(57)【要約】  仕様の異なる複数の通信システムの信号を、簡易な構成で一括復調する。  複数の通信システムとの間の複数の信号を一括して受信するアナログ部１と、一括受信した信号をチャネル毎に分波する分波部３と、分波部３によって分波されたチャネル毎の信号に基づいて各通信システムに対応するチャネルを選択し、当該信号を通信システム単位で復調する各復調部４〜６と、各復調部により選択されたチャネル毎の受信電力を検出し、検出結果に基づいて自装置が通信を行う通信システムを判断する電力検出部１０と、各復調部から得られる通信システム毎の復調結果および電力検出部１０から得られる判断結果に基づいて通信制御を行う通信制御部１１と、を備える。
2009139288.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
仕様の異なる複数の通信システムに接続可能な通信装置であって、
前記複数の通信システムとの間の複数の信号を一括して受信する受信手段と、
一括受信した信号をチャネル毎に分波する分波手段と、
前記分波手段によって分波されたチャネル毎の信号に基づいて各通信システムに対応するチャネルを選択し、当該信号を通信システム単位で復調する復調手段と、
前記復調手段により選択されたチャネル毎の受信電力を検出し、検出結果に基づいて自装置が通信を行う通信システムを判断する電力検出手段と、
前記復調手段から得られる通信システム毎の復調結果および前記電力検出手段から得られる判断結果に基づいて通信制御を行う制御手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。
【請求項２】
前記電力検出手段は、
前記復調手段により選択されたチャネル毎の受信電力と所定の閾値とを比較し、当該閾値より電力が大きいチャネルに対応する通信システムを、自装置が通信を行う通信システムと判断し前記制御手段に通知することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
前記電力検出手段は、
前記復調手段により選択されたチャネル毎の受信電力と所定の閾値とを比較し、当該閾値より電力が大きいチャネルの中で電力が最も大きいチャネルに対応する通信システムを、自装置が通信を行う通信システムと判断し前記制御手段に通知することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項４】
前記複数の通信システムに対して個別に優先度を付与する場合、
前記制御手段は、
前記復調手段から得られる通信システム毎の復調結果および前記電力検出手段から得られる判断結果に加えて、前記優先度に基づいて、通信制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項５】
前記複数の通信システムに対して個別に優先度を付与する場合、
前記制御手段は、
前記復調手段から得られる通信システム毎の復調結果および前記電力検出手段から得られる判断結果に加えて、前記優先度に基づいて、通信制御を行うことを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
【請求項６】
前記受信手段は、
アンテナで受信したアナログ受信信号である第１の信号と、当該第１の信号から抽出した所定のチャネルのアナログ信号である第２の信号と、を選択的に出力する選択手段と、
前記選択手段の出力信号に応じてゲインを調整するゲイン調整手段と、
前記ゲイン調整後のアナログ信号を用いて所定の受信処理により生成したデジタル信号を、前記一括受信した信号として出力する受信処理手段と、
を備え、
前記制御手段は、
さらに、自装置が通信を行う通信システムに応じて前記選択手段の出力を切り替える切替制御、および前記ゲイン調整手段に対するＡＧＣ制御、を実行することを特徴とする請求項４に記載の通信装置。
【請求項７】
前記受信手段は、
アンテナで受信したアナログ受信信号である第１の信号と、当該第１の信号から抽出した所定のチャネルのアナログ信号である第２の信号と、を選択的に出力する選択手段と、
前記選択手段の出力信号に応じてゲインを調整するゲイン調整手段と、
前記ゲイン調整後のアナログ信号を用いて所定の受信処理により生成したデジタル信号を、前記一括受信した信号として出力する受信処理手段と、
を備え、
前記制御手段は、
さらに、自装置が通信を行う通信システムに応じて前記選択手段の出力を切り替える切替制御、および前記ゲイン調整手段に対するＡＧＣ制御、を実行することを特徴とする請求項５に記載の通信装置。
【請求項８】
