JP5720608B2 - 無線通信システム - Google Patents

Description

本発明は、専用の周波数帯域が割り当てられているプライマリシステムに並存する無線通信システムに関する。

従来、観測用の周波数帯域が割り当てられている気象レーダシステムに並存し、この観測用の周波数帯域を使用周波数帯域として、互いに無線通信を行う複数の通信装置からなる無線通信システムが知られている。なお、気象レーダシステムは、気象状況を観測するためのレーダ（気象レーダ）を備え、この気象レーダにおけるアンテナから観測用の周波数帯域を用いて電磁波を放射し、反射して返ってくる電磁波を分析することで、雨や雪の位置と密度、風速や風向などを観測するシステムである。また、気象レーダでは、その目的から、指向性の鋭いアンテナが使用される。

このような気象レーダシステムをプライマリシステムとし、これと周波数帯域を共用する無線通信システムにおいて、各通信装置が、気象レーダから送信される電磁波の受信強度を測定し、この受信強度が所定の閾値以下である場合に、他の通信装置に無線信号を送信する構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。このようなプライマリシステムとの共存型の無線通信システムによれば、周波数資源の有効活用が期待できる。

特許第３４６１７７９号公報

ところで、一般的に無線通信システムでは、各通信装置が、他の通信装置との通信を開始する前にキャリアセンスを行い、通信チャンネルが空いていれば、ランダムに設定されたバックオフ時間だけ待機した後に送信を行うことにより、通信装置間の信号の衝突を回避するＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance）が採用されている。

つまり、特許文献１の無線通信システムでは、各通信装置が気象レーダの指向性に基づいてプライマリシステムに干渉を与えないと判断した場合に、ＣＳＭＡ／ＣＡに則った通信制御が行われることになる。このため、プライマリシステムとして、気象レーダシステムのように狭い指向性を有するシステムでなければ、通信制御に移行できないことになる。

一方、本願出願人は、テレビやラジオのように放送局から全方位に指向性を有するブロードキャスト型のプライマリシステムと周波数帯域を共用可能な無線システムを構築できれば、周波数資源の問題が飛躍的に改善されることに着目した。

しかしながら、このように専用の周波数帯域が割り当てられているブロードキャスト型のプライマリシステムに並存し、プライマリシステム専用の周波数帯域または隣接する周波数帯域を使用周波数帯域として、互いに無線通信を行う複数の通信装置からなる無線通信システムを構築しようとすると、プライマリシステムにおける受信機に与える影響を抑制する必要があり、従来構成とは異なるアプローチを要するという問題がある。

本発明は、上記問題点を解決するために、プライマリシステムにおける受信機に与える影響を抑制可能な周波数共用型の無線通信システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた発明である請求項１に記載の無線通信システムは、専用の周波数帯域が割り当てられているプライムシステムに並存し、プライマリシステムの専用周波数帯域または隣接する周波数帯域を使用周波数帯域として、互いに無線通信を行う複数の通信装置からなるシステムである。なお、使用周波数帯域としては、少なくともプライマリシステム専用の周波数帯域に干渉する可能性のある周波数帯域が採用される。

このような無線通信システムにおいて、各通信装置では、他装置信号検知手段が、他の通信装置によって送信された無線信号を検知し、バックオフ時間設定手段が、他装置信号検知手段にて無線信号が検知されると、無線信号の衝突を回避するためのバックオフ時間を設定する処理を行い、送信待機手段が、バックオフ時間設定手段にてバックオフ時間が設定されると、他の通信装置への無線信号の送信を待機する。

本発明では、このように構成された各通信装置が、自装置の周囲に存在するプライマリシステムに関する情報を取得するプライマリシステム情報取得手段と、このプライマリ取得手段にて取得した情報に基づき、プライマリシステムが自装置の周囲に存在する場合に、送信待機手段による待機時間を少なくともバックオフ時間を上回る送信延期時間に拡張する待機時間拡張手段とを備えるように構成した。

従って、本発明の無線通信システムによれば、プライマリシステムが存在する環境下で、各通信装置がＣＳＭＡ／ＣＡに則ったバックオフ時間よりも長い時間（送信延期時間）を待機した後に送信を行うことで、時間的に連続した干渉をプライマリシステムに与えずに済み、これにより、プライマリシステムにおける受信機に与える影響を抑制することができる。

また、本発明の無線通信システムでは、請求項２に記載のように、各通信装置が、他装置信号検知手段による無線信号の検知時間を積算する検知時間積算手段と、予め設定された積算周期において、検知時間積算手段にて積算された検知時間と、自装置から他の通信装置への無線信号の送信に必要な時間との合計時間が、予め設定された閾値時間を下回る場合には、待機時間拡張手段による待機時間の拡張を禁止する時間拡張禁止手段とをさらに備えてもよい。

このような構成によれば、各通信装置が連続的な干渉をプライマリシステムに与えずに済むと判断できれば、通常のＣＳＭＡ／ＣＡに則って送信を行うことになるため、一律に送信延期時間を待機した後に送信を行う場合と比較して、各通信装置の送信機会を向上させることができる。

さらに、請求項２に記載の無線通信システムにおいて、請求項３に記載のように、プライマリシステムが、時間インターリーブされた複数の符合列からなるデータを送信する通信局と、通信局から受信したデータを出力する際に、インターリーブ前の符合の順番に並べ替えてなる符合列を復号する誤り訂正処理を行う複数の受信機とからなる構成のもと、各通信装置を以下のように構成してもよい。

即ち、各通信装置が、通信局にて時間インターリーブされた各符号列の長さを示すインターリーブ時間を上記積算周期として設定する積算周期設定手段と、各符号列において誤り訂正処理により修復可能な一ないし複数の符合の長さを示す干渉許容時間を上記閾値時間として設定する閾値時間設定手段とを備えるように構成する。

このような構成によれば、各通信装置が連続的な干渉をプライマリシステムに与えずに済む時間を、インターリーブ時間毎の干渉許容時間として正確に判断できるため、受信機による誤り訂正処理能力の限度内において各通信装置の送信機会を最大限に向上させることができる。

ところで、本発明の無線通信システムでは、請求項４に記載のように、各通信装置が、他装置信号検知手段による無線信号の検知強度を積算する検知強度積算手段を備える構成のもと、上記待機時間拡張手段が、予め設定された積算周期において、信号強度積算手段にて積算された検知強度と、自装置から他の前記通信装置への無線信号の送信に必要な信号強度との合計強度が、予め設定された閾値強度を下回る場合には、最小の送信延期時間として予め設定された最小延期時間に上記待機時間を拡張するようにしてもよい。

このような構成によれば、各通信装置が、自装置の周りにおいて、所定時間内に通信を行っている通信装置が少ない場合には、通常のＣＳＭＡ／ＣＡに則ったバックオフ時間に近い時間（最小延期時間）の経過後に送信を開始することで、自装置の周りの受信機（プライマリシステムの受信機）に与える影響を抑制しつつ、送信機会を向上させることができる。

なお、請求項４に記載の無線通信システムにおいて、請求項５に記載のように、待機時間拡張手段は、上記合計強度が閾値強度以上である場合には、その合計強度に応じて長い送信延期時間に上記待機時間を拡張するように構成してもよい。

このような構成によれば、各通信装置が、自装置の周りにおいて、所定時間内に通信を行っている通信装置の推定数が多いほど、送信タイミングを遅らせることにより、自装置から地理的に比較的離れた他の通信装置に送信機会を譲ることになり、ひいては、送信機会を地理的に分散させることができる。

あるいは、本発明の無線通信システムでは、請求項６に記載のように、各通信装置が、自装置の位置情報を含む無線信号を送信する位置情報送信手段と、他装置信号検知手段にて検知した無線信号に含まれる位置情報に基づいて、他の通信装置との相対距離を積算する相対距離積算手段とを備える構成のもと、以下のように構成してもよい。

即ち、各通信装置では、待機時間拡張手段が、予め設定された積算周期において、相対距離積算手段にて積算された相対距離である積算距離が、予め設定された閾値距離を上回る場合には、最小の送信延期時間として予め設定された最小延期時間に上記待機時間を拡張するようにしてもよい。

このような構成によれば、各通信装置が、自装置の周りから離れた場所において、所定時間内に通信を行っている通信装置が多いかどうかをより正確に判断できる。よって、各通信装置が、自装置の周りから離れた場所において、所定時間内に通信を行っている装置が多い場合に、通常のＣＳＭＡ／ＣＡに則ったバックオフ時間に近い時間（最小延期時間）の経過後に送信を開始することで、送信機会を地理的に分散させることができる。

