半导体装置、无线电终端装置、无线电通信系统以及无线电终端装置的通信方法与流程

文档序号:21324413发布日期:2020-06-30 20:58阅读:243来源:国知局
半导体装置、无线电终端装置、无线电通信系统以及无线电终端装置的通信方法与流程

相关申请的交叉引用

于2018年12月20日提交的、包括说明书、附图和摘要的日本专利申请第2018-238713号的公开内容,以其整体通过引用并入本文。

本公开涉及半导体装置、无线电终端装置、无线电通信系统以及无线电终端装置的通信方法。



背景技术:

道路-车辆通信和车辆-车辆通信是支持安全驾驶的无线电通信系统,其目前正在为了交通安全、事故预防和缓解交通拥挤的目的而被研究和开发。在道路-车辆通信中,车辆和基础设施设备(道路-车辆设备等)执行无线电通信,并且车辆从基础设施获得信号信息和监管信息以支持驾驶员的安全驾驶。在车辆-车辆通信中,车辆彼此之间执行无线电通信,并且车辆速度信息、车辆位置信息等在自身车辆和另一车辆之间进行交换,从而支持驾驶员的安全驾驶。

在用于道路-车辆通信和车辆-车辆通信的无线电通信系统中,提出了用于通信装置之间的数据发射和接收的各种通信方法。例如,在日本未审查专利申请公开第2010-124330号中公开的包括访问控制装置(道路-车辆设备)和终端装置(车载设备)的无线电通信系统通过使用包括第一周期和第二周期的帧来发射和接收数据,并且从访问控制装置重复地发射。根据与访问控制装置的距离,终端装置选择第一周期或第二周期作为用于数据发射的周期。第一周期进一步划分为多个时隙,并且通过选择第一周期来发射数据的终端装置选择将用于通信的时隙。访问控制装置管理空闲时隙信息和冲突时隙信息,从而降低终端装置之间的发射数据的冲突概率。



技术实现要素:

访问控制装置被安装在具有交通事故高风险的位置处,诸如交叉路口。许多车辆聚集在诸如交叉路口的具有交通事故高风险的地方。当许多车辆同时执行数据发射时,无法确保足够频带用于无线电通信,并且不能正确地执行道路-车辆通信和车辆-车辆通信。然而,在日本未审查专利申请公开第2010-124330号中,由于没有考虑这样的观点,因此存在由于帧中的所有频带都被填充而不能正确地执行无线电通信的可能性。

其他目的和新特征将从本说明书和附图的描述中显而易见。

根据一个实施例的半导体装置是用于控制安装在车辆上的无线电终端装置的半导体装置,并且包括:通信单元,该通信单元接收以第一发射周期从无线电控制装置发射的帧,从接收到的帧解调控制信息,调制发射数据,并且以第二发射周期广播经调制的发射数据作为射频分组信号;周期确定单元,该周期确定单元基于车辆信息确定第二发射周期;以及发射和接收控制单元,该发射和接收控制单元基于控制信息和第二发射周期生成用于确定发射数据的发射定时的发射定时触发信号,并且与发射定时触发信号同步地将发射数据输出至通信单元。第二发射周期被设置为等于或长于第一发射周期。

根据另一实施例的半导体装置是用于控制安装在车辆上的无线电终端装置的半导体装置,并且包括:通信单元,该通信单元接收从无线电控制装置发射的帧,并且与接收到的帧同步地发射发射数据;周期确定单元,该周期确定单元基于车辆信息确定发射数据的发射周期;以及发射和接收控制单元,该发射和接收控制单元基于所确定的发射周期在第一发射操作模式和第二发射操作模式中的任一个的发射操作模式下进行操作。在第一发射操作模式中,发射和接收控制单元控制发射数据的发射定时,以便在每次接收到帧时将发射数据输出至通信单元。在第二发射操作模式下,发射和接收控制单元控制发射数据的发射定时,以便包括:响应于接收到的帧将发射数据输出至通信单元的情况以及响应于接收到的帧不将发射数据输出至通信单元的情况。

根据又一实施例的通信方法是安装在车辆上的无线电终端装置的通信方法,并且包括:接收以第一发射周期从无线电控制装置发射的控制信息;获得车辆信息;基于通过获得而获得的车辆信息来确定发射数据的第二发射周期;基于通过接收而接收到的控制信息和通过确定而确定的第二发射周期来生成用于确定发射数据的发射定时的发射定时触发信号;以及与通过生成而生成的发射定时触发信号同步地,以第二发射周期发射该发射数据。第二发射周期被设置为等于或长于第一发射周期。

在根据一个实施例的半导体装置中,即使在许多车辆聚集的地方,也可以减少具有信息发射的高优先级的车辆的通信受到阻碍的情况。

附图说明

图1是示出根据一个实施例的通信系统的配置的示例的示图。

图2是示出根据一个实施例的无线电控制装置的配置的示例的框图。

图3是示出根据一个实施例的处理单元的配置的示例的框图。

图4是示出根据一个实施例的无线电终端装置的配置的示例的框图。

图5是示出根据一个实施例的处理单元的配置的示例的框图。

图6是示出根据一个实施例的车辆信息表的示例的示图。

图7是示出根据一个实施例的车辆信息表的示例的示图。

图8是示出根据一个实施例的通信系统的操作的示例的时序图;

图9是示出根据一个实施例的无线电终端装置的发射控制的过程的示例的流程图。

图10是示出根据一个实施例的用于确定参数n的过程的示例的流程图。

图11a是示出根据一个实施例的无线电终端装置的发射操作的示例的时序图。

图11b是示出根据一个实施例的无线电终端装置的发射操作的示例的时序图。

图12是示出根据一个实施例的处理单元的配置的示例的框图;

图13是示出根据一个实施例的监控计数器的计数操作的示例的流程图。

图14是示出根据一个实施例的无线电终端装置的发射操作的示例的时序图。

图15是示出根据一个实施例的处理单元的配置的示例的框图。

图16是示出根据一个实施例的用于调整参数n的过程的示例的流程图。

图17是示出根据一个实施例的修改例的处理单元的配置的示例的框图。

图18是示出根据一个实施例的通信系统的配置的示例的示图。

图19是示出根据一个实施例的无线电控制装置的配置的示例的框图。

图20是示出根据一个实施例的无线电终端装置的配置的示例的框图。

图21是示出根据一个实施例的无线电终端装置的发射操作的示例的时序图。

图22是示出根据一个实施例的修改例的无线电终端装置的发射操作的示例的时序图。

具体实施方式

以下,将通过参照附图详细地描述根据一个实施例的半导体装置。在说明书和附图中,相同或相应的部件用相同的参考标号表示,并且省略对其的重复描述。在附图中,为了便于描述,可以省略或简化配置。另外,至少一些实施例和修改例可以任意地相互组合。

第一实施例

图1是示出根据第一实施例的通信系统100的配置的示例的示图。如图1所示,通信系统100包括车辆110、车辆111、稍后描述的车辆以及无线电控制装置200。每个车辆都安装有稍后将进行描述的无线电终端装置300(未示出)。此外,图1示出了在附图的上下方向上的道路与在附图的左右方向上的道路相交的交叉路口。交叉部分130是这两条道路相互交叉的部分。从车辆延伸出的每个箭头指示车辆的行驶方向。在图1中,由于在上下方向上的道路的信号是红色信号,因此在上下方向的道路上行驶的车辆停车或正在减速停车。另一方面,由于在左右方向上的道路的信号是蓝色信号,因此在左右方向的道路上行驶的车辆将直行或在交叉路口处停车以便右转。尽管无线电控制装置200安装在图1的交通灯120中,但是安装无线电控制装置200的地方不限于此。每个车辆的无线电终端装置300只需要位于无线电控制装置200的通信范围内。例如,无线电控制装置200可以被安装在交通灯120附近的建筑物或自动售货机中,或者可以被埋在地下。此外,无线电控制装置200可以被安装在没有布置交通信号的交叉路口。此外,无线电控制装置200不限于安装在交叉路口,并且可以例如安装在能见度较低的道路拐角附近。

使用包括从无线电控制装置200发射的控制信息的发射帧来执行无线电控制装置200与每个车辆的无线电终端装置300之间的无线电通信以及每个车辆的无线电终端装置300之间的无线电通信。稍后将描述控制信息和发射帧的细节。在图1中,无线电控制装置200将包括控制信息的发射帧通过广播型无线电通信发射到车辆110、车辆111以及没有附加参考标号的车辆。除控制信息之外,发射帧例如还包括交通信号信息、规则信息、行人信息等。即使在盲点条件下也可以为驾驶员提供交通信号信息、规则信息、行人信息等,并且支持驾驶员的安全驾驶。此外,每个车辆的无线电终端装置300接收从无线电控制装置200发射的发射帧,并且与所接收的发射帧同步地,通过广播型无线电通信来发射和接收数据。从每个车辆的无线电终端装置300发射的数据包括车辆自身的速度信息、位置信息、车辆控制信息等。通过在车辆之间提供隐藏在事物背后且变为驾驶员盲点的车辆的速度信息、位置信息等,支持驾驶员的安全驾驶。

接下来,将描述根据第一实施例的无线电控制装置200的配置。图2是示出根据第一实施例的无线电控制装置(rcd)200的配置示例的框图。如图2所示,无线电控制装置200包括天线210、射频单元(rfu)220和半导体装置(sd)230。在交叉路口或能见度较差的道路拐角附近,无线电控制装置200执行与安装在车辆上的无线电终端装置300的数据通信。这里,采用正交频分复用(ofdm)方法作为调制方法,但是调制方法不限于此,并且可以采用时分多址(tdma)方法或频分多址(fdma)方法。在这些调制方法中,与其他调制方法相比,ofdm方法对于预防交通事故来说适合于目前的通信系统,因为其可以提高通信速度。

天线210是用于辐射无线电波或接收无线电波的装置。射频单元220连接在天线210和半导体装置230之间,并且在无线电终端装置300和半导体装置230之间发射和接收数据。射频单元220包括射频开关(rfs)221、带通滤波器(bpf)222、bpf223、功率放大器(pa)224和低噪声放大器(lna)225。射频开关221连接至天线210、bpf222和bpf223,并且是用于切换用于无线电通信的高频信号路径的开关。当射频单元220执行发射处理时,射频开关221形成连接天线210和bpf222的路径。另一方面,当射频单元220执行接收处理时,射频开关221形成连接天线210和bpf223的路径。

bpf222连接在pa224和射频开关221之间,并且仅使从pa224输出的信号中具有特定频率的信号传送给射频开关221。bpf223连接在射频开关221和lna225之间,并且仅使从射频开关221输出的信号中具有特定频率的信号传送给lna225。pa224连接在半导体装置230和bpf222之间,并且放大从半导体装置230输出的信号的功率,并将放大的信号输出至bpf222。lna225连接在bpf223和半导体装置230之间,放大从bpf223输出的信号,并将放大的信号输出至半导体装置230。

