JP6938721B2 - 無線通信システム、路側通信機、パケット送信方法、及びコンピュータプログラム - Google Patents

Description

本開示は、無線通信システム、路側通信機、パケット送信方法、及びコンピュータプログラムに関する。

近年、路車間通信、車車間通信による高度道路交通システム（ＩＴＳ）が検討されている。路車間通信とは、路側通信機と車載通信機との間の通信であり、車車間通信とは、車載通信機間の通信である。

上記高度道路交通システムにおいては、路車間通信をはじめ、車車間通信や、路側通信機同士の通信である路路間通信等、各通信の共存を図るに当たって、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、各路側通信機それぞれに対して周期的に設定される。各路側通信機は、周期的に設定された自路側通信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、他の路側通信機又は車載通信機からの送信信号の受信を行う。

よって、路側通信機同士で正確に内部時刻が同期していないと、各路側通信機が把握するタイムスロットの開始タイミングにずれが生じ、各タイムスロットで干渉を生じさせるおそれがある。このため、各路側通信機は互いの内部時刻を同期させる必要がある。

各路側通信機が互いに同期をとるための方式としては、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）信号を受信することによって得られる１ＰＰＳ（Ｏｎｅ Ｐｕｌｓｅ Ｐｅｒ Ｓｅｃｏｎｄ）信号に自路側通信機の内部時刻を同期させるＧＰＳ同期と、路車間通信又は路路間通信によるパケットに含まれる時刻情報に基づいて当該他の路側通信機が計時する内部時刻に自路側通信機の内部時刻を同期させるエア同期とが挙げられる（例えば、非特許文献１、特許文献１参照）。

一般社団法人電波産業会、"７００ＭＨｚ 帯高度道路交通システムＡＲＩＢ−ＳＴＤ−Ｔ１０９ １．２版"，［ｏｎｌｉｎｅ］、平成２５年１２月１０日、［平成２８年９月２０日検索］、インターネット＜ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｒｉｂ．ｏｒ．ｊｐ／ｔｙｏｓａｋｅｎｋｙｕ／ｋｉｋａｋｕ＿ｔｕｓｈｉｎ／ｔｓｕｓｈｉｎ＿ｋｉｋａｋｕ＿ｎｕｍｂｅｒ．ｈｔｍｌ＞

特開２０１４−５３８３３号公報

上述のエア同期をより確実に実行するためには、周囲の路側通信機が送信するパケットを継続的に受信する必要がある。パケットの受信が断続的になり、一のパケットを受信してから次のパケットを受信するまでの間隔が長くなる部分が生じると、その間の時刻情報が得られず、エア同期が実行できなくなることにより、同期の精度に影響を及ぼすからである。
よって、路側通信機は、自機以外の他の路側通信機にエア同期を継続的に実行させるために、パケットを継続的に送信する必要がある。

ここで、路側通信機において、送信すべき通信データが無い場合、当該路側通信機は、前記通信データが与えられるまでの間、パケット送信を行わないことがある。
このため、他の路側通信機は、パケットを継続的に受信できなくなり、エア同期を継続的に実行することができなくなるおそれがある。

本開示はこのような事情に鑑みてなされたものであり、他の路側通信機がエア同期を継続的に実行できなくなるのを防止することができる技術を提供することを目的とする。

一実施形態である路側通信機は、複数の移動通信機及び複数の路側通信機それぞれに送信時間が時分割によって割り当てられているとともに、前記路側通信機がエア同期を行う無線通信システムで用いられる路側通信機であって、他の路側通信機に対してパケット送信する送信部と、前記他の路側通信機が行うエア同期のために、前記送信部にパケット送信させる制御部と、を備えている。

一実施形態である路側通信機は、複数の移動通信機及び複数の路側通信機それぞれに送信時間が時分割によって割り当てられているとともに、前記路側通信機がエア同期を行う無線通信システムで用いられる路側通信機であって、他の路側通信機からのパケットを受信する受信部と、前記パケットに含まれる時刻情報に基づいてエア同期を行う同期処理部と、を備え、前記受信部は、前記時刻情報を前記同期処理部に与えるとともに、受信した前記他の路側通信機からのパケットが、前記エア同期のためのエア同期用パケットである場合、前記パケットを破棄する。

一実施形態であるパケット送信方法は、複数の移動通信機及び複数の路側通信機それぞれに送信時間が時分割によって割り当てられているとともに、前記路側通信機がエア同期を行う無線通信システムにおけるパケット送信方法であって、他の路側通信機に対してパケット送信する送信ステップと、前記他の路側通信機が行うエア同期のために、前記送信ステップにおいてパケット送信させる制御ステップと、を含む。

一実施形態であるコンピュータプログラムは、複数の移動通信機及び複数の路側通信機それぞれに送信時間が時分割によって割り当てられているとともに、前記路側通信機がエア同期を行う無線通信システムにおけるパケット送信処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、コンピュータに、他の路側通信機に対してパケット送信する送信ステップと、前記他の路側通信機が行うエア同期のために、前記送信ステップにおいてパケット送信させる制御ステップと、を実行させるコンピュータプログラムである。

本開示によれば、他の路側通信機がエア同期を継続的に実行できなくなるのを防止することができる。

図１は、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。 図２は、本実施形態の無線通信システムにおいて用いられる無線フレームを示す図である。 図３は、無線フレーム内部の構造の一例を示す図である。 図４は、本実施形態に係る路側通信機の構成を示すブロック図である。 （ａ）は、隣接して設置された２つの路側通信機それぞれが路車間通信を行う機能を有している場合を示す図、（ｂ）は、隣接して設置された２つの路側通信機の内の一方が路車間通信を行う機能を有しており、他方が路車間通信を行う機能を有していないが路路間通信を行う機能を有している場合を示す図である。 図６は、本実施形態に係る無線モジュールの構成を示すブロック図である。 図７は、路側通信機が送信するパケットの一例を示す図であり、（ａ）は、通信データが格納された通信パケットを示しており、（ｂ）は、エア同期用パケットを示している。 図８は、同期に関するモードを選択するための処理の一例を示すフローチャートである。 図９は、ＧＰＳ同期を説明するための図である。 図１０は、第２路側通信機の制御部が行うエア同期用パケットを送信する処理の一例を示すフローチャートである。 図１１は、通信データの有無の判定対象となる路側機通信期間を示す図である。 図１２は、通信処理部がパケットを受信したときの処理を示すフローチャートである。 図１３は、第２実施形態に係る第２路側通信機の制御部によるエア同期用パケットを送信する処理の一例を示すフローチャートである。 図１４は、路側機通信期間の態様を示す図であり、（ａ）は、１無線フレームの中において一つの路側機通信期間が自機に割り当てられている場合を示し、（ｂ）は、一つの路側機通信期間５０に設けられた複数のサブスロットが自機に割り当てられている場合を示し、（ｃ）は、１無線フレームの中において複数のスロットが自機に割り当てられている場合を示している。

［本願発明の実施形態の説明］

最初に本願発明の実施形態の内容を列記して説明する。
（１）一実施形態である路側通信機は、複数の移動通信機及び複数の路側通信機それぞれに送信時間が時分割によって割り当てられているとともに、前記路側通信機がエア同期を行う無線通信システムで用いられる路側通信機であって、他の路側通信機に対してパケット送信する送信部と、前記他の路側通信機が行うエア同期のために、前記送信部にパケット送信させる制御部と、を備えている。

