JP5159862B2 - DSRC OBE - Google Patents
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Description
この発明は、ITS(高度道路交通システム:Intelligent Transport System)のETC(道路自動料金収受:Electronic Toll Collection)システムなどに用いられるDSRC(専用狭域通信:Dedicated Short-Range Communication)車載器に関するものである。 The present invention relates to a DSRC (Dedicated Short-Range Communication) vehicle-mounted device used in an ETC (Electronic Toll Collection) system of ITS (Intelligent Transport System). is there.
従来より、有料道路の自動料金収受システム(ETC)はよく知られており、日本では、その通信方式としてDSRCが使用されている。DSRCは、社団法人 電波産業会(ARIB:Association of Radio Industries and Businesses)によりARIB STD−T75として標準規格となっている。 Conventionally, an automatic toll collection system (ETC) for toll roads is well known, and in Japan, DSRC is used as its communication method. DSRC is standardized as ARIB STD-T75 by the Association of Radio Industries and Businesses (ARIB).
DSRCで使用される通信フレームは複数のスロットから構成されており、どのスロットを使用するかは路上機が割り当てる。車載器等の移動局は自身に割り当てられたスロットを使用して通信を行う。路上機から車載器へのダウンリンク通信では、フレームコントロールメッセージスロット(FCMS)に続き、複数のメッセージデータスロット(MDS)を割り当てることができ(後述の図5,図6のFCMS、MDS(1,2,・・・)参照)、車載器は割り当てられた全てのスロットを処理する必要がある。 A communication frame used in DSRC is composed of a plurality of slots, and a road unit assigns which slot is used. Mobile stations such as in-vehicle devices communicate using slots assigned to themselves. In downlink communication from the roadside unit to the vehicle-mounted device, a plurality of message data slots (MDS) can be allocated following the frame control message slot (FCMS) (FCMS, MDS (1, 1, 2) shown in FIGS. 2,))), the OBE needs to process all assigned slots.
しかしながら、個別通信と同報通信を同時に処理するなど多数のMDSが割り当てられる場合や、カーナビゲーションシステムとの連携などで一時的に処理能力が圧迫されてしまう場合などには、データ処理が間に合わなくなり、次のフレームを受信するまでに、受信した全てのMDSを処理することができなくなるという問題があった。 However, if a large number of MDSs are assigned, such as processing individual communications and broadcast communications at the same time, or if processing capacity is temporarily under pressure due to cooperation with a car navigation system, data processing will not be in time. There is a problem that all received MDSs cannot be processed until the next frame is received.
下記特許文献1では、路上機から送信され車載器にて受信したデータを、車載器の受信データ格納バッファに格納できない場合に、車載器から否定応答を応答チャネルにて路上機に送信して、路上機にて一時的に車載器の受信データ処理が間に合わないことを判断し、路上機は、応答チャネルの否定応答に基づいて、車載器に対して割り当てるスロットのスロット割当頻度を動的に調整する方法が開示されている。
In the following
この方法では、路上機が車載器の処理性能をリアルタイムに認識した上で、車載器の処理性能が間に合わない場合のみ、スロット割当調整を実施できることから、一時的に処理性能が間に合わなくなる場合の対処方法として有効な方法である。 In this method, since the road unit recognizes the processing performance of the OBE in real time and slot allocation adjustment can be performed only when the processing performance of the OBE is not in time, countermeasures when the processing performance temporarily fails This is an effective method.
一方、下記特許文献2では、車載器に処理負荷検出手段を設け、路上機からデータを受信した際、処理負荷検出手段によりCPU負荷状態、もしくは同報情報、及び個別情報の未処理情報の数が予め設定された負荷閾値を超えたと判定した場合に、同報情報の受信動作を禁止する方法が開示されている。
On the other hand, in
しかしながら、上記特許文献1による方法では、車載器から路上機へのアップリンクが必須になることから、同報通信のみを用いてサービスを行う状況には対応できないという問題があった。
However, the method according to
加えて、路上機が同報(情報)データの割当頻度を制御する場合には、その路上機の通信エリアに処理能力の異なる複数の車載器が存在する場合に、処理能力の小さな車載器に合わせてしまうこととなるため、処理能力の高い車載器に対して最適なデータ送信ができなくなるという問題もあった。 In addition, when the road unit controls the allocation frequency of broadcast (information) data, if there are multiple on-board units with different processing capabilities in the communication area of the road unit, Therefore, there is a problem that it is impossible to transmit data optimally to the vehicle-mounted device having a high processing capability.
