(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の通信フレームを通信相手に出力するとともに、前記第１の通信フレームについての応答結果を含んだ第２の通信フレームを前記通信相手から受信する通信手段と、
前記第２の通信フレームから所定の信号が検出された時にパルスを生成し、該パルスを緩衝手段に書き込むパルス生成手段と、
前記第１の通信フレームを生成し、前記第２の通信フレームを受信するとともに、前記緩衝手段から前記パルスを読み出す処理手段と、
を備え、
前記処理手段は、前記応答結果の受信推定時間に遅延時間を加えた期間よりも長く、新たな第１の通信フレームを生成するまでの期間よりも短い期間を所定の期間として設定し、読み出したパルスが前記設定した所定の期間内に含まれる場合、該パルスの位置を前記応答結果の処理開始位置と判定することを特徴とする処理装置。
【請求項２】
前記第１の通信フレームはダウンリンクの通信フレームであり、前記第２の通信フレームはアップリンクの通信フレームであり、前記所定の信号はプリアンブル（ＰＲ）およびユニークワード（ＵＷ）である、請求項１記載の処理装置。
【請求項３】
前記所定の期間は、前記第１の通信フレームの生成に関する時間を基準とする期間である、請求項１または２記載の処理装置。
【請求項４】
前記第１の通信フレームにはメッセージデータチャネル（ＭＤＣ）が含まれ、前記応答結果は前記ＭＤＣについてのアックチャネル（ＡＣＫＣ）であり、前記所定の期間は、前記処理手段が前記ＭＤＣを生成した時間を基準とする期間である、請求項１乃至３のいずれか１項記載の処理装置。
【請求項５】
前記パルス生成手段は前記パルスを所定の書込クロックを用いて前記緩衝手段に書き込み、
前記処理手段は、前記書込クロックと位相のみが異なる読出クロックを用いて前記パルスを前記緩衝手段から読み出す、
請求項１乃至４のいずれか１項記載の処理装置。
【請求項６】
前記通信手段と前記処理手段との間を、前記第１の通信フレームおよび前記第２の通信フレームを伝送させる伝送手段を備える、請求項１乃至５のいずれか１項記載の処理装置。
【請求項７】
前記処理装置は、ＥＴＣシステムにおいて路側に配置される路側無線装置である、請求項１乃至６のいずれか１項記載の処理装置。
【請求項８】
パルスが書き込まれる緩衝手段を用いた処理開始方法であって、
第１の通信フレームを生成して出力後、前記第１の通信フレームについての応答結果を含んだ第２の通信フレームを受信し、
前記第２の通信フレームから所定の信号を検出した時、パルスを生成して前記緩衝手段に書き込み、
前記応答結果の受信推定時間に遅延時間を加えた期間よりも長く、新たな第１の通信フレームを生成するまでの期間よりも短い期間を所定の期間として設定し、読み出したパルスが前記設定した所定の期間内に含まれる場合、該パルスの読出位置を前記応答結果の処理開始位置と認識する、処理開始方法。
【請求項９】
パルスが書き込まれる緩衝手段を備えた装置のコンピュータが実行可能な制御プログラムであって、
第１の通信フレームを生成して出力後、前記第１の通信フレームについての応答結果を含んだ第２の通信フレームを受信する機能と、
前記第２の通信フレームから所定の信号を検出した時、パルスを生成して前記緩衝手段に書き込む機能と、
前記応答結果の受信推定時間に遅延時間を加えた期間よりも長く、新たな第１の通信フレームを生成するまでの期間よりも短い期間を所定の期間として設定し、読み出したパルスが前記設定した所定の期間内に含まれる場合、該パルスの読出位置を前記応答結果の処理開始位置と認識する機能と、
を前記装置のコンピュータに実行させるための制御プログラム。
【請求項１０】
パルスが書き込まれる緩衝手段を備えた装置のコンピュータに、
第１の通信フレームを生成して出力後、前記第１の通信フレームについての応答結果を含んだ第２の通信フレームを受信する手順と、
前記第２の通信フレームから所定の信号を検出した時、パルスを生成して前記緩衝手段に書き込む手順と、
前記応答結果の受信推定時間に遅延時間を加えた期間よりも長く、新たな第１の通信フレームを生成するまでの期間よりも短い期間を所定の期間として設定し、読み出したパルスが前記設定した所定の期間内に含まれる場合、該パルスの読出位置を前記応答結果の処理開始位置と認識する手順と、
を実行させるための制御プログラムを記録した、
前記装置のコンピュータが読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動局が高速にて移動する場合の通信（ＶＩＣＳ通信：Vehicle Information Communication System）システムや、通行料金の収受を取り扱うＥＴＣシステム（Electronic Toll Collection System）等で用いられる処理装置、処理開始方法、制御プログラムおよび記録媒体に関し、特に、前記通信において発生する遅延時間を考慮して処理を開始する処理装置、処理開始方法、制御プログラムおよび記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信を利用して自動車に搭載されている車載器と料金所の路側無線装置とが必要なメッセージを交換し、有料道路の料金の収受を行うＥＴＣシステムが普及しつつある。ＥＴＣシステムについては、例えば、特許文献１にその技術が開示されている。また、ＥＴＣシステムに関する標準としては、例えば、狭帯域通信（ＤＳＲＣ：Dedicated Short-Range Communication）システム ARIB STD-T75（非特許文献１）がある。
