(57)【要約】【課題】複数種類の変調方式が混在する狭帯域通信システムにおいて、デバッグやテストにおいて不都合を生じさせないで動作するフレーム同期回路を提供。【解決手段】受信データからUWを検出するUW検出部１と、車載器の動作を設定するための動作設定レジスタ群３と、同期状態を管理する同期管理部４と、無制限同期継続状態を保持させるための無制限同期継続レジスタ５と、FCMCデータを解析するFCMC解析部６とを備えて構成され、動作設定レジスタ群３は、FCMCデータから得られる動作情報だけでなく、車載器に接続されたCPUや端子などの入力手段から得られる動作情報により同期制御することができ、これによりFCMCデータFCMCデータを受信することなくデバッグやテストを簡単に実施することができる。【選択図】図１
2008035233.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種類の変調方式に対応して路側機および被制御機器の間でデータ通信する狭帯域通信システムに適用されて、前記被制御機器の同期制御を行うフレーム同期回路において、該回路は、
前記路側機から受信した受信データから同期ワードを検出する同期ワード検出手段と、
前記受信データを解析して、該受信データのうち、フレームコントロールメッセージチャネル（Frame Control Message Channel：FCMC）データから第１の動作情報を得るFCMC解析手段と、
該FCMC解析手段で得られた第１の動作情報を設定する動作設定手段と、
該動作設定手段から第１の動作情報を読み出して、第１の動作情報に応じて同期状態を管理する同期管理手段とを含み、
該同期管理手段は、第１の動作情報に応じて同期ワードを検出すべきタイミングでウインドウを開くウインドウ信号を生成して前記同期ワード検出手段に供給し、
前記同期ワード検出手段は、前記ウインドウ信号に応じて、ウインドウが開いていないときは同期ワードを検出しないようにし、
該回路は、前記被制御機器を制御する中央演算処理装置（Central Processing Unit：CPU）から、または該回路に設けられた端子状態から制御信号を入力する入力手段を含み、
前記制御信号によって同期制御可能とすることを特徴とするフレーム同期回路。
【請求項２】
請求項１に記載のフレーム同期回路において、前記動作設定手段は、前記入力手段により前記制御信号として第２の動作情報を設定し、
該同期管理手段は、該動作設定手段から第２の動作情報を読み出して、第２の動作情報に応じてUWウインドウ信号を生成することを特徴とするフレーム同期回路。
【請求項３】
請求項２に記載のフレーム同期回路において、前記動作設定手段は、前記入力手段により前記制御信号としてCPU制御モード設定信号を設定し、該信号によりCPU制御モードが設定されているときに限り第２の動作情報を設定可能とすることを特徴とするフレーム同期回路。
【請求項４】
請求項１に記載のフレーム同期回路において、前記同期管理手段は、前記入力手段により前記制御信号として無制限同期継続信号を入力し、該信号により同期継続が無制限に設定されているとき、該回路が一度同期すれば、以後はこの同期を無制限に継続させることを特徴とするフレーム同期回路。
【請求項５】
請求項１に記載のフレーム同期回路において、前記同期管理手段は、前記入力手段により前記制御信号として強制同期モード信号を入力し、該信号により強制同期モードが設定されているとき、他の条件に拘らず、同期を強制的に確立する
ことを特徴とするフレーム同期回路。
【請求項６】
請求項１に記載のフレーム同期回路において、前記同期管理手段は、前記入力手段により前記制御信号として同期解除信号を入力し、該信号により同期解除が設定されているとき、他の条件に拘らず、同期を強制的に解除することを特徴とするフレーム同期回路。
【請求項７】
請求項１に記載のフレーム同期回路において、前記動作設定手段は、前記入力手段により前記制御信号としてbothモード信号を設定し、
前記同期管理手段は、該動作設定手段から前記bothモード信号を読み出して、bothモードが設定されているとき、同期中の変調方式だけでなく、同期していない変調方式についても、同期ワードを検出すべきタイミングでウインドウを開く前記ウインドウ信号を生成することを特徴とするフレーム同期回路。
【請求項８】
請求項１に記載のフレーム同期回路において、前記動作設定手段は、前記入力手段により前記制御信号としてby_slotモード信号を設定し、
前記同期管理手段は、通常は、１フレームごとのタイミングを、同期ワードを検出すべきタイミングとしてウインドウを開くウインドウ信号を生成し、
前記動作設定手段から前記by_slotモード信号を読み出して、by_slotモードが設定されているときは、前記同期ワード検出手段が所定のフレームにおいて同期ワードを検出できなかった場合、該所定のフレームについてスロットごとのタイミングを同期ワードを検出すべきタイミングとしてウインドウを開くウインドウ信号を生成することを特徴とするフレーム同期回路。
【請求項９】
請求項１に記載のフレーム同期回路において、前記FCMC解析手段は、前記FCMCデータを判定して、その内容に矛盾を検出した場合に、矛盾を示すFCMC矛盾検知信号を前記同期管理手段に供給し、
前記同期管理手段は、前記FCMC矛盾検知信号が矛盾を示す場合に、他の条件に拘らず、同期を解除することを特徴とするフレーム同期回路。
【請求項１０】
請求項１に記載のフレーム同期回路において、前記同期管理手段は、同期状態を示す信号、フレームエンドを示す信号、およびスロットエンドを示す信号を、モニタ用の信号として生成し、出力することを特徴とするフレーム同期回路。
【請求項１１】
請求項１に記載のフレーム同期回路において、前記被制御機器は、路側機との通信が可能な車載器であることを特徴とするフレーム同期回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、狭帯域通信（DSRC：Dedicated Short-Range Communication）システムのフレーム同期回路に関し、とくに、受信波がASK方式の変調波およびQPSK方式の変調波のいずれにも対応したDSRCシステムのフレーム同期回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、DSRCシステムを用いた無線通信規格、たとえば「ARIB STD-T55規格」に準拠した路車間通信システムが開発され、これに基づき、ETC（Electronic Toll Collection：自動料金収受システム）のサービスが開始されている。この「ARIB STD-T75規格（1.3版）」は、更なるサービス拡大を目指すとともに通信の高速化を目的として、従来のETCで使われている変調方式（すなわちASK方式）に、π/4シフトQPSK方式を加えた、２つの変調方式を混在したもので、平成17年11月30日に発行されている。DSRCシステムを用いたETCでは、ASK方式とQPSK方式との２つの通信方式が存在するので、車載器は、その両方の方式で通信できる必要がある。
【０００３】
このDSRCシステムおよびそれを用いたETCをはじめとして、PHSや携帯電話装置を含む無線通信システムにおいては、フレームと呼ばれるデータの単位が用いられている。たとえば、PHSの場合は１フレームが640bitのデータで構成されている。送信側から送られてくるフレームの先頭には、同期ワード、たとえば、DSRCシステムの場合はユニークワード（以下、UWと略称する）が含まれ、車載器は、この同期ワードを検知することにより、路側機との同期を実現している。このようなシステムでは、路側機は、ASK方式のフレームおよびQPSK方式のフレームを交互に送信し、すなわち時分割送信するものがあり、ASK方式とQPSK方式とでUWのデータは異なるものである。
【０００４】
ただし、車載器が同期している間には、受信データ中に前記同期ワードと同じデータが含まれている可能性があるので、同期の元となる同期ワードが検出されたフレームを受信中は、次のフレームの先頭の同期ワードが送信されるべき時刻以外で、この同期ワードと同じデータ配列が検出されても、誤って再同期しないように、止まり木と呼ばれる技術が用いられている。
