JP3926168B2 - 路車間通信方法、路側無線装置、車載無線装置及び路車間通信システム - Google Patents
路車間通信方法、路側無線装置、車載無線装置及び路車間通信システム Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、路車間通信方法、路側無線装置、車載無線装置及び路車間通信システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、交通安全性の向上等を目指した高度道路交通システム(ITS:Intelligent Transport System)の開発が進められている。このITSの1つの通信形態として、路側に固定的に設置された路側無線装置と車両に搭載された車載無線装置とが、無線周波数を使用して情報(道路前方の交通情報や気象情報)の授受をする路車間通信がある。
【0003】
従来、路車間通信システムでは、隣接する路側無線装置間での電波干渉などを防止するために、相互に異なる無線周波数を使用しており、車両が搭載している車載無線装置は、路側無線装置からの送信信号を探索受信することにより、使用する無線周波数帯域を設定し、路車間通信を可能としている。また、車両が当該路側無線装置の許容通信エリア(以下、「エリア」)から外れる場合、車両が次の新しいエリアに入ったときに、車載無線装置が有する周波数切替え装置が、次のエリアの路側無線装置が割り当てられている無線周波数に切替えることにより、路車間通信を持続している。
【0004】
例えば、2車線道路の交差点において、車両が、各車線の路側に設置された、それぞれ異なる無線周波数f1〜f8を割り振られている路側無線装置と、路車間無線通信する場合の従来の路車間通信方法について以下の通りである。
【0005】
図2において、エリア1を走行している車両が搭載した車載無線装置は、路側無線装置1から送信される送信信号に基づいて、路側無線装置1が割り当てられている無線周波数f1を設定して路側無線装置1と車両との路車間通信を可能にしている。図3は、路側無線装置が送信する送信信号の信号フォーマットである。
【0006】
当該車両が、エリア1からエリア6に右折する場合、当該車両は、エリア1から外れてしまい、車載無線装置は、路側無線装置1との路車間通信が維持できなくなる。従って、車両が次に走行するエリア6に入ったときに、車載無線装置は路側無線装置6から送信信号を探索受信して、路側無線装置6が割り当てられている無線周波数f6に設定、切替える。この無線周波数切替えは、車両が搭載している車載無線装置が有している周波数切替え装置により実行されている。
【0007】
このようにして、当該車両と路側無線装置との路車間通信を持続している。
【0008】
図4は、従来の車載無線装置の受信部の全体構造を示したブロック図である。従来の車載無線装置は、路側無線装置6からの送信信号に基づいて、車載無線装置の制御機能により、周波数切替え装置が第1局部発振器17を、無線周波数f2、無線周波数f3、…、無線周波数f8を順次設定・発振させて無線周波数を切替えている。
【0009】
発振された無線周波数f2、無線周波数f3、…、無線周波数f8が、目的とする無線周波数(路側無線装置6が使用する無線周波数f6)であるか否かの判定(以下、「エリア判定」という。)は、車載無線装置の受信部が判定している。このエリア判定は、周波数切替え装置が発振した各無線周波数毎に、目的無線通信エリアの無線周波数であるかの「適」、「否」を順次判定していき、「適」と判定されるまで続けられる。
【0010】
このように、順次発振された各無線周波数をエリア判定することで、目的の無線周波数f6を捕捉する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の路車間通信方法、路側無線装置、車載無線装置及びシステムでは、例えば、上記交差点のように、車載無線装置と無線通信している路側無線装置の近辺に多数の路側無線装置が位置しており、車載無線装置は、次に無線通信する路側無線装置が使用する無線周波数に切替える周波数切替え時間に長時間かかるという課題が生じるおそれがある。例えば、使用する無線周波数帯域が5800MHz帯で、チャネルシンセサイザを有する回路の比較周波数が100KHz程度である、一般的な路車間通信では、1回の周波数切替え時間(無線周波数f1からf2への切替え時間)に5msec程度かかり、上記交差点を例によると、無線周波数f1から無線周波数f6までの周波数切替えが5回必要なので、少なくとも25msecの周波数切替え時間が必要となる。
