JP2004247939A - Integrated radio receiver and its operation method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem that throughput higher than necessary is required at a software signal processing section when reception signal processing in a different communication system is performed in parallel, and power consumption and manufacturing costs are increased in an integrated radio receiver performing the reception processing regarding a plurality of radio communication systems by changing software. <P>SOLUTION: The presence or absence of an ETC signal is detected by a subprocessing program for executing simple signal processing (S102 and S114) and a main processing program is read for execution when main reception processing is required (S104 and S116). The main reception processing is completed before the main processing program is reset (S112, S126). <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、信号処理を行うハードウエアの構成を、ソフトウエアによって任意に設定することにより、複数の無線通信方式にかかる信号の受信処理を実施する統合型無線受信装置及びその動作方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ハードウエアを動作させるソフトウエア・プログラムを必要に応じて書き換えることにより、１つの共通ハードウエアによって複数の無線通信方式の信号を送受信する、いわゆるソフトウエア無線装置が提案されている。特許文献１には、このような無線装置の一例が開示されている。ここで開示された無線装置は、周波数変換器、Ｄ／Ａ変換器、Ａ／Ｄ変換器、プログラマブル論理演算器の各ハードウエア処理の内容を、選択された無線サービスのハードウエア設定情報に基づいて変更することで、複数の無線サービスに個別に対応する信号処理を実施する。これにより、複数の無線サービスに対応しながらも、無線装置の小型化に寄与すると共に、信号処理プログラムを更新することにより、別のハードウエアを追加することなく新たな無線サービスにも柔軟に対応することが可能となる。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２２３６０１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし近年、様々な情報通信サービスが展開されており、例えばこのような統合型無線受信装置を車両に搭載した場合には、複数の無線通信方式にかかる受信信号の処理を、同時に並列的に実行する場合も生じ得る。特許文献１にも記載されたように、通常、１つの無線通信方式にかかる受信信号の処理を実施する場合には、その受信信号の処理に必要となるハードウエア設定情報を記憶装置から読み出し、これをもとに各ハードウエア処理を実行する。このため、複数の無線通信方式にかかる受信信号の処理を並列的に実行する場合には、このようなハードウエア処理を同時に実行する必要があり、信号処理部にはより高い処理能力が要求される。従って、提供を受けようとする無線通信サービスの数が増大するほど、信号処理部に対してより一層高い処理能力が要求されることとなり、製造コストが増大するばかりでなく、受信装置の消費電力もより大きなものとなってしまう。
【０００５】
本発明はこのような課題を解決すべくなされたものであり、その目的は、限られた処理能力を有効に利用することで、複数の無線通信方式にかかる受信信号処理を効率的に実施する統合型無線受信装置及びその動作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】
請求項１にかかる統合型無線受信装置は、複数の無線通信方式にかかる受信信号処理を並列的に実行する統合型無線受信装置であって、各無線通信方式に応じた信号処理回路の構成情報を含む処理プログラムを、受信処理を行うべき無線通信方式に応じて読み込み、この読み込まれた処理プログラムに従って所定の信号処理回路を構成して受信処理を実行するソフトウエア信号処理手段と、主要な処理を実行させるメイン処理プログラムと、このメイン処理プログラムに比べて簡易な処理を実行させるサブ処理プログラムとを、各無線通信方式に対応した処理プログラムとしてそれぞれ記憶した記憶手段とを備えており、ソフトウエア信号処理手段は、メイン処理プログラムを実行させる処理要求の有無を、サブ処理プログラムを実行することにより判定し、この処理要求があった場合に、メイン処理プログラムを実行させる実行手段を備える。
【０００７】
サブ処理プログラムとしては、例えば、受信信号の有無状態や受信機能の選択操作状態を検知するような、比較的簡易な処理を実行させることで、主要な処理を行うメイン処理プログラムが必要か否かを判断する。実行手段では、このようなサブ処理プログラムの実行結果から、メイン処理プログラムの実行要求を判定し、この実行要求があった場合に、メイン処理プログラムを実行させる。これにより、受信処理が必要とされる無線通信方式のメイン処理プログラムを選択的に実行でき、全ての無線通信方式にかかるメイン処理プログラムを常時実行させる場合に比べて、ソフトウエア信号処理手段の処理能力が有効に活用される。
【０００８】
請求項２にかかる統合型無線受信装置は、請求項１記載の統合型無線受信装置において、実行手段は、並列的に処理すべき処理プログラムの総容量が、ソフトウエア信号処理手段の処理容量を越えないように、予め定めた優先順位に従って、この優先順位の低いメイン処理プログラムをサブ処理プログラムに切り換えて実行させる実行制限手段をさらに備えて構成する。
【０００９】
複数の無線通信方式を利用してそれぞれ個々の通信サービスの提供を受ける場合に、信号の受信処理を途中で中断させても実質的に大きな支障とならないタイプの通信サービスもあれば、受信処理の中断・中止を極力避けたいタイプの通信サービスも存在する。このようなサービスの提供形態を勘案して、各無線通信方式に対応したメイン処理プログラムに予め優先順位を定めておく。そして、並列的に実行すべき処理プログラムの総容量が、ソフトウエア信号処理手段の処理容量を越えるような場合には、実行制限手段によって、優先順位の低いメイン処理プログラムをサブ処理プログラムに切り換える処理を実行して、実行すべき処理プログラムの総容量が、ソフトウエア信号処理手段の処理容量を越えないようにする。
【００１０】
請求項３にかかる統合型無線受信装置は、請求項１又は２記載の統合型無線受信装置において、ソフトウエア信号処理手段は、車両に搭載されていることを特徴とする。
【００１１】
車両での移動中、様々な無線情報通信サービスの提供を受ける場合に、複数の無線情報通信サービスの提供を同時に受ける場合も生じ得る。このようなソフトウエア信号処理手段を車両に搭載することにより、複数の無線情報通信サービスの提供を同時に受ける場合にも、ソフトウエア信号処理手段の限られた処理能力を有効に利用でき、また、消費電力も抑えられる。
【００１２】
請求項４にかかる統合型無線受信装置の動作方法は、複数の無線通信方式にかかる受信信号処理を並列的に実行する統合型無線受信装置の動作方法であって、統合型無線受信装置は、各無線通信方式に応じた信号処理回路の構成情報を含む処理プログラムを、受信処理を行うべき無線通信方式に応じて読み込み、この読み込まれた処理プログラムに従って所定の信号処理回路を構成して受信処理を実行するソフトウエア信号処理手段と、主要な処理を実行させるメイン処理プログラムと、このメイン処理プログラムに比べて簡易な処理を実行させるサブ処理プログラムとを、各無線通信方式に対応した処理プログラムとしてそれぞれ記憶した記憶手段とを備えており、ソフトウエア信号処理手段は、メイン処理プログラムを実行させる処理要求の有無を、サブ処理プログラムを実行することにより判定する判定ステップと、判定ステップによってこの処理要求があった場合に、メイン処理プログラムを実行させる実行ステップとを備える。
【００１３】
サブ処理プログラムとしては、例えば、受信信号の有無状態や受信機能の選択操作状態を検知するような、比較的簡易な処理を実行させる。判定ステップでは、実質的な受信信号の処理を行うメイン処理プログラムを実行させる処理要求の有無を、このようなサブ処理プログラムを実行して判定する。実行ステップでは、この処理要求があった場合にメイン処理プログラムを実行させる。これにより、受信処理が必要とされる無線通信方式のメイン処理プログラムを選択的に実行でき、全ての無線通信方式にかかるメイン処理プログラムを常時実行させる場合に比べて、ソフトウエア信号処理手段の処理能力が有効に活用される。
【００１４】
請求項５にかかる統合型無線受信装置の動作方法は、請求項４記載の統合型無線受信装置の動作方法において、ソフトウエア信号処理手段は、並列的に実行すべき処理プログラムの総容量と、ソフトウエア信号処理手段の処理容量とを比較する比較ステップと、処理プログラムの総容量がソフトウエア信号処理手段の処理容量を越えると判断された場合に、予め定めた優先順位に従って、この優先順位の低いメイン処理プログラムをサブ処理プログラムに切り換えて実行させる実行制限ステップとをさらに備える。
【００１５】
複数の無線通信方式を利用してそれぞれ個々の通信サービスの提供を受ける場合に、信号の受信処理を途中で中断させても実質的に大きな支障とならないタイプの通信サービスもあれば、受信処理の中断・中止を極力避けたいタイプの通信サービスも存在する。このようなサービスの提供形態を勘案して、各無線通信方式に対応したメイン処理プログラムに予め優先順位を定めておく。そしてまず、比較ステップにおいて、並列的に実行すべき処理プログラムの総容量と、ソフトウエア信号処理手段の処理容量とを比較する。その結果、実行すべき個々の処理プログラムの総容量が、ソフトウエア信号処理手段の処理容量を越えるような場合には、実行制限ステップにおいて、優先順位の低いメイン処理プログラムをサブ処理プログラムに切り換える処理を実行して、実行すべき処理プログラムの総容量が、ソフトウエア信号処理手段の処理容量を越えないようにする。
【００１６】
請求項６にかかる統合型無線受信装置の動作方法は、請求項４又は５記載の統合型無線受信装置の動作方法において、ソフトウエア信号処理手段は、車両に搭載されていることを特徴とする。
【００１７】
車両での移動中、様々な無線情報通信サービスの提供を受ける場合に、複数の無線情報通信サービスの提供を同時に受ける場合も生じ得る。ソフトウエア信号処理手段をこのようにして動作させることにより、複数の無線情報通信サービスの提供を同時に受ける場合にも、ソフトウエア信号処理手段の限られた処理能力を有効に利用でき、また、消費電力も抑えられる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態につき添付図面を参照して説明する。
【００１９】
図１に、実施形態にかかる統合型無線受信機１００を示す。この統合型無線受信機１００は、モニタ１１０、スピーカ１２０、入力部１３０、ソフトウエア信号処理部１４０、記憶部１５０、制御部１６０等を備えて構成しており、車両に搭載されている。
【００２０】
モニタ１１０は、例えば液晶ディスプレイによって構成しており、通常のカーナビゲーション装置と同様な地図情報や経路案内情報が表示される他、ＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｏｌｌ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）情報、ＶＩＣＳ（Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）情報などが表示される。また、自動車電話回線（以下「セルラ（Ｃｅｌｌｕｌａｒ）」と称す）を介して利用される通話の状況やインターネットに接続した際のｗｅｂ画面、テレビ放送の画面なども表示される他、各種の入力・選択処理を行う際の操作画面も表示される。
【００２１】
入力部１３０は、モニタ１１０の周辺等に設けられた各種の操作ボタン類や、モニタ１１０を構成する液晶ディスプレイ表面の該当部位に、指先で軽くタッチすることで入力を受け付ける静電式或いは光学式のタッチセンサなどによって構成している。また、入力部１３０としては、ＥＴＣ利用者に関する情報を記憶したＥＴＣカードを挿入し、記憶されたカード情報を読み取るカード情報読み取り装置も搭載している。
【００２２】
ソフトウエア信号処理部１４０は、受信したアナログ信号をディジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器、送信処理が成されたディジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器、ＦＰＧＡ（Ｆｉｌｅｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅａｒｒａｙ：プログラマブル論理演算回路）等を備えて構成しており、記憶部１５０から所定の処理プログラムを読み込んで実行することにより、ハードウエアの構成や機能を変更し得る。すなわち、ＦＰＧＡのＨＬＤ（Ｈａｒｄｗａｒｅ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｌａｎｇｕａｇｅ）プログラムや構成機器の個々の機能を制御するためのコマンド等を含んだ処理プログラムを、処理すべき無線通信方式に応じて読み込み、この読み込んだ処理プログラムに従ってハードウエアの構成や機能が変更される。このようにして、１つの共通ハードウエアを用いて複数の無線通信方式に対応した信号処理を実行する。ソフトウエア信号処理部１４０では、このような対応するソフトウエアを読み込むことによって、各無線通信方式に対応した、ベースバンド処理、復調処理、誤り訂正処理などの各信号処理を実施し、また、セルラ及びＥＴＣに関しては送信処理も実施するため、これらの信号に関する変調処理なども実施する。
【００２３】
記憶部１５０には、この統合型無線受信機１００をカーナビゲーション装置として機能させる際に必要となる地図データや、各種の市街地情報などが記憶されていると共に、モニタ１１０或いはスピーカ１２０からの出力制御にかかるプログラムや、前述したように各無線通信方式に対応してソフトウエア信号処理部１４０を機能させるための処理プログラムなどが記憶されている。このソフトウエア信号処理部１４０を機能させるための処理プログラムとしては、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）信号、セルラ信号、ＥＴＣ信号、ＶＩＣＳ信号、テレビ信号及びラジオ信号に、それぞれ応じた処理プログラムが記憶されている。またこれらの各処理プログラムとしては、主要な信号処理を実行するメイン処理プログラムと、このメイン処理プログラムに比べて簡易な信号処理を実行するサブ処理プログラムとが、各無線通信方式に対応してそれぞれ記憶されている。
【００２４】
制御部１６０は、通常のナビゲーション装置と同様な処理を実施すると共に、ソフトウエア信号処理部１４０において処理されたディジタル受信データを、画像データ、音声データ、位置情報のデータなどに変換し、それぞれユーザに有用な情報としてモニタ１１０やスピーカ１２０に出力させる。
【００２５】
このように構成する統合型無線受信機１００は、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）部２００に接続されており、このＲＦ部２００は、各アンテナ２１０で受けたＧＰＳ信号波、セルラ信号波、ＥＴＣ信号波、ＶＩＣＳ信号波、テレビ信号波及びラジオ信号波を、それぞれソフトウエア信号処理部１４０において処理する範囲の周波数に変更するＲＦ回路２２０を、各無線通信方式毎に備えている。なお、セルラ及びＥＴＣに関しては送信処理も実施するため、セルラ及びＥＴＣのＲＦ部２００では、ソフトウエア信号処理部１４０での処理を経て出力される信号波をアンテナ２１０から出力する周波数に変換する処理も実施する。
