JP5240092B2 - 車載器およびチャンネル決定方法 - Google Patents

Description

本発明はＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ）で利用される狭域無線通信において、複数のチャンネルから車両が進入したサービスエリアの基地局（送信局）が指定するチャンネルへと自局の受信チャンネルを決定する移動局（受信局）とチャンネル決定方法に関するものである。

従来の狭域無線通信におけるチャンネル決定方法として、移動局が周期的にチャンネルをサーチする中で、特定のサービスに割り当てられたチャンネルを優先的に頻度を高くしてサーチすることにより決定時間の高速化を図る方法が知られている（例えば特許文献１参照）。

また従来の別のチャンネル決定方法として、移動局の速度情報や位置情報およびアプリケーション情報を元に、サーチするチャンネル数及び周期を変更し、削減することにより高速化を図る方法が知られている（例えば特許文献２参照）。

また、従来の別のチャンネル決定方法として、基地局が配信するＦＣＭＣ（Ｆｒａｍｅ
Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｅｓｓａｇｅ Ｃｈａｎｎｅｌ）情報に新たにサービスとチャンネルの対応一覧情報を付加し、移動局側は一覧情報を受信後に希望するサービスに応じて受信チャンネルを決定する方法が知られている（例えば特許文献３参照）。

特開２００２−５７６１５号公報（第１−６頁、第２図） 特開２００５−８００６４号公報（第１−８頁、第１図） 特開２００３−８７１７６号公報（第１−１２頁、第３図）

しかしながら、従来のチャンネル決定方法では、固定順序で周期的に各チャンネルをサーチ・設定していた。このため、移動局が基地局の指定するチャンネルを受信チャンネルに設定した状態であっても、外部環境（例えばシャドーイング等）により電波を受信できない場合、移動局はもう一度基地局の指定チャンネルにて受信待ちになるまで１周期分各チャンネルのサーチを続けなければならない為、決定時間が長くなってしまうという問題があった。

また、移動局が基地局の指定チャンネルの隣接チャンネルを受信チャンネルに設定した状態で、指定チャンネルから隣接チャンネルへの漏洩電力を検知してリンク接続した場合、移動局は、そのまま通信品質の悪い隣接チャンネルを受信チャンネルに設定したまま通信状態を継続する可能性があった。

また、サービスやアプリケーション及び移動局速度情報等によりサーチするチャンネル範囲・頻度を切替えるチャンネル決定方法においては、基地局および移動局に切り替えトリガの入力システムの追加が必要であった。

本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、外部無線環境によるチャンネル決定時間が遅延する影響を軽減し、基地局、移動局が既存のシステムに新たなトリガ情
報の入力システムの追加を必要とすること無く、チャンネル決定時間を短縮することのできる車載器およびチャンネル決定方法を提供することを目的とする。

また、本発明は、移動局が基地局の指定チャンネルの隣接チャンネルでリンク接続し、通信品質の悪い状態が継続されることを回避することのできる車載器およびチャンネル決定方法を提供することを目的とする。

本発明は、判定部が、受信部が受信したフレーム情報に含まれる指定チャンネルと決定部が設定したチャンネルとが一致しないと判定した場合、決定部は、受信部が受信したフレーム情報に含まれる指定チャンネルを受信チャンネルに決定し、判定部が、受信部が受信したフレーム情報に含まれる指定チャンネルと決定部が設定したチャンネルとが一致すると判定した場合、決定部は、現在設定しているチャンネルを受信チャンネルに決定して路側装置との無線リンク接続を開始するものである。

本発明は、隣接チャンネル受信時にＦＣＭＣ情報内のチャンネル識別子の値を次のサーチチャンネルに指定することにより、チャンネル決定時間を短縮する効果と共に、基地局の指定するチャンネルと異なるチャンネルのまま品質の悪い通信を回避するという効果を奏する車載器およびチャンネル決定方法を提供することができるものである。

本発明の実施形態における狭域無線通信サービスの構成を説明する概略図 同図１の要部である路側無線装置（基地局）と車載器（移動局）のブロック図 本発明の実施形態におけるＤＳＲＣを用いた狭域無線通信で利用される無線周波数とチャンネルの配置関係を説明する図 同図３に示す周波数帯について受信チャンネル決定部が優先チャンネルを考慮して路側無線装置と狭域無線通信するチャンネルを設定する順序を説明する図 本発明の実施形態における車載器が受信チャンネルを決定する処理を説明するフローチャート

