JPS61230532A - 路車間通信衝突回避方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は通信機能を有する路上装置と、自動車等の移動
体で通信機能を有する移動体装置において、複数移動体
装置と路上装置との交信での交信データ衝突回避を行な
う通信方式に関する。

〔発明の背景〕

従来の移動体と路上機との通信方式は、例えば特開昭５
８−１９０４２号公報に記載のように、路上機の有する
交信領域内で単一移動体を交信する方式をとっている。

この方式では、路上機の有する交信領域内に複数移動体
が存在し、それらが路上機に同時にアクセスする際の通
信の衝突についての配慮する必要がなかった。しかし、
複数の移動体と路上機との通信システムでは通信の衝突
が生じ、これを回避することが必要である。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、複数移動体からの路上機への時時アク
セスによるデータ通信の衝突回避を行なづ通信方式を提
供することにある。ここで路上機とは道路上に配地され
た通信設備のみならずセンターへデータを送るための送
受信設備を意味し、多くは固定局となっている。

〔発明の概要〕

本発明の特徴はデータ通信の衝突回避を行なうため、移
動体が独自で路上機との交信を行なう優先順位を生成し
、データ衝突が生じた場合には、その優先順位に準じた
時間遅れで路上機にアクセスを行ない、上記目的を達成
することである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。

第２図は、路車間通信の全体構成を示す図である。移動
体として車両を考え、車両群１が路上装置２，８の有す
る交信可能領域内を通過する。車両群１及び路上装置２
，８は送受信機能を持っている。更に路上装置２，３は
中央データ処理装置４（センター）と通信回線５を介し
て接続されている。今、路上装置２の交信領域内の車両
群１が、複数台同時に路上装置へアクセスした場合にデ
ータ通信の衝突が発生する。

第３図は、車両群１の持つ車載装置の構成を示す図であ
る。まず、車載装置全体の制御を司どるマイクロコンピ
ュータ２０があり、その制御動作等を記憶保持している
ＲＯＭ２１及び一時的なデータ退避・格納をするための
ＲＡＭ２２がコンピュータ２０に接続されている０次に
路上装置と交信を行なうための通信回路部分として、電
波を送受する車上アンテナ２３がある。このアンテナ２
３から受信したアナログ信号は微弱であるので。

帯域フィルタ２４で帯域制限を行ないノイズを除去した
のち、増幅＠　（ＡＭＰ）２５にて復調可能な所要レベ
ルの増幅信号を作成する。ここで信号の伝送方式として
は、帯域伝送方式の１つである位相連続周波数変調（Ｍ
ＳＫ）方式を用いることとする。従ってＡＭＰ２５で帯
域増幅された受信’ＭＳＫ信号は、ＭＳＫ復調器２６で
ディジタルデータに復調され、通信制御用ＬＳＩ２７（
ＡＤＬＣなど）を介してコンピュータ２０へ渡される。

一方。

路上装置への送信時には、コンピュータ２ｏで生成され
たディジタルデータを通信制御用ＬＳＩ２７を介して、
ＭＳＫ変調響２８へ渡してアナログデータに変調し、増
幅器２９で増幅した後、車上アンテナ２３から路上装置
へ送信される一第４図は、路上装置の構成を示す図であ
る。車載装置との交信機能は車載装置と同様の構成とな
っている。まず路上装置全体の制御を司どるマイクロコ
ンピュータ（ＭＰＵ）３０．制御手順等が格納されてい
るＲＯＭ３１及びデータの一時退避・格納に用いるＲＡ
Ｍ３２がある。車載装置と交信を行なうための通信回路
部分としては、電波を送受する路上アンテナ３３があり
、これより受信したアナログデータ信号は、帯域フィル
タ３４を通して帯域制限を行ない、ノズルを除去し、増
幅器（ＡＭＰ）３５にてレベル増幅を行ない、ＭＳＫ考
調器３６でディジタル信号に復調される。これ青通信制
御用ＬＳＩ３７　（ＡＤＬＣなど）を介し／” てＭＰＵ３０ヘデイジタル復調データを渡す、−４方、
車載装置への送信時には、ＭＰＵ３０で生成されたディ
ジタルデータを通信制御用ＬＳＩ３７を介して、ＭＳＫ
変調器３８へ渡してアナログデータに変調し、増幅器３
９で増幅した後、路上アンテナ３３から車載装置へ送信
される。更に路上装置は、中央処理装置（センター）４
と通信回線５を介して通信するために、シリアルデータ
転送用の通信回線制御器（ＭＯＤＥＭ）　　３０１がＭ
ＰＵ３０に接続されている。又、中央処理装置４は、路
上装置と同様な回線制御器（ＭＯＤＥＭ）　　を有し、
処理本体は汎用の計算機等を用いて行なう。

