JP2022163621A - 無線路側機、交通通信システム、及び交通通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】路側センサを必要とすることなく車両運転の制御又は支援を適切に行うことを可能とする。【解決手段】路車間通信を行う無線路側機２００が実行する交通通信方法は、無線路側機２００の存在を通知するための通知メッセージを第１伝送方式で周期的にブロードキャストするステップＳ１と、通知メッセージを受信した車両１００から、当該車両１００の情報を含む車両情報メッセージを受信するステップＳ２と、車両情報メッセージに基づいて、車両運転を指示又は支援するための交通管制メッセージを生成するステップＳ３と、交通管制メッセージを第２伝送方式でブロードキャストするステップＳ４とを有する。第１伝送方式は、第２伝送方式に比べて誤り耐性が高い伝送方式である。【選択図】図７

Description

本発明は、無線路側機、交通通信システム、及び交通通信方法に関する。

近年、交通事故の危険を回避可能な技術として高度道路交通システム（ＩＴＳ：Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ）が注目されている。このような背景下において、非特許文献１には、路側に設けられる基地局である無線路側機と、車両に設けられる移動局である車載通信機とを有する交通通信システムの標準規格について規定されている。

交通通信システムのユースケースとして、２以上の道路が合流する地点の路側に設けられた無線路側機が、路側センサを用いて車両を検知すると、車両運転を制御又は支援するための交通管制メッセージをブロードキャストする方法が検討されている。車両（車載通信機）は、無線路側機からの交通管制メッセージを受信すると、自車両の情報を含む車両情報メッセージを送信する。無線路側機は、この車両情報メッセージに基づいて更新した交通管制メッセージをブロードキャストする。

ＡＲＩＢ ＳＴＤ－Ｔ１０９ １．３版 「７００ＭＨｚ帯高度道路交通システム」

しかしながら、上述のようなユースケースにおいては、車両を検知するための路側センサが必要になる。そのため、路側センサ自体のコスト及び路側センサ設置の負担が生じるという問題がある。また、路側センサとしてカメラを用いるような場合、夜間及び悪天候時における検出精度が低くなり得るため、車両運転の制御又は支援を適切に行うことが難しいという問題もある。

そこで、本発明は、路側センサを必要とすることなく車両運転の制御又は支援を適切に行うことを可能とする無線路側機、交通通信システム、及び交通通信方法を提供することを目的とする。

第１の態様に係る無線路側機は、路車間通信を行う無線路側機である。無線路側機は、無線路側機の存在を通知するための通知メッセージを第１伝送方式で周期的にブロードキャストする送信部と、通知メッセージを受信した車両から送信される、当該車両の情報を含む車両情報メッセージを受信する受信部と、車両情報メッセージに基づいて、車両運転を指示又は支援するための交通管制メッセージを生成する制御部と、を備える。前記送信部は、交通管制メッセージを第２伝送方式でブロードキャストする。第１伝送方式は、第２伝送方式に比べて誤り耐性が高い伝送方式である。

第２の態様に係る交通通信システムは、第１の態様に係る無線路側機を備える。

第３の態様に係る交通通信方法は、路車間通信を行う無線路側機が実行する方法である。交通通信方法は、無線路側機の存在を通知するための通知メッセージを第１伝送方式で周期的にブロードキャストするステップと、通知メッセージを受信した車両から送信される、当該車両の情報を含む車両情報メッセージを受信するステップと、車両情報メッセージに基づいて、車両運転を指示又は支援するための交通管制メッセージを生成するステップと、交通管制メッセージを第２伝送方式でブロードキャストするステップと、を有する。第１伝送方式は、第２伝送方式に比べて誤り耐性が高い伝送方式である。

本発明の一態様によれば、路側センサを必要とすることなく車両運転の制御又は支援を適切に行うことを可能とする無線路側機、交通通信システム、及び交通通信方法を提供できる。

実施形態に係る交通通信システムの構成例を示す図である。 路車間通信期間の一例を示す図である。 実施形態に係る無線路側機の構成例を示す図である。 実施形態に係る車両の構成例を示す図である。 実施形態に係る交通通信システムの動作を説明するための図である。 実施形態に係る無線路側機の動作例を示す図である。 実施形態に係る交通通信方法を示す図である。

一実施形態に係る交通通信システムについて図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。

（交通通信システムの構成）
まず、一実施形態に係る交通通信システムの構成について説明する。以下において、非特許文献１の標準規格に基づく無線通信を行う交通通信システムについて主として説明するが、この標準規格に限定されるものではなく、例えば３ＧＰＰ（Ｔｈｉｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）のＶ２Ｘ（Ｖｅｈｉｃｌｅ ｔｏ Ｅｖｅｒｙｔｈｉｎｇ）規格に基づく無線通信を行ってもよい。

