JP7101836B1

JP7101836B1 - 車載通信装置

Info

Publication number: JP7101836B1
Application number: JP2021035034A
Authority: JP
Inventors: 崇前田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2021-03-05
Filing date: 2021-03-05
Publication date: 2022-07-15
Anticipated expiration: 2041-03-05
Also published as: US20220286903A1; DE102021208688A1; CN115038057A; JP2022135301A

Abstract

【課題】車車間および路車間通信の混在した環境における通信のひっ迫・輻輳を回避できる車載通信装置を得る。【解決手段】路車間および車車間の通信により、無線送信部１１０により無線で定期的に自車両の情報を送信するとともに、路側装置から無線で送信される情報を、無線受信部１１１で受信し、この無線受信部１１１により、路側装置の送信する情報が受信された場合に、当該情報から、自車両情報抽出部１１２により、自車両に関する情報を抽出し、自車両情報抽出部１１２により自車両に関する情報が抽出された場合に、無線送信部１１０からの定期的な自車両の情報の送信を停止するようにした。【選択図】図２

Description

本願は、路車間および車車間の通信を行う車載通信装置に関するものである。

車車間および路車間で無線通信を行うＶ２Ｘ（ＶｅｈｉｃｌｅｔｏＸ）通信技術が知られている。車車間通信を用いたシステムにおいては、各車両が定期的に、自車両の位置、速度、方位などの情報を周辺車両などにブロードキャストで送信する。送信された情報は、受信側の車両にて衝突防止などに利用される。
車車間通信を用いたシステムにおいては、車両の数が増加すると、それに比例して通信量が増加し、通信のひっ迫・輻輳の恐れがある。
非特許文献１には、車車間通信で輻輳を制御する方式が規定されている。

ＳＡＥＪ２９４５／１Ｏｎ－ＢｏａｒｄＳｙｓｔｅｍＲｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｆｏｒＶ２ＶＳａｆｅｔｙＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ

しかしながら、非特許文献１では、路車間の通信は考慮されていない。
路車間通信を用いるシステムの例として、交差点などの路側に設置されたセンサを用いて、道路上および周辺の車両などを検出し、同センサの検出結果を、路側装置から路車間通信にて、定期的に周辺の車両などへブロードキャストで送信し、衝突防止などに利用するシステムがある。
このシステムにおいては、車両の数が増加すると、車車間通信に加えて、路車間通信の通信量も増加するため、通信のひっ迫・輻輳の恐れがあるという問題がある。

本願は、上記のような課題を解決するための技術を開示するものであり、車車間および路車間通信の混在した環境における通信のひっ迫・輻輳を回避できる車載通信装置を提供することを目的とする。

本願に開示される車載通信装置は、路車間および車車間の通信を行う車載通信装置であって、自車両の情報を送信する送信部、送信される情報を受信する受信部、この受信部により受信された情報が、車載ネットワークを介して別途取得する自車両に関する情報との差が許容範囲内にある場合に、当該情報を、自車両に関する情報として抽出する自車両情報抽出部を備え、送信部は、自車両情報抽出部により自車両に関する情報が抽出された場合に、情報の送信を停止するようにしたものである。

本願に開示される車載通信装置によれば、車車間および路車間通信の混在した環境における通信のひっ迫・輻輳を回避することができる。

実施の形態１による車載通信装置が用いられる通信システムを示す概略図である。実施の形態１による車載通信装置の概略構成を示すブロック図である。実施の形態１による車載通信装置の処理を示すフローチャートである。実施の形態２による車載通信装置が用いられる通信システムを示す概略図である。実施の形態２による車載通信装置の概略構成を示すブロック図である。実施の形態２による車載通信装置の処理を示すフローチャートである。実施の形態３による車載通信装置の概略構成を示すブロック図である。実施の形態３による車載通信装置の処理を示すフローチャートである。実施の形態４による車載通信装置が用いられる通信システムを示す概略図である。実施の形態４による車載通信装置の概略構成を示すブロック図である。実施の形態４による車載通信装置の処理を示すフローチャートである。実施の形態１～実施の形態４による車載通信装置のハードウェア構成を示す図である。

