(57)【要約】【課題】ユニークワードを検出した後における再生クロックの位相追従の安定性を高め、もって早期のリンクの確立と高品質のデータ通信を行うことができるデータ受信装置を提供する。【解決手段】データ受信装置１は、ユニークワード検出回路１５とクロック再生部１６を備えている。クロック再生部１６は、クロック位相を再生する際、クロックの平均化を行う平均化回路２２を備えている。ユニークワード検出回路１５は、データ送信装置から出力された出力データに含まれるユニークワードを検出したときに、ユニークワードの一致度に応じた平均化時定数制御信号ＳＡを平均化回路２２に出力する。平均化時定数制御信号ＳＡは、ユニークワードの一致度が高いほど時定数を大きくするものとする。【選択図】　図１
2004080506.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信機から出力される出力データに含まれるユニークワードを検出するユニークワード検出回路と、
受信機におけるクロックの位相を、前記送信機から出力される出力データのクロックの位相に同期させるクロック再生部とを有し、
前記クロック再生部は、前記送信機から出力される出力データのクロック位相を検出し、前記受信機におけるクロックに対する進み／遅れを判断するクロック位相検出回路と、
前記クロックの進み／遅れを所定の時定数によって平均化する平均化回路と、
前記クロックの進み／遅れを平均化して得られた平均化信号に基づいて、クロック位相を再生するクロック位相再生回路と、
を備え、
前記ユニークワード検出回路は、前記送信機から出力されたユニークワードを検出したとき、検出された前記出力データのユニークワードと、予め前記ユニークワード検出回路に用意されたユニークワードとの一致度を算出し、前記一致度が高いほど前記時定数を大きくする平均化時定数制御信号を前記平均化回路に出力することを特徴とするデータ受信装置。
【請求項２】
前記平均化時定数制御信号は、前記ユニークワードの一致度に対応して段階的に設定されている請求項１に記載のデータ受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、路車間通信などに用いられるデータ受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、５．８Ｇ帯による路車間通信（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ　Ｓｈｏｒｔ　Ｒａｎｇｅ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ、以下「ＤＳＲＣ」という）が検討されている。このＤＳＲＣでは、高速走行の下、狭域エリア内で通信のリンクを行い、通信中には高品質の通信が要求される。このような通信方式における受信装置においては、通常、受信したデータのクロックと受信装置のクロックとの位相を合わせるため、クロック位相の進み／遅れを検出して、これを平均化することが行われており、このようなクロック位相の平均化を行う際には、所定の時定数を用いている。ここで、時定数を小さくすると、高速移動時にリンクの確立の確実性が増すが、クロックの揺らぎが大きくなるので、通信の質を確保するのが困難となる。逆に、時定数を大きくすると、高品質の通信を行うことができるものの、高速移動時におけるリンクの確立が困難なものとなる。したがって、時定数を決めるにあたっては、時定数を小さくして高速リンク性能を重視するか、時定数を大きくして通信品質を重視するかを選択するようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
これに対して、特開平８−１２５６４５号公報に開示されたディジタル位相同期回路では、時定数制御回路とユニークワード検出回路を設け、時定数制御回路では、位相非同期モードのときは時定数が最小に設定され、位相同期モードのときには時定数が最大に設定されるようにしている。また、ユニークワード検出回路では、ユニークワードを検出しており、入力データにおけるユニークワードが検出できる程度に位相引き込みが終了していれば、位相非同期モードから位相同期モードへ移行するようにしている。こうして、位相非同期モード時には引き込みの高速性を優先し、位相同期モード時には再生クロックの位相追従の安定性を優先するようにしている。
【０００４】
