(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の路側無線装置のうち、いずれか１つの路側無線装置と車載無線装置とが、その路側無線装置に割り当てられている無線周波数を使用して無線通信する路車間通信方法において、
上記各路側無線装置は、当該路側無線装置のエリアと近傍のエリアを受け持つ上記複数の路側無線装置のうち、上記車載無線装置を搭載した車両が道路上を移動することに伴って当該車両が進入し得ない１又は複数のエリアのそれぞれを受け持つ上記路側無線装置以外のすべての上記路側無線装置を、上記車載無線装置が次に無線通信し得る路側無線装置候補と定めて、当該路側無線装置候補のそれぞれが使用する複数の次エリア周波数候補情報を含んだ送信信号を上記車載無線装置に与え、
上記車載無線装置は、無線通信している上記路側無線装置から受信した上記送信信号に含まれている上記複数の次エリア周波数候補情報に基づき、当該車両が進入するエリアの上記路側無線装置に割り当てられている、次の無線周波数を検索すると共に、検索した次の無線周波数を設定する
ことを特徴とする路車間通信方法。
【請求項２】
車載無線装置に向けて、送信信号を繰返し無線送信する路側無線装置において、
当該路側無線装置のエリアと近傍のエリアを受け持つ上記複数の路側無線装置のうち、上記車載無線装置を搭載した車両が道路上を移動することに伴って当該車両が進入し得ない１又は複数のエリアのそれぞれを受け持つ上記路側無線装置以外のすべての上記路側無線装置を、上記車載無線装置が次に無線通信し得る路側無線装置候補と定めて、上記送信信号に、上記路側無線装置候補のそれぞれが使用する複数の次エリア周波数候補情報を付与する次エリア周波数候補情報付与手段を有することを特徴とする路側無線装置。
【請求項３】
各路側無線装置は、当該路側無線装置のエリアと近傍のエリアを受け持つ複数の路側無線装置のうち、車載無線装置を搭載した車両が道路上を移動することに伴って当該車両が進入し得ない１又は複数のエリアのそれぞれを受け持つ上記路側無線装置以外のすべての上記路側無線装置を、上記車載無線装置が次に無線通信し得る路側無線装置候補と定めて、当該路側無線装置候補のそれぞれが使用する複数の次エリア周波数候補情報を含んだ送信信号を上記車載無線装置に与えるものであり、
それぞれ異なる無線周波数が割り当てられている複数の路側無線装置のうち、いずれか１つの路側無線装置と無線通信する車載無線装置において、
無線通信している上記路側無線装置から受信した上記送信信号に含まれている上記複数の次エリア周波数候補情報に基づき、当該車両が進入するエリアの上記路側無線装置に割り当てられている、次の無線周波数を検索すると共に、検索した次の無線周波数を設定する周波数探索設定手段を有することを特徴する車載無線装置。
【請求項４】
上記次エリア周波数候補情報を含んだ送信信号に基づき、次の無線周波数を探索して、探索した無線周波数を選択指示する接続切替え制御手段と、
上記接続切替え制御手段からの探索無線周波数選択指示に従い、少なくとも２以上の上記周波数探索設定手段で設定された無線周波数の中から、次の無線周波数を選択、切替えする接続切替え手段と
を有することを特徴とする請求項３に記載の車載無線装置。
【請求項５】
複数の路側無線装置のうち、いずれか１つの路側無線装置と車載無線装置とが、その路側無線装置に割り当てられている無線周波数を使用して無線通信する路車間通信システムにおいて、
上記路側無線装置として請求項２に記載の路側無線装置と、
上記車載無線装置として請求項３または請求項４に記載の車載無線装置と
を有することを特徴とする路車間通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、路車間通信方法、路側無線装置、車載無線装置及び路車間通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、交通安全性の向上等を目指した高度道路交通システム（ＩＴＳ：Intelligent  Transport  System）の開発が進められている。このＩＴＳの１つの通信形態として、路側に固定的に設置された路側無線装置と車両に搭載された車載無線装置とが、無線周波数を使用して情報（道路前方の交通情報や気象情報）の授受をする路車間通信がある。
【０００３】
