JP2019126018A - Vehicle radio communication system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用無線通信システムに関し、特に車両上に搭載された複数の無線通信端末の間で無線通信するための技術に関する。 The present invention relates to a wireless communication system for a vehicle, and more particularly to a technique for wirelessly communicating between a plurality of wireless communication terminals mounted on a vehicle.
例えば、車両上で様々な機器の間を、有線または無線によるメッシュ状のネットワークを介して接続することにより、必要に応じて様々な経路を利用して、互いに通信することができる。また、無線通信を利用する場合には、その経路の分だけワイヤハーネスの構造を簡略化したり、ワイヤハーネスの配索作業の負担を削減することができる。 For example, by connecting various devices on a vehicle via a wired or wireless mesh network, it is possible to communicate with each other using various routes as needed. In addition, when using wireless communication, the structure of the wire harness can be simplified by the amount of the route, and the burden of wiring operation of the wire harness can be reduced.
また、メッシュネットワーク(mesh network)を構成する場合には、ある送信元ノードから別の送信先ノードまでの間で、様々な経路を選択的に利用して通信経路を確保できる。したがって、故障などで使えなくなった経路が発生しても別の経路に切り替えて継続的に接続できる。例えば、ダイナミックルーティング(dynamic routing)を利用すれば、メッシュ状のネットワーク上で、通信に使用する経路をその都度変えることができるので、故障などの影響を受けにくくなる。 In addition, in the case of configuring a mesh network, it is possible to selectively use various routes from one source node to another destination node to secure a communication route. Therefore, even if a path that can not be used due to a failure or the like occurs, it is possible to switch to another path and continuously connect. For example, if dynamic routing is used, the route used for communication can be changed each time on the mesh network, so that it is less susceptible to failure or the like.
また、例えば特許文献1は、複数の通信方式を備える情報処理装置と画像形成装置との通信において、使用中の通信方式に比べて好ましい通信方式を見つけた場合に、より良い通信方式に切り替えて通信時間の短縮を図る技術を示している。
Further, for example, in the communication between an information processing apparatus having a plurality of communication methods and an image forming apparatus,
また、特許文献2のデータ通信装置は、通信アプリケーション毎に適切な通信速度でデータ通信を行わせるための技術を示している。具体的には、アプリケーション実行部の動作を監視し、データ通信開始要求を出した通信アプリケーションと、各通信処理部の接続状態に基づき通信方式特定部が特定したデータ通信に使用される通信方式(有線/無線)とに基づいて、通信速度設定テーブルの参照によりデータ通信に用いる通信速度を決定する。
Further, the data communication apparatus of
また、特許文献3は、複数のノードで構成される通信システムにおいて、目的ノードまで迅速にデータを送信するための技術を示している。具体的には、各ノードA〜Dは、目的ノードへのデータの送信要求が発生すると、目的ノード宛にデータを含んだ直接通信データを送信する。また、自ノード宛の直接又は代理通信データを受信したとき、受信した旨を示すACKを送信する。また、自ノード宛でない直接通信データを受信し、その後、ACKを受信できなかった場合、直接通信データに含まれるデータを含んだ代理通信データを送信する。さらに、代理通信データを送信した後に、ACKを受信すると、直接通信データの送信元宛に代理通信完了通知を送信する。
Further,
また、特許文献4は、小型基地局が故障等により通信できなくなった場合に、その小型基地局がカバーしていたエリア内での通信を可能にするための技術を示している。具体的には、複数の基地局を制御する基地局制御装置が、各小型基地局の異常を検知して他の基地局の出力電波を変更することを示している。
Further,
例えば、通信可能な範囲が比較的狭い多数の無線通信端末を、様々な位置に分散した状態で配置し、これらの無線通信端末を利用してメッシュ状の無線通信ネットワークを単純に構成する場合を想定する。この場合、1つの送信元ノードの無線通信端末から他の宛先ノードの無線通信端末に対してデータを送信する際に、様々な端末の間で順次に、あるいは並列的に通信を行いながら、送信元から送信先までの通信に利用可能な経路を探索するための通信処理を行う必要がある。更に、通信に利用可能な経路が確定した後であっても、送信元から宛先にデータが届くまでの間に、このデータは多数の中継点を経由することになる。したがって、この無線通信ネットワーク上を通過するトラフィックが増大する。また、送信元から宛先までの間のデータ中継回数が増えるのに伴って通信の遅延時間も増大する。 For example, a case where a large number of wireless communication terminals having a relatively narrow communicable range are arranged in various positions in a distributed state, and a mesh wireless communication network is simply configured using these wireless communication terminals Suppose. In this case, when data is transmitted from a wireless communication terminal of one transmission source node to a wireless communication terminal of another destination node, transmission is performed while communicating sequentially or in parallel between various terminals. It is necessary to perform communication processing to search for a route available for communication from the source to the destination. Furthermore, even after a route available for communication has been determined, this data passes through a large number of relay points before the data reaches the destination from the transmission source. Thus, traffic passing over the wireless communication network is increased. Also, as the number of data relays from the source to the destination increases, the delay time of communication also increases.
例えば、特許文献1のように複数の通信方式を備える場合には、より良い通信方式を自動的に選択することで、通信時間を短縮することができる。しかし、特許文献1の技術を採用する場合には、同じ通信相手との間で常に複数の通信方式を利用できるようにハードウェアなどのリソースを確保しておかなければならず、装置コストの増大が懸念される。特に、車載システムの場合には、無線通信端末の数が増えて、システム全体のコストが大幅に増大する可能性がある。また、ハードウェアなどのリソースが不足する場合には、必要な通信性能が得られない可能性がある。
For example, in the case where a plurality of communication methods are provided as in
また、特許文献2の技術を採用する場合には、有線/無線通信の違いだけでなく、通信開始を要求した通信アプリケーションの違いを反映して、通信速度を最適化することができる。しかし、様々な通信アプリケーションの状態を監視しなければならないので、複雑な制御が必要になる。
When the technology of
また、特許文献3の技術を採用する場合には、直接通信と代理通信とを使い分けることにより、送信元ノードと宛先ノードとの間に障害物が存在するような場合でも通信経路を確保することが容易になる。しかし、無線通信ネットワーク上を通過するトラフィックが増大する可能性がある。また、送信元から宛先までの間のデータ中継回数が増えるのに伴って通信の遅延時間も増大する。
In the case of adopting the technology of
また、特に車両上で使用する無線通信システムの場合には、車両上の限られた狭い空間の中に、様々な種類の電装品の制御に用いる多数の無線通信端末が配置される可能性がある。更に、自車両上で行う無線通信の電波が、他の車両内の無線通信や、車両外の無線通信に影響を与えないように予め考慮しなければならない。したがって、車両上の各無線通信端末が送信する電波の出力電力を抑制し、車両全体よりも狭い範囲の狭域無線通信を行うことが望ましい。しかし、各無線通信端末の通信可能な範囲がごく狭い範囲に限られる場合には、上述のようにトラフィックの増大、および通信の遅延時間の増大が大きな問題になる。更に、通信システムのコストの上昇を抑制する必要がある。 Moreover, particularly in the case of a wireless communication system used on a vehicle, there may be a large number of wireless communication terminals used for controlling various types of electrical components in a limited narrow space on the vehicle. is there. Furthermore, it is necessary to consider in advance that radio waves of wireless communication performed on the host vehicle do not affect wireless communication in another vehicle or wireless communication outside the vehicle. Therefore, it is desirable to suppress the output power of radio waves transmitted by each wireless communication terminal on the vehicle, and to perform narrow-range wireless communication in a narrower range than the entire vehicle. However, if the communicable range of each wireless communication terminal is limited to a very narrow range, the increase in traffic and the increase in communication delay time become major problems as described above. Furthermore, there is a need to suppress the increase in cost of the communication system.
また、基地局などの無線機器の故障に備えて特許文献4のような技術を採用する場合には、専用の制御局を追加しなければならず、更にアンテナの制御や出力電波強度の制御が複雑になるという問題もある。
In addition, in case of adopting a technology as disclosed in
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、車両上に多数の無線通信端末を設置してメッシュネットワークを形成する場合に、ネットワークリソースを効率的に利用してトラフィック量を抑制すると共に、ネットワーク上で発生する通信遅延時間の短縮が可能な車両用無線通信システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to efficiently use network resources when traffic is installed on a vehicle to form a mesh network. It is an object of the present invention to provide a wireless communication system for a vehicle capable of reducing the amount of communication delay time generated on the network while suppressing the amount.
前述した目的を達成するために、本発明に係る車両用無線通信システムは、下記(1)〜(7)を特徴としている。
(1) 車両上に搭載され、前記車両上で無線通信が可能な広域無線通信機能、および前記広域無線通信機能に比べて無線通信可能な領域が狭い狭域無線通信機能を有する複数の無線通信端末を備え、
前記各無線通信端末がデータを送信する場合に、送信対象データの種類に応じて優先度を特定し、
前記送信対象データの優先度が高い場合は少なくとも前記広域無線通信機能を選択し、前記送信対象データの優先度が低い場合は少なくとも前記狭域無線通信機能を選択して無線通信を行う、
ことを特徴とする車両用無線通信システム。
In order to achieve the above-mentioned object, the vehicle radio communication system according to the present invention is characterized by the following (1) to (7).
(1) A plurality of wireless communications having a wide area wireless communication function mounted on a vehicle and capable of wireless communication on the vehicle, and a narrow area wireless communication function having a narrower area capable of wireless communication than the wide area wireless communication function Equipped with a terminal,
When each wireless communication terminal transmits data, the priority is specified according to the type of transmission target data,
When the priority of the transmission target data is high, at least the wide area wireless communication function is selected, and when the priority of the transmission target data is low, at least the narrow area wireless communication function is selected to perform wireless communication.
A wireless communication system for a vehicle, characterized in that
上記(1)の構成の車両用無線通信システムによれば、前記各無線通信端末がデータを送信する場合に、広域無線通信機能および狭域無線通信機能のいずれを選択して通信するのかを、送信対象データの種類に基づいて自動的に決めることができる。したがって、例えば通信の遅延時間を極力短くすることが求められる優先度の高いデータを送信する場合には、広域無線通信機能を選択することにより、送信元から宛先までのデータの中継回数を減らし、遅延時間を確実に短縮できる。また、優先度の低いデータを送信する場合には、遅延時間を短縮する必要がないので、狭域無線通信機能を選択して通信することができる。また、送信元および宛先が同一で、且つ同じ種類のデータを送信する場合には、広域無線通信機能および狭域無線通信機能のいずれか一方のリソースだけを確保すればよいので、残りのリソースは他の通信に割り当てることができる。つまり、限られたリソースを有効に活用できる。また、これによりネットワークに送出されるトラフィック量を削減できる。 According to the wireless communication system for vehicles of the configuration of the above (1), when each wireless communication terminal transmits data, which one of the wide-area wireless communication function and the short-range wireless communication function is to be selected for communication is It can be automatically determined based on the type of transmission target data. Therefore, for example, when transmitting high priority data required to shorten the delay time of communication as much as possible, selecting the wide area wireless communication function reduces the number of times of relaying data from the transmission source to the destination. The delay time can be reliably reduced. Moreover, when transmitting low priority data, it is not necessary to shorten the delay time, so the short-range wireless communication function can be selected for communication. In addition, in the case where the transmission source and the destination are the same and the same type of data is transmitted, only one of the wide-area wireless communication function and the short-range wireless communication function needs to be secured. It can be assigned to other communications. In other words, limited resources can be used effectively. This also reduces the amount of traffic sent to the network.
