特許 7485786 無線路側機、交通通信システム、及び交通通信方法

(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】

(24)【登録日】2024-05-08

(45)【発行日】2024-05-16

(54)【発明の名称】無線路側機、交通通信システム、及び交通通信方法

(51)【国際特許分類】

   G08G 1/09 20060101AFI20240509BHJP

   G08G 1/16 20060101ALI20240509BHJP

   H04W 88/08 20090101ALI20240509BHJP

   H04W 4/44 20180101ALI20240509BHJP

   H04W 72/0446 20230101ALI20240509BHJP

【ＦＩ】

G08G1/09 F

G08G1/09 H

G08G1/16 A

H04W88/08

H04W4/44

H04W72/0446

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2022565359

(86)(22)【出願日】2021-11-24

(86)【国際出願番号】 JP2021042934

(87)【国際公開番号】W WO2022113983

(87)【国際公開日】2022-06-02

【審査請求日】2023-04-03

(31)【優先権主張番号】P 2020196394

(32)【優先日】2020-11-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006633

【氏名又は名称】京セラ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001106

【氏名又は名称】弁理士法人キュリーズ

(72)【発明者】

【氏名】藤田 博己

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 剛

【審査官】田中 将一

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１７／１３８２３２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０２０／００４３２０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１９－１８５５９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２０８１４８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０８Ｇ １／００ － ９９／００

Ｈ０４Ｂ ７／２４ － ７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００ － ９９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

交通通信システムにおいて車載通信機との路車間通信を行う無線路側機であって、
路車間メッセージを周期的に送信する路車間通信部と、
前記路車間通信部が前記車載通信機からの車両情報メッセージを受信しない場合、前記無線路側機の通信範囲内に前記車載通信機が存在しないとみなし、前記路車間メッセージの周期的な送信を抑制する抑制制御を行う制御部と、を備え、
前記路車間通信部は、所定フォーマットを有する第１路車間メッセージを所定周期で送信し、交通における危険の有無に関する第２路車間メッセージを前記所定周期よりも短い短周期で送信し、
前記制御部は、前記車載通信機からの車両情報メッセージを前記路車間通信部が受信しない場合、前記第１路車間メッセージの送信に前記抑制制御を適用せずに、前記第２路車間メッセージの送信に前記抑制制御を適用する、無線路側機。

【請求項2】

前記抑制制御は、前記路車間メッセージの周期的な送信を停止する制御を含む、請求項１に記載の無線路側機。

【請求項3】

前記抑制制御は、前記路車間メッセージを送信する周期を延長する制御を含む、請求項１又は２に記載の無線路側機。

【請求項4】

前記制御部は、前記抑制制御を開始した後、前記車載通信機からの車両情報メッセージを前記路車間通信部が受信した場合、前記抑制制御を中止する、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の無線路側機。

【請求項5】

他の無線路側機との路路間通信を行う路路間通信部をさらに備え、
前記路路間通信部は、前記他の無線路側機に割り当てられた路車間通信リソースのうち前記他の無線路側機が前記抑制制御により使用しない路車間通信リソースを特定する情報を前記他の無線路側機から受信し、
前記路車間通信部は、前記特定された路車間通信リソースを用いて前記路車間メッセージを送信する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の無線路側機。

【請求項6】

前記制御部は、他の無線路側機に割り当てられた路車間通信リソースのうち前記他の無線路側機が前記抑制制御により使用しない路車間通信リソースを、キャリアセンスにより特定し、
前記路車間通信部は、前記特定された路車間通信リソースを用いて前記路車間メッセージを送信する、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の無線路側機。

【請求項7】

車車間メッセージを送信する車車間通信部をさらに備え、
前記車車間通信部は、前記制御部が前記危険を検知した場合、前記危険が有ることを示す前記車車間メッセージを送信する、請求項１に記載の無線路側機。

【請求項8】

車載通信機との路車間通信を行う路車間通信部を有する無線路側機と、
前記路車間通信部を制御する制御部と、を備え、
前記路車間通信部は、路車間メッセージを周期的に送信し、
前記制御部は、前記車載通信機からの車両情報メッセージを前記路車間通信部が受信しない場合、前記無線路側機の通信範囲内に前記車載通信機が存在しないとみなし、前記路車間メッセージの周期的な送信を抑制する抑制制御を行い、
前記路車間通信部は、所定フォーマットを有する第１路車間メッセージを所定周期で送信し、交通における危険の有無に関する第２路車間メッセージを前記所定周期よりも短い短周期で送信し、
前記制御部は、前記車載通信機からの車両情報メッセージを前記路車間通信部が受信しない場合、前記第１路車間メッセージの送信に前記抑制制御を適用せずに、前記第２路車間メッセージの送信に前記抑制制御を適用する、交通通信システム。

【請求項9】

車載通信機と無線路側機との路車間通信を行う交通通信システムで用いる交通通信方法であって、
前記無線路側機が、路車間メッセージを周期的に送信することと、
前記車載通信機からの車両情報メッセージを前記無線路側機が受信しない場合、前記無線路側機が、前記無線路側機の通信範囲内に前記車載通信機が存在しないとみなし、前記路車間メッセージの周期的な送信を抑制する抑制制御を行うことと、
前記無線路側機が、所定フォーマットを有する第１路車間メッセージを所定周期で送信し、交通における危険の有無に関する第２路車間メッセージを前記所定周期よりも短い短周期で送信することと、
前記無線路側機が、前記車載通信機からの車両情報メッセージを前記路車間通信部が受信しない場合、前記第１路車間メッセージの送信に前記抑制制御を適用せずに、前記第２路車間メッセージの送信に前記抑制制御を適用することと、を有する交通通信方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無線路側機、交通通信システム、及び交通通信方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、交通事故の危険を回避可能な技術として高度道路交通システム（ＩＴＳ：Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍ）が注目されている。このような背景下において、非特許文献１には、路側に設けられる基地局である無線路側機と、車両に設けられる移動局である車載通信機とを有する交通通信システムの標準規格について規定されている。

