(57)【要約】【課題】路車間通信期間中に他目的期間を確保した場合には、余り時間のほか、路車間通信期間最小利用時間にも補正を加えた上で、判断処理を行えるようにする。【解決手段】本発明の路側通信機２は、自機２に割り当てられた路車間通信期間の余り時間をデータ送信に利用することが可能かを判断するために用いられる路車間通信期間最小利用時間に基づいて、余り時間の利用可能性を判断する制御部２３を備えている。制御部２３は、自機２に割り当てられた路車間通信期間の末尾から所定期間の範囲を、路車間通信以外の他の通信目的に用いる他目的期間として確保する。制御部２３は、路車間通信期間の余り時間から所定期間が引かれた余り時間補正値と、路車間通信期間最小利用時間から所定期間が引かれた路車間通信期間最小利用時間補正値と、に基づいて、余り時間の利用可能性を判断する。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自機に割り当てられた路車間通信期間の余り時間をデータ送信に利用することが可能かを判断するために用いられる路車間通信期間最小利用時間に基づいて、余り時間の利用可能性を判断する制御部を備えた路側通信機であって、
前記制御部は、
自機に割り当てられた路車間通信期間の末尾から所定期間の範囲を、路車間通信以外の他の通信目的に用いる他目的期間として確保するとともに、
自機に割り当てられた路車間通信期間の余り時間から前記所定期間が引かれた余り時間補正値と、前記路車間通信期間最小利用時間から前記所定期間が引かれた路車間通信期間最小利用時間補正値と、に基づいて、余り時間の利用可能性を判断する
ことを特徴とする路側通信機。
【請求項２】
一つの前記他目的期間は、前記路車間通信以外の他の複数の通信目的に用いられる
請求項１記載の路側通信機。
【請求項３】
前記他の複数の通信目的は、路側通信機同士の通信である複数の路路間通信を含み、
前記複数の路路間通信は、送信元がそれぞれ異なる路路間通信である
請求項２記載の路側通信機。
【請求項４】
前記制御部は、
自機に割り当てられた第１路車間通信期間では、前記ダウンリンクデータとして前記動的情報及び前記静的情報を送信するよう制御し、
自機に割り当てられた他の路車間通信期間である第２路車間通信期間では、前記ダウンリンクデータとして前記前記静的情報を送信せずに前記動的情報を送信するよう制御する
請求項１〜３のいずれか１項に記載の路側通信機。
【請求項５】
前記他目的期間は、前記第１路車間通信期間及び第２路車間通信期間において確保される
請求項４記載の路側通信機。
【請求項６】
前記他目的期間は、前記第１路車間通信期間においては確保されず、第２路車間通信期間において確保される
請求項４記載の路側通信機。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の路側通信機を複数備えた通信システム。
【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）用などに用いられる路側通信機等に関する。
【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、或いは車両同士で情報交換を行い、これら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）。また、上記のような高度道路交通システムを想定した無線通信の仕様が策定されている（例えば、非特許文献１、２参照）。
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、路側通信機と車載通信機とが行う路車（又は車路）間通信、及び、車載通信機同士が行う車車間通信のほか、路側通信機同士が行う路路間通信が含まれることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２８０６８０１号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】ＩＴＳ情報通信システム推進会議、”７００ＭＨｚ帯高度道路交通システム拡張機能ガイドライン  ＩＴＳ  ＦＯＲＵＭ  ＲＣ−０１０  １．０版”，[online]、２０１２年３月２６日、［平成２４年５月８日検索］、インターネット<http://www.itsforum.gr.jp/>
【非特許文献２】一般社団法人電波産業会、”７００ＭＨｚ帯高度道路交通システム  ＡＲＩＢ−ＳＴＤ Ｔ１０９ １．０版“，［online］、平成２４年２月１４日、［平成２４年５月８日検索］、インターネット<http://www.arib.or.jp/tyosakenkyu/kikaku_tushin/tsushin_kikaku_number.html>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記高度道路交通システムにおいては、使用可能な周波数帯域（たとえば、１０ＭＨｚ程度）が限られているため、路車間通信及び車車間通信の共用をするだけでも帯域が十分とはいえず、さらに、路路間通信用の帯域を確保することは非常に困難である。
【０００７】
