JP2010021629A - 通信装置およびフレームのデータ構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 フレームが衝突することによりデータが失われるを防止すること。
【解決手段】
ナビゲーション装置は、第１種類の第１データおよび該第１データに対する誤り検出符号を含む第１部分と、第２種類の第２データおよび該第２データに対する誤り検出符号出符号を含む第２部分とを含み、第１部分を第２の部分より前に配置したペイロードを生成するペイロード生成部５１と、ペイロードを含むフレームを生成するフレーム生成部５３と、生成されたフレームを送信する送信部５７と、フレームを受信する受信部６１と、受信されたフレームに含まれるペイロードから第１部分と第２部分とを別々に抽出する抽出部６５と、を備える。
【選択図】 図２

Description

この発明は、通信装置およびフレームのデータ構造に関し、特に車両に搭載される通信装置、その通信装置が送受信するフレームのデータ構造に関する。

近年、車両間で無線通信する技術が開発されている。車両間の無線通信方式には、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）が想定されているが、フレームの受信途中で、フレームが衝突する場合がある。特に、車両間での無線通信においては、複数の車両間でフレームを送信するので、車両の台数が増えるとフレームが衝突する確率が高くなる。フレームが別のフレームと衝突すると、衝突した以降に受信される部分のフレームを正確に受信することができない。このため、フレームに含まれるデータが途中まで受信されているにもかかわらず、誤り検出符号により誤りと判断するため、途中まで正確に受信できている場合でもその部分を有効に活用することができないといった問題がある。

なお、特開平１１−２１５１３６号公報には、複数の通信局の間で伝送されるデータに対して誤り検出符号又は誤り訂正符号を付加して伝送すると共に、上記データの伝送制御を指示する制御データに対して独立に誤り検出符号又は誤り訂正符号を付加して伝送する無線伝送方法が記載されている。従来の無線伝送方法によれば、制御データを正確に送信することができるが、フレームのデータの部分でフレームが衝突した場合には、そのデータを受信することができない。
特開２００６−３５２１８９号公報

この発明は上述した問題点を解決するためになされたもので、この発明の目的の１つは、フレームが衝突することによりデータが失われるを防止した通信装置を提供することである。

この発明の他の目的は、フレームが衝突することによりデータが失われるを防止したフレームのデータ構造を提供することである。

この発明は上述した目的を達成するためになされたもので、この発明のある局面によれば、通信装置は、第１の種類のデータおよび該第１の種類のデータに対する第１の誤り検出符号を含む第１の部分と、第２の種類のデータおよび該第２の種類のデータに対する第２の誤り検出符号出符号を含む第２の部分とを含むペイロードを生成するペイロード生成手段と、第１の部分は、第２の部分より前に配置され、生成されたペイロードを含むフレームを生成するフレーム生成手段と、生成されたフレームを送信するフレーム送信手段と、フレームを受信するフレーム受信手段と、受信されたフレームに含まれるペイロードから第１の部分と第２の部分とを別々に抽出する抽出手段と、を備える。

この局面に従えば、第１の部分が第２の部分より前に配置されたペイロードを含むフレームが送信され、受信されたフレームに含まれるペイロードから第１の部分と第２の部分とが別々に抽出される。このため、第２の部分が他のフレームと衝突する場合であっても、第１の部分が衝突しなければ第１の部分を送受信することができる。その結果、フレームが衝突することによりデータが失われるを防止した通信装置を提供することができる。

好ましくは、フレーム生成手段は、第１の部分に対する第１の変調方式と、第２の部分に対する第１の変調方式とは異なる第２の変調方式とを定義するシグナルフィールドを含むヘッダを生成されたペイロードに追加するヘッダ追加手段を含み、フレーム送信手段は、第１の部分を第１の変調方式で変調し、第２の部分を第２の変調方式で変調する変調手段を含み、フレーム受信手段は、ヘッダに含まれるシグナルフィールドを参照して、第１の部分を第１の変調方式に対応する第１の復調方式で復調し、第２の部分を第２の変調方式に対応する第２の復調方式で復調する復調手段を含む。

この局面に従えば、第１の部分が第１の変調方式で変調され、第２の部分が第２の変調方式で変調されて送受信されるので、第１の変調方式を第２の変調方式よりもノイズの影響を受けにくい変調方式とすれば、第１の部分が受信される確率を高くすることができる。

好ましくは、フレーム生成手段は、第１の部分に対する第１の変調方式を定義する第１のシグナルフィールドを含むヘッダを生成されたペイロードに追加するとともに、前記第２の部分に対する前記第１の変調方式とは異なる第２の変調方式を定義する第２のシグナルフィールドを前記第２の部分の前に追加するヘッダ追加手段を含み、フレーム送信手段は、第１の部分を第１の変調方式で変調し、第２の部分を第２の変調方式で変調する変調手段を含み、フレーム受信手段は、第１のシグナルフィールドを参照して、第１の部分を第１の変調方式に対応する第１の復調方式で復調し、第２のシグナルフィールドを参照して、第２の部分を第２の変調方式に対応する第２の復調方式で復調する復調手段を含む。