【０００５】
さらに、車載器は、電波状態が悪い場合には、基地局から送られてきた同期ワードを含むデータを受信してもCRCエラーチェックによりエラーとなることがあるので、エラーフリーの技術を用いて再送信依頼を出すこともできる。この場合には、車載器は、連続してフレームが受信できなくても、同期外れとはならないように同期保護技術を用いている。
【０００６】
止まり木技術と同期保護技術とは、ETCのように通信方式の変調方式としてASK方式だけが用いられている場合には、転送速度と同期ワードの位置とが決まるので、公知の技術として使用されている。
【０００７】
ところで、特許文献１に記載の受信装置では、同期方式として、フレーム長の違うフレームが時分割で送信されて来ることに対応して、最初から、フレーム同期信号が送られて来るかも知れないタイミングでウインドウを開く方法が開示されている。
【０００８】
また、特許文献２に記載のフレーム同期検出保護回路では、受信波がASK方式の変調波またはQPSK方式の変調波のいずれであっても復調することができる。
【特許文献１】特開平７−１６２４０６
【特許文献２】特開２００４−１４７０１６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
DSRCシステムの車載器、たとえばETC車載器は、従来のフレーム同期回路を含んで構成され、通常、通信相手である路側機からのフレームコントロールメッセージチャネル（Frame Control Message Channel：FCMC）データを無線で受信し、これを解析して、路側機からの命令を解読することによって動作する。しかしながら、この車載器において、デバッグやテストを実行する際には、ただ単にデータを送信するだけであっても、FCMCデータを受信して動作を指定する必要があるという不都合が生じていた。
【００１０】
また、従来のフレーム同期回路では、ASK方式およびQPSK方式の２つの変調方式が混在する場合、時分割でASK方式とQPSK方式のフレームが送信されてくると、最初に同期した変調方式の信号波に対してUWを検出できるが、他方の変調方式の信号波に対しては、この同期が解除されるまで通信することができない。
【００１１】
さらに、時分割でスロット数の違うフレームが送信されてくる場合で、２フレーム目の同期ワードが検出できなかった場合には、止まり木技術を用いていると、３フレーム目の同期ワードも検出できず、すなわち時分割処理に対応できないので効率的に通信できない。
【００１２】
従来のフレーム同期回路において、これらの点を改善するには、無線通信における同期、および同期継続時の止まり木制御が複雑になり、設計コストおよび製造コストの面で困難であった。
【００１３】
また、従来のフレーム同期回路では、通信中のフレームの受信を終了するまでは同期を継続して解除ずることができないので、同期している路側機の電波範囲外に出てしまった場合、電波強度が弱まるためにフレームの受信を終了できないことがあり、また同期中は他の路側機のタイミングで止まり木ウインドウが開かないので、次の路側機からのデータを受信してもUWを検出することができないことがある。
【００１４】
また、従来のフレーム同期回路を搭載した車載器では、路側機から送信されてくるUWを有するFCMCデータを受信して正常に同期しても、FCMCデータに矛盾があって車載器が正常動作することができない場合があり、しかしながら同期状態が継続されて他の路側機との同期が実施できない場合が生じていた。
【００１５】
本発明は、このような従来技術の欠点を解消し、ARIB STD-T75規格に準拠する車載器に搭載されて、回路設計およびソフト設計のデバッグやテストにおいて不都合を生じさせないで動作することができるDSRCシステムのフレーム同期回路を提供することを目的とする。
【００１６】
また、本発明は、このような従来技術の欠点を解消し、ARIB STD-T75規格に準拠する車載器の同期制御、およびその同期継続時の止まり木制御に関して、ASK方式とQPSK方式との二つの変調方式が混在する状況であっても、路側機および車載器間の同期の確立を安定的にかつ効率的に行うことができるDSRCシステムのフレーム同期回路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】
本発明は上述の課題を解決するために、複数種類の変調方式に対応して路側機および被制御機器の間でデータ通信する狭帯域通信システムに適用されて、この被制御機器の同期制御を行うフレーム同期回路は、この路側機から受信した受信データから同期ワードを検出する同期ワード検出手段と、この受信データを解析して、この受信データのうち、FCMCデータから第１の動作情報を得るFCMC解析手段と、このFCMC解析手段で得られた第１の動作情報を設定する動作設定手段と、この動作設定手段から第１の動作情報を読み出して、第１の動作情報に応じて同期状態を管理する同期管理手段とを含み、この同期管理手段は、第１の動作情報に応じて同期ワードを検出すべきタイミングでウインドウを開くウインドウ信号を生成してこの同期ワード検出手段に供給し、この同期ワード検出手段は、このウインドウ信号に応じて、ウインドウが開いていないときは同期ワードを検出しないようにし、さらにこの回路は、この被制御機器を制御するCPUから、またはこの回路に設けられた端子状態から制御信号を入力する入力手段を含み、この制御信号によって同期制御可能とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のフレーム同期回路によれば、動作設定レジスタ群に対して、受信したFCMCデータに応じた動作情報を設定するだけでなく、CPUから車載器の動作を自由に指定して動作情報を直接書き込むことができるので、FCMCデータを受信することなくデバッグやテストを簡単に実施することができる。また、これにより、ハードウエアをテストするための環境や、ソフトウエアをデバッグするための環境を築くのに便利である。
【００１９】
このフレーム同期回路では、無制限同期継続回路を設けることにより、テスト時にパルスジェネレータを用いてUWを有するデータを発生させ、これを入力して一度でも同期させてしまったならば、以後は、FCMCデータを受信しなくても同期を継続することができるので、デバッグやテストに便利である。
【００２０】
また、本発明のフレーム同期回路によれば、CPUや端子などから強制同期モード信号を入力して受け付けて、同期状態を強制的に実現できるように構成することにより、パルスジェネレータを用いることなく、車載器単体で検証またはデバッグなどのテストをすることができる。
【００２１】
さらに、本発明のフレーム同期回路によれば、CPUや端子などから同期解除信号を入力して受け付けて、電波強度が弱くなったり、受信データがおかしくなったりしたときに、コンピュータのソフトウエアによって同期解除を実施することにより、新たに周波数探索のプロセスに移行することができ、また、他の路側機のUWを検出することができて、効率的に通信を行うことができる。
【００２２】
また、本発明のフレーム同期回路によれば、CPUや端子などからbothモード信号を入力して受け付けて、路側機から時分割でFCMCデータが送信されて、QPSK方式およびASK方式の信号波が交互に送信されてくる場合、同期させる変調方式を交互に切り替えながら、他の変調方式の止まり木ウインドウも開くことにより、両変調方式のデータの送受信が可能となる。
【００２３】
さらに、本発明のフレーム同期回路によれば、CPUや端子などからby_slotモード信号を入力して受け付けて、変調方式ごとにフレーム長の異なるフレーム同期信号が時分割で送信されてくるとき、同期している変調方式の止まり木ウインドウが開いた位置において、UWが検出できなかった場合にそのフレームについてスロットごとに止まり木ウインドウを開くことにより、同期している変調方式のUWを再度検出するまでのロスをなくすことができ、フレームの送受信におけるロスを削減することができる。また、これにより、不要なタイミングで止まり木ウインドウが開かれることがなくなり、UWと同じbit配列のデータを受信しても、誤って再同期してしまうトラブルの発生が抑止される。
