JP6267781B2 - 無線装置 - Google Patents
無線装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6267781B2 JP6267781B2 JP2016253349A JP2016253349A JP6267781B2 JP 6267781 B2 JP6267781 B2 JP 6267781B2 JP 2016253349 A JP2016253349 A JP 2016253349A JP 2016253349 A JP2016253349 A JP 2016253349A JP 6267781 B2 JP6267781 B2 JP 6267781B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- unit
- vehicle
- terminal device
- packet signal
- transmission
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Description
本発明は、通信技術に関し、特に所定の情報が含まれた信号を送信する無線装置に関する。
交差点の出会い頭の衝突事故を防止するために、路車間通信の検討がなされている。路車間通信では、路側機と車載器との間において交差点の状況に関する情報が通信される。車車間通信では、車載器間で情報が通信される(例えば、特許文献1参照)。
路側機、車載器に加えて、歩行者に携帯される歩行者端末からも情報が送信される場合、各装置に対して送信機会の確保が望まれる。
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、複数種類の無線装置から信号が送信される場合に、他種の無線装置への影響を低減する技術を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある態様の端末装置は、待ち時間を設定する設定部と、設定部において設定した待ち時間にわたって、キャリアセンスを実行するキャリアセンス部と、キャリアセンス部におけるキャリアセンスの結果をもとに、パケット信号を送信する送信部とを備える。送信部から送信されるパケット信号の伝送レートは、他種の端末装置がキャリアセンスの結果をもとに送信するパケット信号の伝送レートよりも高い。
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
本発明によれば、複数種類の無線装置から信号が送信される場合に、他種の無線装置への影響を低減できる。
(実施例1)
本発明の実施例を具体的に説明する前に、基礎となった知見を説明する。本発明の実施例は、車両に搭載された端末装置間において車車間通信を実行するとともに、交差点等に設置された路側機から端末装置へ路車間通信も実行する通信システムに関する。このような通信システムは、ITS(Intelligent Transport Systems)とも呼ばれる。通信システムは、IEEE802.11等の規格に準拠した無線LAN(Local Area Network)と同様に、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)と呼ばれるアクセス制御機能を使用する。そのため、複数の端末装置によって同一の無線チャネルが共有される。一方、ITSでは、不特定多数の端末装置へ情報を送信する必要がある。そのような送信を効率的に実行するために、本通信システムは、パケット信号をブロードキャスト送信する。
本発明の実施例を具体的に説明する前に、基礎となった知見を説明する。本発明の実施例は、車両に搭載された端末装置間において車車間通信を実行するとともに、交差点等に設置された路側機から端末装置へ路車間通信も実行する通信システムに関する。このような通信システムは、ITS(Intelligent Transport Systems)とも呼ばれる。通信システムは、IEEE802.11等の規格に準拠した無線LAN(Local Area Network)と同様に、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)と呼ばれるアクセス制御機能を使用する。そのため、複数の端末装置によって同一の無線チャネルが共有される。一方、ITSでは、不特定多数の端末装置へ情報を送信する必要がある。そのような送信を効率的に実行するために、本通信システムは、パケット信号をブロードキャスト送信する。
車車間通信として、端末装置は、車両の速度あるいは位置等の情報を格納したパケット信号をブロードキャスト送信する。また、他の端末装置は、パケット信号を受信するとともに、前述の情報をもとに車両の接近等を認識する。さらに、車両の接近を運転者に通知することによって、運転者に注意を促す。ここで、路車間通信と車車間通信との干渉を低減するために、路側機は、複数のサブフレームが含まれたフレームを繰り返し規定する。路側機は、路車間通信のために、複数のサブフレームのいずれかを選択し、選択したサブフレームの先頭部分の期間において、制御情報等が格納されたパケット信号をブロードキャスト送信する。
制御情報には、当該路側機がパケット信号をブロードキャスト送信するための期間(以下、「路車送信期間」という)に関する情報が含まれている。端末装置は、制御情報をもとに路車送信期間を特定し、路車送信期間以外の期間(以下、「車車送信期間」という)においてCSMA方式にてパケット信号をブロードキャスト送信する。その結果、路車間通信と車車間通信とが時分割多重される。なお、路側機からの制御情報を受信できない端末装置、つまり路側機によって形成されたエリアの外に存在する端末装置は、フレームの構成に関係なくCSMA方式にてパケット信号を送信する。
車両間の衝突事故を防止するとともに、歩行者等と車両との衝突事故を防止することも望まれる。これに対応するために、端末装置は、車載される他に歩行者にも携帯される。歩行者が車両に追突されることを防止するために、歩行者に携帯される端末装置は、車載の端末装置に対して、存在している位置を通知する。一方、歩行者に携帯される端末装置は、バッテリで駆動するので、車載の端末装置と比較して処理量の低減が必要とされる。例えば、他の車両の接近は歩行者に対して通知されない。車載の端末装置、歩行者に携帯される端末装置が混在する環境下において、各装置に送信機会が確保されることが望まれる。
