(57)【要約】【課題】通信処理におけるソフトウェアによる処理の負担を軽減できる無線受信装置を提供する。【解決手段】ＡＳＫ復調部４は受信信号をＡＳＫ変調方式に対応して復調する。π／４シフトＱＰＳＫ復調部５は受信信号をπ／４シフトＱＰＳＫ変調方式に対応して復調する。フレームメッセージ解析部７は、ＡＳＫ復調部４で復調後の信号とπ／４シフトＱＰＳＫ復調部５で復調後の信号とを同時並行的に解析する。変調方式判定部８は、フレームメッセージ解析部７の解析結果に基づいて受信信号の変調方式を判定し、切替部１０を制御して、ＡＳＫ復調部４又はπ／４シフトＱＰＳＫ復調部５から選択的に信号を出力する。変調方式判定部８は、ＦＣＭＣのＣＩ信号に含まれる信号伝送速度識別子ＤＲＩにより、変調方式、通信速度を判断する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
狭域通信の信号を受信する受信手段と、
前記受信手段で受信した信号を第１の変調方式を復調するための第１の復調方式で復調する第１の復調手段と、
第１の復調手段による復調と並行して前記受信手段で受信した信号を第２の変調方式を復調するための第２の復調方式で復調する第２の復調手段と、
第１の復調手段で復調後の第１の受信信号と第２の復調手段で復調後の第２の受信信号とを並行してそれぞれ解析する解析手段と、
前記解析手段による解析の結果から前記受信手段で受信した信号の変調方式が前記第１の変調方式で変調されているか前記第２の変調方式で変調されているかを判定する変調方式判定手段と、
前記変調方式判定手段により判定された変調方式で変調されていた前記第１の受信信号又は前記第２の受信信号を選択的に出力する選択出力手段と、
前記選択出力手段で選択的に出力された前記第１の受信信号又は前記第２の受信信号に基づいて所定の処理を行う処理手段と、
を備え、
前記変調方式判定手段は、通信速度の情報を示していて前記第１の受信信号又は前記第２の受信信号に含まれている信号伝送速度識別子により前記判定を行なう、
狭域通信受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、狭域通信受信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速道路交通システム（ＩＴＳ）においては、狭域通信（ＤＳＲＣ：Dedicated Short Range Communication）により、路側に設置された路側機と車側に設置された車載器との間で通信を行なう。
【０００３】
そして、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection）と次世代ＩＴＳに対応するＩＴＳ車載器においては、ＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）と、π／４シフトＱＰＳＫ（Quadrature
Phase Shift Keying）の両変調方式に対応している。すなわち、各路側機はこの何れかの変調方式を用いており、また、１つの通信にＡＳＫ変調方式を用いた送受信データと、π／４シフトＱＰＳＫ変調方式を用いた送受信データとが混在している場合もあり、ＩＴＳ車載器はこのような路側機に対応している。そこで、ＩＴＳ車載器では、ダウンリンク、アップリンクの信号がＡＳＫ変調方式であるのかπ／４シフトＱＰＳＫ変調方式であるのかを判断しなければならない。
【０００４】
この点について、特許文献１に開示の技術では、受信信号に含まれるユニークワード（ＵＷ）により、受信信号がＡＳＫ変調方式を用いているかπ／４シフトＱＰＳＫ変調方式を用いているかを判断している。
