WO2011158484A1 - 端末装置 - Google Patents

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WO2011158484A1
WO2011158484A1 PCT/JP2011/003345 JP2011003345W WO2011158484A1 WO 2011158484 A1 WO2011158484 A1 WO 2011158484A1 JP 2011003345 W JP2011003345 W JP 2011003345W WO 2011158484 A1 WO2011158484 A1 WO 2011158484A1
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information
unit
base station
terminal device
storage unit
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Application number
PCT/JP2011/003345
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French (fr)
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芳雄 湯瀬
史憲 高間
征史 古家
真琴 永井
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三洋電機株式会社
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Publication date
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    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
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    • G08G1/0962—Arrangements for giving variable traffic instructions having an indicator mounted inside the vehicle, e.g. giving voice messages
    • G08G1/0967—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits
    • G08G1/096708—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits where the received information might be used to generate an automatic action on the vehicle control
    • G08G1/096716—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits where the received information might be used to generate an automatic action on the vehicle control where the received information does not generate an automatic action on the vehicle control
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/40—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P]
    • G—PHYSICS
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    • G08G1/0967—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits
    • G08G1/096733—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits where a selection of the information might take place
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    • G08G1/096766—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits where the system is characterised by the origin of the information transmission
    • G08G1/096783—Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits where the system is characterised by the origin of the information transmission where the origin of the information is a roadside individual element
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04W88/04—Terminal devices adapted for relaying to or from another terminal or user
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/10—Scheduling measurement reports ; Arrangements for measurement reports

Definitions

  • the present invention relates to communication technology, and more particularly to a terminal device that transmits and receives a signal including predetermined information.
  • Road-to-vehicle communication is being studied to prevent collisions at intersections.
  • information on the situation of the intersection is communicated between the roadside device and the vehicle-mounted device.
  • Road-to-vehicle communication requires the installation of roadside equipment, which increases labor and cost.
  • installation of a roadside machine will become unnecessary.
  • the current position information is detected in real time by GPS (Global Positioning System), etc., and the position information is exchanged between the vehicle-mounted devices so that the own vehicle and the other vehicle each enter the intersection. (See, for example, Patent Document 1).
  • CSMA / CA Carrier Sense Multiple Access Avoidance
  • ITS Intelligent Transport Systems
  • Information that is necessary for safe driving such as construction information and regulatory information, and that does not affect the location of each vehicle is generally stored in a server or the like.
  • Use of road-to-vehicle communication is suitable for distributing information stored in a server or the like.
  • the road-to-vehicle communication area is narrow. For this reason, information necessary for safe driving such as construction information and regulatory information is not sufficiently arranged.
  • the distribution of such information should be limited to areas and periods that are affected by the information.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a technique for efficiently informing information to be distributed by communication between terminals.
  • a terminal device is a terminal device that performs inter-terminal communication, and a reception unit that receives a signal broadcast from a base station device, and a reception unit that receives the signal.
  • the information contained in the signal is extracted, the storage unit that stores the extracted information, the receiving unit detects that the signal broadcast from the base station device is not received, and the detecting unit detects And a notification unit that notifies a signal including the information stored in the storage unit.
  • FIGS. 3A to 3D are diagrams showing frame formats defined in the communication system of FIG.
  • FIGS. 4 (a)-(b) are diagrams showing the configuration of the subframes of FIGS. 3 (a)-(d).
  • FIGS. 5A and 5B are diagrams showing a format of a MAC frame stored in a packet signal defined in the communication system of FIG. It is a figure which shows the structure of the terminal device mounted in the vehicle of FIG. It is a figure which shows the screen displayed in the notification part of FIG. It is a flowchart which shows the memory
  • Embodiments of the present invention relate to a communication system that performs vehicle-to-vehicle communication between terminal devices mounted on a vehicle, and also executes road-to-vehicle communication from a base station device installed at an intersection or the like to a terminal device.
  • the terminal device broadcasts and transmits a packet signal storing information such as the speed and position of the vehicle (hereinafter referred to as “data”). Further, the other terminal device receives the packet signal and recognizes the approach of the vehicle based on the data.
  • the base station apparatus repeatedly defines a frame including a plurality of subframes. The base station apparatus selects any of a plurality of subframes for road-to-vehicle communication, and broadcasts a packet signal in which control information and the like are stored during the period of the head portion of the selected subframe.
  • the control information includes information related to a period (hereinafter referred to as “road vehicle transmission period”) for the base station apparatus to broadcast the packet signal.
  • the terminal device specifies a road and vehicle transmission period based on the control information, and transmits a packet signal in a period other than the road and vehicle transmission period.
  • the collision probability of packet signals between them is reduced. That is, when the terminal device recognizes the content of the control information, interference between road-vehicle communication and vehicle-to-vehicle communication is reduced.
  • the terminal device transmits a packet signal by the CSMA method in a period for performing vehicle-to-vehicle communication other than the road-vehicle transmission period (hereinafter referred to as “vehicle transmission period”).
  • Each base station apparatus is connected to a server via a network, and information necessary for safe driving such as construction information and regulatory information is stored in the server.
  • the base station device stores construction information in a packet signal, and broadcasts the packet signal during the road and vehicle transmission period described above.
  • the terminal device that has received the packet signal from the base station device acquires construction information, regulation information, and the like, so the driver performs safe driving based on such information.
  • the terminal apparatus when receiving a packet signal from the base station apparatus, stores construction information, regulation information, and the like. On the other hand, if the terminal device cannot receive the packet signal from the base station device, that is, if it exists outside the area formed by the base station device, the terminal device broadcasts the packet signal including the stored construction information and regulation information. Send.
  • a base station device corresponds to a roadside device
  • a terminal device corresponds to a vehicle-mounted device.
  • the traffic jam information, the construction information, and the regulation information are “information on traffic trouble”.
  • the traffic jam information and the construction information can be said to be information for allowing the driver to determine whether or not to avoid a traffic obstacle. That is, whether or not to proceed regardless of the traffic jam information and the construction information is left to the judgment of the driver who acquired these information.
  • the regulation information can be said to be information for urging the driver to avoid traffic obstacles. In other words, when the restriction information is acquired, the driver has no choice but to avoid.
  • “information relating to traffic obstacles” “information relating to smooth running of the vehicle” may be used together with “information relating to traffic obstacles”. “Information relating to smooth running of a vehicle” is, for example, information relating to a road whose traffic volume is less than a threshold value, that is, a road that is busy.
  • FIG. 1 shows a configuration of a communication system 100 according to an embodiment of the present invention. This corresponds to a case where one intersection is viewed from above.
  • the communication system 100 includes a base station device 10, a first vehicle 12a, a second vehicle 12b, a third vehicle 12c, a fourth vehicle 12d, a fifth vehicle 12e, a sixth vehicle 12f, and a seventh vehicle 12g, collectively referred to as a vehicle 12.
  • An eighth vehicle 12h a first traffic light 16a, a second traffic light 16b, a third traffic light 16c, a traffic light 16 collectively referred to as a fourth traffic light 16d, and a network 202.
  • Each vehicle 12 is equipped with a terminal device (not shown).
  • the area 212 is formed around the base station apparatus 10, and the outside area 214 is formed outside the area 212.