ところが、上記公報に開示された技術では、ユニークワードが検出される前は、時定数を最小にし、ユニークワードが検出された時点で時定数を最大にしている。このため、ユニークワードが検出された後における位相追従の安定性を確実なものとすることができないという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、ユニークワードを検出した後における再生クロックの位相追従の安定性を高め、もって早期のリンクの確立と高品質のデータ通信を行うことができるデータ受信装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決した本発明に係るデータ通信装置は、送信機から出力される出力データに含まれるユニークワードを検出するユニークワード検出回路と、受信機におけるクロックの位相を、送信機から出力される出力データのクロックの位相に同期させるクロック再生部とを有し、クロック再生部は、送信機から出力される出力データのクロック位相を検出し、受信機におけるクロックに対する進み／遅れを判断するクロック位相検出回路と、クロックの進み／遅れを所定の時定数によって平均化する平均化回路と、クロックの進み／遅れを平均化して得られた平均化信号に基づいて、クロック位相を再生するクロック位相再生回路と、を備え、ユニークワード検出回路は、送信機から出力されたユニークワードを検出したとき、検出された出力データのユニークワードと、予めユニークワード検出回路に用意されたユニークワードとの一致度を算出し、一致度が高いほど時定数を大きくする平均化時定数制御信号を平均化回路に出力するものである。
【０００７】
このように、本発明に係るデータ受信装置では、ユニークワード検出回路でユニークワードを検出した後、検出されたユニークワードと、予めユニークワード検出回路に用意されたユニークワードとの一致度を算出する。そして、その一致度が高いほどクロックの時定数を大きくするようにしている。このため、ユニークワードの一致度が高い場合には、位相追従の安定性が高くなり、高品質のデータ通信を行うことができる。また、ユニークワードが検出されてはいるものの、その一致度が低い場合には、位相追従の安定性をさらに高めるように、時定数をある程度小さくするようにしている。こうして、位相追従の安定性をさらに高めるようにして、高品質のデータ通信を行うようにすることができる。
【０００８】
ここで、平均化時定数制御信号は、ユニークワードの一致度に対応して段階的に設定されているのが好適である。
【０００９】
このように、ユニークワードの一致に対応して段階的に平均化時定数制御信号を設定しておくことにより、平均化時定数制御信号を連続的に設定するよりも演算処理量の低減を図ることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら具体的に説明する。図１は、本実施形態に係るデータ通信装置を示すブロック構成図である。本実施形態に係るデータ受信装置１は、たとえば高速で移動する車両に搭載されるものであり、出力データは、たとえば車両が走行する道路の路側部に設けられた図示しないデータ送信装置から出力される。
【００１１】
図１に示すように、本実施形態に係るデータ受信装置１は、アナログ部１１、Ａ／Ｄ変換部１２、および位相変換部１３を備えている。アナログ部１１は車両におけるデータ受信装置１の外部に設けられたアンテナＡに接続されるとともに、Ａ／Ｄ変換部１２に接続されている。また、Ａ／Ｄ変換部１２は、アナログ部１１のほかに位相変換部１３に接続されている。
【００１２】
アンテナＡは、データ送信装置から出力された５．８Ｇ帯の電波を受信し、アナログ部１１に供給している。アナログ部１１では、アンテナＡから供給された５．８Ｇ帯域の電波を受信帯域のアナログデータに変換する。データ送信装置から出力されるデータには、プリアンブル、ユニークワード、および所定の情報を知らせるためのデータが含まれている。受信帯域に変換されたアナログデータは、アナログ部１１からＡ／Ｄ変換部１２に出力される。Ａ／Ｄ変換部１２においては、出力されたアナログデータをデジタルデータに変換して、位相変換部１３に出力する。位相変換部１３では、出力されたデジタルデータを位相データに変換する。
【００１３】
また、データ受信装置１は、データ復調回路１４、ユニークワード検出回路１５、およびクロック再生部１６を備えている。このクロック再生部１６には、クロック位相検出回路２１、平均化回路２２、およびクロック位相再生回路２３が設けられている。
【００１４】
位相変換部１３で変換された位相データは、位相データ信号ＳＨとしてデータ復調回路１４およびクロック再生部１６におけるクロック位相検出回路２１に出力される。データ復調回路１４では、出力された位相データ信号ＳＨを復調データに復調している。復調された復調データは、復調データ信号ＳＤとしてユニークワード検出回路１５およびアプリケーション処理部に出力される。