【０００３】
図９にＥＴＣシステムの概略構成図を示す。図９において、ＥＴＣシステムは、自動車に搭載されている車載器（移動局）８１０、８２０…と、路側に設置され、車載器が通信圏内に入ったことを検知してメッセージを送受する路側無線装置（基地局）９１０とを備える。車載器８１０、８２０と路側無線装置９１０とが各種メッセージを送受信することにより、路側無線装置９１０は各車載器８１０、８２０から有料道路の料金の収集等を行う。
【０００４】
路側無線装置９１０は、アンテナ部９２０、光ファイバ部９３０および制御部９４０を備える。アンテナ部９２０は、車載器８１０、８２０と無線通信を行う。光ファイバ部９３０は、アンテナ部９２０−制御部９４０間で各種メッセージを伝送する。光ファイバ部９３０は、アップリンクチャネルとダウンリンクチャネルとで、互いに異なる周波数を用いて通信フレームにスロットを多重することにより、各種メッセージを伝送する（全二重通信）。制御部９４０は、各種制御を行う。例えば、制御部９４０は、車載器へ送信する通信フレームを生成し、ダウンリンクチャネルを介して複数の車載器８１０、８２０…に送信する。さらに、制御部９４０は、アップリンクチャネルを介して車載器８１０、８２０…から受信した通信フレームから、各種メッセージを抽出して処理する。
【０００５】
次に、路側無線装置９１０と車載器８１０、８２０との間で送受信される通信フレームについて簡単に説明する。図１０に、通信フレームの一例を示す。図１０の通信フレームは、同期式アダプティブスロッテドアロハ方式の通信制御を基本としている。同期式アダプティブスロッテドアロハ方式の通信制御とは、ポイントツーポイントの短時間内で、全二重通信の双方向通信に適用される通信制御方式である。通信フレームは、時間長が等しい複数のスロットを含む。各スロットはダウンリンクとアップリンクとの双方向で使用される。ダウンリンクでは路側無線装置９１０が、アップリンクでは車載器８１０、８２０が、スロットにメッセージを含める。なお、図１０に示した通信フレームの各スロットの機能については、概要を図１１にまとめる。
【０００６】
図１０において、通信フレームの先頭には、スロットの割付情報やフレーム制御情報等を含んだＦＣＭＳ（Frame Control Message Slot：フレームコントロールメッセージスロット）が配置される。車載器８１０、８２０は、ＦＣＭＳにより指定されたＭＤＳ（Message Data Slot：メッセージデータスロット）を受信した場合、同一スロットを用いてアックチャネル（以下、ＡＣＫＣと記載する。）を返信する。さらに、車載器８１０、８２０は、ＦＣＭＳを用いて路側無線装置９１０から指定されたスロットを用いて各種メッセージを路側無線装置９１０へ送信する。
【０００７】
例えば、車載器８１０は、ＦＣＭＳの次の第２スロット（ＭＤＳ（１））によりＭＤＣ（Message Data Channels：メッセージデータチャネル)（１）を受信し（Ｉ）、ＡＣＫＣを、同一スロット（第２スロット）を用いて返信する（II）。さらに、車載器８１０は、アップリンクチャネルの第４スロット（ＭＤＳ（３））を用いて、ＭＤＣ（３）を路側無線装置９１０へ送信する（Ｖ）。路側無線装置９１０は、第４スロットを用いてＭＤＣ（３）を受信した場合、正常に受信したことを示すＡＣＫＣを、同一スロット（第４スロット）を用いて返信する（VI）。
【０００８】
同様に、車載器８２０はＭＤＣ（２）を受信して（III）、ＡＣＫＣを返信する（IV）。さらに、車載器８２０はアップリンクチャネルの第５スロットを用いてＭＤＣ（４）を路側無線装置９１０へ送信し（VII）、路側無線装置９１０からＡＣＫＣが返信される（VIII）。
【０００９】
なお、車載器８１０、８２０は、ＭＤＣを正常に受信できた場合はＡＣＫＣにアック（Ａｃｋ）信号を含めて返信する。一方、ＭＤＣが正常に受信できなかった場合はＡＣＫＣにナック（Ｎａｃｋ）信号を含めて返信する。なお、ＭＤＳが受信されない場合には、ＡＣＫＣそのものが返信されない。
【００１０】
一方、路側無線装置９１０の制御部９４０は、車載器へＭＤＣを出力した後、車載器からＭＤＣに対するＡＣＫＣを受信して処理する。制御部９４０は、ＡＣＫＣを処理した結果、Ｎａｃｋ信号が含まれている場合には、再度ＭＤＣを出力する。
【００１１】
