JP4089482B2

JP4089482B2 - Mobile communication control method

Info

Publication number: JP4089482B2
Application number: JP2003086758A
Authority: JP
Inventors: 学加藤; 義人佐藤; 昇平福岡; 克実寺戸
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2003-03-27
Filing date: 2003-03-27
Publication date: 2008-05-28
Anticipated expiration: 2023-03-27
Also published as: JP2004297422A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動料金収受システムＥＴＣ（Electronic Toll Collection System）における通信方法、即ち、車両等に搭載された移動局と路側に設置された基地局との間での通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
マルチパス対策に関し、通信中の車載器が自動料金収受システムＥＴＣの車線の通信領域内に存在しているのか、或いは隣接車線等の通信領域外に存在しているのかを判定し、その結果に基づき通信を制御する方法として、例えば特開2001−１４３１１１号が知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１４３１１１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この文献からは、路側アンテナと車載器との間の一度の通信では通常複数回のデータの送受信が行われ、当該一度の通信では複数個の車載器位置が算出されることが分かる。車載器位置は、車載器からの送信データを重畳した電波を基地局が受信することにより算出されるため、算出位置情報の精度は電波伝搬特性に依存することとなる。この電波伝搬特性はマルチパス（多重反射波）の影響により変動するので、算出された位置情報の中には、実際には通信領域内に車載器が存在する場合であっても検出位置が通信領域外にあると判定される場合があることが考えられる。
【０００５】
しかしながら上記文献では、実際には通信領域内に車載器が存在する場合であっても、一度でも検出位置が通信領域外にあると判定された場合には通信を中止してしまう可能性がある。
【０００６】
そこで、得られた複数の車載器位置情報を用いて、より確実に通信領域の内外判定を行い、通信を制御する必要がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の問題点を解決するために本発明は、移動局からの電波の到来方向を検出して当該移動局の位置を算出し、その位置情報或いはその位置情報から推定される速度が所定範囲に存在するか否かを判定し、判定結果を用いて移動局との通信を制御するものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について図を用いて説明する。
【０００９】
図１に第一の実施例における機能構成を示す。基地局側（路側）は主として基地局制御装置１００と、無線通信用アンテナ部１０１，到来角検出用アンテナ部１０２から構成される。基地局制御装置１００は、移動局側（車側）へのデータ送信要求処理及び移動局から送信されたデータの受信処理を行うデータ処理部
１０４，通信の制御を行う制御部１０５，データの変復調及び送受信処理を行う送受信部１０６，到来角検出用アンテナ１０２によって検出された到来角より移動局無線装置１０３の位置を計算する位置算出部１０７，位置算出結果が通信領域内に存在するか否かの判定を行う位置算出結果判定部１０８，算出位置結果の判定結果に基づきデータの再送処理を行う位置算出用再送処理部１０９，算出位置結果及び各種パラメータを記憶する記憶部１１０から構成される。
【００１０】
図２に機器設置イメージ図を示す。図２に示すように道路上２００に設置されたガントリ２０１上に無線通信用アンテナ部１０１及び２つの到来角検出用アンテナ部１０２が設置される。無線通信用アンテナ部１０１は電波を路面に向かって放射し、所定の大きさの通信領域２０２を形成している。道路を走行する車両２０３は移動局無線通信装置１０３を搭載し、無線通信用アンテナ部１０１を介して所定の情報の送受信を基地局制御装置１００と行う。
【００１１】
以下、動作を説明する。
【００１２】
図３は第一の実施例における動作を表すフローチャートである。
【００１３】
ＥＴＣでは専用狭域通信ＤＳＲＣ(Dedicated Short Range Communication）と呼ばれる通信方式が採用されている。具体的には、社団法人電波産業会にて定められた標準規格「有料道路自動料金収受システム標準規格ＡＲＩＢＳＴＤ−Ｔ５５１.０版」（平成９年１１月２７日策定）に記載の通信方式等である。
【００１４】
なお、ＥＴＣにおけるＤＳＲＣでは、レーン上に車両一台分程度の大きさの通信領域が設定されその領域に車両が進入した際に通信を行い、必要な情報の授受を行うようになっている。またＤＳＲＣでは通信の開始を車載器の受信レベルにより固定的に定めており、車載器があるレベル以上の電波を受信した際に通信を開始する構成になっている。そのため路側アンテナは所定の大きさの通信領域内にのみ車載器が応答可能な強い電波を照射し、規定された通信領域外には車載器が応答しない微弱な電波を照射するように設計される。
