(57)【要約】【課題】路側通信機用の時間帯を知らない車載通信機（移動通信機）に対して、できるだけ早期に、路側通信機用の時間帯を知らせて、隠れ端末の存在を抑制する。【解決手段】キャリアセンス方式によって無線通信を行う移動通信機３であって、無線信号を送信するための送信部３１と、前記送信部３１による送信機会を獲得するために伝搬路中の無線信号の検出を行うキャリアセンス制御部３５と、路側通信機３に割り当てられた路側通信機用時間帯を示す路側スロット情報を取得する取得部３６と、前記路側スロット情報を取得すると、前記路側スロット情報を他の移動通信機３へ転送するために、前記路側スロット情報を含む無線信号を、前記送信部から送信させる情報転送部３７と、前記路側スロット情報を取得すると、前記路側スロット情報を未取得のときよりも、前記送信部３１によって送信された無線信号が、前記路側スロット情報を未取得の移動通信機によって受信される機会が向上するように、通信条件の調整を行う調整部３９と、を備えている。【選択図】      図３
2010136287.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリアセンス方式によって無線通信を行う移動通信機であって、
無線信号を送信するための送信部と、
前記送信部による送信機会を獲得するために伝搬路中の無線信号の検出を行うキャリアセンス制御部と、
路側通信機に割り当てられた路側通信機用時間帯を示す路側スロット情報を取得する取得部と、
前記路側スロット情報を取得すると、前記路側スロット情報を他の移動通信機へ転送するために、前記路側スロット情報を含む無線信号を、前記送信部から送信させる情報転送部と、
前記路側スロット情報を取得すると、前記路側スロット情報を未取得のときよりも、前記送信部によって送信された無線信号が、前記路側スロット情報を未取得である他の移動通信機によって受信される機会が向上するように、通信条件の調整を行う調整部と、
を備えていることを特徴とする移動通信機。
【請求項２】
前記調整部は、前記路側スロット情報を取得すると、前記路側スロット情報を未取得のときよりも、前記送信部が送信した無線信号が、前記他の移動通信機が行うキャリアセンスによって検出される確率が上昇するように、前記通信条件の調整を行う請求項１記載の移動通信機。
【請求項３】
前記調整部によって行われる前記通信条件の調整は、送信機会の獲得時間間隔の短縮である請求項２記載の移動通信機。
【請求項４】
前記調整部によって行われる前記通信条件の調整は、前記送信部の送信電力の上昇である請求項２又は３記載の移動通信機。
【請求項５】
前記調整部は、前記路側スロット情報を取得すると、前記路側スロット情報を未取得のときよりも、前記他の移動通信機が送信した無線信号が前記キャリアセンス制御部によって検出される確率が低下するように前記キャリアセンス制御部におけるキャリアセンス感度を低下させる請求項１〜４のいずれか１項に記載の移動通信機。
【請求項６】
前記調整部は、前記路側スロット情報を取得して所定時間経過すると、前記通信条件を調整前の値に戻す請求項１〜５のいずれか１項に記載の移動通信機。
【請求項７】
前記路側スロットを未取得のときは、前記送信部が送信した無線信号よりも、路側通信機が送信する無線信号の方が、他の移動通信機によって受信される機会が多くなる通信条件で無線信号の送信を行う請求項１〜６のいずれか１項に記載の移動通信機。
【請求項８】
路側通信機に路側通信機用時間帯が割り当てられた通信システムにおいて、キャリアセンス方式によって無線通信を行う移動通信機の通信制御方法であって、
移動通信機が、前記路側通信機に割り当てられた路側通信機用時間帯を示す路側スロット情報を取得すると、前記路側タイミング情報を未取得のときよりも、前記移動通信機が送信した無線信号が、前記路側スロット情報を未取得の他の移動通信機によって受信される機会が向上するように、前記移動通信機の通信条件の調整を行って、前記路側スロット情報を前記他の移動体通信機に送信することを特徴とする通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動通信機及び通信制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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、こ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）。
この交通システムは、主に、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車載通信機（移動通信機）とによって構成される。
【０００３】
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。
【特許文献１】特許第２８０６８０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記高度道路交通システムにおいては、車車間通信、路車間通信及び路路間通信等の各通信の共存を図るに当たって、周波数帯域を有効利用してどのような通信制御を行うかが課題となる。そこで、限られた帯域内で路路間、路車間及び車車間の各通信を行うべく、マルチアクセス(Multiple Access)が用いられることが検討されている。
