JP2010068350A - 通信方法およびそれを利用した無線装置 - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信を実行している状況に応じて、周波数チャネルを適切に選択したい。
【解決手段】処理部５４は、画像データを順次入力する。特定部６４は、順次入力した画像データに対する同期期間を特定する。測定部６６は、特定した同期期間にわたって、無線伝送路の特性を測定する。処理部５４は、測定した無線伝送路の特性を無線パケットに格納して他の無線装置へ送信するとともに、順次入力した画像データも無線パケットに格納して他の無線装置へ送信する。
【選択図】図２

Description

本発明は、通信技術に関し、特に他の無線装置との間で通信を実行する通信方法およびそれを利用した無線装置に関する。

静止画像の圧縮技術における国際標準のひとつがＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）である。ＪＰＥＧでは、原画像のデータ（以下、「原画像フレーム」という）に対して、ＤＣＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｃｏｓｉｎｅ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）、量子化、エントロピー符号化が実行される。また、ＪＰＥＧによる圧縮がなされたデータのフォーマットは、先頭から順に、マーカ（以下、「先頭マーカ」という）、ヘッダ、画像データ、マーカ（以下、「終了マーカ」という）を配置する。なお、画像データは、原画像フレームを圧縮したデータに相当する（例えば、非特許文献１参照）。
藤原洋、最新ＭＰＥＧ教科書、日本、アスキー出版局、１９９７年９月１日、ｐ．５３−６７

自動車等の車両の衝突を回避し、運転の安全性を向上させるために、車両に車載カメラが搭載され、車載カメラにて撮像された画像が車載モニタに表示される。運転手は、目視に加えて、車載モニタに表示された画像にて、車両の周囲の状況を把握する。一般的に、車載モニタは運転席付近に搭載され、車載カメラは車両の前方や後方に搭載されるので、両者の設置位置は離れている。そのため、車載カメラにて撮像された画像を車載モニタへ伝送する必要があるが、取り付けの手間を考慮すると、有線のケーブルを使用するよりも、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）のような無線通信システムを使用する方が好ましい。無線ＬＡＮの伝送容量を考慮して、伝送対象となる画像には前述の圧縮技術が使用される。

このような車載カメラを搭載した車両同士が接近したり、車外に設置された無線ＬＡＮのアクセスポイントと車両とが接近したりすることによって、無線ＬＡＮにおいて干渉が生じる。その際、通信が正常になされなくなるおそれがあり、これを回避するために、互いに異なった周波数チャネルの使用が望まれる。しかしながら、周波数チャネルの数は有限なので、車両の移動等によって干渉が発生する。また、周波数チャネルによっては、レーダとの干渉が発生する可能性もある。干渉が発生して画像が正常に伝送されなくなると、安全性の点において望ましくない。そのため、無線通信を実行している状況に応じて、適切に周波数チャネルが切り替えられるべきである。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、無線通信を実行している状況に応じて、周波数チャネルを適切に選択する技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の無線装置は、画像データを順次入力する入力部と、入力部において順次入力した画像データに対する同期期間を特定する特定部と、特定部において特定した同期期間にわたって、無線伝送路の特性を測定する測定部と、測定部において測定した無線伝送路の特性を無線パケットに格納して他の無線装置へ送信するとともに、入力部において順次入力した画像データも無線パケットに格納して他の無線装置へ送信する送信部と、を備える。

本発明の別の態様は、通信方法である。この方法は、画像データを順次入力するステップと、順次入力した画像データに対する同期期間を特定するステップと、特定した同期期間にわたって、無線伝送路の特性を測定するステップと、測定した無線伝送路の特性を無線パケットに格納して他の無線装置へ送信するとともに、順次入力した画像データも無線パケットに格納して他の無線装置へ送信するステップと、を備える。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、無線通信を実行している状況に応じて、周波数チャネルを適切に選択できる。

本発明を具体的に説明する前に、概要を述べる。本発明の実施例は、車載カメラ装置が、撮像した原画像フレームを圧縮することによって、画像データを生成してから伝送し、車載モニタ装置が、画像データを再生する通信システムに関する。ここで、車載カメラ装置および車載モニタ装置は、車両に搭載される。また、車載カメラ装置から車載モニタ装置への画像データの伝送には、無線ＬＡＮが使用されており、無線ＬＡＮでは、パケット信号が使用される。無線ＬＡＮには、複数の周波数チャネルが規定されており、干渉の少ない周波数チャネルの使用が望ましい。しかしながら、車両は移動可能であるので、周囲の環境の変化とともに、干渉の少ない周波数チャネルも変化する。ここで、干渉の影響の受け方は、無線通信を実行している状況によって異なる。例えば、車両の移動速度が遅い場合、長い期間にわたって干渉の影響を受けるが、車両の移動速度が速い場合、干渉の影響を受ける期間も短くなる。また、画像データが定常的に伝送されている場合に、周波数チャネルの切替による伝送の中断は短い方が望ましい。これらに対応するために、実施例に係る通信システムは、次の処理を実行する。