図１は、一実施形態に係る交通通信システム１の構成例を示す図である。図１に示すように、交通通信システム１は、道路を走行する複数の車両１００と、道路付近に設けられる複数の無線路側機２００とを有する。

図１において、複数の車両１００として車両１００Ａ及び１００Ｂを例示し、複数の無線路側機２００として無線路側機２００Ａ及び２００Ｂを例示している。なお、車両１００としては普通自動車や軽自動車等の自動車を例示しているが、道路を通行する車両であればよく、例えば自動二輪車（オートバイ）等であってもよい。車両１００は、自動運転車両であってもよい。

各車両１００には、車載通信機１５０が設けられている。車載通信機１５０は、車両１００に固定的に設けられる据置型の通信機であってもよいし、車両１００にケーブルを介して一時的に接続される可搬型の通信機であってもよい。

各無線路側機２００は、道路付近に設置されている。図１に示す例おいて、無線路側機２００Ａは、交通信号灯器３００又はその支柱に設置されており、交通信号灯器３００と連携して動作する。無線路側機２００Ｂは、支柱に設置されている。各無線路側機２００は、通信回線を介してサーバ装置４００に接続されている。サーバ装置４００は、中央装置と呼ばれることもある。サーバ装置４００は、無線路側機２００が受信する情報に基づいて各種の交通情報を収集し、道路交通を管理する。

このような交通通信システム１においては、無線路側機２００と車載通信機１５０との間で路車間通信を行い、車載通信機１５０間で車車間通信を行う。一実施形態において、車載通信機１５０は、７００ＭＨｚ帯の搬送波周波数（周波数帯）を時分割で無線路側機２００と共用する。

例えば、路車間通信により、無線路側機２００から送信される路車間メッセージを車載通信機１５０が受信し、車載通信機１５０から送信される車両情報メッセージを無線路側機２００が受信する。また、車車間通信により、１つの車載通信機１５０から送信される車両情報メッセージを他の車載通信機１５０が受信する。路車間通信及び車車間通信により、周辺車両の状態、交通情報、歩行者の有無等を認識し、交通事故の危険を回避するための支援を行うことができる。また、無線路側機２００が受信する車両情報メッセージを交通流の円滑化等に用いることができる。

路車間メッセージは、道路に関する情報を含むメッセージである。路車間メッセージは、例えば、ＵＴＭＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）協会発行の「ＩＴＳ無線路側機 通信アプリケーション共通規格」や「５．８ＧＨｚ帯／７００ＭＨｚ帯無線式ＤＳＳＳ用 通信アプリケーション（光・電波実験）規格」に準拠した所定フォーマットを有する。

車両情報メッセージは、車両１００に関する情報を含むメッセージである。車両情報メッセージは、例えば、ＩＴＳ Ｃｏｎｎｅｃｔ推進協議会発行の「ＩＴＳ Ｃｏｎｎｅｃｔシステム 車車間通信メッセージ仕様」に準拠した所定フォーマットを有する。

さらに、交通通信システム１において、無線路側機２００間で路路間通信を行ってもよい。路路間通信により、１つの無線路側機２００から送信される路路間メッセージを他の無線路側機２００が受信する。

路車間通信、車車間通信、及び路路間通信のそれぞれには、ブロードキャストによる無線通信が用いられてもよい。例えば、送信される無線信号（通信パケット）について、宛先アドレス（宛先ＭＡＣアドレス）としてブロードキャストアドレスのみが規定されていてもよい。

（路車間通信期間）
次に、一実施形態に係る交通通信システム１における路車間通信期間について説明する。図２は、路車間通信期間の一例を示す図である。

図２に示すように、無線路側機２００は、１００ｍｓ周期（「制御周期」と呼ばれる）での通信を基本とする。１００ｍｓの制御周期内において１６μｓを制御単位時間（「ユニット」と呼ばれる）としており、制御周期は６２５０ユニットで構成される。１制御周期中に設定可能な路車間通信期間の数の最大値は「１６」であり、制御周期の先頭から３９０ユニット（６２４０μｓ）間隔で路車間通信期間を配置する。設定可能な１路車間通信期間長の最大値は、１８９ユニット（３０２４μｓ）である。

