JP2011087277A - 路側通信機、無線通信システム及びスロット情報の生成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 総合スロット情報を路側通信機から通知するようにして、移動通信機の通信帯域を有効に活用する。
【解決手段】 本発明は、路側からの無線送信専用のタイムスロット（第１スロットＳＬ１）が時分割で割り当てられ、それ以外の時間帯（第２スロットＳＬ２）だけ移動通信機３が無線送信するのを許容する路側通信機２に関する。この路側通信機２は、自装置２Ａを含む複数の路側通信機２Ａ，２Ｂの送信タイミングに関するスロット情報を取得する取得手段２３Ａと、その複数のスロット情報を１つに纏めた総合スロット情報Ｓ６を生成するスロット生成手段２３Ｂと、その総合スロット情報Ｓ６を移動通信機２に送信する送信手段２１と、を備えている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、例えば、高度道路交通システム（ＩＴＳ：Intelligent Transport System）の構成要素として好適な路側通信機と、この路側通信機を備えた無線通信システム、及び、その路側通信機の送信タイミングに関するスロット情報の生成方法に関する。

近年、交通安全の促進や交通事故の防止を目的として、道路に設置されたインフラ装置からの情報を受信し、或いは車両同士で情報交換を行い、これらの情報を活用することで車両の安全性を向上させる高度道路交通システムが検討されている（例えば、特許文献１参照）。
かかる高度道路交通システムは、主として、インフラ側の無線通信装置である複数の路側通信機と、各車両に搭載される無線通信装置である複数の車載通信機とによって構成される。

この場合、各通信主体間で行う通信の組み合わせには、路側通信機同士が行う路路間通信と、路側通信機と車載通信機とが行う路車（又は車路）間通信と、車載通信機同士が行う車車間通信とが含まれる。

特許第２８０６８０１号公報

上記高度道路交通システムにおいては、車車間通信をはじめ、路車間通信や路路間通信及び路歩間通信も含め、これらの各通信の共存を図るに当たって、帯域を有効利用してどのような通信制御を行うかが課題となる。
そこで、限られた周波数帯域内で路路間、路車間及び車車間の各通信を行うべく、マルチアクセス(Multiple Access)が用いられることが検討されている。

このマルチアクセス方式としては、周波数分割多重（ＦＤＭＡ：Frequency Division Multiple Access ）や符号分割多重（ＣＤＭＡ：Code Division Multiple Access）があるが、山間部などで少数の車載通信機のみでの通信も想定される車車間通信のマルチアクセス方式としては、例えばＣＳＭＡ（Carrier Sense Multiple Access ）に代表される自律的なランダムアクセス方式を採用するのが好ましい。
しかし、路側通信機が存在するエリアでは、路車間通信、路路間通信及び車車間通信が共存する。

この場合、インフラ側である路側通信機が取り扱う情報の優先度が高いのが一般的であることから、車車間通信よりも路車間通信や路路間通信が優先的に行われる仕組みが必要である。
このように、路側通信機の情報送信を優先的に行うためには、通信を行う時間を分割して路側通信機の送信専用の時間スロットを設ける、時分割多重（ＴＤＭＡ：Time Division Multiple Access）によるマルチアクセスが有効となる。

従って、例えば、交差点ごとに設置された複数の路側通信機群で構成される通信システムを想定すると、路側通信機が無線送信する路側からの無線送信専用のタイムスロットをＴＤＭＡ方式で割り当て、残ったタイムスロットをＣＳＭＡ方式による車車間通信に使用させるのが、合理的な通信システムになると考えられる。
なお、この場合、各路側通信機からの送信タイミングを制御するため、各路側通信機は他の路側通信機との時刻同期機能を有している必要がある。

上記のような路側の送信制御のためのＴＤＭＡ方式と、車車間でのマルチアクセスのためのＣＳＭＡ方式が混在する高度道路交通システムでは、各路側通信機の送信タイミングに関するスロット情報（タイムスロットの開始時刻やスロット長等）を、車載通信機に通知する必要がある。
その通知方式の１つとして、自装置の送信タイミングに関するスロット情報を各路側通信機が車載通信機に送信し、各路側通信機から取得した複数のスロット情報を１つに纏めたスロット情報（以下、「総合スロット情報」ということがある。）を車載通信機側において生成し、これを車車間通信によって他の車載通信機に送信する方式（以下、「車側生成方式」ということがある。）が考えられる。

図１３は、上記車側生成方式の内容を示すイメージ図である。この図１３を参照して車側生成方式の内容を説明すると、次の手順（１）〜（４）のようになる。
（１） 各路側通信機２Ａ，２Ｂは、自装置の送信タイミングのみを含むスロット情報Ｓａ，Ｓｂを送信データに含め、この送信データを、宛先を指定せずにブロードキャスト送信する。
（２） 各路側通信機２Ａ，２Ｂから最初にスロット情報Ｓａ，Ｓｂを受信した第１の車載通信機５Ｘは、各路側通信機２Ａ，２Ｂのスロット情報Ｓａ，Ｓｂを１つに纏めた総合スロット情報Ｓｓを生成し、これを送信データに含めてブロードキャスト送信する。

（３） 第２の車載通信機５Ｙは、第１の車載通信機５Ｘから受信した総合スロット情報Ｓｓを送信データに含めてブロードキャスト送信する。
（４） 上記（３）の転送処理において、第２の車載通信機５Ｙは、中継回数が少ない方のスロット情報を優先的に採用する。このため、例えば、第２の車載通信機５Ｙが、路側通信機２Ａ，２Ｂからのスロット情報Ｓａ，Ｓｂも受信している場合には、このスロット情報Ｓａ，Ｓｂをブロードキャスト送信する。

このように、中継回数の少ないスロット情報Ｓａ，Ｓｂを優先しつつ、その情報を車車間通信によって順次転送することにより、各車載通信機５Ｘ，５Ｙがその周辺の路側通信機２Ａ，２Ｂの送信タイミングを把握することができる。
なお、上記（４）の処理において、第２の車載通信機５Ｙは、所定の中継回数より多い総合スロット情報Ｓｓしか受信できない場合には、受信した総合スロット情報Ｓｓが古い情報であり、自車両が路車間通信のサービスエリア外であると判断し、受信した総合スロット情報Ｓｓに含まれる送信タイミングを無視して車車間通信を行う。

ところで、この種の高度道路交通システムにおいて、１回当あたりに車載通信機が送信するデータ量は１００〜２００バイト程度になると想定されている。その理由は、自車両の位置や速度を含む車車間通信における送信データについては、データ量が小さいながらも頻繁に送信を行って情報を更新したいという要請があるからである。一方、複数の路側通信機のスロット情報を１つに纏めた上記総合スロット情報には、３０バイト程度のデータ量が必要であることが分かっている。
このため、上記車側生成方式のように、車載通信機側で生成した複数の路側通信機の送信タイミングを含む総合スロット情報を、車車間通信によって順に転送する手段では、送信可能なデータ長のうちの非常に大きい部分を総合スロット情報が占めることになり、車車間通信の通信効率が悪化することが懸念される。

これに対して、１回当あたりに路側通信機が送信するデータ量は１０００バイト以上になると想定されており、この送信データ量は車載通信機のそれよりも圧倒的に大きい。その理由は、路側通信機の場合には、交差点付近の多くの車両の位置情報、車両感知器の感知情報及び交通信号機の現示情報などを一括して送信する必要があるからである。
そこで、本発明は、総合スロット情報を路側通信機から通知できるようにして、移動通信機（車載通信機等）の通信帯域を有効に活用することを第１の目的とする。

本発明は、上記第１の目的を達成する手段として、路側通信機の送信タイミングに関するスロット情報を車載通信機に通知する別の方式として、路側通信機が他の路側通信機のスロット情報（以下、「他スロット情報」ということがある。）を収集し、自装置のスロット情報（以下、「自スロット情報」ということがある。）と他スロット情報の双方を１つに纏めた総合スロット情報を各路側通信機が生成し、これを路車間通信によって車載通信機に送信する方式（以下、「路側生成方式」ということがある。）を提案する。

すなわち、この路側生成方式は、ある特定の路側通信機（自装置）が他の路側通信機（他装置）のスロット情報を路路間通信や中央装置との通信等によって取得し、自装置を含む複数の路側通信機のスロット情報を１つに纏めた総合スロット情報を生成して、これを送信データに含めて自装置の通信領域にブロードキャスト送信するものである。
この路側生成方式によれば、路側通信機が送信するデータ量に総合スロット情報を加えても３％程度の増加にしかならないので、車車間通信の通信帯域を有効に活用できるという利点がある。

もっとも、本発明が提案する上記路側生成方式では、複数のスロット情報が１つの総合スロット情報に纏められるので、どの範囲までの他装置の他スロット情報に基づいて、自装置から送信する総合スロット情報を生成するか否かが新たに問題となる。
すなわち、例えば、自装置から非常に遠いところにある他装置の他スロット情報をも含めて総合スロット情報を生成すると、この総合スロット情報を自装置から受信した車載通信機は、当該車載通信機にとって本来的に不要な他装置の送信時間によって無線送信が阻害されてしまい、当該車載通信機の送信時間が無駄に短縮されることになる。

本発明は、このような問題点に鑑み、移動通信機（車載通信機等）の通信帯域を有効に活用できるとともに、移動通信機の送信時間が無駄に短縮されるのを防止できる路側通信機等を提供することを第２の目的とする。