【0003】

このような交通通信システムは、無線路側機及び車載通信機が同じ周波数帯を時分割で共用する。例えば、所定の制御周期内において複数の路車間通信期間が設けられており、無線路側機は、路車間通信期間において無線信号を送信する。車載通信機は、路車間通信期間以外の時間及び基地局に未割当の路車間通信期間において、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ／Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）方式により無線信号を送信する。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0004】

【文献】ＡＲＩＢ ＳＴＤ－Ｔ１０９ １．３版 「７００ＭＨｚ帯高度道路交通システム」

【発明の概要】

【0005】

第１の態様に係る無線路側機は、交通通信システムにおいて車載通信機との路車間通信を行う。無線路側機は、路車間メッセージを周期的に送信する路車間通信部と、前記路車間通信部が前記車載通信機からの車両情報メッセージを受信しない場合、前記路車間メッセージの周期的な送信を抑制する抑制制御を行う制御部とを備える。

【0006】

第２の態様に係る交通通信システムは、車載通信機との路車間通信を行う路車間通信部を有する無線路側機と、前記路車間通信部を制御する制御部とを備える。前記路車間通信部は、路車間メッセージを周期的に送信する。前記制御部は、前記車載通信機からの車両情報メッセージを前記路車間通信部が受信しない場合、前記路車間メッセージの周期的な送信を抑制する抑制制御を行う。

【0007】

第３の態様に係る交通通信方法は、車載通信機と無線路側機との路車間通信を行う交通通信システムで用いる方法である。交通通信方法は、前記無線路側機が、路車間メッセージを周期的に送信することと、前記車載通信機からの車両情報メッセージを前記無線路側機が受信しない場合、前記無線路側機が、前記路車間メッセージの周期的な送信を抑制する抑制制御を行うこととを有する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】一実施形態に係る交通通信システムの構成例を示す図である。

【図2】路車間通信期間の一例を示す図である。

【図3】一実施形態に係る無線路側機の構成例を示す図である。

【図4】一実施形態に係る車両の構成例を示す図である。

【図5】一実施形態に係る交通通信システムの動作環境の一例を示す図である。

【図6】一実施形態に係る交通通信システムの第１動作例を示す図である。

【図7】一実施形態に係る交通通信システムの第１動作例を示す図である。

【図8】一実施形態に係る交通通信システムの第１動作例を示す図である。

【図9】一実施形態に係る交通通信システムの第２動作例を示す図である。

【図10】一実施形態に係る交通通信システムの第２動作例を示す図である。

【図11】一実施形態に係る交通通信システムの第２動作例を示す図である。

【図12】一実施形態に係る交通通信システムの第２動作例を示す図である。

【図13】一実施形態に係る無線路側機の構成の変更例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

無線路側機は、自身に割り当てられた路車間通信期間（タイムスロット）を用いて、所定周期で路車間メッセージを送信することが一般的である。この所定周期は、例えば制御周期の整数倍である。

【0010】

しかしながら、無線路側機は、自身の通信範囲内に車載通信機が存在しないような場合であっても、路車間メッセージを周期的に送信する。このため、路車間メッセージに関わる無線リソースの無駄が生じるという問題がある。

【0011】

そこで、本発明は、路車間メッセージに関わる無線リソースを効率的に使用することを可能とすることを目的とする。

【0012】

一実施形態に係る交通通信システムについて図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。

【0013】

（交通通信システムの構成）
まず、一実施形態に係る交通通信システムの構成について説明する。以下において、非特許文献１の標準規格に基づく無線通信を行う交通通信システムについて主として説明するが、この標準規格に限定されるものではなく、例えば３ＧＰＰ（Ｔｈｉｒｄ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｐａｒｔｎｅｒｓｈｉｐ Ｐｒｏｊｅｃｔ）のＶ２Ｘ（Ｖｅｈｉｃｌｅ ｔｏ Ｅｖｅｒｙｔｈｉｎｇ）規格に基づく無線通信を行ってもよい。

【0014】

図１は、一実施形態に係る交通通信システム１の構成例を示す図である。図１に示すように、交通通信システム１は、道路を走行する複数の車両１００と、道路付近に設けられる複数の無線路側機２００とを有する。

【0015】

図１において、複数の車両１００として車両１００Ａ及び１００Ｂを例示し、複数の無線路側機２００として無線路側機２００Ａ及び２００Ｂを例示している。なお、車両１００としては普通自動車や軽自動車等の自動車を例示しているが、道路を通行する車両であればよく、例えば自動二輪車（オートバイ）等であってもよい。車両１００は、自動運転車両であってもよい。

【0016】

各車両１００には、車載通信機１５０が設けられている。車載通信機１５０は、車両１００に固定的に設けられる据置型の通信機であってもよいし、車両１００にケーブルを介して一時的に接続される可搬型の通信機であってもよい。

【0017】

各無線路側機２００は、道路付近に設置されている。図１に示す例おいて、無線路側機２００Ａは、交通信号灯器３００又はその支柱に設置されており、交通信号灯器３００と連携して動作する。無線路側機２００Ｂは、支柱に設置されている。各無線路側機２００は、通信回線を介してサーバ装置４００に接続されている。サーバ装置４００は、中央装置と呼ばれることもある。サーバ装置４００は、無線路側機２００が受信する情報に基づいて各種の交通情報を収集し、道路交通を管理する。

【0018】

このような交通通信システム１において、無線路側機２００と車載通信機１５０との間で路車間通信を行い、車載通信機１５０間で車車間通信を行う。一実施形態において、車載通信機１５０は、７００ＭＨｚ帯の搬送波周波数（周波数帯）を時分割で無線路側機２００と共用する。