前記複数の通信システムを、同一システム帯域の通信システムとすることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の通信装置。
【請求項９】
前記複数の通信システムを、ＥＴＣ（Electronic  Toll  Collection  System）、ＤＳＲＣ（Dedicated  Short  Range  Communication）、車々間通信を含む複数の通信システムとすることを特徴とする請求項８に記載の通信装置。
【請求項１０】
前記複数の通信システムを、隣接または離散的に配置された複数のシステム帯域の通信システムとすることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１つに記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、仕様の異なる複数の通信システムと通信可能な通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、同一周波数帯の複数システム（アプリケーション）に対応する無線装置としては、たとえば、ＩＴＳ（Intelligent  Transport  Systems）用の、ＥＴＣ（Electronic  Toll  Collection  System）／ＤＳＲＣ（Dedicated  Short  Range  Communication）／車々間通信、といった複数システムに対応する車載用通信装置がある。たとえば、車載用通信装置が、各システムに対応した複数の送受信部と変復調部を持ち、それらを切り替えることで所望のシステムと通信を行う方法が提案されている（下記特許文献１参照）。また、この例では、ＥＴＣを最優先とし、ＥＴＣの信号を検出すると強制的にＥＴＣの送受信部と変復調部を選択している。【０００３】
また、たとえば、同一周波数帯の複数システムに対応した無線部を持ち、受信電力の最も高かったものを選択することで選択時のリアルタイム性を高めた無線装置が提案されている（下記特許文献２参照）。この無線装置は、ＡＳＫ（Amplitude  Shift  Keying）変調方式を用いるＥＴＣおよびＤＳＲＣ用の無線部と、ＱＰＳＫ（Quadrature  Phase  Shift  Keying）変調方式を用いる車々間通信用の無線部とを備え、常に両方の無線部を動作させておき、受信した電波の信号強度を検出し、受信電力の高い方を選択して通信を行う。【０００４】
また、異なる周波数帯の複数システムに対応する無線装置として、たとえば、アンテナと周波数コンバータ部を通常の無線装置の外部に持ち、このアンテナと周波数コンバータ部分を選択して使用し、かつ、ソフトウェア無線により無線装置部分を共通化した方法が提案されている（下記特許文献３参照）。【０００５】
同様に、異なる周波数の複数システムに対応する無線装置として、ソフトウェア無線を採用した上記とは異なる方法が提案されている（下記特許文献４参照）。このソフトウェア無線機は、プログラム可能な複数の信号処理装置を備え、一方の信号処理装置で通信を行っている間に、他方の信号処理装置を切り替え先の通信方式に設定する。【０００６】
上記各特許文献の技術は、複数のシステムと通信を行うために、各システムに対応したアンテナやＲＦ（Radio  Frequency）部、ＩＦ（Intermediate  frequency）部、変復調部を備え、受信信号の強度等を用いて回路や使用するモジュールを切り替えることで、リアルタイム（シームレス）に切替えを行うことを目的としている。また、一部の技術は、可能な部分を共通化し、または、ベースバンド部にソフトウェア無線を適用することで、回路規模削減を目指している。【０００７】
また、同一周波数帯の複数の端末を収容する方法として、たとえば、衛星通信などで用いられている一括変復調方式がある。この方式では、周波数帯域を分割して複数の端末で使用するが、中継器では、これら複数端末からの信号を一つの無線機で対応している（下記非特許文献１参照）。従来の一括変復調方式では、受信器における各端末からの受信電力を一定にする必要があり、また、フレームタイミングも同期させる必要がある。このため、一括変復調を行う受信器側から、各端末に対して送信電力制御およびタイミング制御を行う必要があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−２４６６８７号公報
【特許文献２】特開２００７−１０４０４３号公報
【特許文献３】特開２００３−１１０４５４号公報
【特許文献４】特開２００６−１７３６６４号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】“移動体衛星通信におけるシングルホップ接続用衛星搭載中継器”  情報通信学会  信学技報  ＳＡＴ２００２−５３  第４４頁、第６図