次に、本実施例の概略を説明する。以下では、車載の端末装置を「車載用端末装置」といい、歩行者に携帯される端末装置を「携帯用端末装置」という。また、車載用端末装置と携帯用端末装置とを区別せずに「端末装置」ということもあり、車載用端末装置と携帯用端末装置とを総称して「端末装置」ということもある。例えば、携帯用端末装置は、バッテリ駆動である。ここでは、携帯用端末装置の低消費電力化を目的として、携帯用端末装置は、パケット信号をブロードキャスト送信するだけであり、車両の接近を歩行者に通知しないものとする。なお、以下では、携帯用端末装置を使用する場合であっても、車車間通信、路車間通信というものとする。
携帯用端末装置も、車載用端末装置と同様に、車車送信期間においてCSMA方式を実行する。携帯用端末装置が追加される場合であっても、車載用端末装置間の通信に与える影響を抑制することが望まれる。これに対応するために、車載用端末装置が使用する変調方式よりも、携帯用端末装置が使用する変調方式の伝送レートが高くなるよう規定される。例えば、車載用携帯端末はQPSKを使用し、携帯用端末装置は16QAMを使用するよう規定される。その結果、車載用端末装置と携帯用端末装置でアプリケーションデータサイズが同じであっても、ブロードキャスト送信時のバースト信号長において、後者が前者よりも短くなるため、後者は前者よりも周波数リソースを使用する時間が短くなり、他の装置に送信機会が確保されやすくなる。以下では、ブロードキャスト送信あるいは報知を送信ということもある。
図1は、本発明の実施例1に係る通信システム100の構成を示す。これは、ひとつの交差点を上方から見た場合に相当する。通信システム100は、路側機10、車両12と総称される第1車両12a、第2車両12b、第3車両12c、第4車両12d、第5車両12e、第6車両12f、第7車両12g、第8車両12h、歩行者16と総称される第1歩行者16a、第2歩行者16b、ネットワーク202を含む。ここでは、第1車両12aのみに示しているが、各車両12には、車載用端末装置14が搭載されている。また、第1歩行者16aのみに示しているが、各歩行者16には、携帯用端末装置18が携帯されている。さらに、エリア212が、路側機10の周囲に形成され、エリア外214が、エリア212の外側に形成されている。
図示のごとく、図面の水平方向、つまり左右の方向に向かう道路と、図面の垂直方向、つまり上下の方向に向かう道路とが中心部分で交差している。ここで、図面の上側が方角の「北」に相当し、左側が方角の「西」に相当し、下側が方角の「南」に相当し、右側が方角の「東」に相当する。また、ふたつの道路の交差部分が「交差点」である。第1車両12a、第2車両12bが、左から右へ向かって進んでおり、第3車両12c、第4車両12dが、右から左へ向かって進んでいる。また、第5車両12e、第6車両12fが、上から下へ向かって進んでおり、第7車両12g、第8車両12hが、下から上へ向かって進んでいる。
通信システム100において、路側機10は、交差点に固定して設置される。路側機10は、端末装置間の通信を制御する。路側機10は、図示しないGPS(Global Positioning System)衛星から受信した信号、あるいは図示しない他の路側機10にて形成されたフレームをもとに、複数のサブフレームが含まれたフレームを繰り返し生成する。ここで、各サブフレームの先頭部分に路車送信期間が設定可能であるような規定がなされている。
路側機10は、フレーム中の複数のサブフレームのうち、他の路側機10によって路車送信期間が設定されていないサブフレームを選択する。路側機10は、選択したサブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。路側機10は、設定した路車送信期間においてパケット信号を報知する。路車送信期間において、複数のパケット信号が報知されることもある。また、パケット信号には、例えば、事故情報、渋滞情報、信号情報等が含まれる。なお、パケット信号には、路車送信期間が設定されたタイミングに関する情報およびフレームに関する制御情報も含まれる。
車載用端末装置14は、前述のごとく、車両12に搭載され移動可能である。車載用端末装置14は、路側機10からのパケット信号を受信すると、エリア212に存在すると推定する。車載用端末装置14は、エリア212に存在する場合、パケット信号に含まれた制御情報、特に路車送信期間が設定されたタイミングに関する情報およびフレームに関する情報をもとに、フレームを生成する。その結果、複数の車載用端末装置14のそれぞれにおいて生成されるフレームは、路側機10において生成されるフレームに同期する。車載用端末装置14は、路車送信期間とは異なった期間である車車送信期間においてパケット信号を報知する。ここで、車車送信期間においてCSMA/CAが実行される。一方、車載用端末装置14は、エリア外214に存在していると推定した場合、フレームの構成に関係なく、CSMA/CAを実行することによって、パケット信号を報知する。さらに、車載用端末装置14は、他の車載用端末装置14からのパケット信号を受信することによって、他の車載用端末装置14が搭載された車両の接近を運転者へ通知する。
歩行者16は、携帯用端末装置18を携帯する。携帯用端末装置18は、車載用端末装置14と同様の処理を実行する。しかしながら、携帯用端末装置18は、処理を簡易にするために、車両等の接近を通知しなくてもよい。
図2は、路側機10の構成を示す。路側機10は、アンテナ20、RF部22、変復調部24、処理部26、ネットワーク通信部28、制御部30を含む。また、処理部26は、フレーム規定部32、選択部34、生成部36を含む。
RF部22は、受信処理として、図示しない端末装置や他の路側機10からのパケット信号をアンテナ20にて受信する。RF部22は、受信した無線周波数のパケット信号に対して周波数変換を実行し、ベースバンドのパケット信号を生成する。さらに、RF部22は、ベースバンドのパケット信号を変復調部24に出力する。一般的に、ベースバンドのパケット信号は、同相成分と直交成分によって形成されるので、ふたつの信号線が示されるべきであるが、ここでは、図を明瞭にするためにひとつの信号線だけを示すものとする。RF部22には、LNA(Low Noise Amplifier)、ミキサ、AGC、A/D変換部も含まれる。
RF部22は、送信処理として、変復調部24から入力したベースバンドのパケット信号に対して周波数変換を実行し、無線周波数のパケット信号を生成する。さらに、RF部22は、路車送信期間において、無線周波数のパケット信号をアンテナ20から送信する。また、RF部22には、PA(Power Amplifier)、ミキサ、D/A変換部も含まれる。
