JP5699779B2 - 路側通信機、及びこれを用いた無線通信システム、異常検知方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、高度道路交通システム（ＩＴＳ：Intelligent Transport System）に好適に用いられる路側通信機、及びこれを用いた無線通信システム、異常検知方法に関する。

近年、交通安全の促進や交通事故の防止を目的として、道路に設置されたインフラ装置からの情報を受信し、或いは車両同士で情報交換を行い、これらの情報を活用することで車両の安全性を向上させる高度道路交通システムが検討されている（例えば、特許文献１参照）。
かかる高度道路交通システムは、主として、インフラ側の無線通信装置である複数の路側通信機と、各車両に搭載される無線通信装置である複数の車載通信機とによって構成される。

この場合、各通信主体間で行う通信の組み合わせには、路側通信機同士が行う路路間通信と、路側通信機と車載通信機とが行う路車（又は車路）間通信と、車載通信機同士が行う車車間通信とが含まれる。

特許第２８０６８０１号公報

上記高度道路交通システムにおいて、路側通信機が、通信不能となっていたり不正なデータを送信するといったような異常状態に陥った場合、その異常を検知し、正常な状態に修復するために、異常が生じている路側通信機を特定する必要がある。

ここで、複数の路側通信機が互いに路路間通信可能である場合には、複数の路側通信機同士が、互いに異常の有無を直接監視することができる。
しかし、例えば、郊外において、互いに隣接する路側通信機間の距離が比較的長く路路間通信が利用できない場合には、路側通信機の異常検知ができないという問題があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、路路間通信が利用できない場合において、他の路側通信機の異常を検知することができる路側通信機、及びこれを用いた無線通信システム、異常検地方法を提供することを目的とする。

（１）本発明は、自装置に割り当てられた送信タイムスロットに関するスロット情報を送信する路側通信機であって、移動通信機によって中継された自装置以外の他の路側通信機の前記スロット情報を受信する受信部と、受信した前記他の路側通信機の前記スロット情報に基づいて、前記他の路側通信機の異常を判定する判定部と、を備えていることを特徴としている。

上記のように構成された路側通信機によれば、移動通信機により中継された他の路側通信機のスロット情報を受信し、この他の路側通信機のスロット情報に基づいて当該他の路側通信機の異常を判定するので、路路間通信が利用できない場合においても、他の路側通信機に関する情報であるスロット情報を取得でき、これによって、他の路側通信機の異常を判定し、検知することができる。

（２）前記移動通信機が、中継するごとに加算される中継回数を含む前記スロット情報を中継するものである場合には、前記判定部が、前記スロット情報に含まれる前記中継回数に基づいて、前記他の路側通信機の異常を判定することができる。
他の路側通信機に異常が生じれば、当該他の路側通信機のスロット情報の中継回数に変化が生じるからである。

（３）また、上記路側通信機において、自装置又は前記他の路側通信機には、それぞれ互いに異なる前記送信タイムスロットが対応付けて割り当てられていることが好ましい。
この場合、スロット情報に対応する送信タイムスロットに基づいて、いずれの路側通信機に異常が生じているか否かを容易にかつ確実に特定することができる。

（４）上記路側通信機において、前記判定部による判定結果を、前記他の路側通信機に送信する送信部をさらに備えていてもよく、この場合、複数の路側通信機間で、判定結果を共有できるので、必要に応じて他の路側通信機が判定した判定結果を用いることができ、効率よく他の路側通信機の異常検知を行うことができる。

（５）また、本発明は、自装置に割り当てられた送信タイムスロットに関するスロット情報を送信する複数の路側通信機と、この複数の路側通信機との間で通信を行う複数の移動通信機とを有する無線通信システムであって、前記複数の移動通信機によって中継された前記複数の路側通信機の前記スロット情報を受信する受信部と、受信した前記複数の路側通信機の前記スロット情報に基づいて、前記他の路側通信機の異常を判定する判定部と、を備えていることを特徴としている。

（６）本発明は、自装置に割り当てられた送信タイムスロットに関するスロット情報を送信する路側通信機に生じる異常を検知する異常検知方法であって、移動通信機によって中継された前記路側通信機の前記スロット情報を受信する受信ステップと、受信した前記路側通信機の前記スロット情報に基づいて、前記他の路側通信機の異常を判定する判定ステップと、を備えていることを特徴としている。

上記のように構成された無線通信システムに、及び異常検知方法によれば、複数の路側通信機の間で、路路間通信が利用できない場合にも、他の路側通信機の異常を検知することができる。

本発明によれば、路路間通信が利用できない場合において、他の路側通信機の異常を検知することができる。

本発明の一実施形態に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。 路車間通信のタイムスロットの一例を示す概念図である。 図２の部分拡大図である。 車載通信機の送信フレーム、及びこの送信フレームに含まれるフレーム情報の構成の一例を示す図である。 複数の路側通信機が設置されている環境下において、複数の車載通信機によって中継処理が行われたときの一例を示す図である。 図５中、一の路側通信機が送信不能となっている場合において、各車載通信機によって中継処理が行われたときの一例を示す図である。 路側通信機が１日間の間に受信した複数のフレーム情報の内、スロット番号２における再利用回数の値ごとに、その受信回数をカウントした結果の一例を示した図であり、（ａ）は、路側通信機が正常な状態、（ｂ）は、路側通信機が送信不能な状態である場合を、それぞれ百分率で示している。 図５中、一の路側通信機が不正データを送信している場合において、各車載通信機によって中継処理が行われたときの一例を示す図である。 １日ごとの再利用回数の平均値を経時的に求めて監視したときの一例を示すグラフである。