この局面に従えば、第２の部分に対する第２の変調方式を定義する第２のシグナルフィールドが、第２の部分の前に追加されるので、ヘッダの第１のシグナルフィールドのフォーマットを変更する必要がない。

この発明の他の局面によれば、フレームのデータ構造は、複数の通信装置間で送受信されるフレームのデータ構造であって、フレームを受信する際に該フレームから第１の種類のデータを抽出できるように、第１の種類のデータおよび該第１の種類のデータに対する第１の誤り検出符号を含む第１の部分と、フレームを受信する際に該フレームから第２の種類のデータが抽出できるように、第２の種類のデータおよび該第２の種類のデータに対する第２の誤り検出符号出符号を含む第２の部分と、を含み、第１の部分を第２の部分より前に配置する。

この局面に従えば、第２の部分が他のフレームと衝突する場合であっても、第１の部分が衝突しなければ第１の部分を送受信することができる。その結果、フレームが衝突することによりデータが失われるを防止したフレームのデータ構造を提供することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部材には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。しがたってそれらについての詳細な説明は繰り返さない。

＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の実施の形態の１つにおけるナビゲーション装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。図１を参照して、通信装置としてのナビゲーション装置１は、ナビゲーション装置１の全体を制御するための中央演算装置（ＣＰＵ）１１と、ＧＰＳ受信機１３と、ジャイロ１５と、車速センサ１７と、アンテナ１９Ａと接続される通信制御部１９と、メモリインターフェース（Ｉ／Ｆ）２１と、シリアル通信Ｉ／Ｆ２３と、表示制御部２５と、液晶表示装置（ＬＣＤ）２７と、タッチスクリーン２９と、ＣＰＵ１１が実行するプログラム等を記憶するＲＯＭ（Ｒeａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）３１と、ＣＰＵ１１の作業領域として用いられるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）３３と、データを不揮発的に記憶するＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌe ａｎｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）３５と、操作キー３７と、を含む。

本実施の形態におけるナビゲーション装置１においては、ＣＰＵ１１が車車間通信のためのアプリケーションプログラムを実行する。このアプリケーションプログラムは、ＲＯＭ３１に記憶されており、ＣＰＵ１１がそれをＲＡＭ３３にロードして実行する。自車の状態に関するデータを送信し、他車から他車の状態に関するデータを受信し、自車の周辺に存在する他車をユーザに通知する。ここでは車両の状態に関するデータは、車両ＩＤ、車両種別、速度（速さと進行方向）、現在位置、ウインカーの状態、ヘッドライトの状態等を含む。

ＧＰＳ受信機１３は、全地球測位システム（ＧＰＳ）におけるＧＰＳ衛星から送信される電波を受信し、現在の地図上の位置を計測する。そして、計測した位置をＣＰＵ１１に出力する。

ジャイロ１５は、ナビゲーション装置１が搭載される車両の方位を検出し、検出した方位をＣＰＵ１１に出力する。車速センサ１７は、ナビゲーション装置が搭載される車両の速度を検出し、検出した速度をＣＰＵ１１に出力する。なお車速センサ１７は、車両に搭載されてもよく、この場合には、ＣＰＵ１１には、車両に搭載された車速センサ１７から車両の速度が入力される。

通信制御部１９は、ＣＰＵ１１により制御され、ＣＰＵ１１から入力されるデータからフレームを生成し、フレームを変調した信号をアンテナ１９Ａから送信し、また、アンテナ１９Ａで受信された信号を復調したフレームからデータを抽出し、それらをＣＰＵ１１に出力する。ＣＰＵ１１が通信制御部１９に出力するデータは、第１の種類の第１データと、第２の種類の第２データとを含む。第１データは、車車間通信のためのアプリケーションプログラムが送信するデータのうちで重要度の高いデータであり、第２データは、データのうちで第１データよりも重要度の低いデータである。データが第１の種類であるか第２の種類であるかは、アプリケーションプログラムによって、予め定められている。ここでは、車両ＩＤ、車両種別、速度（速さと方向）および現在位置を第１の種類のデータとし、ウインカーの状態、ヘッドライトの状態を第２の種類のデータとしている。制御情報は、データを送信するための制御情報であり、たとえば、変調方式、伝送レート、データ長を含む。

表示制御部２５は、ＬＣＤ２７を制御してＬＣＤ２７に画像を表示させる。ＬＣＤ２７は、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）型であり、表示制御部２５に制御され、表示制御部２５より出力される画像を表示する。なお、ＬＣＤ２７に代えて、有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイを用いてもよい。