このマルチアクセス方式としては、周波数分割多重（ＦＤＭＡ：Frequency Division Multiple Access）や符号分割多重（ＣＤＭＡ：Code Division Multiple Access）があるが、路側通信機が設置されていないエリア等で車載通信機のみでの通信が想定される車車間通信としてのマルチアクセス方式としては、例えばＣＳＭＡ（Carrier Sense Multiple Access）に代表される自律的なランダムアクセス方式を採用するのが好ましい。
【０００５】
ここで、一般的に、右直・左折捲込等の死角情報の提供に際して、路車間通信は、車車間通信に比べて設置場所・機器能力の制約等の面で優位にあるため、正確な情報提供が可能である。したがって、路車間通信の方を、車車間通信よりも優先すべきである。
【０００６】
路車間通信を優先するには、路側通信機のみが送信を行える路側通信機用の時間帯を割り当てておき、当該時間帯内では車車間通信を禁止することが考えられる。
この場合、車車間通信は、路側通信機用の時間帯以外の時間帯で行われる。
ただし、路側通信機用の時間帯において、車車間通信が行われないように、車載通信機が、路側通信機用の時間帯の情報を取得している必要がある。
【０００７】
ところで、上記のように、車車間通信においては、ＣＳＭＡのようなキャリアセンス方式の通信方式が好ましいが、「隠れ端末」の存在により、車車間通信が、優先されるべき路車間通信に干渉する可能性がある。
「隠れ端末」とは、路車間通信が行われ得るエリアにおいて、路側通信機用の時間帯を知らない端末（車載通信機）である。例えば、路側通信機が設置されていない郊外に存在し、車車間通信のみを行う車両（車載通信機）が、路側通信機が立ち並ぶ繁華街に進入した場合や、繁華街内において、車両（車載通信機）が、路側通信機の電波が届かない細街地から、路側通信機の電波が届く大通りに進入した場合に、隠れ端末が発生する。
【０００８】
隠れ端末が発生すると、その隠れ端末は、路側通信機用の時間帯を知らないため、路側通信機用の時間帯においても信号を送信してしまい、その信号が、路車間通信と干渉してしまう可能性がある。
【０００９】
したがって、路車間通信との干渉を防止するためには、路側通信機用の時間帯を知らない車載通信機に対して、できるだけ早期に、路側通信機用の時間帯を知らせることが必要である。
そこで、本発明は、路側通信機用の時間帯を知らない車載通信機（移動通信機）が、路側通信機用の時間帯を知り易くして、隠れ端末の存在を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
（１）本発明は、キャリアセンス方式によって無線通信を行う移動通信機であって、無線信号を送信するための送信部と、前記送信部による送信機会を獲得するために伝搬路中の無線信号の検出を行うキャリアセンス制御部と、路側通信機に割り当てられた路側通信機用時間帯を示す路側スロット情報を取得する取得部と、前記路側スロット情報を取得すると、前記路側スロット情報を他の移動通信機へ転送するために、前記路側スロット情報を含む無線信号を、前記送信部から送信させる情報転送部と、前記路側スロット情報を取得すると、前記路側スロット情報を未取得のときよりも、前記送信部によって送信された無線信号が、前記路側スロット情報を未取得の他の移動通信機によって受信される機会が向上するように、通信条件の調整を行う調整部と、を備えていることを特徴とする移動通信機である。
【００１１】
上記本発明によれば、移動通信機が、路側通信機用時間帯を示す路側スロット情報を取得すると、そのスロット情報を他の移動通信機に転送するため、路側通信機と直接通信できない状態にある移動通信機であっても、路側スロット情報を取得することができる。
しかも、移動通信機が、路側スロット情報を取得すると、その移動通信機の送信部によって送信された無線信号が、路側スロット情報を未取得の移動通信機によって受信される機会が向上するように、その移動通信機の通信条件の調整が行われるため、路側スロット情報を未取得の移動通信機は路側スロット情報をより確実に取得できるようになる。
【００１２】
（２）前記調整部は、前記路側スロット情報を取得すると、前記路側スロット情報を未取得のときよりも、前記送信部が送信した無線信号が、前記他の移動通信機が行うキャリアセンスによって検出される確率が上昇するように、前記通信条件の調整を行うのが好ましい。この場合、送信部が送信した無線信号が、他の移動通信機が行うキャリアセンスによって検出される確率が上昇するため、送信部が送信した無線信号が、他の移動通信機におって受信される機会が向上する。
【００１３】
（３）  前記調整部によって行われる前記通信条件の調整は、送信機会の獲得時間間隔の短縮であるのが好ましい。この場合、送信部による送信機会が多くなり、送信部が送信した無線信号が、他の移動通信機によって受信される機会が向上する。なお、送信機会の獲得時間間隔を短縮するには、送信待ち時間（送信周期）の短縮や、ＣＡＭＡ方式におけるバックオフ時間（キャリアセンスにより無信号を検知してから実際に送信開始するまでの時間）を短縮すればよい。
【００１４】
（４）前記調整部によって行われる前記通信条件の調整は、前記送信部の送信電力の上昇であるのが好ましい。この場合、送信電力が大きくなることで、送信部が送信した無線信号が、他の移動通信機によって受信され易くなり、他の移動通信機における受信機会が向上する。
