JP2020005029A - 車車間通信システム、車両用通信装置 - Google Patents
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Abstract
Description
以下、本開示の第1の実施形態について図を用いて説明する。図1は、本開示に係る車車間通信システム100の概略的な構成の一例を示す図である。図1に示すように、車車間通信システム100は、複数の車両Ma,Mb,Mcの各々に搭載されて使用されている複数の車両用通信装置1と、無線基地局2と、を備える。
車車間通信システム100は、搭載車両が互いに無線通信(いわゆる車車間通信)を実施するためのシステムである。搭載車両は、道路上を走行する車両である。搭載車両は、四輪自動車のほか、二輪自動車、三輪自動車等であってもよい。二輪自動車には原動機付き自転車も含まれる。本実施形態では一例として車両Ma,Mb,Mcは、四輪自動車とする。
次に、車両Maに搭載されている車両用通信装置1aを例にとって車両用通信装置1の構成について述べる。なお、他の搭載車両(例えば車両Mb)に構築されている車両用通信装置1も同様の構成となっている。便宜上、車両用通信装置1にとって自分自身が搭載されている搭載車両(つまり車両Ma)のことを、他の車両用通信装置1が搭載されている車両と区別して自車両とも記載する。
次に車両用通信装置1について説明する。通信制御部13は、CPU131がフラッシュメモリ132に格納されている上述の通信制御プログラムを実行することによって、図3に示す種々の機能を提供する。すなわち、通信制御部13は機能ブロックとして、車両情報取得部F1、送信データ生成部F2、広域通信制御部F3、狭域通信制御部F4、受信データ管理部F5、及び衝突リスク推定部F6を備える。また、通信制御部13は、RAM133等の書き換え可能な記憶媒体を用いて実現されるメモリM1を備える。
次に、無線基地局2の構成について説明する。無線基地局2は、図5に示すように、基地局通信部21、管理データベース(以降、管理DB)22、及び基地局制御部23を備える。基地局通信部21は、車両用通信装置1などのUEと無線通信を実施するための通信モジュールである。基地局通信部21は、例えば車両用通信装置1から送信されるVSRなどの無線基地局2を宛先とする信号を受信し、基地局制御部23にその受信データを提供する。また、基地局通信部21は、基地局制御部23から入力されたデータを変調して1つ又は複数の車両用通信装置1に送信する。例えば基地局通信部21は、指定する1つの車両用通信装置1に対して、例えば広域定期送信処理の休止/再開などを指示する制御信号を送信する。
次に図8に示すフローチャートを用いて、無線基地局2(主として基地局制御部23)が実施する休止指示関連処理について説明する。休止指示関連処理は、担当セル3内に存在する車両用通信装置1に対して広域定期送信処理を休止するように指示するための処理である。当該休止指示関連処理は、VSRを受信した場合に、当該VSRの送信元である車両用通信装置1を対象として実行されれば良い。便宜上、VSRを送信した車両用通信装置1を送信元装置と称するとともに、当該送信元装置を搭載している車両を送信元車両とも称する。
次に図9に示すフローチャートを用いて、無線基地局2(主として基地局制御部23)が実施する送信再開指示関連処理について説明する。送信再開指示関連処理は、担当セル3内に存在する、広域定期送信処理の実行を休止している車両用通信装置1に対して、広域定期送信処理を再開するように指示するための処理である。当該送信再開指示関連処理は、広域定期送信処理を休止している車両用通信装置1からのVSRを受信した場合に、実行されれば良い。送信再開指示関連処理は一例としてステップS201〜S206を備える。
次に図10に示すフローチャートを用いて、無線基地局2(主として基地局制御部23)が実施する、通信品質に基づくモード制御処理について説明する。通信品質に基づくモード制御処理は、担当セル3内に存在する、車両情報パケットを定期送信するべき車両用通信装置1の動作モードを制御する処理である。車両情報パケットを定期送信するべき車両用通信装置1とは、他車両と遭遇する可能性がある車両で用いられている車両用通信装置1である。当該通信品質に基づくモード制御処理は、広域定期送信処理及び狭域定期送信の少なくとも何れか一方を実行している車両用通信装置1からのVSRを受信した場合に実行されれば良い。なお、通信品質に基づくモード制御処理は、図8のステップS105や図9のステップS205として実行されても良い。通信品質に基づくモード制御処理は一例としてステップS301〜S305を備える。
