特許 5909883 路側通信機、無線通信システム、無線信号の受信方法及びコンピュータプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5909883

(24)【登録日】2016年4月8日

(45)【発行日】2016年4月27日

(54)【発明の名称】路側通信機、無線通信システム、無線信号の受信方法及びコンピュータプログラム

(51)【国際特許分類】

   G08G 1/09 20060101AFI20160414BHJP

   H04W 4/04 20090101ALI20160414BHJP

【ＦＩ】

   G08G1/09 F

   H04W4/04

【請求項の数】10

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2011-128248(P2011-128248)

(22)【出願日】2011年6月8日

(65)【公開番号】特開2012-256162(P2012-256162A)

(43)【公開日】2012年12月27日

【審査請求日】2014年1月29日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000280

【氏名又は名称】特許業務法人サンクレスト国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】浦山 博史

【審査官】 小川 恭司

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−０３４９４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２１９６０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１３１４１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１７０２４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１９９９３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０７１６３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１５１４９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２５２０７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０２２７１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１２４４１８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０８Ｇ １／００ − ９９／００

Ｇ０１Ｃ ２１／００ − ２１／３６

Ｇ０１Ｃ ２３／００ − ２５／００

Ｈ０４Ｂ ７／２４ − ７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００ − ９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車載通信機が送信した無線信号を受信する路側通信機であって、
交差点に流入する流入路の方向に対応する指向性を有する複数のアンテナと、
複数の前記アンテナのうちのいずれか１つを受信アンテナとして選択可能な選択部と、
前記受信アンテナが受信した前記無線信号を復調して受信データを取り出す復調部と、
前記流入路の状況に応じて時分割で割り当てられた受信時間を記憶する記憶部と、を備えており、
前記選択部は、記憶された前記受信時間に基づいて、前記アンテナを選択するタイミングを決定し、
記憶された前記受信時間は、前記流入路における車両感知器の設置状況に応じて時分割で割り当てられたものであることを特徴とする路側通信機。

【請求項2】

複数の前記流入路は、前記設置状況が次の（ｘ）の第１設置状況である第１流入路と、前記設置状況が次の（ｙ）の第２設置状況である第２流入路とを含み、
前記第１流入路に対応する前記受信時間が、前記第２流入路に対応する前記受信時間よりも長めに設定されている請求項１に記載の路側通信機。
（ｘ） 交通情報の推定精度が第２設置状況よりも低い第１設置状況
（ｙ） 交通情報の推定精度が第１設置状況よりも高い第２設置状況

【請求項3】

前記第１設置状況が次の（ａ）の状況であり、前記第２設置状況が次の（ｂ）の状況である請求項２に記載の路側通信機。
（ａ） 車両感知器が未設置である状況
（ｂ） 車両感知器が既設置である状況

【請求項4】

前記第１設置状況が次の（ｃ）の状況であり、前記第２設置状況が次の（ｄ）の状況である請求項２に記載の路側通信機。
（ｃ） 特定種別の車両感知器の設置間隔がより大である状況
（ｄ） 同種の特定種別の車両感知器の設置間隔がより小である状況

【請求項5】

前記第１設置状況が次の（ｅ）の状況であり、前記第２設置状況が次の（ｆ）の状況である請求項２に記載の路側通信機。
（ｅ） 得られる情報の種類がより少ない車両感知器が設置されている状況
（ｆ） 得られる情報の種類がより多い車両感知器が設置されている状況

【請求項6】

前記第１設置状況が次の（ｇ）の状況であり、前記第２設置状況が次の（ｈ）の状況である請求項２に記載の路側通信機。
（ｇ） 路車間通信が不能な車両感知器が設置されている状況
（ｈ） 路車間通信が可能な車両感知器が設置されている状況

【請求項7】

前記選択部は、前記交差点に流入する前記流入路の交通量に応じて、すべての前記アンテナを前記受信アンテナとして選択する全選択モードを実行可能である請求項１〜６のいずれか１項に記載の路側通信機。

【請求項8】

ＣＳＭＡ方式による車車間通信を無線で行う車載通信機と、
前記車載通信機が送信した前記無線信号を受信する請求項１〜７のいずれか１項に記載の路側通信機と、
を備えていることを特徴とする無線通信システム。

【請求項9】

車載通信機が送信した無線信号を路側通信機が受信する方法であって、
交差点に流入する流入路の状況に応じて時分割で割り当てられた受信時間に基づいて、前記流入路の方向に対応する指向性を有する複数のアンテナのうちのいずれか１つを、受信アンテナとして選択するタイミングを決定するステップと、
前記受信アンテナが受信した前記無線信号を復調して受信データを取り出すステップと、を含み、
前記受信時間は、前記流入路における車両感知器の設置状況に応じて時分割で割り当てられたものであることを特徴とする無線信号の受信方法。

【請求項10】

交差点に流入する流入路の方向に対応する指向性を有する複数のアンテナのうちのいずれか１つを、受信アンテナとして選択する選択部として、コンピュータを機能させるためのコンピュータプログラムであって、
前記流入路の状況に応じて時分割で割り当てられた受信時間を記憶部から読み出すステップと、
読み出された前記受信時間に基づいて、前記アンテナを選択するタイミングを決定するステップと、を含み、
前記受信時間は、前記流入路における車両感知器の設置状況に応じて時分割で割り当てられたものであることを特徴とするコンピュータプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば、高度道路交通システム（ＩＴＳ：Intelligent Transport System）の構成要素として好適である路側通信機、この路側通信機を備えた無線通信システム、その路側通信機による無線信号の受信方法、及び、その路側通信機のためのコンピュータプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、ＩＴＳの一環として、交差点ごとに設置された複数の路側通信機により、車両から無線送信された各種の情報を取得する無線通信システムが検討されている。
この無線通信システムでは、限られた周波数帯域を有効に利用するため、路側通信機が送信するタイムスロットをＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access ）方式で割り当て、残ったタイムスロットをＣＳＭＡ（Carrier Sense Multiple Access ）方式による車車間通信に割り当てることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０−８７２７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の無線通信システムにおいて、交差点に流入するすべての流入路をカバーする受信エリアとなる無指向性の受信アンテナを採用すると、いわゆる「隠れ端末」の位置関係にある複数の車載通信機からの無線信号が互いに干渉し、路側通信機が車載通信機の無線信号を適切に受信できないことがある。
そこで、交差点に流入する流入路の方向に対応する指向性を有する複数のアンテナを１つの路側通信機に設けることにより、隠れ端末による干渉を防止することが提案されている（例えば、特願２０１０−８７９１７号の段落０００５〜０００６参照）。

【0005】

一方、複数のアンテナを有する無線通信機による無線信号の処理方法としては、例えば次の方式が考えられる。
１） 各々のアンテナが受信した無線信号をすべて復調し、それぞれの復調信号から受信データを取り出す方式（以下、「全受信方式」という。）
２） 複数のアンテナのうちのいずれか１つを受信アンテナとして選択し、選択された受信アンテナが受信した無線信号だけを復調し、その復調信号から受信データを取り出す方式（以下、「選択受信方式」という。）

