JP2017169068A - 車両通信装置、路側通信装置及び通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】車両通信装置と路側通信装置とを正しく同期させることを可能にする。
【解決手段】実施形態の車両通信装置は、車両に設置され、クロックに同期して動作し、受信部と、撮像部と、検出部と、判定部と、補正部とを有する。判定部は、撮像画像間に差異が生じるように動作した撮像対象を撮像部が撮像した時刻を示す第３時刻、受信部がフレームを受信した時刻を示す第４時刻、第１時刻、及び第２時刻に基づいて、受信部が受信したフレームが撮像対象の動作に連動して送信されたフレームであるか否かを判定する。補正部は、受信部が受信したフレームが撮像対象の動作に連動して送信されたフレームであると判定部が判定した場合、第１位置情報、第２位置情報、第３位置情報、第１時刻、第２時刻、第３時刻、及び第４時刻に基づいて、クロックのタイミングを補正する。
【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、車両通信装置、路側通信装置及び通信システムに関する。

従来より、ＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ：高度道路交通システム）では、車両通信装置（車両通信機）は、路側通信装置（路側機）又は他の車両通信装置と状況に応じて通信を行う形態を取っている。車両通信装置は、路側機エリアに入ったときに路側機から同期信号を受信して、自端末の同期信号を補正する方法が検討されている。

特許第５５２７３７５号公報

しかしながら、従来は、路側通信装置が送信する同期信号の信頼性を車両通信装置によって判断することができなかった。本発明が解決しようとする課題は、車両通信装置と路側通信装置とを正しく同期させることを可能にすることができる車両通信装置、路側通信装置及び通信システムを提供することである。

実施形態の車両通信装置は、車両に設置され、クロックに同期して動作し、受信部と、撮像部と、検出部と、判定部と、補正部とを有する。受信部は、複数回に撮像された撮像画像間に差異が生じるように撮像対象が動作した時刻を示す第１時刻、第１時刻を送信可能となった時刻を示す第２時刻、及び撮像対象が設置されている位置を示す第１位置情報を含むフレームを受信する。撮像部は、撮像対象を複数回撮像する。検出部は、撮像画像間に差異が生じるように動作した撮像対象を撮像部が撮像したときの撮像部の位置を示す第２位置情報、及び受信部がフレームを受信したときの撮像部の位置を示す第３位置情報を検出する。判定部は、撮像画像間に差異が生じるように動作した撮像対象を撮像部が撮像した時刻を示す第３時刻、受信部がフレームを受信した時刻を示す第４時刻、第１時刻、及び第２時刻に基づいて、受信部が受信したフレームが撮像対象の動作に連動して送信されたフレームであるか否かを判定する。補正部は、受信部が受信したフレームが撮像対象の動作に連動して送信されたフレームであると判定部が判定した場合、第１位置情報、第２位置情報、第３位置情報、第１時刻、第２時刻、第３時刻、及び第４時刻に基づいて、クロックのタイミングを補正する。

実施形態にかかる通信システムの概要を示す図。 実施形態にかかる路側通信装置及びその周辺の構成例を示すブロック図。 実施形態にかかる車両通信装置の構成例を示すブロック図。 ＩＥＥＥ８０２．１１規格のＭＡＣフレームの構成を示す図。 同期補助エレメントの一例を示す図。 車両通信装置が判定及び補正に用いる情報の関係を示す図。 路側通信装置及び車両通信装置の位置と時刻の関係を示す図。 車両通信装置が判定及び補正に用いる情報の関係を示す図。 路側通信装置及び車両通信装置の位置と時刻の関係を示す図。 ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮにおけるランダムアクセスに基づく競合期間のフレーム交換の一例を示す図。

以下に添付図面を参照して、実施形態にかかる通信システム１０について説明する。図１は、実施形態にかかる通信システム１０の概要を示す図である。図１に示すように、通信システム１０は、公道に設けられた信号機２０に対して通信可能にされた路側通信装置（路側機）３０の周辺を、複数の車両４０がそれぞれ車両通信装置（車両機）５０を設置されて通過可能にされている。

路側通信装置３０は、路側の所定位置に設置され、信号機２０の灯色の切り替えのタイミングに応じて無線信号を送信する。ここで、信号機２０は、後述する撮像部５８が撮像する撮像対象である。また、信号機２０は、路側通信装置３０による無線信号の送信にタイミングを合わせて灯色の切り替えを行うものであってもよい。路側通信装置３０は、信号機２０から灯色の切り替えタイミングを受信してもよいし、デジタルカメラ等による撮像を介して信号機２０の灯色の切り替えタイミングを取得してもよい。

路側通信装置３０が送信する無線信号は、同期情報を通知するものであり、例えば８０２．１１無線ＬＡＮでのＴｉｍｅｓｔａｍｐフィールドの値が同期情報に該当する。

図１における８０２．１１無線ＬＡＮでは、路側通信装置３０がアクセスポイント（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ；ＡＰ）となり、複数の車両通信装置５０がステーション（Ｓｔａｔｉｏｎ；ＳＴＡ）となって、無線通信を行うグループ（Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ：ＢＳＳ）が構成される。なお、ＡＰを基地局と呼ぶ場合もあり、ＳＴＡを端末と呼ぶ場合もある。また、８０２．１１無線ＬＡＮではＡＰもＳＴＡの一形態として扱われ、特にＡＰでないＳＴＡを明確に表現したい場合は非ＡＰ ＳＴＡとして区別される。

ＡＰを中心に構成されるＢＳＳ（インフラストラクチャーＢＳＳ）が構成される場合、ＡＰが配下のＳＴＡに対し、ＡＰ自身の持つ時間同期機能（Ｔｉｍｉｎｇ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ；ＴＳＦ）のタイマ値をＴｉｍｅｓｔａｍｐフィールドに書き込み、当該Ｔｉｍｅｓｔａｍｐフィールドを含むフレームを送信する。つまり、路側通信装置３０はＡＰの機能を内包し、車両通信装置５０はＳＴＡの機能を内包する。ここで、ＴＳＦタイマ値は、クロック値と言い換えることもできる。

ＡＰの配下のＳＴＡ又は当該ＡＰに接続しようと試みているＳＴＡは、このＴｉｍｅｓｔａｍｐフィールドの値を取得して、ＳＴＡ自信が持つＴＳＦタイマ値を書き換え、その結果、ＡＰと同期することになる。ＡＰがＴｉｍｅｓｔａｍｐフィールドを入れて送信するフレームは、例えばＢｅａｃｏｎフレーム（ビーコンフレーム）である。

Ｂｅａｃｏｎフレームは、通常の無線ＬＡＮのＡＰではＢｅａｃｏｎ周期（Ｂｅａｃｏｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）に基づいて送信されるが、それでも実際に無線媒体（エア）に送信される場合には、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）に基づいて送信される。

ここで用いられる通信は、Ｂｅａｃｏｎフレーム以外の管理フレームによるものであってもよい。例えば、無線ＬＡＮではＳＴＡがＢＳＳの情報を取得するために、Ｐｒｏｂｅ Ｒｅｑｕｅｓｔフレームというものを送信し、これを受信したＡＰではＰｒｏｂｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームを当該ＳＴＡに送信する。このＰｒｏｂｅ ＲｅｓｐｏｎｓｅフレームにもＴｉｍｅｓｔａｍｐフィールドは入れられるため、Ｐｒｏｂｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームを用いてもよい。また、ＢｅａｃｏｎフレームやＰｒｏｂｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレーム以外の、例えば新規の管理フレームを規定し、路側通信装置３０はＴＳＦタイマ値を通知するようにしてもよい。

以下、Ｂｅａｃｏｎフレームの送信を中心に説明するが、Ｂｅａｃｏｎフレームが上述のようにＢｅａｃｏｎ周期に依存した送信になるのに対し、Ｐｒｏｂｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームや他の管理フレームは、そのような制約がない点を除いて同様な動作となる。

図２は、路側通信装置３０及びその周辺の構成例を示すブロック図である。図２に示すように、路側通信装置３０は、アンテナ３００、無線通信処理部３２、記憶部３４及び制御部３６を有し、信号機２０との間で通信可能にされるとともに、車両通信装置５０などとの間でＩＥＥＥ８０２．１１に準拠した無線通信を可能にされている。アンテナ３００は、例えば２．４ＧＨｚ帯又は５ＧＨｚ帯のアナログの無線信号を送受信する。

無線通信処理部３２は、送受信処理部３２０、ＭＡＣ処理部３２２及びクロック生成部３２４を備え、インターフェース（Ｉ／Ｆ）３２６を介して記憶部３４に接続され、インターフェース（Ｉ／Ｆ）３２８を介して制御部３６に接続されている。

送受信処理部３２０は、例えばＲＦ部３３０、変調部３３１、ＤＡＣ部３３２、ＡＤＣ部３３３及び復調部３３４を有する。ＲＦ部３３０は、スイッチ、ローノイズアンプ、ＰＬＬ、ミキサ回路、ローパスフィルタ、及びパワーアンプなどを備えるＲＦ集積回路などであり、アンテナ３００を用いて高周波を搬送波とするフレームの送信及び受信を切替えて行う。つまり、無線通信処理部３２は、後述するフレーム生成部３３７が生成したフレームをアンテナ３００を介して送信する送信部としての機能と、アンテナ３００を介して受信を行う受信部としての機能を備えている。

アンテナ３００が受信した受信信号は、ＲＦ部３３０により適切な周波数帯の信号（ベースバンド信号）に周波数変換される。また、アンテナ３００が送信する送信信号は、ＲＦ部３３０によりベースバンド信号から適切な周波数帯の信号（例えば２．４ＧＨｚまたは５ＧＨｚ帯）に周波数変換される。

