CN114026890A - 路侧设备和通信拥塞控制方法 - Google Patents

路侧设备和通信拥塞控制方法 Download PDF

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CN114026890A CN202080046597.7A CN202080046597A CN114026890A CN 114026890 A CN114026890 A CN 114026890A CN 202080046597 A CN202080046597 A CN 202080046597A CN 114026890 A CN114026890 A CN 114026890A
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相原弘一
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Abstract

[问题]使得可以可靠地避免街道交叉口处的ITS通信拥塞并适当地辅助自动驾驶车辆的通过。[解决方案]协作源的路侧设备(3)获取与本装置周围存在的行人终端的移动方向有关的终端移动信息(进入终端数量)，并且将该终端移动信息发送到协作目的地的路侧设备。在从协作源的路侧设备接收到终端移动信息时，协作目的地的路侧设备基于该终端移动信息来判断将来规定时间点的终端间通信中的拥塞的有无，并且如果判断为将存在终端间通信中的拥塞，则将用于限制终端间通信的拥塞避免操作的指示发送到行人终端(1)。在从协作目的地的路侧设备接收到拥塞避免操作的指示时，行人终端执行用于从通过终端间通信的直接通信切换到经由路侧设备的间接通信的操作作为拥塞避免操作。

Description

路侧设备和通信拥塞控制方法
技术领域
本发明涉及安装在道路上以与道路上的行人和/或车辆所携带的终端装置进行通信的路侧设备、以及用于避免在终端装置之间进行的终端到终端通信中的拥塞的通信拥塞控制方法。
背景技术
近年来，利用智能交通***(ITS)的安全驾驶辅助无线***得到了实际使用。此外，关于用于辅助自主车辆的驾驶的自动驾驶***的实际使用的研究(特别是在这样的***中利用ITS通信的研究)一直在进行中。然而，在这样的自动驾驶***中利用ITS通信可能导致如下的问题：在ITS通信中发生拥塞会阻止***适当地辅助自主车辆的驾驶。
用于辅助车辆的驾驶的已知技术包括如下的***，该***用于使相应交叉口处所安装的多个路侧设备协作地操作以使得能够将信息从一个路侧设备传送到另一路侧设备，由此可以向宽区域内的车辆通知紧急车辆的接近和移动方向(参见专利文献1)。
此外，用于避免路侧设备的通信区域中的通信拥塞的已知技术包括如下的***，该***用于通过预测进入通信区域的车辆的数量(即，这些车辆中所装配的车载终端的数量)来控制通信以避免通信拥塞(参见专利文献2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-106294
专利文献2：日本特开2001-093086
发明内容
发明要解决的问题
然而，专利文献1中所公开的***仅能够向车辆通知紧急车辆的接近，但不能避免在自动驾驶车辆附近发生的通信拥塞。专利文献2中所公开的***涉及在大量街道交叉口安装轴向载荷传感器的巨大成本，因此不能成为街道交叉口处的通信拥塞问题的实际解决方案。
本发明是有鉴于现有技术的问题而做出的，并且本发明的主要目的是提供一种路侧设备和通信拥塞控制方法，该路侧设备和通信拥塞控制方法用于有效地避免街道交叉口处的ITS通信中的拥塞，由此适当地辅助自主车辆的驾驶。
用于解决问题的方案
本发明的一方面提供一种路侧设备，包括：第一通信装置，其被配置为通过与在终端到终端通信中使用的通信方法共同的通信方法来与道路上的移动体所携带的终端装置进行通信；第二通信装置，其被配置为与第二路侧设备进行通信；以及处理器，其被配置为进行控制以避免所述终端到终端通信中的拥塞，其中，在所述第二通信装置从所述第二路侧设备接收到表示位于所述第二路侧设备附近的终端装置的状况的终端状况信息的情况下，所述处理器基于所述终端状况信息来判断是否预测到在预定将来时间的所述终端到终端通信中的拥塞，并且在判断为预测到在所述预定将来时间的所述终端到终端通信中的拥塞的情况下，所述处理器将用于限制所述终端到终端通信的拥塞避免操作的指示从所述第一通信装置发送到所述终端装置。
本发明的另一方面提供一种通信拥塞控制方法，用于避免由道路上的移动体所携带的终端装置进行的终端到终端通信中的拥塞，所述通信拥塞控制方法包括：信息源路侧设备获取终端状况信息，所述终端状况信息表示位于所述信息源路侧设备附近的终端装置的状况；所述信息源路侧设备将所获取到的终端状况信息发送到信息目的地路侧设备；在从所述信息源路侧设备接收到所述终端状况信息的情况下，所述信息目的地路侧设备基于所述终端状况信息来判断是否预测到在预定将来时间的所述终端到终端通信中的拥塞；在判断为预测到在预定将来时间的所述终端到终端通信中的拥塞的情况下，所述信息目的地路侧设备将用于限制所述终端到终端通信的拥塞避免操作的指示发送到所述终端装置；以及在从所述信息目的地路侧设备接收到所述拥塞避免操作的指示的情况下，所述终端装置进行所述拥塞避免操作。
发明的效果
根据本发明，相邻的路侧设备协作地操作以彼此交换终端状况信息(该终端状况信息表示位于各个路侧设备的通信区域中的各终端装置的状况)，由此预测附近区域(诸如安装有这些设备的街道交叉口周围的区域)中的终端到终端通信(车辆到车辆通信和行人到车辆通信)中的拥塞，从而使得能够准确地预测终端到终端通信中的拥塞。在预测到预定将来时间的终端到终端通信中的拥塞的情况下，向终端装置发送用于限制终端到终端通信的拥塞避免操作的指示，从而可以主动建立不太可能发生终端到终端通信中的拥塞的条件。结果，可以有效地避免终端到终端通信中的拥塞并提高终端到终端通信的稳定性，由此适当地辅助自主车辆的驾驶。
附图说明
图1是示出根据本发明第一实施例的通信***的总体结构的图；
图2是示出根据第一实施例的路侧设备3所进行的通信拥塞控制的概要的说明图；
图3是示出根据第一实施例的行人终端1所进行的直接通信和间接通信的说明图；
图4是示出根据第一实施例的行人终端1的示意结构的框图；
图5是示出根据第一实施例的车载终端2的示意结构的框图；
图6是示出根据第一实施例的路侧设备3的示意结构的框图；
图7是示出根据第一实施例的信息源路侧设备3所进行的终端状况通知所用的操作的操作过程的流程图；
图8是示出根据第一实施例的信息目的地路侧设备3在预测到通信拥塞的情况下所进行的操作的操作过程的流程图；
图9是示出根据第一实施例的行人终端1所进行的拥塞避免操作的操作过程的流程图；
图10是示出根据本发明第一实施例的第一变形例的通信***的概要的说明图；
图11是示出根据本发明第一实施例的第二变形例的通信***的概要的说明图；
图12是示出根据本发明第一实施例的第三变形例的通信***的概要的说明图；
图13是示出根据本发明第一实施例的第四变形例的通信***的概要的说明图；
图14是示出根据本发明第二实施例的通信***的总体结构的图；
图15是示出根据第二实施例的车载终端2的示意结构的框图；
图16是示出根据第二实施例的路侧设备3的示意结构的框图；
图17是示出根据第二实施例的路侧设备3在预测到通信拥塞的情况下所进行的操作的操作过程的流程图；
图18是示出根据第二实施例的路侧设备3所进行的拥塞预测传送操作的操作过程的流程图；以及
图19是示出根据第二实施例的车载终端2所进行的通信模式选择操作的操作过程的流程图。
具体实施方式