ここで、ＭＤＣを出力した後、ＡＣＫＣが返信されるまで、所定の遅延時間が発生する。該遅延時間は主に、通信フレームの処理に要する時間と光ファイバ部９３０の伝送にかかる時間である。通信フレームの処理に要する時間は、使用する装置や車載器の設計値等から算出することができる。一方、光ファイバ部９３０による伝送時間は、光ファイバ部９３０の条長に依存する。光ファイバ部９３０の伝送に起因する遅延時間については、例えば、特許文献２に開示されている。そして、路側無線装置９１０には予め、装置や車載器の設計値および光ファイバ部９３０の条長等に基づいて算出した遅延時間が登録される。路側無線装置９１０は、ＭＤＣを出力した後、設定された遅延時間が経過した時、ＡＣＫＣの処理を開始する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２０００-２９８７４６
【特許文献２】特開２００２-３５９６２９
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】狭帯域通信（ＤＳＲＣ）システム ARIB STD-T75
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
図１２に、路側無線装置９１０のブロック図の一例を示す。路側無線装置９１０の遅延カウンタ９４１には、装置や車載器の設計値および光ファイバ部９３０の条長等に基づいて算出した遅延時間が予め登録されている。遅延カウンタ９４１は、信号処理回路９４３が通信フレームを生成して出力した後、予め設定された遅延時間をカウントしてリタイミング回路９４２に出力する。リタイミング回路９４２は、遅延カウンタ９４１がカウントした遅延時間に基づいて、車載器から受信した通信フレームのリタイミング位置を決定して信号処理回路９４３へ出力する。信号処理回路９４３は、リタイミング回路９４２が決定したリタイミング位置を車載器から受信したＡＣＫＣの先頭と認識して、ＡＣＫＣの処理を開始する。
【００１５】
上述の路側無線装置９１０は、遅延カウンタ９４１に、装置や車載器の設計値および光ファイバ部９３０の条長等に基づいて算出した遅延時間を予め設定しておく必要がある。この場合、光ファイバ部９３０の条長の測定に手間がかかるとともに、現地設定項目が多くなる。さらに、遅延カウンタ９４１に誤った遅延時間が設定された場合は、路側無線装置９１０と車載器８１０、８２０間において通信エラーとなり、正しく課金ができない等の問題が発生する。
【００１６】
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、予め遅延時間を算出して路側無線装置に設定することなく、返信された通信フレームを適切にリタイミング処理して、ＡＣＫＣの処理を開始することが可能な処理装置、処理開始方法、制御プログラムおよび記録媒体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】
【００１７】
上記目的を達成するために本発明に係る処理装置は、第１の通信フレームを通信相手に出力するとともに、第１の通信フレームについての応答結果を含んだ第２の通信フレームを通信相手から受信する通信手段と、第２の通信フレームから所定の信号が検出された時にパルスを生成し、該パルスを緩衝手段に書き込むパルス生成手段と、第１の通信フレームを生成し、第２の通信フレームを受信するとともに、緩衝手段からパルスを読み出す処理手段と、を備える。ここで、処理手段は、応答結果の受信推定時間に遅延時間を加えた期間よりも長く、新たな第１の通信フレームを生成するまでの期間よりも短い期間を所定の期間として設定し、読み出したパルスが設定した所定の期間内に含まれる場合、該パルスの読出位置を前記応答結果の処理開始位置と判定する。
【００１８】
上記目的を達成するために本発明に係る処理開始方法は、パルスが書き込まれる緩衝手段を用いた処理開始方法であって、第１の通信フレームを生成して出力後、第１の通信フレームについての応答結果を含んだ第２の通信フレームを受信し、第２の通信フレームから所定の信号を検出した時、パルスを生成して緩衝手段に書き込み、応答結果の受信推定時間に遅延時間を加えた期間よりも長く、新たな第１の通信フレームを生成するまでの期間よりも短い期間を所定の期間として設定し、読み出したパルスが設定した所定の期間内に含まれる場合、該パルスの読出位置を応答結果の処理開始位置と認識する。
【００１９】
上記目的を達成するために本発明に係る制御プログラムは、パルスが書き込まれる緩衝手段を備えた装置のコンピュータが実行可能な制御プログラムであって、第１の通信フレームを生成して出力後、第１の通信フレームについての応答結果を含んだ第２の通信フレームを受信する機能と、第２の通信フレームから所定の信号を検出した時、パルスを生成して緩衝手段に書き込む機能と、応答結果の受信推定時間に遅延時間を加えた期間よりも長く、新たな第１の通信フレームを生成するまでの期間よりも短い期間を所定の期間として設定し、読み出したパルスが設定した所定の期間内に含まれる場合、該パルスの読出位置を応答結果の処理開始位置と認識する機能と、を装置のコンピュータに実行させる。
【００２０】