変調部３３１は、例えばＩＥＥＥ８０２．１１に準拠した所定の変調及び符号処理を含む送信信号の変調を行い、ＤＡＣ部３３２に対して出力する。例えば、変調部３３１は、ＭＡＣ処理部３２２から入力されたＭＡＣフレームに対して、ＰＨＹヘッダなどを付け、ＰＨＹパケットを構成した後、変調処理、インタリーブ処理、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ ＦＦＴ、逆ＦＦＴ）処理等を行う。ＤＡＣ部３３２は、変調部３３１が変調した送信信号をＤ／Ａ変換し、アナログ信号のベースバンド信号をＲＦ部３３０に対して出力する。

ＡＤＣ部３３３は、ＲＦ部３３０が受信した受信信号をＡ／Ｄ変換し、復調部３３４に対して出力する。復調部３３４は、受信信号に対して例えばＩＥＥＥ８０２．１１に準拠した所定の復調及び復号処理を含む受信処理を行い、ＰＨＹパケットに変換した後、ＩＥＥＥ８０２．１１で規定されるＭＡＣフレームへの変換を行って、受信信号をＭＡＣ処理部３２２へ転送する。例えば、復調部３３４は、ＡＤＣ部３３３から入力されたデジタル信号に対して、ＯＦＤＭシンボルタイミング同期、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：高速フーリエ変換）処理、デインタリーブ処理、及び誤り訂正復号処理等を行う。

また、ＰＨＹヘッダには、フレームの長さを示す情報や伝送レート、帯域幅情報等が含まれており、それらの情報も復調部３３４が抽出する。復調部３３４は、これらの情報を復調処理に使用し、ＭＡＣ処理部３２２へ通知もする。

なお、復調部３３４は、ＲＦ部３３０からの入力信号を復調できなかった場合にも、その信号がある閾値以上の信号レベルがある場合には無線媒体の状況（Ｃｌｅａｒ Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ； ＣＣＡ）がビジーであるとして、ＭＡＣ処理部３２２へ、より具体的には後述のアクセス制御部３３５へ通知を行う。また、復調部３３４は、信号が閾値未満になった場合にはＣＣＡがアイドルになったとして、ＭＡＣ処理部３２２へ、より具体的にはアクセス制御部３３５へ通知する。復調部３３４は、復号できたＰＨＹパケットに関しても、そのＰＨＹパケットが無線媒体を占有している時間を上述のＰＨＹヘッダの情報から取得し、その時間の間、ＣＣＡがビジーであるとアクセス制御部３３５へ通知する。

ＭＡＣ処理部３２２は、アクセス制御部３３５、フレーム解析部３３６、及びフレーム生成部３３７を有し、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮでのＭＡＣ処理を行う。すなわち、ＭＡＣ処理部３２２は、ＭＡＣフレーム（例えばデータフレーム、管理フレーム、ＢＡ、ＡＣＫ、ＣＴＳなどの制御フレーム等）を生成し、変調部３３１へ転送する。

アクセス制御部３３５は、復調部３３４からのＣＣＡ信号（ビジーかアイドルか）に基づいて、無線媒体へのアクセス制御、具体的には例えばＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮでのＣＳＭＡ／ＣＡの機能にかかる制御を行う。アクセス制御部３３５は、データフレームや管理フレームを送信する場合、フレーム生成部３３７から送信するデータフレーム又は管理フレームが入力されると、ＣＳＭＡ／ＣＡに基づいたタイミングで変調部３３１に送信指示を出すとともにＭＡＣフレームを入力する。

フレーム解析部３３６は、復調部３３４により受信信号から抽出されたＭＡＣフレームが入力され、アドレスフィールドやフレーム種別（種別情報）、ＦＣＳフィールドに基づく受信フレームのＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｏｄｅ）チェック（正誤の判定）等を行う。

自局宛てフレームの場合には、フレームのフレームボディフィールド部を上位レイヤの処理部にＩ／Ｆ３２８を介して出力する。自局宛てフレームには、送信先アドレスが自局宛てのユニキャストアドレスである場合の他に、ＢＳＳＩＤ（ＢＳＳ ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ：ＢＳＳの識別子）が一致する場合でかつ送信先アドレスがブロードキャストアドレス又は自局を包含するマルチキャストアドレスの場合も含む。なお、インフラストラクチャーＢＳＳの場合、ＢＳＳＩＤはＡＰのＭＡＣアドレスと同一である。

また、フレーム解析部３３６は、受信したＭＡＣフレームに対して、応答フレーム（ＡＣＫフレームやＢｌｏｃｋＡｃｋフレーム、又はＲＴＳフレームに対するＣＴＳフレーム等）の送信が必要な場合には、アクセス制御部３３５に応答フレームの生成要求を入力する。応答フレームの生成要求では、応答フレームとして生成すべきフレーム種別が指定される。そのとき、応答フレームが受信フレームを内包したＰＨＹパケットの終了時点から固定時間後（通常はＳＩＦＳ）に送信するものであるため、復調部３３４を介して取得した当該受信ＰＨＹパケットの終了時刻を応答フレームの生成要求とともにアクセス制御部３３５に入力するようにしてもよい。

なお、当該応答フレームの生成要求は、フレーム生成部３３７にも入力し、フレーム生成部３３７から応答フレームがアクセス制御部３３５に入力され、アクセス制御部３３５が受信ＰＨＹパケットの終了時点から固定時間後に送信指示とともに応答フレームを変調部３３１に入力するようにされてもよい。

フレーム生成部３３７は、上述したフレーム（図４参照）を生成する。より詳細には、フレーム生成部３３７は、後述する撮像部５８によって複数回に撮像された撮像画像間に差異が生じるように撮像対象が動作（信号機２０が灯色変更）した時刻を示す第１時刻（Ｔ１）、この第１時刻を送信可能となった時刻を示す第２時刻（Ｔ２）、及び撮像対象（信号機２０）が設置されている位置を示す第１位置情報（Ｇ１）を示すフィールドを含むフレームを生成する。第１時刻Ｔ１、第２時刻Ｔ２、第１位置情報Ｇ１を示す各フィールドへ該当する情報を書き込む具体的な方法については後述する。また、フレーム生成部３３７は、フレームの種別を示す種別情報を示すフィールドをさらに含むフレームを生成する。また、フレーム生成部３３７は、アクセス制御部３３５が無線媒体へのアクセス権を獲得した後、実際に無線信号を無線媒体へ送信開始するまでの処理遅延を示す遅延量情報（Δｔｄ）をフレームに含ませてもよいし、複数回に撮像された撮像画像間に差異が生じるように撮像対象が動作したことを示す動作情報をフレームに含ませてもよい。

ＭＡＣ処理部３２２は、一部又は全部がハードウェアによって構成されてもよいし、ソフトウェアによって構成されてもよい。クロック生成部３２４は、路側通信装置３０において用いられるクロックを生成するとともに、ＴＳＦタイマを保持する機能を備える。

記憶部３４は、例えばフラッシュメモリなどであり、路側通信装置３０が設置されている位置を示す第１位置情報（Ｇ１）などを外部からの書込みによって記憶している。記憶部３４は、無線通信処理部３２の内部に構成されてもよい。なお、記憶部３４は、路側通信装置３０が設置されている位置を検出する位置情報検出部に代えられてもよい。制御部３６は、ＣＰＵ３６０を備え、路側通信装置３０を構成する各部を制御するとともに、信号機２０との間で通信も行う。

なお、路側通信装置３０は、Ｉ／Ｆ３２８を介して他の装置等と接続されてもよい。また、路側通信装置３０は、ＡＰとしての機能を有するため、Ｉ／Ｆ３２８を介して、有線ＬＡＮなどにより他のネットワークと接続されていてもよい。

図３は、車両通信装置５０の構成例を示すブロック図である。図３に示すように、車両通信装置５０は、アンテナ５１、無線通信処理部５２、位置情報検出部（検出部）５４、処理部５６及び撮像部５８を有し、車両４０に設置されることにより移動可能にされ、クロックに同期して路側通信装置３０などとの間で無線通信を可能にされている。

無線通信処理部５２は、送受信処理部５２０、ＭＡＣ処理部５２２及びクロック生成部５２４を備え、インターフェース（Ｉ／Ｆ）５２６を介して位置情報検出部５４に接続され、インターフェース（Ｉ／Ｆ）５２８を介して処理部５６に接続されている。

送受信処理部５２０は、例えばＲＦ部５３０、変調部５３１、ＤＡＣ部５３２、ＡＤＣ部５３３及び復調部５３４を有する。ＲＦ部５３０は、スイッチ、ローノイズアンプ、ＰＬＬ、ミキサ回路、ローパスフィルタ、及びパワーアンプなどを備え、アンテナ５１を用いて高周波を搬送波とする送信及び受信を切替えて行う。

変調部５３１は、送信信号の変調を行い、ＤＡＣ部５３２に対して出力する。ＤＡＣ部５３２は、変調部５３１が変調した送信信号をＤ／Ａ変換し、ＲＦ部５３０に対して出力する。ＡＤＣ部５３３は、ＲＦ部５３０が受信した受信信号をＡ／Ｄ変換し、復調部５３４に対して出力する。復調部５３４は、受信信号を復調する。

つまり、送受信処理部５２０は、第１時刻（Ｔ１）、第２時刻（Ｔ２）及び第１位置情報（Ｇ１）を含むフレームを受信する受信部としての機能と、アンテナ５１を介して送信を行う送信部としての機能を備えている。

ＭＡＣ処理部５２２は、アクセス制御部５３５、フレーム解析部５３６、及びフレーム生成部５３７を有する。アクセス制御部５３５は、送受信処理部５２０を用いた無線通信のアクセス制御を行う。フレーム解析部５３６は、判定部５３８及びクロック補正部５３９を備え、送受信処理部５２０を介して受信したフレームの解析を行う。

