JP2011223195A - Radio communications system, and mobile communication device and transmission control method used in the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、高度道路交通システム（ＩＴＳ：Intelligent Transport System）に好適である無線通信システムと、このシステムの構成要素となる移動通信機に関する。より具体的には、その移動通信機に対する送信制御方法に関する。 The present invention relates to a radio communication system suitable for, for example, an intelligent transport system (ITS) and a mobile communication device as a component of the system. More specifically, the present invention relates to a transmission control method for the mobile communication device.
近年、交通安全の促進や交通事故の防止を目的として、道路に設置されたインフラ装置からの情報を受信し、或いは車両同士で情報交換を行い、これらの情報を活用することで車両の安全性を向上させる高度道路交通システムが検討されている（例えば、特許文献１参照）。
かかる高度道路交通システムは、主として、インフラ側の無線通信装置である複数の路側通信機と、各車両に搭載される無線通信装置である複数の車載通信機とによって構成される。
In recent years, for the purpose of promoting traffic safety and preventing traffic accidents, vehicle safety has been achieved by receiving information from infrastructure devices installed on roads or exchanging information between vehicles and utilizing these information. An intelligent road traffic system that improves the above has been studied (for example, see Patent Document 1).
Such an intelligent road traffic system is mainly composed of a plurality of roadside communication devices which are wireless communication devices on the infrastructure side and a plurality of in-vehicle communication devices which are wireless communication devices mounted on each vehicle.
この場合、各通信主体間で行う通信の組み合わせには、路側通信機同士が行う路路間通信と、路側通信機と車載通信機とが行う路車（又は車路）間通信と、車載通信機同士が行う車車間通信とが含まれる。 In this case, a combination of communication performed between communication subjects includes road-to-road communication between road-side communication devices, road-to-vehicle (or vehicle-road) communication between road-side communication devices and vehicle-mounted communication devices, and vehicle-mounted communication. Vehicle-to-vehicle communication performed between aircraft.
上記高度道路交通システムにおいては、車車間通信をはじめ、路車間通信や路路間通信及び路歩間通信も含め、これらの各通信の共存を図るに当たって、帯域を有効利用してどのような通信制御を行うかが課題となる。
そこで、限られた周波数帯域内で路路間、路車間及び車車間の各通信を行うべく、マルチアクセス(Multiple Access)が用いられることが検討されている。
In the above-mentioned intelligent road traffic system, including communication between vehicles, road-to-vehicle communication, road-to-road communication, and road-to-step communication, in order to coexist these communications, what kind of communication is used by effectively utilizing the bandwidth. The issue is whether to perform control.
In view of this, it has been studied that multiple access is used to perform communication between roads, road vehicles, and vehicles within a limited frequency band.
このマルチアクセス方式としては、周波数分割多重（ＦＤＭＡ：Frequency Division Multiple Access ）や符号分割多重（ＣＤＭＡ：Code Division Multiple Access）があるが、山間部などで少数の車載通信機のみでの通信も想定される車車間通信のマルチアクセス方式としては、例えばＣＳＭＡ（Carrier Sense Multiple Access ）に代表される自律的なランダムアクセス方式を採用するのが好ましい。
しかし、路側通信機が存在するエリアでは、路車間通信、路路間通信及び車車間通信が共存する。
As this multi-access method, there are frequency division multiplexing (FDMA) and code division multiple access (CDMA), but communication with only a small number of in-vehicle communication devices is assumed in mountainous areas. As an inter-vehicle communication multi-access method, it is preferable to adopt an autonomous random access method represented by CSMA (Carrier Sense Multiple Access), for example.
However, road-to-vehicle communication, road-to-road communication, and vehicle-to-vehicle communication coexist in an area where roadside communication devices exist.
この場合、インフラ側である路側通信機が取り扱う情報の優先度が高いのが一般的であることから、車車間通信よりも路車間通信や路路間通信が優先的に行われる仕組みが必要である。
このように、路側通信機の情報送信を優先的に行うためには、通信を行う時間を分割して路側通信機の送信専用の時間スロットを設ける、時分割多重（ＴＤＭＡ：Time Division Multiple Access）によるマルチアクセスが有効となる。
In this case, since the priority of the information handled by the roadside communication device on the infrastructure side is generally high, a mechanism for performing road-to-vehicle communication and road-to-road communication preferentially over vehicle-to-vehicle communication is necessary. is there.
As described above, in order to preferentially transmit information on the roadside communication device, time division multiplexing (TDMA) that divides the communication time and provides a time slot dedicated to transmission of the roadside communication device. Multi-access by is enabled.
従って、例えば、交差点ごとに設置された複数の路側通信機群で構成される通信システムを想定すると、路側通信機が無線送信する路側からの無線送信専用のタイムスロットをＴＤＭＡ方式で割り当て、残ったタイムスロットをＣＳＭＡ方式による車車間通信に使用させるのが、合理的な通信システムになると考えられる。
なお、この場合、各路側通信機からの送信タイミングを制御するため、各路側通信機は他の路側通信機との時刻同期機能を有している必要がある。
Therefore, for example, assuming a communication system composed of a plurality of roadside communication device groups installed at each intersection, a time slot dedicated to wireless transmission from the roadside that the roadside communication device wirelessly transmits is allocated by the TDMA method and remains. It is considered that it is a rational communication system to use time slots for inter-vehicle communication by the CSMA method.
In this case, in order to control the transmission timing from each roadside communication device, each roadside communication device needs to have a time synchronization function with other roadside communication devices.
上記のような路側の送信制御のためのＴＤＭＡ方式と、車車間でのマルチアクセスのためのＣＳＭＡ方式が混在する高度道路交通システムでは、各路側通信機の送信タイミングに関するスロット情報（タイムスロットの開始時刻やスロット長等）を、車載通信機に通知する必要がある。
その通知方式の１つとしては、路側通信機がスロット情報をダウンリンク信号に含めてブロードキャスト送信する方式が考えられ、この場合、車載通信機は各路側通信機のダウンリンクエリアにおいて個別にスロット情報を取得することになる。
In an intelligent road traffic system in which the TDMA system for roadside transmission control as described above and the CSMA system for multi-access between vehicles are mixed, slot information regarding the transmission timing of each roadside communication device (time slot start) It is necessary to notify the in-vehicle communication device of the time and the slot length.
As one of the notification methods, a method in which the roadside communication device broadcasts by including slot information in the downlink signal is conceivable. In this case, the in-vehicle communication device individually receives the slot information in the downlink area of each roadside communication device. Will get.
一方、隣接する複数の交差点に路側通信機を設置する場合には、ダウンリンクエリアの重複範囲にある車載通信機に対する電波干渉（以下、「直接干渉」ということがある。）が生じないよう、当該直接干渉が発生する位置関係にある路側通信機同士については、その送信時間を異なるタイムスロットに割り当てる必要がある。
逆に、上記直接干渉が生じない位置関係にある路側通信機同士については、スロット数を少なくして出来るだけ車載通信機の送信時間帯を確保するため、基本的に同じ開始時刻のタイムスロットに割り当てて送信タイミングを重複させることが好ましい。
On the other hand, when roadside communication devices are installed at a plurality of adjacent intersections, radio wave interference (hereinafter also referred to as “direct interference”) to vehicle-mounted communication devices in the overlapping range of the downlink area does not occur. For roadside communication devices in a positional relationship where the direct interference occurs, it is necessary to assign the transmission time to different time slots.
On the other hand, for roadside communication devices that are in a positional relationship where direct interference does not occur, in order to secure the transmission time zone of the in-vehicle communication device as much as possible by reducing the number of slots, basically the time slot of the same start time It is preferable to assign and overlap the transmission timing.
