無線装置
【課題】パケット信号の受信に欠落が発生することを抑制する技術を提供する。
【解決手段】第１ＲＦ部５６ａは、第１アンテナ５０ａにおいて受信した信号に対する受信処理を実行する。第２ＲＦ部５６ｂは、第２アンテナ５０ｂにおいて受信した信号に対する受信処理と、第２アンテナ５０ｂから送信すべき信号に対する送信処理とを切りかえて実行する。制御部６０は、第２ＲＦ部５６ｂによる送信処理が終了してからの所定の期間にわたって、第１ＲＦ部５６ａによる受信処理を有効にし、第２ＲＦ部５６ｂによる受信処理を無効にする。
【解決手段】第１ＲＦ部５６ａは、第１アンテナ５０ａにおいて受信した信号に対する受信処理を実行する。第２ＲＦ部５６ｂは、第２アンテナ５０ｂにおいて受信した信号に対する受信処理と、第２アンテナ５０ｂから送信すべき信号に対する送信処理とを切りかえて実行する。制御部６０は、第２ＲＦ部５６ｂによる送信処理が終了してからの所定の期間にわたって、第１ＲＦ部５６ａによる受信処理を有効にし、第２ＲＦ部５６ｂによる受信処理を無効にする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信技術に関し、特に所定の情報が含まれた信号を送受信する無線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
交差点の出会い頭の衝突事故を防止するために、路車間通信の検討がなされている。路車間通信では、路側機と車載器との間において交差点の状況に関する情報が通信される。路車間通信では、路側機の設置が必要になり、手間と費用が大きくなる。これに対して、車車間通信、つまり車載器間で情報を通信する形態であれば、路側機の設置が不要になる。その場合、例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）等によって現在の位置情報をリアルタイムに検出し、その位置情報を車載器同士で交換しあうことによって、自車両および他車両がそれぞれ交差点へ進入するどの道路に位置するかを判断する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２０２９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＩＥＥＥ８０２．１１等の規格に準拠した無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）では、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）と呼ばれるアクセス制御機能が使用されている。そのため、当該無線ＬＡＮでは、複数の端末装置によって同一の無線チャネルが共有される。このようなＣＳＭＡ／ＣＡでは、キャリアセンスによって他のパケット信号が送信されていないことを確認した後に、パケット信号が送信される。
一方、ＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ）のような車車間通信に無線ＬＡＮを適用する場合、不特定多数の端末装置へ情報を送信する必要があるために、信号はブロードキャストにて送信されることが望ましい。
【０００５】
このような端末装置において、パケット信号の送信後にパワーアンプをオフにした場合、その直後数μｓｅｃから十数μｓｅｃ間では、パワーアンプの過渡現象によって振幅の大きな信号が発生してしまう。この振幅の大きな信号は、パワーアンプ自身から発生するノイズであり、この振幅の大きな信号が発生している間に受信回路が動作すると、受信の誤検出が発生する可能性がある。そのため、過渡現象の影響を受けている期間は、受信した信号に対する処理を停止することが望ましい。なお、ＣＳＭＡ／ＣＡの手順が守られている場合、他の端末装置からブロードキャスト送信されたパケット信号を検知すれば、検知終了後にＩＦＳ（Ｉｎｔｅｒ Ｆｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ）時間以上待機してからでないとパケット信号の送信を開始できない。
【０００６】
ここで、ＩＦＳがＤＩＦＳであれば、５６μｓｅｃ以上待機することになるので、過渡現象の影響を受けている期間において他の端末装置からのパケット信号を受信することはない。しかしながら、ＩＴＳでの車両に搭載された端末装置のように移動する場合、パケット信号を検知したときの無線環境とパケット信号を送信するときの無線環境が大きく異なることがある。その場合は、過渡現象の影響を受けている期間において他の端末装置からのパケット信号を受信することがあり得る。前述のごとく、この期間にわたって受信した信号に対する処理を停止してしまうと、パケット信号の受信に欠落が発生する。
【０００７】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、パケット信号の受信に欠落が発生することを抑制する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の無線装置は、第１アンテナにおいて受信した信号に対する受信処理を実行する第１通信部と、第１アンテナとは異なった第２アンテナにおいて受信した信号に対する受信処理と、第２アンテナから送信すべき信号に対する送信処理とを切りかえて実行する第２通信部と、第２通信部による送信処理が終了してからの所定の期間にわたって、第１通信部による受信処理を有効にし、第２通信部による受信処理を無効にする制御部と、を備える。
【０００９】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、パケット信号の受信に欠落が発生することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例に係る通信システムの構成を示す図である。
【図２】図１の基地局装置の構成を示す図である。
【図３】図３（ａ）−（ｄ）は、図１の通信システムにおいて規定されるフレームのフォーマットを示す図である。
【図４】図１の車両に搭載された端末装置の構成を示す図である。
【図５】図４のベースバンド処理部の構成を示す図である。
【図６】図４の制御部の構成を示す図である。
【図７】図４の端末装置による動作のタイミングチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、車両に搭載された端末装置間において車車間通信を実行するとともに、交差点等に設置された基地局装置から端末装置へ路車間通信も実行する通信システムに関する。車車間通信として、端末装置は、車両の速度や位置等の情報（以下、これらを「データ」という）を格納したパケット信号をブロードキャスト送信する。また、他の端末装置は、パケット信号を受信するとともに、データをもとに車両の接近等を認識する。ここで、基地局装置は、複数のサブフレームが含まれたフレームを繰り返し規定する。基地局装置は、路車間通信のために、複数のサブフレームのいずれかを選択し、選択したサブフレームの先頭部分の期間において、制御情報等が格納されたパケット信号をブロードキャスト送信する。
【００１３】
制御情報には、当該基地局装置がパケット信号をブローキャスト送信するための期間（以下、「路車送信期間」という）に関する情報が含まれている。端末装置は、制御情報をもとに路車送信期間を特定し、路車送信期間以外の期間（以下、「車車送信期間」という）においてＣＳＭＡ方式にてパケット信号を送信する。このように、路車間通信と車車間通信とが時間分割多重されるので、両者間のパケット信号の衝突確率が低減される。つまり、端末装置が制御情報の内容を認識することによって、路車間通信と車車間通信との干渉が低減される。なお、基地局装置からの制御情報を受信できない端末装置、つまり基地局装置によって形成されたエリアの外に存在する端末装置は、フレームの構成に関係なくＣＳＭＡ方式にてパケット信号を送信する。
【００１４】
前述のごとく、送信が終了してから過渡現象の影響を受けている期間にわたって、受信処理を停止してしまうと、その間に到来したパケット信号の受信が欠落してしまう。これは、他の端末装置からのデータを受信できないことに相当し、車両の衝突を回避するという目的を鑑みても好ましくない。パケット信号の受信の欠落を抑制するために、実施例に係る端末装置は、少なくともふたつのアンテナを備える。一方のアンテナでは、送信処理と受信処理とが切りかえて実行される。そのため、このアンテナでは、送信が終了してから過渡現象の影響を受けている期間にわたって、受信処理を停止する。他方のアンテナでは、送信処理が実行されず、受信処理だけが実行される。このような他方のアンテナでは、過渡現象の影響が小さい。よって、一方のアンテナにおいて受信処理を停止する間においても、他方のアンテナにおいて受信処理が実行される。このように構成することによって、受信機会の低減が抑制される。なお、送信終了後の所定の期間が経過すると、ふたつのアンテナにてダイバーシチ受信が実行される。
