CN1351313A - 路车间通信系统、车载装置、路上装置 - Google Patents

Abstract

提供一种路车间通信所使用的可实现2种方式(无源、有源)的车载装置、路上装置和路车间通信系统。车载装置扫描有源方式的下行线路和无源方式中使用的频带,在接收电波的电场强度为预先设定的下限值以上的情况下,作为进入路上装置的通信区域,存储该频率(S110～S130)。若存储的频率属于无源方式专用的频带,则直接启动无源通信部,开始无源方式的通信。另一方面,在存储的频率属于两种方式共用的频带的情况下,首先启动有源通信部试行有源方式的通信,在不能解析接收的信号的内容的情况下,启动无源通信部,切换为无源方式的通信(S140～S190)。

Description

路车间通信系统、车载装置、路上装置

技术领域

本发明涉及混合路车间通信所使用的两种方式(无源、有源)的路车间通信系统以及可对应于两种方式和通过路车间通信的种种应用的车载装置、路上装置。

背景技术

原来，作为通过在车辆上装载的车载装置和车辆行驶道路附近设置的路上装置之间进行双向通信来实现收费道路的费用自动收取(ECT)等的通信方式，已知有DSRC(Dedicated Short RangeCommunication：专用短程通信)。这种通信方式中存在两种方式，即，通过调制并返回接着从路上装置向车载装置的下行信号发送来的载波来进行从车载装置向路上装置的上行信号的发送的无源方式(在欧洲、中国、东南亚采用)和使用与下行信号不同的频带车载装置自行进行上行信号的发送的有源方式(在日本采用)。

因此，将来道路延伸了，在政治管辖和法律改变的边界(国界等)上，ECT中使用的通信方式从无源方式改变为有源方式(或者相反)，包围上述边界的地区中，考虑混合配置两种方式的路上装置。

那么，前者的情况下，仅装载对应于任一方式的车载装置的车辆中，不用停车就可收取费用这样的便利性不仅被越过上述边界的行为损坏，而且由于不能与通信方式不同的路上装置通信，有这样的问题：这样的路上装置有可能将其处理为违规车辆。

或者在后者的情况下，在有源方式和无源方式中，由于使用的频带部分彼此重叠，有产生干扰、通信品质恶化，担心不能通信这样的问题。

即，如图21中斜线所示，有源方式中，以5795MHz、5805MHz、5835MHz、5845MHz为中心频率的带宽为5MHz的4个频带Fad1，Fad2，Fau1，Fau2每两个被分配来供从路上装置向车载装置的下行信号(Fad1，Fad2)使用和从车载装置向路上装置的上行信号用(Fau1，Fau2)使用，另一方面，无源方式中，以5797.5MHz、5802.5MHz、5807.5MHz、5812.5MHz为中心频率的带宽为5MHz的4个频带Fp1～Fp4被分配来供双向通信使用。因此，有源方式的Fad1与无源方式的Fp1、有源方式的Fad2与无源方式的Fp2，Fp3可能引起干扰。

但是，近年来，考虑提供一种使用5.8GHz的通信频带中ETC不使用的频率，利用DSRC通信的新型应用。这种情况下，如图21所示，预定使用与现有的ETC的有源方式不同的频带，即分别以5775MHz，5780MHz，5785MHz，5790MHz，5800MHz，5815MHz，5820MHz，5825MHz，5830MHz，5840MHz为中心频率的带宽为5MHz的10个频带Fed1～Fed5(从路上装置到车载装置的下行信号使用)、Feu1～Feu5(从车载装置向路上装置的上行信号用)。

因此，今后，要求把车载装置构成为不仅可对应于现有的ETC，而且可对应于这些新型的应用。即，车载装置不仅有识别有源方式和无源方式的功能，而且必须具有选择基于接收的电波频带执行的应用的功能。

尤其，ETC中，为确保系统的可靠性，通过设计通信失败时可进行通信重试的系统，通信失败的那辆车通过通信区域的概率变得非常小(例如，100万辆中1辆以下)。

具体说，将车辆以设定车辆速度(假设最高速度)通过通信区域的时间设定为从指定使用频带到ETC处理(认证、写入卡等)结束需要的时间的3倍左右，确保充裕的时间。

然而，在可对应于ETC应用和新型应用的车载装置中，与仅执行ETC应用相比，必须额外搜索2个频带，在指定使用频带方面花费时间，即必须多探索5个频带，其结果出现减少通信重试用的充裕时间、降低通信可靠性的问题。

发明内容

本发明为解决上述问题，第一目的是提供一种可实现路车间通信所使用的两种方式(有源、无源)的任何一种的车载装置、路上装置和路车间通信系统，而且，第二目的是提供不降低在限定的时间内必须完成处理的ETC等的特定应用的可靠性、可实现多种应用的车载装置。

在作为用于达到上述目的的发明的方案1记载的车载装置中，第一车辆侧通信部件通过使用与接收的下行信号不同的频带自行发送上行信号的有源方式进行与路上装置的通信，第二车辆侧通信部件通过对于接收的询问信号，将接着该询问信号接收的未调制的载波调制为响应信号并返回来进行响应的无源方式，进行与路上装置的通信。

接着进入所述路上装置的通信区域时，使第一或第二车辆侧通信部件之一动作，若不能通信，则切换到另一个，从而检索可通信的车辆侧通信装置。

因此，根据本发明的车载装置，即使路上装置是对应于有源方式或无源方式之一的专用机型，也能确实与其通信。

另外，在有源方式和无源方式中，在使用的频带中存在不与另一方共用的专用频带的情况下，如权利要求2所述，频率识别部件识别从路上装置发送的信号的频带，若该识别的频带为有某一种通信方式专用的频带，车辆侧切换控制部件直接使与该通信方式对应的车辆侧通信部件动作。

这种情况下，由于仅在频率识别部件识别的频带共用两种通信方式时，进行指定是否可与第一和第二车辆侧通信部件中的一个通信的检索，可缩短通信开始之前的平均时间。

接着在方案3所述的车载装置中，进入路上装置的通信区域时，车辆侧选择控制部件并行使第一和第二车辆侧通信部件动作，继续使得到正常输出的侧动作。

因此，根据本发明的车载装置，即使路上装置是仅对应于有源方式和无源方式之一的专用机型，可确实与其通信，而且通过必须的最下限时间，开始与路上装置的通信。

至此，说明了构成为可实现任一种通信方式的车载装置，下面说明构成为可实现任一种通信方式的路上装置。

首先，方案4记载的路上装置中，包括：第一路侧通信部件，进行和有源方式的车载装置的通信；第二路侧通信部件，进行和无源方式的车载装置的通信，将这些第一和第二路侧通信部件设定成各个通信区域配置为沿着车辆的行驶路径且彼此不重叠。因此，沿着行驶路径行驶的车辆都通过第一和第二路侧通信装置的各通信区域。

这样，根据本发明的路上装置，由于空间分离两通信方式的通信区域，即使两通信方式中使用相同的频带，两通信方式的信号也不引起干扰，可确保对任一通信方式的车载装置有良好的通信品质。其结果，车辆上装载的车载装置即使专用于一方的通信方式，也可确实与其通信。

接着，方案5记载的路上装置中，将第一和第二路侧通信装置设定成各个通信区域一致、并且各个通信中使用的频带彼此不同。

这样，根据本发明的路上装置，由于频率分离两通信方式的信号，即使两通信方式的通信区域相同，两通信方式的信号也不引起干扰，可确保对任一种通信方式的车载装置的良好通信品质。其结果，装载在车辆上的车载装置即使专用于一方的通信方式，也可确实与其通信。

接着，方案6记载的路上装置中，将第一和第二路侧通信部件设定成各个通信区域一致，路侧切换控制部件根据预先设定的定时，择一地使第一或第二路侧通信部件动作。

这样，根据本发明的路上装置，由于时间分离两通信方式的信号，即使两通信方式的通信区域相同，两通信方式的信号也不引起干扰，可确保对任一通信方式的车载装置有良好的通信品质。其结果，车辆上装载的车载装置即使专用于一方的通信方式，也可确实与其通信。