上記目的を達成するために本発明に係る記録媒体は、パルスが書き込まれる緩衝手段を備えた装置のコンピュータに、第１の通信フレームを生成して出力後、第１の通信フレームについての応答結果を含んだ第２の通信フレームを受信する手順と、第２の通信フレームから所定の信号を検出した時、パルスを生成して緩衝手段に書き込む手順と、応答結果の受信推定時間に遅延時間を加えた期間よりも長く、新たな第１の通信フレームを生成するまでの期間よりも短い期間を所定の期間として設定し、読み出したパルスが設定した所定の期間内に含まれる場合、該パルスの読出位置を応答結果の処理開始位置と認識する手順と、を実行させるための制御プログラムを記録した、装置のコンピュータが読み取り可能な記録媒体である。
【発明の効果】
【００２１】
上記構成とすることにより、予め遅延時間を算出して処理装置に設定することなく、返信された第２の通信フレームを適切にリタイミング処理して、応答結果の処理を開始することが可能な処理装置、処理開始方法、制御プログラムおよび記録媒体を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る処理装置１のブロック図の一例である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る路側無線装置１０のブロック図の一例である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る路側無線装置１０が扱う通信フレームのフレーム構造の一例である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る通信フレーム（アップリンクチャネル）のフレーム構造の一例である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る路側無線装置２０のブロック図の一例である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係るパルス生成回路２４の回路図の一例である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る路側無線装置２０が扱う通信フレームの構造の一例である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る路側無線装置２０が扱うスロットの構造の一例である。
【図９】関連技術のＥＴＣシステムの概略構成図である。
【図１０】関連技術の路側無線装置９１０が扱う通信フレームの構造の一例である。
【図１１】図１０に示した通信フレームで用いるスロットの機能の一覧である。
【図１２】関連技術の路側無線装置９１０のブロック図の一例である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（第１の実施形態）
本発明に係る第１の実施形態について説明する。図１に、本実施形態に係る処理装置のブロック図の一例を示す。図１において、処理装置１は、通信手段２、パルス生成手段３、緩衝手段４および処理手段５を備える。
【００２４】
通信手段２は、第１の通信フレームを通信相手に出力するとともに、第１の通信フレームについての応答結果を含んだ第２の通信フレームを該通信相手から受信する。
【００２５】
パルス生成手段３は、通信手段２が受信した第２の通信フレームから所定の信号が検出された時にパルスを生成し、生成したパルスを緩衝手段４に書き込む。
【００２６】
緩衝手段４には、パルス生成手段３が生成したパルスが書き込まれる。書き込まれたパルスは、処理手段５から読み出される。
【００２７】
処理手段５は、第１の通信フレームを生成して通信手段２に出力する。また、通信相手から受信した応答結果を含んだ第２の通信フレームを通信手段２から受け取る。また、処理手段５は、緩衝手段４からパルスを読み出す。そして、処理手段５は、所定の期間内において緩衝手段４からパルスが読み出された場合、該パルスが読み出された位置（タイミング）に対応する位置（タイミング）を応答結果の処理開始位置と判定する。
【００２８】
ここで、処理手段５は、第１の通信フレームの生成に関する時間を覚えておき、該第１の通信フレームの生成に関する時間を基準として、応答結果が返信されると期待される期間を、所定の期間とする。そして、処理手段５は、該所定の期間内にパルスが読み出された場合、該パルスの位置に対応する位置を応答結果の処理開始位置とする。
【００２９】
以上の構成とすることにより、処理手段５は、通信相手との情報の送受信に要する時間（遅延時間）がわからなくても、通信相手から受信した第２の通信フレームを適切にリタイミング処理して、応答結果の処理を開始することができる。すなわち、本実施形態に係る処理装置１は、予め処理装置１に遅延時間を設定することなく、通信相手から送信された第２の通信フレームを適切にリタイミング処理して、応答結果の処理を開始することができる。
【００３０】
（第２の実施形態）
本発明に係る第２の実施形態について説明する。本実施形態では、通信相手として、自動車(移動体)に搭載された車載器を、処理装置として路側に設置され、車載器と無線通信を行う路側無線装置を適用する。
【００３１】
図２に、本実施形態に係る路側無線装置のブロック図の一例を示す。図２において、路側無線装置１０は、アンテナ部１１、光ファイバ部１２および制御部１３を備える。本実施形態において、制御部１３は、パルス生成回路１４、ＦＩＦＯ（First-In/First-out）メモリ１５および信号処理回路１６を備える。
