無線通信装置
【課題】安定した通信がなされるとともに、効率のよい伝送を行う。
【解決手段】伝送経路部と、フレーム処理部とを備え、前記伝送経路部は、他の通信装置との間で信号を送受信し前記フレーム処理部に対し前記フレーム処理部との間の通信の使用通信レートを示す情報および前記他の通信装置との間の応答の許容時間を示す情報を送信する無線通信部と、前記フレーム処理部とを接続し、前記フレーム処理部は、前記使用通信レートを示す情報、および、前記他の通信装置との間の応答の許容時間を示す情報を受信し、当該使用通信レート、および、当該他の装置との間の応答の許容時間に基づいて、前記無線通信部と前記フレーム処理部との間の通信に所定時間当たりに割り当てられる通信フレームの数、および、前記通信フレームの順序を決定する、無線通信装置とする。
【解決手段】伝送経路部と、フレーム処理部とを備え、前記伝送経路部は、他の通信装置との間で信号を送受信し前記フレーム処理部に対し前記フレーム処理部との間の通信の使用通信レートを示す情報および前記他の通信装置との間の応答の許容時間を示す情報を送信する無線通信部と、前記フレーム処理部とを接続し、前記フレーム処理部は、前記使用通信レートを示す情報、および、前記他の通信装置との間の応答の許容時間を示す情報を受信し、当該使用通信レート、および、当該他の装置との間の応答の許容時間に基づいて、前記無線通信部と前記フレーム処理部との間の通信に所定時間当たりに割り当てられる通信フレームの数、および、前記通信フレームの順序を決定する、無線通信装置とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の通信方式に対応する無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のアンテナで複数系統の放送波を受信する無線通信装置がある。この無線通信装置は、例えば、乗用車等の車両に搭載される。車両に搭載された無線通信装置は、車両のアンテナ部近傍に配置された前段処理部とナビゲーションシステム内部などに配置された後段処理部との間で信号を伝送し、放送波受信や無線通信を行うことができる。放送波には、例えば、ＡＭ（Amplitude Modulation）ラジオ放送波、ＦＭ（Frequency Modulation）ラジオ放送波、地上デジタルテレビ放送波が含まれる。無線通信には、例えば、無線ＬＡＮ（Local Area Network）通信、セルラ通信が含まれる。
【０００３】
図１は、無線通信装置の例を示す図である。図１の無線通信装置は、アンテナに接続される前段処理部、および、後段処理部を含む。前段処理部は、ＡＭ放送波、ＦＭ放送波、又は、ＤＴＶ（Digital Television）放送波を処理する。各前段処理部は、デイジーチェーン接続される。デイジーチェーン接続は、複数の機器を数珠繋ぎにつないでいく配線方法である。１つの前段処理部は、後段処理部と接続される。前段処理部から後段処理部に送信される信号は、当該前段処理部と後段処理部との間にある他の前段処理部を経由して、後段処理部に送られる。また、後段処理部から前段処理部に送信される信号も、後段処理部と当該前段処理部との間にある他の前段処理部を経由して、当該前段処理部に送られる。各前段処理部と後段処理部との間の通信は、例えば、ＴＤＤ（Time Division Duplex、時分割複信）で行われる。ＴＤＤは、通信経路を時間軸で細かく区分し、送信と受信を高速に切り替える通信方法である。通信経路を時間軸で細かく区分されたうちの１つを通信フレーム（フレーム）と呼ぶ。後段処理部は、伝送処理部、復調部、バックエンド処理部を含む。後段処理部のバックエンド処理部は、出力装置に接続される。出力装置には、たとえば、音声信号の出力先であるスピーカ、映像信号の出力先であるディスプレイなどが含まれる。
【０００４】
無線通信装置の各前段処理部は、アンテナで受信したＡＭ放送波、ＦＭ放送波、又は、ＤＴＶ放送波の信号を、デジタル信号に変換する。各前段処理部は、変換されたデジタル信号を、時分割された所定の通信フレームに割り付け多重化し、後段処理部に送信する。後段処理部の伝送処理部は、多重化されたデジタル信号を信号系統毎のデジタル信号に分離し、各復調部に送信する。各復調部は、それぞれ、受信したデジタル信号を復調してバックエンド処理部に送信する。バックエンド処理部は、復調された信号を適切に処理して、出力装置に出力する。出力装置としてのスピーカ、ディスプレイなどは、受信した情報を音声や映像などとして出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２９４８２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１のような無線通信装置の場合、放送波の受信に対応しているため、前段処理部から後段処理部への方向であるダウンリンク方向の通信が支配的となる。前段処理部から後段処理部へのデジタル信号は、後段処理部で各放送波の処理が間に合う速度で、伝送されればよい。よって、前段処理部と後段処理部との間で通信されるデジタル信号に対して、前
段処理部と後段処理部との間の、時分割された通信フレームが、各通信方式に対して、所定の順序で静的に割り当てられ得る。
【０００７】
一方、無線通信装置は、無線ＬＡＮ通信機能、セルラ通信機能を備えることもある。無線ＬＡＮ通信、セルラ通信は、双方向通信である。通信方式によっては、双方向通信の信号を受信した無線通信装置は、信号を受信してから所定時間内に受領確認（ACK）を返信
することが求められる。
【０００８】
図２は、無線ＬＡＮ通信における、アクセスポイントとステーションとの間の通信シーケンスの例を示す図である。ステーションは、アクセスポイントを介することにより、他の装置と通信できる。ステーションは、オープンシステム認証により、次のように、アクセスポイントから認証を受けることができる。
【０００９】
アクセスポイントは、ビーコン（Beacon）を１００ｍｓ程度の間隔で送信している。ステーションが、アクセスポイントへの通信を行うためにチャネルスキャンをする。ステーションは、アクセスポイントからのビーコン（Beacon）を２回受信すると、当該アクセスポイントに認証要求を送信する。アクセスポイントは、認証要求に対し、受領確認（ACK
）を送信する。ステーションは、認証要求から所定時間内に受領確認が送信されたことを確認する。アクセスポイントは、認証完了を、ステーションに送信する。ステーションは、認証完了に対する受領確認を送信する。アクセスポイントは、認証完了送信から所定時間内に受領確認が送信されたことを確認する。ステーションは、アソシエーション要求をアクセスポイントに送信する。アクセスポイントは、アソシエーション要求に対する受領確認をステーションに送信する。ステーションは、アソシエーション要求から所定時間内に受領確認が送信されたことを確認する。これにより、アクセスポイントとステーションとの間の通信が可能となる。ここで、各受領確認の受信が、受信側の装置で、所定時間内に行われない場合、アクセスポイントとステーションとの間の通信が確立されないことがある。
【００１０】
図３は、前段処理部と後段処理部との間の通信における時分割された通信フレームが所定の順序で割り当てられる例を示す図である。図３の例では、ＡＭ放送受信機能、ＦＭ放送受信機能、ＤＴＶ放送受信機能、無線ＬＡＮ通信機能、セルラ通信機能を有する無線通信装置において、前段処理部と後段処理部との間の時分割された通信フレームが、ＡＭ放送波等の各通信方式に対して、所定の順序で、割り当てられている。図３の例で、「受」および「送」は、それぞれ、ダウンリンク方向（前段処理部から後段処理部への方向）の信号（受信信号）に割り当てられる通信フレーム、およびアップリンク方向（後段処理部から前段処理部への方向）の信号（送信信号）に割り当てられる通信フレームを示す。
【００１１】
多くの通信方式に対して、時分割された通信フレームが割り当てられると、１つの通信方式に割り当てられる通信フレーム同士の時間間隔が大きくなる場合がある。通信フレームの時間間隔が大きくなると、双方向通信における受領確認が所定の許容時間内に送信されないという問題が発生し得る。双方向通信における受領確認が所定の許容時間内に送信されないと、双方向通信の切断等により安定した通信ができなくなるおそれがある。また、データの再送等による通信量の増大にもつながり、通信効率が低下し得る。
【００１２】
それぞれの通信方式において、割り当てられる通信フレーム同士の時間間隔は大きくならないことが望ましい。１つの通信方式における通信フレーム同士の時間間隔が大きくなると、コマ落ち等が発生するおそれがあり、通信品質を損なうからである。
【００１３】
図３の例では、無線ＬＡＮ通信の信号は、前段処理部と後段処理部との間の通信で、無線ＬＡＮ通信に割り当てられた通信フレームでのみ、伝送される。よって、図３の例では
、無線ＬＡＮ通信の信号は、前段処理部と後段処理部との間で伝送されると、少なくとも時間Ｘ１を経過しなければ次の伝送ができない。ここで、無線ＬＡＮ方式における応答の許容時間が時間Ｘ２であるとすると、時間Ｘ２が時間Ｘ１よりも短い場合、通信相手から応答がなかったものとして無線ＬＡＮ通信が切断されることがある。
【００１４】
また、無線通信装置に搭載される機能は、ユーザの設定等により取捨選択され得る。通信フレームが所定の順序で静的に割り当てられると、ユーザが使用していない機能の通信方式に対して、通信フレームが割り当てられた状態になり、全体的な伝送効率が低下するという問題が発生し得る。
【００１５】
本発明は、無線通信装置において、安定した通信がなされるとともに、効率のよい伝送が行われることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
開示の無線通信装置は、以下の手段を採用する。
【００１７】
即ち、第１の態様は、
伝送経路部と、フレーム処理部とを備え、
前記伝送経路部は、他の通信装置との間で信号を送受信し前記フレーム処理部に対し前記フレーム処理部との間の通信の使用通信レートを示す情報および前記他の通信装置との間の応答の許容時間を示す情報を送信する無線通信部と、前記フレーム処理部とを接続し、
前記フレーム処理部は、前記使用通信レートを示す情報、および、前記他の通信装置との間の応答の許容時間を示す情報を受信し、当該使用通信レート、および、当該他の装置との間の応答の許容時間に基づいて、前記無線通信部と前記フレーム処理部との間の通信に所定時間当たりに割り当てられる通信フレームの数、および、前記通信フレームの順序を決定する、
無線通信装置である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、無線通信装置において、安定した通信がなされるとともに、効率のよい伝送が行われる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、無線通信装置の構成例を示す図である。
【図２】図２は、無線ＬＡＮ通信における、アクセスポイントとステーションとの間の通信シーケンスの例を示す図である。
【図３】図３は、通信フレームが所定の順序で割り当てられる例を示す図である。
【図４】図４は、無線通信装置の例を示す図である。
【図５】図５は、無線通信装置の前段処理部の例を示す図である。
【図６】図６は、無線通信装置の後段処理部の例を示す図である。
【図７】図７は、無線通信装置の動作フローの例を示す図である。
【図８】図８は、後段処理部の記憶部に格納される固有識別情報、通信レート、許容時間の例を示す図である。
