JP2017194882A - 車載無線通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】狭い通信覆域内で路車間通信サービスを行う路側無線通信装置から、所定のアップリンク情報に対する期間限定情報を安定して受信する車載無線通信装置を提供する。【解決手段】アップリンク出力制御部１０４は、路側無線通信装置の通信覆域で、最初のアップリンク情報である第１アップリンク情報の送信に応じて、路側無線通信装置から配信される期間限定情報を安定して受信するために、第１アップリンク情報の送信時間を、路側無線通信装置から配信される期間限定情報を受信するまで、または予め決められた時間が経過するまで、延長するように第１アップリンク情報出力部１０２を制御し、さらに期間限定情報の受信の後に、第２アップリンク情報を送信するように第２アップリンク情報出力部１０３を制御する。【選択図】図２

Description

この発明は、自動車に設置され、路側無線通信装置との間で路車間通信を行う車載無線通信装置に関するものである。

自動車に設置した車載無線通信装置から路側に設置された路側無線通信装置に対して、所定の情報を送信（以降、「アップリンク」ともいう）し、この情報を受信した路側無線通信装置が所定のタイミングで対応する情報を車載無線装置に配信（以降、「ダウンリンク」ともいう）する路車間通信システムがある。
このような路車間通信システムとしては、ＶＩＣＳ（Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ：（財）道路交通情報通信システムセンターの登録商標）があり、無線通信メディアとしては近赤外線および電波が使われている。

特開２０１５−１４８９２４号公報（第６〜１３頁、第１図）

一般社団法人ＵＴＭＳ協会、平成２７年３月、「平成２６年度 戦略的イノベーションプログラム（自動走行システム）信号情報のリアルタイム活用技術の開発及び実証 報告書」ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｉｐ−ａｄｕｓ．ｊｐ／ｐｓ＿ｒｄ／ｒｄ＿ｒｅｓｕｌｔｓ／ｅｃｏｎｏｍｙ／ｐｄｆ／ｄｏｃ２．ｐｄｆ

最近では、近赤外線通信を用いて、車載無線通信装置が所定のアップリンク情報を路側無線通信装置に送信すると、路側無線通信装置が設置された路線の位置から下流方向（自動車の進行方向）にある信号機の情報（路線信号情報）を配信する路車間通信サービスがある。（非特許文献１参照）
近赤外線通信の通信覆域は、車線毎に１つ用意され、車線進行方向に約５ｍ、車線幅方向に約２．５ｍで通信覆域が展開されており、このように限られた通信覆域を通過する自動車に対して情報提供するサービスにおいては、如何にして、この限られた通信覆域内で期待する通信を完遂するか、が問題となる。

このような問題に対して、特許文献１では、車載無線通信装置から所定のアップリンク情報（ここでは「アップリンク情報２」と呼ぶ）が路側無線通信装置に安定して通知するために、アップリンク情報２を車載無線通信装置から送信するタイミングを、安定した通信覆域内で行うように調整している。
しかしながら、この特許文献１においては、車載無線通信装置が最初に送信するアップリンク情報（ここでは「アップリンク情報１」と呼ぶ）を路側無線通信装置が受信した時点から、たとえば数百ミリ秒と限られた時間でのみ路側無線通信装置から配信される情報（以降、「期間限定情報」ともいう）を安定して受信することは考慮されていない。
たとえば、前方にトラックやバスなどの車高の高い自動車（以降、「前方の自動車」ともいう）が走行している状況下にある自動車（以降、「自車」ともいう）においては、前方の自動車に通信がランダムなタイミングで遮られてしまうことがある。

このような場合、特許文献１では安定した通信覆域に自車が侵入したと思い、アップリンク情報１の送信を停止し、アップリンク情報２を送信した直後に、通信覆域が不安定となり、車載無線通信装置で期間限定情報も受信できないだけでなく、アップリンク情報２が路側無線通信装置で正常に受信できない可能性がある。
また、無線通信装置を設置した自動車の後方または側方車線を走行している自動車（以降、「自車」ともいう）が、所定の通信覆域内でアップリンク情報１を送信・停止し、期間限定情報の受信を待ち受けている状態時に、この通信覆域を展開する路側無線通信装置が、側方車線または後方の自動車の無線通信装置から送信されたアップリンク情報１を受信し、自車の側方車線または後方を走行している車両に対して、期間限定情報を配信する、もしくは、期間限定情報の配信を停止する可能性がある。

また、路車間通信サービスにおいては、車載無線通信装置に接続する通信アンテナ等（光受光部）の設置条件によって安定して通信できない場合がある。
しかしながら、上述のように通信の遮蔽、混信に加えて、そもそも路側無線通信装置の設置に不備がある場合もあるため、通信アンテナの最適な設置条件を導出するのは難しいという、問題がある。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたものであり、狭い通信覆域内で路車間通信サービスを行う路側無線通信装置から、所定のアップリンク情報に対する期間限定情報を安定して受信する車載無線通信装置を得ることを目的とする。