【0019】

例えば、路車間通信により、無線路側機２００から送信される路車間メッセージを車載通信機１５０が受信し、車載通信機１５０から送信される車両情報メッセージを無線路側機２００が受信する。また、車車間通信により、１つの車載通信機１５０から送信される車両情報メッセージを他の車載通信機１５０が受信する。路車間通信及び車車間通信により、周辺車両の状態、交通情報、歩行者の有無等を認識し、交通事故の危険を回避するための支援を行うことができる。また、無線路側機２００が受信する車両情報メッセージを交通流の円滑化等に用いることができる。

【0020】

路車間メッセージは、道路に関する情報を含むメッセージである。路車間メッセージは、例えば、ＵＴＭＳ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｔｒａｆｆｉｃ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ）協会発行の「ＩＴＳ無線路側機 通信アプリケーション共通規格」や「５．８ＧＨｚ帯／７００ＭＨｚ帯無線式ＤＳＳＳ用 通信アプリケーション（光・電波実験）規格」に準拠した所定フォーマットを有する。

【0021】

車両情報メッセージは、車両１００に関する情報を含むメッセージである。車両情報メッセージは、例えば、ＩＴＳ Ｃｏｎｎｅｃｔ推進協議会発行の「ＩＴＳ Ｃｏｎｎｅｃｔシステム 車車間通信メッセージ仕様」に準拠した所定フォーマットを有する。

【0022】

さらに、交通通信システム１において、無線路側機２００間で路路間通信を行う。路路間通信により、１つの無線路側機２００から送信される路路間メッセージを他の無線路側機２００が受信する。

【0023】

路車間通信、車車間通信、及び路路間通信のそれぞれには、ブロードキャストによる無線通信が用いられてもよい。例えば、送信される無線信号（通信パケット）について、宛先アドレス（宛先ＭＡＣアドレス）としてブロードキャストアドレスのみが規定されていてもよい。

【0024】

（路車間通信期間）
次に、一実施形態に係る交通通信システム１における路車間通信期間について説明する。図２は、路車間通信期間の一例を示す図である。

【0025】

図２に示すように、無線路側機２００は、１００ｍｓ周期での通信を基本とする。無線路側機２００は、自身の送信情報として送信時刻及び路車間通信期間情報（転送回数・路車間通信期間長）を含む路車間メッセージを周囲の車載通信機１５０に送信することにより、自身の送信時間を確保する。また、無線路側機２００間では±１６μｓ以下の同期精度を保つこととされている。

【0026】

車載通信機１５０は、無線路側機２００から受信した送信時刻に基づいて時刻同期し、路車間通信期間情報に基づいて自身の送信を停止することで、無線路側機２００の送信期間以外のタイミングで送信を行う。具体的には、車載通信機１５０は、路車間通信期間以外の時間及び無線路側機２００に未割当の路車間通信期間において、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式により車両情報メッセージを送信する。

【0027】

１００ｍｓの制御周期内において１６μｓを制御単位時間（ユニット）としており、制御周期は６２５０ユニットで構成される。１制御周期中に設定可能な路車間通信期間（タイムスロット）の数の最大値は「１６」であり、制御周期の先頭から３９０ユニット（６２４０μｓ）間隔で配置する。設定可能な路車間通信期間長の最大値は、１８９ユニット（３０２４μｓ）である。

【0028】

無線路側機２００には、１制御周期中にある１６の路車間通信期間のうち少なくとも１つの路車間通信期間を使用可能である。無線路側機２００は、自身の路車間通信期間に関する情報を含む路車間メッセージをブロードキャストする。

【0029】

車載通信機１５０は、路車間通信期間情報に基づいて、無線路側機２００が使用している路車間通信期間を把握し、無線路側機２００が使用している路車間通信期間において無線信号を送信しないようにする。また、車載通信機１５０は、無線路側機２００から受信した路車間通信時間情報を管理し、管理している路車間通信期間情報を含む車車間メッセージをブロードキャストする。

【0030】

（無線路側機の構成）
次に、一実施形態に係る無線路側機２００の構成について説明する。図３は、無線路側機２００の構成例を示す図である。

【0031】

図３に示すように、無線路側機２００は、アンテナ２１ａと、無線通信部２１と、制御部２２と、インターフェイス２３とを有する。

【0032】

無線通信部２１は、アンテナ２１ａを介して無線通信を行う。アンテナ２１ａは、無指向性アンテナであってもよいし、指向性を有する指向性アンテナであってもよい。アンテナ２１ａは、指向性を動的に変更可能なアダプティブアレイアンテナであってもよい。

【0033】

一実施形態において、無線通信部２１の無線通信方式は、ＡＲＩＢ（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｒａｄｉｏ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ ａｎｄ Ｂｕｓｉｎｅｓｓｅｓ） Ｔ１０９に準拠した方式である。但し、無線通信部２１の無線通信方式は、３ＧＰＰのＶ２Ｘ規格に準拠した方式であってもよいし、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１シリーズ等の無線ＬＡＮ規格に準拠した方式であってもよい。無線通信部２１は、これらの通信規格の全てに対応可能に構成されていてもよい。

【0034】

無線通信部２１は、アンテナ２１ａが受信する無線信号をベースバンド信号に変換して制御部２２に出力する。また、無線通信部２１は、制御部２２が出力するベースバンド信号を無線信号に変換してアンテナ２１ａから送信する。

【0035】

無線通信部２１は、車載通信機１５０との路車間通信を行う路車間通信部２１ｂと、他の無線路側機２００との路路間通信を行う路路間通信部２１ｃとを有する。一実施形態において、路車間通信及び路路間通信は、ブロードキャストで行われる。但し、路車間通信及び路路間通信は、ユニキャストで行われてもよいし、マルチキャストで行われてもよい。

