(57)【要約】【課題】通信上の簡易な取り決めにより、送信情報の少なくとも一部を受信側に知得させることが可能な無線通信システム等を提供する。【解決手段】複数の車両に搭載されて無線通信システム１を構成する通信装置２では、送信ユニット３が、送信データ（送信情報）と共に、そのデータの始まりにプリアンブルが付加されたビット列に対応して搬送波を変調して無線信号を送信する。そして、受信ユニット４が、受信信号を復調してプリアンブルを検出し、そのプリアンブルの形式に基づいて、他の通信装置２からの送信情報を取り出すように構成されている。ここで、無線通信システム１では、送信情報の種類に応じて異なった形式のプリアンブルが使用されるように予め規定されている。このため、受信ユニット４が、送信情報を取り出すことができなくても、そのプリアンブルに対応する送信情報の一部を特定することが可能となる。【選択図】図１
2010200122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データと共に該データの始まりにプリアンブルが付加されたビット列に対応して搬送波を変調し、その変調された搬送波からなる無線信号を送信する送信装置と、
前記送信装置から受信した前記無線信号を復調し、前記ビット列に含まれているプリアンブルを検出して、該プリアンブルに基づいて前記データを取り出す受信装置と、
を備える無線通信システムにおいて、
前記データの種類に応じて異なった形式のプリアンブルが使用されることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記プリアンブルの形式は、同一パターンの繰り返し周期が異なることにより区分されていることを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記プリアンブルは、一定の長さに設定されていることを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記データの種類は、該データの内容の緊急度に対応づけられていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記緊急度は、前記送信装置が搭載された車両の種類に対応づけられていることを特徴とする請求項４に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記緊急度は、前記送信装置により可変設定されることを特徴とする請求項４に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記送信装置は、前記緊急度を高く設定する場合、前記無線信号のうち、前記データに対応する区間と比較して前記プリアンブルに対応する区間の振幅を増大させることを特徴とする請求項６に記載の無線通信システム。
【請求項８】
データに符号化処理を施してビット列を生成するデータ処理手段と、
前記データ処理手段により生成されたビット列に、前記データの始まりを示すプリアンブルを付加するプリアンブル付加手段と、
前記プリアンブル付加手段により前記プリアンブルが付加されたビット列に対応して搬送波を変調し、その変調された搬送波からなる無線信号を送信する変調送信手段と、
を備えた送信装置において、
前記プリアンブル付加手段により付加されるプリアンブルの形式を、前記データの内容の緊急度に応じて可変設定するプリアンブル設定手段をさらに備えることを特徴とする送信装置。
【請求項９】
前記データ処理手段は、誤り訂正符号としての畳み込み符号を用いて前記符号化処理を行うと共に、前記データの順番を所定の規則で並べ替えるインターリーブ処理を行うことを特徴とする請求項８に記載の送信装置。
【請求項１０】
無線信号の受信および復調を行ってビット列を生成する受信復調手段と、
前記受信復調手段にて生成されるビット列に含まれているプリアンブルを検出するプリアンブル検出手段と、
前記プリアンブル検出手段により検出されたプリアンブルに基づいて、前記ビット列に復号化処理を施してデータを生成するデータ生成手段と、
を備えた受信装置において、
前記プリアンブル検出手段により検出されたプリアンブルに基づいて、前記データの種類を特定するデータ特定手段をさらに備えることを特徴とする受信装置。
【請求項１１】
前記プリアンブル検出手段により検出されたプリアンブルに基づいて、前記データの内容の緊急度を判定するデータ判定手段を備え、
前記データ生成手段は、前記データ判定手段により判定された緊急度の高いデータを優先して、前記復号化処理を行うことを特徴とする請求項１０に記載の受信装置。
【請求項１２】
前記データ生成手段は、前記受信復調手段にて生成されるビット列から、符号化処理による状態遷移の尤度を数量的に表す軟判定値を求め、該軟判定値に基づいて最尤の前記状態遷移を選択するビタビ復号を用いて前記復号化処理を行うと共に、前記ビット列を所定の順番に並べ替えるデインターリーブ処理を行うことを特徴とする請求項１０または請求項１１に記載の受信装置。
【請求項１３】
前記プリアンブル検出手段により検出されたプリアンブルに基づいて、前記受信復調手段にて生成されるビット列が複数重畳している干渉区間を推定する干渉推定手段を備え、
