(57)【要約】【課題】自律分散システムである車車間通信システムにおいてＴＤＭＡ方式による効率的な通信を実現する。【解決手段】車載無線通信装置は、キャリアセンスに基づき通信に使用するタイムスロットを決定するタイムスロット決定手段と、決定されたタイムスロットにてデータ送信を行う送信手段と、複数のタイムスロットについて受信を行う受信手段と、受信される情報に基づいて、通信の衝突が発生しているタイムスロットを検出する検出手段と、衝突が検出されたタイムスロットを通知する通知手段と、を有する。通知手段は、衝突が発生しているタイムスロットを特定する衝突情報を送信データに含めて送信する。受信される衝突情報に基づいて、送信に用いたタイムスロットにて衝突が発生していると判定される場合に、タイムスロット決定手段が、通信に使用するタイムスロットを再決定する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
時分割多元接続方式によって無線通信を行う車載無線通信装置であって、
キャリアセンスを行って、通信に使用するタイムスロットを決定するタイムスロット決定手段と、
前記タイムスロット決定手段によって決定されたタイムスロットにて、送信データの送信を行う送信手段と、
複数のタイムスロットについて受信を行う受信手段と、
前記受信手段によって受信される情報に基づいて、通信の衝突が発生しているタイムスロットを検出する検出手段と、
前記検出手段によって検出されたタイムスロットを通知する通知手段と、
を有する、車載無線通信装置。
【請求項２】
前記通知手段は、衝突が発生しているタイムスロットを特定する衝突情報を、前記送信データに含めて送信する、
請求項１に記載の車載無線通信装置。
【請求項３】
前記受信手段によって受信されるデータに含まれる前記衝突情報に基づいて、前記送信手段が送信に用いたタイムスロットにて衝突が発生していると判定される場合に、前記タイムスロット決定手段が、通信に使用するタイムスロットを再決定する、
請求項２に記載の車載無線通信装置。
【請求項４】
前記送信手段が送信に用いたタイムスロットにて衝突が発生していることを通知するデータの受信信号強度が、第１の閾値以上である場合に、通信に使用するタイムスロットの再決定を行う、
請求項３に記載の車載無線通信装置。
【請求項５】
前記検出手段は、直前まで受信できていたタイムスロットにおいて復調に失敗した場合に、当該タイムスロットにおいて通信の衝突が発生していると判断する、
請求項１〜４のいずれか１項に記載の車載無線通信装置。
【請求項６】
前記検出手段は、受信タイムスロットにおける信号対干渉波比が第２の閾値以下の場合に、当該タイムスロットにおいて通信の衝突が発生していると判断する
請求項１〜５のいずれか１項に記載の車載無線通信装置。
【請求項７】
前記第２の閾値は、周囲に存在する車載無線通信装置の台数が多いほど、小さい値に設定される、
請求項６に記載の車載無線通信装置。
【請求項８】
前記検出手段は、受信信号強度が第３の閾値以上のタイムスロットを対象として、通信の衝突を検出する、
請求項１〜７のいずれか１項に記載の車載無線通信装置。
【請求項９】
前記第３の閾値は、周囲に存在する車載無線通信装置の台数が多いほど、大きい値に設定される、
請求項８に記載の車載無線通信装置。
【請求項１０】
前記タイムスロット決定手段は、周囲に存在する車載無線通信装置の台数が多いほどキャリアセンスレベルを大きい値に設定して、キャリアセンスを行う、
請求項１〜９のいずれか１項に記載の車載無線通信装置。
【請求項１１】
前記検出手段によって、複数のタイムスロットにおいて通信の衝突が発生していることが検出された場合、前記通知手段は、衝突が発生している複数のタイムスロットのうちから所定の基準にしたがって選択された所定数個のタイムスロットについて衝突を通知する、
請求項１〜１０のいずれか１項に記載の車載無線通信装置。
【請求項１２】
前記受信手段による単位時間あたりの受信回数に応じて、周囲に存在する車載無線通信装置の台数を判断する、
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の車載無線通信装置。
【請求項１３】
前記送信手段は、前記車載無線通信装置が搭載された車両の位置、移動速度、および移動方向の少なくともいずれかを含む送信データを定期的に送信する、
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の車載無線通信装置。
【請求項１４】
１つまたは複数の基準位置が定義された地図情報を記憶する地図情報記憶手段と、
位置情報を取得する位置情報取得手段と、
を更に備え、
いずれかの基準位置に関して、周囲に存在する車載無線通信装置よりも近い場所に存在する場合に、前記通知手段は、衝突が発生しているタイムスロットの通知を行う、
請求項１３に記載の車載無線通信装置。
【請求項１５】
前記タイムスロット決定手段は、前記車載無線通信装置が搭載された車両の移動方向を取得し、当該移動方向に関連付けられたタイムスロットの中から優先的に、通信に使用するタイムスロットを決定する、
請求項１〜１４のいずれか１項に記載の車載無線通信装置。
【請求項１６】
前記タイムスロット決定手段は、前記受信手段によって受信されるデータに含まれる前記衝突情報によって衝突が発生していると通知されているタイムスロット以外のタイムスロットから、通信に使用するタイムスロットを決定する、
請求項１〜１５のいずれか１項に記載の車載無線通信装置。
【請求項１７】
前記タイムスロット決定手段は、キャリアセンスの結果空いていると判断されたタイムスロットの中からランダムに選択されたタイムスロット、または、キャリアセンスの結果空いていると判断されたタイムスロットのうち受信信号強度が所定強度以下のタイムスロットの中からランダムに選択されたタイムスロットを、通信に使用するタイムスロットとして決定する、
請求項１〜１６のいずれか１項に記載の車載無線通信装置。
【請求項１８】
前記送信手段は、同一の送信データを複数回繰り返して送信し、
前記タイムスロット決定手段は、前記複数の送信ごとに異なるタイムスロットを通信に使用するタイムスロットとして決定する、
請求項１〜１７のいずれか１項に記載の車載無線通信装置。
【請求項１９】
時分割多元接続方式によって無線通信を行う車載無線通信装置が実行する無線通信方法であって、
キャリアセンスを行って、通信に使用するタイムスロットを決定するタイムスロット決定ステップと、
前記タイムスロット決定ステップにおいて決定されたタイムスロットにて、送信データの送信を行う送信ステップと、
複数のタイムスロットについて受信を行う受信ステップと、
前記受信ステップにおいて受信される情報に基づいて、通信の衝突が発生しているタイムスロットを検出する検出ステップと、
前記検出ステップにおいて検出されたタイムスロットを通知する通知ステップと、
を含む、無線通信方法。
【請求項２０】
前記通知ステップは、衝突が発生しているタイムスロットを特定する衝突情報を、前記送信データに含めて送信する、
請求項１９に記載の無線通信方法。
【請求項２１】
前記受信ステップにおいて受信されるデータに含まれる前記衝突情報に基づいて、前記送信ステップにおいて送信に用いたタイムスロットにて衝突が発生していると判定される場合に、通信に使用するタイムスロットを再決定する、