【特許文献１】特開２００５‐５９３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、狭域通信における１フレーム中に含まれる各スロットにおいては、ダウンリンクのスロットにはユニークワードが含まれているものの、アップリンクのスロットは、ＩＴＳ車載器側から路側機に送信するものであるため、その変調方式を判断するためには、１フレームの先頭に位置しているＦＣＭＣ（フレーム・コントロール・メッセージ・チャンネル）を解析しなければならない。
【０００６】
また、狭域通信における１フレーム中に含まれる各スロットの信号速度はスロットごとに異なる場合があり、これら各スロットの通信速度はユニークワードにより判断することはできず、当該通信速度を判断するためにはＦＣＭＣを解析しなければならない。
【０００７】
これらの理由により、特許文献１に開示の技術では、通信処理におけるソフトウェアによる処理の負荷が重くなり、特にアップリンクの際の負担が大きくなってしまう。
【０００８】
本発明の目的は、通信処理におけるソフトウェアによる処理の負荷を軽減できる無線受信装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、狭域通信の信号を受信する受信手段と、前記受信手段で受信した信号を第１の変調方式を復調するための第１の復調方式で復調する第１の復調手段と、第１の復調手段による復調と並行して前記受信手段で受信した信号を第２の変調方式を復調するための第２の復調方式で復調する第２の復調手段と、第１の復調手段で復調後の第１の受信信号と第２の復調手段で復調後の第２の受信信号とを並行してそれぞれ解析する解析手段と、前記解析手段による解析の結果から前記受信手段で受信した信号の変調方式が前記第１の変調方式で変調されているか前記第２の変調方式で変調されているかを判定する変調方式判定手段と、前記変調方式判定手段により判定された変調方式で変調されていた前記第１の受信信号又は前記第２の受信信号を選択的に出力する選択出力手段と、前記選択出力手段で選択的に出力された前記第１の受信信号又は前記第２の受信信号に基づいて所定の処理を行う処理手段と、を備え、前記変調方式判定手段は、通信速度の情報を示していて前記第１の受信信号又は前記第２の受信信号に含まれている信号伝送速度識別子により前記判定を行なう、狭域通信受信装置である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、信号伝送速度識別子の解析により、ダウンリンクのデータのみならず、アップリンクすべきデータが第１の変調方式によるべきものか第２の変調方式によるべきものかを容易に判断することができる。また、信号伝送速度識別子の解析により通信速度の情報も同時に得ることができる。よって、信号伝送速度識別子の解析をハードウェアで行うことが可能となり、当該処理をソフトウェアに基づいて行うことに比べてソフトウェアによる処理の負荷を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１２】
図１は、ＩＴＳ車載器に用いられる狭域通信受信装置の機能ブロック図である。この狭域通信受信装置１は、ＩＴＳ車載器の受信装置である。路側に設置された路側機（図示せず）からは狭域通信（ＤＳＲＣ：Dedicated Short Range Communication）により、無線信号が送信され、この無線信号をＡＳＫ受信部２と、π／４シフトＱＰＳＫ受信部３とで同時に並行して受信する。ＡＳＫ受信部２は、ＡＳＫ（Amplitude Shift Keying）変調方式で変調された信号を受信し、π／４シフトＱＰＳＫ受信部３は、π／４シフトＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）変調方式で変調された信号を受信する。
【００１３】
そして、ＡＳＫ受信部２で受信した信号はＡＳＫ復調部４でＡＳＫ変調方式に対応した復調方式で復調される。また、π／４シフトＱＰＳＫ受信部３で受信した信号はπ／４シフトＱＰＳＫ復調部５でπ／４シフトＱＰＳＫ変調方式に対応した復調方式で復調される。ＡＳＫ復調部４における復調とπ／４シフトＱＰＳＫ復調部５における復調とは同時並行的に行なわれる。