  • the road that goes in the horizontal direction of the drawing that is, the left and right direction
  • intersects the vertical direction of the drawing that is, the road that goes in the up and down direction, at the central portion.
  • the upper side of the drawing corresponds to the direction “north”
  • the left side corresponds to the direction “west”
  • the lower side corresponds to the direction “south”
  • the right side corresponds to the direction “east”.
  • the intersection of the two roads is an “intersection”.
  • the first vehicle 12a and the second vehicle 12b are traveling from left to right
  • the third vehicle 12c and the fourth vehicle 12d are traveling from right to left.
  • a first traffic light 16a is installed for the vehicle 12 traveling from left to right
  • a second traffic signal 16b is installed for the vehicle 12 traveling from right to left
  • a second traffic signal 16b is installed for the vehicle 12 traveling from top to bottom
  • a third traffic light 16c is installed
  • a fourth traffic light 16d is installed for the vehicle 12 moving from the bottom to the top.
  • Base station apparatus 10 is arranged in association with traffic light 16.
  • the communication system 100 arranges the base station apparatus 10 at the intersection.
  • the base station device 10 controls communication between terminal devices.
  • the base station device 10 repeatedly generates a frame including a plurality of subframes based on a signal received from a GPS satellite (not shown) and a frame formed by another base station device 10 (not shown).
  • the road vehicle transmission period can be set at the head of each subframe.
  • the base station apparatus 10 selects a subframe in which the road and vehicle transmission period is not set by another base station apparatus 10 from among the plurality of subframes.
  • the base station apparatus 10 sets a road and vehicle transmission period at the beginning of the selected subframe.
  • the base station apparatus 10 notifies the packet signal in the set road and vehicle transmission period.
  • a plurality of types of data are assumed as data to be included in the packet signal. These are data such as traffic jam information and construction information.
  • the base station apparatus 10 notifies the RSU packet signal as a packet signal including these data during the road and vehicle transmission period.
  • the packet signal from the base station apparatus 10 also includes information regarding the set road and vehicle transmission period, and this information corresponds to control information.
  • the terminal device is mounted on a vehicle 12 driven by an engine, and performs inter-terminal communication.
  • the terminal device generates a frame based on the control information included in the received packet signal.
  • the frame generated in each of the plurality of terminal devices is synchronized with the frame generated in the base station device 10.
  • reports a packet signal by carrier sense in a vehicle transmission period.
  • the terminal device acquires data and stores the data in a packet signal.
  • the data includes, for example, information related to the location.
  • the terminal device also stores control information in the packet signal. That is, the control information transmitted from the base station device 10 is transferred by the terminal device.
  • a terminal device that cannot receive a packet signal from the base station device 10 that is, a terminal device existing outside the area 214 broadcasts the packet signal by executing CSMA / CA regardless of the frame configuration. Furthermore, the terminal device notifies the driver of the approach of the vehicle on which the other terminal device is mounted by receiving a packet signal from the other terminal device.
  • the terminal device receives a packet signal from the base station device, and extracts traffic jam information, restriction information, and the like included in the packet signal.
  • the terminal device stores traffic jam information, regulation information, and the like.
  • the terminal apparatus moves from the area 212 to the outside area 214, that is, when the terminal apparatus no longer receives the packet signal from the base station apparatus 10, the stored traffic jam information, regulation information, and the like are stored in the packet signal.
  • the terminal device broadcasts a packet signal during the vehicle transmission period.
  • FIG. 2 shows the configuration of the base station apparatus 10.
  • the base station apparatus 10 includes an antenna 20, an RF unit 22, a modem unit 24, a processing unit 26, a control unit 30, an IF unit 32, and a network communication unit 80.
  • the processing unit 26 includes a frame definition unit 40, a selection unit 42, a generation unit 46, and a storage unit 48.
  • the RF unit 22 receives a packet signal from a terminal device (not shown) or another base station device 10 by the antenna 20 as a reception process.
  • the RF unit 22 performs frequency conversion on the received radio frequency packet signal to generate a baseband packet signal. Further, the RF unit 22 outputs a baseband packet signal to the modem unit 24.
  • the RF unit 22 also includes an LNA (Low Noise Amplifier), a mixer, an AGC, and an A / D conversion unit.
  • LNA Low Noise Amplifier
  • the RF unit 22 performs frequency conversion on the baseband packet signal input from the modem unit 24 as a transmission process, and generates a radio frequency packet signal. Further, the RF unit 22 transmits a radio frequency packet signal from the antenna 20 during the road-vehicle transmission period.
  • the RF unit 22 also includes a PA (Power Amplifier), a mixer, and a D / A conversion unit.
  • PA Power Amplifier
  • the modem unit 24 demodulates the baseband packet signal from the RF unit 22 as a reception process. Further, the modem unit 24 outputs the demodulated result to the processing unit 26. The modem unit 24 also modulates the data from the processing unit 26 as a transmission process. Further, the modem unit 24 outputs the modulated result to the RF unit 22 as a baseband packet signal.
  • the modem unit 24 since the communication system 100 corresponds to the OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) modulation method, the modem unit 24 also executes FFT (Fast Fourier Transform) as reception processing and IFFT (Inverse TransFour) as transmission processing. Also execute.
  • FFT Fast Fourier Transform
  • IFFT Inverse TransFour
  • the frame defining unit 40 receives a signal from a GPS satellite (not shown), and acquires time information based on the received signal.
  • the frame defining unit 40 generates a plurality of frames based on the time information. For example, the frame defining unit 40 generates 10 frames of “100 msec” by dividing the period of “1 sec” into 10 on the basis of the timing indicated by the time information. By repeating such processing, the frame is defined to be repeated.
  • the frame defining unit 40 may detect the control information from the demodulation result and generate a frame based on the detected control information.
  • FIGS. 3A to 3D show frame formats defined in the communication system 100.
  • FIG. FIG. 3A shows the structure of the frame.
  • the frame is formed of N subframes indicated as the first subframe to the Nth subframe. For example, when the frame length is 100 msec and N is 8, a subframe having a length of 12.5 msec is defined.
  • the description of FIGS. 3B to 3D will be described later, and returns to FIG.
  • the selection unit 42 selects a subframe in which a road and vehicle transmission period is to be set from among a plurality of subframes included in the frame. More specifically, the selection unit 42 receives a frame defined by the frame defining unit 40. The selection unit 42 inputs a demodulation result from another base station device 10 or a terminal device (not shown) via the RF unit 22 and the modem unit 24. The selection unit 42 extracts a demodulation result from another base station apparatus 10 from the input demodulation results. The extraction method will be described later. The selection unit 42 identifies the subframe that has not received the demodulation result by specifying the subframe that has received the demodulation result.
  • the selection unit 42 selects one subframe at random.
  • the selection unit 42 acquires reception power corresponding to the demodulation result, and gives priority to subframes with low reception power.
  • FIG. 3B shows a configuration of a frame generated by the first base station apparatus 10a.
  • the first base station apparatus 10a sets a road and vehicle transmission period at the beginning of the first subframe.
  • the 1st base station apparatus 10a sets a vehicle transmission period following the road and vehicle transmission period in a 1st sub-frame.
