TW201924366A - 車載通訊裝置、通訊控制方法及車輛 - Google Patents

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Abstract

抑制與路邊設備進行通訊之車載通訊裝置的電力消耗。
車載通訊裝置2具有：搭載在車輛3內，與路邊設備4進行通訊的通訊部5；預先儲存了表示路邊設備4位置之第1位置資訊之路邊設備位置資訊儲存部6；取得表示車輛3的位置之第2位置資訊的車輛位置資訊取得部7；根據儲存在路邊設備位置資訊儲存部6之該第1位置資訊與車輛位置資訊取得部7所取得的該第2位置資訊，判定車輛3是否已接近路邊設備4之接近判定部8；及當接近判定部8判定車輛3接近路邊設備4時，將通訊部5從省電狀態變更為非省電狀態之通訊控制部9。

Description

車載通訊裝置、通訊控制方法及車輛
本發明係關於車載通訊裝置，通訊控制方法，及車輛，具體來說是關於與路邊設備進行通訊之車載通訊裝置，通訊控制方法，及車輛。
近年，汽車等車輛與設置在道路上的通訊裝置之路邊設備間進行通訊的技術，所謂的路車間通訊的研究正在進行之中。為了實現此通訊，在車輛上搭載有與路邊設備通訊的通訊裝置。而且，車輛並不僅限制於與路邊設備間的通訊，與其他車輛間的通訊及經由行動電話網與外部的通訊等，也被要求能實現各種的通訊。因此，抑制車輛在進行通訊時所消耗的電力變得很重要。也就是說，該通訊裝置被要求能夠節省電力。
關於開始控制路車間通訊的時機的技術，在專利文獻1中揭示了2種技術。在第1種技術中，車載通訊裝置根據是否有檢測出來自路邊設備的電波，來從車車間通訊切換到路車間通訊。在第2種技術中，路邊設備具備有以某種通訊方式(將其稱為通訊方式A)來進行通訊之通訊裝置，及與通訊方式A不同的通訊方式(將其稱為通訊方式B)來進行通訊的通訊裝置。在第2種技術中，當車輛進入到路邊設備的通訊方式B的通訊圏内，以通訊方式B來接收到該路邊設備的位置資訊時，車載通訊裝置會根據該路邊設備的位置資訊，在車輛進入該路邊設備的通訊方式A的通訊區域之前，從通訊方式B切換到通訊方式A。藉此，車載通訊裝置會以通訊方式A來開始與路邊設備間的路車間通訊。也就是說，在第2種技術中，在路邊設備的通訊方式A的範圍之外，執行通訊方式A之前，藉著使用別的通訊方式B來得到路邊設備的位置資訊，並控制通訊方式A的開始通訊。
［先行技術文獻］
［專利文獻］
［專利文獻1］日本特開2009-232065號公報
［發明所欲解決的課題］
在該第1種技術中，需要一直確認是否有來自路邊設備的電波。也就是說，車載通訊裝置需要一直維持可以接收來自路邊設備的電波的狀態。因此，該車載通訊裝置存在了會消耗很多電力的問題。另一方面，在該第2種技術中，根據來自路邊設備使用通訊方式B所接收到的該路邊設備的位置資訊，來決定以通訊方式A來開始路車間通訊的時機。因此，在該第2種技術中，車載通訊裝置不需要一直以通訊方式A來確認是否有來自路邊設備的電波。但是，在此一技術中，路邊設備需要具有通訊方式B的通訊裝置，造成路邊設備的成本會大幅地增加。而且，該第2種技術中的通訊方式B因為是用在車車間通訊的通訊方式，車載通訊裝置除了使用車車間通訊來執行原本的處理之外，還需要執行接收來自路邊設備的位置資訊的處理。因此，不能說是已經完全改善了車載通訊裝置的電力問題。
所以，仍然需要有可以實現抑制車載通訊裝置的電力消耗的技術。
其他的課題與新穎的特徴可以從本說明書的描述及附圖來清楚地了解。
［解決課題的手段］
根據實施形態1，車載通訊裝置具有：根據儲存在路邊設備位置資訊儲存部之第1位置資訊與車輛位置資訊取得部所取得之第2位置資訊，來判定車輛是否接近路邊設備之接近判定部；及當該接近判定部判定該車輛接近該路邊設備時，將通訊部從省電狀態改變到非省電狀態之通訊控制部。
［發明的効果］
依據該一實施形態，可以抑制與路邊設備進行通訊的車載通訊裝置之電力消耗。
為了使說明更明確，以下的記載及圖面會被適當地省略及簡略化。在各圖面中，會將相同的要素標示以相同的符號，必要時會省略重複的說明。
＜實施形態的概要＞
首先，在詳細說明實施形態之前，先說明實施形態的概要。圖1是說明包含了實施形態的概要中之車載通訊裝置2之通訊系統1的構成的一例之方塊圖。如圖1所示，通訊系統1包含有搭載車載通訊裝置2的車輛3及路邊設備4。路邊設備4是依據特定的通訊方式，與存在通訊區域内的車輛3的車載通訊裝置2進行通訊的裝置。在通訊系統1中，車載通訊裝置2與路邊設備4之間是對例如關於交通資訊或收費道路的收費資訊等來進行通訊。路邊設備4是設置在道路等地方上的裝置，存在有一個以上。
車載通訊裝置2被搭載在車輛3上，其具有：通訊部5，路邊設備位置資訊儲存部6，車輛位置資訊取得部7，接近判定部8，及通訊控制部9。
通訊部5與路邊設備4進行通訊。通訊部5可以將電力狀態在省電狀態與非省電狀態之間進行切換。
路邊設備位置資訊儲存部6預先儲存有表示路邊設備4的位置的位置資訊(將其稱為第1位置資訊)。也就是說，路邊設備位置資訊儲存部6儲存有表示預先設置之1個以上的路邊設備4的設置位置的資訊。路邊設備位置資訊儲存部6儲存有例如，表示特定的地理範圍內所存在的所有的路邊設備4的設置位置的資訊。
車輛位置資訊取得部7取得表示車輛3的位置的位置資訊(將其稱為第2位置資訊)。車輛位置資訊取得部7使用例如GPS(Global Positioning System)等的GNSS(Global Navigation Satellite System)技術來取得車輛3的位置資訊，但並不限制於此，也可以使用任意的技術來取得車輛3的現在的位置資訊。