しかし、路側通信機が設置される交差点の規模によって必要な送信データ量が変化するので、同じ開始時刻のタイムスロットに重複して割り当てられた複数の路側通信機についてのスロット長が揃っていないことがあり得る。
この場合、長い方のスロット長に従う特定の車載通信機に対して、そのスロット長を採用する路側通信機のダウンリンク信号と、短い方のスロット長に従う他の車載通信機からの送信信号との電波干渉（以下、「間接干渉」ということがある。）が発生し、当該特定の車載通信機がダウンリンク信号を適切に受信できない場合がある。
However, because the amount of transmission data required varies depending on the size of the intersection where the roadside communication device is installed, the slot lengths for multiple roadside communication devices assigned to the same time slot at the same start time are not aligned. There can be.
In this case, for a specific in-vehicle communication device that conforms to the longer slot length, a downlink signal of a roadside communication device that employs the slot length and a transmission signal from another in-vehicle communication device that conforms to the shorter slot length. Radio interference (hereinafter sometimes referred to as “indirect interference”) may occur, and the specific in-vehicle communication device may not be able to properly receive the downlink signal.
本発明は、このような実情に鑑み、路側通信機用のタイムスロットが時分割で割り当てられ、そのタイムスロット以外の時間帯で移動通信機が無線送信する無線通信システムにおいて、移動通信機による無線送信を介した間接干渉を有効に防止すること目的とする。 In view of such a situation, the present invention is a wireless communication system in which time slots for roadside communication devices are allocated in a time division manner, and mobile communication devices wirelessly transmit in time zones other than the time slots. An object is to effectively prevent indirect interference through transmission.
（１） 本発明の移動通信機は、路側通信機からの無線送信専用のタイムスロットが時分割で割り当てられ、そのタイムスロット以外の時間帯だけ移動通信機が無線送信するのを許容する無線通信システムであって、
前記移動通信機は、送信タイミングが重複する複数の前記路側通信機の前記タイムスロットに関する複数のスロット情報を受信する受信手段と、受信した複数の前記スロット情報に基づいて、送信タイミングが重複する複数の前記路側通信機のいずれもが許容する時間帯を自身の送信可能時間に設定する送信制御手段と、を有することを特徴とする。
(1) In the mobile communication device of the present invention, a time slot dedicated to wireless transmission from a roadside communication device is assigned in a time division manner, and wireless communication that allows the mobile communication device to wirelessly transmit only in a time zone other than the time slot. A system,
The mobile communication device receives a plurality of slot information related to the time slots of the plurality of roadside communication devices having overlapping transmission timings, and a plurality of transmission timings overlapping based on the plurality of received slot information. Transmission control means for setting a time zone allowed by any of the roadside communication devices as its own transmittable time.
本発明の無線通信システムによれば、上記受信手段が、送信タイミングが重複する複数の路側通信機のタイムスロットに関する複数のスロット情報を受信し、上記送信制御手段が、受信した複数のスロット情報に基づいて、送信タイミングが重複する複数の路側通信機のいずれもが許容する時間帯を自身の送信可能時間に設定するので、各路側通信機が使用するタイムスロットのスロット長等が路側通信機ごとに異なっていても、そのスロット長等が揃っていないことに起因する、移動通信機による無線送信を介した間接干渉を有効に防止することができる。 According to the wireless communication system of the present invention, the receiving unit receives a plurality of pieces of slot information related to time slots of a plurality of roadside communication devices having overlapping transmission timings, and the transmission control unit receives the plurality of received slot information. Based on this, the time zone allowed by any of the plurality of roadside communication devices with overlapping transmission timings is set as the transmission available time, so the slot length of the time slot used by each roadside communication device is determined for each roadside communication device. Even if they are different from each other, it is possible to effectively prevent indirect interference through wireless transmission by the mobile communication device due to the lack of the slot lengths and the like.
（２） 本発明の無線通信システムにおいて、具体的には、前記送信制御手段は、送信タイミングが重複する複数の前記路側通信機のうち、送信時間が最長の前記路側通信機が許容する時間帯を、前記送信可能時間に設定すればよい。
この設定方法は、各路側通信機が使用するタイムスロットの開始時刻を揃える規格ないし運用になっている場合に有効である。
(2) In the wireless communication system of the present invention, specifically, the transmission control means is a time zone permitted by the roadside communication device having the longest transmission time among the plurality of roadside communication devices having overlapping transmission timings. May be set as the transmittable time.
This setting method is effective when the standard or operation is used to align the start times of the time slots used by each roadside communication device.
（３） また、本発明の無線通信システムにおいて、前記送信制御手段は、複数の前記スロット情報から特定される開始時刻と終了時刻のうち、最も早い開始時刻から最も遅い終了時刻までの最大時間以外の時間帯を、前記送信可能時間に設定することもできる。
この設定方法によれば、各路側通信機が使用するタイムスロットの開始時刻が路側通信機ごとに異なる場合でも、間接干渉を有効に防止できるようになる。
(3) Moreover, in the wireless communication system of the present invention, the transmission control means is other than the maximum time from the earliest start time to the latest end time among the start times and end times specified from the plurality of slot information. It is also possible to set the time zone for the transmittable time.
According to this setting method, indirect interference can be effectively prevented even when the start time of the time slot used by each roadside communication device is different for each roadside communication device.
（４） ところで、ある移動通信機が複数のスロット情報を用いて自身の送信可能時間を設定する場合において、仮に、そのスロット情報が当該移動通信機の現在位置から極めて遠い所にある路側通信機のスロット情報であったとすると、当該移動通信機が自身とは全く無関係のスロット情報によって無線送信を不必要に自粛することになるので、移動通信機の送信時間を有効に確保するという観点からは好ましくない。 (4) By the way, when a certain mobile communication device sets its own transmittable time using a plurality of slot information, it is assumed that the slot information is located far from the current position of the mobile communication device. From the standpoint of effectively ensuring the transmission time of the mobile communication device, the mobile communication device will unnecessarily suppress wireless transmission by slot information completely unrelated to itself. It is not preferable.
そこで、本発明の無線通信システムにおいて、前記移動通信機は、前記スロット情報の中継回数を含む送信フレームを外部に送信するデータ中継機能を有しており、前記送信制御手段が、他の前記移動通信機から受信した前記送信フレームに含まれる前記中継回数に基づいて前記スロット情報の有効性を判定し、有効と判定した前記スロット情報を前記送信可能時間の設定に用いることが好ましい。
この場合、中継回数の閾値を適切な値に設定することにより、移動通信機にとって無関係な遠い位置にある路側通信機のスロット情報を、送信可能時間の設定処理の対象外とすることができ、移動通信機の送信可能時間の無駄な短縮を防止することができる。
Therefore, in the wireless communication system of the present invention, the mobile communication device has a data relay function for transmitting a transmission frame including the number of times of relaying the slot information to the outside, and the transmission control means includes the other mobile device. It is preferable to determine the validity of the slot information based on the number of relays included in the transmission frame received from a communication device, and to use the slot information determined to be valid for setting the transmittable time.
In this case, by setting the threshold value of the number of relays to an appropriate value, the slot information of the roadside communication device at a distant position irrelevant to the mobile communication device can be excluded from the setting process of the transmittable time, It is possible to prevent unnecessary shortening of the transmittable time of the mobile communication device.
（５） また、本発明の無線通信システムにおいて、前記送信制御手段は、前記スロット情報の受信時から現在までの経過時間に基づいて当該ステップ情報の有効性を判定し、有効と判定した前記スロット情報を前記送信可能時間の設定に用いることにしてもよい。
この場合も、経過時間の閾値を適切な値に設定することにより、移動通信機にとって無関係な遠い位置にある路側通信機のスロット情報を、送信可能時間の設定処理の対象外とすることができ、移動通信機の送信可能時間の無駄な短縮を防止することができる。
(5) In the wireless communication system of the present invention, the transmission control unit determines the validity of the step information based on an elapsed time from the reception of the slot information to the present time, and determines the slot determined to be valid. Information may be used for setting the transmission possible time.
In this case as well, by setting the elapsed time threshold to an appropriate value, the slot information of the roadside communication device located at a distant position unrelated to the mobile communication device can be excluded from the setting process of the transmittable time. Therefore, it is possible to prevent wasteful reduction of the transmittable time of the mobile communication device.
