JP2014030106A - 携帯用端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両に搭載される端末装置よりも、歩行者に携帯される端末装置での処理量を軽減する技術を提供する。
【解決手段】変復調部７４は、路車送信期間と車車送信期間とが時分割多重されたフレームのうち、路車送信期間において、基地局装置からのパケット信号であって、かつ路車送信期間に関する期間情報が格納されたパケット信号を受信する。変復調部７４は、フレームのうちの車車送信期間において、基地局装置からのパケット信号に格納された期間情報を転送するための機能を有した車載用端末装置から、パケット信号を受信する。変復調部７４は、フレームのうちの車車送信期間において、パケット信号を送信するとともに、受信したパケット信号に格納された期間情報を非転送とする。
【選択図】図１１

Description

本発明は、通信技術に関し、特に所定の情報が含まれた信号を送信する携帯用端末装置に関する。

高度道路交通システム（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍ： ＩＴＳ）では、路側機である基地局と車載器である移動局の間の路車間通信と移動局同士の通信である車車間通信が規定されている（例えば、非特許文献１参照）。ここでは、ひとつのチャネルを時分割することで排他制御され、各路側機が通信期間を確保して、路車間通信期間情報を車載器に対して発信する。さらに、路側機が通信可能なエリア外に存在する車載器等に対して、他の車載器が、路車間通信期間情報を転送することによって、情報を周知させる（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−２３４４００号公報

７００ＭＨｚ帯高度道路交通システム ＡＲＩＢ ＳＴＤ Ｔ−１０９ １．０版、電波産業会、平成２４年２月

路側機、車載器に加えて、歩行者に携帯される歩行者端末の導入を検討する場合、これは、車載器に比べて小型で、かつ電池駆動の携帯端末となることから、処理の簡素化、省電力化が必要となる。そのため、実用的な処理が求められる。

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、車両に搭載される端末装置よりも、歩行者に携帯される端末装置での処理量を軽減す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携帯用端末装置は、路車送信期間と車車送信期間とが時分割多重されたフレームのうち、路車送信期間において、基地局装置からのパケット信号であって、かつ路車送信期間に関する期間情報が格納されたパケット信号を受信する受信部と、フレームのうちの車車送信期間において、パケット信号を送信する送信部とを備える。受信部は、フレームのうちの車車送信期間において、基地局装置からのパケット信号に格納された期間情報を転送するための機能を有した車載用端末装置から、パケット信号を受信し、送信部は、受信部において受信したパケット信号に格納された期間情報を非転送とする。

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、車両に搭載される端末装置よりも、歩行者に携帯される端末装置での処理量を軽減できる。

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の基地局装置の構成を示す図である。 図３（ａ）−（ｄ）は、図１の通信システム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３（ａ）−（ｄ）に示されたフレームのタイミングを示す図である。 図１の車両に搭載された車載用端末装置の構成を示す図である。 図６（ａ）−（ｅ）は、図１の通信システムにて規定されるレイヤ構造を示す図である。 図１の通信システムにおいて規定されるＩＲ制御フィールドの構造と路車間通信期間情報の詳細を示す図である。 図５の車載用端末装置による路車間通信期間情報転送動作を示す図である。 図５の車載用端末装置における路車間通信期間の内部設定を示す図である。 図５の車載用端末装置における路車間通信期間の転送設定を示す図である。 図１の歩行者に携帯された携帯用端末装置の構成を示す図である。 図１１の携帯用端末装置による路車間通信期間情報転送動作を示す図である。 図１１の携帯用端末装置における路車間通信期間の内部設定を示す図である。 図１１の携帯用端末装置における路車間通信期間の転送設定を示す図である。

本発明の実施例を具体的に説明する前に、基礎となった知見を説明する。本発明の実施例は、車両に搭載された車載用端末装置間において車車間通信を実行するとともに、交差点等に設置された基地局装置から車載用端末装置へ路車間通信も実行する、さらに歩行者が携帯している携帯用端末装置と車両に搭載されている端末装置の間の歩車間通信も実行する通信システムに関する。このような通信システムは、ＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ）とも呼ばれる。通信システムは、ＩＥＥＥ８０２．１１等の規格に準拠した無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）と同様に、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）と呼ばれるアクセス制御機能を使用する。そのため、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。一方、ＩＴＳでは、不特定多数の端末装置へ情報を送信する必要がある。そのような送信を効率的に実行するために、本通信システムは、パケット信号をブロードキャスト送信する。

つまり、車車間通信として、車載用端末装置は、車両の速度あるいは位置等の情報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、他の車載用端末装置は、パケット信号を受信するとともに、前述の情報をもとに車両の接近等を認識する。歩車間通信として、携帯用端末装置は、歩行者の速度や位置等の情報を格納したパケット信号をブロードキャスト通信する。車載用端末装置は、携帯用端末装置から送信されたパケットを受信するとともに、前述の情報をもとに歩行者の接近等を認識する。ここで、路車間通信と車車間・歩車間通信との干渉を低減するために、基地局装置は、複数のサブフレームが含まれたフレームを繰り返し規定する。基地局装置は、路車間通信のために、複数のサブフレームのいずれかを選択し、選択したサブフレームの先頭部分の期間において、制御情報等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。

