JP4858211B2 - パケット送信装置、通信装置、車両、パケット送信プログラム及びパケット送信方法 - Google Patents

Description

本発明は、パケット送信装置、通信装置、車両、パケット送信プログラム及びパケット送信方法に関し、例えば、ランダムアクセス方式を採用するネットワークにおける通信品質の向上に適用することができる。

ＣＳＭＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式等の、複数の端末が同一の通信路に同時にアクセスして衝突が発生する可能性のあるランダムアクセス方式による、ネットワーク端末間の通信制御は、上位のネットワーク装置（親局）を必要としないという点から、車両配置が変化する中で、任意の車両と情報を交換する車々間通信システムに用いるアクセス制御に適している。しかし、ＣＳＭＡ等の通信方式では、パケットは衝突によって、受信側で正常に受信できないことがあるため、パケット受信成功率を向上させる従来技術としては、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１等の無線ＬＡＮにおけるＣＳＭＡ（ＣＳＭＡ／ＣＡ）方式がある（非特許文献１参照）。しかし、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式を用いたアクセス制御では、ネットワーク端末はパケット衝突の回避を試みるだけであり、パケット衝突の有無は検出しないため、ＡＣＫやＮＡＣＫ等の再送制御信号の交換による再送制御などと合わせて用いるのが一般的である。そこで、非特許文献２では、同一のパケットを複数回送信することで通信品質を向上させる連送方式を採用した車載無線機が提案されている。これにより、ＡＣＫやＮＡＣＫ等の再送制御信号の交換をせずに、通信品質を向上させることが可能となる。
松江英明、守倉正博著、「８０２．１１高速無線ＬＡＮ教科書」、株式会社ＩＤＧジャパン、２００３年３月２９日出版 徳田清仁、"デモ2000協調走行の車々間通信技術（Inter-Vehicle Communications Technologies for DEMO2000）"、信学技報、ITS2000-46、pp.25-30，2000年

しかしながら、非特許文献２に記載の通信装置では、ＡＣＫやＮＡＣＫ等の再送制御信号を交換する必要はないが、衝突を検出することもないので、必要以上の回数連送することがあり、連送回数が多すぎると、通信トラフィックの増加に伴うパケット衝突により、通信品質の劣化が大きくなるという問題があった。

そこで、ランダムアクセス方式を採用するネットワークにおいて、再送制御信号の交換による再送制御をしなくても、通信品質を低下させないパケットの送受信が可能なパケット送信装置、通信装置、車両、パケット送信プログラム及びパケット送信方法が望まれている。

第１の本発明のパケット送信装置は、（１）送信対象のデータを、複数に分割する送信データ分割手段と、（２）上記送信データ分割手段が分割したデータを、複数のパケットに格納するパケット生成手段と、（３）パケット送信をするための通信路上において、他の通信装置がデータ送信をしているビジー状態か、他の通信装置がデータ送信をしていないアイドル状態かを検出する通信路使用状況検出手段と、（４）上記パケット生成手段により生成されたパケットを１つの送信単位として、所定の回数上記送信単位のパケットを送信先の通信装置へ無線通信により送信するものであって、各パケットを送信する際には、上記通信路使用状況検出手段によりアイドル状態を検出してから、当該パケットの送信処理を開始するまでの待機時間をランダム値を用いて求めて保持し、求めた待機時間の経過後に当該パケットの送信処理を開始し、各パケットの待機時間を求める際には、１つの上記送信単位のパケットにおいて前半に送信するパケットの待機時間が、後半に送信するパケットの最大待機時間よりも長くなるように設定し、１つの上記送信単位のパケットを送信中に、上記通信路使用状況検出手段により、一度もビジー状態を検出しなかった場合には、その上記送信単位のパケットの送信は成功したとみなし、所定の回数以上成功するまで、上記送信単位のパケットの送信を繰り返すパケット連送手段とを有することを特徴とする。

第２の本発明のパケット送信装置は、（１）送信対象のデータを、１つのパケットに格納するパケット生成手段と、（２）パケット送信をするための通信路上において、他の通信装置がデータ送信をしているビジー状態か、他の通信装置がデータ送信をしていないアイドル状態かを検出する通信路使用状況検出手段と、（３）上記パケット生成手段により生成されたパケットを、送信先の通信装置へ無線通信により送信するものであって、各パケットを送信する際には、上記通信路使用状況検出手段によりアイドル状態を検出してから、当該パケットの送信処理を開始するまでの待機時間をランダム値を用いて求めて保持し、求めた待機時間の経過後に当該パケットの送信処理を開始し、各パケットの待機時間を求める際には、前半に送信するパケットの待機時間が、後半に送信するパケットの最大待機時間よりも長くなるように設定し、各パケットを送信する際に、上記通信路使用状況検出手段により、一度もビジー状態を検出しなかった場合には、上記パケットの送信は成功したとみなし、所定の回数以上成功するまで、パケットの送信を繰り返すパケット連送手段とを有することを特徴とする。

第３の本発明の通信装置は、第１〜第６の本発明のいずれかのパケット送信装置を有することを特徴とする。

第４の本発明の車両は、第１〜第６の本発明のいずれかのパケット送信装置を搭載していることを特徴とする。

第５の本発明のパケット送信プログラムは、（０）第１の通信装置から第２の通信装置へパケットを送信するパケット送信プログラムであって、上記第１の通信装置におけるコンピュータを、（１）送信対象のデータを、複数に分割する送信データ分割手段と、（２）上記送信データ分割手段が分割したデータを、複数のパケットに格納するパケット生成手段と、（３）パケット送信をするための通信路上において、他の通信装置がデータ送信をしているビジー状態か、他の通信装置がデータ送信をしていないアイドル状態かを検出する通信路使用状況検出手段と、（４）上記パケット生成手段により生成されたパケットを１つの送信単位として、所定の回数上記送信単位のパケットを第２の通信装置へ無線通信により送信するものであって、各パケットを送信する際には、上記通信路使用状況検出手段によりアイドル状態を検出してから、当該パケットの送信処理を開始するまでの待機時間をランダム値を用いて求めて保持し、求めた待機時間の経過後に当該パケットの送信処理を開始し、各パケットの待機時間を求める際には、１つの上記送信単位のパケットにおいて前半に送信するパケットの待機時間が、後半に送信するパケットの最大待機時間よりも長くなるように設定し、１つの上記送信単位のパケットを送信中に、上記通信路使用状況検出手段により、一度もビジー状態を検出しなかった場合には、その上記送信単位のパケットの送信は成功したとみなし、所定の回数以上成功するまで、上記送信単位のパケットの送信を繰り返すパケット連送手段として機能させることを特徴とする。

第６の本発明のパケット送信方法は、第１の通信装置から第２の通信装置へパケットを送信するパケット送信方法であって、（０）上記第１の通信装置は、送信データ分割手段と、パケット生成手段と、通信路使用状況検出手段と、パケット連送手段とを有し、（１）上記送信データ分割手段は、送信対象のデータを複数に分割し、（２）上記パケット生成手段は、上記分割したデータを、複数のパケットに格納してパケットを生成し、（３）上記通信路使用状況検出手段は、パケット送信をするための通信路上において、他の通信装置がデータ送信をしているビジー状態か、他の通信装置がデータ送信をしていないアイドル状態かを検出し、（４）上記パケット連送手段は、上記パケット生成手段により生成されたパケットを１つの送信単位として、所定の回数上記送信単位のパケットを第２の通信装置へ無線通信により送信するものであって、各パケットを送信する際には、上記通信路使用状況検出手段によりアイドル状態を検出してから、当該パケットの送信処理を開始するまでの待機時間をランダム値を用いて求めて保持し、求めた待機時間の経過後に当該パケットの送信処理を開始し、各パケットの待機時間を求める際には、１つの上記送信単位のパケットにおいて前半に送信するパケットの待機時間が、後半に送信するパケットの最大待機時間よりも長くなるように設定し、１つの上記送信単位のパケットを送信中に、一度も同一通信路上で、他の通信装置がデータ送信をしているビジー状態を検出しなかった場合には、その上記送信単位のパケットの送信は成功したとみなし、所定の回数以上成功するまで、上記送信単位のパケットの送信を繰り返すことを特徴とする。

