(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
路側器と、複数の通信チャネルの何れかを利用して前記路側器と通信する移動体通信機とを有する通信システムであって、
前記移動体通信機は、
前記複数の通信チャネルのそれぞれについて、前記路側器及び他の通信機から出力された無線信号に基づいて、前記路側器から出力された無線信号の受信状態を表す受信状態測度を測定する通信状態測定部と、
前記複数の通信チャネルのうちの二つ以上の通信チャネルを候補チャネルとし、各候補チャネルの受信状態測度に基づいて決定された候補チャネル情報を前記路側器へ通知するチャネル情報通知部とを有し、
前記路側器は、
前記候補チャネル情報に基づいて、前記二つ以上の候補チャネルの中から前記移動体通信機が前記路側器から出力された無線信号を受信する受信チャネルを割り当てる受信チャネル割当部と、
前記受信チャネルを前記移動体通信機へ通知する受信チャネル通知部と、
を有する通信システム。
【請求項２】
前記移動体通信機の通信状態測定部は、前記路側器から出力された無線信号に含まれるプリアンブル信号の電力を、所定フレーム前に受信した各通信チャネルの無線信号の電力とノイズの電力との合計で除することにより、前記受信状態測度を算出する、請求項１に記載の通信システム。
【請求項３】
前記移動体通信機のチャネル情報通知部は、各候補チャネルの受信状態測度を前記候補チャネル情報に含める、請求項１または２に記載の通信システム。
【請求項４】
前記路側器の受信チャネル割当部は、前記路側器の通信可能範囲内に複数の移動体通信機が存在する場合、当該複数の移動体通信機のうちの前記受信チャネルが割り当てられていない移動体通信機の候補チャネルのうち、何れかの移動体通信機の受信チャネルとして使用されておらず、かつ前記受信状態測度が最も高い候補チャネルから順に、対応する移動体通信機の受信チャネルとして割り当てる、請求項３に記載の通信システム。
【請求項５】
前記路側器の受信チャネル割当部は、前記路側器から前記移動体通信機へ送信される無線信号の瞬時スループットが所定値以上となるように、前記移動体通信機の候補チャネルの前記受信状態測度に基づいて前記移動体通信機に少なくとも一つの前記受信チャネルを割り当てる、請求項３に記載の通信システム。
【請求項６】
前記路側器の受信チャネル割当部は、前記路側器の通信可能範囲内に複数の移動体通信機が存在する場合、当該複数の移動体通信機のそれぞれについて、各候補チャネルのうち、前記受信状態測度が最も高い候補チャネルを当該移動体通信機の優先候補チャネルとし、該優先候補チャネルの中で前記受信状態測度が最も低い優先候補チャネルから順に、対応する移動体通信機の受信チャネルとして割り当てる、請求項３に記載の通信システム。
【請求項７】
路側器と、複数の通信チャネルの何れかを利用して前記路側器と通信する移動体通信機とを有する通信システムにおける通信制御方法であって、
前記移動体通信機は、
前記複数の通信チャネルのそれぞれについて、前記路側器及び他の通信機から出力された無線信号に基づいて、前記路側器から出力された無線信号の受信状態を表す受信状態測度を測定し、
前記複数の通信チャネルのうちの二つ以上の通信チャネルを候補チャネルとし、各候補チャネルの受信状態測度に基づいて決定された候補チャネル情報を前記路側器へ通知し、
前記路側器は、
前記候補チャネル情報に基づいて、前記二つ以上の候補チャネルの中から前記移動体通信機が前記路側器から出力された無線信号を受信する受信チャネルを割り当て、
前記受信チャネルを前記移動体通信機へ通知する、
ことを含む通信制御方法。
【請求項８】
複数の通信チャネルの何れかを利用して路側器と通信する移動体通信機であって、
前記複数の通信チャネルのそれぞれについて、前記路側器及び他の通信機から出力された無線信号に基づいて、前記路側器から出力された無線信号の受信状態を表す受信状態測度を測定する通信状態測定部と、
前記複数の通信チャネルのうちの二つ以上の通信チャネルを候補チャネルとし、各候補チャネルの受信状態測度に基づいて決定された候補チャネル情報を前記路側器へ通知するチャネル情報通知部と、
前記複数の通信チャネルのうちの所定の通信チャネルを通じて前記路側器から受信した信号から、前記二つ以上の候補チャネルの中から前記移動体通信機が前記路側器から出力された無線信号を受信する受信チャネルとして前記路側器により割り当てられた通信チャネルを検知する受信チャネル検知部と、
前記受信チャネルを用いて前記路側器と通信する通信実行部と、
を有する移動体通信機。
【請求項９】
移動体通信機と、複数の通信チャネルの何れかを利用して通信する路側器であって、
前記路側器及び他の通信機から出力された無線信号に基づいて、前記移動体通信機において測定された、前記複数の通信チャネルのそれぞれについての前記路側器から出力された無線信号の受信状態を表す受信状態測度に基づいて、前記複数の通信チャネルのうちの前記移動体通信機により設定された二つ以上の候補チャネルの中から前記移動体通信機が前記路側器から出力された無線信号を受信する受信チャネルを割り当てる受信チャネル割当部と、
前記受信チャネルを前記移動体通信機へ通知する受信チャネル通知部と、
前記受信チャネルを用いて前記移動体通信機と通信する通信実行部と、
を有する路側器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、路側器と移動体に搭載された移動体通信機間で通信する通信システム、通信制御方法及びそのような通信システムにて利用可能な路側器ならびに移動体通信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、交通網の安全性、効率性及び快適性を向上させるための高度道路交通システム（Intelligent Transport Systems、ITS）が研究されている。ITSは、例えば、狭域通信システム（Dedicated Short-Range Communications、DSRC）を利用して、路上の車両あるいは通行人が各種の情報を共有することを可能にする。DSRCでは、例えば、車両に搭載された通信機と道路の近傍に設置された路側器間、あるいは車載通信機間で互いに情報が送受信される。
【０００３】
DSRCでは、車載通信機を搭載した車両が路側器の通信可能範囲内に進入すると、路側器と車載通信機が互いに情報を交換するために、車載通信機と路側器間に通信チャネルが設定されなければならない。そこで、車載通信機と路側器の間に通信チャネルを割り当てる技術が開発されている（例えば、特許文献１及び２を参照）。
【０００４】
そのような公知技術の一例では、符号分割多重方式の互いに異なる特定の擬似雑音符号がパイロットチャネルと上り、下りの制御チャネルに割り当てられる。そして路側器は、パイロットチャネルに同期して下り制御チャネルと通話チャネルを送信する。一方、移動局はパイロットチャネルの同期補足タイミングを基に下り制御チャネルと通話チャネルの逆拡散復調を実行するとともに、パイロットチャネルの同期補足の相関出力から距離検出を実行する。そして移動局は、隣接路上局間でパイロットチャネルの位相を異ならせる。  また、公知技術の他の一例では、進入車両に対しタイムスロットが割り当てられる。その際、その車両が存在する無線ゾーンと、無線ゾーンに対し進行方向に隣接する無線ゾーンの両方において空きのタイムスロットが割り当てられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−３５０５０３号公報
【特許文献２】特開２０００−３５８２６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、路側器の通信可能範囲内に、車載通信機が搭載された複数の車両が進入する場合がある。そして、それら複数の車両のうち、何れかの車両の車載通信機がキャリアセンス可能な範囲内に他の車両が存在しなければ、その車載通信機は、他の車両の車載通信機が路側器と通信しているか否かを知ることはできない。そのため、それら複数の車載通信機のそれぞれがキャリアセンスを行って、他の車載通信機または路側器により使用されていないと判定したチャネルを通信に使用するために選択しても、同じチャネルが複数の車載通信機により使用されてしまうおそれがある。このような場合、複数の車載通信機が同一のチャネルを信号受信用に設定してしまい、路側器はそれら複数の車載通信機に個別に信号を送信できないおそれがあった。
【０００７】
