JP6139131B2 - COMMUNICATION SYSTEM, RADIO DEVICE, PROCESSING METHOD, COMPUTER PROGRAM, AND PROCESSING DEVICE - Google Patents
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Description
本発明は、例えば、高度道路交通システム(ITS:Intelligent Transport System)用の路側通信機などとして好適に用いられる通信システム等に関する。 The present invention relates to, for example, a communication system suitably used as a roadside communication device for an intelligent transport system (ITS).
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、歩行者端末と車載通信機が行う歩車間通信、路車間通信、路路間通信及び歩行者端末と路側通信機が行う路歩間通信も含め、これらの各通信の共存を図るに当たって、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ために、通信を行う時間を分割して路側通信機の送信専用のタイムスロットを設ける、時分割多重(TDMA:Time Division Multiple Access)によるマルチアクセス方式を採用している。
上記TDMAによるマルチアクセス方式において、送信用タイムスロットは、通常、各路側通信機それぞれに対して周期的に設定される。このため、各路側通信機は、周期的に設定された自機の送信用タイムスロットを用いて送信を行い、それ以外の時間は、他の路側通信機又は車載通信機からの送信信号の受信を行う。
In the above intelligent road traffic system, in addition to inter-vehicle communication, inter-vehicle communication performed by pedestrian terminals and in-vehicle communication devices, road-vehicle communication, road-to-vehicle communication, and road-step communication performed by pedestrian terminals and roadside communication devices In order to make each of these communications coexisting, in order to carry out communications between roads, between roads and vehicles, and between cars within a limited frequency band, it is dedicated to transmission of roadside communicators by dividing the communication time A multi-access scheme based on time division multiple access (TDMA) is provided.
In the multi-access scheme based on TDMA, transmission time slots are normally set periodically for each roadside communication device. For this reason, each roadside communication device performs transmission using its own transmission time slot that is set periodically, and at other times, receives transmission signals from other roadside communication devices or in-vehicle communication devices. I do.
上記システムがTDMAによるマルチアクセス方式を採用した場合、路側通信機同士及び路側通信機と車載通信機(または歩行者端末)とで正確に時刻が同期していないと、各路側通信機及び車載通信機(または歩行者端末)が把握するタイムスロットの開始時刻にずれが生じ、各通信機間で干渉を生じさせるおそれがある。 When the above system adopts the multi-access method by TDMA, if the time is not accurately synchronized between the roadside communication devices and between the roadside communication device and the in-vehicle communication device (or pedestrian terminal), each roadside communication device and in-vehicle communication There is a possibility that the start time of the time slot grasped by the device (or the pedestrian terminal) is shifted and interference may occur between the communication devices.
そこで、移動する車載通信機(または歩行者端末)は、近傍の路側通信機からの送信信号に基づいて自機の時刻を補正することで路側通信機に同期し、路側通信機は、自機の時刻を補正することで他の路側通信機との間で同期することが考えられる。各路側通信機が同期していれば、車載通信機(または歩行者端末)は、近傍の路側通信機に同期することで、他の路側通信機との間においても同期することができる。 Therefore, the moving in-vehicle communication device (or pedestrian terminal) is synchronized with the roadside communication device by correcting its own time based on a transmission signal from a nearby roadside communication device. It is conceivable to synchronize with other roadside communication devices by correcting the time. If each roadside communication device is synchronized, the in-vehicle communication device (or pedestrian terminal) can be synchronized with other roadside communication devices by synchronizing with the nearby roadside communication device.
ここで、各路側通信機を互いに同期させるため、GPS(Global Positioning System)などのGNSS(Global Navigation Satellite Systems)の信号(外部基準信号)を利用することが考えられる。 Here, in order to synchronize each roadside communication device with each other, it is conceivable to use a signal (external reference signal) of a GNSS (Global Navigation Satellite Systems) such as GPS (Global Positioning System).
例えば、GPS受信機が生成する1PPS信号は、1秒毎に1回、Highになるパルス信号である。この1PPS信号は、ルビジウムなどの発信器を搭載するGPS衛星から送られてくる信号を元にしているため、誤差が1ppmレベルの高精度な信号である。 For example, a 1PPS signal generated by a GPS receiver is a pulse signal that becomes High once every second. Since this 1PPS signal is based on a signal transmitted from a GPS satellite equipped with a transmitter such as rubidium, it is a highly accurate signal with an error of 1 ppm level.
1PPS信号のような外部基準信号に基づいて同期誤差を検出し、同期誤差に基づいて同期誤差を補正(同期補正)することで、各路側通信機は、外部基準信号に同期することができる。 By detecting a synchronization error based on an external reference signal such as a 1PPS signal and correcting the synchronization error based on the synchronization error (synchronization correction), each roadside communication device can synchronize with the external reference signal.
しかし、外部基準信号が受信できないと、路側通信機は、外部基準信号に同期できなくなる。例えば、路側機が高層ビルの谷間等に存在してGPS受信機が一時的にGPS衛星からの電波を受信できない場合や、GPS受信機のアンテナに氷雪が付着するなどしてGPS衛星からの電波を受信しづらくなる場合に、一時的に1PPS信号が受信できなくなり、路側通信機は、同期ができなくなる。
外部基準信号に同期できないと、各路側通信機間の同期精度が低下し、同期精度を高い精度で安定維持することが困難な場合が生じる。
However, if the external reference signal cannot be received, the roadside communication device cannot synchronize with the external reference signal. For example, if a roadside unit exists in a valley of a high-rise building and the GPS receiver cannot temporarily receive radio waves from a GPS satellite, or if ice or snow adheres to the GPS receiver antenna, When it becomes difficult to receive the 1PPS signal temporarily, the roadside communication device cannot synchronize.
If synchronization with the external reference signal is not possible, the synchronization accuracy between the roadside communication devices decreases, and it may be difficult to stably maintain the synchronization accuracy with high accuracy.
このとき、各路側通信機は、外部基準信号に同期できなくとも、高精度の時刻信号を内部的に生成し続けることができれば、しばらくの間は、各路側通信機の時刻信号の精度に基づいて一定の同期精度を維持することができる。各路側通信機は、互いの同期精度を一定のレベルで維持しつつ、外部基準信号の受信が回復するのを待つことができる。 At this time, if each roadside communication device can continue to generate a highly accurate time signal internally even if it cannot synchronize with the external reference signal, it will be based on the accuracy of the time signal of each roadside communication device for a while. A certain synchronization accuracy can be maintained. Each roadside communication device can wait for the reception of the external reference signal to recover while maintaining the synchronization accuracy of each other at a certain level.
しかし、上記の場合、全ての路側通信機が高精度な時刻信号を内部的に生成可能でなければ、システム全体として同期精度を維持することが困難である。例えば、複数の路側通信機の内、一部の路側通信機が生成する時刻信号の精度が相対的に低ければ、その一部の路側通信機と、その他の路側通信機との間で同期誤差が序々に広がり、結果的にシステムとしての同期精度が低下するからである。 However, in the above case, it is difficult to maintain the synchronization accuracy of the entire system unless all roadside communication devices can internally generate a highly accurate time signal. For example, if the accuracy of time signals generated by some roadside communication devices among a plurality of roadside communication devices is relatively low, synchronization errors between some roadside communication devices and other roadside communication devices This is because the synchronization accuracy of the system decreases as a result.
このため、システムに含まれる路側通信機の全てについて、比較的高精度な時刻信号を内部的に生成可能なものとする必要があるが、この場合、高精度の時刻信号を生成するための発振器等のデバイスは比較的高価なことから、コストが増大化するという問題が生じる。 For this reason, it is necessary to internally generate a relatively highly accurate time signal for all roadside communication devices included in the system. In this case, an oscillator for generating a highly accurate time signal Since such devices are relatively expensive, there is a problem that the cost increases.
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、コストの増大化を抑制しつつ、同期精度を安定維持することができる通信システム、無線機、処理方法、コンピュータプログラム、及び処理装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and provides a communication system, a wireless device, a processing method, a computer program, and a processing device that can stably maintain synchronization accuracy while suppressing an increase in cost. The purpose is to provide.
(1)本発明は、自機が生成する時刻信号に関する時刻情報を報知する複数の無線機を有する通信システムであって、
前記複数の無線機は、第1無線機と、
前記第1無線機よりも高い信号精度の時刻信号を生成する第2無線機と、を含み、
前記第1及び第2無線機は、外部からの外部基準信号を取得した場合、前記外部基準信号に同期するように自機が生成する時刻信号を補正し、補正後の時刻信号に基づいた時刻情報を報知し、
前記第1無線機は、前記外部基準信号を取得できなかった場合、自機以外の他の複数の無線機から報知された時刻情報に基づいて、前記他の無線機に同期するように自機が生成する時刻信号を補正し、補正後の時刻信号に基づいた時刻情報を報知し、
前記第2無線機は、前記外部基準信号を取得できなかった場合、下記A〜Cいずれかの処理を行うことを特徴としている。
A:自機が生成する時刻信号に基づいた時刻情報を報知する。
B:自機以外の他の第2無線機から報知された時刻情報に基づいて自機が生成する時刻信号を補正し、補正後の時刻信号に基づいた前記時刻情報を報知する。
C:自機以外の他の無線機から報知された時刻情報よりも自機が生成する時刻信号が重視されるように、自機以外の他の無線機から報知された時刻情報に基づいて自機が生成する時刻信号を補正し、補正後の時刻信号に基づいた前記時刻情報を報知する。
(1) The present invention is a communication system having a plurality of radio devices for notifying time information related to a time signal generated by the own device,
The plurality of radios are a first radio and
A second radio that generates a time signal with higher signal accuracy than the first radio, and
When the first and second wireless devices acquire an external reference signal from the outside, the first and second wireless devices correct the time signal generated by the own device so as to be synchronized with the external reference signal, and the time based on the corrected time signal Inform information,
When the first wireless device cannot acquire the external reference signal, the first wireless device synchronizes with the other wireless device based on time information notified from a plurality of other wireless devices other than the own wireless device. Corrects the time signal generated by, and notifies the time information based on the corrected time signal,
The second radio device is characterized in that when the external reference signal cannot be obtained, the second radio device performs any one of the following processes A to C.
A: Time information based on a time signal generated by the own device is notified.
B: The time signal generated by the own device is corrected based on the time information notified from the second wireless device other than the own device, and the time information based on the corrected time signal is notified.
C: Based on the time information notified from other wireless devices other than the own device, the time signal generated by the own device is more important than the time information notified from other wireless devices than the own device. The time signal generated by the machine is corrected, and the time information based on the corrected time signal is notified.
上記のように構成された通信システムによれば、第2無線機は、比較的高い信号精度の時刻信号を生成することができるので、外部基準信号を取得できなかったとしても、自機の時刻信号の精度を維持でき、その精度を維持した時刻信号を時刻情報として報知する。
また、第1無線機は、外部基準信号を取得できなかったとしても、第1無線機と、比較的精度の高い時刻を生成する第2無線機とを含む他の無線機からの時刻情報によって他の無線機に同期するように自機の時刻信号を補正するので、自機の時刻信号の精度を大きく低下させることなく、システム全体としての同期誤差が大きくなるのを抑制することができる。
この結果、各無線機が外部基準信号を取得できなかったとしても、システム全体としての同期精度を一定のレベルで維持することができる。
また、比較的高い信号精度の時刻信号を生成可能な第2無線機以外に、生成可能な時刻信号の信号精度がより低い第1無線機をシステムに含めることができるので、コストの増大化を抑制することができる。
According to the communication system configured as described above, the second radio can generate a time signal with relatively high signal accuracy, so even if the external reference signal cannot be obtained, The accuracy of the signal can be maintained, and a time signal maintaining the accuracy is notified as time information.
In addition, even if the first wireless device cannot acquire the external reference signal, the first wireless device uses time information from other wireless devices including the first wireless device and the second wireless device that generates a relatively accurate time. Since the time signal of the own device is corrected so as to synchronize with other wireless devices, it is possible to suppress an increase in the synchronization error of the entire system without greatly reducing the accuracy of the time signal of the own device.
As a result, even if each wireless device cannot acquire the external reference signal, the synchronization accuracy of the entire system can be maintained at a certain level.
In addition to the second radio that can generate a time signal having a relatively high signal accuracy, the system can include a first radio that has a lower signal accuracy of the time signal that can be generated. Can be suppressed.
(2)上記通信システムにおいて、第2無線機は、前記外部基準信号を取得できなかった場合、第1無線機よりも時刻信号の精度が高いので、前記第1無線機からの時刻情報を考慮せずに処理を行ってもよい。
この場合、第2無線機は、自機よりも時刻信号の精度が低い第1無線機の影響を排除することができる。よって、第2無線機は、時刻信号の精度をより高く維持することができる。
(2) In the communication system, when the second wireless device cannot acquire the external reference signal, the time signal is more accurate than the first wireless device, so the time information from the first wireless device is taken into consideration. You may process without doing.
In this case, the second radio device can eliminate the influence of the first radio device whose time signal accuracy is lower than that of the own radio device. Therefore, the second radio can maintain the accuracy of the time signal higher.
(3)上記通信システムにおいて、前記第1及び第2無線機は、前記外部基準信号が取得できなかったことを示す情報を前記時刻情報とともに報知することが好ましく、この場合、自機が外部基準信号が取得できなかったことを他の無線機に対して報知することができる。 (3) In the communication system, it is preferable that the first and second radios notify information indicating that the external reference signal has not been acquired together with the time information. It is possible to notify other radio devices that the signal could not be acquired.
(4)上記通信システムにおいて、
前記第1及び第2無線機は、自機の時刻信号の信号精度を示す精度レベルを設定する機能をさらに有し、
自機の時刻情報とともに、その時刻情報の精度レベルを示す精度情報を報知することが好ましい。
この場合、自機の時刻情報の精度レベルを示す精度情報を、他の無線機に対して報知することができる。
(4) In the communication system,
The first and second radio devices further have a function of setting an accuracy level indicating the signal accuracy of the time signal of the own device,
It is preferable to notify the accuracy information indicating the accuracy level of the time information together with the time information of the own device.