接近判定部8根據儲存在路邊設備位置資訊儲存部6內的第1位置資訊與車輛位置資訊取得部7所取得的第2位置資訊來判定車輛3是否已接近路邊設備4。
當接近判定部8判定車輛3接近路邊設備4時，通訊控制部9將通訊部5從省電狀態改變到非省電狀態。
根據車載通訊裝置2，當車輛3接近路邊設備4時，通訊部5會從省電狀態被改變成非省電狀態。因此，當車輛3存在於路邊設備4的通訊區域之外時可以將通訊部5維持在省電狀態。也就是說可以抑制車載通訊裝置2的電力消耗。在車載通訊裝置2中，接近判定部8是藉著比較預先儲存的第1位置資訊與所取得的第2位置資訊來進行接近的判定。所以，車載通訊裝置2不需要一直確認來自路邊設備4的電波。路邊設備4也不需要為了與車載通訊裝置2進行通訊而使用上述特定通訊方式以外的通訊方式來與車載通訊裝置2進行通訊。如此地，使用該車載通訊裝置2可以抑制車載通訊裝置2與路邊設備4進行通訊之電力消耗。
＜實施形態1＞
接著說明實施形態的詳細。圖2是說明實施形態1中之車輛系統10的構成的一例之方塊圖。車輛系統10是搭載在車輛20內之系統。車輛系統10的構成中包含有：車外通訊部100，網路控制部200，HMI(Human Machine Interface)處理部300，周邊監視處理部400，自動運轉處理部500，及車輛控制部600等，這些是經由網路控制部200來相互傳送資料及指令，以控制車輛20全體。
車外通訊部100具有不同的複數通訊功能，來與車輛20外部的裝置進行通訊。在本實施形態中，車外通訊部100具有LTE(Long Term Evolution)/5G(第5世代移動通訊系統)通訊功能101，Wi-Fi/Bluetooth(登錄商標)通訊功能102，及ETC(Electronic Toll Collection System，電子收費系統)/DSRC(Dedicated Short Range Communications，短距離無線通訊)/V2X (Vehicle to everything)通訊功能103。
LTE/5G通訊功能101是使用行動電話網來進行通訊的功能。Wi-Fi/Bluetooth通訊功能102是使用Wi-Fi通訊或Bluetooth通訊來與車外的上網熱點進行通訊的功能。Wi-Fi/Bluetooth通訊功能102也可以與車内的機器進行通訊。ETC/DSRC/V2X通訊功能103是作為ITS(Intelligent Transport Systems，汽車電子車載機)的通訊功能。車輛20使用ETC/DSRC/V2X通訊功能103來與路邊設備或其他的車輛進行通訊。參考圖4來說明後述的ETC/DSRC/V2X通訊功能103。
網路控制部200與車外通訊部100，HMI處理部300，周邊監視處理部400，自動運轉處理部500，及車輛控制部600相連接來進行通訊，並控制它們之間的的資訊的傳送與接收。
HMI處理部300執行處理來將資訊輸出到車輛20的乘客。例如，HMI處理部300執行處理來表示到車輛20的車内所設的表示器。在此表示處理中，也可以包含導航資訊與地圖資訊的表示處理。例如，HMI處理部300是執行處理來表示車外通訊部100的通訊所取得的資訊。
周邊監視處理部400進行ADAS(Advanced driver-assistance systems，先進駕駛員輔助系統)的處理。具體來說，周邊監視處理部400使用車輛20上所設置的相機或感測器等所得到的資訊，來監視車輛20的周邊，並根據監視的結果來執行特定的處理。
自動運轉處理部500執行車輛20自動運轉時所需的處理。例如，自動運轉處理部500會進行控制來使車輛20沿著特定的路徑來行駛。
車輛控制部600是用來控制煞車，油門，方向盤等用來操控車輛20的操縦的構成要素。
以下說明車輛20的通訊。圖3是說明車輛20中的通訊的模式圖。如圖3所示，車輛20會執行特定V2X通訊，ETC通訊，DSRC通訊，及V2N通訊(行動通訊網路通訊)。特定V2X通訊是與ETC通訊及DSRC通訊所使用的頻率(例如，在日本是5.8GHz)不同的的特定的頻率(例如，在日本是760MHz)的通訊的總稱。
特定V2X通訊中存在有，設置在紅綠燈等的路邊設備50與車輛20間的通訊(V2I：Vehicle-to-Infrastructure)及車輛20與其他車輛51間的通訊(V2V：Vehicle-to-Vehicle)。特定V2X通訊中之V2I通訊被使用在十字路口處的避免相撞的警告等，依據信號在顏色切換時機的警告，提供信號等候時間等。特定V2X通訊中之V2V通訊被利用在周邊的車輛的認知，十字路口處的迎頭相撞的警告，緊急車輛的接近的認知等。
ETC通訊是設置在高速公路等收費道路的收費站上的路邊設備52與車輛20間的通訊(V2I)。ETC通訊是被用在當車輛進入及退出收費道路時的收費處理。
DSRC通訊是設置在高速公路跟一般道上的路邊設備53與車輛20間的通訊(V2I)。DSRC通訊被使用在接收高速公路與一般道路的塞車資訊。車輛20所收到的塞車資訊會被使用在例如車輛20的導航系統用來尋找最佳路徑。
V2N(Vehicle-to-Network)通訊是使用行動電話網路來進行網際網路存取時的通訊，例如以上述LTE/5G通訊功能101來進行通訊。V2N通訊使得雲端54等與車輛20間可以通訊，可以被使用在導航系統的地圖資料的更新及汽車廠商的服務(維修)。