（６） 本発明の移動通信機は、本発明の無線通信システムの構成要素となる移動通信機であって、本発明の無線通信システムと同じ技術的特徴を有する。従って、本発明の移動通信機は、本発明の無線通信システムと同様の作用効果を奏する。
（７） 本発明の送信制御方法は、本発明の移動通信機についての送信制御方法であって、本発明の移動通信機と同じ技術的特徴を有する。従って、本発明の送信制御方法は、本発明の移動通信機及び無線通信システムと同様の作用効果を奏する。
(6) The mobile communication device of the present invention is a mobile communication device that is a component of the wireless communication system of the present invention, and has the same technical features as the wireless communication system of the present invention. Therefore, the mobile communication device of the present invention has the same effects as the wireless communication system of the present invention.
(7) The transmission control method of the present invention is a transmission control method for the mobile communication device of the present invention, and has the same technical features as the mobile communication device of the present invention. Therefore, the transmission control method of the present invention has the same effects as the mobile communication device and the wireless communication system of the present invention.
以上の通り、本発明によれば、移動通信機による無線送信を介した間接干渉を有効に防止することができるので、移動通信機が路側通信機からのダウンリンク信号をより確実に受信できるようになる。 As described above, according to the present invention, it is possible to effectively prevent indirect interference through wireless transmission by a mobile communication device, so that the mobile communication device can more reliably receive a downlink signal from a roadside communication device. become.
〔システムの全体構成〕
図１は、本発明の実施形態に係る高度道路交通システム（ＩＴＳ）の全体構成を示す概略斜視図である。なお、本実施形態では、道路構造の一例として、南北方向と東西方向の複数の道路が互いに交差した碁盤目構造を想定している。
図１に示すように、本実施形態の高度道路交通システムは、交通信号機１、路側通信機２、車載通信機３（図２及び図３参照）、中央装置４、車載通信機３を搭載した車両５、及び、車両感知器や監視カメラ等よりなる路側センサ６を含む。
[Overall system configuration]
FIG. 1 is a schematic perspective view showing an overall configuration of an intelligent road traffic system (ITS) according to an embodiment of the present invention. In this embodiment, as an example of the road structure, a grid structure in which a plurality of roads in the north-south direction and the east-west direction intersect with each other is assumed.
As shown in FIG. 1, the intelligent transportation system of this embodiment is equipped with a
交通信号機１と路側通信機２は、複数の交差点Ｊｉ（図例では、ｉ＝１〜１２）のそれぞれに設置されており、電話回線等の通信回線７を介してルータ８に接続されている。このルータ８は交通管制センター内の中央装置４に接続されている。
中央装置４は、自身が管轄するエリアに含まれる各交差点Ｊｉの交通信号機１及び路側通信機２とＬＡＮ（Local Area Network）を構成している。従って、中央装置４は、各交通信号機１及び各路側通信機２との間で双方向通信が可能である。なお、中央装置４は、交通管制センターではなく道路上に設置してもよい。
The
The
路側センサ６は、各交差点Ｊｉに流入する車両台数をカウントする等の目的で、管轄エリア内の道路の各所に設置されている。この路側センサ６は、直下を通行する車両５を超音波感知する車両感知器、或いは、道路の交通状況を時系列に撮影する監視カメラ等よりなり、感知情報Ｓ４や画像データＳ５は通信回線７を介して中央装置４に送信される。
なお、図１及び図２では、図示を簡略化するために、各交差点Ｊｉに信号灯器が１つだけ描写されているが、実際の各交差点Ｊｉには、互いに交差する道路の上り下り用として少なくとも４つの信号灯器が設置されている。
The
In FIG. 1 and FIG. 2, only one signal lamp is depicted at each intersection Ji for the sake of simplicity of illustration, but each actual intersection Ji is used for ascending and descending roads that intersect each other. At least four signal lamps are installed.
〔中央装置〕
中央装置４は、ワークステーション（ＷＳ）やパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等よりなる制御部を有しており、この制御部は、路側通信機２、路側センサ６からの各種の交通情報の収集・処理（演算）・記録、信号制御及び情報提供を統括的に行う。
具体的には、中央装置４の制御部は、自身のネットワークに属する交差点Ｊｉの交通信号機１に対して、同一道路上の交通信号機１群を調整する系統制御や、この系統制御を道路網に拡張した広域制御（面制御）を行うことができる。
[Central equipment]
The
Specifically, the control unit of the
また、中央装置４は、通信回線７を介してＬＡＮ側と接続された通信インタフェースである通信部を有しており、この通信部は、信号灯器の灯色切り替えタイミングに関する信号制御指令Ｓ１や、渋滞情報等を含む交通情報Ｓ２を所定時間ごとに交通信号機１及び路側通信機２に送信している（図１参照）。
信号制御指令Ｓ１は、前記系統制御や広域制御を行う場合の信号制御パラメータの演算周期（例えば、１．０〜２．５分）ごとに送信され、交通情報Ｓ２は、例えば５分ごとに送信される。
In addition, the
The signal control command S1 is transmitted every calculation period (for example, 1.0 to 2.5 minutes) of the signal control parameter when performing the system control and the wide area control, and the traffic information S2 is transmitted every 5 minutes, for example. Is done.
また、中央装置４の通信部は、各交差点Ｊｉに対応する路側通信機２から、その通信機２が車載通信機３から受信した車両５の現在位置等を含む車両情報Ｓ３、車両通過時に生じるパルス信号よりなる車両感知器（図示せず）の感知情報Ｓ４、及び、監視カメラが撮影した道路のデジタル情報よりなる画像データＳ５等を受信しており、中央装置４の制御部は、これらの各種情報に基づいて前記系統制御や広域制御を実行する。
Further, the communication unit of the
〔無線通信の方式等〕
図２は、上記高度道路交通システムの管轄エリアの一部を示す道路平面図である。
図２では、互いに交差する２つの道路の各々が上りと下りで片側１車線のものとして例示されているが、道路構造はこれに限られるものではない。
図２にも示すように、本実施形態の高度道路交通システムは、車載通信機３との間で無線通信が可能な複数の路側通信機２と、キャリアセンス方式で他の通信機２，３と無線通信を行う移動無線送受信機の一種である車載通信機３と備えた無線通信システムとしても機能している。
[Wireless communication systems, etc.]
FIG. 2 is a road plan view showing a part of the jurisdiction area of the above intelligent road traffic system.
In FIG. 2, each of two roads intersecting each other is illustrated as one lane on one side in the up and down directions, but the road structure is not limited to this.
