JP2019068164A - Vehicle-to-vehicle communication system, mobile station, repeater, and vehicle-to-vehicle communication method - Google Patents
Vehicle-to-vehicle communication system, mobile station, repeater, and vehicle-to-vehicle communication method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2019068164A JP2019068164A JP2017189617A JP2017189617A JP2019068164A JP 2019068164 A JP2019068164 A JP 2019068164A JP 2017189617 A JP2017189617 A JP 2017189617A JP 2017189617 A JP2017189617 A JP 2017189617A JP 2019068164 A JP2019068164 A JP 2019068164A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vehicle
- relay
- inter
- payload
- payloads
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Traffic Control Systems (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
Description
本発明は、複数の車両が相互に無線で通信する車車間通信システムと、それぞれの車両に搭載されて無線通信を行う車載器としての移動局と、移動局による無線通信を中継する中継器と、この車車間通信システムを用いて行われる車車間通信方法とに係る。 The present invention provides an inter-vehicle communication system in which a plurality of vehicles communicate with each other wirelessly, a mobile station as an on-vehicle device mounted on each vehicle and performing wireless communication, and a relay device relaying wireless communication by the mobile station. The present invention relates to an inter-vehicle communication method performed using this inter-vehicle communication system.
近年の無線通信システムの重要な応用分野として、高度化道路交通システム（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ：ＩＴＳ）が挙げられる。特に、自動運転などの運転支援システムにおいては、非常に高い信頼性が要求される。 As an important application field of wireless communication systems in recent years, there is an Intelligent Road Systems (ITS). In particular, in a driving support system such as automatic driving, very high reliability is required.
運転支援システムでは、各車両が、自車の走行情報をペイロードに格納した車車間（Ｖｅｈｉｃｌｅ ｔｏ Ｖｅｈｉｃｌｅ：Ｖ２Ｖ）パケットを、近傍の車両に、所定の送信フレーム周期で定期的に送る。車両間でこのように行われる無線通信を、車車間通信と呼ぶ。ここで、走行情報には、例えば、自車の位置を示す位置情報や、自車の移動速度の大きさおよび方向などが含まれる。近傍の車両は、受信した車車間パケットから走行情報を検出すると、検出したデータに基づいて車両制御を行う。ここで、車両制御には、例えば、衝突回避のための制御などが含まれる。 In the driving support system, each vehicle periodically transmits an inter-vehicle (V2V) packet in which traveling information of the vehicle is stored in a payload to nearby vehicles at a predetermined transmission frame cycle. The wireless communication performed between vehicles in this manner is called inter-vehicle communication. Here, the travel information includes, for example, position information indicating the position of the vehicle, the size and direction of the moving speed of the vehicle, and the like. When the nearby vehicle detects the traveling information from the received inter-vehicle packet, the vehicle control is performed based on the detected data. Here, vehicle control includes, for example, control for collision avoidance.
車車間通信システムで用いる無線通信方式としては、ＤＳＲＣ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｓｈｏｒｔ Ｒａｎｇｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）や、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などが想定されている。これらの中でも、特に、各車両が分散的に通信制御を行う無線ＬＡＮベースの技術が、最も現実的である。 As a wireless communication method used in the inter-vehicle communication system, DSRC (Dedicated Short Range Communications), wireless LAN (Local Area Network), etc. are assumed. Among these, in particular, a wireless LAN-based technology in which each vehicle performs communication control in a distributed manner is the most realistic.
交差点などでは、自車と同じ道路に存在する車両のみならず、その道路に交差する別の道路に存在する車両についても、その走行情報が必要となる。しかし、交差点の付近に建造物が存在する場合は、この建造物の影響によって、車両同士の無線通信を行えない可能性がある。下記の非特許文献１（Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ＩＴＳ Ｖ２Ｖ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｕｓｉｎｇ ＣＳＭＡ／ＣＡ ａｎｄ ａ Ｒｏａｄｓｉｄｅ Ｒｅｌａｙ Ｓｔａｔｉｏｎ ａｔ Ｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎｓ）には、交差点の付近に配置した中継器で車車間通信を中継する技術に係る記載が開示されている。非特許文献１によれば、近隣に存在する建造物等の影響で、車両に搭載された車載器同士の直接的な無線通信が出来ない交差点でも、中継器が送信側移動局としての車載器から受信した車車間パケットを、中継パケットとして再生し、受信側移動局としての車載器に転送する中継動作を行うことで、走行情報を車両間で間接的にやり取りすることが可能となる。
At an intersection or the like, traveling information is required not only for vehicles existing on the same road as the host vehicle but also for vehicles existing on another road crossing the road. However, if there is a structure near the intersection, the influence of the structure may prevent the wireless communication between the vehicles. In the following Non-Patent Document 1 (Performance Analysis of ITS V2V Broadcast Communication Using CSMA / CA and a Roadside Relay Station at Intersections), a description relating to a technology for relaying inter-vehicle communication with a relay disposed near an intersection is disclosed It is done. According to Non-Patent
一般的に、中継器は、中継範囲内にある移動局から届く全ての車車間パケットについて、そのペイロードの再生中継を行う。すると、中継範囲内を走行する車両の数が増加した場合に、中継すべき車車間パケットの数も増加する。また、車両が交差点を短時間で通過してしまうことを考慮すると、中継器および車載器の間で通信出来る機会は限られている。その結果、送信フレーム周期内で送信先の車載器への転送が成功しないままタイムアウトを迎えた中継パケットが破棄される、という問題が発生する。このような問題は、パケット輻輳と呼ばれる。 In general, the relay reproduces and relays the payload of all the inter-vehicle packets received from the mobile station within the relay range. Then, when the number of vehicles traveling in the relay range increases, the number of inter-vehicle packets to be relayed also increases. Also, considering that the vehicle passes through the intersection in a short time, the opportunity for communication between the repeater and the on-board unit is limited. As a result, there arises a problem that the relay packet that has timed out is discarded while the transfer to the destination mobile device is not successful within the transmission frame period. Such a problem is called packet congestion.
パケット輻輳の問題を解決するために、中継器においてパケットのネットワーク符号化（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｃｏｄｉｎｇ：ＮＣ）を用いる技術に係る記載が、下記の非特許文献４（Ａｎ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ ｏｆ ｎｅｔｗｏｒｋ ｃｏｄｉｎｇ ｒｅｌａｙ ｉｎ ｉｔｓ Ｖ２Ｖ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ａｔ ｉｎｔｅｒｓｅｃｔｉｏｎｓ）に開示されている。非特許文献４によれば、２つの走行情報をそれぞれに含む２つのペイロードをペアリングして両者の排他的論理和を算出することで、２つの走行情報を、本来なら１つの走行情報に対応する長さを有するデータブロックに符号化することが出来る。このデータブロックをペイロードに含む中継パケットを生成して、受信側の移動局に向けて送信することで、転送時のデータ量を削減出来る。受信側移動局が、中継パケットに含まれる排他的論理和の元となる２つの走行情報のうち、一方が既知であれば、他方の走行情報は、中継パケットのペイロードであるデータブロックと、既知である方の走行情報との排他的論理和を算出することによって得ることが出来る。
In order to solve the problem of packet congestion, a description relating to a technique of using network coding (NC) of packets in a relay is described in "An investigation of network coding relay in its V2V communication at (intersections). According to Non-Patent
受信側移動局としての車載器が、中継パケットのペイロードから、元の２つの走行情報を含むペイロードのペアを正しく復号するためには、このペアのうちの１つのペイロードを、直接的な車車間通信によって送信側移動局から受信する必要がある。しかし、市街地の交差点における電波通信環境に注目すると、高層建造物等が電波障害物として作用してしまい、交差する２本の道路を走行する車両の間では直接的な車車間通信を行うことが出来ない場合がある。このような場合は、ネットワーク符号化された中継パケットを復号化するために必要なペイロードの受信が行えず、したがって中継パケットのペイロードを複合できず、結果的に中継器による車車間通信の中継効果が低下してしまう可能性が有る。 In order for the OBE as the receiving mobile station to correctly decode the payload pair including the original two traveling information from the payload of the relay packet, one payload of this pair is directly It is necessary to receive from the transmitting mobile station by communication. However, focusing on the radio communication environment at intersections in urban areas, high-rise buildings etc. may act as radio obstacles, and direct vehicle-to-vehicle communication may be performed between vehicles traveling on two intersecting roads. It may not be possible. In such a case, the payload required to decode the network-coded relay packet can not be received, and therefore the payload of the relay packet can not be combined, resulting in the relay effect of inter-vehicle communication by the relay. May decrease.
そこで、非特許文献４では、交差する２本の道路のうち、第１の道路を走行する第１の移動局から第１のペイロードを受信し、第２の道路を走行する第２の移動局から第２のペイロードを受信し、これら２つのペイロードをペアリングしてネットワーク符号化する方法が提案されている。受信局としての移動局は、もし第１の道路にいれば、同じ第１の道路から送信されるペイロードについてはこれを受信できる可能性が高く、したがって中継パケットのペイロードを正しく復号できる確率が高くなる。
Therefore, in Non-Patent
しかし、たとえ受信側移動局としての車載器を搭載する車両が、送信側移動局としての車載器を搭載する車両と同じ道路にあったとしても、距離による無線信号強度の減衰や、空いていると誤検知したチャネルで信号を送信してそのチャネルを利用していた無線通信に影響を与えてしまう隠れ端末の影響により、受信側の車載器は、ペアリングされた２つのペイロードのどちらをも直接的な車車間通信で受信できない場合がある。このような場合、中継効果が低下する。 However, even if the vehicle equipped with the on-board unit as the receiving-side mobile station is on the same road as the vehicle equipped with the on-board unit as the transmitting-side mobile station, the attenuation of the wireless signal strength due to distance or Because of the influence of a hidden terminal that transmits a signal on a channel that is falsely detected and affects wireless communication that used that channel, the receiving on-vehicle unit has both paired payloads There are cases where it can not be received by direct inter-vehicle communication. In such a case, the relay effect is reduced.
このように、非特許文献４で提案されている方法では、１回の送信機会に２つの走行情報を転送中継することで、中継すべきパケットの数が半分になり、輻輳問題が軽減されるものの、従来の個別中継法と比較して、その改善効果は限定的である。
As described above, in the method proposed in
パケット輻輳問題を別のアプローチから解決する方法が、下記の非特許文献２（Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｐａｃｋｅｔ Ｒｅｌａｙ Ｓｃｈｅｍｅ ｗｉｔｈ Ｐａｙｌｏａｄ Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｆｏｒ ＩＴＳ Ｖ２Ｖ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）で提案されている。非特許文献２では、車車間通信に係る規格の１つであるＩＥＥＥ ８０２．１１ｐで要求されている条件を満たしつつ、１つの中継パケットに最大で１４個のペイロードを格納することで、複数の走行情報を１度の送信機会で中継することができる。このような中継方法を、ペイロード合成中継法（ＰＣＲＬ： Ｐａｃｋｅｔ Ｐａｙｌｏａｄ Ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ＲｅＬａｙ）と呼ぶ。 A method for solving the packet congestion problem from another approach is proposed in Non-Patent Document 2 (Efficient Packet Relay Scheme with Payload Combining for ITS V2V Communications) described below. In Non-Patent Document 2, by storing a maximum of 14 payloads in one relay packet while satisfying the conditions required by IEEE 802.11p, which is one of the standards for inter-vehicle communication, The traveling information can be relayed in one transmission opportunity. Such a relaying method is called a payload combining relaying method (PCRL: Packet Payload Combining ReLay).