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記従来の技術では、変復調方式の異なる全てのシステムに対して完全な共通化が図れていないため、装置規模・回路規模を小さくしきれていない、という問題があった。【００１１】
また、上記非特許文献１に記載の従来の一括変復調システムは、同一周波数帯の複数ユーザを収容することを目的としたシステムであるが、複数の周波数帯域に各システムで動作する端末をそれぞれ割当てることで、複数システムを１つの無線機で処理することが可能となる。しかしながら、無線機の受信部では、全ての受信信号に対して一括してＡＧＣ（Automatic  Gain  Control）等のゲイン調整を行うため、信号レベルの低い信号と高い信号が混在した場合、後段のＡ／Ｄ（Analog／Digital）変換において、信号レベルの低い信号は高い信号に比べてビット数が小さくなり、量子化誤差が大きくなる、という問題があった。また、同様の場合において、信号レベルの低い信号はＳ／Ｎ比が悪くなる、という問題もあった。一方で、これに対する解決策として、受信機入力端でのレベルを一定とする制御を行うと、送信側に電力制御を行わせることになるために、受信側から送信側へ送信電力制御用の通知が必要となる、という問題があった。また、従来の一括変復調システムは、同一システム内の複数端末を一つの制御部で制御することを目的としていたため、フレームタイミングを同期させるタイミング制御機能が必要となる。【００１２】
また、ＯＦＤＭ（Orthogonal  Frequency  Division  Multiplexing）を採用する場合には、一括変復調を行う方式として、ＯＦＤＭＡ（Orthogonal  Frequency  Division  Multiple  Access）がある。この方式は、ＷｉＭＡＸで用いられ、２次変調のＯＦＤＭ変調時に、周波数軸上でチャネルを任意に分割できるようにすることで、帯域内に複数のユーザを割当てることが可能である。しかしながら、ＯＦＤＭＡ方式では、ＦＦＴ（Fast  Fourier  Transform）を行うにあたって、全てのユーザの信号を、シンボルレベルの解像度でＦＦＴウィンドウに収まるようにタイミング制御を行う必要があるため、全ての基地局と端末との間で時間同期を取る必要がある、という問題があった。また、受信機入力端でのレベルが一定となる制御を行うため、上述同様、送信側へ送信電力制御用の通知が必要となる、という問題があった。【００１３】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、仕様の異なる複数の通信システムの信号を、簡易な構成で一括復調する通信装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、仕様の異なる複数の通信システムに接続可能な通信装置であって、前記複数の通信システムとの間の複数の信号を一括して受信する受信手段と、一括受信した信号をチャネル毎に分波する分波手段と、前記分波手段によって分波されたチャネル毎の信号に基づいて各通信システムに対応するチャネルを選択し、当該信号を通信システム単位で復調する復調手段と、前記復調手段により選択されたチャネル毎の受信電力を検出し、検出結果に基づいて自装置が通信を行う通信システムを判断する電力検出手段と、前記復調手段から得られる通信システム毎の復調結果および前記電力検出手段から得られる判断結果に基づいて通信制御を行う制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、装置の小型化が可能になるとともに、チャネルサーチが不要となるため、通信を開始するまでの時間が短縮可能となり、また、高速なチャネル切り替えが可能となる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、通信装置の構成例を示す図である。
【図２】図２は、現在の５．８ＧＨｚ帯におけるＩＴＳ用の周波数割当てを示す図である。
【図３】図３は、受信電力の一例を示す図である。
【図４】図４は、電力が最大のシステムを選択して通信を行う場合を示す図である。
【図５】図５は、チャネルサーチにかかる時間の一例を示す図である。
【図６−１】図６−１は、車両が交差点近傍において路車間通信および車々間通信を行う様子を示す図である。
【図６−２】図６−２は、車両が交差点近傍において路車間通信および車々間通信を行う様子を示す図である。