判定部５３８は、撮像画像間に差異が生じるように動作した信号機２０を撮像部５８が撮像した時刻を示す第３時刻（Ｔ１’）、送受信処理部５２０がフレームを受信した時刻を示す第４時刻（Ｔ２’）、第１時刻（Ｔ１）、及び第２時刻（Ｔ２）に基づいて、送受信処理部５２０が受信したフレームが信号機２０の動作に連動して送信されたフレームであるか否かを判定する。また、判定部５３８は、路側通信装置３０が送信するフレームに含まれる種別情報又は遅延量情報Δｔｄに基づいて、送受信処理部５２０が受信したフレームが信号機２０の動作に連動して送信されたフレームであるか否かを判定してもよい。

クロック補正部（補正部）５３９は、送受信処理部５２０が受信したフレームが信号機２０の動作に連動して送信されたフレームであると判定部５３８が判定した場合、第１位置情報（Ｇ１）、第２位置情報（Ｇ１’）、第３位置情報（Ｇ２’）、第１時刻（Ｔ１）、第２時刻（Ｔ２）、第３時刻（Ｔ１’）、及び第４時刻（Ｔ２’）に基づいて、クロックのタイミングを補正する。

フレーム生成部５３７は、送信信号となるフレームを生成する。ＭＡＣ処理部５２２は、一部又は全部がハードウェアによって構成されてもよいし、ソフトウェアによって構成されてもよい。クロック生成部５２４は、無線通信処理部５２において用いられるクロックを生成する。

位置情報検出部（検出部）５４は、例えばＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）及び加速度センサなどにより、車両４０に設置された車両通信装置５０の位置を検出する。より詳細には、位置情報検出部５４は、撮像画像間に差異が生じるように動作した信号機２０を後述する撮像部５８が撮像したときの撮像部５８の位置を示す第２位置情報（Ｇ１’）、及び送受信処理部５２０がフレームを受信したときの撮像部５８の位置を示す第３位置情報（Ｇ２’）を検出する。

処理部５６は、制御部５６０、画像処理部５６２、及び出力部５６４を有する。制御部５６０は、車両通信装置５０を構成する各部を制御する。例えば、制御部５６０は、判定部５３８が第３時刻を取得する時間間隔が所定の閾値を超えた場合には、判定部５３８が判定を行うことを止めるように制御し、判定部５３８が新たに第３時刻を取得したときに、判定部５３８に対して判定を再開させるように制御する。画像処理部５６２は、後述する撮像部５８が撮像した画像に対する処理を行う。出力部５６４は、例えばＬＣＤなどの表示装置やスピーカなどを含み、ユーザに対する出力を行う。

撮像部５８は、例えばデジタルカメラであり、１秒間に数十フレームの画像を撮像し、処理部５６に対して撮像画像それぞれを出力する。具体的には、撮像部５８は、例えば撮像対象である信号機２０を撮像し続け、撮像画像間に差異が生じた（信号機２０の灯色が変化する前後の）複数の撮像画像を出力する。

次に、通信システム１０の動作についてさらに詳述する。図４は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格の無線ＬＡＮシステムにおけるＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）フレームの構成を示す図である。

ＩＥＥＥ８０２．１１の規格（ＩＥＥＥ Ｓｔｄ ８０２．１１）は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ等、今後規定されるＩＥＥＥ８０２．１１の規格も含む。ＭＡＣフレームは、ＭＡＣ Ｈｅａｄｅｒ部、Ｆｒａｍｅ Ｂｏｄｙ部及びＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）部を含む。

ＭＡＣ Ｈｅａｄｅｒ部は、ＭＡＣ層における受信処理に必要な情報を設定する。Ｆｒａｍｅ Ｂｏｄｙ部は、フレームの種類に応じた情報（上位レイヤからのデータ等）が設定される。ＦＣＳ部は、ＭＡＣ Ｈｅａｄｅｒ部とＦｒａｍｅ Ｂｏｄｙ部が正常に受信できたか否かを判定するために用いられる誤り検出コードであるＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｏｄｅ）が設定される。

ＭＡＣ Ｈｅａｄｅｒ部には、フレームの種類に応じた値が設定されるＦｒａｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌフィールド、Ｄｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤフィールド等が存在する。Ｄｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤフィールドは、送信待機する期間（ＮＡＶ：Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｖｅｃｔｏｒ）、又はＡＰに接続しているＳＴＡに割り当てられた端末識別番号（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ＩＤ：ＡＩＤ）が設定される。Ｄｕｒａｔｉｏｎ／ＩＤフィールドは、１６ビットの長さを有する。ＭＳＢ（ｍｏｓｔ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｂｉｔ：最上位ビット）が０の場合に、下位１５ビットがＤｕｒａｔｉｏｎ（ＮＡＶ）を示す。ＭＳＢが１の場合に、下位１５ビットの一部がＡＩＤを示す。ＡＩＤはＳＴＡがＡＰと接続する手順の中でＡＰから割り当てられるものである。

具体的には、ＡＰは、接続要求（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ）フレームを送信してきたＳＴＡに接続許可をする場合に、そのＢＳＳ内でローカルに当該ＳＴＡ用に決めたＡＩＤを接続応答（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フレームに入れ、当該ＳＴＡ宛てに送信する。接続応答フレームではＡＩＤはＦｒａｍｅ Ｂｏｄｙ部に入れられる。ＳＴＡは、接続応答フレームからＡＩＤを読み出すことにより、自装置のＡＩＤを把握する。ＳＴＡは、ＡＰから接続許可の接続応答フレームを受信することにより、ＡＰが形成するＢＳＳに属し、以降、ＡＰまた適当な手続きを経て同一ＢＳＳに属する他のＳＴＡと通信することができる。このようなＡＰとＳＴＡ間の接続のプロセスをアソシエーションプロセスと呼ぶ。ＡＰは、ＳＴＡとアソシエーションプロセスを行う前に、認証（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ；オーセンティケーション）プロセスを行ってもよい。なお、ＩＴＳ利用としてＩＥＥＥ８０２．１１規格を用いる場合には、車両通信装置であるＳＴＡが移動し、一つのＢＳＳに留まっていないことが前提であるため、上記オーセンティケーションプロセスやアソシエーションプロセスは経ずに通信してもよい。その場合は、ＡＩＤは用いられない。

Ａｄｄｒｅｓｓフィールドは複数存在する。Ａｄｄｒｅｓｓ１フィールドは、直接の受信局のＭＡＣアドレス（Ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ＳＴＡ Ａｄｄｒｅｓｓ； ＲＡ）を設定する。Ａｄｄｒｅｓｓ２フィールドは、直接の送信局のＭＡＣアドレス（Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇ ＳＴＡ Ａｄｄｒｅｓｓ；ＴＡ）を設定する。Ａｄｄｒｅｓｓ３フィールドは、アップリンクでは、最終宛先となる装置のＭＡＣアドレス（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ Ａｄｄｒｅｓｓ； ＤＡ）、ダウンリンクでは、送信元である装置のＭＡＣアドレスを設定する。Ａｄｄｒｅｓｓ４フィールドは、ＡＰが別のＡＰに送信する場合のみに存在し、データの生成送信元である装置のＭＡＣアドレス（Ｓｏｕｒｃｅ Ａｄｄｒｅｓｓ； ＳＡ）を設定する。以下に示すＴｙｐｅ／Ｓｕｂｔｙｐｅフィールドで区別されるフレーム種別によって存在するＡｄｄｒｅｓｓフィールドの数は異なる。

Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドには、送信するデータのシーケンス番号や、データをフラグメント化した場合のフラグメント番号が設定される。Ｆｒａｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドには、フレームの種類を示すＴｙｐｅフィールド、Ｓｕｂｔｙｐｅフィールドや、”Ｔｏ ＤＳ”フィールド、”Ｆｒｏｍ ＤＳ”フィールド、モアフラグメント（Ｍｏｒｅ Ｆｒａｇｍｅｎｔｓ）フィールド、プロテクト（ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ）フレームフィールド、オーダー（ｏｒｄｅｒ）フィールド等が存在する。

Ｔｙｐｅフィールドに設定されるビット列によって、ＭＡＣフレームが、制御フレーム（Ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｒａｍｅ）、管理フレーム（Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｆｒａｍｅ）そしてデータフレーム（Ｄａｔａ ｆｒａｍｅ）のうちどのフレームタイプに属するフレームであるかを認識することができる。さらに、Ｓｕｂｔｙｐｅフィールドのビット列によって、各フレームタイプ内のＭＡＣフレームの種類が示される。また、”Ｔｏ ＤＳ”フィールドには、受信局がＡＰであるか、非ＡＰ ＳＴＡ（ＡＰとして動作しないＳＴＡ）であるかの情報が設定され、”Ｆｒｏｍ ＤＳ”フィールドには、送信局がＡＰであるか、非ＡＰ ＳＴＡであるかの情報が設定される。

Ｍｏｒｅ Ｆｒａｇｍｅｎｔフィールドは、データがフラグメント化された場合に、後続するフラグメントフレームが存在するか否かを示す情報を保持する。プロテクトフレームフィールドには、当該フレームがプロテクトされているか否かの情報が設定される。オーダーフィールドには、フレームを中継する際に、フレームの順序を入れ替えてはいけないことを示す情報又は後述のようにＨＴ Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドが存在するかの情報が設定される。

データフレームの１つであるＱｏＳ Ｄａｔａフレームには、ＱｏＳ Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドが付加される。逆に、ｎｏｎ−ＱｏＳ Ｄａｔａの場合にはＱｏＳ Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドは付加されない。図４には、ＱｏＳ Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドが示されている。ＱｏＳ Ｄａｔａフレームであることは、フレームのＴｙｐｅフィールドによってデータフレームであると認識した場合に、さらにＳｕｂｔｙｐｅフィールドに設定されるビット列を確認することにより、ＱｏＳ Ｄａｔａフレームかｎｏｎ−ＱｏＳ Ｄａｔａフレームであるかを認識することが可能である。