为了实现上述目的所做出的本发明的第一方面是一种路侧设备，包括：第一通信装置，其被配置为通过与在终端到终端通信中使用的通信方法共同的通信方法来与道路上的移动体所携带的终端装置进行通信；第二通信装置，其被配置为与第二路侧设备进行通信；以及处理器，其被配置为进行控制以避免所述终端到终端通信中的拥塞，其中，在所述第二通信装置从所述第二路侧设备接收到表示位于所述第二路侧设备附近的终端装置的状况的终端状况信息的情况下，所述处理器基于所述终端状况信息来判断是否预测到在预定将来时间的所述终端到终端通信中的拥塞，并且在判断为预测到在所述预定将来时间的所述终端到终端通信中的拥塞的情况下，所述处理器将用于限制所述终端到终端通信的拥塞避免操作的指示从所述第一通信装置发送到所述终端装置。
在该配置中，相邻的路侧设备协作地操作以彼此交换终端状况信息(该终端状况信息表示位于各个路侧设备的通信区域中的各终端装置的状况)，由此预测附近区域(诸如安装有这些设备的街道交叉口周围的区域等)中的终端到终端通信(车辆到车辆通信和行人到车辆通信)中的拥塞，从而使得能够准确地预测终端到终端通信中的拥塞。在预测到在预定将来时间的终端到终端通信中的拥塞的情况下，向终端装置发送用于限制终端到终端通信的拥塞避免操作的指示，从而可以主动建立不太可能发生终端到终端通信中的拥塞的条件。结果，可以有效地避免终端到终端通信中的拥塞并提高终端到终端通信的稳定性，由此适当地辅助自主车辆的驾驶。
本发明的第二方面是第一方面的路侧设备，其中，所述处理器被配置为：接收与位于所述第二路侧设备附近的所述终端装置的移动方向有关的终端移动信息作为所述终端状况信息；基于所述终端移动信息来获取预测终端数量，所述预测终端数量是在预定将来时间存在于所述第一通信装置的通信区域中的一个或多个终端装置的数量；以及在所述预测终端数量等于或大于预定阈值的情况下，判断为预测到所述终端到终端通信中的拥塞。
该配置使得能够更准确地预测终端到终端通信中的拥塞。
本发明的第三方面是第二方面的路侧设备，其中，所述处理器被配置为：获取位于所述通信区域中的所述终端装置的移动方向；基于所述终端装置的移动方向来获取进入终端装置数量，所述进入终端装置数量是预计截止到所述预定将来时间将进入位于与所述路侧设备相邻的位置的所述第二路侧设备的通信区域的一个或多个终端装置的数量；以及将所述进入终端装置数量作为终端移动信息发送到位于与所述路侧设备相邻的位置的所述第二路侧设备。
该配置使得能够更准确地预测终端到终端通信中的拥塞。
本发明的第四方面是第二方面的路侧设备，其中，所述处理器被配置为：从位于与所述路侧设备相邻的位置的所述第二路侧设备获取进入终端装置数量作为所述终端状况信息，所述进入终端装置数量是预计截止到所述预定将来时间将进入所述通信区域的一个或多个终端装置的数量；以及将所获取到的进入终端装置数量与当前终端数量相加，以由此提供所述预测终端数量，所述当前终端数量是当前存在于所述通信区域中的一个或多个终端装置的数量。
该配置使得能够更准确地预测终端到终端通信中的拥塞。
本发明的第五方面是第二方面的路侧设备，其中，所述处理器被配置为：获取位于所述通信区域中的所述终端装置的移动方向；基于所述终端装置的移动方向来获取离开终端数量，所述离开终端数量是预计截止到所述预定将来时间将离开所述通信区域的一个或多个终端装置的数量；以及从当前终端数量中减去所获取到的离开终端数量，以由此提供所述预测终端数量，所述当前终端数量是当前存在于所述通信区域中的一个或多个终端装置的数量。
该配置使得能够更准确地预测终端到终端通信中的拥塞。
本发明的第六方面是一种通信拥塞控制方法，用于避免由道路上的移动体所携带的终端装置进行的终端到终端通信中的拥塞，所述通信拥塞控制方法包括：信息源路侧设备获取终端状况信息，所述终端状况信息表示位于所述信息源路侧设备附近的终端装置的状况；所述信息源路侧设备将所获取到的终端状况信息发送到信息目的地路侧设备；在从所述信息源路侧设备接收到所述终端状况信息的情况下，所述信息目的地路侧设备基于所述终端状况信息来判断是否预测到在预定将来时间的所述终端到终端通信中的拥塞；在判断为预测到在预定将来时间的所述终端到终端通信中的拥塞的情况下，所述信息目的地路侧设备将用于限制所述终端到终端通信的拥塞避免操作的指示发送到所述终端装置；以及在从所述信息目的地路侧设备接收到所述拥塞避免操作的指示的情况下，所述终端装置进行所述拥塞避免操作。
在该配置中，以与第一方面相同的方式，可以有效地避免终端到终端通信中的拥塞并提高终端到终端通信的稳定性，由此适当地辅助自主车辆的驾驶。
本发明的第七方面是第六方面的通信拥塞控制方法，其中，所述终端装置通过将通信模式从使用所述终端到终端通信的直接通信模式切换到使用经由路侧设备或蜂窝通信所用的基站的通信的间接通信模式，来进行所述拥塞避免操作。
在该配置中，进行终端到终端通信的终端装置的数量减少使得终端到终端通信所用的网络中的通信流量减少，这样使终端到终端通信中的拥塞最小化。
本发明的第八方面是第六方面的通信拥塞控制方法，其中，所述终端装置通过使所述终端装置经由所述终端到终端通信发送消息的间隔比标准消息发送间隔长，来进行所述拥塞避免操作。
在该配置中，消息发送频率降低使得终端到终端通信所用的网络中的通信流量减少，这样使终端到终端通信中的拥塞最小化。
本发明的第九方面是第六方面的通信拥塞控制方法，其中，所述终端装置基于携带所述终端装置的所述移动体的状况和属性来判断是否进行所述拥塞避免操作。
在该配置中，在如下情况下，可以在避免终端到终端间通信中的拥塞的同时，快速且确定地向附近行人或驾驶员通知存在这种移动体(行人或车辆)：(i)作为移动体的行人处于特定状态(例如，当行人存在于诸如道路等的危险区域中时)；(ii)作为移动体的行人具有特定属性(例如，当行人是有可能采取有风险行动的儿童或老年人时)；(iii)作为移动体的车辆处于特定状态(例如，当车辆以危险方式移动(诸如以之字形方式移动)时)；或者(iv)作为移动体的车辆具有特定属性(例如，当车辆是诸如救护车等的紧急车辆时)。
本发明的第十方面是一种通信拥塞控制方法，用于避免由道路上的移动体所携带的终端装置进行的终端到终端通信中的拥塞，所述通信拥塞控制方法包括：信息源路侧设备判断是否预测到在预定将来时间的所述终端到终端通信中的拥塞，在判断为预测到在预定将来时间的所述终端到终端通信中的拥塞的情况下，所述信息源路侧设备将拥塞预测信息发送到信息目的地路侧设备；在从所述信息源路侧设备接收到所述拥塞预测信息的情况下，所述信息目的地路侧设备将所述拥塞预测信息发送到位于所述信息目的地路侧设备附近的一个或多个终端装置；以及在从所述信息目的地路侧设备接收到所述拥塞预测信息的情况下，作为移动体的车辆中所装备的终端装置通过将通信模式从使用所述终端到终端通信的直接通信模式切换到使用经由路侧设备或蜂窝通信所用的基站的通信的间接通信模式，来进行拥塞避免操作。
在该配置中，多个路侧设备协作地操作以向安装在远离预测到将发生通信拥塞的区域的车辆中所装配的终端装置发送拥塞预测信息(其表示预测到终端到终端通信中的拥塞)，使得到车辆经过预测拥塞发生点时，终端装置可以将通信模式从直接通信模式切换到间接通信模式。结果，不论终端到终端通信中发生的拥塞如何，都使得终端装置能够通过间接通信与其它终端装置稳定地交换消息。
以下将参考附图来说明本发明的实施例。
图1是示出根据本发明第一实施例的通信***的总体结构的图。
通信***包括一个或多个行人终端1(行人装置、终端装置)、一个或多个车载终端2(车载装置、终端装置)、以及路侧设备3。
行人终端1、车载终端2和路侧设备3彼此进行ITS通信(终端到终端通信)。使用由基于ITS(即，使用智能交通***)的安全驾驶辅助无线***采用的频带(例如，700MHz频带或5.8GHz频带)来进行ITS通信。通过ITS通信在这样的终端和路侧设备之间发送和接收包括诸如行人或车辆的位置数据等的所需信息的消息。