制御情報には、当該基地局装置がパケット信号をブロードキャスト送信するための期間（以下、「路車送信期間」という）に関する情報が含まれている。車載用端末装置や携帯用端末装置は、制御情報をもとに路車送信期間を特定し、路車送信期間以外の期間（以下、「車車送信期間」という）においてＣＳＭＡ方式にてパケット信号をブロードキャスト送信する。その結果、路車間通信と車車間・歩車間通信とが時間分割多重される。なお、基地局装置からの制御情報を受信できない車載用端末装置や携帯用端末装置、つまり基地局装置によって形成されたエリアの外に存在する車載用端末装置や携帯用端末装置は、フレームの構成に関係なくＣＳＭＡ方式にてパケット信号を送信する。

次に、本実施例の概略を説明する。以下では、車載用端末装置と携帯用端末装置とを区別せずに「端末装置」ということもあり、車載用端末装置と携帯用端末装置とを総称して「端末装置」ということもある。例えば、携帯用端末装置は、バッテリ駆動である。ここでは、携帯用端末装置の低消費電力化を目的として、車載用端末装置と比較して携帯用端末装置の処理の簡易化が求められる。そのため、車載用端末装置は、制御情報を転送するが、携帯用端末装置は、制御情報を転送しない。以下では、携帯用端末装置を使用する場合であっても、車車間通信、路車間通信ということもあり、ブロードキャスト送信あるいは報知を送信ということもある。

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、基地局装置１０、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、第９車両１２ｉ、第１０車両１２ｊ、ネットワーク２０２を含む。ここでは、第１車両１２ａのみに示しているが、各車両１２には、車載用端末装置１４が搭載されている。また、歩行者１６は、携帯用端末装置１８を持つ。また、エリア２１２が、基地局装置１０の周囲に形成され、エリア外２１４が、エリア２１２の外側に形成されている。

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、第９車両１２ｉ、第１０車両１２ｊ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。第９車両１２ｉと第１０車両１２ｊのみエリア外２１４に存在し、それ以外の車両はエリア２１２内に存在する。

通信システム１００において、基地局装置１０は、交差点に固定して設置される。基地局装置１０は、端末装置間の通信を制御する。基地局装置１０は、図示しないＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星から受信した信号、あるいは図示しない他の基地局装置１０にて形成されたフレームをもとに、複数のサブフレームが含まれたフレームを繰り返し生成する。ここで、各サブフレームの先頭部分に路車送信期間が設定可能であるような規定がなされている。

基地局装置１０は、フレーム中の複数のサブフレームのうち、他の基地局装置１０によって路車送信期間が設定されていないサブフレームを選択する。基地局装置１０は、選択したサブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。基地局装置１０は、設定した路車送信期間においてパケット信号を報知する。路車送信期間において、複数のパケット信号が報知されることもある。また、パケット信号には、例えば、事故情報、渋滞情報、信号情報等が含まれる。なお、パケット信号には、路車送信期間が設定されたタイミングに関する情報およびフレームに関する制御情報も含まれる。

車載用端末装置１４は、前述のごとく、車両１２に搭載され移動可能である。また、携帯用端末装置１８も、歩行者に携帯されて移動可能である。車載用端末装置１４、携帯用端末装置１８は、基地局装置１０からのパケット信号を受信すると、エリア２１２に存在すると推定する。車載用端末装置１４、携帯用端末装置１８は、エリア２１２に存在する場合、パケット信号に含まれた制御情報、特に路車送信期間が設定されたタイミングに関する情報およびフレームに関する情報をもとに、フレームを生成する。その結果、複数の車載用端末装置１４、携帯用端末装置１８のそれぞれにおいて生成されるフレームは、基地局装置１０において生成されるフレームに同期する。車載用端末装置１４、携帯用端末装置１８は、路車送信期間とは異なった期間である車車・歩車送信期間（以下、これも「車車送信期間」という）においてパケット信号を報知する。ここで、車車送信期間においてＣＳＭＡ／ＣＡが実行される。一方、車載用端末装置１４、携帯用端末装置１８は、エリア外２１４に存在していると推定した場合、フレームの構成に関係なく、ＣＳＭＡ／ＣＡを実行することによって、パケット信号を報知する。

図２は、基地局装置１０の構成を示す。基地局装置１０は、アンテナ２０、ＲＦ部２２、変復調部２４、処理部２６、制御部３０、ネットワーク通信部２８を含む。また、処理部２６は、フレーム規定部３２、選択部３４、生成部３６を含む。

ＲＦ部２２は、受信処理として、図示しない車載用端末装置１４、携帯用端末装置１８あるいは他の基地局装置１０からのパケット信号をアンテナ２０にて受信する。ＲＦ部２２は、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２２は、ベースバンドのパケット信号を変復調部２４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。ＲＦ部２２には、ＬＮＡ（Ｌｏｗ Ｎｏｉｓｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、ミキサ、ＡＧＣ、Ａ／Ｄ変換部も含まれる。

ＲＦ部２２は、送信処理として、変復調部２４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２２は、路車送信期間において、無線周波数のパケット信号をアンテナ２０から送信する。また、ＲＦ部２２には、ＰＡ（Ｐｏｗｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、ミキサ、Ｄ／Ａ変換部も含まれる。

変復調部２４は、受信処理として、ＲＦ部２２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２４は、復調した結果を処理部２６に出力する。また、変復調部２４は、送信処理として、処理部２６からのデータに対して、変調を実行する。さらに、変復調部２４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２２に出力する。ここで、通信システム１００は、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調方式に対応するので、変復調部２４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。

フレーム規定部３２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。フレーム規定部３２は、時刻の情報をもとに、複数のフレームを生成する。例えば、フレーム規定部３２は、時刻の情報にて示された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。なお、フレーム規定部３２は、復調結果から制御情報を検出し、検出した制御情報をもとにフレームを生成してもよい。このような処理は、他の基地局装置１０によって形成されたフレームのタイミングに同期したフレームを生成することに相当する。