実施の形態１．
図１は、実施の形態１による車載通信装置が用いられる通信システムを示す概略図である。
図１において、交差点内を走行する自車両１および他車両には車載通信装置が搭載され、定期的に車両の位置、速度などの情報を、無線通信を介して周辺にブロードキャスト送信する。各車両は、交差点内に限らず、運転中は常に無線通信を行っている。
図１の交差点に設置された路側装置２は、路側センサを備え、路側センサの検出エリア２０内で検出された各車両の情報（位置、速度、方位など）を、無線通信を介して定期的に交差点内に存在する車両などに、ブロードキャスト送信する。

図２は、実施の形態１による車載通信装置の概略構成を示すブロック図である。
図２において、車載通信装置１００は、アンテナ１０１を介して、他車両に搭載された通信装置および路側に設置された路側装置と無線通信を行う。車載通信装置１００は、車載ネットワーク１０２に接続されて、車載ネットワーク１０２から、車両の位置、速度、方位などの自車両の情報を取得する。

車載通信装置１００は、次のように構成されている。
無線送信部１１０（送信部）は、車載ネットワーク１０２から取得した自車両の情報を、定期的にアンテナ１０１を介して無線通信で送信する。無線受信部１１１（受信部）は、他の機器から無線で送信された情報を、アンテナ１０１を介して受信する。
自車両情報抽出部１１２は、無線受信部１１１によって受信された、路側装置２が送信した路側センサの検出結果の情報から、自車両に関する情報を抽出する。

次に、動作について説明する。
図３のフローチャートを用いて、車載通信装置１００の処理について説明する。
なお、図３の各処理は、無線送信の周期（例えば１００ｍｓ）で定期的に開始される。

ステップＳ１０１で、車載通信装置１００は、無線受信部１１１が、路側に設置された路側装置２から、路側センサの検出結果を受信しているかどうかを確認する。
受信していなかった場合、ステップＳ１０４に進み、受信している場合、ステップＳ１０２へ進む。

ステップＳ１０２で、車載通信装置１００は、自車両情報抽出部１１２において、無線受信部１１１により受信された路側センサの検出結果の中から、検出された各車両の情報（位置、速度、方位など）を、車載ネットワーク１０２から取得する自車両の情報（位置、速度、方位など）と比較して、差異が所定の範囲に収まるものがあれば、自車両に該当する検出結果として抽出する。
ステップＳ１０２で、抽出できた場合は、ステップＳ１０３へ進む。抽出できなかった場合は、ステップＳ１０４へ進む。

ステップＳ１０３で、車載通信装置１００は、無線送信部１１０からの自車両情報の送信を停止する。次いで、ステップＳ１０５へ進む。

ステップＳ１０４で、車載通信装置１００は、車載ネットワーク１０２から車両の位置、速度、方位などの自車両の情報を取得し、無線送信部１１０から、アンテナ１０１を介して、取得した自車両の情報を、無線でブロードキャスト送信し、処理を終了する。

ステップＳ１０５で、車載通信装置１００は、無線受信部１１１において、路側に設置された路側装置２から路側センサの検出結果を新たに受信しているかどうかを確認する。
ステップＳ１０５で、受信していなかった場合（交差点を通り過ぎた場合など）、ステップＳ１０７に進む。受信している場合、ステップＳ１０６へ進む。

ステップＳ１０６で、車載通信装置１００は、ステップＳ１０２同様の処理を行う。
自車両に該当する検出結果を抽出できた場合は、ステップＳ１０５へ戻る。抽出できなかった場合（路側センサの検出範囲を通り過ぎた場合など）は、ステップＳ１０７へ進む。