【0036】

路車間通信により車両１００に送信される路車間メッセージを構成するパケットは、送信元の識別に用いる識別情報、無線路側機２００に対する同期方法を示す同期情報、パケットの送信時刻、路車間通信の期間を示す期間情報（例えば、路車間通信の転送回数、路車間通信の期間長）等を含んでもよい。

【0037】

制御部２２は、無線路側機２００における各種の機能を制御する。制御部２２は、少なくとも１つのメモリと、メモリと電気的に接続された少なくとも１つのプロセッサとを有する。メモリは、揮発性メモリ及び不揮発性メモリを含み、プロセッサにおける処理に用いる情報と、プロセッサにより実行されるプログラムとを記憶する。プロセッサは、メモリに記憶されたプログラムを実行することにより各種の処理を行う。

【0038】

インターフェイス２３は、有線回線及び／又は無線回線を介して、少なくとも１つの路側センサ５００と接続される。路側センサ５００は、道路における障害物（危険物）を検知するためのセンサである。一実施形態において、路側センサ５００は、道路を撮影して得た撮影画像を出力する画像センサである。なお、路側センサ５００は、無線路側機２００に組み込まれていてもよい。路側センサ５００は、移動体を検出して検出データ（点群データ）を出力するＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）センサであってもよい。路側センサ５００は、道路上の障害物を検知可能なセンサであればどのようなものであってもよく、ミリ波センサ、超音波センサ、又は赤外線センサ等であってもよい。

【0039】

また、インターフェイス２３は、有線回線及び／又は無線回線を介してサーバ装置４００と接続される。インターフェイス２３は、有線回線及び／又は無線回線を介して交通信号灯器３００と接続されていてもよい。

【0040】

例えば、制御部２２は、インターフェイス２３を介して取得する情報に基づいて路車間メッセージを生成し、生成した路車間メッセージを路車間通信部２１ｂに出力する。路車間通信部２１ｂは、所定周期で路車間メッセージを送信（ブロードキャスト）する。所定周期は、例えば制御周期（１００ｍｓ）の整数倍である。

【0041】

（車両の構成）
次に、一実施形態に係る車両１００の構成について説明する。図４は、車両１００の構成例を示す図である。

【0042】

図４に示すように、車両１００は、車載通信機１５０と、ＧＮＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）受信機１２と、提示部１３と、駆動制御部１４とを有する。車載通信機１５０は、アンテナ１１ａと、無線通信部１１と、制御部１５とを有する。

【0043】

無線通信部１１は、アンテナ１１ａを介して無線通信を行う。一実施形態において、無線通信部１１の無線通信方式は、ＡＲＩＢ Ｔ１０９に準拠した方式である。但し、無線通信部１１の無線通信方式は、３ＧＰＰのＶ２Ｘ規格に準拠した方式であってもよいし、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ等の無線ＬＡＮ規格に準拠した方式であってもよい。無線通信部１１は、これらの通信規格の全てに対応可能に構成されていてもよい。

【0044】

無線通信部１１は、アンテナ１１ａが受信する無線信号をベースバンド信号に変換して制御部１５に出力する。また、無線通信部１１は、制御部１５が出力するベースバンド信号を無線信号に変換してアンテナ１１ａから送信する。

【0045】

無線通信部１１は、無線路側機２００との路車間通信を行う路車間通信部１１ｂと、他の車載通信機１５０（他の車両１００）との車車間通信を行う車車間通信部１１ｃとを有する。一実施形態において、路車間通信及び車車間通信は、ブロードキャストで行われる。但し、路車間通信及び車車間通信は、ユニキャストで行われてもよいし、マルチキャストで行われてもよい。

【0046】

無線通信部１１は、例えばＡＲＩＢ Ｔ１０９規格に準拠している場合、キャリアセンスを行って電波の周波数（例えば、７００ＭＨｚ帯）の空き状態を判定する機能を有していてもよい。無線通信部１１は、キャリアセンスの結果に応じて決定されたタイミングで車両情報メッセージを送信してもよい。

【0047】

ＧＮＳＳ受信機１２は、ＧＮＳＳ衛星信号に基づいて測位を行い、車両１００の現在の地理的な位置（緯度・経度）を示すＧＮＳＳ位置情報を制御部１５に出力する。ＧＮＳＳ受信機１２は、例えば、ＧＰＳ、ＧＬＯＮＡＳＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ
Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＩＲＮＳＳ（Ｉｎｄｉａｎ Ｒｅｇｉｏｎａｌ
Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎａｌ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＣＯＭＰＡＳＳ、Ｇａｌｉｌｅｏ、及びＱＺＳＳ（Ｑｕａｓｉ－Ｚｅｎｉｔｈ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｓｙｓｔｅｍ）のうち少なくとも１つのＧＮＳＳの受信機を含んで構成される。

【0048】

提示部１３は、制御部１５の制御下で、車両１００の運転者に対する情報の提示を行う。例えば、提示部１３は、情報を表示するディスプレイ及び情報を音声出力するスピーカのうち少なくとも一方を含む。

【0049】

駆動制御部１４は、動力源としてのエンジン又はモータ、動力伝達機構、及びブレーキ等を制御する。車両１００が自動運転車両である場合、駆動制御部１４は、制御部１５と連携して車両１００の駆動を制御してもよい。

【0050】

制御部１５は、車載通信機１５０（及び車両１００）における各種の機能を制御する。制御部１５は、少なくとも１つのメモリと、メモリと電気的に接続された少なくとも１つのプロセッサとを有する。メモリは、揮発性メモリ及び不揮発性メモリを含み、プロセッサにおける処理に用いる情報と、プロセッサにより実行されるプログラムとを記憶する。プロセッサは、メモリに記憶されたプログラムを実行することにより各種の処理を行う。