【００１５】
ユニークワード検出回路１５では、出力されたデジタルデータにユニークワードが含まれるか否かを検出する。ユニークワード検出回路１５には、予め設定された所定のユニークワードが格納されている。このユニークワードは、データ送信装置から出力されるユニークワードと同一のものである。そして、検出されたデータが、格納されたユニークワードと所定の閾値以上、たとえば１６個のシンボルのうち、１３個以上のシンボルが一致したときに、ユニークワードとして検出する。
【００１６】
ユニークワードを検出したときには、クロック再生部１６における平均化回路２２に平均化時定数制御信号ＳＡを出力する。この平均化時定数制御信号ＳＡは、出力データのユニークワードと予め用意されたユニークワードの一致度に応じて段階的に設定されている。具体的に、たとえば１６個のシンボルのうち１６個が一致したときには、時定数を最大にする平均化時定数制御信号ＳＡを出力する。また、１６個のシンボルのうち１５個が一致したときには、時定数が最大よりも１段階小さい大きさとなる平均化時定数制御信号ＳＡを出力し、１４個が一致したときには２段階小さい大きさとなる平均化時定数制御信号ＳＡを出力する。このように、一致度が高いほど、時定数が大きくなるように、段階的に時定数を制御する平均化時定数制御信号ＳＡを出力する。
【００１７】
また、アプリケーション処理部では、出力された復調データから、ユニークワード以降に含まれる所定の情報を有するデータを読み取っている。
【００１８】
一方、クロック再生部１６におけるクロック位相検出回路２１は、データ受信装置１のクロックに対する位相データのクロックの進み／遅れを検出し、クロック進み／遅れ信号ＳＰとして平均化回路２２に出力する。平均化回路２２では、所定の時定数によってクロックの進み／遅れを平均化している。
【００１９】
また、ユニークワード検出回路１５でユニークワードが検出された際には、所定の時定数制御信号が平均化回路２２に出力される。平均化回路２２では、この時定数制御信号に基づいて、時定数を設定しなおしてクロックの進み／遅れを平均化している。平均化回路２２でクロックの進み／遅れを平均化して得られた平均化信号ＳＮをクロック位相再生回路２３に出力している。
【００２０】
クロック位相再生回路２３では、平均化されたクロックの進み／遅れに基づいて、クロック位相を再生する。再生されたクロックは、データ復調回路１４、ユニークワード検出回路１５、クロック位相検出回路２１、平均化回路２２、およびアプリケーション処理部へと出力される。そして、データ受信装置１内のクロックを調整している。
【００２１】
次に、本実施形態に係るデータ受信装置の動作について説明する。
【００２２】
たとえば、データ受信装置１を搭載する自動車が道路を走行しているときに、路側部に設けられたデータ送信装置から出力された出力データをアンテナＡが受信すると、その出力データは、アナログ部１１で受信帯域に変換される。この出力データには、プリアンブルが含まれ、プリアンブルに続いてユニークワードが含まれ、ユニークワードに続いて所定の情報を有するデータが含まれている。このように、アンテナＡで受信された出力データは、Ａ／Ｄ変換部１２でデジタルデータに変換され、さらに位相変換部１３で位相データに変換される。変換された位相データは、位相データ信号ＳＨとしてデータ復調回路１４およびクロック再生部１６におけるクロック位相検出回路２１に出力される。データ復調回路１４では、出力された位相データ信号ＳＨを復調して、ユニークワード検出回路１５およびアプリケーション処理部へと出力する。一方、クロック位相検出回路２１では、出力された位相データ信号ＳＨからクロックの進み／遅れを検出して、平均化回路２２へと出力する。平均化回路２２では、図２に示す手順による処理が行われる。
【００２３】
図２に示すように、平均化回路２２では、まず、時定数が最小の状態に設定されている（Ｓ１）。このように、時定数が最小に設定されていることから、高速移動中における通信においても、プリアンブルを検出して通信のためのリンクを確立することができる。続いて、ユニークワード検出回路１５から所定の平均化時定数制御信号ＳＡが出力されたか否かを判断する（Ｓ２）。その結果、平均化時定数制御信号ＳＡがないと判断した場合には、ステップＳ２に戻り、平均化時定数制御信号ＳＡがあるか否かの判断を継続する。
【００２４】
ここで、平均化時定数制御信号ＳＡを出力するユニークワード検出回路１５における動作について説明する。ユニークワード検出回路１５では、図３に示す手順による処置が行われる。
【００２５】