なお、請求項６に記載の無線通信システムにおいて、請求項７に記載のように、待機時間拡張手段は、上記積算距離が閾値距離以下である場合には、その積算距離が小さいほど長い送信延期時間に上記待機時間を拡張するように構成してもよい。

このような構成によれば、各通信装置が、自装置の周りから離れた場所において、所定時間内に通信を行っている通信装置の推定数が少ないほど、送信タイミングを遅らせることにより、自装置から地理的に比較的離れた他の通信装置に送信機会を譲ることになり、ひいては、送信機会を地理的に分散させることができる。

また、本発明の無線通信システムでは、請求項８に記載のように、前記各通信装置が、待機時間拡張手段により送信延期時間に拡張された待機時間を経過して無線信号を送信すると、予め設定された送信間隔拡大時間のあいだ、バックオフ時間設定手段による処理を禁止する時間設定禁止手段を備えるように構成してもよい。

このような構成によれば、各通信装置が、自装置の送信後の所定期間だけ、通常のＣＳＭＡ／ＣＡに則った通信制御の開始タイミングを遅らせることで、他の通信装置に送信機会を譲ることになり、ひいては、送信機会を簡易に分散させることができる。

なお、請求項８に記載の無線通信システムにおいて、請求項９に記載のように、各通信装置が、自装置の識別情報を含む無線信号を送信する識別情報送信手段と、他装置信号検知手段にて検知した無線信号に含まれる識別情報に基づいて、他の通信装置の数である端末数を積算する端末数積算手段とを備える構成のもと、以下のように構成してもよい。

即ち、各通信装置では、時間設定禁止手段が、予め設定された積算周期において端末数積算手段にて積算された端末数に応じて長い送信間隔拡大時間を設定するようにしてもよい。

このような構成によれば、各通信装置が、自装置の周りにおいて、所定時間内に通信を行っている装置が多いほど、次回の送信タイミングを大きく遅らせるにあたって、他の通信装置との送信機会の公平性を保つことができる。

また、本発明の無線通信システムでは、請求項１０に記載のように、各通信装置が、他装置信号検知手段により予め設定された干渉許容強度を上回る強度の無線信号を検知した場合に限り、待機時間拡張手段による待機時間の拡張を許可する時間拡張許可手段を備えてもよい。

このような構成によれば、各通信装置が、自装置の周りにプライマリシステムにおける受信機に与える影響を無視できる程度の通信が行われているだけであれば、待機時間の拡張を行わずに済むため、不要な送信機会の損失を防止することができる。

放送システム及び車車間通信システムの構成を示す概略図である。 第１実施形態における車車間通信システムの動作を示す概略図である。 第１実施形態における車載装置の構成を示すブロック図である。 第１実施形態におけるプライマリ情報取得処理の手順を示すフローチャートである。 第１実施形態における干渉量推定処理の手順を示すフローチャートである。 第１実施形態における送信タイミング制御処理の手順を示すフローチャートである。 第１実施形態および第２実施形態における車車間通信システムの主な相違点を示す説明図である。 時間情報テーブル４０を示すマトリックス図である。 （ａ）はインターリーブ時間を示す概略図であり、（ｂ）は干渉許容時間を説明するための概略図である。 第２実施形態におけるプライマリ情報取得処理の手順を示すフローチャートである。 第２実施形態における干渉量推定処理の手順を示すフローチャートである。 第２実施形態および第３実施形態における車車間通信システムの主な相違点を示す説明図である。 第３実施形態における干渉量推定処理の手順を示すフローチャートである。 電力積分量と送信延期時間との関係を示す説明図である。 第４実施形態における干渉量推定処理の手順を示すフローチャートである。 合計相対距離と送信延期時間との関係を示す説明図である。 第５実施形態における車載装置の構成を示すブロック図である。 第５実施形態におけるセカンダリ端末記憶処理の手順を示すフローチャートである。 第５実施形態における送信タイミング制御処理の手順を示すフローチャートである。 セカンダリ端末数と送信間隔拡大時間との関係を示す説明図である。 第１実施形態および第６実施形態における車車間通信システムの主な相違点を示す説明図である。 電力情報テーブル４１を示すマトリックス図である。 第６実施形態におけるプライマリ情報取得処理の手順を示すフローチャートである。 第６実施形態における干渉量推定処理の手順を示すフローチャートである。

［第１実施形態］
以下に、本発明の第１実施形態の無線通信システムとしての車車間通信システムについて図面と共に説明する。なお、車車間通信システムは、放送用の周波数帯域が割り当てられているプライマリシステムに並存するシステムであって、具体的にはこの放送用の周波数帯域またはこの帯域に隣接する周波数帯域を使用周波数帯域として用いて車車間通信を行うシステムである。このため、車車間通信システムについて説明するために、まず、本実施形態のプライマリシステムとしての放送システムについて図面と共に説明する。

［放送システムの構成］
本実施形態の放送システム２０ａは、図１に示すように、放送データを所定のサービスエリア内にブロードキャストする放送局２１と、放送局２１のサービスエリア内に設置され、放送局２１から送信されてくる放送データを受信する複数の受信機としての複数のテレビ２２とから構成される。なお、放送システム２０ａは、上記サービスエリア単位毎に構築されており、一つのサービスエリア外には別のサービスエリアが存在し、当該放送システム２０ａの他に、放送用の周波数帯域が近い他の放送システム２０ｂ，２０ｃが別のサービスエリア内に設置されているものとする。以下では、これらの放送システム２０ａ，２０ｂ，２０ｃを個々に区別する必要がない場合には、放送システム２０と記載する。

放送局２１は、テレビ放送用のコンテンツを表すトランスポートストリーム（以下「ＴＳ」と称する）に対して、誤り訂正符号化、インターリーブ、デジタル変調等の信号処理を行った後、放送データとしてＯＦＤＭ信号を送信するように構成されている。詳細には、ＴＳは複数のビット列からなり、この各ビット列を、畳み込み符合等の誤り訂正符合に符号化して、符号化されたビット列（符合列）における各符号の順番の並び替え（インターリーブ）を行い、インターリーブされた符合列にＯＦＤＭ変調を施してデジタル−アナログに変換された信号（ＯＦＤＭ信号）を送信する周知の構成である。なお、この放送局２１にてインターリーブされる単位当たりの符合列の長さを時間的に表すインターリーブ時間は、放送システム２０毎に予め定められているものとする。

一方、テレビ２２は、放送局から送信されてくるＯＦＤＭ信号を受信し、この受信したＯＦＤＭ信号をアナログ−デジタル変換するとともにＯＦＤＭ復調を施すことにより、放送局２１によるインターリーブ後の符号列を生成して、この符合列の順番を元の順番（インターリーブ前の順番）に並べ替えるデインターリーブおよび軟判定復号（誤り訂正処理）を行って受信ビット列を復号する周知の構成である。なお、軟判定復号とは、軟判定値を用いて受信ビット列から最も尤度の高い符合系列を探索する処理をいう。

つまり、テレビ２２では、受信ビット列（符合列）において、他システムからの干渉が少ない場合（バースト的な干渉を受けない場合）には、誤り訂正処理によって受信ビット列を復号することで、元のＴＳ（テレビ放送用のコンテンツ）を修復して取り出せることが可能になっている。換言すれば、インターリーブ時間毎に他システムからの干渉を許容できる時間が存在し、この単位当たりの符合列において誤り訂正処理により修復可能な一ないし複数の符合の長さを時間的に表す干渉許容時間は、上記のインターリーブ時間に応じて定められる。なお、本実施形態では、誤り訂正処理能力は、全てのテレビ２２で同一であるものとする。

［車車間システムの構成］
次に、車車間通信システム１０について説明する。なお、車車間通信システム１０は、放送システム２０ａ，２０ｂ，２０ｃのいずれにも近接した周波数帯域を使用し、図１に示すように、複数の車載装置１１が情報交換するために双方向に無線通信を行うシステムである。このため、放送システム２０は、車車間通信システム１０からのスプリアス干渉などによって受信障害が起こる可能性がある。特に、テレビ２２は、ブースターにおける電力の飽和によって車車間通信システム１０からの干渉が発生し、受信障害が起こると考えられる。詳細には、テレビ２２は、図２（ａ）に示すように、前述のインターリーブ時間における干渉許容時間以上の干渉（バースト的な干渉）を受けると、受信障害が起こることになり、一方、図２（ｂ）に示すように、バースト的な干渉を回避できれば、自身の誤り訂正能力によって受信障害を回避できると考えられる。