また、路路間通信以外にも、歩行者の有する歩行者用通信機と路側通信機との間の通信である歩路間通信、歩行者用通信機と車載通信機との間の通信である歩車間通信などの通信も想定される。
【０００８】
しかし、システムの規格として、例えば、路車間通信と路路間通信の双方を行いたい路側通信機のために、路車間通信期間とは別に路路間通信等のための専用の期間を確保してしまうと、当該規格に準じたシステムにおいては、車載通信機は、路車間通信期間及び路路間通信期間において、車車間通信が行えなくなる。
したがって、当該システムにおいて、路車間通信のみを行う路側通信機が存在したとしても、車載通信機は、路車間通信期間だけでなく路路間通信期間においても車車間通信が行えなくなる。この結果、殊に交通量が多い地域では、車車間通信が満足に行えなくなる可能性がある。
【０００９】
そこで、本発明者は、路車間通信期間とは別に路路間通信等のための専用の期間を確保するのではなく、路車間通信期間中に路車間通信以外の他の通信目的に用いる他目的期間を確保するという着想を得た。
このようにすることで、路車間通信と路路間通信を行う路側通信機は、路車間通信期間中に確保された他目的期間を用いて路路間通信を行うことができる。このため、車載通信機は、路側通信機が路車間通信のみを行う場合と同様に、路側通信機により指定された路車間通信期間に車車間通信を行わないことにより、システムにおいては、路車間通信及び車車間通信を共用できることに加えて、路路間通信も行うことが可能となる。
【００１０】
ここで、路車間通信期間中に他目的期間を確保すると、路車間通信期間のうち、路車間通信のために実際に使用できる期間は、路車間通信期間の長さよりも短くなる。
したがって、路車間通信期間中に、他目的期間を確保すると、路車間通信期間の余り時間をデータ送信に利用するか否かの判断処理に影響が生じる。
【００１１】
すなわち、前記判断処理では、路車間通信期間に対して、ある路車間通信用のデータ（車両向けのダウンリンクデータ）を割り当てて残った余り時間に、さらに別の路車間通信用のデータを割り当てることができるか否かの判断が行われる。余り時間に対して、さらに別の路車間通信用のデータを割り当てることができると判断された場合には、余り時間に対してデータの割り当てが行われる。
路車間通信期間中に他目的期間を確保した場合には、みかけ上の余り時間が多くても、他目的期間を確保した分、実際の余り時間は短くなる。したがって、余り時間を算出する処理を行う際には、他目的期間を考慮する必要がある。
【００１２】
しかも、非特許文献１に従う場合、前記判断処理の際には、路車間通信期間最小利用時間（ＳＥＳ）によって、路車間通信期間の余り時間を利用することが可能かを判断する必要がある。
【００１３】
路車間通信期間最小利用時間（ＳＥＳ）は、路車間通信期間の余り時間を利用することが可能かを判断するための値である。具体的には、余り時間がＳＥＳ以上（余り時間≧ＳＥＳ）であれば、余り時間に対してデータが割り当てられ、余り時間がＳＥＳ未満（余り時間＜ＳＥＳ）であれば、余り時間にはデータは割り当てられない。
【００１４】
余り時間に対するデータの割り当ての際には、余り時間の長さに応じて、データが分割されることがあるため、ＳＥＳを用いて、路車間通信期間の余り時間を利用することが可能かを判断することで、データが極度に細分化されるのを防止することができる。
【００１５】
ここで、路車間通信期間中に他目的期間を確保した場合には、路車間通信に実際に利用できる期間が短くなるため、路車間通信に実際に利用できる期間に対するＳＥＳの時間長さの割合は、路車間通信期間全体に対するＳＥＳの時間長さの割合に比べて、大きくなる。したがって、路車間通信期間中に他目的期間を確保した場合に、他目的期間を確保しない場合のＳＥＳと同じ値のＳＥＳを用いると、ＳＥＳの大きさが過大となる場合が生じるおそれがある。
【００１６】
そこで、本発明は、路車間通信期間中に他目的期間を確保した場合には、余り時間のほか、ＳＥＳにも補正を加えた上で、判断処理を行え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】
【００１７】
（１）本発明は、自機に割り当てられた路車間通信期間の余り時間をデータ送信に利用することが可能かを判断するために用いられる路車間通信期間最小利用時間に基づいて、余り時間の利用可能性を判断する制御部を備えた路側通信機であって、前記制御部は、自機に割り当てられた路車間通信期間の末尾から所定期間の範囲を、路車間通信以外の他の通信目的に用いる他目的期間として確保するとともに、自機に割り当てられた路車間通信期間の余り時間から前記所定期間が引かれた余り時間補正値と、前記路車間通信期間最小利用時間から前記所定期間が引かれた路車間通信期間最小利用時間補正値と、に基づいて、余り時間の利用可能性を判断することを特徴とする路側通信機である。
【００１８】
本発明によれば、余り時間と路者間通信期間最小利用時間の双方から、他目的期間に相当する所定期間が引かれているため、余り時間と路車間通信期間最小利用時間補正値とを比較する処理の結果に影響を与えずに、余り時間の利用可能性を判断することができる。
【００１９】