タッチスクリーン２９は、透明な部材からなり、ＬＣＤ２７の表示面上に設けられる。タッチスクリーン２９は、ユーザが指等で指示したＬＣＤ２７の表示面における位置を検出し、ＣＰＵ１１に出力する。ＣＰＵ１１は、ＬＣＤ２７に各種ボタンを表示することにより、タッチスクリーンにより検出される指示位置と組み合わせて、各種の操作を受け付ける。ＣＰＵ１１がＬＣＤ２７に表示する操作画面は、ナビゲーション装置１を操作するための操作画面を含む。操作キー３７は、ボタンスイッチであり、主電源のオンとオフとを切換える電源キーを含む。

メモリＩ／Ｆ２１には、着脱可能なメモリカード２１Ａが装着される。ＣＰＵ１１は、メモリカード２１Ａに記憶された地図データを読み出し、ＧＰＳ受信機１３から入力される現在位置とジャイロ１５により検出された方位とを示す印を地図上に記した画像をＬＣＤ２７に表示する。また、ＣＰＵ１１は、車速センサ１７およびジャイロ１５からそれぞれ入力される車速と方位とに基づいて、車両が移動するに伴って地図上に示す印の位置を移動させる画像をＬＣＤ２７に表示させる。また、他車から受信した車両の状態に関する情報に基づいて、他車を地図上に表示する。

なお、ここではＣＰＵ１１が実行するプログラムをＲＯＭ３１に記憶しておく例を説明するが、プログラムをメモリカード２１Ａに記憶しておき、メモリカード２１Ａからプログラムを読み出して、ＣＰＵ１１で実行するようにしてもよい。プログラムを記憶する記録媒体としては、メモリカード２１Ａに限らず、フレキシブルディスク、カセットテープ、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ
−ＲＯＭ）／ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｉｓｃ）／ＭＤ（Ｍｉｎｉ Ｄｉｓｃ）／ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ））、ＩＣカード（メモリカードを含む）、光カード、マスクＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭなどの半導体メモリ等でもよい。

また、シリアル通信Ｉ／Ｆ２３に接続されるコンピュータからからプログラムを読み出して、ＣＰＵ１１で実行するようにしてもよい。ここでいうプログラムは、ＣＰＵ１１により直接実行可能なプログラムだけでなく、ソースプログラム、圧縮処理されたプログラム、暗号化されたプログラム等を含む。

図２は、ナビゲーション装置が備える通信制御部の機能の一例を示す機能ブロック図である。図２を参照して、通信制御部１９は、第１データおよび第２データからペイロードを生成するペイロード生成部５１と、制御情報とペイロードとからフレームを生成するフレーム生成部５３と、フレームを変調する変調部５５と、変調部５５を制御する変調制御部５９と、フレームを変調した変調信号をアンテナ１９Ａから送信する送信部５７と、アンテナ１９Ａにより受信された変調信号を受信する受信部６１と、変調信号を復調する復調部６３と、復調部６３を制御する復調制御部７１と、変調信号を復調したフレームからヘッダ部分およびペイロードを抽出し、それらをＣＰＵ１１に出力する抽出部６５と、を含む。

ペイロード生成部５１は、第１データを符号化することによって符号化データを生成する。そして、第１データの符号化データのデータ長を算出する。さらに、データ長を符号化した符号化データの次に第１データを符号化した符号化データを配置した符号化データに対する誤り検出符号を生成する。データ長の符号化データ、第１データの符号化データおよび検出符号の順に配列した第１部分を生成する。同様に、第２データを符号化することによって符号化データを生成する。そして、第２データの符号化データのデータ長を算出する。さらに、データ長を符号化した符号化データの次に第２データを符号化した符号化データを配置した符号化データに対する誤り検出符号を生成する。データ長の符号化データ、第２データの符号化データおよび検出符号の順に配列した第２部分を生成する。ペイロード生成部５１は、ＭＡＣヘッダ、第１部分および第２部分の順に配置することによってペイロードを生成し、生成されたペイロードをフレーム生成部５３に出力する。すなわち、ペイロードは、第１部分と第２部分とを含み、第１部分が第２部分より前に鉢される。ＭＡＣヘッダは、メディアアクセス制御層の通信プロトコルで定められた情報がその通信プロトコルで定められたフォーマットで配置される。ＭＡＣヘッダは、ＭＡＣヘッダ以降のデータ長またはペイロードのデータ長が設定される。なお、ＭＡＣヘッダは、ＭＡＣヘッダ以降のデータ長またはペイロードのデータ長が設定されていなくてもよい。

フレーム生成部５３は、ＣＰＵ１１から制御情報が入力され、ペイロード生成部５１からペイロードが入力される。フレーム生成部５３は、制御情報に従って、ヘッダ部を生成し、ヘッダ部の後にペイロードを追加したフレームを生成する。ヘッダ部は、物理層の通信プロトコルで定められたＰＨＹヘッダを含む。フレーム生成部５３は、生成されたフレームを変調部５５および変調制御部５９に出力する。