【0012】
そのため、路車間通信を継続するための無線周波数切替えにおいて、次に無線通信し得る路側無線装置が多数ある場合でも、無線周波数の切替えに要する時間を短縮できる路車間通信方法、路側無線装置、車載無線装置及び路車間通信システムが求められている。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、第1の本発明の路車間通信方法は、複数の路側無線装置のうち、いずれか1つの路側無線装置と車載無線装置とが、その路側無線装置に割り当てられている無線周波数を使用して無線通信する路車間通信において、各路側無線装置は、当該路側無線装置のエリアと近傍のエリアを受け持つ複数の路側無線装置のうち、車載無線装置を搭載した車両が道路上を移動することに伴って当該車両が進入し得ない1又は複数のエリアのそれぞれを受け持つ路側無線装置以外のすべての路側無線装置を、車載無線装置が次に無線通信し得る路側無線装置候補と定めて、当該路側無線装置候補のそれぞれが使用する複数の次エリア周波数候補情報を含んだ送信信号を車載無線装置に与え、車載無線装置は、無線通信している路側無線装置から受信した送信信号に含まれている複数の次エリア周波数候補情報に基づき、当該車両が進入するエリアの路側無線装置に割り当てられている、次の無線周波数を検索すると共に、検索した次の無線周波数を設定することを特徴とする。
【0014】
また、上述した路車間通信方法を実行するために、第2の本発明に係る路側無線装置は、車載無線装置に向けて、送信信号を繰返し無線送信する路側無線装置において、当該路側無線装置のエリアと近傍のエリアを受け持つ複数の路側無線装置のうち、車載無線装置を搭載した車両が道路上を移動することに伴って当該車両が進入し得ない1又は複数のエリアのそれぞれを受け持つ路側無線装置以外のすべての路側無線装置を、車載無線装置が次に無線通信し得る路側無線装置候補と定めて、送信信号に、路側無線装置候補のそれぞれが使用する複数の次エリア周波数候補情報を付与する次エリア周波数候補情報付与手段を有することを特徴とする。また、同様に、第3の本発明に係る車載無線装置は、各路側無線装置は、当該路側無線装置のエリアと近傍のエリアを受け持つ複数の路側無線装置のうち、車載無線装置を搭載した車両が道路上を移動することに伴って当該車両が進入し得ない1又は複数のエリアのそれぞれを受け持つ路側無線装置以外のすべての路側無線装置を、車載無線装置が次に無線通信し得る路側無線装置候補と定めて、当該路側無線装置候補のそれぞれが使用する複数の次エリア周波数候補情報を含んだ送信信号を車載無線装置に与えるものであり、それぞれ異なる無線周波数が割り当てられている複数の路側無線装置のうち、いずれか1つの路側無線装置と無線通信する車載無線装置において、無線通信している路側無線装置から受信した送信信号に含まれている複数の次エリア周波数候補情報に基づき、当該車両が進入するエリアの路側無線装置に割り当てられている、次の無線周波数を検索すると共に、検索した次の無線周波数を設定する周波数探索設定手段を有することを特徴する。
【0015】
さらに、第4の本発明に係る路車間通信システムは、複数の路側無線装置のうち、いずれか1つの路側無線装置と車載無線装置とが、その路側無線装置に割り当てられている無線周波数を使用して無線通信する路車間通信システムにおいて、路側無線装置として第2の本発明の路側無線装置と、車載無線装置として第3の本発明の車載無線装置とを有することを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】
(A)第1の実施形態
以下、本発明に係る路車間通信、路側無線装置、車載無線装置及び路車間通信システムを、路側無線装置から与えられる送信信号の信号フォーマットに特徴を有する第1の実施形態への適用について図を参照して説明する。
【0017】
第1の実施形態は、図2が示すような交差点において、例えばエリア1に位置している車両が右折してエリア6に移る場合の路車間通信方法について説明する。
【0018】
(A−1)第1の実施形態の構成
図4は、2段階のダウンコンバートによってベースバンド信号を得る車載無線装置の受信部の全体構造を示したブロック図である。
