JP5327204B2 - 無線通信装置及び無線通信システム - Google Patents

Description

本発明は、共通の通信チャンネルを利用して無線通信を行う通信装置として、定期送信機能を有する第１通信装置とランダム送信機能を有する第２通信装置との２種類の通信装置を備えた無線通信システム、及び、この無線通信システムの第２通信装置を構成するのに好適な無線通信装置に関する。

従来、ＣＳＭＡ方式の無線通信システムのように、複数の通信装置が共通の通信チャンネルを利用してランダムにデータ送信を開始する無線通信システムでは、特定の通信装置が重要性の高い情報（重要情報）を送信しようとしても、通信チャンネルで送信権を取得するのに時間がかかり、重要情報を速やかに送信することができないという問題があった。

そこで、この種の無線通信システムにおいては、ＣＳＭＡ等の通信方式でランダムにデータ送信を開始するランダム送信機能を有する通信装置（第２通信装置）とは別に、ＴＤＭＡ等による通信方式で重要情報を定期的に送信する定期送信機能を有する通信装置（第１通信装置）を設け、定期送信機能を有する第１通信装置が重要情報を定期送信する定期送信期間中は、第２通信装置によるランダム送信を禁止することが提案されている（例えば、特許文献１等参照）。

そして、この提案の無線通信システムでは、第１通信装置が重要情報を定期送信する際、定期送信の周期やその周期内で実際に定期送信を行う期間を表す定期送信期間情報を送信することで、第２通信装置に、ランダム送信を禁止すべき期間を通知するようにされている。

また、第２通信装置は、定期送信期間情報を受信すると、その受信した定期送信期間情報をランダム送信機能によって他の通信装置に転送することで、定期送信期間情報を広範囲に通知するようにされている。

このため、上記提案の無線通信システムによれば、第２通信装置がランダム送信を行うランダム送信期間を制限して、第１通信装置から周囲の第２通信装置に重要情報を優先的に送信させることができる。

特開２０１０−２１８７０号公報

ところで、上記提案の無線通信システムでは、第２通信装置が、受信した定期送信期間情報を他の通信装置に転送し、しかも、その転送は、ランダム送信にて本来送信すべき送信データに定期送信期間情報を付与することにより行う。

このため、上記提案の無線通信システムにおいて、第２通信装置が定期送信期間情報を転送する際には、定期送信期間情報を転送しない場合に比べて、ランダム送信１回当たりのデータ長が長くなる。

そして、第１通信装置からの電波が届く領域内に第２通信装置が複数存在する場合、その領域内の複数の第２通信装置が第１通信装置から取得した定期送信期間情報を転送し、更に、その転送された定期送信期間情報を受信した第２通信装置も、定期送信期間情報を転送しようとするので、第１通信装置の周囲では、第２通信装置１台当たりのデータ送信期間が長くなる。

従って、上記提案の無線通信システムでは、ランダム送信期間内にランダム送信を行うことのできる第２通信装置の数が少なくなる（換言すれば、ランダム送信期間内に送信機会を得ることのできない第２通信装置が発生しやすくなる）という問題が発生する。

本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、定期送信機能を有する第１通信装置とランダム送信機能を有する第２通信装置とが混在し、第２通信装置が第１通信装置の定期送信期間情報を取得すると、その情報から得られる定期送信期間内にランダム送信を実行するのを禁止する無線通信システムにおいて、第２通信装置が定期送信期間情報を取得した際、その情報をランダム送信にて周囲の通信装置に転送するのを制限することで、ランダム送信期間内に送信機会を得ることのできない第２通信装置が発生するのを抑制することを目的とする。

かかる目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、上述した従来技術の無線通信システムと同様、定期送信機能を有する第１通信装置とランダム送信機能を有する第２通信装置とが混在し、第１通信装置が、定期送信期間情報を含む送信データを定期送信するよう構成された無線通信システムにおいて、第２通信装置として使用される無線通信装置に関する発明である。

そして、請求項１に記載の無線通信装置においては、受信手段が、第１通信装置若しくは他の第２通信装置からの送信信号を受信して受信データを復元し、その復元された受信データに定期送信期間情報が含まれている場合には、ランダム送信禁止期間設定手段が、その定期送信期間情報に基づき、定期送信期間を含むランダム送信禁止期間を設定する。

すると、送信手段は、ランダム送信禁止期間設定手段にて設定されたランダム送信禁止期間内では、送信要求が発生しても無線送信の実行を禁止し、ランダム送信禁止期間外にて、送信要求に対応したランダム送信を実行する。

また、本発明の無線通信装置には、受信手段にて復元された定期送信期間情報を送信データの一つとして送信手段に出力することで、送信手段によるランダム送信にて定期送信期間情報を他の通信装置に転送させる転送制御手段と、受信手段が受信した受信信号に基づき、複数の通信装置からの送信信号が衝突したことを検出する衝突検出手段とが備えられている。

そして、転送制御手段は、転送対象となる定期送信期間情報に対応した定期送信期間内に、衝突検出手段にて送信信号の衝突が検出されると、定期送信期間情報の転送条件が成立したと判断して、定期送信期間情報を他の通信装置に転送させ、転送条件が成立しなければ、定期送信期間情報の他の通信装置への転送を中止する。

つまり、本発明の無線通信装置（第２通信装置）が定期送信期間情報を他の通信装置に転送するのは、上記無線通信システムにおいて、第１通信装置からの送信電波（詳しくは定期送信期間情報）を直接受信することのできない他の第２通信装置に、第１通信装置が定期送信を行う定期送信期間を通知することで、他の第２通信装置が定期送信期間内にランダム送信を開始するのを防止するためである。

しかし、上記無線通信システムにおいて、第２通信装置が定期送信期間情報を転送しなくても、他の第２通信装置が第１通信装置の定期送信期間内にランダム送信を行い、そのランダム送信による送信信号と第１通信装置からの送信信号とが衝突するとは限らない。

そこで、本発明では、無線通信装置（第２通信装置）が定期送信期間情報を取得したときには、その情報から得られる定期送信期間内に送信信号の衝突が発生しているか否かを判断し、送信信号の衝突が発生している場合（換言すれば、他の第２通信装置に第１通信装置の定期送信期間を通知する必要がある場合）に限って、定期送信期間情報を転送するようにしているのである。

このように、本発明の無線通信装置によれば、定期送信期間情報の転送を、転送が必要なときに限って実施することから、定期送信期間情報の転送によってランダム送信時に送信するデータ長が長くなる確率を少なくすることができる。

このため、上記無線通信システムにおいて、本発明の無線通信装置を第２通信装置として利用すれば、第２通信装置が定期送信期間情報を不必要に転送するのを防止することができ、定期送信期間情報の転送により他の第２通信装置が送信機会を得ることができなくなるのを抑制できる。

よって、本発明の無線通信装置によれば、上記無線通信システムにおいて、効率的な無線通信を実現できることになる。
ところで、第２通信装置からの送信信号と第１通信装置からの送信信号との衝突は、受信手段において得られる受信信号の信号レベルの変化等から検出できるが、これら各信号が衝突した場合、受信データを復元できなくなるとは限らない。

つまり、例えば、上記無線通信システムにおいて、第１通信装置によるデータ送信中に他の第２通信装置がデータ送信を開始した際、当該無線通信装置（第２通信装置）の受信手段で得られる受信信号は、第１送信装置からの送信信号に第２通信装置からの送信信号が重畳されたものになるため、受信信号の信号レベルが急峻に増加する。このため、送信信号の衝突は、受信信号の信号レベルの変化から容易に検出できる。

しかし、このように送信信号が衝突して、受信信号の信号レベルが変化しても、衝突した受信信号にレベル差があるような場合（希望波対妨害波比：Ｄ／Ｕが大きい場合）には、レベルの高い受信信号（希望波）からデータを正常に復元できる。

このため、本発明の無線通信装置は、請求項２に記載のように、受信手段による受信データの復元時にエラーが発生したことを検出するエラー検出手段を設け、定期送信期間内に、衝突検出手段にて送信信号の衝突が検出され、しかも、エラー検出手段にて受信データのエラーが検出されたときに、転送制御手段が、定期送信期間情報の転送条件が成立したと判断して、定期送信期間情報を他の第２通信装置に転送させるように構成してもよい。

そして、無線通信装置をこのように構成すれば、第１通信装置の定期送信期間内に第１通信装置からの送信信号と第２通信装置からの送信信号とが衝突し、その衝突により受信エラーが発生したときにだけ、定期送信期間情報を転送することになるため、請求項１に記載のものに比べて、定期送信期間情報を転送する確率をより低くすることができる。

一方、本発明の無線通信装置では、受信手段にて定期送信期間情報が復元されないときには、転送対象となる定期送信期間情報が存在しないので、ランダム送信により定期送信期間情報を送信することはない。