另外，作为切换动作的路侧通信部件(即通信方式)的定时，路侧切换控制部件可以各自使用的通信帧为单位进行切换，但是例如方案7所述，作为有源方式的通信帧，在使用设置多个数据用时隙的定时来与多个车载装置同时进行通信的情况下，设定至少一个禁止第一路侧通信部件使用的数据用时隙，在该数据用时隙期间，使第二路侧通信部件动作。

而且如方案8所述，在需要和路上装置通信的有源方式的车载装置比确保有源方式使用的数据用时隙的数目小、有空闲数据用时隙的情况下，路侧切换控制部件在该时隙期间也使第二路侧通信部件动作。

这种情况下，数据用时隙高效使用，可短时间结束1次仅与1个车载装置进行通信的无源方式的通信，提高处理能力。

但是，上述方法中，由于任何一个都具有有源、无源两方式的通信部件，并切换使用，所以可简单利用不需要对各个通信方式的顺序进行变更的原有装置来构成，但可预想有装置大型化问题。

为解决该问题，在方案9记载的路车间通信系统中，如图22所示，作为车辆间通信用的通信帧，使用由用于车载装置写入对路上装置的通信请求的上行控制用时隙(与ACTS对应)、基于在该上行控制用时隙中写入的通信请求对许可通信的车载装置分配的多个数据用时隙(与MDS对应)、先从数据用时隙和上行控制用时隙送出并且路上装置对车载装置通知数据用时隙的分配状态的下行控制用时隙(与FCM对应)构成的有源方式，构成路上装置和无源方式的车载装置，以便使用该通信帧进行无源方式的通信。

即，路上装置在上行控制用时隙期间和接着对无源方式的车载装置分配的数据用时隙内的下行信号的期间发送未调制的载波，通过调制该载波，使从无源方式的车载装置返回来的响应信号与来自有源方式的车载装置的上行信号同等来进行处理。

另一方面，无源方式的车载装置将下行控制用时隙看作查询信号，将在上行控制用时隙期间发送来的未调制的载波调制为与查询信号对应的响应信号并返回，同时在下行控制用时隙中表示出与该车载装置对应的数据用时隙的分配的情况下，将在该分配的数据用时隙期间接收的下行信号作为询问信号，将接着该下行信号发送来的未调制载波调制为与询问信号对应的响应信号并返回。

这样，根据本发明的路车间通信系统，部分变更无源方式的处理，使用与有源方式的处理共用的通信帧进行处理，由于可一起处理两通信方式的车载装置，可大大简化可实现两通信方式的车载装置的路上装置的结构。

公共化有源方式的上行/下行信号、无源方式的询问/响应信号使用的命令和使用这些命令的通信程序，可不用考虑有源、无源的不同，进行与这些信号的处理。

方案9记载的路车间通信系统中，如方案10所述，构成为：路侧装置除使用下行控制用时隙、数据用时隙、上行控制用时隙构成的通信帧按有源方式进行与车载装置的通信的路侧通信部件外，还设置上行控制用时隙期间和接着对无源方式的车载装置分配的数据用时隙内的下行信号的期间中，发送未调制的载波的载波发送部件，路侧通信部件将通过调制载波从无源方式的车载装置返回来的响应信号与来自有源方式的车载装置的上行信号同等地处理。

在该方案9记载的路车间通信系统中，有源方式的车载装置可原封不动使用原有装置，但例如如方案11所示，无源方式的车载装置构成为：进入路上装置的通信区域时，第一响应部件将下行控制用时隙看作查询信号，将上行控制用时隙期间发送来的未调制载波调制为与查询信号相对的响应信号并返回，在下行控制用时隙中表示出对于该车载装置的数据用时隙的分配的情况下，第二响应部件将该分配来的数据用时隙期间接收的下行信号作为询问信号，接着该下行信号发送来的未调制载波调制为与询问信号相对的响应信号并返回。

接着，在方案12的车载装置中，为了和车辆行驶路径附近设置的路上装置通信，在装载在车辆上、识别从所述路上装置接收的信号的频带的频率识别部件中，电场强度测定部件测定设定的频带的电场强度，频率切换部件根据预先设定的切换方式顺序切换成为该电场强度测定部件的测定对象的频带。

将该切换方式设定成对在限定的时间内必须完成处理的指定应用分配的频带的出现频度增高。

这样，根据本发明的车载装置，增多指定应用使用的频带的检测机会，为有限调查该频带，在从路上装置提供指定应用时，可快速对其检测并快速处理。其结果，完全确保通信重试用的充裕时间，不降低指定应用的可靠性，可实现多种应用。

如方案13所述，频率切换部件构成为在设定的每单位单元时间切换成为测定对象的频带的同时，改变该单位单元时间，使得速度获取部件获得的行驶速度越快，单位单元时间越短。

即行驶速度越快，车辆通过通信区域需要的时间远短，这样，通过调整单位单元时间，若缩短指定使用频率所需的蚀刻，则可确保分配给处理的时间。

如方案14所述，构成为：存储部件中存储包含与预先区分的各区域中设置的路上装置在路车间通信中使用的频带相关的信息的路上装置信息，切换模式设定部件根据该存储部件存储的路上装置信息，从位置获取部件获得的当前位置通过收敛成为频率识别部件的搜索对象的频带设定所述切换模式。

这种情况下，不白白测定路上装置不使用的频带，可确实防止在指定使用频率中附加无用的时间，可完全确保处理时间，从而进一步提高执行指定应用时的可靠性。

指定应用可以对以比较快的速度通过通信区域的车辆进行，例如如方案15所示，可以是与ETC相关的处理，或如方案16所示，是与电子汽车牌照有关的处理。

不用说可将方案12到16的任何项记载的发明与方案1到11的任何一项记载的发明组合起来。

附图说明：

图1是表示第一实施例的路车间通信系统中的车载装置的简要结构的框图；

图2是表示数据处理部执行的主处理的内容的流程图；

图3是表示有源通信部的动作内容的流程图；

图4是表示无源通信部的动作内容的流程图；

图5是表示变形例的主处理内容的流程图；

图6是表示第二实施例的路车间通信系统中的路上装置的简要结构的框图；

图7是表示有源通信部的动作内容的流程图；

图8是表示MDS处理的详细内容的流程图；

图9是表示无源通信部的动作内容的流程图；

图10是表示收费站的结构例和定时控制部的控制方法的说明图；

图11是表示收费站的结构例和定时控制部的控制方法的说明图；

图12是表示收费站的结构例和定时控制部的控制方法的说明图；

图13是表示定时控制部的控制方法的说明图；

图14是表示数据处理部执行的MDS分配处理的内容的流程图；

图15是表示基于MDS分配处理的控制状态的说明图；

图16是表示第三实施例的路车间通信系统中的路上装置的简要结构的框图；

图17是表示路车间通信系统中使用的通信帧的结构、天线切换部的动作的说明图；

图18是表示共用通信部的动作内容的流程图；

图19是表示MDS处理的详细内容的流程图；

图20是表示数据处理部执行的MDS分配处理的内容的流程图；

图21是表示DSRC中用于通信的频带的分布的说明图；

图22是表示原有的无源方式和有源方式的通信帧的结构的说明图；

图23是表示第四实施例的路车间通信系统中的路上装置的简要结构的框图；

图24是表示数据处理部执行的主处理的内容的流程图；

图25是表示主处理中执行的频率扫描的细节的流程图；

图26是表示电场强度测定时的测定频带的切换模式的说明图。

发明的具体实施方式

下面与附图一起说明本发明的实施例。

(第一实施例)

图1是表示在混合了通过有源方式的路车间通信提供ETC应用的路上装置、通过无源方式的路车间通信提供ETC应用的路上装置的第一实施例的路车间通信装置中，可与任一路上装置通信的车载装置的结构的框图。

有源方式的路车间通信和无源方式的路车间通信都使用图22所示的公知的通信帧。

即，有源方式的路车间通信中，备有3个消息数据时隙(MDS)以便能够与3台车载装置同时通信，使用由在该MDS之前用于路上装置向车载装置通知MDS的分配状态的帧控制消息信道(FCM)和在MDS之前用于车载装置向路上装置通知存在的激活时隙(ACTS)构成的通信帧(参考图22(a))。FCM，MDS，ACTS分别与本发明的询问响应控制用时隙、数据用时隙、上行控制用时隙相当。

无源方式的路车间通信中，使用发送用于路上装置向车载装置发送希望的数据的查询信号、询问信号后，在接着的预定的期间中发送未调制载波，将该载波调制成对应于查询信号、询问信号的响应信号来返回的方法(参考图22(b))。

