JP2008258851A

JP2008258851A - 通信装置

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Publication number: JP2008258851A
Application number: JP2007097844A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Sogabe; 靖志曽我部; Akira Kurita; 明栗田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2007-04-03
Filing date: 2007-04-03
Publication date: 2008-10-23
Anticipated expiration: 2027-04-03
Also published as: JP4869131B2

Abstract

【課題】路車間通信と同じ周波数帯を使用して行う車々間通信において、路車間通信を妨害することなく短時間で通信を開始する通信装置を得ること。
【解決手段】本発明は、路車間通信用に割り当てられている複数の通信チャンネルの中の未使用チャネルを使用して車々間通信を行う通信装置であって、車々間通信に使用する通信チャネル候補を選択するデータ処理部（７）と、通信チャネル候補における受信信号レベルと所定のしきい値とを比較し、通信チャネル候補が未使用かどうかを判断するＣＳ部（５）と、受信信号を復調し、通信チャネル候補が路車間通信で使用されているか否かを判定するための判定情報を含んだ復調信号を出力する復調部（３２）と、キャリアセンス結果に基づいて判定情報の確認処理が必要かどうかを判断し、確認処理が必要であると判断した場合に通信チャネル候補を使用した車々間通信が可能か否かを判断する通信判別部（６）と、を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、ＩＴＳ（Intelligent Transport System）に適用する通信装置に関するものであり、特に、同一周波数帯において互いに干渉を与えることのない路車間通信および車々間通信を実現する通信装置に関するものである。

ＩＴＳ（Intelligent Transport Systems）では、使用周波数として５．７７５ＧＨｚ〜５．８４５ＧＨｚが割当てられ、現在、この周波数帯を使用して路車間通信が行われている。また、将来に向けて、この周波数帯を車々間通信においても使用すべく検討が進められている。

たとえば、上記周波数帯を使用した現在の路車間通信としてＥＴＣ（Electronic Toll Collection Systems）／ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communications）が普及している。このＥＴＣ／ＤＳＲＣは課金サービスに使用されているため、高い通信品質が要求されている。一例として、高速道路における自動料金収受においては、隣接する（または付近の）料金所との干渉を避けるため、異なる周波数を用いる等の対応を行っている。

ここで、同一の周波数帯を使用した路車間通信と車々間通信を実現する場合において路車間通信と車々間通信の間の干渉を回避するための方式として、たとえば下記特許文献１に記載された方式が存在する。この方式では、車々間通信におけるデータパケットの長さを路車間通信方式で定められているスロット長未満とし、かつ路車間通信に使用されていない未使用スロットを使用することにより干渉回避を実現している。

また、別の方式として下記特許文献２に記載された方式が存在する。この方式では、路車間通信用に規定されている複数のチャネルのうち路車間通信に使用されていないチャネルを使用して車々間通信を行い、かつ路車間通信で用いられるフレーム制御スロット（ＦＣＭＣ）を検出することで路車間通信領域かどうかを判別する。そして、路車間通信領域と判断した場合には、必要に応じて車々間通信で使用するチャネルを変更することにより干渉を回避している。

車々間通信では任意のタイミングでの送信が要求されていることから、路車間通信とは異なり、キャリアセンスによる空きチャネル検出を行い、チャネルが空いていた場合に送信を行うＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）と呼ばれる方式をベースに検討されている。この場合、隣接チャネルへの漏洩電力があるため、実際には空きチャネルであるにも関わらず、キャリアセンスにおいて使用チャネルと誤判断する場合がある。この誤判断を回避するための従来技術としてたとえば下記特許文献３に記載の技術が存在する。下記特許文献３に記載の技術では、送信時に使用チャネル番号も送信し、受信側で使用チャネル番号と空きチャネル番号を照合することで誤検出を判断するようにしている。

さらに、下記特許文献４では、拡散符号を用いて同一周波数で複数の通信が多重されるスペクトル拡散を行うシステムにおいて、キャリアセンス信号と同期信号の組み合わせにより、自信の送信の可否判断を行う方式が提案されている。この方式では、異なるシステムでは拡散コードが異なり、同期が取れないことを利用し、キャリアセンスを越える信号があっても同期が取れない場合には他システムで使用されていると判断し通信を行わないようにしている。

特開２０００−１６５３１３号公報特開２０００−２０１１０３号公報特開平５−１１０５２２号公報特開平１１−１１２４６９号公報

しかしながら、上述した従来の技術は、以下に示すような問題点をそれぞれ有していた。すなわち、上記特許文献１に記載の方式では、路車間通信の空き部分のみしか使用できないため、回線容量を増やすことが出来ない、また、任意のタイミングで車々間通信が出来ない、という問題があった。

また、上記特許文献２に記載の方式では、ＦＣＭＣでしか判別を行っていないため、ＦＣＭＣが送信される周期の間は路車間通信エリアであることが判断できず、ＦＣＭＣを受信するまでの間は車々間通信ができない、という問題があった。