【００３２】
アンテナ部１１は、図示しない自動車に搭載された車載器と無線通信を行う。本実施形態において、アンテナ部１１は、制御部１３が生成した通信フレームを車載器へ送信し、車載器から受信した通信フレームを、光ファイバ部１２を介して制御部１３へ出力する。
【００３３】
光ファイバ部１２は、ダウンリンクの通信フレームを制御部１３からアンテナ部１１へ光信号として伝送する。また、光ファイバ部１２は、アップリンクの通信フレームをアンテナ部１１から制御部１３へ光信号として伝送する。
【００３４】
制御部１３は、路側無線装置１０の各部および各回路を制御する。また、通信フレームを用いて車載器との間で各種メッセージの交換を行う。
【００３５】
制御部１３のパルス生成回路１４は、制御部１３のアップリンクチャネル側の光ファイバ部１２の後段に配置される。パルス生成回路１４は、光ファイバ部１２を介して車載器から返信され通信フレームを書込クロックとともにＦＩＦＯメモリ１５に書き込む。また、パルス生成回路１４は、入力された通信フレームから所定の信号を検出した場合、パルスを生成し、生成したパルスを通信フレームと一緒にＦＩＦＯメモリ１５に書き込む。パルスの生成については後述する。
【００３６】
ＦＩＦＯメモリ１５には、車載器から受信した通信フレームおよびパルス生成回路１４が生成したパルスが、書込クロックとともに書き込まれる。そして、ＦＩＦＯメモリ１５に書き込まれた通信フレームは、信号処理回路１６から読出クロックを用いて読み出される。
【００３７】
信号処理回路１６は、通信フレームを生成し、光ファイバ部１２およびアンテナ部１１を介して車載器へ出力する。さらに、信号処理回路１６は、読出クロックを用いて、通信フレームをＦＩＦＯメモリ１５から読み出す。さらに、信号処理回路１６は、所定の期間内にパルスが読み出された場合、該パルスが出力されたタイミングをＡＣＫＣの先頭として認識し、ＡＣＫＣの処理を開始する。
【００３８】
ここで、ダウンリンクの通信フレームが請求項の第１の通信フレームに、アップリンクの通信フレームが請求項の第２の通信フレームに、ＡＣＫＣが請求項の応答結果に相当する。さらに、アンテナ部１１が通信手段に、光ファイバ部１２が伝送手段に、ＦＩＦＯ１５が緩衝手段に、信号処理回路１６が処理手段に相当する。
【００３９】
次に、路側無線装置１０と車載器間で送受信される通信フレームについて説明する。図３にダウンリンクの通信フレームの一例を、図４にアップリンクの通信フレームの一例を示す。本実施形態では、１フレームを３つのスロットで構成する。
【００４０】
図３において、ダウンリンクの通信フレームの第１スロットには、ＦＣＭＣが含まれている。該ＦＣＭＣには、通信フレーム内に含まれる後続スロットの種別および後続スロットの個数などのフレーム情報が含まれ、ＦＣＭＣの先頭には、プリアンブル（ＰＲ）およびユニークワード１（ＵＷ１）が配置される。第１スロットに続く第２スロットおよび第３スロットには、路側無線装置１０から各種メッセージを送信するために用いるＭＤＣ１、ＭＤＣ２が含まれる。ＭＤＣの先頭には、プリアンブル（ＰＲ）およびユニークワード２（ＵＷ２）が配置される。
【００４１】
車載器は、ＦＣＭＣに含まれるフレーム情報に基づいて、路側無線装置１０から割り当てられたスロットを使って路側無線装置１０との間で各種メッセージの交換を行う。車載器は、割り当てられたスロットにおいてＭＤＣを受信した場合、ＡＣＫＣを返信する。図３にＡＣＫＣを点線で示す。ＡＣＫＣの先頭には、プリアンブル（ＰＲ）およびユニークワード２（ＵＷ２）が配置される。
【００４２】
一方、図４において、アップリンクの通信フレームには、ＭＤＣの返信であるＡＣＫＣ、路側無線装置１０への接続に用いられるＡＣＴＣ（Activation Channels：アクチベーションチャネル）が含まれている。図４に、ＭＤＣ１、ＭＤＣ２を点線で示す。ここで、ＡＣＫＣおよびＡＣＴＣの先頭には、プリアンブル（ＰＲ）およびユニークワード２（ＵＷ２）が配置される。
【００４３】
本実施形態において、パルス生成回路１４は、プリアンブル（ＰＲ）に続いてユニークワード２（ＵＷ２）を検出した場合、パルスを生成して通信フレームと一緒にＦＩＦＯメモリ１５に書き込む。図４に、パルス生成回路１４が生成したパルスを併せて示す。図４に例では、パルス生成回路１４は、３つのパルス１７ａ〜１７ｃを生成して通信フレームと一緒にＦＩＦＯメモリ１５に書き込む。なお、「ＰＲ＋ＵＷ２」が、請求項の「所定の信号」の一つの態様である。
【００４４】
一方、信号処理回路１６は、読出クロックを用いて、通信フレームをＦＩＦＯメモリ１５から読み出す。図４の例において、信号処理回路１６は、ＦＩＦＯメモリ１５から３つのパルス１７ａ〜１７ｃを読み出す。ここで、信号処理回路１６は、ＭＤＣを出力したタイミングを覚えていることから、ＭＤＣの後段のパルスのみを抽出することができる。信号処理回路１６は、ＭＤＣの後段のパルスとして、パルス１７ａ、１７ｃを抽出し、該パルス１７ａ、１７ｃが読み出された時のタイミングをＡＣＫＣの先頭として認識し、ＡＣＫＣの処理を開始する。