【００１５】
（５）前記調整部は、前記路側スロット情報を取得すると、前記路側スロット情報を未取得のときよりも、前記他の移動通信機が送信した無線信号が前記キャリアセンス制御部によって検出される確率が低下するように前記キャリアセンス制御部におけるキャリアセンス感度を低下させるのが好ましい。
この場合、路側スロット情報を取得した移動通信機のキャリアセンス感度が低下するため、路側スロット情報を取得した移動通信機がキャリアセンスを行っても、他の移動通信機が送信した無線信号を検出し難くなる。したがって、路側スロット情報を取得した移動通信機による送信機会が多くなり、その結果、他の移動通信機における受信機会が向上する。
【００１６】
（６）前記調整部は、前記路側スロット情報を取得して所定時間経過すると、前記通信条件を調整前の値に戻すものであるのが好ましい。路側スロット情報を取得して所定時間経過後に、通信条件を戻すことで、路側通信機から離れた後においても、通信条件を調整したままになるのを防止することができる。
【００１７】
（７）前記路側スロットを未取得のときは、前記送信部が送信した無線信号よりも、路側通信機が送信する無線信号の方が、他の移動通信機によって受信される機会が多くなる通信条件で無線信号の送信を行うのが好ましい。路側スロットを未取得の移動通信機は、路側通信機が送信する時間帯を知らないため、路側通信機が送信する時間帯において、送信を行ってしまい、他の移動通信機が路側通信機からの信号を受信するのを阻害するおそれがある。しかし、上記のように、路側通信機が送信する無線信号の方が、他の移動通信機によって受信される機会が多くなる通信条件で無線信号の送信を行うことで、他の移動通信機が路側通信機からの信号を受信するのを阻害するおそれが少なくなる。このためには例えば、路側スロット情報を未取得の移動通信機は、路側通信機の送信電力よりも十分に小さい送信電力で送信したり、路側スロット情報を未取得の移動通信機が、路側通信機から受信する信号の電力を検出し、当該受信電力よりも小さい電力で送信するようにすればよい。
【００１８】
（８）他の観点からみた本発明は、移動通信機が、前記路側通信機に割り当てられた路側通信機用時間帯を示す路側スロット情報を取得すると、前記路側タイミング情報を未取得のときよりも、前記移動通信機が送信した無線信号が、前記路側スロット情報を未取得の他の移動通信機によって受信される機会が向上するように、前記移動通信機の通信条件の調整を行って、前記路側スロット情報を前記他の移動体通信機に送信することを特徴とする通信制御方法である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、路側通信機と直接通信できない状態にある移動通信機であっても、路側スロット情報を取得し易くなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
〔システムの全体構成〕
図１は、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。
図１に示すように、高度道路交通システムは、交通信号機１、路側通信機２、車載通信機３（図２及び図３参照）、中央装置４、及び、車載通信機（移動通信機）３を搭載した車両５等を含む。
【００２１】
各交通信号機１は、複数の交差点Ｃｉ（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、自身が管轄する監視エリアに含まれる各交差点Ｃｉ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。
【００２２】
図１及び図２では、図示を簡略化するために、各交差点Ｃｉ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Ｃｉには、互いに交差する道路の上り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。
【００２３】
〔無線通信の方式等〕
図２は、上記高度道路交通システムの監視エリアの一部を示す道路平面図である。
図２では、互いに交差する２つの道路の各々が上りと下りで片側１車線のものとして例示されているが、道路構造はこれに限られるものではない。
図２にも示すように、本実施形態の交通システムは、車載通信機３との間で無線通信が可能な複数の路側通信機２と、キャリアセンス方式（ＣＳＭＡ／ＣＡ）で他の通信機２，３と無線通信を行う移動無線送受信機の一種である車載通信機３と備えている。
【００２４】
複数の路側通信機２は、それぞれ路側の交差点ごとに設置されていて、図１及び図２の例では交通信号機２の支柱に取り付けられている。一方、車載通信機３は、道路を走行する各車両５にそれぞれ搭載されている。
各路側通信機２は、その周囲に広がる所定範囲の通信エリアＡをそれぞれ有し、この通信エリアＡを走行する各車両５の車載通信機３と通信可能である。通信エリアＡは、路側通信機２が電波を送信している領域であり、車載通信機３が当該電波を受信可能な領域である。
【００２５】
本実施形態の交通システム（通信システム）では、路側通信機２同士（路路間通信）については無線通信が用いられ、また、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。）と車載通信機３同士（車車間通信）についても、無線通信が用いられている。これらの通信には、同一の通信帯域が使用される。