接著說明ETC/DSRC/V2X通訊功能103的詳細。ETC/DSRC/V2X通訊功能103的描述中的｢V2X｣，是指上述特定V2X通訊。以下，將特定V2X通訊簡稱為V2X通訊。圖4是說明實現ETC/DSRC/V2X通訊功能103的車載通訊裝置110的構成的一例之方塊圖。車載通訊裝置110相當於圖1的車載通訊裝置2。
車載通訊裝置110是用來進行ITS通訊之通訊裝置，其具有：天線111，5GHz傳送接收部112，天線113，760MHz傳送接收部114，調變解調處理部115，ITS通訊處理部116，GPS天線117，GPS接收部118，加密處理部119，加密資料儲存部120，ETC/DSRC位置資訊儲存部121，應用處理部122，及IC卡I/F123。
天線111是用來接收跟傳送與ETC或DSRC的通訊的電波天線。5GHz傳送接收部112是使用天線111來進行ETC或DSRC用的通訊的傳送與接收電路。在日本，ETC及DSRC是被規定要使用5.8GHz的電波。因此，在本實施形態中，5GHz傳送接收部112的電路構成可以進行5GHz帶的信號的傳送及接收，也可以藉由5GHz傳送接收部112來進行5.8GHz的信號的傳送及接收。
天線113是用來傳送與接收進行V2X用的通訊的電波之天線。760MHz傳送接收部114是使用天線113來進行V2X用的通訊的傳送與接收電路。在日本，V2X是被規定要使用760MHz的電波。因此，在本實施形態中，760MHz傳送接收部114的電路構成是可以進行760MHz的信號的傳送及接收。
如此地，車載通訊裝置110使用天線111及5GHz傳送接收部112來進行路車間通訊，使用天線113及760MHz傳送接收部114來進行路車間通訊或車車間通訊。
調變解調處理部115是執行傳送信號的調變處理及接收信號的解調處理的電路。也就是說，調變解調處理部115是對5GHz傳送接收部112所傳送的信號進行調變處理，及對760MHz傳送接收部114所傳送的信號進行調變處理。調變解調處理部115是對5GHz傳送接收部112所接收的信號進行解調處理，及對760MHz傳送接收部114所接收的信號進行解調處理。調變解調處理部115所使用的調變方式，例如與ETC路邊設備進行通訊時是使用ASK(Amplitude Shift Keying，幅移鍵控法)，與DSRC路邊設備進行通訊時是使用QPSK(Quadrature Phase Shift Keying，90度相移鍵控法)，在V2X通訊時是使用OFDM(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing，正交分頻多工技術)。
ITS通訊處理部116控制車載通訊裝置110的各構成部的動作狀態(電力狀態)。特別是當搭載車載通訊裝置110的車輛20接近ETC路邊設備或DSRC路邊設備時，ITS通訊處理部116會將5GHz傳送接收部112從省電狀態改變到非省電狀態。ITS通訊處理部116例如經由控制不對構成5GHz傳送接收部112的電路元件供給特定的電力，來使5GHz傳送接收部112成為省電狀態。相反地，藉著控制對構成5GHz傳送接收部112的電路元件供給特定的電力，來使得5GHz傳送接收部112成為非省電狀態。如此地，ITS通訊處理部116相當於圖1的通訊控制部9。關於電力狀態的具體的切換順序，會在後面使用圖5A及圖5B的流程圖來說明。
ITS通訊處理部116是依據特定的通訊協定來進行處理。也就是說，ITS通訊處理部116(1)當與ETC路邊設備進行通訊時，是依據與ETC路邊設備通訊的特定的通訊協定來執行處理。(2)當與DSRC路邊設備進行通訊時，是依據與DSRC路邊設備通訊的特定的通訊協定來執行處理。(3)當V2X通訊時，是依據V2X通訊的特定的通訊協定來執行處理。調變解調處理部115是對ITS通訊處理部116所輸出的信號執行調變處理。ITS通訊處理部116是對調變解調處理部115所解調的信號執行處理。
GPS天線117是用來接收GPS信號的的天線，GPS接收部118經由GPS天線117來接收GPS信號。
加密處理部119是對收費資料及通訊資料等資料執行特定的加密處理。加密資料儲存部120是安全地儲存資料的儲存部，例如儲存經過加密處理部119加密過後的資料。加密資料儲存部120是由例如快閃記憶體等不揮發性記憶體所構成。
IC卡I/F123是用來讀取IC卡150的介面。IC卡150是例如儲存有ETC通訊所使用的資訊的ETC卡。IC卡I/F123執行從IC卡150讀出資訊，及對IC卡150寫入資訊。
ETC/DSRC位置資訊儲存部121相當於圖1的路邊設備位置資訊儲存部6，預先儲存了表示5GHz傳送接收部112的通訊對象之路邊設備的位置資訊。ETC/DSRC位置資訊儲存部121，具體來說儲存有特定地理範圍内所設置的ETC路邊設備的分別的位置資訊，在特定地理範圍内所設置的DSRC路邊設備的分別的位置資訊。路邊設備的位置資訊是由例如路邊設備的設置位置的緯度，經度，及高度等資訊所構成。ETC/DSRC位置資訊儲存部121是由例如快閃記憶體等不揮發性記憶體所構成。
應用處理部122是依據應用軟體來執行處理。應用處理部122經由5GHz傳送接收部112，760MHz傳送接收部114，或GPS接收部118所接收到的資訊，或經由IC卡I/F123所取得的資訊來執行特定的處理。
在本實施形態中，特別的是，應用處理部122執行用來控制5GHz傳送接收部112的電力狀態的處理。以下，說明用來控制電力狀態的處理。