【００１５】
さて、移動局１０３を搭載した車両２０３は通信領域２０２に近づくと基地局に対して通信接続要求処理３０１を行う（ＡＣＴＣ(後述)の送信）。通信接続要求処理３０１は、規定の周期で基地局が常時送信するフレーム制御信号ＦＣＭＣ(Frame Control Message Channel）を受信し、ＦＣＭＣを時間基準としてACTC
（Activation Channel）を送信することによって行われる。処理３０２において基地局は、移動局から送信されたＡＣＴＣを受信することによって接続要求受付処理を行い、次に移動局との接続を確立する処理３０３を行う。そして位置検出再送信カウンタの初期化処理３０４を行う。このカウンタの詳細については後述する。基地局における上記までの処理は制御部１０５（図１）において行われる。
【００１６】
接続を確立すると基地局からデータを送信する処理３０５を行い、移動局はそのデータを受信し、それに対する応答データを基地局に送信する処理３０６を行う。このデータを送受信する処理は上記通信方式では移動局と基地局との間でのデータ交換を行うためのチャンネルＭＤＣ（Message Data Channel）を送受信することによって行われる。送受信するデータ内容の処理はデータ処理部１０４（図１）で行われ、ＭＤＣへの割り当て等の処理は制御部１０５（図１）により行われる。基地局から移動局へのＭＤＣをＢＳＴ，ＢＳＴを受けた移動局が基地局へ送信するＭＤＣをＶＳＴとして区別することも可能である。
【００１７】
基地局は移動局から送信されたデータを受け取ると、移動局位置算出フラグがオンであるか否かを判定する処理３０６１に進む。この移動局位置算出フラグは移動局から送信される各データを受信した際、位置を算出する処理を行うか否かを決定するフラグであり、データ毎に予め定められている。このフラグにより、受信する全てのデータ或いは一部のデータに対して移動局位置を算出し、所定の領域内に存在するか否かを設定することが可能である。
【００１８】
そして、移動局位置算出フラグがオフであれば、処理３１０に進み、基地局と移動局の間で通信する全てのデータの送受信が終了したか否かの判定を行う。
【００１９】
移動局位置算出フラグがオンであれば、移動局の位置を算出する処理３０７に進む。この処理は位置算出部１０７において行われる。位置を算出する処理307は具体的には次のようにして行われる。まず到来角検出用アンテナ１０２によって移動局から送信されたデータが重畳した電波を受信する。到来角検出用アンテナ１０２は２つあり（例えば図２参照）、各々は複数の素子を有するアレーアンテナから構成される。そして各素子に到来する電波の位相差から電波の到来方向を検出する。この検出された２つの方向から移動局の位置を計算する。具体的な方向と位置の算出方法は特開平６−２５８４２５号に記載の方法で実現可能である。算出された位置情報は記憶部１１０に記憶され、また位置算出結果判定部１０８に送られる。
【００２０】
位置算出部１０７において移動局位置算出処理３０７が終了すると、位置算出結果判定部１０８において算出された移動局の位置が規定の領域内に存在するか否かの判定を行う処理３０８を行う。この処理は位置算出結果判定部１０８において行われる。処理３０８は具体的には以下のようにして行う。ここで、「規定の領域」を通信領域として定義することにする。通信領域は設計値として道路上における矩形の領域と設定される。この設定された領域内に処理３０７において計算された移動局位置が存在するか否かを判定する。
【００２１】
処理３０８において通信領域内に移動局位置が存在すると判定されると、処理３０９に進み、位置検出再送信カウンタを０クリアする。そして処理３１０に進み、基地局と移動局の間で通信する全てのデータの送受信が終了したか否かの判定を行う。
【００２２】
判定の結果、終了していないと判定されれば、処理３０５に戻りＭＤＣに次に送信すべきデータをのせて移動局に送信する。そして上記処理３０９までの処理を繰り返す。
【００２３】
処理３０８において規定領域内に計算された移動局位置が存在しない、即ち規定領域外に存在すると判定されれば、位置算出用再送処理部１０９において再送判定処理３１１を行う。具体的には、先ず位置算出のための再送処理が規定回数Ｎｍａｘに達しているか否かを判定する。判定は処理３０４において初期化された位置検出再送信カウンタの値が規定回数Ｎｍａｘ以内であるか否かを判定することによって行われる。この規定回数の値Ｎｍａｘは記憶部１１０に記憶されている。
【００２４】
判定の結果、規定の回数以内であれば、処理３１２に進み位置検出再送信カウンタの値をインクリメントする。そして処理３１３に進みデータ送信の再送要求処理を行うことにより、移動局に対して再度データを送信するように要求する。そして３０６から３０８までの処理を繰り返す。
【００２５】
判定の結果、処理３１１において再送処理を行った回数が規定回数Ｎｍａｘ以上であると判定された場合、規定回数再送処理を行い移動局の位置検出を行っても一度も通信領域内に検出位置が存在しなかったことになる。基地局ではこの結果から処理３１４において通信した移動局が規定領域外において誤通信してしまった移動局であると判定する。そして処理３１５において再送処理カウンタの０クリアを行った後、処理３１６において基地局に対して通信終了要求処理を行い基地局に通信の終了を通知する。移動局はこの基地局からの要求を受けて処理３１７において通信を終了する。