【００２４】
また、本発明のフレーム同期回路によれば、受信したFCMCデータの内容から矛盾を検出した場合には、同期外れとして同期状態を解除し、ASK方式とQPSK方式との両方の止まり木ウインドウを開くことにより、ロスなく、次の通信相手、すなわち他の路側機を検索することができる。
【００２５】
さらに、本発明のフレーム同期回路によれば、モニタ用回路を設けて同期状態、フレームエンドおよびスロットエンドなどのモニタ用信号を出力するので、これらの信号を簡単にモニタできるようになり、ソフトウエアのデバッグおよび回路のテストが容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
次に添付図面を参照して本発明による狭帯域通信（DSRC：Dedicated Short-Range Communication）システムのフレーム同期回路の実施例を、実施例１〜実施例８の順に詳細に説明する。
【実施例１】
【００２７】
実施例１に係るフレーム同期回路10は、図１に示すように、受信データからユニークワード（Unique Word：UW）などの同期ワードを検出するUW検出部１（同期ワード検出手段）と、UWを検出できない回数を計数するロストカウンタ21と、同期継続回数を置数するための同期継続回数レジスタ22と、ロストカウンタ21の計数値と同期継続回数レジスタ22の値とを比較した結果により同期外れ指示信号を出力する比較回路23と、車載器の動作を設定するための動作設定レジスタ群３（動作設定手段）と、同期状態を管理する同期管理部４（同期管理手段）と、無制限同期継続状態を保持させるための無制限同期継続レジスタ５（無制限同期継続手段）とを含んで構成される。
【００２８】
本回路10は、「ARIB STD-T75規格」に準拠するDSRCシステムに用いられるもので、とくに、DSRCシステムにおける車載器、すなわちETC車載器に搭載されて、ASK方式またはQPSK方式などの複数種類の変調方式に対応してデータを受信することができる。このようなETC車載器が路側機から無線で送信されたデータを受信すると、本回路10は、この受信データのフレーム同期を検出する。本実施例において、本回路10は、この車載器を制御する中央演算処理装置（Central Processing Unit：CPU）と接続し、このCPUにより動作が制御される。
【００２９】
本回路10は、UW検出部１がUWを検出した時点を同期とする回路、またはフレームコントロールメッセージチャネル（Frame Control Message Channel：FCMC）データのCRCチェックがOKだった場合に同期とする回路のどちらでもよい。
【００３０】
本回路10は、とくにCPUから、または本回路に設けられた端子状態から、制御信号を入力する入力手段を有して構成されて、FCMCデータ以外によって同期制御可能とするものである。
【００３１】
UW検出部１は、路側機からの受信データ102と、同期管理部４からの同期信号104とを入力し、これらに応じて同期検出信号106を同期管理部４に出力するものである。UW検出部１は、非同期を示す同期信号104を入力しているときには、受信データ102中にUWが有るか否かを判定してUWを検出し、また、同期を示す同期信号104を入力しているときには、次フレームにてUWが送出されるタイミングでUWを検出する。
【００３２】
このUW検出部１は、UWの検出結果として同期検出信号106を生成して同期管理部４に送出するもので、たとえば、受信データ102からUWを検出した場合にはTrueを示す同期検出信号106を生成し、それ以外の場合にはFalseを示す同期検出信号106を生成する。
【００３３】
また、UW検出部１は、同期後、たとえばフレーム間隔ごとのタイミングでUWを検出するとよく、次フレームの先頭位置で検出されるはずのUWが検出されなかった場合は、UWロスト信号108をロストカウンタ21へ送出する。UW検出部１は、同期管理部４から供給されるUWウインドウ信号126に応じて、ウインドウが開いていないときはUWを検出しないようにする。
【００３４】
ロストカウンタ21は、UWロスト信号108の入力回数をカウントアップしてそのカウンタ値110を比較回路23に出力するものである。
【００３５】
同期継続回数レジスタ22は、UWロスト信号108が何回送出されて来たら同期外れ指示信号116を出力するか、すなわち同期継続回数を設定するレジスタである。このレジスタ22は、CPUまたは端子などの入力手段により同期継続回数112が設定されるものでよい。
【００３６】
比較回路23は、ロストカウンタ21の値110と、同期継続回数レジスタ22の値114とを比較し、その比較結果に応じて同期外れ指示信号116を同期管理部４に供給するものである。比較回路23は、たとえばカウンタ値110＞レジスタ値114なる条件式が成立した場合はTrueを示し、それ以外はFalseを示す同期外れ指示信号116を同期管理部４に送出する。
【００３７】
動作設定レジスタ群３は、車載器の動作情報を設定するもので、通常、FCMC解析部６からFCMCデータに基づく動作情報118をセットする。本実施例ではとくに、動作設定レジスタ群３は、車載器に接続されたCPUなどから制御することができ、すなわちCPUまたは端子などの入力手段から動作情報120を直接、書き込むことができる。このレジスタ３は、本回路10が同期中には、CPUからの書き込みを禁止してもよい。
【００３８】
また、動作設定レジスタ群３は、CPUによる制御を許可するか否かを示すCPU制御モード設定信号122を入力して、たとえば、この設定信号122がFalseの場合には通常制御モードに設定してFCMCデータに基づく動作情報118をのみを設定し、またTrueの場合にはCPU制御モードに設定されて、CPUからの動作情報120の設定、すなわちCPUによる制御を許可する。
【００３９】
同期管理部４は、車載器のカウンタをエアータイミングに合わせる機能と、そのカウンタの値からUWウインドウを生成する機能とを有する。このエアータイミングとは、車載器内部の回路遅延などを取り除いたアンテナ位置を起点とするタイミングのことである。本回路10では、同期時に回路遅延分を考慮して、車載器内部のカウンタ値を設定し、送信時には、送信回路の遅延分を考慮して、先にデータ送信を開始する必要がある。これらの遅延を考慮しないと、送信と受信とで回路遅延分だけデータの送受信がずれて、路側機とタイミングが一致せずに、無線通信ができなくなるので、同期管理部４でエアータイミングを合わせている。
【００４０】
同期管理部４は、動作設定レジスタ３から動作情報124を読み出して、その情報124に基づいてUWウインドウ信号126を生成することができ、図示しないが、この信号126をUW検出部１に供給する。同期管理部４は、たとえば“１”または“０”に変動して、いずれか一方を開いた状態とし、他方を閉じた状態とするUWウインドウ信号126を生成してよく、本実施例では、“０”を開いた状態とし、“１”を閉じた状態としてUWウインドウ信号126を生成する。
【００４１】
この同期管理部４は、動作情報124に基づいてUWの検出タイミングを予測することができ、この検出タイミングごとに、止まり木ウインドウを開いた状態とし、すなわち“０”を示すUWウインドウ信号126を生成する。同期管理部４は、このようなUWウインドウ信号126を出力して判断させることにより、受信データの中にUWと同じbit配列のデータが含まれている場合であっても、UWウインドウ信号126が開いた状態でない場合には、このデータをUWとして誤検出させないようにガード機能を果たす。
【００４２】
同期管理部４は、たとえば、受信データ102について、受信ビットをカウントするカウンタと、スロットをカウントするカウンタとを有し、また、動作情報124として、１スロット当たりの受信ビット数と、１フレーム当たりのスロット数とを得て、受信ビットがこの受信ビット数に達したときをスロットエンドのタイミングとし、スロットがこのスロット数に達したときをフレームエンドのタイミングとすることにより、UWの検出タイミングを予測することができる。