上記のように構成された路側通信機によれば、他の路側通信機が行うエア同期のために制御部が送信部にパケット送信させることで、継続的にパケット送信する。このため、他の路側通信機はパケットを継続的に受信することができ、エア同期を行うために必要な時刻情報を継続的に得ることができる。この結果、他の路側通信機が、時刻情報を取得することができずにエア同期を継続的に実行できなくなるのを防止することができる。

（２）上記路側通信機において、前記制御部は、所定時間間隔で前記送信部にパケット送信させることが好ましい。この場合、路側通信機は、他の路側通信機がエア同期を行う場合に利用し得るような時間間隔で、継続的にパケット送信することができる。

（３）上記路側通信機において、前記送信部によりパケット送信すべき通信データが与えられたか否かを判定する判定部をさらに備え、前記制御部は、前記通信データが与えられていないと前記判定部により判定されると、前記エア同期のためのエア同期用パケットを前記送信部に送信させることが好ましい。
この場合、所定時間間隔ごとにパケットの送信が必ず行われる。このため、他の路側通信機は確実にパケットを受信することができる。

（４）上記路側通信機において、前記送信部によりパケット送信すべき通信データが与えられたか否かを判定する判定部をさらに備え、
前記制御部は、前記判定部による前記通信データが与えられていないとの判定が、前記所定時間間隔に基づいて設定される所定期間だけ継続した場合、前記エア同期のためのエア同期用パケットを前記送信部に送信させることが好ましい。
この場合、通信データが与えられないことによってパケットが送信されない期間が所定期間を経過すればエア同期用パケットを送信する。このため、他の路側通信機は、パケットを受信してから長くとも所定期間経過すれば次のパケットを受信することができる。これにより、確実にパケットを受信することができる。

（５）上記路側通信機において、前記制御部は、前記所定時間間隔で、前記エア同期のためのエア同期用パケットを前記送信部に送信させることが好ましい。
この場合、送信部は所定時間間隔が経過するごとにパケットを送信する。よって、他の路側通信機は、パケットを受信してから長くとも所定時間が経過すれば次のパケットを受信することができる。これにより、確実にパケットを受信することができる。

（６）また、前記制御部は、自機に割り当てられた前記送信時間を用い、前記エア同期用パケットを前記送信部に前記他の路側通信機へ向けて送信させてもよい。

（７）上記路側通信機において、前記エア同期用パケットは、時刻情報を有するヘッダのみを含んでいてもよい。
この場合、エア同期用パケットを必要最小限の情報で構成することができる。

（８）上記路側通信機において、前記エア同期用パケットは、時刻情報を有するヘッダと、前記複数の路側通信機の保守に関する保守用データと、を含んでいてもよい。
この場合、エア同期用パケットで保守用データの送信を行うことができる。

（９）また、一実施形態である路側通信機は、複数の移動通信機及び複数の路側通信機それぞれに送信時間が時分割によって割り当てられているとともに、前記路側通信機がエア同期を行う無線通信システムで用いられる路側通信機であって、他の路側通信機からのパケットを受信する受信部と、前記パケットに含まれる時刻情報に基づいてエア同期を行う同期処理部と、を備え、前記受信部は、前記時刻情報を前記同期処理部に与えるとともに、受信した前記他の路側通信機からのパケットが、前記エア同期のためのエア同期用パケットである場合、前記パケットを破棄する。

上記のように構成された路側通信機によれば、エア同期用パケットは破棄されるので、エア同期用パケットを他のパケットと同様に処理してしまうのを防止できる。

（１０）一実施形態であるパケット送信方法は、複数の移動通信機及び複数の路側通信機それぞれに送信時間が時分割によって割り当てられているとともに、前記路側通信機がエア同期を行う無線通信システムにおけるパケット送信方法であって、他の路側通信機に対してパケット送信する送信ステップと、前記他の路側通信機が行うエア同期のために、前記送信ステップにおいてパケット送信させる制御ステップと、を含む。

（１１）一実施形態であるコンピュータプログラムは、複数の移動通信機及び複数の路側通信機それぞれに送信時間が時分割によって割り当てられているとともに、前記路側通信機がエア同期を行う無線通信システムにおけるパケット送信処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、コンピュータに、他の路側通信機に対してパケット送信する送信ステップと、前記他の路側通信機が行うエア同期のために、前記送信ステップにおいてパケット送信させる制御ステップと、を実行させるコンピュータプログラムである。

［本願発明の実施形態の詳細］
以下、好ましい実施形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、以下に記載する実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
〔システムの全体構成〕
図１は、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。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２、車載通信機３、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、電話回線等の有線又は無線による通信回線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の交通信号機１および路側通信機２とＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を構成している。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に流入又は流出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及び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。
なお、路側通信機２には、路車間通信の機能を持たず、他の路側通信機２間で情報の中継を行うために路路間通信の機能のみを有するものも存在する。
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（車路間通信）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。

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３の路側機通信期間５０）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のためのキャリアセンス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。

図２は、本実施形態の無線通信システムにおいて用いられる無線フレームを示す図である。本システムの無線フレーム（スーパーフレーム）は、その時間軸方向の長さ（フレーム長）が１００ミリ秒に設定されており、時間軸方向に並べて配置されている。つまり、無線フレームは、１秒間に１０フレーム配置される。
無線フレームは、路側通信機２が有するＧＰＳ受信機（後に説明する）が出力する１ＰＰＳ信号に基づいて生成される。

図３は、無線フレーム内部の構造の一例を示す図である。
図３に示すように、無線フレームは、路側機通信期間５０を含んで構成されている。
路側機通信期間５０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、路側機通信期間５０以外の期間は、車載通信機３によるキャリアセンス方式の無線送信用として開放する期間である。このため、路側通信機２は、路側機通信期間５０以外の期間では無線送信を行わない。

無線フレームには、複数の路側機通信期間５０が含まれている。
複数の路側機通信期間５０には、それぞれスロット番号ｉ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路側機通信期間５０の内の１又は複数が割り当てられる。路側通信機２はスロット番号ｉによっていずれの路側機通信期間５０が自路側通信機２に割り当てられるかを認識することができる。

図３では、２つの路側通信機２−１，２−２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２−１にはハッチングで示されているスロット番号２の路側機通信期間５０が、路側通信機２−２にはハッチングで示されているスロット番号１の路側機通信期間５０が、それぞれ割り当てられている。また、両路側通信機２−１，２−２は、車載通信機が両路側通信機２−１，２−２のサービスエリア間を行き来する程度に近い位置に設置されているものとする。

図３では、路側通信機２−２の無線フレームが、路側通信機２−１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２−１，２−２同士は、互いに異なるスロット番号の路側機通信期間５０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。
しかし、図３中の期間５１は、路側通信機２−２による時刻を基準とすれば路側機通信期間５０と認識される一方、路側通信機２−１による時刻を基準とすれば路側機通信期間５０と認識される。
よって、図３に示すように、路側通信機２−２に同期した車載通信機は、路側機通信期間５０以外の期間であると認識するため、無線送信可能と判断する。しかし、路側通信機２−１は、自らが路側機通信期間５０と判断する期間で無線送信を行う。
このため、期間５１内で前記車載通信機が無線送信を行ったとすると、同じタイミングで無線送信を行う路側通信機２−１との間で干渉が生じる。

