JP2009081563A - 車両通信システム及び車両関連通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 優先度の高い送信情報を有する車両関連の通信装置が速やかに送信を開始でき、しかも、送信の衝突が生じないようにする。
【解決手段】 本発明の通信装置は、車載若しくは路側に設けられている通信装置であり、ＣＳＭＡ方式に従って送信を行う。通信装置は、送信情報の優先度を判定する優先度判定手段と、当該通信装置若しくは他の通信装置の送信が終了した後、送信を開始するまでに要する待機時間を、判定された優先度の段階に応じ、優先度が高いほど短くなるように制御する待機時間制御手段とを有する。本発明の車両通信システムは、本発明の通信装置によって構築される。
【選択図】 図１

Description

本発明は車両通信システム及び車両関連通信装置に関し、例えば、通信装置（車両関連通信装置）の少なくとも一方が車載通信装置である車々間通信システムや路車間通信システムに適用し得るものである。本明細書において、車両関連通信装置は車載通信装置若しくは路側通信装置が該当する。

従来、車々間通信システムや路車間通信システムは、自律分散制御を用いた無線通信技術により、車載通信装置同士、若しくは、車載通信装置及び路側通信装置が、直接通信を行うことにより、車両走行時における安全支援や娯楽情報の提供などを実現することを目的としている。

しかし、多数の車両関連通信装置が情報をほぼ同時に送信しようとした場合には、衝突により通信失敗となる場合が発生したり、送信完了までの時間が増大したりするという課題があった。また、各車両関連通信装置が一定周期で情報を送信する場合、一旦、複数の車両関連通信装置による同時送信が発生すると、次回以降の周期においても、複数の車両関連通信装置による同時送信が繰り返し発生し、通信品質が改善しないという問題があった。

これら問題への対策として、アクセス方式をＣＳＭＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）にすることで、送信トラフィック発生時に、キャリアセンスを行い、他車の送信時には、待機しながら、ランダムに決定した時間を経過した後、送信を開始することで衝突を回避する方法が一般に知られている（特許文献１、特許文献２参照）。
特開２００５−３９６６５号公報 特開２００２−２６７９９号公報

しかしながら、従来のＣＳＭＡ方式をそのまま適用しても、複数の通信装置がほぼ同時に送信しようとする場合においては、最も早く送信を開始した通信装置以外は、送信開始を待機することになり、遅延の増大を解決することができない。また、ＣＳＭＡにおいてはキャリアセンスを行い、他車の通信装置が送信していないことを確認した後に送信を開始するが、この間の遅延が無視できず、遅延時間を短く設定して送信しようとした場合、この遅延時間に他車の通信装置が送信していると送信信号の衝突による通信失敗が発生し、ほぼ同時に送信を開始しようとする複数の通信装置においては、通信の失敗する確率が高くなるという問題があった。

車々間通信システムや路車間通信システムでは、周囲に存在する他の車両等が時々刻々変化するため、受信相手を特定した送信よりは、自己の位置などを報知する受信相手を特定しない周期的に行う放送的な送信が多く、複数の通信装置がほぼ同時に送信しようとする場合が、一般的な通信システムより発生し易い。

特許文献１の車々間通信システムでは、通信成功の確率を高めるために、周辺の車両の混雑状態に応じてキャリアの送信電力を制御し、送信権の調停を行う範囲を変化させることを記載している。また、特許文献２の路車間通信システムでは、車両速度に応じて、無線チャンネルを使い分け、各無線チャンネルについて、送信権の調停に係る通信装置の台数を抑えるようにしている。

しかしながら、車々間通信システムや路車間通信システムにおいては、送信相手への情報提供に緊急性を有する優先度が高い情報を送信しようとすることも生じる。送信権の調停に係る通信装置の台数が少なくなっていても、優先度が高い情報を送信しようとする通信装置の他に、情報を送信しようとする通信装置があれば、いずれの通信装置が送信権を獲得し、他の通信装置が送信待機状態になるかは一義には決まらない。すなわち、優先度が高い情報を送信しようとする通信装置が送信を開始するまでに大きな遅延時間を要することもあり得る。