應用處理部122根據經由GPS天線117及GPS接收部118所得到的資訊來計算搭載了車載通訊裝置110的車輛20的位置。也就是說，應用處理部122相當於圖1的車輛位置資訊取得部7，可以取得車輛20的位置資訊。車輛20的位置計算是例如以特定的週期來重複計算，以取得現在的車輛20的位置。
應用處理部122根據儲存在ETC/DSRC位置資訊儲存部121的路邊設備的位置資訊與車輛20的位置資訊，來判定車輛20是否已接近任一個的路邊設備。應用處理部122將車輛20的位置資訊與ETC/DSRC位置資訊儲存部121中預先儲存的路邊設備的位置資訊(設置場所)隨時進行比較，當車輛20與路邊設備的距離在設定值以内(例如100公尺)時，判定已經接近。也就是說，應用處理部122相當於圖1的接近判定部8。當判定車輛20接近任一個的路邊設備時，應用處理部122會通知ITS通訊處理部116已經發生接近。藉此，ITS通訊處理部116會將5GHz傳送接收部112從省電狀態變更成非省電狀態。
應用處理部122並不限於該處理，也可以執行各種的處理。例如，應用處理部122可以讀出IC卡150的資訊，來執行用來收費的特定的處理，經由5GHz傳送接收部112將特定的資訊與ETC路邊設備相傳送及接收。例如，應用處理部122使用加密處理部119及加密資料儲存部120來執行行駛於收費道路時用來收費的路車間通訊所需的認證處理及資料生成處理，在ITS通訊處理部116的通訊控制下，藉由5GHz傳送接收部112來與路邊設備相通訊。應用處理部122也可以經由網路控制部200來對車内的其他構成要素所接收的資訊執行特定的處理。
ITS通訊處理部116及應用處理部122，舉例來說，分別具有處理器及記憶體，使用處理器來執行儲存在記憶體內的程式來執行上述的處理。也就是說，ITS通訊處理部116及應用處理部122分別具有電腦的功能。
上述的程式可以使用各種非暫時的電腦可讀媒體來儲存，並供給到電腦。非暫時的電腦可讀媒體包含有各種具有實體的記錄媒體。非暫時的電腦可讀媒體的例子包含有磁性記錄媒體(例如軟碟，磁帶，硬碟機)，光磁性記錄媒體(例如光磁性碟片)，CD-ROM(Read Only Memory)CD-R，CD-R/W，半導體記憶體(例如，光罩式ROM，PROM(Programmable ROM)，EPROM(Erasable PROM)，快閃ROM，RAM(Random Access Memory))。程式也可以使用各種暫時性的電腦可讀媒體來供給到電腦。暫時性的電腦可讀媒體的例子包含有電子信號，光信號，及電磁波。暫時性的電腦可讀媒體可以經由電線及光纖等有線通訊線路，或無線通訊線路來將程式供給到電腦。
ITS通訊處理部116及應用處理部122可以使用硬體電路來執行上述的處理，也可以使用軟體及硬體的組合之結構來執行上述的處理。
接著使用流程圖來具體說明車載通訊裝置110中的通訊控制。圖5A及圖5B是說明車載通訊裝置110的動作的一例之流程圖。以下，參考圖5A及圖5B來說明。
當車載通訊裝置110的電源被打開時，在步驟100(S100)，ITS通訊處理部116執行初期設定處理。ITS通訊處理部116的初期設定是執行例如ETC通訊，DSRC通訊，及V2X通訊所需的設定(例如，頻率的設定，通訊控制用的暫存器的設定等)。ITS通訊處理部116使ETC通訊及DSRC通訊成為省電力模式，使V2X通訊成為非省電力模式。也就是說，ITS通訊處理部116使5GHz傳送接收部112的電力狀態成為省電狀態，成為不會進行傳送與接收處理的狀態。ITS通訊處理部116使760MHz傳送接收部114的電力狀態成為非省電狀態，成為可以傳送與接收的狀態。藉此，開始路車間或車車間的V2X通訊處理。
當初期設定結束之後，在步驟101(S101)，應用處理部122執行GPS處理。也就是說，應用處理部122根據由GPS天線117及GPS接收部118所得到的資訊，週期性地重複計算本身車子(搭載了車載通訊裝置110的車輛20)的位置。在步驟102(S102)，ITS通訊處理部116將所計算的車輛20的位置經由V2X通訊來通知其他的車輛或路邊設備。
當初期設定結束後，在步驟103(S103)，應用處理部122進行設定用來判斷本身車子與ETC路邊設備間接近的距離閾值X。
接著，在步驟104(S104)，應用處理部122進行設定用來判斷本身車子與DSRC路邊設備間接近的距離閾值Y。
接著，在步驟105(S105)，應用處理部122進行設定超時時間T。此超時時間，是當與路邊設備間沒有開始通訊的狀態持續了一定時間以上時，控制來使5GHz傳送接收部112回到省電狀態時所使用的時間閾值。
距離閾值X，Y及超時時間T分別被設定成例如預先決定的值。也可以將應用處理部122稱為閾值設定部。
車載通訊裝置110重複執行步驟102的V2X通訊，步驟101的車輛20的位置的計算，及步驟106以後的步驟的處理，直到電源成為關閉為止。
在步驟106(S106)，應用處理部122計算與本身車子位置最接近的ETC路邊設備間的距離Zx，及與本身車子位置最接近的DSRC路邊設備間的距離Zy。具體來說，應用處理部122藉著比較儲存在ETC/DSRC位置資訊儲存部121內的各路邊設備的位置與步驟101所算出的車輛20的位置，來算出距離Zx及Zy。
在步驟106的處理之後，同時執行ETC通訊所需的處理(步驟107a～步驟113a)，及DSRC通訊所需的處理(步驟107b～步驟113b)。
在步驟107a(S107a)，應用處理部122將步驟103所設定的距離閾值X與步驟106所算出的距離Zx相比較，判定Zx是否小於X。當Zx小於X時，將處理移動到步驟108a。當Zx大於X時，再次重複步驟106之後的處理。