本発明によれば、ランダムアクセス方式を採用するネットワークにおいて、再送制御信号の交換による再送制御をしなくても、通信品質を低下させないパケットの送受信が可能となる。

（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明によるパケット送信装置、通信装置、パケット送信プログラム及びパケット送信方法の第１の実施形態を、図面を参照しながら説明する。

（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図１は、第１の実施形態に係るパケット送信装置及び通信装置の構成を、画像伝送システムの構成と共に示すブロック図である。

画像伝送システム１００は、動画又は静止画等の画像データを、他の画像伝送システムとの間で、送受信するシステムであり、画像処理装置１１０、通信装置１２０を有している。画像伝送システム１００は、例えば、車両に搭載される。

画像処理装置１１０は、カメラ等の撮影装置、及び、ディスプレイ等の表示装置と、通信装置１２０の間のインターフェースの機能を担っており、エンコード部１１１、デコード部１１２を有している。

エンコード部１１１は、カメラ等の撮影装置から、送信映像１４１の信号が与えられると、その映像信号を、ＪＰＥＧ、ＭＰＥＧ等の映像フレームの形式にエンコードし、さらに、エンコードされた映像フレームを分割して、管理情報を付加し、通信装置１２０に、送信分割フレーム１４２として与えるものである。

デコード部１１２は、通信装置１２０から、送信分割フレーム１４２と同様の形式である受信分割フレーム１５３が与えられると、管理情報に基づいて、分割されているフレームを結合した後、デコード処理を行い、ディスプレイ等の表示装置に、受信映像１５４として与えるものである。尚、受信分割フレーム１５３は、送信分割フレーム１４２と同様の構造を持つデータである。

図３は、送信分割フレーム１４２（受信分割フレーム１５３）の、管理情報を含むデータの構造を示す説明図である。送信分割フレーム１４２（受信分割フレーム１５３）は、分割フレーム番号３０１、分割フレーム番号最大値３０２、データ３０３の情報を有している。データ３０３は映像フレームから分割された情報である。分割フレーム番号３０１は、分割された映像フレームのうち何番目のものであるかを示すものである。分割フレーム番号最大値３０２は、基となる映像フレームが、分割された数を示すものとなっている。

図２は、画像処理装置１１０で、エンコード（又はデコード）される映像フレームが、画像処理装置１１０及び通信装置１２０において、どのように分割（又は結合）されるかについて示した説明図である。例えば、図２のように、映像フレームが、エンコード部１１１において、＃１〜＃４の４つの送信分割フレーム１４２に分割された場合、＃１の送信分割フレーム１４２の分割フレーム番号３０１は「１」、分割フレーム番号最大値３０２は「４」となる。

通信装置１２０は、画像処理装置１１０から与えられた送信分割フレーム１４２を、他の通信装置へ送信可能な形式に変換して送信し、他の通信装置から受信したデータを、受信分割フレーム１５３の形式に変換して、画像処理装置１１０に与えるものである。

通信装置１２０は、送信分割フレームバッファ１２１、送信パケット生成部１２２、送信パケットバッファ１２３、アクセス制御部１２４、パケット送信部１２５、送信アンテナ１２６、送信制御情報記憶部１２７、受信アンテナ１２８、パケット受信部１２９、受信パケットバッファ１３０、受信フレーム生成部１３１、受信分割フレームバッファ１３２を有している。

通信装置１２０は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ハードディスクなどのプログラムの実行構成、及び、他の通信装置と通信をするためのインターフェースを有する装置に、実施形態のパケット送信プログラム等をインストールすることにより構築されるものである。

送信分割フレームバッファ１２１は、エンコード部１１１から、送信分割フレーム１４２が与えられると、送信分割フレーム１４２をバッファリングし、ある１つの映像フレームについて全ての送信分割フレーム１４２の受信が完了すると、バッファリングした同一映像フレームの送信分割フレーム１４２を、まとめて送信パケット生成部１２２に与えるものである。

送信制御情報記憶部１２７は、通信装置１２０が、他の通信装置にパケット送信を行う際に、通信制御に必要な各種パラメータの情報を記憶するものである。

図５は、送信制御情報記憶部１２７が記憶している情報について示した説明図である。送信制御情報記憶部１２７は、分割パケット番号最大値５０１、最大連送回数５０２、連送回数５０３、最大連送成功回数５０４、連送成功回数５０５、最大コンテンションウィンドウ５０６、最大コンテンションウィンドウ５０７、ガードタイム５０８、ガードタイム５１０の情報を有している。各情報の詳しい説明については後述する。

送信パケット生成部１２２は、送信分割フレームバッファ１２１から与えられた送信分割フレーム１４２を、更に分割し、管理情報等を付加して、送信パケット１４３として、送信パケットバッファ１２３に与えるものである。送信パケット生成部１２２は、送信制御情報記憶部１２７に記憶された、分割パケット番号最大値５０１を参照し、その数に送信分割フレーム１４２を分割してパケットに挿入する。又、送信パケット生成部１２２は、送信制御情報記憶部１２７の最大連送回数５０２の情報を参照して、その数に等しい数だけ、同一のパケットを生成して、送信パケット１４３として、送信パケットバッファ１２３に与える。

図４は、送信パケット１４３の管理情報を含むデータの構造を示した説明図である。送信パケット１４３は、送信分割フレーム１４２から分割したデータ４０５に、分割パケット番号４０１、分割パケット番号最大値４０２、連送番号４０３、最大連送回数４０４等の情報が付加されたものである。分割パケット番号４０１は、送信分割フレーム１４２から分割されたパケットのうち、何番目のものかを示す情報である。分割パケット番号最大値４０３は、分割パケット番号最大値５０１と同じ値が与えられる。連送番号４０３は、複数生成したパケットのうち、何番目に生成したものかを示すものである。最大連送回数４０５は、最大連送回数５０２の値が与えられる。尚、送信パケット１４３については、以降、＃Ｘ−Ｙ／Ｚ（Ｘ：分割フレーム番号３０１、Ｙ：分割パケット番号４０１、Ｚ：連送番号４０３）と表記するものとする。例えば、フレーム番号最大値３０２が「４」、最大分割パケット数５０１が「２」、最大連送回数５０２が「２」であった場合には、図２に示すように、＃１−１／１、＃１−１／２、＃１−２／１、＃１−２／２、…、＃４−２／１、＃４−２／２、と計１６個のパケットが生成されることになる。

送信パケットバッファ１２３は、送信パケット生成部１２２から、送信パケット１４３が与えられると、送信パケット１４３をバッファリングし、アクセス制御部１２４から与えられる制御信号であるアクセス制御情報１４６に基づいて、パケット送信部１２５に送信パケット１４３を与える、若しくは、送信パケット１４３を廃棄するものである。又、送信パケットバッファ１２３から、アクセス制御部１２４へ、送信パケット１４３が与えられる際には、図２に示すように、＃１−１／１、＃１−２／１、…、＃４−２／１、＃１−１／２、＃１−２／２、…、＃４−２／２と連送番号４０３が小さいものから順に並び替えられる。

パケット送信部１２５は、アクセス制御部１２４から与えられた送信パケット１４３に、プリアンブル、ユニークワード等のヘッダ付加及び変調処理等を施した後、送信先の無線装置へ送信する。パケット送信部１２５は、送信アンテナ１２６を有しており、送信アンテナ１２６により、送信電波１４４を他の無線装置に送信する。

パケット受信部１２９は、受信アンテナ１２８を有しており、この受信アンテナ１２８が受信した受信電波１５１により、他の通信装置から送信されたパケットを受信し、受信パケット１５２として、受信パケットバッファ１３０へ与えるものである。尚、受信パケット１５２は、送信パケット１４３と同様に、図４に示すような構造を有するパケットである。又、受信アンテナ１２８は、キャリアセンスによって、無線通信のチャネルの使用状況を監視し、その情報をチャネル状況情報１４６として、アクセス制御情報１４５に与える。チャネル状況情報１４６には、パケット送信部１２５が使用している通信路（例えば、無線ＬＡＮ）における同一のチャネルについて、他の通信装置もデータ送信に使用しているビジー状態であるか、他の通信装置が使用していないアイドル状態であるかの情報が含まれている。又、パケット受信部１２９が、アクセス制御部１２４にチャネル状況情報１４６を与えるタイミングとしては、例えば、一定時間間隔毎としても良い。又、アクセス制御部１２４からの要求に基づいてタイミングを決定しても良い。