(2) 前記各無線通信端末は、送信対象データの種類に応じた優先度を、状況の変化に対応して切り替える、
ことを特徴とする上記(1)に記載の車両用無線通信システム。
(2) Each of the wireless communication terminals switches the priority according to the type of transmission target data according to the change of the situation.
The wireless communication system for a vehicle according to the above (1), characterized in that
上記(2)の構成の車両用無線通信システムによれば、同じ種類のデータであっても、状況の変化に対応して優先度を高くしたり低くするように切り替えることができる。例えば、車両が通常の運転状態の状況では、運転の安全性を重視する必要があるので操舵系の機器に関連するデータの優先度は高くし、ドアの開閉やパワーウインドウの機器に関連するデータの優先度は低くすることが想定される。一方、車両が交通事故に遭遇した場合のような緊急時には、運転操作よりも脱出機能を重視する必要があるので、操舵系の機器に関連するデータの優先度は低くして、ドアの開閉やパワーウインドウの機器に関連するデータの優先度は高くすることが想定される。 According to the wireless communication system for vehicles of the above configuration (2), even the same type of data can be switched to increase or decrease the priority according to the change of the situation. For example, when the vehicle is in a normal driving condition, the safety of the driving needs to be emphasized, so the data related to the devices of the steering system is prioritized, and the data related to the opening / closing of the door and the devices of the power window It is assumed that the priority of is lower. On the other hand, in the case of an emergency such as when a vehicle encounters a traffic accident, it is necessary to place emphasis on the escape function rather than the driver's operation. It is assumed that the priority of the data related to the equipment of the power window is high.
(3) 前記広域無線通信機能、および前記狭域無線通信機能の各々は送受信機能を含み、
前記各無線通信端末は、受信したデータが自ノード宛てか否かを識別する宛先識別機能と、自ノード宛て以外の受信データを宛先に向けて無線送信する無線中継機能とを有し、
前記無線中継機能がデータを送信する場合に、送信対象データの種類に応じて優先度を特定し、前記送信対象データの優先度が高い場合は少なくとも前記広域無線通信機能を選択し、前記送信対象データの優先度が低い場合は少なくとも前記狭域無線通信機能を選択して無線通信を行う、
ことを特徴とする上記(1)又は(2)に記載の車両用無線通信システム。
(3) Each of the wide area wireless communication function and the short range wireless communication function includes a transmission / reception function,
Each of the wireless communication terminals has a destination identification function for identifying whether the received data is addressed to the own node, and a wireless relay function for wirelessly transmitting received data other than for the own node to the destination.
When the wireless relay function transmits data, the priority is specified according to the type of transmission target data, and when the priority of the transmission target data is high, at least the wide area wireless communication function is selected, and the transmission target is selected. When the priority of data is low, at least the short-range wireless communication function is selected to perform wireless communication,
The wireless communication system for a vehicle according to (1) or (2) above, characterized in that
上記(3)の構成の車両用無線通信システムによれば、各無線通信端末が他の無線通信端末からの自ノード宛てでないデータを受信し宛先に向けて無線中継する場合にも、広域無線通信機能および狭域無線通信機能のいずれを選択して通信するのかを、送信対象データの種類に基づいて自動的に決めることができる。 According to the vehicle radio communication system configured as described in (3) above, even when each radio communication terminal receives data not addressed to its own node from another radio communication terminal and performs radio relay toward the destination, wide area radio communication It is possible to automatically determine which one of the function and the short range wireless communication function to select and communicate based on the type of data to be transmitted.
(4) 前記広域無線通信機能は、広域の通信に適した第1の無線通信形式を利用し、
前記狭域無線通信機能は、狭域の通信に適した第2の無線通信形式を利用する、
ことを特徴とする上記(1)乃至(3)のいずれかに記載の車両用無線通信システム。
(4) The wide area wireless communication function uses a first wireless communication format suitable for wide area communication,
The short range wireless communication function uses a second wireless communication format suitable for short range communication.
A vehicle radio communication system according to any one of the above (1) to (3), characterized in that
上記(4)の構成の車両用無線通信システムによれば、互いに異なる無線通信形式で前記広域無線通信機能および前記狭域無線通信機能を実現するので、システム全体を最適化することが可能である。例えば、通信経路上に障害物があっても電波回折などにより目的の端末まで電波が届きやすい通信方式を前記第1の無線通信形式として採用することにより、前記広域無線通信機能で車両の全体領域をカバーすることが容易になる。また、例えば干渉性能が高く、高速通信が可能な通信方式を前記第2の無線通信形式として採用することにより、前記狭域無線通信機能で通信する際に、車両内の狭い範囲に多数の無線通信端末が配置されているような環境であっても、確実に無線通信することが可能になる。 According to the vehicle radio communication system of the configuration of (4), the wide area radio communication function and the narrow area radio communication function are realized in different radio communication formats, so that the entire system can be optimized. . For example, even if there is an obstacle on the communication path, the entire area of the vehicle can be obtained by the wide area wireless communication function by adopting a communication method in which radio waves easily reach the target terminal due to radio wave diffraction etc. as the first radio communication format. It will be easier to cover. Also, for example, by adopting a communication method with high interference performance and capable of high-speed communication as the second wireless communication format, when performing communication with the narrow-area wireless communication function, a large number of wireless within a narrow range in the vehicle Even in an environment where communication terminals are arranged, wireless communication can be reliably performed.
(5) 車両上に搭載され、前記車両上で無線通信が可能な広域無線通信機能、および前記広域無線通信機能に比べて無線通信可能な領域が狭い狭域無線通信機能を有する複数の無線通信端末を備え、
各前記無線通信端末がデータを送信する場合に、自車両における緊急度の高低を把握すると共に、少なくとも送信対象データの種類の違いを反映した優先度を特定し、
前記緊急度および前記優先度に応じて、前記広域無線通信機能および前記狭域無線通信機能の一方を優先的に選択して無線通信を行う、
ことを特徴とする車両用無線通信システム。
(5) A plurality of wireless communications having a wide area wireless communication function mounted on a vehicle and capable of wireless communication on the vehicle, and a narrow area wireless communication function having a narrower area capable of wireless communication than the wide area wireless communication function Equipped with a terminal,
When each wireless communication terminal transmits data, while grasping the degree of urgency in the own vehicle, at least the priority reflecting the difference in the type of transmission target data is specified,
According to the degree of urgency and the priority, one of the wide area wireless communication function and the narrow area wireless communication function is preferentially selected to perform wireless communication.
A wireless communication system for a vehicle, characterized in that
上記(5)の構成の車両用無線通信システムによれば、送信対象データの種類の違いの他に、緊急度を考慮して広域無線通信と狭域無線通信とのいずれかを優先的に選択することができる。したがって、例えば自車両の事故発生や、無線機器の故障などの緊急時に適切な選択が可能になる。また、各無線通信端末自身が自律的に選択を実施できるので、特別な制御局を追加する必要がない。 According to the wireless communication system for a vehicle having the configuration of (5), in addition to the difference in the type of transmission target data, either wide area wireless communication or narrow area wireless communication is preferentially selected in consideration of the degree of urgency can do. Therefore, appropriate selection can be made in an emergency such as occurrence of an accident of the host vehicle or a failure of the wireless device. Further, since each wireless communication terminal can autonomously carry out selection, there is no need to add a special control station.
(6) 自車両の事故発生を含む緊急時には、各前記無線通信端末がデータを送信する場合に、前記緊急度に基づき前記広域無線通信機能を優先的に選択して無線通信を行う、
上記(5)に記載の車両用無線通信システム。
(6) In an emergency including occurrence of an accident of the own vehicle, when each wireless communication terminal transmits data, wireless communication is performed by preferentially selecting the wide area wireless communication function based on the degree of urgency.
The wireless communication system for vehicles as described in said (5).
上記(6)の構成の車両用無線通信システムによれば、緊急時には前記広域無線通信機能を優先的に選択するので、通信遅延時間を短縮できる。したがって、通常は優先度が低いデータを送信する場合であっても、事故発生のような緊急時には、通信遅延時間を短縮した状態で伝送することが可能になる。 According to the vehicle radio communication system of the above configuration (6), since the wide area radio communication function is preferentially selected in an emergency, the communication delay time can be shortened. Therefore, even when transmitting low priority data, it is possible to transmit with reduced communication delay time in an emergency such as an accident occurrence.
(7) 各前記無線通信端末がデータを送信する際に、前記狭域無線通信機能の通信により目的の宛先までの通信経路を確保できない場合には、前記緊急度に基づき前記広域無線通信機能を優先的に選択して無線通信を行う、
上記(5)に記載の車両用無線通信システム。
(7) When each wireless communication terminal transmits data, if the communication path to the destination can not be secured by the communication of the narrow area wireless communication function, the wide area wireless communication function is selected based on the degree of urgency Select the priority and perform wireless communication,
The wireless communication system for vehicles as described in said (5).
上記(7)の構成の車両用無線通信システムによれば、一部の無線通信端末の故障などの影響により宛先までの通信経路が確保できない場合であっても、前記広域無線通信機能に切り替えることにより通信が可能になる。 According to the wireless communication system for vehicles of the above configuration (7), switching to the wide area wireless communication function even when the communication path to the destination can not be secured due to the influence of a failure of some of the wireless communication terminals. Enables communication.
本発明の車両用無線通信システムによれば、車両上に多数の無線通信端末を設置してメッシュネットワークを形成する場合に、ネットワークリソースを効率的に利用してトラフィック量を抑制すると共に、ネットワーク上で発生する通信遅延時間の短縮が可能である。 According to the wireless communication system for a vehicle of the present invention, when a large number of wireless communication terminals are installed on a vehicle to form a mesh network, network resources are efficiently used to suppress the traffic amount, and on the network It is possible to reduce the communication delay time that occurs in
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という。)を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。 The present invention has been briefly described above. Furthermore, the details of the present invention will be further clarified by reading the modes for carrying out the invention described below (hereinafter referred to as "embodiments") with reference to the attached drawings. .
本発明に関する具体的な実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。
<各端末の配置および無線通信回線の構成の具体例>
本発明の実施形態の車両用無線通信システムに含まれる複数の無線通信端末の配置および無線通信回線の構成に関する具体例を図1に示す。
Specific embodiments of the present invention are described below with reference to the figures.
<Specific Example of Arrangement of Terminals and Configuration of Wireless Communication Line>
A specific example regarding the arrangement of the plurality of wireless communication terminals and the configuration of the wireless communication line included in the wireless communication system for a vehicle according to the embodiment of the present invention is shown in FIG.
