(57)【要約】【課題】ＣＳＭＡ方式のアクセス制御を行う無線通信装置において、衝突回避時間を長くすることなく、送信パケットの衝突確率を低減して、総通信量が低下するのを防止する。【解決手段】無線通信装置Ｂ、Ｃ、Ｄは、パケットの送信要求が発生すると（ｔ１）、キャリアセンスによって無線チャンネルがＤＩＦＳの間空き状態となったことを確認した後（ｔ２）、ｎビットのランダムデータを生成し、そのデータの各ビットに対応して１タイムスロット毎に信号（搬送波）の送信／停止を切り換えることで、ランダムデータを送信する。このデータ送信時には、送信中のビットが「０」で搬送波の送信を停止しているときに、キャリアセンスによって他の装置からの信号を受信しているか否かを判断し、信号を受信していればデータ送信を停止し（装置Ｂ，Ｄ参照）、逆に全ビットの送信が完了すると、送信権を取得したと判断して、データパケットの送信を開始する（装置Ｃ参照）。【選択図】図４
2009089244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データパケットの送信要求が発生すると、キャリアセンスにより無線チャンネルの空き状態を判定して送信権を取得するアクセス制御を行い、該アクセス制御によって送信権を取得すると前記データパケットの送信を開始する無線通信方法であって、
前記アクセス制御では、
前記キャリアセンスにより無線チャンネルの空き状態を判定すると、一定ビット長のランダムビットパターンを生成して、所定のタイムスロット毎に、前記ランダムビットパターンの各ビットデータに応じて搬送波の送信／停止を切り換えることで、前記ランダムビットパターンを送信すると共に、
該ランダムビットパターンの送信時には、前記搬送波の送信停止時に前記キャリアセンスによって外部装置からの搬送波が検出されたか否かを判断して、
前記搬送波の送信停止時に外部装置からの搬送波が検出されると、前記ランダムビットパターンの送信を停止し、
前記ランダムビットパターンを構成する全ビットデータの送信が完了すると、前記無線チャンネルで送信権を取得できたと判断して、前記データパケットの送信を開始させることを特徴とする無線通信方法。
【請求項２】
前記データパケットの送信要求が発生したとき、一定時間内に前記無線チャンネルが使用されていたか否かを判定し、一定時間内に前記無線チャンネルが使用されていない場合には、前記アクセス制御を実行することなく、前記データパケットの送信を開始することを特徴とする請求項１に記載の無線通信方法。
【請求項３】
データパケットを送受信する送受信手段と、
データパケットの送信要求が発生すると、キャリアセンスにより無線チャンネルの空き状態を判定して、当該無線チャンネルで送信権を取得し、前記送受信手段からデータパケットを送信させるアクセス制御手段と、
データパケットの送信要求を発生して、前記送受信手段に送信用のデータパケットを出力する通信制御手段と、
を備えた無線通信装置において、
前記アクセス制御手段は、
前記キャリアセンスにより無線チャンネルの空き状態を判定すると、一定ビット長のランダムビットパターンを生成するランダムビットパターン生成手段と、
所定のタイムスロット毎に、前記ランダムビットパターンの各ビットデータに応じて前記送受信手段からの搬送波の送信／停止を切り換えることで、前記送受信手段から前記ランダムビットパターンを送信させるランダムビット送信制御手段と、
該ランダムビット送信制御手段が前記送受信手段からの搬送波の送信を停止させているとき、前記キャリアセンスによって前記送受信手段にて外部装置からの搬送波が受信されたか否かを判断し、外部装置からの搬送波が受信されていれば、前記ランダムビット送信制御手段によるランダムビットパターンの送信を停止させる競合有無判定手段と、
前記ランダムビット送信制御手段から前記ランダムビットパターンの全ビットデータが送信されたか否かを判定し、全ビットデータが送信されると、前記無線チャンネルで送信権を取得できたと判断して、前記送受信手段に前記データパケットの送信を開始させる送信権取得判定手段と、
を備えたことを特徴とする無線通信装置。
【請求項４】
前記データパケットの送信要求が発生したとき、一定時間内に前記無線チャンネルが使用されていたか否かを判定し、一定時間内に前記無線チャンネルが使用されていない場合には、前記アクセス制御手段によるアクセス制御を実行させることなく、前記送受信手段から前記データパケットを送信させるチャンネル状態判定手段を備えたことを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。
【請求項５】