在步驟108a(S108a)，ITS通訊處理部116將5GHz傳送接收部112從省電狀態改變成非省電狀態。也就是說，ITS通訊處理部116控制對構成5GHz傳送接收部112的電路元件供給特定的電力，使5GHz傳送接收部112的狀態成為可以傳送與接收信號的非省電狀態。藉此，開始監視是否有來自路邊設備的電波。
當5GHz傳送接收部112收到來自路邊設備的電波(載波)被時(步驟109a(S109a)為Yes)，處理會移到步驟112a，當沒有收到信號時，會重複步驟110a的超時時間之判定及步驟109a的判定。
在步驟110a(S110a)，ITS通訊處理部116會判定沒有收到來自路邊設備的電波的狀態的持續時間(也就是說，未接受到電波的時間)，是否超過了步驟105所設定的超時時間。此一持續時間，是5GHz傳送接收部112成為非省電狀態的時間點開始計算的時間。只要未接受到電波的時間沒有超過超時時間，會重複步驟109a的判定，當未接受到電波的時間超過超時時間時，處理會移動到步驟111a。
在步驟111a(S111a)，ITS通訊處理部116將5GHz傳送接收部112從非省電狀態變更為省電狀態。也就是說，ITS通訊處理部116將5GHz傳送接收部112從省電狀態變更為非省電狀態後，當與路邊設備間沒有開始通訊的狀態的持續時間達到時間閾值時，將5GHz傳送接收部112從非省電狀態回到省電狀態。因此，可以抑制即使沒有開始與路邊設備間的通訊還持續地消耗電力。
在步驟112a(S112a)，ITS通訊處理部116使用5GHz傳送接收部112，來與電波的傳送來源的ETC路邊設備進行通訊。
當結束與ETC路邊設備間的通訊時，在步驟113a(S113a)，ITS通訊處理部116將5GHz傳送接收部112從非省電狀態變更為省電狀態。當5GHz傳送接收部112的狀態被變更時，處理會回到步驟106。藉此來執行與路邊設備間的下一個通訊所需的處理。
步驟107b～步驟113b的DSRC通訊所需的處理與步驟107a～步驟113a的ETC通訊所需的處理相同。以下，簡單地說明步驟107b～步驟113b。
在步驟107b(S107b)，應用處理部122比較距離閾值Y與距離Zy，判定Zy是否小於Y。當Zy小於Y時，處理會移到步驟108b。當Zy是Y以上時，再次重複步驟106之後的處理。
在步驟108b(S108b)，ITS通訊處理部116將5GHz傳送接收部112從省電狀態變更為非省電狀態。
當收到來自路邊設備的電波時(步驟109b(S109b)為Yes)，處理會移到步驟112b，當沒有接收到時，會重複步驟110b以超時時間來進行的判定及步驟109b的判定。
在步驟110b(S110b)，ITS通訊處理部116判定沒有接收到來自路邊設備的電波的狀態的持續時間是否超過超時時間。只要未接收的時間沒有超過超時時間，會重複步驟109b的判定，當未接收的時間超過超時時間時，處理會移到步驟111b。
在步驟111b(S111b)，ITS通訊處理部116將5GHz傳送接收部112從非省電狀態變更為省電狀態。
在步驟112b(S112b)，ITS通訊處理部116使用5GHz傳送接收部112，與電波的傳送來源的DSRC路邊設備進行通訊。當結束與DSRC路邊設備的通訊時，在步驟113b(S113b)，ITS通訊處理部116將5GHz傳送接收部112從非省電狀態變更為省電狀態。當狀態被改變時，處理回到步驟106。藉此，執行與路邊設備間的下一個通訊所需的處理。
當ETC通訊及DSRC通訊是使用5.8GHz的無線電波時，電波的到達距離與周邊環境(障害物的存在)有關，一般來說是數m～數10m左右的短距離。另一方面，高速公路之車輛的速度是時速80km～100km左右較快速，車輛在1秒可以前進22m～28m左右。5GHz傳送接收部112從省電狀態到非省電狀態也需要轉換時間(例如1秒左右)。因此，應用處理部122將距離閾值X及Y的值設定成例如100～150m的值。
距離閾值X及Y也可以根據車輛20的速度來設定。也就是說，應用處理部122也可以取得車輛20的速度資訊，然後根據速度資訊來設定距離閾值，當車輛20的位置與路邊設備的位置間的差距在距離閾值以下時，判定車輛20已接近路邊設備。具體來說，當車輛20的速度快時，可以將距離閾值的值設定較大。藉著如此的構成，可以根據車輛的速度來設定適當的距離閾值，可以較確實地來實現與路邊設備間的通訊。應用處理部122是例如經由網路控制部200來取得設置在車輛20的車速感測器的輸出，但是速度資訊也可以使用其他任意的方法來取得。
當根據車輛20的速度來設定距離閾值時，舉例來說，在該步驟107a或107b的處理被執行之前，閾值的值會被設定。
超時時間T(時間閾值)被設定為例如5～10秒左右，在此也可以根據車輛20的速度來設定。也就是說，應用處理部122也可以取得車輛20的速度資訊，再根據速度資訊來設定超時時間T。具體來說，當車輛20的速度較慢時，可以將超時時間T的值設得較大。藉由此種構成，可以根據車輛的速度來設定適當的超時時間，能夠較確實地來實現與路邊設備間的通訊。
根據車輛20的速度來設定時間閾值時，舉例來說，可以在該步驟110a或110b的處理被執行之前，設定閾值的值。
根據以上所說明的車載通訊裝置110，只有當搭載有車載通訊裝置110的車輛20的附近存在有路邊設備時，5GHz傳送接收部112才會從省電狀態移到非省電狀態。因此，可以不需要經常監視路邊設備的電波的動作，能夠大幅地減少消耗電力。使用車載通訊裝置110時，舉例來說，當1天12小時的行駛進行20次ETC通訊或DSRC的通訊，跟沒使用本實施形態的構成時相比較，可以將消耗電力減少成1/10左右。