【００２６】
処理３１０において送受信すべき全てのデータの送受信が終了したと判定されると、同時に規定の送受信処理において得られた移動局位置が全て規定の通信領域内に存在すると判定されたことになる。その結果から基地局は処理３１８において通信した移動局が通信領域内において通信が成功したと判定する。そして処理３１６に進み、通信終了処理を行う。
【００２７】
次に第二の実施例について説明する。図４は第二の実施例の構成を示す図である。なお図１と同一の装置には同一の図番を付し、説明を省略する。第一の実施例との相違点は、基地局制御装置に位置算出履歴処理部４００が追加されたことにある。
【００２８】
以下、動作を説明する。
【００２９】
図５は第二の実施例における動作を表すフローチャートである。処理３０１から処理３０７までは第一の実施例と同一である。処理３０７を行った後、処理５０１において現在通信中の移動局に対する過去に取得した位置情報が存在するか否かを判定する。この処理は位置算出履歴処理部４００（図４）において行われる。
【００３０】
存在しないと判定されれば処理３０９に進む。処理３０９からの処理は実施例１の場合と同様である。
【００３１】
処理５０１において存在すると判定されれば次の処理５０２に進む。処理502では前回までの移動局からのデータ受信から位置算出処理によって得られた移動局位置データを参照する。この処理は位置算出履歴処理部４００において行われる。参照の方法として例えば記憶部１１０に記憶されている移動局位置データの時系列の中から現在得られた移動局の位置より最大Ｎ個以前のデータを参照する方法が挙げられる。ここでＮは１以上の任意の整数である。
【００３２】
次に処理５０３において、処理５０２において参照されたＮ個及び現在得られた位置データより移動局が或る所定の方向へ移動しているか否かを判定する。この処理は位置算出結果判定部１０８において行われる。この判定処理は例えば以下のようにして行われる。先ず参照された過去のＮ個のデータ及び現在移動局から送信されたデータを受信することにより計算された移動局位置データよりカルマンフィルタを用いて算出移動局位置データのノイズを除去しデータの平滑化を行う。このカルマンフィルタを用いたデータの平滑化の方法は文献片山徹著“応用カルマンフィルタ”記載の方法で実現可能である。そして平滑化された位置データの集合から移動ベクトルを算出する。この算出された移動ベクトルの大きさ及び方向が或る閾値内及び方向内にあればその移動局を搭載した車両は所定の速度で移動していると判定することができる。
【００３３】
処理５０３において、所定の速度で移動していると判定されれば処理３０９に進み、その後の処理は実施例１の場合と同様である。一方、所定の速度で移動していないと判定された場合には処理３１１に戻り、位置検出の再送判定処理を行い、その後の処理は実施例１の場合と同様である。
【００３４】
次に第三の実施例について説明する。図６は第三の実施例の構成を示す図である。なお図１及び図４と同一の装置には同一の図番を付し、説明を省略する。第一及び第二の実施例との相違点は、基地局にカメラ部６０１及び撮像処理部602，照合部６０３，照合結果記憶部６０４，表示部６０５を追加したことにある。以下第三の実施例の動作について説明する。
【００３５】
カメラ部６０１は例えば図７のように路上に設置され、道路を走行する車両を撮影する。撮影された画像は撮像処理部６０２においてＡ／Ｄ変換され、デジタルデータに変換される。変換された画像データは照合部６０３に送られる。照合部６０３では撮影された画像と位置算出部１０７によって算出された移動局位置データとを照合する処理を行う。具体的には現在の時刻ｔで計算された移動局位置データを世界座標系からカメラ座標系に変換する。変換の方法は一般的な座標変換の方法で実現可能である。
【００３６】
次にその時刻ｔに最も近い時刻に撮影された画像フレーム上にその位置データを描画する。移動局位置データの撮影画像への描画はデータ処理部１０４から照合部６０３に送信される通信開始のデータをトリガとして開始される。この描画処理は通信を終了する時刻ｔ＋ｎまで行われる。照合されたデータは照合結果記憶部６０４に記憶される。その照合データの一例を図８に示す。図８中の円801が算出された移動局の位置を表す。
【００３７】
表示部６０５には記憶された照合データが表示される。その表示データの一例を図９に示す。表示部は料金所ブース或いは管理センタに設置される。表示するデータの例を図９に示す。算出された移動局の位置を表す印９０１と共に通信によって得られる車両番号データ９０２も合わせて表示することによって、撮影画像から確認できる車両番号を確認することができる。また通行車両が正常に通信した車両か、或いは誤通信した車両か、通信を行っていない車両であるか等のメッセージ９０３を表示してもよい。更にはより照合結果を見やすくするためにデータをリアルタイムでなくスロー再生させて表示させてもよい。図９のような画像を表示することによって料金所を監視する監視員は通行車両のうち、どの車両が正常に通信した車両であるか或いは誤通信してしまった車両であるかを識別することができる。特に、正常に通信が行われなかった車両については車両番号を表示すると共に、これを記憶しておくことが有用であると考えられる。例えば、課金がうまくいかなかったことなどの問い合わせが後にあった場合に、迅速に対応し得るからである。
【００３８】
