(57)【要約】【課題】  精度良く、かつ適切に時刻同期を行うことができる受信機、及び無線通信システムを提供する。【解決手段】  本発明の受信機５１は、受信した送信機４１からのＰＤＵの所定位置に格納されているタイムスタンプＴｓを取得する取得部５３ａと、タイムスタンプＴｓに基づいて、自機のローカル時刻を補正する時刻補正部２３ｂと、通信フレームの誤り判定を行う誤り判定部５３ｂとを備えている。時刻補正部２３ｂは、タイムスタンプＴｓを取得すると、誤り判定部５３ｂが通信フレームの誤り判定を終えるまでの間に、タイムスタンプＴｓに基づいて自機のローカル時刻に対する同期誤差を求め、さらに、誤り判定部５３ｂが通信フレームについて誤りがないと判定した場合、前記同期誤差を用いて自機のローカル時刻を補正する。【選択図】図４
2014023090.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの路側通信機が無線送信を行う第１時間帯を時分割で割り当て、それ以外の第２時間帯を移動通信機による無線送信のために開放する無線通信システムにおける前記各通信機に用いられるとともに、他の通信機との間で時刻同期を行う受信機であって、
受信した他の通信機からの通信フレームの所定位置に格納されている、前記他の通信機のローカル時刻を示す時刻情報を取得する取得部と、
前記時刻情報に基づいて、自機のローカル時刻を補正する補正部と、
前記通信フレームにおいて前記時刻情報よりも後方に格納された、当該通信フレームの誤り判定を行うために必要な誤り判定データを用いて誤り判定を行う判定部と、を備え、
前記補正部は、前記取得部が前記時刻情報を取得すると、前記判定部が前記通信フレームの誤り判定を終えるまでの間に、前記時刻情報に基づいて自機のローカル時刻に対する同期誤差を求め、
さらに、前記補正部は、前記判定部が前記通信フレームの誤り判定について誤りがないと判定した後に、前記同期誤差を用いて自機のローカル時刻を補正することを特徴とする受信機。
【請求項２】
前記補正部は、前記時刻情報と、前記通信フレームの受信開始から前記時刻情報の取得までに要する所要時間とを用いて前記同期誤差を求める請求項１に記載の受信機。
【請求項３】
前記補正部は、前記通信フレームの誤り判定について前記判定部が誤りがあると判定した場合、当該通信フレームに格納されている時刻情報に基づいた補正を中止する請求項１又は２に記載の受信機。
【請求項４】
前記補正部は、前記複数の通信信号の誤り判定について前記判定部が誤りがあると判定した場合、前記同期誤差が予め定められた所定値以内ならば、前記同期誤差を用いて自機の時刻補正を実行する請求項１又は２に記載の受信機。
【請求項５】
前記同期誤差を記憶する記憶部をさらに備え、
前記補正部は、新たな同期誤差を求めるごとに、前記記憶部に記憶されている同期誤差を前記新たな同期誤差に更新する請求項１〜４にいずれか一項に記載の受信機。
【請求項６】
無線送信を行う第１時間帯が時分割で割り当てられる路側通信機と、前記第１時間帯以外の第２時間帯で無線送信を行う移動通信機と、を備えた無線通信システムにおいて、
前記各通信機が請求項１〜５に記載の受信機を備えていることを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、高度道路交通システム（ＩＴＳ：Intelligent Transport System）に用いられる受信機、及び無線通信システム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）。
かかる高度道路交通システムは、主として、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複数の車載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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２８０６８０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記高度道路交通システムにおいては、車車間通信をはじめ、路車間通信や路路間通信及び路歩間通信も含め、これらの各通信の共存を図るに当たって、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、限られた周波数帯域内で路路間、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)方式としてＣＳＭＡ（Carrier Sense Multiple Access）方式を用いることが検討されている。
【０００６】
しかし、上記システムでは、路車間通信、路路間通信及び車車間通信が共存することとなるとともに、インフラ側である路側通信機の取り扱う情報の優先度が高いのが一般的であることから、車車間通信よりも路車間通信や路路間通信が優先的に行われる仕組みが必要である。
このため、路側通信機の情報送信を優先的に行うための仕組みとして、通信に用いる周波数帯域を一定時間ごとに時分割して路側通信機の送信専用のタイムスロットを設ける、時分割多重（ＴＤＭＡ：Time Division Multiple Access）を採用することが有効となる。
【０００７】
例えば、交差点ごとに設置された複数の路側通信機群で構成される通信システムを想定すると、路側通信機が無線送信する路側からの無線送信専用のタイムスロットをＴＤＭＡ方式で割り当て、残ったタイムスロットをＣＳＭＡ方式による車車間通信に使用させるのが、合理的な通信システムになると考えられる。
このような高度道路交通システムでは、各路側通信機が使用するタイムスロットに関するスロット情報をダウンリンク信号で車載通信機に通知し、車載通信機はそのタイムスロット以外の時間帯でＣＳＭＡ方式にて無線送信を行うことが考えられる。
【０００８】
この場合、路側通信機同士、及び路側通信機と車載通信機とで正確な時刻同期が取られていないと、各路側通信機、及び車載通信機が把握するタイムスロットの開始時刻と終了時刻にずれが生じてしまい、路側通信機のダウンリンク信号と車載通信機の送信信号とで電波干渉が生じることになる。
【０００９】
一方、路側通信機同士の時刻同期の方法としては、自身のローカル時刻をＧＰＳ（Global Positioning System）時刻に合わせるＧＰＳ同期や、自身のローカル時刻を他の路側通信機から通知された時刻情報（タイムスタンプ）に合わせるエア同期等が考えられる。
このうち、ＧＰＳ同期では自律的に同期が可能である一方、エア同期では、前記タイムスタンプを自装置以外の他の装置から取得する必要がある。
上記タイムスタンプは、一般に、当該タイムスタンプが生成されたときのローカル時刻の情報を含んでいる。このため、他の通信機のタイムスタンプを取得すると、できるだけ早く自装置のローカル時刻をそのタイムスタンプに基づいて同期することが好ましい。自機のローカル時刻を同期させる際に、タイムスタンプが示す時刻に対して経過した時間分の補正を行わなければならないためである。
【００１０】
タイムスタンプは、路側通信機の通信フレーム中の所定位置に格納されて送信される。よって、タイムスタンプの取得の後できるだけ早く時刻同期を行うには、タイムスタンプを取得するとすぐに当該取得したタイムスタンプを用いて自装置のローカル時刻を同期することが考えられる。