また、上記特許文献３に記載の方式では、送信信号に使用チャネル番号を挿入する必要があり、そのようなフレーム構成を取れないシステムに対しては適用できない、という問題があった。

また、上記特許文献４に記載の方式では、実際には空きチャネルであるにも関わらず、隣接チャネルへの漏洩電力によってキャリアセンスが作動し、使用チャネルと誤判断してしまう、という問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、同一周波数帯を使用して路車間通信および車々間通信を行う無線通信システムにおいて、路車間通信の方が車々間通信よりも高い通信品質を要求されている場合に、路車間通信に対する干渉となることを回避しつつ従来よりも短い時間で車々間通信を開始する通信装置を得ることを目的とする。

また、車々間通信の方が路車間通信よりも高い通信品質を要求されている場合に、車々間通信に対する干渉となることを回避する通信装置を得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、車両に搭載され、路車間通信用に割り当てられている複数の通信チャンネルの中の未使用チャネルを使用して車々間通信を行う通信装置であって、使用可能な複数の通信チャネルの中から車々間通信に使用する通信チャネル候補を選択する候補選択手段と、前記通信チャネル候補における受信信号レベルと所定のしきい値とを比較し、当該通信チャネル候補が未使用かどうかを判断するキャリアセンス手段と、前記通信チャネル候補における受信信号を復調し、当該通信チャネル候補が路車間通信で使用されているか否かを判定するための判定情報を含んだ復調信号を出力する復調手段と、前記キャリアセンス結果に基づいて前記判定情報の確認処理が必要かどうかを判断し、確認処理が必要であると判断した場合に前記通信チャネル候補を使用した車々間通信が可能か否かを判断する判断手段と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、車々間通信用の候補として選択したチャネルのキャリアセンスを行いつつ路車間通信で用いられているＵＷの検出を行い、ＵＷの検出結果を使用して当該候補チャネルが路車間通信で使用されているか否かを判定することとしたので、候補チャネルが路車間通信で使用されているか否かを高速に判定することができ、路車間通信システムへの干渉を回避しつつ車々間通信を開始するまで（送信を開始するまで）の時間を短縮することができる、という効果を奏する。

以下に、本発明にかかる通信装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態１．
図１は、本発明にかかる通信装置の実施の形態１の構成例を示す図である。この通信装置は、送信アンテナ１と、受信アンテナ２と、路車間通信部３と、車々間通信部４と、ＣＳ部（キャリアセンス部）５と、通信判別部６と、データ処理部７と、を備え、さらに、路車間通信部３は、変調部３１および復調部３２を備え、車々間通信部４は、変調部４１および復調部４２を備えている。なお、本発明にかかる通信装置は、自動車などの車両に搭載される（車載器として使用される）ものである。

路車間通信部３は、データ処理部７からの指示に従い、受け取った送信信号を変調部３１において変調し、送信アンテナ１を介してその宛先となる道路上などに設置された通信装置へ送信する。また、受信アンテナ２を介して受信した変調信号を復調部３２において復調し、通信判別部６およびデータ処理部７へ出力する。

車々間通信部４は、データ処理部７からの指示に従い、受け取った送信信号を変調部４１において変調し、送信アンテナ１を介してその宛先となる通信装置（車載器）へ送信する。また、受信アンテナ２を介して受信した変調信号を復調部４２において復調し、データ処理部７へ出力する。

ＣＳ部５は、受信アンテナ２を介して受信した信号（チャネル）のレベルを求め、求めた受信信号レベルを所定のしきい値と比較することにより当該チャネルが使用可能であるか否か（他の通信で使用中か否か）を判断し、判断結果（キャリアセンス結果）を後段の通信判別部６へ出力する。

判断手段に相当する通信判別部６は、復調部４およびＣＳ部５からの入力信号に基づいて、車々間通信で使用するチャネルを選択決定する。具体的には、ＣＳ部５から受け取ったキャリアセンス結果がキャリア検出（チャネル使用中）を示しているかどうかを確認し、キャリア検出でない場合（キャリア未検出の場合）、さらに当該チャネルが路車間通信に使用されているか否かを復調部３２からの入力信号に基づいて判断する。そして、路車間通信に使用されていなければ、当該チャネルを車々間通信で使用するチャネルとして選択決定する。

候補選択手段に相当するデータ処理部７は、路車間通信部３および車々間通信部４の制御を行うとともに各種アプリケーションを実現するため処理を行う。

図２は、ＩＴＳ用に割当てられた５．８ＧＨｚ帯における現状のチャネル使用状況を示したチャネル配置図である。図２において、「バスロケ」はバスロケーションサービスの略である。また、Ｄ１やＵ１は各々ダウンリンク用チャネル番号１番、アップリンク用チャネル番号１番を表しており、現状では、アップリンク／ダウンリンク共、７チャネルずつ割当てられている。また、ダウンリンク／アップリンク共に、番号が６のチャネル（Ｄ６，Ｕ６）が未使用となっている。