無線路側機２００には、１制御周期中にある１６の路車間通信期間のうち１つ又は複数の路車間通信期間が割り当てられる。無線路側機２００は、自身に割り当てられた路車間通信期間を用いて、所定周期で路車間メッセージをブロードキャストする。この所定周期は、例えば制御周期の整数倍である。路車間メッセージは、路車間通信期間に関する情報を含む。具体的には、無線路側機２００は、自身の送信情報として送信時刻及び路車間通信期間情報（転送回数・路車間通信期間長）を含む路車間メッセージを周囲の車載通信機１５０に送信することにより、自身の送信時間を確保する。なお、無線路側機２００間では±１６μｓ以下の同期精度を保つこととされている。

このような路車間メッセージを受信した車載通信機１５０は、路車間メッセージに含まれる送信時刻に基づいて時刻同期し、路車間メッセージに含まれる路車間通信期間情報に基づいて自身の送信を停止し、無線路側機２００の送信期間以外のタイミングで送信を行う。具体的には、車載通信機１５０は、無線路側機２００に割り当てられた路車間通信期間以外の時間、及び無線路側機２００に未割当の路車間通信期間において、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式により車両情報メッセージをブロードキャストする。

（無線路側機の構成）
次に、一実施形態に係る無線路側機２００の構成について説明する。図３は、無線路側機２００の構成例を示す図である。

図３に示すように、無線路側機２００は、アンテナ２１ａと、無線通信部２１と、制御部２２と、インターフェイス２３とを有する。

無線通信部２１は、アンテナ２１ａを介して無線通信を行う。アンテナ２１ａは、無指向性アンテナであってもよいし、指向性を有する指向性アンテナであってもよい。アンテナ２１ａは、指向性を動的に変更可能なアダプティブアレイアンテナであってもよい。一実施形態において、無線通信部２１は、ブロードキャストによる路車間通信を車両１００（車載通信機１５０）と行う。

また、無線通信部２１の無線通信方式は、ＡＲＩＢ（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｒａｄｉｏ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ ａｎｄ Ｂｕｓｉｎｅｓｓｅｓ） ＳＴＤ－Ｔ１０９に準拠した方式であるものとする。但し、無線通信部２１の無線通信方式は、３ＧＰＰのＶ２Ｘ規格に準拠した方式であってもよいし、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１シリーズ等の無線ＬＡＮ規格に準拠した方式であってもよい。無線通信部２１は、これらの通信規格の全てに対応可能に構成されていてもよい。

無線通信部２１は、制御部２２が出力するベースバンド信号に対して信号処理を施したうえで無線信号に変換し、無線信号をアンテナ２１ａから送信する送信部２１ｂを有する。また、無線通信部２１は、アンテナ２１ａが受信する無線信号をベースバンド信号に変換したうえで信号処理を施し、信号処理後の信号を制御部２２に出力する受信部２１ｃを有する。

制御部２２は、無線路側機２００における各種の機能を制御する。例えば、制御部２２は、無線通信部２１を制御する。制御部２２は、少なくとも１つのメモリと、メモリと電気的に接続された少なくとも１つのプロセッサとを有する。メモリは、揮発性メモリ及び不揮発性メモリを含み、プロセッサにおける処理に用いる情報と、プロセッサにより実行されるプログラムとを記憶する。プロセッサは、メモリに記憶されたプログラムを実行することにより各種の処理を行う。

制御部２２は、路車間メッセージを生成し、路車間メッセージを無線通信部２１（送信部２１ｂ）に出力する。無線通信部２１（送信部２１ｂ）は、無線路側機２００に割り当てられた路車間通信期間において路車間メッセージをブロードキャストする。

インターフェイス２３は、有線回線及び／又は無線回線を介してサーバ装置４００と接続される。

（車両の構成）
次に、一実施形態に係る車両１００の構成について説明する。図４は、車両１００の構成例を示す図である。

図４に示すように、車両１００は、車載通信機１５０と、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機１２と、提示部１３と、駆動制御部１４とを有する。車載通信機１５０は、アンテナ１１ａと、無線通信部１１と、制御部１５とを有する。

無線通信部１１は、アンテナ１１ａを介して無線通信を行う。一実施形態において、無線通信部１１は、ブロードキャストによる路車間通信を無線路側機２００と行う。無線通信部１１の無線通信方式は、ＡＲＩＢ ＳＴＤ－Ｔ１０９に準拠した方式であるものとする。但し、無線通信部１１の無線通信方式は、３ＧＰＰのＶ２Ｘ規格に準拠した方式であってもよいし、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ等の無線ＬＡＮ規格に準拠した方式であってもよい。無線通信部１１は、これらの通信規格の全てに対応可能に構成されていてもよい。