【００２６】
本実施形態の通信システムでは、路側通信機２の送信を車載通信機３の送信よりも優先させるため、路側通信機２が送信するための時間（スロット）が確保されている。この時間内における複数の路側通信機２へのスロット割り当てには、時分割多重（ＴＤＭＡ）方式が用いられる。
路側通信機２が通信するための時間以外の時間は、ＣＳＭＡ方式によって車載通信機３が車車間通信に使用する。すなわち、車載通信機３は、路側通信機２の周囲で、キャリアセンス方式により他の車載通信機３と無線通信を行う。
また、各路側通信機２は、自身の送信タイミングを制御するために他の路側通信機２との時刻同期機能を有している。
【００２７】
なお、以上の説明は、交差点が多く、路側通信機２が多数設置されている都心部を前提としたものである。都心部では、車車間通信のほか、路車間通信及び路路間通信が行われるとともに、車両５の数が多いため、限られた通信帯域は、逼迫する状況となる。
一方、信号が設置されている交差点が少なく、路側通信機２も設置数が少ないか又は設定されていない郊外においては、主に車車間通信だけが行われる。郊外では、路車間通信及び路路間通信は、ほとんど行われず、車両５の数も少ないため、通信帯域は、都心部に比べて余裕が生じる。
【００２８】
〔路側通信機及び車載通信機〕
図３は、路側通信機２及び車載通信機３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に接続された無線送受信部（無線通信部）２１と、中央装置４と双方向通信する有線送受信部（有線通信部）２２と、これらの通信制御を行うプロセッサ（ＣＰＵ：Central Processing Unit）等よりなる制御部２３と、制御部２３に接続されたＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置よりなる記憶部２４とを備えている。
無線通信部２１は、無線通信のために通常用いられる構成とすることができ、発振器、変調器、復調器、アンプ等を備えている。
記憶部２４は、制御部２３が実行する通信制御のためのコンピュータプログラムや、各通信機２，３の通信機ＩＤ等を記憶している。
【００２９】
路側通信機２の制御部２３は、時分割多重方式によって路車間及び路路間の無線通信を無線通信部２２に行わせるものである。このため、制御部２３は、上記コンピュータプログラムの実行によって達成される機能部として、路側通信機２自身が無線送信する第一時間スロットＴ１と、車載通信機３の無線送信を許容する第二時間スロットＴ２とを、一定の周期ごとに時分割で割り当てる割当部２３Ａを備えている。
なお、第一時間スロットＴ１と第二時間スロットＴ２の割り当ては、周期的に決まっている必要はなく、路側通信機２又は路側通信機２を制御する装置（中央管制装置等）が、主体的に決定した割り当てであってもよい。
【００３０】
図４は、前記第一時間スロット及び前記第二時間スロットの例を示している。第一時間スロットＴ１は、原則として、路側通信機２だけが送信する権限を持つ期間であり、車載通信機３による送信（車車間通信）は禁止される。この第一時間スロットＴ１では、主に路車間通信が行われるが、路路間通信を行っても良い。また、予め路側通信機２が許可する特定の車両にスロットＴ１を割り当て、当該車両が車車間通信に使用してもよい。
なお、個々の第一時間スロットＴ１は、一の路側通信機２のみが使用してもよいし、複数の路側通信機２が時分割により共用してもよい。また、第一時間スロットＴ１にあたる路側用のスロットは、一周期の中に一つに限らず複数あってもよい。
【００３１】
第二時間スロットＴ２は、第一時間スロットＴ１以外の時間をいい、この時間帯では、複数の車載通信機３が、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式によって送信機会を獲得して、車車間通信、車路間通信を行う。なお、第二時間スロットＴ２において、路側通信機２がＣＳＭＡ／ＣＡ方式によって通信（路車間通信など）を行っても良い。さらに、路側通信機２は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅにおけるＨＣＣＡのように、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式を前提とするシステムにおいて送信期間を確保する機能を有していても良い。
【００３２】
前記割当部２３Ａは、第一時間スロットＴ１における車車間通信を禁止させるため、車載通信機３に対して、当該路側通信機２用に割り当てられた時間帯（路側通信機用時間帯）を示す路側スロット情報を送信する処理を行う。このスロット情報は、無線送受信部２１によって車載通信装置３へ送信（ブロードキャスト送信）される。
【００３３】
路側通信機２の制御部２３は、更に、データ転送部２３Ｂを有している。
このデータ転送部２３Ｂは、有線送受信部２２が受信した中央装置４の渋滞情報等の交通情報をいったん記憶部２４に一時的に記憶させ、無線送受信部２１を介して車載通信機２に対してブロードキャスト送信する。
このとき、前述の路側通信機用時間帯を示す路側スロット情報を、前記交通情報と合わせてブロードキャスト送信してもよい。
【００３４】
