JP6589814B2 - 通信装置及び通信端末装置 - Google Patents

Description

本発明は、通信装置や通信端末装置に関し、主として自動車間の通信（車車間通信）に用いるものである。

移動や物流を円滑かつ安全に実現するため、道路交通の安全図ることは極めて重要である。近年、交通事故等を防止するため、安全運転支援システムの高度化に対する技術開発やルール作りが活発になっている。

安全運転支援システムにおいては、自動車、歩行者、及び道路設備との情報のやり取りは無線通信が担っている。特に、安全運転支援システムに用いる無線通信は、情報を迅速にかつ正しく送受信することが求められる。

安全運転支援システムに搭載される通信装置は、周囲の不特定の装置が通信の相手となるため、各通信装置が周辺の通信装置に対して同報通信することが想定されている。このような通信形態においては、通信を試みる装置が複数存在する場合、これらの装置が同時にパケットを送信することにより生じるパケット同士の衝突を抑制する必要がある。また、特に隠れ端末状態によってもパケットの衝突が発生し、通信の成功率を低下させている。この問題に対し、例えば特許文献１には、ある通信装置がデータパケットを受信した場合に返信パケットを送信し、このような返信パケットを受信した他の通信装置は、受信した返信パケットの受信タイミングに基づき、自装置からのデータパケットの送信タイミングを変更する技術が開示されている。

特開２００９−１７７６３４号公報

しかし、特許文献１に記載された技術によれば、通常の送信パケットとは別に返信パケットを送信する必要があるため、通信トラフィックが高くなり、通信の遅延が大きくなる可能性がある。

本発明の目的は、通信トラフィックの増加を抑制するとともに、隠れ端末状態に対しても効果的にパケット同士の衝突を回避することができる通信装置及び通信端末装置を実現することにある。

上記課題を解決するために、本発明の通信装置（１００、３００）は、周辺装置におけるチャネルの混雑度である第１の混雑度及び前記周辺装置におけるパケットの衝突頻度である第１の衝突頻度が前記周辺装置によってＰＨＹヘッダに書き込まれたパケットから構成される受信信号を所定のチャネルで受信する受信部（１０２）と、前記受信信号に含まれる前記ＰＨＹヘッダから、前記第１の混雑度および前記第１の衝突頻度を収集する周辺装置情報収集部（１１２，１１３）と、前記受信信号に基づき、自装置における前記所定のチャネルの混雑度である第２の混雑度及び前記自装置における前記パケットの衝突頻度である第２の衝突頻度を求める自装置情報計測部（１０３，１０４，１０５）と、前記第１の混雑度、前記第１の衝突頻度、前記第２の混雑度、及び前記第２の衝突頻度の少なくとも一つに基づき、自装置から送信する送信信号の送信タイミングを調整するチャネル利用状態解析部（１０９）と、を有する通信装置であって、前記第１の混雑度、前記第１の衝突頻度、前記第２の混雑度、及び前記第２の衝突頻度は、前記受信信号の基本送信周期を分割した複数のスロット毎に求められ、前記チャネル利用状態解析部は、前記複数のスロットの各スロットの前記第１の混雑度と前記第２の混雑度との差の合計が閾値以上の場合、前記送信信号の送信タイミングを調整し、前記合計が閾値未満の場合、確率的に前記送信信号の前記送信タイミングを調整する。

本発明の通信装置等によれば、追加のトラフィックを発生させることなく周辺装置に、自装置で生じているチャネル状況を通知することができる。
また本発明の通信装置によれば、周辺装置でパケット同士が衝突するのを効果的に回避することができる。

本発明の実施形態１における通信装置の構成を説明するブロック図 本発明の実施形態１における受信信号を説明する説明図 本発明の実施形態１における自装置チャネル利用状態テーブルの説明図 本発明の実施形態１における自装置チャネル利用状態計測部の処理内容を説明する説明図 本発明の実施形態１におけるＰＨＹヘッダ生成部で生成されたＰＨＹヘッダの説明図 本発明の実施形態１における周辺装置チャネル利用状態テーブルの説明図 本発明の実施形態１におけるチャネル利用状態解析部で利用する２つのテーブルの説明図 本発明の実施形態１におけるチャネル利用状態解析部の処理内容を説明する説明図 本発明の実施形態２における通信装置の構成を説明するブロック図 本発明の実施形態３における通信装置の構成を説明するブロック図 参考例における通信装置の構成を説明するブロック図 参考例におけるチャネル利用状態解析部の処理内容を説明する説明図