従来、路車間通信システムでは、隣接する路側無線装置間での電波干渉などを防止するために、相互に異なる無線周波数を使用しており、車両が搭載している車載無線装置は、路側無線装置からの送信信号を探索受信することにより、使用する無線周波数帯域を設定し、路車間通信を可能としている。また、車両が当該路側無線装置の許容通信エリア（以下、「エリア」）から外れる場合、車両が次の新しいエリアに入ったときに、車載無線装置が有する周波数切替え装置が、次のエリアの路側無線装置が割り当てられている無線周波数に切替えることにより、路車間通信を持続している。
【０００４】
例えば、２車線道路の交差点において、車両が、各車線の路側に設置された、それぞれ異なる無線周波数ｆ１〜ｆ８を割り振られている路側無線装置と、路車間無線通信する場合の従来の路車間通信方法について以下の通りである。
【０００５】
図２において、エリア１を走行している車両が搭載した車載無線装置は、路側無線装置１から送信される送信信号に基づいて、路側無線装置１が割り当てられている無線周波数ｆ１を設定して路側無線装置１と車両との路車間通信を可能にしている。図３は、路側無線装置が送信する送信信号の信号フォーマットである。
【０００６】
当該車両が、エリア１からエリア６に右折する場合、当該車両は、エリア１から外れてしまい、車載無線装置は、路側無線装置１との路車間通信が維持できなくなる。従って、車両が次に走行するエリア６に入ったときに、車載無線装置は路側無線装置６から送信信号を探索受信して、路側無線装置６が割り当てられている無線周波数ｆ６に設定、切替える。この無線周波数切替えは、車両が搭載している車載無線装置が有している周波数切替え装置により実行されている。
【０００７】
このようにして、当該車両と路側無線装置との路車間通信を持続している。
【０００８】
図４は、従来の車載無線装置の受信部の全体構造を示したブロック図である。従来の車載無線装置は、路側無線装置６からの送信信号に基づいて、車載無線装置の制御機能により、周波数切替え装置が第１局部発振器１７を、無線周波数ｆ２、無線周波数ｆ３、…、無線周波数ｆ８を順次設定・発振させて無線周波数を切替えている。
【０００９】
発振された無線周波数ｆ２、無線周波数ｆ３、…、無線周波数ｆ８が、目的とする無線周波数（路側無線装置６が使用する無線周波数ｆ６）であるか否かの判定（以下、「エリア判定」という。）は、車載無線装置の受信部が判定している。このエリア判定は、周波数切替え装置が発振した各無線周波数毎に、目的無線通信エリアの無線周波数であるかの「適」、「否」を順次判定していき、「適」と判定されるまで続けられる。
【００１０】
このように、順次発振された各無線周波数をエリア判定することで、目的の無線周波数ｆ６を捕捉する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の路車間通信方法、路側無線装置、車載無線装置及びシステムでは、例えば、上記交差点のように、車載無線装置と無線通信している路側無線装置の近辺に多数の路側無線装置が位置しており、車載無線装置は、次に無線通信する路側無線装置が使用する無線周波数に切替える周波数切替え時間に長時間かかるという課題が生じるおそれがある。例えば、使用する無線周波数帯域が５８００ＭＨｚ帯で、チャネルシンセサイザを有する回路の比較周波数が１００ＫＨｚ程度である、一般的な路車間通信では、１回の周波数切替え時間（無線周波数ｆ１からｆ２への切替え時間）に５ｍｓｅｃ程度かかり、上記交差点を例によると、無線周波数ｆ１から無線周波数ｆ６までの周波数切替えが５回必要なので、少なくとも２５ｍｓｅｃの周波数切替え時間が必要となる。
【００１２】
そのため、路車間通信を継続するための無線周波数切替えにおいて、次に無線通信し得る路側無線装置が多数ある場合でも、無線周波数の切替えに要する時間を短縮できる路車間通信方法、路側無線装置、車載無線装置及び路車間通信システムが求められている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、第１の本発明の路車間通信方法は、複数の路側無線装置のうち、いずれか１つの路側無線装置と車載無線装置とが、その路側無線装置に割り当てられている無線周波数を使用して無線通信する路車間通信において、各路側無線装置は、当該路側無線装置のエリアと近傍のエリアを受け持つ複数の路側無線装置のうち、車載無線装置を搭載した車両が道路上を移動することに伴って当該車両が進入し得ない１又は複数のエリアのそれぞれを受け持つ路側無線装置以外のすべての路側無線装置を、車載無線装置が次に無線通信し得る路側無線装置候補と定めて、当該路側無線装置候補のそれぞれが使用する複数の次エリア周波数候補情報を含んだ送信信号を車載無線装置に与え、車載無線装置は、無線通信している路側無線装置から受信した送信信号に含まれている複数の次エリア周波数候補情報に基づき、当該車両が進入するエリアの路側無線装置に割り当てられている、次の無線周波数を検索すると共に、検索した次の無線周波数を設定することを特徴とする。