（１） 本発明の路側通信機は、路側からの無線送信専用のタイムスロットが時分割で割り当てられ、そのタイムスロット以外の時間帯だけ移動通信機が無線送信するのを許容する無線通信システムに使用する路側通信機であって、複数の前記路側通信機の送信タイミングに関するスロット情報を取得する取得手段と、取得した複数の前記スロット情報を１つに纏めた総合スロット情報を生成するスロット生成手段と、生成した前記総合スロット情報を前記移動通信機に送信する送信手段と、を備えていることを特徴とする。

本発明の路側通信機によれば、上記スロット生成手段が、複数のスロット情報を１つに纏めた総合スロット情報を生成し、上記送信手段が、その総合スロット情報を移動通信機に送信するようになっており、当該総合スロット情報を路側で生成して移動通信機に通知する前述の路側生成方式を採用している。
このため、移動通信機の送信データに上記総合スロット情報を含める必要がなくなり、移動通信機の通信帯域を有効に活用することができ、前記第１の目的が達成される。

（２） 本発明の路側通信機において、取得した複数の前記スロット情報の中から、前記総合スロット情報の生成に必要な他装置の前記スロット情報（他スロット情報）を選択可能な選択手段を更に備えていることが好ましい。
この場合、上記選択手段が、取得した複数のスロット情報の中から総合スロット情報の生成に必要な他スロット情報を選択可能になっているので、例えば、自装置の通信領域内の移動通信機と無関係なところに設置されている他装置のような、移動通信機にとって本来的に不要な他装置の他スロット情報を、総合スロット情報から除外することができる。

このため、総合スロット情報を自装置から受信した移動通信機が、自身にとって不要な他装置（路側通信機）の送信時間によって無線送信が阻害されることがなく、当該移動通信機の送信時間が無駄に短縮されるのを防止することができる。従って、前記第２の目的が達成される。

（３） 本発明の路側通信機において、具体的には、前記選択手段は、前記総合スロット情報の生成に必要な前記他スロット情報として、自装置から前記他装置までの距離が所定の閾値内にある前記他装置の前記他スロット情報を選択することができる。
その理由は、自装置からの距離が所定の閾値内である比較的近いところにある他装置の場合には、移動通信機との無線通信が可能な他装置と判断でき、自装置から総合スロット情報を受ける移動通信機にとって不要な他装置とは言えないからである。

（４） また、前記選択手段において、前記自装置の位置情報と前記他装置の送信データに含まれる当該他装置の位置情報とに基づいて、前記自装置と前記他装置の間の距離を求めるようにすれば、その位置情報の情報交換のための時間帯に関する新たな規格を設ける必要がなく、しかも、有線通信の通信網も不要で設備コストがかからないという利点がある。

（５） 上記の通り、本発明の技術的特徴の１つは、自装置が総合スロット情報に含める他スロット情報を選択可能とすることにより、自装置から総合スロット情報を受信する移動通信機にとって不要な他装置の他スロット情報を除外できるようにして、不要な他装置のタイムスロットによって移動通信機の無線送信が阻害されるのを防止する点にある。
そして、この場合、移動通信機にとって不要な他装置とは、当該移動通信機とは無線通信できない程度に遠方に位置する他装置であるから、前記閾値としては、例えば、前記自装置から見て、当該路側通信機の通信可能距離の約２倍に設定しておけばよい。

（６） また、上記の技術的特徴を考慮すると、自装置からの距離の大小によって不要な他装置を識別するのではなく、自装置の通信領域内にある移動通信機との無線通信が可能か否かにより、総合スロット情報に含める他装置の他スロット情報を識別することにしてもよい。
すなわち、本発明の路側通信機において、前記選択手段は、前記総合スロット情報の生成に必要な前記他スロット情報として、自装置の通信領域内にある前記移動通信機との無線通信が可能な前記他装置の前記他スロット情報を選択することにしてもよい。

（７） この場合、前記選択手段は、前記総合スロット情報の生成に必要な前記他スロット情報として、少なくとも、自装置と直接的な無線通信が可能な前記他装置の前記他スロット情報を選択することができる。
その理由は、自装置と直接的な無線通信が可能な他装置であれば、自装置の通信領域内にある移動通信機との間でも無線通信が可能であると考えられるからである。

（８） また、前記選択手段は、前記総合スロット情報の生成に必要な前記他スロット情報として、所定数以下の中継回数で自装置と無線通信が可能な前記他装置の前記他スロット情報を選択することにしてもよい。
この場合、上記中継回数を適当な回数（例えば、１回）に設定すれば、自装置の周囲にある複数の他装置の中から、自装置の通信領域内にある移動通信機との無線通信が可能な他装置を、適切に選択することができる。

（９） 本発明の路側通信機において、前記スロット生成手段は、同じ開始時刻の前記タイムスロットを共用する複数の前記路側通信機については、その各スロット長のうちの最大値を当該タイムスロットのスロット長に設定することが好ましい。
この場合、直接干渉（図１０（ａ）参照）が生じないために同じ開始時刻のタイムスロットに割り当てられる複数の路側通信機について、その路側通信機のスロット長が揃っていない場合に発生する、移動通信機の無線通信を介した間接干渉（図１０（ｂ）参照）を防止できるという効果がある。

（１０） また、本発明の路側通信機において、前記スロット生成手段は、同じスロット番号の前記タイムスロットを共用する複数の前記路側通信機については、最も早いスロット開始時刻から最も遅いスロット終了時刻までの時間を当該タイムスロットのスロット長に設定してもよい。
この場合には、共用に係るタイムスロットの開始時刻が揃っていない場合でも、間接干渉を有効に防止することができる。

（１１） 本発明の無線通信システムは、前記ＴＤＭＡ方式の複数の路側通信機と、そのタイムスロット以外の時間帯だけ無線送信するのが許容された前記ＣＳＭＡ方式の移動通信機とを備えた無線通信システムであって、前記路側通信機が、前記取得手段、前記スロット生成手段及び前記送信手段を有することを特徴とする。
従って、この無線通信システムにおいても、本発明の移動通信機による作用効果と同様の作用効果を奏することができる。

（１２） また、本発明の別の無線通信システムは、前記路側通信機が、次の（ａ）及び（ｂ）のスロット情報を１つに纏めた総合スロット情報を、前記移動通信機に送信可能な送信手段を有することを特徴とする。
（ａ） 自装置の送信タイミングに関する自スロット情報
（ｂ） その他の路側通信機である複数の他装置の送信タイミングに関する複数の他スロット情報のうち、自装置から前記移動通信機に通知すべきものとして選択された他スロット情報

この無線通信システムによれば、自装置から移動通信機に通知すべきものとして選択された他スロット情報だけが総合スロット情報に纏められるので、移動通信機に通知すべきでない不要な他装置の他スロット情報については、総合スロット情報に含まれない。
このため、総合スロット情報を自装置から受信した移動通信機が、自身にとって不要な他装置（路側通信機）の送信時間によって無線送信が阻害されることがなく、当該移動通信機の送信時間が無駄に短縮されるのを防止することができる。

なお、上記別の無線通信システムにおいては、すべての路側通信機について、他装置の他スロット情報を自律的に選択して総合スロット情報を生成可能なものを採用することが好ましいが、一部の路側通信機については、総合スロット情報を手動で設定したものであってもよい。

（１３） 本発明のスロット情報の生成方法は、前記ＴＤＭＡ方式の路側通信機が行うスロット情報の生成方法であって、自装置を含む複数の路側通信機の送信タイミングに関する複数のスロット情報の中から、自装置から前記移動通信機に通知すべきものを選択する第１のステップと、選択された前記スロット情報を１つに纏めた総合スロット情報を生成する第２のステップと、を含むことを特徴とするものである。

このスロット情報の生成方法によれば、上記第１のステップにおいて、自装置から移動通信機に通知すべきスロット情報を選択し、上記第２のステップにおいて、そのように選択されたスロット情報を１つに纏めた総合スロット情報を生成するので、例えば、自装置の通信領域内の移動通信機と無関係なところに設置されている他装置のような、移動通信機にとって不要な他装置の他スロット情報を、総合スロット情報から除外することができる。
このため、総合スロット情報を自装置から受信した移動通信機が、自身にとって不要な他装置（路側通信機）の送信時間によって無線送信が阻害されることがなく、当該移動通信機の送信時間が無駄に短縮されるのを防止することができる。

以上の通り、本発明によれば、総合スロット情報を路側通信機から通知できるので、移動通信機（車載通信機等）の通信帯域を有効に活用できる。
また、本発明によれば、総合スロット情報の生成に必要なスロット情報を選択可能であるから、移動通信機にとって不要な他スロット情報を総合スロット情報から除外することにより、移動通信機の送信時間の無駄な短縮を防止することができる。