【００１５】
図１は、本発明の実施例に係る通信システム１００の構成を示す。これは、ひとつの交差点を上方から見た場合に相当する。通信システム１００は、基地局装置１０、車両１２と総称される第１車両１２ａ、第２車両１２ｂ、第３車両１２ｃ、第４車両１２ｄ、第５車両１２ｅ、第６車両１２ｆ、第７車両１２ｇ、第８車両１２ｈ、ネットワーク２０２を含む。ここでは、第１車両１２ａのみに示しているが、各車両１２には、端末装置１４が搭載されている。また、エリア２１２が、基地局装置１０の周囲に形成され、エリア外２１４が、エリア２１２の外側に形成されている。
【００１６】
図示のごとく、図面の水平方向、つまり左右の方向に向かう道路と、図面の垂直方向、つまり上下の方向に向かう道路とが中心部分で交差している。ここで、図面の上側が方角の「北」に相当し、左側が方角の「西」に相当し、下側が方角の「南」に相当し、右側が方角の「東」に相当する。また、ふたつの道路の交差部分が「交差点」である。第１車両１２ａ、第２車両１２ｂが、左から右へ向かって進んでおり、第３車両１２ｃ、第４車両１２ｄが、右から左へ向かって進んでいる。また、第５車両１２ｅ、第６車両１２ｆが、上から下へ向かって進んでおり、第７車両１２ｇ、第８車両１２ｈが、下から上へ向かって進んでいる。
【００１７】
通信システム１００において、基地局装置１０は、交差点に固定して設置される。基地局装置１０は、端末装置間の通信を制御する。基地局装置１０は、図示しないＧＰＳ衛星から受信した信号や、図示しない他の基地局装置１０にて形成されたフレームをもとに、複数のサブフレームが含まれたフレームを繰り返し生成する。ここで、各サブフレームの先頭部分に路車送信期間が設定可能であるような規定がなされている。基地局装置１０は、フレーム中の複数のサブフレームのうち、他の基地局装置１０によって路車送信期間が設定されていないサブフレームを選択する。基地局装置１０は、選択したサブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。基地局装置１０は、設定した路車送信期間においてパケット信号を報知する。
【００１８】
パケット信号に含まれるべきデータとして、複数種類のデータが想定される。ひとつが、渋滞情報や工事情報等のデータであり、別のひとつが、路車送信期間が設定されたタイミングに関する情報やフレームに関する情報である。特に、後者は制御情報に相当する。
【００１９】
端末装置１４は、前述のごとく、車両１２に搭載されているので、移動可能である。端末装置１４は、基地局装置１０からのパケット信号を受信すると、パケット信号に含まれた制御情報、特に路車送信期間が設定されたタイミングに関する情報やフレームに関する情報をもとに、フレームを生成する。その結果、複数の端末装置１４のそれぞれにおいて生成されるフレームは、基地局装置１０において生成されるフレームに同期する。端末装置１４は、車車送信期間においてパケット信号を報知する。車車送信期間の説明は後述するが、これは、フレーム中の路車送信期間とは異なった期間であるといえる。ここで、車車送信期間においてＣＳＭＡ／ＣＡが実行される。
【００２０】
端末装置１４は、データを取得し、データをパケット信号に格納する。データには、例えば、存在位置に関する情報が含まれる。また、端末装置１４は、基地局装置１０から受信した制御情報もパケット信号に格納する。つまり、基地局装置１０から送信された制御情報は、端末装置１４によって転送される。一方、端末装置１４は、エリア外２１４に存在していると推定した場合、フレームの構成に関係なく、ＣＳＭＡ／ＣＡを実行することによって、パケット信号を報知する。
【００２１】
図２は、基地局装置１０の構成を示す。基地局装置１０は、アンテナ２０、ＲＦ部２２、変復調部２４、処理部２６、制御部２８、ネットワーク通信部３０を含む。また、処理部２６は、フレーム規定部３２、選択部３４、生成部３６を含む。
【００２２】
ＲＦ部２２は、受信処理として、図示しない端末装置１４や他の基地局装置１０からのパケット信号をアンテナ２０にて受信する。ＲＦ部２２は、受信した無線周波数のパケット信号に対して周波数変換を実行し、ベースバンドのパケット信号を生成する。さらに、ＲＦ部２２は、ベースバンドのパケット信号を変復調部２４に出力する。一般的に、ベースバンドのパケット信号は、同相成分と直交成分によって形成されるので、ふたつの信号線が示されるべきであるが、ここでは、図を明瞭にするためにひとつの信号線だけを示すものとする。ＲＦ部２２には、ＬＮＡ（Ｌｏｗ Ｎｏｉｓｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、ミキサ、ＡＧＣ、Ａ／Ｄ変換部も含まれる。
【００２３】
ＲＦ部２２は、送信処理として、変復調部２４から入力したベースバンドのパケット信号に対して周波数変換を実行し、無線周波数のパケット信号を生成する。さらに、ＲＦ部２２は、路車送信期間において、無線周波数のパケット信号をアンテナ２０から送信する。また、ＲＦ部２２には、ＰＡ（Ｐｏｗｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、ミキサ、Ｄ／Ａ変換部も含まれる。
【００２４】
変復調部２４は、受信処理として、ＲＦ部２２からのベースバンドのパケット信号に対して、復調を実行する。さらに、変復調部２４は、復調した結果を処理部２６に出力する。また、変復調部２４は、送信処理として、処理部２６からのデータに対して、変調を実行する。さらに、変復調部２４は、変調した結果をベースバンドのパケット信号としてＲＦ部２２に出力する。ここで、通信システム１００は、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調方式に対応するので、変復調部２４は、受信処理としてＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）も実行し、送信処理としてＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）も実行する。
【００２５】
フレーム規定部３２は、図示しないＧＰＳ衛星からの信号を受信し、受信した信号をもとに時刻の情報を取得する。なお、時刻の情報の取得には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。フレーム規定部３２は、時刻の情報をもとに、複数のフレームを生成する。例えば、フレーム規定部３２は、時刻の情報にて示されたタイミングを基準にして、「１ｓｅｃ」の期間を１０分割することによって、「１００ｍｓｅｃ」のフレームを１０個生成する。このような処理を繰り返すことによって、フレームが繰り返されるように規定される。なお、フレーム規定部３２は、復調結果から制御情報を検出し、検出した制御情報をもとにフレームを生成してもよい。このような処理は、他の基地局装置１０によって形成されたフレームのタイミングに同期したフレームを生成することに相当する。
【００２６】
図３（ａ）−（ｄ）は、通信システム１００において規定されるフレームのフォーマットを示す。図３（ａ）は、フレームの構成を示す。フレームは、第１サブフレームから第Ｎサブフレームと示されるＮ個のサブフレームによって形成されている。例えば、フレームの長さが１００ｍｓｅｃであり、Ｎが８である場合、１２．５ｍｓｅｃの長さのサブフレームが規定される。Ｎは、８以外であってもよい。図３（ｂ）−（ｄ）の説明は、後述し、図２に戻る。
【００２７】
選択部３４は、フレームに含まれた複数のサブフレームのうち、路車送信期間を設定すべきサブフレームを選択する。具体的に説明すると、選択部３４は、フレーム規定部３２にて規定されたフレームを受けつける。選択部３４は、ＲＦ部２２、変復調部２４を介して、図示しない他の基地局装置１０あるいは端末装置１４からの復調結果を入力する。選択部３４は、入力した復調結果のうち、他の基地局装置１０からの復調結果を抽出する。選択部３４は、復調結果を受けつけたサブフレームを特定することによって、復調結果を受けつけていないサブフレームを特定する。これは、他の基地局装置１０によって路車送信期間が設定されていないサブフレーム、つまり未使用のサブフレームを特定することに相当する。未使用のサブフレームが複数存在する場合、選択部３４は、ランダムにひとつのサブフレームを選択する。未使用のサブフレームが存在しない場合、つまり複数のサブフレームのそれぞれが使用されている場合に、選択部３４は、復調結果に対応した受信電力を取得し、受信電力の小さいサブフレームを優先的に選択する。
【００２８】