しかし、受信手段にて定期送信期間情報が復元されていないときであっても、第１通信装置による定期送信が開始されて、その定期送信と他の第２通信装置からのランダム送信とが重なることも考えられる。

そして、第１通信装置による定期送信と他の第２通信装置によるランダム送信とが重なり、当該無線通信装置にこれら各装置からの送信信号が届くと、衝突検出手段にて両送信信号の衝突が検出される。また、請求項２に記載の無線通信装置では、この衝突により、受信信号から受信データを復元できなくなると、エラー検出手段にて、その旨が検出される。

このように、衝突検出手段にて送信信号の衝突が検出され、エラー検出手段にて受信データのエラーが検出された場合、受信手段にて定期送信期間情報が復元されていなくても、第１通信装置からの定期送信による送信信号が届き、この送信信号が他の第２通信装置からの送信信号と衝突している可能性が高い。

そして、この場合には、他の第２通信装置に、第１通信装置からの定期送信が実施されていることを通知して、その定期送信期間中に他の第２通信装置がランダム送信を実施するのを防止することが望ましい。

そこで、請求項２に記載の無線通信装置においては、請求項３に記載のように、仮想定期送信期間情報生成手段を設けるとよい。
つまり、請求項３に記載の無線通信装置において、仮想定期送信期間情報生成手段は、受信手段にて復元された受信データに含まれる定期送信期間情報に対応した定期送信期間以外の期間内に、衝突検出手段にて送信信号の衝突が検出され、しかも、エラー検出手段にて受信データのエラーが検出されると、当該受信データの受信開始タイミングを一つのパラメータとして定期送信期間情報を仮想的に生成し、その生成した定期送信期間情報を送信手段に出力することで他の通信装置に向けて送信させる。

従って、請求項３に記載の無線通信装置によれば、受信手段にて定期送信期間情報が復元されていない場合であっても、第１通信装置からの定期送信と他の第２通信装置からのランダム送信とが重なり、両送信信号の衝突、及びその衝突に伴うエラーが発生しているときには、定期送信期間情報を仮想的に生成して、周囲の第２通信装置に通知することで、その後、第１通信装置からの定期送信を受信できなくなるのを防止できる。

なお、仮想定期送信期間情報生成手段において、定期送信期間情報を仮想的に生成する際には、定期送信による送信時間が予め設定されていれば、衝突及びエラーが検出された受信データの受信開始タイミングとその送信時間とを用いて定期送信期間情報を設定するようにすればよく、定期送信による送信時間が設定されていない場合(換言すれば変動する場合)には、衝突及びエラーが検出された受信データの受信開始タイミングと受信終了タイミングとを用いて定期送信期間情報を設定するようにすればよい。

また、受信手段における受信データの受信開始タイミングは、受信信号の復調処理や電波伝搬等により、第１通信装置からの送信開始タイミングよりも遅れるので、仮想定期送信期間情報生成手段において定期送信期間情報を仮想的に生成する際には、その遅れ時間を考慮して定期送信期間情報を生成するようにするとよい。

ところで、本発明（請求項１〜３）の無線通信装置に、請求項４に記載の時刻同期手段を設けた場合、受信手段にて定期送信期間情報が復元された際に、同期時刻手段が、その定期送信期間情報を含む受信データに付与された送信時刻に基づき、当該無線通信装置に設けられた時計の時刻を、定期送信期間情報の送信元の時計の時刻と同期するように自動調整することになるため、無線通信装置側では、自身の時計を用いて、第１通信装置による定期送信期間を正確に把握することができる。

しかし、この場合、無線通信装置が、他の第２通信装置にて仮想的に生成された定期送信期間情報を受信したときには、時刻同期手段が、定期送信を行わない他の第２通信装置の時刻と一致するように、時計の時刻を自動調整することになる。

このため、仮想的送信期間情報生成手段を設けた請求項３に記載の無線通信装置に、時刻同期手段を設ける場合には、請求項４に記載のように、仮想定期送信期間情報生成手段を、生成した定期送信期間情報に対し、仮想的に生成したものであることを表す識別情報を付与するように構成し、時刻同期手段を、受信手段にて復元された定期送信期間情報にその識別情報が付与されているときには、時計の時刻同期を中止するように構成するとよい。

そして、このようにすれば、無線通信装置が他の第２通信装置にて仮想的に生成された定期送信期間情報（以下、仮想定期送信期間情報ともいう）を受信した際、時刻同期手段が、自身の時計の時刻を、仮想定期送信情報を生成した（換言すれば定期送信を行わない）他の第２通信装置の時刻と一致させるのを防止することができる。

また、請求項５に記載のように、転送制御手段が、定期送信期間情報が第１通信装置から送信されてから第２通信装置にて転送された回数を表す転送回数情報を定期送信期間情報に付与し、しかも、受信手段にて復元された定期送信期間情報に付与されている転送回数情報が予め設定された上限値に達しているときには、その定期送信期間情報の他の通信装置への転送を中止するように構成されている場合、仮想定期送信期間情報生成手段は、生成した定期送信期間情報に、転送回数が上限値に設定された転送回数情報を付与するように構成するとよい。

つまり、転送制御手段を請求項５に記載のように構成すれば、無線通信システムにおいて、定期送信期間情報を受信した第２通信装置が、定期送信期間情報の転送回数を更新しつつ、その転送回数が上限値に達するまで、定期送信期間情報を転送することになるため、第１通信装置が送信した定期送信期間情報を、転送回数の上限値で決まる所望エリア内に広範囲に通知することができる。

しかし、仮想定期送信期間情報生成手段にて生成される仮想定期送信期間情報は、第１通信装置が実際に定期送信を行う定期送信期間を推定して設定したものであることから、転送制御手段を上記のように構成して、仮想定期送信期間情報についても通常の定期送信期間情報と同様に広範囲に通知するようにすると、第１通信装置から送信される定期送信期間情報とは異なる誤った定期送信期間情報によって、多数の第２通信装置からのランダム送信を制限してしまうことが考えられる。

そこで、請求項５に記載の無線通信装置においては、仮想定期送信期間情報生成手段にて仮想的に生成した定期送信期間情報に対し、転送回数を上限値に設定した転送回数情報を付与することで、仮想定期送信期間情報を受信した第２通信装置が仮想定期送信期間情報を転送するのを禁止するのである。

この結果、請求項５に記載の無線通信装置によれば、仮想定期送信期間情報生成手段により生成された仮想定期送信期間情報が、その情報を受信した他の第２通信装置を介して順次転送されることにより、広範囲に広がるのを防止し、その広範囲のエリア内の多数の第２通信装置が、実際の定期送信期間とは対応しない仮装定期送信期間情報にて、ランダム送信を誤って制限してしまうのを防止できる。

一方、請求項６に記載の発明は、所定の通信チャンネルを利用して、予め設定された一定周期毎に、該周期よりも短い定期送信期間内にて無線送信を行う定期送信機能を有し、しかも、定期送信時には、定期送信期間を表す定期送信期間情報を含む送信データを送信するよう構成された第１通信装置と、送信要求が発生した際、前記通信チャンネルが空いているか否かを判定して、前記通信チャンネルが空いているときに無線送信を行う、ランダム送信機能を有する第２通信装置との２種類の通信装置が混在する無線通信システムにおいて、第２通信装置は、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の無線通信装置にて構成されていることを特徴とする。

このため、請求項６に記載の無線通信システムによれば、第２通信装置が定期送信期間情報を転送するのを必要最小限に抑え、第２通信装置がランダム送信を行う時間を短くして、ランダム送信可能期間中にランダム送信を実施し得る第２通信装置の数を増加させることができ、延いては、第２通信装置間のデータ通信を効率的に実施させることが可能となる。

第１実施形態の無線通信システムの構成及び動作の概要を表す説明図である。 第１実施形態のランダム送信端末の構成を表すブロック図である。 パケット衝突検出部によるパケット衝突の検出動作を説明する説明図である。 ランダム送信端末にて実行される定期送信情報更新・時刻同期処理、定期送信情報転送処理、及び定期送信情報転送判断処理を表すフローチャートである。 ランダム送信端末による車車間パケットの送信状態を従来技術と比較して表す説明図である。 第２実施形態のランダム送信端末の構成を表すブロック図である。 第２実施形態のランダム送信端末にて実行される定期送信情報転送判断処理を表すフローチャートである。 第２実施形態の効果を説明する説明図である。 第３実施形態のランダム送信端末の構成を表すブロック図である。 仮想定期送信情報生成部による定期送信情報の生成動作を説明する説明図である。 第３実施形態のランダム送信端末にて実行される定期送信情報更新・時刻同期処理及び定期送信情報転送判断処理を表すフローチャートである。