【0019】
車載無線装置の受信部は、受信装置と周波数切替え装置に大別することができる。
【0020】
受信装置は、受信アンテナ10、RF(Radio Frequency)アンプ部11、第1ミキサー部12、IF(Intermediate Frequency)アンプ部13、第2ミキサー部14、検波部15、データ処理部16を有している。受信装置は、従来の受信装置でも良く、周波数切替装置が設定した無線周波数が、無線通信する上で適当な無線周波数であるかをエリア判定する制御機能を有しているものであれば良い。また、このエリア判定の制御機能は、受信装置のベースバンド信号に基づいて行なわれても良いし、また、第1ミキサー部12の後段に設けられていても良い。
【0021】
受信アンテナ10は、路側無線装置からの送信信号を受信するアンテナである。
【0022】
RFアンプ部11は、受信アンテナから与えられた受信信号を増幅して、第1ミキサー部12へ与えるものである。
【0023】
第1ミキサー部12は、RFアンプ部11から与えられた受信信号を、第1局部発振器17から発振された出力信号によりダウンコンバートして中間周波数信号を得て、IFアンプ部13に与えるものである。
【0024】
IFアンプ部13は、第1ミキサー部12から与えられた中間周波数信号を増幅して、第2ミキサー部14へ与えるものである。
【0025】
第2ミキサー部14は、IFアンプ部13から与えられた中間周波数信号を第2局部発振器18から発振された出力信号によりダウンコンバートしてベースバンド信号を得て、検波部15に与えるものである。
【0026】
検波部15は、第2ミキサー部14から与えられたベースバンド信号を、例えばフィルタリングなどにより検波し、検波したベースンバンド信号をデータ処理部16へ与えるものである。
【0027】
データ処理部16は、検波したベースバンド信号からデータ処理するものである。
【0028】
周波数切替え装置は、第1局部発振器17、第2局部発振器18を有するものである。
【0029】
第1局部発振器17は、所定の周期に設定された周波数を発振する従来の局部発振器であり、発振する無線周波数は、路側無線装置から受信する信号に基づいて設定される。
【0030】
次に、図1は、第1実施形態に係る路側無線装置が送信する信号フォーマットを示したものである。
【0031】
路側無線装置1〜8は、図1に示す送信信号の信号フォーマットを送信するものである。
【0032】
図1において、信号フォーマットは、プレアンブル(PR)、ユニークワード(UW)、路側無線装置個別番号、次エリア周波数候補番号、個別データ、パリティを含んだものである。
【0033】
図3に示した信号フォーマットは、車両が搭載している車載無線装置と無線通信している路側無線装置1は、当該車載無線装置が次に無線通信し得る路側無線装置候補を選択して、その選択した路側無線装置候補が割り振りられている無線周波数情報を、「次エリア周波数候補番号」として付与したものである。
【0034】
この「次エリア周波数候補番号」を付与した点が、従来の信号フォーマットと異なる。
【0035】
例えば、車載無線装置と無線通信している路側無線装置が、当該路側無線装置近辺に位置している9個の路側無線装置のうち、当該車載無線装置が、次に車載無線装置が無線通信し得る5個の路側無線装置を路側無線装置候補として選択する。従来では、上記9個の路側無線装置の無線周波数を設定する必要があったが、この「次エリア周波数候補番号」を付与することにより、この5個の路側無線装置候補が使用する無線周波数に切替えるのみですむ。この選択基準は、例えば、その道路交通状況において、同じ状況に位置している車両の走行経路の統計を採って、この走行経路統計に基づいて、次の走行経路に対応する路側無線装置を選択する等してもよい。
【0036】
この「次エリア周波数候補番号」は、「路側無線通信個別番号」と「個別データ」との間に設けた。これは、車載無線装置が無線周波数切替えを実行処理する上で、適当な位置であるが、「次エリア周波数候補番号」を設定する位置が限定されるものではなく、例えば「路側無線通信個別番号」の前に位置させてもよい。
【0037】
(A−2)第1の実施形態の動作
図2が示す交差点において、エリア1に位置している車両が右折してエリア6に移る場合の路車間通信方法の動作について説明する。
【0038】
