JP5786570B2 - 無線機 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、高度道路交通システム（ＩＴＳ：Intelligent Transport System）用の路側通信機などとして好適に用いられる無線機に関する。

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 特開２０１０−２０６３５４号公報

上記高度道路交通システムにおいては、車車間通信をはじめ、路車間通信や路路間通信及び路歩間通信も含め、これらの各通信の共存を図るに当たって、限られた周波数帯域内で路路間、路車間及び車車間の各通信を行うために、通信を行う時間を分割して路側通信機の送信専用のタイムスロットを設ける、時分割多重（ＴＤＭＡ：Time Division Multiple Access）によるマルチアクセス方式を採用している。
上記ＴＤＭＡによるマルチアクセス方式において、送信用タイムスロットは、通常、各通信機それぞれに対して周期的に設定される。このため、各路側通信機は、周期的に設定された自機の送信用タイムスロットを用いて送信を行い、それ以外の時間は、他の路側機又は車載通信機からの送信信号の受信を行う。

上記システムがＴＤＭＡによるマルチアクセス方式を採用した場合、路側通信機同士及び路側通信機と車載通信機とで正確に時刻が同期していないと、各路側通信機及び車載通信機が把握するタイムスロットの開始時刻にずれが生じ、各通信機間で干渉を生じさせるおそれがある。

そこで、移動する車載通信機は、近傍の路側通信機からの送信信号に基づいて自機の時刻を補正することで路側通信機に同期し、路側通信機は、自機の時刻を補正することで他の路側通信機との間で同期することが考えられる。各路側通信機が同期していれば、車載通信機は、近傍の路側通信機に同期することで、他の路側通信機との間においても同期することができる。

ここで、各路側通信機を互いに同期させるため、ＧＰＳ（Global Positioning System）などのＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite Systems）の信号を利用することが考えられる。

例えば、ＧＰＳ受信機が生成する１ＰＰＳ信号は、１秒毎に１回、Ｈｉｇｈになるパルス信号である。この１ＰＰＳ信号は、ルビジウムなどの発信器を搭載するＧＰＳ衛星から送られてくる信号を元にしているため、１ｐｐｍレベルの高精度な信号である。

ここで、非特許文献２には、ＧＰＳ受信機が生成する１ＰＰＳ信号をＰＬＬ回路に取り込むことで、高精度な１０ＭＨｚの基準クロックを生成する方法が開示されている。高精度なクロックを路側通信機内部で生成することができれば、各路側通信機は、１ＰＰＳ信号で時刻補正を行うとともに、１ＰＰＳ信号の発生周期の間（１秒間）においても、各路側通信機の高精度なクロックにより、各路側通信機間の時刻誤差を抑えることができる。

しかし、特許文献２記載の方法でクロック信号自体のクロック精度を高めようとすると、ＰＬＬ回路などが別途必要となり、コストアップにつながる。

そこで、本発明は、クロック精度自体を高めることに代えて、無線機（路側通信機）が有するタイマ（時刻）を補正することで高精度化することを目的とするものである。

（１）本発明は、クロック発振器から出力されるクロック信号に基づいてタイマの値をカウントする無線機であって、外部から受信した信号に基づいて周期的に発生する基準信号を出力する受信機と、前記受信機から出力された前記基準信号に基づいて、前記タイマの値の誤差を検出する誤差検出部と、前記誤差検出部によって検出された誤差に基づいて、前記タイマの値を補正するタイマ補正部と、を備え、前記タイマ補正部は、前記基準信号が発生する周期よりも短い間隔で前記タイマの値を補正することを特徴とする無線機である。

上記本発明によれば、クロック発振器の精度が低くても、タイマの補正を行うことで、タイマの誤差が小さくなり、クロック発振器の精度が低いままでもタイマ値の高精度化が可能となる。