【図９】図９は、後段処理部によるフレーム割り当ての例を示す図である。
【図１０】図１０は、無線通信装置の動作フローの例（１）を示す図である。
【図１１】図１１は、無線通信装置の動作フローの例（２）を示す図である。
【図１２】図１２は、後段処理部の記憶部に格納される固有識別情報、通信レート、通信確立前の許容時間、通信確立後の許容時間の例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施形態に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２１】
〔実施形態１〕
本実施形態の無線通信装置は、ＡＭ放送等の放送波受信機能、および、無線ＬＡＮ通信等の双方向通信機能を有する。本実施形態の無線通信装置は、アンテナによる信号の送受信を行う通信方式毎の前段処理部と、信号の処理を行う後段処理部とを含む。前段処理部と後段処理部との間の通信は、例えば、ＴＤＤにより時分割された通信フレームを使用して行われる。後段処理部は、各前段処理部（各通信方式）に対して、後段処理部と前段処理部との間の通信で使用される時分割された通信フレームを、割り当てる。
【００２２】
（構成例）
図４は、無線通信装置の例を示す図である。本実施形態の無線通信装置１は、例えば、乗用車等の車両に搭載される。無線通信装置１の前段処理部２０は、例えば、車両のアンテナ1０の近傍に配置される。無線通信装置１の後段処理部３０は、例えば、車両のナビ
ゲーションシステム内部などに配置される。無線通信装置１は、ＡＭ放送波受信機能、ＦＭ放送波受信機能、ＤＴＶ放送波受信機能、無線ＬＡＮ通信機能、および、セルラ通信機能を有する。これらの各機能は、ユーザ等の都合により、取捨選択可能である。例えば、ユーザによっては、無線通信装置１に、ＤＴＶ放送受信機能、無線ＬＡＮ無線機能、セルラ通信機能のみが搭載されることもある。また、無線通信装置１に搭載された、一部の機能を任意に停止することも可能である。無線通信装置１には、他の通信方式による機能が搭載され得る。
【００２３】
無線通信装置１は、通信方式毎に電波を送受信する前段処理部２０（２０１〜２０５）と、受信した信号を復調し、送信する信号を変調する後段処理部３０とを含む。各前段処理部２０（２０１〜２０５）は、対応するアンテナ１０（１０１〜１０５）に接続される。後段処理部３０は、モニタ４１０、スピーカ４２０、セルラ４３０、ＰＣ（Personal Computer）４４０等の出力装置４０に接続される。各前段処理部２０は、同軸ケーブル、
光ケーブル等の信号線によって、デイジーチェーン接続される。後段処理部３０は、１つの前段処理部２０と、同軸ケーブル、光ケーブル等の信号線によって接続される。前段処理部２０の通信方式には、ＡＭ放送、ＦＭ放送、地上デジタル放送などの放送、及び、セルラ、無線ＬＡＮなどの双方向通信が含まれる。各前段処理部と後段処理部との間の通信は、例えば、ＴＤＤ（Time Division Duplex、時分割複信）で行われる。ＴＤＤは、通信経路を時間軸で細かく区分し、送信と受信を高速に切り替える通信方法である。前段処理部２０と後段処理部３０との間の通信レート、および、各前段処理部２０間の通信レートは、例えば、４Ｇｂｐｓである。前段処理部２０と後段処理部３０との間の通信、および、各前段処理部２０間の通信は、例えば、通信フレーム毎に行われる。１通信フレームは、例えば、ヘッダ部２バイト、データ部４３６バイト、フッタ部２バイトである。
【００２４】
アンテナ１０で受信された信号は、無線通信装置１で処理され、例えば、音声等となってスピーカ４０１等の出力装置４０から出力される。
【００２５】
アンテナ１０には、ＡＭ放送波を受信するアンテナ１０１、ＦＭ放送波を受信するアンテナ１０２、地上デジタルテレビ放送波を受信するアンテナ１０３、セルラの電波を送受信するアンテナ１０４、無線ＬＡＮの電波を送受信するアンテナ１０５等がある。各アンテナ１０は、それぞれ、対応する前段処理部２０に接続される。アンテナは、通信方式毎に設置され得る。また、アンテナ１０は、異なる通信方式同士で共用されてもよい。
【００２６】
図５は、無線通信装置の前段処理部の例を示す図である。各前段処理部２０は、それぞれ、アンテナ１０に接続される。前段処理部２０は、前段処理部２０１、前段処理部２０２、前段処理部２０３、前段処理部２０４、前段処理部２０５の順に、デイジーチェーン接続される。前段処理部２０５は、後段処理部３０に接続される。後段処理部３０は、モニタ４１０、スピーカ４２０、セルラ４３０、ＰＣ（Personal Computer）４４０等の出
力装置４０に接続される。出力装置４０は、入力機能を有することができる。
【００２７】
前段処理部２０１は、ＡＭ放送波に対応する。前段処理部２０１は、受信用の、高周波増幅部２０１１、周波数変換部２０１２、ＢＰＦ（Band Pass Filter）２０１３、ＡＤＣ（Analog Digital Converter）２０１４、伝送処理部２０１５を含む。
【００２８】
高周波増幅部２０１１は、アンテナ１０１で受信された高周波信号を増幅する。周波数変換部２０１２は、高周波増幅部２０１１で増幅された高周波信号を中間周波信号に変換（ダウンコンバート）する。ＢＰＦ（Band Pass Filter、バンドパスフィルタ）２０１３は、所望の周波数成分の信号を通過させる。ＡＤＣ（Analog Digital Converter）２０１４は、アナログ信号をデジタル信号に変換する。
【００２９】
伝送処理部２０１５は、隣接する他の前段処理部２０に接続される。伝送処理部２０１５は、接続される他の前段処理部２０との間で信号の送受信を行う。伝送処理部２０１５は、後段処理部３０からフレームの割り当て情報を受信する。伝送処理部２０１５は、後段処理部３０から割り当てられたフレームで、ＡＤＣ２０１４で変換されたデジタル信号を隣接する他の前段処理部２０に送信する。
【００３０】
伝送処理部２０１５は、後段処理部３０から、他の前段処理部２０を経由して、サーチ信号を受信する。伝送処理部２０１５は、サーチ信号に対する応答として、後段処理部３０に、自前段処理部２０１の固有識別情報を送信する。固有識別情報は、前段処理部２０１を識別する情報、通信方式を識別する情報が含まれ得る。伝送処理部２０１５は、固有識別情報とともに、前段処理部２０１の、送信の通信レート、受信の通信レート、応答までの許容時間等を後段処理部３０に送信する。
【００３１】
伝送処理部２０１５は、ＰＲＢＳ（Pseudo-random bit sequence）生成部を有する。ＰＲＢＳ生成部は、擬似ランダムビット列を生成する。ＰＲＢＳ生成部が生成した擬似ランダムビット列は、後段処理部３０からの指示によりＡＭ放送受信機能が停止されたとき、ＡＭ放送による信号の代わりに出力され得る。擬似ランダムビット列を出力するのは、所定の値が連続することによる通信への影響が生じないようにするためである。
【００３２】
図５の例では、伝送処理部２０１５は、前段処理部２０２の伝送処理部２０２５に接続される。
【００３３】
前段処理部２０２は、ＦＭ放送波に対応する。前段処理部２０２は、ＦＭ放送波の周波数帯に対応した、受信用の、高周波増幅部２０２１、周波数変換部２０２２、ＢＰＦ２０２３、ＡＤＣ２０２４、伝送処理部２０２５を含む。前段処理部２０２は、前段処理部２０１と同様の構成を有する。伝送処理部２０２５は、伝送処理部２０１５および伝送処理部２０３５に接続される。
【００３４】
前段処理部２０３は、ＤＴＶ放送波に対応する。前段処理部２０３は、ＤＴＶ放送波の周波数帯に対応した、受信用の、高周波増幅部２０３１、周波数変換部２０３２、ＢＰＦ２０３３、ＡＤＣ２０３４、伝送処理部２０３５を含む。前段処理部２０３は前段処理部２０１と同様の構成を有する。伝送処理部２０３５は、伝送処理部２０２５および伝送処
理部２０４５に接続される。
【００３５】
前段処理部２０４は、無線ＬＡＮに対応する。前段処理部２０４は、双方向通信を行う。前段処理部２０４は、無線ＬＡＮ通信の周波数帯に対応に対応した、受信用の、高周波増幅部２０４１、周波数変換部２０４２、ＢＰＦ（Band Pass Filter）２０４３、ＡＤＣ（Analog Digital Converter）２０４４、伝送処理部２０４５を含む。また、前段処理部２０４は、無線ＬＡＮ通信の周波数帯に対応に対応した、送信用の、高周波増幅部２１４１、周波数変換部２１４２、ＢＰＦ２１４３、ＤＡＣ（Digital Analog Converter）、伝送処理部２１４５を含む。前段処理部２０４は、スイッチ２０４６を有する。
【００３６】
高周波増幅部２０４１は、アンテナで受信された高周波信号を増幅する。周波数変換部２０４２は、高周波増幅部２０４１で増幅された高周波信号を中間周波信号に変換（ダウンコンバート）する。ＢＰＦ（Band Pass Filter、バンドパスフィルタ）２０４３は、所望の周波数成分の信号を通過させる。ＡＤＣ（Analog Digital Converter）２０４４は、アナログ信号をデジタル信号に変換する。
【００３７】
受信用の伝送処理部２０４５は、隣接する他の前段処理部２０に接続される。また、伝送処理部２０４５は、伝送処理部２１４５と接続される。伝送処理部２０４５は、接続される他の前段処理部２０または伝送処理部２１４５との間で信号の送受信を行う。伝送処理部２０４５は、後段処理部３０からフレームの割り当て情報を受信する。伝送処理部２０４５は、後段処理部３０から前段処理部２０４に割り当てられたフレームで、ＡＤＣ２０４４で変換されたデジタル信号を伝送処理部２１４５に送信する。
【００３８】
送信用の伝送処理部２１４５は、隣接する他の前段処理部２０に接続される。また、伝送処理部２１４５は、伝送処理部２０４５と接続される。伝送処理部２１４５は、接続される他の前段処理部２０または伝送処理部２０４５との間で信号の送受信を行う。伝送処理部２１４５は、後段処理部３０からフレームの割り当て情報を受信する。伝送処理部２１４５は、後段処理部３０から前段処理部２０４に割り当てられたフレームの信号を、ＤＡＣ２１４４に送信する。
【００３９】
伝送処理部２０４５および伝送処理部２０５５は、それぞれ、ＰＲＢＳ（Pseudo-random bit sequence）生成部を有する。伝送処理部２０４５および伝送処理部２０５５のＰＲＢＳ生成部は、前段処理部２０４の無線ＬＡＮ機能が停止した場合、擬似ランダムビット列を出力することができる。
【００４０】
ＤＡＣ（Digital Analog Converter）２１４４は、伝送処理部２１４５から送信されたデジタル信号をアナログ信号に変換する。ＢＰＦ２１４３は、所望の周波数成分の信号を通過させる。周波数変換部２１４２は、ＢＰＦ２１４３を通過した信号を高周波信号に変換（アップコンバート）する。高周波増幅器２１４１は、周波数変換部２１４２で変換された信号を増幅する。
【００４１】
スイッチ２０４６は、アンテナ１０４を高周波増幅部２０４１又は高周波増幅部２１４１に接続する。スイッチ２０４６は、受信時に、アンテナ１０４を高周波増幅部２０４１に接続し、送信時に、アンテナ１０４を高周波増幅部２１４１に接続する。
【００４２】
前段処理部２０５は、セルラに対応する。前段処理部２０５は、セルラの周波数帯に対応した、受信用の、高周波増幅部２０５１、周波数変換部２０５２、ＢＰＦ２０５３、ＡＤＣ２０５４、伝送処理部２０５５を含む。前段処理部２０５は、セルラの周波数帯に対応した、送信用の、高周波増幅部２１５１、周波数変換部２１５２、ＢＰＦ２１５３、ＡＤＣ２１５４、伝送処理部２１５５を含む。前段処理部２０５は、前段処理部２０４と同