前記データ生成手段は、前記干渉推定手段により推定された干渉区間に相当する前記軟判定値を、尤度がゼロを示す値に置換することを特徴とする請求項１２に記載の受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
複数の装置間で無線通信を行う無線通信システム、及びそのシステムを構成する送信装置並びに受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、無線通信により通信装置間でパケットデータを送受信する無線通信システムにおいて使用される伝送技術として、伝送路に生じる干渉やフェージング等に起因するデータの誤りを訂正するための誤り訂正符号を用いる符号化技術がある。特に、誤り訂正符号として畳み込み符号を用い、ビタビ復号により最尤復号する方式は、誤り訂正能力が大きいため用いられることが多い。
【０００３】
このビタビ復号では、受信系列から符号器の状態遷移の確からしさ（尤度）を数量的に表すための軟判定値を求め、この軟判定値を用いて、最も確からしい（最尤）状態遷移を選んで送信された情報系列を復号する誤り訂正方式が、その誤り訂正能力により優れているため通常採用されている。
【０００４】
この誤り訂正方式を用いる無線通信システムの一例として、所定の規則で順番がランダムに並べ替えられた受信系列のうち、所定の信号レベル以上の干渉波を受信している期間の軟判定値を、尤度がゼロを示す値に置き換えるＮＵＬＬ制御、及び元の情報系列の順番に並べ替える処理（デインターリーブ）を行うことにより、強度の大きい干渉波が重畳されても情報を復元できる耐干渉システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２５７６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、この耐干渉システムでは、例えば車車間通信のように多種多様な情報が交錯する状況において、パケットデータ（パケット）の受信中に別のパケットが送られてきた場合に、そのパケットに含まれる情報の種別にかかわらず、後から送られてきたパケットが干渉波とみなされて破棄されるため、重要度の高い情報を適切に伝えることができない場合があるという問題があった。
【０００７】
なお、これら多種多様な情報の混信を避けるためには、情報毎に周波数を割り当てることが考えられるが、周波数資源の制約上現実的でないし、送信側がキャリアセンスを行って通信チャンネルが空いていればデータ送信を開始するＣＳＭＡ／ＣＡ方式を用いても、例えば相互に検出不可な距離にある複数車両から一斉に情報が送信されてくる可能性が残るため万能でない（図１１参照）。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するために、通信上の簡易な取り決めにより、送信情報の少なくとも一部を受信側に知得させることが可能な無線通信システム、及びそのシステムを構成する送信装置並びに受信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するためになされた第一発明である請求項１に記載の無線通信システムは、送信装置が、送信すべき情報を表すデータと共に、そのデータの始まりにプリアンブルが付加されたビット列に対応して搬送波を変調し、その変調された搬送波からなる無線信号を送信する。そして、受信装置が、送信装置から受信した無線信号を復調し、ビット列に含まれているプリアンブルを検出して、そのプリアンブルに基づき、送信装置からのデータ（送信情報）を取り出すように構成されている。ここで、本発明の無線通信システムでは、データ（送信情報）の種類に応じて異なった形式のプリアンブルが使用されることを要旨とする。
【００１０】
このように構成された無線通信システムでは、送信情報の一部としてプリアンブルの形式とデータの種類との対応関係を決めておくことにより、受信装置が送信情報を取り出すことができない場合であっても、送信情報に付加されているプリアンブルを検出するだけで、そのプリアンブルに対応する送信情報の一部を特定することが可能となる。
【００１１】
したがって、本発明の無線通信システムによれば、通信上の簡易な取り決めにより、送信情報の少なくとも一部を受信側に知得させることができる。
【００１２】
また、プリアンブルの形式は、請求項２に記載のように、送信情報の種類に応じて、同一パターンの繰り返し周期が異なることにより区分されていることが好ましい。例えば、プリアンブルの形式は、プリアンブルを構成する連続的な繰り返し波形の同一パターンを単位パターンとして、単位パターンの長さ（単位周期）を一定にする場合、この単位パターンの繰り返し個数がことなること、即ち、プリアンブルの長さが異なることにより区分されていることになる。
【００１３】
この場合、受信装置がプリアンブル毎に異なる複数のパターンの記憶や検出を行う必要がないため、記憶容量の増大化や検出処理の複雑化を抑制し、ひいては製品コストの低減を図ることができることに加えて、無線通信システムの可用性を高めることができる。
【００１４】
さらに、プリアンブルは、請求項３に記載のように、一定の長さに設定されていること、即ち、プリアンブル長が一定であることが望ましい。
