JP2010124359A - 報知方法および無線装置 - Google Patents

Abstract

【課題】通信量が増加した場合であってもパケット信号の衝突確率を低減したい。
【解決手段】制御情報抽出部６６は、無線装置間の通信を制御するためのアクセス制御処理が他の無線装置において実行されている場合に、当該他の無線装置から、複数のスロットが少なくとも含まれたフレームに関する情報を受けつける。制御情報抽出部６６は、受けつけた情報に対応したフレームに同期するように、フレームを生成する。生成部６４は、生成したフレームに含まれた複数のスロットのうち、少なくともひとつにおいて、データを報知する。フレーム規定部３４は、アクセス制御処理を実行する場合に、フレームを自立的に生成する。生成部６４は、自立的に生成したフレームのうち、少なくともひとつのスロットにて、データを報知し、別のスロットにて、自立的に生成したフレームに関する情報を報知する。
【選択図】図２

Description

本発明は、報知技術に関し、特に所定の情報が含まれた信号を報知する報知方法および無線装置に関する。

交差点の出会い頭の衝突事故を防止するために、路車間通信の検討がなされている。路車間通信では、路側機と車載器との間において交差点の状況に関する情報が通信される。路車間通信では、路側機の設置が必要になり、手間と費用が大きくなる。これに対して、車車間通信、つまり車載器間で情報を通信する形態であれば、路側機の設置が不要になる。その場合、例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）等によって現在の位置情報をリアルタイムに検出し、その位置情報を車載器同士で交換しあうことによって、自車両および他車両がそれぞれ交差点へ進入するどの道路に位置するかを判断する（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−２０２９１３号公報

ＩＥＥＥ８０２．１１等の規格に準拠した無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）では、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）と呼ばれるアクセス制御機能が使用されている。そのため、当該無線ＬＡＮでは、複数の端末装置によって同一の無線チャネルが共有される。このようなＣＳＭＡ／ＣＡでは、端末装置間の距離や電波を減衰させる障害物の影響などによって、互いの無線信号が到達しない状況、つまりキャリア・センスが機能しない状況が発生する。キャリア・センスが機能しない場合、複数の端末装置から送信されたパケット信号が衝突する。また、通信速度を高速化するために、無線ＬＡＮでは、ＯＦＤＭ変調方式が使用される。

一方、無線ＬＡＮを車車間通信に適用する場合、不特定多数の端末装置へ情報を送信する必要があるために、信号はブロードキャストにて送信されることが望ましい。しかしながら、交差点などでは、車両数の増加、つまり端末装置数の増加によって、パケット信号の衝突の増加が想定される。その結果、パケット信号に含まれたデータが他の端末装置へ伝送されなくなる。このような状態が、車車間通信おいて発生すれば、交差点の出会い頭の衝突事故を防止するという目的が達成されなくなる。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、通信量が増加した場合であってもパケット信号の衝突確率を低減させる技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の無線装置は、無線装置間の通信を制御するためのアクセス制御処理が他の無線装置において実行されている場合に、当該他の無線装置から、複数のスロットが少なくとも含まれたフレームに関する情報を受けつける受付部と、受付部において受けつけた情報に対応したフレームに同期するように、複数のスロットが少なくとも含まれたフレームを生成する生成部と、生成部において生成したフレームに含まれた複数のスロットのうち、少なくともひとつにおいて、データを報知する報知部とを備える。生成部は、アクセス制御処理を実行する場合に、複数のスロットが少なくとも含まれたフレームを自立的に生成し、報知部は、生成部において自立的に生成したフレームのうち、少なくともひとつのスロットにて、データを報知し、別のスロットにて、生成部において自立的に生成したフレームに関する情報を報知する。

本発明の別の態様は、報知方法である。この方法は、無線装置間の通信を制御するためのアクセス制御処理が他の無線装置において実行されている場合に、当該他の無線装置から、複数のスロットが少なくとも含まれたフレームに関する情報を受けつけるステップと、受けつけた情報に対応したフレームに同期するように、複数のスロットが少なくとも含まれたフレームを生成するステップと、生成したフレームに含まれた複数のスロットのうち、少なくともひとつにおいて、データを報知するステップとを備える。生成するステップは、アクセス制御処理を実行する場合に、複数のスロットが少なくとも含まれたフレームを自立的に生成し、報知するステップは、自立的に生成したフレームのうち、少なくともひとつのスロットにて、データを報知し、別のスロットにて、自立的に生成したフレームに関する情報を報知する。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、通信量が増加した場合であってもパケット信号の衝突確率を低減できる。

本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、車両に搭載された端末装置間においてデータ通信を実行する通信システムに関する。端末装置は、車両の速度や位置等の情報（以下、これらを「データ」という）を格納したパケット信号をブロードキャスト送信する。また、他の端末装置は、パケット信号を受信するとともに、データをもとに車両の接近等を認識する。ここで、端末装置は、通信速度の高速化を目的としてＯＦＤＭ変調方式を採用する。このような状況のもと、交差点等において、端末装置の数が増加すると、パケット信号の発生確率が増加する。これに対応するために、本実施例に係る通信システムは、次の処理を実行する。

本実施例に係る複数の端末装置は、データを通信するための処理（以下、「端末処理」という）を実行するとともに、端末装置間のデータ通信を制御するための処理（以下、「アクセス制御処理」という）を実行可能である。なお、複数の端末装置のそれぞれは、アクセス制御処理を実行しておらず、所定のエリアにおいてひとつの端末装置がアクセス制御処理を実行する。アクセス制御処理を実行する端末装置（以下、「アクセス制御装置」という）は、複数のスロットが含まれたフレームを繰り返し規定する。なお、各フレームに含まれた複数のフレームのうち、一部が制御スロットとして確保されている。アクセス制御装置は、各スロットでの受信電力を測定することによって、複数の端末装置間の通信に使用されてないスロット（以下、「空きスロット」という）を特定する。なお、空きスロットは、制御スロット以外のスロットを対象とする。

また、アクセス制御装置は、フレームの構成情報や特定したスロットに関する情報を制御情報に含め、制御情報を格納したパケット信号（以下、これを「制御情報」ということもある）をひとつのスロットにてブロードキャスト送信する。ここで、制御情報の送信に使用されるひとつのスロットは、制御スロットの中から選択される。端末装置は、制御情報をもとに、空きスロットのいずれかを選択し、選択したスロットにおいて、データを格納したパケット信号（以下、これを「データ」ということもある）をブロードキャスト送信する。なお、端末装置は、複数のフレームにわたってデータを送信する場合、各フレームでの相対的なタイミングが同一のスロットを使用する。ここで、端末装置は、参照した制御情報の送信元を明からにするために、アクセス制御装置を識別するための情報（以下、「識別情報」という）と、制御情報が送信された制御スロットの情報（以下、「制御スロット情報」という）とをデータに含ませる。

アクセス制御装置は、各スロットにおいて、複数の端末装置から送信されたパケット信号が衝突しているかも測定することによって、衝突が発生しているスロット（以下、「衝突スロット」という）を特定する。なお、衝突スロットも、制御スロット以外のスロットを対象とする。また、アクセス制御装置は、特定したスロットに関する情報も制御情報に含める。端末装置は、制御情報をもとに、既に使用したスロットにおいて衝突が発生しているかを確認する。衝突が発生している場合、端末装置は、制御情報をもとに、別の空きスロットのいずれかを選択する。ここで、アクセス制御装置は、端末装置間のデータ通信に直接関与せず、データ通信に使用すべきスロットを直接指定しない。あくまでも、アクセス制御装置は、端末装置間のデータ通信の状況を監視し、空きスロットや衝突スロットの情報を報知している。つまり、アクセス制御装置は、複数の端末装置間の通信を制御する。

なお、制御情報もひとつのスロットにて送信されているので、制御情報を受信できない端末装置から送信されたデータと、制御情報とが衝突する可能性がある。その結果、他の端末装置が制御情報を受信できないと、上記の処理の実行が困難になる。これに対応するために、データを送信するために使用されるＯＦＤＭ信号では、一部のサブキャリアにデータが格納されず、ヌルキャリアとされている（以下、このようなサブキャリアを「識別キャリア」という）。一方、制御情報を送信するために使用されるＯＦＤＭ信号では、識別キャリアにも信号が配置されている。そのため、仮に、データと制御情報とが衝突した場合であっても、端末装置は、識別キャリアの信号成分を観測することによって、制御情報の存在を検知することができる。