【0006】

上記両方式のうち、全受信方式では、車載通信機の無線信号をすべて無駄なく受信処理できる利点があるが、無線信号の増幅や復調を行う受信回路がアンテナごとに必要となり、また、取り出された受信データのバッファ容量も大きくなるので、路側通信機の製作コストが高くなるという欠点がある。
これに対して、選択受信方式では、増幅や復調を行う受信回路が１つで足りるので、路側通信機の製作コストの高騰化を抑えることができる。

【0007】

しかし、選択受信方式では、受信アンテナとして選択されたアンテナのみで無線信号を受信するので、各アンテナに対する受信時間の割り当て方によっては、実際の流入路の実情に即しない非効率的な情報収集となる場合がある。
例えば、ある交差点に流入する複数の流入路に、車両感知器がない第１流入路と車両感知器がある第２流入路が含まれている場合には、第１流入路にある車載通信機からの情報の方が、第２流入路にある車載通信機からの情報よりも有用である。

【0008】

このように、各流入路での車両感知器の設置状況が異なる場合においても、仮に単純に、各流入路に対応する複数のアンテナの受信時間を均等に割り当てるとすると、有用な第１流入路にある車載通信機からの無線信号がそれほど多く得られない反面、余り有用でない第２流入路にある車載通信機からの無線信号が無駄に多く得られる可能性があり、交差点に向かう車両の車載通信機からの情報収集を効率的に行うことができない。

【0009】

本発明は、かかる従来の問題点に鑑み、複数のアンテナを有する路側通信機に選択受信方式を採用する場合において、車載通信機からの情報収集を効率的に行えるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

（１） 本発明の路側通信機は、車載通信機が送信した無線信号を受信する路側通信機であって、交差点に流入する流入路の方向に対応する指向性を有する複数のアンテナと、複数の前記アンテナのうちのいずれか１つを受信アンテナとして選択可能な選択部と、前記受信アンテナが受信した前記無線信号を復調して受信データを取り出す復調部と、前記流入路の状況に応じて時分割で割り当てられた受信時間を記憶する記憶部と、を備えており、前記選択部は、記憶された前記受信時間に基づいて、前記アンテナを選択するタイミングを決定することを特徴とする。

【0011】

本発明の路側通信機によれば、選択部が、流入路の状況に応じて時分割で割り当てられた受信時間に基づいて、交差点に流入する流入路の方向に対応する指向性を有する複数のアンテナのいずれか１つを受信アンテナとして選択するタイミングを決定するので、各アンテナの受信時間を単純に均等に割り当てる場合に比べて、実情に即した適切なタイミングでアンテナを選択することができる。
このため、流入路を走行する車両の車載通信機からの情報収集を、より効率的に行うことができる。

【0012】

（２） 本発明の路側通信機において、記憶された前記受信時間としては、例えば、前記流入路における車両感知器の設置状況に応じて時分割で割り当てられたものを採用することが好ましい。
その理由は、上述した車両感知器の有無のように、流入路における車両感知器の設置状況は、特定の交通情報（例えば、渋滞長や旅行時間など）の推定精度に影響を与え、当該流入路にある車載通信機から取得する情報の有用性（価値）を左右するからである。

【0013】

（３） 従って、複数の前記流入路が、前記設置状況が次の（ｘ）の第１設置状況である第１流入路と、前記設置状況が次の（ｙ）の第２設置状況である第２流入路とを含む場合には、前記第１流入路に対応する前記受信時間を、前記第２流入路に対応する前記受信時間よりも長めに設定することが好ましい。
（ｘ） 交通情報の推定精度が第２設置状況よりも低い第１設置状況
（ｙ） 交通情報の推定精度が第１設置状況よりも高い第２設置状況

【0014】

その理由は、交通情報の推定精度が低い第１設置状況の第１流入路の場合には、車載通信機からの情報によってその推定精度が高まることから、当該情報の有用性が高いからである。
逆に、交通情報の推定精度が高い第２設置状況の第２流入路の場合には、車載通信機からの情報によってその推定精度がさほど高まらないことから、当該情報の有用性が低いからである。

【0015】

（４） 本発明の路側通信機において、第１及び第２設置状況の具体例としては、例えば、前記第１設置状況が次の（ａ）の状況であり、前記第２設置状況が次の（ｂ）の状況である場合が考えられる。
（ａ） 車両感知器が未設置である状況
（ｂ） 車両感知器が既設置である状況

【0016】

その理由は、車両感知器が未設置である第１流入路の場合には、車両感知器からの情報がないために交通情報を推定できないことから、第１流入路にある車載通信機からの情報の有用性が高いからである。
逆に、車載通信機が既設置である第２流入路の場合には、車両感知器からの情報によって交通情報の推定が可能であることから、第２流入路にある車載通信機からの情報の有用性が低いからである。

【0017】

（５） また、本発明の路側通信機において、第１及び第２設置状況の別の具体例としては、例えば、前記第１設置状況が次の（ｃ）の状況であり、前記第２設置状況が次の（ｄ）の状況である場合もある。
（ｃ） 特定種別の車両感知器の設置間隔がより大である状況
（ｄ） 同種の特定種別の車両感知器の設置間隔がより小である状況

【0018】

その理由は、特定種別の車両感知器（例えば、車両の存在を検出する超音波式車両感知器）の設置間隔がより大である第１流入路の場合には、渋滞長等の交通情報の推定精度が低いことから、第１流入路にある車載通信機からの情報の有用性が高いからである。
逆に、上記と同種の特定種別の車両感知器の設置間隔がより小である第２流入路の場合には、渋滞長等の交通情報の推定精度が高いことから、第２流入路にある車載通信機からの情報の有用性が低いからである。

【0019】

（６） 更に、本発明の路側通信機において、第１及び第２設置状況の別の具体例としては、例えば、前記第１設置状況が次の（ｅ）の状況であり、前記第２設置状況が次の（ｆ）の状況である場合であってもよい。
（ｅ） 得られる情報の種類がより少ない車両感知器が設置されている状況
（ｆ） 得られる情報の種類がより多い車両感知器が設置されている状況

【0020】

その理由は、得られる情報の種類がより少ない車両感知器（例えば、車両の存在を検出する超音波式車両感知器）が設置されている第１流入路の場合には、その車両感知器の感知情報による交通情報の推定精度が低く、第１流入路にある車載通信機からの情報の有用性が高いからである。
逆に、得られる情報の種類がより多い車両感知器（例えば、車両の存在だけでなく渋滞長を画像データから直接検出できる画像式車両感知器）が設置されている第２流入路の場合には、その車両感知器の感知情報による交通情報の推定精度が高く、第２流入路にある車載通信機からの情報の有用性が低いからである。