そこで、ある１つの側面では、本発明は、路側器の通信可能範囲内に、通信機が搭載された複数の移動体が存在しても、各通信機と路側器間で通信可能な通信システム及び通信制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一つの実施形態によれば、路側器と、複数の通信チャネルの何れかを利用して路側器と通信する移動体通信機とを有する通信システムが提供される。この通信システムにおいて、移動体通信機は、複数の通信チャネルのそれぞれについて、路側器及び他の通信機から出力された無線信号に基づいて、路側器から出力された無線信号の受信状態を表す受信状態測度を測定する通信状態測定部と、複数の通信チャネルのうちの少なくとも一つの通信チャネルを候補チャネルとし、候補チャネルの受信状態測度に基づいて決定された候補チャネル情報を路側器へ通知するチャネル情報通知部とを有する。一方、路側器は、候補チャネル情報に基づいて、候補チャネルの中から移動体通信機が路側器から出力された無線信号を受信する受信チャネルを割り当てる受信チャネル割当部と、受信チャネルを移動体通信機へ通知する受信チャネル通知部とを有する。
【０００９】
また他の実施形態によれば、路側器と、複数の通信チャネルの何れかを利用して路側器と通信する移動体通信機とを有する通信システムにおける通信制御方法が提供される。この通信制御方法において、移動体通信機は、複数の通信チャネルのそれぞれについて、路側器及び他の通信機から出力された無線信号に基づいて、路側器から出力された無線信号の受信状態を表す受信状態測度を測定し、複数の通信チャネルのうちの少なくとも一つの通信チャネルを候補チャネルとし、候補チャネルの受信状態測度に基づいて決定された候補チャネル情報を路側器へ通知する。一方、路側器は、候補チャネル情報に基づいて、候補チャネルの中から移動体通信機が路側器から出力された無線信号を受信する受信チャネルを割り当て、受信チャネルを移動体通信機へ通知する。
【００１０】
さらに他の実施形態によれば、複数の通信チャネルの何れかを利用して路側器と通信する移動体通信機が提供される。この移動体通信機は、複数の通信チャネルのそれぞれについて、路側器及び他の通信機から出力された無線信号に基づいて、路側器から出力された無線信号の受信状態を表す受信状態測度を測定する通信状態測定部と、複数の通信チャネルのうちの少なくとも一つの通信チャネルを候補チャネルとし、候補チャネルの受信状態測度に基づいて決定された候補チャネル情報を路側器へ通知するチャネル情報通知部と、複数の通信チャネルのうちの所定の通信チャネルを通じて路側器から受信した信号から、候補チャネルの中から移動体通信機が路側器から出力された無線信号を受信する受信チャネルとして路側器により割り当てられた通信チャネルを検知する受信チャネル検知部と、受信チャネルを用いて路側器と通信する通信実行部とを有する。
【００１１】
さらに他の実施形態によれば、移動体通信機と、複数の通信チャネルの何れかを利用して通信する路側器が提供される。この路側器は、路側器及び他の通信機から出力された無線信号に基づいて移動体通信機において測定された、複数の通信チャネルのそれぞれについての路側器から出力された無線信号の受信状態を表す受信状態測度に基づいて、複数の通信チャネルの中から移動体通信機が路側器から出力された無線信号を受信する受信チャネルを割り当てる受信チャネル割当部と、受信チャネルを移動体通信機へ通知する受信チャネル通知部と、受信チャネルを用いて移動体通信機と通信する通信実行部とを有する。
【００１２】
本発明の目的及び利点は、請求項において特に指摘されたエレメント及び組み合わせにより実現され、かつ達成される。
上記の一般的な記述及び下記の詳細な記述の何れも、例示的かつ説明的なものであり、請求項のように、本発明を限定するものではないことを理解されたい。
【発明の効果】
【００１３】
本明細書に開示された通信システム及び通信制御方法は、路側器の通信可能範囲内に、通信機が搭載された複数の移動体が存在しても、各通信機と路側器間で通信できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】一つの実施形態に係る通信システムの概略構成図である。
【図２】一つの実施形態に係る車載通信機の概略構成図である。
【図３】一つのフレームに含まれるタイムスロットの構成の一例を示す図である。
【図４】各スロットと車両の位置関係を示す概念図である。
【図５】一つの実施形態に係る路側器の概略構成図である。
【図６】各車載通信機についての候補チャネルのSINRと割り当てられる受信チャネルとの関係表を示す図である。
【図７】各車載通信機についての候補チャネルの瞬時スループットと割り当てられる受信チャネルの関係表を示す図である。
【図８】一つの実施形態に係る通信システムにおいて実行されるスロット決定処理の動作フローチャートである。
【図９】他の実施形態に係る路側器の概略構成図である。
【図１０】さらに他の実施形態に係る車載通信機の概略構成図である。
【図１１】さらに他の実施形態に係る路側器の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図を参照しつつ、一つの実施形態による、通信システムについて説明する。この通信システムでは、移動体通信機の一例である、車両に搭載された車載通信機間で、あるいは車載通信機と道路上または道路の近傍に設置された路側器との間で通信が行われる。この通信システムでは、車載通信機及び路側器は、予め設定された複数の通信チャネルのうち、何れかの通信チャネルを利用して信号を送信する。車載通信機は、路側器から信号を受信しようとする通信チャネルを決定する際、他の車載通信機など路側器以外の通信機から送信された信号の影響を考慮しつつ、通信チャネルごとに路側器から出力された無線信号の受信状態を測定する。そして車載通信機は、受信状態の良好な通信チャネルを候補チャネルとして路側器へ通知する。一方、路側器は、車載通信機から受け取った候補チャネルの中から、実際に車載通信機が路側器から出力された無線信号を受信するために使用する受信チャネルを割り当てる。そして路側器は、受信チャネルを車載通信機に通知する。
本実施形態では、複数の通信チャネルのそれぞれは、時分割多重方式により、所定の時間長を持つ１フレームを時間軸方向に分割することにより設定されるタイムスロットとする。しかし、各通信チャネルは、タイムスロットに限られない。例えば、他の実施形態において、各通信チャネルは、周波数分割多重された複数の周波数帯域の何れかであってもよい。
【００１６】
図１は、一つの実施形態による通信システム１の概略構成図である。この通信システム１は、車載通信機１０−１〜１０−４と、路側器２０とを有する。車載通信機１０−１〜１０−４は、それぞれ車両２−１〜２−４に搭載されている。そして車載通信機１０−１〜１０−４は、それぞれ、路側器２０の通信可能範囲内にその車載通信機が搭載された車両が進入すると、路側器２０と無線通信可能となる。また車載通信機１０−１〜１０−４のそれぞれは、互いの通信可能範囲内に入ると、車載通信機同士で無線通信可能となる。
なお、通信システム１が有する車載通信機の数は、４台に限られない。車載通信機の数は、少なくとも１台あればよい。
【００１７】
図２は、移動体通信機の一例である車載通信機１０−１の概略構成図である。なお、車載通信機１０−１〜１０−４は、同一の機能及び同一の構成を有することができる。そのため、以下では、車載通信機１０−１について説明し、他の車載通信機の詳細な説明を省略する。
【００１８】
車載通信機１０−１は、アンテナ１１と、変調・復調部１２と、車内通信部１３と、送信チャネル決定部１４と、通信状態測定部１５と、受信チャネル候補決定部１６と、チャネル情報通知部１７と、受信チャネル検知部１８と、通信実行部１９とを有する。
変調・復調部１２、車内通信部１３、送信チャネル決定部１４、通信状態測定部１５、受信チャネル候補決定部１６、チャネル情報通知部１７、受信チャネル検知部１８及び通信実行部１９は、それぞれ別個の回路として形成される。あるいはこれらの各部は、その各部に対応する回路が集積された一つの集積回路として車載通信機１０−１に実装されてもよい。
【００１９】
アンテナ１１は、変調・復調部１２と接続される。そしてアンテナ１１は、路側器２０または他の車載通信機から受信した無線信号を変調・復調部１２へ渡す。一方、アンテナ１１は、変調・復調部１２から受け取った無線信号を出力する。
【００２０】