移動体の走行路付近に配置された１又は複数の路側機と、該走行路を走行可能な車両に搭載された複数の車載機とからなり、各車載機が路側機又は他の車載機と無線通信可能な無線通信システムであって、
前記路側機及び車載機には、それぞれ、請求項３又は請求項４に記載の無線通信装置が搭載されており、しかも、路側機側の無線通信装置に設けられたランダムビットパターン生成手段が生成するランダムビットパターンにおいて、ランダムビット送信制御手段から送受信手段へと最初に出力される先頭のビットデータから所定番目までの一部のビットデータは、前記送受信手段から搬送波を送信させるデータ値に固定されていることを特徴とする無線通信システム。
【請求項６】
車載機側の無線通信装置に設けられたランダムビットパターン生成手段が生成するランダムビットパターンにおいて、ランダムビット送信制御手段から送受信手段へと最初に出力される先頭のビットデータから所定番目までの一部のビットデータは、前記送受信手段からの搬送波の送信を停止させるデータ値に固定されていることを特徴とする請求項５に記載の無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、キャリアセンスにより無線チャンネルの空き状態を判定することにより送信権を取得し、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、並びに無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、キャリアセンスにより無線チャンネルの空き状態を判定する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状態を判定すると、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無線通信装置は、アクセス制御の開始タイミングや衝突回避時間を他の無線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無線通信装置が増えれば、各無線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して、各無線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。
【０００５】
例えば、無線通信装置で設定される衝突回避時間は、コンテンションウィンドウＣＷと呼ばれ、一定のタイムスロット（時間）とランダムに発生した数値（ｎ）とで決定されるが、ＣＷの最大サイズが１５スロット（ｎ＝１５）とすれば、複数の無線通信装置からの送信パケットが衝突する確率は「１／１５」となる。
【０００６】
この結果、この種の無線通信装置を、例えば、車車間通信や路車間通信を行う無線通信システムに適用して、車載機や路上機として使用すると、走行路の混雑時等に通信要求の競合が頻繁に発生して、送信パケットの衝突確率が高くなり、また、各無線通信装置での通信の待ち合わせ時間も増大するため、総通信量が低下するという問題があった。
【０００７】
一方、従来より、ＣＳＭＡ方式のアクセス制御を行う無線通信装置において、他の無線通信装置との間で送信パケットが衝突する確率を低減する方法として、例えば、データパケットの送信の失敗確率に応じてＣＷを変更するとか、基準時間内のデータフレーム数と総データフレーム数との比率に応じて算出される送信頻度に基づきＣＷを決定するとか、データパケットを送信するのに要する時間、他の無線通信装置がそのデータの受信を完了してから返答信号を送信するのに要する時間、返答信号を受信するのに要する時間等に基づき、ＣＷの少なくとも一つのタイムスロットの幅を設定するとか、前回の送信成功から現在までの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数を決定する、といったことが提案されている（例えば、特許文献１〜４等、参照）。
【特許文献１】特表２００６−５２０１４０号公報
【特許文献２】特開２００７−５３５２４号公報
【特許文献３】特開２００５−２４４８４０号公報
【特許文献４】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】
【０００８】
しかしながら、上記従来の提案は、ＣＷ（つまり衝突回避時間）を変更するか、或いは、１回に送信するデータパケット数を変更することによって、送信パケットの衝突確率を抑制する方法であることから、上述した自動車用の無線通信システムのように、多数の無線通信装置で送信要求が発生して無線チャンネルが高トラフィック状態となるシステムでは、送信パケットの衝突確率を充分低減することができなかった。