受信パケットバッファ１３０は、パケット受信部１２９から、受信パケット１５２が与えられると、受信パケット１５２をバッファリングし、同一の映像フレームに関する全ての受信パケット１５２が与えられた後、受信パケット１５２を、受信フレーム生成部１３１に与えるものである。尚、受信パケットバッファ１３０は、受信フレーム生成部１３１に、受信パケット１５２を与えた後、同一の映像フレームに関する受信パケット１５２が再度与えられた場合は、その受信パケット１５２は廃棄する処理を行う。

受信フレーム生成部１３１は、受信パケットバッファ１３０から受信した受信パケット１５２を結合して、受信分割フレーム１５３を生成し、受信分割フレームバッファ１３２に与えるものである。尚、受信分割フレーム１５３は、送信分割フレーム１４２と同様に、図３に示すような構造を有するものである。

受信分割フレームバッファ１３２は、受信フレーム生成部１３１から、受信分割フレーム１５３が与えられると、受信分割フレーム１５３をバッファリングし、１つの映像フレームについて全ての受信分割フレーム１５３の受信が完了すると、バッファリングした受信分割フレーム１５３をまとめて画像処理装置１１０に与えるものである。

アクセス制御部１２４は、受信アンテナ１２８から与えられるチャネル状況情報１４６、及び、送信制御情報記憶部１２７の情報を参照して、送信パケット１４３の送信又は廃棄についての判定を行い、結果の情報を、送信パケットバッファ１２３に、アクセス制御情報１４５として与える。又、送信パケットバッファ１２３から与えられた送信パケット１４３を、送信制御情報記憶部１２７及びチャネル状況情報１４６の情報に基づいたタイミングで、パケット送信部１２５に与える。送信パケット１４３の送信は、送信パケットバッファ１２３が並び替えた順に行われる。パケット送信部１２５へ、送信パケット１４３を与えるタイミングについては後述する。

アクセス制御部１２４は、パケット送信部１２５が、送信パケット１４３を送信中に、パケット受信部１２９から、ビジー状態である旨の信号が与えられると、現在送信中の連送番号４０３の送信パケット１４３の連送は、失敗したと判断して、送信パケット１４３を廃棄し、次の連送番号４０３の送信パケット１４３の送信を開始する。一方、同一の連送回数５０３の送信パケット１４３を送信中に、一度もパケット受信部１２９から、ビジー状態を示す信号が与えられない場合は、その連送は成功したと判断して、次の連送番号４０３の送信パケット１４３の送信を開始する。

又、アクセス制御部１２４は、連送成功回数５０５が、最大連送成功回数５０４と等しい値になった場合には、同一の映像フレームについて未送信の送信パケット１４３を全て廃棄させる旨のアクセス制御情報１４５を、受信パケットバッファ１３０に与える。又、同一の映像フレームに関する送信パケット１４３を、送信パケットバッファ１２３が受信してから、一定以上の時間が経過した場合も、廃棄させる旨のアクセス制御情報１４５を、受信パケットバッファ１３０に与える。

又、アクセス制御部１２４は、送信制御情報記憶部１２７の情報を更新する。新規の映像フレームに関するパケットを送信しようとする場合、連送回数５０３及び連送成功回数５０５を「０」に初期化する。そして、同一の連送回数５０３の送信パケット１４３について送信が完了した場合（連送の成功、不成功は問わない）には、連送回数５０３の値を「１」だけ加算する。又、連送回数５０３が同一の送信パケット１４３について、連送が成功した場合には連送成功回数５０５の値を「１」だけ加算する。

次に、アクセス制御部１２４が、パケット送信部１２５に、送信パケット１４３を与えるタイミングについて説明する。

図６は、分割フレーム番号３０１及び分割パケット番号４０１が「１」のパケット、すなわち、＃１−１のパケットについて、パケット受信部１２９が、アイドル状態を検出してから、送信パケット１４３を、他の通信端末へ送信するまでの時間を示す説明図である。又、図７は、＃１−２以降のパケットについて、アイドル状態検出からパケット送信までの時間を示す説明図である。尚、上記の図６及び図７は、通信装置１２０が、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１におけるＣＳＭＡ／ＣＡ方式を採用している場合の説明図である。

＃１−１のパケットにおける、ガードタイム（フレーム間隔：Ｉｎｔｅｒ Ｆｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ）をＧＴ１、＃１−２以降のパケットのガードタイムをＧＴ２とする。＃１−１のパケットにおける、コンテンションウィンドウ（アイドル検出後、乱数により設定される待機時間のスロット数）をＣＷ１、最大コンテンションウィンドウ（乱数の最大値）をＣＷ１ｍａｘ、＃１−２以降のパケットにおけるコンテンションウィンドウをＣＷ２、最大コンテンションウィンドウをＣＷ２ｍａｘとする。スロットタイム（コンテンションウィンドウの１スロットあたりの単位時間）をＳＴとする。アクセス制御部１２４が、送信パケット１４３の送信を判断してから、パケット送信部１２５がパケットを送信するまでの処理遅延時間をＰＤとする。

このとき、＃１−１のパケット送信時において、アイドル状態の検出から、パケット送信までの時間は、下記（１）式で表される時間となり、その最大時間は、下記（２）式で表される時間となる。又、＃１−２以降のパケットについては、下記（３）式で表される時間となり、その最大時間は、下記（４）式で表される時間となる。そして、ＧＴ１について、下記（５）式を満足するように、上記の各パラメータは設定されるものとする。

ＧＴ１＋ＳＴ・ＣＷ１ …（１）
ＧＴ１＋ＳＴ・ＣＷ１ｍａｘ …（２）
ＧＴ２＋ＳＴ・ＣＷ２ …（３）
ＧＴ２＋ＳＴ・ＣＷ２ｍａｘ …（４）
ＧＴ１≧ＧＴ２＋ＳＴ（ＣＷ２ｍａｘ＋１） …（５）
尚、上記の各パラメータについては、上記図５に示される送信制御情報記憶部１２７に記憶されている。ＣＷ１ｍａｘは、最大コンテンションウィンドウ５０６、Ｃｗ２ｍａｘは、最大コンテンションウィンドウ５０７、ＧＴ１は、ガードタイム５０８、ＧＴ２は、ガードタイム５０９、ＳＴは、スロットタイム５１０にそれぞれ該当する。アクセス制御部１２４は、送信制御情報記憶部１２７に記憶された各種パラメータの値と、パケット受信部１２９から与えられるチャネル状況情報１４６に基づいて、送信パケット１４３の送信タイミングを決定している。例えば、図６における＃１−１のパケットであれば、チャネル状況情報１４６により、一度アイドルを検出した後、ＧＴ１の時間だけ待機し、その後、ＣＷ１・ＳＴの間、ＳＴの時間間隔で、チャネル状況情報１４６を受け、一度もビジー状態を検出しなかった場合は、＃１−１の送信パケット１４３の送信を開始する。一方、アクセス制御部１２４が、一度でもビジー状態を検出した場合には、再度アイドル状態になるまで待機して、＃１−１の送信パケット１４３が送信できるまで同様の動作を繰り返す。

又、図７における＃１−２以降のパケットを送信するタイミングについては、適用されるパラメータが、ＧＴ１がＧＴ２、ＣＷ１がＣＷ２に置き換わるだけで、＃１−１のパケットとほぼ同様であるため詳しい説明は省略する。アクセス制御部１２４が、ＣＷ２・ＳＴの間にビジー状態を検出した場合は、上述の通り、現在送信中の連送番号４０３の送信パケット１４３の連送は、失敗したと判断して、送信パケット１４３を廃棄し、次の連送番号４０３の送信パケット１４３の送信を開始する点で、＃１−１のパケットの場合と異なっている。

（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、以上のような機能的構成を有する第１の実施形態の画像伝送システム１００の動作を、図面を参照しながら説明する。