作为发射处理,射频单元220经由pa224、bpf222和射频开关221从天线210广播从半导体装置230输出的射频分组信号(发射信号)。另一方面,作为接收处理,射频单元220经由射频开关221、bpf223和lna225将从天线210接收的射频分组信号(接收信号)输出至半导体装置230。

半导体装置230包括通信单元(cu)240、处理单元(pu)250和存储单元(su)260。通信单元240连接在射频单元220和处理单元250之间。处理单元250连接至通信单元240和存储单元260。通信单元240包括发射电路(tc)241、接收电路(rc)242、数模转换电路(d/a)243、模数转换电路(a/d)244和基带单元(bu)245。发射电路241连接在pa224和d/a243之间。d/a243连接在发射电路241和基带245之间。接收电路242连接在lna225和a/d244之间。a/d244连接在接收电路242和基带245之间。基带单元245连接至处理单元250。

通信单元240的发射路径包括发射电路241、d/a243和基带单元245。在发射处理中,基带单元245使用ofdm方法对从处理单元250接收的发射数据执行调制处理,以生成基带ofdm的分组信号。生成的基带ofdm信号经受d/a243的数模转换,并被输出至发射电路241。发射电路241对从d/a243接收的基带ofdm的分组信号执行频率变换处理,以生成射频的分组信号。生成的射频分组信号被输出至pa224。

此外,通信单元240的接收路径包括接收电路242、a/d244和基带单元245。在接收处理中,接收电路242对从lna225接收的射频分组信号执行频率转换处理,以生成基带ofdm的分组信号。生成的基带ofdm的分组信号经受a/d244的模数转换,并且转换后的分组信号被输出至基带单元245。基带单元245对接收到的基带ofdm的分组信号执行解调处理以生成接收数据。生成的接收数据被输出至处理单元250。注意,由于基带ofdm的分组信号由同相分量和正交分量形成,因此分组信号最初应由两条信号线表示,但是为了清楚在图2中仅示出一条信号线。

处理单元250包括发射和接收控制单元(trcu)251以及控制信息生成单元(cigu)252。发射和接收控制单元251基于从控制信息生成单元252输出的控制信息生成发射数据,并且以从存储单元260读出的基本发射周期将发射数据输出至基带单元245。发射和接收控制单元251接收从基带单元245输出的接收数据,并且将接收数据存储在存储单元260中。

此外,将参照图3详细描述发射和接收控制单元251以及控制信息生成单元252的配置。图3是示出处理单元250的详细配置的示例的框图。如图3所示,发射和接收控制单元251包括发射控制单元(tcu)253、接收控制单元(rcu)254和发射定时控制单元(ttcu)255。

控制信息生成单元252连接至存储单元260和发射控制单元253。控制信息生成单元252参考存储单元260中存储的信息并生成控制信息。控制信息至少包括用于使无线电终端装置300能够标识分组信号是从无线电控制装置200发射的分组信号的标识信息。控制信息中包括的其他信息将在后面描述。控制信息生成单元252将生成的控制信息输出至发射控制单元253。

发射定时控制单元255连接至存储单元260,并且读出存储单元260中存储的基本发射周期的信息。发射定时控制单元255基于从存储单元260读取的基本发射周期生成多个发射定时触发信号。更具体地,发射定时控制单元255包括周期计数器(pc)256,并且使用周期计数器256测量基本发射周期的时间。发射定时控制单元255在周期计数器256的计数值达到与基本发射周期相关联的值的定时处生成发射定时触发信号,并清除周期计数器256的计数值。通过重复这种控制,以基本发射周期的间隔生成多个发射定时触发信号。此外,发射定时控制单元255连接至发射控制单元253,并将生成的发射定时触发信号输出至发射控制单元253。

发射控制单元253基于从控制信息生成单元252接收的控制信息生成发射数据。发射控制单元253连接至基带单元245,并且响应于从发射定时控制单元255输出的发射定时触发信号,将生成的发射数据输出至基带单元245。如上所述,由于以基本发射周期的间隔重复地生成发射定时触发信号,所以发射控制单元253以基本发射周期的间隔重复地输出发射数据。换言之,包括一段发射数据的发射帧以基本发射周期的间隔重复地从发射控制单元253被输出。

接收控制单元254连接至基带单元245和存储单元260。接收控制单元254接收从基带单元245输出的接收数据,并将接收到的接收数据存储在存储单元260中。

返回图2,将继续进行无线电控制装置200的配置的描述。存储单元260存储用于生成控制信息的信息、关于基本发射周期的信息和接收数据。存储单元260可以是能够存储数据的任何存储单元,诸如寄存器或随机存取存储器(ram),并且可以是易失性或非易失性的。

在图2中,半导体装置230被示为包括通信单元240、处理单元250和存储单元260,但是半导体装置230的配置不限于此。例如,通信单元240、处理单元250和存储单元260可以形成为独立的半导体装置。此外,半导体装置230可以形成在一个半导体芯片上,或者可以通过将半导体芯片分成多个半导体芯片来形成。

半导体装置230可以仅通过硬件(h/w)或者h/w与软件(s/w)的协作来配置。换言之,图2和图3示出了仅通过h/w、仅通过s/w或者通过h/w和s/w的协作而实现的功能块。当半导体装置230仅由h/w配置时,半导体装置230的块(通信单元240、处理单元250和存储单元260)通过电路配置。此外,当半导体装置230通过h/w和s/w的协作来配置时,例如处理单元250通过处理器配置,并且处理单元250的功能可以通过处理器读取和执行存储在存储单元260中的预定程序来实现。这同样适用于通信单元240,并且例如,基带单元245的功能可以通过执行程序的处理器来实现。此外,这同样适用于稍后将描述的其它实施例中的无线电控制装置的半导体装置。

接下来,将描述根据第一实施例的无线电终端装置300的配置。图4是示出根据第一实施例的无线电终端装置(rtd)300的配置的示例的框图。无线电终端装置300安装在车辆上,并且通过广播型无线电通信来向/从无线电控制装置200和安装在交叉路口等处的另一车辆上的无线电终端装置300发射/接收数据。如图4所示,无线电终端装置300包括天线310、射频单元(rfu)320和半导体装置(sd)330。射频单元320包括射频开关(rfs)321、bpf332、bpf323、pa324和lna325。半导体装置330包括通信单元(cu)340、处理单元(pu)350、存储单元(su)360和接口单元(ifu)370。通信单元340包括发射电路(tc)341、接收电路(rc)342、d/a343、a/d344和基带单元(bu)345。图4的天线310、射频单元320(射频开关321、bpf332、bpf323、pa324和lna325)和通信单元340(发射电路341、接收电路342、d/a343、a/d344和基带单元345)执行与图2的天线210、射频单元220(射频开关221、bpf232、bpf223、pa224和lna225)和通信单元240(发射电路241、接收电路242、d/a243、a/d244和基带单元245)相同的处理,因此这里省略其描述。

处理单元350包括发射和接收控制单元(trcu)351、控制信息提取单元(cieu)352、第一车辆信息采集单元(fviau)353、第二车辆信息采集单元(sviau)354和周期确定单元(pdu)355。控制信息提取单元352连接至基带单元345以及发射和接收控制单元351。控制信息提取单元352接收由基带单元345解调的接收数据,并确定所接收的接收数据是否包括无线电控制装置200的控制信息。当接收数据包括无线电控制装置200的标识信息时,控制信息提取单元352确定接收数据是从无线电控制装置200发射的发射数据,并提取控制信息。控制信息提取单元352基于提取的控制信息生成定时调整信息,并将定时调整信息输出至发射和接收控制单元351。由于以基本发射周期从无线电控制装置200发射控制信息,所以每次以基本发射周期的间隔接收发射帧时,生成定时调整信息。

第一车辆信息采集单元353经由接口单元370连接至位于无线电终端装置300外部的电子控制单元(ecu)380和全球定位系统模块(gpsm)381,并且从电子控制单元380和全球定位系统模块381采集第一车辆信息。具体地,第一车辆信息采集单元353从电子控制单元380采集自身车辆的车辆速度信息,并且从全球定位系统模块381采集自身车辆的车辆位置信息。此外,

第一车辆信息采集单元353连接至周期确定单元355,并将所采集的第一车辆信息(例如,车辆速度信息和车辆位置信息中的一者或两者)输出至周期确定单元355。

第二车辆信息采集单元354经由接口单元370连接至位于无线电终端装置300外部的通信模块(com)382和相机模块(cam)383,并且从通信模块382和相机模块383采集第二车辆信息。更具体地,第二车辆信息采集单元354从通信模块382或相机模块383采集自身车辆行驶所在的道路的道路信息以及自身车辆行驶所在的区域的天气信息,并且从通信模块382采集自身车辆行驶所在的道路的拥挤程度统计信息。此外,第二车辆信息采集单元354连接至周期确定单元355,并将所采集的第二车辆信息(例如,道路信息、拥挤程度统计信息和天气信息中的任一者或两者或所有)输出至周期确定单元355。因此,第一车辆信息对应于与车辆本身相关的信息,而第二车辆信息对应于车辆外部的信息,即与车辆行驶所在的道路或区域相关的环境信息,而不是车辆本身的信息。

周期确定单元355基于从第一车辆信息采集单元353和第二车辆信息采集单元354接收到的车辆信息(第一车辆信息和第二车辆信息中的一个或两个)以及存储在存储单元360中的车辆信息表(第一车辆信息表和第二车辆信息表中的一者或两者)来确定参数n(n值)。n值用于确定无线电终端装置300的发射数据的发射周期。即,周期确定单元355具有通过确定n值来确定无线电终端装置300的发射数据的发射周期的功能。此外,周期确定单元355连接至发射和接收控制单元351,并将所确定的n值输出至发射和接收控制单元351。

发射和接收控制单元351基于从控制信息提取单元352输出的定时调整信息以及由周期确定单元355确定的n值(发射周期)生成发射定时触发信号。发射和接收控制单元351连接至基带单元345,并且与生成的发射定时触发信号同步地将发射数据输出至基带单元345。发射和接收控制单元351还经由基带单元345接收从安装在另一车辆上的无线电终端装置300发射的数据。

此外,将参照图5详细地描述周期确定单元355以及发射和接收控制单元351的配置。图5是示出处理单元350的详细配置的示例的框图。如图5所示,周期确定单元355包括校正值读取单元(cvru)391和n值确定单元(nvdu)392。发射和接收控制单元351包括发射数据生成单元(tdgu)356、发射定时控制单元(ttcu)357、发射控制单元(tcu)358和接收控制单元(rcu)359。

校正值读取单元391连接至第一车辆信息采集单元353、第二车辆信息采集单元354和存储单元360。校正值读出单元391参照存储在存储单元360中的第一和第二车辆信息表读出分别与从第一车辆信息采集单元353接收的第一车辆信息和从第二车辆信息采集单元354接收的第二车辆信息相对应的校正值。