図1に示した矩形形状の全体領域ARLは、一般的な自動車の車両構造体の領域に相当する。図1は、車両構造体を上方から視た平面における各要素の配置状態を表している。図1の左端側がこの自動車の前方側を表し、図1の右端側がこの自動車の後方側を表す。 The entire area ARL of the rectangular shape shown in FIG. 1 corresponds to the area of the vehicle structure of a general automobile. FIG. 1 shows the arrangement of each element in a plane of the vehicle structure as viewed from above. The left end side of FIG. 1 represents the front side of the vehicle, and the right end side of FIG. 1 represents the rear side of the vehicle.
図1に示した例では、全体領域ARL、すなわち車両構造体およびそれに隣接した領域の各部に多数の無線通信端末10−1、10−3、・・・、10−17が設置されている。これらの無線通信端末10−1〜10−17の各々を設置する位置や総数については、必要に応じて変更される。 In the example shown in FIG. 1, a large number of wireless communication terminals 10-1, 10-3,..., 10-17 are installed in the entire area ARL, that is, in each part of the vehicle structure and the area adjacent thereto. The positions and the total number of installation of each of the wireless communication terminals 10-1 to 10-17 are changed as necessary.
これらの無線通信端末10−1〜10−17の各々は、この自動車の各部に搭載されている様々な電装品、例えば電子制御モジュール(ECU)、各種センサ、各種スイッチ、各種負荷などがそれぞれ必要とする信号の送受信を無線通信により可能にするために設けてある。 Each of these wireless communication terminals 10-1 to 10-17 requires various electric components mounted on each part of this automobile, such as an electronic control module (ECU), various sensors, various switches, various loads, etc. It is provided to enable transmission and reception of signals by wireless communication.
図1に示した例では、無線通信端末10−1〜10−17の無線通信機能を利用することにより、これらの間を接続する無線通信経路C01、C03、C04、・・・、C16を形成することができる。また、図1に示した例では、全体領域ARLの内側の空間内に、それよりも十分に小さい複数のスモールセル領域ARS1、ARS2、ARS3が形成されている。もちろん、各無線通信経路、各スモールセル領域の数、大きさ、位置などは必要に応じて変更される。 In the example shown in FIG. 1, by using the wireless communication functions of the wireless communication terminals 10-1 to 10-17, wireless communication paths C01, C03, C04,. can do. Further, in the example shown in FIG. 1, a plurality of small cell regions ARS1, ARS2, and ARS3 sufficiently smaller than the entire region ARL are formed in the space inside the entire region ARL. Of course, the number, size, position, etc. of each wireless communication path, each small cell area, etc. are changed as needed.
また、互いに隣接しているスモールセル領域ARS1、ARS2は一部分が互いに重なった状態で形成されている。また、互いに隣接しているスモールセル領域ARS2、ARS3についても同様である。スモールセル領域ARS1の内側には無線通信端末10−3、10−4、10−8が配置され、スモールセル領域ARS2の内側には無線通信端末10−8、10−11が配置され、スモールセル領域ARS3の内側には無線通信端末10−12、10−13、10−15が配置されている。 In addition, the small cell regions ARS1 and ARS2 adjacent to each other are formed in a state in which parts thereof overlap each other. The same applies to the small cell areas ARS2 and ARS3 adjacent to each other. The radio communication terminals 10-3, 10-4 and 10-8 are disposed inside the small cell area ARS1, and the radio communication terminals 10-8 and 10-11 are disposed inside the small cell area ARS2, and the small cell The radio communication terminals 10-12, 10-13, and 10-15 are disposed inside the area ARS3.
なお、図1に示した無線通信端末10−1〜10−17の各々は、図1中に示したスモールセル領域ARS1〜ARS3のいずれかの範囲内のように比較的小さい領域内での狭域の無線通信と、全体領域ARLに相当する範囲内の比較的大きい広域の無線通信との両方に対応している。 Each of the radio communication terminals 10-1 to 10-17 shown in FIG. 1 is narrow in a relatively small area as in the range of any of small cell areas ARS1 to ARS3 shown in FIG. It is compatible with both area wireless communication and relatively large wide area wireless communication within the range corresponding to the entire area ARL.
なお、本実施形態における「広域」は、例えば3メートル程度の大きさ、「狭域」は例えば1メートル程度の大きさになると想定される。これにより、自車両内の車両用無線通信システムが送信した電波が、他の車両内の無線通信や、その他の自車両外部の様々な無線通信に影響を与えるのを抑制できる。 In the present embodiment, “wide area” is assumed to be, for example, about 3 meters in size, and “narrow area” is assumed to be, for example, about 1 meter in size. Accordingly, it is possible to suppress that radio waves transmitted by the vehicle radio communication system in the own vehicle affect radio communication in another vehicle and various radio communications outside the other vehicle.
<ネットワークの構成例>
本発明の実施形態の車両用無線通信システムにおけるネットワークの構成例を図2に示す。すなわち、図1に示した無線通信端末10−1〜10−17を用いて、図2に示すような無線通信のネットワークを形成することができる。
<Example of network configuration>
An exemplary configuration of a network in a vehicle radio communication system according to an embodiment of the present invention is shown in FIG. That is, a wireless communication network as shown in FIG. 2 can be formed by using the wireless communication terminals 10-1 to 10-17 shown in FIG.
図2に示したネットワークにおいては、互いに異なる4つのスモールセル領域AR−A、AR−B、AR−C、およびAR−Dが形成されている。ここで、互いに隣接している2つのスモールセル領域AR−A、AR−Bは、一部分が重なった状態になっている。互いに隣接している2つのスモールセル領域AR−B、AR−Cも同様である。互いに隣接している2つのスモールセル領域AR−C、AR−Dも同様である。 In the network shown in FIG. 2, four different small cell areas AR-A, AR-B, AR-C, and AR-D are formed. Here, the two small cell areas AR-A and AR-B adjacent to each other are in a partially overlapped state. The same applies to two small cell areas AR-B and AR-C adjacent to each other. The same applies to two small cell areas AR-C and AR-D adjacent to each other.
図2の例では、Aグループに相当するスモールセル領域AR−Aに、3つのノードNA−1、NA−2、およびNA−3が含まれている。また、Bグループに相当するスモールセル領域AR−Bに、4つのノードNB−1、NB−2、NB−3、およびNB−4が含まれている。また、Cグループに相当するスモールセル領域AR−Cに、4つのノードNC−1、NC−2、NC−3、およびNC−4が含まれている。また、Dグループに相当するスモールセル領域AR−Dに、3つのノードND−1、ND−2、およびND−3が含まれている。 In the example of FIG. 2, the small cell area AR-A corresponding to the group A includes three nodes NA-1, NA-2, and NA-3. In addition, the small cell area AR-B corresponding to the B group includes four nodes NB-1, NB-2, NB-3, and NB-4. Further, the small cell area AR-C corresponding to the C group includes four nodes NC-1, NC-2, NC-3, and NC-4. Also, the small cell area AR-D corresponding to the D group includes three nodes ND-1, ND-2, and ND-3.
図2に示した各ノードの中でスモールセル領域AR−AのノードNA−3と、スモールセル領域AR−BのノードNB−1とは共通であり、1台の無線通信端末10により構成される。スモールセル領域AR−BのノードNB−4と、スモールセル領域AR−CのノードNC−1についても同様である。また、スモールセル領域AR−CのノードNC−4と、スモールセル領域AR−DのノードND−1についても同様である。また、他のノードNA−1、NA−2、NB−2、NB−3、NC−2、NC−3、ND−2、およびND−3はそれぞれ1台の無線通信端末10により構成される。
Among the nodes shown in FIG. 2, the node NA-3 in the small cell area AR-A and the node NB-1 in the small cell area AR-B are common, and are configured by one
図2の例では、スモールセル領域AR−A内の各ノードNA−1〜NA−3は、無線通信回線により互いに接続可能な状態で配置されている。スモールセル領域AR−B内の各ノードNB−1〜NB−4についても同様である。また、スモールセル領域AR−C内の各ノードNC−1〜NC−4についても同様である。スモールセル領域AR−D内の各ノードND−1〜ND−3についても同様である。 In the example of FIG. 2, the nodes NA-1 to NA-3 in the small cell area AR-A are arranged in a state where they can be connected to each other by a wireless communication line. The same applies to each of the nodes NB-1 to NB-4 in the small cell area AR-B. The same applies to each of the nodes NC-1 to NC-4 in the small cell area AR-C. The same applies to each of the nodes ND-1 to ND-3 in the small cell area AR-D.
また、ノードNA−3とノードNB−1とが共通であるので、この共通のノードを経由することにより、互いに隣接しているスモールセル領域AR−AとAR−Bとの間で通信経路を確保することができる。同様に、ノードNB−4とノードNC−1とが共通であるので、互いに隣接しているスモールセル領域AR−BとAR−Cとの間で通信経路を確保できる。また、ノードNC−4とノードND−1とが共通であるので、互いに隣接しているスモールセル領域AR−CとAR−Dとの間で通信経路を確保できる。 Further, since the node NA-3 and the node NB-1 are common, the communication path between the small cell areas AR-A and AR-B adjacent to each other can be obtained by passing through the common node. It can be secured. Similarly, since the node NB-4 and the node NC-1 are common, a communication path can be secured between the small cell areas AR-B and AR-C adjacent to each other. Further, since the node NC-4 and the node ND-1 are common, a communication path can be secured between the small cell areas AR-C and AR-D adjacent to each other.
本実施形態においては、各ノードの位置に配置される無線通信端末10は、各スモールセル領域AR−A〜AR−Dに相当する狭い範囲の無線通信の他に、全体領域ARLに相当する広い範囲の無線通信を行う機能も備えている。したがって、必ずしも上記の共通のノードを設けなくても、全体領域ARLの内側の全てのノードが互いに無線通信することが可能である。
In the present embodiment, the
<ネットワークの設計方法>
図2に示したような通信ネットワークを実際に設計する場合には、例えば図1に示した無線通信端末10−1〜10−17を複数のグループに区分して、各々のグループを、例えば図2に示したスモールセル領域AR−A〜AR−Dのいずれかに対応付ける。そして、隣接する複数のスモールセル領域AR−A〜AR−Dを互いに接続するようにネットワークを構成する。複数のスモールセル領域間の接続関係は予め決めておく。また、複数のスモールセル領域に跨がるノードを1つ以上含めるようにグループを作成することが望ましい。そして、スモールセル領域AR−A〜AR−Dの各々について、セル内のみで経路設計を行う。セル内の経路設計については、例えば「ダイナミックルーティング」の手順を用いることにより自動的に処理することができる。
<Network design method>
When actually designing the communication network as shown in FIG. 2, for example, the radio communication terminals 10-1 to 10-17 shown in FIG. 1 are divided into a plurality of groups, and each group is It corresponds to one of the small cell areas AR-A to AR-D shown in FIG. Then, the network is configured to mutually connect a plurality of adjacent small cell areas AR-A to AR-D. The connection relationship between the plurality of small cell areas is determined in advance. In addition, it is desirable to create a group so as to include one or more nodes that span multiple small cell areas. Then, for each of the small cell regions AR-A to AR-D, route design is performed only in the cell. Path design in a cell can be handled automatically by using, for example, a “dynamic routing” procedure.