本実施形態の車車間通信システム１０は、当該システム１０を構成する車載装置１１のうち、例えば放送システム２０ａのサービスエリア内に位置する車載装置ＭＴ１，ＭＴ２，ＭＴ３の各々が無線信号を送信する際に、放送システム２０ａ内のテレビ２２（例えばＴＶ１）にバースト的な干渉を与えないように、送信延期を行うように構成されている。なお、図２（ａ）及び図２（ｂ）において、四角で囲んだ斜線部分が車載装置１１（ＭＴ１〜ＭＴ５）における無線信号の送信時間を表している。また、本実施形態の車車間通信システム１０は、放送システム２０のサービスエリアと比べて狭い範囲で、各車載装置１１が互いに通信を行う近距離無線通信システムであるため、放送システム２０から受ける干渉は無視できるレベルであるものとする。

車載装置１１は、図３に示すように、受信アンテナＡＲを介して使用周波数帯域および放送用の周波数帯域を含む帯域の無線信号を受信する受信部１２と、受信部１２にて受信した使用周波数帯域の無線信号を復調することにより、他の車載装置１１から各種情報（データ）を取得するデータ取得部１３と、受信部１２にて受信した使用周波数帯域の無線信号（車車間通信システム１０の信号）の強度（信号レベル）を検出する受信信号レベル検出部１４と、受信信号レベル検出部１４からの入力に基づいて、使用周波数帯域（通信チャンネル）が空いているか否かを判定するキャリアセンスを行うレベル判定部１５と、受信部１２およびレベル判定部１５からの入力に基づいて、送信延期に係る制御を行う制御部３０と、他の車載装置１１に向けてデータ送信を行う際に、制御部３０からの送信指示に従って送信アンテナＡＳを介して使用周波数帯域の無線信号を送信する送信部１６とを備える。

なお、受信部１２は、例えば、使用周波数帯域の無線信号を受信するための一つのチューナー（非図示）と、放送用の周波数帯域の受信信号を受信するための一ないし複数のチューナー（非図示）とを備え、使用周波数帯域の受信信号をデータ取得部１３、受信信号レベル検出部１４、及び、制御部３０に供給し、放送用の周波数帯域の受信信号を制御部３０に供給するように構成されている。

また、データ取得部１３は、受信部１２から供給された無線信号をアナログ−デジタル変換するとともにＯＦＤＭ復調を施すことにより、他の車載装置１１によるインターリーブ後の符号列を生成して、この符合列の順番を元の順番（インターリーブ前の順番）に並べ替えるデインターリーブおよび軟判定復号（誤り訂正処理）を行って受信ビット列を復号する周知の構成である。

一方、送信部１６は、送信データ列を畳み込み符合等の誤り訂正符合に符号化して、符号化されたビット列（符合列）における各符号の順番の並び替え（インターリーブ）を行い、インターリーブされた符合列にＯＦＤＭ変調を施してデジタル−アナログに変換された無線信号を送信する周知の構成である。

制御部３０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータ（マイコン）を中心に構成されており、ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムに基づき、ＲＡＭを作業領域として各種処理を実行する。この各種処理を実行する制御部３０は、機能的には、受信部１２からの放送用の受信信号に関する入力に基づいて放送システム２０に関する情報を取得するプライマリ情報取得部３１と、プライマリ情報取得部３１からの入力と受信部からの使用周波数帯域の受信信号に関する入力とに基づいて干渉量を推定する干渉量推定部３３と、干渉量推定部３３からの入力に基づいて送信延期に関する付加時間（延期付加時間）を設定する送信延期拡大部３５と、レベル判定部１５からの入力と送信延期拡大部３５からの入力とに基づいて送信タイミングを制御する送信タイミング制御部３７とを備える。

以下、制御部３０がこれらプライマリ情報取得部３１、干渉量推定部３３、送信延期拡大部３５、及び、送信タイミング制御部３７として機能するための各処理について説明する。

［プライマリ情報取得処理（１）］
まず、プライマリ情報取得部３１として機能するために制御部３０のＣＰＵが実行するプライマリ情報取得処理について、図４のフローチャートに沿って説明する。なお、本処理は、車載装置１１の電源がオンされている間、繰り返し実行される。

本処理が開始されると、制御部３０のＣＰＵが、Ｓ１０１では、受信部１２からの入力に基づいて、放送用の無線信号（放送システム２０の信号）を受信したか否かを判断し、ここで肯定的に判断した場合にはＳ１０２に移行し、否定的に判断した場合には放送システムの信号を受信するまで待機する。なお、Ｓ１０２では、後段の干渉量推定部３３として機能するための干渉量推定処理を実行する。

［干渉量推定処理（１）］
干渉量推定処理が開始されると、図５のフローチャートに示すように、Ｓ１１１では、受信部１２からの入力に基づいて、放送システム２０の信号を継続的に受信しているか否かを判断し、ここで肯定的に判断した場合にはＳ１１２に移行し、否定的に判断した場合には本処理を終了する。具体的には、受信部１２からの入力された放送用の周波数帯域の信号に関する信号レベルを検出し、この信号レベルが所定の閾値以上である状態が継続した場合に、放送システム２０の信号を継続的に受信していると判断する。

Ｓ１１２では、受信部１２からの入力に基づいて、使用周波数帯域の無線信号（車車間通信システム１０の信号）を受信したか否かを判断し、ここで肯定的に判断した場合にはＳ１１３に移行し、否定的に判断した場合にはＳ１１１に戻る。なお、Ｓ１１３では、後段の送信延期拡大部３５として機能するための送信延期拡大処理を実行する。

［送信延期拡大処理（１）］
送信延期拡大処理が開始されると、任意の延期付加時間を設定し、この設定した延期付加時間を送信タイミング制御部３７へ出力する。なお、この延期付加時間は、予め設定された固定値であってもよい。

［送信タイミング制御処理（１）］
次に、送信タイミング制御部３７として機能するために制御部３０のＣＰＵが実行する送信タイミング制御処理について、図６のフローチャートに沿って説明する。なお、本処理は、レベル判定部１５からの入力に応じて開始される。

本処理が開始されると、制御部３０のＣＰＵが、Ｓ１３１では、レベル判定部１５の判定結果に基づいて、通信チャンネルが空いてから（他の車載装置１１の送信終了を検知してから）自身が送信を開始する前にランダムな待ち時間としてのバックオフスロット数を決定し、Ｓ１３２に移行する。

Ｓ１３２では、レベル判定部１５の判定結果に基づいて、通信チャンネルが空いている状態（キャリアセンスオフ）が継続しているか否かを判断し、ここで肯定的に判断した場合にはＳ１３３に移行し、否定的に判断した場合には待機する。

Ｓ１３３では、Ｓ１３１にて決定したバックオフスロット数がゼロであるか否かを判定し、ここで肯定的に判断した場合にはＳ１３７に移行し、否定的に判断した場合にはＳ１３４に移行する。

Ｓ１３４では、レベル判定部１５の判定結果に基づいて、通信チャンネルが空いている状態（キャリアセンスオフ）が継続しているか否かを判断し、ここで肯定的に判断した場合にはＳ１３５に移行し、否定的に判断した場合にはＳ１３２に戻る。

Ｓ１３５では、バックオフスロット数における１スロット分に相当する時間だけ待機し、Ｓ１３６に移行する。なお、バックオフスロット数における全てのスロット分に相当する時間をバックオフ時間とする。

Ｓ１３６では、バックオフスロット数を１スロット分だけデクリメント（−１）して更新し、Ｓ１３３に戻る。
一方、Ｓ１３３にてバックオフスロット数がゼロになった場合、換言すればバックオフ時間だけ経過した場合に移行するＳ１３７では、送信延期拡大処理から延期付加時間が入力されているか否かを判断し、ここで肯定的に判断した場合にはＳ１３８に移行し、否定的に判断した場合にはＳ１３９に移行する。