〔システムの全体構成〕
図１は、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。本発明の実施形態に係る通信システムは、高度道路交通システム（ＩＴＳ）における無線通信システムとして用いられる。高度道路交通システムは、無線通信システムを構成する複数の路側無線通信装置（以下、「路側通信機」という）２のほか、交通信号機、移動通信機である車載無線通信装置（以下、「車載通信機」という）３、中央装置４、及び、車両感知器や監視カメラ等よりなる路側センサ等を含む。

路側通信機２は、複数の交差点それぞれに設置される。ここで、交差点とは、二以上の道路が交差する部分をいう。交差点は、例えば、十字状であってもよいし、Ｔ字状であってもよい。また、交差点は、三以上の道路が交差していてもよい。複数の路側通信機２は、通信回線を介して、交通管制センター内の中央装置４に接続されている。

〔中央装置〕
中央装置４は、ワークステーション（ＷＳ）やパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等よりなる制御部を有しており、この制御部は、路側通信機２や路側センサからの各種の交通情報の収集・処理（演算）・記録、信号制御及び情報提供を統括的に行う。
具体的には、中央装置４の制御部は、自身の管轄下にある交差点の交通信号機に対して、同一道路上の交通信号機群を調整する系統制御や、この系統制御を道路網に拡張した広域制御（面制御）を行うことができる。

また、中央装置４は、システムの各部との間で通信を行うための通信部を有しており、この通信部は、信号灯器の灯色切り替えタイミングに関する信号制御指令や、渋滞情報等を含む交通情報Ｓ２を、所定時間ごとに交通信号機及び路側通信機２に送信する。
信号灯器への信号制御指令は、前記系統制御や広域制御を行う場合の信号制御パラメータの演算周期（例えば、１．０〜２．５分）ごとに送信され、路側通信機２への交通情報Ｓ２は、例えば５分ごとに送信される。

また、中央装置４の通信部は、各交差点に対応する路側通信機２から、その通信機２が車載通信機３から受信した車両の現在位置等を含む車両情報Ｓ３と、車両通過時に生じるパルス信号よりなる車両感知器（図示せず）の感知情報と、監視カメラが撮影した道路のデジタル情報よりなる画像データとを受信する。
中央装置４の制御部は、通信部が取得したそれらの各種情報に基づいて、前記系統制御や広域制御を実行することができる。

〔無線通信の方式等〕
高度道路交通システムにおいて、無線通信システムを構成する、複数の交差点それぞれに設置された複数の路側通信機２は、その周囲を走行する車両の車載通信機３との間で無線通信（路車（車路）間通信）が可能である。また、各路側通信機２は、自己の送信波が到達する所定範囲内に位置する他の路側通信機２とも無線通信（路路間通信）が可能である。
また、同じく無線通信システムを構成する車載通信機３は、路側通信機２との間で無線通信を行うとともに、キャリアセンス方式で他の車載通信機３と無線通信（車車間通信）が可能である。

このように、本実施形態のＩＴＳでは、車載通信機３同士（車車間通信）の通信と、路側通信機２と車載通信機３との間（「路」から「車」への路車間通信と「車」から「路」への車路間通信との双方を含む。）の通信については、無線通信が用いられている。
なお、交通管制センターに設けられた中央装置４は、各路側通信機２と有線での双方向通信が可能であるが、これらの間も無線通信であってもよい。

路側通信機２には、自身が無線送信するための専用のタイムスロット（図２の第１スロットＳＬ１）がＴＤＭＡ方式で割り当てられており、このタイムスロット以外の時間帯（図２の第２スロットＳＬ２）には無線送信を行わない。すなわち、路側通信機２用のタイムスロット以外の時間帯は、車載通信機３のためのＣＳＭＡ方式による送信時間として開放されている。
路側通信機２及び車載通信機３は、同一周波数帯を通信に用いるが、上記のように路側通信機２と車載通信機３の送信時間帯が区別されていることで、路側通信機２による送信信号と、車載通信機３による送信信号との衝突を回避できる。

路側通信機２及び車載通信機３は、送信信号の受信に関しては特に制限されない。従って、路側通信機２は、車載通信機３の送信信号を受信できる他、他の路側通信機２の送信信号も受信できる。また、車載通信機３は、路側通信機２及び他の車載通信機３の送信信号を受信できる。

なお、路側通信機２は、自身の送信タイミングを制御するために、他の路側通信機２との時刻同期機能を有している。この路側通信機２の時刻同期は、例えば、自身の時計をＧＰＳ時刻に合わせるＧＰＳ同期や、自身の時計を他の路側通信機２からの送信信号に合わせるエア同期等によって行われる。