【0021】

（７） また、本発明の路側通信機において、第１及第２設置状況の別の具体例としては、例えば、前記第１設置状況が次の（ｇ）の状況であり、前記第２設置状況が次の（ｈ）の状況である場合も考えられる。
（ｇ） 路車間通信が不能な車両感知器が設置されている状況
（ｈ） 路車間通信が可能な車両感知器が設置されている状況

【0022】

その理由は、路車間通信が不能な車両感知器（例えば、車両の存在のみを検出する超音波式車両感知器）が設置されている第１流入路の場合には、その車両感知器の感知情報による交通情報の推定精度が低く、第１流入路にある車載通信機からの情報の有用性が高いからである。
逆に、路車間通信が可能な車両感知器（例えば、光学式車両感知器（光ビーコン））が設置されている第２流入路の場合には、光通信対応の車載機から得たプローブ情報などによって精度の高い交通情報の推定が行え、第２流入路にある車載通信機からの情報の有用性が低いからである。

【0023】

（８） 本発明の路側通信機において、記憶された前記受信時間は、例えば、前記流入路における混雑状況に応じて時分割で割り当てられたものであってもよい。
なお、上記混雑状況を表す指標としては、例えば、当該流入路における混雑度（交通量を交通容量で除した値）、渋滞長、平均速度又は旅行時間などが含まれる。

【0024】

（９） そして、複数の前記流入路が、混雑している或いは混雑が予想される第１流入路と、混雑していない或いは混雑が予想されない第２流入路とを含む場合には、前記第１流入路に対応する前記受信時間を、前記第２流入路に対応する前記受信時間よりも長めに設定すればよい。
このようにすれば、実際に混雑中或いは混雑が予想される第１流入路にある車載通信機からの情報をより多く取得することができ、第１流入路における混雑度合いを正確に推定することができる。

【0025】

（１０） ところで、流入路の方向に対応する指向性を有する複数のアンテナのうちのいずれか１つを受信アンテナとして選択すると、選択されない時間帯にアンテナに達した車載通信機の無線信号は復調されない。
このため、複数のアンテナの指向性と対応する方向の各流入路にそれぞれ車載通信機が存在する場合には、路側通信機が自身の受信エリアに含まれる複数の車載通信機から取得できる、単位時間当たりの情報量は減少する。

【0026】

一方、路側通信機が取得する単位時間当たりの情報量を多くするには、出来るだけ、すべてのアンテナを受信アンテナとして選択する「全選択モード」を実行すればよいが、各流入路に存在する車載通信機が、お互いの存在を知らずに同時に無線信号を送信すると、その無線信号が各アンテナに同時に到達して混信し、無線信号を復調できなくなる。
そこで、本発明の路側通信機において、前記選択部は、前記交差点に流入する前記流入路の交通量に応じて、すべての前記アンテナを前記受信アンテナとして選択する全選択モードを実行可能であることが好ましい。

【0027】

この場合、例えば、すべての流入路の交通量が所定値以下で閑散状態である場合に、全選択モードを実行すれば、各流入路に存在する車載通信機からの無線信号が対応するアンテナに同時に到達して混信する可能性が低い。
このため、混信の可能性が低い状態で、各流入路に存在する車載通信機からの無線信号を受信でき、路側通信機が取得する単位時間当たりの情報量を増やすことができる。

【0028】

（１１） 本発明の無線通信システムは、ＣＳＭＡ方式による車車間通信を無線で行う車載通信機と、前記車載通信機が送信した前記無線信号を受信する上述の（１）〜（９）のいずれかに記載した本発明の路側通信機と、を備えていることを特徴とする。
従って、本発明の無線通信システムは、上述の（１）〜（９）のいずれかに記載した本発明の路側通信機と同様の作用効果を奏する。

【0029】

（１２） 本発明の受信方法は、車載通信機が送信した無線信号を路側通信機が受信する方法であって、交差点に流入する流入路の状況に応じて時分割で割り当てられた受信時間に基づいて、前記流入路の方向に対応する指向性を有する複数のアンテナのうちのいずれか１つを、受信アンテナとして選択するタイミングを決定するステップと、前記受信アンテナが受信した前記無線信号を復調して受信データを取り出すステップと、を含むことを特徴とする。

【0030】

本発明の受信方法によれば、交差点に流入する流入路の状況に応じて時分割で割り当てられた受信時間に基づいて、流入路の方向に対応する指向性を有する複数のアンテナのうちのいずれか１つを、受信アンテナとして選択するタイミングを決定するので、各アンテナの受信時間を単純に均等に割り当てる場合に比べて、実情に即した適切なタイミングでアンテナを選択することができる。
このため、流入路を走行する車両の車載通信機からの情報収集を、効率的に行うことができる。

【0031】

（１３） 本発明のコンピュータプログラムは、交差点に流入する流入路の方向に対応する指向性を有する複数のアンテナのうちのいずれか１つを、受信アンテナとして選択する選択部として、コンピュータを機能させるためのコンピュータプログラムであって、前記流入路の状況に応じて時分割で割り当てられた受信時間を記憶部から読み出すステップと、読み出された前記受信時間に基づいて、前記アンテナを選択するタイミングを決定するステップと、を含むことを特徴とする。

【0032】

本発明のコンピュータプログラムによれば、流入路の状況に応じて時分割で割り当てられた受信時間を記憶部から読み出し、読み出された受信時間に基づいて、流入路の方向に対応する指向性を有する複数のアンテナのうちのいずれか１つを受信アンテナとして選択するタイミングを決定するので、各アンテナの受信時間を単純に均等に割り当てる場合に比べて、実情に即した適切なタイミングでアンテナを選択することができる。
このため、流入路を走行する車両の車載通信機からの情報収集を、効率的に行うことができる。

【発明の効果】

【0033】

以上の通り、本発明によれば、複数のアンテナを有する路側通信機に選択受信方式を採用する場合において、実情に即した適切なタイミングでアンテナを選択できるので、流入路を走行する車両の車載通信機からの情報収集を効率的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】本発明の実施形態に係る路側通信機を含む高度道路交通システムの全体構成を示す概略斜視図である。

【図2】上記高度道路交通システムの管轄エリアの一部を示す道路平面図である。

【図3】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。

【図4】タイムスロットの一例を示す概念図である。

【図5】車載通信機の送信信号のフレームフォーマットの一例を示す図である。

【図6】無線通信部の構成例を示すブロック図である。

【図7】路側通信機のアンテナと受信エリアとの関係を示す道路平面図である。

【図8】無線通信部の別の構成例を示すブロック図である。

【図9】路側通信機のアンテナと受信エリア及び送信エリアとの関係を示す道路平面図である。

【図10】無線通信部の別の構成例を示すスイッチ部分の回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0035】