変復調部24は、受信処理として、RF部22からのベースバンドのパケット信号に対して、復調を実行する。さらに、変復調部24は、復調した結果を処理部26に出力する。また、変復調部24は、送信処理として、処理部26からのデータに対して、変調を実行する。さらに、変復調部24は、変調した結果をベースバンドのパケット信号としてRF部22に出力する。ここで、通信システム100は、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)変調方式に対応するので、変復調部24は、受信処理としてFFT(Fast Fourier Transform)も実行し、送信処理としてIFFT(Inverse Fast Fourier Transform)も実行する。
フレーム規定部32は、図示しないGPS衛星からの信号を受信し、受信した信号をもとに時刻の情報を取得する。なお、時刻の情報の取得には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。フレーム規定部32は、時刻の情報をもとに、複数のフレームを生成する。例えば、フレーム規定部32は、時刻の情報にて示されたタイミングを基準にして、「1sec」の期間を10分割することによって、「100msec」のフレームを10個生成する。このような処理を繰り返すことによって、フレームが繰り返されるように規定される。なお、フレーム規定部32は、復調結果から制御情報を検出し、検出した制御情報をもとにフレームを生成してもよい。このような処理は、他の路側機10によって形成されたフレームのタイミングに同期したフレームを生成することに相当する。
図3(a)−(d)は、通信システム100において規定されるフレームのフォーマットを示す。図3(a)は、フレームの構成を示す。フレームは、第1サブフレームから第Nサブフレームと示されるN個のサブフレームによって形成されている。例えば、フレームの長さが100msecであり、Nが8である場合、12.5msecの長さのサブフレームが規定される。Nは、8以外であってもよい。図3(b)−(d)の説明は、後述し、図2に戻る。
選択部34は、フレームに含まれた複数のサブフレームのうち、路車送信期間を設定すべきサブフレームを選択する。具体的に説明すると、選択部34は、フレーム規定部32にて規定されたフレームを受けつける。また、選択部34は、図示しないインターフェイスを介して、選択したサブフレームに関する指示を受けつける。選択部34は、指示に対応したサブフレームを選択する。これとは別に、選択部34は、自動的にサブフレームを選択してもよい。その際、選択部34は、RF部22、変復調部24を介して、図示しない他の路側機10あるいは車載用端末装置14からの復調結果を入力する。選択部34は、入力した復調結果のうち、他の路側機10からの復調結果を抽出する。選択部34は、復調結果を受けつけたサブフレームを特定することによって、復調結果を受けつけていないサブフレームを特定する。
これは、他の路側機10によって路車送信期間が設定されていないサブフレーム、つまり未使用のサブフレームを特定することに相当する。未使用のサブフレームが複数存在する場合、選択部34は、ランダムにひとつのサブフレームを選択する。未使用のサブフレームが存在しない場合、つまり複数のサブフレームのそれぞれが使用されている場合に、選択部34は、復調結果に対応した受信電力を取得し、受信電力の小さいサブフレームを優先的に選択する。
図3(b)は、第1路側機10aによって生成されるフレームの構成を示す。第1路側機10aは、第1サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。また、第1路側機10aは、第1サブフレームにおいて路車送信期間につづいて車車送信期間を設定する。車車送信期間とは、車載用端末装置14がパケット信号を報知可能な期間である。つまり、第1路側機10aは、第1サブフレームの先頭期間である路車送信期間においてパケット信号を報知可能であり、かつフレームのうち、路車送信期間以外の車車送信期間において車載用端末装置14がパケット信号を報知可能であるような規定がなされる。さらに、第1路側機10aは、第2サブフレームから第Nサブフレームに車車送信期間のみを設定する。
図3(c)は、第2路側機10bによって生成されるフレームの構成を示す。第2路側機10bは、第2サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。また、第2路側機10bは、第2サブフレームにおける路車送信期間の後段、第1サブフレーム、第3サブフレームから第Nサブフレームに車車送信期間を設定する。図3(d)は、第3路側機10cによって生成されるフレームの構成を示す。第3路側機10cは、第3サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。また、第3路側機10cは、第3サブフレームにおける路車送信期間の後段、第1サブフレーム、第2サブフレーム、第4サブフレームから第Nサブフレームに車車送信期間を設定する。このように、複数の路側機10は、互いに異なったサブフレームを選択し、選択したサブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。
図4は、図3(a)−(d)に示されたフォーマットの別の表示を示す。ここでは、サブフレーム数Nを「16」としている。図4に示されたフレームのフォーマットは、図3(a)−(d)と同様であり、表示が異なるだけである。図2に戻る。選択部34は、選択したサブフレームの番号を生成部36へ出力する。
生成部36は、選択部34から、サブフレームの番号を受けつける。生成部36は、受けつけたサブフレーム番号のサブフレームに路車送信期間を設定し、路車送信期間において報知すべきパケット信号を生成する。ひとつの路車送信期間において複数のパケット信号が送信される場合、生成部36は、それらを生成する。図5(a)−(b)は、サブフレームの構成を示す。図5(a)は、路車送信期間が設定されたサブフレームを示す。図示のごとく、ひとつのサブフレームは、路車送信期間、車車送信期間の順に構成される。図5(b)は、路車送信期間におけるパケット信号の配置を示す。図示のごとく、路車送信期間において、複数のRSUパケット信号が並べられている。RSUパケット信号は、路側機10から送信されるパケット信号である。ここで、前後のパケット信号は、SIFS(Short Interframe Space)だけ離れている。