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
［第１実施形態］
（無線通信システム全体の構成）
図１は、本発明が適用された実施形態の無線通信システムの構成及び動作の概要を表す説明図である。なお、本実施形態の無線通信システムは、上述した特許文献１に記載の実施形態と略同様に構成されている。

図１（ａ）に示すように、本実施形態の無線通信システムは、路側機として自動車の走行路付近に分散して設置される複数の定期送信端末１と、自動車に搭載され、路側機や他の車両との間で無線通信を行う複数のランダム送信端末２（図に示す２ａ、２ｂ）と、から構成されている。

定期送信端末１は、本発明の第１通信装置に相当するものであり、交通情報等の各種情報を周囲の自動車に定期的に送信する定期送信機能を有する。
また、ランダム送信端末２は、本発明の第２通信装置（換言すれば本発明の無線通信装置）に相当するものであり、自動車に搭載された制御装置からの送信要求を受けて、自車両の状態等を路側機や他の車両に送信するランダム送信機能を有する。

そして、定期送信端末１とランダム送信端末２との間の路車間通信、及び、ランダム送信端末２同士の車車間通信には、共通の通信チャンネルが使用され、ランダム送信端末２がランダム送信する際には、ＣＳＭＡ方式のアクセス制御によって通信チャンネルが空いているか否かを判断し、通信チャンネルが空いているときにデータ送信を開始する。

また、定期送信端末１は、定期送信を行うが、この定期送信の周期は、予め決められており、定期送信端末１には、定期送信一周期内のどの期間を定期送信に利用するかが割り当てられている。

そして、定期送信端末１は、その割り当てられた定期送信期間を表す定期送信期間情報を、定期送信によって周囲のランダム送信端末２に通知し、ランダム送信端末２は、その通知された定期送信期間中、ランダム送信を禁止する。

つまり、本実施形態では、定期送信機能を有する定期送信端末１が、定期送信期間中に、図１（ｂ）に示す定期送信情報を、単独或いは他の送信データに付与して、周囲に定期送信する。

なお、定期送信情報は、図１（ｂ）に示すように、定期送信期間の開始タイミングと定期送信期間の長さ（期間長）を表す定期送信期間情報に、自己の識別情報である装置ＩＤ（例えばＭＡＣアドレス等）と後述の転送回数Ｃとを付与することにより構成される。

また、ランダム送信端末２は、定期送信端末１が送信した定期送信情報を受けると、その定期送信情報に基づき、図１（ｃ）に示すように、定期送信端末１の定期送信期間内にランダム送信を開始してしまうことのないよう、自らのランダム送信禁止期間を設定し、そのランダム送信禁止期間以外の期間（ランダム送信期間）内に、ランダム送信を行う。

なお、ランダム送信端末２は、自身のランダム送信禁止期間を設定する際、定期送信端末１が実際に定期送信を行う定期送信期間に所定のガードタイムを加えた期間を設定するが、この設定方法等については上記特許文献１に詳細に説明されているため、説明は省略する。

ところで、図１（ａ）に示すように、ランダム送信端末２ａが、定期送信端末１からの送信電波が届くエリア（図に斜線で示す領域）内に位置し、ランダム送信端末２ｂがそのエリア外に位置する場合には、ランダム送信端末２ｂに、定期送信端末１から送信された定期送信情報が届かない。

このため、ランダム送信端末２ｂが定期送信端末１の定期送信期間内にランダム送信を開始し、ランダム送信端末２ａには、定期送信端末１からの送信電波と、ランダム送信端末２ｂからの送信電波とが同時に届き、それぞれの送信データを受信できなくなることが考えられる。

そこで、本実施形態では、ランダム送信端末２が定期送信情報を受信したときには、その定期送信情報を再送信することにより、定期送信端末１から離れた他のランダム送信端末２に定期送信情報を通知するようにされている。

そして、ランダム送信端末２が定期送信情報を再送信する際には、定期送信情報に含まれる転送回数Ｃを更新（＋１）することで、定期送信情報を受信したランダム送信端末２側で、その定期送信情報が、定期送信端末１が最初に送信してから何度目の転送で届いたのかを識別できるようにする。

また、ランダム送信端末２側で、定期送信情報に基づきランダム送信禁止期間を設定するには、定期送信端末１側で認識されている定期送信の周期と、ランダム送信端末２側で認識されている定期送信の周期とを一致させる必要がある。

このため、本実施形態では、定期送信端末１が定期送信情報を送信するときや、ランダム送信端末２が定期送信情報を転送するときには、その送信時刻を自らの時計３０（図２参照）から読み出して定期送信情報に付与する（図１（ｂ）参照）。

そして、定期送信情報を受信したランダム送信端末２側では、定期送信情報に付与されている送信時刻と、自らの時計３０から読み出した受信時刻とを比較することで、時計３０の時刻を、定期送信情報を送信してきた定期送信端末１若しくはランダム送信端末２側の時刻と同期させる。

つまり、例えば、図１（ａ）において、定期送信端末１から送信された定期送信情報はランダム送信端末２ａに届き、ランダム送信端末２ａは、その定期送信情報をランダム送信端末２ｂに転送することになるが、ランダム送信端末２ａ，２ｂは、定期送信情報を受信した際に、自らの時計３０の時刻を、定期送信情報を送信してきた定期送信端末１又はランダム送信端末２ａの時計と同期させることで、定期送信情報を受信した各ランダム送信端末２ａ，２ｂの時計３０が、全て、定期送信端末１の時計と同一時刻となるように時刻同期させるのである。

従って、定期送信情報を受信したランダム送信端末２（２ａ、２ｂ）は、自らの時計３０を用いて、定期送信端末１が定期送信を行う定期送信期間を正確に把握することができる。
（ランダム送信端末の構成）
次に、図２は、本実施形態の無線通信システムを構築するのに用いられるランダム送信端末２の構成を表すブロック図である。

図２に示すように、ランダム送信端末２には、車両に搭載された制御装置（図示せず）から入力される送信データにヘッダ等の付加情報を付与して出力するデータ送信部１２と、データ送信部１２から出力された送信データを所定の通信チャンネルでの送信信号（高周波信号）に変換して通信アンテナ（図示せず）に出力する変調処理部１４と、通信アンテナにて受信された受信信号を取り込み、他の送信端末（定期送信端末１又は他のランダム送信端末２）からの送信データを復元する復調処理部１６と、復調処理部１６にて復元された受信データからヘッダ等の付加情報を抽出し、受信データが当該ランダム送信端末２に向けて送信されたものであれば、その受信データを車両に搭載された制御装置に出力するデータ受信部１８と、が設けられている。

また、ランダム送信端末２には、定期送信端末１若しくは他のランダム送信端末２から取得した定期送信情報を記憶するための定期送信期間テーブル（具体的にはメモリ）２０と、ランダム送信禁止期間を、定期送信期間テーブル２０内の定期送信情報（詳しくは定期送信期間情報）に基づき決定し、データ送信部１２に出力するランダム送信禁止期間決定部４０と、が設けられている。

そして、データ送信部１２は、ランダム送信禁止期間決定部４０からランダム送信禁止期間情報が入力されると、その情報に対応したランダム送信禁止期間だけ、送信データのランダム送信を禁止する。

また、上述したように、ランダム送信端末２には、内部クロックをカウントすることにより時刻を計時する時計３０が設けられており、データ送信部１２は、この時計３０による計時時刻に基づき、ランダム送信禁止期間を検知する。

また、ランダム送信端末２には、マイクロコンピュータ（図示せず）によるソフトウェア処理により実現される機能ブロックとして、定期送信期間更新部５０、パケット衝突検出部６０、定期送信情報転送判断部７０、及び、時刻同期補正部３２が備えられている。

ここで、定期送信期間更新部５０は、データ受信部１８にて受信データから抽出された定期送信情報に基づき、定期送信期間テーブル２０内の定期送信情報を更新するものである。そして、この定期送信期間更新部５０としての機能は、マイクロコンピュータが後述の定期送信情報更新・時刻同期処理及び定期送信情報転送処理を実行することにより実現される。

なお、定期送信期間更新部５０は、定期送信期間テーブル２０に登録された定期送信情報が所定時間以上受信されない場合には、自車両が、その登録された定期送信情報に対応する定期送信端末１から離れたものと判断して、その定期送信情報をランダム送信禁止期間の設定に用いることのない非同期情報に書き換える非同期設定処理も実行するが、この非同期設定処理については、上述の特許文献１に記載されているので、説明は省略する。

次に、パケット衝突検出部６０は、復調処理部１６にて選局された通信チャンネルの受信信号の信号レベルの変化から、他の送信端末（定期送信端末１又は他のランダム送信端末２）からの送信パケットの衝突を検出する。

つまり、図３に例示するように、定期送信端末１からの送信信号である路車間パケットの受信中に、他のランダム送信端末２がランダム送信を開始して、その送信信号である車車間パケットが通信アンテナに入力されると、復調処理部１６で選局される受信信号の信号レベル（ＲＳＳＩ：受信信号強度）は急峻に変化する。