この発明に係わる車載無線通信装置においては、路側無線通信装置との間の路車間通信により、路側無線通信装置から配信されるダウンリンク情報を受信する車載無線通信装置であって、路側無線通信装置にアップリンク情報を送信する送信部、路側無線通信装置から配信されるダウンリンク情報を受信する受信部、この受信部により受信されたダウンリンク情報の種別および内容を解析する受信情報解析部、およびこの受信情報解析部による解析結果に応じて、アップリンク情報の送信を制御するアップリンク出力制御部を備え、アップリンク出力制御部は、路側無線通信装置に対して最初にアップリンクする第１アップリンク情報の送信時間を、第１アップリンク情報に対して路側無線通信装置から送信される特定のダウンリンク情報を受信するまで、または予め決められた時間が経過するまで、延長するように制御するものである。

この発明によれば、路側無線通信装置との間の路車間通信により、路側無線通信装置から配信されるダウンリンク情報を受信する車載無線通信装置であって、路側無線通信装置にアップリンク情報を送信する送信部、路側無線通信装置から配信されるダウンリンク情報を受信する受信部、この受信部により受信されたダウンリンク情報の種別および内容を解析する受信情報解析部、およびこの受信情報解析部による解析結果に応じて、アップリンク情報の送信を制御するアップリンク出力制御部を備え、アップリンク出力制御部は、路側無線通信装置に対して最初にアップリンクする第１アップリンク情報の送信時間を、第１アップリンク情報に対して路側無線通信装置から送信される特定のダウンリンク情報を受信するまで、または予め決められた時間が経過するまで、延長するように制御するので、通信環境が不安定な場所においても、特定のダウンリンク情報を安定して受信することができる。

この発明の実施の形態１〜実施の形態３による路車間通信システムを示す構成図である。 この発明の実施の形態１による路車間通信システムの車載無線通信装置を示す機能ブロック図である。 この発明の実施の形態１による路車間通信システムの車載無線通信装置のアップリンク通信を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２による路車間通信システムの車載無線通信装置を示す機能ブロック図である。 この発明の実施の形態２による路車間通信システムの車載無線通信装置のアップリンク通信を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態２による路車間通信システムの車載無線通信装置のアップリンク通信シーケンスを示す図である。 この発明の実施の形態３による路車間通信システムの車載無線通信装置を示す機能ブロック図である。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による路車間通信システムを示す構成図である。
図１において、路車間通信システムは、自動車に設置された車載無線通信装置１と、路側に設置された路側無線通信装置２とが双方向通信を行う。
路側無線通信装置２は、通常、同報通信をしており、所定のデータフォーマットの情報列を所定周期で配信し続けている。
車載無線通信装置１は、路側無線通信装置２の通信覆域を通過する場合に、同報配信されている情報を受信した後、路側無線通信装置２に対して「第１アップリンク情報」の送信を開始する。車載無線通信装置１は、この「第１アップリンク情報」の送信を一定周期で、所定時間継続した後、送信を停止する。

具体的には、車載無線通信装置１は、「第１アップリンク情報」の送信中に受信した後述の「アップリンク通信確認情報」の内容から、路側無線通信装置２へ第１アップリンク情報が到達したことを確認できる場合は「第１アップリンク情報」の送信を停止する。
なお、「アップリンク通信確認情報」の内容から路側無線通信装置２へ第１アップリンク情報が到達したことが確認できる場合とは、たとえば、事前に車載無線通信装置１が路側無線通信装置２に対して送信した「第１アップリンク情報」に含まれる車載無線通信装置１の固有情報（車載無線通信装置識別情報）と同等の内容が、受信した「アップリンク通信確認情報」に含まれる場合などである。

路側無線通信装置２は、「第１アップリンク情報」の内容から、たとえば路線信号情報（非特許文献１参照）などのような期間限定情報（特定のダウンリンク情報）を車載無線通信装置１に配信可能かどうかを確認し、可能である場合は、その時点から数百ミリ秒などの限られた時間の間、期間限定情報を配信する。
この路側無線通信装置２における期間限定情報の配信可否確認は、具体的には「第１アップリンク情報」の内容に含まれる所定の情報を用いて行われる。
たとえば、「第１アップリンク情報」に含まれる車載無線通信装置１の種別を示す情報が、「２５６ｋｂｐｓアップリンク通信対応車載無線通信装置」であれば、路側無線通信装置２は、期間限定情報を配信し、それ以外の場合は配信しない。

なお、「アップリンク通信確認情報」には、「第１アップリンク情報」の到達確認情報の他に、路側無線通信装置２が「第２アップリンク情報」に対応しているか否かを示す情報が含まれており、車載無線通信装置１は、路側無線通信装置２が「第２アップリンク情報」に対応しているか否かを識別することができる。
たとえば、車載無線通信装置１は、受信した「アップリンク通信確認情報」から、「路側無線通信装置２へ第１アップリンク情報が到達したこと」と、「第２アップリンク情報に対応している路側無線通信装置２であること」が確認できた場合に、「第１アップリンク情報」の送信を停止し、「第２アップリンク情報」の送信を開始する。
車載無線通信装置１における「第２アップリンク情報」の送信処理は、１回または所定時間継続後に停止する。

図２は、この発明の実施の形態１による路車間通信システムの車載無線通信装置を示す機能ブロック図である。
図２において、車載無線通信装置１は、次のように構成されている。
光送信部１０１（送信部）は、赤外線通信出力を行う。第１アップリンク情報出力部１０２は、光送信部１０１を介して第１アップリンク情報を出力する。第２アップリンク情報出力部１０３は、光送信部１０１を介して第２アップリンク情報を出力する。
光受信部１０５（受信部）は、路側無線通信装置２からの情報を受信する。受信情報解析部１０６は、光受信部１０５に受信されたデータを解析して、結果をアップリンク出力制御部１０４に通知する。