車載カメラ装置に含まれた無線装置は、画像データを受けつけるとともに、画像データに同期した垂直同期信号を受けつける。ここで、垂直同期信号には、垂直ブランク期間（以下、「Ｖブランク期間」という）が定期的に含まれており、Ｖブランク期間には、画像データが存在しない。そこで、無線装置は、Ｖブランク期間を利用して、複数の周波数チャネルのそれぞれに対する特性を測定する。つまり、無線装置は、画像データを送信している状況下において、送信に使用していない周波数チャネルの特性も測定する。さらに、無線装置は、周波数チャネルの切替がなされる前に、車載モニタ装置へ測定結果を予め送信する。車載モニタ装置に含まれた無線装置は、画像データを受信するとともに、測定結果も受信する。無線装置は、測定結果をもとに、複数の周波数チャネルのそれぞれに対する特性がまとめられたテーブルを生成する。また、無線装置は、画像データの品質を測定期間にわたって測定する。ここで、測定期間は、移動速度が速くなれば、長くなるように設定される。つまり、無線装置は、画像データの品質の悪化により、周波数チャネルの切替を決定すると、テーブルを参照して新たな周波数チャネルを決定する。

図１は、本発明の実施例に係る通信システム１００の構成を示す。通信システム１００は、車載カメラ装置１０、車載モニタ装置１２を含む。通信システム１００は、図示しない車両に搭載されている。車載カメラ装置１０は、動画像あるいは静止画像（以下、「画像」と総称する）を撮像し、撮像した画像のデータ（以下、「画像データ」という）を車載モニタ装置１２へ送信する。ここで、画像データは、ＪＰＥＧによって圧縮されている。また、車載カメラ装置１０と車載モニタ装置１２との間の無線ネットワークには、前述のごとく、無線ＬＡＮが使用される。そのため、複数の周波数チャネルが規定されており、車載カメラ装置１０および車載モニタ装置１２は、ひとつの共通の周波数チャネルを選択して使用する。図示しない他の車両であって、かつ通信システム１００に対応した他の車両が接近した場合に、互いに同一の周波数チャネルが使用されていれば、干渉が発生する。また、複数の周波数チャネルのうちの一部は、レーダにも使用されている。つまり、当該一部の周波数チャネルでは、レーダとの干渉も生じる可能性がある。

車載モニタ装置１２は、車載カメラ装置１０からの画像データを受信し、画像をモニタに表示する。ここで、車載カメラ装置１０は、画像データの送信中に、複数の周波数チャネルのそれぞれに対する特性を測定し、測定結果を車載モニタ装置１２へ送信する。車載モニタ装置１２は、画像データの品質を測定し、品質が悪化した場合に、別の周波数チャネルへの切替を決定する。その際、車載モニタ装置１２は、車載カメラ装置１０からの測定結果をもとに、ひとつの周波数チャネルを選択する。

図２は、車載カメラ装置１０の構成を示す。車載カメラ装置１０は、無線部５０、変復調部５２、処理部５４、制御部５６、符号化部５８、撮像部６０、記憶部６２、特定部６４、測定部６６を含む。

撮像部６０は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサなどに相当し、原画像フレームを撮像する。ここで、原画像フレームは、前述のごとく、圧縮を実行していないひとつの画像に相当する。また、以下では、画像そのものであるか、あるいはデジタルデータであるかを区別せずに、「原画像フレーム」という用語を使用する。また、撮像部６０での撮像は、例えば、周期的になされる。撮像部６０は、撮像した原画像フレームを符号化部５８へ順次出力する。

符号化部５８は、撮像部６０から原画像フレームを順次入力する。符号化部５８は、原画像フレームに対して、圧縮符号化処理を実行することによって、画像データを生成する。圧縮方式としては、例えば、Ｍｏｔｉｏｎ ＪＰＥＧ（Ｊｏｉｎｔ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）方式などが利用される。例えば、インタレースが使用されている場合、ひとつの画像データは、奇数フィールドのデータ（以下、これも「奇数フィールド」という）と偶数フィールドのデータ（以下、これも「偶数フィールド」という）にて構成されている。

符号化部５８は、奇数フィールドの前段にＪＰＥＧヘッダを付加し、さらに先頭と最後尾のそれぞれにマーカを付加する。ここで、先頭に付加されたマーカが「ＳＯＩ（Ｓｔａｒｔ ｏｆ Ｉｍａｇｅ）」であり、最後尾に付加されたマーカが「ＥＯＩ（Ｅｎｄ ｏｆ Ｉｍａｇｅ）」である。また、偶数フィールドにも、ＪＰＥＧヘッダ、ＳＯＩ、ＥＯＩが付加される。以下では、これらが付加された奇数フィールドおよび偶数フィールドもまた、「奇数フィールド」および「偶数フィード」と呼ばれる。なお、奇数フィールドおよび偶数フィールドは、「画像データ」とも総称される。さらに、符号化部５８は、複数の画像データのそれぞれに同期した垂直同期信号も生成する。垂直同期信号は公知の技術でよいので、ここでは説明を省略する。符号化部５８は、画像データを処理部５４へ出力し、垂直同期信号を特定部６４へ出力する。