また、車車間通信にまつわる別の問題として、異なる道路上に存在するために互いの存在を認知できない、いわゆる「隠れ端末問題」によって、中継器でパケット衝突が発生するという問題がある。下記の非特許文献３（Ｒｅｌｉａｂｌｅ Ｉｎｔｅｒ−Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ Ｓｅｃｔｏｒｉｚｅｄ Ｒｏａｄｓｉｄｅ Ｒｅｌａｙ Ｓｔａｔｉｏｎ）では、指向性を有するセクタアンテナを中継器に導入するセクタ化受信中継法が提案されている。この方法では、交差する２本の道路をそれぞれ走行する２台の車両からそれぞれ送信される２つの信号を、指向性が異なる２つのセクタアンテナで受信することにより、中継器におけるパケット受信成功率を改善することが出来る。その結果、宛先車両へのパケット配信成功率を向上することが可能となる。 In addition, as another problem related to inter-vehicle communication, there is a problem that packet collision occurs in the relay device by the so-called "hidden terminal problem" in which the existence of each other can not be recognized because they exist on different roads. In Non-Patent Document 3 (Reliable Inter-Vehicle Broadcast Communication with Sectorized Roadside Relay Station) described below, a sectorized reception relay method is proposed in which a sector antenna having directivity is introduced into a repeater. In this method, the packet reception success rate at the relay is obtained by receiving two signals respectively transmitted from two vehicles traveling on two intersecting roads with two sector antennas having different directivity. It can be improved. As a result, it is possible to improve the packet delivery success rate to the destination vehicle.
非特許文献３が提案する方法では、セクタアンテナを導入することにより、中継器における受信成功率は向上するものの、中継すべきペイロードの数が増加し、輻輳が増加するという問題がある。
In the method proposed by
上記に関連して、特許文献１（特開２００９−００９４８６号公報）には、無線通信装置に係る発明が開示されている。この無線通信装置は、無線通信により車両間でデータの授受を行う車車間通信システムにおいて、各車両に搭載される。この無線通信装置は、検出手段と、データ送出手段と、データ受信手段と、処理実行手段と、優先度設定手段とを備える。ここで、検出手段は、自車の車両状態を検出する。データ送出手段は、検出手段の検出結果に基づき、自車の車両データとして、自車の車両状態を表す車両データを、無線にて外部空間に送出する。データ受信手段は、他車の無線通信装置から無線にて送出された他車の車両データを受信する。処理実行手段は、データ受信手段が受信した車両データ毎に、車両データを用いた所定の処理を実行する。優先度設定手段は、データ受信手段が受信した車両データに対し、車両データ毎に、優先度を設定する。処理実行手段は、優先度設定手段により設定された優先度の高い車両データから順に、所定の処理を実行する構成にされている。 Related to the above, Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2009-009486) discloses an invention related to a wireless communication apparatus. The wireless communication device is mounted on each vehicle in an inter-vehicle communication system that exchanges data between vehicles by wireless communication. The wireless communication apparatus includes a detection unit, a data transmission unit, a data reception unit, a process execution unit, and a priority setting unit. Here, the detection means detects the vehicle state of the vehicle. The data transmission means wirelessly transmits the vehicle data representing the vehicle state of the own vehicle to the external space as the vehicle data of the own vehicle based on the detection result of the detection means. The data receiving means receives vehicle data of another vehicle wirelessly transmitted from a wireless communication device of the other vehicle. The process execution means executes a predetermined process using the vehicle data for each of the vehicle data received by the data receiving means. The priority setting means sets the priority for each vehicle data to the vehicle data received by the data receiving means. The process execution means is configured to execute the predetermined process in order from the vehicle data of high priority set by the priority setting means.
また、特許文献２（特開２００９−１８８５８５号公報）には、移動体通信方法に係る記載が開示されている。この移動体通信方法は、移動体におけるデータの通信方法である。この移動体通信方法では、送信データを複数パケットに分割して、この複数パケットの中から任意に選択された任意個数のパケットの排他的論理和から成る組合パケットを複数生成して、この組合パケットにこの組合パケットを構成するパケットの識別子を付与して、誤り訂正符号又は誤り検出符号を用いて符号化した複数の符号化パケットを、異なる複数の通信媒体に分散させて送信する。また、この移動体通信方法では、異なる複数の通信媒体を介して、この送信された複数の符号化パケットを受信し、誤り訂正復号又は誤り検出符号により組合パケットを復号し、誤りなく受信された組合パケットのみを用いて、送信時の各パケットに復調する。 Moreover, the description which concerns on a mobile communication method is disclosed by patent document 2 (Unexamined-Japanese-Patent No. 2009-188585). This mobile communication method is a method of communicating data in a mobile. In this mobile communication method, transmission data is divided into a plurality of packets, and a plurality of combination packets composed of an exclusive OR of an arbitrary number of arbitrarily selected packets among the plurality of packets are generated, and the combination packets are generated. The identifier of the packet making up this combined packet is given to the plurality of encoded packets encoded using the error correction code or the error detection code, distributed to a plurality of different communication media, and transmitted. In addition, in this mobile communication method, the plurality of transmitted encoded packets are received through a plurality of different communication media, the combined packet is decoded by the error correction decoding or the error detection code, and received without error. Only the combination packet is used to demodulate each packet at the time of transmission.
本発明の目的は、パケット輻輳の問題を改善する車車間通信システムと、これに用いる移動局および中継器と、これらを用いて行われる車車間通信とを提供することである。その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。 An object of the present invention is to provide an inter-vehicle communication system, a mobile station and a relay unit used for the same, and an inter-vehicle communication performed using them, which solves the problem of packet congestion. Other problems and novel features will be apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.
以下に、（発明を実施するための形態）で使用される番号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、（特許請求の範囲）の記載と（発明を実施するための形態）との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、（特許請求の範囲）に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。 Hereinafter, means for solving the problems will be described using the numbers used in (the mode for carrying out the invention). These numbers are added in order to clarify the correspondence between the description of (the claims) and (the form for carrying out the invention). However, these numbers should not be used for interpreting the technical scope of the invention described in (claims).
一実施の形態によれば、複数の移動局（３Ａ、３Ｂ）から送信される車車間パケットのペイロードを、中継器（２）のメモリ（２４３）に設けた複数の論理キュー（２４３Ａ、２４３Ｂ）に分けて格納し、異なる論理キュー（２４３Ａ、２４３Ｂ）に格納された２つのペイロードの排他的論理和を中間ペイロードとし、複数の中間ペイロードを繋げた中継ペイロードを含む中継パケットを複数の移動局（３Ａ、３Ｂ）に向けて送信する。 According to one embodiment, a plurality of logical queues (243A, 243B) in which the payloads of the inter-vehicle packets transmitted from the plurality of mobile stations (3A, 3B) are provided in the memory (243) of the repeater (2) The mobile station stores relay packets including relay payloads in which a plurality of intermediate payloads are connected by taking an exclusive OR of two payloads stored in different logical queues (243A and 243B) as intermediate payloads. Send towards 3A, 3B).
前記一実施の形態によれば、中継器が移動局の間の車車間通信をする際にパケット輻輳を低減することが出来る。 According to the embodiment, packet congestion can be reduced when the relay performs inter-vehicle communication between mobile stations.
添付図面を参照して、本発明による車車間通信システム、車載器、中継器および車車間通信方法を実施するための形態を以下に説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS With reference to the attached drawings, modes for carrying out an inter-vehicle communication system, an on-vehicle device, a relay and an inter-vehicle communication method according to the present invention will be described below.
（第１実施形態）
本実施形態では、中継器が受信したパケットを再生中継するまでに格納するメモリに、複数の論理キューを設ける。中継器は、送信側の移動局としての車両から受信したパケットのペイロードを、それぞれ、その内容に応じていずれかの論理キューに振り分けて格納する。中継器が、異なる論理キューに格納された２つのペイロードの排他的論理和を算出し、算出された排他的論理和を含む中継パケットを受信側の移動局としての車両に向けて送信する。こうすることでパケット輻輳の問題が改善することを、以下に説明する。
First Embodiment
In the present embodiment, a plurality of logical queues are provided in the memory for storing the packet received by the relay before regeneration and relaying. The relay distributes and stores the payloads of the packets received from the vehicle as the transmitting mobile station to any of the logical queues according to the contents of the payloads. The relay calculates an exclusive OR of two payloads stored in different logical queues, and transmits a relay packet including the calculated exclusive OR to a vehicle as a receiving mobile station. It will be described below that the problem of packet congestion is improved by doing so.
なお、本実施形態では、中継器および車載器が、通信方式としてＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ／Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）を用いる通信装置を備えている前提で以下の説明を行う。ただし、この通信方式はあくまでも一例であって、他の通信方式の利用を除外しない。 In the present embodiment, the following description will be made on the premise that the relay device and the on-vehicle device include a communication device using Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance (CSMA / CA) as a communication method. However, this communication method is merely an example, and the use of other communication methods is not excluded.
図１は、一実施形態による車車間通信システム１を使用できる通信環境の一例を示す俯瞰図である。図１の通信環境には、２本の道路が交差する交差点およびその周辺が含まれている。この通信環境を、より厳密に、４本の道路１１Ａ〜１１Ｄと、狭義の交差点１２の集合として定義する。すなわち、図１に向かって左右方向に延びる第１の道路を、道路１１Ａ、交差点１２および道路１１Ｃに分けて考える。同様に、図１に向かって上下方向に延びる第２の道路を、道路１１Ｂ、交差点１２および道路１１Ｄに分けて考える。さらに言い換えれば、第１の道路および第２の道路は、交差点１２で交差し、また、交差点１２を共有している。以下、道路を区別する必要が無い場合に、単に道路１１と表記する場合がある。
FIG. 1 is an overhead view showing an example of a communication environment in which an
図１の道路１１Ａを、車両１３Ａが走行している。同様に、道路１１Ｂを車両１３Ｂが走行しており、道路１１Ｃを車両１３Ｃが走行している。以下、車両を区別する必要が無い場合に、単に車両１３と表記する場合がある。図１では図示を省略しているが、道路１１Ａ〜１１Ｄおよび交差点１２には、さらに多くの車両１３が同時に走行していても良いし、駐停車している車両１３があっても良い。 A vehicle 13A is traveling on the road 11A of FIG. Similarly, the vehicle 13B travels on the road 11B, and the vehicle 13C travels on the road 11C. Hereinafter, when there is no need to distinguish vehicles, it may be simply described as vehicle 13. Although illustration is abbreviate | omitted in FIG. 1, many vehicles 13 may be simultaneously drive | working on the roads 11A-11D and the intersection 12, and there may be vehicles 13 parked / stopped.
図１の交差点１２には、中継器２が設置されている。なお、実際には、中継器２は車両の走行を遮らない場所に設置されることが好ましい。例えば、中継器２は交差点１２に設けられた信号機に一体化して設けても良い。いずれの場合も、中継器２は、道路１１上にある車両１３との間で直接的な無線通信が行える位置に配置されていることが好ましい。 A repeater 2 is installed at the intersection 12 in FIG. In practice, it is preferable that the relay 2 be installed in a place that does not interrupt the traveling of the vehicle. For example, the repeater 2 may be integrated with a traffic signal provided at the intersection 12. In any case, it is preferable that the relay 2 be disposed at a position where direct wireless communication can be performed with the vehicle 13 on the road 11.