アップリンク出力制御部１０４は、受信情報解析部１０６から通知された、光通信状態情報（路側無線通信装置２からの配信情報受信開始から終了、期間限定情報の受信、路側無線通信装置２の期間限定情報の配信有無、第１アップリンク情報の通信成否、路側無線通信装置２の第２アップリンク情報対応有無）に応じて、アップリンク情報の出力を制御する。すなわち、第１アップリンク情報と第２アップリンク情報のいずれかの「出力あり」、または、アップリンク情報（第１アップリンク情報と第２アップリンク情報の双方）の「出力なし」を選択する。

次に、動作について説明する。
実施の形態１は、路側無線通信装置２から期間限定情報が配信される契機となる第１アップリンク情報の送信を、車載無線通信装置１が期間限定情報を受信するまで、または、第１アップリンク情報の送信最大時間まで継続するようにしたものである。
以下に、詳細に説明する。

光受信部１０５は、路側無線通信装置２から通信される情報（以降、「配信情報」ともいう）を、たとえば光信号で送信されるデータをコンピュータが判読できるバイナリ（２値化されたデータ）に変換して、受信情報解析部１０６に通知する。このバイナリデータは、１ビットから数バイトまで単位は問わないものとする。
たとえば、光受信部１０５から受信情報解析部１０６に通知する配信情報を、ソフトウェア設計上の取り決めにより固定長のバイナリデータ列（１２８バイト固定など）として渡すようにしても良いし、あらかじめ定めた時間（５ミリ秒間など）の間に受信できた可変長のバイナリデータとしても良い。

受信情報解析部１０６では、光受信部１０５から通知された配信情報の情報種別と内容を解析する。
具体的には、配信情報は、コンピュータでどのような配信情報であるかを識別するための「情報種別識別ＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）番号」と、情報種別識別ＩＤ番号ごとに固有の「固有情報」から構成される。
実施の形態１においては、この受信情報解析部１０６が、光受信部１０５により受信された配信情報の「情報種別識別ＩＤ番号」が、期間限定情報（たとえば、路線信号情報）であるか否かを判定し、その判定結果をアップリンク出力制御部１０４に通知する。

また、受信情報解析部１０６は、路側無線通信装置２から配信された情報を光受信部１０５が受信している通信期間（受信開始から受信終了までの期間）を、アップリンク出力制御部１０４に通知する。
この通信期間は、最初に配信情報を受信した時点から最後に配信情報を連続して受信した時点までの間の時間としても良いし、最後の配信情報を受信してから一定時間経過した時点までとしても良い。
また、「最初に配信情報を受信した時点」とする、「最初の配信情報」は、光受信部１０５に受信されたビット単位のデータでも良いし、たとえば路側無線通信装置２の通信覆域が展開されている車線、期間限定情報の配信有無などがわかる所定の「情報種別識別ＩＤ番号」（たとえば車線通知情報）などの纏まった配信情報列を受信した時点としても良い。

受信情報解析部１０６から通知された、光通信状態情報（路側無線通信装置２からの配信情報受信開始から終了、期間限定情報の受信、路側無線通信装置２の期間限定情報の配信有無、第１アップリンク情報の通信成否、路側無線通信装置２の第２アップリンク情報対応有無）に応じて、アップリンク出力制御部１０４が、「第１アップリンク情報の出力あり」、「第２アップリンク情報の出力あり」、「アップリンク情報の出力なし」のいずれかを選択する。
「第１アップリンク情報の出力あり」を選択した場合は、第１アップリンク情報出力部１０２に対して「アップリンク情報出力要求情報」を通知し、「第２アップリンク情報の出力あり」を選択した場合は、第２アップリンク情報出力部１０３に対して、「アップリンク情報出力要求情報」を通知する。

第１アップリンク情報出力部１０２、および第２アップリンク情報出力部１０３は、アップリンク出力制御部１０４から「アップリンク情報出力要求情報」を受けた場合、それぞれ所定のアップリンク情報を生成して、光送信部１０１から路側無線通信装置２に送信する。

次に、実施の形態１におけるアップリンク通信の処理手順について説明する。
アップリンク出力制御部１０４は、通信期間の開始時点からアップリンク出力処理を開始する。アップリンク出力処理は所定時間おきに行われる。
以下に、図３を用いて、この実施の形態１におけるアップリンク出力制御部１０４のアップリンク通信の処理について説明する。

まず、アップリンク出力制御部１０４は、受信情報解析部１０６から路側無線通信装置２との通信開始通知を受け、アップリンク出力処理を開始する（ステップＳ１０１）。
アップリンク出力処理は、アップリンク開始時から所定時間経過（たとえば１ミリ秒など）するごとに行われる。すなわち、アップリンク出力開始時から所定時間経過するまで待つ（ステップＳ１０２）。
なお、アップリンク出力開始時の１回目（図３のフローの１ループ目）については、開始時に１回アップリンクしたい場合は、ステップＳ１０２の所定時間が経過している（ＹＥＳ）とみなしてもよいものとする。