以上の構成における路車間の交信シーケンス例を次に説
明する。第５図は、単一車載装置と路上装置との交信、
すなわちデータ通信の衝突の起こらない交信シーケンス
例である。まず路上装置から車載装置へ向けてポーリン
グデータ４１が送られる。このデータを車載装置が受信
した後に応答データ４２を路上装置へ送信する。路上装
置は４２のデータを受信し返答データ４３を車載装置へ
送信し交信シーケンスが終了する。

第６図は、複数車載装置と路上装置との交信でデータ通
信の衝突が１回起きた例で、ここでは話をわかりやすく
するため車載装置を２台としておく、まず路上装置から
車載装置へポーリングデータ５０１が送られる。このデ
ータを車載装置１゜２が受信した後、それぞれ応答デー
タ５０２゜５０３を路上装置へ送信する。これらデータ
通信は衝突してしまうので、路上装置はデータ衝突を認
識し新たにポーリングデータ５０４を車載装置へ送信す
る。このデータ５０４は衝突が生じた際に送るデータで
５０１とは内容が異なるデータとなっている。又、デー
タの詳細は後述する。車載機１と２はデータ５０４を受
信した内容を解読することで衝突を知らされ、それぞれ
の車載装置固有の優先順位に準じて、それぞれ応答デー
タ５０５゜５０６を送るタイミングをずらす、従って、
データ衝突の頻度（確率）が減少し、この例では１回す
る。これには、交信許可対象の車載装置固有の番号が折
り込まれている。従って、車載機２は。

何の応答も返さなくなり、車載機１のみの応答データ５
０８が送信される。路上装置はこのデータに対して返答
データ５０９を送信して車載装置１との交信シーケンス
を終了する。

第７図は、データ通信の衝突が複数回生ずる例である。

これは、第６図で１度衝突が生じてそれぞれの車載装置
固有の優先順位に準じて応答データを送信しても、その
優先順位が一致したため再度データ衝突を起こすもので
ある。すなわち、路上機が車載装置へポーリングデータ
６０１を送信する。このデータを車載機１，２が受信し
た後、それぞれ応答データ６０２，６０３を路上装置へ
送信する。これらデータ通信は衝突するので、路上機は
データ衝突を認識し新たにポーリングデータ６０４を車
載機へ送信する０次にこのデータ６０４を車載機１，２
が受は取り、それぞれ固有の優先順位に準じて応答デー
タ６（３５，６０６を過信するが、この優先順位が一致
した場合には再びデータの衝突が起こり、６０７で６０
４と同じデータを路上装置が送信することになり、車載
機の優先順位が変わらない限り、再びそれぞれの応答デ
ータ６０８，６０９が衝突を起こし、路上機は再びポー
リングデータ６１０を送信することになり、データ衝突
が限りなく続いてしまう、そこで、車載機は固有の優先
順位をダイナミックに変えれば、データ衝突の回避が必
ず実現できる。そうすれば、路上機がポーリングデータ
６１１を送信し、車載機１，２がそれぞれ応答データ６
１２゜６１３を送信し、そのデータ通信が衝突した場合
でも、路上装置が再びポーリングデータ６１４を送り返
し、今度は前回と異なる優先順位で車載機は応答データ
を送信するので、有限回で６１５゜６１６の様に衝突の
起こらない場合が存在し、路上機は車載装置１向けにポ
ーリングデータ６１７を送信し、それに対し車載機１が
応答データ６１８を送り、路上機が返答データ６１９を
返して車載機１との交信シーケンスを終了する。尚、車
載装置固有の優先順位は、路上装置の持つ交信領域に存
在可能な車両台数まで高々設ければ良い、又。