这里,将描述存储在存储单元360中的第一车辆信息表和第二车辆信息表。图6是示出第一车辆信息表的示例的示图。第一车辆信息表与第一车辆信息相关联,并且是定义用于调整n值(即,无线电终端装置300的发射数据的发射周期)的第一校正值(c1)和第二校正值(c2)的车辆信息表。如图6所示,第一车辆信息表包括两项,即车辆速度和车辆位置,并且c1和c2分别与每小时的速度和距离相关联。

在车辆速度中,c1的值被设置为随每小时的速度值变大而变小。在车辆位置中,c2的值被设置为随距离值变小而变小。图6中的车辆位置的距离指示从交叉部分130的末端到图1中的自身车辆的距离。因此,位于交叉部分130内的车辆被认为是0m的距离。

例如,当从第一车辆信息采集单元353采集的自身车辆的车辆速度为15km/h时,校正值读取单元391参照第一车辆信息表读出1作为c1的值。当从第一车辆信息采集单元353采集关于自身车辆的车辆位置的信息时,校正值读取单元391基于关于自身车辆的车辆位置的信息来计算从交叉部分130到自身车辆的距离。此时,例如,当从交叉部分到自身车辆的距离为20m时,校正值读取单元391参照第一车辆信息表读出0作为c2的值。

图7是示出第二车辆信息表的示例的示图。第二车辆信息表与第二车辆信息相关联,并且是定义用于调整n值(即,无线电终端装置300的发射数据的发射周期)的第三校正值(c3)、第四校正值(c4)和第五校正值(c5)的车辆信息表。如图7所示,第二车辆信息表包括道路信息、拥挤程度统计信息和天气信息这三项,并且c3至c5分别与车道、拥挤程度等级和天气相关联。

在道路信息中,c3被设置为随车道数的减少而减小。在拥挤程度统计信息中,c4被设置为随拥挤程度等级的值的变小而变小。拥挤程度等级表示在当前时间的时区内从自身车辆周围的道路的以往拥挤状态(统计信息)获得的拥挤程度。在天气信息中,关于对无线电通信和车辆的设备具有较大影响的天气(雨、雪、雾),c5被设置为小值(负值)。一般来说,当天气是雨、雪或雾时,无线电通信的环境的劣化和图像识别精度的劣化是由无线电波的衰减和水滴附着至天线和相机上而引起的。

第二车辆信息采集单元354经由通信模块382连接至因特网线路,并且可以通过接收各种云服务来采集自身车辆周围的道路信息(车道数)、拥挤程度等级和天气信息。例如,当车道数为2、拥挤程度等级为1并且天气为雨时,校正值读取单元391通过参考第二车辆信息表读出1作为c3的值、读出0作为c4的值并且读出-1作为c5的值。

校正值读取单元391还可以通过分析经由第二车辆信息采集单元354从相机模块383采集的在自身车辆周围的捕获图像来指定自身车辆周围的车道数和天气。

校正值读取单元391连接至n值确定单元392,并将从存储单元360读取的c1-c5输出至n值确定单元392。

n值确定单元392基于从校正值读取单元391接收的c1-c5来确定n值。稍后将描述用于确定n值的特定过程。此外,n值确定单元392连接至发射定时控制单元357,并将所确定的n值输出至发射定时控制单元357。

发射数据生成单元356生成待发射到无线电控制装置200和安装在另一车辆上的无线电终端装置300的数据(发射数据)。例如,发射数据包括诸如用于标识自身车辆的标识号、自身车辆的车辆速度信息和车辆位置信息等。发射数据生成单元356连接至发射控制单元358,并将生成的发射数据输出至发射控制单元358。

发射定时控制单元357连接至控制信息提取单元352,并且接收从控制信息提取单元352输出的定时调整信息。此外,发射定时控制单元357包括发射控制计数器(tcc)390。发射控制计数器390响应于定时调整信息执行计数操作。即,由于定时调整信息是基于以基本发射周期重复地从无线电控制装置200发射的控制信息而被生成的,所以发射控制计数器390以基本发射周期的间隔执行计数操作。

发射定时控制单元357基于发射控制计数器390的计数值和从n值确定单元392接收的n值生成发射定时触发信号。更具体地,发射定时控制单元357在发射控制计数器390的计数值和n值彼此一致的定时处生成发射定时触发信号。

例如,当n值为1时,发射定时控制单元357在每次接收到一个定时调整信息时生成一个发射定时触发信号。即,与所有接收到的发射帧同步地,生成发射定时触发信号。此外,当n值为2时,发射定时控制单元357接收两条定时调整信息,并生成一个发射定时触发信号。即,与两个接收到的发射帧中的一个发射帧同步地,生成发射定时触发信号。

发射定时控制单元357连接至发射控制单元358,并将所生成的发射定时触发信号输出至发射控制单元358。

发射控制单元358被连接至基带单元345,并且与从发射定时控制单元357输出的发射定时触发信号同步地,将从发射数据生成单元356采集的发射数据输出至基带单元345。在基带单元345中通过ofdm方法调制发射数据,并且经由发射电路341将发射数据作为射频ofdm分组信号从天线310广播。

如上所述,无线电终端装置300基于发射定时触发信号(其是用于确定发射数据的发射定时的信号)以发射周期执行发射数据的发射处理。假设n值可以取1或更大的整数值,则以基本发射周期的n倍的周期生成发射定时触发信号,使得发射数据以基本发射周期的n倍的发射周期来发射。此外,与从无线电控制装置200发射的发射帧同步地,生成发射定时触发信号。因此,与从无线电控制装置200发射的发射帧同步地,从发射控制单元358输出的发射数据经由通信单元340被广播。换句话说,与从无线电控制装置200发射的发射帧同步地,无线电终端装置300的通信单元340发射该发射数据。

接收控制单元359连接至基带单元345和存储单元360。接收控制单元359接收从基带单元345输出的接收数据,并将接收数据存储在存储单元360中。例如,这里的接收数据是从另一车辆的无线电终端装置300发射的数据,并且包括用于标识另一车辆的标识号、另一车辆的车辆速度信息和车辆位置信息等。

返回图4,将继续对无线电终端装置300的配置的描述。存储单元360存储第一车辆信息表、第二车辆信息表和接收数据。如图2的存储单元260,存储单元360可以具有任何配置或类型。

接口单元370与在无线电终端装置300外部的装置(诸如电子控制单元380、全球定位系统模块381、通信模块382和相机模块383)交互。其支持各种通信协议的接口,诸如外围组件互连(pci)和串行外围接口(spi)。

电子控制单元380基于通过使用各种传感器(未示出)获得的信息来计算自身车辆的车辆速度。计算出的车辆速度经由接口单元370而被发送到第一车辆信息采集单元353。全球定位系统模块381从全球定位系统卫星(未示出)接收包括位置信息的全球定位系统信号。接收到的全球定位系统信号经由接口单元370被发送到第一车辆信息采集单元353。通信模块382连接至因特网线路,并且可以获得各种类型的信息,诸如地图信息(道路信息)、拥挤程度统计信息和天气信息。所获得的信息经由接口单元370而被发送到第二车辆信息采集单元354。相机模块383从相机(未示出)采集自身车辆周围的捕获图像。所获得的捕获图像经由接口单元370而被发送到第二车辆信息采集单元354。

在图4中,半导体装置330被示为包括通信单元340、处理单元350、存储单元360和接口单元370,但是半导体装置360的配置不限于此。与图2的半导体装置230类似,例如,通信单元340、处理单元350、存储单元360和接口单元370可以被形成为独立的半导体装置。半导体装置330可以形成在一个半导体芯片上,或者可以通过将半导体芯片分成多个半导体芯片来形成。

此外,类似于图2的半导体装置230,半导体装置330可以仅通过h/w或通过h/w和s/w的协作来配置。换句话说,图4和图5示出仅通过h/w、仅通过s/w或通过h/w和s/w的协作而实现的功能块。当半导体装置330仅通过h/w配置时,半导体装置330的块(通信单元340、处理单元350、存储单元360和接口单元370)分别通过电路来配置。例如,当半导体装置330通过h/w和s/w配置时,处理单元350通过处理器配置,并且处理单元350的功能可以通过处理器读取和执行存储在存储单元360中的预定程序来实现。这同样适用于通信单元340,并且例如,基带单元345的功能可以通过执行程序的处理器来实现。这同样适用于在稍后描述的其他实施例中的无线电终端装置的半导体装置。

接下来,将描述包括无线电控制装置200和无线电终端装置300的通信系统100的操作的示例。图8是示出通信系统100的操作示例的时序图。图8的横向对应于时间,并且示出了从第n发射帧到第(n+5)发射帧的六个发射帧。在图8的竖直方向上,示出了无线电控制装置200的发射数据、安装在车辆110上的无线电终端装置300的发射数据(车辆110的发射数据)和安装在车辆111上的无线电终端装置300的发射数据(车辆111的发射数据)。车辆110和车辆111分别对应于图1所示的车辆110和车辆111。假设车辆110在具有一条车道的道路上以40km/h的速度在交叉部分130中行驶,而车辆111在具有两条车道的道路上在与交叉部分130相距15m处以15km/h的速度朝交叉部分130行驶。还假设两个车辆周围的拥挤等级为1,并且两个车辆周围的天气都是晴。

如图8所示,无线电控制装置200重复地广播在头部包括发射数据的发射帧。从无线电控制装置200发射的发射数据包括控制信息。安装在车辆110上的无线电终端装置300和安装在车辆111上的无线电终端装置300接收从无线电控制装置200发射的发射帧,并提取控制信息。安装在车辆110上的无线电终端装置300和安装在车辆111上的无线电终端装置300响应于接收到的控制信息,以与车辆信息相对应的发射周期广播发射数据。

在图8中,安装在车辆110上的无线电终端装置300执行数据发射,以在每个发射帧中包括发射数据。即,安装在车辆110上的无线电终端装置300以如下发射周期执行数据发射:该发射周期是基本发射周期(发射帧周期)的1倍,并且该发射周期是基于第一车辆信息(车辆速度:40km/h,车辆位置:交叉部分130内(0米))和自身车辆的第二车辆信息(车道数:1,拥挤程度等级:1,天气:晴)确定的。

另一方面,安装在车辆111上的无线电终端装置300以一次针对三个发射帧的速率执行数据发射。在图8中,在第n发射帧中执行数据发射,并且在随后的第(n+1)和第(n+2)发射帧中不执行数据发射。即,安装在车辆111上的无线电终端装置300以如下发射周期执行数据发射:基于第一车辆信息(车辆速度:15km/h,车辆位置:15m)和自身车辆的第二车辆信息(车道数:2,拥挤程度等级:1,天气:晴)确定的该发射周期是基本发射周期(发射帧周期)的3倍。