無線通信部１１は、制御部１５が出力するベースバンド信号に対して信号処理を施したうえで無線信号に変換し、無線信号をアンテナ１１ａから送信する送信部１１ｂを有する。また、無線通信部１１は、アンテナ１１ａが受信する無線信号をベースバンド信号に変換したうえで信号処理を施し、信号処理後の信号を制御部１５に出力する受信部１１ｃを有する。

無線通信部１１は、ＡＲＩＢ Ｔ１０９規格に準拠している場合、キャリアセンスを行って電波の周波数（例えば、７００ＭＨｚ帯）の空き状態を判定する機能を有していてもよい。この場合、無線通信部１１は、キャリアセンスの結果に応じて決定されたタイミングで車両情報メッセージを送信してもよい。

ＧＮＳＳ受信機１２は、ＧＮＳＳ衛星信号に基づいて測位を行い、車両１００の現在の地理的な位置（緯度・経度）を示す位置情報を制御部１５に出力する。ＧＮＳＳ受信機１２は、例えば、ＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＩＲＮＳＳ（Ｉｎｄｉａｎ Ｒｅｇｉｏｎａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎａｌ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＣＯＭＰＡＳＳ、Ｇａｌｉｌｅｏ、及びＱＺＳＳ（Ｑｕａｓｉ－Ｚｅｎｉｔｈ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）のうち少なくとも１つのＧＮＳＳの受信機を含んで構成される。

提示部１３は、制御部１５の制御下で、車両１００の運転者に対する情報の提示を行う。例えば、提示部１３は、情報を表示するディスプレイ及び情報を音声出力するスピーカのうち少なくとも一方を含む。

駆動制御部１４は、車両１００の動力源としてのエンジン又はモータ、動力伝達機構、及びブレーキ等を制御する。車両１００が自動運転車両である場合、駆動制御部１４は、制御部１５と連携して車両１００の駆動を制御してもよい。

制御部１５は、車載通信機１５０（及び車両１００）における各種の機能を制御する。例えば、制御部１５は、無線通信部１１を制御する。制御部１５は、少なくとも１つのメモリと、メモリと電気的に接続された少なくとも１つのプロセッサとを有する。メモリは、揮発性メモリ及び不揮発性メモリを含み、プロセッサにおける処理に用いる情報と、プロセッサにより実行されるプログラムとを記憶する。プロセッサは、メモリに記憶されたプログラムを実行することにより各種の処理を行う。

制御部１５は、無線路側機２００から無線通信部１１（受信部１１ｃ）が受信する路車間メッセージに基づいて提示部１３を制御してもよい。このような路車間メッセージは、交通信号灯器３００の信号灯色に関する信号情報を含んでもよい。この場合、制御部１５は、信号情報を表示するように提示部１３を制御する。車両１００が自動運転車両である場合、制御部１５は、駆動制御部１４と連携し、信号情報に基づいて車両１００の駆動を制御（例えば、減速制御又は加速制御）してもよい。

制御部１５は、車両情報メッセージを生成し、車両情報メッセージを無線通信部１１（送信部１１ｂ）に出力する。無線通信部１１（送信部１１ｂ）は、キャリアセンスの結果に応じて決定されたタイミングで車両情報メッセージをブロードキャストする。車両情報メッセージは、例えば、車両位置情報及び車両速度情報等を含む。

（交通通信システムの動作）
次に、一実施形態に係る交通通信システム１の動作について説明する。図５は、一実施形態に係る交通通信システム１の動作を説明するための図である。

図５に示すように、無線路側機２００は、２つの道路が合流する地点の路側に設けられている。図５において、一方の道路が本線であり、他方の道路が合流レーンである一例を示している。また、本線において車両１００ａ及び車両１００ｂが合流地点に向けて走行しており、合流レーンにおいて車両１００ｃが合流地点に向けて走行している。各車両１００（車両１００ａ、車両１００ｂ、車両１００ｃ）には、車載通信機１５０が搭載されているものとする。

このような動作環境において、第１に、無線路側機２００の送信部２１ｂは、自身の存在を通知するための通知メッセージを周期的にブロードキャストする。通知メッセージは、路車間メッセージの一種である。通知メッセージは、誤り耐性が高い伝送方式（以下、「第１伝送方式」と呼ぶ）でブロードキャストされるため、通知メッセージのカバレッジエリアは広い。