図３（ａ）−（ｄ）は、通信システム１００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。フレームは、第１サブフレームから第Ｎサブフレームと示されるＮ個のサブフレームによって形成されている。これは、車載用端末装置１４が報知に使用可能なサブフレームを複数時間多重することによってフレームが形成されているといえる。例えば、フレームの長さが１００ｍｓｅｃであり、Ｎが１６である場合、６．２５ｍｓｅｃの長さのサブフレームが規定される。Ｎは、１６以外であってもよい。図３（ｂ）−（ｄ）の説明は、後述し、図２に戻る。

選択部３４は、フレームに含まれた複数のサブフレームのうち、路車送信期間を設定すべきサブフレームを選択する。具体的に説明すると、選択部３４は、フレーム規定部３２にて規定されたフレームを受けつける。また、選択部３４は、図示しないインターフェイスを介して、選択したサブフレームに関する指示を受けつける。選択部３４は、指示に対応したサブフレームを選択する。これとは別に、選択部３４は、自動的にサブフレームを選択してもよい。その際、選択部３４は、ＲＦ部２２、変復調部２４を介して、図示しない他の基地局装置１０あるいは車載用端末装置１４からの復調結果を入力する。選択部３４は、入力した復調結果のうち、他の基地局装置１０からの復調結果を抽出する。選択部３４は、復調結果を受けつけたサブフレームを特定することによって、復調結果を受けつけていないサブフレームを特定する。

これは、他の基地局装置１０によって路車送信期間が設定されていないサブフレーム、つまり未使用のサブフレームを特定することに相当する。未使用のサブフレームが複数存在する場合、選択部３４は、ランダムにひとつのサブフレームを選択する。未使用のサブフレームが存在しない場合、つまり複数のサブフレームのそれぞれが使用されている場合に、選択部３４は、復調結果に対応した受信電力を取得し、受信電力の小さいサブフレームを優先的に選択する。

図３（ｂ）は、第１基地局装置１０ａによって生成されるフレームの構成を示す。第１基地局装置１０ａは、第１サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。また、第１基地局装置１０ａは、第１サブフレームにおいて路車送信期間につづいて車車送信期間を設定する。車車送信期間とは、車載用端末装置１４、携帯用端末装置１８がパケット信号を報知可能な期間である。つまり、第１基地局装置１０ａは、第１サブフレームの先頭期間である路車送信期間においてパケット信号を報知可能であり、かつフレームのうち、路車送信期間以外の車車送信期間において車載用端末装置１４、携帯用端末装置１８がパケット信号を報知可能であるような規定がなされる。さらに、第１基地局装置１０ａは、第２サブフレームから第Ｎサブフレームに車車送信期間のみを設定する。

図３（ｃ）は、第２基地局装置１０ｂによって生成されるフレームの構成を示す。第２基地局装置１０ｂは、第２サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。また、第２基地局装置１０ｂは、第２サブフレームにおける路車送信期間の後段、第１サブフレーム、第３サブフレームから第Ｎサブフレームに車車送信期間を設定する。図３（ｄ）は、第３基地局装置１０ｃによって生成されるフレームの構成を示す。第３基地局装置１０ｃは、第３サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。また、第３基地局装置１０ｃは、第３サブフレームにおける路車送信期間の後段、第１サブフレーム、第２サブフレーム、第４サブフレームから第Ｎサブフレームに車車送信期間を設定する。このように、複数の基地局装置１０は、互いに異なったサブフレームを選択し、選択したサブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。

図４は、フレームのタイミングを示す。前述のごとく、フレームの期間が、制御周期として１００ｍｓと示されている。「１」から「１６」は、路車送信期間を設定可能な期間であり、「最大３０２４μｓ」の期間である。図２に戻る。選択部３４は、選択したサブフレームの番号を生成部３６へ出力する。

生成部３６は、選択部３４から、サブフレームの番号を受けつける。生成部３６は、受けつけたサブフレーム番号のサブフレームに路車送信期間を設定し、路車送信期間において報知すべきパケット信号を生成する。ひとつの路車送信期間において複数のパケット信号が送信される場合、生成部３６は、それらを生成する。パケット信号は、制御情報、ペイロードによって構成されている。制御情報には、パケットの送信時刻、路車送信期間を設定したサブフレーム番号等が含まれる。また、ペイロードには、例えば、事故情報、渋滞情報、信号情報等が含まれる。これらのデータは、ネットワーク通信部２８によって、図示しないネットワーク２０２から取得される。処理部２６は、変復調部２４、ＲＦ部２２に対して、路車送信期間においてパケット信号をブロードキャスト送信させる。制御部３０は、基地局装置１０全体の処理を制御する。

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、ハードウエアとソフトウエア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。

図５は、車両１２に搭載された車載用端末装置１４の構成を示す。車載用端末装置１４は、アンテナ４０、ＲＦ部４２、変復調部４４、処理部４６、制御部４８を含み、処理部４６は、タイミング特定部５０、転送決定部５６、取得部５８、通知部６０、生成部６２を含む。タイミング特定部５０は、抽出部５２、キャリアセンス部５４を含む。アンテナ４０、ＲＦ部４２、変復調部４４は、図２のアンテナ２０、ＲＦ部２２、変復調部２４と同様の処理を実行する。そのため、ここでは差異を中心に説明する。