車両が移動していると、アクセス制御装置の位置も変わる。そのため、所定のエリア内にアクセス制御装置が存在しなくなったり、所定のエリア内に複数のアクセス制御装置が存在していたりすることもあり得る。このような状況によって、アクセス制御がなされなくなったり、複数種類の制御情報が混在したりしてしまう。その結果、パケット信号の発生確率の低減が抑制される。つまり、端末装置からアクセス制御装置への切替や、反対方向への切替の正確性が要求される。これにも対応するために、端末装置は、識別キャリアを監視する。所定の期間にわたって受信した識別キャリアの受信電力が小さければ、端末装置は、アクセス制御処理を実行する。一方、アクセス制御装置は、他のアクセス制御装置からの制御情報を受信した場合に、アクセス制御処理を停止させる。アクセス制御装置は、アクセス制御処理を停止する場合、次にアクセス制御処理の実行を引き継がせるべき端末装置を特定し、特定した端末装置へ引継ぎを指示してもよい。

図１は、本発明の実施例に係る通信システム１００の構成を示す。これは、ひとつの交差点を上方から見た場合に相当する。通信システム１００は、車両１２と総称される第１車両１２ａ、第２車両１２ｂ、第３車両１２ｃ、第４車両１２ｄ、第５車両１２ｅ、第６車両１２ｆ、第７車両１２ｇ、第８車両１２ｈを含む。なお、各車両１２には、図示しない端末装置が搭載されている。また、エリア２００が形成されている。

図示のごとく、図面の水平方向、つまり左右の方向に向かう道路と、図面の垂直方向、つまり上下の方向に向かう道路とが中心部分で交差している。ここで、図面の上側が方角の「北」に相当し、左側が方角の「西」に相当し、下側が方角の「南」に相当し、右側が方角の「東」に相当する。また、ふたつの道路の交差部分が「交差点」である。第１車両１２ａ、第２車両１２ｂが、左から右へ向かって進んでおり、第３車両１２ｃ、第４車両１２ｄが、右から左へ向かって進んでいる。また、第５車両１２ｅ、第６車両１２ｆが、上から下へ向かって進んでおり、第７車両１２ｇ、第８車両１２ｈが、下から上へ向かって進んでいる。

各車両１２に搭載された端末装置は、データを取得し、データが格納されたパケット信号をブロードキャスト送信する。ここで、本発明の実施例を説明する前に、端末装置が公知の無線ＬＡＮに対応する場合、つまりＣＳＭＡ／ＣＡに対応する場合の動作を説明する。各端末装置は、キャリアセンスを実行して送信可能であると判定した場合に、データをブロードキャスト送信する。そのため、複数の端末装置からのデータが衝突する場合がある。また、端末装置の数が増加するにつれて、衝突の発生確率が増加する。特に、交差点のような場所では、車両１２の衝突が発生しやすいにもかかわらず、データの衝突も発生しやすくなり、データを必要とするような場所においてデータの利用がなされなくなる。

そこで、通信システム１００の各端末装置は、アクセス制御処理を実行可能なように構成される。また、ひとつの端末装置、例えば、第７車両１２ｇに搭載された端末装置がアクセス制御処理を実行している。つまり、当該端末装置が、前述のアクセス制御装置に相当する。アクセス制御装置によってエリア２００が形成されている。アクセス制御装置は、図示しないＧＰＳ衛星から受信した信号をもとに、複数のスロットを含んだフレームが繰り返されるように生成する。また、アクセス制御装置は、複数のスロットの中から、空きスロットと衝突スロットとを特定する。なお、空きスロットと衝突スロットとの特定方法は、後述する。アクセス制御装置は、特定した空きスロットと衝突スロットに関する情報を制御情報に含める。さらに、アクセス制御装置は、複数の制御スロットのいずれかにて制御情報を報知する。なお、制御スロットの選択については、後述する。

複数の端末装置は、アクセス制御装置からの制御情報を受信し、空きスロットのいずれかを選択する。また、端末装置は、選択したスロットにてデータを報知する。ここで、端末装置は、複数のフレームにわたって、選択したスロットに対応したスロットにてデータを報知する。例えば、フレームの先頭から１０番目のスロットを選択した場合、次のフレームにおいても、フレームの先頭から１０番目のスロットを使用する。なお、制御情報において、使用していたスロットが衝突スロットであると示されていれば、端末装置は、別の空きスロットをさらに選択する。端末装置は、アクセス制御装置によって報知された制御情報を受信できている期間にわたって、上記の処理を繰り返し実行する。つまり、端末装置は、制御情報を監視しており、制御情報を受信できたときに、エリア２００に進入したことを検出する。なお、端末装置は、制御情報を受信できていない場合であっても、データを報知してもよい。他の端末装置からのデータを受信した端末装置は、データをもとに、他の端末装置が搭載された車両１２の存在を認識する。

ここで、アクセス制御装置から報知される制御情報と、端末装置から報知されるデータとは、ともにＯＦＤＭ信号を使用する。しかしながら、両者の配置されているサブキャリアは、同一ではない。データは、前述の識別キャリアに配置されていない。一方、識別情報は、データが配置されたサブキャリアに加えて、識別キャリアにも配置される。その結果、仮に、データと制御情報とが衝突した場合であっても、端末装置は、識別キャリアの信号成分を観測することによって、制御情報の存在を検知できる。なお、前述の端末装置によるエリア２００への進入検出は、識別キャリアに対してなされてもよい。

また、ひとつの端末装置は、アクセス制御処理を実行し続ける必要はなく、所定のタイミングにてアクセス制御処理の実行を開始し、別のタイミングにてアクセス制御処理の実行を停止してもよい。端末装置は、所定の期間にわたって識別キャリアが検出されなければ、アクセス制御処理の実行を開始する。一方、アクセス制御装置は、図示しない他のアクセス制御装置からの制御情報を受信した場合に、アクセス制御処理を停止させる。その際、アクセス制御装置は、次にアクセス制御処理の実行を引き継がせるべき端末装置を特定し、特定した端末装置へ引継ぎを指示してもよい。

図２は、車両１２に搭載された端末装置１４の構成を示す。端末装置１４は、アンテナ５０、ＲＦ部５２、変復調部５４、制御部５８、信号処理部８０、ＧＰＳ測位部２８を含む。信号処理部８０は、端末処理部８２、アクセス制御処理部８４、切替部８６、生成部６４を含む。また、端末処理部８２は、タイミング特定部６０、取得部６２、通知部７０を含み、アクセス制御処理部８４は、検出部３２、フレーム規定部３４、引継先特定部８８、選択部１１０を含む。さらに、検出部３２は、電力測定部３８、品質測定部４０、空きスロット特定部４２、衝突スロット特定部４４を含み、タイミング特定部６０は、制御情報抽出部６６、スロット決定部６８を含む。ここで、アクセス制御処理部８４が動作している場合の端末装置１４が、前述のアクセス制御装置に相当する。

ＧＰＳ測位部２８は、図示しないＧＰＳ衛星からの信号を受信し、受信した信号をもとに時刻の情報を取得する。なお、時刻の情報の取得には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。ＧＰＳ測位部２８は、時刻の情報をフレーム規定部３４へ出力する。フレーム規定部３４は、ＧＰＳ測位部２８から時刻の情報を取得する。フレーム規定部３４は、時刻の情報をもとに、複数のフレームを自立的に生成する。例えば、フレーム規定部３４は、「０ｍｓｅｃ」となるタイミングを基準にして、「１ｓｅｃ」の期間を１０分割することによって、「１００ｍｓｅｃ」のフレームを１０個生成する。このような処理を繰り返すことによって、フレームが繰り返されるように規定される。

