(57)【要約】【課題】情報提供装置との通信を優先しながら互いに通信する。【解決手段】通信装置は、返信パケットの受信タイミングに基づいて、車車間用送信禁止期間を設定する車車間用送信禁止期間設定部１４と、他端末からのデータパケットの受信タイミングに基づいて、路側機の次回以降のデータパケットの送信タイミングを、路車間送信禁止期間として設定する路車間用送信禁止期間設定部１６と、他端末からのデータパケットの検出結果を示す返信パケットを生成する返信パケット生成部１８と、他端末からのデータパケットの受信タイミングが路車間用送信禁止期間である場合に、生成された返信パケットの送信を禁止し、受信タイミングが路車間用送信禁止期間以外の期間である場合に、生成された返信パケットを送信し、車車間用送信禁止期間及び路車間用送信禁止期間以外の期間にデータパケットを送信する送信回路２０と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の通信装置から送信された第１のデータパケットおよび返信パケット、情報提供装置から送信された第２のデータパケットを受信する受信手段と、
前記受信手段により前記返信パケットが受信された場合に、前記返信パケットの受信タイミングに基づいて、データパケットの送信禁止期間を示す第１の送信禁止期間を設定する第１の送信禁止期間設定手段と、
前記受信手段により前記第２のデータパケットが受信された場合に、前記第２のデータパケットの受信タイミングに基づいて、前記情報提供装置の次回以降の第２のデータパケットの送信タイミングを、第２の送信禁止期間として設定する第２の送信禁止期間設定手段と、
前記受信手段により前記第１のデータパケットが受信された場合に、前記第１のデータパケットの検出結果を示す第１の返信パケットを生成する返信パケット生成手段と、
前記受信手段による前記第１のデータパケットの受信タイミングが前記第２の送信禁止期間である場合に、前記返信パケット生成手段により生成された前記第１の返信パケットの送信を禁止し、前記第１のデータパケットの受信タイミングが前記第２の送信禁止期間以外の期間である場合に、前記返信パケット生成手段により生成された前記第１の返信パケットを送信する第１の返信パケット送信手段と、
前記第１及び第２の送信禁止期間以外の期間にデータパケットを送信するデータパケット送信手段と、
を備えた通信装置。
【請求項２】
前記受信手段により受信された前記第２のデータパケットの受信タイミングに基づいて、前記情報提供装置の送信タイミングを示す通信利用情報を生成し、生成した通信利用情報含む第１のデータパケットを生成するデータパケット生成手段を更に備え、
前記データパケット送信手段は、前記データパケット生成手段により生成された第１のデータパケットを送信する
請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記受信手段は、前記通信利用情報含む第１のデータパケットを受信し、
前記第２の送信禁止期間設定手段は、前記受信手段により受信された前記第１のデータパケットに含まれる通信利用情報に基づいて、前記第２の送信禁止期間を設定する
請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
前記データパケット生成手段は、前記通信利用情報が通信装置から他の通信装置へ転送された回数を示す転送回数が受信された第１のデータパケットに含まれていた場合、前記転送回数が前記閾値以上であれば、前記通信利用情報を含まない前記第１のデータパケットを生成し、前記転送回数が閾値以下であれば、転送回数を１つカウントアップして、新たな転送回数を含めた第１のデータパケットを生成する
請求項２または請求項３に記載の通信装置。
【請求項５】
前記受信手段により前記第２のデータパケットが受信された場合に、前記第２のデータパケットの受信タイミングから所定時間内に第２の返信パケットを送信する第２の返信パケット送信手段を更に備えた
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の通信装置。
【請求項６】
前記受信手段は、前記第２の返信パケットを更に受信し、
前記第２の送信禁止期間は、前記受信手段により受信された第２の返信パケットの受信タイミングに基づいて、前記情報提供装置の次回以降の第２のデータパケットの送信タイミングを、第２の送信禁止期間として設定する
請求項５に記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基地局等の制御局なしに、個々の無線端末装置が周辺の無線端末装置に対して、同報通信（ブロードキャスト）することにより、情報を伝える技術が知られている（特許文献１を参照）。
【０００３】
特許文献１に記載された無線端末装置は、フレーム単位でスロットの占有情報を監視し、自端末の送信データに加えて、スロットの占有情報を送信パケットに埋め込むことで他の端末と情報を交換する。上記フレームは例えば１００ｍｓで構成され、各スロットは各々異なる端末によって占有される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２８５５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１の技術は、車車間通信のような端末間の通信のみを前提としており、情報を提供する路側機と端末とが通信する路車間通信を考慮していない。また、路車間通信と車車間通信が共存する環境下では、ドライバに対して確実に情報提供を行う必要がある。このため、路車間通信のサービス品質を高くし、車車間通信よりも優先度を上げたい、という要求がある。