このため、パケット衝突検出部６０は、例えば、マイクロコンピュータが、復調処理部１６によるパケット受信中に、復調処理部１６からＲＳＳＩ信号を所定サンプリング周期（例えば、１００ｎｓ周期）で取り込み、ＲＳＳＩ信号の単位時間（例えば、８μｓ）当たりの変化量が所定のしきい値を越えたときに、パケットが衝突したことを検出する、といった手順でパケット衝突検出処理を実行することにより、実現される。

次に、定期送信情報転送判断部７０は、パケット衝突検出部６０による検出結果に基づき、データ受信部１８にて受信された定期送信情報の転送条件が成立したか否かを判断し、転送条件が成立したときに、定期送信情報をデータ送信部１２に出力することにより、定期送信情報を他のランダム送信端末２へ転送させるものである。そして、この定期送信情報転送判断部７０としての機能は、マイクロコンピュータが後述の定期送信情報転送判断処理を実行することにより実現される。

また、時刻同期補正部３２は、データ受信部１８が受信データから抽出した定期送信情報の送信時刻やその受信データの受信時刻を取り込み、これらの時刻差（受信時刻−送信時刻）に基づき時計３０による計時時刻を補正するものである。そして、この時刻同期補正部３２としての機能は、マイクロコンピュータが後述の定期送信情報更新・時刻同期処理を実行することにより実現される。
（定期送信情報更新・時刻同期処理）
図４（ａ）は、上述の定期送信期間更新部５０及び時刻同期補正部３２としての機能を実現するためにマイクロコンピュータにて実行される、定期送信情報更新・時刻同期処理を表すフローチャートである。

図４（ａ）に示すように、この処理が開始されると、まずＳ１１０（Ｓはステップを表す）にて、データ受信部１８が定期送信情報を含むデータを受信したか否かを判断することにより、他の送信端末（定期送信端末１又は他のランダム送信端末２）から定期送信情報が送信されてくるのを待つ。

そして、データ受信部１８にて定期送信情報を含むデータが受信されると、Ｓ１２０に移行して、その定期送信情報は、定期送信期間テーブル２０に既に登録されているものであるか否かを判定する。なお、この判定は、定期送信情報の装置ＩＤに基づき行われる。

Ｓ１２０にて、定期送信情報は未登録であると判断されると、Ｓ１３０に移行して、その未登録の定期送信情報を定期送信期間テーブル２０に新規登録した後、Ｓ１４０に移行し、逆に、Ｓ１２０にて、定期送信情報は定期送信期間テーブル２０に既に登録されていると判断されると、そのままＳ１４０に移行する。

Ｓ１４０では、今回受信した定期送信情報の転送回数Ｃ（受信転送回数Ｃ）は、定期送信期間テーブル２０に登録されている定期送信情報（詳しくは装置ＩＤが同じ定期送信情報）の転送回数Ｃ（登録転送回数Ｃ）よりも小さいか否かを判断し、受信転送回数Ｃが登録転送回数Ｃよりも小さい場合には、Ｓ１６０に移行する。

なお、今回受信した定期送信情報が定期送信期間テーブル２０に登録されておらず、Ｓ１３０にて新規登録されたものである場合、Ｓ１４０では、登録転送回数Ｃは最大値（後述の転送要否判定用のしきい値Ｃmax よりも大きい値）であるとして、受信転送回数Ｃと登録転送回数Ｃとを比較する。この結果、今回受信した定期送信情報が新規登録されたものであれば、Ｓ１４０からＳ１６０の処理に移行することになる。

次に、Ｓ１４０にて、受信転送回数Ｃが登録転送回数Ｃ以上であると判断された場合には、Ｓ１５０に移行して、受信転送回数Ｃと登録転送回数Ｃとが同一で、且つ、今回受信した定期送信情報の装置ＩＤが、前回時計３０の時刻同期に用いた定期送信情報の装置ＩＤ以下であるか否かを判断する。

なお、装置ＩＤの比較は、装置ＩＤの値から時刻同期を行うのに用いる定期送信情報の優先順位を判定するために行われる。
そして、今回受信した定期送信情報の転送回数Ｃと定期送信期間テーブルに記憶されている定期送信情報の転送回数Ｃとが同じで、その装置ＩＤが前回時刻同期に用いた定期送信情報の装置ＩＤよりも小さい場合には、Ｓ１６０に移行し、そうでなければ、当該処理を一旦終了して、再度Ｓ１１０に移行する。

次にＳ１６０では、今回受信された定期送信情報の送信時刻と、その定期送信情報の受信時刻とを、データ受信部１８から取り込み、その取り込んだ送信時刻と受信時刻との時刻差を、時計３０の同期ずれ量として算出する。

なお、Ｓ１６０において、同期ずれ量を算出する際には、他の送信端末（定期送信端末１又は他のランダム送信端末２）が定期送信情報の送信を開始してから、復調処理部１６及びデータ受信部１８を介して、その定期送信情報を取得するのに要するオフセット量が用いられ、同期ずれ量は、「同期ずれ量＝受信時刻−送信時刻−オフセット量」として算出される。

次に、Ｓ１６０にて、時計３０の同期ずれ量が算出されると、今度はＳ１７０に移行して、その算出された同期ずれ量は、予め設定された許容範囲内にあるか否かを判断し、同期ずれ量が許容範囲内にあれば、当該処理を一旦終了して、再度Ｓ１１０に移行する。

また、Ｓ１７０にて、同期ずれ量が許容範囲内にないと判断されると、Ｓ１８０に移行し、時計３０の時刻を同期ずれ量分だけ補正することにより、時計３０の時刻を、定期送信情報を送信してきた送信端末（定期送信端末１又は他のランダム送信端末２）側の時計と同期させる。

そして、Ｓ１８０にて時計３０の時刻を補正すると、Ｓ１９０に移行し、Ｓ１６０、Ｓ１８０の処理にて、今回、時計３０の時刻同期に用いた定期送信情報に基づき、定期送信期間テーブル２０に登録された定期送信情報を更新し、その後、当該処理を一旦終了して、再度Ｓ１１０に移行する。

なお、Ｓ１９０による定期送信情報の更新は、定期送信情報の転送回数Ｃを書き換えることにより実行される。
（定期送信情報転送処理）
次に図４（ｂ）は、上述の定期送信期間更新部５０としての機能を実現するために、上記定期送信情報更新・時刻同期処理と共にマイクロコンピュータにて実行される定期送信情報転送処理を表すフローチャートである。

この処理は、データ受信部１８にて受信された定期送信情報を定期送信情報転送判断部７０に出力するために実行される処理であり、処理が開始されると、まずＳ２１０にて、データ受信部１８が定期送信情報を含むデータを受信したか否かを判断することにより、他の送信端末（定期送信端末１又は他のランダム送信端末２）から定期送信情報が送信されてくるのを待つ。

そして、データ受信部１８にて定期送信情報を含むデータが受信されると、Ｓ２２０に移行して、定期送信情報の転送回数Ｃを読み込む。なお、データ受信部１８にて、装置ＩＤが同じで転送回数Ｃが異なる定期送信情報が略同時（例えば定期送信の一周期内）に受信されている場合、Ｓ２２０においては、その複数の定期送信情報の中から転送回数Ｃが小さい定期送信情報を選択し、転送回数Ｃを読み込む。

次に、続くＳ２３０では、Ｓ２２０にて読み込んだ定期送信情報の転送回数Ｃが、転送要否判定用として予め設定されたしきい値Ｃmax よりも小さいか否かを判断し、転送回数Ｃがしきい値Ｃmax 以上である場合には、そのまま当該定期送信情報転送処理を一旦終了し、再度Ｓ２１０以降の処理を実行する。

一方、Ｓ２３０にて、転送回数Ｃがしきい値Ｃmax よりも小さいと判断された場合には、Ｓ２４０に移行して、定期送信情報の転送回数Ｃを更新（＋１）し、Ｓ２５０に移行する。そして、Ｓ２５０では、転送回数更新後の定期送信情報を、定期送信情報転送判断部７０に出力し、当該定期送信情報転送処理を一旦終了し、再度Ｓ２１０以降の処理を実行する。

このように、定期送信情報転送処理では、データ受信部１８にて抽出された定期送信情報の転送回数Ｃを、しきい値Ｃmax を上限として更新（＋１）した後、定期送信情報転送判断部７０に出力する。
（定期送信情報転送判断処理）
次に図４（ｃ）は、定期送信情報転送判断部７０としての機能を実現するためにマイクロコンピュータにて実行される定期送信情報転送判断処理を表すフローチャートである。

図４（ｃ）に示すように、この処理では、まずＳ３１０にて、パケット衝突検出部６０からパケット衝突検出時に出力されるパケット衝突検出情報が入力されたか否かを判断することにより、パケット衝突が発生するのを待つ。