ここでは、RSUパケット信号の構成を説明する。図6(a)−(b)は、通信システム100において規定されるパケット信号のフォーマットを示す。図6(a)のパケット信号は、先頭から順に、「PLCPプリアンブル」、「Signal」、「Sevice」、「MACヘッダ」、「LLCヘッダ」、「IR制御ヘッダ」、「レイヤ7ヘッダ」、「ELヘッダ」、「ペイロード」、「FCS」、「Tail」を配置する。図6(b)は、IR制御ヘッダの構成を示す。IR制御ヘッダは、先頭から順に、「バージョン」、「識別情報」、「同期情報」、「予約」、「送信時刻」、「路車間通信期間情報」、「拡張領域」を配置する。
図7に示すように、レイヤ7ヘッダは、先頭から順に、「バージョン」、「セキュリティ区分情報」、「予約」、「アプリケーション関連情報」を配置する。この時、「アプリケーション関連情報」には当該パケットの宛先、例えば車載用端末装置14若しくは携帯用端末装置18等へのブロードキャスト送信であれば「移動局」、路側機10から特定の路側機10への送信であれば「基地局」が識別できる情報を設定することができる。これにより車載用端末装置14や、携帯用端末装置18は無線機内で処理すべきパケットか否かを判定し、「移動局」宛のものだけを処理し、それ以外を廃棄することができる。これにより、無線機の処理負荷を低減することが可能となる。図2に戻る。
ネットワーク通信部28は、図示しないネットワーク202に接続される。ネットワーク通信部28は、ネットワーク202から、渋滞情報を受けつける。生成部36は、ネットワーク通信部28から、渋滞情報を取得し、データペイロードに格納することによって、前述のRSUパケット信号を生成する。制御部30は、路側機10全体の処理を制御する。
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのCPU、メモリ、その他のLSIで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ハードウエアとソフトウエアの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
図8は、車両12に搭載された車載用端末装置14の構成を示す。車載用端末装置14は、アンテナ40、RF部42、変復調部44、処理部46、制御部48を含む。処理部46は、タイミング特定部50、転送決定部56、取得部58、通知部60、生成部62を含み、タイミング特定部50は、抽出部52、キャリアセンス部54を含む。アンテナ40、RF部42、変復調部44は、図2のアンテナ20、RF部22、変復調部24と同様の処理を実行する。そのため、ここでは、差異を中心に説明する。
変復調部44、処理部46は、図示しない他の端末装置や路側機10からのパケット信号を受信する。なお、変復調部44、処理部46は、路車送信期間において、路側機10からのパケット信号を受信する。変復調部44、処理部46は、車車送信期間において、他の車載用端末装置14および携帯用端末装置18からのパケット信号を受信する。
抽出部52は、変復調部44からの復調結果が、図示しない路側機10からのパケット信号である場合に、路車送信期間が配置されたサブフレームのタイミングを特定する。その際、抽出部52は、図1のエリア212内に存在すると推定する。抽出部52は、サブフレームのタイミングと、パケット信号のメッセージヘッダの内容をもとに、フレームを生成する。その結果、抽出部52は、路側機10において形成されたフレームに同期したフレームを生成する。パケット信号の報知元が、他の車載用端末装置14および携帯用端末装置18である場合、抽出部52は、同期したフレームの生成処理を省略する。抽出部52は、エリア212内に存在する場合、使用されている路車送信期間を特定した後、残りの車車送信期間を特定する。抽出部52は、フレームおよびサブフレームのタイミング、車車送信期間に関する情報をキャリアセンス部54へ出力する。
一方、抽出部52は、路側機10からのパケット信号を受けつけていない場合、つまり路側機10に同期したフレームを生成していない場合、図1のエリア外214に存在すると推定する。抽出部52は、エリア外214に存在する場合、フレームの構成と無関係のタイミングを選択し、フレームの構成に関係のないキャリアセンスの実行をキャリアセンス部54に指示する。
キャリアセンス部54は、抽出部52から、フレームおよびサブフレームのタイミング、車車送信期間に関する情報を受けつける。キャリアセンス部54は、車車送信期間内でCSMA/CAを開始することによって送信タイミングを決定する。これは、路車送信期間に対してNAV(Network Allocation Vector)を設定し、NAVを設定した期間以外でキャリアセンスを実行することに相当する。一方、キャリアセンス部54は、抽出部52から、フレームの構成に関係のないキャリアセンスの実行を指示された場合、フレームの構成を考慮せずに、CSMA/CAを実行することによって、送信タイミングを決定する。キャリアセンス部54は、決定した送信タイミングを変復調部44、RF部42へ通知し、パケット信号をブロードキャスト送信させる。
取得部58は、図示しないGPS受信機、ジャイロセンサ、車速センサ等を含んでおり、それらから供給されるデータによって、車載用端末装置14の存在位置、進行方向、移動速度等(以下、「位置情報」と総称する)を取得する。なお、存在位置は、緯度・経度によって示される。これらの取得には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。取得部58は、位置情報を生成部62へ出力する。
転送決定部56は、制御情報の転送を制御する。制御情報は、例えば、IR制御ヘッダに相当する。転送決定部56は、制御情報のうち、転送対象となる情報を抽出する。転送決定部56は、抽出した情報をもとに、転送すべき情報を生成する。ここでは、この処理の説明を省略する。転送決定部56は、転送すべき情報、つまり制御情報のうちの一部を生成部62に出力する。
生成部62は、取得部58から位置情報を受けつけ、転送決定部56から制御情報の一部を受けつける。生成部62は、図6(a)−(b)に示されたフォーマットを使用し、位置情報をデータペイロードに格納する。生成部62は、パケット信号を生成するとともに、キャリアセンス部54において決定した送信タイミングにて、変復調部44、RF部42、アンテナ40を介して、パケット信号をブロードキャスト送信する。