次に、ステップＳ１０２で、所定時間経過した場合（ＹＥＳの場合）、路側無線通信装置２から期間限定情報の配信有無（受信情報解析部１０６からアップリンク出力制御部１０４に通知される情報）を確認する（ステップＳ１０３）。
ステップＳ１０３で、路側無線通信装置２からの期間限定情報の配信有無が不明である場合（受信情報解析部１０６にて期間限定情報の配信有無を判定するために必要な情報（たとえば車線通知情報）を受信していない場合）は、配信有として扱うものとする。

ステップＳ１０３で、路側無線通信装置２からの期間限定情報の配信が有の場合（ＹＥＳの場合）、期間限定情報が未受信であるか否か（受信情報解析部１０６からアップリンク出力制御部１０４に通知される情報）を確認する（ステップＳ１０４）。
ステップＳ１０４で、期間限定情報が未受信の場合（ＹＥＳの場合）、第１アップリンク送信可能時間内か否かを確認する（ステップＳ１０５）。
第１アップリンク送信可能な時間内であれば、第１アップリンク情報出力部１０２に対して、第１アップリンク情報の出力指示を行い、光送信部１０１を介して、路側無線通信装置２に対して、第１アップリンク情報を出力（ステップＳ１０６）し、次のアップリンク出力処理を行うまでの所定時間が経過するのを待つ（ステップＳ１０２へ戻る）。
なお、第１アップリンク送信可能時間は、通信仕様または通信規格で定められた時間であり、たとえば通信開始時から所定時間（たとえば通信開始時点から１６０ミリ秒間）などと定義される。後述のステップＳ１０９の第２アップリンク送信可能時間も同様とする。

ステップＳ１０３で、路側無線通信装置２から期間限定情報が配信されていない場合（ＮＯの場合）、第１アップリンク情報が路側無線通信装置２に到達しているか否か（第１アップリンク通信が成功している否か）を確認する。（ステップＳ１０７）
この第１アップリンク情報が路側無線通信装置２に到達しているか否かの確認については、受信情報解析部１０６が、事前に路側無線通信装置２に送信している第１アップリンク情報に格納した「車載無線通信装置識別情報」が路側無線通信装置２の配信情報（たとえば、車線通知情報など）に含まれることを確認することで行う。

ステップＳ１０７で、第１アップリンク通信が成功している場合（ＹＥＳの場合）、路側無線通信装置２が第２アップリンク通信サービスに対応しているか否かを確認（ステップＳ１０８）する。
ステップＳ１０７で、第１アップリンク通信が成功していない場合（ＮＯの場合）は、ステップＳ１０５に処理を移行し、第１アップリンク通信の再送信シーケンスに入る。

ステップＳ１０８で、路側無線通信装置２が、第２アップリンク通信サービスに対応している場合（ＹＥＳの場合）、第２アップリンク通信を出力可能な時間内（仕様で定められた時間内か否か）であるかどうかを確認する（ステップＳ１０９）。
出力可能である場合（ステップＳ１０９でＯＫの場合）は、第２アップリンク情報出力部１０３に対して、第２アップリンク情報の出力指示を行い、光送信部１０１を介して、路側無線通信装置２に対して、第２アップリンク情報を出力（ステップＳ１１０）し、次のアップリンク出力処理を行うまでの所定時間が経過するのを待つ（ステップＳ１０２へ戻る）。

ここで、路側無線通信装置２が、第２アップリンク通信サービスに対応しているか否かは、受信情報解析部１０６にて路側無線通信装置２から配信される「２５６ｋｂｐｓ通信対応」など第２アップリンク通信サービスに対応していることがわかる情報を受信し、その結果（第２アップリンク通信サービス対応有無）が、受信情報解析部１０６からアップリンク出力制御部１０４に事前に通知されているものとする。

ステップＳ１０８、Ｓ１０９それぞれで、第２アップリンク通信の出力ができない場合は、アップリンク出力処理を終了する（ステップＳ１１１）。
また、ステップＳ１０４で、期間限定情報が受信済みの場合（ＮＯの場合）は、第２アップリンク通信の処理シーケンス（ステップＳ１０８〜Ｓ１１０の処理フロー）に移行する。
また、ステップＳ１０５で、第１アップリンク送信可能時間内でない場合（ＮＯの場合）も、第２アップリンク通信の処理シーケンス（ステップＳ１０８〜Ｓ１１０の処理フロー）に移行する。

次に、実施の形態１の効果について述べる。
従来の車載無線通信装置１では、第１アップリンク通信が路側無線通信装置２に到達確認できた時点で、第１アップリンク通信を停止し、第２アップリンク通信処理に移行していたため、第１アップリンク通信を配信のトリガとする路線信号情報のような期間限定情報の受信が安定して行えなかった。
これに対し、実施の形態１によれば、路線信号情報のような期間限定情報が配信される路側無線通信装置２との通信において、車載無線通信装置１にて期間限定情報が受信されるまで、かつ、通信仕様または通信規格を逸脱しない範囲の条件にて、当該期間限定情報の配信トリガとなるアップリンク情報（本実施の形態では第１アップリンク情報）の送信時間を延長することで、期間限定情報を安定して受信することができる。