様の構成を有する。伝送処理部２１５５は、後段処理部３０に接続される。
【００４３】
前段処理部２０は、ユーザの都合などにより増減可能である。無線通信装置１に、上に挙げたＡＭ放送波受信機能等以外の機能を有する前段処理部が、含まれてもよい。
【００４４】
図６は、無線通信装置の後段処理部の例を示す図である。後段処理部３０は、前段処理部２０に接続される。後段処理部３０は、モニタ４１０、スピーカ４２０、セルラ４３０、ＰＣ４４０等の出力装置４０に接続される。
【００４５】
後段処理部３０は、伝送処理部３１０、復調部３２０、変調部３２１、バックエンド処理部３３０、記憶部３４０を含む。復調部３２１乃至復調部３２５は、それぞれ、ＡＭ放送波、ＦＭ放送波、ＤＴＶ放送波、無線ＬＡＮ、セルラに対応する。
【００４６】
伝送処理部３１０は、無線通信装置１の電源が投入されると、接続されている前段処理部２０を検索する。具体的には、伝送処理部３１０は、各前段処理部２０に対し、サーチ信号を送信する。伝送処理部３１０は、サーチ信号に対する応答として、接続されているすべての前段処理部２０から、固有識別情報等を受信する。伝送処理部３１０は、記憶部３４０に受信した固有識別情報等を格納する。固有識別情報等には、前段処理部２０を識別する情報、通信方式を識別する情報、送信の通信レート、受信の通信レート、応答までの許容時間等が含まれ得る。
【００４７】
伝送処理部３１０は、受信した固有識別情報等に基づいて、各前段処理部２０に対するフレームの割り当てを決定する。特に、伝送処理部３１０は、応答までの許容時間を有する前段処理部に対しては、許容時間内に応答できるようにフレームの割り当てを決定する。前段処理部３１０は、決定したフレーム割り当てを各前段処理部２０に送信する。
【００４８】
伝送処理部３１０は、各前段処理部２０に対して送信したフレーム割り当てに対する受領確認を、すべての前段処理部２０から受信すると、フレーム割り当てに基づく信号伝送を開始する。伝送処理部３１０は、各前段処理部２０との間で信号の送受信を行う。
【００４９】
伝送処理部３１０は、前段処理部２０５から受信したデジタル信号をフレーム割り当てに従い、通信方式毎のデジタル信号に分離する。伝送処理部３１０は、分離したデジタル信号を、受信した固有識別情報等に基づいて適切な復調部３２０に送信する。また、伝送処理部３１０は、変調部３２１から受信した信号を、フレーム割り当てに従って、送信の通信フレームに格納し、前段処理部２０に送信する。
【００５０】
伝送処理部３１０は、ユーザ等の操作による機能のＯＮ（稼動）又はＯＦＦ（停止）を検出すると、フレーム割り当てを新たに決定し、新たなフレーム割り当てを各前段処理部２０に通知する。伝送処理部３１０は、各前段処理部２０に送信した新たなフレーム割り当てに対する受領確認を、すべての前段処理部２０から受信すると、新たなフレーム割り当てに基づく信号伝送を開始する。
【００５１】
復調部３２０は、受信した信号を復調する。復調部３２０１は、ＡＭ放送波による信号を復調する。復調部３２０２は、ＦＭ放送波による信号を復調する。復調部３２０３は、ＤＴＶ放送波による信号を復調する。復調部３２０４は、無線ＬＡＮによる信号を復調する。復調部３２０５は、セルラによる信号を復調する。
【００５２】
変調部３２１は、アンテナ１０から送信する信号を変調する。変調部３２１４は、無線ＬＡＮによる信号を変調する。この変調部３２１４で変調された信号は、伝送処理部３１０から、前段処理部２０４に向けて送信される。前段処理部２０４は、受信した信号を処
理して、アンテナ１０４から送信する。変調部３２１５は、セルラによる信号を変調する。変調部３２１５で変調された信号は、伝送処理部３１０から、前段処理部２０４に向けて送信される。前段処理部２０５は、受信した信号を処理して、アンテナ１０５から送信する。
【００５３】
バックエンド処理部３３０は、復調部３２０で復調された信号を、各出力装置４０に出力する。バックエンド処理部３３０は、アンテナ１０から送信する無線ＬＡＮの信号、セルラの信号の処理を行う。
【００５４】
前段処理部２０と後段処理部３０との間、及び、隣接する前段処理部２０同士の間の伝送経路には、例えば、光ケーブル、同軸ケーブル等の信号線が使用され得る。
【００５５】
（動作例）
図７は、無線通信装置の動作フローの例を示す図である。無線通信装置１の電源が投入されることを契機に図７の動作フローは開始される。無線通信装置１の電源は、例えば、車両のＡＣＣ（Accessory）をＯＮにすることにより、投入される。
【００５６】
後段処理部３０は、接続されている前段処理部２０を検索する（Ｓ１０１）。後段処理部３０は、前段処理部２０にサーチ信号を送信することにより、接続されている前段処理部２０を検索する。
【００５７】
各前段処理部２０は、後段処理部３０からサーチ信号を受信すると、後段処理部３０に自己の固有識別情報を送信する（Ｓ１０２）。固有識別情報は、前段処理部２０を他の前段処理部２０と識別する情報である。各前段処理部２０は、固有識別情報とともに、通信レート及び許容時間を送信する。通信レートは、各前段処理部２０が、後段処理部３０との間で、必要とされる、所定時間に送信するデータ量および受信するデータ量である。許容時間は、双方向通信を行う前段処理部２０において設定される。許容時間は、信号を送信してから応答完了するまでに許容される時間である。無線ＬＡＮ通信の場合、例えば、他の装置が信号を送信し、アンテナ１０４で信号を受信し、無線通信装置１が当該信号を処理し、アンテナ１０４から応答信号を送信し、当該他の装置で当該応答信号を受信するまでに許容される時間である。信号を送信してから応答完了までが、許容時間を超える場合、通信相手先が応答しないと判断され、通信が確立できなかったり、通信が切断されたりすることがある。許容時間は、主として、通信方式に依存する。
【００５８】
後段処理部３０の伝送処理部３１０は、各前段処理部２０から固有識別情報、通信レート、許容時間を受信する。伝送処理部３１０は、受信した固有識別情報、通信レート、許容時間を記憶部３４０に格納する。
【００５９】
図８は、後段処理部の記憶部に格納される固有識別情報、通信レート（受信Ｒｘ、送信Ｔｘ）、許容時間の例を示す図である。これらの情報は、各前段処理部２０から後段処理部３０に送信される。例えば、固有識別情報が「ＡＭ放送ａ」であるものは、ＡＭ放送受信機能を有する前段処理部２０１を示す。前段処理部２０１の受信の通信レートは２０Ｍｂｐｓ、送信の通信レートは１Ｍｂｐｓである。ＡＭ放送に対応する前段処理部２０１は、アンテナから信号を送信することはないが、送信の通信レートが０でないのは、後段処理部３０から前段処理部２０１に対して、制御信号を送信することがあるからである。同様の理由により、ＦＭ放送、ＤＴＶ放送に対応する前段処理部の、送信の通信レートは、０でない。また、ＡＭ放送等の放送波受信に対応する前段処理部は、許容時間を有しない。放送波受信に対応する前段処理部は所定時間内に応答することはないからである。
【００６０】
図７に戻って、後段処理部３０の伝送処理部３１０は、各前段処理部２０に対するフレ
ームの割り当てを決定する（Ｓ１０３）。即ち、伝送処理部３１０は、各前段処理部２０との間の信号の送信または受信に使用する所定時間当たりのフレームの数、および、順序を決定する。伝送処理部３１０は、所定のフレーム数のフレームに対する、フレーム割り当てを行う。このとき、伝送処理部３１０は、通信レート、許容時間に基づいて、フレーム割り当てを決定する。最初に、伝送処理部３１０は、所定時間内に所定のデータ量を送受信できるように、各前段処理部２０が必要とする通信レートから、各前段処理部２０に割り当てる所定時間当たりのフレームの数を決定する。次に、伝送処理部３１０は、許容時間を有する前段処理部に対しては許容時間内に双方向通信が行えるように、フレームの順序を決定する。後段処理部３０は、無線通信装置１と相手先の装置との間の伝送時間、無線通信装置１での信号の処理時間等を含めて、許容時間内に双方向通信が行えるように、フレームを割り当てることができる。
【００６１】
フレームの順序の決定において、伝送処理部３１０は、例えば、最初に、許容時間を有する前段処理部２０に対して、許容時間内に双方向通信が行えるようにフレームを割り当てる。伝送処理部３１０は、許容時間を有する前段処理部２０の中で、許容時間が小さいものから順番に、フレームを割り当てる。例えば、伝送処理部３１０は、前段処理部２０４と前段処理部２０５とでは、許容時間の小さい前段処理部２０４からフレームを割り当てる。その後、伝送処理部３１０は、許容時間を有しない前段処理部２０に対して、フレームを割り当てる。これにより、許容時間を有する前段処理部２０に対しては、許容時間内に双方向通信が行え、かつ、要求される通信レートを満たすようにフレームを割り当てられる。また、許容時間を有しない前段処理部２０に対しては、要求される通信レートを満たすフレームを割り当てられる。
【００６２】
後段処理部３０の伝送処理部３１０は、決定したフレーム割り当てを、各前段処理部２０に送信する（Ｓ１０４）。
【００６３】
各前段処理部２０は、後段処理部３０からフレーム割り当てを受信すると、後段処理部３０に対し、受領確認（ＡＣＫ）を送信する。後段処理部３０は、すべての前段処理部２０から受領確認を受信したか否かを確認する（Ｓ１０５）。後段処理部３０がすべての前段処理部２０から受領確認を受信していない場合（Ｓ１０５；ＮＯ）、処理がステップＳ１０４に戻る。
【００６４】
後段処理部３０がすべての前段処理部２０から受領確認を受信した場合（Ｓ１０５；ＹＥＳ）、前段処理部２０及び後段処理部３０は、前段処理部２０と後段処理部３０との間で、決定したフレーム割り当てに従って、信号伝送を開始する（Ｓ１０６）。例えば、前段処理部２０１は、アンテナ１０１で受信した信号を高周波増幅部２０１１等で処理する。高周波増幅部２０１１等で処理された信号は、後段処理部３０から前段処理部２０１に受信用（ダウンリンク用）として割り当てられたフレームを利用して、伝送処理部２０１５から後段処理部３０に向けて送信される。
【００６５】
図９は、後段処理部によるフレーム割り当ての例を示す図である。無線ＬＡＮにおける許容時間が時間Ｙ２であるとする。図９の例では、無線ＬＡＮの信号を受信してから、無線ＬＡＮの信号を送信完了するまでの時間が時間Ｙ１となるようにフレームが割り当てられている。時間Ｙ１が、無線ＬＡＮにおける許容時間である時間Ｙ２より短いため、無線通信装置１と外部装置との間の無線ＬＡＮ通信は正常に行われる。
【００６６】
図７に戻って、後段処理部３０は、ユーザの操作等により、前段処理部２０のいずれかが新たにＯＮ状態またはＯＦＦ状態にされたかを確認する（Ｓ１０７）。ＯＮ状態とは、機能が動作している状態である。ＯＦＦ状態とは、機能が停止している状態である。前段処理部２０のいずれかが新たにＯＮ状態又はＯＦＦ状態にされた場合（Ｓ１０７；ＹＥＳ
）、処理がステップＳ１０３に戻り、後段処理部３０は、機能が動作している前段処理部２０に対し、新たにフレーム割り当てを行う。これにより、例えば、応答の許容時間が短い通信方式で動作する前段処理部２０が新たに動作した場合であっても、適切に通信フレームを割り当てられる。前段処理部２０のいずれかが新たにＯＮ状態又はＯＦＦ状態にされていない場合（Ｓ１０７；ＮＯ）、即ち、前段処理部２０の状態に変化がない場合、ステップＳ１０７の処理が繰り返される。前段処理部２０と後段処理部３０との通信は、割り当てられたフレームに基づいて、継続される。
【００６７】
（実施形態１の作用効果）