【００１５】
この場合、プリアンブルの形式は、プリアンブル長が一定となる条件下で単位パターンの長さ（単位周期）が異なることにより区分されることになるため、プリアンブル長の増大化を抑制することができ、従って、フレーム内のデータを効率よく伝送することができる。
【００１６】
また、本発明の無線通信システムは、請求項４に記載のように、データの種類が、そのデータの内容の緊急度に対応づけられていることが望ましい。
【００１７】
この場合、例えば相互にキャリアを検出不可な距離にある複数車両から一斉に情報が送信されてくる場合であっても、受信装置が、プリアンブルを検出し、緊急度の高い方のデータに対して、例えばＮＵＬＬ制御を伴う誤り訂正復号、及びデインターリーブを行うことにより、相対的に重要な情報の詳細を優先して取り出す可能性を向上させることができる。
【００１８】
なお、データの内容の緊急度は、請求項５に記載のように、送信装置が搭載された車両の種類に対応づけられてもよい。
【００１９】
このように構成された無線通信システムでは、受信装置が、例えば緊急車両の予定走行経路を詳細に示すデータを取り出すことができない場合であっても、送信情報の一部として、緊急車両に搭載された送信装置からの情報であることを知得することになる。従って、緊急車両が走行していることを周囲の車両により多く伝えることが可能となり、より多くの車両に進路の確保を促すことが期待できる。
【００２０】
あるいは、データの内容の緊急度は、請求項６に記載のように、送信装置により可変設定されてもよい。
【００２１】
このように構成された無線通信システムでは、送信装置が、例えば渋滞開始位置を正確に示すデータを送信する場合に、天気予報やガソリン価格といった比較的緊急度の低いデータを送信する場合と異なるプリアンブルを付加し、受信装置が、そのプリアンブルを検出することにより、送信情報の一部として、渋滞発生に関する情報であることを知得することになる。従って、渋滞が発生していることを周囲の車両により多く伝えることが可能となり、より多くの車両に前方車両との追突防止を促すことが期待できる。
【００２２】
また、送信装置は、請求項７に記載のように、送信情報の緊急度を高く設定する場合、無線信号のうちデータに対応する区間と比較してプリアンブルに対応する区間の振幅を増大させることが好ましい。
【００２３】
この場合、無線信号のうちプリアンブル以外に対応する信号振幅を固定することにより、他の送信装置によるキャリアセンスへの影響を軽微に収めることができ、なお且つ、相対的に重要な情報の一部をより広範囲に伝送することができる。
【００２４】
次に、第２発明である送信装置は、請求項８に記載のように、データ処理手段が、データに符号化処理を施してビット列を生成し、プリアンブル付加手段が、データ処理手段により生成されたビット列に、データの始まりを示すプリアンブルを付加して、変調送信手段が、プリアンブル付加手段によりプリアンブルが付加されたビット列に対応して搬送波を変調し、その変調された搬送波からなる無線信号を送信するように構成される。ここで、本発明の送信装置では、プリアンブル設定手段が、プリアンブル付加手段により付加されるプリアンブルの形式を、データの種類に応じて可変設定することを要旨とする。
【００２５】
このように構成された送信装置によれば、請求項１に記載の無線通信システムに好適に用いることができる。
【００２６】
また、本発明の送信装置は、請求項９に記載のように、データ処理手段が、誤り訂正符号としての畳み込み符号を用いて符号化処理を行うと共に、データの順番を所定の規則で並べ替えるインターリーブ処理を行うことが望ましい。
【００２７】
この場合、伝送路に生じる干渉やフェージング等に起因するデータの誤りを訂正することができ、特にその誤り訂正能力を向上させることができる。
【００２８】
さらに、第三発明である受信装置は、請求項１０に記載のように、受信復調手段が、無線信号の受信および復調を行ってビット列を生成し、プリアンブル検出手段が、受信復調手段にて生成されるビット列に含まれているプリアンブルを検出して、データ生成手段が、プリアンブル検出手段により検出されたプリアンブルに基づいて、ビット列に復号化処理を施してデータを生成するように構成される。ここで、本発明の受信装置では、データ特定手段が、プリアンブル検出手段により検出されたプリアンブルに基づいて、データの種類を特定することを要旨とする。
【００２９】
このように構成された受信装置によれば、請求項１に記載の無線通信システムに好適に用いることができる。
【００３０】
また、本発明の受信装置は、請求項１１に記載のように、データ判定手段が、プリアンブル検出手段により検出されたプリアンブルに基づいて、データの内容の緊急度を判定し、データ生成手段が、データ判定手段により判定された緊急度の高いデータを優先して、復号化処理を行うことが望ましい。
【００３１】
このように構成された受信装置によれば、複数の送信装置から一斉に無線信号が送信されてきた場合に、緊急度がより高い方のデータを選択的に取り出すことが可能となり、その可能な範囲において相対的に重要な情報の詳細を把握することができる。
【００３２】