そのため、優先度の高い送信情報を有する車両関連通信装置が速やかに送信を開始することができ、しかも、そのようにしても送信の衝突が生じない車両通信システムや車両関連通信装置が望まれている。

第１の本発明は、車載若しくは路側に設けられている通信装置であって、ＣＳＭＡ方式に従って送信を行う車両関連通信装置において、送信情報の優先度を判定する優先度判定手段と、当該通信装置若しくは他の通信装置の送信が終了した後、送信を開始するまでに要する待機時間を、判定された優先度の段階に応じ、優先度が高いほど短くなるように制御する待機時間制御手段とを有することを特徴とする。

第２の本発明は、複数の通信装置のうち、少なくとも一部が車載に搭載されている通信装置である車両通信システムにおいて、上記各通信装置が第１の本発明の車両関連通信装置であることを特徴とする。

本発明によれば、優先度の高い送信情報を有する車両関連通信装置が速やかに送信を開始することができ、しかも、そのようにしても送信の衝突が生じないようにできる。

（Ａ）主たる実施形態
以下、本発明による車両通信システムや車両関連通信装置の一実施形態を、図面を参照しながら詳述する。

（Ａ−１）実施形態の構成
この実施形態の車両通信システム１は、図２に示すように、各車両２−ｉ（図２では７個を示している；ｉ＝１〜７）に搭載されている車載通信装置３−ｉと、各交差点毎に設けられている路側通信装置４−ｍ（図２では１個のみ示している；ｍ＝１）とを構成要素としている（路側通信装置の設置位置は他の場所であっても良い）。車載通信装置３−ｉは、他の車載通信装置３−ｊや路側通信装置４−ｍと通信し得るものであり、路側通信装置４−ｍは、車載通信装置３−ｉや図示しない上位装置と通信し得るものである。

車載通信装置３−ｉ及び路側通信装置４−ｍは、例えば、車両同士の出会い頭衝突などを回避できるように、互いに一定周期（送信情報の生成が一定周期であり、実際に送信される周期は一定にならないこともある）で車両の位置や速度の情報などを授受し合うものである。例えば、出会い頭衝突防止支援のアプリケーションの場合、各交差点毎に設けられている路側通信装置４−ｍや、交差点内に位置している車両２−７の車載通信装置３−７は、全方位の道路（の近傍車両）を見通すことができるので、情報提供に緊急性を有する優先度が高い情報を送信しようとすることも生じる。

図１は、この実施形態に係る通信装置１００（車載通信装置３−ｉ又は路側通信装置４−ｍ）の機能的構成を示すブロック図である。通信装置１００は、例えば、ハードウェアによる送信及び受信構成と、ＣＰＵ及びＣＰＵが実行するプログラム（例えば、出会い頭衝突防止支援アプリケーション）とによって実現されているが、機能的には、図１で表すことができる。

例えば、通信装置１００を、車載通信装置３−ｉにも路側通信装置４−ｍにも適用できるように汎用的に構成（製造）しておき、車載通信装置３−ｉ及び路側通信装置４−ｍのいずれに適用するかにより、一部を変更、修正するようにすれば良い。車載通信装置３−ｉと路側通信装置４−ｍとを別個に構成しても良いことは勿論である。

図１において、通信装置１００は、車両状態検出手段１１１、優先度判定手段１１２、擬似情報付加手段１１３、送信手段１１４、送信情報生成手段１１５、受信手段１２１、通知判定手段１２２、情報出力手段１２３、制御手段１３１などを有する。

なお、優先度判定手段１１２、送信情報生成手段１１５、通知判定手段１２２等は、例えば、同一のプログラム部分を共通するものである。例えば、送信情報生成手段１１５が送信情報を生成するある場合と、優先度判定手段１１２がその送信情報の優先度を高いと判定する場合とはリンクをしており、同一のプログラム部分を共通して用いている。言い換えると、図１は、機能面から分けて示しているため、同一の処理が、複数の機能部に分かれて含まれている。