【０００６】
また、路車間通信と車車間通信が共存する環境下で特許文献１の技術を用いると、路車間通信のデータと車車間通信のデータが衝突してしまい、路車間通信を優先することができないという問題がある。
【０００７】
本発明は、上述した課題を解決するために提案されたものであり、情報提供装置との通信を優先しながら、互いに通信することができる通信装置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】
請求項１の発明である通信装置は、他の通信装置から送信された第１のデータパケットおよび返信パケット、情報提供装置から送信された第２のデータパケットを受信する受信手段と、前記受信手段により前記返信パケットが受信された場合に、前記返信パケットの受信タイミングに基づいて、データパケットの送信禁止期間を示す第１の送信禁止期間を設定する第１の送信禁止期間設定手段と、前記受信手段により前記第２のデータパケットが受信された場合に、前記第２のデータパケットの受信タイミングに基づいて、前記情報提供装置の次回以降の第２のデータパケットの送信タイミングを、第２の送信禁止期間として設定する第２の送信禁止期間設定手段と、前記受信手段により前記第１のデータパケットが受信された場合に、前記第１のデータパケットの検出結果を示す第１の返信パケットを生成する返信パケット生成手段と、前記受信手段による前記第１のデータパケットの受信タイミングが前記第２の送信禁止期間である場合に、前記返信パケット生成手段により生成された前記第１の返信パケットの送信を禁止し、前記第１のデータパケットの受信タイミングが前記第２の送信禁止期間以外の期間である場合に、前記返信パケット生成手段により生成された前記第１の返信パケットを送信する第１の返信パケット送信手段と、前記第１及び第２の送信禁止期間以外の期間にデータパケットを送信するデータパケット送信手段と、を備えている。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１に記載の通信装置であって、前記受信手段により受信された前記第２のデータパケットの受信タイミングに基づいて、前記情報提供装置の送信タイミングを示す通信利用情報を生成し、生成した通信利用情報含む第１のデータパケットを生成するデータパケット生成手段を更に備え、前記データパケット送信手段は、前記データパケット生成手段により生成された第１のデータパケットを送信する。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項２に記載の通信装置であって、前記第２の送信禁止期間設定手段は、前記第２のデータパケットに含まれる通信利用情報に基づいて、前記第２の送信禁止期間を設定する。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項２または請求項３に記載の通信装置であって、前記データパケット生成手段は、前記通信利用情報が通信装置から他の通信装置へ転送された回数を示す転送回数が受信された第１のデータパケットに含まれていた場合、前記転送回数が前記閾値以上であれば、前記通信利用情報を含まない前記第１のデータパケットを生成し、前記転送回数が閾値以下であれば、転送回数を１つカウントアップして、新たな転送回数を含めた第１のデータパケットを生成する。
【００１２】
請求項５の発明は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の通信装置であって、前記受信手段により前記第２のデータパケットが受信された場合に、前記第２のデータパケットの受信タイミングから所定時間内に第２の返信パケットを送信する第２の返信パケット送信手段を更に備えている。
【００１３】
請求項６の発明は、請求項５に記載の通信装置であって、前記受信手段は、前記第２の返信パケットを更に受信し、前記第２の送信禁止期間は、前記受信手段により受信された第２の返信パケットの受信タイミングに基づいて、前記情報提供装置の次回以降の第２のデータパケットの送信タイミングを、第２の送信禁止期間として設定する。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１の発明によれば、情報提供装置の次回以降の送信タイミングでは第１の返信パケットの送信を禁止し、当該送信タイミング以外の期間に第１の返信パケットを送信するので、情報提供装置との通信を優先させながら他の通信装置と通信することができる。
【００１５】
請求項２の発明によれば、情報提供装置の送信タイミングを示す通信利用情報を含んだ第１のデータパケットを送信することで、情報提供装置の送信タイミングを他の通信装置に通知することができる。
【００１６】
請求項３の発明によれば、通信利用情報を含む第１のデータパケットを受信し、受信された第１のデータパケットに含まれる通信利用情報に基づいて第２の送信禁止期間を設定することにより、情報提供装置と直接通信していなくても、情報提供装置の通信を優先させることができる。
【００１７】
請求項４の発明によれば、通信利用情報含む第１のデータパケットの転送を制限することで、情報提供装置から遠く離れた通信装置の通信が制限されるのを防止することができる。
【００１８】