（２） 複数の補正タイミングにおける補正量を、誤差レベル毎に規定した補正テーブルを備え、前記タイマ補正部は、前記誤差検出部によって検出された誤差に基づいて、誤差レベルを決定し、決定された誤差レベルに基づいて前記補正テーブルを参照して、各補正タイミングにおける補正量を取得し、各補正タイミングにおいて、取得した補正量分の補正を前記タイマに対して行うのが好ましい。この場合、簡易なハードウェアで補正が行える。

（３）前記タイマ補正部は、前記タイマの値を補正する際の１回の補正量は、前記タイマの値の最大許容誤差の半分以下の値であるのが好ましい。この場合、１回の補正量が比較的小さくなり、補正直前のタイマの値の誤差が大きくなりにくい。

（４）前記タイマ補正部は、前記誤差検出部によって検出された複数回分の誤差に基づいて、前記タイマの値を補正するのが好ましい。この場合、より適切な補正が行える。

（５）前記受信機は、ＧＮＳＳ受信機であるのが好ましい。この場合、高精度なＧＮＳＳ衛星からの信号を利用することができる。

（６）前記クロック発生器は、前記基準信号が発生する１周期の間に、前記タイマの値の最大許容誤差を超える誤差を前記タイマに生じさせ得る程度に低いクロック精度を有しているのが好ましい。クロック発生器が、前記基準信号が発生する１周期の間に、タイマの値の最大許容誤差を超える誤差をタイマに生じさせ得る程度に低いクロック精度を有していても、タイマ補正を行うことで、タイマの誤差を、最大許容誤差以下に抑えることができる。

（７）前記タイマの値に基づく時刻情報を送信信号に含めて送信させる通信制御部を備えているのが好ましい。この場合、時刻情報の受信側は、高精度な時刻情報を得ることができ、時刻情報を送信した無線機との間で高精度に時刻同期をとることができる。

本発明によれば、クロック発振器の精度が低くても、タイマ値の高精度化が可能となる。

本発明の一実施形態に係る高度道路交通システム（ＩＴＳ）の全体構成を示す概略斜視図である。 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。 路側通信機と車載通信機の内部構成を示すブロック図である。 タイマに生じる誤差の説明図である。 タイマの誤差の補正方法の説明図である。 タイマの誤差の補正方法の説明図である。 補正テーブルを示す図である。

〔システムの全体構成〕
図１は、本発明の一実施形態に係る高度道路交通システム（ＩＴＳ）の全体構成を示す概略斜視図である。なお、本実施形態では、道路構造の一例として、南北方向と東西方向の複数の道路が互いに交差した碁盤目構造を想定している。
図１に示すように、本実施形態の高度道路交通システムは、交通信号機１、路側通信機（無線機）２、車載通信機（無線機）３（図３参照）、中央装置４、車載通信機３を搭載した車両５、及び、車両感知器や監視カメラ等よりなる路側センサ６を含む。

交通信号機１と路側通信機２は、複数の交差点Ｊｉ（図例では、ｉ＝１〜１２）のそれぞれに設置されており、電話回線等の通信回線７を介してルータ８に接続されている。このルータ８は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４は、自身が管轄するエリアに含まれる各交差点Ｊｉの交通信号機１及び路側通信機２とＬＡＮ（Local Area Network）を構成している。従って、中央装置４は、各交通信号機１及び各路側通信機２との間で双方向通信が可能である。なお、中央装置４は、交通管制センターではなく道路上に設置してもよい。

路側センサ６は、各交差点Ｊｉに流入する車両台数をカウントする等の目的で、管轄エリア内の道路の各所に設置されている。この路側センサ６は、直下を通行する車両５を超音波感知する車両感知器、或いは、道路の交通状況を時系列に撮影する監視カメラ等よりなり、感知情報や画像データは通信回線７を介して中央装置４に送信される。
なお、図１では、図示を簡略化するために、各交差点Ｊｉに信号灯器が１つだけ描写されているが、実際の各交差点Ｊｉには、互いに交差する道路の上り下り用として少なくとも４つの信号灯器が設置されている。

〔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（無線機）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（無線機）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。