なお、本発明の受信装置は、請求項１２に記載のように、データ生成手段が、受信復調手段にて生成されるビット列から、符号化処理による状態遷移の尤度を数量的に表す軟判定値を求め、その軟判定値に基づいて最尤の状態遷移を選択するビタビ復号を用いて復号化処理を行うと共に、ビット列を所定の順番に並べ替えるデインターリーブ処理を行うことが望ましい。
【００３３】
この場合、例えば請求項８に記載の送信装置との組み合わせにより、好適な無線通信システムを実現することができ、従って、請求項８に記載の送信装置における効果と同等の効果を得ることができる。
【００３４】
さらに、本発明の受信装置は、請求項１３に記載のように、干渉推定手段が、プリアンブル検出手段により検出されたプリアンブルに基づいて、受信復調手段にて生成されるビット列が複数重畳している干渉区間を推定し、データ生成手段が、干渉推定手段により推定された干渉区間に相当する軟判定値を、尤度がゼロを示す値に置換することが望ましい。
【００３５】
このように構成された受信装置によれば、強度の大きい干渉波が重畳されても、相対的に重要な情報の詳細を取り出す可能性をより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明が適用された無線通信システムを構成する通信装置の概略構成を示すブロック図。
【図２】第１実施形態におけるプリアンブルの形式を示す説明図。
【図３】第１実施形態におけるプリアンブル識別部の構成を示すブロック図。
【図４】第１実施形態におけるプリアンブルを検出した際の遅延相関器の出力を示す説明図。
【図５】第２実施形態におけるプリアンブルの形式を示す説明図、及びプリアンブル識別部の構成を示すブロック図。
【図６】第２実施形態におけるプリアンブルを検出した際の遅延相関器の出力を示す説明図。
【図７】第３実施形態における通信装置の構成を示すブロック図。
【図８】第３実施形態における信号処理部によるＮＵＬＬ制御の一例を示す第１の説明図。
【図９】第３実施形態における信号処理部によるＮＵＬＬ制御の一例を示す第２の説明図。
【図１０】他の実施形態におけるプリアンブルを検出した際の遅延相関器の出力を示す説明図。
【図１１】ＣＳＭＡ／ＣＡ方式の無線通信システムによる問題点を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下に、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
【００３８】
［第１実施形態］
図１は、本発明が適用された第１実施形態としての無線通信システム１を構成する通信装置２の概略構成を示すブロック図である。なお、無線通信システム１は、複数の車両に搭載された通信装置２の間でパケットデータを送受信するシステムである。
【００３９】
＜通信装置の構成＞
図１に示すように、通信装置２は、パケットデータを送信する送信ユニット３と、パケットデータを受信する受信ユニット４と、これらユニット３，４に対して各種データの授受等を行う制御ユニット５と、所定の周波数帯の無線信号を送受信するためのアンテナ６と、アンテナ６と送信ユニット３並びに受信ユニット４との間で送信信号と受信信号とを分離するためのサーキュレータ７とを備えている。
【００４０】
＜送信ユニットの構成＞
このうち、送信ユニット３は、制御ユニット５から入力された送信データに対して各種処理を施して無線信号を生成する送信系列部８と、制御ユニット５から送信要求を受けるとＣＳＭＡ／ＣＡ方式のアクセス制御を行い、送信系列部８により生成された無線信号の送信を許可する送信制御部９とを備えている。なお、ここでのアクセス制御とは、受信ユニット４から出力されるキャリアセンス信号（後述する）に基づいて通信チャンネルの空き状態を判定し、その空き状態が所定のランダム時間（バックオフ時間）継続したときに、通信チャンネルでの送信権を取得したと判断して、データ送信を許可する周知のものである。
【００４１】
ここで、送信系列部８は、制御ユニット５から入力された送信データに符号化処理およびインターリーブ処理を施して符号列を生成する信号処理部１１と、制御ユニット５からの入力信号に従って、信号処理部１１により生成された符号列に、送信データの先頭（始まり）を示すプリアンブルを付加（挿入）するプリアンブル挿入部１２と、プリアンブル挿入部１２によりプリアンブルが付加された符号列に対応して搬送波を変調し、その変調することで生成された搬送波からなる無線信号をサーキュレータ７に出力する送信部１３とを備えている。
【００４２】
なお、信号処理部１１は、例えば、誤り訂正符号としての畳み込み符号を用いて符号化処理を行う符合器（エンコーダ）と、エンコーダから出力されるビット列（符号列）の順番を所定の規則に従って並べ替えるインターリーブ処理を行うインターリーバと、Ｌビット毎に２LＱＡＭのシンボル点にマッピングするマッパと、マッパの出力（一次変調シンボル）を直交周波数多重（ＯＦＤＭ）に使用するＭ本のサブキャリアに対応させて逆ＦＦＴ変換を実行することにより、ＯＦＤＭシンボル（二次変調シンボル）のＩ成分及びＱ成分を表す二つのベースバンド信号を生成するＯＦＤＭ変調器と、ＯＦＤＭ変調器から出力されるデータ（以下、データ部という）に、マッパの変調方式などを表すヘッダ（以下、シグナル部という）を付加して、プリアンブル挿入部１２に出力する信号付加部とから構成される。ちなみに、シグナル部には、マッパの変調方式に加えて、パケットデータのフレーム長（パケット長）を表す情報が含まれる。