<ネットワーク上の一般的な通信動作例>
図2に示した通信ネットワークにおいて、送信元のノードNA−1からノードND−2を宛先としてデータを送信する場合を想定した一般的な動作例について、以下に説明する。但し、本実施形態のシステムの場合には、以下に示した動作とは異なる特別な動作を行うことができる。これについては後で説明する。
<Example of general communication operation on network>
In the communication network shown in FIG. 2, a general operation example will be described below on the assumption that data is transmitted from the transmission source node NA-1 to the node ND-2. However, in the case of the system of the present embodiment, a special operation different from the operation shown below can be performed. This will be explained later.
1.ノードNA−1では、宛先がノードND−2の通信なので、自セルであるスモールセル領域AR−Aから、AR−B、AR−Cを経由して宛先を含むスモールセル領域AR−Dに繋がることを確認する。ここで、スモールセル領域AR−A、AR−B、AR−C、AR−Dの間のつながりが固定である場合には、例えば所定のテーブルに保持してある情報を参照することで、つながりを確認できる。なお、スモールセル領域AR−A、AR−B、AR−C、AR−Dの間のつながりが可変の場合には、例えば定期的に最新の状態を把握してテーブルに反映するように制御すればよい。 1. Since the destination is communication of the node ND-2 at the node NA-1, the small cell region AR-A which is the own cell is connected to the small cell region AR-D including the destination via AR-B and AR-C. Make sure. Here, when the connection between the small cell areas AR-A, AR-B, AR-C, and AR-D is fixed, for example, the connection is made by referring to the information held in a predetermined table. You can check When the connection between the small cell areas AR-A, AR-B, AR-C, and AR-D is variable, for example, control is performed so that the latest state is periodically grasped and reflected in the table. Just do it.
2.宛先のノードを含むスモールセル領域AR−Dまでデータを転送するためには、まず自セルに隣接するスモールセル領域AR−Bにデータを送る必要があるので、ノードNA−1から、2つのスモールセル領域AR−A、AR−Bを跨ぐ位置に存在するノードNA−3までの通信経路を作成する。具体的には、送信元のノードNA−1の動作を契機として、スモールセル領域AR−A内で「ダイナミックルーティング」の手順が実行され、このセル内における各ノードの接続が確認され、通信に利用可能な適切な経路が自動的に作成される。 2. In order to transfer data to the small cell area AR-D including the destination node, first, it is necessary to transmit data to the small cell area AR-B adjacent to the own cell. A communication path to a node NA-3 existing at a position crossing the cell areas AR-A and AR-B is created. Specifically, triggered by the operation of the transmission source node NA-1, the procedure of "dynamic routing" is executed in the small cell area AR-A, the connection of each node in this cell is confirmed, and communication is performed. Appropriate routes available are automatically created.
3.上記の処理により作成した経路に従い、スモールセル領域AR−A内の各ノードが、ノードNA−1の出力した送信データをノードNA−3まで転送する。 3. Each node in the small cell area AR-A transfers the transmission data output from the node NA-1 to the node NA-3 according to the route created by the above process.
4.ここで、ノードNA−3がノードNB−1と共通であるので、ノードNB−1が受け取った送信データに基づき、スモールセル領域AR−B内で、上記「2.」「3.」と同様の動作を行う。これにより、スモールセル領域AR−B内でノードNB−1からノードNB−4までの経路が作成され、この経路を利用して、ノードNB−1の送信データがノードNB−4まで転送される。 4. Here, since the node NA-3 is common to the node NB-1, based on the transmission data received by the node NB-1, in the small cell area AR-B, the same as the above "2." and "3." Perform the action of Thus, a path from node NB-1 to node NB-4 is created in small cell area AR-B, and transmission data of node NB-1 is transferred to node NB-4 using this path. .
5.また、ノードNB−4がノードNC−1と共通であるので、ノードNC−1が受け取った送信データに基づき、スモールセル領域AR−C内で、上記「2.」「3.」と同様の動作を行う。これにより、スモールセル領域AR−C内でノードNC−1からノードNC−4までの経路が作成され、ノードNC−1の送信データがノードNC−4まで転送される。 5. Further, since the node NB-4 is common to the node NC-1, based on the transmission data received by the node NC-1, in the small cell area AR-C, the same as the above "2." and "3." Do the action. Thus, a path from the node NC-1 to the node NC-4 is created in the small cell area AR-C, and transmission data of the node NC-1 is transferred to the node NC-4.
6.また、ノードNC−4がノードND−1と共通であるので、ノードND−1が受け取った送信データに基づき、スモールセル領域AR−D内で、「ダイナミックルーティング」の手順が実行され、このセル内における各ノードの接続が確認され、通信に利用可能な適切な経路が自動的に作成される。この経路に基づき、スモールセル領域AR−D内でノードND−1から宛先のノードND−2までの経路を特定し、ノードND−1の送信データがノードND−2まで転送される。 6. Further, since the node NC-4 is common to the node ND-1, the procedure of "dynamic routing" is executed in the small cell area AR-D based on the transmission data received by the node ND-1 and this cell The connection of each node in the network is confirmed, and an appropriate path available for communication is automatically created. Based on this path, the path from the node ND-1 to the destination node ND-2 is specified in the small cell area AR-D, and the transmission data of the node ND-1 is transferred to the node ND-2.
なお、宛先のノードが送信元のノードに向けてデータを返信する場合には、送信元から宛先にデータを送信する場合と同一の経路を利用して逆方向に向かってデータを伝送する。また、各セル内で上記の経路を作成するための処理を事前に行い、その結果得られた情報を各ノードが保持しておくこともできる。その場合には、実際の送信データを転送する際に、上記の経路を作成するための所要時間が大幅に短縮される。 When the destination node sends data back to the source node, the data is transmitted in the reverse direction using the same route as when the source sends data to the destination. In addition, the processing for creating the above-mentioned path in each cell may be performed in advance, and the information obtained as a result may be held by each node. In that case, when transferring actual transmission data, the time required to create the above path is significantly reduced.
図2に示したような通信ネットワークにおいては、多数のノードを必要に応じて利用できるので、様々な経路を選択的に利用してデータの送信元から送信先(宛先)までの通信経路を確保することが可能である。しかし、通信可能な相手ノードの数が多いので、経路を探索する際や、実際にデータを伝送する際の効率が低下する。すなわち、通信経路が確定していない状態で経路の探索を実施する時には、実際には使えない経路の相手ノードに対してもパケット等の信号をそれぞれ送信する必要があるため、相手ノードの数が増えると無駄なトラフィックが増えてネットワーク上の通信処理の負荷が増大し、信号の伝送遅延時間が増大する。また、通信経路が確定した後においても、この通信経路上で信号を中継するノードの数が増えるので、信号の伝送遅延時間が増大する。 In the communication network as shown in FIG. 2, since a large number of nodes can be used as needed, various routes are selectively used to secure a communication route from a data transmission source to a transmission destination (destination). It is possible. However, since there are many correspondent nodes that can communicate, the efficiency in searching for a route and in transmitting data actually decreases. That is, when carrying out a route search in a state where the communication route has not been determined, it is necessary to transmit signals such as packets to the other nodes of the routes that can not actually be used, so When the number of traffic increases, unnecessary traffic increases, the load of communication processing on the network increases, and the signal transmission delay time increases. In addition, even after the communication path is determined, the number of nodes relaying the signal on the communication path increases, so that the transmission delay time of the signal increases.
しかし、本実施形態のシステムにおいては、各無線通信端末10が各スモールセル領域AR−A〜AR−Dの範囲内で無線通信する機能の他に、全体領域ARLの範囲で無線通信する機能も備えている。したがって、例えばスモールセル領域AR−A内のノードNA−1が、スモールセル領域AR−D内のノードND−2を宛先としてデータを送信する場合に、スモールセル領域AR−A内からスモールセル領域AR−D内の各ノードとの間で直接無線送信することも可能である。この機能を利用して通信経路を適切に変更すると、送信元と宛先との間の経路における中継回数が減り、送信データの遅延時間が短縮される。また、ネットワーク上に発生するトラフィックも減らすことができる。
However, in the system according to the present embodiment, in addition to the function in which each
<無線通信端末の構成例>
本発明の実施形態の車両用無線通信システムが使用する1つの無線通信端末10の構成例を図3に示す。図3に示した無線通信端末10は、広域通信モジュール21、狭域通信モジュール22、通信成功判別機能23、受信宛先判別機能24、受信データ出力機能25、出力インタフェース(I/F)26、入力インタフェース27、通信データ作成機能28、送信宛先判別機能29、優先度判別機能30、ルート検出・構築機能31、アンテナ32および33を備えている。
<Configuration Example of Wireless Communication Terminal>
An exemplary configuration of one
また、広域通信モジュール21は広域無線受信機能21aおよび広域無線送信機能21bを含み、狭域通信モジュール22は狭域無線受信機能22aおよび狭域無線送信機能22bを含んでいる。
In addition, the wide
なお、図3に示した無線通信端末10の各機能は、専用のハードウェアを用いて構成することもできるし、マイクロコンピュータを含む必要最小限のハードウェアとこのマイクロコンピュータが実行するソフトウェアとを用いて実現することもできる。
Each function of the
広域無線受信機能21aおよび広域無線送信機能21bは、車両内の全体をカバーし、例えば図1に示した全体領域ARLの範囲内のどこでも中継なしに、送信元の端末と宛先の端末との間で直接無線通信ができるような特性を有する無線通信形式で無線信号の受信および送信を行う機能を有している。具体的には、通信系路上に障害物があっても電波回折などにより、送信した電波が目的の端末まで届きやすい通信形式を用いる。また、全体領域ARLのどこにでも電波が届くように、広域無線送信機能21bの送信出力は比較的大きく定める。
The wide-area
一方、狭域無線受信機能22aおよび狭域無線送信機能22bは、全体領域ARLよりも小さい範囲、例えば図1に示したスモールセル領域ARS1〜ARS3のいずれかに限定した領域内の端末間で無線信号の受信および送信を行う機能を有している。狭域無線受信機能22aおよび狭域無線送信機能22bが採用する無線通信形式は、広域無線受信機能21a、広域無線送信機能21bとは異なり、スモールセルに適した特性のものとする。すなわち、小さなエリア内で確実に通信できるように干渉牲能を高めたり、高速通信を行うのに適した通信形式を用いる。また、狭域無線通信の通信エリアは広域無線通信よりも狭いので、狭域無線送信機能22bの送信出力は広域無線送信機能21bよりも小さく制限される。
On the other hand, the short range
通信成功判別機能23は、広域無線受信機能21a又は狭域無線受信機能22aの受信データから、その通信が成功しているのか否かを判別する。
受信宛先判別機能24は、広域無線受信機能21a又は狭域無線受信機能22aから入力された受信データが自端末宛であるか否かを判別する。
The communication success determination function 23 determines whether the communication is successful or not from the reception data of the wide area
The reception
受信データ出力機能25は、無線通信により受信したデータが、自端末宛データであれば、このデータを出力インタフェース26を経由して外部へ出力する。例えば、自車両に搭載された電子制御モジュール(ECU)などの機器が出力インタフェース26と接続され、このECU上で動作するアプリケーションソフトウェアなどに対して、受信データが渡される。
If the data received by wireless communication is data destined for the own terminal, the received
入力インタフェース27には、データを出力可能な様々な車載機器を接続することが可能である。例えば、ドアスイッチ、窓開閉スイッチ、ホーン、ラジオスイッチ、シートベルトセンサ、ステアリングセンサ、ワイパスイッチのような電装品の状態を表すデータを出力する機器が必要に応じて入力インタフェース27と接続される。
It is possible to connect to the
通信データ作成機能28は、車載機器から入力インタフェース27を経由してこの無線端末へ入力されたデータに基づき、通信に必要な情報を付加して、通信データを生成する。例えば、図7に示すようなフレーム構成の通信データを通信データ作成機能28が作成する。図7に示したフレーム構成の信号は、送信元アドレスAs1、送信先アドレスAr1、送信元アドレスAs2、送信先アドレスAr2、データ種別k1、データD、およびエラーチェックコードを含んでいる。
The communication
送信元アドレスAs2にはデータ送信要求が発生したノードのアドレスが格納され、送信先アドレスAr2には、データ送信の目的ノード(宛先)のアドレスが格納される。また、送信元アドレスAs1および送信先アドレスAr1には、実際の通信の送信元および送信先ノードのアドレスがそれぞれ格納される。また、送信元が送信するデータの本体はデータDに格納される。データ種別k1は、例えばデータDを送出した車載機器の種類やIDなどの情報を表す。 The source address As2 stores the address of the node where the data transmission request has been generated, and the destination address Ar2 stores the address of the destination node (destination) of the data transmission. Further, the addresses of the transmission source and the transmission destination node of the actual communication are stored in the transmission source address As1 and the transmission destination address Ar1, respectively. Further, the main body of data transmitted by the transmission source is stored in data D. The data type k1 represents, for example, information such as the type and ID of the on-vehicle device from which the data D has been sent.