図３（ｂ）は、第１基地局装置１０ａによって生成されるフレームの構成を示す。第１基地局装置１０ａは、第１サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。また、第１基地局装置１０ａは、第１サブフレームにおいて路車送信期間に続いて車車送信期間を設定する。車車送信期間とは、端末装置１４がパケット信号を報知可能な期間である。つまり、第１基地局装置１０ａは、第１サブフレームの先頭期間である路車送信期間においてパケット信号を報知可能であり、かつフレームのうち、路車送信期間以外の車車送信期間において端末装置１４がパケット信号を報知可能であるような規定がなされる。さらに、第１基地局装置１０ａは、第２サブフレームから第Ｎサブフレームに車車送信期間のみを設定する。
【００２９】
図３（ｃ）は、第２基地局装置１０ｂによって生成されるフレームの構成を示す。第２基地局装置１０ｂは、第２サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。また、第２基地局装置１０ｂは、第２サブフレームにおける路車送信期間の後段、第１サブフレーム、第３サブフレームから第Ｎサブフレームに車車送信期間を設定する。図３（ｄ）は、第３基地局装置１０ｃによって生成されるフレームの構成を示す。第３基地局装置１０ｃは、第３サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。また、第３基地局装置１０ｃは、第３サブフレームにおける路車送信期間の後段、第１サブフレーム、第２サブフレーム、第４サブフレームから第Ｎサブフレームに車車送信期間を設定する。このように、複数の基地局装置１０は、互いに異なったサブフレームを選択し、選択したサブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。図２に戻る。選択部３４は、選択したサブフレームの番号を生成部３６へ出力する。
【００３０】
生成部３６は、選択部３４から、サブフレームの番号を受けつける。生成部３６は、受けつけたサブフレーム番号のサブフレームに路車送信期間を設定し、路車送信期間において報知すべきパケット信号を生成する。パケット信号は、例えば、制御情報、データペイロードによって構成されている。制御情報には、路車送信期間を設定したサブフレーム番号等が含まれている。また、生成部３６は、ネットワーク通信部３０から、渋滞情報や工事情報等のデータを受けつけた場合、それらをデータペイロードに含める。ここで、ネットワーク通信部３０は、図示しないネットワーク２０２に接続される。さらに、生成部３６は、路車送信期間において報知すべき複数のパケット信号を生成してもよい。処理部２６は、変復調部２４、ＲＦ部２２に対して、路車送信期間においてパケット信号をブロードキャスト送信させる。制御部２８は、基地局装置１０全体の処理を制御する。
【００３１】
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ハードウエアとソフトウエアの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００３２】
図４は、移動可能な車両１２に搭載された端末装置１４の構成を示す。端末装置１４は、アンテナ５０と総称される第１アンテナ５０ａ、第２アンテナ５０ｂ、切替部５２、パワーアンプ５４、ＲＦ部５６と総称される第１ＲＦ部５６ａ、第２ＲＦ部５６ｂ、ベースバンド処理部５８を含む。また、ベースバンド処理部５８は、制御部６０を含む。
【００３３】
第１ＲＦ部５６ａは、第１アンテナ５０ａに接続されており、第１アンテナ５０ａにおいて受信したパケット信号を入力する。具体的に説明すると、第１ＲＦ部５６ａは、路車送信期間において、基地局装置１０からのパケット信号を受信し、車車送信期間において他の端末装置１４からのパケット信号を受信する。第１ＲＦ部５６ａは、図２のＲＦ部２２のうち、受信のみの機能、例えば、ＬＮＡ、ミキサ、ＡＧＣ、Ａ／Ｄ変換部を備える。そのため、第１ＲＦ部５６ａは、パケット信号に対する受信処理を実行し、その結果をベースバンド処理部５８に出力する。このように、第１アンテナ５０ａ、第１ＲＦ部５６ａは、受信専用に設けられる。
【００３４】
切替部５２は、第１アンテナ５０ａとは異なった第２アンテナ５０ｂに接続されている。切替部５２は、制御部６０からの指示に応じて、第２アンテナ５０ｂにおいて受信したパケット信号を第２ＲＦ部５６ｂに出力したり、パワーアンプ５４からのパケット信号を第２アンテナ５０ｂに出力したりする。これらの処理は、時分割で切りかえられる。
【００３５】
第２ＲＦ部５６ｂは、図２のＲＦ部２２と同様に構成されるが、説明の便宜上、パワーアンプを含まないものとする。第２ＲＦ部５６ｂは、制御部６０からの指示に応じて、受信処理と送信処理を時分割で切りかえて実行する。この指示にて示されるタイミングは、切替部５２での切替タイミングに同期している。第２ＲＦ部５６ｂは、切替部５２からのパケット信号を入力し、パケット信号に対する受信処理を実行し、その結果をベースバンド処理部５８に出力する。
【００３６】
また、第２ＲＦ部５６ｂは、ベースバンド処理部５８からのパケット信号を入力し、パケット信号に対する送信処理を実行し、その結果をパワーアンプ５４に出力する。なお、ＲＦ部５６における受信処理と送信処理は、図２のＲＦ部２２と同様であるので、ここでは説明を省略する。パワーアンプ５４は、第２ＲＦ部５６ｂからのパケット信号を入力し、増幅した後に切替部５２へ出力する。パワーアンプ５４は、図２のＲＦ部２２に含まれたＰＡと同様である。
【００３７】
制御部６０は、端末装置１４全体の動作タイミングを制御する。制御部６０は、パケット信号を送信可能なタイミングになれば、切替部５２、パワーアンプ５４、第２ＲＦ部５６ｂに対して送信処理を実行させるための指示を出力する。なお、パケット信号を送信可能なタイミングについては後述する。制御部６０は、切替部５２、パワーアンプ５４、第２ＲＦ部５６ｂによる送信処理が終了してからの所定の期間にわたって、これらによる受信処理を無効にする。ここで、所定の期間は、パワーアンプ５４による過渡現象の影響を受けている期間よりも長くなるように設定される。送信が終了し、かつパワーアンプ５４がオフにされた場合であっても、パワーアンプ５４から出力された信号が、切替部５２を介して第２切替部５２ｂに回り込んでしまうからである。
【００３８】
受信処理を無効にするために、第２ＲＦ部５６ｂからベースバンド処理部５８へパケット信号を出力させなくてもよいし、第２ＲＦ部５６ｂからのパケット信号をベースバンド処理部５８においてマスクしてもよい。ここでは、後者であるとして説明を進める。制御部６０は、所定の期間経過後、切替部５２、パワーアンプ５４、第２ＲＦ部５６ｂによる受信処理を有効にする。一方、制御部６０は、切替部５２、パワーアンプ５４、第２ＲＦ部５６ｂによる送信処理が終了してからの所定の期間であっても、第１ＲＦ部５６ａによる受信処理を有効にする。さらに、制御部６０は、送信処理の期間においてパワーアンプ５４をオンにし、受信処理の期間においてパワーアンプ５４をオフにする。
【００３９】
ベースバンド処理部５８は、制御部６０による制御に応じて、受信処理と送信処理とを切りかえて実行する。ベースバンド処理部５８は、送信処理の期間において、パケット信号を第２アンテナ５０ｂに出力する。また、ベースバンド処理部５８は、受信処理の期間において、かつ送信処理が終了してからの所定の期間であれば、第１ＲＦ部５６ａからのパケット信号をもとに受信処理を実行する。一方、ベースバンド処理部５８は、所定の期間を経過すれば、第１ＲＦ部５６ａからのパケット信号に加えて、第２ＲＦ部５６ｂからのパケット信号も受信処理に使用する。ベースバンド処理部５８の処理の詳細は後述する。
【００４０】
図５は、ベースバンド処理部５８の構成を示す。ベースバンド処理部５８は、変復調部７０、データ処理部７２を含み、データ処理部７２は、タイミング特定部７４、転送決定部７６、取得部７８、生成部８０、通知部８６を含む。タイミング特定部７４は、抽出部８２、キャリアセンス部８４を含む。
【００４１】
変復調部７０は、図２の変復調部２４と同様に、送信処理と受信処理とを実行する。変復調部７０は、送信処理において、データ処理部７２からのパケット信号を変調し、変調したパケット信号を第２ＲＦ部５６ｂに出力する。また、変復調部７０は、受信処理において、第１ＲＦ部５６ａからのパケット信号と第２ＲＦ部５６ｂからのパケット信号とを入力する。変復調部７０は、前述の所定の期間において、第１ＲＦ部５６ａからのパケット信号を復調する。その際、第２ＲＦ部５６ｂからのパケット信号は、マスクされる。一方、変復調部７０は、第１ＲＦ部５６ａからのパケット信号と第２ＲＦ部５６ｂからのパケット信号とを合成した後に、復調をする。変復調部７０は、合成するために、ダイバーシチ処理やアダプティブアレイ処理を実行するが、これらには公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。なお、選択ダイバーシチが使用されてもよい。
【００４２】