Ｓ１３８では、送信延期拡大処理から入力された延期付加時間だけ待機し、Ｓ１３９に移行する。Ｓ１３９では、送信部１６に送信指示を出力し、本処理を終了する。
［第１実施形態の効果］
以上説明したように、本実施形態の車車間通信システム１０では、各車載装置１１が、放送システム２０のサービスエリア内に位置する場合、他の車載装置１１によって送信された無線信号を検知する毎に、通常のＣＳＭＡ／ＣＡに則ったバックオフ時間（待機時間）を、バックオフ時間に延期付加時間を足した送信延期時間に拡張するようにしている。

従って、本実施形態の車車間通信システム１０によれば、当該システム１０を構成する車載装置１１のうち、例えば放送システム２０ａのサービスエリア内に位置する車載装置ＭＴ１，ＭＴ２，ＭＴ３の各々が無線信号を送信する際に、放送システム２０ａ内のテレビ２２（例えばＴＶ１）にバースト的な干渉を与えないように、送信延期を行うことが可能となり（図２（ｂ）参照）、ひいてはテレビ２２の受信障害を抑制することができる。

［発明との対応］
なお、本実施形態において、プライマリ情報取得部３１がプライマリ情報取得手段、受信信号レベル検出部１４が他装置信号検知手段、Ｓ１３１の処理を実行する制御部３０がバックオフ時間設定手段、Ｓ１３２〜Ｓ１３６の処理を実行する制御部３０が送信待機手段、Ｓ１３７〜Ｓ１３８の処理を実行する制御部３０が待機時間拡張手段の各一例にそれぞれ相当する。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態の無線通信システムとしての車車間通信システムについて図面と共に説明する。なお、本第２実施形態の車車間通信システムにおいて、第１実施形態と同一である部分についてはその説明を省略し、第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。また、第１実施形態と同一の構成要素については、第１実施形態の説明で用いたものと同じ図面番号を付す。

具体的には、第１実施形態では、各車載装置１１がキャリアセンスにより干渉を検出すると、他の車載装置１１に無線信号を送信する際に待機時間（送信待機時間）を拡大していたのに対し（図７（ｂ）参照）、本第２実施形態では、所定の干渉観察周期における各車載装置１１の送信時間（干渉発生時間）の合計が干渉許容時間になるまでは送信待機時間を拡大しない点で大きく異なる（図７（ａ）参照）。

本第２実施形態の車車間通信システム１０では、各車載装置１１における制御部３０のＲＡＭに、干渉観察周期として放送システム２０毎に予め定められたインターリーブ時間と、干渉許容時間とを対応づけて記憶するための時間情報テーブル４０（図８参照）が格納されている。

前述のように、インターリーブ時間は、放送局２１にてインターリーブされる単位当たりの符合列の長さを時間的に表すものであり（図９（ａ）参照）、干渉許容時間は、この単位当たりの符合列において、連続的な干渉（誤り）が発生した場合であっても、テレビ２２側の誤り訂正処理（デインターリーブ，軟判定復号）により修復可能な一ないし複数の符合の長さを時間的に表すものである（図９（ｂ）参照）。なお、本第２実施形態では、放送システム２０の信号におけるプリアンブル（先頭部分）には、上記インターリーブ時間および干渉許容時間を表す情報（以下「干渉許容情報」という）が含まれているものとする。

また、本第２実施形態のプライマリ情報取得部３１は、受信部１２から供給された放送システム２０の信号をアナログ−デジタル変換するとともにＯＦＤＭ復調を施すことにより、放送システム２０の信号におけるプリアンブルを抽出し、この抽出したプリアンブルから干渉許容情報を取り出すことが可能に構成されている。

［プライマリ情報取得処理（２）］
まず、プライマリ情報取得部３１として機能するために制御部３０のＣＰＵが実行するプライマリ情報取得処理について、図１０のフローチャートに沿って説明する。

本処理が開始されると、制御部３０のＣＰＵが、Ｓ２０１では、受信部１２からの入力に基づいて、放送用の無線信号（放送システム２０の信号）を受信したか否かを判断し、ここで肯定的に判断した場合にはＳ２０２に移行し、否定的に判断した場合には放送システムの信号を受信するまで待機する。

Ｓ２０２では、放送システム２０の信号の受信周波数に基づいて、放送システム２０ａ，２０ｂ，２０ｃのうちいずれのシステムの信号を受信したかを認識し、その認識した放送システム２０について、受信信号から取得した干渉許容情報に含まれているインターリーブ時間および干渉許容時間をＲＡＭの時間情報テーブル４０に書き込み、Ｓ２０３に移行する。なお、Ｓ２０３では、後段の干渉量推定部３３として機能するための干渉量推定処理を実行する。

［干渉量推定処理（２）］
干渉量推定処理が開始されると、図１１のフローチャートに示すように、Ｓ２１１では、受信部１２からの入力に基づいて、放送システム２０の信号を継続的に受信しているか否かを判断し、ここで肯定的に判断した場合にはＳ２１２に移行し、否定的に判断した場合には本処理を終了する。

Ｓ２１２では、インターリーブ時間を計測するためのタイマを、Ｓ２０２にて取得した干渉許容情報に含まれているインターリーブ時間にセットし、さらにＳ２０２にて取得した干渉許容情報に含まれている干渉許容時間を設定して、Ｓ２１３に移行する。

Ｓ２１３では、インターリーブ時間における各車載装置１１の無線信号の送信時間（干渉発生時間）の合計時間を計測するための干渉時間カウンタのカウンタ値Ｃをリセット（Ｃ＝０）し、Ｓ２１４に移行する。

Ｓ２１４では、受信部１２からの入力に基づいて、使用周波数帯域の無線信号（車車間通信システム１０の信号）を受信したか否かを判断し、ここで肯定的に判断した場合にはＳ２１５に移行し、否定的に判断した場合にはＳ２１８に移行する。

Ｓ２１５では、Ｓ２１４にて受信した車車間通信システム１０の信号の受信時間を、干渉時間カウンタのカウンタ値Ｃに積算し、Ｓ２１６に移行する。
Ｓ２１６では、干渉時間カウンタのカウンタ値Ｃが、Ｓ２１２にて設定した干渉許容時間に基づく時間以上であるか否かを判断し、ここで肯定的に判断した場合にはＳ２１７に移行し、否定的に判断した場合にはＳ２１８に移行する。なお、干渉許容時間に基づく時間とは、Ｓ２０２にて取得した干渉許容情報に含まれている干渉許容時間から、送信部１６にて自身が他の車載装置１１に無線信号を送信するために必要な時間を予め減算した時間をいう。

Ｓ２１７では、後段の送信延期拡大部３５として機能するための送信延期拡大処理を実行する。なお、Ｓ２１４にて車車間通信システム１０の信号を受信していないと判断した場合、又は、Ｓ２１６にて干渉時間カウンタのカウンタ値Ｃが干渉許容時間に基づく時間を下回る場合に移行するＳ２１８では、Ｓ２１２にてタイマにセットされたインターリーブ時間が経過（タイムアウト）したか否かを判断し、ここで肯定的に判断した場合にはＳ２１１に移行し、否定的に判断した場合にはＳ２１４に移行する。

つまり、Ｓ２１６及びＳ２１８では、予め設定された積算周期（インターリーブ時間）において、干渉時間カウンタのカウンタ値Ｃに積算された時間と、自装置から他の車載装置１１への無線信号の送信に必要な時間との合計時間が、予め設定された閾値時間（干渉許容時間）を下回る場合には、送信延期拡大処理の実行を禁止している。なお、自装置から他の車載装置１１への無線信号の送信に必要な時間に関する情報は、送信部１６から取得することができる。

［送信延期拡大処理（２）］
送信延期拡大処理が開始されると、Ｓ２１２にてタイマにセットされたインターリーブ時間以上の任意の送信延期時間となるように延期付加時間を設定し、この設定した延期付加時間を送信タイミング制御部３７へ出力する。つまり、バックオフ時間と延期付加時間との合計時間が少なくともインターリーブ時間以上となるように延期付加時間を設定することになる。

なお、送信タイミング制御処理については、第１実施形態と同じであるため説明を割愛する。
［第２実施形態の効果］
以上説明したように、本実施形態の車車間通信システム１０では、各車載装置１１が、放送システム２０のサービスエリア内に位置する場合、他の車載装置１１によって送信された無線信号を検知した場合であっても、所定の積算周期において、検知した無線信号の積算時間と、自装置から他の車載装置１１への無線信号の送信に必要な時間との合計時間が、所定の干渉許容時間を下回る場合には、通常のＣＳＭＡ／ＣＡに則ったバックオフ時間の経過後に無線信号を送信するようにしている。