〔システムの全体構成〕
図１は、本発明の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２、車載通信機３（図２及び図３参照）、中央装置４、車載通信機３を搭載した車両５、及び、各種の車両感知器よりなる路側センサ６などを含む。

【0036】

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。

【0037】

図１及び図２では、図示を簡略化するために、十字路交差点である各交差点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。

【0038】

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したり、渋滞末尾を検出したりする目的で、管轄エリア内の適所に設置された各種の車両感知器よりなる。
本実施形態では、車両感知器として例えば以下に述べる種別のものが採用されており、各種別の車両感知器の機能に応じて生成された感知情報Ｓ４が、通信回線７を通じて中央装置４に送られる。

【0039】

ａ） 超音波式車両感知器
超音波式車両感知器は、ヘッドと呼ばれる超音波送受器から超音波を地上に向けて発射し、超音波が反射して戻るまでの時間を計測することにより、車両５の有無を感知する車両感知器である。ヘッドは、通常、道路の真上約５ｍの高さで路面に垂直に取り付けられている。

【0040】

ｂ） マイクロ波式車両感知器
マイクロ波式車両感知器は、マイクロ波送受器から送出されたマイクロ波の反射波の強弱により、車両５の存在を感知する車両感知器である。また、マイクロ波式車両感知器は、ドップラー効果を利用した車両速度の計測が可能であるとともに、車両５の存在時間から車種を判別することもできる。

【0041】

ｃ） 光学式車両感知器（以下、「光ビーコン」ともいう。）
光ビーコンは、道路の比較的狭い通信エリアで近赤外線光を投光又は受光するビーコンヘッドを備えており、車両５がその通信エリアを通過する間に光通信可能な車載機との間で双方向通信（路車間通信）を行う機能を有する車両感知器である。また、光ビーコンは、道路を走行する車両５の存在を感知する機能を併有していることが多い。

【0042】

ｄ） 画像式車両感知器
画像式車両感知器は、テレビカメラで複数の車線を走行する車両を撮像し、画像処理することによって車両５の速度や車種の計測、車両５の存在などを感知する車両感知器である。

【0043】

ｅ）旅行時間計測用感知器
この感知器は、道路の上部に配置したＣＣＤカメラによって車両を撮影し、撮影された車両５の画像をリアルタイムに読み取って、同一車両の通過時刻の差から特定区間の旅行時間を計測するものである。

【0044】

〔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いる。この制御部は、路側通信機２や路側センサ６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、自身のネットワークに属する交差点Ｊｉの交通信号機１に対して、同一道路上の交通信号機１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。

【0045】

また、中央装置４は、通信回線７を介してＬＡＮ側と接続された通信インタフェースである通信部を有している。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Ｓ１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１及び路側通信機２に送信している（図１参照）。
信号制御指令Ｓ１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、交通情報Ｓ２は、例えば５分ごとに送信される。

【0046】

また、中央装置４の通信部は、各交差点Ｊｉに対応する路側通信機２から、当該路側通信機２が車載通信機３から受信した車両５の位置や速度等を含む車両情報Ｓ３を受信し、各道路に設置された路側センサ６から前記感知情報Ｓ４を受信する。
中央装置４の制御部は、管轄エリア内の路側通信機２や路側センサ６などから通信部が取得した車両情報Ｓ３及び感知情報Ｓ４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。

【0047】

〔無線通信の方式等〕
図２は、上記高度道路交通システムの管轄エリアの一部を示す道路平面図である。
図２では、互いに交差する２つの道路の各々が上りと下りで片側１車線のものとして例示されているが、道路構造はこれに限られるものではない。
図２にも示すように、本実施形態の高度道路交通システムは、車載通信機３との間で無線通信が可能な複数の路側通信機２と、ＣＳＭＡ方式で無線通信を行う移動無線送受信機の一種である複数の車載通信機３とを有する、無線通信システムを含んでいる。

【0048】

路側通信機２は、それぞれ路側の交差点Ｊｉごとに設置されていて、図１及び図２に例示するように、例えば交通信号機１の支柱に取り付けられている。車載通信機３は、道路を走行する車両５に搭載されている。
路側通信機２は、自身の受信エリアＡｒ内にある車載通信機３からの無線信号を受信可能であり、その受信エリアＡｒが他の路側通信機２のアンテナに到達している場合には、当該他の路側通信機２からの無線信号も受信可能である。

【0049】

本実施形態の路側通信機２では、道路の延長方向に沿った指向性を有する複数のアンテナ２０ａ，２０ｂ（図３及び図６参照）を採用しているため、受信エリアＡｒが交差点Ｊ２から道路の延長方向に沿って延びた形状になっている。
なお、図２では、交差点Ｊ２に設置された路側通信機２の受信エリアＡｒのみが描かれているが、その他の交差点Ｊｉに設置された路側通信機２の受信エリアＡｒも同様に、交差点Ｊｉから道路の延長方向に沿って延びた形状になっている。

【0050】

本実施形態の高度道路交通システムでは、路側通信機２同士（路路間通信）については無線通信が用いられ、また、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。）と車載通信機３同士（車車間通信）についても、無線通信が用いられている。
なお、前記した通り、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となっているが、これらの間も無線通信であってもよい。

【0051】

路側通信機２は、自身が無線送信するための専用のタイムスロット（図４の第１スロットＴ１）をＴＤＭＡ方式で割り当てており、このタイムスロット以外の時間帯（図４の第２スロットＴ２）には無線送信を行わない。従って、路側専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。
また、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。

【0052】

〔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２０ａ，２０ｂを有する無線通信部（送受信部）２１と、中央装置４と双方向通信する有線通信部２２と、そ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。

【0053】

記憶部２４は、制御部２３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、各通信機２，３の通信機ＩＤなどを記憶している。
無線通信部２１は、交差点Ｊｉの道路方向に沿った指向性を有する２つのアンテナ２０ａ，２０ｂを備えており、この２つのアンテナ２０ａ，２０ｂのうちのいずれか１つを受信アンテナとして選択する選択受信方式を採用している。なお、選択受信方式を採用する無線通信部２１の具体的構成（図６）については後述する。

【0054】

制御部２３は、無線通信部２１や有線通信部２２が送受信するデータを総括的に制御する通信制御機能を有する。
具体的には、制御部２３は、無線通信部２１が車載通信機３から受信した車両情報Ｓ３を記憶部２４に一時的に記憶させ、有線通信部２２を通じて中央装置４に転送する。また、制御部２３は、有線通信部２２が中央装置４から受信した交通情報Ｓ２等を、記憶部２４に一時的に記憶させ、無線通信部２１からブロードキャスト送信する。

【0055】

また、制御部２３は、記憶部２４に記憶されたタイムスロットの割当情報Ｓ５を、無線通信部２１を介してブロードキャスト送信する。この割当情報Ｓ５は、路側通信機２の送信時間（図４の第１スロットＴ１）を車載通信機３に通知するための情報である。
路側通信機２から割当情報Ｓ５を取得した車両５の車載通信機３は、その割当情報Ｓ５を送信した路側通信機２が送信を行わない時間帯（図４の第２スロットＴ２）に、キャリアセンス方式による無線送信を行う。