実施形態１によると、無線通信装置１は、通信方式に依存する許容時間に応じて、通信フレームを割り当てる。また、無線通信装置１は、前段処理部２０の状態が変化した場合、新たに通信フレームを割り当てる。即ち、無線通信装置１は、例えば、比較的短い応答の許容時間を要求する新たな前段処理部２０が追加された場合であっても、適切に通信フレームを割り当てられる。
【００６８】
実施形態１によれば、無線通信装置１において、多くの通信方式が混在する場合であっても、応答の許容時間が短い通信を優先させることで、双方向通信の通信を確立させ、維持させることができる。また、応答の許容時間内に通信できることで、通信のタイムアウトが発生しにくくなり、データの再送信の発生が抑制される。無線通信装置１において、安定した通信がなされるとともに、効率の良い伝送を行うことができる。
【００６９】
〔実施形態２〕
次に実施形態２について説明する。実施形態２は、実施形態１との共通点を有する。従って、主として相違点について説明し、共通点については、説明を省略する。
【００７０】
本実施形態では、無線通信装置１と他の通信装置との間の通信が確立する前後で、異なる許容時間を採用する。
【００７１】
（構成例）
本実施形態の無線通信装置は、実施形態１の無線通信装置１と同様の構成である。
【００７２】
（動作例）
図１０および図１１は、無線通信装置の動作フローの例を示す図である。図１０の「Ａ」および「Ｂ」は、それぞれ、図１１の「Ａ」および「Ｂ」に接続する。無線通信装置１の電源が投入されることを契機に図１０および図１１の動作フローは開始される。無線通信装置１の電源は、例えば、車両のＡＣＣ（Accessory）をＯＮにすることにより、投入
される。
【００７３】
後段処理部３０は、接続されている前段処理部２０を検索する（Ｓ２０１）。後段処理部３０は、前段処理部２０にサーチ信号を送信することにより、接続されている前段処理部２０を検索する。
【００７４】
各前段処理部２０は、後段処理部３０からサーチ信号を受信すると、後段処理部３０に自己の固有識別情報を送信する（Ｓ２０２）。各前段処理部２０は、固有識別情報とともに、通信レート及び通信確立前の許容時間および通信確立後の許容時間を送信する。通信確立前の許容時間は、無線通信装置１と他の装置との間の通信が確立する前の、信号を受信してから応答完了するまでに許容される時間である。信号を送信してから応答完了までが、通信確立前の許容時間を超える場合、通信が確立されないことがある。通信確立後の許容時間は、無線通信装置１と他の装置との間の通信が確立した後の、信号を送信してから応答完了するまでに許容される時間である。信号を送信してから応答完了までが、通信
確立後の許容時間を超える場合、通信が切断されることがある。通信確立後の許容時間は、通信確立前の許容時間より長いことが多い。従って、通信確立後の許容時間を、通信確立前の許容時間より長く設定することで、通信確立後には、フレーム割り当ての自由度を大きくすることができる。つまり、通信確立後は、各通信方式において、より等間隔になるようにフレームを割り当てることができ、通信の安定化を図ることができる。また、無線通信装置１から他の通信装置への方向であるアップリンク方向と、他の通信装置から無線通信装置１への方向であるダウンリンク方向とで、異なる許容時間が設定されてもよい。
【００７５】
後段処理部３０の伝送処理部３１０は、各前段処理部２０から、固有識別情報、通信レート、通信確立前の許容時間、通信確立後の許容時間を受信する。伝送処理部３１０は、受信した固有識別情報、通信レート、許容時間を記憶部３４０に格納する。
【００７６】
図１２は、後段処理部の記憶部に格納される固有識別情報、通信レート（受信Ｒｘ、送信Ｔｘ）、通信確立前の許容時間、通信確立後の許容時間の例を示す。これらの情報は、各前段処理部２０から後段処理部３０に送信される。例えば、固有識別情報が「無線ＬＡＮｄ」であるものは、無線ＬＡＮ通信機能を有する前段処理部２０４を示す。前段処理部２０４の受信の通信レートは５００Ｍｂｐｓ、送信の通信レートは５００Ｍｂｐｓである。また、通信確立前の許容時間は１０μｓ、通信確立後の許容時間は１００μｓである。
【００７７】
図１０に戻って、後段処理部３０の伝送処理部３１０は、フレームの割り当てを決定する（Ｓ２０３）。このとき、伝送処理部３１０は、通信レート、通信確立前の許容時間に基づいて、フレーム割り当てを決定する。伝送処理部３１０は、所定時間内に所定のデータ量を送受信でき、かつ、許容時間を有する前段処理部に対しては許容時間内に双方向通信が行えるように、フレームを割り当てる。ここでのフレームの割り当ては、実施形態１の場合と同様にできる。
【００７８】
後段処理部３０の伝送処理部３１０は、決定したフレーム割り当てを、各前段処理部２０に送信する（Ｓ２０４）。
【００７９】
各前段処理部２０は、後段処理部３０からフレーム割り当てを受信すると、後段処理部３０に対し、受領確認（ＡＣＫ）を送信する。後段処理部３０は、すべての前段処理部２０から受領確認を受信したか否かを確認する（Ｓ２０５）。後段処理部３０がすべての前段処理部２０から受領確認を受信していない場合（Ｓ２０５；ＮＯ）、処理がステップＳ２０４に戻る。
【００８０】
後段処理部３０がすべての前段処理部２０から受領確認を受信した場合（Ｓ２０５；ＹＥＳ）、前段処理部２０及び後段処理部３０は、前段処理部２０と後段処理部３０との間で、決定したフレーム割り当てに従って、信号伝送を開始する（Ｓ２０６）。
【００８１】
後段処理部３０は、双方向通信を行う前段処理部（２０４および２０５）と他の装置との間の通信が確立したか否かを確認する（Ｓ２０７）。後段処理部３０は、例えば、バックエンド処理部３３０が他の装置への認証要求に対する受領確認（ＡＣＫ）を受信したことにより、通信の確立を認識することができる。他の装置との通信が確立しない場合（Ｓ２０７；ＮＯ）、ステップＳ２０３で割り当てたフレーム割り当てに基づいて、通信を継続する。他の装置との間の通信が確立した場合（Ｓ２０７；ＹＥＳ）、後段処理部３０の伝送処理部３１０は、再びフレームの割り当てを決定する（Ｓ２０８）。このとき、伝送処理部３１０は、通信レート、通信確立後の許容時間に基づいて、フレーム割り当てを決定する。ここでのフレームの割り当ては、実施形態１の場合と同様にできる。
【００８２】
ここで、他の装置との通信が確立した場合（Ｓ２０７；ＹＥＳ）、後段処理部３０は、通信が確立した前段処理部２０対して、通信確立後の応答の許容時間を要求して、通信確立後の応答の許容時間を取得してもよい。
【００８３】
後段処理部３０の伝送処理部３１０は、決定したフレーム割り当てを、各前段処理部２０に送信する（Ｓ２０９）。
【００８４】
各前段処理部２０は、後段処理部３０からフレーム割り当てを受信すると、後段処理部３０に対し、受領確認（ＡＣＫ）を送信する。後段処理部３０は、すべての前段処理部２０から受領確認を受信したか否かを確認する（Ｓ２１０）。後段処理部３０がすべての前段処理部２０から受領確認を受信していない場合（Ｓ２１０；ＮＯ）、処理がステップＳ２０９に戻る。
【００８５】
後段処理部３０がすべての前段処理部２０から受領確認を受信した場合（Ｓ２１０；ＹＥＳ）、前段処理部２０及び後段処理部３０は、前段処理部２０と後段処理部３０との間で、ステップＳ２０８で決定したフレーム割り当てに従って、信号伝送を開始する（Ｓ２１１）。
【００８６】
後段処理部３０は、前段処理部２０のいずれかが新たにＯＮ状態又はＯＦＦ状態にされたかを確認する（Ｓ２１２）。ＯＮ状態とは、機能が動作している状態である。ＯＦＦ状態とは、機能が停止している状態である。前段処理部２０のいずれかが新たにＯＮ状態またはＯＦＦ状態にされた場合（Ｓ２１２；ＹＥＳ）、処理がステップＳ２０３に戻る。後段処理部３０は、機能が動作している前段処理部に対し、新たにフレーム割り当てを行う。前段処理部２０のいずれかが新たにＯＮ状態又はＯＦＦ状態にされていない場合（Ｓ２１２７；ＮＯ）、即ち、前段処理部２０の状態に変化がない場合、ステップＳ２１２の処理が繰り返される。
【００８７】
（実施形態２の作用効果）
実施形態２によると、無線通信装置１は、他の装置のとの、通信の確立の前において、通信方式に依存する通信確立前の許容時間に応じて、通信フレームを割り当てる。また、無線通信装置１は、他の装置のとの、通信の確立の後において、通信確立後の許容時間に応じて、新たに通信フレームを割り当てる。
【００８８】
実施形態２によれば、無線通信装置１において、双方向通信の通信確立後に、より安定した伝送を行うことができる。
【符号の説明】
【００８９】
無線通信装置 １
アンテナ １０
前段処理部 ２０
前段処理部（ＡＭ放送） ２０１
高周波増幅部 ２０１１
周波数変換部 ２０１２
ＢＰＦ ２０１３
ＡＤＣ ２０１４
伝送処理部 ２０１５
前段処理部（ＦＭ放送） ２０２
前段処理部（地上デジタル放送） ２０３
前段処理部（無線ＬＡＮ） ２０４
高周波増幅部 ２０４１
周波数変換部 ２０４２
ＢＰＦ ２０４３
ＡＤＣ ２０４４
伝送処理部 ２０４５
高周波増幅部 ２１４１
周波数変換部 ２１４２
ＢＰＦ ２１４３
ＤＡＣ ２１４４
伝送処理部 ２１４５
前段処理部（セルラ） ２０５
後段処理部 ３０
伝送処理部 ３１０
復調部 ３２０
変調部 ３２１
バックエンド処理部 ３３０
記憶部 ３４０
出力装置 ４０
モニタ ４１０
スピーカ ４２０
セルラ ４３０
ＰＣ ４４０
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の通信方式に対応する無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のアンテナで複数系統の放送波を受信する無線通信装置がある。この無線通信装置は、例えば、乗用車等の車両に搭載される。車両に搭載された無線通信装置は、車両のアンテナ部近傍に配置された前段処理部とナビゲーションシステム内部などに配置された後段処理部との間で信号を伝送し、放送波受信や無線通信を行うことができる。放送波には、例えば、ＡＭ（Amplitude Modulation）ラジオ放送波、ＦＭ（Frequency Modulation）ラジオ放送波、地上デジタルテレビ放送波が含まれる。無線通信には、例えば、無線ＬＡＮ（Local Area Network）通信、セルラ通信が含まれる。
【０００３】
図１は、無線通信装置の例を示す図である。図１の無線通信装置は、アンテナに接続される前段処理部、および、後段処理部を含む。前段処理部は、ＡＭ放送波、ＦＭ放送波、又は、ＤＴＶ（Digital Television）放送波を処理する。各前段処理部は、デイジーチェーン接続される。デイジーチェーン接続は、複数の機器を数珠繋ぎにつないでいく配線方法である。１つの前段処理部は、後段処理部と接続される。前段処理部から後段処理部に送信される信号は、当該前段処理部と後段処理部との間にある他の前段処理部を経由して、後段処理部に送られる。また、後段処理部から前段処理部に送信される信号も、後段処理部と当該前段処理部との間にある他の前段処理部を経由して、当該前段処理部に送られる。各前段処理部と後段処理部との間の通信は、例えば、ＴＤＤ（Time Division Duplex、時分割複信）で行われる。ＴＤＤは、通信経路を時間軸で細かく区分し、送信と受信を高速に切り替える通信方法である。通信経路を時間軸で細かく区分されたうちの１つを通信フレーム（フレーム）と呼ぶ。後段処理部は、伝送処理部、復調部、バックエンド処理部を含む。後段処理部のバックエンド処理部は、出力装置に接続される。出力装置には、たとえば、音声信号の出力先であるスピーカ、映像信号の出力先であるディスプレイなどが含まれる。