従って、本実施形態の車車間通信システム１０によれば、積算周期毎の干渉発生時間を推定し、干渉発生時間が干渉許容時間以上である場合に限り、通常のＣＳＭＡ／ＣＡに則ったバックオフ時間（待機時間）を、バックオフ時間に延期付加時間を足した送信延期時間に拡張するため、放送システム２０に受信障害を生じさせることなく、車載装置１１の送信機会を増やすことができる。

また、本実施形態の車車間通信システム１０では、車載装置１１が位置するサービスエリアの放送システム２０に対応するインターリーブ時間を積算周期として設定し、インターリーブ時間毎の干渉発生時間を干渉許容時間の範囲内に抑えることで、より確実に放送システム２０における受信障害を回避しながら、車載装置１１の送信機会を増やすことができる。

なお、本実施形態の車車間通信システム１０では、干渉許容情報にインターリーブ時間と干渉許容時間とが含まれているが、干渉許容時間を固定値とみなして、車載装置１１が位置するサービスエリアの放送システム２０に対応するインターリーブ時間だけを含む干渉許容情報を取得する構成でもよい。また、インターリーブ時間と干渉許容時間との比を表す情報を干渉許容情報として取得する構成でもよい。

［発明との対応］
なお、本実施形態において、Ｓ２１４及びＳ２１５の処理を実行する制御部３０が検知時間積算手段、Ｓ２１６及びＳ２１８の処理を実行する制御部３０が時間拡張禁止手段、Ｓ２１２の処理を実行する制御部３０が積算周期設定手段および閾値時間設定手段の各一例にそれぞれ相当する。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態の無線通信システムとしての車車間通信システムについて図面と共に説明する。なお、本第３実施形態の車車間通信システムにおいて、第２実施形態と同一である部分についてはその説明を省略し、第２実施形態と異なる部分を中心に説明する。また、第２実施形態と同一の構成要素については、第２実施形態（及び第１実施形態）の説明で用いたものと同じ図面番号を付す。

具体的には、第２実施形態では、各車載装置１１が、所定の積算周期において、単に、検知した無線信号の積算時間と、自装置から他の車載装置１１への無線信号の送信に必要な時間との合計時間が、所定の干渉許容時間を下回る場合には、通常のＣＳＭＡ／ＣＡに則ったバックオフ時間の経過後に無線信号を送信していた。このため、放送システム２０のサービスエリア内において、送信機会が得られた車載装置１１が偏在する可能性があった（図１２（ａ）参照）。

これに対して、本第３実施形態の車車間通信システム１０では、各車載装置１１が、所定の積算周期において、送信機会が得られる車載装置１１の地理的な偏りを受信電力から予測し、放送システム２０のサービスエリア内において送信機会が得られる車載装置１１を分散させようとするシステムである（図１２（ｂ）参照）。

［干渉量推定処理（３）］
本第３実施形態では、干渉量推定処理が開始されると、図１３のフローチャートに示すように、Ｓ３１１では、受信部１２からの入力に基づいて、放送システム２０の信号を継続的に受信しているか否かを判断し、ここで肯定的に判断した場合にはＳ３１２に移行し、否定的に判断した場合には本処理を終了する。

Ｓ３１２では、インターリーブ時間を計測するためのタイマを、Ｓ２０２にて取得した干渉許容情報に含まれているインターリーブ時間（干渉観察周期）にセットし、さらにＳ２０２にて取得した干渉許容情報に含まれている干渉許容時間を設定して、Ｓ３１３に移行する。

Ｓ３１３では、後述する電力積分量を計測するための強度積算カウンタのカウント値Ｓをリセットし（Ｓ＝０）、Ｓ３１４に移行する。
Ｓ３１４では、インターリーブ時間における各車載装置１１の無線信号の送信時間（干渉発生時間）の合計時間を計測するための干渉時間カウンタのカウンタ値Ｃをリセット（Ｃ＝０）し、Ｓ３１５に移行する。

Ｓ３１５では、受信部１２からの入力に基づいて、使用周波数帯域の無線信号（車車間通信システム１０の信号）を受信したか否かを判断し、ここで肯定的に判断した場合にはＳ３１６に移行し、否定的に判断した場合にはＳ３２１に移行する。

Ｓ３１６では、Ｓ３１５にて受信した車車間通信システム１０の信号の強度（電力）を、その信号の受信時間で積分し、続くＳ３１７では、この電力の積分値を強度積算カウンタのカウント値Ｓに積算し、Ｓ３１８に移行する。なお、ここでの信号強度は、受信信号レベル検出部１４から取得することができる。

Ｓ３１８では、Ｓ３１５にて受信した車車間通信システム１０の信号の受信時間を、干渉時間カウンタのカウンタ値Ｃに積算し、Ｓ３１９に移行する。
Ｓ３１９では、干渉時間カウンタのカウンタ値Ｃが、Ｓ３１２にて設定した干渉許容時間に基づく時間以上であるか否かを判断し、ここで肯定的に判断した場合にはＳ３２０に移行し、否定的に判断した場合にはＳ３２１に移行する。

Ｓ３２０では、後段の送信延期拡大部３５として機能するための送信延期拡大処理を実行する。なお、Ｓ３１５にて車車間通信システム１０の信号を受信していないと判断した場合、又は、Ｓ３１９にて干渉時間カウンタのカウンタ値Ｃが干渉許容時間に基づく時間を下回る場合に移行するＳ３２１では、Ｓ３１２にてタイマにセットされたインターリーブ時間が経過（タイムアウト）したか否かを判断し、ここで肯定的に判断した場合にはＳ３１１に移行し、否定的に判断した場合にはＳ３１５に移行する。

［送信延期拡大処理（３）］
送信延期拡大処理が開始されると、インターリーブ時間（干渉観察周期）内にＳ３１７にて積算されたカウント値に基づく電力積分量Ｓに応じて延期付加時間を設定し、この設定した延期付加時間を送信タイミング制御部３７へ出力する。なお、ここでの電力積分量Ｓは、Ｓ３１７にて積算されたカウント値と、自装置から他の車載装置１１への無線信号の送信に必要な信号強度との合計強度であるものとする。ちなみに、自装置から他の車載装置１１への無線信号の送信に必要な信号強度に関する情報は、送信部１６から取得することができる。

具体的には、送信延期拡大処理では、図１４（ａ）に示すように、電力積分量Ｓが、シミュレーション等によって予め設定された閾値強度Ｓｘを下回る場合には、最小の送信延期時間として予め設定された最小延期時間となるように延期付加時間を設定する。一方、電力積分量Ｓが閾値強度Ｓｘ以上である場合には、電力積分量Ｓに所定の係数ａ（ａ＞０）を乗じて最小延期時間を加えた送信延期時間となるように延期付加時間を設定する。あるいは、図１４（ｂ）に示すように、電力積分量Ｓに応じて段階的に送信延期時間が長くなるように延期付加時間を設定してもよい。なお、バックオフ時間と延期付加時間との合計時間が送信延期時間となる。

プライマリ情報取得処理および送信タイミング制御処理については、第２実施形態と同じであるため説明を割愛する。
［第３実施形態の効果］
以上説明したように、本実施形態の車車間通信システム１０では、各車載装置１１が、放送システム２０のサービスエリア内に位置する場合、他の車載装置１１によって送信された無線信号を検知した場合であっても、所定の積算周期において、検知した無線信号における電力の積分値と、自装置から他の車載装置１１への無線信号の送信に必要な信号強度との合計強度（電力積分量）が、所定の閾値強度を下回る場合には、最小延期時間の経過後に無線信号を送信するようにしている。

従って、本実施形態の車車間通信システム１０によれば、各車載装置１１が、自装置の周りにおいて、所定時間内に通信を行っている車載装置１１が少ない場合には、通常のＣＳＭＡ／ＣＡに則ったバックオフ時間に近い時間（最小延期時間）の経過後に送信を開始することになり、自装置の周りのテレビ２２に受信障害を与えることなく、送信機会を向上させることができる。

また、本実施形態の車車間通信システム１０では、各車載装置１１が、送信機会が得られる車載装置１１の地理的な偏りを電力積分量から推測し、電力積分量が閾値強度以上である場合には、電力積分量に応じて長い送信延期時間に待機時間を拡張するようにしている。