車両状態検出手段１１１は、当該通信装置１００が搭載されている車両（適宜、自車両と呼ぶ）の状態を検出し、車両状態情報を、優先度判定手段１１２、擬似情報付加手段１１３、送信情報生成手段１１５及び通知判定手段１２２へ提供するものである。例えば、自車両の位置や速度や進行方向などの状態を検出する。車両状態検出手段１１１は、自車両が有する他の目的の検出装置の出力を流用するものであっても良い。例えば、ナビゲーションシステム用のＧＰＳの出力を利用したり、車速計測計の出力を利用したりするものであっても良い。通信装置１００が路側通信装置４−ｍとして適用される場合には、車両状態検出手段１１１は取り外され、又は、無効化される。

優先度判定手段１１２は、車両状態検出手段１１１が検出した自車両の状態や、受信手段１２１が受信した他車両の状態などに基づいて、当該通信装置１００からの送信情報の優先度を判定するものである。この実施形態の場合、送信情報の優先度は、「高い」、「普通（低い）」の２段階である。高い優先度の送信情報は、ＣＳＭＡ方式下でも、少ない待ち時間で送信が開始されるものである。なお、優先度の高低の決定方法自体には、この実施形態の特徴はなく、適用しているプログラム（例えば、出会い頭衝突防止支援アプリケーション）に委ねられるが、高いと判定する場合を数例挙げれば以下の通りである。

例えば、優先度判定手段１１２は、第１の他車両及び第２の他車両が、そのときの進行方向をそのときの車速で維持したままでは、予め定まられている所定時間以内に交差することを認識し、それを伝えるために生成された送信情報に対しては優先度を高くする。このような認識は、図２に示配置例では、交差点内に位置する車載通信装置３−７や路側通信装置４−１によって行なわれる。

また例えば、優先度判定手段１１２は、直近所定時間以内に、送信情報を受信した他の通信装置（他の車両）の数が多い状態にあれば、生成する送信情報の内容によらずに、送信情報の優先度を高くする。他の車両数が多いという認識も、図２に示配置例では、交差点内に位置する車載通信装置３−７や路側通信装置４−１によって行なわれる。すなわち、多くの他の通信装置１００に情報を送信し得る通信装置（の送信情報）には高い優先度を付与するようにしておく。

さらに例えば、当該通信装置１００が路側通信装置４−ｍであれば、優先度判定手段１１２は、いずれかの車載通信装置３−ｉに対する位置検出機能の補正情報が送信情報である場合に、その送信情報の優先度を高くする。交差点に設けられている路側通信装置４−ｍのアプリケーションによっては、路側通信装置４−ｍには、交差点に係る位置情報や、交差点と連絡している道路の位置情報などが記憶されており、車両から通知された進行方向や位置の情報から、その車両が搭載している位置検出装置（例えば、ＧＰＳ装置）の検出誤差を認識することができ（受信情報から判断すると道路外を走行しているようなことを認識でき）、その誤差を校正させるための補正情報を送信することがあり得る。このような補正情報を送信する場合の優先度を高くする。

上記では路側通信装置４−ｍが送信情報毎に優先度を判定する場合を示したが、例えば、路側通信装置４−ｍからの送信情報は全て、優先度が高いと扱うようにしても良い。この場合において、優先度判定手段１１２は、車両状態検出手段１１１が取り外され、又は、無効化されていることに基づいて、優先度を高いと判定するようにしても良い。また例えば、当該優先度判定手段１１２が取り外され、又は、無効化されていることに基づいて、本来、判定結果が与えられる擬似情報付加手段１１３が、全ての送信情報を優先度が高いものと扱いようにしても良い。