As shown also in FIG. 2, the intelligent transportation system of this embodiment includes a plurality of
図１及び図２の例では、複数の路側通信機２は、それぞれ路側の交差点Ｊｉごとに設置されていて、交通信号機１の支柱に取り付けられている。一方、車載通信機３は、道路を走行する車両５の一部又は全部に搭載されている。
車両５に搭載された各車載通信機３は、路側通信機２からのダウンリンク信号の到達範囲であるダウンリンクエリアＡにおいてダウンリンク信号を受信可能である。
In the example of FIG. 1 and FIG. 2, the plurality of
Each in-
また、本実施形態では、車載通信機３の送信信号の到達距離は、路側通信機２のダウンリンク信号の到達距離以下であるとする。従って、各路側通信機２は、自装置のダウンリンクエリアＡの範囲内を走行する車載通信機３との無線通信が可能である。
このように、本実施形態ＩＴＳでは、車載通信機３同士（車車間通信）の通信と、路側通信機２と車載通信機３との間（「路」から「車」への路車間通信と「車」から「路」への車路間通信との双方を含む。）の通信については、無線通信が用いられている。
In the present embodiment, it is assumed that the reach of the transmission signal of the in-
Thus, in the present embodiment ITS, communication between the vehicle-mounted communication devices 3 (vehicle-to-vehicle communication) and between the
また、隣接する路側通信機２同士の設置位置が比較的近く、互いのダウンリンクエリアＡが重複（一部重複でも全部重複でもよい。）する場合には、その路側通信機２同士での無線通信（路路間通信）が可能である。
なお、前記した通り、交通管制センターに設けられた中央装置４は、各路側通信機２と有線での双方向通信が可能であるが、これらの間も無線通信であってもよい。
Further, when the installation positions of the adjacent
As described above, the
路側通信機２は、自身が無線送信するための専用のタイムスロット（図４の第１スロットＴ１）をＴＤＭＡ方式で割り当てており、このタイムスロット以外の時間帯（図４の第２スロットＴ２）には無線送信を行わない。
すなわち、路側通信機２用のタイムスロット以外の時間帯は、車載通信機３のためのＣＳＭＡ方式による送信時間として開放されている。
The
That is, the time zone other than the time slot for the
また、路側通信機２は、自身の送信タイミングを制御するために他の路側通信機２との時刻同期機能を有している。
この路側通信機２の時刻同期は、例えば、自身の時計をＧＰＳ衛星から取得した時刻に合わせるＧＰＳ同期や、自身の時計を他の路側通信機２からの送信信号に合わせるエア同期等によって行われる。
The
The time synchronization of the
〔路側通信機〕
図３は、路側通信機２と車載通信機３の内部構成を示すブロック図である。
路側通信機２は、無線通信のためのアンテナ２０が接続された無線通信部（送受信部）２１と、中央装置４と双方向通信する有線通信部２２と、それらの通信制御を行うプロセッサ（ＣＰＵ：Central Processing Unit）等よりなる制御部２３と、制御部２３に接続されたＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置よりなる記憶部２４とを備えている。
[Roadside communication device]
FIG. 3 is a block diagram showing the internal configuration of the
The
路側通信機２の記憶部２４は、制御部２３が実行する通信制御のためのコンピュータプログラムや、各通信機２，３の通信機ＩＤ等を記憶している。
路側通信機２の制御部２３は、上記コンピュータプログラムを実行することで達成される機能部として、無線通信部２１の送信タイミングを制御する送信制御部２３Ａと、各通信部２１，２２の受信データの中継処理を行うデータ中継部２３Ｂとを有する。
The
The
路側通信機２のデータ中継部２３Ｂは、有線通信部２２が受信した中央装置４からの交通情報Ｓ２等を、いったん記憶部２４に一時的に記憶させ、無線通信部２１にブロードキャスト送信させる。
また、データ中継部２３Ｂは、無線通信部２１が受信した車両情報Ｓ３を、いったん記憶部２４に一時的に記憶させ、有線通信部２２を介して中央装置４に転送する。
The
In addition, the
路側通信機２の送信制御部２３Ａは、他装置との間で送信タイミングを同期させつつ、自装置に割り当てられた所定のスロット番号ｉのタイムスロットＴ１（図４参照：以下、「スロットｉ」ということがある。）内において、所定の送信時間だけ無線送信を行う。
すなわち、路側通信機２の記憶部２４は、例えば次のａ）及びｂ）の情報を含むスロット情報Ｓ６を記憶している。このスロット情報Ｓ６は路側通信機２ごとに個別に設定されている。
ａ） 自装置が使用中のスロット番号ｉ（図４参照）
ｂ） スロット番号ｉの第１スロットＴ１（図４参照）の開始時刻及び継続時間
The
That is, the
a) Slot number i being used by the own device (see FIG. 4)
b) Start time and duration of the first slot T1 (see FIG. 4) with slot number i
また、路側通信機２の記憶部２４は、自装置からダウンリンク送信すべき情報量（送信データ量）に対応する送信時間と、その送信開始時刻とを記憶している。この送信開始時刻と送信時間は、自装置に割り当てられたタイムスロットＴ１内に収まるように、路側通信機２ごとに個別に設定される。
送信制御部２３Ａは、設定された送信時間長のダウンリンク信号を生成して、このダウンリンク信号を設定された送信開始時刻に無線通信部２１に送信させる。
Further, the
The
路側通信機２の送信時間は、自装置に割り当てられたタイムスロットＴ１の継続時間（スロット長）の最大限に設定してもよいが、他の通信機２，３との同期ずれや受信側の情報処理時間等を考慮して、所定のマージン（例えば１０μｓオーダーのガードタイム）をもってスロット長よりもやや短めに設定されることが好ましい。
また、路側通信機２の送信時間は、自装置に割り当てられたスロット長の範囲内で任意の時間長さに設定可能であり、そのスロット長よりも大幅に短い時間（例えば、１／３や１／２）に設定することもできる。
The transmission time of the
Further, the transmission time of the
なお、ダウンリンク信号の送信開始時刻と送信時間のうち、送信開始時刻については、自装置のスロット情報Ｓ６に含まれるスロットｉの開始時刻に基づいて、各路側通信機２の送信制御部２３Ａが自律的に生成するようにしてもよい。
路側通信機２の送信制御部２３Ａは、上記スロット情報Ｓ６を含むダウンリンク信号に、現在時刻のタイムスタンプを付して無線通信部２１にブロードキャスト送信させる。
Of the transmission start time and the transmission time of the downlink signal, the transmission start time is determined by the
The
車載通信機３は、上記スロット情報Ｓ６とタイムスタンプを含むダウンリンク信号を受信すると、そのタイムスタンプの現在時刻を基準として、スロット情報Ｓ６に記されたスロット番号ｉの第１スロットＴ１以外の時間帯（図４の第２スロットＴ２）に無線送信を行う。
なお、後述するメイン周期Ｃｍをスロット情報Ｓ６に含めるようにすれば、スロットｉの開始時刻やタイムスタンプの現在時刻をメイン周期Ｃｍ内の相対時刻で表現することができる。この場合、それらの時刻を絶対時刻で表現する場合に比べて、スロット情報Ｓ６のビット数を低減することができる。
When the in-
If the main period Cm described later is included in the slot information S6, the start time of the slot i and the current time of the time stamp can be expressed by relative time within the main period Cm. In this case, the number of bits of the slot information S6 can be reduced compared to the case where those times are expressed in absolute time.
上記スロット情報Ｓ６には、少なくとも、自装置が使用するスロットｉの時間が含まれていればよいが、路路間通信や中央装置４との通信によって他の路側通信機２のスロット情報Ｓ６が分かっている場合は、他装置のスロット情報Ｓ６を自装置から送信することにしてもよい。
The slot information S6 only needs to include at least the time of the slot i used by the own device. However, the slot information S6 of the other
〔タイムスロットの内容〕
図４は、路車間通信のタイムスロットの一例を示す概念図である。
図４に示すように、路車間通信のタイムスロットは、第１スロットＴ１と第２スロットＴ２とを含み、これらの合計期間が一定のスロット周期Ｃｓで繰り返ようになっている。各スロット周期Ｃｓの第１スロットＴ１は、路側通信機２用のタイムスロットであり、この時間帯では路側通信機２による無線送信が許容される。
[Contents of time slot]
FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating an example of a time slot for road-to-vehicle communication.
As shown in FIG. 4, the time slot of road-to-vehicle communication includes a first slot T1 and a second slot T2, and the total period of these is repeated at a constant slot period Cs. The first slot T1 of each slot cycle Cs is a time slot for the
第１スロットＴ１にはスロット番号ｉが付されており、このスロット番号ｉは周期的にインクリメント（デクリメントであってもよい。）される。
また、第２スロットＴ２は、車載通信機３用のタイムスロットであり、この時間帯は車載通信機３による無線送信用として開放するため、路側通信機２の送信制御部２３Ａは第２スロットＴ２では無線送信を行わない。
A slot number i is assigned to the first slot T1, and the slot number i is periodically incremented (may be decremented).
The second slot T2 is a time slot for the in-
スロット番号ｉは、予め定められた所定数ｎとなると当初番号（図例ではｉ＝１）に戻る。従って、ｎ回分のスロット周期Ｃｓをメイン周期Ｃｍとすると、各スロット番号ｉ〜ｎの第１スロットＴ１はそのメイン周期Ｃｍごとに１回ずつ生じる。
なお、各周期Ｃｓ，Ｃｍの時間長やスロット周期Ｃｓの総数ｎについては、システム事業者が適宜設定することができるが、本実施形態では、一例として、Ｃｓ＝１０ｍｓ、Ｃｍ＝１００ｍｓ及びｎ＝１０とする。
When the slot number i reaches a predetermined number n, it returns to the initial number (i = 1 in the figure). Therefore, if the slot period Cs for n times is the main period Cm, the first slot T1 of each slot number i to n is generated once for each main period Cm.