通知部60は、抽出部52を介して、図示しない路側機10からのパケット信号を取得するとともに、図示しない他の車載用端末装置14および携帯用端末装置18からのパケット信号を取得する。通知部60は、取得したパケット信号に対する処理として、パケット信号に格納されたデータの内容に応じて、図示しない他の車両12や歩行者16の接近等を運転者へモニタやスピーカを介して通知する。さらに、通知部60は、渋滞情報等も運転者へモニタやスピーカを介して通知する。
図9は、歩行者16に携帯された携帯用端末装置18の構成を示す。携帯用端末装置18は、アンテナ70、RF部72、変復調部74、処理部76、制御部78を含む。また、処理部76は、取得部80、生成部82、タイミング特定部84、報知部92を含み、タイミング特定部84は、抽出部86、設定部88、キャリアセンス部90を含む。制御部78は、送信時のパラメータを決定し、生成部82に出力する。取得部80は、図8の取得部58と同様に、位置情報を取得する。取得部80は、位置情報を生成部82に出力する。生成部82は、制御部78からのパラメータにしたがって、取得部80から取得した位置情報をもとに、送信すべきパケット信号を生成する。
変復調部74、処理部76は、図8の変復調部44、処理部46と同様に、図示しない他の端末装置や路側機10からのパケット信号を受信する。特に、変復調部74、処理部76は、路車送信期間と車車送信期間とが少なくとも含まれたフレームのうち、路車送信期間において路側機10からのパケット信号であって、かつフレーム構成に関する情報が含まれたパケット信号を受信する。抽出部86は、抽出部52と同様に、変復調部74からの復調結果が、図示しない路側機10からのパケット信号である場合に、路車送信期間が配置されたサブフレームのタイミングを特定する。また、抽出部86は、車車送信期間を特定し、フレームおよびサブフレームのタイミング、車車送信期間に関する情報を設定部88へ出力する。一方、抽出部86は、フレームの構成と無関係のタイミングを選択すると、フレームが規定されていないことを設定部88に指示する。
設定部88は、生成部82がパケット信号を生成した際に、抽出部86から受けつけたフレームおよびサブフレームのタイミングと、抽出部86から受けつけた車車送信期間に関する情報にしたがって、車載用端末装置14と同様に、車車送信期間にて、キャリアセンスのためのランダム待ち時間を設定する。一方、フレームが規定されていない場合、全期間にてキャリアセンスのためのランダム待ち時間の設定を行う。図10は、携帯用端末装置18の動作を示す。横軸が時間を示す。ビジーは、他の装置からの信号を受信している状態を示す。
ビジー状態が終了した後、DIFS(DCF IFS)の間にわたって待機がなされる。さらに、DIFS終了後、ランダムに選択したコンテンションウインドウとスロットサイズ分をかけあわせたランダムバックオフの間にわたっても待機がされる。ランダムバックオフが前述のランダム待ち時間に相当する。この間に、信号を受信しなかった場合に、パケット信号が報知部92によって送信される。図9に戻る。つまり、キャリアセンス部90は、設定部88において設定したランダム待ち時間とDIFSとにわたって、キャリアセンスを実行する。変復調部74、RF部72は、キャリアセンス部90におけるキャリアセンスの結果をもとに、パケット信号を報知する。
携帯用端末装置18には、車載用端末装置14からのパケット信号の送信に及ぼす影響を低減することが望まれる。これに対応するため、設定部88は、車載用端末装置14にて使用される変調方式よりも、変調多値数の大きい変調方式を使用する。これは、報知部92から送信されるパケット信号の伝送レートは、車載用端末装置14が送信するパケット信号の伝送レートよりも高いことに相当する。具体的に説明すると、車載用端末装置14の変調方式がQPSKである場合、設定部88によって設定される変調方式の一例は、16QAMである。なお、伝送レートとして、変調方式だけではなく、符号化率が考慮されてもよい。一方、アプリケーションデータサイズ、送信周期、送信電力、キャリアセンスレベル等のパラメータに関して、車載用端末装置14と携帯用端末装置18には同じ値が設定される。
例えば、アプリケーションデータサイズとして100バイト、送信周期として100ミリ秒、送信電力として10mW/MHz、キャリアセンスレベルとして−85dBmが設定される。車載用端末装置14と携帯用端末装置18においてアプリケーションデータサイズが同一であっても、携帯用端末装置18では、車載用端末装置14よりも高い伝送レートの変調方式を使用するので、前者のパケット信号長は後者のパケット信号長よりも短くなる。その結果、携帯用端末装置18が周波数リソースを使用する時間は、車載用端末装置14が周波数リソースを使用する時間よりも短くなる。
本発明の実施例によれば、車載用端末装置よりも、携帯用端末装置に対して伝送レートの高い変調方式を使用するので、アプリケーションデータサイズが同一であってもパケット信号長を短くできる。パケット信号長が短くなるので、周波数リソースを使用する時間を短くできる。また、周波数リソースを使用する時間が短くなるようなパラメータが設定されるので、携帯用端末装置が追加される場合であっても、同一周波数を使用して送信を行う車載用端末装置の送信に与える影響を抑制できる。
(実施例2)
次に、本発明の実施例2を説明する。実施例2は、実施例1と同様に、車載用端末装置間の通信に与える影響を抑制するための携帯用端末装置に関する。実施例1では、車載用端末装置と携帯用端末装置との間で異なった変調方式が使用される。一方、実施例2では、車載用端末装置と携帯用端末装置との間で異なった長さのパケット信号が使用される。実施例2に係る通信システム100、路側機10、車載用端末装置14、携帯用端末装置18は、図1、図2、図8、図9と同様のタイプである。
次に、本発明の実施例2を説明する。実施例2は、実施例1と同様に、車載用端末装置間の通信に与える影響を抑制するための携帯用端末装置に関する。実施例1では、車載用端末装置と携帯用端末装置との間で異なった変調方式が使用される。一方、実施例2では、車載用端末装置と携帯用端末装置との間で異なった長さのパケット信号が使用される。実施例2に係る通信システム100、路側機10、車載用端末装置14、携帯用端末装置18は、図1、図2、図8、図9と同様のタイプである。