第２に、通知メッセージを受信した各車両１００の車載通信機１５０は、通知メッセージに基づいて無線路側機２００の存在を認識し、通知メッセージの受信をトリガとして、自車両に関する情報を含む車両情報メッセージをブロードキャストする。車両情報メッセージは、例えば、車載通信機１５０の識別子（車載器ＩＤ）と車両位置情報とを含む。

第３に、無線路側機２００の制御部２２は、各車両１００から受信した車両情報メッセージに基づいて、合流地点の周辺の各車両１００を認識し、各車両１００に関する情報を含む交通管制メッセージを生成する。交通管制メッセージは、路車間メッセージの一種であって、車両運転を指示（制御）又は支援するためのメッセージである。交通管制メッセージは、複数の車両１００の情報を含んでおり、その情報量が多い。

第４に、無線路側機２００の送信部２１ｂは、交通管制メッセージをブロードキャストする。上述のように、無線路側機２００に割り当てられた路車間通信期間は有限であり、路車間通信期間内で伝送可能な情報量は制限される。そのため、交通管制メッセージは、伝送速度を高めるために、誤り耐性が低い伝送方式（以下、「第２伝送方式」と呼ぶ）でブロードキャストされる。よって、交通管制メッセージのカバレッジエリアは、通知メッセージのカバレッジエリアよりも狭い。言い換えると、通知メッセージのカバレッジエリアは、交通管制メッセージのカバレッジエリアよりも広い。

このように、無線路側機２００は、交通管制メッセージのブロードキャストに用いる第２伝送方式に比べて誤り耐性が高い第１伝送方式で通知メッセージを周期的にブロードキャストする。これにより、各車両１００（車載通信機１５０）は、無線路側機２００を早期に発見可能になり、車両情報メッセージを早期に無線路側機２００に送信できる。その結果、無線路側機２００は、車両情報メッセージに基づいて交通管制メッセージを早期に生成・送信可能になる。その際、無線路側機２００は、路側センサを用いることなく交通管制メッセージを生成することが可能である。車両１００は、交通管制メッセージのカバレッジエリアに入って直ぐに、各車両１００の情報を含む交通管制メッセージを受信できる。よって、路側センサを必要とすることなく車両運転の制御又は支援を適切に行うことが可能である。

例えば、合流レーンを走行する車両１００ｃは、無線路側機２００からの交通管制メッセージを受信することにより、本線を走行する車両１００ａ及び車両１００ｂを把握可能になるため、車両１００ｃの本線への合流を円滑化できる。また、交通管制メッセージは、本線を走行する車両１００ａ及び車両１００ｂが車間調整及び／又は速度調整等を行うよう指示する指示情報を含んでいてもよい。本線を走行する車両１００ａ及び車両１００ｂは、無線路側機２００からの交通管制メッセージを受信することにより、車間調整及び／又は速度調整等を行うことが可能になるため、車両１００ｃの本線への合流を円滑化できる。

例えば、交通管制メッセージのブロードキャストに用いる第２伝送方式は、所定変調方式を含む。所定変調方式は、メッセージサイズの大きい交通管制メッセージを路車間通信期間内でブロードキャストすることが可能な大きい変調多値数を有する変調方式である。変調多値数とは、１シンボルあたりの情報ビットの数をいう。変調多値数が大きいほど、誤り耐性が低くなる。例えば、所定変調方式は、１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）である。これに対し、通知メッセージのブロードキャストに用いる第１伝送方式は、所定変調方式に比べて変調多値数が小さい変調方式を含む。例えば、第１伝送方式を構成する変調方式は、ＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ－Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）である。このように、交通管制メッセージに用いる所定変調方式に比べて変調多値数が小さい変調方式で通知メッセージをブロードキャストすることにより、通知メッセージのカバレッジエリアを拡張できる。

交通管制メッセージのブロードキャストに用いる第２伝送方式は、所定符号化率を含んでもよい。符号化率とは、誤り耐性符号化後のビット数に対する元の情報ビットの割合をいう。具体的には、符号率がｋ／ｎである場合、ｋビットの情報ビットごとに誤り訂正符号化により合計でｎビットのデータを生成する。ここで、ｎ－ｋビットは冗長ビット（パリティビット）である。符号化率が低いほど、冗長ビットの割合が多くなり、誤り耐性が高くなる。通知メッセージのブロードキャストに用いる第１伝送方式は、所定符号化率よりも低い符号化率を含む。このように、交通管制メッセージに用いる所定符号化率よりも低い符号化率で通知メッセージをブロードキャストすることにより、通知メッセージのカバレッジエリアを拡張できる。