The system operator can appropriately set the time length of each cycle Cs, Cm and the total number n of slot cycles Cs. In this embodiment, as an example, Cs = 10 ms, Cm = 100 ms, and n = 10 is assumed.
図４において、スロット番号ｉ＝１〜３の第１スロットＴ１に記したドット●は、当該スロット番号ｉの第１スロットＴ１に無線送信する路側通信機２を示し、ドット●が複数あるスロット１，２は、複数の路側通信機２の送信タイミングが重複しており、当該スロット番号ｉを複数の路側通信機２が共用していることを示す。
すなわち、図４の例では、スロット１を、交差点Ｊ１と交差点Ｊ１１に設置された２つの路側通信機２が共用しており、スロット２を、交差点Ｊ２、交差点Ｊ９、交差点Ｊ１０に設置された３つの路側通信機２が共用している。
In FIG. 4, the dot ● written in the first slot T1 of slot number i = 1 to 3 indicates the
That is, in the example of FIG. 4, the
その理由は、例えば図１の交差点Ｊ１と交差点Ｊ１１のように、距離が離れた路側通信機２同士はダウンリンクエリアＡが重複しておらず、１つの車載通信機３が複数の路側通信機２から同時にダウンリンク信号を受ける直接干渉（図６（ａ）参照）が生じないか、或いはその可能性が極めて低いことから、これらに同じスロットｉを設定して各路側通信機２の送信時間が重複しても、車載通信機３が各路側通信機２からダウンリンク信号を適切に受信できるからである。
The reason is that, for example, as shown in the intersection J1 and the intersection J11 in FIG. 1, the
一方、１つの車載通信機３について上記直接干渉が発生し得る、比較的近い位置関係にある路側通信機２同士の場合は、スロット番号ｉを同じに設定して送信時間を重複させることはできない。
もっとも、直接干渉が発生し得る路側通信機２同士でも、第１スロットＴ１内において時分割で送信時間をスケジューリングすれば、同じスロット番号ｉを共用することもできる。なお、直接干渉が生じないために同じスロット番号ｉを使用する路側通信機２同士でも、図６（ｂ）に示す間接干渉が生じる場合があるが、この点については後述する。
On the other hand, in the case of
However, the same slot number i can be shared between the
〔車載通信機〕
図３に戻り、車載通信機３は、無線通信のためのアンテナ３０に接続された通信部（送受信部）３１と、この通信部３１に対する通信制御を行うプロセッサ等よりなる制御部３２と、この制御部３２に接続されたＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置よりなる記憶部３３とを備えている。
記憶部３３は、制御部３２が実行する通信制御のためのコンピュータプログラムや、各通信装置２，３の通信機ＩＤ等を記憶している。
[In-vehicle communication device]
Returning to FIG. 3, the in-
The
車載通信機３の制御部３２は、車車間通信のためのキャリアセンス方式による無線通信を通信部３１に行わせるものであり、路側通信機２のような時分割多重方式での通信制御機能は有していない。
従って、車載通信機３の通信部３１は、所定の搬送波周波数の受信レベルを常時感知しており、その値がある閾値以上である場合は無線送信を行わず、当該閾値未満になった場合にのみ無線送信を行うようになっている。
The
Accordingly, the
車載通信機３の制御部３２は、前記コンピュータプログラムを実行することで達成される機能部として、通信部３１の無線送信タイミングを制御する送信制御部３２Ａと、通信部３１の受信データの中継処理を行うデータ中継部３２Ｂとを有する。
車載通信機３の送信制御部３２Ａは、路側通信機２から取得したスロット情報Ｓ６の開始時刻とスロット情報Ｓ６に従って、自身に許容された無線送信の時間帯を設定し、この時間帯だけ通信部３１に無線送信を行わせる。
The
The
すなわち、送信制御部３２Ａは、路側からのダウンリンク信号や車側からの受信フレームから路側通信機２のスロット情報Ｓ６を抽出するともに、ダウンリンク信号に含まれるタイムスタンプの時刻を基準として、スロット情報Ｓ６に記されたスロット番号ｉのタイムスロットＴ１以外の時間帯（図４の第２スロットＴ２）においてのみ、キャリアセンス方式による無線送信を通信部３１に行わせる。
なお、車載通信機３の送信制御部３２Ａは、複数の路側通信機２の送信タイミングが重複して割り当てられたスロットｉの場合は、複数のスロット情報Ｓ６に基づいて間接干渉を回避するための送信可能時間の設定処理を実行するが、その詳細については後述する。
That is, the
Note that the
また、車載通信機３の送信制御部３２Ａは、車両５（車載通信機３）の現時の位置、方向及び速度等を含む車両情報Ｓ３を送信フレームに格納し、この送信フレームを、通信部３１を介して外部にブロードキャストで無線送信させる。
車載通信機３のデータ中継部３２Ｂは、通信部３１が受信した受信フレームから所定のデータを抽出し、抽出したデータを送信フレームに含めて同通信部３１に送信させる中継処理を行うことができる。
Also, the
The
例えば、データ中継部３２Ｂは、路側通信機２のダウンリンク信号から交通情報Ｓ３や他の車両５の車両情報Ｓ３を抽出し、抽出したデータを含む送信フレームを生成して通信部３１に送信させる。
また、データ中継部３２Ｂは、路側通信機２のダウンリンク信号や他の車両５から受信した受信フレームにスロット情報Ｓ６が含まれている場合には、そのスロット情報Ｓ６を抽出して記憶部３３に一時的に記憶させるとともに、そのスロット情報Ｓ６を送信フレームに格納して通信部３１に送信させる。
For example, the
Further, when the slot information S6 is included in the downlink signal of the
本実施形態では、車載通信機３の送信フレームに中継回数のフィールドが定義されており、データ中継部３２Ｂは、スロット情報Ｓ６を自身が送信する送信フレームに格納する場合には、受信フレームでのフィールド値を１つインクリメントした送信フレームを生成して、このフレームを通信部３１に送信させる。
従って、路側通信機２から直接受信したスロット情報Ｓ６を自身が送信する送信フレームに含める場合には、中継回数のフィールド値は「１」となる。また、他車両５から受信した中継回数が「１」の受信フレームから抽出したスロット情報Ｓ６を自身が送信する送信フレームに含める場合には、中継回数のフィールド値は「２」となる。
In the present embodiment, the field of the number of relays is defined in the transmission frame of the in-
Therefore, when the slot information S6 directly received from the
また、車載通信機３の送信制御部３２Ａは、スロット情報Ｓ６を含むダウンリンク信号や他の車両５からの受信フレームを受信すると、その受信時点からの経過時間をカウントするようになっている。
なお、本実施形態では、車載通信機３の制御部３２は、他の車両５（車載通信機３）から直接受信した車両情報Ｓ３や、路側通信機２から受信した他の車両５の車両情報Ｓ３に含まれる、位置、速度及び方向に基づいて、右直衝突や出合い頭衝突等を回避する安全運転支援制御を行うことができる。
Further, when the
In the present embodiment, the
〔車載通信機の送信フレーム〕
図５は、車載通信機３の送信フレームのフォーマットの一例を示す図である。
図５に示すように、車載通信機３の送信フレームには、プリアンブル、ヘッダ、データ、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）が含まれている。
このうち、ヘッダには、ＭＡＣヘッダを拡張した拡張ＭＡＣヘッダが定義されており、この拡張ヘッダに前記スロット情報Ｓ６やその中継回数が格納される。
[In-vehicle communication device transmission frame]
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a format of a transmission frame of the in-
As shown in FIG. 5, the transmission frame of the in-
Among these, an extended MAC header obtained by extending the MAC header is defined in the header, and the slot information S6 and the number of relays thereof are stored in the extended header.
