JP2002165254A - ハンドオーバ方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】路側装置と車両との間で行う路車間通信におい
て、提供情報の欠損をできる限り少なくする為に無線品
質の悪い環境での通信を無くしハンドオーバを速やかに
実行する。 【解決手段】車載器の受信感度よりも高いレベルを闘値
として設定し、所定時間内に所定回数、前記闘値を下回
ったことで周波数切替手順に移行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＡＨＳ（Ａｄｖａｎｃ
ｅｄ Ｃｒｕｉｓｅ−Ａｓｓｉｓｔ Ｈｉｇｈｗａｙ Ｓ
ｙｓｔｅｍ：走行支援道路システム）路車間通信システ
ムにおける無線ゾーン間のハンドオーバ方式に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年安全で快適な道路交通システムを目
指したＡＨＳの研究開発が建設省を中心に進められてい
る。中でも交通事故の低減を目指した安全運転支援サー
ビスとして安全車間保持、障害物衝突防止、車線保持、
出会い頭衝突防止、右折衝突防止、横断歩道者衝突防止
等のサービス検討が進められている。

【０００３】これらのサービスを実現する為には、路側
に設置された路側設備と移動する車の間で無線通信を行
いドライバーに対して適切な情報提供が必要とされてい
る。例えば、障害物衝突防止サービスとして見通し不良
カーブの前方で故障車が停止していたり、落下物が存在
した場合カーブ手前でドライバーにその旨の情報を提供
するサービスが考えられている。このサービスでは、カ
ーブ手前の数百ｍに渡り連続した情報提供を維持する必
要がある。ところが一方で情報提供するための無線通信
としては、所定の電力で可能となる距離に限界があり、
前記のよう数百ｍに渡りサービスを提供する為には、複
数の無線ゾーンで構成する方法が取られている。

【０００４】これら複数の無線ゾーンに対して路側と車
両との間で連続的に通信を継続するために、論理的に通
信チャネルを維持する技術としてハンドオーバと呼ばれ
る技術が開発されている。

【０００５】第１図は、従来の路車間通信システムを説
明する為の構成図である。１０１及び１０２は路車間通
信がおおなわれる無線ゾーンである。１０３及び１０４
は前記無線ゾーンを形成するための電波を放射するアン
テナである。１０５及び１０６は、各アンテナに接続さ
れる基地局で無線の送受信制御を司る。また、各基地局
は１０７基地集中局に接続されている。基地集中局は複
数の基地局の状態監視を行うと共に、提供情報の分配処
理を行う。また、基地集中局は１０８路側処理装置に接
続されている。路側処理装置は、図示していないが道路
状況あるいは交通状況を監視するセンサー装置にも接続
されており、これらから上がってくる情報をもとに危険
・警告の情報を基地集中局以下の路車間通信システムを
介して車両に通報する役割をする。

【０００６】また、図２は、従来のハンドオーバ方式を
説明する為の図である。２０１無線ゾーンは、２０３ア
ンテナ１によって放射される電波で形成される。２０２
無線ゾーンも同様に２０４アンテナ２によって放射され
る電波で形成される。２０５及び２０６は、各々無線ゾ
ーン１と無線ゾーン２の受信電界強度をゾーン内の位置
との関係を示すグラフである。アンテナの角度に依存す
るが一般にアンテナから遠ざかるに従って受信電界強度
は低減していく。また、アンテナ後方は電波放射をなく
しているためアンテナ付近から急激に受信電界強度が低
減する曲線を示している。２０７受信感度値は、一般に
車載器の受信能力を示すもので所定の伝送品質を確保す
るための受信電界強度である。

【０００７】以上の構成において、従来複数の無線ゾー
ンを連続してサービスを行う場合、路側のインフラここ
では基地局と車載器との間の通信チャネルを論理的に継
続する手段としてハンドオーバ技術が用いられている。
例えば、図２で無線ゾーン１の周波数Ｆ１の受信電界強
度が低下しフレーム同期が取れなくなることを利用し
て、次の無線ゾーン２の周波数に切り替えてフレーム同
期を引き込みに行く方法が考えられている。フレーム同
期が取れないという現象は、一定の周期でフレームが構
成されないにも拘らず所定の同期信号が検出できない現
象である。

【０００８】図３はフレーム構成例である。３０１が一
般にユニークワードと呼ばれる同期検出の為の信号であ
る。３０２は、ハンドオーバの方式に関連する信号で、
次ゾーンの周波数情報を報知する信号である。３０３は
フレームの構成内容を報知するための信号である。３０
４は無線ゾーン内に存在する車両に対して共通な情報を
提供するための同報情報を通知するためのスロットであ
る。また、３０５は個々の車両に対して別々の情報を提
供する為の個別情報スロットである。従って、個別情報
スロットは、複数の車両と同時に情報授受をする為に所
定の長さでスロットが細分化されている。