抽出部８２は、変復調部７０からの復調結果が、図示しない基地局装置１０からのパケット信号である場合に、路車送信期間が配置されたサブフレームのタイミングを特定する。具体的に説明すると、抽出部８２は、パケット信号に含まれた制御情報をもとに、基地局装置１０からのパケット信号であるか否かを判定する。また、抽出部８２は、サブフレームのタイミングと、制御情報に含まれたタイミング情報とをもとに、フレームを生成する。その結果、抽出部８２は、基地局装置１０において形成されたフレームに同期したフレームを生成する。パケット信号の報知元が、他の端末装置１４である場合、抽出部８２は、同期したフレームの生成処理を省略する。
【００４３】
抽出部８２は、制御情報をもとに、使用されている路車送信期間を特定した後、残りの車車送信期間を特定する。抽出部８２は、フレームおよびサブフレームのタイミング、車車送信期間に関する情報をキャリアセンス部８４へ出力する。一方、抽出部８２は、基地局装置１０からのパケット信号を受けつけていない場合、つまり基地局装置１０に同期したフレームを生成していない場合、フレームの構成と無関係のタイミングを選択する。抽出部８２は、フレームの構成と無関係のタイミングを選択すると、フレームの構成に関係のないキャリアセンスの実行をキャリアセンス部８４に指示する。これは、図１のエリア外２１４での動作に相当する。
【００４４】
キャリアセンス部８４は、抽出部８２から、フレームおよびサブフレームのタイミング、車車送信期間に関する情報を受けつける。キャリアセンス部８４は、車車送信期間において、キャリアセンスを実行することによって、干渉電力を測定する。また、キャリアセンス部８４は、干渉電力をもとに、送信タイミングを決定する。具体的に説明すると、キャリアセンス部８４は、所定のしきい値を予め記憶しており、干渉電力としきい値とを比較する。干渉電力がしきい値よりも小さければ、キャリアセンス部８４は、送信タイミングを決定する。キャリアセンス部８４は、抽出部８２から、キャリアセンスの実行を指示された場合、フレームの構成を考慮せずに、ＣＳＭＡを実行することによって、送信タイミングを決定する。キャリアセンス部８４は、決定した送信タイミングを変復調部７０へ通知する。
【００４５】
転送決定部７６は、制御情報の転送を制御する。転送決定部７６は、制御情報のうち、転送対象となる情報を抽出する。転送決定部７６は、抽出した情報をもとに、転送すべき情報を生成する。ここでは、この処理の説明を省略する。転送決定部７６は、転送すべき情報、つまり制御情報のうちの一部を生成部８０に出力する。取得部７８は、図示しないＧＰＳ受信機、ジャイロスコープ、車速センサ等を含んでおり、それらから供給されるデータによって、図示しない車両１２、つまり端末装置１４が搭載された車両１２の存在位置、進行方向、移動速度等（以下、「位置情報」と総称する）を取得する。なお、存在位置は、緯度・経度によって示される。これらの取得には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。取得部７８は、位置情報を生成部８０へ出力する。
【００４６】
生成部８０は、取得部７８から位置情報を受けつけ、転送決定部７６から制御情報の一部を受けつける。生成部８０は、制御情報の一部を制御情報に格納し、位置情報をペイロードに格納することによって、パケット信号を生成する。生成部８０は、パケット信号を変復調部７０に出力する。
【００４７】
通知部８６は、路車送信期間において、図示しない基地局装置１０からのパケット信号を取得するとともに、車車送信期間において、図示しない他の端末装置１４からのパケット信号を取得する。通知部８６は、取得したパケット信号に対する処理として、パケット信号に格納されたデータの内容に応じて、図示しない他の車両１２の接近等を運転者へモニタやスピーカを介して通知する。
【００４８】
図６は、制御部６０の構成を示す。制御部６０は、カウンタ９０、第１受信マスク生成部９２、第２受信マスク生成部９４を含む。第１受信マスク生成部９２は、第１ＲＦ部５６ａからのパケット信号を処理させないためのマスク（以下、「第１受信マスク」という）を生成する。また、第２受信マスク生成部９４は、第２ＲＦ部５６ｂからのパケット信号を処理させないためのマスク（以下、「第２受信マスク」という）を生成する。
【００４９】
カウンタ９０は、第１受信マスクと第２受信マスクを生成させるために基準となるカウンタ値を生成する。カウンタ９０は、第２ＲＦ部５６ｂによる送信処理が終了した場合に、第２ＲＦ部５６ｂあるいはベースバンド処理部５８から通知を受けつける。カウンタ９０は、通知を受けつけると、カウンタ値をリセットして、カウントアップを開始する。
【００５０】
以下では、図７も使用しながら、第１受信マスクと第２受信マスクとの生成を説明する。図７は、端末装置１４による動作のタイミングチャートを示す。最上段には、送信期間が示されている。ここでは、ハイレベルが送信期間に相当し、ローレベルが受信期間に相当する。ハイレベルがローレベルに切りかわったタイミング「Ｐ１」が、送信処理の終了に相当するので、このタイミングにてカウントアップが開始される。
【００５１】
第１受信マスク生成部９２は、送信期間において第１受信マスクをハイレベルに設定する。第１受信マスクがハイレベルである場合、マスクが有効であることを示す。また、カウンタ９０からのカウント値が「Ｐ２」に対応した値になったタイミングにおいて、第１受信マスク生成部９２は、第１受信マスクをローレベルに設定する。「Ｐ２」は、「Ｐ１」の後に到来するタイミングであり、送信処理の影響が低減されるタイミングである。なお、「Ｐ２」が「Ｐ１」と同一のタイミングであってもよい。その後、受信期間が送信期間に切りかわったときに、第１受信マスク生成部９２は、第１受信マスクをハイレベルに設定する。
【００５２】
第２受信マスク生成部９４は、送信期間において第２受信マスクをハイレベルに設定する。また、カウンタ９０からのカウント値が「Ｐ３」に対応した値になったタイミングにおいて、第２受信マスク生成部９４は、第２受信マスクをローレベルに設定する。なお、タイミング「Ｐ３」は、タイミング「Ｐ２」よりも後方に存在する。また、タイミング「Ｐ１」から「Ｐ３」の期間は、前述の所定の期間に相当する。その後、受信期間が送信期間に切りかわったときに、第２受信マスク生成部９４は、第１受信マスク生成部９２と同様に、第２受信マスクをハイレベルに設定する。
【００５３】
このように、Ｔ０の期間では、受信処理がなされず、Ｔ０に続くＴ１の期間では、第１ＲＦ部５６ａからのパケット信号のみに対する受信処理がなされる。さらに、Ｔ１に続くＴ２の期間では、第１ＲＦ部５６ａおよび第２ＲＦ部５６ｂからのパケット信号のみに対する受信処理がなされる。
【００５４】
本発明の実施例によれば、送信処理が終了してからの所定の期間にわたって、第１ＲＦ部からのパケット信号に対する受信処理を有効にし、第２ＲＦ部からのパケット信号に対する受信処理を無効にするので、過渡現象の影響を低減しながら、受信機会の減少を抑制できる。そのことによって、パケット信号の受信に欠落が発生することを抑制できる。また、受信期間にパワーアンプをオフにするので、消費電力を低減できる。
【００５５】
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００５６】
本発明の実施例において、端末装置１４は、ふたつのアンテナ５０を備えている。しかしながらこれに限らず例えば、端末装置１４は、３つ以上のアンテナ５０を備えていてもよい。その場合、ひとつのアンテナ５０が送信処理と受信処理に使用され、残りのアンテナ５０が受信処理専用に使用される。本変形例によれば、受信処理に使用するアンテナ５０の数が増加するので、受信特性を向上できる。
【符号の説明】
【００５７】
１０ 基地局装置、 １２ 車両、 １４ 端末装置、 ２０ アンテナ、 ２２ ＲＦ部、 ２４ 変復調部、 ２６ 処理部、 ２８ 制御部、 ３０ ネットワーク通信部、 ３２ フレーム規定部、 ３４ 選択部、 ３６ 生成部、 ５０ アンテナ、 ５２ 切替部、 ５４ パワーアンプ、 ５６ ＲＦ部、 ５８ ベースバンド処理部、 ６０ 制御部、 １００ 通信システム。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信技術に関し、特に所定の情報が含まれた信号を送受信する無線装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