高度道路交通システムの全体構成を示す概略斜視図である。 高度道路交通システムの管轄エリアの一部を示す道路平面図である。 路側通信機と車載通信機の内部構成を示すブロック図である。 タイムスロットの一例を示す概念図である。 （ａ）は総合スロット情報のデータ内容を示す表であり、（ｂ）はそのデータ内容に対応するタイムチャートである。 車載通信機が送信するデータフォーマットの一例を示す図である。 スロット情報の生成方法の一例を示すフローチャートである。 路側通信機の配置例を示す道路平面図である。 スロット番号と、各路側通信機までの距離、最短距離及び判定結果との関係を示す表である。 （ａ）は直接干渉の説明図であり、（ｂ）は間接干渉の説明図であり、（ｃ）は間接干渉が発生し得るスロット割当を示すタイムチャートである。 路側通信機の別の配置例を示す道路平面図である。 図１１の配置例における各路側通信機のタイムスロットを示すタイムチャートである。 車側生成方式の内容を示すイメージ図である。

〔システムの全体構成〕
図１は、本発明の実施形態に係る高度道路交通システム（ＩＴＳ）の全体構成を示す概略斜視図である。なお、本実施形態では、道路構造の一例として、南北方向と東西方向の複数の道路が互いに交差した碁盤目構造を想定している。
図１に示すように、本実施形態の高度道路交通システムは、交通信号機１、路側通信機２、車載通信機３（図２及び図３参照）、中央装置４、車載通信機３を搭載した車両５、及び、車両感知器や監視カメラ等よりなる路側センサ６等を含む。

交通信号機１と路側通信機２は、複数の交差点Ｊｉ（図例では、ｉ＝１〜１２）のそれぞれに設置されており、電話回線等の通信回線７を介してルータ８に接続されている。このルータ８は交通管制センター内の中央装置４に接続されている。
中央装置４は、自身が管轄するエリアに含まれる各交差点Ｊｉの交通信号機１及び路側通信機２とＬＡＮ（Local Area Network）を構成している。従って、中央装置４は、各交通信号機１及び各路側通信機２との間で双方向通信が可能である。なお、中央装置４は、交通管制センターではなく道路上に設置してもよい。

路側センサ６は、各交差点Ｊｉに流入する車両台数をカウントする等の目的で、管轄エリア内の道路の各所に設置されている。
この路側センサ６は、直下を通行する車両５を超音波感知する車両感知器、或いは、道路の交通状況を時系列に撮影する監視カメラ等よりなり、車両感知器の感知信号Ｓ４や監視カメラの画像データＳ５は、通信回線７を介して中央装置４に送信される。

なお、図１及び図２では、図示を簡略化するために、各交差点Ｊｉに信号灯器が１つだけ描写されているが、実際の各交差点Ｊｉには、互いに交差する道路の上り下り用として少なくとも４つの信号灯器が設置されている。

〔中央装置〕
中央装置４は、ワークステーション（ＷＳ）やパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等よりなる制御部を有しており、この制御部は、路側通信機２や路側センサ６からの各種の交通情報の収集・処理（演算）・記録、信号制御及び情報提供を統括的に行う。
具体的には、中央装置４の制御部は、自身のネットワークに属する交差点Ｊｉの交通信号機１に対して、同一道路上の交通信号機１群を調整する系統制御や、この系統制御を道路網に拡張した広域制御（面制御）を行うことができる。

また、中央装置４は、通信回線７を介してＬＡＮ側と接続された通信インタフェースである通信部を有しており、この通信部は、信号灯器の灯色切り替えタイミングに関する信号制御指令Ｓ１や、渋滞情報等を含む交通情報Ｓ２を所定時間ごとに交通信号機１及び路側通信機２に送信している（図１参照）。
信号制御指令Ｓ１は、前記系統制御や広域制御を行う場合の信号制御パラメータの演算周期（例えば、１．０〜２．５分）ごとに送信され、交通情報Ｓ２は、例えば５分ごとに送信される。

また、中央装置４の通信部は、各交差点Ｊｉに対応する路側通信機２から、その通信機２が車載通信機３から受信した車両５の現在位置等を含む車両情報Ｓ３と、車両通過時に生じるパルス信号よりなる車両感知器（図示せず）の感知情報Ｓ４と、監視カメラが撮影した道路のデジタル情報よりなる画像データＳ５とを受信している。
中央装置４の制御部は、通信部が取得したそれらの各種情報に基づいて、前記系統制御や広域制御を実行することができる。

〔無線通信の方式等〕
図２は、上記高度道路交通システムの管轄エリアの一部を示す道路平面図である。
図２では、互いに交差する２つの道路の各々が上りと下りで片側１車線のものとして例示されているが、道路構造はこれに限られるものではない。
図２にも示すように、本実施形態の高度道路交通システムは、車載通信機３との間で無線通信が可能な複数の路側通信機２と、キャリアセンス方式で他の通信機２，３と無線通信を行う移動無線送受信機の一種である車載通信機３と備えている。

複数の路側通信機２は、それぞれ路側の交差点Ｊｉごとに設置されていて、図１及び図２の例では、交通信号機１の支柱に取り付けられている。一方、車載通信機３は、道路を走行する各車両５にそれぞれ搭載されている。
各路側通信機２は、その周囲に広がる通信領域Ａ（路側通信機２の送信信号が十分に届く範囲：以下、「送信エリアＡ」という場合がある。）をそれぞれ有し、自身の通信領域Ａを走行する車両５の車載通信機３との無線通信が可能である。また、各路側通信機２は、通信領域Ａが重複（一部重複でも全部重複でもよい。）する他の路側通信機２とも無線通信が可能である。

本実施形態の高度道路交通システムでは、路側通信機２同士（路路間通信）については無線通信が用いられ、また、路側通信機２と車載通信機３との間（「路」から「車」への路車間通信と「車」から「路」への車路間通信との双方を含む。）と車載通信機３同士（車車間通信）についても、無線通信が用いられている。
なお、前記した通り、交通管制センターに設けられた中央装置４は、各路側通信機２と有線での双方向通信が可能となっているが、これらの間も無線通信であってもよい。

路側通信機２は、自身が無線送信するための専用のタイムスロット（図４の第１スロットＳＬ１）をＴＤＭＡ方式で割り当てており、このタイムスロット以外の時間帯（図４の第２スロットＳＬ２）には無線送信を行わない。従って、路側専用のタイムスロット以外の時間帯は、車載通信機３のためのＣＳＭＡ方式による送信時間として開放されている。
また、路側通信機２は、自身の送信タイミングを制御するために、他の路側通信機２との時刻同期機能を有している。この路側通信機２の時刻同期は、例えば、自身の時計をＧＰＳ時刻に合わせるＧＰＳ同期や、自身の時計を他の路側通信機２からの送信信号に合わせるエア同期等によって行われる。

〔路側通信機〕
図３は、路側通信機２と車載通信機３の内部構成を示すブロック図である。
路側通信機２は、無線通信のためのアンテナ２０が接続された無線通信部（送受信部）２１と、中央装置４と双方向通信する有線通信部２２と、それらの通信制御を行うプロセッサ（ＣＰＵ：Central Processing Unit）等よりなる制御部２３と、制御部２３に接続されたＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置よりなる記憶部２４とを備えている。

路側通信機２の記憶部２４は、制御部２３が実行する通信制御のためのコンピュータプログラムや、各通信機２，３の通信機ＩＤ及び後述する総合スロット情報Ｓ６等を記憶している。
更に、路側通信機２の制御部２３は、上記コンピュータプログラムを実行することで達成される機能部分として、データ転送部２３Ａと、スロット生成部２３Ｂと、スロット選択部２３Ｃとを備えている。

〔データ転送部〕
このうち、データ転送部２３Ａは、有線通信部２２が受信した中央装置４からの交通情報Ｓ２等を、いったん記憶部２４に一時的に記憶させ、この交通情報Ｓ２等をペイロードに格納した送信データを、無線通信部２１を介して自装置の通信領域Ａにブロードキャスト送信する。
また、データ転送部２３Ａは、無線通信部２１が受信した車両情報Ｓ３を、いったん記憶部２４に一時的に記憶させ、有線通信部２２を介して中央装置４に転送する。

更に、データ転送部２３Ａは、後述するスロット生成部２３Ｂで生成された、自装置及び他装置が使用するタイムスロットの割当情報である総合スロット情報Ｓ６を、いったん記憶部２４に一時的に記憶させ、この総合スロット情報Ｓ６をヘッダ或いはペイロードに格納した送信データを、無線通信部２１を介して自装置の通信領域Ａにブロードキャスト送信する。

通信領域Ａを走行する車両５の車載通信機３は、路側通信機２から上記総合スロット情報Ｓ６を受信すると、総合スロット情報Ｓ６に記された路側専用のタイムスロット（図４の第１スロットＳＬ１）以外の時間帯（図４の第２スロットＳＬ２）を利用して、キャリアセンス方式による無線送信を行う。

〔スロット生成部〕
一方、スロット生成部２３Ｂは、他装置との間で送信タイミングの同期を取りながら、交互に現れる２種類のタイムスロットＳＬ１，ＳＬ２を、一定の周期Ｃ内において所定数だけ生成する。
図４は、上記スロット生成部２３Ｂが生成するタイムスロットＳＬ１，ＳＬ２の一例を示す概念図である。図４に示すように、タイムスロットＳＬ１，ＳＬ２は、第１スロットＳＬ１と第２スロットＳＬ２とを含む。

このうち、第１スロットＳＬ１は、路側通信機２用のタイムスロットであり、この時間帯においては、路側通信機２による無線送信が許容される。第１スロットＳＬ１にはスロット番号ｉが付されており、このスロット番号ｉは周期Ｃ内でインクリメント又はデクリメントされる。
また、第２スロットＳＬ２は、車載通信機３用のタイムスロットである。この時間帯は車載通信機３による無線送信用として開放するため、路側通信機２は第２スロットＳＬ２では無線送信を行わない。