（２）一つの前記他目的期間は、前記路車間通信以外の他の複数の通信目的に用いられるのが好ましい。この場合、一つの他目的期間を、複数の通信目的に用いることができる。
【００２０】
（３）前記他の複数の通信目的は、路側通信機同士の通信である複数の路路間通信を含み、前記複数の路路間通信は、送信元がそれぞれ異なる路路間通信であるのが好ましい。この場合、一つの他目的期間を、複数の路側通信機による複数の路路間通信に用いることができる。
【００２１】
（４）前記制御部は、自機に割り当てられた第１路車間通信期間では、前記ダウンリンクデータとして前記動的情報及び前記静的情報を送信するよう制御し、自機に割り当てられた他の路車間通信期間である第２路車間通信期間では、前記ダウンリンクデータとして前記前記静的情報を送信せずに前記動的情報を送信するよう制御するのが好ましい。第１路車間通信期間では、動的情報も静的情報も送信されるが、第２路車間通信期間では、静的情報が送信されないため、第２路車間通信期間に時間的余裕が生じる。したがって、第２路車間通信機関では、他目的期間を確保するのが容易となる。
【００２２】
（５）前記他目的期間は、前記第１路車間通信期間及び第２路車間通信期間において確保されてもよい。
（６）また、前記他目的期間は、前記第１路車間通信期間においては確保されず、第２路車間通信期間において確保されてもよい。
【００２３】
（７）他の観点からみた本発明は、前期（１）〜（６）のいずれか１項に記載の路側通信機を複数備えた通信システムである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、余り時間と路者間通信期間最小利用時間の双方から、他目的期間に相当する所定期間が引かれているため、余り時間と路車間通信期間最小利用時間補正値とを比較する処理の結果に影響を与えずに、余り時間の利用可能性を判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】高度道路交通システムの実施の一形態を示す概略斜視図である。
【図２】路側通信機の構成図である。
【図３】（ａ）はフレームを示し、（ｂ）はフレーム中のスロットの構造（一部）と割り当て方を示す図である。
【図４】各交差点のスロット割り当てを示す図である。
【図５】路車間通信期間の利用の仕方の例を示す図である。
【図６】余り時間の利用の仕方の説明図である。
【図７】Ｄａｔａ３の処理のケース分けを示す図である。
【図８】ケース１〜４の処理説明図である。
【図９】余り時間補正値とＳＥＳ補正値の説明図である。
【図１０】路車間通信期間の利用の仕方の第１変形例を示す図である。
【図１１】路車間通信期間の利用の仕方の第２変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
〔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（無線機）２、車載通信機（無線機）３（図２参照）、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。
【００２７】
交通信号機１と路側通信機２は、複数の交差点Ａ１〜Ａ５，Ｂ１〜Ｂ５、Ｃ１〜Ｃ５，Ｄ１〜Ｄ５のそれぞれに設置されており、電話回線等の有線通信回線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。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。
【００２８】
中央装置４に有線通信回線７で接続されている交通信号機１及び路側通信機２（オンライン路側通信機）は、中央装置４の管轄するエリアに含まれる全ての路側通信機２のうちの一部であり、中央装置４に対して有線通信回線７で接続されていない路側通信機２（スタンドアローン路側通信機）も存在する。
図１では、交差点Ａ１〜Ａ５に設置された路側通信機２が、オンライン路側通信機であり、他の交差点Ｂ１〜Ｂ５、Ｃ１〜Ｃ５，Ｄ１〜Ｄに設置された路側通信機２は、スタンドアローン路側通信機である。このように、全ての路側通信機２をオンライン路側通信機としないことで、有線通信回線７の設置・維持コストを低減できる。
【００２９】
路側センサ６は、各交差点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、感知情報や画像データは通信回線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。
【００３０】
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（無線機）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（無線機）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】
路側通信機２は、図２に示すように、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、通信制御などの処理を行う制御部２３と、必要な情報を記憶する記憶部２４と、を備えている。有線通信回線７を介して中央装置４と接続されるオンライン路側通信機２は、さらに、有線通信回線７を介して中央装置４と通信するための有線通信部２２を備えている。