同様に、パトカーや消防車などの緊急時用車両に搭載されている車載通信装置３−ｉからの送信情報は全て、優先度が高いと扱うようにしても良い。

送信情報生成手段１１５は、車両状態検出手段１１１が検出した自車両の状態や、受信手段１２１が受信した他車両の状態などに基づいて、当該通信装置１００から送信させる送信情報を、例えば、所定周期で生成するものである。例えば、送信情報生成手段１１５は、自車両の位置や進行方位や車速などを報知するための送信情報を生成する。また例えば、送信情報生成手段１１５は、第１の他車両及び第２の他車両が、そのときの進行方向をそのときの車速で維持したままでは、予め定まられている所定時間以内に交差することを認識した場合には、それを伝えるための送信情報を生成する。なお、生成する送信情報の種類は、上記に限定されるものではなく、適用しているプログラム（例えば、出会い頭衝突防止支援アプリケーション）が任意に定めて良い。

ここで、送信情報の情報量が多いような場合には、送信情報生成手段１１５は、複数に分けた送信情報（例えばパケット）を形成する。

なお、当該通信装置１００は、他の通信装置から受信した情報をさらに送信する中継機能を有していても良い。この場合において、受信手段１２１が得た受信情報を送信情報生成手段１１５に入力して送信情報を作り直すようにしても良く、受信手段１２１が得た受信情報を送信情報生成手段１１５がそのまま通過させるようにしても良い。ここで、中継する送信情報の優先度を、優先度判定手段１１２が、情報に設けられているフラグによって判定するようにしても良く、ヘッダなどの情報を、予め定められている判定ルールと照合して判定するようにしても良い。また、中継送信する情報については全て優先度が高いものとして扱うようにしても良い。

擬似情報付加手段１１３は、優先度判定手段１１２の判定結果に基づき、優先度が高い情報を送信する場合において、送信情報に擬似情報を付加したり送信情報の一部を変更したりしてから送信手段１１４へ提供し、この際、適用する、ＣＳＭＡにおけるＩｎｔｅｒ Ｆｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ（以下、ＩＦＳ時間と呼ぶ）及びバックオフ時間として高い優先度用の短い時間を設定する。擬似情報付加手段１１３は、優先度が普通の情報を送信する場合において、擬似情報の付加や一部内容の変更を実行せずに、送信情報を送信手段１１４へ提供する。優先度が普通の情報を送信する場合には、ＩＦＳ時間及びバックオフ時間は、通常の設定のものをそのまま適用することになる。送信情報の一部の変更は、例えば、優先度フラグのフィールドが送信情報にある場合において、そのフラグを高い優先度を指示するものに変更する処理等が該当する。なお、擬似情報も、例えば、送信情報と同様にパケットとして送信されるものである。送信情報を分割し、複数のパケットに振り分けることを、任意に設定できるようにしても良い。

優先度が高い送信情報を送信しようとする通信装置（以下、場合によっては、高優先通信装置と呼ぶ）に関して、優先度が普通の（低い）送信情報を送信しようとする通信装置（以下、場合によっては、低優先通信装置と呼ぶ）より、送信待ち時間を少なくし、優先的に送信できる可能性を高めるため、高優先通信装置においては、本来送信すべき情報に先立って擬似情報を送信することにより、他の低優先通信装置に、優先度が高い送信情報の存在を通知し、擬似情報に後続する本来送信すべき情報の送信期間では、送信の衝突によるエラーをなくそうとしたものである。但し、擬似情報（パケット）の長さは、ＣＳＭＡによるキャリアセンス時間より長くし、他の低優先通信装置が必ず、擬似情報の存在、若しくは、擬似情報との衝突を認識できるようにする必要がある。擬似情報は、意図的に送信の衝突を引き起こすための擬似的な送信情報であるため、その内容はいかなるものであっても良い。