また、上記特許文献2による方法では、同報(情報)データを複数の受信データ格納バッファに順次格納するが、未処理である同報データの記録数(即ち、使用中である受信データ格納バッファ数)が予め設定された個数(例えばN個)以上である場合は同報データ受信時に同報データを記録しない(即ち、受信データ格納バッファに格納しない)構成であることから、同報データ受信禁止状態時に未処理であった同報データが1つ処理され、使用中の受信データ格納バッファ数がN−1個になると、即座に受信禁止を解除して同報データの受信を再開するが、これにより使用中の受信データ格納バッファ数がすぐさまN個に戻り、再度、受信禁止状態となる動作が繰り返される。
In the method disclosed in
図5に示すように、ARIB STD−T75では、193オクテット以上のデータは基地局のレイヤ2において193オクテットのLPDU(Link Protocol Data Unit)に分割し送信すると規定されている。また、ARIB STD−T75で規定されるレイヤ2、レイヤ7の上位レイヤにあたるアプリケーションサブレイヤ(ASL:Application Sub Layer)は、ARIB STD−T88で規格化されており、最大転送単位(MTU:Maximum Transmission Unit)は522オクテットである。
As shown in FIG. 5, ARIB STD-T75 stipulates that data of 193 octets or more is divided into 193 octets of LPDU (Link Protocol Data Unit) in
従って、同報のサービスデータはASLにおいて522オクテットで扱われ、レイヤ7及びレイヤ2において同報のサービスデータを3つのLPDUに分割し、車載器へ送信することになる。車載器では前記3つのLPDUをすべてを受信し組み立てることで、1つのサービスデータとしてユーザに提供できる。
Therefore, the broadcast service data is handled in 522 octets in the ASL, and the broadcast service data is divided into three LPDUs in
このため、使用中の受信データ格納バッファ数がN個以上の場合は受信禁止、受信データ格納バッファ数がN個未満の場合は受信許可というように、同報データの受信禁止、許可判定を一条件の真偽のみで実施する構成であると、前述のとおり、同報データの受信を再開し、同報データを受信した途端、受信禁止状態となるため、図6に示すように前記3つのLPDUをすべて受信できず、サービスデータとして組み立てることができない。このため、サービスデータをユーザに提供できないという問題があった。 For this reason, broadcast data reception prohibition and permission determination are made consistent, such as reception prohibition when the number of received data storage buffers in use is N or more, and reception permission when the number of reception data storage buffers is less than N. As described above, since the reception of broadcast data is resumed and the reception data is prohibited as soon as the broadcast data is received as described above, if the configuration is implemented only with the truth of the condition, the 3 One LPDU cannot be received and cannot be assembled as service data. Therefore, there is a problem that service data cannot be provided to the user.
この発明はこのような従来技術の課題を解消し、DSRCを用いて通信を行う車載器において、車載器から路上機へのアップリンクが不要で、処理能力の高い車載器の能力を無駄にすることなく、同報データの処理において、一時的に処理能力を超えてしまう状況に対応し、ユーザに対してより多くのサービスデータを提供することのできるDSRC車載器を提供することを目的とする。 The present invention eliminates such problems of the prior art, and in an in-vehicle device that performs communication using DSRC, an uplink from the on-vehicle device to the road unit is unnecessary, and the capacity of the on-vehicle device having a high processing capacity is wasted. Therefore, it is an object of the present invention to provide a DSRC in-vehicle device capable of providing more service data to a user in response to a situation where processing capacity is temporarily exceeded in broadcast data processing. .