変調・復調部１２は、アンテナ１１、通信状態測定部１５、チャネル情報通知部１７、受信チャネル検知部１８及び通信実行部１９と接続される。そして変調・復調部１２は、チャネル情報通知部１７または通信実行部１９から受け取った信号を、所定の変調方式に従って変調する。そして変調・復調部１２は、変調された信号を無線周波数を持つ搬送波に重畳することにより無線信号を生成し、その無線信号をアンテナ１１へ送信する。一方、変調・復調部１２は、アンテナ１１から受け取った無線信号に局部発信周波数を持つ局部信号を乗じることにより、ベースバンド周波数を持つベースバンド信号を生成する。そして変調・復調部１２は、ベースバンド信号を所定の変調方式に従って復調する。そして変調・復調部１２は、復調された信号を通信状態測定部１５、受信チャネル検知部１８あるいは通信実行部１９へ送信する。なお、所定の変調方式は、例えば、直交周波数分割多重（Orthogonal Frequency Division Multiplex、OFDM）方式とすることができる。
【００２１】
車内通信部１３は、コントロールエリアネットワーク（Control Area Network、CAN）などの規格に従った車内通信ネットワークに車載通信機１０−１を接続するための通信インターフェース回路を有する。そして車内通信部１３は、車内通信ネットワークを介して、位置情報取得装置から車両２−１の現在位置を表す現在位置情報及び現在位置が含まれる地図を表す地図情報を定期的に取得する。なお、位置情報取得装置は、例えば、全地球測位システム(Global Positioning System、GPS)を搭載したナビゲーションシステムとすることができる。また車内通信部１３は、送信チャネル決定部１４及び通信実行部１９と接続される。そして車内通信部１３は、送信チャネル決定部１４へ取得した現在位置情報及び地図情報を渡す。なお、地図情報には、車載通信機が信号を送信するために使用するタイムスロットごとに設定されたスロット指定領域を表す情報と、スロット指定領域に対応するタイムスロットの識別番号とが含まれる。なおスロット指定領域を表す情報は、例えば、スロット指定領域の中心の位置の座標と半径の組み合わせ、あるいは、矩形状のスロット指定領域の対角方向のコーナー２点の座標の組み合わせとすることができる。
また車内通信部１３は、路側器２０または他の車載通信機から受信した各種の情報を通信実行部１９から受け取る。そして車内通信部１３は、それら各種の情報を、車内通信ネットワークに接続された他の装置へ送信する。そのような他の装置は、例えば、ナビゲーションシステム、エレクトロニック・トール・コレクション・システム（Electronic Toll Collection System、ETC）、運転支援装置あるいは車内に設置される情報表示用のディスプレイである。
【００２２】
送信チャネル決定部１４は、車両２−１の現在位置に基づいて、車載通信機１０−１が信号を送信するために使用するタイムスロットである送信チャネルを決定する。そこで送信チャネル決定部１４は、車内通信ネットワークを介して取得した現在位置情報と地図情報を参照することにより、車両２−１の現在位置が含まれるスロット指定領域を決定する。そして送信チャネル決定部１４は、そのスロット指定領域と関連付けられた識別番号に対応するタイムスロットを送信チャネルとする。
送信チャネル決定部１４は、決定した送信チャネルの識別番号をチャネル情報通知部１７及び通信実行部１９へ通知する。
【００２３】
図３は、一つのフレームに含まれるタイムスロットの構成の一例を示す図である。図３において、横軸は時間を表す。またブロック列３００に含まれる各ブロックは、それぞれタイムスロットを表す。そして各ブロック内に示された数値1〜10または記号A、Bは、タイムスロットの識別番号である。このうち、タイムスロット1〜10は、車載通信機または路側器が情報を送信するために使用するスロットである。またタイムスロットAは、車載通信機が路側器へ制御情報を通知するために使用するスロットである。そしてタイムスロットBは、路側器が路側器の通信可能範囲内に存在する全ての車載通信機へ制御情報を通知するために使用するタイムスロットである。
【００２４】
図４は、各タイムスロットと車両の位置関係を示す概念図である。図４において、ブロック列４００に含まれる各ブロックは、それぞれ、一つのタイムスロットが割り当てられるスロット指定領域を表す。そして各ブロック内に示された数値は、タイムスロットの識別番号である。また、ブロック列４００のうちのブロック４０１〜４０８の上に示された記号A〜Hは、それぞれ、ブロック４０１〜４０８に対応するスロット指定領域に存在する車両に搭載された車載通信機の識別番号を表す。例えば、ブロック４０３に対応するスロット指定領域には、車両２−１が存在する。すなわち、車両２−１に搭載された車載通信機１０−１が存在する。この例では、車載通信機１０−１の識別番号はCである。また、ブロック４０４に対応するスロット指定領域には、車両２−２が存在する。すなわち、車両２−２に搭載された車載通信機１０−２が存在する。この例では、車載通信機１０−２の識別番号はDである。同様に、ブロック４０５、４０６に対応するスロット指定領域には、それぞれ、車両２−３、２−４が存在する。すなわち、ブロック４０５、４０６に対応するスロット指定領域には、それぞれ、車両２−３に搭載された車載通信機１０−３及び車両２−４に搭載された車載通信機１０−４が存在する。この例では、車載通信機１０−３、１０−４の識別番号は、それぞれ、E、Fである。またブロック４０９に対応するスロット指定領域には、路側器２０が設置されている。例えば、各車載通信機及び路側器２０は、それぞれ、自己が存在するスロット指定領域から5ブロック離れたスロット指定領域以内に存在する車載通信機と通信可能であるとする。この場合、路側器２０は、車載通信機C、D、E、Fと通信可能である。またブロック４０３に対応するスロット指定領域に存在する車載通信機Cは、車載通信機A、B、D及び路側器２０と通信可能である。そして、車載通信機Cの送信チャネル決定部１４は、車載通信機Cが存在するスロット指定領域に割り当てられているタイムスロットが1であるため、タイムスロット1を送信チャネルとする。
しかし、車載通信機Cは、車載通信機E、Fが路側器２０の通信可能範囲内に存在することを検知できない。そこで路側器２０が、各車載通信機C、E、Fが路側器２０から出力された無線信号を受信するタイムスロットを決定することが好ましい。
【００２５】
通信状態測定部１５は、他の車載通信機を含む他の通信機から送信された無線信号と路側器から受信した無線信号の強度に基づいて、各タイムスロットにおける、路側器２０から出力された無線信号の受信状態を表す受信状態測度を求める。そのために、通信状態測定部１５は、路側器２０から受信した無線信号と、各タイムスロットにおいて他の通信機から受信した無線信号を記憶するメモリ回路（図示せず）を有する。そして通信状態測定部１５は、メモリ回路に記憶された各無線信号の強度を参照することにより、受信状態測度を求める。
通信状態測定部１５は、受信状態測度として、例えば、タイムスロットごとに、信号電力対雑音＋干渉電力比（Signal to Interference plus Noise Ratio、SINR）を次式に従って算出する。
【数１】
0005446652.tif 000002
SINRtは、タイムスロットtにおけるSINRである。またPBSは、路側器２０から受信した無線信号を変調・復調部１２により復調した信号の電力である。例えば、PBSは、路側器２０から受信した無線信号に含まれるプリアンブル信号の平均強度とすることができる。なお、プリアンブル信号は、各フレームにおいて、全てのタイムスロットの前に送信される信号である。そしてプリアンブル信号は、例えば、一定長を有し、信号値'1'及び'0'が予め定められた規則に従って配列された信号である。さらに、Nは雑音であり、Ptは、タイムスロットtにおける他の通信機から受信した無線信号を変調・復調部１２により復調した信号の電力である。Ptは、例えば、1フレーム〜数フレーム前の各タイムスロットにおいて受信した無線信号の平均電力とすることができる。
なお、通信状態測定部１５は、SINRの代わりに、搬送波対雑音＋干渉電力比（Carrier to Interference plus Noise Ratio、CINR）を受信状態測度として、タイムスロットごとに測定してもよい。この場合、通信状態測定部１５は、変調・復調部１２から復調前の無線信号の強度を取得し、その無線信号の強度に基づいてCINRを測定する。
【００２６】