ステップＳ１０７で、車載通信装置１００は、無線送信部１１０からの自車両情報の送信を再開し、処理を終了する。

実施の形態１によれば、車載通信装置１００は、路側装置２により送信された情報から、路側センサが自車両を検出していると判断された場合に、自車両の情報を定期的に無線で送信する処理を停止する。
これにより、車車間・路車間通信の混在した環境において、周辺に多数の車両が存在している場合でも、無線通信のひっ迫・輻輳を回避することが可能となる。
なお、他車両などが、自車両から送信される車両情報を受信して衝突防止などに利用していた場合でも、路側装置２から受信できる路側センサ検出結果に含まれる自車両の情報を参照して代替することが可能である。

実施の形態２．
図４は、実施の形態２による車載通信装置が用いられる通信システムを示す概略図である。
図４において、符号１、２は図１におけるものと同一のものである。図４は、路側センサの検出エリア２０内での検出精度の分布を示している。路側センサの検出エリア２１内、路側センサの検出エリア２２内と内側ほど、路側センサの検出精度が高い。
路側装置２は、路側センサの検出結果と合わせて、同センサの検出精度の分布に関する情報を、無線通信を介して、自車両１を含む周辺の車両などに送信する。

図５は、実施の形態２による車載通信装置の概略構成を示すブロック図である。
図５において、符号１００～１０２、１１０～１１２は図２におけるものと同一のものである。図５では、車載通信装置１００に、路側センサ精度抽出部２００を設けている。
路側センサ精度抽出部２００は、無線受信部１１１により受信された、路側装置２の送信した路側センサの検出エリア２０内における検出精度の分布に関する情報から、自車両１の位置における路側センサの検出精度を抽出する。

次に、動作について説明する。
図６を用いて、実施の形態２による車載通信装置１００の処理について説明する。
図６は、図３のステップＳ１０２とステップＳ１０３の間に、ステップＳ２０１とステップＳ２０２を挿入し、ステップＳ１０６とステップＳ１０７の間にステップＳ２０３を挿入したものである。以下に、新たに挿入したステップＳ２０１～ステップＳ２０３について説明する。

ステップＳ２０１で、車載通信装置１００は、無線受信部１１１において、路側に設置された路側装置２から、路側センサの検出エリア２０内における検出精度の分布に関する情報を受信しているかどうかを確認する。
受信していなかった場合、ステップＳ１０４に進む。受信している場合、ステップＳ２０２へ進む。

ステップＳ２０２で、車載通信装置１００は、路側センサ精度抽出部２００において、車載ネットワーク１０２から取得する自車両１の位置情報と、無線受信部１１１にて受信した路側センサの検出エリア２０内における検出精度の分布に関する情報とから、自車両１の位置における路側センサの検出精度を抽出する。
抽出された精度が、予め決められた、しきい値（第一のしきい値）以上である場合は、ステップＳ１０３へ進む。しきい値未満である場合は、ステップＳ１０４へ進む。

ステップＳ２０３で、車載通信装置１００は、ステップＳ２０２と同様の処理を行う。抽出された路側センサの検出精度が、しきい値以上である場合は、ステップＳ１０５へ戻る。抽出された精度が、しきい値未満である場合は、ステップＳ１０７へ進む。

実施の形態２によれば、車載通信装置１００は、路側センサが車両を高精度で検出している領域に、自車両がある場合に限って、自車両の情報を定期的に無線で送信する処理を停止する。
これにより、他車両が、精度の低いセンサ検出情報を用いて、衝突防止などの処理を実行してしまう恐れを回避することができる。

実施の形態３．
図７は、実施の形態３による車載通信装置の概略構成を示すブロック図である。
図７において、符号１００～１０２、１１１～１１２は図２におけるものと同一のものである。図７では、車載通信装置１００に周辺混雑度算出部３００を設けている。周辺混雑度算出部３００は、無線受信部１１１により受信された、他車両が送信した情報を基に、自車両周辺の混雑具合を算出・推定する。

次に、動作について説明する。
図８を用いて、実施の形態３による車載通信装置１００の処理について、説明する。
なお、図８では、図３のステップＳ１０２とステップＳ１０３の間にステップＳ３０１の処理を挿入し、ステップＳ１０６とステップＳ１０７の間にステップＳ３０２の処理を挿入したものである。
以下に、ステップＳ３０１とステップＳ３０２の処理内容について説明する。