処理部５４は、送信処理として、符号化部５８から画像データを順次入力する。処理部５４は、順次入力した画像データをパケット信号に格納する。ここで、ひとつの画像データのサイズが、パケット信号のサイズよりも大きい場合、処理部５４は、パケット信号に格納できるように画像データを複数に分割する。つまり、処理部５４は、ひとつの画像データを複数のパケット信号に格納する。処理部５４は、パケット信号を変復調部５２へ出力する。

一方、処理部５４は、受信処理として、変復調部５２から復調結果を入力する。処理部５４は、復調結果に応じた処理を実行する。復調結果の一例は、図示しない車載モニタ装置１２からの周波数チャネル切替の要求である。その際、新たな周波数チャネルに関する情報も含まれている。処理部５４は、当該要求にしたがって、無線部５０に対して、新たな周波数チャネルへの切替を指示する。また、切替を指示した後、処理部５４は、新たな周波数チャネルにおいて、変復調部５２、無線部５０を介して、車載モニタ装置１２との間で切替処理を実行する。ここで、切替処理の説明は省略する。さらに、処理部５４は、パケット信号に対して、デジタル信号処理を実行する。ここで、デジタル信号処理の一例は、送信処理としての誤り訂正の符号化、受信処理としての誤り訂正の復号である。なお、デジタル信号処理は、これに限定されるものではない。

変復調部５２は、送信処理として、処理部５４からのパケット信号に対して、変調を実行する。ここで、変調方式は、任意のものでよい。さらに、変復調部２２は、変調したパケット信号をベースバンドのパケット信号として無線部５０へ出力する。また、変復調部５２は、受信処理として、無線部５０からのベースバンドのパケット信号に対して、復調を実行する。さらに、変復調部５２は、復調した結果を処理部５４へ出力する。なお、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格のようなＯＦＤＭ変調方式に通信システム１００が対応する場合、変復調部５２は、受信処理としてＦＦＴも実行し、送信処理としてＩＦＦＴも実行する。また、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格のようなスペクトル拡散方式に通信システム１００が対応する場合、変復調部５２は、受信処理として逆拡散も実行し、送信処理として拡散も実行する。さらに、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎのようなＭＩＭＯ方式に通信システム１００が対応する場合、変復調部５２は、受信処理としてアダプティブアレイ信号処理も実行し、送信処理として複数のストリームへの分散処理も実行する。

無線部５０は、図示しない車載モニタ装置１２との間において、無線通信を実行する。なお、無線部５０は、前述のごとく、処理部５４からの指示にしたがって、無線通信の際に使用すべき周波数チャネルを設定する。つまり、無線部５０は、複数の周波数チャネルのうちのいずれかを使用する。無線部５０は、送信処理として、変復調部２２からベースバンドのパケット信号を入力する。無線部５０は、ベースバンドのパケット信号に対して直交変調を実行することによって、中間周波数帯域のパケット信号を生成する。また、無線部５０は、中間周波数帯域のパケット信号を周波数変換することによって、無線周波数帯域のパケット信号を生成する。無線周波数帯域が周波数チャネルに相当する。無線部５０は、無線周波数帯域のパケット信号を増幅した後に、アンテナを介して送信する。ここで、無線部５０には、ＰＡ（Ｐｏｗｅｒ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、ミキサ、Ｄ／Ａ変換部も含まれる。

無線部５０は、受信処理として、アンテナを介して受信した無線周波数帯域のパケット信号に対して周波数変換を実行することによって、中間周波数帯域のパケット信号を生成する。また、無線部５０は、中間周波数帯域のパケット信号を直交検波することによって、ベースバンドのパケット信号を生成する。さらに、無線部５０は、ベースバンドのパケット信号を変復調部５２へ出力する。一般的に、ベースバンドのパケット信号は、同相成分と直交成分によって形成されるので、ふたつの信号線が示されるべきであるが、ここでは、図を明瞭にするためにひとつの信号線だけを示すものとする。また、無線部５０には、ＬＮＡ（Ｌｏｗ Ｎｏｉｓｅ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）、ミキサ、ＡＧＣ、Ａ／Ｄ変換部も含まれる。

特定部６４は、符号化部５８から垂直同期信号を入力する。ここで、垂直同期信号とは、垂直走査において、走査の周波数と走査の開始点が示された信号である。つまり、垂直同期信号は、符号化部５８からの画像データに同期した信号である。図３（ａ）−（ｃ）は、車載カメラ装置１０での動作タイミングを示す。ここで、横軸は時間に相当する。図３（ａ）は、符号化部５８からの画像データを示す。奇数フィールド２５０の先頭と最後尾とには、「ＳＯＩ」、「ＥＯＩ」が付加されており、偶数フィールド２５２の先頭と最後尾とにも、「ＳＯＩ」、「ＥＯＩ」が付加されている。また、奇数フィールド２５０と偶数フィールド２５２との組合せが連続して配置されている。