図３は、フレームのフォーマットの一例を示す第１の図である。フレームは、ヘッダ部と、ペイロードとを含む。ヘッダ部は、ＰＨＹヘッダを含む。ＰＨＹヘッダは、ＳＴＦ（Ｓｈｏｒｔ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｆｉｅｌｄ）フィールドと、ＬＴＦ（Ｌｏｎｇ Ｔｒａｉｎｉｎｇ Ｆｉｅｌｄ）フィールドと、ＳＩＧ（Ｓｉｇｎａｌ Ｆｉｅｌｄ）フィールドとを含む。ＳＩＧフィールドには、ペイロードを送信するための変調方式、伝送レート、データ長が定義される。

ＭＡＣヘッダは、ＭＡＣヘッダ以降のデータ長あるいはペイロード長が設定される。なお、ＭＡＣヘッダに、ＭＡＣヘッダ以降のデータ長あるいはペイロード長を設定せず、ＰＨＹヘッダのＳＩＧフィールドに設定されているデータ長あるいはペイロード長を利用して、ＭＡＣヘッダ以降のデータ長あるいはペイロード長を算出するようにしてもよい。

ペイロードは、ＭＡＣヘッダと、第１部分と、第２部分とを含み、第１部分の後に第２部分が配置される。また、第１部分は、データ長の符号化データと、第１データの符号化データと、誤り検出符号とを含み、第２部分は、データ長の符号化データと、第２データの符号化データと、誤り検出符号とを含む。

図２に戻って、変調部５５は、フレーム生成部５３から入力されるフレームを変調して変調信号を生成し、変調信号を送信部５７に出力する。変調部５５は、ＢＰＳＫの変調方式で変調する回路と、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）の変調方式で変調する回路と、１６ＱＡＭの変調方式で変調する回路と、６４ＱＡＭの変調方式で変調する回路と、を備えており、変調制御部５９により制御され、変調制御部５９が指示する変調方式でフレームを変調する。ここでは、変調制御部５９は、フレームのＰＨＹ部分のＳＩＧフィールドをＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ ｋｅｙｉｎｇ）の変調方式で変調させ、ペイロードを１６ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）の変調方式で変調させる。送信部５７は、変調部５５から入力される変調信号をアンテナ１９Ａから送信する。

受信部６１は、アンテナ１９Ａにより受信された変調信号を受信し、受信した変調信号を復調部６３に出力する。復調部６３は、受信部６１から入力される変調信号を復調してフレームを生成し、フレームを抽出部６５に出力する。復調部６３は、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭそれぞれに対応する復調方式で復調変調する回路を備えており、復調制御部７１により制御され、復調制御部７１が指示する復調方式で変調信号を復調する。ここでは、復調制御部７１は、フレームのＰＨＹヘッダのＳＩＧフィールドをＢＰＳＫに対応する復調方式で復調変調させ、ＭＡＣヘッダおよびペイロードを１６ＱＡＭに対応する復調方式で復調させる。後述する抽出部６５によって、ＰＨＹヘッダのＳＩＧフィールドの内容からペイロードの変調方式を解読され、復調制御部７１は、抽出部６５からペイロードを１６ＱＡＭに対応する復調方式で復調する指示が入力される。

抽出部６５は、ヘッダ抽出部６７と、ペイロード抽出部６９とを含む。ヘッダ抽出部６７は、復調部６３から入力されるフレームからヘッダ部分を抽出する。また、ＰＨＹヘッダを抽出した時点で、ＰＨＹヘッダのＳＩＧフィールドに定義されている復調方式、ここでは、１６ＱＡＭに対応する復調方式で復調する指示を復調制御部７１に出力する。ヘッダ抽出部６７は、抽出されたヘッダ部分から制御情報を抽出し、ＣＰＵ１１に出力する。

ペイロード抽出部６９は、復調部６３から入力されるフレームからペイロードを部分的に抽出する。ペイロード抽出部６９は、まず、フレームからＭＡＣヘッダを抽出し、その後、第１部分を抽出する。具体的には、ヘッダ部分の直後のＭＡＣヘッダを抽出する。ＭＡＣヘッダのデータ長は予め定められているので、ヘッダ部分の直後から予め定められたデータ長の部分をＭＡＣヘッダとして抽出する。そして、ペイロード抽出部は、ＭＡＣヘッダの直後のデータ長を抽出し、データ長から第１部分を特定する。そして、第１部分の最後の誤り検出符号を用いて、第１部分の誤り検出をする。誤りが検出されなければ、第１部分から第１データの符号化データを抽出し、復号した第１データをＣＰＵ１１に出力する。

次に、ペイロード抽出部６９は、フレームから第２部分を抽出する。具体的には、第１部分の直後のデータ長を抽出し、データ長から第２部分を特定する。そして、第２部分の最後の誤り検出符号を用いて、第２部分の誤り検出をする。誤りが検出されなければ、第２部分から第２データの符号化データを抽出し、復号した第２データをＣＰＵ１１に出力する。