【００１１】
しかしこの場合、タイムスタンプは通信フレーム中の所定位置に格納されているので、通常通信フレームの最後尾に格納されている当該通信フレームの誤り判定を実行するために必要なＦＣＳデータを読み込む前、すなわち、タイムスタンプについて誤り判定を実行される前に時刻同期することとなる。このため、エラーを含んだタイムスタンプによって時刻同期を実行してしまう可能性があり、このような場合、適切に時刻同期を行うことができないおそれがある。
【００１２】
一方、ＦＣＳによって誤り判定を実行した後にタイムスタンプに基づいて時刻同期しようとすると、タイムスタンプを取得してから誤り判定を実行し終了するまでの間において、タイムスタンプが示す時刻情報に誤差を生じさせることとなり、時刻同期の精度を低下させるおそれがある。
【００１３】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、精度良く、かつ適切に時刻同期を行うことができる受信機、及び無線通信システム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】
【００１４】
（１）本発明は、少なくとも１つの路側通信機が無線送信を行う第１時間帯を時分割で割り当て、それ以外の第２時間帯を移動通信機による無線送信のために開放する無線通信システムにおける前記各通信機に用いられるとともに、他の通信機との間で時刻同期を行う受信機であって、受信した他の通信機からの通信フレームの所定位置に格納されている、前記他の通信機のローカル時刻を示す時刻情報を取得する取得部と、前記時刻情報に基づいて、自機のローカル時刻を補正する補正部と、前記通信フレームにおいて前記時刻情報よりも後方に格納された、当該通信フレームの誤り判定を行うために必要な誤り判定データを用いて誤り判定を行う判定部と、を備え、前記補正部は、前記取得部が前記時刻情報を取得すると、前記判定部が前記通信フレームの誤り判定を終えるまでの間に、前記時刻情報に基づいて自機のローカル時刻に対する同期誤差を求め、さらに、前記補正部は、前記判定部が前記通信フレームの誤り判定について誤りがないと判定した後に、前記同期誤差を用いて自機のローカル時刻を補正することを特徴としている。
【００１５】
本発明の受信機によれば、取得部が時刻情報を取得すると、補正部は、判定部が前記通信フレームの誤り判定を終えるまでの間に、時刻情報に基づいて自機のローカル時刻に対する同期誤差を求めるので、取得部が時刻情報を取得した直後の同期誤差を求めることができ、後にこの同期誤差を用いて時刻同期を行ったとしても、少なくとも、時刻情報を取得したときに生じていた同期誤差を精度良く解消することができる。さらに、補正部は、判定部が前記通信フレームについて誤りがないと判定した後に、時刻情報を取得した直後の同期誤差を用いて自機の時刻同期を行うので、時刻情報にエラーが含まれていないことを確認した後に自機の時刻同期を行うことができる。
この結果、精度良く、かつエラーを含んだ時刻情報によって自機の時刻同期を行うことなく適切に時刻同期を行うことができる。
【００１６】
（２）時刻情報が通信フレーム中のどの位置に格納されているのかが既知である場合、前記通信フレームの受信開始から前記時刻情報の取得終了までに要する所要時間を事前に把握することができる。よってこの場合、前記補正部は、前記時刻情報と、前記通信フレームの受信開始から前記時刻情報の取得までに要する所要時間とを用いて前記同期誤差を求めることが好ましく、補正部は、前記所要時間によって、時刻情報に生じる遅延時間を補正することができ、より高い精度で同期誤差を求めることができる。
【００１７】
（３）また、前記複数の送信信号の誤り判定について前記判定部が誤りがあると判定した場合、補正部は、当該通信フレームに格納されている時刻情報に基づいた補正を中止してもよく、この場合、エラーを含んだ時刻情報によって自機の時刻同期を行うことを防止できる。
【００１８】
（４）さらに、自機が他の通信機と時刻同期を過去に行っており、かつ、同期誤差が、時刻情報を取得したときの自機のローカル時刻に対して大きくなければ、複数の送信信号の誤り判定に関わらず、時刻情報の精度が維持されていると推定できる。
よって、前記通信フレームの誤り判定について前記判定部が誤りがあると判定した場合であっても、補正部は、前記同期誤差が予め定められた所定値以内ならば、前記同期誤差を用いて自機の時刻補正を実行してもよい。
【００１９】
（５）また、上記受信機において、前記同期誤差を記憶する記憶部をさらに備え、前記補正部は、新たな同期誤差を求めるごとに、前記記憶部に記憶されている同期誤差を前記新たな同期誤差に更新するものであってもよく、この場合、常に最新の同期誤差を備えることができる。
【００２０】
（６）また、本発明は、無線送信を行う第１時間帯が時分割で割り当てられる路側通信機と、前記第１時間帯以外の第２時間帯で無線送信を行う移動通信機と、を備えた無線通信システムにおいて、前記各通信機が上記（１）〜（６）に記載の受信機を備えていることを特徴としている。本発明の無線通信システムによれば、上述の受信機と同様の作用効果を奏する。
【発明の効果】
【００２１】
以上のように、本発明によれば、精度良く、かつ適切に時刻同期を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る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】路車間通信のタイムスロットの一例を示す概念図である。
【図３】路側通信機と車載通信機の内部構成を示すブロック図である。
【図４】無線通信システムの送信機と受信機の構成をプロトコルスタック形式で示すブロック図である。
【図５】（ａ）は、タイムスタンプＴｓの送受信において生じるイベントを示すタイムチャートであり、（ｂ）はそのイベント間の遅延時間の内容を示す表である。
【図６】取得遅延時間の説明図であり、（ａ）は通信フレームのフォーマットの一例を示す図であり、（ｂ）は変調方法と伝送速度に応じたフレーム再生の所要時間を示す表である。
【図７】路側通信機の時刻補正部がローカル時刻の時刻同期のために行う、遅延時間補正及びローカル時刻の補正に関する処理手順を示すフローチャートである。
【図８】同期誤差ΔＴを記憶部に記憶し更新する場合のローカル時刻の補正に関する処理手順を示すフローチャートである。
【図９】車載通信機の時刻補正部がローカル時刻の時刻同期のために行う、遅延時間補正及びローカル時刻の補正に関する処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。
〔システムの全体構成〕
図１は、本発明の一実施形態に係る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。なお、本実施形態では、道路構造の一例として、南北方向と東西方向の複数の道路が互いに交差した碁盤目構造を想定している。
図１に示すように、本実施形態の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３参照）、中央装置４、車載通信機３を搭載した車両５、及び、車両感知器や監視カメラ等よりなる路側センサ６を含む。
【００２４】