このように、通信状態側部１５は、各タイムスロットにおける、路側器から出力された無線信号の受信状態を、路側器２０から受信した無線信号の強度だけでなく、他の通信機から出力された無線信号の強度も考慮して求める。そのため、通信状態側部１５は、車載通信機１０−１の他に、他の通信機が車載通信機１０−１の信号受信可能範囲内に存在する場合でも、タイムスロットごとの受信状態を正確に測定できる。
また、路側器２０から出力される無線信号はプリアンブル信号を含み、一方、各車載通信機から出力される無線信号はプリアンブル信号を含まないようにしてもよい。あるいは、各車載通信機から出力される無線信号は、路側器２０から出力される無線信号に含まれるプリアンブル信号と異なるプリアンブル信号を含んでもよい。これにより、通信状態測定部１５は、受信した無線信号が路側器２０から出力された無線信号か、他の通信機から出力された無線信号かを識別することができる。
通信状態測定部１５は、各タイムスロットの受信状態測度を、対応するタイムスロットの識別番号とともに受信チャネル候補決定部１６へ通知する。
【００２７】
受信チャネル候補決定部１６は、通信状態測定部１５から受け取った、各タイムスロットの受信状態測度に基づいて、車載通信機１０−１が路側器２０から信号を受信するために使用するタイムスロットの候補である候補チャネルを決定する。例えば、受信チャネル候補決定部１６は、受信状態が良好な方、すなわち、SINRまたはCINRが高い方から所定数のタイムスロットを候補チャネルとする。所定数は、１以上の整数で、かつ路側器２０が車載通信機へ信号を送信するために使用可能なタイムスロットの数以下の数に設定される。
受信チャネル候補決定部１６は、候補チャネルの識別番号をチャネル情報通知部１７へ通知する。また受信チャネル候補決定部１６は、候補チャネルの識別番号とともに、その候補チャネルの受信状態測度をチャネル情報通知部１７へ通知してもよい。
【００２８】
なお、受信チャネル候補決定部１６は、各候補チャネルに優先順位を付けてもよい。例えば、受信チャネル候補決定部１６は、SINRまたはCINRが高いほど、候補チャネルの優先順位も高くする。そして受信チャネル候補決定部１６は、候補チャネルの識別番号とともに、優先順位をチャネル情報通知部１７へ通知する。
【００２９】
チャネル情報通知部１７は、送信チャネルの識別番号及び候補チャネルに関する情報である候補チャネル情報を路側器２０へ通知する。なお、候補チャネル情報には、候補チャネルの識別番号が含まれる。そこでチャネル情報通知部１７は、送信チャネルの識別番号及び候補チャネルの識別番号と、車載通信機１０−１あるいは車載通信機１０−１が搭載された車両２−１の識別番号を含む通知信号を作成する。なお、チャネル情報通知部１７が各候補チャネルの受信状態測度を受け取っている場合、候補チャネル情報には、各候補チャネルの受信状態測度も含まれる。あるいは、各候補チャネルに優先順位が付けられている場合、候補チャネル情報には、各候補チャネルの優先順位も含まれる。そしてチャネル情報通知部１７は、各車載通信機から路側器２０へ制御情報を送信するために予め設定されたタイムスロットにおいて、その通知信号が送信されるように、その通知信号を変調・復調部１２へ渡す。
あるいは、チャネル情報通知部１７は、送信チャネルにおいてその通知信号が送信されるように、その通知信号を変調・復調部１２へ渡してもよい。この場合、通知信号は、送信チャネルの識別番号を含まなくてもよい。
【００３０】
受信チャネル検知部１８は、路側器２０から受け取った通知信号から、車載通信機１０−１が路側器２０から信号を受信するために使用するタイムスロットである受信チャネルを検知する。そこで受信チャネル検知部１８は、例えば、変調・復調部１２から受け取った信号から、車載通信機１０−１に内蔵されるタイマ（図示せず）による参照クロック信号に基づいて、路側器２０が各車載通信機へ制御情報を送信するために予め設定されたタイムスロットに含まれる通知信号を取り出す。そして受信チャネル検知部１８は、その通知信号から、車載通信機１０−１または車両２−１の識別番号と関連付けられているタイムスロットの識別番号を検出する。そして受信チャネル検知部１８は、検出した識別番号により特定されたタイムスロットを受信チャネルとする。
受信チャネル検知部１８は、受信チャネルの識別番号を通信実行部１９へ通知する。
【００３１】
通信実行部１９は、送信チャネル及び受信チャネルを利用して、路側器２０と通信する。そのために、通信実行部１９は、送信チャネルの識別番号及び受信チャネルの識別番号を記憶するメモリ回路（図示せず）を有する。通信実行部１９は、送信すべき情報を含む送信信号を生成し、その送信信号に対して誤り訂正などの符号化処理を実行する。通信実行部１９は、車載通信機１０−１に内蔵されるタイマ（図示せず）による参照クロック信号及びメモリ回路に記憶された送信チャネルの識別番号に基づいて、送信信号が送信チャネルにおいて送信されるように、送信信号を変調・復調部１２へ渡す。また通信実行部１９は、参照クロック信号及びメモリ回路に記憶された受信チャネルの識別番号に基づいて受信チャネルを特定し、受信チャネルから取り出した受信信号に対して誤り訂正などの復号処理を実行することにより、路側器２０が送信した情報を再生する。そして通信実行部１９は、再生された情報を車内通信部１３を介して、ナビゲーションシステム、ETCあるいは運転支援装置など、路側器２０から受け取った情報を使用する装置へ送信する。
また通信実行部１９は、送信チャネルを利用して、他の車載通信機へ信号を送信してもよい。さらに通信実行部１９は、送信チャネル及び受信チャネル以外の受信チャネルから取り出した受信信号に対して誤り訂正などの復号処理を実行することにより、他の車載通信機が送信した情報を再生してもよい。
【００３２】
図５は、路側器２０の概略構成図である。図５に示されるように、路側器２０は、アンテナ２１と、変調・復調部２２と、受信チャネル割当部２３と、受信チャネル通知部２４と、送信チャネル検知部２５と、通信実行部２６とを有する。
変調・復調部２２、受信チャネル割当部２３、受信チャネル通知部２４、送信チャネル検知部２５及び通信実行部２６は、それぞれ別個の回路として形成される。あるいはこれらの各部は、その各部に対応する回路が集積された一つの集積回路として路側器２０に実装されてもよい。
【００３３】
アンテナ２１は、変調・復調部２２と接続される。そしてアンテナ２１は、何れかの車載通信機から受信した無線信号を変調・復調部２２へ渡す。一方、アンテナ２１は、変調・復調部２２から受け取った無線信号を出力する。
【００３４】
変調・復調部２２は、路側器２０の他の各部と接続される。そして変調・復調部２２は、受信チャネル通知部２４または通信実行部２６から受け取った信号を、所定の変調方式に従って変調する。そして変調・復調部２２は、変調された信号を無線周波数を持つ搬送波に重畳することにより無線信号を生成し、その無線信号をアンテナ２１へ送信する。一方、変調・復調部２２は、アンテナ２１から受け取った無線信号を所定の変調方式に従って復調する。そして変調・復調部２２は、復調された信号を受信チャネル割当部２３、送信チャネル検知部２５または通信実行部２６へ送信する。なお、所定の変調方式は、車載通信機が送信または受信する信号に対して適用する変調方式と同じ変調方式、例えば、OFDMとすることができる。
【００３５】
受信チャネル割当部２３は、各車載通信機から通知された候補チャネルの中から、各車載通信機が路側器２０から送信された無線信号を受信するタイムスロットである受信チャネルを決定する。
受信チャネル割当部２３は、１台の車載通信機からのみ通知信号を受信している場合、その通知信号に含まれる候補チャネルの識別番号の中から任意に一つの識別番号を選択する。そして受信チャネル割当部２３は、選択した識別番号に対応する候補チャネルを受信チャネルとする。また、通知信号に候補チャネルごとの受信状態測度が含まれている場合、受信チャネル割当部２３は、受信状態測度を参照することにより、受信状態が良好な方から順に１以上の候補チャネルを受信チャネルとしてもよい。あるいは、通知信号に候補チャネルの優先順位が付されている場合、受信チャネル割当部２３は、優先順位が高い方から順に１以上の候補チャネルを受信チャネルとしてもよい。
【００３６】
また受信チャネル割当部２３は、複数の車載通信機から通知信号を受信している場合、所定の規則に従って、各車載通信機の受信チャネルを決定する。
一例として、通知信号に各候補チャネルの受信状態測度が含まれている場合、受信チャネル割当部２３は、受信状態測度を参照して、最も受信状態が良好な候補チャネルを特定する。そして受信チャネル割当部２３は、最も受信状態が良好な候補チャネルを、その候補チャネルを通知した車載通信機の受信チャネルとする。