請求項５の発明によれば、簡易な構成の第２の返信パケットを用いることで情報提供装置の送信タイミングを他の通信装置に通知することができる。
【００１９】
請求項６の発明によれば、第２の返信パケットの受信タイミングに基づいて第２の送信禁止期間を設定することにより、簡易な構成の第２の返信パケットを受信するだけで、情報提供装置の通信を優先することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態に係る無線通信ネットワークの通信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】通信装置によって送受信される基本送信周期の構成を示す図である。
【図３】受信検出パケットと衝突検出パケットの検出情報を示す図であり、（Ａ）は自端末で他の端末のデータパケットを受信でき、かつデータパケットの衝突がない場合、（Ｂ）は自端末でデータパケットを受信でき、かつデータパケットの衝突がある場合である。
【図４】通信装置の状態遷移図である。
【図５】「データパケット送信処理」の処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図６】「自端末のデータに対する返信パケット受信処理」の処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図７】車車間用送信禁止期間を説明するためのタイミングチャートである。
【図８】「信号受信処理」の処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図９】車車間用送信禁止期間を説明するためのタイミングチャートである。
【図１０】自端末が返信パケット（衝突検出パケット）を受信した場合の送信禁止期間に関するタイミングチャートである。
【図１１】「返信パケット送信処理」の処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図１２】自端末が受信検出パケットを送信した後に設定される車車間用送信禁止期間を説明するためのタイミングチャートである。
【図１３】車車間用送信禁止期間を説明するためのタイミングチャートである。
【図１４】路車間データパケットと車車間データパケットの衝突を説明するための図である。
【図１５】本発明の実施形態に係る通信装置が車両Ａ及びＢに搭載されている場合における路側機、車両Ａ、Ｂ及びＣの通信状況を説明する図である。
【図１６】路側機、車両Ａ、Ｂ及びＣが送受信するデータを示すタイミングチャートである。
【図１７】路側機、車両Ａ、Ｂ及びＣが送受信するデータを示すタイミングチャートである。
【図１８】車両Ａに搭載された通信装置が路車間用返信パケットを送信する状態を示す図である。
【図１９】車両Ａに搭載された通信装置が路車間用返信パケットを送信した場合の路側機、車両Ａ、Ｂ及びＣの送受信データのタイミングチャートを示す図である。
【図２０】「返信パケット送信処理」の第２の処理ルーチン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】
【００２１】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２２】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る無線通信ネットワークの通信装置の構成を示すブロック図である。無線通信ネットワークは、各通信装置が各々パケットをブロードキャストすることによって、動的に構成される。以下、説明の対象となる通信装置を自端末といい、自端末の周辺にある通信装置を周辺端末又は他端末という。なお、通信装置は、例えば車両などの移動体に搭載された状態で周辺端末と通信（車車間通信）するだけでなく、さらに、道路に設置され様々な情報を提供する路側機とも通信（路車間通信）することができる。
【００２３】
通信装置は、受信アンテナ１１を介して他の無線端末装置が送信したパケットを受信する受信回路１２と、受信したパケットを検出し、どのスロット（どのタイミング）で送信されてきたのかを検出するパケット検出部１３と、検出されたパケットのタイミング情報に基づいて車車間用送信禁止期間を設定する車車間用送信禁止期間設定部１４と、検出されたパケットから送信されてきたデータを復調して受信情報を生成するパケット復調部１５と、を備えている。
【００２４】
更に、通信装置は、検出されたパケットのタイミング情報に基づいて路車間用送信禁止期間を設定する路車間用送信禁止期間設定部１６と、送信情報に基づいてパケットを生成するパケット生成部１７と、復調されたパケットに基づいて返信パケットを生成する返信パケット生成部１８と、パケットの送信タイミングを制御する送信タイミング制御部１９と、生成されたパケットを、アンテナ２１を介して送信する送信回路２０と、と、を備えている。
【００２５】
なお、車車間用送信禁止期間とは、他の車両間（周辺端末同士）の通信を確保するために自端末のデータパケットの送信を禁止する期間をいう。路車間用送信禁止期間とは、路側機と車両との通信を確保するために自端末のデータパケット及び返信パケットの送信を禁止する期間をいう。
【００２６】
返信パケット生成部１８は、返信パケットとして、受信検出パケット及び衝突検出パケットを生成する。具体的には、返信パケット生成部１８は、パケット復調部１５で復調されたパケットに基づいて、パケットが正常に検出されたかを判定し、正常に検出された場合にはパケットが正常に検出されたことを示す受信検出パケットを生成する。また、返信パケット生成部１８は、複数のパケットが同一のタイミング（同一のスロット）で検出された場合には、パケットが衝突していることを示す衝突検出パケットを生成する。
【００２７】
送信タイミング制御部１９は、送信回路２０に対して、パケット生成部１７で生成されたデータパケット、返信パケット生成部１８で生成された返信パケットのそれぞれの送信タイミングを制御する。特に返信パケットについては、送信タイミング制御部１９は、データパケットの受信が完了してから所定期間後（受信タイミングと同じスロット）に必ず送信するように送信回路２０を制御する。なお、上記所定時間は各端末共通である。したがって、多数の端末が周辺に密集している場合、各端末からの返信パケットは衝突する。これは、詳しくは後述するが、返信パケットをわざと衝突させて、隠れ端末を検出すること等に利用される。
【００２８】
図２は、ｎ個の通信装置によって送受信される基本周期の構成を示す図である。データパケットと返信パケットで１つの送受信の組み合わせを示している。１基本周期は、例えば１００ｍｓｅｃに設定されており、ｎ個のスロットに分割されている。各スロットでは、データパケットと当該データパケットに対する返信を示す返信パケットとが１組となり、図２ではｎ個の組み合わせがある。
【００２９】
データパケットは、各通信装置が送信するデータパケット（車車間データパケット）と、路側機が送信するデータパケット（路車間データパケット）とがある。車車間データパケットは、車車間データと路車間利用情報とを有している。路車間利用情報は、例えば、路側機から提供された情報（道路情報、渋滞情報など）、路車間通信の利用時間情報（占有スロットを示す情報）を有している。なお、路側機が存在しない通信エリアでは、路車間利用情報はブランクとなる。また、返信パケットは、受信検出パケットと、衝突検出パケットと、がある。
【００３０】
本実施形態では、受信検出パケットと衝突検出パケットとは、パケットの時間長が異なっている。例えば、受信検出パケットは、衝突検出パケットよりも時間長が短くなっている。
【００３１】
図３は受信検出パケットと衝突検出パケットの検出情報を示す図であり、（Ａ）は自端末で他の端末のデータパケットを受信でき、かつデータパケットの衝突がない場合、（Ｂ）は自端末でデータパケットを受信でき、かつデータパケットの衝突がある場合である。
【００３２】
各端末は、１つのデータパケットのみを受信したときは受信検出パケットを返信し（同図（Ａ））、複数のデータパケットを受信したときは衝突検出パケットを返信する（同図（Ｂ））。
【００３３】
なお、各端末は、返信パケットの受信電力が継続する時間に基づいて、継続時間が所定値より短いときは受信検出パケットのみを受信し、継続時間が所定値より長いときは衝突検出パケットのみ、あるいは、受信検出パケット及び衝突検出パケットの両方を受信したと判別することができる。
【００３４】
また、各端末は、使用するサブキャリアの組み合わせを変えた２つの返信パケットを用いてもよい。これにより、使用するサブキャリアの組み合わせに応じて、２種類以上の返信パケットが含まれるか否かを判別することができる。また、各端末は、複数回返信パケットを送信しても良いし、スペクトル拡散信号を返信パケットとして利用しても良い。このように、複数種類の返信パケットの形式は特に限定されるものではない。
【００３５】
図４は、本通信装置の状態遷移図である。通信装置は、「受信待機状態」、「データパケット送信処理」、「自端末のデータに対する返信パケット受信処理」、「信号受信処理」、「返信パケット送信処理」の各々の状態を遷移する。
【００３６】
具体的には、通信装置は、受信待機状態において、受信信号がなくかつ送信すべきデータがある場合はデータパケット送信処理に移行し、受信信号を検出した場合は信号受信処理に移行する。
【００３７】
通信装置は、データパケット送信処理において、データパケットを送信できないときは受信待機状態に移行し、データパケット送信処理が完了したときは自端末のデータに対する返信パケット受信処理に移行する。そして、通信装置は、自端末のデータに対する返信パケット受信処理において、当該処理が完了したとき又は所定期間が経過したときは、受信待機状態に移行する。
【００３８】
一方、通信装置は、信号受信処理において、当該処理が完了したときは受信待機状態に移行し、当該処理が完了しかつ返信パケットの送信が必要であるときは返信パケット送信処理に移行する。そして、通信装置は、返信パケット送信処理において、当該処理が完了したときは、受信待機状態に移行する。以下では、データパケット送信処理、自端末のデータパケット送信処理、信号受信処理、返信パケット送信処理についてそれぞれ説明する。
【００３９】
通信装置は、受信待機状態において、受信信号がなくかつ送信すべきデータがある場合はデータパケット送信処理に移行し、次の処理を実行する。
【００４０】
図５は、「データパケット送信処理」の処理ルーチンを示すフローチャートである。ステップＳ１では、送信タイミング制御部１９は、現在のタイミングが車車間用送信禁止期間設定部１４で設定された車車間用送信禁止期間、又は路車間用送信禁止期間設定部１６で設定された路車間用送信禁止期間であるかを判定する。肯定判定、すなわち上記のいずれかの送信禁止期間のときは「送信すべきデータあり」の状態のままで受信待機状態へ移行し、否定判定、すなわち上記のいずれの送信禁止期間でもないときはステップＳ２へ移行する。
【００４１】
ステップＳ２では、送信タイミング制御部１９は、受信回路１２又はパケット検出部１３の検出結果に基づいて各スロットの受信感度を測定して、キャリアが検出されたか否かを判定し、肯定判定のときは「送信すべきデータあり」の状態のままで受信待機状態へ移行し、否定判定のときはステップＳ３へ移行する。
【００４２】
ステップＳ３では、パケット生成部１７は、車車間データなどの送信情報からデータパケットを生成する。なお、パケット生成部１７は、パケット復調部１５で路車間データパケットが復調され、路車間通信の利用時間情報（路車間で占有されているスロット）が分かる場合は、その利用時間情報を包含する路車間利用情報を生成し、車車間データと路車間利用情報とからデータパケットを生成する。送信タイミング制御部１９は、パケット生成部１７で生成されたデータパケットを送信するように送信回路２０を制御して、本ルーチンを終了する。これにより、データパケットがアンテナ２１を介して各端末に送信される。そして、自端末のデータに対する返信パケット受信処理へ移行する。
【００４３】
なお、上記のいずれの送信禁止期間でなく（ステップＳ１の否定判定）かつキャリア未検出（ステップＳ２の否定判定）の条件が満たされない場合、「送信すべきデータあり」があるが、「受信待機状態」と「データパケット送信処理」の間を行き来することになる。この場合、次のデータパケットを送信すべき時刻になると、以前の送信すべきデータを破棄し、新しいデータを送信するための処理が行われる。
【００４４】
図６は、「自端末のデータに対する返信パケット受信処理」の処理ルーチンを示すフローチャートである。ステップＳ１１では、送信タイミング制御部１９は、上述したステップＳ３におけるデータパケット送信後から所定期間経過したかを判定し、肯定判定のときは本ルーチンを終了して受信待機状態へ移行し、否定判定のときはステップＳ１２へ移行する。
【００４５】
ステップＳ１２では、パケット受信部１３は、自端末のデータに対する返信パケットを全ての周辺端末から受信したかを判定し、肯定判定のときはステップＳ１３へ移行し、否定判定のときはステップＳ１１へ戻る。なお、返信パケットのうちの受信検出パケットが、自端末のデータパケットの送信後の所定の期間以内に受信されたものであるときは自端末に対する返信パケットとみなされ、それ以外の期間に受信されたものであるときは隠れ端末に対する返信パケットとみなされる。
【００４６】
ステップＳ１３では、車車間用送信禁止期間設定部１４は、パケット検出部１３で検出された返信パケットの種別（受信検出パケット又は衝突検出パケット）を判定し、受信検出パケットであるときはステップＳ１４に進み、衝突検出パケットであるときはステップＳ１５に進む。
【００４７】
ステップＳ１４では、車車間用送信禁止期間設定部１４は、次回の送信タイミングを予約すべく、車車間用送信禁止期間を設定して本ルーチンを終了し、受信待機状態へ移行する。
【００４８】
また、ステップＳ１５では、車車間用送信禁止期間設定部１４は、次回の自端末の送信タイミングを変更すべく、車車間用送信禁止期間を設定する。
【００４９】
図７は、車車間用送信禁止期間を説明するためのタイミングチャートである。ここでは、自端末がデータパケットを送信した後、そのデータパケットに対してすべて（又は一部）の周辺端末が返信パケット（衝突検出パケット）を送信している。
【００５０】
具体的には、車車間用送信禁止期間設定部１４は、自端末のデータパケットの送信タイミングから１００ｍｓｅｃ後の自端末の次の送信予定タイミングを含む所定期間を、車車間用送信禁止期間として設定する。これにより、自端末の次の送信予定タイミングが前回と比べて変更されたことになる。そして、車車間用送信禁止期間が設定されると本ルーチンを終了し、受信待機状態へ移行する。
【００５１】
また、通信装置は、「受信待機状態」において、受信信号を検出した場合は「信号受信処理」に移行し、次の処理を実行する。
【００５２】
図８は、「信号受信処理」の処理ルーチンを示すフローチャートである。ステップＳ２１では、図１に示す受信回路１２が他の端末（周辺端末）のパケットを受信し、パケット検出部１３がそのパケットを検出して、ステップＳ２２に進む。
【００５３】
ステップＳ２２では、車車間用送信禁止期間設定部１４は、パケット検出部１３で検出されたパケットの種別を判定し、車車間データパケットであるときはステップＳ２３に進み、返信パケットであるときはステップＳ２４に進み、路車間データパケットであるときはステップＳ２７へ進む。
【００５４】
ステップＳ２３では、車車間用送信禁止期間設定部１４は、所定の期間待機して本ルーチンを終了し、返信パケット送信処理へ移行する。
【００５５】
ステップＳ２４では、車車間用送信禁止期間設定部１４は、パケット検出部１３で検出された返信パケットの種別（受信検出パケット又は衝突検出パケット）を判定し、受信検出パケットであるときはステップＳ２５に進み、衝突検出パケットであるときはステップＳ２６に進む。
【００５６】
また、ステップＳ２５では、自端末のデータパケットに対する返信ではない返信パケット（受信検出パケット）が検出された状態になっているため、隠れ端末が存在することが分かる。そこで、車車間用送信禁止期間設定部１４は、次のように車車間用送信禁止期間を設定する。
【００５７】
図９は、車車間用送信禁止期間を説明するためのタイミングチャートである。ここでは、隠れ端末（周辺端末では検出されるが自端末では検出されない端末）の返信パケットは、基本送信周期（例えば１００ｍｓｅｃ）毎に送信されるが、自端末では検出されていない。また、周辺端末の返信パケットは自端末では検出される。
【００５８】
車車間用送信禁止期間設定部１４は、返信パケットが検出されると、返信パケットの検出タイミングから１００ｍｓｅｃ後を、次の返信パケットの受信タイミングと予測し、その予測したタイミングから所定期間前の時間までを、送信禁止期間として設定する。
【００５９】
上記の返信パケットは、隠れ端末が送信したデータパケットを受けて周辺端末が送信したものである可能性がある。そこで、車車間用送信禁止期間設定部１４は、返信パケットの検出タイミングに基づいて、隠れ端末が次のデータパケットを送信する可能性がある期間を送信禁止期間として設定する。そして、送信禁止期間の設定後、本ルーチンを終了して受信待機状態へ移行する。
【００６０】
また、ステップＳ２６では、車車間用送信禁止期間設定部１４は、他端末の送信タイミングが変更されることを予測して、車車間用送信禁止期間を解除する。ここでは、隠れ端末（周辺端末では検出されるが自端末では検出されない端末）のデータパケットの衝突が発生しているものとし、それを検出した周辺端末が返信パケット（衝突検出パケット）を送信している。
【００６１】
図１０は、自端末が返信パケット（衝突検出パケット）を受信した場合の送信禁止期間に関するタイミングチャートである。
【００６２】
このとき、自端末と同じように衝突検出パケットを受信した周辺端末（パケットの衝突を起こした隠れ端末）は、次のデータパケットの送信タイミングを変更すると予測できる。そこで、車車間用送信禁止期間設定部１４は、返信パケット（衝突検出パケット）を受信したタイミングから１００ｍｓｅｃ後を基準時とし、その基準時から所定時間前までの時間を、送信禁止期間として設定するのを禁止する。または、車車間用送信禁止期間設定部１４は、既に前記期間が送信禁止期間として設定されていた場合は、その設定を解除する。そして、送信禁止期間が解除されると本ルーチンを終了して、受信待機状態へ移行する。
【００６３】
また、ステップＳ２７では、路車間用送信禁止期間設定部１６は、路側機の次回の送信予定タイミングで自端末がパケットを送信しないように、路車間用送信禁止期間を設定する。具体的には、路車間用送信禁止期間設定部１６は、パケット復調部１５で復調された路車間通信の利用時間情報を用いて、次の送信周期において、路車間データを受信したタイミング（スロット）と同じタイミング（スロット）を路車間用送信禁止期間として設定する。これにより、次回以降の送信周期では、路側機の占有するスロットにおいて自端末がデータパケットを送信するのが回避される。そして、ステップＳ２８へ進む。
【００６４】
ステップＳ２８では、パケット復調部１５は、パケット検出部１３で検出された路車間データパケットの路車間データを復調して、路車間データに基づいて路車間利用情報を生成する。この路車間利用情報は、本ルーチンが終了して「データパケット送信処理」に移行した場合（車車間通信の場合）において、パケット生成部１７によって車車間データパケットに付与される。そして、本ルーチンを終了して、受信待機状態へ進む。
【００６５】
図１１は、「返信パケット送信処理」の処理ルーチンを示すフローチャートである。
【００６６】
ステップＳ３１では、送信タイミング制御手段１９は、パケットを受信したタイミング（図８のステップＳ２１）のスロットが路車間用送信禁止期間であるかを判定し、肯定判定、すなわち路車間用送信禁止期間である場合は処理を終了し、否定判定の場合はステップＳ３２へ進む。これにより、車車間データパケットを受信したタイミングが路車間用送信禁止期間の場合、受信検出パケットも衝突検出パケットも送信されない。
【００６７】
ステップＳ３２では、図１に示す返信パケット生成部１８は、パケット復調部１５で復調されたパケットに基づいて、データパケットの受信に成功したか否かを判定し、成功したときはステップＳ３３に進み、成功していないときはステップＳ３６に進む。
【００６８】
ステップＳ３３では、路車間用送信禁止期間設定部１６は、パケット復調部１５で復調されたパケットに路車間利用情報があるかを判定し、路車間利用情報がある場合はステップＳ３８へ進み、それがない場合はステップＳ３４へ進む。
【００６９】
ステップＳ３４では、返信パケット生成部１８は、受信検出パケットを生成する。そして、送信タイミング制御部１９は、返信パケット生成部１８で生成された受信検出パケットを送信するように送信回路２０を制御して、ステップＳ３５に進む。これにより、受信検出パケットは、アンテナ２１を介して、周辺端末に送信される。
【００７０】
ステップＳ３５では、車車間用送信禁止期間設定部１４は、他端末の次回送信タイミングで自端末が送信しないように、車間用送信禁止期間を設定し、本ルーチンを終了する。
【００７１】
図１２は、自端末が受信検出パケットを送信した後に設定される車車間用送信禁止期間を説明するためのタイミングチャートである。ここでは、他端末の次回の送信予定のタイミングで自端末が送信しないようにすべく、車車間用送信禁止期間設定部１４は、次回送信タイミングと予想される期間を車車間用送信禁止期間として設定する。具体的には、車車間用送信禁止期間設定部１４は、自端末が返信パケットを送信した後から１００ｍｓｅｃ（基本送信周期）後を終期、その終期から所定時間前までを始期とした車車間用送信禁止期間を設定する。これにより、他端末の次の送信タイミングが車車間用送信禁止期間内に含まれ、他端末の次の送信タイミングに自端末がデータパケットを送信するのを防止することができる。そして、車車間用送信禁止期間の設定が終了すると、本ルーチンを終了して受信待機状態へ移行する。
【００７２】
一方、ステップＳ３６では、返信パケット生成部１８は、衝突検出パケットを生成する。送信タイミング制御部１９は、返信パケット生成部１８で生成された衝突検出パケットを送信するように送信回路２０を制御して、ステップＳ３７に進む。これにより、衝突検出パケットは、アンテナ２１を介して、周辺端末に送信される。
【００７３】
ステップＳ３７では、車車間用送信禁止期間設定部１４は、他端末の送信タイミングが変更されることを考慮して、車車間用送信禁止期間を解除し、本ルーチンを終了する。
【００７４】
図１３は、車車間用送信禁止期間を説明するためのタイミングチャートである。ここでは、自端末は同一タイミングで複数の他端末からの送信パケット（データパケット）を受信し、自端末が返信パケット（衝突検出パケット）を送信している。すなわち、周辺端末同士のデータが衝突している。このとき、各周辺端末は、自端末からの衝突検出パケットを検出すると、データパケットの送信タイミングを変更すると予測できる。
【００７５】
そこで、車車間用送信禁止期間設定部１４は、自端末の返信パケット（衝突検出パケット）の送信タイミングから１００ｍｓｅｃ後を基準時とし、その基準時から所定時間前までの期間を、車車間用送信禁止期間として設定するのを禁止する。または、車車間用送信禁止期間設定部１４は、既に前記期間が車車間用送信禁止期間として設定されていた場合は、その設定を解除する。そして、車車間用送信禁止期間が解除されると本ルーチンを終了して、受信待機状態へ移行する。
【００７６】
また、ステップＳ３８では、路車間用送信禁止期間設定部１６は、路側機の次回の送信予定タイミングで自端末が送信しないように、路車間用送信禁止期間を設定する。具体的には、路車間用送信禁止期間設定部１６は、パケット復調部１５で復調されたデータパケットの路車間利用情報を用いて、次の送信周期において、路車間通信が行われているタイミング（スロット）と同じタイミング（スロット）を路車間用送信禁止期間として設定する。これにより、次回以降の送信周期では、路側機の占有するスロットにおいて自端末がデータパケットを送信するのが回避される。そして、上述したステップＳ３４へ進む。
【００７７】
通信装置は、以上のような各ルーチンを処理を実行することによって、路側機が送信する路車間データパケットと、周辺端末が送信する車車間データパケットとの衝突を回避することができる。
【００７８】
図１４は、路車間データパケットと車車間データパケットの衝突を説明するための図である。車両Ａ、Ｂ、Ｃにはそれぞれ従来の通信装置が搭載されている。このとき、車両Ａは、路側機と通信可能な路車間通信エリアで走行していると共に、車両Ｂと通信可能な車車間通信エリアでも走行している。車両Ａは、車両Ｂと車車間通信している場合でも、路車間通信エリアに入ると、路側機との通信を優先したい。しかし、従来、路車間データパケットと車車間データパケットとが衝突してしまい、車両Ａは路側機と通信できない問題があった。
【００７９】
図１５は、本発明の実施形態に係る通信装置が車両Ａ及びＢに搭載されている場合における路側機、車両Ａ、Ｂ及びＣの通信状況を説明する図である。図１６及び図１７は、路側機、車両Ａ、Ｂ及びＣが送受信するデータを示すタイミングチャートである。なお、各横軸より上は送信されたデータ（パケット）、各横軸より下は受信されたデータ（パケット）を示している。また、「ＢＵＳＹ」は、返信パケットを示している。
【００８０】
この場合、車両Ａに搭載された通信装置は、路側機から路車間データパケットを受信した場合、路車間通信の利用時間情報を用いて、路側機の次回の送信予定タイミングを路車間用送信禁止期間に設定する（図８のステップＳ２７、図１６の車両Ａの「路車間用送信禁止期間」）。これにより、上記通信装置は、路側機の次回の送信予定タイミングで当該通信装置のデータパケットの送信を禁止するので、路側機との通信状態を確保することができる。
【００８１】
また、車両Ａに搭載された通信装置は、路側機から路車間データパケットを受信した場合、路車間データパケットから路車間利用情報を生成し（図８のステップＳ２８）、車車間データと路車間利用情報とからデータパケットを生成して送信する（図５のステップＳ３、図１６の車両Ａのデータパケット）。これにより、上記通信装置は、車両Ｂの通信装置に対して、路側機と車両Ａとの路車間通信の時間（占有スロット）を通知することができる。
【００８２】
一方、車両Ｂに搭載された通信装置は、路車間利用情報を含むデータパケットを受信すると、データパケットの路車間利用情報を用いて、路側機の次回以降の送信予定タイミングを路車間用送信禁止期間として設定する（図１１のステップＳ３８、図１６の車両Ｂの「路車間用送信禁止期間」）。これにより、上記通信装置は、路側機と車両Ａとの路車間通信の時間と異なる時間で、データパケットを送信することができる。
【００８３】