車載用端末装置14からのパケット信号の送信に及ぼす影響を低減するため、携帯用端末装置18の設定部88は、送信時のアプリケーションデータサイズとして、車載用端末装置14のアプリケーションデータサイズよりも短いサイズを設定する。これは、車載用端末装置14が送信するパケット信号の長さよりも、報知部92から送信するパケット信号の長さを短くすることに相当する。車載用端末装置14から送信されるアプリケーションデータサイズが100バイトである場合、一例として、設定部88は、アプリケーションデータサイズを30バイトに設定する。一方、送信周期、送信電力、キャリアセンスレベル等のパラメータに対して、車載用端末装置14と携帯用端末装置18には同じ値が設定される。変調方式に関しては、実施例1と同様に、車載用端末装置14よりも携帯用端末装置18に対して、伝送レートの高い変調方式が設定されてもよいし、同一の変調方式が設定されてもよい。
例えば、送信周期として100ミリ秒、送信電力として10mW/MHz、キャリアセンスレベルとして−85dBmが設定される。また、変調方式として、車載用端末装置14にQPSKが設定され、携帯用端末装置18に16QAMが設定される。あるいは、車載用端末装置14と携帯用端末装置18とに対してQPSKあるいは16QAMが共通して設定される。
図11は、携帯用端末装置18から送信されるアプリケーションデータのデータ構成を示す。図示のごとく、データの先頭より「通信種別」、「バージョン」、「インクリメントカウンタ」、「端末ID」、「端末種別」、「測位クラス」、「位置情報有効性」、「緯度情報」、「経度情報」、「高度情報」、「歩行者情報有効性」、「進行方位角」、「歩行速度」、「加速度」、「時刻情報」が必須情報として設定される。アプリケーションデータサイズが30バイトである場合、残りにオプションのデータが設定されてもよい。ここで、「通信種別」は携帯用端末装置18だけでなく、車載用端末装置14や路側機10でも同様に設定され、アプリケーションデータの送信元を示す種別が設定される。例えば、路側機10が送信元である場合0b001、車載用端末装置14は0b010、携帯用端末装置18は0b011のように異なる送信元で異なる値が設定されてもよい。本情報を受信した車載用端末装置14および携帯用端末装置18のアプリケーションは「通信種別」を元に送信元を特定し、送信元にあわせた危険判定用情報によって危険判定処理をすることが可能となる。
また、携帯用端末装置18がGPSによって受信した位置情報に対する補正処理を実行した場合、アプリケーションデータに設定する「位置情報」には、GPSから受信した値か、送信側で補正した値のいずれかが選択して設定される。その際、補正した値であるか否かを識別するための補正フラグ情報が別途設けられてもよい。あるいは両者が併記されてもよい。さらに、補正した値を設定した場合に、別途補正量に関する情報がアプリケーションデータに設けられてもよい。図11に示したフォーマットは一例であり、各情報の設定順序および設定長が変わってもよい。このようなアプリケーションデータに関し、暗号化、復号化および署名検証を行う場合、車載用端末装置14の送信するアプリケーションデータに対して行う処理と同様の処理がなされる。
本発明の実施例によれば、車載用端末装置から送信されるアプリケーションデータサイズよりも、携帯用端末装置から送信されるアプリケーションデータサイズを短くするので、周波数リソースを使用する時間を短くできる。車載用端末装置よりも携帯用端末装置の方が周波数リソースを使用する時間が短くなるようパラメータ設定を行うため、携帯用端末装置が追加される場合であっても、同一周波数を使用する車載用端末装置の送信に与える影響を抑制できる。また、暗号化、復号化および署名検証に対して、車載用端末装置と携帯用端末装置とに対して同一の処理が実行されるので、各無線装置の処理負荷を軽減できる。
(実施例3)
次に、本発明の実施例3を説明する。実施例3は、これまでと同様に、車載用端末装置間の通信に与える影響を抑制するための携帯用端末装置に関する。実施例3では、車載用端末装置と携帯用端末装置との間で異なった周期でパケット信号が送信される。実施例3に係る通信システム100、路側機10、車載用端末装置14、携帯用端末装置18は、図1、図2、図8、図9と同様のタイプである。
次に、本発明の実施例3を説明する。実施例3は、これまでと同様に、車載用端末装置間の通信に与える影響を抑制するための携帯用端末装置に関する。実施例3では、車載用端末装置と携帯用端末装置との間で異なった周期でパケット信号が送信される。実施例3に係る通信システム100、路側機10、車載用端末装置14、携帯用端末装置18は、図1、図2、図8、図9と同様のタイプである。
車載用端末装置14からのパケット信号の送信に及ぼす影響を低減するため、携帯用端末装置18の設定部88は、送信時の送信周期として、車載用端末装置14の送信周期よりも長い間隔を設定する。これは、車載用端末装置14が送信するパケット信号の周期よりも、報知部92から送信されるパケット信号の周期の方が長いことに相当する。そのために、設定部88は、待ち時間を周期的に設定する。車載用端末装置14から送信されるパケット信号の周期が約100ミリ秒である場合、一例として、設定部88は、200ミリ秒を設定する。
本発明の実施例によれば、車載用端末装置から送信されるパケット信号の周期よりも、携帯用端末装置から送信されるパケット信号の周期を長くするので、周波数リソースを使用する時間を短くできる。車載用端末装置よりも携帯用端末装置の方が周波数リソースを使用する時間が短くなるようパラメータを設定するので、携帯用端末装置が追加される場合であっても、同一周波数を使用する車載用端末装置の送信に与える影響を抑制できる。また、送信周期を長くすることで携帯用端末装置のバッテリ減少を抑制できる。
(実施例4)
次に、本発明の実施例4を説明する。実施例4は、これまでと同様に、車載用端末装置間の通信に与える影響を抑制するための携帯用端末装置に関する。実施例4では、車載用端末装置と携帯用端末装置との間で異なった電力でパケット信号が送信される。実施例4に係る通信システム100、路側機10、車載用端末装置14、携帯用端末装置18は、図1、図2、図8、図9と同様のタイプである。
次に、本発明の実施例4を説明する。実施例4は、これまでと同様に、車載用端末装置間の通信に与える影響を抑制するための携帯用端末装置に関する。実施例4では、車載用端末装置と携帯用端末装置との間で異なった電力でパケット信号が送信される。実施例4に係る通信システム100、路側機10、車載用端末装置14、携帯用端末装置18は、図1、図2、図8、図9と同様のタイプである。