【００４３】
また、同期管理部４は、本回路10が同期中である場合、UWを検出したか否かに拘らず、変調方式のウインドウ信号を、フレームごとに止まり木ウインドウを開いた状態にしてもよい。
【００４４】
ところで、同期管理部４は、UW検出部１から供給される同期検出信号106に応じて同期信号104を生成してUW検出部１に供給する。同期管理部４は、たとえば“１”または“０”に変動して、いずれか一方を同期状態とし、他方を非同期状態として示す同期信号104を生成してよく、同期検出信号106がTrueの場合に同期信号104を同期状態に切り替え、またFalseの場合に非同期状態に切り替えるものでよい。
【００４５】
また、同期管理部４は、比較回路23から同期外れ指示信号116を入力して、この信号116が同期外れを示す場合、同期信号104を非同期に切り替え、QPSK方式およびASK方式の両方についてUWウインドウ信号126の止まり木ウインドウを開いた状態にする。
【００４６】
さらに、同期管理部４は、無制限同期継続レジスタ５から無制限同期継続信号128を入力して、この信号128が同期継続を無制限にすることを示す場合には同期信号104を非同期に切り替えない。
【００４７】
無制限同期継続レジスタ５は、無制限同期継続を保持するためのレジスタで、CPUまたは端子などの入力手段によって設定されるように構成されている。このレジスタ５は、たとえば、CPUまたは端子状態により、同期継続を無制限にするか否かを示す信号130を入力して設定する。
【００４８】
FCMC解析部６は、車載器が路側機から受信したデータ102のうち、FCMCデータを解析して、このデータに含まれる動作情報118を得て、動作設定レジスタ群３にセットするものである。FCMC解析部６は、FCMCデータ102から、たとえばデータが送信されてくるタイミング、スロット数、およびデータを送信すべきタイミングなどの動作情報118を得るものでよい。
【００４９】
このような構成により、実働以外の動作時、たとえばテストや解析などの動作時において、動作設定レジスタ群３がCPU制御モードに設定されているとき、UWを有するデータを本回路10に一度だけ受信させて同期状態にして、このレジスタ群３にCPUから動作情報120を書き込むと、この動作情報に基づくことにより、自由なフレーム構成でデータ送信を行わせることが可能となる。
【００５０】
すなわち、本実施例によれば、実働以外の動作時に、シグナルジェネレータなどのUW発生器によってUWを有するデータを生成して発信して、本回路10に受信させて、一度でも同期させてしまえば、FCMCデータを送信する路側機に相当する機器がない場合であっても、車載器に接続されたCPUによって任意に車載器の動作を決めることができる。
【００５１】
以下、実施例１に係るフレーム同期回路10の動作を説明する。
【００５２】
本実施例において、DSRCシステムでは、路側機から送信されたデータが、本回路10を搭載したETC車載器で受信され、この通信データ102は、たとえば、［FCMC］、［Slot 1］、［Slot 2］、・・・および［Slot n］（nは1以上の整数）を順に含んで構成され、［FCMC］から［Slot n］までをまとめて１フレームと呼んでいる。
【００５３】
ここで、受信したデータ102がFCMCデータかまたは他の車載器との通信に使われるデータかの判断は、UW検出部１において、受信データ102からFCMCデータの先頭部分に有るUWと呼ばれるbit配列を検出することによって実施され、受信データ102からUWが検出されることにより同期が検出される。
【００５４】
本実施例において、車載器が路側機と同期していないとき、同期管理部４では、UWウインドウ信号が開いた状態で生成され、車載器は、先頭にUWを有するFCMCデータが送信されるまで待機状態となる。これは、UWウインドウ信号が閉じた状態の場合、受信データ102からUWと同じbit配列のデータが検出されても、単なるデータの一部として判断されて、同期動作が行われないからである。
【００５５】
UW検出部１において、受信データ102からUWが検出されて同期が検出されると、Trueを示す同期検出信号106が同期管理部４に供給される。
【００５６】
このように、UWが検出されて同期した後は、FCMC解析部６にてFCMCデータが解析されて、データが送信されてくるタイミング、スロット数、およびデータを送信すべきタイミングなどの動作情報118が得られ、動作設定レジスタ群３に設定される。このようにレジスタ３に設定された動作情報に基づいて判断することにより車載器を動作させることができる。
【００５７】
また、本実施例では、この動作設定レジスタ群３に対して、動作情報120を示す値がCPUから書き込まれて、すなわち、CPUから動作を指定することにより、路側機からFCMCデータが受信されない場合であっても、車載器を動作させることができる。
【００５８】
車載器では、通常、FCMCデータで指定されて動作設定レジスタ群３に設定されているタイミングで、FCMCデータが繰り返し受信され、すなわち、１フレーム分の受信が完了したら、再度FCMCデータが送信されることを予測した動作がとられ、さもなければ、同期が外れてしまう。本実施例では、本回路10に無制限同期継続回路５を設けることにより、本回路10が一度でも同期を検出すれば、以後は、FCMCデータを受信しなくても同期を継続することができるようにしている。したがって、実働以外の動作時、たとえばテストやデバッグなどの動作時には、パルスジェネレータなどのUW発生器を用いてUWを有するデータを発生させて、本回路10にこのUWを入力して一度でも検出させれば、無制限に同期を継続することができる。
【実施例２】
【００５９】
実施例２に係るフレーム同期回路10は、実施例１に係るフレーム同期回路とほぼ同様に構成されるものでよく、とくに、図２に示すように、同期管理部４に強制同期モード信号140の入力を追加して同期強制確立手段の機能を有する同期管理部41に置き代え、また、無制限同期継続レジスタ５を除去して構成される。ここでは、実施例１と同じ構成については説明を省略する。
【００６０】
本回路10は、CPUまたは端子などの入力手段から所定の強制同期モード信号140を入力して受け付けるもので、その強制同期モード信号140を内部レジスタなどに置数してもよい。
【００６１】
本実施例の同期管理部41は、内部レジスタまたは端子から強制同期モード信号140を得て、たとえば、強制同期モードがTrueの場合には、同期検出信号106や同期外れ指示信号116に拘らず、すなわちUWを検出したか否かに拘らず、車載器を強制的に同期状態にして、Trueを示す同期信号104を発生してUW検出部１に供給する。
【００６２】
実働以外の動作時、たとえばテストや解析などの動作時には、強制同期モード信号140を入力することで車載器を強制的に同期状態にして、CPU制御モード設定信号122により動作設定レジスタ群３をCPU制御モードに設定し、さらに、このレジスタ３にCPUや端子から動作情報を直接、書き込むことで、この動作情報に基づいて、自由なフレーム構成でデータ送信を行うことができる。
【００６３】
また、本実施例では、同期管理部41に対してCPUや端子を接続して強制同期モード信号140を入力するように構成するので、UW検出部１などの従来のフレーム同期回路に備わる回路の設計および製造工程の変更をすることなく、強制同期を実現している。
【実施例３】
【００６４】
実施例３に係るフレーム同期回路10は、実施例２に係るフレーム同期回路とほぼ同様に構成されるもので、とくに、図３に示すように、同期管理部41に同期解除信号150の入力を追加して同期強制解除手段の機能を有する同期管理部42に置き換えて構成される。ここでは、実施例２と同じ構成については説明を省略する。
【００６５】
本回路10は、CPUまたは端子などの入力手段から所定の同期解除信号150を入力して受け付けるもので、その同期解除信号150を内部レジスタなどに置数してもよい。
【００６６】
