JP2000513184A

JP2000513184A - 乗り物と道路に沿って設置してある通信装置との間で無線通信を確立する方法と装置

Info

Publication number: JP2000513184A
Application number: JP10549719A
Authority: JP
Inventors: バイティールト，スティーブン，ハーウィグ，シリエル
Original assignee: スマートムーヴ，ナームローゼフェンノートシャップ
Priority date: 1997-05-20
Filing date: 1998-05-19
Publication date: 2000-10-03
Also published as: DE69809942D1; WO1998053436A1; AU7419098A; EP1012808B1; BE1011160A3; EP1012808A1; CA2289920A1; ATE229213T1

Abstract

(57)【要約】乗り物と道路に沿って設置された通信装置との間の無線通信、特に、それぞれの乗り物（３）に備えられた一つまたは複数のモジュール（６）と道路（４）に沿う通信装置（５）との間の通信（２）を確立する方法であって、通信（２）のために“直接系列拡散スペクトル”原理、また“直接接続広範スペクトル”原理とも呼ばれる原理を使用し、これによって前記乗り物（３）の多数のモジュール（６）が同時に前記通信装置（５）と、同一の周波数帯で通信することができ、またこの目的のために各通信モジュール（６）が割当てコード（８）によって他のモジュールから区別されることを特徴とする方法。

Description

【発明の詳細な説明】乗り物と道路に沿って設置してある通信装置との間で無線通信を確立する方法と装置本発明は、乗り物と道路に沿う通信装置との間で無線通信を確立する方法と装置に関する。本発明は、まず第一に、乗り物と道路に沿う送信ステーションおよび／または受信ステーションとの間でデータ特に課金走行（ｔｏｌｌｄｒｉｖｉｎｇ）に関するデータをやりとりすることを意図するものである。乗り物と道路に沿う通信装置との間でデータをやりとりするシステムはすでに知られているが、それらの公知のシステムは課金走行に対してはほとんど妥当性を有しない。これらのシステムは、有効時間のうちに十分な確実さで当該データを送信することができないからである。また、本発明は、前記欠点を有しない、前記通信を確立する方法と装置に関する。言い換えると、本発明の方法と装置は、送信および受信有効距離が非常に短い距離たとえば数メートルでしかない場合でも、自動車特に運転中の車（ｒｉｄｉｎｇｃａｒ）のモジュールと道路に沿って設置された受信装置との間でのデータのやりとりを非常に短時間内に非常に高い信頼性で行うことの可能な、双方向通信を可能にするものである。この目的のために、本発明はまず第一に、乗り物と道路に沿って設置された通信装置との間の無線通信、特に、それぞれの乗り物に備えられたひとつまたは複数のモジュールと道路に沿う通信装置との間の通信を確立する方法であって、通信のために“直接系列拡散スペクトル（ｄｉｒｅｃｔｓｅｑｕｅｎｃｅｓｐｒｅａｄｓｐｅｃｔｒｕｍ）”原理、また“直接接続広範スペクトル（ｄｉｒｅｃｔａｃｃｅｓｓｂｒｏａｄｓｐｅｃｔｒｕｍ）”原理とも呼ばれる原理を使用し、それによって前記乗り物の複数のモジュールが同時に前記通信装置と、同一の周波数帯で通信することができ、またこの目的のために各通信モジュールが割当てコードによって他のモジュールから区別される、ことを特徴とする方法に関する。いわゆる“直接系列拡散スペクトル”原理の使用は、複数の通過乗り物のモジュールとの間に多数の通信リンクを同時に確立できる、という利点を与える。このような通信に“直接系列拡散スペクトル”原理を使用することのもう一つの主要な利点は、非常に大きな確実性で良好な通信が確立できるということ、言い換えると、乗り物が非常に大きな速度で通過し、したがって使用装置の有効距離内にわずか十分の何秒かしか存在しない場合でも、すべての必要情報が送信される通信が確立できるということにある。送信すべきデータは前記コードによって非常に大きな冗長度でコード化され、送信の一部が失われた場合でも、データの冗長度によって補償されるようになっている。好ましくは、この目的のために双方向通信が確立される。さらに、前記コードのために、好ましくはいわゆる擬似任意コード（ｐｓｅｕｄｏａｒｂｉｔｒａｒｙｃｏｄｅ）を使用する。もっとも好ましい実施態様においては、前記周波数帯として、約５．８ＧＨｚ付近にあるいわゆる“ＤＳＲＣマイクロ波帯域”を使用する。もっとも好ましい実施態様においては、また、通信の内容が保護され、特に、発信源の証明および／またはデータの暗号化ができるように、通信の内容を暗号法的に変換することによって、通信の内容が保護される。本発明のひとつの特定実施態様においては、道路に沿う通信装置は、可動性のものであり、特に、移動させることができ、かつ／または車輪をつけて動かすことができる装置であり、したがって容易に他の場所で使用することができる。さらに、本発明は前記方法を実施する装置にも関わるものであり、該装置は、一方の、それぞれ乗り物に組み込まれるべき、かつ／または組み込まれる複数のモジュールと、他方の、道路に沿って設置される、かつ／または設置できる通信装置との組合せから成り、このとき、これらのモジュールとこの通信装置とに電子機器が備えられ、該電子機器が、前記通信装置が前記通信装置の送信および受信有効距離内にあるモジュールと通信することを可能にし、この通信が短距離の無線接続、たとえば“直接系列拡散スペクトル”原理、また“直接接続広範スペクトル”原理とも呼ばれる原理を用いる通信によるものである、ことを特徴とするものである。本発明の特徴をさらによく説明するために、以下で、ただ一つの添付図面を参照しつつ、一例として好ましい実施態様について説明する。この例はいかなる意味でも本発明を限定するものではない。添付の図面は、課金走行の場合に使用される、本発明による装置を模式的に示したものである。添付の図面に示すように、本発明は、装置１に関わるものであり、装置１は、道路４上にある乗り物３と道路４に沿ってたとえばそのかたわらに設置された通信装置５との間に、無線通信特に双方向通信２を確立するためのものである。この場合、双方向通信２は、この目的のために乗り物３に備えられたモジュール６によって実行される。本発明は次の点で独特のものである。すなわち、通信装置５とモジュール６に必要な電子機器が備えられた状態では、“直接系列拡散スペクトル”原理、また “直接接続広範スペクトル”原理とも呼ばれる原理を用いることによって、通信２がそれぞれの乗り物３との間に確立され、その際、ここで使用する送信および受信装置の有効距離７内にあるすべてのモジュール６は、それぞれの通信モジュール６が割当てコード８によって他のモジュールから区別されるため、前記通信装置５と、同一の周波数帯で通信することができる。 “直接系列拡散スペクトル”原理の使用により、非常に確実性の高い通信が可能になる。公知であるように、この場合、データは、妨害が発生していくつかのディジットが失われた場合でも、送信データは依然として、完全ではないにしても大きな確実性で読み取ることができ、したがって運転中の乗り物と道路に沿うビーコンその他との通信リンクを確立するのに使用される従来公知の他のシステムの場合のようには第二の通信の試みを行う必要がない、というようなディジタル化法によって送信される。本発明の第一の要求であるいつでも信頼性の高い通信が確立できるという事実により、必要なデータを非常に短時間で送信することができ、したがってまた、課金走行の場合に、有効距離７内に数分の１秒かしか存在しない非常に高速の乗り物３をも、とらえることができる。さらに、前述のように、それぞれのモジュール６に擬似任意コード８を割当てることにより、それぞれのモジュールを容易に区別すなわち識別することができる。前述のように、本発明は、明らかに、本発明で使用する方法と該方法を実施するための要素の全体との両方に関わる。明らかに、前記モジュール６は、必ずしも、乗り物３に組み込まれた独立のユニットである必要はなく、当該乗り物３の搭載コンピュータその他の一部である電子回路とすることもできる。本発明は、ここに例として説明しかつ図面に示した実施態様に限定されるものではない。逆に、本発明の範囲に属するようにしたまま、いくつかの変形により、前記無線通信を確立する前記方法と装置を具体化することができる。