以上、移動局からのデータ送信の際、送出される電波を受信し電波の到来方向を検出することによって移動局の位置を算出し、その位置情報を用いて通信を制御することにより、規定の領域外における誤通信を防止することができる。
【００３９】
【発明の効果】
規定の領域外における誤通信を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一の実施例における機能構成を表す図である。
【図２】第一の実施例の機器設置を表す図である。
【図３】第一の実施例における動作を表すフローチャートである。
【図４】第二の実施例における機能構成を表す図である。
【図５】第二の実施例における動作を表すフローチャートである。
【図６】第三の実施例における機能構成を表す図である。
【図７】第三の実施例の機器設置を表す図である。
【図８】第三の実施例における、照合結果記憶部に記憶されるデータの内容を表す図である。
【図９】第三の実施例における、表示部の表示例を表す図である。
【符号の説明】
１００…基地局制御装置、１０１…無線通信用アンテナ部、１０２…到来角検出用アンテナ部、１０３…移動局（無線通信装置）、１０４…データ処理部、
１０５…制御部、１０６…送受信部、１０７…位置算出部、１０８…位置算出結果判定部、１０９…位置算出用再送処理部、１１０…記憶部、２００…道路、
２０１…ガントリ、２０２…通信領域、２０３…車両、４００…位置算出履歴処理部、６０１…カメラ部、６０２…撮像処理部、６０３…照合部、６０４…照合結果記憶部、６０５…表示部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a communication method in an automatic toll collection system ETC (Electronic Toll Collection System), that is, a communication method between a mobile station mounted on a vehicle or the like and a base station installed on a roadside.
[0002]
[Prior art]
Regarding multipath countermeasures, determine whether the vehicle-mounted device in communication exists within the communication area of the lane of the automatic toll collection system ETC or outside the communication area of the adjacent lane, etc. As a method for controlling communication based on this, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2001-143111 is known.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-143111
[Problems to be solved by the invention]
According to this document, it is understood that data is normally transmitted and received a plurality of times in one communication between the roadside antenna and the vehicle-mounted device, and a plurality of vehicle-mounted device positions are calculated in the one-time communication. Since the on-vehicle device position is calculated when the base station receives a radio wave on which transmission data from the on-vehicle device is superimposed, the accuracy of the calculated position information depends on the radio wave propagation characteristics. Since the radio wave propagation characteristics fluctuate due to the effects of multipath (multiple reflected waves), the detected position in the calculated position information can be communicated even if the vehicle-mounted device actually exists in the communication area. It is conceivable that it may be determined that the object is out of the region.