その順位は車載装置のマイクロコンを用いて乱数を発生
させて、ダイナミックに変わるようにすれば良い。

次に第８図を用いて、第４〜６図の交信シーケンス例で
用いてきた交信データの構成例について説明する。デー
タ構成は通信に良く用いられているフレーム構成とする
。まず路上装置が全ての車載装置へ送信するポーリング
データ１について説明する。先頭にデータの開始及び同
期用として開始フラグデータ（棒７Ｅ等）７０１を持つ
０次に全ての車載装置へのポーリングを意味するポーリ
ング識別子（ＩＦＦ等）７０２を持ち、７０３に転送デ
ータのエラーチェック用コードデータを設け、最後にデ
ータの終りを示す終了フグデータ（＄７Ｅ等）を付け、
１つのデータフレームとする。ここで７０３は一般に用
いられているＣＲＣ（Ｃシｃｌｉｃ　Ｒｏｄｕｎｄａｎ
ｃｙ　Ｃｈｅｃｋ）　　コードを用いる。

又、ポーリングデータ１は、第５図と第６図と第７図の
４１，５０１，６０１に相当する。

応答データ１は、ポーリングデータ１と同様に開始フラ
グ７１１、ＣＲＣコード７１４、終了フラグ７１５を持
つ、車載機から路上機への送信時には、７１２に車載機
の固有番号をセットし、７１３に路上機への連絡データ
をセットする。これは、第５図〜第７図の４２，５０２
，５０３゜５０８．８０２，８０３，６１８に相当する
。又。

路上機から車載機への送信時は、７１２に路上機の固有
番号をセットし、７１３に車載機への連絡データをセッ
トする。これは、第５図〜第７図の４３．５０９，６１
９に相当する。

ポーリングデータ２は、データ通信の衝突を車載機へ知
らせるデータである。まず、開始フラグ７２１、ＣＲＣ
コード７２３、終了フラグ７２４を持つ、７２２には、
データ通信の衝突を示す衝突識別子（＄　００等）を設
ける。これは、第６図と第７図の５０４，６０４，６０
７，６１０゜６１１．６１４に相当する。

応答データ２は、衝突が生じた時に車載機が交信を路上
機に要求するデータである。これも開始フラグ７３１、
ＣＲＣコード７３３、終了フラグ７３４を持ち、７３２
には車載機固有番号をセットし、路上機に交信許可デー
タ（ポーリングデータ３）を要求する。これは、第６図
と第７図の５０５．５０６，６０５，６０６，６０８，
６０９゜６１２．６１３，６１５，６１６に相当する。

最後に、ポーリングデータ３は、交信を許可する車載番
号を伝えるデータで、開始フラグ７４１、ＣＲＣコード
７４３、終了フラグ７４４を持ち、７４２には交信を許
可する車載機番号をセットする。これは、第６図と第７
図の５０７，６１７に相当する。

以上の構成の基に、システムでの車載機、路上機の制御
動作の抜粋フローを第９図と第１図に示す。

第９図は、車載機固有の優先順位の初期設定を行なう手
順を示す、予め優先順位をＯ−ｎとすると（ｎ＜９９９
）　、車載装置のコンピュータ（ＭＰＵ）２０で０〜９
９９の乱数を発生させ、（乱数）ｓｏｄ　　（ｎ＋１）
を用いてＯ−ｎまでの数に直し、それをその車載装置の
優先順位とし、ス′テップ８１で初期設定を行う、ステ
ップ８２で路上装置との交信待機状態となる。

第１図は、車載機と路上機との交信手順制御例である。

路上機はステップ９０１で、ポーリングデータ１を送信
し、そのデータを第９図ステップ８２で交信待機中の車
載機が受信し、ステップ９０２の受信割込み発生で待機
中から抜は出す。

ステップ９０３で受信データがポーリングデータ１かど
うか判断する。これは、他の車載機が交信中の時には、
必ずポーリングデータ１以外のデータが路上機から送ら
れてくるので、現在交信不可能であることを認識し、予
めステップ８１で設定した優先順位をステップ９０４で
１つ上げ、ステップ９０５で割込み終了処理を施した後
、ステップ８２の交信待機状態へ戻り、次の交信の機会
を待つ。ステップ９０３でポーリングデータ１と認識し
たときは、応答データ１を送信する。路上機は、ステッ
プ９０１のデータを送信した後、車載機からの応答デー
タ待ちであるステップ９０６に入る。ここでは、予め設
定しておいた受信待ち時間が経過してもデータ応答がな
いときには、タイムアウトとして再びステップ９０１で
ポーリングデータ１の送信を行なう、これは、路上機が
デッドロックに陥るのを防ぐ役目を果たしている。