また、車両Ｂに搭載された上記通信装置は、車両Ｃからのデータパケットを受信して「返信パケット送信処理」へ移行した場合（図８のステップＳ２１〜Ｓ２３）、その受信タイミングが路車間用送信禁止期間のときは、返信パケットを送信することなく、返信パケット送信処理を終了する（図１１のステップＳ３１の肯定判定、図１６の車両Ｂの「×ＢＵＳＹ」）。一方、上記通信装置は、その受信タイミングが路車間用送信禁止期間以外であれば（図１１のステップＳ３１の否定判定）、受信検出パケット又は衝突検出パケットを送信する（図１１のステップＳ３４、Ｓ３６、図１７の「ＢＵＳＹ」）。これにより、通信装置は、路車間用送信禁止期間以外の期間で周辺端末と通信するので、路側機と車両Ａとの路車間通信を妨害しないようにすることができる。
【００８４】
以上のように、第１の実施形態に係る通信装置は、路側機と車両との間で路車間通信が行われているタイミングを路車間用送信禁止期間に設定し、路車間用送信禁止期間においては、当該通信装置のデータパケットを送信せず、データパケットを受信しても返信パケットを送信しない。また、上記通信装置は、データパケットの受信タイミングが、路車間用送信禁止期間以外であれば、車車間用送信禁止期間であったとしても、返信パケットを送信する。
【００８５】
これにより、上記通信装置は、路車間通信が行われているタイミングにおいては、周辺端末との通信を回避するので、路車間通信のサービスの品質を向上させて、車車間通信よりも路車間通信を優先させることができる。
【００８６】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内で設計上の変更をされたものにも適用可能であるのは勿論である。例えば、図１５において、車両Ａに搭載された通信装置は、路車間利用情報及び車車間データを含むデータパケットを送信する代わりに、路車間用返信パケットを送信してもよい。
【００８７】
図１８は、車両Ａに搭載された通信装置が路車間用返信パケットを送信する状態を示す図である。図１９は、車両Ａに搭載された通信装置が路車間用返信パケットを送信した場合の路側機、車両Ａ、Ｂ及びＣの送受信データのタイミングチャートを示す図である。図２０は、「返信パケット送信処理」の第２の処理ルーチンを示すフローチャートである。図２０のルーチンは、図１１に示すステップＳ３３、Ｓ３８の代わりに、それぞれステップＳ３３ａ、Ｓ３８を実行する。
【００８８】
具体的には、ステップＳ３３ａでは、パケット復調部１５は、復調されたデータパケットの種別を判定し、車車間データパケットの場合はステップＳ３４へ進み、路車間データパケットの場合はステップＳ３９へ進む。
【００８９】
ステップＳ３９では、返信パケット生成部１８は、路車間用返信パケットを生成する。なお、路車間用返信パケットは、受信検出パケット及び衝突検出パケットと区別できれば、特に限定されるものではない。例えば、受信検出パケット及び衝突検出パケットと比べて、路車間用返信パケットによる受信電力の継続時間、又は使用するサブキャリアの組み合わせが異なればよい。
【００９０】
そして、送信タイミング制御部１９は、路車間データパケットを受信してから所定時間内（受信タイミングと同じスロット）に路車間用返信パケットを送信するように、送信回路２０を制御する。これにより、車両Ａに搭載された通信装置は、図１８及び図１９に示すように、路車間用返信パケットを周辺端末（車両Ｂ）へ送信することで、路側機と車両Ａとの路車間通信の時間を通知することができる。一方、車両Ｂの通信装置は、路車間用返信パケットを受信すると、図１９に示すように、次の送信周期において、路車間通信が行われる時間（路車間通信サービスの最大期間）を路車間用送信禁止期間に設定することができる。
【００９１】
ここで、通信装置は、路車間利用情報を含むデータパケットを受信した場合、その路車間利用情報を抽出して、送信すべきデータパケットにその路車間利用情報を埋め込んで、そのデータパケットを周辺端末に送信できる。すなわち、路車間利用情報は、各端末へ転送可能である。そこで、通信装置は、次のようにして、路車間利用情報の転送回数を制限してもよい。
【００９２】
具体的には、通信装置のパケット生成部１７は、送信すべきデータパケットに、路車間利用情報が転送される回数を示す転送回数を埋め込むとよい。さらに、パケット生成部１７は、以前受信したデータパケットに路車間利用情報の転送回数が埋め込まれていた場合、転送回数を１つカウントアップして、路車間利用情報とカウントアップされた転送回数とをデータパケットに埋め込んでもよい。
【００９３】
一方、このようなデータパケットを受信した通信装置のパケット生成部１７は、パケット復調部１５で復調された受信情報（転送回数）を用いて、転送回数と所定の閾値とを比較して、転送回数が閾値未満であれば、転送回数を１つカウントアップして、路車間利用情報とカウントアップされた転送回数とをデータパケットに埋め込み、転送回数が閾値以上であれば当該路車間利用情報をデータパケットに埋め込むのを中止する。この結果、路車間利用情報の転送回数を中止することができる。
【００９４】
また、上述した実施形態では、通信装置は、車両に搭載されていたが、飛行機、船舶、その他の移動体に搭載されてもよい。
【符号の説明】
【００９５】
１２  受信回路
１３  パケット検出部
１４  車車間用送信禁止期間設定部
１５  パケット復調部
１６  路車間用送信禁止期間設定部
１７  パケット生成部
１８  返信パケット生成部
１９  送信タイミング制御部
２０  送信回路
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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