実施の形態２．
実施の形態１の車載無線通信装置１は、路側無線通信装置２からの配信情報の受信動作（ダウンリンク受信動作）と、車載無線通信装置１から路側無線通信装置２へのアップリンク情報の送信動作（アップリンク送信動作）が同時並行して行われる全二重通信と呼ばれる通信が可能であることを前提としていた。
しかしながら、実際は、車載無線通信装置１がアップリンク送信動作中にダウンリンク受信動作をしない半二重通信である場合もある。
実施の形態２は、このような車載無線通信装置１がアップリンク送信動作中にダウンリンク受信動作をしない半二重通信である場合についてのもので、実施の形態１と同様の効果を実現するためのものである。
実施の形態２の路車間通信システムの構成は、図１と同じである。

図４は、この発明の実施の形態２による路車間通信システムの車載無線通信装置を示す機能ブロック図である。
図４において、符号１、１０２〜１０４、１０６は図２におけるものと同一のものである。図４では、光送信部１０１と光受信部１０５において、半二重通信のため、光送信部１０１の送信中は、光受信部１０５が利用できないという機能上の制約がある。
また、図４の車載無線通信装置１が、通信を行うコンピュータすなわち計算機である場合の構成として、演算装置となるＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１２１と、ソフトウェアを動かしたり、データを処理したりするためのＲＯＭ１２２（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）およびＲＡＭ１２３（Ｒａｎｄａｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）があらかじめ搭載されているものとする。

図４の光送信部１０１と光受信部１０５の事例としては、たとえば近赤外線の受光素子と送信用のフォトダイオードが一体となっているハードウェアにおいて、送信用のフォトダイオードの光信号を受光素子が受信してしまうために、受信と送信を排他的に使う場合、このハードウェアの物理インタフェースが送信と受信のいずれか一方を切り替えて使う仕様となっている場合、さらには車載無線通信装置１の演算装置であるＣＰＵ１２１の性能が受信と送信を同時に実行できない場合などがあげられる。
因みに実施の形態１で、ＣＰＵが搭載されている場合に、受信と送信を同時に実行できるものが搭載されている。

次に、図５を用いて、実施の形態２の車載無線通信装置１のアップリンク通信の処理手順について説明する。
図５が、実施の形態１の図３のアップリンク通信のフローチャートと異なる点は、ステップＳ１０２のＹＥＳのときの処理であるステップＳ１１２の「アップリンク送信処理へ切り替え」と、ステップ１０６およびステップ１１０の次の処理であるステップＳ１１３「ダウンリンク受信処理へ切り替え」の２つの処理が新たに追加されている点である。
車載無線通信装置１が半二重通信（送信と受信のいずれか一方を選択して実行する通信形式）を利用する場合、「アップリンク送信処理へ切り替え」とは、車載無線通信装置１が受信処理のみが可能な状態へ移行することを示し、受信処理中は送信処理ができない（すなわちアップリンク送信処理ができない）。
また、その逆も同様であり、「ダウンリンク受信処理へ切り替え」とは、車載無線通信装置１が送信処理のみが可能な状態へ移行することを示し、送信処理中は受信処理ができない（すなわち路側無線装置２からの配信情報を受信できない）。

図５のフローチャートにおいて、ステップＳ１０２の「所定時間」は、路側無線通信装置２から配信される情報（ダウンリンク情報）を受信する時間Ｔ１［ミリ秒］（ダウンリンク受信時間）とする。
また、ステップＳ１０５の「第１のアップリンク送信可能時間」を、通信開始時（たとえば路側無線通信装置２から配信情報を受信した最初の時刻）から、第１アップリンク情報を路側無線通信装置２に送信しても良い時間Ｔ２［ミリ秒］とする。
また、ステップＳ１０６における「第１アップリンク情報出力」は、所定時間Ｔ３［ミリ秒］間のあいだ所定周期（１ミリ秒）で繰り返し出力する処理とし、「第１アップリンク情報出力」をＴ３時間実行したのち、ステップＳ１１３で、車載無線通信装置１の通信処理を「ダウンリンク受信処理」へ切り替えた後、ステップＳ１０２でＴ１時間待ってから、ステップＳ１１２の処理で、車載無線通信装置１の通信処理を「アップリンク送信処理」へ切り替えて、第１アップリンク情報または第２アップリンク情報の送信可否判定処理（ステップＳ１０３以降）へ移行するものとする。

次に、車載無線通信装置１と路側無線通信装置２間の通信シーケンスの例について、図６を用いて説明する。
実施の形態２の車載無線通信装置１は、路側無線通信装置２から配信される情報の受信処理と、第１アップリンク情報または第２アップリンク情報の送信処理を同時に行えないものとする。
以降の説明においては、車載無線通信装置１の１回目の受信処理を受信処理１、１回目の送信処理を送信処理１と呼ぶものとし、送信処理と受信処理を切り替える都度、受信処理２、送信処理２、受信処理３、送信処理３、・・・と定義する。

図６で、まず、車載無線通信装置１は、受信処理１の状態で走行しており、路側無線通信装置２は、所定の情報を同報配信している。この所定の情報の内容はここでは問わないが、たとえば路側無線通信装置２の位置情報だったり、路側無線通信装置２が設置されている路線の渋滞、交通規制などだったりしても良い。
図６のステップＳ２０１は、車載無線通信装置１が路側無線通信装置２の通信覆域に入り、車載無線通信装置１が、「アップリンク出力開始」を判定する「アップリンク出力開始判定情報」を受信し、アップリンク出力処理を開始（図５のステップＳ１０１）し、以降は、図５のステップＳ１０２→ステップＳ１１２→ステップＳ１０３→ステップＳ１０４→ステップＳ１０５→ステップＳ１０６→ステップＳ１１３の順に処理が行われた場合である。