また、データには、車両５の位置、方向（進行方向）及び速度が含まれるが、路側通信機２からのダウンリンク信号を受信した場合の受信レベル等を含めることもできる。
車両５の位置や方向は、通常は、ＧＰＳ等の車両５側のセンサ類が自律的に測定した情報であるが、光ビーコン等のインフラ側から取得可能な場合もある。速度は、車両５の速度センサに基づいた情報である。
The data includes the position, direction (traveling direction) and speed of the
The position and direction of the
〔直接干渉と間接干渉〕
図６（ａ）は直接干渉の説明図であり、図６（ｂ）は間接干渉の説明図である。また、図６（ｃ）は間接干渉が発生し得るスロット割当を示すタイムチャートである。
以下、図６を参照して、本実施形態の無線通信システムにおいて問題となる上記２種類の電波干渉の内容と、間接干渉を回避するための車載通信機３における送信制御方法について説明する。
[Direct and indirect interference]
FIG. 6A is an explanatory diagram of direct interference, and FIG. 6B is an explanatory diagram of indirect interference. FIG. 6C is a time chart showing slot allocation in which indirect interference can occur.
Hereinafter, with reference to FIG. 6, the contents of the two types of radio wave interference that are problematic in the wireless communication system of the present embodiment and a transmission control method in the in-
まず、「直接干渉」とは、１つの車載通信機３に対して複数の路側通信機２からのダウンリンク信号が同時に到達することをいう。この場合、複数のダウンリンク信号が衝突して電波干渉するため、車載通信機３がダウンリンク信号を適切に受信できなくなる可能性が高い。
かかる直接干渉は、図６（ａ）に示すように、２つの路側通信機２Ｘ，２ＹのダウンリンクエリアＡ，Ａが重複する範囲にある車両５に対して、各路側通信機２Ｘ，２Ｙが同時にダウンリンク送信する場合に発生する。
First, “direct interference” means that downlink signals from a plurality of
As shown in FIG. 6 (a), the direct interference is caused by the
上記直接干渉を回避するには、例えば、一方の路側通信機２Ｘの送信時間をスロットｋ（スロット番号ｉ＝ｋの第１スロットＴ１）に割り当て、他方の路側通信機２Ｙの送信時間をスロットｋ以外のスロットに割り当て、両者の送信時間をずらせばよい。
逆に言えば、上記直接干渉が生じない図６（ｂ）に示す位置関係にある路側通信機２Ｘ，２Ｙ同士については、路側通信機２Ｘ，２Ｙからの送信信号の直接的な衝突のみを想定すれば、基本的に同じスロットｋに割り当てるのが効率的である。
In order to avoid the direct interference, for example, the transmission time of one
In other words, for the
これに対して、図６（ｂ）に示すように、第１の路側通信機２ＸのダウンリンクエリアＡに第１の車載通信機３Ｘがあり、第１の路側通信機２Ｘと直接干渉が生じない位置関係にある第２の路側通信機２ＸのダウンリンクエリアＡに、第２の車載通信機３Ｙがある場合を想定する。
この場合において、「間接干渉」とは、第１の路側通信機２Ｘのダウンリンク信号と、第２の車載通信機３Ｙの送信信号Ｓｙ、又は、この送信信号Ｓｙを契機として無線送信された他の車載通信機３Ｚの送信信号Ｓｚとが、第１の車載通信機３Ｘに対して同時に到達することをいう。
On the other hand, as shown in FIG. 6B, the first in-
In this case, “indirect interference” refers to the downlink signal of the first
かかる間接干渉は、図６（ｃ）に示すように、各路側通信機２Ｘ，２ＹのタイムスロットＴ１の継続時間（スロット長）が異なる場合に発生し得る問題である。
すなわち、図６（ｃ）に示すように、路側通信機２Ｘ，２Ｙの送信時間Ｔｘ，Ｔｙが同じ開始時刻のスロットｋ（スロット番号ｉ＝ｋの第１スロットＴ１）に割り当てられているが、路側通信機２Ｘに割り当てられたスロット長Ｌｘが、路側通信機２Ｙに割り当てられたスロット長Ｌｙよりも長いと仮定する。
Such indirect interference is a problem that may occur when the durations (slot lengths) of the time slots T1 of the
That is, as shown in FIG. 6C, the transmission times Tx and Ty of the
この場合、路側通信機２Ｘ，２Ｙがそれぞれ相手方のスロット長を知らずに、自身のスロット情報だけをブロードキャスト送信するとすれば、路側通信機２ＸのダウンリンクエリアＡでスロット情報を受信した第１の車載通信機３Ｘの場合は、長い方のスロット長Ｌｘの範囲で無線送信が規制される。
これに対して、路側通信機２ＹのダウンリンクエリアＡでスロット情報を受信した第２の車載通信機３Ｙの場合は、短い方のスロット長Ｌｙの範囲でしか無線送信が規制されないので、スロット長Ｌｙの経過後でかつスロット長Ｌｘの経過前の時間帯（図６（ｃ）の（Ｌｘ−Ｌｙ）の時間帯）に無線送信を行うことができる。
In this case, if each of the
On the other hand, in the case of the second in-
そして、上記時間帯（Ｌｘ−Ｌｙ）で第２の車載通信機３Ｙが無線送信を行うと、車載通信機３Ｘ，３Ｙ間の距離が車載通信機３の電波到達距離以下の場合には、その時間帯（Ｌｘ−Ｌｙ）に送信された第２の車載通信機３Ｙの送信信号Ｓｙが、第１の車載通信機３Ｘに到達する。
また、車載通信機３Ｘ，３Ｙ間の距離が電波到達距離を超える場合でも、第２の車載通信機３Ｙの送信信号Ｓｙを受けてデータ中継を行う第３の車載通信機３Ｚの送信信号Ｓｚが、第１の車載通信機３Ｘに到達することもあり得る。
When the second in-
Further, even when the distance between the in-
このように、直接干渉が生じない位置関係にあるため、路側通信機２Ｘ，２Ｙの送信時間Ｔｘ，Ｔｙを同じ開始時刻のスロットｋに割り当てる場合でも、各路側通信機２Ｘ，２Ｙのスロット長Ｌｘ，Ｌｙが異なっている場合には、長い方のスロット長Ｌｘの路側通信機２Ｘに従う第１の車載通信機３Ｘに対して、当該路側通信機２Ｘからのダウンリンク信号と、短い方のスロット長Ｌｙの路側通信機２Ｙに従う第２の車載通信機３Ｙからの送信信号Ｓｙ（或いは、送信信号Ｓｙを契機とした別の送信信号Ｓｚ）が同時に到達する間接干渉が発生する可能性があり、かかる間接干渉が生じると、第１の車載通信機３Ｘが、路側通信機２Ｘのダウンリンク信号を適切に受信できなくなる恐れがある。
Thus, since the positional relationship is such that direct interference does not occur, even when the transmission times Tx and Ty of the
なお、上記の説明では、図６（ｂ）において、車載通信機３Ｘが路側通信機２Ｘからそのスロット情報を直接受信し、車載通信機３Ｙが路側通信機２Ｙからそのスロット情報を直接受信する場合を想定したが、車載通信機３Ｙが、車載通信機３Ｘや車載通信機３Ｚからの中継により、路側通信機２Ｙのスロット情報だけでなく、路側通信機２Ｘのスロット情報を間接的に取得した場合でも、スロット情報の選択方法によっては、間接干渉の問題が発生し得る。
In the above description, in FIG. 6B, in-
すなわち、例えば、車載通信機３Ｙが、複数のスロット情報を直接又は間接に取得した場合に、その中から中継回数が最小のスロット情報に基づいて自身の送信可能時間を設定する方法が考えられるが、この方法では、常に路側通信機２Ｙから直接受信したスロット情報に基づいて自身の送信可能時間（この場合、路側通信機２Ｙが送信しない時間帯）を車載通信機３Ｙが設定することになるので、結局、スロット長Ｌｙの範囲でしか無線送信が規制されず、依然として間接干渉が発生し得る。
That is, for example, when the in-
〔間接干渉を避けるための送信制御方法（原理）〕