この発明は、道路上に設置された路上機と車載器との間でデータの授受を行うDSRCシステムのDSRC車載器であって、前記路上機と授受される前記データの送受信処理を行う通信制御部と、前記データを格納する複数の受信データ格納バッファを有し、前記通信制御部が受信したデータが同報データの場合に、前記受信データ格納バッファの使用数が所定の受信禁止バッファ数と前記受信禁止バッファ数より2以上の所望の数だけ小さい所定の受信再開許可バッファ数との間で、受信の禁止と受信の再開を切り換えて前記通信制御部により受信した前記同報データを格納するデータ処理部と、を備えたことを特徴とするDSRC車載器にある。 The present invention relates to a DSRC in-vehicle device of a DSRC system that exchanges data between a road device installed on a road and an on-vehicle device, and performs communication control for performing transmission / reception processing of the data exchanged with the road device And a plurality of received data storage buffers for storing the data, and when the data received by the communication control unit is broadcast data, the number of received data storage buffers used is a predetermined number of reception prohibited buffers The broadcast data received by the communication control unit is stored by switching between prohibition of reception and resumption of reception between a predetermined number of reception resumption permission buffers smaller than the number of reception inhibition buffers by a desired number of 2 or more. And a data processing unit.
この発明では、車載器から路上機へのアップリンクが不要で、処理能力の高い車載器の能力を無駄にすることなく、同報データの処理において、一時的に処理能力を超えてしまう状況に対応し、ユーザに対してより多くのサービスデータを提供することのできるDSRC車載器を提供できる。 In this invention, the uplink from the vehicle-mounted device to the roadside device is unnecessary, and the processing capability is temporarily exceeded in the processing of broadcast data without wasting the capability of the vehicle-mounted device with high processing capability. Correspondingly, it is possible to provide a DSRC vehicle-mounted device that can provide more service data to the user.
以下、この発明によるDSRC車載器を実施の形態に従って図面を用いて説明する。なお、各図において、同一もしくは相当部分は同一符号で示し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, a DSRC vehicle-mounted device according to the present invention will be described with reference to the drawings according to an embodiment. In addition, in each figure, the same or an equivalent part is shown with the same code | symbol, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
実施の形態1.
図1はこの発明の一実施の形態によるDSRC車載器の構成を示すブロック図である。図1においてDSRC車載器1は、全体の制御を行うCPU4を中心に、HMI(ヒューマンマシンインタフェース)装置9、通信回路3、EEPROM13、電源回路14、外部装置I/F(インタフェース)16、SAM(セキュリティ・アプリケーション・モジュール:Security-Application-Module)18が接続されている。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a DSRC vehicle-mounted device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the DSRC on-
通信回路3にはアンテナ2が接続されている。HMI装置9は例えば音量変更ボタンからなる操作手段10、例えばスピーカからなる音出力手段11、例えばLEDからなる光出力手段12等を含む。電源回路14には外部の電源15が接続され、外部装置I/F(インタフェース)16には例えばカーナビゲーション装置等の外部装置17が接続され、SAM18には、ICカードI/F(インタフェース)19を介して外部のICカード20が接続される。そしてCPU4は、通信制御部5とデータ処理部6を備え、データ処理部6はさらに複数(第1の所定数N1(N1:3以上の整数))の所定の記憶容量を有する受信データ格納バッファ8を有する受信データ格納領域7を含む。
An
図2は図1のDSRC車載器が路上機からデータを受信する際の動作フローチャートである。次に、図2のフローチャートに従って動作を説明する。 FIG. 2 is an operation flowchart when the on-board DSRC device of FIG. 1 receives data from a roadside device. Next, the operation will be described with reference to the flowchart of FIG.