車載用端末装置14からのパケット信号の送信に及ぼす影響を低減するため、携帯用端末装置18の設定部88は、送信時の送信電力として、車載用端末装置の送信電力よりも小さい値を設定する。これは、車載用端末装置14がパケット信号を送信する際の電力よりも、報知部92がパケット信号を送信する際の電力を低くすることに相当する。車載用端末装置14から送信されるパケット信号の送信電力が10mW/MHzである場合、一例として、設定部88は、1mW/MHzを設定する。
本発明の実施例によれば、車載用端末装置の送信電力よりも、携帯用端末装置の送信電力を低く設定するので、より近い距離で減衰させることができる。また、より近い距離で減衰すれば、より近い距離の他の無線装置にとってキャリアセンスレベル以下の信号となるため、同一周波数を再利用することが可能となる。車載用端末装置よりも携帯用端末装置の送信電力が小さくなるようパラメータを設定するので、より近い距離で他の無線装置は同一周波数を使用することが可能となり、車載用端末装置の送信に与える影響を抑制できる。また、送信電力を小さくするので、携帯用端末装置のバッテリ減少を抑制できる。
(実施例5)
次に、本発明の実施例5を説明する。実施例5は、これまでと同様に、車載用端末装置間の通信に与える影響を抑制するための携帯用端末装置に関する。実施例5では、車載用端末装置と携帯用端末装置との間で異なったキャリアセンスレベルが設定される。実施例5に係る通信システム100、路側機10、車載用端末装置14、携帯用端末装置18は、図1、図2、図8、図9と同様のタイプである。
次に、本発明の実施例5を説明する。実施例5は、これまでと同様に、車載用端末装置間の通信に与える影響を抑制するための携帯用端末装置に関する。実施例5では、車載用端末装置と携帯用端末装置との間で異なったキャリアセンスレベルが設定される。実施例5に係る通信システム100、路側機10、車載用端末装置14、携帯用端末装置18は、図1、図2、図8、図9と同様のタイプである。
車載用端末装置14からのパケット信号の送信に及ぼす影響を低減するため、携帯用端末装置18のキャリアセンス部90は送信時のキャリアセンスレベルとして、車載用端末装置14におけるキャリアセンスレベルよりも低い値を設定する。なお、キャリアセンス部90におけるキャリアセンスレベルよりも受信電力が小さくなった場合に、パケット信号が送信される。車載用端末装置14のキャリアセンスレベルが−85dBmである場合、一例として、設定部88は、−88dBmを設定する。
本発明の実施例によれば、車載用端末装置14のキャリアセンスレベルよりも低くキャリアセンスレベルを設定するので、CSMAで他の無線装置からのパケット信号を検出し、ビジーでなければ送信を行い、ビジーを検出すれば送信を行わないという動作において、ビジーを検出しやすくできる。また、ビジーが検出されやすくなるので、送信機会を少なくできる。また、車載用端末装置よりも携帯用端末装置のキャリアセンスレベルが低くなるようパラメータを設定するので、携帯用端末装置の送信機会が車載用端末装置よりも少なくなり、車載用端末装置の送信に与える影響を抑制できる。
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
実施例1から5の任意の組合せも有効である。本変形例によれば、実施例1から5の任意の組合せによる効果を得ることができる。
本発明の一態様の概要は、次の通りである。本発明のある態様の端末装置は、待ち時間を設定する設定部と、設定部において設定した待ち時間にわたって、キャリアセンスを実行するキャリアセンス部と、キャリアセンス部におけるキャリアセンスの結果をもとに、パケット信号を送信する送信部とを備える。送信部から送信されるパケット信号の伝送レートは、他種の端末装置がキャリアセンスの結果をもとに送信するパケット信号の伝送レートよりも高い。
この態様によると、他種の端末装置が送信するパケット信号の伝送レートよりも高い伝送レートを設定するので、送信期間を短くして、他種の無線装置への影響を低減できる。
本発明の別の態様もまた、端末装置である。この装置は、待ち時間を周期的に設定する設定部と、設定部において設定した待ち時間にわたって、キャリアセンスを実行するキャリアセンス部と、キャリアセンス部におけるキャリアセンスの結果をもとに、パケット信号を送信する送信部とを備える。送信部から送信されるパケット信号の周期は、他種の端末装置がキャリアセンスの結果をもとに送信するパケット信号の周期よりも長い。
この態様によると、他種の端末装置が送信するパケット信号の周期よりも長い周期を設定するので、送信頻度を低くして、他種の無線装置への影響を低減できる。
本発明のさらに別の態様もまた、端末装置である。この装置は、待ち時間を設定する設定部と、設定部において設定した待ち時間にわたって、キャリアセンスを実行するキャリアセンス部と、キャリアセンス部におけるキャリアセンスの結果をもとに、パケット信号を送信する送信部とを備える。キャリアセンス部におけるキャリアセンスレベルは、キャリアセンスの結果をもとにパケット信号を送信すべき他種の端末装置におけるキャリアセンスレベルよりも低い。
この態様によると、他種の端末装置が設定するキャリアセンスレベルよりも低いキャリアセンスレベルを設定するので、送信機会を少なくして、他種の無線装置への影響を低減できる。
送信部から送信されるパケット信号の長さは、他種の端末装置がキャリアセンスの結果をもとに送信するパケット信号の長さよりも短い。この場合、他種の端末装置が送信するパケット信号長よりも短いパケット長を設定するので、送信期間を短くして、他種の無線装置への影響を低減できる。
送信部がパケット信号を送信する際の電力は、他種の端末装置がキャリアセンスの結果をもとにパケット信号を送信する際の電力よりも低い。この場合、他種の端末装置の送信電力よりも低い送信電力を設定するので、干渉電力を低くして、他種の無線装置への影響を低減できる。
路車送信期間と車車送信期間とが少なくとも含まれたフレームのうち、路車送信期間において路側機からのパケット信号であって、かつフレーム構成に関する情報が含まれたパケット信号を受信する受信部をさらに備えてもよい。受信部において受信したパケット信号をもとに、フレーム中の車車送信期間を特定する特定部とをさらに備えてもよい。設定部は、特定部において特定した車車送信期間にて、待ち時間を設定してもよい。