如本文所使用的，“行人到车辆通信”是指在(一个或多个)行人终端1和(一个或多个)车载终端2之间进行的ITS通信，“车辆到车辆通信”是指在多个车载终端2之间进行的ITS通信，“路侧到行人通信”是指在(一个或多个)路侧设备3和(一个或多个)行人终端1之间进行的ITS通信，并且“路侧到车辆的通信”是指在(一个或多个)路侧设备3和(一个或多个)车载终端2之间进行的ITS通信。
(一个或多个)行人终端1和(一个或多个)车载终端2经由路侧设备3使用诸如WiFi(注册商标)通信***等的无线通信***来进行无线LAN通信。在无线LAN通信中，路侧设备3用作主装置(接入点)，(一个或多个)行人终端1和(一个或多个)车载终端2用作从装置，使得路侧设备3在(一个或多个)行人终端1和(一个或多个)车载终端2之间传送消息。这种消息的格式和内容在ITS通信(行人到车辆的通信)和无线LAN通信中是共同的。
路侧设备3安装在道路的各个交叉口，并且相邻的一对路侧设备3通过专用路侧网络(有线或无线)或者任何其它网络(诸如使用蜂窝通信网络的网络等)进行通信。在相邻的一对路侧设备3之间的距离相对较短时，该一对路侧设备3可以通过ITS通信彼此进行通信。
行人终端1由行人(移动体)携带。行人终端1通过ITS通信(行人到车辆通信)向(一个或多个)车载终端2发送和从(一个或多个)车载终端2接收包括位置数据的消息，并且判断在行人和车辆之间是否存在碰撞风险。在判断为存在碰撞风险的情况下，行人终端1对行人进行警报操作。行人终端1可以通过使用诸如所连接的智能电话等的移动信息终端来进行警报操作。
车载终端2装配在车辆(移动体)上。车载终端2通过ITS通信(行人到车辆通信)向(一个或多个)行人终端1发送和从(一个或多个)行人终端1接收包括位置数据的消息，并且判断行人和车辆之间的碰撞风险。在判断为存在碰撞风险的情况下，车载终端2对驾驶员进行警报操作。可以使用连接到车载终端2的汽车导航装置来进行警报操作。
路侧设备3安装在交叉口(诸如交通灯等)附近的适当位置。路侧设备3向(一个或多个)行人终端1和(一个或多个)车载终端2通知存在位于交叉口周围的行人和车辆，这可以防止在行人和/或驾驶员在视线外的交叉口左转或右转的情况下发生碰撞。另外，路侧设备3可以向行人终端1和车载终端2传递交通信息。
接着，将说明根据第一实施例的路侧设备3所进行的通信拥塞控制。图2是示出路侧设备3所进行的通信拥塞控制的概要的说明图。
在本实施例中，多个路侧设备3协作地收集所需信息并预测通信拥塞。在以下说明中，将向另一路侧设备发送信息的路侧设备3称为“信息源路侧设备”，并且将接收信息并预测通信拥塞的路侧设备3称为“信息目的地路侧设备”。然而，信息在这些路侧设备之间传送，并且各路侧设备3可以用作信息源路侧设备和信息目的地路侧设备这两者。
路侧设备3安装在交叉口处，因此其通信区域在交叉口周围。
在交叉口周围的区域中，行人和车辆的总数(即，行人终端1和车载终端2的总数)增加导致ITS通信所用的网络中的流量增加，这可能导致在ITS通信中发生通信拥塞。例如，在使用700MHz频带的ITS通信的情况下，在位于通信区域中的行人终端1和车载终端2超过300个的情况下，通信拥塞的发生显著增加。在发生这种通信拥塞的情况下，不能适当地传送信息妨碍了适当的自动驾驶控制，这导致自主驾驶车辆的驾驶困难。
因此，在本实施例中，随着位于路侧设备3的通信区域中的行人终端1的数量增加，路侧设备3进行通信拥塞控制以限制行人终端1所进行的ITS通信；也就是说，减少被允许进行ITS通信的行人终端1的数量，由此避免ITS通信中的拥塞。
在一些情况下，路侧设备3是以更短的间隔安装的，并且路侧设备3的通信区域重叠。在这种情况下，允许减少数量的路侧设备3进行通信拥塞控制。在一些情况下，多个路侧设备3安装在交叉口处。例如，一对路侧设备3可以对角地安装在交叉口处。在这种情况下，可以允许这些路侧设备3其中之一在交叉口处进行通信拥塞控制。
此外，在学校道路上的交叉口处，该交叉口周围的区域中的行人终端1的数量在儿童上学和离校时会迅速增加。在其它情况下，在通往活动地点的道路上的交叉口处，该交叉口周围的区域中的行人终端1的数量在活动的开始时间和结束时间会迅速增加。行人终端1的数量迅速增加的这种情形可能导致如下的问题：当ITS通信中的拥塞变得显著时，即使通过限制行人终端所进行的ITS通信的通信拥塞控制也不能跟上终端数量的迅速增加，这导致车辆到车辆通信的稳定性急剧下降以及自主驾驶车辆的驾驶困难。
因此，在本实施例中，路侧设备3判断是否预测到预定将来时间的ITS通信中的拥塞，并且在判断为预测到预定将来时间的ITS通信中的拥塞的情况下，路侧设备3向行人终端1提供用于限制ITS通信的拥塞避免操作的指示，由此主动建立不太可能发生ITS通信中的拥塞的条件。预测拥塞的将来时间可以是例如从当前起的预定时间。在其它情况下，路侧设备3可以以逐步的方式预测多个将来时间的拥塞状况。
在本实施例中，路侧设备3获取在预定将来时间位于ITS通信的通信区域中的行人终端1的预测数量，并且在行人终端1的预测数量等于或大于预定阈值的情况下，路侧设备3判断为预测到ITS通信中的拥塞。
预测通信拥塞的判断所使用的阈值是在ITS通信中的拥塞的发生超过可接受范围时(诸如在ITS通信的分组传递率变得小于基准水平(例如95％)时等)的行人终端1的数量。
在本实施例中，由于路侧设备3可以接收从位于其通信区域的行人终端1发送的消息，因此路侧设备3对从行人终端1接收到的消息中所包括的终端ID进行计数，由此获取当前终端数量(即，当前位于路侧设备3的通信区域中的行人终端1的总数)。
路侧设备3基于地图信息和从行人终端1接收到的消息中所包括的行人信息(各行人的位置、方向、速度和其它数据)来获取行人移动信息(即，与各行人正在哪个道路上沿哪个方向以何速度移动有关的信息)。然后，基于行人移动信息，路侧设备3获取各行人的目的地信息，该目的地信息包括(i)与交叉口区域(即，预计行人在预定将来时间将到达的交叉口处所安装的路侧设备3的通信区域)有关的信息、以及(ii)与交叉口的路侧设备3有关的信息。
接着，路侧设备3(信息源路侧设备)合计各个行人的目的地信息，并且针对相邻目的地交叉口处的各个路侧设备获取进入终端数量(终端移动信息)(即，预计将从信息源路侧设备3的通信区域移动以进入各相邻路侧设备3的通信区域的行人终端1的数量)。例如，在信息源路侧设备3设置在各行人可以沿四个移动方向中的任何移动方向移动的十字路***叉口处的情况下，信息源路侧设备3针对四个相邻路侧设备3中的各相邻路侧设备3获取进入终端数量。然后，信息源路侧设备3将进入终端数量经由路侧到路侧通信发送到相应的相邻路侧设备3(信息目的地路侧设备)。
接着，路侧设备3获取离开终端数量(也就是所，预计到预定将来时间时将离开路侧设备3的通信区域的行人终端1的总数)。离开终端数量是沿各个方向离开通信区域的行人终端1的数量的合计(即，(各个交叉口处的)所有相邻路侧设备3的进入终端数量的合计)。
接着，在本实施例中，路侧设备3基于当前终端数量、进入终端数量和离开终端数量来获取预测终端数量，该预测终端数量是在预定将来时间位于通信区域中的终端的预测数量。具体地，如下式那样，路侧设备3通过将进入终端数量与当前终端数量相加、然后从如此得到的数量中减去离开终端数量，来计算预测终端数量。
预测终端数量
＝当前终端数量+进入终端数量-离开终端数量。
在本实施例中，路侧设备3基于行人终端1的移动状况来预测在预定将来时间位于交叉口周围的区域(即，路侧设备3的通信区域)中的行人终端1的数量，以预测ITS通信中的拥塞。然而，路侧设备3除了基于行人终端1的移动状况以外，还可以基于行人终端1的数量的历史数据(即，过去的行人终端1的数量的变化的信息记录)来预测行人终端1的数量。
路侧设备3可以仅在一天中的(一个或多个)特定时间进行上述通信拥塞控制。例如，路侧设备3可以仅在通勤高峰时间(诸如返程高峰时间等)期间或者儿童上学和离校的时间附近进行通信拥塞控制，以由此降低电力消耗。在其它情况下，在举行大规模活动的情况下，仅当大量人通过特定场所进入或离开活动地点时，路侧设备3才可以进行通信拥塞控制。