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。

〔タイムスロットの内容〕
図２は、本実施形態におけ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ている。
この無線フレームは、その時間軸方向の長さが１００ミリ秒に設定されており、第一スロットＳＬ１と、第二スロットＳＬ２とを含んで構成されている。
第一スロットＳＬ１は、路側通信機２に割り当てられる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。一方、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。

無線フレームに含まれている第一スロット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。
第一スロットＳＬ１には、それぞれスロット番号ｉ（図２では、ｉ＝１〜１０）が付されている。このスロット番号ｉは、無線フレーム内でインクリメント又はデクリメントされる。
路側通信機２には、無線フレームに含まれる複数の第一スロットＳＬ１の内の一つが割り当てられる。路側通信機２はスロット番号ｉによっていずれのスロットが自機に割り当てられるかを認識することができる。
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、いずれかの路側通信機２に割り当てられる、各スロット番号ごとの第一スロットＳＬ１は、それぞれ、無線フレーム長さを１周期、つまり１００ミリ秒を１周期として周期的に配置されている。従って、路側通信機２は、第一スロットＳＬ１を用いた送信を１００ミリ秒ごとに行う。

なお、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こともできる。この場合、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。
本実施形態のように、路側通信機２同士の位置関係が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。互いの送信信号によって干渉を生じさせるのを防止するためである。

図２では、２つの路側通信機２Ａ，２Ｂそれぞれの無線フレームの一例を示しており、路側通信機２Ａにはハッチングで示されているスロット番号２の第一スロットＳＬ１が、路側通信機２Ｂにはハッチングで示されているスロット番号１の第一スロットＳＬ１が、それぞれ割り当てられている。

また、図２では、路側通信機２Ｂの無線フレームが、路側通信機２Ａの無線フレームに対して時間軸方向に遅れが生じていることから、互いの無線フレームのタイミングにずれが生じている場合を示している。路側通信機２Ａ，２Ｂ同士は、互いに異なる第一スロットＳＬ１が割り当てられているので、互いの送信信号が重複して干渉を生じさせることはないが、一方に割り当てられている第一スロットＳＬ１が他方の第二スロットＳＬ２に重複しており、この重複している部分で路側通信機２の送信信号と車載通信機３の送信信号との間で干渉が生じるおそれがある。このため、路側通信機２間（特に、距離的に近い位置関係にある路側通信機２間）では、互いの無線フレームのタイミングが一致するように、互いのローカル時刻を同期させる必要がある。

そこで、複数の路側通信機２が、ＧＰＳ衛星などのＧＮＳＳ衛星からの信号に基づいて、自機のローカル時刻（自機のタイマが示す時刻）をセットすることで、各路側通信機２それぞれのタイマ（ローカル時刻）が合った状態にする（ＧＰＳ（ＧＮＳＳ）同期）。これにより、各路側通信機２の無線フレームのタイミングが一致する。このＧＰＳ（ＧＮＳＳ）同期については、後に詳述する。

〔路側通信機〕
図３は、路側通信機２と車載通信機３の内部構成を示すブロック図である。
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（送受信部）２１と、通信制御などの処理を行う制御部２２と、ＧＰＳ（ＧＳＮＮ）受信機２３と、を備えている。
車載通信機３は、無線通信のためのアンテナ３０が接続された無線通信部３１と、通信制御などの処理を行う制御部３２と、通信のために必要な情報を記憶する記憶部３３と、を備えている。

路側通信機２の制御部２３は、通信制御部２２ａ、タイマ２２ｂ、誤差検出部２２ｃ、タイマ補正部２２ｄ、補正テーブル２２ｅなどを備えている。

通信制御部２２ａは、無線通信部２１における通信制御に関する処理を実行し、例えば、無線通信部２１による無線送信（ＳＬ１における送信）のタイミングの制御などを行う。通信制御部２２ａは、無線通信部２１による無線送信（ＳＬ１における送信）のタイミングを、タイマ２２ｂが示す値（ローカル時刻）に基づいて決定する。