そして、Ｓ３１０にて、パケット衝突検出情報が入力されたと判断されると、Ｓ３２０に移行して、パケット衝突検出部６０によるパケット衝突の検出タイミング（時刻）は、定期送信期間更新部５０から入力された定期送信情報に対応した定期送信期間内であるか否かを判断する。

Ｓ３２０にて、パケット衝突の検出タイミングが定期送信期間内にないと判断された場合には、定期送信情報の転送条件は成立していないと判断して、当該定期送信情報転送判断処理を一旦終了し、再度Ｓ３１０に移行する。

一方、Ｓ３２０にて、パケット衝突の検出タイミングが定期送信期間内であると判断された場合には、定期送信情報の転送条件が成立したと判断して、Ｓ３３０に移行し、定期送信期間更新部５０から入力された定期送信情報をデータ送信部１２に出力する。

そして、Ｓ３３０にて、データ送信部１２に定期送信情報を出力した後は、当該定期送信情報転送判断処理を一旦終了し、再度Ｓ３１０に移行する。
なお、Ｓ３３０にて、データ送信部１２に定期送信情報を出力すると、データ送信部１２は、この定期送信情報をランダム送信する他の送信データのヘッダ等に付与することで、次回、その送信データをランダム送信する際に、定期送信情報を他のランダム送信端末２に転送させる。
（第１実施形態の効果）
以上説明したように、本実施形態のランダム送信端末２においては、定期送信期間更新部５０が、データ受信部１８にて受信・復元された定期送信情報に基づき、定期送信期間テーブル２０内の定期送信期間情報を更新し、ランダム送信禁止期間決定部４０が、その定期送信情報（詳しくは定期送信情報に含まれる定期送信期間情報）に基づき、データ送信部１２によるランダム送信禁止期間を設定することで、データ送信部１２が定期送信期間内にランダム送信を行うのを禁止する。

また、定期送信期間更新部５０は、データ受信部１８にて受信・復元された定期送信情報に含まれる転送回数Ｃがしきい値Ｃmax に達していなければ、転送回数Ｃをカウントアップ（＋１）した後、その定期送信情報を定期送信情報転送判断部７０に出力する。

すると、定期送信情報転送判断部７０は、その定期送信情報から得られる定期送信端末１の定期送信期間内に、パケット衝突検出部６０にてパケット衝突が検出されたか否かを判定して、定期送信期間内にパケット衝突が検出されていれば、定期送信情報をデータ送信部１２に出力することで、次回のランダム送信時に他の送信データと共に定期送信情報を送信させる。

従って、本実施形態のランダム送信端末２によれば、他の送信端末から受信した定期送信情報の転送回数Ｃがしきい値Ｃmax 未満（Ｃ＜Ｃmax ）で、しかも、その定期送信情報から得られる定期送信期間内にパケット衝突が発生しているときにだけ、その定期送信情報を他のランダム送信端末２へ転送し、定期送信期間内にパケット衝突が発生していなければ、定期送信端末１から送信された定期送信情報を直接受信したとき（換言すれば転送回数Ｃが０）であっても、その定期送信情報を他のランダム送信端末２へ転送するのを禁止することになる。

このため、本実施形態の無線通信システムによれば、定期送信端末１からの送信電波が届く領域内にランダム送信端末２が多数存在しても、各ランダム送信装置２が定期送信端末１から取得した定期送信情報を不必要に転送するのを防止することができる。

従って、本実施形態の無線通信システムによれば、ランダム送信端末２が定期送信情報を転送することにより他のランダム送信端末２が送信機会を得ることができなくなるのを抑制することができる。

つまり、図５（ａ）に示すように、定期送信情報を転送する際、ランダム送信端末２は、通常の送信データ（車車間通信データ）のヘッダ部分に、転送対象となる定期送信情報を付与する。

一方、路車間通信および車車間通信は、１００ｍｓを単位とし、その中で１回は送信することが安全アプリケーション実現のために必要とされている。
このため、ランダム送信端末２を、他の送信端末から取得した定期送信情報を必ず転送するようにすると、ランダム送信１回当たりの送信パケット（車車間パケット）のデータ長が定期送信情報の分だけ長くなることから、図５（ｂ）に例示すように、１００ｍｓ内に定期送信端末１からの路車間パケットを避けてランダム送信可能な車車間パケットの数が、各ランダム送信端末２からの定期送信情報の送信時間を加算した時間分だけ少なくなり、車両が混在すると、送信機会を得ることができないランダム送信端末２の数が増加する。

これに対し、本実施形態によれば、各ランダム送信端末２が、定期送信期間内にパケット衝突が発生したときに、転送条件が成立したと判断して、定期送信情報を転送することから、図５（ｃ）に示すように、各ランダム送信端末２が定期送信情報を転送するのを必要最小限に抑えて、定期送信周期内でランダム送信可能な車車間パケット数を増加させることができる。

よって、本実施形態の無線通信システムによれば、各ランダム送信端末２が効率的に無線通信（本実施形態では車車間通信）を行うことができるようになり、１００ｍｓ内に送信機会を得ることができないランダム送信端末２の数を少なくすることができる。

以下、この効果をより具体的に説明する。
例えば、定期送信端末１を備えた路側機１台の路車間通信エリア内に、ランダム送信端末２を搭載した車両が１６０台存在し、路車間通信エリア外に存在する車両に搭載されたランダム送信端末２がランダム送信を行い、路車間通信エリア内で路車間パケットを受信中にパケット衝突が発生した車両台数が１０台であるとする。

また、路側機である定期送信端末１は路車間パケットを定期送信し、車載器であるランダム送信端末２は車車間パケットをランダム送信（ＣＳＭＡ／ＣＡ）し、それらの送信要求は、全て１００ｍｓの周期で発生するものとする。

また、定期送信端末１による路車間通信の１パケット当りのデータ量は１０３６ｂｙｔｅｓであり、ランダム送信端末２による車車間通信の１パケット当りのデータ量は１３６ｂｙｔｅｓであるとし、定期送信端末１による路車間通信では１００ｍｓ当り７パケット送信され、ランダム送信端末２による車車間通信では１００ｍｓ当り１パケット送信されるものとする。

また、定期送信情報のデータ量は３０ｂｙｔｅｓとし、そのデータが上記データに追加されて送信されるものとする。
そして、無線通信の変調方式は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｐのＢＷ＝１０ＭＨｚの方式を使用し、１次変調方式としてＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ（符号化率はいずれも１／２）を使用するものとする。また路車間通信では１６ＱＡＭ、車車間通信ではＱＰＳＫを使用するものとする。

この場合、本実施形態では、１６０台の車両（詳しくはランダム送信端末２）のうち１０台しか定期送信情報を転送しないため、１５０台分の定期送信情報データ分の送信時間を節約できる。節約できる送信時間は、１台当り４０ｕｓであるため、１５０台分では６ｍｓとなる。

ここで、１００ｍｓ当りのランダム送信端末２の送信機会について考える。
路車間通信での送信時間は、１０６６ｂｙｔｅｓ×７パケットで５．３２ｍｓになる。
また、路車間通信エリアの周囲に他の路側機（他の定期送信端末１）が存在し、合計８台分の路車間通信送信時間（定期送信期間）が必要な場合、その送信時間は４２．６ｍｓとなる。

従って、この場合、１００ｍｓの間に車車間通信に割り当てられる送信時間（ランダム送信期間）は５７．４ｍｓとなる。
この時間内でアクセス制御方式としてＣＳＭＡ／ＣＡ（ＤＩＦＳ＝５８ｕｓ、平均バックオフ時間９７．５ｕｓ）を用いると、車両１台あたりに必要な送信時間は、定期送信情報無しで３２９．５ｕｓ、定期送信情報有りで３６９．５ｕｓとなる。

従来方式では、３６９．５ｕｓ×１６０台＝５９．１ｍｓとなるため、割り当てられた車車間通信の送信時間をオーバーし、送信機会が得られない車両が発生する。
これに対し、本実施形態では、３２９．５ｕｓ×１５０台＋３６９．５ｕｓ×１０台＝５３．１ｍｓとなり、割り当てられた車車間通信の送信時間内に全ての車両が送信することができる。

このように、本実施形態の無線通信システムによれば、車両に搭載されたランダム送信端末２において、複数の定期送信端末１によりランダム送信期間が制限され、しかも、車両が混雑してトラフィックが高い状態になったときに、大きな効果を発揮することができる。