ペイロード抽出部６９は、ペイロードのうちから第１部分を抽出した後に、第２部分を抽出するので、第１部分を受信した後、第２部分を受信しているときに他のフレームと衝突したとしても、第１部分は受信されるので、第１部分に含まれる第１データを受信することができる。

図４は、送信処理の流れの一例を示す第１のフローチャートである。送信処理は、通信制御部１９が送信プログラムを実行することにより、通信制御部１９により実行される処理である。図４を参照して、通信制御部１９は、ＣＰＵ１１から制御情報、第１の種類の第１データ、第２の種類の第２データを受け付けたか否かを判断する（ステップＳ０１）。それらを受け付けるまで待機状態となり（ステップＳ０１でＮＯ）、それらを受け付けたならば（ステップＳ０１でＹＥＳ）処理をステップＳ０２に進める。

ステップＳ０２においては、第１データを符号化する。そして、第１データの符号化データのデータ長を算出し（ステップＳ０３）、データ長の符号化データの後に第１データの符号化データを追加した符号化データに対する誤り検出符号を生成する（ステップＳ０４）。そして、データ長の符号化データ、第１データの符号化データおよび誤り検出符合の順に配列した第１部分を生成する（ステップＳ０５）。

次のステップＳ０６においては、第２データを符号化する。そして、第２データの符号化データのデータ長を算出し（ステップＳ０７）、データ長の符号化データの後に第２データの符号化データを追加した符号化データに対する誤り検出符号を生成する（ステップＳ０８）。そして、データ長の符号化データ、第２データの符号化データおよび誤り検出符合の順に配列した第２部分を生成する（ステップＳ０９）。

次に、ＭＡＣヘッダの後に、ステップＳ０５において生成された第１部分を配置し、第１部分の後にステップＳ０９において生成された第２部分を配置したペイロードを生成し（ステップＳ１０）、処理をステップＳ１１に進める。ステップＳ１１においては、ヘッダ部分を生成し、処理をステップＳ１２に進める。

ステップＳ１２においては、ステップＳ１１において生成されたヘッダ部分のうちＰＨＹヘッダのＳＩＧフィールドをＢＰＳＫの変調方式で変調し、送信する。そして、ステップＳ１０において生成されたペイロードを１６ＱＡＭの変調方式で変調し、送信する（ステップＳ１３）。

図５は、受信処理の流れの一例を示す第１のフローチャートである。受信処理は、通信制御部１９が受信プログラムを実行することにより、通信制御部１９により実行される処理である。図５を参照して、通信制御部１９は、受信される変調信号をＢＰＳＫの変調方式に対応する復調方式で復調を開始する（ステップＳ２１）。そして、フレーム信号を検出したか否かを判断する（ステップＳ２２）。具体的には、ＳＴＦフィールドを検出したか否かを判断する。ＳＴＦフィールドを検出するまで待機状態となり（ステップＳ２２でＮＯ）、ＳＴＦフィールドを検出すると（ステップＳ２２でＹＥＳ）、処理をステップＳ２３に進める。

ステップＳ２３においては、復調されるデータからヘッダ部分のＳＩＧフィールドを抽出する。そして、ＰＨＹヘッダのＳＩＧフィールドに定義されている変調方式に対応する復調方式を決定する（ステップＳ２４）。そして、決定された復調方式で変調信号の復調を開始する（ステップＳ２５）。次に、変調されたデータからＭＡＣヘッダを抽出する（ステップＳ２６）。そして、ＰＨＹヘッダおよびＭＡＣヘッダから制御情報を抽出し、制御情報をＣＰＵ１１に出力する（ステップＳ２７）。

次に、変調されたデータからペイロードの第１部分を抽出する（ステップＳ２８）。第１部分は、ＭＡＣヘッダの後に設定されているデータ長で特定される。そして、第１部分の最後に設定されている誤り検出符号に基づいて、誤り検出を実行する（ステップＳ２９）。誤りが検出されなければ（ステップＳ３０でＮＯ）、処理をステップＳ３１に進めるが、誤りが検出されたならば（ステップＳ３０でＹＥＳ）、ステップＳ３１をスキップして処理をステップＳ３２に進める。ステップＳ３１においては、第１部分をＣＰＵ１１に出力する。

次に、変調されたデータからペイロードの第２部分を抽出する（ステップＳ３２）。第２部分は、ペイロードの第１部分の次に設定されているデータ長で特定される。そして、第２部分の最後に設定されている誤り検出符号に基づいて、誤り検出を実行する（ステップＳ３３）。誤りが検出されなければ（ステップＳ３４でＮＯ）、処理をステップＳ３５に進めるが、誤りが検出されたならば（ステップＳ３４でＹＥＳ）、ステップＳ３５をスキップして処理を終了する。ステップＳ３５においては、第２部分をＣＰＵ１１に出力する。