タイマ２２ｂは、制御部２３に接続されたクロック発振器（水晶発振器）２５が発生するクロック信号に基づいて、値がカウントアップ（インクリメント）される。したがって、タイマ２２ｂの精度は、発振器２５のクロック信号の精度に依存する。

図４に示すように、タイマ２２ｂは、その値が、１秒周期で０にリセットされ、リセット後は、次のリセット時まで、発振器２５が発生するクロック信号に基づいて、（理想的には）１μｓ毎に１カウントアップ（インクリメント）される。１秒周期のリセットは、ＧＰＳ衛星から受信した信号に基づいてＧＰＳ受信機２３が生成した１ＰＰＳ信号のパルス立ち上がりエッジ（１秒毎に発生）によって行われる。

１ＰＰＳ信号の周期は、１ｐｐｍレベルの高精度である。したがって、各路側通信機２は、１ＰＰＳ信号でリセットされたときには、非常に高精度で時刻同期がとれている。しかし、発振器２５の精度が低い場合、例えば、発振器２５の精度が±２０ｐｐｍである場合、１秒間で最大±２０μｓの誤差が生じることになる。
したがって、２つの路側通信機２それぞれのタイマ２２ｂ間では、１ＰＰＳ信号を得られる直前において、最大４０μｓの差が生じることになる。

例えば、図４に示すように、発振器２５のクロック信号に誤差がない場合、タイマ２２ｂが１ＰＰＳ信号を取得した直後（例えば、５０ナノ秒後）においては、タイマ値が１，０００，０００となっているはずである。一方、発振器２５のクロック信号に３ｐｐｍほど遅れる誤差がある場合、タイマ２２ｂが１ＰＰＳ信号を取得した直後においては、タイマ値が９９９，９９７になる。逆に、発振器２５のクロック信号に２ｐｐｍほど早くなる誤差がある場合、タイマ２２ｂが１ＰＰＳ信号を取得する直前においては、タイマ値が１，０００，００２になる。

このように、発振器２５の精度が±２０ｐｐｍであれば、タイマ２２ｂが１ＰＰＳ信号を取得する直前においては、タイマ値は９９９，９８０〜１，０００，０２０の範囲の値をとり得るものとなる。

ところが、路側通信機２間の同期精度として要求される値が、上記誤差（４０μｓ）よりも高精度である場合（例えば、路側通信機間の最大許容同期誤差が１６μｓである場合）には、最大４０μｓの差をタイマ２２ｂに生じさせるような低精度の発振器２５は使用できない。
つまり、複数の路側通信機２において、それぞれのタイマ２２に最大４０μｓもの差が生じると、タイマ２２によって決定される無線フレームのタイミング（送信タイミング）も最大で４０μｓもの差が生じ、複数の路側通信機２間の同期誤差が、最大許容同期誤差（１６μｓ）を超えてしまう。
しかし、発振器２５から出力されるクロック信号を高精度化すると大幅なコストアップを招く。

そこで、制御部２２は、比較的精度の低い発振器２５を使用しつつも、誤差検出部２２によってタイマ２２ｂの誤差を検出し、タイマ補正部２２ｄによってタイマ２２ｂの誤差を補正することで、タイマ２２ｂの精度を確保する。これにより、複数の路側通信機２間の同期精度を高める。

誤差検出部２２は、タイマ２２ｂが１ＰＰＳ信号（基準信号）によってリセットされる直前の値に基づいて、タイマ２２ｂの値の誤差を検出する。タイマ２２ｂが１ＰＰＳ信号によってリセットされる直前は、誤差がなければ、タイマ値が１，０００，０００（理論値）になるはずである。したがって、この時点でのタイマの実際の値と理論値との差をとることで、クロック信号精度誤差によって１秒間に発生したタイマ誤差を検出することができる。
つまり、タイマ誤差は、基準信号である１ＰＰＳ信号に基づいて、検出することができる。