車載用端末装置１４の変復調部４４、処理部４６は、図２で説明したＩＴＳの通信方式にしたがって、図示しない他の車載用端末装置１４、携帯用端末装置１８、基地局装置１０からのパケット信号を受信する。なお、前述のごとく、変復調部４４、処理部４６は、路車送信期間において、基地局装置１０からのパケット信号を受信する。また、変復調部４４、処理部４６は、車車送信期間において、他の車載用端末装置１４および携帯用端末装置１８からのパケット信号を受信する。

抽出部５２は、変復調部４４からの復調結果が、図示しない基地局装置１０からのパケット信号である場合に、図１のエリア２１２内に存在すると推定するとともに、基地局装置１０の時刻に車載用端末装置１４の時刻を同期させる。さらに、路車送信期間が配置されたサブフレームのタイミングを特定する。抽出部５２は、サブフレームのタイミングと、パケット信号のメッセージヘッダの内容、具体的には、路車送信期間長の内容をもとに、フレームを生成する。なお、フレームの生成は、前述のフレーム規定部３２と同様になされればよいので、ここでは説明を省略する。その結果、抽出部５２は、基地局装置１０において形成されたフレームに同期したフレームを生成する。複数の基地局装置１０からパケットを受信する場合には、各々のパケットの路車送信期間が配置されたサブフレームが合成されたフレームを生成することになる。抽出部５２は、車車送信期間を選択する。抽出部５２は、車車送信期間を選択した場合、フレームおよびサブフレームのタイミング、車車送信期間に関する情報をキャリアセンス部５４へ出力する。

一方、抽出部５２は、基地局のパケット信号を受信していない場合、図１のエリア外２１４に存在すると推定する。抽出部５２は、エリア外２１４に存在していることを推定すると、フレームの構成と無関係のタイミングを選択する。抽出部５２は、フレームの構成と無関係のタイミングを選択すると、キャリアセンスの実行をキャリアセンス部５４に指示する。

キャリアセンス部５４は、抽出部５２から、フレームおよびサブフレームのタイミング、車車送信期間に関する情報を受けつける。キャリアセンス部５４は、車車送信期間において、キャリアセンスを実行することによって、干渉電力を測定する。また、キャリアセンス部５４は、干渉電力をもとに、車車送信期間における送信タイミングを決定する。具体的に説明すると、キャリアセンス部５４は、所定のしきい値を予め記憶しており、干渉電力としきい値とを比較する。干渉電力がしきい値よりも小さければ、キャリアセンス部５４は、送信タイミングを決定する。キャリアセンス部５４は、抽出部５２から、キャリアセンスの実行を指示された場合、フレームの構成を考慮せずに、ＣＳＭＡを実行することによって、送信タイミングを決定する。キャリアセンス部５４は、決定した送信タイミングを生成部６２へ通知する。

取得部５８は、図示しないＧＰＳ受信機、ジャイロセンサ、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、車載用端末装置１４の存在位置、進行方向、移動速度等（以下、「位置情報」と総称する）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５８は、位置情報を生成部６２へ出力する。

転送決定部５６は、メッセージヘッダの転送を制御する。転送決定部５６は、パケット信号からメッセージヘッダを抽出する。パケット信号が基地局装置１０から直接送信されている場合には、例えば、「２回転送」などに設定されているが、パケット信号が他の車載用端末装置１４へ送信されている場合には、転送回数を１回減らして「１回転送」の値に設定されている。転送決定部５６は、抽出したメッセージヘッダから、転送すべきメッセージヘッダを選択する。ここでは、例えば、転送回数が最も多いメッセージヘッダが選択される。また、転送決定部５６は、複数のメッセージヘッダに含まれた内容を合成することによって新たなメッセージヘッダを生成してもよい。転送決定部５６は、選択対象のメッセージヘッダを生成部６２へ出力する。その際、転送決定部５６は、転送回数を１減少させる。

生成部６２は、取得部５８から位置情報を受けつけ、転送決定部５６からメッセージヘッダを受けつける。生成部６２は、ＭＡＣフレームが含まれたパケット信号を生成するとともに、キャリアセンス部５４において決定した送信タイミングにて、変復調部４４、ＲＦ部４２、アンテナ４０を介して、生成したパケット信号をブロードキャスト送信する。これは、車車・歩車通信に相当する。なお、送信タイミングは、車車送信期間に含まれている。

通知部６０は、抽出部５２を介して、図示しない基地局装置１０からのパケット信号を取得するとともに、図示しない他の車載用端末装置１４、携帯用端末装置１８からのパケット信号を取得する。通知部６０は、取得したパケット信号に対する処理として、パケット信号に格納されたデータの内容に応じて、図示しない他の車両１２や歩行者１６の接近等を運転者へモニタやスピーカを介して通知する。さらに、通知部６０は、障害物検知情報、渋滞情報、灯色情報等も運転者へモニタやスピーカを介して通知する。

図６（ａ）−（ｅ）は、通信システム１００にて規定されるレイヤ構造を示す。図６（ａ）は物理レイヤのフレームフォーマットを示し、図６（ｂ）はＭＡＣレイヤのフレームフォーマットを示し、図６（ｃ）は、ＬＬＣレイヤのフレームフォーマットを示し、図６（ｄ）は車車間・路車間共用通信制御情報レイヤのフレームフォーマットを示し、図６（ｅ）はＬ７レイヤのフレームフォーマットを示す。この中の、車車間・路車間共用通信制御情報レイヤに含まれた「ＩＲ制御フィールド」の中で路車送信期間の伝搬に関する情報が定義されている。