次にステップ９０７で車載機からの応答データが衝突し
たかどうか調べ、衝突検出時にはステップ９０８でポー
リングデータ２を送信する。衝突が発生していないとき
には、応答データ１をステップ９０９で送信し、再びス
テップ９０１に戻り、ポーリングデータ１の送信を行な
い、別の車載機との交信に入る。車載機は、データ送信
９０８又は９０９によるデータを受信ステップ９１０で
受信する。ここにも、デッドロックに陥ることを防ぐた
めにはタイムアウトを設定して置き、ステップ９０４で
優先順位を１つ上げて、９０５で割込み終了処理を行な
い第９図のステップ８２の交信待機状態に戻る０次にス
テップ９１０で時間内にデータ受信をしたときは、ステ
ップ９１１で受信データ内容の判定を行ない、応答デー
タ１のときは、交信が終了であるので、ステップ９１２
で優先順位を最下位に設定し、９０５で割込み終了処理
を行なった後、第９図のステップ８２の待機状態へ戻る
。ステップ９１１で、ポーリングデータ２と認識したと
きは、ステップ９１２で自分の持つ優先順位に準じた時
間を経過させた後、応答データ２を送信する。路上機は
、ステップ９１３でこのデータを受信する。ここにも、
デッドロックを防ぐタイムアウトを設けておく０次に、
このデータ送信も衝突が発生しているかどうかをステッ
プ９１４で調べ、衝突があれば再びポーリングデ−タ２
をステップ９１５で送信する。衝突がなければこのデー
タが応答データ１かどうかステップ９１６で調べ、応答
データであれば応答データ１をステップ９１７で送信し
、再びステップ９０１へ戻る。応答データ１でないとき
には、ステップ９１８でポーリングデータ３を送信し、
ステップ用のタイムアウトを設けである０次に、受信デ
ータをステップ９２０でポーリングデータ２か３かを判
定し、ポーリングデータ２であればステップ９２１で第
９図のステップ８１と同様の手順で仮の優先順位を作成
し、ステップ９２２でその仮の優先順位に準じて応答デ
ータ２を送信する。ステップ９２０でポーリングデータ
３と判断したときには、自分への交信許可であるかどう
かをステップ９２３で調べ、自分宛でないときには、ス
テップ９０４で優先順位を１つ上げ、ステップ９０５で
割込み終了処理を行なった後、第９図のステップ８２の
交信待機状態へ戻る。ステップ９２４で自分宛の許可信
号と判定したときには、ステップ９２４で応答データ１
を送信し、ステップ９２５で受信待ちに入る。ここにも
デッドロック防止用のタイムアウトを毅けておく、ステ
ップ９２５で路上装置からの応答データ１をステップ９
１７で受信した後、ステップ９１２で優先順位を最下位
に下げ１割込み処理を行なうステップ９０５を施し、第
９図のステップ８２の待機状態へ戻る。

以上のように、車載機固有の優先順位及び仮の優先順位
を設けることにより、データ衝突の回避を実現する路車
間通信を提供できる。

尚ステップ９１２で優先順位を最下位にしているが優先
順位を下げることが重要であり、かならずしも最下位で
なくてもよい。またステップ９０４で優先順位を１つ上
げているが優先順位を上げることが重要であり、１つで
なくても２つまたは３つにしてもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、複数移動体装置と路上装置との間で、
データ衝突が発生したときには、車載装置が順次優先順
位に準じてデータ送信を変えることから、データ衝突の
回避を実現する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は制御手順を示すフローチャート、第２図は、路
車間通信の全体構成を表わす図、第３図は、車載装置の
構成を示すブロック図、第４図は、路上装置の構成を示
すブロック図、第５〜第７図は、路車間での交信手順を
示す説明図、第８図は。 交信に用いるデータフレーム図、第９図は、優先順位を
決定するブローチヤードである。 ２３．３３・・・アンテナ、２０．３０・・・マイクロ
プロセッサ、２１．３１・・・ＲＯＭ、２２．３２・・
・′１！３図 ブ ）Ｘ５図 ノ狂°−リングテ一り１ 応答テーク１ ハ） ホー９ングテ”−ｙ２ → 九答データ　２ ホ０−リングチ゛−ツ３

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、路上に設置した路上送受信機とアンテナからなめ路
   上装置と、移動体に搭載した送受信機とアンテナからな
   る移動体装置と、前記路上装置に通信回線で結ばれた中
   央データ処理装置とからなるシステムでの、前記路上装
   置の持つ交信領域内に、前記移動体装置が複数存在し交
   信を行なう方法において、複数移動体装置と路上装置と
   のデータ衝突の回避を、移動体がダイナミックに交信時
   間を変えるを特徴とする路車間通信衝突回避方式。