本実施例の同期管理部42は、内部レジスタまたは端子から同期解除信号150を得て、たとえば、同期解除信号150がTrueの場合には、同期検出信号16や同期外れ指示信号116に拘らず、すなわちUWを検出したか否かに拘らず、車載器が同期状態である場合には強制的に同期状態を解除して、Falseを示す同期信号104を発生してUW検出部１に供給する。
【００６７】
本実施例では、たとえばCPUが、受信データを判断して、その電波強度が弱くなったり、データ自体がおかしくなったりして受信データが不正である場合に、Trueを示す同期解除信号150を同期管理部42に供給するとよい。
【００６８】
本実施例では、テストなどの動作時に限らず、車載器が同期状態であるとき、UWウインドウ信号を開いた状態にすることなく、同期解除信号150を入力することで同期状態を解除して、新たに周波数探索のプロセスに移行させることができる。
【実施例４】
【００６９】
実施例４に係るフレーム同期回路10は、実施例１ないし３のいずれかに係るフレーム同期回路と同様に構成されるものでよく、ここでは、実施例１に係る回路を用いて本実施例を説明し、実施例１と同じ構成については説明を省略する。
【００７０】
本実施例ではとくに、本回路10は、CPUまたは端子などの入力手段からbothモード信号を入力して受け付けるもので、そのbothモードをbothレジスタなどの内部レジスタに置数してもよい。本回路10は、電源起動時にCPUによりbothモードを設定するようにするとよい。
【００７１】
本実施例の動作設定レジスタ群３は、図４に示すように、bothレジスタまたは端子からbothモード信号160を書き込まれて設定される。また、同期管理部４は、動作設定レジスタ３から読み出した動作情報124に基づいてUWウインドウ信号126を生成するとき、たとえば、この情報124としてbothモード信号を読み出し、bothモードがTrueの場合、車載器が同期状態であるならば、同期している変調方式のエアータイミングに合わせつつ、同期していない変調方式について止まり木ウインドウを開いた状態にしてUWウインドウ信号126を生成する。
【００７２】
次に、本実施例におけるDSRCシステムのフレーム同期回路10について、bothモードが設定されていない場合のUWウインドウ信号生成の動作を図５のタイミングチャートを参照しながら説明する。
【００７３】
ここでは、本回路10に対して、QPSKおよびASK方式のフレームのデータ102が交互に、すなわち時分割に送信され、QPSKおよびASK方式のスロット数は両方とも３とする。本回路10では、UWウインドウ信号126として、QPSK方式ウインドウ信号222およびASK方式ウインドウ信号224が生成される。
【００７４】
本回路10を搭載した車載器では、まずQPSK方式のFCMCデータ202が受信され、時刻T252でこのデータ202のUWが検出されてQPSK方式で同期する。
【００７５】
また、このFCMCデータ202は、FCMC解析部６で解析されて、時分割か否かを示す時分割モードやスロット数などの動作情報118が動作設定レジスタ群３に設定される。
【００７６】
このとき、同期管理部４において、動作設定レジスタ群３に設定された動作情報124を読み出し、この情報124に基づいてUWウインドウ信号126が生成される。このレジスタ３には、QPSK方式の動作情報だけが設定されているので、同期管理部４では、QPSK方式のUWウインドウ信号222は、開いた状態の止まり木ウインドウを有し、すなわちQPSK方式のUW検出タイミングT252で開いた状態にされて生成されるが、ASK方式のUWウインドウ信号224は、いずれのタイミングでも開いた状態とならない。
【００７７】
これにより、次に、ASK方式のUW検出タイミングである時刻T254に達して、UW検出部１においてASK方式のFCMCデータ204からUWに相当するbit配列のデータが検出されても、ASK方式のUWウインドウ信号224が開いた状態にならないので、UWは検出されず、ASK方式に同期を切り替えることができない。またこのとき、UW未検出を示す同期検出信号106がUW検出部１から同期管理部４に供給され、同期管理部４では、非同期状態の同期信号104が生成されてUW検出部１に出力される。
【００７８】
また、次に、QPSK方式のUW検出タイミングである時刻T256に達すると、QPSK方式のUWウインドウ信号222が開いた状態になるので、UW検出部１においてQPSK方式のFCMCデータ206からUWに相当するbit配列のデータが検出されてUWが検出され、QPSK方式で再同期する。
【００７９】
このように、bothモードが設定されない通常動作では、一度所定の変調方式で同期を検出すると、それ以降は、その変調方式のUW検出タイミングごとに再同期を検出する。
【００８０】
また、本実施例におけるDSRCシステムのフレーム同期回路10について、bothモードが設定された場合のUWウインドウ信号生成の動作を図６のタイミングチャートを参照しながら説明する。ここでは、CPUまたは端子によりbothモードが動作設定レジスタ群３に設定される。
【００８１】
この動作例において、本回路10に対して送信されるデータは、上述のbothモードが設定されない場合と同様であり、時刻T262でQPSK方式のFCMCデータ202に応じてQPSK方式で同期し、このデータ202の解析結果の動作情報124が動作設定レジスタ群３に設定される。
【００８２】
また、同期管理部４においても、bothモードが設定されない場合と同様にして、動作設定レジスタ群３の動作情報124に基づいて、QPSK方式のUWウインドウ信号222が、QPSK方式のUW検出タイミングT262で止まり木ウインドウを開いて生成される。
【００８３】
本実施例ではとくに、bothモードが設定されているので、ASK方式のUWウインドウ信号224は、次のASK方式のUW検出タイミングで止まり木ウインドウを開いて生成され、ここでは、QPSK方式の動作情報124における受信ビット数およびスロット数に応じた１フレーム経過後のUW検出タイミングT264で止まり木ウインドウを開いた状態にする。
【００８４】
たとえば、本回路10にQPSK方式のフレームとASK方式のフレームとが交互に時分割で送信されるならば、同期管理部４では、QPSK方式で同期させて受信データのビットカウンタをエアータイミングに合わせてしまえば、次に送信されるASKフレームは、QPSK方式のフレームとフレーム長が同じであれば、UW検出タイミングT264を予想することができる。
【００８５】
これにより、次に、ASK方式のUW検出タイミングである時刻T264に達して、UW検出部１においてASK方式のFCMCデータ204からUWに相当するbit配列のデータが検出されると、ASK方式のUWウインドウ信号224が開いた状態であるので、UWが検出されてASK方式に同期を切り替える。このとき、UW検出部１では、UW検出を示す同期検出信号106が同期管理部４に供給されて、同期管理部４では、同期状態の同期信号104が生成され、UW検出部１に出力される。
【００８６】
さらに、QPSK方式のUW検出タイミングである時刻T266に達すると、QPSK方式のUWウインドウ信号222が開いた状態になるので、UW検出部１においてQPSK方式のFCMCデータ206からUWに相当するbit配列のデータが検出されてUWが検出され、再びQPSK方式に同期を切り替える。
【００８７】
このように、bothモード160が設定されたbothモード動作では、所定の変調方式で同期を検出した後で、他の変調方式の止まり木ウインドウを開いた状態にできるので、同期している変調方式か否かに拘らず、次にUWが検出できた方の変調方式に同期を切り替えることができる。
【００８８】
QPSKおよびASK方式のフレームのデータ102が交互に、時分割に送信されてくる場合、通常は、QPSK方式の方が先に送信されてくるので、QPSK方式が優先されることになる。本実施例の本回路10は、bothモード160が設定された場合、複数種類の変調方式のそれぞれのUW検出タイミングごとに、止まり木ウインドウを開いた状態にしてUWウインドウ信号126を生成し、UWを検出して同期を切り替えることができる。