ステップＳ３０１で、車載通信装置１００は、周辺混雑度算出部３００において、無線受信部１１１によって受信された、他車両が送信した情報を基に、周辺の混雑度を算出・推定する。例えば、予め決められた時間内に受信した情報の数をもとに、周辺の車両の数を算出して、混雑度を算出する。
算出した混雑度が、予め決められた、しきい値（第二のしきい値）以上である場合は、ステップＳ１０３へ進む。しきい値未満である場合は、ステップＳ１０４へ進む。

ステップＳ３０２では、ステップＳ３０１と同様の処理を行う。
算出した混雑度が、しきい値以上である場合は、ステップＳ１０５へ戻る。しきい値未満の場合は、ステップＳ１０７へ進む。

実施の形態３によれば、車載通信装置１００は、路側装置２が自車両を検出していると判断された場合で、かつ、自車両周辺が混雑している場合に限り、自車両の情報を定期的に無線で送信する処理を停止する。
これにより、周辺に多数の車両が存在しておらず、通信のひっ迫・輻輳の恐れが低い場合には、自車両の処理を変更する必要がない。

実施の形態４．
図９は、実施の形態４による車載通信装置が用いられる通信システムを示す概略図である。
図９において、他車両４０は、車両前方の検出エリア４１をもつ車載センサを有し、検出エリア４１に含まれる車両などを検出する。他車両４０は、自車両１の情報を含む車載センサの検出結果を、通信装置およびアンテナを介して、自車両１を含む周辺の他機器へブロードキャスト送信する。

図１０は、実施の形態４による車載通信装置の概略構成を示すブロック図である。
図１０において、符号１００～１０２、１１０、１１１は図２におけるものと同一のものである。図１０では、車載通信装置１００に自車両情報抽出部４００を設けている。自車両情報抽出部４００は、無線受信部１１１によって受信された、他車両４０が送信した車載センサの検出結果の情報から、自車両に関する情報を抽出する。

次に、動作について説明する。
図１１を用いて、実施の形態４による車載通信装置１００の処理について、説明する。
なお、図１１では、図３のステップＳ１０１とステップＳ１０２に代えて、ステップＳ４０１とステップＳ４０２とを追加し、さらに、ステップＳ１０５とステップＳ１０６に代えて、ステップＳ４０３とステップＳ４０４とを追加したものである。
以下に、ステップＳ４０１～ステップＳ４０４の処理内容について説明する。

ステップＳ４０１で、車載通信装置１００は、無線受信部１１１において、他車両４０から、他車両４０に搭載された車載センサの検出結果を受信しているかどうかを確認する。
受信していなかった場合、ステップＳ１０４に進む。受信している場合、ステップＳ４０２へ進む。

ステップＳ４０２で、車載通信装置１００は、自車両情報抽出部４００において、無線受信部１１１により受信された他車両４０の車載センサの検出結果の中から、検出された車両の情報（位置、速度、方位など）を、車載ネットワーク１０２から取得する自車両の情報（位置、速度、方位など）と比較して、差異が、予め決められた範囲に収まるものがあれば、自車両に該当する検出結果として抽出する。
抽出できた場合は、ステップＳ１０３へ進む。抽出できなかった場合は、ステップＳ１０４へ進む。

ステップＳ４０３で、車載通信装置１００は、無線受信部１１１において、他車両４０から、他車両４０に搭載された車載センサの検出結果を、新たに受信しているかどうかを確認する。
受信できていなかった場合、ステップＳ１０７へ進む。受信している場合、ステップＳ４０４へ進む。

ステップＳ４０４で、車載通信装置１００は、ステップＳ４０２と同様の処理を行う。
自車両に該当する検出結果を抽出できた場合は、ステップＳ４０３へ戻る。抽出できなかった場合は、ステップＳ１０７へ進む。