前記車載通信機３は、無線通信のためのアンテナ３０に接続された送受信部（無線通信部）３１と、この送受信部３１に対する通信制御を行うプロセッサ等よりなる制御部３２と、この制御部３２に接続されたＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置よりなる記憶部３３とを備えている。
送受信部３１は、無線通信のために通常用いられる構成とすることができ、無線信号の送信機（送信部）及び受信機（受信部）としての機能を発揮するため、発振器、変調器、復調器、アンプ等を備えている。
記憶部３３は、制御部３２が実行する通信制御のためのコンピュータプログラムや、各通信装置２，３の通信機ＩＤ等を記憶している。
【００３５】
車載通信機３の制御部３２は、車車間通信のためにキャリアセンス方式（ＣＳＭＡ／ＣＡ方式）による無線通信を通信部３１に行わせる。このために、制御部３２のキャリアセンス制御部３５は、所定の搬送波周波数の無線信号が、無線信号伝搬路中に存在するかを検出し、当該無線信号が存在しなければバックオフ時間経過後に送信機会を獲得し、送信が行われるように制御する。
なお、所定の搬送波周波数の無線信号が、無線信号伝搬路中に存在するか否かの判定に際しては、送受信部３１によって受信される受信レベルが、所定の閾値（キャリアセンスレベル）以上であれば、所定の搬送波周波数の無線信号が存在すると判定し、前記閾値（キャリアセンスレベル）未満になれば、所定の搬送波周波数の無線信号が存在しないと判定する。
【００３６】
なお、車載通信機３の制御部３２は、車両５の現時の位置情報や速度情報等を送受信部部３１から外部に無線送信させている。このため、上記位置情報や速度情報等を受信した他の車両５や路側通信機２において、例えば、右直衝突や出合い頭衝突等を回避するための安全運転支援制御を行うことができる。
【００３７】
〔車載通信機の制御部が備えている他の機能〕
車載通信機３の制御部３２は、記憶部３３に記憶させた上記コンピュータプログラムが実行する機能部として、前記キャリアセンス制御部３５のほか、情報取得部３６、情報転送部３７、情報無効部３８、及び調整部３８、を備えている。
【００３８】
前記情報取得部３６は、車載通信機３又は他の車載通信機３から送信された路側スロット情報を取得する処理を行うものである。情報取得部３６が、路側スロット情報を取得すると、その路側スロット情報は、記憶部３３に保存される。
制御部３２は、路側スロット情報を取得した状態においては、当該路側スロット情報が示す時間帯における送信を禁止する。つまり、路側スロット情報が示す時間帯においては、無線信号が伝搬路中に存在しなくても、送信機会が得られないように送信が制限される。この結果、路側通信機２用に割り当てられた時間帯においては、車車間通信が発生せず、路車間通信への与干渉が防止される。
【００３９】
ただし、路側スロット情報を取得していない状態（取得した路側スロット情報が情報無効部３９によって無効された場合を含む）では、路側通信機２のために送信が禁止されることはなく、車載通信機３が送信機会を獲得可能な時間帯は、全ての時間帯となる。したがって、路側通信機２が存在しない郊外などでは、送信が禁止される時間帯がなく、効率的に車車間通信が行える。
なお、路側スロット情報は、路側通信機２から取得する必要はなく、例えば、光ビーコンによって取得してもよい。
【００４０】
前記情報転送部３７は、取得した路側スロット情報を、他の車載通信機３に対して転送（無線送信）する処理を行うためのものである。この路側スロット情報は、例えば、車両５の位置情報や速度情報等を送信するためのパケットに付加して送信（ブロードキャスト送信）される。
【００４１】
車載通信機３が、路側スロット情報を取得すると、取得した路側スロット情報を他の車載通信機３に対して転送することで、路側スロット情報を路側通信機２から直接取得することができない位置（例えば、路側通信機２の通信エリア外縁近傍や、当該通信エリア内の細街路など）にある車載通信機３であっても、路側スロット情報を取得することが可能となる。
【００４２】
この結果、車載通信機３が、路車間通信に干渉する可能性のある位置に来る前に、当該車載通信機３に路側スロット情報を取得し、路側通信機２用に割り当てられた時間帯における当該車載通信機３の送信を禁止することができる。この結果、車載通信機３が、隠れ端末となることを防止し易くなり、路側スロット情報を取得するのが遅れた場合に生じる路車間通信への与干渉を抑制することができる。
【００４３】
前記情報無効部３８は、車載通信機３が、路側通信機２の通信エリア外に出た場合に、取得した路側スロット情報を無効にして、車載通信機３が路側スロット情報を取得していない状態にするためのものである。具体的には、情報無効部３８は、情報取得部３６が情報を取得してから、一定期間、新たに路側スロット情報を取得しない場合、記憶部３３に保存された路側スロット情報を消去（リセット）し、車載通信機３が路側スロット情報を取得していない状態とする。
なお、路側スロット情報を無効にする際には、調整部３９によって調整された各種の値（通信条件）を、調整前の元の値（初期値）に戻す処理が行われる。
【００４４】
前記調整部３９は、情報取得部３６が路側スロット情報を取得すると、通信条件の調整を行い、情報無効部３８によって路側スロット情報未取得状態になると、通信条件を調整前の元の値に戻すものである。
【００４５】
本実施形態において、調整部３９によって調整される通信条件は、ＣＳＭＡ方式におけるバックオフ時間、キャリアセンスレベル（キャリアセンス感度）、変調度、及び送信電力である。なお、送信待ち時間（送信周期）を調整してもよい。