送信宛先判別機能29は、通信データ作成機能28から入力される通信データに基づいてそのデータの送信先を決定する。
The transmission
優先度判別機能30は、入力された通信データと送信宛先判別機能29が判別した送信先の情報を基に、通信データの優先度を決定する。また、決定した通信データの優先度に基づいて、この通信データの送信に用いる通信手段として、広域無線通信と狭域無線通信とのいずれか一方を優先度判別機能30が選択する。詳細については後述する。
The
ルート検出・構築機能31は、優先度判別機能30が狭域無線通信を選択した場合に、通信データの宛先情報から無線通信経路を決定する。なお、自端末のノードが所属しているスモールセル内で利用可能な経路については、事前に定めておくこともできるし、例えば「ダイナミックルーティング」により自動的に決定することもできる。
The route detection /
アンテナ32は、広域無線受信機能21aおよび広域無線送信機能21bと接続されている。アンテナ33は、狭域無線受信機能22aおよび狭域無線送信機能22bと接続されている。すなわち、広域通信モジュール21が広域無線通信を行う場合には広域無線通信に適したアンテナ32を使用し、狭域通信モジュール22が狭域無線通信を行う場合には狭域無線通信に適したアンテナ33を使用する。
The
<無線通信端末10の特徴的な動作の説明>
<データ優先度の決定>
各ノード位置の無線通信端末10におけるデータ優先度決定処理の概要を図4に示す。すなわち、送信対象のデータが受信宛先判別機能24又は送信宛先判別機能29から優先度判別機能30に入力された場合に、図4に示したデータ優先度決定処理を優先度判別機能30が実行する。図4の動作について以下に説明する。
<Description of Characteristic Operation of
<Determination of data priority>
An outline of data priority determination processing in the
優先度判別機能30は、入力された送信対象データの種別k1をS11で特定する。この種別k1は、例えばドアスイッチ、窓開閉スイッチ、ホーン、ラジオスイッチ、シートベルトセンサ、ステアリングセンサ、ワイパスイッチなどのように、送信対象データに対応する車載機器を特定可能な情報とすることが想定される。
The
実際には、通信データ作成機能28が作成する通信データや、広域無線受信機能21a又は狭域無線受信機能22aが受信した通信データに、図7に示すようにデータ種別k1の情報が含まれているので、この通信データから種別k1を特定できる。
In practice, the communication data created by the communication
また、優先度判別機能30は入力された送信対象データの宛先k2をS12で特定する。受信宛先判別機能24又は送信宛先判別機能29から優先度判別機能30に入力される通信データには、図7に示すように「送信先アドレスAr2」として送信先(宛先)のノードを表す情報が含まれている。したがって、優先度判別機能30は入力された通信データから宛先k2の情報を抽出し取得できる。
Also, the
優先度判別機能30は、例えば予め用意された優先度テーブルTB1を参照することができる。本実施形態では、優先度テーブルTB1は、データ種別k1および宛先k2の様々な組合せのそれぞれについて、事前に定めた優先度の情報を保持している。
The
そこで、優先度判別機能30はS11で特定した種別k1およびS12で特定した宛先k2をパラメータとして優先度テーブルTB1を参照し、k1、k2の組合せに対応する優先度Pxを、S13で優先度テーブルTB1から取得する。つまり、データの種別と宛先の情報に基づき、該当する通信データに対する適切な優先度Pxを決定する。
Therefore, the
<送信処理の概要>
各ノード位置の無線通信端末10における送信処理の概要を図5に示す。すなわち、各無線通信端末10がインタフェース27から入力される送信要求に従い、インタフェース27に入力されるデータを無線信号として他ノードの端末に送信する際に、該当する送信対象データの優先度を判別するために、優先度判別機能30が図5に示した送信処理(Send)を実行する。
<Outline of transmission processing>
An outline of transmission processing in the
ステップS21では、優先度判別機能30が送信対象の通信データの優先度Pxを、事前に定めた優先度基準値Prと比較する。ここで、通信データの優先度Pxは図4のS13で決定した値である。
In step S21, the
通信データの優先度Pxが優先度基準値Prよりも大きい場合には、優先度判別機能30はこの通信データの送信に用いる無線通信手段として、広域通信モジュール21をS22で選択する。
If the priority Px of the communication data is larger than the priority reference value Pr, the
通信データの優先度Pxが優先度基準値Pr以下の場合には、優先度判別機能30はこの通信データを狭域無線通信で送信する場合の通信経路を特定するために、S23でルート検出・構築機能31に対して指示を与える。ルート検出・構築機能31は、優先度判別機能30の指示に従い、該当する通信データを指定された宛先まで届けるのに適した通信経路を求める。また、優先度判別機能30は、該当する通信データの送信に用いる無線通信手段として、狭域通信モジュール22をS24で選択する。
If the priority Px of the communication data is equal to or less than the priority reference value Pr, the
<送信の場合の動作例>
車両においては、運転の安全性を確保することが非常に重要であるので、例えば車両の操舵と関連のあるステアリングセンサが出力するデータに対しては通常は高い優先度が割り当てられる。したがって、このようなデータを無線通信端末10が送信しようとする場合には、図5のS21の条件(Px>Pr)を満たすことになり、S22が実行される。つまり、広域通信モジュール21を使用して通信データを無線送信する。
<Operation example for transmission>
In a vehicle, it is very important to ensure the safety of driving, so high priority is usually assigned to data output by a steering sensor related to steering of the vehicle, for example. Therefore, when the
この場合、入力インタフェース27から入力されるデータに基づいて、通信データ作成機能28で通信データが生成される。この通信データは、送信宛先判別機能29を通って優先度判別機能30に入力される。そして、優先度判別機能30がS22で広域無線通信を選択するので、通信データは優先度判別機能30から広域無線送信機能21bを通り、アンテナ32から電波として送信される。
In this case, the communication
ここで、広域通信モジュール21の通信範囲は全体領域ARLであるので、送信元と宛先のノード間距離の大小とは無関係に、中継なしに1回の無線通信だけで、送信元から宛先にデータを届けることが可能である。したがって、無線通信に伴って発生するデータの伝送遅延時間を最小限にできる。
Here, since the communication range of the wide
一方、パワーウィンドウなどの機器の動作は運転の安全性とは直接関係がないので、このような機器のデータに対しては通常は低い優先度が割り当てられる。したがって、このようなデータを無線通信端末10が送信しようとする場合には、図5のS21の条件(Px>Pr)を満たさないことになり、S23、S24が実行される。つまり、ルート検出・構築機能31で適切な経路を選択し、狭域通信モジュール22を使用して通信データを無線送信する。
On the other hand, since the operation of a device such as a power window is not directly related to the safety of driving, data of such a device is usually assigned a low priority. Therefore, when the
この場合、入力インタフェース27から入力されるデータに基づいて、通信データ作成機能28で通信データが生成される。この通信データは、送信宛先判別機能29を通って優先度判別機能30に入力される。そして、優先度判別機能30がS24で狭域無線通信を選択するので、通信データは優先度判別機能30からルート検出・構築機能31および狭域無線送信機能22bを通り、アンテナ33から電波として送信される。
In this case, the communication
ここで、狭域通信モジュール22の通信範囲はスモールセル領域ARS1〜ARS3のいずれかのように比較的小さいので、送信元と宛先のノードが隣接した位置に存在する場合以外は、他のノードで通信の中継を行う必要がある。また、送信元と宛先のノード間の距離が大きい場合には、複数のスモールセル領域ARS1〜ARS3を跨ぐような経路を利用して通信を中継することになり、中継回数が増えて遅延時間が増大する。また、ネットワーク上に送出されるトラフィック量が増えると、各ノードにおける通信の待ち時間も増えることになり、無線通信に伴って発生するデータの伝送遅延時間が更に増大する可能性がある。
Here, since the communication range of the narrow
ただし、狭域通信モジュール22の通信範囲は狭いことから、データ送信時に干渉を受けるノード数は、広域通信モジュール21により送信する場合よりも少なくなる。したがって、広域通信モジュール21を利用して送信する通信データは、運転の安全性と関係のある通信データなど他のデータ送信よりもできるだけ優先して送信されるべき通信データが選ばれる。
However, since the communication range of the short
<受信処理の概要>
各ノード位置の無線通信端末10における受信処理の概要を図6に示す。すなわち、他ノードの無線通信端末10から送信された電波を自ノードの無線通信端末10が受信し、通信に成功した場合に、無線通信端末10内の各機能が図6の受信処理(Recv)を実行する。
<Overview of reception processing>
An outline of reception processing in the
受信宛先判別機能24は、広域無線受信機能21a又は狭域無線受信機能22aが受信した受信データの宛先(図7の送信先アドレスAr2)と自ノードのアドレスとを比較し、この受信データが自ノード宛てか他ノード宛てかをS31で判別する。
The reception
無線通信端末10が自ノード宛てのデータを受信した場合には、この受信データを受信データ出力機能25がデータ処理する。すなわち、受信データ出力機能25は図7に示すようなフレームの中からデータDを抽出し、これを出力インタフェース26に接続された車載機器のアプリケーションソフトウェアなどに渡す。
When the
無線通信端末10が他ノード宛てのデータを受信した場合には、このデータの優先度Pxを図4と同様の処理により優先度判別機能30が特定する。更に、優先度判別機能30は受信データの優先度Pxと優先度基準値PrとをS33で比較する。ここで、受信データの優先度Pxは受信したフレーム(図7参照)に含まれているデータ種別k1に基づき図4のS13と同様の処理により決定した値である。
When the
受信データの優先度Pxが優先度基準値Prよりも大きい場合には、優先度判別機能30はこの受信データを他ノードへ中継するための送信に用いる無線通信手段として、広域通信モジュール21をS34で選択する。
When the priority Px of the received data is larger than the priority reference value Pr, the
受信データの優先度Pxが優先度基準値Pr以下の場合には、優先度判別機能30はこの受信データを狭域無線通信で送信する場合の通信経路を特定するために、S35でルート検出・構築機能31に対して指示を与える。ルート検出・構築機能31は、優先度判別機能30の指示に従い、該当する受信データを指定された宛先まで中継して届けるのに適した通信経路を求める。また、優先度判別機能30は、該当する受信データの送信に用いる無線通信手段として、狭域通信モジュール22をS36で選択する。
If the priority Px of the received data is less than or equal to the priority reference value Pr, the
<受信の場合の動作例>
データの送信要求が発生した送信元ノードの無線通信端末10が広域通信モジュール21を利用し、全体領域ARLの範囲に通信データの電波を送信した場合であっても、この電波が宛先ノードの無線通信端末10に直接届く場合と、中継が必要な場合とが生じうる。送信元ノードが送信した電波が宛先ノードに直接届いた場合には、この宛先ノードの無線通信端末10において図6のS31、S32が実行されるので、この無線通信端末10から宛先の車載機器に受信データを渡すことができる。
<Operation example for reception>
Even when the