以上説明したように本実施の形態におけるナビゲーション装置１は、第１の種類の第１データ、該第１データのデータ長および該第１データに対する第１の誤り検出符号を含む第１部分と、第１部分よりも後に配置され、第２の種類の第２データ、該第２データのデータ長および該第２データに対する誤り検出符号出符号を含む第２部分とを含むペイロードを生成し、生成されたペイロードを含むフレームを送信する。また、受信されたフレームに含まれるペイロードから第１部分と第２部分とを別々に抽出する。このため、第２部分が他のフレームと衝突する場合であっても、第１部分が衝突しなければ第１部分を送受信することができる。その結果、フレームが衝突することによりデータが失われるを防止することができ、データの到達率を向上させることができる。

＜フレームフォーマットの第１の変形例＞
図６は、フレームのフォーマットの一例を示す第２の図である。図６を参照して、図３に示したフレームのフォーマットと異なる点は、第２部分のデータ長が削除された点である。

変形例におけるフレームのフォーマットにおいては、ＭＡＣヘッダにＭＡＣヘッダ以降のデータ長またはペイロードのデータ長が設定される。このため、ペイロード抽出部６９は、ＭＡＣヘッダに設定されているＭＡＣヘッダ以降のデータ長またはペイロードのデータ長と、第１部分のデータ長とから第２部分のデータ長を算出し、第２部分を抽出する。

また、ＭＡＣヘッダにＭＡＣヘッダ以降のデータ長あるいはペイロード長を設定せず、ＰＨＹヘッダのＳＩＧフィールドに設定されているデータ長あるいはペイロード長と第１部分のデータ長とから第２部分のデータ長を算出するようにしてもよい。この場合、ペイロード抽出部６９は、ＰＨＹヘッダのＳＩＧフィールドに設定されているデータ長あるいはペイロード長と、第１部分のデータ長とから第２部分のデータ長を算出し、第２部分を抽出する。

＜第２の実施の形態＞
上述した第１の実施の形態においては、ペイロードを同一の変調方式、ここでは１６ＱＡＭで変調して送信するようにしたが、変形例におけるナビゲーション装置は、ペイロードの第１部分と第２部分とで変調方式を異ならせる。第１部分に対する変調方式を第２部分に対する変調方式よりもノイズの影響を受けにくい変調方式にする。ここでは、第１部分に対する変調方式を、ＱＰＳＫとし、第２部分に対する変調方式を、１６ＱＡＭとする。一般的に、ＱＰＳＫの変調方式は、１６ＱＡＭの変調方式に対して、ノイズの影響を受けにくいが、転送レートが低くなる変調方式である。

第２の実施の形態におけるナビゲーション装置１は、図１に示した第１の実施の形態におけるナビゲーション装置１と同じ機能を有し、通信制御部１９は、図２に示した機能とフレーム生成部５３が変更されるのを除き、同じ機能を有する。フレーム生成部５３は、変調方式が設定されるＰＨＹヘッダのＳＩＧフィールドの部分のデータ長を拡張した拡張ＳＩＧフィールドを生成し、拡張ＳＩＧフィールドに、ペイロードのＭＡＣヘッダおよび第１部分に対する変調方式としてＱＰＳＫを設定し、ペイロードの第２部分に対する変調方式として１６ＱＡＭを設定する。

なお、ヘッダ抽出部６７は、拡張ＳＩＧフィールドを抽出すると、ＱＰＳＫの変調方式に対応する復調方式でＭＡＣヘッダおよび第１部分を復調する指示を復調制御部７１に出力し、１６ＱＡＭの変調方式に対応する復調方式で第２部分を復調する指示を復調制御部７１に出力する。

図７は、フレームのフォーマットの一例を示す第３の図である。図７を参照して、図３に示したフレームのフォーマットと異なる点は、ＰＨＹヘッダのＳＩＧフィールドが拡張されて拡張ＳＩＧフィールドに変更された点である。

図８は、送信処理の流れの一例を示す第２のフローチャートである。図４に示した送信処理と異なる点は、ステップＳ１１ＡおよびステップＳ１３Ａが変更された点、およびステップＳ１４が追加された点である。その他の処理は図５に示したのと同じなので、ここでは説明を繰り返さない。

ステップＳ１１Ａにおいては、ヘッダ部分を生成する。ここでは、拡張ＳＩＧフィールドに、ペイロードのＭＡＣヘッダおよび第１部分に対する変調方式としてＱＰＳＫが設定され、ペイロードの第２部分に対する変調方式として１６ＱＡＭが設定される。

ステップＳ１３Ａにおいては、ペイロードのＭＡＣヘッダおよび第１部分をＱＰＳＫの変調方式で変調し、送信する。ステップＳ１４においては、ペイロードの第２部分を１６ＱＡＭの変調方式で変調し、送信する。