まず、DSRC車載器1は、通信制御部5によって路上機からの受信データがMDSか否かを判断する(S001)。受信データがMDSであれば(S001のYES)、データ処理部6が受信データを同報(情報)データであるか個別(情報)データであるか判定する(S002)。
First, the DSRC in-
S002において、受信データが同報データであれば(S002のYES)、同報データ受信許可状態であるか否かを判定する(S003)。S003において、同報受信許可状態であれば(S003のYES)、受信データ格納領域7内の使用中の受信データ格納バッファ8の数と受信禁止バッファ数(第2の所定数N2(N2:N1以下の正の整数))を比較する(S004)。受信禁止バッファ数N2(例えばN2=5)とすると、S004において、使用中の受信データ格納バッファ数が受信禁止バッファ数N2以上となった場合(S004のYES)に、同報データ受信禁止状態とする(S005)。
If the received data is broadcast data in S002 (YES in S002), it is determined whether or not the broadcast data reception is permitted (S003). If the broadcast reception is permitted in S003 (YES in S003), the number of received
S003において、同報データ受信許可状態でなければ(S003のNO)、使用中の受信データ格納バッファ数と受信再開許可バッファ数(第3の所定数N3(N3:0または正の整数でN2−N3≧2)を比較する(S006)。ここで、受信再開許可バッファ数を第3の所定数N3(例えばN3=0)とすると、S006において、使用中の受信データ格納バッファ数が受信再開許可バッファ数N3以下となった場合(S006のYES)に、同報データ受信許可状態とする(S007)。 In S003, if the broadcast data reception permission state is not set (NO in S003), the number of received data storage buffers in use and the number of reception restart permission buffers (third predetermined number N3 (N3: 0 or N2- N3 ≧ 2) (S006) If the number of reception restart permission buffers is a third predetermined number N3 (for example, N3 = 0), the number of received data storage buffers in use is the reception restart permission in S006. When the number of buffers is N3 or less (YES in S006), the broadcast data reception permission state is set (S007).
続いて、同報データ受信禁止状態であるかを判定し(S008)、同報データ受信禁止状態であれば(S008のYES)、受信データを受信データ格納バッファ8に格納することなく処理を終える。
Subsequently, it is determined whether or not broadcast data reception is prohibited (S008). If broadcast data reception is prohibited (YES in S008), the process is terminated without storing the received data in the received
S002において、受信データが個別(情報)データであった場合(S002のNO)、及びS008において、同報データ受信禁止状態でない場合(S008のNO)は、受信データが分割データであるか否かを判定する(S009)。 If the received data is individual (information) data in S002 (NO in S002) and if not in the broadcast data reception prohibited state in S008 (NO in S008), whether the received data is divided data or not Is determined (S009).
S009において、受信データが分割データでない場合(S009のNO)は、使用中でない受信データ格納バッファ8に受信データを格納し(S016)、使用中受信データ格納バッファ数を+1インクリメントし(S017)、未処理サービスデータ数を+1インクリメントし(S018)、処理を終える(サービスデータとは同報データの場合、路上機から送られてくる1つ又は複数に分割された同報データで構成されたデータ(図5参照))。
If the received data is not divided data in S009 (NO in S009), the received data is stored in the received
S009おいて、受信データが分割データである場合(S009のYES)は、受信データと結合すべき分割データが受信データ格納バッファ8に格納されているかを判定する(S010)。 If the received data is divided data in S009 (YES in S009), it is determined whether the divided data to be combined with the received data is stored in the received data storage buffer 8 (S010).
S010において、受信データと結合すべき分割データが受信データ格納バッファ8に格納されていない場合(S010のNO)は、使用中でない受信データ格納バッファ8に受信データを格納し(S014)、使用中受信データ格納バッファ数を+1インクリメントし(S015)、処理を終える。
In S010, if the divided data to be combined with the received data is not stored in the received data storage buffer 8 (NO in S010), the received data is stored in the received
S010において、受信データと結合すべき分割データが受信データ格納バッファ8に格納されている場合(S010のYES)、結合すべき分割データが格納されている受信データ格納バッファ8に受信データを格納、結合し(S011)、分割データの組立てが完了したかを判定する(S012)。
In S010, if the divided data to be combined with the received data is stored in the received data storage buffer 8 (YES in S010), the received data is stored in the received
S012において、分割データの組立てが完了していない場合(S012のNO)は、処理を終える。S012において、分割データの組立てが完了した場合(S012のYES)は、未処理サービスデータ数を+1インクリメントし(S013)、処理を終える。 If the assembly of the divided data is not completed in S012 (NO in S012), the process is finished. In S012, when the assembly of the divided data is completed (YES in S012), the number of unprocessed service data is incremented by +1 (S013), and the process ends.