  • the vehicle transmission period is a period during which the terminal device can notify the packet signal. That is, in the road and vehicle transmission period which is the head period of the first subframe, the first base station apparatus 10a can notify the packet signal, and in the frame, the terminal apparatus transmits in the vehicle and vehicle transmission period other than the road and vehicle transmission period. It is defined that the packet signal can be broadcast.
  • the first base station apparatus 10a sets only the vehicle transmission period from the second subframe to the Nth subframe.
  • FIG. 3C shows a configuration of a frame generated by the second base station apparatus 10b.
  • the second base station apparatus 10b sets a road and vehicle transmission period at the beginning of the second subframe.
  • the second base station apparatus 10b sets the vehicle transmission period from the first stage of the road and vehicle transmission period in the second subframe, from the first subframe and the third subframe to the Nth subframe.
  • FIG. 3D shows a configuration of a frame generated by the third base station apparatus 10c.
  • the third base station apparatus 10c sets a road and vehicle transmission period at the beginning of the third subframe.
  • the third base station apparatus 10c sets the vehicle transmission period from the first stage of the road and vehicle transmission period in the third subframe, the first subframe, the second subframe, and the fourth subframe to the Nth subframe.
  • the plurality of base station apparatuses 10 select different subframes, and set the road and vehicle transmission period at the head portion of the selected subframe.
  • the selection unit 42 outputs the selected subframe number to the generation unit 46.
  • the generation unit 46 sets a road and vehicle transmission period in the subframe of the subframe number received from the selection unit 42, and generates an RSU packet signal to be notified during the road and vehicle transmission period.
  • FIGS. 4A to 4B show subframe configurations.
  • FIG. 4A shows a subframe in which a road and vehicle transmission period is set. As illustrated, one subframe is configured in the order of a road and vehicle transmission period and a vehicle and vehicle transmission period.
  • FIG. 4B shows the arrangement of packet signals during the road and vehicle transmission period.
  • a plurality of RSU packet signals are arranged in the road and vehicle transmission period.
  • the front and rear packet signals are separated by SIFS (Short Interframe Space).
  • FIG. 5A and 5B show the format of a MAC frame stored in a packet signal defined in the communication system 100.
  • FIG. FIG. 5A shows the format of the MAC frame.
  • “MAC header”, “LLC header”, “message header”, “data payload”, and “FCS” are arranged in order from the top. Information included in the data payload will be described later.
  • FIG. 5B is a diagram illustrating a configuration of a message header generated by the generation unit 46.
  • the message header includes a basic part.
  • the basic part includes “protocol version”, “transmission node type”, “number of reuses”, “TSF timer”, and “RSU transmission period length”.
  • the protocol version indicates the version of the corresponding protocol.
  • the transmission node type indicates the transmission source of the packet signal including the MAC frame. For example, “0” indicates a terminal device, and “1” indicates the base station device 10.
  • the selection unit 42 uses the value of the transmission node type.
  • the reuse count indicates an index of validity when the message header is transferred by the terminal device, and the TSF timer indicates the transmission time.
  • the RSU transmission period length indicates the length of the road and vehicle transmission period, and can be said to be information relating to the road and vehicle transmission period.
  • the network communication unit 80 is connected to a network 202 (not shown).
  • the network communication unit 80 receives traffic jam information, construction information, regulation information, and the like from the network 202.
  • the storage unit 48 stores received traffic jam information, construction information, and the like.
  • the IF unit 32 is connected to a traffic light 16 (not shown).
  • the IF unit 32 receives traffic signal information from the traffic signal 16.
  • the storage unit 48 stores the received traffic signal information.
  • the traffic signal information includes intersection information, signal information, and the like.
  • the intersection information is information related to the intersection where the traffic light 16 is installed, and the installation position of the intersection is indicated.
  • the signal information includes signal lamp color information.
  • the signal light color information indicates the light color of the traffic light.
  • the generation unit 46 extracts the traffic jam information, the construction information, the regulation information, and the traffic signal information stored in the storage unit 48 and stores them in the data payload.
  • the processing unit 26 broadcasts the packet signal to the modem unit 24 and the RF unit 22 during the road and vehicle transmission period.
  • the control unit 30 controls processing of the entire base station apparatus 10.
  • This configuration can be realized in terms of hardware by a CPU, memory, or other LSI of any computer, and in terms of software, it can be realized by a program loaded in the memory, but here it is realized by their cooperation.
  • Draw functional blocks Therefore, those skilled in the art will understand that these functional blocks can be realized in various forms by hardware only, software only, or a combination of hardware and software.
  • FIG. 6 shows the configuration of the terminal device 14 mounted on the vehicle 12.
  • the terminal device 14 includes an antenna 50, an RF unit 52, a modem unit 54, a processing unit 56, and a control unit 58.
  • the processing unit 56 includes a generation unit 64, a timing identification unit 60, a transfer determination unit 90, a notification unit 70, an acquisition unit 72, a storage unit 74, and a detection unit 76.
  • the timing specifying unit 60 includes an extraction unit 66 and a carrier sense unit 94.
  • the antenna 50, the RF unit 52, and the modem unit 54 execute the same processing as the antenna 20, the RF unit 22, and the modem unit 24 in FIG. Therefore, here, the difference will be mainly described.
  • the modem unit 54 and the processing unit 56 receive packet signals from other terminal devices 14 and the base station device 10 (not shown). As described above, the modem unit 54 and the processing unit 56 receive the packet signal from the base station apparatus 10 during the road and vehicle transmission period. As described above, the modem unit 54 and the processing unit 56 receive packet signals from other terminal devices 14 during the vehicle transmission period.
  • the extraction unit 66 specifies the timing of the subframe in which the road-vehicle transmission period is arranged. At that time, the extraction unit 66 estimates that it exists in the area 212 of FIG. The extraction unit 66 generates a frame based on the timing of the subframe and the content of the message header of the packet signal, specifically, the content of the RSU transmission period length. Note that the generation of the frame only needs to be performed in the same manner as the frame defining unit 40 described above, and thus the description thereof is omitted here. As a result, the extraction unit 66 generates a frame synchronized with the frame formed in the base station apparatus 10.
  • the extraction unit 66 estimates that the extraction unit 66 exists outside the area 214 in FIG. When it is estimated that the extraction unit 66 exists in the area 212, the extraction unit 66 selects the vehicle transmission period. When it is estimated that the extraction unit 66 exists outside the area 214, the extraction unit 66 selects a timing unrelated to the frame configuration. When the vehicle transmission period is selected, the extraction unit 66 outputs information on the frame and subframe timing and the vehicle transmission period to the carrier sense unit 94. When selecting the timing irrelevant to the frame configuration, the extraction unit 66 instructs the carrier sense unit 94 to execute carrier sense.
  • the carrier sense unit 94 receives information on frame and subframe timing and vehicle transmission period from the extraction unit 66.
  • the carrier sense unit 94 measures the interference power by performing carrier sense during the vehicle transmission period.
  • the carrier sense part 94 determines the transmission timing in a vehicle transmission period based on interference power. More specifically, the carrier sense unit 94 stores a predetermined threshold value in advance, and compares the interference power with the threshold value. If the interference power is smaller than the threshold value, the carrier sense unit 94 determines the transmission timing.