なお、図４に示すタイムスロットにおいて、各スロット番号ｉ＝１〜３の第１スロットＳＬ１に記したドット●は、当該第１スロットＳＬ１に送信時間が割り当てられた路側通信機２の数を示している。
すなわち、図４においては、スロット番号１の第１スロットＳＬ１には、２つの路側通信機２の送信時間が割り当てられ、スロット番号２の第１スロットＳＬ１には、３つの路側通信機２の送信時間を割り当てられ、スロット番号３の第１スロットＳＬ１には、１つの路側通信機２の送信時間が割り当てられている。

この図４に示すように、本実施形態のスロット生成部２３Ｂは、複数の路側通信機２の送信時間を同じタイムスロットＳＬ１に重複して割り当てる重複割当機能を有している。ただし、重複して割り当てるためには、同じタイムスロットＳＬ１の当該路側通信機２同士が、電波干渉（特に、後述の直接干渉）しない程度に距離が十分に離れている必要がある。
このように割り当てられるタイムスロットＳＬ１を基に、スロット生成部２３Ｂは、自装置の送信タイミングに関する自スロット情報だけでなく、他装置の送信タイミングに関する他スロット情報をも含めて、１つのスロット情報（総合スロット情報Ｓ６）に纏めて生成可能になっている。

図５（ａ）は、上記総合スロット情報Ｓ６のデータ内容の一例を示す表であり、図５（ｂ）はそのデータ内容に対応するタイムチャートである。
図５（ａ）に示すように、総合スロット情報Ｓ６には、例えば次の内容が記される。
１） １周期の長さ（例えば、１００ｍ秒）
２） 路車間で共有する現在時刻（例えば、３０ｍ秒）
３） スロット番号ｉのタイムスロットＳＬ１の開始時刻（ｔｉ）
４） スロット番号ｉのタイムスロットＳＬ１のスロット長（Ｌｉ）

なお、上記１）の周期Ｃ（＝１００ｍ秒）はタイムスロットＳＬ１の繰り返し周期であり、２）の現在時刻と３）の開始時刻は、いずれも周期Ｃ内における相対時刻で表現される。このように、１周期Ｃの長さをスロット情報Ｓ６に含めるようにすれば、例えば、現在時刻や各スロットの開始時刻を絶対時刻で表現する場合に比べて、スロット情報Ｓ６のビット数を低減することができる。

ここで、例えば、路側通信機２のＩＤ番号をｊとし、そのＩＤ番号＝ｊの路側通信機２が使用するスロット番号をｉ（図５の例では、ｉ＝１〜８）とし、当該ＩＤ番号＝ｊの路側通信機２に割り当てられたスロット長をＬｉｊとする。また、自装置が使用するスロット番号ｉを仮に「１」とし、自装置のＩＤ番号ｊを仮に「１」とする。
この場合、スロット番号１のタイムスロットＳＬ１の開始時刻ｔ１と、自装置に割り当てられたスロット長Ｌ１１とが、自装置の送信タイミングに関する「自スロット情報」となる。

また、他装置が使用するスロット番号ｉのタイムスロットＳＬ１の開始時刻ｔｉ（ｉ＝１〜８）と、他装置に割り当てられたスロット長Ｌｉｊ（ｊ≠１）とが、他装置の送信タイミングに関する「他スロット情報」となる。
そして、スロット生成部２３Ｂは、例えばスロット番号３（仮にｉ＝３とする。）のタイムスロットＳＬ１に、複数の路側通信機２の送信時間を重複して割り当てる場合には、その複数の路側通信機２が使用する長短複数種類のスロット長Ｌ３ｊのうちの最大値ｍａｘ（Ｌ３ｊ）を選択し、この最大スロット長ｍａｘ（Ｌ３ｊ）を、総合スロット情報Ｓ６のデータ項目４）における、スロット番号３のタイムスロットＳＬ１のスロット長Ｌ３に設定する。

従って、例えば、スロット番号３のタイムスロットＳＬ１に重複して割り当てる路側通信機２が合計３つあり、そのスロット長の値がそれぞれ、Ｌ３１＝２ミリ秒、Ｌ３２＝３ミリ秒、Ｌ３３＝４ミリ秒である場合には、これらの最大値である４ミリ秒が、スロット番号３のタイムスロットＳＬ１のスロット長Ｌ３として設定される。
なお、スロット生成部２３Ｂは、自スロット情報のみから総合スロット情報を生成することもでき、この場合には、自装置のタイムスロットＳＬ１（スロット番号１）の開始時刻ｔ１と、自装置のスロット長Ｌ１１と同じ時間に設定されたスロット長Ｌ１が、前記データ項目３）及び４）に記載されることになる。

〔スロット選択部〕
スロット選択部２３Ｃは、上記総合スロット情報Ｓ６の生成に必要な他装置の他スロット情報を、所定の選択ロジックに従って選択する機能を有する。
具体的には、スロット選択部２３Ｃは、自装置から他装置までの距離等に基づいて、ある他装置を自身の総合スロット情報Ｓ６に必要であるか否かを判定し、この判定結果が肯定的である他装置の他スロット情報のスロット長Ｌｉｊに限り、総合スロット情報Ｓ６におけるスロット長Ｌｉ（図５（ａ）のデータ項目４））の算出用データとして選択する。なお、このスロット選択部２３Ｃによる選択処理の詳細については後述する。

〔車載通信機〕
図３に戻り、車載通信機３は、無線通信のためのアンテナ３０に接続された通信部（送受信部）３１と、この通信部３１に対する通信制御を行うプロセッサ等よりなる制御部３２と、この制御部３２に接続されたＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置よりなる記憶部３３とを備えている。
記憶部３３は、制御部３２が実行する通信制御のためのコンピュータプログラムや、各通信装置２，３の通信機ＩＤ等を記憶している。

車載通信機３の制御部３２は、車車間通信のためのキャリアセンス方式による無線通信を通信部３１に行わせるものであり、路側通信機２との間の時分割多重方式での通信制御機能は有していない。
従って、車載通信機３の通信部３１は、所定の搬送波周波数の受信レベルを常時感知しており、その値がある閾値以上である場合は無線送信を行わず、当該閾値未満になった場合にのみ無線送信を行うようになっている。

なお、車載通信機３の制御部３２は、車両５（車載通信機３）の現時の位置、方向及び速度等を含む車両情報Ｓ３を、通信部３１を介して外部にブロードキャストで無線送信させている。
また、車載通信機３の制御部３２は、他の車両５から直接受信した車両情報Ｓ３や、路側通信機２から受信した他の車両５の車両情報Ｓ３に含まれる、位置、速度及び方向に基づいて、右直衝突や出合い頭衝突等を回避するための安全運転支援制御を行うことができる。

図６は、車載通信機３が送信するデータフォーマットの一例を示す図である。
図６に示すように、車載通信機３の送信信号には、プリアンブル、ヘッダ、データ、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）が含まれている。
このうち、データには、車両５の位置、方向（進行方向）及び速度が含まれるが、路側通信機２からの送信信号を受信した場合の受信レベルを含めることもできる。車両５の位置や方向は、通常は、ＧＰＳ等の車両５側のセンサ類が自律的に測定した情報であるが、光ビーコン等のインフラ側から取得可能な場合もある。速度は、車両５の速度センサに基づいた情報である。

〔総合スロット情報の生成方法〕
なお、以下において、道路の交差点Ｊｉに設置される複数の路側通信機２のうち、総合スロット情報Ｓ６の生成を行う特定の路側通信機２を、符号２Ａを用いて「自装置２Ａ」といい、これ以外の他の路側通信機２を、符号２Ｂを用いて「他装置２Ｂ」という。

図７は、自装置（特定の路側通信機）２Ａの制御部２３が実施する、スロット情報の生成方法を示すフローチャートである。
一方、図８は、既設の各路側通信機２の配置例を示す道路平面図であり、図８に示す各地点（交差点）Ａ〜Ｕに路側通信機２が設置されて、地点Ｅに自装置２Ａがあるものとする。また、図８において、各地点Ａ〜Ｕの右側に付した数字は、その地点Ａ〜Ｕに設置されている各路側通信機２（自装置２Ａ及び他装置２Ｂ）が使用中のスロット番号ｉ（ｉ＝１〜８）を示している。

図７に示すように、自装置２Ａのデータ転送部２３Ａは、まず、各他装置２Ｂの送信タイミングに関する他スロット情報と、各他装置２Ｂの位置情報とを外部から取得する（図７のステップＳＴ１）。これらの情報の取得方法としては、例えば次の方法ａ）〜ｄ）が考えられる。
ａ） 近隣の他装置２Ｂ（例えば、図８の地点Ｄ３、地点Ｂ４、地点Ｆ５及び地点Ｈ２にある他装置２Ｂ）が、車載通信機３のために自身の通信領域Ａに送信している送信データを傍受し、この送信データから他スロット情報と位置情報を抽出する。

