JP4063736B2 - 車車間通信装置、車車間通信方法及びプログラム - Google Patents

車車間通信装置、車車間通信方法及びプログラム Download PDF

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Description

本発明は、車車間通信装置、車車間通信方法及びプログラムに関する。
従来、所定のネットワークを介して車車間通信を行う車車間通信装置が提案されている。
図1は、従来の車車間通信で交換する情報(PSSデータ)のデータ構成を示した図である。図1に示すように、PSSデータには、アイドリングデータ、ネットワークID、自車位置情報、進行方向情報、ネットワークコード、オプションデータが含まれる。
アイドリングデータは、ネットワークIDを安定通信するための同期信号である。ネットワークIDは、車車間通信装置を搭載した車両を識別するための識別情報である。車車間通信装置を搭載した車両は、このネットワークIDを含む無線信号を受信した場合、その相手と車車間ネットワークを形成する。位置情報は、車車間通信装置の自車位置を示す情報である。
進行方向情報は、車車間通信装置の搭載車の進行方向を示す部分である。ネットワークコードは、形成するネットワークを判別するためのコードである。このネットワークコードは、ネットワーク形成要求時又はネットワーク形成中にどのネットワークかを表す部分である。オプションデータは、自車位置情報、進行方向情報以外に、ネットワーク毎に必要な情報を追加する部分のデータである。
特開2001−283381号公報
しかしながら、従来のPSSデータには、自車位置情報、進行方向情報又はオプションデータ等データ量の多い情報を走行しながら公開しているため、無線ネットワーク上のトラフィックに問題が発生する。また、台数が増えると、通信不可能になってしまうという問題がある。
そこで、本発明は、これらの問題を解決するためになされたもので、データ通信量を低減できる車車間通信装置、車車間通信方法及びプログラムを提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の車車間通信装置は、所定のネットワークを介して車車間通信を行う車車間通信装置において、他の車車間通信装置から保持データの有無を示すフラグを含むデータを取得する第1の手段と、前記第1の手段で取得したデータ内のフラグの状態を検出する第2の手段と、前記第2の手段で検出したフラグの状態に応じて、前記他の車車間通信装置に前記保持データの送信要求を行って、前記保持データを取得する第3の手段とを有することを特徴とする。
本発明によれば、取得したフラグの状態に応じて、保持データの送信要求を行って、保持データを取得するようにしたので、車車間通信におけるデータ通信量を削減することができる。
また、本発明の車車間通信装置は、所定のネットワークを介して車車間通信を行う車車間通信装置において、保持データの有無を示すフラグを含むデータを他の車車間通信装置へ出力する第1の手段と、前記第1の手段で出力したフラグに対応する保持データの送信要求を前記他の車車間通信装置から取得する第2の手段と、前記第2の手段が取得した保持データの送信要求に応じて、前記保持データを前記他の車車間通信装置へ出力する第3の手段とを有することを特徴とする。
本発明によれば、保持データの送信要求に応じて、保持データを出力するようにしたので、車車間通信におけるデータ通信量を削除することができる。
また、本発明の車車間通信方法は、所定のネットワークを介して車車間通信を行う車車間通信方法において、他の車車間通信装置から保持データの有無を示すフラグを含むデータを取得する第1のステップと、前記第1のステップで取得したデータ内のフラグの状態を検出する第2のステップと、前記第2のステップで検出したフラグの状態に応じて、前記他の車車間通信装置に前記保持データの送信要求を行って、前記保持データを取得する第3のステップとを有することを特徴とする。
本発明によれば、フラグの状態に応じて、保持データの送信要求を行って、保持データを取得するようにしたので、車車間通信におけるデータ通信量を削減することができる。
本発明の車車間通信方法は、所定のネットワークを介して車車間通信を行う車車間通信方法において、保持データの有無を示すフラグを含むデータを他の車車間通信装置へ出力する第1のステップと、前記第1のステップで出力したフラグに対応する保持データの送信要求を前記他の車車間通信装置から取得する第2のステップと、前記第2のステップで取得した保持データの送信要求に応じて、前記保持データを前記他の車車間通信装置へ出力する第3のステップとを有することを特徴とする。