次に、受信チャネル割当部２３は、受信チャネルを決定した車載通信機から受信した通知信号を除いた残りの通知信号に含まれ、かつ受信チャネルとして使用することが決定されていない未使用候補チャネルに対する受信状態測度を参照する。受信チャネル割当部２３は、未使用候補チャネルのうち、最も受信状態が良好な未使用候補チャネルを、その候補チャネルを通知した車載通信機に対する受信チャネルとする。受信チャネル割当部２３は、上記の処理を繰り返すことにより、各車載通信機に対する受信チャネルを決定する。これにより、受信チャネル割当部２３は、同時に通信しようとする複数の車載通信機に対して、受信状態が最も良好な車載通信機から優先的に受信チャネルを割り当てることができる。そのため、路側器２０は、送信しようとする信号がロスする可能性を小さくできるので、路側器２０は、送信しようとする信号に対するスループットを向上できる。
【００３７】
図６は、図４に示されたように路側器と車載通信機が存在する場合において、各車載通信機についての候補チャネルのSINRと割り当てられる受信チャネルとの関係表を示す図である。図６に示された表６００おいて、左端の列に示された記号C、D、E、Fは、それぞれ、路側器の通信可能範囲内に存在する車載通信機の識別番号を表す。また上端の数値1〜10は、それぞれ、各車載通信機の候補チャネルであるタイムスロットの識別番号を表す。そして各欄の数値は、その欄に対応する左端の列に示された車載通信機における、その欄に対応する上端の行に示されたタイムスロットのSINR(dB)を表す。また、各欄のうち、数値が示されていない欄は、その欄に対応する左端の列に示された車載通信機の送信チャネルに対応する。
【００３８】
表６００において、車載通信機Dのタイムスロット2に対するSINRが最も高い。そこで、受信チャネル割当部２３は、タイムスロット2を車載通信機Dの受信チャネルとして割り当てる。
次に、車載通信機C、E、Fに対して、車載通信機Eのタイムスロット3に対するSINRが最も高い。そこで、受信チャネル割当部２３は、タイムスロット3を車載通信機Eの受信チャネルとして割り当てる。
【００３９】
次に、未だに受信チャネルが決定されていない車載通信機C及びFに対して、車載通信機Cのタイムスロット6に対するSINRが最も高い。そこで、受信チャネル割当部２３は、タイムスロット6を車載通信機Cの受信チャネルとして割り当てる。
最後に、車載通信機Fについて、タイムスロット3に対するSINRが最も高い。しかしタイムスロット3は、既に車載通信機Eの受信チャネルとして割り当てられている。そこで受信チャネル割当部２３は、車載通信機Fについて、SINRが次に高いタイムスロット8を受信チャネルとして割り当てる。
なお、受信チャネル割当部２３は、一つの車載通信機に対して複数の受信チャネルを割り当ててもよい。この場合、受信チャネル割当部２３は、例えば、何れの車載通信機の送信チャネル及び受信チャネルにも設定されていないタイムスロット5、10を、それらのタイムスロットに対してSINRが最も高い車載通信機Dの受信チャネルとしてもよい。
【００４０】
他の例として、通知信号に各候補チャネルの受信状態測度が含まれている場合、受信チャネル割当部２３は、通知信号を送信した車載通信機ごとに、最も受信状態が良好な候補チャネルを優先候補チャネルとして特定する。そして受信チャネル割当部２３は、優先候補チャネルのうち、受信状態が最も悪い優先候補チャネルを、その優先候補チャネルに対応する車載通信機に対する受信チャネルとする。
次に、受信チャネル割当部２３は、通知信号を送信し、かつ受信チャネルが決定されていない車載通信機ごとに、受信チャネルとして使用することが決定された候補チャネルを除いて、優先候補チャネルを再度特定する。そして受信チャネル割当部２３は、再度特定された優先候補チャネルのうち、受信状態が最も悪い優先候補チャネルを、その優先候補チャネルに対応する車載通信機に対する受信チャネルとする。受信チャネル割当部２３は、上記の処理を繰り返すことにより、各車載通信機に対する受信チャネルを決定する。これにより、受信チャネル割当部２３は、同時に通信しようとする複数の車載通信機に対して、受信状態が最も悪い車載通信機から優先的に受信チャネルを割り当てることができる。そのため、路側器２０は、同時に通信しようとする複数の車載通信機の全てに対して、路側器２０が送信する信号がロスすることを抑制できる。
【００４１】
再度図６を参照すると、表６００において、車載通信機C、D、E、Fのそれぞれについて、最もSINRが高いタイムスロットは、それぞれ、6、2、3、3となる。そのため、タイムスロット6、2、3、3が、それぞれ、車載通信機C、D、E、Fの優先候補チャネルとなる。これら優先候補チャネルのうち、車載通信機Fの優先候補チャネルであるタイムスロット3に対するSINRが最も低い。そこで、受信チャネル割当部２３は、タイムスロット3を車載通信機Fの受信チャネルとして割り当てる。またタイムスロット3は、車載通信機Eの優先候補チャネルでもある。そのため、受信チャネル割当部２３は、車載通信機Eの優先候補チャネルを、タイムスロット3の次にSINRが高いタイムスロット10に変更する。
【００４２】
次に、車載通信機C、D、Eに対する優先候補チャネルのうち、車載通信機Cの優先候補チャネルであるタイムスロット6に対するSINRが最も低い。そこで、受信チャネル割当部２３は、タイムスロット6を車載通信機Cの受信チャネルとして割り当てる。
【００４３】
次に、未だに受信チャネルが決定されていない車載通信機D及びEに対する優先候補チャネルのうち、車載通信機Eの優先候補チャネルであるタイムスロット10のSINRが、車載通信機Dの優先候補チャネルであるタイムスロット2のSINRよりも低い。そこで、受信チャネル割当部２３は、タイムスロット10を車載通信機Eの受信チャネルとして割り当てる。
最後に、受信チャネル割当部２３は、車載通信機Dの優先候補チャネルであるタイムスロット2を車載通信機Dの受信チャネルとして割り当てる。
なお、受信チャネル割当部２３は、一つの車載通信機に対して複数の受信チャネルを割り当ててもよい。この場合、受信チャネル割当部２３は、例えば、何れの車載通信機の送信チャネル及び受信チャネルにも設定されていないタイムスロット5、8を、既に割り当てられた受信チャネルのSINRが最も低い車載通信機Fの受信チャネルとしてもよい。
【００４４】
さらに他の例として、受信チャネル割当部２３は、同時に通信しようとする複数の車載通信機のそれぞれに対する瞬時スループットが予め定められた所定値以上となるように、各車載通信機の受信チャネルを決定してもよい。この場合も、通知信号には各候補チャネルの受信状態測度が含まれている必要がある。
受信チャネル割当部２３は、各候補チャネルについて、次式に従って瞬時スループット（bps/Hz）を計算する。
【数２】
0005446652.tif 000003
InstThrは、瞬時スループットであり、PER(SINR)は、信号電力対雑音＋干渉電力比の値がSINRであるときのパケットエラーレートである。またEbは、最大瞬時スループット（bps/Hz）である。なお、各SINRの値に対するPER(SINR)の値は、予め理論的あるいは実験的に求められ、受信チャネル割当部２３が有するメモリ回路にSINRとPER(SINR)を関連付けた参照テーブルとして記憶されてもよい。またEbも、予め理論的あるいは実験的に求められ、受信チャネル割当部２３が有するメモリ回路に予め記憶されてもよい。
受信チャネル割当部２３は、車載通信機ごとに、（２）式に従って算出したInstThrが所定値以上となる候補チャネルを、その車載通信機に対する受信チャネルとして選択する。その際、受信チャネル割当部２３は、上記の例のように、InstThrが最も高い候補チャネルに対応する車載通信機から順に受信チャネルを決定してもよい。あるいは、受信チャネル割当部２３は、車載通信機ごとに、InstThrが最も高い候補チャネルを優先候補チャネルとして決定し、優先候補チャネルの中でInstThrが最も低い優先候補チャネルに対応する車載通信機から順に受信チャネルを決定してもよい。
さらに、受信チャネル割当部２３は、全ての候補チャネルについてのInstThrが所定値未満となる車載通信機に対して、複数の受信チャネルを設定してもよい。この場合、複数の受信チャネルのそれぞれに対するInstThrの合計が、所定値以上となることが好ましい。これにより、受信チャネル割当部２３は、同時に通信しようとする複数の車載通信機に対して、一定の通信品質を確保することができる。そのため、路側器２０は、同時に通信しようとする複数の車載通信機の全てに対して、路側器２０が送信する信号がロスすることを抑制できる。