〔路側通信機〕
図１に示すように、路側通信機２は、無線通信のためのアンテナ２０が接続された無線通信部２１と、中央装置４と双方向通信する有線通信部２２と、これらの通信制御を行うプロセッサ（ＣＰＵ：Central Processing Unit）等よりなる制御部２３と、制御部２３に接続されたＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置よりなる記憶部２４とを備えている。

路側通信機２の記憶部２４は、制御部２３が実行する後述の送信制御方法を実現するためのコンピュータプログラムや、各通信機２，３の通信機ＩＤ等を記憶している。
路側通信機２の制御部２３は、上記コンピュータプログラムを実行することで達成される機能部として、通信制御部２３ａと、他の路側通信機２の異常判定を行う判定部２３ｂとを有している。

通信制御部２３ａは、有線通信部２２が受信した中央装置４からの交通情報Ｓ２等を、いったん記憶部２４に一時的に記憶させ、無線通信部２１を介してブロードキャスト送信する機能を有している。
また、通信制御部２３ａは、無線通信部２１が受信した車両情報Ｓ３を、いったん記憶部２４に一時的に記憶させ、有線通信部２２を介して中央装置４に転送するとともに、無線通信部２１を介してブロードキャスト送信する機能も有している。

さらに、通信制御部２３ａは、自装置が使用するタイムスロットの割当情報であるフレーム情報Ｓ６（後に詳述する）を生成し、ブロードキャスト送信する機能も有している。

車載通信機３は、路側通信機２送信するフレーム情報Ｓ６を受信すると、当該フレーム情報Ｓ６に記された路側通信機２専用のタイムスロット（図２の第１スロットＳＬ１）以外の時間帯（図２の第２スロットＳＬ２）を利用して、キャリアセンス方式による無線送信を行う。

判定部２３ｂは、後述するように、車載通信機３が車車間通信において互いに中継するフレーム情報Ｓ６に含まれるスロット情報に基づいて、他の路側通信機２が異常であるか否かを判定する異常判定処理を行う。この処理については、後に詳述する。

〔タイムスロットの内容〕
図２は、路車間通信のタイムスロットの一例を示す概念図であり、図３は、図２の部分拡大図である。
図２及び図３に示すように、路車間通信においては、時間軸方向に並べて配置される無線フレームが用いられる。
無線フレームは、その時間軸方向の長さが１００ミリ秒に設定されており、時間軸方向に１０個の単位スロットＳＬ０に分割されている。
各単位スロットＳＬ０は、それぞれ、上述の第１スロットＳＬ１と第２スロットＳＬ２とを一つずつ含んでいる。従って、第１スロットＳＬ１と、第２スロットＳＬ２とは、時間軸方向に交互に配置されている。

上述のように、第１スロットＳＬ１は、路側通信機２に割り当てられたタイムスロットであり、この時間帯においては、路側通信機２による無線送信が許容される。第１スロットＳＬ１には、スロット番号ｉが付されている。
無線フレームは、上述のように時間軸方向に複数並べて配置されているので、各スロット番号の第１スロットＳＬ１は、それぞれ、無線フレーム長さを１周期として周期的に配置されている。

また、第２スロットＳＬ２は、車載通信機３用のタイムスロットであり、この時間帯は車載通信機３による無線送信用として開放するため、路側通信機２は第２スロットＳＬ２では無線送信を行わない。

図３において、各スロット番号ｉ＝１〜３の第１スロットＳＬ１に記したドット●は、当該スロット番号ｉの第１スロットＳＬ１が無線送信時間として割り当てられている路側通信機２の数を示している。
図３の例では、スロット番号１の第１スロットＳＬ１には、２つの路側通信機２の送信時間が割り当てられ、スロット番号２の第１スロットＳＬ１には、３つの路側通信機２の送信時間が割り当てられ、スロット番号３の第１スロットＳＬ１には、１つの路側通信機２の送信時間が割り当てられている。

図３のように、同じスロットに複数の路側通信機２を重複して割り当てるには、重複してスロットが割り当てられる路側通信機２同士の位置関係が、互いの送信信号によって干渉を生じさせる可能性がきわめて低いと判断できる程度に十分に離れていることを要する。
一方、距離的に近い場合には、互いに異なるスロットが割り当てられる。互いの送信信号の干渉が生じるのを防止するためである。

また、比較的長い距離を置いて互いに並んで設置されかつ両者の間に他の路側通信機２がない場合においても、基本的には、互いに異なるスロットが割り当てられる。この場合、互いの送信信号による干渉が生じる可能性は低いが、このように路側通信機２が点在していれば、通常、空きスロットがあること、及び、後述するように使用スロットと路側通信機２とを対応付けることで路側通信機２が他の路側通信機２に生じる異常を検知可能とするためである。

〔車載通信機〕
図１に戻り、車載通信機３は、無線通信のためのアンテナ３０に接続された通信部３１と、この通信部３１に対する通信制御を行うプロセッサ等よりなる制御部３２と、この制御部３２に接続されたＲＯＭやＲＡＭ等の記憶装置よりなる記憶部３３とを備えている。
記憶部３３は、制御部３２が実行する通信制御のためのコンピュータプログラムや、各通信装置２，３の通信機ＩＤ等を記憶している。

