時刻情報、速度、加減速情報、車両進行方位等の車両状態情報、車両の種別、車幅等の車両属性情報などが挙げられる。
なお、本発明の「要求データ」とは、「特定の周辺装置」たる特定の周辺車両に対して何らかの動作を要求するデータである。本実施形態では、車両から車両に送信する要求データとして、例えば、他の走行車線への合流時における車両間の合流を要求する合流希望、受入可否、車間距離指示値、減速指示値に関するデータ、あるいは、複数車両での隊列走行時における隊列への参加/離脱要求、受入可否、車間距離指示値、加減速指示値、操舵指示値に関するデータ等が挙げられる。なお、特定の周辺車両に対して任意のメッセージ(テキスト情報)を送信するデータであっても良いし、要求されたデータに基づき生成された情報(応答情報や画像情報やセンサ情報など)でも良い。
なお、本発明における「ブロードキャスト送信」とは、ネットワーク通信において、不特定多数の有線又は無線通信装置に対して情報を送信すること、すなわち、相手方(受信側)を指定せずに情報を送信することをいう。また、「ユニキャスト送信」とは、ネットワーク通信において、特定の有線又は無線通信装置に対して情報を送信することをいう。
また、本発明の「特定の周辺装置」とは、他の周辺装置と区別できる周辺装置をいい、例えば特定のアドレスを有する周辺装置の他、特定の方向に存在する周辺装置、特定の距離に存在する周辺装置等も含まれる。
通信装置200は、周辺装置から送信された、階層変調された受信信号をアンテナAを介して受信し、「受信部」たるRF部203に入力する。RF部203に入力された受信信号は、高周波から中間周波数又はベースバンド周波数に変換され、受信信号処理部120に入力される。受信信号処理部120は、図6を用いて説明した通り、階層復調部125で、階層変調された受信信号から第1階層にマッピングされた「他装置データ」たる他車両データ、および第2階層にマッピングされた要求データをデマッピングすることにより取り出す。そして、取り出された他車両データ及び要求データは、記憶部201にそれぞれ格納する。
なお、本発明の「要求データ」とは、特定の周辺装置から自装置に対し何らかの動作を要求するデータをいう。本実施形態の要求データは、車両から車両に送信する要求データとして挙げた上述の例と同じである。
また、本発明の、要求データに「基づいて」動作を制御する、とは、要求データを用いて動作制御が行われていればよく、要求データと共にその他のデータを用いて動作制御を行う場合も含む。また、要求データを直接的に使用する場合はもちろん、何らかの演算、変換、修正を施して要求データを間接的に使用する場合も含む。例えば、要求処理部204は、周辺車両から自車両に向けられた減速指示値に関する要求データと、自車両データに含まれる車両位置情報及び速度情報とに基づいて、自車両が安全に減速するように制御することができる。また、要求処理部204は、要求データに対して自車両を制御するだけでなく、0049段落に記載の通り要求データに基づき応答情報や画像情報等を生成する処理も含む。
図8は、本発明の通信装置を搭載した実施形態2の通信装置300の構成を示したものである。通信装置300は、「自装置」たる路側機であり、「周辺装置」たる周辺車両に搭載された、例えば実施形態1に記載の通信装置200の車載器との間で通信を行う。実施形態1における通信装置200と同じ構成については、通信装置200と同じ符号を付している。
なお、本発明の「路側機」とは、道路の周囲、すなわち道路の側端、道路の上方、あるいは道路面や道路の下に設けられた通信装置をいう。
記憶部301は、「自装置データ」たる「路側機に関するデータ」である自路側データを収集して記憶するとともに、周辺車両から送信された「他装置データ」たる「周辺車両に関するデータ」である他車両データを受信して記憶する。通信装置300は、記憶部301から、第1階層にマッピングする自路側データを取り出し、送信信号処理部100に入力する。送信信号処理部100は、図1を用いて説明した通り、入力された自路側データを第1階層にマッピングする。「周辺車両に関するデータ」の例は、実施形態1と同様である。
なお、「路側機に関するデータ」とは、例えば、路側機に設けられた各種センサ情報や道路線形情報、信号情報が挙げられる。センサ情報は例えばカメラやミリ波レーダ等により検出した路側機周囲の車両や歩行者等の位置情報である。
なお、本発明の「要求データ」とは、「特定の周辺装置」たる特定の周辺車両に対して何らかの動作を要求するデータである。本実施形態では、路側機から車両に送信する要求データとして、例えば、車間距離指示値、加減速指示値、操舵指示値に関するデータ等が挙げられる。