如图8所示,在第n发射帧和第(n+3)发射帧中,来自无线电控制装置200的发射数据(控制信息)、来自安装在车辆110上的无线电终端装置300的发射数据以及来自安装在车辆111上的无线电终端装置300的发射数据被包括在无线电信道上。在第(n+1)、第(n+2)、第(n+4)和第(n+5)发射帧中,来自无线电控制装置200的发射数据(控制信息)和来自安装在车辆110上的无线电终端装置300的发射数据被包括在无线电信道上。如上所述,由于发射数据通过在无线电信道上变稀疏来被发射,所以与该变稀疏相对应的通信频带可用于由安装在另一车辆上的无线电终端装置进行数据发射。

接下来,参照图9,将描述无线电终端装置300的发射操作。图9是示出无线电终端装置300的发射控制过程的示例的流程图。如图9所示,首先,发射定时控制单元357将发射控制计数器390的计数器值重置为0(步骤s100)。然后,无线电终端装置300接收数据(步骤s101)。接收到的数据(接收数据)经由通信单元340发送到控制信息提取单元352。

控制信息提取单元352确定接收数据是否包括无线电控制装置200的控制信息(步骤s102)。如果确定控制信息被包括在接收数据中(步骤s102中为是),则控制信息提取单元352从接收数据中提取控制信息,并基于所提取的控制信息生成定时调整信息(步骤s103)。另一方面,如果确定接收数据中不包括该控制信息(步骤s102中为否),则无线电终端装置300返回到接收数据的步骤(步骤s101)。并且直到包括控制信息的接收数据被确认之前,无线电终端装置300才进行到步骤s103和随后的步骤。

定时调整信息被发送到发射定时控制单元357。此时,发射定时控制单元357确定从n值确定单元392输出的n值是否发生变化(步骤s104)。例如,发射定时控制单元357在预定时间段内保持从n值确定单元392输出的n值,并且确定在接收到定时调整信息之前和之后的定时处n值是否已经改变。当n值发生变化时(步骤s104中为是),则发射定时控制单元357将发射控制计数器390的计数器值设置为1(步骤s105),并向发射控制单元358输出发射定时触发信号。与从发射定时控制单元357输出的发射定时触发信号同步地,发射控制单元358将从发射数据生成单元356采集的发射数据输出至通信单元340。输出至通信单元340的发射数据经由射频单元320和天线310而被广播(步骤s106)。

另一方面,当n值没有变化时(步骤s104中为否),发射定时控制单元357确定n值是否为1(步骤s107)。如果n值为1(步骤s107中为是),则处理前进到步骤s105和步骤s106,并且发射数据被广播。如果n值不是1(步骤s107中为否),则发射定时控制单元357参考发射控制计数器390的计数器值,并确定计数器值是否为0(步骤s108)。如果发射控制计数器390的计数器值为0(步骤s108中为是),则处理进行到步骤s105和步骤s106,并且发射数据被广播。此外,如果发射控制计数器390的计数器值不是0(步骤s108中为否),则发射定时控制单元357将发射控制计数器390的计数器值增加1。

在步骤s106和s109之后,发射定时控制单元357参考发射控制计数器390的计数器值,并确定计数器值是否是从n值确定单元392接收的n值(步骤s110)。如果发射控制计数器390的计数器值是n值(步骤s110中为是),则完成无线电终端装置300中的一个发射周期的发射操作。此外,如果发射控制计数器390的计数器值不是n值(步骤s110中为否),则处理返回到步骤s101。

如上所述,无线电终端装置300通过执行从图9所示的开始到结束的一系列步骤来完成一个发射周期的发射操作。在一个发射周期的发射操作期间,仅执行一次对发射数据的发射处理。此外,如果n值为1(发射数据的发射周期是基本发射周期的1倍),则无线电终端装置300在一个发射周期的发射操作期间接收一次控制信息,并完成发射操作。如果n值为2(发射数据的发射周期是基本发射周期的2倍),则无线电终端装置300在一个发射周期的发射操作期间接收两次控制信息,并完成发射操作。在这种情况下,从步骤s110返回到步骤s101是一次。如果n值为3(发射数据的发射周期是基本发射周期的三倍),则无线电终端装置300在一个发射周期的发射操作期间接收三次控制信息,并完成发射操作。在这种情况下,从步骤s110返回到步骤s101是两次。

接下来,将参照图10描述确定n值的处理。图10是示出用于确定无线电终端装置300的n值的过程的示例的流程图。如图10所示,首先,第一车辆信息采集单元353采集第一车辆信息(步骤s200)。所采集的第一车辆信息被发送到校正值读取单元391。校正值读取单元391确认接收到的第一车辆信息是否包括车辆速度信息(步骤s201)。如果包括车辆速度信息(步骤s201中为是),则校正值读取单元391参考存储在存储单元360中的第一车辆信息表,并从存储单元360读取与车辆速度信息相对应的c1(步骤s202)。如果接收到的第一车辆信息不包括车辆速度信息(步骤s201中为否),则不执行步骤s202。

接下来,校正值读取单元391确认接收到的第一车辆信息是否包括车辆位置信息(步骤s203)。如果包括车辆位置信息(步骤s203中为是),则校正值读取单元391基于接收到的车辆位置信息计算从交叉部分130到自身车辆的距离(步骤s204)。校正值读取单元391参考存储在存储单元360中的第一车辆信息表,并从存储单元360读出与所计算距离相对应的c2(步骤s205)。如果接收到的第一车辆信息不包括车辆位置信息(步骤s203中为否),则不执行步骤s204和步骤s205。关于安装无线电控制装置200所在的交叉路口的位置的信息可以预先存储在存储单元360中,或者可以经由通信模块382来采集。

接下来,第二车辆信息采集单元354采集第二车辆信息(步骤s206)。所采集的第二车辆信息被发送到校正值读取单元391。校正值读取单元391确认接收到的第二车辆信息是否包括道路信息(车道数)(步骤s207)。当包括关于车道数的信息时(步骤s207中为是),校正值读取单元391参考存储在存储单元360中的第二车辆信息表,并从存储单元360读出与车道数相对应的c3(步骤s208)。如果接收到的第二车辆信息中不包括道路信息(车道数)(步骤s207中为否),则不执行步骤s208。

接下来,校正值读取单元391确认接收到的第二车辆信息是否包括拥挤程度统计信息(拥挤程度等级)(步骤s209)。如果包括关于拥挤程度等级的信息(步骤s209中为是),则校正值读取单元391参考存储在存储单元360中的第二车辆信息表,并从存储单元360读出与拥挤程度等级相对应的c4(步骤s210)。如果在接收到的第二车辆信息中不包括拥挤程度统计信息(拥挤程度等级)(步骤s209中为否),则不执行步骤s210。

接下来,校正值读取单元391确认接收到的第二车辆信息是否包括天气信息(步骤s211)。如果包括天气信息(在步骤s211中为是),则校正值读取单元391参考存储在存储单元360中的第二车辆信息表,并从存储单元360读出与天气信息相对应的c5(步骤s212)。如果接收到的第二车辆信息中不包括天气信息(步骤s211中为否),则不执行步骤s212。

由校正值读取单元391读取的c1-c5被发送到n值确定单元392。n值确定单元392基于c1-c5确定n值(步骤s213)。n值确定单元392通过将n值设置为1作为初始值并将c1-c5的值与其相加来确定n值。例如,n值确定单元392可以基于等式1来确定n值。

[等式1]

n=1(初始值)+c1+c2+c3+c4+c5

在这种情况下,通过考虑基于第一和第二车辆信息读出的所有校正值来确定n值。在图8所示安装在车辆110上的无线电终端装置300和安装在车辆111上的无线电终端装置300的情况下,使用等式1如下计算n值。

[安装在车辆110上的无线电终端装置300]

当车辆速度为40km/h时,c1为0。

当车辆位置为0m时,c2为0。

当车道数为1时,c3为0。

当拥挤程度等级为1时,c4为0。

当天气为晴时,c5为0。

因此,n=1+0+0+0+0=1。

[安装在车辆111上的无线电终端装置300]

当车辆速度为15km/h时,c1为1。

当车辆位置为15m时,c2为0。

当车道数为2时,c3为1。

当拥挤程度等级为1时,c4为0。

当天气为晴时,c5为0。

因此,n=1+1+0+1+0+0=3。

此外,在步骤s213中,可以不考虑所有校正值来计算n值。即,待考虑的校正值的组合不受限制。例如,可以仅考虑第一车辆信息来计算n值(等式2),可以仅考虑第二车辆信息来计算n值(等式3),以及可以考虑第一车辆信息和第二车辆信息的每个的一部分来计算n值(等式4)。

[等式2]

n=1(初始值)+c1+c2

[等式3]

n=1(初始值)+c3+c4+c5

[等式4]

n=1(初始值)+c1+c5

读取c1-c5的顺序不限于图10中的示例。例如,校正值读取单元291可以读取c3-c5,然后读取c1和c2。在使用等式1-4计算n值时,如果存在未执行读取的校正值,则可以通过将未执行读取的校正值设置为0来计算n值。此外,由于与车辆信息表相关联的c1-c5可以取整数值,因此使用等式1-4的n值的计算结果也可以取整数值。然而,当参照图6的第一车辆信息表和图7的第二车辆信息表执行等式1、3和4的计算时,n值可以变为0。因此,当n值变为0或更小时,n值可以被确定为1。

如上所述,由n值确定单元392确定的n值可以取1或更大的整数值。发射定时控制单元357基于n值设置发射数据的发射周期。在第一实施例中,当n值为1时,将无线电终端装置300的发射数据的发射周期设置为基本发射周期的1倍;当n值为2时,将无线电终端装置300的发射数据的发射周期设置为基本发射周期的2倍;并且当n值为3时,将无线电终端装置300的发射数据的发射周期设置为基本发射周期的3倍。

接下来,参考图9、图11a和图11b,将详细描述安装在车辆110上的无线电终端装置300和安装在车辆111上的无线电终端装置300的发射操作。图11a是示出安装在车辆110上的无线电终端装置300的发射操作的示例的时序图。图11b是示出安装在车辆111上的无线电终端装置300的发射操作的示例的时序图。图11a和图11b的水平方向对应于时间,并且示出了从第n发射帧到第(n+5)发射帧的六个发射帧。在图11a和图11b的竖直方向上,分别示出由安装在车辆110上的无线电终端装置300和安装在车辆111上的无线电终端装置300发射和接收的信号(车辆110和车辆111的发射和接收数据)以及与之相关的内部信号。

如图11a和图11b所示,安装在车辆110上的无线电终端装置300和安装在车辆111上的无线电终端装置300接收从无线电控制装置200重复发射的发射帧。无线电控制装置200的控制信息被包括在待接收的每个发射帧的头部中。在第n发射帧中,安装在车辆110上的无线电终端装置300和安装在车辆111上的无线电终端装置300将发射控制计数器390的计数器值重置为0(图9的步骤s100),然后接收从无线电控制装置200发射的控制信息(图9的步骤s101和步骤s102中为是)。控制信息提取单元352基于接收到的控制信息生成定时调整信息(图9的步骤s103)。