ｂ） 路路間の無線通信において、所定エリア（例えば、中央装置４の管轄エリア）内にあるすべての路側通信機２のスロット情報と位置情報を送受信し合う時間帯を決め、その時間帯にお互いにそれらの情報を交換する。
ｃ） 所定エリア内にあるすべての路側通信機２のスロット情報と位置情報を、有線通信によって中央装置４等から取得する。
ｄ） 所定エリア内にあるすべての路側通信機２のスロット情報と位置情報を、記憶装置等に記憶させておいて、当該記憶装置から取得する。

上記ａ）〜ｄ）の取得方法のうち、ｂ）の取得方法では、路側通信機２の通信時間が短縮するとともに、新たな制御規格を導入する必要があるという欠点があり、ｃ）の取得方法では、有線通信の通信網が必須となって設備コストが高くなるという欠点がある。このため、これらの欠点がないａ）の取得方法を採用することが好ましい。
すなわち、他装置２Ｂから傍受した送信データ中の他スロット情報や位置情報を利用すれば、自身のスロット情報と位置情報を各路側通信機２が送信データに含める必要があるものの、その情報交換のために路側通信機２の通信時間が短縮することがなく、有線通信の通信網も不要で設備コストがかからない。

なお、自装置２Ａや他装置２Ｂの位置情報は、その設置位置の絶対座標でもよいし、その設置位置の相対座標でもよい。また、当該位置情報は、自装置２Ａや他装置２Ｂが設置されている交差点の識別コード（識別コード等）や、地図データにおけるノードの識別情報（識別コード等）など、それらの情報から設置位置の絶対座標や相対座標を特定できる情報であってもよい。

データ転送部２３Ａは、上記いずれかの取得方法で複数の他装置２Ｂの他スロット情報と位置情報を取得すると、その取得した情報をスロット選択部２３Ｃに引き渡す。
次に、スロット選択部２３Ｃは、引き渡された複数の他スロット情報の中から、自装置２Ａが送信する総合スロット情報Ｓ６のスロット長Ｌｉの算出データに含めるべき他スロット情報を選択する選択処理を実行する（図７のステップＳＴ２）。

本実施形態のスロット選択部２３Ｃは、自装置２Ａから他装置２Ｂまでの距離に基づいて上記選択処理を実行する。
すなわち、スロット選択部２３Ｃは、まず、取得した各他装置２Ｂの位置情報から、すべての他装置２Ｂの設置位置を抽出し、自装置２Ａの設置位置（図８の地点Ｅ１）から各他装置２Ｂの設置位置（図８における地点Ｅ１を除くその他の地点）までの距離をそれぞれ算出する。

そして、スロット選択部２３Ｃは、算出した距離が所定の閾値以下か否かを判定し、その閾値以下の他装置２Ｂの他スロット情報を、総合スロット情報Ｓ６に含める他スロット情報として選択する。
図９は、この選択処理の理解を容易にするため、スロット番号ｉ（ｉ＝１〜８）と、各路側通信機２までの距離、最短距離及び選択結果との関係を示す表であり、この表中の距離及び地点は図８の配置例と対応している。

すなわち、図９中の「各路側通信機との距離」の欄には、特定のスロット番号ｉのタイムスロットを使用する路側通信機２の、自装置２Ａからの距離と地点が記載されている。
例えば、スロット番号１を使用する路側通信機２は、地点Ｅ１、地点Ｊ１及び地点Ｕ１にあるので、自装置２Ａの設置位置からその３つの地点までの距離を、「各路側通信機との距離」の欄のスロット番号１に対応する行に列挙してある。なお、地点Ｅ１には自装置２Ａがあるので、それに対応する距離は「０」になっている。

同様に、スロット番号２を使用する路側通信機２は、地点Ｈ２及び地点Ｑ２にあるので、自装置２Ａの設置位置からその２つの地点までの距離を、「各路側通信機との距離」の欄のスロット番号２に対応する行に列挙してある。スロット番号３以下の場合も同様である。

また、図９中の「最短距離」の欄には、「各路側通信機との距離」の欄に含まれる各距離の中で、最小のものが抽出されている。例えば、スロット番号２の場合、地点Ｈ２の距離が３００ｍであり、地点Ｑ２の距離が１０００ｍであるので、その最小値の３００ｍが「最短距離」の欄に記載されている。
同様に、スロット番号３の場合、地点Ｃ３の距離が２００ｍ、地点Ｄ３の距離が２００ｍ、地点Ｌ３の距離が５００ｍ、及び、地点Ｍ３の距離が８００ｍであるので、その最小値の２００ｍが「最短距離」の欄に記載されている。スロット番号４以下の場合も同様である。

図９の表のようなデータが得られている場合において、自装置２Ａのスロット選択部２３Ｃは、最短距離の欄の距離値を所定の閾値（例えば、１０００ｍとする。）と比較し、その閾値以下のスロット番号を抽出する。
図９の例では、スロット番号１〜６の最短距離が１０００ｍ以下であるから、スロット選択部２３Ｃは、スロット番号１〜６に対応する他スロット情報を、総合スロット情報Ｓ６に含めるものとして選択する。

これに対して、スロット番号７及び８の最短距離は１０００ｍを超えているので、スロット選択部２３Ｃは、スロット番号７及び８に対応する他スロット情報については、選択から除外する。
ここで、選択から除外されたスロット番号７及び８を使用する他装置２Ｂは、地点Ｐ７と地点Ｔ８に設置されている。この除外された他装置２Ｂの地点Ｐ７，Ｔ８は、図８に示すように、自装置２Ａの設置位置Ｅ１から見てかなり遠方にある。

従って、これらの地点Ｐ７，Ｔ８に設置されている他装置２Ｂは、自装置２Ａから総合スロット情報Ｓ６を受ける車載通信機３（従って、自装置２Ａの通信領域Ａを走行する車載通信機３）との無線通信が不能であり、当該車載通信機３にとって不要な路側通信機２であることが分かる。
なお、自装置２Ａから総合スロット情報Ｓ６を受ける車載通信機３にとって不要な他装置２Ｂとは、当該車載通信機３とは無線通信できない程度に遠方に位置する他装置２Ｂであるから、上記選択処理に用いる所定の閾値は、自装置２Ａから見て、路側通信機２の通信可能距離の約２倍に設定すればよい。

次に、スロット選択部２３Ｃは、自身の選択結果をスロット生成部２３Ｂに引き渡す。その選択結果を受けたスロット生成部２３Ｂは、自装置２Ａの送信タイミングに関する自スロット情報と、選択された他スロット情報とを含む総合スロット情報Ｓ６（図５（ａ）参照）を生成する（図７のステップＳＴ３）。
より具体的には、スロット生成部２３Ｂは、自装置２Ａのスロット番号１及び送信時間Ｔ１１と、選択された他装置２Ｂのスロット番号ｉ及び送信時間Ｔｉｊ（ｊ≠１）とを用いて、各スロット番号ｉのタイムスロットＳＬ１に必要なスロット長Ｌｉを設定し、総合スロット情報Ｓ６を生成する。

この場合、スロット生成部２３Ｂは、前述の通り、あるスロット番号ｉのタイムスロットＳＬ１に複数の路側通信機２（自装置２Ａ又は他装置２Ｂのいずれでもよい。）を重複して割り当てる場合には、それらの路側通信機２が使用する長さが異なる複数のスロット長Ｌｉｊのうちの最大値を、当該スロット番号ｉに対するスロット長Ｌｉに設定する。
なお、あるスロット番号ｉのタイムスロットＳＬ１に割り当てるべき路側通信機２が存在しない場合には、スロット生成部２３Ｂは、当該スロット番号ｉのタイムスロットＳＬ１を消滅させ、この消滅分の時間帯を車載通信機３用の送信時間として開放する。

また、スロット生成部２３Ｂは、上記のようにして各スロット長Ｌｉを設定して生成した総合スロット情報Ｓ６を、記憶部２４に記憶させるとともに、通信領域Ａに向けて無線通信部２１にブロードキャスト送信させる（図７のステップＳＴ４）。

〔路側通信機の効果〕
以上の通り、本実施形態の路側通信機２によれば、スロット生成部２３Ｂが、自スロット情報だけでなく、他スロット情報をも含めて１つに纏めた総合スロット情報Ｓ６を生成し、この情報Ｓ６を無線通信部２１が車載通信機３に送信するので、車載通信機３が自ら総合スロット情報Ｓ６を生成して送信データに含める必要がなくなり、車載通信機３の通信帯域を有効に活用することができる。

また、本実施形態の路側通信機２によれば、スロット選択部２３Ｃが、複数の他スロット情報の中から、自装置２Ａの通信領域Ａ内の車載通信機３から見て無関係な位置（例えば、図８の地点Ｐ７及び地点Ｔ８）にある他装置２Ｂのような、不要な他装置２Ｂが使用する他スロット情報を除外し、残りの他スロット情報を用いてスロット生成部２３Ｂが総合スロット情報Ｓ６を生成する。
このため、総合スロット情報Ｓ６を自装置２Ａから受信した車載通信機３が、自身にとって不要な他装置２Ｂの送信時間によって無線送信が阻害されることがなく、当該車載通信機３の送信時間が無駄に短縮されるのを防止することができる。