接着，将说明根据第一实施例的行人终端1所进行的直接通信和间接通信。图3是示出行人终端1所进行的直接通信和间接通信的说明图。
行人终端1可以在直接通信模式和间接通信模式之间选择通信模式，在直接通信模式中，如图3(A)所示，行人终端1通过ITS通信(行人到车辆的通信)向车载终端2发送消息和从车载终端2接收消息，在间接通信模式中，如图3(B)所示，行人终端1通过使用诸如WiFi(注册商标)通信***等的无线通信***经由(一个或多个)路侧设备3向车载终端2发送消息和从车载终端2接收消息。
在本实施例中，在判断为预测到ITS通信中的拥塞的情况下，路侧设备3向行人终端1发送包括拥塞避免操作的指示的ITS通信消息，并且在接收到该消息时，行人终端1通过将通信模式从直接通信模式切换到间接通信模式来进行拥塞避免操作。
在这种情况下，在路侧设备3广播包括拥塞避免操作的指示的ITS通信消息时，路侧设备3的通信区域中的所有行人终端1可以响应于接收到该消息而进行拥塞避免操作。然而，当然，并非路侧设备3的通信区域中的所有行人终端1都需要进行拥塞避免操作。
因此，在本实施例中，在从路侧设备3接收到包括拥塞避免操作的指示的ITS通信消息时，行人终端1基于携带该行人终端1的行人的属性来判断是否进行拥塞避免操作(也就是说，将通信模式从直接通信模式切换为间接通信模式)。在判断为应进行拥塞避免操作的情况下，行人终端1进行拥塞避免操作。结果，仅允许路侧设备3的通信区域中的一些行人终端1进行间接通信。
具体地，在携带行人终端1的行人处于特定状态(即，危险状态)的情况下(例如，在行人位于诸如车道等的危险区域中的情况下、或者在行人是有可能采取有风险行动的儿童或老年人的情况下)，防止行人终端1进行拥塞避免操作。在一些情况下，在行人终端1由诸如狗或猫等的宠物携带的情况下，可以防止行人终端1进行拥塞避免操作。在其它情况下，对于来自行人的家庭成员或任何其他人的特殊请求，即使行人不太可能采取有风险行动，也可以防止行人终端1进行拥塞避免操作。例如，在由于预先存在的条件或由于其它原因而导致存在行人不能在交通灯改变之前穿过交叉口的风险的情况下，防止行人终端1进行拥塞避免操作，这确保了行人终端1可以快速地向车辆通知该情形。这样，在与携带行人终端1的行人相关的风险高的情况下，可以确定且快速地向附近的行人和车辆通知行人的存在。
另外，对于诸如自行车、机动踏板车、电动轮椅等的一般比行人移动更快的移动体，需要迅速且确定地向附近的行人和车辆驾驶员通知这种移动体的存在。因此，可以防止任何这样的移动体中所携带的行人终端1进行拥塞避免操作，并且允许这些行人终端1在优先的基础上进行直接通信。在其它情况下，仅当移动体(诸如车辆、机动踏板车和电动轮椅等)由老年人驾驶时，才可以防止这些移动体进行拥塞避免操作。
车载终端2可被配置为以与行人终端1类似的方式进行拥塞避免操作，并且基于携带该车载终端2的车辆的属性来判断是否进行拥塞避免操作。具体地，在车辆处于特定状态的情况下(例如，在车辆正在以危险方式移动(诸如以之字形方式行驶等)的情况下)、或者在车辆具有特定属性的情况下(例如，在车辆是诸如救护车等的紧急车辆的情况下)，防止车载终端2进行拥塞避免操作。换句话说，仅在车辆处于特定状态的情况下或者在车辆具有特定属性的情况下，车载终端2才进行拥塞避免操作。在一些实施例中，在存在特殊需求的情况下，即使车辆没有正在以危险方式移动，也防止车载终端2进行拥塞避免操作。例如，在车辆是驾驶学校的车辆、具有新手驾驶员标记的车辆、由老年人驾驶的车辆、由不擅长驾驶的驾驶员驾驶的车辆的情况下，防止车载终端2进行拥塞避免操作，这确保了快速地向这些驾驶员通知行人信息，由此防止交通事故。
路侧设备3可以向通信区域中的所有行人终端1广播包括拥塞避免操作的指示的ITS通信消息。然而，在其它实施例中，路侧设备3可以将(一个或多个)特定行人终端的ID添加到消息，以向该特定行人终端1发送拥塞避免操作的指示。在这种情况下，路侧设备3可被配置为选择要进行拥塞避免操作的(一个或多个)行人终端1。
接着，将说明根据第一实施例的行人终端1的示意结构。图4是示出行人终端1的示意结构的框图。
行人终端1包括ITS通信装置11、无线LAN通信装置12、定位装置13、存储器14和处理器15。
ITS通信装置11通过ITS通信(行人到车辆的通信)向车载终端2广播消息，并且还接收从车载终端2发送来的消息。
无线LAN通信装置12通过使用诸如WiFi(注册商标)通信***等的无线LAN通信***经由路侧设备3向车载终端2发送消息。
定位装置13通过使用诸如GPS(全球定位***)或QZSS(准天顶卫星***)等的卫星定位***来测量该行人终端的位置，以由此获取行人终端1的位置数据(纬度、经度)。
存储器14存储地图信息、处理器15可执行的程序、以及其它信息。
处理器15通过执行存储器14中所存储的程序来进行与行人支持有关的各种处理操作。在本实施例中，处理器15进行消息控制、通信模式选择、碰撞判断和警报控制所用的操作中的各操作。
在消息控制操作中，处理器15控制包括诸如终端ID和位置数据等的行人信息的消息的发送。在该操作中，ITS通信装置11或无线LAN通信装置12使用根据通信模式选择操作中的选择结果所选择的通信模式来发送消息。
在通信模式选择操作中，处理器15选择在向车载终端2发送消息时使用的通信模式(直接通信模式或间接通信模式)。在本实施例中，处理器15响应于来自路侧设备3的拥塞避免操作的指示，通过将通信模式从直接通信模式切换到间接通信模式来进行拥塞避免操作。此外，处理器15根据携带行人终端1的行人的状况和属性来判断该行人终端是否被允许(或应)进行拥塞避免操作。在判断为该行人终端可以进行拥塞避免操作的情况下，处理器15切换通信模式。
处理器15可以基于由定位装置13获取到的行人的位置数据、其它传感器(未示出的加速度传感器、方向传感器或其它传感器)的检测结果、以及存储器14中所存储的地图信息来确定行人的状况。此外，基于存储器14中预先存储的携带行人终端的行人的属性数据，处理器15可以确定行人的属性。
在碰撞判断操作中，处理器15基于从车载终端2获取到的车辆信息中所包括的车辆的位置数据、定位装置13所获取到的行人的位置数据、以及其它信息来判断在行人和车辆之间是否存在碰撞的风险。
在警报控制操作中，在碰撞判断操作中判断为存在碰撞的风险的情况下，处理器15进行控制以(例如，通过使用语音或振动)向行人提供预定警报。
接着，将说明根据第一实施例的车载终端2的示意结构。图5是示出车载终端2的示意结构的框图。
车载终端2包括ITS通信装置21、无线LAN通信装置22、定位装置23、存储器24和处理器25。
车载终端2通过ITS通信(行人到车辆通信)向行人终端1广播消息，并且还接收从行人终端1发送来的消息。
无线LAN通信装置22通过使用诸如WiFi(注册商标)通信***等的无线LAN通信***经由路侧设备3向行人终端1发送消息。
定位装置23通过使用诸如GPS或QZSS等的卫星定位***来测量车载终端的位置，以由此获取车载终端2的位置数据(纬度、经度)。
存储器24存储地图信息、处理器25可执行的程序、以及其它信息。
处理器25通过执行存储器24中所存储的程序来进行与驾驶员支持有关的各种处理操作。在本实施例中，处理器25进行消息控制、碰撞判断和警报控制所用的操作中的各操作。
在消息控制操作中，处理器25控制包括诸如终端ID和位置数据等的车辆信息的消息的发送。在该操作中，ITS通信装置21或无线LAN通信装置22使用根据通信模式选择操作中的选择结果所选择的通信模式来发送消息。
在碰撞判断操作中，处理器25基于从行人终端1获取到的行人信息中所包括的行人的位置数据、定位装置23所获取到的车辆的位置数据、以及其它信息来判断在车辆和行人之间是否存在碰撞的风险。