【0051】

例えば、制御部１５は、無線路側機２００から路車間通信部１１ｂが受信する路車間メッセージに基づいて提示部１３を制御する。このような路車間メッセージは、交通信号灯器３００の信号灯色に関する信号情報を含んでもよい。制御部１５は、信号情報を表示するように提示部１３を制御する。車両１００が自動運転車両である場合、制御部１５は、駆動制御部１４と連携し、信号情報に基づいて車両１００の駆動を制御してもよい。

【0052】

制御部１５は、車両情報メッセージを生成し、車両情報メッセージを無線通信部１１（路車間通信部１１ｂ及び車車間通信部１１ｃ）に出力する。無線通信部１１は、キャリアセンスの結果に応じて決定されたタイミングで車両情報メッセージを送信する。車両情報メッセージは、例えば、車両１００の位置（ＧＮＳＳ位置情報）や車速等を含む。

【0053】

（交通通信システムの動作環境の一例）
次に、一実施形態に係る交通通信システム１の動作環境の一例について説明する。図５は、一実施形態に係る交通通信システム１の動作環境の一例を示す図である。

【0054】

図５に示すように、道路を車両１００が通行する。図５に示す例において、車両１００は、自動運転車両、具体的には、自動運転バスである。車両１００は、自車両の車載センサを用いた自動運転（自律走行）を行ってもよい。道路は、自動運転バスが専用で用いるバス専用道路であってもよい。

【0055】

また、車両１００は、交通インフラからの情報を自動運転に利用する。図５に示す例において、道路は、車両１００から見て左へのカーブを有する。このようなカーブの先の状況を車両１００の車載センサが検知することは困難である。カーブの先の道路上には、障害物６０１が存在する場合がある。障害物６０１とは、車両の通行を妨げるものをいうが、障害物６０１の種別としては、例えば、歩行者、落下物、故障車、又は道路破損（例えば、穴）等がある。

【0056】

車両１００は、進行方向前方の道路上の障害物６０１を検知すると、障害物６０１との衝突を回避するために減速し、障害物６０１の手前で停止する。このような動作を行うためには、車両１００が例えば時速６０ｋｍで走行する場合、１００ｍ先の障害物６０１を検知する必要があるが、車両１００は、カーブの先の状況を車載センサにより検知することは困難である。

【0057】

一実施形態において、カーブの先の状況を車両１００に通知するために、路側センサ５００と接続された無線路側機２００がカーブの手前に設置される。無線路側機２００は、路車間通信により、路側センサ５００による検知結果に基づく危険通知データを含む路車間メッセージを車両１００（車載通信機１５０）に送信する。これにより、車載センサにより検知困難な障害物６０１を無線路側機２００の補助により車両１００が検知可能になる。

【0058】

（交通通信システムの第１動作例）
次に、一実施形態に係る交通通信システム１の第１動作例について説明する。

【0059】

上述のように、無線路側機２００が、路側センサ５００の出力に基づいて、交通における危険（例えば、障害物の存在）を車載通信機１５０に通知することにより、交通事故の危険を回避できる。

【0060】

しかしながら、無線路側機２００は、自身に割り当てられた路車間通信期間（タイムスロット）を用いて、所定周期で路車間メッセージを送信することが一般的である。この所定周期は、例えば制御周期の整数倍である。このため、無線路側機２００が路車間メッセージを送信した直後に危険を検知したような場合、次の路車間メッセージの送信機会まで車載通信機１５０への通知を行うことができない。よって、車載通信機１５０への危険通知に遅延が生じるという問題がある。

【0061】

一実施形態に係る無線路側機２００において、路車間通信部２１ｂは、所定フォーマットを有する第１路車間メッセージを所定周期（制御周期の整数倍の周期）で送信する。制御部２２は、路側センサ５００の出力に基づいて、交通における危険の有無に関する第２路車間メッセージを生成する。路車間通信部２１ｂは、所定周期よりも短い短周期で第２路車間メッセージを送信する。このように、所定周期よりも短い短周期で、交通における危険の有無に関する第２路車間メッセージを送信することにより、車載通信機１５０への危険通知における遅延を削減できる。

【0062】

図６は、一実施形態に係る交通通信システム１の第１動作例を示す図である。

【0063】

図６に示すように、比較例では、無線路側機２００の路車間通信部２１ｂは、所定フォーマットを有する第１路車間メッセージを所定周期（ここでは、１００ｍｓの制御周期）で送信する。１制御周期内に１６の路車間通信期間（タイムスロット）が存在し、１番目の路車間通信期間が無線路側機２００に割り当てられているとする。ここで、１番目の路車間通信期間において路車間メッセージを送信した直後に、路側センサ５００により障害物が検知されたとする。比較例では、次の１番目の路車間通信期間まで路車間メッセージを送信できないため、大きな通知遅延Ａが生じている。このような大きな通知遅延Ａが生じると、車両１００が障害物６０１との衝突を回避するために減速して障害物６０１の手前で停止することが困難になり得る。

【0064】

これに対し、一実施形態に係る無線路側機２００の路車間通信部２１ｂは、所定周期（ここでは、１００ｍｓの制御周期）よりも短い短周期（例えば、２０ｍｓ周期）で、交通における危険の有無に関する第２路車間メッセージを送信する。このため、１番目の路車間通信期間において第１路車間メッセージを送信した直後に、路側センサ５００により障害物が検知された場合であっても、３番目の路車間通信期間で第２路車間メッセージを送信できる。このため、第２路車間メッセージは、小さな通知遅延Ｂで済んでいる。このようにして通知遅延が削減されると、車両１００が障害物６０１との衝突を回避するために減速して障害物６０１の手前で停止することが容易になる。