交通信号機１と路側通信機２は、複数の交差点Ｊｉ（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、自身が管轄するエリアに含まれる各交差点Ｊｉ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。
【００２５】
路側センサ６は、各交差点Ｊｉに流入する車両台数をカウントする等の目的で、管轄エリア内の道路の各所に設置されている。この路側センサ６は、直下を通行する車両５を超音波感知する車両感知器、或いは、道路の交通状況を時系列に撮影する監視カメラ等よりなり、感知情報Ｓ４や画像データＳ５は通信回線７を介して中央装置４に送信される。
なお、図１では、図示を簡略化するために、各交差点Ｊｉ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Ｊｉ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。
【００２６】
〔中央装置〕
中央装置４は、ワークステーション（ＷＳ）やパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等よりなる制御部を有しており、この制御部は、路側通信機２、路側センサ６からの各種の交通情報の収集・処理（演算）・記録、信号制御及び情報提供を統括的に行う。
具体的には、中央装置４の制御部は、自身のネットワークに属する交差点Ｊｉの交通信号機１に対して、同一道路上の交通信号機１群を調整する系統制御や、この系統制御を道路網に拡張した広域制御（面制御）を行うことができる。
【００２７】
また、中央装置４は、通信回線７を介してＬＡＮ側と接続された通信インタフェースである通信部を有しており、この通信部は、信号灯器の灯色切り替えタイミングに関する信号制御指令Ｓ１や、渋滞情報等を含む交通情報Ｓ２を所定時間ごとに交通信号機１及び路側通信機２に送信している（図１参照）。
【００２８】
信号制御指令Ｓ１は、前記系統制御や広域制御を行う場合の信号制御パラメータの演算周期（例えば、１．０〜２．５分）ごとに送信され、交通情報Ｓ２は、例えば５分ごとに送信される。
【００２９】
また、中央装置４の通信部は、各交差点Ｊｉに対応する路側通信機２から、その通信機２が車載通信機３から受信した車両５の現在位置等を含む車両情報Ｓ３、車両通過時に生じるパルス信号よりなる車両感知器（図示せず）の感知情報Ｓ４、及び、監視カメラが撮影した道路のデジタル情報よりなる画像データＳ５等を受信しており、中央装置４の制御部は、これらの各種情報に基づいて前記系統制御や広域制御を実行する。
【００３０】
〔無線通信の方式等〕
高度道路交通システムにおいて、無線通信システムを構成する、複数の交差点それぞれに設置された複数の路側通信機２は、その周囲を走行する車両の車載通信機３との間で無線通信（路車（車路）間通信）が可能である。また、各路側通信機２は、自己の送信波が到達する所定範囲内に位置する他の路側通信機２とも無線通信（路路間通信）が可能である。
また、同じく無線通信システムを構成する車載通信機３は、路側通信機２との間で無線通信を行うとともに、キャリアセンス方式で他の車載通信機３と無線通信（車車間通信）が可能である。
【００３１】
このように、本実施形態のＩＴＳでは、車載通信機３同士（車車間通信）の通信と、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。）の通信については、無線通信が用いられている。
なお、交通管制センターに設けられた中央装置４は、各路側通信機２と有線での双方向通信が可能であるが、これらの間も無線通信であってもよい。
【００３２】
路側通信機２には、自身が無線送信するための専用のタイムスロット（図２の第１スロットＳＬ１）がＴＤＭＡ方式で割り当てられており、このタイムスロット以外の時間帯（図２の第２スロットＳＬ２）には無線送信を行わない。すなわち、路側通信機２用のタイムスロット以外の時間帯は、車載通信機３のためのＣＳＭＡ方式による送信時間として開放されている。
路側通信機２及び車載通信機３は、同一周波数帯を通信に用いるが、上記のように路側通信機２と車載通信機３の送信時間帯が区別されていることで、路側通信機２による送信信号と、車載通信機３による送信信号との衝突を回避できる。
【００３３】
路側通信機２及び車載通信機３は、送信信号の受信に関しては特に制限されない。従って、路側通信機２は、車載通信機３の送信信号を受信できる他、他の路側通信機２の送信信号も受信できる。また、車載通信機３は、路側通信機２及び他の車載通信機３の送信信号を受信できる。
【００３４】
〔タイムスロットの内容〕
図２は、本実施形態における路車間通信のタイムスロットの一例を示す概念図である。図２に示すように、路車間通信においては、時間軸方向に並べて配置される無線フレームが用いられている。
この無線フレームは、その時間軸方向の長さが１００ミリ秒に設定されており、第１スロットＳＬ１と、第２スロットＳＬ２とを含んで構成されている。
第１スロットＳＬ１は、路側通信機２に割り当てられるタイムスロットであり、この時間帯においては、路側通信機２による無線送信が許容される。一方、第２スロットＳＬ２は、車載通信機３用のタイムスロットであり、この時間帯は車載通信機３による無線送信用として開放するため、路側通信機２は第２スロットＳＬ２では無線送信を行わない。
【００３５】
無線フレームに含まれている第１スロットＳＬ１と、第２スロットＳＬ２とは、時間軸方向に交互に配置されている。
第１スロットＳＬ１には、それぞれスロット番号ｉ（図２では、ｉ＝１〜１０）が付されている。このスロット番号ｉは、無線フレーム内でインクリメント又はデクリメントされる。
路側通信機２には、無線フレームに含まれる複数の第１スロットＳＬ１の内の一つが割り当てられる。路側通信機２はスロット番号ｉによっていずれのスロットが自機に割り当てられるかを認識することができる。
無線フレームは、上述のように時間軸方向に複数並べて配置されているので、いずれかの路側通信機２に割り当てられる、各スロット番号ごとの第１スロットＳＬ１は、それぞれ、無線フレーム長さを１周期、つまり１００ミリ秒を１周期として周期的に配置されている。従って、路側通信機２は、第１スロットＳＬ１を用いた送信を１００ミリ秒ごとに行う。
【００３６】
なお、同じスロットに複数の路側通信機２を重複して割り当てることもできる。この場合、重複してスロットが割り当てられる路側通信機２同士の位置関係が、互いの送信信号によって干渉を生じさせる可能性がきわめて低いと判断できる程度に十分に離れていることを要する。
本実施形態のように、路側通信機２同士の位置関係が距離的に近い場合には、互いに異なるスロットが割り当てられる。互いの送信信号によって干渉を生じさせるのを防止するためである。
【００３７】
図２では、距離的に近い位置関係にある路側通信機２Ａ，２Ｂそれぞれの無線フレームの一例を示しており、路側通信機２Ａにはハッチングで示されているスロット番号２の第１スロットＳＬ１が、路側通信機２Ｂにはハッチングで示されているスロット番号１の第１スロットＳＬ１が、それぞれ割り当てられている。
【００３８】
また、図２では、路側通信機２Ｂの無線フレームが、路側通信機２Ａの無線フレームに対して時間軸方向に遅れが生じていることから、互いの無線フレームのタイミングにずれが生じている場合を示している。路側通信機２Ａ，２Ｂ同士は、互いに異なる第１スロットＳＬ１が割り当てられているので、互いの送信信号が重複して干渉を生じさせることはないが、一方に割り当てられている第１スロットＳＬ１が他方の第２スロットＳＬ２に重複しており、この重複している部分で路側通信機２の送信信号と車載通信機３の送信信号との間で干渉が生じるおそれがある。このため、路側通信機２間（特に、距離的に近い位置関係にある路側通信機２間）では、互いの無線フレームのタイミングが一致するように、互いのローカル時刻を同期させる必要がある。
【００３９】
そこで、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の時刻と同期するための同期機能を有している。この路側通信機２の時刻同期は、例えば、自機のローカル時刻をＧＰＳ時刻に合わせるＧＰＳ同期や、自機のローカル時刻を他の路側通信機２からの送信信号に含まれる情報に基づいて補正するエア同期等によって行われる。
本実施形態の路側通信機２では、エア同期によって路側通信機２間で同期を行うように構成されている。このエア同期については、後に詳述する。
【００４０】
〔路側通信機〕
図３は、路側通信機２と車載通信機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が接続された無線通信部（送受信部）２１と、中央装置４と双方向通信する有線通信部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。
【００４１】
路側通信機２の記憶部２４は、制御部２３が実行する通信制御を実現する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、後述するスロット情報Ｓ６等を記憶している。
路側通信機２の制御部２３は、上記コンピュータプログラムを実行することで達成される機能部として、無線通信部２１の送信タイミングを制御する送信制御部２３ａと、自身のローカル時刻を補正したタイムスタンプＴｓを生成するとともに時刻同期の同期先からの送信信号に含まれるタイムスタンプＴｓに基づいて自機のローカル時刻を補正する時刻補正部２３ｂとを備えている。
【００４２】
送信制御部２３ａは、自機に割り当てられたスロット番号ｉの第１スロットＳＬ１（図２）内において、所定の送信時間だけ無線送信を行う。記憶部２４は、例えば、以下のａ）及びｂ）に関する情報を含むスロット情報Ｓ６を記憶している。このスロット情報Ｓ６は路側通信機２ごとに個別に設定されている。
ａ）自機に割り当てられている第１スロットＳＬ１のスロット番号ｉ
ｂ）無線フレーム、又は自機に割り当てられている第１スロットＳＬ１のスロット番号ｉの開始時刻、及び送信時間
【００４３】
路側通信機２の制御部２３は、自機の動作クロックによってローカル時刻をカウントする機能を有しており、送信制御部２３ａは、自機でカウントしたローカル時刻を基準として、上記スロット情報Ｓ６に含まれる無線フレームの開始時刻に合わせて無線送信を行う。
また、送信制御部２３ａは、他の通信機との間で時刻同期に用いられる時刻情報としてのタイムスタンプＴｓを自機の送信信号（ダウンリンク信号）に含めてブロードキャスト送信する機能を有している。
このタイムスタンプＴｓは、自機のローカル時刻における現在の時刻値に対し、後述する遅延時間を加えた時刻値を示している。
【００４４】
時刻補正部２３ｂは、自機のローカル時刻における現在時刻値に対して遅延時間に関する補正を行い自機のローカル時刻を示すタイムスタンプＴｓを生成する機能を有している。さらに、時刻補正部２３ｂは、他の路側通信機２からの送信信号を受信して取得したタイムスタンプＴｓと、自機のローカル時刻との差である同期誤差ΔＴを求め、同期誤差ΔＴを用いて、自機のローカル時刻を補正し、他の路側通信機２を同期元として時刻同期を行う機能を有している。
【００４５】
つまり、路側通信機２は、無線通信を介して、他の路側通信機２又は車載通信機３との間で、自機のタイムスタンプＴｓ又は他の通信機のタイムスタンプＴｓの授受を行い、互いのローカル時刻を同期させるエア同期を行う機能を有している。
【００４６】
また、路側通信機２の制御部２３は、有線通信部２２が受信した中央装置４からの交通情報Ｓ２等を、いったん記憶部２４に一時的に記憶させ、無線通信部２１を介してブロードキャスト送信する機能を有している。
また、制御部２３は、無線通信部２１が受信した車両情報Ｓ３を、いったん記憶部２４に一時的に記憶させ、有線通信部２２を介して中央装置４に転送するとともに、無線通信部２１を介してブロードキャスト送信する機能も有している。
【００４７】
さらに、制御部２３は、自機のスロット情報Ｓ６を送信信号（ダウンリンク信号）に含めてブロードキャスト送信する機能を有している。
車載通信機３は、路側通信機２から上記スロット情報Ｓ６を受信すると、スロット情報Ｓ６に記された路側通信機２専用のタイムスロット（図２の第１スロットＳＬ１）以外の時間帯（図２の第２スロットＳＬ２）を利用して、キャリアセンス方式による無線送信を行う。
【００４８】
〔車載通信機〕
車載通信機３は、無線通信のためのアンテナ３０に接続された通信部（送受信部）３１と、この通信部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。
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。
【００４９】
車載通信機３の制御部３２は、車車間通信のためのキャリアセンス方式による無線通信を通信部３１に行わせるものであり、路側通信機２のような時分割多重方式での通信制御機能は有していない。
従って、車載通信機３の通信部３１は、所定の搬送波周波数の受信レベルを常時感知しており、その値がある閾値以上である場合は無線送信を行わず、当該閾値未満になった場合にのみ無線送信を行うようになっている。
【００５０】
車載通信機３の制御部３２は、前記コンピュータプログラムを実行することで達成される機能部として、通信部３１の無線送信タイミングを制御する送信制御部３２ａと、時刻同期の同期先からの送信信号に含まれるタイムスタンプＴｓに基づいて自機のローカル時刻を補正する時刻補正部３２ｂとを有する。
【００５１】
車載通信機３の送信制御部３２ａは、路側通信機２から取得したスロット情報Ｓ６の開始時刻とスロット情報Ｓ６に従って、自身に許容された無線送信の時間帯を設定し、この時間帯だけ通信部３１に無線送信を行わせる。
すなわち、送信制御部３２ａは、路側からのダウンリンク信号や車側からの受信フレームから路側通信機２のスロット情報Ｓ６を抽出するともに、スロット情報Ｓ６に記されたスロット番号ｉの第１スロットＳＬ１以外の時間帯においてのみ、キャリアセンス方式による無線送信を通信部３１に行わせる。
また、送信制御部３２ａは、車両５（車載通信機３）の現時の位置、方向及び速度等を含む車両情報Ｓ３を、通信部３１を介して外部にブロードキャストで無線送信する。
【００５２】
時刻補正部３２ｂは、路側通信機２の時刻補正部２３ｂと同様の機能を有している。よって、時刻補正部３２ｂは、自機のローカル時刻における現在時刻値に対して遅延時間に関する補正を行い自機のローカル時刻を示すタイムスタンプＴｓを生成する機能を有しているとともに、他の通信機からの送信信号を受信して取得したタイムスタンプＴｓと、自機のローカル時刻との差である同期誤差ΔＴを求め、同期誤差ΔＴを用いて、自機のローカル時刻を補正し、他の通信機を同期元として時刻同期を行う機能を有している。
【００５３】
つまり、車載通信機３は、無線通信を介して、路側通信機２又は他の車載通信機３との間で、自機のタイムスタンプＴｓ又は他の通信機のタイムスタンプＴｓの授受を行い、互いのローカル時刻を同期させるエア同期を行う機能を有している。
【００５４】
また、制御部３２は、路側通信機２から送信される、交通情報Ｓ２、及び車両情報Ｓ３を受信するとともに、他の車両５（車載通信機３）から送信される車両情報Ｓ３を受信し、これら各情報に基づいて、右直衝突や出合い頭衝突等を回避する安全運転支援制御を行う機能も有している。
【００５５】
〔タイムスタンプＴｓの授受について〕
上記のように、本実施形態の無線通信システムでは、時刻同期の同期元となる他の通信機２，３によって生成されたタイムスタンプＴｓを取得した通信機２，３が、当該タイムスタンプＴｓを用いてローカル時刻を補正し、路路間、路車間、及び車車間におけるエア同期を行う。
【００５６】
図４は、無線通信システムの送信機４１と受信機５１の構成をプロトコルスタック形式で示すブロック図であり、送信機４１と受信機５１との間でのエア同期に伴うタイムスタンプＴｓの授受を示している。
図４では、送信機４１が同期元となる他の通信機としての路側通信機２、受信機５１が他の通信機との間で時刻同期を行う通信機としての路側通信機２である場合を例示している。なお、送信機４１が路側通信機２、受信機５１が車載通信機３である場合、送信機４１が他の通信機としての車載通信機３、受信機５１が他の通信機との間で時刻同期を行う通信機としての車載通信機３である場合も図４とほぼ同様である。
【００５７】
図４に示すように、送信機４１は、上位側から順に、上位レイヤ４２，ＭＡＣ（Media Access Control）部４３、ＰＨＹ（Physical）部４４及びＲＦ（Radio Frequency）部４５を有しており、ＲＦ部４５には送信アンテナ４６が繋がっている。レイヤ４２〜４４のプロトコル制御は、送信側の路側通信機２の制御部２３が行う。
また、受信機５１は、上位側から順に、上位レイヤ５２，ＭＡＣ（Media Access Control）部５３、ＰＨＹ（Physical）部５４及びＲＦ（Radio Frequency）部５５を有しており、ＲＦ部５５には送信アンテナ５６が繋がっている。レイヤ５２〜５４のプロトコル制御は、受信側の路側通信機２の制御部２３が行う。
【００５８】
送信機４１のＭＡＣ部４３は、上位レイヤ４２からＳＤＵ（Servise Data Unit）が与えられると、このＳＤＵからＰＤＵ（Protocol Data Unit）を生成するに当たって、送信機４１側の時刻補正部２３ｂ１が求めたタイムスタンプＴｓ（時刻情報）をＰＤＵの所定位置に格納し、当該ＰＤＵを下位のＰＨＹ部４４に与える。なお、本実施形態において、ＰＤＵは、後述する通信フレームに相当する。
ＰＨＹ部４４は、生成されたＰＤＵを変調し、この変調信号を下位のＲＦ部４５に与える。ＲＦ部４５は、変調信号をアナログ信号に変換しかつ増幅して、送信アンテナ４６から外部に電波送信する。
【００５９】
なお、本実施形態では、送信機４１のＰＨＹ部４４の変調には、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency-Division Multiplexing）方式の変調処理が含まれているものとする。従って、受信機５１のＰＨＹ部５４の復調には、ＯＦＤＭ方式による復調処理が含まれる。
【００６０】
一方、送信電波が受信アンテナ５６に到達すると、受信機５１のＲＦ部５５は、受信信号を増幅してデジタル信号に変換し、この信号をＰＨＹ部５４に与える。ＰＨＹ部５４は、デジタル信号を復調して搬送波からＰＤＵを取り出し、これをＭＡＣ部５３に与える。
【００６１】
受信機５１のＭＡＣ部５３は、与えられたＰＤＵからＳＤＵを再生し、このＳＤＵを上位レイヤ５２に与える。
また、ＭＡＣ部５３は、ＰＤＵの所定位置に格納されたタイムスタンプＴｓを取得する取得部５３ａを備えている。取得部５３ａは、取得したタイムスタンプＴｓを受信機５１側の時刻補正部２３ｂ２に与える。
【００６２】
また、ＭＡＣ部５３は、誤り判定部５３ｂをさらに備えている。誤り判定部５３ｂは、与えられたＰＤＵについて誤り判定を行う機能を有している。誤り判定部５３ｂは、ＰＤＵの最後尾に格納されているＦＣＳ（Flame Check Sequence）を実行するためのＦＣＳデータを読み込み、当該ＦＣＳデータが格納されているＰＤＵに関してエラーの有無を判定する。
タイムスタンプＴｓは、ＰＤＵの所定位置に格納される一方、ＦＣＳデータはＰＤＵの最後尾に格納されていることにより、タイムスタンプＴｓよりも後方に格納されている（図６参照）。よって、誤り判定部５３ｂは、取得部５３ａによりタイムスタンプＴｓが取得された後に誤り判定を行う。
【００６３】
誤り判定部５３ｂは、判定結果がエラー無しの場合、そのＦＣＳデータが格納されていたＰＤＵをＳＤＵに再生し、上位レイヤに５２に与える。一方、判定結果がエラー有りの場合、送信機４１に対して対応するＰＤＵの再送要求を行うための処理を行う。
また、誤り判定部５３ｂは、誤り判定の判定結果を時刻補正部２３ｂ２に与える機能も有している。
【００６４】
ここで、送信機４１側の時刻補正部２３ｂ１は、送信側で補正すべき所定の遅延時間を自身のローカル時刻に加算して遅延時間補正したタイムスタンプＴｓを求め、このタイムスタンプＴｓをＭＡＣ部４３に与える。
また、受信機５１側の時刻補正部２３ｂ２は、ＭＡＣ部５３から取得した、送信機４１側からのタイムスタンプＴｓに対して受信側で補正すべき所定の遅延時間を加算することで遅延時間補正する。受信機５１側の時刻補正部２３ｂ２は、遅延時間補正したタイムスタンプＴｓと、自機のローカル時刻との差である同期誤差ΔＴを求める。
さらに、受信機５１側の時刻補正部２３ｂ２は、他の路側通信機２との間で時刻同期を行うために、同期誤差ΔＴを用いて自機のローカル時刻を補正する。
【００６５】
この場合、送信側と受信側で加算すべき遅延時間を、送信機４１と受信機５１とにそれぞれ適切に設定しておれば、受信機５１は、タイムスタンプＴｓに基づいて、自機（受信機５１）のローカル時刻を、送信機４１のローカル時刻に精度よく一致させることができる。
【００６６】
〔遅延時間の内容、及び補正について〕
次に、通信フレームの送受信（タイムスタンプＴｓの授受）の際に発生する遅延時間の内容を説明する。
図５（ａ）は、タイムスタンプＴｓの送受信において生じるイベントを示すタイムチャートであり、図５（ｂ）はそのイベント間の遅延時間の内容を示す表である。図５（ａ）に示すように、タイムスタンプＴｓが送受信される間のイベントには、次のものが含まれる。
【００６７】
１）送信機ＭＡＣがタイムスタンプＴｓをセットする時点Ａ
２）送信アンテナ４６が電波送信する時点Ｂ
３）受信アンテナ５６が電波受信する時点Ｃ
４）受信機ＭＡＣにプリアンブルが到達する時点Ｄ
５）受信機ＭＡＣがタイムスタンプＴｓを取得する時刻Ｅ
６）受信機ＭＡＣがＦＣＳデータを取得する時刻Ｆ
７）受信機ＭＡＣがエラーの有無の判定を終える時刻Ｇ
【００６８】
このうち、時点Ａから時点Ｂまでの「送信遅延時間」は、送信機４１のＭＡＣ部４３やＰＨＹ部４４におけるデジタル信号処理や、送信機４１のＲＦ部４５におけるアナログフィルタの遅延特性によって発生し、送信機４１側において、回路特性をもとにした計算や事前に測定を行うことによって予測可能である。この時間は、例えば実機では５μ秒程度である。
【００６９】
時点Ｂから時点Ｃまでの「伝送遅延時間」は、送信機４１と受信機５１の間の距離に依存するため、送受信いずれの側でも単独では予測できないが、その距離が判明すれば演算可能である。
従って、送信機４１の座標（緯度・経度）等よりなる位置情報を、ＳＤＵやＰＤＵに含めておけば、受信機５１において、送信機４１の位置と自装置（受信機５１）の位置までの距離に基づいて、伝送遅延時間を算出することができる。
【００７０】
なお、この伝送遅延時間は、３００ｍ毎に約１μ秒増加するので、例えばＩＴＳでの通信距離を６００ｍとすると、最大で２μ秒程度になる。
また、送信機４１の位置を特定する情報としては、上記座標のような位置を直接特定するものだけでなく、例えば路側通信機２の通信機ＩＤのような識別情報であってもよい。  この場合、受信機５１において、その通信機ＩＤと対応する位置情報を記憶しておけば、当該通信機ＩＤから送信機４１の位置を求めることができる。
【００７１】
時点Ｃから時点Ｄまでの「受信遅延時間」は、受信機５１のＲＦ部５５におけるアナログフィルタの遅延特性や、受信機５１のＭＡＣ部５３やＰＨＹ部５４におけるデジタル信号処理によって発生し、受信機５１側において、回路特性をもとにした計算や事前に測定を行うことによって予測可能である。また、この時間は例えば実機では５μ秒である。
【００７２】
時点Ｄから時点Ｅまでの「取得遅延時間」は、受信機５１における、ＭＡＣ部５３へのプリアンブルの到達時からタイムスタンプＴｓの取得時までの時間である。この時間は、タイムスタンプＴｓを通信フレームのどの部分に格納するかと、通信速度によって変動する。
図６は、取得遅延時間の説明図であり、図６（ａ）は通信フレームのフォーマットの一例を示す図であり、図６（ｂ）は変調方法と伝送速度に応じたフレーム再生の所要時間を示す表である。
【００７３】
図６（ａ）に示すように、ＩＥＥＥ８０２．１１に準拠したフレームフォーマットでは、プリアンブルとシグナルの再生時間はそれぞれ固定長であり、ヘッダのデータ量は３０バイトである。また、図例では、時刻情報（タイムスタンプＴｓ）がデータ領域の先頭から３０バイトの部分に格納されている。
また、通信フレームでは、ヘッダの前の部分（従って、タイムスタンプＴｓの格納部分よりも前の部分）にあるシグナルに、当該フレームの変調方法（ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ又は１６ＱＡＭ）が記載されているので、これをもとに伝送速度を算出することができる。
【００７４】
従って、図６（ｂ）の表に示すように、ヘッダ部の先頭からタイムスタンプＴｓの先頭までの再生時間ｔ１と、プリアンブルの先頭からタイムスタンプＴｓの先頭までの再生時間ｔ２を、各変調方法に対応して求めることができる。
そこで、タイムスタンプＴｓの格納場所（データの先頭からのバイト数等）を予め取り決めしておき、図６（ｂ）のような参照テーブルを受信機５１のメモリに記憶させることにより、シグナルの変調速度から前記取得遅延時間を求めることができる。
【００７５】
本実施形態では、上記各遅延時間を送信側と受信側で分担して補正するため、送信機４１の時刻補正部２３ｂ１は、次の（ａ）の送信遅延時間を自身のローカル時刻に加算して時点Ｂにおける自機（送信機４１）のローカル時刻とほぼ一致するように補正されたタイムスタンプＴｓを求める。
（ａ）タイムスタンプＴｓのセット時から電波送信時までの送信遅延時間（図５の時点Ａ〜時点Ｂの時間）
【００７６】
また、受信機５１の時刻補正部２３ｂ２は、次の（ｂ）の受信遅延時間、（ｃ）の取得遅延時間及び（ｄ）の伝送遅延時間の合計値を、送信機４１から与えられたタイムスタンプＴｓに加算して、時点Ｅにおける送信機４１のローカル時刻とほぼ一致するように補正されたタイムスタンプＴｓを求める。
（ｂ）電波受信時からＭＡＣ部５３へのプリアンブルの到達時までの受信遅延時間（図５の時点Ｃ〜時点Ｄの時間）
（ｃ）ＭＡＣ部５３へのプリアンブルの到達時からタイムスタンプＴｓの取得時までの取得遅延時間（図５の時点Ｄ〜時点Ｅの時間）
（ｄ）位置特定情報から定まる送信機４１の位置と自装置である受信機５１の位置までの距離に応じた伝送遅延時間（図５の時点Ｂ〜時点Ｃの時間）
【００７７】
このように、本実施形態の無線通信システムによれば、送信機４１の時刻補正部２３ｂ１が、自装置内の上記送信遅延時間を自身のローカル時刻に加算してタイムスタンプＴｓを求めるので、送信機４１のタイムスタンプＴｓは、当該タイムスタンプＴｓを含む通信フレーム（ＰＤＵ）を変調した搬送波を送信アンテナ４６から送出する時点Ｂとほぼ一致する。
一方、受信機５１の時刻補正部２３ｂ２は、上記受信遅延時間、取得遅延時間及び伝送遅延時間をタイムスタンプＴｓに加算することで補正したタイムスタンプＴｓを取得する。よって、時刻補正部２３ｂ２が補正したタイムスタンプＴｓは、ＭＡＣ部５３がタイムスタンプＴｓを取得した時点Ｅにおける送信機４１のローカル時刻とほぼ一致する。
【００７８】
以上のように、各時点において、タイムスタンプＴｓは、送受信によって生じる遅延時間の補正がなされる。
このため、受信機５１側の時刻補正部２３ｂ２が、時点Ｅにおいて送信機４１側からの送信信号を受信して取得したタイムスタンプＴｓに、自機における遅延時間の補正を行い、遅延時間補正後のタイムスタンプＴｓに基づいて、時点Ｅにより近い時点で、自機のローカル時刻を補正すれば、他の路側通信機２との間で精度よく時刻同期を行うことができる。
【００７９】
図５に戻って、受信機５１は、タイムスタンプＴｓの取得後、通信フレームの最後尾に格納されたＦＣＳデータの読み込み取得し（時点Ｆ）、その後、ＦＣＳデータによって、当該通信フレームについて誤り判定（エラーチェック）を行いその判定結果を出力する（時点Ｇ）。よって、ＭＡＣ部５３は、時点Ｆから時点Ｇまでの期間で誤り判定を行う（判定時間）。
また、受信機５１の時刻補正部２３ｂ２は、上記処理と平行して、タイムスタンプＴｓの取得後、遅延時間の補正（時点Ｈ）、同期誤差ΔＴの取得、及び必要に応じて自機のローカル時刻の補正（時点Ｊ）を行う。
【００８０】
〔ローカル時刻の補正について〕
ＭＡＣ部５３が取得したタイムスタンプＴｓは、誤り判定部５３ｂによる誤り判定が行われる前に取得されているので、エラーを含んでいる場合がある。
そこで、本実施形態の時刻補正部２３ｂ２は、タイムスタンプＴｓを取得し遅延時間補正を行ったとしても、すぐに自機のローカル時刻の補正を行わず、誤り判定部５３ｂによる誤り判定の結果に基づいて、ローカル時刻の補正を行うか否かを判断するように構成されている。
【００８１】
図７は、時刻補正部２３ｂ２がローカル時刻の時刻同期のために行う、遅延時間補正及びローカル時刻の補正に関する処理手順を示すフローチャートである。
まず、時刻補正部２３ｂ２は、ＭＡＣ部５３からのタイムスタンプＴｓを取得すると（ステップＳ１、図５中、時点Ｅ）、タイムスタンプＴｓに対して上述の遅延時間補正を行う（ステップＳ２、図５中、時点Ｈ）。
次いで、時刻補正部２３ｂ２は、遅延時間補正したタイムスタンプＴｓと、自機のローカル時刻との差である同期誤差ΔＴを取得する（ステップＳ３、図５中、時点Ｉ）。
図５に示すように、同期誤差ΔＴは、時点Ｉにおける自機のローカル時刻とタイムスタンプＴｓとの間の時刻ずれを示しており、この値を用いて、自機のローカル時刻の時刻を補正すれば精度良く時刻同期を行うことができる。
【００８２】
なお、時点Ｈで行われる遅延時間の補正には、上述の時点Ｅまでの遅延時間の他、タイムスタンプＴｓを取得した時点Ｅから同期誤差ΔＴを取得した時点Ｉまでの遅延時間も加味することができる。これにより、より高い精度で時刻同期を行うことができる。時点Ｅから時点Ｉまでの遅延時間は、予め測定しておくことで把握可能である。
【００８３】
図７に戻って、ステップＳ３において同期誤差ΔＴを取得すると、時刻補正部２３ｂ２は、誤り判定部５３ｂによるタイムスタンプＴｓが格納されていた通信フレームのデータに関する誤り判定の結果を参照し、判定結果がエラー無しであるか否かを判定する（ステップＳ４）。
【００８４】
ここで、誤り判定部５３ｂは、通信フレームの最後尾に格納されたＦＣＳデータを用いてエラーの有無を判定する。
よって、図５を参照して、通信フレームのデータに関する誤り判定の結果は、ＭＡＣ部５３が通信フレームの最後尾のＦＣＳデータの読み込みを終える時点Ｆよりもさらに遅いタイミングである時点Ｇにおいて得られる。
【００８５】
タイムスタンプＴｓは、通信フレーム中のデータ領域の所定位置に配置されていることで、ＦＣＳデータ領域よりも（時間的に）前の位置に配置されており、時点Ｄと、時点Ｆとの間のフレーム読み込み時間内に位置する時点Ｅで取得される。よって、本実施形態の時刻補正部２３ｂ２は、ＦＣＳデータを読み込むことで通信フレームの読み込みが完了する時点Ｆよりも前の時点Ｉにおいて同期誤差ΔＴの取得を終えるように構成されている。
これにより、誤り判定の結果に関わらず、少なくとも時点Ｉにおいて生じている同期誤差を精度よく解消できる同期誤差ΔＴを得ることができる。
【００８６】
図７に戻って、ステップＳ４において、誤り判定の判定結果がエラー無しである場合、時刻補正部２３ｂ２は、自機のローカル時刻の補正を行い（ステップＳ５）、処理を終える。
時刻補正部２３ｂ２は、同期誤差ΔＴを自機のローカル時刻に加算することで補正を行う。同期誤差ΔＴは、時点Ｅにおいて精度よく求められた値なので、この同期誤差ΔＴによって自機のローカル時刻を補正することで、当該自機のローカル時刻は、少なくとも時点Ｉで生じていた同期誤差を解消でき、送信機４１側と時刻同期することができる。
【００８７】
一方、ステップＳ４において、誤り判定の結果がエラー無しでない場合（エラーがある場合）、時刻補正部２３ｂ２は、同期誤差ΔＴが、予め定められた下限値Ｔｍｉｎから上限値Ｔｍａｘの範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ６）。
自機が他の通信機と時刻同期を過去に行っており、かつ、同期誤差が、タイムスタンプＴｓを取得したときの自機のローカル時刻に対して大きくなければ、誤り判定に関わらず、タイムスタンプＴｓの精度が維持されていると推定できる。
そこで、本実施形態の時刻補正部２３ｂ２は、誤り判定部５３ｂが誤りがあると判定した場合であっても、時刻補正部２３ｂ２は、同期誤差ΔＴが予め定められた所定値以内ならば、この同期誤差ΔＴを用いて自機の時刻補正を実行する。
【００８８】
ここで、上記下限値Ｔｍｉｎ及び上記下限値Ｔｍｉｎは、自機が他の通信機と時刻同期を過去に行っている場合において、通常生じる時刻ずれの値の最小値と最大値に設定されており、これらの数値範囲外となる場合、過去に時刻同期を行っていない場合や、タイムスタンプＴｓにエラーが含まれていたと判断できる値とされている。より具体的に、下限値Ｔｍｉｎは、「−１６μｓ」、上限値Ｔｍａｘは、「１６μｓ」に設定されている。
【００８９】
ステップＳ６において、同期誤差ΔＴが下限値Ｔｍｉｎから上限値Ｔｍａｘの範囲内であると判定される場合、時刻補正部２３ｂ２は、ステップＳ５に進み同期誤差ΔＴを用いてローカル時刻の補正を行い（ステップＳ５）、処理を終える。
この場合、誤り判定の結果が通信フレーム全体としてエラーを含んでいると判定されたとしても、同期誤差ΔＴが上記値の範囲内にあることから、タイムスタンプＴｓにはエラーが含まれていない可能性が高い。よって、この場合、時刻補正部２３ｂ２は、同期誤差ΔＴを用いてローカル時刻の補正を行う。
【００９０】
ステップＳ６において、同期誤差ΔＴが下限値Ｔｍｉｎから上限値Ｔｍａｘの範囲内でないと判定される場合、時刻補正部２３ｂ２は、自機のローカル時刻の補正を中止し、補正を行うことなく処理を終える。
この場合、誤り判定の結果が通信フレーム全体としてエラーを含んでいると判定され、かつ同期誤差ΔＴの値もエラーが含まれていると判断できる値であるため、時刻補正部２３ｂ２は、同期誤差ΔＴを用いた補正を中止し、補正を行わずに処理を終える。
この場合、エラーを含んだタイムスタンプＴｓに基づいて自機の時刻同期を行うことを防止できる。
【００９１】
なお、上記では、ステップＳ６において同期誤差ΔＴが下限値Ｔｍｉｎから上限値Ｔｍａｘの範囲内であるか否かに応じて、ローカル時刻の補正を行うか否かを決定するように構成したが、ステップＳ４において、誤り判定の結果がエラー無しでない場合、同期誤差ΔＴの値に関わらず、同期誤差ΔＴを用いた補正を中止し、補正を行わずに処理を終えるように構成してもよい。誤り判定の結果がエラー無しでない場合、タイムスタンプＴｓにエラーが含まれている可能性があるからである。
【００９２】
また、上記実施形態では、時刻補正部２３ｂ２は、図７中、ステップＳ２において、タイムスタンプＴｓの遅延時間補正を行うと、補正後のタイムスタンプＴｓを用いて同期誤差ΔＴを取得し、取得した同期誤差ΔＴを用いて自機のローカル時刻を補正するように構成した場合を例示したが、時刻補正部２３ｂ２がこの同期誤差ΔＴを記憶部２４に記憶しておき、新たな同期誤差ΔＴを取得するごとに記憶部２４に記憶している同期誤差ΔＴを前記新たな同期誤差ΔＴに更新するように構成することもできる。
【００９３】
図８は、同期誤差ΔＴを記憶部２４に記憶し更新する場合のローカル時刻の補正に関する処理手順を示すフローチャートである。
図８において、ステップＳ３の後に設けられたステップＳ３１以外は、図７にて示したフローチャートと同様である。
図８中ステップＳ３において、遅延時間補正したタイムスタンプＴｓと、自機のローカル時刻との差である同期誤差ΔＴを取得すると、時刻補正部２３ｂ２は、記憶部２４に記憶している過去に取得した同期誤差ΔＴに代えて、新たに取得した同期誤差ΔＴを記憶する。このように、時刻補正部２３ｂ２は、新たな同期誤差ΔＴを取得するごとに記憶部２４に記憶している同期誤差ΔＴを更新する（ステップＳ３１）。
【００９４】
その後、時刻補正部２３ｂ２は、ＦＣＳデータが読み込むことによってエラー判定を行う（ステップＳ４）。判定結果がエラー無しである場合、時刻補正部２３ｂ２は、記憶部２４に記憶された同期誤差ΔＴを用いて自機のローカル時刻の補正を行い（ステップＳ５）、処理を終える。
一方、ステップＳ４において、判定結果がエラー無しでない場合（エラーがある場合）、時刻補正部２３ｂ２は、記憶部２４に記憶された同期誤差ΔＴが、予め定められた下限値Ｔｍｉｎから上限値Ｔｍａｘの範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ６）。
以下の処理は、上述した通りであるので説明を省略する。
【００９５】