図１の交差点１２の周囲には、建造物１４Ａ〜１４Ｄがある。これらの建造物のうち、道路１１Ａおよび道路１１Ｂに接するように配置されているものを建造物１４Ａと呼ぶ。同様に、道路１１Ｂおよび道路１１Ｃに接するように配置されている建造物を建造物１４Ｂと呼び、道路１１Ｃおよび道路１１Ｄに接するように配置されている建造物を建造物１４Ｃと呼び、道路１１Ｄおよび道路１１Ａに接するように配置されている建造物を建造物１４Ｄと呼ぶ。以下、建造物を区別する必要が無い場合に、単に建造物１４と表記する場合がある。 There are buildings 14A to 14D around the intersection 12 in FIG. Among these structures, those disposed so as to be in contact with the road 11A and the road 11B are called a structure 14A. Similarly, a structure arranged in contact with the road 11B and the road 11C is called a structure 14B, a structure arranged in contact with the road 11C and the road 11D is called a structure 14C, and the road 11D and A structure disposed in contact with the road 11A is called a structure 14D. Hereinafter, when there is no need to distinguish buildings, they may be simply referred to as buildings 14.
建造物１４は、無線通信において遮蔽物として作用する場合がある。例えば、道路１１Ｃを走行する車両１３Ｃが、道路１１Ｂを走行する車両１３Ｂに向けて、無線信号１５Ａを送信しても、建造物１４Ｂに遮られて、車両１３Ｂは無線信号１５Ａを正しく受信できない場合がある。 The structure 14 may act as a shield in wireless communication. For example, even if the vehicle 13C traveling on the road 11C transmits the wireless signal 15A toward the vehicle 13B traveling on the road 11B, the vehicle 13B is blocked by the building 14B and can not properly receive the wireless signal 15A. There is.
このような場合において、中継器２は、車両１３Ｃから送信された無線信号１５Ｂを受信することが出来る。また中継器２が、無線信号１５Ｂのペイロードに含まれる情報を含む無線信号１５Ｃを生成して車両１３Ｂに向けて送信すれば、車両１３Ｂが無線信号１５Ｃを受信することが出来る。こうすることで、中継器２は、建造物１４Ｂによって遮られる無線通信を、車両１３Ｃおよび車両１３Ｂの間で中継することが出来る。 In such a case, the repeater 2 can receive the radio signal 15B transmitted from the vehicle 13C. Also, if the relay unit 2 generates a radio signal 15C including information included in the payload of the radio signal 15B and transmits it to the vehicle 13B, the vehicle 13B can receive the radio signal 15C. By doing this, the repeater 2 can relay the wireless communication interrupted by the building 14B between the vehicle 13C and the vehicle 13B.
また、中継器２は、無線信号１５Ｃをブロードキャスト通信で送信することにより、道路１１Ａに位置する車両１３Ａも、無線信号１５Ｃの内容を受信することが出来る。ただし、図１では区別のために、中継器２から車両１３Ａに届く無線信号を無線信号１５Ｄと表記している。 Further, the relay device 2 can also receive the content of the wireless signal 15C by transmitting the wireless signal 15C by broadcast communication, so that the vehicle 13A located on the road 11A. However, in FIG. 1, for the purpose of distinction, a radio signal that reaches the vehicle 13A from the repeater 2 is described as a radio signal 15D.
以下、無線信号を区別する必要が無い場合に、単に無線信号１５と表記する場合がある。 Hereinafter, when there is no need to distinguish radio signals, the radio signals 15 may be simply referred to.
図２Ａは、一実施形態による車車間通信システム１の一構成例を示す図である。図２Ａの車車間通信システム１は、移動局としての車載器３Ａ〜３Ｃと、中継器２とを備える。車載器３Ａは、車両１３Ａに搭載されている。同様に、車載器３Ｂは車両１３Ｂに搭載されており、車載器３Ｃは車両１３Ｃに搭載されている。以下、車載器を区別する必要が無い場合に、単に車載器３と表記する場合がある。
FIG. 2A is a view showing an example of the configuration of an
図２Ａでは図示を省略しているが、車車間通信システム１はさらに多くの車載器３を含んでいても良い。ただし、これらの車載器３は、それぞれ、車両１３に搭載されていることが好ましい。
Although illustration is abbreviate | omitted in FIG. 2A, the vehicle-to-
中継器２および車載器３のそれぞれは、その全体または一部が、所定のプログラムを実行して動作するコンピュータとして構成されても良い。図２Ｂは、コンピュータ４の一構成例を示すブロック回路図である。図２Ｂのコンピュータ４は、バス４１と、入出力インタフェース４２と、演算装置４３と、記憶装置４４と、外部記憶装置４５と、センサ装置４６とを備える。
Each of the relay 2 and the on-
バス４１は、入出力インタフェース４２、演算装置４３、記憶装置４４、外部記憶装置４５およびセンサ装置４６のそれぞれと、電気的に通信可能に接続されている。また、外部記憶装置４５は、記録媒体４５１との間で着脱自在に接続されている。なお、外部記憶装置４５は、接続中の記録媒体４５１との間で、データの読み書きが可能である。
The bus 41 is electrically communicably connected to the input /
演算装置４３は、記憶装置４４に格納されているプログラムを実行することで所定の動作を行う。演算装置４３が行う動作には、例えば、入出力インタフェース４２を介する外部との通信、記憶装置４４に格納されているデータの読み出し、読み出したデータを用いた演算、演算結果の記憶装置４４への格納、外部記憶装置４５を介する記録媒体４５１からのデータの読み出しおよび書き込み、などが含まれる。
センサ装置４６は、コンピュータ４の内部または外部の状態を電気信号に変換する。センサ装置４６は、より具体的には、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ：全地球測位システム）装置や、速度計などを備えていても良い。
The sensor device 46 converts the internal or external state of the
センサ装置４６が生成する電気信号は、プログラムを実行して動作する演算装置４３によって読み出されても良いし、記憶装置４４または記録媒体４５１に書き込まれても良い。
The electrical signal generated by the sensor device 46 may be read by the
なお、センサ装置４６が不要である場合には、コンピュータ４からセンサ装置４６を省略しても良い。
If the sensor device 46 is unnecessary, the sensor device 46 may be omitted from the
図３は、一実施形態による移動局としての車載器３の一構成例を示すブロック回路図である。車載器３は、図２Ｂで説明したコンピュータ４として構成されても良いが、図３に示すブロック回路図のように構成されても良い。言い換えれば、車載器３は、物理的な構成としては図２Ｂのように表すことが出来る一方で、機能ブロック的な構成としては図３のように表すことも出来る。
FIG. 3 is a block circuit diagram showing a configuration example of the on-
図３の車載器３の構成要素について説明する。図３の車載器３は、車両走行情報生成部３１と、メモリ３２と、送信信号処理部３３と、送受信アンテナ３４と、受信信号処理部３５と、出力部３６とを備える。
The components of the vehicle-mounted
図３の車載器３の構成要素の接続関係について説明する。車両走行情報生成部３１の第１出力には、メモリ３２が接続されている。車両走行情報生成部３１の第２出力には、送信信号処理部３３が接続されている。送信信号処理部３３の出力には、送受信アンテナ３４が接続されている。送受信アンテナの出力には、受信信号処理部３５が接続されている。受信信号処理部３５の第１出力には、メモリ３２が接続されている。受信信号処理部３５の第２出力には、出力部３６が接続されている。
The connection relation of the components of the vehicle-mounted
図３の車載器３の構成要素の動作について説明する。
The operation of the components of the vehicle-mounted
車両走行情報生成部３１は、車載器３が搭載されている送信側移動局としての車両１３の走行状況を検出し、この走行状況を表す走行情報信号を生成する。ここで、走行情報信号には、車両１３の位置や、車両１３が走行する方向や、車両１３が走行する速度の大きさなどが含まれることが好ましい。車両１３の位置は、例えば、ＧＰＳ装置で検出することが可能である。車両１３が走行する方向は、速度計などで検出することが可能である。また、車両１３が走行する速度の大きさも、速度計などで検出することが可能である。生成された走行情報信号は、一方ではメモリ３２に格納され、他方では送信信号処理部３３に向けて送信される。
The vehicle travel
メモリ３２は、車両走行情報生成部３１から走行情報信号を受信して格納する。また、後述するように、メモリ３２は、受信信号処理部３５から車車間パケットまたは中継パケットに含まれる走行情報信号を受信して格納する。メモリ３２に格納されている情報は、受信信号処理部３５からの読み出しが可能である。
The
送信信号処理部３３は、車両走行情報生成部３１から走行情報信号を受信して、ペイロードに走行情報を含む車車間パケットを生成する。なお、所定のフォーマットで表現された走行情報を含むペイロードの長さは、１００バイト程度であっても良い。車車間パケットは、ペイロードの他に、ヘッダを含む。
The transmission
送受信アンテナ３４は、送信信号処理部から車車間パケットを受信して無線送信で外部空間に送信する。厳密には、電子データとしての車車間パケットを、無線通信によって外部空間に送信するためには、所定のプロトコルに則った電気信号に変換する必要がある。この変換を行う回路は、送信信号処理部３３に含まれていても良いし、送受信アンテナ３４に含まれていても良い。いずれの場合も、このような変換は公知技術であるので、ここではその詳細な説明を省略する。
The transmission /
送受信アンテナ３４は、さらに、他の車載器３から送信される車車間パケットおよび中継器２から送信される中継パケットを、無線信号として受信する。ここで受信される無線信号は、中継パケットの内容を所定のプロトコルに則った電気信号であって、厳密には、送信時と同様に、この電気信号を、電子データとしての中継パケットに変換する必要がある。この変換を行う回路は、送受信アンテナ３４に含まれていても良いし、受信信号処理部３５に含まれていても良い。いずれの場合も、このような変換は公知技術であるので、ここではその詳細な説明を省略する。
The transmitting / receiving
受信信号処理部３５は、受信した車車間パケットおよび中継パケットを、必要に応じて復号する。ここで、復号には、２つの意味が含まれる。すなわち、第１の意味としての復号では、車車間パケットおよび中継パケットのうち、ペイロードに含まれる走行情報を取り出す処理が行われる。また、第２の意味としての復号では、中継パケットのペイロードが、２つのペイロードの排他的論理和であり、かつ、そのうち一方のペイロードがメモリ３２に格納されている場合に、排他的論理和の演算によって他方のペイロードを算出する処理が行われる。復号によって得られた他の車両１３の走行情報は、一方ではメモリ３２に格納され、他方では出力部３６に向けて送信される。
The reception
出力部３６は、他の車両１３の走行情報を、車両１３の制御システムに提供する。このとき、出力部３６は、メモリ３２に格納されている走行情報を総合的に制御システムに提供しても良い。その意味で、図３には、メモリ３２および出力部３６を直接的に結ぶ線を追加しても良い。
The
図４Ａは、一実施形態による中継器２の一構成例を示すブロック回路図である。中継器２は、図２Ｂで説明したコンピュータ４として構成されても良いが、図４Ａに示すブロック回路図のように構成されても良い。言い換えれば、中継器２は、物理的な構成としては図２Ｂのように表すことが出来る一方で、機能ブロック的な構成としては図４Ａのように表すことも出来る。
FIG. 4A is a block circuit diagram showing one configuration example of the repeater 2 according to one embodiment. The relay unit 2 may be configured as the
図４Ａの中継器２の構成要素について説明する。図４Ａの中継器２は、受信アンテナ２１と、受信信号処理部２２と、中継処理部２４と、送信信号処理部２５と、送信アンテナ２６とを備える。
The components of the relay unit 2 of FIG. 4A will be described. The relay unit 2 of FIG. 4A includes a
中継処理部２４は、ヘッダ除去部２４１と、グループ分割部２４２と、メモリ２４３と、ペイロード合成部２４４とを備える。メモリ２４３は、複数の論理キューを備えるが、その詳細については後述する。
The
図４Ａの中継器２の構成要素の接続関係について説明する。受信アンテナ２１の出力には、受信信号処理部２２が接続されている。受信信号処理部２２の出力には、中継処理部２４が接続されている。中継処理部２４の出力には、送信信号処理部２５が接続されている。送信信号処理部２５の出力には、送信アンテナ２６が接続されている。
The connection relation of the components of the relay unit 2 of FIG. 4A will be described. A received
中継処理部２４の構成要素の接続関係について説明する。受信信号処理部２２の出力は、ヘッダ除去部２４１に接続されている。ヘッダ除去部２４１の出力は、グループ分割部２４２に接続されている。グループ分割部２４２の出力は、メモリ２４３に接続されている。メモリ２４３の出力は、ペイロード合成部２４４に接続されている。ペイロード合成部２４４の出力は、送信信号処理部２５に接続されている。
The connection relationship of the components of the
図４Ａの中継器２の構成要素の動作について説明する。 The operation of the components of the relay unit 2 of FIG. 4A will be described.