請求項２０に記載の無線通信方法。
【請求項２２】
請求項１９〜２１のいずれか１項に記載の無線通信方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載無線通信装置および車載無線通信装置によって行われる無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、運転者による操作を介さずに、車両（車載無線通信装置）同士が制御情報を無線通信によって直接やりとりする高度運転支援システム（自動運転システム）の研究・開発が行われている。車両間通信の標準規格として、一般社団法人電波産業会（ＡＲＩＢ）はＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｔ１０９を発行している。この規格の中では、メディアアクセス方式として、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance）を採
用している。ＣＳＭＡ／ＣＡ方式では、車両が密集する通信環境においては、通信の輻輳や隠れ端末問題により通信品質の低下が発生する。したがって、通信成功率の目標は約８０％程度に設定せざるを得ないが、自動運転を実現するためにはより確実な通信が望まれる。
【０００３】
通信方式として時分割多元接続（ＴＤＭＡ：Time Division Multiple Access）方式を
採用すれば、通信の輻輳改善や通信品質の向上が期待できる。しかしながら、車両間通信では、携帯電話基地局のような通信リソースの集中管理を行う装置が存在しないため、ＴＤＭＡ方式を実現するためには工夫が必要となる。
【０００４】
特許文献１では、各端末は空いているタイムスロットで通信をする際に、どの端末も使用していないと判定されるタイムスロットを空きスロットリストとして送信する。これにより、端末間で空きスロットに関する情報を共有するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２７４３２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の手法では、空きスロットの共有が必要になるため、大規模な車車間通信システムに適用することは困難である。大規模な車車間通信システムにおいては、できるだけオーバヘッドの少ない方法によって、ＴＤＭＡ方式の無線リソース割当を行うことが必要である。
【０００７】
本発明は、上記の課題を考慮してなされたものであり、車車間通信システムにおいて少ないオーバヘッドによって時分割多元接続が実現可能な無線通信方式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】
本発明に係る車載無線通信装置は、時分割多元接続方式によって無線通信を行う車載無線通信装置であって、キャリアセンスを行って、通信に使用するタイムスロットを決定するタイムスロット決定手段と、前記タイムスロット決定手段によって決定されたタイムスロットにて、送信データの送信を行う送信手段と、複数のタイムスロットについて受信を行う受信手段と、前記受信手段によって受信される情報に基づいて、通信の衝突が発生しているタイムスロットを検出する検出手段と、前記検出手段によって検出されたタイムスロットを通知する通知手段と、を有する。
【０００９】
このような構成によれば、少ないオーバヘッドでの時分割多元接続が実現可能となり、効率的な通信が実現できる。本手法では通信の衝突が発生する余地はあるが、通信の衝突が発生した場合には即座にその旨の通知が行われるので、送信を行った車載無線通信装置は衝突の発生を知ることができる。
【００１０】
本発明に係る車載無線通信装置は、衝突が発生しているタイムスロットを特定する衝突情報を、送信データに含めて送信することも好ましい。タイムスロットを特定する情報とは、例えば、タイムスロット番号とすることができる。このようにすれば、衝突通知に必要なデータ量が少なく、オーバヘッドの少ない方式を実現できる。
【００１１】
また、本発明において、前記受信手段によって受信されるデータに含まれる前記衝突情報に基づいて、前記送信手段が送信に用いたタイムスロットにて衝突が発生していると判定される場合に、前記タイムスロット決定手段が、通信に使用するタイムスロットを再決定する、ことが好ましい。このようにすれば、衝突が発生しているタイムスロットでの送信を中止し、新たなタイムスロットで送信することで、通信の衝突を解消することができる。
【００１２】
この際、自装置による送信において衝突が発生していることを通知する衝突情報を含むデータの受信信号強度が、第１の閾値以上である場合に、通信に使用するタイムスロットを再決定し、第１の閾値未満の場合は通信に使用するタイムスロットを変更しないようにすることも好ましい。衝突情報を含むデータの受信信号強度が低いということは、遠くの車載無線通信装置から衝突の通知が行われていることを意味する。遠くに位置する車載無線通信装置からのみ衝突が通知される場合は、自装置の近くでは衝突が検知されていないので、必ずしも送信タイムスロットを変える必要がないためである。
【００１３】
本発明における検出手段は、直前のフレームまで受信できていたタイムスロットにおいて復調に失敗した場合に、当該タイムスロットにおいて通信の衝突が発生したと判断する、ことも好ましい。
【００１４】
また、本発明における検出手段は、受信タイムスロットにおける信号対干渉波比（ＳＩＲ：Signal-to-Interference Ratio）が第２の閾値以下の場合に、当該タイムスロットにおいて通信の衝突が発生していると判断する、ことも好ましい。この場合は、このタイムスロットにおいて信号の復調が行えなくなる前に、干渉信号の存在を検知して、周囲に衝突を通知することが可能となる。この際、第２の閾値は、周囲に存在する車載無線通信装置の台数に応じて決定することも好ましい。特に、周囲に存在する車載無線通信装置の台数が多いほど、第２の閾値を小さく設定することが好ましい。周囲に存在する車載無線通信装置が多くなるほど、システムにおける通信容量を増やす必要がある。第２の閾値を小さくすることで、衝突検知を少なくでき、システムの通信容量を増やすことができる。
【００１５】
また、本発明における検出手段は、受信信号強度が第３の閾値以上のタイムスロットを対象として、通信の衝突を検出する、ことも好ましい。閾値以上の受信信号強度があるタイムスロットのみを衝突検出の対象とすることで、自装置の近くの車載無線通信装置が行う通信のみを対象とした衝突検出が可能となる。この際、第３の閾値は、周囲に存在する車載無線通信装置の台数に応じて決定することも好ましい。特に、周囲に存在する車載無線通信装置の台数が多いほど、第３の閾値を大きく設定することが好ましい。周囲に存在する車載無線通信装置が多くなるほど、システムにおける通信容量を増やす必要がある。第３の閾値を大きくすることで、衝突検知を少なくでき、システムの通信容量を増やすことができる。
【００１６】
また、本発明におけるタイムスロット決定手段は、キャリアセンスレベルを、周囲に存在する車載無線通信装置の台数に応じて決定する、ことも好ましい。特に、周囲に存在する車載無線通信装置の台数が多いほど、キャリアセンスレベルを大きく設定することが好ましい。周囲に存在する車載無線通信装置が多くなるほど、システムにおける通信容量を増やす必要がある。キャリアセンスレベルを大きくすることで、空きスロットを実質的に増やすことができ、通信容量を増やすことができる。なお、キャリアセンスレベルを大きくすると、強い信号と弱い信号の衝突が多少増えるが、この場合でも強い信号による通信は確保でき、近くの車両同士の通信は成立する。
【００１７】
また、本発明において、検出手段によって、複数のタイムスロットにおいて通信の衝突が発生していることが検出された場合、前記通知手段は、衝突が発生している複数のタイムスロットのうちから所定の基準にしたがって選択された所定数個のタイムスロットについて衝突を通知する、ことが好ましい。衝突が検出された全てのタイムスロットを通知するようにすると、通知のためのデータ量が増大してオーバヘッドが大きくなるためである。衝突を通知するタイムスロット数（上記所定数）は、システムの要求に応じて適宜設定すればよいが、例えば、１〜３個とすることができる。
【００１８】
なお、衝突が発生している複数のタイムスロットのうちどのスロットについて通知を行うかの選択基準（上記所定の基準）は、種々の基準が採用可能である。例えば、複数のフレームにわたって連続して衝突が発生している場合の連続数が多いタイムスロットについて優先的に通知することが考えられる。また、信号対干渉波比が小さいタイムスロットを優先的に通知することが考えられる。また、受信信号強度が大きいタイムスロットを優先的に通知することが考えられる。また、受信信号強度が所定値以上のタイムスロットのうち、干渉信号の強度が大きいものを優先的に通知することが考えられる。また、受信信号強度他所定値以下のタイムスロットのうち、干渉信号の強度が大きいものを優先的に通知することが考えられる。また、タイムスロット番号が大きいあるいは小さいタイムスロットを優先的に通知することが考えられる。また、ランダムに決定してもよい。ランダムに決定する場合は、衝突が検出された全てのタイムスロットの中からランダムに決定してもよいし、上記のいずれかの基準で絞り込みを行った結果の中からランダムに決定してもよい。
【００１９】
また、また、本発明において、受信手段によって単位時間（例えば、１フレーム）あたりに周囲の車載無線通信装置から送信されるデータの受信回数に基づいて、周囲に存在する車載無線通信装置の台数（車両の台数）を判断することができる。これにより、車載無線通信装置の台数に応じて各種の閾値の変更が行える。
【００２０】
また、本発明において、送信手段は、前記車載無線通信装置が搭載された車両の位置、移動速度、および移動方向の少なくともいずれかを含む送信データを定期的に送信する、ことが好ましい。このようにすれば、それぞれの車載無線通信装置において、周囲に存在する車載無線通信装置の、位置、移動速度、移動方向などの情報を把握することができる。
【００２１】
また、本発明に係る車載無線通信装置は、１つまたは複数の基準位置が定義された地図情報を記憶する地図情報記憶手段と、位置情報を取得する位置情報取得手段と、を更に備え、いずれかの基準位置に関して、周囲に存在する車載無線通信装置よりも近い場所に存在する場合に、前記通知手段は、衝突が発生しているタイムスロットの通知を行う、ことも好ましい。このようにすれば、一部の車載無線通信装置のみが衝突通知を行うため、衝突通知のためのオーバヘッドがシステム全体としては少なくすることができる。なお、上記の基準位置として、例えば、交差点の中心位置を採用することが好適である。
【００２２】
また、本発明におけるタイムスロット決定手段は、前記車載無線通信装置が搭載された車両の移動方向を取得し、当該移動方向に関連付けられたタイムスロットの中から優先的に、通信に使用するタイムスロットを決定する、ことも好ましい。このようにすれば、同じ方向に進む車載無線通信装置が同じグループのタイムスロットを優先的に使用することになり、反対方向や交差する方向に進む車載無線通信装置同士が同じグループのタイムスロットを使用することが回避でき、システム全体の通信品質が向上する。
【００２３】
また、本発明におけるタイムスロット決定手段は、前記受信手段によって受信されるデータに含まれる前記衝突情報によって衝突が発生していると通知されているタイムスロット以外のタイムスロットから、通信に使用するタイムスロットを決定する、ことが好ましい。キャリアセンスの結果はタイムスロットが空いていると判定される場合であっても、衝突が通知される場合がある。衝突が通知されているタイムスロットは、他の車載無線通信装置によって使用されていることを意味するので、このタイムスロットの使用を避けることで、通信の衝突を未然に回避できる。
【００２４】
また、本発明におけるタイムスロット決定手段は、キャリアセンスの結果空いていると判断されたタイムスロットの中からランダムに選択されたタイムスロット、または、キャリアセンスの結果空いていると判断されたタイムスロットのうち受信信号強度が所定強度以下のタイムスロットの中からランダムに選択されたタイムスロットを、通信に使用するタイムスロットとして決定する、ことが好ましい。このようにすれば、ランダムに選択することで、複数の車載無線通信装置が同時に同じタイムスロットを選択して通信を開始することが防止できる。なお、受信信号強度が低いタイムスロットの中からランダムに選ぶことで、通信品質の良いタイムスロットを選択しつつ、他の車載無線通信装置との重複選択を防止することができる。
【００２５】
また、本発明に係る車載無線通信装置は、車両に備え付けられた無線通信装置であっても良いし、持ち運び可能で車両に搭載することのできる無線通信装置であっても良い。
【００２６】
本発明は、上記の手段の少なくとも一部を備える車載通信装置として捉えることもできる。また、本発明は、上記の車載通信装置を複数含む車載無線通信システムとして捉えることもできる。また、本発明は、上記処理の少なくとも一部を実行する無線通信方法として捉えることもできる。また、本発明は、この方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム、あるいはこのコンピュータプログラムを非一時的に記憶したコンピュータ可読記憶媒体として捉えることもできる。上記手段および処理の各々は可能な限り互いに組み合わせて本発明を構成することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、車車間通信システムにおいて少ないオーバヘッドによって時分割多元接続が実現可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施形態にかかる車車間通信システムで使用するフレーム構成を示す図。
【図２】本実施形態にかかる車車間通信システムにおいて通信の衝突の発生を説明する概要図。
【図３】本実施形態における、（Ａ）通信衝突の発生および検出、（Ｂ）通信衝突の通知、（Ｃ）タイムスロットの変更をそれぞれ説明する図。
【図４】本実施形態にかかる車載無線通信装置の構成を示す機能ブロック図。
【図５】本実施形態にかかる無線通信処理の全体処理の流れを示すフローチャート。
【図６】（Ａ）本実施形態における衝突検出・通知処理の流れを示すフローチャート、および（Ｂ）（Ｃ）通信の衝突を検出する方法を示す図。
【図７】本実施形態における衝突通知検出・タイムスロット変更処理の流れを示すフローチャート。
【図８】本実施形態における時刻同期処理の流れを示すフローチャート。
【図９】衝突検出における閾値を説明する図。
【図１０】閾値パラメータと衝突検出エリアおよび衝突通知エリアとの関係を説明する図。
【図１１】衝突検出・通知処理の変形例を説明する図。
【図１２】衝突通知検出・タイムスロット変更処理の変形例を説明する図。
【図１３】タイムスロット割り当ての変形例を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
＜概要＞
本実施形態にかかる車車間通信システムは、自律分散的な通信システムであり、通信資源を集中的に管理する管理装置が存在しないシステムである。本実施形態にかかる車車間通信システムは、無線アクセス方式として、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）方式を採用し、固定長のタイムスロットを設ける。各車両は、互いに時刻同期をとりながら、キャリアセンスを行って自律的に使用するタイムスロットを選択して、定期的にブロードキャスト型通信を行う。複数の車両が同じタイムスロットを選択した場合には通信の衝突が発生するが、本実施形態では、このような通信の衝突を検知した車両は、衝突を他車に知らせる機能を備える。さらに、他車両から衝突の発生を通知された場合には、自車両で使用するタイムスロットを変更する機能を備える。このような時刻同期型の車車間通信システムに、衝突検知機能および動的タイムスロット割り当て機能を設けることで、効率的かつ確実な通信が実現可能となる。
【００３０】
本実施形態にかかる車車間通信システムでは、所定の帯域（例えば、７００ＭＨｚ帯などのＵＨＦ帯等）の単一チャネルを用いて、各車両が１００ｍｓ（ミリ秒）毎に、車両ＩＤ・位置情報・速度情報・制御情報などの情報（以下、車両情報と称する）をブロードキャスト送信することを想定する。この際、同じデータを複数回送信することで、１回の送信あたりのパケットエラー率の要求条件を低減することができる。同じデータをＮ回繰り返し送信することで、１回のパケットエラー率要求条件を１／Ｎ乗にできる。
【００３１】
本実施形態では、図１に示すように、１００ｍｓをスーパーフレームとするＴＤＭＡ方式を採用し、１つのスーパーフレームの中には、それぞれ５０ｍｓの２つサブフレームを設ける。１つのサブフレームには、５０μｓ（マイクロ秒）のタイムスロットを１０００個設定する。各車両は、２つのサブフレームについて、それぞれ空きスロットを選択して、１つのスーパーフレーム内では、同じ情報を繰り返して送信する。同じデータを２回繰り返して送信することで、パケットエラー率の低減を図る。
【００３２】
本実施形態では、複数の車両が同じタイムスロットを利用して、通信が衝突する可能性がある。例えば、図２に示すような状況では、車両Ａは車両Ｃの通信範囲ＲＣ外に位置するので、車両Ｃが利用しているタイムスロットが空いていると判断して、同じタイムスロットを利用してしまうことがあり得る（隠れ端末問題）。車両Ａと車両Ｃによる通信の衝突は、両車両の通信範囲ＲＡ，ＲＣ内に位置する車両Ｂは検知可能であり、車両Ｂは通信の衝突を検知した場合には、即座に衝突を通知する。車両Ａと車両Ｃは衝突を通知された場合には、利用するタイムスロットを変更することで、衝突を回避する。
【００３３】
図３は、衝突の発生からその解消までの通信の流れを説明する図である。図３（Ａ）は通信の衝突が発生したフレーム（１フレーム目）の状況を示す図である。サブフレーム１において、車両Ａおよび車両Ｃが同じタイムスロット＃２を利用しており、通信の衝突が発生している。車両Ｂは、各タイムスロットにおいて通信の衝突が生じているか監視して
おり、サブフレーム１のタイムスロット＃２において衝突が発生していることを検知する。すると、車両Ｂは、図３（Ｂ）に示すように次のフレーム（２フレーム目）の自車両の送信データに「サブフレーム１のタイムスロット＃２において衝突が発生している」という衝突情報を含めて送信する。車両Ａおよび車両Ｃは、自車両が利用しているタイムスロットに関する衝突情報を受信することによって、自車両からの通信が衝突していることを知ることができる。そこで、図３（Ｃ）に示すように衝突通知を受けた次のフレーム（３フレーム目）では、サブフレーム１において利用するタイムスロットを変更して送信をする。このようにすることで、即座に衝突を解消することができる。
【００３４】
＜構成＞
図４を参照して、本実施形態の車車間通信システムを構成する車両に搭載される車載無線通信装置１００の構成について説明する。図４に示すように、車載無線通信装置１００は、受信部１１１、送信部１１２、キャリアセンス部１２１、タイムスロット決定部１２２、受信処理部１２３、衝突検出部１２４、衝突通知部１２５、送信データ生成部１２６を有する。これらの機能部は、電気回路や電子回路によって実現しても良いし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＤＳＰ（Digital Signal Processor）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）が記憶装置に記憶されたプログラムを実行することによって実現してもよい。すなわち、車載無線通信装置１００は、コンピュータとソフトウェアの組合せによって実現されてもよいし、ハードウェア回路によって実現されてもよいし、これらの組合せにより実現されてもよい。
【００３５】
受信部１１１は、アンテナを介して受信帯域で受信した無線信号に対して受信無線処理（ダウンコンバート、アナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換など）を施し、得られた信号を、キャリアセンス部１２１、受信処理部１２３、衝突検出部１２４に出力する。
送信部１１２は、送信データ生成部１２６によって生成された信号に、送信無線処理（アップコンバート、デジタル／アナログ（Ｄ／Ａ）変換など）を施して、アンテナを介して送信する。送信部１１２は、タイムスロット決定部１２２によって決定されたタイムスロットにおいて、送信を行う。なお、車載無線通信装置間の時刻同期は、基本的にＧＰＳ時刻（絶対時刻）に基づいて行われる。
【００３６】
キャリアセンス部１２１は、タイムスロットごとの受信信号の受信信号レベルを検出する。ここでは、キャリアセンス部１２１は、ＲＳＳＩ回路（Received Signal Strength Indicator）で構成されている。キャリアセンス部１２１は、受信信号強度が所定の閾値（キャリアセンスレベル）以下の場合に、そのタイムスロットが空いている（利用可能である）と判断する。キャリアセンスレベルは固定の値（例えば、−８５ｄＢｍ）であっても良いし、周囲の状況に応じて変化させても良い。例えば、周囲の車両台数が多かったり、通信品質が悪かったりする状況では、キャリアセンスレベルを大きく（例えば、−６０ｄＢｍ）設定しても良い。このようにすることで、通信可能範囲は狭くなるが空いていると判断されるタイムスロットの数が多くなり、通信機会を得られるようになる。
【００３７】
タイムスロット決定部１２２は、キャリアセンス部１２１のキャリアセンス結果に基づいて、自装置が通信に利用するタイムスロットを決定する。例えば、タイムスロット決定部１２２は、キャリアセンス部１２１によって空いていると判定されたタイムスロットの中から、ランダムに１つのタイムスロットを決定する。この際、２つのサブフレーム（サブフレーム１およびサブフレーム２）について、それぞれ独立にタイムスロットを選択する。
なお、タイムスロット決定部１２２は、空いているタイムスロットの中から、受信信号強度が低い所定数のタイムスロットをいくつか選択し、それらの中からランダムに通信に利用するタイムスロットを決定するようにしてもよい。ただし、タイムスロットの選択方式を完全に決定論的にはせずに、確率論的な選択とすることが好ましい。複数の車両が同
じタイミングでタイムスロットを選択した場合に、これら複数の車両が同一のタイムスロットを選択してしまうことを防止するためである。
【００３８】
受信処理部１２３は、受信部１１１から入力される信号に対して復調処理などを施して他の車両から送信された情報を取得する。受信処理部１２３が復調して得た情報（受信データに含まれる車両情報など）は上位層に渡される。後述するように、受信データには通信の衝突が発生しているタイムスロットを特定する衝突情報が含まれる場合がある。受信処理部１２３は、いずれかの受信データに、自装置が送信に利用しているタイムスロットに関する衝突情報が含まれているか判断し、そのような通知が含まれる場合には、タイムスロット決定部１２２に通知して通信に利用するタイムスロットの再決定を行う。
【００３９】
衝突検出部１２４は、受信部１１１から受信される信号に基づいて、いずれかのタイムスロットにおいて通信の衝突が発生していることを検出する機能部である。通信衝突の検出方法については、後述する。衝突検出部１２４によって衝突が検出されたタイムスロットは、衝突通知部１２５に入力される。
【００４０】
衝突通知部１２５は、自装置が衝突通知を送信するか否かおよび、衝突通知を送信する場合にどのタイムスロットについての衝突通知を行うかを決定する。衝突を検出した場合に常に衝突通知を送信するようにしても良いが、全ての車両が衝突通知を送信すると通信の効率を下げると考えられるので、一部の車両のみが衝突通知を送信するようにすることも好ましい。また、複数のタイムスロットについて衝突が検出された場合に、それら全てのタイムスロットに関する衝突通知を送信しても良いが、そうすると通信容量を消費するので、所定の基準にしたがって一部のタイムスロットのみについて衝突通知を送信することも好ましい。衝突通知を送信するか否かの決定、および、どのタイムスロットに関する衝突通知を送信するかの決定についての詳細は後ほど詳しく説明する。衝突通知部１２５は、あるタイムスロットについて衝突通知を行うと決定した場合には、その旨を送信データ生成部に知らせる。
【００４１】
送信データ生成部１２６は、車両ＩＤ・位置情報・移動速度・移動方向・車両の制御情報などの少なくともいずれかの車両情報を車両システムから取得し、車両情報を含む送信データを生成する。本実施形態では、１００ｍｓごとに新しい車両情報を送信するので、送信データ生成部１２６は１００ｍｓごとに車両システムから車両情報を取得して送信データを生成する。なお、衝突通知部１２５から、あるタイムスロットについて衝突通知を行う旨の通知がされている場合には、送信データにこの衝突通知を含める。衝突通知は、衝突が発生しているタイムスロットを特定可能な情報であれば任意の情報であって良く、本実施形態ではタイムスロット番号そのものを衝突情報とする。
【００４２】
なお、本実施形態にかかる車載無線通信装置１００には、ＧＰＳ装置２００から位置情報や時刻情報が入力され、現在位置を把握可能であるとともに、ＧＰＳ時刻に基づいて他の車両との間の時刻同期がとられる。また、車載無線通信装置１００は、ナビゲーション装置３００から地図情報や目的地情報などの情報が入力され、地図情報に基づいた処理も可能である。
【００４３】
＜処理＞
（１．全体処理）
まず、車載無線通信装置１００が一般に行う全体処理について、図５のフローチャートを参照して説明する。なお、以下では、車載無線通信装置と当該装置が搭載された車両とを同一視して、車両が通信するなどという表現を用いて説明する。
車載無線通信装置１００がシステム動作を開始すると（Ｓ１０）、まずＧＰＳ装置２００から得られる時刻情報に基づいて時刻同期処理を行う（Ｓ１１）。そして、キャリアセ
ンス部１２１が、それぞれのタイムスロットに関してキャリアセンス処理を行い、周辺の車両によるタイムスロットの使用状況を調査する（Ｓ１２）。具体的には、キャリアセンス部１２１は、所定のフレーム数の間、連続して受信信号強度がキャリアセンスレベル以下のタイムスロットを空きスロットと判定し、それ以外のタイムスロットを使用中スロットと判定する。
【００４４】
上述のように、本実施形態ではサブフレーム１とサブフレーム２のそれぞれで同じデータの送信を行うので、サブフレーム１およびサブフレーム２の両方に空きスロットがあるか判定する（Ｓ１３）。ここで、いずれかのサブフレームにおいて空きスロットがない場合（Ｓ１３−ＮＯ）は、一定時間待機して（Ｓ１４）、再度キャリアセンスを行う。サブフレーム１およびサブフレーム２の両方において空きスロットがある場合（Ｓ１３−ＹＥＳ）は、タイムスロット決定部１２２が空きスロットの中から通信に利用するタイムスロットをランダムに選択する（Ｓ１５）。ここで、サブフレーム１およびサブフレーム２のそれぞれについて、利用するタイムスロットはランダムに決定することが好ましいが、サブフレーム１とサブフレーム２とで、利用するタイムスロットが異なるように選択することも好ましい。また、サブフレーム１およびサブフレーム２のいずれ一方について空きスロットが無い場合に、空きがある方のサブフレームだけで送信を開始するようにしてもよい。
【００４５】
通信に利用するタイムスロットが決定されたら、選択したタイムスロットを使用しての定期的な車両情報のブロードキャスト送信処理、他車両の通信における衝突検出および衝突通知処理、他車両からの衝突通知の有無の判定および衝突通知を受けた場合のタイムスロット変更処理を繰り返し実行する（Ｓ１６）。これらの各処理の詳細については、後述する。
【００４６】
（２．衝突検出・通知処理）
ステップＳ１６における衝突検出および衝突通知処理について、図６を参照して説明する。図６（Ａ）は衝突検出／通知処理の流れを示すフローチャート、図６（Ｂ）および図６（Ｃ）は衝突検出の方法を説明する図である。
【００４７】
衝突検出部１２４は、全てのタイムスロットを対象として、通信の衝突が発生しているか否かの判定を行う。すなわち、衝突検出部１２４は、複数の車両が同時に通信に利用しているタイムスロットが存在するか判定する（Ｓ２０）。
衝突の検出は、例えば、次のように行うことができる。第１の方法は、直前のフレームまで受信（復調）ができていたタイムスロットにおいて、受信が失敗した場合にこのタイムスロットにおいて衝突が発生したと判定する方法である。例えば、図６（Ｂ）に示すように、前々フレームおよび前フレームにおいて、タイムスロット＃２において受信（復調）ができており、現フレームにおいてタイムスロット＃２で受信（復調）ができなかった場合に、タイムスロット#２で衝突が発生したと判断することができる。この場合、当該
タイムスロットでの受信信号強度が所定の値以上であるという条件を課すことも好ましい。なお、本方法を採用する場合、直近のフレームにおいてどのタイムスロットで受信可能であったかを記憶しておく必要がある。
第２の方法は、それぞれの受信タイムスロットにおける受信信号の信号対干渉波比（ＳＩＲ：Signal-to-Interference Ratio）が所定の閾値（第２の閾値）以下の場合に、衝突が発生したと判定する方法である（図６（Ｃ）参照）。この閾値として、あらかじめ定められた値（例えば、１０ｄＢや２０ｄＢ）を用いても良いし、周囲の車両台数や通信状況に応じて可変としてよい。ＳＩＲの算出において、信号強度Ｓは、受信信号強度ＲＳＳＩから算出可能である。また、干渉波の信号強度Ｉはエラーベクトル振幅ＥＶＭ（Error Vector Magnitude）から算出したり、受信信号から復調した所望信号を引き算した信号から算出したりすることが可能である。この際、信号強度Ｓが所定の値以上であるという条件
を課すことも好ましい。
なお、第１の方法と第２の方法は、いずれか一方のみを採用しても良いし、両方を採用しても良い。もっとも、本発明は、衝突の検出方法を限定するものではなく、任意の手法の手法によって通信の衝突を検出するようにして構わない。
【００４８】
衝突検出の結果、いずれのタイムスロットにおいても通信の衝突が発生していない場合（Ｓ２１−ＮＯ）は、現在のフレームでの処理を終了する。一方、いずれかのタイムスロットにおいて通信の衝突が発生している場合（Ｓ２１−ＹＥＳ）は、衝突通知部１２５は、衝突が発生しているタイムスロットの中から１つのタイムスロットを選択して（Ｓ２２）、次フレームにおいてこのタイムスロットについての衝突情報を送信するように送信データ生成部１２６へ指示する。送信データ生成部１２６は、次フレームにおける自車両の送信タイミングにおいて、ステップＳ２２で選択されたタイムスロット番号を衝突情報として含む送信データを生成して、ブロードキャスト送信する（Ｓ２３）。
【００４９】
なお、ここでは、衝突を検出した場合に必ず衝突通知を行うものとして説明したが、衝突通知を行うかどうかを所定の条件に応じて決定するようにしてもよい。また、通知するタイムスロットをランダムに１つ選択しているが、これ以外の所定の基準にしたがって通知するタイムスロットを選択しても良い。また、通知するタイムスロットの数は１つに限られず複数であっても構わない。通知に関する変形例の詳細は、後述する。
【００５０】
（３．衝突通知検出・スロット変更処理）
図５のフローチャートのステップＳ１６における、他車両からの衝突通知の有無の検出および衝突通知を受けた場合のタイムスロット変更処理について、図７のフローチャートを参照して説明する。
【００５１】
受信処理部１２３が他の車両からのデータを受信すると（Ｓ３０）、受信データの中に、自車両が送信に用いているタイムスロットについての衝突情報があるか否か判定する（Ｓ３１）。このような衝突情報がいずれの受信データにも存在しない場合（Ｓ３１−ＮＯ）には、現在のフレームでの処理を終了する。一方、いずれかの受信データにおいて、自車両が送信に用いているタイムスロットについての衝突情報がある場合（Ｓ３１−ＹＥＳ）は、送信に用いるタイムスロットの変更処理を行う。キャリアセンス部１２１の結果に基づいて、衝突が通知されたタイムスロットと同一のサブフレーム内に空きスロットがあるか判定し（Ｓ３２）、空きスロットがない場合（Ｓ３２−ＮＯ）は、空きスロットができるまで待機する（Ｓ３３）。空きスロットがある場合（Ｓ３２−ＹＥＳ）は、タイムスロット決定部１２２は、空きスロットの中から通信に利用するタイムスロットをランダムに選択する（Ｓ３４）。この後のフレームでは、ステップＳ３４において選択されたタイムスロットを利用して、送信データのブロードキャスト送信を行うことになる。
【００５２】
（４．時刻同期処理）
図５のフローチャートでは、時刻同期処理をシステム動作開始時のみに行うように示しているが、実際には時刻同期処理はシステムが動作している間は、定期的に実行される。ここで、時刻同期処理の詳細について、図８のフローチャートを参照して説明する。
【００５３】
時刻同時処理が開始すると（Ｓ４０）、まず、ＧＰＳ装置２００から絶対時刻情報（ＧＰＳ時刻情報）が受信可能であるか判定する（Ｓ４１）。絶対時刻情報が利用可能であれば（Ｓ４１−ＹＥＳ）、絶対時刻を用いて他車両と時刻同期を行うことができる（Ｓ４２）。一方、絶対時刻情報が利用不可能な場合（Ｓ４１−ＮＯ）は、他車両からの送信情報が受信可能であるか判定する（Ｓ４３）。他車両からの送信情報を受信可能な場合（Ｓ４３−ＹＥＳ）は、この車両の送信タイミングに合わせて時刻同期を行う（Ｓ４４）。絶対時刻が受信できず、他車両からの送信情報も受信できない場合（Ｓ４１−ＮＯかつＳ４３
−ＮＯ）は、これらのいずれかが受信できるまで一定時間待機する（Ｓ４５）。
【００５４】
＜本実施形態の効果＞
本実施形態によれば、中央集権的な制御装置が存在しない車車間通信システムにおいて、キャリアセンスに基づいて自律分散的に利用するタイムスロットを決定して、ＴＤＭＡ方式の無線通信が実現できる。通信車両の増大にともって通信効率が低下するＣＳＭＡ／ＣＡ方式と異なり、ＴＤＭＡ方式では通信車両が増えた場合であっても効率的な通信が実現できる。
【００５５】
また、本実施形態においては、複数の車両が同一のタイムスロットを利用すること（通信の衝突）を完全に防止することはできないが、通信の衝突が発生した場合に即座に他の車両から通知がなされ、利用するタイムスロットを変更して衝突が回避できる。
【００５６】
＜変形例＞
上記の説明は、本発明の実施形態を例示的に説明したものであり、本発明は上記の実施形態に限定して解釈されるべきではなく、本発明の技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。
【００５７】
（衝突検出の変形例）
上記の実施形態の説明では、信号対干渉波比（ＳＩＲ）に基づいて衝突を検出する例を説明したが、ＳＩＲだけでなく、ＳＩＲと受信信号強度に基づいて衝突を検出することも好ましい。具体的には、衝突検出部１２４は、衝突検出処理Ｓ２０において、図９に示すように、ＳＩＲが閾値ＴｈＳＩ以下であり、かつ、受信信号強度が閾値ＴｈＳ以上の場合に、通信の衝突が発生したと判断しても良い。
【００５８】
図１０（Ａ）は、車両Ａが、車両Ｂと車両Ｃによる通信の衝突を検出する際の位置関係の例を示す。この例では、ＡＢ間の距離が、ＡＣ間の距離よりも近い。したがって、車両Ｃから送信される信号が、車両Ｂから送信される信号に対する干渉信号となる。すなわち、受信信号強度がＡＢ間の距離に関連し、干渉信号の強度がＡＢ間の距離とＡＣ間の距離の差に関連する。
受信信号強度の閾値ＴｈＳを大きくすると、遠くの車両が通信については衝突を検出しないことになる。すなわち、閾値ＴｈＳ以上であるという条件は、送信元車両Ｂが自車両から距離Ｒ（閾値ＴｈＳに応じた距離）以内に位置することを意味する。したがって、送信元車両が図１０（Ｂ）に示すように自車両から距離Ｒ以内の衝突通知エリア１００１に位置する場合のみ、衝突の検出および通知が行われる。
また、ＳＩＲの閾値ＴｈＳＩＲを大きくすると非常に強い信号と非常に弱い信号が重なった場合も衝突とみなすことになり、逆に小さくするとこのような場合に衝突とはみなさなくなる。ＳＩＲが閾値ＴｈＳＩ以下であるという条件は、同じタイムスロットを利用する２車両の自車両との距離の差が距離ｄ（閾値ＴｈＳＩＲに応じた距離）であることを意味する。したがって、車両Ｃが図１０（ｃ）に示す衝突検出エリア１００２に衝突したと判断し、衝突検出エリア１００２外であれば衝突していないと判断することになる。なお、衝突検知の閾値となる距離ｄは、ＳＩＲの閾値ＴｈＳＩＲのみによって決まるわけではなく、車両ＡＢ間の距離（すなわち受信信号強度）にも応じて変化する。
【００５９】
閾値ＴｈＳおよびＴｈＳＩＲは、周囲の車両台数や通信状況などに応じて可変にすることが好ましい。
例えば、周囲の車両台数が増加するのに合わせて、閾値ＴｈＳを大きくすることが好ましい。閾値ＴｈＳを大きくするほど、衝突通知エリア１００１を狭くして、近くの車両のみについての衝突を通知し、遠くの車両の通信については衝突を通知しないことになる。通信距離に応じて通信品質に対する要求も変わるので、遠い車両からの信号（弱い信号）
に対して、衝突を通知する必要性は低いと考えられるので、このような閾値の設定は有効であるといえる。
また、周囲の車両台数が増加するのに合わせて、閾値ＴｈＳＩＲを小さくすることも好ましい。閾値ＴｈＳＩＲを小さくするほど、衝突検出エリア１００２が狭くなり、強い信号と弱い信号の干渉が発生しても衝突として検出しなくなる。したがって、衝突検出の確率が減り、利用可能なタイムスロット数すなわちシステムの通信容量を増やすことができる。逆に、閾値ＴｈＳＩＲを大きくすると、強い信号と弱い信号の干渉でも衝突として検出するので、通信品質を確保することができる。閾値ＴｈＳＩＲを車両台数に応じて可変とすることで、車両台数が少ない場合には通信品質を優先し、車両台数が多い場合には通信容量を優先することができる。
また、上記２つの方法を組み合わせて、周囲の車両台数が増えるにしたがって、閾値ＴｈＳを大きくするとともに、閾値ＴｈＳＩＲを小さくするようにしても良い。また、これらの閾値は車両台数に応じて連続的に変化させなくても良く、例えば、車両台数に応じてこれらの閾値を段階的に変化させるようにしても構わない。本明細書において、車両台数に応じた閾値の変化とは、連続的な変化だけでなく、段階的な変化も含むものとする。
【００６０】
なお、周囲の車両台数を把握は、１サブフレーム期間（単位時間）内でのブロードキャス送信の受信回数をカウントすることによって行える。各車両は、１サブフレーム期間内に１回車両情報をブロードキャスト送信するためである。
【００６１】
このように、衝突を検出するための条件を周囲の車両台数に応じて可変とすることで、状況に応じて適切な通信を実現できる。具体的には、周囲の車両台数が増えた場合に、各車両の通信可能範囲を限定する代わりに、通信可能な車両台数を増やすことができる。
【００６２】
（衝突通知の変形１）
上述の実施形態の説明では、複数のタイムスロットにおいて衝突が生じていることを検出した場合に、ランダムに選択したタイムスロットについて衝突通知を行うようにしている。しかしながら、どのタイムスロットについて衝突通知を行うかの選択基準をランダム以外にすることも好ましい。
【００６３】
種々の基準が想定されるが、例えば、複数のフレームにわたって連続して衝突が発生している場合の連続数が多いタイムスロットを優先的に通知することが考えられる。衝突が連続している場合に、できるだけ早くその衝突を解消するためである。また、信号対干渉波比（ＳＩＲ）が小さいものを優先しても良いし、干渉波信号強度が大きいものを優先しても良い。いずれも、干渉の強さを表し、強い干渉が生じているものを優先する趣旨である。さらに、受信信号強度が所定強度以上、あるいは自車両との距離が所定距離以内という条件を満たすタイムスロットの中から、干渉波信号強度が大きいものを優先してもよい。近くの車両に強い干渉が生じているものを優先する趣旨である。また、スロット番号に基づいて、例えば、スロット番号が小さいものを優先したり、大きいものを優先したりしても良い。あるいは、利用するタイムスロットが車両の進行方向に応じてグループ分けされている場合には、自車両が利用するグループ内のタイムスロットを優先しても良い。同一方向に走行し通信継続時間が長いことが予想される車両を優先する趣旨である。また、ここで述べた選択基準を複数組み合わせることもできる。
【００６４】
なお、上記において「優先する」とは、条件を最も良く満たすもの（例えば、干渉波強度が最も大きいタイムスロット）を選択することのみを意味するのではなく、条件との合致度合いに応じて重み付けした確率で選択することや、条件を最も満たす所定数の中からランダムに決定することなども含む。
【００６５】
衝突通知を行うタイムスロットの選択基準を上述のようにすることで、基準に合致した
衝突を優先して解消することができる。
【００６６】
（衝突通知の変形２）
上記の実施形態の説明では、衝突を検出した車両は必ず衝突通知を行うようにしている（図６参照）。しかしながら、必ずしも全ての車両が衝突通知を行う必要はなく、一部の車両のみが衝突通知を行っても良い。
【００６７】
例えば、衝突通知を行うか否かを各車両がランダムに選択しても良い。この際、衝突通知を行う確率を、周囲の車両台数が少ないほど大きくすることも好ましい。ただし、確率的に決定すると、衝突が生じているにもかかわらず通知が行われないことも考えられるので、次のような方法を採用することも好ましい。
【００６８】
すなわち、道路に対して基準となる位置をあらかじめ定義しておき、周囲に存在する車両と比較して、自車両が最も基準位置に近い場合に衝突通知を行うようにすることが好ましい。基準位置は任意の位置であって良く、例えば、交差点の中心位置などを採用可能である。このような基準位置が定義された地図情報をカーナビゲーション装置の地図情報記憶部に格納しておく。そして、カーナビゲーション装置を介して地図情報を取得し、周囲の車両から送信される位置情報および自車両のＧＰＳ装置から取得される位置情報から、自車両が基準位置に最も近いか否かを決定すればよい。
【００６９】
本手法による、図１１を参照して衝突検出・通知処理を説明する。図１１（Ａ）は本変形例に係る衝突検出・通知処理の流れを示すフローチャートである。図６（Ａ）との相違は、ステップＳ１１０１およびＳ１１０２が設けられている点である。衝突がある判定した場合（Ｓ２１−ＹＥＳ）、地図情報を参照して近傍の基準位置（交差点中心）を抽出する（Ｓ１１０１）。そして、周囲の車両と比較して自車両が基準位置に最も近いか判定し、最も近い場合（Ｓ１１０１−ＹＥＳ）に、衝突通知を行う。図１１（Ｂ）の例では、交差点中心位置１１０３に最も近い、車両Ａのみが衝突通知を行い、車両Ｂ〜Ｄは車両Ａの方が交差点中心位置１１０３に近いので衝突通知を行わないことになる。なお、自車両の近くに複数の基準位置がある場合には、全ての基準位置を抽出し、いずれかの基準点について自車両が最も近い車両であれば衝突通知を行うようにすればよい。
【００７０】
このようにすれば、衝突通知を行う車両の数を減らして、衝突通知に伴う通信オーバヘッドを抑制できるとともに、いずれかの車両が確実に衝突通知を行うことを担保できる。