また、優先度が高い送信情報を送信するときに、ＩＦＳ時間及びバックオフ時間を短くすることにより、送信権を得たときから、送信完了までの時間を通常時より短縮することができる。以下では、ＩＦＳ時間及びバックオフ時間を短くするとして説明するが、ＩＦＳ時間だけを短くするようにしても良い。

なお、擬似情報付加手段１１３は、上述したように、車両状態検出手段１１１の取外しや無効に基づいて、若しくは、優先度判定手段１１２の取外しや無効に基づいて、送信情報の優先度が高いことを認識するようにしても良い。

送信手段１１４は、擬似情報付加手段１１３から提供された情報を、無線空間に送信するものである。送信手段１１４は、基本的には、ＣＳＭＡ方式に従って送信動作するものであり、ＣＳＭＡ実行部１１４Ａを内蔵している。この実施形態の送信手段１１４は、優先度が高い送信情報が送信対象となった場合には、通常時のＩＦＳ時間及びバックオフ時間に代え、優先度が高いとき用の短いＩＦＳ時間及びバックオフ時間を適用する。ＣＳＭＡ実行部１１４Ａの処理については、図４及び図５を用いた動作説明の項で明らかにする。

受信手段１２１は、周囲の他の通信装置１００の送信手段１１４が送信した情報を受信するものであり、受信した情報を優先度判定手段１１２、送信情報生成手段１１５、通知判定手段１２２などへ提供するものである。

通知判定手段１２２は、車両状態検出手段１１１が検出した自車両の状態や、受信手段１２１が受信した他車両の状態などに基づいて、なんらかの情報を運転者に通知する必要があるか否かを判定するものであり、また、必要に応じて、通知する情報を生成することも行うものである。

情報出力手段１２３は、通知判定手段１２２が運転者に通知する必要があると判定した情報を運転手に通知するものである。情報出力手段１２３は、視覚的に通知するものであっても良く、聴覚的に通知するものであっても良い。

なお、当該通信装置１００が路側通信装置４−ｍである場合には、通知判定手段１２２及び情報出力手段１２３を取り外したり、無効化したりする。当該通信装置１００が路側通信装置４−ｍである場合に、通知相手を運転手ではなく、図示しない上位装置として、通知判定手段１２２及び情報出力手段１２３が通知機能を発揮するようにしても良い。

制御手段１３１は、当該通信装置１００内の各手段１１１〜１１５、１２１〜１２３を制御し、各手段の上述した機能を有効に発揮させるものである。

（Ａ−２）実施形態の動作
次に、実施形態に係る通信装置１００の動作を、図３のフローチャートを参照しながら説明である。なお、図３は、通信装置１００が車載通信装置３−ｉの場合の動作を示しているが、路側通信装置４−ｍも、自車両の状態を検出するステップを省略し、運転手への通知を上位装置への通知に代えれば、同様な処理を行うものである。

通信装置１００は、例えば、当該通信装置１００の電源が投入されると、図３に示す処理（サービス）を開始し（Ｓ１０１）、周期的に実行する送信タイミングになること、又は、他車両からの情報の受信を、周期的に確認するタイミングになることを待ち受ける。

送信タイミングになると、車内状態検出手段１１１によって自車両の状態を取得した後、送信情報生成手段１１５が生成した送信情報の優先度を優先度判定手段１１２によって判定する（Ｓ１１１〜Ｓ１１３）。優先度が高ければ、擬似情報付加手段１１３によって、ＩＦＳ時間及びバックオフ時間を通常より短く設定し、さらにパケットの先頭に付加する擬似情報を生成した上で（Ｓ１１４）、優先度が低ければ、ＩＦＳ時間及びバックオフ時間の短縮化や擬似情報の付加を行うことなく、送信手段１１４によって送信情報を周辺車両に通知する（Ｓ１１５）。続いて、サービスが終了したか否かを判定し（Ｓ１０２）、サービスを終了しない場合であれば待機状態に戻る。