【００４５】
以上のように、本実施形態に係る路側無線装置１０は、無線装置から返信された通信フレームをいったんＦＩＦＯメモリ１５に書き込み、信号処理回路１６は通信フレームをＦＩＦＯメモリ１５から読み出す。また、パルス生成回路１４は、プリアンブル（ＰＲ）に続いてユニークワード２（ＵＷ２）が検出された場合、パルスを生成して通信フレームと一緒にＦＩＦＯメモリ１５に書き込む。信号処理回路１６は、ＭＤＣの後段のパルスを抽出し、ＡＣＫＣの処理を開始する。
【００４６】
ＭＤＣの出力からＡＣＫＣが返信されるまでの遅延時間はＦＩＦＯメモリ１５で吸収されることから、予め遅延時間を算出して路側無線装置１０に登録しておく必要がない。従って、本実施形態に係る路側無線装置１０は、遅延時間を算出して路側無線装置１０に設定することなく、車載器から返信された通信フレームを適切にリタイミング処理して、ＡＣＫＣの処理を開始することができる。
【００４７】
なお、本実施形態では、ＦＩＦＯメモリ１５にパルスと通信フレームとを書き込んだが、これに限定されない。例えば、ＦＩＦＯメモリ１５にはパルスのみ書き込んで、通信フレームはＦＩＦＯメモリ１５に書き込むことなく、直接、信号処理回路１６に入力することもできる。この場合、信号処理回路１６は、ＭＤＣの後段のパルスが読み出された時、入力された通信フレームにおいてＡＣＫＣの処理を開始する。
【００４８】
また、本実施形態では、パルス生成回路１４は、プリアンブル（ＰＲ）に続いてユニークワード２（ＵＷ２）が検出された場合にパルスを生成したが、プリアンブル（ＰＲ）に続いてユニークワード２および３（ＵＷ２、ＵＷ３）が検出された場合にパルスを生成するように形成しても良い。なお、ユニークワード３を検出して生成したパルスを抽出する場合、信号処理回路１６は、例えば、図１１で示したＷＣＮＣ（Wireless Call Number Channels：ワイヤレスコールナンバーチャネル）の受信可能期間を所定の時間として設定する。
【００４９】
（第３の実施形態）
第３の実施形態について説明する。本実施形態では、処理装置としてＥＴＣシステムにおいて路側に設置される路側無線装置を、無線装置として自動車（移動体）に搭載された車載器を適用する。
【００５０】
図５に、本実施形態に係る路側無線装置のブロック図の一例を示す。図５において、路側無線装置２０は、アンテナ部２１、光ファイバ部２２ａ、２２ｂ、制御部２３を備える。また、制御部２３は、パルス生成回路２４、ＦＩＦＯメモリ２５、信号処理回路２６、パラレル／シリアル変換回路２８ａ、２８ｂ、Ｅ／Ｏ変換回路２９ａ、２９ｂを備える。
【００５１】
アンテナ部２１は、制御部２３が生成した通信フレームを車載器へ送信し、車載器から受信した通信フレームを、光ファイバ部２２ｂを介して制御部２３へ出力する。
【００５２】
光ファイバ部２２ａ、２２ｂは、アンテナ部２１と制御部２３との間で通信フレームを光信号として伝送する。
【００５３】
制御部２３は、路側無線装置２０の各部および各回路を制御する。また、通信フレームを用いて車載器との間で各種メッセージの交換を行う。
【００５４】
制御部２３について、詳細に説明する。信号処理回路２６は、通信フレーム内の複数のスロットをどの車載器に割りつけるか決定し、通信フレームとして、８ｂｉｔの信号データと制御データを生成する。生成した信号データと制御データはパラレル／シリアル変換回路２８ａへ出力される。
【００５５】
パラレル／シリアル変換回路２８ａは、受け取った信号データと制御データをパラレル展開し、さらに、１ｂｉｔにシリアル化してＥ／Ｏ変換回路２９ａへ出力する。Ｅ／Ｏ変換回路２９ａは、パラレル／シリアル変換回路２８ａから受信した１ｂｉｔの電気信号を光信号に変換し、光ファイバ部２２ａへ出力する。
【００５６】
一方、光ファイバ部２２ｂを介して車載器から受信した通信フレームは、Ｅ／Ｏ変換回路２９ｂに入力される。Ｅ／Ｏ変換回路２９ｂは、車載器から受信した光信号を１ｂｉｔの電気信号に変換してパラレル／シリアル変換回路２８ｂへ出力する。パラレル／シリアル変換回路２８ｂは、Ｅ／Ｏ変換回路２９ｂから受信した１ｂｉｔの電気信号を８ｂｉｔの信号データと制御データとに分離し、パルス生成回路２４へ出力する。
【００５７】
パルス生成回路２４は、パラレル化された信号データと制御データとを、書込クロックを用いてＦＩＦＯメモリ２５に書き込む。さらに、パルス生成回路２４は、パラレル化された信号データと制御データとが所定の配列である場合、パルスを生成してＦＩＦＯメモリ２５に書き込む。
【００５８】
本実施形態において、パルス生成回路２４は、下記の配列を検出した時にパルスを生成する。
ＰＲ（１６Ｂｉｔ）「１０１０１０１０１０１０１０１０」
ＵＷ２（１６Ｂｉｔ）「０１００１０１１００１１１１１０」
【００５９】
なお、本実施形態では、パラレル化した信号データから所定の配列を検出したが、シリアル化されたままの通信フレームから検出することもできる。シリアル化されたままの通信フレームを用いる場合、パルス生成回路２４は、下記の配列を検出した時パルスを生成する。
ＰＲ＋ＵＷ２（３２Ｂｉｔ）「１０１０１０１０１０１０１０１００１００１０１１００１１１１１０」