【０００４】
無線通信装置の各前段処理部は、アンテナで受信したＡＭ放送波、ＦＭ放送波、又は、ＤＴＶ放送波の信号を、デジタル信号に変換する。各前段処理部は、変換されたデジタル信号を、時分割された所定の通信フレームに割り付け多重化し、後段処理部に送信する。後段処理部の伝送処理部は、多重化されたデジタル信号を信号系統毎のデジタル信号に分離し、各復調部に送信する。各復調部は、それぞれ、受信したデジタル信号を復調してバックエンド処理部に送信する。バックエンド処理部は、復調された信号を適切に処理して、出力装置に出力する。出力装置としてのスピーカ、ディスプレイなどは、受信した情報を音声や映像などとして出力する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２９４８２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１のような無線通信装置の場合、放送波の受信に対応しているため、前段処理部から後段処理部への方向であるダウンリンク方向の通信が支配的となる。前段処理部から後段処理部へのデジタル信号は、後段処理部で各放送波の処理が間に合う速度で、伝送されればよい。よって、前段処理部と後段処理部との間で通信されるデジタル信号に対して、前
段処理部と後段処理部との間の、時分割された通信フレームが、各通信方式に対して、所定の順序で静的に割り当てられ得る。
【０００７】
一方、無線通信装置は、無線ＬＡＮ通信機能、セルラ通信機能を備えることもある。無線ＬＡＮ通信、セルラ通信は、双方向通信である。通信方式によっては、双方向通信の信号を受信した無線通信装置は、信号を受信してから所定時間内に受領確認（ACK）を返信
することが求められる。
【０００８】
図２は、無線ＬＡＮ通信における、アクセスポイントとステーションとの間の通信シーケンスの例を示す図である。ステーションは、アクセスポイントを介することにより、他の装置と通信できる。ステーションは、オープンシステム認証により、次のように、アクセスポイントから認証を受けることができる。
【０００９】
アクセスポイントは、ビーコン（Beacon）を１００ｍｓ程度の間隔で送信している。ステーションが、アクセスポイントへの通信を行うためにチャネルスキャンをする。ステーションは、アクセスポイントからのビーコン（Beacon）を２回受信すると、当該アクセスポイントに認証要求を送信する。アクセスポイントは、認証要求に対し、受領確認（ACK
）を送信する。ステーションは、認証要求から所定時間内に受領確認が送信されたことを確認する。アクセスポイントは、認証完了を、ステーションに送信する。ステーションは、認証完了に対する受領確認を送信する。アクセスポイントは、認証完了送信から所定時間内に受領確認が送信されたことを確認する。ステーションは、アソシエーション要求をアクセスポイントに送信する。アクセスポイントは、アソシエーション要求に対する受領確認をステーションに送信する。ステーションは、アソシエーション要求から所定時間内に受領確認が送信されたことを確認する。これにより、アクセスポイントとステーションとの間の通信が可能となる。ここで、各受領確認の受信が、受信側の装置で、所定時間内に行われない場合、アクセスポイントとステーションとの間の通信が確立されないことがある。
【００１０】
図３は、前段処理部と後段処理部との間の通信における時分割された通信フレームが所定の順序で割り当てられる例を示す図である。図３の例では、ＡＭ放送受信機能、ＦＭ放送受信機能、ＤＴＶ放送受信機能、無線ＬＡＮ通信機能、セルラ通信機能を有する無線通信装置において、前段処理部と後段処理部との間の時分割された通信フレームが、ＡＭ放送波等の各通信方式に対して、所定の順序で、割り当てられている。図３の例で、「受」および「送」は、それぞれ、ダウンリンク方向（前段処理部から後段処理部への方向）の信号（受信信号）に割り当てられる通信フレーム、およびアップリンク方向（後段処理部から前段処理部への方向）の信号（送信信号）に割り当てられる通信フレームを示す。
【００１１】
多くの通信方式に対して、時分割された通信フレームが割り当てられると、１つの通信方式に割り当てられる通信フレーム同士の時間間隔が大きくなる場合がある。通信フレームの時間間隔が大きくなると、双方向通信における受領確認が所定の許容時間内に送信されないという問題が発生し得る。双方向通信における受領確認が所定の許容時間内に送信されないと、双方向通信の切断等により安定した通信ができなくなるおそれがある。また、データの再送等による通信量の増大にもつながり、通信効率が低下し得る。
【００１２】
それぞれの通信方式において、割り当てられる通信フレーム同士の時間間隔は大きくならないことが望ましい。１つの通信方式における通信フレーム同士の時間間隔が大きくなると、コマ落ち等が発生するおそれがあり、通信品質を損なうからである。
【００１３】
図３の例では、無線ＬＡＮ通信の信号は、前段処理部と後段処理部との間の通信で、無線ＬＡＮ通信に割り当てられた通信フレームでのみ、伝送される。よって、図３の例では
、無線ＬＡＮ通信の信号は、前段処理部と後段処理部との間で伝送されると、少なくとも時間Ｘ１を経過しなければ次の伝送ができない。ここで、無線ＬＡＮ方式における応答の許容時間が時間Ｘ２であるとすると、時間Ｘ２が時間Ｘ１よりも短い場合、通信相手から応答がなかったものとして無線ＬＡＮ通信が切断されることがある。
【００１４】
また、無線通信装置に搭載される機能は、ユーザの設定等により取捨選択され得る。通信フレームが所定の順序で静的に割り当てられると、ユーザが使用していない機能の通信方式に対して、通信フレームが割り当てられた状態になり、全体的な伝送効率が低下するという問題が発生し得る。
【００１５】
本発明は、無線通信装置において、安定した通信がなされるとともに、効率のよい伝送が行われることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
開示の無線通信装置は、以下の手段を採用する。
【００１７】
即ち、第１の態様は、
伝送経路部と、フレーム処理部とを備え、
前記伝送経路部は、他の通信装置との間で信号を送受信し前記フレーム処理部に対し前記フレーム処理部との間の通信の使用通信レートを示す情報および前記他の通信装置との間の応答の許容時間を示す情報を送信する無線通信部と、前記フレーム処理部とを接続し、
前記フレーム処理部は、前記使用通信レートを示す情報、および、前記他の通信装置との間の応答の許容時間を示す情報を受信し、当該使用通信レート、および、当該他の装置との間の応答の許容時間に基づいて、前記無線通信部と前記フレーム処理部との間の通信に所定時間当たりに割り当てられる通信フレームの数、および、前記通信フレームの順序を決定する、
無線通信装置である。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、無線通信装置において、安定した通信がなされるとともに、効率のよい伝送が行われる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、無線通信装置の構成例を示す図である。
【図２】図２は、無線ＬＡＮ通信における、アクセスポイントとステーションとの間の通信シーケンスの例を示す図である。
【図３】図３は、通信フレームが所定の順序で割り当てられる例を示す図である。
【図４】図４は、無線通信装置の例を示す図である。
【図５】図５は、無線通信装置の前段処理部の例を示す図である。
【図６】図６は、無線通信装置の後段処理部の例を示す図である。
【図７】図７は、無線通信装置の動作フローの例を示す図である。
【図８】図８は、後段処理部の記憶部に格納される固有識別情報、通信レート、許容時間の例を示す図である。
【図９】図９は、後段処理部によるフレーム割り当ての例を示す図である。
【図１０】図１０は、無線通信装置の動作フローの例（１）を示す図である。
【図１１】図１１は、無線通信装置の動作フローの例（２）を示す図である。
【図１２】図１２は、後段処理部の記憶部に格納される固有識別情報、通信レート、通信確立前の許容時間、通信確立後の許容時間の例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施形態に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。
【００２１】
〔実施形態１〕
本実施形態の無線通信装置は、ＡＭ放送等の放送波受信機能、および、無線ＬＡＮ通信等の双方向通信機能を有する。本実施形態の無線通信装置は、アンテナによる信号の送受信を行う通信方式毎の前段処理部と、信号の処理を行う後段処理部とを含む。前段処理部と後段処理部との間の通信は、例えば、ＴＤＤにより時分割された通信フレームを使用して行われる。後段処理部は、各前段処理部（各通信方式）に対して、後段処理部と前段処理部との間の通信で使用される時分割された通信フレームを、割り当てる。
【００２２】
（構成例）
図４は、無線通信装置の例を示す図である。本実施形態の無線通信装置１は、例えば、乗用車等の車両に搭載される。無線通信装置１の前段処理部２０は、例えば、車両のアンテナ1０の近傍に配置される。無線通信装置１の後段処理部３０は、例えば、車両のナビ
ゲーションシステム内部などに配置される。無線通信装置１は、ＡＭ放送波受信機能、ＦＭ放送波受信機能、ＤＴＶ放送波受信機能、無線ＬＡＮ通信機能、および、セルラ通信機能を有する。これらの各機能は、ユーザ等の都合により、取捨選択可能である。例えば、ユーザによっては、無線通信装置１に、ＤＴＶ放送受信機能、無線ＬＡＮ無線機能、セルラ通信機能のみが搭載されることもある。また、無線通信装置１に搭載された、一部の機能を任意に停止することも可能である。無線通信装置１には、他の通信方式による機能が搭載され得る。
【００２３】
無線通信装置１は、通信方式毎に電波を送受信する前段処理部２０（２０１〜２０５）と、受信した信号を復調し、送信する信号を変調する後段処理部３０とを含む。各前段処理部２０（２０１〜２０５）は、対応するアンテナ１０（１０１〜１０５）に接続される。後段処理部３０は、モニタ４１０、スピーカ４２０、セルラ４３０、ＰＣ（Personal Computer）４４０等の出力装置４０に接続される。各前段処理部２０は、同軸ケーブル、
光ケーブル等の信号線によって、デイジーチェーン接続される。後段処理部３０は、１つの前段処理部２０と、同軸ケーブル、光ケーブル等の信号線によって接続される。前段処理部２０の通信方式には、ＡＭ放送、ＦＭ放送、地上デジタル放送などの放送、及び、セルラ、無線ＬＡＮなどの双方向通信が含まれる。各前段処理部と後段処理部との間の通信は、例えば、ＴＤＤ（Time Division Duplex、時分割複信）で行われる。ＴＤＤは、通信経路を時間軸で細かく区分し、送信と受信を高速に切り替える通信方法である。前段処理部２０と後段処理部３０との間の通信レート、および、各前段処理部２０間の通信レートは、例えば、４Ｇｂｐｓである。前段処理部２０と後段処理部３０との間の通信、および、各前段処理部２０間の通信は、例えば、通信フレーム毎に行われる。１通信フレームは、例えば、ヘッダ部２バイト、データ部４３６バイト、フッタ部２バイトである。
【００２４】
アンテナ１０で受信された信号は、無線通信装置１で処理され、例えば、音声等となってスピーカ４０１等の出力装置４０から出力される。
【００２５】