送信元ノードの無線通信端末10が送信した電波が宛先ノードの無線通信端末10に直接届かなかった場合には、他のノードの無線通信端末10が宛先ノードの代わりにこの電波を受信してそのデータを中継する。中継する無線通信端末10は、受信したデータについて、図6のS33で優先度Pxと優先度基準値Prとを比較した結果に応じて広域通信モジュール21および狭域通信モジュール22のいずれか一方を中継送信用に選択する。 すなわち、送信元ノードが広域通信モジュール21を用いて送信した場合には、他のノードが中継する場合にも広域通信モジュール21を用いてS34でデータを送信する。また、送信元ノードが狭域通信モジュール22を用いて送信した場合には、他のノードが中継する場合にも狭域通信モジュール22を用いてS36でデータを送信する。なお、後述するように、各ノードが宛先までの距離を把握している場合には、距離に応じて広域無線通信と狭域無線通信とを選択するようにしてもよい。この場合には、例えば宛先までの距離が短くこれ以上の中継が不要であることが確実なことを条件に狭域無線通信が行われるようになる。
When the radio wave transmitted by the
<データ優先度決定に関する変形:変形例−1>
図4に示したデータ優先度決定処理の変形例を図8に示す。すなわち、送信対象のデータが受信宛先判別機能24又は送信宛先判別機能29から優先度判別機能30に入力された場合に、図8に示したデータ優先度決定処理を優先度判別機能30が実行する。図8の動作について以下に説明する。
<Modification on data priority determination: Modification example-1>
A modified example of the data priority determination process shown in FIG. 4 is shown in FIG. That is, when data to be transmitted is input from the reception
車両においては、運転の安全性を確保することが非常に重要であるので、例えば車両の操舵と関連のあるステアリングセンサが出力するデータに対しては通常は高い優先度が割り当てられる。また、例えばパワーウインドウのスイッチが出力するデータは、車両の運転と直接の関連がないので、通常は低い優先度が割り当てられる。したがって、通常はステアリングセンサの通信データの優先度Pxは、パワーウインドウのスイッチの通信データと比べて高くなる。 In a vehicle, it is very important to ensure the safety of driving, so high priority is usually assigned to data output by a steering sensor related to steering of the vehicle, for example. Also, for example, data outputted by a switch of the power window is usually assigned a low priority because it is not directly related to the driving of the vehicle. Therefore, the priority Px of the communication data of the steering sensor is normally higher than the communication data of the switch of the power window.
一方、自車両が交通事故に遭遇し乗員が車両内から脱出する必要があるような緊急時においては、運転の安全性よりも、脱出を容易にすることが重要になる。したがって、状況によってはパワーウインドウのスイッチの通信データの優先度Pxを、ステアリングセンサの通信データの優先度よりも高くした方がよい場合もある。 On the other hand, in an emergency where the host vehicle encounters a traffic accident and an occupant needs to escape from the vehicle, it is more important to make the escape easier than the safety of driving. Therefore, depending on the situation, it may be preferable to set the priority Px of the communication data of the switch of the power window higher than the priority of the communication data of the steering sensor.
そこで、図8に示したデータ優先度決定処理においては、状況に応じて使い分けできるように、通常走行用の優先度テーブルTB2と、緊急用の優先度テーブルTB3とを個別に予め用意してある。 Therefore, in the data priority determination process shown in FIG. 8, the priority table TB2 for normal travel and the priority table TB3 for emergency are separately prepared in advance so that they can be used properly according to the situation. .
すなわち、通常走行用の優先度テーブルTB2においては、例えばステアリングセンサの通信データの優先度Pxがパワーウインドウのスイッチの通信データと比べて高くなるようなデータが事前に登録してある。また、緊急用の優先度テーブルTB3においては、例えばパワーウインドウのスイッチの通信データの優先度Pxがステアリングセンサの通信データの優先度よりも高くなるようなデータが事前に登録してある。 That is, in the priority table TB2 for normal driving, for example, data is registered in advance such that the priority Px of the communication data of the steering sensor is higher than that of the switch of the power window. In the emergency priority table TB3, for example, data is registered in advance such that the priority Px of the communication data of the switch of the power window is higher than the priority of the communication data of the steering sensor.
無線通信端末10の優先度判別機能30は、自車両の現在の状態を表す情報をS41で取得し、その状態に応じて優先度テーブルTB2、TB3のいずれかをS42で選択する。例えば、車両のエアバッグが作動した場合や、大きな加速度を検出し、且つ自車両が停止しているような状況であれば、緊急時とみなして優先度判別機能30が優先度テーブルTB3を選択する。緊急時でなければ、優先度テーブルTB2を選択する。
The
また、図8のS45では、優先度判別機能30はS42で選択した優先度テーブルTB2又はTB3を利用し、データの種別k1および宛先k2に基づいて優先度Pxを決定する。
In S45 of FIG. 8, the
<送信処理に関する変形:変形例−2>
図5に示した送信処理の変形例を図9に示す。すなわち、各無線通信端末10がインタフェース27から入力される送信要求に従い、インタフェース27に入力されるデータを無線信号として他ノードの端末に送信する際に、該当する送信対象データの優先度を判別するために、優先度判別機能30が図9に示した送信処理(Send)を実行する。
<Modification relating to transmission processing: Modification example 2>
A modification of the transmission process shown in FIG. 5 is shown in FIG. That is, when each
図9の送信処理においては、同時に複数の送信要求が発生したか否かをS51で識別する。そして、同時に複数の送信要求が発生した場合には、次のS52で複数の送信要求の処理順序を各データの種別k1に応じて決定する。つまり、複数のデータの中で優先すべきデータ(例えば許容可能な遅延時間が短いデータ)を先に処理するように処理の順序を決める。 In the transmission process of FIG. 9, it is determined in S51 whether or not a plurality of transmission requests have occurred simultaneously. Then, when a plurality of transmission requests are simultaneously generated, the processing order of the plurality of transmission requests is determined in accordance with the type k1 of each data in the next S52. That is, the order of processing is determined such that data to be prioritized (for example, data having a short allowable delay time) among the plurality of data is processed first.
また、優先度Pxを識別する前に、S53で宛先k2の距離の大きさを例えば所定の閾値と比較して近いか否かを識別する。そして、距離が近い場合にはS53からS56、S57に進み、狭域無線通信を選択する。 In addition, before identifying the priority Px, it is determined in S53 whether the distance of the destination k2 is close to, for example, a predetermined threshold value. Then, if the distance is short, the process proceeds from S53 to S56 and S57, and the short range wireless communication is selected.
宛先k2の距離が近くない場合は、次のS54で優先度Pxを参照し、図5の送信処理の場合と同様に、優先度Pxに応じて広域無線通信と狭域無線通信のいずれかを選択する(S55、S57)。 If the distance to the destination k2 is not short, reference is made to the priority Px in the next S54, and either wide area wireless communication or narrow area wireless communication is performed according to the priority Px as in the case of the transmission processing of FIG. The selection is made (S55, S57).
なお、例えば図9のS53を省略し、その代わりに図4のS13で優先度Pxを決定する際に、宛先k2の距離が近い場合には優先度Pxを低くするように処理してもよい。その場合も、図9の処理と同様に宛先k2の距離が近い場合に、狭域無線通信が選択される。また、図9に示した各ステップS51〜S53と同じ処理を、図6に示した受信処理のS31とS33の間に追加してもよい。これにより、データを中継する際にも図9と同様の動作を行うことができる。 For example, when S53 in FIG. 9 is omitted, and the priority Px is determined in S13 in FIG. 4 instead, processing may be performed to lower the priority Px when the distance of the destination k2 is short. . Also in this case, the short-range wireless communication is selected when the distance of the destination k2 is short as in the process of FIG. Further, the same process as each of steps S51 to S53 shown in FIG. 9 may be added between S31 and S33 of the reception process shown in FIG. Thereby, when relaying data, the same operation as that of FIG. 9 can be performed.