車載通信機３の制御部３２は、車車間通信のためのキャリアセンス方式による無線通信を通信部３１に行わせるものであり、路側通信機２のような時分割多重方式での通信制御機能は有していない。
従って、車載通信機３の通信部３１は、所定の搬送波周波数の受信レベルを常時感知しており、その値がある閾値以上である場合は無線送信を行わず、当該閾値未満になった場合にのみ無線送信を行うようになっている。

車載通信機３の制御部３２は、前記コンピュータプログラムを実行することで達成される機能部として、通信部３１の無線通信を制御する送信制御部３２ａと、通信部３１による受信データについて中継処理を行うデータ中継部３２ｂとを有している。
送信制御部３２ａは、後述するように、データ中継部３２ｂによって記憶、更新されるフレーム情報Ｓ６に基づいて、車載通信機３の無線送信用の第２スロットに相当する時間帯を特定し、その時間帯で通信部３１を介して無線送信を行う。

また、送信制御部３２ａは、自装置（車載通信機３）が搭載された車両５の現時の位置、方向及び速度等を含む車両情報Ｓ３を、通信部３１を介して外部にブロードキャストで無線送信する。

データ中継部３２ｂは、通信部３１が受信した受信データから所定のデータを抽出し、抽出した所定のデータを通信部３１を介してブロードキャストで無線送信する中継処理を行う機能を有している。
データ中継部３２ｂは、通信部３１が受信した受信データの内、交通情報Ｓ２や、他の車両５の車両情報Ｓ３について中継処理を行い、これら両情報Ｓ２，Ｓ３を無線送信する。

さらに、データ中継部３２ｂは、路側通信機２又は他の車載通信機３から受信した受信データにフレーム情報Ｓ６が含まれている場合、そのフレーム情報Ｓ６を抽出し、通信部３１を介して送信する。このフレーム情報Ｓ６についての中継処理については、後に詳述する。

なお、車載通信機３の制御部３２は、他の車両５（車載通信機３）、又は、路側通信機２から受信した、交通情報Ｓ２や、他の車両に関する車両情報Ｓ３に基づいて、右直衝突や出合い頭衝突等を回避する安全運転支援制御を行う機能も有している。

〔フレーム情報Ｓ６の中継処理について〕
次にデータ中継部３２ｂが行うフレーム情報Ｓ６の中継処理について説明する。
データ中継部３２ｂは、路側通信機２又は他の車載通信機３から受信した受信データにフレーム情報Ｓ６が含まれている場合、そのスロット情報Ｓ６を抽出して自装置の記憶部３３に記憶しているフレーム情報Ｓ６と比較し、必要部分を更新した後に記憶部３３に記憶させる。次いで、データ中継部３２ｂは、更新後のフレーム情報Ｓ６を通信部３１を介して外部にブロードキャストで無線送信する。

図４は、車載通信機３の送信フレーム、及びこの送信フレームに含まれるフレーム情報Ｓ６の構成の一例を示す図である。車載通信機３の送信フレームには、プリアンブル、ヘッダ、データ、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）が含まれている。交通情報Ｓ２や、車両情報Ｓ３等は、データ領域に格納される。一方、フレーム情報Ｓ６は、ヘッダ領域に格納される。

フレーム情報Ｓ６は、図４に示すように、第１スロットＳＬ１の開始時間及び継続時間といったスロット情報を、各スロット番号ごとに格納可能に構成されている。本実施形態では、フレーム情報Ｓ６は、１無線フレームに含まれる１０個の第１スロットＳＬ１それぞれのスロット情報全てを格納することができる。
また、上記スロット情報は、図４に示すように、第１スロットＳＬ１の期間を特定する情報の他、当該スロット情報が中継されて再利用された再利用回数を含んでいる。

路側通信機２は、自装置に割り当てられているスロット番号の第１スロットＳＬ１を示すスロット情報を含んだフレーム情報Ｓ６を生成、送信する。路側通信機２は、自装置のスロット情報を自装置のスロット番号に対応する領域に格納したフレーム情報Ｓ６を送信する。このとき生成されるフレーム情報Ｓ６中の自装置のスロット情報の再利用回数は、「０」に設定される。

本実施形態では、互いに近隣に配置される路側通信機２には、互いに異なるスロット番号の第１スロットＳＬ１が割り当てられており、スロット番号は、自装置、及び自装置周辺に位置する路側通信機２と対応付けられる。このため、自装置周辺においては、フレーム情報Ｓ６中のスロット番号によって、自装置周辺に位置する路側通信機２を容易に特定することができる。

なお、フレーム情報Ｓ６中、スロット情報は、スロット番号と対応付けて格納せずに格納してもよい。スロット番号は、スロット情報の内容を参照すれば特定することができるからである。

