JP3448651B2 - 周波数選択方式 - Google Patents
周波数選択方式Info
- Publication number
- JP3448651B2 JP3448651B2 JP2001059853A JP2001059853A JP3448651B2 JP 3448651 B2 JP3448651 B2 JP 3448651B2 JP 2001059853 A JP2001059853 A JP 2001059853A JP 2001059853 A JP2001059853 A JP 2001059853A JP 3448651 B2 JP3448651 B2 JP 3448651B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vehicle
- road
- communication area
- antenna
- frequency
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- Traffic Control Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、移動体の走行する
方向毎に異なった通信周波数で送受信が行われる路車間
通信システムに用いられる周波数選択方式に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来の路車間通信システムにおいては、
移動体（車両）が路車間通信エリアから次の通信エリア
に走行移動する際、通信周波数を選択して切り替える手
段として、路側に設置したマーカやＧＰＳ（全地球測位
システム）等による位置情報を基に、移動体の位置を検
出して、適切な周波数に切り替えるようにした方法や、
携帯電話等で車載器側で受信した電波の受信レベルを利
用する方法が用いられている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の周波数選択方式では、前者のようなマーカ等を
用いる場合、路側に路車間通信とは別の設備を必要とす
る。また、ＧＰＳを用いる場合には、ＧＰＳから得た移
動体の位置情報と通信エリアとの位置関係を明確にする
処理が必要になるという問題がある。 【０００４】一方、後者のような受信レベルを利用する
場合は、比較的通信エリアが広く、移動体の移動速度が
遅い携帯電話のような通信システムにおいては有効な方
法となるが、路車間通信のように、通信エリアが比較的
狭く、かつ、概ね、移動体の走行速度が比較的速い場合
には、周波数を切り替えるタイミングを誤り易いという
問題がある。 【０００５】本発明は、上記した従来の周波数選択方式
における問題を解消するためになされたものであって、
路側の無線基地局アンテナから送信した電波を、車載器
のアンテナで受信し、そのときの電波の到来方向を推定
して、その結果を利用して次のゾーンへの周波数に切り
替えるようにした路車間通信システムにおける周波数選
択方式を提供することにある。 【０００６】 【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明の周波数選択方式は、通信エリア毎に使用す
る周波数が異なる路車間通信システムにおいて、無線基
地局アンテナから送信した電波を車載器のアンテナで受
信し、当該受信した電波の到来方向を検出することによ
り、次の通信エリアに用いられる通信周波数に切り替え
ることを特徴とするものである。 【０００７】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。図１は、本発明に係る路車
間通信システムの概念図である。この図１において、１
１は、路車間通信のための無線基地局アンテナであり、
１２，１３は、同１車両で、図面を右から左方向に走行
していることを示し、１３は１２のｔ時間後の位置を示
す。１４、１５は各路車間通信エリアを示し、この通信
エリア１４、１５は、重複している場合と、離間してい
る場合とが考えられるが、どちらでもかまわない。 【０００８】図２は車載器のアンテナの構成を示し、こ
の実施形態ではアレーアンテナを使用する。このアレー
アンテナの２つのアンテナ素子において、垂線からθ方
向で電波を受信すると、到達時間差が発生する。すなわ
ち、電波の到来方向（車載アンテナへの入射角）をθ、
波長をλ、アンテナ素子１７，１８間の間隔をｄとする
と、アンテナ素子１７，１８間の位相差Фは、次のよう
な関係式（１）が成り立つ。 Φ＝（２πｄｓｉｎθ）／λ （１） 【０００９】したがって、車両１２（１３）の走行によ