また、フレーム規定部３４は、各フレームを複数に分割することによって、複数のスロットを生成する。例えば、各フレームが２００分割されることによって、「５００μｓｅｃ」のスロットが２００個生成される。ここで、フレームに含まれた複数のスロットのうちの一部が、「制御スロット」として確保されている。例えば、ひとつのフレームに含まれた２００個のスロットのうち、先頭から５個のスロットが制御スロットとされる。また、制御スロットは、アクセス制御装置が制御情報を報知するために使用されるスロットといえる。前述のごとく、通信システム１００は、ＯＦＤＭ変調方式を採用しているので、各スロットは、複数のＯＦＤＭシンボルから構成されるように規定される。また、ＯＦＤＭシンボルは、ガードインターバル（ＧＩ）と有効シンボルとによって構成される。なお、各スロットの前方の部分や後方の部分にガードタイムが設けられてもよい。ここで、スロットに含まれた複数のＯＦＤＭシンボルのまとまりが、前述のパケット信号に相当する。

図３（ａ）−（ｄ）は、フレーム規定部３４において規定されるフレームのフォーマットを示す。図３（ａ）は、フレームの構成を示す。図示のごとく、第ｉフレームから第ｉ＋２フレームのように、複数のフレームが繰り返されるように規定されている。また、各フレームの期間は、例えば、「１００ｍｓｅｃ」である。図３（ｂ）は、ひとつのフレームの構成を示す。図示のごとく、ひとつのフレームは、Ｍ個のスロットによって構成されている。例えば、Ｍは「２００」であり、各スロットの期間は「５００μｓｅｃ」である。また、フレームの先頭部分に配置されたスロットが制御スロットに相当し、制御スロットを配置した区間が制御領域２２０として示されている。

ここでは、第１スロットから第５スロットまでの５つのスロットが、制御スロットとして制御領域２２０に含まれている。図３（ｃ）は、ひとつのスロットの構成を示す。図示のごとく、スロットの前方の部分と後方の部分とにガードタイムが設けられている。また、スロットの残りの期間は、Ｎ個のＯＦＤＭシンボルによって構成されている。図３（ｄ）は、ひとつのＯＦＤＭシンボルの構成を示す。図示のごとく、ひとつのＯＦＤＭシンボルは、ＧＩと有効シンボルによって構成されている。図２に戻る。

ＲＦ部５２は、受信処理として、各スロットにおいて、図示しない他の端末装置間の通信において送信されるパケット信号をアンテナ５０から受信する。なお、ＲＦ部５２は、受信処理として、制御領域２２０に含まれた各制御スロットにおいて、図示しない他のアクセス制御装置からの制御情報が含まれたパケット信号も受信する。ＲＦ部５２は、アンテナ５０を介して受信した無線周波数のパケット信号に対して周波数変換を実行し、ベースバンドのパケット信号を生成する。さらに、ＲＦ部５２は、ベースバンドのパケット信号を変復調部５４に出力する。一般的に、ベースバンドのパケット信号は、同相成分と直交成分によって形成されるので、ふたつの信号線が示されるべきであるが、ここでは、図を明瞭にするためにひとつの信号線だけを示すものとする。

また、ＲＦ部５２には、ＬＮＡ（Ｌｏｗ Ｎｏｉｓｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、ミキサ、ＡＧＣ、Ａ／Ｄ変換部も含まれる。ＲＦ部５２は、送信処理として、各スロットにおいて、変復調部５４から入力したベースバンドのパケット信号に対して周波数変換を実行し、無線周波数のパケット信号を生成する。さらに、ＲＦ部５２は、無線周波数のパケット信号をアンテナ５０から送信する。また、ＲＦ部５２には、ＰＡ（Ｐｏｗｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、ミキサ、Ｄ／Ａ変換部も含まれる。

変復調部５４は、受信処理として、ＲＦ部５２からのベースバンドのパケット信号に対して、復調を実行する。さらに、変復調部５４は、復調した結果を信号処理部８０に出力する。また、変復調部５４は、送信処理として、信号処理部８０からのデータに対して、変調を実行する。さらに、変復調部５４は、変調した結果をベースバンドのパケット信号としてＲＦ部５２に出力する。ここで、通信システム１００は、ＯＦＤＭ変調方式に対応するので、変復調部５４は、受信処理としてＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）も実行し、送信処理としてＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）も実行する。

選択部１１０は、制御領域２２０において制御スロット単位に、キャリアセンスを実行する。つまり、選択部１１０は、ＲＦ部５２あるいは変復調部５４から、制御スロット単位に受信信号を受けつけ、受信電力を測定する。その結果、選択部１１０は、複数の制御スロットのそれぞれに対する受信電力を測定する。また、選択部１１０は、制御スロット用しきい値を予め記憶しており、各制御スロットに対して、受信電力と制御スロット用しきい値とを比較する。選択部１１０は、制御スロット用しきい値よりも小さい受信電力の制御スロットを選択する。複数の制御スロットが選択された場合、選択部１１０は、さらにひとつの制御スロットを選択する。選択は、任意の方法でなされればよい。つまり、選択部１１０は、制御情報を報知するために、制御領域２２０からひとつの制御スロットを選択する。選択部１１０は、選択した制御スロットに関する情報を生成部６４へ出力する。

電力測定部３８は、ＲＦ部５２あるいは変復調部５４から、受信信号を受けつけ、受信電力を測定する。ここで、受信電力はスロット単位に測定される。また、スロットは、制御スロット以外のスロットに相当する。そのため、電力測定部３８では、複数のスロットのそれぞれに対する受信電力が測定される。電力測定部３８は、スロット単位の受信電力を空きスロット特定部４２および衝突スロット特定部４４へ出力する。品質測定部４０は、変復調部５４からの復調結果を受けつけ、複数のスロットのそれぞれに対する信号品質を測定する。ここでは、信号品質として誤り率が測定される。ここでも、スロットは、制御スロット以外のスロットに相当する。なお、誤り率の測定には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。また、信号品質として、誤り率の代わりに、ＥＶＭ（Ｅｒｒｏｒ Ｖｅｃｔｏｒ Ｍａｇｎｉｔｕｄｅ）等が測定されてもよい。品質測定部４０は、誤り率を衝突スロット特定部４４へ出力する。

空きスロット特定部４２は、電力測定部３８から、スロット単位の受信電力を受けつける。空きスロット特定部４２は、各受信電力としきい値（以下、「空きスロット用しきい値」という）を比較し、受信電力が空きスロット用しきい値よりも小さくなっているスロットを特定する。つまり、空きスロット特定部４２は、フレーム規定部３４において自立的に生成したフレームの中から、複数の端末装置間の通信に使用可能なスロットを空きスロットとして検出する。なお、ここでも、制御領域２２０に含まれたスロットは、処理対象から除外される。ここで、空きスロットが複数存在する場合、空きスロット特定部４２は、それらを特定する。空きスロット特定部４２は、特定した空きスロットに関する情報を生成部６４へ出力する。

衝突スロット特定部４４は、電力測定部３８から、スロット単位の受信電力を受けつけ、品質測定部４０から、スロット単位の誤り率を受けつける。また、衝突スロット特定部４４は、スロット単位に、受信電力と誤り率とを関連づける。衝突スロット特定部４４は、スロット単位に、受信電力と第１しきい値とを比較するとともに、誤り率と第２しきい値とを比較する。衝突スロット特定部４４は、受信電力が第１しきい値よりも大きく、かつ誤り率が第２しきい値より悪化しているスロットを衝突スロットとして特定する。つまり、衝突スロット特定部４４は、受信電力が大きいものの通信品質が悪化しているスロットを衝突スロットとして認定する。このように、衝突スロット特定部４４は、複数の端末装置が信号を重複して送信したことによって衝突が発生したスロットを衝突スロットとして検出する。衝突スロット特定部４４は、特定した衝突スロットに関する情報を生成部６４へ出力する。

生成部６４は、空きスロット特定部４２から、空きスロットに関する情報を受けつけるとともに、衝突スロット特定部４４から、衝突スロットに関する情報を受けつける。生成部６４は、空きスロットに関する情報と衝突スロットに関する情報を含めながら、制御情報を生成する。ここで、フレームに含まれた複数のスロットのそれぞれには、前から順番に「１」、「２」となるような番号（以下、「スロット番号」という）が付与されている。生成部６４は、空きスロットに関する情報として、以前のフレームに含まれた空きスロットのスロット番号を制御情報に含める。