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。

図１は本発明の実施形態における狭域無線通信サービスの構成を説明する概略図である。

図１において、路側無線装置１は、狭域無線通信のために指定した指定チャンネルｆに割り当てられた無線周波数にてサービス提供エリア２の通信ゾーンを形成している。ここで車両３に搭載された車載器４はＤＳＲＣ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｓｈｏｒｔ Ｒａｎｇｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）で利用される無線周波数を受信できるようになっている。車両３がサービス提供エリア２に進入し路側無線装置１からの無線を車載器４にて受信すると車載器４はチャンネルのサーチを開始する。そして車載器４は、受信に適したチャンネルを路側無線装置１と狭域無線通信する受信チャンネルに決定して、路側無線装置１とリンク接続してサービスデータを受信する。

図２は本発明の実施形態における路側無線装置１と車載器４のブロック図である。

路側無線装置１は、データ作成部１０と、変調部１１と、送信部１２とを備える。

データ作成部１０は、ＦＣＭＣ作成部１３を備え、各種データを含んだフレーム情報を作成する。ＦＣＭＣ作成部１３は、チャンネル識別子ＦＴＩ（基地局である路側無線装置１が送信に用いているチャンネルの値）を含むＦＣＭＣ情報を作成する。

変調部１１は、データ作成部１０と接続し、ＦＣＭＣ作成部１３が作成したＦＣＭＣ情報を含むフレーム情報を変調する。

送信部１２は、変調部１１と接続し、変調部１１が変調したフレーム情報を車載器４に送信する。

車載器４は、受信チャンネル決定部４０と、受信部４１と、復調部４２とを備える。

受信チャンネル決定部４０は、特定の周波数帯を分割した複数のチャンネルの中から路側無線装置１と狭域無線通信を行うチャンネルのサーチ・設定を行い、一のチャンネルを受信チャンネルに決定する。

受信部４１は、受信チャンネル決定部４０と接続し、受信チャンネル決定部４０が設定したチャンネルまたは決定した受信チャンネルで送信部１２からの送信信号を受信する。受信部４１は、受信チャンネル決定部４０が設定したチャンネルに割り当てられた周波数の電界強度が所定の閾値よりも高い場合、無線を受信したことを検知する。

復調部４２は、受信部４１と接続し、受信部４１が送信部１２から受信した受信信号を復調する。

また、受信チャンネル決定部４３は、ＦＣＭＣ判定部４３を備える。ＦＣＭＣ判定部４３は、復調部４２と接続して、復調部４２が復調した信号を受信する。そして、ＦＣＭＣ判定部４３は、この受信信号に含まれるＦＣＭＣ情報からチャンネル識別子ＦＴＩを読み出し、受信チャンネル決定部４０が設定したチャンネルが受信チャンネルとして適切か否か判定する。なお、本実施形態ではＦＣＭＣ判定部４３が受信チャンネル決定部４０が設定したチャンネルが受信チャンネルとして適切か否か判定するが、ＦＣＭＣ判定部４３は、入力された信号に含まれるＦＣＭＣ情報からチャンネル識別子ＦＴＩを読み出す処理までを行ってもよい。この場合、ＦＣＭＣ判定部４３は読み出したチャンネル識別子ＦＴＩを受信チャンネル決定部４０に送信する。そして、受信チャンネル決定部４０が、入力されたチャンネル識別子ＦＴＩに基づいて、受信チャンネル決定部４０が設定したチャンネルが受信チャンネルとして適切か否か判定する。

受信チャンネル決定部４０は、ＦＣＭＣ判定部４３の判定結果に基づいて、路側無線装置１と狭域無線通信を行う受信チャンネルを決定する。これにより、車載器４は、路側無線装置１とのリンク接続の確立および路側無線装置１の送信部１２から送信されたサービスデータの受信が可能となる。