また、本実施形態では、スロット生成部２３Ｂが重複割当機能を有することから、あるスロット番号ｉのタイムスロットＳＬ１を複数の路側通信機２が共用する場合に、その複数の路側通信機２の中に不要な他装置２Ｂの他スロット情報が含まれておれば、当該スロット番号ｉのスロット長Ｌｉを短縮できる場合がある。
例えば、図９の表中のスロット１（ｉ＝１）において、地点Ｅ１の自装置２Ａに割り当てる送信時間が２ミリ秒であり、地点Ｊ１の他装置２Ｂに割り当てる送信時間が３ミリ秒であり、地点Ｕ１の他装置２Ｂに割り当てる送信時間が４ミリ秒であるとする。

この場合、仮に、すべてのスロット情報を用いてスロット番号１のタイムスロットＳＬ１のスロット長Ｌ１を決定するとすれば、スロット生成部２３Ｂは、上記３つの送信時間の最大値である４ｍ秒をそのスロット長Ｌ１として設定することになる。
しかし、本実施形態では、自装置２Ａからの距離が１２００ｍである、閾値（＝１０００ｍ）よりも遠い地点Ｕ１の他装置２Ｂについては、スロット選択部２３Ｃが、その地点Ｕ１の他装置２Ｂの他スロット情報（この場合は、送信時間４ミリ秒）を除外する。

このため、スロット生成部２３Ｂは、残った地点Ｅ１にある自装置２Ａの送信時間（２ミリ秒）と、地点Ｊ１にある他装置２Ｂの送信時間（３ミリ秒）の中から、スロット番号１のタイムスロットＳＬ１のスロット長Ｌ１を設定することになるので、当該スロット長Ｌ１が３ミリ秒に短縮することになり、この短縮分だけ車載通信機３の送信時間を伸ばすことができる。

〔変形例：スロット選択部による他の選択処理〕
上記実施形態において、スロット選択部２３Ｃは、自装置２Ａからの距離の大小ではなく、自装置２Ａの通信領域Ａ内にある車載通信機３との無線通信が可能か否かにより、総合スロット情報Ｓ６に含めるべき他装置を識別することもできる。
例えば、スロット選択部２３Ｃは、総合スロット情報Ｓ６に含める他スロット情報として、少なくとも、自装置２Ａと直接的な無線通信が可能な他装置２Ｂの他スロット情報を選択するができる。

自装置２Ａと直接的な無線通信が可能な他装置２Ｂであれば、自装置２Ａの通信領域Ａ内にある車載通信機３との間でも無線通信が可能であると考えられるからである。
もっとも、この場合には、実際は総合スロット情報Ｓ６に含めるべき他装置６Ｂが、選択から漏れてしまう可能性がある。

例えば、図８の地点Ｇ６にある他装置２Ｂは、地点Ｅ１にある自装置２Ａからの距離が５００ｍ（図９参照）であり、前記閾値（＝１０００ｍ）以下の比較的近い位置にあるので、本来的には総合スロット情報Ｓ６に含めたい他装置２Ｂである。
しかし、地点Ｅ１と地点Ｇ６とは同じ道路上にないので、その間に高層建築物等の構造物があって見通しが悪い場合には、その間で路側通信機２同士の無線通信ができない場合がある。

このため、自装置２Ａと直接的な無線通信が可能か否かのみで選択対象を決定すると、上記地点Ｇ６の場合のように、実際には自装置２Ａから近いところにあって選択対象とすべき他装置２Ｂが、地理的な要因等で自装置２Ａとの直接的な無線通信ができないため、選択対象から外れてしまうことがある。
そこで、スロット選択部２３Ｃは、総合スロット情報Ｓ６に含める他スロット情報として、所定数（例えば、１回）以下の中継回数で自装置２Ａと無線通信が可能な他装置２Ｂの他スロット情報を選択することが好ましい。

この場合、地点Ｅ１と地点Ｇ６の間では直接的な無線通信が行えなくても、地点Ｄ３或いは地点Ｈ２にある他装置２Ｂを経由して、地点Ｅ１の自装置２Ａと地点Ｇ６の他装置２Ｂとが通信可能になり、地点Ｇ６にある他装置２Ｂについても、選択対象から外れない。
これに対して、地点Ｐ７や地点Ｔ８にある他装置２Ｂの場合には、３回以上の中継を経ないと地点Ｅ１の自装置２Ａに到達しないため、選択対象から外れることになる。

このように、自装置２Ａに到達する中継回数によって選択対象とする他装置２Ｂを判定するようにすれば、その中継回数を適当な回数に設定することにより、自装置２Ａの周囲にある複数の他装置２Ｂの中から、自装置２Ａの通信領域Ａ内にある車載通信機３との無線通信が可能な他装置２Ｂを、適切に選択することができる。
なお、上記中継回数によって選択対象とする他装置２Ｂを決定する場合には、各路側通信機２の送信データに中継回数を含める必要がある。この場合、自装置２Ａは、受信した送信データに含まれる中継回数に基づいて、当該送信データが何回中継されて自装置２Ａに届いたデータであるかを判定することができる。

〔無線通信システム〕
図８に示す道路の各地点（交差点）Ａ〜Ｕに設置された路側通信機２群は、これらと無線通信する車載通信機３群とにより無線通信システムを構成する。
この場合、上記無線通信システムの構成要素となる路側通信機２としては、他装置２Ｂの他スロット情報を自律的に選択して総合スロット情報Ｓ６を生成する本実施形態の路側通信機２（すなわち、前記スロット生成部２３Ｂとスロット選択部２３Ｃとを備えた路側通信機２）を採用することができる。

もっとも、上記無線通信システムを構成する路側通信機２が、すべて他装置２Ｂの他スロット情報を自律的に選択可能なものである必要はなく、一部の路側通信機２については、総合スロット情報Ｓ６を手動で設定することにしてもよい。
この手動設定は、各路側通信機２の設置位置とそのスロット情報を記したマップを作成しておき、このマップに基づいて人為的に選択した他スロット情報を記憶部２４に入力することによって行うことができる。

かかる手動による総合スロット情報Ｓ６の設定は、路側通信機２の設置台数が比較的少ないエリアでは最も確実な方法である。
しかし、設置台数が非常に多かったり、製造元が異なる複数種類の路側通信機２が混在したりするようなエリアでは、上記マップに基づいて他スロット情報を人為的に選択する作業が困難であることから、他スロット情報を自律的に選択可能な上記実施形態の路側通信機２を採用することが好ましい。

〔直接干渉と間接干渉〕
図１０（ａ）は直接干渉の説明図であり、図１０（ｂ）は間接干渉の説明図である。また、図１０（ｃ）は間接干渉が発生し得るスロット割当を示すタイムチャートである。
以下、図１０を参照して、本実施形態の無線通信システムにおいて問題となる上記２種類の電波干渉の内容と、間接干渉を回避するための総合スロット情報Ｓ６の生成方法について説明する。

まず、「直接干渉」とは、１つの車載通信機３に対して複数の路側通信機２からのダウンリンク信号が同時に到達することをいう。この場合、複数のダウンリンク信号が衝突して電波干渉するため、車載通信機３がダウンリンク信号を適切に受信できなくなる可能性が高い。
かかる直接干渉は、図１０（ａ）に示すように、２つの路側通信機２Ｘ，２Ｙの送信エリアＡ，Ａが重複する範囲にある車両５に対して、各路側通信機２Ｘ，２Ｙが同時にダウンリンク送信する場合に発生する。

上記直接干渉を回避するには、例えば、一方の路側通信機２Ｘの送信時間をスロットｋ（スロット番号ｉ＝ｋの第１スロットＳＬ１）に割り当て、他方の路側通信機２Ｙの送信時間をスロットｋ以外のスロットに割り当て、両者の送信時間をずらせばよい。
逆に言えば、上記直接干渉が生じない図１０（ｂ）に示す位置関係にある路側通信機２Ｘ，２Ｙ同士については、路側通信機２Ｘ，２Ｙからの送信信号の直接的な衝突のみを想定すれば、基本的に同じスロットｋに割り当てるのが効率的である。

なお、前記スロット選択部２３Ｃの選択処理において、自装置２Ａからの距離の大小で総合スロット情報Ｓ６に含める他装置２Ｂを判定するに当たり、距離の閾値を路側通信機２の通信可能距離の約２倍に設定したのは、直接干渉が生じない程度に離れた同じタイムスロットを使用し得る他装置２Ｂを、自装置２Ａと無関係の遠い他装置２Ｂであるとみなして、当該他装置２Ｂの他スロット情報を自装置２Ａの総合スロット情報Ｓ６の算出データから除外するためである。

これに対して、図１０（ｂ）に示すように、第１の路側通信機２Ｘの送信エリアＡに第１の車載通信機３Ｘがあり、第１の路側通信機２Ｘと直接干渉が生じない位置関係にある第２の路側通信機２Ｘの送信エリアＡに、第２の車載通信機３Ｙがある場合を想定する。
この場合において、「間接干渉」とは、第１の路側通信機２Ｘのダウンリンク信号と、第２の車載通信機３Ｙの送信信号Ｓｙ、又は、この送信信号Ｓｙを契機として無線送信された他の車載通信機３Ｚの送信信号Ｓｚとが、第１の車載通信機３Ｘに対して同時に到達することをいう。

かかる間接干渉は、図１０（ｃ）に示すように、各路側通信機２Ｘ，２ＹのタイムスロットＳＬ１の継続時間（スロット長）が異なる場合に発生し得る問題である。
すなわち、図１０（ｃ）に示すように、路側通信機２Ｘ，２Ｙの送信時間Ｔｘ，Ｔｙが同じ開始時刻のスロットｋ（スロット番号ｉ＝ｋの第１スロットＳＬ１）に割り当てられているが、路側通信機２Ｘに割り当てられたスロット長Ｌｘが、路側通信機２Ｙに割り当てられたスロット長Ｌｙよりも長いと仮定する。