  • the carrier sense unit 94 determines the transmission timing by executing the CSMA without considering the frame configuration.
  • the carrier sense unit 94 notifies the generation unit 64 of the determined transmission timing.
  • the acquisition unit 72 includes a GPS receiver (not shown), a gyroscope, a vehicle speed sensor, and the like. Based on data supplied from these, the location of the vehicle 12 (not shown), that is, the position of the vehicle 12 on which the terminal device 14 is mounted, the progress The direction, the moving speed, etc. (hereinafter collectively referred to as “position information”) are acquired. The existence position is indicated by latitude and longitude. Since a known technique may be used for these acquisitions, description thereof is omitted here. The acquisition unit 72 outputs the position information to the generation unit 64.
  • the transfer determination unit 90 controls the transfer of the message header.
  • the transfer determining unit 90 extracts a message header from the packet signal.
  • the reuse count is set to “0”.
  • the transfer determining unit 90 selects a message header to be transferred from the extracted message header.
  • the transfer determination unit 90 may generate a new message header by combining the contents included in the plurality of message headers.
  • the transfer determination unit 90 outputs the message header to be selected to the generation unit 64. At that time, the transfer determining unit 90 increases the number of reuses by “1”.
  • the generation unit 64 receives position information from the acquisition unit 72 and receives a message header from the transfer determination unit 90.
  • the generation unit 64 stores the position information in the data payload using the MAC frame shown in FIGS.
  • the generation unit 64 generates a packet signal including a MAC frame, and broadcasts the generated packet signal via the modem unit 54, the RF unit 52, and the antenna 50 at the transmission timing determined by the carrier sense unit 94. Send.
  • the transmission timing is included in the vehicle transmission period.
  • the notification unit 70 acquires a packet signal from the base station apparatus 10 (not shown) in the road and vehicle transmission period, and acquires a packet signal from another terminal apparatus 14 (not shown) in the vehicle and vehicle transmission period. As a process for the acquired packet signal, the notification unit 70 notifies the driver of the approach of another vehicle 12 (not shown) or the like via a monitor or a speaker in accordance with the content of data stored in the packet signal. In addition, when the packet signal from the base station device 10 (not shown) includes construction information, regulation information, traffic jam information, etc., the notification unit 70 notifies them to the driver via a monitor or a speaker, The data is stored in the storage unit 74. FIG. 7 shows a screen displayed on the notification unit 70. As shown in the figure, it is shown that there is a traffic jam. Returning to FIG.
  • the storage unit 74 receives construction information, regulation information, traffic jam information, and the like from the notification unit 70, and stores construction information, regulation information, traffic jam information, and the like.
  • the storage unit 74 also stores the storage time when storing these pieces of information. After the information is stored, when the information is received again from the notification unit 70, the storage unit 74 confirms whether the already stored information matches the received information. If they do not match, the storage unit 74 updates the already stored information with the received information. For update, for example, overwriting is performed. If they match, the storage unit 74 discards the received information. Regardless of whether or not they match, the storage unit 74 updates the storage time.
  • the detecting unit 76 detects that the packet signal from the base station device 10 is not received from the state in which the modem unit 54 receives the packet signal from the base station device 10. This corresponds to moving from the area 212 in FIG.
  • the detection unit 76 outputs the information stored in the storage unit 74 to the generation unit 64.
  • the generation unit 64 generates a packet signal including the information stored in the storage unit 74.
  • the generation unit 64 broadcasts the packet signal during the vehicle transmission period via the modem unit 54 and the RF unit 52.
  • the detection unit 76 may measure the time after the storage unit 74 stores the information. More specifically, the detection unit 76 derives a difference between the latest storage time and the current time. In this case, the detection unit 76 detects that the packet signal from the base station device 10 is not received, and if the measured time is shorter than the threshold value, the information stored in the storage unit 74 is generated. Output to 64.
  • generation part 64 produces
  • the control unit 58 controls the operation of the entire terminal device 14.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a storage procedure in the terminal device 14.
  • the modem unit 54 and the like receive the packet signal from the base station apparatus 10 (S10).
  • the notification unit 70 extracts information included in the packet signal (S12). If the same information is not stored (N in S14), the storage unit 74 stores the information (S16). If the same information is stored (Y in S14), step 16 is skipped.
  • the storage unit 74 updates the storage time (S18).
  • FIG. 9 is a flowchart showing a notification procedure in the terminal device 14.
  • the detecting unit 76 detects that the modem unit 54 or the like has not received the packet signal from the base station device 10 (S30). If the storage period or the distance is shorter than the threshold value (Y in S32), the generation unit 64 stores the information in the packet signal and notifies (S34). On the other hand, if the storage period is not shorter than the threshold value (N in S32), the process is terminated.
  • the stored information is notified, so the packet signal from the base station signal is Information can be notified even in areas where reception is not possible.
  • information is notified even in an area where a packet signal from a base station signal cannot be received, information to be distributed by road-to-vehicle communication can be notified efficiently.
  • the period after storage becomes longer information is not notified, so that an increase in traffic can be suppressed.
  • information is not alert
  • the subframe used by the other base station apparatus is specified based on the packet signal received from the terminal apparatus as well as the packet signal directly received from the other base station apparatus.
  • the frame identification accuracy can be improved.
  • the accuracy of identifying subframes in use is improved, the probability of collision between packet signals transmitted from the base station apparatus can be reduced.
  • the terminal apparatus can accurately recognize the control information. Further, since the control information is accurately recognized, the road and vehicle transmission period can be accurately recognized. Further, since the road and vehicle transmission period is accurately recognized, the collision probability of the packet signal can be reduced.
  • a subframe other than the currently used subframe is used preferentially, it is possible to reduce the possibility of transmitting a packet signal at a timing overlapping with packet signals from other base station apparatuses. Further, when any subframe is used by another base station apparatus, a subframe with low received power is selected, so that the influence of packet signal interference can be suppressed. Further, since the received power of the terminal device is used as the received power from the other base station device that is the transmission source of the control information relayed by the terminal device, the received power estimation process can be simplified.
  • the base station device 10 or the terminal device 14 broadcasts a packet signal including traffic jam information.
  • the present invention is not limited to this.
  • the base station device 10 or the terminal device 14 may transmit a packet signal including the traffic jam information.
  • another terminal device 14 may specify and request a required intersection, or may make a request according to the route traveling direction in the navigation system. According to this modification, the degree of freedom of transmission data can be improved.
  • the terminal device 14 stores the presence position, the traveling direction, the moving speed, etc. in the packet signal for notification.
  • the existence position, the traveling direction, the moving speed, and the like correspond to the latest information.
  • the present invention is not limited to this.
  • the terminal device 14 may store and notify the history of the presence position, the traveling direction, the moving speed, and the like acquired in the past in the packet signal. Based on these histories, the base station apparatus 10 estimates a congested road or intersection, and stores information on the estimated road or intersection in the packet signal as “information on traffic obstacles”.
  • the estimation of the congested road and the intersection is made when there are more vehicles whose moving speed is lower than the first threshold value than the second threshold value.