図７は、通信システム１００において規定されるＩＲ制御フィールドの構造と路車間通信期間情報の詳細を示す。ＩＲ制御フィールドのフィールドの先頭から、４ビットのバージョン情報、４ビットの識別情報、３ビットの同期情報、１ビットの予約、２０ビットの送信時刻、１２８ビットの路車間通信期間情報、１６ビットの拡張領域が配置されている。ＩＲ制御フィールドは、合計で２２バイトである。

ここでは、路車間通信期間情報のさらなる詳細を示す。図４に示したように１００ｍｓの制御周期に、１６個のサブフレームが定義される構造となっているので、路車間通信期間は１６個定義できる構造となっている。ここでの「路車間通信期間」は、前述の「路車送信期間」に相当する。各々が路車間通信期間１から路車間通信期間１６で示され、各通信期間に１バイトが割り当てられている。ここでは、この上位２ビット(ｂ７とｂ６)が転送回数を示し、ｂ７、ｂ６がともに０の場合、転送しないことを示し、ｂ７が０、ｂ６が１の場合、１回転送、ｂ７が１、ｂ６が０の場合、２回転送、ｂ７，ｂ６がともに１の場合、３回転送を意味する。

下位６ビット（ｂ５〜ｂ０）が路車間通信期間長を示しており、０（ｂ５〜ｂ０まですべて０）の場合、路車間通信期間は存在しないことを示し、０以外の場合は、路車間通信期間が存在することを示しており、数字の大きさで路車間通信期間長を示すことになる。１（ｂ５〜ｂ１までが０、ｂ０が１）の場合、路車間通信期間長が４８μｓ、２（ｂ５〜ｂ２、ｂ０が０、ｂ１が１）の場合９６μｓとなる。さらに、１増える毎に４８μｓ期間長が増えていき、６３（ｂ５〜ｂ０まですべて１）の場合、路車間通信期間長は最大の３０２４μｓとなる。

図８は、車載用端末装置１４による路車間通信期間情報転送動作を示す。例えば、基地局装置１０は、図７の路車間通信期間情報の路車間通信期間１で、転送回数１回（ｂ７が０，ｂ６が１）、路車間通信期間長が３０２４μｓ（ｂ５〜ｂ０が６３）である情報を送信する。それを受け取ったエリア２１２内の第４車載用端末装置１４ｄは、路車間通信期間１に転送回数が１回で３０２４μｓの路車送信期間が定義されていることを確認するとともに、次の発信の際に、この情報を転送する。具体的には、路車間通信期間１を転送回数０回（ｂ７，ｂ６がともに０）、路車間通信期間長が３０２４μｓ（ｂ５〜ｂ０が６３）として送信を行うことで路車間通信期間１を転送することになる。

エリア外２１４の第９車載用端末装置１４ｉは、この送信信号を受信した場合、路車間通信期間１に転送回数が０回で３０２４μｓの路車送信期間が定義されていることを確認するが、転送回数０のために転送しない。具体的には、路車間通信期間１を転送回数０回（ｂ７，ｂ６がともに０）、路車間通信期間長も０（ｂ５〜ｂ０がすべて０）として送信がなされる。エリア外２１４の第１０車載用端末装置１４ｊは、この送信信号を受信した場合、路車間通信期間１に路車間通信期間が定義されていないことを認識する。

ＩＲ制御フィールドは、路車間通信期間を示す以外に、基地局装置１０の基準時刻に車載用端末装置１４を時刻同期させるための仕組みも備える。ＩＲ制御フィールドの同期情報、送信時刻が使用されることによって、制御周期の１００ｍｓが同期される。その結果、路車送信期間と車車送信期間の切り替えが、基地局装置１０とエリア２１２内の車載用端末装置１４との間で同期される。図８は、１台の基地局装置１０に対する路車間通信期間情報の転送の例であるが、実際の車載用端末装置１４は、複数の基地局装置１０と複数の他の車載用端末装置１４からの送信信号を受信して路車間通信期間情報をアップデートしている。

図９は、車載用端末装置１４における路車間通信期間の内部設定を示す。これは、複数の基地局装置１０と複数の他の車載用端末装置１４から信号を受信した車載用端末装置１４における路車間通信期間の内部設定の状態に相当する。１６箇所に設定可能な路車間通信期間の中で、路車間通信期間１、路車間通信期間４、路車間通信期間６、路車間通信期間９の４つの路車送信期間が設定されている。各路車間通信期間の転送回数は、２回、２回、１回、０回となっている。また各々の路車間通信期間長は、３０２４μｓ、３０２４μｓ、１４４０μｓ、１９２０μｓである。前述のごとく、ひとつのサブフレームは１００ｍｓを１６分割したものであるが、ひとつのサブフレーム長は、最後の第１６サブフレームを除き、すべて６．２４ｍｓであり、第１６サブフレームのみ６．４０ｍと定義されている。

図９には、各路車通信期間の開始時間が示されている。この開始時間と路車間通信期間長から路車間通信期間１の範囲は０ｍｓ〜３．０２４ｍｓ、路車間通信期間長４の範囲は１８．７２ｍｓ〜２１．７４４ｍｓ、路車間通信期間長６の範囲は３１．２０ｍｓ〜３２．６４０ｍｓ、路車間通信期間長９の範囲は４９．９２ｍｓ〜５１．８４０ｍｓとなる。車載用端末装置１４側では、これらの通信期間長の間、送信禁止するように、ＮＡＶ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｖｅｃｔｏｒ）を設定することになる。さらに詳細に説明すると、この期間長の前後にガードタイムを設け、さらにその前に送信パケットの送信時間相当分をＮＡＶ期間に追加する。このガードタイムは、車載用端末装置１４の時刻の同期誤差を吸収するためであり、送信パケットの送信時間相当分は、パケット送信を行う際に、パケット送信が終わる前に路車間通信期間に入ることを避けるためである。