在上述實施形態中，車載通訊裝置110只會注意車輛20與路邊設備的位置關係，來將5GHz傳送接收部112變更為非省電狀態，但也可以考慮車輛20的行駛路徑來改變電力狀態。例如，當道路成立體交差時，即使存在了與車輛20的位置關係滿足了距離閾值的條件的路邊設備，該路邊設備有可能並不是在車輛20的行駛路徑上。這時，車輛20並不會進入可以與該路邊設備進行通訊的區域內，將5GHz傳送接收部112改變成非省電狀態變得沒意義。
因此，為了進一步抑制電力浪費，應用處理部122可以取得車輛20的預定行駛路徑，對於存在於預定行駛路徑附近的路邊設備，判定車輛20是否已接近路邊設備。例如，應用處理部122從HMI處理部300的導航系統，經由網路控制部200來取得行駛路徑，對存在於所取得的行駛路徑上的路邊設備執行步驟106的處理。藉由此種構成，可以進一步抑制電力的消耗。
＜實施形態2＞
本實施形態中，ETC/DSRC位置資訊儲存部121所儲存的路邊設備的位置資訊可以更新的點上與實施形態1不同。以下說明與實施形態1不同的地方，省略與實施形態1相同的構成及動作的說明。
實施形態2中的應用處理部122是在實施形態1的處理之外，進一步更新路邊設備的位置資訊。具體來說，應用處理部122取得路邊設備的位置資訊的更新資訊，來更新ETC/DSRC位置資訊儲存部121中所儲存的位置資訊。也可以將應用處理部122稱為更新部。
如同上述，車外通訊部100是具有LTE/5G通訊功能101及Wi-Fi/Bluetooth通訊功能102的車載通訊裝置。因此，例如在圖4所示的車載通訊裝置110上，設置有與實現這些之中的一種通訊功能的通訊裝置相連接的介面，或者經由網路控制部200來與此通訊裝置相連接，經由這些其中之一種通訊功能來取得更新資訊。也就是說，應用處理部122舉例來說也可以經由行動電話網的通訊或WiFi通訊，從雲端(伺服器)來取得路邊設備的最新的位置資訊來作為更新資訊。
應用處理部122，舉例來說將ETC/DSRC位置資訊儲存部121所儲存的資訊與伺服器上所儲存的最新的資訊相比較，當ETC/DSRC位置資訊儲存部121所儲存的資訊較舊時，使用所下載的更新資訊來更新ETC/DSRC位置資訊儲存部121的儲存内容。
依據實施形態2，ETC/DSRC位置資訊儲存部121的儲存内容會被更新。因此，即使發生了路邊設備的設置，撤去，變更等環境變化，也可以實現適當的控制。
＜實施形態3＞
歐洲及北美的V2X通訊規格被製定為IEEE802.11p，V2X通訊所使用的頻率是5.9GHz。因此，歐洲與北美的V2X通訊頻率與日本的DSRC通訊及ETC通訊所使用的頻率(5.8GHz)幾乎一樣。實施形態1所示的車載通訊裝置110可以應用在日本的ITS無線通訊系統上。因此，本實施形態中的車載通訊裝置110不僅可以應用在日本的ITS無線通訊系統上，也可以應用在歐洲及北美的V2X通訊上。
圖6是說明實施形態3中的車載通訊裝置110的構成的一例之模式圖。
圖6是更詳細地說明圖4所示的車載通訊裝置110的構成圖。但是在圖6中，為了簡化，省略了圖4中的IC卡I/F123，加密處理部119，及加密資料儲存部120的圖示。以下，參考圖6來說明實施形態3的構成。與上述實施形態相同的構成及動作則適當地省略其說明。實施形態3的構成不限於實施形態1所描述的構成，也可以與實施形態2所描述的構成相組合。
如圖6所示，5GHz傳送接收部112具有：5GHz傳送部1121，5GHz接收部1122，功率放大器1123，低雜訊放大器1124，及切換器1125的傳送與接收電路。
5GHz傳送接收部112是以預先決定的頻帶(第1頻帶)來傳送與接收無線信號的電路。具體來說，第1頻帶包含5.8GHz及5.9GHz的頻帶。5GHz傳送部1121是執行用來傳送第1頻帶的信號的特定傳送處理的電路。5GHz傳送部1121與調變解調處理部115的信號切換電路1155相連接。5GHz傳送部1121會對ETC/DSRC用調變部1151與V2X用調變部1153之中，被信號切換電路1155所選擇的調變部所輸出的信號執行特定的處理，然後輸出到功率放大器1123。
5GHz傳送部1121藉由信號切換電路1155及信號切換電路1156來與V2X用調變部1153相連接。
當5GHz傳送部1121處理ETC/DSRC用調變部1151的輸出信號時，信號切換電路1155將5GHz傳送部1121與ETC/DSRC用調變部1151在電性上相連接。當5GHz傳送部1121處理V2X用調變部1153的輸出信號時，信號切換電路1155及信號切換電路1156將與5GHz傳送部1121與V2X用調變部1153在電性上連接。
切換器1125是用來將天線111切換成信號的傳送用還是接收用的切換器。天線111所接收的電波會被輸入到低雜訊放大器1124。
5GHz接收部1122是執行用來接收第1頻帶的信號的特定的接收處理的電路。5GHz接收部1122與調變解調處理部115的信號切換電路1155相連接。5GHz接收部1122對低雜訊放大器1124所輸出的信號執行特定的處理，對ETC/DSRC用解調部1152與V2X用解調部1154之中，被信號切換電路1155所選擇的解調部輸出信號。5GHz接收部1122可以藉由信號切換電路1155及信號切換電路1156來與V2X用解調部1154相連接。