对于安装在车辆110上的无线电终端装置300,如图11a所示,n值确定单元392基于自身车辆(车辆110)的第一和第二车辆信息确定n值为1。在第n发射帧中,由于发射定时控制单元357第一次从n值确定单元392接收n值,所以发射定时控制单元357确定n值已经改变(图9的步骤s104中为是),并将发射控制计数器390的计数值设置为1(图9的步骤s105)。之后,发射定时控制单元357生成发射定时触发信号,并且与发射定时触发信号同步地,发射控制单元358执行发射数据的发射处理(图9的步骤s106)。此时,由于发射控制计数器390的计数器值为1并且与n值(即1)相同,所以安装在车辆110上的无线电终端装置300完成一个发射周期的发射操作的处理(图9的步骤s110中为是)。在第n发射帧之后的第(n+1)发射帧中,安装在车辆110上的无线电终端装置300进入后面一个发射周期的发射操作,并再次执行图9的步骤s100-s103中的每个步骤。在图11a中,在第n发射帧到第(n+5)发射帧的周期中,n值为1并且没有变化。因此,在第(n+1)发射帧中,发射定时控制单元357确定n值没有改变(图9的步骤s104中为否),n值为1(图9的步骤s107中为是),并且图9的步骤s105、s106和s110中的每个步骤被执行。通过执行这种发射操作,如图11a所示,安装在车辆110上的无线电终端装置300通过将发射数据的发射周期设置为基本发射周期来执行数据发射。

另一方面,对于安装在车辆111上的无线电终端装置300,如图11b所示,n值确定单元392基于自身车辆(车辆111)的第一和第二车辆信息确定n值为3。在第n发射帧中,由于发射定时控制单元357第一次从n值确定单元392接收到n值,所以发射定时控制单元357确定n值已经改变(图9的步骤s104中为是),并将发射控制计数器390的计数值设置为1(图9的步骤s105)。之后,发射定时控制单元357生成发射定时触发信号,并且与发射定时触发信号同步地,发射控制单元358执行发射数据的发射处理(图9的步骤s106)。此时,由于发射控制计数器390的计数器值为1并且不同于为3的n值(图9的步骤s110中为否),安装在车辆111上的无线电终端装置300返回到在第(n+1)发射帧中接收数据的状态(图9的步骤s101)。当在第(n+1)发射帧中接收到控制信息时,控制信息提取单元352生成定时调整信息。在图11b中,在第n发射帧到第(n+5)发射帧的周期中,n值为3并且没有变化。因此,发射定时控制单元357确定n值没有改变(图9的步骤s104中为否),n值不是1(图9的步骤s107中为否),并且发射控制计数器390的计数值不是0(图9的步骤s108中为否),并将发射控制计数器390的计数器值增加1。此时,由于发射控制计数器390的计数器值为2并且不同于为3的n值(图9的步骤s110中为否),安装在车辆111上的无线电终端装置300返回到在第(n+2)发射帧中接收数据的状态(图9的步骤s101)。与第(n+1)发射帧类似地,在第(n+2)发射帧中执行发射操作。然而,由于第(n+2)发射帧中的发射控制计数器390的计数器值是3(图9的步骤s110中为是),所以安装在车辆111上的无线电终端装置300在一个发射周期内完成发射操作的处理。如图11b所示,通过执行这种发射操作,安装在车辆111上的无线电终端装置300通过将发射数据的发射周期设置为基本发射周期的三倍来执行数据发射。

如上所述,无线电终端装置300的发射和接收控制单元351可以通过基于n值(发射周期)在第一发射操作模式(图11a的情况)和第二操作模式(图11b的情况)之间切换来进行操作,该第一发射操作模式用于控制发射数据的发射定时以便在每次接收到发射帧时将发射数据输出至通信单元,该第二操作模式用于控制发射数据的发射定时以便包括:响应于接收到的发射帧而向通信单元输出发射数据的情况以及响应于接收到的发射帧而不向通信单元输出发射数据的情况。

此外,在根据第一实施例的通信系统100中,采用载波感应多路访问/冲突检测(csma/cd)方法来进行无线电信道访问控制。在该方法中,设置帧间空间(ifs)以及竞争窗口(cw),该帧间空间(ifs)用于定义在从繁忙状态释放无线电信道后紧接的等待时间,该竞争窗口(cw)用于定义在ifs之后的随机退避周期的最大值。ifs和cw的值被设置为在无线电终端装置300之间彼此不同。即,ifs和cw的不同值分别被设置给安装在车辆110上的无线电终端装置300和安装在车辆111上的无线电终端装置300。结果,如图8的第n发射帧和第(n+3)发射帧所示,安装在车辆110上的无线电终端装置300和安装在车辆111上的无线电终端装置300发射发射数据,以在同一无线电信道上彼此偏移发射定时,以避免发射数据的冲突。

根据第一实施例,安装在每个车辆上的无线电终端装置300可以基于自身车辆的车辆信息(即,第一车辆信息和第二车辆信息中的一个或两个)来改变发射数据的发射周期。例如,在图8和图11的示例中,安装在车辆110上的无线电终端装置300的发射数据的发射周期被设置为安装在车辆111上的无线电终端装置300的发射数据的发射周期的1/3。即,安装在车辆110上的无线电终端装置300的发射数据的发射频率(信息发射的频率)被设置为高于安装在车辆111上的无线电终端装置300的发射数据的发射频率。安装有无线电终端装置300的车辆110以40km/h的速度在具有一条车道的道路上行驶,并且位于交叉部分130中。即,车辆110在车道宽度窄、交通事故发生风险高的交叉路口相对高速地行驶,从预防交通事故的角度来看,车辆110的信息发射的优先级较高。另一方面,安装有无线电终端装置300的车辆111以15km/h的速度在具有两条车道的道路上行驶,并且车辆111与交叉部分130相距15m。尽管车辆111在相对靠近交叉路口的位置行驶,但是车辆111的信息发射的优先级在车道数和车辆速度方面低于车辆110。

在许多车辆集中的地方(诸如在交叉路口),无线电信道的频带可能被完全填充。此时,如果高速行驶的车辆或者在靠近交叉路口的位置行驶的车辆的通信受到阻碍,就特别成问题。然而,根据第一实施例,安装在每个车辆上的无线电终端装置300可以执行数据发射,其中,信息发射的优先级基于诸如车辆速度信息和车辆位置信息的车辆信息来被调整。结果,即使在许多车辆聚集的地方,也可以减少具有高的信息发射优先级的车辆的通信受到阻碍的情况。

例如,假设无线电控制装置200可以与在以无线电控制装置200被安装所在的位置为中心的250m的半径内存在的车辆(无线电终端装置300)通信,并且半径为250m的圆内的区域在早晨通勤高峰期间可以包括多达500个车辆。此时,如果假设从无线电控制装置200发射的发射帧的一个周期为100ms,并且从每个车辆的无线电终端装置300发射的一个发射数据的长度为0.5ms,则无线电信道上的频带被来自200个无线电终端装置300的数据发射完全填充(然而,为了简化,不考虑从无线电控制装置200发射的控制信息的发射周期)。如果在剩余的300个车辆中包括具有高的信息发射优先级的车辆,则不能执行来自该车辆的信息发射。然而,根据第一实施例,通过抑制来自可以具有低的信息发射优先级(更新信息的频率)的无线电终端装置300的数据发射的速率,可以优先考虑来自具有高的信息发射优先级的无线电终端装置300的数据发射。

在第一实施例中,无线电控制装置200可以在控制信息中包括关于安装无线电控制装置200的交叉路口的位置的信息。在这种情况下,控制信息提取单元352从控制信息中提取交叉路口的位置信息,并且校正值读取单元391可以使用所提取的交叉路口的位置信息以及从第一车辆信息采集单元353采集的自身车辆的位置信息来计算从交叉部分130到自身车辆的距离。

图6和图7所示的车辆信息表是一个示例,并且每一项(诸如车辆速度和车辆位置)以及每一项的校正值的大小不限于所例示的那些。例如,与第一车辆信息相关的其它项包括车辆的加速度(加速器踏板的打开程度、制动器的状态)、车辆的状态(灯的状态)、车辆的方向(方向盘角度)和车辆的特性(车身的形状、尺寸和重量、车辆类型和车辆的应用)。与第二车辆信息相关的其他项包括道路形状(直线/弯曲、道路宽度、坡度)和以往交通事故的数目。此外,例如,对于具有窄道路宽度的道路,可以调整车辆信息表的校正值以整体具有大值。

此外,根据图7所示的第二车辆信息表的天气信息,由于在雨/雪/雾的情况下校正值被设置为负值,所以在雨/雪/雾的情况下的无线电终端装置300的通信频率被设置为增加方向。这在许多车辆聚集的地方在恶化无线电通信环境的方向上起作用。然而,考虑具有高的信息发射优先级的车辆的通信受到天气的影响而受到阻碍的风险,在雨/雪/雾的情况下增加通信频率具有极大的优势。

第二实施例

接下来,将描述第二实施例。在第二实施例中,将描述处理单元350a,处理单元350a是根据第一实施例的处理单元350的另一实施例。图12是示出根据第二实施例的无线电终端装置300a中包括的处理单元(pu)350a的配置示例的框图。在第二实施例中,除处理单元350a之外,无线电终端装置300a的配置可以与图4所示的配置相同。因此,这里省略了它们的描述。此外,图12中描述的与图5所述的处理单元350具有相同功能的处理单元350a的部件用相同的参考标号来表示,并且省略其描述。

如图12所示,除图5所示的配置之外,处理单元350a还包括控制信息监控单元(cimu)400。控制信息监控单元400被连接至控制信息提取单元352、存储单元360和发射定时控制单元(ttcu)357a。存储单元360存储关于监控时间的信息。例如,假设监控时间大于由无线电控制装置200发射的发射帧的周期(基本发射周期)。

控制信息监控单元400包括监控计数器(mc)401,并且在使用监控计数器401测量监控时间的同时确认是否接收到控制信息。这里将详细描述监控计数器401的操作。图13是示出监控计数器401的计数操作的示例的流程图。如图13所示,首先,控制信息监控单元400从存储单元360读出关于监控时间的信息(步骤s300)。接下来,控制信息监控单元400将监控计数器401的计数值重置为0(步骤s301)。此后,控制信息监控单元400使监控计数器401开始计数操作(步骤s302)。