【０００９】
一方、多数の無線通信装置で送信要求が発生する無線通信システムでも、送信パケットの衝突確率を充分低減できるようにするには、ＣＷの最大サイズを大きくすればよい。しかし、このような対策では、衝突回避時間が長くなるため、１回の通信に要する時間が長くなり、総通信量の低下を防止することはできない。
【００１０】
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を行う無線通信装置において、アクセス制御での衝突回避時間を長くすることなく、高トラフィック時に生じる送信パケットの衝突確率を低減して、総通信量の低下を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
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よれば、データパケットの送信要求が発生すると、キャリアセンスにより無線チャンネルの空き状態を判定し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するとデータパケットの送信を開始する。
【００１２】
そして、このアクセス制御では、キャリアセンスにより無線チャンネルの空き状態を判定すると、一定ビット長のランダムビットパターンを生成して、所定のタイムスロット毎に、ランダムビットパターンの各ビットデータに応じて搬送波の送信／停止を切り換えることで、ランダムビットパターンを送信する。
【００１３】
また、ランダムビットパターンの送信時には、搬送波の送信停止時にキャリアセンスによって外部装置からの搬送波が検出されたか否かを判断し、搬送波の送信停止時に外部装置からの搬送波が検出されると、ランダムビットパターンの送信を停止する。
【００１４】
そして、ランダムビットパターンの送信を停止することなく、ランダムビットパターンの全ビットデータの送信が完了すると、無線チャンネルで送信権を取得できたと判断して、データパケットの送信を開始させる。
【００１５】
このため、本発明方法によれば、例えば、ランダムビットパターンのビット長が１５ビットであるとすれば、衝突回避時間は、タイムスロット１５個分の時間（１５スロット）に固定されるものの、その衝突回避時間内に送信パケットが衝突する確率は「１／２15」となり、上述した従来方法の衝突確率「１／１５」に比べ、送信パケットの衝突確率を充分低減することができる。
【００１６】
よって、本発明方法によれば、車車間通信や路車間通信を行う無線通信システムのように、多数の無線通信装置が同時に送信要求を発生する無線通信システムに適用すれば、アクセス制御での衝突回避時間を長く設定することなく、高トラフィック時に生じる送信パケットの衝突確率を低減して、総通信量が低下するのを防止することができる。
【００１７】
次に、請求項２に記載の無線通信方法によれば、データパケットの送信要求が発生したとき、一定時間内に無線チャンネルが使用されていたか否かを判定し、一定時間内に無線チャンネルが使用されておらず、送信パケットが衝突する確率が極めて低い場合には、アクセス制御を実行することなく、データパケットの送信を開始する。
【００１８】
従って、この発明方法によれば、無線チャンネルの空き状態に応じて、アクセス制御を、必要なときにだけ実行することができるようになり、アクセス制御によって通信の待ち合わせ時間が不必要に増大して、総通信量が低下するのを防止できる。
【００１９】
一方、請求項３に記載の無線通信装置においては、通信制御手段が、データパケットの送信要求を発生して、送受信手段に送信用のデータパケットを出力し、アクセス制御手段が、通信制御手段からのデータパケットの送信要求を受けて、キャリアセンスにより無線チャンネルの空き状態を判定することにより、その無線チャンネルで送信権を取得し、送信権を取得すると、送受信手段からデータパケットを送信させる。
【００２０】
また、アクセス制御手段においては、キャリアセンスにより無線チャンネルの空き状態を判定すると、ランダムビットパターン生成牛段が、一定ビット長のランダムビットパターンを生成し、ランダムビット送信制御手段が、所定のタイムスロット毎に、ランダムビットパターンの各ビットデータに応じて送受信手段からの搬送波の送信／停止を切り換えることで、送受信手段からランダムビットパターンを送信させる。
【００２１】
そして、ランダムビット送信制御手段が送受信手段からの搬送波の送信を停止させているときには、競合有無判定手段が、キャリアセンスによって送受信手段にて外部装置からの搬送波が受信されたか否かを判断して、外部装置からの搬送波が受信されていれば、ランダムビット送信制御手段によるランダムビットパターンの送信を停止させる。