【００１４】
また、上述した路車間通信方法を実行するために、第２の本発明に係る路側無線装置は、車載無線装置に向けて、送信信号を繰返し無線送信する路側無線装置において、当該路側無線装置のエリアと近傍のエリアを受け持つ複数の路側無線装置のうち、車載無線装置を搭載した車両が道路上を移動することに伴って当該車両が進入し得ない１又は複数のエリアのそれぞれを受け持つ路側無線装置以外のすべての路側無線装置を、車載無線装置が次に無線通信し得る路側無線装置候補と定めて、送信信号に、路側無線装置候補のそれぞれが使用する複数の次エリア周波数候補情報を付与する次エリア周波数候補情報付与手段を有することを特徴とする。また、同様に、第３の本発明に係る車載無線装置は、各路側無線装置は、当該路側無線装置のエリアと近傍のエリアを受け持つ複数の路側無線装置のうち、車載無線装置を搭載した車両が道路上を移動することに伴って当該車両が進入し得ない１又は複数のエリアのそれぞれを受け持つ路側無線装置以外のすべての路側無線装置を、車載無線装置が次に無線通信し得る路側無線装置候補と定めて、当該路側無線装置候補のそれぞれが使用する複数の次エリア周波数候補情報を含んだ送信信号を車載無線装置に与えるものであり、それぞれ異なる無線周波数が割り当てられている複数の路側無線装置のうち、いずれか１つの路側無線装置と無線通信する車載無線装置において、無線通信している路側無線装置から受信した送信信号に含まれている複数の次エリア周波数候補情報に基づき、当該車両が進入するエリアの路側無線装置に割り当てられている、次の無線周波数を検索すると共に、検索した次の無線周波数を設定する周波数探索設定手段を有することを特徴する。
【００１５】
さらに、第４の本発明に係る路車間通信システムは、複数の路側無線装置のうち、いずれか１つの路側無線装置と車載無線装置とが、その路側無線装置に割り当てられている無線周波数を使用して無線通信する路車間通信システムにおいて、路側無線装置として第２の本発明の路側無線装置と、車載無線装置として第３の本発明の車載無線装置とを有することを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明に係る路車間通信、路側無線装置、車載無線装置及び路車間通信システムを、路側無線装置から与えられる送信信号の信号フォーマットに特徴を有する第１の実施形態への適用について図を参照して説明する。
【００１７】
第１の実施形態は、図２が示すような交差点において、例えばエリア１に位置している車両が右折してエリア６に移る場合の路車間通信方法について説明する。
【００１８】
（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図４は、２段階のダウンコンバートによってベースバンド信号を得る車載無線装置の受信部の全体構造を示したブロック図である。
【００１９】
車載無線装置の受信部は、受信装置と周波数切替え装置に大別することができる。
【００２０】
受信装置は、受信アンテナ１０、ＲＦ（Radio  Frequency）アンプ部１１、第１ミキサー部１２、ＩＦ（Intermediate  Frequency）アンプ部１３、第２ミキサー部１４、検波部１５、データ処理部１６を有している。受信装置は、従来の受信装置でも良く、周波数切替装置が設定した無線周波数が、無線通信する上で適当な無線周波数であるかをエリア判定する制御機能を有しているものであれば良い。また、このエリア判定の制御機能は、受信装置のベースバンド信号に基づいて行なわれても良いし、また、第１ミキサー部１２の後段に設けられていても良い。
【００２１】
受信アンテナ１０は、路側無線装置からの送信信号を受信するアンテナである。
【００２２】
ＲＦアンプ部１１は、受信アンテナから与えられた受信信号を増幅して、第１ミキサー部１２へ与えるものである。