【００６０】
制御部２３の説明に戻る。ＦＩＦＯメモリ２５には、信号データ、制御データおよびパルスが書き込まれる。本実施形態において、ＦＩＦＯメモリ２５には信号データと制御データとは区別されること無く書き込まれる。さらに、ＦＩＦＯメモリ２５に書き込まれた信号データ、制御データおよびパルスは、信号処理回路２６から読出クロックを用いて読み出される。
【００６１】
前述の信号処理回路２６は、通信フレームを生成するのと並行して、読出クロックを用いてＦＩＦＯメモリ２５から信号データ、制御データおよびパルスを読み出す。ここで、読出クロックは、パルス生成回路２４が用いる書込クロックとは独立に生成され、書込クロックとは位相のみが異なる。信号処理回路２６は、ＭＤＣの生成時間が分っていることから、ＦＩＦＯメモリ２５から読み出したパルスのうち、ＭＤＣの後段のタイミングで読み出されたパルスのみを抽出することができる。信号処理回路２６は、ＭＤＣの後段のタイミングでパルスがＦＩＦＯメモリ２５から読み出された時、該読み出したパルスをＡＣＫＣの起点として、ＡＣＫＣに対する処理を開始する。
【００６２】
ここで、本実施形態では、ＦＩＦＯメモリ２５に通信フレーム（信号データおよび制御データ）全体を書き込んだが、これに限定されない。信号データがある場合のみ書き込みクロックを出力することにより、ＦＩＦＯメモリ２５に必要な信号データ（例えばＡＣＫＣ）のみ書き込むこともできる。ＦＩＦＯメモリ２５に必要な信号データのみを書き込む場合の、パルス生成回路２４の回路図の一例を図６に示す。図６において、パルス生成回路２４は、ＰＲとＵＷの連続した固定ＢＩＴ列を、信号データとの排他的論理和を取ることにより検出する。そして、ＢＩＴ列が一致したところでパルスを生成し、信号データと一緒にＦＩＦＯメモリ２５に書き込む。
【００６３】
また、必ずしもＦＩＦＯメモリ２５にＡＣＫＣの全体を書き込む必要はない。例えば、ＦＩＦＯメモリ２５にＡＣＫＣの最初の数バイトのデータのみを書き込むこともできる。この場合、ＦＩＦＯメモリ２５に書き込まれたＡＣＫＣの最初の数バイトがパルスと一緒に先読み出しされることにより、ＡＣＫＣのデータ部はＦＩＦＯメモリ２５に書き込まれることなしに、信号処理回路２６へ直接入力されて処理される。
【００６４】
次に、ＭＤＣが出力された後、ＡＣＫＣを受信するまでの遅延時間について説明する。図７に、路側無線装置２０と車載器との間で送受信される通信フレームの構成の一例を示す。図７の通信フレームは、３スロット構成、フレーム長２．３４３７５ｍｓｅｃである。該通信フレームは全二重通信の双方向通信に適用され、１スロットは１００ｂｙｔｅ（０．７８１２５ｍｓｅｃ）、伝送スピードは１，０２４ｋｂｐｓである。
【００６５】
図７において、第１スロットにはＦＣＭＣが含まれる。車載器は、該ＦＣＭＣに含まれるフレーム情報に基づいて、路側無線装置２０から割り当てられたＭＤＳを使って無線通信を行う。
【００６６】
第１スロットに続く第２スロットおよび第３スロットには、路側無線装置２０から出力されたＭＤＣ１、ＭＤＣ２と、車載器がその応答として出力するＡＣＫＣとが含まれる。
【００６７】
ここで、図７において、各チャネル間には各回路の処理時間および光伝送に要する伝送時間を考慮した所定のガードタイマが設定されている。例えば、第１スロットの開始からＦＣＭＣの出力までの間にはガードタイマｔ０として２１８．７５μｓｅｃが、ＦＣＭＣとＭＤＣとの間にはガードタイマｔ２として９３．７５μｓｅｃが、ＭＤＣとＡＣＫＣとの間にはガードタイマｔ３として８５．９４μｓｅｃが、ＡＣＫＣと次のスロットとの間にはガードタイマｔ４として７０．３１μｓｅｃが設定されている。
【００６８】
既に述べたように、路側無線装置２０から出力されたＭＤＣに対する車載器からのＡＣＫＣは、スロットをまたがって返信することはできない。すなわち、車載器から返信されるＡＣＫＣは、ＭＤＣの出力後、次のスロットの開始前までに返信されなければならない。すなわち、車載器から返信されるＡＣＫＣは、ガードタイマｔ４が経過する前に信号処理回路２６で処理される必要がある。
【００６９】
ＡＣＫＣの受信までに要する時間について、図６および図７を用いて説明する。上述のように、信号処理回路２６で生成されたＭＤＣは、パラレル／シリアル変換回路２８ａ、Ｅ／Ｏ変換回路２９ａで所定の処理が施された後、光ファイバ部２２ａおよびアンテナ部２１を介して車載器に出力される。
【００７０】
ここで、ＭＤＣが信号処理回路２６で生成された後、車載器で受信されるまでにかかる時間の合計を遅延時間（１）と記す（図８の（１））。遅延時間（１）は、ＭＤＣの各種処理に要する時間と光ファイバ部２２ａでの伝送時間の合計である。ＭＤＣの各種処理に要する時間は、路側無線装置２０の設計値等から算出した固定値を用いることができる。本実施形態において、ＭＤＣの各種処理に要する時間を２μｓｅｃとする。一方、光ファイバ部２２ａでの伝送時間は光ファイバ部２２ａの条長に比例する。例えば、光ファイバ部２２ａの条長が２０００ｍ場合、ＭＤＣが光ファイバ部２２ａを１ｍ進むのに約５ｎｓｅｃかかることから、伝送時間＝２０００ｍ×５ｎｓｅｃ＝１００００ｎｓｅｃ（１０μｓｅｃ）となる。従って、遅延時間（１）＝１０μｓｅｃ＋２μｓｅｃ＝１２μｓｅｃとなる。