これらの通信条件のうち、バックオフ時間、キャリアセンスレベル、送信電力は、車載通信機３が送信した無線信号が、他の車載通信機３によって受信される確率に影響を与えるパラメータである。
【００４６】
すなわち、バックオフ時間を短くすると、バックオフ時間が長い場合よりも、頻繁に送信機会が得られる。このため、伝搬路中には、バックオフ時間が短い車載通信機３の無線信号が存在する場合が多くなり、バックオフ時間が長い車載通信機３の無線信号は、送信機会が減少する。つまり、バックオフ時間が長い車載通信機３は、送信のためにより長い時間待たされることになるものの、その分、他の通信機からの無線信号を受信する機会が大きくなる。
したがって、車載通信機３が、そのバックオフ時間を短くすると、当該車載通信機３が送信した無線信号が、バックオフ時間が長い他の車載通信機３によって受信（キャリアセンスによって検出）される確率が高くなる。
【００４７】
また、車載通信機３がキャリアセンスレベルを上げると、キャリアセンス感度が低下し、当該レベルよりも受信レベルが低い無線信号が伝搬路中に存在していても、当該車載通信機３は、その信号の存在を検出する確率が低下する。
したがって、キャリアセンスレベルが高い車載通信機３は、キャリアセンスレベルが低い場合に比べて、送信機会を獲得する確率が高くなる。
よって、車載通信機３が、そのキャリアセンスレベルを上げると、当該車載通信機３が送信した無線信号が、キャリアセンスレベルの低い他の車載通信機３（路側スロット情報を把握していない車載通信機（路側スロット情報を有しているがその情報が規定より古い車載通信機を含む））によって受信（キャリアセンスによって検出）される確率が高くなる。
【００４８】
また、送信電力を大きくすると、電波が遠くまで届き易くなるため、他の車載通信機３によって受信されやすくなる。
また、路側スロット情報を取得していない車載通信機３（路側スロット情報を有しているがその情報が規定より古い車載通信機を含む）が複数存在する場合、つまり、送信電力が大きくなっていない車載通信機３が複数存在する場合、そのような車載通信機３を、「車載通信機３Ａ」、「車載通信機３Ｂ」とすると、送信電力が大きくなった車載通信機３Ｃと前記車載通信機３Ａの間の距離、及び車載通信機３Ｂと車載通信機３Ａとの間の距離が、等しく、かつ、車載通信機３Ｃと車載通信機３Ｂが同時に送信した場合、車載通信機３Ａでは、送信電力の大きい車載通信機３Ｃからの信号が受信されやすくなる。
したがって、車載通信機３が、その送信電力を大きくすると、当該車載通信機３が送信した無線信号が、他の車載通信機３によって受信（キャリアセンスによって検出）される確率が高くなる。しかも、変調度を高値に変更しつつ、送信電力を大きくすることで、変調度を高値にしても、車車間通信における送信可能範囲を維持することができる。この場合、変調度が高値であるため、通信帯域の使用期間を短くでき、通信帯域の有効利用が行える。
【００４９】
［路車間通信を優先させるための通信制御方法］
図５は、前記交通システム（通信システム）において、車車間通信よりも路車間通信を優先させるために、車載通信機３において行われる通信制御方法を示している。
まず、処理の最初に、初期設定が行われる（ステップＳ１）。初期設定では、送信タイマ及び情報無効タイマがゼロに設定される。送信タイマは、車載通信機３が送信間隔（送信待ち時間）を決定するために用いられるものである。情報無効タイマは、取得した路側スロット情報を無効にするまでの時間を決定するために用いられるものである。
【００５０】
また、初期設定時において、車載通信機３は、路側スロット情報を未取得の状態にある。したがって、路車間通信のために車車間通信が禁止される時間帯Ｔ１は生じない。
【００５１】
また、初期設定時においては、調整部３９によって調整され得る「バックオフ時間」、「キャリアセンスレベル」、「変調方式」、及び「送信電力」の各値は、初期値（調整前）となっている。各値の初期値は、例えば、平均バックオフ時間＝３４μｓｅｃ、キャリアセンスレベル＝−８５［ｄＢｍ］、変調方式＝「ＢＰＳＫ」、送信電力＝１０［ｄＢｍ］である。
【００５２】
初期設定の後、送信タイマをカウントアップ（＋１）する処理が行われ（ステップＳ１）、さらに、情報取得部３６によって路側スロット情報を取得済であるか否かを判定する（ステップＳ３）。
過去において路側スロット情報を取得済ではないが、情報取得部２６によって新たに路側スロット情報を取得すれば（ステップＳ４）、調整部３９によって通信条件の調整が行われる（ステップＳ５）。この調整は、送受信部３１によって送信した無線信号が他の車載通信機３によって受信される機会を、向上させるためのものである。
【００５３】
調整部３９による調整では、初期値よりも、バックオフ時間が短くなり、キャリアセンスレベルが上がり、変調方式が高値になり、送信電力が上がる。
なお、送信電力は、変調方式を高値にしても、調整前の変調方式（初期値における変調方式）で復調可能な通信可能距離と同じ距離においても復調可能な程度まで、上げられる。調整後の各値は、例えば、平均バックオフ時間＝２５μｓｅｃ、キャリアセンスレベル＝−８０［ｄＢｍ］、変調方式＝「１６ＱＡＭ」、送信電力＝２０［ｄＢｍ］である。
【００５４】
また、ステップＳ４において、情報取得部２６が、路側スロット情報を取得すると、制御部３２は、路側スロット情報が示す時間帯（路側通信機用の時間）における、無線信号送信を禁止する。これにより、車車間通信が路車間通信へ干渉することが防止される。