但是，如现有技术栏中说明的那样(参考图21)，有源方式中，在从路上装置向车载装置的下行信号用的下行线路中使用2个频带Fad1，Fad2，从车载装置向路上装置的上信号用的上线路中使用2个频带Fau1，Fau2，使用一对频带Fad1和Fau1(统称两者的情况下叫作Fa1)或Fad2和Fau2(同样为Fa2)的任何一个来进行双向通信。无源方式中，使用4个频带Fp1～Fp4，使用任何一个频带进行双向通信。

下面将与其他频带不重叠的频带Fp4叫作无源专用频带，将频带Fad1～Fad2(即包含Fp1～Fp3)叫作共用频带。

如图1所示，本实施例的车载装置10具有：从天线11接收的接收信号提取指定的特定频带的信号分量并测定其接收电平(电场强度)的电场强度检测部12；作为经天线11按有源方式与路上装置通信的第一车辆侧通信部件的有源通信部13；作为经天线11按无源方式与路上装置通信的第二车辆侧通信部件的无源通信部14；以公知的微机为中心构成，控制上述各部12～14，执行通过与路上装置的通信得到的数据的处理等的数据处理部15。数据处理部15中虽未示出，但连接有配置了用于精细计算费用的IC卡读出写入器等的费用处理装置。

这里，数据处理部15执行的主处理用图2所示的流程图说明。

本处理启动时，首先向电场强度检测部12输出测定指令，从频带Fad1的下限频率向频带Fp4的上限频率扫描(S110)，监测测定的电场强度是否在预先设定的下限值以上(S120)。

电场强度小于下限值时，返回S110反复测定，电场强度大于下限值时，认为装载该车载装置10的车辆进入路上装置的通信区域，将此时的频率作为检测频率存储(S130)，判断该检测频率是否属于无源专用频带Fp4(S140)。

检测频率不属于无源专用频带Fp4，则从有源方式的下行线路用频带Fad1，Fad2中指定检测频率所属的频带，设定有源通信部13，以利用该特定的频带Fadi(i＝1或2)和与其配对的上行线路用的频带Fau1进行通信，通过启动有源通信部13(S150)，开始有源方式的路车间通信。

之后，判断是否结束有源通信部13的通信(S160)，通信结束后，判断其结束是否由接收的信号的内容不能解析引起(S170)。随后，若通信结束不是由不能解析引起，则原样返回S110，另一方面，若是不能解析引起的，则从无源方式用的频带Fp1～Fp4中特定前面的S130存储的检测频率所述的频带，设定无源通信部14，以便使用该特定的频带进行通信，通过启动无源通信部14(S180)，开始无源方式的路车间通信。

然后，判断是否结束无源通信部14的通信(S190)，通信结束后，返回S110。

另一方面，在S140中，判断为检测频率属于无源专用频带Fp4的情况下，移动到S180，下面与前面说明的相同地来设定、启动无源通信部14，开始无源方式的路车间通信。但是，这种情况下，通信中使用频带Fp4。

本处理中，S150～S190与本发明的车辆侧切换控制部件相当，S110，S120和电场强度检测部12与频率识别部件相当。

即，本处理中，电场强度为下限值以下的检测频率属于无源专用频带的情况下，直接进行无源方式的路车间通信，在属于此外的共用频带的情况下，首先试行宇源方式的路车间通信，在不能解析接收信号，通信失败的情况下，切换到无源方式进行路车间通信。

这里，有源通信部13的动作用图3所示的流程图说明。

如图所示，启动有源通信部13时，首先，判断经天线11接收怎样的信号(S210)，接收了信号时，判断该信号是否为FCM(S220)。

之后，接收的信号为FCM的情况下，解析其内容，判断是否对自身车辆分配MDS(S230)，若未分配，等待ACTS的发送定时(S240)，进行用于向路上装置通知自身车辆(车载装置10)的存在的响应数据的发送(S250)，之后返回S210。该响应数据中至少包含特定该车载装置10或装载该车载装置10的车辆的识别信号(下面成为“车辆ID”)。

另一方面，解析FCM内容的结果若是对自身车辆分配了MDS(S230为“是”)，则待机到该分配的MDS定时(S260)，判断是否按该定时接收下行信号、或者作为接收的下行信号的内容的MDS命令是否正常(S270)。

随后，未能接收下行信号或即使接收了但MDS命令有异常的情况下，原样返回S210，另一方面，接收下行信号并且MDS命令正常的情况下，发送对该MDS命令的响应数据(S280)。通过发送该响应数据，判断是否结束了根据预先设定的程序的一连串的通信(S300)，若通信结束了，在构成数据处理部15的存储器的规定区域中存储表示通信正常结束的通信结果(S310)，之后，停止有源通信部13的动作，若未结束通信，原样返回S210。

前面的S220中，在接收的信号不是FCM的情况下，判断是否为根据有源方式的格式可解析的信号(S320)，若不能解析，则作为通信结束的结束理由，输出不能解析通知(S330)，停止有源通信部13的动作。此时，由于前面说明的主处理S180中判断为肯定，接着试行无源方式的路车间通信。

接收的信号不是FCM，但是通过有源方式的格式解析的信号的情况下(S320为“否”)，或者未能接收信号的情况下(S210为“否”)，启动有源通信部13后，或者最后接收FCM后，判断是否经过了预定的锁闭时间(S340)，还没有经过锁闭时间，原样返回S210，另一方面，若经过了锁闭时间以上，停止有源通信部13的动作。这种情况下，由于主处理的S180中判断为否定，不试行无源方式的路车间通信，直接返回到频率扫描(S110)。

接着，用图4所示的流程图说明无源通信部14。

如图所示，启动无源通信部14时，首先，判断经天线11接收怎样的信号(S410)，接收了信号时，判断其是否为叫作查询信号或询问信号的正常信号(S420)。

接收的信号不正常的情况下，原样返回S410，另一方面，接收的信号正常的情况下，把接着其发送来的载波调制为预先准备的响应信号，经天线11返回。(S430)。

通过发送该响应信号，判断是否结束根据预先设定的程序的一连串的通信(S440)，若通信结束，则通信结果存储在存储器的规定区域中(S450)，之后，停止无源通信部14的动作，在还没有通信结束时，原样返回S410。

另一方面，不能接收信号时(S410为“否”)，启动无源通信部14后，或者最后接收到询问信号或查询信号后，判断是否经过了预定的锁闭时间(S460)，若还没有经过锁闭时间，原样返回S410，另一方面，若经过了锁闭时间以上，停止无源通信部14的动作。

S430和前面的S250，S280的响应信号/响应数据可通过在数据处理部利用另外执行的路车间通信的应用适当设定。

如以上说明，本实施例的车载装置10中，配备通过有源方式进行路车间通信的有源通信部13、通过无源方式进行路车间通信的无源通信部14，在进入路上装置的通信区域时，进行顺序切换两个通信部13，14的检索动作，使用可通信的一方，进行与路上装置的路车间通信。

因此，根据本实施例的车载装置10，路上装置无论按有源方式还是无源方式进行路车间通信，都准确进行通信。

而且，本实施例中，路上装置用于路车间通信的频率为无源专用频带的情况下，不进行检索动作，而直接开始无源方式的路车间通信，因此到通信开始需要的平均时间缩短。

本实施例中，通过频率扫描检测的检测频率属于共用频带时，首先，启动有源通信部13，试行有源方式的路车间通信，不能通信时，切换到无源通信部14，试行无源方式的路车间通信，但可以使两通信部13，14同时动作，选择得到正常输出的一方，进行通信。

在这种情况下，主处理如图5所示，从图2所示的流程图中省略S170的同时，替代仅启动有源通信部13的S150，基于检测频率设定两通信部13，14的使用频带，插入启动两通信部13，14的S155即可。

在这种情况下，两通信部13，14同时启动后，至少一方经过锁闭时间停止动作，但在锁闭时间比较长的情况下，可构成为在某一方通信部最初接收有效信号的时刻(步骤S420为“是”、步骤S420为“是”)，强制停止另一方通信部的动作。这是，S155和停止不能通信的侧的处理与本发明的选择控制部件相当。