図３（ｂ）は、垂直同期信号を示す。図示のごとく、垂直同期信号は、奇数フィールド２５０と偶数フィールド２５２の連続した区間において「Ｈｉｇｈ」になり、偶数フィールド２５２の終了タイミングから次の奇数フィールド２５０の開始タイミングにわたって「Ｌｏｗ」になる信号である。ここで、Ｌｏｗの部分が、Ｖブランク２５４に相当する。なお、図３（ｃ）については後述する。図２に戻る。特定部６４は、順次入力した画像データに対する同期期間として、垂直同期信号でのＶブランク２５４の期間を特定する。特定部６４は、特定したＶブランク２５４の期間を測定部６６へ出力する。

測定部６６は、特定部６４から、Ｖブランク２５４の期間を入力する。測定部６６は、Ｖブランク２５４の期間にわたって、無線部５０を介して無線伝送路の特性を測定する。ここでは、測定処理をさらに詳細に説明する。測定部６６は、測定を実行する前に、記憶部６２に記憶された測定条件を取得する。図４は、記憶部６２に記憶された測定条件のデータ構造を示す。図示のごとく、周波数チャネル番号欄２００、レーダの有無欄２０２、測定回数欄２０４が含まれる。周波数チャネル番号欄２００には、複数の周波数チャネルのそれぞれを識別するための番号（以下、「周波数チャネル番号」という）が示されている。なお、各周波数チャネル番号は、周波数の値に対応づけられている。

レーダの有無欄２０２には、各周波数チャネルにレーダが割り当てられているか否かが示されている。「有」の場合、レーダが割り当てられており、「無」の場合、レーダが割り当てられていない。測定回数欄２０４には、周波数チャネルの特性を測定するための測定回数が示されている。測定部６６は、前述のごとく、Ｖブランク２５４の期間において測定を実行するが、Ｖブランク２５４の期間は、例えば数ｍｓｅｃ程度であり、一般的にひとつの周波数チャネルでの測定に必要とされる期間よりも短い。これに対応するために、測定部６６は、ひとつの周波数チャネルにおいて、Ｖブランク２５４の期間での測定を複数回数実行する。

また、測定部６６は、複数の測定結果を積算することによって、ひとつの周波数チャネルに対する測定結果を導出する。つまり、測定部６６は、ひとつの周波数チャネルに対する無線伝送路の特性を測定するために、複数のＶブランク２５４の期間を使用する。その際の回数が測定回数欄２０４に示されている。ここでは、レーダが割り当てられていない周波数チャネルの測定回数が「Ａ」とされ、レーダが割り当てられている周波数チャネルの測定回数が「Ｂ」とされている。なお、ＢはＡよりも大きいとする。つまり、周波数チャネルに応じて、測定に使用すべきＶブランク２５４の期間の回数が変更されている。図２に戻る。

測定部６６は、図４に示された測定条件をもとに、ひとつの周波数チャネルに対する測定回数を特定するとともに、Ｖブランク２５４の期間において無線部５０を介して受信した信号の電力を測定する。また、測定部６６は、特定した測定回数を満たすまで、測定を繰り返し実行し、測定回数が満たされると受信電力を積算する。さらに、測定部６６は、条件をもとに、別の周波数チャネルでも同様の処理を繰り返す。測定部６６は、各周波数チャネルに対する受信電力を測定結果として処理部５４へ出力する。

処理部５４は、測定部６６から測定結果も入力する。また、処理部５４は、測定結果をパケット信号に格納する。ここで、処理部５４は、符号化部５８からフィールド同期信号も入力する。フィールド同期信号を説明するために、図３（ｃ）を使用する。フィールド同期信号は、奇数フィールド２５０の期間にわたって「Ｈｉｇｈ」になり、残りの期間にわたって「Ｌｏｗ」になるような信号であり、奇数フィールド２５０と偶数フィールド２５２とを区別するための信号といえる。

処理部５４は、フィールド同期信号をもとに、奇数フィールド２５０と偶数フィールド２５２との間の期間として、フィールド間ブランク２５６を特定する。つまり、処理部５４は、フィールド同期信号がＨｉｇｈからＬｏｗに切りかわった後、所定の期間を特定する。処理部５４は、特定した期間において、変復調部５２、無線部５０を介してパケット信号を送信する。つまり、奇数フィールド２５０、偶数フィールド２５２、Ｖブランク２５４以外のフィールド間ブランク２５６において、測定結果を格納したパケット信号が送信される。制御部５６は、車載カメラ装置１０全体の動作を制御する。

この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ、メモリ、その他のＬＳＩで実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされた通信機能のあるプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ソフトウエアのみ、またはそれらの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。

図５は、車載モニタ装置１２の構成を示す。車載モニタ装置１２は、無線部２０、変復調部２２、処理部２４、制御部２６、復号部２８、表示部３０、記憶部３６、取得部３８、測定部４０、決定部４２、相関部４４を含む。無線部２０、変復調部２２、処理部２４は、図２に示した無線部５０、変復調部５２、処理部５４と同様のタイプであるため、以下では、差異を中心に説明する。