図３は、ＥＴＣ／ＤＳＲＣにおいて使用されているフレームのフォーマットを示している。図３において、ＰＲは、復調部（本発明にかかる通信装置の復調部３２に相当）における初期捕捉用に用いられるプリアンブル部、ユニークワード（ＵＷ）は、データの先頭部を見つけるための既知パターンであり、またＵＷは通信チャネルの識別にも用いられる。ＤＡＴＡは、路車間通信用のデータ部分である。

ここで、社団法人電波産業会にて規定された標準規格「ＡＲＩＢＳＴＤ−Ｔ７５１．３版狭域通信（ＤＳＲＣ）システム」（２００５年１１月策定）においては、路車間通信用として、ＦＣＭＣ（Frame Control Message Channel）、ＭＤＣ（Message Data Channel）、ＡＣＫＣ（Ack Channel）およびＡＣＴＣ（Activation Channel）の４種類の通信チャネルが規定されている。

「ＦＣＭＣ」はフレーム制御用のチャネル、「ＭＤＣ」はデータ通信用のチャネル、「ＡＣＫＣ」は応答確認用のチャネル、「ＡＣＴＣ」は通信割当て要求用のチャネルである。また、ＵＷに関しては、これら４種類の通信チャネルに対応して、図４に示したような「ＵＷ１」、「ＵＷ２Ａ」および「ＵＷ２Ｂ」の３種類が用意されている。ＵＷ１はＦＣＭＣで使用されるユニークワード。ＵＷ２ＡはＡＣＴＣおよびＡＣＫＣで使用されるユニークワード。ＵＷ２ＢはＭＤＣで使用されるユニークワードである。

つづいて、本発明にかかる通信装置の動作を図面に基づいて説明する。ここで、以下の説明においては、路車間通信は「ＡＲＩＢＳＴＤ−Ｔ７５」に従い、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）で動作するものとし、さらに車々間通信はＣＳＭＡ／ＣＡで動作するものとする。また、説明を簡単にするため、路車間通信は、Ｄ１／Ｕ１，Ｄ２／Ｕ２，Ｄ５／Ｕ５，Ｄ７／Ｕ７のチャネルのみを使用できるものとし、また、車々間通信は全てのチャネルを使用できるものとする。また、車々間通信よりも路車間通信の方が高い通信品質を要求されているものとする。

図５は、車両に搭載された本発明にかかる通信装置（以下、車載器と呼ぶ）が車々間通信の開始に先立ち実行するキャリアセンスの結果の一例を示す図である。図６は、路車間通信において全二重通信を行う際に使用する通信フレームの構成例を示す図であり、図７は、路車間通信において半二重通信を行う際に使用する通信フレームの構成例を示す図である。通信フレームは、図６および図７に示したように３種類のスロットで構成されている。

図６および図７に示した通信フレームにおいて、ＦＣＭＳ（Frame Control Message Slot）は、フレーム制御情報多重用スロットであり、フレームの先頭に１つ存在する。また、上述したＦＣＭＣで構成される。ＭＤＳ（Message Data Slot）は、データ通信用のスロットであり、上述したＭＤＣおよびＡＣＫＣにより構成される。ＡＣＴＳ（Activation Slot）は、通信割当て要求用のスロットであり、上述したＡＣＴＣで構成される。

図８は、本発明にかかる通信装置（車載器）が車々間通信で使用する通信チャネルを選択決定する動作の一例を示すフローチャートであり、図９は、通信チャネルの選択決定動作を時間軸に沿って説明するための図である。なお、図９に示した「ＣＳ」はキャリアセンス実行中の状態を示している。ここでは、一例として、Ｄ４（5790MHz）→Ｄ５（5785MHz）→Ｄ６（5780MHz）の順番で空きチャネル（使用チャネル）を探す場合の動作について説明する。また、各チャネルは図２に示した用途に既に割り当てられており、各チャネルのキャリアセンス結果は図５に示したものであるとして説明を行う。

車々間通信の開始要求があった場合、データ処理部７は、車々間通信に使用可能なチャネル（システムなどにおいて車々間通信用として割り当てられているチャネル、以下「車々間通信選択可能チャネル」と呼ぶ）の中からいずれか一つを選択し、車々間通信用チャネルの候補チャネルとして設定する（ステップＳ１１、Ｓ１２）。この例では、Ｄ４が選択され、候補チャネルに設定される。