【００４３】
また、プリアンブル挿入部１２は、予め設定された複数（本実施形態では２種類）の形式のプリアンブル（図２（ａ）参照）を記憶する領域を有し、制御ユニット５から入力される切替信号（後述する）に基づいて、信号処理部１１からの出力に付加するプリアンブルを切り替えるように構成されている。なお、ここでのプリアンブルの形式は、図２（ｂ）に示すように、プリアンブル長が一定となる条件下で、単位周期が異なることにより区分される。具体的には、シンボル長をＴｗ、繰り返し周期をＮまたはＭ（但し、Ｎ，Ｍは自然数）とすると、Ｎ≠Ｍにより区分されるプリアンブルＰ１，Ｐ２が切り替えられる。つまり、プリアンブルＰ１，Ｐ２は、単位周期がそれぞれＴｗ／Ｎ，Ｔｗ／Ｍとなることで区分されている。
【００４４】
そして、送信部１３は、ＯＦＤＭ変調器が生成した二つのベースバンド信号を混合して無線信号を生成する直交変調器と、直交変調器が生成した無線信号を予め設定された周波数帯の信号にアップコンバートして、サーキュレータ７へ出力するＲＦ送信部とから構成される。
【００４５】
つまり、送信ユニット３では、送信制御部９からデータ送信が許可されると、信号処理部１１が送信データの誤り訂正符号による符号化、及びインタリーブ処理を行うと共に、プリアンブル挿入部１２がプリアンブルの挿入を行うことにより、プリアンブル，シグナル部，データ部からなるパケットデータ（送信パケット）を生成する。そして、送信部１３が、その送信パケットを所定ビット長のシンボル単位でＯＦＤＭ変調して、サーキュレータ７に出力することで、アンテナ６から自車両周囲に無線信号を送信させる。
【００４６】
＜受信ユニットの構成＞
次に、受信ユニット４は、アンテナ６及びサーキュレータ７を介して受信した無線信号を復調して、ベースバンド信号を生成する受信部２１と、受信部２１により生成されたベースバンド信号に付加されているプリアンブルを検出して、そのプリアンブルに続く送信データ（データ部）を復元するのに要する同期タイミングを設定する同期部２２と、同期部２２により設定された同期タイミングで復調されたシンボルにデインターリーブ処理および復号化処理を施して、受信データ（データ部）を復元する信号処理部２３と、受信部２１からのベースバンド信号に基づいてプリアンブル波形を識別するプリアンブル識別部２４とを備えている。
【００４７】
なお、受信部２１は、例えば、受信信号を直交復調してＩ成分及びＱ成分を表すベースバンド信号を生成するものであり、受信信号を信号処理に適した周波数帯の信号にダウンコンバートするＲＦ受信部と、ＲＦ受信部の出力から不要な周波数成分を除去するフィルタと、このフィルタを通過した受信信号を、平均電力が所定の目標値になるよう利得調整をしながら増幅する自動利得制御（ＡＧＣ）増幅器と、ＡＧＣ増幅器にて増幅された受信信号から、Ｉ成分及びＱ成分を表すベースバンド信号を生成する直交復調器とから構成される。また、受信部２１は、アンテナ６及びサーキュレータ７を介して無線信号を受信すると、その旨を表すキャリアセンス信号を送信制御部９に出力するように構成されている。
【００４８】
同期部２２は、例えば、受信部２１からの入力信号と、複数のプリアンブル検出用コードとの相関値を算出し、その相関値からプリアンブルを検出することにより、同期タイミングを設定して、その設定した同期タイミングに同期してプリアンブルに続くデータ部（送信データ）をＦＦＴ処理することで、一次変調シンボルに復調する。このため、同期部２２は、受信部２１から複数のベースバンド信号が入力された場合、先に検出された方のプリアンブルに基づいて同期タイミングを設定し、そのプリアンブルに続くデータ部の復調を完了するまでは別のプリアンブルが検出されたとしても、同期タイミングの設定を変更しないように構成されている。
【００４９】
信号処理部２３は、例えば、同期部２２にて復調された一次変調シンボルに基づいてＫビットの軟判定値を生成すると共に、その軟判定値からなる符号列の順番をデインタリーブ処理により元の順番に並べ替えて、誤り訂正による復号（最尤復号）を行うことで、他の車両に搭載された通信装置２からの送信データを復元し、受信データとして制御ユニット５に出力するように構成される。
【００５０】
《プリアンブル識別部の構成》
ここで、プリアンブル識別部２４は、図３（ａ）に示すように、Ｔｗ／Ｎの単位周期のプリアンブルＰ１の信号を検出する第１プリアンブル検出器２５、及び、Ｔｗ／Ｍの単位周期の波形を有するプリアンブルＰ２の信号を検出する第２プリアンブル検出器２６から構成されている。
【００５１】
具体的には、図３（ｂ）に示すように、これらプリアンブル検出器２５，２６は、受信部２１により生成されたベースバンド信号と、このベースバンド信号をＴｗ／Ｎ，Ｔｗ／Ｍだけ遅延させた信号との相関値を計算する遅延相関器３１，３２と、遅延相関器３１，３２の出力の振幅を計算する振幅計算回路３３，３４と、振幅計算回路３３，３４の出力信号Ｑ１，Ｑ２と、受信信号レベルに基づいて決定されるスレッショルドとを比較することにより、プリアンブルＰ１，Ｐ２の信号の検出を行う相関出力比較部３５，３６とを備えている。