交差点の出会い頭の衝突事故を防止するために、路車間通信の検討がなされている。路車間通信では、路側機と車載器との間において交差点の状況に関する情報が通信される。路車間通信では、路側機の設置が必要になり、手間と費用が大きくなる。これに対して、車車間通信、つまり車載器間で情報を通信する形態であれば、路側機の設置が不要になる。その場合、例えば、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）等によって現在の位置情報をリアルタイムに検出し、その位置情報を車載器同士で交換しあうことによって、自車両および他車両がそれぞれ交差点へ進入するどの道路に位置するかを判断する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２０２９１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＩＥＥＥ８０２．１１等の規格に準拠した無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）では、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）と呼ばれるアクセス制御機能が使用されている。そのため、当該無線ＬＡＮでは、複数の端末装置によって同一の無線チャネルが共有される。このようなＣＳＭＡ／ＣＡでは、キャリアセンスによって他のパケット信号が送信されていないことを確認した後に、パケット信号が送信される。
一方、ＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ）のような車車間通信に無線ＬＡＮを適用する場合、不特定多数の端末装置へ情報を送信する必要があるために、信号はブロードキャストにて送信されることが望ましい。
【０００５】
このような端末装置において、パケット信号の送信後にパワーアンプをオフにした場合、その直後数μｓｅｃから十数μｓｅｃ間では、パワーアンプの過渡現象によって振幅の大きな信号が発生してしまう。この振幅の大きな信号は、パワーアンプ自身から発生するノイズであり、この振幅の大きな信号が発生している間に受信回路が動作すると、受信の誤検出が発生する可能性がある。そのため、過渡現象の影響を受けている期間は、受信した信号に対する処理を停止することが望ましい。なお、ＣＳＭＡ／ＣＡの手順が守られている場合、他の端末装置からブロードキャスト送信されたパケット信号を検知すれば、検知終了後にＩＦＳ（Ｉｎｔｅｒ Ｆｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ）時間以上待機してからでないとパケット信号の送信を開始できない。
【０００６】
ここで、ＩＦＳがＤＩＦＳであれば、５６μｓｅｃ以上待機することになるので、過渡現象の影響を受けている期間において他の端末装置からのパケット信号を受信することはない。しかしながら、ＩＴＳでの車両に搭載された端末装置のように移動する場合、パケット信号を検知したときの無線環境とパケット信号を送信するときの無線環境が大きく異なることがある。その場合は、過渡現象の影響を受けている期間において他の端末装置からのパケット信号を受信することがあり得る。前述のごとく、この期間にわたって受信した信号に対する処理を停止してしまうと、パケット信号の受信に欠落が発生する。
【０００７】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、パケット信号の受信に欠落が発生することを抑制する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の無線装置は、第１アンテナにおいて受信した信号に対する受信処理を実行する第１通信部と、第１アンテナとは異なった第２アンテナにおいて受信した信号に対する受信処理と、第２アンテナから送信すべき信号に対する送信処理とを切りかえて実行する第２通信部と、第２通信部による送信処理が終了してからの所定の期間にわたって、第１通信部による受信処理を有効にし、第２通信部による受信処理を無効にする制御部と、を備える。
【０００９】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、パケット信号の受信に欠落が発生することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例に係る通信システムの構成を示す図である。
【図２】図１の基地局装置の構成を示す図である。
【図３】図３（ａ）−（ｄ）は、図１の通信システムにおいて規定されるフレームのフォーマットを示す図である。
【図４】図１の車両に搭載された端末装置の構成を示す図である。
【図５】図４のベースバンド処理部の構成を示す図である。
【図６】図４の制御部の構成を示す図である。
【図７】図４の端末装置による動作のタイミングチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、車両に搭載された端末装置間において車車間通信を実行するとともに、交差点等に設置された基地局装置から端末装置へ路車間通信も実行する通信システムに関する。車車間通信として、端末装置は、車両の速度や位置等の情報（以下、これらを「データ」という）を格納したパケット信号をブロードキャスト送信する。また、他の端末装置は、パケット信号を受信するとともに、データをもとに車両の接近等を認識する。ここで、基地局装置は、複数のサブフレームが含まれたフレームを繰り返し規定する。基地局装置は、路車間通信のために、複数のサブフレームのいずれかを選択し、選択したサブフレームの先頭部分の期間において、制御情報等が格納されたパケット信号をブロードキャスト送信する。
【００１３】
制御情報には、当該基地局装置がパケット信号をブローキャスト送信するための期間（以下、「路車送信期間」という）に関する情報が含まれている。端末装置は、制御情報をもとに路車送信期間を特定し、路車送信期間以外の期間（以下、「車車送信期間」という）においてＣＳＭＡ方式にてパケット信号を送信する。このように、路車間通信と車車間通信とが時間分割多重されるので、両者間のパケット信号の衝突確率が低減される。つまり、端末装置が制御情報の内容を認識することによって、路車間通信と車車間通信との干渉が低減される。なお、基地局装置からの制御情報を受信できない端末装置、つまり基地局装置によって形成されたエリアの外に存在する端末装置は、フレームの構成に関係なくＣＳＭＡ方式にてパケット信号を送信する。
【００１４】
前述のごとく、送信が終了してから過渡現象の影響を受けている期間にわたって、受信処理を停止してしまうと、その間に到来したパケット信号の受信が欠落してしまう。これは、他の端末装置からのデータを受信できないことに相当し、車両の衝突を回避するという目的を鑑みても好ましくない。パケット信号の受信の欠落を抑制するために、実施例に係る端末装置は、少なくともふたつのアンテナを備える。一方のアンテナでは、送信処理と受信処理とが切りかえて実行される。そのため、このアンテナでは、送信が終了してから過渡現象の影響を受けている期間にわたって、受信処理を停止する。他方のアンテナでは、送信処理が実行されず、受信処理だけが実行される。このような他方のアンテナでは、過渡現象の影響が小さい。よって、一方のアンテナにおいて受信処理を停止する間においても、他方のアンテナにおいて受信処理が実行される。このように構成することによって、受信機会の低減が抑制される。なお、送信終了後の所定の期間が経過すると、ふたつのアンテナにてダイバーシチ受信が実行される。
【００１５】
図１は、本発明の実施例に係る通信システム１００の構成を示す。これは、ひとつの交差点を上方から見た場合に相当する。通信システム１００は、基地局装置１０、車両１２と総称される第１車両１２ａ、第２車両１２ｂ、第３車両１２ｃ、第４車両１２ｄ、第５車両１２ｅ、第６車両１２ｆ、第７車両１２ｇ、第８車両１２ｈ、ネットワーク２０２を含む。ここでは、第１車両１２ａのみに示しているが、各車両１２には、端末装置１４が搭載されている。また、エリア２１２が、基地局装置１０の周囲に形成され、エリア外２１４が、エリア２１２の外側に形成されている。
【００１６】
図示のごとく、図面の水平方向、つまり左右の方向に向かう道路と、図面の垂直方向、つまり上下の方向に向かう道路とが中心部分で交差している。ここで、図面の上側が方角の「北」に相当し、左側が方角の「西」に相当し、下側が方角の「南」に相当し、右側が方角の「東」に相当する。また、ふたつの道路の交差部分が「交差点」である。第１車両１２ａ、第２車両１２ｂが、左から右へ向かって進んでおり、第３車両１２ｃ、第４車両１２ｄが、右から左へ向かって進んでいる。また、第５車両１２ｅ、第６車両１２ｆが、上から下へ向かって進んでおり、第７車両１２ｇ、第８車両１２ｈが、下から上へ向かって進んでいる。
【００１７】
通信システム１００において、基地局装置１０は、交差点に固定して設置される。基地局装置１０は、端末装置間の通信を制御する。基地局装置１０は、図示しないＧＰＳ衛星から受信した信号や、図示しない他の基地局装置１０にて形成されたフレームをもとに、複数のサブフレームが含まれたフレームを繰り返し生成する。ここで、各サブフレームの先頭部分に路車送信期間が設定可能であるような規定がなされている。基地局装置１０は、フレーム中の複数のサブフレームのうち、他の基地局装置１０によって路車送信期間が設定されていないサブフレームを選択する。基地局装置１０は、選択したサブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。基地局装置１０は、設定した路車送信期間においてパケット信号を報知する。