當5GHz接收部1122執行接收ETC/DSRC通訊信號的處理時，信號切換電路1155將5GHz接收部1122與ETC/DSRC用解調部1152在電性上連接。當5GHz接收部1122執行接收V2X通訊信號的處理時，信號切換電路1155及信號切換電路1156將5GHz接收部1122與V2X用解調部1154在電性的連接。
如圖6所示，760MHz傳送接收部114是具有760MHz傳送部1141，760MHz接收部1142，功率放大器1143，低雜訊放大器1144，及切換器1145的傳送與接收電路。
760MHz傳送接收部114是以預先決定的頻帶(第2頻帶)來傳送與接收無線信號的電路。具體來說，第2頻帶包含760MHz的頻帶。760MHz傳送部1141是執行用來傳送第2頻帶的信號的特定傳送處理的電路。760MHz傳送部1141與調變解調處理部115的信號切換電路1156相連接。760MHz傳送部1141藉由信號切換電路1156與V2X用調變部1153在電性上相連接時，對V2X用調變部1153所輸出的信號執行特定的處理，輸出到功率放大器1143。
5GHz傳送接收部112及760MHz傳送接收部114是構成為半導體裝置。因此，5GHz傳送接收部112不用改變硬體構成，便可以傳送及接收包含5.8GHz及5.9GHz頻帶的信號。
切換器1145是將天線113切換來作為信號的傳送用還是接收用的切換器。天線113所接收的電波被輸出到低雜訊放大器1144。
760MHz接收部1142是執行用來接收第2頻帶信號的特定接收處理的電路。760MHz接收部1142與調變解調處理部115的信號切換電路1156相連接。當760MHz接收部1142藉由信號切換電路1156與V2X用解調部1154在電性上相連接時，對低雜訊放大器1124所輸出的信號執行特定的處理，將信號輸出到V2X用解調部1154。
調變解調處理部115具有：ETC/DSRC用調變部1151，ETC/DSRC用解調部1152，V2X用調變部1153，V2X用解調部1154，信號切換電路1155，1156，及調變解調控制部1157。
ETC/DSRC用調變部1151是執行ETC通訊或DSRC通訊所需的特定調變處理的電路，ETC/DSRC用解調部1152是執行ETC通訊或DSRC通訊所需的特定解調處理的電路。ETC/DSRC用調變部1151及ETC/DSRC用解調部1152構成依據特定的調變方式(第1調變方式)來執行調變解調的第1調變解調電路。
V2X用調變部1153是執行V2X通訊所需的特定調變處理的電路，V2X用解調部1154是執行V2X通訊所需的特定解調處理的電路。V2X用調變部1153及V2X用解調部1154構成依據特定的調變方式(第2調變方式)來執行調變解調的第2調變解調電路。
ETC/DSRC用調變部1151，ETC/DSRC用解調部1152，V2X用變調部1153，及V2X用解調部1154是由調變解調控制部1157來控制，以執行調變或解調處理。
信號切換電路1155是將5GHz傳送部1121的連接對象切換到ETC/DSRC用調變部1151或V2X用調變部1153其中之一，同時也將5GHz接收部1122的連接對象切換到ETC/DSRC用解調部1152或V2X用解調部1154其中之一的電路。信號切換電路1156是將V2X用調變部1153的連接對象切換到5GHz傳送部1121或760MHz傳送部1141其中之一，同時也是將V2X用解調部1154的連接對象切換到5GHz接收部1122或760MHz接收部1142其中之一的電路。信號切換電路1155，1156依據來自調變解調控制部1157的控制信號來切換連接。
調變解調控制部1157是控制ETC/DSRC用調變部1151，ETC/DSRC用解調部1152，V2X用調變部1153，及V2X用解調部1154的調變處理或解調處理的電路。調變解調控制部1157具有V2X切換控制信號輸出部1158。V2X切換控制信號輸出部1158根據來自ITS通訊處理部116的指令，藉由輸出切換控制信號來切換信號切換電路1155及1156的連接。具體來說，例如V2X切換控制信號輸出部1158依據設置在調變解調控制部1157的暫存器內，被ITS通訊處理部116所設定的值來切換信號切換電路1155及1156的連接。
ITS通訊處理部116將指定第1連接狀態或第2連接狀態其中之一的指令輸出到調變解調處理部115。ITS通訊處理部116藉由執行程式，將連接狀態的指令輸出到調變解調處理部115。在此，第1連接狀態是指5GHz傳送接收部112與該第1調變解調電路(也就是說，ETC/DSRC用調變部1151及ETC/DSRC用解調部1152)相連接，760MHz傳送接收部114與該第2調變解調電路(也就是說，V2X用調變部1153及V2X用解調部1154)相連接的狀態。第2連接狀態是指5GHz傳送接收部112與該第2調變解調電路相連接的狀態。在第2連接狀態時，第1調變解調電路沒有與5GHz傳送接收部112及760MHz傳送接收部114相連接。在第2連接狀態時，760MHz傳送接收部114沒有與第1調變解調電路及第2調變解調電路相連接。
如此地，實施形態3中的車載通訊裝置110具有使其成為第1連接狀態與第2連接狀態其中之一來切換連接狀態的切換電路(信號切換電路1155及1156)，使用特定的頻帶，以第1調變方式或第2調變方式其中之一種來進行信號的傳送與接收。更具體來說，在日本，使用ETC通訊及DSRC通訊所使用的5GHz傳送接收部112，可以在歐洲及北美，進行5.9GHz的V2X的通訊。也就是說，如果ITS通訊處理部116藉由執行程式來實現上述第2連接狀態，可以進行5.9GHz的V2X通訊。如此地，在本實施形態中，可以擴大車載通訊裝置110的利用用途。