り、車載アンテナから見た路側アンテナの仰角、すなわ
ち、電波の到来方向が変化すると、到達時間の差は、位
相差として検出することができるため、上記式（１）に
より、電波の到来方向を求めることが可能になる。なお
この実施形態では、電波の到来方向の推定に旧知の技術
であるペリオドグラム法を用いたが、自己相関列を生成
して、固有ベクトルを求める数学的なアルゴリズムによ
るMUSIC(Multiple Signal Classification)法等を利用
して到来方向を求めてもよい。 【００１０】図３は、本発明に係る周波数選択方式にお
ける周波数切替えのためのフローチャートを示す。ま
ず、ステップ３１（以下、Ｓ３１と略記する）で、車両
が路車間通信エリア内に存在するか否かを判定する。そ
して、車両が該エリア内に存在すれば、Ｓ３２に進み、
エリア１４外であれば、本フローを終了する。 【００１１】つぎにＳ３２において、次の路車間通信エ
リアで使用される路車間通信周波数について、既知であ
るか否かを判定する。そして、該周波数が既知であれば
Ｓ３３に進む。この場合、次の路車間通信エリアの無線
周波数に関する情報は、路側から路車間通信を介して入
手してもよいし、又は予め車両の記録媒体に登録してお
いてもよく、周波数情報を入手する手段は問わない。 【００１２】Ｓ３３においては、無線基地局アンテナ１
１からの電波の到来角度θを推定する。そしてＳ３４に
おいて、Ｓ３３で推定された無線基地局アンテナ１１か
らの電波の到来角度θを、予め設定した到来角度θ０と
比較し、θ＜θ０ならば、車両が路車間通信エリアの終
端の位置に存在しているものと判断して、Ｓ３５へ進
む。 【００１３】なおこの実施形態においては、路車間通信
エリアの終端に無線基地局アンテナがある通信エリア構
造を前提としたが、無線基地局アンテナと路車間通信エ
リアの位置関係に合わせて、θ０との大小比較関係は、
適宜決定されるものとする。例えば、無線基地局アンテ
ナと路車間通信エリアの始端にある場合の判定条件は、
θ＞θ０となる。そしてＳ３５において次路車間通信エ
リアの周波数に切り替える。 【００１４】ところで、本実施形態では、電波到来角度
の判定（θ＜θ０）の直後に路車間通信周波数を切り替
えているが、一定時間（△Ｔ）後、又は車両速度（ｖ）
を考慮して、車両の始端位置から終端位置に至る経過時
間（ｖ△ｔ）との差（△Ｔ−ｖ△ｔ）の時間後に切り替
えてもよい。 【００１５】 【発明の効果】以上説明したように、本発明は、通信エ
リア毎に使用する周波数が異なる路車間通信システムに
おいて、無線基地局アンテナからの電波の到来方向を推
定し、それを周波数選択切替えのタイミングに用いるこ
とにより、従前よりも円滑でかつ的確な路車間通信を行
うことができるという効果がある。
方向毎に異なった通信周波数で送受信が行われる路車間
通信システムに用いられる周波数選択方式に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来の路車間通信システムにおいては、
移動体（車両）が路車間通信エリアから次の通信エリア
に走行移動する際、通信周波数を選択して切り替える手
段として、路側に設置したマーカやＧＰＳ（全地球測位
システム）等による位置情報を基に、移動体の位置を検
出して、適切な周波数に切り替えるようにした方法や、
携帯電話等で車載器側で受信した電波の受信レベルを利
用する方法が用いられている。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の周波数選択方式では、前者のようなマーカ等を
用いる場合、路側に路車間通信とは別の設備を必要とす
る。また、ＧＰＳを用いる場合には、ＧＰＳから得た移
動体の位置情報と通信エリアとの位置関係を明確にする
処理が必要になるという問題がある。 【０００４】一方、後者のような受信レベルを利用する
場合は、比較的通信エリアが広く、移動体の移動速度が
遅い携帯電話のような通信システムにおいては有効な方
法となるが、路車間通信のように、通信エリアが比較的
狭く、かつ、概ね、移動体の走行速度が比較的速い場合
には、周波数を切り替えるタイミングを誤り易いという
問題がある。 【０００５】本発明は、上記した従来の周波数選択方式
における問題を解消するためになされたものであって、
路側の無線基地局アンテナから送信した電波を、車載器
のアンテナで受信し、そのときの電波の到来方向を推定
して、その結果を利用して次のゾーンへの周波数に切り
替えるようにした路車間通信システムにおける周波数選