【００１８】
パケット信号に含まれるべきデータとして、複数種類のデータが想定される。ひとつが、渋滞情報や工事情報等のデータであり、別のひとつが、路車送信期間が設定されたタイミングに関する情報やフレームに関する情報である。特に、後者は制御情報に相当する。
【００１９】
端末装置１４は、前述のごとく、車両１２に搭載されているので、移動可能である。端末装置１４は、基地局装置１０からのパケット信号を受信すると、パケット信号に含まれた制御情報、特に路車送信期間が設定されたタイミングに関する情報やフレームに関する情報をもとに、フレームを生成する。その結果、複数の端末装置１４のそれぞれにおいて生成されるフレームは、基地局装置１０において生成されるフレームに同期する。端末装置１４は、車車送信期間においてパケット信号を報知する。車車送信期間の説明は後述するが、これは、フレーム中の路車送信期間とは異なった期間であるといえる。ここで、車車送信期間においてＣＳＭＡ／ＣＡが実行される。
【００２０】
端末装置１４は、データを取得し、データをパケット信号に格納する。データには、例えば、存在位置に関する情報が含まれる。また、端末装置１４は、基地局装置１０から受信した制御情報もパケット信号に格納する。つまり、基地局装置１０から送信された制御情報は、端末装置１４によって転送される。一方、端末装置１４は、エリア外２１４に存在していると推定した場合、フレームの構成に関係なく、ＣＳＭＡ／ＣＡを実行することによって、パケット信号を報知する。
【００２１】
図２は、基地局装置１０の構成を示す。基地局装置１０は、アンテナ２０、ＲＦ部２２、変復調部２４、処理部２６、制御部２８、ネットワーク通信部３０を含む。また、処理部２６は、フレーム規定部３２、選択部３４、生成部３６を含む。
【００２２】
ＲＦ部２２は、受信処理として、図示しない端末装置１４や他の基地局装置１０からのパケット信号をアンテナ２０にて受信する。ＲＦ部２２は、受信した無線周波数のパケット信号に対して周波数変換を実行し、ベースバンドのパケット信号を生成する。さらに、ＲＦ部２２は、ベースバンドのパケット信号を変復調部２４に出力する。一般的に、ベースバンドのパケット信号は、同相成分と直交成分によって形成されるので、ふたつの信号線が示されるべきであるが、ここでは、図を明瞭にするためにひとつの信号線だけを示すものとする。ＲＦ部２２には、ＬＮＡ（Ｌｏｗ Ｎｏｉｓｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、ミキサ、ＡＧＣ、Ａ／Ｄ変換部も含まれる。
【００２３】
ＲＦ部２２は、送信処理として、変復調部２４から入力したベースバンドのパケット信号に対して周波数変換を実行し、無線周波数のパケット信号を生成する。さらに、ＲＦ部２２は、路車送信期間において、無線周波数のパケット信号をアンテナ２０から送信する。また、ＲＦ部２２には、ＰＡ（Ｐｏｗｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、ミキサ、Ｄ／Ａ変換部も含まれる。
【００２４】
変復調部２４は、受信処理として、ＲＦ部２２からのベースバンドのパケット信号に対して、復調を実行する。さらに、変復調部２４は、復調した結果を処理部２６に出力する。また、変復調部２４は、送信処理として、処理部２６からのデータに対して、変調を実行する。さらに、変復調部２４は、変調した結果をベースバンドのパケット信号としてＲＦ部２２に出力する。ここで、通信システム１００は、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）変調方式に対応するので、変復調部２４は、受信処理としてＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）も実行し、送信処理としてＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）も実行する。
【００２５】
フレーム規定部３２は、図示しないＧＰＳ衛星からの信号を受信し、受信した信号をもとに時刻の情報を取得する。なお、時刻の情報の取得には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。フレーム規定部３２は、時刻の情報をもとに、複数のフレームを生成する。例えば、フレーム規定部３２は、時刻の情報にて示されたタイミングを基準にして、「１ｓｅｃ」の期間を１０分割することによって、「１００ｍｓｅｃ」のフレームを１０個生成する。このような処理を繰り返すことによって、フレームが繰り返されるように規定される。なお、フレーム規定部３２は、復調結果から制御情報を検出し、検出した制御情報をもとにフレームを生成してもよい。このような処理は、他の基地局装置１０によって形成されたフレームのタイミングに同期したフレームを生成することに相当する。
【００２６】
図３（ａ）−（ｄ）は、通信システム１００において規定されるフレームのフォーマットを示す。図３（ａ）は、フレームの構成を示す。フレームは、第１サブフレームから第Ｎサブフレームと示されるＮ個のサブフレームによって形成されている。例えば、フレームの長さが１００ｍｓｅｃであり、Ｎが８である場合、１２．５ｍｓｅｃの長さのサブフレームが規定される。Ｎは、８以外であってもよい。図３（ｂ）−（ｄ）の説明は、後述し、図２に戻る。
【００２７】
選択部３４は、フレームに含まれた複数のサブフレームのうち、路車送信期間を設定すべきサブフレームを選択する。具体的に説明すると、選択部３４は、フレーム規定部３２にて規定されたフレームを受けつける。選択部３４は、ＲＦ部２２、変復調部２４を介して、図示しない他の基地局装置１０あるいは端末装置１４からの復調結果を入力する。選択部３４は、入力した復調結果のうち、他の基地局装置１０からの復調結果を抽出する。選択部３４は、復調結果を受けつけたサブフレームを特定することによって、復調結果を受けつけていないサブフレームを特定する。これは、他の基地局装置１０によって路車送信期間が設定されていないサブフレーム、つまり未使用のサブフレームを特定することに相当する。未使用のサブフレームが複数存在する場合、選択部３４は、ランダムにひとつのサブフレームを選択する。未使用のサブフレームが存在しない場合、つまり複数のサブフレームのそれぞれが使用されている場合に、選択部３４は、復調結果に対応した受信電力を取得し、受信電力の小さいサブフレームを優先的に選択する。
【００２８】
図３（ｂ）は、第１基地局装置１０ａによって生成されるフレームの構成を示す。第１基地局装置１０ａは、第１サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。また、第１基地局装置１０ａは、第１サブフレームにおいて路車送信期間に続いて車車送信期間を設定する。車車送信期間とは、端末装置１４がパケット信号を報知可能な期間である。つまり、第１基地局装置１０ａは、第１サブフレームの先頭期間である路車送信期間においてパケット信号を報知可能であり、かつフレームのうち、路車送信期間以外の車車送信期間において端末装置１４がパケット信号を報知可能であるような規定がなされる。さらに、第１基地局装置１０ａは、第２サブフレームから第Ｎサブフレームに車車送信期間のみを設定する。
【００２９】
図３（ｃ）は、第２基地局装置１０ｂによって生成されるフレームの構成を示す。第２基地局装置１０ｂは、第２サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。また、第２基地局装置１０ｂは、第２サブフレームにおける路車送信期間の後段、第１サブフレーム、第３サブフレームから第Ｎサブフレームに車車送信期間を設定する。図３（ｄ）は、第３基地局装置１０ｃによって生成されるフレームの構成を示す。第３基地局装置１０ｃは、第３サブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。また、第３基地局装置１０ｃは、第３サブフレームにおける路車送信期間の後段、第１サブフレーム、第２サブフレーム、第４サブフレームから第Ｎサブフレームに車車送信期間を設定する。このように、複数の基地局装置１０は、互いに異なったサブフレームを選択し、選択したサブフレームの先頭部分に路車送信期間を設定する。図２に戻る。選択部３４は、選択したサブフレームの番号を生成部３６へ出力する。
【００３０】