【００２６】
ここで、ソフトウエア信号処理部１４０及び制御部１６０において実施する各信号の受信処理について順に説明する。
【００２７】
まず図２に、ＥＴＣ信号の処理にかかるフローチャートを示す。
【００２８】
このフローチャートはイグニションスイッチのオン操作によって起動し、起動時にＥＴＣ信号を処理するサブ処理プログラムを記憶部１５０から読み込み、このサブ処理プログラムに基づいて以下の処理を開始する。
【００２９】
まずステップ（以下、ステップを「Ｓ」と記す）１０２に進み、ＥＴＣ入口信号に関する受信の有無を判断する。高速道路の入口料金所付近に設置された路側機器からＥＴＣ入口信号が送信されるため、このＥＴＣ入口信号や後述するＥＴＣ出口信号の受信処理を実行するプログラムが、ＥＴＣ信号処理用のサブ処理プログラムとして設定されている。従って、このＳ１０２によって、ソフトウエア信号処理部１４０内には、ＥＴＣ入口・出口信号を検知する信号処理回路がＦＰＧＡ内に展開される。ＥＴＣ信号処理用のサブ処理プログラムで行う信号処理には、このようなＥＴＣ入口信号やＥＴＣ出口信号の有無といった処理負荷が比較的軽く、ＦＰＧＡ内に展開される容量も、後述するメイン処理プログラムに比べて小さな容量となるような処理が規定されている。
【００３０】
Ｓ１０２でＥＴＣ入口信号を受信した場合にはＳ１０４に進み、ＥＴＣの入口において一連の信号処理を行うメイン処理プログラムを記憶部１５０から読み込む。このＳ１０２及びＳ１０４がサブ処理プログラムに含まれており、このＳ１０４では、ソフトウエア信号処理部１４０内に読み込まれたメイン処理プログラムによって、実際に実行される受信処理に対応した信号処理回路が、ＥＴＣ入口信号を受信した後にＦＰＧＡ内に展開される。これにより、サブ処理プログラムによって既に展開されているＥＴＣ信号の有無を検知する信号処理回路と、このメイン処理プログラムによって展開された信号処理回路とによって、ＥＴＣの入口において信号処理を実行する際に必要となる、全ての信号処理回路がソフトウエア信号処理部１４０のＦＰＧＡ内に展開される。
【００３１】
次いでＳ１０６に進みＥＴＣ入口信号の受信処理を実行する。ＥＴＣ入口信号には、入口料金所番号、利用年月日、車種などの入口情報が含まれており、ソフトウエア信号処理部１４０では、この受信したＥＴＣ入口信号に対し、ベースバンド処理、復調処理、誤り訂正処理などの受信処理を実行し、その結果となる受信データを制御部１６０に出力する。
【００３２】
続くＳ１０８では、ソフトウエア信号処理部１４０から出力された受信データを、制御部１６０において、入口料金所番号、利用年月日、車種などの入口情報に変換して記憶部１５０及びＥＴＣカードに記憶させる。このＥＴＣカードには、カード番号や有効期限などの登録情報が予め記憶されていると共に、ＥＴＣを利用した利用履歴を書き込むことが可能となっている。
【００３３】
続くＳ１１０では、入力部１３０で読み取ったＥＴＣカードの登録情報を、制御部１６０からソフトウエア信号処理部１４０に出力して送信処理を実行する。ソフトウエア信号処理部１４０では、ＦＰＧＡ内に展開されている信号処理回路によって、変調処理、周波数変換処理、分周処理、Ｄ／Ａ変換処理などの送信処理を実行し、ＥＴＣカードの登録情報を含んだ送信信号を生成し、ＲＦ部２００を介して送信する。
【００３４】
この後Ｓ１１２に進んで、ＥＴＣ入口用のメイン処理プログラムを終了させる。これにより、ＦＰＧＡ内に構成された、ＥＴＣ入口用のメイン処理プログラムに対応するハードウエア構成などが初期状態にリセットされる。この作用によりＦＰＧＡ内の未使用容量が増加するため、この増加したＦＰＧＡの処理容量を、必要に応じて他の信号処理に使用させることができる。
【００３５】
ソフトウエア信号処理部１４０には、このようにしてＥＴＣ入口用のメイン処理プログラムが消去されたが、引き続きサブ処理プログラムが読み込まれた状態であるため、ＥＴＣ入口・出口信号の有無を検知する信号処理回路がＦＰＧＡ内に展開された状態が維持される。続くＳ１１４では、このサブ処理プログラムによって組み込まれた信号処理回路によって、ＥＴＣ出口信号の有無を判断する。高速道路の出口料金所付近に設置された路側機器から、ＥＴＣ出口信号が送信されるため、このＥＴＣ出口信号を受信するまで、このＳ１１４の処理が繰り返される。
【００３６】
車両が高速道路の出口料金所付近に到達し、Ｓ１１４でＥＴＣ出口信号が受信されると（Ｓ１１４で「Ｙｅｓ」）、Ｓ１１６に進み、ＥＴＣの出口において一連の信号処理を行うメイン処理プログラムを記憶部１５０から読み込む。このＳ１１４及びＳ１１６もサブ処理プログラムに含まれており、このＳ１１６では、ソフトウエア信号処理部１４０内に読み込まれたメイン処理プログラムによって、実際に実行される受信処理に対応した信号処理回路が、ＥＴＣ出口信号を受信した後にＦＰＧＡ内に展開される。これにより、サブ処理プログラムによって既に展開されているＥＴＣ入口・出口信号を検知する信号処理回路と、このメイン処理プログラムによって展開された信号処理回路とによって、ＥＴＣの出口において信号処理を実行する際に必要となる、全ての信号処理回路がソフトウエア信号処理部１４０のＦＰＧＡ内に展開される。
【００３７】
続くＳ１１８では、ソフトウエア信号処理部１４０が、先のＳ１０８で記憶した、入口料金所番号、利用年月日、車種などを含んだ入口情報を記憶部１５０から読み出すと共に、この入口情報及びＥＴＣカードの登録情報に対して、変調処理、周波数変換処理、分周処理、Ｄ／Ａ変換処理などの一連の送信処理を実行して、入口情報及びとＥＴＣカードの登録情報を含んだ送信信号を生成し、ＲＦ部２００を介して、料金所の出口料金所付近に設置された路側機器に送信する。
【００３８】
路側機器側では、受信した入口情報をもとに料金計算を行い、その結果となる料金情報を送信する。続くＳ１２０では、このようにして路側機器側から送信される料金情報の受信処理をソフトウエア信号処理部１４０で実施し、続くＳ１２２では、制御部１６０において、受信した料金情報をモニタ１１０に表示させる表示処理を実行する。続くＳ１２４では、出口料金所番号や利用年月日などと共に受信した料金情報を、記憶部１５０及びＥＴＣカードに利用履歴として記憶させる。
【００３９】
この後Ｓ１２６に進み、ＥＴＣ出口用のメイン処理プログラムを終了させる。これによりＦＰＧＡ内に構成された、ＥＴＣ出口用のメイン処理プログラムに対応するハードウエア構成などが初期状態にリセットされる。この作用によりＦＰＧＡ内の未使用容量が増加するため、この増加したＦＰＧＡの処理容量を、必要に応じて他の信号処理に使用させることができる。
【００４０】
次に、セルラ信号の処理にかかるフローチャートを図３に示す。
【００４１】
このフローチャートはイグニションスイッチのオン操作によって起動し、起動時にセルラ信号を処理するサブ処理プログラムを記憶部１５０から読み込み、このサブ処理プログラムに基づいて以下の処理を開始する。
【００４２】
セルラ信号用のサブ処理プログラムによって、ソフトウエア信号処理部１４０には、セルラ信号の受信状態を検知する信号処理回路がＦＰＧＡ内に展開・構成され、まずＳ２０２では、基地局から送信される信号の捕捉処理（受信処理）を実行する。また、Ｓ２０２の捕捉処理では、所定の時間間隔、或いは通話エリアが変更になった場合に、基地局側に信号を送信して、自らの位置情報を基地局側に知らせるための送信処理も実行される。起動時に読み込んだサブ処理プログラムによって、この送信処理を実行するための信号処理回路もＦＰＧＡ内に構成されており、ソフトウエア信号処理部１４０においてこのような送信処理も自動的に実行される。セルラ信号用のサブ処理プログラムで行う信号処理には、このように処理負荷が比較的軽く、ＦＰＧＡ内に展開される容量も、後述するセルラ信号用のメイン処理プログラムに比べて小さな容量となるような処理が規定されている。
【００４３】
続くＳ２０４では、メイン処理プログラムの読み込み状態を示すフラグＦｃｅｌの値が、読み込まれていない状態を示すＦｃｅｌ＝０であるかを判断する。初期時には、メイン処理プログラムが読み込まれていない状態であるため、「Ｙｅｓ」と判断されてＳ２０６に進む。Ｓ２０６ではＳ２０２で捕捉したセルラ信号の受信状態をもとに通話圏内であるかを判断する。電波の受信状態が悪く、通話不能の場合にはＳ２０６で「Ｎｏ」と判断されてＳ２０８に進み、「圏外」などとモニタ１１０に表示させる表示処理を制御部１６０において実行し、このルーチンを終了する。
【００４４】
一方、Ｓ２０６の判断で通話圏内の場合には、Ｓ２１０に進んで着信の有無を判定する。ソフトウエア信号処理部１４０において、着信が検出されていない場合にはＳ２１２に進み、入力部１３０に設けられた発信ボタンがＯＮ操作されたかを判断し、ＯＦＦ状態のままであれば「Ｎｏ」と判断されてこのルーチンを終了する。これに対し、着信があった場合（Ｓ２１０で「Ｙｅｓ」）又は発信ボタンがＯＮ操作された場合（Ｓ２１２で「Ｙｅｓ」）には、Ｓ２１４に進んで、送信・受信処理を並列的に行う、いわゆる通話処理を実行するセルラ信号用のメイン処理プログラムを記憶部１５０から読み込み、続くＳ２１６では、メイン処理プログラムが読み込まれていることを示すフラグＦｃｅｌの値をＦｃｅｌ＝１にセットする。
【００４５】
このＳ２１４において、ソフトウエア信号処理部１４０内には、既にＦＰＧＡ内に展開されている、セルラ信号の受信状態を検知する信号処理回路に加え、基地局とのネゴシエーション処理、音声のエンコード処理／デコード処理などの一連の送信・受信処理を実行する信号処理回路が、メイン処理プログラムに従ってＦＰＧＡ内にさらに展開される。続くＳ２１８では、ＦＰＧＡ内に展開された各信号処理回路によって、基地局との間でセルラ信号を送受信するための、一連の送信・受信処理を実行する。
【００４６】
次回以降のルーチンでは、メイン処理プログラムが読み込まれていることを示すフラグＦｃｅｌの値がＦｃｅｌ＝１にセットされているため、Ｓ２０４で「Ｎｏ」と判断されＳ２２０に進む。Ｓ２２０では、基地局との間の通信回線が切断されたかを判断し、「Ｎｏ」の場合にはＳ２１８の処理に進んで、送信・受信処理を継続して実行する。このような処理が繰り返し実行されるうち、通話が終了すると、Ｓ２２０で「Ｙｅｓ」と判断されてＳ２２２に進み、セルラ信号用のメイン処理プログラムを終了させ、続くＳ２２４でＦｃｅｌ＝０にリセットし、メイン処理プログラムが読み込まれていないことを示し、このルーチンを終了する。
【００４７】
このようなＳ２２２の処理によって、ＦＰＧＡ内に構成された、セルラ信号用のメイン処理プログラムに対応するハードウエア構成などが初期状態にリセットされる。これによりＦＰＧＡ内の未使用容量が増加するため、この増加したＦＰＧＡの処理容量を、必要に応じて他の信号処理に使用させることができる。
【００４８】
次に、ＧＰＳ信号の処理を伴う、ナビゲーション装置の処理動作にかかるフローチャートを図４に示す。
【００４９】
このフローチャートはイグニションスイッチのオン操作によって起動し、初回起動時に、ＧＰＳ信号を処理するサブ処理プログラムを記憶部１５０から読み込み、このサブ処理プログラムに基づいて以下の処理を開始する。
【００５０】
このＧＰＳ信号用のサブ処理プログラムには、ＧＰＳ信号を捕捉するための信号処理を実行するプログラムが設定されており、このサブ処理プログラムをソフトウエア信号処理部１４０に読み込むことにより、ＦＰＧＡ内には、ＧＰＳ信号を捕捉する信号処理回路が展開・構成される。まずＳ３０２では、このような信号処理回路をＦＰＧＡに展開すると共に、展開した信号処理回路によってＧＰＳ信号の捕捉処理を実行し、少なくとも３つの衛星から送信されるＧＰＳ信号が捕捉できているかを判断する。ＧＰＳ信号用のサブ処理プログラムで行う信号処理には、このように処理負荷が比較的軽く、ＦＰＧＡ内に展開される容量も、後述するＧＰＳ信号用のメイン処理プログラムに比べて小さな容量となるような処理のみが規定されている。
【００５１】
続くＳ３０４では、入力部１３０の操作によって、ナビゲーション機能がユーザーによって選択されたかを判断しており、「Ｎｏ」の場合にはＳ３０６に進み、メイン処理プログラムの読み込み状態を示すフラグＦｇｐｓの値が、ＦＰＧＡ内に読み込まれていることを示すＦｇｐｓ＝１であるかを判断する。初回起動時にはＦｇｐｓ＝０であるため、Ｓ３０６で「Ｎｏ」と判断されて、このままこのルーチンを終了する。
【００５２】
ユーザーがナビゲーション機能を選択した場合には、Ｓ３０４で「Ｙｅｓ」と判断されてＳ３０８に進み、ＧＰＳ信号の捕捉状態が良好であるか、すなわち少なくとも３つの衛星から送信されるＧＰＳ信号が捕捉できているかを判断する。たとえば２方向からのＧＰＳ信号しか受信できていない場合には（Ｓ３０８で「Ｎｏ」）、車両の現在位置が正確に計算できないためＳ３１０に進み、「しばらくお待ちください」、「ＧＰＳ探索中」などとモニタ１１０に表示させる表示処理を制御部１６０で実行し、Ｓ３０６を経てこのルーチンを終了する。
【００５３】
これに対してＧＰＳ衛星の捕捉状態が良好の場合には（Ｓ３０８で「Ｙｅｓ」）、Ｓ３１２に進み、Ｆｑ＝１のときにＧＰＳ信号用のメイン処理プログラムの実行が制限（禁止）されていることを示すフラグＦｑの値がＦｑ＝０であるかを判断する。Ｆｑ＝１にセットされメイン処理プログラムの実行が制限されている場合には（Ｓ３２２で「Ｎｏ」）、Ｓ３０６を経てこのルーチンを終了する。したがって、ユーザーによってナビゲーションの機能が選択された場合であっても、フラグＦｑの値がＦｑ＝１にセットされている場合には、メイン処理プログラムを読み込むことなく、すなわちナビゲーションの機能が実際に起動することなく待機状態となる。この場合、モニタ１１０には「お待ちください」、「待機中」などと表示して、ユーザーに知らせることが好ましい。なお、このフラグＦｑの設定処理については後に説明する。
【００５４】
Ｓ３１２で、メイン処理プログラムの実行が制限されていない場合（Ｆｑ＝０のとき）にはＳ３１４に進み、Ｆｇｐｓ＝１でメイン処理プログラムが読み込まれていることを示すフラグＦｇｐｓの状態を調べる。初期起動後に初めてＳ３１４に進む状況ではＦｇｐｓ＝０に設定されており、Ｓ３１４で「Ｙｅｓ」と判断されてＳ３１６に進む。Ｓ３１６では、ＧＰＳ信号を処理するメイン処理プログラムを記憶部１５０から読み込み、続くＳ３１８では、メイン処理プログラムが読み込まれていることを示すフラグＦｇｐｓの値をＦｇｐｓ＝１にセットする。
【００５５】
この読み込まれたＧＰＳ信号用のメイン処理プログラムによって、現在位置の計算処理などを実行する信号処理回路がＦＰＧＡ内に展開される。これにより、サブ処理プログラムによってすでに展開されている、ＧＰＳ信号の捕捉状態を検知する信号処理回路と、メイン処理プログラムによって展開された、現在位置の計算処理等を行う信号処理回路とによって、ＧＰＳ信号の処理を実行する際に必要となる、全ての信号処理回路がソフトウエア信号処理部１４０のＦＰＧＡ内に展開される。
【００５６】
次いでＳ３２０では、ＦＰＧＡ内に展開された各信号処理回路によって、受信したＧＰＳ信号をもとに現在位置の算出処理を実行する。そして、算出した車両の現在位置データを制御部１６０に出力する。Ｓ３２２に進み、車両の現在位置データを受けた制御部１６０において、現在位置データに応じた地図データを記憶部１５０から読み出して、モニタ出力用の画像データに変換し、続くＳ３２４では、算出された車両の現在位置に自車両マークを重ねて、モニタ１１０に出力させる表示処理を実行する。
【００５７】
次回のルーチンでは、Ｆｇｐｓ＝１に設定されているため、Ｓ３１４で「Ｎｏ」と判断されて、メイン処理プログラムを読み込む処理（Ｓ３１６）などを実行せずにＳ３２０以降へ進むが、これは、前回のルーチンにおいてメイン処理プログラムがすでに読み込まれているためである。
【００５８】
このような処理を繰り返し実行することにより、この統合型無線受信機１００を、自車両の現在位置付近の道路地図画像をモニタ１１０に表示させるナビゲーション装置として機能させることができる。
【００５９】
ナビゲーション機能の選択がユーザーによって解除された場合（Ｓ３０４で「Ｎｏ」）、ＧＰＳ信号の捕捉状態が低下した場合（Ｓ３０８で「Ｎｏ」）、又は、ＧＰＳ信号用のメイン処理プログラムの実行が制限されている場合（Ｓ３１２で「Ｎｏ」）には、Ｓ３０６に進みフラグＦｇｐｓがＦｇｐｓ＝１にセットされているかを判断する。この状況ではフラグＦｇｐｓの値がＦｇｐｓ＝１にセットされているため、Ｓ３０６で「Ｙｅｓ」と判断されてＳ３２６に進み、ＧＰＳ信号用のメイン処理プログラムを終了させる。これにより、ＦＰＧＡ内に構成された、ＧＰＳ信号用のメイン処理プログラムに対応するハードウエア構成などが初期状態にリセットされる。この作用により、ＦＰＧＡ内の未使用容量が増加するため、この増加したＦＰＧＡの処理容量を、必要に応じて他の信号処理に使用させることができる。この後Ｓ３２８に進み、フラグＦｇｐｓの値をＦｇｐｓ＝０にリセットして、メイン処理プログラムが読み込まれていないことを示し、このルーチンを終了する。
【００６０】
次に、ＶＩＣＳ信号の受信処理にかかるフローチャートを図５に示す。
【００６１】
このフローチャートはイグニションスイッチのオン操作の後、所定の時間間隔で起動し、初回起動時に、ＶＩＣＳ信号を処理するサブ処理プログラムを記憶部１５０から読み込み、このサブ処理プログラムに基づいて以下の処理を開始する。
【００６２】
このＶＩＣＳ信号用のサブ処理プログラムには、ＶＩＣＳ信号を検出するための信号処理を実行するプログラムが設定されており、このサブ処理プログラムをソフトウエア信号処理部１４０に読み込むことにより、ＦＰＧＡ内には、ＶＩＣＳ信号を検知する信号処理回路が展開・構成される。まずＳ４０２では、このような信号処理回路をＦＰＧＡに展開すると共に、展開した信号処理回路によってＶＩＣＳ信号の検出処理を実行し、ＶＩＣＳ信号が検出されたか否かを判断する。ＶＩＣＳ信号用のサブ処理プログラムで行う信号処理には、このように処理負荷が比較的軽く、ＦＰＧＡ内に展開される容量も、後述するＶＩＣＳ信号用のメイン処理プログラムに比べて小さな容量となるような処理のみが規定されている。
【００６３】
続くＳ４０４では、入力部１３０の操作によって、ナビゲーション機能がユーザーによって選択されたかを判断しており、「Ｎｏ」の場合にはＳ４０６に進み、メイン処理プログラムの読み込み状態を示すフラグＦｖｉｃの値が、ＦＰＧＡ内に読み込まれていることを示すＦｖｉｃ＝１であるかを判断する。初回起動時にはＦｖｉｃ＝０であるため、Ｓ４０６で「Ｎｏ」と判断されて、このままこのルーチンを終了する。
【００６４】
ユーザーがナビゲーション機能を選択した場合には、Ｓ４０４で「Ｙｅｓ」と判断されてＳ４０８に進み、ＶＩＣＳ信号が検出されたかを判断し、検出されていない場合には（Ｓ４０８で「Ｎｏ」）、Ｓ４０６を経てこのルーチンを終了する。これに対し、ＶＩＣＳ信号が検出された場合には（Ｓ４０８で「Ｙｅｓ」）、Ｓ４１０に進んで、Ｆｑ＝１のときにＶＩＣＳ信号用のメイン処理プログラムの実行が制限（禁止）されていることを示すフラグＦｑの値がＦｑ＝０であるかを判断する。Ｆｑ＝１に設定されメイン処理プログラムの実行が制限されている場合には（Ｓ４１０で「Ｎｏ」）、Ｓ４０６を経てこのルーチンを終了する。
【００６５】
Ｓ４１０でメイン処理プログラムの実行が制限されていない場合（Ｆｑ＝０のとき）にはＳ４１２に進み、フラグＦｖｉｃの状態を調べる。初期起動後に初めてＳ４１２に進む状況ではＦｖｉｃ＝０に設定されており、Ｓ４１２で「Ｙｅｓ」と判断されてＳ４１４に進む。Ｓ４１４では、ＶＩＣＳ信号を処理するメイン処理プログラムを記憶部１５０から読み込み、続くＳ４１６ではＦｖｉｃ＝１にセットして、メイン処理プログラムが読み込まれていることを示す。
【００６６】
このＳ４１４において読み込まれたＶＩＣＳ信号用のメイン処理プログラムによって、ＶＩＣＳ信号の受信処理を実行する信号処理回路がＦＰＧＡ内に展開される。これにより、サブ処理プログラムによってすでに展開されている、ＶＩＣＳ信号を検出する信号処理回路と、メイン処理プログラムによって展開された、受信処理を行う信号処理回路とによって、ＶＩＣＳ信号の処理を実行する際に必要となる、全ての信号処理回路がソフトウエア信号処理部１４０のＦＰＧＡ内に展開される。
【００６７】
続くＳ４１８では、メイン処理プログラムによって展開された信号処理回路によって、ＶＩＣＳ信号に対するベースバンド処理、復調処理、誤り訂正処理等の受信処理を実行し、ＶＩＣＳ信号に含まれる画像データや文字データ等を得る。そしてＳ４２０では、受信した画像データ及び文字データをモニタ１１０に出力し、或いは文字データを音声に変換するなどしてスピーカ１２０から出力させる出力処理を実行して、このルーチンを終了する。
【００６８】
次回のルーチンでは、Ｆｖｉｃ＝１に設定されているため、Ｓ４１２で「Ｎｏ」と判断されて、すでに読み込まれているメイン処理プログラムを読み込む処理（Ｓ４１４）を実行することなく、受信処理（Ｓ４１８）、出力処理（Ｓ４２０）を実行する。そしてこのような処理を繰り返すうちに受信処理が終了した場合には、Ｓ４２２で「Ｙｅｓ」と判断されてＳ４０６に進む。この状況では、フラグＦｖｉｃの値がＦｖｉｃ＝１に設定されているため、Ｓ４０６で「Ｙｅｓ」と判断されてＳ４２４に進む。
【００６９】
Ｓ４２４では、ＶＩＣＳ信号用のメイン処理プログラムを終了させる。これにより、ＦＰＧＡ内に構成された、ＶＩＣＳ信号用のメイン処理プログラムに対応するハードウエア構成などが初期状態にリセットされる。この作用によってＦＰＧＡ内の未使用容量が増加するため、この増加したＦＰＧＡの処理容量を、必要に応じて他の信号処理に使用させることができる。この後Ｓ４２６に進み、フラグＦｖｉｃの値をＦｖｉｃ＝０にリセットして、メイン処理プログラムが読み込まれていないことを示し、このルーチンを終了する。
【００７０】
次に、テレビ信号の受信処理にかかるフローチャートを図６に示す。
【００７１】
このフローチャートはイグニションスイッチのオン操作の後、所定の時間間隔で起動し、初回起動時に、テレビ信号を処理するサブ処理プログラムを記憶部１５０から読み込み、このサブ処理プログラムに基づいて以下の処理を開始する。
【００７２】
このテレビ信号用のサブ処理プログラムには、テレビ信号を検出して受信可能なチャンネル（放送局）を記憶する、自動選局処理を実行するプログラムが設定されており、このサブ処理プログラムをソフトウエア信号処理部１４０に読み込むことにより、ＦＰＧＡ内には、テレビ信号を検知する信号処理回路等が展開・構成される。まずＳ５０２では、このような信号処理回路をＦＰＧＡに展開すると共に、受信周波数を変化させつつテレビ信号の検出処理を実行することで、受信可能なチャンネルを検索する。Ｓ５０２で検出された受信可能なチャンネルは、続くＳ５０４において記憶部１５０に記憶する。テレビ信号用のサブ処理プログラムで行う信号処理には、このように処理負荷が比較的軽く、ＦＰＧＡ内に展開される容量も、後述するテレビ信号用のメイン処理プログラムに比べて小さな容量となるような処理のみが規定されている。
【００７３】
続くＳ５０６では、入力部１３０の操作によって、テレビ機能がユーザーによって選択されたかを判断しており、「Ｎｏ」の場合にはＳ５０８に進み、メイン処理プログラムの読み込み状態を示すフラグＦｔｖの値が、ＦＰＧＡ内に読み込まれていることを示すＦｔｖ＝１であるかを判断する。初回起動時にはＦｔｖ＝０であるため、Ｓ５０８で「Ｎｏ」と判断されて、このままこのルーチンを終了する。
【００７４】
ユーザーがテレビ機能を選択した場合には、Ｓ５０６で「Ｙｅｓ」と判断されてＳ５１０に進み、Ｆｑ＝１のときにテレビ信号用のメイン処理プログラムの実行が制限（禁止）されていることを示すフラグＦｑの値がＦｑ＝０であるかを判断する。Ｆｑ＝１にセットされメイン処理プログラムの実行が制限されている場合には（Ｓ５１０で「Ｎｏ」）、Ｓ５０８を経てこのルーチンを終了する。Ｓ５１０でメイン処理プログラムの実行が制限されていない場合（Ｆｑ＝０のとき）にはＳ５１２に進み、フラグＦｔｖの状態を調べる。初期起動後に初めてＳ５１２に進む状況ではＦｔｖ＝０に設定されており、Ｓ５１２で「Ｙｅｓ」と判断されてＳ５１４に進む。Ｓ５１４では、テレビ信号から映像データ及び音声データを得る受信処理を実行するメイン処理プログラムを記憶部１５０から読み込み、続くＳ５１６ではフラグＦｔｖをＦｔｖ＝１にセットして、メイン処理プログラムが読み込まれていることを示す。
【００７５】
このＳ５１４において読み込まれたテレビ信号用のメイン処理プログラムによって、テレビ信号の受信処理を実行する信号処理回路がＦＰＧＡ内に展開される。これにより、サブ処理プログラムによってすでに展開されている、テレビ信号を検出する信号処理回路と、メイン処理プログラムによって展開された、受信処理を行う信号処理回路とによって、テレビ信号の処理を実行する際に必要となる、全ての信号処理回路がソフトウエア信号処理部１４０のＦＰＧＡ内に展開される。
【００７６】
続くＳ５１８では、メイン処理プログラムによって展開された信号処理回路によって、テレビ信号に対するベースバンド処理、復調処理、誤り訂正処理等の受信処理を実行し、テレビ信号に含まれる映像データ及び音声データを得る。そしてＳ５２０では、制御部１６０において、受信した画像データ及び音声データを映像信号及び音声信号に変換した後、モニタ１１０及びスピーカ１２０から出力させる出力処理を実行して、このルーチンを終了する。
【００７７】
次回のルーチンでは、Ｆｔｖ＝１に設定されているため、Ｓ５１２で「Ｎｏ」と判断されて、すでに読み込まれているメイン処理プログラムを読み込む処理（Ｓ５１４）を実行することなく、受信処理（Ｓ５１８）、出力処理（Ｓ５２０）を実行する。そしてこのような処理を繰り返すうちに、テレビ機能の選択が解除された場合（Ｓ５０６で「Ｎｏ」）、又はメイン処理プログラムの実行が制限された場合（Ｓ５１０で「Ｎｏ」）にはＳ５０８に進む。
【００７８】
この状況では、フラグＦｔｖの値がＦｔｖ＝１に設定されているため、Ｓ５０８で「Ｙｅｓ」と判断されてＳ５２２に進み、テレビ信号用のメイン処理プログラムを終了させる。これにより、ＦＰＧＡ内に構成された、テレビ信号用のメイン処理プログラムに対応するハードウエア構成などが初期状態にリセットされ、この結果、ＦＰＧＡ内の未使用容量が増加するため、この増加したＦＰＧＡの処理容量を、必要に応じて他の信号処理に使用させることができる。この後Ｓ５２４に進み、フラグＦｔｖの値をＦｔｖ＝０にリセットして、メイン処理プログラムが読み込まれていないことを示し、このルーチンを終了する。
【００７９】
なお、ラジオ信号の受信処理についてもテレビ信号と同様に、信号検知及びチャンネル記憶用にサブ処理プログラムを実行させ、実際の受信処理をメイン処理プログラムによって実行させることができるため、説明は省略する。
【００８０】
ここで、各信号のメイン処理プログラムの実行を制限・制限解除するハードウエアマネージメント処理について、図７のフローチャートに沿って説明する。
【００８１】
このフローチャートはイグニションスイッチのオン操作によって起動し、まずＳ６０２に進み、ＧＰＳ信号の受信処理（図４）、ＶＩＣＳ信号の受信処理（図５）又はテレビ信号の受信処理（図６）のいずれかの信号処理フローにおいて、メイン処理プログラムの組み込み要求があったかを判断する。この組み込み要求は、各フローチャートで処理ステップＳ３１２，Ｓ４１０又はＳ５１０に進んだ際に、この組み込み要求があったものとして判断する。なお、各処理ステップＳ３１２，Ｓ４１０又はＳ５１０では、このハードウエアマネージメント処理（図７）によって設定されるフラグＦｑの設定結果を待って、フラグＦｑの値を判断する。
【００８２】
本実施形態では、各メイン処理プログラムをＦＰＧＡ内に並列的に読み込む際には、各メイン処理プログラム間に優先順位を設定している。一例として本実施形態では、ＥＴＣ信号用及びセルラ信号用のメイン処理プログラムについては最優先させ、処理ステップに応じて必ず組み込むように規定している。その他の信号となるＧＰＳ信号、ＶＩＣＳ信号、テレビ信号及びラジオ信号に対する各メイン処理プログラムについては、ＧＰＳ信号＞ＶＩＣＳ信号＞テレビ信号（又はラジオ信号）となるように、メイン処理プログラムの組み込みに関して優先順位を設定している。
【００８３】
組み込み要求がなかった場合には（Ｓ６０２で「Ｎｏ」）、このまま今回のルーチンを終了するが、組み込み要求があった場合には（Ｓ６０２で「Ｙｅｓ」）、Ｓ６０４に進む。Ｓ６０４では、ＦＰＧＡの組み込みエリアで未使用となっている空き容量を判定し、続くＳ６０６では、Ｓ６０４で判定された空き容量内に、Ｓ６０２で組み込み要求のあったメイン処理プログラムを組み込むことが可能であるかを判断する。この判断で「Ｙｅｓ」の場合にはＳ６０８に進んで、Ｓ６０２で組み込み要求があった処理フローに対して、フラグＦｑの値をＦｑ＝０に設定し、今回のルーチンを終了する。
【００８４】
一方、Ｓ６０４で判定されたＦＰＧＡの空き容量よりも、Ｓ６０２で組み込み要求のあったメイン処理プログラムの容量が大きい場合には、Ｓ６０６で「Ｎｏ」と判断されてＳ６１０に進み、現在組み込まれているメイン処理プログラムの中で、最も優先順位の低いメイン処理プログラムを判定する。続くＳ６１２では、最も優先順位が低いと判定された処理フローに対して、フラグＦｑの値をＦｑ＝１に設定する処理が実行される。これを受けて、該当する信号処理フローでは、フラグＦｑ＝１の判定結果に従って、メイン処理プログラムを終了させる処理が実施される。このように優先順位の低いメイン処理プログラムを終了させることにより、ソフトウエア信号処理部１４０におけるＦＰＧＡの空き容量が増加する。この後、再びＳ６０４、Ｓ６０６の処理ステップを順に実行して、Ｓ６０２で組み込み要求のあったメイン処理プログラムが、組み込み可能であるかを判断する。Ｓ６０６で再び「Ｎｏ」と判定されて場合には、Ｓ６１０、Ｓ６１２において、現在組み込まれているメイン処理プログラムの中で、最も優先順位の低いメイン処理プログラムを終了させる処理を繰り返し実行する。
【００８５】
このような処理を繰り返し実行し、Ｓ６０６で「Ｙｅｓ」と判断されると、Ｓ６０８に進んで、Ｓ６０２で組み込み要求のあったメイン処理プログラムが実行される処理フローに対して、フラグＦｑの値をＦｑ＝０に設定し、今回のルーチンを終了する。これを受けて、該当する信号処理フローでは、メイン処理プログラムを組み込む処理が実行される。
【００８６】
なお、実行が制限されたメイン処理プログラムに関しては、一定時間毎に組み込み要求を出すこととし、図７で示したハードウエアマネージメント処理によって読み込み可能であるかを判断する。この処理によって読み込み可能であると判断された場合には、該当するメイン処理プログラムが実行される処理フローにおいて、フラグＦｑの値がＦｑ＝０に設定されて、メイン処理プログラムの実行制限が解除され、再びメイン処理プログラムをＦＰＧＡ内に組み込まれ、対応する信号処理が再開される。
【００８７】
以上説明した各実施形態では、各信号の処理を実行するサブ処理プログラムは主に信号検知用のプログラムとし、メイン処理プログラムは受信処理用プログラムとして説明したが、この例に限定するものではなく、サブ処理プログラムとメイン処理プログラムの役割分担は、任意に設定することができる。ただし、この場合にも、サブ処理プログラムの容量や処理負担がメイン処理プログラムの容量や処理負担よりも小さくなる範囲で規定する。
【００８８】
また、メイン処理プログラムとして、信号検知処理と受信処理を含む信号処理の全て機能を含む処理プログラムとし、サブ処理プログラムをこのメイン処理プログラムに含まれる一部の処理を実行する処理プログラムとして規定した場合には、サブ処理プログラムとメイン処理プログラムとを選択的に切り換えてＦＰＧＡ内に組み込むことも可能である。
【００８９】
【発明の効果】
請求項１にかかる統合型無線受信装置は、メイン処理プログラムを実行させる処理要求の有無をサブ処理プログラムを実行することにより判定し、この処理要求があった場合に、メイン処理プログラムを実行させる実行手段を備える構成を採用した。このため、メイン処理プログラムを常時実行させる場合に比べて、ソフトウエア信号処理手段の処理能力を有効に活用でき、複数の無線通信方式にかかる受信信号処理を効率的に実施することが可能となる。
【００９０】
請求項２にかかる統合型無線受信装置は、予め定めた優先順位に従って、この優先順位の低いメイン処理プログラムをサブ処理プログラムに切り換えて実行させる実行制限手段をさらに備える構成を採用したので、主要な信号処理に支障を来すことなく、複数の無線通信方式にかかる受信信号処理を効率的に実施することが可能となる。
【００９１】
請求項３にかかる統合型無線受信装置は、このようなソフトウエア信号処理手段が車両に搭載されているので、車両での移動中、様々な無線情報通信サービスの提供を受ける場合にも、ソフトウエア信号処理手段の限られた処理能力を有効に利用することができ、また、消費電力の抑制にも寄与するものである。
【００９２】
請求項４にかかる統合型無線受信装置の動作方法は、メイン処理プログラムを実行させる処理要求の有無を、サブ処理プログラムを実行することにより判定する判定ステップと、判定ステップによってこの処理要求があった場合に、メイン処理プログラムを実行させる実行ステップとを備えるので、メイン処理プログラムを常時実行させる場合に比べて、ソフトウエア信号処理手段の処理能力を有効に活用でき、複数の無線通信方式にかかる受信信号処理を効率的に実施することが可能となる。
【００９３】
請求項５にかかる統合型無線受信装置の動作方法は、さらに、実行すべき処理プログラムの総容量とソフトウエア信号処理手段の処理容量との比較ステップと、処理プログラムの総容量がソフトウエア信号処理手段の処理容量を越える場合に、優先順位の低いメイン処理プログラムをサブ処理プログラムに切り換える実行制限ステップとを備えるので、主要な信号処理に支障を来すことなく、複数の無線通信方式にかかる受信信号処理を効率的に実施することが可能となる。
【００９４】
請求項６にかかる統合型無線受信装置の動作方法は、このような動作方法を実施するソフトウエア信号処理手段が車両に搭載されているので、車両での移動中、様々な無線情報通信サービスの提供を受ける場合にも、ソフトウエア信号処理手段の限られた処理能力を有効に利用することができ、また、消費電力の抑制にも寄与するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態にかかる統合型無線受信装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】ＥＴＣ信号の処理を示すフローチャートである。
【図３】セルラ信号の処理を示すフローチャートである。
【図４】ＧＰＳ信号の処理を伴う、ナビゲーション装置の処理動作を示すフローチャートである。
【図５】ＶＩＣＳ信号の処理を示すフローチャートである。
【図６】テレビ信号の処理を示すフローチャートである。
【図７】メイン処理プログラムの実行を制限・制限解除するハードウエアマネージメント処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１００…統合型無線受信装置、１１０…モニタ、１２０…スピーカ、
１３０…入力部、１４０…ソフトウエア信号処理部、１５０…記憶部、
１６０…制御部、２００…ＲＦ部、２１０…アンテナ、２２０…ＲＦ回路。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an integrated wireless receiving apparatus that performs signal receiving processing for a plurality of wireless communication systems by arbitrarily setting the configuration of hardware that performs signal processing by software, and an operation method thereof.
[0002]
[Prior art]
A so-called software wireless device has been proposed in which a software program for operating hardware is rewritten as necessary to transmit and receive signals of a plurality of wireless communication systems using one common hardware. Patent Document 1 discloses an example of such a wireless device. The wireless device disclosed herein determines the content of each hardware processing of the frequency converter, the D / A converter, the A / D converter, and the programmable logic operation unit based on the hardware setting information of the selected wireless service. In this case, signal processing corresponding to a plurality of wireless services is individually performed. This contributes to the miniaturization of wireless devices while supporting multiple wireless services, and flexibly supports new wireless services without adding additional hardware by updating the signal processing program. It is possible to do.
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2001-223601 A
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in recent years, various information communication services have been developed. For example, when such an integrated wireless receiving device is mounted on a vehicle, processing of received signals according to a plurality of wireless communication systems is simultaneously performed in parallel. In some cases. As described in Patent Document 1, usually, when processing a received signal according to one wireless communication method, hardware setting information necessary for processing the received signal is read from a storage device, Based on this, each hardware process is executed. For this reason, when processing received signals according to a plurality of wireless communication systems is performed in parallel, it is necessary to simultaneously execute such hardware processing, and a higher processing capability is required for the signal processing unit. You. Therefore, as the number of wireless communication services to be provided increases, higher processing performance is required for the signal processing unit, which not only increases the manufacturing cost but also increases the power consumption of the receiving device. Will also be larger.
[0005]
The present invention has been made in order to solve such a problem, and an object of the present invention is to efficiently perform reception signal processing according to a plurality of wireless communication systems by effectively using limited processing capability. An object of the present invention is to provide an integrated wireless receiver and an operation method thereof.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
An integrated wireless receiving apparatus according to claim 1, wherein the integrated wireless receiving apparatus executes received signal processing according to a plurality of wireless communication schemes in parallel, wherein configuration information of a signal processing circuit corresponding to each wireless communication scheme is provided. Software signal processing means for reading a processing program including the following in accordance with the wireless communication system to be subjected to the reception processing, configuring a predetermined signal processing circuit in accordance with the read processing program, and executing the reception processing; And a storage means for storing, as a processing program corresponding to each wireless communication system, a main processing program for executing the main processing program and a sub-processing program for executing processing simpler than the main processing program. The signal processing means executes the sub-processing program to determine whether there is a processing request to execute the main processing program. Judged by, when there is the processing request comprises execution means for executing the main process program.
[0007]
As the sub-processing program, for example, whether a main processing program for performing main processing is required by executing relatively simple processing such as detecting the presence or absence of a reception signal and the state of selecting and operating a reception function. Judge. The execution means determines an execution request for the main processing program from the execution result of the sub-processing program, and executes the main processing program when the execution request is received. As a result, the main processing program of the wireless communication system requiring reception processing can be selectively executed, and the processing of the software signal processing means can be performed in comparison with the case where the main processing program for all the wireless communication systems is always executed. The ability is utilized effectively.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the integrated wireless receiving apparatus according to the first aspect, the execution means is arranged so that the total capacity of the processing programs to be processed in parallel is equal to the processing capacity of the software signal processing means. In order not to exceed the predetermined priority, the system further includes an execution restricting means for switching the main processing program having the lower priority to the sub-processing program and executing the main processing program according to a predetermined priority.
[0009]
When receiving individual communication services using multiple wireless communication systems, some types of communication services do not cause a substantial problem even if the signal reception processing is interrupted halfway. There is also a type of communication service that wants to avoid interruption / suspension as much as possible. In consideration of such a service providing mode, the priorities are determined in advance for the main processing programs corresponding to the respective wireless communication systems. When the total capacity of the processing programs to be executed in parallel exceeds the processing capacity of the software signal processing means, the processing for switching the main processing program of lower priority to the sub-processing program by the execution restricting means. Is executed so that the total capacity of the processing programs to be executed does not exceed the processing capacity of the software signal processing means.
[0010]
An integrated wireless receiving apparatus according to a third aspect is the integrated wireless receiving apparatus according to the first or second aspect, wherein the software signal processing means is mounted on a vehicle.
[0011]
When various wireless information communication services are provided while traveling by vehicle, there may be a case where a plurality of wireless information communication services are provided at the same time. By installing such software signal processing means in a vehicle, even when simultaneously providing a plurality of wireless information communication services, the limited processing capability of the software signal processing means can be effectively used, Power consumption is also reduced.
[0012]
An operation method of the integrated wireless receiving apparatus according to claim 4 is an operating method of the integrated wireless receiving apparatus that performs reception signal processing according to a plurality of wireless communication systems in parallel, wherein the integrated wireless receiving apparatus includes: A processing program including configuration information of a signal processing circuit corresponding to each wireless communication system is read in accordance with a wireless communication system in which reception processing is to be performed, and a predetermined signal processing circuit is configured in accordance with the read processing program to perform reception processing. Signal processing means, a main processing program for executing main processing, and a sub-processing program for executing processing simpler than the main processing program as processing programs corresponding to each wireless communication system. Storage means for storing each of them, and the software signal processing means comprises a processing unit for executing a main processing program. The presence or absence of, comprising a determination step by executing a sub-processing program, when there is the processing required by the decision step and an execution step of executing the main process program.
[0013]
As the sub-processing program, for example, relatively simple processing such as detecting the presence / absence state of a reception signal and the selection operation state of a reception function is executed. In the determining step, the presence or absence of a processing request to execute a main processing program that performs substantial processing of the received signal is determined by executing such a sub-processing program. In the execution step, when this processing request is made, the main processing program is executed. As a result, the main processing program of the wireless communication system requiring reception processing can be selectively executed, and the processing of the software signal processing means can be performed in comparison with the case where the main processing program for all the wireless communication systems is always executed. The ability is utilized effectively.
[0014]
According to a fifth aspect of the present invention, in the operating method of the integrated wireless receiving apparatus according to the fourth aspect, the software signal processing means includes: a total capacity of processing programs to be executed in parallel; A comparing step of comparing the processing capacity of the software signal processing means with the processing capacity of the software signal processing means; and, when it is determined that the total capacity of the processing program exceeds the processing capacity of the software signal processing means, according to a predetermined priority, An execution restriction step of switching the low main processing program to the sub processing program and executing the sub processing program.
[0015]
When receiving individual communication services using multiple wireless communication systems, some types of communication services do not cause a substantial problem even if the signal reception processing is interrupted halfway. There is also a type of communication service that wants to avoid interruption / suspension as much as possible. In consideration of such a service providing mode, the priorities are determined in advance for the main processing programs corresponding to the respective wireless communication systems. First, in the comparison step, the total capacity of the processing programs to be executed in parallel is compared with the processing capacity of the software signal processing means. As a result, when the total capacity of the individual processing programs to be executed exceeds the processing capacity of the software signal processing means, in the execution restriction step, the processing of switching the main processing program of lower priority to the sub-processing program Is executed so that the total capacity of the processing programs to be executed does not exceed the processing capacity of the software signal processing means.
[0016]
According to a sixth aspect of the present invention, in the operating method of the integrated wireless receiving apparatus according to the fourth or fifth aspect, the software signal processing means is mounted on a vehicle. .
[0017]
When various wireless information communication services are provided while traveling by vehicle, there may be a case where a plurality of wireless information communication services are provided at the same time. By operating the software signal processing means in this manner, the limited processing capability of the software signal processing means can be effectively used even when a plurality of wireless information communication services are provided at the same time. Power is also reduced.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0019]
FIG. 1 shows an integrated wireless receiver 100 according to the embodiment. The integrated wireless receiver 100 includes a monitor 110, a speaker 120, an input unit 130, a software signal processing unit 140, a storage unit 150, a control unit 160, and the like, and is mounted on a vehicle.
[0020]
The monitor 110 is composed of, for example, a liquid crystal display, and displays map information and route guidance information similar to those of a normal car navigation device, ETC (Electronic Toll Collection System) information, VICS (Vehicle Information and Communication System). Information is displayed. In addition, the status of a call used via a car telephone line (hereinafter, referred to as "Cellular"), a web screen when connected to the Internet, a screen of a television broadcast, and the like are displayed. An operation screen for performing the selection process is also displayed.
[0021]
The input unit 130 is an electrostatic or optical type that accepts an input by lightly touching a fingertip on various operation buttons provided on the periphery of the monitor 110 or the like on a liquid crystal display surface of the monitor 110. And the like. The input unit 130 also includes a card information reading device that inserts an ETC card storing information on an ETC user and reads the stored card information.
[0022]
The software signal processing unit 140 includes an A / D converter that converts a received analog signal into a digital signal, a D / A converter that converts a digital signal that has undergone transmission processing into an analog signal, and an FPGA (Filled Programmable Gateway): The configuration and function of the hardware can be changed by reading and executing a predetermined processing program from the storage unit 150. That is, a processing program including an HLD (Hardware Description Language) program of the FPGA and a command for controlling each function of each component device is read in accordance with a wireless communication method to be processed, and hardware is read in accordance with the read processing program. The configuration and functions of the wear are changed. In this way, signal processing corresponding to a plurality of wireless communication systems is executed using one common hardware. The software signal processing unit 140 reads the corresponding software to perform each signal processing such as baseband processing, demodulation processing, and error correction processing corresponding to each wireless communication system, and also performs cellular processing. For ETC and ETC, transmission processing is also performed, so that modulation processing and the like for these signals are also performed.
[0023]
The storage unit 150 stores map data and various kinds of city area information necessary for making the integrated wireless receiver 100 function as a car navigation device, and controls output from the monitor 110 or the speaker 120. And a processing program for causing the software signal processing unit 140 to function in accordance with each wireless communication method as described above. As a processing program for causing the software signal processing unit 140 to function, processing programs corresponding to a GPS (Global Positioning System) signal, a cellular signal, an ETC signal, a VICS signal, a television signal, and a radio signal are stored. I have. In addition, as each of these processing programs, a main processing program that executes main signal processing and a sub-processing program that executes signal processing that is simpler than the main processing program are provided for each wireless communication system. It is remembered.
[0024]
The control unit 160 performs the same processing as that of a normal navigation device, and converts the digital reception data processed by the software signal processing unit 140 into image data, audio data, position information data, and the like. Is output to the monitor 110 and the speaker 120 as useful information.
[0025]
The integrated wireless receiver 100 configured as described above is connected to an RF (Radio Frequency) unit 200, and the RF unit 200 receives a GPS signal wave, a cellular signal wave, an ETC signal wave received by each antenna 210, An RF circuit 220 for changing the VICS signal wave, the television signal wave, and the radio signal wave to a frequency within a range processed by the software signal processing unit 140 is provided for each wireless communication system. Since transmission processing is also performed for cellular and ETC, the RF section 200 for cellular and ETC converts a signal wave output through processing in the software signal processing section 140 into a frequency output from the antenna 210. Will also be implemented.
[0026]
Here, the reception processing of each signal performed by the software signal processing unit 140 and the control unit 160 will be described in order.
[0027]
First, FIG. 2 shows a flowchart relating to the processing of the ETC signal.
[0028]
This flowchart is activated by turning on an ignition switch, reads a sub-processing program for processing an ETC signal at the time of activation from the storage unit 150, and starts the following processing based on the sub-processing program.
[0029]
First, the process proceeds to step (hereinafter, the step is referred to as “S”) 102, and it is determined whether or not the ETC entrance signal has been received. Since the ETC entrance signal is transmitted from the roadside equipment installed near the entrance tollgate on the expressway, a program that executes reception processing of the ETC entrance signal and an ETC exit signal described later is a sub-processing program for ETC signal processing. Is set as Accordingly, a signal processing circuit for detecting the ETC entry / exit signals is developed in the FPGA in the software signal processing unit 140 by this S102. In the signal processing performed by the sub-processing program for ETC signal processing, the processing load such as the presence or absence of the ETC entry signal and the ETC exit signal is relatively light, and the capacity developed in the FPGA is also included in the main processing program described later. A process that has a smaller capacity is specified.
[0030]
When the ETC entrance signal is received in S102, the process proceeds to S104, and a main processing program for performing a series of signal processing at the ETC entrance is read from the storage unit 150. Steps S102 and S104 are included in the sub-processing program. In this step S104, the signal processing circuit corresponding to the reception processing actually executed by the main processing program read into the software signal processing unit 140 is used as the ETC. After receiving the ingress signal, it is deployed in the FPGA. Thus, the signal processing circuit for detecting the presence / absence of the ETC signal already developed by the sub-processing program and the signal processing circuit developed by the main processing program are necessary for executing the signal processing at the entrance of the ETC. All the signal processing circuits are deployed in the FPGA of the software signal processing unit 140.
[0031]
Next, the process proceeds to S106, where the reception processing of the ETC entrance signal is executed. The ETC entrance signal includes entrance information such as an entrance tollgate number, a use date, a vehicle type, and the like. The software signal processing unit 140 performs baseband processing and demodulation processing on the received ETC entrance signal. , And performs reception processing such as error correction processing, and outputs the resulting reception data to the control unit 160.
[0032]
At S108, the control unit 160 converts the received data output from the software signal processing unit 140 into entrance information such as an entrance tollgate number, a date of use, and a vehicle type, and stores the information in the storage unit 150 and the ETC card. Let it. In this ETC card, registration information such as a card number and an expiration date is stored in advance, and a use history using ETC can be written.
[0033]
In S110, the registration information of the ETC card read by the input unit 130 is output from the control unit 160 to the software signal processing unit 140, and a transmission process is performed. The software signal processing unit 140 executes transmission processing such as modulation processing, frequency conversion processing, frequency division processing, and D / A conversion processing by a signal processing circuit developed in the FPGA, and stores registration information of the ETC card. A transmission signal including the transmission signal is generated and transmitted via the RF unit 200.
[0034]
Thereafter, the process proceeds to S112, where the main processing program for the ETC entrance is terminated. As a result, the hardware configuration and the like corresponding to the main processing program for the ETC entrance configured in the FPGA are reset to the initial state. This action increases the unused capacity in the FPGA, so that the increased processing capacity of the FPGA can be used for other signal processing as needed.
[0035]
In the software signal processing unit 140, the main processing program for the ETC entrance is erased in this way, but since the sub-processing program is still read, the signal for detecting the presence or absence of the ETC entrance / exit signal is provided. The state where the processing circuit is expanded in the FPGA is maintained. At S114, the presence or absence of the ETC exit signal is determined by the signal processing circuit incorporated by the sub-processing program. Since the ETC exit signal is transmitted from the roadside device installed near the exit tollgate on the expressway, the process of S114 is repeated until the ETC exit signal is received.
[0036]
When the vehicle arrives near the exit tollgate on the highway and an ETC exit signal is received in S114 ("Yes" in S114), the process proceeds to S116, where a main processing program for performing a series of signal processing at the exit of the ETC is stored. Read from the unit 150. S114 and S116 are also included in the sub-processing program. In S116, the signal processing circuit corresponding to the reception processing actually executed by the main processing program read into the software signal processing unit 140 is the ETC. After receiving the exit signal, it is deployed in the FPGA. Accordingly, when the signal processing circuit that detects the ETC entry / exit signals already developed by the sub-processing program and the signal processing circuit developed by the main processing program executes the signal processing at the exit of the ETC, All necessary signal processing circuits are deployed in the FPGA of the software signal processing unit 140.
[0037]
In subsequent S118, the software signal processing unit 140 reads out the entrance information including the entrance tollgate number, the date of use, the type of vehicle, and the like stored in the previous S108 from the storage unit 150, and reads the entrance information and the ETC card. A series of transmission processing such as modulation processing, frequency conversion processing, frequency division processing, D / A conversion processing, etc. is performed on the registration information to generate a transmission signal including entrance information and ETC card registration information. Then, the signal is transmitted via the RF unit 200 to a roadside device installed near the exit tollgate of the tollgate.
[0038]
The roadside device calculates the fee based on the received entrance information and transmits the resulting fee information. In subsequent S120, the reception processing of the fee information transmitted from the roadside device side is performed by the software signal processing unit 140, and in the subsequent S122, the received fee information is displayed on the monitor 110 by the control unit 160. Execute display processing. In S124, the charge information received together with the exit tollgate number and the date of use is stored in the storage unit 150 and the ETC card as a use history.
[0039]
Thereafter, the process proceeds to S126, where the main processing program for the ETC exit is terminated. Thereby, the hardware configuration and the like corresponding to the main processing program for the ETC exit configured in the FPGA are reset to the initial state. This action increases the unused capacity in the FPGA, so that the increased processing capacity of the FPGA can be used for other signal processing as needed.
[0040]
Next, FIG. 3 shows a flowchart relating to the processing of the cellular signal.
[0041]
This flowchart is activated by turning on an ignition switch, reads a sub-processing program for processing a cellular signal at the time of activation from the storage unit 150, and starts the following processing based on the sub-processing program.
[0042]
According to the sub-processing program for the cellular signal, a signal processing circuit for detecting the reception state of the cellular signal is developed and configured in the FPGA in the software signal processing section 140. First, in S202, the signal transmitted from the base station is transmitted. Execute capture processing (reception processing). In the acquisition process of S202, a transmission process for transmitting a signal to the base station side and notifying its own location information to the base station side is also performed when a predetermined time interval or a communication area is changed. Is done. A signal processing circuit for executing this transmission processing is also configured in the FPGA by the sub-processing program read at the time of startup, and such a transmission processing is automatically executed in the software signal processing unit 140. In the signal processing performed by the cellular signal sub-processing program, the processing load is relatively light, and the capacity developed in the FPGA is smaller than that of the cellular signal main processing program described later. Processing is defined.
[0043]
In S204, it is determined whether or not the value of the flag Fcel indicating the reading state of the main processing program is Fcel = 0 indicating the state in which the main processing program is not read. At the initial stage, since the main processing program has not been read, “Yes” is determined and the process proceeds to S206. In S206, it is determined whether or not the mobile phone is within the communication area based on the reception state of the cellular signal captured in S202. If the radio wave reception state is poor and communication is not possible, "No" is determined in S206 and the process proceeds to S208, and a display process for displaying "out of service" on the monitor 110 is executed in the control unit 160, and this routine ends. I do.
[0044]
On the other hand, if it is determined in step S206 that the vehicle is within the communication area, the process proceeds to step S210 to determine whether there is an incoming call. In the software signal processing unit 140, when an incoming call is not detected, the process proceeds to S212, and it is determined whether or not the transmission button provided on the input unit 130 has been turned ON. This routine is terminated when it is determined. On the other hand, if there is an incoming call (“Yes” in S210) or if the outgoing button is turned on (“Yes” in S212), the process proceeds to S214 to perform transmission / reception processing in parallel. The main processing program for the cellular signal for executing the so-called call processing is read from the storage unit 150, and in S216, the value of a flag Fcel indicating that the main processing program is read is set to Fcel = 1.
[0045]
In step S214, the software signal processing unit 140 includes, in addition to the signal processing circuit already developed in the FPGA, which detects the reception state of the cellular signal, negotiation processing with the base station, and audio encoding / decoding. A signal processing circuit for executing a series of transmission / reception processing such as processing is further developed in the FPGA according to the main processing program. In S218, a series of transmission / reception processing for transmitting / receiving a cellular signal to / from the base station is performed by each signal processing circuit deployed in the FPGA.
[0046]
In the next and subsequent routines, since the value of the flag Fcel indicating that the main processing program has been read has been set to Fcel = 1, it is determined “No” in S204, and the process proceeds to S220. In S220, it is determined whether or not the communication line with the base station has been disconnected. If “No”, the process proceeds to S218, and the transmission / reception process is continuously performed. When the call is terminated while such processing is repeatedly executed, “Yes” is determined in S220, and the process proceeds to S222, where the main processing program for the cellular signal is terminated, and Fcel = 0 is reset in subsequent S224, This indicates that the main processing program has not been read, and this routine ends.
[0047]
Through the processing in S222, the hardware configuration and the like corresponding to the main processing program for the cellular signal configured in the FPGA are reset to the initial state. This increases the unused capacity in the FPGA, so that the increased processing capacity of the FPGA can be used for other signal processing as needed.
[0048]
Next, FIG. 4 shows a flowchart relating to the processing operation of the navigation device involving the processing of the GPS signal.
[0049]
This flowchart is started by turning on an ignition switch. At the first start-up, a sub-processing program for processing a GPS signal is read from the storage unit 150, and the following processing is started based on the sub-processing program.
[0050]
In the sub-processing program for the GPS signal, a program for executing a signal processing for capturing the GPS signal is set. By reading the sub-processing program into the software signal processing unit 140, the FPGA includes , A signal processing circuit for capturing GPS signals is developed and configured. First, in S302, such a signal processing circuit is deployed on an FPGA, and a GPS signal capturing process is executed by the developed signal processing circuit to determine whether GPS signals transmitted from at least three satellites have been captured. . The signal processing performed by the sub-processing program for the GPS signal has a relatively light processing load, and the capacity developed in the FPGA is smaller than that of the main processing program for the GPS signal described later. Only processing is specified.