【００２２】
また、この競合有無判定手段によってランダムビットパターンの送信が停止されることなく、ランダムビット送信制御手段からランダムビットパターンの全ビットデータが送信されると、送信権取得判定手段が、無線チャンネルで送信権を取得できたと判断して、送受信手段にデータパケットの送信を開始させる。
【００２３】
このため、請求項３に記載の無線通信装置によれば、請求項１に記載の無線通信方法に従い送信権を取得して、データパケットの送信を開始することができるようになり、他の無線通信装置との間で送信パケットが衝突して、データパケットの送信が失敗する確率を低減できる。また、この衝突確率を低減するために、アクセス制御での衝突回避時間を長く設定する必要がないので、他の無線通信装置との間で送受信する総通信量が低下するのを防止することができる。
【００２４】
次に、請求項４に記載の無線通信装置においては、データパケットの送信要求が発生したとき、チャンネル状態判定手段が、一定時間内に無線チャンネルが使用されていたか否かを判定し、一定時間内に無線チャンネルが使用されていない場合には、アクセス制御手段によるアクセス制御を実行させることなく、送受信手段からデータパケットを送信させる。
【００２５】
よって、請求項４に記載の無線通信装置によれば、上述した請求項２に記載の無線通信方法に従いデータパケットの送信を開始することができ、アクセス制御によって通信の待ち合わせ時間が不必要に増大して、総通信量が低下するのを防止することが可能となる。
【００２６】
次に、請求項５に記載の発明は、移動体の走行路付近に固定された１又は複数の路側機と、該走行路を走行可能な移動体に搭載された複数の車載機とからなり、各車載機が路側機又は他の車載機と無線通信可能な無線通信システムに関する発明である。
【００２７】
そして、この無線通信システムにおいて、路側機及び車載機には、それぞれ、請求項３又は請求項４に記載の無線通信装置が搭載されており、しかも、路側機側の無線通信装置に設けられたランダムビットパターン生成手段が生成するランダムビットパターンにおいて、ランダムビット送信制御手段から送受信手段へと最初に出力される先頭のビットデータから所定番目までの一部のビットデータは、送受信手段から搬送波を送信させるデータ値に固定されている。
【００２８】
このため、請求項５に記載の無線通信システムによれば、路側機及び車載機で送信要求が発生しているときに、無線チャンネルが空き状態となると、路側機及び車載機を構成している各無線通信装置がランダムビットパターンを略同時に生成して送信を開始するが、その内、路側機から送信されるランダムビットパターンの先頭から所定番目までのビットデータが、送受信手段から搬送波を送信させるデータ値に固定されているので、路側機からのランダムビットパターンの送信が優先されて、車載機側ではランダムビットパターンの送信を停止することになる。
【００２９】
よって、この無線通信システムによれば、路側機からのデータパケットの送信を車載機よりも優先して実行させることができるようになり、路側機から周囲の車載機に対して各種指令を送信することが可能となる。
【００３０】
また次に、請求項６に記載の無線通信システムにおいては、車載機側の無線通信装置に設けられたランダムビットパターン生成手段が生成するランダムビットパターンにおいて、ランダムビット送信制御手段から送受信手段へと最初に出力される先頭のビットデータから所定番目までの一部のビットデータは、前記送受信手段からの搬送波の送信を停止させるデータ値に固定されている。
【００３１】
従って、この請求項６に記載の無線通信システムによれば、路側機と車載機とで略同時に送信要求が発生した場合に、車載機から、路側機と同様に優先順位の高いランダムビットパターンが送信されるのを防止して、路側機からのデータパケットの送信をより確実に優先させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
図１は本発明が適用された実施形態の無線通信装置全体の構成を表すブロック図である。
【００３３】
なお、本実施形態の無線通信装置２は、車車間通信及び路車間通信を行う自動車用の無線通信システムを構築するために、車載機として自動車に搭載されるか、或いは、路側機として自動車の走行路付近に分散して配置される無線通信装置である。
【００３４】
図１に示すように、本実施形態の無線通信装置２は、サーキュレータ６を介してアンテナ４に接続された送受信回路１０と、送受信回路１０の動作を制御すると共に送受信データを処理するマイクロコンピュータ（以下、単にマイコンという）２０と、ＣＳＭＡ方式のアクセス制御を行うアクセス制御回路３０と、アクセス制御回路３０にクロックを与えるクロック発生回路８とを備える。