生成部３６は、選択部３４から、サブフレームの番号を受けつける。生成部３６は、受けつけたサブフレーム番号のサブフレームに路車送信期間を設定し、路車送信期間において報知すべきパケット信号を生成する。パケット信号は、例えば、制御情報、データペイロードによって構成されている。制御情報には、路車送信期間を設定したサブフレーム番号等が含まれている。また、生成部３６は、ネットワーク通信部３０から、渋滞情報や工事情報等のデータを受けつけた場合、それらをデータペイロードに含める。ここで、ネットワーク通信部３０は、図示しないネットワーク２０２に接続される。さらに、生成部３６は、路車送信期間において報知すべき複数のパケット信号を生成してもよい。処理部２６は、変復調部２４、ＲＦ部２２に対して、路車送信期間においてパケット信号をブロードキャスト送信させる。制御部２８は、基地局装置１０全体の処理を制御する。
【００３１】
この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ハードウエアとソフトウエアの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００３２】
図４は、移動可能な車両１２に搭載された端末装置１４の構成を示す。端末装置１４は、アンテナ５０と総称される第１アンテナ５０ａ、第２アンテナ５０ｂ、切替部５２、パワーアンプ５４、ＲＦ部５６と総称される第１ＲＦ部５６ａ、第２ＲＦ部５６ｂ、ベースバンド処理部５８を含む。また、ベースバンド処理部５８は、制御部６０を含む。
【００３３】
第１ＲＦ部５６ａは、第１アンテナ５０ａに接続されており、第１アンテナ５０ａにおいて受信したパケット信号を入力する。具体的に説明すると、第１ＲＦ部５６ａは、路車送信期間において、基地局装置１０からのパケット信号を受信し、車車送信期間において他の端末装置１４からのパケット信号を受信する。第１ＲＦ部５６ａは、図２のＲＦ部２２のうち、受信のみの機能、例えば、ＬＮＡ、ミキサ、ＡＧＣ、Ａ／Ｄ変換部を備える。そのため、第１ＲＦ部５６ａは、パケット信号に対する受信処理を実行し、その結果をベースバンド処理部５８に出力する。このように、第１アンテナ５０ａ、第１ＲＦ部５６ａは、受信専用に設けられる。
【００３４】
切替部５２は、第１アンテナ５０ａとは異なった第２アンテナ５０ｂに接続されている。切替部５２は、制御部６０からの指示に応じて、第２アンテナ５０ｂにおいて受信したパケット信号を第２ＲＦ部５６ｂに出力したり、パワーアンプ５４からのパケット信号を第２アンテナ５０ｂに出力したりする。これらの処理は、時分割で切りかえられる。
【００３５】
第２ＲＦ部５６ｂは、図２のＲＦ部２２と同様に構成されるが、説明の便宜上、パワーアンプを含まないものとする。第２ＲＦ部５６ｂは、制御部６０からの指示に応じて、受信処理と送信処理を時分割で切りかえて実行する。この指示にて示されるタイミングは、切替部５２での切替タイミングに同期している。第２ＲＦ部５６ｂは、切替部５２からのパケット信号を入力し、パケット信号に対する受信処理を実行し、その結果をベースバンド処理部５８に出力する。
【００３６】
また、第２ＲＦ部５６ｂは、ベースバンド処理部５８からのパケット信号を入力し、パケット信号に対する送信処理を実行し、その結果をパワーアンプ５４に出力する。なお、ＲＦ部５６における受信処理と送信処理は、図２のＲＦ部２２と同様であるので、ここでは説明を省略する。パワーアンプ５４は、第２ＲＦ部５６ｂからのパケット信号を入力し、増幅した後に切替部５２へ出力する。パワーアンプ５４は、図２のＲＦ部２２に含まれたＰＡと同様である。
【００３７】
制御部６０は、端末装置１４全体の動作タイミングを制御する。制御部６０は、パケット信号を送信可能なタイミングになれば、切替部５２、パワーアンプ５４、第２ＲＦ部５６ｂに対して送信処理を実行させるための指示を出力する。なお、パケット信号を送信可能なタイミングについては後述する。制御部６０は、切替部５２、パワーアンプ５４、第２ＲＦ部５６ｂによる送信処理が終了してからの所定の期間にわたって、これらによる受信処理を無効にする。ここで、所定の期間は、パワーアンプ５４による過渡現象の影響を受けている期間よりも長くなるように設定される。送信が終了し、かつパワーアンプ５４がオフにされた場合であっても、パワーアンプ５４から出力された信号が、切替部５２を介して第２切替部５２ｂに回り込んでしまうからである。
【００３８】
受信処理を無効にするために、第２ＲＦ部５６ｂからベースバンド処理部５８へパケット信号を出力させなくてもよいし、第２ＲＦ部５６ｂからのパケット信号をベースバンド処理部５８においてマスクしてもよい。ここでは、後者であるとして説明を進める。制御部６０は、所定の期間経過後、切替部５２、パワーアンプ５４、第２ＲＦ部５６ｂによる受信処理を有効にする。一方、制御部６０は、切替部５２、パワーアンプ５４、第２ＲＦ部５６ｂによる送信処理が終了してからの所定の期間であっても、第１ＲＦ部５６ａによる受信処理を有効にする。さらに、制御部６０は、送信処理の期間においてパワーアンプ５４をオンにし、受信処理の期間においてパワーアンプ５４をオフにする。
【００３９】
ベースバンド処理部５８は、制御部６０による制御に応じて、受信処理と送信処理とを切りかえて実行する。ベースバンド処理部５８は、送信処理の期間において、パケット信号を第２アンテナ５０ｂに出力する。また、ベースバンド処理部５８は、受信処理の期間において、かつ送信処理が終了してからの所定の期間であれば、第１ＲＦ部５６ａからのパケット信号をもとに受信処理を実行する。一方、ベースバンド処理部５８は、所定の期間を経過すれば、第１ＲＦ部５６ａからのパケット信号に加えて、第２ＲＦ部５６ｂからのパケット信号も受信処理に使用する。ベースバンド処理部５８の処理の詳細は後述する。
【００４０】
図５は、ベースバンド処理部５８の構成を示す。ベースバンド処理部５８は、変復調部７０、データ処理部７２を含み、データ処理部７２は、タイミング特定部７４、転送決定部７６、取得部７８、生成部８０、通知部８６を含む。タイミング特定部７４は、抽出部８２、キャリアセンス部８４を含む。
【００４１】
変復調部７０は、図２の変復調部２４と同様に、送信処理と受信処理とを実行する。変復調部７０は、送信処理において、データ処理部７２からのパケット信号を変調し、変調したパケット信号を第２ＲＦ部５６ｂに出力する。また、変復調部７０は、受信処理において、第１ＲＦ部５６ａからのパケット信号と第２ＲＦ部５６ｂからのパケット信号とを入力する。変復調部７０は、前述の所定の期間において、第１ＲＦ部５６ａからのパケット信号を復調する。その際、第２ＲＦ部５６ｂからのパケット信号は、マスクされる。一方、変復調部７０は、第１ＲＦ部５６ａからのパケット信号と第２ＲＦ部５６ｂからのパケット信号とを合成した後に、復調をする。変復調部７０は、合成するために、ダイバーシチ処理やアダプティブアレイ処理を実行するが、これらには公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。なお、選択ダイバーシチが使用されてもよい。
【００４２】
抽出部８２は、変復調部７０からの復調結果が、図示しない基地局装置１０からのパケット信号である場合に、路車送信期間が配置されたサブフレームのタイミングを特定する。具体的に説明すると、抽出部８２は、パケット信号に含まれた制御情報をもとに、基地局装置１０からのパケット信号であるか否かを判定する。また、抽出部８２は、サブフレームのタイミングと、制御情報に含まれたタイミング情報とをもとに、フレームを生成する。その結果、抽出部８２は、基地局装置１０において形成されたフレームに同期したフレームを生成する。パケット信号の報知元が、他の端末装置１４である場合、抽出部８２は、同期したフレームの生成処理を省略する。
【００４３】
抽出部８２は、制御情報をもとに、使用されている路車送信期間を特定した後、残りの車車送信期間を特定する。抽出部８２は、フレームおよびサブフレームのタイミング、車車送信期間に関する情報をキャリアセンス部８４へ出力する。一方、抽出部８２は、基地局装置１０からのパケット信号を受けつけていない場合、つまり基地局装置１０に同期したフレームを生成していない場合、フレームの構成と無関係のタイミングを選択する。抽出部８２は、フレームの構成と無関係のタイミングを選択すると、フレームの構成に関係のないキャリアセンスの実行をキャリアセンス部８４に指示する。これは、図１のエリア外２１４での動作に相当する。
【００４４】
キャリアセンス部８４は、抽出部８２から、フレームおよびサブフレームのタイミング、車車送信期間に関する情報を受けつける。キャリアセンス部８４は、車車送信期間において、キャリアセンスを実行することによって、干渉電力を測定する。また、キャリアセンス部８４は、干渉電力をもとに、送信タイミングを決定する。具体的に説明すると、キャリアセンス部８４は、所定のしきい値を予め記憶しており、干渉電力としきい値とを比較する。干渉電力がしきい値よりも小さければ、キャリアセンス部８４は、送信タイミングを決定する。キャリアセンス部８４は、抽出部８２から、キャリアセンスの実行を指示された場合、フレームの構成を考慮せずに、ＣＳＭＡを実行することによって、送信タイミングを決定する。キャリアセンス部８４は、決定した送信タイミングを変復調部７０へ通知する。