なお、本実施形態においては、定期送信端末１が本発明の第１通信装置に相当し、ランダム送信端末２（２ａ、２ｂ）が本発明の第２通信装置に相当する。また、ランダム送信端末２において、復調処理部１６及びデータ受信部１８は、本発明の受信手段に相当し、ランダム送信禁止期間決定部４０は、本発明のランダム送信禁止期間設定手段に相当し、データ送信部１２及び変調処理部１４は、本発明の送信手段に相当し、パケット衝突検出部６０は、本発明の衝突検出手段に相当し、定期送信期間更新部５０及び定期送信情報転送判断部７０は、本発明の転送制御手段に相当し、時刻同期補正部３２は、本発明（請求項４に記載）の時刻同期手段に相当する。
［第２実施形態]
（ランダム送信端末の構成）
図６は、本発明が適用された第２実施形態のランダム送信端末２の構成を表すブロック図である。

本実施形態のランダム送信端末２は、図２に示した第１実施形態のランダム送信端末２と基本構成は同じであり、第１実施形態のものと異なる点は、パケット衝突検出部６０とは別に、パケットエラー検出部６２を設け、定期送信情報転送判断部７０が定期送信情報を転送するか否かを判定する際に、パケット衝突検出部６０からのパケット衝突検出情報に加えて、パケットエラー検出部６２からのパケットエラー検出情報を用いるようにした点である。

そこで、以下の説明では、第１実施形態との相違点についてのみ説明し、第１実施形態と同一部分については説明を省略する。
まず、パケットエラー検出部６２は、復調処理部１６が他の送信端末（定期送信端末１又は他のランダム送信端末２）からの送信信号を受信し、その受信信号（受信パケット）から受信データを復元しているときに、受信データにエラー（パケットエラー）が発生したか否かを判断して、パケットエラー発生時に、その旨を表すパケットエラー検出情報を定期送信情報転送判断部７０に出力する。

なお、パケットエラー検出部６２は、パケット先頭のプリアンブルエラーにより、受信パケットが所望の受信パケット（他の送信端末からの送信パケット）であると判定できなかった場合や、他の送信端末からの送信パケットの受信が完了してＣＲＣエラーが判定された場合に、パケットエラーが発生したと判断して、パケットエラー検出情報を定期送信情報転送判断部７０に出力する。

従って、復調処理部１６にて、他の送信端末からの送信パケットを受信し始めてから受信が終わってＣＲＣ判定処理が完了するまでの間に、パケット衝突及びパケットエラーがあれば、それらの検出情報が、パケット衝突検出部６０及びパケットエラー検出部６２から出力されることになる。
（定期送信情報転送判断処理）
次に、本実施形態の定期送信情報転送判断部７０は、マイクロコンピュータが図７に示す手順で定期送信情報転送判断処理を実行することにより実現される。

すなわち、本実施形態の定期送信情報転送判断処理では、Ｓ３１０にて、パケット衝突検出情報が入力されたと判断され、Ｓ３２０にて、パケット衝突の検出タイミングが定期送信期間内であると判断されると、Ｓ３２２にて、パケットエラー検出部６２から出力されるパケットエラー検出情報を一定期間（例えば、定期送信端末１による定期送信１回当たりの送信時間に基づき設定され、その送信時間よりもＣＲＣ判定処理時間以上長い一定時間）観測する。

そして、続くＳ３２４では、Ｓ３２２の観測結果に基づき、パケット衝突があった定期送信期間内でパケットエラーが検出されたか否かを判断し、パケットエラーが検出されていなければ、定期送信情報の転送条件は成立していないと判断して、そのまま当該定期送信情報転送判断処理を終了する。

一方、Ｓ３２４にて、パケット衝突があった定期送信期間内でパケットエラーが検出されたと判断された場合には、定期送信情報の転送条件が成立したと判断して、Ｓ３３０に移行する。

そして、Ｓ３３０では、上記実施形態と同様、定期送信期間更新部５０から入力された定期送信情報をデータ送信部１２に出力し、当該定期送信情報転送判断処理を一旦終了する。
（第２実施形態の効果）
このように構成された本実施形態のランダム送信端末２によれば、転送回数Ｃがしきい値Ｃmax 未満（Ｃ＜Ｃmax ）となっている定期送信情報から得られる定期送信期間内に、パケット衝突が発生し、しかも、その定期送信期間内にデータを正常に復元できないパケットエラーが発生したときにだけ、転送条件が成立したと判断されて、その定期送信情報が他のランダム送信端末２へ転送され、定期送信期間内にパケット衝突が発生しても、パケットエラーが発生していなければ、定期送信情報の転送が禁止される。

つまり、パケット衝突検出部６０にてパケット衝突が検出されても、路車間パケットの信号レベルが車車間パケットの信号レベルに比べて充分高い場合（換言すれば、Ｄ／Ｕが大きい場合）には、路車間パケットを正常に復元できる。

そこで、本実施形態では、パケット衝突検出部６０にてパケット衝突が検出されても、パケットエラー検出部６２にてパケットエラーが検出されていなければ、定期送信情報の転送条件は成立していないと判断して、定期送信情報の転送を禁止するようにしているのである。

従って、本実施形態のランダム送信端末２を用いて、図１に示した無線通信システムを構築すれば、第１実施形態のランダム送信端末２を用いた場合に比べて、ランダム送信端末２が定期送信情報を転送する確率を低くして、各ランダム送信端末２が送信機会を得ることができなくなるのをより良好に抑制することができる。

以下、この効果をより具体的に説明する。
例えば、図８に示すように、定期送信端末１を備えた路側機からの送信信号（路車間パケット）が届く路車間通信エリア内に、ランダム送信端末２を搭載した車両Ａ，Ｂが存在し、車両Ａからの送信信号（車車間パケット）が届く車車間通信エリア内にランダム送信端末２を搭載した車両Ｂ，Ｃが存在する場合、従来技術では、車両Ａ，Ｂは、定期送信情報をランダム送信にて転送し、車両Ｃは、この２つの車両Ａ，Ｂから送信された定期送信情報を受信し、路側機の定期送信期間内ではランダム送信を実行しないようになる。

ここで、車両Ａは、路側機からの送信信号（路車間パケット）の信号レベルが、車両Ｃからの送信信号（車車間パケット）よりも充分高く（換言すればＤ／Ｕが充分高く）、車両Ｃからの送信信号（車車間パケット）の影響を受けることなく路側機からの送信信号（路車間パケット）から受信データを復元できるＤ／Ｕ確保エリアに位置し、且つ、車両Ｂが存在しない場合を考える。

従来技術では、車両Ａは路側機からの定期送信情報を転送し、車両Ｃは路側機の定期送信期間でのランダム送信を行わないが、本実施形態では、車両Ａは、車両Ｃが路側機の定期送信期間中にランダム送信した信号を受信しても（換言すればパケット衝突が発生しても）、路側機から受信している路車間パケットに復調エラー（パケットエラー）が生じない場合は、定期送信情報の転送を行わない。

そのため、車両Ｃは路側機の送信期間中においてもランダム送信が可能となり、車両Ｃから見て路側機と反対側に車両の混雑が起きている場合においても、車両Ｃは送信機会に制約を受けないため、送信機会をより得やすくなる。

よって、本実施形態の無線通信システムによれば、従来技術や第１実施形態に記載のものに比べて、各ランダム送信端末２がより効率的に無線通信（車車間通信）を行うことができるようになり、送信機会を得ることができないランダム送信端末２が発生するのをより良好に抑制することができる。

なお、本実施形態において、パケットエラー検出部６２は、本発明（請求項２）のエラー検出手段に相当する。
［第３実施形態]
（ランダム送信端末の構成）
図９は、本発明が適用された第３実施形態のランダム送信端末２の構成を表すブロック図である。

本実施形態のランダム送信端末２は、図６に示した第２実施形態のランダム送信端末２と基本構成は同じであり、第２実施形態のものと異なる点は、データ送信部１２に定期送信情報を入力して転送させるものとして、定期送信情報転送判断部７０とは別に、仮想定期送信情報生成部７２を設け、パケット衝突検出部６０及び同期時刻補正部３２の動作を一部変更した点である。

そこで、以下の説明では、第２実施形態との相違点についてのみ説明し、第２実施形態と同一部分については説明を省略する。
ここでまず、仮想定期送信情報生成部７２は、定期送信期間更新部５０から入力された定期送信情報に対応した定期送信期間以外の期間内に、パケット衝突検出部６０にてパケット衝突が検出され、パケットエラー検出部６２にてパケットエラーが検出されると、パケット衝突検出時に受信したパケットの受信開始タイミング等から、定期送信端末１からの定期送信期間を表す定期送信情報（仮想定期送信情報）を仮想的に生成するものである。

つまり、図１０（ａ）、（ｂ）に示すように、データ受信部１８にて定期送信情報が復元されていないときであっても、定期送信端末１からの定期送信期間中に他のランダム送信端末２がランダム送信を行い、自車両の位置で定期送信端末１からの路車間パケットと、他のランダム送信端末２からの車車間パケットとが衝突することがある。