【００５２】
なお、本実施形態の遅延相関器３１，３２は、図３（ｃ）に示すように、タップ数がＮ，Ｍに設定されたタップ（図示せず）により入力信号（ベースバンド信号）を遅延させる遅延線３７、及び、このベースバンド信号と遅延線３７により遅延された信号とを乗算し、その乗算結果を一定回数加算する積分器３８から構成されている。あるいは、遅延相関器３１，３２では、遅延線３７が、例えばＡＧＣ増幅器にて増幅された受信信号を遅延させて、積分器３８が、その受信信号と遅延線３７により遅延された信号との複素乗算を行い、その複素乗算結果を一定回数加算するように構成されてもよい。
【００５３】
つまり、プリアンブル識別部２４は、図４（ａ）に示すように、振幅計算回路３３，３４の出力信号Ｑ１，Ｑ２（遅延相関器３１，３２の出力）のうち、出力信号Ｑ１の振幅のみがスレッショルドを超えることにより、プリアンブルＰ１の信号を検出する。一方、図４（ｂ）に示すように、振幅計算回路３３，３４の出力信号Ｑ１，Ｑ２（遅延相関器３１，３２の出力）のうち、出力信号Ｑ２の振幅のみがスレッショルドを超えることにより、プリアンブル信号Ｐ２を検出する。このようにして、プリアンブル識別部２４は、送信データ（データ部）を復元するのに要する同期タイミングを設定する同期処理を行うことなく、プリアンブルＰ１，Ｐ２の信号の識別を行うことが可能に構成されている。
【００５４】
＜制御ユニットの構成＞
図１に戻り、制御ユニット５は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータであり、ナビゲーション装置を含む各種の車載装置に車内ＬＡＮを介して接続され、これら車載装置からの指示に従って送信データを送信ユニット３（信号処理部１１）に出力すると共に、受信ユニット４（信号処理部２３）から入力される受信データを車載装置に受け渡すように構成されている。
【００５５】
また、制御ユニット５は、車載装置から入力される送信データの内容の緊急度に応じて、データに挿入すべきプリアンブルＰ１，Ｐ２に切り替えるための切替信号を、プリアンブル挿入部１２に出力すると共に、データの送信要求を送信制御部９に出力する。さらに、制御ユニット５は、プリアンブル識別部２４により識別されたプリアンブルＰ１，Ｐ２に対応する検出信号（Ｐ１検出信号，Ｐ２検出信号）を、予め指定された車載装置（本実施形態では、ナビゲーション装置）に受け渡すように構成されている。
【００５６】
＜動作例＞
このように構成された無線通信システム１では、他車両に搭載された通信装置２が、例えば天気予報やガソリン価格といった比較的緊急度の低いデータを含むパケットデータＤ２を送信する場合に、プリアンブルＰ２を付加し、渋滞開始位置といった比較的重要度の高いデータを含むパケットデータＤ１を送信する場合に、プリアンブルＰ１を付加する。そして、自車両に搭載された通信装置２が、例えば複数の車両からパケットデータＤ１，Ｄ２を同時に受信し、これらパケットデータＤ１，Ｄ２に含まれるデータを取り出せない場合であっても、少なくともプリアンブルＰ１を検出することにより、受信パケットに渋滞発生に関する情報が含まれていることを知得することになる。
【００５７】
＜効果＞
以上説明したように、本実施形態の無線通信システム１では、送信情報の一部としてプリアンブルの形式とデータの種類との対応関係を予め決めておくことにより、通信装置２が送信データを取り出すことができない場合であっても、送信データに付加されているプリアンブルを検出するだけで、そのプリアンブルに対応する送信データの一部を特定することが可能となる。
【００５８】
したがって、本実施形態の無線通信システム１によれば、通信上の簡易な取り決めにより、送信データの少なくとも一部を受信側に知得させることができ、例えば渋滞が発生していることを周囲の車両により多く伝えることが可能となり、より多くの車両に前方車両との追突防止を促すことが期待できる。
【００５９】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態を図面と共に説明する。
【００６０】
なお、本実施形態の無線通信システム１は、第１実施形態と比較して、プリアンブルの形式の取り決めと、プリアンブル識別部２４の構成とが異なるため、これら相違点を中心に説明し、第１実施形態と共通する構成については、同じ番号を付して説明を省略する。
【００６１】
本実施形態のプリアンブルの形式は、図５（ａ）に示すように、単位周期が固定された条件下で、その単位パターンの連続的な繰り返し個数が異なることにより区分される。つまり、プリアンブルＰ１，Ｐ２は、プリアンブル長がそれぞれｔ１，ｔ２（ｔ１＞ｔ２）となることで区分されている。
【００６２】
《プリアンブル識別部の構成》
また、本実施形態のプリアンブル識別部２４は、図５（ｂ）に示すように、予め設定されたプリアンブル信号の単位パターンを検出するプリアンブル検出器４１、及び、プリアンブル検出器４１により検出されるプリアンブル信号の継続時間を計測するプリアンブル時間計測部４２から構成されている。