当监控计数器401继续计数操作时,控制信息监控单元400基于从控制信息提取单元352输出的定时调整信息来确定是否接收到控制信息(步骤s303)。如果确定接收到控制信息(步骤s303中为是),则处理返回到步骤s301,并且再次执行步骤s301和步骤s302。如果未确定接收到控制信息(步骤s303中为否),则控制信息监控单元400参考监控计数器401的计数值,并确定监控计数器401的计数值是否达到指示监控时间结束的值(步骤s304)。当确定监控计数器401的计数器值已经达到指示监控时间结束的值时(步骤s304中为是),控制信息监控单元400输出溢出信号(步骤s305)。如果没有确定监控计数器401的计数值达到指示监控时间结束的值(步骤s304中为否),则处理返回到步骤s303,并且继续监控计数器401的计数操作。在输出溢出信号之后,从图13的流程图的开始处重复监控计数器401的操作。然而,在第二次和随后的时间中,只要监控时间没有变化,就可以省略步骤s300。

接下来,参考图13和图14,将描述安装在车辆(图1中未示出)上的无线电终端装置300a的发射操作。图14是示出无线电终端装置300a的发射操作的示例的时序图。图14中的横向对应于时间。在图14的竖直方向上,分别示出由无线电终端装置300a发射和接收的信号以及与之相关联的内部信号。

假设在车辆(未示出)与图1中的无线电控制装置200被安装所在的交通信号120之间存在屏蔽(未示出),并且无线电终端装置300a处于难以从无线电控制装置200接收发射帧(控制信息)的情况。因此,如图14所示,安装在车辆112上的无线电终端装置300a不能在除定时t5和t6之外的定时处接收控制信息。此外,如图14所示,n值确定单元392基于所采集的第一或第二车辆信息确定n值为1。

在图14中的定时t0处,控制信息监控单元400将监控计数器401的计数值重置为0,然后使监控计数器401开始计数操作,并且开始测量从存储单元360读出的监控时间(图13的步骤s300-s302)。由于在监控计数器401完成监控时间的测量时无法确认从无线电控制装置200接收到控制信息(图13的步骤s303中为否),因此在监控计数器401完成监控时间的测量的定时t1处(图13的步骤s304中为是),控制信息监控单元400向发射定时控制单元357a输出溢出信号(图13的步骤s305)。

根据第一实施例的发射定时控制单元357基于从控制信息提取单元352输出的定时调整信息生成发射定时触发信号。另一方面,除从控制信息提取单元352输出的定时调整信息之外,根据第二实施例的发射定时控制单元357a还基于从控制信息监控单元400输出的溢出信号生成发射定时触发信号。与根据第一实施例的无线电终端装置300类似,根据第二实施例的终端装置300a也在定时t2处与发射定时触发信号同步地执行发射数据的发射处理。

在图14的定时t3处再次输出溢出信号并且在定时t4处执行发射数据的发射处理之后,无线电终端装置300a在定时t5处接收从无线电控制装置200发射的控制信息。由于接收到控制信息(图13的步骤s303中为否),控制信息监控单元400将监控计数器401的计数值重置为0,并使监控计数器401从头再次重新开始计数操作(图13的步骤s301和步骤s302)。当接收到控制信息时,在根据第二实施例的无线电终端装置300a中执行与根据第一实施例的无线电终端装置300的发射处理相同的处理。

在图14所示的情况下,无线电终端装置300a可以在定时t6处第二次接收控制信息,但此后不能接收控制信息。因此,通过监控计数器401的监控时间的测量操作,在定时t7处再次输出溢出信号,并且无线电终端装置300a在定时t8处基于溢出信号执行发射数据的发射处理。

根据第二实施例,即使无法接收从无线电控制装置200发射的发射帧(控制信息),无线电终端装置300a也可以执行发射数据的发射处理。在这种情况下,由于无线电终端装置300a执行发射处理而不与从无线电控制装置200发射的发射帧同步,所以无线电终端装置300a本身被配置为独立地发射发射帧。在图14中,从定时t2到定时t5的周期以及定时t8之后的周期是无线电终端装置300a发射发射帧(第p发射帧到第(p+2)发射帧)的周期。另一方面,当可以接收到从无线电控制装置200发射的发射帧(控制信息)时,与从无线电控制装置200发射的第n发射帧和第(n+1)发射帧同步地,无线电终端装置300a执行发射处理。

如上所述,根据第二实施例的无线电终端装置300a可以通过在第三发射操作模式和第四发射操作模式之间切换来执行发射操作,在第三发射操作模式中发射处理基于溢出信号而被执行,在第四发射操作模式中发射处理基于从无线电控制装置200发射的控制信息而被执行。

在第二实施例的上述说明中,基于监控计数器401共同控制监控控制信息的接收的操作和发射发射数据的操作。然而,它们还可以被单独控制。例如,用于控制发射发射数据的操作的计数器可以与监控计数器401分开设置。在这种情况下,如果新安装的计数器被设置为测量不同于监控时间的时间,则可以以不同于监控时间的周期发射发射数据。

第三实施例

接下来,将描述第三实施例。在第三实施例中,将描述处理单元350b,处理单元350b是根据第一实施例的处理单元350的又一实施例。图15是示出根据第三实施例的无线电终端装置300b中包括的处理单元(pu)350b的配置的示例的框图。在第三实施例中,除处理单元350b之外,无线电终端装置300b的配置可以与图4所示的配置相同。因此,这里省略了它们的描述。此外,图15中描述的与图5所示处理单元350具有相同功能的处理单元350b的部件用相同的参考标号来表示,并且省略其描述。

如图15所示,除图5所示的配置之外,处理单元350b还包括信道监控单元(cmu)500。信道监控单元500包括繁忙状态计数单元(bscu)501和信道使用率计算单元(curcu)502。繁忙状态计数单元501连接至基带单元345,从基带单元345接收接收到的数据,并生成指示无线电信道的使用状态的信号(繁忙信号)。例如,通过以下来生成繁忙信号:设置从无线电控制装置200和安装在另一车辆上的无线电终端装置300发射的数据被接收为高电平(激活状态)的周期;以及设置数据未被接收为低电平(停用状态)的周期。繁忙信号可以由通信单元340生成。繁忙状态计数单元501连接至存储单元360,并且读取存储在存储单元360中的关于单位时间的信息。繁忙状态计数单元501测量在从存储单元360读取的单位时间内繁忙信号变为高电平的周期。繁忙状态计数单元501连接至信道使用率计算单元502,并将通过测量获得的繁忙状态的时间值输出至信道使用率计算单元502。

信道使用率计算单元502连接至存储单元360,并且读取存储单元360中存储的关于单位时间的信息。信道使用率计算单元502通过将从繁忙状态计数单元501接收到的繁忙状态的时间值除以从存储单元360读出的单位时间来计算信道使用率。此外,信道使用率计算单元502连接至n值确定单元(nvdu)392b,并将计算的信道使用率输出至n值确定单元392b。

根据第三实施例的n值确定单元392b使用与根据第一实施例的n值确定单元392的确定方法相同的方法,基于c1-c5确定n值。然而,根据第三实施例的n值确定单元392b与根据第一实施例的n值确定单元392的不同在于:基于c1-c5确定的n值基于信道使用率来调整。

n值确定单元392b连接至存储单元360,并且读取存储单元360中存储的第一阈值(r1)和第二阈值(r2)。r1和r2的关系为r1<r2。n值确定单元392b将从信道使用率计算单元502接收的信道使用率与从存储单元360读出的r1和r2进行比较,以确定无线电信道上发射数据的拥挤程度,并基于所确定的结果调整n值。

图16是示出用于基于信道使用率调整n值的过程的示例的流程图。首先,信道使用率计算单元502基于从繁忙状态计数单元501输出的繁忙状态的时间值来计算每单位时间的信道使用率(步骤s400)。n值确定单元392b确定计算出的信道使用率是否小于r1(步骤s401)。如果信道使用率小于r1(步骤s401中为是),则n值确定单元392b确定无线电信道空闲,并将n值变为1(步骤s402)。即,与c1-c5的值(自身车辆的车辆信息)无关地,n值被改变为1,并且发射数据的发射周期被设置为无线电控制装置200的发射帧的周期(基本发射周期)。在这种情况下,由于在自身车辆周围执行无线电通信的车辆(无线电终端装置300)的数目较小并且用于执行无线电通信的频带足够安全,因此确定不需要通过增加发射数据的发射周期来降低无线电通信的频率。

如果信道使用率不小于r1(步骤s401中为否),则n值确定单元392b确定信道使用率是否大于r2(步骤s403)。如果信道使用率大于r2(步骤s403中为是),则n值确定单元392b确定无线电信道处于拥挤状态,并且增加基于c1-c5(自身车辆的车辆信息)确定的n值(步骤s404)。即,由于n值变大,所以发射数据的发射周期被设置得较大。在这种情况下,由于在自身车辆周围执行无线电通信的车辆(无线电终端装置300)的数目较多,并且用于执行无线电通信的频带没有足够的安全性,因此确定需要通过增加发射数据的发射周期来缓解无线电通信的拥挤程度。注意,在步骤s404中,不增加基于c1-c5确定的n值,而是可以增加c1到c5中的任一个。

当信道使用率不大于r2时(步骤s403中为否),n值确定单元392b保持基于c1-c5(自身车辆的车辆信息)确定的n值(步骤s405)。在这种情况下,确定不需要考虑信道拥挤的程度来改变确定发射数据的发射周期的当前方法。

如上所述,无线电终端装置300b可以通过根据信道使用率与r1和r2的比较结果在第五发射操作模式(步骤s402)和第六发射操作模式(步骤s404和s405)之间切换来执行发射操作,在第五发射操作模式中n值被固定为1并且发射数据的发射周期不改变(不从基本发射周期改变),在第六发射操作模式中发射数据的发射周期基于n值而被改变。

根据第三实施例,无线电终端装置300b通过监控无线电信道的使用状态来调整发射数据的发射周期,使得可以以适当的频率发射数据。因此,在保证无线电通信的足够频带的情况下,可以通过增加发射数据的发射周期来避免不必要地减少无线电通信的机会。另一方面,在无线电通信的频带中没有裕度的情况下,可以避免由于通过进一步增加发射数据的发射周期填充无线电信道上的频带而无法执行无线电通信的情况。

尽管图16示出了将信道使用率与r1和r2二者进行比较的步骤(步骤s401和s403),但是可将信道使用率与r1和r2中的一个进行比较。例如,如果在步骤s401中没有确定信道使用率小于r1,则后续处理进行到步骤s405。从而,可以进行改变,使得信道使用率仅与r1进行比较。此外,通过省略步骤s401,可以进行改变,使得信道使用率仅与r2进行比较。

第三实施例的修改例

接下来,将描述第三实施例的修改例。在上述第三实施例中,通过无线电终端装置300b计算信道使用率,但是还可以通过无线电控制装置200执行信道使用率的计算处理。图17是示出根据第三实施例的修改例的在无线电控制装置200b中包括的处理单元(pu)250b的配置的示例的框图。在第三实施例的修改例中,除处理单元250b之外,无线电控制装置200b的配置可以与图2所示的配置相同。因此,这里省略了它们的描述。此外,图17中描述的具有与图3所述处理单元250相同功能的处理单元250b的部件由相同的参考标号来表示,并且省略其描述。