10 路側機、 12 車両、 14 車載用端末装置、 16 歩行者、 18 携帯用端末装置、 20 アンテナ、 22 RF部、 24 変復調部、 26 処理部、 28 ネットワーク通信部、 30 制御部、 32 フレーム規定部、 34 選択部、 36 生成部、 40 アンテナ、 42 RF部、 44 変復調部、 46 処理部、 48 制御部、 50 タイミング特定部、 52 抽出部、 54 キャリアセンス部、 56 転送決定部、 58 取得部、 60 通知部、 62 生成部、 70 アンテナ、 72 RF部、 74 変復調部、 76 処理部、 78 制御部、 80 取得部、 82 生成部、 84 タイミング特定部、 86 抽出部、 88 設定部、 90 キャリアセンス部、 92 報知部、 100 通信システム。
Claims (3)
- 路車間通信および車車間通信を実行する通信システム内における無線装置であって、
待ち時間を設定する設定部と、
前記設定部において設定した待ち時間にわたって、キャリアセンスを実行するキャリアセンス部と、
前記キャリアセンス部におけるキャリアセンスの結果をもとに、パケット信号を送信する送信部とを備え、
前記送信部がパケット信号を送信する際の電力は、他種の無線装置がパケット信号を送信する際の電力と異なることを特徴とする無線装置。 - 前記送信部がパケット信号を送信する際の電力は、他種の無線装置がパケット信号を送信する際の電力よりも低いことを特徴とする請求項1に記載の無線装置。
- 路車送信期間と車車送信期間とが少なくとも含まれたフレームのうち、路車送信期間において路側機からのパケット信号であって、かつフレーム構成に関する情報が含まれたパケット信号を受信する受信部をさらに備え、
前記受信部において受信したパケット信号をもとに、フレーム中の車車送信期間を特定する特定部とをさらに備え、
前記設定部は、前記特定部において特定した車車送信期間にて、待ち時間を設定することを特徴とする請求項1または2に記載の無線装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016253349A JP6267781B2 (ja) | 2016-12-27 | 2016-12-27 | 無線装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016253349A JP6267781B2 (ja) | 2016-12-27 | 2016-12-27 | 無線装置 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016044459A Division JP6072328B2 (ja) | 2016-03-08 | 2016-03-08 | 無線装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017085627A JP2017085627A (ja) | 2017-05-18 |
JP6267781B2 true JP6267781B2 (ja) | 2018-01-24 |
Family
ID=58713431
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016253349A Expired - Fee Related JP6267781B2 (ja) | 2016-12-27 | 2016-12-27 | 無線装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6267781B2 (ja) |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009104230A (ja) * | 2007-10-19 | 2009-05-14 | Hitachi Ltd | 車車間及び人車間通信システム、車載通信装置、携帯通信装置 |
-
2016
- 2016-12-27 JP JP2016253349A patent/JP6267781B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2017085627A (ja) | 2017-05-18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5895199B2 (ja) | 無線装置 | |
US9204463B2 (en) | Terminal apparatus transmitting signal containing predetermined information | |
WO2014049987A1 (ja) | 通知装置およびそれを利用した車両 | |
WO2011145345A1 (ja) | 基地局装置および端末装置 | |
WO2013179557A1 (ja) | 無線装置 | |
JP5754998B2 (ja) | 端末装置 | |
JP6072328B2 (ja) | 無線装置 | |
JP2015045949A (ja) | 端末装置および車載用無線装置 | |
US20120269121A1 (en) | Base station apparatus for transmitting or receiving a signal including predetermined information | |
JP5579511B2 (ja) | 端末装置 | |
JP2012174216A (ja) | 基地局装置 | |
JP5608043B2 (ja) | 基地局装置 | |
JP5901458B2 (ja) | 端末装置 | |
JP6267781B2 (ja) | 無線装置 | |
WO2011158484A1 (ja) | 端末装置 | |
WO2012131830A1 (ja) | 端末装置 | |
WO2013046655A1 (ja) | 無線装置 | |
JP2012199860A (ja) | 端末装置 | |
JP5963599B2 (ja) | 携帯用端末装置 | |
JP5891404B2 (ja) | 端末装置 | |
JP5830259B2 (ja) | 無線装置 | |
WO2015029315A1 (ja) | 端末装置、制御方法、及び、プログラム | |
WO2013018318A1 (ja) | 通信システムおよび基地局装置、無線装置 | |
JP2013077963A (ja) | 基地局装置 | |
JP2014199961A (ja) | 無線装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20171128 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6267781 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |