JP2001078155A - Ｏｆｄｍを用いた画像情報伝送方法およびその応用装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】路車間通信において画像伝送サービスを消費電
力を少なくして提供でき、トンネルなど衛星放送、地上
放送の受信困難な走行場所においても、引き続きテレビ
ジョン番組を聴視できるようにした画像情報伝送方法を
提供する。 【解決手段】ＯＦＤＭを用いて情報を送信する複数の無
線ビーコンを管理する路車間通信用基地局において、当
該無線ビーコンの設置位置付近におけるテレビジョン放
送の電波状況に応じて、交通情報などを送信する挟帯域
ＯＦＤＭ信号を構成する場合と、交通情報などとテレビ
ジョン信号を同時に送信する広帯域ＯＦＤＭ信号を構成
する場合とを有するＯＦＤＭ信号の構成手段を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は直交周波数分割多重
（以下、ＯＦＤＭという）を用いて画像情報を伝送する
方法および装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高度道路交通システムが供用されている
幹線道路の路側帯には、数十メートルまたは数百メート
ルの間隔で無線ビーコンが設置され、路車間通信を行
う。現在のシステムでは、主に道路交通情報が伝達さ
れ、車載端末画面には経路案内や行き先までの所要時間
等が表示される。さらに、自動車の運転支援システム
や、高速道路における料金課金のための電子通行料徴収
システムが実用化されつつある。これらの情報サービス
は、いわゆるドライバーむけの情報提供および支援サー
ビスである。

【０００３】一方、後部座席の搭乗者には、家庭の居間
にいる気分でテレビジョン放送を見たいという要求もあ
る。車が平地道路を走行している場合は、車の上方空間
に障害物はなく、衛星放送および地上波放送の電波を車
載アンテナによって受信可能である。ところが、無線ビ
ーコンが設置されるような幹線道路は、その他の道路と
の交差を避けるために、特に市街地において地下に入る
ことが多い。また、郊外においても、地形によってトン
ネルになる箇所が少なくない。テレビジョン放送の電波
は波長が短いため、それらの電波が上記地下道やトンネ
ル内まで届く保証は少ない。従って、現状では、車載受
像機によるテレビジョン放送の視聴は、道路状態に応じ
てしばしば中断されるという難点があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の無線ビ
ーコンの無線伝送方法は、１つの搬送波を用い、それぞ
れのシステムで固有の情報を伝送するものが一般的であ
り、他のサービス情報を混在させて送信できるものでは
ない。また、無線ビーコンから見通せる範囲での間欠的
な伝送を基本とすることが多く、テレビジョン信号のよ
うにリアルタイムの連続的な情報の送信はほとんど言及
されたことがない。

【０００５】本発明の目的は、路車間通信において画像
伝送サービスを少ない消費電力で提供でき、トンネルな
ど衛星放送、地上放送の受信困難な走行場所において
も、引き続きテレビジョン番組を聴視できるようにした
画像情報伝送方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】テレビジョン信号を地上
波によって放送する変調方式としてＯＦＤＭが注目され
ている。この方式は周波数の利用効率がよいとともに、
地上波の伝送における最大の課題であるマルチパスに強
い特徴を持っている。

【０００７】ＯＦＤＭを路車間通信に使う場合、次のよ
うな利点がある。

【０００８】（１）無線ビーコンと車との距離は放送に
比べれば短いと言えるが、道路の状況すなわち、車の混
雑度合い、道路の形状などによってはマルチパスを受け
た信号を受信しなければならず、マルチパスに強いＯＦ
ＤＭの特徴が生かせる。

【０００９】（２）どの無線ビーコンからも同一の周波
数帯の電波が送信されているので、前方または後方を大
型車に遮られている車においても、空いている方向から
の電波を受けることができ、上記（１）の特徴と合わせ
て、連続的な受信を可能とする路車間通信が実現でき
る。

【００１０】（３）さらに、ＯＦＤＭは多数の搬送波で
構成されているので、それぞれ所定数の搬送波に様々な
サービス情報に割り当てることによって、様々なサービ
ス情報を混在させることが容易であり、車の搭乗者の希
望情報を伝送しやすい、などの利点を持っている。ＯＦ
ＤＭ受信には高速のディジタル演算処理が必要である
が、半導体プロセス技術の進展よって、十分克服される
ものである。

【００１１】本発明ではこのＯＦＤＭを路車間通信に用
いることを基本として、路車間通信によるテレビジョン
伝送方法を提供する。すなわち本発明の画像情報伝送方
法は、ＯＦＤＭを用いて情報を送信する複数の無線ビー
コンを管理する路車間通信用基地局において、当該無線
ビーコンの設置位置付近におけるテレビジョン放送の電
波状況に応じて、交通情報などを送信する挟帯域ＯＦＤ
Ｍ信号を構成する場合と、交通情報などとテレビジョン
信号を同時に送信する広帯域ＯＦＤＭ信号を構成する場
合とを有するＯＦＤＭ信号の構成手段からなる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下では、衛星放送および地上波
放送が共にディジタル化されていることを前提に、本発
明の実施例を説明する。

【００１３】図１は本発明の一実施例における車載端末
の信号系統図である。１−ａ，１−ｂ，１−ｃはそれぞ
れ、衛星ディジタル放送受信用アンテナ、地上波ディジ
タル放送受信用アンテナ、路車間通信用アンテナであ
る。それぞれのおよその対応周波数は、衛星ディジタル
放送受信用アンテナにおいて１２ＧＨｚ、地上波ディジ
タル放送受信用アンテナにおいて０．５ＧＨｚ、路車間
通信用アンテナにおいて５．８ＧＨｚである。

【００１４】２−ａ，２−ｂ，２−ｃはそれぞれアンテ
ナからの希望するチャネルの高周波信号を所定の中間周
波数に周波数変換する周波数変換回路である。３−ａ，
３−ｂ，３−ｃは周波数変換された信号から所定の復調
処理を行う復調回路である。特に、３−ｂ，３−ｃでは
ＯＦＤＭの復調を行う。衛星放送および地上波放送では
１つのチャネルの中に複数のテレビジョン番組の信号が
多重化されている。

【００１５】４―ａ、４―ｂは多重化されたテレビジョ
ン信号から所望する１つの番組のテレビジョン信号を取
り出す分離回路である。同様に、４―ｃは路車間通信に
おけるＯＦＤＭ復調後の分離回路である。４―ｄも同様
に分離回路で、交通情報や安全支援システムに必要な情
報を復調回路３―ｃの復調回路出力から分離するもので
ある。

【００１６】分離回路４―ｄの出力信号は適時、交通情
報表示モニタ７に送られ、ドライバーの要求に応じて、
その内容を表示する。５は選択回路で、電波環境のよい
場合は、分離回路４−ａまたは４―ｂの出力で、所望す
るテレビジョン信号をテレビジョンモニタ６に送る。一
方、トンネル内のように電波環境が悪くなると、２−
ａ，２−ｂの周波数変換回路の出力信号はその振幅が低
下するので、これを検出して、選択回路５は分離回路４
―ｃによって得られる所望のテレビジョン信号をテレビ
ジョンモニタ６に送る。

【００１７】これによって、後部座席の搭乗者はトンネ
ルなどの電波環境の悪化状況を意識することなく、所望
のテレビジョン番組を見ることができる。ただし、路車
間通信の帯域は限られているので、画質は低下すること
がある。テレビジョン信号のディジタル放送では、元
々、テレビジョン信号が階層別に構成されており、最低
画質を確保するビットレートから最高の画質を確保する
ビットレートまで何段階かの階層に分ける事が可能なシ
ステムになっている。現状の地上波ディジタル放送では
３段階になっている。

【００１８】路車間通信で送るテレビジョン信号の画質
をどのように設定するかは、以下に述べるように、いろ
いろな方法が可能である。

【００１９】図２は路車間通信における基地局側の第１
の実施例における信号系統図である。８−ａ，８−ｂは
基地局側における衛星放送および地上波放送受信アンテ
ナである。これらのアンテナは無線ビーコンの設置場所
から離れて、電波環境のよい場所が選ばれて設置されて
いるので、常に良好な受信が可能である。

【００２０】９―ａ、９―ｂは周波数変換回路、１０−
ａ，１０−ｂは衛星放送および地上波放送に対応する復
調回路で、それぞれの放送で多重化している番組の内、
基地局側から送信できる上限数に応じて各チャネルから
のテレビジョン信号が復調される。なお、必要チャネル
数に応じた周波数変換回路、復調回路が必要であるが、
図２では、１つのチャネル分しか記載していない。

【００２１】１１−１．１１−ｂは階層分離回路で、復
調されたテレビジョン信号から、最低画質を確保する階
層（Ａ階層と呼ぶ）のテレビジョン信号を分離する。Ａ
階層の複数のテレビジョン信号と、交通情報や安全支援
システムに必要な情報Ｔとを送信情報信号とし、ＯＦＤ
Ｍ用変調回路１２によって、ＯＦＤＭ信号を構成する。
送信用増幅回路１３を介して、ＯＦＤＭ信号は路車間通
信用送信アンテナ１４よって送信され、車載アンテナ１
―ｃによって受信される。

【００２２】図３はサ―ビスに応じたＯＦＤＭ信号の種
々の構成を説明する図である。図３（ａ）は第１の実施
例におけるＯＦＤＭ信号の構成図である。このＯＦＤＭ
信号はＳ−１〜Ｓ−９の９個のセグメントから成り立っ
ており、１セグメントの帯域は地上波ディジタル放送と
同じく、４２８ＫＨｚである。移動受信が前提であるの
で、同期を取り易くするため、キャリア周波数の間隔は
４ＫＨｚである。よって、１セグメントで１０７個のキ
ャリアがあることになる。

【００２３】各キャリアを１６ＱＡＭで変調すると、４
ＫＨｚ×１０７×４ビット＝１．７１２Ｍｂ／ｓとな
り、１セグメントによって１つのテレビジョン番組が最
低限の画質によって伝送できる。なお、帯域の中央の１
セグメントには交通情報や安全支援システムに必要な情
報Ｔ（図３では斜線で示したセグメント）を割り当てる
ので、図３のＯＦＤＭ信号フォーマットでは８個の番組
が伝送可能である。

【００２４】なお、路車間通信を用いてテレビジョン信
号を伝送するのは、電波環境が悪い場所の無線ビーコン
だけでよく、すべての無線ビーコンにおいて図３（ａ）
のような広帯域なＯＦＤＭ信号フォーマットの信号を伝
送させる必要はない。電波環境のよい場所の無線ビーコ
ンでは交通情報や安全支援システムに必要な情報Ｔだけ
を割り当てる１セグメントの挟帯域のＯＦＤＭ信号
（ｂ）で構成される。

【００２５】電波環境のよい場所か悪い場所かの判定に
関しては、２つのやり方がある。１つは路車間通信の設
置者が道路の電波環境を予め測定評価し、それぞれの無
線ビーコンに対し、よい環境か悪い環境かを決定する。
この場合、所定の期間毎に、電波環境の測定評価が必要
である。他の方法は、路車間通信は元々、基地局側と車
両の間で、相互の送受信が可能なシステムになっている
ので、まず、車載器側から路車間通信によるテレビジョ
ン番組の送信要求を行った場合、基地側において、その
要求情報を検出する。

【００２６】次にその要求地点の近傍における複数の無
線ビーコンは悪い電波環境下にあるとして、当該無線ビ
ーコンからテレビジョン番組を含む広帯域なＯＦＤＭ信
号を送信する。その送信期間は送信要求のあった時点か
ら所定時間である。このようにすると、常に、広帯域の
ＯＦＤＭ信号を送信するわけではないので、送信電力を
少なくできる。

【００２７】車載器側から路車間通信によるテレビジョ
ン番組の送信要求を行う場合、衛星放送、地上波放送の
どのチャネルのどの番組かまでの要求情報を基地局側で
把握できるシステムを採用すると、次のようなサービス
が可能となる。

【００２８】まず、複数個の無線ビーコン毎に送信要求
情報を管理する。管理している範囲内で、例えば、要求
者が１人の場合、１つの番組だけが要求されていること
なるので、１つの番組を４つのセグメントで送る高画質
なモードによるＯＦＤＭ構成（ｃ）が可能である。要求
者が多くなっても、２つの番組だけが要求されている場
合は、２つの番組をそれぞれ、４つのセグメントで送る
高画質モードとするＯＦＤＭ構成（ｄ）とする。３番組
以上の要求の場合は、伝送できるすべての番組を１セグ
メントで送ることになる。

【００２９】図４は上記のシステムを採用した時の管理
範囲毎における基地側の信号系統図である。図２と同じ
符号は同じ機能であるので、説明を省略する。復調回路
１０−ａ，１０−ｂで復調されたテレビジョン信号は番
組および階層選択回路１５−ａ，１５−ｂによって、車
載器側から要求された番組の数に応じて、番組が選択さ
れ、さらに所定の階層信号のテレビジョン信号にして、
ＯＦＤＭ変調回路１２へ出力する。ＯＦＤＭ信号は図３
に示したように、道路を走行している車載端末からの要
求に応じてその番組数、さらに帯域が時間的に変動する
ことになる。

【００３０】次に、車載端末の機能について述べる。後
部座席でテレビジョンを楽しもうとしている車両は、観
光バスや、旅行中の自家用車であるが、当然、広帯域Ｏ
ＦＤＭが受けられる受信機を備えているものだけが、番
組の送信要求を出せるシステム構成とする。また、例え
ば送信要求を出すと、その課金が通行料金に上乗せされ
るシステムとすることもできる。通常の車両は交通情報
や安全支援システムに必要な情報Ｔだけの挟帯域ＯＦＤ
Ｍ信号を要求しており、そのための挟帯域受信機を搭載
している。広帯域ＯＦＤＭ信号が挟帯域受信機に入力さ
れても、所要帯域分を取り出すフィルタ機能によって、
挟帯域ＯＦＤＭが復調可能であることは当然である。

【００３１】

【発明の効果】本発明によれば、トンネルなど衛星放
送、地上放送の受信困難な走行場所においても、引き続
きテレビジョン番組を聴視することが可能となる。ま
た、そのサービスを提供する基地局側の送信電力をでき
るだけ少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における車載端末の信号系統
図。

【図２】本発明の第１の実施例における基地局の信号系
統図。

【図３】本発明の実施例におけるＯＦＤＭ信号の構成を
示す説明図

【図４】本発明の第２の実施例における基地局の信号系
統図。

【符号の説明】

１−ａ…衛星ディジタル放送受信用アンテナ、１−ｂ…
地上波ディジタル放送受信用アンテナ、１−ｃ…路車間
通信用アンテナ、２−ａ，２−ｂ，２−ｃ…周波数変換
回路、３−ａ，３−ｂ，３−ｃ…復調回路、４―ａ、４
―ｂ…所望するテレビジョン信号を取り出す分離回路、
４―ｃ…路車間通信におけるＯＦＤＭ復調後の分離回
路、４―ｄ…交通情報や安全支援システムに必要な情報
を分離する分離回路、５…選択回路、６…テレビジョン
モニタ、 ８−ａ，８−ｂ…基地局側における衛星放送
および地上波放送受信アンテナ、９―ａ、９―ｂ…周波
数変換回路、１０−ａ，１０−ｂ…衛星放送および地上
波放送に対応する復調回路、１１−ａ、１１−ｂ…階層
分離回路、１２…ＯＦＤＭ用変調回路、１３…送信用増
幅回路、１４…路車間通信用送信アンテナ。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ＯＦＤＭを用いて情報を送信する複数の無
   線ビーコンを管理する路車間通信用基地局におけるＯＦ
   ＤＭの信号構成が、当該無線ビーコンの設置位置付近に
   おけるテレビジョン放送の電波状況に応じて、交通情報
   などを送信する挟帯域ＯＦＤＭ信号構成と、交通情報な
   どとテレビジョン信号を同時に送信する広帯域ＯＦＤＭ
   信号構成とを有することを特徴とする画像情報伝送方
   法。
2. 【請求項２】請求項１記載の当該無線ビーコンの設置位
   置付近におけるテレビジョン放送の電波状況が、車載器
   側から路車間通信によるテレビジョン番組の送信要求を
   行い、基地局側において、その要求情報を検出すること
   に基づいて決定されることを特徴とする画像情報伝送方
   法。
3. 【請求項３】請求項１記載の広帯域ＯＦＤＭ信号構成
   は、最低限の画質を確保するモードと高画質モードを有
   することを特徴とする画像情報伝送方法。
4. 【請求項４】請求項２記載の車載器側から路車間通信に
   よるテレビジョン番組の送信要求は衛星放送、地上波放
   送のどのチャネルの番組かを指定できる情報を含むこと
   を特徴とする画像情報伝送方法。
5. 【請求項５】請求項１ないし４のいずれか記載の画像情
   報伝送方法を用いたことを特徴とする路車間通信用基地
   局。
6. 【請求項６】請求項１ないし４のいずれか記載の画像情
   報伝送方法による信号を受信する手段と、上記受信信号
   を処理し、所望の画像情報を表示する手段を有すること
   を特徴とする車載端末装置。