つぎに、ＣＳ部５は、上記ステップＳ１２で設定された候補チャネル（この例ではＤ４）に対するキャリアセンスを実行し、その結果を通信判別部６へ通知する（ステップＳ１３）。通信判別部６は、ＣＳ部５から通知されたキャリアセンス結果に基づいて、候補チャネルが使用可能であるか否かを判別する。具体的には、まず通知されたキャリアセンス結果が候補チャネルでのキャリア未検出を示しているか否か、すなわち候補チャネルにおける受信信号電力（または強度）が、候補チャネルが使用中か否かを判定するためのしきい値以下である旨を示しているか否かを確認する（ステップＳ１４）。そして、候補チャネルでの受信信号電力がしきい値以下であれば（ステップＳ１４，Ｙｅｓ）、この候補チャネルを選択可能であると判断する。ここで、受信信号電力がしきい値に近い場合には、キャリア検出されなくても実際には使用中の可能性がある。そのため、本発明では、ＣＳ部５におけるキャリアセンスと並行して復調部３２が候補チャネル上で受信した信号を復調しておく。そして、上記ステップＳ１４において候補チャネルでの受信信号電力がしきい値以下であると判断した場合には、さらに、復調部３２から出力された復調信号を用いて当該候補チャネルが路車間通信で使用されているか否かを確認する（ステップＳ１６）。候補チャネルが路車間通信で使用されていない場合（ステップＳ１６，Ｎｏ）、当該候補チャネルが使用可能であると判断する。

なお、ステップＳ１６では、たとえば図４に示したようなＵＷを用いて候補チャネルが使用可能か否かを判断する。すなわち路車間通信と車々間通信で異なるＵＷを使用することとし、ＣＳ部５におけるキャリアセンスと並行して受信信号の復調を行う。そして、復調信号に路車間通信用のＵＷが含まれていれば候補チャネルが路車間通信で使用されていると判断する。そうでなければ候補チャネルが路車間通信で使用されていないと判断する。ＵＷは図６や図７に示したスロットに最低限１個以上存在するため、高速に路車間通信か否かの判断を行うことが可能となる。

一方、上記ステップＳ１４において、候補チャネル（Ｄ４）における受信信号電力がしきい値を超えていると判断した場合（ステップＳ１４，Ｎｏ）、通信判別部６は、候補チャネルが使用不可能であると判断し、候補チャネルの設定を変更するように、データ処理部７に対して要求する。これを受けたデータ処理部７は、上記ステップＳ１２で設定した候補チャネルに代えて、残りの車々間通信選択可能チャネルの中からいずれか一つを選択し（この例ではＤ５が選択される）、車々間通信用チャネルの候補チャネルとして再設定する（ステップＳ１５）。ステップＳ１５を実行し、候補チャネルを再設定した場合には、再設定後の候補チャネル（この例ではＤ５）を対象として上述したステップＳ１３およびＳ１４が実行される。

また、上記ステップＳ１６において候補チャネルが路車間通信で使用されていると判断した場合（ステップＳ１６，Ｙｅｓ）、通信判別部６は、候補チャネルが使用不可能であると判断し、候補チャネルの設定を変更するように、データ処理部７に対して要求する。候補チャネルの設定変更要求を受けたデータ処理部７は、上述したステップＳ１５を実行する。ステップＳ１５が実行された後は、再設定後の候補チャネルを対象として上述したステップＳ１３およびＳ１４が実行される。

上記ステップＳ１６において候補チャネルが路車間通信で使用されていないと判断した場合（ステップＳ１６，Ｎｏ）、通信装置は、当該候補チャネルを使用した車々間通信を開始する（ステップＳ１７）。

この例では、上記ステップＳ１３におけるキャリアセンス結果が図５に示されたものとなり、チャネルＤ４での受信電力がしきい値以上（キャリア検出）となるため、上記ステップＳ１４において通信判別部６は、候補チャネルＤ４が使用不可能であると判断し、候補チャネルの設定を変更するように、データ処理部７に対して要求する。候補チャネルの設定変更要求を受けたデータ処理部７は、候補チャネルの設定をＤ５に変更する。そして、Ｄ５を対象としたステップＳ１３およびＳ１４が実行される。図５に示した例ではＤ５での受信電力がしきい値未満（キャリア不検出）となり、Ｄ５を対象としたステップＳ１６（Ｄ５が路車間通信で使用されているか否かの確認）が実行される。この例ではＤ５が路車間通信を伴うバスロケーションサービスに使用されているため、ステップＳ１６において路車間通信用のＵＷが検出される。そのため、通信判別部６は、候補チャネルＤ５が使用不可能であると判断し、候補チャネルの設定を変更するように、データ処理部７に対して再度要求する。

候補チャネルの設定変更要求を受けたデータ処理部７は、候補チャネルの設定をＤ６に変更する。そして、Ｄ６を対象としたステップＳ１３およびＳ１４が実行される。図５に示した例ではＤ６での受信電力がしきい値未満（キャリア不検出）となり、かつＤ６を対象としたステップＳ１６では路車間通信用のＵＷが検出されない。そのため、通信判別部６は、候補チャネルＤ６が使用可能であると判断し、その旨をデータ処理部７に対して通知する。候補チャネルＤ６が使用可能である旨の通知を受けたデータ処理部７は、車々間通信用の変調部４１に対して、チャネルＤ６を使用した送信の許可を行う。