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、本発明とは、特許請求の範囲に記載された発明を意味するものであり、以下の実施形態に限定されるものではない。

（実施形態１）
図１は、本実施形態の通信装置１００の構成を示したものである。本実施形態で、まず（１）通信装置１００のうち主として送信装置側の構成及び機能、次に（２）主として受信装置側の構成及び機能、を説明する。図１の他、各機能を示すために、図２以降を適宜参照する。

（１）主に送信装置側の構成及び機能
通信装置１００は、他の通信装置である周辺装置から所定のチャネルで送信されたパケットから構成される信号をアンテナＡで受信する。所定のチャネルで受信された信号は、受信信号としてＲＦスイッチＳで受信ＲＦ回路１０２に入力される。なお、ＰＨＹ部は、物理層レベルのブロック、ＭＡＣ部はデータリンク層のブロックを示している。

受信ＲＦ回路１０２は、入力された受信信号である高周波信号を増幅するとともに、中間周波数信号あるいはベースバンド信号に変換する。受信ＲＦ回路１０２は、本発明の「受信部」に相当する。受信ＲＦ回路１０２から出力された受信信号は、チャネル使用検出部１０３、及びパケット衝突検出部１０４に入力される。

図２は、パケットから構成される受信信号を模式的に例示したものである。例示の受信信号は、基本送信周期が１０個のスロットに分割されており、スロット０で自装置からパケットを送信する。また、いずれかのスロットで周辺装置から受信信号のパケットを受信する。

チャネル使用検出部１０３は、パケットを受信したことを検出し、その結果を自装置チャネル利用状態計測部１０５及びキャリアセンス部１１６に出力する。なお、チャネル使用検出部１０３は、パケットを受信したことに代えて、特にパケット長が可変長の場合は、パケットの時間的占有率を出力してもよい。

パケット衝突検出部１０４は、パケットの衝突があったことを検出し、その結果を自装置チャネル利用状態計測部１０５に出力する。なお、パケット衝突検出部１０４は、パケットの衝突があったことに代えて、パケット受信中における受信レベルの変化や、受信信号の乱れなどを検出するようにしてもよい。

自装置チャネル利用状態計測部１０５は、チャネル使用検出部１０３からの入力に対し、チャネルの混雑度を求める。本発明における、チャネルの「混雑度」とは、チャネルにおけるパケットが占める程度をいい、例えば、チャネルの所定の区間に対するパケットが占める割合、チャネルの所定の区間におけるパケットの数、及びこれらに基づき所定のレベル毎に量子化し分類したものが挙げられる。また、本発明における「求める」とは、検出結果を得ることの他、検出結果に対し何らかの演算を施して結果を得る場合も含む。
図３は、自装置チャネル利用状態計測部１０５で作成される自装置チャネル利用状態テーブルである。本実施形態では、図３に示す通り、チャネル使用検出部１０３の入力に応じて、スロット毎に各スロットにおけるパケットの受信検出数をカウントし、受信検出数を３つの段階（チャネル混雑度レベル）に分類している。例えば、図２の受信信号において、スロット１では３つの、スロット２では３つの、スロット３では６つのパケットを受信している。そして、受信検出数に応じて、受信検出数０から３はＬｏｗ，受信検出数４から６はＭｉｄｄｌｅ、受信検出数７以上はＨｉｇｈと分類し、これをチャネル混雑度レベルとしている。

また、自装置チャネル利用状態計測部１０５は、パケット衝突検出部１０４からの入力に対し、パケットの衝突頻度を求める。本発明における、パケットの「衝突頻度」とは、受信したパケット同士が衝突する頻度をいい、例えば、チャネルの所定の区間においてパケット同士が衝突する割合、チャネルの所定の区間においてパケット同士が衝突する回数、及びこれらに基づき所定のレベル毎に量子化し分類したものが挙げられる。
本実施例では、図３に示す通り、パケット衝突検出部１０４の入力に応じて、スロット毎に各スロットにおけるパケットの衝突の検出数をカウントし、衝突検出数を３つの段階（パケット衝突頻度レベル）に分類している。例えば、図２の受信信号において、スロット１では１回の、スロット７では２つのパケット衝突を検出している。そして、衝突検出数に応じて、衝突検出数０はＬｏｗ，衝突検出数１はＭｉｄｄｌｅ、衝突検出数２以上はＨｉｇｈと分類し、これをパケット衝突頻度レベルとしている。