在警报控制操作中，在碰撞判断操作中判断为存在碰撞的风险的情况下，处理器25进行控制以(例如，通过使用语音或图像显示)向驾驶员提供预定警报。
在本实施例中，在预测到ITS通信中的拥塞的情况下，行人终端1进行间接通信以避免ITS通信中的拥塞，由此确保车辆到车辆通信的稳定性。然而，在预测到ITS通信中的拥塞的情况下，车载终端2也可以进行间接通信。例如，在诸如紧急车辆等的特定车辆经过时，其它车辆的车载终端2可以进行间接通信，以由此确保特定车辆的车载终端2所进行的车辆到车辆通信的稳定性。
接着，将说明根据第一实施例的路侧设备3的示意结构。图6是示出路侧设备3的示意结构的框图。
路侧设备3包括ITS通信装置31(第一通信装置)、无线LAN通信装置32、路侧到路侧通信装置33(第二通信装置)、照相机34、雷达35、存储器36和处理器37。
ITS通信装置31通过ITS通信(路侧到行人通信、路侧到车辆通信)向行人终端1和车载终端2广播消息，并且还接收从行人终端1和车载终端2发送来的消息。
无线LAN通信装置32通过使用诸如WiFi(注册商标)通信***等的无线LAN通信***接收从行人终端1和车载终端2发送来的消息，并将所接收到的消息广播到行人终端1和车载终端2。
路侧到路侧通信装置33经由专用路侧网络(有线或无线网络)或者诸如蜂窝通信网络等的任何其它网络与(一个或多个)相邻路侧设备3进行通信。
照相机34拍摄路侧设备周围的(一个或多个)道路的图像，并且可以通过对所拍摄到的图像进行图像识别来获取位于道路上的各移动体的位置数据。雷达35通过检测所放射的无线电波的反射波来检测位于路侧设备周围的(一个或多个)道路上的移动体(行人或车辆)，以由此测量移动体相对于路侧设备的方向和距离。
存储器36存储处理器37可执行的程序以及其它信息。
处理器37通过执行存储器36中所存储的程序来进行各种处理操作。在本实施例中，处理器37进行消息控制、终端数据合计、终端状况通知、通信拥塞预测和拥塞避免指示所用的操作中的各操作。
在使用无线LAN通信时的消息控制操作中，当在无线LAN通信装置32处接收到从行人终端1和/或车载终端2发送来的消息时，处理器37将该消息从无线LAN通信装置32发送到行人终端1或车载终端2。在使用ITS通信时的消息控制操作中，处理器37在ITS通信装置31处接收从行人终端1和/或车载终端2发送来的消息。
在终端数据合计操作中，处理器37对从行人终端1接收到的消息中所包括的终端ID进行计数，以由此获取当前终端数量(即，当前位于路侧设备3的通信区域中的行人终端1的总数)。
尽管路侧设备3可以基于照相机34和雷达35的检测结果来检测路侧设备的周围存在的行人和车辆，但一些行人可能没有携带他们的行人终端1，并且这些无行人终端1的行人对ITS通信中的拥塞的发生没有影响。因此，不需要通过使用照相机34和雷达35的检测结果来对无行人终端1的行人进行计数。然而，使用照相机34和雷达35的检测结果可以提高各行人终端1的位置数据的准确度。
在终端数据合计操作中，基于地图信息和从各行人终端1接收到的消息中所包括的行人信息(诸如位置、方向、速度等)，处理器37针对(相邻交叉口中的相应交叉口处的)各个相邻路侧设备3获取进入终端数量(即，预计将从路侧设备3自身的通信区域进入各相邻路侧设备3的通信区域的行人终端1的总数)。
此外，在终端数据合计操作中，处理器37获取离开终端数量(即，预计到预定将来时间将离开路侧设备3的通信区域的行人终端1的总数)。离开终端数量是预计将沿各个方向离开路侧设备的通信区域的行人终端1的数量的总和(即，各个相邻路侧设备3(交叉口)的进入终端数量的总和)。
在终端状况通知操作中，处理器37向相邻路侧设备3通知与位于路侧设备3周围的各行人终端1的状况有关的终端状况信息。在本实施例中，路侧设备3将表示行人终端1的移动方向的终端移动信息作为终端状况信息发送至相邻路侧设备3。具体地，路侧设备3针对各相邻路侧设备3生成消息(其包括在终端数据合计操作中获取到的进入终端数量)，并且将该消息从路侧到路侧通信装置33发送到路侧设备3。
在通信拥塞预测操作中，处理器37基于从相邻路侧设备3接收到的终端状况信息来判断是否预测到在预定将来时间的ITS通信中的拥塞。在本实施例中，路侧设备3从相邻路侧设备3(信息源路侧设备)接收表示行人终端1的移动方向的终端移动信息(或进入终端数量)作为终端状况信息。然后，基于终端移动信息，路侧设备3获取预测终端数量(即，在预定将来时间位于路侧设备3的通信区域中的行人终端1的总数)，并且在预测终端数量超过预定阈值(例如，300个)的情况下，路侧设备3判断为预测到ITS通信中的拥塞。
在该操作中，路侧设备3通过对在终端数据合计操作中获取到的当前终端数量和离开终端数量以及从相邻路侧设备3(信息源路侧设备)获取到的进入终端数量进行合计来获取预测终端数量。具体地，路侧设备3通过将进入终端数量与当前终端数量相加、然后从如此得到的数量中减去离开终端数量，来计算预测终端数量。
在通信拥塞预测操作中判断为预测到ITS通信中的拥塞的情况下，在拥塞避免指令操作中，处理器37向行人终端1发送用于限制ITS通信的拥塞避免操作的指示。具体地，处理器37从ITS通信装置31向行人终端1发送消息，该消息包括切换指示信息(即，将通信模式从直接通信模式切换到间接通信模式的指示)作为用于指示拥塞避免操作的信息。
接着，将说明根据第一实施例的信息源路侧设备3所进行的终端状况通知所用的操作。图7是示出信息源路侧设备3所进行的终端状况通知所用的操作的操作过程的流程图。
首先，在ITS通信装置31处接收到来自行人终端1的消息时(ST101中为“是”)，信息源路侧设备3基于地图信息和从行人终端1接收到的消息中所包括的行人信息(各行人的位置、方向、速度和其它数据)来获取行人移动信息(即，与各行人正在哪个道路上沿哪个方向以何速度移动有关的信息)(ST102)。
接着，基于行人移动信息，信息源路侧设备3获取各行人的目的地信息，该目的地信息包括(i)与交叉口区域(即，预计到预定将来时间时行人将到达的交叉口处所安装的路侧设备3的通信区域)有关的信息、以及(ii)与交叉口的路侧设备3有关的信息(ST103)。
接着，信息源路侧设备3合计各个行人的目的地信息，并针对相邻目的地交叉口处的各个路侧设备获取进入终端数量(终端移动信息)(即，预计将从信息源路侧设备3的通信区域移动到各相邻路侧设备3的通信区域中的行人终端1的数量)(ST104)。
接着，信息源路侧设备3针对相邻交叉口处的各个路侧设备3生成终端状况通知消息。信息源路侧设备3将所生成的消息从路侧到路侧通信装置33发送到相邻交叉口处的各个路侧设备3(ST105)。终端状况通知消息包括进入终端数量(预计将进入各路侧设备3的通信区域的终端的数量)。
接着，将说明根据第一实施例的信息目的地路侧设备3在预测到通信拥塞的情况下所进行的操作。图8是示出在预测到通信拥塞的情况下信息目的地路侧设备3所进行的操作的操作过程的流程图。
在路侧到路侧通信装置33处接收到来自相邻交叉口处的路侧设备3的终端状况通知消息的情况下(ST201中为“是”)，信息目的地路侧设备3获取该消息中所包括的进入终端数量(即，预计要从相邻信息源路侧设备3的通信区域移动到信息目的地路侧设备的通信区域中的行人终端1的总数)(ST202)。
接着，信息目的地路侧设备3对从行人终端1接收到的消息中所包括的终端ID进行计数，以由此获取当前终端数量(即，当前位于信息目的地路侧设备3的通信区域中的行人终端1的总数)(ST203)。
接着，基于行人移动信息，信息目的地路侧设备3获取离开终端数量(即，预计到预定将来时间时要离开信息目的地路侧设备3的通信区域的行人终端1的总数)(ST204)。
接着，信息目的地路侧设备3基于当前终端数量、进入终端数量和离开终端数量来获取预测终端数量(ST205)。具体地，信息目的地路侧设备3通过将进入终端数量与当前终端数量相加、然后从如此得到的数量中减去离开终端数量，来计算预测终端数量。