図2において、エリア1を走行している車両が搭載している車載無線装置は、路側無線装置1から送信信号に基づき、無線周波数f1を使用して無線通信をしている。
【0039】
当該車両が、交差点に入りエリア1を外れると、次に車両が走行し得るエリアは、エリア2(左折)、エリア4(直進)、エリア6(右折)、エリア8(Uターン)である。つまり、車両が搭載している車載無線装置が位置しているエリア1以外のエリア2〜8のうち、当該車両が、異常な場合を除き、エリア3、エリア5、エリア7を走行することは有り得ない。このことから、路側無線装置1から送信される送信信号は、エリア2、エリア4、エリア6、エリア8に設置されている路側無線装置2、路側無線装置4、路側無線装置6、路側無線装置8の無線周波数情報を「次エリア周波数候補番号」として付与され、車載無線装置に送信される。
【0040】
車載無線装置に送信された送信信号は、探知受信され、周波数切替え装置において、「次エリア周波数候補番号」に含まれている各路側無線装置候補の無線周波数情報が読み取られる。
【0041】
読み取られた「次エリア周波数候補番号」から周波数設定情報に基づき、第1局部発振器17によって、順次、路側無線装置候補が割り振りられた無線周波数に設定、発振される。
【0042】
「次エリア周波数候補番号」には、複数の上記路側無線装置候補が割り当てられた無線周波数を、所定の順序にしたがって設定する情報が含まれている。
【0043】
その周波数設定情報が、例えば、その交差点で、路側無線装置1からの距離が近い路側無線装置から半時計周りの順に設定されている場合、無線周波数f2(左折)、無線周波数f4(直進)、無線周波数f6(右折)、無線周波数f8(Uターン)の順に、無線周波数は順次設定される。
【0044】
ここで、無線周波数が設定される順序は、このように限定されるものではなく、例えば、その交差点において、複数の車両が走行する経路の車両走行統計をとり、この車両が走行する頻度が多い順、例えば、無線周波数f4(直進)、無線周波数f2(左折)、無線周波数f6(右折)、無線周波数f8(Uターン)などの順序に設定しても良い。
【0045】
このようにして、周波数設定情報にもとづいて、無線周波数f2(左折)、無線周波数f4(直進)、無線周波数f6(右折)、無線周波数f8(Uターン)の順に設定・発振される。
【0046】
ここで、図7は、周波数切替え装置が周波数を切替える動作のタイムチャートを示したものである。
【0047】
図7が示すように、車載無線装置が、路側無線装置1と無線通信している間、第1局部発振部17は、無線周波数f1を発振している。車載無線装置が、路側無線装置1との無線通信を終了するタイミング(車両がエリア1を外れて、次のエリア6に入るタイミング)で、周波数設定情報に基づき、次の路側無線装置候補f2が使用する無線周波数f2が設定される。設定された無線周波数f2が、路側無線装置6が割り振りられた無線周波数でないとエリア判定される。このエリア判定が、「否」であると判定されたタイミングで、さらに、周波数設定情報に基づき、更に次の路側無線装置候補f4が使用する無線周波数f4が設定される。
【0048】
車載無線装置において、エリア6に対応する路側無線装置6が割り振りられた無線周波数f6が設定され、エリア判定が「適」となるまで、この処理が繰り返される。
【0049】
このようにして、3回の周波数切替え回数によって、目的の無線周波数f6を捕捉することができる。
【0050】
すなわち、1回の周波数切替え時間は5msecとすると、車両が目的無線周波数f6を捕捉するまでの周波数切替え時間は、15msecで済むことになる。
【0051】
このように、第1実施形態では、通信し得る路側無線装置が多数あった場合でも、通信している路側無線装置が、選択的に次の路側無線装置情報を、送信信号に「次エリア周波数候補番号」を含ませることにより、周波数切替えに要する時間を短縮することができる。
【0052】
(A−3)第1の実施形態の効果
以上、本発明に係る路車間通信方法、路側無線装置、車載無線装置及び路車間通信システムを第1の実施形態によれば、周波数切替えに選択され得る路側無線装置が多数存在する場合でも、現在通信している路側無線装置が、次に車両が通信し得る路側無線装置候補を選択し、選択した路側無線装置候補を「次エリア周波数候補番号」として、送信信号の信号フォーマットに書き込み、車載無線装置に通知することにより、切替え周波数候補として有り得ない周波数を設定することが無くなり、車載無線装置全体の周波数切替え時間を短縮することができる。