図１０は、車載用端末装置１４における路車間通信期間の転送設定を示す。路車間通信期間１、４、６に対する転送回数と、路車間通信期間長９とが図９と異なる。転送回数が０以外のものに対しては、転送回数を１減らしている。路車間通信期間１、路車間通信期間４、路車間通信期間６がそれに対応している。転送回数が０である路車間通信期間９は、これ以上転送しないので、路車間通信期間長を０としている。

図１１は、歩行者１６に携帯された携帯用端末装置１８の構成を示す。携帯用端末装置１８は、アンテナ７０、ＲＦ部７２、変復調部７４、処理部７６、制御部７８を含む。また、処理部７６は、取得部８０、生成部８２、タイミング特定部８４、抽出部８６、通知部９４を含み、タイミング特定部８４は、キャリアセンス部９０、パターン保持部９２を含む。アンテナ７０、ＲＦ部７２、変復調部７４、取得部８０は、図５のアンテナ４０、ＲＦ部４２、変復調部４４、取得部５８と同様の処理を実行する。そのため、ここでは差異を中心に説明する。

ＲＦ部７２、変復調部７４は、路車送信期間と車車送信期間とが時分割多重されたフレームのうち、路車送信期間において、基地局装置１０からのパケット信号であって、かつＩＲ制御フィールドが格納されたパケット信号を受信する。ＲＦ部７２、変復調部７４は、フレームのうちの車車送信期間において、車載用端末装置１４からもパケット信号を受信する。前述のごとく、車載用端末装置１４は、基地局装置１０からのパケット信号に格納された路車間通信期間長等を転送するための機能を有する。

車載用端末装置１４のタイミング特定部５０は、抽出部５２とキャリアセンス部５４を含んでいるが、携帯用端末装置１８のタイミング特定部８４は、キャリアセンス部９０とパターン保持部９２を含む。車載用端末装置１４の場合、抽出部５２が基地局装置１０からの路車送信期間を特定し、それ以外を車車送信期間に決定しているが、携帯用端末装置１８の場合、基地局装置１０が定義可能な全領域を路車間通信期間とし、それ以外を車車送信期間に決定する。携帯用端末装置１８におけるこのようなパターンはパターン保持部９２に予め保持される。これは、タイミング特定部８４が、路車送信期間が実際に設定されているかにかかわらず、フレームのうち、路車送信期間を設定可能な期間以外を車車送信期間に設定することに相当する。基地局装置１０が定義可能な全領域、つまり路車送信期間を設定可能な期間とは、図４に示された１６の路車送信期間（３０２４μｓ）である。

車載用端末装置１４は、転送決定部５６を含むが、携帯用端末装置１８は、転送決定部５６を含まない。携帯用端末装置１８は、路車間通信期間情報の転送は行わないからである。したがって、携帯用端末装置１８における抽出部８６は、受信したパケット信号のＩＲ制御フィールド内の路車間通信期間の監視を実行しない。その結果、構成が容易となる。ただし、ＩＲ制御フィールドの同期情報と送信時刻を使った時刻同期は、携帯用端末装置１８も車載用端末装置１４と同様に行う。変復調部７４、ＲＦ部７２は、フレームのうちの車車送信期間において、パケット信号を送信する。ここで、受信したパケット信号に格納されたＩＲ制御フィールド内の路車間通信期間を非転送とする。

図１２は、携帯用端末装置１８による路車間通信期間情報転送動作を示す。これは、１台の基地局装置１０に対する携帯用端末装置１８の路車間通信期間情報を転送する場合である。例えば、基地局装置１０は、図７の路車間通信期間情報の路車間通信期間長１、転送回数１回（ｂ７が０，ｂ６が１）、路車間通信期間長３０２４μｓ（ｂ５〜ｂ０が６３）であるＩＲ制御フィールドを送信する。それを受信したエリア２１２内の携帯用端末装置１８は、転送回数０回（ｂ７が０，ｂ６が０）、路車間通信機関長０μｓ（ｂ５〜ｂ０が０）としたＩＲ制御フィールドを転送する。

図１３は、携帯用端末装置１８における路車間通信期間の内部設定を示す。これは、複数の基地局装置１０と複数の他の車載用端末装置１４から信号を受信した携帯用端末装置１８における路車間通信期間の内部設定の状態を示す。図９と同様に、１６箇所に設定可能な路車間通信期間の中で、路車間通信期間１、路車間通信期間４、路車間通信期間６、路車間通信期間９の４つの路車送信期間が設定されている。各路車間通信期間の転送回数は、２回、２回、１回、０回となっている。また各々の路車間通信期間長は、３０２４μｓ、３０２４μｓ、１４４０μｓ、１９２０μｓである。

前述のごとく、ひとつのサブフレームは１００ｍｓを１６分割したものであるが、ひとつのサブフレーム長は、最後の第１６サブフレームを除き、すべて６．２４ｍｓであり、第１６サブフレームのみ６．４０ｍと定義されている。図９の車載用端末装置１４の例では、設定された路車間通信期間長に対応した路車期間に対して、路車間通信期間設定が使用される。一方、携帯用端末装置１８の場合には、基地局装置１０からの受信したパケット信号に依存せず、路車間通信期間として設定可能な最大期間と決まっているので、図１３のように一意に決まる。