以上，根據實施形態來具體地說明了本發明者的發明，但是本發明並不僅限於所描述的實施形態，在不脫離其要旨的範圍內當然可以有各種變更。例如，在該實施形態中說明了根據使用ETC通訊或DSRC通訊的路邊設備的位置資訊來控制5GHz傳送接收部112的電力狀態的構成，同樣地，也可以根據V2X通訊時使用的路邊設備的位置資訊來控制760MHz傳送接收部114的電力狀態。
1‧‧‧通訊系統
2‧‧‧車載通訊裝置
3，20，51‧‧‧車輛
4‧‧‧路邊設備
5‧‧‧通訊部
6‧‧‧路邊設備位置資訊儲存部
7‧‧‧車輛位置資訊取得部
8‧‧‧接近判定部
9‧‧‧通訊控制部
10‧‧‧車輛系統
100‧‧‧車外通訊部
110‧‧‧車載通訊裝置
111，113‧‧‧天線
112‧‧‧5GHz傳送接收部
114‧‧‧760MHz傳送接收部
115‧‧‧調變解調處理部
116‧‧‧ITS通訊處理部
117‧‧‧GPS天線
118‧‧‧GPS接收部
121‧‧‧ETC/DSRC位置資訊儲存部
122‧‧‧應用處理部
1121‧‧‧5GHz傳送部
1122‧‧‧5GHz接收部
1141‧‧‧760MHz傳送部
1142‧‧‧760MHz接收部
1151‧‧‧ETC/DSRC用調變部
1152‧‧‧ETC/DSRC用解調部
1153‧‧‧V2X用調變部
1154‧‧‧V2X用解調部
1155，1156‧‧‧信號切換電路
1157‧‧‧調變解調控制部
1158‧‧‧切換控制信號輸出部
［圖1］說明包含實施形態的概要之車載通訊裝置之通訊系統的構成的一例之方塊圖。
［圖2］說明實施形態1中之車輛系統的構成的一例之方塊圖。
［圖3］說明車輛中之通訊的簡化圖。
［圖4］說明實施形態1中之車載通訊裝置的構成的一例之方塊圖。
［圖5A］說明實施形態1中之車載通訊裝置的動作的一例之流程圖。
［圖5B］說明實施形態1中之車載通訊裝置的動作的一例之流程圖。
［圖6］說明實施形態3中之車載通訊裝置的構成的一例之模式圖。

Claims (10)

  1. 一種車載通訊裝置，其具有： 通訊部，搭載在車輛上，與路邊設備進行通訊； 路邊設備位置資訊儲存部，預先儲存表示該路邊設備位置的第1位置資訊； 車輛位置資訊取得部，取得表示該車輛位置的第2位置資訊； 接近判定部，根據儲存在該路邊設備位置資訊儲存部之該第1位置資訊與該車輛位置資訊取得部所取得之該第2位置資訊，判定該車輛是否已接近該路邊設備；及 通訊控制部，當該接近判定部判定該車輛接近該路邊設備時，將該通訊部從省電狀態變更為非省電狀態。
  2. 如申請專利範圍第1項的車載通訊裝置，其中： 該通訊控制部將該通訊部從省電狀態變更為非省電狀態後，當無法與該路邊設備間開始通訊的狀態的持續時間達到時間閾值時，將該通訊部從非省電狀態變更為省電狀態。
  3. 如申請專利範圍第2項的車載通訊裝置，其更具有： 閾值設定部，其取得該車輛的速度資訊，並隨著該速度資訊來設定該時間閾值。
  4. 如申請專利範圍第1項的車載通訊裝置，其中： 該接近判定部取得該車輛的速度資訊，隨著該速度資訊來設定距離閾值，當該車輛的位置與該路邊設備的位置的差距在該距離閾值以下時，判定該車輛已接近該路邊設備。
  5. 如申請專利範圍第1項的車載通訊裝置，其中： 該接近判定部取得該車輛的預定行駛路徑，對存在該預定行駛路徑附近的該路邊設備，判定該車輛是否已接近該路邊設備。
  6. 如申請專利範圍第1項的車載通訊裝置，其更具有更新部，可以取得該第1位置資訊的更新資訊，來更新儲存在該路邊設備位置資訊儲存部的該第1位置資訊。
  7. 如申請專利範圍第1項的車載通訊裝置，其中： 該通訊部具有： 第1傳送與接收電路，以預先決定的第1頻帶來傳送與接收無線信號； 第2傳送與接收電路，以預先決定的第2頻帶來傳送與接收無線信號； 第1調變解調電路，依據第1調變方式來進行調變解調； 第2調變解調電路，依據第2調變方式來進行調變解調；及 切換電路，切換連接狀態，使其成為第1連接狀態與第2連接狀態中的任一者， 該第1連接狀態是指該第1傳送與接收電路與該第1調變解調電路相連接，該第2傳送與接收電路與該第2調變解調電路相連接的狀態， 該第2連接狀態是指該第1傳送與接收電路與該第2調變解調電路相連接的狀態。
  8. 如申請專利範圍第7項的車載通訊裝置，其中： 該第1頻帶包含5.8GHz及5.9GHz， 該第2頻帶包含760MHz。
  9. 一種通訊控制方法，其中 將表示路邊設備位置的第1位置資訊預先儲存在設置於車輛的路邊設備位置資訊儲存部， 取得表示該車輛位置的第2位置資訊， 根據儲存在該路邊設備位置資訊儲存部的該第1位置資訊與該第2位置資訊，判定該車輛是否已接近該路邊設備， 當判定該車輛已接近該路邊設備時，將設置在該車輛上、與該路邊設備進行通訊的通訊部從省電狀態變更為非省電狀態。
  10. 一種車輛，其搭載了通訊裝置， 該通訊裝置具有： 通訊部，與路邊設備進行通訊； 路邊設備位置資訊儲存部，預先儲存了表示該路邊設備的位置之第1位置資訊； 車輛位置資訊取得部，取得表示本身車子位置之第2位置資訊； 接近判定部，根據儲存在該路邊設備位置資訊儲存部之該第1位置資訊與該車輛位置資訊取得部所取得之該第2位置資訊，判定本身車子是否已接近該路邊設備；及 通訊控制部，當該接近判定部判定本身車子已接近該路邊設備時，將該通訊部從省電狀態變更為非省電狀態。
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