【００３２】
〔無線通信の方式等〕
図３（ａ）は、無線通信システムにおいて用いられる無線フレームを示している。この無線フレームは、その時間軸方向の長さ（フレーム長）が１００ミリ秒に設定されている。つまり、１秒間に１０フレームが発生する。
フレームは、例えば、路側通信機２が有するＧＰＳ受信機（図示省略）によって受信したＧＰＳ信号に含まれる１ＰＰＳ（１秒周期の信号）に基づいて生成される。
【００３３】
図３（ｂ）は、一つの無線フレーム内部の構造（一部）を示している。図３（ｂ）に示すように、一つの無線フレームは、第一スロットＳＬ１と、第二スロットＳＬ２とを含んで構成されている。
第一スロットＳＬ１は、路側通信機２に割り当てられる路車間通信用のタイムスロット（路車間通信期間）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、第二スロットＳＬ２は、車載通信機３用のタイムスロット（車用通信期間）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は第二スロットＳＬ２では無線送信を行わない。
【００３４】
無線フレームに含まれている第一スロットＳＬ１と、第二スロットＳＬ２とは、時間軸方向に交互に配置されている。
第一スロットＳＬ１には、それぞれスロット番号ｉが付されている。
【００３５】
路側通信機２には、無線フレームに含まれる複数の第一スロットＳＬ１（例えば、１６個の第一スロット）の内の一つ又は複数のスロットが割り当てられる。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。
一つの路側通信機２に対して、無線フレームに含まれる複数の第一スロットＳＬ１の内の一つのスロットを割り当てる場合、例えば、無線フレームに含まれるｉ＝１の第一スロットＳＬ１には、交差点Ａ２，Ｂ５，Ｃ３，Ｄ１の路側通信機２に割り当てられ、ｉ＝２の第一スロットＳＬ１には、交差点Ａ３，Ｂ１，Ｃ４，Ｄ２の路側通信機２に割り当てられ、ｉ＝３の第一スロットＳＬ１には、交差点Ａ４，Ｂ２，Ｃ５，Ｄ３の路側通信機２に割り当てられ、ｉ＝４の第一スロットＳＬ１には、交差点Ａ５，Ｂ３，Ｃ１，Ｄ４の路側通信機２に割り当てられ、ｉ＝５の第一スロットＳＬ１には、交差点Ａ１，Ｂ４，Ｃ２，Ｄ５の路側通信機２に割り当てられる。
【００３６】
図４は、図１に示す複数の路側通信機２に対する、図３に従った第一スロットＳＬ１の割り当て方を示している。図４において、各交差点の丸内の数字は、スロット番号ｉを示している。各路側通信機２は、自機２に割り当てられたスロット番号ｉの第一スロットＳＬ１において、路車間通信を行う。
【００３７】
隣接する交差点の路側通信機２に対して同一の第一スロットＳＬ１が割り当てられていると、隣接する交差点間にいる車両５は、双方の路側通信機２からの路車間通信の電波を受け、干渉が生じる。しかし、図３のように、同一の第一スロットＳＬ１を分散させて割り当てることで、各路側通信機２による路車間通信の際の干渉を防止できる。
【００３８】
［スロット数の検討］
図４のようなスロット割り当ては、路車間通信だけを考慮すると、適切であるが、路路間通信も考慮すると適切でなくなり、路路間通信では、電波干渉が起こるおそれがある。
【００３９】
例えば、図４の交差点Ｃ２の路側通信機２と交差点Ｄ５の路側通信機２には、ともにスロット番号ｉ＝５の第一スロットが割り当てられている。そして、交差点Ｃ２とＤ５との間は、道路以外の部分の建物を考慮すれば、直接、電波が届きにくい状態である。したがって、交差点Ｃ２付近の車両（交差点Ｃ２の路側通信機２のサービスエリア内の車両）は、同じタイミングで路車間通信のための電波を発信する交差点Ｄ５の路側通信機２からの干渉をほとんど受けることなく、交差点Ｃ２の路側通信機２のパケットを受信することができる。
【００４０】
しかし、交差点Ｃ２の路側通信機２と交差点Ｄ５の路側通信機２とが同じタイミングで路路間通信を行った場合、交差点Ｄ５の路側通信機２が交差点Ｃ５の路側通信機２に対して路路間通信パケットを送信すると、交差点Ｃ２の路側通信機２が送信した路路間通信パケットが干渉波となって交差点Ｃ５にも直接到達する。
このため、交差点Ｃ５の路側通信機２は、交差点Ｄ５の路側通信機２からの路路間通信パケットを正しく受信できない可能性がある。
【００４１】
このように、路車間通信と路路間通信とでは、通信エリアが異なるため、路車間通信と路路間通信とでは、必要となるスロット数は異なり、路路間通信の方が所要スロット数が多くなる可能性がある。例えば、路車間通信では、５個のスロットで干渉を回避した割り当てが可能である道路構造において、路路間通信では、１０個のスロットが必要となる場合がある。つまり、路路間通信では、路車間通信に比べて、およそ２倍程度のスロットが必要となる。
【００４２】
［路側通信機による送信制御］
路側通信機２の制御部２３は、自機２に割り当てられた第一スロットＳＬ１（路車間通信期間）において、車両５（車載通信機３）に対してダウンリンクデータを無線通信部２１から無線送信させる制御を行う。