そして、この場合、これら両パケットのＤ／Ｕが小さい場合には、パケットエラーが発生して、路車間パケットから受信データを復元できなくなってしまう。
そこで、本実施形態では、データ受信部１８にて得られた定期送信情報に対応した定期送信期間以外の期間内に、パケット衝突検出部６０にてパケット衝突が検出され、パケットエラー検出部６２にてパケットエラーが検出された際には、仮想定期送信情報生成部７２にて、パケット衝突検出部６０から出力されるパケット時間情報に基づき仮想定期送信情報を仮想的に生成し、その生成した仮想定期送信情報をデータ送信部１２に出力することで、他のランダム送信端末２に向けて送信させるのである。

また、仮想定期送信情報生成部７２は、自らが生成した仮想定期送信情報と、定期送信端末１にて生成された定期送信情報とを識別可能にするため、生成した仮想定期送信情報には、仮想定期送信情報であることを表す識別情報を付与する。

具体的には、本実施形態では、図１０（ｃ）に示すように、定期送信情報が、図１（ｃ）に示した定期送信情報に１ビットの仮想フラグを追加した構成となっており、定期送信端末１が定期送信情報を送信する際には、仮想フラグをリセット（値０）状態に設定するようになっている。

このため、仮想定期送信情報生成部７２では、生成した定期送信情報の仮想フラグを、通常とは異なるセット（値１）状態にすることで、当該定期送信情報が仮想定期送信情報であることを表す識別情報を付与するようにされている。

また、仮想定期送信情報生成部７２は、生成した仮想定期送信情報には、この仮想定期送信情報を受信した他のランダム送信端末２から転送されることのないよう、転送回数Ｃとして最大値（本実施形態では、転送要否判定用のしきい値Ｃmax ）を設定する。

そして、仮想定期送信情報生成部７２は、自らが生成した仮想定期送信情報を定期送信期間テーブルに書き込むことで、仮想定期送信情報に対応した定期送信期間内にデータ送信部１２からランダム送信がなされるのを禁止する。

なお、この仮想定期送信情報生成部７２の機能は、マイクロコンピュータが後述の図１１(ｂ)に示す定期送信情報転送判断処理を実行することにより、実現される。
次に、本実施形態のパケット衝突検出部６０は、パケット衝突を検出してパケット衝突検出情報を出力するだけでなく、復調処理部１６にて受信されたパケットの受信開始タイミングとその受信継続時間を表すパケット時間情報を出力する。

このパケット時間情報は、パケット衝突検出部６０（詳しくはパケット衝突検出部６０としての機能を実現するマイクロコンピュータの処理）により、例えば、復調処理部１６から出力されるＲＳＳＩ信号がパケット判定用のしきい値を上回ったタイミングを受信開始タイミングｔ１、ＲＳＳＩ信号がパケット判定用のしきい値を下回ったタイミングを受信終了タイミングｔ２として検出し（図１０（ａ）、（ｂ）参照）、これら検出結果ｔ１，ｔ２に基づきパケットの受信継続時間（ｔ２−ｔ１）を求める、といった手順で生成される。

また次に、本実施形態の時刻同期補正部３２は、上記実施形態のものと同様、定期送信情報の送信時刻と受信時刻との時刻差（受信時刻−送信時刻）に基づき、時計３０による計時時刻を補正するものであるが、定期送信情報に仮想定期送信情報であることを表す仮想フラグが付与されているときには、その定期送信情報の送信時刻と受信時刻とに基づく時刻補正を実行しないようになっている。
（定期送信情報更新・時刻同期処理）
つまり、時刻同期補正部３２としての機能は、上記実施形態のものと同様、マイクロコンピュータが後述の定期送信情報更新・時刻同期処理を実行することにより実現されるが、本実施形態では、この定期送信情報更新・時刻同期処理を、図１１（ａ）に示す手順で実行するようにされている。

すなわち、図１１（ａ）に示すように、本実施形態の定期送信情報更新・時刻同期処理は、図４（ａ）に示したものと略同様に実行されるが、定期送信情報の送信時刻と受信時刻との時刻差を時計３０の同期ずれ量として算出するＳ１６０の処理に移行する前に、Ｓ１５５の判定処理を実行する点が異なる。

このＳ１５５の判定処理は、今回受信した定期送信情報に付与されている仮想フラグが、リセット状態（値０）であるか否かを判断することにより、定期送信情報が定期送信端末１から送信されたものであるか、ランダム送信端末２の仮想定期送信情報生成部７２にて生成されたものであるかを判定する処理である。

そして、Ｓ１５５にて、定期送信情報に付与された仮想フラグがリセット状態である（換言すれば、定期送信情報が定期送信端末１から送信されたものである）と判断された場合には、Ｓ１６０に移行し、そうでなければ、定期送信情報更新・時刻同期処理をそのまま終了する。

この結果、データ受信部１８にて復元された定期送信情報が、仮想定期送信情報生成部７２にて仮想的に生成された仮想定期送信情報である場合に、時計３０の時刻を、仮想定期送信情報に付与された送信時刻（換言すれば仮想定期送信情報を生成したランダム送信端末２の時計３０の時刻）に補正してしまうのを防止できる。
（定期送信情報転送判断処理）
次に、図１１（ｂ）は、本実施形態の仮想定期送信情報生成部７２としての機能を実現するためにマイクロコンピュータにて実行される、定期送信情報転送判断処理を表すフローチャートである。

この定期送信情報転送判断処理は、定期送信情報転送判断部７０としての機能と、仮想定期送信情報生成部７２としての機能を実現するためのものであり、図７に示した第２実施形態のものにＳ３４０〜Ｓ３６０の処理を追加したものである。

すなわち、本実施形態の定期送信情報転送判断処理では、Ｓ３１０にて、パケット衝突検出情報が入力されたと判断され、Ｓ３２０にて、パケット衝突の検出タイミングが定期送信期間内であると判断された際には、第２実施形態と同様、Ｓ３２２にて、パケットエラー検出部６２から出力されるパケットエラー検出情報を一定期間観測し、Ｓ３２４にて、その観測結果に基づき、パケット衝突があった定期送信期間内でパケットエラーが検出されたか否かを判断する。

そして、パケット衝突があった定期送信期間内でパケットエラーが検出された場合には、定期送信情報の転送条件が成立したと判断して、Ｓ３３０に移行し、定期送信期間更新部５０から入力された定期送信情報をデータ送信部１２に出力し、当該定期送信情報転送判断処理を一旦終了する。

一方、Ｓ３１０にて、パケット衝突検出情報が入力されたと判断され、Ｓ３２０にて、パケット衝突の検出タイミングが定期送信期間内であると判断されなかった場合には、Ｓ３４０に移行して、パケット衝突検出部６０から、現在受信中のパケットの受信開始タイミング及び受信継続時間を表すパケット時間情報を読み込む。

そして、続くＳ３５０では、Ｓ３４０で読み込んだパケット時間情報に含まれている受信継続時間が、予め定期送信判定用として設定されたしきい値以上か否かを判断し、パケットの受信継続時間がしきい値以上であれば、今回パケット衝突が検出された受信パケットは、定期送信端末１からの送信パケットであると判断して、Ｓ３６０に移行し、パケットの受信継続時間がしきい値以上であければ、当該定期送信情報転送判断処理を一旦終了し、再度Ｓ３１０に移行する。

次に、Ｓ３６０では、Ｓ３４０で読み込んだパケット時間情報を構成する受信開始タイミングと受信継続時間とに基づき、転送回数Ｃを最大値Ｃmax とする定期送信情報（仮想定期送信情報）を仮想的に生成する。

具体的には、復調処理部１６での復調処理や電波伝搬などの遅延量ｔｄを考慮して、定期送信端末１からのパケットの送信開始タイミングを「受信開始タイミングｔ１−遅延量ｔｄ」として算出し、その算出した送信開始タイミングと、受信継続期間（つまり、期間長）とからなる定期送信期間情報を生成し、更に、その生成した定期送信期間情報に、ランダム送信端末２自身の識別情報である装置ＩＤと、値１の仮想フラグと、最大値Ｃmax に設定された転送回数Ｃを付与することで、図１０（ｃ）に示す定期送信情報（仮想定期送信情報）を仮想的に生成する。

次に、Ｓ３６０にて仮想定期送信情報を生成すると、Ｓ３２２に移行して、パケットエラー検出部６２から出力されるパケットエラー検出情報を一定期間観測し、Ｓ３２４にて、その観測結果に基づき、パケット衝突があった定期送信期間（この場合、仮想定期送信期間）内でパケットエラーが検出されたか否かを判断する。

そして、パケット衝突があった定期送信期間（仮想定期送信情報）内でパケットエラーが検出された場合には、定期送信情報の転送条件（この場合、仮想定期送信情報の送信条件）が成立したと判断して、Ｓ３３０に移行し、定期送信期間更新部５０から入力された定期送信情報（仮想定期送信情報）をデータ送信部１２に出力し、当該定期送信情報転送判断処理を一旦終了する。