【0056】

〔タイムスロットの割当情報〕
図４は、上記割当情報Ｓ５に含まれるタイムスロットの一例を示す概念図である。
図４に示すように、タイムスロットには第１スロットＴ１と第２スロットＴ２とが含まれており、これらのスロットＴ１，Ｔ２は所定長のサイクルＣ（例えば、１００ｍ秒）内で所定回数だけ繰り返すようになっている。
第１スロットＴ１は、路側通信機２用の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Ｔ１にはスロット番号ｉが付されており、このスロット番号ｉは周期的にインクリメント又はデクリメントされる。

【0057】

また、第２スロットＴ２は、車載通信機３用のタイムスロットである。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Ｔ２では無線送信を行わない。
図４に示すタイムスロットにおいて、各スロット番号ｉ＝１〜３の第１スロットＴ１に記したドット●は、当該第１スロットＴ１に複数の路側通信機２の送信時間が割り当てられていることを示している。

【0058】

すなわち、図４に示す例では、スロット番号（１）の第１スロットＴ１には、交差点Ｊ１とＪ５（図１参照）にある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Ｔ１には、交差点Ｊ２，Ｊ６及びＪ８にある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Ｔ１には、交差点Ｊ３にある１つの路側通信機２の送信時間が割り当てられている。

【0059】

このように、各路側通信機２の送信時間は、第１スロットＴ１に対して１対１対応で割り当てられるのではなく、互いに電波干渉が生じない交差点Ｊｉに設置された路側通信機２同士について、同じスロット番号ｉに重複して割り当て可能となっている。
かかるスロット割当は、中央装置４が総括的に行うこともできるし、他装置から取得した設置位置やスロット情報を利用して各路側通信機２が自律的に行うこともできる。
また、複数の路側通信機２，２…の中から１つの親機を予め選定しておき、この親機が、他の路側通信機２である子機同士で電波干渉が生じない送信タイミングとなるように、スロット割当を行うようにすることもできる。

【0060】

〔車載通信機〕
図３に戻り、車載通信機３は、無線通信のためのアンテナ３０を有する通信部（送受信部）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、各通信機２，３の通信機ＩＤ等を記憶している。

【0061】

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との間の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。

【0062】

なお、車載通信機３の制御部３２は、車両５（車載通信機３）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させている。
また、車載通信機３の制御部３２は、他の車両５から直接受信した車両情報Ｓ３や、路側通信機２から受信した他の車両５の車両情報Ｓ３に含まれる、位置、速度及び方向に基づいて、右直衝突や出合い頭衝突等を回避するための安全運転支援制御を行うことができる。

【0063】

図５は、車載通信機３の送信信号のフレームフォーマットの一例を示す図である。
図５に示すように、車載通信機３の送信信号には、プリアンブル、ヘッダ、データ、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）が含まれている。
このうち、データには、車両５の位置、方向（進行方向）及び速度が含まれるが、路側通信機２からの送信信号を受信した場合の受信レベルを含めることもできる。
車両５の位置や方向は、通常は、ＧＰＳ等の車両５側のセンサ類が自律的に測定した情報であるが、光ビーコン等のインフラ側から取得可能な場合もある。速度は、車両５の速度センサに基づいた情報である。

【0064】

〔路側通信機の無線通信部〕
図６は、無線通信部２１の構成例を示すブロック図である。
図６に示すように、路側通信機２の無線通信部２１は、２つのアンテナ２０ａ，２０ｂと、いずれか一方のアンテナ２０ａ，２０ｂで受信された無線信号を受信処理して受信データを生成する受信部４０と、制御部２３からの受信データを無線信号に変換して送信する送信部４１とを備えている。

【0065】

また、無線通信部２１は、アンテナ２０ａ，２０ｂと送受信部４０，４１との間に切替スイッチ４２及びサーキュレータ４３を備えている。
このうち、切替スイッチ４２はａ接点とｂ接点とｃ接点を有する３ポートスイッチよりなり、ａ接点とｂ接点にそれぞれアンテナ２０ａ，２０ｂが接続されている。また、ｃ接点には、後段のサーキュレータ４３の一つのポートに接続されている。サーキュレータ４３は３ポートを有しており、この各ポートには、切替スイッチ４２のｃ接点、受信部４０及び送信部４１がそれぞれ接続されている。

【0066】

図７は、路側通信機２のアンテナ２０ａ，２０ｂと受信エリアＡｒ１，Ａｒ２との関係を示す道路平面図である。
図７に示すように、路側通信機２の２つのアンテナ２０ａ，２０ｂは、交差点Ｊの近傍に設置されている。各アンテナ２０ａ，２０ｂは、所定方向に対する感度が大きい指向性アンテナよりなり、本実施形態では、交差点Ｊに流入する流入路Ｌ１〜Ｌ４の延長方向を指向するように設置されている。

【0067】

すなわち、２つのアンテナ２０ａ，２０ｂのうち、第１アンテナ２０ａは、東西の流入路Ｌ１，Ｌ２の延長方向に強い感度を示す指向性を有しており、第２アンテナ２０ｂは、南北の流入路Ｌ３，Ｌ４の延長方向に強い感度を示す指向性を有している。
従って、第１アンテナ２０ａに対応する第１受信エリアＡｒ１は、交差点Ｊを中心として東西方向に長いほぼ楕円形状になっており、第２アンテナ２０ｂに対応する第２受信エリアＡｒ２は、交差点Ｊを中心として南北方向に長いほぼ楕円形状になっている。

【0068】

なお、各アンテナ２０ａ，２０ｂの送信エリア（送信電波の届くエリア）は、送信電力の強弱に応じて大きさが変化することから、必ずしもアンテナ２０ａ，２０ｂの受信エリアＡｒ１，Ａｒ２と合同にはならないが、受信エリアＡｒ１，Ａｒ２と相似のほぼ楕円形状となる。

【0069】

図６に戻り、切替スイッチ４２は、制御部２３が生成する制御信号Ｓに従って接点ａ，ｂの切り替え動作を行う。すなわち、制御部２３は、第１アンテナ２０ａを送受信アンテナとして選択する場合には、接点ａへ切り替える制御信号Ｓを切替スイッチ４２に出力し、第２アンテナ２０ｂを送受信アンテナとして選択する場合には、接点ｂへ切り替える制御信号Ｓを切替スイッチ４２に出力する。
従って、制御部２３は、２つのアンテナ２０ａ，２０ｂのうちのいずれか１つを送受信アンテナとして選択する選択部としての機能を有する。