[0005]
However, in the above document, even if the vehicle-mounted device actually exists in the communication area, communication may be stopped if it is determined that the detection position is outside the communication area even once. .
[0006]
Therefore, it is necessary to more reliably determine the inside / outside of the communication area by using the obtained plurality of vehicle-mounted device position information and control communication.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the present invention detects the arrival direction of radio waves from a mobile station, calculates the position of the mobile station, and the position information or the speed estimated from the position information falls within a predetermined range. It is determined whether or not it exists, and communication with the mobile station is controlled using the determination result.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0009]
FIG. 1 shows a functional configuration in the first embodiment. The base station side (roadside) mainly includes a base station control device 100, a radio communication antenna unit 101, and an arrival angle detection antenna unit 102. The base station control apparatus 100 includes a data processing unit 104 that performs data transmission request processing to the mobile station side (vehicle side) and reception processing of data transmitted from the mobile station, a control unit 105 that controls communication, and data modulation / demodulation. A transmission / reception unit 106 that performs transmission / reception processing, a position calculation unit 107 that calculates the position of the mobile station radio device 103 from the arrival angle detected by the arrival angle detection antenna 102, and whether or not a position calculation result exists in the communication area A position calculation result determination unit 108 that performs the above determination, a position calculation retransmission processing unit 109 that performs data retransmission processing based on the determination result of the calculation position result, and a storage unit 110 that stores the calculation position result and various parameters.
[0010]
FIG. 2 shows an image of equipment installation. As shown in FIG. 2, a radio communication antenna unit 101 and two arrival angle detection antenna units 102 are installed on a gantry 201 installed on a road 200. The wireless communication antenna unit 101 radiates radio waves toward the road surface to form a communication area 202 having a predetermined size. A vehicle 203 traveling on a road is equipped with a mobile station wireless communication device 103 and transmits / receives predetermined information to / from the base station control device 100 via the wireless communication antenna unit 101.
[0011]
The operation will be described below.
[0012]
FIG. 3 is a flowchart showing the operation in the first embodiment.
[0013]
In ETC, a communication method called dedicated short range communication (DSRC) is adopted. Specifically, the communication method described in the standard “Toll Road Automatic Toll Collection System Standard ARIB STD-T55 1.0 Version” (developed on November 27, 1997) established by the Japan Radio Industry Association. Etc.
[0014]
In DSRC in ETC, a communication area about the size of one vehicle is set on the lane, and communication is performed when a vehicle enters the area, and necessary information is exchanged. In DSRC, the start of communication is fixedly determined by the reception level of the vehicle-mounted device, and the communication is started when radio waves of a certain level or higher are received. For this reason, the roadside antenna is designed to emit a strong radio wave that can be responded to by the on-board unit only within a predetermined communication area, and to emit a weak radio wave that the on-board unit does not respond to outside the specified communication area. .
[0015]
When the vehicle 203 equipped with the mobile station 103 approaches the communication area 202, the vehicle 203 performs a communication connection request process 301 to the base station (transmission of ACTC (described later)). The communication connection request processing 301 receives a frame control signal FCMC (Frame Control Message Channel) that is always transmitted by the base station at a specified cycle, and uses the FCMC as a time reference.
This is done by sending (Activation Channel). In processing 302, the base station performs connection request reception processing by receiving ACTC transmitted from the mobile station, and then performs processing 303 for establishing a connection with the mobile station. Then, initialization processing 304 of the position detection retransmission counter is performed. Details of this counter will be described later. The above processing in the base station is performed in the control unit 105 (FIG. 1).
[0016]
When the connection is established, processing 305 for transmitting data from the base station is performed, and the mobile station performs processing 306 for receiving the data and transmitting response data to the base station. In this communication method, this data transmission / reception process is performed by transmitting / receiving a channel MDC (Message Data Channel) for exchanging data between the mobile station and the base station. Processing of data contents to be transmitted / received is performed by the data processing unit 104 (FIG. 1), and processing such as allocation to the MDC is performed by the control unit 105 (FIG. 1). It is also possible to distinguish the MDC from the base station to the mobile station as BST and the MDC transmitted from the mobile station receiving the BST to the base station as VST.