このＱｏＳ Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドには、データのトラフィックに応じた識別子が設定されるＴＩＤフィールド（０〜１５までの１６種類存在）や、送達確認方式が設定されるＡｃｋ ｐｏｌｉｃｙフィールド等が含まれる。ＴＩＤフィールドを確認することにより、データのトラフィック種別を認識することができる。また、Ａｃｋ ｐｏｌｉｃｙフィールドを確認することにより、そのＱｏＳ ＤａｔａフレームがＮｏｒｍａｌ Ａｃｋ ｐｏｌｉｃｙか、Ｂｌｏｃｋ Ａｃｋ ｐｏｌｉｃｙか、それともＮｏ Ａｃｋ ｐｏｌｉｃｙで送信されたのかを判別することができ、応答フレームの送信が必要か否か、また応答フレームの種別を決定するために用いられる。

ＨＴ（Ｈｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ） Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドは、ＱｏＳ Ｄａｔａ又は管理フレームのときにオーダーフィールドが１に設定されていると存在するものである。ＨＴ Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドは、ＶＨＴ（Ｖｅｒｙ Ｈｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ） Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドにも、ＨＥ（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ） Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドにも拡張可能であり、各々８０２．１１ｎ、８０２．１１ａｃ、又は８０２．１１ａｘの各種機能に応じた通知をすることができる。

なお、ＭＡＣ Ｈｅａｄｅｒ部の構成は、上述したフィールドのみに限られない。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅの規格でＱｏＳ Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドが追加されたように、新しいＩＥＥＥ８０２．１１の規格が規定されることにより、ＭＡＣ Ｈｅａｄｅｒ部に新規フィールドも追加されることがある。

次に、通信システム１０の動作について詳述する。路側通信装置３０は、信号機２０の灯色切り替えタイミングに連動させてＢｅａｃｏｎを送信する。例えば、路側通信装置３０は、信号機２０の灯色の切替えがあったことを示す情報（切替前後の撮像画像間の差異によって示されるため、画像変化情報と記すことがある）を取得すると、フレーム生成部３３７によって当該情報（画像変化情報）を含むＢｅａｃｏｎフレームを生成し、送信する。

ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮ規格では、管理フレームのフレームボディ部に情報を固定長フィールド又は可変長フィールドで入れる。例えばＢｅａｃｏｎフレームでは、Ｔｉｍｅｓｔａｍｐフィールド、Ｂｅａｃｏｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌフィールド、Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙフィールドは固定長フィールドであり、まずフレームボディ部にＴｉｍｅｓｔａｍｐフィールド、Ｂｅａｃｏｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌフィールド、Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙフィールドの順に入れられることが決まっている。

ＴｉｍｅｓｔａｍｐフィールドはＴＳＦタイマ値を記載するフィールドである。Ｂｅａｃｏｎ ＩｎｔｅｒｖａｌフィールドはＢｅａｃｏｎフレームの送信周期を記載するフィールドである。ＣａｐａｂｉｌｉｔｙフィールドはＢｅａｃｏｎフレームを送信するＳＴＡ（インフラストラクチャーＢＳＳではＡＰ）自身またＢＳＳの基本的な属性を記載するフィールドである。

一方、可変長フィールドは一般的に情報エレメント（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔ； ＩＥ）フィールドと呼ばれ、種類を識別するサブフィールドと情報サブフィールド部の長さを示すサブフィールドと、情報（Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）サブフィールド部から構成される。基本的な構成としては、種類を識別するサブフィールドはＥｌｅｍｅｎｔ ＩＤフィールドであり、情報サブフィールド部の長さを示すサブフィールドはＬｅｎｇｔｈフィールドである。また情報サブフィールドはさらに複数のフィールドに分かれていてもよい。Ｅｌｅｍｅｎｔ ＩＤによって、又は場合によっては情報サブフィールドを順次見ていくことにより、継続した情報サブフィールドがあるかを識別できるようになっていればよい。

受信ＳＴＡ（ＡＰを含む）は、受信した管理フレームのフレームボディ部から最初のＩＥフィールドを抽出するとき、ＬｅｎｇｔｈフィールドからＩＥフィールドの終わる位置を検出し、その区間のフレームボディ部をＩＥフィールドとして抽出する。その後にフレームボディ部がまだ継続している場合には、次のＩＥフィールドがあるとして同様にＩＥフィールドの抽出を行う。基本的には、各管理フレームに入れられる可能性のあるＩＥフィールドは決まっており、またその入れる順番も決まっている。

路側通信装置３０が送信するフレームは、例えば図５に示したようなＩＥフィールドをＢｅａｃｏｎのフレームボディフィールドに含むものとする。このＩＥフィールドは、例えば、同期補助エレメントフィールドと呼ばれる。既存のＩＥと識別できるように固有の識別子が割り当てられるものとする。同期補助エレメントフィールドは、情報サブフィールドがさらに３つのサブフィールド、Ｃｈａｎｇｅ Ｉｎｆｏサブフィールド、Ｃｈａｎｇｅ Ｔｉｍｅサブフィールド、Ｌｏｃａｔｉｏｎサブフィールド、に分かれているとする。情報サブフィールド内の３つのサブフィールドは各々固定長であることが望ましい。

フレーム生成部３３７は、画像変化情報が入力されると、画像変化情報を同期補助エレメントフィールドのＣｈａｎｇｅ Ｉｎｆｏサブフィールドに入れ、画像変化情報が入力された第１時刻Ｔ１をクロック生成部３２４から取得して、同期補助エレメントフィールドのＣｈａｎｇｅ Ｔｉｍｅサブフィールドに入れる。また、フレーム生成部３３７は、路側通信装置３０の第１位置情報Ｇ１を記憶部３４から取得し、同期補助エレメントフィールドのＬｏｃａｔｉｏｎサブフィールドに入れたＢｅａｃｏｎフレームを生成する。

例えば、画像変化情報については、路側通信装置３０が信号機２０の灯色が変化したことを車両通信装置５０に通知すればよいだけであれば、灯色の数は制限されていることから、変化前と変化後の各灯色を識別できればよいことになるため、画像変化情報として制限された情報が入力されてもよい。ここで、フレーム生成部３３７は、Ｃｈａｎｇｅ Ｉｎｆｏサブフィールドに収まる情報量となるように、同期補助エレメントフィールドを生成する段階で、入力された画像変化情報に所望の処理を行い、情報量を削減してもよい。

アクセス制御部３３５は、Ｂｅａｃｏｎフレームがフレーム生成部３３７から入力されると、無線媒体へのアクセス制御を開始する。そして、フレーム生成部３３７は、アクセス制御部３３５が無線媒体へのアクセス権を獲得したとき、クロック生成部３２４からＢｅａｃｏｎフレームのＴｉｍｅｓｔａｍｐフィールドに記載する時刻を取得する。

アクセス制御部３３５が実際にＴｉｍｅｓｔａｍｐフィールドに記載する第２時刻Ｔ２は、当該ＢｅａｃｏｎフレームのＴｉｍｅｓｔａｍｐフィールドの最初のビットを含むデータシンボルが実際に無線媒体上の送出される時刻となるよう、内部遅延量Δｔｄをクロック生成部３２４から取得した時刻に付加したものとする。フレームに当該処理遅延量Δｔｄを含める場合には、フレーム生成部３３７もしくはアクセス制御部３３５が予めΔｔｄの値を保持しておき、該当するフィールドにΔｔｄの値を書き込むようにする。あるいは当該処理遅延量Δｔｄは記憶部３４に保持しておき、フレーム生成部３３７もしくはアクセス制御部３３５が当該処理遅延量Δｔｄを読み出し、該当するフィールドにΔｔｄの値を書き込むようにしてもよい。そして、アクセス制御部３３５は、Ｔｉｍｅｓｔａｍｐフィールドを埋めたＢｅａｃｏｎフレームを変調部３３１に送信要求として入力する。送信要求を変調部３３１に入力するとき、送信するときのＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ：変調符号化方式）等の指示を合わせて入れるようにしてもよい。そして、当該ＢｅａｃｏｎフレームはＰＨＹパケットとして無線媒体上に送出される。

次に、車両通信装置５０がフレームを受信する動作について説明する。車両通信装置５０は、撮像部５８によって信号機２０を撮像することにより、路側通信装置３０が送信するＢｅａｃｏｎフレームに含める画像変化情報（灯色の切替えがあったことを示す情報）を取得する。

つまり、車両通信装置５０のフレーム解析部５３６には、画像変化情報として信号機２０の灯色の変化を示す情報が入力される。フレーム解析部５３６は、画像変化情報が入力されると、クロック生成部５２４から第３時刻Ｔ１’を取得し、位置情報検出部５４から車両の第２位置情報Ｇ１’を取得して、保持する。また、フレーム解析部５３６は、送受信処理部５２０を介して路側通信装置３０が送信したＢｅａｃｏｎフレームを取得する。

なお、フレーム解析部５３６は、フレームの種別などを判別する前に、まず復調部５３４から入力されたＭＡＣフレームのフレームボディ部の最初のビットを抽出する段階でクロック生成部５２４から時刻を取得し、受信信号を取得してからビット抽出するまでの処理遅延を差し引いて、第４時刻Ｔ２’として保持しておく。

また、フレーム解析部５３６は、ＭＡＣフレームのフレームボディ部の最初のビットを抽出する段階で位置情報検出部５４から車両通信装置５０の第３位置情報Ｇ２’を取得し、保持しておく。そして、フレーム解析部５３６は、受信したＢｅａｃｏｎフレームが画像変化情報に連動して送信されたフレームであるか否かを判定部５３８によって判定する。