ここで、「アップリンク出力開始判定情報」は、たとえば車線通知情報など、路側無線通信装置２に対して第１アップリンク情報または第２アップリンク情報を送信するために必要な情報、または路側無線通信装置２が対応するアップリンク通信の情報（たとえば第２アップリンク通信の対応有無など）を利用するのが望ましいが、これは、図５のステップＳ１０３で、路側無線通信装置２が期間限定情報を配信しているかどうかが判定できるためである。
仮に、路側無線通信装置２が期間限定情報を配信しているかどうか不明なまま、図５のステップＳ１０３の処理を行うことになった場合は、「期間限定情報を配信なし」と判定して、図５のステップＳ１０７に処理を移行しても良い。
この場合、ステップＳ１０７でも、第１アップリンク通信の成否確認ができないため、「ＮＯ」と判定され、ステップＳ１０５へ処理をすすめ、第１アップリンク通信が可能な時間内であれば、ステップＳ１０６で、第１アップリンク通信処理を行う。
また、上述の「アップリンク出力開始」は、図５のステップＳ１０１とも対応する。

また、図５のステップＳ１０２では、「アップリンク出力開始」直後、所定時間経過するのを待つだけであると、路側無線通信装置２への初回のアップリンク通信開始が、この所定時間待つ分の遅延をしてしまうため、ステップＳ１０２の判定処理においては、路側無線通信装置２へのアップリンク出力開始直後、すなわちステップＳ１０２の初回判定時（図５のアップリンク出力開始、ステップ１０１〜アップリンク出力終了、ステップ１１１までの間の初回判定処理時）は、所定時間待たずにステップＳ１１２の処理に移行しても良い。

次に、図６のステップＳ２０２は、ステップＳ２０１後に、図５のステップＳ１０２→ステップＳ１１２→ステップＳ１０３→ステップＳ１０４→ステップＳ１０５→ステップＳ１０６→ステップＳ１１３の順に処理が同様に行われた場合である。
ステップＳ２０１とステップＳ２０２の大きな違いは、
（１）ステップＳ２０１では、路側無線通信装置２へ車載無線通信装置１からの第１アップリンク通信が到達せず、期間限定情報が配信されていない。
（２）ステップＳ２０２では、第１アップリンク通信が路側無線通信装置２に到達し、期間限定情報も車載無線通信装置１で受信できている。
の（１）（２）の点である。

図６のステップＳ２０３は、このステップＳ２０２の後に、図５のステップＳ１１２→ステップＳ１０３→ステップＳ１０４→ステップＳ１０８→ステップＳ１０９→ステップＳ１１０の順に処理が行われた場合であり、ステップＳ１０４で、期間限定情報（たとえば路線信号情報など）が受信されたと判定され（ＹＥＳと判定され）、路側無線通信装置２が第２アップリンクサービスに対応しており、第２アップリンク通信が可能な時間内である場合である。

なお、図６において、受信処理１、送信処理１、受信処理２、送信処理２・・における時間は、その都度、可変としても良いし、固定時間としても良い。
たとえば、送信する第１アップリンク情報のデータ量がＸ［バイト］の場合、データ量を送信するために必要な時間Ｔｘ［ミリ秒］を計算して、送信処理１、２の時間をその通信処理毎に変更しても良い。
この場合、その送信処理は、図５のステップＳ１０６およびステップＳ１１０の処理にて、送信する第１、第２アップリンク情報のデータ量からアップリンク情報を送信する時間を計算して、行っても良い。

受信処理も同様に、たとえば、図６において、受信処理２で路側無線通信装置２から配信されるデータを全て受信しきれない（たとえば、受信処理２から送信処理２に切り替えた際に、分割配信されている受信データが組みあがらない、または、データパケットの抜けがある場合など）において、受信処理２におけるステップＳ１０２の「所定時間」、すなわち路側無線通信装置２から配信される情報（ダウンリンク情報）を受信するダウンリンク受信時間Ｔ１［ミリ秒］を、受信処理３ではＴ１＋α（所定の加算時間）、もしくは、Ｔ１×ｎ（所定の倍率）など、Ｔ１より大きなダウンリンク受信時間を確保して受信データを受信できるようにしても良い。

また、受信処理１、受信処理２、受信処理３・・・で、各回とも路側無線通信装置２から同じ配信情報が配信される場合は、各受信処理で受信したデータを、独立したデータ単位で結合しても良い。独立したデータ単位とは、たとえば現在位置情報、簡易図形情報、路線信号情報などの個別で意味を成し、かつ、個別データ単位で分割されて送信されるデータ単位である。

この場合、受信情報解析部１０６が、各受信処理（受信処理１、受信処理２、受信処理３・・・）で、分割されて送信されるデータを結合し、配信されるデータを全て受信しきれているか否か（たとえば、受信処理２から送信処理２に切り替えた際に、分割配信されている受信データが組みあがらない、または、データパケットの抜けがあるか否か）、または、受信できていないデータ量Ｙ［バイト］をアップリンク出力制御部１０４に通知して、アップリンク出力制御部１０４で受信できていないデータ量に応じて、ダウンリンク受信時間Ｔ１を長くすることで、受信できていないデータの受信確率を高めても良い。