携帯用端末装置１８側では、最大期間の間、送信禁止するように、ＮＡＶを設定する。したがって、携帯用端末装置１８の送信期間は、１００ｍｓの周期の中で、３．０２４ｍｓ〜６．２４ｍｓ、９．２６４ｍｓ〜１２．４８ｍｓ、１５．５０４ｍｓ〜１８．７２ｍｓ、２１．７７４ｍｓ〜２４．９６ｍｓ、２７．９８４ｍｓ〜３１．２０ｍｓ、３４．２２４ｍｓ〜３７．４４ｍｓ、４０．４６４ｍｓ〜４３．６８ｍｓ、４６．７０４ｍｓ〜４９．９２ｍｓ、５２．９４４ｍｓ〜５６．１６ｍｓ、５９．１８４ｍｓ〜６２．４０ｍｓ、６５．４２４ｍｓ〜６８．６４ｍｓ、７１．６６４ｍｓ〜７４．８８ｍｓ、７７．９０４ｍｓ〜８１．１２ｍｓ、８４．１４４ｍｓ〜８７．３６ｍｓ、９０．３８４ｍｓ〜９３．６０ｍｓ、９６．６２４ｍｓ〜１００．００ｍｓの間に設定される。

詳細に説明すると、この期間長の前後に６４μｓのガードタイムが設けられ、さらにその前にパケット信号の送信時間相当分がＮＡＶ期間に追加される。パケット信号の送信時間を３００μｓとすると、制御周期１００ｍｓの間のＮＡＶの設定は、０ｍｓ〜３．０８８ｍｓ、５．８７６ｍｓ〜９．３２８ｍｓ、１２．１１６ｍｓ〜１５．５６８ｍｓ、１８．３５６ｍｓ〜２１．８０８ｍｓ、２４．５９６ｍｓ〜２８．０４８ｍｓ、３０．８３６ｍｓ〜３４．２８８ｍｓ、３７．０７６ｍｓ〜４０．５２８ｍｓ、４３．３１６ｍｓ〜４６．７６８ｍｓ、４９．５５６ｍｓ〜５３．００８ｍｓ、５５．７９６ｍｓ〜５９．２４８ｍｓ、６２．０３６ｍｓ〜６５．４８８ｍｓ、６８．２７６ｍ〜７１．７２８ｍｓ、７４．５１６ｍｓ〜７７．９６８ｍｓ、８０．７５６ｍｓ〜８４．２０８ｍｓ、８６．９９６ｍｓ〜９０．４４８ｍｓ、９３．２３６ｍｓ〜９６．６８８ｍｓ、９９．６３６ｍｓ〜９９．９９９ｍｓとなる。

したがって、送信期間は、１００ｍｓ周期で、３．０８８ｍｓ〜５．８７６ｍｓ、９．３２８ｍｓ〜１２．１１６ｍｓ、１５．５６８ｍｓ〜１８．３５６ｍｓ、２１．８０８ｍｓ〜２４．５９６ｍｓ、２８．０４８ｍｓ〜３０．８３６ｍｓ、３４．２８８ｍｓ〜３７．０７６ｍｓ、４０．５２８ｍｓ〜４３．３１６ｍｓ、４６．７６８ｍｓ〜４９．５５６ｍｓ、５３．００８ｍｓ〜５５．７９６ｍｓ、５９．２４８ｍｓ〜６２．０３６ｍｓ、６５．４８８ｍｓ〜６８．２７６ｍｓ、７１．７２８ｍｓ〜７４．５１６ｍｓ、７７．９６８ｍｓ〜８０．７５６ｍｓ、８４．２０８ｍｓ〜８６．９９６ｍｓ、９０．４４８ｍｓ〜９３．２３６ｍｓ、９６．６８８ｍｓ〜９９．６３６ｍｓとなる。

図１４は、携帯用端末装置１８における路車間通信期間の転送設定を示す。携帯用端末装置１８は、路車間通信期間を転送しないので、路車間通信期間長をオール０に設定する。

本発明の実施例によれば、基地局装置および車載用端末装置から送信される路車間通信期間情報を転送しないので、転送するための処理を省略できる。転送するための処理が省略されるので、処理量を軽減できる。路車間通信期間情報を転送しないので、路車間通信期間情報の監視機能を削減でき、処理量を軽減できる。また、路車送信期間を設定可能な最大期間以外を車車送信期間に自動的に設定するので、路車間通信期間情報に対する監視処理を省略できる。処理量が軽減されるので、消費電力を低減できる。

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あるいは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、携帯用端末装置１８は、路車間通信期間長を転送しないとしている。しかしながらこれに限らず例えば、基地局装置１０によって設定された指示回数が２回である場合、携帯用端末装置１８は転送を１回とするように、携帯用端末装置１８は、基地局装置１０によって設定された転送回数よりも少ない回数の転送を実行してもよい。つまり、携帯用端末装置１８は、受信したパケット信号に格納された転送回数よりも少ない転送回数の範囲において、転送を実行する。本変形例によれば、転送回数を少なくするので、処理量を軽減できる。

本発明の実施例において、携帯用端末装置１８は、（１）ＩＲ制御フィールドの転送を実行しないとともに、（２）設定可能な路車送信期間のすべてに対してＮＡＶを設定している。しかしながらこれに限らず例えば、携帯用端末装置１８は、（１）と（２）とのいずれか一方だけを実行してもよい。本変形例によれば、処理量を低減できる。