【０００９】以上の構成からなる無線フレームは常に一
定で繰り返し伝送され、その周期はここでは１０ｍｓと
する。前述のフレーム同期が取れないということは、１
０ｍｓ毎に３０１ユニークワードが検出されるべき所で
検出されない場合を指している。一般に無線通信では伝
送エラーが発生するもので、このエラーがユニークワー
ドに発生してもフレーム同期はずれと言うことになる。
このような一時的エラーによる同期はずれなのかハンド
オーバゾーンに差し掛かって受信電界強度の低下による
同期はずれかを区別する為に複数回連続してユニークワ
ードの不検知即ち同期はずれを検知した場合を従来ハン
ドオーバに移行する条件としている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前述のように複数回数
連続して同期はずれを検出するハンドオーバ条件では、
ハンドオーバエリアの受信電界強度が滑らかに低下する
場合は、良好な周波数切替が可能となるが無線環境によ
っては不都合が生じる。図４は無線ゾーンの受信電界強
度を測定した典型的な例である。横軸がアンテナ位置を
基点とした距離を示しているが、アンテナ位置付近では
受信電界強度のレベルが複雑に上下している。このよう
な場合、フレーム同期ははずれたり、再同期確立したり
の繰り返しとなる。従って、前期のハンドオーバ条件と
して、３回連続して同期はずれした場合とすると、２回
同期はずれを起こしても３回目は正しくユニークワード
を検出するとハンドオーバ処理はせずに引き続き現ゾー
ンの通信を維持することになる。

【００１１】このように無線環境が一定せず受信電界が
複雑に変化する場合、なかなか次ゾーンに切り替われず
に無線品質の悪い状況で通信が継続することになり、車
載器に対する提供情報の欠損が大きくなるという問題を
引き起こす。そのため本発明は、提供情報の欠損をでき
る限り少なくする為に無線品質の悪い環境での通信を無
くしハンドオーバを速やかに実行する手段を提供するこ
とを目的とする。

【問題点を解決するための手段】

【００１２】前述のように車載器の受信感度に依存した
同期はずれでの検出では通信品質の悪い状態で通信を継
続しようとする為、提供情報の欠損が大きくなる。従っ
て本発明では、車載器の受信感度に依存すること無く、
受信電界強度の低下を検出して周波数切替を行うもので
ある。

【作用】

【００１３】このように受信電界が複雑に変化する前に
ハンドオーバ処理に移行させる為、車載器の受信感度に
対して余裕を持った高いレベルを閾値に設定しておき、
前期閾値を所定時間内に所定回数下回った場合にハンド
オーバ処理に移行させるので、無線品質を良好に保った
まま通信を継続できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施例について図面
を参照して詳細に説明する。図５は本発明の実施例を説
明する為のシステム構成図である。５０１および５０２
は無線ゾーンでここでは５０１の無線ゾーンから５０２
の無線ゾーンにハンドオーバする例で説明する。５０３
および５０４は各々無前ゾーン５０１および５０２を形
成するためのアンテナである。５０５および５０６は、
前記アンテナ１、およびアンテナ２から放射される周波
数Ｆ１およびＦ２の電波により形成される受信電界強度
を無線ゾーン位置に対応してグラフ化したものである。
また、５０７受信感度値と５０８ハンドオーバ閾値の関
係を示しているが、図で示すようにハンドオーバ閾値は
受信感度値に比べはるかに高いレベルに設定している。
この場合Ａ地点を過ぎると受信電界強度がハンドオーバ
閾値を下回る為、この付近でハンドオーバ処理に移行す
ることになる。しかもこの地点では既に無線ゾーンの周
波数Ｆ２の受信電界強度はハンドオーバ閾値を上回って
おり無線ゾーン２におけるフレーム同期を十分に確立で
きる条件が成立している。

【００１５】このように従来図に示すＢ地点以降でハン
ドオーバが行われていたのに比べ受信電界強度の高いレ
ベルでハンドオーバが行われる為通信品質の良好な状態
のまま次ゾーンの周波数に乗り換えることができる。従
って、提供情報の欠損も従来に比べ大幅に低減できる。

【００１６】図６は本発明におけるハンドオーバに移行
するためにアルゴリズムを説明する為の図である。Ｔ１
は所定の期間を測定する為のタイマーであり例えば５０
ｍｓとする。またＴ２は受信電界強度をサンプリングす
る為のタイマーでありここでは５ｍｓとする。またＲＳ
ＳＩは受信電界強度に相当する受信信号レベルでありこ
こではハンドオーバ閾値として例えば６０ｄＢｍとす
る。尚、このようなハンドオーバ閾値に対して車載器の
受信感度値は例えば８０ｄＢｍ程度は保有するものとす
る。この場合、タイマーＴ２が満了するごとに受信電界
強度の測定が行われ、その結果ハンドオーバ閾値である
６０ｄＢｍ以下の場合、カウンタ値がインクリメントさ
れる。尚、受信電界強度の測定結果が６０ｄＢｍ以上で
あればカウンタはインクリメントされずに次のタイマー
Ｔ２の満了を待つことになる。

