(57)【要約】【課題】ＣＳＭＡ方式のアクセス制御によって送信権を取得し、データパケットの送信を開始する無線通信方法及び装置において、複数の通信装置間で送信パケットが衝突するのを防止して、各通信装置からデータパケットを周期的に安定して送信できるようにする。【解決手段】アクセス制御を周期的に実行して一定長のパケットを周期的に送信する際、アクセス制御開始時刻（ｔ１）を、前回送信権を取得（ｔ０１、ｔ０２）してから一定時間Ｔ２が経過した時刻に設定する。この結果、複数の装置がアクセス制御によって送信権を奪い合うようになっても、次回のアクセス制御は異なる時刻に開始されるので、データパケットを確実に送信できる。なお、アクセス制御中に他の装置からの送信回数をカウントして、送信回数が多い場合に、アクセス制御開始時刻を空き時間帯に変更するか、衝突防止のために、他の装置と交互にアクセス制御を実行するようにしてもよい。【選択図】図４
2008199289.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定時間毎にアクセス制御開始時刻を設定すると共に、
現在時刻が前記アクセス制御開始時刻に達すると、キャリアセンスによって送信権を取得するＣＳＭＡ方式のアクセス制御を実行し、
該アクセス制御によって送信権を取得すると、一定長のデータパケットを送信する無線通信方法であって、
前記アクセス制御によって送信権を取得してから一定時間が経過した時刻を、次回のアクセス制御開始時刻として設定することを特徴とする無線通信方法。
【請求項２】
所定時間毎にアクセス制御開始時刻を設定すると共に、
現在時刻が前記アクセス制御開始時刻に達すると、キャリアセンスによって送信権を取得するＣＳＭＡ方式のアクセス制御を実行し、
該アクセス制御によって送信権を取得すると、一定長のデータパケットを送信する無線通信方法であって、
前記アクセス制御の実行中に、前記キャリアセンスによって他の通信装置からのデータパケットの送信回数又は時間をカウントし、
該送信回数又は時間が第１判定値を超えると、前記アクセス制御を中断して、他の通信装置から送信されたデータパケットの受信状態に基づき、前記データパケットを送信可能な空き時間帯を検出し、
該検出した空き時間帯の先頭から前記所定時間が経過した時刻を、次回のアクセス制御開始時刻として設定することを特徴とする移動体の無線通信方法。
【請求項３】
前記アクセス制御の実行中に前記送信回数又は時間が第１判定値を超えない通常時には、前記アクセス制御によって送信権を取得してから一定時間が経過した時刻を、次回のアクセス制御開始時刻として設定することを特徴とする請求項２に記載の無線通信方法。
【請求項４】
所定時間毎にアクセス制御開始時刻を設定すると共に、
現在時刻が前記アクセス制御開始時刻に達すると、キャリアセンスによって送信権を取得するＣＳＭＡ方式のアクセス制御を実行し、
該アクセス制御によって送信権を取得すると、一定長のデータパケットを送信する無線通信方法であって、
前記所定時間の間に他の通信装置からデータパケットが送信されてくる時間割合を算出して、該時間割合が予め設定された第２判定値を越えたか否かを判断し、
前記時間割合が前記第２判定値を越えると、前記所定時間の間にデータパケットを送信してきた他の通信装置の一つをペア装置として選択して、
その後、前記アクセス制御によって送信権が取得されるまで、前記ペア装置から送信されたデータパケットの受信時刻に基づき、前記ペア装置の次回のアクセス制御開始時刻を予測して、該予測時刻を、次回のアクセス制御開始時刻として設定し、
更に、その設定したアクセス制御開示時刻に開始されたアクセス制御によって送信権が取得されて、前記データパケットを送信する際には、該データパケットに前記ペア装置とペア通信を行うことを表すペア情報を付与することで、前記ペア装置にペア通信の開始を指示し、
その後、前記アクセス制御開始時刻を、前記所定時間の２倍の時間間隔で設定することにより、前記ペア装置との間で前記所定時間毎に交互に送信権を取得するペア通信を実行すると共に、
前記ペア通信の非実行時に、他の通信装置から受信したデータパケットに自身とペア通信を行うことを表すペア情報が含まれていれば、当該データパケットを送信してきた通信装置をペア装置として識別して、前記アクセス制御を中断することにより次回のデータパケットの送信を中止し、
前記ペア装置として識別した通信装置から送信されたデータパケットの受信時刻に基づき、当該ペア装置がデータパケットの送信を開始してから前記所定時間が経過した時刻を予測し、該予測時刻を、次回のアクセス制御開始時刻として設定し、
その後は、前記アクセス制御開始時刻を前記所定時間の２倍の時間間隔で設定することにより、前記ペア通信を実行することを特徴とする無線通信方法。
【請求項５】
当該無線通信方法は、移動体に搭載された複数の通信装置間で、移動体の位置を含む情報を相互に送受信するのに利用され、
前記時間割合が前記第２判定値を越えた際には、前記所定時間の間にデータパケットを送信してきた他の通信装置から取得した位置情報に基づき、当該通信装置に最も近い通信装置を、前記ペア装置として選択することを特徴とする請求項４に記載の無線通信方法。
【請求項６】
当該無線通信方法は、移動体に搭載された複数の通信装置間で、移動体の速度を含む情報を相互に送受信するのに利用され、
前記時間割合が前記第２判定値を越えた際には、前記所定時間の間にデータパケットを送信してきた他の通信装置から取得した速度情報に基づき、当該通信装置が搭載された移動体と移動速度が最も近い移動体に搭載された通信装置を、前記ペア装置として選択することを特徴とする請求項４に記載の無線通信方法。
【請求項７】
前記ペア通信の実行時には、前記データパケットに前記ペア情報を付与することで、前記ペア装置にペア通信の実行を通知すると共に、前記時間割合を算出して前記第２判定値よりも小さくなったか否かを判断し、
前記時間割合が前記第２判定値よりも小さくなったと判断すると、前記データパケットへ前記ペア情報を付与するのを中止して、前記アクセス制御を前記所定時間毎に行う通常通信に復帰し、
更に、前記ペア通信の実行時に、前記ペア装置から送信されてきたデータパケットに前記ペア情報が付与されていないときにも、前記データパケットへ前記ペア情報を付与するのを中止して、前記アクセス制御を前記所定時間毎に行う通常通信に復帰することを特徴とする請求項４〜請求項６の何れかに記載の無線通信方法。
【請求項８】
前記ペア通信の非実行時には、前記アクセス制御によって送信権を取得してから一定時間が経過した時刻を、次回のアクセス制御開始時刻として設定することを特徴とする請求項４〜請求項７の何れかに記載の無線通信方法。
【請求項９】
前記ペア通信の非実行時には、前記アクセス制御の実行中に、前記キャリアセンスによって他の通信装置からのデータパケットの送信回数又は時間をカウントし、
該送信回数又は時間が第１判定値を超えると、前記アクセス制御を中断して、他の通信装置から送信されたデータパケットの受信状態に基づき、前記データパケットを送信可能な空き時間帯を検出し、
該検出した空き時間帯の先頭から前記所定時間が経過した時刻を、次回のアクセス制御開始時刻として設定することを特徴とする請求項４〜請求項８の何れかに記載の無線通信方法。
【請求項１０】
所定の無線チャンネルを利用して一定長のデータパケットを送受信する送受信手段と、
該送受信手段にて他の通信装置からの送信信号が受信されているか否かを検出するキャリアセンス手段と、
所定時間毎にアクセス制御開始時刻を設定するアクセス制御開始時刻設定手段と、
現在時刻が前記アクセス制御開始時刻に達すると、前記キャリアセンス手段からの検出信号に基づき送信権を取得するＣＳＭＡ方式のアクセス制御を実行するアクセス制御実行手段と、
該アクセス制御実行手段によって送信権が取得されると、前記送受信手段から一定長のデータパケットを送信させる送信制御手段と、
を備え、前記アクセス制御開始時刻設定手段は、前記アクセス制御実行手段によって送信権が取得されてから一定時間が経過した時刻を、次回のアクセス制御開始時刻として設定することを特徴とする無線通信装置。
【請求項１１】
所定の無線チャンネルを利用して一定長のデータパケットを送受信する送受信手段と、
該送受信手段にて他の通信装置からの送信信号が受信されているか否かを検出するキャリアセンス手段と、
所定時間毎にアクセス制御開始時刻を設定するアクセス制御開始時刻設定手段と、
現在時刻が前記アクセス制御開始時刻に達すると、前記キャリアセンス手段からの検出信号に基づき送信権を取得するＣＳＭＡ方式のアクセス制御を実行するアクセス制御実行手段と、
該アクセス制御実行手段によって送信権が取得されると、前記送受信手段から一定長のデータパケットを送信させる送信制御手段と、
前記アクセス制御実行手段が前記アクセス制御を実行しているときに、前記キャリアセンス手段によって他の通信装置からの送信信号が検出された回数又は時間をカウントし、該回数又は時間が第１判定値を超えると、前記アクセス制御を中断させる第１判定手段と、
を備え、前記アクセス制御開始時刻設定手段は、前記第１判定手段が前記アクセス制御を中断させると、他の通信装置から送信されたデータパケットの受信状態に基づき、前記データパケットを送信可能な空き時間帯を検出し、該検出した空き時間帯の先頭から前記所定時間が経過した時刻を、次回のアクセス制御開始時刻として設定することを特徴とする移動体の無線通信装置。
【請求項１２】
前記アクセス制御開始時刻設定手段は、前記第１判定手段が前記アクセス制御を中断させない通常時には、前記アクセス制御実行手段によって送信権が取得されてから一定時間が経過した時刻を、次回のアクセス制御開始時刻として設定することを特徴とする請求項１１に記載の無線通信装置。
【請求項１３】
所定の無線チャンネルを利用して一定長のデータパケットを送受信する送受信手段と、
該送受信手段にて他の通信装置からの送信信号が受信されているか否かを検出するキャリアセンス手段と、
所定時間毎にアクセス制御開始時刻を設定するアクセス制御開始時刻設定手段と、
現在時刻が前記アクセス制御開始時刻に達すると、前記キャリアセンス手段からの検出信号に基づき送信権を取得するＣＳＭＡ方式のアクセス制御を実行するアクセス制御実行手段と、
該アクセス制御実行手段によって送信権が取得されると、前記送受信手段から一定長のデータパケットを送信させる送信制御手段と、
前記所定時間の間に前記送受信手段にて他の通信装置からのデータパケットが受信された時間割合を算出して、該時間割合が予め設定された第２判定値を越えたか否かを判断する第２判定手段と、
該第２判定手段にて前記時間割合が前記第２判定値を越えたと判断されると、前記所定時間の間にデータパケットを送信してきた他の通信装置の一つをペア装置として選択するペア装置選択手段と、
を備え、
前記アクセス制御開始時刻設定手段は、前記ペア装置選択手段にてペア装置が選択されると、その後、前記アクセス制御実行手段によって送信権が取得されるまで、前記送受信手段が前記ペア装置から送信されたデータパケットを受信した受信時刻に基づき前記ペア装置の次回のアクセス制御開始時刻を予測して、該予測時刻を次回のアクセス制御開始時刻として設定し、その後、前記アクセス制御実行手段により送信権が取得されると、前記アクセス制御開始時刻を、前記所定時間の２倍の時間間隔で設定することにより、前記アクセス制御実行手段に対し、前記ペア装置との間で所定時間毎に交互に送信権を取得するペア通信を実行させ、
前記送信制御手段は、前記ペア装置選択手段にてペア装置が選択された後、前記アクセス制御実行手段によって送信権が取得されて、前記送受信手段から前記データパケットを送信させる際には、該データパケットに前記ペア装置とペア通信を行うことを表すペア情報を付与することで、前記ペア装置にペア通信の開始を指示し、
更に、前記ペア通信の非実行時に、前記送受信手段にて受信された他の通信装置からのデータパケットに当該通信装置に対しペア通信の開始を指示するペア情報が含まれているか否かを判定し、該ペア情報が含まれていれば、該データパケットを送信してきた通信装置をペア装置として識別して、前記アクセス制御を中断することにより、次回のデータパケットの送信を中止する第３判定手段を備え、
前記アクセス制御開始時刻設定手段は、前記第３判定手段がペア装置を識別すると、該ペア装置から送信されたデータパケットの受信時刻に基づき、当該ペア装置がデータパケットの送信を開始してから所定時間が経過した時刻を予測し、該予測時刻を次回のアクセス制御開始時刻として設定し、その後は、前記アクセス制御開始時刻を前記所定時間の２倍の時間間隔で設定することにより、前記アクセス制御実行手段に対し前記ペア通信を実行させることを特徴とする無線通信装置。
【請求項１４】
当該無線通信装置は移動体に搭載されて、他の移動体に搭載された通信装置との間で、移動体の位置を含む情報を相互に送受信するのに利用され、
前記ペア装置選択手段は、前記所定時間の間にデータパケットを送信してきた他の通信装置から取得した位置情報に基づき、当該無線通信装置に最も近い通信装置を、前記ペア装置として選択することを特徴とする請求項１３に記載の無線通信装置。
【請求項１５】
当該無線通信装置は移動体に搭載されて、他の移動体に搭載された通信装置との間で、移動体の速度を含む情報を相互に送受信するのに利用され、
前記ペア装置選択手段は、前記所定時間の間にデータパケットを送信してきた他の通信装置から取得した速度情報に基づき、当該無線通信装置が搭載された移動体と移動速度が最も近い移動体に搭載された通信装置を、前記ペア装置として選択することを特徴とする請求項１３に記載の無線通信装置。
【請求項１６】
前記ペア通信の実行時に、前記送受信手段にて受信された前記ペア装置からのデータパケットに前記ペア情報が含まれているか否かを判定する第４判定手段を備え、
前記送信制御手段は、前記ペア通信の実行時に、前記データパケットに前記ペア情報を付与することで、前記ペア装置にペア通信の実行を通知し、
前記アクセス制御開始時刻設定手段は、前記ペア通信の実行時に、前記第４判定手段にて前記ペア装置からのデータパケットに前記ペア情報が含まれていないと判断されるか、前記第２判定手段にて前記時間割合が前記第２判定値よりも小さいと判断されると、前記アクセス制御開始時刻を前記所定時間毎に設定して、前記アクセス制御実行手段を、前記所定時間毎にアクセス制御を実行する通常通信に復帰させることを特徴とする請求項１３〜請求項１５の何れかに記載の無線通信装置。
【請求項１７】
前記アクセス制御開始時刻設定手段は、前記ペア通信の非実行時には、前記アクセス制御実行手段によって送信権が取得されてから一定時間が経過した時刻を、次回のアクセス制御開始時刻として設定することを特徴とする請求項１３〜請求項１６の何れかに記載の無線通信装置。
【請求項１８】
前記ペア通信の非実行時に、前記アクセス制御実行手段が前記アクセス制御を実行しているときには、前記キャリアセンス手段によって他の通信装置からの送信信号が検出された回数又は時間をカウントし、該回数又は時間が第１判定値を超えると、前記アクセス制御を中断させる第１判定手段を備え、
前記アクセス制御開始時刻設定手段は、前記第１判定手段が前記アクセス制御を中断させると、他の通信装置から送信されたデータパケットの受信状態に基づき、前記データパケットを送信可能な空き時間帯を検出し、該検出した空き時間帯の先頭から前記所定時間が経過した時刻を、次回のアクセス制御開始時刻として設定することを特徴とする請求項１３〜請求項１７の何れかに記載の無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＳＭＡ方式のアクセス制御によって送信権を取得し、データパケットの送信を開始する無線通信方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、キャリアセンスによって送信権を取得するＣＳＭＡ方式のアクセス制御を行い、このアクセス制御によって送信権を取得できたときに、データパケットの送信を開始する無線通信方法が知られている。
【０００３】
また、アクセス制御としては、例えば、キャリアセンスにより無線チャンネルの空きを検出すると、確率ｐで決まる衝突回避時間が経過してからデータパケットの送信を開始するｐ−ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔＣＳＭＡ方式のアクセス制御や、キャリアセンスにより無線チャンネルの空きを検出してから規定時間が経過した後にバックオフ制御に入り、ランダムに設定される衝突回避時間の間継続してキャリアセンスを行うＩＥＥＥ８０２．１１規格のＣＳＭＡ／ＣＡ方式のアクセス制御等、他の通信装置との間で送信パケットが衝突する確率をより低減するためのアクセス制御が知られている。
【０００４】
ところで、こうしたＣＳＭＡ方式のアクセス制御を行う通信装置は、アクセス制御の開始タイミングや衝突回避時間を他の通信装置とは関係なく自律的に設定することから、同じ無線チャンネルを使用する通信装置が増えれば、各通信装置でのアクセス制御の開始タイミングや衝突回避時間が一致する確率が高くなる。
【０００５】
このため、ＣＳＭＡ方式のアクセス制御では、複数の通信装置間で送信パケットが衝突するのを確実に防止することは不可能であり、データパケットの送信回数を各通信装置間で平均化することができないことがあった。
【０００６】
そこで、こうした問題を防止するために、各通信装置において、データパケットの送信に成功してから、アクセス制御によって次に送信権を取得できるまでの送信待ち時間を測定し、その測定した送信待ち時間に基づき、送信権取得後に送信するデータパケットのパケット数を決定することで、各通信装置間で送信回数を平均化することが提案されている（例えば、特許文献１等、参照）。
【特許文献１】特開２００５−３１１８８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記提案の無線通信方法は、データパケットの送信ができなかったときに、次の送信時に送信するデータパケットの数を増加することで、各通信装置が送信するデータ量を平均化する方法であり、各通信装置からの送信パケットが衝突するのを防止する方法ではないことから、各通信装置からのデータパケットの送信間隔を平均化して、各通信装置からの送信周期を一定にすることはできない。
【０００８】
このため、上記提案の無線通信方法は、各通信装置から多数のパケットに分けて大量のデータを送信する必要があるシステムには採用できるが、各通信装置から時々刻々と変化する制御データを応答遅れなく周期的に送信する必要があるシステムに採用することはできなかった。
【０００９】
本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、ＣＳＭＡ方式のアクセス制御によって送信権を取得し、データパケットの送信を開始する無線通信方法及び装置において、複数の通信装置間で送信パケットが衝突するのを防止して、各通信装置からデータパケットを周期的に安定して送信できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の無線通信方法においては、ＣＳＭＡ方式のアクセス制御を実行し、このアクセス制御によって送信権を取得すると、一定長のデータパケットを送信し、次回のアクセス制御の開始時刻には、先のアクセス制御によって送信権を取得してから一定時間が経過した時刻を設定する。
【００１１】
つまり、複数の通信装置から、時々刻々と変化する制御データを周期的に送信して、各通信装置が設けられた複数の制御装置間で最新の制御データを共用させる際には、各通信装置からの制御データの送信間隔を一定時間間隔に設定するのが一般的である。
【００１２】
このため、ＣＳＭＡ方式のアクセス制御で、各通信装置からのデータパケットの送信間隔を一定時間間隔に設定するには、アクセス制御の開始時刻を一定時間間隔で設定すればよい。
【００１３】
しかし、このようにすると、複数の通信装置でアクセス制御開始時刻が一致すると、その後、各通信装置では、略同タイミングで繰り返しアクセス制御が開始されることになり、各通信装置からの送信パケットが衝突する確率が高くなる。
【００１４】
またこの場合、アクセス制御開始時刻が一致した通信装置間での衝突回避のために、上述したｐ−ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔＣＳＭＡ方式、或いは、ＩＥＥＥ８０２．１１規格のＣＳＭＡ／ＣＡ方式のように、アクセス制御によって無線チャンネルの空きを検出してからランダム時間である衝突回避時間が経過してからデータパケットの送信を開始するようにしても、各通信装置で設定される衝突回避時間が一致して、各通信装置からの送信パケットが衝突してしまうことがある。
【００１５】
そこで、本発明では、ＣＳＭＡ方式によるアクセス制御の開始時刻を、一定時間間隔で設定するのではなく、前回送信権を取得してデータパケットの送信を開始してから、一定時間が経過した時刻に設定することで、各通信装置で実行されるアクセス制御の開始間隔を、前回のアクセス制御で送信権を取得するのに要した時間でばらつかせる。
【００１６】
このため、本発明によれば、複数の通信装置でアクセス制御がほぼ同時に開始されても、そのアクセス制御によって複数の通信装置間でデータパケットの送信タイミングがずれれば、次のアクセス制御は、各通信装置で互いに異なるタイミングで開始されることになる。
【００１７】
よって、本発明によれば、複数の通信装置からの送信パケットが衝突する要因をなくして、各通信装置からのデータパケットの送信を各々周期的に実行させることができるようになる。
【００１８】
次に、請求項２に記載の無線通信方法においては、請求項１に記載の方法と同様、所定時間毎にＣＳＭＡ方式のアクセス制御を実行し、このアクセス制御によって送信権を取得すると、一定長のデータパケットを送信するが、アクセス制御の実行中には、キャリアセンスによって他の通信装置からのデータパケットの送信回数又は時間をカウントし、そのカウントした送信回数又は時間が第１判定値を超えると、アクセス制御を中断する。
【００１９】
つまり、アクセス制御を開始してから送信権を取得できるまでの時間が長い場合には、その時間帯において無線チャンネルでの通信トラフィックが多くなっているものと考えられることから、本発明では、アクセス制御実行中に他の通信装置からのデータパケットの送信回数又は時間に基づき、無線チャンネルが混雑しているか否かを判断し、混雑している際には、アクセス制御を中断するのである。
【００２０】
そして、このようにアクセス制御を中断した際には、他の通信装置から送信されたデータパケットの受信状態に基づき、データパケットを送信可能な空き時間帯（換言すれば通信トラフィックが少ない時間帯）を検出し、次回のアクセス制御の開始時刻として、その検出した時間帯の先頭から所定時間が経過した時刻を設定する。
【００２１】
このため、上記のようにアクセス制御を一旦中断しても、次回のアクセス制御では、無線チャンネルは空いているので、送信権を速やかに取得して、データパケットの送信を開始することができる。
【００２２】
また、このようにデータパケットを送信できれば、アクセス制御開始時刻は所定時間毎に設定されることから、その後のアクセス制御も、通信トラフィックの少ない時間帯に実行して、データパケットを送信できることになる。
【００２３】
よって、本発明の無線通信方法においても、複数の通信装置からの送信パケットが衝突する要因をなくして、各通信装置からのデータパケットの送信を各々周期的に実行させることができるようになる。
【００２４】
なお、請求項２に記載の無線通信方法において、データパケットの送信後、次回のアクセス制御開始時刻を設定する通常時には、前回のアクセス制御開始時刻に一定時間を加えた時刻を設定するようにしてもよいが、より好ましくは、請求項３に記載のように、アクセス制御によって送信権を取得してから一定時間が経過した時刻を、次回のアクセス制御開始時刻として設定するようにするとよい。
【００２５】
そして、このようにすれば、通常時のアクセス制御開始時刻を、請求項１に記載のものと同様に設定することができるので、複数の通信装置からの送信パケットが衝突する確率をより少なくして、各通信装置からのデータパケットをより確実に送信させることができる。
【００２６】
次に、請求項４に記載の無線通信方法においては、請求項１〜３に記載の方法と同様、所定時間毎にＣＳＭＡ方式のアクセス制御を実行し、このアクセス制御によって送信権を取得すると、一定長のデータパケットを送信するが、この一連の動作とは別に、アクセス制御の実行間隔である所定時間の間、他の通信装置からデータパケットが送信されてくる時間割合（換言すれば無線チャンネルの混雑度合い）を算出する。
【００２７】
そして、その算出された時間割合が予め設定された第２判定値を越えると、データパケットを送信してきた他の通信装置の一つをペア装置として選択し、その後、アクセス制御によって送信権が取得されるまで、ペア装置から送信されたデータパケットの受信時刻に基づき、ペア装置の次回のアクセス制御開始時刻を予測して、その予測時刻を、次回のアクセス制御開始時刻として設定する。
【００２８】
つまり、本発明では、上記時間割合に基づき無線チャンネルが混雑しているか否かを判断して、無線チャンネルが混雑しているときには、アクセス制御開始時刻を、他の通信装置の一つ（つまりペア装置）と略同一時刻に設定することで、ペア装置と送信権を奪い合うようにする。
【００２９】
そして、この奪い合いによりペア装置よりも先に送信権を取得すると、データパケットにペア装置とペア通信を行うことを表すペア情報を付与することで、ペア装置にペア通信の開始を指示し、その後、アクセス制御開始時刻を、所定時間の２倍の時間間隔で設定することにより、ペア装置との間で所定時間毎に交互に送信権を取得するペア通信を実行する。
【００３０】
また、本発明では、ペア通信の非実行時に、他の通信装置から受信したデータパケットに自身とペア通信を行うことを表すペア情報が含まれていれば、このデータパケットを送信してきた通信装置をペア装置として識別して、アクセス制御を中断することにより次回のデータパケットの送信を中止し、ペア装置として識別した通信装置から送信されたデータパケットの受信時刻に基づき、ペア装置がデータパケットの送信を開始してから前記所定時間が経過した時刻を予測し、その予測時刻を次回のアクセス制御開始時刻として設定し、その後は、アクセス制御開始時刻を所定時間の２倍の時間間隔で設定することにより、ペア通信を実行する。
【００３１】
従って、本発明によれば、無線チャンネルのトラフィックが多くなりすぎた場合に、これらからデータパケットの送信を開始しようとする通信装置と、既にデータパケットを送信している通信装置の一つとがペアとなって、通常の２倍の時間間隔で交互にデータパケットを送信することができるようになる。
【００３２】
よって、本発明によれば、無線チャンネルのトラフィックが増大することにより、複数の通信装置からの送信データが衝突して、各通信装置がデータパケットを送信できなくなるのを防止することができる。つまり、本発明においても、複数の通信装置からの送信パケットが衝突する要因をなくして、各通信装置からのデータパケットの送信を各々周期的に実行させることができる。
【００３３】
ここで、請求項４に記載の発明は、通信装置が固定局であっても移動体に搭載された移動局であっても適用できるが、移動体に搭載された複数の通信装置間で情報を相互に送受信するのに使用する際には、請求項５又は請求項６に記載のようにするとよい。
【００３４】
すなわち、請求項５に記載の無線通信方法では、他の通信装置との間で移動体の位置を含む情報を送受信するようにされており、他の通信装置からデータパケットが送信されてくる時間割合が第２判定値を越えた際には、所定時間の間に他の通信装置から取得した位置情報に基づき、当該通信装置に最も近い通信装置をペア装置として選択する。
【００３５】
このため、請求項５に記載の発明によれば、ペア装置との間でデータパケットを高い電力で送受信できることになり、その送受信されるデータパケットのビットエラーを低く抑えて、ペア装置と安定的にペアを組むことができるようになる。
【００３６】
また、ペア装置からのデータパケットの送信タイミングと、そのデータパケットの受信時刻とには、電波の伝搬遅延によって誤差が生じるが、本発明によれば、自身に最も近い他の通信装置をペア装置として選択するので、電波の伝搬遅延によって生じるデータパケットの受信時刻の誤差を最小にすることができる。
【００３７】
よって、ペア装置の次回のアクセス制御開始時刻をより正確に予測して、自らのアクセス制御開始時刻をペア装置と一致させることができ、延いては、ペア装置との交互通信（ペア通信）をより安定して行うことができるようになる。
【００３８】
また、請求項６に記載の無線通信方法では、他の通信装置との間で移動体の速度を含む情報を送受信するようにされており、他の通信装置からデータパケットが送信されてくる時間割合が第２判定値を越えた際には、所定時間の間に他の通信装置から取得した速度情報に基づき、当該通信装置が搭載された移動体と移動速度が最も近い移動体に搭載された通信装置を、ペア装置として選択する。
【００３９】
このため、請求項６に記載の発明によれば、当該通信装置が搭載された移動体が移動しているときに、この移動体との間の距離が略一定に保たれる移動体に搭載された通信装置をペア装置として選択できることになり、ペア通信の実行時に移動体の移動によってペア装置との距離が離れてペア通信を継続できなくなるのを防止できる。
【００４０】
次に、請求項７に記載の無線通信方法においては、ペア通信の実行時にデータパケットにペア情報を付与することで、ペア装置にペア通信の実行を通知すると共に、所定時間の間に他の通信装置からデータパケットが送信されてくる時間割合を算出して、第２判定値よりも小さくなったか否かを判断する。
【００４１】
そして、その算出した時間割合が第２判定値よりも小さくなると、データパケットへペア情報を付与するのを中止して、アクセス制御を所定時間毎に行う通常通信に復帰する。
また、ペア通信の実行時に、ペア装置から送信されてきたデータパケットにペア情報が付与されていないときにも、データパケットへペア情報を付与するのを中止して、アクセス制御を所定時間毎に行う通常通信に復帰する。
【００４２】
従って、この請求項７に記載の発明によれば、請求項４〜請求項６の無線通信方法に従い他の通信装置（ペア装置）とペア通信を行っているときに、無線チャンネルのトラフィックが低下すれば、そのペア装置とのペアを解消して、通常通信に自動で復帰することができる。
【００４３】
なお、請求項４〜請求項７に記載の無線通信方法において、ペア通信の非実行時には、次回のアクセス制御開始時刻として、前回のアクセス制御開始時刻に一定時間を加えた時刻を設定するようにしてもよいが、請求項８に記載のように、アクセス制御によって送信権を取得してから一定時間が経過した時刻を、次回のアクセス制御開始時刻として設定するようにしてもよい。
【００４４】
そして、このようにすれば、通常時のアクセス制御開始時刻を、請求項１に記載のものと同様に設定することができるので、複数の通信装置からの送信パケットが衝突する確率をより少なくして、各通信装置からのデータパケットをより確実に送信させることができる。
【００４５】
また、請求項４〜請求項８に記載の無線通信方法においては、請求項９に記載のように、ペア通信の非実行時には、アクセス制御の実行中に、キャリアセンスによって他の通信装置からのデータパケットの送信回数又は時間をカウントし、この送信回数又は時間が第１判定値を超えると、アクセス制御を中断して、他の通信装置から送信されたデータパケットの受信状態に基づき、データパケットを送信可能な空き時間帯を検出し、その検出した空き時間帯の先頭から所定時間が経過した時刻を、次回のアクセス制御開始時刻として設定するようにしてもよい。
【００４６】
そして、このようにすれば、請求項３に記載の無線通信方法と同様、アクセス制御が他の通信装置と重なり、送信権を取得するのに時間がかかる場合に、アクセス制御を一旦中止して、次回のアクセス制御開始時刻を、送信権を取得しやすい時間帯に設定することができるようになる。
【００４７】
次に、請求項１０〜請求項１８に記載の無線通信装置によれば、それぞれ、請求項１〜請求項９に記載の無線通信方法を実現できる。このため、請求項１０〜請求項１８に記載の装置によれば、それぞれ、請求項１〜請求項９に記載の発明と同様の効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
［第１実施形態］
図１は、本発明が適用された第１実施形態の無線通信装置の構成を表すブロック図である。
【００４９】
本実施形態の無線通信装置（以下、単に通信装置という）１０は、移動体としての自動車に搭載されてブロードキャスト型の車車間通信を行うためのものである。
すなわち、通信装置１０は、走行制御用の電子制御装置（ＥＣＵ）４から自車両の状態（例えば、位置、速度等を含む各種状態）を取得し、取得した情報を、アンテナ６を介して車両周囲に定期的に送信すると共に、アンテナ６を介して周囲車両からの送信信号を受信し、その受信信号から周囲車両の状態を検知して、ＥＣＵ４に通知する。
【００５０】
このため、通信装置１０には、ＥＣＵ４との間で自車両の状態を表す情報（送信データ）や周囲車両から取得した情報（受信データ）をやりとりするための外部インタフェース（外部Ｉ／Ｆ）１２、外部Ｉ／Ｆ１２を介してＥＣＵ４から取得した送信データを記憶し、通信制御用のマイクロコンピュータ（マイコン）３０から送信指示信号が入力されると、その記憶した送信データを一定長のデータパケット（送信パケット）として出力する送信パケット記憶装置１４、送信パケット記憶装置１４から出力された送信パケットを無線送信用の送信信号に変換する変調器１６、アンテナ６からの受信信号に基づき他車両から送信されてきた情報（受信データ）を復調し、その受信データを、外部ＩＦ１２を介してＥＣＵ４に出力する復調器２０、及び、変調器１６からの送信信号をアンテナ６に出力すると共に、アンテナ６から入力される受信信号を復調器２０に出力するサーキュレータ１８、が設けられている。
【００５１】
また、通信装置１０は、他車両の通信装置１０との間で、共通の無線チャンネルを使って一定長のデータパケットを送受信するようにされており、データパケットの送信は、ＣＳＭＡ方式のアクセス制御によって送信権を取得できたときに開始する。
【００５２】
このため、通信装置１０には、サーキュレータ１８から復調器２０に入力される受信信号の一部を、ログアンプ２２を介して取り出し、その受信信号の信号レベルが予め設定された基準電圧を超えたか否かによって、受信信号に他車両からの送信信号（搬送波）が含まれているか否かを判断する比較器２４が設けられている。なお、比較器２４は、受信信号に他車両からの送信信号が含まれているときに、ハイレベルのキャリアセンス信号（ＣＳ信号）を発生する。
【００５３】
そして、このＣＳ信号は、マイコン３０に入力され、マイコン３０は、計時用のタイマ２６にアクセス制御の開始時刻を設定することにより、ＣＳ信号に基づき無線チャンネルでの送信権を取得するアクセス制御を定期的に実行し、アクセス制御によって送信権を取得すると、送信パケット記憶装置１４に送信指示信号を出力して、送信パケットの送信を開始させる。
【００５４】
以下、このように送信パケットを車両周囲に定期的に送信するためにマイコン３０にて実行される制御処理について説明する。
図２は、例えば車両のエンジン運転中に、マイコン３０にて繰り返し実行される送信制御処理を表すフローチャートである。
【００５５】
図２に示すように、この送信制御処理が開始されると、まずＳ１１０（Ｓはステップを表す）にて、予め設定された一定周期内で任意のランダム時間を算出する。例えば、周期が１００ｍｓである場合には、０ｍｓから１００ｍｓ内のランダムな値を１ｍｓ単位で決定する。
【００５６】
そして、続くＳ１２０では、Ｓ１１０にて設定したランダム時間をタイマ２６にセットすることで、タイマ２６にランダム時間を計時させ、続くＳ１３０にて、タイマ２６からタイムアウトが通知されたか否かを判断することにより、現在時刻がアクセス制御開始時刻に達したか否かを判断する。
【００５７】
Ｓ１３０にて、現在時刻がアクセス制御開始時刻に達したと判断されると、Ｓ１４０に移行して、ＣＳＭＡによるアクセス制御処理を実行し、このアクセス制御処理にて送信権が取得されると、Ｓ１５０に移行する。そして、Ｓ１５０では、送信パケット記憶装置１４に送信指示信号を出力することで、当該通信装置１０からの送信パケットの送信を開始させる。
【００５８】
次に、続くＳ１６０では、タイマ２６に予め設定された一定時間Ｔ２をセットすることで、次回のアクセス制御開始時刻を、今回アクセス制御によって送信権を取得して送信パケットの送信を開始してから、一定時間Ｔ２が経過した時刻に設定し、Ｓ１３０に移行する。
【００５９】
そして、その後は、Ｓ１３０〜Ｓ１６０の処理を繰り返すことで  Ｓ１４０のアクセス制御処理によって送信権を取得するのに要した時間に一定時間Ｔ２を加えた時間間隔で、送信パケットを定期的に送信させる。
【００６０】
次に、図３は、Ｓ１４０にて実行されるアクセス制御処理を表すフローチャートである。
図３に示すように、このアクセス制御処理では、まずＳ２１０にて、バックオフスロット数と呼ばれるランダムな値を所定範囲内（本実施形態では０〜１５）の数値の中から選択する。
【００６１】
次に、Ｓ２２０では、比較器２４から入力されるＣＳ信号がローレベル（オフ状態）であるかハイレベル（オン状態）であるかを判断することにより、無線チャンネルが空いているアイドル状態であるか、或いは、他車両に使用されているビジー状態であるかを判断する。
【００６２】
そして、ＣＳ信号がオン状態であれば、Ｓ２２０の判定処理を再度実行することにより、無線チャンネルがアイドル状態になるのを待ち、ＣＳ信号がオフ状態となって、無線チャンネルがアイドル状態になると、Ｓ２３０に移行して、バックオフスロット数が「０」であるか否かを判断する。
【００６３】
Ｓ２３０にて、バックオフスロット数は「０」であると判断されると、無線チャンネルで送信権を取得できたと判断して、当該アクセス制御処理を終了し、逆に、Ｓ２３０にて、バックオフスロット数は「０」ではないと判断されると、Ｓ２４０に移行して、Ｓ２２０と同様に、ＣＳ信号がオフ状態であるか否かを判断する。
【００６４】
そして、Ｓ２４０にて、ＣＳ信号がオフ状態でないと判断されると、再度Ｓ２２０に移行して、ＣＳ信号がオフ状態（つまり無線チャンネルがアイドル状態）になるのを待ち、Ｓ２４０にて、ＣＳ信号がオフ状態（つまり無線チャンネルがアイドル状態）であると判断されると、Ｓ２５０に移行する。
【００６５】
Ｓ２５０では、バックオフスロットの１スロット分として予め設定された時間が経過するのを待つ待機処理を実行し、この待機処理が終了すると、Ｓ２６０にて、バックオフスロット数から「１」を減じることでバックオフスロット数を更新し、Ｓ２３０に移行する。
【００６６】
つまり、本実施形態のアクセス制御処理では、ＣＳ信号に基づき無線チャンネルがアイドル状態にあるか否かを判断して、無線チャンネルがアイドル状態であれば、そのアイドル状態がバックオフスロット数で決まる待機時間以上継続したか否かを判断して、アイドル状態がその待機時間以上継続したときに、送信権を取得できたと判断して、送信パケットの送信を開始させる。
【００６７】
以上説明したように、本実施形態の通信装置１０においては、図３に示したアクセス制御処理により送信権を取得し、送信パケットの送信を開始したときに、タイマ２６に一定時間Ｔ２をセットすることにより、アクセス制御処理により送信権を取得してから一定時間Ｔ２が経過した時刻に次回のアクセス制御処理を開始するようにされている。
【００６８】
このため、本実施形態によれば、送信パケットを定期的に送信するためにアクセス制御処理を常時一定周期Ｔ１で実行するようにした場合に比べて、各車両の通信装置１０から送信された送信パケット同士が衝突したり、各車両の通信装置１０間で送信権を奪い合うのを抑制することができる。
【００６９】
つまり、図４（ａ）に示すように、アクセス制御処理を常時一定周期Ｔ１で実行するようにした場合には、近接する複数の車両Ａ、Ｂ間でアクセス制御の開始タイミングが略同時刻（時点ｔ０）が設定されると、その後、各車両Ａ，Ｂでは、繰り返し略同時刻（時点ｔ１、…）にアクセス制御が開始されることになるため、各車両Ａ、Ｂは、アクセス制御の度に送信権を奪い合う「競合」が発生し、場合によっては、バックオフスロット数が一致して、送信パケットを略同時に送信してしまうこともある。
【００７０】
しかし、本実施形態では、図４（ｂ）に示すように、複数の車両Ａ、Ｂ間でアクセス制御の開始タイミングが略同時刻（時点ｔ０）に設定されても、次回のアクセス制御の開始時刻（時点ｔ１）は、前回のアクセス制御で送信権を取得して送信パケットの送信を開始してから（時点ｔ01、ｔ02）から、一定時間Ｔ２が経過した時刻に設定されることから、各車両Ａ、Ｂ間で送信権を奪い合う「競合」が発生したり、送信パケットが衝突するのを防止できる。
【００７１】
よって、本実施形態の通信装置１０を各車両に搭載して、車車間通信を行うようにすれば、その車車間通信を安定して実行させることができるようになる。
なお、本実施形態においては、アクセス制御によって送信権を取得するのに要する時間が、一定時間Ｔ２よりも長くなると、再度送信パケットが衝突するおそれがあるため、アクセス制御処理の実行時間は、送信パケットを送信する最小時間間隔である一定時間Ｔ２よりも短くなるように制限されている。
【００７２】
ここで、本実施形態においては、変調器１６及び復調器２０が、本発明の送受信手段に相当し、比較器２４が、本発明のキャリアセンス手段に相当する。また、図２のＳ１５０にて実行される送信指示信号の出力処理と、送信指示信号を受けて送信パケットを出力する送信パケット記憶装置１４とが、本発明の送信制御手段に相当し、図２のＳ１４０にて実行されるアクセス制御処理が、本発明のアクセス制御実行手段に相当し、図２のＳ１６０にて一定時間Ｔ２をタイマ２６にセットする処理が、本発明のアクセス制御開始時刻設定手段に相当する。
［第２実施形態］
図５は、本発明が適用された第２実施形態の無線通信装置（通信装置１０）の構成を表すブロック図である。
【００７３】
図５に示すように、本実施形態の通信装置１０は、第１実施形態のものと略同様に構成されており、第１実施形態と異なる点は、人工衛星からの送信電波に基づき自車両の位置や速度を検出可能なＧＰＳ受信機２８を備え、タイマ２６が絶対時間を計時可能に構成されている点と、マイコン３０が、送信制御処理を実行する際に、ＧＰＳ受信機２８にて検出された自車両の位置及び速度とタイマ２６にて計時された絶対時間と復調器２０にて復調された受信データを利用する点である。
【００７４】
すなわち、まず、マイコン３０は、送信制御処理とは別に、図６に示す受信データ処理を実行する。
この受信データ処理では、Ｓ３１０にて、復調器２０から受信データが入力されたか否かを判断することにより、復調器２０にて受信データが復調されるのを待ち、復調器２０から受信データが入力されると、Ｓ３２０に移行して、受信データから、このデータを送信してきた車両の車両ＩＤ、位置、速度等を表す車両情報とペア情報を取得すると共に、復調器２０からデータパケットの受信完了時に出力される受信完了信号に基づき、タイマ２６からデータパケットの受信終了時刻を取得する。
【００７５】
なお、ペア情報は、今回データパケットを送信してきた車両がペア通信を行う際に、ペア通信の相手となるペア車両を特定するために送信してくる情報であり、ペア通信の相手となるペア車両の車両ＩＤと、ペア通信を実行するか否かを表すビットデータ（ペアビット）とから構成されている。
【００７６】
また、ペア通信とは、２つの車両間（詳しくは通信装置１０間）で、アクセス制御を通常の２倍の周期で交互に実行することにより、送信権を交互に取得してデータパケットを送信する通信のことである。
【００７７】
次に、Ｓ３３０では、Ｓ３２０にて取得した車両情報と受信終了時刻をメモリに記憶し、Ｓ３４０に移行する。なお、メモリには、図７に示すように、上記のように取得した車両情報（車両ＩＤ、位置、速度）と受信終了時刻に加えて、その車両から自車両とペア通信を行う旨を表すペア情報が送信されてきたか否かを表すペアフラグも記憶できるようになっている。
【００７８】
次に、Ｓ３４０では、Ｓ３２０にて取得したペア情報のペア車両ＩＤは自車両の車両ＩＤであるか否かを判断し、ペア車両ＩＤが自車両の車両ＩＤであれば、Ｓ３５０に移行して、ペアビットはオン状態（値「１」）になっているか否かを判断する。
【００７９】
そして、Ｓ３５０にて、ペアビットはオン状態になっていると判断されると、受信データを送信してきた他車両とのペア通信を開始若しくは継続するために、Ｓ３６０に移行して、上記メモリ内のペアフラグをオンし、再度Ｓ３１０に移行する。
【００８０】
一方、Ｓ３４０にて、ペア情報のペア車両ＩＤは自車両の車両ＩＤではないと判断されるか、或いは、Ｓ３５０にて、ペアビットはオフ状態（値「０」）になっていると判断された場合には、受信データを送信してきた他車両とペア通信を実行する必要はないので、Ｓ３７０にて上記メモリ内のペアフラグをオフし、再度Ｓ３１０に移行する。
【００８１】
従って、この受信データ処理によれば、データ通信可能な周囲車両を特定するための車両情報、その周囲車両から受信した最新の受信データの受信終了時刻、及び、ペア通信の開始又は継続を通知してきた周囲車両を識別するためのペアフラグ、からなる周囲車両情報（図７参照）が生成されることになる。
【００８２】
次に、図８は、本実施形態のマイコン３０にて実行される送信制御処理を表すフローチャートである。
図８に示すように、本実施形態の送信制御処理では、まずＳ４１０にて、アクセス制御の開始時刻を設定するアクセス制御開始時刻処理を実行し、Ｓ４２０にて、その設定されたアクセス制御開始時刻をタイマ２６にセットする。
【００８３】
そして、続くＳ４３０では、タイマ２６からタイムアウトが通知されたか否かを判断することにより、現在時刻がアクセス制御開始時刻に達するのを待ち、Ｓ４３０にて、現在時刻がアクセス制御開始時刻に達したと判断されると、Ｓ４４０にて、ＣＳＭＡによるアクセス制御処理を実行し、このアクセス制御処理にて送信権が取得されると、Ｓ４５０に移行して、送信パケット記憶装置１４に送信指示信号を出力することで、当該通信装置１０からの送信パケットの送信を開始させ、再度Ｓ４１０に移行する。
【００８４】
ここで、本実施形態のアクセス制御処理は、図３に示した第１実施形態のアクセス制御処理に対し、本発明の第１判定手段及び第３判定手段としての機能を追加することで、アクセス制御の実行中に他車両からのデータパケットの送信回数が多くなったときや、他車両からペア通信の開始を要求されたときに、アクセス制御を中断するようにされている。
【００８５】
すなわち、図９に示すように、本実施形態のアクセス制御処理では、Ｓ２１０にてバックオフスロット数を設定すると、続くＳ２１５にて、当該アクセス制御処理の実行中に他車両が送信権を取得してデータパケットを送信してきた回数をカウントするための他車両送信カウンタに初期値「０」を設定し、Ｓ２２０に移行する。
【００８６】
また、Ｓ２４０にて、ＣＳ信号がオフ状態でないと判断された場合、つまり、他車両からデータパケットが送信されてきている場合には、Ｓ２７０に移行し、図７に示した周囲車両情報において、今回データパケットを送信してきた他車両のペアフラグが、上述した受信データ処理によってオフからオンに更新されたか否かを判断することにより、自車両に対するペア通信の要求があったか否かを判断する。
【００８７】
そして、Ｓ２７０にて自車両に対するペア通信の要求があったと判断されると、当該アクセス制御処理を中断して、Ｓ４１０のアクセス制御開始時刻設定処理に移行し、逆に、Ｓ２７０にて自車両に対するペア通信の要求はないと判断されると、Ｓ２８０に移行する。
【００８８】
Ｓ２８０では、Ｓ２１５で初期化した他車両送信カウンタをインクリメント（＋１）することにより、周囲車両から受信したデータパケットの数（換言すれば他車両からの送信回数）をカウントし、続くＳ２９０にて、他車両送信カウンタの値が、無線チャンネルの混雑度合いを判定するために予め設定された第１判定値を越えたか否かを判断する。
【００８９】
そして、Ｓ２９０にて、他車両送信カウンタの値が第１判定値を越えたと判断されると、現在、周囲車両のアクセス制御が集中しており、無線チャンネルでの送信権の奪い合いが生じているものと判断して、当該アクセス制御処理を中断し、Ｓ４１０のアクセス制御開始時刻設定処理に移行する。また逆に、Ｓ２９０にて、他車両送信カウンタの値は第１判定値を越えていないと判断されると、Ｓ２２０に移行して、Ｓ２２０以降の処理を再度実行する。
【００９０】
なお、本実施形態のアクセス制御処理は、上記説明した点以外は、第１実施形態と全く同じであるため、他の説明は省略する。そして、本実施形態のアクセス制御処理において、Ｓ２１５、Ｓ２８０、Ｓ２９０の処理は、本発明の第１判定手段に相当し、Ｓ２７０の処理は、本発明の第３判定手段に相当する。
【００９１】
次に、図１０は、上述したＳ４１０にて実行されるアクセス制御開始時刻設定処理を表すフローチャートである。
図１０に示すように、本実施形態のアクセス制御開始時刻処理においては、まずＳ５１０にて、今回の処理は、通信装置１０が起動されてから最初の処理であるか否か（換言すれば、現在データパケットの初回送信時であるか否か）を判断する。
【００９２】
そして、初回送信時であれば、Ｓ５１０に移行し、第１実施形態のＳ１１０と同様にランダム時間を算出して、現在時刻にランダム時間を加算することにより、アクセス制御開始時刻を決定し、Ｓ５２０に移行する。
【００９３】
Ｓ５２０では、次回のアクセス制御後に送信するデータパケットに付与するペア情報として、ペアビットがオフ状態（値「０」）となる初期ペア情報を設定して、送信パケット記憶装置１４のペア情報記憶領域に書き込み、当該処理を一旦終了する。
【００９４】
次に、Ｓ５００にて初回送信時ではないと判断されると、Ｓ５３０に移行して、今回の処理は、ペア情報のペアビットをオフ状態にしてペア車両にペア解消を指示した後の最初の処理であるか否かを判断する。そして、今回の処理がペア解消指示後最初の処理であれば、後述のＳ６９０に移行し、今回の処理がペア解消指示後最初の処理でなければ、Ｓ５４０に移行して、前回のアクセス制御では正常に送信権を取得して、データパケットの送信を正常に実行できたか否かを判断する。
【００９５】
次に、Ｓ５４０にて、前回データパケットを正常送信できなかったと判断されると、後述のＳ６２０に移行し、Ｓ５４０にて、前回データパケットを正常送信できたと判断されると、Ｓ５５０に移行して、現在、既にペア通信を実行しているか否かを判断する。なお、このＳ５５０の処理は、現在、ペアビットをオン状態にしたペア情報を送信パケットに付与しているか否かを判断することにより行われる。
【００９６】
そして、Ｓ５５０にて、現在ペア通信を実行していると判断されると、Ｓ５６０にて、前回アクセス制御を開始してから所定時間が経過するまでの間、復調器２０にて、ペア通信の相手であるペア車両の通信装置（つまりペア装置）１０からの送信パケットが復調されるのを待ち、その送信パケットに、自車両をペア車両として通知するペア情報が含まれているか否かを判断する。なお、この判断には、受信データ処理によって更新される周囲車両情報が用いられる。
【００９７】
そして、Ｓ５６０で、ペア車両からの送信パケットに、自車両をペア車両として通知するペア情報が含まれていると判断されると、ペア車両とのペア通信を継続できると判断して、Ｓ５９０に移行し、前回送信権を取得して送信パケットの送信を開始した時刻に、一定時間Ｔ２の２倍の時間（２×Ｔ２）を加えることで、次回のアクセス制御開始時刻を設定する。
【００９８】
また、Ｓ５９０にて次回のアクセス制御開始時刻が設定されると、Ｓ６００に移行し、前回アクセス制御を開始してから今回ペア車両からの送信パケットが受信されるまでの間（換言すれば略一定時間Ｔ２内）に、ＣＳ信号がオン状態となった時間割合（ＣＳオン時間率）を求め、このＣＳオン時間率が予め設定された第２判定値以上であるか否かを判断することにより、無線チャンネルの混雑状況はペア通信を継続すべき状態であるか否かを判断する。
【００９９】
そして、Ｓ６００にて、ＣＳオン時間率が第２判定値以上であると判断されると、ペア通信を継続する必要があるので、Ｓ６１０に移行して、ペアビットがオン状態で、ペア車両の車両ＩＤを付与したペア情報を、送信パケット記憶装置１４のペア情報記憶領域に書き込み、当該処理を一旦終了する。
【０１００】
なお、ＣＳオン時間率は、比較器２４からマイコン３０に実際に入力されるＣＳ信号のオン時間を計時することによって算出するようにしてもよいが、各車両から送信されるデータパケットの長さ（つまりパケット送信時間）は一定長であるため、通常通信一周期内に受信データ処理にて更新された周囲車両情報の数をカウントすることによっても、求めることができる。
【０１０１】
次に、Ｓ５５０にて、現在ペア通信を実行していないと判断されるか、或いは、Ｓ５６０にて、ペア車両からの送信パケットに自車両をペア車両として通知するペア情報が含まれていないと判断された場合には、通常通信を行うために、Ｓ５７０に移行して、前回送信権を取得して送信パケットの送信を開始した時刻に一定時間Ｔ２を加えることで、次回のアクセス制御開始時刻を設定し、Ｓ５８０に移行する。
【０１０２】
そして、Ｓ５８０では、送信パケット記憶装置１４に記憶されているペア情報のペアビットをオン状態からオフ状態に書き換えることで、送信パケットに付与するペア情報を更新し、当該処理を一旦終了する。なお、このＳ５８０の処理は、Ｓ６００にて、ＣＳオン時間率が第２判定値以上ではないと判断された場合にも実行される。
【０１０３】
次に、Ｓ６２０では、前回データパケットを正常送信できなかったのは、他車両からペア通信を要求されてアクセス制御を中断したためであるか否かを判断する。そして、前回、周囲車両からペア通信要求を受けてデータパケットの送信を中断していれば、Ｓ６３０に移行し、そうでなければ、Ｓ６５０に移行する。
【０１０４】
Ｓ６３０では、メモリに記憶されている周囲車両情報の中から、ペアフラグがオン状態となっているペア車両の受信終了時刻を読み出し、この受信終了時刻に、一定時間Ｔ２からデータパケットを１回送信するのに要する時間△Ｔを減じた時間（Ｔ２−△Ｔ）を加えることで、ペア車両がデータパケットの送信を開始してから一定時間Ｔ２が経過した時刻を予測し、その時刻を、自車両での次回のアクセス制御開始時刻として設定する。
【０１０５】
そして、Ｓ６４０では、ペアビットがオン状態で、ペア通信を要求してきたペア車両の車両ＩＤを付与したペア情報を、送信パケット記憶装置１４のペア情報記憶領域に書き込み、当該処理を一旦終了する。
【０１０６】
また次に、Ｓ６５０では、Ｓ６００と略同様に、データパケットの通常の送信周期内（より具体的には最新の一定時間Ｔ２内）にＣＳ信号がオン状態となった時間割合（ＣＳオン時間率）を求め、このＣＳオン時間率が予め設定された第２判定値以上であるか否かを判断することにより、無線チャンネルの混雑状況はペア通信を開始すべき状態であるか否かを判断する。そして、Ｓ６５０にて、ＣＳオン時間率は第２判定値以上ではないと判断されると、Ｓ６９０に移行し、Ｓ６５０にて、ＣＳオン時間率が第２判定値以上であると判断されると、Ｓ６６０に移行する。
【０１０７】
Ｓ６６０では、ＣＳオン時間率が第２判定値以上であり、ペア通信を開始する必要があるので、データパケットの通常の送信周期内（具体的には最新の一定時間Ｔ２内）に受信データ処理によって更新された周囲車両情報に基づき、自車両に最も近い位置に存在する最近接車両をペア車両として検出する。
【０１０８】
そして、続くＳ６７０では、その検出した最近接車両（ペア車両）からのデータパケットの受信終了時刻に、一定時間Ｔ２からデータパケットを１回送信するのに要する時間△Ｔを減じた時間（Ｔ２−△Ｔ）を加えることで、ペア車両側での次回のアクセス制御の開始時刻を予測し、その時刻を、自車両での次回のアクセス制御開始時刻として設定する。
【０１０９】
そして、Ｓ６８０では、ペアビットをオン状態とし、Ｓ６６０にてペア車両として検出した周囲車両の車両ＩＤを付与したペア情報を生成して、送信パケット記憶装置１４のペア情報記憶領域に書き込み、当該処理を一旦終了する。
【０１１０】
次に、Ｓ６９０では、データパケットの通常の送信周期内（具体的には最新の一定時間Ｔ２内）に受信データ処理によって更新された周囲車両情報の受信終了時刻から、周囲車両がデータパケットを送信していない空き時間帯を検出し、その検出した空き時間帯の中で最も長い時間帯を、送信可能期間として検出する。
【０１１１】
そして、続くＳ７００では、Ｓ６９０にて検出した送信可能期間の先頭時刻に一定時間Ｔ２を加えた時刻を、次回のアクセス制御開始時刻として設定し、Ｓ７１０にて、送信パケット記憶装置１４に記憶されているペア情報のペアビットをオン状態からオフ状態に書き換えることで、送信パケットに付与するペア情報を更新し、当該処理を一旦終了する。
【０１１２】
以上説明したように、本実施形態のアクセス制御開始時刻設定処理では、前回のアクセス制御処理が中断されて、データパケットを送信できなかったときには、その中断が周囲車両からペア通信が要求されたためであるか否かを判断して（Ｓ６２０）、ペア通信の要求によるものでなければ、ＣＳオン時間率が第２判定値以上か否かを判断することにより、ペア通信を実行すべきか否かを判断する（Ｓ６５０）。
【０１１３】
そして、ペア通信を実行する必要がなければ、前回設定したアクセス制御開始時刻では、多数の車両がアクセス制御を実行していると判断して、他車両と送信権を奪い合うことのない空き時間帯を探し、次回のアクセス制御開始時刻を、その空き時間帯に設定する（Ｓ７００）。
【０１１４】
このため、本実施形態の通信装置１０によれば、前回のアクセス制御処理で、無線チャンネルが混んでいると判断して、アクセス制御を中断したとしても、次回のアクセス制御処理は、無線チャンネルが空いている時間帯に開始できることになる。そしてこのように、アクセス制御の開始時刻を、無線チャンネルの空き時間帯に設定できれば、その後のアクセス制御も、継続して、空き時間帯に実行できるので、データパケットを安定して送信できることになる。
【０１１５】
また、Ｓ６５０にて、ＣＳオン時間率が第２判定値以上で、ペア通信を実行すべきであると判断した場合には、ペア通信を行うペア車両として、自車両に最も近い最近接車両を選択し、次回のアクセス制御開始時刻を、この最近接車両のアクセス制御開始時刻と略同時刻になるように設定する（Ｓ６７０）。
【０１１６】
このため、次回のアクセス制御では、ペア車両と送信権を奪い合うことにあるが、送信権を取得して、データパケットを送信できれば、その送信パケットに付与したペア情報によって、ペア車両にペア通信の開始を要求して、ペア車両とのペア通信を開始できる。そして、このペア通信では、ペア車両との間で、通常時の略２倍の周期で交互に送信権を取得することになるので、無線チャンネルの混雑を解消しつつ、データパケットを安定して送信することができる。
【０１１７】
また、Ｓ６７０で設定した時刻に開始したアクセス制御で、データパケットを送信できた際には、次回のアクセス制御開始時刻として、通常時の２倍の時間（２×Ｔ２）が経過した時刻が設定される（Ｓ５９０）。これに対し、Ｓ６２０にて、周囲車両からのペア通信要求によってアクセス制御処理が中断されたと判断された際には、次回のアクセス制御開始時刻が、ペア車両が前回アクセス制御を開始してから一定時間Ｔ２が経過した時刻に設定される（Ｓ６３０）。
【０１１８】
このため、Ｓ６３０で設定された時刻に開始したアクセス制御では、ペア車両と送信権を奪い合うことなく、データパケットを送信することができ、しかもその送信時に送信パケットに付与したペア情報によって、ペア通信を要求してきたペア車両に対して、ペア通信を開始したことを通知できることから、ペア通信開始後は、ペア通信を安定して継続することができる。
【０１１９】
また更に、ペア通信の実行中には、ＣＳオン時間率が第２判定値以上か否かを判断することにより、無線チャンネルの混雑状況を監視し（Ｓ６００）、この監視によって、無線チャンネルの混雑状況は解消されたと判断すると、ペア情報に付与するペアビットをオン状態からオフ状態に書き換えることで、ペア車両にペア通信の終了を指示し（Ｓ５８０）、通常通信に復帰する。
【０１２０】
このため、ペア通信は、道路の渋滞などによって自車両周囲に存在する車両が増加し、無線チャンネルのトラフィックが著しく増加したときに限って行い、通常は、一定時間Ｔ２で設定される所定周期でデータパケットを送信することが可能となる。
【０１２１】
なお、本実施形態において、アクセス制御開始時刻設定処理は、本発明のアクセス制御開始時刻設定手段に相当し、このアクセス制御開始時刻設定処理にて実行されるＳ６００及びＳ６５０の判定処理は、本発明の第２判定手段に相当し、同じくＳ６６０の処理は、本発明のペア装置選択手段に相当し、同じくＳ５６０の処理は、本発明の第４判定手段に相当する。
【０１２２】
また、本実施形態においては、図８のＳ４５０にて実行される送信指示信号の出力処理と、送信パケット記憶装置１４に加えて、この送信パケット記憶装置１４にペア情報を書き込むＳ５２０、Ｓ６１０、Ｓ５８０、Ｓ６４０、Ｓ６８０、及びＳ７１０の処理が、本発明の送信制御手段に相当する。
【０１２３】
以上、本発明を適用した第１及び第２実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にて、種々の態様をとることができる。
【０１２４】
例えば、上記実施形態では、図１０に示したアクセス制御開始時刻設定処理のＳ６６０にてペア車両を設定する際には、周囲車両から取得した車両情報に含まれている位置情報を用いて、自車両に最も近い最近接車両を検出し、これをペア車両として設定するものとしたが、周囲車両から取得した速度情報を用いて、自車両と同じ方向に略同じ速度で走行している車両を検出し、これをペア車両として設定するようにしてもよい。
【０１２５】
また、上記実施形態では、アクセス制御処理において、ＣＳ信号がオフ状態にある時間がバックオフスロット数で決まる時間に達した時点で、送信権を取得できたと判断し、データパケットの送信を開始するものとして説明したが、アクセス制御は、ＣＳＭＡ方式のアクセス制御であればよく、上述したｐ−ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔＣＳＭＡ方式のアクセス制御であっても、ＩＥＥＥ８０２．１１規格のＣＳＭＡ／ＣＡ方式のアクセス制御であっても、或いは、ｎｏｎ−ｐｅｒｓｉｓｔｅｎｔＣＳＭＡ方式のアクセス制御であってもよい。
【０１２６】
また、第２実施形態では、請求項１、２、４に記載の３つの発明方法を全て実現する通信装置について説明したが、例えば、第２実施形態においては、次回のアクセス制御開始時刻を設定する際には、図４（ａ）に示したように、前回のアクセス制御開始時刻に一定時間Ｔ１（ペア通信の最にはその２倍の時間２×Ｔ１）を加えるようにすることで、請求項１に記載の発明方法は採用しないようにしてもよい。
【０１２７】
また、同様に、第２実施形態において、周囲車両とのペア通信を行うための処理を実行せず、単に、アクセス制御処理にて他車両送信カウンタの値が第１判定値を越えると、アクセス制御を中断し、アクセス制御開始時刻設定処理では、アクセス制御が中断された際に、Ｓ６９０及びＳ７００にて、次回のアクセス制御開始時刻を無線チャンネルの空き時間帯に設定するようにするだけでもよく、逆に、これらの処理を実行せずに、周囲車両とのペア通信を行うための処理のみを実行するようにしてもよい。つまり、このようにすれば、本発明の請求項２又は請求項４に記載の発明方法を個々に実現でき、本発明の所期の目的を達成することができる。
【０１２８】
また更に、上記実施形態では、本発明を、車車間通信を行う車載用の通信装置に適用したものについて説明したが、本発明は、例えば、路車間通信を行う基地局用及び車載用の通信装置に適用することもできるし、携帯用の通信装置に適用することもできる。つまり、所定周期で自律的に一定長のデータパケットを送信する無線通信装置であれば、本発明を適用して、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】第１実施形態の無線通信装置の構成を表すブロック図である。
【図２】第１実施形態の送信制御処理を表すフローチャートである。
【図３】第１実施形態のアクセス制御処理を表すフローチャートである。
【図４】第１実施形態でのアクセス制御の動作を説明するタイムチャートである。
【図５】第２実施形態の無線通信装置の構成を表すブロック図である。
【図６】第２実施形態の受信データ処理を表すフローチャートである。
【図７】図６の受信データ処理によって記憶される周囲車両情報を表す説明図である。
【図８】第２実施形態の送信制御処理を表すフローチャートである。
【図９】第２実施形態のアクセス制御処理を表すフローチャートである。
【図１０】第２実施形態のアクセス制御開始時刻設定処理を表すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１３０】
４…ＥＣＵ、６…アンテナ、１０…通信装置、１２…外部インタフェース、１４…送信パケット記憶装置、１６…変調器、１８…サーキュレータ、２０…復調器、２２…ログアンプ、２４…比較器、２６…タイマ、２８…ＧＰＳ受信機、３０…マイコン。
【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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