他車両からの情報の受信タイミングになると、受信手段１２１が受信した情報（受信手段１２１の受信バッファに格納されている情報）を取得し（Ｓ１２１）、続いて、車両状態検出手段１１１によって自車両の状態を取得する（Ｓ１２２）。そして、周辺に他車両が存在するか否かを判定すると共に、存在する場合には、運転者への通知が必要か否かを判定する（Ｓ１２３、Ｓ１２４）。運転者への通知が必要と判定した場合、情報出力手段１２３によって、運転者に周辺車両の存在などを通知した後（Ｓ１２５）、運転者への通知が不要と判定した場合には直ちに、サービスが終了したか否かを判定する（Ｓ１０２）。サービスを終了しない場合であれば待機状態に戻る。

図４は、１台の高優先通信装置と１台の低優先通信装置が情報を送信する場合のタイミングチャートを示している。図４（Ａ１）及び（Ａ２）は、これら２台の通信装置が最初にキャリアセンスした際に他の通信装置が送信を行っていた場合を示し、図４（Ｂ１）及び（Ｂ２）は、これら２台の通信装置が最初にキャリアセンスした際に他の通信装置が送信を行っていない場合を示している。なお、図４は、高優先通信装置のバックオフ時間が０に選定されている場合を示している。

まず、図４（Ａ１）及び（Ａ２）を参照しながら、高優先通信装置及び低優先通信装置が最初にキャリアセンスした際に他の通信装置が送信を行っていた場合の動作を説明する。

今まで送信を行っていた他の通信装置が時点ｔ_{ｏｔｈｅｒ−ｅｎｄ}で送信を終了すると、高優先通信装置及び低優先通信装置は共に、ＩＦＳ時間の計時を開始する。この実施形態の場合、高優先通信装置のＩＦＳ時間ｔ_{ＩＦＳ（高）}が低優先通信装置のＩＦＳ時間ｔ_{ＩＦＳ（低）}より短く選定されているため、ＩＦＳ時間ｔ_{ＩＦＳ（高）}の計時が先に終了し、しかも、高優先通信装置のバックオフ時間が０に選定されているため、高優先通信装置は、ＩＦＳ時間ｔ_{ＩＦＳ（高）}の計時が終了したときから擬似情報を送信する。この擬似情報の送信により、低優先通信装置は、ＩＦＳ時間ｔ_{ＩＦＳ（低）}の計時中に他の通信装置が送信を開始したので、計時を終了し、その送信終了を待ち受ける状態に移行する。

高優先通信装置が擬似情報の送信を終了すると、高優先通信装置及び低優先通信装置は共に、ＩＦＳ時間の計時を開始する。この場合も、高優先通信装置のＩＦＳ時間ｔ_{ＩＦＳ（高）}の計時が先に終了し、しかも、高優先通信装置のバックオフ時間が０に選定されているため、高優先通信装置は、ＩＦＳ時間ｔ_{ＩＦＳ（高）}の計時が終了したときから、本来の送信情報を送信する。この本来の送信情報の送信により、低優先通信装置は、ＩＦＳ時間ｔ_{ＩＦＳ（低）}の計時中に他の通信装置が送信を開始したので、計時を終了し、その送信終了を待ち受ける状態に移行する。

高優先通信装置が本来の送信情報の送信を終了すると、送信待ち状態にあった唯一の低優先通信装置はＩＦＳ時間ｔ_{ＩＦＳ（低）}の計時を開始し、計時終了後に、ランダムに定めたバックオフ時間ｔ_{ｂａｃｋ−ｏｆｆ}を確保し、その後、送信情報を送信する。

次に、図４（Ｂ１）及び（Ｂ２）を参照しながら、高優先通信装置及び低優先通信装置が最初にキャリアセンスした際に他の通信装置が送信を行っていない場合の動作を説明する。

高優先通信装置及び低優先通信装置はそれぞれ、キャリアをほぼ同時にセンスしたときにキャリアを検出できないために、情報の送信を開始する。このとき、高優先通信装置は擬似情報を送信し、低優先通信装置は本来の送信情報を送信する。