次に図11に示すフローチャートを用いて車両用通信装置1の広域通信制御部F3が行う広域通信制御処理について説明する。広域通信制御処理は、広域通信制御部F3の動作モードの変更にかかる処理である。本実施形態では一例として広域通信制御処理はステップS401からステップS407を備える。なお、図11に示すフローチャートでは広域直接通信によって車両情報パケットを送信するステップは図示していない。広域直接通信によって車両情報パケットを定期的に同報送信する処理は、広域定期送信処理として、広域通信制御部F3が定期送信モードに設定されている間、逐次実行されれば良い。
上述した構成では、無線基地局2が担当セル3内に存在する車両の情報を一元管理するとともに、他の車両と遭遇する可能性がない車両用通信装置1に対しては、広域直接通信による車両情報パケットの定期送信を休止させる。これにより、広域通信部11及び通信制御部13の負荷が低減されるため、車両用通信装置1での消費電力及び発熱を低減することができる。
第1実施形態において無線基地局2は、担当セル3内に送信元車両しか存在しない場合(S102 YES)、広域定期送信処理のみを休止させ、狭域定期送信処理については継続させる態様を開示したが、無線基地局2による車両用通信装置1の制御態様はこれに限らない。無線基地局2は、担当セル3内に送信元車両しか存在しない場合、広域定期送信処理と狭域定期送信処理の両方の休止を指示するように構成されていても良い。具体的には、無線基地局2はステップS103として、広域休止指示信号と狭域休止指示信号の両方を送信元車両に送信するように構成されてもいても良い。なお、無線基地局2は、制御信号として、広域休止指示信号と狭域休止指示信号の両方としての役割を兼ねる1つの制御信号(以降、両方休止指示信号)を送信可能に構成されていても良い。
車両用通信装置1同士は、狭域通信による車車間通信と、広域直接通信による車車間通信に加えて、さらに、無線基地局2を介する間接的な車車間通信(以降、間接型車車間通信)を実施可能に構成されていても良い。以下では上記技術的思想に対応する構成の一例を変形例2として説明する。
車車間通信システム100は、狭域通信機能と広域直接通信機能の両方を搭載した車両用通信装置1のほかに、図13に示すように、狭域通信機能のみを備える(換言すれば広域直接通信機能を備えない)狭域専用装置7を備えていても良い。狭域専用装置7もまた車車間通信を実施するための通信装置であって、車両Mdに搭載されて使用される。上記の思想に対応する構成を第2実施形態として以下説明する。
上記第2実施形態の車車間通信システム100は、広域直接通信による車車間通信が普及し始めた時点を想定したものである。車車間通信技術の実用化及び普及の流れとしては、狭域通信による車車間通信が普及した後に、広域直接通信による車車間通信が普及することが想定される。故に、広域直接通信による車車間通信が普及し始めたタイミングでは、道路上には狭域専用車両と両機能搭載車両とが混在することが見込まれる。
第2実施形態では車両用通信装置1が狭域通信で受信した車両情報パケットに含まれている搭載機能情報を用いて狭域専用車両が自装置周辺に存在するのか否かを判定し、その判定結果を無線基地局2に報告する。これにより無線基地局2は担当セル3内に狭域専用車両が存在するのか否かを管理する。
第2実施形態は、第1実施形態の変形例1や変形例2を適用して実施することができる。例えば無線基地局2は、図15に示すように、無線基地局2は、送信元車両が、狭域専用装置を含む他車両と遭遇する可能性があるか否か、狭域通信品質が良いか否か、広域直接通信の通信品質が良いか否か、遭遇する可能性がある他車両に狭域専用車両が含まれているか否かなどに基づいて、車両情報の定期送信の有無、及び車両情報の送信手段を選択するように構成されていてもよい。車両情報の送信手段とは、車両情報の送信する際の通信方式に相当するものである。図15では、車両情報の送信手段として、狭域通信、広域直接通信、及び間接型車車間通信を採用可能に車両用通信装置1が構成されている場合を例示している。無線基地局2は、車両用通信装置1の周辺環境に応じて、車両用通信装置1での消費電流を低減しつつ、かつ、狭域専用車両が両機能搭載車両の車両情報を取得可能なように車両用通信装置1の動作を制御する。