【0053】
(B)第2の実施形態
以下、本発明に係る路車間通信方法、路側無線装置、車載無線装置及び路車間通信システムを、複数の局部発振器を設け、半導体スイッチを用いて、適宜、上記局部発振器を選択する第2の実施形態について、図5を参照して説明する。
【0054】
第2の実施形態も、第1の実施形態と同様に図2示す交差点において、車両がエリア1からエリア6に右折する場合について説明する。
【0055】
(B−1)第2の実施形態の構成
図5は、第2の実施形態に係る車載無線装置の受信部の全体構成図を示したブロック図である。
【0056】
車載無線装置の受信部は、受信装置と周波数切替え装置に大別することができる。
【0057】
受信装置は、アンテナ部10、RF(Radio Frequency)アンプ部11、第1ミキサー部12、IFアンプ部13、第2ミキサー部14、検波部15、データ処理部16とを有しており、受信装置に関しては、一般的なミキサー形式を2段階にダウンコンバートする受信装置であり、これら受信装置は、第1実施形態に係る受信装置と同一機能を備えており、同一符号を付してある。ここでは、受信装置の機能説明は省略する。
【0058】
周波数切替え装置は、8個の第1局部発振器22(22−1〜22−8)と、高速接続切替え部20、接続切替え制御部21、とを有している。
【0059】
第1局部発振器22(22−1〜22−8)は、周波数設定情報に基づいて、常時、無線周波数を設定しており、高速接続切替え部20によって無線通信に使用する無線周波数を選択されて、第1ミキサー部12に選択された無線周波数を与えるものである。第1局部発振器22は、従来の無線周波数発振機能を有するもので良い。本実施形態では、第1局部発振器22(22−1〜22−8)を予め8個搭載したが、第1局部発振器の個数は8個に限定されることなく、車載無線装置が、無線通信すると予測される路側無線装置の個数の周波数発振器を設定すればよい。例えば、図2の交差点においては、8個の路側無線装置1〜8が、車載無線装置と無線通信すると考えられる。したがって、ここでは、8個の第1局部発振器を設けた。
【0060】
高速接続切替え部20は、接続切替え制御部21からの指示により、第1局部発振部22(22−1〜22−8)を切替えるスイッチである。高速接続切替え部20は、例えば、ガリウム砒素半導体などを用いた高速デバイスであり、8入力1出力の選択スイッチである。例えば、ガリウム砒素半導体の高速半導体スイッチ素子は、周波数切替えに要する時間は、一般的に0.1μsec以下であり、接続切替え制御部21における処理時間を考慮しても、1μsec以内で周波数切替えが可能である。ここで、高速接続切替え部20は、高速半導体スイッチに限定されるものではない。すなわち、実質的に高速で接続切替え可能なものであればよい。
【0061】
接続切替え制御部21は、受信した信号から、通信する路側無線装置の無線周波数を判断し、周波数切替指示信号を高速接続切替え部20に与えるものである。つまり、接続切替え制御部21は、高速接続切替え部20に対して、接続する第1局部発振器を指示するものである。
【0062】
このように、高速接続切替え部20を使用することにより、周波数切替えに要する時間を、短縮することができ、5msecの周波数切り替え時間を要するのは、車載無線装置の電源を立ち上げた時だけとなる。
【0063】
(B−2)第2の実施形態の動作
エリア1に位置している車載無線装置は、路側無線装置1からの送信信号を探索受信することにより、無線周波数f1を使用して路側無線装置1と無線通信している。
【0064】
車載無線装置が、エリア1から外れると、路側無線装置1との無線通信の維持ができなくなる。車両が交差点を右折し、エリア6内に入ると、路側無線装置6から車載無線装置に送信信号が送信される。
【0065】
車載無線装置に与えられた信号の「路側無線装置個別番号」に基づき、接続切替え制御部21において、エリア6で使用する無線周波数f6が選択され、周波数切替指示信号として高速接続切替え部20に指示する。
【0066】
周波数切替指示信号は、高速接続切替え部20に対し、第1局部発振器22−6を接続させ、第1局部発振器22−6からの無線周波数f6は、第1ミキサー12に与えられる。
【0067】