【００２３】
第１ミキサー部１２は、ＲＦアンプ部１１から与えられた受信信号を、第１局部発振器１７から発振された出力信号によりダウンコンバートして中間周波数信号を得て、ＩＦアンプ部１３に与えるものである。
【００２４】
ＩＦアンプ部１３は、第１ミキサー部１２から与えられた中間周波数信号を増幅して、第２ミキサー部１４へ与えるものである。
【００２５】
第２ミキサー部１４は、ＩＦアンプ部１３から与えられた中間周波数信号を第２局部発振器１８から発振された出力信号によりダウンコンバートしてベースバンド信号を得て、検波部１５に与えるものである。
【００２６】
検波部１５は、第２ミキサー部１４から与えられたベースバンド信号を、例えばフィルタリングなどにより検波し、検波したベースンバンド信号をデータ処理部１６へ与えるものである。
【００２７】
データ処理部１６は、検波したベースバンド信号からデータ処理するものである。
【００２８】
周波数切替え装置は、第１局部発振器１７、第２局部発振器１８を有するものである。
【００２９】
第１局部発振器１７は、所定の周期に設定された周波数を発振する従来の局部発振器であり、発振する無線周波数は、路側無線装置から受信する信号に基づいて設定される。
【００３０】
次に、図１は、第１実施形態に係る路側無線装置が送信する信号フォーマットを示したものである。
【００３１】
路側無線装置１〜８は、図１に示す送信信号の信号フォーマットを送信するものである。
【００３２】
図１において、信号フォーマットは、プレアンブル（ＰＲ）、ユニークワード（ＵＷ）、路側無線装置個別番号、次エリア周波数候補番号、個別データ、パリティを含んだものである。
【００３３】
図３に示した信号フォーマットは、車両が搭載している車載無線装置と無線通信している路側無線装置１は、当該車載無線装置が次に無線通信し得る路側無線装置候補を選択して、その選択した路側無線装置候補が割り振りられている無線周波数情報を、「次エリア周波数候補番号」として付与したものである。
【００３４】
この「次エリア周波数候補番号」を付与した点が、従来の信号フォーマットと異なる。
【００３５】
例えば、車載無線装置と無線通信している路側無線装置が、当該路側無線装置近辺に位置している９個の路側無線装置のうち、当該車載無線装置が、次に車載無線装置が無線通信し得る５個の路側無線装置を路側無線装置候補として選択する。従来では、上記９個の路側無線装置の無線周波数を設定する必要があったが、この「次エリア周波数候補番号」を付与することにより、この５個の路側無線装置候補が使用する無線周波数に切替えるのみですむ。この選択基準は、例えば、その道路交通状況において、同じ状況に位置している車両の走行経路の統計を採って、この走行経路統計に基づいて、次の走行経路に対応する路側無線装置を選択する等してもよい。
【００３６】
この「次エリア周波数候補番号」は、「路側無線通信個別番号」と「個別データ」との間に設けた。これは、車載無線装置が無線周波数切替えを実行処理する上で、適当な位置であるが、「次エリア周波数候補番号」を設定する位置が限定されるものではなく、例えば「路側無線通信個別番号」の前に位置させてもよい。
【００３７】
（Ａ−２）第１の実施形態の動作
図２が示す交差点において、エリア１に位置している車両が右折してエリア６に移る場合の路車間通信方法の動作について説明する。
【００３８】
図２において、エリア１を走行している車両が搭載している車載無線装置は、路側無線装置１から送信信号に基づき、無線周波数ｆ１を使用して無線通信をしている。
【００３９】
当該車両が、交差点に入りエリア１を外れると、次に車両が走行し得るエリアは、エリア２（左折）、エリア４（直進）、エリア６（右折）、エリア８（Ｕターン）である。つまり、車両が搭載している車載無線装置が位置しているエリア１以外のエリア２〜８のうち、当該車両が、異常な場合を除き、エリア３、エリア５、エリア７を走行することは有り得ない。このことから、路側無線装置１から送信される送信信号は、エリア２、エリア４、エリア６、エリア８に設置されている路側無線装置２、路側無線装置４、路側無線装置６、路側無線装置８の無線周波数情報を「次エリア周波数候補番号」として付与され、車載無線装置に送信される。
【００４０】
車載無線装置に送信された送信信号は、探知受信され、周波数切替え装置において、「次エリア周波数候補番号」に含まれている各路側無線装置候補の無線周波数情報が読み取られる。