（Ａ−２−１）データ送信の動作
図８及び図９は、画像伝送システム１００が、他のシステムへ、データを送信する動作を示したフローチャートである。

まず、送信映像１４１が、カメラ等の撮影装置から、画像処理装置１１０のエンコード部１１１に与えられる。次に、エンコード部１１１において、送信映像１４１に基づいて映像フレームが生成され（Ｓ８０１）、更に、生成された映像フレームに基づいて送信分割フレーム１４２が生成される。次に、エンコード部１１１から、生成された送信分割フレーム１４２が、通信装置１２０の送信分割フレームバッファ１２１に与えられる（Ｓ８０２）。

同一の映像フレームについて全ての送信分割フレーム１４２が、送信分割フレームバッファ１２１に与えられると、送信分割フレームバッファ１２１から送信パケット生成部１２２に、送信分割フレーム１４２がまとめて与えられる。送信分割フレーム１４２が、送信パケット生成部１２２に与えられると、送信パケット生成部１２２において、送信パケット１４３が生成され、送信パケット生成部１２２から送信パケットバッファ１２３に、生成した送信パケット１４３が与えられる（Ｓ８０３）。

送信パケット１４３が、送信パケットバッファ１２３に与えられると、送信パケットバッファ１２３において、図２に示すように、連送番号４０３の値が小さいパケットから順に、送信順序が決定される（Ｓ８０４）。

アクセス制御部１２４において、前に送信していた映像フレームに関する送信パケット１４３の送信が全て終了すると、次の映像フレームに関する送信パケット１４３についての送信制御が開始され（Ｓ８０５、Ｓ８１１）、連送回数５０３及び連送成功回数５０５の値が「０」に初期化される（Ｓ８０６）。

次に、アクセス制御部１２４から、送信パケットバッファ１２３に、送信パケット１４３の入力を命令する信号（アクセス制御情報１４５）が与えられる。次に、送信パケット１４３が、送信パケットバッファ１２３からアクセス制御部１２４に与えられる。送信パケット１４３が、アクセス制御部１２４に与えられると、アクセス制御部１２４において、最初に送信しようとする送信パケット１４３の、分割フレーム番号３０１、分割パケット番号４０１が参照され、いずれの値も「１」、すなわち、＃１−１のパケットであるか否かが判断される（Ｓ８０７）。

ステップＳ８０７における判断結果が、＃１−１のパケットであった場合には、アクセス制御部１２４において、送信制御情報記憶部１２７の情報、及び、パケット受信部１２９から与えられるチャネル状況情報１４６に基づいて、＃１−１のパケットを、送信するタイミングが決定される（Ｓ８０８、Ｓ８０９）。そして、＃１−１の送信パケット１４３が、アクセス制御部１２４からパケット受信部１２９に与えられ、送信先の通信装置へ送信される（Ｓ８１０）。

一方、ステップＳ８０７における判断結果が、＃１−２以降のパケットであった場合には、アクセス制御部１２４は、後述するステップＳ８１２から動作する。

次に、アクセス制御部１２４において、＃１−２以降のパケットを送信するために、送信制御情報記憶部１２７の情報、及び、パケット受信部１２９から与えられるチャネル状況情報１４６に基づいて、上記＃１−２移行のパケットを、送信するタイミングが決定される（Ｓ８１２、Ｓ８１３）。その間に、アクセス制御部１２４において、パケット受信部１２９から、ビジー状態を示す信号（チャネル状況情報１４６）が与えられない場合には、送信パケット１４３が、アクセス制御部１２４からパケット送信部１２５へ与えられ、送信先のシステムへ送信される（Ｓ８１４、Ｓ８１５）。

次に、アクセス制御部１２４において、分割パケット番号４０１及び分割フレーム番号３０１が、分割パケット番号最大値４０３及び分割フレーム番号最大値３０２と等しいパケットが、正常に完了したか否かについて判定される（Ｓ８１６）。ステップＳ８１６において、該当しないという結果の場合には、上記ステップＳ８１２に戻って、ステップＳ８１２〜Ｓ８１５について繰り返し動作し、順次パケットの送信が行われる。一方、ステップＳ８１６において、該当するという結果の場合には、連送回数５０３（Ｎ１）及び連送成功回数５０５の値が「１」だけ加算され（Ｓ８１７）、次の動作が行われる。

次に、アクセス制御部１２４において、連送回数５０３が最大連送回数５０２と等しい（Ｎ１＝Ｎ１ｍａｘ）、又は、連送成功回数５０５が最大連送成功回数５０４と等しい（Ｎ２＝Ｎ２ｍａｘ）という条件のいずれかに該当するか否かが判定される（Ｓ８１８）。該当する場合には、アクセス制御部１２４から送信パケットバッファ１２３に、送信中の同一の映像フレームについて未送信の送信パケット１４３を、廃棄する旨の信号（アクセス制御情報１４５）が入力され、受信パケットバッファ１３０において廃棄される（Ｓ８１９）。そして、アクセス制御部１２４は、処理を終了し、次の映像フレームの送信パケット１４３を送信するための処理に移行する。一方、ステップ８１８の判断において、該当しないという結果の場合には、アクセス制御部１２４は、次の連送番号４０３のパケット（＃１−１／２以降）を送信するために、上記ステップＳ８０８に戻って動作する。

一方、ステップＳ８１４において、ビジー状態が発生したという結果の場合には、アクセス制御部１２４において、送信が終了していない連送番号４０３が同一のパケットが廃棄され（Ｓ８１４、Ｓ８２０）、連送回数５０３（Ｎ１）の値に「１」が加算される（Ｓ８２１）。次に、最大連送回数５０２と連送回数５０３が等しい（Ｎ１＝Ｎ１ｍａｘ）という条件に該当するか否かが、アクセス制御部１２４において判定される（Ｓ８２２）。ステップＳ８２２の判断において、該当するという結果の場合には、アクセス制御部１２４から送信パケットバッファ１２３に、送信中の同一の映像フレームについて未送信の送信パケット１４３を、廃棄する旨の信号（アクセス制御情報１４５）が入力され、受信パケットバッファ１３０において廃棄される（Ｓ８２３）。次に、送信中の映像フレームに関する処理は終了され、次の映像フレームに関する送信パケット１４３を、送信するための処理に移行する。一方、ステップ８２２の判断において該当しないという結果の場合には、次の連送番号４０３のパケットを送信するために、上記ステップＳ８０８に戻って動作する。

（Ａ−２−２）データ受信の動作
図１０は、画像伝送システム１００が、他のシステムから、データを受信するための動作を示したフローチャートである。

まず、他のシステムからの受信パケット１５２が、パケット受信部１２９により受信される（Ｓ１００１）。

受信パケット１５２が、パケット受信部１２９に受信されると、パケット受信部１２９から受信パケットバッファ１３０に、受信パケット１５２が与えられる。同一の映像フレームに関する全ての受信パケット１５２が、受信パケットバッファ１３０に与えられると、受信パケットバッファ１３０から受信フレーム生成部１３１に、受信パケット１５２が与えられる。次に、受信パケット１５２が、受信フレーム生成部１３１に与えられると、受信フレーム生成部１３１において、受信パケット１５２から受信分割フレーム１５３が生成され、受信フレーム生成部１３１から画像処理装置１１０のデコード部１１２に、受信分割フレーム１５３が与えられる（Ｓ１００２）。

受信分割フレーム１５３が、デコード部１１２に与えられると、デコード部１１２において、受信分割フレーム１５３に基づいて映像フレームが生成され（Ｓ１００３）、更に、デコード処理により受信映像１５４が生成される。次に、受信映像１５４が、デコード部１１２からディスプレイ等の表示装置に与えられる（Ｓ１００４）。

（Ａ−３）第１の実施形態の効果
第１の実施形態によれば、以下のような効果を奏することが可能となる。

＃１−１のパケットにおけるガードタイム（ＧＴ１）を、上記の（１）式を満たすように設定することによって、通信装置１２０が、＃１−１の送信パケット１４３を送信した後、同じ連送番号４０３の送信パケット１４３を送信している間は、他の装置が同一のチャネルを使用して送信パケット１４３を送信しようとしても、常にビジー状態が検知されるため、パケットの衝突を回避することが可能となる。パケット衝突回避の唯一の例外としては、複数の通信装置が、処理遅延時間（ＰＤ）の範囲内で、同時に＃１−１のパケットを送信した場合がある。処理遅延時間（ＰＤ）においては、パケット受信部１２９がキャリアセンスすることができないためであるが、＃１−２以降のパケット送信において、パケット受信部１２９によりビジー状態を検知することが可能であるため、このような場合でも、結果としてパケット衝突を検知して、次の連送番号４０３の送信パケット１４３を送信することができる。これにより、ＡＣＫやＮＡＣＫ等の余分な情報の交換をしなくても、パケットの衝突を検知して再送することが可能となる。