【実施例５】
【００８９】
実施例５に係るフレーム同期回路10は、実施例１ないし３のいずれかに係るフレーム同期回路と同様に構成されるものでよく、ここでは、実施例１に係る回路を用いて本実施例を説明し、実施例１と同じ構成については説明を省略する。
【００９０】
本実施例ではとくに、本回路10は、CPUまたは端子などの入力手段からby_slotモード信号を入力して受け付けるもので、そのby_slotモードをby_slotレジスタなどの内部レジスタに置数してもよい。
【００９１】
本実施例の動作設定レジスタ群３は、図７に示すように、by_slotレジスタまたは端子からby_slotモード信号170を書き込まれて設定される。また、同期管理部４は、動作設定レジスタ３から読み出した動作情報124に基づいてUWウインドウ信号126を生成するとき、たとえば、この情報124としてby_slotモード信号を読み出し、同期継続回数レジスタ22の値が１以上で、このby_slotモード信号がTrueの場合、所定のFCMCデータを受信して同期すると、設定されているスロット数のスロットがすべて経過した後のタイミング、すなわちUW検出タイミングで止まり木ウインドウを開くUWウインドウ信号126を生成するが、このタイミングでUWを検出できない場合、次にUWを検出できるまで、スロットごとに止まり木ウインドウを開くUWウインドウ信号126を生成する。
【００９２】
次に、本実施例におけるDSRCシステムのフレーム同期回路10について、by_slotモードが設定されていない場合のUWウインドウ信号生成の動作を図８のタイミングチャートを参照しながら説明する。
【００９３】
ここでは、本回路10に対して、路側機から時分割フレームのデータ102が送信され、各フレームのフレーム長が異なって、たとえば、５スロット構成フレーム302および３スロット構成フレーム304が交互に送信される。本実施例では、QPSK方式でフレーム302とフレーム304とが交互に受信されて、UWウインドウ信号126として、QPSK方式ウインドウ信号322およびASK方式ウインドウ信号324が生成される。
【００９４】
本回路10を搭載した車載器では、まず所定のフレーム302のFCMCデータ312が受信され、時刻T352でこのデータ312のUWが検出されて同期する。また、このFCMCデータ312は、FCMC解析部６で解析されて、時分割モードがTrueであり、スロット数が５スロットである動作情報118が動作設定レジスタ群３に設定される。
【００９５】
このとき、同期管理部４において、動作設定レジスタ群３に設定された動作情報124を読み出し、この情報124に基づいてUWウインドウ信号126が生成される。このレジスタ３には、QPSK方式の動作情報だけが設定され、by_slotモードも設定されていないので、情報124に基づいて止まり木ウインドウを開くQPSKウインドウ信号322が生成されるが、ASKウインドウ信号224が、開いた状態となることはない。QPSKウインドウ信号322は、情報124で示されるスロット数のすべてのスロットが経過するごとのタイミングで止まり木ウインドウを開いた状態となる。
【００９６】
このQPSKウインドウ信号322によると、次に止まり木ウインドウが開くタイミングT354で、次のフレーム304のFCMCデータ314からUWが検出できないとき、このデータ314が解析されないので、このフレーム304に関する動作情報が動作設定レジスタ群３に設定されない。このとき、このフレーム304のスロット数が３スロットであるにも拘らず、レジスタ群３には、スロット数が５スロットと設定されているので、５スロットの経過後に止まり木ウインドウを開くQPSKウインドウ信号322が生成される。これにより、QPSKウインドウ信号322は、その次のフレーム306について、正常なUW検出タイミングT356で止まり木ウインドウを開くことができず、誤ったタイミングT358で止まり木ウインドウを開いてしまう。
【００９７】
このように、誤ったタイミングT358で止まり木ウインドウを開くQPSKウインドウ信号322を用いると、検出すべきUWを検出せずに、検出すべきでないUWを検出することがあり、正常にUWを検出することができない。
【００９８】
また、本実施例におけるDSRCシステムのフレーム同期回路10について、by_slotモードが設定された場合のUWウインドウ信号生成の動作を図９のタイミングチャートを参照しながら説明する。ここでは、CPUまたは端子によりby_slotモードが動作設定レジスタ群３に設定され、１以上の値が同期継続回数レジスタ22に設定される。
【００９９】
この動作例において、本回路10に対して送信されるデータは、上述のby_slotモードが設定されない場合と同様であり、時刻T362で５スロット構成フレーム302のFCMCデータ312に応じて同期し、このデータ312の解析結果として、時分割モードがTrueであり、スロット数が５スロットである動作情報118が動作設定レジスタ群３に設定される。
【０１００】
また、同期管理部４においても、by_slotモードが設定されない場合と同様にして、動作設定レジスタ群３の動作情報124に基づいて、QPSK方式ウインドウ信号322が生成され、同期検出されたフレーム302では、動作情報124が示すスロット数のすべてのスロットの経過後、すなわち５スロット後のタイミングT364で止まり木ウインドウを開く。
【０１０１】
このタイミングT364において、次のフレーム304のFCMCデータ314からUWが検出できないとき、by_slotモードが設定されているので、スロットごとに止まり木ウインドウを開くQPSKウインドウ信号322が生成され、時刻T366、T368、T370およびT372でウインドウを開く。
【０１０２】
また、このようにスロットごとに止まり木ウインドウを開くと、さらに次のフレーム306のFCMCデータ316におけるUWは、正常なUW検出タイミング、すなわち３スロット後のタイミングT372で検出されて同期する。このFCMCデータ316は、FCMC解析部６で解析されて、その解析結果である動作情報118が動作設定レジスタ群３に設定される。
【０１０３】
これにより、同期管理部４では、再度、動作情報124に基づいてQPSKウインドウ信号322が生成されて、スロット数のすべてのスロットが経過するタイミングで止まり木ウインドウが開かれる。
【０１０４】
このように、本実施例では、フレーム長の異なるフレーム同期信号102が時分割で送信されるとき、所定のフレームのUWを検出できなかった場合に、そこからスロットごとに止まり木ウインドウを開いてUWウインドウ信号126を生成するので、次のフレームのUWをロスなく検出することができ、送受信におけるロスを削減することができる。すなわち、最初に同期したフレームのUWを、再度検出するまでのロスをなくすことができる。
【０１０５】
さらに、これによって、不要なタイミングで止まり木ウインドウが開かれることがなくなり、受信データからUWと同じデータ配列を検出した場合に再同期してしまうトラブルの発生が抑止される。
【実施例６】
【０１０６】
実施例６に係るフレーム同期回路10は、実施例１ないし３のいずれかに係るフレーム同期回路と同様に構成されるものでよく、ここでは、実施例１に係る回路を用いて本実施例を説明し、実施例１と同じ構成については説明を省略する。
【０１０７】
本実施例ではとくに、本回路10は、実施例４に示すbothモードおよび実施例５に示すby_slotモード信号の両方を設定して動作することができ、実施例４および５を組み合わせた機能を有する。本回路10は、実施例４に係るbothレジスタもしくは端子、および実施例５に係るby_slotレジスタもしくは端子を備えてもよい。
【０１０８】
本回路10は、bothモードとby_slotモードとが両方とも設定されたときに、所定のフレームで同期して、次フレームのUWを検出できなかった場合に、その後のスロットごとのタイミングで止まり木ウインドウを開いて、同期している変調方式と同期していない変調方式との両方のUWウインドウ信号を生成するものである。
【０１０９】