実施の形態４によれば、車載通信装置１００は、他車両４０が自車両を検出していると判断された場合に、自車両の情報を定期的に無線で送信する処理を停止する。
これにより、路側装置２が設置されていない道路においても、周辺に多数の車両が存在している場合、無線通信のひっ迫・輻輳を回避することが可能となる。

なお、車載通信装置１００は、ハードウェアの一例を図１２に示すように、プロセッサ５００と記憶装置５０１から構成される。記憶装置は図示していないが、ランダムアクセスメモリ等の揮発性記憶装置と、フラッシュメモリ等の不揮発性の補助記憶装置とを具備する。また、フラッシュメモリの代わりにハードディスクの補助記憶装置を具備してもよい。プロセッサ５００は、記憶装置５０１から入力されたプログラムを実行する。この場合、補助記憶装置から揮発性記憶装置を介してプロセッサ５００にプログラムが入力される。また、プロセッサ５００は、演算結果等のデータを記憶装置５０１の揮発性記憶装置に出力してもよいし、揮発性記憶装置を介して補助記憶装置にデータを保存してもよい。

本開示は、様々な例示的な実施の形態および実施例が記載されているが、１つ、または複数の実施の形態に記載された様々な特徴、態様、および機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
従って、例示されていない無数の変形例が、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合、さらには、少なくとも１つの構成要素を抽出し、他の実施の形態の構成要素と組み合わせる場合が含まれるものとする。

１自車両、２路側装置、２０，２１，２２路側センサの検出エリア、
４０他車両、４１車載センサの検出エリア、１００車載通信装置、
１０１アンテナ、１０２車載ネットワーク、１１０無線送信部、
１１１無線受信部、１１２自車両情報抽出部、２００路側センサ精度抽出部、
３００周辺混雑度算出部、４００自車両情報抽出部、５００プロセッサ、
５０１記憶装置

Claims

路車間および車車間の通信を行う車載通信装置であって、
自車両の情報を送信する送信部、
送信される情報を受信する受信部、
この受信部により受信された情報が、車載ネットワークを介して別途取得する自車両に関する情報との差が許容範囲内にある場合に、当該情報を、自車両に関する情報として抽出する自車両情報抽出部を備え、
上記送信部は、上記自車両情報抽出部により自車両に関する情報が抽出された場合に、上記情報の送信を停止することを特徴とする車載通信装置。
上記受信部により受信された情報は、路側装置の送信した情報であることを特徴とする請求項１に記載の車載通信装置。
上記路側装置が送信する情報に含まれる、上記路側装置内の路側センサの検出精度の分布に関する情報に基づき、自車両の位置に該当する上記路側センサの検出精度を抽出する路側センサ精度抽出部を備え、
上記路側センサ精度抽出部によって抽出された上記路側センサの検出精度が第一のしきい値以上の場合に、上記送信部は、上記送信を停止するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の車載通信装置。
上記受信部により、他車両の送信する情報が受信された場合に、当該情報から、自車両周辺の混雑度を算出する周辺混雑度算出部を備え、
上記周辺混雑度算出部によって算出された混雑度が第二のしきい値以上の場合に、上記送信部は、上記送信を停止するようにしたことを特徴とする請求項２に記載の車載通信装置。
上記受信部により受信された情報は、他車両の送信した情報であることを特徴とする請求項１に記載の車載通信装置。
上記送信部は、上記路側センサ精度抽出部によって抽出された上記路側センサの検出精度が上記第一のしきい値未満の場合に、上記停止した送信を再開することを特徴とする請求項３に記載の車載通信装置。
上記送信部は、上記周辺混雑度算出部により算出された混雑度が上記第二のしきい値未満の場合に、上記停止した送信を再開することを特徴とする請求項４に記載の車載通信装置。
上記送信部は、上記自車両情報抽出部により自車両に関する情報が抽出されない場合に、上記停止した送信を再開することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の車載通信装置。
上記受信部は、上記路側装置の送信する情報が受信されない場合に、上記停止した送信を再開することを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の車載通信装置。
上記受信部は、他車両の送信する情報が受信されない場合に、上記停止した送信を再開することを特徴とする請求項５に記載の車載通信装置。