上記の場合、記憶部２４に同期誤差ΔＴを記憶し、新たに同期誤差ΔＴを取得するごとに更新するので、常に最新の同期誤差ΔＴを備えることができる。よって、ローカル時刻の補正が許容されれば、速やかに最新の同期誤差ΔＴによってローカル時刻の補正を行うことができる。
【００９６】
〔効果について〕
上記のように構成された受信機５１によれば、ＭＡＣ部５３（の取得部５３ａ）がタイムスタンプＴｓを取得すると、時刻補正部２３ｂ２は、誤り判定部５３ｂが通信フレームの誤り判定を終えるまでの間に、そのタイムスタンプＴｓに基づいて、自機のローカル時刻に対する同期誤差ΔＴを求めるので、ＭＡＣ部５３がタイムスタンプＴｓを取得した直後の同期誤差ΔＴを求めることができ、後にこの同期誤差ΔＴを用いて時刻同期を行ったとしても、少なくとも、タイムスタンプＴｓを取得したときに生じていた同期誤差を精度良く解消することができる。さらに、時刻補正部２３ｂ２は、誤り判定部５３ｂがタイムスタンプＴｓを含む通信フレーム（ＰＤＵ）について誤りがないと判定した後に、タイムスタンプＴｓを取得した直後の同期誤差ΔＴを用いて自機の時刻同期を行うので、タイムスタンプＴｓにエラーが含まれていないことを確認した後に自機の時刻同期を行うことができる。
この結果、精度良く、かつエラーを含んだタイムスタンプＴｓによって自機の時刻同期を行うことなく適切に時刻同期を行うことができる。
【００９７】
〔車載通信機によるローカル時刻の補正について〕
上記実施形態では、同期元である他の通信機、及び他の通信機との間で時刻同期（エア同期）を行う通信機が、共に路側通信機２である場合を示したが、車載通信機３においても、第２スロットＳＬ２（図２）を用いて無線送信を行う必要があるため、周辺に位置する他の通信機の時刻に時刻同期する必要がある。この場合、車載通信機３は、自機周辺の路側通信機２のダウンリンク信号に含まれるタイムスタンプＴｓを受信することで時刻同期（エア同期）を行う。
【００９８】
図９は、車載通信機３の時刻補正部３２ｂが自機のローカル時刻の時刻同期のために行う、遅延時間補正及びローカル時刻の補正に関する処理手順を示すフローチャートである。
【００９９】
まず、時刻補正部３２ｂは、他の通信機としての路側通信機２からのダウンリンク信号に含まれるタイムスタンプＴｓを取得すると（ステップＳ１１）、タイムスタンプＴｓに対して上記同様の自機における受信処理によって生じる遅延時間の補正を行う（ステップＳ１２）。
次いで、時刻補正部３２ｂは、遅延時間補正したタイムスタンプＴｓと、タイムスタンプＴｓを取得したときの自機のローカル時刻との差である同期誤差ΔＴを取得する（ステップＳ１３）。
【０１００】
ステップＳ１３において同期誤差ΔＴを取得すると、時刻補正部３２ｂは、同期誤差ΔＴが、予め定められた下限値Ｔｍｉｎから上限値Ｔｍａｘの範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。
ここで、上記下限値Ｔｍｉｎ及び上記下限値Ｔｍｉｎは、上記実施形態と同様、自機が他の通信機と時刻同期を過去に行っている場合において、通常生じる時刻ずれの値の最小値と最大値に設定されており、これらの数値範囲外となる場合、過去に時刻同期を行っていない場合や、タイムスタンプＴｓにエラーが含まれていたと判断できる値とされている。より具体的に、下限値Ｔｍｉｎは、「−１６μｓ」、上限値Ｔｍａｘは、「１６μｓ」に設定されている。
【０１０１】
ステップＳ１４において、同期誤差ΔＴが下限値Ｔｍｉｎから上限値Ｔｍａｘの範囲内であると判定される場合、時刻補正部３２ｂは、ステップＳ１５に進み同期誤差ΔＴを用いてローカル時刻の補正を行い（ステップＳ１５）、処理を終える。
この場合、同期誤差ΔＴが上記値の範囲内にあることから、タイムスタンプＴｓにはエラーが含まれていない可能性が高い。そこで、時刻補正部３２ｂは、誤り判定の結果に関係なく、同期誤差ΔＴを用いてローカル時刻の補正を行う。
【０１０２】
移動する車載通信機３は、定位置に設置されている路側通信機２と比較して、時刻同期の機会が少ない場合がある。この点、本実施形態では、同期誤差ΔＴが下限値Ｔｍｉｎから上限値Ｔｍａｘの範囲内である場合、時刻補正部３２ｂは、誤り判定の結果に関係なくローカル時刻の補正を行うので、時刻同期の機会を実質的に増加させることができる。
また、この場合、時刻補正部３２ｂは、誤り判定の結果に関係なくローカル時刻の補正を行うので、タイムスタンプＴｓを取得し遅延時間補正をすれば、通信フレーム後尾のＦＣＳデータの取得時である時点Ｆ（図５）や、誤り判定の判定結果が得られる時点Ｇ（図５）まで待つことなく、速やかにローカル時刻の補正を行うことができる。
【０１０３】
一方、ステップＳ１４において、同期誤差ΔＴが下限値Ｔｍｉｎから上限値Ｔｍａｘの範囲内でないと判定される場合、時刻補正部３２ｂは、タイムスタンプＴｓが格納されていた通信フレームのデータに関する誤り判定の結果を参照し、判定結果がエラー無しであるか否かを判定する（ステップＳ１６）。
【０１０４】
ステップＳ１６において、誤り判定の判定結果がエラー無しである場合、時刻補正部３２ｂは、同期誤差ΔＴを用いて自機のローカル時刻の補正を行い（ステップＳ１５）、処理を終える。この場合、同期誤差ΔＴが上記値の範囲外であったとしても、エラー無しと判定されている。よって、タイムスタンプＴｓにはエラーは含まれていないので、時刻補正部３２ｂは、同期誤差ΔＴを用いてローカル時刻の補正を行う。
【０１０５】
ステップＳ１６において、誤り判定の判定結果がエラー無しでない場合、時刻補正部３２ｂは、自機のローカル時刻の補正を中止し、補正を行うことなく処理を終える。これにより、エラーを含んだタイムスタンプＴｓに基づいて自機の時刻同期を行うことを防止できる。
【０１０６】
〔他の変形例について〕
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記各実施形態では、路側通信機２を同期元として、路側通信機２又は車載通信機３が同期元の通信機との間でエア同期する場合を例示したが、周辺に路側通信機２がない場合には、車載通信機３は、他の車載通信機３を同期元として時刻同期することもできる。この場合も、上記各実施形態と同様の処理によって時刻同期することができる。
今回開示した各実施形態は本発明の例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は、上記実施形態ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲とその構成と均等な意味及び範囲内での全ての変更が含まれる。
【符号の説明】
【０１０７】
２  路側通信機
３  車載通信機
２３ｂ，２３ｂ１，２３ｂ２  時刻補正部
２４  記憶部
３２ｂ  時刻補正部
４１  送信機
５１  受信機
５３ａ  取得部
５３ｂ  判定部
ＳＬ１  第１スロット
ＳＬ２  第２スロット
【図１】
2014023090.tif 000003
【図２】
2014023090.tif 000004
【図３】
2014023090.tif 000005
【図４】
2014023090.tif 000006
【図５】
2014023090.tif 000007
【図６】
2014023090.tif 000008
【図７】
2014023090.tif 000009
【図８】
2014023090.tif 000010
【図９】
2014023090.tif 000011