無線路側機２００（送信部２１ｂ）は、通知メッセージ及び交通管制メッセージを同じ送信電力でブロードキャストしてもよい。これにより、通知メッセージ及び交通管制メッセージを同じ路車間通信期間内で送信することが容易になる。また、標準規格で規定される送信電力要件を満たすことが容易になる。なお、車両１００（車載通信機１５０）が車両情報メッセージをブロードキャストする際の送信電力も、無線路側機２００（送信部２１ｂ）が通知メッセージ及び交通管制メッセージをブロードキャストする際の送信電力と同じ又は同等であってもよい。

通知メッセージのメッセージサイズは、交通管制メッセージのメッセージサイズよりも小さい。例えば、通知メッセージに含まれる情報は、交通管制メッセージに含まれる情報の一部である。これにより、限られた路車間通信期間を有効活用し、交通管制メッセージのブロードキャストに必要な無線リソースを確保することが容易になる。

ここで、通知メッセージに含まれる情報は、
・メッセージＩＤ（８ビット）
・路側機ＩＤ（３２ビット）
・合流起点（加速レーン起点）情報（１６ビット）
・道路番号（３２ビット）
・情報更新時刻（３２ビット）
であってもよい。

これに対し、交通管制メッセージに含まれる情報は、
・メッセージＩＤ（８ビット）
・路側機ＩＤ（３２ビット）
・合流起点（加速レーン起点）情報（１６ビット）
・道路番号（３２ビット）
・情報更新時刻（３２ビット）
・走行車両数（８ビット）
・検知車両ごとの車両ＩＤ（８ビット×検知車両数）
・検知車両ごとの車載器ＩＤ（３２ビット×検知車両数）
・検知車両ごとの車両位置（緯度経度高度）（８８ビット×検知車両数）
・検知車両ごとの走行レーン（８ビット×検知車両数）
・検知車両ごとの車両速度（１６ビット×検知車両数）
・検知車両ごとの車両長さ（１４ビット×検知車両数）
・検知車両ごとの合流起点（加速レーン起点）到達時刻（１６ビット×検知車両数）
・管制状態（１ビット×検知車両数）
・検知車両ごとの目標車間距離（１６ビット×検知車両数）
・検知車両ごとの目標レーン（８ビット×検知車両数）
であってもよい。

なお、車両情報メッセージに含まれる情報は、
・メッセージＩＤ（８ビット）
・車載器ＩＤ（３２ビット）
・道路番号（３２ビット）
・情報更新時刻（３２ビット）
・車両ＩＤ（８ビット）
・車両位置（緯度経度高度）（８８ビット）
・走行レーン（８ビット）
・車両速度（１６ビット）
・車両長さ（１４ビット）
・管制可否（１ビット）
・車間距離（１６ビット）
・目標レーン（８ビット）
であってもよい。

無線路側機２００（送信部２１ｂ）は、通知メッセージ及び交通管制メッセージを同じ送信周期でブロードキャストしてもよい。無線路側機２００（送信部２１ｂ）は、所定周期で無線路側機２００に割り当てられた路車間通信期間内で通知メッセージ及び交通管制メッセージをブロードキャストしてもよい。所定周期は、１００ｍｓの制御周期又はその整数倍であってもよい。

図６は、一実施形態に係る無線路側機２００の動作例を示す図である。

図６に示す動作例において、第１に、無線路側機２００（送信部２１ｂ）は、１００ｍｓ周期（制御周期）で通知メッセージをブロードキャストする（ステップＳ１０１）。このブロードキャスト送信は、無線路側機２００に割り当てられた路車間通信期間内で行われる。

第２に、無線路側機２００（受信部２１ｃ）は、通知メッセージを受信した各車両１００（車載通信機１５０）から車両情報メッセージを受信する（ステップＳ１０２）。無線路側機２００（制御部２２）は、受信した車両情報メッセージに基づいて交通管制メッセージを生成する。

第３に、無線路側機２００（送信部２１ｂ）は、路車間通信期間内で通知メッセージをブロードキャストするとともに、この路車間通信期間内で交通管制メッセージをブロードキャストする（ステップＳ１０３）。

車両情報メッセージは、交通管制メッセージのブロードキャストに用いる第２伝送方式に比べて誤り耐性が高い第３伝送方式で車両１００（車載通信機１５０）からブロードキャストされてもよい。このような前提下において、無線路側機２００及び車両１００（車載通信機１５０）のそれぞれの送信電力が同等である場合、交通管制メッセージの到達可能距離よりも車両情報メッセージの到達可能距離が長くなる。すなわち、上り・下りでメッセージの到達可能距離が異なり、下りに比べて上りのメッセージの到達可能距離が長くなる。そのため、通知メッセージのブロードキャストに用いる第１伝送方式は、車両情報メッセージのブロードキャストに用いる第３伝送方式の誤り耐性以上の誤り耐性を有する伝送方式としてもよい。これにより、下りのメッセージである通知メッセージの到達可能距離を、上りのメッセージである車両情報メッセージの到達可能距離以上にすることができる。