図４は、自装置チャネル利用状態計測部１０５の処理内容のフローチャートである。本実施形態では、自装置チャネル利用状態計測部１０５は、チャネル使用検出部１０３、及びパケット衝突検出部１０４からの入力に対し、図３の自装置チャネル利用状態テーブルを用いて、チャネル混雑度レベル及びパケット衝突頻度レベルを求める。以下、図４を用いて説明する。

まず、自装置チャネル利用状態計測部１０５のタイムカウントを更新する（Ｓ１）。タイムカウントは、受信信号の基本送信周期を複数に分割した区間である「スロット」毎に検出を行うために用いられる。

なお、本発明において「スロット」とは、受信信号の基本送信周期を複数に分割した区間又は期間をいい、スロットという名称を有しているかどうかは問わない。例えば、サブフレーム、ブロック等の名称を有するものも含まれる。

次に、チャネル使用検出部から入力があるかどうかを判断する（Ｓ２）。入力があれば、図３の自装置チャネル利用状態テーブルの受信検出数を更新する（Ｓ３）。

また、パケット衝突検出部１０４から入力があるかどうかを判断する（Ｓ４）。入力があれば、図３の自装置チャネル利用状態テーブルの衝突検出数を更新する（Ｓ５）。

そして、所定のタイムカウント数が経過したかどうかを判断し（Ｓ６）、所定のタイムカウント数が経過した場合は、図３の自装置チャネル利用状態テーブルの該当スロットのチャネル混雑度レベル及びパケット衝突頻度レベルを更新する（Ｓ７）。そして、スロット番号とともに、これらの情報をＰＨＹヘッダ生成部１０６、及びチャネル利用状態解析部１０９に出力する（Ｓ８）。チャネル利用状態解析部１０９での処理は、次項（２）で説明する。以上が自装置チャネル利用状態計測部１０５の処理内容である。

なお、本実施形態のチャネル使用検出部１０３、パケット衝突検出部１０４、自装置チャネル利用状態計測部１０５は、本発明の「自装置情報計測部」に相当する。

図１に戻り、ＰＨＹヘッダ生成部１０６は、チャネル混雑度レベル及びパケット衝突頻度レベルをＰＨＹヘッダに書き込み、ＰＨＹヘッダを生成する。図５は本実施形態において生成されたＰＨＹヘッダである。本実施形態では、自装置チャネル利用状態テーブルに基づき、ＰＨＹヘッダのＣｈａｎｎｅｌ部に基本送信周期情報、計測スロット数情報、各スロットにおけるチャネル混雑度レベル及びパケット衝突頻度レベルが書き込まれる。

生成されたＰＨＹヘッダは、変調部１０７においてアクセス制御部から入力される送信データに付加され、所定の変調を受ける。そして、本発明の「送信部」に相当する送信ＲＦ回路１０８で中間周波数又はベースバンド周波数から高周波信号に変換され、ＲＦスイッチＳを経由し、アンテナＡから送信信号として送信される。

以上、本実施形態の（１）の構成によれば、通常の無線通信装置で用いられるＰＨＹヘッダを用いるので、追加のトラフックを発生させることがない。また、ＰＨＹヘッダに自装置で収集したチャネルの利用状況を示す情報が格納されて送信されるので、周辺装置に対し自装置で測定した情報を通知することができる。

（２）主に受信装置側の構成及び機能
本構成は、上記（１）の特徴を有する周辺装置から、周辺装置で測定したチャネルの混雑度及びパケットの衝突頻度がＰＨＹヘッダに書き込まれた信号を受信信号として所定のチャネルで受信することを前提としている。そして自装置チャネル利用状態計測部１０５での処理までは、（１）と同様である。以下、本実施形態のうち、受信装置側の構成及び機能について説明する。