車両用通信装置1が提供する手段および/または機能は、実体的なメモリ装置に記録されたソフトウェアおよびそれを実行するコンピュータ、ソフトウェアのみ、ハードウェアのみ、あるいはそれらの組合せによって提供することができる。車両用通信装置1が備える機能の一部又は全部はハードウェアとして実現されても良い。或る機能をハードウェアとして実現する態様には、1つ又は複数のICなどを用いて実現する態様が含まれる。また、車両用通信装置1が備える機能の一部又は全部が、ハードウェアである電子回路によって提供される場合、それは多数の論理回路を含むデジタル回路、またはアナログ回路によって提供することができる。加えて、車両用通信装置1は、1つのコンピュータ、またはデータ通信装置を介してリンクされた1組のコンピュータ資源によって提供されうる。基地局制御部23についても同様である。
Claims (11)
- 複数の車両のそれぞれで使用される、複数の車両用通信装置と、
所定の広域無線通信規格に準拠した通信サービスを提供する無線基地局と、を備える車車間通信システムであって、
複数の前記車両用通信装置のそれぞれは、
前記車両用通信装置が搭載されている車両である自車両の走行状況を示す情報であって、現在の位置情報を含む車両情報を逐次取得する車両情報取得部(F1)と、
前記広域無線通信規格に準拠した無線通信を実施するための通信モジュールであって、他装置と直接的に又は前記無線基地局を介して通信可能に構成されている広域通信部(11)と、
前記広域通信部の作動を制御する構成であって、前記車両情報を示す通信パケットである車両情報パケットを、前記広域通信部と協働して自車両の周辺に存在する他車両に向けて定期的に同報送信する処理である広域定期送信処理を実行可能に構成されている広域通信制御部(F3)と、
前記広域無線通信規格とは異なる所定の通信方式に準拠した無線通信である狭域通信を実施可能に構成されている狭域通信部(12)と、
前記狭域通信部の作動を制御する構成であって、前記車両情報パケットを前記狭域通信部と協働して自車両の周辺に存在する他車両に向けて定期的に同報送信する処理である狭域定期送信処理を実行可能に構成されている狭域通信制御部(F4)と、
前記広域通信制御部は、前記広域通信部と協働して、前記車両情報取得部が取得した自車両の位置情報を示す信号である車両状態報告を、前記無線基地局に逐次送信する報告処理部(F32)を備え、
前記広域通信制御部は、前記無線基地局からの指示に基づき前記広域定期送信処理を休止するように構成されており、
前記無線基地局は、
前記車両用通信装置から送信される前記車両状態報告を受信する基地局通信部(21)と、
前記基地局通信部が受信した前記車両状態報告に基づいて、前記無線基地局が前記通信サービスを提供するエリアである担当セル内に存在する車両の位置情報を管理するセル内車両管理部(G1)と、
前記車両状態報告を受信した場合に、前記セル内車両管理部によって管理されている、前記担当セルに存在する車両の位置情報に基づいて、当該車両状態報告を送信してきた前記車両用通信装置が使用されている車両である送信元車両が、他車両と遭遇する可能性があるか否かを判定する遭遇判定部(G2)と、
前記遭遇判定部が前記送信元車両は他車両と遭遇する可能性はないと判定した場合には、前記送信元車両で使用されている前記車両用通信装置である送信元装置に対して、前記広域定期送信処理を休止するように指示する装置制御部(G3)と、を備える車車間通信システム。 - 請求項1に記載の車車間通信システムであって、
前記広域通信部は、前記広域無線通信規格に準拠した通信方式で、他の前記車両用通信装置である他装置と直接的に無線通信を実施可能に構成されており、
前記広域通信制御部は、前記広域定期送信処理として、前記広域無線通信規格に準拠した他装置との直接的な無線通信である広域直接通信によって、前記車両情報を定期的に同報送信するように構成されている車車間通信システム。 - 請求項2に記載の車車間通信システムであって、
前記遭遇判定部は、前記担当セル内に前記送信元車両以外の車両が存在しない場合には、前記送信元車両は他車両と遭遇する可能性はないと判定し、
前記装置制御部は、前記遭遇判定部の判定結果に基づいて、前記送信元装置に対して前記広域定期送信処理を休止するように指示する車車間通信システム。 - 請求項2又は3に記載の車車間通信システムであって、
前記車両情報取得部は、自車両の進行方向を取得し、
前記報告処理部は、前記車両状態報告として、前記車両情報が取得した自車両の進行方向と現在位置とを含む信号を送信するように構成されており、