このようにして、選択され得る路側無線装置が多数ある場合でも、複数の路側無線装置の無線周波数を予め設定し、これらの中から、目的エリアの無線周波数を選択することにより、無線周波数の切替えに要する時間を短縮できる。
【0068】
(B−3)第2実施形態の効果
以上、第2の実施形態では、予め複数の第1局部発振器を設定し、また、高速動作する半導体スイッチ素子等からなる高速接続切替部と接続切替え制御部を設けることにより、順次無線周波数を切替えて、エリア判定することなく、対応する無線周波数を選択するので、周波数切替え時間を短縮することができる。
【0069】
また、接続切替え部として、高速動作する半導体スイッチ素子を使用することにより、第1局部発振器の選択処理速度を高速化することができる。
【0070】
(C)第3の実施形態
以下、本発明に係る路車間通信方法、路側無線装置、車載無線装置及び路車間通信システムを、「次エリア周波数候補番号」を含んだ送信信号によって路車間通信し、高速半導体スイッチにより、予め設定した2個の可変第1局部発振器を選択する路車間通信方法、路側無線装置、車載無線装置及びシステムに適用した第3の実施形態について図6及び図8を参照して説明する。
【0071】
(C−1)第3の実施形態の構成及び動作
図6は、第3の実施形態に係る車載無線装置の受信部の全体構成図を示したブロック図である。
【0072】
車載無線装置の受信部は、受信装置と周波数切替え装置に大別できる。
【0073】
受信装置に関しては、一般的なミキサー形式を2段階のダウンコンバートする受信装置であり、第1実施形態と同様の機能を有し、同一符号を付した。ここでは、受信装置の機能説明は省略する。
【0074】
周波数切替え装置は、2個の第1局部発振器23(23−1〜23−2)と、高速接続切替え部20、接続切替え制御部21、とを有している。それぞれの構成部は、第2の実施形態と同じ機能を有しているので、各構成部の機能説明は省略する。
【0075】
第3実施形態も、図2に示す交差点において、エリア1からエリア6に右折する場合の、路車間通信システムの動作について説明する。
【0076】
図2において、エリア1を走行している車両が搭載している車載無線装置は、路側無線装置1からの送信信号に基づき、無線周波数f1を使用して無線通信をしている。このとき、高速接続切替え部20は、第1局部発振器23−1と接続しており、第1局部発振器23−1から設定、発振されている無線周波数f1は、高速接続発振器20を介して、第1ミキサー部12に与えられている。
【0077】
また、この時期に、第1局部発振器23−2は、路側無線装置1からの送信信号に付与された「次エリア周波数候補番号」の周波数設定情報に基づき、次の路側無線装置候補2の無線周波数f2を設定している。「次エリア周波数侯補番号」は、例えば、無線周波数f2、無線周波数f4、無線周波数f6、無線周波数f8の順に無線周波数を設定するように指示するものである。
【0078】
車載無線装置が、エリア1から外れると路側無線装置1との通信が終了する。この終了するタイミングで、高速接続切替え部20は、無線周波数f2を設定している第1局部発振器23−2に接続される。
【0079】
車載無線装置において、第1局部発振器23−2が設定した無線周波数f2は、対応するエリア6の無線周波数であるかどうかのエリア判定が行われる。また、このエリア判定が行なわれる間に、第1局部発振器23−1において、周波数設定情報に基づき、更に次の路側無線装置候補4に対応する無線周波数f4が設定される。
【0080】
第1局部発振器23−2が設定した無線周波数f2のエリア判定が、「否」であるとき、高速接続切替え部20は、第1局部発振器23−2との接続を切り、さらに接続の切替えされる。この処理を無線周波数f6になるまで繰返される。
【0081】
図8は、第3の実施形態に係る周波数切替え装置の周波数切替えのタイミングを示した図である。
【0082】
図8において、第1局部発振器23−1が、無線周波数f1を発振している間(車載無線装置と路側無線装置1とが無線通信している間)に、路側無線装置1からの送信信号により、第1局部発振器23−2は、次の通信し得る路側無線装置候補(路側無線装置2)の無線周波数f2を設定しておく。そして、路側無線装置1との通信が終了したタイミングで、高速接続切替え部20により第1局部発振器23−1から第1局部発振器23−2に切替えられ、第1局部発振器23−2において、既に設定されている無線周波数f2のエリア判定が行なわれる。また、この無線周波数f2のエリア判定が行なわれている間に、第1局部発振器23−1は、次の路側無線装置候補(路側無線装置4)の無線周波数f4を設定する。