この時、アップリンク送信時間（たとえば、図５のステップＳ１０６における「第１アップリンク情報出力」を継続する時間Ｔ３［ミリ秒］）を短くして、路側無線通信装置２との総通信時間におけるダウンリンク受信時間Ｔ３の割合が多くなるようにしても良い。

次に、実施の形態２の効果について述べる。
実施の形態２は、車載無線通信装置１が送信と受信の一方の動作を選択して実行するような半二重通信方式である場合において、かつ、数メートルから数十メートルと限られた通信覆域を持ち、特定の路側無線通信装置２が、車載無線通信装置１から得たアップリンク情報に応じて、特定のダウンリンク情報を所定期間だけ配信し、かつ、車載無線通信装置１から通信速度または内容の異なる特定のアップリンク情報の送信を要求する（システム仕様や規格から要求されることを含む）路車間通信システムについてのものである。
半二重通信方式の場合に、路側無線通信装置２が、特定のダウンリンク情報を配信するか否か、特定のアップリンク情報を要求するか否かを車載無線通信装置１が確認して、その結果に応じて、通信覆域内で特定情報の受信時間を確保できるように、ダウンリンクの受信処理とアップリンクの送信処理のタイミングを切り替えることで、車載無線通信装置１の特定のダウンリンク情報の受信確率を高めることができる。

その結果、特定のダウンリンク情報を利用したサービス（たとえば信号情報提供サービス）などを、車載無線通信装置１を設置した自動車を運転するユーザー（ドライバー）に対して、安定して提供することができるようになる、という効果を奏する。

実施の形態３．
実施の形態３の路車間通信システムは、図１と同じである。
図７は、この発明の実施の形態３による路車間通信システムの車載無線通信装置を示す機能ブロック図である。
図７において、符号１、１０１〜１０６は図２におけるものと同一のものである。図７では、車載無線通信装置１に、カーナビゲーションのような情報装置である外部情報装置３が接続されている。車載無線通信装置１および外部情報装置３間は、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの物理インタフェースで接続される。

車載無線通信装置１には、実施の形態１の構成に対して、情報出力部１０７（出力部）、アップリンクコンテンツ入力部１０８および記憶部１０９が追加されている。
情報出力部１０７は、受信情報解析部１０６で受信した配信情報、または、通信開始時などの光通信状態情報を外部情報装置３に出力する。出力された情報は、外部情報装置３の情報入力部３０１で受信される。
アップリンクコンテンツ入力部１０８は、外部情報装置３のアップリンクコンテンツ出力部３０２から出力されたアップリンク情報内容（アップリンクコンテンツ）を受信し、アップリンク出力制御部１０４に、受信したアップリンクコンテンツを通知し、第１アップリンク情報または第２アップリンク情報にアップリンクコンテンツの全てまたは一部を入れる。
記憶部１０９は、フラッシュメモリなど電源ＯＦＦ時も記録したデータを保持する。

次に、動作について説明する。
実施の形態１では、車載無線通信装置１で、安定して期間限定情報を受信する構成および通信処理手順について説明した。
車載無線通信装置１の利用形態としては、図７のように車載無線通信装置１とカーナビゲーションのような情報装置である外部情報装置３を接続して、車載無線通信装置１で受信した配信情報（たとえば交通情報など）の外部情報装置３への出力、および外部情報装置３からアップリンクする情報内容（コンテンツ）の入力が行なわれる場合などがある。
実施の形態３は、このように車載無線通信装置１に外部情報装置３が接続された場合についてのものである。

車載無線通信装置１の情報出力部１０７は、受信情報解析部１０６により受信された配信情報、または、通信開始時などの光通信状態情報を、外部情報装置３に出力し、この出力された情報は、外部情報装置３の情報入力部３０１で受信される。
一方、車載無線通信装置１のアップリンクコンテンツ入力部１０８は、外部情報装置３のアップリンクコンテンツ出力部３０２から出力されたアップリンク情報内容（アップリンクコンテンツ）を受信するとともに、アップリンク出力制御部１０４に、受信したアップリンクコンテンツを通知し、アップリンク出力制御部１０４で、第１または第２のアップリンク情報にアップリンクコンテンツの全てまたは一部を入れる。

車載無線通信装置１の受信情報解析部１０６が、期間限定情報を配信している通信覆域と配信していない通信覆域の２つに対して、
［通信安定性を評価するためのログ情報］
（１）受信電力・受光密度の最大、最小、平均値
（２）期間限定情報の受信成功回数、失敗回数
（３）第１アップリンク情報を送信開始から停止までの時間
（４）第１アップリンク送信開始時から期間限定情報を受信完了するまでの時間
（５）通信開始から通信切断までの時間
の少なくともいずれか１つの情報を計算し、記憶部１０９に記録する。
記憶部１０９に記録されている（１）〜（５）の情報は、情報出力部１０７により外部情報装置３に出力される。
また、情報出力部１０７は、受信情報解析部１０６により受信された路線信号情報などの「配信情報」と、通信開始などの「光通信状態情報」も外部情報装置３に出力する。

次に、実施の形態３の効果について述べる。
従来の車載無線通信装置１は、ソフトウェアを書き換えしない定まった処理をする機器である場合、第１アップリンク情報または第２アップリンク情報の内容を追加または修正することができないが、実施の形態３によれば、外部情報装置３からアップリンク情報内容を入力するアップリンクコンテンツ入力部１０８を車載無線通信装置１が持つことで、車載無線通信装置１のソフトウェアを更新することなく、第１アップリンク情報または第２アップリンク情報の内容を変更することができる。