本实施例中，在有源通信部13和无源通信部14中经过锁闭时间而结束动作的情况下，不进行任何处理，但也可使设置在外部的警报装置(灯、蜂鸣器等)动作。

(第二实施例)

接着说明第二实施例。

图6是表示在混合了按有源方式进行路车间通信的路上装置、按无源方式进行路车间通信的路上装置的第二实施例的路车间通信装置中，收费道路的收费站的各车道上设置的路上装置的结构的框图。

图6中，(a)是可与任一种通信方式的车载装置通信的共用路上装置，(b)是仅与有源方式的车载装置通信的有源专用路上装置，(c)是仅与无源方式的车载装置通信的无源专用路上装置。通信帧、同时中使用的频带与第一实施例的形状相同。

首先，如图6(a)所示，共用路上装置20a包括：作为经天线21与有源方式的车载装置进行路车间通信的第一路侧通信部件的有源通信部22；作为经天线23与无源方式的车载装置进行路车间通信的第二路侧通信部件的无源通信部24；作为控制两通信部22，24的动作定时的路侧切换控制部件的定时控制部25；以公知的微机为中心构成，执行两通信部22，24和车载装置的路车间通信中收发的数据的的处理等的数据处理部26。

接着如图6(b)所示，有源专用路上装置20b具有从共用路上装置20a省去天线23和无源通信部24的结构，并且如图6(c)所示，无源专用路上装置20c具有从共用路上装置20a省去天线21和有源通信部22的结构。

而且，收费站中，通过适当组合这些路上装置20(20a～20c)构成，图中虽未示出，但各路上装置20的定时控制部25彼此连接地构成。

这里，路上装置20a，20b的有源通信部22的动作用图7所示的流程图说明。有源通信部22根据来自定时控制部25的指令启动。

如图所示，启动有源通信部22时，首先，发送由数据处理部26预先设定数据的FCM(S510)，接着在各MDS中进行在与分配该MDS的车载装置之间执行数据的收发的MDS处理(S520)。

之后，判断在ACTS的定时中是否接收到来自车载装置的响应数据(车辆ID)(S530)，若没有接收到，原样结束本处理。另一方面，若接收到响应数据，在构成数据处理部26的存储器的规定区域中存储作为该响应数据的内容的车辆ID和响应数(S540)，结束本处理。

基于在该S540中存储的车辆数据和响应数，在数据处理部26中，执行分配MDS的MDS分配处理，进行在下一通信帧的FCM中发送(即在s510中使用)的数据的设定的同时，执行将分配给与车载装置通信的MDS的状态设定为“时隙使用中”等的处理。

接着，用图8所示的流程图说明前面的S520中的MDS处理的细节。本处理在各个MDS定时中反复执行(即本实施例中是3次)。

如图所示，启动MDS处理时，首先，数据处理部26的MDS分配处理的结果判断成为当前处理的对象的MDS的状态是否为“时隙使用中”(S610)，若不是“时隙使用中”，原样结束本处理。另一方面，若该MDS的状态是“时隙使用中”，在该MDS定时中，进行预先准备的MDS命令的发送(S620)和来自车载装置的响应数据的接收(S630)，判断接收的响应数据是否为对应于发送的MDS命令的正常的数据(S640)。

响应数据若正常，通过该响应数据的接收，判断根据预先设定的顺序的一连串的通信是否结束(S650)，若通信未结束，则进行下一序列的准备(应送到S620中的MDS命令的设定等)(S660)，结束本处理。另一方面，若通信结束，在构成数据处理部26的存储器的规定区域中存储表示通信正常结束的通信结果(S670)，结束本处理。

在前面的S640中，响应数据若有异常，判断重试次数的计数值是否大于上限值(S680)，若在上限值以下，在下次启动该处理时，设定重试，以把与这次发送的相同的MDS命令送到前面的S620(S690)，结束本处理。另一方面，若重试次数的计数值大于上限值，在构成数据处理部26的存储器的规定区域中存储表示通信异常结束的通信结果(S700)，结束本处理。

这样，在有源通信部22中，对以ACTS的定时响应的车载装置分配MDS，通过进行对每个MDS不同的通信，最多可进行与3个车载装置的通信。

接着，使用图9所示的流程图说明无源通信部24。无源通信部24与有源通信部22同样，根据来自定时控制部25的指令启动。

如图所示，无源通信部24启动时，首先判断是否进行了表示与无源方式的车载装置的通信的“无源通信中”的设定(S710)，若不是“无源通信中”，发送查询信号(S720)，接着在规定的期间内发送载波，接收来自车载装置的响应(将载波调制成表示车辆ID的响应信号)(S730)。

此时，判断接收的响应数据的内容是否为对应于查询信号的正常的数据(S740)，在响应数据不正常的情况下，原样结束处理。另一方面，在响应数据正常的情况下，在构成数据处理部26的存储器的规定区域中存储响应信号中表示的车载ID，设定“无源通信中”(S750)，准备下一序列(后述的S770中应发送的询问信号的设定)(S760)，结束本处理。

在前面的S710中，若进行“无源通信中”的设定，则发送预先准备的询问信号(S770)，接着的规定期间内发送载波，接收车载装置的响应(将载波调制成响应信号)(S780)。

此时，判断接收的响应数据的内容是否为对应于S770中发送的查询信号的正常的数据(S790)，如果正常，通过接收该响应信号，判断是否结束根据预先设定的序列的一连串的通信(S800)，通信未结束，则准备下一序列(S760)，结束本处理。另一方面，若通信结束，在构成数据处理部26的存储器的规定区域中存储表示通信正常结束的通信结果，解除“无源通信中”的设定(S810)，结束本处理。

在前面的S790中，若接收的响应信号异常，判断重试次数的计数值是否大于上限值(S820)，若在上限值以下，下次启动该处理时，进行重试设定(S830)以将与这次发送的相同的询问信号在前面的S770中发送后，结束本处理。另一方面，在重试次数的计数值大于上限值时，在构成数据处理部26的存储器的规定区域中存储表示通信异常结束的通信结果，解除“无源通信中”的设定(S840)，结束本处理。

这样，无源通信部24中，可与响应于查询信号的车载装置中的任何一个进行通信。

接着，以具有3车道L1～L3的收费站为例，说明路上装置20a～20c的组合以及其动作定时，即定时控制部25的控制内容。

首先，如图10(a)所示的收费站M1中，对车道L1，L2设置共用路上装置20a、对车道L3设置无源专用路上装置20c，而且，车道L1，L2中，空间分离天线21的有源方式用的通信区域和天线23的无源方式用的通信区域，设定成彼此不重合。但是，图中仅记载了各路上装置的结构中的天线(下面，图11和图12中也同样)。

车道L1的共用路上装置20a中，对无源通信分配频带Fp1、对有源通信分配频带Fp2，在车道L2的共用路上装置20a中，对无源通信分配频带Fp2、对有源通信分配频带Fp1，在车道L3的无源专用路上装置20c中，对无源通信分配频带Fp3。

有源方式使用的帧的1周期(下面称为“有源区间”)和无源方式开始送出查询信号或询问信号后到停止送出载波之前的1周期(下面成为“无源区间”)设定成同样长。

那么，如图10(b)所示，车道L1，L2的各共用路上装置20a的定时控制部25控制两通信部22，24的动作定时，使得在同一车道内，查询信号或询问信号的送出定时与FCM的送出定时不同。

车道L1～L3的各路上装置20的定时控制部25连动，控制两通信部22，24的动作定时，使得在车道L1，L3和车道L2中，查询信号或询问信号的送出定时彼此不同，在车道L1和车道L2中，FCM的送出定时彼此不同。

以上结构的收费站M1中，使用共用路上装置20的车道L1，L2中，空间分离有源方式用的通信区域和无源方式用的通信区域，彼此不干扰，所以对于有源和无源的通信方式的车载装置，都确保良好的通信品质，不管车载装置的通信方式如何，都确实经路车间通信进行自动收费。

在上述收费站M1中，使用共用路上装置20a的车道L1，L2中，将分配给同一车道的有源方式和无源方式的频带选择组合成彼此不重叠，也可以选择组合成彼此重叠。即，这样通信区域空间分离的情况下，共用路上装置20a的两通信方式的频带组合是任意的。