車載通信機３のデータ中継部３２ｂは、路側通信機２から直接フレーム情報Ｓ６を受信した場合、そのまま、自装置が記憶しているフレーム情報Ｓ６と比較する。次いで、データ中継部３２ｂは、受信したフレーム情報Ｓ６に含まれるスロット情報の再利用回数と、記憶していたフレーム情報Ｓ６に含まれるスロット情報の再利用回数とを、各スロット番号ごとに比較し、再利用回数が少ない方のスロット情報を記憶していたフレーム情報Ｓ６に格納し更新する。
次いで、データ中継部３２ｂは、更新したフレーム情報Ｓ６を通信部３１を介して外部にブロードキャストで無線送信する。

一方、他の車載通信機３からフレーム情報Ｓ６を受信した場合、データ中継部３２ｂは、記憶しているフレーム情報Ｓ６と比較する前に、受信したフレーム情報Ｓ６中の全てのスロット情報の再利用回数に「１」を加える。これにより、データ中継部３２ｂは、フレーム情報Ｓ６中の各スロット番号ごとのスロット情報の再利用回数に、自装置の中継処理によるスロット情報の再利用を反映させる。

次いで、データ中継部３２ｂは、再利用回数をインクリメントした後のフレーム情報Ｓ６に含まれるスロット情報の再利用回数と、自装置の記憶部３３に記憶されているフレーム情報Ｓ６に含まれるスロット情報の再利用回数とを、各スロット番号ごとに比較し、再利用回数が少ない方のスロット情報を記憶していたフレーム情報Ｓ６に格納し更新する。
すなわち、再利用回数が少ないスロット情報は、再利用回数が多く何度も中継されたものと比較して、新しい情報である確率が高い。よってデータ中継部３２ｂは、フレーム情報Ｓ６を受信し中継するごとに、可能な限り最新のスロット情報が格納されるように更新する。
そして、データ中継部３２ｂは、更新したフレーム情報Ｓ６を通信部３１を介して外部にブロードキャストで無線送信する。

このように、各スロット番号ごとの第１スロットＳＬ１についてのスロット情報が格納されたフレーム情報Ｓ６は、車載通信機３によって更新されつつ中継処理され、周辺の他の車載通信機３に対してスロット情報が与えられる。

なお、本実施形態おいて、上記再利用回数は、上限値が「４」に設定されている。上述したように、再利用回数が多く繰り返し中継処理がなされたスロット情報は、路側通信機２から送信されてからの経過時間が長く、信頼性が低下しているといえる。このため、本実施形態では、上記再利用回数の上限値を「４」とし、４回以上中継処理がなされたスロット情報については、データ中継部３２ｂは、再利用回数を一律「４」に設定して更新する。
また、例えば、再利用回数が不明なスロット情報や、開始時間や再利用回数等を表すデータそのものが壊れて読み取り不能なスロット情報を受信した場合にも、データ中継部３２ｂは、再利用回数を「４」に設定して更新する。

なお、データ中継部３２ｂは、再利用回数が「４」となっているスロット情報については、スロットの期間を特定する情報については送信しない。つまり、データ中継部３２ｂは、フレーム情報Ｓ６を送信する際、再利用回数「４」に設定されたスロット情報については、再利用回数のみを格納して送信する。
再利用回数が「４」に設定されているスロット情報は、信頼性が低い情報、又は不正なデータといった、有効性の低いデータであるからである。
従って、データ中継部３２ｂは、再利用回数が「４」となったスロット情報に含まれる開始時間等のスロットの期間を特定する情報を破棄してもよい。

図５は、複数の路側通信機２が設置されている環境下において、複数の車載通信機３によって中継処理が行われたときの一例を示す図である。図５では、道路上に並ぶ３つの交通信号機４０それぞれに路側通信機２（２Ａ，２Ｂ，２Ｃ）が設けられている場合を示している。各路側通信機２Ａ〜２Ｃは、それぞれ互いの間隔が、例えば、１ｋｍ間隔で設置されており、かつ、この距離においては各路側通信機２間で路路間通信ができないものとする。また、各路側通信機２Ａ〜２Ｃは、それぞれ、スロット番号１〜３に割り当てられており、全て正常な通信が可能な状態にあるものとする。

ここで、フレーム情報Ｓ６の中継処理による、路側通信機２Ａ−２Ｂ間に位置する車載通信機３における、路側通信機２Ａのスロット情報の再利用回数について説明する。
路側通信機２Ａは、スロット番号１の領域に、再利用回数Ｃ（２Ａ）として「０」が格納された自装置のスロット情報を含むフレーム情報Ｓ６を生成、送信する。
これを受信した路側通信機２Ａ近傍の車載通信機３Ａは、路側通信機２Ａのスロット情報の再利用回数Ｃ（２Ａ）が「０」と最も小さい値であるため、記憶していたフレーム情報Ｓ６の内の対応するスロット情報を、路側通信機２Ａから得たスロット情報に更新する。

次に車載通信機３Ａは、再利用回数Ｃ（２Ａ）が「０」である路側通信機２Ａのスロット情報を含むフレーム情報Ｓ６を周囲に送信する。これを受信した車載通信機３Ａの上流側に位置する車載通信機３Ｂは、受信したフレーム情報Ｓ６に含まれる路側通信機２Ａのスロット情報の再利用回数Ｃ（２Ａ）（＝「０」）に「１」を加えて「１」とし、自装置が記憶しているスロット情報と比較する。受信したスロット情報の再利用回数Ｃ（２Ａ）の方が、記憶していたそれよりも小さければ、受信したスロット情報に更新し、更新後のフレーム情報Ｓ６を送信することで中継処理を行う。なお、図５では、受信したフレーム情報Ｓ６によって更新した場合を示している。