図９は、受信処理の流れの一例を示す第２のフローチャートである。図５に示した受信処理と異なる点は、ステップＳ２４Ａ、ステップＳ２５ＡおよびステップＳ３１Ａが変更された点である。その他の処理は図５に示したのと同じなので、ここでは説明を繰り返さない。

ステップＳ２４Ａにおいては、ＰＨＹヘッダの拡張ＳＩＧフィールドに設定されている変調方式に対応する復調方式を決定する。そして、ステップＳ２５Ａにおいては、ステップＳ２４Ａにおいて決定された復調方式にしたがって、ＱＰＳＫに対する復調方式で復調を開始する。

処理がステップＳ３１Ａに進む場合、第１部分が受信された後である。この場合、ステップＳ３１Ａにおいては、ステップＳ２４Ａにおいて決定された復調方式に従って、１６ＱＡＭに対する復調方式で復調を開始する。このため、その後受信される１６ＱＡＭで変調された第２部分の変調信号を復調することができ、ステップＳ３２において、第２部分を抽出することができる。

以上説明したように第２の実施の形態におけるナビゲーション装置１は、第１部分に対する変調方式としてＱＰＳＫを、第２部分に対する変調方式として１６ＱＡＭを定義する拡張ＳＩＧフィールドを含むＰＨＹヘッダを生成されたペイロードに追加し、第１の部分をＱＰＳＫの変調方式で変調して送信し、第２部分を１６ＱＡＭの変調方式で変調し、送信する。フレームを受信する際は、ＰＨＹヘッダに含まれる拡張ＳＩＧフィールドを参照して、第１部分をＱＰＳＫの変調方式に対応する復調方式で復調し、第２部分を１６ＱＡＭの変調方式に対応する復調方式で復調する。このため、ノイズの影響を受ける場合であっても第１部分が受信される確率を高くすることができる。

＜フレームフォーマットの第２の変形例＞
第２の変形例においては、図３に示した第１の実施の形態におけるフレームのフォーマットのＰＨＹヘッダを変更することなく、ペイロードにＰＨＹヘッダのＳＩＧフィールドと同様の追加ＳＩＧフィールドを追加したものである。

図１０は、フレームのフォーマットの一例を示す第４の図である。図１０を参照して、図３に示したフレームのフォーマットと異なる点は、ペイロードの第１部分と第２部分との間に、ＰＨＹヘッダの一部である追加ＳＩＧフィールドが追加された点である。ＰＨＹヘッダのＳＩＧフィールドのリザーブビットを用いて、追加ＳＩＧフィールドの有無を設定することができるので、このリザーブビットに追加ＳＩＧフィールドが存在することが記される。

ＣＰＵ１１が備えるフレーム生成部５３は、変調方式が設定されるＰＨＹヘッダのＳＩＧフィールドに、ペイロードのＭＡＣヘッダおよび第１部分に対する変調方式としてＱＰＳＫを設定するとともに、追加ＳＩＧフィールドが存在することを設定し、追加ＳＩＧフィールドにペイロードの第２部分に対する変調方式として１６ＱＡＭを設定する。

なお、ヘッダ抽出部６７は、ＳＩＧフィールドを抽出すると、それに設定されている変調方式に対応する復調方式でＭＡＣヘッダおよび第１部分を復調する指示を復調制御部７１に出力する。また、ヘッダ抽出部６７は、ＳＩＧフィールドのリザーブビットに追加ＳＩＧフィールドが存在することが記されていることを検出すると、追加ＳＩＧを抽出し、抽出された追加ＳＩＧフィールドに設定されている変調方式に対応する復調方式で第２部分を復調する指示を復調制御部７１に出力する。

第２の変形例におけるフレームフォーマットを用いれば、ノイズの影響を受ける場合であっても第１部分が受信される確率を高くすることができる。さらに、追加ＳＩＧフィールドの有無をＳＩＧフィールドのリザーブビットを用いて記すので、ＰＨＹヘッダのフォーマットを変更する必要がない。

＜フレームフォーマットの第３の変形例＞
第２の変形例におけるフレームのフォーマットは、ペイロードの第１部分と第２部分との間に追加ＳＩＧフィールドを追加するものであったが、第２の変形例におけるフレームのフォーマットは、ペイロードのＭＡＣヘッダの前にＰＨＹヘッダの一部として追加ＳＩＧフィールドを追加したものである。

図１１は、フレームのフォーマットの一例を示す第５の図である。図１１を参照して、図３に示したフレームのフォーマットと異なる点は、ペイロードの前に追加ＳＩＧフィールドが追加された点である。

ＣＰＵ１１が備えるフレーム生成部５３およびヘッダ抽出部６７の動作は、第２の変形例におけるフレームフォーマットを用いる場合と同様なので、ここでは説明を繰り返さない。第３の変形例におけるフレームフォーマットを用いれば、ノイズの影響を受ける場合であっても第１部分が受信される確率を高くすることができる。さらに、追加ＳＩＧフィールドの有無をＳＩＧフィールドのリザーブビットを用いて記すので、ＰＨＹヘッダのフォーマットを変更する必要がない。