接着，在如图11(a)所示的收费站M2中，对车道L1设置共用路上装置20a、对车道L2设置无源专用路上装置20c、对车道L3设置有源专用路上装置20b，而且，车道L1中，将天线21的有源方式用的通信区域和天线23的无源方式用的通信区域设定成成彼此重合。

车道L1的共用路上装置20a中，对无源通信分配频带Fp4、对有源通信分配频带Fa1，在车道L2的无源专用路上装置20c中，对无源通信分配频带Fp1，在车道L3的有源专用路上装置20b中，对有源通信分配频带Fa2。

与前面说明的收费站M1的情况相同，有源区间和无源区间设定成同样长。而且，如图11(b)所示，车道L1的共用路上装置20a的定时控制部25并行使两通信部22，24动作，而且控制两通信部22，24的动作定时，使得查询信号或询问信号的送出定时与FCM的送出定时同时。

车道L1～L3的各路上装置20的定时控制部25连动，控制两通信部22，24的动作定时，使得在车道L1，L3和车道L2中，查询信号或询问信号的送出定时彼此不同。

以上结构的收费站M2中，使用共用路上装置20a的车道L1中，在有源方式和无源方式中将相同通信区域用于频率分配，彼此不干扰，所以对于有源和无源的通信方式的车载装置，都确保良好的通信品质，不管车载装置的通信方式如何，都确实经路车间通信进行自动收费。

在上述收费站M2中，由于有源方式和无源方式中使用同一通信区域，与空间上分离两通信方式的通信区域的收费站M1相比，设备可更小。

另外，上述收费站M2中，在可进行两通信方式的车道L1的共用路上装置20a中，无源通信使用频带Fp4、有源通信使用频带Fa1，由于频带可以不重合，在有源通信中使用频带Fa1的情况下，在无源通信中可使用频带Fp2，Fp3，在有源通信中使用频带Fa2的情况下，在无源通信中可使用频带Fp1，Fp4。

接着，在图12(a)所示的收费站M3中，对车道L1，L2设置共用路上装置20a、对车道L3设置无源专用路上装置20c，而且，车道L1，L2中，将天线21的有源方式用的通信区域和天线23的无源方式用的通信区域设定成成彼此重合。

车道L1的共用路上装置20a中，对无源通信分配频带Fp1、对有源通信分配频带Fa2，在车道L2的共用路上装置20a中，对无源通信分配频带Fp2、对有源通信分配频带Fa1，在车道L3的无源专用路上装置20c中，对无源通信分配频带Fp4。

与前面说明的收费站M1的情况相同，有源区间和无源区间设定成同样长。而且，如图12(b)所示，车道L1，L2的各共用路上装置20a的定时控制部25控制两通信部22，24的动作定时，使得有源区域和无源区域交互出现，即时分使用同一通信区域。

车道L1～L3的各路上装置20的定时控制部25连动，控制两通信部22，24的动作定时，使得在车道L1，L3和车道L2中，查询信号或询问信号的送出定时与FCM的送出定时彼此不同。

以上结构的收费站M3中，使用共用路上装置20a的车道L1，L2中，在有源方式和无源方式中时分使用同一通信区域，彼此不干扰，所以对于有源和无源的通信方式的车载装置，都确保良好的通信品质，不管车载装置的通信方式如何，都确实经路车间通信进行自动收费。

在上述收费站M3中，由于有源方式和无源方式中使用同一通信区域，与空间上分离两通信方式的通信区域的收费站M1相比，设备可更小。

另外，上述收费站M3中，在使用共用路上装置20a的车道L1，L2中，将分配给同一车道的有源方式和无源方式的频带选择组合成彼此不重叠，也可以选择组合成彼此重叠。即，这样时分使用通信区域的情况下，共用路上装置20a的两通信方式的频带组合是任意的。

上述各例的定时控制部25控制成有源区间和无源区间连续，但可控制成在这两个区间之间插入不进行任何方式的收发的空闲(blank)区间。

但是，上述收费站M3中的共用路上装置20a中，以有源区间和无源区间为单位，即以通信帧为单位切换两通信部22，24的动作，但例如图13(a)所示，有源通信部22中，禁止使用该通信帧的多个MDS中的一个(这里是MDS0)，无源通信部24中，将无源区间长度设定成可容纳在一个MDS中的大小，定时控制部25构成为在该MDS期间使无源通信部24动作。

为使无源通信部24动作而分配的MDS数目可以是2个以上，例如图13(b)所示，设定多个的MDS(这里是8个)中有源通信部22可使用位于偶数号(0，2，4，6)的一半MDS，禁止使用位于奇数号(1，3，5，7)的剩余一半MDS，在可将定时控制部25构成为该禁止使用的每一个MDS期间中使无源通信部24动作。

而且，为使无源通信部24动作而分配的MDS数目可对应于通信状态可变得设定。这种情况下，用图14所示的流程图说明将数据处理部26执行的MDS分配处理。有源通信部22和无源通信部24的动作与图7～图9的流程图中说明的完全相同。

如图所示，启动本处理时，有源方式中当前通信中的车载装置数目CA比有源方式中可同时通信的最大数目Samax(这里为2)小(CA＜SAmax)，判断是由有可开始新的有源方式的通信的空闲MDS(S910)，若有空闲MDS，则判断是否有在前面的S540中存储的ACTS的响应数据(有源方式的通信请求)(S920)。

若有ACTS的响应数据，从其中以Samax-CA个为限度新选择分配MDS的通信请求(S930)，另一方面，若没有ACTS的响应数据，判断是否在当前通信中(CA1)(S940)。S930中选择通信请求时，仅此增加通信中的车载装置的数目CA。

而且，在为当前通信中或判断为前面的S910中没有空闲的MDS或前面的S930中选择了通信请求的情况下，接着发送的通信帧中至少有一次应分配MDS的有源方式的通信，因此分配这些通信(按车辆ID识别)应使用的MDS(S950)。

该MDS分配结束或前面的S940中在有源方式下判断为当前不在通信中的情况下，这次作为无源通信部24的状态判断是否设定“无源通信中”(S960)，若设定了“无源通信中”，则判断是否有空闲MDS(CA＜SAmax)(S970)。

在没有设定“无源通信中”或没有空闲MDS的情况下进行，对无源通信分配预先确保的一个MDS的基本分配(S980)，结束本处理。

另一方面，在设定“无源通信中”且有空闲MDS的情况下进行，对无源通信分配几个空闲MDS的扩展分配(S990)，结束本处理。

这里，图15表示构成通信帧的3个MDS中无源方式的通信中市场确保一个MDS、对有源方式的通信可分配的MDS的最大数目为2(＝SAmax)的情况下的通信帧的状态。通过执行上述MDS分配处理，在没有无源方式的通信或可对无源方式的通信分配的MDS全部分配给有源方式的通信的情况下，如图(a)所示，仅对无源通信分配1个MDS，在有无源方式的通信并且对有源方式的通信分配的MDS为1个以下的情况下，如图(b)所示，对无源通信分配2个以上的MDS。

通过进行这样的MDS分配处理，在有有源方式的通信中不使用的空闲MDS的情况下，由于其有效利用于无源方式的通信，因此可提高公共路上装置20a的处理能力。

这里，可分配给无源方式的通信(无源通信部24)MDS的最大数目为2，但在没有有源方式的通信的情况下，可将全部MDS分配给无源方式的通信。

(第三实施例)

接着说明第三实施例。

图16是表示在混合在有源方式下进行路车间通信的车载装置、在无源方式下进行路车间通信的车载装置的本实施例的路车间通信系统中在收费道路的收费站的每一车道上设置的路上装置的结构的框图。如图所示，本实施例中，路上装置30具有：无源方式用发送天线31a、接收天线31b和有源方式用收发天线32。而且，具有：方向结合器33，分离对收发天线32的收发信号；作为通过经这些天线31a，31b，32收发信号进行与车载装置的路车间通信的路侧通信装置的共用通信部35；根据来自共用通信部35的切换信号将来自共用通信部35的发送信号经发送天线31a或方向结合器33供给收发天线32之一，同时将经接收天线31b或方向结合器33来自收发天线32的接收信号之一供给共用通信部35的天线切换部34；以公知的微机为中心构成、通过共用通信部35执行在与车载装置之间收发的数据的处理等的数据处理部36。