本発明によれば、保持データの送信要求に応じて、保持データを出力するようにしたので、車車間通信におけるデータ通信量を削除することができる。
また、本発明のプログラムは、所定のネットワークを介して車車間通信を行う他の車車間通信装置から保持データの有無を示すフラグを含むデータを取得する第1のステップと、前記第1のステップで取得したデータ内のフラグの状態を検出する第2のステップと、前記第2のステップで検出したフラグの状態に応じて、前記他の車車間通信装置に前記保持データの送信要求を行って、前記保持データを取得する第3のステップとをコンピュータに実行させる。
本発明によれば、フラグの状態に応じて、保持データの送信要求を行って、保持データを取得するようにしたので、車車間通信におけるデータ通信量を削減することができる。
また、本発明のプログラムは、所定のネットワークを介して車車間通信を行う他の車車間通信装置へ保持データの有無を示すフラグを含むデータを出力する第1のステップと、前記第1のステップで出力したフラグに対応する保持データの送信要求を前記他の車車間通信装置から取得する第2のステップと、前記第2のステップで取得した保持データの送信要求に応じて、前記保持データを前記他の車車間通信装置へ出力する第3のステップとをコンピュータに実行させる。
本発明によれば、保持データの送信要求に応じて、保持データを出力するようにしたので、車車間通信におけるデータ通信量を削除することができる。
本発明によれば、データ通信量を低減できる車車間通信装置、車車間通信方法及びプログラムを提供することができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
図2は本実施例に係る車車間通信装置のブロック図である。車車間通信装置1は、ネットワークを介して周辺の移動体(車両、歩行者等)と接続して必要な情報を取得する。通信手段は、例えば無線LAN(Local Area Network)、ブルーツース(Bluetooth)、携帯電話等である。また、必要な情報には、移動体ID、ドライバ属性、車載機器属性、車両位置・速度等が含まれる。
図2に示すように、車車間通信装置1は、送受信部10、通信制御部20、入力部30、検出センサ31、位置検出部32を有する。送受信部10は、受信部11、送信部12を有する。通信制御部20は、送信部12を介して、周期的に(例えば1秒に1回)周囲に交信可能な車両(車車間通信装置を持っている車)が存在するかどうか電波を出して応答を待つ。
電波を受けた車両は、その問いかけに対して応答を返すことにより、相互間でネットワークを構成する。また、通信制御部20は、メッセージ解析部21、仮想ネットワーク構成部22、仮想ネットワーク保持部23、自動状況判断バックエンド部24、メッセージ作成部25、リソースデータベース26を有する。通信制御20は、例えばCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)により実現され、CPUがROM内のプログラムをRAM上に展開して実行することにより、各機能が実現される。
受信部11は、他の車両から送信されたメッセージを受信する。送信部12は、通信先決定・メッセージ作成部244及びメッセージ作成部25が作成したメッセージ等を他の車両へ向けて送信する。メッセージ解析部21は、受信部11からの受信メッセージを解析し、受信メッセージ内に通信先車両のID情報、リソース内容、自車位置情報等があれば、これらの情報を仮想ネットワーク構成部22に出力する。
また、メッセージ解析部21は、受信メッセージが情報要求メッセージ又は情報通信メッセージであった場合、これらのメッセージをメッセージ作成部25へ出力する。また、メッセージ解析部21は、他の車車間通信装置から保持データの有無を示すフラグを含んだデータを取得する手段、取得したデータ内のフラグの状態を検出する手段、他の車車間通信装置から保持データを取得する手段として機能する。
仮想ネットワーク構成部22は、受信情報を参照して所定の条件を満たす移動体の所属する仮想論理ネットワークを求め、この通信先車両を仮想論理ネットワークのメンバーとして、仮想ネットワークテーブル保持部23のメンバーテーブルMBTに登録し、通信先車両が所有するネットワークに関するリソースをリソーステーブルRSTに登録する。