【図７−１】図７−１は、受信電力の一例を示す図である。
【図７−２】図７−２は、受信電力の一例を示す図である。
【図８】図８は、通信装置の構成例を示す図である。
【図９】図９は、アナログ部の構成例を示す図である。
【図１０−１】図１０−１は、受信電力の一例を示す図である。
【図１０−２】図１０−２は、受信電力の一例を示す図である。
【図１０−３】図１０−３は、受信電力の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明にかかる通信装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１８】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかる通信装置の実施の形態１の構成例を示す図である。詳細には、通信装置の一例として、５．８ＧＨｚ帯におけるＥＴＣ／ＤＳＲＣ／車々間通信の各システムに対応した車載用通信装置が示されている。図１の車載用通信装置は、アナログ部１と、分波部３，ＥＴＣ用復調部４，ＤＳＲＣ用復調部５，車々間用復調部６を備える一括復調部２と、ＥＴＣ用制御部７と、ＤＳＲＣ用制御部８と、車々間用制御部９と、電力検出部１０と、通信制御部１１と、を備えている。なお、図１の車載用通信装置は、既存のＥＴＣ／ＤＳＲＣ路側機に合わせてシングルキャリア方式を採用する。
【００１９】
アナログ部１は、ＩＴＳ用の全帯域または所望の帯域分の信号を受信し、受信した信号をベースバンドのデジタル信号として出力する。一括復調部２における分波部３は、入力された信号を分波し、各システムに対応したチャネルに分ける。ここで、分波部３を、たとえば、チャネル毎に任意の帯域幅を設定できるマルチレートフィルタとする。ＥＴＣ用復調部４，ＤＳＲＣ用復調部５，車々間用復調部６は、ＥＴＣ／ＤＳＲＣ／車々間通信の該当するシステムで使用されるチャネルを選択し、分波部３から入力された信号に対してシステムに対応した復調処理を行う。また、後段に接続された該当する制御部に信号（復調データ系列）を出力するとともに、電力検出部１０に上記で選択したチャネルの電力情報を出力する。
【００２０】
ＥＴＣ用制御部７，ＤＳＲＣ用制御部８，車々間用制御部９は、それぞれ、ＥＴＣシステム，ＤＳＲＣシステム，車々間通信システムに対応しており、各復調部から出力された信号に誤り訂正やフレーム処理等を行い、その結果を通信制御部１１に出力する。
【００２１】
電力検出部１０は、ＥＴＣ／ＤＳＲＣ／車々間通信の各復調部から出力されるシステム毎の電力情報に基づいて通信可能なシステムを求め、その結果を通信制御部１１に出力する。通信制御部１１は、ＥＴＣ／ＤＳＲＣ／車々間通信の各制御部からの出力および電力検出部１０からの出力に基づいて通信制御を行う。
【００２２】
図２は、５．８ＧＨｚ帯におけるＩＴＳ用の周波数割当てを示す図である。従来の周波数割当ては路車間通信のみを想定して行われており、図２に示すように、アップリンク（車載用通信装置→路側機）およびダウンリンク（路側機→車載用通信装置）用に各７チャネル（Ｕ１〜Ｕ７，Ｄ１〜Ｄ７）が規定されている。なお、車々間通信に関しては、現段階では周波数が割当てられていない。このため、以下では、図２に示されたチャネルのうち、特定用途または未使用のチャネルの１個または複数個が割当て可能であると仮定して説明する。
【００２３】
なお、ＥＴＣ／ＤＳＲＣ／車々間通信は互いに独立して動作しており、受信側の車載用通信装置からみると、各チャネル（システム）の電力は異なっている。また、システム毎に、フレーム間隔やクロックタイミングも独立（互いのシステム間で非同期）である。
【００２４】
つづいて、以上のように構成された車載用通信装置の動作について説明する。車載用通信装置のアナログ部１は、図２に示されるＩＴＳ用の全帯域（使用されている帯域の範囲が既知の場合は所望の帯域分）の信号を受信すると、ベースバンドのデジタル信号に変換して一括復調部２に出力する。一括復調部２の分波部３は、入力された信号を、チャネル毎の信号に分波する。各復調部は、並列に処理を行い、後段に接続された各制御部に対して復調データ系列を出力するとともに、システム毎の電力情報を電力検出部１０に出力する。ＥＴＣ／ＤＳＲＣ／車々間通信用の各制御部は、復調データ系列内に挿入されたシステム判別用の既知パターン信号であるユニークワードを検出することで、各システムで使用されているアプリケーションを特定し、その結果を、後段に接続された通信制御部１１に出力する。
【００２５】