In this case, accuracy information indicating the accuracy level of the time information of the own device can be notified to other radio devices.
(5)上記通信システムにおいて、
前記精度レベルは3水準以上に設定され、
前記第2無線機は、前記外部基準信号が取得できなかった場合、前記外部基準信号を取得したときに設定される精度レベルよりも信号精度が低い精度レベルに自機の精度レベルを設定し、
前記第1無線機は、前記外部基準信号が取得できなかった場合、前記第2無線機が設定する精度レベルよりも、さらに低い精度レベルに自機の精度レベルを設定することが好ましい。
この場合、各無線機が、自機の時刻信号の精度に応じた適切な精度レベルを設定することができる。
(5) In the communication system,
The accuracy level is set to 3 or more levels,
When the second wireless device cannot acquire the external reference signal, the second wireless device sets its own accuracy level to an accuracy level whose signal accuracy is lower than the accuracy level set when the external reference signal is acquired,
Preferably, when the external reference signal cannot be acquired, the first radio sets its own accuracy level to an accuracy level lower than the accuracy level set by the second radio.
In this case, each wireless device can set an appropriate accuracy level according to the accuracy of the time signal of the own device.
(6)さらに、上記の場合、自機以外の他の無線機から報知された時刻情報の精度レベルが、自機の精度レベルより高い場合、前記他の無線機から報知された時刻情報に基づいて自機の時刻信号を補正するように構成することが好ましく、第1無線機が第2無線機からの時刻情報を取得すれば、当該第1無線機を、より時刻信号の精度が高い第2無線機に同期させることができる。 (6) Further, in the above case, when the accuracy level of the time information notified from other wireless devices other than the own device is higher than the accuracy level of the own device, it is based on the time information notified from the other wireless device. It is preferable that the time signal of the own device is corrected, and if the first radio device obtains time information from the second radio device, the first radio device has a higher time signal accuracy. It can be synchronized with two radios.
(7)また、
第2無線機は、第1無線機よりも時刻信号の精度が高いので、前記第2無線機は、自機以外の他の無線機の精度レベルを考慮せずに、自機の時刻信号の精度に応じて精度レベルを設定してもよい。
(7) Also,
Since the second radio device has a higher accuracy of the time signal than the first radio device, the second radio device does not consider the accuracy level of other radio devices other than its own device, The accuracy level may be set according to the accuracy.
(8)本発明は、
自機が生成する時刻信号に関する時刻情報を報知する無線機であって、
外部からの外部基準信号を取得した場合、前記外部基準信号に同期するように自機が生成する時刻信号を補正し、補正後の時刻信号に基づいた時刻情報を報知し、前記外部基準信号を取得できなかった場合、自機以外の他の無線機から報知された時刻情報を考慮した時刻情報を報知する制御部を備え、
前記他の無線機は、自機が生成する時刻信号の信号精度よりも低い信号精度の時刻信号を生成する第1無線機と、前記第1無線機よりも高い信号精度の時刻信号を生成する第2無線機と、を含み、
前記制御部は、前記外部基準信号を取得できなかった場合、下記A又はBのいずれかの動作を行うことを特徴としている。
A:自機が生成する時刻信号に基づいた時刻情報を報知する。
B:自機以外の他の第2無線機から報知された時刻情報に基づいて自機が生成する時刻信号を補正し、補正後の時刻信号に基づいた前記時刻情報を報知する。
(8) The present invention
A wireless device that reports time information related to a time signal generated by the device itself,
When an external reference signal is acquired from the outside, the time signal generated by the device is corrected so as to be synchronized with the external reference signal, time information based on the corrected time signal is notified, and the external reference signal is When it was not possible to obtain, provided with a control unit for notifying the time information in consideration of the time information notified from other wireless devices other than the own device,
The other radio device generates a time signal with a signal accuracy lower than the signal accuracy of the time signal generated by itself and a time signal with a signal accuracy higher than that of the first radio device. A second radio, and
If the external reference signal cannot be acquired, the control unit performs the following operation A or B.
A: Time information based on a time signal generated by the own device is notified.
B: The time signal generated by the own device is corrected based on the time information notified from the second wireless device other than the own device, and the time information based on the corrected time signal is notified.
上記構成の無線機によれば、比較的高い信号精度の時刻信号を生成することができるので、外部基準信号を取得できなかったとしても、時刻信号の信号精度を維持できる。さらに、その精度を維持した時刻信号を、自機の周囲の無線機に対して時刻情報として報知することができる。
このように信号精度のよい時刻情報を、自機の周囲の無線機に提供することで、システムに含まれる無線機の全てを高精度な時刻信号が生成可能な無線機で構成することなく、自機の周囲の無線機との間の同期精度を一定のレベルで維持することができる。
According to the radio apparatus having the above configuration, a time signal with a relatively high signal accuracy can be generated, so that the signal accuracy of the time signal can be maintained even if the external reference signal cannot be acquired. Furthermore, the time signal maintaining the accuracy can be notified as time information to the wireless devices around the device.
By providing time information with good signal accuracy to the wireless devices around the device itself, without configuring all of the wireless devices included in the system with wireless devices that can generate highly accurate time signals, It is possible to maintain the synchronization accuracy with the wireless devices around the device at a certain level.
(9)上記無線機において、
前記制御部が、自機の動作クロックにおける発振誤差を測定する測定部をさらに備えている場合、前記発振誤差に基づいて、信号誤差を補償した時刻信号を生成することが好ましい。
これにより、外部基準信号が取得できなかったとしても、第1無線機よりも高い精度の時刻情報を生成することができ、動作クロックにおける発振誤差に起因する時刻信号の精度の低下を抑制でき、時刻信号の信号精度を一定のレベルで維持することができる。
(9) In the above wireless device,
When the control unit further includes a measurement unit that measures an oscillation error in its own operation clock, it is preferable to generate a time signal compensated for the signal error based on the oscillation error.
Thereby, even if the external reference signal cannot be acquired, it is possible to generate time information with higher accuracy than the first radio device, and it is possible to suppress a decrease in accuracy of the time signal due to an oscillation error in the operation clock, The signal accuracy of the time signal can be maintained at a certain level.
(10)また、前記測定部は、時刻経過による前記動作クロックの発振誤差のばらつきを測定するものであってもよく、この場合、補正部は、発振誤差の経時変化も考慮して補正することができ、より高い信号精度を維持することができる。 (10) The measurement unit may measure a variation in the oscillation error of the operation clock with the passage of time. In this case, the correction unit corrects the oscillation error in consideration of a change with time. And higher signal accuracy can be maintained.
(11)前記制御部は、前記時刻信号の信号精度を示す精度レベルを設定する機能をさらに有し、
自機の時刻情報とともに、その時刻情報の精度レベルを示す精度情報を報知することが好ましく、この場合、自機の時刻情報の精度レベルを示す精度情報を、自機の周囲の無線機に対して報知することができる。
(11) The control unit further has a function of setting an accuracy level indicating the signal accuracy of the time signal,
It is preferable to notify the accuracy information indicating the accuracy level of the time information together with the time information of the own device. In this case, the accuracy information indicating the accuracy level of the time information of the own device is transmitted to the wireless devices around the own device. Can be notified.
(12)(13)(14)また、本無線機は、少なくとも他の無線機に含まれる第1無線機よりも時刻信号の精度が高いので、前記制御部は、自機以外の他の無線機の精度レベルを考慮せずに、自機の時刻信号の精度に応じて精度レベルを設定してもよい。
より具体的には、前記制御部は、前記外部基準信号が取得できなかった場合、予め設定された所定期間の間、設定した精度レベルを維持するように構成することが好ましい。
さらにこの場合、外部基準信号が取得できない状態が継続すると、その継続期間に応じて、時刻精度は徐々に低下する。よって、前記制御部は、前記所定期間が経過すると、現状の精度レベルよりもより信号精度が低い精度レベルに自機の精度レベルを設定することが好ましい。
これにより、自機の状態に応じた信号精度の精度レベルを適切に設定することができる。
(12) (13) (14) In addition, since this wireless device has higher accuracy of the time signal than at least the first wireless device included in the other wireless devices, the control unit may be a wireless device other than its own device. The accuracy level may be set according to the accuracy of the time signal of the own device without considering the accuracy level of the device.
More specifically, it is preferable that the control unit is configured to maintain the set accuracy level for a preset predetermined period when the external reference signal cannot be acquired.
Further, in this case, if the state in which the external reference signal cannot be acquired continues, the time accuracy gradually decreases according to the duration. Therefore, it is preferable that the control unit sets the accuracy level of the own device to an accuracy level whose signal accuracy is lower than the current accuracy level after the predetermined period has elapsed.
Thereby, the accuracy level of the signal accuracy according to the state of the own device can be set appropriately.
(15)(16)(17)より具体的には、前記制御部は、前記測定部の測定結果に応じて前記所定期間の長さを設定するように構成することができる。
また、前記制御部は、前記測定部の測定結果において発振誤差が大きい、及び/又は発振誤差のばらつきが予め定めた閾値よりも大きい場合、前記所定期間の長さを現状より短く設定するように構成することもできる。
さらに、前記制御部は、自機と、前記第2無線機との時刻信号との間の時刻差が所定値よりも小さい場合、前記所定期間の長さを現状より長く設定することもできる。
(15) (16) More specifically, the control unit can be configured to set the length of the predetermined period according to the measurement result of the measurement unit.
In addition, when the oscillation error is large in the measurement result of the measurement unit and / or the variation of the oscillation error is larger than a predetermined threshold, the control unit sets the length of the predetermined period to be shorter than the current period. It can also be configured.
Furthermore, the control unit can set the length of the predetermined period longer than the current time when the time difference between the own device and the time signal of the second radio device is smaller than a predetermined value.
(18)また、本発明は、無線機が生成する時刻信号に関する時刻情報を報知するための処理方法であって、
外部からの外部基準信号を取得した場合、前記外部基準信号に同期するように自機が生成する時刻信号を補正し、補正後の時刻信号に基づいた時刻情報を報知する第1ステップと、
前記外部基準信号を取得できなかった場合、自機以外の他の無線機から報知された時刻情報を考慮した時刻情報を報知する第2ステップと、を含み、
前記他の無線機は、自機が生成する時刻信号の信号精度よりも低い信号精度の時刻信号を生成する第1無線機と、前記第1無線機よりも高い信号精度の時刻信号を生成する第2無線機と、を含み、
前記第2ステップは、下記A又はBのいずれかの処理を行うことを特徴としている。
A:自機が生成する時刻信号に基づいた時刻情報を報知する。
B:自機以外の他の第2無線機から報知された時刻情報に基づいて自機が生成する時刻信号を補正し、補正後の時刻信号に基づいた前記時刻情報を報知する。
(18) The present invention is a processing method for informing time information about a time signal generated by a radio,
A first step of correcting a time signal generated by the own device so as to be synchronized with the external reference signal when notifying an external reference signal from the outside, and notifying time information based on the corrected time signal;
A second step of notifying the time information in consideration of the time information notified from another wireless device other than the own device when the external reference signal cannot be acquired, and
The other radio device generates a time signal with a signal accuracy lower than the signal accuracy of the time signal generated by itself and a time signal with a signal accuracy higher than that of the first radio device. A second radio, and
In the second step, any one of the following processes A and B is performed.
A: Time information based on a time signal generated by the own device is notified.
B: The time signal generated by the own device is corrected based on the time information notified from the second wireless device other than the own device, and the time information based on the corrected time signal is notified.
(19)本発明は、無線機が生成する時刻信号に関する時刻情報を報知するための処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、
外部からの外部基準信号を取得した場合、前記外部基準信号に同期するように自機が生成する時刻信号を補正し、補正後の時刻信号に基づいた時刻情報を報知する第1ステップと、
前記外部基準信号を取得できなかった場合、自機以外の他の無線機から報知された時刻情報を考慮した時刻情報を報知する第2ステップと、を含み、
前記他の無線機は、自機が生成する時刻信号の信号精度よりも低い信号精度の時刻信号を生成する第1無線機と、前記第1無線機よりも高い信号精度の時刻信号を生成する第2無線機と、を含み、
前記第2ステップにおいて、下記A又はBのいずれかの処理をコンピュータに実行させるコンピュータプログラムである。
A:自機が生成する時刻信号に基づいた時刻情報を報知する。
B:自機以外の他の第2無線機から報知された時刻情報に基づいて自機が生成する時刻信号を補正し、補正後の時刻信号に基づいた前記時刻情報を報知する。
(19) The present invention is a computer program for causing a computer to execute processing for notifying time information related to a time signal generated by a wireless device.
A first step of correcting a time signal generated by the own device so as to be synchronized with the external reference signal when notifying an external reference signal from the outside, and notifying time information based on the corrected time signal;
A second step of notifying the time information in consideration of the time information notified from another wireless device other than the own device when the external reference signal cannot be acquired, and
The other radio device generates a time signal with a signal accuracy lower than the signal accuracy of the time signal generated by itself and a time signal with a signal accuracy higher than that of the first radio device. A second radio, and
In the second step, the computer program causes the computer to execute any one of processes A and B below.
A: Time information based on a time signal generated by the own device is notified.
B: The time signal generated by the own device is corrected based on the time information notified from the second wireless device other than the own device, and the time information based on the corrected time signal is notified.