なお、本実施の形態においては、一例として車々間通信の路車間通信への干渉回避を実現する場合について説明を行ったが、路車間通信が車々間通信への干渉となるのを防止することも同様の手順により可能である。また、通信判別部６が、路車間通信用の復調部３２から出力される復調信号を用いて、上記候補チャネルが路車間通信に使用されているか否かを判断する場合について説明したが、車々間通信用の復調部４２から出力される復調信号を用いて、候補チャネルが路車間通信に使用されているか否かの判断を行うようにしてもよい。さらに、復調部３２および４２から出力される復調信号の双方を用いて路車間通信・車々間通信両方の検出を行い、両者の検出結果を使用して候補チャネルが路車間通信に使用されているか否かの判断を行っても良い。

また、本実施の形態においては、一例として通信装置（車載器）が路車間通信部３および車々間通信部４を備えている場合について説明を行ったが、路車間通信と車々間通信を同時に行うことがない場合には、路車間通信部３および車々間通信部４を１つに統合した構成としてもよい。この場合、通信装置の構成は図１０に示したような構成となる。図１０に示した通信装置は、送信アンテナ１と、受信アンテナ２と、ＣＳ部５と、通信判別部６ａと、データ処理部７ａと、通信部８と、を備え、通信部８は、変調部８１および復調部８２を備えている。ＣＳ部５は、受信信号（チャネル）のレベルを求め、当該チャネルが使用中であるかどうかを判断する。通信判別部６ａは、復調部４およびＣＳ部５からの入力信号に基づいて、車々間通信で使用するチャネルを選択決定する。データ処理部７ａは、通信部８の制御を行うとともに各種アプリケーションを実現するため処理を行う。通信部８は、図１に示した通信装置の路車間通信部３および車々間通信部４を統合したものであり、路車間通信および車々間通信のいずれの場合にも使用される。

このように、本実施の形態においては、車々間通信用の候補として選択したチャネルのキャリアセンスを行いつつ路車間通信で用いられているＵＷの検出を行い、ＵＷの検出結果を使用して当該候補チャネルが路車間通信で使用されているか否かを判定することとした。これにより、候補チャネルが路車間通信で使用されているか否かを高速に判定することができるので、路車間通信システムへの干渉を回避できることに加え、車々間通信を開始するまで（送信を開始するまで）の時間を短縮することが可能となり、システム容量を増加させることができる。

また、ＵＷの検出結果から候補チャネルが路車間通信と車々間通信のいずれに使用されているかを判断するようにしたので、隣接チャネルへの漏洩電力によるキャリアセンスの誤検出を抑圧することができる。

実施の形態２．
上述した実施の形態１では、ＣＳ部５が行う処理対象（候補チャネル）における受信信号の電力（または、強度）を求める処理と並行して、通信判別部６が、路車間通信用の復調部３２から出力された復調信号を用いて、当該候補チャネルが路車間通信用として使用されているか否かの判断を行っていた。この場合、車載器においては、ＣＳ部５においてキャリアセンスによる送信可否の判断が完了しているにもかかわらず、復調部３２からＵＷが出力されるまでの間、最終的な送信の可否を判断できないという問題がある。そのため本実施の形態では、しきい値を複数個用意することで、送信可否判断をより高速に行うことが可能な通信装置ついて説明する。なお、本実施の形態の通信装置の構成は上述した実施の形態１の通信装置と同様である。

図１１は、ＣＳ部５でのキャリアセンス結果と送信の可否判定を行うための２種類のしきい値との関係の一例を示す図である。図１２は、実施の形態２の通信装置（車載器）が車々間通信で使用する通信チャネルを選択決定する動作の一例を示すフローチャートであり、図１３は、通信チャネルの選択決定動作を時間軸に沿って説明するための図である。なお、図１２において、実施の形態１の動作を示したフローチャート（図８参照）に記載されている処理と同じ処理については、同一のステップ番号を付してその説明を省略する。また、図１３に示した「ＣＳ」はキャリアセンス実行中の状態を示している。

本実施の形態では、候補チャネルが車々間通信に使用されているか否かの判断を第１のしきい値（図１１に示したしきい値＃１に相当）を使用して行い、また、候補チャネルが路車間通信に使用されているか否かの判断を上記第１のしきい値とは異なる第２のしきい値（図１１に示したしきい値＃２に相当）を使用して行う場合の例について説明する。なお、実施の形態１と同様に、路車間通信は、Ｄ１／Ｕ１，Ｄ２／Ｕ２，Ｄ５／Ｕ５，Ｄ７／Ｕ７のチャネルのみを使用できるものとし、車々間通信は全てのチャネルを使用できるものとする。また、Ｄ４（5790MHz）→Ｄ５（5785MHz）→Ｄ６（5780MHz）の順番で空きチャネル（使用チャネル）を探す場合の動作について説明する。また、車々間通信よりも路車間通信の方が高い通信品質を要求されているものとする。