判定部５３８は、受信したフレームが画像変化情報に連動して送信されたフレームであるか否かの判別方法として、例えばＢｅａｃｏｎフレームであり、かつ同期補助エレメントが含まれるか否かを判別基準とした。ただし、判定部５３８は、Ｂｅａｃｏｎフレームでなく、同期補助エレメントを含める別の管理フレームを規定する場合、当該管理フレームの種別（Ｓｕｂｔｙｐｅレベル）であるかによって判別することもできる。

また、同期補助エレメントが含まれる場合には、例えばＭＡＣ Ｈｅａｄｅｒ部の通常は使われないビットで予めその旨を通知するようにして、判定部５３８はそのビットを用いて判別するようにしてもよい。この場合、判定部５３８は、実際に同期補助エレメントを抽出する前に、画像変化情報に連動して送信されたフレームであることを判別することができる。

受信フレームが画像変化情報に連動して送信されたフレームである場合（判定結果が真）、フレーム解析部５３６は、同期補助エレメントから画像変化情報、画像変化にかかる第１時刻Ｔ１、第１位置情報Ｇ１を、またＴｉｍｅｓｔａｍｐフィールドから第２時刻Ｔ２を取得し、取得した画像変化情報が入力された最新の画像変化情報と一致するか否かを判定する。同一対象物を撮影した角度や画質などにかかる情報の差は許容するものとする。

例えば、灯色の変化情報では、「ともに青から黄色に変化した」、というレベルで一致したと言うことができる。２つの画像変化情報が一致した場合、保持しておいたＴ１’、Ｇ１’、Ｔ２’、Ｇ２’とフレームから抽出したＴ１、Ｇ１、Ｔ２に基づいて、クロック補正部５３９は、クロック生成部５２４が生成するクロックを補正する。このとき、クロック補正部５３９は、例えばＴ１’−Ｔ１をΔｔ１（負の場合もあり）、Ｔ２’−Ｔ２をΔｔ２（負の場合もあり）とし、Δｔ１とΔｔ２の差分（絶対値）が所定の閾値以下である場合にのみ、クロックを補正してもよい。なお、判定部５３８は、Δｔ１とΔｔ２の差分（絶対値）が所定の閾値以下である場合にのみ、送受信処理部５２０が受信したフレームが信号機２０の動作に連動して送信されたフレームであると判定するようにされていてもよい。またフレームで処理遅延量Δｔｄも通知されている場合、自端末の無線媒体から信号を受信しＴ２’を取得するまでにかかる処理遅延量Δｔｄ’と、通知された処理遅延量Δｔｄを加味してΔｔ１とΔｔ２の差分を補正するようにしてもよい。

Δｔ１とΔｔ２の差分がある閾値より大きかった場合、又は受信フレームが画像変化情報に連動して送信されたフレームであると判定したが、それと比較する対象となるフレーム解析部５３６への画像変化情報の入力が例えばＴ１のある固定時間前後になかった場合、又は比較した画像変化情報が一致しないと判別した場合、フレーム解析部５３６は、Ｉ／Ｆ５２８を介して出力部５６４へ警告信号の出力を要求する。出力部５６４は例えばＬＣＤなどの表示装置やスピーカなどを用いて警告信号を出力するとともに、撮像部５８へ警告信号を出力するようにしてもよい。

このように警告信号を出力することは、車両通信装置５０での（例えば撮像部５８の故障している可能性があるなど）セルフチェック機能としての効果がある。車両通信装置５０と路側通信装置３０の間にトラックなどの大きな遮蔽物がある場合も同様な判定となる。この場合は、車間距離が短すぎるという意味での警告にもなりえる。また、路側通信装置３０の成りすましの可能性があるという意味での警告にもなりえる。

フレーム解析部５３６に画像変化情報が入力され、当該画像変化情報に連動してフレームを受信することが期待される場合に、該当するフレームの受信がない場合もある。Ｔ１’のある固定時間後、又は前回該当フレーム受信より、例えば期待する路側通信装置３０からのＢｅａｃｏｎ周期のＮ倍（Ｎ≧１、例えばＮ＝１．５）に該当する期間、フレームの受信がなかった場合、車両通信装置５０は路側通信装置３０の通信エリアを外れたとして、車車間通信を開始すべく、ＡＰが存在せず非ＡＰ ＳＴＡのみによって構成されるＩｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ＢＳＳ（ＩＢＳＳ）を形成してもよい。具体的には、車両通信装置５０がＢｅａｃｏｎフレームの送信を開始する。

路側通信装置３０と車両通信装置５０での画像変化情報（変更情報）の入力と、それに連動したフレームの送受信に関連する動作と抽出情報は、図６に示されている。以下に、図６に示した情報に基づいて、クロック補正部（補正部）５３９がクロックを補正する動作について説明する。

図７は、路側通信装置３０及び車両通信装置５０の位置と時刻の関係を示す図である。路側通信装置３０は、第１位置情報Ｇ１が示す位置（ｘ１，ｙ１，ｚ１）に設置されている。

図７（ａ）に示すように、第１時刻Ｔ１に路側通信装置３０が連動動作する信号機２０の灯色を青から黄色に変更し、それを第２位置情報Ｇ１‘が示す位置（ｘ１’，ｙ１’，ｚ１’）にいる車両通信装置５０が検知し、第３時刻Ｔ１’と認識する。このとき、路側通信装置３０と車両通信装置５０間での位置情報とＴｉｍｅｓｔａｍｐ値の関係は、下式１によって示される。

また、図７（ｂ）に示すように、路側通信装置３０は、信号機２０の灯色の変更を受け、Ｂｅａｃｏｎフレームの同期補助エレメントに、青から黄色に変化したという情報、第１時刻Ｔ１、及び路側通信装置３０の第１位置情報Ｇ１を入れ、さらにＴｉｍｅｓｔａｍｐフィールドにＴ２を入れ、送信する。ここで、路側通信装置３０の位置情報は、Ｂｅａｃｏｎフレームの送信時もＴ１時点での位置情報と変わらないとしている。

車両通信装置５０は、当該Ｂｅａｃｏｎフレームを受信し、同期補助エレメント内の情報とＴｉｍｅｓｔａｍｐフィールドの値を抽出し、保持する。このときの車両通信装置５０の第２位置情報Ｇ１’が示す位置（ｘ２’，ｙ２’，ｚ２’）である。また、路側通信装置３０と車両通信装置５０の位置情報とＴｉｍｅｓｔａｍｐ値の関係は、下式２によって示される。

ΔＯは、路側通信装置３０のクロックに対する車両通信装置５０のクロックの誤差である。そこで、下式３の関係が成り立つとき、判定部５３８は、受信したフレームを比較対象として確定する。

このΔＴｈ１は、車両通信装置５０の加速度情報などと連動して変更できるようにしてもよい。以上から、α≒βとすれば、下式４に示す関係があるため、下式５によって補正値ΔＯを導出できる。

なお、ΔＯがある閾値を越えた場合には、路側通信装置３０の成りすましの可能性があるとして、更新しないという判断が加えられてもよい。更新しない判断の場合、前述のようにフレーム解析部５３６は、Ｉ／Ｆ５２８を介して出力部５６４へ警告信号の出力を要求する。

車両通信装置５０は、他の車両通信装置５０とＩＢＳＳを構成している場合でも、路側通信装置３０からのＢｅａｃｏｎフレームを受信して路側通信装置３０の構成するインフラストラクチャーＢＳＳの情報も収集できるようにしておけば、路側通信装置３０の構成するインフラストラクチャーＢＳＳの通信エリアに入った場合に速やかに当該インフラストラクチャーＢＳＳに加入することができる。

路側通信装置３０の送信するＢｅａｃｏｎフレームに例えば常にＧ１の情報が入れられるようにされると、当該Ｂｅａｃｏｎを最初に受信した段階で、車両通信装置５０では自車両通信装置５０の位置との関係から、路側通信装置３０に撮像部５８が向くように調整することができ、以降、画像変化情報と連動した同期補正を実施することができる。

ここでは、例えば常に図５の同期捕捉エレメントは入れられ、Ｌｏｃａｔｉｏｎフィールド（Ｇ１）だけでも通知するようにする。又は、図５の同期捕捉エレメントを使わず、Ｌｏｃａｔｉｏｎフィールドに対応する第１位置情報Ｇ１を入れるＩＥと、Ｃｈａｎｇｅ ＩｎｆｏフィールドとＣｈａｎｇｅ Ｔｉｍｅフィールドに該当する情報を入れるＩＥを別定義し、常に第１位置情報Ｇ１を入れるＩＥはフレームに含めるなどされる。

車両通信装置５０は、路側通信装置３０からのＢｅａｃｏｎフレームを受信すると、当該路側通信装置３０に接続するための所定のプロセスを実施し、その後、データフレームの交換を当該路側通信装置３０と開始するようにしてもよい。接続のための所定のプロセスとは、例えば８０２．１１無線ＬＡＮでのＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎプロセスやＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎプロセスである。Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎプロセスでは、車両通信装置５０からＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎフレームを路側通信装置３０に送信することによりプロセスを開始し、Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎプロセスでは車両通信装置５０からＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔフレームを路側通信装置３０に送信することによりプロセスを開始する。前述のようにＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎプロセスやＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎプロセスは車両通信装置５０が路側通信装置３０とデータフレームの交換を開始するに当たり、省略することができる。