択方式を提供することにある。 【０００６】 【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明の周波数選択方式は、通信エリア毎に使用す
る周波数が異なる路車間通信システムにおいて、無線基
地局アンテナから送信した電波を車載器のアンテナで受
信し、当該受信した電波の到来方向を検出することによ
り、次の通信エリアに用いられる通信周波数に切り替え
ることを特徴とするものである。 【０００７】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して詳細に説明する。図１は、本発明に係る路車
間通信システムの概念図である。この図１において、１
１は、路車間通信のための無線基地局アンテナであり、
１２，１３は、同１車両で、図面を右から左方向に走行
していることを示し、１３は１２のｔ時間後の位置を示
す。１４、１５は各路車間通信エリアを示し、この通信
エリア１４、１５は、重複している場合と、離間してい
る場合とが考えられるが、どちらでもかまわない。 【０００８】図２は車載器のアンテナの構成を示し、こ
の実施形態ではアレーアンテナを使用する。このアレー
アンテナの２つのアンテナ素子において、垂線からθ方
向で電波を受信すると、到達時間差が発生する。すなわ
ち、電波の到来方向（車載アンテナへの入射角）をθ、
波長をλ、アンテナ素子１７，１８間の間隔をｄとする
と、アンテナ素子１７，１８間の位相差Фは、次のよう
な関係式（１）が成り立つ。 Φ＝（２πｄｓｉｎθ）／λ （１） 【０００９】したがって、車両１２（１３）の走行によ
り、車載アンテナから見た路側アンテナの仰角、すなわ
ち、電波の到来方向が変化すると、到達時間の差は、位
相差として検出することができるため、上記式（１）に
より、電波の到来方向を求めることが可能になる。なお
この実施形態では、電波の到来方向の推定に旧知の技術
であるペリオドグラム法を用いたが、自己相関列を生成
して、固有ベクトルを求める数学的なアルゴリズムによ
るMUSIC(Multiple Signal Classification)法等を利用
して到来方向を求めてもよい。 【００１０】図３は、本発明に係る周波数選択方式にお
ける周波数切替えのためのフローチャートを示す。ま
ず、ステップ３１（以下、Ｓ３１と略記する）で、車両
が路車間通信エリア内に存在するか否かを判定する。そ
して、車両が該エリア内に存在すれば、Ｓ３２に進み、
エリア１４外であれば、本フローを終了する。 【００１１】つぎにＳ３２において、次の路車間通信エ
リアで使用される路車間通信周波数について、既知であ
るか否かを判定する。そして、該周波数が既知であれば
Ｓ３３に進む。この場合、次の路車間通信エリアの無線
周波数に関する情報は、路側から路車間通信を介して入
手してもよいし、又は予め車両の記録媒体に登録してお
いてもよく、周波数情報を入手する手段は問わない。 【００１２】Ｓ３３においては、無線基地局アンテナ１
１からの電波の到来角度θを推定する。そしてＳ３４に
おいて、Ｓ３３で推定された無線基地局アンテナ１１か
らの電波の到来角度θを、予め設定した到来角度θ０と
比較し、θ＜θ０ならば、車両が路車間通信エリアの終
端の位置に存在しているものと判断して、Ｓ３５へ進
む。 【００１３】なおこの実施形態においては、路車間通信
エリアの終端に無線基地局アンテナがある通信エリア構
造を前提としたが、無線基地局アンテナと路車間通信エ
リアの位置関係に合わせて、θ０との大小比較関係は、
適宜決定されるものとする。例えば、無線基地局アンテ
ナと路車間通信エリアの始端にある場合の判定条件は、
θ＞θ０となる。そしてＳ３５において次路車間通信エ
リアの周波数に切り替える。 【００１４】ところで、本実施形態では、電波到来角度
の判定（θ＜θ０）の直後に路車間通信周波数を切り替
えているが、一定時間（△Ｔ）後、又は車両速度（ｖ）
を考慮して、車両の始端位置から終端位置に至る経過時
間（ｖ△ｔ）との差（△Ｔ−ｖ△ｔ）の時間後に切り替
えてもよい。 【００１５】 【発明の効果】以上説明したように、本発明は、通信エ
リア毎に使用する周波数が異なる路車間通信システムに
おいて、無線基地局アンテナからの電波の到来方向を推
定し、それを周波数選択切替えのタイミングに用いるこ
とにより、従前よりも円滑でかつ的確な路車間通信を行
うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る路車間通信システムを概念的に
示す説明図である。 【図２】 車載器のアンテナ構成を示す説明図である。 【図３】 本発明に係る周波数選択方式における周波数