[0017]
When the base station receives the data transmitted from the mobile station, the base station proceeds to processing 3061 for determining whether or not the mobile station position calculation flag is on. The mobile station position calculation flag is a flag for determining whether or not to perform a process of calculating a position when each data transmitted from the mobile station is received, and is predetermined for each data. With this flag, it is possible to calculate the mobile station position for all or some of the data to be received and set whether or not it exists within a predetermined area.
[0018]
If the mobile station position calculation flag is off, the process proceeds to process 310 to determine whether transmission / reception of all data communicated between the base station and the mobile station is completed.
[0019]
If the mobile station position calculation flag is ON, the process proceeds to processing 307 for calculating the position of the mobile station. This processing is performed in the position calculation unit 107. The process 307 for calculating the position is specifically performed as follows. First, the arrival angle detection antenna 102 receives a radio wave on which data transmitted from a mobile station is superimposed. There are two arrival angle detection antennas 102 (see, for example, FIG. 2), each of which is composed of an array antenna having a plurality of elements. And the arrival direction of a radio wave is detected from the phase difference of the radio wave which arrives at each element. The position of the mobile station is calculated from the two detected directions. A specific method for calculating the direction and position can be realized by the method described in JP-A-6-258425. The calculated position information is stored in the storage unit 110 and sent to the position calculation result determination unit 108.
[0020]
When the mobile station position calculation process 307 is completed in the position calculation unit 107, a process 308 is performed to determine whether or not the position of the mobile station calculated by the position calculation result determination unit 108 exists within a specified area. This processing is performed in the position calculation result determination unit 108. The process 308 is specifically performed as follows. Here, the “specified area” is defined as the communication area. The communication area is set as a rectangular area on the road as a design value. It is determined whether or not the mobile station position calculated in process 307 exists within the set area.
[0021]
If it is determined in process 308 that the mobile station position exists in the communication area, the process proceeds to process 309 and the position detection retransmission counter is cleared to zero. Then, the process proceeds to process 310, and it is determined whether transmission / reception of all data communicated between the base station and the mobile station is completed.
[0022]
As a result of the determination, if it is determined that the processing has not been completed, the processing returns to the processing 305 and data to be transmitted next is put on the MDC and transmitted to the mobile station. Then, the processes up to the above process 309 are repeated.
[0023]
If it is determined in process 308 that the calculated mobile station position does not exist within the specified area, that is, it is determined that the mobile station position is outside the specified area, retransmission determination processing 311 is performed in the position calculating retransmission processing unit 109. Specifically, it is first determined whether or not the retransmission processing for position calculation has reached a prescribed number Nmax. The determination is made by determining whether or not the value of the position detection retransmission counter initialized in the process 304 is within a specified number Nmax. The specified number of times Nmax is stored in the storage unit 110.
[0024]
As a result of the determination, if it is within the prescribed number of times, the process proceeds to process 312 and the value of the position detection retransmission counter is incremented. Then, the process proceeds to process 313, and a retransmission request process for data transmission is performed to request the mobile station to transmit data again. Then, the processing from 306 to 308 is repeated.
[0025]
As a result of the determination, if it is determined that the number of times the retransmission process has been performed in the process 311 is equal to or greater than the specified number Nmax, even if the mobile station position is detected by performing the specified number of retransmission processes, the detected position is once within the communication area. That didn't exist. Based on this result, the base station determines that the mobile station that has communicated in the process 314 is a mobile station that has erroneously communicated outside the specified area. In step 315, the retransmission processing counter is cleared to 0, and in step 316, a communication end request process is performed on the base station to notify the base station of the end of communication. In response to the request from the base station, the mobile station terminates communication in process 317.
[0026]
When it is determined in the process 310 that transmission / reception of all data to be transmitted / received has been completed, it is determined that all mobile station positions obtained in the specified transmission / reception process are within the specified communication area. From the result, the base station determines that the mobile station communicated in the process 318 has succeeded in the communication area. Then, the process proceeds to process 316 to perform a communication end process.