リソーステーブルRSTiに登録するリソースは、仮想ネットワークテーブルの種類によって異なる。仮想ネットワーク保持部23は、メンバーテーブルMBT、リソーステーブルRSTを有する。メンバーテーブルMBTには、仮想論理ネットワークを構成するメンバーが登録される。リソーステーブルRSTには、各メンバーの能力(通信手段、入出力手段、提供する情報)RMijが登録される。
仮想論理ネットワークには、例えば周辺車両ドライバネットワークNW1、仲間ネットワークNW2、同一車線走行ネットワークNW3、通信ナビユーザネットワークNW4等がある。
図3は、仮想ネットワーク、メンバーテーブル及びリソーステーブルを説明するための図である。図3において、符号30は車両、23は車車間通信装置1の仮想ネットワーク保持部、MBTは仮想ネットワーク保持部23のメンバーテーブル、RSTはリソーステーブルをそれぞれ示している。
また、MBT1及びRST1は周辺車両ドライバネットワークNW1用のメンバーテーブル及びリソーステーブル、MBT2及びRST2は仲間ネットワークNW2用のメンバーテーブル及びリソーステーブル、MBT3及びRST3は同一車線走行ネットワークNW3用のメンバーテーブル及びリソーステーブル、MBT4及びRST4は通信ナビネットワークNW4用のメンバーテーブル及びリソーステーブルをそれぞれ示している。
周辺車両ドライバネットワークNW1は、着目車両の周辺のドライバ、歩行者をメンバーとする仮想論理ネットワークで、位置情報に基づいてこのネットワークに所属させるか否かを決定する。仲間ネットワークNW2は、友人、仲間、家族などでのグループをメンバーとする仮想論理ネットワークである。例えばドライブをする場合、ドライバ属性に基づいてこのネットワークに所属させるか否かを決定する。
同一車線走行ネットワークNW3は、着目車両と同一車線上、同一方面走行中の車両をメンバーとする仮想論理ネットワークで、各車両の位置情報及び着目車両の誘導経路に基づいてこのネットワークを所属させるか否かを決定する。通信ナビユーザネットワークNW4は、地図データを相互に融通できる車両をメンバーとする仮想論理ネットワークで、車載機器属性に基づいてこのネットワークに所属させるか否かを決定する。
図2に戻り、自動状況判断バックエンド部24は、環境・状況監視部241、要求入力部242、仮想ネットワーク選択部243、通信先決定・メッセージ作成部244を有する。環境・状況監視部241は、幾つかの仮想論理ネットワークが構成されている場合、ドライバ、車両の環境及び状況を監視し、監視結果を仮想ネットワーク選択部243へ出力する。
要求入力部242は、ドライバの要求を仮想ネットワーク選択部243へ出力する。仮想ネットワーク選択部243は、両者の環境・状況、ドライバの感情・体調変化及びドライバの要求に応じて、複数の仮想論理ネットワークから最適な仮想論理ネットワークを選択する。
通信先決定・メッセージ作成部244は、選択された仮想論理ネットワークを実稼動ネットワークとする。また、通信先決定・メッセージ作成部244は、必要な情報の要求などの送信メッセージを作成する。作成したメッセージは、送信部12を介して、実稼動ネットワークを構成する所定の移動体に向けて送信される。
メッセージ作成部25は、リソースデータベース26の各種情報や位置検出部32で検出した自車位置情報などを用いてID情報、リソース内容等を作成する。また、メッセージ作成部25は、メッセージ解析部21から情報要求メッセージ又は情報通信メッセージを受信した場合、入力部30から入力されたデータ、検出センサ29により検出されたデータ、リソースデータベース26に保持されているデータ等を用いて相手からの要求に応じた応答メッセージを作成する。
リソースデータベース26は、地図データベース、ノウハウデータベース、ユーザプロファイルデータベース、緊急データベースを有する。地図データベースは、一時的に地図データを相互利用できるように工夫されたデータベースである。地図データベースには、位置関連POI(Point of Interet:施設)データ、地図データなどが記憶されている。なお、POIデータはダウンロードすることによりデータを更新することができる。
ノウハウデータベースは、個人が日常走行している道路に関する統計的な情報、ローカル情報が入ったデータベースである。ノウハウデータベースには、道路ノウハウ、統計的なノウハウ、ローカル情報などが記憶されている。