[0051]
In subsequent S304, it is determined whether the navigation function has been selected by the user by operating the input unit 130. If “No”, the process proceeds to S306, and the value of the flag Fgps indicating the reading state of the main processing program is set to It is determined whether or not Fgps = 1 indicating that the data is read into the FPGA. Since Fgps = 0 at the first startup, “No” is determined in S306, and this routine ends as it is.
[0052]
If the user selects the navigation function, “Yes” is determined in S304, and the process proceeds to S308, where the acquisition state of the GPS signal is good, that is, the GPS signals transmitted from at least three satellites can be acquired. To determine For example, if only GPS signals from two directions have been received (“No” in S308), the current position of the vehicle cannot be accurately calculated, so the process proceeds to S310, such as “Please wait”, “Searching for GPS”, etc. The display processing to be displayed on the monitor 110 is executed by the control unit 160, and this routine is ended via S306.
[0053]
On the other hand, if the acquisition state of the GPS satellite is good (“Yes” in S308), the process proceeds to S312, and execution of the main processing program for the GPS signal is restricted (prohibited) when Fq = 1. It is determined whether the value of the flag Fq indicating this is Fq = 0. If Fq is set to 1 and execution of the main processing program is restricted ("No" in S322), the routine ends through S306. Therefore, even if the navigation function is selected by the user, if the value of the flag Fq is set to Fq = 1, the main processing program is not read, that is, the navigation function is actually started. Without waiting. In this case, it is preferable that a message such as "Please wait" or "Waiting" is displayed on the monitor 110 to notify the user. The setting process of the flag Fq will be described later.
[0054]
If the execution of the main processing program is not restricted in S312 (when Fq = 0), the process proceeds to S314, and the state of the flag Fgps indicating that the main processing program is read when Fgps = 1 is checked. In the situation where the process proceeds to S314 for the first time after the initial startup, Fgps = 0 is set, and the determination is “Yes” in S314, and the process proceeds to S316. In S316, the main processing program for processing the GPS signal is read from the storage unit 150, and in S318, the value of the flag Fgps indicating that the main processing program is read is set to Fgps = 1.
[0055]
The signal processing circuit for executing the calculation processing of the current position and the like is developed in the FPGA by the read main processing program for the GPS signal. Thereby, the signal processing circuit for detecting the capture state of the GPS signal, which has already been developed by the sub-processing program, and the signal processing circuit for performing the current position calculation processing, etc., which have been developed by the main processing program. All the signal processing circuits required when executing the processing of (1) are deployed in the FPGA of the software signal processing unit 140.
[0056]
Next, in S320, each signal processing circuit developed in the FPGA executes a process of calculating a current position based on the received GPS signal. Then, the calculated current position data of the vehicle is output to control unit 160. Proceeding to S322, the control unit 160 that has received the current position data of the vehicle reads out the map data corresponding to the current position data from the storage unit 150 and converts the map data into image data for monitor output. A display process is executed in which the own vehicle mark is superimposed on the current position of the vehicle and output to the monitor 110.
[0057]
In the next routine, since Fgps is set to 1, it is determined to be “No” in S314, and the process proceeds to S320 and subsequent steps without executing the process of reading the main processing program (S316). This is because the main processing program has already been read in this routine.
[0058]
By repeatedly executing such processing, the integrated wireless receiver 100 can function as a navigation device that displays a road map image near the current position of the vehicle on the monitor 110.
[0059]
When the selection of the navigation function is canceled by the user (“No” in S304), when the capture state of the GPS signal is reduced (“No” in S308), or the execution of the main processing program for the GPS signal is restricted. If the flag Fgps has been set to Fgps = 1 (“No” in S312), the process proceeds to S306. In this situation, since the value of the flag Fgps is set to Fgps = 1, it is determined to be “Yes” in S306, and the process proceeds to S326 to terminate the main processing program for the GPS signal. Thereby, the hardware configuration and the like corresponding to the main processing program for the GPS signal configured in the FPGA are reset to the initial state. This action increases the unused capacity in the FPGA, so that the increased processing capacity of the FPGA can be used for other signal processing as needed. Thereafter, the process proceeds to S328, in which the value of the flag Fgps is reset to Fgps = 0, indicating that the main processing program has not been read, and this routine ends.
[0060]
Next, FIG. 5 shows a flowchart relating to the reception processing of the VICS signal.
[0061]
This flowchart starts at a predetermined time interval after the ignition switch is turned on, reads a sub-processing program for processing the VICS signal from the storage unit 150 at the time of the first activation, and starts the following processing based on the sub-processing program. I do.
[0062]
In the VICS signal sub-processing program, a program for executing signal processing for detecting a VICS signal is set. By reading this sub-processing program into the software signal processing unit 140, the FPGA has , VICS signals are developed and configured. First, in step S402, such a signal processing circuit is developed in the FPGA, and a VICS signal detection process is performed by the developed signal processing circuit to determine whether a VICS signal is detected. In the signal processing performed by the VICS signal sub-processing program, the processing load is relatively light, and the capacity developed in the FPGA is smaller than that of a VICS signal main processing program described later. Only processing is specified.
[0063]
In subsequent S404, it is determined whether or not the navigation function has been selected by the user by operating the input unit 130. In the case of “No”, the process proceeds to S406, and the value of the flag Fvic indicating the reading state of the main processing program is set to: It is determined whether or not Fvic = 1 indicating that the data is read into the FPGA. Since Fvic = 0 at the time of the first activation, “No” is determined in S406, and this routine ends as it is.
[0064]
If the user selects the navigation function, “Yes” is determined in S404, and the process proceeds to S408, where it is determined whether a VICS signal is detected. If no VICS signal is detected (“No” in S408), S406 is performed. This routine is ended via. On the other hand, if the VICS signal is detected (“Yes” in S408), the process proceeds to S410, and the execution of the main processing program for the VICS signal is restricted (prohibited) when Fq = 1. Is determined whether the value of the flag Fq indicating Fq = 0 is Fq = 0. If Fq = 1 is set and execution of the main processing program is restricted (“No” in S410), the routine ends through S406.
[0065]
If the execution of the main processing program is not restricted in S410 (when Fq = 0), the process proceeds to S412, and the state of the flag Fvic is checked. In the situation where the process proceeds to S412 for the first time after the initial startup, Fvic = 0 is set. In step S414, the main processing program for processing the VICS signal is read from the storage unit 150, and in step S416, Fvic = 1 is set to indicate that the main processing program has been read.
[0066]
By the VICS signal main processing program read in S414, a signal processing circuit for executing the VICS signal reception processing is developed in the FPGA. Accordingly, when the VICS signal is processed by the signal processing circuit for detecting the VICS signal, which has already been developed by the sub-processing program, and the signal processing circuit for performing the receiving process, which has been developed by the main processing program. All necessary signal processing circuits are deployed in the FPGA of the software signal processing unit 140.
[0067]
In S418, the signal processing circuit developed by the main processing program executes a reception process such as a baseband process, a demodulation process, and an error correction process on the VICS signal, and obtains image data, character data, and the like included in the VICS signal. . In S420, output processing is performed to output the received image data and character data to the monitor 110, or to output the character data to the speaker 120 by converting the character data into voice, and the routine is terminated.
[0068]
In the next routine, since Fvic = 1 is set, “No” is determined in S412, and the reception processing (S418) is performed without executing the processing (S414) for reading the main processing program already read. , Output processing (S420). If the receiving process is completed while repeating such a process, “Yes” is determined in S422, and the process proceeds to S406. In this situation, since the value of the flag Fvic is set to Fvic = 1, it is determined as “Yes” in S406, and the process proceeds to S424.
[0069]
In S424, the main processing program for the VICS signal ends. Thereby, the hardware configuration and the like corresponding to the main processing program for the VICS signal configured in the FPGA are reset to the initial state. This action increases the unused capacity in the FPGA, so that the increased processing capacity of the FPGA can be used for other signal processing as needed. Thereafter, the process proceeds to S426, in which the value of the flag Fvic is reset to Fvic = 0, indicating that the main processing program has not been read, and the routine ends.
[0070]
Next, FIG. 6 shows a flowchart of a television signal receiving process.
[0071]
This flowchart starts at a predetermined time interval after the ignition switch is turned on, reads a sub-processing program for processing a television signal from the storage unit 150 at the initial startup, and starts the following processing based on the sub-processing program. I do.
[0072]
In the television signal sub-processing program, a program for executing an automatic channel selection process for storing a channel (broadcasting station) capable of detecting and receiving a television signal is set. By reading the signal into the signal processing unit 140, a signal processing circuit for detecting a television signal is developed and configured in the FPGA. First, in S502, such a signal processing circuit is developed in an FPGA, and a television signal detection process is executed while changing a reception frequency, thereby searching for a receivable channel. The receivable channel detected in S502 is stored in the storage unit 150 in subsequent S504. The signal processing performed by the television signal sub-processing program has a relatively light processing load, and the capacity developed in the FPGA is smaller than that of the TV signal main processing program described later. Only processing is specified.
[0073]
In subsequent S506, it is determined whether the user has selected the television function by operating the input unit 130. If “No”, the process proceeds to S508, in which the value of the flag Ftv indicating the reading state of the main processing program is set to: It is determined whether or not Ftv = 1 indicating that the data is read into the FPGA. Since Ftv = 0 at the time of the first activation, “No” is determined in S508, and this routine ends as it is.
[0074]
If the user selects the television function, “Yes” is determined in S506, and the process proceeds to S510. When Fq = 1, it indicates that the execution of the main processing program for the television signal is restricted (prohibited). It is determined whether the value of the flag Fq is Fq = 0. If Fq is set to 1 and execution of the main processing program is restricted ("No" in S510), the routine ends through S508. If the execution of the main processing program is not restricted in S510 (when Fq = 0), the process proceeds to S512, and the state of the flag Ftv is checked. In the situation where the process proceeds to S512 for the first time after the initial startup, Ftv = 0 is set, so that “Yes” is determined in S512 and the process proceeds to S514. In S514, a main processing program for executing a reception process for obtaining video data and audio data from the television signal is read from the storage unit 150. In S516, the flag Ftv is set to Ftv = 1, and the main processing program is read. It indicates that.
[0075]
The signal processing circuit for executing the television signal reception processing is developed in the FPGA by the television signal main processing program read in S514. Thereby, when the processing of the television signal is executed by the signal processing circuit for detecting the television signal already developed by the sub-processing program and the signal processing circuit for performing the reception processing developed by the main processing program All necessary signal processing circuits are deployed in the FPGA of the software signal processing unit 140.
[0076]
In subsequent S518, the signal processing circuit developed by the main processing program executes a reception process such as a baseband process, a demodulation process, and an error correction process on the television signal to obtain video data and audio data included in the television signal. Then, in S520, the control unit 160 performs an output process of converting the received image data and audio data into a video signal and an audio signal and then outputting the video signal and the audio signal from the monitor 110 and the speaker 120, and ends this routine.
[0077]
In the next routine, since Ftv = 1 has been set, it is determined to be “No” in S512, and the reception processing (S518) is performed without executing the processing (S514) for reading the already read main processing program. , Output processing (S520). If the selection of the television function is canceled while repeating such processing ("No" in S506), or if the execution of the main processing program is restricted ("No" in S510), the process proceeds to S508. .
[0078]
In this situation, since the value of the flag Ftv is set to Ftv = 1, "Yes" is determined in S508, the process proceeds to S522, and the main processing program for the television signal ends. As a result, the hardware configuration and the like corresponding to the main processing program for the television signal configured in the FPGA are reset to the initial state, and as a result, the unused capacity in the FPGA increases. The processing capacity can be used for other signal processing as needed. Thereafter, the process proceeds to S524, in which the value of the flag Ftv is reset to Ftv = 0, indicating that the main processing program has not been read, and the routine ends.
[0079]
As for the reception processing of the radio signal, similarly to the television signal, the sub-processing program can be executed for signal detection and channel storage, and the actual reception processing can be executed by the main processing program, and thus the description is omitted.