ほぼ同時に送信を開始したため衝突が発生し、高優先通信装置及び低優先通信装置は共に送信を強制的に終了させる。擬似情報を必要最小限に選定しているため、一般的には、低優先通信装置が送信を終了させる時刻ｔ_{ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ−ｅｎｄ}の方が遅くなる。

衝突により送信が強制終了された時点から、高優先通信装置及び低優先通信装置は共に、ＩＦＳ時間の計時を開始する。上述したように、高優先通信装置のＩＦＳ時間ｔ_{ＩＦＳ（高）}が低優先通信装置のＩＦＳ時間ｔ_{ＩＦＳ（低）}より短く選定されているため、ＩＦＳ時間ｔ_{ＩＦＳ（高）}の計時が先に終了し、しかも、高優先通信装置のバックオフ時間が０に選定されているため、高優先通信装置は、ＩＦＳ時間ｔ_{ＩＦＳ（高）}の計時が終了したときから本来の送信情報を送信する。この本来の送信情報の送信により、低優先通信装置は、ＩＦＳ時間ｔ_{ＩＦＳ（低）}の計時中に他の通信装置が送信を開始したので、計時を終了し、その送信終了を待ち受ける状態に移行する。

高優先通信装置が本来の送信情報の送信を終了した後に低優先通信装置が実行する送信動作は、図４（Ａ１）及び（Ａ２）の場合と同様である。

以上のようにして、高優先通信装置からの情報送信を、低優先通信装置からの情報送信に優先させる。

図５は、高優先通信装置からの送信情報量が多く、送信情報を複数に分割して送信する場合のタイミングチャートを示しており、分割しないで送信する図４に対応したタイミングチャートである。

分割した前側の送信情報と、分割した後側の送信情報とは、高優先通信装置のＩＦＳ時間ｔ_{ＩＦＳ（高）}だけ間をおいて送信される。その他は、図４の場合と同様である。

（Ａ−３）実施形態の効果
上記実施形態によれば、送信情報を、優先度が高いものと普通のものとに分類し、擬似情報の付加や、ＩＦＳ時間やバックオフ時間の短縮により、送信の競合時において、優先度が高い送信情報が送信権を獲得し易くしたので、優先度の高い送信情報を有する車両関連通信装置が速やかに送信を開始することができるようになる。

また、上記実施形態によれば、優先度が高い送信情報との競合送信が減少し、優先度が高い送信情報の通信品質を向上させることができる。

その結果、車両通信装置や路側通信装置に関連しても受けられている、安全支援のためのアプリケーションの信頼性を向上させることが期待できる。

図６は、単作時間当たりのパケットエラー率（以下、ＰＥＲと呼ぶ）のシミュレーション結果を示す説明図である。図６は、出会い頭衝突防止の支援アプリケーションを想定し、交差点に向かっている４、６、８、１０、２０、３０台の車両（図２における車両２−１〜２−６に相当）の車載通信装置（低優先通信装置）と、交差点内に位置している車両（図２における車両２−７）の車載通信装置若しくは路側通信装置（図２における装置４−１に相当）が該当する高優先通信装置とで構成されている通信システムについてシミュレーションしたものとした。

１パケット長は４００バイトとし、高優先通信装置に関しては擬似情報として３２バイトをパケットの先頭に挿入する。ＩＦＳ時間に関して、高優先通信装置は１０マイクロ秒、低優先通信装置は３２マイクロ秒とした。高優先通信装置のバックオフ時間は０秒とした。シミュレーションは総パケット数を７．０Ｅ＋５とした。また、同一の送信情報を１回だけ送信する場合（連送なし）、２回連送する場合、３回連送する場合について、単位時間当たりのＰＥＲを得た。