本实施例的路车间通信系统中，在路上装置30和车载装置之间的路车间通信中，无论是有源、无源通信方式，都使用以有源方式为基础的公共通信帧。

该通信帧如图17所示，对FCM、多个MDS(这里是4个)、ACTS构成的原有的通信帧进行如下变更。

即，ACTS分为前半部分和后半部分，前半部分中接收来自有源方式的车载装置的响应(通信请求)，后半部分中通过发送载波可接收来自无源方式的车载装置的响应(不将FCM视为查询信号，而是对该查询信号的响应)。

及将MDS分配给有源方式的通信和无源方式的通信之一，分配用于无源方式的通信的MDS中，下行命令(共用有源方式的MDS命令和无源方式的询问信号)发送后，该MDS的剩余期间中，通过发送载波，可接收来自无源方式的车载装置的响应。

而且，所谓有源方式的车载装置，用与原来同样的方法(其中在来自车载装置的通信请求中仅使用ACTS的前半部分)进行通信，另一方面，所谓无源方式的车载装置，不将FCM视为查询信号，而将对该查询信号的响应信号在ACTS的后半部分中返回，以后使用分配的MDS进行通信。

共用通信部35在分配用于无源方式的通信的MDS期间和仅ACTS的后半部分中选择无源用的天线31a，31b，此外的期间中，构成为选择有源用的天线32，生成使天线切换部34动作的切换信号X。

这里，与共用通信部35的通信帧的收发有关的动作参考图18所示的流程图来说明。其中，其内容与第二实施例的有源通信部22的动作(见图7)仅部分不同，因此对于同样的处理付以相同的标号，并省略说明，以处理中不同的部分为中心说明。

如图所示，共用通信部35中，进行FCM的发送(S510)、后述的各MDS的处理(S520)、来自ACTS定时的有源方式的车载装置的响应处理(S530，S540)。但是，第二实施例关于S510～S540的说明中，数据处理部26替代数据处理部36、有源通信部22替换共用通信部35。

仅接着的规定期间(ACTS的后半部分)发送载波(S550)，判断是否有来自无源方式的车载装置的响应(将载波调制成对应于查询的响应数据)(S560)。之后，若没有响应，则原样结束本处理，另一方面，在有响应的情况下，在构成数据处理部36的存储器的规定区域中存储该响应数据(车辆ID)(S570)，结束本处理。

接着，S520的MDS处理的细节用图19所示的流程图来说明，本处理在各个MDS的定时中反复执行。

如图所示，启动本处理时，基于前面的S540和S570存储的响应数据，数据处理部36执行的MDS分配处理的结果判断成为当前处理的对象的MDS的状态是否为分配给有源或无源的某一方式的通信的“时隙使用中”(S610)，若不是“时隙使用中”，原样结束本处理。另一方面，若该MDS状态是“时隙使用中”，在该MDS定时发送预定的下行命令(S620)，在该MDS是分配给无源方式的通信的情况下(S622为是)，接着仅在该MDS的剩余期间进行载波发送(S624)，接收来自车载装置的响应数据(S630)。

下面对接收的响应数据执行与第二实施例说明的MDS处理的S640～S700相同的处理。其中S670，S700中，无源通信结束时，解除“无源通信中”的设定。在第二实施例的记载中，MDS命令替代下行命令、数据处理部26替代数据处理部36。

上述处理中S550，S624与本发明的载波发送部件相当。

接着，用图20所示的流程图说明数据处理部36执行的MDS分配处理。

第二实施例说明的MDS分配处理(参考图14)中，由于可对无源方式的车载装置进行查询，通常至少一个MDS被分配，但本实施例中，FCM、ACTS中，由于执行与查询相当的处理，在无源方式情况下，仅通信开始时分配MDS这一点不同。

启动本处理后，如图所示，首先判断是否进行表示通过无源方式进行与车载装置的通信的“无源处理中”的设定(S900)，若不是“无源处理中”，则在前面的S570中，判断是否存储了与查询对应的响应数据，即是否有无源方式的通信请求(S902)，有无源方式的通信请求时，从其中仅选择一次开始通信，同时进行“无源处理中”的设定(S904)。

之后，在S900中判断为“无源处理中”、或者S904中新设定“无源处理中”后对无源方式的通信确保最低限(这里是1个)的MDS(S906)，另一方面不是“无源处理中”而且没有无源方式的通信请求的情况下，不确保MDS，进行到下一步骤。

下面S910～S950与第二实施例说明的同样，进行用于有源方式的通信使用的MDS的分配。其中，本实施例中，可分配给有源方式的通信的最大MDS数目为SAmax，若S906中对无源方式的通信不能确保MDS，则SAmax＝4，可以确保，则仅此减少，成为SAmax＝3。

结束无源方式用的MDS的分配时，判断是否设定“无源通信中”(S960)，若未设定，原样结束本处理，另一方面，若进行了设定，判断除前面的S906确保的MDS外，是否有空闲MDS，即未分配给有源方式的MDS是否合计为2个以上(S970)。若无空闲MDS，进行分配确保无源方式用的一个MDS的基本分配(S980)，结束本处理，另一方面，有空闲MDS的情况下，进行也将空闲MDS分配给无源方式的扩展分配(S990)，结束本处理。但是，这样，通过共用无源方式和有源方式，无源方式的车载装置必须变更处理，但该处理图图3所示的有源通信部22几乎相同。

S250，S280的响应数据的发送通过通知载波进行，S260～S300的处理必须反复对每一分配的MDS进行。这样，改良的S250，S280分别与本发明的第一响应部件、第二响应部件相当。

如以上说明的那样，根据本实施例的路车间通信系统，与有源、无源通信方式无关，路上装置30都统一进行处理，因此不必要设置因通信方式不同而不同的通信部，可简化路上装置30的结构。

路上装置接收的来自车载装置的电场的电场强度与无源方式或有源方式相比非常小，因此在共用通信部35中，最好构成为从无源方式用的接收天线31b接收信号时，增大放大该接收信号的放大器的放大率。不用说，相反，可构成为在从有源方式的收发天线32接收信号时，降低放大器的放大率。

本实施例中，将ACTS分为前部部分和后半部分，在时间上错开有源、无源两通信方式的响应来进行接收，但若有源方式的上行线路的频带与发送无源方式的载波的频带不同，可在整个ACTS期间发送载波，同时接收响应。但是，这种情况下，必须构成为至少ACTS期间中，同时接收2种频带信号，处理这两个信号。

(第四实施例)

接着说明第四实施例。

图23是表示在混合以有源方式或无源方式提供ETC应用的路上装置、以有源方式提供ETC应用以外的应用的路上装置的路车间通信系统中可与任一路上装置通信的车载装置的结构的框图。

有源方式和无源方式的路车间通信系统中，无论应用种类如何，都使用与第一实施例说明的相同的通信帧(参考图22)。

但是，通过有源方式的路车间通信提供ETC应用的路上装置如图21所示，使用下行线路和上行线路中使用的一对频带Fad1，Fau1(统称两者的情况下叫作Fa1)或Fad2，Fau2(同样为Fa2)之一进行双向通信，以无源方式的路车间通信提供ETC应用的路上装置使用用于双向的4个频带Fp1～Fp4之一进行双向通信。

有源方式的路车间通信中提供ETC以外的应用的路上装置使用下行线路和上行线路中使用的一对频带Fedi，Feui(i＝1～5)之一进行双向通信。

提供ETC以外的应用的路上装置在停车场和公共设施入口出口附近、停车场的停车位附近或停车场内形式道路附近等完全停车，但可设置在强制以极低速度移动的场所，提供进出车场管理和顾客服务。

如图23所示，本实施例的车载装置40与第一实施例的车载装置10以上，包括天线41、电场强度检测部42、有源通信部43、无源通信部44、数据处理部45，还包括存储后述的频率分配信息和路上装置信息的存储器46。

其中，与ETC应用、ETC以外的应用无关，有源通信部43可构成为使用有源方式用的各一对频带Fa1，Fa2，Fe1～Fe5之一进行与路上装置的通信。

无源通信部44使用无源用的频带Fp1～Fp4之一，经天线41在无源方式下进行与路上装置的通信，同时对2个频带判断有无接收通信帧。但是，本实施例中，仅使用无源方式用的4个频带Fp1～Fp4中的3个频带Fp1～Fp3。