【００４１】
読み取られた「次エリア周波数候補番号」から周波数設定情報に基づき、第１局部発振器１７によって、順次、路側無線装置候補が割り振りられた無線周波数に設定、発振される。
【００４２】
「次エリア周波数候補番号」には、複数の上記路側無線装置候補が割り当てられた無線周波数を、所定の順序にしたがって設定する情報が含まれている。
【００４３】
その周波数設定情報が、例えば、その交差点で、路側無線装置１からの距離が近い路側無線装置から半時計周りの順に設定されている場合、無線周波数ｆ２（左折）、無線周波数ｆ４（直進）、無線周波数ｆ６（右折）、無線周波数ｆ８（Ｕターン）の順に、無線周波数は順次設定される。
【００４４】
ここで、無線周波数が設定される順序は、このように限定されるものではなく、例えば、その交差点において、複数の車両が走行する経路の車両走行統計をとり、この車両が走行する頻度が多い順、例えば、無線周波数ｆ４（直進）、無線周波数ｆ２（左折）、無線周波数ｆ６（右折）、無線周波数ｆ８（Ｕターン）などの順序に設定しても良い。
【００４５】
このようにして、周波数設定情報にもとづいて、無線周波数ｆ２（左折）、無線周波数ｆ４（直進）、無線周波数ｆ６（右折）、無線周波数ｆ８（Ｕターン）の順に設定・発振される。
【００４６】
ここで、図７は、周波数切替え装置が周波数を切替える動作のタイムチャートを示したものである。
【００４７】
図７が示すように、車載無線装置が、路側無線装置１と無線通信している間、第１局部発振部１７は、無線周波数ｆ１を発振している。車載無線装置が、路側無線装置１との無線通信を終了するタイミング（車両がエリア１を外れて、次のエリア６に入るタイミング）で、周波数設定情報に基づき、次の路側無線装置候補ｆ２が使用する無線周波数ｆ２が設定される。設定された無線周波数ｆ２が、路側無線装置６が割り振りられた無線周波数でないとエリア判定される。このエリア判定が、「否」であると判定されたタイミングで、さらに、周波数設定情報に基づき、更に次の路側無線装置候補ｆ４が使用する無線周波数ｆ４が設定される。
【００４８】
車載無線装置において、エリア６に対応する路側無線装置６が割り振りられた無線周波数ｆ６が設定され、エリア判定が「適」となるまで、この処理が繰り返される。
【００４９】
このようにして、３回の周波数切替え回数によって、目的の無線周波数ｆ６を捕捉することができる。
【００５０】
すなわち、１回の周波数切替え時間は５ｍｓｅｃとすると、車両が目的無線周波数ｆ６を捕捉するまでの周波数切替え時間は、１５ｍｓｅｃで済むことになる。
【００５１】
このように、第１実施形態では、通信し得る路側無線装置が多数あった場合でも、通信している路側無線装置が、選択的に次の路側無線装置情報を、送信信号に「次エリア周波数候補番号」を含ませることにより、周波数切替えに要する時間を短縮することができる。
【００５２】
（Ａ−３）第１の実施形態の効果
以上、本発明に係る路車間通信方法、路側無線装置、車載無線装置及び路車間通信システムを第１の実施形態によれば、周波数切替えに選択され得る路側無線装置が多数存在する場合でも、現在通信している路側無線装置が、次に車両が通信し得る路側無線装置候補を選択し、選択した路側無線装置候補を「次エリア周波数候補番号」として、送信信号の信号フォーマットに書き込み、車載無線装置に通知することにより、切替え周波数候補として有り得ない周波数を設定することが無くなり、車載無線装置全体の周波数切替え時間を短縮することができる。
【００５３】
（Ｂ）第２の実施形態
以下、本発明に係る路車間通信方法、路側無線装置、車載無線装置及び路車間通信システムを、複数の局部発振器を設け、半導体スイッチを用いて、適宜、上記局部発振器を選択する第２の実施形態について、図５を参照して説明する。
【００５４】
第２の実施形態も、第１の実施形態と同様に図２示す交差点において、車両がエリア１からエリア６に右折する場合について説明する。
【００５５】
（Ｂ−１）第２の実施形態の構成
図５は、第２の実施形態に係る車載無線装置の受信部の全体構成図を示したブロック図である。
【００５６】
車載無線装置の受信部は、受信装置と周波数切替え装置に大別することができる。
【００５７】