なお、後述のタイマ補正が行われるため、タイマ補正値＋検出したタイマ誤差が、１秒間に実際に発生したタイマ誤差となる。

誤差検出部２２ｃは、上記のようにして得られた「タイマ補正値＋検出したタイマ誤差」、又は、過去複数回分の「タイマ補正値＋検出したタイマ誤差」の平均を、次の１ＰＰＳ信号が発生するまで（１秒後まで）における補正すべき誤差量（誤差レベル）として決定し、タイマ補正部２２ｄに与える。
なお、補正すべき誤差量として過去複数回分の平均をとることで、より適切な誤差量（誤差レベル）が得られる。

タイマ補正部２２ｄは、誤差現出部２２ｃから受け取った誤差量（誤差レベル）分の補正を、次の１ＰＰＳ信号が発生するまで（１秒後まで）に、１回又は複数回に分けて小刻みに行う。つまり、基準信号である１ＰＰＳ信号が発生する周期である１秒よりも短い間隔で、タイマ２２ｂの補正を行う。

例えば、補正すべき誤差量が、３μｓ分（タイマ２２ｂの３カウント分）の遅れである場合には、図５に示すように、次の１ＰＰＳ信号のパルス立ち上がりまでの１秒間の間において、３回、２カウントアップ（ダブルインクリメント）を行って補正すればよい。
また、補正すべき誤差量が、２μｓ分（タイマ２２ｂの２カウント分）の進みである場合には、図６に示すように、次の１ＰＰＳ信号のパルス立ち上がりまでの１秒間の間において、２回、カウントアップ（インクリメント）すべきときにカウントアップ（インクリメント）しないことで補正すればよい。

補正すべき誤差量を、次の１ＰＰＳ信号までの１秒間の間（補正を行う区間）において、複数回にわけて少しずつ補正することで、１回の補正量が小さくなる。したがって、タイマ２２ｂの値の誤差が大きくなる前に、微修正が少しずつ加えられる形となる。

また、１回の補正量をタイマ２２ｂの１カウント分（又は２カウント分）というように非常に小さくしておくことで、次の１ＰＰＳ信号までの間において、タイマ２２ｂの値の誤差は、１又は２カウント分（１又は２μｓ）程度しか発生せず、発振器２５が低精度であっても、タイマ２２ｂの値を高精度に保つことができる。その結果、複数の路側通信機２間の同期も高精度化される。

ここで、路側通信機２間の最大許容同期誤差が１６μｓである場合、タイマ２２ｂの値の最大許容誤差も１６μｓとなる。そして、タイマ補正部２２ｄによる１回の補正量は、タイマ２２ｂの値の最大許容誤差の半分以下の値であるのが好ましい。この場合、タイマ２２ｂの値の最大許容誤差の半分以下の小さい補正値にて補正することになるため、補正直前のタイマ誤差が大きくなりにくい。したがって、路側通信機２間の最大許容同期誤差が１６μｓである場合には、１回の補正量は、８μｓ以下が好ましく、さらには１／４以下となる４μｓ以下が好ましい。更に好ましくは、１回の補正量は、上述のように、１又は２カウント分（１又は２μｓ）程度である。
なお、補正タイミングは、次の１ＰＰＳ信号までの間において、ほぼ等間隔であるのが好ましい。

タイマ補正部２２ｄは、上記のような補正を簡易に行うため、補正すべき誤差量（誤差レベル）に基づいて、補正テーブル２２ｅを参照して、次の１ＰＰＳ信号までの補正タイミングと各補正タイミングにおける補正量を得る。

図７に示すように、補正テーブル２２ｅは、補正すべき誤差量（誤差レベル）それぞれについて、ある１ＰＰＳ信号からその次の１ＰＰＳまでの１秒間における複数の補正タイミング（図７では１００ｍｓ毎の９個の補正タイミング）それぞれの補正量を規定している。例えば、図７において、補正すべき誤差量（誤差レベル）が「−５」（５μｓの遅れ）であれば、リセットから１００ｍｓ後、３００ｍｓ後、５００ｍｓ後、７００ｍｓ後、９００ｍｓ後における各補正量が「１」（１μｓ；１カウント）に設定されており、リセット２００ｍｓ後、４００ｍｓ後、６００ｍｓ後、８００ｍｓ後における補正量が「０」に設定されている。