また、生成部６４は、衝突スロットに関する情報として、以前のフレームに含まれた衝突スロットのスロット番号を制御情報に含める。これらに加えて、生成部６４は、アクセス制御装置として動作している本端末装置１４の識別情報を記憶しており、識別情報を制御情報に含めるとともに、選択部１１０から制御スロットに関する情報を受けつけ、制御スロットに関する情報も制御情報に含める。識別情報は、前述の通りであるので、ここでは説明を省略する。さらに、生成部６４は、フレーム規定部３４からフレームやスロットに関する情報を受けつける。生成部６４は、制御スロットに関する情報において示された制御スロットへ定期的に制御情報を割り当てる。生成部６４は、割り当てた制御スロットにて、変復調部５４へ制御情報を出力する。

前述のごとく、通信システム１００は、ＯＦＤＭ変調方式に対応しているので、生成部６４は、制御情報をＯＦＤＭ信号として生成する。なお、図示しない複数の端末装置間のデータ通信にもＯＦＤＭ信号が使用されている。ここでは、制御情報を配置させるＯＦＤＭ信号（以下、これも「制御情報」ということがある）と、データを配置させるＯＦＤＭ信号（以下、これも「データ」ということがある）とを比較しながら説明する。図４（ａ）−（ｂ）は、通信システム１００において使用されるＯＦＤＭシンボルのフォーマットを示す。図４（ａ）は、制御情報に相当し、図４（ｂ）は、データに相当する。

ここで、両方において、縦の方向が周波数を示し、横の方向が時間を示す。縦の方向において、上から順に「３１」、「３０」、・・・「−３２」の番号が示されているが、これらはサブキャリアを識別するために付与された番号（以下、「サブキャリア番号」という）である。また、ＯＦＤＭ信号の中において、サブキャリア番号「３１」のサブキャリアの周波数が最も高く、サブキャリア番号「−３２」のサブキャリアの周波数が最も低い。また、図中の「Ｄ」は、データシンボルに相当し、「Ｐ」は、パイロットシンボルに相当し、「Ｎ」は、ヌルに相当する。

制御情報とデータとに共通して、サブキャリア番号「３１」から「２７」、「２」、「０」、「−２」、「−２６」から「−３２」のサブキャリアは、ヌルである。また、制御情報のうち、サブキャリア番号「２６」から「３」、「−３」から「−２５」のサブキャリアは、データでも使用されており、また、両者においてシンボルの用途も同一である。一方、制御情報のうち、サブキャリア番号「１」、「−１」は、データにて使用されていない。これらは、前述の識別キャリアに相当する。つまり、識別キャリアは、ＯＦＤＭ信号のうちの中央の周波数付近のサブキャリアに配置されている。さらに、制御情報のうち、データでも使用されるサブキャリアと、識別キャリアとの間、つまりサブキャリア番号「２」、「−２」には、ガードバンドが設けられてる。なお、サブキャリア番号「−２」から「２」のサブキャリアをまとめて「識別キャリア」と呼んでもよい。

ここで、生成部６４は、制御情報のうちの識別キャリア以外のサブキャリアに、空きスロットに関する情報および衝突スロットに関する情報を配置する。また、生成部６４は、フレームに関する情報を識別キャリアに配置する。また、生成部６４は、これらの情報に限られず、重要度の高い情報を識別キャリアに優先的に配置してもよい。また、パケット信号の前方のＯＦＤＭシンボルには、既知信号が配置される。このような既知信号は、端末装置におけるＡＧＣや、伝送路特性の推定に使用される。生成部６４は、所定のスロットのうちの一部の期間にわたって、識別キャリアに既知信号を配置してもよい。このような既知信号は、例えば、ＵＷ（Ｕｎｉｑｕｅ Ｗｏｒｄ）のように使用される。図２に戻る。

変復調部５４、ＲＦ部５２は、生成部６４において生成した制御情報をアンテナ５０から報知する。なお、制御情報に含まれた空きスロットに関する情報および衝突スロットに関する情報に応じたスロットを使用している他の端末装置は、複数のフレームにわたって、当該スロットに対応したスロットを使用する。例えば、スロット番号「１０」のスロットが継続的に使用される。

取得部６２は、図示しないＧＰＳ受信機、ジャイロスコープ、車速センサ等を含んでおり、それらから供給されるデータによって、図示しない車両１２、つまり端末装置１４が搭載された車両１２の存在位置、進行方向、移動速度等を取得する。なお、存在位置は、緯度・経度によって示される。これらの取得には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。取得部６２は、取得した情報を生成部６４へ出力する。

制御情報抽出部６６は、変復調部５４からの復調結果を受けつける。また、制御情報抽出部６６は、復調結果のうち、識別キャリアに対応したサブキャリアの部分を監視する。識別キャリアに対応したサブキャリアの部分に有効なデータが含まれている場合、制御情報抽出部６６は、制御情報が含まれたスロット、つまり制御スロットを受信していることを認識する。つまり、制御情報抽出部６６は、アクセス制御処理が図示しない他の端末装置１４において実行されている場合に、当該他の端末装置１４から、制御情報を受けつける。これは、複数のスロットが少なくとも含まれたフレームに関する情報を受けつけるともいえる。また、制御情報抽出部６６は、制御情報が含まれたスロットを受信しているタイミングを基準として、フレームおよびスロットの同期を確立する。その結果、制御情報抽出部６６は、受けつけた制御情報に対応したフレームに同期するように、複数のスロットが少なくとも含まれたフレームを生成する。

具体的に説明すると、制御情報抽出部６６は、制御情報に含まれた制御スロットに関する情報をもとに、受けつけた復調結果が配置された制御スロットを特定し、これを基準にフレームを生成する。さらに、制御情報抽出部６６は、制御情報から、空きスロットに関する情報、衝突スロットに関する情報、識別情報を取得する。制御情報抽出部６６は、空きスロットに関する情報および衝突スロットに関する情報をスロット決定部６８へ出力する。また、制御情報抽出部６６は、制御スロットに関する情報を制御スロット情報としてスロット決定部６８へ出力するとともに、識別情報もスロット決定部６８へ出力する。

スロット決定部６８は、制御情報抽出部６６から、空きスロットに関する情報および衝突スロットに関する情報を受けつける。また、スロット決定部６８は、制御情報抽出部６６から、制御スロット情報および識別情報も受けつける。スロット決定部６８は、空きスロットに関する情報をもとに、フレーム中の制御領域２２０以外のスロットから、ひとつの空きスロットを選択する。なお、空きスロットの選択は、任意になされればよい。スロット決定部６８は、選択した空きスロットに関する情報、制御スロット情報、識別情報を生成部６４へ出力する。

生成部６４は、取得部６２からの情報を受けつけるとともに、スロット決定部６８からの制御スロット情報および制御情報も受けつける。生成部６４は、情報をもとにデータを生成する。ここで、データは、図４（ｂ）のように形成されており、データには、制御スロット情報および制御情報も含まれる。また、生成部６４は、スロット決定部６８から、空きスロットに関する指示を受けつけ、指示に応じた空きスロットにてデータを変復調部５４へ出力する。なお、データを出力する前に、処理部５６は、キャリアセンスを実行してもよい。また、生成部６４は、次のフレームにおいても、同一のスロット番号のスロットにおいてデータを出力する。

このような処理の継続中も、制御情報抽出部６６は、フレームごとに制御情報から、空きスロットに関する情報および衝突スロットに関する情報を取得し続ける。スロット決定部６８は、衝突スロットに関する情報をもとに、現在使用しているスロットに対応したスロット番号が衝突スロットとされていないかを確認する。衝突スロットとされていなければ、スロット決定部６８は、これまでと同一のスロット番号を生成部６４へ出力し続ける。一方、衝突スロットとされていれば、スロット決定部６８は、空きスロットに関する情報をもとに、ひとつの空きスロットを再び選択する。つまり、これまで選択していたスロットとは別のスロットが選択される。スロット決定部６８は、選択した空きスロットに関する情報を生成部６４へ出力する。以下、生成部６４では、同様の処理が実行される。