ここで、車載用通信装置の電力検出部１０および通信制御部１１の動作について詳細に説明する。図３は、車載用通信装置において観測されるチャネル検出時の受信電力の一例を示す図である。ここでは、近隣におけるＤＳＲＣ（Ｄ３／Ｕ３），車々間通信（Ｕ７）の信号と、遠方におけるＥＴＣ（Ｄ１），ＤＳＲＣ（Ｄ４）の信号が観測されている。
【００２６】
ＩＴＳでは通常、近隣のシステムと通信を行うので、たとえば、図３のように、受信電力に閾値を設定する。この場合、電力検出部１０は、受信電力が閾値以下であったチャネルのシステムは、正しく復調されていても通信対象から除外する。したがって、電力検出部１０は、ＤＳＲＣ（Ｄ３／Ｕ３）と車々間通信（Ｕ７）を自装置が通信を行うシステムと判断し、通信制御部１１にその旨を通知する。通信制御部１１は、前段に接続された各制御部からの出力および電力検出部１０からの通知に基づいて、以降、ＤＳＲＣ通信と車々間通信を開始するための制御を行う。
【００２７】
また、車載用通信装置が１つのシステムとのみ通信を行う仕様の場合には、たとえば、受信電力の最大値を検出し、電力が最大となるチャネルのシステムと通信を行う。図４は、図３で示した受信電力の例において、電力が最大のシステムを選択して通信を行う場合を示す図である。この場合、電力検出部１０は、ＤＳＲＣ（Ｄ３）を最大電力と判断し、その旨を通信制御部１１に通知する。通信制御部１１は、前段に接続された各制御部からの出力および電力検出部１０からの通知に基づいて、ＤＳＲＣ通信を開始するための制御を行う。なお、最大値検出を採用する場合において、近隣で動作しているシステムがない通信環境では、遠方からの微弱な電波や雑音を誤って最大値として検出する可能性がある。これを回避するために、たとえば、検出された最大値を、適宜設定された閾値と比較し、最大値が閾値以下の場合は通信不可と判断する。また、上記通信環境では、上記判断方法に限らず、たとえば、電力が最大となるチャネルに対応する制御部がユニークワードを検出できない場合や、復調データ中に誤りがあった場合等に、そのチャネルでの通信を不可と判断することとしてもよい。
【００２８】
つづいて、以上のような一括復調を行った場合のチャネルサーチにおける従来方式との違いを説明する。図５は、複数のシステムが存在する場合のチャネルサーチにかかる時間の一例を示す図である。従来方式では、車載用通信装置は、通信に先立ち、路車間通信（ＥＴＣ／ＤＳＲＣ）の路側機または車々間通信を行う近隣の車載用通信装置との間でチャネル割り付けの処理が必要である。このため、車載用通信装置は、路側機および近隣の車載用通信装置が使用しているチャネルをサーチする必要がある。たとえば、図２の受信状態では、路車間通信（ＥＴＣ／ＤＳＲＣ）に使用可能なチャネルは４つあるため、車載用通信装置は、路側機がＤ１〜Ｄ４のいずれのチャネルを使用しているかをサーチするとともに、近隣の車載用通信装置がいずれのチャネルを用いて車々間通信を行っているかをサーチする。したがって、図５の従来方式に示すように、チャネルサーチにかかる時間が長くなり、通信開始までに時間がかかる。
【００２９】
一方、本実施の形態の車載用通信装置は、ＩＴＳ用の全帯域（または所望の帯域分）の信号を一括して復調するので、チャネルサーチ処理が不要であり、同期処理のみで通信を開始することができる。したがって、該当チャネルが見つかるまで１つずつサーチする従来の方法に比べると、通信を開始するまでの時間を大幅に短縮することが可能である。
【００３０】
以上説明したように、本実施の形態では、１つのアナログ部で異なる周波数の信号を扱う構成としたので、回路規模を削減でき、装置の小型化が可能になる。
【００３１】
また、本実施の形態では、ＩＴＳ用の全帯域（使用範囲が既知の場合は所望の帯域分）の信号を一括して復調することとしたので、チャネルサーチが不要となり、通信を開始するまでの時間が短縮可能である。また、常に複数のチャネルを復調しているため、チャネル切り替え時の同期処理が不要となり、高速なチャネル切り替えが可能となる。
【００３２】
また、本実施の形態では、受信電力を閾値と比較し、閾値以上の電力となるチャネルを検出することとしたので、通信相手への送信電力制御が不要である。これにより、既存のＥＴＣ／ＤＳＲＣ路側機を変更する必要がないため、既存の設備をそのまま使用可能である。また、シングルキャリアの採用により、全ての車載用通信装置と路側機でシンボル周期レベルでのタイミング同期を取る必要がなく、変調方式の変更も不要となり、既存のＥＴＣ／ＤＳＲＣ路側機をそのまま使用可能である。
【００３３】