前記遭遇判定部は、前記担当セル内に前記送信元車両以外の車両としての他車両が少なくとも1つ存在する場合には、前記送信元車両の現在位置及び進行方向と、他車両の現在地及び進行方向に基づいて、前記送信元車両が他車両と遭遇する可能性があるか否かを判定するように構成されている車車間通信システム。 - 請求項2から4の何れか1項に記載の車車間通信システムであって、
前記装置制御部は、前記遭遇判定部が前記送信元車両は他車両と遭遇する可能性はないと判定した場合には、前記送信元装置に対して前記広域定期送信処理と前記狭域定期送信処理の両方を休止するように指示する車車間通信システム。 - 請求項2から5の何れか1項に記載の車車間通信システムであって、
前記車両用通信装置は、前記狭域通信部での無線信号の受信状況に基づいて、自車両周辺における前記狭域通信の品質である狭域通信品質を逐次判定する狭域通信品質判定部(F41)を備え、
前記報告処理部は、前記車両状態報告として、前記狭域通信品質判定部の判定結果を含む信号を逐次送信するように構成されており、
前記装置制御部は、前記遭遇判定部によって前記送信元車両は他車両と遭遇する可能性があると判定されており、かつ、前記送信元装置周辺での前記狭域通信品質は良いことを条件として、前記狭域定期送信処理は継続させつつ、前記広域定期送信処理を休止するように指示する車車間通信システム。 - 請求項2から6の何れか1項に記載の車車間通信システムであって、
前記車両用通信装置は、前記広域通信部での無線信号の受信状況に基づいて、前記広域直接通信の品質である広域直接通信品質を逐次判定する広域直接通信品質判定部(F31)を備え、
前記報告処理部は、前記車両状態報告として、前記広域直接通信品質判定部の判定結果を含む信号を逐次送信するように構成されており、
前記装置制御部は、前記遭遇判定部によって前記送信元車両は他車両と遭遇する可能性があると判定されており、かつ、前記送信元装置の周辺での前記広域直接通信品質が良いことを条件として、前記広域定期送信処理は継続させつつ、前記狭域定期送信処理を休止するように指示する車車間通信システム。 - 請求項2から7の何れか1項に記載の車車間通信システムであって、
前記車両用通信装置は、前記狭域通信部での無線信号の受信状況に基づいて、自車両周辺における前記狭域通信の品質である狭域通信品質を逐次判定する狭域通信品質判定部(F41)と、
前記車両用通信装置は、前記広域通信部での無線信号の受信状況に基づいて、前記広域直接通信の品質である広域直接通信品質を逐次判定する広域直接通信品質判定部(F31)と、を備え、
前記広域通信部は、他車両と前記無線基地局を介した間接的な通信である間接型車車間通信を実施可能に構成されており、
前記装置制御部は、前記遭遇判定部によって前記送信元車両は他車両と遭遇する可能性があると判定されており、かつ、前記送信元装置の周辺での前記広域直接通信品質及び前記狭域通信品質の両方が悪いことを条件として、前記送信元装置に対して前記間接型車車間通信によって前記車両情報を定期的に送信するように指示するように構成されている車車間通信システム。 - 請求項2から8の何れか1項に記載の車車間通信システムは、複数の前記車両用通信装置及び前記無線基地局に加えて、
前記狭域通信を実施する機能を備える一方、前記広域直接通信を実施する機能を備えない通信装置である広域通信非対応装置(7)を備え、
前記無線基地局は、前記広域通信非対応装置が前記担当セル内に存在する場合には、前記送信元装置に対して前記狭域定期送信処理の休止指示は行わないように構成されている車車間通信システム。 - 請求項9に記載の車車間通信システムであって、
前記広域通信非対応装置は、自装置が前記広域直接通信を実施する機能を備えないことを示す情報を含む前記車両情報パケットを定期送信するように構成されており、
前記車両用通信装置は、受信した前記車両情報パケットの内容に基づき、当該車両情報パケットの送信元が前記広域通信非対応装置であるか否かを判定し、前記広域通信非対応装置からの前記車両情報パケットを受信した場合には、前記無線基地局に対して前記広域通信非対応装置が存在すること及び当該広域通信非対応装置の前記車両情報を報告するように構成されている車車間通信システム。 - 請求項1から10の何れか1項に記載の車車間通信システムで用いられる車両用通信装置。
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