如图17所示,除图3所示的配置之外,处理单元250b还包括信道监控单元500。处理单元250b的信道监控单元500具有与图15的处理单元350b的信道监控单元500相同的功能。在图17中,信道使用率计算单元502被连接至控制信息生成单元(cigu)252b,并且将所计算的信道利用率输出至控制信息生成单元252b。控制信息生成单元252b生成包括从信道利用率计算单元502接收到的信道利用率的控制信息。包括信道使用率的控制信息经由发射控制单元253而被广播。

包括从无线电控制装置200b发射的信道利用率的控制信息被无线电终端装置300b接收。例如,所接收的信道利用率可以通过控制信息提取单元352从控制信息中提取,并且被发送到n值确定单元392b。如果通过无线电控制装置200b不断地执行信道使用率的计算处理,则无线电终端装置300b可以不包括信道监控单元500。

在图17中,无线电控制装置200b计算信道使用率,并通过在控制信息中包括计算出的信道使用率来将信道使用率发射到无线电终端装置300b。然而,无线电控制装置200b可以将信道使用率与r1和r2进行比较,并且可以在控制信息中包括比较结果,并且将控制信息发射到无线电终端装置300b。在这种情况下,无线电终端装置300b的n值确定单元392b可以基于从无线电控制装置200b接收的比较结果来调整由c1-c5确定的n值。

第四实施例

接下来,将描述第四实施例。日本未审查专利申请公开第2010-124330号公开了一种通信系统,其使用由包括多个时隙的第一周期和不包括时隙的第二周期定义的发射帧来执行无线电通信。在日本未审查专利申请公开第2010-124330号中公开的通信系统中,公开了终端装置通过选择根据与交叉路口的距离确定的第一周期或第二周期来发射数据。第一至第三实施例中描述的每个无线电终端装置300、300a和300b可以与日本未审查专利申请公开第2010-124330号中公开的通信系统组合。在第四实施例中,将描述根据第一实施例的无线电终端装置300与日本未审查专利申请公开第2010-124330号中公开的通信系统的组合。在第四实施例中,具有与第一实施例相同功能的部件由相同的参考标号表示,并且省略其描述。

图18是示出根据第四实施例的通信系统100c的配置的示例的示图。如图18所示,根据从无线电控制装置200c发射的无线电信号的幅度来设置边界140内的区域(第一区)、夹在边界140和边界141之间的区域(第二区)以及边界141外的区域(第三区)。假设从无线电控制装置200c发射的无线电信号不能到达第三区。最初,第一至第三区以无线电控制装置200c为中心扩展,但是在图18中,为了简单,第一至第三区被描绘为以交叉部分130为中心扩展。

在第一区中,存在车辆110、113、114和115。在第二区中,存在车辆111。在第三区中,存在车辆116。假设稍后将要描述的无线电终端装置300c(未示出)被安装在这些车辆中的每一辆上。

接下来,将描述根据第四实施例的无线电控制装置200c的配置。图19是示出无线电控制装置(rcd)200c的配置的示例的框图。如图19所示,除图2的配置之外,无线电控制装置200c包括帧定义单元(fdu)600、功率测量单元(pmu)601、空闲时隙标识单元(isiu)602和冲突时隙标识单元(csiu)603。功率测量单元601被包括在半导体装置(sd)230c中。帧定义单元600、空闲时隙标识单元602和冲突时隙标识单元603被包括在半导体装置230c的处理单元(pu)250c中。

帧定义单元600被连接至控制信息生成单元(cigu)252c、发射和接收控制单元(trcu)251c、功率测量单元601、空闲时隙标识单元602和冲突时隙标识单元603。帧定义单元600将发射帧划分为第一周期和第二周期,并进一步将第一周期划分为多个时隙。第一周期、第二周期和时隙的长度分别被定义为具有预定长度的周期。帧定义单元600向控制信息生成单元252c、发射和接收控制单元251c、功率测量单元601、空闲时隙标识单元602和冲突时隙标识单元603输出帧配置信息,该帧配置信息包括:关于第一周期和第二周期的长度的信息、关于时隙的长度和时隙的数目的信息等。

功率测量单元601连接至接收电路242、空闲时隙标识单元602和冲突时隙标识单元603。功率测量单元601经由接收电路242接收由天线210接收的信号,并且测量接收功率。基于从帧定义单元600接收的帧配置信息,对第一周期中的每个时隙执行接收功率的测量。以时隙为单位测量的接收功率被输出至空闲时隙标识单元602和冲突时隙标识单元603。

空闲时隙标识单元602将以时隙为单位测量的接收功率与预先保持的空闲时隙阈值进行比较。空闲时隙标识单元602确定如下时隙是不用于数据发射的时隙,并将该时隙指定为空闲时隙:该时隙的接收功率小于空闲时隙阈值。空闲时隙标识单元602被连接至控制信息生成单元252c,参考从帧定义单元600接收的帧配置信息,并将指定为空闲时隙的时隙的时隙号(slotnumber)输出至控制信息生成单元252c作为空闲时隙信息。假定在第一周期中包括的多个时隙从前面开始用时隙号顺序地编号。

冲突时隙标识单元603连接至基带单元245,并且基于从基带单元245输出的解调结果,使用已知技术来测量第一周期中每个时隙的信号质量(错误率)。冲突时隙标识单元603将来自功率测量单元601的接收功率与测得的错误率相关联,将接收功率与以时隙为单位预先保持的第一冲突时隙阈值进行比较,并将错误率与以时隙为单位预先保持的第二冲突时隙阈值进行比较。冲突时隙标识单元603确定如下时隙是用于多个数据发射的时隙,并将该时隙指定为冲突时隙:该时隙的接收功率大于第一冲突时隙阈值,并且错误率比第二冲突时隙阈值差。冲突时隙标识单元603被连接至控制信息生成单元252c,参考从帧定义单元600接收的帧配置信息,并将指定为冲突时隙的时隙的时隙号输出至控制信息生成单元252c作为冲突时隙信息。

控制信息生成单元252c生成控制信息,并将生成的控制信息发射到发射和接收控制单元251c,该控制信息包括从帧定义单元600接收的帧配置信息、从空闲时隙标识单元602接收的空闲时隙信息以及从冲突时隙标识单元603接收的冲突时隙信息。

发射和接收控制单元251c参考帧配置信息,并将控制信息分配给在第一周期中所包括的第一时隙(时隙号0)。发射和接收控制单元251c使用时隙号0将控制信息输出至基带单元245。

接下来,将描述根据第四实施例的无线电终端装置300c的配置。图20是示出根据第四实施例的无线电终端装置(rtd)300c的配置示例的框图。如图20所示,除图4的结构之外,无线电终端装置300c还包括功率测量单元(pmu)700和区确定单元(adu)701。功率测量单元700和区确定单元701被包括在半导体装置(sd)330c的处理单元(pu)350c中。

功率测量单元700被连接至接收电路342和区确定单元701。功率测量单元700经由接收电路342接收由天线310接收的信号,并测量接收功率。测得的接收功率被输出至区确定单元701。

区确定单元701将来自功率测量单元700的接收功率与预先保持的区确定阈值进行比较,并确定安装有无线电终端装置300c的自身车辆是否位于第一区和第二区中的任何一个区中。例如,如果接收功率等于或高于区确定阈值,则确定自身车辆位于第一区中。另一方面,如果接收功率小于区确定阈值,则确定自身车辆位于第二区中。此外,区确定单元701连接至发射和接收控制单元(trcu)351c,并将确定的区(区信息)输出至发射和接收控制单元351c。

控制信息提取单元(cieu)352c提取在控制信息中所包括的帧配置信息、空闲时隙信息和冲突时隙信息。所提取的信息被包括在所生成的定时调整信息中,并且被输出至发射和接收控制单元351c。

发射和接收控制单元351c基于区信息选择第一周期或第二周期作为用于执行数据发射的周期。当发射和接收控制单元351c选择第一周期作为用于执行数据发射的周期时,发射和接收控制单元351c参照空闲时隙信息选择一个空闲时隙。发射和接收控制单元351c参考帧配置信息,并将发射数据分配给所选择的空闲时隙。发射和接收控制单元351c使用所选择的空闲时隙将发射数据输出至基带单元345。发射和接收控制单元351c保持关于所选择的空闲时隙的信息,并且即使在下一发射帧的第一周期中也使用相同时隙号的时隙输出发射数据。

此外,发射和接收控制单元351c参考冲突时隙信息,以确认与当前使用的时隙相对应的时隙号是否被指定为冲突时隙的时隙号。当当前使用的时隙被指定为冲突时隙时,发射和接收控制单元351c参考空闲时隙信息,并重新选择一个空闲时隙。

另一方面,当发射和接收控制单元351c选择第二周期作为用于执行数据发射的周期时,发射和接收控制单元351c基于定时调整信息,使用第二周期将发射数据输出至基带单元345。使用与第一实施例相同的方法来执行使用第二周期的数据发射。

接下来,参照图21,将描述根据第四实施例的无线电终端装置300c的发射操作。图21是示出无线电终端装置300c的发射操作的示例的时序图。图21的横向对应于时间,并且示出了第n发射帧至第(n+3)发射帧的四个发射帧。在图21的竖直方向上,示出了时隙信息、无线电控制装置200c的发射数据(控制信息)以及安装在车辆110、113和114上的无线电终端装置300c的发射数据(车辆110、113和114的发射数据)。这里,安装在车辆110上的无线电终端装置300c和安装在车辆113上的无线电终端装置300c分别基于自身车辆的第一和第二车辆信息将n值设置为1。因此,安装在车辆110上的无线电终端装置300c的发射数据的发射周期和安装在车辆113上的无线电终端装置300c的发射数据的发射周期与发射帧的发射周期(基本发射周期)相同。此外,安装在车辆114上的无线电终端装置300c基于自身车辆的第一和第二车辆信息将n值设置为2。因此,安装在车辆114上的无线电终端装置300c的发射数据的发射周期是发射帧的发射周期的2倍。

如图21所示,每个发射帧都包括第一周期(t1)和第二周期(t2),并且第一周期包括i+1个时隙。每个发射帧的第一周期中的第一时隙(时隙号0)用于无线电控制装置200c发射控制信息。由于在每个发射帧中得到的时隙信息是在相同发射帧的第一时隙中发射的控制信息中所包括的信息,因此时隙信息对应于紧接在前的发射帧的时隙信息。作为时隙信息,假定带纹理的时隙表示空闲时隙,有色时隙表示冲突时隙,并且空白时隙表示使用时隙。此外,如图18所示,由于车辆110、113和114都位于第一区中,所以安装在这些车辆上的无线电终端装置300c使用第一时间段执行数据发射。