したがって、補正すべき誤差量（誤差レベル）が「−５」であれば、タイマ補正部２２ｄは、補正テーブル２２ｅの「−５」の欄を参照し、補正タイミングと各タイミングにおける補正量を取得する。
そして、タイマ補正部２２は、補正テーブル２２から取得したタイミングと補正量に従い、リセットから１００ｍｓ後、３００ｍｓ後、５００ｍｓ後、７００ｍｓ後、９００ｍｓ後それぞれのカウントアップ時に、通常のカウントアップ量の１に、補正量の「１」を加えた２カウントアップ（ダブルインクリメント）を行う。また、リセット２００ｍｓ後、４００ｍｓ後、６００ｍｓ後、８００ｍｓ後それぞれのカウントアップ時においては、通常のカウントアップ量である１カウントアップを行う。

また、一回の補正タイミングにおける補正量が「−１」であれば、そのタイミングでのカウントアップを行わないことで補正を行う。また、一回の補正タイミングにおける補正量が「−２」であれば、そのタイミングでのカウントアップの際に、１カウントダウン（デクリメント）することで補正を行う。

このように、補正テーブル２２ｂを用いるとともに、タイマのカウントアップ／ダウンでタイマを補正することで、補正のための回路規模増大を抑えることができる。
例えば、タイマ２２ｂに３μｓの遅れがある場合に、１，０００，０００／９９９，９９７の割り算を行って、１カウントあたりの誤差を求めて、１カウント毎に誤差を補正しようとした場合、割り算のために浮動小数演算（実数演算）が必要となったり、タイマ２２ｂの値を整数ではなく、浮動小数（実数）にして、浮動小数の誤差を補正する場合には、浮動小数を扱うため、回路規模が大きくなりやすい。しかし、補正テーブル２２ｅを設ければ、浮動小数演算は不要であり、補正テーブル２２ｅ分の記憶領域を確保すれば足りるため、回路規模の増大を抑えることができる。
また、１回の補正量は、タイマの通常のカウントアップ時（１μｓ毎のタイミング）において、カウントアップ量の調整で行うため、補正のためのハードウェアの追加が少なく済む。したがって、僅かなコストアップで高精度化が可能である。

なお、図７では、表記の便宜上、補正すべき誤差量が−１０μｓ〜１０μｓの範囲内での補正量を示したが、当然に、補正すべき誤差量を−２０μｓ〜２０μｓの範囲にしてもよい。また、補正タイミングは、１００ｍｓ毎である必要はなく、他の間隔（例えば、５０ｍｓ毎）であってもよい。
また、補正テーブル２２ｂには、補正タイミングの時刻を規定しておく必要はなく、複数の補正タイミング（第１補正タイミング〜第９補正タイミング）に対応する補正量だけを規定しておいてもよい。この場合、補正タイミングの時刻（１００ｍｓ、２００ｍｓ）は、別途、テーブル２２ｂ外に記憶しておいてもよいし、タイミングを適応的に制御してもよい。

前記通信制御部２２ａは、タイマ補正によって精度が確保されたタイマ２２ｂが示すローカル時刻に基づいて、自機に割り当てられた第一スロットＳＬ１における無線送信を行う。つまり、通信制御部２２ａは、タイマ２２ｂの値（ローカル時刻）が、自機に割り当てられたタイムスロットＳＬ１を用いて送信するタイミングになれば、無線通信部２１に無線送信を行わせる。

各路側通信機２のタイマ２２それぞれは、１ＰＰＳ信号に基づいて同時にリセットされるとともに、タイマ補正によって、次の１ＰＰＳ信号までの１秒間（自走区間）においてもタイマ２２ｂの同期が高精度でとれていることになる。