なお、アクセス制御処理部８４が動作している場合、つまり本端末装置１４がアクセス制御装置に相当する場合でも、生成部６４は、データを生成し、データを変復調部５４へ出力してもよい。つまり、アクセス制御装置の生成部６４は、フレーム規定部３４において自立的に生成したフレームのうち、少なくともひとつのスロットにて、データを報知し、別のスロットにて、フレーム規定部３４において自立的に生成したフレームに関する制御情報を報知してもよい。その際、生成部６４は、空きスロットに関する情報および衝突スロットに関する情報をもとにスロットを選択し、選択したスロットにデータを配置させる。また、生成部６４は、選択したスロットを除外するように、空きスロットに関する情報を修正する。通知部７０は、図示しない他の端末装置１４からのデータを取得し、データの内容に応じて、図示しない他の車両１２の接近等を運転者へ通知する。通知部７０での処理は、これに限定されない。

切替部８６は、アクセス制御処理部８４の動作させるか否かを決定し、決定にしたがって、アクセス制御処理部８４を制御する。アクセス制御処理部８４が動作していない場合、制御情報抽出部６６が所定期間にわたって受けつけた制御情報の受信電力が検出用しきい値よりも小さければ、切替部８６は、アクセス制御処理部８４の動作を決定する。例えば、切替部８６は、制御情報抽出部６６での識別キャリアの受付を監視することによって、アクセス制御処理の実行を決定する。以上の処理は、本端末装置１４の近傍に他のアクセス制御装置が存在しない場合を検出することに相当する。その後、切替部８６は、アクセス制御処理部８４に動作させる。アクセス制御処理部８４が動作している場合、切替部８６は、任意のタイミングにおいてアクセス制御処理部８４の動作の停止を決定する。例えば、制御情報抽出部６６が所定期間にわたって受けつけた制御情報の受信電力が検出用しきい値よりも小さくなければ、切替部８６は、アクセス制御処理部８４の停止を決定する。切替部８６は、アクセス制御処理部８４の動作を停止させる。その際、次のアクセス制御装置が指定されてもよい。

例えば、引継先特定部８８は、アクセス制御処理部８４の実行が中止される場合に、アクセス制御処理の実行を引き継がせるべき他の端末装置１４を特定する。引継先特定部８８は、アクセス制御処理が実行されている間に、ＲＦ部５２、変復調部５４を介して受信したパケット信号を受けつけ、パケット信号に含まれた識別情報であって、送信元の端末装置１４の識別番号をもとに、ひとつの端末装置１４を選択する。その際、選択は、任意の方法でなされればよい。引継先特定部８８は、端末装置１４の選択結果を生成部６４へ出力する。生成部６４は、引継先特定部８８から選択結果を受けつけ、選択された他の端末装置１４を宛先として、アクセス制御処理の実行の引継ぎに関する指示が含まれたパケット信号を生成する。生成部６４は、パケット信号を送信するために、パケット信号を変復調部５４へ出力する。制御部５８は、端末装置１４全体の動作を制御する。

この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。

以上の構成による通信システム１００の動作を説明する。図５は、通信システム１００の動作概要を示す。図の横方向が時間に相当しており、図の縦方向に第Ｘ端末装置１４ｘから第Ｚ端末装置１４ｚが示されている。ここで、第Ｘ端末装置１４ｘから第Ｚ端末装置１４ｚは、アクセス制御装置に相当する。また、図５では、図３（ｂ）での制御領域２２０のみを示している。前述のごとく、ここでは、制御領域２２０に５つの制御スロットが配置されているとしている。図中の「制」は、制御情報に相当する。第Ｘ端末装置１４ｘは、先頭の制御スロットを使用し、第Ｙ端末装置１４ｙは、５番目の制御スロットを使用し、第Ｚ端末装置１４ｚは、３番目の制御スロットを使用する。その結果、各端末装置１４からブロードキャスト送信される制御情報間の干渉が低減される。

図６は、通信システム１００の別の動作概要を示す。図の横方向が時間に相当しており、最上段に記載しているように、第ｉフレームから第ｉ＋２フレームまでの３つのフレームが示されている。また、説明を明瞭にするために、ひとつのフレームに含まれる制御スロットをひとつにするとともに、ひとつのフレームに１５個のスロットが含まれているとする。図５と同様に、第Ｘ端末装置１４ｘが、アクセス制御装置に相当する。第Ｘ端末装置１４ｘは、図示のごとく、各フレームの先頭のスロットにて、制御情報を報知する。図中の「制」は、制御情報に相当する。また、その下段には、制御情報に含まれている空きスロットに関する情報と衝突スロットに関する情報が、スロットに対応づけられながら示されている。図中の「空」は、空きスロットに相当し、「衝」は、衝突スロットに相当する。

さらに下段には、第１端末装置１４ａから第４端末装置１４ｄがデータを報知するタイミングが示されている。図中の「デ」は、データに相当する。第１端末装置１４ａから第４端末装置１４ｄは、制御情報を参照し、空きスロットをそれぞれ選択する。第ｉフレームにおいて、第１端末装置１４ａから第４端末装置１４ｄは、選択した空きスロットにてデータを報知する。その際、第３端末装置１４ｃと第４端末装置１４ｄにおいて選択された空きスロットが同一であるので、両者から報知されたデータが衝突している。第Ｘ端末装置１４ｘは、当該スロットでの衝突の発生を検出する。第ｉ＋１フレームにおいて、第Ｘ端末装置１４ｘから報知される制御情報には、衝突スロットに関する情報として、衝突が発生したスロットが示されている。

第１端末装置１４ａおよび第２端末装置１４ｂは、既に使用したスロットにおいて衝突が発生していないので、同一のスロット番号のスロットを再び使用する。一方、第３端末装置１４ｃおよび第４端末装置１４ｄは、既に使用したスロットにおいて衝突が発生しているので、別の空きスロットを再び選択する。第３端末装置１４ｃおよび第４端末装置１４ｄは、選択した空きスロットにてデータを報知する。すべてのデータが衝突していないので、第ｉ＋２フレームにおいて、第Ｘ端末装置１４ｘから報知される制御情報には、衝突スロットが示されていない。そのため、第ｉ＋２フレームにおいて、第１端末装置１４ａから第４端末装置１４ｄは、既に使用したスロットと同一のスロット番号のスロットを再び使用する。以上の説明において、第Ｘ端末装置１４ｘから報知されるデータは省略されている。

図７は、端末装置１４におけるアクセス制御処理実行の決定手順を示すフローチャートである。切替部８６は、所定期間にわたる制御情報の受信電力が検出用しきい値よりも小さければ（Ｓ２００のＹ）、アクセス制御処理部８４にアクセス制御処理を実行させる（Ｓ２０２）。なお、端末処理部８２は、端末処理を継続して実行している（Ｓ２０４）。一方、切替部８６は、所定期間にわたる制御情報の受信電力が検出用しきい値よりも小さくなければ（Ｓ２００のＮ）、アクセス制御処理部８４にアクセス制御処理を実行させず、端末処理部８２に端末処理を実行させる（Ｓ２０６）。

図８は、端末装置１４におけるキャリアセンスによる制御スロットの選択手順を示すフローチャートである。ここで、制御領域２２０に含まれた制御スロットの数を「ｓ−１」とする。選択部１１０は、スロット番号ｍを１に設定する（Ｓ１２０）。選択部１１０は、受信電力を測定する（Ｓ１２２）。選択部１１０は、受信電力が制御スロット用しきい値よりも小さければ（Ｓ１２４のＹ）、スロット番号ｍのスロットを空きと特定する（Ｓ１２６）。選択部１１０は、受信電力が制御スロット用しきい値よりも小さくなければ（Ｓ１２４のＮ）、ステップ１２６の処理をスキップする。スロット番号ｍが最大数ｓ−１でなければ（Ｓ１２８のＮ）、選択部１１０は、スロット番号ｍに１を加算して（Ｓ１３０）、ステップ１２２に戻る。一方、スロット番号ｍが最大数ｓ−１であれば（Ｓ１２８のＹ）、処理は終了される。