受信装置は、アンテナ部１０、ＲＦ（Radio  Frequency）アンプ部１１、第１ミキサー部１２、ＩＦアンプ部１３、第２ミキサー部１４、検波部１５、データ処理部１６とを有しており、受信装置に関しては、一般的なミキサー形式を２段階にダウンコンバートする受信装置であり、これら受信装置は、第１実施形態に係る受信装置と同一機能を備えており、同一符号を付してある。ここでは、受信装置の機能説明は省略する。
【００５８】
周波数切替え装置は、８個の第１局部発振器２２（２２−１〜２２−８）と、高速接続切替え部２０、接続切替え制御部２１、とを有している。
【００５９】
第１局部発振器２２（２２−１〜２２−８）は、周波数設定情報に基づいて、常時、無線周波数を設定しており、高速接続切替え部２０によって無線通信に使用する無線周波数を選択されて、第１ミキサー部１２に選択された無線周波数を与えるものである。第１局部発振器２２は、従来の無線周波数発振機能を有するもので良い。本実施形態では、第１局部発振器２２（２２−１〜２２−８）を予め８個搭載したが、第１局部発振器の個数は８個に限定されることなく、車載無線装置が、無線通信すると予測される路側無線装置の個数の周波数発振器を設定すればよい。例えば、図２の交差点においては、８個の路側無線装置１〜８が、車載無線装置と無線通信すると考えられる。したがって、ここでは、８個の第１局部発振器を設けた。
【００６０】
高速接続切替え部２０は、接続切替え制御部２１からの指示により、第１局部発振部２２（２２−１〜２２−８）を切替えるスイッチである。高速接続切替え部２０は、例えば、ガリウム砒素半導体などを用いた高速デバイスであり、８入力１出力の選択スイッチである。例えば、ガリウム砒素半導体の高速半導体スイッチ素子は、周波数切替えに要する時間は、一般的に０．１μｓｅｃ以下であり、接続切替え制御部２１における処理時間を考慮しても、１μｓｅｃ以内で周波数切替えが可能である。ここで、高速接続切替え部２０は、高速半導体スイッチに限定されるものではない。すなわち、実質的に高速で接続切替え可能なものであればよい。
【００６１】
接続切替え制御部２１は、受信した信号から、通信する路側無線装置の無線周波数を判断し、周波数切替指示信号を高速接続切替え部２０に与えるものである。つまり、接続切替え制御部２１は、高速接続切替え部２０に対して、接続する第１局部発振器を指示するものである。
【００６２】
このように、高速接続切替え部２０を使用することにより、周波数切替えに要する時間を、短縮することができ、５ｍｓｅｃの周波数切り替え時間を要するのは、車載無線装置の電源を立ち上げた時だけとなる。
【００６３】
（Ｂ−２）第２の実施形態の動作
エリア１に位置している車載無線装置は、路側無線装置１からの送信信号を探索受信することにより、無線周波数ｆ１を使用して路側無線装置１と無線通信している。
【００６４】
車載無線装置が、エリア１から外れると、路側無線装置１との無線通信の維持ができなくなる。車両が交差点を右折し、エリア６内に入ると、路側無線装置６から車載無線装置に送信信号が送信される。
【００６５】
車載無線装置に与えられた信号の「路側無線装置個別番号」に基づき、接続切替え制御部２１において、エリア６で使用する無線周波数ｆ６が選択され、周波数切替指示信号として高速接続切替え部２０に指示する。
【００６６】
周波数切替指示信号は、高速接続切替え部２０に対し、第１局部発振器２２−６を接続させ、第１局部発振器２２−６からの無線周波数ｆ６は、第１ミキサー１２に与えられる。
【００６７】
このようにして、選択され得る路側無線装置が多数ある場合でも、複数の路側無線装置の無線周波数を予め設定し、これらの中から、目的エリアの無線周波数を選択することにより、無線周波数の切替えに要する時間を短縮できる。
【００６８】
（Ｂ−３）第２実施形態の効果
以上、第２の実施形態では、予め複数の第１局部発振器を設定し、また、高速動作する半導体スイッチ素子等からなる高速接続切替部と接続切替え制御部を設けることにより、順次無線周波数を切替えて、エリア判定することなく、対応する無線周波数を選択するので、周波数切替え時間を短縮することができる。
【００６９】
また、接続切替え部として、高速動作する半導体スイッチ素子を使用することにより、第１局部発振器の選択処理速度を高速化することができる。
【００７０】
（Ｃ）第３の実施形態
以下、本発明に係る路車間通信方法、路側無線装置、車載無線装置及び路車間通信システムを、「次エリア周波数候補番号」を含んだ送信信号によって路車間通信し、高速半導体スイッチにより、予め設定した２個の可変第１局部発振器を選択する路車間通信方法、路側無線装置、車載無線装置及びシステムに適用した第３の実施形態について図６及び図８を参照して説明する。