又、通信装置１２０が、送信パケット１４３の送信中に、パケット受信部１２９においてビジー状態が検出された場合には、アクセス制御部１２４により、ただちに送信パケット１４３の送信が中断されるため、通信が競合した他の通信装置の通信品質や効率を向上させることが可能となる。更に、多数の通信装置により構成される通信システムにおいては、通信システム全体の通信装置の通信品質及び通信効率を向上させることが可能となる。

更に、最大連送回数５０２（Ｎ１ｍａｘ）以外に、最大連送成功回数５０４（Ｎ２ｍａｘ）を設けることにより、同一連送番号４０３の送信パケット１４３が全て送信成功した回数が、Ｎ２ｍａｘの回数に達した場合には、パケット送信は成功したとみなして、未送信の送信パケット１４３は全て廃棄し、次の映像フレームの送信パケット１４３の送信を開始する。これにより、必要以上に連送することはなく、通信トラフィックの増加を抑制し、通信品質の劣化を小さくすることが可能となる。

更に又、送信パケットバッファ１２３は、送信パケット１４３が与えられてから、所定の時間以上経過した場合、未送信の送信パケット１４３を廃棄して、次の映像フレームのパケット送信をするため、リアルタイム性も保障することが可能となる。これは、例えば、車々間において、車外の映像等、リアルタイムな画像伝送を行う場合に好適なものである。

（Ｂ）第２の実施形態
以下、本発明によるパケット送信装置、通信装置、パケット送信プログラム及びパケット送信方法の第２の実施形態を、図面を参照しながら説明する。

（Ｂ−２）第２の実施形態の構成
図１１は、第２の実施形態に係る通信装置の構成を示すブロック図である。

第１の実施形態においては、通信装置１２０は、画像等の送信するパケットに比して大きな量のデータを送信するものであったが、第２の実施形態の通信装置１１００は、分割処理を必要とせずに、１つのパケットで送信可能な大きさのデータを、送信するものである点で異なっている。

通信装置１１００は、接続する端末からから与えられた送信データ１１４２を、他の通信装置へ送信可能な形式に変換して送信し、他の通信装置から受信した受信パケット１１５２を、受信データ１１５３の形式に変換して、接続する端末に与えるものである。通信装置１１００は、第１の実施形態の通信装置１２０から、送信分割フレームバッファ１２１及び受信分割フレームバッファ１３２を、省いたものとほぼ同様の構成であり、送信パケット生成部１１２２、送信パケットバッファ１１２３、アクセス制御部１１２４、パケット送信部１１２５、送信制御情報記憶部１１２７、パケット受信部１１２９、受信パケットバッファ１１３０、受信データ生成部１１３１を有している。又、通信装置１１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ハードディスクなどのプログラムの実行構成、及び、他の通信装置と通信をするためのインターフェースを有する装置に、実施形態のパケット送信プログラム等をインストールすることにより構築されるものである。

図１４は、送信制御情報記憶部１１２７が記憶している情報について示した説明図である。送信制御情報記憶部１２７は、第１の実施形態の送信制御情報記憶部１２７から、分割パケット番号最大値５０１を省いたものと同様の情報を記憶しており、最大連送回数１４０２、連送回数１４０３、最大連送成功回数１４０４、連送成功回数１４０５、最大コンテンションウィンドウ１４０６、最大コンテンションウィンドウ１４０７、ガードタイム１４０８、ガードタイム１４０９、スロットタイム１４１０の情報を有している。

送信パケット生成部１１２２は、他のコンピュータ等の装置から与えられた送信データ１１４２に、管理情報を付加して、送信パケット１１４３として、送信パケットバッファ１１２３に与えるものである。又、送信パケット生成部１１２２は、送信制御情報記憶部１１２７の分割パケット番号最大値１４０１の情報を参照して、分割パケット番号最大値１４０１が示す数に等しい数だけ、同一の送信パケット１１４３を生成する。

図１３は、送信パケット１１４３の管理情報を含むデータの構造を示した説明図である。送信パケット１１４３は、送信データ１１４２に、連送番号１３０１、最大連送回数１３０２が付加されたものである。連送番号１３０１、最大連送回数１３０２は、第１の実施形態の連送番号４０３、最大連送回数４０４と同様のものであるので、詳しい説明を省略する。尚、以降、送信パケット１１４３について、例えば、連送番号１３０１が「１」のパケットについては＃１、「２」のパケットについては＃２と表記するものとする。

送信パケットバッファ１１２３は、第１の実施形態の送信パケットバッファ１２３と同様の構成であるので説明を省略する。

アクセス制御部１１２４は、第１の実施形態のアクセス制御部１２４とほぼ同様の構成であるので、詳しい説明は省略する。第１の実施形態においては、１つの映像フレームを分割してパケット送信していたが、第２の実施形態においては、１つのパケットで送信することが可能なデータを送信するため、パケット送信部１１２５へ、送信パケット１１４３を与えるタイミング等について、異なる構成となっている。第１の実施形態においては、連送番号４０３が同じ送信パケット１４３を１つの送信単位として、連続して送信していたが、第２の実施形態においては、送信パケット生成部１１２２で生成された送信パケット１１４３全てを、まとめて１つの送信単位として送信する点において異なっている。又、第１の実施形態における、上記（１）〜（５）式の適用については、＃１−１のパケットについて、ＧＴ１、ＣＷ１、ＣＷ１ｍａｘの値を適用し、＃１−２以降のパケットについて、ＧＴ２、ＣＷ２、ＣＷ２ｍａｘの値を適用していた。しかし、第２の実施形態においては、＃１のパケットについて、ＧＴ１、ＣＷ１、ＣＷ１ｍａｘの値を適用し、＃２以降のパケットについて、ＧＴ２、ＣＷ２、ＣＷ２ｍａｘの値を適用する点において異なっている。又、アクセス制御部１１２４は、＃２以降の送信パケット１１４３について、送信する際に、パケット受信部１１２９からビジー状態を示すアクセス制御情報１１４５が与えられた場合には、次に送信しようとする送信パケット１１４３については、＃１のパケットとして取り扱い、＃１のパケットと同様に、ＧＴ１、ＣＷ１、ＣＷ１ｍａｘの値を適用する。

パケット受信部１１２９については、第１の実施形態のパケット受信部１２９と同様の構成であるので、説明を省略する。

受信パケットバッファ１１３０は、パケット受信部１１２９から、受信パケット１１５２を受信してバッファリングし、受信データ生成部１１３１に与えるものである。このとき、同一の受信データ１１５３に関する受信パケット１１５２が、複数与えられた場合には、最初に与えられたもののみを受信データ生成部１３１に与える。

受信データ生成部１３１は、受信パケットバッファ１３０から与えられた受信パケット１１５２から、受信データ１１５３を生成して、受信先の端末に与えるものである。

（Ｂ−２）第２の実施形態の動作
次に、以上のような機能的構成を有する第２の実施形態の通信装置１１００の動作を、図面を参照しながら説明する。

（Ｂ−２−１）データ送信の動作
図１５及び図１６は、通信装置１１００が、他の装置へ、データ送信するための動作を示したフローチャートである。

送信データ１１４２が、端末から送信パケット生成部１１２２に与えられると、送信パケット生成部１１２２において、送信パケット１１４３が生成され、生成された送信パケット１１４３が、送信パケット生成部１１２２から送信パケットバッファ１１２３に与えられる（Ｓ１５０１）。

アクセス制御部１１２４において、前に送信していた送信データ１１４２に関する送信パケット１１４３の送信が全て終了されると、次の送信データ１１４２に関する送信パケット１４３についての送信制御が開始され（Ｓ１５０２、Ｓ１５１１）、連送回数１４０３及び連送成功回数１４０５の値が「０」に初期化される（Ｓ１５０３）。