通信装置300は、周辺装置から送信された、階層変調された受信信号をアンテナAを介して受信し、「受信部」たるRF部203に入力する。RF部203に入力された受信信号は、高周波から中間周波数又はベースバンド周波数に変換され、受信信号処理部120に入力される。受信信号処理部120は、図6を用いて説明した通り、階層復調部125で、階層変調された受信信号から第1階層にマッピングされた「他装置データ」たる他車両データ、および第2階層にマッピングされた要求データをデマッピングすることにより取り出す。そして、取り出された他車両データ及び要求データは、記憶部301にそれぞれ格納する。
図9は、本発明の通信装置を搭載した実施形態3の通信装置400の構成を示したものである。通信装置400は、「自装置」たる自路側機であり、「周辺装置」たる他路側機との間で通信を行う。実施形態1における通信装置200と同じ構成については、通信装置200と同じ符号を付している。
記憶部401は、「自装置データ」たる「路側機に関するデータ」である自路側データを収集して記憶するとともに、他の路側機から送信された「他装置データ」たる「周辺の路側機に関するデータ」である他路側データを受信して記憶する。通信装置400は、記憶部401から、第1階層にマッピングする自路側データを取り出し、送信信号処理部100に入力する。送信信号処理部100は、図1を用いて説明した通り、入力された自路側データを第1階層にマッピングする。「路側機に関するデータ」である自路側データ及び他路側データの例は、実施形態2と同じである。
なお、本発明の「要求データ」とは、「特定の周辺装置」たる特定の他路側機に対して何らかの動作を要求するデータである。本実施形態では、路側機から路側機に送信する要求データとして、例えば、路側機のメンテナンス情報、信号機連携情報、他車両からの受信情報、渋滞情報等が挙げられる。
通信装置400は、周辺装置から送信された、階層変調された受信信号をアンテナAを介して受信し、「受信部」たるRF部203に入力する。RF部203に入力された受信信号は、高周波から中間周波数又はベースバンド周波数に変換され、受信信号処理部120に入力される。受信信号処理部120は、図6を用いて説明した通り、階層復調部125で、階層変調された受信信号から第1階層にマッピングされた「他装置データ」たる他路側データ、および第2階層にマッピングされた要求データをデマッピングすることにより取り出す。そして、取り出された他路側データ及び要求データは、記憶部401にそれぞれ格納する。
以上、本発明の実施形態における通信装置の特徴について説明した。
なお、上記実施形態1から3では、車車間、路車間、及び路路間の通信をそれぞれ説明しているが、当然のことながら、本発明の通信装置は、これらを組み合わせて車車間通信と路車間通信、あるいは、路車間通信と路路間通信の双方を行うように構成することが可能である。
また、路側機としての通信装置300、400の例として、半導体、電子回路、モジュールが挙げられる。また、通信端末装置の例として、信号機に搭載されアンテナ等と接続された状態や、交通整理に用いる停止車両に搭載されアンテナ等と接続された状態、などが挙げられる。
加えて、かかる方法は上述の物で実現できるだけでなく、メモリやハードディスク等の記録媒体に記録したプログラム、及びこれを実行する専用又は汎用CPU及びメモリ等を有するマイクロコンピュータとの組み合わせとしても実現できる。プログラムは、記録媒体を介さずにサーバから通信回線を経由して提供することもできる。これにより、プログラムのアップグレードを通じて常に最新の機能を提供することができる。
送信可能な情報量を増加させるために情報を階層変調して送信する場合、16QAMの奇数ビットと偶数ビットに異なる情報を割り当てると、高階層ビットのビットパターンによっては低階層ビットの信号判定点に近くなるため誤りやすくなるという問題がある。即ち、低階層ビットの通信可能範囲が狭くなってしまう。また、特許文献1に記載された技術によれば、プリアンブル及びユニークワード以外の送信信号のパケット内の全てのシンボルを階層化してしまうため、OFDM信号を用いるT109では周波数軸上のサブキャリアに挿入されているパイロット信号の低階層ビットの劣化により位相トラッキング性能が損なわれ、ひいては、優先度の高い情報さえも正確に周囲の端末が受信できなくなる可能性がある(第2の課題)。
また、特許文献1では16QAMや16DAPSKが想定されているため、高階層と低階層ビット数が同じになり、それぞれの階層で送れる情報量も同じになる。すなわち、新たに特定の車両間で送受信する情報量が、従来システムで送受信されていた情報量が上限となってしまう問題がある。
第1のデータを第1階層にマッピングする第1変調部(102)と、前記第1のデータとは異なる第2のデータを前記第1階層とは異なる第2階層にマッピングする第2変調部(103)とを有する階層変調部(101)と、
前記階層変調部から出力された変調信号にパイロット信号を付加するパイロット信号付加部(113)と、を備える。