【００３５】
送受信回路１０は、本発明の送受信手段に相当するものであり、マイコン２０より送られた送信データに無線通信用のパケットヘッダを追加して、変調することで送信用のデータパケットを生成し、アクセス制御回路３０から送信開始パルスが入力されたときに、そのデータパケットを、サーキュレータ６を介してアンテナ４に出力することで、アンテナ４からデータパケットを無線送信させる。
【００３６】
また、送受信回路１０は、アクセス制御回路３０から信号送出パルスが入力されると、その後、一定時間（タイムスロット）だけ送信信号（搬送波）を発生することで、アンテナ４から値１に対応したデータを無線送信させる。
【００３７】
また、送受信回路１０は、アンテナ４からの受信信号を、サーキュレータ６を介して取り込み、その受信信号からデータパケットを復調して、無線通信用のパケットヘッダを削除し、パケットヘッダを削除した受信データをマイコン２０に転送する。
【００３８】
また、送受信回路１０は、受信信号（無線チャンネルの搬送波）が予め設定された一定電力以上であるときにアクセス制御回路３０にキャリアセンス信号（ＣＳ信号）を出力すると共に、無線パケットの受信を開始してから、そのパケットの受信完了し、さらに予め設定された一定時間ＤＩＦＳ（IEEE802.11で規定されているDIFS(Distributed Inter Frame Space)と同義である）が経過するまで、アクセス制御回路１４にデータ受信中信号を出力する。
【００３９】
次に、マイコン２０は、本発明の通信制御手段に相当するものであり、外部Ｉ／Ｆ（Ｉ／Ｆ：インターフェイス）を介して入力される車載装置からの送信要求、または内部アプリケーションによる送信要求をトリガとして、送信要求通知パルスを出力する。
【００４０】
また、マイコン２０は、外部Ｉ／Ｆを介して車載装置から入力された情報および内部アプリケーションにより生成された情報を処理し、無線通信用の送信データを作成する。そして、その作成した送信データを、送受信回路１０に転送する。
【００４１】
また、マイコン２０は、送受信回路１０にて受信／復調された受信データを処理し、外部Ｉ／Ｆを介して車載装置に情報を転送したり、内部アプリケーションに情報を与える。
一方、アクセス制御回路３０は、本発明のアクセス制御手段に相当するものであり、ＩＥＥＥ８０２．１１で規定されているようなＭＡＣ（Media Access Control）を実現する。
【００４２】
つまり、アクセス制御回路３０は、送受信回路１０から得たキャリアセンス信号（ＣＳ信号）をもとに、他の無線通信装置が電波を送信していないことを確認して、送受信回路１０に送信開始パルスを出力することで、当該無線通信装置２からの送信パケットが他の無線通信装置からの送信パケットと衝突し、パケット損失が発生するのを回避する回路である。
【００４３】
以下、このアクセス制御回路３０の動作を図２、図３に示すフローチャートに基づき説明する。
なお、図２は、アクセス制御回路３０で実行されるアクセス制御処理全体の動作を表すフローチャートであり、図３は、このアクセス制御処理で実行される送信判定処理を表すフローチャートである。
【００４４】
図２に示すように、アクセス制御回路３０では、まずＳ１１０（Ｓはステップを表す）にて、マイコン２０から送信要求通知パルスが入力されたか否かを判断し、送信要求通知パルスが入力されていなければ、Ｓ１１０の判定処理を再度実行することにより、送信要求通知パルスが入力されるのを待つ。
【００４５】
次に、Ｓ１１０にて、マイクロコンピュータから送信要求通知パルスが入力されたと判断されると、Ｓ１２０に移行して、送受信回路１０からデータ受信中信号は入力されているか否かを判断する。そして、データ受信中信号が入力されていなければ、Ｓ１５０に移行して、送受信回路１０に送信開始パルスを出力することで、データパケット（送信データ）の送信を開始させ、当該処理を一旦終了する。
【００４６】
一方、Ｓ１２０にて、データ受信中信号が入力されていると判断されると、Ｓ１３０に移行し、データ受信中信号が入力されているか否かを判断して、データ受信中信号が入力されていれば再度Ｓ１３０を実行することにより、データ受信中信号が入力されなくなるのを待機する。
【００４７】
そして、Ｓ１３０にて、データ受信中信号が入力されなくなったと判断されると（つまり、受信停止期間が一定時間ＤＩＦＳ経過すると）、Ｓ１４０に移行して、ＣＳ信号に基づき無線チャンネルの空き状態を判定する送信判定処理を実行する。
【００４８】