【００６３】
具体的には、プリアンブル検出器４１が、プリアンブルの単位パターンを検出している間、ハイレベルの検出信号Ｓを出力し、プリアンブル時間計測部４２が、プリアンブル検出器４１から入力された検出信号Ｓの継続時間Ｔを計測することにより、プリアンブルＰ１，Ｐ２を識別するように構成されている。
【００６４】
例えば、プリアンブル識別部２４は、図６（ａ）に示すように、検出信号Ｓの継続時間Ｔが、プリアンブルＰ１の長さｔ１に基づくＴ１と比較して、プリアンブルＰ２の長さｔ２に基づくＴ２により近い場合（Ｔ３＜Ｔ＜Ｔ４）に、受信信号にプリアンブルＰ２が含まれていると判断する。一方、図６（ｂ）に示すように、検出信号Ｓの継続時間Ｔが、Ｔ２よりもＴ１に近い場合（Ｔ４＜Ｔ＜Ｔ５）に、受信信号にプリアンブルＰ２が含まれていると判断する。但し、Ｔ４は、Ｔ２とＴ１との中間値であり、Ｔ３及びＴ５は、Ｔ４との中間値がそれぞれＴ２及びＴ１となるように設定される。あるいは、図６（ｃ）に示すように、Ｔ１に比べてＴ２に近い値となるようにＴ４を設定することで、プリアンブルＰ１を検出しやすくするようにしてもよい。
【００６５】
＜効果＞
以上説明したように、本実施形態の無線通信システム１によれば、プリアンブル識別部２４がプリアンブルの検出時間を計測するだけで、プリアンブルＰ１，Ｐ２を識別することができ、ひいては、受信ユニット４の構成を簡易にすることができる。
【００６６】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態を図面と共に説明する。
【００６７】
なお、本実施形態の無線通信システム１は、第１実施形態と比較して、受信ユニット４の構成とが異なるため、これら相違点を中心に説明し、第１実施形態と共通する構成については、同じ番号を付して説明を省略する。
【００６８】
＜受信ユニットの構成＞
本実施形態の受信ユニット４は、図７に示すように、プリアンブル識別部２４から複数の検出信号（Ｐ１検出信号，Ｐ２検出信号）が所定期間内に入力されると、これら検出信号に基づいて送信データの内容の緊急度（優先度）を判定し、その判定結果に応じて同期タイミングを切り替えるためのタイミング切替信号を同期部２２に出力する優先度判定部２７と、後述する干渉区間を推定する干渉推定部２８とをさらに備えている。なお、同期部２２は、優先度判定部２７から入力されるタイミング切替信号に従って同期タイミングを可変設定するように構成されている。
【００６９】
このうち、干渉推定部２８は、受信データ（データ部）に付加されているシグナル部の情報（シグナル情報）を制御ユニット５から入力すると、先に受信を開始したパケットデータ（先行パケット）と、後から受信を開始したパケットデータ（干渉パケット）とが重畳する干渉区間を推定し、その干渉区間に相当する軟判定値を尤度がゼロを示す値に置換するためのＮＵＬＬ情報を、信号処理部２３に出力するように構成されている。
【００７０】
このため、信号処理部２３は、同期部２２により設定された同期タイミングで、優先度判定部２７により判定された優先度のより高い送信データを復元することが可能になる。また、信号処理部２３は、送信データを復元する際に、干渉推定部２８により推定された干渉区間に相当する軟判定値をゼロにするＮＵＬＬ制御を行い、デインタリーブ処理により符号列を元の順番に並べ替えて、尤度がゼロを示す軟判定値を分散させることにより、送信データを精度よく復元することが可能となる。
【００７１】
具体的に、信号処理部２３は、プリアンブルＰ２を含む先行パケットを受信中に、プリアンブルＰ２に比べて優先度の高いプリアンブルＰ１を含む干渉パケットを受信した場合、干渉推定部２８から入力されるＮＵＬＬ情報に基づいて、干渉パケットのデータ部と先行パケットとが重畳する干渉区間を特定し、その干渉区間に相当する軟判定値を尤度がゼロを示す値に置換する。そして、図８（ａ）に示すように、プリアンブルＰ１を含むパケットデータ（送信データ）を復元するように構成されている。
【００７２】
なお、信号処理部２３は、図８（ｂ）に示すように、制御ユニット５から入力されるシグナル情報に基づく先行パケットのパケット長をＬ、先行パケットが到来してから干渉パケットが到来するまでの時間をＴ、予め設定されたプリアンブルＰ１及びシグナル部の長さをＰ、Ｓとすると、次式（１）により干渉区間Ｘを算出する。
【００７３】
Ｘ＝Ｌ−（Ｔ＋Ｐ＋Ｓ）  ・・・（１）
一方、信号処理部２３は、プリアンブルＰ１を含む先行パケットを受信中に、プリアンブルＰ１に比べて優先度の低いプリアンブルＰ２を含む干渉パケットを受信した場合も、干渉推定部２８から入力されるＮＵＬＬ情報に基づいて、干渉パケットのデータ部と先行パケットとが重畳する干渉区間を特定し、その干渉区間に相当する軟判定値を尤度がゼロを示す値に置換する。そして、図９（ａ）に示すように、プリアンブルＰ１を含むパケットデータ（送信データ）を復元するように構成されている。
【００７４】
なお、信号処理部２３は、図９（ｂ）に示すように、制御ユニット５から入力されるシグナル情報に基づく先行パケットのパケット長Ｌと、先行パケットが到来してから干渉パケットが到来するまでの時間Ｔとの差分により干渉区間Ｘを算出する。
【００７５】
＜動作例＞