この場合、路側通信機２Ｘ，２Ｙがそれぞれ相手方のスロット長を知らずに、自身のスロット情報だけをブロードキャスト送信するとすれば、路側通信機２Ｘの送信エリアＡでスロット情報を受信した第１の車載通信機３Ｘの場合は、長い方のスロット長Ｌｘの範囲で無線送信が規制される。
これに対して、路側通信機２Ｙの送信エリアＡでスロット情報を受信した第２の車載通信機３Ｙの場合は、短い方のスロット長Ｌｙの範囲でしか無線送信が規制されないので、スロット長Ｌｙの経過後でかつスロット長Ｌｘの経過前の時間帯（図１０（ｃ）の（Ｌｘ−Ｌｙ）の時間帯）に無線送信を行うことができる。

そして、上記時間帯（Ｌｘ−Ｌｙ）で第２の車載通信機３Ｙが無線送信を行うと、車載通信機３Ｘ，３Ｙ間の距離が車載通信機３の電波到達距離以下の場合には、その時間帯（Ｌｘ−Ｌｙ）に送信された第２の車載通信機３Ｙの送信信号Ｓｙが、第１の車載通信機３Ｘに到達する。
また、車載通信機３Ｘ，３Ｙ間の距離が電波到達距離を超える場合でも、第２の車載通信機３Ｙの送信信号Ｓｙを受けて車両情報Ｓ３を中継する第３の車載通信機３Ｚの送信信号Ｓｚが、第１の車載通信機３Ｘに到達することもあり得る。

このように、直接干渉が生じない位置関係にあるため、路側通信機２Ｘ，２Ｙの送信時間Ｔｘ，Ｔｙを同じ開始時刻のスロットｋに割り当てる場合でも、各路側通信機２Ｘ，２Ｙのスロット長Ｌｘ，Ｌｙが異なっている場合には、長い方のスロット長Ｌｘの路側通信機２Ｘに従う第１の車載通信機３Ｘに対して、当該路側通信機２Ｘからのダウンリンク信号と、短い方のスロット長Ｌｙの路側通信機２Ｙに従う第２の車載通信機３Ｙからの送信信号Ｓｙ（或いは、送信信号Ｓｙを契機とした別の送信信号Ｓｚ）が同時に到達する間接干渉が発生する可能性があり、かかる間接干渉が生じると、第１の車載通信機３Ｘが、路側通信機２Ｘのダウンリンク信号を適切に受信できなくなる恐れがある。

〔間接干渉を避けるための総合スロット情報〕
そこで、本実施形態では、路側通信機２Ｙのスロット生成部２３Ｂが、スロットｋを共用する路側通信機２Ｘ，２Ｙの長短２種類のスロット長Ｌｘ，Ｌｙのうち、長い方のスロット長Ｌｘをスロットｋのスロット長に設定して、上記間接干渉を回避する。
具体的には 前述の通り、路側通信機２Ｙのスロット生成部２３Ｂは、同じ開始時刻のタイムスロットＳＬ１を割り当てる複数の路側通信機２Ｘ，２Ｙについては、その各スロット長Ｌｘ，Ｌｙのうちの最大値Ｌｘを、当該タイムスロットＳＬ１のスロット長に設定する。

このようにすれば、同じスロットｋが割り当てられる複数の路側通信機２Ｘ，２Ｙのスロット長Ｌｘ，Ｌｙが揃っていないために発生する、車載通信機３Ｘ〜３Ｚの無線通信を介した間接干渉を有効に防止することができる。
なお、図１０（ｂ）及び（ｃ）では、２つの路側通信機２Ｘ，２Ｙの場合を例示したが、３つ以上の路側通信機２が同じスロットｋを共用する場合も同様である。すなわち、この場合は、スロット生成部２３Ｂにおいて、３つ以上の路側通信機２についてのスロット長のうちの最大値を、共用に係るスロットｋのスロット長に設定すればよい。

また、図１０（ｃ）の例では、スロットｋの開始時刻が各路側通信機２で共通することを前提としているが、同じスロット番号ｋでも路側通信機２Ｘ，２Ｙによって開始時刻が異なる場合もあり得る。そこで、路側通信機２Ｙのスロット生成部２３Ｂは、同じスロット番号ｋのタイムスロットＳＬを共用する路側通信機２Ｘ，２Ｙについて、そのうちの最も早いスロット開始時刻から最も遅いスロット終了時刻までの時間を、共用に係る当該タイムスロットＳＬ１のスロット長に設定することにしてもよい。
この場合には、共用に係るスロットｋのスロット長だけでなく、スロット開始時刻が揃っていない場合でも、前記間接干渉を有効に防止することができる。

〔共用スロットの最長設定効果の具体例〕
以下、図１１及び図１２を参照しつつ、路側通信機２が総合スロット情報Ｓ６を生成する場合における、共用スロットのスロット長を最長に設定する効果を敷衍する。
図１１は、路側通信機２の図８とは別の配置例を示す道路平面図である。図１１において、南北方向の６つの道路Ｒ１〜Ｒ６のうち、２つの道路Ｒ２，Ｒ４は幹線道路（例えば、合計４車線以上の道路）であり、その他の道路Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５，Ｒ６は幹線道路よりも規模が小さい側道であるとする。

また、東西方向の３つの道路Ｒａ〜Ｒｃのうち、１つの道路Ｒａは幹線道路であり、その他の道路Ｒｂ，Ｒｃは側道であるとし、東西方向の道路Ｒａに沿うＡ系列の交差点Ａ１〜Ａ６において、隣接する交差点間は直接干渉が生じる距離であるものとする。その他の系列Ｂ〜Ｄの場合も同様である。
更に、図１１に示す、南北方向の道路Ｒ１に沿う交差点Ａ１，Ｂ１，Ｃ１において、隣接する交差点間は直接干渉が生じる距離であるとし、交差点Ａ１と交差点Ｃ１は直接干渉が生じないが、間接干渉が発生し得る距離であるとする。その他の南北方向の道路Ｒ２〜Ｒ６に沿う交差点Ａｊ，Ｂｊ，Ｃｊ（ｊ＝２〜６）の場合も同様である。

図１２は、図１１の配置例における各路側通信機２のタイムスロットの一例を示すタイムチャートである。
図１１に示すように、Ａ系列では、交差点Ａ２，Ａ４が、東西方向の幹線道路Ｒａと南北方向の幹線道路Ｒ２，Ｒ４が交差する大規模の交差点であり、必要な送信データ量が大きいので（例えば５０００バイト）、図１２に示すように、それに対応してスロット長が大き目（図例では３．６ｍ秒）に設定されている。

また、Ａ系列において、交差点Ａ１，Ａ３，Ａ５，Ａ６は、東西方向の幹線道路Ｒａと南北方向の側道Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５，Ｒ６が交差する中規模の交差点であるため、必要な送信データ量も中程度（例えば３０００バイト）であり、これに対応してスロット長が中程度（図例では１．８ｍ秒ないし２．２ｍ秒）に設定されている。
Ｂ系列とＤ系列についても同様であり、交差点Ｂ１〜Ｂ６や交差点Ｃ１〜Ｃ６の規模に対応する送信データ量に応じて、ダウンリンク信号の送信に必要なスロット長が、図１２のように設定されているものとする。

ここで、例えば図１１に丸印で示すように、交差点Ｂ２に設置する路側通信機２が総合スロットＳ６を生成する自装置２Ａであるとし、この自装置２Ａの送信エリアＡが図１１のハッチングで示す範囲であるとする。また、交差点Ｂ２の自装置２Ａは、少なくとも、自身の送信エリアＡに含まれる交差点Ａ２，Ｂ１，Ｂ３，Ｂ４，Ｃ２に設置された他装置２Ｂの他スロット情報を取得しているものとする。
また、交差点Ｃ２の路側通信機２は、総合スロット情報Ｓ５の生成機能を有しておらず、自身のスロット情報しか送信できないとする。

この場合、例えば、交差点Ｃ２の南側の地点Ｐを車両５が走行しているとすると、この車両５の車載通信機３は、交差点Ｃ２の他装置２Ｂのスロット情報、すなわち、図１２の「スロット２」についてのスロット長が１．８ｍ秒であるスロット情報を、当該他装置２Ｂから受信することになる。
一方、上記車両５が北上して、交差点Ｃ２のやや北側の地点Ｑに至ったとすると、この車両５の車載通信機３は、交差点Ｂ２の自装置２Ａが生成した総合スロット情報Ｓ６を当該自装置２Ａから受信する。

この総合スロット情報Ｓ６では、「スロット２」を共用する交差点Ａ２，Ｂ４，Ｃ２の路側通信機２のうちの最大スロット長（図１２では、交差点Ａ２の３．６ｍ秒）が当該スロット２のスロット長に設定されている。
従って、地点Ｑに至った車載通信機３は、交差点Ｃ２の近傍であるにも拘わらず、この交差点Ｃ２からは直接干渉が生じない程度に離れた交差点Ａ２の路側通信機２のスロット長（＝３．６ｍ秒）で無線送信が規制される。