次に、車載器４の受信チャンネル決定部４０がサーチするチャンネルについて説明する。

図３はＤＳＲＣを用いた狭域無線通信で利用される無線周波数とチャンネルの配置関係を説明する図である。図３において、５，７７０ＭＨｚから５，８１０ＭＨｚの周波数帯域が所定の周波数で分割されてそれぞれｆ１からｆ７の７つのチャンネルに割り当てられている。車載器４の受信チャンネル決定部４０は、この７つのチャンネルをサーチして、路側無線装置１と狭域無線通信を行う１つのチャンネルを設定する。ｆ１およびｆ２は料金収受サービスに割り当てられたチャンネルであり、高速のリンク接続が要求される。ここで、ＤＳＲＣを利用した狭域無線通信において、路側無線装置１の送信部１２が送信しようとする周波数に割り当てられた指定チャンネルに隣接する隣接チャンネルの漏洩電力が大きくなる場合がある。例えば、図３において送信部１２がｆ４を指定チャンネルとし
てフレーム情報を送信しようとする時、隣接するチャンネルであるｆ１やｆ５の周波数帯に漏洩電力が生じることがある。

図４は図３に示す周波数帯について受信チャンネル決定部４０が優先チャンネルを考慮して路側無線装置１と狭域無線通信するチャンネルを設定する順序の一例を説明する図である。図３に示すように、７つの無線チャンネルの内ｆ１およびｆ２は高速のリンク接続が求められる優先チャンネルである。従って、ｆ１からｆ７を周期的にサーチする際に、ｆ１およびｆ２のチャンネルを先にサーチしている。

次に本発明の車載器４の受信チャンネル決定部４０が受信チャンネルを決定する処理について図５を用いて説明する。

図５は、車載器４が受信チャンネルを決定する処理を説明するフローチャートである。

まず、図５のステップＳ１に示すように、受信チャンネル決定部４０は電源が投入されると路側無線装置１と狭域無線通信を行うチャンネルをｆ１に設定する。

次に、ステップＳ２に示すように、受信部４１は、ＤＳＲＣ通信ゾーンに進入したか否か判定を行う。具体的には、受信部４１は、受信チャンネル決定部４０が設定したチャンネルに割り当てられた周波数の電界強度が所定の閾値を超えたか判定することで路側無線装置１から無線を受信したか判定を行う。受信部４１は、路側無線装置１から無線を受信したと判定した場合にＤＳＲＣ通信ゾーンに進入したと判定する。

ステップＳ２でＮＯの場合、ステップＳ３に示すように、受信部４１は受信待ちタイマがタイムアウトしたか判定を行う。

ステップＳ３でＮＯの場合、即ち受信待ちタイマがタイムアウトしてないと受信部４１が判定した場合は再度ステップＳ３において無線を受信したか判定を行う。

ステップＳ３でＹＥＳの場合、ステップＳ４に示すように、受信チャンネル決定部４０は受信チャンネルを次のチャンネルに設定して再度ステップＳ２の処理を行う。

ステップＳ２でＹＥＳの場合、即ち受信チャンネル決定部４０が設定したチャンネルあるいはその隣接チャンネルの漏洩電力を検知し受信部４１が無線を受信したと判定した場合、ステップＳ５に示すように、復調部４２は、ＵＷ（Ｕｎｉｑｕｅ Ｗｏｒｄ）を検出しフレームの同期制御を行う。

次に、ステップＳ６に示すように、ＦＣＭＣ判定部４３は、受信部４１が受信したＦＣＭＣ情報内のチャンネル識別子ＦＴＩを読む。

そして、ステップＳ７に示すように、ＦＣＭＣ判定部４３は、ＦＣＭＣ情報内のチャンネル識別子ＦＴＩと受信チャンネル決定部４０が設定したチャンネルとが一致するか否かを判定する。

ステップＳ７でＹＥＳの場合、ステップＳ８に示すように、受信チャンネル決定部４０は、現在設定しているチャンネルを受信チャンネルに決定し、この受信チャンネルで路側無線装置１とのリンク接続を確立する。

ステップＳ７でＮＯの場合、ステップＳ９に示すように、受信チャンネル決定部４０は、受信チャンネルをチャンネル識別子ＦＴＩの値にし、再度ステップＳ２の受信待ちを行
う。