受信ＲＦ回路１０２から出力された受信信号は、パケット衝突検出部１０４を経由して、復調部１１０に入力される。復調部１１０は、受信信号に含まれるＰＨＹヘッダに記載された情報を用いて受信信号を復調する。そして、復調された信号は、ＭＡＣ受信処理部１１１で処理された後、受信データとして上位レイヤで利用される。また、復調部１１０で復調されたＰＨＹヘッダは、ＰＨＹヘッダ解析部１１２に出力される。

ＰＨＹヘッダ解析部１１２は、図５のＰＨＹヘッダのＣｈａｎｎｅｌ部を検出すると、当該Ｃｈａｎｎｅｌ部に格納された情報を周辺装置チャネル利用状態収集部１１３に出力する。

周辺装置チャネル利用状態収集部１１３は、ＰＨＹヘッダ解析部１１２からＣｈａｎｎｅｌ部に格納された情報が入力されると、そこからスロット番号、周辺装置におけるチャネル混雑度レベル（本発明の「第１の混雑度」に対応）、及び周辺装置におけるパケット衝突頻度レベル（本発明の「第１の衝突頻度」に対応）を収集する。

なお、本発明で「収集する」とは、ＰＨＹヘッダから直接取り出すことはもちろん、何らかの変換又は演算を施して結果を得る場合も含む。

図６は、周辺装置チャネル利用状態収集部１１３で作成される周辺装置チャネル利用状態テーブルである。周辺装置チャネル利用状態収集部１１３は、スロット毎に各スロットにおけるチャネル混雑度レベル及びパケット衝突頻度レベルを周辺装置チャネル利用状態テーブルに記録する。そして、周辺装置チャネル利用状態テーブルの情報を、チャネル利用状態解析部１０９に出力する。
なお、本実施形態のＰＨＹヘッダ解析部１１２、周辺装置チャネル利用状態収集部１１３は、本発明の「周辺装置情報収集部」に相当する。

チャネル利用状態解析部１０９には、周辺装置チャネル利用状態収集部１１３から、図６の周辺装置チャネル利用状態テーブルに記録されたチャネル混雑度レベル（本発明の「第１の混雑度」に対応）及びパケット衝突頻度レベル（「第１の衝突頻度」に対応）、自装置チャネル利用状態計測部１０５から、図３の自装置チャネル利用状態テーブルに記録された自装置におけるチャネル混雑度レベル（本発明の「第２の混雑度」に対応）及び自装置におけるパケット衝突頻度レベル（本発明の「第２の衝突頻度」に対応）が入力される。自装置チャネル利用状態計測部１０５までの処理は、（１）で説明した通りである。

チャネル利用状態解析部１０９は、これら４つの情報の少なくとも１つを用いて、自装置における送信信号の送信タイミングを調整する。以下、アルゴリズムについて、図７、図８を用いて説明する。

図７は、チャネル利用状態解析部１０９で用いる自装置チャネル利用状態テーブル及び周辺装置チャネル利用状態テーブルであり、図３及び図６と基本的に同じである。また、図８は、自装置における送信信号の送信タイミングを調整するためのアルゴリズムのフローチャートである。

まず、自装置における前回の送信タイミングに該当するスロットにおける周辺装置チャネル利用状態テーブルから、パケット衝突頻度レベル（本発明の「第１の衝突頻度」に対応）を参照する（Ｓ１１）。そして、当該パケット衝突頻度レベルが所定の閾値以上であるかどうかを判断する（Ｓ１２）。閾値以上であれば、次のステップ（Ｓ２１）に進む。閾値以上でなければ、送信タイミングの調整は行わず終了となる。
このＳ１１及びＳ１２のアルゴリズムは、送信相手である周辺装置においてどのスロットでパケット同士の衝突が起きているかを知るという意義がある。

なお、本発明の「閾値」とは、定数である場合の他、所定の演算により定まる場合も含む。また、本発明及び本実施形態の後述の各ステップの閾値は、基本的にそれぞれ異なる値であるが、同じであっても差支えない。

次に、自装置の前回送信タイミングに該当するスロットにおける自装置チャネル利用状態テーブルのチャネル混雑度レベル（本発明の「第２の混雑度」に対応）と、周辺装置チャネル利用状態テーブルのチャネル混雑度レベル（本発明の「第１の混雑度」に対応）を参照する（Ｓ２１）。そして、これらの和が所定の閾値以上であるかどうかを判断する（Ｓ２２）。閾値以上であれば、次のステップ（Ｓ３１）に進む。閾値以上でなければ、送信タイミングの調整は行わず終了となる。