そこで、本実施形態では、移動通信機３Ｙの送信制御部３２Ａが、受信した複数のスロット情報Ｓ６に基づいて、同じスロット番号ｋのスロットｋを使用する、送信タイミングが重複する各路側通信機２Ｘ，２Ｙのいずれもが許容する時間帯を、自身の送信可能時間に設定することにより、上記間接干渉を回避するようにした。
[Transmission control method to avoid indirect interference (principle)]
Therefore, in this embodiment, the
具体的には 車載通信機３Ｙの送信制御部３２Ａは、複数の路側通信機２Ｘ，２Ｙの送信時間が重複して割り当てられたスロットｋに関して、路側通信機２Ｘのスロット情報Ｓ６を他の車載通信機（例えば、図６（ｂ）の車載通信機３Ｚ）から取得し、路側通信機２Ｙのスロット情報Ｓ６を当該通信機２Ｙのダウンリンク信号で直接受信すると、各スロット情報Ｓ６に含まれるスロット長Ｌｘ，Ｌｙをそれぞれ抽出し、このスロット長Ｌｘ，Ｌｙの最大値（この場合はスロットＬｘ）を重複割当に係るスロットｋのスロット長と見なし、当該最大スロット長Ｌｘ以外の時間帯を自身の送信可能時間に設定する。
Specifically, the
換言すると、車載通信機３Ｙの送信制御部３２Ａは、同じスロット番号ｋを使用しているために送信タイミングが重複する複数の路側通信機２Ｘ，２Ｙのうち、送信時間が最長の路側通信機２Ｘが許容する時間帯（スロットＬｘ以外の時間帯）を、自身の送信可能時間として設定する。
In other words, the
このようにすれば、スロット長Ｌｘとスロット長Ｌｙの差分の時間帯（Ｌｘ−Ｌｙ）において車載通信機３Ｙが無線送信しなくなり、同じスロットｋが割り当てられる複数の路側通信機２Ｘ，２Ｙのスロット長Ｌｘ，Ｌｙが揃っていないために発生する、車載通信機３Ｘ〜３Ｚの無線通信を介した間接干渉を有効に防止することができる。
なお、図６（ｂ）及び（ｃ）では、２つの路側通信機２Ｘ，２Ｙの場合を例示したが、３つ以上の路側通信機２に同じスロットｋが重複して割り当てられている場合も同様である。すなわち、この場合は、送信制御部３２Ａが、３つ以上の路側通信機２についての各スロット長の最大値以外の時間帯を、自身の送信可能時間に設定することになる。
In this way, the in-
6B and 6C illustrate the case of two
図６（ｃ）の例では、スロットｋの開始時刻が各路側通信機２で共通することを前提としているが、同じスロット番号ｋでも路側通信機２Ｘ，２Ｙによって開始時刻が異なる場合もあり得る。そこで、車載通信機３Ｙの送信制御部３２Ａは、同じスロット番号ｋのタイムスロットＴ１を共用する路側通信機２Ｘ，２Ｙについて、そのうちの最も早いスロット開始時刻から最も遅いスロット終了時刻までの最大時間以外の時間帯を、自身の送信可能時間に設定することにしてもよい。
この場合には、複数の路側通信機２の送信タイミングが重複するスロットｋのスロット長だけでなく、スロット開始時刻が揃っていない場合でも、前記間接干渉を有効に防止することができる。
In the example of FIG. 6C, it is assumed that the start time of the slot k is common to the
In this case, the indirect interference can be effectively prevented even when not only the slot length of the slot k where the transmission timings of the plurality of
〔送信可能時間の設定処理の具体例〕
図７（ａ）は、路側通信機２Ｘ〜２Ｚと車載通信機３Ｘ，３Ｙの位置関係を示す道路平面図であり、図７（ｂ）は、車載通信機３Ｙによる送信可能時間の設定処理の具体例を示す説明図である。
以下、図７を参照しつつ、車載通信機３Ｙの送信制御部３２Ａが行う送信可能時間の設定処理について説明する。
[Specific example of transmission time setting process]
Fig.7 (a) is a road top view which shows the positional relationship of
Hereinafter, the setting process of the transmittable time performed by the
図７（ａ）において、南北方向の２つの道路Ｒ１，Ｒ２のうち、左側の道路Ｒ１は幹線道路（例えば、合計４車線以上の道路）であり、右側の道路Ｒ２は幹線道路よりも規模が小さい側道であり、東西方向の３つの道路Ｒａ〜Ｒｃのうち、最も北側の道路Ｒａは幹線道路であり、その他の道路Ｒｂ，Ｒｃは側道であるとする。 In FIG. 7A, of the two roads R1 and R2 in the north-south direction, the left road R1 is a main road (for example, a road having a total of four lanes or more), and the right road R2 is larger than the main road. Of the three roads Ra to Rc in the east-west direction, which are small side roads, the northernmost road Ra is a main road and the other roads Rb and Rc are side roads.
また、幹線道路Ｒ１，Ｒａ同士が交差する大規模交差点に第１の路側通信機２Ｘが設置され、側道Ｒ２，Ｒｃ同士が交差する小規模交差点に第２の路側通信機２Ｙが設置され、車載通信機３Ｙから遠く離れた遠方（例えば、２ｋｍ以上）の交差点に第３の路側通信機２Ｚが設置されているとする。
更に、各路側通信機２Ｘ〜２Ｚは、それぞれ直接干渉の位置関係ではないので、図７（ｂ）に示すように、同じ開始時刻（ｔ＝１０ｍ秒）のスロットｋを使用している。
In addition, a first
Further, since the
また、送信データ量が多い大規模交差点にある第１の路側通信機２Ｘでは、長めのスロット長（＝５ｍ秒）のスロット情報ＳＬｘとなっており、送信データ量が少ない小規模交差点にある第２の路側通信機２Ｙでは、短めのスロット長（＝３ｍ秒）のスロット情報ＳＬｙとなっている。
なお、第３の路側通信機２Ｚは、路側通信機２Ｘよりも更に大規模な交差点に設置されていると仮定して、三者２Ｘ〜２Ｚの中では最も長いスロット長（＝７ｍ秒）のスロット情報ＳＬｚとなっている。
Further, in the first
It is assumed that the third
また、２つの車載通信機３Ｘ，３Ｙは道路Ｒ２を走行中の車両に搭載され、第１の車載通信機３Ｘが第１の路側通信機２Ｘのダウンリンク信号を受信可能であり、第２の車載通信機３Ｙが第２の路側通信機３Ｘのダウンリンク信号を受信可能な位置関係にある。
かかる状況下において、車載通信機３Ｙの送信制御部３２Ａは、まず、自身が取得した各スロット情報ＳＬｘ〜ＳＬｚの中継回数と、その受信時から現在時刻までの経過時間とに基づいて、各スロット情報ＳＬｘ〜ＳＬｚの有効性を判定する。
The two in-
Under such circumstances, the
具体的には、送信制御部３２Ａは、スロット情報ＳＬｘ〜ＳＬｚの中継回数が所定の閾値（例えば、５回）以下であるか否かを判定する。また、送信制御部３２Ａは、スロット情報ＳＬｘ〜ＳＬｚの経過時間が所定の閾値（例えば、１０分）以下であるか否かを判定する。
そして、送信制御部３２Ａは、それらの判定結果がいずれも肯定的であるスロット情報を有効とし、いずれかの判定結果が否定的であるスロット情報については、無効として送信可能時間の設定処理の対象から除外する。
Specifically, the
Then, the
図７（ｂ）の例では、第１及び第２のスロット情報ＳＬｘ，ＳＬｙが、各判定をいずれもクリアしているため有効なスロット情報と判定され、第３のスロット情報Ｓｚが、各判定をいずれもクリアしていないため無効なスロット情報と判定されている。
次に、車載通信機３Ｙの送信制御部３２Ａは、有効と判定されたスロット情報ＳＬｘ，ＳＬｙからスロット長をそれぞれ抽出し、その中の最大値（＝５ｍ秒）を、路側通信機２Ｘ，２Ｙの送信タイミングが重複するスロットｋのスロット長であると見なして、その最大値以外の時間帯を、自身の送信可能時間（図７（ｂ）のハッチング部分）に設定する。
In the example of FIG. 7B, the first and second slot information SLx and SLy are determined to be valid slot information since both determinations are cleared, and the third slot information Sz is determined to be each determination. Since none of these are cleared, it is determined that the slot information is invalid.