【００５５】
一方、ステップＳ４において、路側スロット情報未取得であると判定されると、送信タイマが送信待ち時間（所定の送信周期；例えば１００ｍｓｅｃ）を経過したか否かが判定される（ステップＳ６）。送信タイマが送信待ち時間を経過し、送信機会が得られると、送受信部３１から車車間通信のための無線信号が送信される（ステップＳ７）。路側スロット情報未取得の場合は、送信が禁止されている時間帯がないため、効率的な通信が行える。
【００５６】
送信が完了すると、送信タイマが０にリセットされ（ステップＳ８）、ステップＳ２に戻り、次回の送信のための処理が引き続き行われる。
【００５７】
一方、ステップＳ３において、過去に路側スロット情報取得済であると判定されるか、又は、ステップＳ４において、今回新たに路側スロット情報を取得したと判定された場合、車載通信機３は、前記通信条件が調整された状態にあるとともに、路側スロット情報が示す時間帯の通信が禁止されている。
この場合、情報無効タイマがカウントアップ（＋１）される（ステップＳ９）。
【００５８】
前記情報無効タイマが、設定値未満である場合、車載通信機３が路側スロット情報を取得してからあまり時間が経っておらず、車載通信機３は、路側通信機２の通信エリア内などに位置しており、路車間通信に干渉を与える可能性があるとみなされる。この場合、ステップＳ６の送信待ち時間判定を経由して、車車間通信のための無線信号が送信される（ステップＳ７）が、この送信時の送信パケットには、取得した路側スロット情報が付加されており、他の車載通信機３が、路側スロット情報を取得することができる。また、この送信は、前記通信条件が調整された状態で行われるため、路側スロット情報が、他の車載通信機３に受信され易くなる。この点の詳細は、後述する。
【００５９】
これに対し、ステップＳ１０において、前記情報無効タイマが、設定値を超えると、車載通信機３が、路側スロット情報を取得してから、設定値の時間ほど経過したことになる。この場合、車載通信機３（車両５）が、路側通信機２の通信エリアから十分に外に出たものとみなされる。
【００６０】
路側通信機２の通信エリアから十分に外に出ると、車車間通信が路車間通信に干渉するおそれがなくなる。そこで、制御部３２は、路側スロット情報が示す時間における車車間通信の禁止を解除する。この禁止解除とともに、調整部３９は、通信条件の各値を、調整前の初期値に戻す（ステップＳ１１）。さらに、情報無効部３８は、記憶部３３に保存されている路側スロット情報も削除する（ステップＳ１１）。また、情報無効タイマもゼロにリセットされる（ステップＳ１２）。
路側スロット情報が削除されることで、車載通信機３は、路側スロット情報を未取得の状態となる。
【００６１】
ステップＳ１２において、路側スロット情報が削除されて、路側スロット情報未取得の状態になった場合、ステップＳ６の送信待ち時間判定を経由して、車車間通信のための無線信号が送信される（ステップＳ７）。路側スロット情報未取得の状態になっていると、送信が禁止されている時間帯がないため、効率的な通信が行える。また、送信電力が抑えられるため、省電力化に寄与する。
【００６２】
［通信条件の調整］
図６〜図８は、調整部３９によって、車載通信機の通信条件（バックオフ時間、キャリアセンスレベル、変調方式、送信電力）の調整を行った場合の説明図である。
まず、図６は、前提条件を示しており、路側通信機２及び通信条件調整前の車載通信機（路側スロット情報未取得の車載通信機）３Ｂが送信した無線信号が、両者２，３Ｂ間に位置する車載通信機３Ａによって受信される場合の受信電力強度を示している。
【００６３】
本実施形態においては、路側通信機２は、通信条件調整前の車載通信機３Ｂよりも、送信電力（＝２０［ｄＢｍ］）が大きく、変調方式（＝１６ＱＡＭ）が高値となっている。このため、車載通信機３Ａが、両者２，３Ｂの中間に位置したとすると、路側通信機２からの無線信号の受信電力のほうが、車載通信機３Ｂからの無線信号の受信電力よりも、大きくなる（電力差＝Ｐ１）。
したがって、仮に、路側スロット情報を知らない車載通信機３Ｂによる車車間通信の無線信号が、路側通信機２の路車間通信に衝突したとしても、車載通信機３Ａは、路側通信機２からの無線信号を受信し易くなり、路側通信機２からの受信機会の方が高い。
この結果、車載通信機３Ａは、路側通信機２から送信される路側スロット情報を、より確実に取得することができる。
【００６４】
なお、車載通信機３Ｂが、路側通信機２からの信号の受信電力を検出し、当該受信電力よりも小さい電力で無線信号を送信しても、車載通信機３Ａにおける路側通信機２からの信号の受信機会を高くすることができる。
【００６５】
なお、路側通信機２は、車車間通信に割り当てられた時間帯Ｔ２を利用して、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式（キャリアセンス方式）によって、路側スロット情報を送信してもよい。この場合、通信条件調整前の車載通信機３Ｂよりも、路側通信機２のバックオフ時間を短くし、キャリアセンスレベルを高くすることで、車載通信機３Ａは、路側通信機２から送信される路側スロット情報を、より確実に取得することができる。この場合の路側通信機２の平均バックオフ時間は、例えば１６［μｓｅｃ］とし、キャリアセンスレベルは例えば−８０［ｄＢｍ］とすることができる。