図９は、端末装置１４における空きスロットの通知手順を示すフローチャートである。検出部３２は、スロット番号ｍをｓに設定する（Ｓ１０）。電力測定部３８は、受信電力を測定する（Ｓ１２）。空きスロット特定部４２は、受信電力が空きスロット用しきい値よりも小さければ（Ｓ１４のＹ）、スロット番号ｍのスロットを空きスロットと特定する（Ｓ１６）。空きスロット特定部４２は、受信電力が空きスロット用しきい値よりも小さくなければ（Ｓ１４のＮ）、ステップ１６の処理をスキップする。スロット番号ｍが最大数Ｍでなければ（Ｓ１８のＮ）、検出部３２は、スロット番号ｍに１を加算して（Ｓ２０）、ステップ１２に戻る。一方、スロット番号ｍが最大数Ｍであれば（Ｓ１８のＹ）、生成部６４は、空きスロットのスロット番号を制御情報に含める（Ｓ２２）。変復調部５４、ＲＦ部５２は、制御情報を報知する（Ｓ２４）。

図１０は、端末装置１４における衝突スロットの通知手順を示すフローチャートである。検出部３２は、スロット番号ｍをｓに設定する（Ｓ４０）。電力測定部３８は、受信電力を測定し、品質測定部４０は、誤り率を測定する（Ｓ４２）。衝突スロット特定部４４は、受信電力が第１しきい値より大きく、かつ誤り率が第２しきい値よりも大きければ（Ｓ４４のＹ）、スロット番号ｍのスロットを衝突スロットと特定する（Ｓ４６）。衝突スロット特定部４４は、受信電力が第１しきい値より大きくなく、あるいは誤り率が第２しきい値よりも大きくなければ（Ｓ４４のＮ）、ステップ４６の処理をスキップする。スロット番号ｍが最大数Ｍでなければ（Ｓ４８のＮ）、検出部３２は、スロット番号ｍに１を加算して（Ｓ５０）、ステップ４２に戻る。一方、スロット番号ｍが最大数Ｍであれば（Ｓ４８のＹ）、生成部６４は、衝突スロットのスロット番号を制御情報に含める（Ｓ５２）。変復調部５４、ＲＦ部５２は、制御情報を報知する（Ｓ５４）。

図１１は、端末装置１４におけるデータの送信手順を示すフローチャートである。制御情報抽出部６６は、制御情報を取得する（Ｓ７０）。使用すべきスロットが既に特定されていれば（Ｓ７２のＹ）、スロット決定部６８は、当該スロットに衝突が発生していないかを確認する。衝突が発生していれば（Ｓ７４のＹ）、スロット決定部６８は、スロットを変更する（Ｓ７６）。衝突が発生していなければ（Ｓ７４のＮ）、ステップ７６はスキップされる。一方、使用すべきスロットが既に特定されていなければ（Ｓ７２のＮ）、スロット決定部６８は、空きスロットを特定する（Ｓ７８）。生成部６４は、特定したスロットにて、制御スロット情報と識別情報とを含めながら、データを送信する（Ｓ８０）。

次に変形例を説明する。変形例における通信システム１００は、実施例における通信システム１００と同様に、複数の端末装置１４を含む。実施例において、交差点の位置とは関係なく、端末装置とアクセス制御装置との間の切替がなされる。一方、交差点付近でのパケット信号のアクセスを制御するという目的からは、交差点の中心付近にアクセス制御装置が存在するように、切替がなされる方が好ましい。変形例において、各端末装置は、交差点の座標やエリアの広さに関する情報を保持することによって、交差点を中心にして形成されるエリアを認識する。アクセス制御装置は、エリア外へ移動する際に、エリア内のひとつの端末装置を特定し、特定した端末装置へアクセス制御処理の実行を指示する。当該端末装置は、アクセス制御装置へ切りかわるとともに、エリア外へ移動する際に同様の処理を繰り返す。変形例に係る通信システム１００は、図１と同様であり、変形例に係る端末装置１４は、図２と同様である。そのため、ここでは、差異を中心に説明する。

図１２は、本発明の変形例に係る切替部８６の構成を示す。切替部８６は、受付部１３０、動作決定部１３２、検出部１３４、特定部１３６、出力部１３８、中止決定部１４０、記憶部１４２に相当する。図示した切替部８６は、図２と同様に、端末処理部８２およびアクセス制御処理部８４の動作を選択する。

受付部１３０は、図示しないアクセス制御処理部８４が動作していない場合に、図示しないＲＦ部５２、変復調部５４を介して、他の端末装置１４からアクセス制御処理の引継ぎに関する指示を受けつける。ここで、他の端末装置１４は、その時点でのアクセス制御装置であり、アクセス制御処理の引継ぎに関する指示とは、当該他の端末装置１４に代わってアクセス制御装置になることに関する指示である。このような指示は、当該他の端末装置１４から報知されるデータや制御情報に含まれる。受付部１３０は、受けつけた指示を動作決定部１３２へ出力する。動作決定部１３２は、受付部１３０から指示を受けつけると、アクセス制御処理部８４を動作させる。

記憶部１４２は、交差点等のアクセス制御処理を実行すべきエリアが示されたテーブルを記憶する。図１３は、記憶部１４２に記憶されたテーブルのデータ構造を示す。図１３は、記憶部１４２に記憶されたテーブルのデータ構造を示す。図示のごとく、ポイント番号欄２３０、ポイント座標欄２３２、エリア半径欄２３４が含まれる。ポイント番号欄２３０は、交差点の中心付近などの着目すべきポイントを識別するための番号が示されている。また、ポイント座標欄２３２は、各ポイントの座標が、緯度と経度とによって示されている。なお、座標は、緯度と経度とは別のパラメータにて示されていてもよく、ポイントの位置が特定できればよい。エリア半径欄２３４は、ポイントの位置を中心とした円の半径が示されている。当該円がエリアに相当する。なお、すべてのエリアにおいて半径が共通である場合、テーブルからエリア半径欄２３４が省略されてもよい。

検出部１３４は、アクセス制御処理部８４が動作している場合に、図示しない取得部６２から、車両１２の存在位置に関する情報を受けつける。また、検出部１３４は、記憶部１４２に記憶されたデータを参照することによって、車両１２の存在位置が含まれているエリアを定期的に確認する。これは、車両１２の存在位置の緯度・経度と、エリアに対応した緯度・経度の範囲とを比較することによってなされる。さらに、検出部１３４は、エリアの円周付近に環状の領域を規定する。ここで、環状の領域の幅は、所定の値に規定される。検出部１３４は、車両１２の存在位置が、環状の領域の内部から環状の領域へ進入したことを検出すると、検出結果を特定部１３６へ出力する。環状の領域の内部は、エリアの内部にあって、ポイントを含むような部分である。また、前述のような検出は、エリア外への車両１２の移動を検出することに相当する。

特定部１３６は、検出部１３４から検出結果を受けつけた場合、つまり検出部１３４が移動を検出した場合に、アクセス制御処理の実行を引き継がせるべき端末装置１４を特定する。特定部１３６は、アクセス制御処理の実行を引き継がせるべき端末装置１４として、ＲＦ部５２、変復調部５４を介して、データを受けつけている端末装置１４のいずれかを選択する。例えば、特定部１３６は、アクセス制御処理の実行を引き継がせるべき端末装置１４として、移動しているエリアに含まれたポイントに近づいている端末装置１４を特定する。ここで、ポイントを抽出するために、特定部１３６は記憶部１４２を参照する。

特定部１３６での処理を具体的に説明する。特定部１３６は、ＲＦ部５２、変復調部５４を介して、各端末装置１４からのデータを受けつける。また、特定部１３６は、端末装置１４ごとに、異なったタイミングにおいて受けつけたデータに含まれた存在位置をそれぞれ抽出する。また、特定部１３６は、異なったタイミングでの存在位置より、当該端末装置１４がこれから進行していく方向を推定する。例えば、古いタイミングでの存在位置から新しいタイミングでの存在位置へ向かうベクトルが導出され、さらに当該ベクトルが延長されることによって、これからの進行方向や進行していく位置（以下、これらを「進行方向」と総称する）が推定される。