次に、送信パケット１１４３の入力を命令する信号が、アクセス制御部１１２４から送信パケットバッファ１１２３に与えられると、送信パケットバッファ１１２３からアクセス制御部１１２４に、送信パケット１１４３が与えられる。送信パケット１１４３が、アクセス制御部１１２４与えられると、アクセス制御部１１２４において、最初に送信しようとする送信パケット１１４３の連送番号１３０１が参照され、その値が「１」、すなわち、＃１のパケットであるか否かが判断される（Ｓ１５０４）。ステップＳ１５０４の判断において、該当しないという結果である場合には、次の連送番号１３０１のパケット（＃２以降）を送信するために、後述するステップＳ１５１２から動作する。

一方、ステップＳ１５０４における判断において、＃１のパケットという結果である場合には、アクセス制御部１１２４において、送信制御情報記憶部１１２７の情報、及び、パケット受信部１１２９から与えられるチャネル状況情報１１４６に基づいて、＃１のパケットの送信するタイミングが決定される（Ｓ１５０５、Ｓ１５０６）。そして、＃１の送信パケット１１４３が、アクセス制御部１１２４から、パケット受信部１１２９に与えられ、送信先の通信装置へ送信される（Ｓ１５０７）。

次に、アクセス制御部１１２４により、送信制御情報記憶部１１２７の連送回数１４０３（Ｎ１）及び連送成功回数１４０５（Ｎ２）の値が「１」加算される（Ｓ１５０８）。

そして、連送回数１４０３が最大連送回数１４０２と等しい（Ｎ１＝Ｎ１ｍａｘ）、又は、連送成功回数１４０５が最大連送成功回数１４０４と等しい（Ｎ２＝Ｎ２ｍａｘ）という条件のいずれかに該当するか否かが、アクセス制御部１１２４において判断される（Ｓ１５０９）。ステップＳ１５０９の判断において、該当するという結果の場合には、アクセス制御部１１２４において、送信データ１１４２が同一の、未送信の送信パケット１１４３が全て廃棄され（Ｓ１５１０）、処理を終了し、次の送信データ１１４２の送信パケット１１４３を送信するための処理に移行する。一方、ステップＳ１５０９の判断結果が、該当しないという結果の場合には、次の処理に移行する。

次に、アクセス制御部１１２４において、＃２以降のパケットを送信するために、送信制御情報記憶部１１２７の情報、及び、パケット受信部１１２９から与えられるチャネル状況情報１１４６に基づいて、送信するタイミングが決定される（Ｓ１５１２、Ｓ１５１３）。その間に、アクセス制御部１１２４において、パケット受信部１１２９から、ビジー状態を示す信号が与えられない場合には、送信パケット１１４３が、アクセス制御部１１２４から、パケット送信部１１２５へ与えられ、送信先の通信装置へ送信される（Ｓ１５１４、Ｓ１５１５）。

次に、最大連送回数１４０２と連送回数１４０３が等しい（Ｎ１＝Ｎ１ｍａｘ）という条件に該当するか否かが、アクセス制御部１１２４において判定される（Ｓ１５１７）。ステップＳ１５１７の判断において、該当するという結果である場合には、アクセス制御部１１２４において、送信データ１１４２が同一の未送信の送信パケット１１４３が全て廃棄され（Ｓ１５１８）、処理を終了し、次の送信データ１１４２の送信パケット１１４３を送信するための処理に移行する。一方、Ｓ１５１７における判断結果が、該当しないという結果である場合には、次の連送番号１３０１のパケットを送信するために、上記ステップＳ１５１２に戻って繰り返し動作する。

一方、ステップＳ１５１４においてビジー状態が発生したと判断された場合には、送信しようとしていた送信パケット１１４３を廃棄し（Ｓ１５１８）、連送回数１４０３（Ｎ１）の値に「１」を加算する（Ｓ１５１９）。次に、最大連送回数１４０２と連送回数１４０３が等しい（Ｎ１＝Ｎ１ｍａｘ）という条件に該当するか否かが、アクセス制御部１１２４において判定される（Ｓ１５２０）。ステップＳ１５２０の判断において、該当するという結果である場合には、アクセス制御部１１２４において、送信データ１１４２が同一の未送信の送信パケット１１４３が全て廃棄され（Ｓ１５１８）、処理が終了し、次の送信データ１１４２の送信パケット１１４３を送信するための処理に移行する。一方、ステップ１５２０の判断において、該当しないという結果である場合には、ステップＳ１５０５に戻って動作する。ただし、このとき、次に送信しようとする送信パケット１１４３は、＃１のパケットとして取り扱われる。

（Ｂ−２−２）データ受信の動作
通信装置１１００が、他の通信装置から、データを受信する際の動作について説明する。

図１７は、通信装置１１００が、他の装置から、送信データ１１４２を受信するための動作を示したフローチャートである。

まず、受信パケット１１５２が、他の通信装置からパケット受信部１１２９に与えられる（Ｓ１７０１）。

受信パケット１１５２が、パケット受信部１１２９に与えられると、パケット受信部１１２９から受信パケットバッファ１１３０に、受信パケット１１５２が与えられる。次に、受信パケット１１５２が、受信パケットバッファ１１３０に与えられると、受信パケット１５２が、受信パケットバッファ１１３０から受信フレーム生成部１１３１に与えられる。受信パケット１１５２が、受信フレーム生成部１１３１に与えられると、受信フレーム生成部１１３１において、受信パケット１５２から送信データ１１４２が生成さる。次に、送信データ１１４２が、受信フレーム生成部１１３１から端末に与えられる（Ｓ１７０２）。

（Ｂ−３）第２の実施形態の効果
第２の実施形態によれば、送信対象のデータについて分割処理を行わないデータ送信においても、第１の実施形態と同様の効果を奏することが可能となる。

（Ｃ）第３の実施形態
以下、本発明によるパケット送信装置、通信装置、パケット送信プログラム及びパケット送信方法の第３の実施形態を、図面を参照しながら説明する。

（Ｃ−１）第３の実施形態の構成
図１８は、第３の実施形態に係る通信装置の構成を示すブロック図である。

通信装置１８００は、第１の実施形態の通信装置１２０、又は、第２の実施形態の通信装置１１００に、端末台数推定部１８０１を付加したものである。尚、図１８においては、端末台数推定部１８０１と接続される手段以外の構成については、図示を省略している。以下、第１及び第２の実施形態と異なる構成について説明する。

パケット受信部１２９、１１２９は、他の通信装置から受信したパケットを、端末台数推定部１８０１に与える。

端末台数推定部１８０１は、パケット受信部１２９、１１２９から与えられた受信パケットに基づいて、通信装置１８００の周辺に存在する端末の数を推定するものである。

端末の数の推定の方法としては、例えば、受信パケットのヘッダ情報から、ＩＰアドレスやＭＡＣアドレス等のＩＤ情報を抽出し、その種類の数によって端末の数を推定する方法が挙げられる。その際、一定の時間内に受信したパケットに基づいて推定しても良い。

又、端末台数推定部１８０１は、推定した端末の台数に基づいて、上記（１）〜（５）式における、最適な最大連送回数（Ｎ１ｍａｘ）、最大連送成功回数（Ｎ２ｍａｘ）、ガードタイム（ＧＴ１及びＧＴ２）、最大コンテンションウィンドウサイズ（ＣＷ１ｍａｘ及びＣＷ２ｍａｘ）、スロットタイム（ＳＴ）を算出し、送信制御情報記憶部１２７、１１２７に記憶されている、最大連送回数５０２、１４０２、最大連送成功回数５０４、１４０４、最大コンテンションウィンドウ５０６、１４０６、最大コンテンションウィンドウ５０７、１４０７、ガードタイム５０８、１４０８、ガードタイム５０９、１４０９、スロットタイム５１０、１４１０の値等を、算出した値に置き換える。又、その他にもパケット送信の制御において適用されるパラメータで、変動させることにより通信品質が向上するものがあれば、その値についても算出して、パケット送信の際に適用させる構成としても良い。

端末台数推定部１８０１における各パラメータの算出は、例えば、予め実験等により、推定した端末の台数毎に最適な値を求めて記憶しておき、その値を適用しても良い。又、所定の演算式により算出しても良い。