以下同様に、車載通信機３Ｃ，３Ｄと、受信したフレーム情報Ｓ６によって更新しつつ中継処理を行った場合、車載通信機３Ｃでは、記憶しているフレーム情報Ｓ６に含まれる路側通信機２Ａのスロット情報の再利用回数Ｃ（２Ａ）が「２」、車載通信機３Ｄでは、記憶している路側通信機２Ａのスロット情報の再利用回数Ｃ（２Ａ）が「３」となる。

また、車載通信機３Ｄ〜３Ａが記憶する路側通信機２Ｂのスロット情報の再利用回数Ｃ（２Ｂ）も、路側通信機２Ａの場合と同様であり、図５に示すように、それぞれ、再利用回数Ｃ（２Ｂ）＝「０」〜「３」となる。

さらに、路側通信機２Ｂ−２Ｃ間に位置する車載通信機３における、路側通信機２Ｂ，２Ｃのスロット情報の再利用回数についても、同様であり、図５に示すように更新される。

以上のようにして、各車載通信機３は、互いにフレーム情報Ｓ６を中継処理することで、各路側通信機２のスロット情報を再利用しつつ取得し、自装置の無線送信の制御に反映させる。

〔路側通信機２による他の路側通信機２の異常判定処理について〕
次に、路側通信機２が行う他の路側通信機２の異常判定について説明する。
図６は、図５中、一の路側通信機２Ｂが送信不能となっている場合において、各車載通信機３によって中継処理が行われたときの一例を示す図である。

図６において、路側通信機２Ｂは、車載通信機３に対する送信が不能なので、路側通信機２Ｂ近傍の車載通信機３Ｄ，３Ｅには、路側通信機２Ｂの最新のスロット情報が与えられない。この場合、車載通信機３Ｄ，３Ｅが記憶しているフレーム情報Ｓ６中の、路側通信機２Ｂの割り当てスロットに対応するスロット番号２のスロット情報の再利用回数Ｃ（２Ｂ）は、現在の位置に到達するまでの間、最新の情報に更新される可能性は低いので「４」に設定されている可能性が極めて高い。近接する複数の路側通信機２によってはスロット番号が重複して与えられる可能性が低いからである。

路側通信機２Ｂの最新のスロット情報が与えられないので、車載通信機３Ｄ，３Ｅは、フレーム情報Ｓ６の内、路側通信機２Ｂの割り当てスロットに対応するスロット番号２の領域に格納されているスロット情報の再利用回数Ｃ（２Ｂ）の設定を「４」のまま維持する。
車載通信機３Ｄ，３Ｅのデータ中継部３２ｂは、スロット番号２におけるスロット情報の再利用回数Ｃ（２Ｂ）の設定を「４」とし、フレーム情報Ｓ６を送信する。

このように、路側通信機２Ｂが送信不能であることから、車載通信機３Ｄ，３Ｅは、中継処理によって、路側通信機２Ｂの最新のスロット情報を他の車載通信機３Ａ〜３Ｃ，３Ｆ〜Ｈに対して与えない。このため、他の車載通信機３Ａ〜３Ｃ，３Ｆ〜Ｈが記憶するフレーム情報Ｓ６中、スロット番号２のスロット情報に含まれる再利用回数Ｃ（２Ｂ）は、車載通信機３Ｄ，３Ｅと同様、「４」として維持又は更新される。

ここで、路側通信機２Ａ及び２Ｃが受信する、車載通信機３Ａ及び３Ｈからのフレーム情報Ｓ６は、図６に示すように、路側通信機２Ｂの割り当てスロットに対応するスロット番号２のスロット情報に含まれる再利用回数Ｃ（２Ｂ）は、「４」に設定されている。

一方、路側通信機２Ｂが正常な状態である場合を示した図５では、路側通信機２Ａ及び２Ｃが受信する、車載通信機３Ａ及び３Ｈからのフレーム情報Ｓ６は、スロット番号２におけるスロット情報の再利用回数Ｃ（２Ｂ）は、「３」に設定されている。
仮に、路側通信機２Ｂが正常な場合、路側通信機２Ａ及び２Ｃで受信される近傍の車載通信機３からのフレーム情報Ｓ６のスロット番号２の再利用回数Ｃ（２Ｂ）が、通常、「３」であるとすると、路側通信機２Ａ及び２Ｃは、この再利用回数Ｃ（２Ｂ）を監視することで、路側通信機２Ｂの異常の有無を判定することができる。