【００７１】
（Ｃ−１）第３の実施形態の構成及び動作
図６は、第３の実施形態に係る車載無線装置の受信部の全体構成図を示したブロック図である。
【００７２】
車載無線装置の受信部は、受信装置と周波数切替え装置に大別できる。
【００７３】
受信装置に関しては、一般的なミキサー形式を２段階のダウンコンバートする受信装置であり、第１実施形態と同様の機能を有し、同一符号を付した。ここでは、受信装置の機能説明は省略する。
【００７４】
周波数切替え装置は、２個の第１局部発振器２３（２３−１〜２３−２）と、高速接続切替え部２０、接続切替え制御部２１、とを有している。それぞれの構成部は、第２の実施形態と同じ機能を有しているので、各構成部の機能説明は省略する。
【００７５】
第３実施形態も、図２に示す交差点において、エリア１からエリア６に右折する場合の、路車間通信システムの動作について説明する。
【００７６】
図２において、エリア１を走行している車両が搭載している車載無線装置は、路側無線装置１からの送信信号に基づき、無線周波数ｆ１を使用して無線通信をしている。このとき、高速接続切替え部２０は、第１局部発振器２３−１と接続しており、第１局部発振器２３−１から設定、発振されている無線周波数ｆ１は、高速接続発振器２０を介して、第１ミキサー部１２に与えられている。
【００７７】
また、この時期に、第１局部発振器２３−２は、路側無線装置１からの送信信号に付与された「次エリア周波数候補番号」の周波数設定情報に基づき、次の路側無線装置候補２の無線周波数ｆ２を設定している。「次エリア周波数侯補番号」は、例えば、無線周波数ｆ２、無線周波数ｆ４、無線周波数ｆ６、無線周波数ｆ８の順に無線周波数を設定するように指示するものである。
【００７８】
車載無線装置が、エリア１から外れると路側無線装置１との通信が終了する。この終了するタイミングで、高速接続切替え部２０は、無線周波数ｆ２を設定している第１局部発振器２３−２に接続される。
【００７９】
車載無線装置において、第１局部発振器２３−２が設定した無線周波数ｆ２は、対応するエリア６の無線周波数であるかどうかのエリア判定が行われる。また、このエリア判定が行なわれる間に、第１局部発振器２３−１において、周波数設定情報に基づき、更に次の路側無線装置候補４に対応する無線周波数ｆ４が設定される。
【００８０】
第１局部発振器２３−２が設定した無線周波数ｆ２のエリア判定が、「否」であるとき、高速接続切替え部２０は、第１局部発振器２３−２との接続を切り、さらに接続の切替えされる。この処理を無線周波数ｆ６になるまで繰返される。
【００８１】
図８は、第３の実施形態に係る周波数切替え装置の周波数切替えのタイミングを示した図である。
【００８２】
図８において、第１局部発振器２３−１が、無線周波数ｆ１を発振している間（車載無線装置と路側無線装置１とが無線通信している間）に、路側無線装置１からの送信信号により、第１局部発振器２３−２は、次の通信し得る路側無線装置候補（路側無線装置２）の無線周波数ｆ２を設定しておく。そして、路側無線装置１との通信が終了したタイミングで、高速接続切替え部２０により第１局部発振器２３−１から第１局部発振器２３−２に切替えられ、第１局部発振器２３−２において、既に設定されている無線周波数ｆ２のエリア判定が行なわれる。また、この無線周波数ｆ２のエリア判定が行なわれている間に、第１局部発振器２３−１は、次の路側無線装置候補（路側無線装置４）の無線周波数ｆ４を設定する。
【００８３】
すなわち、２個の第１局部発振器２３は、設定する無線周波数を交互に設定でき、一方の第１局部発振器２３−１（又は２３−２）が、発振した無線周波数により無線通信又はエリア判定をしている間（切替え待ち時間）に、他方の第１局部発振器２３−２（又は２３−１）は、次の通信する路側無線装置候補が割り振りられた無線周波数を設定することで、周波数切替え装置全体が周波数を切替えるのに要する時間を短縮することができる
例えば、エリア判定に２ｍｓｅｃの時間を要すると仮定すると、第３実施形態において、無線周波数切り替えまでの時間が合計で１１ｍｓｅｃで済むようになり、第１実施形態の場合よりも更に短縮が可能となる。
【００８４】
（Ｃ−２）第３の実施形態の効果