このため、地点Ｑの車載通信機３が、スロット２において３．６ｍ秒を経過する前に無線送信を開始することがなくなり、これにより、地点Ｑの車載通信機３からの送信信号と交差点Ａ２の路側通信機２からの送信信号との間接干渉が未然に防止される。

このように、交差点Ｂ２に設置された路側通信機２（自装置２Ａ）のスロット生成手段２３Ｂが、交差点Ａ２と交差点Ｃ２に設置された路側通信機２が共用する「スロット２」のスロット長を最大値（＝３．６ｍ秒）に設定するので、交差点Ａ２の路側通信機２と交差点Ｃ２の路側通信機２とで「スロット２」のスロット長が揃っていないことによる、車載通信機３の無線通信を介した間接干渉（図１０（ｂ）参照）を未然に防止することができる。

〔共用スロットの時間調整機能〕
以上説明した、共用スロットの時間調整機能を有する路側通信機２と、これを備えた無線通信システム及びスロット情報の生成方法の特徴を要約すると、次の通りである。

（１） 路側通信機
路側からの無線送信専用のタイムスロットが時分割で割り当てられ、そのタイムスロット以外の時間帯だけ移動通信機が無線送信するのを許容する無線通信システムに使用する路側通信機であって、
複数の前記路側通信機の送信タイミングに関するスロット情報を取得する取得手段と、
取得した複数の前記スロット情報に基づいて、共用に係る前記タイムスロットの開始時刻から終了時刻までの時間が最大長となる総合スロット情報を生成するスロット生成手段と、
生成した前記総合スロット情報を前記移動通信機に送信する送信手段と、
を備えていることを特徴とする路側通信機。

（２） 無線通信システム
路側からの無線送信専用のタイムスロットが時分割で割り当てられた複数の路側通信機と、そのタイムスロット以外の時間帯において無線送信が許容された移動通信機とを備えた無線通信システムであって、
前記路側通信機のうちの全部又は一部が、複数の前記路側通信機の送信タイミングに関するスロット情報を取得し、取得した複数の前記スロット情報に基づいて、共用に係る前記タイムスロットの開始時間から終了時刻までの時間が最大長となる総合スロット情報を生成し、生成した前記総合スロット情報を前記移動通信機に送信することを特徴とする無線通信システム。

（３） スロット情報の生成方法
路側からの無線送信専用のタイムスロットが時分割で割り当てられ、そのタイムスロット以外の時間帯だけ移動通信機が無線送信するのを許容する無線通信システムに使用する路側通信機が行う、スロット情報の生成方法であって、
複数の前記路側通信機の送信タイミングに関するスロット情報を取得するステップと、
取得した複数の前記スロット情報に基づいて、共用に係る前記タイムスロットの開始時刻と終了時刻までの時間が最大長となる総合スロット情報を生成するステップと、を含むことを特徴とするスロット情報の生成方法。

〔その他の変形例〕
今回開示した各実施形態は本発明の例示であって制限的なものではない。本発明の権利範囲は、上記実施形態ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と、その構成と均等な意味及び範囲内での全ての変更が含まれる。

例えば、上記実施形態では、路路間通信が無線で行われることを前提としたが、路側通信機２と車載通信機３との無線通信帯域を十分に確保するため、路路間通信には無線通信の帯域が割り当てられない場合もあり得る。
そこで、路側通信機２同士が有線通信部２２による通信が可能である場合には、その間の総合スロット情報Ｓ６や位置情報の交換を有線通信で行うようにしてもよい。

更に、上記実施形態の高度道路交通システムおいて、車載通信機３の代わりに或いは車載通信機３に加えて、歩行者等が携帯する通信機（携帯通信端末）を用いることもできる。もっとも、この場合には、その携帯通信端末が、上記実施形態の車載通信機３の場合と同様に、路側通信機２の送信時間（第１スロットＳＬ１）中においては無線送信を行わないという規約に従う必要がある。

また、上記実施形態では、路側通信機２自体の制御部２３に、データ転送部２３Ａ、スロット生成部２３Ｂ及びスロット選択部２３Ｃの各機能部を設けているが、路側通信機２の筐体内に無線通信部２１及び有線通信部２２のみを設け、各機能部を有する制御部２３をその通信部２１，２２に接続された情報中継装置の制御部に設けることにしてもよい。
すなわち、本発明にいう「路側通信機」は、通信部２１，２２とは別体構成とされた情報中継装置を含む広義のものである。

１ 交通信号機
２ 路側通信機
２Ａ 自装置
２Ｂ 他装置
３ 車載通信機（移動通信機）
４ 中央装置
５ 車両
２１ 無線通信部（送信手段）
２２ 有線通信部
２３ 制御部
２３Ａ データ転送部（取得手段）
２３Ｂ スロット生成部
２３Ｃ スロット選択部（選択手段）
２４ 記憶部
Ｓ６ 総合スロット情報
ＳＬ１ 第１スロット（タイムスロット）
ＳＬ２ 第２スロット（タイムスロット）

Claims (13)

1. 路側からの無線送信専用のタイムスロットが時分割で割り当てられ、そのタイムスロット以外の時間帯だけ移動通信機が無線送信するのを許容する無線通信システムに使用する路側通信機であって、
   複数の前記路側通信機の送信タイミングに関するスロット情報を取得する取得手段と、
   取得した複数の前記スロット情報を１つに纏めた総合スロット情報を生成するスロット生成手段と、
   生成した前記総合スロット情報を前記移動通信機に送信する送信手段と、
   を備えていることを特徴とする路側通信機。
2. 取得した複数の前記スロット情報の中から、前記総合スロット情報の生成に必要な他装置の前記スロット情報（以下、特許請求の範囲において、「他スロット情報」という。）を選択可能な選択手段を更に備えている請求項１に記載の路側通信機。
3. 前記選択手段は、前記総合スロット情報の生成に必要な前記他スロット情報として、自装置から前記他装置までの距離が所定の閾値内にある前記他装置の前記他スロット情報を選択する請求項２に記載の路側通信機。
4. 前記選択手段は、前記自装置の位置情報と前記他装置の送信データに含まれる当該他装置の位置情報とに基づいて、前記距離を求める請求項３に記載の路側通信機。
5. 前記閾値は、前記自装置から見て、当該路側通信機の通信可能距離の約２倍に設定されている請求項３又は４に記載の路側通信機。
6. 前記選択手段は、前記総合スロット情報の生成に必要な前記他スロット情報として、自装置の通信領域内にある前記移動通信機との無線通信が可能な前記他装置の前記他スロット情報を選択する請求項２に記載の路側通信機。
7. 前記選択手段は、前記総合スロット情報の生成に必要な前記他スロット情報として、自装置と直接的な無線通信が可能な前記他装置の前記他スロット情報を選択する請求項２に記載の路側通信機。
8. 前記選択手段は、前記総合スロット情報の生成に必要な前記他スロット情報として、所定数以下の中継回数で自装置と無線通信が可能な前記他装置の前記他スロット情報を選択する請求項２に記載の路側通信機。
9. 前記スロット生成手段は、同じ開始時刻の前記タイムスロットを共用する複数の前記路側通信機については、その各スロット長のうちの最大値を当該タイムスロットのスロット長に設定する請求項１〜８のいずれか１項に記載の路側通信機。
10. 前記スロット生成手段は、同じスロット番号の前記タイムスロットを共用する複数の前記路側通信機については、最も早いスロット開始時刻から最も遅いスロット終了時刻までの時間を当該タイムスロットのスロット長に設定する請求項１〜８に記載の路側通信機。
11. 路側からの無線送信専用のタイムスロットが時分割で割り当てられた複数の路側通信機と、前記タイムスロット以外の時間帯だけ無線送信するのが許容された移動通信機と、を備えている無線通信システムであって、
    前記路側通信機は、複数の前記路側通信機の送信タイミングに関するスロット情報を取得する取得手段と、取得した複数の前記スロット情報を１つに纏めた総合スロット情報を生成するスロット生成手段と、生成された前記総合スロット情報を前記移動通信機に送信する送信手段と、を有することを特徴とする無線通信システム。
12. 路側からの無線送信専用のタイムスロットが時分割で割り当てられた複数の路側通信機と、前記タイムスロット以外の時間帯だけ無線送信するのが許容された移動通信機と、を備えている無線通信システムであって、
    前記路側通信機は、次の（ａ）及び（ｂ）のスロット情報を１つに纏めた総合スロット情報を、前記移動通信機に送信可能な送信手段を有することを特徴とする無線通信システム。
    （ａ） 自装置の送信タイミングに関する自スロット情報
    （ｂ） その他の路側通信機である複数の他装置の送信タイミングに関する複数の他スロット情報のうち、自装置から前記移動通信機に通知すべきものとして選択された他スロット情報
13. 路側からの無線送信専用のタイムスロットが時分割で割り当てられ、そのタイムスロット以外の時間帯だけ移動通信機が無線送信するのを許容する無線通信システムに使用する路側通信機が行う、スロット情報の生成方法であって、
    複数の路側通信機の送信タイミングに関する複数のスロット情報の中から、自装置から前記移動通信機に通知すべきものを選択する第１のステップと、
    選択された前記スロット情報を１つに纏めた総合スロット情報を生成する第２のステップと、
    を含むことを特徴とするスロット情報の生成方法。

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