アンテナ１０には、ＡＭ放送波を受信するアンテナ１０１、ＦＭ放送波を受信するアンテナ１０２、地上デジタルテレビ放送波を受信するアンテナ１０３、セルラの電波を送受信するアンテナ１０４、無線ＬＡＮの電波を送受信するアンテナ１０５等がある。各アンテナ１０は、それぞれ、対応する前段処理部２０に接続される。アンテナは、通信方式毎に設置され得る。また、アンテナ１０は、異なる通信方式同士で共用されてもよい。
【００２６】
図５は、無線通信装置の前段処理部の例を示す図である。各前段処理部２０は、それぞれ、アンテナ１０に接続される。前段処理部２０は、前段処理部２０１、前段処理部２０２、前段処理部２０３、前段処理部２０４、前段処理部２０５の順に、デイジーチェーン接続される。前段処理部２０５は、後段処理部３０に接続される。後段処理部３０は、モニタ４１０、スピーカ４２０、セルラ４３０、ＰＣ（Personal Computer）４４０等の出
力装置４０に接続される。出力装置４０は、入力機能を有することができる。
【００２７】
前段処理部２０１は、ＡＭ放送波に対応する。前段処理部２０１は、受信用の、高周波増幅部２０１１、周波数変換部２０１２、ＢＰＦ（Band Pass Filter）２０１３、ＡＤＣ（Analog Digital Converter）２０１４、伝送処理部２０１５を含む。
【００２８】
高周波増幅部２０１１は、アンテナ１０１で受信された高周波信号を増幅する。周波数変換部２０１２は、高周波増幅部２０１１で増幅された高周波信号を中間周波信号に変換（ダウンコンバート）する。ＢＰＦ（Band Pass Filter、バンドパスフィルタ）２０１３は、所望の周波数成分の信号を通過させる。ＡＤＣ（Analog Digital Converter）２０１４は、アナログ信号をデジタル信号に変換する。
【００２９】
伝送処理部２０１５は、隣接する他の前段処理部２０に接続される。伝送処理部２０１５は、接続される他の前段処理部２０との間で信号の送受信を行う。伝送処理部２０１５は、後段処理部３０からフレームの割り当て情報を受信する。伝送処理部２０１５は、後段処理部３０から割り当てられたフレームで、ＡＤＣ２０１４で変換されたデジタル信号を隣接する他の前段処理部２０に送信する。
【００３０】
伝送処理部２０１５は、後段処理部３０から、他の前段処理部２０を経由して、サーチ信号を受信する。伝送処理部２０１５は、サーチ信号に対する応答として、後段処理部３０に、自前段処理部２０１の固有識別情報を送信する。固有識別情報は、前段処理部２０１を識別する情報、通信方式を識別する情報が含まれ得る。伝送処理部２０１５は、固有識別情報とともに、前段処理部２０１の、送信の通信レート、受信の通信レート、応答までの許容時間等を後段処理部３０に送信する。
【００３１】
伝送処理部２０１５は、ＰＲＢＳ（Pseudo-random bit sequence）生成部を有する。ＰＲＢＳ生成部は、擬似ランダムビット列を生成する。ＰＲＢＳ生成部が生成した擬似ランダムビット列は、後段処理部３０からの指示によりＡＭ放送受信機能が停止されたとき、ＡＭ放送による信号の代わりに出力され得る。擬似ランダムビット列を出力するのは、所定の値が連続することによる通信への影響が生じないようにするためである。
【００３２】
図５の例では、伝送処理部２０１５は、前段処理部２０２の伝送処理部２０２５に接続される。
【００３３】
前段処理部２０２は、ＦＭ放送波に対応する。前段処理部２０２は、ＦＭ放送波の周波数帯に対応した、受信用の、高周波増幅部２０２１、周波数変換部２０２２、ＢＰＦ２０２３、ＡＤＣ２０２４、伝送処理部２０２５を含む。前段処理部２０２は、前段処理部２０１と同様の構成を有する。伝送処理部２０２５は、伝送処理部２０１５および伝送処理部２０３５に接続される。
【００３４】
前段処理部２０３は、ＤＴＶ放送波に対応する。前段処理部２０３は、ＤＴＶ放送波の周波数帯に対応した、受信用の、高周波増幅部２０３１、周波数変換部２０３２、ＢＰＦ２０３３、ＡＤＣ２０３４、伝送処理部２０３５を含む。前段処理部２０３は前段処理部２０１と同様の構成を有する。伝送処理部２０３５は、伝送処理部２０２５および伝送処
理部２０４５に接続される。
【００３５】
前段処理部２０４は、無線ＬＡＮに対応する。前段処理部２０４は、双方向通信を行う。前段処理部２０４は、無線ＬＡＮ通信の周波数帯に対応に対応した、受信用の、高周波増幅部２０４１、周波数変換部２０４２、ＢＰＦ（Band Pass Filter）２０４３、ＡＤＣ（Analog Digital Converter）２０４４、伝送処理部２０４５を含む。また、前段処理部２０４は、無線ＬＡＮ通信の周波数帯に対応に対応した、送信用の、高周波増幅部２１４１、周波数変換部２１４２、ＢＰＦ２１４３、ＤＡＣ（Digital Analog Converter）、伝送処理部２１４５を含む。前段処理部２０４は、スイッチ２０４６を有する。
【００３６】
高周波増幅部２０４１は、アンテナで受信された高周波信号を増幅する。周波数変換部２０４２は、高周波増幅部２０４１で増幅された高周波信号を中間周波信号に変換（ダウンコンバート）する。ＢＰＦ（Band Pass Filter、バンドパスフィルタ）２０４３は、所望の周波数成分の信号を通過させる。ＡＤＣ（Analog Digital Converter）２０４４は、アナログ信号をデジタル信号に変換する。
【００３７】
受信用の伝送処理部２０４５は、隣接する他の前段処理部２０に接続される。また、伝送処理部２０４５は、伝送処理部２１４５と接続される。伝送処理部２０４５は、接続される他の前段処理部２０または伝送処理部２１４５との間で信号の送受信を行う。伝送処理部２０４５は、後段処理部３０からフレームの割り当て情報を受信する。伝送処理部２０４５は、後段処理部３０から前段処理部２０４に割り当てられたフレームで、ＡＤＣ２０４４で変換されたデジタル信号を伝送処理部２１４５に送信する。
【００３８】
送信用の伝送処理部２１４５は、隣接する他の前段処理部２０に接続される。また、伝送処理部２１４５は、伝送処理部２０４５と接続される。伝送処理部２１４５は、接続される他の前段処理部２０または伝送処理部２０４５との間で信号の送受信を行う。伝送処理部２１４５は、後段処理部３０からフレームの割り当て情報を受信する。伝送処理部２１４５は、後段処理部３０から前段処理部２０４に割り当てられたフレームの信号を、ＤＡＣ２１４４に送信する。
【００３９】
伝送処理部２０４５および伝送処理部２０５５は、それぞれ、ＰＲＢＳ（Pseudo-random bit sequence）生成部を有する。伝送処理部２０４５および伝送処理部２０５５のＰＲＢＳ生成部は、前段処理部２０４の無線ＬＡＮ機能が停止した場合、擬似ランダムビット列を出力することができる。
【００４０】
ＤＡＣ（Digital Analog Converter）２１４４は、伝送処理部２１４５から送信されたデジタル信号をアナログ信号に変換する。ＢＰＦ２１４３は、所望の周波数成分の信号を通過させる。周波数変換部２１４２は、ＢＰＦ２１４３を通過した信号を高周波信号に変換（アップコンバート）する。高周波増幅器２１４１は、周波数変換部２１４２で変換された信号を増幅する。
【００４１】
スイッチ２０４６は、アンテナ１０４を高周波増幅部２０４１又は高周波増幅部２１４１に接続する。スイッチ２０４６は、受信時に、アンテナ１０４を高周波増幅部２０４１に接続し、送信時に、アンテナ１０４を高周波増幅部２１４１に接続する。
【００４２】
前段処理部２０５は、セルラに対応する。前段処理部２０５は、セルラの周波数帯に対応した、受信用の、高周波増幅部２０５１、周波数変換部２０５２、ＢＰＦ２０５３、ＡＤＣ２０５４、伝送処理部２０５５を含む。前段処理部２０５は、セルラの周波数帯に対応した、送信用の、高周波増幅部２１５１、周波数変換部２１５２、ＢＰＦ２１５３、ＡＤＣ２１５４、伝送処理部２１５５を含む。前段処理部２０５は、前段処理部２０４と同
様の構成を有する。伝送処理部２１５５は、後段処理部３０に接続される。
【００４３】
前段処理部２０は、ユーザの都合などにより増減可能である。無線通信装置１に、上に挙げたＡＭ放送波受信機能等以外の機能を有する前段処理部が、含まれてもよい。
【００４４】
図６は、無線通信装置の後段処理部の例を示す図である。後段処理部３０は、前段処理部２０に接続される。後段処理部３０は、モニタ４１０、スピーカ４２０、セルラ４３０、ＰＣ４４０等の出力装置４０に接続される。
【００４５】
後段処理部３０は、伝送処理部３１０、復調部３２０、変調部３２１、バックエンド処理部３３０、記憶部３４０を含む。復調部３２１乃至復調部３２５は、それぞれ、ＡＭ放送波、ＦＭ放送波、ＤＴＶ放送波、無線ＬＡＮ、セルラに対応する。
【００４６】
伝送処理部３１０は、無線通信装置１の電源が投入されると、接続されている前段処理部２０を検索する。具体的には、伝送処理部３１０は、各前段処理部２０に対し、サーチ信号を送信する。伝送処理部３１０は、サーチ信号に対する応答として、接続されているすべての前段処理部２０から、固有識別情報等を受信する。伝送処理部３１０は、記憶部３４０に受信した固有識別情報等を格納する。固有識別情報等には、前段処理部２０を識別する情報、通信方式を識別する情報、送信の通信レート、受信の通信レート、応答までの許容時間等が含まれ得る。
【００４７】
伝送処理部３１０は、受信した固有識別情報等に基づいて、各前段処理部２０に対するフレームの割り当てを決定する。特に、伝送処理部３１０は、応答までの許容時間を有する前段処理部に対しては、許容時間内に応答できるようにフレームの割り当てを決定する。前段処理部３１０は、決定したフレーム割り当てを各前段処理部２０に送信する。
【００４８】
伝送処理部３１０は、各前段処理部２０に対して送信したフレーム割り当てに対する受領確認を、すべての前段処理部２０から受信すると、フレーム割り当てに基づく信号伝送を開始する。伝送処理部３１０は、各前段処理部２０との間で信号の送受信を行う。
【００４９】
伝送処理部３１０は、前段処理部２０５から受信したデジタル信号をフレーム割り当てに従い、通信方式毎のデジタル信号に分離する。伝送処理部３１０は、分離したデジタル信号を、受信した固有識別情報等に基づいて適切な復調部３２０に送信する。また、伝送処理部３１０は、変調部３２１から受信した信号を、フレーム割り当てに従って、送信の通信フレームに格納し、前段処理部２０に送信する。
【００５０】
伝送処理部３１０は、ユーザ等の操作による機能のＯＮ（稼動）又はＯＦＦ（停止）を検出すると、フレーム割り当てを新たに決定し、新たなフレーム割り当てを各前段処理部２０に通知する。伝送処理部３１０は、各前段処理部２０に送信した新たなフレーム割り当てに対する受領確認を、すべての前段処理部２０から受信すると、新たなフレーム割り当てに基づく信号伝送を開始する。
【００５１】
復調部３２０は、受信した信号を復調する。復調部３２０１は、ＡＭ放送波による信号を復調する。復調部３２０２は、ＦＭ放送波による信号を復調する。復調部３２０３は、ＤＴＶ放送波による信号を復調する。復調部３２０４は、無線ＬＡＮによる信号を復調する。復調部３２０５は、セルラによる信号を復調する。
【００５２】
変調部３２１は、アンテナ１０から送信する信号を変調する。変調部３２１４は、無線ＬＡＮによる信号を変調する。この変調部３２１４で変調された信号は、伝送処理部３１０から、前段処理部２０４に向けて送信される。前段処理部２０４は、受信した信号を処
理して、アンテナ１０４から送信する。変調部３２１５は、セルラによる信号を変調する。変調部３２１５で変調された信号は、伝送処理部３１０から、前段処理部２０４に向けて送信される。前段処理部２０５は、受信した信号を処理して、アンテナ１０５から送信する。