また、Ｓ３３０では、データ送信部１２に出力する定期送信情報がＳ３６０にて生成した仮想定期送信情報である場合には、その仮想定期送信情報を定期送信期間テーブル２０に登録することで、仮想定期送信情報に対応した定期送信期間内にデータ送信部１２がランダム送信を開始するのを禁止する。
（第３実施形態の効果）
以上説明したように、本実施形態のランダム送信端末２によれば、定期送信期間更新部５０から入力された定期送信情報に対応した定期送信期間以外の期間内に、パケット衝突検出部６０にてパケット衝突が検出され、パケットエラー検出部６２にてパケットエラーが検出された際には、パケット衝突検出時に受信したパケットの受信開始タイミング等から仮想的に生成した仮想定期送信情報を、他のランダム送信端末２に向けて送信する。

従って、データ受信部１８にて、定期送信端末１からの定期送信情報が受信されていない場合でも、その定期送信端末１からの送信パケット（路車間パケット）と他のランダム送信端末２からの送信パケット（車車間パケット）とが衝突して、パケットエラーが発生したときには、その定期送信情報に対応した仮想定期送信情報を生成して、他のランダム送信端末２に送信することで、他のランダム送信端末２が定期送信端末１の定期送信期間内にランダム送信を行うのを防止できる。

また、仮想定期送信情報生成部７２は、転送回数Ｃが最大値（換言すれば転送要否判定用のしきい値）Ｃmax となるように、仮想定期送信情報を生成することから、この仮想定期送信情報を受信したランダム送信端末２は、仮想定期送信情報を転送することはない。

このため、仮想定期送信情報生成部７２にて生成した仮想定期送信情報が、定期送信端末１が実際に定期送信を行う定期送信期間からずれていても、そのずれが広範囲に広がるのを防止することができる。

また、本実施形態のランダム送信端末２を用いて無線通信システムを構築すれば、仮想定期送信情報生成部７２が、生成した仮想定期送信情報の仮想フラグをセット状態（値１）にし、その仮想定期送信情報を受信したランダム送信端末２側では、仮想フラグがセット状態（値１）であるので、仮想定期送信情報の送信時刻と受信時刻とに基づき時計３０の時刻を補正するのを禁止することになる。

このため、各ランダム送信端末２が、定期送信端末１側の送信時刻とは関係のない時刻に基づき時計３０の時刻を補正してしまうのを防止できる。
なお、本実施形態においては、仮想定期送信情報生成部７２が、本発明の仮想定期送信期間情報生成手段に相当する。
［変形例］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にて種々の態様をとることができる。

例えば、第３実施形態において、仮想定期送信情報生成部７２において、仮想定期送信情報を生成する際には、受信パケットの受信開始タイミング（ｔ１）と受信継続時間（ｔ２−ｔ１）とからなるパケット時間情報を用いるものとして説明したが、定期送信端末１が定期送信を行う定期送信期間が決まっていれば、受信開始タイミング（ｔ１）とその定期送信期間（固定値）とから仮想定期送信情報を生成するようにすればよい。

また、上記実施形態では、定期送信端末１が路側機として車両の走行路に沿って配置され、ランダム送信端末２が車両に搭載される無線通信システムについて説明したが、本発明は、例えば、定期送信端末１が緊急車両等の重要情報を送信する移動体に搭載され、ランダム送信端末２が一般車両に搭載された無線通信システムであっても、上記実施形態と同様に適用して、同様の効果を得ることができる。

１…定期送信端末（第１通信装置）、２，２ａ，２ｂ…ランダム送信端末（第２通信装置）、１２…データ送信部、１４…変調処理部、１６…復調処理部、１８…データ受信部、２０…定期送信期間テーブル、３０…時計、３２…時刻同期補正部、４０…ランダム送信禁止期間決定部、５０…定期送信期間更新部、６０…パケット衝突検出部、６２…パケットエラー検出部、７０…定期送信情報転送判断部、７２…仮想定期送信情報生成部。

Claims (6)

1. 所定の通信チャンネルを利用して、予め設定された一定周期毎に、該周期よりも短い定期送信期間内にて無線送信を行う定期送信機能を有し、しかも、定期送信時には、前記定期送信期間を表す定期送信期間情報を含む送信データを送信するよう構成された第１通信装置と、
   送信要求が発生した際、前記通信チャンネルが空いているか否かを判定して、前記通信チャンネルが空いているときに無線送信を行うランダム送信機能を有する第２通信装置と、
   の２種類の通信装置が混在する無線通信システムにおいて、前記第２通信装置として使用される無線通信装置であって、
   前記第１通信装置若しくは他の第２通信装置からの送信信号を受信し、受信データを復元する受信手段と、
   該受信手段にて復元された受信データに前記定期送信期間情報が含まれている場合に、該定期送信期間情報に基づき、前記定期送信期間を含むランダム送信禁止期間を設定するランダム送信禁止期間設定手段と、
   前記ランダム送信禁止期間設定手段にて設定されたランダム送信禁止期間内では、前記送信要求が発生しても無線送信の実行を禁止し、前記ランダム送信禁止期間外にて、前記送信要求に対応したランダム送信を実行する送信手段と、
   前記受信手段にて復元された定期送信期間情報を送信データの一つとして前記送信手段に出力することで、前記送信手段によるランダム送信にて前記定期送信期間情報を他の通信装置に転送させる転送制御手段と、
   前記受信手段が受信した受信信号に基づき、複数の通信装置からの送信信号が衝突したことを検出する衝突検出手段と、
   を備え、
   前記転送制御手段は、
   前記転送の対象となる定期送信期間情報に対応した定期送信期間内に、前記衝突検出手段にて送信信号の衝突が検出されると、転送条件が成立したと判断して、前記定期送信期間情報を他の通信装置に転送させ、前記転送条件が成立しなければ、前記定期送信期間情報の他の通信装置への転送を中止することを特徴とする無線通信装置。
2. 前記受信手段による前記受信データの復元時にエラーが発生したことを検出するエラー検出手段を備え、
   前記転送制御手段は、
   前記定期送信期間内に、前記衝突検出手段にて送信信号の衝突が検出され、しかも、前記エラー検出手段にて受信データのエラーが検出されると、前記転送条件が成立したと判断して、前記定期送信期間情報を他の通信装置に転送させることを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記受信手段にて復元された受信データに含まれる前記定期送信期間情報に対応した定期送信期間以外の期間内に、前記衝突検出手段にて送信信号の衝突が検出され、しかも、前記エラー検出手段にて受信データのエラーが検出されると、当該受信データの受信開始タイミングを一つのパラメータとして前記定期送信期間情報を仮想的に生成し、該生成した定期送信期間情報を前記送信手段に出力することで他の通信装置に送信させる仮想定期送信期間情報生成手段、を備えたことを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
4. 前記受信手段にて前記定期送信期間情報が復元されると、該定期送信期間情報を含む受信データに付与された送信時刻に基づき、当該無線通信装置に設けられた時計の時刻を、前記定期送信期間情報の送信元の時計の時刻と同期させる時刻同期手段を備え、
   前記仮想定期送信期間情報生成手段は、前記生成した定期送信期間情報に対し、仮想的に生成したものであることを表す識別情報を付与し、
   前記時刻同期手段は、前記受信手段にて復元された定期送信期間情報に前記識別情報が付与されているときには、前記時計の時刻同期を中止することを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。
5. 前記転送制御手段は、前記送信手段に出力して他の通信装置に転送させる定期送信期間情報に対し、前記定期送信期間情報が前記第１通信装置から送信されてから第２通信装置にて転送された回数を表す転送回数情報を付与すると共に、前記受信手段にて復元された定期送信期間情報に付与された転送回数情報が予め設定された上限値に達しているときには、該定期送信期間情報の他の通信装置への転送を中止し、
   前記仮想定期送信期間情報生成手段は、前記生成した定期送信期間情報には、前記転送回数が上限値に設定された転送回数情報を付与することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の無線通信装置。
6. 所定の通信チャンネルを利用して、予め設定された一定周期毎に、該周期よりも短い定期送信期間内にて無線送信を行う定期送信機能を有し、しかも、定期送信時には、前記定期送信期間を表す定期送信期間情報を含む送信データを送信するよう構成された第１通信装置と、
   送信要求が発生した際、前記通信チャンネルが空いているか否かを判定して、前記通信チャンネルが空いているときに無線送信を行うランダム送信機能を有する第２通信装置と、
   の２種類の通信装置が混在する無線通信システムにおいて、
   前記第２通信装置は、請求項１〜請求項５の何れか１項に記載の無線通信装置にて構成されていることを特徴とする無線通信システム。