このように、路側通信機同士で同期が取れていない場合、一の路側通信機と、他の路側通信機に同期している車載通信機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、本実施形態の各路側通信機２は、ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信したＧＰＳ受信機が出力する１ＰＰＳ信号に基づいて同期を行うＧＰＳ同期と、他の路側通信機（基地局）２から送信された通信パケットに含まれる時刻情報に基づいて他の路側通信機２に同期するエア同期と、を行う機能を有している。

本実施形態におけるＧＰＳ同期及びエア同期の方法は、非特許文献１の「解説２ 基地局間の時刻同期の例」に従う。
各路側通信機２は、上記２つの方式の同期方式を選択的に実行することで、互いの無線フレームのタイミングを一致させる。

〔路側通信機〕
図４は、本実施形態に係る路側通信機２の構成を示すブロック図である。
路側通信機２は、図４に示すように、無線通信用アンテナ１０が接続された無線モジュール１１と、ＧＰＳ信号受信用アンテナ１２が接続されたＧＰＳ受信機１３と、通信制御処理を行う通信処理装置１４と、を備えている。

ＧＰＳ受信機１３は、ＧＰＳ衛星（図示せず）から送信されるＧＰＳ信号を受信して自機（ＧＰＳ受信機）１３の位置を特定（測位）する機能を有している。また、ＧＰＳ受信機１３は、受信したＧＰＳ信号に含まれる時刻情報に同期した１ＰＰＳ信号を出力する機能を有している。ＧＰＳ受信機１３は、これら１ＰＰＳ信号を通信処理装置１４に与える。

通信処理装置１４は、路車（車路）間通信及び路路間通信等の通信によって送受信される通信データの処理を行う機能を有している。通信処理装置１４は、ＧＰＳ受信機１３及び無線モジュール１１の制御を行う機能も有している。
また、通信処理装置１４は、ＧＰＳ受信機１３から与えられる１ＰＰＳ信号を無線モジュール１１に与える。

無線モジュール１１は、路車（車路）間通信及び路路間通信における無線送受信を行うための無線機である。無線モジュール１１は、通信処理装置１４から与えられる、路車間通信及び路路間通信等に関する通信データを送信信号として無線送信する。また、無線モジュール１１は、路車（車路）間通信及び路路間通信による受信信号を受信し、受信した受信信号を通信データとして通信処理装置１４に与える。なお、無線モジュール１１は、他の路側通信機２が車載通信機３に向けて送信する送信信号も受信する。

路側通信機２は、路車間通信については、各無線フレームごとに車載通信機３に向けた通信パケットである路車間通信用の通信パケットを送信するように構成されている。よって、路側通信機２は、概ね１００ミリ秒間隔で路車間通信用の通信パケットを送信する。

また、路側通信機２は、路路間通信については、最大で３０秒の間隔を置いて自機２等の状態を示す状態情報を他の路側通信機２に向けた通信パケットである路路間通信用の通信パケットで送信するように構成されている。
また、路路間通信によって送信すべき通信データが中央装置４等から与えられると、割り当てられている路側機通信期間を用いて路路間通信用の通信パケットを送信する。
よって、路側通信機２は、路路間通信によって送信すべき通信データが与えられない場合、路側通信機２は、最大で３０秒の間隔を置いて状態情報が格納された路路間通信用の通信パケットを送信する。

ここで、路側通信機２には、上述したように、他の路側通信機２との間で路路間通信を行う機能を有するが、路車間通信の機能を持たず、路車間通信用の通信パケットを送信しないものが含まれている。
エア同期に用いられる通信パケットは、他の路側通信機２から送信された路路間通信用の通信パケットの他、路車間通信用の通信パケットも利用することができる。
しかし、近傍に設置された他の路側通信機２が、路車間通信用の機能を持たない路側通信機２のみである路側通信機２においては、エア同期を実行する場合、他の路側通信機２からの路路間通信用の通信パケットのみを用いなければならない場合がある。

図５（ａ）は、隣接して設置された２つの路側通信機２それぞれが路車間通信を行う機能を有している場合を示す図である。
図５（ａ）中、路側通信機２（第１路側通信機２ａ）は、路車間通信を行う機能を有している。この場合、両路側通信機２は、互いに、概ね１００ミリ秒間隔で路車間通信用の通信パケットを送信する。
このため、両路側通信機２は、１００ミリ秒間隔で継続的に互いの通信パケットを受信することができる。よって、一方の路側通信機２において、１ＰＰＳ信号が得られず（ＧＰＳ信号が受信できず）エア同期を実行する場合、他方の路側通信機２が送信する通信パケットを継続的に受信することができる。よって、一方の路側通信機２はエア同期を継続的に実行することができる。

図５（ｂ）は、隣接して設置された２つの路側通信機２の内の一方が路車間通信を行う機能を有しており、他方が路車間通信を行う機能を有していないが路路間通信を行う機能を有している場合を示す図である。
図５（ｂ）中、一方の路側通信機２（第１路側通信機２ａ）は、路車間通信を行う機能を有している。他方の路側通信機２（第２路側通信機２ｂ）は、路路間通信を行う機能を有しているが路車間通信を行う機能を有していない。よって、第２路側通信機２ｂは、路路間通信用の通信パケットの送信は行うが、路車間通信用の通信パケットの送信は行わない。

第２路側通信機２ｂは、路路間通信によって送信すべき通信データが与えられれば、路路間通信用の通信パケットを送信する。しかし、送信すべき通信データがなければ、第２路側通信機２ｂは、最大で３０秒の間隔を置いて路路間通信用の通信パケットを送信する。つまり、第２路側通信機２ｂによるパケット送信は、最大３０秒の間隔をおいてなされる。

よって、仮に第１路側通信機２ａにおいて、１ＰＰＳ信号が得られずエア同期を実行する場合、第１路側通信機２ａは、第２路側通信機２ｂから送信されるパケットの受信間隔が最大３０秒となるおそれがある。
この場合、第１路側通信機２ａが第２路側通信機２ｂからの路路間通信用の通信パケットを受信してエア同期を行った後、次のエア同期を行うまでに最大３０秒の間隔が空くこととなる。

さらに、図５（ｂ）に示すように、第１路側通信機２ａが中央装置４に無線接続されていたとしても、中央装置４から与えられる時刻に関する情報は、例えば、数分に１回程度の間隔で与えられるため、同期に利用することは困難である。
このように、長期間に亘ってエア同期ができない場合、同期精度を維持することができなくなり、好ましくない。

そこで、本実施形態の路側通信機２（第２路側通信機２ｂ）は、送信すべき通信データが与えられなくても、他の路側通信機２が行うエア同期のために、パケット送信する機能を有している。

なお、図５（ｂ）において、第１路側通信機２ａから第２路側通信機２ｂに不定期に与えられる情報は、例えば、基本情報、渋滞リンク情報、渋滞・旅行時間リンク情報、旅行速度リンク情報、ダウンリンク情報照合・要求情報、プローブ管理情報、路線信号情報、サブシステム情報、正常受信応答、異常受信応答等が挙げられる。
これら情報は、中央装置４から中央装置４に接続された路側通信機２に与えられ、路路間通信を通じて各路側通信機２に与えられる。