<車両用無線通信システムの変形の可能性>
なお、図3に示した無線通信端末10は、送信対象データの種別や優先度に応じて広域通信モジュール21と狭域通信モジュール22との切替を行ったり、通信形式の切替を行っているが、更に、通信相手の方向に合わせてアンテナ32および33の指向性を切り替えるように制御してもよい。
<Possibility of deformation of wireless communication system for vehicles>
The
また、狭域通信モジュール22を用いて狭域無線通信を行う場合の送信元と宛先との間の通信経路の選択については、既存の様々な技術を利用することが考えられる。また、例えば特許文献3に示されている技術を利用して通信経路を選択してもよい。
Further, with regard to the selection of the communication path between the transmission source and the destination in the case of performing the short range wireless communication using the short
なお、図3に示した無線通信端末10の構成においては、通信データ作成機能28の作成した通信データに対して送信宛先判別機能29の処理を行った後で、優先度判別機能30の処理を行っているが、順番を逆にして、優先度判別機能30の処理を行ってから送信宛先判別機能29の処理を行ってもよい。
In the configuration of the
なお、広域通信モジュール21の通信形式の具体例としては、狭帯域特性を有する通信形式を採用することが想定され、狭域通信モジュール22の通信形式の具体例としては、広帯域特性を有する通信形式を採用することが想定される。但し、このような通信形式は必要に応じて適宜変更される。
As a specific example of the communication format of the wide
<変形例−3>
図5に示した送信処理の変形例を図10に示す。すなわち、各無線通信端末10がインタフェース27から入力される送信要求に従い、インタフェース27に入力されるデータを無線信号として他ノードの端末に送信する際に、図10に示した送信処理(Send)が実行される。
<Modification-3>
A modification of the transmission process shown in FIG. 5 is shown in FIG. That is, when each
図10の送信処理においては、優先度判別機能30は、自車両の現在の状態を表す情報をS61で取得する。S61で取得する情報の中には、自車両の事故発生、すなわち衝突検知を表す情報も含まれる。例えば、エアバッグが作動するような大きな加速度を検知した場合には、これを自車両の衝突検知とみなして処理する。
In the transmission process of FIG. 10, the
なお、自車両に搭載されているいずれかの車載機器が自車両の衝突を検知した場合には、その情報を全ての無線通信端末10が共有できるようにする。例えば、衝突を検知した車載機器に接続された無線通信端末10が、この情報を他の全ての無線通信端末10に向けてブロードキャストで送信する。
When any one of the on-vehicle devices mounted on the host vehicle detects a collision of the host vehicle, all the
通信データ作成機能28は、入力インタフェース27から入力された入力データに通信に必要な情報を付加して、送信対象の通信データを作成する(S62)。
送信宛先判別機能29は、通信データ作成機能28が作成した通信データから、その送信先を決定する(S63)。
The communication
The transmission
優先度判別機能30は、送信宛先判別機能29から入力される通信データに対して、例えば図4又は図8に示した処理を実行することにより、優先度Pxを決定する(S64)。また、S61で衝突検知状態を把握しているような場合には、乗員が車外へ脱出するために必要な窓やドアの開閉など、命の危険に関わるボタン等の操作情報については、通信データの優先度Pxを最高にして、優先度基準値Prを上回るようにする。
The
優先度判別機能30は、S61で取得した情報に基づき、緊急度の高い状態か否かをS65で識別する。例えば、S61で衝突検知状態を把握しているような緊急時にはS65からS67に進む。緊急度の低い状態であればS65からS66に進む。
Based on the information acquired in S61, the
優先度判別機能30は、S64で決定した通信データの優先度Pxを優先度基準値Prと比較し(S66)、「Px>Pr」であればS67に進み、「Px≦Pr」であればS68に進む。
The
S68では、ルート検出・構築機能31が、狭域無線通信による宛先までの通信経路(通信ルート)を検出する。宛先まで狭域無線通信で通信できる状態であればS68からS69に進む。
At S68, the route detection /
一方、無線機器の故障発生などに起因して宛先までの通信経路を確保できない状態であれば、ルート検出・構築機能31の「通信可否判定」機能が緊急度が高い状態とみなしてS68からS67に進む。
On the other hand, if the communication path to the destination can not be secured due to the occurrence of a failure of the wireless device, etc., the "communication availability judgment" function of the route detection /
例えば、宛先までの通信経路上で、送信した通信データに対する肯定応答(ACK)が一定時間以内に返ってこないような場合には、通信経路の生成に失敗したものとみなす。あるいは、狭域無線通信を行う無線通信端末10同士の間で、一定の時間周期でビーコン信号の送受信を行うように規定しておき、ビーコン信号を一定期間受信できない状態であれば、該当する通信経路は通信不可能とみなす。
For example, when an acknowledgment (ACK) for the transmitted communication data does not return within a predetermined time on the communication route to the destination, it is considered that the generation of the communication route has failed. Alternatively, the
したがって、自車両の衝突検知状態のような緊急時である場合、通信データの優先度Pxが優先度基準値Prを超える場合、および故障等に起因して狭域無線通信で通信経路を確保できない場合に、広域通信モジュール21によりS67で広域無線通信が実行される。
Therefore, in the case of an emergency such as a collision detection state of the own vehicle, when the priority Px of communication data exceeds the priority reference value Pr, and due to a failure or the like, a communication path can not be secured by narrow area wireless communication. In this case, the wide area wireless communication is executed by the wide
また、緊急時以外で、通信データの優先度Pxが優先度基準値Pr以下であり、且つ狭域無線通信で通信経路を確保できる状態であれば、狭域通信モジュール22によりS69で狭域無線通信が実行される。
If the priority Px of communication data is equal to or lower than the priority reference value Pr and the communication path can be secured by the short range wireless communication at times other than emergency, the short
図6に示した受信処理の変形例を図11に示す。すなわち、他ノードの無線通信端末10から送信された電波を自ノードの無線通信端末10が受信した場合に、無線通信端末10内の各機能が図11の受信処理(Recv)を実行する。
通信成功判別機能23は、狭域無線受信機能22a又は広域無線受信機能21aが、他ノードの無線通信端末10から電波により送信された通信データの受信に成功したか否かをS71で識別し、成功の場合にS72に進む。
A modification of the reception process shown in FIG. 6 is shown in FIG. That is, when the
The communication success discrimination function 23 identifies in S71 whether the short range
受信宛先判別機能24は、狭域無線受信機能22a又は広域無線受信機能21aの受信した通信データの宛先が自ノードか否かをS72で識別する。自ノード宛ての通信データを受信した場合はS73に進み、受信データ出力機能25がデータ処理を行い、その結果を出力インタフェース26を介してアプリケーションソフトウェアに渡す。
The reception
他ノード宛ての通信データを受信した場合は、それを中継処理するためにS74に進む。その場合は、優先度判別機能30が図10のS61と同様に、自車両の現在の状態を表す情報を取得する(S74)。また、優先度判別機能30が中継する通信データの優先度Pxを決定する(S75)。
If communication data addressed to another node is received, the process proceeds to step S74 to relay the data. In that case, the
優先度判別機能30は、S74で取得した情報に基づき、緊急度の高い状態か否かをS76で識別する。例えば、S74で衝突検知状態を把握しているような緊急時にはS76からS78に進む。緊急度の低い状態であればS76からS77に進む。
Based on the information acquired in S74, the
優先度判別機能30は、S75で決定した通信データの優先度Pxを優先度基準値Prと比較し(S77)、「Px>Pr」であればS78に進み、「Px≦Pr」であればS79に進む。
The
S79では、ルート検出・構築機能31が、狭域無線通信による宛先までの通信経路(通信ルート)を検出する。宛先まで狭域無線通信で通信できる状態であればS79からS80に進む。また、無線機器の故障発生などに起因して宛先までの通信経路を確保できない状態であれば、ルート検出・構築機能31の「通信可否判定」機能が緊急度が高い状態とみなしてS79からS78に進む。
At S79, the route detection /
したがって、各無線通信端末10が通信データを中継する場合にも、自車両の衝突検知状態のような緊急時である場合、通信データの優先度Pxが優先度基準値Prを超える場合、および故障等に起因して狭域無線通信で通信経路を確保できない場合に、広域通信モジュール21によりS78で広域無線通信が実行される。
Therefore, even when each
また、緊急時以外で、通信データの優先度Pxが優先度基準値Pr以下であり、且つ狭域無線通信で通信経路を確保できる状態であれば、狭域通信モジュール22によりS80で狭域無線通信が実行される。
If the priority Px of communication data is equal to or lower than the priority reference value Pr and the communication path can be secured by the short range wireless communication except during an emergency, the short
なお、図10の処理においてはS65で緊急時か否かを識別しているが、S64で緊急度を優先度Pxに反映する場合には、S65を省略しても構わない。その場合は、次のS66の判別により、緊急時に広域無線通信を優先的に選択することができる。図11の受信処理についても同様である。 In the process of FIG. 10, whether or not it is an emergency is identified in S65, but if the degree of urgency is reflected in the priority Px in S64, S65 may be omitted. In that case, wide area wireless communication can be preferentially selected in an emergency by the determination of the next S66. The same applies to the reception process of FIG.
<車両用無線通信システムの利点>
以上のように、本発明の実施形態に係る車両用無線通信システムによれば、各無線通信端末10が通信データの無線送信を行う場合に、データの種別k1やその優先度Pxに応じて広域通信モジュール21および狭域通信モジュール22のいずれか一方を選択することになる。したがって、同じ通信相手との間で通信するために、広域通信モジュール21および狭域通信モジュール22の両方のリソースを同時に確保する必要はなく、使用していない残りのリソースは、他の通信相手との通信を行う場合に利用できる。つまり、無線通信のための限られたリソースを有効に利用して、効率よく通信できる。また、ネットワークに送出されるトラフィック量を削減できる。
<Advantages of Wireless Communication System for Vehicles>
As described above, according to the wireless communication system for a vehicle according to the embodiment of the present invention, when each
また、各無線通信端末10が優先度の高い通信データを送信する場合には、常に広域通信モジュール21を選択し全体領域ARLの範囲で無線通信を行うので、無線通信に伴う通信の遅延時間を短縮し、確実に通信品質を上げることができる。
In addition, when each
また、各無線通信端末10は、通信データの無線送信を行う場合にデータの種別k1やその優先度Pxに応じて広域通信と狭域通信とを切り替えるので、送信元の車載機器におけるアプリケーションソフトウェアの動作を監視する必要はなく、制御が容易になる。
Further, since each
また、無線通信端末10が図4に示したデータ優先度決定処理を実行する場合には、送信対象データの種別k1と、その宛先k2との組合せ毎にそれぞれ適切な優先度Pxを割り当てることができる。
In addition, when the
また、無線通信端末10が図8に示したデータ優先度決定処理を実行する場合には、車両の状況に応じて、例えば緊急時に、各通信データの優先度の高低を適切に切り替えることができる。
Further, when the
また、各無線通信端末10が図10および図11の処理を実行することにより、衝突など自車両の事故が発生した場合や、車載システムに含まれる一部の無線通信端末10の故障発生により狭域無線通信で通信経路を確保できないような緊急時に、広域無線通信を自動的に選択できる。これにより、緊急度の高い通信を行う場合に、通信遅延時間を短縮できる。また、緊急度や優先度が低い通信を行う際には、狭域無線通信を選択することにより、多数の無線通信端末10からそれぞれ送信される電波の干渉や影響を抑制できる。
Further, each
ここで、上述した本発明の実施形態に係る車両用無線通信システムの特徴をそれぞれ以下[1]〜[7]に簡潔に纏めて列記する。
[1] 車両上に搭載され、前記車両上で無線通信が可能な広域無線通信機能(広域通信モジュール21)、および前記広域無線通信機能に比べて無線通信可能な領域が狭い狭域無線通信機能(狭域通信モジュール22)を有する複数の無線通信端末(10)を備え、 前記各無線通信端末がデータを送信する場合に、送信対象データの種類(k1)に応じて優先度(Px)を特定し、
前記送信対象データの優先度が高い場合は少なくとも前記広域無線通信機能を選択し、前記送信対象データの優先度が低い場合は少なくとも前記狭域無線通信機能を選択して無線通信を行う(図5参照)、
ことを特徴とする車両用無線通信システム。
Here, the features of the above-described vehicle radio communication system according to the embodiment of the present invention will be briefly summarized and listed in the following [1] to [7].