电场强度检测部42如图21所示，对于设定成与有源方式通信中使用的频带Fed1～Fed4，Fad1，Fed5，Fad2一致的频带B1～B7中的任何一个，测定其电场强度。因此，测定频带B5的电场强度的情况下频带Fad1，Fp1有关，测定频带B6的电场强度的情况下频带Fp11，Fp2有关，测定频带B7的电场强度的情况下频带Fad2，Fp2，Fp3有关。

即，本实施例中，通过测定频带B5，B7的电场强度，可检测到ETC应用的全部频带Fad1，Fad2，Fp1～Fp3的使用状态。下面将该频带B5，B7也叫作ETC频带。

存储在存储器46中的频率分配信息将通信方式(有源方式/无源方式)、应用种类(ETC/其他)、调制方式(ASK/PSK/QPSK)对应于有源通信部43、无源通信部44与路上装置的通信中使用的各频带表示。所谓路上装置信息是在预先区分的每一区域中表示该区域中包含的路上装置使用怎样的频带来提供应用的信息。区域可以是，例如在每个路上装置中设定一个区域，或将高速路等限制车辆进入的区域作为一个区域设定。

数据处理部45以公知的微机为中心构成，从装置等输入表示车当前位置的位置信息或从处理车速传感器的输出信号的ECU输入表示车辆行驶速度的速度信息的同时，基于在存储器46中存储的频率分配信息和路上装置信息，控制上述各部42，43，44，执行通过与路上装置的通信得到的数据的处理等。

这里，数据处理部45执行的主处理用图24所示的流程图来说明。

启动本处理时，首先使用电场强度检测部12执行用于指定路上装置提供服务所使用的频带的频率扫描(S1010)，频率扫描中指定频率后，根据存储器46中存储的频率分配信息，将有源通信部13和无源通信部14的调制方式设定成与指定的频带对应的同时，判断其是否为为了提供ETC应用而设置的ETC频带B5，B7之一(S1020)。

若指定的频率是ETC频带，通过哪个通信部13，14可从有源通信部13和无源通信部14的输出解析通信帧而判断通信中使用的方式是否为有源方式(S1030)。之后，通信中使用的方式若为有源方式，执行使用有源通信部13的有源方式的ETC处理(S1040)，返回S1010，另一方面，通信中使用的方式若是无源方式，执行使用无源通信部14的无源方式的ETC处理(S1050)，返回S1010。

在前面的S1020中，频率扫描指定的频带判断为不是ETC频带的情况下，提取位于经有源通信部13接收的帧的标题部分的应用ID，基于该应用，判断该车载装置是否可处理路上装置提供的应用(S1060)，若不能处理，原样返回S1010，另一方面，若可处理，执行对应于应用ID的应用处理(S1070)，返回S1010。

接着，用图25所示的流程图说明S1010执行的频率扫描的细节。

启动本处理后，首先，从外部的导航装置等取得表示车辆当前位置的位置信息(S1110)，基于该位置信息，从存储器读出对应的区域的路上装置信息，根据该路上装置信息，将切换模式和构成切换模式的一个周期的单位单元的综述(下面称为“单元数”)设定为Umax(S1120)。

这里，图26(a)表示在从路上装置信息判断为必须测定全部频带的情况下设定的切换模式，单元数Umax为15。具体说，每次以2个单位单元进行ETC频带B5，B7测定时，顺序以一个单位单元进行其他频带Fed1～Fed5之一的测定。即，路上装置提供的应用为ETC应用的情况下，车载装置40在3单位单元内指定使用频带，开始ETC应用。

图26(b)表示在从路上装置信息判断为处于提供ETC应用以外的应用的区域的情况下设定的切换模式，单元数Umax为2。具体说，由于不必要测定频带Fed1～Fed5，仅反复执行ETC频带B5，B7测定。

而且，将用于对单元数计数的计数器的计数值初始化为1(S1130)，从处理来自车速传感器的信号的ECU等取得表示车辆行驶速度的速度信息(S1140)。根据该速度信息，如图26(c)所示，将单位单元设定成行驶速度越快单位单元时间越短(S1150)，启动用于测定该单位单元时间的计时器(S1160)。

接着基于计数值测定与切换模式中的第i个单位单元对应的频带的电场强度(S1170)，判断该电场强度是否在预定的下限值以上(S1180)。而且若电场强度比下限值小，判断在前面的S1160中启动的计时器是否超时(S1190)，若没有超时，返回S1170，反复电场强度的测定。另一方面，计时器超时的情况下，判断是否从前面的S1110得到的位置信息的地点移动规定距离以上(S1200)，若移动了规定距离以上，返回S1110，进行位置信息获取和切换模式的再设定，反复电场强度的测定。

未移动规定距离以上时，将计数器的计数值i增加1(S1210)，判断计数值i是否大于切换模式的单元数Umax(S1220)，若大于单元数Umax，将计数器的计数值初始化为1(S1230)后，返回S1140，另一方面，若为单元数Umax以下，则不作任何行动原样返回S1140。

在前面的S1180中，若测定得到的电场强度为预定的下限值以上，将对应于第i个单元的频带的中心频率作为检测频率存储(S1240)，结束本处理。

但是，单位单元时间如下设定。即，设车辆行驶速度为V[m/s]，路上装置的通信区域的大小为s[m]时，车辆通过通信区域需要的时间tp可用式(1)表示。

Tp＝s/V[s]    (1)

通常，该需要时间tp内包含重试，设定全部数据量，使得提供应用需要的一连串通信可以在3次以上。例如，s＝5[m]、V＝10[m/s](＝36[km/h])时，tp＝500[ms]，可用于提供应用的时间约为170[ms](＝tp/3)，V＝30[m/s](108[km/h])时，tp＝167[ms]，可用于提供应用的时间约为50[ms]。

切换模式的一周期确定单位单元时间，如上所述，从最大15个单位单元变化，该切换模式的一周期对于提供应用可使用的时间50～170[ms]而言非常小。例如，设切换模式的一周期为1[ms]，单位单元时间变为1/15[ms]左右。

ETC以外的应用中，由于停车中或极低速度的通信为前提，为以秒为单位确保提供应用所利用的时间，如上所述，以ETC应用为中心设定切换模式和单位单元时间，可确保充足的处理时间。

本实施例中，S1170与电场强度测定部件相当，S1210～s1230与频率切换部件相当，S1110与位置获取部件相当，S1140与速度获取部件相当，存储器46与存储部件相当，S1120与切换模式设定部件相当。

如上说明那样，本实施例的车载装置中，通过根据切换预定的频带b1～B7顺序检索，路上装置指定提供应用使用的频带，而且切换模式设定成ETC频带的出现频度增高。

因此，根据本实施例的车载装置，不仅可使用多个频带实现多种应用，而且从路上装置提供ETC应用时，能够快速检测到并快速开始应用。其结果是可在车辆比较高速行驶时执行，即使是处理容许时间短的ETC应用，也能充分保证通信重试用的充裕时间，进而充分确保通信的可靠性。

本实施例的车载装置中，根据表示车辆位置的位置信息指定区域，仅使用该指定的区域内的路上装置使用的频带来设定切换模式，同时根据表示车辆行驶速度的速度信息变化作为每测定一次各频带的测定时间的单位单元时间，使得行驶速度越快，时间越短。

因此，根据本实施例的车载装置，可不白白指定路上装置在提供应用中使用的频带，即使在高速行驶时，可充分确保执行应用的处理时间。

根据本实施例中，电场强度检测部12构成为从设定的频带B1～B7中测定某一个频带的电场强度，但是可构成为同时测定多个频带的电场强度。

本实施例中，根据位置信息变更切换模式或根据位置信息变更单位单元时间，但可以是切换模式和单位单元时间中一方或双方固定。

而且，本实施例中，作为切换模式中出现频度增多的指定应用使用ETC应用，但是除此以外，可使用与从行驶中的车辆读取车辆信息的电子汽车牌照有关的应用，作为指定应用。

作为路上装置提供的ETC以外的应用，例如在商场的停车场设置路上装置，将该商场的网页下载到车辆中，向顾客通知商场的销售信息和活动信息，或进一步，将该信息存储在PDA和便携电话这样的电子机器中，可用于提供柜台服务。