すなわち、受信データ格納バッファ8の数(第1の所定数N1(N1:3以上の整数))に対する受信禁止バッファ数を第2の所定数N2(N2:N1以下の正の整数)とし、受信再開許可バッファ数を第3の所定数N3(N3:0または正の整数でN2−N3≧2)とし、N2とN3の差を大きく(2以上)とし、受信禁止と受信再開許可の切り替えにヒステリシスを持たせ、受信禁止と受信再開許可が頻繁に(例えば1回毎に)切り替わることを防止した。 That is, the number of reception inhibition buffers with respect to the number of reception data storage buffers 8 (first predetermined number N1 (N1: integer equal to or greater than 3)) is set to a second predetermined number N2 (N2: positive integer equal to or less than N1). The number of restart permission buffers is set to a third predetermined number N3 (N3: 0 or N2−N3 ≧ 2 as a positive integer), and the difference between N2 and N3 is set large (2 or more) to switch between reception inhibition and reception restart permission. Hysteresis is provided to prevent frequent switching of reception prohibition and reception resumption permission (for example, every time).
また図3は、図1のDSRC車載器のサービスデータを処理する際の動作フローチャートである。次に、図3の動作フローチャートに従って動作を説明する。図3の動作フローチャートの動作は周期的に実行される。 FIG. 3 is an operation flowchart for processing service data of the DSRC on-vehicle device of FIG. Next, the operation will be described according to the operation flowchart of FIG. The operation of the operation flowchart of FIG. 3 is periodically executed.
図3において、DSRC車載器1は、サービスデータ処理状態がサービスデータ処理中であるか否かを判断する(S201)。S201において、サービスデータ処理状態が「サービスデータ処理中」でなければ(S201のNO)、未処理サービスデータ数が0であるか否かを判定する(S202)。
In FIG. 3, the DSRC on-
S202において、未処理サービスデータ数が0であれば(S202のYES)、処理を終える。S202において、未処理サービスデータ数が0でなければ(S202のNO)、未出力のサービスデータの処理を開始し(S203)、サービスデータ処理状態を「サービスデータ処理中」にし(S204)、処理を終える。 In S202, if the number of unprocessed service data is 0 (YES in S202), the process ends. In S202, if the number of unprocessed service data is not 0 (NO in S202), processing of unoutput service data is started (S203), the service data processing state is set to “processing service data” (S204), and processing is performed. Finish.
一方、S201において、サービスデータ処理状態が「サービスデータ処理中」であれば(S201のYES)、サービスデータの処理が完了したかを判定する(S205)。 On the other hand, if the service data processing state is “processing service data” in S201 (YES in S201), it is determined whether the processing of the service data is completed (S205).
S205において、サービスデータの処理が完了していなければ(S205のNO)、処理を終える。S205において、サービスデータの処理が完了していれば(S205のYES)、未処理サービスデータ数を−1デクリメントし(S206)、サービスデータ処理状態を「IDLE(空き状態)」とし(S207)、使用中受信データ格納バッファ数を−1デクリメントし(S208)、処理を終える。 If the service data processing has not been completed in S205 (NO in S205), the processing ends. If the service data processing is completed in S205 (YES in S205), the number of unprocessed service data is decremented by -1 (S206), and the service data processing state is set to "IDLE (empty state)" (S207). The number of in-use received data storage buffers is decremented by -1 (S208), and the process ends.