ユーザプロファイルデータベースには、ドライバの個人情報、車種情報、嗜好情報、仲間情報、個人DB情報、車載機個別ID、所有車載機情報などが記憶されている。緊急データベースには、緊急時に必要となる情報を集めたデータベースであり、緊急時の種類として、故障、事故などが記憶されている。
また、リソースデータベース26には、上記以外に、経路探索情報、渋滞情報、周辺車両位置情報、経路誘導データを格納する。
入力部30は、外部からの所定の入力を受け付けて、メッセージ作成部25へ出力する。検出センサ31は、例えば方位の検出を行う。位置検出部30は、車車間通信装置1の現在位置を検出する。
図4は本実施例に係る車車間通信で交換する情報のデータ構成を示す図である。図4に示すように、PSSデータには従来とは異なり、ネットワークID、位置情報、処理テーブル等が含まれている。
ネットワークIDは、車車間通信装置を搭載した車両を識別するための情報である。例えばIPv6(Internet Protocol Version6)を用いた場合、このネットワークIDのデータ量は16バイトである。位置情報は、車車間通信装置の自車位置を示す情報である。この位置情報は座標情報等からなり、位置情報のデータ量は8バイトである。
処理テーブルは、車車間通信装置が行っている処理内容を示すテーブルである。この処理テーブルには、フラグが配置されている。このフラグは、保持データの有無を示すものである。具体的には、図4に示すように、メッセージ作成部25は、POIのダウンロードが処理済みの場合には、POIダウンロードのフラグ値を「1」に設定する。
地図データのダウンロードが未処理の場合は、地図ダウンロードのフラグ値を「0」に設定する。経路探索が未処理の場合は、経路探索のフラグ値を「0」に設定する。渋滞情報の収集が処理済みの場合は、渋滞情報収集のフラグ値を「1」に設定する。周辺車両位置情報の収集が処理済みの場合は、周辺車両位置情報の収集のフラグ値を「0」に設定する。経路誘導データが未蓄積の場合には、経路誘導データの蓄積フラグを「0」に設定する。なお、図4に示した処理テーブルの内容は例示であり、車車間通信装置が他の機能を行う場合には、この機能に応じて処理テーブルの内容も変わる。
また、PSSデータのデータサイズについて説明する。車車間通信装置1を用いて8機能分の全情報を送る場合に、1機能当り64バイトの情報であるとすると、データサイズは、24+64×8=536バイト(4288ビット)となる。
また、2Mbpsの無線LAN環境で、100台の車両が同時にブロードキャストした場合、一台あたりの通信帯域は、20000bpsとなり、フラグを用いない場合の送信時間は、4288ビット/20000bps=0.21[sec]である。
一方、本実施例のように、PSSデータにフラグを用いた場合は、8機能分のフラグデータは1バイトとなり、データサイズは、24+1=25バイト(200ビット)となる。本実施例のデータ送信時間は、200ビット/20000bps=0.01[sec]である。したがって、上記例では、PSSデータにフラグを用いることで、データ送信時間が21分の1に短縮される。また、機能が多くなればなるほど、ネットワーク負荷低減効果は大きい。
次に、本実施例に係る車車間通信装置の動作例について説明する。図5は、データ送受信の動作フローチャートである。図5では、車両Aの車車間通信装置が情報を送信し、車両Bの車車間通信装置が情報を受信するものとする。なお、車両A及び車両Bには、上述した車車間通信装置1が搭載されているものとし、車両Aに搭載されている車車間通信装置を1A、車両Bに搭載されている車車間通信装置を1Bとして示して以下説明する。
ステップ101において、車両Aの車車間通信装置1Aのメッセージ作成部25は、リソースデータベース26を参照してフラグの設定を行う。なお、ここでのフラグは、図4で説明したものと同一のものとし、POIダウンロード及び渋滞情報のフラグだけが「1」に設定されており、他のフラグは「0」に設定されているものとする。
ステップ102において、車車間通信装置1Aのメッセージ作成部25は、ID、自車位置及び保持データの有無を示すフラグを含むデータを送信部12を介してブロードキャストする。ステップ103において、車両Bの車車間通信装置1Bの受信部11は、データを受信する。
ステップ104において、車両Bの車車間通信装置1Bのメッセージ解析部21は、受信データを解析して、渋滞情報のフラグの状態を検出する。車車間通信装置1Bのメッセージ解析部21は、渋滞情報のフラグが「0」に設定されている場合には、車両Aの車車間通信装置1Aが自己の希望する情報を保有していないと判断し、処理を終了する。