【００１４】
ＵＷ検出部６は、ＡＳＫ復調部４で復調後の信号、π／４シフトＱＰＳＫ復調部５で復調後の信号からそれぞれユニークワード（ＵＷ）を検出する。ユニークワードＵＷは、各チャンネルの同期をとるためのデータである。
【００１５】
フレームメッセージ解析部７は、ＡＳＫ復調部４で復調後の信号、π／４シフトＱＰＳＫ復調部５で復調後の信号のそれぞれについてフレームメッセージを解析する。
【００１６】
変調方式判定部８は、フレームメッセージ解析部７の解析結果に基づいて、狭域通信受信装置１で受信した信号の変調方式がＡＳＫ変調方式かπ／４シフトＱＰＳＫ変調方式かを判断する。
【００１７】
タイミング制御部９は、変調方式判定部８の判定結果に基づいて、路側機からの信号の受信にかかるＡＳＫ受信部２、π／４シフトＱＰＳＫ受信部３、ＡＳＫ復調部４及びπ／４シフトＱＰＳＫ復調部５と、路側機への信号の送信にかかる変調部、送信部（何れも図示せず）の動作のタイミングを制御する。
【００１８】
切替部１０は、変調方式判定部８の判定結果により、路側機からの信号がＡＳＫ変調されているときはＡＳＫ復調部４が出力するＡＳＫ復調後の信号に切り替え、π／４シフトＱＰＳＫ変調されているときはπ／４シフトＱＰＳＫ復調部５が出力するπ／４シフトＱＰＳＫ復調後の信号に切り替える。このように、切替部１０は、受信信号の変調方式の判定の結果に応じて、ＡＳＫ復調後の信号又はπ／４シフトＱＰＳＫ復調後の信号を選択的に処理部１１に出力する。
【００１９】
処理部１１は、切替部１０から出力された信号に基づいて所定の処理を行い、必要な情報をディスプレイ１２に表示し、あるいは音声メッセージをスピーカ１３から出音する。また、図示はしていないが、ＬＥＤを点滅させたり、ブザーを鳴らしたりしてもよい。
【００２０】
次に、フレームメッセージ解析部７が実行する処理について詳細に説明する。ここで説明する路側機とＩＴＳ車載器との間の通信は、狭域通信（ＤＳＲＣ）システムにおける“ＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｔ７５”の規格に基づくものである。これは、スロッテッドアロハ通信方式により、路側機がスロットを区切りながら当該路側機側の主導で通信を行うものである。
【００２１】
図２は、ＩＴＳ車載器に路側機からダウンリンクされ、ＩＴＳ車載器から路側機へアップリンクされる無線信号の１フレームのデータ構成の一例を示す説明図である。１フレームのデータの冒頭にはＦＣＭＣ（フレーム・コントロール・メッセージ・チャンネル）２１が設けられ、符号２２は各スロットを示している。この例では、ＩＴＳ車載器と路側機との通信は全二重方式で行なわれ、１フレーム中にはダウンリンク（Ｄ／Ｌ）が４スロット分（図２の上段）、アップリンク（Ｕ／Ｌ）が４スロット分（図２の下段）含まれる。すなわち、同一時間帯にダウンリンクのスロット２２とアップリンクのスロット２２が存在している。ＦＣＭＣ２１では、ある車のＩＴＳ車載器に対するダウンリンクがどのスロット２２であるのかが指定され、また、ある車のＩＴＳ車載器に対してアップリンクをどのスロット２２で行なえという指定がされる。ＦＣＭＣ２１は、ダウンリンクのデータのみに含まれている。図２において図示していないが、ダウンリンクの各スロット２２の先頭部分にはいずれもプリアンブル信号（ＰＲ）と、ユニークワード信号（ＵＷ）とが設けられている。
【００２２】
図３は、ＦＣＭＣ２１のＦＣＭＳ（フレーム・コントロール・メッセージ・スロット）フォーマットを説明する説明図である。（ａ）はＡＳＫ変調方式の場合のＦＣＭＳフォーマットを示し、（ｂ）はπ／４シフトＱＰＳＫ変調方式の場合のＦＣＭＳフォーマットを示している。
【００２３】
