JP2012178184A - 通信システム、無線通信方法及び通信装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】道路に沿って設置された複数の路側通信装置と、該道路を走行する複数の車両夫々に搭載された車載通信装置とを備え、前記路側通信装置は、各路側通信装置間、各車載通信装置間、並びに前記路側通信装置及び前記車載通信装置間夫々で時分割多元接続方式による無線通信を行うための複数のタイムスロットを割り当てるようにしてある通信システムにおいて、前記路側通信装置に、車両の交通量及び前記車載通信装置の通信トラフィックの少なくとも一方を示す情報を取得する取得手段と、該取得手段にて取得された交通量情報が示す交通量及び通信トラフィックの少なくとも一方に応じて、タイムスロットの割り当てを変更する変更手段とを備える。
【選択図】図5
Description
路側通信装置は、各路側通信装置間(以下、路路間という)で、円滑な交通を実現するための情報、例えば信号灯器の制御結果に関する情報を送受信しており、該情報を用いて信号灯器の灯色切替制御等を行っている。
なお、第6発明における移動式通信装置は車載通信装置の上位概念、固定式通信装置及び通信装置は路側通信装置の上位概念である。特に、第6発明に係る通信装置は、道路に設置することによって、路側通信装置として機能する。
また、タイムスロットの割り当てを交通量又は通信トラフィックに応じて変更する構成のみならず、タイムスロットの割り当てを交通量及び通信トラフィックの双方に応じて変更する構成も本発明に含まれる。
図1は、本発明の実施の形態に係る通信システムを概念的に示す説明図である。本実施の形態に係る無線通信方法を実施する通信システムは、道路Rの路側、例えば交差点B1,B2に設置された2基の路側通信装置1,1(以下、路側通信装置1)と、道路Rを走行する複数の車両C,C,…(以下、車両C)夫々に搭載された車載通信装置3,3,…(以下車載通信装置3)とを備えており、各路側通信装置1及び車載通信装置3は、時分割多元接続方式の無線通信によって安全運転支援、交通円滑化に関する各種情報を路路間、路車間、車車間で送受信し、安全運転を支援する。
また、撮像して得た画像に基づいて交通量を計測する例を説明したが、超音波、遠赤外線等を用いて車両Cを感知する車両感知器、光ビーコン等によって道路Rを走行する車両Cの交通量を計測するように構成しても良い。
また、路側通信装置1は、周辺の路側通信装置1との間で、信号灯器6の制御結果に関する信号制御結果情報、上流の交差点B1,B2から下流の交差点B1,B2へ流入する車両Cの予測交通量に関する交通情報、5分間の間に道路Rを走行する車両Cの交通量に関する5分間交通量情報等を送受信することによって、路側通信装置1周辺の交通情報を共有している。
優先度テーブル13aに示すように、路側通信装置1から車載通信装置3に送信する情報の優先度は、交通量に応じて変化する。例えば、交通量が多い場合、交通の円滑性、快適性、環境性に関する規制情報、信号情報等の優先度が高くなる。交通量が少ない場合、安全運転支援に関するセンサ検知結果情報、路側機器状態情報の優先度が高くなる。
後述するように優先度テーブル13aを用いることによって、交通量に応じた各種情報の優先度の変化に対応した情報送信が可能になる。つまり、優先度が高い情報の連送回数が最適となるように送信情報の内容を決定することによって、車載通信装置3による重要な情報の受信確率を向上させることができる。
なお、優先度は、交通状況又は他の通信手段、例えば光ビーコン4、携帯電話から得られる情報送信要求に基づいて重み付けし、決定しても良い。例えば、車載通信装置3が飲食店情報の送信を要求する情報送信要求を投受光器34から送信している場合、路側通信装置1の制御部12は、光ビーコン4を介して前記情報送信要求を受信し、受信した情報送信要求に応じて飲食店情報の優先度を上昇させるようにしても良い。
車載通信装置3の制御部32は、路車間の通信状態、特に受信状態を自己診断する機能を備えており、路側通信装置1からの情報を受信できたか否か、又は該情報の一部のみを受信したことを示す通信状態情報を送信するように構成されている。通信状態情報は、例えば車車間で通信する各種情報のヘッダ部に含ませることができ、路側通信装置1は、車車間で通信される情報をモニタリングすることによって、通信状態情報を取得することができる。
なお、通信状態情報の内容は一例である。路側通信装置1からの情報を前回受信した時刻と、セキュリティーコードとを含む通信状態情報を送信するように構成しても良い。路側通信装置1は、情報の送信時刻を把握しているため、車載通信装置3が送信する通信状態情報を参照することによって、車載通信装置3の受信状態を把握することができる。