本実施例の動作設定レジスタ群３は、図10に示すように、bothレジスタまたは端子からbothモード信号160を書き込まれて設定され、さらにby_slotレジスタまたは端子からby_slotモード信号170を書き込まれて設定される。
【０１１０】
次に、本実施例におけるDSRCシステムのフレーム同期回路10について、bothモードおよびby_slotモードが設定された場合のUWウインドウ信号生成の動作を11のタイミングチャートを参照しながら説明する。ここでは、CPUまたは端子などの入力手段によりbothモードおよびby_slotモードが動作設定レジスタ群３に設定される。
【０１１１】
ここでは、本回路10に対して、路側機からQPSKおよびASK方式のフレームのデータ102が交互に時分割に送信され、各フレームのフレーム長が異なって、たとえば、５スロット構成のQPSK方式フレーム402および３スロット構成のASK方式フレーム404が交互に送信される。本回路10では、UWウインドウ信号126として、QPSK方式ウインドウ信号422およびASK方式ウインドウ信号424が生成される。
【０１１２】
本回路10を搭載した車載器では、まずQPSK方式フレーム402のFCMCデータ412が受信され、時刻T452でこのデータ412のUWが検出されて同期する。また、このFCMCデータ412は、FCMC解析部６で解析されて、時分割モードがTrueであり、スロット数が５スロットである動作情報118が動作設定レジスタ群３に設定される。
【０１１３】
このとき、同期管理部４において、動作設定レジスタ群３に設定された動作情報125に基づいてUWウインドウ信号126が生成される。このレジスタ３には、bothモード160が設定されているので、QPSK方式だけでなくASK方式についても、５スロット経過後をUW検出タイミングT454として止まり木ウインドウを開くウインドウ信号422および424が生成される。
【０１１４】
このタイミングT454において、次のASK方式フレーム404のFCMCデータ414からUWが検出できないとき、by_slotモード170が設定されているので、同期中のQPSK方式について、スロットごとに止まり木ウインドウを開くウインドウ信号422が生成され、時刻T456、T458、T460およびT462でウインドウを開く。ここでは、bothモード160も設定されているので、同期していないASK方式についても、スロットごとに止まり木ウインドウを開くウインドウ信号424が生成され、時刻T456、T458、T460およびT462でウインドウを開く。
【０１１５】
このようにスロットごとに止まり木ウインドウを開くと、さらに次のQPSK方式フレーム406のFCMCデータ416におけるUWが、正常なUW検出タイミング、すなわち３スロット後のタイミングT462で検出される。このFCMCデータ416は、FCMC解析部６で解析されて、その解析結果である動作情報118が動作設定レジスタ群３に設定される。
【０１１６】
これにより、同期管理部４では、再度、動作情報124に基づいてQPSK方式およびASK方式のウインドウ信号422および424が生成されて、スロット数のすべてのスロットが経過するタイミングで止まり木ウインドウが開かれる。
【０１１７】
このように、本実施例では、変調方式もフレーム長も異なるフレーム同期信号102が時分割で送信されるときでも、UW未検出の場合に、そこからスロットごとに止まり木ウインドウを開いて両方の変調方式のUWウインドウ信号を生成するので、次のフレームのUWをロスなく検出することができ、送受信におけるロスを削減することができる。
【実施例７】
【０１１８】
実施例７に係るフレーム同期回路10は、実施例１ないし６のいずれかに係るフレーム同期回路と同様に構成されるものでよく、ここでは、実施例１に係る回路を用いて本実施例を説明し、実施例１と同じ構成については説明を省略する。
【０１１９】
本実施例ではとくに、本回路10は、図12に示すように、同期管理部４にFCMC矛盾検知信号の入力を追加する同期管理部43に置き代えて構成され、FCMC解析部６にてFCMCデータ102を判定して、矛盾を検出し、FCMC矛盾検知信号180を生成して同期管理部43に供給し、この管理部43で、FCMC矛盾検知信号180を考慮したUWウインドウ信号126を生成する。
【０１２０】
FCMC解析部６は、受信したFCMCデータ102を解析して動作情報118を得て、動作設定レジスタ群３に設定するものであり、本実施例ではとくに、FCMCデータ102の内容に矛盾があるか否かを判定して矛盾を検出し、たとえば矛盾である場合“１”を示し、それ以外の場合“０”を示すFCMC矛盾検知信号180を生成する。
【０１２１】
DSRC規定、すなわち「ARIB STD-T75規格」では、たとえば、通信モードが全二重モードの場合、スロット数は４が最大であり、半二重モードの場合、スロット数は８が最大である。また、この規定において、物理プロファイルに０または１が指定されている場合、FCMCスロットもその他のスロットもASK方式で送信され、物理プロファイルに２が指定されている場合、FCMCスロットはASK方式で、その他のスロットはQPSK方式で送信され、物理プロファイルに３が指定されている場合、FCMCスロットもその他のスロットもQPSK方式で送信される。
【０１２２】
このような規定によれば、FCMC解析部６は、たとえば、FCMCデータ102から通信モードおよびスロット数を得て、通信モードが全二重モードで、かつスロット数＞４である場合に矛盾を検出して矛盾であることを示すFCMC矛盾検知信号180を生成する。また、FCMC解析部６は、FCMCデータ102から変調方式および物理プロファイルを得て、変調方式がASK方式で、かつ物理プロファイル＝３である場合に矛盾を検出して矛盾であることを示すFCMC矛盾検知信号180を生成する。FCMC解析部６は、これら以外にも、FCMCデータ102の内容に矛盾が検出できれば、矛盾を示すFCMC矛盾検知信号180を生成する。
【０１２３】
同期管理部43は、FCMC解析部６からのFCMC矛盾検知信号180により矛盾が通知されると、車載器が同期状態であるならばこの同期状態を解除して、非同期を示す同期信号104をUW検出部１に供給する。また、同期管理部43は、矛盾を示す検知信号180に応じて、止まり木ウインドウを開いてUWウインドウ信号126を生成する。この同期管理部43は、次にFCMCデータ102からUWを検出してこのFCMCデータ102から矛盾が検出されずに矛盾でないことを示すFCMC矛盾検知信号180が供給されるまで、止まり木ウインドウを開いた状態に維持してUWウインドウ信号126を生成するとよく、また、すべての変調方式について止まり木ウインドウを開くとよい。
【０１２４】
次に、本実施例におけるDSRCシステムのフレーム同期回路10について、UWウインドウ信号生成の動作を図13のタイミングチャートを参照しながら説明する。
【０１２５】
本回路10を搭載した車載器では、路側機から送信されてくるデータ102が受信され、このデータ102の所定のフレーム502におけるFCMCデータ512が受信されると、UW検出部１にてこのデータ512からUWが時刻T552で検出され、同期状態となる。本実施例ではとくに、この同期状態になったとき、またはその後のフレーム504のFCMCデータ514を受信したときに、FCMC解析部６にてFCMCデータが解析される。
【０１２６】
ここで、FCMC解析部６において、時刻T554にて、同期状態になったときのFCMCデータ512が解析され、FCMCデータ512の内容から矛盾が検出されると、矛盾であることを示すFCMC矛盾検知信号180が生成され、同期管理部43に供給される。
【０１２７】
同期管理部43では、矛盾を示すFCMC矛盾検知信号180に応じて、同期状態を解除し、非同期を示す同期信号104が生成されてUW検出部１に供給される。また、同期管理部43では、この検知信号180に応じて、次に矛盾でないことを示すFCMC矛盾検知信号180が供給されるまで止まり木ウインドウを開いた状態にするUWウインドウ信号126が、すべての変調方式について生成される。
【０１２８】