本発明の「和」とは、和の演算が含まれていれば足り、例えば、単純に合計する場合の他、少なくとも一方に重みをつけて合計する場合や、合計に対して所定の演算を行う場合、後二者を組み合わせる場合も含む。

このＳ２１及びＳ２２のアルゴリズムは、周辺装置及び自装置の両方で混雑度が高い程、将来において周辺装置側でパケット同士の衝突が起こる可能性が高いと判断できるという意義がある。

さらに、自装置チャネル利用状態テーブルと周辺装置チャネル利用状態テーブルの各スロットにおけるチャネル混雑度レベル（本発明の「第２の混雑度」及び「第１の混雑度」に対応）を参照する（Ｓ３１）。そして、スロット毎の差につき、基本送信周期に含まれるスロット分全てを合計し、所定の閾値以上であるかどうかを判断する（Ｓ３２）。閾値以上であれば、次のステップ（Ｓ４１）に進む。閾値以上でなければ、０から１までの間の乱数を一つ生成し（Ｓ３３）、かかる乱数が閾値以上であるかどうかを判断する（Ｓ３４）。乱数の値が閾値以上の場合は次のステップ（Ｓ４１）に進み、閾値以上でなければ送信タイミングの調整は行わず終了となる。

本発明の「差」とは、差の演算が含まれていれば足り、例えば、単純に差分をとる場合の他、少なくとも一方に重みをつけて差分をとる場合や、差分に対して所定の演算を行う場合、後二者を組み合わせる場合も含む。

このＳ３１及びＳ３２のアルゴリズムは、周辺装置と自装置との混雑度の違いを見ることにより、自装置が周辺装置と異なり特別な状況に置かれており、自装置が知らないところで自装置から送信したパケットが周辺装置において衝突する可能性が高いと判断できるという意義がある。
また、Ｓ３３及びＳ３４のアルゴリズムは、差の合計が閾値以上でない場合にも確率的に送信タイミングの調整を行うことにより、周辺装置においてパケット同士の衝突を防止できるという意義がある。

そして、自装置チャネル利用状態テーブルと周辺装置チャネル利用状態テーブルの各スロットにおけるチャネル混雑度レベル（本発明の「第２の混雑度」及び「第１の混雑度」に対応）が閾値以上となるスロットを選定する（Ｓ４１）。そして、選定したスロットに対し送信禁止区間を設定するよう送信禁止区間設定部１１４に制御情報を出力する（Ｓ４２）。

以上のアルゴリズムに基づき生成された制御情報に基づいて、送信禁止区間設定部１１４は、制御情報で指定されているスロットを送信禁止区間に設定し、アクセス制御部１１５に指示を行う。そして、アクセス制御部１１５は、送信データの送信に際し、送信禁止区間に設定されたスロットを除いて送信データを送信するよう、送信データを変調部１０７に出力する。

本発明の「送信タイミングを調整する」とは、送信信号の送信時刻を直接的に変更する場合の他、間接的に変更する場合も含み、例えば、本実施形態のように送信を禁止する区間（例えばスロット）を設定することにより、送信信号が送信されるタイミングを変更することも含む。

以上、本実施形態の（２）の構成によれば、受信したＰＨＹヘッダの情報及び自装置で収集した情報を使用して次回の送信信号の送信タイミングを決定することにより、周辺装置でパケット同士が衝突するのを効果的に回避することができる。

なお、図８のＳ１１、Ｓ１２は、周辺装置チャネル利用状態テーブルのパケット衝突頻度レベルを参照しているが、これに加えて自装置チャネル利用状態テーブルのパケット衝突頻度レベル（本発明の「第２の衝突頻度」に対応）も参照し、何れか一方、あるいは両方が閾値以上か否かを判断してもよい。

また、図８のＳ２１、２２は、自装置チャネル利用状態テーブルのチャネル混雑度レベルと、周辺装置チャネル利用状態テーブルのチャネル混雑度レベルを参照し、これらの和で判断しているが、周辺装置チャネル利用状態テーブルのチャネル混雑度レベル（本発明の「第１の混雑度」に対応）のみを参照し、これが閾値を超えるか否かで判断してもよい。