受信アンテナ２１は、車両１３から送信される車車間パケットを、無線信号として受信し、電気信号として後段に出力する。ここで出力される電気信号は、車車間パケットの内容を所定のプロトコルに則って表している。受信アンテナ２１は、この電気信号を、後段の受信信号処理部２２に向けて出力する。なお、受信アンテナ２１は、あらゆる方向に存在する車両１３から送信される車車間パケットを受信できるように、無指向性のアンテナであることが好ましい。
The receiving
受信信号処理部２２は、受信アンテナ２１から入力する電気信号を、車車間パケットを所定のフォーマットに則って表す電気信号に変換して、中継処理部２４に向けて出力する。
The reception
中継処理部２４は、受信した複数の車車間パケットの内容を含む１つの中継ペイロードを生成して、後段の送信信号処理部２５に出力する。
The
送信信号処理部２５は、中継ペイロードに対応する中継ヘッダを生成し、これらの中継ヘッダおよび中継ペイロードをつなげて中継パケットを生成する。さらに、電子データとしての中継パケットを、所定の通信プロトコルに則った電気信号に変換して、後段の送信アンテナ２６に出力する。この通信プロトコルは、無線ＬＡＮによるブロードキャスト通信のプロトコルであっても良い。
The transmission
送信アンテナ２６は、中継パケットを表す電気信号を無線信号に変換して外部に向けて送信する。
The transmitting
中継処理部２４の構成要素の動作について説明する。
The operation of the components of the
ヘッダ除去部２４１は、入力した車車間パケットのヘッダを除去し、残るペイロードを後段のグループ分割部２４２に出力する。
The
グループ分割部２４２は、入力したペイロードに含まれる走行情報の内容を読み取り、読み取った走行状態に応じて、メモリ２４３に含まれる複数の論理キューのいずれかを選択し、その論理キューに向けてペイロードを出力する。
The
メモリ２４３は、複数の論理キューのそれぞれに、前段のグループ分割部２４２から入力したペイロードを格納する。
The
ペイロード合成部２４４は、メモリの複数の論理キューから複数のペイロードを読み出し、読み出した複数のペイロードを含む１つの中継ペイロードを生成し、生成した中継ペイロードを後段の送信信号処理部２５に出力する。
The
メモリ２４３に含まれる複数の論理キューの使い方について説明する。本実施形態のより良い理解のために、比較対象として、非特許文献２について説明する。
The usage of the plurality of logical queues included in the
図４Ｂは、非特許文献２の中継器２に含まれる中継処理部２４の構成を示すブロック回路図である。図４Ｂの中継処理部２４は、ヘッダ除去部２４１と、メモリ２４３と、ペイロード合成部２４４とを備えている。メモリ２４３は、論理キュー２４３０を備えている。論理キュー２４３０には、複数のペイロードＱ（０）、Ｑ（１）、…、Ｑ（ｋ−１）が格納されている。ここで、「ｋ」は任意の正整数である。また、括弧の中の整数は、格納された順番を示しており、「（０）」は最初に格納されたことを示している。なお、図４Ｂのメモリ２４３には、論理キュー２４３０が１つしかないので、図４Ａの中継処理部２４の場合とは異なり、図４Ｂの中継処理部２４は、グループ分割部２４２を備えていない。
FIG. 4B is a block circuit diagram showing the configuration of the
図４Ｂの中継処理部２４は、前段から入力する車車間パケットのうち、ヘッダ除去部２４１がヘッダを除去して残るペイロードを、入力した順番に、メモリ２４３の論理キュー２４３０に格納する。論理キュー２４３０に格納されたペイロードの数が所定の閾値に達すると、ペイロード合成部２４４はこの閾値のペイロードを連結した中継ペイロードを生成する。この中継ペイロードは、閾値の数だけの走行情報を含んでいる。
The
非特許文献２では、中継処理部２４がこのように動作することによって、１つの走行情報だけを含む１つのペイロードおよび１つのヘッダを含む中継ペイロードを中継する場合と比較して、パケット輻輳を減少させることが出来る。このような効果が得られる理由としては、ペイロードの長さが１００バイト程度であって、ヘッダの長さに対して比較的短いことにも挙げられる。
In Non-Patent Document 2, by operating the
本実施形態では、非特許文献２の技術を発展させたことによって、パケット輻輳をさらに減少させることが出来ることを、以下に説明する。 In the present embodiment, it is explained below that packet congestion can be further reduced by developing the technique of Non-Patent Document 2.
図４Ｃは、一実施形態による中継器２の中継処理部２４のうち、特にメモリ２４３の一構成例を示すブロック回路図である。図４Ｃの中継処理部２４は、図４Ａで説明したとおり、ヘッダ除去部２４１、グループ分割部２４２、メモリ２４３およびペイロード合成部２４４を備えている。ここでは、メモリ２４３の構成に注目して説明する。
FIG. 4C is a block circuit diagram showing an exemplary configuration of the
メモリ２４３は、第１の論理キュー２４３Ａ〜第４の論理キュー２４３Ｄを備えている。以降、論理キューを区別する必要が無い場合には、単に論理キュー２４３ｉと記す場合がある。なお、図４Ｃではメモリ２４３が備える論理キューの総数が４であるが、これはあくまでも一例にすぎず、この総数として他の値が除外されない。
The
第１の論理キュー２４３Ａには、複数のペイロードＱ１（０）、…、Ｑ１（ｉ）、…Ｑ１（３）およびＱ１（４）が格納されている。同様に、第２の論理キュー２４３Ｂには、複数のペイロードＱ２（０）、…、Ｑ２（ｉ）、…Ｑ２（３）およびＱ２（４）が格納されている。第３の論理キュー２４３Ｃには、複数のペイロードＱ３（０）、…、Ｑ３（ｉ）、…Ｑ３（３）が格納されている。第４の論理キュー２４３Ｄには、複数のペイロードＱ４（０）、…、Ｑ４（ｉ）、…Ｑ４（３）が格納されている。ここで、「Ｑ」の直後の整数は、論理キューの番号を示している。 A plurality of payloads Q1 (0),..., Q1 (i),... Q1 (3) and Q1 (4) are stored in the first logical queue 243A. Similarly, a plurality of payloads Q2 (0),..., Q2 (i),... Q2 (3) and Q2 (4) are stored in the second logical queue 243B. A plurality of payloads Q3 (0),..., Q3 (i),... Q3 (3) are stored in the third logical queue 243C. The fourth logical queue 243D stores a plurality of payloads Q4 (0),..., Q4 (i),. Here, the integer immediately after "Q" indicates the number of the logical queue.
グループ分割部２４２が、入力した複数のペイロードをどの論理キュー２４３ｉに格納するかを選択する方法の一例について説明する。この選択は、入力したペイロードの内容、すなわち走行情報に応じて決定される。
An example of a method of selecting in which logical queue 243i the
選択の基準としては、例えば、車両１３が位置する道路が利用可能である。この場合、走行情報には、車両１３の位置情報が含まれていることが好ましい。この位置情報と、予め用意されている地図情報とを用いることで、図１に示した道路１１Ａ〜１１Ｄのいずれに車両１３が位置しているかを判定することが出来る。この地図情報には、道路１１Ａ〜１１Ｄのそれぞれについて、含まれる領域を緯度および経度で定義しておいても良い。また、この地図情報はメモリ２４３に格納してあっても良いし、中継器２から読み出し可能な他のストレージに格納されていても良い。こうすることで、車両１３が位置する道路１１に応じて、そのペイロードを格納する論理キュー２４３ｉを選択することが可能である。このような場合は、例えば、道路１１Ａに位置する車両１３から受信した車車間パケットのペイロードを、第１の論理キュー２４３Ａに格納する。同様に、道路１１Ｂ〜１１Ｄに位置する車両１３から受信した車車間パケットのペイロードは、それぞれ、第２の論理キュー２４３Ｂ〜第４の論理キュー２４３Ｄに格納する。
As a selection criterion, for example, a road on which the vehicle 13 is located can be used. In this case, the travel information preferably includes position information of the vehicle 13. By using this position information and map information prepared in advance, it can be determined which of the roads 11A to 11D shown in FIG. 1 the vehicle 13 is located. In this map information, regions included in each of the roads 11A to 11D may be defined by latitude and longitude. Further, the map information may be stored in the
選択の基準としては、例えば、車両１３の中継器２からの距離が利用可能である。中継器２の位置情報を予めメモリ２４３または中継器２から読み出し可能なストレージなどに格納しておくことで、走行情報に含まれている車両１３の位置情報から、両者の間の距離が算出可能である。さらに、距離の閾値を３つ定義し、距離の範囲を、第１閾値未満の第１範囲、第１閾値以上第２閾値未満の第２範囲、第２閾値以上第３閾値未満の第３範囲、第３閾値以上の第４範囲を定義する。こうすることで、中継器２との間の距離に応じて、その車両１３から受信したペイロードを格納する論理キューを選択することが出来る。すなわち、第１範囲に位置する車両１３から受信した車車間パケットのペイロードを、第１の論理キュー２４３Ａに格納する。同様に、第２範囲〜第３範囲に位置する車両１３から受信した車車間パケットのペイロードは、それぞれ、第２の論理キュー２４３Ｂ〜第４の論理キュー２４３Ｄに格納する。
As a criterion of selection, for example, the distance from the relay 2 of the vehicle 13 can be used. By storing the position information of the relay 2 in advance in the
選択の基準としては、例えば、車両１３が走行する速度の大きさが利用可能である。この場合、走行情報には、車両１３の速度情報が含まれていることが好ましい。速度の閾値を３つ定義し、速度の範囲を、第１閾値未満の第１範囲、第１閾値以上第２閾値未満の第２範囲、第２閾値以上第３閾値未満の第３範囲、第３閾値以上の第４範囲を定義する。こうすることで、第１範囲に含まれる速度で走行する車両１３から受信した車車間パケットのペイロードを、第１論理キュー２４３Ａに格納する。同様に、第２範囲〜第３範囲に含まれる速度で走行する車両１３から受信した車車間パケットのペイロードは、それぞれ、第２の論理キュー２４３Ｂ〜第４の論理キュー２４３Ｄに格納する。 As a selection criterion, for example, the magnitude of the speed at which the vehicle 13 travels can be used. In this case, the travel information preferably includes speed information of the vehicle 13. Three thresholds of velocity are defined, and the range of velocity is a first range less than the first threshold, a second range greater than the first threshold and less than the second threshold, a third range greater than the second threshold and less than the third threshold, third Define a fourth range of three or more thresholds. By doing this, the payload of the inter-vehicle packet received from the vehicle 13 traveling at the speed included in the first range is stored in the first logical queue 243A. Similarly, the payloads of the inter-vehicle packets received from the vehicle 13 traveling at the speeds included in the second range to the third range are stored in the second logical queue 243B to the fourth logical queue 243D, respectively.