[0080]
Here, the hardware management processing for restricting / releasing the execution of the main processing program of each signal will be described with reference to the flowchart of FIG.
[0081]
This flowchart is started by turning on the ignition switch, and firstly proceeds to S602 to execute any of the GPS signal reception processing (FIG. 4), the VICS signal reception processing (FIG. 5), or the television signal reception processing (FIG. 6). In the signal processing flow, it is determined whether there is a request for incorporating the main processing program. This incorporation request is determined to be an incorporation request when proceeding to processing steps S312, S410 or S510 in each flowchart. In each of the processing steps S312, S410, or S510, the value of the flag Fq is determined after waiting for the setting result of the flag Fq set by the hardware management processing (FIG. 7).
[0082]
In this embodiment, when the main processing programs are read in parallel into the FPGA, a priority is set between the main processing programs. As an example, in the present embodiment, the main processing programs for the ETC signal and the cellular signal have the highest priority, and the main processing programs are always included in accordance with the processing steps. With respect to the main processing programs for the GPS signal, VICS signal, television signal, and radio signal, which are other signals, priority is given to embedding the main processing program so that GPS signal> VICS signal> television signal (or radio signal). Is set.
[0083]
If there is no installation request ("No" in S602), the current routine is terminated as it is, but if there is an installation request ("Yes" in S602), the process proceeds to S604. In S604, the unused capacity in the installation area of the FPGA is determined, and in S606, the main processing program requested to be installed in S602 can be installed in the free capacity determined in S604. Determine if there is. If the determination is “Yes”, the flow proceeds to S608, the value of the flag Fq is set to Fq = 0 for the processing flow for which the incorporation was requested in S602, and the current routine ends.
[0084]
On the other hand, if the capacity of the main processing program requested to be installed in S602 is larger than the free space of the FPGA determined in S604, “No” is determined in S606, the process proceeds to S610, and the device is currently installed. The main processing program having the lowest priority among the main processing programs is determined. In subsequent S612, a process of setting the value of the flag Fq to Fq = 1 is executed for the process flow determined to have the lowest priority. In response to this, in the corresponding signal processing flow, processing for terminating the main processing program is performed according to the determination result of the flag Fq = 1. By terminating the low-priority main processing program, the free space of the FPGA in the software signal processing unit 140 increases. Thereafter, the processing steps of S604 and S606 are executed again in order, and it is determined whether the main processing program requested to be installed in S602 can be installed. If “No” is determined again in S606, in S610 and S612, the processing for terminating the main processing program with the lowest priority among the currently installed main processing programs is repeatedly executed.
[0085]
Such processing is repeatedly executed, and if “Yes” is determined in S606, the process proceeds to S608, and the value of the flag Fq is set to the processing flow in which the main processing program that has been requested to be installed in S602 is executed. Fq = 0 is set, and the current routine ends. In response to this, in the corresponding signal processing flow, processing for incorporating the main processing program is executed.
[0086]
It should be noted that an incorporation request is issued for the main processing program whose execution is restricted at regular intervals, and it is determined whether the main processing program can be read by the hardware management processing shown in FIG. When it is determined that the data can be read by this processing, the value of the flag Fq is set to Fq = 0 in the processing flow in which the corresponding main processing program is executed, and the execution restriction of the main processing program is released. Then, the main processing program is incorporated in the FPGA again, and the corresponding signal processing is restarted.
[0087]
In each embodiment described above, the sub-processing program that executes the processing of each signal is mainly described as a signal detection program, and the main processing program is described as a reception processing program. However, the present invention is not limited to this example. The roles of the sub processing program and the main processing program can be arbitrarily set. However, also in this case, the size and the processing load of the sub-processing program are specified in a range where the capacity and the processing load of the main processing program are smaller.
[0088]
When the main processing program is a processing program that includes all functions of signal processing including signal detection processing and reception processing, and the sub-processing program is defined as a processing program that executes a part of the processing included in the main processing program. In this case, it is also possible to selectively switch between the sub-processing program and the main processing program and incorporate them into the FPGA.
[0089]
【The invention's effect】
The integrated wireless receiving apparatus according to claim 1 determines whether or not there is a processing request to execute the main processing program by executing the sub-processing program, and executes the main processing program when the processing request is issued. A configuration having means is adopted. Therefore, as compared with the case where the main processing program is always executed, the processing capability of the software signal processing unit can be effectively used, and the reception signal processing according to a plurality of wireless communication systems can be efficiently performed. .
[0090]
The integrated wireless receiving apparatus according to claim 2 adopts a configuration further including an execution restricting unit that switches the main processing program having the lower priority to the sub-processing program and executes the sub-processing program according to a predetermined priority. It is possible to efficiently perform received signal processing according to a plurality of wireless communication systems without hindering signal processing.
[0091]
In the integrated wireless receiver according to the third aspect, such a software signal processing means is mounted on the vehicle. The limited processing capability of the wear signal processing means can be effectively used, and the power consumption can be reduced.
[0092]
In the operation method of the integrated wireless receiving device according to the fourth aspect, the presence of a processing request for executing the main processing program is determined by executing the sub-processing program, and the processing request is issued by the determining step. In this case, the method further comprises an execution step of executing the main processing program, so that the processing capability of the software signal processing means can be effectively used as compared with the case where the main processing program is always executed, and the reception over a plurality of wireless communication systems can be performed. Signal processing can be performed efficiently.
[0093]
The operation method of an integrated wireless receiver according to claim 5, further comprising: a step of comparing the total capacity of the processing program to be executed with the processing capacity of the software signal processing means; An execution restriction step of switching a low-priority main processing program to a sub-processing program when the processing capacity of the means is exceeded, so that reception in a plurality of wireless communication systems can be performed without interrupting main signal processing. Signal processing can be performed efficiently.
[0094]
In the operation method of the integrated radio receiver according to claim 6, since the software signal processing means for implementing such an operation method is mounted on the vehicle, various radio information communication services can be provided while moving in the vehicle. Even when provided, the limited processing capability of the software signal processing means can be effectively used, and also contributes to suppression of power consumption.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration of an integrated wireless receiving device according to an embodiment.
FIG. 2 is a flowchart illustrating processing of an ETC signal.
FIG. 3 is a flowchart showing processing of a cellular signal.
FIG. 4 is a flowchart showing a processing operation of the navigation device, which involves processing of a GPS signal.
FIG. 5 is a flowchart showing processing of a VICS signal.
FIG. 6 is a flowchart showing processing of a television signal.
FIG. 7 is a flowchart showing a hardware management process for restricting / releasing the execution of the main processing program.
[Explanation of symbols]
100: integrated wireless receiver, 110: monitor, 120: speaker,
130 ... input unit, 140 ... software signal processing unit, 150 ... storage unit,
160: control unit, 200: RF unit, 210: antenna, 220: RF circuit.

Claims (6)

複数の無線通信方式にかかる受信信号処理を並列的に実行する統合型無線受信装置であって、
前記各無線通信方式に応じた信号処理回路の構成情報を含む処理プログラムを、受信処理を行うべき前記無線通信方式に応じて読み込み、この読み込まれた処理プログラムに従って所定の信号処理回路を構成して受信処理を実行するソフトウエア信号処理手段と、
主要な処理を実行させるメイン処理プログラムと、このメイン処理プログラムに比べて簡易な処理を実行させるサブ処理プログラムとを、各無線通信方式に対応した前記処理プログラムとしてそれぞれ記憶した記憶手段とを備えており、
前記ソフトウエア信号処理手段は、
前記メイン処理プログラムを実行させる処理要求の有無を、前記サブ処理プログラムを実行することにより判定し、この処理要求があった場合に、前記メイン処理プログラムを実行させる実行手段を備える統合型無線受信装置。An integrated wireless receiving device that executes received signal processing according to a plurality of wireless communication systems in parallel,
A processing program including configuration information of a signal processing circuit corresponding to each of the wireless communication systems is read in accordance with the wireless communication system to be subjected to reception processing, and a predetermined signal processing circuit is configured according to the read processing program. Software signal processing means for performing reception processing;
A main processing program for executing main processing; and a sub-processing program for executing processing simpler than the main processing program, and storage means for storing the respective processing programs as the processing programs corresponding to the respective wireless communication systems. Yes,
The software signal processing means includes:
An integrated wireless receiving apparatus that determines whether or not there is a processing request to execute the main processing program by executing the sub-processing program, and when the processing request is received, an execution unit that executes the main processing program . 請求項１記載の統合型無線受信装置において、
前記実行手段は、
並列的に実行すべき前記処理プログラムの総容量が、前記ソフトウエア信号処理手段の処理容量を越えないように、予め定めた優先順位に従って、この優先順位の低い前記メイン処理プログラムをサブ処理プログラムに切り換えて実行させる実行制限手段をさらに備える統合型無線受信装置。The integrated wireless receiver according to claim 1,
The execution means,
According to a predetermined priority, the main processing program having a lower priority is assigned to a sub-processing program so that the total capacity of the processing programs to be executed in parallel does not exceed the processing capacity of the software signal processing means. An integrated wireless receiving apparatus further comprising an execution restricting means for switching and executing the switching. 請求項１又は２記載の統合型無線受信装置において、前記ソフトウエア信号処理手段は、車両に搭載されていることを特徴とする統合型無線受信装置。3. The integrated wireless receiving device according to claim 1, wherein the software signal processing unit is mounted on a vehicle. 複数の無線通信方式にかかる受信信号処理を並列的に実行する統合型無線受信装置の動作方法であって、
前記統合型無線受信装置は、
前記各無線通信方式に応じた信号処理回路の構成情報を含む処理プログラムを、受信処理を行うべき前記無線通信方式に応じて読み込み、この読み込まれた処理プログラムに従って所定の信号処理回路を構成して受信処理を実行するソフトウエア信号処理手段と、
主要な処理を実行させるメイン処理プログラムと、このメイン処理プログラムに比べて簡易な処理を実行させるサブ処理プログラムとを、各無線通信方式に対応した前記処理プログラムとしてそれぞれ記憶した記憶手段とを備えており、
前記ソフトウエア信号処理手段は、
前記メイン処理プログラムを実行させる処理要求の有無を、前記サブ処理プログラムを実行することにより判定する判定ステップと、
前記判定ステップによってこの処理要求があった場合に、前記メイン処理プログラムを実行させる実行ステップとを備える統合型無線受信装置の動作方法。An operation method of an integrated wireless receiving device that executes received signal processing according to a plurality of wireless communication systems in parallel,
The integrated wireless receiver,
A processing program including configuration information of a signal processing circuit corresponding to each of the wireless communication systems is read in accordance with the wireless communication system to be subjected to reception processing, and a predetermined signal processing circuit is configured according to the read processing program. Software signal processing means for performing reception processing;
A main processing program for executing main processing; and a sub-processing program for executing processing simpler than the main processing program, and storage means for storing the respective processing programs as the processing programs corresponding to the respective wireless communication systems. Yes,
The software signal processing means includes:
A determining step of determining whether there is a processing request to execute the main processing program by executing the sub processing program;
An operation step of executing the main processing program when the processing request is made in the determining step. 請求項４記載の統合型無線受信装置の動作方法において、
前記ソフトウエア信号処理手段は、
並列的に実行すべき前記処理プログラムの総容量と、前記ソフトウエア信号処理手段の処理容量とを比較する比較ステップと、
前記処理プログラムの総容量が前記ソフトウエア信号処理手段の処理容量を越えると判断された場合に、予め定めた優先順位に従って、この優先順位の低い前記メイン処理プログラムをサブ処理プログラムに切り換えて実行させる実行制限ステップとをさらに備える統合型無線受信装置の動作方法。The operation method of the integrated wireless receiver according to claim 4,
The software signal processing means includes:
A comparing step of comparing the total capacity of the processing program to be executed in parallel with the processing capacity of the software signal processing means;
If it is determined that the total capacity of the processing program exceeds the processing capacity of the software signal processing means, the main processing program having a lower priority is switched to a sub-processing program and executed according to a predetermined priority. An operation method of the integrated radio receiving apparatus, further comprising an execution restriction step. 請求項４又は５記載の統合型無線受信装置の動作方法において、前記ソフトウエア信号処理手段は、車両に搭載されていることを特徴とする統合型無線受信装置の動作方法。6. The operating method for an integrated wireless receiving device according to claim 4, wherein said software signal processing means is mounted on a vehicle.
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