[1] A wide-area wireless communication function (wide-area communication module 21) mounted on a vehicle and capable of wireless communication on the vehicle, and a narrow-area wireless communication function having a narrower wireless communication area than the wide-area wireless communication function A plurality of wireless communication terminals (10) having (a short range communication module 22), and when each wireless communication terminal transmits data, the priority (Px) is set according to the type (k1) of transmission target data. Identify
When the priority of the transmission target data is high, at least the wide area wireless communication function is selected, and when the priority of the transmission target data is low, at least the narrow area wireless communication function is selected to perform wireless communication (FIG. 5). reference),
A wireless communication system for a vehicle, characterized in that
[2] 前記各無線通信端末は、送信対象データの種類(k1)に応じた優先度(Px)を、状況の変化に対応して切り替える(図8参照)、
ことを特徴とする上記[1]に記載の車両用無線通信システム。
[2] Each of the wireless communication terminals switches the priority (Px) according to the type (k1) of the transmission target data according to the change of the situation (see FIG. 8).
The wireless communication system for a vehicle according to [1], characterized in that
[3] 前記広域無線通信機能、および前記狭域無線通信機能の各々は送受信機能を含み、
前記各無線通信端末は、受信したデータが自ノード宛てか否かを識別する宛先識別機能(受信宛先判別機能24)と、自ノード宛て以外の受信データを宛先に向けて無線送信する無線中継機能(優先度判別機能30:S33〜S36)とを有し、
前記無線中継機能がデータを送信する場合に、送信対象データの種類に応じて優先度(Px)を特定し、前記送信対象データの優先度が高い場合は少なくとも前記広域無線通信機能を選択し、前記送信対象データの優先度が低い場合は少なくとも前記狭域無線通信機能を選択して無線通信を行う、
ことを特徴とする上記[1]又は[2]に記載の車両用無線通信システム。
[3] Each of the wide area wireless communication function and the short range wireless communication function includes a transmission / reception function,
Each wireless communication terminal has a destination identification function (reception destination determination function 24) for identifying whether the received data is addressed to its own node, and a wireless relay function for wirelessly transmitting received data other than that addressed to the own node to the destination. (Priority determination function 30: S33 to S36)
When the wireless relay function transmits data, a priority (Px) is specified according to the type of transmission target data, and when the priority of the transmission target data is high, at least the wide area wireless communication function is selected; When the priority of the transmission target data is low, at least the short-range wireless communication function is selected to perform wireless communication.
A vehicle radio communication system according to the above [1] or [2], characterized in that
[4] 前記広域無線通信機能は、広域の通信に適した第1の無線通信形式を利用し、
前記狭域無線通信機能は、狭域の通信に適した第2の無線通信形式を利用する、
ことを特徴とする上記[1]乃至[3]のいずれかに記載の車両用無線通信システム。
[4] The wide area wireless communication function uses a first wireless communication format suitable for wide area communication,
The short range wireless communication function uses a second wireless communication format suitable for short range communication.
A vehicle radio communication system according to any one of the above [1] to [3], characterized in that
[5] 車両上に搭載され、前記車両上で無線通信が可能な広域無線通信機能(広域通信モジュール21)、および前記広域無線通信機能に比べて無線通信可能な領域が狭い狭域無線通信機能(狭域通信モジュール22)を有する複数の無線通信端末(10)を備え、
各前記無線通信端末がデータを送信する場合に、自車両における緊急度の高低を把握すると共に、少なくとも送信対象データの種類の違いを反映した優先度(Px)を特定し(S64,S75)、
前記緊急度および前記優先度に応じて、前記広域無線通信機能および前記狭域無線通信機能の一方を優先的に選択して無線通信を行う(S65〜S69,S76〜S80)、
ことを特徴とする車両用無線通信システム。
[5] A wide-area wireless communication function (wide-area communication module 21) mounted on a vehicle and capable of wireless communication on the vehicle, and a narrow-area wireless communication function in which the area capable of wireless communication is narrower than the wide-area wireless communication function A plurality of wireless communication terminals (10) having (a short range communication module 22);
When each wireless communication terminal transmits data, it grasps the level of urgency in the own vehicle, and specifies at least the priority (Px) reflecting the difference in the type of transmission target data (S64, S75).
According to the degree of urgency and the priority, one of the wide area wireless communication function and the narrow area wireless communication function is preferentially selected to perform wireless communication (S65 to S69, S76 to S80).
A wireless communication system for a vehicle, characterized in that
[6] 自車両の事故発生を含む緊急時には、各前記無線通信端末がデータを送信する場合に、前記緊急度に基づき前記広域無線通信機能を優先的に選択して無線通信を行う(S65,S67)、
上記[5]に記載の車両用無線通信システム。
[6] In an emergency including occurrence of an accident of the own vehicle, when each wireless communication terminal transmits data, wireless communication is performed by preferentially selecting the wide area wireless communication function based on the degree of urgency (S65, S67),
The vehicle radio communication system according to the above [5].
[7] 各前記無線通信端末がデータを送信する際に、前記狭域無線通信機能の通信により目的の宛先までの通信経路を確保できない場合には、前記緊急度に基づき前記広域無線通信機能を優先的に選択して無線通信を行う(S68,S67)、
上記[5]に記載の車両用無線通信システム。
[7] When each wireless communication terminal transmits data, if the communication path to the destination can not be secured by the communication of the narrow area wireless communication function, the wide area wireless communication function is selected based on the degree of urgency Perform a wireless communication by preferentially selecting (S68, S67),
The vehicle radio communication system according to the above [5].
10 無線通信端末
21 広域通信モジュール
21a 広域無線受信機能
21b 広域無線送信機能
22 狭域通信モジュール
22a 狭域無線受信機能
22b 狭域無線送信機能
23 通信成功判別機能
24 受信宛先判別機能
25 受信データ出力機能
26 出力インタフェース
27 入力インタフェース
28 通信データ作成機能
29 送信宛先判別機能
30 優先度判別機能
31 ルート検出・構築機能
32,33 アンテナ
TB1,TB2,TB3 優先度テーブル
Px 優先度
Pr 優先度基準値
AR−A,AR−B,AR−C,AR−D スモールセル領域
ARL 全体領域
ARS1,ARS2,ARS3 スモールセル領域
C01,C03,C04,C05,C07 無線通信経路
C08,C09,C11,C12,C13,C14 無線通信経路
C15,C16 無線通信経路
NA−1,NA−2,NA−3,NB−1,NB−2,NB−3,NB−4 ノード
NC−1,NC−2,NC−3,NC−4,ND−1,ND−2,ND−3 ノード
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記各無線通信端末がデータを送信する場合に、送信対象データの種類に応じて優先度を特定し、
前記送信対象データの優先度が高い場合は少なくとも前記広域無線通信機能を選択し、前記送信対象データの優先度が低い場合は少なくとも前記狭域無線通信機能を選択して無線通信を行う、
ことを特徴とする車両用無線通信システム。 It has a wide-area wireless communication function mounted on a vehicle and capable of wireless communication on the vehicle, and a plurality of wireless communication terminals having a narrow-area wireless communication function in which the area capable of wireless communication is narrower than the wide-area wireless communication function. ,
When each wireless communication terminal transmits data, the priority is specified according to the type of transmission target data,
When the priority of the transmission target data is high, at least the wide area wireless communication function is selected, and when the priority of the transmission target data is low, at least the narrow area wireless communication function is selected to perform wireless communication.
A wireless communication system for a vehicle, characterized in that
ことを特徴とする請求項1に記載の車両用無線通信システム。 Each of the wireless communication terminals switches the priority according to the type of transmission target data according to the change of the situation.
A wireless communication system for a vehicle according to claim 1, characterized in that.
前記各無線通信端末は、受信したデータが自ノード宛てか否かを識別する宛先識別機能と、自ノード宛て以外の受信データを宛先に向けて無線送信する無線中継機能とを有し、 前記無線中継機能がデータを送信する場合に、送信対象データの種類に応じて優先度を特定し、前記送信対象データの優先度が高い場合は少なくとも前記広域無線通信機能を選択し、前記送信対象データの優先度が低い場合は少なくとも前記狭域無線通信機能を選択して無線通信を行う、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車両用無線通信システム。 Each of the wide area wireless communication function and the short range wireless communication function includes a transmission / reception function,
Each of the wireless communication terminals has a destination identification function for identifying whether the received data is addressed to the own node, and a wireless relay function for wirelessly transmitting received data other than for the own node to the destination, When the relay function transmits data, the priority is specified according to the type of transmission target data, and when the transmission target data has high priority, at least the wide area wireless communication function is selected, and the transmission target data is selected. When the priority is low, at least the short-range wireless communication function is selected to perform wireless communication,
The wireless communication system for vehicles according to claim 1 or 2 characterized by things.
前記狭域無線通信機能は、狭域の通信に適した第2の無線通信形式を利用する、
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の車両用無線通信システム。 The wide area wireless communication function uses a first wireless communication format suitable for wide area communication,
The short range wireless communication function uses a second wireless communication format suitable for short range communication.
The wireless communication system for a vehicle according to any one of claims 1 to 3, characterized in that:
各前記無線通信端末がデータを送信する場合に、自車両における緊急度の高低を把握すると共に、少なくとも送信対象データの種類の違いを反映した優先度を特定し、
前記緊急度および前記優先度に応じて、前記広域無線通信機能および前記狭域無線通信機能の一方を優先的に選択して無線通信を行う、
ことを特徴とする車両用無線通信システム。 It has a wide-area wireless communication function mounted on a vehicle and capable of wireless communication on the vehicle, and a plurality of wireless communication terminals having a narrow-area wireless communication function in which the area capable of wireless communication is narrower than the wide-area wireless communication function. ,
When each wireless communication terminal transmits data, while grasping the degree of urgency in the own vehicle, at least the priority reflecting the difference in the type of transmission target data is specified,
According to the degree of urgency and the priority, one of the wide area wireless communication function and the narrow area wireless communication function is preferentially selected to perform wireless communication.
A wireless communication system for a vehicle, characterized in that
請求項5に記載の車両用無線通信システム。 In an emergency including an accident occurrence of the own vehicle, when each wireless communication terminal transmits data, the wide area wireless communication function is preferentially selected based on the degree of urgency to perform wireless communication.
The wireless communication system for a vehicle according to claim 5.
請求項5に記載の車両用無線通信システム。 When each wireless communication terminal transmits data, if the communication path to the destination can not be secured by the communication of the narrow area wireless communication function, the wide area wireless communication function is given priority based on the degree of urgency. Select to communicate wirelessly,
The wireless communication system for a vehicle according to claim 5.
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2018
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