【0065】

なお、「危険が有る」とは、障害物が有る、又は危険度が高いという意味であってもよい。また、「危険が無い」とは、障害物が無い、又は危険度が低いという意味であってもよい。

【0066】

一実施形態において、車両１００の車載通信機１５０（制御部１５）は、危険が有ることを示す第２路車間メッセージを路車間通信部１１ｂが受信したことに応じて、車両１００の速度を低下させるための制御を行ってもよい。例えば、車両１００の制御部１５は、車両１００の減速を促す情報を運転者に提示するように提示部１３を制御する。車両１００が自動運転車両である場合、車両１００の制御部１５は、駆動制御部１４と連携して車両１００を自動で減速させてもよい。

【0067】

第２路車間メッセージのデータサイズは、第１路車間メッセージのデータサイズよりも小さい。例えば、第１路車間メッセージは、道路線形情報、サービス支援情報、信号情報、規制情報、車両検知情報、及び横断歩行者検知情報等の様々な情報を含むメッセージである。これに対し、第２路車間メッセージは、道路線形情報、サービス支援情報、信号情報、及び規制情報を含まずに、車両検知情報及び／又は横断歩行者検知情報を含むメッセージであってもよい。第２路車間メッセージは、単に危険の有無を示す１ビットのフラグを含むメッセージであってもよい。

【0068】

一実施形態において、無線路側機２００の路車間通信部２１ｂは、所定周期内に設けられる複数のタイムスロット（ここでは、１６の路路間通信期間）のうち、短周期で予約された予約タイムスロットを用いて第２路車間メッセージを送信する。図６の例において、短周期で予約された予約タイムスロットは、３番目、６番目、９番目、１２番目、及び１５番目のタイムスロットである。このような予約を行うことにより、第２路車間メッセージの送信機会が保証される。

【0069】

一実施形態において、無線路側機２００の路車間通信部２１ｂは、予約タイムスロットの一部の時間区間のみを用いて第２路車間メッセージを送信する。図６の例において、３番目、６番目、９番目、１２番目、及び１５番目の各予約タイムスロットの先頭の一部の時間区間（サブスロット）は、無線路側機２００による第２路車間メッセージの送信に用いられる。ここで、各予約タイムスロットにおける一部の時間区間以外の時間区間は、他の無線路側機２００により利用される。すなわち、１つのタイムスロットを複数の無線路側機２００が時分割で共用する。これにより、路車間通信リソースの有効活用を図り、リソース利用効率を高めることができる。

【0070】

なお、図６の例においては、１番目のタイムスロットの全体を、無線路側機２００が第１路車間メッセージを送信するための路路間通信期間として用いる一例を示している。

【0071】

一実施形態において、無線路側機２００の路車間通信部２１ｂは、制御部２２が路側センサ５００の出力に基づいて危険（例えば、障害物）を検知した場合、危険の詳細を示す詳細情報を含む第１路車間メッセージを所定周期で送信する。例えば、第２路車間メッセージは単に危険の有無を通知するだけのメッセージとし、当該危険の詳細、例えば、障害物の種別に関する情報、障害物の位置に関する情報、及び路側センサの情報の少なくとも１つを第１路車間メッセージにより通知する。これにより、車両１００は、第２路車間メッセージの受信に応じて減速を開始し、その後、第１路車間メッセージの受信に応じて危険の詳細を把握できる。

【0072】

無線路側機２００の路車間通信部２１ｂは、制御部２２が路側センサ５００の出力に基づいて危険（例えば、障害物）を検知した場合、危険が有ることを示す第２路車間メッセージを短周期で送信する。危険が有ることを示す第２路車間メッセージは、例えば、危険が有ることを示すフラグ情報を含む路車間メッセージであってもよい。

【0073】

無線路側機２００の路車間通信部２１ｂは、制御部２２が路側センサ５００の出力に基づいて危険（例えば、障害物）を検知しない場合、図７に示すように、危険が無いことを示す第２路車間メッセージを短周期で送信してもよい。危険が無いことを示す第２路車間メッセージは、例えば、危険が無いことを示すフラグ情報を含む路車間メッセージであってもよい。これにより、車両１００は、危険が無いことを確認したうえで道路を走行できる。

【0074】

図７の例では、無線路側機２００の路車間通信部２１ｂは、まず、第１制御周期内において、第１路車間メッセージを送信（ステップＳ１０１）した後、危険が無いことを示す第２路車間メッセージを短周期で送信（ステップＳ１０２、Ｓ１０３）する。

【0075】

次に、無線路側機２００の制御部２２は、路側センサ５００の出力に基づいて障害物を検知（ステップＳ１０４）すると、危険が有ることを示す第２路車間メッセージを短周期で送信（ステップＳ１０５乃至Ｓ１０７）するように路車間通信部２１ｂを制御する。

【0076】

次に、無線路側機２００の制御部２２は、第２制御周期内において、ステップＳ１０４で検知した障害物（危険）に関する詳細情報を含む第１路車間メッセージを送信（ステップＳ１０８）するように路車間通信部２１ｂを制御する。そして、無線路側機２００の制御部２２は、危険が有ることを示す第２路車間メッセージを短周期で送信（ステップＳ１０９、Ｓ１１０）する。

【0077】

次に、無線路側機２００の制御部２２は、路側センサ５００の出力に基づいて障害物を検知しなくなる（ステップＳ１１１）。そして、無線路側機２００の制御部２２は、危険が無いことを示す第２路車間メッセージを短周期で送信（ステップＳ１１２乃至Ｓ１１４）する。