図３に示すように、この送信判定処理では、まずＳ２１０にて、例えば、乱数を発生することにより、所定ビット数ｎのランダムビットパターン（ランダムデータ）を生成し、続くＳ２２０にて、カウンタｉに初期値「１」をセットする。
【００４９】
そして、続くＳ２３０では、ランダムデータの中から、カウントｉの値に対応したｉ番目のビットデータを読み出し、そのデータ値は、送受信回路１０から送信信号（搬送波）を出力させるデータ値「１」であるか否かを判断する。
【００５０】
Ｓ２３０にて、ランダムデータのｉ番目のビットのデータ値は「１」であると判断されると、Ｓ２４０に移行して、送受信回路１０に信号送出パルスを出力することで、送受信回路１０から一定時間（タイムスロット）だけ送信信号（搬送波）を出力させ、Ｓ２５０に移行する。
【００５１】
すると、Ｓ２５０では、カウンタｉの値がランダムデータのビット数ｎに達しているか否かを判断し、カウンタｉの値がランダムデータのビット数ｎに達していれば、ランダムデータの送信が完了したと判断して、当該送信判定処理を終了し、図２のＳ１５０に移行する。
【００５２】
また、Ｓ２５０にて、カウンタｉの値がランダムデータのビット数ｎに達していないと判断されると、Ｓ２６０に移行して、カウンタｉの値をインクリメント（＋１）した後、Ｓ２７０に移行する。
【００５３】
そして、Ｓ２７０では、前回Ｓ２３０の判定処理を実行してからランダムデータの送信間隔である一定時間（１タイムスロット）が経過したか否かを判断することにより、１タイムスロットが経過するのを待ち、１タイムスロットが経過すると、再度Ｓ２３０に移行して、カウントアップ後のカウンタｉの値に基づくビットデータの読み出し等を行う。
【００５４】
次に、Ｓ２３０にて、カウントｉの値に対応したｉ番目のビットデータのデータ値は、送受信回路１０からの送信信号（搬送波）の出力を停止させるデータ値「０」であると判断された場合には、Ｓ２８０に移行して、送受信回路１０からＣＳ信号が入力されているか否か、換言すれば、当該無線通信装置２から信号（搬送波）を送信していないにもかかわらず、他の無線通信装置からの送信信号が受信されているか否かを判断する。
【００５５】
そして、Ｓ２８０にて、送受信回路１０からＣＳ信号が入力されていないと判断された場合には、無線チャンネルは空いていると判断して、上述したＳ２５０に移行し、逆に、Ｓ２８０にて、送受信回路１０からＣＳ信号が入力されていると判断された場合には、無線チャンネルは空いていないと判断して、Ｓ２９０に移行し、ランダムデータの送信時間（つまり、タイムスロット×ｎの時間）が終了するまで待機した後、図２のＳ１２０に移行する。
【００５６】
以上説明したように、本実施形態の無線通信装置２においては、図４に示す装置Ｂ、Ｃ、Ｄのように、マイコン２０にて送信要求が発生すると、アクセス制御回路３０が、送受信回路１０から出力されるデータ受信中信号に基づき、無線チャンネルが一定時間ＤＩＦＳ空き状態となったことを確認した後（Ｓ１２０、Ｓ１３０）、ｎビットのランダムデータを生成して（Ｓ２１０）、１タイムスロット毎に、ランダムデータの各ビット値「１」／「０」に対応して送受信回路１０からの送信信号の出力／停止を設定することで、アンテナ４からランダムデータを送信させる（Ｓ２２０〜Ｓ２７０）。
【００５７】
また、ランダムデータの送信時に、ビットデータが、送受信回路１０からの送信信号の出力を停止させるデータ値「０」になると、ＣＳ信号に基づき、送受信回路１０にて他の無線通信装置からの送信信号が受信されているか否かを判断する（Ｓ２８０）。
【００５８】
そして、他の無線通信装置からの送信信号が受信されていれば、ランダムデータの送信を停止して（Ｓ２９０）、次回無線チャンネルが空き状態となったときに、上記ランダムデータの生成及び送信を再度実行するようにし、逆に、ランダムデータの送信を停止することなく、ランダムデータの全ビットデータの送信が完了すると（Ｓ２５０：ＹＥＳ）、送受信回路１０に送信開始パルスを出力して、データパケットの送信を開始する（Ｓ１５０）。
【００５９】
このため、図４に示すように、例えば、装置Ａがデータパケットを送信しているとき（或いはその送信完了直後）に、装置Ｂ〜Ｄ内でデータパケットの送信要求が発生した際には、装置Ａからのデータパケットの送信が終了して、その後一定時間ＤＩＦＳが経過したときに、各装置Ｂ〜Ｄ内でｎビット（図では１５ビット）のランダムデータが生成され、その生成されたランダムデータのビット数ｎと１タイムスロットの時間とで決まる送信時間の間（図に示す時刻ｔ２からｔ３までの間）に、送信権を取得する装置Ｃが確定することになる。
【００６０】