在便利店的停车场设置路上装置，不用下车就可进行各种金钱支付，或者在车内就可接收音乐发送和游戏发送。也可仅作为留言板使用。

在停车场出口设置路上装置，向行驶过出口附近的车辆通知停车场有车辆退出。通过在道路附近设置的路上装置，可在各种场所提供实时交通信息、通知当前位置的信息(例如，路口名称等)。

而且，还构成为：适用于公共汽车和出租车或载重货车等的运输管理系统，可通过各车辆上装载的车载装置与路上装置的通信进行各车辆的运行状况、配载状况的把握以及各车辆的事故信息等的传达等。

Claims (16)

1.一种用于和车辆行驶路径附近设置的路上装置通信的装载在车辆上的路车间通信用的车载装置，其特征在于包括：

第一车辆侧通信部件，通过使用与接收的下行信号不同的频带自行发送上行信号的有源方式进行与路上装置的通信；

第二车辆侧通信部件，通过对于接收的询问信号，将接着该询问信号接收的未调制的载波调制为响应信号并返回来进行响应的无源方式，进行与路上装置的通信；

车辆侧切换控制部件，进入所述路上装置的通信区域时，使所述第一或第二车辆侧通信部件之一动作，若不能通信，则切换到另一个。

2.根据权利要求1的车载装置，其特征在于设置识别从所述路上装置接收的信号的频带的频率识别部件，

在所述频率识别部件识别的频带为所述有源方式或无源方式之一的通信方式专用的频带的情况下，所述车辆侧切换控制部件直接使与该通信方式对应的车辆侧通信部件动作。

3.一种用于进行和车辆行驶路径附近设置的路上装置的通信的装载在车辆上的路车间通信用的车载装置，其特征在于包括：

第一车辆侧通信部件，通过使用与接收的下行信号不同的频带自行发送上行信号的有源方式进行与路上装置的通信；

第二车辆侧通信部件，通过对于接收的询问信号，将接着该询问信号接收的未调制的载波调制为响应信号并返回来进行响应的无源方式，进行与路上装置的通信；

选择控制部件，进入所述路上装置的通信区域时，使所述第一和第二车辆侧通信部件并行动作，继续使得到正常输出的侧动作。

4.一种路车间通信用的路上装置，可与通过使用与接收的下行信号不同的频带自行发送上行信号的有源方式的车载装置、和通过对于接收的询问信号，将接着该询问信号接收的未调制的载波调制为响应信号并返回来进行响应的无源方式的车载装置之一通信，其特征在于包括：

第一路侧通信部件，进行和所述有源方式的车载装置的通信；

第二路侧通信部件，进行和所述无源方式的车载装置的通信，

将所述第一和第二路侧通信部件设定成各个通信区域配置为沿着车辆的行驶路径且彼此不重叠。

5.一种路车间通信用的路上装置，可与通过使用与接收的下行信号不同的频带自行发送上行信号的有源方式的车载装置、和通过对于接收的询问信号，将接着该询问信号接收的未调制的载波调制为响应信号并返回来进行响应的无源方式的车载装置之一通信，其特征在于包括：

第一路侧通信部件，进行和所述有源方式的车载装置的通信；

第二路侧通信部件，与该第一路侧通信部件一致地设定通信区域，进行和所述无源方式的车载装置的通信，

将所述第一和第二路侧通信部件设定成各个用于通信的频带彼此不同。

6.一种路车间通信用的路上装置，可与通过使用与接收的下行信号不同的频带自行发送上行信号的有源方式的车载装置、和通过对于接收的询问信号，将接着该询问信号接收的未调制的载波调制为响应信号并返回来进行响应的无源方式的车载装置之一通信，其特征在于包括：

第一路侧通信部件，进行和所述有源方式的车载装置的通信；

第二路侧通信部件，与该第一路侧通信部件一致地设定通信区域，进行和所述无源方式的车载装置的通信；

路侧切换控制部件，根据预先设定的定时，择一地使所述第一或第二路侧通信部件动作。

7.根据权利要求6的路上装置，其特征在于所述第一路侧通信部件使用设置多个数据用时隙的通信帧，以便与能多个车载装置同时通信，

所述路侧切换控制部件设定至少一个禁止所述第一路侧通信部件使用的数据用时隙，在该数据用时隙期间，使所述第二路侧通信部件动作。

8.根据权利要求7的路上装置，其特征在于在所述数据用时隙空闲的情况下，所述路侧切换控制部件在该时隙期间也使所述第二路侧通信部件动作。

9.一种路车间通信系统，混合两种方式，即使用与从路上装置接收的下行信号不同的频带，车载装置自行发送到路上装置的上行信号的有源方式、和通过对于从路上装置接收的询问信号，车载装置将接着该询问信号接收的未调制的载波调制为响应信号并返回来进行响应的无源方式，其特征在于：

作为路车间通信用的通信帧，使用由用于车载装置写入对路上装置的通信请求的上行控制用时隙、对许可通信的车载装置分配的多个数据用时隙、先从该数据用时隙和上述上行控制用时隙送出并且路上装置对车载装置通知所述数据用时隙的分配状态的下行控制用时隙构成的有源方式，

路上装置在所述上行控制用时隙期间和接着对无源方式的车载装置分配的数据用时隙内的下行信号的期间发送未调制的载波，通过调制该载波，使从无源方式的车载装置返回来的响应信号与来自有源方式的车载装置的上行信号同等来进行处理，同时，

无源方式的车载装置将所述下行控制用时隙看作查询信号，将在所述上行控制用时隙期间发送来的未调制的载波调制为与查询信号对应的响应信号并返回，同时在所述下行控制用时隙中表示出与该车载装置对应的数据用时隙的分配的情况下，将在该分配的数据用时隙期间接收的下行信号作为询问信号，将接着该下行信号发送来的未调制载波调制为与询问信号对应的响应信号并返回。

10.一种权利要求9的路车间通信系统中使用的路上装置，其特征在于包括：

使用所述下行控制用时隙、数据用时隙、上行控制用时隙构成的通信帧按有源方式进行与车载装置的通信的路侧通信部件；

所述上行控制用时隙期间和接着对无源方式的车载装置分配的数据用时隙内的下行信号的期间中，发送未调制的载波的载波发送部件；

所述路侧通信部件将通过调制所述载波从无源方式的车载装置返回来的响应信号与来自有源方式的车载装置的上行信号同等地处理。

11.一种权利要求9的路车间通信系统中使用的无源方式的车载装置，其特征在于包括：

第一响应部件，进入路上装置的通信区域时，将所述下行控制用时隙看作查询信号，将所述上行控制用时隙期间发送来的未调制载波调制为与查询信号相对的响应信号并返回；

第二响应部件，在所述下行控制用时隙中表示出对于该车载装置的数据用时隙的分配的情况下，将该分配来的数据用时隙期间接收的下行信号作为询问信号，将接着该下行信号发送来的未调制载波调制为与询问信号相对的响应信号并返回。

12.一种路车间通信用的车载装置，用于和车辆行驶路径附近设置的路上装置通信，装载在车辆上，具有识别从所述路上装置接收的信号的频带的频率识别部件，其特征在于：

所述频率识别部件具有：

测定设定的频带的电场强度的电场强度测定部件；

根据预先设定的切换方式顺序切换成为该电场强度测定部件的测定对象的频带的频率切换部件，

将所述切换方式设定成对在限定的时间内必须完成处理的指定应用分配的频带的出现频度增高。

13.根据权利要求12的车载装置，其特征在于设置获得车辆行驶速度的速度获取部件，

所述频率切换部件在设定的每单位单元时间切换成为测定对象的频带的同时，改变该单位单元时间，使得所述速度获取部件获得的行驶速度越快，所述单位单元时间越短。

14.根据权利要求12或13的车载装置，其特征在于设置：

位置获取部件，获得车辆的当前位置；

存储部件，在预先区分的每个区域中，存储至少包含与各区域内设置的路上装置使用的频带相关的信息的路上装置信息；

切换模式设定部件，根据该存储部件存储的路上装置信息，从所述位置获取部件获得的当前位置通过收敛成为所述频率识别部件的搜索对象的频带设定所述切换模式。

15.根据权利要求12至14之一的车载装置，其特征在于所述指定应用是与自动费用收取系统(ETC)相关的处理。

16.根据权利要求12至14之一的车载装置，其特征在于所述指定应用是与电子汽车牌照有关的处理。

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