図5は、タイムスロットの割り当て変更方法を概念的に示す説明図である。路側通信装置1は、路車間、路路間及び車車間で時分割多元接続方式の無線通信を行うべく、路車間通信用のタイムスロット、路路間通信用のタイムスロット、車車間通信用のタイムスロットを各路側通信装置1及び車載通信装置3に割り当てる。また、路側通信装置1は、安定した無線通信を行うために、車両Cの交通量及び車載通信装置3の通信状態を常時把握しており、交通量及び通信状態に応じて、タイムスロットの割り当て変更を行う。
一般に、交通量が多くなった場合、周囲の交差点B1,B2における交通状況はあまり変化しなくなる。例えば、路側通信装置1間で送受信する信号制御情報の内容は変化しないことが多い。このため、交通量が多くなった場合、路路間通信用のタイムスロット数を減少させて、通信速度を下げても悪影響が無い。本願発明は、斯かる点に着眼したものであり、交通量が増加した場合、路路間通信用のタイムスロットを開放し、車車間通信用のタイムスロットに割り当てることによって、効果的にタイムスロット不足を解消することができる。
なお、交通量が急激に変化した場合、つまり単位時間当たりの交通量の変化量が所定値以上である場合、路路間通信用タイムスロットの割り当てを変更せず、単位時間当たりの交通量の変化量が所定値未満である場合、路路間通信用タイムスロットの割り当てを変更するように構成しても良い。このように構成した場合、安定した交通量に応じてタイムスロットの割り当てを変更することができるため、路路間、路車間及び車車間の通信をより安定化させることができる。
また、路路間通信用のタイムスロット数を減少させた場合、路路間で通信すべき優先度が高い情報があるとき、路車間通信用のタイムスロットを用いて前記情報を送信するように一の路側通信装置1を構成し、更に他の路側通信装置1が前記路車間通信用のタイムスロットを受信するように構成しても良い。一の路側通信装置1は、優先度が高く緊急性の高い路路間通信用の情報を路車間通信用タイムスロットに割り込ませて送信することができ、結果として路車間通信をモニタしている他の路側通信装置1に前記情報を送信することができる。
更に、路側通信装置1は、路路間通信用のタイムスロット数を減少させた場合、路路間で通信すべき情報を記憶部13に蓄積しておき、交通量が減少して路路間通信用タイムスロット数が増加したとき、記憶部13に蓄積された情報を路路間で通信するように構成しても良い。
路側通信装置1は、車載通信装置3が送信する通信状態情報を参照し、路側通信装置1からの情報受信に失敗している車両Cの割合を測定し、受信に失敗している車両Cの割合が多い場合、路車間通信用のタイムスロット数を2つから4つに増加させ、連送頻度を上げることによって、路側通信装置1からの情報受信確率を高めるようにする。路車間通信用のタイムスロット数を増加、つまり情報の連送回数を増加させることによって、車載通信装置3による情報の受信確率が向上し、安定した無線通信を行うことが可能になる。なお、必要に応じて、車車間に割り当てるスロットを間引いても良い。
なお、図5に示すように、固定された所定時間長においてタイムスロットを割り当てているが、可変の所定時間長においてタイムスロットを割り当てるように構成しても良い。
まず、制御部12は、計時部が所定の情報収集周期、例えば100msecを計時したか否かを判定する(ステップS11)。所定周期を計時したと判定した場合(ステップS11:YES)、制御部12は、交通量情報、通信状態情報、その他各種情報を取得する(ステップS12)。
制御部12は、タイムスロットが不足しているか否か、例えば、交通量が所定交通量以上で、且つ交通量が増加したか否かを判定する(ステップS31)。タイムスロットが不足していると判定した場合(ステップS31:YES)、制御部12は、路路間通信用のタイムスロット数を減少させる(ステップS32)。
好ましくは、優先度の高い項目から、最適な連送回数となるようにタイムスロットを割り当てる。優先度の低い情報項目、例えば優先度が6番目以降の情報項目に対しては1サイクル、例えば100msecに1回ずつとするようにタイムスロットを割り当てる。