また、特定部１３６は、進行方向とポイントが接近したときの距離（以下、「接近距離」という）を導出する。なお、進行方向がポイントから遠ざかっている場合、接近距離の導出が省略され、当該端末装置１４が特定の候補から除外されてもよい。特定部１３６は、複数の端末装置１４のそれぞれに対して接近距離を導出する。また、特定部１３６は、選択用しきい値を予め規定し、接近距離が選択用しきい値よりも小さくなっている端末装置１４を特定する。なお、複数の端末装置１４が特定される場合、特定部１３６は、接近距離が最小になっている端末装置１４を特定してもよい。また、接近距離が選択用しきい値よりも小さくなっている端末装置１４が存在しない場合、特定部１３６は、接近距離が最小になっている端末装置１４を特定してもよく、端末装置１４を特定しなくてもよい。

接近距離が選択用しきい値よりも小さくなっている端末装置１４が複数存在する場合に、特定部１３６は、次の判断基準を併せて使用してもよい。以下では、接近距離が選択用しきい値よりも小さくなっている端末装置１４を「候補端末装置」という。特定部１３６は、候補端末装置に対する最新の存在位置とポイントとの距離（以下、「最新距離」という）を導出する。特定部１３６は、最新距離が最も大きい候補端末装置を選択し、選択した候補端末装置を、アクセス制御処理の実行を引き継がせるべき端末装置１４とする。つまり、特定部１３６は、ポイントとの距離も含めて、端末装置１４を特定する。

また、特定部１３６は、別の判断基準を併せて使用してもよい。特定部１３６は、候補端末装置のそれぞれに対して、古いタイミングでの存在位置と、新しいタイミングでの存在位置、それらの取得時間を取得する。ここで、取得時間は、存在位置とともにデータに含まれてもよいし、存在位置が含まれたデータを変復調部５４において受信したタイミングとしてもよい。特定部１３６は、これらの存在位置と取得時間とをもとに、移動速度を導出する。特定部１３６は、移動速度が最も小さい候補端末装置を選択し、選択した候補端末装置を、アクセス制御処理の実行を引き継がせるべき端末装置１４とする。つまり、特定部１３６は、移動速度も含めて、端末装置１４を特定する。

さらに、特定部１３６は、最新距離と移動速度との組合せを判断基準としてもよい。特定部１３６は、所定の候補端末装置に対して、前述の進行方向をさらに延長することによって、端末装置１４がエリアの外へ出ていく際の位置を推定する。特定部１３６は、推定した位置と最新の存在位置との間の距離を導出し、導出した距離を移動速度で除算することによって、当該候補端末装置がエリアの外へ出ていくタイミングを推定する。また、特定部１３６は、このようなタイミングを候補端末装置ごとに推定し、最もタイミングが遅い候補端末装置を選択する。選択された候補端末装置が、アクセス制御処理の実行を引き継がせるべき端末装置１４に相当する。

出力部１３８は、特定部１３６において特定した端末装置１４に関する情報を受けつける。出力部１３８は、当該端末装置１４に対するアクセス制御処理の実行の引継ぎに関する指示の生成を生成部６４に指示する。図示しない生成部６４は、引継ぎに関する指示が含まれたデータあるいは制御情報を生成する。なお、生成部６４は、データと制御情報との両方へ引継ぎに関する指示を含めてもよい。出力部１３８が指示を出力した後、中止決定部１４０は、アクセス制御処理部８４の処理を中止させる。

図１４は、切替部８６におけるアクセス制御処理実行の決定手順を示すフローチャートである。アクセス制御処理部８４がアクセス制御処理を実行していない場合（Ｓ２２０のＮ）、受付部１３０が指示を受けつけると（Ｓ２２２のＹ）、動作決定部１３２は、アクセス制御処理部８４にアクセス制御処理を実行させる（Ｓ２２４）。一方、受付部１３０が指示を受けつけなければ（Ｓ２２２のＮ）、ステップ２２４はスキップされる。アクセス制御処理部８４がアクセス制御処理を実行している場合（Ｓ２２０のＹ）、検出部１３４がエリア外への移動を検出すれば（Ｓ２２６のＹ）、特定部１３６は、引継ぎ先を特定する（Ｓ２２８）。出力部１３８は指示を出力し（Ｓ２３０）、中止決定部１４０は、アクセス制御処理部８４のアクセス制御処理を中止させる（Ｓ２３２）。検出部１３４がエリア外への移動を検出しなければ（Ｓ２２６のＮ）、ステップ２２８からステップ２３２は、スキップされる。

本発明の実施例によれば、アクセス制御装置からの制御情報にしたがって生成したスロットにてデータを報知するので、複数の端末装置間の同期を確立できる。また、複数の端末装置間の同期が確立されるので、データの衝突確率を低減できる。また、アクセス制御装置となる場合に、制御信号を報知して、他の端末装置に対して、自立的に生成したフレームに同期させるので、他の端末装置間のデータの衝突確率を低減できる。また、制御情報にてスロット同期が確立するので、データの途中から衝突が発生する確率を低減できる。また、端末装置がアクセス制御処理を実行するので、アクセス制御処理を実行するための専用装置の設置を回避できる。また、専用装置の設置が回避されるので、システムの導入コストを低減できる。

所定期間にわたって受けつけた情報の受信電力がしきい値よりも小さい場合に、アクセス制御処理を実行するので、周囲にアクセス制御装置が存在しない状態を解消できる。また、周囲にアクセス制御装置が存在しない状態が解消されるので、パケット信号の衝突確率を低減できる。また、周囲にアクセス制御装置が存在すれば、端末装置として動作するので、制御情報間の衝突を低減できる。また、アクセス制御処理の実行を中止する場合に、アクセス制御処理の実行を他の端末装置へ引き継がせるので、スムーズな引継ぎを実現できる。また、スムーズな引継ぎがなされるので、アクセス制御装置が存在しない状態を低減できる。

アクセス制御装置として動作している場合に、エリア外への移動を検出すれば、他の端末装置へアクセス制御処理を引き継がせるので、当該エリアにおいてアクセス制御処理を継続的に実現できる。また、所定のエリアにおいてアクセス制御処理が継続的に実現されるので、当該エリアでの通信量が増加した場合であってもパケット信号の衝突確率を低減できる。また、引継ぎの指示を受けつけたときに、アクセス制御処理の実行を開始するので、開始タイミングを容易に決定できる。また、アクセス制御処理の実行を引き継がせるべき端末装置として、所定のエリアに含まれたポイントに近づいている端末装置を特定するので、着目すべきポイントを将来的に通過する端末装置を特定できる。

また、最新距離が長い端末装置を特定するので、エリア内の滞在期間が長い端末装置を特定できる。また、アクセス制御処理の実行を引き継がせるべき端末装置として、移動速度の遅い端末装置を特定するので、着目すべきポイントを将来的に通過する端末装置を特定できる。また、移動速度が遅い端末装置を特定するので、エリア内の滞在期間が長い端末装置を特定できる。また、エリア内の滞在期間が長い端末装置へ引継ぎがなされるので、アクセス制御装置の引継ぎの発生頻度を低減できる。また、アクセス制御装置の引継ぎの発生頻度が低減されるので、システムの安定性を増加できる。

また、複数のスロットの中から、複数の端末装置間の通信に使用可能なスロットを報知するので、複数の端末装置間の通信における衝突の発生確率を低減できる。また、複数の端末装置間の通信における衝突の発生確率が低減されるので、通信量が増加した場合であってもパケット信号の衝突確率を低減できる。また、複数のスロットのそれぞれに対する受信電力をもとに、空きスロットを特定するので、特定を簡易に実行できる。また、以前のフレームに含まれた空きスロットの番号を報知するので、端末装置への指示を確実に実行できる。また、空きスロットを使用している端末装置は、複数のフレームにわたって、当該スロットに対応したスロットを使用するので、処理を簡易にできる。

また、複数のスロットの中から、複数の端末装置が信号を重複して送信したことによって衝突が発生したスロットを報知するので、複数の端末装置間の通信における衝突の発生確率を低減できる。また、複数のスロットのそれぞれに対する受信電力と、複数のスロットのそれぞれに対する信号品質とをもとに、衝突スロットを特定するので、特定を簡易に実行できる。また、以前のフレームに含まれた衝突スロットの番号を報知するので、端末装置への指示を確実に実行できる。