（交通通信方法）
次に、一実施形態に係る交通通信方法について説明する。図７は、一実施形態に係る交通通信方法を示す図である。

図７に示すように、ステップＳ１において、無線路側機２００（送信部２１ｂ）は、通知メッセージを第１伝送方式でブロードキャストする。例えば、第１伝送方式は「ＢＰＳＫ １／２」である。具体的には、変調方式がＢＰＳＫであって、符号化率が１／２である。車両１００（車載通信機１５０）は、通知メッセージを受信することにより無線路側機２００の存在を認識する。通知メッセージのブロードキャストは、周期的に実行される。

ステップＳ２において、車両１００（車載通信機１５０）は、車両情報メッセージを第３伝送方式でブロードキャストする。例えば、第３伝送方式は、「ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ） １／２」である。具体的には、変調方式がＱＰＳＫであって、符号化率が１／２である。車両情報メッセージのブロードキャストは、車両１００（車載通信機１５０）が通知メッセージを受信している期間内において、周期的に実行されてもよい。無線路側機２００（受信部２１ｃ）は、車両情報メッセージを受信する。

ステップＳ３において、無線路側機２００（制御部２２）は、ステップＳ２で受信した車両情報メッセージに基づいて交通管制メッセージを生成する。

ステップＳ４において、無線路側機２００（送信部２１ｂ）は、交通管制メッセージを第２伝送方式でブロードキャストする。例えば、第２伝送方式は「１６ＱＡＭ １／２」である。具体的には、変調方式が１６ＱＡＭであって、符号化率が１／２である。交通管制メッセージのブロードキャストは、無線路側機２００（受信部２１ｃ）が車両情報メッセージを受信している期間内において、周期的に実行されてもよい。車両１００（車載通信機１５０）は、交通管制メッセージを受信する。

ステップＳ５において、車両１００（車載通信機１５０）は、ステップＳ４で受信した交通管制メッセージに基づいて運転制御及び／又は運転支援を行う。例えば、車両１００（車載通信機１５０）は、ステップＳ４で受信した交通管制メッセージに含まれる情報を提示部１３（ディスプレイ）に表示させる。車両１００（車載通信機１５０）は、駆動制御部１４と連携し、交通管制メッセージに基づいて車両１００の駆動を制御（例えば、減速制御又は加速制御）してもよい。

このように、無線路側機２００が実行する交通通信方法は、無線路側機２００の存在を通知するための通知メッセージを第１伝送方式で周期的にブロードキャストするステップＳ１と、通知メッセージを受信した車両１００から、当該車両１００の情報を含む車両情報メッセージを受信するステップＳ２と、車両情報メッセージに基づいて、車両運転を制御又は支援するための交通管制メッセージを生成するステップＳ３と、交通管制メッセージを第２伝送方式でブロードキャストするステップＳ４とを有する。第１伝送方式は、第２伝送方式に比べて誤り耐性が高い伝送方式である。これにより、路側センサを必要とすることなく車両運転の制御又は支援を適切に行うことが可能になる。

（その他の実施形態）
上述の実施形態において、ＡＲＩＢ ＳＴＤ－Ｔ１０９規格に基づく交通通信システム１について主として説明した。しかしながら、交通通信システム１は、３ＧＰＰ規格に基づく通信システムであってもよい。３ＧＰＰ規格に基づく交通通信システム１において、無線路側機２００は、通知メッセージ及び交通管制メッセージのそれぞれをシステム情報（ＳＩＢ：Ｓｙｓｔｅｍ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｂｌｏｃｋ）中でブロードキャストしてもよい。システム情報は、ブロードキャストチャネルにより送信される情報である。また、車両１００は、車両情報メッセージをユニキャストで無線路側機２００に送信してもよい。この車両情報メッセージは、ＲＲＣ（Ｒａｄｉｏ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）メッセージであってもよい。