図8(b)は、混雑時で、車載通信装置3の通信状態が不良な場合の送信情報を示している。交通量が多く、車載通信装置3の通信状態が不良である場合、優先度が高い1〜6の情報を最適なタイムスロット間隔、例えば30msecで送信するようにする。つまり、路車間通信用のすべてのタイムスロット夫々で優先度が1〜6の情報を1周期の間に繰り返し送信する。そして、重要度が低い7〜17の情報については、タイムスロット間隔150msecで送信するようにする。このように、優先度の高い項目から、最適な連送回数となるようにタイムスロットを割り当てることによって、優先度が高い情報の受信確率を向上させることができる。
なお、優先度が低い情報についても送信する場合を例示したが、優先度が低い情報の全部又は一部を送信しないように構成しても良い。
図10は、交通量と通信トラフィックとの関係を示すグラフである。横軸は車両の交通量(台/5分)を示し、縦軸は通信トラフィック(アーラン)を示している。道路Rを走行する車両Cの10%が車載通信装置3を搭載している場合、交通量と通信トラフィックは図10に示すような相関を有しているため、実施の形態で示した各種通信処理に使用する交通量を通信トラフィックで代替することができる。
具体的には、路側通信装置の記憶部は、図4に示す優先度テーブルと同様、路側通信装置から車載通信装置に送信する各種情報の項目と、通信トラフィックが少ない場合における各項目の送信の優先度と、通信トラフィックが多い場合における各項目の優先度とを対応付けた優先度テーブルを記憶している。優先度の順位は図4と同様である。
そして、路側通信装置の制御部は、図6のステップS12で通信トラフィックを示す情報を取得し、取得した情報が示す通信トラフィックに応じてタイムスロットの割り当てを変更するように構成する。具体的には、路側通信装置の制御部が、通信トラフィックに基づいてステップS31,33でタイムスロットの過不足を判定し、タイムスロット数が減少して不足している場合、路路間通信用のタイムスロット数を減少させ、タイムスロット数が増加し余っている場合、路路間通信用のタイムスロット数を増加させるように構成する。更に、路側通信装置の制御部が、ステップS15,16で、通信トラフィックと上述の優先度テーブルとに基づいて、送信する情報の優先度を特定し、車載通信装置又は路側通信装置に送信する送信情報を作成するように構成する。
なお、タイムスロットの割り当てを交通量又は通信トラフィックに応じて変更する構成を説明したが、タイムスロットの割り当てを交通量及び通信トラフィックに応じて変更するように構成しても良い。
(付記1)
道路に沿って設置された複数の路側通信装置と、該道路を走行する複数の車両夫々に搭載された車載通信装置とを備え、前記路側通信装置は、各路側通信装置間、各車載通信装置間、並びに前記路側通信装置及び前記車載通信装置間夫々で時分割多元接続方式による無線通信を行うための複数のタイムスロットを割り当てるようにしてある通信システムであって、
前記路側通信装置は、
車両の交通量及び前記車載通信装置の通信トラフィックの少なくとも一方を示す情報を取得する取得手段と、
該取得手段にて取得された情報が示す交通量及び通信トラフィックの少なくとも一方に応じて、タイムスロットの割り当てを変更する変更手段と
を備えることを特徴とする通信システム。
前記変更手段は、
前記取得手段にて取得された情報が示す交通量及び通信トラフィックの少なくとも一方が増加/減少した場合、各路側通信装置間で無線通信を行うためのタイムスロットの数を減少/増加させる手段を備える
ことを特徴とする請求項1に記載の通信システム。
前記路側通信装置は、
前記車載通信装置の通信状態の良否を示す通信状態情報を取得する手段を備え、
前記変更手段は、
取得された通信状態情報が示す通信状態が不良/良好な場合、前記路側通信装置及び前記車載通信装置間で無線通信を行うためのタイムスロットの数を増加/減少させる手段を備える
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の通信システム。
前記路側通信装置は、
前記車載通信装置に送信すべき複数種類の情報夫々の優先度と交通量及び通信トラフィックの少なくとも一方とを対応付けた優先度テーブルと、
前記取得手段にて取得された情報が示す交通量及び通信トラフィックの少なくとも一方、及び前記優先度テーブルに基づいて、交通量に応じた各情報の優先度を特定する手段と、
優先度が高い情報を優先度が低い情報に比してより多数のタイムスロットで送信する手段と
を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一つに記載の通信システム。
道路に沿って設置された複数の路側通信装置と、該道路を走行する複数の車両夫々に搭載された車載通信装置とを備えた通信システムにおける無線通信方法であって、