〔無線モジュールの構成〕
図６は、本実施形態に係る無線モジュール１１の構成を示すブロック図である。図６は、第２路側通信機２ｂの無線モジュール１１の構成を示しているが、路車間通信の機能の有している点において相違するが第１路側通信機２ａの無線モジュールも基本的に同様の構成である。つまり、第１路側通信機２ａは、路車間通信の機能と、路路間通信の機能の両方を有している。

無線モジュール１１は、無線通信用アンテナ１０が接続された送受信器１６と、処理装置１７とを備えている。
送受信器１６は、無線通信用アンテナ１０によって送受信される送受信信号の変復調や増幅を行う機能を有している。

処理装置１７は、通信処理部１８と、タイマ１９と、同期処理部２０と、判定部２２と、制御部２３とを備えている。
タイマ１９は、発振器（図示せず）が出力するクロックに基づいてローカル時刻（内部時刻）を計時する機能を有している。

通信処理部１８は、通信処理装置１４から与えられる通信データに対して必要な処理を施すとともに必要な情報をヘッダ及びフッタとして付加することで、通信データを格納した通信パケットを生成する。
また、通信処理部１８は、後に説明するエア同期用パケットも生成する。
通信処理部１８は、パケットを生成する際、その時点における自機２のタイマ１９のタイマ値を時刻情報としてヘッダに格納する。

通信処理部１８は、生成したパケットを送信信号として送受信器１６に与える。
また、通信処理部１８は、送受信器１６が受信信号として受信したパケットから受信データを取得し、通信処理装置１４に与える。また、通信処理部１８は、送受信器１６が受信したパケットのヘッダに格納されている時刻情報（タイマ値）を取得し、同期処理部２０に与える。
このように、通信処理部１８は、他の路側通信機２に対して通信データをパケット送信する送信部としての機能を有するとともに、他の路側通信機２からのパケットを受信する受信部としての機能を有している。

通信処理部１８は、パケットが送受信器１６から送信される際、自路側通信機２に割り当てられている路側機通信期間５０で送信されるように制御する。
通信処理部１８は、生成したパケットを送受信器１６に与えるタイミングを調整することで、当該パケットが送受信器１６から送信される際のタイミングを調整する。
このとき、通信処理部１８は、タイマ１９が計時する内部時刻に基づいて路側機通信期間５０を特定する。通信処理部１８は、特定した路側機通信期間５０においてパケットが送信されるように、当該パケットを送受信器１６に与えるタイミングを調整する。

なお、第１路側通信機２ａの通信処理部１８は、路車間通信について同様の機能を有している。

同期処理部２０は、通信処理装置１４を通じてＧＰＳ受信機１３から与えられる１ＰＰＳ信号を取得する機能を有している。
また、同期処理部２０は、他の路側通信機２から受信したパケットのヘッダに格納されたタイマ値を取得する機能を有している。タイマ値は、パケットを受信する通信処理部１８から与えられる。

同期処理部２０は、タイマ１９を制御することで内部時刻の同期に関し、上述のＧＰＳ同期及びエア同期を行う機能を有している。同期処理部２０は、タイマ１９を制御することで、取得した１ＰＰＳ信号や他の路側通信機２のタイマ値といった外部からの基準時刻に内部時刻を同期させる。よって、内部時刻に基づいて路側機通信期間５０を特定する通信処理部１８は、１ＰＰＳ信号や他の路側通信機２の内部時刻に同期した時刻に基づくタイミングでパケットを送信することができる。

判定部２２は、通信処理部１８が路路間通信によってパケット送信すべき通信データが中央装置４等から与えられたか否かを判定する機能を有している。
制御部２３は、タイマ１９が計時する内部時刻、及び判定部２２による判定結果に基づいて、他の路側通信機２が行うエア同期のために、通信処理部１８にパケット送信させる機能を有している。
なお、第１路側通信機２ａの無線モジュール１１は、判定部２２及び制御部２３について備えていなくてもよい。

通信処理装置１４及び処理装置１７は、その機能の一部又は全部が、ハードウェア回路によって構成されていてもよいし、その機能の一部又は全部が、コンピュータプログラムによって実現されていてもよい。
通信処理装置１４の機能の一部又は全部がコンピュータプログラムによって実現される場合、通信処理装置１４は、コンピュータを含み、コンピュータによって実行されるコンピュータプログラムは、図示しない記憶部に記憶される。
また、処理装置１７の機能の一部又は全部がコンピュータプログラムによって実現される場合、処理装置１７は、コンピュータを含み、コンピュータによって実行されるコンピュータプログラムは、図示しない記憶部に記憶される。

〔パケットについて〕
図７は、路側通信機２が送信するパケットの一例を示す図であり、（ａ）は、通信データが格納された通信パケットを示している。
図７（ａ）に示すように、通信パケットは、通信データが格納されるデータ領域と、データ領域の前後にヘッダ及びフッタが付加されている。

データ領域には、主として、通信パケットの送信元の路側通信機２のアプリケーションが生成した路路間通信情報や路車間通信情報といった通信データ（アプリケーションデータ）が格納される。
路車間通信用の通信パケットの場合、データ領域には、車載通信機３に向けたサービスに関する情報が通信データとして格納される。
また、路路間通信用の通信パケットの場合、データ領域には、路路間通信において共有されるサービスに関する情報に関する情報等が通信データとして格納される。
データ領域が通信データを格納するフィールドであるのに対して、ヘッダ、及び通信フッタは、無線通信のために必要な制御データを格納する制御フィールドを構成している。

ヘッダには、各種制御データの他、通信種別情報、時刻情報（タイマ値）、及び同期情報が格納されている。
通信種別情報は、当該通信種別情報が格納されているパケットが路車間通信用のパケットであるのか、路路間通信用のパケットであるのかといった、パケットの通信種別を示す情報である。つまり、通信種別情報は、このパケットが周囲の車載通信機３に向けた通信パケットであるのか、他の路側通信機２に向けた通信パケットであるのかを示す情報である。

同期情報は、送信元がＧＰＳ同期モードを選択することでＧＰＳ同期しているのか、エア同期モードを選択することでエア同期しているのかといった、通信パケットの送信元である路側通信機２の同期状態を示す情報である。なお、ＧＰＳ同期モード及びエア同期モードについては、後に説明する。

時刻情報は、送信元の路側通信機２のタイマ１９が示すタイマ値を示す情報である。通信処理部１８は、通信パケットを生成する際に、タイマ１９が示すタイマ値を時刻情報としてヘッダに格納する。
このタイマ値は、当該通信パケットを受信した他の路側通信機２のエア同期に用いられる。
送信元の路側通信機２が送信した通信パケットを受信した他の路側通信機２は、時刻情報によって送信元の路側通信機２のタイマ値を取得し、取得したタイマ値に基づいてエア同期を行う。

図７（ｂ）は、エア同期用パケットを示している。
エア同期用パケットは、通信処理部１８が送信すべき通信データがない場合（有意なデータ又は実データがない場合を含む）であっても、他の路側通信機２が行うエア同期のために、制御部２３が通信処理部１８に送信させるパケットである。