【0078】

或いは、路車間通信部２１ｂは、制御部２２が路側センサ５００の出力に基づいて危険（例えば、障害物）を検知しない場合、図８に示すように、第２路車間メッセージの送信を停止してもよい。これにより、第２路車間メッセージの頻繁な送信を抑制し、無線路側機２００の消費電力を削減できるとともに、無線リソースの節約に寄与できる。

【0079】

図８の例では、無線路側機２００の路車間通信部２１ｂは、まず、第１制御周期内において、第１路車間メッセージを送信（ステップＳ２０１）する。無線路側機２００の制御部２２は、危険が検知されていない間は、第２路車間メッセージを送信しないように路車間通信部２１ｂを制御する。

【0080】

次に、無線路側機２００の制御部２２は、路側センサ５００の出力に基づいて障害物を検知（ステップＳ２０２）すると、危険が有ることを示す第２路車間メッセージを短周期で送信（ステップＳ２０３乃至Ｓ２０５）するように路車間通信部２１ｂを制御する。

【0081】

次に、無線路側機２００の制御部２２は、第２制御周期内において、ステップＳ２０２で検知した障害物（危険）に関する詳細情報を含む第１路車間メッセージを送信（ステップＳ２０６）するように路車間通信部２１ｂを制御する。そして、無線路側機２００の制御部２２は、危険が有ることを示す第２路車間メッセージを短周期で送信（ステップＳ２０７、Ｓ２０８）する。

【0082】

次に、無線路側機２００の制御部２２は、路側センサ５００の出力に基づいて障害物を検知しなくなる（ステップＳ２０９）。無線路側機２００の制御部２２は、第２路車間メッセージの送信を停止する。

【0083】

（交通通信システムの第２動作例）
次に、一実施形態に係る交通通信システム１の第２動作例について説明する。

【0084】

上述のように、無線路側機２００は、自身に割り当てられた路車間通信期間（タイムスロット）を用いて、周期的に路車間メッセージを送信（ブロードキャスト）する。しかしながら、無線路側機２００は、自身の通信範囲内に車載通信機１５０が存在しないような場合であっても、路車間メッセージを周期的に送信するため、無線リソースの無駄が生じるとともに、無線路側機２００の消費電力が増大するという問題がある。特に、上述の第２路車間メッセージは短周期で送信されるため、このような問題が顕著になり得る。

【0085】

図９は、交通通信システム１の第２動作例を示す図である。

【0086】

図９に示すように、車両１００（車載通信機１５０）は、車両情報メッセージを送信（ブロードキャスト）する。この車両情報メッセージを無線路側機２００が受信した場合、無線路側機２００の通信範囲内に車載通信機１５０が存在するとみなすことができる。他方、車両情報メッセージを無線路側機２００が受信しない場合、無線路側機２００の通信範囲内に車載通信機１５０が存在しないとみなすことができる。

【0087】

一実施形態に係る無線路側機２００の制御部２２は、路車間通信部２１ｂが車載通信機１５０からの車両情報メッセージを受信しない場合、路車間メッセージの周期的な送信を抑制する抑制制御を行う。これにより、無線リソースの利用効率を高めるとともに、無線路側機２００の消費電力を削減できる。なお、「車両情報メッセージを受信しない場合」とは、車両情報メッセージを受信しない状態が一定時間継続した場合であってもよい。

【0088】

抑制制御は、路車間メッセージの周期的な送信を停止する制御（以下、「停止制御」と呼ぶ）を含んでもよい。これにより、無線リソースの利用効率の改善効果及び無線路側機２００の消費電力削減効果を高めることができる。

【0089】

抑制制御は、路車間メッセージを送信する周期を延長する制御（以下、「延長制御」と呼ぶ）を含んでもよい。これにより、路車間メッセージの送信機会を保証しつつ、無線リソースの利用効率を高めるとともに無線路側機２００の消費電力を削減できる。延長制御は、路車間通信部２１ｂが車載通信機１５０からの車両情報メッセージを受信しない時間の経過に応じて、路車間メッセージを送信する周期を段階的に延長する制御であってもよい。例えば、路車間通信部２１ｂが車載通信機１５０からの車両情報メッセージを受信しない時間が１０秒継続した場合は、路車間メッセージを送信する周期を基本の周期の２倍にし、さらにもう１０秒継続した場合は、路車間メッセージを送信する周期を基本の周期の３倍にするといった制御であってもよい。

【0090】

抑制制御は、停止制御及び延長制御の組み合わせであってもよい。例えば、路車間通信部２１ｂが車載通信機１５０からの車両情報メッセージを受信しない時間が１０秒継続した場合は、路車間メッセージを送信する周期を基本の周期の２倍にし、さらにもう１０秒継続した場合は、路車間メッセージの周期的な送信を停止するといった制御であってもよい。

【0091】

一実施形態において、無線路側機２００の制御部２２は、抑制制御を開始した後、車載通信機１５０からの車両情報メッセージを路車間通信部２１ｂが受信した場合、図１０に示すように、抑制制御を中止する。すなわち、路車間メッセージの周期的な送信（具体的には、基本の周期での送信）を再開する。これにより、無線路側機２００の通信範囲内に車載通信機１５０が現れたとみなされる場合、無線路側機２００から路車間メッセージを提供できる。

【0092】

図１０の例では、無線路側機２００の制御部２２は、路車間メッセージの周期的な送信を開始（ステップＳ３０１）した後、車載通信機１５０からの車両情報メッセージを路車間通信部２１ｂが受信したか否かを判定（ステップＳ３０２）する。車載通信機１５０からの車両情報メッセージを路車間通信部２１ｂが受信しないと判定された場合（ステップＳ３０２：ＮＯ）、無線路側機２００の制御部２２は、抑制制御を開始（ステップＳ３０３）する。