各路側通信装置間、各車載通信装置間、並びに前記路側通信装置及び前記車載通信装置間夫々で時分割多元接続方式による無線通信を行うための複数のタイムスロットを、前記路側通信装置及び車載通信装置に割り当て、
車両の交通量及び前記車載通信装置の通信トラフィックの少なくとも一方を示す情報を取得し、
取得された情報が示す交通量及び通信トラフィックの少なくとも一方に応じて、タイムスロットの割り当てを変更する
ことを特徴とする無線通信方法。
複数の移動式通信装置間、及び固定式通信装置又は前記移動式通信装置との間夫々で時分割多元接続方式による無線通信を行うための複数のタイムスロットを前記移動式通信装置及び前記固定式通信装置に割り当てる通信装置であって、
前記移動式通信装置の交通量又は前記移動式通信装置の通信トラフィックを示す情報を取得する取得手段と、
該取得手段にて取得された情報が示す交通量及び通信トラフィックの少なくとも一方に応じて、タイムスロットの割り当てを変更する変更手段と
を備えることを特徴とする通信装置。
2 交通管制センター
3 車載通信装置
4 光ビーコン
5 画像センサ
6 信号灯器
10,30 アンテナ
11,31 通信部
12,32 制御部
13,33 記憶部
13a 優先度テーブル
B1,B2 交差点
C 車両
R 道路
Claims (6)
- 道路に沿って設置された複数の路側通信装置と、該道路を走行する複数の車両夫々に搭載された車載通信装置とを備え、前記路側通信装置は、各路側通信装置間、各車載通信装置間、又は前記路側通信装置及び前記車載通信装置間で時分割多元接続方式による無線通信を行うための複数のタイムスロットの割り当てを変更するようにしてある通信システムであって、
前記路側通信装置は、
車両の交通量及び前記車載通信装置の通信トラフィックの少なくとも一方を示す情報を取得する取得手段と、
該取得手段にて取得された情報が示す交通量及び通信トラフィックの少なくとも一方に応じて、タイムスロットの割り当てを変更する変更手段と
を備えることを特徴とする通信システム。 - 前記変更手段は、
前記取得手段にて取得された情報が示す交通量及び通信トラフィックの少なくとも一方が増加/減少した場合、各路側通信装置間で無線通信を行うためのタイムスロットの数を減少/増加させる手段を備える
ことを特徴とする請求項1に記載の通信システム。 - 前記路側通信装置は、
前記車載通信装置の通信状態の良否を示す通信状態情報を取得する手段を備え、
前記変更手段は、
取得された通信状態情報が示す通信状態が不良/良好な場合、前記路側通信装置及び前記車載通信装置間で無線通信を行うためのタイムスロットの数を増加/減少させる手段を備える
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の通信システム。 - 前記路側通信装置は、
前記車載通信装置に送信すべき複数種類の情報夫々の優先度と交通量及び通信トラフィックの少なくとも一方とを対応付けた優先度テーブルと、
前記取得手段にて取得された情報が示す交通量及び通信トラフィックの少なくとも一方、及び前記優先度テーブルに基づいて、交通量に応じた各情報の優先度を特定する手段と、
優先度が高い情報を優先度が低い情報に比してより多数のタイムスロットで送信する手段と
を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか一つに記載の通信システム。 - 道路に沿って設置された複数の路側通信装置と、該道路を走行する複数の車両夫々に搭載された車載通信装置とを備えた通信システムにおける、各路側通信装置間、各車載通信装置間、又は前記路側通信装置及び前記車載通信装置間で時分割多元接続方式による無線通信を行うための複数のタイムスロットの割り当てを変更する無線通信方法であって、
車両の交通量及び前記車載通信装置の通信トラフィックの少なくとも一方を示す情報を取得し、
取得された情報が示す交通量及び通信トラフィックの少なくとも一方に応じて、タイムスロットの割り当てを変更する
ことを特徴とする無線通信方法。 - 複数の移動式通信装置間、固定式通信装置又は前記移動式通信装置との間で時分割多元接続方式による無線通信を行うための複数のタイムスロットの割り当てを変更する通信装置であって、
前記移動式通信装置の交通量又は前記移動式通信装置の通信トラフィックを示す情報を取得する取得手段と、
該取得手段にて取得された情報が示す交通量及び通信トラフィックの少なくとも一方に応じて、タイムスロットの割り当てを変更する変更手段と
を備えることを特徴とする通信装置。
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