エア同期用パケットは、データ領域を有しておらず、ヘッダのみで構成されている。これにより、エア同期用パケットは、パケットとして必要最小限の情報で構成されている。
エア同期用パケットは、ヘッダを有しているので、エア同期用パケットを送信した送信元の路側通信機２の時刻情報を含んでいる。
よって、エア同期用パケットを受信した他の路側通信機２は、通信データを含む通信パケットを受信した場合と同様に、時刻情報によって送信元の路側通信機２のタイマ値を取得し、取得したタイマ値に基づいてエア同期を行うことができる。

また、エア同期用パケットには、ダミーデータを格納してもよい。この場合、例えば、ダミーデータを格納しているパケットがエア同期用パケットである旨を示す情報を、ダミーデータとしてエア同期用パケットに格納することができる。ダミーデータを格納する場合、フッタも付加される。

なお、エア同期用パケットは、車載通信機３に向けて送信されることはない。よって、エア同期用パケットのヘッダに格納されている通信種別情報は、パケットの通信種別が路路間通信用のパケットであることを示している。

〔第１実施形態について〕
〔ＧＰＳ同期及びエア同期について〕
以下、第１実施形態に係る路側通信機２について説明する。
本実施形態の路側通信機２（の同期処理部２０）は、自路側通信機２の内部時刻の同期に関して、ＧＰＳ同期を行うＧＰＳ同期モード、又はエア同期を行うエア同期モードのいずれか選択的に実行するように構成されている。

図８は、同期に関するモードを選択するための処理の一例を示すフローチャートである。
図８に示すように、路側通信機２の同期処理部２０は、まず、１ＰＰＳ信号を取得できたか否か（ＧＰＳ信号を受信したか否か）を判定する（ステップＳ２）。
ステップＳ２において、１ＰＰＳ信号を取得できたと判定する場合、同期処理部２０は、ＧＰＳ同期モードを選択し（ステップＳ４）、処理を終える。
ステップＳ２において、１ＰＰＳ信号を取得できなかったと判定する場合、同期処理部２０は、エア同期モードを選択し（ステップＳ６）、処理を終える。

図９は、ＧＰＳ同期を説明するための図である。
図９中、上段はＧＰＳ受信機１３が出力する１ＰＰＳ信号の一例を示している。下段は処理装置１７のタイマ１９のタイマ値（時刻）を示している。それぞれ横軸は時間であり、互いに同じ時刻で対応させて示している。

１ＰＰＳ信号は、図９に示すように、１秒周期で得られるパルス信号である。
また、タイマ１９は、１ミリ秒ごとにタイマ値をカウントアップし、１秒周期で（１０００カウントごとに）タイマ値がゼロにリセットされる１秒周期タイマである。タイマ１９は、ゼロにリセットされると、次にリセットされるまでタイマ値をカウントアップする。

１ＰＰＳ信号は、通信処理装置１４から、同期処理部２０へ与えられる。
同期処理部２０は、１ＰＰＳ信号の立ち上がりのタイミングでタイマ１９をゼロにリセットする。つまり、同期処理部２０は、タイマ１９を１ＰＰＳ信号に同期してリセットする。これによって、タイマ１９は、１ＰＰＳ信号が示す１秒周期を内部時刻として計時する。
このように、同期処理部２０は、外部基準信号であるＧＰＳ信号（１ＰＰＳ信号）に内部時刻を同期させることができる。

エア同期は、同期元となる他の路側通信機２からのパケットを受信し、受信したパケットのヘッダに含まれている当該他の路側通信機２の時刻情報（タイマ値）を取得することで行われる。
同期処理部２０は、取得した他の路側通信機２のタイマ値に自機のタイマ１９のタイマ値を同期させることで、他の路側通信機２の内部時刻に自機の内部時刻を同期させる。
なお、同期処理部２０は、取得した他の路側通信機２のタイマ値に対して、他の路側通信機２から同期処理部２０に与えられるまでに要した遅延時間について補正を行い、補正後の他の路側通信機２のタイマ値に自機２の内部時刻を同期させる。

なお、路側通信機２が外部基準信号として取得する１ＰＰＳ信号及び他の路側通信機２からの通信パケットに格納されているタイマ値は相対時刻を示す情報であり、１秒周期を示す相対時刻を示している。

〔エア同期用パケットの送信について〕
エア同期は、他の路側通信機２からのパケットが受信できなくなり、他の路側通信機２のタイマ値を取得できなくなると実行することができない。特に、第２路側通信機２ｂは、パケット送信の受信間隔が最大３０秒となるおそれがある。このため、第２路側通信機２ｂが送信するパケットを受信してエア同期を実行する他の路側通信機２において、長期間に亘ってエア同期ができなくなるおそれがある。
よって、本実施形態の第２路側通信機２ｂは、他の路側通信機２に対して送信すべき通信データが無い場合であっても、他の路側通信機２が行うエア同期のために、エア同期用パケットを送信する。

図１０は、第２路側通信機２ｂの制御部２３が行うエア同期用パケットを送信する処理の一例を示すフローチャートである。
制御部２３は、まず、処理装置１７が備えているカウンタのカウンタ値Ｃを「０」にリセットする（ステップＳ１０）。
次いで、制御部２３は、１無線フレーム内において自機に割り当てられている路側機通信期間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１２）。
ここでは、１無線フレームの中において一つの路側機通信期間が自機２ｂに割り当てられている場合について説明する。なお、１無線フレームの中において複数の路側機通信期間が自機２ｂに割り当てられている場合であっても同様であり、制御部２３は、割り当てられている複数の路側機通信期間の全てが経過したか否かを判定する。

１無線フレーム内において自機に割り当てられている路側機通信期間が経過していないと判定する場合、制御部２３は、ステップＳ１２の判定を繰り返す。
１無線フレーム内において自機に割り当てられている路側機通信期間が経過したと判定する場合、制御部２３は、ステップＳ１４に進み、カウンタ値Ｃが「４」であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。
カウンタ値Ｃが「４」でないと判定する場合、制御部２３は、カウンタ値Ｃに「１」を加え（ステップＳ１６）、ステップＳ１２に戻る。つまり、カウンタ値Ｃは、リセットされてから、無線フレームが経過した回数を表している。

一方、カウンタ値Ｃが「４」であると判定する場合、制御部２３は、ステップＳ１８に進む。よって、制御部２３は、カウンタ値Ｃがリセットされてから４無線フレームが経過すると、ステップＳ１８に進む。
なお、カウンタ値Ｃが「４」にまでカウントアップされるまでの間に経過した無線フレームにおいて、自機２ｂが送信すべき通信データが与えられた場合、通信処理部１８は、制御部２３の処理に関係なく、自機に割り当てられている路側機通信期間においてこの通信データをパケット送信する。

ステップＳ１８において、制御部２３は、次の路側機通信期間において通信処理部１８がパケット送信すべき路路間通信の通信データが与えられたか否かを判定部２２に判定させる（ステップＳ１８）。