なお、処理するサービスデータは、外部装置I/F16によって外部装置17に出力してもよいし、車載器のHMI装置9により出力してもよい。
また、受信禁止バッファ数、及び受信再開許可バッファ数は、車載器1のプログラムに予め設定した値を用いてもよいし、外部装置17から入力された値を用いてもよい。もしくは、外部装置17から入力された値をEEPROM13に記憶し、EEPROM13に記憶された値を用いてもよい。
The service data to be processed may be output to the
In addition, as the number of reception prohibition buffers and the number of reception restart permission buffers, values preset in the program of the vehicle-mounted
この発明の実施の形態1に係るDSRC車載器1によれば、データ処理部が路上機から同報データを受信したと判定した際に、受信データ格納領域内の受信データ格納バッファの使用状況を確認し、受信データ格納バッファの全体の数を第1の所定数N1(N1:3以上の整数)とした場合、受信データ格納バッファの使用数が第2の所定数N2(N2:N1以下の正の整数)以上になった時には、以後受信した同報データを破棄する機能を備え、受信データ格納バッファの使用数が第3の所定数N3(N3:0または正の整数でN2−N3≧2)以下になった時には、同報データを受信データ格納バッファに格納する処理を再開する機能を備え(より広義には受信を禁止するバッファ数と受信を再開許可するバッファ数に2つ以上の所望の差をつけて設定することで)、例えば第2の所定数N2を「5」とし、第3の所定数N3を「0」とすれば、車載器は自身のバッファ領域の残量に応じて同報データの処理量を制限し、同報データ受信禁止状態から同報データ受信再開許可状態に復帰後、図4に示すように、次に同報データ受信禁止状態となるまでに、少なくとも5つの同報データを受信できることから、3つに分割されたサービスデータを全て受信することができるようになり、同報データの処理だけで、一時的に処理能力を超えてしまう場合に対応し、ユーザに対してより多くの情報を提供することができる。
According to the DSRC on-
また、外部装置17から入力される値を受信禁止バッファ数、及び受信再開許可バッファ数に用いる構成とすることで、将来、ユーザに提供されるサービスが多様化し、路上機が送信するサービスデータの数が増大した場合においても、車載器1のプログラムを変更することなく、一時的に処理能力を超えてしまう場合に対応し、ユーザに対してより多くの情報を提供することができる。
In addition, by using the values input from the
また、外部装置17から入力される値をEEPROM8に記憶し、EEPROM8に記憶された値を受信禁止バッファ数、及び受信再開許可バッファ数に用いる構成とすることで、メーカ出荷時に出荷検査用の外部装置17から入力される値をEEPROM8に記憶しておけば、カーナビゲーションと接続しないで使用される場合においても、将来、ユーザに提供されるサービスが多様化し、路上機が送信するサービスデータの数が増大した場合においても、車載器1のプログラムを変更することなく、一時的に処理能力を超えてしまう場合に対応し、ユーザに対してより多くの情報を提供することができる。
In addition, by storing the value input from the
1 車載器、2 アンテナ、3 通信回路、4 CPU、5 通信制御部、6 データ処理部、7 受信データ格納領域、8 受信データ格納バッファ、9 HMI装置、10 操作手段、11 音出力手段、12 光出力手段、13 EEPROM、14 電源回路、15 電源、16 外部装置I/F、17 外部装置、18 SAM、19 ICカードI/F、20 ICカード。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記路上機と授受される前記データの送受信処理を行う通信制御部と、
前記データを格納する複数の受信データ格納バッファを有し、前記通信制御部が受信したデータが同報データの場合に、前記受信データ格納バッファの使用数が所定の受信禁止バッファ数と前記受信禁止バッファ数より2以上の所望の数だけ小さい所定の受信再開許可バッファ数との間で、受信の禁止と受信の再開を切り換えて前記通信制御部により受信した前記同報データを格納するデータ処理部と、
を備えたことを特徴とするDSRC車載器。 A DSRC in-vehicle device of a DSRC system that exchanges data between a road device installed on the road and the on-vehicle device,
A communication control unit for performing transmission / reception processing of the data exchanged with the road device;
A plurality of reception data storage buffers for storing the data, and when the data received by the communication control unit is broadcast data, the number of reception data storage buffers used is a predetermined number of reception inhibition buffers and the reception inhibition A data processing unit for storing the broadcast data received by the communication control unit by switching between prohibition of reception and resumption of reception between a predetermined number of reception restart permission buffers smaller than a desired number by two or more than the number of buffers When,
A DSRC in-vehicle device characterized by comprising:
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