選択の基準としては、その他、車両１３のＩＤ番号、車種、重量など、走行情報に含められる情報であれば何を利用しても良い。 As the selection standard, any other information may be used as long as it can be included in the travel information, such as the ID number of the vehicle 13, the type of vehicle, and the weight.
中継ペイロードを生成する方法について説明する。本実施形態では、異なる論理キュー２４３ｉに格納されている２つのペイロードの排他的論理和を算出して１つの中間ペイロードを生成する。ここでは、排他的論理和を算出する２つのペイロードを選択する際に、各論理キュー２４３ｉに格納された順番が同じペイロードを用いる場合について説明する。図４Ｃの例では、４つの論理キュー２４３Ａ〜２４３Ｄから、順番ｉのペイロードＱ１（ｉ）、Ｑ２（ｉ）、Ｑ３（ｉ）およびＱ４（ｉ）の排他的論理和を算出する。これら４つのペイロードからは最大で６種類の排他的論理和が算出可能であるが、本実施形態では、そのうち３つだけを算出する。すなわち、算出する排他的論理和の総数は、論理キュー２４３ｉの総数ｋより１つ少ない。また、ｋ−１個の排他的論理和の算出に用いられる２×（ｋ−１）個のペイロードは、各論理キュー２４３ｉから少なくとも１つずつ選出することが好ましい。 A method of generating a relay payload will be described. In this embodiment, an exclusive OR of two payloads stored in different logical queues 243i is calculated to generate one intermediate payload. Here, when selecting two payloads for which exclusive OR is to be calculated, a case will be described where payloads stored in the respective logical queues 243i have the same order. In the example of FIG. 4C, the exclusive OR of payloads Q1 (i), Q2 (i), Q3 (i) and Q4 (i) of order i is calculated from the four logical queues 243A to 243D. Although up to six types of exclusive OR can be calculated from these four payloads, only three of them are calculated in this embodiment. That is, the total number of exclusive ORs to be calculated is one less than the total number k of the logical queues 243i. In addition, it is preferable to select at least one 2 × (k−1) payloads used for calculating k−1 exclusive ORs from each logical queue 243 i.
図４Ｃの例では、以下の３つの排他的論理和が算出される。第１の排他的論理和は、Ｑ１（ｉ）ＸＯＲＱ２（ｉ）である。第２の排他的論理和は、Ｑ１（ｉ）ＸＯＲＱ３（ｉ）である。第３の排他的論理和は、Ｑ１（ｉ）ＸＯＲＱ４（ｉ）である。ここで、「ＸＯＲ」は、排他的論理和を示す記号である。また、図４Ｃに描かれた、円の中のプラス記号も、排他的論理和を示す記号である。 In the example of FIG. 4C, the following three exclusive ORs are calculated. The first exclusive OR is Q1 (i) XORQ2 (i). The second exclusive OR is Q1 (i) XORQ3 (i). The third exclusive OR is Q1 (i) XORQ4 (i). Here, "XOR" is a symbol indicating exclusive OR. Also, the plus sign in the circle depicted in FIG. 4C is also a sign indicating an exclusive OR.
ペイロード合成部２４４は、上記３つの排他的論理和をつなげた中継ペイロードを生成し、さらに、この中継ペイロードに対応する中継ヘッダを生成し、これらの中継ヘッダおよび中継ペイロードを含む中継パケットを生成する。
The
中継パケットは、ＩＥＥＥ ８０２．１１ｐの規格にしたがい、最大で１４個のペイロードを含むことが出来る。すると、中継パケットに対する中継ヘッダの割合を最小化する観点から、１つの中継パケットにはなるべく多くのペイロードを含めることで、パケット輻輳をより減少させることが出来る。 The relay packet can include up to 14 payloads in accordance with the IEEE 802.11p standard. Then, from the viewpoint of minimizing the ratio of relay headers to relay packets, packet congestion can be further reduced by including as many payloads as possible in one relay packet.
その一方で、車両の走行における安全性の観点から、車車間通信はなるべく高い頻度で行われることが好ましい。現実的な目安として、１秒間に１０回程度の車車間通信を行うことが好ましい。 On the other hand, it is preferable that inter-vehicle communication is performed as frequently as possible from the viewpoint of safety in traveling of the vehicle. As a realistic indication, it is preferable to perform inter-vehicle communication about 10 times per second.
したがって、ペイロード合成部２４４は、以下の２つの条件のうち、少なくとも一方が満たされたことを検出する度に、中継パケットの生成を行うことが好ましい。第１の条件は、１４個の中間ペイロードに相当する個数のペイロードがメモリ２４３に格納されることである。第２の条件は、中継ペイロードを前回生成した時刻から所定の期間が経過したときである。
Therefore, it is preferable that the
図４Ｃの例では、第１の論理キュー２４３Ａおよび第２の論理キュー２４３Ｂに、それぞれ５つのペイロードが格納され、第３の論理キュー２４３Ｃおよび第４の論理キュー２４３Ｄに、それぞれ４つのペイロードが格納されているが、これら合計１８個のペイロードは、１４個の中間ペイロードに相当する。このことを、図４Ｄを参照して説明する。 In the example of FIG. 4C, five payloads are stored in the first logical queue 243A and the second logical queue 243B, and four payloads are stored in the third logical queue 243C and the fourth logical queue 243D, respectively. However, these 18 payloads in total correspond to 14 intermediate payloads. This is explained with reference to FIG. 4D.
図４Ｄは、一実施形態による中継ペイロードの一構成例を示すメモリ図である。図４Ｄのメモリ図は、図４Ｃの信号の流れに合わせて、左側が低位のアドレスを意味し、右側が高位のアドレスを意味している。 FIG. 4D is a memory diagram illustrating an example configuration of a relay payload according to an embodiment. In the memory diagram of FIG. 4D, the left side means a lower address, and the right side a higher address, corresponding to the signal flow of FIG. 4C.
図４Ｄの中継ペイロードは、合計１４個の中間ペイロードを繋げて構成されている。これら１４個の中間ペイロードのうち、第１〜第３の中間ペイロードは、順番が「０」である４つのペイロードＱ１（０）〜Ｑ４（０）を適宜に組み合わせて算出された３つの排他的論理和Ｑ１（０）ＸＯＲＱ２（０）、Ｑ１（０）ＸＯＲＱ３（０）およびＱ１（０）ＸＯＲＱ４（０）である。その次に、順番「ｉ」が１乃至３の場合に得られる、３つの排他的論理和Ｑ１（ｉ）ＸＯＲＱ２（ｉ）、Ｑ１（ｉ）ＸＯＲＱ３（ｉ）およびＱ１（ｉ）ＸＯＲＱ４（ｉ）が３組、合計９個続く。最後に、順番が「４」であり、２つだけ残ったペイロードＱ１（４）およびＱ２（４）が続く。このように、メモリ２４３に格納された合計１８個のペイロードは、排他的論理和の演算により１４個の中間ペイロードに変換され、全体的なデータ長も減少させることが出来ている。
The relay payload of FIG. 4D is configured by connecting a total of 14 intermediate payloads. Of these 14 intermediate payloads, the first to third intermediate payloads are three exclusive calculated by appropriately combining four payloads Q1 (0) to Q4 (0) whose order is "0". The logical sum Q1 (0) XOR Q2 (0), Q1 (0) XOR Q3 (0) and Q1 (0) XOR Q4 (0). Next, the three exclusive ORs Q1 (i) XOR Q2 (i), Q1 (i) XOR Q3 (i) and Q1 (i) XOR Q4 (i), obtained when the order "i" is 1 to 3 There are three sets, nine in total. Finally, the payload is Q4 (4) and Q2 (4), of which the order is "4" and only two remain. Thus, a total of 18 payloads stored in the
ここで、最後の２つのペイロードＱ１（４）およびＱ２（４）を、あえてその排他的論理和である中間ペイロードＱ１（４）ＸＯＲＱ２（４）に変換しなかった理由について説明する。それは、中継ヘッダのデータ長を節約するためである。すなわち、図４Ｄの例では、中継ペイロードに含まれる合計１４の中間ペイロードのうち、高位アドレスの１２個は、４個一組のペイロードを３個一組の排他的論理和に変換したものである。残る低位アドレスの２個は排他的論理和の演算を行わない、中継器２で受信したままの状態のペイロードである。この中継ペイロードを受信した車両１３が１４個の中間ペイロードを正しく解釈するためには、この情報を中継ヘッダに所定のフォーマットで書き込む必要がある。図４Ｄの例では、想定される中継ヘッダのフォーマットにおいて、中継パケットのデータ長がより短くなるため、最後の２つのペイロードペイロードＱ１（４）およびＱ２（４）を、あえてその排他的論理和ペイロードＱ１（４）ＸＯＲＱ２（４）に変換していない。ただし、採用される中継ヘッダのフォーマットによっては、この変換を行った方が中継パケットのデータ長を短く出来る可能性もある。そのような場合は、この変換を行うことが好ましい。 Here, the reason why the last two payloads Q1 (4) and Q2 (4) are not converted to an intermediate payload Q1 (4) XOR Q2 (4) which is its exclusive OR is described. That is to save the data length of the relay header. That is, in the example of FIG. 4D, out of a total of 14 intermediate payloads included in the relay payload, 12 of the high-order addresses are obtained by converting one set of four payloads into a set of three exclusive ORs. . The remaining two low order addresses are the payloads of the state as received by the repeater 2 without performing the exclusive OR operation. In order for the vehicle 13 having received this relay payload to correctly interpret the 14 intermediate payloads, it is necessary to write this information in the relay header in a predetermined format. In the example of FIG. 4D, in the assumed format of the relay header, since the data length of the relay packet is shorter, the last two payload payloads Q1 (4) and Q2 (4) are dared to be exclusive OR payload thereof Q1 (4) XOR Q2 (4) is not converted. However, depending on the format of the relay header adopted, there is a possibility that the data length of the relay packet can be shortened by performing this conversion. In such a case, it is preferable to perform this conversion.
図５を参照して、以上に説明した車車間通信システム１の動作のうち、車載器３の動作をまとめて説明する。図５は、一実施形態による移動局としての車載器３の動作の一構成例を示すフローチャートである。
Among the operations of the
図５のフローチャートは、第０ステップＳ１００〜第５ステップＳ１０５の合計６個のステップを含んでいる。図５のフローチャートは、第０ステップＳ１００から開始する。第０ステップＳ１００の次には、第１ステップＳ１０１が実行される。 The flowchart of FIG. 5 includes a total of six steps of the zeroth step S100 to the fifth step S105. The flowchart of FIG. 5 starts from the zeroth step S100. After the zeroth step S100, a first step S101 is performed.