[0027]
Next, a second embodiment will be described. FIG. 4 is a diagram showing the configuration of the second embodiment. The same apparatus as that of FIG. 1 is denoted by the same reference numeral, and the description thereof is omitted. The difference from the first embodiment is that a position calculation history processing unit 400 is added to the base station control device.
[0028]
The operation will be described below.
[0029]
FIG. 5 is a flowchart showing the operation in the second embodiment. Processing 301 to processing 307 is the same as that in the first embodiment. After performing the process 307, it is determined in the process 501 whether there is location information acquired in the past for the mobile station currently communicating. This processing is performed in the position calculation history processing unit 400 (FIG. 4).
[0030]
If it is determined that it does not exist, the process proceeds to process 309. The processing from processing 309 is the same as in the first embodiment.
[0031]
If it is determined in process 501 that it exists, the process proceeds to the next process 502. In process 502, the mobile station position data obtained by the position calculation process from the previous data reception from the mobile station is referred to. This process is performed in the position calculation history processing unit 400. As a reference method, for example, there is a method of referring to data up to N times before the position of the mobile station currently obtained from the time series of mobile station position data stored in the storage unit 110. Here, N is an arbitrary integer of 1 or more.
[0032]
Next, in process 503, it is determined whether or not the mobile station is moving in a predetermined direction based on the N pieces referred to in process 502 and the position data currently obtained. This processing is performed in the position calculation result determination unit 108. This determination process is performed as follows, for example. First, noise of the calculated mobile station position data is removed from the mobile station position data calculated by receiving the past N data referred to and the data transmitted from the current mobile station using a Kalman filter, and the data is smoothed. I do. The data smoothing method using the Kalman filter can be realized by the method described in “Applied Kalman Filter” by Toru Katayama. Then, a movement vector is calculated from the set of smoothed position data. If the magnitude and direction of the calculated movement vector are within a certain threshold and direction, it can be determined that the vehicle on which the mobile station is mounted is moving at a predetermined speed.
[0033]
In process 503, if it is determined that the vehicle is moving at a predetermined speed, the process proceeds to process 309, and the subsequent processes are the same as those in the first embodiment. On the other hand, if it is determined that the vehicle is not moving at a predetermined speed, the process returns to process 311 to perform a retransmission determination process for position detection, and the subsequent processes are the same as those in the first embodiment.
[0034]
Next, a third embodiment will be described. FIG. 6 is a diagram showing the configuration of the third embodiment. 1 and 4 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. The difference from the first and second embodiments is that a camera unit 601, an imaging processing unit 602, a collation unit 603, a collation result storage unit 604, and a display unit 605 are added to the base station. The operation of the third embodiment will be described below.
[0035]
The camera unit 601 is installed on the road as shown in FIG. 7, for example, and photographs a vehicle traveling on the road. The captured image is A / D converted in the imaging processing unit 602 and converted into digital data. The converted image data is sent to the collation unit 603. The collation unit 603 performs a process of collating the captured image with the mobile station position data calculated by the position calculation unit 107. Specifically, the mobile station position data calculated at the current time t is converted from the world coordinate system to the camera coordinate system. The conversion method can be realized by a general coordinate conversion method.
[0036]
Next, the position data is drawn on the image frame photographed at the time closest to the time t. The drawing of the mobile station position data on the captured image is started with the communication start data transmitted from the data processing unit 104 to the verification unit 603 as a trigger. This drawing process is performed until time t + n when communication is ended. The collated data is stored in the collation result storage unit 604. An example of the collation data is shown in FIG. The circle 801 in FIG. 8 represents the calculated position of the mobile station.
[0037]
The display unit 605 displays the stored collation data. An example of the display data is shown in FIG. The display unit is installed in a toll booth or a management center. An example of data to be displayed is shown in FIG. By displaying the vehicle number data 902 obtained by communication together with the mark 901 indicating the calculated position of the mobile station, the vehicle number that can be confirmed from the captured image can be confirmed. In addition, a message 903 indicating whether the passing vehicle is a vehicle that has normally communicated, a vehicle that has erroneously communicated, or a vehicle that is not communicating may be displayed. Furthermore, in order to make the collation result easier to see, the data may be displayed in slow playback instead of in real time. The monitor who monitors the toll gate by displaying an image as shown in FIG. 9 identifies which of the passing vehicles is a vehicle that has communicated normally or has been miscommunicated. Can do. In particular, it is considered useful to display the vehicle number and store it for vehicles that have not communicated normally. This is because, for example, if there is a later inquiry such as a failure in billing, a quick response can be made.