次の路側機通信期間、つまり、カウンタ値Ｃがリセットされてから５無線フレーム目において通信データが与えられたと判定部２２が判定した場合（ステップＳ１８）、制御部２３は、特に処理を行わない。これによって、通信処理部１８は、通信データを格納した路路間通信用の通信パケットを前記次の路側機通信期間を用いて送信する（ステップＳ２０）。制御部２３は、通信処理部１８が通信パケットを送信すると、処理を終えてステップＳ１０に戻る。

ステップＳ１８において、次の路側機通信期間で送信すべき通信データが与えられていないと判定部２２が判定した場合（ステップＳ１８）、制御部２３は、通信処理部１８にエア同期用パケットを前記次の路側機通信期間を用いて送信させ（ステップＳ２２）、処理を終える。

通信パケット又はエア同期用パケットのいずれかを送信すれば、制御部２３は、カウンタ値Ｃをリセットし、その後、４無線フレームが経過した後、５無線フレーム目においてステップＳ１８の判定を行う（ステップＳ１８）。

よって、仮に１秒の時間幅の間に通信データが無い場合においても、本実施形態の路側通信機２は、５無線フレームごとに通信データの有無を判定し、通信データがなければ、エア同期用パケットを送信する。つまり、路側通信機２は、必ず、５無線フレーム（５００ミリ秒）ごとに、路路間通信用の通信パケット又はエア同期用パケットのいずれかを送信する。

図１１は、通信データの有無の判定対象となる路側機通信期間５０を示す図である。
図１１中、時間軸方向に複数の無線フレームが並んでいる。各無線フレームには、自機２ｂに割り当てられている路側機通信期間５０が存在する。

例えば、図１１中、左から３番目の無線フレーム内の路側機通信期間５０が通信データの有無の判定対象であり、通信パケット又はエア同期用パケットのいずれかが送信されるとすると、次の判定対象は、５無線フレーム後に位置する無線フレーム（図１１中、右から３番目の無線フレーム）内の路側機通信期間５０となる。
このように、路側通信機２は、５無線フレーム（５００ミリ秒）ごとに、通信パケット又はエア同期用パケットのいずれかを送信する。

以上のように、本実施形態の第２路側通信機２ｂは、通信データが無い場合であってもエア同期用パケットを送信するので、パケットを継続的に送信する。このため、周囲の他の路側通信機２はパケットを継続的に受信することができ、当該他の路側通信機２がエア同期を行うために必要な時刻情報である周囲の路側通信機２のタイマ値を継続的に得ることができる。この結果、他の路側通信機２が、周囲の路側通信機２のタイマ値を長期間に亘って取得することができずにエア同期を継続的に実行できなくなるのを防止することができる。

また、本実施形態の第２路側通信機２ｂは、通信処理部１８によりパケット送信すべき通信データが与えられたか否かを所定時間間隔（５無線フレーム）で判定する判定部２２を備えており、制御部２３は、通信データが与えられていないと判定部２２により判定されると、エア同期用パケットを通信処理部１８に送信させる（図１０中、ステップＳ１８）。
よって、第２路側通信機２ｂは、所定時間間隔（５無線フレーム）でパケット送信する。
これにより、第２路側通信機２ｂは、他の路側通信機２がエア同期に利用し得るような時間間隔（又はそれ以下の時間間隔）で継続的にパケット送信を行うことができる。

自機２ｂに割り当てられている路側機通信期間においては、５無線フレームごとに、通信データの有無に関わらず必ずパケットの送信が行われる。このため、他の路側通信機２は確実にパケットを受信することができる。

なお、本実施形態において、判定部２２による判定及びパケット送信の時間間隔である所定時間間隔を５無線フレーム（５００ミリ秒）とした場合を例示したが、この時間間隔は、５００ミリ秒よりも長い期間に設定してもよいし、より短期間に設定してもよい。
但し、ＧＰＳ同期では、１秒周期の１ＰＰＳ信号に同期するので、他の路側通信機２において、パケットを受信してから次のパケットを受信するまでの間隔が１秒より長い期間となることは精度維持の観点から好ましくない。よって、判定を行う際の時間間隔は、１秒（ＧＰＳ同期の周期以下の時間間隔）以内の範囲で設定することが好ましい。

〔エア同期用パケットの受信について〕
図１２は、通信処理部１８がパケットを受信したときの処理を示すフローチャートである。
上述したように、受信部としての機能を有している通信処理部１８は、他の路側通信機２からのパケットを受信すると（ステップＳ３０）、受信したパケットのヘッダに格納されている時刻情報（タイマ値）を取得し（ステップＳ３２）、同期処理部２０に与える。

このとき、通信処理部１８は、受信したパケットのヘッダに格納されている通信種別情報を参照するが、受信したパケットが路路間通信用のパケットであるか路車間通信用のパケットであるかに関わらず、時刻情報を取得し、同期処理部２０に与える。
さらに通信処理部１８は、受信したパケットのヘッダに格納されている同期情報を参照し、同期情報に基づいて同期処理部２０に与える時刻情報を決定してもよい。例えば、複数のパケットを受信している場合、通信処理部１８は、ＧＰＳ同期している路側通信機２が送信元の時刻情報を優先的に採用する等、同期情報に基づいて、より高精度な時刻情報を特定し、特定した時刻情報を同期処理部２０に与える。

同期処理部２０は、エア同期モードを選択している場合において、タイマ値が通信処理部１８から与えられると、与えられたタイマ値に基づいてエア同期を行う。

次いで、通信処理部１８は、受信したパケットがエア同期用パケットであるか否かを判定する（ステップＳ３４）。
例えば、通信処理部１８は、エア同期用パケットであるか否かの判定を、パケットのデータ領域に通信データが格納されているか否かを確認することで行う。

通信処理部１８は、受信したパケットに通信データが格納されていれば、受信したパケットがエア同期用パケットではないと判定する。また、通信処理部１８は、受信したパケットに通信データが格納されていない場合や、ダミーデータが格納されている場合、受信したパケットがエア同期用パケットであると判定する。なお、ダミーデータとして、当該ダミーデータを格納しているパケットがエア同期用パケットである旨を示す情報が用いられる場合、通信処理部１８は、ダミーデータを確認することで、受信したパケットがエア同期用パケットであると判定することができる。

ステップＳ３４において、受信したパケットがエア同期用パケットであると判定した場合、通信処理部１８は、この受信したパケットについて処理を行わずに破棄し（ステップＳ３６）、ステップＳ３０に戻る。
一方、ステップＳ３４において、受信したパケットがエア同期用パケットでないと判定した場合、通信処理部１８は、受信したパケットに格納されている通信データを取得して通信処理装置１４に与える等といった、パケットに対する処理を実行し（ステップＳ３８）、ステップＳ３０に戻る。

このように、本実施形態では、エア同期用パケットは破棄されるので、エア同期用パケットを通信データを含む通信パケットと同様に処理してしまうのを防止できる。
なお、図１２に示す受信処理は、第１路側通信機２ａ及び第２路側通信機２ｂの両方において実行される。

〔第２実施形態について〕
図１３は、第２実施形態に係る第２路側通信機２ｂの制御部２３によるエア同期用パケットを送信する処理の一例を示すフローチャートである。
本実施形態は、パケットを送信してからの経過時間を当該経過時間を計測するための計測タイマを用いて計測し、この経過時間に基づいてエア同期用パケットを通信処理部１８に送信させる点において上記第１実施形態と相違している。