  • “information on traffic obstacles” indicates how much the current vehicle flow is stagnant. Thus, if information for several vehicles can be received, it is estimated how crowded the intersection is. According to this modification, even when a traffic jam sensor or the like is not installed on the road, it is possible to acquire “information on traffic obstacles” when entering an intersection.
  • the terminal device 14 stores the presence position, the traveling direction, the moving speed, etc. in the packet signal for notification.
  • the terminal device 14 may derive an average value of the number of packet signals received from other terminal devices 14 within a unit time, and store the same in the packet signal for notification.
  • the base station apparatus 10 estimates a congested road or intersection, and stores information on the estimated road or intersection as “information on traffic obstacles” in the packet signal.
  • the estimation of a congested road or intersection is made when there are more average values than the second threshold value than the first threshold value.
  • “information on traffic obstacles” indicates how many vehicles are concentrated near the intersection. According to this modification, even when a traffic jam sensor or the like is not installed on the road, it is possible to acquire “information on traffic obstacles” when entering an intersection.

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Abstract

　変復調部５４は、基地局装置から報知された信号を受信する。記憶部７４は、受信した信号に含まれた情報を抽出し、抽出した情報を記憶する。検知部７６は、基地局装置から報知された信号を非受信になったことを検知する。生成部６４は、記憶部７４が情報を記憶してからの時間を計測する。生成部６４は、検知部７６が検知した場合であって、かつ計測した時間がしきい値よりも短い場合、記憶部７４に記憶した情報が含まれた信号を報知する。

Description

端末装置
　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受信する端末装置に関する。
　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。路車間通信では、路側機の設置が必要になり、手間と費用が大きくなる。これに対して、車車間通信、つまり車載器間で情報を通信する形態であれば、路側機の設置が不要になる。その場合、例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）等によって現在の位置情報をリアルタイムに検出し、その位置情報を車載器同士で交換しあうことによって、自車両および他車両がそれぞれ交差点へ進入するどの道路に位置するかを判断する（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５－２０２９１３号公報
　ＩＥＥＥ８０２．１１等の規格に準拠した無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）では、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ　Ｓｅｎｓｅ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ　ｗｉｔｈ　Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ　Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）と呼ばれるアクセス制御機能が使用されている。そのため、当該無線ＬＡＮでは、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。このようなＣＳＭＡ／ＣＡでは、キャリアセンスによって他のパケット信号が送信されていないことを確認した後に、パケット信号が送信される。ＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　Ｓｙｓｔｅｍｓ）のような車車間通信に無線ＬＡＮを適用する場合、不特定多数の端末装置へ情報を送信する必要があるために、信号はブロードキャストにて送信されることが望ましい。さらに、車車間通信に加えて路車間通信が実行されれば、通信形態が多様になる。
　工事情報や規制情報等のような安全運転に必要な情報であって、かつ各車両の存在位置に影響のないような情報は、一般的にサーバ等に蓄積される。サーバ等に蓄積された情報の配信には、路車間通信の使用が適している。しかしながら、路側機の設置数が少ない過渡的な状況や、路側機の設置数が少ない地域においては、路車間通信のエリアが狭くなる。そのため、工事情報や規制情報等のような安全運転に必要な情報が十分に配置されなくなる。一方、周波数の有効利用の観点からは、これらの情報の配信は、これらの情報によって影響を受けるエリアや期間に限定されるべきである。
　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、端末間通信にて配信すべき情報を効率的に報知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、端末間通信を実行する端末装置であって、基地局装置から報知された信号を受信する受信部と、受信部において受信した信号に含まれた情報を抽出し、抽出した情報を記憶する記憶部と、受信部が、基地局装置から報知された信号を非受信になったことを検知する検知部と、検知部が検知した場合、記憶部に記憶した情報が含まれた信号を報知する報知部と、を備える。
　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、端末間通信にて配信すべき情報を効率的に報知できる。
本発明の実施例に係る通信システムの構成を示す図である。 図１の基地局装置の構成を示す図である。 図３（ａ）－（ｄ）は、図１の通信システムにおいて規定されるフレームのフォーマットを示す図である。 図４（ａ）－（ｂ）は、図３（ａ）－（ｄ）のサブフレームの構成を示す図である。 図５（ａ）－（ｂ）は、図１の通信システムにおいて規定されるパケット信号に格納されるＭＡＣフレームのフォーマットを示す図である。 図１の車両に搭載された端末装置の構成を示す図である。 図６の通知部において表示される画面を示す図である。 図６の端末装置における記憶手順を示すフローチャートである。 図６の端末装置における報知手順を示すフローチャートである。
　本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。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基地局装置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。車車間通信として、端末装置は、車両の速度や位置等の情報（以下、これらを「データ」という）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、データをもとに車両の接近等を認識する。ここで、基地局装置は、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。基地局装置は、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、当該基地局装置がパケット信号をブロー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においてパケット信号を送信する。このように、路車間通信と車車間通信とが時間分割多重されるので、両者間のパケット信号の衝突確率が低減される。つまり、端末装置が制御情報の内容を認識することによって、路車間通信と車車間通信との干渉が低減される。ここで、端末装置は、路車送信期間以外の車車間通信を実行するための期間（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送信する。