【００７１】
（タイムスロット変更処理の変形例）
上記の実施形態の説明では、自車両が利用しているタイムスロットにおいて衝突が発生した旨を通知された場合に、常に利用するタイムスロットを変更するようにしている（図７）。しかしながら、自車両が利用するタイムスロットの衝突情報を通知する信号の受信信号強度が閾値以下の場合は、タイムスロットを変更せずにそのまま通信を継続するようにしても良い。図１２（Ａ）は、本変形例に係る衝突通知検出・スロット変更処理の流れを示すフローチャートであり、図７と比較して受信信号強度が閾値以上であるか否か判定するステップＳ１２０１を新たに設けた点のみが異なる。
【００７２】
衝突情報の受信信号強度が小さい場合は、遠くの車両から衝突通知がされていることを意味する。そして、遠くの車両のみから衝突通知がなされているということは、近くの車両は衝突を検出していないことを意味する。このような場合、自車両の近くでの通信を確保するという観点からは、タイムスロットを変更する必要は無い。むしろタイムスロットの変更に伴う影響を考慮すると、タイムスロットを変更しない方が良いともいえる。例えば、図１２（Ｂ）に示す状況において、車両Ａおよび車両Ｃの通信が衝突していることを車両Ｂが検出したと想定する。車両Ｂからの衝突通知を車両Ａが受信することになるが、
車両Ａおよび車両Ｂの距離が大きい場合は、上述のように即座に車両Ａがタイムスロットを変更する必要性は少ないともいえる。図１２（Ｂ）のように、車両Ａと車両Ｃが異なる方向に走行している場合は、その後、通信の衝突が自然に解消されるので、不都合は生じない。一方、車両Ａと車両Ｃが近づく方向に走行している場合は、その後、衝突通知の受信信号強度が大きくなるので、この時点で利用するタイムスロットを変更するようにすればよい。
【００７３】
本変形例によれば、不必要なタイムスロットの変更を防止することができ、タイムスロットの変更に伴う悪影響を免れることができる。
【００７４】
なお、衝突通知の受信信号強度ではなく、衝突通知と一緒に送信される位置情報（送信元車両の位置情報）と、自車両の位置情報とから距離を求めて、この距離が閾値以上の場合にタイムスロットを変更しないようにしても、同様の効果が得られる。
【００７５】
（タイムスロット選択処理の変形）
次に通信に利用するタイムスロットを選択する処理の変形例について説明する。まず、タイムスロット選択の前提となる、空きスロットの判定処理（キャリアセンス）の基準を変更することが考えられる。すなわち、タイムスロットが空いていると判定するための受信信号強度の閾値（キャリアセンスレベル）を、周囲の車両台数に応じて可変とすることも好ましい。例えば、車両台数が少ない場合はキャリアセンスの閾値を−８０ｄＢｍに設定し、周辺車両が多くなると−６０ｄＢｍにすることが考えられる。こうすることで、擬似的に空いているスロットを増やして、システムの通信容量を増やすことができる。この結果として、強い信号と弱い信号同士の衝突が多少増えることが予想されるが、強い信号のデータが正しく受信されれば、近くの車両同士の通信が成立するので通信容量が足りない事態と比較すると問題ないといえる。
【００７６】
また、上記の実施形態の説明では、キャリアセンスの結果空いていると判定されたタイムスロットの中から、ランダムでタイムスロットを選択している。しかしながら、ランダム以外の基準によって、通信に利用するタイムスロットを選択することも好ましい。例えば、受信信号強度が所定の閾値以下のタイムスロットを所定数個だけ選択し、その中からランダムで選択することが考えられる。このような二段階選択によって、より通信品質の安定したタイムスロットを利用することができる。ただし、一段階目の選択によって候補数を絞りすぎるのは好ましくない。選択されるタイムスロットが決定論的になりすぎると、同時に複数の車両が同じタイムスロットを選択してしまう可能性が高まるためである。
【００７７】
また、タイムスロットの選択において、直近に衝突通知がされたタイムスロットは選択しないようにすることも好ましい。衝突通知がされているタイムスロットは、自車両のキャリアセンスの結果空いていると判断されても、実施には通信に利用している車両が存在することが分かるためである。また、サブフレーム１とサブフレーム２でできるだけ異なるタイムスロットを用いることも好ましい。例えば、サブフレーム１とサブフレーム２で同じスロット番号のタイムスロットを使用しないようにしてもよいし、サブフレーム１とサブフレーム２で使用するスロット番号の差が所定値以上となるように選択しても良い。異なるサブフレームで同じタイムスロットを用いると、サブフレーム間の送信が相関を持つことがあり得、両方のサブフレームでの送信に失敗する可能性があるためである。
【００７８】
また、各車両の進行方向（方位角）に応じて、通信に利用するタイムスロットをグループ分けすることも好ましい。図１３（Ａ）（Ｂ）は、タイムスロットを４つのグループに分けた例を示している。図に示すように、北を０度として、３１５度〜３６０度および０度〜４５度（−４５度〜４５度）、４５度〜１３５度、１３５度〜２２５度、２２５度〜３１５度の４つのグループが、それぞれタイムスロット番号１−２５０，２５１−５００
，５０１−７５０，７５１−１０００のスロットを用いる。なお、ここでは、サブフレーム１および２において各グループが使用するタイムスロットの範囲を同じとしているが、サブフレームごとに各グループに割り当てるタイムスロットの範囲を異ならせることも好ましい。このように進行方向に応じて使用するタイムスロットをグループ分けすることにより、反対方向に走行する車両や９０度交差する道に位置する車両と同じタイムスロットを使用することを回避でき、それにより全体の通信品質が向上する。なお、進行方向は、磁気センサ（電子コンパス）から取得しても良いし、ＧＰＳの位置情報の変化から取得しても良い。
【００７９】
（その他）
上記の実施形態および変形例の説明は、例示的な説明であり、種々の変形が可能である。例えば、１スーパーフレームの長さ、１スーパーフレームあたりのサブフレーム数、１サブフレーム数あたりのタイムスロット数、１タイムスロットの長さなどはいずれも変更可能である。特に、１スーパーフレームあたりのサブフレーム数を増やすと、実質的な通信容量が少なくなる代わりに、通信の確実性を向上させることができる。
【００８０】
上記の実施形態の説明と種々の変形例とは、技術的に矛盾の生じない範囲で可能な限り組み合わせることができる。
【符号の説明】
【００８１】
１００  車載無線通信装置
１１１：受信部    １１２：送信部    １２１：キャリアセンス部
１２２：タイムスロット決定部    １２３：受信処理部    １２４：衝突検出部
１２５：衝突通知部    １２６：送信データ生成部
【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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【図１２】
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【図１３】
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