この場合のＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎフレームやＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎフレームの送信においても、路側通信装置３０で説明したように、ＣＳＭＡ／ＣＡに基づき媒体にアクセスする。なお、ＡｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎフレームやＡｓｓｏｃｉａｔｉｏｎフレームは、路側通信装置３０のＭＡＣアドレスを送信先アドレス（Ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ＳＴＡ Ａｄｄｒｅｓｓ：ＲＡ。通常Ａｄｄｒｅｓｓ １フィールドに入れられる）に指定する。つまり、ユニキャストフレームになる。当該フレームを受信した路側通信装置３０は、受信のＳＩＦＳ後にＡＣＫフレームを車両通信装置５０に送信する。

ここでは、車両通信装置５０が例えば灯色を路側通信装置３０通過前に検出したが、それと連動して送信されたＢｅａｃｏｎフレームを、路側通信装置３０を通過した後に受信することもあるため、画像変化情報（この場合灯色変化情報）とそのときに取得保持した位置情報、時刻情報をある固定時間保持しておくことが望ましい。

また、路側通信装置３０が信号機２０と連動している場合、どの信号機２０と連動して送信されたフレームであるかを車両通信装置５０が特定するための補助情報をフレームに含めるようにしてもよい。通常、交差点における信号機２０は、各進入路に対して設置され、複数存在する。そこで例えば、交差点からどの方角に向いている信号機２０であるか、という補助情報をフレームに含める。当該補助情報は前述のようにＩＥフィールドの形式を用いてフレームに入れるようにすればよい。例えば図５の同期補助エレメントフィールドの情報フィールド部に、当該交差点からどの方角に向いている信号機２０であるかという補助情報をＳｉｇｎａｌ Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎサブフィールドとして追加する。

他の把握方法としては、路側通信装置３０から送信されるフレームが連動する信号機２０と同一方向に指向性を持たせ、当該フレームを送信する。例えばセクタアンテナを複数設け、各セクタアンテナと各信号機の向きを合わせるようにし、関連する信号機２０の灯色変更情報を含むフレームを送信するときには、該当する信号機２０の向きに対応したセクタアンテナで送信する。

又は、複数のアンテナを設け、重みづけにより指向性が持てるようにし、関連する信号機２０の灯色変更情報を含むフレームを送信するときには、該当する信号機２０の向きに対応した重みづけで指向性を持たせて送信する。関連する信号機２０の方向に応じて予め重みづけを決め、メモリに保持しておき、アンテナ制御のときに読み出して、適用するようにされてもよい。灯色変更の情報の例としては、青、黄色、赤の３色間での変更に限らず、右・左折信号表示なども表現できるようにすることにより、画像変化情報とフレームによる同期補正の動作の機会を増やすことができる。

次に、通信システム１０の変形例について説明する。ここでは、路側通信装置３０が信号機２０と通信を行い、灯色の切り替えと無線信号の送信を連動させる点は同じであるが、無線信号の送信に合わせて灯色を切り替える構成とする。なお、信号機２０の灯色の切り替えは数１００ｍｓ程度ずれても「安全・安心」について問題なく、ＢｅａｃｏｎフレームはＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ：時分割多元接続方式）でアクセス遅延なく送信できるものとする。

路側通信装置３０は、Ｂｅａｃｏｎフレーム送信が予定されている時刻Ｔ１に灯色変更情報を入れることとし、予め灯色変更の操作にかかる時間Δｔｄ１前倒しした時刻に灯色変更要求をフレーム生成部３３７からＩ／Ｆ３２８を介して信号機２０に入力する。ここで、Ｂｅａｃｏｎ周期はＴｃとし、クロックがＴｃの整数倍になった時刻が各Ｔ１である。

Ｂｅａｃｏｎフレームに入れる灯色変更との連動情報は、上述した情報と同じであるが、第２時刻Ｔ２にかかる情報がここでは第１時刻Ｔ１（すなわちタイムスタンプ情報）と同一となるため、省略することができる。従って、Ｃｈａｎｇｅ Ｔｉｍｅサブフィールドは不要である。

車両通信装置５０は、灯色変化を撮像部５８が検出し、画像変化情報として保持するとともに、フレーム解析部５３６に当該情報が入力された時刻をクロック生成部５２４から取得し、第３時刻Ｔ１’として保持する。車両通信装置５０は、路側通信装置３０が送信したＢｅａｃｏｎフレームを受信する。フレーム解析部５３６は、当該Ｂｅａｃｏｎフレームの中から画像変化情報と第１時刻Ｔ１と第１位置情報Ｇ１を抽出して保持する。そして、自車両通信装置５０が保持している画像変化情報と当該Ｂｅａｃｏｎフレーム中の画像変化情報を比較する。

同じ変更を検知したと判定部５３８が判定した場合（画像変化情報があるレベル以上の相関を持つなど）、クロック補正部５３９は、Ｔ１−Ｔ１’をΔＯとし、自クロックを補正する。このとき、そのまま自クロック値＋ΔＯを新規自クロック値にしてもよいが、実際は伝搬遅延が路側通信装置３０と車両通信装置５０、正確には信号機２０と車両通信装置５０の間にあるため、それを鑑みた補正をするのが望ましい。その場合、車両通信装置５０は灯色変化を撮像部５８が検出し、フレーム解析部５３６に当該情報が入力された第３時刻Ｔ１’での自車両通信装置５０の第１位置情報Ｇ１’を位置情報検出部５４から取得・保持する。

伝搬遅延Δｄは、｜Ｇ１’−Ｇ１｜から推定される。伝搬遅延Δｄの推定は、例えばＬＯＳ（Ｌｉｎｅ ｏｆ Ｓｉｇｈｔ）とし二乗則で減衰するなど仮定して行う。しかし、路側通信装置３０（正確には信号機２０）からの距離が離れると二乗則が一般に当てはまらなくなるため、当該推定は｜Ｇ１’−Ｇ１｜がある閾値以下の場合にだけ適用するようにしてもよい。自車両通信装置５０が画像変化情報を検出していないが、画像変化情報を通知するＢｅａｃｏｎフレームを受信した場合、又は同時期に検出した画像変化情報だが同一の変更を検知していないと判断した場合などには、フレーム解析部５３６は、前述のようにＩ／Ｆ５２８を介して出力部５６４へ警告信号の出力を要求する。

路側通信装置３０と車両通信装置５０での画像変化情報の入力とそれに連動したフレームの送受信に関連する動作と抽出情報は、図８に示されている。車両通信装置５０と路側通信装置３０との位置関係は、図９に示されている。ΔＯがある閾値を越えた場合には、路側通信装置３０の成りすましの可能性があるとして更新しないという判断が加えられてもよい。

また、路側通信装置３０は必ずしも信号機２０と通信を行わなくてもよく、画像変化情報は灯色の切り替えに限らない。例えば、路側通信装置３０がカメラ等を備えており、ある固定の場所の観測を行って、その固定場所の観測で複数の撮像画像間に差異が発生したときにその旨を示す情報を含むフレームを送信してもよい。固定の場所とは、例えば電光掲示板など路側情報器であってもよいし、料金所に設けられたＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｏｌｌ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）受領表示器でもよし、ＥＴＣシステムのゲートのバーであってもよい。例えば、路側通信装置３０は、ＥＴＣのゲートバーが上下することに連動して当該変化情報を含むフレームを送信してもよい。

一方、走行する車両通信装置５０は、撮像部５８を備えており、撮像部５８がＥＴＣのゲートバーの上下を撮像し、無線通信処理部５２に当該変化情報を入力する。また、車両通信装置５０は、線路の踏切の遮断機の開閉を代わりに撮像してもよい。この場合は、路側通信装置３０は遮断機の開閉に連動して当該変化情報を含むフレームを送信する。

さらに、通信システム１０は、例えば画像変化情報として、次の変化、又は次の変化と予定時刻をフレームに予め入れておくようにしてもよい。このようにすることにより、例えば車両通信装置５０は次に受信する画像変化情報と連動して送信されたフレームの信頼性を判定することができる。

路側通信装置３０が複数連動していて、経路予測で予め次の路側通信装置３０がどれになるかを把握できれば、例えば路側通信装置３０が他の複数の路側通信装置３０も含めた変化とその予定時刻を通知することにより、車両通信装置５０がフレーム受信する路側通信装置３０が切り替わったとしても、路側通信装置３０の信頼性などを確認することができる。また車両通信装置５０は、画像変化情報を予測できるため、減速・加速といった自動運転などにそれを反映することもできる。

次に、通信システム１０における無線通信の一例として用いられる８０２．１１無線ＬＡＮについて詳述する。ここでは、特に無線通信システムにおけるフレーム種別、ＳＴＡ間の接続切断の手法、無線ＬＡＮシステムのアクセス方式、及び無線ＬＡＮのフレーム間隔について説明する。

まず、通信システムにおけるフレーム種別について説明する。一般的に、無線通信システムにおける無線アクセスプロトコル上で扱うフレームは、大別してデータ（ｄａｔａ）フレーム、管理（ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ）フレーム、制御（ｃｏｎｔｒｏｌ）フレームの３種類に分けられる。これらの種別は、通常、フレーム間で共通に設けられるヘッダ部で示される。

８０２．１１無線ＬＡＮ規格では、図４に示したＴｙｐｅフィールドで示される。管理フレームは、他のＳＴＡとの間の物理的な通信リンクの管理に用いるフレームである。例えば、他のＳＴＡとの間の通信設定を行うために用いられるフレームや通信リンクをリリースする（つまり接続を切断する）ためのフレーム、ＳＴＡでのパワーセーブ動作に係るフレームがある。

データフレームは、他のＳＴＡと物理的な通信リンクが確立した上で、ＳＴＡの内部で生成されたデータを他のＳＴＡに送信するフレームである。ここでは、データは上位層で生成され、例えばユーザの操作によって生成される。