　各基地局装置は、ネットワークを介してサーバに接続されており、サーバには、工事情報や規制情報等のような安全運転に必要な情報が蓄積されている。基地局装置は、例えば、工事情報をパケット信号に格納し、前述の路車送信期間においてパケット信号をブロードキャスト送信する。基地局装置からのパケット信号を受信した端末装置は、工事情報や規制情報等を取得するので、運転者は、これらの情報をもとに安全運転を実行する。しかしながら、通信システムを導入した直後において基地局装置の設置数が少ない状況が発生しうる。また、基地局装置の必要性が低いために、基地局装置の設置数が少ない地域も存在しうる。そのような状況下において、基地局装置から報知されるパケット信号は受信されにくくなる。これに対応するため、端末装置は、基地局装置からのパケット信号を受信すると、工事情報や規制情報等を記憶する。一方、端末装置は、基地局装置からのパケット信号を受信できなくなると、つまり基地局装置にて形成されるエリア外に存在すると、記憶した工事情報や規制情報等が含まれたパケット信号をブロードキャスト送信する。なお、以下の説明において、例えば、基地局装置は路側機に対応し、端末装置は車載器に対応する。
　ここで、渋滞情報、工事情報、規制情報は、「交通障害に関する情報」といえる。なお、渋滞情報、工事情報は、運転者に対して、交通障害を回避するか否かを判断させるための情報であるといえる。つまり、渋滞情報、工事情報にかかわらず進行するか否かは、これらの情報を取得した運転者の判断に委ねられる。一方、規制情報は、運転者に対して、交通障害の回避を促すための情報であるといえる。つまり、規制情報を取得した場合、運転者は回避する選択しかない。さらに、このような「交通障害に関する情報」ではなく、あるいは「交通障害に関する情報」とともに、「車両の走行の円滑化に関する情報」が使用されてもよい。「車両の走行の円滑化に関する情報」とは、例えば、交通量がしきい値よりも少ない道路、つまりすいている道路に関する情報である。
　図１は、本発明の実施例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、基地局装置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、第１信号機１６ａ、第２信号機１６ｂ、第３信号機１６ｃ、第４信号機１６ｄと総称される信号機１６、ネットワーク２０２を含む。なお、各車両１２には、図示しない端末装置が搭載されている。また、エリア２１２は、基地局装置１０の周囲に形成され、エリア外２１４は、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。左から右へ進む車両１２のために、第１信号機１６ａが設置され、右から左へ進む車両１２のために、第２信号機１６ｂが設置され、上から下へ進む車両１２のために、第３信号機１６ｃが設置され、下から上へ進む車両１２のために、第４信号機１６ｄが設置されている。基地局装置１０は、信号機１６に対応づけて配置されている。
　通信システム１００は、交差点に基地局装置１０を配置する。基地局装置１０は、端末装置間の通信を制御する。基地局装置１０は、図示しないＧＰＳ衛星から受信した信号や、図示しない他の基地局装置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。基地局装置１０は、複数のサブフレームのうち、他の基地局装置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。基地局装置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。基地局装置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。パケット信号に含まれるべきデータとして、複数種類のデータが想定される。それらは、渋滞情報や工事情報等のデータである。基地局装置１０は、これらのデータが含まれたパケット信号としてＲＳＵパケット信号を路車送信期間にて報知する。
　基地局装置１０からのパケット信号には、設定された路車送信期間に関する情報も含まれており、当該情報が制御情報に相当する。端末装置は、エンジンにて駆動される車両１２に搭載され、端末間通信を実行する。端末装置は、受信したパケット信号に含まれた制御情報をもとに、フレームを生成する。その結果、複数の端末装置のそれぞれにおいて生成されるフレームは、基地局装置１０において生成されるフレームに同期する。また、端末装置は、車車送信期間においてキャリアセンスにてパケット信号を報知する。ここで、端末装置は、データを取得し、データをパケット信号に格納する。データには、例えば、存在位置に関する情報が含まれる。
　また、端末装置は、制御情報もパケット信号に格納する。つまり、基地局装置１０から送信された制御情報は、端末装置によって転送される。一方、基地局装置１０からのパケット信号を受信できない端末装置、つまりエリア外２１４に存在する端末装置は、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、端末装置は、他の端末装置からのパケット信号を受信することによって、他の端末装置が搭載された車両の接近を運転者へ通知する。また、端末装置は、エリア２１２に存在する場合、基地局装置からのパケット信号を受信し、パケット信号に含まれた渋滞情報や規制情報等を抽出する。端末装置は、渋滞情報や規制情報等を記憶する。一方、端末装置が、エリア２１２からエリア外２１４へ移動した場合、つまり基地局装置１０からのパケット信号を受信しなくなった場合、記憶した渋滞情報や規制情報等をパケット信号に格納する。端末装置は、車車送信期間においてパケット信号をブロードキャスト送信する。
　図２は、基地局装置１０の構成を示す。基地局装置１０は、アンテナ２０、ＲＦ部２２、変復調部２４、処理部２６、制御部３０、ＩＦ部３２、ネットワーク通信部８０を含む。処理部２６は、フレーム規定部４０、選択部４２、生成部４６、記憶部４８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基地局装置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４０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４０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４０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４０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、他の基地局装置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。図３（ｂ）－（ｄ）の説明は、後述し、図２に戻る。
　選択部４２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４２は、フレーム規定部４０にて規定されたフレームを受けつける。選択部４２は、ＲＦ部２２、変復調部２４を介して、図示しない他の基地局装置１０あるいは端末装置からの復調結果を入力する。選択部４２は、入力した復調結果のうち、他の基地局装置１０からの復調結果を抽出する。抽出方法は後述する。選択部４２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、他の基地局装置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４２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４２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基地局装置１０ａによって生成されるフレームの構成を示す。第１基地局装置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基地局装置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、端末装置がパケット信号を報知可能な期間である。つまり、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第１基地局装置１０ａは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端末装置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基地局装置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基地局装置１０ｂによって生成されるフレームの構成を示す。第２基地局装置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基地局装置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基地局装置１０ｃによって生成されるフレームの構成を示す。第３基地局装置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基地局装置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、複数の基地局装置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２に戻る。選択部４２は、選択したサブフレームの番号を生成部４６へ出力する。