[0038]
As described above, at the time of data transmission from the mobile station, the position of the mobile station is calculated by receiving the transmitted radio wave and detecting the arrival direction of the radio wave, and the communication is controlled using the position information. It is possible to prevent erroneous communication outside the area.
[0039]
【The invention's effect】
It is possible to prevent erroneous communication outside the prescribed area.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a functional configuration in a first embodiment.
FIG. 2 is a diagram illustrating device installation according to the first embodiment.
FIG. 3 is a flowchart showing the operation in the first embodiment.
FIG. 4 is a diagram illustrating a functional configuration in a second embodiment.
FIG. 5 is a flowchart showing the operation in the second embodiment.
FIG. 6 is a diagram illustrating a functional configuration in a third embodiment.
FIG. 7 is a diagram illustrating device installation according to a third embodiment.
FIG. 8 is a diagram illustrating the contents of data stored in a matching result storage unit in the third embodiment.
FIG. 9 is a diagram illustrating a display example of a display unit in the third embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Base station control apparatus, 101 ... Radio communication antenna part, 102 ... Arrival angle detection antenna part, 103 ... Mobile station (wireless communication apparatus), 104 ... Data processing part,
105: control unit, 106: transmission / reception unit, 107: position calculation unit, 108 ... position calculation result determination unit, 109 ... retransmission processing unit for position calculation, 110 ... storage unit, 200 ... road,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 201 ... Gantry, 202 ... Communication area, 203 ... Vehicle, 400 ... Position calculation history process part, 601 ... Camera part, 602 ... Imaging process part, 603 ... Collation part, 604 ... Collation result memory | storage part, 605 ... Display part.

Claims

In a mobile communication control method for transmitting and receiving predetermined data by wireless communication between a mobile station and a base station,
By the radio wave receiving means, the radio wave transmitted at the time of data transmission from the mobile station is received,
The mobile station position calculation means calculates the position of the mobile station by detecting the arrival direction of the radio wave every time the radio wave is received,
The storage means stores each of the calculated mobile station positions,
The position calculation history processing unit estimates the moving speed and moving direction of the mobile station with reference to the past mobile station position information stored by the storage means,
The determination means determines whether the estimated moving speed of the mobile station is within a predetermined speed and whether the estimated moving direction is within a predetermined direction,
When it is determined that the estimated moving speed of the mobile station is within a predetermined speed and the estimated moving direction is within the predetermined direction, processing for transmitting data to be transmitted next to the mobile station is performed. A mobile communication control method.

In claim 1 ,
Every time data transmitted from the mobile station is received , it is repeatedly executed whether the estimated moving speed of the mobile station is within a predetermined speed and whether the estimated moving direction is within the predetermined direction. A mobile communication control method.

In claim 2 ,
A mobile communication control method, wherein whether or not to perform the determination performed by the determination unit is set in advance for each received data.

In claim 3 ,
When the transmission / reception of predetermined data with the mobile station is completed, it is determined that the mobile station has normally communicated,
A mobile communication control method characterized by displaying that effect on a monitor.

In claim 1 ,
If it is determined that the estimated moving speed estimated as described above is not within the predetermined speed or the estimated moving direction is not within the predetermined direction, it is determined that the communication is abnormal and the communication is stopped. And a mobile communication control method.

In claim 1 ,
If it is determined that the mobile station is not moving at the predetermined speed or not moving in the predetermined direction, a data retransmission request is sent to the mobile station for recalculation of the mobile station position. A mobile communication control method characterized by performing processing.

In claim 6 ,
If it is determined that the estimated moving speed calculated from the data retransmitted from the mobile station is not within the predetermined moving speed or the estimated moving direction is not within the predetermined direction, a retransmission request process is further performed. A mobile communication control method characterized by repeating a retransmission request process a specified number of times.

In claim 7 ,
If it is determined that the estimated moving speed is not within the prescribed moving speed or the estimated moving direction is not within the prescribed direction even after the retransmission request processing performed the prescribed number of times , it is determined that the communication is abnormal. Mobile communication control method, wherein communication is stopped.