本実施形態の制御部２３は、まず、処理装置１７が備えている計測タイマの計測値ｔを「０」にリセットする（ステップＳ４０）。
次いで、制御部２３は、次の路側機通信期間において通信処理部１８がパケット送信すべき通信データが与えられたか否かを判定部２２に判定させる（ステップＳ４２）。

ステップＳ４２において、次の路側機通信期間で送信すべき通信データが与えられたと判定部２２が判定した場合（ステップＳ４２）、制御部２３は、特に処理を行わない。これによって、通信処理部１８は、通信データを格納した通信パケットを前記次の路側機通信期間を用いて送信する（ステップＳ４４）。制御部２３は、通信処理部１８が通信パケットを送信すると、処理を終えてステップＳ４０に戻る。

ステップＳ４２において、次の路側機通信期間で送信すべき通信データが与えられていないと判定部２２が判定した場合（ステップＳ４２）、制御部２３は、計測タイマの計測値ｔが５００ミリ秒以上であるか否かを判定する（ステップＳ４６）。
計測値ｔが５００ミリ秒以上ではない（５００ミリ秒よりも小さい）場合、制御部２３は、ステップＳ４２に戻り、再度、次の路側機通信期間において通信処理部１８がパケット送信すべき通信データが与えられたか否かを判定部２２に判定させる（ステップＳ４２）。

ステップＳ４６において、計測値ｔが５００ミリ秒以上である場合、制御部２３は、ステップＳ４８に進み、通信処理部１８にエア同期用パケットを前記次の路側機通信期間を用いて送信させ（ステップＳ４８）、処理を終える。

以上の処理によって、パケットを送信してから５００ミリ秒が経過するまでの間に送信すべき通信データが与えられず、判定部２２による通信データが与えられていないとの判定が、パケットを送信してから５００ミリ秒の間継続した場合、制御部２３はエア同期用パケットを通信処理部１８に送信させる。

よって、仮に１秒の時間幅の間に通信データが与えられない場合においても、本実施形態の路側通信機２は、ほぼ５００ミリ秒の時間間隔（所定時間間隔）で、パケット送信を行う。
本実施形態の路側通信機２は、通信データが与えられないことによってパケットが送信されない期間が５００ミリ秒（所定期間）を経過すればエア同期用パケットを送信する。このため、他の路側通信機２は、パケットを受信してから長くとも５００ミリ秒経過すれば次のパケットを受信することができる。これにより、確実にパケットを受信することができる。

なお、本実施形態では、通信データが与えられていないの判定が継続する期間の上限値を５００ミリ秒に設定した場合を例示したが、この上限値について、より大きい値に設定してもよいし、より小さい値に設定してもよい。
但し、ＧＰＳ同期では、１秒周期の１ＰＰＳ信号に同期するので、他の路側通信機２において、パケットを受信してから次のパケットを受信するまでの間隔が１秒より長い期間となることは精度維持の観点から好ましくない。よって、前記上限値は、１秒以内の範囲で設定することが好ましい。

〔路側機通信期間の態様について〕
図１４は、路側機通信期間の態様を示す図であり、図１４（ａ）は、１無線フレームの中において一つの路側機通信期間５０が第２路側通信機２ｂに割り当てられている場合を示している。
上記第１実施形態及び第２実施形態では、図１４（ａ）に示すように、１無線フレームの中において一つの路側機通信期間が第２路側通信機２ｂに割り当てられている場合について説明した。つまり、図１４（ａ）は、上記第１実施形態及び第２実施形態で示した第２路側通信機２ｂに対して割り当てられている路側機通信期間５０の態様を示している。

図１４（ａ）では、１無線フレーム中、スロット番号ｉが「２」である路側機通信期間５０が第２路側通信機２ｂに割り当てられている。
この場合、制御部２３は、通信パケット又はエア同期用パケットのいずれか一方を路側機通信期間５０にて送信する。

また、一つの路側機通信期間５０に設けられた複数のサブスロットが第２路側通信機２ｂに割り当てられている場合、制御部２３は、これら複数のサブスロットを用いて、通信パケット、及びエア同期用パケットを送信することもできる。
図１４（ｂ）は、一つの路側機通信期間５０に設けられた複数のサブスロットが第２路側通信機２ｂに割り当てられている場合を示している。

このサブスロット５１，５２は、路側機通信期間５０内に設けられるタイムスロットであり、一つの路側機通信期間５０に設けられるが、それぞれ異なる路側通信機２に割り当てることや、異なる通信種別のパケットを送信することが可能である。
図１４（ｂ）に示すように、自機２ｂに複数（図例では２つ）のサブスロット５１，５２が割り当てられている場合、制御部２３は、一方のサブスロット５１をエア同期用パケットを送信するための期間として用い、他方のサブスロット５２を通信パケットを送信するための期間として用いることができる。

さらに、１無線フレームの中において複数のスロットが自機２ｂに割り当てられている場合、制御部２３は、これら複数のスロットを用いて、通信パケット、及びエア同期用パケットを送信することもできる。
図１４（ｃ）は、１無線フレームの中において複数のスロットが自機２ｂに割り当てられている場合を示している。
図１４（ｃ）では、１無線フレーム中、スロット番号ｉが「１」である路側機通信期間５０と、スロット番号ｉが「１６」である路側機通信期間５０とが自機２ｂに割り当てられている。

図１４（ｃ）に示すように、第２路側通信機２ｂに複数（図例では２つ）の路側機通信期間５０が割り当てられている場合、制御部２３は、一方の路側機通信期間５０（スロット番号ｉが「１６」である路側機通信期間５０）をエア同期用パケットを送信するための期間として用い、他方の路側機通信期間５０（スロット番号ｉが「１」である路側機通信期間５０）を通信パケットを送信するための期間として用いることができる。

第１実施形態及び第２実施形態において、路側機通信期間が、図１４（ｂ）及び図１４（ｃ）に示すような割り当てであったとしても、制御部２３は、通信パケット及びエア同期用パケットの送信を行うことができる。

また、図１４（ｂ）及び図１４（ｃ）のように、エア同期用パケットを送信するための専用の期間が割り当てられている場合、通信パケットを送信するか否かに関わらず、エア同期用パケットを送信することができる。
よって、制御部２３は、所定時間間隔で、エア同期用パケットを通信処理部１８に送信させることができる。この場合、制御部２３は、判定部２２に通信データの有無の判定を行わせる必要がない。

この場合、第２路側通信機２ｂの通信処理部１８は、通信データの有無に関わらず、所定時間間隔が経過するごとにエア同期用パケットを送信する。よって、他の路側通信機２は、パケットを受信してから長くとも前記所定時間間隔が経過すれば次のパケットを受信することができる。これにより、他の路側通信機２は、確実にパケットを受信することができる。

なお、前記所定時間間隔は、１秒以下の時間間隔であることが好ましい。ＧＰＳ同期では、１秒周期の１ＰＰＳ信号に同期するので、他の路側通信機２において、パケットを受信してから次のパケットを受信するまでの間隔が１秒より長い期間となることは精度維持の観点から好ましくないからである。