なお、本実施の形態では、ＩＴＳ用に使用が想定される全てのチャネルに対してチャネル検出を行っていたが、路車間通信の検出については、路側機からのダウンリンク信号のみを判定基準にしてもよい。これにより、回路規模が削減可能となる。ただし、この場合、検出タイミングによっては、車載用通信装置がアップリンクで通信を行っている場合がある。車載用通信装置からの送信信号は一般的には路側機の送信信号に比べて小さいが、自車両と隣接車両、路側機の位置関係によっては、本アップリンク信号が閾値を越える場合もあることから、このような場合は、アップリンク信号に対しても検出処理を行うこととしてもよい。この場合、信号検出精度が上がる可能性がある。
【００３４】
また、本実施の形態では、各システムのチャネル当りの帯域幅が同一である場合を例に説明したが、分波部としてのマルチレートフィルタの設定により、異なる帯域幅であっても対応可能である。
【００３５】
また、本実施の形態では、ＩＴＳを例にとり、同一のシステム帯域内にある複数のシステムを想定する場合について説明したが、隣接または離散的に配置された複数のシステム帯域を想定する場合においても適用可能である。
【００３６】
実施の形態２．
実施の形態１では、ＩＴＳ用の全帯域（または所望の帯域分）の信号をモニタして一括して復調し、受信電力が閾値を超えたチャネルにおけるシステムと通信を行うこととした。本実施の形態では、通信を行うシステムの選択にシステム毎の優先度を導入する。
【００３７】
現在、ＩＴＳでは、路車間通信（ＥＴＣ／ＤＳＲＣ）と車々間通信の干渉を回避するアプリケーションの使用方法として、（１）課金システムであるＥＴＣは優先的に使用する、（２）交差点における安全・安心においてはＤＳＲＣを優先的に使用する、といった提案がなされている。したがって、本実施の形態では、一例として、「ＥＴＣ＞ＤＳＲＣ＞車々間通信」の順番で優先順位を付けることとし、通信制御部１１は、この優先順位にしたがって制御を行う。優先順位は他の順番であってもよい。車載用通信装置の構成は、図１と同じである。なお、本実施の形態では、車載用通信装置が１つのシステムとのみ通信を行う仕様である場合を想定する。
【００３８】
以下、本実施の形態における車載用通信装置の動作について説明する。図６−１および図６−２は、いずれも、車両が交差点近傍において路車間通信および車々間通信を行う様子を示す図であり、図７−１および図７−２は、いずれも、車載用通信装置において観測される受信電力の一例を示す図である。
【００３９】
図６−１では、たとえば、自車両である車両２１が、車両２２との間でチャネルＵ７を用いて車々間通信を行っている。このとき、車両２１に搭載された車載用通信装置の電力検出部１０は、図７−１に示すように信号電力を観測する。この時点で、ＥＴＣシステムの電力は観測されていないことから、電力検出部１０は、ＥＴＣ通信エリア外であると判断する。また、ＤＳＲＣ（Ｄ３／Ｕ３）の電力は観測されているが、受信電力は所定の閾値以下であるため、電力検出部１０は、ＤＳＲＣ通信エリア外であると判断する。電力検出部１０は、これらの判断結果を、通信制御部１１に出力する。通信制御部１１は、これらの結果に基づいて、車両２１との車々間通信を継続する。
【００４０】
その後、車両２１が移動し、図６−２に示すように、交差点近傍に設置されたＤＳＲＣ用の路側機２３の通信エリア内に入ると、車載用通信装置の電力検出部１０は、図７−２に示すように信号電力を観測する。この場合、電力検出部１０は、ＥＴＣシステムの電力は観測されていないのでＥＴＣ通信エリア外と判断するが、ＤＳＲＣ（Ｄ３）の電力が閾値以上であるため、自車両がＤＳＲＣ通信エリア内に入ったと判断し、判断結果を通信制御部１１に通知する。通信制御部１１は、判断結果および優先順位に基づいて、車両２２との間で継続していた車々間通信を停止するための制御を行い、その後、チャネルＤ３／Ｕ３を用いて路側機２３との間でＤＳＲＣ通信を開始するための制御を行う。
【００４１】
また、たとえば、車両２１は、車両２２との間で車々間通信を行っていない状態で、受信電力が図７−２の状態となった場合、電力検出部１０が、自車両がＤＳＲＣ通信エリア内および車々間通信エリア内にあると判断し、判断結果を通信制御部１１に通知する。通信制御部１１は、判断結果および優先順位に基づいて、チャネルＤ３／Ｕ３を用いて路側機２３との間でＤＳＲＣ通信を開始するための制御を行う。ここでは、優先順位が「ＤＳＲＣ＞車々間通信」であるため、車々間通信の電力が閾値を超えている場合であっても車々間通信を行わずに、ＤＳＲＣ通信に接続する制御を行う。
【００４２】
以上説明したように、本実施の形態では、所望の帯域内の複数のチャネルの電力状態を同時にモニタし、さらに、システム間で優先順位を付けて、電力が閾値を超えるシステムの中で最も優先順位の高いシステムを選択して通信を行うこととした。これにより、相互干渉の少ないＩＴＳシステムが実現できるとともに、接続するシステムを変更する場合であってもシームレスなアプリケーションの変更を実現できる。