すなわち、路側通信機２Ｂに何らかの異常が生じると、上記図６のように、路側通信機２Ａ及び２Ｃが受信したフレーム情報Ｓ６中、スロット番号２の再利用回数Ｃ（２Ｂ）が「４」となる。
つまり、路側通信機２Ａ及び２Ｃで受信されるフレーム情報Ｓ６中のスロット情報に含まれる再利用回数Ｃは、路側通信機２Ｂの状態を示す情報であるといえる。
そこで、路側通信機２Ａ及び２Ｃの判定部２３ｂは、フレーム情報Ｓ６のスロット情報に含まれる再利用回数Ｃに基づいて、他の路側通信機２Ｂが異常であるか否かを判定する異常判定処理を行う。

路側通信機２Ａ（及び２Ｃ）の判定部２３ｂは、所定期間の間（例えば、１日の間）に受信した、自装置近傍の車載通信機３からのフレーム情報Ｓ６について、スロット番号２の再利用回数Ｃ（２Ｂ）を確認し、再利用回数Ｃ（２Ｂ）の値ごとの受信回数をカウントする。

図７は、路側通信機２Ａが１日間の間に受信した複数のフレーム情報Ｓ６の内、スロット番号２における再利用回数Ｃ（２Ｂ）の値ごとに、その受信回数をカウントした結果の一例を示した図であり、（ａ）は、路側通信機２Ｂが正常な状態、（ｂ）は、路側通信機２Ｂが送信不能な状態である場合を、それぞれ百分率で示している。

図７（ａ）に示すように、路側通信機２Ｂが正常な場合は、スロット番号２の再利用回数Ｃ（２Ｂ）が「３」である場合の割合が最も高く、他の場合の割合は、１０パーセント未満と相対的に低い値となっている。
一方、図７（ｂ）に示すように、路側通信機２Ｂが送信不能な状態である場合には、スロット番号２の再利用回数Ｃ（２Ｂ）が「３」である場合の割合が低下し、再利用回数Ｃ（２Ｂ）が「４」である場合の割合が最も高くなる。

路側通信機２Ａの判定部２３ｂは、１日の間におけるスロット番号２の再利用回数Ｃ（２Ｂ）が「４」である場合の割合に対する閾値を、予め設定しておき、前記割合が前記閾値以上であれば、路側通信機２Ｂが送信不能な状態である等の異常が生じていると判定する。

また、路側通信機２Ａ判定部２３ｂは、受信したフレーム情報Ｓ６に含まれる、自装置近傍に位置する路側通信機２Ｂ以外の他の路側通信機２に対応するスロット番号のスロット情報に含まれる再利用回数Ｃについての割合を求め、上記同様の判定を行うことができる。

〔効果について〕
上記のように構成された本実施形態の路側通信機２は、自装置に割り当てられた第１スロットＳＬ１に関するスロット情報を含むフレーム情報Ｓ６を送信する。この路側通信機２は、車載通信機３によって中継された自装置以外の他の路側通信機２のスロット情報を含むフレーム情報Ｓ６を受信する受信部としての無線通信部２１と、受信した他の路側通信機２のスロット情報に基づいて、他の路側通信機２の異常を判定する判定部２３ｂとを備えている。

上記のように構成された路側通信機２によれば、車載通信機３により中継された他の路側通信機２のスロット情報を含むフレーム情報Ｓ６を受信し、他の路側通信機２のスロット情報に基づいて当該他の路側通信機２の異常を判定するので、路路間通信が利用できない場合においても、他の路側通信機２に関する情報を含むフレーム情報Ｓ６を取得でき、これによって、他の路側通信機２の異常を判定することができる。本実施形態の路側通信機２は、この判定によって、他の路側通信機２に異常が生じているか否かを検知することができる。

また、本実施形態では、車載通信機３が、中継処理を行うごとに加算される中継回数を表す再利用回数Ｃを含むスロット情報を格納したフレーム情報Ｓ６を中継するものであるため、判定部２３ｂは、このフレーム情報Ｓ６に含まれる再利用回数Ｃに基づいて、他の路側通信機２の異常を好適に判定することができる。
上述したように、他の路側通信機２に異常が生じれば、当該他の路側通信機２のスロット情報の再利用回数Ｃに変化が生じるからである。

本実施形態では、各路側通信機２Ａ〜２Ｃには、それぞれ互いに異なる第１スロットＳＬ１がスロット番号によって対応付けて割り当てられているので、スロット情報に対応するスロット番号に基づいて、いずれの路側通信機２に異常が生じているか否かを容易にかつ確実に特定することができる。

なお、上記実施形態では、路側通信機２Ｂが送信不能になるという異常な状態に陥った場合について例示したが、例えば、図８に示すように、路側通信機２Ｂが、再利用回数が不明であったり、データそのものが壊れて読み取り不能なスロット情報（不正データ）を含むフレーム情報Ｓ６を送信している場合も、路側通信機２Ａ及び２Ｃは、上記と同様に路側通信機２Ｂの異常な状態を判定によって検知することができる。

図８において、路側通信機２Ｂは、不正データ（を含むフレーム情報Ｓ６）を送信しているが、車載通信機３Ｄ，３Ｅのデータ中継部３２ｂは、上述したように、不正データを受信した場合には、自装置に記憶しているスロット情報の再利用回数Ｃ（２Ｂ）を「４」に設定して更新する。