車車間通信装置1Bのメッセージ解析部21は、渋滞情報のフラグが「1」に設定されている場合には、車両Aの車車間通信装置1Aが渋滞情報を保有していると判断し、メッセージ作成部25に渋滞情報要求のメッセージを作成するための信号を出力する。
ステップ105において、メッセージ作成部25は、メッセージ解析部21からの信号に基づいて渋滞情報要求のためのメッセージを作成し、このメッセージを送信部12を介して車両Aの車車間通信装置1Aに送信する。ステップ106において、車両Aの車車間通信装置1Aの受信部11は、車両Bの車車間通信装置1Bからメッセージを受信すると、受信したメッセージをメッセージ解析部21へ出力する。メッセージ解析部21は、車両Bの車車間通信装置1Bからの渋滞情報の要求を受け付ける。
ステップ107において、車車間通信装置1Aのメッセージ解析部21は、メッセージの内容に応じて、車両Bの車車間通信装置1Bに渋滞情報を送信するようにメッセージ作成部25に信号を出力する。メッセージ作成部25は、リソースデータベース26から渋滞情報を取得して、メッセージと共に、渋滞情報を車両Bの車車間通信装置1Bに送信する。ステップ108において、車両Bの車車間通信装置1Bは、受信部11を介して渋滞情報を取得することができる。
次に、本実施例に係る車車間通信装置の他の動作例について説明する。図6は、データ送受信における他の動作フローチャートである。図6では、車両Aの車車間通信装置が情報を送信し、車両Bの車車間通信装置が情報を受信するものとする。ステップ201において、車両Aの車車間通信装置1Aのメッセージ作成部25は、リソースデータベース26を参照して各フラグを設定する。
例えば、車両Aの車車間通信装置1Aは、POIの最新情報を既にダウンロードしている場合には、POIダウンロードのフラグを「1」に設定する。なお、ここでのフラグは、図4で説明したもの同一のものとし、POIダウンロード及び渋滞情報のフラグだけが「1」に設定されており、他のフラグは「0」に設定されているものとする。
ステップ202において、車車間通信装置1Aのメッセージ作成部25は、ID、自車位置及び保持データの有無を示すフラグを含むデータを送信部12を介してブロードキャストする。ステップ203において、車両Bの車車間通信装置1Bの受信部11を介してデータを受信する。ステップ204において、車両Bの車車間通信装置1Bのメッセージ解析部21は、受信データを解析して、POIダウンロードのフラグの状態を検出する。
車車間通信装置1Bのメッセージ解析部21は、POIダウンロードのフラグが「0」に設定されていた場合には、車両Aの車車間通信装置1AがPOIデータを保有していないと判断し、処理を終了する。車車間通信装置1Bのメッセージ解析部21は、POIダウンロードのフラグが「1」に設定されていた場合には、車両Aの車車間通信装置1AがPOIデータを保有していると判断し、POIデータの要求メッセージを作成するための信号をメッセージ作成部25に出力する。
ステップ205において、メッセージ作成部25は、メッセージ解析部21からの信号に基づいてPOIデータ要求のためのメッセージを作成し、このメッセージを送信部12を介して車両Aの車車間通信装置1Aに送信する。ステップ206において、車両Aの車車間通信装置1Aの受信部11は、車両Bの車車間通信装置1Bからメッセージを受信すると、受信したメッセージをメッセージ解析部21へ出力する。メッセージ解析部21は、車両Bの車車間通信装置1BからのPOIデータの要求を受け付ける。
ステップ207において、車車間通信装置1Aのメッセージ解析部21は、メッセージの内容に応じて、車両Bの車車間通信装置1BにPOIデータを送信するようにメッセージ作成部25に信号を出力する。メッセージ作成部25は、リソースデータベース26からPOIデータを取得して、メッセージと共に、POIデータを車両Bの車車間通信装置1Bに送信する。ステップ208において、車両Bの車車間通信装置1Bは、受信部11を介してPOIデータを取得することができる。
結果的に、車Bの車車間通信装置1BはPOIデータをダウンロードするために、車車間通信のみで実現できるため、携帯電話接続などによりダウンロードをしなくても済みことになる。
このように、自車情報を周辺車両にブロードキャストする際に、ネットワークID、自車位置及び所定の処理が済んでいるか否かを示すフラグだけをブロードキャストするようにしたので、送信データ量を最小限にすることができる。