実施の形態１の場合と同様に、ステップＳ１１〜Ｓ１３を実行後、本実施の形態の車載器（通信装置）の通信判別部６は、ＣＳ部５から通知されたキャリアセンス結果に基づいて、候補チャネルが使用可能であるか否かを判別する。具体的には、まず通知されたキャリアセンス結果から、候補チャネルが車々間通信で使用されているか否を確認する。ここでは、キャリアセンス結果が「候補チャネルにおける受信信号電力（または強度）がしきい値＃１（候補チャネルが車々間通信で使用中か否かを判定するためのしきい値）以下である」旨を示しているか否かを確認する（ステップＳ１４ａ）。そして、候補チャネルにおける受信信号電力がしきい値＃１以下であれば（ステップＳ１４ａ，Ｙｅｓ）、候補チャネルが車々間通信で使用されていないと判断し、さらに、候補チャネルが路車間通信で使用されているか否を確認する。ここでは、キャリアセンス結果が「候補チャネルにおける受信信号電力（または強度）がしきい値＃２（候補チャネルが路車間通信で使用中か否かを判定するためのしきい値）以下である」旨を示しているか否かを確認する（ステップＳ２１）。そして、候補チャネルでの受信信号電力がしきい値＃２以下であれば（ステップＳ２１，Ｙｅｓ）、候補チャネルが路車間通信で使用されていないと判断し、当該候補チャネルが使用可能であると判断する。

一方、上記ステップＳ１４ａにおいて、候補チャネルでの信号電力がしきい値を超えていると判断した場合（ステップＳ１４ａ，Ｎｏ）、通信判別部６は、候補チャネルが車々間通信で使用されているため使用不可能であると判断し、候補チャネルの設定を変更するように、データ処理部７に対して要求する。これを受けたデータ処理部７は、ステップＳ１２で設定した候補チャネルに代えて、残りの車々間通信選択可能チャネルの中からいずれか一つを選択し（この例ではＤ５が選択される）、車々間通信用チャネルの候補チャネルとして再設定する（ステップＳ１５）。ステップＳ１５を実行し、候補チャネルが再設定された場合には、再設定後の候補チャネルを対象としてステップＳ１３およびＳ１４ａが実行される。

また、上記ステップＳ２１において候補チャネル（Ｄ４）での信号電力がしきい値＃２を超えていると判断した場合（ステップＳ２１，Ｎｏ）、さらに、当該候補チャネルが路車間通信で使用されているか否かを確認する（ステップＳ１６）。候補チャネルが路車間通信で使用されていない場合（ステップＳ１６，Ｎｏ）、当該候補チャネルが車々間通信で使用可能であると判断する。一方、候補チャネルが路車間通信で使用されている場合（ステップＳ１６，Ｙｅｓ）、通信判別部６は、候補チャネルが車々間通信で使用されているため使用不可能であると判断し、候補チャネルの設定を変更するように、データ処理部７に対して要求する。ステップＳ１６における判断方法は、実施の形態１と同様である。

この例では、上記ステップＳ１３におけるキャリアセンス結果が図１１に示されたものとなり、チャネルＤ４での受信電力がしきい値＃１以上（キャリア検出）となるため、上記ステップＳ１４ａにおいて通信判別部６は、候補チャネルＤ４が使用不可能であると判断し、候補チャネルの設定を変更するように、データ処理部７に対して要求する。候補チャネルの設定変更要求を受けたデータ処理部７は、候補チャネルの設定をＤ５に変更する。そして、Ｄ５を対象としたステップＳ１３およびＳ１４ａが実行される。図１１に示した例ではＤ５での受信電力がしきい値＃１未満かつしきい値＃２以上となり、Ｄ５を対象としたステップＳ１６（Ｄ５が路車間通信で使用されているか否かの確認）が実行される。この例ではＤ５がバスロケーションサービスに使用されているため、ステップＳ１６において路車間通信用のＵＷが検出される。その結果、通信判別部６は、候補チャネルＤ５が使用不可能であると判断し、候補チャネルの設定を変更するように、データ処理部７に対して再度要求する。

候補チャネルの設定変更要求を受けたデータ処理部７は、候補チャネルの設定をＤ６に変更する。そして、Ｄ６を対象としたステップＳ１３およびＳ１４ａが実行される。図１１に示した例ではＤ６での受信電力がしきい値＃２未満（キャリア不検出）となるので、通信判別部６は、ステップＳ１６を実行することなしに候補チャネルＤ６が使用可能であると判断し、その旨をデータ処理部７に対して通知する。候補チャネルＤ６が使用可能である旨の通知を受けたデータ処理部７は、車々間通信用の変調部４１に対して、チャネルＤ６を使用した送信の許可を行う。

また、本実施の形態においては、一例として通信装置（車載器）が路車間通信部３および車々間通信部４を備えている場合について説明を行ったが、路車間通信と車々間通信を同時に行うことがない場合には、路車間通信部３および車々間通信部４を１つに統合した構成としてもよい。この場合、通信装置の構成は図１０に示したような構成となる。