さらに、図８のＳ４１、Ｓ４２では、自装置チャネル利用状態テーブルと周辺装置チャネル利用状態テーブルのチャネル混雑度レベルのいずれかが閾値以上となれば送信禁止区間に設定されるが、両方が閾値以上となるスロットを選定してもよい。

そして、本実施形態では、Ｓ１１、Ｓ２１、Ｓ３１、Ｓ４１の系統の４つのアルゴリズムを有しているが、これに限られるものではなく、何れか１つ、あるいは何れか２つ以上の組み合わせでもよい。例えば、Ｓ１１、Ｓ１２のアルゴリズムのみを有するものでもよい。

なお、周辺装置チャネル利用状態収集部１１３で収集し、周辺装置チャネル利用状態テーブルに記録するチャネル混雑度レベル及びパケット衝突頻度レベルは、ＰＨＹヘッダごとに記録することに代え、一定の周期ごとに収集されるチャネル混雑度レベルの合計を平均したもの、及び一定の周期ごとに収集されるパケット衝突頻度レベルの合計を平均したものを記録してもよい。また、周辺装置が複数ある場合、複数の周辺装置から送信されたＰＨＹヘッダを各スロット単位で平均したものを記録してもよい。

なお、本実施形態の通信装置１００には、ＲＦスイッチＳ及びアンテナＡは含まないが、通信装置１００にＲＦスイッチＳ及びアンテナＡを接続して通信端末装置としてもよい。あるいは、ＲＦスイッチＳに代えて、送信用、受信用にそれぞれ別のアンテナを接続してもよい。この他、通信端末装置には、アンプや各種フィルタが備えられていてもよい。

通信装置１００の例として、半導体、電子回路、モジュール、あるいはＥＣＵ（エレクトロニックコントロールユニット）が挙げられる。また、通信端末装置の例として、自動車にＥＣＵが搭載されアンテナ等と接続された状態の他、カーナビゲーションシステム、スマートフォン、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末が挙げられる。

なお、実施形態１の変形例として、ＰＨＹヘッダに格納して送る情報として、チャネル混雑度レベルとパケット衝突頻度レベルの他に、自装置ＩＤ情報を格納してもよい。さらに、パケット衝突を検出した時点の受信信号のＰＨＹヘッダに含まれていた周辺装置ＩＤ情報も併せて格納してもよい。この構成によれば、自装置の送信がパケット衝突に関与したかが明確になるため、その情報に基づいて次期送信タイミングを調整することで、より衝突の発生を回避させることが可能となる。

また、別の変形例として、ＰＨＹヘッダに格納して送る情報として、自装置の送信時の位置に関する情報を格納してもよい。例えば、ＧＰＳ位置情報や移動経路情報などが挙げられる。この構成によれば、自装置に対する相対位置や距離が算出できるため、参照が不要な位置や距離の周辺装置からのチャネル混雑度レベルやパケット衝突頻度レベルを使用しないようにすることができ、より必要な場合でのみ次期送信タイミングの調整を行うことが可能となる。

（実施形態２）

図９は、実施形態２の通信装置２００の構成を示したものである。通信装置２００は、実施形態１における通信装置１００の、主に送信側の構成を有する送信装置であり、実施形態１の（１）で説明した部分と同じである。実施形態１と同じ部分は、図１と同じ番号を付している。

（実施形態３）

図１０は、実施形態３の通信装置３００の構成を示したものである。通信装置３００は、実施形態１における通信装置１００の、主に受信側の構成を有する受信装置であり、実施形態１の（２）で説明した部分と同じである。実施形態１と同じ部分は、図１と同じ番号を付している。

（参考例）

図１１は、参考例の通信装置４００の構成を示したものである。通信装置４００は、実施形態３における通信装置３００のうち、ＰＨＹヘッダ解析部１１２及び周辺装置チャネル利用状態収集部１１３を除いたものである。実施形態３と同じ部分は、図１０及び図１と同じ番号を付しており、これらの詳細な説明は実施形態３を介して実施形態１の説明を引用する。