　生成部４６は、選択部４２から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ＲＳＵパケット信号を生成する。図４（ａ）－（ｂ）は、サブフレームの構成を示す。図４（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４（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。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５（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に格納されるＭＡＣフレームのフォーマットを示す。図５（ａ）は、ＭＡＣフレームのフォーマットを示す。ＭＡＣフレームは、先頭から順に、「ＭＡＣヘッダ」、「ＬＬＣヘッダ」、「メッセージヘッダ」、「データペイロード」、「ＦＣＳ」を配置する。データペイロードに含まれる情報については、後述する。図５（ｂ）は、生成部４６によって生成されるメッセージヘッダの構成を示す図である。メッセージヘッダには、基本部分が含まれている。基本部分は、「プロトコルバージョン」、「送信ノード種別」、「再利用回数」、「ＴＳＦタイマ」、「ＲＳＵ送信期間長」を含む。プロトコルバージョンは、対応しているプロトコルのバージョンを示す。送信ノード種別は、ＭＡＣフレームが含まれたパケット信号の送信元を示す。例えば、「０」は端末装置を示し、「１」は基地局装置１０を示す。選択部４２が、入力した復調結果のうち、他の基地局装置１０からの復調結果を抽出する場合に、選択部４２は、送信ノード種別の値を利用する。再利用回数は、メッセージヘッダが端末装置によって転送される場合の有効性の指標を示し、ＴＳＦタイマは、送信時刻を示す。ＲＳＵ送信期間長は、路車送信期間の長さを示しており、路車送信期間に関する情報といえる。図２に戻る。
　ネットワーク通信部８０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８０は、ネットワーク２０２から、渋滞情報、工事情報、規制情報等を受けつける。記憶部４８は、受けつけた渋滞情報や工事情報等を記憶する。ＩＦ部３２は、図示しない信号機１６に接続される。ＩＦ部３２は、信号機１６から信号機情報を受けつける。記憶部４８は、受けつけた信号機情報を記憶する。信号機情報には、交差点情報、信号情報等が含まれている。交差点情報は、信号機１６が設置されている交差点に関する情報であり、交差点の設置位置が示されている。信号情報は、信号灯色情報を含む。信号灯色情報は、信号機の灯色を示しているが、信号機の灯色は定期的に変わるので、ここではスケジュールの形式で示されている。例えば、１２時００分００秒から１２時０２分５９秒までは「赤色」であり、１２時０３分００秒から１２時０５分５９秒までは「青色」であるように示されている。
　生成部４６は、記憶部４８に記憶された渋滞情報、工事情報、規制情報、信号機情報を抽出し、データペイロードに格納する。処理部２６は、変復調部２４、ＲＦ部２２に対して、路車送信期間においてパケット信号をブロードキャスト送信させる。制御部３０は、基地局装置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、ソフトウエアのみ、または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６は、車両１２に搭載された端末装置１４の構成を示す。端末装置１４は、アンテナ５０、ＲＦ部５２、変復調部５４、処理部５６、制御部５８を含む。処理部５６は、生成部６４、タイミング特定部６０、転送決定部９０、通知部７０、取得部７２、記憶部７４、検知部７６を含む。また、タイミング特定部６０は、抽出部６６、キャリアセンス部９４を含む。アンテナ５０、ＲＦ部５２、変復調部５４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５４、処理部５６は、図示しない他の端末装置１４や基地局装置１０からのパケット信号を受信する。なお、前述のごとく、変復調部５４、処理部５６は、路車送信期間において、基地局装置１０からのパケット信号を受信する。前述のごとく、変復調部５４、処理部５６は、車車送信期間において、他の端末装置１４からのパケット信号を受信する。
　抽出部６６は、変復調部５４からの復調結果が、図示しない基地局装置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６６は、図１のエリア２１２内に存在すると推定する。抽出部６６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、具体的には、ＲＳＵ送信期間長の内容をもとに、フレームを生成する。なお、フレームの生成は、前述のフレーム規定部４０と同様になされればよいので、ここでは説明を省略する。その結果、抽出部６６は、基地局装置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。
　一方、抽出部６６は、ＲＳＵパケット信号を受信していない場合、図１のエリア外２１４に存在すると推定する。抽出部６６は、エリア２１２に存在していることを推定した場合、車車送信期間を選択する。抽出部６６は、エリア外２１４に存在していることを推定すると、フレームの構成と無関係のタイミングを選択する。抽出部６６は、車車送信期間を選択した場合、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９４へ出力する。抽出部６６は、フレームの構成と無関係のタイミングを選択すると、キャリアセンスの実行をキャリアセンス部９４に指示する。
　キャリアセンス部９４は、抽出部６６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９４は、車車送信期間において、キャリアセンスを実行することによって、干渉電力を測定する。また、キャリアセンス部９４は、干渉電力をもとに、車車送信期間における送信タイミングを決定する。具体的に説明すると、キャリアセンス部９４は、所定のしきい値を予め記憶しており、干渉電力としきい値とを比較する。干渉電力がしきい値よりも小さければ、キャリアセンス部９４は、送信タイミングを決定する。キャリアセンス部９４は、抽出部６６から、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９４は、決定した送信タイミングを生成部６４へ通知する。
　取得部７２は、図示しないＧＰＳ受信機、ジャイロスコープ、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、図示しない車両１２、つまり端末装置１４が搭載された車両１２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７２は、位置情報を生成部６４へ出力する。
　転送決定部９０は、メッセージヘッダの転送を制御する。転送決定部９０は、パケット信号からメッセージヘッダを抽出する。パケット信号が基地局装置１０から直接送信されている場合には、再利用回数が「０」に設定されているが、パケット信号が他の端末装置１４から送信されている場合には、再利用回数が「１以上」の値に設定されている。転送決定部９０は、抽出したメッセージヘッダから、転送すべきメッセージヘッダを選択する。ここでは、例えば、再利用回数が最も小さいメッセージヘッダが選択される。また、転送決定部９０は、複数のメッセージヘッダに含まれた内容を合成することによって新たなメッセージヘッダを生成してもよい。転送決定部９０は、選択対象のメッセージヘッダを生成部６４へ出力する。その際、転送決定部９０は、再利用回数を「１」増加させる。
　生成部６４は、取得部７２から位置情報を受けつけ、転送決定部９０からメッセージヘッダを受けつける。生成部６４は、図５（ａ）－（ｂ）に示されたＭＡＣフレームを使用し、位置情報をデータペイロードに格納する。生成部６４は、ＭＡＣフレームが含まれたパケット信号を生成するとともに、キャリアセンス部９４において決定した送信タイミングにて、変復調部５４、ＲＦ部５２、アンテナ５０を介して、生成したパケット信号をブロードキャスト送信する。なお、送信タイミングは、車車送信期間に含まれている。
　通知部７０は、路車送信期間において、図示しない基地局装置１０からのパケット信号を取得するとともに、車車送信期間において、図示しない他の端末装置１４からのパケット信号を取得する。通知部７０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。また、図示しない基地局装置１０からのパケット信号に工事情報、規制情報、渋滞情報等が含まれている場合に、通知部７０は、それらを運転者へモニタやスピーカを介して通知するとともに、記憶部７４に記憶させる。図７は、通知部７０において表示される画面を示す。図示のごとく、渋滞している旨が示されている。図６に戻る。
　記憶部７４は、通知部７０から、工事情報、規制情報、渋滞情報等を受けつけ、工事情報、規制情報、渋滞情報等を記憶する。記憶部７４は、これらの情報を記憶する際に、記憶時刻も記憶する。情報を記憶した後、通知部７０から再び情報を受けつけた場合、記憶部７４は、既に記憶した情報と受けつけた情報とが一致するかを確認する。一致しない場合、記憶部７４は、受けつけた情報によって、既に記憶した情報を更新する。更新のために、例えば、上書きが実行される。一致する場合、記憶部７４は、受けつけた情報を破棄する。一致するか否かにかかわらず、記憶部７４は、記憶時刻を更新する。