【００４５】
転送決定部７６は、制御情報の転送を制御する。転送決定部７６は、制御情報のうち、転送対象となる情報を抽出する。転送決定部７６は、抽出した情報をもとに、転送すべき情報を生成する。ここでは、この処理の説明を省略する。転送決定部７６は、転送すべき情報、つまり制御情報のうちの一部を生成部８０に出力する。取得部７８は、図示しないＧＰＳ受信機、ジャイロスコープ、車速センサ等を含んでおり、それらから供給されるデータによって、図示しない車両１２、つまり端末装置１４が搭載された車両１２の存在位置、進行方向、移動速度等（以下、「位置情報」と総称する）を取得する。なお、存在位置は、緯度・経度によって示される。これらの取得には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。取得部７８は、位置情報を生成部８０へ出力する。
【００４６】
生成部８０は、取得部７８から位置情報を受けつけ、転送決定部７６から制御情報の一部を受けつける。生成部８０は、制御情報の一部を制御情報に格納し、位置情報をペイロードに格納することによって、パケット信号を生成する。生成部８０は、パケット信号を変復調部７０に出力する。
【００４７】
通知部８６は、路車送信期間において、図示しない基地局装置１０からのパケット信号を取得するとともに、車車送信期間において、図示しない他の端末装置１４からのパケット信号を取得する。通知部８６は、取得したパケット信号に対する処理として、パケット信号に格納されたデータの内容に応じて、図示しない他の車両１２の接近等を運転者へモニタやスピーカを介して通知する。
【００４８】
図６は、制御部６０の構成を示す。制御部６０は、カウンタ９０、第１受信マスク生成部９２、第２受信マスク生成部９４を含む。第１受信マスク生成部９２は、第１ＲＦ部５６ａからのパケット信号を処理させないためのマスク（以下、「第１受信マスク」という）を生成する。また、第２受信マスク生成部９４は、第２ＲＦ部５６ｂからのパケット信号を処理させないためのマスク（以下、「第２受信マスク」という）を生成する。
【００４９】
カウンタ９０は、第１受信マスクと第２受信マスクを生成させるために基準となるカウンタ値を生成する。カウンタ９０は、第２ＲＦ部５６ｂによる送信処理が終了した場合に、第２ＲＦ部５６ｂあるいはベースバンド処理部５８から通知を受けつける。カウンタ９０は、通知を受けつけると、カウンタ値をリセットして、カウントアップを開始する。
【００５０】
以下では、図７も使用しながら、第１受信マスクと第２受信マスクとの生成を説明する。図７は、端末装置１４による動作のタイミングチャートを示す。最上段には、送信期間が示されている。ここでは、ハイレベルが送信期間に相当し、ローレベルが受信期間に相当する。ハイレベルがローレベルに切りかわったタイミング「Ｐ１」が、送信処理の終了に相当するので、このタイミングにてカウントアップが開始される。
【００５１】
第１受信マスク生成部９２は、送信期間において第１受信マスクをハイレベルに設定する。第１受信マスクがハイレベルである場合、マスクが有効であることを示す。また、カウンタ９０からのカウント値が「Ｐ２」に対応した値になったタイミングにおいて、第１受信マスク生成部９２は、第１受信マスクをローレベルに設定する。「Ｐ２」は、「Ｐ１」の後に到来するタイミングであり、送信処理の影響が低減されるタイミングである。なお、「Ｐ２」が「Ｐ１」と同一のタイミングであってもよい。その後、受信期間が送信期間に切りかわったときに、第１受信マスク生成部９２は、第１受信マスクをハイレベルに設定する。
【００５２】
第２受信マスク生成部９４は、送信期間において第２受信マスクをハイレベルに設定する。また、カウンタ９０からのカウント値が「Ｐ３」に対応した値になったタイミングにおいて、第２受信マスク生成部９４は、第２受信マスクをローレベルに設定する。なお、タイミング「Ｐ３」は、タイミング「Ｐ２」よりも後方に存在する。また、タイミング「Ｐ１」から「Ｐ３」の期間は、前述の所定の期間に相当する。その後、受信期間が送信期間に切りかわったときに、第２受信マスク生成部９４は、第１受信マスク生成部９２と同様に、第２受信マスクをハイレベルに設定する。
【００５３】
このように、Ｔ０の期間では、受信処理がなされず、Ｔ０に続くＴ１の期間では、第１ＲＦ部５６ａからのパケット信号のみに対する受信処理がなされる。さらに、Ｔ１に続くＴ２の期間では、第１ＲＦ部５６ａおよび第２ＲＦ部５６ｂからのパケット信号のみに対する受信処理がなされる。
【００５４】
本発明の実施例によれば、送信処理が終了してからの所定の期間にわたって、第１ＲＦ部からのパケット信号に対する受信処理を有効にし、第２ＲＦ部からのパケット信号に対する受信処理を無効にするので、過渡現象の影響を低減しながら、受信機会の減少を抑制できる。そのことによって、パケット信号の受信に欠落が発生することを抑制できる。また、受信期間にパワーアンプをオフにするので、消費電力を低減できる。
【００５５】
以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００５６】
本発明の実施例において、端末装置１４は、ふたつのアンテナ５０を備えている。しかしながらこれに限らず例えば、端末装置１４は、３つ以上のアンテナ５０を備えていてもよい。その場合、ひとつのアンテナ５０が送信処理と受信処理に使用され、残りのアンテナ５０が受信処理専用に使用される。本変形例によれば、受信処理に使用するアンテナ５０の数が増加するので、受信特性を向上できる。
【符号の説明】
【００５７】
１０ 基地局装置、 １２ 車両、 １４ 端末装置、 ２０ アンテナ、 ２２ ＲＦ部、 ２４ 変復調部、 ２６ 処理部、 ２８ 制御部、 ３０ ネットワーク通信部、 ３２ フレーム規定部、 ３４ 選択部、 ３６ 生成部、 ５０ アンテナ、 ５２ 切替部、 ５４ パワーアンプ、 ５６ ＲＦ部、 ５８ ベースバンド処理部、 ６０ 制御部、 １００ 通信システム。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１アンテナにおいて受信した信号に対する受信処理を実行する第１通信部と、
第１アンテナとは異なった第２アンテナにおいて受信した信号に対する受信処理と、第２アンテナから送信すべき信号に対する送信処理とを切りかえて実行する第２通信部と、
前記第２通信部による送信処理が終了してからの所定の期間にわたって、前記第１通信部による受信処理を有効にし、前記第２通信部による受信処理を無効にする制御部と、
を備えることを特徴とする無線装置。
【請求項２】
前記制御部は、所定の期間を経過してから、前記第１通信部に加えて、前記第２通信部による受信処理も有効にすることを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
【請求項３】
本無線装置は、移動車両に搭載されていることを特徴とする請求項１または２に記載の無線装置。
【請求項１】
第１アンテナにおいて受信した信号に対する受信処理を実行する第１通信部と、
第１アンテナとは異なった第２アンテナにおいて受信した信号に対する受信処理と、第２アンテナから送信すべき信号に対する送信処理とを切りかえて実行する第２通信部と、
前記第２通信部による送信処理が終了してからの所定の期間にわたって、前記第１通信部による受信処理を有効にし、前記第２通信部による受信処理を無効にする制御部と、
を備えることを特徴とする無線装置。
【請求項２】
前記制御部は、所定の期間を経過してから、前記第１通信部に加えて、前記第２通信部による受信処理も有効にすることを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
【請求項３】
本無線装置は、移動車両に搭載されていることを特徴とする請求項１または２に記載の無線装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−５１５１５（Ｐ２０１３−５１５１５Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８７６８９（Ｐ２０１１−１８７６８９）
【出願日】平成２３年８月３０日（２０１１．８．３０）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３０日（２０１１．８．３０）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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