従って、本実施形態の車車間通信システム１０によれば、各車載装置１１が、自装置の周りにおいて、所定時間内に通信を行っている車載装置１１の推定数が多いほど、送信タイミングを遅らせることにより、自装置から地理的に比較的離れた他の車載装置１１に送信機会を譲ることになり、ひいては、送信機会を地理的に分散させることができる。

［発明との対応］
なお、本実施形態において、Ｓ３１６及びＳ３１７の処理を実行する制御部３０が信号強度積算手段の一例に相当する。

［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態の無線通信システムとしての車車間通信システムについて図面と共に説明する。なお、本第４実施形態の車車間通信システムにおいて、第３実施形態と同一である部分についてはその説明を省略し、第３実施形態と異なる部分を中心に説明する。また、第３実施形態と同一の構成要素については、第３実施形態（及び第１実施形態、第２実施形態）の説明で用いたものと同じ図面番号を付す。

具体的には、第３実施形態では、各車載装置１１が、送信機会が得られる車載装置１１の地理的な偏りを上記の電力積分量から推測していた。このため、実際には自装置の周りに存在する車載装置１１から送信された無線信号であっても、遮蔽物などの影響によって、その信号強度（電力）が小さく検出されてしまうことがあり、必ずしも電力量と他の車載装置１１との位置における対応関係が整合するわけではなく、上記の地理的な偏りの推測精度が低くなる場合が考えられる。

これに対して、本第４実施形態の車車間通信システム１０では、各車載装置１１が、所定の積算周期において、送信機会が得られる車載装置１１の地理的な偏りを位置情報から予測し、放送システム２０のサービスエリア内において送信機会が得られる車載装置１１をより確実に分散させようとするシステムである。

なお、本第４実施形態では、車車間通信システム１０の信号には、その信号の送信元である車載装置１１の現在位置を表す位置情報が含まれているものとする。ちなみに、位置情報は、ＧＰＳ等の周知の技術を用いて取得することができる。この場合、送信部１６が、ＧＰＳ等を用いて取得した位置情報を含む送信ビット列に対して信号処理を行うことで生成された無線信号を送信することになる。

また、本第４実施形態のデータ取得部１３は、受信部１２にて受信された使用周波数帯域の無線信号に基づいて、受信ビット列を復号することにより、その無線信号の送信元である車載装置１１の位置情報を取り出し、取り出した位置情報を制御部３０に出力するように構成されている。

［干渉量推定処理（４）］
本第４実施形態では、干渉量推定処理が開始されると、図１５のフローチャートに示すように、Ｓ４１１では、受信部１２からの入力に基づいて、放送システム２０の信号を継続的に受信しているか否かを判断し、ここで肯定的に判断した場合にはＳ４１２に移行し、否定的に判断した場合には本処理を終了する。

Ｓ４１２では、インターリーブ時間を計測するためのタイマを、Ｓ２０２にて取得した干渉許容情報に含まれているインターリーブ時間（干渉観察周期）にセットし、さらにＳ２０２にて取得した干渉許容情報に含まれている干渉許容時間を設定して、Ｓ４１３に移行する。

Ｓ４１３では、後述する合計相対距離を計測するための距離積算カウンタのカウント値Ｌをリセットし（Ｌ＝０）、Ｓ４１４に移行する。
Ｓ４１４では、インターリーブ時間における各車載装置１１の無線信号の送信時間（干渉発生時間）の合計時間を計測するための干渉時間カウンタのカウンタ値Ｃをリセット（Ｃ＝０）し、Ｓ４１５に移行する。

Ｓ４１５では、受信部１２からの入力に基づいて、使用周波数帯域の無線信号（車車間通信システム１０の信号）を受信したか否かを判断し、ここで肯定的に判断した場合にはＳ４１６に移行し、否定的に判断した場合にはＳ４２１に移行する。

Ｓ４１６では、データ取得部１３から入力された位置情報と、自装置の位置情報とに基づいて、自装置から他の車載装置１１（送信端末）までの相対距離を算出し、続くＳ４１７では、この相対距離を距離積算カウンタのカウント値Ｌに積算し、Ｓ４１８に移行する。なお、ここでの自装置の位置情報は、例えば送信部１６から取得することができる。

Ｓ４１８では、Ｓ４１５にて受信した車車間通信システム１０の信号の受信時間を、干渉時間カウンタのカウンタ値Ｃに積算し、Ｓ４１９に移行する。
Ｓ４１９では、干渉時間カウンタのカウンタ値Ｃが、Ｓ４１２にて設定した干渉許容時間に基づく時間以上であるか否かを判断し、ここで肯定的に判断した場合にはＳ４２０に移行し、否定的に判断した場合にはＳ４２１に移行する。

Ｓ４２０では、後段の送信延期拡大部３５として機能するための送信延期拡大処理を実行する。なお、Ｓ４１５にて車車間通信システム１０の信号を受信していないと判断した場合、又は、Ｓ４１９にて干渉時間カウンタのカウンタ値Ｃが干渉許容時間に基づく時間を下回る場合に移行するＳ４２１では、Ｓ４１２にてタイマにセットされたインターリーブ時間が経過（タイムアウト）したか否かを判断し、ここで肯定的に判断した場合にはＳ４１１に移行し、否定的に判断した場合にはＳ４１５に移行する。

［送信延期拡大処理（４）］
送信延期拡大処理が開始されると、インターリーブ時間（干渉観察周期）内にＳ４１７にて積算されたカウント値に基づく合計相対距離Ｌに応じて延期付加時間を設定し、この設定した延期付加時間を送信タイミング制御部３７へ出力する。

具体的には、送信延期拡大処理では、図１６に示すように、合計相対距離Ｌが、シミュレーション等によって予め設定された第１の閾値距離Ｌ１を下回る場合には、最大の送信延期時間として予め設定された最大延期時間Ｔmaxとなるように延期付加時間を設定する。一方、合計相対距離Ｌが、シミュレーション等によって予め設定された第２の閾値距離Ｌ２を上回る場合には、最小の送信延期時間として予め設定された最小延期時間Ｔminとなるように延期付加時間を設定する。なお、バックオフ時間と延期付加時間との合計時間が送信延期時間となる。

また、合計相対距離Ｌが第１の閾値距離Ｌ１以上であり第２の閾値距離Ｌ２以下の場合には、例えば合計相対距離Ｌに所定の係数ｃ（ｃ＝（Ｔmin−Ｔmax）／（Ｌ２−Ｌ１））を乗じて最大延期時間Ｔmaxを加えた送信延期時間となるように延期付加時間を設定する。なお、ここでは一次関数を用いて送信延期時間を求める例を挙げたが、これに限らず、多項式などのあらゆる関数を用いてもよい。

プライマリ情報取得処理および送信タイミング制御処理については、第３実施形態（及び第２実施形態）と同じであるため説明を割愛する。
［第４実施形態の効果］
以上説明したように、本実施形態の車車間通信システム１０では、各車載装置１１が、放送システム２０のサービスエリア内に位置する場合、他の車載装置１１によって送信された無線信号を検知した場合であっても、所定の積算周期において、検知した無線信号の送信元に対する相対距離を積算した合計相対距離が、第２の閾値距離を上回る場合には、最小延期時間の経過後に無線信号を送信し、第１の閾値距離（少なくとも第２の閾値距離よりも小さい距離）を下回る場合には、最大延期時間の経過後に無線信号を送信している。また、送信機会が得られる車載装置１１の地理的な偏りを合計相対距離から推測し、合計相対距離が第１の閾値距離以上であり第２の閾値距離以下である場合には、合計相対距離に応じて短い送信延期時間に待機時間を拡張するようにしている。

つまり、本実施形態の車車間通信システム１０では、各車載装置１１が、所定時間内に通信を行っている車載装置１１が自装置の周りから離れた場所に多く存在すると推測できる場合ほど、通常のＣＳＭＡ／ＣＡに則ったバックオフ時間に近い時間の経過後に送信を開始し、所定時間内に通信を行っている車載装置１１が自装置の周りから離れた場所にあまり存在しないと推測できる場合ほど、バックオフ時間よりも充分に長い時間の経過後に送信を開始することになる。

従って、本実施形態の車車間通信システム１０によれば、自装置の周りから離れた場所において、所定時間内に通信を行っている車載装置１１の推定数が多いほど、送信タイミングを遅らせ、所定時間内に通信を行っている車載装置１１の推定数が少ないほど、送信タイミングを早めることにより、自装置の周りのテレビ２２に受信障害を与えることなく、送信機会をより確実に地理的に分散させることができる。