【0083】
すなわち、2個の第1局部発振器23は、設定する無線周波数を交互に設定でき、一方の第1局部発振器23−1(又は23−2)が、発振した無線周波数により無線通信又はエリア判定をしている間(切替え待ち時間)に、他方の第1局部発振器23−2(又は23−1)は、次の通信する路側無線装置候補が割り振りられた無線周波数を設定することで、周波数切替え装置全体が周波数を切替えるのに要する時間を短縮することができる
例えば、エリア判定に2msecの時間を要すると仮定すると、第3実施形態において、無線周波数切り替えまでの時間が合計で11msecで済むようになり、第1実施形態の場合よりも更に短縮が可能となる。
【0084】
(C−2)第3の実施形態の効果
以上、第3の実施形態によれば、車載無線装置の受信機を構成する第1局部発振回路を2系統装備し、それぞれの第1局部発振回路にであらかじめ通知を受けている次エリア周波数候補を順次設定して、その出力を高速動作の半導体スイッチ素子を用いて適宜選択することにより、エリア判定している間に、次のエリア判定を求める無線周波数を設定することができるので、周波数切替え装置全体の周波数切り替え時間が短縮することができる。
【0085】
(D)その他の実施形態
上述した第1〜第3実施形態では、2段階にダウンコンバートする車載無線装置の受信部を用いた場合について説明したが、無線通信のミキサー形式が限定されることはなく、例えば、受信信号を1段階のダウンコンバートによってベースバンド信号を出力する車載無線装置の受信部を用いた場合でも、適用することができる。また、より精度を高い周波数を発振するために、3段階以上のダウンコンバートをする車載無線装置であってもよい。3段階以上のダウンコンバートによって、周波数を発振させるとき、第1段階に、本発明に係る車載無線装置の周波数切替え装置を設置することが、精度の向上や、装置内の動作の面から望ましいが、第1段階に設定されることにこだわらず、第2段階以降に設置しても良い。
【0086】
上述した第1〜第3実施形態において、路側無線装置と車載無線装置との送信信号の通信方式は、例えば、時分割通信方式を採用したスロットアロハ方式などに適用することができる。また、送信信号は、時分割通信方式を採用したものに限らず、基地局と移動局とが定期的に交信する信号であれば良く限定されるものではない。
【0087】
また、第1又は第3実施形態の送信信号において、車載無線装置が無線通信している路側無線通信装置が「次エリア周波数候補番号」を選択する方法は、例えば、車両が走行することが予想される走行路に対して、予め優先度を設定して、優先度の高い走行路に設置してある路側無線装置を選択するようにしても良い。勿論、この優先度を利用して、無線周波数を設定する順序を決定しても良い。
【0088】
上述した第1〜第3実施形態に示した車載無線装置は、路車間無線通信だけに限らず、携帯電話や無線LANなどの許容通信エリアを特定の無線周波数を使用して無線通信する移動体無線通信など広く適用することができる。
【0089】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、路側無線装置が、当該路側無線装置のエリアと近傍のエリアを受け持つ複数の路側無線装置のうち、車載無線装置を搭載した車両が道路上を移動することに伴って当該車両が進入し得ない1又は複数のエリアのそれぞれを受け持つ路側無線装置以外のすべての路側無線装置を、車載無線装置が次に無線通信し得る路側無線装置候補と定めて、当該路側無線装置候補のそれぞれが使用する複数の次エリア周波数候補情報を、送信信号に付与して車載無線装置に送信することにより、車載無線装置が無線通信を維持するために、必要な無線周波数切替え処理に要する検索時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態に係る路側無線装置から送信される信号フォーマットを示した図である。
【図2】2車線道路の交差点における、各車線の路側に設定された路側無線装置と許容通信エリアと周波数配置を示した図である。
【図3】従来の路側無線装置から送信される信号フォーマットを示した図である。
【図4】従来の車載無線装置の受信部の全体構造を示したブロック図である。