また、制御情報のうち、識別キャリアは、データに使用させず、残りのサブキャリアは、データにも使用されるので、制御情報とデータ信号とが衝突しても制御情報の信号成分を観測させることによって、制御情報の存在を検知させることができる。また、識別キャリアとそれ以外のサブキャリアとの間にガードバンドが設けられるので、両者の間の干渉を低減でき、識別キャリアで伝送している情報の到達確率を向上できる。また、識別キャリアに、重要な情報を配置するので、重要な情報の到達確率を向上できる。また、識別キャリアにＵＷを配置するので、識別キャリアの検出精度を向上できる。

また、フレームに含まれた複数のスロットのうち、制御領域が制御スロットのために確保されているので、制御情報とデータとの干渉とを低減できる。また、制御領域に複数の制御スロットが配置されているので、複数のアクセス制御装置からの制御情報間の干渉を低減できる。また、干渉が低減できるので、制御情報の品質の悪化を抑制できる。また、制御情報の品質の悪化が抑制されるので、制御情報の内容を正確に伝送できる。また、制御情報の内容が正確に伝送されるので、空きスロット情報等を正確に通知できる。また、複数の制御情報間の干渉が低減されるので、複数のアクセス制御装置を配置できる。また、複数のアクセス制御装置が配置されるので、各交差点でのパケット信号の衝突確率を低減できる。また、他のアクセス制御装置に使用されていない制御スロットを推定するので、複数の制御情報間の干渉を低減できる。

以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本発明の実施例において、フレーム規定部３４は、複数のスロットにて形成されたフレームが規定される。しかしながらこれに限らず例えば、フレーム規定部３４は、フレームに複数のスロット以外の期間を設けてもよい。具体的には、フレームの一部の期間に複数のスロットが配置され、残りの期間では、複数の端末装置１４間においてＣＳＭＡ／ＣＡがなされてもよい。その際、アクセス制御装置は、ＣＳＭＡ／ＣＡの期間では、空きスロットや衝突スロットの検出を実行しない。本変形例によれば、端末装置１４は、スロットによる通信とＣＳＭＡ／ＣＡによる通信を選択できるので、通信の自由度を向上できる。つまり、フレームは、複数のスロットを少なくとも含んでいればよい。

本発明の実施例において、アクセス制御装置から報知される制御情報や、ひとつの端末装置１４から報知されるデータは、ひとつのスロットに割り当てられている。しかしながらこれに限らず例えば、制御情報やデータが、ふたつ以上のスロットに割り当てられていてもよい。本変形例によれば、制御情報やデータの通信速度を向上できる。

本発明の実施例において、識別キャリアは、ふたつのサブキャリアに相当する。また、識別キャリアは、ＯＦＤＭシンボルの中央周波数付近のサブキャリアに配置されている。しかしながらこれに限らず例えば、識別キャリアは、ふたつ以上のサブキャリアに相当してもよく、識別キャリアは、ＯＦＤＭシンボルの中央周波数付近以外のサブキャリアに配置されていてもよい。その際、識別キャリアに、空きスロットに関する情報や衝突スロットに関する情報を含めてもよい。本変形例によれば、通信システム１００の設計の自由度を向上できる。

本発明の実施例において、端末装置１４には、検出部３２が含まれている。しかしながらこれに限らず例えば、検出部３２が含まれていなくてもよい。その際、制御信号では、フレーム規定部３４において自立的に生成したフレームのタイミングに関する情報が通知される。本変形例によれば、端末装置１４の処理を簡略化できる。

本発明の実施例に係る通信システムの構成を示す図である。 図１の車両に搭載された端末装置の構成を示す図である。 図３（ａ）−（ｄ）は、図２のフレーム規定部において規定されるフレームのフォーマットを示す図である。 図４（ａ）−（ｂ）は、図１の通信システムにおいて使用されるＯＦＤＭシンボルのフォーマットを示す図である。 図１の通信システムの動作概要を示す図である。 図１の通信システムの別の動作概要を示す図である。 図２の端末装置におけるアクセス制御処理実行の決定手順を示すフローチャートである。 図２の端末装置におけるキャリアセンスによる制御スロットの選択手順を示すフローチャートである。 図２の端末装置における空きスロットの通知手順を示すフローチャートである。 図２の端末装置における衝突スロットの通知手順を示すフローチャートである。 図２の端末装置におけるデータの送信手順を示すフローチャートである。 本発明の変形例に係る切替部の構成を示す図である。 図１２の記憶部に記憶されたテーブルのデータ構造を示す図である。 図１２の切替部におけるアクセス制御処理実行の決定手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１２ 車両、 １４ 端末装置、 ２８ ＧＰＳ測位部、 ３２ 検出部、 ３４ フレーム規定部、 ３８ 電力測定部、 ４０ 品質測定部、 ４２ 空きスロット特定部、 ４４ 衝突スロット特定部、 ５０ アンテナ、 ５２ ＲＦ部、 ５４ 変復調部、 ５８ 制御部、 ６０ タイミング特定部、 ６２ 取得部、 ６４ 生成部、 ６６ 制御情報抽出部、 ６８ スロット決定部、 ７０ 通知部、 ８０ 信号処理部、 ８２ 端末処理部、 ８４ アクセス制御処理部、 ８６ 切替部、 ８８ 引継先特定部、 １００ 通信システム、 １１０ 選択部。

Claims (6)

1. 無線装置間の通信を制御するためのアクセス制御処理が他の無線装置において実行されている場合に、当該他の無線装置から、複数のスロットが少なくとも含まれたフレームに関する情報を受けつける受付部と、
   前記受付部において受けつけた情報に対応したフレームに同期するように、複数のスロットが少なくとも含まれたフレームを生成する生成部と、
   前記生成部において生成したフレームに含まれた複数のスロットのうち、少なくともひとつにおいて、データを報知する報知部とを備え、
   前記生成部は、アクセス制御処理を実行する場合に、複数のスロットが少なくとも含まれたフレームを自立的に生成し、
   前記報知部は、前記生成部において自立的に生成したフレームのうち、少なくともひとつのスロットにて、データを報知し、別のスロットにて、前記生成部において自立的に生成したフレームに関する情報を報知することを特徴とする無線装置。
2. 前記生成部において自立的に生成したフレームに含まれた複数のスロットから、無線装置間の通信に使用可能なスロットを検出する検出部をさらに備え、
   前記報知部は、前記生成部において自立的に生成したフレームに関する情報に、前記検出部において検出したスロットに関する情報を含めて報知することを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
3. 前記受付部が所定期間にわたって受けつけた情報の受信電力がしきい値よりも小さい場合に、前記生成部に対して、アクセス制御処理を実行させる制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
4. 前記報知部から報知されるデータは、マルチキャリア信号に配置され、
   前記受付部において受けつける情報も、マルチキャリア信号に配置され、かつ情報が配置されたマルチキャリア信号のうち、一部のサブキャリアは、データが配置されたマルチキャリア信号でも使用されており、残りのサブキャリアは、データが配置されたマルチキャリア信号にて使用されておらず、
   前記制御部は、前記受付部における残りのサブキャリアの受付を監視することによって、アクセス制御処理の実行を決定することを特徴とする請求項３に記載の無線装置。
5. 前記生成部にアクセス制御処理の実行を中止させる場合に、アクセス制御処理の実行を引き継がせるべき無線装置を特定する特定部と、
   前記特定部において特定した無線装置へ、アクセス制御処理の実行の引継ぎに関する指示を出力する出力部とをさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の無線装置。
6. 無線装置間の通信を制御するためのアクセス制御処理が他の無線装置において実行されている場合に、当該他の無線装置から、複数のスロットが少なくとも含まれたフレームに関する情報を受けつけるステップと、
   受けつけた情報に対応したフレームに同期するように、複数のスロットが少なくとも含まれたフレームを生成するステップと、
   生成したフレームに含まれた複数のスロットのうち、少なくともひとつにおいて、データを報知するステップとを備え、
   前記生成するステップは、アクセス制御処理を実行する場合に、複数のスロットが少なくとも含まれたフレームを自立的に生成し、
   前記報知するステップは、自立的に生成したフレームのうち、少なくともひとつのスロットにて、データを報知し、別のスロットにて、自立的に生成したフレームに関する情報を報知することを特徴とする報知方法。

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