チャネル利用状態解析部４０１は、自装置チャネル利用状態計測部１０５により自装置チャネル利用状態テーブルに記載された自装置におけるチャネル混雑度レベル及び自装置におけるパケットパケット衝突頻度レベルを用いて、自装置における送信信号の送信タイミングを調整する。以下、アルゴリズムについて説明する。

図１２は、自装置における送信信号の送信タイミングを調整するためのアルゴリズムのフローチャートである。

まず、自装置における前回の送信タイミングに該当するスロットにおける自装置チャネル利用状態テーブルから、パケット衝突頻度レベルを参照する（Ｓ５１）。そして、当該パケット衝突頻度レベルが所定の閾値以上であるかどうかを判断する（Ｓ５２）。例えば、閾値がＭｉｄｄｌｅ以上であれば、自装置における送信信号の送信タイミングを調整するためのステップ（Ｓ８１）に進む。閾値以上でなければ、次のステップ（Ｓ６１）に進む。
このＳ５１及びＳ５２のアルゴリズムは、自装置においてパケット同士の衝突が一定以上起きているのであれば、送信相手である周辺装置においてもパケット同士の衝突が起きている可能性が高いと判断できるという意義がある。

次に、自装置の前回送信タイミングに該当するスロットにおける自装置チャネル利用状態テーブルのチャネル混雑度レベルを参照する（Ｓ６１）。そして、当該チャネル混雑度レベルが閾値以上であるかどうかを判断する（Ｓ６２）。閾値以上であれば、送信タイミングを調整するためのステップ（Ｓ８１）に進む。閾値以上でなければ、次のステップ（Ｓ７１）に進む。
このＳ６１及びＳ６２のアルゴリズムは、自装置で混雑度が高い程将来において周辺装置側でパケット同士の衝突が起こる可能性が高いと判断できる意義がある。

次のステップでは、０から１前の間の乱数を一つ生成し（Ｓ７１）、かかる乱数の値が閾値以上の場合は、送信タイミングを調整するためのステップ（Ｓ８１）に進む。閾値以上でなければ送信タイミングの調整は行わず終了となる（Ｓ７２）。
このＳ７１及びＳ７２のアルゴリズムは、チャネル混雑度レベルが低い場合においても
確率的に送信タイミングの調整を行うことにより、パケット同士の衝突を防止できるという意義がある。

そして、自装置チャネル利用状態テーブルの各スロットにおけるチャネル混雑度レベルが閾値以上となるスロットを選定する（Ｓ８１）。そして、選定したスロットに対し送信禁止区間を設定するよう送信禁止区間設定部１１４に制御情報を出力する（Ｓ８２）。

なお、本実施形態では、Ｓ５１、Ｓ６１の系統の２つのアルゴリズムを有しているが、これに限られるものではなく、何れか１つでもよい。また、Ｓ６１とＳ７１の系統のアルゴリズムを組み合わせてもよい。

以上、本実施形態の構成によれば、パケット衝突頻度レベルとチャネル混雑度レベルという２つのパラメータを使用して次回の送信タイミングを決定することにより、パケット同士が衝突するのを効果的に回避することができる。

参考例に記載の発明は、
周辺装置から送信された、パケットから構成される受信信号を所定のチャネルで受信する受信部と、
前記受信信号に基づき、前記受信信号の基本周期を分割した複数のスロット毎に、前記所定のチャネルの混雑度及び前記パケットの衝突頻度を求める自装置情報計測部と、
前記混雑度及び前記衝突頻度の少なくとも一つに基づき、自装置から送信する送信信号の送信タイミングを調整するチャネル利用状態解析部と、を有する通信装置、
である。

（総括）

以上、本発明の実施形態における通信装置及び通信端末装置の特徴について説明した。

本発明にかかる通信装置及び通信端末装置は、主として自動車間の通信（車車間通信）に用いられるものであるが、自動車と歩行者等（車人間通信）や道路設備と自動車（路車間通信）に用いてもよい。さらには、これらに限られるものではなく、通常の無線ＬＡＮに用いてもよい。

１００ 通信装置、１０２ 受信ＲＦ回路、１０３ チャネル使用検出部、１０４ パケット衝突検出部、１０５ 自装置チャネル利用状態計測部、１０６ ＰＨＹヘッダ生成部、１０７ 変調部、１０８ 送信ＲＦ回路、１０９ チャネル利用状態解析部、１１０ 復調部、１１１ ＭＡＣ受信処理部、１１２ ＰＨＹヘッダ解析部、１１３ 周辺装置チャネル利用状態収集部、１１４ 送信禁止区間設定部、１１５ アクセス制御部、１１６ キャリアセンス部