なお、本実施形態の車車間通信システム１０では、合計相対距離に加え、第３実施形態で用いた電力積分量に基づいて送信タイミングを制御してもよい。この場合、自装置の周りと自装置の周りから離れた場所とにおいて、所定時間内に通信を行っている車載装置１１の推定数をより精度よく把握することができる。

［発明との対応］
なお、本実施形態において、第２の閾値距離Ｌ２が閾値距離、送信部１６が位置情報送信手段、Ｓ４１６及びＳ４１７の処理を実行する制御部３０が相対距離積算手段の一例に相当する。

［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態の無線通信システムとしての車車間通信システムについて図面と共に説明する。なお、本第５実施形態の車車間通信システムにおいて、第１実施形態と同一である部分についてはその説明を省略し、第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。また、第１実施形態と同一の構成要素については、第１実施形態の説明で用いたものと同じ図面番号を付す。

具体的には、第１実施形態では、各車載装置１１がキャリアセンスによる干渉を検出すると、他の車載装置１１に無線信号を送信する際に待機時間（送信待機時間）を拡大していたのに対し、本第５実施形態では、さらに自装置からの送信後にバックオフ時間を設定するまでの待機時間を設定する点で大きく異なる。

なお、本第５実施形態では、車車間通信システム１０の信号には、その信号の送信元である車載装置１１を識別するための識別情報が含まれているものとする。この場合、送信部１６が、この識別情報を含む送信ビット列に対して信号処理を行うことで生成された無線信号を送信することになる。

また、本第５実施形態のデータ取得部１３は、受信部１２にて受信された使用周波数帯域の無線信号に基づいて、受信ビット列を復号することにより、その無線信号の送信元である車載装置１１の識別情報を取り出し、取り出した識別情報を制御部３０に出力するように構成されている。

また、本第５実施形態の制御部３０は、図１７に示すように、機能的には、プライマリ情報取得部３１、干渉量推定部３３、送信延期拡大部３５、及び、送信タイミング制御部３７に加えて、データ取得部１３からの入力に基づいて他の車載装置１１の数を認識し、その認識結果を表す情報（セカンダリ端末数情報）を送信タイミング制御部３７に出力するセカンダリ端末記憶部３９を備える。

［セカンダリ端末記憶処理（５）］
まず、セカンダリ端末記憶部３９として機能するために制御部３０のＣＰＵが実行するセカンダリ端末記憶処理について、図１８のフローチャートに沿って説明する。

本処理が開始されると、制御部３０のＣＰＵが、Ｓ５０１では、受信部１２からの入力に基づいて、使用周波数帯域の無線信号（車車間通信システム１０の信号）を受信したか否かを判断し、ここで肯定的に判断した場合にはＳ５０２に移行し、否定的に判断した場合にはＳ５０５に移行する。

Ｓ５０２では、Ｓ５０１にて受信した車車間通信システム１０の信号からデータ取得部１３によって取り出された識別情報が、制御部３０のＲＡＭに既に記憶されているか否かを判断し、ここで肯定的に判断した場合には、この識別情報が過去に受信した無線信号の送信元である端末（他の車載装置１１）を示しているとみなして、Ｓ５０４に移行し、否定的に判断した場合には、Ｓ５０３に移行する。

Ｓ５０３では、Ｓ５０２における識別情報（ＩＤ）をその受信時刻とともにＲＡＭに記憶（記録）し、Ｓ５０５に移行する。一方、Ｓ５０４では、Ｓ５０２における識別情報（ＩＤ）が既にＲＡＭに記憶されているため、受信時刻だけを更新する。

Ｓ５０５では、ＲＡＭに記憶されている全ての識別情報および受信時刻を表す情報から、予め設定された一定時間のあいだ受信していない無線信号の送信元である端末（他の車載装置１１）に対応する情報（識別情報，受信時刻）を削除し、Ｓ５０６に移行する。

Ｓ５０６では、ＲＡＭに記憶されている全ての識別情報および受信時刻を表す情報に基づいて、上記の一定時間のあいだ受信した無線信号の送信元である端末（他の車載装置１１）の数（セカンダリ端末数Ｎ）を積算し、その積算結果を表すセカンダリ端末数情報を、送信タイミング制御部３７に出力して、Ｓ５０１に戻る。

［送信タイミング制御処理（５）］
次に、本第５実施形態の送信タイミング制御部３７として機能するために制御部３０のＣＰＵが実行する送信タイミング制御処理について、図１９のフローチャートに沿って説明する。なお、本処理が開始されて制御部３０のＣＰＵが実行するＳ５３１〜５３９は、第１実施形態の送信タイミング制御処理におけるＳ１３１〜Ｓ１３９と同じであるため、その説明を省略する。

本第５実施形態の送信タイミング制御処理では、Ｓ５３９に続き、Ｓ５４０では、セカンダリ端末記憶部３９から前述のセカンダリ端末数情報が入力されたか否かを判断し、ここで肯定的に判断した場合にはＳ５４１に移行し、否定的に判断した場合には本処理を終了する。

Ｓ５４１では、Ｓ５４０にて入力されたセカンダリ端末数情報に基づいて、前述のセカンダリ端末数Ｎに応じて、少なくとも次回のバックオフスロット数を決定する（Ｓ５３１の処理を行う）まで待機する時間（送信間隔拡大時間）を設定する。具体的には、図２０（ａ）に示すように、セカンダリ端末数Ｎに比例して増加するように送信間隔拡大時間Ｔ３を設定する。あるいは、図２０（ｂ）に示すように、セカンダリ端末数Ｎに応じて段階的に長くなるように送信間隔拡大時間を設定してもよい。

なお、プライマリ情報取得処理および干渉量推定処理については、第１実施形態と同じであるため説明を割愛する。
［第５実施形態の効果］
以上説明したように、本実施形態の車車間通信システム１０では、各車載装置１１が、放送システム２０のサービスエリア内に位置する場合、他の車載装置１１に向けて無線信号を送信すると、セカンダリ端末数に応じて少なくとも送信間隔拡大時間のあいだバックオフ時間の設定を待機する。

従って、本実施形態の車車間通信システム１０によれば、各車載装置１１が、自装置の送信後の所定期間だけ、通常のＣＳＭＡ／ＣＡに則った通信制御の開始タイミングを遅らせることで、他の車載装置１１に送信機会を譲ることになり、送信機会を簡易に分散させることができる。

なお、本実施形態の車車間通信システム１０では、セカンダリ端末数に応じて送信間隔拡大時間を可変設定しているが、これに限定されるものではなく、予め固定された送信間隔時間のあいだバックオフ時間の設定を待機するように構成されてもよい。

［発明との対応］
なお、本実施形態において、Ｓ５４１及びＳ５４２の処理を実行する制御部３０が時間設定禁止手段、送信部１６が識別情報送信手段、セカンダリ端末記憶処理を実行する制御部３０が端末数積算手段の一例に相当する。

［第６実施形態］
次に、本発明の第６実施形態の無線通信システムとしての車車間通信システムについて図面と共に説明する。なお、本第６実施形態の車車間通信システムにおいて、第１実施形態と同一である部分についてはその説明を省略し、第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。また、第１実施形態と同一の構成要素については、第１実施形態の説明で用いたものと同じ図面番号を付す。

具体的には、第１実施形態では、各車載装置１１がキャリアセンスによる干渉を検出すると、他の車載装置１１に無線信号を送信する際に一律に待機時間（送信待機時間）を拡大していたのに対し、本第６実施形態では、図２１に示すように、車車間通信システム１０からの受信電力が予め設定された干渉許容電力以下である場合には、送信待機時間の拡大を行わない点で大きく異なる。

本第６実施形態の車車間通信システム１０では、各車載装置１１における制御部３０のＲＡＭに、放送システム２０毎に予め定められた干渉許容電力を記憶するための電力情報テーブル４１（図２２参照）が格納されている。なお、干渉許容電力は、干渉（誤り）が発生した場合であっても、テレビ２２側の誤り訂正処理（デインターリーブ，軟判定復号）により修復可能な電力値に表すものである。なお、本第６実施形態では、放送システム２０の信号におけるプリアンブル（先頭部分）には、上記干渉許容電力を表す情報（以下「干渉許容情報」という）が含まれているものとする。