【００７１】
次に、路側無線装置２０からＭＤＳを受信した車載器は、同一スロットを用いてＡＣＫＣを返信する。車載器は、ＭＤＣを正常に受信できた場合はＡｃｋ信号を、正常に受信できなかった場合はＮａｃｋ信号を、ＡＣＫＣに含めて返信する。車載器がＭＤＣを受信してＡＣＫＣを生成し、アンテナ部２１へ返信するまでの時間を遅延時間（２）と記す（図８の（２））。遅延時間（２）は、ＭＤＣを受信して処理する時間やＡＣＫＣ生成に要する時間等の合計時間であり、車載器の性能、車載器とアンテナ部２１との通信状態および車載器の設置状態等に依存する。本実施形態では、遅延時間（２）＝１００μｓｅｃとする。
【００７２】
さらに、車載器から受信したＡＣＫＣは、アンテナ部２１および光ファイバ部２２ｂを介してＥ／Ｏ変換回路２９ｂに入力される。そして、Ｅ／Ｏ変換回路２９ｂおよびパラレル／シリアル変換回路２８ｂで所定の処理が施された後、パルス生成回路２４を介してＦＩＦＯメモリ２５に書き込まれる。ＡＣＫＣが車載器から出力された後、ＦＩＦＯメモリ２５に書き込まれるまでにかかる時間の合計を遅延時間（３）と記す（図８の（３））。遅延時間（３）は遅延時間（１）とほぼ同じであり、本実施形態において、遅延時間（３）＝１２μｓｅｃである。
【００７３】
ここで、遅延時間（１）（２）（３）の合計１２４μｓｅｃ（＝１２μｓｅｃ＋１００μｓｅｃ＋１２μｓｅｃ）は、ｔ３（１１ｂｙｔｅ）とｔ４（９ｂｙｔｅ）との合計時間より小さい必要がある。伝送スピードが１，０２４ｋｂｐｓであることから、ｔ３＋ｔ４＝１１ｂｙｔｅ＋９ｂｙｔｅ＝（２０×８）ｂｉｔ／（１．０２４ｋｂｐｓ）＝１５６．２５μｓｅｃであり、上述の遅延時間（１）（２）（３）＝１２４μｓｅｃは該条件を満足する。
【００７４】
本実施形態において、上述の遅延時間（１）（２）（３）は、車載器から受信した通信フレームをいったんＦＩＦＯメモリ２５に書き込み、改めて信号処理回路２６がＦＩＦＯメモリ２５から読み出すことにより、ＦＩＦＯメモリ２５で吸収される。
【００７５】
以上のように、本実施形態に係る路側無線装置２０において、パルス生成回路２４は、ＰＲとＵＷ２とを検出した時にパルスを生成し、通信フレームと一緒にＦＩＦＯメモリ２５に書き込む。そして、信号処理回路２６は、ＭＤＣを生成した後、ガードタイマｔ３が経過する付近のタイミング（請求項の所定の期間に相当）でＦＩＦＯメモリ２５からパルスが読み出された時、該パルスをＡＣＫＣの開始と認識して、ＡＣＫＣに関する処理を開始する。つまり、信号処理に要する時間と光ファイバ部２２ａ、２２ｂの伝送時間との合計時間（遅延時間（１）（２）（３））は、ＦＩＦＯメモリ２５で吸収される。
【００７６】
従って、本実施形態に係る路側無線装置２０は、装置や車載器の設計値および光ファイバ部の条長等に基づいて算出した遅延時間（１）（２）（３）を、予め路側無線装置２０に設定することなく、返信された通信フレームを適切にリタイミング処理して、ＡＣＫＣの処理を開始することが可能である。
【００７７】
ここで、本実施形態に係る路側無線装置２０を用いることにより、次の利点が得られる。（１）光ファイバ部の条長測定の手間が省け、工程が簡略化される。
（２）光ファイバ部の敷設工事や遅延時間の登録等の現地調整項目が簡略化される。
（３）ＥＴＣレーンの移設時において光ファイバ部の条長の再測定および再登録の手間が省け、作業内容簡略化や作業工程が短くなり調整等が簡略化される。
（４）信号処理に要する時間および光ファイバ部の伝送時間の誤登録による路側無線装置と車載器間における通信エラーが無くなり、誤課金やシステムの誤動作を防ぐことができる。
【符号の説明】
【００７８】
１    処理装置
２    通信手段
３    パルス生成手段
４    緩衝手段
５    処理手段
１０、２０    路側無線装置
１１、２１    アンテナ部
１２、２２    光ファイバ部
１３、２３    制御部
１４、２４    パルス生成回路
１５、２５    ＦＩＦＯメモリ
１６、２６    信号処理回路
１７ａ、１７ｂ、１７ｃ  パルス
２８ａ、２８ｂ    パラレル／シリアル変換回路
２９ａ、２９ｂ    Ｅ／Ｏ変換回路
８１０、８２０    車載器
９１０    路側無線装置
９２０    アンテナ部
９３０    光ファイバ部
９４０    制御部
【図１】
0005482502.tif 000002
【図２】
0005482502.tif 000003
【図３】
0005482502.tif 000004
【図４】
0005482502.tif 000005
【図５】
0005482502.tif 000006
【図６】
0005482502.tif 000007
【図７】
0005482502.tif 000008
【図８】
0005482502.tif 000009
【図９】
0005482502.tif 000010
【図１０】
0005482502.tif 000011
【図１１】
0005482502.tif 000012
【図１２】
0005482502.tif 000013