【図5】第2の実施形態にかかる車載無線装置の受信部の全体構成を示したブロック図である。
【図6】第3の実施形態に係る車載無線装置の受信部の全体構造を示したブロック図である。
【図7】第1の実施形態に係る車載無線装置の周波数切替えのタイミングを示した図である。
【図8】第3の実施形態に係る車載無線装置の周波数切替えのタイミングを示した図である。
【符号の説明】
1〜8…路側無線装置、
10…受信アンテナ、11…RFアンプ部、12…第1ミキサー部、
13…IFアンプ部、14…第2ミキサー部、15…検波部、
16…データ処理部、17、23(23−1〜23−2)…第1局部発振部、
18…第2局部発振部、20…高速接続切替え部、21…接続切替え部
Claims (5)
- 複数の路側無線装置のうち、いずれか1つの路側無線装置と車載無線装置とが、その路側無線装置に割り当てられている無線周波数を使用して無線通信する路車間通信方法において、
上記各路側無線装置は、当該路側無線装置のエリアと近傍のエリアを受け持つ上記複数の路側無線装置のうち、上記車載無線装置を搭載した車両が道路上を移動することに伴って当該車両が進入し得ない1又は複数のエリアのそれぞれを受け持つ上記路側無線装置以外のすべての上記路側無線装置を、上記車載無線装置が次に無線通信し得る路側無線装置候補と定めて、当該路側無線装置候補のそれぞれが使用する複数の次エリア周波数候補情報を含んだ送信信号を上記車載無線装置に与え、
上記車載無線装置は、無線通信している上記路側無線装置から受信した上記送信信号に含まれている上記複数の次エリア周波数候補情報に基づき、当該車両が進入するエリアの上記路側無線装置に割り当てられている、次の無線周波数を検索すると共に、検索した次の無線周波数を設定する
ことを特徴とする路車間通信方法。 - 車載無線装置に向けて、送信信号を繰返し無線送信する路側無線装置において、
当該路側無線装置のエリアと近傍のエリアを受け持つ上記複数の路側無線装置のうち、上記車載無線装置を搭載した車両が道路上を移動することに伴って当該車両が進入し得ない1又は複数のエリアのそれぞれを受け持つ上記路側無線装置以外のすべての上記路側無線装置を、上記車載無線装置が次に無線通信し得る路側無線装置候補と定めて、上記送信信号に、上記路側無線装置候補のそれぞれが使用する複数の次エリア周波数候補情報を付与する次エリア周波数候補情報付与手段を有することを特徴とする路側無線装置。 - 各路側無線装置は、当該路側無線装置のエリアと近傍のエリアを受け持つ複数の路側無線装置のうち、車載無線装置を搭載した車両が道路上を移動することに伴って当該車両が進入し得ない1又は複数のエリアのそれぞれを受け持つ上記路側無線装置以外のすべての上記路側無線装置を、上記車載無線装置が次に無線通信し得る路側無線装置候補と定めて、当該路側無線装置候補のそれぞれが使用する複数の次エリア周波数候補情報を含んだ送信信号を上記車載無線装置に与えるものであり、
それぞれ異なる無線周波数が割り当てられている複数の路側無線装置のうち、いずれか1つの路側無線装置と無線通信する車載無線装置において、
無線通信している上記路側無線装置から受信した上記送信信号に含まれている上記複数の次エリア周波数候補情報に基づき、当該車両が進入するエリアの上記路側無線装置に割り当てられている、次の無線周波数を検索すると共に、検索した次の無線周波数を設定する周波数探索設定手段を有することを特徴する車載無線装置。 - 上記次エリア周波数候補情報を含んだ送信信号に基づき、次の無線周波数を探索して、探索した無線周波数を選択指示する接続切替え制御手段と、
上記接続切替え制御手段からの探索無線周波数選択指示に従い、少なくとも2以上の上記周波数探索設定手段で設定された無線周波数の中から、次の無線周波数を選択、切替えする接続切替え手段と
を有することを特徴とする請求項3に記載の車載無線装置。 - 複数の路側無線装置のうち、いずれか1つの路側無線装置と車載無線装置とが、その路側無線装置に割り当てられている無線周波数を使用して無線通信する路車間通信システムにおいて、
上記路側無線装置として請求項2に記載の路側無線装置と、
上記車載無線装置として請求項3または請求項4に記載の車載無線装置と
を有することを特徴とする路車間通信システム。
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