また、本第６実施形態のプライマリ情報取得部３１は、受信部１２から供給された放送システム２０の信号をアナログ−デジタル変換するとともにＯＦＤＭ復調を施すことにより、放送システム２０の信号におけるプリアンブルを抽出し、この抽出したプリアンブルから干渉許容情報を取り出すことが可能に構成されている。

［プライマリ情報取得処理（６）］
まず、プライマリ情報取得部３１として機能するために制御部３０のＣＰＵが実行するプライマリ情報取得処理について、図２３のフローチャートに沿って説明する。

本処理が開始されると、制御部３０のＣＰＵが、Ｓ５０１では、受信部１２からの入力に基づいて、放送用の無線信号（放送システム２０の信号）を受信したか否かを判断し、ここで肯定的に判断した場合にはＳ５０２に移行し、否定的に判断した場合には放送システムの信号を受信するまで待機する。

Ｓ５０２では、放送システム２０の信号の受信周波数に基づいて、放送システム２０ａ，２０ｂ，２０ｃのうちいずれのシステムの信号を受信したかを認識し、その認識した放送システム２０について、受信信号から取得した干渉許容情報に含まれている干渉許容電力をＲＡＭの電力情報テーブル４１に書き込み、Ｓ５０３に移行する。なお、Ｓ５０３では、後段の干渉量推定部３３として機能するための干渉量推定処理を実行する。

［干渉量推定処理（２）］
干渉量推定処理が開始されると、図２４のフローチャートに示すように、Ｓ５１１では、受信部１２からの入力に基づいて、放送システム２０の信号を継続的に受信しているか否かを判断し、ここで肯定的に判断した場合にはＳ５１２に移行し、否定的に判断した場合には本処理を終了する。

Ｓ５１２では、受信部１２からの入力に基づいて、使用周波数帯域の無線信号（車車間通信システム１０の信号）を受信したか否かを判断し、ここで肯定的に判断した場合にはＳ５１３に移行し、否定的に判断した場合にはＳ５１１に戻る。

Ｓ５１３では、ＲＡＭに格納されている電力情報テーブル４１を用いて、Ｓ５１２における車車間通信システムの信号の強度（電力）が、自装置が存在するサービスエリアの放送システム２０の干渉許容電力を上回るか否かを判断し、ここで肯定的に判断した場合にはＳ５１４に移行し、否定的に判断した場合にはＳ５１１に戻る。なお、Ｓ５１４では、後段の送信延期拡大部３５として機能するための送信延期拡大処理を実行する。

送信延期拡大処理および送信タイミング制御処理については、例えば第１実施形態と同じであるため説明を割愛する。
［第６実施形態の効果］
以上説明したように、本実施形態の車車間通信システム１０では、各車載装置１１が、放送システム２０のサービスエリア内に位置する場合、他の車載装置１１によって送信された無線信号を検知した場合であっても、その無線信号の強度が干渉許容電力以下である場合には、送信待機時間の拡大を禁止するようにしている。

従って、本実施形態の車車間通信システム１０によれば、放送システム２０ａ内のテレビ２２の受信障害を抑制しつつ、各車載装置１１の送信機会を増やすことができる。
［発明との対応］
なお、本実施形態において、Ｓ５１３の処理を実行する制御部３０が時間拡張許可手段の一例に相当する。

１０…車車間通信システム、１１…車載装置、１２…受信部、１３…データ取得部、１４…受信信号レベル検出部、１５…レベル判定部、１６…送信部、２０（２０ａ，２０ｂ、２０ｃ）…放送システム、２１…放送局、２２…テレビ、３０…制御部、３１…プライマリ情報取得部、３３…干渉量推定部、３５…送信延期拡大部、３７…送信タイミング制御部、３９…セカンダリ端末記憶部、４０…時間情報テーブル、４１…電力情報テーブル。

Claims (10)

1. 専用の周波数帯域が割り当てられているプライマリシステムに並存し、前記専用の周波数帯域または隣接する周波数帯域を使用周波数帯域として、互いに無線通信を行う複数の通信装置からなる無線通信システムであって、
   前記各通信装置は、
   自装置の周囲に存在する前記プライマリシステムに関する情報を取得するプライマリ情報取得手段と、
   他の前記通信装置によって送信された無線信号を検知する他装置信号検知手段と、
   前記他装置信号検知手段にて無線信号が検知されると、前記無線信号の衝突を回避するためのバックオフ時間を設定する処理を行うバックオフ時間設定手段と、
   前記バックオフ時間設定手段にて前記バックオフ時間が設定されると、他の前記通信装置への無線信号の送信を待機する送信待機手段と、
   前記プライマリ情報取得手段にて取得した情報に基づき、前記プライマリシステムが自装置の周囲に存在する場合に、前記送信待機手段による待機時間を少なくとも前記バックオフ時間を上回る送信延期時間に拡張する待機時間拡張手段と、
   を備えることを特徴とする無線通信システム。
2. 前記各通信装置は、
   前記他装置信号検知手段による無線信号の検知時間を積算する検知時間積算手段と、
   予め設定された積算周期において、前記検知時間積算手段にて積算された検知時間と、自装置から他の前記通信装置への無線信号の送信に必要な時間との合計時間が、予め設定された閾値時間を下回る場合には、前記待機時間拡張手段による待機時間の拡張を禁止する時間拡張禁止手段と、
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
3. 前記プライマリシステムは、
   インターリーブされた複数の符合列からなるデータを送信する通信局と、
   該通信局から受信したデータを出力する際に、インターリーブ前の符合の順番に並べ替えてなる符合列を復号する誤り訂正処理を行う複数の受信機とからなり、
   前記各通信装置は、
   前記通信局にてインターリーブされた各符合列の長さを示すインターリーブ時間を前記積算周期として設定する積算周期設定手段と、
   前記各符号列において前記誤り訂正処理により修復可能な一ないし複数の符合の長さを示す干渉許容時間を前記閾値時間として設定する閾値時間設定手段と、
   を備えることを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
4. 前記各通信装置は、前記他装置信号検知手段による無線信号の検知強度を積算する信号強度積算手段を備え、
   前記待機時間拡張手段は、予め設定された積算周期において、前記信号強度積算手段にて積算された検知強度と、自装置から他の前記通信装置への無線信号の送信に必要な信号強度との合計強度が、予め設定された閾値強度を下回る場合には、最小の前記送信延期時間として予め設定された最小延期時間に前記待機時間を拡張することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の無線通信システム。
5. 前記待機時間拡張手段は、前記合計強度が前記閾値強度以上である場合には、該合計強度に応じて長い前記送信延期時間に前記待機時間を拡張することを特徴とする請求項４に記載の無線通信システム。
6. 前記各通信装置は、
   自装置の位置情報を含む無線信号を送信する位置情報送信手段と、
   前記他装置信号検知手段にて検知した無線信号に含まれる位置情報に基づいて、他の前記通信装置との相対距離を積算する相対距離積算手段と、
   を備え、
   前記待機時間拡張手段は、予め設定された積算周期において、前記相対距離積算手段にて積算された相対距離である積算距離が、予め設定された閾値距離を上回る場合には、最小の前記送信延期時間として予め設定された最小延期時間に前記待機時間を拡張することを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の無線通信システム。
7. 前記待機時間拡張手段は、前記積算距離が前記閾値距離以下である場合には、該積算距離が小さいほど長い前記送信延期時間に前記待機時間を拡張することを特徴とする請求項６に記載の無線通信システム。
8. 前記各通信装置は、前記待機時間拡張手段により前記送信延期時間に拡張された待機時間を経過して無線信号を送信すると、予め設定された送信間隔拡大時間のあいだ、前記バックオフ時間設定手段による処理を禁止する時間設定禁止手段を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の無線通信システム。
9. 前記各通信装置は、
   自装置の識別情報を含む無線信号を送信する識別情報送信手段と、
   前記他装置信号検知手段にて検知した無線信号に含まれる識別情報に基づいて、他の前記通信装置の数である端末数を積算する端末数積算手段と、
   を備え、
   前記時間設定禁止手段は、予め設定された積算周期において前記端末数積算手段にて積算された端末数に応じて長い前記送信間隔拡大時間を設定することを特徴とする請求項８に記載の無線通信システム。
10. 前記各通信装置は、前記他装置信号検知手段により予め設定された干渉許容強度を上回る強度の無線信号を検知した場合に限り、前記待機時間拡張手段による待機時間の拡張を許可する時間拡張許可手段を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の無線通信システム。