【００４３】
ダウンリンクデータには、静的情報と動的情報とがある。
静的情報は、道路構造などを表す道路線形情報又は交通規制の内容・期間などを示す規制情報などの、短時間では情報内容が変化しない情報をいう。
動的情報は、交通信号機の情報を示す信号情報又は路側センサ６によって検知を示すセンサ情報などの、時々刻々と情報内容が変化し得る情報をいう。つまり、動的情報は、時間の経過とともに情報内容が変動する頻度が静的情報よりも高い情報である。
【００４４】
本発明者の検討の結果、一の無線フレーム内において、一つの路側通信機２に対して、第一スロットＳＬ１を１個だけ割り当てるのでは、静的情報と動的情報の双方を送るのは困難である場合があることが判明した。つまり、１個の第一スロットＳＬ１分の期間は、静的情報と動的情報の双方を送るには短すぎることがある。
【００４５】
そこで、本実施形態では、図５に示すように、一つの路側通信機２に対して、複数（２〜３個）の隣接する第一スロットＳＬ１を割り当てる。以下、同一の路側通信機２に割り当てられる複数の第一スロットＳＬ１のまとまりを、「チャネル」という。図５では、一の無線フレーム内に、１６個の第１スロットＳＬ１が含まれており、７個のチャネル（第１チャネル〜第７チャネル）が存在する。なお、図５において、第１チャネル〜第５チャネルは、２つの第一スロットＳＬ１からなり、第６チャネル及び第７チャネルは、３つの第一スロットＳＬ１からなる。
各チャネルが、一の無線フレーム内において、各路側通信機２に対して割り当てられる通信可能な期間となる。
【００４６】
図５では、第１フレーム（第１無線フレーム）と第２フレーム(第２無線フレーム)とを示した。第１フレームは、例えば、図３に示すように１秒間に発生する１０個のフレーム（フレーム番号：１〜１０）のうち、奇数番号のフレーム（奇数フレーム）であり、第２フレームは、１秒間に発生する１０個のフレーム（フレーム番号：１〜１０）のうち、偶数番号のフレーム（偶数フレーム）である。したがって、第１フレームと第２フレームは、交互に発生する。第１フレームと第２フレームが交互に発生する場合、第１フレームの発生頻度と第２フレームの発生頻度は、等しくなるが、両フレームの発生頻度は異なっていても良い。
【００４７】
各チャネルの路側通信機２への割り当て方は、第１フレームと第２フレームとで共通している。つまり、第１フレームにおいて第１チャネルが通信可能な期間として割り当てられた路側通信機２は、第２フレームにおいても第１チャネルが通信可能な期間として割り当てられ、他のチャネルについても同様である。
【００４８】
路側通信機２の制御部２３は、第１フレームにおいて、自機２に割り当てられたチャネル（第１路車間通信期間）全体を用いて、動的情報及び／又は静的情報を含むダウンリンクデータを送信するよう制御する。
また、制御部２３は、第２フレームにおいて、自機２に割り当てられたチャネル（第２路車間通信期間）のうち、各スロットＳＬ１の末尾から所定期間の範囲を他目的期間Ｐとして確保し、チャネル中の他目的期間Ｐ以外の範囲を用いて、動的情報及び／又は静的情報を含むダウンリンクデータを送信するよう制御する。
したがって、第２フレームにおいては、各スロットＳＬ１の末尾に他目的期間Ｐが確保される。
【００４９】
他目的期間Ｐは、自機２による路車間通信以外の他の通信目的（例えば、路路間通信）に用いる期間である。また、当該他目的期間Ｐは、路車間通信期間から路車間通信用のデータを送信するために要する時間を差し引いた時間（余り時間と呼ぶ。）に応じて確保される期間である。
【００５０】
ここで、図３に示した通信方式は、非特許文献２に規定する規格（以下、「現行規格」という）に準じたものである。路車間通信期間に加えて路路間通信専用の通信期間を増やした新たな規格、あるいは、路車間通信と路路間通信のいずれが行える期間としての路車間通信期間の数を増やした新たな規格が制定された場合、現行規格に準拠した車載通信機は路路間通信専用の期間、あるいは、追加された路車間通信期間を認知できないため、認知できない期間に車車間通信を行い、路路間通信あるいは路車間通信に混信を生じさせる可能性がある。
これに対し、本実施形態によれば、路車間通信期間内に他目的期間Ｐが設けられるため、現行規格による路車間通信と車車間通信のシステムは維持しつつ路路間通信等の他の目的の通信を追加できる。
【００５１】
また、新たな規格のシステムが導入された場合において、現行規格にのみ対応する車載通信機３については、新たな規格に準じた路側通信機２は、ＭＡＣ層の宛先アドレス領域に路路間通信の宛先を記入する等、現行規格で規定されないフォーマットにて、他目的の通信を行うことで、車載通信機３は他目的の通信データを受信時に破棄すると考えられるため、現行規格の車載通信機の機器及びプログラム等を更新する必要はない。
【００５２】