ＦＣＭＣ２１には、何番目のスロット２２に対しどのＩＴＳ車載器が何を応答せよという情報が含まれている。また、その応答の際に使用する変調方式を指定する情報（ＡＳＫ変調方式かπ／４シフトＱＰＳＫ変調方式か）も含まれている。ＩＴＳ車載器は、これらの情報を解析し、その情報に対応したタイミングで、その指定されているスロット２２においてデータをアップリンクする。
【００２４】
ＦＣＭＣ２１には、２オクテッド（ＡＳＫ変調方式の場合）又は１６オクテッド（π／４シフトＱＰＳＫ変調方式の場合）のプリアンブル信号（ＰＲ）と、４オクテッドのユニークワード信号（ＵＷ１）と、２オクテッドの誤り検査信号（ＣＲＣ）が付加され、その前後にはガードタイムｔ０，ｔ２が設定されている。また、π／４シフトＱＰＳＫ変調方式の場合は、プリアンブル信号ＰＲの前に１オクテッド長（４シンボル）のランプビット（Ｒ）が付加されている。
【００２５】
また、ＳＣＩ（１）からＳＣＩ（８）までのＳＣＩ信号を含み、各ＳＣＩ信号はＣＩ信号（ＣＩ（１）からＣＩ（８）まで）とＬＩＤ信号（ＬＩＤ（１）からＬＩＤ（８）まで）とからなる。
【００２６】
図４は、ＣＩ信号のフォーマットを説明する説明図である。ＣＩ信号は、８ビットのデータからなり、bit番号１，２はスロット識別子（ＳＩ）である。スロット識別子ＳＩはスロット２２の属性を示すデータである。スロット識別子ＳＩにより、スロット２２をＭＤＳとして割り付けるのか、ＡＣＴＳとして割り付けるのか、あるいは、ＷＣＮＳとして割り付けるのかがわかる。
【００２７】
bit番号５〜７にはＭＤＣの内容を示すデータである信号種別識別子（ＳＴ）が格納されうる。
【００２８】
また、bit番号３，４にはＭＤＣ，ＷＣＮＣのデータ伝送速度を識別する信号伝送速度識別子（ＤＲＩ）が格納される。
【００２９】
図５は、信号伝送速度識別子ＤＲＩの内容について説明する説明図である。bit番号３，４（ｂ３，ｂ４）は、ＡＳＫ変調方式で信号伝送速度が１０２４kbpsのときには「００」であり、π／４シフトＱＰＳＫ変調方式で信号伝送速度が４０９６kbpsのときには「１１」である。また、「その他」の場合はシステム拡張のための予約である。
【００３０】
よって、信号伝送速度識別子ＤＲＩの値を判定することにより、各スロット２２がＡＳＫ変調方式なのかπ／４シフトＱＰＳＫ変調方式なのかを判断することができる。また、その通信速度も判断することができる。
【００３１】
前述のフレームメッセージ解析部７は、ＦＣＭＣ２１のＣＩ信号に含まれている信号伝送速度識別子ＤＲＩを解析することにより、各スロット２２がＡＳＫ変調方式なのかπ／４シフトＱＰＳＫ変調方式なのかを判断し、かつ、各スロット２２の通信速度も判断することができる。
【００３２】
図６は、図１を参照して説明した狭域通信受信装置１に対する比較例となる狭域通信受信装置１０１の電気的な説明のブロック図である。図６において、図１と同一符号の構成要素は図１を参照して前述した狭域通信受信装置１と同様である。
【００３３】
狭域通信受信装置１０１が狭域通信受信装置１と異なるのは、まず、切替部１０の切り替えによりＡＳＫ復調部４とπ／４シフトＱＰＳＫ復調部５とを交互に切り替えて、ＡＳＫ復調部４からの信号とπ／４シフトＱＰＳＫ復調部５からの信号とを交互に変調方式判定部８に入力している点にある。これにより、変調方式判定部８は、ＡＳＫ復調部４からの信号とπ／４シフトＱＰＳＫ復調部５からの信号とのうち、例えばＡＳＫ復調部４からの信号を判定して当該信号がＡＳＫ変調か否かを判断し、これによりＡＳＫ変調でなかったときはπ／４シフトＱＰＳＫ復調部５からの信号を判定して当該信号がπ／４シフトＱＰＳＫ変調か否かを判断する。こうして変調方式がわかると、切替部１０により、その変調方式から復調された信号（ＡＳＫ変調ならＡＳＫ復調部４からの信号、π／４シフトＱＰＳＫ変調ならπ／４シフトＱＰＳＫ復調部５からの信号）に切り替えて、当該信号を処理部１１に出力するようにする。
【００３４】