このように構成された無線通信システム１では、例えば、緊急車両に搭載された通信装置２が、緊急車両の予定走行経路を詳細に示す優先度の高いパケットデータＤ１を送信する場合に、プリアンブルＰ１を付加する。そして、一般車両に搭載された通信装置２が、他の一般車両から送信されたパケットデータＤ２と、緊急車両から送信されたパケットデータＤ１とを同時に受信し、これらパケットデータＤ１，Ｄ２に含まれる詳細なデータを取り出せない場合であっても、少なくともプリアンブルＰ１の信号を検出することにより、これらパケットデータＤ１，Ｄ２に緊急車両に搭載された通信装置２からの情報が含まれていることを知得することになる。
【００７６】
さらに、無線通信システム１では、一般車両に搭載された通信装置２が、これらパケットデータＤ１，Ｄ２の干渉区間を推定し、ＮＵＬＬ制御を行うことにより、一般車両から送信されたパケットデータＤ２が先行パケットであり、緊急車両から送信されたパケットデータＤ１が干渉パケットであったとしても、パケットデータＤ１の内容（緊急車両の予定走行経路）を取り出すことが可能となる。
【００７７】
＜効果＞
以上説明したように、本実施形態の無線通信システム１では、例えば相互にキャリアを検出不可な距離にある複数車両（例えば緊急車両を含む）から一斉に情報が送信されてくる場合であっても、緊急度が高い方の送信情報の詳細（例えば緊急車両の予定走行経路）を受信側に知得させる確実性が高くなる。
【００７８】
したがって、本実施形態の無線通信システム１によれば、通信上の簡易な取り決めにより、送信データの詳細な内容を受信側に知得させることができ、例えば緊急車両の予定走行経路を周囲の車両により多く伝えることが可能となり、より多くの車両に進路の確保を促すことが期待できる。
【００７９】
なお、上記の第１実施形態ないし第３実施形態において、信号処理部１１がデータ処理手段、プリアンブル挿入部１２がプリアンブル付加手段、送信部１３が変調送信手段、受信部２１が受信復調手段、同期部２２及びプリアンブル識別部２４がプリアンブル検出手段、信号処理部２３がデータ生成手段、優先度判定部２７がデータ判定手段、干渉推定部２８が干渉推定手段、制御ユニット５がプリアンブル設定手段およびデータ特定手段に相当する。
【００８０】
［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。
【００８１】
例えば、上記実施形態の無線通信システム１では、プリアンブルの形式が、同一パターンの繰り返し周期が異なることで区分されているが、これに加えて、図１０（ａ）に示すように、通信装置２が優先度の高いパケットデータＤ１を送信する際に、そのパケットのうちプリアンブルＰ１に対応する区間の振幅を増大させるようにしてもよい。
【００８２】
この場合、図１０（ｂ）に示すように、プリアンブルＰ１と比較して優先度の低いパケットデータＤ２の受信中に、そのパケットデータＤ２の送信元よりも離れた距離にある車両からパケットデータＤ１が送られてきても、通信装置２がプリアンブルＰ１の信号を検出する可能性を向上させることができる。
【００８３】
また、上記実施形態の無線通信システム１では、説明をわかりやすくするために、プリアンブルの形式を２種類としたが、実際にはより多くの種類に区分されていればよい。
【００８４】
さらに、上記実施形態の無線通信システム１では、ＯＦＤＭ変調／復調方式を適用しているが、これに限定されるものではなく、その他の位相変調／復調方式を用いるようにしてもよい。
【００８５】
なお、上記実施形態の無線通信システム１では、通信装置２がプリアンブルの形式を変更するように構成されているが、これに限定されるものではなく、通信装置２が搭載された車両の種類に対応づけて予めプリアンブルの形式を固定しておくようにしてもよい。
【００８６】
また、上記実施形態の無線通信システム１は、送信ユニット３，受信ユニット４，制御ユニット５の全てを備える通信装置２が複数の車両に搭載されているが、これに限定されるものではなく、送信ユニット３及び制御ユニット５を備える送信装置と、受信ユニット４及び制御ユニット５を備える受信装置とのいずれか一方が複数の車両に搭載され、これら装置間で無線通信を行うようにしてもよい。ちなみに、制御ユニット５は、ナビゲーション装置等の車載装置を構成するものであってもよい。
【符号の説明】
【００８７】
１…無線通信システム、２…通信装置、３…送信ユニット、４…受信ユニット、５…制御ユニット、６…アンテナ、７…サーキュレータ、８…送信系列部、９…送信制御部、１１…信号処理部、１２…プリアンブル挿入部、１３…送信部、２１…受信部、２２…同期部、２３…信号処理部、２４…プリアンブル識別部、２５…第１プリアンブル検出器、２６…第２プリアンブル検出器、２７…優先度判定部、２８…干渉推定部、３１，３２…遅延相関器、３３，３４…振幅計算回路、３５，３６…相関出力比較部、３７…遅延線、３８…積分器、４１…プリアンブル検出器、４２…プリアンブル時間計測部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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