図５において、各チャネルにおける他目的期間Ｐは、複数の他目的通信が行えるように複数（図５では、２つ）の分割期間Ｄ１，Ｄ２に分割されている。図５においては、一つの無線フレーム内には、路車間通信用としては、７チャネルしかないが、各スロットＳＬ１における他目的期間Ｐが２つに分割されていることで、計３２（１６スロット×２）回の他目的通信機会が確保されていることになる。つまり、他目的通信期間は、路車間通信期間中に設けられているが、他目的通信に関しては、路車間通信期間のチャネル数(７チャネル)よりも多い、３２チャネルが確保される（なお、ここでは、一つの分割期間を１チャネルとみなしたが、一部の他目的期間Ｐにおいて、複数（例えば、２つ）の分割期間を１チャネルとみなすと、例えば、１６チャネルとなり、３２チャネルよりも少なくなる）。
【００５３】
前述のように、適切に干渉を回避しようとすると、路路間通信では、路車間通信よりも多くのスロット（チャネル）が必要となる。しかし、本実施形態では、他目的期間Ｐの分割によって、路車間通信のチャネル数よりも多くのチャネル数が確保することが可能である。多くのチャネル数（分割期間の数;スロット数）を確保できているため、そのような分割期間Ｄ１，Ｄ２を路路間通信に割り当てることで、干渉を回避した割り当てが可能となる。
【００５４】
ある第一スロットＳＬ１における他目的期間Ｐは、その第一スロットＳＬ１が路車間通信期間として割り当てられている路側通信機２による路路間通信のための送信に用いられても良いし、他の路側通信機（路車間通信期間としては他の第一スロットＳＬ１が割り当てられた路側通信機）２による路路間通信のための送信に用いられてもよい。
一つの他目的期間Ｐが複数の分割期間Ｄ１，Ｄ２に分割されている場合、一つの他目的期間Ｐを、複数の通信目的に用いることができる。例えば、一つの他目的期間Ｐに含まれる複数の分割期間Ｄ１，Ｄ２それぞれを、複数の路側通信機２それぞれが路路間通信に用いることができる。
【００５５】
したがって、路側通信機２の制御部２３は、路車間通信におけるダウンリンクデータの送信は、自機２に割り当てられたチャネル（一つ以上の路車間通信期間群）で行うが、自機に割り当てられた当該チャネル中の他目的期間Ｐは、他の路側通信機２の路路間通信等の他目的通信に解放し、他の路側通信機２に割り当てられたチャネル（路車間通信チャネル）において確保された他目的期間Ｐを、自機２による他目的通信（路路間通信など）に用いるよう制御してもよい。
【００５６】
なお、他目的期間Ｐは、路路間通信だけでなく、歩路間通信又は歩車間通信のために用いても良い。また、他目的期間Ｐは、分割されていなくてもよい。
【００５７】
［データ分割における余り時間利用の判断処理］
ダウンリンクデータ（アプリケーションデータ）を、路車間通信期間である第一スロットＳＬ１に格納する場合、一つのダウンリンクデータ全体を、一つの第一スロットＳＬ１に格納できない場合がある。この場合、ダウンリンクデータは、複数のデータに分割され、複数の第一スロットＳＬ１に分けて格納される。
【００５８】
以下、非特許文献１における、データ分割の際の余り時間利用の判断処理について説明する。
非特許文献１（７００ＭＨｚ帯高度道路交通システム拡張機能ガイドライン）に従うと、上述のようなデータ分割には、２つの変数が用いられる。２つの変数のうちの一つは、データ分割サイズ（ＤＤＳ）であり、もう一つは、路車間通信期間最小利用時間（ＳＥＳ）である。これらの変数は、路側通信機２の記憶部２４に予め登録しておくことができる。
【００５９】
前記データ分割サイズ（ＤＤＳ）は、分割後のデータ最大サイズを規定する値である。送信対象となるダウンリンクデータが、ＤＤＳよりも大きい場合には、当該ダウンリンクデータは、それぞれの大きさが、ＤＤＳ未満の分割データへと分割される。
【００６０】
前記路車間通信期間最小利用時間（ＳＥＳ）は、路車間通信期間である第一スロットＳＬ１の一部にデータが既に割り当てられているときに、当該第一スロットＳＬ１における余り時間に対して、さらに別のデータを格納できるか否かの判断（余り時間の利用可能性）を判断するために用いられる値である。
【００６１】
図６に示すように、データ１とデータ２とがダウンリンクデータ（アプリケーションデータ）として送信される場合、制御部２３は、ＤＤＳに従って、データ１を、ＤＤＳ未満の大きさの分割データｄ１，ｄ２，ｄ３に分割する。分割されたデータｄ１，ｄ２，ｄ３は、自機２に割り当てられた第一スロットＳＬ１（路車間通信期間＃ａ）に割り当てられる。分割データｄ１，ｄ２，ｄ３を割り当てても、当該第一スロットＳＬ１（路車間通信期間＃ａ）には、余り時間が生じる。
【００６２】
第一スロットＳＬ１（路車間通信期間＃ａ）における余り時間が、設定されているＳＥＳ未満の場合（余り時間＜ＳＥＳ）には、図６（ａ）に示すように、余り時間を利用しない。したがって、制御部２３は、データ２については、ＤＤＳに従って、分割データｄ４，ｄ５に分割し、当該分割データｄ４，ｄ５を、自機２に割り当てられた次の第一スロットＳＬ１（路車間通信期間＃ｂ）に割り当てる。
【００６３】
一方、第一スロットＳＬ１（路車間通信期間＃ａ）における余り時間が、設定されているＳＥＳ以上の場合（余り時間≧ＳＥＳ）には、図６（ｂ）に示すように、余り時間を利用する。つまり、制御部２３は、当該余り時間及びＤＤＳを超えないように、データ２の最初の部分を分割データｄ４として分割して、路車間通信期間＃ａにおける余り時間の範囲に割り当てる。そして、データ２の残りの部分ｄ５は、自機２に割り当てられた次の第一スロットＳＬ１（路車間通信期間＃ｂ）に割り当てられる。