そして、本実施形態によれば、無線チャンネルが空き状態となってから複数の装置で同時に生成されるランダムデータが一致する確率（換言すれば、送信パケットが衝突する確率）は、「１／２n 」となる。
【００６１】
よって、本実施形態によれば、自動車用の無線通信システムにおいて、車載機や路側機を構成している多数の無線通信装置で同時に送信要求が発生しても、アクセス制御での衝突回避時間を長く設定することなく、送信パケットの衝突確率が高くなるのを防止することができ、延いては、無線通信システムにて総通信量が低下するのを防止することができる。
【００６２】
また、本実施形態では、他の無線通信装置がデータパケットの送信を完了してから一定時間ＤＩＦＳが経過するまでは、ランダムデータの生成及び送信を行う送信判定処理（つまりアクセス制御）を実行するのを禁止し、一定時間ＤＩＦＳの経過後に、送信判定処理を開始することから、送信判定処理後に送信パケットが衝突する確率をより確実に低減することができる。
【００６３】
また更に、本実施形態では、データパケットの送信要求が発生した際、他の無線通信装置からの送信データを一定時間ＤＩＦＳ以上受信していないときには、送信判定処理（アクセス制御）を実行することなく、データパケットの送信を開始することから、無線チャンネルが空いているにもかかわらず、アクセス制御を実行して、データパケットの送信が遅れるのを防止できる。
【００６４】
なお、本実施形態においては、アクセス制御手段としてのアクセス制御回路３０で実行されるアクセス制御処理のうち、Ｓ１１０〜Ｓ１３０の処理が、本発明のチャンネル状態判定手段に相当し、Ｓ２１０の処理が、本発明のランダムビットパターン生成手段に相当し、Ｓ２２０〜Ｓ２７０の処理が、本発明のランダムビット送信制御手段に相当し、Ｓ２８０及びＳ２９０の処理が、本発明の競合有無判定手段に相当し、Ｓ２５０及びＳ１５０の処理が、本発明の送信権取得判定手段に相当する。
【００６５】
以上、本発明の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。
例えば、上記実施形態では、無線通信装置２において、送信権を取得するために用いられるランダムデータは、単に乱数を発生させることにより生成するものとして説明したが、このランダムデータは、最上位のビットデータから順に送信されるものとすると、データ値が「１」になるビットデータが上位にあるほど、送信権を取得し易くなる。
【００６６】
このため、図５に示すように、自動車用の無線通信システムを構成する路側機ＲＳＵ（Road Side Unit）と車載機ＯＢＵ（On-Board Unit ）のうち、車載機ＯＢＵに対して各種指令を送信する路側機ＲＳＵの方が車載機ＯＢＵよりも送信権を取得し易くするには、例えば、路側機ＲＳＵを構成している装置Ｂ、Ｃで生成されるランダムデータの上位６ビットを値「１」に固定し、車載機ＯＢＵを構成している装置Ｄ，Ｅ，Ｆで生成されるランダムデータの上位６ビットを値「０」に固定するようにすればよい。
【００６７】
そして、このようにすれば、路側機ＲＳＵと車載機ＯＢＵとで略同時に送信要求が発生した場合に、車載機ＯＢＵから、路側機ＲＳＵと同様に優先順位の高いランダムデータが送信されるのを防止して、路側機ＲＳＵからのデータパケットの送信を優先させることが可能となる。
【００６８】
一方、上記実施形態では、本発明を、自動車用の無線通信システムに適用した場合について説明したが、本発明は、自動車用の無線通信システムに限らず、多数の無線通信装置で略同時にアクセス制御が開始される無線通信システムであれば、上記実施形態と同様に適用して、同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図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】アクセス制御回路で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】図２に示す送信判定処理の詳細を表すフローチャートである。
【図４】実施形態の無線通信装置を用いた自動車用無線通信システムでの送信権の取得動作を説明するタイムチャートである。
【図５】図４とは異なる自動車用無線通信システムでの送信権の取得動作を説明するタイムチャートである。
【符号の説明】
【００７０】
２…無線通信装置、４…アンテナ、６…サーキュレータ、８…クロック発生回路、１０…送受信回路、２０…マイコン、３０…アクセス制御回路。
【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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