上述の実施形態において、無線路側機２００が、路側センサを用いることなく、車両情報メッセージを用いて交通管制メッセージを生成する一例について説明した。しかしながら、無線路側機２００は、路側センサ及び車両情報メッセージを併用して交通管制メッセージを生成してもよい。路側センサは、無線路側機２００に組み込まれていてもよい。路側センサは、道路を撮影して得た撮影画像を出力する画像センサ（カメラ）、移動体を検出して検出データ（点群データ）を出力するＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）センサ、ミリ波センサ、超音波センサ、及び赤外線センサのうち少なくとも１つであってもよい。

上述の実施形態において、サーバ装置４００は、無線路側機２００の近くに配置されるエッジサーバであってもよい。このようなエッジサーバを無線路側機２００の一部とみなしてもよい。エッジサーバは、無線路側機２００とインターネットとの間に設けられ、所定範囲に限定されたエリア内の道路を管轄する。エッジサーバは、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介さずに、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して無線路側機２００と接続されてもよい。

上述した実施形態に係る各処理をコンピュータに実行させるプログラムが提供されてもよい。プログラムは、コンピュータ読取り可能媒体に記録されていてもよい。コンピュータ読取り可能媒体を用いれば、コンピュータにプログラムをインストールすることが可能である。ここで、プログラムが記録されたコンピュータ読取り可能媒体は、非一過性の記録媒体であってもよい。非一過性の記録媒体は、特に限定されるものではないが、例えば、ＣＤ－ＲＯＭやＤＶＤ－ＲＯＭ等の記録媒体であってもよい。

以上、図面を参照して実施形態について詳しく説明したが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。

１ ：交通通信システム
１１ ：無線通信部
１１ａ ：アンテナ
１１ｂ ：送信部
１１ｃ ：受信部
１２ ：ＧＮＳＳ受信機
１３ ：提示部
１４ ：駆動制御部
１５ ：制御部
２１ ：無線通信部
２１ａ ：アンテナ
２１ｂ ：送信部
２１ｃ ：受信部
２２ ：制御部
２３ ：インターフェイス
１００ ：車両
１５０ ：車載通信機
２００ ：無線路側機
３００ ：交通信号灯器
４００ ：サーバ装置

Claims (9)

1. 路車間通信を行う無線路側機であって、
   前記無線路側機の存在を通知するための通知メッセージを第１伝送方式で周期的にブロードキャストする送信部と、
   前記通知メッセージを受信した車両から送信される、前記車両の情報を含む車両情報メッセージを受信する受信部と、
   前記車両情報メッセージに基づいて、車両運転を指示又は支援するための交通管制メッセージを生成する制御部と、を備え、
   前記送信部は、前記交通管制メッセージを第２伝送方式でブロードキャストし、
   前記第１伝送方式は、前記第２伝送方式に比べて誤り耐性が高い伝送方式である
   無線路側機。
2. 前記第２伝送方式は、所定変調方式を含み、
   前記第１伝送方式は、前記所定変調方式に比べて変調多値数が小さい変調方式を含む
   請求項１に記載の無線路側機。
3. 前記第２伝送方式は、所定符号化率を含み、
   前記第１伝送方式は、前記所定符号化率よりも低い符号化率を含む
   請求項１又は２に記載の無線路側機。
4. 前記送信部は、前記通知メッセージ及び前記交通管制メッセージを同じ送信電力でブロードキャストする
   請求項２又は３に記載の無線路側機。
5. 前記通知メッセージのメッセージサイズは、前記交通管制メッセージのメッセージサイズよりも小さい
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載の無線路側機。
6. 前記送信部は、所定周期で前記無線路側機に割り当てられた路車間通信期間内で前記通知メッセージ及び前記交通管制メッセージをブロードキャストする
   請求項１乃至５のいずれか１項に記載の無線路側機。
7. 前記車両情報メッセージは、前記第２伝送方式に比べて誤り耐性が高い第３伝送方式で前記車両からブロードキャストされ、
   前記第１伝送方式は、前記第３伝送方式の誤り耐性以上の誤り耐性を有する
   請求項１乃至６のいずれか１項に記載の無線路側機。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の無線路側機を備える
   交通通信システム。
9. 路車間通信を行う無線路側機が実行する交通通信方法であって、
   前記無線路側機の存在を通知するための通知メッセージを第１伝送方式で周期的にブロードキャストするステップと、
   前記通知メッセージを受信した車両から送信される、前記車両の情報を含む車両情報メッセージを受信するステップと、
   前記車両情報メッセージに基づいて、車両運転を指示又は支援するための交通管制メッセージを生成するステップと、
   前記交通管制メッセージを第２伝送方式でブロードキャストするステップと、を有し、
   前記第１伝送方式は、前記第２伝送方式に比べて誤り耐性が高い伝送方式である
   交通通信方法。

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