【００５３】
バックエンド処理部３３０は、復調部３２０で復調された信号を、各出力装置４０に出力する。バックエンド処理部３３０は、アンテナ１０から送信する無線ＬＡＮの信号、セルラの信号の処理を行う。
【００５４】
前段処理部２０と後段処理部３０との間、及び、隣接する前段処理部２０同士の間の伝送経路には、例えば、光ケーブル、同軸ケーブル等の信号線が使用され得る。
【００５５】
（動作例）
図７は、無線通信装置の動作フローの例を示す図である。無線通信装置１の電源が投入されることを契機に図７の動作フローは開始される。無線通信装置１の電源は、例えば、車両のＡＣＣ（Accessory）をＯＮにすることにより、投入される。
【００５６】
後段処理部３０は、接続されている前段処理部２０を検索する（Ｓ１０１）。後段処理部３０は、前段処理部２０にサーチ信号を送信することにより、接続されている前段処理部２０を検索する。
【００５７】
各前段処理部２０は、後段処理部３０からサーチ信号を受信すると、後段処理部３０に自己の固有識別情報を送信する（Ｓ１０２）。固有識別情報は、前段処理部２０を他の前段処理部２０と識別する情報である。各前段処理部２０は、固有識別情報とともに、通信レート及び許容時間を送信する。通信レートは、各前段処理部２０が、後段処理部３０との間で、必要とされる、所定時間に送信するデータ量および受信するデータ量である。許容時間は、双方向通信を行う前段処理部２０において設定される。許容時間は、信号を送信してから応答完了するまでに許容される時間である。無線ＬＡＮ通信の場合、例えば、他の装置が信号を送信し、アンテナ１０４で信号を受信し、無線通信装置１が当該信号を処理し、アンテナ１０４から応答信号を送信し、当該他の装置で当該応答信号を受信するまでに許容される時間である。信号を送信してから応答完了までが、許容時間を超える場合、通信相手先が応答しないと判断され、通信が確立できなかったり、通信が切断されたりすることがある。許容時間は、主として、通信方式に依存する。
【００５８】
後段処理部３０の伝送処理部３１０は、各前段処理部２０から固有識別情報、通信レート、許容時間を受信する。伝送処理部３１０は、受信した固有識別情報、通信レート、許容時間を記憶部３４０に格納する。
【００５９】
図８は、後段処理部の記憶部に格納される固有識別情報、通信レート（受信Ｒｘ、送信Ｔｘ）、許容時間の例を示す図である。これらの情報は、各前段処理部２０から後段処理部３０に送信される。例えば、固有識別情報が「ＡＭ放送ａ」であるものは、ＡＭ放送受信機能を有する前段処理部２０１を示す。前段処理部２０１の受信の通信レートは２０Ｍｂｐｓ、送信の通信レートは１Ｍｂｐｓである。ＡＭ放送に対応する前段処理部２０１は、アンテナから信号を送信することはないが、送信の通信レートが０でないのは、後段処理部３０から前段処理部２０１に対して、制御信号を送信することがあるからである。同様の理由により、ＦＭ放送、ＤＴＶ放送に対応する前段処理部の、送信の通信レートは、０でない。また、ＡＭ放送等の放送波受信に対応する前段処理部は、許容時間を有しない。放送波受信に対応する前段処理部は所定時間内に応答することはないからである。
【００６０】
図７に戻って、後段処理部３０の伝送処理部３１０は、各前段処理部２０に対するフレ
ームの割り当てを決定する（Ｓ１０３）。即ち、伝送処理部３１０は、各前段処理部２０との間の信号の送信または受信に使用する所定時間当たりのフレームの数、および、順序を決定する。伝送処理部３１０は、所定のフレーム数のフレームに対する、フレーム割り当てを行う。このとき、伝送処理部３１０は、通信レート、許容時間に基づいて、フレーム割り当てを決定する。最初に、伝送処理部３１０は、所定時間内に所定のデータ量を送受信できるように、各前段処理部２０が必要とする通信レートから、各前段処理部２０に割り当てる所定時間当たりのフレームの数を決定する。次に、伝送処理部３１０は、許容時間を有する前段処理部に対しては許容時間内に双方向通信が行えるように、フレームの順序を決定する。後段処理部３０は、無線通信装置１と相手先の装置との間の伝送時間、無線通信装置１での信号の処理時間等を含めて、許容時間内に双方向通信が行えるように、フレームを割り当てることができる。
【００６１】
フレームの順序の決定において、伝送処理部３１０は、例えば、最初に、許容時間を有する前段処理部２０に対して、許容時間内に双方向通信が行えるようにフレームを割り当てる。伝送処理部３１０は、許容時間を有する前段処理部２０の中で、許容時間が小さいものから順番に、フレームを割り当てる。例えば、伝送処理部３１０は、前段処理部２０４と前段処理部２０５とでは、許容時間の小さい前段処理部２０４からフレームを割り当てる。その後、伝送処理部３１０は、許容時間を有しない前段処理部２０に対して、フレームを割り当てる。これにより、許容時間を有する前段処理部２０に対しては、許容時間内に双方向通信が行え、かつ、要求される通信レートを満たすようにフレームを割り当てられる。また、許容時間を有しない前段処理部２０に対しては、要求される通信レートを満たすフレームを割り当てられる。
【００６２】
後段処理部３０の伝送処理部３１０は、決定したフレーム割り当てを、各前段処理部２０に送信する（Ｓ１０４）。
【００６３】
各前段処理部２０は、後段処理部３０からフレーム割り当てを受信すると、後段処理部３０に対し、受領確認（ＡＣＫ）を送信する。後段処理部３０は、すべての前段処理部２０から受領確認を受信したか否かを確認する（Ｓ１０５）。後段処理部３０がすべての前段処理部２０から受領確認を受信していない場合（Ｓ１０５；ＮＯ）、処理がステップＳ１０４に戻る。
【００６４】
後段処理部３０がすべての前段処理部２０から受領確認を受信した場合（Ｓ１０５；ＹＥＳ）、前段処理部２０及び後段処理部３０は、前段処理部２０と後段処理部３０との間で、決定したフレーム割り当てに従って、信号伝送を開始する（Ｓ１０６）。例えば、前段処理部２０１は、アンテナ１０１で受信した信号を高周波増幅部２０１１等で処理する。高周波増幅部２０１１等で処理された信号は、後段処理部３０から前段処理部２０１に受信用（ダウンリンク用）として割り当てられたフレームを利用して、伝送処理部２０１５から後段処理部３０に向けて送信される。
【００６５】
図９は、後段処理部によるフレーム割り当ての例を示す図である。無線ＬＡＮにおける許容時間が時間Ｙ２であるとする。図９の例では、無線ＬＡＮの信号を受信してから、無線ＬＡＮの信号を送信完了するまでの時間が時間Ｙ１となるようにフレームが割り当てられている。時間Ｙ１が、無線ＬＡＮにおける許容時間である時間Ｙ２より短いため、無線通信装置１と外部装置との間の無線ＬＡＮ通信は正常に行われる。
【００６６】
図７に戻って、後段処理部３０は、ユーザの操作等により、前段処理部２０のいずれかが新たにＯＮ状態またはＯＦＦ状態にされたかを確認する（Ｓ１０７）。ＯＮ状態とは、機能が動作している状態である。ＯＦＦ状態とは、機能が停止している状態である。前段処理部２０のいずれかが新たにＯＮ状態又はＯＦＦ状態にされた場合（Ｓ１０７；ＹＥＳ
）、処理がステップＳ１０３に戻り、後段処理部３０は、機能が動作している前段処理部２０に対し、新たにフレーム割り当てを行う。これにより、例えば、応答の許容時間が短い通信方式で動作する前段処理部２０が新たに動作した場合であっても、適切に通信フレームを割り当てられる。前段処理部２０のいずれかが新たにＯＮ状態又はＯＦＦ状態にされていない場合（Ｓ１０７；ＮＯ）、即ち、前段処理部２０の状態に変化がない場合、ステップＳ１０７の処理が繰り返される。前段処理部２０と後段処理部３０との通信は、割り当てられたフレームに基づいて、継続される。
【００６７】
（実施形態１の作用効果）
実施形態１によると、無線通信装置１は、通信方式に依存する許容時間に応じて、通信フレームを割り当てる。また、無線通信装置１は、前段処理部２０の状態が変化した場合、新たに通信フレームを割り当てる。即ち、無線通信装置１は、例えば、比較的短い応答の許容時間を要求する新たな前段処理部２０が追加された場合であっても、適切に通信フレームを割り当てられる。
【００６８】
実施形態１によれば、無線通信装置１において、多くの通信方式が混在する場合であっても、応答の許容時間が短い通信を優先させることで、双方向通信の通信を確立させ、維持させることができる。また、応答の許容時間内に通信できることで、通信のタイムアウトが発生しにくくなり、データの再送信の発生が抑制される。無線通信装置１において、安定した通信がなされるとともに、効率の良い伝送を行うことができる。
【００６９】
〔実施形態２〕
次に実施形態２について説明する。実施形態２は、実施形態１との共通点を有する。従って、主として相違点について説明し、共通点については、説明を省略する。
【００７０】
本実施形態では、無線通信装置１と他の通信装置との間の通信が確立する前後で、異なる許容時間を採用する。
【００７１】
（構成例）
本実施形態の無線通信装置は、実施形態１の無線通信装置１と同様の構成である。
【００７２】
（動作例）
図１０および図１１は、無線通信装置の動作フローの例を示す図である。図１０の「Ａ」および「Ｂ」は、それぞれ、図１１の「Ａ」および「Ｂ」に接続する。無線通信装置１の電源が投入されることを契機に図１０および図１１の動作フローは開始される。無線通信装置１の電源は、例えば、車両のＡＣＣ（Accessory）をＯＮにすることにより、投入
される。
【００７３】
後段処理部３０は、接続されている前段処理部２０を検索する（Ｓ２０１）。後段処理部３０は、前段処理部２０にサーチ信号を送信することにより、接続されている前段処理部２０を検索する。
【００７４】
各前段処理部２０は、後段処理部３０からサーチ信号を受信すると、後段処理部３０に自己の固有識別情報を送信する（Ｓ２０２）。各前段処理部２０は、固有識別情報とともに、通信レート及び通信確立前の許容時間および通信確立後の許容時間を送信する。通信確立前の許容時間は、無線通信装置１と他の装置との間の通信が確立する前の、信号を受信してから応答完了するまでに許容される時間である。信号を送信してから応答完了までが、通信確立前の許容時間を超える場合、通信が確立されないことがある。通信確立後の許容時間は、無線通信装置１と他の装置との間の通信が確立した後の、信号を送信してから応答完了するまでに許容される時間である。信号を送信してから応答完了までが、通信
確立後の許容時間を超える場合、通信が切断されることがある。通信確立後の許容時間は、通信確立前の許容時間より長いことが多い。従って、通信確立後の許容時間を、通信確立前の許容時間より長く設定することで、通信確立後には、フレーム割り当ての自由度を大きくすることができる。つまり、通信確立後は、各通信方式において、より等間隔になるようにフレームを割り当てることができ、通信の安定化を図ることができる。また、無線通信装置１から他の通信装置への方向であるアップリンク方向と、他の通信装置から無線通信装置１への方向であるダウンリンク方向とで、異なる許容時間が設定されてもよい。
【００７５】
後段処理部３０の伝送処理部３１０は、各前段処理部２０から、固有識別情報、通信レート、通信確立前の許容時間、通信確立後の許容時間を受信する。伝送処理部３１０は、受信した固有識別情報、通信レート、許容時間を記憶部３４０に格納する。
【００７６】