より具体的には、所定時間間隔として、路車間通信と同様に１００ミリ秒に設定してもよいし、１００ミリ秒の倍数であってもよい。また、所定時間間隔は一定でなくてもよく、１秒以下の時間間隔であれば、変動するように設定してもよい。例えば、無線フレームが切り替わるごとに、無線フレーム内における異なる番号のスロットを用いてエア同期用パケットを送信してもよい。

なお、前記所定の間隔は、１０無線フレームの中で、エア同期用パケットを送信させる無線フレームの割合を調整することで設定することができる。

〔その他〕
本開示は、上記実施形態に限定されるものではない。
例えば、上記各実施形態では、エア同期用パケットについて、ヘッダのみで構成した場合や、ダミーデータを格納した場合を例示したが、例えば、設備の保守等に関する保守用データをエア同期用パケットに含めてもよく、この場合、エア同期用パケットで保守用データの送信を行うことができる。

保守用データとは、設備の保守点検のためのデータであって、例えば、路側通信機２のスロット割当の検証に用いる検証用データを含む。
さらに、保守用データとしては、以下の情報を含めることができる。
すなわち、自機２ｂから送信される電波の受信強度分布を測定するために、保守用の車載通信機３に受信させる情報として、自機２ｂの識別情報及び位置情報を保守用データとしてエア同期用パケットに含めてもよい。

また、自機２ｂの動作履歴に関する履歴情報を保守用データとしてエア同期用パケットに含めてもよい。この場合、中央装置４に有線接続されていない路側通信機２の前記履歴情報を容易に取得することができる。

また、他の路側通信機２に与えるためのデータであって当該他の路側通信機２の動作に関する設定パラメータの更新用データを、保守用データとしてエア同期用パケットに含めることもできる。この場合、中央装置４に有線接続されていない路側通信機２に対して、前記更新用データを送信することができる。
さらに、他の路側通信機２に与えるためのデータであって当該他の路側通信機２の動作に関するソフトウェアデータの更新用データを、保守用データとしてエア同期用パケットに含めることもできる。この場合も、中央装置４に有線接続されていない路側通信機２に対して、前記更新用データを送信することができる。

なお、エア同期用パケットに保守用データを格納した場合、この保守用データは、パケットのデータ領域に格納される。
保守用データが格納されたエア同期用パケットは、保守用データの処理を行う必要がある。よって、通信処理部１８は、保守用データが格納されたエア同期用パケットについては、破棄することはなく、必要な処理を実行する。

〔むすび〕
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。本開示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。

１ 交通信号機
２ 路側通信機
２ａ 第１路側通信機
２ｂ 第２路側通信機
３ 車載通信機
４ 中央装置
５ 車両
６ 路側センサ
７ 通信回線
８ ルータ
１０ 無線通信用アンテナ
１１ 無線モジュール
１２ ＧＰＳ信号受信用アンテナ
１３ ＧＰＳ受信機
１４ 通信処理装置
１６ 送受信器
１７ 処理装置
１８ 通信処理部
１９ タイマ
２０ 同期処理部
２２ 判定部
２３ 制御部
５０ 路側機通信期間
５１ 期間
５１，５２ サブスロット
Ｊ１〜Ｊ１２ 交差点

Claims (7)

1. 路側通信機と、前記路側通信機との間でエア同期を行う他の路側通信機と、を備え、前記両路側通信機の専用の送信期間のそれぞれが、時間軸方向に並ぶ複数の無線フレームそれぞれに少なくとも１つ割り当てられる無線通信システムであって、
   前記路側通信機の前記送信期間は、前記複数の無線フレームそれぞれに２つ割り当てられ、
   前記路側通信機は、通信データが格納された通信パケットを送信するとともに、前記通信データが格納されていないパケットであって前記他の路側通信機が行うエア同期のためのエア同期用パケットを送信する無線モジュールを備え、
   前記無線モジュールは、前記無線フレームにおける前記路側通信機の２つの前記送信期間のうち、一方の送信期間を、前記通信パケットを送信するための期間として用い、他方の送信期間を、前記エア同期用パケットを送信するための期間として用いる
   無線通信システム。
2. 路車間通信可能な車載通信機をさらに備え、
   前記無線フレームは、前記両路側通信機が送信に用いる複数の路側機通信期間と、前記複数の路側機通信期間以外の期間であって前記車載通信機の無線送信を許容する期間と、を含み、
   前記無線フレームにおける前記路側通信機の２つの前記送信期間は、前記複数の路側機通信期間のうちのいずれか２つの路側機通信期間である
   請求項１に記載の無線通信システム。
3. 路車間通信可能な車載通信機をさらに備え、
   前記無線フレームは、前記両路側通信機が送信に用いる複数の路側機通信期間と、前記複数の路側機通信期間以外の期間であって前記車載通信機の無線送信を許容する期間と、を含み、
   前記複数の路側機通信期間は、さらに複数の副期間を含み、
   前記無線フレームにおける前記路側通信機の２つの前記送信期間は、前記複数の路側機通信期間のうちの１つの路側機通信期間に含まれる前記複数の副期間のうちのいずれか２つの副期間である
   請求項１に記載の無線通信システム。
4. 前記エア同期用パケットは、時刻情報を有するヘッダのみを含む請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の無線通信システム。
5. 他の路側通信機との間でエア同期を行うとともに、専用の送信期間が、時間軸方向に並ぶ複数の無線フレームそれぞれに少なくとも１つ割り当てられる路側通信機であって、
   自機の前記送信期間は、前記複数の無線フレームそれぞれに２つ割り当てられ、
   通信データが格納された通信パケットを送信するとともに、前記通信データが格納されていないパケットであって前記他の路側通信機が行うエア同期のためのエア同期用パケットを送信する無線モジュールを備え、
   前記無線モジュールは、前記無線フレームにおける自機の２つの前記送信期間のうち、一方の送信期間を、前記通信パケットを送信するための期間として用い、他方の送信期間を、前記エア同期用パケットを送信するための期間として用いる
   路側通信機。
6. 他の路側通信機との間でエア同期を行うとともに、専用の送信期間が、時間軸方向に並ぶ複数の無線フレームそれぞれに少なくとも１つ割り当てられる路側通信機のパケット送信方法であって、
   前記路側通信機の前記送信期間は、前記複数の無線フレームそれぞれに２つ割り当てられ、
   前記無線フレームにおける前記路側通信機の２つの前記送信期間のうち、一方の送信期間を、通信データが格納された通信パケットを送信するための期間として用い、他方の送信期間を、前記通信データが格納されていないパケットであって前記他の路側通信機が行うエア同期のためのエア同期用パケットを送信するための期間として用いる
   パケット送信方法。
7. 他の路側通信機との間でエア同期を行うとともに、専用の送信期間が、時間軸方向に並ぶ複数の無線フレームそれぞれに少なくとも１つ割り当てられる路側通信機のパケット送信処理をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムであって、
   前記路側通信機の前記送信期間は、前記複数の無線フレームそれぞれに２つ割り当てられ、
   前記コンピュータに、
   前記無線フレームにおける前記路側通信機の２つの前記送信期間のうち、一方の送信期間を、通信データが格納された通信パケットを送信するための期間として用い、他方の送信期間を、前記通信データが格納されていないパケットであって前記他の路側通信機が行うエア同期のためのエア同期用パケットを送信するための期間として用いる処理を実行させる
   コンピュータプログラム。

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