第１ステップＳ１０１において、受信信号処理部３５は、パケットを受信する。この時、パケットを受信するまで第１ステップＳ１０１を繰り返しても良い。第１ステップＳ１０１の次には、第２ステップＳ１０２が実行される。
In the first step S101, the reception
第２ステップＳ１０２において、受信信号処理部３５は、受信したパケットが、中継器２で生成された中継パケットであるか、他の車両１３の車載器３で生成された車車間パケットであるか、の判定を行う。前者（ＹＥＳ）の場合、第２ステップＳ１０２の次には、第３ステップＳ１０３が実行される。後者（ＮＯ）の場合、第２ステップＳ１０２の次には、第４ステップＳ１０４が実行される。
In the second step S102, the received
第３ステップＳ１０３において、受信信号処理部３５が、ネットワーク復号を用いて中継パケットを処理する。ここで、ネットワーク復号には、２つの意味が含まれている。第１の意味として、受信信号処理部３５は、受信した中継パケットを、中継ヘッダおよび中継ペイロードに分け、さらに、中継ペイロードを複数の中間ペイロードに分ける。次に、第２の意味として、受信信号処理部３５は、複数の中間ペイロードのうち、２つのペイロードの排他的論理和であるものについては、元の２つのペイロードへの復元を行う。この復元は、排他的論理和である中間ペイロードと、元の２つのペイロードの内の一方との排他的論理和を算出することで、他方のペイロードを復元することに等しい。排他的論理和の算出に用いるべきペイロードは、メモリ３２に格納されているペイロードを、１つずつ総当たりで試し続けることで探し出すことが可能である。ここで、総当たりの回数を最小限に抑えるために、ペイロードが生成された時刻などを参照して対象を制限することが好ましい。第３ステップＳ１０３の次には、第４ステップＳ１０４が実行される。
In the third step S103, the reception
第４ステップＳ１０４において、受信信号処理部３５が、車両データの取り出しを行う。すなわち、ネットワーク復号に成功して得られたペイロードや、車車間パケットとして受信したペイロードなどに含まれる、他の車両１３の走行情報を取り出す。この取出し方法については、公知技術であるので、さらなる詳細な説明を省略する。第４ステップＳ１０４の次には、第５ステップＳ１０５が実行される。
In the fourth step S104, the reception
第５ステップＳ１０５において、受信信号処理部３５は、取り出した車両データをメモリ３２に格納する。ここで格納された車両データは、第３ステップＳ１０３のネットワーク復号に再利用することが出来る。第５ステップＳ１０５の次には、第１ステップＳ１０１に戻ることが好ましい。
In the fifth step S105, the reception
図６を参照して、以上に説明した車車間通信システム１の動作のうち、中継器２の動作をまとめて説明する。図６は、一値実施形態による中継器２の動作の一構成例を示すフローチャートである。
Among operations of the
図６のフローチャートは、第０ステップＳ２００〜第５ステップＳ２０５の合計６個のステップを含んでいる。図６のフローチャートは、第０ステップＳ２００から開始する。第０ステップＳ２００の次には、第１ステップＳ２０１が実行される。 The flowchart of FIG. 6 includes a total of six steps of the zeroth step S200 to the fifth step S205. The flowchart of FIG. 6 starts from the zeroth step S200. After the zeroth step S200, a first step S201 is performed.
第１ステップＳ２０１において、中継処理部２４は、中継パケットの生成が必要であるかどうかの判定を行う。中継パケットの生成は、以下の２つの条件のうち、少なくとも一方が満たされたときに行われる。第１の条件は、所定の数の中間ペイロードに相当する個数のペイロードがメモリ２４３に格納されることである。第２の条件は、中継ペイロードを前回生成した時刻から所定の期間が経過したときである。以上の２つの条件のうち、少なくとも一方が満たされた場合（ＹＥＳ）、第２ステップＳ２０２が実行される。どちらの条件も満たされないうちは（ＮＯ）、第１ステップＳ２０１が繰り返し実行される。
In the first step S201, the
第２ステップＳ２０２において、中継処理部２４は、中継ペイロードのサイズを決定する。この決定は、図４Ｄを参照して説明したように、中間ペイロードの総数が所定の閾値を超えない範囲で、論理キューを跨る排他的論理和および受信たままの状態のペイロードを組み合わせる数を決定することに等しい。第２ステップＳ２０２の次には、第３ステップＳ２０３が実行される。
In the second step S202, the
第３ステップＳ２０３において、中継処理部２４は、ネットワーク符号化が必要であるかどうかについての判定を行う。例えば、複数の論理キューに格納されたペイロードの分布が均一的ではない場合や、所定の期間が経過してもメモリ２４３に格納されたペイロードの総数が少なすぎる場合などは、排他的論理和によるデータ長の圧縮効果が得られない可能性がある。そのような場合（ＮＯ）は、第３ステップＳ２０３の次に、第５ステップＳ２０５が実行される。その他の場合（ＹＥＳ）は、第３ステップＳ２０３の次に、第４ステップＳ２０４が実行される。
In the third step S203, the
第４ステップＳ２０４において、中継処理部２４および送信信号処理部２５が、ネットワーク符号化を用いて中継パケットを生成する。ここで、ネットワーク符号化には、２つの意味が含まれる。第１の意味としては、中継処理部２４が、複数の論理キュー２４３ｉを跨いでペイロードの排他的論理和を算出して中間ペイロードを生成する。第２の意味としては、中継処理部２４が、中間ペイロードを繋げて中継ペイロードを生成する。次に、送信信号処理部２５が、生成された中継ペイロードに対応する中継ヘッダを生成し、これらの中継ヘッダおよび中継ペイロードを含む中継パケットを生成する。第４ステップＳ２０４の次には、第１ステップＳ２０１が再度実行されることが好ましい。
In the fourth step S204, the
第５ステップＳ２０５において、中継処理部２４および送信信号処理部２５が、ネットワーク符号化を用いない従来法で中継パケットを生成する。この処理は公知技術であるので、さらなる詳細な説明を省略する。第５ステップＳ２０５の次には、第１ステップＳ２０１が再度実行されることが好ましい。
In the fifth step S205, the
以上、一実施形態による車車間通信システム、車載器、中継器および車車間通信方法について説明した。本実施形態によって得られる作用効果は、例えば、以下のとおりである。 The inter-vehicle communication system, the vehicle-mounted device, the relay device, and the inter-vehicle communication method according to the embodiment have been described above. The effects obtained by the present embodiment are, for example, as follows.
本実施形態では、中継器２のメモリ２４３が複数の論理キューを有する。中継器２は、複数の車両１３のそれぞれに搭載されている車載器３から送信された車車間パケットを受信した後、各車車間パケットからヘッダを取り除き、残るペイロードをメモリ２４３に格納する。ここで、車車間パケットのペイロードには、送信元の車両１３のＩＤ番号や、位置情報や、速度情報などの走行情報が含まれている。これらの情報に基づいて、各ペイロードはいずれかの論理キューに割り当てられて格納される。その後、異なる論理キューに割り振られた２つのペイロードの排他的論理和を算出することで、中間ペイロードが生成される。生成された複数の中間ペイロードを繋げて１つの中継パケットのペイロードに格納し、この中継パケットを複数の車両１３に向けて送信することで中継を行う。このとき、中継パケットのデータ長は、この中継パケットに含まれる走行情報がもともと含まれていた車車間パケットのデータ長の合計よりも少なく、したがって中継パケットのトラヒックは圧縮されている。
In the present embodiment, the
また、車両１３の間で走行情報は、緊急性の高い情報を含んでいる。したがって、車車間通信には極めて厳しい遅延要求が課せられており、１つの車両１３から送信された車車間パケットは、限られた時間内に宛先の車両１３に届けられる必要がある。本実施形態では、限られた送信機会で中継する車車間パケットのペイロード数を増やすことが出来るため、より多くの車両の走行情報を中継することが可能となる。 In addition, the travel information among the vehicles 13 includes highly urgent information. Therefore, extremely strict delay requirements are imposed on inter-vehicle communication, and the inter-vehicle packet transmitted from one vehicle 13 needs to be delivered to the destination vehicle 13 within a limited time. In the present embodiment, the number of payloads of the inter-vehicle packet relayed at a limited transmission opportunity can be increased, so that traveling information of more vehicles can be relayed.
本実施形態を用いることで、同一数の車車間パケットのペイロードを、より短い時間で中継することが出来る。これにより、中継器２が無線通信の周波数チャネルを占有する時間がより短くなるため、車載器３の送信機会を増やすことが出来る。
By using this embodiment, the payloads of the same number of inter-vehicle packets can be relayed in a shorter time. As a result, the time for the relay device 2 to occupy the frequency channel of wireless communication becomes shorter, and the transmission opportunity of the on-
本実施形態を用いることで、同一数の車車間パケットのペイロードを、より短い時間で送信することが出来る。これにより、中継器の信号送信を検知できなかった車両１３が車車間パケットを同時に送信してしまうことで起こるパケット衝突の可能性を低減することが出来る。また、これにより、宛先の車両１３への配信成功確率を向上することが可能となる。 By using this embodiment, the payloads of the same number of inter-vehicle packets can be transmitted in a shorter time. As a result, it is possible to reduce the possibility of a packet collision caused by the simultaneous transmission of the inter-vehicle packet by the vehicle 13 which can not detect the signal transmission of the repeater. Moreover, it becomes possible to improve the delivery success probability to the vehicle 13 of a destination by this.
（第２実施形態）
第１実施形態では、中継器２が受信する車車間パケットのペイロードを、それぞれの論理キュー２４３ｉに、受信した順番で格納する動作について説明した。本実施形態では、この順番を、受信時刻とは異なる基準で、論理キューごとにソーティングする。
Second Embodiment
In the first embodiment, the operation of storing the payloads of the inter-vehicle packets received by the repeater 2 in the respective logical queues 243 i in the order of reception is described. In this embodiment, this order is sorted for each logical queue on a basis different from the reception time.
一例として、車両１３および中継器２の間の距離で、論理キューごとに、格納されたペイロードのソーティングを、降順または昇順で行っても良い。この場合、受信したペイロードを格納する論理キュー２４３ｉを選択する基準は、車両１３および中継器２の間の距離とは異なる基準であることが好ましい。 As an example, the sorting of the stored payloads may be performed in descending or ascending order for each logical queue, with the distance between the vehicle 13 and the repeater 2. In this case, it is preferable that the criterion for selecting the logical queue 243i that stores the received payload is a criterion different from the distance between the vehicle 13 and the relay 2.
別の一例として、このソーティングの方法を、降順および昇順の間で交互に切り替えても良い。この切り替えは、中継パケットを生成する度に行うことが好ましい。 As another example, this sorting method may be switched alternately between descending order and ascending order. This switching is preferably performed each time a relay packet is generated.
本実施形態による車車間通信システム、車載器、中継器および車車間通信方法の、その他の構成については、第１実施形態の場合と同様であるので、さらなる詳細な説明を省略する。 The other configurations of the inter-vehicle communication system, the vehicle-mounted device, the relay device, and the inter-vehicle communication method according to the present embodiment are the same as those of the first embodiment, and thus further detailed description will be omitted.
（第３実施形態）
第２実施形態では、論理キューに格納されたペイロードをソーティングすることについて説明した。本実施形態では、さらに、ソーティングした後に、排他的論理和を算出するペイロードの選び方に変更を加えることで、車車間通信の成功率を向上できることについて説明する。
Third Embodiment
In the second embodiment, sorting of the payloads stored in the logical queue has been described. In the present embodiment, after sorting, the success rate of inter-vehicle communication can be improved by changing the method of selecting the payload for calculating the exclusive OR.
本実施形態では、それぞれの論理キュー２４３ｉのペイロードを所定の基準でソーティングした後、濃くなる論理キュー２４３ｉに格納されている２つのペイロードの排他的論理和を算出する際に、一方の論理キュー２４３ｉではソーティング結果の高位要素から順番に選択し、他方の論理キュー２４３ｉではソーティング結果の低い要素から順番に選択する。 In this embodiment, after the payloads of the respective logical queues 243i are sorted based on a predetermined criterion, one logical queue 243i is used to calculate the exclusive OR of the two payloads stored in the logical queue 243i that becomes thick. Then, the higher order elements of the sorting result are selected in order, and the other logical queue 243i is selected in order from the lower order elements of the sorting result.