(20)また、本発明は、無線機が生成する時刻信号を補正する処理を実行するための処理装置であって、
外部からの外部基準信号を取得した場合、前記外部基準信号に同期するように自機が生成する時刻信号を補正し、補正後の時刻信号に基づいた時刻情報を報知し、前記外部基準信号を取得できなかった場合、自機以外の他の無線機から報知された時刻情報を考慮した時刻情報を報知するように構成されており、
前記他の無線機は、自機が生成する時刻信号の信号精度よりも低い信号精度の時刻信号を生成する第1無線機と、前記第1無線機よりも高い信号精度の時刻信号を生成する第2無線機と、を含み、
前記外部基準信号を取得できなかった場合、下記A又はBのいずれかの処理を行うことを特徴としている。
A:自機が生成する時刻信号に基づいた時刻情報を報知する。
B:自機以外の他の第2無線機から報知された時刻情報に基づいて自機が生成する時刻信号を補正し、補正後の時刻信号に基づいた前記時刻情報を報知する。
(20) Further, the present invention is a processing device for executing processing for correcting a time signal generated by a wireless device,
When an external reference signal is acquired from the outside, the time signal generated by the device is corrected so as to be synchronized with the external reference signal, time information based on the corrected time signal is notified, and the external reference signal is When it is not possible to acquire, it is configured to notify the time information in consideration of the time information notified from other wireless devices other than the own device,
The other radio device generates a time signal with a signal accuracy lower than the signal accuracy of the time signal generated by itself and a time signal with a signal accuracy higher than that of the first radio device. A second radio, and
If the external reference signal cannot be acquired, one of the following processes A or B is performed.
A: Time information based on a time signal generated by the own device is notified.
B: The time signal generated by the own device is corrected based on the time information notified from the second wireless device other than the own device, and the time information based on the corrected time signal is notified.
上記構成によれば、信号精度のよい時刻信号を生成でき、自機の周囲の無線機に提供することで、自機の周囲の無線機との間の同期精度を一定のレベルで維持することができる。 According to the above configuration, it is possible to generate a time signal with high signal accuracy, and to provide the wireless devices around the own device, thereby maintaining the synchronization accuracy with the wireless devices around the own device at a certain level. Can do.
本発明によれば、コストの増大化を抑制しつつ、同期精度を安定維持することができる。 According to the present invention, it is possible to stably maintain synchronization accuracy while suppressing an increase in cost.
〔1. システムの全体構成〕
図1は、本発明の一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。本実施形態の高度道路交通システムは、「700MHz帯高度道路交通システム標準規格 ARIB STD−T109(一般社団法人電波産業会)」及び「700MHz帯高度道路交通システム拡張機能ガイドライン ITS FORUM RC−010(ITS情報通信システム推進会議)」に準拠したものとするが、そのようなものに限定されない。
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(無線機)2、車載通信機(無線機)3、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。
[1. 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. The intelligent transportation system of this embodiment includes “700 MHz band intelligent road transportation system standard ARIB STD-T109 (Radio Industry Association)” and “700 MHz band intelligent road transportation system extension function guidelines ITS FORM RC-010 (ITS). Information communication system promotion meeting) ”, but is not limited to such.
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、感知情報や画像データは通信回線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及び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, for simplification of illustration, only one signal lamp is depicted at each intersection Ji. However, at each intersection Ji, at least 4 are used for ascending and descending roads that intersect each other. There are two signal lights.
〔2. 無線通信の方式等〕
高度道路交通システムにおいて、無線通信システムを構成する、複数の交差点それぞれに設置された複数の路側通信機(無線機)2は、その周囲を走行する車両の車載通信機3との間で無線通信(路車(車路)間通信)が可能である。また、各路側通信機2は、自己の送信波が到達する所定範囲内に位置する他の路側通信機2とも無線通信(路路間通信)が可能である。
また、同じく無線通信システムを構成する車載通信機(無線機)3は、路側通信機2との間で無線通信を行うとともに、キャリアセンス方式で他の車載通信機3と無線通信(車車間通信)が可能である。
[2. (Wireless communication system etc.)
In an intelligent road traffic system, a plurality of roadside communication devices (radio devices) 2 installed at each of a plurality of intersections constituting a wireless communication system are wirelessly communicated with an in-
An in-vehicle communication device (radio device) 3 that also constitutes a wireless communication system performs wireless communication with the
このように、本実施形態の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。
As described above, in the ITS of this embodiment, communication between the vehicle-mounted communication devices 3 (vehicle-to-vehicle communication) and communication between the road-
路側通信機2には、自身が無線送信するための専用のタイムスロット(図3の第1スロットSL1)がTDMA方式で割り当てられており、このタイムスロット以外の時間帯(図3の第2スロットSL2)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。
路側通信機2及び車載通信機3は、同一周波数帯を通信に用いるが、上記のように路側通信機2と車載通信機3の送信時間帯が区別されていることで、路側通信機2による送信信号と、車載通信機3による送信信号との衝突を回避できる。
The
Although the
路側通信機2及び車載通信機3は、送信信号の受信に関しては特に制限されない。従って、路側通信機2は、車載通信機3の送信信号を受信できる他、他の路側通信機2の送信信号も受信できる。また、車載通信機3は、路側通信機2及び他の車載通信機3の送信信号を受信できる。
The
〔3. 無線フレームについて〕
図2は、本実施形態の無線通信システムにおいて用いられる無線フレームを示す図である。本システムの無線フレーム(スーパーフレーム)は、その時間軸方向の長さ(フレーム長)が100ミリ秒に設定されており、時間軸方向に並べて配置されている。つまり、無線フレームは、1秒間に10フレーム配置される。
無線フレームは、路側通信機2が有するGPS受信機(後に説明する)によって受信されたGPS信号に含まれる1PPS(1秒周期の信号)に基づいて生成される。
[3. (About wireless frames)
FIG. 2 is a diagram illustrating a radio frame used in the radio communication system according to the present embodiment. The radio frame (super frame) of this system has a time axis length (frame length) set to 100 milliseconds, and is arranged side by side in the time axis direction. That is, 10 radio frames are arranged per second.
The radio frame is generated based on 1 PPS (a signal with a period of 1 second) included in a GPS signal received by a GPS receiver (described later) included in the
図3は、無線フレーム内部の構造の一例を示す図である。
図3に示すように、無線フレームは、第1スロットSL1と、第2スロットSL2とを含んで構成されている。
第1スロットSL1は、路側通信機2に割り当てられるタイムスロットであり、この時間帯においては、路側通信機2による無線送信が許容される。一方、第2スロットSL2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は第2スロットSL2では無線送信を行わない。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a structure inside a radio frame.
As shown in FIG. 3, the radio frame is configured to include a first slot SL1 and a second slot SL2.
The first slot SL1 is a time slot assigned to the
無線フレームに含まれている第1スロットSL1と、第2スロットSL2とは、時間軸方向に交互に配置されている。
第1スロットSL1には、それぞれスロット番号i(図3では、i=1〜10)が付されている。このスロット番号iは、無線フレーム内でインクリメント又はデクリメントされる。
路側通信機2には、無線フレームに含まれる複数の第1スロットSL1の内の一つが割り当てられる。路側通信機2はスロット番号iによっていずれのスロットが自機に割り当てられるかを認識することができる。
無線フレームは、上述のように時間軸方向に複数並べて配置されているので、いずれかの路側通信機2に割り当てられる、各スロット番号の第1スロットSL1は、それぞれ、無線フレーム長さを1周期、つまり100ミリ秒を1周期として周期的に配置されている。従って、路側通信機2は、第1スロットSL1を用いた送信を100ミリ秒ごとに行う。
The first slots SL1 and the second slots SL2 included in the radio frame are alternately arranged in the time axis direction.
Slot numbers i (i = 1 to 10 in FIG. 3) are assigned to the first slots SL1, respectively. This slot number i is incremented or decremented within the radio frame.
One of the plurality of first slots SL1 included in the radio frame is allocated to the
Since a plurality of radio frames are arranged side by side in the time axis direction as described above, the first slot SL1 of each slot number assigned to any
なお、同じスロットに複数の路側通信機2を重複して割り当てることもできる。この場合、重複してスロットが割り当てられる路側通信機2同士の位置関係が、互いの送信信号によって干渉を生じさせる可能性がきわめて低いと判断できる程度に十分に離れていることを要する。
本実施形態のように、路側通信機2同士の位置関係が距離的に近い場合には、互いに異なるスロットが割り当てられる。互いの送信信号によって干渉を生じさせるのを防止するためである。
A plurality of
As in the present embodiment, when the positional relationship between the
図3では、2つの路側通信機2−1,2−2それぞれの無線フレームの一例を示しており、路側通信機2−1にはハッチングで示されているスロット番号2の第1スロットSL1が、路側通信機2−2にはハッチングで示されているスロット番号1の第1スロットSL1が、それぞれ割り当てられている。
FIG. 3 shows an example of the radio frame of each of the two roadside communication devices 2-1 and 2-2. The roadside communication device 2-1 has a
また、図3では、路側通信機2−2の無線フレームが、路側通信機2−1の無線フレームに対して時間軸方向に遅れが生じていることから、互いの無線フレームのタイミングにずれが生じている場合を示している。路側通信機2−1,2−2同士は、互いに異なる第1スロットSL1が割り当てられているので、互いの送信信号が重複して干渉を生じさせることはないが、一方に割り当てられている第1スロットSL1が他方の第2スロットSL2に重複しており、この重複している部分で路側通信機2の送信信号と車載通信機3の送信信号との間で干渉が生じるおそれがある。このため、路側通信機2間(特に、距離的に近い位置関係にある路側通信機2間)では、互いの無線フレームのタイミングが一致するように、互いのローカル時刻を同期させる必要がある。
In FIG. 3, the radio frame of the roadside communication device 2-2 is delayed in the time axis direction with respect to the radio frame of the roadside communication device 2-1. The case where it has arisen is shown. The roadside communication devices 2-1 and 2-2 are assigned different
そこで、本実施形態の各路側通信機2は、GPS衛星などのGNSS衛星からの外部基準信号としての1PPSに基づいて同期を行うGPS(GNSS)同期と、他の路側通信機(基地局)2から送信されたパケットに含まれる時刻情報に基づいて、相手の路側通信機(基地局)2に同期させるエア同期と、を行う機能を有している。
Therefore, each
本実施形態におけるGPS同期及びエア同期の方法は、基本的に「700MHz帯高度道路交通システム標準規格 ARIB STD−T109 1.0版(一般社団法人電波産業会)」の「解説2 基地局間の時刻同期の例」に従う。
各路側通信機(基地局)2は、上記時刻同期を行うことで、互いの無線フレームのタイミングを一致させる。
The method of GPS synchronization and air synchronization in this embodiment is basically “
Each roadside communication device (base station) 2 matches the timing of the radio frames with each other by performing the time synchronization.
本実施形態の路側通信機2は、GPS信号の受信の有無に応じて、時刻同期に関する複数のモードの中から、一のモードを選択し、選択したモードに従って動作する。この時刻同期に関するモード選択については、後に詳述する。
The
〔4. 路側通信機〕
図4は、路側通信機2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(受信部;送信部)21と、通信制御などの処理を行う制御部22と、GPS(GSNN)受信機23とを備えている。
[4. Roadside communication device)
FIG. 4 is a block diagram showing an internal configuration of the
The
路側通信機2は、無線通信部21によって、上述の路車間通信及び路路間通信を行う。各路側通信機2は、自機2の時刻に関する時刻情報や、この時刻情報に関する精度レベルを示す精度情報を、路路間通信によって互いに送受信する。
GPS受信機23は、外部基準信号としてのGPS信号を受信するための受信部として機能する。
The
The
路側通信機2の制御部22は、同期処理部30と、通信制御部31とを備えている。制御部22は、通信に関する処理(同期に関する処理を含む)を行う通信処理装置として機能する。また、制御部22は、同期に関する機能に着目すると、同期処理装置でもある。
制御部22の各機能は、その一部又は全部がハードウェア回路によって構成されてもよいし、その一部又は全部が、ソフトウェア(コンピュータプログラム)をコンピュータによって実行させることで実現されていてもよい。制御部22の機能を実現するソフトウェア(コンピュータプログラム)は、コンピュータの記憶装置(図示省略)に格納される。
制御部22をハードウェアによって構成する場合、制御部22は、通信に関する処理(同期に関する処理を含む)を行う通信処理チップとして構成することができる。また、制御部22の機能のうち同期に関する機能は、同期に関する処理を行う同期処理チップによって実現されてもよい。
The
Part or all of the functions of the
When the
同期処理部30は、自機の時刻信号を生成するとともに、GPS信号や、他の路側通信機2から報知される時刻情報を用いて自機2の時刻信号を補正し、GPS信号や、他の路側通信機2に同期する機能を有している。この同期処理部30については、後に詳述する。
The
通信制御部31は、無線通信部21における通信制御に関する処理を実行する機能を有している。例えば、無線通信部21による無線送信(SL1における送信)のタイミングの制御などを行う。通信制御部31は、無線通信部21による無線送信(SL1における送信)のタイミングを、同期処理部30が生成する時刻信号に基づいて決定する。
したがって、同期処理部30は、GPS信号や、他の路側通信機2との間で時刻信号(時刻)を同一にすることで同期をとれば、無線送信のタイミングを一致させることができる。
The
Therefore, the
ここで、本実施形態のシステムを構成する複数の路側通信機2は、同期処理部30が生成する時刻信号の精度が異なる2種類の路側通信機2(第1路側通信機2A,第2路側通信機2B)を含んでいる。
第2路側通信機2Bの同期処理部30は、第1路側通信機2Aの同期処理部30よりも、より高い信号精度の時刻信号を生成可能に構成されている。
Here, the plurality of
The
図5は、第2路側通信機2Bが備える同期処理部30のブロック図である。
第2路側通信機2Bの同期処理部30は、GPS受信部23が受信したGPS信号が与えられる受信判定部32と、自機2の現状の時刻信号の精度レベルを設定する機能を有している設定部33と、自機2が生成する時刻信号を補正する機能を有している補正部34と、通信制御部31と設定部33との間に介在して各種情報の授受に関する処理を行う入出力部35とを備えている。
FIG. 5 is a block diagram of the
The
受信判定部32は、カウンタを有しており、GPS受信部23が受信したGPS信号(1PPS信号)が与えられてから1秒以上経過したか否かをカウント値によって判断することができる。1PPS信号が与えられてから1秒以上経過したと判断する場合、受信判定部32は、GPS信号を受信できなかったと判断し、その旨を示す通知(GPS信号の取得可否通知)を設定部33に与える。
The
補正部34は、1PPS信号や、設定部33から与えられる情報等に基づいて、後述するカウンタ部38が生成する時刻信号を補正する機能を有している。
また、補正部34は、後述する誤差測定部39から与えられる誤差情報に基づいて、自機2Bの時刻信号に含まれる信号誤差の補償を行い、信号誤差を補償した時刻信号をカウンタ部38に生成させる機能を有している。
補正部34は、外部基準信号としての1PPS信号を取得した場合、1PPS信号に同期するように自機2Bが生成する時刻信号を補正する。一方、1PPS信号を取得できなかった場合、自機2Bが生成する時刻信号に従って動作(自走)するか、又は、自機2B以外の他の路側通信機2から報知される、当該他の路側通信機2の時刻を示す時刻情報に基づいて自機2Bが生成する時刻信号を補正する。なお、補正部34による処理は、後に詳述する。
The
Further, the
When acquiring the 1PPS signal as the external reference signal, the
設定部33は、受信判定部32からのGPS信号の取得可否通知や、自機2及び他機の時刻信号の信号精度を示す精度レベルの情報(精度情報)等に基づいて、自機2Bの時刻信号の精度レベルを設定する。
精度レベルは、各路側通信機2間で相互に比較することができるように複数段階に設定されており、路側通信機2の違いや状況に応じて精度レベルを設定するための基準を定めることができる。設定部33は、定められた基準に従って精度レベルを設定する。
The setting
The accuracy level is set in multiple stages so that each
本実施形態において、精度レベルは4段階に設定されている。1PPS信号に同期している状態が最も高い精度レベル(レベル1)である。次いで、レベル1の路側通信機2に同期している状態が次に高い精度レベル(レベル2)であり、順次、レベル2に同期している状態のレベル3、レベル3に同期している状態のレベル4が設定されている。
設定部33は、1PPS信号に同期している場合、自機2Bの時刻信号の精度レベルをレベル1に設定する。1PPS信号を取得できなかった場合、設定部33は、自機2Bの精度レベルをレベル1より下のレベルに下げる。従って、精度レベルは、その路側通信機2が1PPS信号を取得できなかったことを示す情報を構成している。この精度レベルは、後述するように、精度情報として、他の路側通信機2に報知される。このため、この精度レベルによって、自機2Bが、1PPS信号に同期していることから高精度の時刻信号を生成していることを他の路側通信機2に対して報知することができる。
なお、第1路側通信機2Aにおいても、上記と同様にして精度レベルが設定されている。
In the present embodiment, the accuracy level is set in four stages. The state of being synchronized with the 1PPS signal is the highest accuracy level (level 1). Next, the state that is synchronized with the
The setting
In the first
設定部33は、カウンタ部38から自機2Bの現状の時刻信号を取得し、現状の時刻信号に基づいて時刻情報を生成する。設定部33は、前記時刻情報と、設定した自機2Bの精度レベルを示す精度情報とを、入出力部35、通信制御部31、及び無線通信部21を介して、他の路側通信機2に向けて報知する機能を有している。なお、前記時刻情報は、時刻情報が格納されたパケットが送信されるときの時刻(後述するカウンタ部38のカウント値)を示す情報である。設定部33は、時刻情報、及び精度情報を同じパケットに格納して送信する。
The setting
設定部33は、入出力部35を介して、他の路側通信機2から報知される当該他の路側通信機2の時刻情報、及び精度情報を取得する機能を有している。
設定部33は、他の路側通信機2からの精度情報に基づいて、他の路側通信機2の時刻信号の精度レベルを把握し、自機2Bの精度レベルと比較した上で、時刻信号の補正が必要と判断すると、時刻信号の補正に必要な他の路側通信機2からの時刻情報を補正部34に与える。
補正部34は、設定部33から与えられた他の路側通信機2の時刻情報を自機2Bの時刻情報の補正に用いる。
The setting
The setting
The
なお、設定部33は、上述のように、自機2Bの各部からの情報、及び自機2B以外の他の路側通信機2からの情報を取得し、補正部34に自機2Bの時刻情報の補正を実行させる。
よって、設定部33は、自機2Bの現在の同期元や、後述するどのモードを実行しているのかといった、自機2Bの動作の状態を把握することができる。
As described above, the setting
Therefore, the setting
入出力部35は、設定部33から与えられる各情報を、通信制御部31及び無線通信部21に与えて報知するとともに、通信制御部31及び無線通信部21が受信した他の路側通信機2から報知された各種情報を取得し、設定部33に与える。
The input /
さらに、同期処理部30は、発振器37と、発振器37のクロック信号に基づいてカウント動作するカウンタ部38と、発振器37の発信誤差を測定するための誤差測定部39とを備えている。
発振器37は、水晶発振器等により構成されており、自機2Bの各部に供給されるクロック信号を発生する機能を有している。
カウンタ部38は、発振器37のクロック信号に基づいて、自機2Bの時刻(時刻信号)としてのカウント値を生成する機能を有している。カウンタ部38は、補正部34から与えられるリセット信号によって、カウントアップしたカウント値をリセットする。これによって、カウンタ部38が生成するカウント値は、1PPS信号や、他の路側通信機2の時刻信号に同期するように補正される。また、カウント値は、後述の誤差情報によって誤差が補償された時刻信号として生成される。
Furthermore, the
The
The
誤差測定部39は、発振器37が発生するクロック信号に含まれる発信誤差を測定する。
図6は、誤差測定部39の構成例を示すブロック図である。図に示すように、誤差測定部39は、周期測定部40と、誤差算出部41と、誤差積算部42と、記憶部43と、出力部44とを備えている。
周期測定部40は、1PPS信号による1秒周期間隔を、自機2の発振器37のクロック信号によってカウントし、その結果を誤差算出部41に出力する。
誤差算出部41は、周期測定部40がクロック信号によって測定した1PPS信号の1秒周期間隔を示すカウント数と、発振器37のクロック信号に対して予め設定されている1秒周期間隔を示すカウント数との差分(誤差)を求める。
The
FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration example of the
The
The
誤差積算部42は、誤差算出部41が求める差分を、複数秒分(複数周期分)蓄積し、積算する。水晶発振器が発生するクロック信号にはジッタが含まれるため、誤差測定部39では、その影響を抑制するために、複数秒分の差分を積算する。
誤差積算部42は、差分を積算した積算値を記憶部43に記憶させる。
The
The
記憶部43は、複数個の積算値を記憶可能であり、誤差積算部42が積算した積算値を記憶している。記憶部43は、複数個の積算値を時間と関連付けて記憶している。
The
出力部44は、記憶部43に記憶されている積算値に基づいて、発振器37のクロック信号に含まれる1PPS信号に対する発振誤差を求め、この発振誤差を誤差情報として補正部34へ出力する。
出力部44は、記憶部43に記憶されている複数の積算値を用いて、1周期当たりの平均発振誤差を求めることができる。また、出力部44は、複数の積算値と、各積算値に関連付けられている時間との関係から、発振器37によるクロック信号の発振誤差のばらつきを求めることができる。
出力部44は、これら平均発振誤差や、発振誤差のばらつきを誤差情報として補正部34へ出力する。
The
The
The
図5に戻って、上記誤差測定部39を有する第2路側通信機2Bの同期処理部30は、誤差測定部39が出力する誤差情報を用いることで、自機2Bの発振器37の発信誤差を補償し、信号誤差を補償した時刻信号を生成することができる。
このため、第2路側通信機2Bは、1PPS信号が取得できなかった場合にも、自機2Bの発振器37による発振誤差に起因する時刻信号の信号精度が低下するのを抑制することができ、一定の期間、自機2Bが生成する時刻信号に従って動作(自走)したとしても、時刻信号の信号精度を一定のレベルで維持することができる。
Returning to FIG. 5, the
For this reason, even when the second
第2路側通信機2Bの同期処理部30は、誤差測定部39を備えることで、第1路側通信機2Aの時刻信号の信号精度よりも、より高い信号精度の時刻信号を生成可能に構成されている。
The
上記構成の第2路側通信機2Bは、GPS信号を取得した場合、GPS信号に同期するように自機2Bが生成する時刻信号を補正し、補正後の時刻信号に基づいた時刻情報を入出力部35や、通信制御部31、無線通信部21を介して報知する。
また、第2路側通信機2Bは、GPS信号を取得できなかった場合、自機2Bが生成する時刻信号に基づいた時刻情報を報知するか、自機2B以外の他の第2路側通信機2Bから報知された時刻情報に基づいて自機2Bが生成する時刻信号を補正し、補正後の時刻信号に基づいた前記時刻情報を報知するか、あるいは、自機2Bが生成する時刻信号が重視されるように、自機2B以外の他の路側通信機2から報知された時刻情報に基づいて自機2Bが生成する時刻信号を補正し、補正後の時刻信号に基づいた時刻情報を報知する。
When the second
Further, when the second
図7は、第1路側通信機2Aが備える同期処理部30のブロック図である。
第1路側通信機2Aの同期処理部30は、第2路側通信機2Bの同期処理部30が有する誤差測定部39を備えていない点において相違している。
FIG. 7 is a block diagram of the
The
従って、第1路側通信機2Aにおいて、1PPS信号が取得できている場合、第1路側通信機2Aの同期処理部30におけるカウンタ部38は、補正部34による補正によって1PPS信号に同期した精度の高い時刻信号を生成することができる。
しかし、1PPS信号が取得できなかった場合、第1路側通信機2Aの同期処理部30は、自走することとなるが、第2路側通信機2Bの同期処理部30のように、誤差測定部39を備えていないので、発振器37による発振誤差が時刻信号に含まれてしまう。
よって、第1路側通信機2Aの同期処理部30は、自走したとすると、第2路側通信機2Bの同期処理部30よりも、低い信号精度の時刻信号を生成し、その低い信号精度の時刻信号で動作することになる。
Therefore, when the 1 PPS signal can be acquired in the first
However, when the 1PPS signal cannot be acquired, the
Therefore, assuming that the
上記のように低い信号精度の時刻信号に基づいて動作すれば、他の路側通信機2との間で同期がとれなくなり、システム全体としての同期誤差が大きくなる。
このため、第1路側通信機2Aの同期処理部30における補正部34は、1PPS信号が取得できなかった場合、自機2A以外の他の路側通信機2から報知される、当該他の路側通信機2からの時刻情報に基づいて、他の路側通信機2に同期するように自機2Aの時刻信号を補正する。
If the operation is based on a time signal with low signal accuracy as described above, synchronization with other
For this reason, the correction |
〔5. 動作モードの選択について〕
本実施形態の路側通信機2(第1路側通信機2A、及び第2路側通信機2B)の同期処理部30は、GPS信号を受信したか否か、及び、自機2の時刻信号の精度レベルよりも高い精度レベルの時刻情報を他の路側通信機2から取得したか否かに応じて、自機2の時刻信号の補正について動作モードが選択される。
[5. (Selecting the operation mode)
The
路側通信機2の動作モードとしては、GPS同期モード、エア同期モード、及び自走モードの3つのモードがある。
GPS同期モードとは、同期処理部30が、GPS信号(1PPS信号)に同期するように自機2の時刻信号を補正するモードである。この場合、同期処理部30は、補正後の時刻信号に基づいた時刻情報を報知する。
エア同期モードとは、同期処理部30が、自機2以外の他の路側通信機2から報知される、当該他の路側通信機2の時刻信号を示す時刻情報に基づいて自機2の時刻信号を補正するモードである。この場合も、同期処理部30は、補正後の時刻信号に基づいた時刻情報を報知する。
また、自走モードとは、同期処理部30が、基本的に、自機2が生成した時刻信号に従って動作するモードである。この場合、同期処理部30は、自機2が生成する時刻信号に基づいた時刻情報を報知する。
なお、第2路側通信機2Bの自走モードでは、自機2Bと同じ精度レベルの時刻情報を他の路側通信機2から取得した場合と、自機2Bよりも低い精度レベルの時刻情報を他の路側通信機2から取得した場合とで、自機2Bの時刻信号の補正処理が異なる。
上記各モードについては、後に詳述する。
The operation mode of the
The GPS synchronization mode is a mode in which the
In the air synchronization mode, the
The self-running mode is a mode in which the
In the self-running mode of the second
Each mode will be described in detail later.
図8は、路側通信機2の動作モードの選択処理に関するフローチャートであり、(a)は、第2路側通信機2Bの選択処理、(b)は、第1路側通信機2Aの選択処理を示している。
図8(a)に示すように、第2路側通信機2Bの同期処理部30は、まず、GPS信号(1PPS信号)が取得できなかったか否か(GPS信号を取得失敗(ロスト)したか否か)を判断する(ステップS101)。
GPS信号をロストしていない(GPS信号を取得できた)場合、同期処理部30は、GPS同期モードを選択する(ステップS102)。
FIG. 8 is a flowchart regarding the selection process of the operation mode of the
As shown in FIG. 8A, the
If the GPS signal has not been lost (GPS signal has been acquired), the
GPS信号をロストした場合、第2路側通信機2Bの同期処理部30は、自機2Bの時刻信号の精度レベルよりも高い精度の時刻情報を他の路側通信機2から取得したか否かを判断する(ステップS103)。
自機2Bの時刻信号の精度レベルよりも高い精度の時刻情報を取得した場合、同期処理部30は、エア同期モードを選択する(ステップS104)。
When the GPS signal is lost, the
When the time information with higher accuracy than the accuracy level of the time signal of the
一方、ステップS103において、自機2Bの時刻信号の精度レベルよりも高い精度の時刻情報を取得していない場合、同期処理部30は、自走モードを選択する(ステップS105)。
以上のように、第2路側通信機2Bの場合、GPS同期モード、エア同期モード、及び自走モードの3つの動作モードの中から実行するモードを選択する。
On the other hand, when the time information with higher accuracy than the accuracy level of the time signal of the
As described above, in the case of the second
一方、第1路側通信機2Aは、第2路側通信機2Bと比較して、生成する時刻信号の信号精度が低いため、自走することが困難である。このため、第1路側通信機2Aは、GPS同期モード、及びエア同期モードのいずれかを選択する。
On the other hand, the first
図8(b)は、図8(a)中ステップS103,S105が無い点以外は、図8(a)と同様である。よって、第1路側通信機2Aの同期処理部30は、GPS信号(1PPS信号)が取得できなかったか否か(GPS信号をロストしたか否か)を判断し(ステップS101)、GPS信号をロストしていない場合、同期処理部30は、GPS同期モードを選択する(ステップS102)。
FIG. 8B is the same as FIG. 8A except that steps S103 and S105 are not provided in FIG. 8A. Therefore, the
一方、GPS信号をロストした場合、第1路側通信機2Aの同期処理部30は、エア同期モードを選択する(ステップS104)。
以上のように、第1路側通信機2Aの場合、GPS同期モード、及びエア同期モードの2つの動作モードの中から実行するモードを選択する。
On the other hand, when the GPS signal is lost, the
As described above, in the case of the first
〔6. GPS同期モードについて〕
路側通信機2(第1路側通信機2A、及び第2路側通信機2B)の同期処理部30は、上述のように、GPS信号(1PPS信号)を取得した場合、1PPS信号に同期するようにカウンタ部38が生成する時刻信号を補正する処理を行う(GPS同期処理)。つまり、同期処理部30は、GPS同期モードを選択する。以下、GPS同期処理について説明する。
[6. GPS synchronization mode)
As described above, the
同期処理部30の補正部34は、1PPS信号を取得した場合、カウンタ部38に対してリセット信号を与える。1PPS信号の取得に応じてリセット信号が与えられることで、カウンタ部38は、1PPS信号に同期したカウント値を生成する。
The
同期処理部30のカウンタ部38は、自機2Bの時刻信号としてのカウント値を生成する。カウンタ部38は、発振器37のクロック信号に応じてカウント値をカウントアップする。従って、カウンタ部38の精度は、発振器37のクロック信号の精度に依存する。
カウンタ部38は、補正部34がGPS信号を取得することで出力するリセット信号が与えられると、カウント値をリセットする。つまり、補正部34がGPS信号を取得すると、カウンタ部38はカウント値をリセットする。
The
The
図9は、1PPS信号とカウンタ部38のカウント値との関係を示す図である。
カウンタ部38は、補正部34がGPS信号を取得することによってカウント値をリセットすると、次のリセット時まで、発振器37によるクロック信号に基づいて1マイクロ秒ごとに、カウント値をカウントアップする。つまり、図9に示すように、カウント値は、時間に対してほぼ比例して増加する。
FIG. 9 is a diagram illustrating the relationship between the 1PPS signal and the count value of the
When the
カウンタ部38は、GPS衛星から受信した信号に基づいてGPS受信機23が生成した1PPS信号のパルス立ち上がりエッジ(1秒毎に発生)のタイミングでカウント値をリセットする。
この結果、カウンタ部38のカウント値(時刻信号)は、協定世界時(UTC、Universal Time, Coordinated)の1秒未満の値に(理想的には)同期することになる。
The
As a result, the count value (time signal) of the
例えば、発振器37のクロック信号が20MHzの場合、1PPS信号に対する発振誤差がなければ、カウント値は、図9中に示すように、「20,000,000」となる。また、仮に、発振器37が、1PPS信号に対する発振誤差として+8ppmの誤差を有している場合、カウント値は、「20,000,160」となる。逆に、発振器37が、1PPS信号に対する発振誤差として−8ppmの誤差を有している場合、カウント値は、「19,999,840」となる。
For example, when the clock signal of the
上記のように、発振器37のクロック信号に1PPS信号に対する発振誤差が含まれているとしても、路側通信機2が、1PPS信号を取得し同期していれば、1秒周期ごとに補正され、1PPS信号に対して高い精度を維持しつつ同期することができる。
As described above, even if the clock signal of the
以上のように、補正部34は、1PPS信号の取得に応じてカウンタ部38をリセットさせ、自機2の時刻信号が1PPS信号に同期するように補正する。
As described above, the
〔7. エア同期モードについて〕
エア同期は、路側通信機2が、他の路側通信機2によって送信されたパケットを受信し、当該パケットに含まれる時刻情報に基づいて、自機2が生成する時刻信号を補正し、他の路側通信機2の時刻信号に一致又は近似させることで行われる。
具体的には、路側通信機2の同期処理部30は、他の路側通信機2からの時刻情報と、この時刻情報の精度レベルを示す精度情報とを受信すると、受信した時刻情報の内、最も高い精度レベルの時刻情報を設定部33に特定させる。
[7. (About air synchronous mode)
In the air synchronization, the
Specifically, when the
精度レベルが最も高い時刻情報が、1機の他の路側通信機2からのみ取得された場合、設定部33は、当該他の路側通信機2からの時刻情報を補正部34に与える。補正部34は、自機2の時刻と、他の路側通信機2からの時刻情報との差分がなくなるタイミングで、カウンタ部38にリセット信号を与える。これによって、同期処理部30は、他の路側通信機2からの時刻情報に同期するように自機2が生成する時刻信号を補正する。つまり、設定部33は、上記1機の他の第2路側通信機2をエア同期の同期元とする。
When the time information with the highest accuracy level is acquired only from one other
また、精度レベルが最も高い時刻情報が複数存在する場合、設定部33は、これら複数の時刻情報を補正部34に与える。
複数の時刻情報が与えられた補正部34は、複数の時刻情報それぞれについて、自機2の時刻との差分を求める。補正部34は、複数の時刻情報それぞれについて求めた各差分の平均値を求め、この各差分の平均値で表される時刻に同期するように自機2の時刻信号を補正する。この場合、設定部33は、精度レベルが最も高い時刻情報を報知した複数の他の第2路側通信機2をエア同期の同期元とする。
Further, when there are a plurality of pieces of time information having the highest accuracy level, the setting
The
このように、他の第2路側通信機2からの時刻情報の中で、精度レベルが最も高い複数の時刻情報それぞれに対する各差分の平均値を求め、この平均値を用いて自機2が生成する時刻信号を補正することで、時刻情報の精度レベルを一定に維持しつつ、周囲の他の路側通信機2との間の同期誤差をできるだけ抑制することができる。
In this way, among the time information from the other second
なお、エア同期の際には、時刻情報の送信側の路側通信機2(の設定部33)がカウンタ部38のカウント値を送信用の時刻情報としてセットしてからしてからアンテナ20によって送信されるまでの時間、及び時刻情報の受信側の路側通信機2が時刻情報を受信してから時刻情報を認識するまでの時間を考慮した補正が行われる。これにより、時刻情報の送信側の路側通信機2が時刻情報をセットしてから、時刻情報の受信側の路側通信機2が時刻情報を認識するまでの時間差による同期精度の低下を抑制することができる。
During air synchronization, transmission is performed by the
同期元となる他の路側通信機2は、他の路側通信機2からの信号の受信強度などに基づいて決定してもよい。例えば、複数の他の路側通信機2が自機2の周囲に配置されている場合、受信強度が予め定めた閾値以上である他の路側通信機2を特定し、特定した他の路側通信機2が送信した時刻情報の中から、補正に用いる時刻情報を選択することができる。
The other
〔8. 自走モードについて〕
図8(a)に示したように、第2路側通信機2Bが、何らかの原因によって1PPS信号を取得できない(GPS信号をロストした)場合であって、設定部33に自機2よりも高い精度レベルの時刻情報を取得しなかったとき、第2路側通信機2Bの同期処理部30は、自走モードを選択する。
自走モードでは、同期処理部30は、基本的に、自機2の発振器37のクロック信号に基づいて、カウンタ部38が生成した時刻信号に従って動作する。
[8. About self-running mode)
As shown in FIG. 8A, when the second
In the self-running mode, the
第2路側通信機2Bの同期処理部30は、誤差測定部39を備えることにより、第1路側通信機2Aの時刻信号の信号精度よりも、より高い信号精度の時刻信号を生成可能に構成されている。
The
第2路側通信機2Bの同期処理部30は、発振器37のクロック信号に生じる1PPS信号に対する誤差を、誤差測定部39によって常時測定、記憶している。
自走モードにおいて、補正部34は、誤差測定部39が測定した発振器37のクロック信号に生じる発振誤差が解消されるタイミングで、カウンタ部38にリセット信号を与える。
この結果、カウンタ部38は、1PPS信号に基づいた時刻信号に近似するように、発振器37のクロック信号の発振誤差が補償された時刻信号を生成する。
The
In the free-running mode, the
As a result, the
このように、補正部34は、誤差測定部39が測定した発振誤差に基づいて、時刻信号に含まれる時刻誤差の補償を行う。
これにより、第2路側通信機2Bは、一定の期間、自走したとしても、発振誤差に起因する時刻信号の精度の低下を抑制でき、時刻信号の信号精度を一定のレベルで維持することができる。
As described above, the
As a result, even if the second
第2路側通信機2Bは、自走モードにおいて、自機2Bと同じ精度レベルの時刻情報、もしくは、自機2Bよりも低い精度レベルの時刻情報を取得している場合には、これら時刻情報を用いて自機2Bが生成する時刻信号の補正を行う。
In the self-running mode, the second
自走モードにおいて、他の路側通信機2からの時刻情報を取得していない場合、第2路側通信機2Bの補正部34は、誤差測定部39による誤差情報に基づいて時刻信号の誤差補償を行う。これによって、第2路側通信機2Bは、誤差が補償された時刻信号を生成する。
この場合、第2路側通信機2Bは、自機2Bが生成する時刻情報に従って動作し、GPS信号や、他の路側通信機2からの時刻情報に全く依拠しない。よって、第2路側通信機2Bは、自機2Bが生成する時刻信号に基づいた時刻情報を報知する。
In the self-running mode, when the time information from the other
In this case, the second
一方、他の路側通信機2からの時刻情報を取得している場合、補正部34は、自機2Bが生成する時刻信号、又は自機2Bと同じ精度レベルの時刻情報が、自機2Bよりも低い精度レベルの時刻情報よりも重視されるように、自機2Bが生成する時刻信号を補正する。
On the other hand, when the time information from another
より詳細に説明すると、自走モードにおいて、自機2Bと同じ精度レベルの時刻情報を取得していないが、自機2Bよりも低い精度レベルの時刻情報を取得している場合、補正部34は、自機2Bが生成する時刻信号(誤差補償後の時刻信号)に基づいて得られる時刻による影響が、取得した自機2Bよりも低い精度レベルの時刻情報による影響よりも大きくなるようにそれぞれの時刻に重み付け処理を行い、重み付けを行った時刻それぞれを用いて、平均時刻を求め、この平均時刻に一致するように自機2Bの時刻信号を補正する。
More specifically, when the time information having the same accuracy level as that of the
なお、本実施形態では、自機2Bが生成する時刻信号に基づいて得られる時刻情報と、取得した自機2Bよりも低い精度レベルの時刻情報との間で重み付け処理を行う場合、自機2Bよりも低い精度レベルの時刻情報を考慮しないことで、自機2Bの時刻による影響、又は自機2Bと同じ精度レベルの時刻情報による影響が、自機2Bよりも低い精度レベルの時刻情報による影響よりも大きくなるように重み付けられる。
本実施形態では、自機2Bよりも低い精度レベルの時刻情報に対しては、ウエイトとして0パーセントを乗じ、自機2Bの時刻に対しては、ウエイトとして100パーセントを乗じることで、低い精度レベルの時刻情報による影響を排除することができる。よって、第2路側通信機2Bは、自機2Bの時刻信号の信号精度をより効果的に維持することができる。
In the present embodiment, when weighting processing is performed between the time information obtained based on the time signal generated by the
In the present embodiment, the time information having a lower accuracy level than that of the
また、自走モードにおいて、自機2Bと同じ精度レベルの時刻情報を取得しているが、自機2Bよりも低い精度レベルの時刻情報を取得していない場合、補正部34は、まず、自機2Bが生成する時刻信号に基づいて得られる時刻と、取得した自機2Bと同じ精度レベルの時刻情報による時刻との差分を求める。
次いで補正部34は、その差分が一定の値以下である場合、補正せずに自機2Bが生成する時刻信号をそのままカウンタ部38に出力させる。
その差分が一定の値より大きい場合、補正部34は、自機2Bが生成する時刻信号に基づいて得られる時刻による影響と、取得した自機2Bと同じ精度レベルの時刻情報による影響とがほぼ同じとなるように重み付け処理を行い、重み付けを行った時刻それぞれを用いて平均時刻を求め、この平均時刻に一致するように自機2Bの時刻信号を補正する。
In the self-running mode, when the time information having the same accuracy level as that of the
Next, when the difference is equal to or less than a certain value, the
When the difference is larger than a certain value, the
また、自走モードにおいて、自機2Bと同じ精度レベルの時刻情報、及び、自機2Bよりも低い精度レベルの時刻情報の両方を取得している場合、補正部34は、自機2Bよりも低い精度レベルの時刻情報については、ウエイトとして0パーセントを乗じるので、自機2Bと同じ精度レベルの時刻情報を取得している場合と同様の処理となる。
上記のように自機2Bと同じ精度レベルの時刻情報を取得している場合、第2路側通信機2Bは、自機2B以外の他の第2路側通信機2Bからの前記時刻情報に基づいて自機2Bが生成する時刻信号を補正し、補正後の時刻信号に基づいた時刻情報を報知する。
Further, in the self-running mode, when both the time information of the same accuracy level as that of the
When time information having the same accuracy level as that of the
なお、後述するように、第2路側通信機2Bは、GPS信号をロストした場合に1段階精度レベルを下げた上で、所定期間の間、その精度レベルを維持するように構成されている。一方、第1路側通信機2Aは、エア同期モードを実行するため、同期元の路側通信機2の精度レベルよりも低い精度レベルに設定される。
よって、第2路側通信機2BがGPS信号をロストした後、前記所定期間内においては、自機2Bと同じ精度レベル又はそれより高い精度レベルの時刻情報は、自機2B以外の他の第2路側通信機2Bが報知した時刻情報であるといえる。また、この場合、自機2Bよりも低い精度レベルの時刻情報は、第1路側通信機2Aが報知した時刻情報である。
As will be described later, the second
Therefore, after the second
よって、本実施形態の自走モードでは、第2路側通信機2Bは、自機2Bが生成する時刻信号、又は自機2B以外の他の第2路側通信機2Bから報知された時刻情報が、第1路側通信機2Aから報知された時刻情報に示される時刻信号よりも重視されるように、自機2Bの時刻信号を補正するように構成されている。
Therefore, in the self-running mode of the present embodiment, the second
なお、本実施形態において、自走モードは、自機2Bが生成する時刻情報に従って動作し、GPS信号や、他の路側通信機2からの時刻情報に全く依拠しない場合の他、上記で説明したように、自機2B以外の他の路側通信機2からの時刻情報を用いて、自機2Bが生成する時刻信号の補正を行う場合も含んでいる。
In the present embodiment, the self-running mode operates according to the time information generated by the
また、自走モードを実行している第2路側通信機2Bは、他の第2路側通信機2からの時刻情報を用いて自機2Bが生成する時刻信号の補正を行ったとしても、精度レベルを現状のレベルで維持する。
Moreover, even if the 2nd
次に、上記構成の無線通信システムにおいて、各路側通信機2がGPS信号をロストしたときの動作例について説明する。
Next, an operation example when each
〔9. GPS信号ロスト時の第1の動作例〕
図10は、本実施形態のシステムについて、第1の動作例における路側通信機2の通信接続の態様を示した図である。
第1の動作例では、図10に示すように、第1路側通信機2Aを3機(第1路側通信機2A−1〜2A−3)、第2路側通信機2Bを1機(第2路側通信機2B−1)含んでいるシステムについて説明する。
各路側通信機2は、図10の矢印で結び付けて示されているように、互いに隣接する路側通信機2同士の間で相互に通信接続可能である。
[9. First example of operation when GPS signal is lost]
FIG. 10 is a diagram illustrating a communication connection mode of the
In the first operation example, as shown in FIG. 10, three first
Each
図11は、上記システムにおいて、1PPS信号を各路側通信機2が同時にロストした場合における、各路側通信機2の同期状態と、精度レベルを経時的に示した図である。
図11中、最上段には、GPS信号(1PPS信号)のタイミングを示す線図が示されている。
GPS信号を示す線図の下段側には、無線フレーム番号を示しており、以下、第2路側通信機2B−1、第1路側通信機2A−1、2A−2、2A−3の順に、上記無線フレーム番号に対応する無線フレームの同期状態、及び精度レベルを示している。
また、最下段には、第1路側通信機2Aのエア同期の実行タイミングを示す線図が示されている。
FIG. 11 is a diagram showing the synchronization state and accuracy level of each
In FIG. 11, a diagram showing the timing of the GPS signal (1PPS signal) is shown at the top.
On the lower side of the diagram showing the GPS signal, the radio frame number is shown. Hereinafter, the second
Further, a diagram showing the execution timing of the air synchronization of the first
図11中、精度レベルは、送信パケットに格納される精度情報によって表されている。
図12(a)は、送信パケットのIVC−RVC層の拡張領域を示す図である。
図12(a)に示すように、精度レベルは、例えば、IVC−RVC層の拡張領域に設けられた同期情報フィールドに同期情報として格納し、送信される(なお、IVC−RVC層の拡張領域については、「一般社団法人電波産業会、”700MHz帯高度道路交通システム ARIB STD−T109 1.0版“」を参照)。
In FIG. 11, the accuracy level is represented by accuracy information stored in the transmission packet.
FIG. 12A is a diagram illustrating an extension area of the IVC-RVC layer of the transmission packet.
As shown in FIG. 12 (a), for example, the accuracy level is stored as synchronization information in a synchronization information field provided in the extension area of the IVC-RVC layer, and transmitted (the extension area of the IVC-RVC layer). For details, refer to “General Electric Industries Association,“ 700 MHz Band Intelligent Transport System ARIB STD-T109 Version 1.0 ””.
図12(b)は、同期情報フィールドに格納される同期情報と、その内容を示す図である。
図中、「00b」は、GPS信号(1PPS信号)に同期している状態を示す精度情報であり、時刻信号の信号精度の精度レベルとしては、最も高いレベル1である。
「01b」は、エア同期によって「00b」の状態(レベル1)の路側通信機2に同期している(同期元としている)状態を示す精度情報であり、精度レベルとしては、レベル1より1段階低いレベル2である。
「10b」は、エア同期によって「01b」の状態(レベル2)の路側通信機2に同期している(同期元としている)状態を示す精度情報であり、精度レベルとしては、レベル2より1段階低いレベル3である。
「11b」は、エア同期によって「10b」の状態(レベル3)の路側通信機2に同期している(同期元としている)状態を示す精度情報であり、精度レベルとしては、最も低いレベル4である。
次に、図11中の各区間について説明する。
FIG. 12B shows the synchronization information stored in the synchronization information field and its contents.
In the figure, “00b” is accuracy information indicating a state synchronized with the GPS signal (1PPS signal), and is the
“01b” is accuracy information indicating a state of being synchronized with the
“10b” is accuracy information indicating a state (synchronization source) that is synchronized with the
“11b” is accuracy information indicating a state of being synchronized with the
Next, each section in FIG. 11 will be described.
〔9.1 区間A〜Cについて〕
図11中、区間Aでは、各路側通信機2は、全てGPS同期モードを実行しており、GPSの同期している状態を維持している。
ここで、図11中、区間Bにおいて、各路側通信機2が一斉にGPS信号をロストし、その状態が一定時間継続したものとする。
区間Bにおける無線フレームでは、各路側通信機2は、GPS信号をロストした時点ですでに当該無線フレームの送信処理を実行している。よって、各路側通信機2は、精度レベル等の設定そのままで自走し、次の無線フレームから実行すべきモードの選択等を行う。
[9.1 Sections A to C]
In FIG. 11, in the section A, all the
Here, it is assumed that in the section B in FIG. 11, the
In the radio frame in the section B, each
次の無線フレームである区間Cでは、第2路側通信機2Bは、自機2Bよりも精度レベルの高い時刻情報を取得することはなく、自走モードを実行する。また、第2路側通信機2Bは、GPS信号をロストしたことに応じて、精度レベルを1段階下げて「01b」に設定する。
なお、図11では、段階が変化した(下がった)精度レベルを四角で囲んで示しており、その区間で精度レベルが変化したことを示している。
In section C, which is the next radio frame, the second
In FIG. 11, the accuracy level at which the stage has changed (decreased) is indicated by a rectangle, and the accuracy level has changed in that section.
また、図11中、区間Cにおいては、他の路側通信機2(第1路側通信機2A−1〜2A−3)も、GPS信号をロストしたことに応じて、精度レベルを1段階下げて「01b」に設定する。また、第1路側通信機2A−1〜2A−3は、GPS信号をロストしたことによって、エア同期モードを実行する。
In FIG. 11, in section C, the other roadside communication devices 2 (first
このように、各路側通信機2(の設定部33)は、GPS信号をロストした場合、GPS信号に同期しているときに設定される精度レベル「00b」よりも低い精度レベル「01b」に自機2の精度レベルを設定するので、自機が、GPS信号をロストしていることから、時刻信号の精度が、GPS同期しているときと比較して低下している可能性があることを他の路側通信機2に対して報知することができる。
As described above, when the GPS signal is lost, each roadside communication device 2 (the setting unit 33) reduces the accuracy level to “01b”, which is lower than the accuracy level “00b” set when the GPS signal is synchronized. Since the accuracy level of
〔9.2 区間Dについて〕
図11中、区間Dにおいて、第2路側通信機2B−1は、自走モードを実行している。この場合、自機と同じ精度レベルの時刻情報を取得することはないので、第2路側通信機2B−1は、自機の時刻信号に100パーセントのウエイトを乗じて重み付け処理を行う。
そしてこの場合、第2路側通信機2B−1は、予め設定された所定期間の間、現状の精度レベル「01b」を維持する。
[9.2 Section D]
In section D in FIG. 11, the second
In this case, the second
また、区間Dにおいて、第1路側通信機2A−1,2A−2は、エア同期モードを実行している。
ここで、エア同期モードにおいて、各第1路側通信機2Aは、まず、一の無線フレームにて同期元となる他の路側通信機2の精度レベルを把握し、前記一の無線フレームの次の無線フレームにおいて同期を行うとともに精度レベルの設定を行う。
Further, in the section D, the first
Here, in the air synchronization mode, each first
従って、この場合、第1路側通信機2A−1,2A−2は、区間Cにおいて、自機が同期元としうる2機の路側通信機2(第2路側通信機2B−1、第1路側通信機2A−3)の精度レベルを把握し、区間Dにおいて同期を行うとともに精度レベルの設定を行う。
区間Cにおける、第2路側通信機2B−1、第1路側通信機2A−3の精度レベルはいずれも同じ「01b」なので、第1路側通信機2A−1,2A−2は、同期元の両者の時刻情報による差分の平均値を求め、この平均値で表される時刻に同期するように自機の時刻信号の補正を行う。これにより、第1路側通信機2A−1,2A−2は、第2路側通信機2B−1、第1路側通信機2A−3に同期する。
この場合、第1路側通信機2A−1,2A−2は、同期したことに応じて、同期元の路側通信機2の精度レベル「01b」よりも、精度レベルを1段階下げて「10b」に設定する。
Therefore, in this case, the first
In section C, the accuracy levels of the second
In this case, in response to the synchronization, the first
さらに、区間Dにおいて、第1路側通信機2A−3も、エア同期モードを実行する。第1路側通信機2A−3が同期元としうる路側通信機2(第1路側通信機2A−1、第1路側通信機2A−2)の区間Cにおける精度レベルはいずれも同じ「01b」なので、第1路側通信機2A−3は、両者の時刻情報による差分の平均値を求め、この平均値で表される時刻に同期するように自機の時刻信号の補正を行う。これにより、第1路側通信機2A−3は、第1路側通信機2A−1、第1路側通信機2A−2に同期する。
また、第1路側通信機2A−3は、同期したことに応じて、精度レベルを1段階下げて「10b」に設定する。
Furthermore, in the section D, the first
Further, the first
上記のように、第2路側通信機2Bは、GPS信号をロストした場合、GPS信号を取得したときに設定される精度レベル「00b」よりも信号精度が低い精度レベル「01b」に自機の精度レベルを設定し、第1路側通信機2A−1,2A−2は、GPS信号をロストした場合、区間Cにおいて、自機の精度レベルを「01b」に下げる。さらに、第1路側通信機2A−1,2A−2は、区間Dにおいて、第2路側通信機2B−1を同期元として自機の時刻信号の補正を行うことで、第2路側通信機2B−1が設定する精度レベル「01b」よりも、さらに低い精度レベルである「10b」に自機の精度レベルを設定する。
これにより、各無線機が、自機の時刻信号の精度に応じた適切な精度レベルを設定することができる。
As described above, when the second
Thereby, each radio | wireless machine can set the appropriate precision level according to the precision of the time signal of an own machine.
また、他の路側通信機2の時刻情報に同期するように時刻信号の補正が繰り返して行われることで、その度に時刻信号の信号精度が実質的に低下していくが、本実施形態のように、各路側通信機2は、他の路側通信機2からの時刻情報に基づいて、前記他の路側通信機2に同期するように自機の時刻信号を補正した場合、当該他の路側通信機2からの時刻情報の精度レベルよりも、低い精度レベルに自機の精度レベルを設定すれば、時刻情報の精度レベルが一定以下の時刻情報を用いた補正を制限することで、時刻信号の信号精度が大きく低下するのを抑制することができる。
Further, the correction of the time signal is repeatedly performed so as to be synchronized with the time information of the other
〔9.3 区間Eについて〕
図11中、区間Eにおいて、第2路側通信機2B−1は、現状の精度レベル「01b」を維持している。
区間Eにおいて、第1路側通信機2A−1,2A−2が同期元としうる路側通信機2の内で、区間Dにおける精度レベルが最も高い路側通信機2は、第2路側通信機2B−1(「01b」)である。よって、第1路側通信機2A−1,2A−2は、第2路側通信機2B−1の時刻情報に同期するように自機の時刻信号の補正を行う。これにより、第1路側通信機2A−1,2A−2は、第2路側通信機2B−1に同期する。
この場合、第1路側通信機2A−1,2A−2は、同期元の第2路側通信機2B−1の精度レベル「01b」よりも、精度レベルを1段階下げて「10b」に設定する。
[9.3 Section E]
In section E in FIG. 11, the second
In the section E, the
In this case, the first
区間Eにおいて、第1路側通信機2A−3は、自機が同期元としうる路側通信機2(第1路側通信機2A−1、第1路側通信機2A−2)の区間Dにおける精度レベルはいずれも同じ「10b」なので、第1路側通信機2A−3は、両者の時刻情報による差分の平均値を求め、この平均値で表される時刻に同期するように自機の時刻信号の補正を行う。これにより、第1路側通信機2A−3は、第1路側通信機2A−1、第1路側通信機2A−2に同期する。
また、第1路側通信機2A−3は、同期したことに応じて、第1路側通信機2A−1、及び第1路側通信機2A−2の精度レベルである「10b」より1段階下げ、自機の精度レベルを「11b」に設定する。
In section E, the first
Further, the first
以降、第2路側通信機2B−1に設定された所定期間が経過するまで、各路側通信機2は、自走モード、及びエア同期モードを実行し、同期状態、及び精度レベルは、そのままで維持される。
Thereafter, until the predetermined period set in the second
〔9.4 区間F〜Hについて〕
図11中、区間Fの直前の無線フレームにおいて、第2路側通信機2B−1に対して予め設定された所定期間が経過したとすると、第2路側通信機2B−1は、区間Fにおいて、精度レベルを1段階下げ、精度レベルを「10b」に設定する。
区間Fにおいて、第1路側通信機2A−1,2A−2は、同期元の第2路側通信機2B−1の精度レベルが「01b」から「10b」に1段階低下したことを把握する。
[9.4 Sections F to H]
In FIG. 11, if a predetermined period set in advance for the second
In the section F, the first
図11中、区間Gでは、第2路側通信機2B−1は、再度、所定期間の間、現状の精度レベル「10b」の維持を実行する。
In FIG. 11, in the section G, the second
区間Gにおいて、第1路側通信機2A−1,2A−2は、自機が同期元としている第2路側通信機2B−1の区間Fにおける精度レベルが1段階低下したことを把握している。よって、第1路側通信機2A−1,2A−2は、同期元の精度レベルが1段階低下したことに応じて、同期元の第2路側通信機2B−1の精度レベル「10b」よりも、精度レベルを1段階下げて「11b」に設定する。
In the section G, the first
区間Gにおいて、第1路側通信機2A−1,2A−2の精度レベルを低下させると、これを把握した第1路側通信機2A−3は、同期元の精度レベルが1段階低下したことに応じて、送信を停止する。
この場合、第1路側通信機2A−1,2A−2の精度レベルも低下しており、これ以上、エア同期すると、時刻信号の信号精度が維持できず、システム全体としての同期誤差を生じさせるおそれがあるからである。
In the section G, when the accuracy level of the first
In this case, the accuracy levels of the first
以上のように、第1例による第2路側通信機2B、及び第1路側通信機2Aは、各路側通信機2がGPS信号を継続して取得できなかったとしても、一定期間の間、システム全体としての同期精度を一定のレベルで維持することができる。
As described above, the second
なお、上記第1の動作例において、第2路側通信機2B−1(の設定部33)は、誤差測定部39の測定結果としての発振誤差や、発振誤差のばらつきに応じて前記所定期間の長さを設定するように構成することができる。
例えば、第2路側通信機2B−1(の設定部33)は、誤差測定部39の測定結果において発振誤差が大きい、及び/又は発振誤差のばらつきが予め定めた閾値よりも大きい場合、前記所定期間の長さを現状より短く設定するように構成することもできる。
さらに、他の第2路側通信機2Bが存在する場合、第2路側通信機2B−1は、自機2B−1と、他の第2路側通信機2Bとの時刻信号との間の時刻差が所定値よりも小さい場合、前記所定期間の長さを現状より長く設定することもできる。
In the first operation example, the second
For example, the second
Furthermore, when other 2nd
〔10. GPS信号ロスト時の第2の動作例〕
図13は、本実施形態のシステムについて、第2の動作例における路側通信機2の通信接続の態様を示した図である。
第2の動作例では、図13に示すように、第1路側通信機2Aを3機(第1路側通信機2A−1〜2A−3)、第2路側通信機2Bを3機(第2路側通信機2B−1〜2B−3)含んでいるシステムについて説明する。
各路側通信機2は、図13の矢印で結び付けて示されているように、互いに隣接する路側通信機2同士の間で相互に通信接続可能である。
ここでは、第2路側通信機2B−1〜2B−3の間の関係について説明する。
[10. Second example of operation when GPS signal is lost]
FIG. 13 is a diagram illustrating a communication connection mode of the
In the second operation example, as shown in FIG. 13, three first
Each
Here, the relationship between the second
図14は、上記システムにおいて、1PPS信号を各第2路側通信機2Bが同時にロストした場合における、各路側通信機2の同期状態と、精度レベルを経時的に示した図である。
図14中、最上段には、GPS信号(1PPS信号)のタイミングを示す線図が示されている。
GPS信号を示す線図の下段側には、無線フレーム番号を示しており、以下、第2路側通信機2B−1、2B−2、2B−3の順に、上記無線フレーム番号に対応する無線フレームの同期状態、及び精度レベルを示している。
また、最下段には、各第2路側通信機2Bの時刻信号の補正タイミングを示す線図、前記線図の上段側には、各第2路側通信機2Bが相互の時刻の差分を取得するタイミングが示されている。
FIG. 14 is a diagram showing the synchronization state and accuracy level of each
In FIG. 14, a diagram showing the timing of the GPS signal (1PPS signal) is shown at the top.
A radio frame number is shown on the lower side of the diagram showing the GPS signal. Hereinafter, radio frames corresponding to the radio frame numbers in the order of the second
Further, in the lowermost stage, a diagram showing the correction timing of the time signal of each second
図14中、区間Pでは、各第2路側通信機2Bは、全てGPS同期モードを実行しており、GPSの同期している状態を維持している。
ここで、図14中、区間Qにおいて、各第2路側通信機2Bが一斉にGPS信号をロストし、その状態が一定時間継続したものとする。
区間Qにおける無線フレームでは、各第2路側通信機2Bは、すでに当該無線フレームの送信処理を実行している。よって、各第2路側通信機2Bは、精度レベル等の設定そのままで自走し、次の無線フレームから実行すべきモードの選択等を行う。
In FIG. 14, in the section P, all the second
Here, in the section Q in FIG. 14, it is assumed that the second
In the radio frame in section Q, each second
次の無線フレームである区間Rでは、第2路側通信機2Bは、自走モードを実行する。また、第2路側通信機2Bは、GPS信号をロストしたことに応じて、精度レベルを1段階下げて「01b」に設定する。
In the section R that is the next radio frame, the second
次いで、区間S以降では、各第2路側通信機2Bは、自走モードを実行する。
このとき、第2路側通信機2B−1は、第2路側通信機2B−2,2B−3から自機2B−1と同じ精度レベル「01b」の時刻情報を取得する。よって、第2路側通信機2B−1は、第2路側通信機2B−2の時刻情報の時刻と自機2B−1の時刻との差分を求めるとともに、第2路側通信機2B−3の時刻情報の時刻と自機2B−1の時刻との差分を求める。
Next, after the section S, each second
At this time, the second
また、第2路側通信機2B−2、及び第2路側通信機2B−3は、共に、第2路側通信機2B−1から自機と同じ精度レベル「01b」の時刻情報を取得する。よって、第2路側通信機2B−2、及び第2路側通信機2B−3は、それぞれ、第2路側通信機2B−1の時刻情報の時刻と自機2B−2(2B−3)の時刻との差分を求める。
Further, both the second
本実施形態では、各第2路側通信機2Bは、無線フレーム番号が「0」のときに上記差分を求める。
各第2路側通信機2Bは、上記差分が一定の値以下である場合、他の第2路側通信機2Bの時刻情報を考慮せず、それぞれ自機2Bの時刻信号のみで動作する。
上記差分が一定の値より大きい場合、各路側通信機2Bは、それぞれ、上記差分を用いて平均時刻を求め、この平均時刻に一致するように自機2Bの時刻信号を補正する。
In the present embodiment, each second
Each second
When the difference is larger than a certain value, each
ただし、各第2路側通信機2Bは、時刻信号の信号精度が高いので(例えば、1秒間の誤差が±0.1ppm以下)、上記差分を求めるごとに補正する必要性が低い。
よって、本実施形態では、図14中の区間Tに示すように、GPS信号をロストしてから、数秒ごとに各第2路側通信機2Bが一斉に、各々が把握している前記平均時刻に一致するように自機2Bの時刻信号を補正するように構成することができる。
However, since each second
Therefore, in the present embodiment, as shown in the section T in FIG. 14, after the GPS signal is lost, the second
そして、各第2路側通信機2Bは、所定期間が経過すれば、精度レベルを1段階下げる処理を行う。
And each 2nd
以上のように、第2例による各第2路側通信機2Bは、自走モードにおいて、自機の時刻信号の他、隣接する第2路側通信機2Bからの時刻情報を考慮するので、高精度の路側通信機2相互で同期誤差が生じるのを抑制し、システム全体としての同期誤差が大きくなるのを抑制することができる。
As described above, each second
〔11. 効果について〕
本実施形態の無線通信システムは、複数の路側通信機2として、第1路側通信機2Aと、第1路側通信機2Aよりも高い信号精度の時刻信号を生成可能な第2路側通信機2Bとを有している。
両路側通信機2A,2Bは、外部基準信号としてのGPS信号(1PPS信号)を取得した場合、GPS信号に同期するように自機2が生成する時刻信号を補正し、補正後の時刻信号に基づいた時刻情報を報知する。
また、前記第1路側通信機2Aは、GPS信号を取得できなかった場合、自機2A以外の他の路側通信機2から報知された時刻情報に基づいて、前記他の路側通信機2に同期するように自機2Aの時刻信号を補正し、補正後の時刻信号に基づいた時刻情報を報知する。
また、前記第2路側通信機2Bは、GPS信号を取得できなかった場合、自機2Bが生成する時刻信号に基づいた時刻情報を報知するか、又は、自機2B以外の他の第2路側通信機2Bから報知された時刻情報に基づいて自機2Bが生成する時刻信号を補正し、補正後の時刻信号に基づいた時刻情報を報知するように構成されている。
[11. (Effect)
The wireless communication system of the present embodiment includes, as a plurality of
When the two-
When the first
In addition, when the second
上記のように構成された無線通信システムによれば、第2路側通信機2Bは、比較的高い信号精度の時刻信号を生成することができるので、GPS信号を取得できなかったとしても、自機2Bの時刻信号の精度を維持でき、その精度を維持した時刻信号を時刻情報として報知する。
また、第1路側通信機2Aは、GPS信号を取得できなかったとしても、第1路側通信機2Aと、比較的精度の高い時刻を生成する第2路側通信機2Bとを含む他の路側通信機2からの時刻情報によって他の路側通信機2に同期するように自機2Aの時刻信号を補正するので、自機2Aの時刻信号の精度を大きく低下させることなく、システム全体としての同期誤差が大きくなるのを抑制することができる。
この結果、各路側通信機2がGPS信号を取得できなかったとしても、システム全体としての同期精度を一定のレベルで維持することができる。
According to the wireless communication system configured as described above, the second
In addition, even if the first
As a result, even if each
また、比較的高い信号精度の時刻信号を生成可能な第2路側通信機2B以外に、生成可能な時刻信号の信号精度がより低い第1路側通信機2Aをシステムに含めることができるので、コストの増大化を抑制することができる。
第1路側通信機2Aは、第2路側通信機2Bが有する誤差測定部39がなく、構成が第2路側通信機2Bと比較して簡易なので、第2路側通信機2Bよりも、低コストで製造することができるからである。
In addition to the second
The first
また、上記第1の動作例において、第2路側通信機2B−1は、上述のように、GPS信号をロストした場合、精度レベルを「01b」に下げた上で、予め設定された所定期間の間、その精度レベル「01b」を維持する。
つまり、第2路側通信機2B−1は、第1路側通信機2Aよりも時刻信号の精度が高いので、他の路側通信機2の精度レベル等を考慮せずに、自機の時刻信号の精度に応じて精度レベルを設定することができる。
Further, in the first operation example, when the second
That is, since the second
さらに、上記第1の動作例において、第2路側通信機2B−1が、予め設定された所定期間が経過したときに、自機2B−1の精度レベルを1段階下げるように設定するので、仮に、GPS信号をロストした状態が継続し、自機2B−1の時刻精度が徐々に低下したとしても、自機2B−1の状態に応じた信号精度の精度レベルを設定することができる。
Furthermore, in the first operation example, the second
また、本実施形態では、各路側通信機2がGPS信号を継続して取得できなかったとしても、第1の動作例で示したように、第2路側通信機2Bと、第1路側通信機2Aとは、相互間の同期精度を一定のレベルで維持することができ、さらに、第2路側通信機2Bも、第2路側通信機2B相互間で同期誤差が大きくなるのを抑制することができる。
従って、システム内において、相互に同期がとれた第1路側通信機2A、及び第2路側通信機2Bを含んでいるグループが複数形成されたとしても、各グループ内の同期については、第1の動作例のように動作することで同期精度を維持できる。
また、グループ間同士の同期誤差については、グループ内に含まれる第2路側通信機2Bが、他のグループ内の第2路側通信機2Bとの間で、第2の動作例のように動作することで同期を維持する。グループ内における時刻の精度は、他の路側通信機2に対して基準となる高精度の時刻情報を提供する第2路側通信機2Bに依存している。よって、互いに異なるグループに属する第2路側通信機2B同士が同期することで、グループ間の同期精度を維持することができる。
In this embodiment, even if each
Therefore, even if a plurality of groups including the first
Regarding the synchronization error between groups, the second
〔12. 他の実施形態について〕
図15は、他の実施例に係る無線通信システムにおいて、1PPS信号を各路側通信機2が同時にロストした場合における、各路側通信機2の同期状態と、精度レベルを経時的に示した図である。
本実施形態では、例えば、図10に示すように、第1路側通信機2Aを3機(第1路側通信機2A−1〜2A−3)、第2路側通信機2Bを1機(第2路側通信機2B−1)含んでいるシステムについて説明する。
また、本実施形態に含まれる各路側通信機2(第2路側通信機2B、及び第1路側通信機2A)は、他の路側通信機2との間で、時刻情報を報知すること、及びGPS信号に同期しているか否かを示すことができるが、上述の実施形態で示した複数段階に設定された精度レベルの授受を行う機能を有していない。
よって、本実施形態の第2路側通信機2Bは、GPS信号を取得できればGPS同期モードを実行し、GPS信号をロストすれば自走モードを実行する。
また、本実施形態の第1路側通信機2Aは、GPS信号を取得できればGPS同期モードを実行し、GPS信号をロストすればエア同期モードを実行する。
[12. Regarding other embodiments]
FIG. 15 is a diagram illustrating the synchronization state and accuracy level of each
In this embodiment, for example, as shown in FIG. 10, three first
Further, each roadside communication device 2 (second
Therefore, the second
Further, the first
図15中、区間Uでは、各路側通信機2は、全てGPS同期モードを実行しており、GPSの同期している状態を維持している。
ここで、図15中、区間Vにおいて、各路側通信機2が一斉にGPS信号をロストし、その状態が一定時間継続したものとする。
In FIG. 15, in the section U, all the
Here, in section V in FIG. 15, it is assumed that the
次いで、図に示すように、区間Wでは、第2路側通信機2B−1は、GPS信号をロストしたことを報知するとともに、自走モードを実行する。
第1路側通信機2A−1〜2A−3は、GPS信号をロストしたことを報知するとともに、エア同期モードを実行する。
Next, as shown in the figure, in the section W, the second
The first
第2路側通信機2B−1は、周囲に位置する路側通信機2の精度レベルが不明であるが、少なくとも、自機2B−1の時刻信号の信号精度が第1路側通信機2Aよりも高いことが判っている。
そこで、第2路側通信機2B−1は、自機以外の他の無線機としての第1路側通信機2A−1、2A−2から報知された時刻情報よりも自機2B−1が生成する時刻信号が重視されるように、自機以外の他の無線機としての第1路側通信機2A−1、2A−2から報知された時刻情報に基づいて自機2B−1の時刻信号を補正する。
The second
Therefore, the second
より具体的に、第2路側通信機2B−1は、第1路側通信機2A−1、2A−2からの時刻情報を取得するので、自機2B−1が生成する時刻信号による影響が、取得した第1路側通信機2A−1、2A−2からの時刻情報による影響よりも大きくなるようにそれぞれの時刻に重み付け処理を行う。
More specifically, since the second
例えば、本実施形態の第2路側通信機2B−1は、上記重み付けとして、自機2B−1の時刻信号に対し、ウエイトとして60パーセントを乗じ、取得した第1路側通信機2A−1、2A−2からの時刻情報に対し、ウエイトとしてそれぞれ20パーセントずつ乗じる。
第2路側通信機2B−1は、上記重み付けを行った時刻それぞれを用いて、平均時刻を求め、この平均時刻に一致するように自機2B−1の時刻信号を補正する。
For example, the 2nd
The second
一方、第1路側通信機2Aは、他の路側通信機2からの時刻情報を取得すると、取得した全ての時刻情報による時刻をそのまま用いて平均時刻を求め、求めた平均時刻に一致するように自機2Aの時刻信号を補正する。
つまり、本実施形態の第1路側通信機2Aは、取得した全ての時刻情報の平均時刻に同期する。
On the other hand, when the first
That is, the first
例えば、第1路側通信機2A−1(図10参照)の場合、第2路側通信機2B−1の時刻情報と、第1路側通信機2A−3の時刻情報とを用いて得られる平均時刻に同期する。
第1路側通信機2A−3(図10参照)の場合、第1路側通信機2A−1の時刻情報と、第1路側通信機2A−2の時刻情報とを用いて得られる平均時刻に同期する。
For example, in the case of the first
In the case of the first
本実施形態においても、第2路側通信機2B−1は、比較的高い信号精度の時刻信号を生成することができるので、GPS信号をロストしたとしても、自機2B−1の時刻信号の精度を維持でき、その精度を維持した時刻信号を時刻情報として報知する。
また、第1路側通信機2Aは、GPS信号をロストしたとしても、第1路側通信機2Aと、比較的精度の高い時刻を生成する第2路側通信機2Bとを含む他の路側通信機2からの時刻情報によって他の路側通信機2に同期するように自機の時刻信号を補正するので、自機2Aの時刻信号の精度を大きく低下させることなく、システム全体としての同期誤差が大きくなるのを抑制することができる。
この結果、各無線機が外部基準信号を取得できなかったとしても、システム全体としての同期精度を一定のレベルで維持することができる。
また、比較的高い信号精度の時刻信号を生成可能な第2無線機以外に、生成可能な時刻信号の信号精度がより低い第1無線機をシステムに含めることができるので、コストの増大化を抑制することができる。
Also in this embodiment, since the second
Further, even if the first
As a result, even if each wireless device cannot acquire the external reference signal, the synchronization accuracy of the entire system can be maintained at a certain level.
In addition to the second radio that can generate a time signal having a relatively high signal accuracy, the system can include a first radio that has a lower signal accuracy of the time signal that can be generated. Can be suppressed.
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、第2路側通信機2Bは、誤差測定部39を備えることにより、第1路側通信機2Aよりも高い精度の時刻信号を生成できるように構成したが、発振器37の精度を第1路側通信機2Aと、第2路側通信機2Bとで異ならせてもよい。一般的に、発振精度が低ければ低いほど発振器は低コストであるためである。
The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the above embodiment, the second
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
2 路側通信機
2A 第1路側通信機
2B 第2路側通信機
22 制御部
30 同期処理部
39 誤差測定部(測定部)
2
Claims (20)
前記複数の無線機は、第1無線機と、
前記第1無線機よりも高い信号精度の時刻信号を生成する第2無線機と、を含み、
前記第1及び第2無線機は、外部からの外部基準信号を取得した場合、前記外部基準信号に同期するように自機が生成する時刻信号を補正し、補正後の時刻信号に基づいた時刻情報を報知し、
前記第1無線機は、前記外部基準信号を取得できなかった場合、自機以外の他の第1無線機及び前記第2無線機の少なくとも一方から報知された時刻情報に基づいて、前記他の第1無線機及び前記第2無線機の少なくとも一方に同期するように自機が生成する時刻信号を補正し、補正後の時刻信号に基づいた時刻情報を報知し、
前記第2無線機は、前記外部基準信号を取得できなかった場合、自機が生成する時刻信号による時刻と、自機以外の他の第2無線機及び前記第1無線機の少なくとも一方から報知された時刻情報とに基づいた平均時刻により自機が生成する時刻信号を補正し、補正後の時刻信号に基づいた前記時刻情報を報知する通信システム。 A communication system having a plurality of radios for notifying time information related to a time signal generated by the own device,
The plurality of radios are a first radio and
A second radio that generates a time signal with higher signal accuracy than the first radio, and
When the first and second wireless devices acquire an external reference signal from the outside, the first and second wireless devices correct the time signal generated by the own device so as to be synchronized with the external reference signal, and the time based on the corrected time signal Inform information,
When the first wireless device fails to acquire the external reference signal, the first wireless device is based on time information notified from at least one of the first wireless device other than the own device and the second wireless device . Correcting the time signal generated by the own device so as to be synchronized with at least one of the first wireless device and the second wireless device, and notifying time information based on the corrected time signal;
When the second wireless device fails to acquire the external reference signal, the second wireless device notifies the time based on the time signal generated by the own device and at least one of the second wireless device other than the own device and the first wireless device. A communication system that corrects a time signal generated by the own device based on an average time based on the time information and notifies the time information based on the corrected time signal.
自機の時刻情報とともに、その時刻情報の精度レベルを示す精度情報を報知する請求項1〜3のいずれか一項に記載の通信システム。 The first and second radio devices further have a function of setting an accuracy level indicating the signal accuracy of the time signal of the own device,
The communication system as described in any one of Claims 1-3 which alert | reports the precision information which shows the precision level of the time information with the time information of an own machine.
前記第2無線機は、前記外部基準信号が取得できなかった場合、前記外部基準信号を取得したときに設定される精度レベルよりも信号精度が低い精度レベルに自機の精度レベルを設定し、
前記第1無線機は、前記外部基準信号が取得できなかった場合、前記第2無線機が設定する精度レベルよりも、さらに低い精度レベルに自機の精度レベルを設定する請求項4に記載の通信システム。 The accuracy level is set to 3 or more levels,
When the second wireless device cannot acquire the external reference signal, the second wireless device sets its own accuracy level to an accuracy level whose signal accuracy is lower than the accuracy level set when the external reference signal is acquired,
The said 1st radio | wireless machine sets the precision level of an own machine to an accuracy level lower than the precision level set by the said 2nd radio | wireless machine, when the said external reference signal cannot be acquired. Communications system.
前記第1無線機は、自機以外の他の第1無線機又は前記第2無線機から報知された時刻情報の精度レベルが、自機の精度レベルより高い場合、前記他の第1無線機又は前記第2無線機から報知された時刻情報に基づいて自機の時刻信号を補正する請求項5に記載の通信システム。 When the accuracy level of the time information notified from the other second wireless device other than the own wireless device is higher than the accuracy level of the own device, the second wireless device notifies the time information notified from the other second wireless device. corrects the time signal of the own apparatus based on,
When the accuracy level of the time information notified from the first radio device other than the own device or the second radio device is higher than the accuracy level of the own device, the first radio device is the other first radio device. The communication system according to claim 5, wherein the time signal of the own device is corrected based on the time information notified from the second radio device .
外部からの外部基準信号を取得した場合、前記外部基準信号に同期するように自機が生成する時刻信号を補正し、補正後の時刻信号に基づいた時刻情報を報知する制御部を備え、
前記制御部は、前記外部基準信号を取得できなかった場合、自機が生成する時刻信号による時刻と、自機以外の他の第2無線機及び前記第1無線機の少なくとも一方から報知された時刻情報とに基づいた平均時刻により自機が生成する時刻信号を補正し、補正後の時刻信号に基づいた前記時刻情報を報知する無線機。 A plurality of radios for notifying time information related to a time signal generated by the own machine , wherein the plurality of radios generate a first radio and a time signal with higher signal accuracy than the first radio; A radio used as the second radio in a communication system including two radios ,
If you obtain an external reference signal from the outside, the external reference signal ship in synchronization with the corrected time signal generated, a control unit for broadcasting knowledge the time information based on the time signal after correction,
When the control unit is unable to acquire the external reference signal, the control unit is notified of the time based on the time signal generated by the own device, and at least one of the second radio device other than the own device and the first radio device . A radio device that corrects a time signal generated by the own device based on an average time based on the time information and notifies the time information based on the corrected time signal.
前記発振誤差に基づいて、信号誤差を補償した時刻信号を生成する請求項8に記載の無線機。 The control unit further includes a measurement unit that measures an oscillation error in the operation clock of the own device,
The radio device according to claim 8, wherein a time signal that compensates for a signal error is generated based on the oscillation error.
自機の時刻情報とともに、その時刻情報の精度レベルを示す精度情報を報知する請求項8〜10のいずれか一項に記載の無線機。 The control unit further has a function of setting an accuracy level indicating the signal accuracy of the time signal,
The radio | wireless machine as described in any one of Claims 8-10 which alert | reports the precision information which shows the precision level of the time information with the time information of an own machine.
外部からの外部基準信号を取得した場合、前記外部基準信号に同期するように自機が生成する時刻信号を補正し、補正後の時刻信号に基づいた時刻情報を報知する第1ステップと、
前記外部基準信号を取得できなかった場合、自機が生成する時刻信号による時刻と、自機以外の他の第2無線機及び前記第1無線機の少なくとも一方から報知された時刻情報とに基づいた平均時刻により自機が生成する時刻信号を補正し、補正後の時刻信号に基づいた前記時刻情報を報知する第2ステップと、を含む処理方法。 A plurality of radios for notifying time information related to a time signal generated by the own machine , wherein the plurality of radios generate a first radio and a time signal with higher signal accuracy than the first radio; A processing method for a radio used as the second radio in a communication system including two radios to notify the time information ,
A first step of correcting a time signal generated by the own device so as to be synchronized with the external reference signal when notifying an external reference signal from the outside, and notifying time information based on the corrected time signal;
When the external reference signal cannot be acquired, based on the time based on the time signal generated by the own device and the time information notified from at least one of the second radio device other than the own device and the first radio device. mean time by correcting the time signal the apparatus itself generates a second step and, the including processing method for notifying the time information based on the time signal after correction was.
外部からの外部基準信号を取得した場合、前記外部基準信号に同期するように自機が生成する時刻信号を補正し、補正後の時刻信号に基づいた時刻情報を報知する第1ステップと、
前記外部基準信号を取得できなかった場合、自機が生成する時刻信号による時刻と、自機以外の他の第2無線機及び前記第1無線機の少なくとも一方から報知された時刻情報とに基づいた平均時刻により自機が生成する時刻信号を補正し、補正後の時刻信号に基づいた前記時刻情報を報知する第2ステップと、を含むコンピュータプログラム。 A plurality of radios for notifying time information related to a time signal generated by the radio, wherein the plurality of radios generate a first radio and a time signal with higher signal accuracy than the first radio; A computer program for causing a wireless device used as the second wireless device in a communication system including two wireless devices to execute processing for notifying the time information ,
A first step of correcting a time signal generated by the own device so as to be synchronized with the external reference signal when notifying an external reference signal from the outside, and notifying time information based on the corrected time signal;
When the external reference signal cannot be acquired, based on the time based on the time signal generated by the own device and the time information notified from at least one of the second radio device other than the own device and the first radio device. mean time by correcting the time signal the apparatus itself generates a second step and, the including computer program for notifying the time information based on the time signal after correction was.
外部からの外部基準信号を取得した場合、前記外部基準信号に同期するように自機が生成する時刻信号を補正し、補正後の時刻信号に基づいた時刻情報を報知し、前記外部基準信号を取得できなかった場合、自機が生成する時刻信号による時刻と、自機以外の他の第2無線機及び前記第1無線機の少なくとも一方から報知された時刻情報とに基づいた平均時刻により自機が生成する時刻信号を補正し、補正後の時刻信号に基づいた前記時刻情報を報知するように構成されている処理装置。 A plurality of radios for notifying time information related to a time signal generated by the radio, wherein the plurality of radios generate a first radio and a time signal with higher signal accuracy than the first radio; a radio processing apparatus processing Ru is running for notifying the time information used as the second radio in a communication system and a second radio,
When an external reference signal is acquired from the outside, the time signal generated by the device is corrected so as to be synchronized with the external reference signal, time information based on the corrected time signal is notified, and the external reference signal is If it cannot be acquired, the average time based on the time based on the time signal generated by the own device and the time information notified from at least one of the second wireless device other than the own device and the first wireless device. A processing apparatus configured to correct a time signal generated by a machine and to notify the time information based on the corrected time signal .
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