その後、本回路10では、QPSKおよびASK方式に拘らず、先にUWを検出できた変調方式で同期が確立し、本実施例では、UW検出部１において、時刻T556でFCMCデータ514からUWが検出される。
【０１２９】
この時刻T556において、UW検出を示す同期検出信号106がUW検出部１から同期管理部４に供給され、同期管理部４では、この同期中の変調方式について、UWウインドウ信号126が、止まり木ウインドウを開いた状態にされる。
【０１３０】
また、このとき、FCMCデータ514は、時刻T558にて、FCMC解析部６にて解析され、矛盾が検出されなければ、矛盾なしを示すFCMC矛盾検知信号180が生成され、同期管理部43に供給される。
【０１３１】
このように、本実施例の本回路10は、車載器に搭載されて、路側機から送信されてくるデータ102からUWを正常に検出して同期したにもかかわらず、FCMCデータ102に矛盾があって車載器が正常動作することができない場合、すなわち、路側機が矛盾データを送信する場合には、その同期状態を解除し、この路側機との通信を行わないようにして、QPSK方式とASK方式との両方のUWウインドウ信号126について止まり木ウインドウを開いた状態にするので、次の通信相手、すなわち他の路側器をロスなく検索することができる。
【実施例８】
【０１３２】
実施例８に係るフレーム同期回路10は、実施例１ないし７のいずれかに係るフレーム同期回路と同様に構成されるものでよく、ここでは、実施例１に係る回路を用いて本実施例を説明し、実施例１と同じ構成については説明を省略する。
【０１３３】
本実施例ではとくに、本回路10は、同期管理部４で動作情報124に基づいてモニタ用信号を生成して出力し、図示しないが、同期管理部４の一部をモニタ用回路として用いて、モニタ用信号生成手段の機能を有する。
【０１３４】
同期管理部４は、同期状態においては“１”をとり、非同期状態においては“０”をとる同期信号104、もしくはこの逆をとる同期信号104を生成することができ、またこの同期信号104を内部モニタ用信号として生成するモニタ用回路を有してよい。また、モニタ用回路は、同期信号104を出力するLSI端子を備えて、テストモードとして出力するとよい。
【０１３５】
また、同期管理部４は、フレームの終わりを示すフレームエンド信号622およびスロットの終わりを示すスロットエンド信号624をそれぞれ生成することができ、また、これらのフレームエンド信号622およびスロットエンド信号624を内部モニタ用信号としてそれぞれ生成する回路を有してよく、これらの回路としてフレームエンド信号622およびスロットエンド信号624をそれぞれ出力するLSI端子を備えるとよい。
【０１３６】
同期管理部４は、たとえば、同期している状態において、動作情報124が示すスロット数および受信ビット数に応じて、それぞれフレームエンド信号622およびスロットエンド信号624を生成する。同期管理部４は、テストモードとして、フレームエンド信号622およびスロットエンド信号624をLSI端子を介して出力してよい。
【０１３７】
次に、本実施例におけるDSRCシステムのフレーム同期回路10について、モニタ用信号生成の動作を図14のタイミングチャートを参照しながら説明する。
【０１３８】
本回路10を搭載した車載器では、路側機からのデータ102が受信されて、このデータ102の所定のフレーム602におけるFCMCデータ612が受信されると、UW検出部１にて、このデータ612のUWが時刻T652で検出され、UW検出を示す同期検出信号106が同期管理部４に供給される。また、このFCMCデータ612は、FCMC解析部６にて解析され、動作情報118が得られて動作設定レジスタ群３に設定される。
【０１３９】
本実施例ではとくに、同期管理部４において、同期検出信号106、および動作設定レジスタ群３に設定された動作情報124に基づいてモニタ用信号が生成される。
【０１４０】
たとえば同期管理部４では、UW検出を示す同期検出信号106に基づいて、同期信号104が時刻T652で“１”に切り替わるように生成され、UW検出部１に供給される。また、同期検出時の動作情報124における受信ビット数に基づいて、スロットエンド信号624が、受信ビット数経過ごとに、時刻T654、T656、T658およびT660でパルスが立ち上がるように生成される。また、この動作情報124におけるスロット数に基づいて、フレームエンド信号622が、すべてのスロット数経過後に、時刻T660でパルスが立ち上がるように生成される。
【０１４１】
また、同期管理部４は、たとえば、アクティブな同期信号104に対して、フレームエンド位置およびスロットエンド位置においてノンアクティブパルスを生成して、たとえばフレームエンド信号622およびスロットエンド信号624に同期信号104をAND演算して、フレームエンドモニタ用同期信号626およびスロットエンドモニタ用同期信号628を生成することができる。
【０１４２】
その後、時刻T662、T664およびT666のように、UW検出部１で、FCMCデータ614、616および618からUWが検出されることに、同期管理部４にて、同期検出信号106および動作情報124に基づいてモニタ用信号が生成される。
【０１４３】
このように、FCMCデータを受信して路側機と通信する車載器は、同期管理部４にモニタ用回路を構成してモニタ用信号を出力するので、このモニタ用信号によって解析やテスト時に内部動作を見ることができ、もしくは、ロジックアナライザやオシロスコープで波形を観測する際にこのモニタ用信号をトリガとして用いて、たとえば内部信号の遅延値測定や正常動作しない場合のデバッグを実行することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１４４】
本発明のフレーム同期回路は、DSRCシステムを構成する路側機と通信するための車載器において、好適に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４５】
【図１】本発明の実施例１に係るDSRCシステムのフレーム同期回路を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例２に係るフレーム同期回路における同期管理部を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施例３に係るフレーム同期回路における同期管理部を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施例４に係るフレーム同期回路における動作設定レジスタ群を示すブロック図である。
【図５】図４に示したフレーム同期回路の動作例を説明するタイミングチャートである。
【図６】図４に示したフレーム同期回路の動作例を説明するタイミングチャートである。
【図７】本発明の実施例５に係るフレーム同期回路における動作設定レジスタ群を示すブロック図である。
【図８】図７に示したフレーム同期回路の動作例を説明するタイミングチャートである。
【図９】図７に示したフレーム同期回路の動作例を説明するタイミングチャートである。
【図１０】本発明の実施例６に係るフレーム同期回路における動作設定レジスタ群を示すブロック図である。
【図１１】図１０に示したフレーム同期回路の動作例を説明するタイミングチャートである。
【図１２】本発明の実施例７に係るフレーム同期回路におけるFCMC解析部を示すブロック図である。
【図１３】図１２に示したフレーム同期回路の動作例を説明するタイミングチャートである。
【図１４】本発明の実施例８に係るフレーム同期回路の動作例を説明するタイミングチャートである。
【符号の説明】
【０１４６】
１  UW検出部
３  動作設定レジスタ群
４、41、42、43  同期管理部
５  無制限同期継続レジスタ
６  FCMC解析部
21  ロストカウンタ
22  同期継続回数レジスタ
23  比較回路
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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