一例として、ソーティングの基準が、車両１３から中継器２までの距離である場合は、距離が短い車両１３のペイロードと、距離が長い別の車両１３のペイロードとをペアリングして排他的論理和を算出し、中継ペイロードとする。 As an example, when the sorting standard is the distance from the vehicle 13 to the repeater 2, the payload of the vehicle 13 having a short distance and the payload of another vehicle 13 having a long distance are paired to obtain an exclusive OR. Is calculated as relay payload.
別の一例として、ソーティングの基準が、車両１３の速度の大きさである場合は、高速で走行する車両１３のペイロードと、低速で走行する別の車両のペイロードとをペアリングして排他的論理和を算出し、中継ペイロードとする。 As another example, if the sorting standard is the speed of the vehicle 13, the exclusive logic is performed by pairing the payload of the vehicle 13 traveling at high speed with the payload of another vehicle traveling at low speed. Calculate the sum and use it as the relay payload.
このようにペアリングするペイロードを選択することによって、無線通信の成功率がより高い状態にある車両１３のペイロードと、より低い状態にある別の車両１３のペイロードとの排他的論理和が、中継ペイロードに含まれることになる。その結果、中継器２の周囲に存在する車両１３の全体としての無線通信の成功率が向上することを、発明者はコンピュータシミュレーションで確認した。 By selecting the payload to be paired in this manner, the exclusive OR of the payload of the vehicle 13 with a higher success rate of wireless communication and the payload of another vehicle 13 with a lower status is relayed. It will be included in the payload. As a result, the inventor confirmed by computer simulation that the success rate of the wireless communication as a whole of the vehicle 13 present around the repeater 2 is improved.
本実施形態による車車間通信システム、車載器、中継器および車車間通信方法の、その他の構成については、第２実施形態の場合と同様であるので、さらなる詳細な説明を省略する。 The other configurations of the inter-vehicle communication system, the vehicle-mounted device, the relay device, and the inter-vehicle communication method according to the present embodiment are the same as those of the second embodiment, and thus further detailed description will be omitted.
（第４実施形態）
第１〜第３実施形態では、中継器２の受信アンテナ２１として、あらゆる方向に存在する車両１３から送信される車車間パケットを受信できるように、無指向性のアンテナを用いた。本実施形態では、受信アンテナ２１を、中継器２から見た車両１３の方向ごとに指向性を有する複数のセクタ受信アンテナ２１Ａ〜２１Ｄに置き換える。こうすることで、中継器２から見て異なる方向に位置する複数の車両１３から同時に送信される複数の車車間パケットを中継器２が受信できる確率が向上する。このことは、中継器２の周囲における無線通信環境における全体的な無線通信の成功確率の向上につながる。
Fourth Embodiment
In the first to third embodiments, a nondirectional antenna is used as the receiving
図７は、一実施形態による中継器２の一構成例を示すブロック回路図である。図７の中継器２は、図４Ａに示した第１実施形態による中継器２と、以下の点で異なっている。 FIG. 7 is a block circuit diagram showing one configuration example of the repeater 2 according to one embodiment. The relay unit 2 of FIG. 7 differs from the relay unit 2 according to the first embodiment shown in FIG. 4A in the following points.
まず、図４Ａの受信アンテナ２１は無指向性であるが、これが図７ではそれぞれの所定の方向に指向性を有する複数のセクタ受信アンテナ２１Ａ〜２１Ｄに置き換えられている。ここで、図７のセクタ受信アンテナ２１Ａ〜２１Ｄの総数は４であるが、これはあくまでも一例にすぎず、セクタ受信アンテナ２１Ａ〜２１Ｄの総数として他の値を除外しない。
First, although the receiving
複数のセクタ受信アンテナ２１Ａ〜２１Ｄは、例えば、建造物１４に遮断されて相互の無線通信が困難な複数の道路１１で車両１３から送信された車車間パケットをそれぞれ受信できるように配置されていても良い。ここでは、図１を参照して、複数のセクタ受信アンテナ２１Ａ〜２１Ｄが、複数の道路１１Ａ〜１１Ｄを受信範囲とするように配置されている場合を想定して説明を続ける。このとき、道路１１Ａに位置する車両１３から送信される車車間パケットは、セクタ受信アンテナ２１Ａでは受信できるが、他のセクタ受信アンテナ２１Ｂ〜２１Ｄでは受信出来ない。同様に、道路１１Ｂ〜１１Ｄに位置する車両１３から送信される車車間パケットは、セクタ受信アンテナ２１Ｂ〜２１Ｄではそれぞれ受信できるが、他のセクタ受信アンテナ２１Ａ〜２１Ｄでは受信出来ない。このような配置を実現することで、異なる道路に位置する複数の車両１３から同時に送信される複数の車車間パケットを、中継器２は複数のセクタ受信アンテナ２１Ａ〜２１Ｄを介して同時に受信することが可能となる。 The plurality of sector reception antennas 21A to 21D are arranged, for example, to be able to receive the inter-vehicle packets transmitted from the vehicle 13 on a plurality of roads 11 which are blocked by the building 14 and difficult to communicate with each other. Also good. Here, with reference to FIG. 1, the description will be continued on the assumption that the plurality of sector reception antennas 21A to 21D are arranged such that the plurality of roads 11A to 11D are in the reception range. At this time, the inter-vehicle packet transmitted from the vehicle 13 located on the road 11A can be received by the sector reception antenna 21A but can not be received by the other sector reception antennas 21B to 21D. Similarly, the inter-vehicle packets transmitted from the vehicles 13 located on the roads 11B to 11D can be received by the sector reception antennas 21B to 21D, respectively, but can not be received by the other sector reception antennas 21A to 21D. By realizing such an arrangement, the relay device 2 simultaneously receives a plurality of inter-vehicle packets simultaneously transmitted from a plurality of vehicles 13 located on different roads via the plurality of sector reception antennas 21A to 21D. Is possible.
次に、図４Ａでは受信アンテナ２１と同様に単独であった受信信号処理部２２が、図７では、セクタ受信アンテナ２１Ａ〜２１Ｄと同数の、複数の受信信号処理部２２Ａ〜２２Ｄに置き換えられている。より具体的には、複数の受信信号処理部２２Ａ〜２２Ｄが、複数のセクタ受信アンテナ２１Ａ〜２１Ｄの出力に、それぞれ、接続されている。なお、受信信号処理部２２Ａ〜２２Ｄの動作は、第１〜第３実施形態の場合と同様であるので、さらなる詳細な説明を省略する。
Next, in FIG. 4A, the reception
最後に、図７では、複数の受信信号処理部２２Ａ〜２２Ｄの後段、かつ、中継処理部２４の前段に、冗長検出部２３が追加されている。冗長検出部２３は、もし、同一の車車間パケットが複数のセクタ受信アンテナ２１Ａ〜２１Ｄを介して中継器２によって受信された場合に、受信された車車間パケットを相互に照合することで冗長性を検出する。受信した複数の車車間パケットの間に冗長性が検出された場合は、冗長検出部２３が、同一の車車間パケットのうち１つを残して他を削除する処理を行う。その結果、内容が同一の車車間パケットは中継処理部２４に複数回入力されない。
Finally, in FIG. 7, the
図７に示した中継器２のその他の構成は、図４Ａの場合と同様であるので、さらなる詳細な説明を省略する。 The other configuration of the relay unit 2 shown in FIG. 7 is the same as that of the case of FIG. 4A, and thus further detailed description will be omitted.
以上、発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。また、前記実施の形態に説明したそれぞれの特徴は、技術的に矛盾しない範囲で自由に組み合わせることが可能である。 As mentioned above, although the invention made by the inventor was concretely explained based on an embodiment, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiment, and it can be variously changed in the range which does not deviate from the summary. Needless to say. In addition, the respective features described in the above embodiments can be freely combined within the scope not technically contradictory.
上記各実施形態では、道路上の車両の間で行う車車間通信システムおよび車車間通信方法について説明した。しかし、上記各実施形態による技術は、車両以外の、歩行者または航空機など、あらゆる移動体に搭載された移動局の間で行う無線通信システムおよび無線通信方法にも適用可能である。この意味で、上記各実施形態の車載器３は、より一般的に、移動局または移動端末などと言い換えても良い。
In the above embodiments, the inter-vehicle communication system and the inter-vehicle communication method performed between vehicles on the road have been described. However, the technology according to each of the above embodiments is also applicable to a wireless communication system and a wireless communication method performed between mobile stations mounted on any moving object such as a pedestrian or an aircraft other than a vehicle. In this sense, the vehicle-mounted
１ 車車間通信システム
１１Ａ〜１１Ｄ 道路
１２ 交差点
１３Ａ〜１３Ｄ 車両
１４Ａ〜１４Ｄ 建造物
１５Ａ〜１５Ｄ 無線信号
２ 中継器
２１ 受信アンテナ
２１Ａ〜２１Ｄ セクタ受信アンテナ
２２、２２Ａ〜２２Ｄ 受信信号処理部
２３ 冗長検出部
２４ 中継処理部
２４１ ヘッダ除去部
２４２ グループ分割部
２４３ メモリ
２４３０ 論理キュー
２４３Ａ〜２４３Ｄ 論理キュー
２４４ ペイロード合成部
２５ 送信信号処理部
２６ 送信アンテナ
２６０ 無指向性送信アンテナ
３、３Ａ〜３Ｃ 車載器（移動局）
３１ 車両走行情報生成部
３２ メモリ
３３ 送信信号処理部
３４ 送受信アンテナ
３５ 受信信号処理部
３６ 出力部
４ コンピュータ
４１ バス
４２ 入出力インタフェース
４３ 演算装置
４４ 記憶装置
４５ 外部記憶装置
４５１ 記録媒体
４６ センサ装置
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記複数の移動局の間で行われる前記無線通信を中継する中継器と
を具備し、
前記複数の移動局のそれぞれは、
前記それぞれの移動局の走行状況を検出して前記走行状況を表す走行情報を生成する車両走行情報生成部と、
前記走行情報をペイロードに含む車車間パケットを生成して外部に送信する送信信号処理部と
を具備し、
前記中継器は、
前記複数の移動局から送信される複数の前記車車間パケットを受信する受信信号処理部と、
複数の論理キューを備え、前記複数の車車間パケットに含まれる複数の前記ペイロードを前記複数の論理キューに格納する中継記憶装置と、
前記複数の論理キューに含まれる２つの異なる論理キューにそれぞれ格納された２つのペイロードの排他的論理和である中間ペイロードを複数算出し、複数の前記中間ペイロードを合成した中継ペイロードを生成するペイロード合成部と、
前記中継ペイロードを含む中継パケットを前記複数の移動局に向けて送信する送信信号処理部と
を具備する
車車間通信システム。 A plurality of mobile stations performing wireless communication with each other;
And a relay for relaying the wireless communication performed between the plurality of mobile stations,
Each of the plurality of mobile stations is
A vehicle travel information generation unit that detects travel conditions of the respective mobile stations and generates travel information indicating the travel conditions;
A transmission signal processing unit that generates an inter-vehicle packet including the travel information in a payload and transmits the packet to the outside;
The repeater is
A received signal processing unit for receiving a plurality of the inter-vehicle packets transmitted from the plurality of mobile stations;
A relay storage device including a plurality of logical queues, and storing a plurality of the payloads included in the plurality of inter-vehicle packets in the plurality of logical queues;
Payload composition for calculating a plurality of intermediate payloads which are exclusive OR of two payloads respectively stored in two different logical queues included in the plurality of logical queues and generating a relay payload combining the plurality of intermediate payloads Department,
And a transmission signal processing unit configured to transmit a relay packet including the relay payload to the plurality of mobile stations.