【0070】

受信部（復調部）４０は、選択されたアンテナ２０ａ，２０ｂが受信した無線信号を増幅してからＯＦＤＭ復調などの所定の復調処理を行い、その復調信号にＡ／Ｄ変換などの処理を行って無線信号から受信データを取り出し、受信データを制御部２３に入力する。
また、送信部（変調部）４１は、制御部２３から送出された送信データにＯＦＤＭ変調などの所定の変調処理を行い、その変調信号をＤ／Ａ変換及び増幅して無線信号を生成し、その無線信号を制御部２３から指定する送信タイミングでアンテナ２０ａ，２０ｂに送出する。

【0071】

〔アンテナの選択タイミング〕
図６に示すように、路側通信機２の記憶部２４には、流入路Ｌ１〜Ｌ４の状況に応じて時分割で割り当てられた受信時間が記録されたタイムテーブルＴが格納されている。
このタイムテーブルＴは、路側通信機２が有する第１及び第２アンテナ２０ａ，２０ｂをエントリに含んでおり、そのアンテナ２０ａ，２０ｂを使用する時間（受信時間）を予め定義した参照テーブルよりなる。

【0072】

制御部２３は、上記タイムテーブルＴを記憶部２４から読み出し、そのテーブルＴにて定義された使用時間に従って、２つのアンテナ２０ａ，２０ｂのうちのいずれかを選択するタイミングを決定する。
例えば、図６の例では、第１アンテナ２０ａの使用時間が８秒で、第２アンテナ２０ｂの使用時間が２秒と定義されている。そこで、制御部２３は、１０秒間の制御周期において、８秒間はスイッチ４２の接点ａを選択する制御信号Ｓを生成し、２秒間はスイッチ４２の接点ｂを選択する制御信号Ｓを生成する。

【0073】

〔アンテナの使用時間の設定方法〕
ここで、図７に示すように、ある交差点Ｊに流入する流入路Ｌ１〜Ｌ４のうち、東西方向の流入路Ｌ１，Ｌ２が比較的交通量の少ない「従道路」（以下、「第１流入路」ともいう。）であり、南北方向の流入路Ｌ３，Ｌ４が比較的交通量の多い「主道路」（以下、「第２流入路」ともいう。）であるとする。

【0074】

また、第１流入路Ｌ１，Ｌ２は従道路であるため、車両感知器（路側センサ６）が設置されておらず、第２流入路Ｌ３，Ｌ４は主道路であるため、前記したいずれかの種別の車両感知器（路側センサ６）が設置されているものとする。
この場合、第１流入路Ｌ１，Ｌ２については、感知情報Ｓ４がないので交通情報を推定できず、車載通信機３からの車両情報Ｓ３を取得する必要性が高いが、第２流入路Ｌ３，Ｌ４については、感知情報Ｓ４が得られるので交通情報の推定が可能であり、車載通信機３からの車両情報Ｓ３を取得する必要性が、第１流入路Ｌ１，Ｌ２よりは低い。

【0075】

そこで、図７に示す交差点Ｊの場合には、車両感知器が未設置である第１流入路Ｌ１，Ｌ２に対応する第１アンテナ２０ａの使用時間を、車両感知器が既設置である第２流入路Ｌ３，Ｌ４に対応する第２アンテナ２０ｂの使用時間をよりも長めに設定する。
このため、本実施形態では、前述の図６に示すタイムテーブルＴにおいて、第１アンテナ２０ａの使用時間が「８秒」に設定され、第２アンテナ２０ｂの使用時間が「２秒」に設定されている。

【0076】

なお、タイムテーブルＴで定義するアンテナ２０ａ，２０ｂの使用時間は、路側通信機２を交差点Ｊに設置する際に事業者が予め手動で記憶部２４に設定すればよい。
もっとも、中央装置４が路側通信機２にアンテナ２０ａ，２０ｂの使用時間を通知し、通知された使用時間に基づいて、路側通信機２の制御部２３がタイムテーブルＴを作成することにしてもよい。また、中央装置４からは車両感知器の設置状況のみを通知し、通知された設置状況に基づいて、路側通信機２の制御部２３がアンテナ２０ａ，２０ｂの使用時間を自身で特定して、タイムテーブルＴを作成することにしてもよい。

【0077】

〔路側通信機の効果〕
以上の通り、本実施形態の路側通信機２によれば、記憶部２４が、交差点Ｊに流入する流入路Ｌ１〜Ｌ４における車両感知器（路側センサ６）の設置状況に応じて時分割で割り当てられた、アンテナ２０ａ，２０ｂの使用時間を定義したタイムテーブルＴを記憶しており、制御部２３が、そのタイムテーブルＴに記録された使用時間に基づいて、流入路Ｌ１〜Ｌ４の方向に対応する指向性を有するアンテナ２０ａ，２０ｂのいずれか１つを受信アンテナとして選択するタイミングを決定する。

【0078】

従って、例えば図６及び図７に示すように、車載通信機３からの車両情報Ｓ３の有用性（価値）が高い第１流入路Ｌ１，Ｌ２に対応する、第１アンテナ２０ａの使用時間を長く設定し、車載通信機３からの車両情報Ｓ３の有用性が低い第２流入路Ｌ３，Ｌ４に対応する、第２アンテナ２０ｂの使用時間を長く設定することができる。
このため、アンテナ２０ａ，２０ｂの使用時間を単純に均等に割り当てる場合に比べて、実情に即した適切なタイミングでアンテナ２０ａ，２０ｂを選択することができ、流入路Ｌ１〜Ｌ４を走行する車両５の車載通信機３からの情報収集を、より効率的に行うことができる。

【0079】

〔車両感知器の設置状況のバリエーション〕
図７の例では、第１流入路Ｌ１，Ｌ２に車両感知器が未設置であり、第２流入路Ｌ３，Ｌ４に車両感知器が既設置である場合を例示したが、アンテナ２０ａ，２０ｂの使用時間に格差を付ける第１及び第２流入路Ｌ１〜Ｌ４における車両感知器の設置状況としては、図７の例以外にも種々のバリエーションがある。

【0080】

例えば、実際の交差点Ｊにおいて、第１流入路Ｌ１，Ｌ２と第２流入路Ｌ３，Ｌ４のいずれにも車両５の存在を検出する「超音波式車両感知器」が設置されているが、流入路の規模に応じてその設置間隔が異なる場合がある。
一例として、第１流入路Ｌ１，Ｌ２では、渋滞長や旅行時間などを推定するために、交差点Ｊの停止線から２５０ｍ間隔で超音波式車両感知器が設置されているが、第２流入路Ｌ３，Ｌ４では、それらの交通情報をより正確に推定するため、１５０ｍ、３００ｍ及び５００ｍの位置に同感知器が設置されているとする。

【0081】

この場合は、設置間隔がより大である第１流入路Ｌ１，Ｌ２に対応する第１アンテナ２０ａの受信時間を、設置間隔がより小である第２流入路Ｌ３，Ｌ４に対応する第２アンテナ２０ｂの受信時間よりも長めに設定すればよい。
これにより、交通情報の推定精度がより低い設置状況である、第１流入路Ｌ１，Ｌ２を走行中の車両５の車載通信機３からの車両情報Ｓ３をより多く取得でき、第１流入路Ｌ１，Ｌ２における交通情報の推定精度を高めることができる。