（Ｃ−２）第３の実施形態の動作
次に、以上のような機能的構成を有する第３の実施形態の通信装置１８００の動作を、図面を参照しながら説明する。

図１９は、通信装置１８００が、周辺に存在する端末の数を推定し、送信制御情報記憶部１２７、１１２７に記憶された各種パラメータに最適な値を算出し、更新する動作を示すフローチャートである。

まず、パケット受信部１２９、１１２９において、他の通信装置からパケットが受信されると、その情報が、端末台数推定部１８０１に与えられる（Ｓ１９０１）。

受信したパケットが与えられると、端末台数推定部１８０１において、自装置の周辺に存在する他の端末の数の推定値が算出される（Ｓ１９０２）。

次に、端末台数推定部１８０１により、ステップＳ１９０２で算出した端末台数の推定値に基づいて、送信制御情報記憶部１２７、１１２７に記憶されている各種パラメータについて最適な値が算出される（Ｓ１９０３）。

次に、端末台数推定部１８０１により、送信制御情報記憶部１２７、１１２７に記憶されている各種パラメータの値が、ステップＳ１９０３で算出された値に置き換えられる（Ｓ１９０４）。

（Ｃ−３）第３の実施形態の効果
第３の実施形態によれば、第１及び第２の実施形態の効果に加えて以下のような効果を奏することが可能となる。

第３の実施形態によれば、他の端末の数やその配置が任意に変化する場合であっても、端末台数推定部１８０１により、送信制御情報記憶部１２７、１１２７に記憶されている各種パラメータ等を、常に最適な値に設定することが可能になる。これにより、車々間通信などの、自装置の周辺にある車両（通信装置）の数や通信相手の変動が激しい通信システムにおいても、常に最適なパラメータを使用して通信することが可能となり、通信品質を向上させるという効果を奏する。

（Ｄ）他の実施形態
本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、以下に例示するような変形実施形態も挙げることができる。

（Ｄ−１）上記の各実施形態の通信装置１２０、１１００、１８００を、複数の車両に搭載し、車々間の通信をするシステムに適用しても良い。

図２１及び図２２は、第１の実施形態の画像伝送システム１００と同様の構成を有する画像伝送システムを搭載した車両を複数配置したシステムと、従来の連送制御によりパケット送信を行う画像伝送システムを搭載した車両を複数配置したシステムとの通信品質について、机上におけるシミュレーション評価結果を示すグラフである。図２０は、このシミュレーション評価における、従来の画像伝送システムと、本発明の画像伝送システムに適用する映像フレームの仕様、パケット送信の制御に適用する各種パラメータ等について示した説明図である。

車両台数は１〜１０台とする。映像フレームの平均ビットレートは３８４kbps、Ｉフレームサイズは１１４４７byte、Ｐ及びＢフレームサイズは４０５５byteとする。従来の画像伝送システムについて、最大連送回数は「１〜３回」、ガードタイム（ＧＴ）は「３×１０^−３[msec]」、最大コンテンションウィンドウ（ＣＷmax）は「１２８」、スロットタイム（ＳＴ）は「８×１０^−３[msec]」、処理遅延時間（ＰＤ）は「２０×１０^−３[msec]」とする。本発明の画像伝送システムについて、最大連送回数（Ｎ１ｍａｘ）は「３回」、最大連送成功回数（Ｎ２ｍａｘ）は「１回」、ガードタイム（ＧＴ1）は「９５×１０^−３[msec]」、ガードタイム（ＧＴ2）は「３×１０^−３[msec]」、最大コンテンションウィンドウ（ＣＷ1max）は「１２８」、最大コンテンションウィンドウ（ＣＷ2max）は「８」、スロットタイム（ＳＴ）は「８×１０^−３[msec]」、処理遅延時間（ＰＤ）は「２０×１０^−３[msec]」とする。

又、ここでは、平均ビットレートは、実機（エンコーダ）及びサンプル映像（一般道を走行した時の映像）の値を測定して適用している。各映像フレームの（Ｉ／Ｐ／Ｂフレーム）サイズは、実際には映像に応じて変動するが、ここでは、図２０に記載の値を固定的に適用している。通信装置１２０に与えられる送信分割フレーム１４２のサイズは、実際にはそれぞれ異なるが、ここでは、全て同一としている。又、通信中に、送信パケットバッファ１２３に待機しているパケット数が、最大バッファサイズ（ここでは１０００パケット）よりも大きくなったら、通信不可と判定して分割フレームエラー率の出力は行わないこととしている。

図２１は、通信装置数に対する分割フレームエラーの発生率の特性を示すグラフである。図２１の通り、通信装置台数を１〜１０台と変化させた場合のいずれについても、従来の通信装置に比して、第１の実施形態の画像伝送システムを用いた場合の方が、分割フレームエラーの発生率が低くなっている。図２２は、通信装置数に対する平均遅延時間の特性を示すグラフである。平均遅延時間は、１つの映像フレームの送信パケット１４３について、通信装置１２０が、送信分割フレーム１４２の入力を受け初めてから、パケット送信部１２５が、他の通信装置へ、送信パケット１４３の送信を終えるまでの時間を表している。図２１の通り、通信装置台数を１〜１０台と変化させた場合のいずれについても、従来の通信装置に比して、第１の実施形態の画像伝送システムを用いた場合の方が、平均遅延時間が短くなっている。

（Ｄ−２）上記の各実施形態において、通信装置１２０、１１００、１８００は、無線通信を行うものであったが、本発明を、ランダムアクセス方式により通信を行う有線通信に適用しても良い。

（Ｄ−３）第１の実施形態において、通信装置１２０は、画像処理装置１１０から与えられた送信分割フレーム１４２を、送信パケット１４３に変換して他のシステムへ送信するものであるが、通信装置１２０は、文書データ等の送信に用いてもよく、その送信対象の種別は問われないものである。

（Ｄ−４）第１及び第２の実施形態においては、上記（１）〜（５）式の適用について、＃１−１、＃１のパケットのみにＧＴ１、ＣＷ１、ＣＷ１ｍａｘのパラメータを用いているが、必ずしも＃１−１（＃１）のパケットみに限定されるものではなく、＃１−２（＃２）以降のパケットについても同様に取り扱う構成としても良い。例えば、＃１−１（＃１）〜＃１−３（＃３）のパケットについてＧＴ１、ＣＷ１、ＣＷ１ｍａｘのパラメータを用いた場合、＃１−４（＃４）以降のパケットについてＧＴ２、ＣＷ２、ＣＷ２ｍａｘのパラメータを用いることとなる。この場合、＃１−２（＃２）、＃１−３（＃３）のパケットを送信する際に、他の通信装置と通信が衝突する可能性が高くなるが、＃１−４（＃４）以降のパケット送信においては、第１及び第２の実施形態と同様に、衝突を回避することが可能となる。

第１の実施形態の画像伝送システムの全体構成を示すブロック図である。 第１の実施形態の通信装置における、映像フレームから送信パケットへの分割について示した説明図である。 第１の実施形態の送信分割フレームの構造について示した説明図である。 第１の実施形態の送信パケットの構造について示した説明図である。 第１の実施形態の送信制御情報記憶部に記憶された情報について示した説明図である。 第１の実施形態における、＃１−１のパケットのアイドル検出からパケット送信までの時間を示した説明図である。 第１の実施形態における、＃１−２以降のパケットのアイドル検出からパケット送信までの時間を示した説明図である。 第１の実施形態の画像伝送システムが、他のシステムへデータ送信する動作について示したフローチャートの前半部分である。 第１の実施形態の画像伝送システムが、他のシステムへデータ送信する動作について示したフローチャートの後半部分である。 第１の実施形態の通信装置が、他の通信装置からパケットを受信する動作について示したフローチャートである。 第２の実施形態の通信装置の全体構成を示すブロック図である。 第２の実施形態の通信装置における、送信データから送信パケットへの分割について示した説明図である。 第２の実施形態の送信パケットの構造について示した説明図である。 第２の実施形態の送信制御情報記憶部に記憶された情報について示した説明図である。 第２の実施形態の通信装置が、他の通信装置へデータ送信する動作について示したフローチャートの前半部分である。 第２の実施形態の通信装置が、他の通信装置へデータ送信する動作について示したフローチャートの後半部分である。 第２の実施形態の通信装置が、他の通信装置からパケットを受信する動作について示したフローチャートである。 第３の実施形態の通信装置の全体構成を示すブロック図である。 第３の実施形態の通信装置が、送信制御情報記憶部に記憶された各種パラメータの値を算出して更新する動作を示した説明図である。 第１の実施形態の画像伝送システムについて、シミュレーション評価するための条件を示す説明図である。 第１の実施形態の画像伝送システムの分割フレームエラー率について、シミュレーション評価した結果を示すグラフである。 第１の実施形態の画像伝送システムの平均遅延時間について、シミュレーション評価した結果を示すグラフである。