前記中継器は、
前記複数の論理キューのうち、受信した前記複数の車車間パケットのそれぞれを格納する先の論理キューを、前記それぞれの車車間パケットに含まれる前記走行情報の内容に応じて決定するグループ分割部
をさらに具備する
車車間通信システム。 In the inter-vehicle communication system according to claim 1,
The repeater is
A group division unit which determines, among the plurality of logical queues, the logical queue to which each of the received plurality of inter-vehicle packets is stored, according to the content of the travel information included in the respective inter-vehicle packet Further equipped with an inter-vehicle communication system.
前記グループ分割部は、前記それぞれの車車間パケットを格納する先の前記論理キューを、前記走行情報に含まれる、前記走行情報が生成された移動局の位置情報に応じて決定する
車車間通信システム。 In the inter-vehicle communication system according to claim 2,
The group division unit determines the logical queue to which the respective inter-vehicle packet is stored, according to the position information of the mobile station in which the traveling information is generated, which is included in the traveling information. .
前記グループ分割部は、前記それぞれの車車間パケットを格納する先の前記論理キューを、前記走行情報に含まれる、前記走行情報が生成された移動局の速度の大きさに応じて決定する
車車間通信システム。 In the inter-vehicle communication system according to claim 2,
The group division unit determines the logical queue to which the inter-vehicle packet is stored according to the speed of the mobile station at which the traveling information is generated, which is included in the traveling information. Communications system.
前記中継器は、
前記それぞれの論理キューに格納された複数のペイロードを、前記それぞれの論理キューの内部でソーティングし、
前記ソーティングの基準は、ソーティングされるペイロードに含まれる前記走行情報の内容である
車車間通信システム。 In the inter-vehicle communication system according to any one of claims 1 to 4,
The repeater is
Sorting the plurality of payloads stored in the respective logical queues within the respective logical queues;
The vehicle-to-vehicle communication system according to claim 1, wherein the sorting criterion is the content of the traveling information included in the payload to be sorted.
前記中継器は、
前記それぞれの論理キューに格納された複数のペイロードを、前記複数のペイロードのそれぞれに含まれる走行情報を生成した前記移動局の位置情報に応じてソーティングする
車車間通信システム。 In the inter-vehicle communication system according to claim 5,
The repeater is
An inter-vehicle communication system which sorts a plurality of payloads stored in each of the logical queues according to position information of the mobile station which has generated travel information included in each of the plurality of payloads.
前記中継器は、
前記それぞれの論理キューに格納された複数のペイロードを、前記複数のペイロードのそれぞれに含まれる走行情報を生成した前記移動局の速度の大きさに応じてソーティングする
車車間通信システム。 In the inter-vehicle communication system according to claim 5,
The repeater is
An inter-vehicle communication system, which sorts a plurality of payloads stored in each of the logical queues according to the speed of the mobile station that has generated traveling information included in each of the plurality of payloads.
前記中継器は、
それぞれに異なる方向の指向性を有する複数のセクタ受信アンテナと、
前記複数のセクタ受信アンテナに含まれる２つのセクタ受信アンテナのそれぞれが同一の車車間パケットを受信した場合に、前記同一の車車間パケットのうち１つを残して残りを削除する冗長検出部と
をさらに具備する
車車間通信システム。 In the inter-vehicle communication system according to any one of claims 1 to 7,
The repeater is
A plurality of sector receive antennas each having directivity in different directions;
A redundant detection unit for deleting one of the same inter-vehicle packets and deleting the remaining ones when each of two sector reception antennas included in the plurality of sector reception antennas receives the same inter-vehicle packet Further equipped with an inter-vehicle communication system.
前記移動局の走行状況を検出し、検出した前記走行状況を示す走行情報を生成する車両走行情報生成部と、
前記走行情報をペイロードに含む車車間パケットを無線通信で外部に送信する送信信号処理部と、
前記中継器から中継パケットを受信する受信信号処理部と、
前記走行情報および前記中継パケットを格納する記憶装置と
を具備し、
前記受信信号処理部は、さらに他の移動局から送信されるさらに他の車車間パケットを前記さらに他の移動局からの直接的な無線通信でさらに受信し、
前記記憶装置は、前記さらに他の車車間パケットに含まれる前記さらに他の移動局の走行情報をさらに格納し、
前記受信信号処理部は、前記中継器から送信される中継パケットから中間ペイロードを抽出し、前記記憶装置に格納されている走行情報および前記中間ペイロードの排他的論理和を演算して前記他の移動局の走行情報を算出する
移動局。 A mobile station that wirelessly communicates with another mobile station and also wirelessly communicates with the other mobile station via relay by a relay,
A vehicle travel information generation unit which detects travel conditions of the mobile station and generates travel information indicating the detected travel conditions;
A transmission signal processing unit that transmits an inter-vehicle packet including the traveling information in a payload to the outside by wireless communication;
A received signal processing unit that receives a relay packet from the relay;
And a storage device for storing the traveling information and the relay packet,
The received signal processing unit further receives further another inter-vehicle packet transmitted from another mobile station by direct wireless communication from the further mobile station,
The storage device further stores travel information of the further mobile station included in the further inter-vehicle packet,
The received signal processing unit extracts an intermediate payload from the relay packet transmitted from the relay, calculates the exclusive OR of the traveling information and the intermediate payload stored in the storage device, and performs the other movement. Mobile station that calculates station travel information.
前記複数の移動局から送信される複数の車車間パケットを受信する受信信号処理部と、
複数の論理キューを備え、前記複数の車車間パケットに含まれる複数のペイロードを前記複数の論理キューに格納する中継記憶装置と、
前記複数の論理キューに含まれる２つの異なる論理キューにそれぞれ格納された２つのペイロードの排他的論理和である中間ペイロードを複数算出して合成した中継ペイロードを生成するペイロード合成部と、
前記中継ペイロードを含む中継パケットを前記複数の移動局に向けて送信する送信信号処理部と
を具備する
中継器。 A relay for relaying radio communication performed between a plurality of mobile stations, comprising:
A received signal processing unit that receives a plurality of inter-vehicle packets transmitted from the plurality of mobile stations;
A relay storage device comprising a plurality of logical queues and storing a plurality of payloads included in the plurality of inter-vehicle packets in the plurality of logical queues;
A payload combining unit that generates a relay payload by calculating a plurality of intermediate payloads, each of which is an exclusive OR of two payloads respectively stored in two different logical queues included in the plurality of logical queues;
And a transmission signal processing unit configured to transmit a relay packet including the relay payload to the plurality of mobile stations.
中継器が、前記複数の移動局の間で行われる前記無線通信を中継することと
を具備し、
前記互いに無線通信を行うことは、
前記複数の移動局のそれぞれが、前記それぞれの移動局の走行状況を検出することと、
前記それぞれの移動局が、前記走行状況を表す走行情報を生成することと、
前記それぞれの移動局が、前記走行情報をペイロードに含む車車間パケットを生成して外部に送信することと
を具備し、
前記中継することは、
前記中継器が、前記複数の移動局から送信される複数の前記車車間パケットを受信することと、
複数の論理キューを備える中継記憶装置が、前記複数の車車間パケットに含まれる複数の前記ペイロードを前記複数の論理キューに格納することと、
前記中継器が、前記複数の論理キューに含まれる２つの異なる論理キューにそれぞれ格納された２つのペイロードの排他的論理和である中間ペイロードを算出し、複数の前記中間ペイロードを合成した中継ペイロードを生成することと、
前記中継器が、前記中継ペイロードを含む中継パケットを前記複数の移動局に向けて送信することと
を具備する
車車間通信方法。
A plurality of mobile stations performing wireless communication with each other;
Relaying the radio communication performed between the plurality of mobile stations;
The wireless communication with each other is
Each of the plurality of mobile stations detecting a traveling condition of the respective mobile station;
Each of the mobile stations generates traveling information representing the traveling condition;
Each of the mobile stations generates an inter-vehicle packet including the traveling information in a payload and transmits the packet to the outside;
The relaying is
The relay receiving a plurality of the inter-vehicle packets transmitted from the plurality of mobile stations;
Storing a plurality of the payloads included in the plurality of inter-vehicle packets in the plurality of logical queues, the relay storage device including the plurality of logical queues;
The relay calculates an intermediate payload which is an exclusive OR of two payloads respectively stored in two different logical queues included in the plurality of logical queues, and combines a relay payload obtained by combining a plurality of the intermediate payloads. Generating and
And transmitting the relay packet including the relay payload to the plurality of mobile stations.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017189617A JP2019068164A (en) | 2017-09-29 | 2017-09-29 | Vehicle-to-vehicle communication system, mobile station, repeater, and vehicle-to-vehicle communication method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017189617A JP2019068164A (en) | 2017-09-29 | 2017-09-29 | Vehicle-to-vehicle communication system, mobile station, repeater, and vehicle-to-vehicle communication method |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2019068164A true JP2019068164A (en) | 2019-04-25 |
Family
ID=66340072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017189617A Pending JP2019068164A (en) | 2017-09-29 | 2017-09-29 | Vehicle-to-vehicle communication system, mobile station, repeater, and vehicle-to-vehicle communication method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2019068164A (en) |
-
2017
- 2017-09-29 JP JP2017189617A patent/JP2019068164A/en active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3531647B1 (en) | Relay transmission method and associated apparatus and system | |
| CN110113786B (en) | Method and apparatus for load distribution using multiple carriers in communication system supporting vehicle-to-everything communication | |
| CN114666189B (en) | Communication apparatus, base station, and communication method | |
| US9935875B2 (en) | Filtering data packets to be relayed in the car2X network | |
| JP6928184B2 (en) | Target vehicle selection and message delivery in the vehicle system | |
| KR101732892B1 (en) | Degree reduction and degree-constrained combining for relaying a fountain code | |
| CN111819880A (en) | Method and apparatus for wireless communication | |
| CN102318253B (en) | Method and apparatus for ACK/NACK reporting | |
| EP3860169A1 (en) | Data transmission method and apparatus for direct communication, device, and system | |
| US11627446B2 (en) | Inter-vehicle communication system and vehicle communication device | |
| CN111345083A (en) | Service transmission method and device | |
| CN109246650A (en) | Method and apparatus, relay, the truck traffic system of truck traffic | |
| CN114651480A (en) | Performing multipath communications | |
| CN107846708A (en) | V2X data transmission methods and device | |
| CN112800156B (en) | Method, system, equipment and storage medium for framing unit map based on road side | |
| JP2019068164A (en) | Vehicle-to-vehicle communication system, mobile station, repeater, and vehicle-to-vehicle communication method | |
| CN113196822A (en) | Terminal device, base station, method, and recording medium | |
| KR102256273B1 (en) | Multi-hoped based v2x data transmit and receipt method | |
| CN109076429B (en) | Communication method, forwarding device and terminal device | |
| US10143039B2 (en) | Processing-path-dependent filtering of data packets received in the car2X network | |
| WO2017113384A1 (en) | Method, apparatus and system for information transmission | |
| CN115004727A (en) | Electronic device, wireless communication method, and computer-readable storage medium | |
| JP6738945B1 (en) | Communication device, communication system, and communication device program | |
| KR102328492B1 (en) | Multi-hoped based v2x data transmit and receipt device | |
| CN109792416B (en) | Aggregation of received data |