【００６４】
図７及び図８は、一つの路車間通信期間（第一スロットＳＬ１）にデータ１（Ｄａｔａ１）及びデータ２（Ｄａｔａ２）が割り当てられた後に余り時間が生じている場合において、データ１，２に続くデータ３（Ｄａｔａ３）に対する処理をどのようにするかを示している。
【００６５】
図７では、データ３（Ｄａｔａ３）のデータ量とＤＤＳとの比較でケース分けされる。Ｄａｔａ３がＤＤＳよりも大きい場合には、さらに、余り時間と［最短スペース＋ＤＤＳ送出時間］との比較でケース分けされる。さらに、余り時間が［最短スペース＋ＤＤＳ送出時間］よりも小さい場合には、余り時間とＳＥＳとの比較でケース分けされる。
【００６６】
Ｄａｔａ３がＤＤＳ以下である場合には、さらに、余り時間と、［最短スペース＋Ｄａｔａ３送出時間］との比較でケース分けされる。さらに、余り時間が、［最短スペース＋Ｄａｔａ３送出時間］よりも小さい場合には、余り時間とＳＥＳとの比較でケース分けされる。
図７のケース分けによって導かれたケース１〜ケース４それぞれを図８に示す。
なお、最短スペースとは、路車間通信期間に格納されるデータ（分割データ）間に最低限確保されるスペースをいう。
【００６７】
ケース１は、Ｄａｔａ３がＤＤＳよりも大きく、かつ、余り時間が、［最短スペース＋Ｄａｔａ３送出時間］以上である場合である。この場合、図８においてケース１として示すように、Ｄａｔａ３から、ＤＤＳ分のデータが切り出され、余り時間に割り当てられる。
【００６８】
ケース２は、Ｄａｔａ３がＤＤＳ以下であり、かつ、余り時間が、［最短スペース＋Ｄａｔａ３送出時間］以上である場合である。この場合、図８においてケース２として示すように、Ｄａｔａ３がそのまま、余り時間に割り当てられる。
【００６９】
ケース３は、Ｄａｔａ３がＤＤＳよりも大きい場合においては、余り時間が、［最短スペース＋ＤＤＳ送出時間］未満であって、余り時間が、ＳＥＳ以上である場合である。また、Ｄａｔａ３がＤＤＳ以下である場合においては、余り時間が、［最短スペース＋Ｄａｔａ３送出時間］未満であって、余り時間が、ＳＥＳ以上である場合である。
これらの場合、図８においてケース３として示すように、Ｄａｔａ３から余り時間分のデータが切り出され、余り時間に割り当てられる。
【００７０】
ケース４は、Ｄａｔａ３がＤＤＳよりも大きい場合においては、余り時間が、［最短スペース＋ＤＤＳ送出時間］未満であって、余り時間が、ＳＥＳ未満である場合である。また、Ｄａｔａ３がＤＤＳ以下である場合においては、余り時間が、［最短スペース＋Ｄａｔａ３送出時間］未満であって、余り時間が、ＳＥＳ未満である場合である。
これらの場合、Ｄａｔａ３は、余り時間には割り当てられず、次の路車間通信期間に割り当てられる。
【００７１】
データが割り当てられることなく残った余り時間の全部又は一部は、他目的期間Ｐとして用いられる。余り時間は変化し得るため、他目的期間の長さは、余り時間の長さに応じて変更され得る。
【００７２】
［余り時間とＳＥＳの補正］
本実施形態の制御部２３は、第一スロットＳＬ１（路車間通信期間）の末尾に他目的期間Ｐを確保しても、余り時間の利用可能性の判断処理において、図７，８に示すケース分けと同様のケース分けができるように、余り時間を求めるとともにＳＥＳを補正する。
【００７３】
制御部２３は、第一スロットＳＬ１（路車間通信期間）の時間長さと、既にデータを割り当てた時間とから、余り時間を求める際には、他目的期間Ｐ分の時間が引かれた実質的な余り時間（余り時間補正値）を求める。
また、制御部２３は、記憶部２４に設定されたＳＥＳから、他目的期間Ｐ分の時間が引かれたＳＥＳ補正値を求める。
【００７４】
これにより、余り時間及びＳＥＳが、図９（ａ）のようになる場合であっても、余り時間補正値とＳＥＳ補正値は、図９（ｂ）に示すようになり、他目的期間Ｐが第一スロットＳＬ１（路車間通信期間）の末尾に確保されていることに対応できる。
【００７５】
しかも、余り時間及びＳＥＳの双方から、他目的期間Ｐ分の時間が引かれているため、余り時間を補正していても、図７に示すケース分けの際において、余り時間とＳＥＳとを比較した結果に影響が生じない。
【００７６】
つまり、仮に、余り時間だけを補正して、ＳＥＳを補正しない場合、余り時間だけが他目的期間Ｐ分小さくなる。その結果、余り時間を補正しない場合には、ケース３となるような場合であっても、余り時間を補正すると、ケース４となることがある。したがって、余り時間を補正して小さくすると、ケース４が生じる確率が、余り時間を補正しない場合に比べて大きくなる。ケース４は、余り時間を利用しないため、ケース４が生じる確率が大きくなると、リソース（余り時間）の無駄が生じやすくなる。
【００７７】
これに対し、本実施形態では、余り時間が補正されるだけでなく、ＳＥＳも補正されるため、余り時間とＳＥＳとを比較した結果には影響が生じず、ケース４が生じる確率は、余り時間を補正しない場合の確率に維持される。その結果、リソース（余り時間）の無駄の発生を抑制できる。
【００７８】
［第１変形例］
図１０は、他目的期間Ｐの確保に関する第１変形例を示している。図１０では、他目的期間Ｐは、第２フレームだけでなく、第１フレームにおける各第一スロットＳＬ１の末尾にも確保される。