この狭域通信受信装置１０１では、狭域通信受信装置１のようにＡＳＫ復調部４からの信号とπ／４シフトＱＰＳＫ復調部５からの信号との変調方式を同時並行的に特定するものではなく、切替部１０によりＡＳＫ復調部４からの信号とπ／４シフトＱＰＳＫ復調部５からの信号とを切り替えて、ＡＳＫ復調部４からの信号とπ／４シフトＱＰＳＫ復調部５からの信号とを交互に判断して変調方式を特定するものである。
【００３５】
よって、変調方式を特定するためには多くの時間を要してしまう。そして、本システムの狭域通信は移動中の車と路側機との間で行なわれるものであるため、変調方式を特定するために長時間を要することにより通信エリアが見かけ上狭くなってしまうという不具合がある。
【００３６】
これに対して、狭域通信受信装置１は、ＡＳＫ復調部４からの信号とπ／４シフトＱＰＳＫ復調部５からの信号とを同時並行的に判断して変調方式を特定するので、変調方式を特定するために短時間しか要しないため、通信エリアを見かけ上拡大することができる。
【００３７】
また、前述のとおり、ダウンリンクの各スロット２２の冒頭部分にはユニークワード（ＵＷ）が設けられている。図７は、ＡＳＫ変調方式、π／４シフトＱＰＳＫ変調方式それぞれの場合のユニークワードＵＷについて説明する説明図である。ユニークワードＵＷ２はＡＳＫ変調方式の場合にダウンリンクのスロット２２に用いられ、ユニークワードＵＷ２Ａ，ＵＷ２Ｂはπ／４シフトＱＰＳＫ変調方式の場合にダウンリンクのスロット２２に用いられる。そして、ダウンリンクの各スロット２２のユニークワードＵＷを解析することにより、ダウンリンクで使用されている変調方式がＡＳＫ変調方式なのか、π／４シフトＱＰＳＫ変調方式なのかを判定することができる。
【００３８】
しかしながら、アップリンクの場合は、ＦＣＭＣ２１を解析して当該スロット２２でどのようなデータをアップリンクするかを判断しなければならない。
【００３９】
これらの理由により、ユニークワードＵＷの検出とＦＣＭＣ２１の解析をソフトウェアに基づく処理によって行なって変調方式を判定しようとすると、通信処理におけるソフトウェアによる処理の負担が重くなってしまう。
【００４０】
これに対し、狭域通信受信装置１は、ＦＣＭＣ２１に含まれる信号伝送速度識別子ＤＲＩを解析することにより、アップリンク、ダウンリンクすべてのスロット２２においてハードウェアにより高速に変調方式を判定することができ、また、各スロット２２の通信速度を判断することものできるので、通信処理におけるソフトウェアに基づく処理の負荷を軽くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施の形態であるＩＴＳ車載器に用いられる狭域通信受信装置の機能ブロック図である。
【図２】ＩＴＳ車載器に路側機からダウンリンクされ、ＩＴＳ車載器から路側機へアップリンクされる無線信号の１フレームのデータ構成を示す説明図である。
【図３】ＦＣＭＣのＦＣＭＳフォーマットを説明する説明図である。
【図４】ＣＩ信号のフォーマットを説明する説明図である。
【図５】信号伝送速度識別子の内容について説明する説明図である。
【図６】比較例となる狭域通信受信装置の電気的な説明のブロック図である。
【図７】ＡＳＫ変調方式、π／４シフトＱＰＳＫ変調方式それぞれの場合のユニークワードについて説明する説明図である。
【符号の説明】
【００４２】
１    狭域通信受信装置
２    ＡＳＫ受信部
３    π／４シフトＱＰＳＫ受信部
４    ＡＳＫ復調部
５    π／４シフトＱＰＳＫ復調部
６    ＵＷ検出部
７    フレームメッセージ解析部
８    変調方式判定部
９    タイミング制御部
１０  切替部
１１  処理部
１２  ディスプレイ
１３  スピーカ
２１  ＦＣＭＣ
２２  スロット
【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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