【００４３】
実施の形態３．
実施の形態２では、所望の帯域内の複数のシステム（チャネル）の電力状態を同時にモニタし、電力が閾値を超えるシステムの中で優先順位の最も高いシステムを選択して通信を行うこととした。本実施の形態では、これに加え、アナログ部が、所望のシステムの信号を抽出し、所望のシステムの信号と上記一括して受信した信号とを選択的に出力することとした。
【００４４】
図８は、本発明にかかる通信装置の実施の形態３の構成例を示す図である。実施の形態１および２と同様、通信装置の一例として、５．８ＧＨｚ帯におけるＥＴＣ／ＤＳＲＣ／車々間通信の各システムに対応した車載用通信装置を示している。なお、本実施の形態では、車載用通信装置が１つのシステムとのみ通信を行う仕様である場合を想定する。
【００４５】
図８の車載用通信装置は、図１の車載用通信装置と比較すると、アナログ部１の代わりにアナログ部１Ｂを、通信制御部１１の代わりに通信制御部１１Ｂを備えている。アナログ部１Ｂは、ＩＴＳ用の全帯域または所望の帯域分の信号を受信し、受信した電波をベースバンドのデジタル信号として出力する。通信制御部１１Ｂは、通信制御部１１と同様の処理を行い、さらに、前段に接続された各制御部からの出力および電力検出部１０からの通知に基づいて、アナログ部１Ｂにセレクト信号およびＡＧＣ制御信号を出力する。
【００４６】
図９は、図８で示される車載用通信装置のアナログ部１Ｂの構成例を示す図である。アナログ部１Ｂは、ダウンコンバータ３１と、チャネルフィルタ３２と、スイッチ３３と、ＡＧＣ３４と、ダウンコンバータ３５と、Ａ／Ｄ変換部３６とを備えている。ダウンコンバータ３１は、入力されたＲＦ（Radio  Frequency）信号をＩＦ（Intermediate  Frequency）信号に変換する。チャネルフィルタ３２は、ＩＦ信号にフィルタをかけ、設定されたチャネルのみを通過させる。スイッチ３３は、通信制御部１１Ｂから送られてくるセレクト信号にしたがって、通過させる出力（信号／チャネル）を切替え、ダウンコンバータ３１の出力とチャネルフィルタ３２の出力のうち、設定された側の出力のみを通過させる。ＡＧＣ（Automatic  Gain  Control）３４は、通信制御部１１ＢからのＡＧＣ制御信号にしたがって、入力された信号をゲイン調整して出力する。ダウンコンバータ３５は、入力された信号をベースバンド信号に変換する。Ａ／Ｄ変換部３６は、アナログ／デジタル変換を行う。
【００４７】
つづいて、以上のように構成された車載用通信装置の動作について説明する。本実施の形態でも、実施の形態２の場合と同様、一例として「ＥＴＣ＞ＤＳＲＣ＞車々間通信」の順番で優先順位を付けることとし、通信制御部１１Ｂはこれにしたがって制御を行う。なお、本実施の形態では、ＤＳＲＣの通信エリア内にはＥＴＣは存在しないものとする。
また、アナログ部１Ｂのチャネルフィルタ３２は、初期状態では、チャネルＤ３を抽出するように設定されており、また、スイッチ３３は、初期状態では、ダウンコンバータ３１からの出力を通過させるようになっている。
【００４８】
たとえば、図６−１の状況で、車両２１に搭載された車載用通信装置の電力検出部１０は、図１０−１に示すように信号電力を観測する。図１０−１，図１０−２および図１０−３は、いずれも、車載用通信装置において観測される受信電力の一例を示す図である。図１０−１の時点では、ＥＴＣシステムの電力は観測されていないことから、電力検出部１０は、ＥＴＣ通信エリア外であると判断する。また、ＤＳＲＣ（Ｄ３／Ｕ３）の電力は観測されているが、受信電力は所定の閾値以下であるため、電力検出部１０は、ＤＳＲＣ通信エリア外であると判断する。電力検出部１０は、これらの判断結果を、通信制御部１１に通知する。通信制御部１１は、これらの結果に基づいて、車両２１との車々間通信を継続する。
【００４９】
その後、車両２１が移動し、図６−２に示すように、交差点近傍に設置されたＤＳＲＣ用の路側機２３の通信エリア内に入ると、車載用通信装置の電力検出部１０は、たとえば、図１０−２に示すように信号電力を観測する。この場合、電力検出部１０は、ＥＴＣシステムの電力は観測されていないのでＥＴＣ通信エリア外と判断する。一方、ＤＳＲＣ（Ｄ３）の電力は閾値以上であるため、自車両がＤＳＲＣ通信エリア内に入ったと判断する。電力検出部１０は、これらの判断結果を、通信制御部１１Ｂに通知する。通信制御部１１Ｂは、通知された結果に基づいて、車両２２との間で継続していた車々間通信を停止するための制御を行い、また、チャネルＤ３／Ｕ３を用いて路側機２３との間でＤＳＲＣ通信を開始するための制御を行う。そして、通信制御部１１Ｂは、ＤＳＲＣ通信を行うために、アナログ部１Ｂのスイッチ３３に向けてチャネルフィルタ３２の出力を選択するためのセレクト信号を出力する。