本発明の一態様の概要は、次の通りである。本発明のある態様の携帯用端末装置は、路車送信期間と車車送信期間とが時分割多重されたフレームのうち、路車送信期間において、基地局装置からのパケット信号であって、かつ路車送信期間に関する期間情報が格納されたパケット信号を受信する受信部と、フレームのうちの車車送信期間において、パケット信号を送信する送信部とを備える。受信部は、フレームのうちの車車送信期間において、基地局装置からのパケット信号に格納された期間情報を転送するための機能を有した車載用端末装置から、パケット信号を受信し、送信部は、受信部において受信したパケット信号に格納された期間情報を非転送とする。

この態様によると、基地局装置からのパケット信号に格納された期間情報を非転送とするので、処理量を軽減できる。

送信部は、路車送信期間が実際に設定されているかにかかわらず、フレームのうち、路車送信期間を設定可能な期間以外を車車送信期間に設定してもよい。この場合、路車送信期間を設定可能な期間以外を車車送信期間に自動的に設定するので、基地局装置からのパケット信号に格納された期間情報に対する監視処理を省略できる。

本発明の別の態様もまた、携帯用端末装置である。この装置は、路車送信期間と車車送信期間とが時分割多重されたフレームのうち、路車送信期間において、基地局装置からのパケット信号であって、かつ路車送信期間に関する期間情報と期間情報の転送回数に関する回数情報とが格納されたパケット信号を受信する受信部と、フレームのうちの車車送信期間において、パケット信号を送信する送信部とを備える。送信部は、受信部において受信したパケット信号に格納された回数情報によって示された転送回数よりも少ない転送回数の範囲において、受信部において受信したパケット信号に格納された期間情報を転送する。

この態様によると、パケット信号に格納された回数情報によって示された転送回数よりも少ない転送回数の範囲において、受信したパケット信号に格納された期間情報を転送するので、処理量を軽減できる。

本発明のさらに別の態様もまた、携帯用端末装置である。この装置は、路車送信期間と車車送信期間とが時分割多重されたフレームのうち、路車送信期間において、基地局装置からのパケット信号を受信する受信部と、フレームのうちの車車送信期間において、パケット信号を送信する送信部とを備える。送信部は、路車送信期間が実際に設定されているかにかかわらず、フレームのうち、路車送信期間を設定可能な期間以外を車車送信期間に設定する。

この態様によると、路車送信期間を設定可能な期間以外を車車送信期間に自動的に設定するので、基地局装置からのパケット信号に格納された期間情報に対する監視処理を省略できる。

１０ 基地局装置、 １４ 車載用端末装置、 １８ 携帯用端末装置、 ２０ アンテナ、 ２２ ＲＦ部、 ２４ 変復調部、 ２６ 処理部、 ２８ ネットワーク通信部、 ３０ 制御部、 ３２ フレーム規定部、 ３４ 選択部、 ３６ 生成部、 ４０ アンテナ、 ４２ ＲＦ部、 ４４ 変復調部、 ４６ 処理部、 ４８ 制御部、 ５０ タイミング特定部、 ５２ 抽出部、 ５４ キャリアセンス部、 ５６ 転送決定部、 ５８ 取得部、 ６０ 通知部、 ６２ 生成部、 ７０ アンテナ、 ７２ ＲＦ部、 ７４ 変復調部、 ７６ 処理部、 ７８ 制御部、 ８０ 取得部、 ８２ 生成部、 ８４ タイミング特定部、 ８６ 抽出部、 ９０ キャリアセンス部、 ９２ パターン保持部、 ９４ 通知部、 １００ 通信システム。

Claims (4)

1. 路車送信期間と車車送信期間とが時分割多重されたフレームのうち、路車送信期間において、基地局装置からのパケット信号であって、かつ路車送信期間に関する期間情報が格納されたパケット信号を受信する受信部と、
   フレームのうちの車車送信期間において、パケット信号を送信する送信部とを備え、
   前記受信部は、フレームのうちの車車送信期間において、基地局装置からのパケット信号に格納された期間情報を転送するための機能を有した車載用端末装置から、パケット信号を受信し、
   前記送信部は、前記受信部において受信したパケット信号に格納された期間情報を非転送とすることを特徴とする携帯用端末装置。
2. 前記送信部は、路車送信期間が実際に設定されているかにかかわらず、フレームのうち、路車送信期間を設定可能な期間以外を車車送信期間に設定することを特徴とする請求項１に記載の携帯用端末装置。
3. 路車送信期間と車車送信期間とが時分割多重されたフレームのうち、路車送信期間において、基地局装置からのパケット信号であって、かつ路車送信期間に関する期間情報と期間情報の転送回数に関する回数情報とが格納されたパケット信号を受信する受信部と、
   フレームのうちの車車送信期間において、パケット信号を送信する送信部とを備え、
   前記送信部は、前記受信部において受信したパケット信号に格納された回数情報によって示された転送回数よりも少ない転送回数の範囲において、前記受信部において受信したパケット信号に格納された期間情報を転送することを特徴とする携帯用端末装置。
4. 路車送信期間と車車送信期間とが時分割多重されたフレームのうち、路車送信期間において、基地局装置からのパケット信号を受信する受信部と、
   フレームのうちの車車送信期間において、パケット信号を送信する送信部とを備え、
   前記送信部は、路車送信期間が実際に設定されているかにかかわらず、フレームのうち、路車送信期間を設定可能な期間以外を車車送信期間に設定することを特徴とする携帯用端末装置。

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