以上、第３の実施形態によれば、車載無線装置の受信機を構成する第１局部発振回路を２系統装備し、それぞれの第１局部発振回路にであらかじめ通知を受けている次エリア周波数候補を順次設定して、その出力を高速動作の半導体スイッチ素子を用いて適宜選択することにより、エリア判定している間に、次のエリア判定を求める無線周波数を設定することができるので、周波数切替え装置全体の周波数切り替え時間が短縮することができる。
【００８５】
（Ｄ）その他の実施形態
上述した第１〜第３実施形態では、２段階にダウンコンバートする車載無線装置の受信部を用いた場合について説明したが、無線通信のミキサー形式が限定されることはなく、例えば、受信信号を１段階のダウンコンバートによってベースバンド信号を出力する車載無線装置の受信部を用いた場合でも、適用することができる。また、より精度を高い周波数を発振するために、３段階以上のダウンコンバートをする車載無線装置であってもよい。３段階以上のダウンコンバートによって、周波数を発振させるとき、第１段階に、本発明に係る車載無線装置の周波数切替え装置を設置することが、精度の向上や、装置内の動作の面から望ましいが、第１段階に設定されることにこだわらず、第２段階以降に設置しても良い。
【００８６】
上述した第１〜第３実施形態において、路側無線装置と車載無線装置との送信信号の通信方式は、例えば、時分割通信方式を採用したスロットアロハ方式などに適用することができる。また、送信信号は、時分割通信方式を採用したものに限らず、基地局と移動局とが定期的に交信する信号であれば良く限定されるものではない。
【００８７】
また、第１又は第３実施形態の送信信号において、車載無線装置が無線通信している路側無線通信装置が「次エリア周波数候補番号」を選択する方法は、例えば、車両が走行することが予想される走行路に対して、予め優先度を設定して、優先度の高い走行路に設置してある路側無線装置を選択するようにしても良い。勿論、この優先度を利用して、無線周波数を設定する順序を決定しても良い。
【００８８】
上述した第１〜第３実施形態に示した車載無線装置は、路車間無線通信だけに限らず、携帯電話や無線ＬＡＮなどの許容通信エリアを特定の無線周波数を使用して無線通信する移動体無線通信など広く適用することができる。
【００８９】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、路側無線装置が、当該路側無線装置のエリアと近傍のエリアを受け持つ複数の路側無線装置のうち、車載無線装置を搭載した車両が道路上を移動することに伴って当該車両が進入し得ない１又は複数のエリアのそれぞれを受け持つ路側無線装置以外のすべての路側無線装置を、車載無線装置が次に無線通信し得る路側無線装置候補と定めて、当該路側無線装置候補のそれぞれが使用する複数の次エリア周波数候補情報を、送信信号に付与して車載無線装置に送信することにより、車載無線装置が無線通信を維持するために、必要な無線周波数切替え処理に要する検索時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施形態に係る路側無線装置から送信される信号フォーマットを示した図である。
【図２】２車線道路の交差点における、各車線の路側に設定された路側無線装置と許容通信エリアと周波数配置を示した図である。
【図３】従来の路側無線装置から送信される信号フォーマットを示した図である。
【図４】従来の車載無線装置の受信部の全体構造を示したブロック図である。
【図５】第２の実施形態にかかる車載無線装置の受信部の全体構成を示したブロック図である。
【図６】第３の実施形態に係る車載無線装置の受信部の全体構造を示したブロック図である。
【図７】第１の実施形態に係る車載無線装置の周波数切替えのタイミングを示した図である。
【図８】第３の実施形態に係る車載無線装置の周波数切替えのタイミングを示した図である。
【符号の説明】
１〜８…路側無線装置、
１０…受信アンテナ、１１…ＲＦアンプ部、１２…第１ミキサー部、
１３…ＩＦアンプ部、１４…第２ミキサー部、１５…検波部、
１６…データ処理部、１７、２３（２３−１〜２３−２）…第１局部発振部、
１８…第２局部発振部、２０…高速接続切替え部、２１…接続切替え部
【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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