接着，信息目的地路侧设备3判断预测终端数量是否等于或大于预定阈值(ST206)。该判断所使用的预定阈值是ITS通信中的拥塞的发生超过可接受范围时的行人终端1的数量。
在判断为预测终端数量超过阈值的情况下(ST206中为“是”)，信息目的地路侧设备3生成包括拥塞避免操作的指示的消息。信息目的地路侧设备3将所生成的消息从ITS通信装置31发送到行人终端1(ST207)。在判断为预测终端数量小于阈值的情况下(ST206中为“否”)，处理结束。
接着，将说明根据第一实施例的行人终端1所进行的拥塞避免操作。图9是示出行人终端1所进行的拥塞避免操作的操作过程的流程图。
在ITS通信装置11处接收到从路侧设备3发送来的消息的情况下(ST301中为“是”)，行人终端1判断从路侧设备3接收到的消息是否包括拥塞避免操作的指示(ST302)。
在从路侧设备3接收到的消息包含拥塞避免操作的指示的情况下(ST302中为“是”)，行人终端1根据携带行人终端1的行人的状况和属性来判断行人终端是否应进行拥塞避免操作。
在判断为应进行拥塞避免操作的情况下(ST303中为“是”)，行人终端1进行拥塞避免操作，即，将通信模式从直接通信模式切换到间接通信模式(ST304)。
在判断为不应进行拥塞避免操作的情况下(ST303中为“否”)、或者在从路侧设备3接收到的消息不包含拥塞避免操作的指示的情况下(ST302中为“否”)，行人终端1不进行任何操作，并且通信模式保持为直接通信模式。
接着，在到了发送行人信息的时间时(ST305中为“是”)，行人终端1通过使用所选择的通信模式来发送包括行人信息的消息(ST306)。也就是说，在选择直接通信模式的情况下，行人终端1从ITS通信装置11向车载终端2发送消息，并且在选择间接通信模式的情况下，行人终端1从无线LAN通信装置12经由(一个或多个)路侧设备3向车载终端2发送消息。
在本实施例中，路侧设备3进行与通信拥塞控制有关的所需操作，即，诸如通信拥塞预测操作和提供到行人终端1的拥塞避免指示操作等的操作。然而，经由网络连接到路侧设备3的管理装置(边缘服务器)可以进行与通信拥塞控制有关的这种所需操作。
图7、图8和图9示出：在预测到ITS通信中的拥塞的情况下，行人终端1将通信模式从直接通信模式(使用ITS通信)切换到间接通信模式(使用无线LAN通信)。然而，在附近的行人终端1的数量减少、并且因此发生ITS通信中的拥塞的可能性低的情况下，行人终端1进行使通信模式返回到原始的直接通信模式(使用ITS通信)的返回操作。
对于该操作，预先设置第二阈值(例如，200)作为要与路侧设备3的通信区域中的预测终端数量进行比较的另一阈值，其中该第二阈值小于在判断进行拥塞避免操作时使用的第一阈值(例如，300)，使得路侧设备3可以使用第二阈值来判断是否进行返回操作。具体地，在判断为预测终端数量变得小于第二阈值的情况下，行人终端1通过将通信模式从间接通信模式切换回直接通信模式来进行返回操作。
此外，在通信模式从直接通信模式切换到间接通信模式之后经过了预定时间(例如，10分钟)的情况下，行人终端1可以通过将通信模式返回到直接通信模式来进行返回操作。在这种情况下，在判断为在返回操作之后ITS通信中的拥塞状况仍未得到改善的情况下，行人终端1可以再次将通信模式切换到间接通信模式。
在本实施例中，为了辅助自主驾驶车辆的驾驶，路侧设备时常进行通信拥塞控制，以维持使自主驾驶车辆的驾驶困难最小化的适当通信环境。然而，路侧设备可被配置为检测自主驾驶车辆的接近，并且仅在自主驾驶车辆正在经过时才进行通信拥塞控制，以防止与自主驾驶车辆有关的通信拥塞的发生。
在更加强调确保车辆到车辆通信的稳定性的情况下，路侧设备3可被配置成使得：在车辆多的情况下(具体地，在位于其通信区域中的车载终端2的总数超过预定阈值的情况下)，路侧设备3时常进行通信拥塞控制，而在车辆不太多的情况下(具体地，在位于其通信区域中的车载终端2的总数小于预定阈值的情况下)，仅当诸如自主驾驶车辆或紧急车辆等的特定车辆经过时，路侧设备3才进行通信拥塞控制。
(第一实施例的第一变形例)
接着，将说明本发明的第一实施例的第一变形例。除这里将论述的内容以外，第一变形例与上述第一实施例相同。图10是示出根据第一实施例的第一变形例的通信***的概要的说明图。
在第一实施例中，行人终端1进行经由路侧设备3的间接通信作为拥塞避免操作。然而，在第一变形例中，行人终端1进行经由诸如LTE(长期演进)通信***(蜂窝V2X)等的蜂窝通信***的基站的间接通信作为拥塞避免操作。
根据第一变形例的行人终端1的结构与第一实施例的行人终端1的结构(参见图4)的不同之处在于，代替第一实施例中的无线LAN通信装置12，提供蜂窝通信装置作为间接通信所用的通信装置。除无线LAN通信装置或蜂窝通信装置以外的行人终端1中所使用的间接通信装置的示例包括蓝牙(Bluetooth，注册商标)通信装置、BLE(蓝牙低功耗)通信装置和/或LPWA(低功耗广域)通信装置。
(第一实施例的第二变形例)
接着，将说明根据本发明的第一实施例的第二变形例的通信***。除这里将论述的内容以外，第二变形例与上述第一实施例相同。图11是示出根据第一实施例的第二变形例的通信***的概要的说明图。
在第一实施例中，路侧设备3配备有间接通信所用的通信装置，并且经由路侧设备3在终端之间进行间接通信。然而，在第二变形例中，无人机51配备有间接通信所用的通信装置，并且在路侧设备3判断为预测到ITS通信中的拥塞的情况下，无人机51移动到路侧设备3周围的区域，使得行人终端1可以进行经由无人机51的间接通信。结果，即使在现有的路侧设备3未配备有间接通信所用的通信装置的情况下，行人终端1也可以在路侧设备3的周边区域中进行间接通信。
配备有间接通信所用的通信装置的飞行体不限于无人机51，并且可以是诸如气球等的任何其它合适的飞行体。配备有间接通信所用的通信装置的这种移动体可以是诸如人形机器人或车型机器人等机器人，而不是飞行移动体。
(第一实施例的第三变形例)
接着，将说明本发明的第一实施例的第三变形例。除这里将论述的内容以外，第三变形例与上述第一实施例相同。图12是示出根据第一实施例的第三变形例的通信***的概要的说明图。
在第一实施例中，作为拥塞避免操作，行人终端1将通信模式从直接通信模式(使用ITS通信)切换到间接通信模式(使用无线LAN通信)。然而，在第三变形例中，作为拥塞避免操作，行人终端1使该行人终端经由ITS通信发送消息的间隔比标准消息发送间隔长。例如，在标准消息发送间隔为100ms的情况下，行人终端1将消息发送间隔改变为1秒。这可使得ITS通信所用的网络中的通信流量减少，由此避免ITS通信中的拥塞。应当注意，行人终端1按预定间隔周期性地发送包括行人信息(诸如位置数据等)的消息，以向周围通知行人的存在。
在第三变形例中，以与第一实施例类似的方式，行人终端1基于携带该行人终端1的行人的状况和/或属性来判断是否进行拥塞避免操作。在判断为不应进行拥塞避免操作的情况下，行人终端1将发送间隔模式设置为ITS通信所用的标准发送间隔模式，而在判断为应进行拥塞避免操作的情况下，行人终端1将发送间隔模式设置为发送间隔比标准发送间隔模式中的发送间隔更长的较不频繁发送间隔模式。例如，在碰撞风险高的行人(例如，位于车道上的行人)所携带的行人终端1的情况下，即使当从路侧设备3接收到拥塞避免操作的指示时，行人终端1也保持处于标准发送间隔模式。在其它情况下，在碰撞风险低的行人(例如，位于人行道上的行人)所携带的行人终端1的情况下，在从路侧设备3接收到拥塞避免操作的指示时，行人终端1将发送间隔模式切换到较不频繁发送间隔模式。
在其它实施例中，在碰撞风险高的行人所携带的行人终端1的情况下，发送消息的频率可根据行人的属性而变化。例如，对于有可能采取不可预测的突然有风险行动(诸如跑到道路中等)的儿童，行人终端1可被设置为更频繁地发送消息，而对于不太可能采取突然行动的老年人，行人终端1可被设置为较不频繁地发送消息。