処理部２４は、変復調部２２での復調結果として、図示しない車載カメラ装置１０からの画像データを入力する。処理部２４は、画像データに対して、誤り訂正の復号等のデジタル信号処理を実行する。処理部２４は、デジタル信号処理がなされた画像データ（以下、これも「画像データ」という）を復号部２８へ出力する。復号部２８は、処理部２４から画像データを入力する。ここで、画像データには、ＪＰＥＧ圧縮がなされているので、復号部２８は、画像データを復号する。復号として公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。復号部２８は、復号結果として、画像フレームを表示部３０へ出力する。画像フレームは、原画像フレームと同一であってもよい。表示部３０は、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）などによって構成されている。また、表示部３０は、復号部２８から画像フレームを受けつけ、画像フレームを表示する。

処理部２４は、無線部２０、変復調部２２を介して、図示しない車載カメラ装置１０から測定結果を適宜受けつける。処理部２４は、測定結果を受けつけると、記憶部３６に記憶された測定結果のテーブルを更新する。図６は、記憶部３６に記憶された測定結果のテーブルのデータ構造を示す。図示のごとく、優先順位２１０、周波数チャネル番号欄２１２、受信電力欄２１４、レーダの有無欄２１６が含まれている。ここで、周波数チャネル番号欄２１２、レーダの有無欄２１６は、図４の周波数チャネル番号欄２００、レーダの有無欄２０２に対応する。また、受信電力欄２１４には、測定結果に含まれた受信電力が示されている。

処理部２４は、測定結果から、周波数チャネル番号と受信電力とを抽出するとともに、周波数チャネルをもとに、周波数チャネル番号欄２１２の中から対応した行を特定する。また、処理部２４は、受信電力欄２１４のうち、特定した行に受信電力を記入する。さらに、処理部２４は、受信電力欄２１４に示された受信電力を互いに比較し、受信電力の低い周波数チャネル番号に対して、優先順位が高くなるように、つまり優先順位の小さい数字が付与されるように、テーブル内のデータを更新する。各周波数チャネルに対する優先順位は、優先順位２１０に示される。ここで、受信電力は干渉電力に相当するので、干渉電力の低い周波数チャネルに対して、高い優先順位が付与される。図５に戻る。

取得部３８は、車載モニタ装置１２を設置した車両の図示しない速度センサに接続されており、速度センサを介して車両の移動速度を取得する。例えば、取得部３８は、所定の間隔で移動速度を取得する。なお、速度センサとして公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。取得部３８は、移動速度に関する情報を測定部４０へ出力する。測定部４０は、取得部３８から、移動速度に関する情報を順次受けつける。また、測定部４０は、移動速度に対するしきい値を決定する。当該しきい値は、測定期間を決定するためのしきい値である。

図７は、測定部４０に記憶された測定期間を決定するためのしきい値のデータ構造を示す。図示のごとく、条件欄２２０、測定期間欄２２２が含まれる。条件欄２２０には、移動速度に対する条件が示されており、測定期間欄２２２には、左側の条件を満たした場合の測定期間が示されている。ここで、Ｖ１＞Ｖ２＞・・・＞ＶＸであり、Ｔ１＞Ｔ２＞・・・＞ＴＸ＞Ｔ（Ｘ＋１）である。つまり、移動速度が速くなるほど、測定期間が長くなるような規定がなされている。測定部４０は、条件欄２２０の上段から順に条件を抽出し、条件と移動速度とを比較する。移動速度が条件を満たした場合に、測定部４０は、当該条件に対応した測定期間を特定する。図５に戻る。

測定部４０は、特定した測定期間にわたって、無線部２０において使用している周波数チャネルの特性を測定する。具体的には、無線部２０、変復調部２２を介して、処理部２４において受信したパケット信号の誤り率を測定する。ここで、パケット信号の送信元は、図示しない車載カメラ装置１０である。また、誤り率の測定には、公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。無線部２０において使用している周波数チャネルがレーダに割り当てられていない場合、つまり、図６のレーダの有無欄２１６において「無」と示されている周波数チャネルが使用されている場合、測定部４０は、周波数チャネルの特性として誤り率だけを測定する。測定部４０は、測定した誤り率を決定部４２へ出力する。

一方、無線部２０において使用している周波数チャネルがレーダにも割り当てられている場合、つまり、図６のレーダの有無欄２１６において「有」と示されている周波数チャネルが使用されている場合、測定部４０は、周波数チャネルの特性として、誤り率に加えて、相関部４４からの相関値も入力する。相関部４４は、無線部２０から受信信号を受けつけると、当該受信信号を時間領域から周波数領域に変換する。当該変換には、例えば、ＦＦＴが使用される。また、相関部４４は、レーダの周波数特性を予め記憶しており、レーダの周波数特性と、周波数領域の受信信号との相関値を計算する。相関部４４は、相関値を測定部４０へ出力する。ここで、相関値を計算するための期間は、前述の測定期間と異なって、移動速度に関係せず一定期間として規定される。なお、相関値を計算することは、レーダの干渉量を測定することに相当する。測定部４０は、相関値を決定部４２へ出力する。

決定部４２は、測定部４０から誤り率を受けつける。決定部４２は、誤り率としきい値とを比較する。誤り率がしきい値よりも悪化している場合、決定部４２は、周波数チャネルの品質が悪化していると判定する。一方、悪化していなければ、決定部４２は、周波数チャネルの品質が悪化していないと判定する。また、決定部４２は、測定部４０から相関値を受けつけることもある。決定部４２は、相関値と別のしきい値とを比較する。相関値がしきい値よりも大きい場合、決定部４２は、周波数チャネルの品質が悪化していると判定する。一方、大きくなければ、決定部４２は、周波数チャネルの品質が悪化していないと判定する。

決定部４２は、悪化していると判定した場合、無線部２０において使用している周波数チャネルから、複数の周波数チャネルのうち、別の周波数チャネルへの切替を決定する。その際、決定部４２は、記憶部３６に記憶されたテーブルを参照し、優先順位の最も高い、つまり優先順位２１０での数字が最も小さい周波数チャネルを選択する。なお、現在使用している周波数チャネルは除外される。決定部４２は、無線部２０に対して、選択した周波数チャネルへの切替を指示する。無線部２０は、決定部４２からの指示にしたがって、周波数チャネルを切り替える。さらに、決定部４２は、処理部２４、変復調部２２、無線部２０を介して、図示しない車載カメラ装置１０へ、周波数チャネルの切替要求の信号を送信する。制御部２６は、車載モニタ装置１２全体の動作を制御する。

以上の構成による通信システム１００の動作を説明する。図８は、通信システム１００におけるテーブルの更新手順を示すシーケンス図である。車載カメラ装置１０と車載モニタ装置１２とは、接続処理を実行する（Ｓ１０）。車載カメラ装置１０は、車載モニタ装置１２へ画像データを送信する（Ｓ１２）。また、車載カメラ装置１０は、画像データを送信しないタイミングにおいて、周波数チャネルに対する無線伝送路の特性を測定する（Ｓ１４）。これに続いて、車載カメラ装置１０は、車載モニタ装置１２へ画像データを送信する（Ｓ１６）。

さらに、車載カメラ装置１０は、画像データを送信しないタイミングにおいて、周波数チャネルに対する無線伝送路の特性を測定する（Ｓ１８）。これに続いて、車載カメラ装置１０は、車載モニタ装置１２へ画像データを送信する（Ｓ２０）。また、車載カメラ装置１０は、車載モニタ装置１２へ測定結果を送信する（Ｓ２２）。ここでは、説明を簡易にするために、前述の測定回数を「２」とした。車載モニタ装置１２は、測定結果をもとにテーブルを更新する。（Ｓ２４）。ステップ１４、１８、２２の処理は、周波数チャネルを変更しながら繰り返しなされる。

図９は、通信システム１００における周波数チャネルの切替手順を示すシーケンス図である。車載カメラ装置１０は、車載モニタ装置１２へ画像データを送信する（Ｓ４０）。車載モニタ装置１２は、画像データの誤り率を測定する（Ｓ４２）。車載モニタ装置１２は、誤り率をもとに、周波数チャネルの切替を決定する（Ｓ４４）。車載モニタ装置１２は、車載カメラ装置１０へ切替要求を送信する（Ｓ４６）。車載カメラ装置１０と車載モニタ装置１２とは、切替処理を実行する（Ｓ４８）。車載カメラ装置１０は、新たな周波数チャネルにおいて、車載モニタ装置１２へ画像データを送信する（Ｓ５０）。

図１０は、車載カメラ装置１０による周波数チャネルの品質の測定手順を示すフローチャートである。測定部６６は、測定対象になる所定の周波数チャネルを選択する（Ｓ７０）。処理部５４、変復調部５２、無線部５０は、符号化部５８からの画像データを送信する（Ｓ７２）。特定部６４がＶブランク期間を特定すると（Ｓ７４のＹ）、測定部６６は、無線伝送路の特性を測定する（Ｓ７６）。測定回数が満了していなければ（Ｓ７８のＮ）、ステップ７２に戻る。一方、測定回数が満了していれば（Ｓ７８のＹ）、処理部５４は、測定結果を生成する（Ｓ８４）。

未測定の周波数チャネルがあれば（Ｓ８６のＹ）、測定部６６は、周波数チャネルを変更し（Ｓ８８）、ステップ７２に戻る。未測定の周波数チャネルがなければ（Ｓ８６のＮ）、処理は終了される。特定部６４がＶブランク期間を特定しない場合（Ｓ７４のＮ）、未送信の測定結果があれば（Ｓ８０のＹ）、処理部５４は、変復調部５２、無線部５０を介して測定結果を送信し（Ｓ８２）、ステップ７２に戻る。未送信の測定結果がなければ（Ｓ８０のＮ）、ステップ７２に戻る。