このような本実施形態の車載器４によるチャンネル決定方法によれば、車載器４が路側無線装置１からフレームを受信したとき、車載器４のＦＣＭＣ判定部４３が路側無線装置１によって指定された指定チャンネルの隣接チャンネルかどうかを判定し、隣接チャンネルであれば、車載器４の受信チャンネル決定部４０が受信チャンネルを隣接チャンネルの次のチャンネルではなく、チャンネル識別子ＦＴＩの値で示されるチャンネルに決定する。したがって、車載器４の受信部４１が隣接チャンネルの漏洩電力を検知した場合に、車載器４は、無駄なサーチをすることなく即座にチャンネル識別子ＦＴＩの値のチャンネルにて路側無線装置１とリンク接続をすることができる。例えば図４に示すチャンネル順序で受信チャンネル決定部４０がチャンネルをサーチし、路側送信装置１がｆ４を指定チャンネルとして狭域無線通信を行っている場合、受信部４１は、ｆ１のチャンネルで漏洩電力を検知する。このとき、ＦＣＭＣ判定部４３は、受信部４１が受信したＦＣＭＣ情報に含まれるＦＴＩの値はｆ４であり、受信チャンネル決定部４０が設定したチャンネルｆ１とは一致しないと判定する。そして、この判定結果から、受信チャンネル決定部４０は、即座に車載器４の受信チャンネルをｆ４に決定する。この為、通常ｆ１、ｆ２、ｆ３、ｆ４とサーチ・設定する方法に比べ受信チャンネルの決定時間を１／２に短縮することが可能となる。

また、車載器４と路側無線装置１とで異なるチャンネルのまま品質の悪い通信を継続することを回避することができる。

なお、以上の説明では、送信局である基地局を路側無線装置１で構成した例について説明したが、その他のＤＳＲＣを利用した狭域無線通信についても同様に実施可能である。

本発明にかかる車載器およびこの車載器を用いたチャンネル決定方法は、ＩＴＳで利用される狭域無線通信において、複数の無線チャンネルから対象サービスエリアの基地局（送信局）が指定するチャンネルを受信チャンネルに決定する移動局（受信局）の無線チャンネル決定方法等として有用である。

１ 路側装置
２ サービス提供エリア
３ 車両
４ 車載器
４０ 受信チャンネル決定部
４１ 受信部
４３ ＦＣＭＣ判定部

Claims (4)

1. 特定の周波数帯域を割り当てた複数のチャンネルをサーチして路側装置と狭域無線通信を行うチャンネルを設定する決定部と、
   この決定部が設定したチャンネルで、路側装置が狭域無線通信のために指定した指定チャンネルの情報を含むフレーム情報を路側装置から受信する受信部と、
   この受信部が受信したフレーム情報に含まれる指定チャンネルと、前記決定部が設定したチャンネルとが一致するか否かを判定する判定部とを備え、
   前記判定部が、前記受信部が受信したフレーム情報に含まれる指定チャンネルと前記決定部が設定したチャンネルとが一致しないと判定した場合、
   前記決定部は、前記受信部が受信したフレーム情報に含まれる指定チャンネルを受信チャンネルに決定し、
   前記判定部が、前記受信部が受信したフレーム情報に含まれる指定チャンネルと前記決定部が設定したチャンネルとが一致すると判定した場合、
   前記決定部は、現在設定しているチャンネルを受信チャンネルに決定して前記路側装置との無線リンク接続を開始することを特徴とする車載器。
2. 前記判定部が、前記決定部が設定したチャンネルが、前記受信部が受信したフレーム情報に含まれる指定チャンネルの隣接チャンネルであると判定した場合、
   前記決定部は、前記受信部が受信したフレーム情報に含まれる指定チャンネルを受信チャンネルに決定することを特徴とする請求項１に記載の車載器。
3. 特定の周波数帯域を割り当てた複数のチャンネルをサーチして路側装置と狭域無線通信を行うチャンネルを設定し、
   この設定されたチャンネルが、前記路側装置から送信されたフレーム情報に含まれる狭域無線通信のために指定された指定チャンネルと一致しない場合、前記指定チャンネルを前記路側装置と狭域無線通信を行う受信チャンネルに設定し、前記路側装置から送信されたフレーム情報に含まれる指定チャンネルと前記設定されたチャンネルとが一致すると判定した場合、現在設定しているチャンネルを受信チャンネルに決定して前記路側装置との無線リンク接続を開始するするチャンネル決定方法。
4. 前記設定されたチャンネルが前記指定チャンネルの隣接チャンネルである場合、前記指定チャンネルを前記路側装置と狭域無線通信を行う受信チャンネルに決定する請求項３に記載のチャンネル決定方法。