従って、車載通信機３Ｄ，３Ｅは、スロット情報の再利用回数Ｃ（２Ｂ）の設定を「４」とし、フレーム情報Ｓ６を送信するので、以降、中継処理によって、他の車載通信機３Ａ〜３Ｃ，３Ｆ〜Ｈが記憶するフレーム情報Ｓ６中、再利用回数Ｃ（２Ｂ）は、車載通信機３Ｄ，３Ｅと同様、「４」として更新される。
この結果、路側通信機２Ａ、２Ｃにおいては、図６の場合と同様、路側通信機２Ｂの再利用回数Ｃ（２Ｂ）に基づいて、路側通信機２Ｂの異常の有無を判定することができる。

また、上記実施形態では、路側通信機２Ａ及び２Ｃのそれぞれが、個別に他の路側通信機２Ｂを判定する場合を例示したが、例えば、判定部２３ｂによる判定結果を、送信部としての有線通信部２２によって、中央装置４を経由して、路側通信機２Ｃに送信することもできる。
この場合、路側通信機２Ｃは、自装置の判定部２３ｂによって路側通信機２Ｂに異常が生じているか否かを判定する他、路側通信機２Ａの判定結果によっても路側通信機２Ｂの異常を認識することができる。

このように、上記の場合、路側通信機２間で判定結果を共有できるので、路側通信機２Ｃは、必要に応じて他の路側通信機２が判定した判定結果を用いることができ、効率よく他の路側通信機２の異常検知を行うことができる。

〔その他の変形例〕
なお、本発明は、上記各実施形態に限定されることはない。例えば、上記実施形態では、路側通信機２Ａの判定部２３ｂが、１日の間に受信した、自装置近傍の車載通信機３からのフレーム情報Ｓ６について、再利用回数Ｃ（２Ｂ）の値ごとの受信回数をカウントし、１日の間におけるスロット番号２の再利用回数Ｃ（２Ｂ）が「４」である場合の割合によって、路側通信機２Ｂに異常が生じているか否かを判定したが、フレーム情報Ｓ６の受信期間をより長期又は短期に変更して判定することもできる。

また、１日ごとの再利用回数Ｃ（２Ｂ）の平均値を求め、この平均値に基づいて、異常判定を行ってもよい。
例えば、図９に示すように、１日ごとの再利用回数Ｃ（２Ｂ）の平均値を経時的に求めて監視し、予め定めた閾値Ｔよりも前記平均値が大きくなったときに異常と判定する。
閾値Ｔは、経時的に求めた１日ごとの再利用回数Ｃ（２Ｂ）の平均値の平均値に所定のマージンを加えることで求めることができる。

なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

２ 路側通信機
３ 車載通信機
２１ 無線通信部
２２ 有線通信部
２３ｂ 判定部
ＳＬ１ 第１スロット

Claims (5)

1. 自装置に割り当てられた送信タイムスロットに関するスロット情報を送信する路側通信機であって、
   移動通信機によって中継されて再利用された前記スロット情報であって自装置以外の他の路側通信機の前記スロット情報を受信する受信部と、
   受信した前記他の路側通信機の前記スロット情報に基づいて、前記他の路側通信機の異常を判定する判定部と、を備え、
   前記移動通信機が、中継するごとに更新される再利用回数を含む前記スロット情報を中継するものであり、
   前記判定部が、前記スロット情報に含まれる前記再利用回数に基づいて、前記他の路側通信機の異常を判定する
   路側通信機。
2. 自装置又は前記他の路側通信機には、それぞれ互いに異なる前記送信タイムスロットが対応付けて割り当てられている請求項１に記載の路側通信機。
3. 前記判定部による判定結果を、前記他の路側通信機に送信する送信部をさらに備えている請求項１又は請求項２に記載の路側通信機。
4. 自装置に割り当てられた送信タイムスロットに関するスロット情報を送信する複数の路側通信機と、この複数の路側通信機との間で通信を行う複数の移動通信機とを有する無線通信システムであって、
   前記複数の移動通信機によって中継されて再利用された前記スロット情報であって前記複数の路側通信機の前記スロット情報を受信する受信部と、
   受信した前記複数の路側通信機の前記スロット情報に基づいて、前記複数の路側通信機の異常を判定する判定部と、を備え、
   前記複数の移動通信機が、中継するごとに更新される再利用回数を含む前記スロット情報を中継するものであり、
   前記判定部が、前記スロット情報に含まれる前記再利用回数に基づいて、前記複数の路側通信機の異常を判定する
   無線通信システム。
5. 自装置に割り当てられた送信タイムスロットに関するスロット情報を送信する路側通信機に生じる異常を検知する異常検知方法であって、
   移動通信機によって中継されて再利用された前記スロット情報であって前記路側通信機の前記スロット情報を受信部が受信する受信ステップと、
   受信した前記路側通信機の前記スロット情報に基づいて、前記路側通信機の異常を判定部が判定する判定ステップと、を備え、
   前記移動通信機が、中継するごとに更新される再利用回数を含む前記スロット情報を中継するものであり、
   前記判定部は、前記判定ステップにおいて、前記スロット情報に含まれる前記再利用回数に基づいて、前記路側通信機の異常を判定する
   異常検知方法。

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