このように、本実施の形態においては、車々間通信用の候補として選択したチャネルでの受信信号電力を、２つのしきい値（比較対象のチャネルが車々間通信に使用されているか否かを判定するための第１のしきい値、路車間通信に使用されているか否かを判定するための第２のしきい値）と比較し、信号電力が２つのしきい値の間にある場合にのみ、並行して実行していたＵＷの検出結果を使用して当該候補チャネルが路車間通信で使用されているか否かを判定することとした。これにより、路車間通信システムへの干渉を回避できることに加え、システム容量を増加させることができ、また実施の形態１の場合と比較して、車々間通信を開始するまで（送信を開始するまで）の時間をさらに短縮することができる。さらに、路車間通信・車々間通信各々に対するキャリアセンスレベルを変化させることで、より柔軟な運用を実現することができる。

以上のように、本発明にかかる通信装置は、ＩＴＳでの無線通信に有用であり、特に、同一周波数帯において互いに干渉を与えることのない路車間通信および車々間通信を実現する場合に適している。

本発明にかかる通信装置の構成例を示す図である。ＩＴＳ用に割当てられた５．８ＧＨｚ帯におけるチャネル使用状況を示す図である。ＥＴＣ／ＤＳＲＣにおいて使用されているフレームのフォーマットを示す図である。ユニークワード（ＵＷ）のビットパターンを示す図である。本発明にかかる通信装置が車々間通信の開始に先立ち実行するキャリアセンス結果の一例を示す図である。路車間通信において全二重通信を行う際に使用する通信フレームの構成例を示す図である。路車間通信において半二重通信を行う際に使用する通信フレームの構成例を示す図である。本発明にかかる通信装置（車載器）が車々間通信で使用する通信チャネルを選択決定する動作の一例を示すフローチャートである。通信チャネルの選択決定動作を時間軸に沿って説明するための図である。本発明にかかる通信装置の他の構成例を示す図である。キャリアセンス結果と２種類のしきい値との関係の一例を示す図である。実施の形態２の通信装置（車載器）が車々間通信で使用する通信チャネルを選択決定する動作の一例を示すフローチャートである。実施の形態２における通信チャネルの選択決定動作を時間軸に沿って説明するための図である。

符号の説明

１送信アンテナ
２受信アンテナ
３路車間通信部
４車々間通信部
５ＣＳ部
６、６ａ通信判別部
７、７ａデータ処理部
８通信部
３１、４１、８１変調部
３２、４２、８２復調部