Next, the
これにより、車載通信機３Ｙが、スロットｋにおける１３〜１５ｍ秒の時間帯に無線送信しなくなるので、路側通信機２Ｘのダウンリンク信号と車載通信機３Ｙからの送信信号とが車載通信機３Ｘに同時に到達しなくなり、前記した間接干渉が防止される。
また、本実施形態では、車載通信機３Ｙの送信制御部３２Ａが、スロット情報ＳＬｘ〜ＳＬｚの中継回数や経過時間に基づいてその有効性を判定するので、車載通信機３Ｙから見て無関係な路側通信機２Ｚのスロット情報ＳＬｚが除外される。
As a result, the in-
In the present embodiment, the
このため、第３の路側通信機２Ｚのスロット情報ＳＬｚを送信可能時間の設定処理の対象に含めることに伴う、当該送信可能時間の無駄な短縮を未然に防止することができる。
すなわち、図７（ｂ）の例では、実は第３の路側通信機３Ｚのスロット長が７ｍ秒（＝最大長）であるため、このスロット情報ＳＬｚを除外しないと、遠方にある路側通信機３Ｚのスロット長によって車載通信機３Ｙの送信可能時間が無駄に短縮するが、本実施形態では、第３の路側通信機２Ｚのスロット情報ＳＬｚが無効として除外されるので、かかる送信可能時間の短縮を未然に防止できる。
For this reason, it is possible to prevent wasteful reduction of the transmittable time associated with the inclusion of the slot information SLz of the third
That is, in the example of FIG. 7B, since the slot length of the third
また、本実施形態では、車載通信機３Ｙの送信制御部３２Ａが、受信した複数のスロット情報ＳＬｘ〜ＳＬｚの中で有効なものについては、他の車載通信機３Ｘ，３Ｚから中継された路側通信機２Ｘのスロット情報ＳＬｘであっても、送信可能時間の設定対象に含めるようになっている。
このため、車載通信機３Ｙが、最小の中継回数のスロット情報ＳＬｙに基づいて送信可能時間を設定することに伴う間接干渉を有効に防止することができる。
Further, in the present embodiment, the
For this reason, the in-
なお、上記の例では、車載通信機３Ｙの送信制御部３２Ａが、スロット情報ＳＬｘ〜ＳＬｚの中継回数と経過時間の双方に基づいてその有効性を判定しているが、いずれか一方のみでその有効性を判定することにしてもよい。
In the above example, the
〔その他の変形例〕
今回開示した各実施形態は本発明の例示であって制限的なものではない。本発明の権利範囲は、上記実施形態ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲及びその構成と均等な範囲内での全ての変更が含まれる。
[Other variations]
Each embodiment disclosed this time is an illustration of the present invention and is not restrictive. The scope of rights of the present invention is shown not by the above-described embodiment but by the scope of claims for patent, and includes all modifications within the scope equivalent to the scope of claims and their configurations.
上記実施形態の高度道路交通システムおいて、車載通信機３の代わりに或いは車載通信機３に加えて、歩行者等が携帯する通信機（携帯通信端末）を用いてもよい。もっとも、この場合には、その携帯通信端末が、上記実施形態の車載通信機３の場合と同様に、路側通信機２の送信時間（第１スロットＴ１）中においては無線送信を行わないという規約に従う必要がある。
In the intelligent transportation system of the above embodiment, a communication device (portable communication terminal) carried by a pedestrian or the like may be used instead of or in addition to the in-
１ 交通信号機
２ 路側通信機
３ 車載通信機（移動通信機）
４ 中央装置
５ 車両
２１ 無線通信部
２２ 有線通信部
２３ 制御部
２３Ａ 送信制御部
２３Ｂ データ中継部
２４ 記憶部
３０ アンテナ
３１ 通信部（受信手段）
３２ 制御部
３２Ａ 送信制御部（送信制御手段）
３２Ｂ データ中継部
３３ 記憶部
Ｓ１ 信号制御指令
Ｓ２ 交通情報
Ｓ３ 車両情報
Ｓ４ 感知情報
Ｓ５ 画像データ
Ｓ６ スロット情報
Ｔ１ 第１スロット（タイムスロット）
Ｔ２ 第２スロット（タイムスロット）
DESCRIPTION OF
4
32
32B
T2 Second slot (Time slot)
Claims (7)
前記移動通信機は、送信タイミングが重複する複数の前記路側通信機の前記タイムスロットに関する複数のスロット情報を受信する受信手段と、
受信した複数の前記スロット情報に基づいて、送信タイミングが重複する複数の前記路側通信機のいずれもが許容する時間帯を自身の送信可能時間に設定する送信制御手段と、を有することを特徴とする無線通信システム。 A wireless communication system in which time slots dedicated to wireless transmission from roadside communication devices are allocated in a time-sharing manner, and mobile communication devices are allowed to wirelessly transmit only in time zones other than the time slots,
The mobile communication device receives a plurality of slot information related to the time slots of the plurality of roadside communication devices having overlapping transmission timings;
Transmission control means for setting a time zone permitted by any of the plurality of roadside communication devices having overlapping transmission timings as a transmission possible time based on the plurality of received slot information. Wireless communication system.
前記送信制御手段は、他の前記移動通信機から受信した前記送信フレームに含まれる前記中継回数に基づいて前記スロット情報の有効性を判定し、有効と判定した前記スロット情報を前記送信可能時間の設定に用いる請求項１〜３のいずれか１項に記載の無線通信システム。 The mobile communication device has a data relay function of transmitting a transmission frame including the number of relays of the slot information to the outside,
The transmission control means determines the validity of the slot information based on the number of relays included in the transmission frame received from another mobile communication device, and determines the slot information determined to be valid as the transmission available time. The radio | wireless communications system of any one of Claims 1-3 used for a setting.
送信タイミングが重複する複数の前記路側通信機の前記タイムスロットに関する複数のスロット情報を受信する受信手段と、
受信した複数の前記スロット情報に基づいて、送信タイミングが重複する複数の前記路側通信機のいずれもが許容する時間帯を自身の送信可能時間に設定する送信制御手段と、を備えていることを特徴とする移動通信機。 A mobile communication device that is allowed to wirelessly transmit only in a time slot other than time slots assigned in time division for wireless transmission of a roadside communication device,
Receiving means for receiving a plurality of slot information related to the time slots of the plurality of roadside communication devices having overlapping transmission timings;
Transmission control means for setting a time zone allowed by any of the plurality of roadside communication devices having overlapping transmission timings as a transmission possible time based on the plurality of received slot information. A mobile communication device.
送信タイミングが重複する複数の路側通信機の前記タイムスロットに関する複数のスロット情報を受信するステップと、
受信した複数の前記スロット情報に基づいて、送信タイミングが重複する複数の前記路側通信機のいずれもが許容する時間帯を自身の送信可能時間に設定するステップと、を含むことを特徴とする移動通信機の送信制御方法。 There is a transmission control method of a mobile communication device that is allowed to wirelessly transmit only in a time slot other than a time slot assigned in time division for wireless transmission of a roadside communication device,
Receiving a plurality of slot information related to the time slots of a plurality of roadside communication devices having overlapping transmission timings;
And a step of setting a time zone allowed by any of the plurality of roadside communication devices having overlapping transmission timings as a transmission available time based on the plurality of received slot information. Transmission control method for a communication device.
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