【００６６】
車載通信機３Ａが、路側スロット情報を取得すると、当該車載通信機３Ａでは、前記通信条件の調整が行われる。図７は、車載通信機３Ａにおいて通信条件の調整が行われ、路側スロット情報未取得の車載通信機３Ｂよりも、送信電力が大きくなった様子を示している。車載通信機３Ａでは、送信電力の上昇とともに、変調方式もより高値のもの（１６ＱＡＭ）に変更される。
また、車載通信機３Ａにおいては、キャリアセンスレベルが、より高い値（Ｌ２）に変更される。一方、路側スロット情報未取得の車載通信機３Ｂでは、キャリアセンスレベルは、より低い値（Ｌ１：初期値）のままである。
【００６７】
図７に示す状態になると、車載通信機３Ａからの無線信号は、車載通信機３Ｂに到達したときの電力レベルが、キャリアセンスレベルＬ１以上となる。したがって、車載通信機３Ａからの無線信号は、車載通信機３Ｂにて受信（キャリアセンスにて検出）される。
一方、車載通信機３Ｂからの無線信号は、車載通信機３Ａに到達したときの電力レベルが、キャリアセンスレベルＬ２未満となる。したがって、車載通信機３Ｂからの無線信号は、車載通信機３Ａにて受信（検出）されない。
【００６８】
このため、車載通信機３Ａは、送信機会が多くなるとともに、車載通信機３Ｂは、受信機会が多くなるため、車載通信機３Ａから送信された路側スロット情報が、車載通信機３Ｂに伝わりやすい。
しかも、車載通信機３Ａにおける送信待ち時間の短縮も併せて行うことで、車載通信機３Ａの送信機会は更に多くなる。
さらに、車載通信機３Ａでは、送信電力が大きくしつつ、変調方式が高値に変更されているため、高速送信が可能となり、通信帯域使用時間が短くなり、帯域を有効活用できる。
【００６９】
車載通信機３Ｂも、路側スロット情報を取得すると、当該車載通信機３Ｂにおいても、前記通信条件の調整が行われる。図８は、車載通信機３Ａ及び車載通信機３Ｂの双方において、通信条件の調整が行われ、双方３Ａ，３Ｂの送信電力が大きくなった様子を示している。
【００７０】
図８に示す車載通信機３Ａ，３Ｂでは、ともに送信電力が大きくなっているため、例えば、車載通信機３Ｂが、さらに他の車載通信機（図示せず）に対して、路側スロット情報を転送しようとした場合、仮に、キャリアセンスレベルが、低い値（Ｌ１）のままであると、車載通信機３Ｂでは、車載通信機３Ａからの無線信号の存在を検出してしまい、送信機会を獲得するまでの時間間隔が長くなり、送信機会が減少する。ところが、車載通信機３Ｂのキャリアセンスレベルを高い値（Ｌ２）に変更しておけば、車載通信機３Ａからの無線信号を検出せず、送信機会を獲得するまでの時間間隔が削減でき、送信機会を多くすることができる。
【００７１】
以上のように本実施形態によれば、路側通信機１が存在する都心部においては、路側スロット情報を未取得の車載通信機３による路車間通信への干渉を抑制しつつも、車車間通信を支障なく行え、通信帯域を有効に活用することができる。
一方、路側通信機１が少ない郊外においては、路側スロット情報を未取得の状態にある車載通信機３同士の車車間通信が主体となるが、変調度が低く、バックオフ時間が長くても、都心部よりも車両数が少ないため帯域に余裕があり問題は少なく、省電力化も図れる。
【００７２】
また、本発明に関して、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、上記した意味ではなく、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
例えば、本実施形態では、例示した通信条件に関する値全てを調整したが、「送信待ち時間」、「バックオフ時間」、「キャリアセンスレベル」、及び「送信電力（及び変調方式）」のいずれか一つだけを調整してもよい。また、いずれか二つだけを調整してもよい。
また、本実施形態では、車載通信機３（車両５に搭載する車両用の移動通信機）として説明したが、本発明の移動通信機は、車両以外に搭載させてもよく、携帯電話端末が備えていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】高度道路交通システムの全体構成を示す概略斜視図である。
【図２】高度道路交通システムの一部を示す平面図である。
【図３】路側通信装置と車載通信機の内部構成を示すブロック図である。
【図４】路車間通信と車車間通信のスロットを示すタイムチャートである。
【図５】車載通信機の通信制御方法を示すフローチャートである。
【図６】路側通信機及び車載通信機からの無線信号の受信電力強度を示す図である。
【図７】路側スロット情報を取得している車載通信機と路側スロット情報を取得していない車載通信機それぞれからの無線信号の受信電力強度を示す図である。
【図８】路側スロット情報を取得している２つの車載通信機それぞれからの無線信号の受信電力強度を示す図である。
【符号の説明】
【００７４】
１  交通信号機
２  路側通信機
３  車載通信機（移動通信機）
５  車両
３０  アンテナ
３１  無線通信部
３２  制御部
３３  記憶部
３５  キャリアセンス制御部
３６  情報取得部
３７  情報転送部
３８  情報無効部
３９  調整部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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