Claims (5)

1. 周辺装置におけるチャネルの混雑度である第１の混雑度及び前記周辺装置におけるパケットの衝突頻度である第１の衝突頻度が前記周辺装置によってＰＨＹヘッダに書き込まれたパケットから構成される受信信号を所定のチャネルで受信する受信部（１０２）と、
   前記受信信号に含まれる前記ＰＨＹヘッダから、前記第１の混雑度および前記第１の衝突頻度を収集する周辺装置情報収集部（１１２，１１３）と、
   前記受信信号に基づき、自装置における前記所定のチャネルの混雑度である第２の混雑度及び前記自装置における前記パケットの衝突頻度である第２の衝突頻度を求める自装置情報計測部（１０３，１０４，１０５）と、
   前記第１の混雑度、前記第１の衝突頻度、前記第２の混雑度、及び前記第２の衝突頻度の少なくとも一つに基づき、自装置から送信する送信信号の送信タイミングを調整するチャネル利用状態解析部（１０９）と、
   を有する通信装置であって、
   前記第１の混雑度、前記第１の衝突頻度、前記第２の混雑度、及び前記第２の衝突頻度は、前記受信信号の基本送信周期を分割した複数のスロット毎に求められ、
   前記チャネル利用状態解析部は、前記複数のスロットの各スロットの前記第１の混雑度と前記第２の混雑度との差の合計が閾値以上の場合、前記送信信号の送信タイミングを調整し、前記合計が閾値未満の場合、確率的に前記送信信号の前記送信タイミングを調整する、
   通信装置。
2. 前記チャネル利用状態解析部は、前記複数のスロットのうち所定のスロットの前記第１の衝突頻度が閾値以上の場合、前記所定のスロットにおける前記送信信号の送信タイミングを調整する、請求項１記載の通信装置。
3. 前記チャネル利用状態解析部は、前記複数のスロットのうち所定のスロットの前記第１の混雑度が閾値以上の場合、又は前記複数のスロットのうち所定のスロットの前記第１の混雑度と前記第２の混雑度との和が閾値以上の場合、前記所定のスロットにおける前記送信信号の送信タイミングを調整する、請求項１記載の通信装置。
4. 前記チャネル利用状態解析部は、前記第１の混雑度及び／又は前記第２の混雑度が閾値以上となるスロットを送信禁止区間に設定する、請求項１記載の通信装置。
5. 周辺装置におけるチャネルの混雑度である第１の混雑度及び前記周辺装置におけるパケットの衝突頻度である第１の衝突頻度が前記周辺装置によってＰＨＹヘッダに書き込まれたパケットから構成される受信信号を所定のチャネルで受信する受信部（１０２）と、
   前記受信信号に含まれる前記ＰＨＹヘッダから、前記第１の混雑度および前記第１の衝突頻度を収集する周辺装置情報収集部（１１２，１１３）と、
   前記受信信号に基づき、自装置における前記所定のチャネルの混雑度である第２の混雑度及び前記自装置における前記パケットの衝突頻度である第２の衝突頻度を求める自装置情報計測部（１０３，１０４，１０５）と、
   前記第１の混雑度、前記第１の衝突頻度、前記第２の混雑度、及び前記第２の衝突頻度の少なくとも一つに基づき、自装置から送信する送信信号の送信タイミングを調整するチャネル利用状態解析部（１０９）と、
   前記受信部に接続されるアンテナ（Ａ）と、
   を有する通信端末装置であって、
   前記第１の混雑度、前記第１の衝突頻度、前記第２の混雑度、及び前記第２の衝突頻度は、前記受信信号の基本送信周期を分割した複数のスロット毎に求められ、
   前記チャネル利用状態解析部は、前記複数のスロットの各スロットの前記第１の混雑度と前記第２の混雑度との差の合計が閾値以上の場合、前記送信信号の送信タイミングを調整し、前記合計が閾値未満の場合、確率的に前記送信信号の前記送信タイミングを調整する、
   通信端末装置。