【0093】

その後、無線路側機２００の制御部２２は、車載通信機１５０からの車両情報メッセージを路車間通信部２１ｂが受信したか否かを判定（ステップＳ３０４）する。車載通信機１５０からの車両情報メッセージを路車間通信部２１ｂが受信したと判定された場合（ステップＳ３０４：ＹＥＳ）、無線路側機２００の制御部２２は、抑制制御を中止（ステップＳ３０５）するとともに、路車間メッセージの周期的な送信を再開（ステップＳ３０１）する。

【0094】

このような抑制制御は、上述の第１路車間メッセージの送信には適用せずに、上述の第２路車間メッセージの送信に適用してもよい。具体的には、無線路側機２００の制御部２２は、車載通信機１５０からの車両情報メッセージを路車間通信部２１ｂが受信しない場合、第１路車間メッセージの送信に抑制制御を適用せずに、第２路車間メッセージの送信に抑制制御を適用する。

【0095】

第２路車間メッセージは短周期で送信されるため、第２路車間メッセージの送信に抑制制御を適用することにより、無線リソースの利用効率の改善効果及び無線路側機２００の消費電力削減効果を高めることができる。また、第１路車間メッセージには抑制制御を適用しないため、車載通信機１５０に対して第１路車間メッセージを提供する信頼性を維持できる。

【0096】

他方、抑制制御により周期的な路車間メッセージの送信が抑制された場合、路車間メッセージの送信に割り当てられた路車間通信リソース（タイムスロット又はサブスロット）を他の無線路側機２００が利用できることが望ましい。これにより、無線リソースの利用効率を高めることができる。

【0097】

例えば、無線路側機２００の路路間通信部２１ｃは、図１１に示すように、他の無線路側機２００に割り当てられた路車間通信リソースのうち当該他の無線路側機２００が抑制制御により使用しない路車間通信リソースを特定する情報を当該他の無線路側機２００から受信（ステップＳ４０１）する。このような情報は、例えば、他の無線路側機２００が抑制制御により使用しないタイムスロット又はサブスロットの識別情報（識別番号）である。無線路側機２００の制御部２２は、当該情報に基づいて、他の無線路側機２００が抑制制御により使用しないタイムスロット又はサブスロットを特定（ステップＳ４０２）する。そして、無線路側機２００の制御部２２は、特定されたタイムスロット又はサブスロットを用いて路車間メッセージを送信（ステップＳ４０３）するように路車間通信部２１ｂを制御する。

【0098】

或いは、無線路側機２００の制御部２２は、図１２に示すように、他の無線路側機２００に割り当てられた路車間通信リソースのうち当該他の無線路側機２００が抑制制御により使用しない路車間通信リソースを、キャリアセンス（ステップＳ５０１）により特定（ステップＳ５０２）してもよい。そして、無線路側機２００の制御部２２は、特定されたタイムスロット又はサブスロットを用いて路車間メッセージを送信（ステップＳ５０３）するように路車間通信部２１ｂを制御する。

【0099】

（その他の実施形態）
上述の実施形態において、無線路側機２００は、図１３に示すように、車車間メッセージを送信する車車間通信部２１ｄをさらに有してもよい。車車間通信部２１ｄは、キャリアセンスを行って電波の周波数（例えば、７００ＭＨｚ帯）の空き状態を判定し、キャリアセンスの結果に応じて決定されたタイミングで車車間メッセージを送信してもよい。車車間通信部２１ｄは、制御部２２が路側センサ５００の出力に基づいて危険を検知した場合、危険が有ることを示す車車間メッセージを送信する。これにより、無線路側機２００は、車車間メッセージを利用して、車両１００（車載通信機１５０）に対して危険を通知できる。

【0100】

上述の実施形態において、サーバ装置４００は、無線路側機２００の近くに配置されるエッジサーバであってもよい。このようなエッジサーバを無線路側機２００の一部とみなしてもよい。エッジサーバは、無線路側機２００とインターネットとの間に設けられ、所定範囲に限定されたエリア内の道路を管轄する。エッジサーバは、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介さずに、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）を介して無線路側機２００と接続されてもよい。

【0101】

上述の実施形態において、無線路側機２００の制御部２２の機能をサーバ装置４００に持たせてもよい。すなわち、上述の制御部２２をサーバ装置４００が有していてもよい。

【0102】

上述した実施形態に係る各処理をコンピュータに実行させるプログラムが提供されてもよい。プログラムは、コンピュータ読取り可能媒体に記録されていてもよい。コンピュータ読取り可能媒体を用いれば、コンピュータにプログラムをインストールすることが可能である。ここで、プログラムが記録されたコンピュータ読取り可能媒体は、非一過性の記録媒体であってもよい。非一過性の記録媒体は、特に限定されるものではないが、例えば、ＣＤ－ＲＯＭやＤＶＤ－ＲＯＭ等の記録媒体であってもよい。

【0103】

以上、図面を参照して実施形態について詳しく説明したが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。

【0104】

本願は、日本国特許出願第２０２０－１９６３９４号（２０２０年１１月２６日出願）の優先権を主張し、その内容の全てが本願明細書に組み込まれている。

【符号の説明】

【0105】

１ ：交通通信システム
１１ ：無線通信部
１１ａ ：アンテナ
１１ｂ ：路車間通信部
１１ｃ ：車車間通信部
１２ ：ＧＮＳＳ受信機
１３ ：提示部
１４ ：駆動制御部
１５ ：制御部
２１ ：無線通信部
２１ａ ：アンテナ
２１ｂ ：路車間通信部
２１ｃ ：路路間通信部
２１ｄ ：車車間通信部
２２ ：制御部
２３ ：インターフェイス
１００ ：車両
１５０ ：車載通信機
２００ ：無線路側機
３００ ：交通信号灯器
４００ ：サーバ装置
５００ ：路側センサ
６０１ ：障害物

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】