【0082】

また、第１流入路Ｌ１，Ｌ２と第２流入路Ｌ３，Ｌ４のいずれにも車両感知器が設置されているが、設置されている車両感知器の種別が異なるために、各流入路Ｌ１〜Ｌ４から得られる情報の種類が異なる場合もある。
一例として、第１流入路Ｌ１，Ｌ２では、「超音波式車両感知器」が設置されているが、第２流入路Ｌ３，Ｌ４では、「画像式車両感知器」が設置されているとする。

【0083】

ここで、超音波式車両感知器は、取得した超音波のパルス信号から車両５の存在を検出するから、所定の推定式を用いて渋滞長や旅行時間を算出する必要がある。
これに対して、画像式車両感知器は、テレビカメラで撮影した画像を処理することで、車両５の存在や速度を特定できるので、画像式車両感知器を設けた路線では、超音波式車両感知器を設けた路線に比べて、渋滞長や旅行時間などの交通情報をより正確に推定することができる。

【0084】

従って、この場合は、得られる情報の種類が少ない超音波式車両感知器が設置されている第１流入路Ｌ１，Ｌ２に対応する第１アンテナ２０ａの受信時間を、得られる情報の種類が多い画像式車両感知器が設置されている第２流入路Ｌ３，Ｌ４に対応する第２アンテナ２０ｂの受信時間よりも長めに設定すればよい。
これにより、交通情報の推定精度がより低い設置状況である第１流入路Ｌ１，Ｌ２を走行中の車両５の車載通信機３からの車両情報Ｓ３をより多く取得でき、第１流入路Ｌ１，Ｌ２における交通情報の推定精度を高めることができる。

【0085】

更に、第１流入路Ｌ１，Ｌ２と第２流入路Ｌ３，Ｌ４のいずれにも車両感知器が設置されているが、設置されている車両感知器の通信機能の有無により、各流入路Ｌ１〜Ｌ４から得られる情報量が異なる場合もある。
一例として、第１流入路Ｌ１，Ｌ２では、路車間通信が不能な「超音波式車両感知器」が設置されているが、第２流入路Ｌ３，Ｌ４では、路車間通信が可能な「光学式車両感知器」（光ビーコン）が設置されているとする。

【0086】

ここで、超音波式車両感知器は、上述の通り、取得した超音波のパルス信号から車両５の存在を検出するだけであるが、光学式車両感知器（光ビーコン）では、光通信対応の車載機からのアップリンク情報から、車両５の走行履歴を含むプローブ情報を取得することもできる。
このため、光ビーコンが設けられた路線では、超音波式車両感知器が設けられた路線に比べて、渋滞長や旅行時間などの交通情報をより正確に推定することができる。

【0087】

従って、この場合も、超音波式車両感知器が設置されている第１流入路Ｌ１，Ｌ２に対応する第１アンテナ２０ａの受信時間を、光ビーコンが設置されている第２流入路Ｌ３，Ｌ４に対応する第２アンテナ２０ｂの受信時間よりも長めに設定すればよい。
これにより、交通情報の推定精度がより低い設置状況である第１流入路Ｌ１，Ｌ２を走行中の車両５の車載通信機３からの車両情報Ｓ３をより多く取得でき、第１流入路Ｌ１，Ｌ２における交通情報の推定精度を高めることができる。

【0088】

このように、交通情報の推定精度がより低い「第１設置状況」となっている第１流入路Ｌ１，Ｌ２と、交通情報の推定精度がより高い「第２設置状況」となっている第２流入路Ｌ３，Ｌ４とを含む交差点Ｊの場合には、第１流入路Ｌ１，Ｌ２に対応する第１アンテナ２０ａの受信時間を、第２流入路Ｌ３，Ｌ４に対応する第１アンテナ２０ｂの受信時間よりも、長めに設定すればよい。

【0089】

〔第１の変形例〕
図８は、無線通信部２１の別の構成例を示すブロック図である。
上述の実施形態に係る無線通信部（図６）と図８の変形例に係る無線通信部２１との相違は、前者では、サーキュレータ４３によってアンテナ２０ａ，２０ｂが送受信兼用となっているのに対して、後者では、送信部４１に送信専用の無指向性のアンテナ２０ｔを設けることにより、２つのアンテナ２０ａ，２０ｂを受信専用とした点にある。

【0090】

図９は、路側通信機２のアンテナ２０ａ，２０ｂ，２０ｔと受信エリアＡｒ１，Ａｒ２及び送信エリアＡｔとの関係を示す道路平面図である。
図９に示すように、この変形例では、送信専用のアンテナ２０ｔが無指向性アンテナよりなるので、アンテナ２０ｔからの電波が届く範囲である送信エリアＡｔは、交差点Ｊを中心としたほぼ円形となっている。

【0091】

〔第２の変形例〕
上述の実施形態では、各流入路Ｌ１〜Ｌ４における「車両感知器の設置状況」に応じて、２つのアンテナ２０ａ，２０ｂの受信時間を設定しているが、その設置状況に代えて、流入路Ｌ１〜Ｌ４における「混雑状況」に応じて、アンテナ２０ａ，２０ｂの受信時間を時分割で割り当てるようにしてもよい。

【0092】

かかる混雑状況を表す指標としては、例えば、流入路Ｌ１〜Ｌ４における混雑度（交通量を交通容量で除した値）、渋滞長、平均速度又は旅行時間などがある。
これらの指標は、中央装置４によって所定時間ごとに算出されているので、中央装置４から混雑状況を表す指標を路側通信機２に通知し、通知された指標を用いて路側通信機２の制御部２３がアンテナ２０ａ，２０ｂの受信時間を求めることにより、タイムテーブルＴを更新すればよい。

【0093】

例えば、混雑度を例に取ると、第１流入路Ｌ１，Ｌ２の混雑度が第２流入路Ｌ３，Ｌ４の混雑度よりも高い場合には、その混雑度の差に応じた所定の割合で、第１流入路Ｌ１，Ｌ２に対応する第１アンテナ２０ａの受信時間を、第２流入路Ｌ３，Ｌ４に対応する第２アンテナ２０ｂの受信時間よりも長めに設定し、設定した受信時間を記憶部２４のタイムテーブルＴに記録して同テーブルＴを更新する。
その後、制御部２３は、更新されたテーブルＴの受信時間に従って、切替スイッチ４２に対する切替タイミングを制御する。