【００１７】こうして繰り返していると５０ｍｓのタイ
マーＴ１が満了し、この辞典でカウンタの値を調べ所定
の回数ｎが例えば５回を超えていたらハンドオーバ処理
に移行することにする。従って５ｍｓごとに５回以上６
０ｄＢｍ以下の受信電界強度を検出するとハンドオーバ
処理に移行することになり、ここで次ゾーンの週端数に
切り替えて同期引き込みを行うことになる。尚、本発明
では次ゾーンの周波数は、図３で示すように路側のイン
フラから送られる無線フレーム内に次ゾーン周波数情報
が報知されるものとする。以上のように所定の時間に所
定の回数以上、ハンドオーバ閾値を下回った場合に、ハ
ンドオーバ処理に移行する方式について説明したが、以
下は車の走行速度に応じて前記所定の次間および所定の
回数を可変にする場合の説明をする。

【００１８】図４に無線ゾーン内受信電界強度の実施例
を示しているが、一般に路面反射、周囲の建造物或いは
走行車両等により受信電界の落ち込みが無線ゾーンの中
に発生する場合がある。このような場合、一時的な受信
電界の低下に対して、ハンドオーバエリアと誤認識して
ハンドオーバ処理を行うと次ゾーン周波数の電波が不十
分で周波数切替ができない場合がある。この時、ハンド
オーバ処理機関中、車両に対する情報提供が行われない
為、情報の欠損となる。このような不都合を防ぐ為に、
瞬時的な受信電界強度の低下ではハンドオーバ処理に移
行させないことが必要である。このため前記所定の時間
および所定の回数を大きくすれば良いが、それでは通常
のハンドオーバエリアでの周波数切替時間が大きくなる
ため好ましくない。そこで前記一時的な受信電界強度の
落ち込みに対しては、車両の走行速度に応じて落ち込み
を通過する時間が異なることから、高速では所定時間お
よび所定回数を小さく設定し、低速では所定時間および
所定回数を大きくすることにすれば、周波数切替に要す
る時間を抑制しつつ、本来のハンドオーバエリア以外に
おける無線ゾーン内受信電界強度の落ち込みに対して誤
ったハンドオーバ処理を防ぐことが可能となる。

【００１９】

【発明の効果】以上、本発明の実施例で詳細に説明した
ように、受信電界強度の高いレベルでハンドオーバ処理
を行う為に、通信品質の良好な状態のまま次ぞーの周波
数に切り替えることができる。従って、提供情報の欠損
を従来に比べ大幅に低減可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は従来例を説明する為のシステム構成図で
ある。

【図２】図２は、従来例のハンドオーバ方式を説明する
為の図である。

【図３】図３は、無線フレームの例である。

【図４】図４は、一般的な無線ゾーン内の受信電界強度
実測値を示す図である。

【図５】図５は、本発明の実施例を説明する為の図であ
る。

【図６】図６は、ハンドオーバ処理に移行するアルゴリ
ズムを説明する為の図である。

【符号の説明】

１０１、１０２、２０１、２０２、５０１、５０２−無
線ゾーン １０３、１０４、２０３、２０４、５０３，５０４−ア
ンテナ １０５、１０６−基地局 １０７−基地集中局 １０８−路側処理装置 ２０５、２０６、５０５．５０６−受信電界強度 ２０７、５０７−車載器受信感度値 ５０８−ハンドオーバ閾値 ３０１−ユニークワード ３０２−次ゾーン周波数情報スロット ３０３−フレーム制御情報スロット ３０４−同報情報スロット ３０５−個別情報スロット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H180 AA01 BB04 FF13 FF27 LL01 LL04 LL15 5K067 AA33 BB12 EE02 EE10 FF16 HH22 JJ39

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 路側装置と車両との間で行う路車間通信
   において、車載器の受信感度よりも高いレベルを閾値と
   して設定し、所定時間内に所定回数、前記閾値を下回っ
   たことで周波数切替手順に移行することを特徴とするハ
   ンドオーバ方式。
2. 【請求項２】 前記閾値は、車載器の受信感度よりも少
   なくとも１０ｄＢｍ以上高いレベルであることを特徴と
   するハンドオーバ方式。
3. 【請求項３】 前記所定時間及び所定回数は、車両の走
   行速度により可変であることを特徴とするハンドオーバ
   方式。