【００５０】
ところで、アナログ部１Ｂは、複数システムの信号が合成された状態の信号を受信するため、従来の一括復調方式のように、受信信号をＡ／Ｄ変換のレンジに最適になるように増幅（減衰）させても、所望の信号が最適になるとは限らない。たとえば、図９−２に示す場合では、所望するチャネルＤ３（ＤＳＲＣ）の信号電力よりもチャネルＵ７（車々間通信）の信号電力の方が大きいため、従来の方法では、チャネルＤ３の信号を最適な状態で取り出すことは難しい。
【００５１】
そこで、本実施の形態のアナログ部１Ｂは、ＤＳＲＣの信号を最適な状態で取り出す処理を行う。具体的には、まず、スイッチ３３が、初期状態ではダウンコンバータ３１の出力を通過させるように設定されているが、通信制御部１１Ｂからのセレクト信号に従い、チャネルフィルタ３２の出力を通過させるように設定を切り替える処理を行う。つぎに、ＡＧＣ３４が、通信制御部１１ＢからのＡＧＣ制御信号に従い、入力された信号に適したゲイン調整を行い、調整後の信号を出力する。その後、ダウンコンバータ３５およびＡ／Ｄ変換部３６により所定の処理が行われ、最終的に、アナログ部１Ｂからは、ＤＳＲＣの信号が最適な状態で出力される。
【００５２】
その後、車両２１において、ＤＳＲＣ通信が終了した場合、通信制御部１１Ｂは、スイッチ３３にダウンコンバータ３１の出力を選択するためのセレクト信号を出力する。これにより、全てのシステムの信号検出が可能な状態に戻る。
【００５３】
以上説明したように、本実施の形態では、複数のシステムに優先度を付け、その優先度にしたがってアナログ部の出力を制御し、所望のシステムの信号のみを抽出可能な構成とした。これにより、不要なシステムの信号を削除でき、所望の信号を最適な状態で抽出できる。また、従来の一括復調方式で問題となっていた、受信電力がシステムによってバラツキがある場合に生じる特性劣化を抑制できるとともに、システム（チャネル）の受信電力を一定にするための送信電力制御が不要になる。したがって、既存のＥＴＣ／ＤＳＲＣ路側機をそのまま使用できる。さらに、シングルキャリアの採用により、全ての車載用通信装置と路側機でシンボル周期レベルでのタイミング同期を取る必要もなく、また、変調方式の変更も不要となる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
以上のように、本発明にかかる通信装置は、仕様の異なる複数のシステムと通信を行う通信装置に有用であり、特に、複数システムの信号を一括復調する通信装置に適している。
【符号の説明】
【００５５】
１，１Ｂ  アナログ部
２  一括復調部
３  分波部
４  ＥＴＣ用復調部
５  ＤＳＲＣ用復調部
６  車々間用復調部
７  ＥＴＣ用制御部
８  ＤＳＲＣ用制御部
９  車々間用制御部
１０  電力検出部
１１，１１Ｂ  通信制御部
２１，２２  車両
２３  路側機
３１，３５  ダウンコンバータ
３２  チャネルフィルタ
３３  スイッチ
３４  ＡＧＣ
３６  Ａ／Ｄ変換部
【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６−１】
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【図６−２】
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【図７−１】
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【図７−２】
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【図８】
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【図９】
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【図１０−１】
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【図１０−２】
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【図１０−３】
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【国際調査報告】
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