制御フレームは、データフレームを他のＳＴＡとの間で送受（交換）する場合の制御に用いられるフレームである。ＳＴＡがデータフレームや管理フレームを受信した場合、その送達確認のために送信される応答フレームは、制御フレームに属する。

これら３種類のフレームは、物理層で必要に応じた処理を経て物理パケットとしてアンテナを経由して送出される。なお、接続確立の手順においては、接続要求フレームと接続応答フレームが管理フレームであり、接続要求フレームと接続応答フレーム各々には制御フレームである応答フレームが送信される。

次に、ＳＴＡ間の接続切断の手法について説明する。接続の切断には、明示的な手法と暗示的な手法とがある。明示的な手法としては、接続しているＳＴＡのいずれか一方が切断のためのフレームを送信する。このフレームは管理フレームに分類される。切断のためのフレームは、例えば接続をリリースするという意味でリリースフレームと呼ぶことがある。

通常、リリースフレームを送信する側のＳＴＡではリリースフレームを送信した時点で、リリースフレームを受信する側のＳＴＡではリリースフレームを受信した時点で、接続の切断と判定する。その後、非ＡＰ ＳＴＡでは通信フェーズでの初期状態、例えば通信相手のＳＴＡを探索する状態に戻る。これは、切断のためのフレームを送信する場合には、接続先のＳＴＡと通信距離が離れて無線信号が受信不可又は復号不可になるといった、物理的な無線リンクが確保できないことがあるからである。

一方、暗示的な手法としては、例えば一定期間接続を確立した接続相手のＳＴＡからフレーム送信（データフレーム及び管理フレームの送信、又は自端末が送信したフレームへの応答フレームの送信）を検知しなかった場合に、接続状態の切断の判定を行う。このような手法があるのは、上述のように接続の切断を判定するような状況では、接続先のＳＴＡと通信距離が離れて無線信号が受信不可又は復号不可になるなど物理的な無線リンクが確保できない状態が考えられるからである。すなわち、リリースフレームの受信を期待できないからである。

暗示的な方法で接続の切断を判定する具体例としては、タイマが使用される。例えば、送達確認応答フレームを要求するデータフレームを送信する場合、当該フレームの再送期間を制限する第１のタイマ（例えばデータフレーム用の再送タイマ）を起動し、第１のタイマが切れるまで（つまり所望の再送期間が経過するまで）当該フレームへの送達確認応答フレームを受信しないと再送を行う。当該フレームへの送達確認応答フレームを受信すると第１のタイマは止められる。

一方、送達確認応答フレームを受信せず第１のタイマが切れると、例えば接続相手のＳＴＡがまだ（通信レンジ内に）存在するか（言い換えれば、無線リンクが確保できているか）を確認するための管理フレームを送信し、それと同時に当該フレームの再送期間を制限する第２のタイマ（例えば管理フレーム用の再送タイマ）を起動する。第１のタイマと同様、第２のタイマでも、第２のタイマが切れるまで当該フレームへの送達確認応答フレームを受信しないと再送を行い、第２のタイマが切れると接続が切断されたと判定する。

又は、接続相手のＳＴＡからフレームを受信すると第３のタイマを起動し、新たに接続相手のＳＴＡからフレームを受信するたびに第３のタイマを止め、再び初期値から起動する。第３のタイマが切れると前述と同様に接続相手のＳＴＡがまだ（通信レンジ内に）存在するか（言い換えれば、無線リンクが確保できているか）を確認するための管理フレームを送信し、それと同時に当該フレームの再送期間を制限する第２のタイマ（例えば管理フレーム用の再送タイマ）を起動する。

この場合も、第２のタイマが切れるまで当該フレームへの送達確認応答フレームを受信しないと再送を行い、第２のタイマが切れると接続が切断されたと判定する。後者の、接続相手のＳＴＡがまだ存在するかを確認するための管理フレームは、前者の場合の管理フレームとは異なるものであってもよい。また後者の場合の管理フレームの再送を制限するためのタイマはここでは第２のタイマとして前者の場合と同じものを用いたが、異なるタイマを用いるようにしてもよい。

次に、無線ＬＡＮシステムのアクセス方式について説明する。例えば複数のＳＴＡと通信又は競合することを想定した無線ＬＡＮシステムがある。ＩＥＥＥ８０２．１１（拡張規格なども含む）無線ＬＡＮではＣＳＭＡ／ＣＡをアクセス方式の基本としている。あるＳＴＡの送信を把握し、その送信終了から固定時間を置いて送信を行う方式では、そのＳＴＡの送信を把握した複数のＳＴＡで同時に送信を行うことになり、その結果、無線信号が衝突してフレーム送信に失敗する。あるＳＴＡの送信を把握し、その送信終了からランダム時間待つことにより、そのＳＴＡの送信を把握した複数のＳＴＡでの送信が確率的に分散することになる。

よって、ランダム時間の中で最も早い時間を引いたＳＴＡが１つならＳＴＡのフレーム送信は成功し、フレームの衝突を防ぐことができる。ランダム値に基づき送信権の獲得が複数のＳＴＡ間で公平になることから、Ｃａｒｒｉｅｒ Ａｖｏｉｄａｎｃｅを採用した方式は、複数のＳＴＡ間で無線媒体を共有するために適した方式であるということができる。

次に、無線ＬＡＮのフレーム間隔について説明する。ここでは、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮのフレーム間隔について説明する。ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮで用いられるフレーム間隔は、ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ ｓｐａｃｅ（ＤＩＦＳ）、ａｒｂｉｔｒａｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ ｓｐａｃｅ（ＡＩＦＳ）、ｐｏｉｎｔ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ ｓｐａｃｅ（ＰＩＦＳ）、ｓｈｏｒｔ ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ ｓｐａｃｅ（ＳＩＦＳ）、ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ ｓｐａｃｅ（ＥＩＦＳ）、ｒｅｄｕｃｅｄ ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ ｓｐａｃｅ（ＲＩＦＳ）の６種類ある。

フレーム間隔の定義は、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮでは送信前にキャリアセンスアイドルを確認して開けるべき連続期間として定義されており、厳密な前のフレームからの期間は議論しない。従ってここでのＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮシステムでの説明においてはその定義を踏襲する。ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮでは、ＣＳＭＡ／ＣＡに基づくランダムアクセスの際に待つ時間を固定時間とランダム時間との和としており、固定時間を明確にするためこのような定義になっているといえる。

ＤＩＦＳとＡＩＦＳとは、ＣＳＭＡ／ＣＡに基づき他のＳＴＡと競合するコンテンション期間にフレーム交換開始を試みるときに用いるフレーム間隔である。ＤＩＦＳは、トラヒック種別による優先権の区別がないとき、ＡＩＦＳはトラヒック種別（Ｔｒａｆｆｉｃ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ：ＴＩＤ）による優先権が設けられている場合に用いる。

ＤＩＦＳとＡＩＦＳとで係る動作としては類似しているため、以降では主にＡＩＦＳを用いて説明する。ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮでは、ＭＡＣ層でフレーム交換の開始などを含むアクセス制御を行う。さらに、上位層からデータを渡される際にＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）対応する場合には、データとともにトラヒック種別が通知され、トラヒック種別に基づいてデータはアクセス時の優先度のクラス分けがされる。このアクセス時のクラスをアクセスカテゴリ（Ａｃｃｅｓｓ Ｃａｔｅｇｏｒｙ；ＡＣ）と呼ぶ。従って、アクセスカテゴリごとにＡＩＦＳの値が設けられることになる。

ＰＩＦＳは、競合する他のＳＴＡよりも優先権を持つアクセスができるようにするためのフレーム間隔であり、ＤＩＦＳ及びＡＩＦＳのいずれの値よりも期間が短い。ＳＩＦＳは、応答系の制御フレームの送信時又は一旦アクセス権を獲得した後にバーストでフレーム交換を継続する場合に用いることができるフレーム間隔である。ＳＩＦＳは送受信切替時間が要求される場合の最小フレーム間隔であると言うことができる。ＥＩＦＳはフレーム受信に失敗した場合に発動されるフレーム間隔である。ＲＩＦＳは一旦アクセス権を獲得した後にバーストで同一ＳＴＡに複数のフレームを連続して送信する場合に用いることができるフレーム間隔であり、ＲＩＦＳを用いている間は送信相手のＳＴＡからの応答フレームを要求しない。ＲＩＦＳは送受信切替時間が要求されない場合の最小フレーム間隔であると言うことができる。

ここで、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮにおけるランダムアクセスに基づく競合期間のフレーム交換の一例を図１０に示す。あるＳＴＡにおいてデータフレーム（Ｗ＿ＤＡＴＡ１）の送信要求が発生したときに、キャリアセンスの結果、媒体がビジーである（ｂｕｓｙ ｍｅｄｉｕｍ）と認識する場合を想定する。この場合、キャリアセンスがアイドルになった時点から固定時間のＡＩＦＳを空け、その後ランダム時間（ｒａｎｄｏｍ ｂａｃｋｏｆｆ）空いたところで、データフレームＷ＿ＤＡＴＡ１を通信相手に送信する。

ランダム時間は０から整数で与えられるコンテンションウィンドウ（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｗｉｎｄｏｗ：ＣＷ）の間の一様分布から導かれる擬似ランダム整数にスロット時間をかけたものである。ここで、ＣＷにスロット時間をかけたものをＣＷ時間幅と呼ぶ。ＣＷの初期値はＣＷｍｉｎで与えられ、再送するたびにＣＷの値はＣＷｍａｘになるまで増やされる。ＣＷｍｉｎとＣＷｍａｘの両方とも、ＡＩＦＳと同様アクセスカテゴリごとの値を持つ。Ｗ＿ＤＡＴＡ１の送信先のＳＴＡでは、データフレームの受信に成功するとその受信終了時点からＳＩＦＳ後に応答フレーム（Ｗ＿ＡＣＫ１）を送信する。Ｗ＿ＤＡＴＡ１を送信したＳＴＡは、Ｗ＿ＡＣＫ１を受信すると送信バースト時間制限内であればまたＳＩＦＳ後に次のフレーム（例えばＷ＿ＤＡＴＡ２）を送信することができる。