なお、上述した実施の形態においては、通信装置の一例としてナビゲーション装置１を例に説明したが、単にビーム（電波）を送受信する送受信装置であってもよい。

また、図４、図５、図８、および図９に示した処理をナビゲーション装置１に実行させるための送受信方法、およびその送受信方法をコンピュータに実行させるための送受信プログラムとして発明を捉えることができるのは言うまでもない。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明の実施の形態の１つにおけるナビゲーション装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 ナビゲーション装置が備える通信制御部の機能の一例を示す機能ブロック図である。 フレームのフォーマットの一例を示す第１の図である。 送信処理の流れの一例を示す第１のフローチャートである。 受信処理の流れの一例を示す第１のフローチャートである。 フレームのフォーマットの一例を示す第２の図である。 フレームのフォーマットの一例を示す第３の図である。 送信処理の流れの一例を示す第２のフローチャートである。 変形例における受信処理の流れの一例を示す第２のフローチャートである。 フレームのフォーマットの一例を示す第４の図である。 フレームのフォーマットの一例を示す第５の図である。

符号の説明

１ ナビゲーション装置、１１ ＣＰＵ、１３ 受信機、１５ ジャイロ、１７ 車速センサ、１９ 通信制御部、１９Ａアンテナ、２１ メモリＩ／Ｆ、２１Ａ メモリカード、２３ シリアル通信Ｉ／Ｆ、２５ 表示制御部、２９ タッチスクリーン、３１ ＲＯＭ、３３ ＲＡＭ、３５ ＥＥＰＲＯＭ、３７ 操作キー、、５１ ペイロード生成部、５３ フレーム生成部、５５ 変調部、５７ 送信部、５９ 変調制御部、６１ 受信部、６３ 復調部、６５ 抽出部、６７ ヘッダ抽出部、６９ ペイロード抽出部、７１ 復調制御部。

Claims (4)

1. 第１の種類のデータおよび該第１の種類のデータに対する第１の誤り検出符号を含む第１の部分と、第２の種類のデータおよび該第２の種類のデータに対する第２の誤り検出符号出符号を含む第２の部分とを含むペイロードを生成するペイロード生成手段と、
   前記第１の部分は、前記第２の部分より前に配置され、
   前記生成されたペイロードを含むフレームを生成するフレーム生成手段と、
   前記生成されたフレームを送信するフレーム送信手段と、
   フレームを受信するフレーム受信手段と、
   前記受信されたフレームに含まれるペイロードから前記第１の部分と前記第２の部分とを別々に抽出する抽出手段と、を備えた通信装置。
2. 前記フレーム生成手段は、前記第１の部分に対する第１の変調方式と、前記第２の部分に対する前記第１の変調方式とは異なる第２の変調方式とを定義するシグナルフィールドを含むヘッダを前記生成されたペイロードに追加するヘッダ追加手段を含み、
   前記フレーム送信手段は、前記第１の部分を前記第１の変調方式で変調し、前記第２の部分を前記第２の変調方式で変調する変調手段を含み、
   前記フレーム受信手段は、前記ヘッダに含まれる前記シグナルフィールドを参照して、前記第１の部分を前記第１の変調方式に対応する第１の復調方式で復調し、前記第２の部分を前記第２の変調方式に対応する第２の復調方式で復調する復調手段を含む、請求項１に記載の通信装置。
3. 前記フレーム生成手段は、前記第１の部分に対する第１の変調方式を定義する第１のシグナルフィールドを含むヘッダを前記生成されたペイロードに追加するとともに、前記第２の部分に対する前記第１の変調方式とは異なる第２の変調方式を定義する第２のシグナルフィールドを前記第２の部分の前に追加するヘッダ追加手段を含み、
   前記フレーム送信手段は、前記第１の部分を前記第１の変調方式で変調し、前記第２の部分を前記第２の変調方式で変調する変調手段を含み、
   前記フレーム受信手段は、前記第１のシグナルフィールドを参照して、前記第１の部分を前記第１の変調方式に対応する第１の復調方式で復調し、前記第２のシグナルフィールドを参照して、前記第２の部分を前記第２の変調方式に対応する第２の復調方式で復調する復調手段を含む、請求項１に記載の通信装置。
4. 複数の通信装置間で送受信されるフレームのデータ構造であって、
   前記フレームを受信する際に該フレームから第１の種類のデータを抽出できるように、前記第１の種類のデータおよび該第１の種類のデータに対する第１の誤り検出符号を含む第１の部分と、
   前記フレームを受信する際に該フレームから第２の種類のデータが抽出できるように、前記第２の種類のデータおよび該第２の種類のデータに対する第２の誤り検出符号出符号を含む第２の部分と、を含み、
   前記第１の部分を前記第２の部分より前に配置したフレームのデータ構造。

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