図３に示すように、ユニークワード検出回路１５では、まず、ユニークワードの検出を行う（Ｓ１１）。ユニークワードの検出は、データ復調回路１４から出力された復調データとユニークワード検出回路１５に格納されているユニークワードとの比較を行い、そのシンボルが所定の割合以上一致したときにユニークワードとして検出する。たとえば、ユニークワードに１６個のシンボルがある場合には、１３個以上のシンボルが一致したときにユニークワードとして検出する。すなわち、ここでは７５％を超える割合の数のシンボルが一致したときにユニークワードとして検出しているが、たとえば５０％、６０％、８０％などを超える割合の数のシンボルが一致したときに、ユニークワードとして検出する態様とすることもできる。
【００２６】
こうしてユニークワードの検出を行い、出力された復調データ信号ＳＤがユニークワードを含むか否かを判断する（Ｓ１２）。その結果、ユニークワードを含むと判断されなかった場合には、ステップＳ１１に戻ってユニークワードの検出を継続する。一方、ステップＳ１２でユニークワードが検出されたら、復調データにおけるユニークワードと、ユニークワード検出回路１５に格納されているユニークワードの一致度を算出する（Ｓ１３）。そして、算出された一致度に応じた平均化時定数制御信号ＳＡを平均化回路２２に出力する。ここで、復調データにおけるユニークワードとユニークワード検出回路１５に格納されているユニークワードの一致度が高く、たとえば１６個のシンボルのうち１６個が一致して、一致度が１００％である場合には、クロックは完全に一致している。したがって、時定数を最大とする平均化時定数制御信号ＳＡを平均化回路２２に出力して、高い通信品質を発揮できるようにする。
【００２７】
また、１６個のシンボルのうち１５個が一致する場合には、最大よりも少し小さい時定数とする平均化時定数制御信号ＳＡを出力し、１６個のうち１４個が一致する場合には、さらに少し小さい時定数とする平均化時定数制御信号ＳＡ、１６個のうち１３個が一致する場合には、さらに少し小さい時定数とする平均化時定数制御信号ＳＡを出力する。このように、一致度が低いほど、小さい時定数とする平均化時定数制御信号ＳＡを出力することにより、平均化を行う回数を増やし、クロックを完全に一致させる機会を付与することができる。その結果として品質の高い通信を行うことができるようになる。
【００２８】
このようにしてユニークワード検出回路１５で算出された一致度に応じた平均化時定数制御信号ＳＡを出力された平均化回路２２では、図２に示すように、出力された平均化時定数制御信号ＳＡに基づいて、時定数を大きく設定する（Ｓ３）。
【００２９】
こうして設定された時定数に基づいて、クロックの進み／遅れの平均化を行い、クロック位相再生回路２３に平均化信号ＳＮを出力する。クロック位相再生回路２３では、出力された平均化信号ＳＮに基づいて、クロック位相を再生する。そして、再生されたクロック信号を、データ復調回路１４、ユニークワード検出回路１５、クロック位相検出回路２１、平均化回路２２、およびアプリケーション処理部へと出力する。こうして、データ受信装置１内のクロックを調整する。また、アプリケーション処理部では、データ復調回路１４から出力された復調データ信号ＳＤに含まれるユニークワード以降の所定の情報を含むデータを読み取る。このとき、データ復調回路１４とアプリケーション処理部とには、いずれもクロック位相再生回路２３からのクロックが出力されているので、高い精度で情報を読み取ることができる。このようにして、高品質の通信を確保することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、ユニークワードを検出した後における再生クロックの位相追従の安定性を高め、もって早期のリンクの確立と高品質のデータ通信を行うことができるデータ受信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る受信装置のブロック構成図である。
【図２】平均化回路における処理手順を示すフローチャートである。
【図３】ユニークワード検出回路における処置手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１…データ受信装置、１１…アナログ部、１２…Ａ／Ｄ変換部、１３…位相変換部、１４…データ復調回路、１５…ユニークワード検出回路、１６…クロック再生部、２１…クロック位相検出回路、２２…平均化回路、２３…クロック位相再生回路、Ａ…アンテナ。
【図１】
2004080506.tif 000003
【図２】
2004080506.tif 000004
【図３】
2004080506.tif 000005