切替えのためのフローチャートである。 【符号の説明】 １１・・・無線基地局アンテナ、 １２・・・通信エリア内の始端位置における車両、 １３・・・通信エリア内の終端位置における車両、 １４・・・路車間通信エリア、 １５・・・次の路車間通信エリア、 １６・・・車載器のアンテナ、 １７・・・アンテナ素子、 １８・・・アンテナ素子、 ｄ・・・アンテナ素子間隔、 θ１・・・通信エリア内の始端位置における車両への電
波の到来角度、 θ２・・・通信エリア内の終端位置における車両への電
波の到来角度
示す説明図である。 【図２】 車載器のアンテナ構成を示す説明図である。 【図３】 本発明に係る周波数選択方式における周波数
切替えのためのフローチャートである。 【符号の説明】 １１・・・無線基地局アンテナ、 １２・・・通信エリア内の始端位置における車両、 １３・・・通信エリア内の終端位置における車両、 １４・・・路車間通信エリア、 １５・・・次の路車間通信エリア、 １６・・・車載器のアンテナ、 １７・・・アンテナ素子、 １８・・・アンテナ素子、 ｄ・・・アンテナ素子間隔、 θ１・・・通信エリア内の始端位置における車両への電
波の到来角度、 θ２・・・通信エリア内の終端位置における車両への電
波の到来角度
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】通信エリア毎に使用する周波数が異なる路
車間通信システムにおいて、無線基地局アンテナから送
信した電波を車載器のアンテナで受信し、当該受信した
電波の到来方向を検出することにより、次の通信エリア
に用いられる通信周波数に切り替えることを特徴とする
周波数選択方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001059853A JP3448651B2 (ja) | 2001-03-05 | 2001-03-05 | 周波数選択方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001059853A JP3448651B2 (ja) | 2001-03-05 | 2001-03-05 | 周波数選択方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002262327A JP2002262327A (ja) | 2002-09-13 |
| JP3448651B2 true JP3448651B2 (ja) | 2003-09-22 |
Family
ID=18919355
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001059853A Expired - Lifetime JP3448651B2 (ja) | 2001-03-05 | 2001-03-05 | 周波数選択方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3448651B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023105649A1 (ja) | 2021-12-07 | 2023-06-15 | 日産自動車株式会社 | 通信制御装置、および、通信制御方法 |
| WO2023105648A1 (ja) | 2021-12-07 | 2023-06-15 | 日産自動車株式会社 | 通信制御装置、および、通信制御方法 |
-
2001
- 2001-03-05 JP JP2001059853A patent/JP3448651B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2023105649A1 (ja) | 2021-12-07 | 2023-06-15 | 日産自動車株式会社 | 通信制御装置、および、通信制御方法 |
| WO2023105648A1 (ja) | 2021-12-07 | 2023-06-15 | 日産自動車株式会社 | 通信制御装置、および、通信制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2002262327A (ja) | 2002-09-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 3448651 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |