(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された車載機と他の車載機とが無線リソースを用いて通信する所定のエリア内にある車載機に対して路上に配置された路側機が無線リソースの割当および解放を行う無線リソース割当制限システムにおいて、
前記車載機は、
自車に関する自車情報を前記路側機に送信する自車情報送信手段を備え、
前記路側機は、
前記自車情報送信手段によって送信された前記自車情報を基に、各車載機の優先度レベルを算出する優先度レベル算出手段と、
前記優先度レベル算出手段によって算出された前記優先度レベルに応じて、各車載機を順位付けする順位付手段と、
前記順位付手段によって順位付けされた車載機のうち、前記優先順位が高い車載機の順に無線リソースを割り当てる無線リソース割当手段と、
前記無線リソース割当手段によって無線リソースが割り当てられなかった優先順位が低い車載機の無線リソースを解放する無線リソース解放手段と、
を備えることを特徴とする無線リソース割当制限システム。
【請求項２】
前記路側機は、
エリア網内から得られる交通情報を取得する交通情報取得手段をさらに備え、
前記優先度レベル算出手段は、前記交通情報取得手段によって取得された前記交通情報と、前記自車情報送信手段によって送信された前記自車情報とに基づいて、各車載機の優先度レベルを算出することを特徴とする請求項１に記載の無線リソース割当制限システム。
【請求項３】
前記車載機は、
前記無線リソース解放手段によって無線リソースが解放された場合に、前記路側機から通知された再割当要求を許可する再割当て要求許可レベルを受信する要求許可レベル受信手段と、
前記無線リソース解放手段によって無線リソースを解放された場合に、当該解放された後の自車情報を用いて優先度レベルを算出する自車レベル算出手段と、
前記自車レベル算出手段によって算出された前記優先度レベルと前記要求許可レベル受信手段によって受信された前記再割当て要求許可レベルとを比較し、優先度レベルが再割当て要求許可レベルに達した場合には、路側機に再割当要求を送信する再割当要求送信手段と、をさらに備え、
前記路側機は、
前記無線リソース解放手段によって無線リソースが解放された車載機に対して、前記再割当て要求許可レベルを通知する要求許可レベル通知手段をさらに備え、
前記優先度レベル算出手段は、前記再割当要求を車載機から受け付けた場合には、各車載機の優先度レベルを算出することを特徴とする請求項１または２に記載の無線リソース割当制限システム。
【請求項４】
前記車載機は、
前記路側機から通知される優先度レベルを監視する優先度レベル監視手段と、
前記優先度レベル監視手段によって監視された前記優先度レベルの値が所定の閾値より低い場合には、所定の期間を計測するタイマを起動するタイマ起動手段と、
前記再割当要求送信手段は、前記タイマによって計測される所定の期間経過後に、再割当要求を送信することを特徴とする請求項３に記載の無線リソース割当制限システム。
【請求項５】
車両に搭載された車載機と他の車載機とが無線リソースを用いて通信する所定のエリア内にある車載機に対して無線リソースの割当および解放を行う路側機において、
前記車載機から送信された前記自車情報を基に、各車載機の優先度レベルを算出する優先度レベル算出手段と、
前記優先度レベル算出手段によって算出された前記優先度レベルに応じて、各車載機を順位付けする順位付手段と、
前記順位付手段によって順位付けされた車載機のうち、前記優先順位が高い車載機の順に無線リソースを割り当てる無線リソース割当手段と、
前記無線リソース割当手段によって無線リソースが割り当てられなかった優先順位が低い車載機の無線リソースを解放する無線リソース解放手段と、
を備えることを特徴とする路側機。
【請求項６】
車両に搭載された車載機と他の車載機とが無線リソースを用いて通信する所定のエリア内にある車載機に対して路上に配置された路側機が無線リソースの割当および解放を行う無線リソース割当制限方法において、
前記車載機が、自車に関する自車情報を前記路側機に送信する自車情報送信工程と、
前記路側機が、前記自車情報送信工程によって送信された前記自車情報を基に、各車載機の優先度レベルを算出する優先度レベル算出工程と、
前記路側機が、前記優先度レベル算出工程によって算出された前記優先度レベルに応じて、各車載機を順位付けする順位付工程と、
前記路側機が、前記順位付工程によって順位付けされた車載機のうち、前記優先順位が高い車載機の順に無線リソースを割り当てる無線リソース割当工程と、
前記無線リソース割当工程によって無線リソースが割り当てられなかった優先順位が低い車載機の無線リソースを解放する無線リソース解放工程と、
を含んだことを特徴とする無線リソース割当制限方法。
【請求項７】
車両に搭載された車載機と他の車載機とが無線リソースを用いて通信する所定のエリア内にある車載機に対して路上に配置された路側機が無線リソースの割当および解放を行う無線リソース割当制限方法をコンピュータに実行させる無線リソース割当制限プログラムであって、
前記車載機としてのコンピュータに、
自車に関する自車情報を前記路側機に送信する自車情報送信手順を実行させ、
前記路側機としてのコンピュータに、
前記自車情報送信手順によって送信された前記自車情報を基に、各車載機の優先度レベルを算出する優先度レベル算出手順と、
前記優先度レベル算出手順によって算出された前記優先度レベルに応じて、各車載機を順位付けする順位付手順と、
前記順位付手順によって順位付けされた車載機のうち、前記優先順位が高い車載機の順に無線リソースを割り当てる無線リソース割当手順と、
前記無線リソース割当手順によって無線リソースが割り当てられなかった優先順位が低い車載機の無線リソースを解放する無線リソース解放手順と、
を実行させることを特徴とする無線リソース割当制限プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両に搭載された車載機と他の車載機とが無線リソースを用いて通信する所定のエリア内にある車載機に対して路上に配置された路側機が無線リソースの割当および解放を行う無線リソース割当制限システム、路側機、無線リソース割当制限方法および無線リソース割当制限プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、安全性の向上、輸送効率の向上、および快適性の向上を目指したサービスを実現するため、道路と車両を一体のシステムとした高度道路交通システム（ＩＴＳ：Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ）が知られている。このシステムでは、路上に設置する基地局（路側機）と車両に搭載する移動局（車載機）との間で行う路車間通信、移動局間で行う車車間通信により、これらのサービスを実現しようとしている（特許文献１参照）。
【０００３】
このようなサービスにおいて、通信領域を路車エリアとして限定したスポット通信による路車間通信方式を行い、基地局から移動局への通信と移動局から基地局への通信に異なる周波数を用いる全二重通信とし、通信フレームをスロットと呼ばれる固定長の区間に時分割した同期式時分割通信方式を採用している。通信は、一つの基地局と、複数の移動局との間で行われる（特許文献２および特許文献３参照）。
【０００４】
上記のように同期式時分割通信方式を用いて通信を行うために、路側機が車載機に無線リソースであるスロットを割り当てる必要がある。例えば、スロットを割り当てる方法として、通信要求が早く行った移動局の順に基地局がタイムスロットを割当てる技術が知られている（特許文献４参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−３０６４９０号公報
【特許文献２】特開２００１−１１２０５９号公報
【特許文献３】特開２００５−１００２３１号公報
【特許文献４】特開２００１−２２３６６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記した従来の技術では、通信要求が早く行った移動局の順に基地局がタイムスロットを割当てるので、車両からの通信要求が早い順にタイムスロットが割当てられる結果、サービスエリア内で情報の必要性が高い車両に対してタイムスロットが割当てられなく通信できない場合や、逆にサービスエリア内で情報の必要性が低い車両に対してタイムスロットが割当てられ、無線リソースの無駄使いとなる場合があるという課題があった。
【０００７】
そこで、この発明は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、サービスエリア内にて、情報の必要性が高い車載機に対して確実に通信が行えるようにし、また、無線リソースの無駄使いを低減して、無線リソースを有効活用することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このシステムは、車両に搭載された車載機と他の車載機とが無線リソースを用いて通信する所定のエリア内にある車載機に対して路上に配置された路側機が無線リソースの割当および解放を行う無線リソース割当制限システムにおいて、前記車載機は、自車に関する自車情報を前記路側機に送信する自車情報送信手段を備え、前記路側機は、前記自車情報送信手段によって送信された前記自車情報を基に、各車載機の優先度レベルを算出する優先度レベル算出手段と、前記優先度レベル算出手段によって算出された前記優先度レベルに応じて、各車載機を順位付けする順位付手段と、前記順位付手段によって順位付けされた車載機のうち、前記優先順位が高い車載機の順に無線リソースを割り当てる無線リソース割当手段と、前記無線リソース割当手段によって無線リソースが割り当てられなかった優先順位が低い車載機の無線リソースを解放する無線リソース解放手段と、を備えることを要件とする。
【発明の効果】
【０００９】
開示のシステムは、情報の必要性が高い車載機に無線リソースを割り当て、情報の必要性が低い車載機に対しては無線リソースを強制解放するので、情報の必要性が高い車載機が確実に通信を行え、かつ、情報の必要性が低い車載機の無線リソースを解放して無線リソースの無駄使いを低減する結果、無線リソースを有効活用するという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る無線リソース割当制限システム、路側機、無線リソース割当制限方法および無線リソース割当制限プログラムの実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００１１】
以下の実施例では、実施例１に係る無線リソース割当制限システムの概要および特徴、無線リソース割当制限システムの構成および処理の流れを順に説明し、最後に実施例１による効果を説明する。なお、以下では、無線リソース割り当て制限を行う場合に適用する例を説明する。
【００１２】
［実施例１に係る無線リソース割当制限システムの概要および特徴］
まず最初に、図１を用いて、実施例１に係る無線リソース割当制限システムの概要および特徴を説明する。図１は、実施例１に係る無線リソース割当制限システムの概要および特徴を説明するための図である。
【００１３】
実施例１の無線リソース割当制限システム１では、車両に搭載された車載機と他の車載機とが無線リソースを用いて通信する所定のエリア内にある車載機に対して路上に配置された路側機が無線リソースの割当および解放を行うことを概要とする。そして、この無線リソース割当制限システム１では、サービスエリア内にて、情報の必要性が高い車載機に対して確実に通信が行えるようにし、また、無線リソースの無駄使いを低減して、無線リソースを有効活用する点に主たる特徴がある。
【００１４】
この主たる特徴について具体的に説明すると、この無線リソース割当制限システム１の各車載機２０ａ〜２０ｋは、自車に関する自車情報（車両情報）を路側機１０に送信する。そして、路側機１０は、各車載機２０ａ〜２０ｋから自車情報を受信する（図１の（１）参照）。具体的には、車載機２０ａ〜２０ｋは、自車情報を車載機外部から取得する。ここで、自車情報の例としては、車両エンジン回転数（プローブ情報）から得られる速度情報、ＧＰＳ受信機から得られる位置情報、速度情報と位置情報から得られる車両進行方向情報、ナビゲーションシステム等から得られる車両の予定進行ルート、車両の目的地情報等がある。そして、これら自車情報を路側機に定期的に通知する。
【００１５】
そして、路側機１０は、各車載機２０ａ〜２０ｋから送信された自車情報を基に、各車載機の優先度レベルを算出する（図１の（２）参照）。具体的には、路側機１０は、各車載機２０ａ〜２０ｋから通知された自車情報と、サービスエリア内に存在するすべての車載機の自車情報から得られる交通情報と、その車載機がサービスエリア内いるかどうかの判定とを基に、自車情報を送信した全車載機２０ａ〜２０ｋに対して優先度レベルを算出する。例えば、図１の例では、車載機２０ａには、優先度レベル「５」を算出し、サービスエリア外の車載機２０ｇには、優先度レベル「０」を算出する。
【００１６】
続いて、路側機１０は、算出された優先度レベルに応じて、各車載機２０ａ〜２０ｋを順位付けし（図１の（３）参照）、優先順位が高い車載機の順に無線リソースを割り当てる（図１の（４）参照）。すなわち、優先度Ｌｅｖｅｌが高い車載機からタイムスロットを割当てていき、サービスエリア内の車載機台数がタイムスロット数を下回っている場合は、サービスエリア内のすべての車載機に優先度レベルが高い順にタイムスロットが割当てられる。
【００１７】
一方、路側機１０は、無線リソースが割り当てられなかった優先順位が低い車載機の無線リソースを解放する（図１の（５）参照）。つまり、路側機１０は、サービスエリア内の車載機台数がタイムスロット数を上回っている場合は優先度レベルが高い車載機から順に、タイムスロットを割当てていき、タイムスロットが割り当てられなかった優先度レベルが低い車載機にはタイムスロットを強制解放する。図１の例で言えば、路側機１０は、優先順位が高い車載機２０ａに無線リソースを優先して割り当て、優先順位が低い車載機２０ｂの優先リソースを強制解放する。
【００１８】
このように、無線リソース割当制限システム１は、情報の必要性が高い車載機に無線リソースを割り当て、情報の必要性が低い車載機に対しては無線リソースを強制解放するので、情報の必要性が高い車載機が確実に通信が行え、かつ、情報の必要性が低い車載機の無線リソースを解放して無線リソースの無駄使いを低減する結果、上記した主たる特徴のごとく、無線リソースを有効活用することが可能である。
【００１９】
［路側機の構成］
次に、図２を用いて、図１に示した路側機１０の構成を説明する。図２は、実施例１に係る路側機１０の構成を示すブロック図である。同図に示すように、この路側機１０は、ネットワークインターフェイス部１１、ＭＡＣ処理部１２、ＰＨＹ処理部１３、ＲＦ部１４、ＧＰＳレシーバ１５、制御装置１６を備える。以下にこれらの各部の処理を説明する。なお、通信システムには、ＴＤＭＡ方式、ＯＦＤＭ（Ａ）方式どちらを採用してもよいが、本実施例ではＯＦＤＭ（Ａ）方式を適応した場合を説明する。
【００２０】
ネットワークインターフェイス部１１は、サービスエリア網内の交通情報（例えば最寄りの信号情報、最寄りの信号状態遷移情報、交通事故情報等）を路側機１０に入力し、ＭＡＣ処理部１２に送信するインターフェイス機能を有する。ＭＡＣ処理部１２は、送信データをエンコード、誤り訂正等のＭＡＣレイヤ機能を有する。ＲＦ部１４は、ベースバンド信号を無線周波数変換し、または無線周波数をベースバンドに変換する送受信機能を有し、車載機の通信状態をチェックするヘルスチェック信号を定期的に各車載機へ送信する。ＧＰＳレシーバ１５は、路側機１０および車載機２０間の同期をとるための基準時刻と、内部タイミング信号を生成する機能を有する。
【００２１】
ＰＨＹ処理部１３は、送信機能および受信機能からなり、送信機能としては、Ｐｒｅａｍｂｌｅ信号を生成するＰｒｅａｍｂｌｅ信号生成部１３ａ、Ｂｒｏａｄｃａｓｔ信号を生成するＢｒｏａｄｃａｓｔ信号生成部１３ｂ、送信データが乗せられる下りＢｕｒｓｔ信号を生成するＤＬ＿Ｂｕｒｓｔ信号生成部１３ｃ、ＭＡＣ処理部１２から指示された変調方式処理を行うＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ部１３ｄ、各信号を多重処理する多重処理部１３ｅ、ＩＦＦＴ部１３ｆを備える。
【００２２】
また、ＰＨＹ処理部１３は、受信機能としては、ベースバンドレベルにあった信号をＦＦＴ処理するＦＦＴ部１３ｇ、受信信号の中からＲａｎｇｉｎｇ信号を検出するＲａｎｇｉｎｇ受信処理部１３ｈ、ＭＡＣ処理部からのＵＬ＿ＭＡＰ指示された領域のＵＬ＿Ｂｕｒｓｔ信号を受信処理するＵＬ＿Ｂｕｒｓｔ受信処理部１３ｉ、車載機２０からの車両情報を受信処理する車両情報処理部１３ｊを備える。
【００２３】
制御装置１６は、各種の処理手順などを規定したプログラムおよび所要データを格納するための内部メモリを有し、これらによって種々の処理を実行するが、特に本発明に密接に関連するものとしては、インターフェイス部１６ａ、メモリ部１６ｂ、優先度処理部１６ｃを備える。なお、優先度処理部１６ｃは、特許請求の範囲に記載の「優先度レベル算出手段」、「順位付手段」、「無線リソース割当手段」および「無線リソース解放手段」に対応する。
【００２４】
メモリ部１６ｂは、割り当てられた無線リソースであるタイムスタンプを管理する「管理テーブル」（図３参照）や自車情報のパラメータと優先度レベルの値を対応付けた「優先度テーブル」（「図４〜図７参照」を記憶する。具体的には、管理テーブルは、図３に例示するように、ナンバープレート情報、車両固有番号、車載機のＩＰアドレス等の車両を一意に識別する「車両ＩＤ」、優先度レベルの遷移を示す「優先度Ｌｅｖｅｌ遷移情報」、割り当てられたタイムスタンプを示す「割り当てＴＳ」を対応付けて記憶する。
【００２５】
優先度テーブルは、図４〜図７に例示するように、速度に応じた優先度レベル、位置に応じた優先度レベル、サービスエリア内かどうかに応じた優先度レベル、渋滞情報に応じた優先度レベルをそれぞれ記憶するテーブルである。これら優先度レベルのパラメータ（図では、「Ｌｅｖｅｌ（ｖ）」、「Ｌｅｖｅｌ（ｐ）」、「Ｌｅｖｅｌ（ａ）」、「Ｌｅｖｅｌ（ｊ）」）から、すべての車載機に対して優先度レベル（図では、「Ｔｏｔａｌ優先度Ｌｅｖｅｌ」）を算出する。
【００２６】
図４に示す優先度テーブルの例では、速度に応じたレベル付けを行っており、速度が速い車載機ほど情報の必要性が高く、レベル付けも高い設定となっている。つまり、速度が遅い車両については、停止している場合や渋滞している場合であるため、情報を取得する必要性が低い上に、その後も情報を取得する機会があるので、レベル付けも低く設定し、一方、速度が速い車両については、車両が進行するための交通情報等の必要性が高いので、優先するようにレベル付けも高く設定している。なお、図４の例では、制限速度６０ｋｍ／ｈの道路の場合の例を示している。
【００２７】
また、図５に示す優先度テーブルの例では、車載機位置に応じたレベル付けがされている。図５の例では、優先度テーブルは、サービスエリア内に進入したばかりでサービスエリア端に位置する車載機の情報の必要性が高く、レベル付けも高く設定され、サービスエリアの中央に位置する車載機は情報の必要性が低く、レベル付けも低く設定されている。つまり、サービスエリア内に進入したばかりの状態では、まだ情報を取得する等のサービスを受けていない可能性が高いので、優先するように設定し、また、サービスエリアの中央に位置した状態では、すでにサービスを受けている可能性が高いので、レベル付けも低く設定する。
【００２８】
また、図６に示す優先度テーブルの例では、サービスエリア内かどうかに応じたレベル付けがされている。図６の例では、優先度テーブルは、サービスエリア内にいる車載機はレベル付け「１」となり、サービスエリア外の車載機はレベル付け「０」となる。なお、優先度レベル算出方法例を後に図８を用いて詳述するが、図８の優先度レベル算出方法例では、サービスエリア外の車載機の優先度レベルが必ず「０」になるようになっている。
【００２９】
また、図７に示す優先度テーブルの例では、渋滞情報に応じたレベル付けがされている。図７の例では、渋滞中の車載機は情報の必要性が低く、レベル付けも低く設定されている。逆に渋滞とは無関係な車載機は情報の必要性が高く、レベル付けも高く設定する。つまり、渋滞中の車両については、情報を取得する必要性が低い上に、その後も情報を取得する機会があるので、レベル付けも低く設定し、一方、渋滞とは無関係な車両については、車両が進行するための交通情報等の必要性が高いので、優先するようにレベル付けも高く設定している。
【００３０】
優先度処理部１６ｃは、各車載機２０ａ〜２０ｋから送信された自車情報を基に、各車載機の優先度レベルを算出し、算出された優先度レベルに応じて、各車載機２０ａ〜２０ｋを順位付けする。また、その結果をＭＡＣ処理部１２にインプットする機能を持つ。
【００３１】
具体的には、優先度処理部１６ｃは、路側機１０は、各車載機２０ａ〜２０ｋから通知された自車情報と、サービスエリア内に存在するすべての車載機の自車情報から得られる交通情報と、その車載機がサービスエリア内いるかどうかの判定とを基に、自車情報を送信した全車載機２０ａ〜２０ｋに対して優先度レベルを算出する。
【００３２】
ここで、図８を用いて優先度レベルの算出方法例を説明すると、優先度レベルのパラメータ「Ｌｅｖｅｌ（ｖ）」、「Ｌｅｖｅｌ（ｐ）」、「Ｌｅｖｅｌ（ｊ）」を加算し、加算した値を「Ｌｅｖｅｌ（ａ）」で乗算して、優先度レベル（図では、「Ｔｏｔａｌ優先度Ｌｅｖｅｌ」）を算出する。このような、算出方法を用いて、すべての車載機に対して優先度レベルを算出する。
【００３３】
［車載機の構成］
次に、図９を用いて、図１に示した車載機２０の構成を説明する。図９は、実施例１に係る車載機２０の構成を示すブロック図である。同図に示すように、この車載機２０は、外部センサーインターフェイス部２１、ＭＡＣ処理部２２、ＰＨＹ処理部２３、ＲＦ部２４、ＧＰＳレシーバ２５、制御装置２６を備える。以下にこれらの各部の処理を説明する。
【００３４】
外部センサーインターフェイス部２１は、車両の場合、速度情報、車両情報を車載機外部から受信し、ＭＡＣ処理部２２に通知する機能とＭＡＣから通知された路側機１０からの情報を車載機外部に通知する機能を有する。ＭＡＣ処理部２２は、送信データをエンコード、誤り訂正等のＭＡＣレイヤ機能を有する。
【００３５】
ＲＦ部２４は、ベースバンド信号を無線周波数変換し、または無線周波数をベースバンドに変換する送受信機能を有し、自車が所定のエリア内にいることを示す信号として、路側機１０からのヘルスチェック信号に対する応答信号を送信する。ＧＰＳレシーバ２５は、路側機１０および車載機２０間の同期をとるための基準時刻と、内部タイミング信号を生成する機能を有する。制御装置２６は、受信した情報を基に各種制御を行う機能を有する。
【００３６】
ＰＨＹ処理部２３は、送信機能、受信機能からなり、送信機能としては、Ｒａｎｇｉｎｇ信号生成部２３ａ、路車間通信用の上りＢｕｒｓｔ信号を生成するＵＬ＿Ｂｕｒｓｔ生成部２３ｂ、車車間通信用の下りＢｕｒｓｔ信号を生成するＤＬ＿Ｂｕｒｓｔ信号生成部２３ｃ、自車に関する情報を示す車両情報信号を生成する車両情報信号生成部２３ｄ、ＭＡＣ処理部２２から指示された変調方式処理を行うＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ部２３ｅ、各信号を多重処理する多重処理部２３ｆ、ＩＦＦＴ部２３ｇを備える。
【００３７】
また、ＰＨＹ処理部２３は、受信機能としては、ベースバンドレベルにあった信号をＦＦＴ処理するＦＦＴ部２３ｈ、受信信号の中からＰｒｅａｍｂｌｅ信号を検出するＰｒｅａｍｂｌｅ受信処理部２３ｉ、ＭＡＣ処理部２２からのＤＬ＿ＭＡＰ指示された領域のＤＬ＿Ｂｕｒｓｔ信号を受信処理するＤＬ＿Ｂｕｒｓｔ受信処理部２３ｋを備える。
【００３８】
ここで、図１０を用いてフレーム構成について説明する。同図に例示するように、路車間通信を行うフレーム期間と車車間通信を行うためのタイムスロット化されたフレーム期間を時分割したフレーム構成となっている。変調方式には、ＯＦＤＭＡ（直交周波数多元接続）方式を用いており、各データは時間に加えてＳｕｂ  ｃａｒｒｉｅｒにより使用周波数帯が分けられる。フレームは、Ｐｒｅａｍｂｌｅと、ＦＣＨ、下り回線割り当て情報（ＤＬ＿ＭＡＰ）、上り回線割り当て情報（ＵＬ＿ＭＡＰ）を含むＢｒｏａｄｃａｓｔ信号と、路側機から定期的に送信される車両ＩＤと、自車情報や割り当てタイムスロットに関する情報を含む送信データが乗せられる複数の下りＢｕｒｓｔと上りＢｕｒｓｔと複数のタイムスロットで構成される。
【００３９】
［無線リソース割当制限システムによる処理］
次に、図１１を用いて、実施例１に係る無線リソース割当制限システム１による処理を説明する。図１１は、実施例１に係る無線リソース割当制限システムによるタイムスロット割当制限処理の流れを示すシーケンス図である。
【００４０】
同図に示すように、無線リソース割当制限システム１の各車載機２０は、自車情報を車載機外部から取得する（ステップＳ１０１〜１０３）。そして、これら自車情報を路側機に定期的に通知する（ステップＳ１０４〜１０６）。
【００４１】
そして、路側機１０は、各車載機２０から通知された自車情報と、サービスエリア内に存在するすべての車載機の自車情報から得られる交通情報と、その車載機がサービスエリア内いるかどうかの判定とを基に、自車情報を送信した全車載機２０に対して優先度レベルを算出する（ステップＳ１０７）。
【００４２】
続いて、路側機１０は、算出された優先度レベルに応じて、各車載機２０ａ〜２０ｋを順位付けし（ステップＳ１０８）、優先順位が高い車載機の順に無線リソースの割り当て処理を行い、タイムスロットの領域が決定されると、その領域を通知するタイムスロット割当領域を車載機２０に通知する（ステップＳ１０９）。また、路側機１０は、無線リソースが割り当てられなかった優先順位が低い車載機の無線リソースを解放する（ステップＳ１１０）。
【００４３】
その後、タイムスロットを割り当てられた車載機２０は、タイムスロット領域を認識し（ステップＳ１１１、１１３）、無線リソースを解放する解放された車載機２０は、タイムスロット強制解放を認識する（ステップＳ１１２）。そして、各車載機２０は、通知を受信した旨の応答を路側機１０に送信する（ステップＳ１１４〜１１６）。そして、タイムスロットを割り当てられた車載機２０同士は、路側機１０から割当てられたタイムスロットを用いて、車車間通信を行う（ステップＳ１１７〜１２０）。
【００４４】
[実施例１の効果]
上述してきたように、無線リソース割当制限システム１は、情報の必要性が高い車載機に無線リソースを割り当て、情報の必要性が低い車載機に対しては無線リソースを強制解放するので、情報の必要性が高い車載機が確実に通信を行え、かつ、情報の必要性が低い車載機の無線リソースを解放して無線リソースの無駄使いを低減する結果、上記した主たる特徴のごとく、無線リソースを有効活用することが可能である。
【実施例２】
【００４５】
ところで、上記の実施例１では、各車載機の自車情報を基に優先度レベルを算出する場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、自車情報とともに、網内から取得されるサービスエリア内の交通情報を基に、優先度レベルを算出するようにしてもよい。
【００４６】
そこで、以下の実施例２では、路側機が網内から交通情報を取得し、自車情報と交通情報を基に、優先度レベルを算出する場合として、図１２〜図１５を用いて、実施例２における無線リソースを割当制限システム１ａの構成および処理について説明する。図１２は、実施例２に係る路側機１０の構成を示すブロック図であり、図１３は、優先度テーブルの一例を説明するための図であり、図１４は、優先度レベル算出方法の一例を説明するための図であり、図１５は、実施例２に係る無線リソース割当制限システムによるタイムスロット割当制限処理の流れを示すシーケンス図である。
【００４７】
まず最初に、図１２を用いて実施例２に係る路側機１０ａの構成について説明する。図１２に示すように、実施例２に係る路側機１０ａは、図２に示した路側機１０と比較して交通情報を網内から取得する機能が追加されている点が相違する。かかる路側機１０ａにおいて、ネットワークインターフェイス部１１は、サービスエリア網内から交通情報を取得する。
【００４８】
そして、実施例１の制御装置１６とは異なり、実施例２に係る制御装置１６のメモリ部１６ｂでは、図１３に示すように、サービスエリア網内からの交通情報パラメータに応じた優先度レベルを記憶する優先テーブルを新たに記憶する。具体的には、同図に示すように最寄りの信号状態が青の場合、情報の必要性が高く、レベル付けも高い設定となる。一方、赤の場合は情報の必要性が低く、レベル付けも低い設定となる。
【００４９】
優先度処理部１６ｃは、各車載機２０ａ〜２０ｋから送信された自車情報と、サービスエリア網内から取得された交通情報を基に、各車載機の優先度レベルを算出し、算出された優先度レベルに応じて、各車載機２０ａ〜２０ｋを順位付けする。
【００５０】
ここで、図１４を用いて優先度レベルの算出方法例を説明すると、優先度レベルのパラメータ「Ｌｅｖｅｌ（ｖ）」、「Ｌｅｖｅｌ（ｐ）」、「Ｌｅｖｅｌ（ｊ）」とともに、交通情報からの優先度レベルのパラメータ「Ｌｅｖｅｌ（ｊ）」を加算し、加算した値を「Ｌｅｖｅｌ（ａ）」で乗算して、優先度レベル（図では、「Ｔｏｔａｌ優先度Ｌｅｖｅｌ」）を算出する。このような、算出方法を用いて、すべての車載機に対して優先度レベルを算出する。
【００５１】
次に、図１５を用いて実施例２に係る無線リソース割当制限システムによるタイムスロット割当制限処理について説明する。実施例２のアクセス制御処理は、図１１に示した実施例１に係るアクセス制御処理と比較して、サービスエリア網内から交通情報を取得する点が相違する。
【００５２】
すなわち、図１５に示すように、路側機１０ａは、各車載機２０から自車情報を定期的に受信するとともに（ステップＳ２０１〜２０６）、サービスエリア網内から交通情報を取得する（ステップＳ２０７）。そして、路側機１０ａは、各車載機２０ａ〜２０ｋから送信された自車情報と、サービスエリア網内から取得された交通情報とに基づいて、各車載機の優先度レベルを算出し（ステップＳ２０８）、算出された優先度レベルに応じて、各車載機２０ａ〜２０ｋを順位付けする（ステップＳ２０９）。その後、路側機１０ａは、実施例１と同様に、タイムストット割当解放処理を行っている（ステップＳ２１０、２１１）。
【００５３】
このように、上記の実施例２では、自車情報とともに、エリア網内から得られる交通情報に基づいて、各車載機の優先度レベルを算出するので、より綿密な優先度レベルの算出が可能となる。
【実施例３】
【００５４】
ところで、本発明では、タイムスロットを強制解放された車載機が、その後情報の必要性が高くなった場合に、タイムスロットを再び割当てられるようにしてもよい。
【００５５】
そこで、以下の実施例３では、タイムスロットを強制解放された車載機が、その後情報の必要性が高くなった場合に、タイムスロットを再び割当てられる場合として、図１６〜図１８を用いて、実施例３における無線リソースを割当制限システム１ｂの構成および処理について説明する。図１６は、実施例３に係る車載機２０ａの構成を示すブロック図であり、図１７は、実施例３に係る無線リソース割当制限システムによるタイムスロット割当処理の流れを示すシーケンス図である。
【００５６】
まず最初に、図１６を用いて実施例３に係る車載機２０ａの構成について説明する。図１６に示すように、実施例３に係る車載機２０ａは、図９に示した車載機２０ａと比較して制御装置２６がインターフェイス部２６ａ、メモリ２６ｂ、優先度処理部２６ｃを備えている点が相違する。かかる車載機２０ａにおいて、制御装置２６は、自車情報を基に、各車載機の優先度レベルを算出し、算出された優先度レベルに応じて、各車載機２０ａ〜２０ｋを順位付けする。
【００５７】
インターフェイス部２６ａは、ＭＡＣ処理部２２との間で、データの送受信を行う。具体的には、インターフェイス部２６ａは、路側機１０から通知された再割当て要求許可Ｌｅｖｅｌや交通情報を受信する。メモリ２６ｂは、図４〜図７、図１３に例示するような、優先テーブルを記憶する。
【００５８】
優先度処理部２６ｃは、自車情報と路車情報から優先レベル（Ｔｏｔａｌ優先度Ｌｅｖｅｌ）を算出し、その優先レベルと再割当て要求許可レベルを比較し、優先度レベルが再割当て要求許可Ｌｅｖｅｌに達した場合には、路側機１０に再割当要求を行う。一方、優先度レベルが再割当て要求許可レベルに達しない場合には、再割当て要求を行わない。
【００５９】
次に、図１７を用いて、実施例３に係る無線リソース割当制限システム１ｂによる処理を説明する。図１７は、実施例３に係る無線リソース割当制限システムによるタイムスロット割当制限処理の流れを示すシーケンス図である。
【００６０】
図１７に示すように、路側機１０は、Ｔｏｔａｌ優先度Ｌｅｖｅｌが低い車載機に対して、タイムスロットを解放する（ステップＳ３０１）。それと同時に路側機１０が強制解放した車載機２０ａに対し、解放時の車載機のＴｏｔａｌ優先度Ｌｅｖｅｌと再割当て要求許可Ｌｅｖｅｌを通知する（ステップＳ３０２）。そして、強制解放された車載機２０ａは、その後随時車載機外部から自車情報を取得する（ステップＳ３０３、３０４）。また、路側機１０は、サービスエリア網内から交通情報を取得する（ステップＳ３０５）。
【００６１】
そして、路側機１０は、路車情報として交通情報を車載機２０ａに通知する（ステップＳ３０６）。路車情報を通知された車載機２０ａは、自車情報と路車情報からＴｏｔａｌ優先度Ｌｅｖｅｌを算出し（ステップＳ３０７，３０８）、そのＴｏｔａｌ優先度Ｌｅｖｅｌと再割当て要求許可Ｌｅｖｅｌを比較し（ステップＳ３０９、３１０）、Ｔｏｔａｌ優先度Ｌｅｖｅｌが再割当て要求許可Ｌｅｖｅｌに達した場合に（ステップＳ３１１）、再割当要求を行う（ステップＳ３１３）。一方、Ｔｏｔａｌ優先度Ｌｅｖｅｌが再割当て要求許可Ｌｅｖｅｌに達しない場合は（ステップＳ３１２）、再割当て要求を行わない（ステップＳ３１４）。そして、路側機１０は、車載機２０ａから再割当て要求があった場合に、改めて各車載機の優先度レベルを算出して優先度順位割付を行う（ステップＳ３１５）。
【００６２】
このように実施例３によれば、無線リソースを強制解放された車載機に対し、情報の必要性が高くなった段階で再度タイムスロットを割当てることが可能である。また、情報の必要性を決める優先度レベルが、路側機から通知される再割当て許可レベルに達しない場合は再割当要求を行わないので、無線リソースを有効に活用することが可能である。
【実施例４】
【００６３】
ところで、上記の実施例３では、タイムスロットを強制解放された車載機が、再割当て要求を行ってタイムスロットを再び割当てられるようにする場合を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、所定の車載機については、一定期間再割当て要求を制限するようにしてもよい。
【００６４】
そこで、以下の実施例４では、優先度レベルが低い（例えば、優先度レベルの値が「０」）車載機については、タイマー期間内に再割り当て要求を行えない場合として、図１８および図１９を用いて、実施例４における無線リソースを割当制限システム１ｃの構成および処理について説明する。図１８は、実施例４に係る車載機２０ｂの構成を示すブロック図であり、図１９は、実施例４に係る無線リソース割当制限システムによるタイムスロット割当制限処理の流れを示すシーケンス図である。
【００６５】
まず最初に、図１８を用いて実施例４に係る車載機２０ｂの構成について説明する。図１８に示すように、実施例４に係る車載機２０ｂは、図１６に示した車載機２０ａと比較して、優先度レベル監視部２７新たにを備えている点が相違する。
【００６６】
優先度レベル監視部２７は、路側機１０から通知される優先度レベルを監視する。具体的には、優先度レベル監視部２７は、路側機１０から通知される優先度レベルを監視し、路側機から優先度レベルが「０」と通知された場合に（路側機１０にサービスエリア外と判断された場合に）、図示しないタイマーを起動させ、そのタイマー期間内に再割当要求を行わないよう制御する。
【００６７】
次に、図１９を用いて、実施例４に係る無線リソース割当制限システム１ｃによる処理を説明する。図１９は、実施例４に係る無線リソース割当制限システムによるタイムスロット割当制限処理の流れを示すシーケンス図である。
【００６８】
図１９に示すように、車載機２０ｂは、路側機１０からタイムスロット強制解放時のＴｏｔａｌ優先度Ｌｅｖｅｌが「０」と通知された場合に（ステップＳ５０１）、タイマーを起動させ（ステップＳ５０２，５０３）、そのタイマー期間内に再割当要求を行わないよう制御し（ステップＳ５０４，５０５）、タイマによって計測される所定の期間経過後に、再割当要求を送信できるようにする。
【００６９】
このように、優先度レベルが低い車載機については、タイマー期間内に再割り当て要求を行えないようにするので、通信の輻輳を防止して、無線リソースを有効に活用することが可能である。
【実施例５】
【００７０】
さて、これまで本発明の実施例について説明したが、本発明は上述した実施例以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。そこで、以下では実施例５として本発明に含まれる他の実施例を説明する。
【００７１】
（１）システム構成等
また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。さらに、各装置にて行なわれる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵおよび当該ＣＰＵにて解析実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現され得る。