また、車載無線通信装置１は、受信アンテナの設置位置によって通信の安定性が変わるため、受信が安定するアンテナの設置位置や向きを調整する必要があるが、近赤外線のように数メートルの通信覆域で設置環境が統一されていない無線通信においては、統計的に受信安定する車載無線通信装置の設置方法を割り出す必要がある。
実施の形態３では、車載無線通信装置１内の不揮発性記憶装置（記憶部１０９）に対して、通信の安定性を評価するためのログ情報を蓄積し、外部へ出力する手段を持つ。
このため、たとえば、車載無線通信装置１を設置した自動車で走行して、車載無線通信装置１から［通信安定性を評価するためのログ情報］を外部情報装置３に出力することにより、走行中の通信状況（通信成功・失敗の平均等）を確認することができ、効率的に通信が安定するアンテナの設置位置および向きを調査することができる。

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。

１ 車載無線通信装置、２ 路側無線通信装置、３ 外部情報装置、１０１ 光送信部、
１０２ 第１アップリンク情報出力部、１０３ 第２アップリンク情報出力部、
１０４ アップリンク出力制御部、１０５ 光受信部、１０６ 受信情報解析部、
１０７ 情報出力部、１０８ アップリンクコンテンツ入力部、１０９ 記憶部、
１２１ ＣＰＵ、１２２ ＲＯＭ、１２３ ＲＡＭ、３０１ 情報入力部、
３０２ アップリンクコンテンツ出力部

この発明に係わる車載無線通信装置においては、路側無線通信装置との間の路車間通信により、路側無線通信装置から配信されるダウンリンク情報を受信する車載無線通信装置であって、路側無線通信装置にアップリンク情報を送信する送信部、路側無線通信装置から配信されるダウンリンク情報を受信する受信部、この受信部により受信されたダウンリンク情報の種別および内容を解析する受信情報解析部、およびこの受信情報解析部による解析結果に応じて、アップリンク情報の送信を制御するアップリンク出力制御部を備え、アップリンク出力制御部は、路側無線通信装置に対して最初にアップリンクする第１アップリンク情報の送信を、予め決められた時間が経過するまで行うとともに、予め決められた時間内に、第１アップリンク情報に対して路側無線通信装置から送信される特定のダウンリンク情報を受信した場合には、特定のダウンリンク情報を受信した時点で、第１アップリンク情報の送信を停止するものである。

この発明によれば、路側無線通信装置との間の路車間通信により、路側無線通信装置から配信されるダウンリンク情報を受信する車載無線通信装置であって、路側無線通信装置にアップリンク情報を送信する送信部、路側無線通信装置から配信されるダウンリンク情報を受信する受信部、この受信部により受信されたダウンリンク情報の種別および内容を解析する受信情報解析部、およびこの受信情報解析部による解析結果に応じて、アップリンク情報の送信を制御するアップリンク出力制御部を備え、アップリンク出力制御部は、路側無線通信装置に対して最初にアップリンクする第１アップリンク情報の送信を、予め決められた時間が経過するまで行うとともに、予め決められた時間内に、第１アップリンク情報に対して路側無線通信装置から送信される特定のダウンリンク情報を受信した場合には、特定のダウンリンク情報を受信した時点で、第１アップリンク情報の送信を停止するので、通信環境が不安定な場所においても、特定のダウンリンク情報を安定して受信することができる。

Claims (4)

1. 路側無線通信装置との間の路車間通信により、上記路側無線通信装置から配信されるダウンリンク情報を受信する車載無線通信装置であって、
   上記路側無線通信装置にアップリンク情報を送信する送信部、
   上記路側無線通信装置から配信されるダウンリンク情報を受信する受信部、
   この受信部により受信されたダウンリンク情報の種別および内容を解析する受信情報解析部、
   およびこの受信情報解析部による解析結果に応じて、上記アップリンク情報の送信を制御するアップリンク出力制御部を備え、
   上記アップリンク出力制御部は、上記路側無線通信装置に対して最初にアップリンクする第１アップリンク情報の送信時間を、上記第１アップリンク情報に対して上記路側無線通信装置から送信される特定のダウンリンク情報を受信するまで、または予め決められた時間が経過するまで、延長するように制御することを特徴とする車載無線通信装置。
2. 上記アップリンク出力制御部は、上記路側無線通信装置から上記特定のダウンリンク情報を受信した後に、上記第１アップリンク情報に続いてアップリンクする第２アップリンク情報を送信するように制御することを特徴とする請求項１に記載の車載無線通信装置。
3. 電源オフ後も情報を保持する記憶部、
   およびこの記憶部に保持された情報を他の装置に出力する出力部を備え、
   上記受信情報解析部は、上記路車間通信の性能を示す評価情報を上記記憶部に記録し、上記出力部から上記評価情報が上記他の装置に出力されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車載無線通信装置。
4. 上記送信部および上記受信部のいずれか一方のみが動作する半二重通信により上記路車間通信が行なわれ、
   上記アップリンク出力制御部は、アップリンク情報の送信後に上記受信部を動作させるとともに、上記受信部の動作後、所定時間経過後に上記送信部を動作させるように送受信を切り替えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車載無線通信装置。