Claims

車両に搭載され、路車間通信用に割り当てられている複数の通信チャンネルの中の未使用チャネルを使用して車々間通信を行う通信装置であって、
使用可能な複数の通信チャネルの中から車々間通信に使用する通信チャネル候補を選択する候補選択手段と、
前記通信チャネル候補における受信信号レベルと所定のしきい値とを比較し、当該通信チャネル候補が未使用かどうかを判断するキャリアセンス手段と、
前記通信チャネル候補における受信信号を復調し、当該通信チャネル候補が路車間通信で使用されているか否かを判定するための判定情報を含んだ復調信号を出力する復調手段と、
前記キャリアセンス結果に基づいて前記判定情報の確認処理が必要かどうかを判断し、確認処理が必要であると判断した場合に前記通信チャネル候補を使用した車々間通信が可能か否かを判断する判断手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。
前記判断手段は、
前記キャリアセンス結果が使用中である旨を示している場合、前記候補選択手段に対して通信チャネル候補を再選択するように指示を出し、また、当該キャリアセンス結果が未使用である旨を示している場合に、さらに前記判定情報の内容を確認することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
前記判断手段は、
前記判定情報に、前記通信チャネル候補が路車間通信で使用されている旨を示す情報が含まれている場合、前記候補選択手段に対して通信チャネル候補を再選択するように指示を出し、一方、前記判定情報に、前記通信チャネル候補が路車間通信で使用されていない旨を示す情報が含まれている場合に、前記通信チャネル候補を使用した車々間通信が可能であると判断することを特徴とする請求項１または２に記載の通信装置。
車両に搭載され、車々間通信用に割り当てられている複数の通信チャンネルの中の未使用チャネルを使用して路車間通信を行う通信装置であって、
使用可能な複数の通信チャネルの中から路車間通信に使用する通信チャネル候補を選択する候補選択手段と、
前記通信チャネル候補における受信信号レベルと所定のしきい値とを比較し、当該通信チャネル候補が未使用かどうかを判断するキャリアセンス手段と、
前記通信チャネル候補における受信信号を復調し、当該通信チャネル候補が路車間通信で使用されているか否かを判定するための判定情報を含んだ復調信号を出力する復調手段と、
前記キャリアセンス結果に基づいて前記判定情報の確認処理が必要かどうかを判断し、確認処理が必要であると判断した場合に前記通信チャネル候補を使用した路車間通信が可能か否かを判断する判断手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。
前記判断手段は、
前記キャリアセンス結果が使用中である旨を示している場合、前記候補選択手段に対して通信チャネル候補を再選択するように指示を出し、また、当該キャリアセンス結果が未使用である旨を示している場合に、さらに前記判定情報の内容を確認することを特徴とする請求項４に記載の通信装置。
前記判断手段は、
前記判定情報に、前記通信チャネル候補が車々間通信で使用されている旨を示す情報が含まれている場合、前記候補選択手段に対して通信チャネル候補を再選択するように指示を出し、一方、前記判定情報に、前記通信チャネル候補が車々間通信で使用されていない旨を示す情報が含まれている場合に、前記通信チャネル候補を使用した路車間通信が可能であると判断することを特徴とする請求項４または５に記載の通信装置。
車両に搭載され、路車間通信用に割り当てられている複数の通信チャンネルの中の未使用チャネルを使用して車々間通信を行う通信装置であって、
使用可能な複数の通信チャネルの中から車々間通信に使用する通信チャネル候補を選択する候補選択手段と、
前記通信チャネル候補における受信信号レベルを、当該通信チャネル候補が他の車々間通信で使用されているか否かを判断するための第１のしきい値、および当該通信チャネル候補が路車間通信で使用されているか否かを判断するための第２のしきい値、と比較し、当該通信チャネル候補が未使用かどうかを判断するキャリアセンス手段と、
前記通信チャネル候補における受信信号を復調し、当該通信チャネル候補が路車間通信で使用されているか否かを判定するための判定情報を含んだ復調信号を出力する復調手段と、
前記キャリアセンス結果に基づいて前記判定情報の確認処理が必要かどうかを判断し、確認処理が不要であると判断した場合、当該キャリアセンス結果に基づいて前記通信チャネル候補を使用した車々間通信が可能か否かを判断し、一方、確認処理が必要であると判断した場合には、当該確認処理を実行し、当該確認処理結果に基づいて前記通信チャネル候補を使用した車々間通信が可能か否かを判断する判断手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。
前記判断手段は、
前記キャリアセンス結果が前記通信チャネル候補における受信信号レベルが第１のしきい値を超えている旨を示している場合、前記候補選択手段に対して通信チャネル候補を再選択するように指示を出し、また、当該キャリアセンス結果が前記通信チャネル候補における受信信号レベルが第２のしきい値以下である旨を示している場合、前記通信チャネル候補を使用した車々間通信が可能であると判断することを特徴とする請求項７に記載の通信装置。
前記判断手段は、
前記判定情報に、前記通信チャネル候補が路車間通信で使用されている旨を示す情報が含まれている場合、前記候補選択手段に対して通信チャネル候補を再選択するように指示を出し、一方、前記判定情報に、前記通信チャネル候補が路車間通信で使用されていない旨を示す情報が含まれている場合に、前記通信チャネル候補を使用した車々間通信が可能であると判断することを特徴とする請求項７または８に記載の通信装置。
車両に搭載され、車々間通信用に割り当てられている複数の通信チャンネルの中の未使用チャネルを使用して路車間通信を行う通信装置であって、
使用可能な複数の通信チャネルの中から路車間通信に使用する通信チャネル候補を選択する候補選択手段と、
前記通信チャネル候補における受信信号レベルを、当該通信チャネル候補が他の路車間通信で使用されているか否かを判断するための第１のしきい値、および当該通信チャネル候補が車々間通信で使用されているか否かを判断するための第２のしきい値、と比較し、当該通信チャネル候補が未使用かどうかを判断するキャリアセンス手段と、
前記通信チャネル候補における受信信号を復調し、当該通信チャネル候補が路車間通信で使用されているか否かを判定するための判定情報を含んだ復調信号を出力する復調手段と、
前記キャリアセンス結果に基づいて前記判定情報の確認処理が必要かどうかを判断し、確認処理が不要であると判断した場合、当該キャリアセンス結果に基づいて前記通信チャネル候補を使用した路車間通信が可能か否かを判断し、一方、確認処理が必要であると判断した場合には、当該確認処理を実行し、当該確認処理結果に基づいて前記通信チャネル候補を使用した路車間通信が可能か否かを判断する判断手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。
前記判断手段は、
前記キャリアセンス結果が前記通信チャネル候補における受信信号レベルが第１のしきい値を超えている旨を示している場合、前記候補選択手段に対して通信チャネル候補を再選択するように指示を出し、また、当該キャリアセンス結果が前記通信チャネル候補における受信信号レベルが第２のしきい値以下である旨を示している場合、前記通信チャネル候補を使用した路車間通信が可能であると判断することを特徴とする請求項１０に記載の通信装置。
前記判断手段は、
前記判定情報に、前記通信チャネル候補が車々間通信で使用されている旨を示す情報が含まれている場合、前記候補選択手段に対して通信チャネル候補を再選択するように指示を出し、一方、前記判定情報に、前記通信チャネル候補が車々間通信で使用されていない旨を示す情報が含まれている場合に、前記通信チャネル候補を使用した路車間通信が可能であると判断することを特徴とする請求項１０または１１に記載の通信装置。