【００４５】
図７は、図４に示されたように路側器と車載通信機が存在する場合において、各車載通信機についての候補チャネルの瞬時スループットと割り当てられる受信チャネルの関係表を示す図である。図７に示された表７００おいて、左端の列に示された記号C、D、E、Fは、それぞれ、路側器と通信しようとする車載通信機の識別番号を表す。また上端の数値1〜10は、それぞれ、各車載通信機の候補チャネルであるタイムスロットの識別番号を表す。そして各欄の数値は、その欄に対応する左端の列に示された車載通信機における、その欄に対応する上端の行に示されたタイムスロットのInstThrを表す。また、各欄のうち、数値が示されていない欄は、その欄に対応する左端の列に示された車載通信機の送信チャネルに対応する。なお、受信チャネルを選択するための判定に使用される所定値は、一例として5bps/Hzとする。
【００４６】
表７００において、車載通信機Dのタイムスロット2に対するInstThrが最も高く、またそのInstThrは所定値以上である。そこで、受信チャネル割当部２３は、タイムスロット2を車載通信機Dの受信チャネルとして割り当てる。
次に、車載通信機C、E、Fに対して、車載通信機Eのタイムスロット3、10に対するInstThrが最も高く、またそのInstThrは所定値以上である。そこで、受信チャネル割当部２３は、タイムスロット3及び10の何れか一方を車載通信機Eの受信チャネルとして割り当てる。この例では、タイムスロット10が車載通信機Eの受信チャネルとして割り当てられる。
【００４７】
次に、未だに受信チャネルが決定されていない車載通信機C及びFに対して、車載通信機Cのタイムスロット6に対するInstThrが最も高く、またそのInstThrは所定値以上である。そこで、受信チャネル割当部２３は、タイムスロット6を車載通信機Cの受信チャネルとして割り当てる。
最後に、車載通信機Fについて、何れの車載通信機の受信チャネルまたは送信チャネルにも設定されていないタイムスロット3、5、8の何れについても、InstThrが所定値未満である。そこで受信チャネル割当部２３は、車載通信機Fの受信チャネルに対するInstThrの合計が所定値以上となるように、複数の受信チャネルを選択する。この例では、受信チャネル割当部２３は、タイムスロット3、5、8を車載通信機Fの受信チャネルとして割り当てる。
【００４８】
さらに他の例として、各車載通信機から通知された送信チャネル、すなわち、各車載通信機が存在するスロット指定領域に予め優先順位が設定される。この場合、受信チャネル割当部２３は、各車載通信機から通知された送信チャネルの識別番号を参照することにより、送信チャネルに設定された優先順位に従って、受信チャネルを割り当てる順番を決定する。そして受信チャネル割当部２３は、最も優先順位が高い車載通信機から順に、その車載通信機の候補チャネルの中から、何れの車載通信機の送信チャネル及び受信チャネルにも設定されていない候補チャネルを受信チャネルに割り当てる。
これにより、受信チャネル割当部２３は、車両の位置に応じて路側器２０から確実に信号を伝達することが求められる車載通信機へ路側器２０が送信する信号がロスすることを抑制できる。
【００４９】
受信チャネル割当部２３は、各車載通信機に対して割り当てた受信チャネルの識別番号及び対応する車載通信機あるいは車両の識別番号を受信チャネル通知部２４及び通信実行部２６へ通知する。
【００５０】
受信チャネル通知部２４は、各車載通信機に対して割り当てられた受信チャネルの識別番号を車載通信機へ通知する。そこで受信チャネル通知部２４は、受信チャネルの識別番号と、その受信チャネルが割り当てられた車載通信機あるいは車両の識別番号を含む通知信号を作成する。そして受信チャネル通知部２４は、路側器２０から路側器２０の通信可能範囲内に存在する各車載通信機へ制御情報を送信するために予め設定されたタイムスロットにおいて、その通知信号が送信されるように、その通知信号を変調・復調部２２へ渡す。
【００５１】
送信チャネル検知部２５は、各車載通信機から受け取った信号から、車載通信機が路側器２０へ信号を送信するために使用するタイムスロットである送信チャネルを検知する。そこで送信チャネル検知部２５は、例えば、変調・復調部２２から受け取った信号から、路側器２０に内蔵されるタイマ（図示せず）による参照クロック信号に基づいて、車載通信機が路側器２０へ制御情報を送信するために予め設定されたタイムスロットに含まれる通知信号を取り出す。そして送信チャネル検知部２５は、その通知信号から、車載通信機または車両の識別番号と、送信スロットとして関連付けられているタイムスロットの識別番号を検出する。そして送信チャネル検知部２５は、検出したタイムスロットの識別番号により特定されたタイムスロットを、そのタイムスロットの識別番号と関連付けられた車載通信機または車両の識別番号により特定される車載通信機の送信チャネルとする。
あるいは、通知信号が送信チャネルに含まれている場合、送信チャネル検知部２５は、各タイムスロットにおいて受信した信号から通知信号を取り出す。そして送信チャネル検知部２５は、通知信号を取り出したタイムスロットを、その通知信号に含まれる車載通信機または車両の識別番号により特定される車載通信機の送信チャネルとする。
送信チャネル検知部２５は、送信チャネルの識別番号及び対応する車載通信機または車両の識別番号を通信実行部２６へ通知する。
【００５２】
通信実行部２６は、送信チャネル及び受信チャネルを利用して、１台以上の車載通信機と通信する。そのために、通信実行部２６は、路側器２０の通信可能範囲内にいる各車載通信機の送信チャネルの識別番号及び受信チャネルの識別番号を記憶するメモリ回路（図示せず）を有する。なお、通信実行部２６は、１以上の所定数のフレームについて、連続的に送信チャネルから無線信号を取り出せなくなったとき、その送信チャネルに対応する車載通信機は通信可能範囲外に出たと判定してもよい。この場合、通信実行部２６は、通信可能範囲外に出たと判定した車載通信機についての送信チャネル及び受信チャネルの識別番号を内蔵するメモリ回路から消去する。
通信実行部２６は、路側器２０に内蔵されるタイマ（図示せず）による参照クロック信号及びメモリ回路に記憶された送信チャネルの識別番号に基づいて特定された送信チャネルから受信信号を取り出す。そして通信実行部２６は、取り出した受信信号に対して誤り訂正などの復号処理を実行することにより、各車載通信機が送信した情報を再生する。また通信実行部２６は、例えば、再生された情報を他の車載通信機へ転送するように、その再生された情報など、送信すべき情報を含む送信信号を生成する。通信実行部２６は、その送信信号に対して誤り訂正などの符号化処理を実行する。そして通信実行部２６は、参照クロック信号及びメモリ回路に記憶された受信チャネルの識別番号に基づいて、各車載通信機に対する送信信号が、その車載通信機に割り当てられた受信チャネルにおいて送信されるように、送信信号を変調・復調部２２へ渡す。
【００５３】
なお、路側器２０は、コアネットワークを介して他の機器と通信可能なように、路側器２０をコアネットワークと接続するためのインターフェース回路を有していてもよい。そして路側器２０は、インターフェース回路及びコアネットワークを介して接続された他の機器から、各車載通信機へ送信する情報を取得し、その情報を通信実行部２６へ渡してもよい。また路側器２０は、各車載通信機から受信した情報を、インターフェース回路及びコアネットワークを介して接続された他の機器へ送信してもよい。
【００５４】
図８は、車載通信機１０−１と路側器２０との間の通信に使用されるタイムスロットを決定する通信制御処理のシーケンス図である。図８の左側に、車載通信機１０−１の処理を示し、図８の右側に、路側器２０の処理を示す。この通信制御処理は、定期的、例えば、１フレームごとに実行される。
【００５５】
車載通信機１０−１の送信チャネル決定部１４は、車載通信機１０−１が搭載された車両２−１の現在位置が含まれるスロット指定領域に割り当てられたタイムスロットを送信チャネルに設定する（ステップＳ１０１）。そして送信チャネル決定部１４は、決定した送信チャネルの識別番号をチャネル情報通知部１７及び通信実行部１９へ通知する。
また、通信状態測定部１５は、各タイムスロットについて、路側器２０から受信した無線信号の電力を、他の通信機から受信した無線信号の電力とノイズの合計で割ることにより、路側器から出力された無線信号の受信状態を測定する（ステップＳ１０２）。そして通信状態測定部１５は、各タイムスロットの受信状態を表す受信状態測度を、対応するタイムスロットの識別番号とともに受信チャネル候補決定部１６へ通知する。
そして受信チャネル候補決定部１６は、各タイムスロットの受信状態に基づいて候補チャネルを決定する（ステップＳ１０３）。そして受信チャネル候補決定部１６は、候補チャネルの識別番号をチャネル情報通知部１７へ通知する。
チャネル情報通知部１７は、送信チャネルの識別番号及び候補チャネルの識別番号を含む候補チャネル情報と、車載通信機または車両の識別番号を含む通知信号を生成する。そしてチャネル情報通知部１７は、その通知信号を変調・復調部１２及びアンテナ１１を介して路側器２０へ送信することにより、送信チャネルの識別番号及び候補チャネル情報と、車載通信機または車両の識別番号を通知する（ステップＳ１０４）。
【００５６】
一方、路側器２０の送信チャネル検知部２５は、車載通信機１０−１から受信した通知信号を参照することにより、車載通信機１０−１の送信チャネルを検知する（ステップＳ２０１）。そして送信チャネル検知部２５は、送信チャネルの識別番号及び対応する車載通信機または車両の識別番号を通信実行部２６へ通知する。
また受信チャネル割当部２３は、各車載通信機の候補チャネルの中から受信チャネルを決定する（ステップＳ２０２）。そして受信チャネル割当部２３は、各車載通信機に対して割り当てた受信チャネルの識別番号及び対応する車載通信機あるいは車両の識別番号を受信チャネル通知部２４及び通信実行部２６へ通知する。
受信チャネル通知部２４は、受信チャネルの識別番号と対応する車載通信機または車両の識別番号を含む通知信号を生成する。受信チャネル通知部２４は、その通知信号を所定の通信チャネルにて各車載通信機へ送信することにより、受信チャネルの識別番号と対応する車載通信機または車両の識別番号を、路側器２０の通信可能範囲内に存在する各車載通信機へ通知する（ステップＳ２０３）。
【００５７】
一方、車載通信機１０−１の受信チャネル検知部１８は、路側器２０から受信した通知信号を参照することにより、車載通信機１０−１に割り当てられた受信チャネルを検知する（ステップＳ１０５）。そして受信チャネル検知部１８は、受信チャネルの識別番号を通信実行部１９へ通知する。
通信実行部１９は、送信チャネル及び受信チャネルを用いて路側器２０との通信を実行する（ステップＳ１０６）。
また路側器２０の通信実行部２６も、送信チャネル及び受信チャネルを用いて通信可能範囲内に存在する各車載通信機との通信を実行する（ステップＳ２０４）。
なお、ステップＳ１０１の処理と、ステップＳ１０２及びＳ１０３の処理の実行順序は入れ替わってもよい。またステップＳ２０１の処理と、ステップＳ２０２の処理の実行順序は入れ替わってもよい。
【００５８】
以上に説明してきたように、この通信システムでは、車載通信機が、他の通信機が発する信号の影響を考慮して、各タイムスロットごとに路側器から出力された無線信号の受信状態を測定する。そして車載通信機は、受信状態が良好な一つ以上のタイムスロットを、路側器からの信号の受信に使用するタイムスロットの候補チャネルとして路側器に通知する。一方、路側器は、路側器と同時に通信しようとする複数の車載通信機から受信した候補チャネルの中から、各車載通信機に対して異なるタイムスロットをそれぞれ受信チャネルとして割り当てる。そのため、この通信システムは、複数の車両が路側器の通信可能範囲に存在する場合でも、路側器と各車載通信機間で通信することができる。
【００５９】
上記の実施形態の変形例を以下に説明する。
図９は、他の実施形態による、路側器の概略構成図である。図９に示されるように、路側器３０は、アンテナ２１と、変調・復調部２２と、受信チャネル割当部２３と、受信チャネル通知部２４と、送信チャネル検知部２５と、通信実行部２６と、ブロードキャストチャネル決定部２７とを有する。図９において、路側器３０の各構成要素には、図５に示された路側器２０の対応する構成要素と同一の参照番号を付した。路側器３０は、図５に示された路側器２０と比較して、ブロードキャストチャネル決定部２７を有する点で異なる。
【００６０】
ブロードキャストチャネル決定部２７は、路側器３０の通信可能範囲内に存在する全ての車載通信機に対して路側器３０が同一の情報を送信する際に使用するタイムスロットであるブロードキャストスロットを決定する。
例えば、ブロードキャストチャネル決定部２７は、路側器３０が設置されたスロット指定領域に割り当てられたタイムスロットの識別番号を、内蔵するメモリ回路に記憶しておく。そしてブロードキャストチャネル決定部２７は、内蔵メモリ回路に記憶された識別番号により特定されるタイムスロットをブロードキャストスロットとする。
【００６１】
例えば、再度図５を参照すると、路側器３０が設置された領域には、タイムスロット5が割り当てられている。そこで、ブロードキャストチャネル決定部２７は、タイムスロット5をブロードキャストスロットとする。
ブロードキャストチャネル決定部２７は、ブロードキャストスロットの識別番号を、受信チャネル割当部２３、受信チャネル通知部２４及び通信実行部２６へ通知する。
【００６２】
受信チャネル割当部２３は、車載通信機から通知された候補チャネルからブロードキャストスロットを除いた残りのタイムスロットの中から、受信チャネルを決定する。
なお、受信チャネル割当部２３は、ブロードキャストスロットが除外されること以外については、上記の実施形態において説明した方法の何れかに従って受信チャネルを決定する。
【００６３】
受信チャネル通知部２４は、各車載通信機に対して割り当てられた受信チャネルの識別番号とともに、ブロードキャストスロットの識別番号を車載通信機へ通知する。そこで受信チャネル通知部２４は、通知信号に、受信チャネルの識別番号と、その受信チャネルが割り当てられた車載通信機あるいは車両の識別番号とともに、ブロードキャストスロットの識別番号を含める。そして受信チャネル通知部２４は、路側器３０の通信可能範囲内に存在する各車載通信機へ制御情報を送信するために予め設定されたタイムスロットにおいて、その通知信号が送信されるように、その通知信号を変調・復調部２２へ渡す。
【００６４】
通信実行部２６は、路側器３０の通信可能範囲内に存在する全ての車載通信機に対して信号を送信する場合、その信号がブロードキャストスロットにおいて送信されるように、その信号を変調・復調部２２へ渡す。また、通信実行部２６は、特定の車載通信機に対して信号を送信する場合、その信号がその特定の車載通信機に割り当てられた受信チャネルにおいて送信されるように、その信号を変調・復調部２２へ渡す。
【００６５】
また、車載通信機の受信チャネル検知部は、路側器３０から受け取った通知信号から受信チャネルの識別番号を取得する。さらに受信チャネル検知部は、その通知信号からブロードキャストスロットの識別番号を取得する。そして受信チャネル検知部は、受信チャネルの識別番号及びブロードキャストスロットの識別番号を通信実行部へ通知する。
【００６６】
また、他の実施形態によれば、車載通信機のチャネル情報通知部は、路側器が車載通信機へ信号を送信するために使用可能な全てのタイムスロットの受信状態測度を、路側器へ通知する通知信号に含めてもよい。この場合、路側器の受信チャネル割当部は、全てのタイムスロットを候補チャネルとすることができるので、車載通信機において候補チャネルを選択する必要がない。そこでこの場合、車載通信機の受信チャネル候補決定部は省略されてもよい。
さらに他の実施形態によれば、車載通信機のチャネル情報通知部は、通知信号に、送信チャネルの識別番号を含める代わりに、車載通信機が搭載された車両の現在位置情報あるいは車載通信機が存在するスロット指定領域の識別番号を含めてもよい。この場合、路側器の送信チャネル検知部は、路側器の通信可能範囲に含まれる全てのスロット指定領域を示す情報及び各スロット指定領域に対して設定されたタイムスロットの識別番号を含む地図情報を記憶するメモリ回路を有する。そして送信チャネル検知部は、車載通信機から受信した通知信号に含まれる車両の現在位置情報またはスロット指定領域の識別番号と、メモリ回路から読み出した地図情報を参照することにより、送信スロットを検知できる。
【００６７】
さらに他の実施形態によれば、車載通信機は、路側器から信号を受信するためだけに使用されるものであってもよい。
図１０は、路側器から信号を受信するためだけに使用される車載通信機４０の概略構成図である。車載通信機４０は、アンテナ１１と、変調・復調部１２と、車内通信部１３と、通信状態測定部１５と、チャネル情報通知部１７と、受信チャネル検知部１８と、通信実行部１９とを有する。図１０において、車載通信機４０の各構成要素には、図２に示された車載通信機１０−１の対応する構成要素と同一の参照番号を付した。