【0094】

第２の変形例によれば、路側通信機２の制御部２３が、混雑している第１流入路Ｌ１，Ｌ２に対応する第１アンテナ２０ａの受信時間を、混雑していない第２流入路Ｌ３，Ｌ４に対応する第２アンテナ２０ｂの受信時間よりも長く設定するので、実際に混雑中である第１流入路Ｌ１，Ｌ２にある車載通信機３からの車両情報Ｓ３をより多く取得することができ、第１流入路Ｌ１，Ｌ２における混雑度合いを正確に推定することができる。
なお、第２の変形例において、流入路Ｌ１〜Ｌ４の混雑状況を表す指標は、必ずしも現時点の推定値に限らず、近い将来の予測値であってもよい。

【0095】

〔第３の変形例〕
上述の実施形態では、指向する方向が異なる２つのアンテナ２０ａ，２０ｂのうち、一方のアンテナ２０ａを東西方向の流入路Ｌ１，Ｌ２に対応させ、他方のアンテナ２０ｂを南北方向の流入路Ｌ３，Ｌ４に対応させているが、交差点Ｊに流入する流入路Ｌ１〜Ｌ４と同数（十字路交差点の場合には４つ）のアンテナを設け、それらのアンテナを各流入路Ｌ１〜Ｌ４にそれぞれ一対一で対応させることにしてもよい。

【0096】

もっとも、この場合には、３つ以上のアンテナの受信時間をそれぞれ個別に設定する必要がある。
また、路側通信機２を設置する交差点Ｊは、必ずしも十字路交差点である必要はなく、流入路が３つであるＴ字路や三又路、或いは、五又路以上の交差点であってもよい。

【0097】

〔第４の変形例〕
図１０は、無線通信部２１の別の構成例を示すスイッチ部分の回路図である。
この変形例に係る無線通信部２１では、切替スイッチ４２が、いずれか一方のアンテナ２０ａ，２０ｂと高周波的に接続された接点ａ，ｂに加えて、双方のアンテナ２０ａ，２０ｂと高周波的に接続された接点ｄが設けられた４ポートスイッチよりなり、制御部２３は、接点ａ，ｂだけでなく接点ｄを選択する制御信号Ｓを生成することができる。

【0098】

このため、制御部２３は、予め割り当てたれた受信時間（図６及び図８のタイムテーブルＴ参照）に基づいていずれか一方のアンテナ２０ａ，２０ｂを選択するモード（以下、「選択受信モード」という。）の他に、双方のアンテナ２０ａ，２０ｂを受信アンテナとして選択する「全選択モード」を実行することができる。
なお、図１０に示す切替スイッチ４２は、図６及び図８に示すいずれの無線通信部２１にも採用可能である。

【0099】

そして、本実施形態の制御部２３は、交差点Ｊに流入する各々の流入路Ｌ１〜Ｌ４における交通量（例えば、単位時間当たりの車両台数）が所定値以下の閑散状態である時間帯に、上記全選択モードを実行し、それ以外の時間帯に、選択受信モードを実行する。
その理由は、複数の車両５が各流入路Ｌ１〜Ｌ４をそれぞれ通行しており、各流入路Ｌ１〜Ｌ４に車載通信機３が存在する場合には、各車載通信機からの無線信号が対応するアンテナ２０ａ，２０ｂに同時に到達して混信する恐れがあるが、各流入路Ｌ１〜Ｌ４が閑散状態であれば、そのような混信が生じる可能性が低いからである。

【0100】

このため、この変形例に係る路側通信機２によれば、混信の可能性が低い状態で、各流入路Ｌ１〜Ｌ４に存在する車載通信機３からの無線信号を概ね受信できる全選択モードを実行することができ、時分割で割り当てられた受信時間（図６及び図８のタイムテーブルＴ参照）に従ってアンテナ２０ａ，２０ｂを選択する選択受信モードのみを行う場合に比べて、閑散時において路側通信機２が取得する単位時間当たりの情報量を増やすことができる。

【0101】

なお、全選択モードを実行するか否かの判定基準とする「交通量」は、有線通信部２２を介して中央装置４から取得してもよいし、各流入路Ｌ１〜Ｌ４に設けられた路側センサ６（車両感知器）からの感知情報Ｓ４に基づいて、制御部２３自身が算出してもよい。
また、制御部２３は、現時点の交通量に基づいて全受信モードの実行可否を判定することにしてもよいし、近い将来に予想される予測交通量（例えば、中央装置４から取得）に基づいて全受信モードの実行可否を判定することにしてもよい。

【0102】

また、制御部２３は、算出された現時交通量或いは予測交通量の多寡に基づいて全受信モードの実行可否を判定するだけでなく、例えば、夜中や早朝などの交通量が少ない時間帯は全選択モードを実行し、それ以外の時間帯は選択受信モードを実行するというように、流入路Ｌ１〜Ｌ４の交通量が明らかに少なくなる時間帯であるか否かにより、全選択モードの実行可否を判定することにしてもよい。

【0103】

〔その他の変形例〕
今回開示した実施形態は本発明の例示であって制限的なものではない。本発明の権利範囲は、上述の実施形態ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲及びその構成と均等な範囲内のすべての変更が含まれる。

【0104】

例えば、上述の実施形態では、路路間通信が無線で行われることを前提としたが、路側通信機２と車載通信機３との無線通信帯域を十分に確保するため、路路間通信には無線通信の帯域が割り当てられない場合もあり得る。
そこで、路側通信機２同士が有線通信部２２による通信が可能である場合には、その間の割当情報Ｓ５や位置情報の交換を有線通信で行うようにしてもよい。

【0105】

更に、上述の実施形態の高度道路交通システムおいて、車載通信機３は、普段は歩行者用の移動通信端末（例えば、携帯電話機、スマートフォン、携帯型ナビゲーション装置など）として利用されているが、一時的に車両５に搭載されて路側通信機２と通信するものも含まれる。
すなわち、本明細書における車載通信機３の「車載」とは、車両５に固定的に搭載されるものだけでなく、車両５の運転時に一時的に搭載される場合も含まれる意味である。

【0106】

また、上述の実施形態では、無線通信部２１、有線通信部２２、制御部２３及び記憶部２４が１つの筐体に収納された一体型の路側通信機２を想定しているが、本発明の機能を有する制御部２３を、有線通信部２２と通信可能に接続された別筐体の「情報中継装置」に設けることにしてもよい。
すなわち、本発明にいう「路側通信機」は、各構成要素が必ずしも１つの筐体に収納されている必要はなく、通信部２１，２２と制御部２３とが別筐体で構成される場合を含む広義のものである。

【符号の説明】

【0107】

１ 交通信号機
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（車両感知器）
２０ａ アンテナ
２０ｂ アンテナ
２１ 無線通信部
２２ 有線通信部
２３ 制御部（選択部）
２４ 記憶部
４０ 受信部（復調部）
４１ 送信部
４２ 切替スイッチ
４３ サーキュレータ
Ｊ 交差点
Ｌ１，Ｌ２ 第１流入路（東西方向）
Ｌ３，Ｌ４ 第２流入路（南北方向）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】