路側通信機２の通信制御部２２ａは、タイマ２２ｂの値に基づく時刻情報を含むスロット情報を生成して、当該スロット情報を含む送信信号を無線通信部２１から送信（ブロードキャスト送信）させる。
スロット情報に含まれる時刻情報は、路側通信機２と車載通信機３との間で共有される時刻である。スロット情報には、時刻情報以外に、路側通信機２が使用する第一スロットＳＬ１を特定する情報が含まれている。車載通信機３は、路側通信機２との間で時刻を共有することで時刻同期がとれているため、スロット情報に基づいて、路側通信機２が使用する第一スロットＳＬ１の送信タイミングを把握することができる。

このように、複数の路側通信機２において同期が高精度にとれた状態で、路側通信機２と車載通信機３との間の同期が行われるため、図２に示すようなスロットタイミングのずれによる、路側通信機２の送信信号と車載通信機３の送信信号との間の干渉を防止できる。

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。

例えば、基準信号は、高精度なＧＮＳＳ信号に基づく１ＰＰＳ信号に限らず、他の信号であってもよい。つまり、基準信号が、基準として依拠可能な外部信号であれば任意のものを採用することができる。

２ 路側通信機
３ 車載通信機
２２ 制御部
２２ａ 通信制御部
２２ｂ タイマ
２２ｃ 誤差検出部
２２ｄ タイマ補正部
２２ｅ 補正テーブル
２３ ＧＰＳ受信機
２５ クロック発振器

Claims (9)

1. 外部から信号を受信する受信機を備えるとともに、無線送信を行う無線機であって、
   クロック発振器から出力されるクロック信号に基づいてタイマ値がカウントされるとともに、前記受信機が外部から受信した信号に基づいて出力した基準信号によって前記タイマ値が周期的にリセットされるタイマと、
   無線送信のタイミングを、前記タイマが示す前記タイマ値に基づいて決定する通信制御部と、
   前記基準信号によってリセットされる直前の前記タイマの実際のタイマ値と、前記基準信号によってリセットされる直前の前記タイマの理論値と、の差に基づいて、前記タイマ値の誤差を検出する誤差検出部と、
   前記基準信号によってリセットされてから次のリセットまでの間において、前記クロック信号に基づいてカウントされる前記タイマ値を、前記誤差検出部によって検出された誤差に基づいて、補正するタイマ補正部と、
   を備える無線機。
2. 複数の補正タイミングにおける補正量を、誤差レベル毎に規定した補正テーブルを備え、
   前記タイマ補正部は、
   前記誤差検出部によって検出された誤差に基づいて、誤差レベルを決定し、
   決定された誤差レベルに基づいて前記補正テーブルを参照して、各補正タイミングにおける補正量を取得し、
   各補正タイミングにおいて、取得した補正量分の補正を前記タイマに対して行う
   請求項１記載の無線機。
3. 前記タイマ補正部は、前記タイマ値を補正する際の１回の補正量は、前記タイマ値の最大許容誤差の半分以下の値である
   請求項１又は２記載の無線機。
4. 前記タイマ補正部は、前記誤差検出部によって検出された複数回分の誤差に基づいて、前記タイマ値を補正する
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の無線機。
5. 前記受信機は、ＧＮＳＳ受信機である
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の無線機。
6. 前記クロック発振器は、前記基準信号によってリセットされてから次のリセットまでの間に、前記タイマ値の最大許容誤差を超える誤差を前記タイマに生じさせ得る程度に低いクロック精度を有している
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の無線機。
7. 前記通信制御部は、前記タイマ値に基づく時刻情報を送信信号に含めて送信させる
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の無線機。
8. 前記理論値は、前記クロック信号に誤差がないとしたときに、リセット直前に前記タイマがとるべきタイマ値である請求項１〜７のいずれか１項に記載の無線機。
9. 前記理論値は、前記タイマがリセットされる周期と、前記クロック信号に誤差がない場合における前記タイマ値の１カウントの時間と、から求まるタイマ値である
   請求項１〜８のいずれか１項に記載の無線機。