図１１は、車載モニタ装置１２による受信手順を示すフローチャートである。処理部２４は、無線部２０、変復調部２２を介して画像データを受信する（Ｓ１００）。また、処理部２４は、無線部２０、変復調部２２を介して測定結果を受信した場合（Ｓ１０２のＹ）、記憶部３６に記憶したテーブルを更新する（Ｓ１０４）。一方、処理部２４は、無線部２０、変復調部２２を介して測定結果を受信しない場合（Ｓ１０２のＮ）、ステップ１０４をスキップする。画像データが終了しなければ（Ｓ１０６のＮ）、ステップ１００に戻る。画像データが終了すれば（Ｓ１０６のＹ）、処理は終了される。

図１２は、車載モニタ装置１２による周波数チャネルの切替手順を示すフローチャートである。取得部３８は、移動速度を取得する（Ｓ１２０）。測定部４０は、測定期間を特定し（Ｓ１２２）、品質を測定する（Ｓ１２４）。使用している周波数チャネルにレーダが割り当てられていれば（Ｓ１２６のＹ）、相関部４４は、相関値を取得する（Ｓ１２８）。一方、使用している周波数チャネルにレーダが割り当てられていなければ（Ｓ１２６のＮ）、ステップ１２８はスキップされる。決定部４２は、品質が悪化していれば（Ｓ１３０のＹ）、別の周波数チャネルへの切替を決定する（Ｓ１３２）。一方、決定部４２は、品質が悪化していなければ（Ｓ１３０のＮ）、ステップ１３２はスキップされる。

図１３は、車載モニタ装置１２による周波数チャネルの品質の判定手順を示すフローチャートである。図１３は、図１２のステップ１３０に相当する。誤り率がしきい値より悪化していれば（Ｓ１５０のＹ）、決定部４２は、周波数チャネルの品質が悪化と判定する（Ｓ１５４）。一方、誤り率がしきい値より悪化しておらず（Ｓ１５０のＮ）、相関値が別のしきい値より大きければ（Ｓ１５２のＹ）、決定部４２は、周波数チャネルの品質が悪化と判定する（Ｓ１５４）。相関値が別のしきい値より大きくなければ（Ｓ１５２のＮ）、決定部４２は、周波数チャネルの品質が悪化せずと判定する（Ｓ１５６）。

本発明の実施例によれば、画像データを送信している間に、無線チャネルの特性を測定するので、無線チャネルの特性を予め取得できる。また、無線チャネルの特性を予め取得するので、無線通信を実行している状況に応じて、周波数チャネルを適切に選択するための情報を提供できる。また、周波数チャネルを適切に選択するための情報を提供するので、周波数チャネルを適切に選択できる。また、垂直ブランク期間において無線チャネルの特性を測定するので、画像データの送信に与える影響を低減できる。

また、ひとつの測定期間が短くても、複数回数の測定結果をまとめてひとつの測定結果とするので、測定結果の精度の悪化を抑制できる。また、レーダの有無に応じて測定回数を調節するので、周波数チャネルに応じた測定を実行できる。また、レーダの有無に応じて測定回数を調節するので、測定結果の精度と、測定効率の向上とを両立できる。また、画像データを送信しておらず、測定を実行していない場合に、測定結果を送信するので、画像データの送信や測定に与える影響を低減できる。

また、移動速度に応じた測定期間を設定するので、測定の精度を向上できる。また、移動速度に応じた測定期間を設定するので、無線通信を実行している状況に応じて、周波数チャネルの切替を適切に決定できる。また、移動速度が速くなると、測定期間を長くするので、周波数チャネルの品質が悪化した場合でも回復を確認できるので、周波数チャネルの不要な切替を回避できる。また、周波数チャネルの不要な切替が回避されるので、通信システムの安定性を維持できる。

また、移動速度が低くなると、測定期間を短くするので、周波数チャネルをすぐに切り替えることができる。また、新たな周波数チャネルは予め決定されているので、切替処理を短縮できる。また、使用している周波数チャネルにレーダが割り当てられている場合、レーダの周波数特性との相関値を研鑽するので、レーダからの信号を検出できる。また、レーダからの信号を検出するので、レーダとの干渉を低減できる。

以上、本発明を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本発明の実施例において、特定部６４は、画像データに対する同期期間として、Ｖブランク期間を特定している。しかしながらこれに限らず例えば、特定部６４は、同期期間として、画像データのＥＯＩを検出してから、次の画像データにおけるＳＯＩを検出するまでの期間を特定してもよい。特に、プログレッシブがなされている場合、上記の期間とＶブランク期間とは互いに対応づけられている。本変形例によれば、画像データのみで同期期間を特定するので、処理を簡易にできる。

本発明の実施例において、原画像フレームの圧縮として、ＪＰＥＧを使用している。しかしながらこれに限らず例えば、車載カメラ装置１０および車載モニタ装置１２は、ＪＰＥＧ以外の圧縮技術を使用してもよい。また、静止画像に限定されず、動画像を圧縮の対象としてもよい。その際、例えば、ＭＰＥＧ（Ｍｏｖｉｎｇ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）が使用される。本変形例によれば、さまざまな圧縮技術に対して、本発明を適用できる。