符号の説明

１２０…通信装置、１２１…送信分割フレームバッファ、１２２…送信パケット生成部、１２３…送信パケットバッファ、１２４…アクセス制御部、１２５…パケット送信部、１２６…送信アンテナ、１２７…送信制御情報記憶部、１２８…受信アンテナ、１２９…パケット受信部、１３０…受信パケットバッファ、１３１…受信フレーム生成部、１３２…受信分割フレームバッファ、１４１…送信映像、１４２…送信分割フレーム、１４３…送信パケット、１４５…アクセス制御情報。

Claims (10)

1. 送信対象のデータを、複数に分割する送信データ分割手段と、
   上記送信データ分割手段が分割したデータを、複数のパケットに格納するパケット生成手段と、
   パケット送信をするための通信路上において、他の通信装置がデータ送信をしているビジー状態か、他の通信装置がデータ送信をしていないアイドル状態かを検出する通信路使用状況検出手段と、
   上記パケット生成手段により生成されたパケットを１つの送信単位として、所定の回数上記送信単位のパケットを送信先の通信装置へ無線通信により送信するものであって、各パケットを送信する際には、上記通信路使用状況検出手段によりアイドル状態を検出してから、当該パケットの送信処理を開始するまでの待機時間をランダム値を用いて求めて保持し、求めた待機時間の経過後に当該パケットの送信処理を開始し、各パケットの待機時間を求める際には、１つの上記送信単位のパケットにおいて前半に送信するパケットの待機時間が、後半に送信するパケットの最大待機時間よりも長くなるように設定し、１つの上記送信単位のパケットを送信中に、上記通信路使用状況検出手段により、一度もビジー状態を検出しなかった場合には、その上記送信単位のパケットの送信は成功したとみなし、所定の回数以上成功するまで、上記送信単位のパケットの送信を繰り返すパケット連送手段と
   を有することを特徴とするパケット送信装置。
2. 上記パケット連送手段は、上記送信単位のパケット送信の成功回数が所定の回数に達していなくても、所定の送信上限以上の回数の送信が完了した場合には、パケット送信を中止することを特徴とする請求項１に記載のパケット送信装置。
3. 送信対象のデータを、１つのパケットに格納するパケット生成手段と、
   パケット送信をするための通信路上において、他の通信装置がデータ送信をしているビジー状態か、他の通信装置がデータ送信をしていないアイドル状態かを検出する通信路使用状況検出手段と、
   上記パケット生成手段により生成されたパケットを、送信先の通信装置へ無線通信により送信するものであって、各パケットを送信する際には、上記通信路使用状況検出手段によりアイドル状態を検出してから、当該パケットの送信処理を開始するまでの待機時間をランダム値を用いて求めて保持し、求めた待機時間の経過後に当該パケットの送信処理を開始し、各パケットの待機時間を求める際には、前半に送信するパケットの待機時間が、後半に送信するパケットの最大待機時間よりも長くなるように設定し、各パケットを送信する際に、上記通信路使用状況検出手段により、一度もビジー状態を検出しなかった場合には、上記パケットの送信は成功したとみなし、所定の回数以上成功するまで、パケットの送信を繰り返すパケット連送手段と
   を有することを特徴とするパケット送信装置。
4. 上記パケット連送手段は、各パケットを送信する際に、上記通信路使用状況検出手段により、ビジー状態を検出した場合には、次に送信するパケットの待機時間は、前半に送信するパケットと同様の時間が、設定されることを特徴とする請求項３に記載のパケット送信装置。
5. 上記パケット連送手段は、上記送信単位のパケット送信の成功回数が所定の回数に達していなくても、所定の送信上限以上の回数の送信が完了した場合には、パケット送信を中止することを特徴とする請求項３に記載のパケット送信装置。
6. パケットを送受信するための通信路上に流れている、他の通信装置から送信されたパケットを受信するパケット受信手段と、
   上記パケット受信手段により受信したパケットに含まれる情報に基づいて、同一の通信路上に存在する他の通信装置の数を推定する、通信装置数推定手段とをさらに有し、
   上記連送手段は、他の通信装置へパケットを送信する際に、パケット送信の動作を制御するためのパラメータを、上記通信装置数推定手段により推定された通信装置の数に基づいて算出し、適用することを特徴とする請求項１〜５に記載のいずれかのパケット送信装置。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載のパケット送信装置を有することを特徴とする通信装置。
8. 請求項１〜６のいずれかに記載のパケット送信装置を有することを特徴とする車両。
9. 第１の通信装置から第２の通信装置へパケットを送信させるパケット送信プログラムであって、
   上記第１の通信装置におけるコンピュータを、
   送信対象のデータを、複数に分割する送信データ分割手段と、
   上記送信データ分割手段が分割したデータを、複数のパケットに格納するパケット生成手段と、
   パケット送信をするための通信路上において、他の通信装置がデータ送信をしているビジー状態か、他の通信装置がデータ送信をしていないアイドル状態かを検出する通信路使用状況検出手段と、
   上記パケット生成手段により生成されたパケットを１つの送信単位として、所定の回数上記送信単位のパケットを第２の通信装置へ無線通信により送信するものであって、各パケットを送信する際には、上記通信路使用状況検出手段によりアイドル状態を検出してから、当該パケットの送信処理を開始するまでの待機時間をランダム値を用いて求めて保持し、求めた待機時間の経過後に当該パケットの送信処理を開始し、各パケットの待機時間を求める際には、１つの上記送信単位のパケットにおいて前半に送信するパケットの待機時間が、後半に送信するパケットの最大待機時間よりも長くなるように設定し、１つの上記送信単位のパケットを送信中に、上記通信路使用状況検出手段により、一度もビジー状態を検出しなかった場合には、その上記送信単位のパケットの送信は成功したとみなし、所定の回数以上成功するまで、上記送信単位のパケットの送信を繰り返すパケット連送手段と
   して機能させることを特徴とするパケット送信プログラム。
10. 第１の通信装置から第２の通信装置へパケットを送信するパケット送信方法において、
    上記第１の通信装置は、送信データ分割手段と、パケット生成手段と、通信路使用状況検出手段と、パケット連送手段とを有し、
    上記送信データ分割手段は、送信対象のデータを複数に分割し、
    上記パケット生成手段は、上記分割したデータを、複数のパケットに格納してパケットを生成し、
    上記通信路使用状況検出手段は、パケット送信をするための通信路上において、他の通信装置がデータ送信をしているビジー状態か、他の通信装置がデータ送信をしていないアイドル状態かを検出し、
    上記パケット連送手段は、上記パケット生成手段により生成されたパケットを１つの送信単位として、所定の回数上記送信単位のパケットを第２の通信装置へ無線通信により送信するものであって、各パケットを送信する際には、上記通信路使用状況検出手段によりアイドル状態を検出してから、当該パケットの送信処理を開始するまでの待機時間をランダム値を用いて求めて保持し、求めた待機時間の経過後に当該パケットの送信処理を開始し、各パケットの待機時間を求める際には、１つの上記送信単位のパケットにおいて前半に送信するパケットの待機時間が、後半に送信するパケットの最大待機時間よりも長くなるように設定し、１つの上記送信単位のパケットを送信中に、一度も同一通信路上で、他の通信装置がデータ送信をしているビジー状態を検出しなかった場合には、その上記送信単位のパケットの送信は成功したとみなし、所定の回数以上成功するまで、上記送信単位のパケットの送信を繰り返す
    ことを特徴とするパケット送信方法。

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