ＡＩＦＳ、ＤＩＦＳ、ＰＩＦＳ及びＥＩＦＳは、ＳＩＦＳとスロット時間との関数になるが、ＳＩＦＳとスロット時間とは物理層ごとに規定されている。また、ＡＩＦＳ、ＣＷｍｉｎ及びＣＷｍａｘなどアクセスカテゴリごとに値が設けられるパラメータは、通信グループ（ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮではＢａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ（ＢＳＳ））ごとに設定可能であるが、デフォルト値が定められている。

例えば、８０２．１１ａｃの規格策定では、ＳＩＦＳは１６μｓ、スロット時間は９μｓであるとして、それによってＰＩＦＳは２５μｓ、ＤＩＦＳは３４μｓ、ＡＩＦＳにおいてアクセスカテゴリがＢＡＣＫＧＲＯＵＮＤ（ＡＣ＿ＢＫ）のフレーム間隔はデフォルト値が７９μｓ、ＢＥＳＴ ＥＦＦＯＲＴ（ＡＣ＿ＢＥ）のフレーム間隔はデフォルト値が４３μｓ、ＶＩＤＥＯ（ＡＣ＿ＶＩ）とＶＯＩＣＥ（ＡＣ＿ＶＯ）のフレーム間隔はデフォルト値が３４μｓ、ＣＷｍｉｎとＣＷｍａｘとのデフォルト値は、各々ＡＣ＿ＢＫとＡＣ＿ＢＥとでは３１と１０２３、ＡＣ＿ＶＩでは１５と３１、ＡＣ＿ＶＯでは７と１５になるとする。

なお、ＥＩＦＳは、ＳＩＦＳとＤＩＦＳと最も低速な必須の物理レートで送信する場合の応答フレームの時間長又はＥＩＦＳを起動した物理パケットから応答フレームの時間長を予測できるならその予測時間長の和である。ここでは、このようなフレーム間隔のパラメータを用いる無線通信システムを通信レンジの広い干渉システムとして想定する。また、ここで記載されているフレームは、特にＭＡＣフレームの構成を持たず物理層レベルでの信号しか有しないＮｕｌｌ Ｄａｔａ Ｐａｃｋｅｔを含めてもよい。なお、物理パケットは、Ｎｕｌｌ Ｄａｔａ Ｐａｃｋｅｔ以外ではＭＡＣフレームをペイロードとして含む。

このように、実施形態にかかる車両通信装置は、受信部が受信したフレームが撮像対象の動作に連動して送信されたフレームであると判定部が判定した場合、第１位置情報、第２位置情報、第３位置情報、第１時刻、第２時刻、第３時刻、及び第４時刻に基づいて、クロックのタイミングを補正するので、車両通信装置と路側通信装置とを正しく同期させることを可能にすることができる。

また、本発明のいくつかの実施形態を複数の組み合わせによって説明したが、これらの実施形態は例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規の実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０ 通信システム
２０ 信号機
３０ 路側通信装置
３２ 無線通信処理部
３４ 記憶部
３６ 制御部
４０ 車両
５０ 車両通信装置
５１ アンテナ
５２ 無線通信処理部
５４ 位置情報検出部（検出部）
５６ 処理部
５８ 撮像部
３００ アンテナ
３２０ 送受信処理部
３２２ ＭＡＣ処理部
３２４ クロック生成部
３２６ Ｉ／Ｆ
３２８ Ｉ／Ｆ
３３５ アクセス制御部
３３６ フレーム解析部
３３７ フレーム生成部
５２０ 送受信処理部
５２２ ＭＡＣ処理部
５２４ クロック生成部
５２６ Ｉ／Ｆ
５２８ Ｉ／Ｆ
５３５ アクセス制御部
５３６ フレーム解析部
５３７ フレーム生成部
５３８ 判定部
５３９ クロック補正部（補正部）
５６０ 制御部
５６２ 画像処理部
５６４ 出力部

Claims (11)

1. 車両に設置され、クロックに同期して動作する車両通信装置であって、
   複数回に撮像された撮像画像間に差異が生じるように撮像対象が動作した時刻を示す第１時刻、前記第１時刻を送信可能となった時刻を示す第２時刻、及び前記撮像対象が設置されている位置を示す第１位置情報を含むフレームを受信する受信部と、
   前記撮像対象を複数回撮像する撮像部と、
   撮像画像間に差異が生じるように動作した前記撮像対象を前記撮像部が撮像したときの前記撮像部の位置を示す第２位置情報、及び前記受信部が前記フレームを受信したときの前記撮像部の位置を示す第３位置情報を検出する検出部と、
   撮像画像間に差異が生じるように動作した前記撮像対象を前記撮像部が撮像した時刻を示す第３時刻、前記受信部が前記フレームを受信した時刻を示す第４時刻、前記第１時刻、及び前記第２時刻に基づいて、前記受信部が受信した前記フレームが前記撮像対象の動作に連動して送信されたフレームであるか否かを判定する判定部と、
   前記受信部が受信した前記フレームが前記撮像対象の動作に連動して送信されたフレームであると前記判定部が判定した場合、前記第１位置情報、前記第２位置情報、前記第３位置情報、前記第１時刻、前記第２時刻、前記第３時刻、及び前記第４時刻に基づいて、前記クロックのタイミングを補正する補正部と、
   を有する車両通信装置。
2. 前記受信部は、
   フレームの種別を示す種別情報をさらに含む前記フレームを受信し、
   前記判定部は、
   前記種別情報に基づいて、前記受信部が受信した前記フレームが前記撮像対象の動作に連動して送信されたフレームであるか否かを判定する
   請求項１に記載の車両通信装置。
3. 前記判定部は、
   前記第３時刻と前記第１時刻の差分をΔｔ１とし、前記第４時刻と前記第２時刻との差分をΔｔ２として、Δｔ２とΔｔ１との差分が所定の閾値以下である場合に、前記受信部が受信した前記フレームが前記撮像対象の動作に連動して送信されたフレームであると判定する
   請求項１に記載の車両通信装置。
4. 前記受信部は、
   前記第２時刻と前記第１時刻との差分に相当する遅延を示す遅延情報をさらに含む前記フレームを受信し、
   前記判定部は、
   前記遅延情報に基づいて、前記受信部が受信した前記フレームが前記撮像対象の動作に連動して送信されたフレームであるか否かを判定する
   請求項１に記載の車両通信装置。
5. 前記判定部が前記第３時刻を取得する時間間隔が所定の閾値を超えた場合には、前記判定部が判定を行うことを止めるように制御し、前記判定部が新たに前記第３時刻を取得したときに、前記判定部に対して判定を再開させるように制御する制御部をさらに有する
   請求項１に記載の車両通信装置。
6. 前記フレームは、
   アクセスポイントが発信する管理フレームである
   請求項１に記載の車両通信装置。
7. 前記フレームは、
   アクセスポイントが発信するビーコンフレームである
   請求項１に記載の車両通信装置。
8. 前記フレームは、
   複数回に撮像された撮像画像間に差異が生じるように撮像対象が動作したことを示す動作情報を含む
   請求項１に記載の車両通信装置。
9. 路側の所定位置に設置され、移動する車両に設置された車両通信装置と通信を行う路側通信装置であって、
   複数回に撮像された撮像画像間に差異が生じるように撮像対象が動作した時刻を示す第１時刻、前記第１時刻を送信可能となった時刻を示す第２時刻、及び前記撮像対象が設置されている位置を示す第１位置情報を含むフレームを生成するフレーム生成部と、
   前記フレーム生成部が生成したフレームを送信する送信部と、
   を有する路側通信装置。
10. 前記送信部は、
    前記第２時刻と前記第１時刻との差分に相当する遅延を示す遅延情報をさらに含む前記フレームを送信する
    請求項９に記載の路側通信装置。
11. 路側の所定位置に設置された路側通信装置が、移動する車両に設置されてクロックに同期して動作する車両通信装置と通信を行う通信システムであって、
    前記路側通信装置は、
    複数回に撮像された撮像画像間に差異が生じるように撮像対象が動作した時刻を示す第１時刻、前記第１時刻を送信可能となった時刻を示す第２時刻、及び前記撮像対象が設置されている位置を示す第１位置情報を含むフレームを生成するフレーム生成部と、
    前記フレーム生成部が生成した前記フレームを送信する送信部と、
    を有し、
    前記車両通信装置は、
    前記フレームを受信する受信部と、
    前記撮像対象を複数回撮像する撮像部と、
    撮像画像間に差異が生じるように動作した前記撮像対象を前記撮像部が撮像したときの前記撮像部の位置を示す第２位置情報、及び前記受信部が前記フレームを受信したときの前記撮像部の位置を示す第３位置情報を検出する検出部と、
    撮像画像間に差異が生じるように動作した前記撮像対象を前記撮像部が撮像した時刻を示す第３時刻、前記受信部が前記フレームを受信した時刻を示す第４時刻、前記第１時刻、及び前記第２時刻に基づいて、前記受信部が受信した前記フレームが前記撮像対象の動作に連動して送信されたフレームであるか否かを判定する判定部と、
    前記受信部が受信した前記フレームが前記撮像対象の動作に連動して送信されたフレームであると前記判定部が判定した場合、前記第１位置情報、前記第２位置情報、前記第３位置情報、前記第１時刻、前記第２時刻、前記第３時刻、及び前記第４時刻に基づいて、前記クロックのタイミングを補正する補正部と、
    を有する通信システム。

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