以上本実施例によれば、全てのデータをブロードキャストしても、相手車両が必要であるかどうかはわからないので、自車が公開するデータとして、たとえば、「渋滞情報蓄積」や「渋滞情報受信」等のように何らかの処理を行っているかどうかを示すデータをブロードキャストする。このデータを受信した車両が、必要に応じて情報要求する。要求された車両は、要求に対応する情報をブロードキャストすることによりネットワーク上を流れるデータが低減でき、トラフィック低下の効果がある。
以上、本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
従来の車車間通信で交換する情報のデータ構成を示した図である。 本実施例に係る車車間通信装置のブロック図である。 仮想ネットワーク、メンバーテーブル及びリソーステーブルを説明するための図である。 本実施例に係る車車間通信で交換する情報のデータ構成を示す図である。 データ送受信時の動作フローチャートである。 データ送受信時の他の動作フローチャートである。
符号の説明
1 車車間通信装置
10 送受信部
20 通信制御部
21 メッセージ解析部
22 仮想ネットワーク構成部
23 仮想ネットワーク保持部
24 自動状況判断バックエンド部
25 メッセージ作成部
26 リソースデータベース

Claims (6)

  1. 所定のネットワークを介して車車間通信を行う車車間通信装置において、
    他の車車間通信装置から保持データの有無を示すフラグを含むデータを取得する第1の手段と、
    前記第1の手段で取得したデータ内のフラグの状態を検出する第2の手段と、
    前記第2の手段で検出したフラグの状態に応じて、前記他の車車間通信装置に前記保持データの送信要求を行って、前記保持データを取得する第3の手段とを有することを特徴とする車車間通信装置。
  2. 所定のネットワークを介して車車間通信を行う車車間通信装置において、
    保持データの有無を示すフラグを含むデータを他の車車間通信装置へ出力する第1の手段と、
    前記第1の手段で出力したフラグに対応する保持データの送信要求を前記他の車車間通信装置から取得する第2の手段と、
    前記第2の手段が取得した保持データの送信要求に応じて、前記保持データを前記他の車車間通信装置へ出力する第3の手段とを有することを特徴とする車車間通信装置。
  3. 所定のネットワークを介して車車間通信を行う車車間通信方法において、
    他の車車間通信装置から保持データの有無を示すフラグを含むデータを取得する第1のステップと、
    前記第1のステップで取得したデータ内のフラグの状態を検出する第2のステップと、
    前記第2のステップで検出したフラグの状態に応じて、前記他の車車間通信装置に前記保持データの送信要求を行って、前記保持データを取得する第3のステップとを有することを特徴とする車車間通信方法。
  4. 所定のネットワークを介して車車間通信を行う車車間通信方法において、
    保持データの有無を示すフラグを含むデータを他の車車間通信装置へ出力する第1のステップと、
    前記第1のステップで出力したフラグに対応する保持データの送信要求を前記他の車車間通信装置から取得する第2のステップと、
    前記第2のステップで取得した保持データの送信要求に応じて、前記保持データを前記他の車車間通信装置へ出力する第3のステップとを有することを特徴とする車車間通信方法。
  5. 所定のネットワークを介して車車間通信を行う他の車車間通信装置から保持データの有無を示すフラグを含むデータを取得する第1のステップと、
    前記第1のステップで取得したデータ内のフラグの状態を検出する第2のステップと、
    前記第2のステップで検出したフラグの状態に応じて、前記他の車車間通信装置に前記保持データの送信要求を行って、前記保持データを取得する第3のステップとをコンピュータに実行させるためのプログラム。
  6. 所定のネットワークを介して車車間通信を行う他の車車間通信装置へ保持データの有無を示すフラグを含むデータを出力する第1のステップと、
    前記第1のステップで出力したフラグに対応する保持データの送信要求を前記他の車車間通信装置から取得する第2のステップと、
    前記第2のステップで取得した保持データの送信要求に応じて、前記保持データを前記他の車車間通信装置へ出力する第3のステップとをコンピュータに実行させるためのプログラム。
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