　検知部７６は、変復調部５４等において基地局装置１０からのパケット信号を受信している状態から、基地局装置１０からのパケット信号を非受信になったことを検知する。これは、図１のエリア２１２からエリア外２１４に移動したことに相当する。検知部７６は、基地局装置１０からのパケット信号を非受信になったことを検知した場合に、記憶部７４に記憶した情報を生成部６４へ出力する。生成部６４は、記憶部７４に記憶した情報が含まれたパケット信号を生成する。生成部６４は、変復調部５４、ＲＦ部５２を介して、パケット信号を車車送信期間にてブロードキャスト送信する。
　検知部７６は、記憶部７４が情報を記憶してからの時間を計測してもよい。具体的に説明すると、検知部７６は、最新の記憶時刻と現在の時刻との差を導出する。この場合、検知部７６は、基地局装置１０からのパケット信号を非受信になったことを検知し、かつ計測した時間がしきい値よりも短ければ、記憶部７４に記憶した情報を生成部６４へ出力する。生成部６４は、記憶部７４に記憶した情報が含まれたパケット信号を生成し、それを車車送信期間にてブロードキャスト送信する。このように基地局装置１０からの情報に有効期間が設けられる。なお、基地局装置１０からの情報に有効範囲を設けられてもよい。
つまり、端末装置１４は、有効範囲において情報を記憶し、ある程度の距離だけ離れたら情報を報知しない。制御部５８は、端末装置１４全体の動作を制御する。
　以上の構成による通信システム１００の動作を説明する。図８は、端末装置１４における記憶手順を示すフローチャートである。変復調部５４等は、基地局装置１０からのパケット信号を受信する（Ｓ１０）。通知部７０は、パケット信号に含まれた情報を抽出する（Ｓ１２）。同一の情報を記憶していなければ（Ｓ１４のＮ）、記憶部７４は、情報を記憶する（Ｓ１６）。同一の情報を記憶していれば（Ｓ１４のＹ）、ステップ１６はスキップされる。記憶部７４は、記憶時刻を更新する（Ｓ１８）。
　図９は、端末装置１４における報知手順を示すフローチャートである。検知部７６は、変復調部５４等が基地局装置１０からのパケット信号を非受信になったことを検知する（Ｓ３０）。記憶期間あるいは距離がしきい値よりも短ければ（Ｓ３２のＹ）、生成部６４は、情報をパケット信号に格納して報知する（Ｓ３４）。一方、記憶期間がしきい値よりも短くなければ（Ｓ３２のＮ）、処理は終了される。
　本発明の実施例によれば、基地局装置からの情報を記憶し、基地局信号からのパケット信号を受信できなくなった場合に、記憶した情報を報知するので、基地局信号からのパケット信号を受信できないエリアにおいても、情報を通知できる。また、基地局信号からのパケット信号を受信できないエリアにおいても、情報が通知されるので、路車間通信にて配信すべき情報を効率的に報知できる。また、記憶してからの期間が長くなれば、情報を報知しないので、トラヒックの増加を抑制できる。また、記憶してからの距離が長くなれば、情報を報知しないので、トラヒックの増加を抑制できる。
　また、他の基地局装置から直接受信したパケット信号だけではなく、端末装置から受信したパケット信号をもとに、他の基地局装置によって使用されているサブフレームを特定するので、使用中のサブフレームの特定精度を向上できる。また、使用中のサブフレームの特定精度が向上するので、基地局装置から送信されるパケット信号間の衝突確率を低減できる。また、基地局装置から送信されるパケット信号間の衝突確率が低減されるので、端末装置が制御情報を正確に認識できる。また、制御情報が正確に認識されるので、路車送信期間を正確に認識できる。また、路車送信期間が正確に認識されるので、パケット信号の衝突確率を低減できる。
　また、使用中のサブフレーム以外を優先的に使用するので、他の基地局装置からのパケット信号と重複したタイミングで、パケット信号を送信する可能性を低減できる。また、いずれのサブフレームも他の基地局装置によって使用されている場合に、受信電力の低いサブフレームを選択するので、パケット信号の干渉の影響を抑制できる。また、端末装置によって中継された制御情報の送信元になる他の基地局装置からの受信電力として、当該端末装置の受信電力を使用するので、受信電力の推定処理を簡易にできる。
　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や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。
　本発明の実施例において、基地局装置１０あるいは端末装置１４は、渋滞情報が含まれたパケット信号を報知している。しかしながらこれに限らず例えば、別の端末装置１４が渋滞情報の配信を要求した場合に、基地局装置１０あるいは端末装置１４は、渋滞情報が含まれたパケット信号を送信してもよい。その際、別の端末装置１４は、必要とする交差点を指定して要求してもよく、ナビゲーションシステムでのルート進行方向にしたがって要求してもよい。本変形例によれば、送信データの自由度を向上できる。
　本発明の実施例において、端末装置１４は、存在位置、進行方向、移動速度等をパケット信号に格納して報知している。ここで、存在位置、進行方向、移動速度等は、最新の情報に相当する。しかしながらこれに限らず例えば、端末装置１４は、過去に取得した存在位置、進行方向、移動速度等の履歴もパケット信号に格納して報知してもよい。基地局装置１０は、これらの履歴をもとに、渋滞している道路や交差点を推定し、推定した道路や交差点に関する情報を「交通障害に関する情報」としてパケット信号に格納する。ここで、渋滞している道路や交差点の推定は、移動速度が第１しきい値よりも低い車両が第２しきい値よりも多く存在する場合になされる。つまり、「交通障害に関する情報」では、現在の車両の流れがどの程度停滞しているかが示される。このように、数台分の情報が受信できれば、その交差点等がどの程度混雑しているかが推定される。本変形例によれば、渋滞のセンサ等を道路に設置しなくても、交差点に進入する際に、「交通障害に関する情報」を取得できる。
　本発明の実施例において、端末装置１４は、存在位置、進行方向、移動速度等をパケット信号に格納して報知している。しかしながらこれに限らず例えば、端末装置１４は、単位時間内において他の端末装置１４から受信したパケット信号数の平均値を導出し、これもパケット信号に格納して報知してもよい。基地局装置１０は、これらの平均値をもとに、渋滞している道路や交差点を推定し、推定した道路や交差点に関する情報を「交通障害に関する情報」としてパケット信号に格納する。ここで、渋滞している道路や交差点の推定は、第１しきい値よりも多い平均値が第２しきい値よりも多く存在する場合になされる。つまり、「交通障害に関する情報」では、交差点付近にどれくらいの車両が密集しているかが示される。本変形例によれば、渋滞のセンサ等を道路に設置しなくても、交差点に進入する際に、「交通障害に関する情報」を取得できる。
　１０　基地局装置、　１２　車両、　１４　端末装置、　１６　信号機、　２０　アンテナ、　２２　ＲＦ部、　２４　変復調部、　２６　処理部、　３０　制御部、　３２　ＩＦ部、　４０　フレーム規定部、　４２　選択部、　４６　生成部、　４８　記憶部、　５０　アンテナ、　５２　ＲＦ部、　５４　変復調部、　５６　処理部、　５８　制御部、　６０　タイミング特定部、　６４　生成部、　６６　抽出部、　７０　通知部、　７２　取得部、　７４　記憶部、　７６　検知部、　８０　ネットワーク通信部、　９０　転送決定部、　９４　キャリアセンス部、　１００　通信システム。
　本発明によれば、路車間通信にて配信すべき情報を効率的に報知できる。

Claims (7)

  1. 　端末間通信を実行する端末装置であって、
    　基地局装置から報知された信号を受信する受信部と、
    　前記受信部において受信した信号に含まれた情報を抽出し、抽出した情報を記憶する記憶部と、
    　前記受信部が、前記基地局装置から報知された信号を非受信になったことを検知する検知部と、
    　前記検知部が検知した場合、前記記憶部に記憶した情報が含まれた信号を報知する報知部と、
    　を備えることを特徴とする端末装置。
  2. 　前記記憶部に記憶した情報は、交通障害に関する情報であることを特徴とする請求項１に記載の端末装置。
  3. 　前記記憶部に記憶した交通障害に関する情報は、運転者に対して、交通障害を回避するか否かを判断させるための情報であることを特徴とする請求項２に記載の端末装置。
  4. 　前記記憶部に記憶した交通障害に関する情報は、運転者に対して、交通障害の回避を促すための情報であることを特徴とする請求項２に記載の端末装置。
  5. 　前記記憶部に記憶した情報は、車両の走行の円滑化に関する情報であることを特徴とする請求項１に記載の端末装置。
  6. 　前記記憶部は、抽出した情報が前記記憶部に記憶されていない場合、抽出した情報を前記記憶部に記憶するとともに、記憶時刻に関する情報を更新し、抽出した情報が前記記憶部に記憶されている場合、抽出した情報を前記記憶部に記憶せずに、記憶時刻に関する情報を更新することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の端末装置。
  7. 　前記記憶部が情報を記憶してからの時間あるいは距離を計測する計測部をさらに備え、
    　前記報知部は、前記検知部が検知した場合であって、かつ前記計測部において計測した時間あるいは距離がしきい値よりも短い場合、前記記憶部に記憶した情報が含まれた信号を報知することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の端末装置。
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