図１２は、後段処理部の記憶部に格納される固有識別情報、通信レート（受信Ｒｘ、送信Ｔｘ）、通信確立前の許容時間、通信確立後の許容時間の例を示す。これらの情報は、各前段処理部２０から後段処理部３０に送信される。例えば、固有識別情報が「無線ＬＡＮｄ」であるものは、無線ＬＡＮ通信機能を有する前段処理部２０４を示す。前段処理部２０４の受信の通信レートは５００Ｍｂｐｓ、送信の通信レートは５００Ｍｂｐｓである。また、通信確立前の許容時間は１０μｓ、通信確立後の許容時間は１００μｓである。
【００７７】
図１０に戻って、後段処理部３０の伝送処理部３１０は、フレームの割り当てを決定する（Ｓ２０３）。このとき、伝送処理部３１０は、通信レート、通信確立前の許容時間に基づいて、フレーム割り当てを決定する。伝送処理部３１０は、所定時間内に所定のデータ量を送受信でき、かつ、許容時間を有する前段処理部に対しては許容時間内に双方向通信が行えるように、フレームを割り当てる。ここでのフレームの割り当ては、実施形態１の場合と同様にできる。
【００７８】
後段処理部３０の伝送処理部３１０は、決定したフレーム割り当てを、各前段処理部２０に送信する（Ｓ２０４）。
【００７９】
各前段処理部２０は、後段処理部３０からフレーム割り当てを受信すると、後段処理部３０に対し、受領確認（ＡＣＫ）を送信する。後段処理部３０は、すべての前段処理部２０から受領確認を受信したか否かを確認する（Ｓ２０５）。後段処理部３０がすべての前段処理部２０から受領確認を受信していない場合（Ｓ２０５；ＮＯ）、処理がステップＳ２０４に戻る。
【００８０】
後段処理部３０がすべての前段処理部２０から受領確認を受信した場合（Ｓ２０５；ＹＥＳ）、前段処理部２０及び後段処理部３０は、前段処理部２０と後段処理部３０との間で、決定したフレーム割り当てに従って、信号伝送を開始する（Ｓ２０６）。
【００８１】
後段処理部３０は、双方向通信を行う前段処理部（２０４および２０５）と他の装置との間の通信が確立したか否かを確認する（Ｓ２０７）。後段処理部３０は、例えば、バックエンド処理部３３０が他の装置への認証要求に対する受領確認（ＡＣＫ）を受信したことにより、通信の確立を認識することができる。他の装置との通信が確立しない場合（Ｓ２０７；ＮＯ）、ステップＳ２０３で割り当てたフレーム割り当てに基づいて、通信を継続する。他の装置との間の通信が確立した場合（Ｓ２０７；ＹＥＳ）、後段処理部３０の伝送処理部３１０は、再びフレームの割り当てを決定する（Ｓ２０８）。このとき、伝送処理部３１０は、通信レート、通信確立後の許容時間に基づいて、フレーム割り当てを決定する。ここでのフレームの割り当ては、実施形態１の場合と同様にできる。
【００８２】
ここで、他の装置との通信が確立した場合（Ｓ２０７；ＹＥＳ）、後段処理部３０は、通信が確立した前段処理部２０対して、通信確立後の応答の許容時間を要求して、通信確立後の応答の許容時間を取得してもよい。
【００８３】
後段処理部３０の伝送処理部３１０は、決定したフレーム割り当てを、各前段処理部２０に送信する（Ｓ２０９）。
【００８４】
各前段処理部２０は、後段処理部３０からフレーム割り当てを受信すると、後段処理部３０に対し、受領確認（ＡＣＫ）を送信する。後段処理部３０は、すべての前段処理部２０から受領確認を受信したか否かを確認する（Ｓ２１０）。後段処理部３０がすべての前段処理部２０から受領確認を受信していない場合（Ｓ２１０；ＮＯ）、処理がステップＳ２０９に戻る。
【００８５】
後段処理部３０がすべての前段処理部２０から受領確認を受信した場合（Ｓ２１０；ＹＥＳ）、前段処理部２０及び後段処理部３０は、前段処理部２０と後段処理部３０との間で、ステップＳ２０８で決定したフレーム割り当てに従って、信号伝送を開始する（Ｓ２１１）。
【００８６】
後段処理部３０は、前段処理部２０のいずれかが新たにＯＮ状態又はＯＦＦ状態にされたかを確認する（Ｓ２１２）。ＯＮ状態とは、機能が動作している状態である。ＯＦＦ状態とは、機能が停止している状態である。前段処理部２０のいずれかが新たにＯＮ状態またはＯＦＦ状態にされた場合（Ｓ２１２；ＹＥＳ）、処理がステップＳ２０３に戻る。後段処理部３０は、機能が動作している前段処理部に対し、新たにフレーム割り当てを行う。前段処理部２０のいずれかが新たにＯＮ状態又はＯＦＦ状態にされていない場合（Ｓ２１２７；ＮＯ）、即ち、前段処理部２０の状態に変化がない場合、ステップＳ２１２の処理が繰り返される。
【００８７】
（実施形態２の作用効果）
実施形態２によると、無線通信装置１は、他の装置のとの、通信の確立の前において、通信方式に依存する通信確立前の許容時間に応じて、通信フレームを割り当てる。また、無線通信装置１は、他の装置のとの、通信の確立の後において、通信確立後の許容時間に応じて、新たに通信フレームを割り当てる。
【００８８】
実施形態２によれば、無線通信装置１において、双方向通信の通信確立後に、より安定した伝送を行うことができる。
【符号の説明】
【００８９】
無線通信装置 １
アンテナ １０
前段処理部 ２０
前段処理部（ＡＭ放送） ２０１
高周波増幅部 ２０１１
周波数変換部 ２０１２
ＢＰＦ ２０１３
ＡＤＣ ２０１４
伝送処理部 ２０１５
前段処理部（ＦＭ放送） ２０２
前段処理部（地上デジタル放送） ２０３
前段処理部（無線ＬＡＮ） ２０４
高周波増幅部 ２０４１
周波数変換部 ２０４２
ＢＰＦ ２０４３
ＡＤＣ ２０４４
伝送処理部 ２０４５
高周波増幅部 ２１４１
周波数変換部 ２１４２
ＢＰＦ ２１４３
ＤＡＣ ２１４４
伝送処理部 ２１４５
前段処理部（セルラ） ２０５
後段処理部 ３０
伝送処理部 ３１０
復調部 ３２０
変調部 ３２１
バックエンド処理部 ３３０
記憶部 ３４０
出力装置 ４０
モニタ ４１０
スピーカ ４２０
セルラ ４３０
ＰＣ ４４０
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送経路部と、フレーム処理部とを備え、
前記伝送経路部は、他の通信装置との間で信号を送受信し前記フレーム処理部に対し前記フレーム処理部との間の通信の使用通信レートを示す情報および前記他の通信装置との間の応答の許容時間を示す情報を送信する無線通信部と、前記フレーム処理部とを接続し、
前記フレーム処理部は、前記使用通信レートを示す情報、および、前記他の通信装置との間の応答の許容時間を示す情報を受信し、当該使用通信レート、および、当該他の装置との間の応答の許容時間に基づいて、前記無線通信部と前記フレーム処理部との間の通信に所定時間当たりに割り当てられる通信フレームの数、および、前記通信フレームの順序を決定する、
無線通信装置。
【請求項２】
前記フレーム処理部は、前記無線通信部と前記フレーム処理部との間の通信に割り当てられる通信フレームの時間間隔が、前記応答の許容時間以内となる、前記通信フレームの順序を決定する請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記無線通信部は、前記フレーム処理部に対し、前記他の通信装置との間の通信確立前の応答の許容時間を示す情報、および、前記他の通信装置との間の通信確立後の応答の許容時間を示す情報、を送信し、
前記フレーム処理部は、前記他の通信装置との間の通信確立前の応答の許容時間を示す情報、および、前記他の通信装置との間の通信確立後の応答の許容時間を示す情報、を受信し、前記他の通信装置との接続が確立していない場合、前記無線通信部と前記フレーム処理部との間の通信に割り当てられる通信フレームの時間間隔が、前記通信確立前の応答の許容時間以内となる、前記通信フレームの順序を決定し、前記他の通信装置との接続が確立している場合、前記無線通信部と前記フレーム処理部との間の通信に割り当てられる通信フレームの時間間隔が、前記通信確立後の応答の許容時間以内となる、前記通信フレームの順序を決定する請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記フレーム処理部は、前記伝送経路部上で通信可能な無線通信部を探索するサーチ信号を送信し、
前記無線通信部は、前記サーチ信号に対する応答として、前記無線通信部を識別する情報とともに、前記使用通信レートを示す情報、および、前記他の通信装置との間の応答の許容時間を示す情報を、前記フレーム処理部に送信する、
請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項１】
伝送経路部と、フレーム処理部とを備え、
前記伝送経路部は、他の通信装置との間で信号を送受信し前記フレーム処理部に対し前記フレーム処理部との間の通信の使用通信レートを示す情報および前記他の通信装置との間の応答の許容時間を示す情報を送信する無線通信部と、前記フレーム処理部とを接続し、
前記フレーム処理部は、前記使用通信レートを示す情報、および、前記他の通信装置との間の応答の許容時間を示す情報を受信し、当該使用通信レート、および、当該他の装置との間の応答の許容時間に基づいて、前記無線通信部と前記フレーム処理部との間の通信に所定時間当たりに割り当てられる通信フレームの数、および、前記通信フレームの順序を決定する、
無線通信装置。
【請求項２】
前記フレーム処理部は、前記無線通信部と前記フレーム処理部との間の通信に割り当てられる通信フレームの時間間隔が、前記応答の許容時間以内となる、前記通信フレームの順序を決定する請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記無線通信部は、前記フレーム処理部に対し、前記他の通信装置との間の通信確立前の応答の許容時間を示す情報、および、前記他の通信装置との間の通信確立後の応答の許容時間を示す情報、を送信し、
前記フレーム処理部は、前記他の通信装置との間の通信確立前の応答の許容時間を示す情報、および、前記他の通信装置との間の通信確立後の応答の許容時間を示す情報、を受信し、前記他の通信装置との接続が確立していない場合、前記無線通信部と前記フレーム処理部との間の通信に割り当てられる通信フレームの時間間隔が、前記通信確立前の応答の許容時間以内となる、前記通信フレームの順序を決定し、前記他の通信装置との接続が確立している場合、前記無線通信部と前記フレーム処理部との間の通信に割り当てられる通信フレームの時間間隔が、前記通信確立後の応答の許容時間以内となる、前記通信フレームの順序を決定する請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記フレーム処理部は、前記伝送経路部上で通信可能な無線通信部を探索するサーチ信号を送信し、
前記無線通信部は、前記サーチ信号に対する応答として、前記無線通信部を識別する情報とともに、前記使用通信レートを示す情報、および、前記他の通信装置との間の応答の許容時間を示す情報を、前記フレーム処理部に送信する、
請求項１に記載の無線通信装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−２３４０７７（Ｐ２０１１−２３４０７７Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０１８６８（Ｐ２０１０−１０１８６８）
【出願日】平成２２年４月２７日（２０１０．４．２７）
【出願人】（５０２０８７４６０）株式会社トヨタＩＴ開発センター (232)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２７日（２０１０．４．２７）
【出願人】（５０２０８７４６０）株式会社トヨタＩＴ開発センター (232)
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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