【００７２】
また、本実施例において説明した各処理のうち、自動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を手動的におこなうこともでき、あるいは、手動的におこなわれるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的におこなうこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、制御手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。
【００７３】
（２）プログラム
なお、本実施例で説明した無線リソース割当制限方法は、あらかじめ用意されたプログラムをパーソナルコンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することによって実現することができる。このプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することができる。また、このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
以上のように、本発明に係る無線リソース割当制限システム、路側機、無線リソース割当制限方法および無線リソース割当制限プログラムは、車両に搭載された車載機と他の車載機とが無線リソースを用いて通信する所定のエリア内にある車載機に対して路上に配置された路側機が無線リソースの割当および解放を行う場合に有用であり、特に、サービスエリア内にて、情報の必要性が高い車載機に対して確実に通信が行えるようにし、また、無線リソースの無駄使いを低減して、無線リソースを有効活用することに適する。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】実施例１に係る無線リソース割当制限システムの概要および特徴を説明するための図である。
【図２】実施例１に係る路側機１０の構成を示すブロック図である。
【図３】管理テーブルの一例を説明するための図である。
【図４】優先度テーブルの一例を説明するための図である。
【図５】優先度テーブルの一例を説明するための図である。
【図６】優先度テーブルの一例を説明するための図である。
【図７】優先度テーブルの一例を説明するための図である。
【図８】優先度レベルの算出方法例を説明するための図である。
【図９】実施例１に係る車載機２０の構成を示すブロック図である。
【図１０】フレーム構成の一例を説明するための図である。
【図１１】実施例１に係る無線リソース割当制限システムによるタイムスロット割当制限処理の流れを示すシーケンス図である。
【図１２】実施例２に係る路側機１０の構成を示すブロック図である。
【図１３】優先度テーブルの一例を説明するための図である。
【図１４】優先度レベル算出方法の一例を説明するための図である。
【図１５】実施例２に係る無線リソース割当制限システムによるタイムスロット割当制限処理の流れを示すシーケンス図である。
【図１６】実施例３に係る車載機２０ａの構成を示すブロック図である。
【図１７】実施例３に係る無線リソース割当制限システムによるタイムスロット割当処理の流れを示すシーケンス図である。
【図１８】実施例４に係る車載機２０ｂの構成を示すブロック図である。
【図１９】実施例４に係る無線リソース割当制限システムによるタイムスロット割当制限処理の流れを示すシーケンス図である。
【符号の説明】
【００７６】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ  無線リソース割当制限システム
１０，１０ａ  路側機
１１  ネットワークインターフェイス部
１２  ＭＡＣ処理部
１３  ＰＨＹ処理部
１４  ＲＦ部
１５  ＧＰＳレシーバ
１６  制御装置
２０、２０ａ、２０ｂ  車載機
２１  外部センサーインターフェイス部
２２  ＭＡＣ処理部
２３  ＰＨＹ処理部
２４  ＲＦ部
２５  ＧＰＳレシーバ
２５  制御装置
【図１】
0005003467.tif 000002
【図２】
0005003467.tif 000003
【図３】
0005003467.tif 000004
【図４】
0005003467.tif 000005
【図５】
0005003467.tif 000006
【図６】
0005003467.tif 000007
【図７】
0005003467.tif 000008
【図８】
0005003467.tif 000009
【図９】
0005003467.tif 000010
【図１０】
0005003467.tif 000011
【図１１】
0005003467.tif 000012
【図１２】
0005003467.tif 000013
【図１３】
0005003467.tif 000014
【図１４】
0005003467.tif 000015
【図１５】
0005003467.tif 000016
【図１６】
0005003467.tif 000017
【図１７】
0005003467.tif 000018
【図１８】
0005003467.tif 000019
【図１９】
0005003467.tif 000020