本発明の実施例において、車載カメラ装置１０は、画像データが含まれたパケット信号の送信期間、周波数チャネルの測定期間以外の期間において、測定結果が含まれたパケット信号を送信する。しかしながらこれに限らず例えば、車載カメラ装置１０は、測定結果が含まれたパケット信号をＨブランク期間に送信してもよく、画像データが含まれたパケット信号のヘッダにおける未使用部分に測定結果を挿入して送信してもよい。あるいは、車載カメラ装置１０は、これらの期間を組み合わせて使用してもよい。本変形例によれば、測定結果を直ちに送信できる。

本発明の実施例において、取得部３８は、速度センサを介して移動速度を取得している。しかしながらこれに限らず例えば、取得部３８は、無線部２０におけるＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）の変動量や処理部２４における誤り率の変動量をもとに移動速度を推定してもよい。本変形例によれば、車載モニタ装置１２だけで処理を実行できるので、車両への車載モニタ装置１２の搭載を容易にできる。

本変形例において、測定部４０は、周波数チャネルの品質として誤り率を測定する。しかしながらこれに限らず例えば、測定部４０は、周波数チャネルの品質としてＥＶＭ（Ｅｒｒｏｒ Ｖｅｃｔｏｒ Ｍａｇｎｉｔｕｄｅ）を測定してもよい。本変形例によれば、周波数チャネルの品質として、さまざまなパラメータを使用できる。

本発明の実施例に係る通信システムの構成を示す図である。 図１の車載カメラ装置の構成を示す図である。 図３（ａ）−（ｃ）は、図２の車載カメラ装置での動作タイミングを示す図である。 図２の記憶部に記憶された測定条件のデータ構造を示す図である。 図１の車載モニタ装置の構成を示す図である。 図５の記憶部に記憶された測定結果のテーブルのデータ構造を示す図である。 図５の測定部に記憶された測定期間を決定するためのしきい値のデータ構造を示す図である。 図１の通信システムにおけるテーブルの更新手順を示すシーケンス図である。 図１の通信システムにおける周波数チャネルの切替手順を示すシーケンス図である。 図２の車載カメラ装置による周波数チャネルの品質の測定手順を示すフローチャートである。 図５の車載モニタ装置による受信手順を示すフローチャートである。 図５の車載モニタ装置による周波数チャネルの切替手順を示すフローチャートである。 図５の車載モニタ装置による周波数チャネルの品質の判定手順を示すフローチャートである。

符号の説明

１０ 車載カメラ装置、 １２ 車載モニタ装置、 ２０ 無線部、 ２２ 変復調部、 ２４ 処理部、 ２６ 制御部、 ２８ 復号部、 ３０ 表示部、 ３６ 記憶部、 ３８ 取得部、 ４０ 測定部、 ４２ 決定部、 ４４ 相関部、 ５０ 無線部、 ５２ 変復調部、 ５４ 処理部、 ５６ 制御部、 ５８ 符号化部、 ６０ 撮像部、 ６２ 記憶部、 ６４ 特定部、 ６６ 測定部、 １００ 通信システム。

Claims (7)

1. 画像データを順次入力する入力部と、
   前記入力部において順次入力した画像データに対する同期期間を特定する特定部と、
   前記特定部において特定した同期期間にわたって、無線伝送路の特性を測定する測定部と、
   前記測定部において測定した無線伝送路の特性を無線パケットに格納して他の無線装置へ送信するとともに、前記入力部において順次入力した画像データも無線パケットに格納して他の無線装置へ送信する送信部と、
   を備えることを特徴とする無線装置。
2. 前記特定部は、前記入力部において順次入力した画像データに対する同期期間として、画像データに対する垂直同期信号での垂直ブランク期間を特定することを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
3. 前記入力部において順次入力した各画像データでは、先頭部および最後尾に識別子が配置されており、
   前記特定部は、前記入力部において順次入力した画像データに対する同期期間として、所定の画像データにおける最後尾の識別子を検出してから、次の画像データにおける先頭部の識別子を検出するまでの期間を特定することを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
4. 前記送信部は、無線パケットを送信するために、複数の周波数チャネルのうちのいずれかを使用し、
   前記測定部は、ひとつの周波数チャネルに対する無線伝送路の特性を測定するために、複数の同期期間を使用することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の無線装置。
5. 前記測定部は、周波数チャネルに応じて、測定に使用すべき同期期間の数を変更することを特徴とする請求項４に記載の無線装置。
6. 前記送信部は、前記特定部において測定した同期期間と、画像データが格納された無線パケットの送信期間とは別の期間において、前記測定部において測定した無線伝送路の特性が格納された無線パケットを送信することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の無線装置。
7. 画像データを順次入力するステップと、
   順次入力した画像データに対する同期期間を特定するステップと、
   特定した同期期間にわたって、無線伝送路の特性を測定するステップと、
   測定した無線伝送路の特性を無線パケットに格納して他の無線装置へ送信するとともに、順次入力した画像データも無線パケットに格納して他の無線装置へ送信するステップと、
   を備えることを特徴とする通信方法。

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