根据第三变形例的行人终端1的结构与第一实施例的行人终端1的结构(参见图4)的不同之处在于，该行人终端1不需要间接通信所用的通信装置(即，无线LAN通信装置12)。
(第一实施例的第四变形例)
接着，将说明本发明的第一实施例的第四变形例。除这里将论述的内容以外，第四变形例与上述第一实施例相同。图13是示出根据第一实施例的第四变形例的通信***的概要的说明图。
在第一实施例中，作为拥塞避免操作，行人终端1将通信模式从直接通信模式(使用ITS通信)切换到间接通信模式(使用无线LAN通信)。然而，在第四变形例中，通过将多个行人终端1分组为一个或多个组来实现拥塞避免操作，各组由用作“主终端(代表终端)”的一个行人终端1和用作“扩展终端(组内终端)”的其余行人终端1组成，其中作为主终端的行人终端1进行ITS通信，并且作为扩展终端的行人终端1停止ITS通信。该配置限制了进行ITS通信的行人终端1的数量，由此减少了ITS通信所用的网络中的通信流量，以使ITS通信中的拥塞最小化。然而，在有可能采取有风险行动的行人(例如，具有诸如跑到道路中等的有风险行动的历史记录的行人)所携带的行人终端1的情况下，除主终端(代表性终端)之外，还可以允许该行人终端1进行ITS通信。
在第四变形例中，在作为主终端的行人终端1和作为扩展终端的行人终端1之间进行短距离通信。结果，分组为扩展终端的行人终端1可以经由主行人终端1与(一个或多个)车载终端2交换车辆信息和行人信息。
优选地，在行人组聚集在一起的情况下，将由位于所聚集的行人组的外侧附近的组中的行人携带的行人终端1设置为主终端，并且将由位于所聚集的行人群的相对内侧上的行人携带的行人终端设置为扩展终端。结果，位于所聚集的行人群组的外侧附近且具有相对较高的碰撞风险的行人可以通过携带被允许进行ITS通信的主行人终端来实现增加的安全性，而位于所聚集的行人群组的相对内侧的行人即使携带不被允许进行ITS通信的扩展行人终端，也可以保持相对安全。在一些情况下，行人可被分类为作为行人属性登记的一个组代表和其余组成员，使得这些行人所携带的行人终端1可以基于它们的登记属性而被分组为主终端和扩展终端。然而，在由位于所聚集的行人组的相对内侧但有可能采取有风险行动的行人(例如，具有诸如跑到道路中等的有风险行动的历史记录的行人)携带的行人终端1的情况下，除主终端(代表终端)之外，还可以允许该行人终端1进行ITS通信。
根据第四变形例的行人终端1的结构与第一实施例的行人终端1的结构(参见图4)的不同之处在于，代替第一实施例中的无线LAN通信装置12，设置了短距离通信装置。
(第二实施例)
接着，将说明本发明的第二实施例。除这里将论述的内容以外，第二实施例与上述第一实施例相同。图14是示出根据第二实施例的通信***的总体结构的图。
在第一实施例中，在判断为预测到ITS通信中的拥塞的情况下，行人终端1通过将通信模式从直接通信模式切换到间接通信模式来进行拥塞避免操作。然而，在本实施例中，在判断为预测到ITS通信中的拥塞的情况下，车载终端2进行拥塞避免操作。
在该特定实施例中，多个路侧设备3协作地操作以将表示预测到IST通信中的拥塞的拥塞预测信息发送到由当前位于远离预计将发生通信拥塞的区域(预测拥塞发生区域)的位置的车辆携带的车载终端2，使得到车辆进入预测拥塞发生点时，车载终端2可以将通信模式从间接通信模式切换到直接通信模式。结果，不论ITS通信中的拥塞的发生如何，都允许车载终端2通过间接通信与其它车载终端2和/或行人终端1稳定地交换消息。
另外，在本实施例中，作为拥塞预测信息的源的路侧设备3将其终端ID连同拥塞预测信息一起发送到车载终端2。结果，车载终端2可以基于终端ID来识别信息源路侧设备3周围的区域(即，预计将发生通信拥塞的预测拥塞发生区域)，使得到车辆进入预测拥塞发生区域时，车载终端2可以切换通信模式。
可选地，代替切换通信模式，路侧设备3可以向车载终端2提供与可以避开预计将发生ITS通信中的拥塞的区域的路线有关的路线引导信息。路侧设备3可以仅向特定车辆(诸如驾驶学校的车辆、具有初学者驾驶员标记的车辆、由老年人驾驶的车辆、由不擅长驾驶的驾驶员驾驶的车辆等)提供该路线引导信息。
接着，将说明根据第二实施例的车载终端2的示意结构。图15是示出第二实施例的车载终端2的示意结构的框图。
与第一实施例(图5)一样，车载终端2包括ITS通信装置21、无线LAN通信装置22、定位装置23、存储器24和处理器25。与第一实施例一样，处理器25除了进行消息控制、碰撞判断和警报控制所用的操作之外，还进行通信模式选择操作。
在通信模式选择操作中，处理器25选择用于向(一个或多个)行人终端1发送消息的通信模式(直接通信模式或间接通信模式)。在本实施例中，在从路侧设备3接收到表示预测到IST通信中的拥塞的拥塞预测信息时，车载终端2通过将通信模式从直接通信模式切换到间接通信模式来进行拥塞避免操作。
无线LAN通信装置22通过使用诸如WiFi(注册商标)通信***等的无线LAN通信***经由路侧设备3向行人终端1发送消息。
接着，将说明根据第二实施例的路侧设备3的示意结构。图16是示出路侧设备3的示意结构的框图。
与第一实施例(参见图6)一样，路侧设备3包括ITS通信装置31(第一通信装置)、无线LAN通信装置32、路侧到路侧通信装置33(第二通信装置)、照相机34、雷达35、存储器36和处理器37。与第一实施例一样，处理器37除了进行消息控制、终端数据合计、终端状况通知、通信拥塞预测所用的操作之外，还进行拥塞预测通知操作和拥塞预测传送操作。
在通信拥塞预测操作中判断为预测到ITS通信中的拥塞的情况下，处理器37进行拥塞预测通知操作以向(一个或多个)相邻路侧设备3提供表示预测到拥塞的拥塞预测信息。具体地，处理器37将包括拥塞预测信息的消息从路侧到路侧通信装置33发送到(一个或多个)相邻路侧设备3。
在拥塞预测传送操作中，处理器37将从(一个或多个)相邻路侧设备3接收到的拥塞预测信息传送到位于路侧设备3的ITS通信区域中的车载终端2。具体地，在路侧到路侧通信装置33从(一个或多个)相邻路侧设备3接收到包括拥塞预测信息的消息的情况下，路侧设备3将包括拥塞预测信息的消息从ITS通信装置31发送到车载终端2。
接着，将说明根据第二实施例的路侧设备3在预测到通信拥塞的情况下进行的操作。图17是示出路侧设备3在预测到通信拥塞的情况下进行的操作的操作过程的流程图。
首先，在ITS通信装置31处接收到来自行人终端1的消息的情况下(ST401中为“是”)，路侧设备3对从行人终端1接收到的消息中所包括的终端ID进行计数，以由此获取当前终端数量(即，当前位于路侧设备3的通信区域中的行人终端1的总数)(ST402)。
接着，路侧设备3基于当前终端数量、进入终端数量和离开终端数量来获取预测终端数量(ST403)。具体地，路侧设备3通过将进入终端数量与当前终端数量相加、然后从如此得到的数量中减去离开终端数量，来计算预测终端数量。该合计计算涉及第一实施例中的ST201至ST202、ST204和ST205的处理操作(参见图8)。
接着，路侧设备3判断预测终端数量是否大于或等于预定阈值(ST404)。该判断所使用的预定阈值是在ITS通信中的拥塞的发生超过可接受范围时的行人终端1的数量。
在判断为预测终端数量超过阈值的情况下(ST404中为“是”)，路侧设备3生成拥塞预测通知消息。路侧设备3将所生成的消息从路侧到路侧通信装置33发送到(一个或多个)相邻交叉口处的(一个或多个)路侧设备(ST405)。拥塞预测通知消息包括表示预测到ITS通信中的拥塞的拥塞预测信息、以及路侧设备(信息源路侧设备3)的终端ID。
接着，将说明根据第二实施例的路侧设备3所进行的拥塞预测传送操作。图18是示出路侧设备3所进行的拥塞预测传送操作的操作过程的流程图。