単位時間当たりのＰＥＲを比較すると、低優先通信装置の送信情報は従来技術と同様のＰＥＲであり、高優先通信装置の送信情報はＰＥＲ＝０（図６では標記上１．０Ｅ−６としている）、すなわちエラー無しで通信できることが確認できる。これにより、優先度の高い情報を含むパケットを送信するとき、ＩＦＳ時間及びバックオフ時間を短くし、また、擬似情報を含むパケットを本来送信すべき情報を含むパケットの送信前に付加することにより、擬似情報を含むパケットでの衝突は発生するものの、以降の本来送信すべき情報を含むパケットでの衝突が発生することなく送信できると結論付けることができる。

（Ｂ）他の実施形態
上記実施形態の説明おいても、種々変形実施形態に言及したが、さらに、以下に例示するような変形実施形態を挙げることができる。

上記実施形態では、路側通信装置も通信システムの構成要素であるものを示したが、全て車載通信装置からなる通信システムであっても良い。ここで、車載通信装置を搭載している車両は、４輪車両に限定されず、２輪車両であっても良い。なお、上記実施形態で説明したＣＳＭＡ技術は、車両通信システム以外の通信システムに対しても適用することができる。

また、上記実施形態においては、優先度が高い送信情報の送信では、ＩＦＳ時間及びバックオフ時間を共に短縮するものを示したが、ＩＦＳ時間だけを短縮するものであっても良い。さらに、少なくともＩＦＳ時間を短縮しているならば、擬似情報の付加を省略するようにしても良い。

さらに、上記実施形態においては、優先度の段階が２段階のものを示したが、優先度の段階が３段階以上あっても良い。この場合において、優先度が高いものほど、ＩＦＳ時間を短くすれば良い。擬似情報は、例えば、最も優先度が高い送信情報だけに付加するようにしても良く、最も優先度が低い送信情報以外の送信情報に付加するようにしても良い。

上記実施形態の説明でも言及したように、優先度の割当ては、通信装置の種類によって一律に決定するようにしても良く、通信装置の位置などの状態に応じて決定するようにしても良く、また、送信情報の内容、種類に応じて決定するようにしても良い。

実施形態に係る車両関連通信装置の機能的構成を示すブロック図である。 実施形態に係る車両関連通信装置（車載通信装置又は路側通信装置）の配置説明図である。 実施形態に係る車両関連通信装置の動作を示すフローチャートである。 実施形態において、１台の高優先通信装置と１台の低優先通信装置が情報を送信する場合のタイミングチャート（１）を示している。 実施形態において、１台の高優先通信装置と１台の低優先通信装置が情報を送信する場合のタイミングチャート（２）を示している。 実施形態の効果を説明するためのシミュレーション結果を示す説明図である。

符号の説明

１…車両通信システム、３−１〜３−７…車載通信装置、４−１…路側通信装置、１１１…車両状態検出手段、１１２…優先度判定手段、１１３…擬似情報付加手段、１１４…送信手段、１１５…送信情報生成手段、１２１…受信手段、１２２…通知判定手段、１２３…情報出力手段、１３１…制御手段。

Claims (4)

1. 車載若しくは路側に設けられている通信装置であって、ＣＳＭＡ方式に従って送信を行う車両関連通信装置において、
   送信情報の優先度を判定する優先度判定手段と、
   当該通信装置若しくは他の通信装置の送信が終了した後、送信を開始するまでに要する待機時間を、判定された優先度の段階に応じ、優先度が高いほど短くなるように制御する待機時間制御手段と
   を有することを特徴とする車両関連通信装置。
2. 少なくとも優先度が最も高いときには、本来の送信情報に先立って擬似情報を送信させるように付加する擬似情報付加手段をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の車両関連通信装置。
3. 上記待機時間制御手段は、判定された優先度の段階に応じ、優先度が高いほど少なくともＩＦＳ時間が短くなるように制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両関連通信装置。
4. 複数の通信装置のうち、少なくとも一部が車載に搭載されている通信装置である車両通信システムにおいて、
   上記各通信装置が請求項１〜３のいずれかに記載の車両関連通信装置であることを特徴とする車両通信システム。

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