【００７９】
第１変形例において、制御部２３は、第１フレーム及び第２フレームの双方で、他目的期間Ｐを確保するが、第２フレームにおいては、自機２に割り当てられたチャネル（第１路車間通信期間）では、ダウンリンクデータとして動的情報及び静的情報の双方を送信するよう制御するものの、第１フレームにおいては、自機２に割り当てられたチャネル（第２路車間通信期間）では、ダウンリンクデータとして動的情報だけを送信するよう制御する。したがって、各チャネルにおいて、動的情報は１００ｍｓ周期、静的情報は２００ｍｓ周期で送信される。
【００８０】
つまり、動的情報は、第１フレーム及び第２フレームの双方で送信されるが、静的情報は、第２フレームでしか送信されず、静的情報の送信周期が、動的情報の送信周期に比べて長くなる。また、第１フレームの発生頻度を、第２フレームの発生頻度よりも低くすることで、静的情報の送信頻度の低下を抑えることができる。しかも、第１変形例の場合、図５に示すように、１００ｍｓ周期等で、他目的期間が入るフレーム（第２フレーム）と入らないフレーム（第１フレーム）とを切り替える必要がなくなるため、路側通信機の送信制御を精緻に行う必要がなくなる。
【００８１】
なお、道路線形情報などの静的情報は、情報内容の変化の頻度が動的情報に比べて低いため、送信周期が、動的情報に比べて長くても、受信側（車載通信機３）にとっての問題は少ない。
【００８２】
このように制御部２３が、第１フレームと第２フレームとで、ダウンリンクデータの中身を異ならせる処理を行うことで、第１フレームでは、ダウンリンクデータの情報量が少なくなる。その結果、第１フレームの各チャネルでは、余り時間が多くなる。
したがって、第１フレームの他目的期間Ｐは、第２フレームの他目的期間Ｐよりも、期間を長くすることができる。他目的期間Ｐが長くなることで、他目的期間Ｐ内により多くの分割期間Ｄ１，Ｄ２を設けるのが容易になる。また、他目的期間Ｐを利用した通信において送信可能なデータ量を多くすることができる。
また、フレーム毎に他目的期間Ｐの長さを変えることで、フレーム毎にダウンリンクデータの送信の仕方（ダウンリンクデータの情報量）の変化に対応することができる。
【００８３】
［第２変形例］
図１１は、他目的期間Ｐの確保に関する他の変形例を示している。図１１では、他目的期間Ｐは、図５と同様に、第２フレームにおける各第一スロットＳＬ１の末尾に確保され、第１フレームにおいては確保されない。
【００８４】
第２変形例において、制御部２３は、第１フレームにおいては、自機２に割り当てられたチャネル（第１路車間通信期間）では、ダウンリンクデータとして動的情報及び静的情報の双方を送信するよう制御するものの、第２フレームにおいては、自機２に割り当てられたチャネル（第２路車間通信期間）では、ダウンリンクデータとして動的情報だけを送信するよう制御する。つまり、各チャネルにおいて、動的情報は１００ｍｓ周期、静的情報は２００ｍｓ周期で送信される。
【００８５】
第２変形例では、第２フレームでは、ダウンリンクデータとして動的情報のみを送信し、各チャネルにおける余り時間の一部を他目的期間Ｐとする。この場合、静的情報が送信されないフレームにおいて、静的情報のデータ量以下の送信期間分を他の目的の通信に使用可能である。
【００８６】
このように、制御部２３がダウンリンクデータ（動的情報及び静的情報）に求められる送信周期に基づいて、第１フレームと第２フレームとで、ダウンリンクデータの中身を異ならせる処理を行うことで、静的情報の送信頻度が下がることにより獲得された余り時間分の他目的期間Ｐを設定できる。
また、静的情報が送信されない路車間通信期間において、路路間通信等の他目的期間Ｐを優先的に確保することによって、他の目的の通信の期間を専用に確保する場合に比べて、車車間通信を行える期間の縮小化も抑制できる。
【００８７】
第１及び第２変形例においても、他目的期間Ｐは、路路間通信だけでなく、歩路間通信又は歩車間通信のために用いても良い。また、他目的期間Ｐは、分割されていなくてもよい。
【００８８】
本発明に関して、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００８９】
１  交通信号機
２  路側通信機
３  車載通信機
４  中央装置
５  車両
６  路側センサ
７  有線通信回線
２３  制御部
２４  記憶部
【図１】
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【図２】
2013238967.tif 000004
【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】
2013238967.tif 000009
【図８】
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【図９】
2013238967.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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