在路侧到路侧通信装置33处接收到来自相邻交叉口处的路侧设备3的拥塞预测通知消息的情况下(ST501中为“是”)，路侧设备3将与所接收的拥塞预测通知消息相同的拥塞预测通知消息从ITS通信装置31发送到车载终端2(ST502)。拥塞预测通知消息包括表示预测到ITS通信中的拥塞的拥塞预测信息、以及信息源路侧设备3的终端ID。
接着，将说明根据第二实施例的车载终端2所进行的通信模式选择操作。图19是示出车载终端2所进行的通信模式选择操作的操作过程的流程图。
在ITS通信装置21处接收到来自路侧设备3的拥塞预测通知消息的情况下(ST601中为“是”)，车载终端2基于该消息中所包括的信息源路侧设备3的终端ID来获取信息源路侧设备3周围的区域(也就是说，预计将发生拥塞的区域(预测拥塞发生区域))的位置数据。车载终端2基于所获取到的预测拥塞发生区域的位置数据来判断携带车载终端2的车辆相对于预测拥塞发生区域是否在预定距离内(ST602)。
在判断为车辆相对于预测拥塞发生区域在预定距离内的情况下(ST602中为“是”)，车载终端2通过将通信模式从直接通信模式切换到间接通信模式来进行拥塞避免操作(ST603)。
在判断为车辆相对于预测拥塞发生区域不在预定距离内的情况下(ST602中为“否”)，通信模式保持为直接通信模式。
接着，在到了发送车辆信息的时间时(ST604中为“是”)，车载终端2通过使用所选择的通信模式来发送包括车辆信息的消息(ST605)。也就是说，在选择直接通信模式的情况下，车载终端2从ITS通信装置21向行人终端1发送消息，并且在选择间接通信模式的情况下，车载终端2从无线LAN通信装置22经由(一个或多个)路侧设备3向行人终端1发送消息。
为了例示的目的，本文描述了本发明的具体实施例。然而，本发明不限于这些具体实施例，并且可以在不背离本发明的范围的情况下对实施例的特征进行各种改变、替换、添加和省略。另外，可以将不同实施例的要素和特征彼此组合以产生在本发明的范围内的实施例。
产业上的可利用性
根据本发明的路侧设备和通信拥塞控制方法可以有效地避免在街道交叉口处的ITS通信中的拥塞以由此适当地辅助自主车辆的驾驶，并且作为道路上所安装的用于与由道路上的行人和/或车辆携带的终端装置进行通信的路侧设备、以及用于避免在终端装置之间进行的终端到终端通信中的拥塞的通信拥塞控制方法是有用的。
附图标记说明
1 行人终端(行人装置、终端装置)
2 车载终端(车载装置、终端装置)
3 路侧设备(路侧装置)
11 ITS通信装置
12 无线LAN通信装置
13 定位装置
14 存储器
15 处理器
21 ITS通信装置
22 无线LAN通信装置
23 定位装置
24 存储器
25 处理器
31 ITS通信装置(第一通信装置)
32 无线LAN通信装置
33 路侧到路侧通信装置(第二通信装置)
34 照相机
35 雷达
36 存储器
37 处理器
51 无人机

Claims (10)

1.一种路侧设备，包括：
第一通信装置，其被配置为通过与在终端到终端通信中使用的通信方法共同的通信方法来与道路上的移动体所携带的终端装置进行通信；
第二通信装置，其被配置为与第二路侧设备进行通信；以及
处理器，其被配置为进行控制以避免所述终端到终端通信中的拥塞，
其中，在所述第二通信装置从所述第二路侧设备接收到表示位于所述第二路侧设备附近的终端装置的状况的终端状况信息的情况下，所述处理器基于所述终端状况信息来判断是否预测到在预定将来时间的所述终端到终端通信中的拥塞，并且在判断为预测到在所述预定将来时间的所述终端到终端通信中的拥塞的情况下，所述处理器将用于限制所述终端到终端通信的拥塞避免操作的指示从所述第一通信装置发送到所述终端装置。
2.根据权利要求1所述的路侧设备，其中，所述处理器被配置为：
接收与位于所述第二路侧设备附近的所述终端装置的移动方向有关的终端移动信息作为所述终端状况信息；
基于所述终端移动信息来获取预测终端数量，所述预测终端数量是在预定将来时间存在于所述第一通信装置的通信区域中的一个或多个终端装置的数量；以及
在所述预测终端数量等于或大于预定阈值的情况下，判断为预测到所述终端到终端通信中的拥塞。
3.根据权利要求2所述的路侧设备，其中，所述处理器被配置为：
获取位于所述通信区域中的所述终端装置的移动方向；
基于所述终端装置的移动方向来获取进入终端装置数量，所述进入终端装置数量是预计截止到所述预定将来时间将进入位于与所述路侧设备相邻的位置的所述第二路侧设备的通信区域的一个或多个终端装置的数量；以及
将所述进入终端装置数量作为终端移动信息发送到位于与所述路侧设备相邻的位置的所述第二路侧设备。
4.根据权利要求2所述的路侧设备，其中，所述处理器被配置为：
从位于与所述路侧设备相邻的位置的所述第二路侧设备获取进入终端装置数量作为所述终端状况信息，所述进入终端装置数量是预计截止到所述预定将来时间将进入所述通信区域的一个或多个终端装置的数量；以及
将所获取到的进入终端装置数量与当前终端数量相加，以由此提供所述预测终端数量，所述当前终端数量是当前存在于所述通信区域中的一个或多个终端装置的数量。
5.根据权利要求2所述的路侧设备，其中，所述处理器被配置为：
获取位于所述通信区域中的所述终端装置的移动方向；
基于所述终端装置的移动方向来获取离开终端数量，所述离开终端数量是预计截止到所述预定将来时间将离开所述通信区域的一个或多个终端装置的数量；以及
从当前终端数量中减去所获取到的离开终端数量，以由此提供所述预测终端数量，所述当前终端数量是当前存在于所述通信区域中的一个或多个终端装置的数量。
6.一种通信拥塞控制方法，用于避免由道路上的移动体所携带的终端装置进行的终端到终端通信中的拥塞，所述通信拥塞控制方法包括：
信息源路侧设备获取终端状况信息，所述终端状况信息表示位于所述信息源路侧设备附近的终端装置的状况；
所述信息源路侧设备将所获取到的终端状况信息发送到信息目的地路侧设备；
在从所述信息源路侧设备接收到所述终端状况信息的情况下，所述信息目的地路侧设备基于所述终端状况信息来判断是否预测到在预定将来时间的所述终端到终端通信中的拥塞；
在判断为预测到在预定将来时间的所述终端到终端通信中的拥塞的情况下，所述信息目的地路侧设备将用于限制所述终端到终端通信的拥塞避免操作的指示发送到所述终端装置；以及
在从所述信息目的地路侧设备接收到所述拥塞避免操作的指示的情况下，所述终端装置进行所述拥塞避免操作。
7.根据权利要求6所述的通信拥塞控制方法，其中，所述终端装置通过将通信模式从使用所述终端到终端通信的直接通信模式切换到使用经由路侧设备或蜂窝通信所用的基站的通信的间接通信模式，来进行所述拥塞避免操作。
8.根据权利要求6所述的通信拥塞控制方法，其中，所述终端装置通过使所述终端装置经由所述终端到终端通信发送消息的间隔比标准消息发送间隔长，来进行所述拥塞避免操作。
9.根据权利要求6所述的通信拥塞控制方法，其中，所述终端装置基于携带所述终端装置的所述移动体的状况和属性来判断是否进行所述拥塞避免操作。
10.一种通信拥塞控制方法，用于避免由道路上的移动体所携带的终端装置进行的终端到终端通信中的拥塞，所述通信拥塞控制方法包括：
信息源路侧设备判断是否预测到在预定将来时间的所述终端到终端通信中的拥塞，
在判断为预测到在预定将来时间的所述终端到终端通信中的拥塞的情况下，所述信息源路侧设备将拥塞预测信息发送到信息目的地路侧设备；
在从所述信息源路侧设备接收到所述拥塞预测信息的情况下，所述信息目的地路侧设备将所述拥塞预测信息发送到位于所述信息目的地路侧设备附近的一个或多个终端装置；以及
在从所述信息目的地路侧设备接收到所述拥塞预测信息的情况下，作为移动体的车辆中所装备的终端装置通过将通信模式从使用所述终端到终端通信的直接通信模式切换到使用经由路侧设备或蜂窝通信所用的基站的通信的间接通信模式，来进行拥塞避免操作。
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