在第n发射帧中,安装在车辆110上的无线电终端装置300c通过参考在控制信息中所包括的空闲时隙信息来选择时隙号2作为用于数据发射的时隙,并且执行数据发射。安装在车辆113和114上的无线电终端装置300c从空闲时隙中选择时隙号5,并且执行数据发射。安装在车辆110、113和114上的无线电终端装置300c分别保持用于数据发射的时隙号。

在第(n+1)发射帧中,安装在车辆110、113和114上的无线电终端装置300c参考在控制信息中所包括的冲突时隙信息,并确认当前使用的时隙的时隙号是否被指定为冲突时隙的时隙号。这里,安装在车辆110上的无线电终端装置300c确认当前使用的时隙的时隙号没有被指定为冲突时隙的时隙号,并且基于设置的n值(n=1)使用与时隙号2相对应的时隙来执行数据发射。另一方面,安装在车辆113和114上的无线电终端装置300c基于在控制信息中包括的冲突时隙信息识别出当前使用的时隙被指定为冲突时隙。因此,安装在车辆113上的无线电终端装置300c参考在控制信息中包括的空闲时隙信息,并且重新选择用于数据发射的时隙。安装在车辆113上的无线电终端装置300c重新选择时隙号4,并且执行数据发射。类似地,安装在车辆114上的无线电终端装置300c重新选择时隙号6,并且执行数据发射。

在第(n+2)发射帧中,安装在车辆110上的无线电终端装置300c基于设置的n值(n=1)不断地使用与时隙号2相对应的时隙来执行数据发射。安装在车辆113和114上的无线电终端装置300c参考在控制信息中包括的冲突时隙信息,并且确认当前使用的时隙的时隙号是否被指定为冲突时隙的时隙号。这里,安装在车辆113和114上的无线电终端装置300c确认当前使用的时隙的时隙号4和6没有被指定为冲突时隙的时隙号。安装在车辆113上的无线电终端装置300c使用当前使用的时隙(其时隙号基于设置的n值(n=1)为4)执行数据发射。另一方面,安装在车辆114上的无线电终端装置300c不在当前发射帧中执行数据发射,因为n值被设置为2。

在第(n+3)发射帧中,安装在车辆110上的无线电终端装置300c基于设置的n值(n=1)不断地使用与时隙号2相对应的时隙来执行数据发射。安装在车辆113和114上的无线电终端装置300c也基于设置的n值(n=1、2)连续地使用与时隙号4和6相对应的时隙来执行数据发射。

根据第四实施例,无线电终端装置300c可以使用在发射帧的第一周期中包括的时隙来执行数据发射。此时,由于无线电终端装置300c的发射数据的发射周期基于车辆信息来确定,所以即使在许多车辆聚集的位置(诸如交叉路口),也可以实现具有足够通信频带的无线电通信。

尽管在第四实施例中已经描述了第一实施例和日本未审查专利申请公开第2010-124330号公开的技术的组合,但是第二实施例或第三实施例与日本未审查专利申请公开第2010-124330号中公开的技术的组合也可以被利用。特别地,位于图18的第三区中的车辆116不能接收从无线电控制装置200c发射的发射帧(控制信息),因此,通过结合根据第二实施例的无线电终端装置300a的控制信息监控单元400的功能,安装在车辆116上的无线电终端装置300c即使在无法接收来自无线电控制装置200c的发射帧的情况下也可以执行数据发射处理。

在第四实施例中,无线电控制装置200c在控制信息中包括帧配置信息,并且将控制信息发射到无线电终端装置300c,但是在预先确定诸如第一周期的长度、时隙的长度和时隙的数目的通信协议的系统中,无线电控制装置200c不需要向无线电终端装置300c发射帧配置信息。

第四实施例的修改例

接下来,将描述第四实施例的修改例。在第四实施例的修改例中,第四实施例的第一周期被划分为优先终端周期和非优先终端周期。在优先终端周期中,n值被设置为1的无线电终端装置300c执行数据发射,而在非优先终端周期中,n值被设置为大于1的值的无线电终端装置300c执行数据发射。

在根据第四实施例的修改例的无线电控制装置200c中,帧定义单元600将第一周期划分为优先终端周期和非优先终端周期。帧定义单元600生成帧配置信息,该帧配置信息包括关于优先终端周期和非优先终端周期的长度或者在这些周期中所包括的时隙的数目的信息。

在根据第四实施例的修改例的无线电终端装置300c中,当发射和接收控制单元351c基于区信息选择第一周期的数据发射时,发射和接收控制单元351c通过参考从周期确定单元355输出的n值来选择优先终端周期或非优先终端周期中的任一个。当n值为1时,选择优先终端周期;而当n值大于1时,选择非优先终端周期。根据第四实施例的修改例的第一周期的优先终端周期中的数据发射的操作与根据第四实施例的第一周期中的数据发射的操作相同。然而,当发生时隙冲突时,根据第四实施例的修改例的第一周期的非优先终端周期中的数据发射的操作与根据第四实施例的第一周期中的数据发射的操作不同。

图22是示出根据第四实施例的修改例的无线电终端装置300c的发射操作的示例的时序图。图22的横向对应于时间,并且示出了第n发射帧到第(n+5)发射帧的六个发射帧。在图22的竖直方向上,示出了时隙信息、安装在车辆114和115上的无线电终端装置300c的发射数据(车辆114和115的发射数据)。这里,安装在车辆114上的无线电终端装置300c基于自身车辆的第一和第二车辆信息将n值设置为2。因此,安装在车辆114上的无线电终端装置300c的发射数据的发射周期是发射帧的发射周期的2倍。安装在车辆115上的无线电终端装置300c基于自身车辆的第一和第二车辆信息将n值设置为3。因此,安装在车辆115上的无线电终端装置300c的发射数据的发射周期是发射帧的发射周期的三倍。

如图22所示,每个发射帧都包括第一周期(t1)和第二周期(t2),并且第一周期进一步划分为优先终端周期(t11)和非优先终端周期(t12)。优先终端周期包括k+1个时隙,并且非优先终端周期包括j+1个时隙。时隙信息的表示法与图21相同。如图18所示,车辆114和115都位于第一区中。由于安装在车辆114和车辆115上的无线电终端装置300c都将n值设置为大于1的值,因此安装在车辆114和115上的无线电终端装置300c使用第一周期的非优先终端周期执行数据发射。

在第n发射帧中,安装在车辆114和115上的无线电终端装置300c参考空闲时隙信息,选择时隙号1,并执行数据发射。

在第(n+1)发射帧中,安装在车辆114和115上的无线电终端装置300c基于冲突时隙信息识别出当前使用的时隙被指定为冲突时隙。在第四实施例中,当识别出时隙冲突时,通过立即参考空闲时隙信息来重新选择用于数据发射的时隙。然而,在第四实施例的修改例中,尝试相同时隙中的数据发射,直到使用相同时隙的数据发射的数目与n值相同为止。因此,尽管识别出时隙冲突,但是安装在车辆114和115上的无线电终端装置300c再次使用时隙号为1的当前使用的时隙。

在第(n+2)发射帧中,安装在车辆114和115上的无线电终端装置300c参考冲突时隙信息,以再次识别当前使用的时隙是冲突时隙。此时,在安装在车辆114上的无线电终端装置300c中,n值为2,其对应于相同时隙中的数据发射的数目。因此,安装在车辆114上的无线电终端装置300c参考空闲时隙信息,并且重新选择用于数据发射的时隙。安装在车辆114上的无线电终端装置300c重新选择时隙号3并执行数据发射。另一方面,由于n值是3(与同一时隙中的数据发射的数目2不匹配),所以安装在车辆115中的无线电终端装置300c尝试使用同一时隙(时隙号1)执行数据发射。

在第(n+3)发射帧中,安装在车辆114和115上的无线电终端装置300c参考冲突时隙信息,并确认当前使用的时隙的时隙号是否被指定为冲突时隙的时隙号。这里,安装在车辆114和115上的无线电终端装置300c确认当前使用的时隙的时隙号3和1没有被指定为冲突时隙的时隙号,但是由于n值被设置为2和3,因此不在当前发射帧中执行数据发射。

在第(n+4)发射帧中,安装在车辆114上的无线电终端装置300c使用时隙号为3的当前使用的时隙,基于设置的n值(n=2)执行数据发射。另一方面,安装在车辆115中的无线电终端装置300c不在当前发射帧中执行数据发射,因为n值被设置为3。

在第(n+5)发射帧中,安装在车辆114上的无线电终端装置300c参考冲突时隙信息,并确认当前使用的时隙的时隙号是否被指定为冲突时隙的时隙号。这里,安装在车辆114上的无线电终端装置300c确认当前使用的时隙的时隙号3没有被指定为冲突时隙的时隙号,但是由于n值被设置为2,因此不在当前发射帧中执行数据发射。安装在车辆115上的无线电终端装置300c参考空闲时隙信息,以确认时隙号为1的当前使用的时隙是否为空闲时隙。这里,安装在车辆115上的无线电终端装置300c基于空闲时隙信息确认时隙号1是空闲时隙,并基于设置的n值(n=3)使用与时隙号1相对应的时隙执行数据发射。如果时隙号1不是空闲时隙,则安装在车辆115上的无线电终端装置300c参考空闲时隙信息,并重新选择空闲时隙。

根据第四实施例的修改例,即使在第一周期的非优先终端周期中发生时隙冲突,无线电终端装置300c使用相同时隙重复数据发射,直到相同时隙中的连续数据发射的数目与n值匹配为止。根据该方法,在非优先终端周期中,无线电终端装置300c不能够在相同时隙中执行数据发射达与n值相同的数目。然而,此时,无线电终端装置300c被设置为以n倍于发射帧的发射周期执行数据发射,并且即使数据发射失败的次数与n值相同,效果也很小。

在第四实施例的修改例中,第一周期被分为优先终端周期和非优先终端周期,并且n值被设置为1的无线电终端装置300c可以使用优先终端周期优选执行数据发射。换言之,具有更高的信息发射优先级的车辆的通信机会是充分保证的。

由于无线电控制装置200c被配置为能够掌握优先终端周期和非优先终端周期中的时隙的使用率,所以当优先终端周期中的时隙不足时,可以调整时隙的数目以增加优先终端周期中的时隙的数目,或者可以在非优先终端周期中使用空时隙来发射数据。当非优先终端周期中的时隙数目不足时,无线电控制装置200c还可以使用第二周期执行数据发射。

此外,在第一至第四实施例中,尽管已经描述了无线电终端装置300安装在车辆上,但是这里的术语“安装在车辆上”不限于无线电终端装置300作为部件的一部分并入车体的方面。还可以包括将能够操作用于实现第一至第四实施例的功能的应用软件的移动终端(诸如智能手机)带入车辆的方面。

尽管由发明人做出的本发明已经基于实施例进行了具体描述,但不必说本发明不限于上述实施例,并且可以在不脱离其范围的情况下进行各种改变。

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