前記ゲインコントローラは、前記第1変調部から出力される第1変調信号の電力と前記第2変調信号の電力の比が8dB以上となるように調整する。
また、階層毎に任意の変調方式を用いて組合せることができる(例えば、QPSKとQPSKや、QPSKと16QAM等)ため、各階層で送受信する情報量に対して柔軟に対応することができる。
Claims (9)
- 周辺装置から送信された、前記周辺装置に関するデータである他装置データを受信する受信部(203)と、
自装置に関するデータである自装置データ及び前記他装置データに基づいて、特定の周辺装置に対する要求データを生成する要求データ生成部(202、302、402)と、
前記自装置データを第1階層にマッピングする第1変調部(102)と、前記要求データを前記第1階層と異なる第2階層にマッピングする第2変調部(103)と、を有する階層変調部(101)と、
前記自装置データをブロードキャスト送信し、前記要求データを前記特定の周辺装置にユニキャスト送信する送信部(203)と、
を有する通信装置(200、300、400)。 - 周辺装置から送信された、階層変調された受信信号を受信する受信部(203)と、
前記受信信号の第1階層に含まれる、前記周辺装置に関するデータである他装置データをデマッピングする第1復調部(126)と、前記受信信号の前記第1階層と異なる第2階層に含まれる、特定の周辺装置から自装置に向けた要求データをデマッピングする第2復調部(127)と、を有する階層復調部(125)と、
前記要求データに基づいて前記自装置の動作を制御する要求処理部(204、303、403)と、
を有する通信装置(200、300、400)。 - 前記自装置及び前記周辺装置が車載器であって、
前記自装置データは、自車両に関するデータであり、
前記他装置データは、周辺車両に関するデータであり、
前記要求データは、特定の周辺車両に対するものである、
請求項1記載の通信装置(200)。 - 前記特定の周辺装置は、前記周辺装置のうち前記ユニキャスト送信時に前記自装置に最も近接して位置する車両、又は前記ユニキャスト送信時から所定の時間後あるいは所定の地点で前記自装置に最も近接して位置する車両である、
請求項3記載の通信装置。 - 前記自装置が路側機であり、前記周辺装置が車載器であって、
前記自装置データは、前記路側機に関するデータであり、
前記他装置データは、周辺車両に関するデータであり、
前記要求データは、特定の周辺車両に対するものである、
請求項1記載の通信装置(300)。 - 前記自装置及び前記の周辺装置が路側機であって、
前記自装置データは、前記路側機に関するデータであり、
前記他装置データは、周辺の前記路側器に関するデータであり、
前記要求データは、特定の路側機に対するものである、
請求項1記載の送信装置(400)。 - 周辺装置から送信された、前記周辺装置に関するデータである他装置データを受信する受信部(203)と、
自装置に関するデータである自装置データ及び前記他装置データに基づいて、特定の周辺装置に対する要求データを生成する要求データ生成部(202、302、402)と、
前記自装置データを第1階層にマッピングする第1変調部(102)と、前記要求データを前記第1階層と異なる第2階層にマッピングする第2変調部(103)と、を有する階層変調部(101)と、
前記自装置データをブロードキャスト送信し、前記要求データを前記特定の周辺装置にユニキャスト送信する送信部(203)と、
前記受信部および前記送信部を切り替えるスイッチと、
前記スイッチに接続されるアンテナ(A)と、
を有する通信端末装置。 - 周辺装置から送信された、前記周辺装置に関するデータである他装置データを受信する受信ステップと、
自装置に関するデータである自装置データ及び前記他装置データに基づいて、特定の周辺装置に対する要求データを生成する生成ステップと、
前記自装置データを第1階層に、前記要求データを前記第1階層と異なる第2階層にマッピングする階層変調ステップと、
前記自装置データをブロードキャスト送信し、前記要求データを前記特定の周辺装置にユニキャスト送信する送信ステップと、
を含む通信方法。 - 周辺装置から送信された、前記周辺装置に関するデータである他装置データを受信する受信ステップと、
自装置に関するデータである自装置データ及び前記他装置データに基づいて、特定の周辺装置に対する要求データを生成する生成ステップと、
前記自装置データを第1階層に、前記要求データを前記第1階層と異なる第2階層にマッピングする階層変調ステップと、
前記自装置データをブロードキャスト送信し、前記要求データを前記特定の周辺装置にユニキャスト送信する送信ステップと、
を実行させる通信用プログラム。
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