車載通信機４０は、路側器へ信号を送信するために使用される送信チャネルを決定する必要がない。また車載通信機４０は、路側器が車載通信機へ信号を送信するために使用可能な全てのタイムスロットの受信状態測度を、路側器へ通知する通知信号に含める。すなわち、車載通信機４０は、路側器から車載通信機への信号の送信に利用可能な全てのタイムスロットを候補チャネルとする。そのため、車載通信機４０は、車載通信機１０−１と比較して、送信チャネル決定部及び受信チャネル候補決定部を有さない点で異なる。
【００６８】
図１１は、車載通信機４０と通信する路側器の他の一例の概略構成図である。図１１に示された路側器５０は、アンテナ２１と、変調・復調部２２と、受信チャネル割当部２３と、受信チャネル通知部２４と、通信実行部２６とを有する。図１１において、路側器５０の各構成要素には、図５に示された路側器２０の対応する構成要素と同一の参照番号を付した。路側器５０は、車載通信機４０から信号を受信しないので、車載通信機４０から路側器５０へ信号を送信するためのタイムスロットを検出する必要が無い。そこで、路側器５０は、図５に示された路側器２０と比較して、送信チャネル検知部を有さない点で異なる。
【００６９】
なお、上記の各実施形態における車載通信機は、車両以外の移動体に搭載される移動体通信機であってもよい。例えば、移動体通信機は、二輪車に搭載されてもよく、あるいは、歩行者が携行してもよい。
【００７０】
ここに挙げられた全ての例及び特定の用語は、読者が、本発明及び当該技術の促進に対する本発明者により寄与された概念を理解することを助ける、教示的な目的において意図されたものであり、本発明の優位性及び劣等性を示すことに関する、本明細書の如何なる例の構成、そのような特定の挙げられた例及び条件に限定しないように解釈されるべきものである。本発明の実施形態は詳細に説明されているが、本発明の精神及び範囲から外れることなく、様々な変更、置換及び修正をこれに加えることが可能であることを理解されたい。
【００７１】
以上説明した実施形態及びその変形例に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
路側器と、複数の通信チャネルの何れかを利用して前記路側器と通信する移動体通信機とを有する通信システムであって、
前記移動体通信機は、
前記複数の通信チャネルのそれぞれについて、前記路側器及び他の通信機から出力された無線信号に基づいて、前記路側器から出力された無線信号の受信状態を表す受信状態測度を測定する通信状態測定部と、
前記複数の通信チャネルのうちの少なくとも一つの通信チャネルを候補チャネルとし、該候補チャネルの受信状態測度に基づいて決定された候補チャネル情報を前記路側器へ通知するチャネル情報通知部とを有し、
前記路側器は、
前記候補チャネル情報に基づいて、前記候補チャネルの中から前記移動体通信機が前記路側器から出力された無線信号を受信する受信チャネルを割り当てる受信チャネル割当部と、
前記受信チャネルを前記移動体通信機へ通知する受信チャネル通知部と、
を有する通信システム。
（付記２）
前記移動体通信機の通信状態測定部は、前記路側器から出力された無線信号に含まれるプリアンブル信号の電力を、所定フレーム前に受信した各通信チャネルの無線信号の電力とノイズの電力との合計で除することにより、前記受信状態測度を算出する、付記１に記載の通信システム。
（付記３）
前記移動体通信機は、前記複数の通信チャネルのそれぞれについての前記受信状態測度に基づいて、前記受信状態が良好な通信チャネルから順に少なくとも一つの通信チャネルを前記候補チャネルとして選択する受信チャネル候補決定部をさらに有する、付記１または２に記載の通信システム。
（付記４）
前記移動体通信機のチャネル情報通知部は、前記候補チャネルの受信状態測度を前記候補チャネル情報に含める、付記１〜３の何れか一項に記載の通信システム。
（付記５）
前記路側器の受信チャネル割当部は、前記路側器の通信可能範囲内に複数の移動体通信機が存在する場合、当該複数の移動体通信機のうちの前記受信チャネルが割り当てられていない移動体通信機の候補チャネルのうち、何れかの移動体通信機の受信チャネルとして使用されておらず、かつ前記受信状態測度が最も高い候補チャネルから順に、対応する移動体通信機の受信チャネルとして割り当てる、付記４に記載の通信システム。
（付記６）
前記路側器の受信チャネル割当部は、前記路側器の通信可能範囲内に複数の移動体通信機が存在する場合、当該複数の移動体通信機のそれぞれについて、前記候補チャネルのうち、前記受信状態測度が最も高い候補チャネルを当該移動体通信機の優先候補チャネルとし、該優先候補チャネルの中で前記受信状態測度が最も低い優先候補チャネルから順に、対応する移動体通信機の受信チャネルとして割り当てる、付記４に記載の通信システム。
（付記７）
前記路側器の受信チャネル割当部は、前記路側器から前記移動体通信機へ送信される無線信号の瞬時スループットが所定値以上となるように、前記移動体通信機の候補チャネルの前記受信状態測度に基づいて前記移動体通信機に少なくとも一つの前記受信チャネルを割り当てる、付記４に記載の通信システム。
（付記８）
路側器と、複数の通信チャネルの何れかを利用して前記路側器と通信する移動体通信機とを有する通信システムにおける通信制御方法であって、
前記移動体通信機は、
前記複数の通信チャネルのそれぞれについて、前記路側器及び他の通信機から出力された無線信号に基づいて、前記路側器から出力された無線信号の受信状態を表す受信状態測度を測定し、
前記複数の通信チャネルのうちの少なくとも一つの通信チャネルを候補チャネルとし、該候補チャネルの受信状態測度に基づいて決定された候補チャネル情報を前記路側器へ通知し、
前記路側器は、
前記候補チャネル情報に基づいて、前記候補チャネルの中から前記移動体通信機が前記路側器から出力された無線信号を受信する受信チャネルを割り当て、
前記受信チャネルを前記移動体通信機へ通知する、
ことを含む通信制御方法。
（付記９）
複数の通信チャネルの何れかを利用して路側器と通信する移動体通信機であって、
前記複数の通信チャネルのそれぞれについて、前記路側器及び他の通信機から出力された無線信号に基づいて、前記路側器から出力された無線信号の受信状態を表す受信状態測度を測定する通信状態測定部と、
前記複数の通信チャネルのうちの少なくとも一つの通信チャネルを候補チャネルとし、該候補チャネルの受信状態測度に基づいて決定された候補チャネル情報を前記路側器へ通知するチャネル情報通知部と、
前記複数の通信チャネルのうちの所定の通信チャネルを通じて前記路側器から受信した信号から、前記候補チャネルの中から前記移動体通信機が前記路側器から出力された無線信号を受信する受信チャネルとして前記路側器により割り当てられた通信チャネルを検知する受信チャネル検知部と、
前記受信チャネルを用いて前記路側器と通信する通信実行部と、
を有する移動体通信機。
（付記１０）
移動体通信機と、複数の通信チャネルの何れかを利用して通信する路側器であって、
前記路側器及び他の通信機から出力された無線信号に基づいて、前記移動体通信機において測定された、前記複数の通信チャネルのそれぞれについての前記路側器から出力された無線信号の受信状態を表す受信状態測度に基づいて、前記複数の通信チャネルの中から前記移動体通信機が前記路側器から出力された無線信号を受信する受信チャネルを割り当てる受信チャネル割当部と、
前記受信チャネルを前記移動体通信機へ通知する受信チャネル通知部と、
前記受信チャネルを用いて前記移動体通信機と通信する通信実行部と、
を有する路側器。
【符号の説明】
【００７２】
１    通信システム
２−１〜２−４    車両
１０−１〜１０−４、４０    車載通信機
１１    アンテナ
１２    変調・復調部
１３    車内通信部
１４    送信チャネル決定部
１５    通信状態測定部
１６    受信チャネル候補決定部
１７    チャネル情報通知部
１８    受信チャネル検知部
１９    通信実行部
２０、３０、５０    路側器
２１    アンテナ
２２    変調・復調部
２３    受信チャネル割当部
２４    受信チャネル通知部
２５    送信チャネル検知部
２６    通信実行部
２７    ブロードキャストチャネル決定部
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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