【手続補正書】【提出日】平成１１年１２月２２日（１９９９．１２．２２）【補正内容】明細書乗り物と道路に沿って設置してある通信装置との間で無線通信を確立する方法と装置本発明は、乗り物と道路に沿う通信装置との間で無線通信を確立する方法と装置に関する。本発明は、まず第一に、乗り物と道路に沿う送信ステーションおよび／または受信ステーションとの間でデータ特に課金走行（ｔｏｌｌｄｒｉｖｉｎｇ）に関するデータをやりとりすることを意図するものである。乗り物と道路に沿う通信装置との間でデータをやりとりするシステムはすでに知られているが、それらの公知のシステムは課金走行に対してはほとんど妥当性を有しない。これらのシステムは、有効時間のうちに十分な確実さで当該データを送信することができないからである。また、本発明は、前記欠点を有しない、前記通信を確立する方法と装置に関する。言い換えると、本発明の方法と装置は、送信および受信有効距離が非常に短い距離たとえば数メートルでしかない場合でも、自動車特に運転中の車（ｒｉｄｉｎｇｃａｒ）のモジュールと道路に沿って設置された受信装置との間でのデータのやりとりを非常に短時間内に非常に高い信頼性で行うことの可能な、双方向通信を可能にするものである。乗り物との双方向通信を実現するシステムはＥＰ０．３２８．８３６号に開示されているが、本発明はこのシステムの改良を目的とする。この目的のために、本発明はまず第一に、乗り物と道路に沿って設置された通信装置との間の無線通信、特に、それぞれの乗り物に備えられたひとつまたは複数のモジュールと道路に沿う通信装置との間の通信を確立する方法であって、通信のために“直接系列拡散スペクトル（ｄｉｒｅｃｔｓｅｑｕｅｎｃｅｓｐｒｅａｄｓｐｅｃｔｒｕｍ）”原理、また“直接接続広範スペクトル（ｄｉｒｅｃｔａｃｃｅｓｓｂｒｏａｄｓｐｅｃｔｒｕｍ）”原理とも呼ばれる原理を使用し、それによって前記乗り物の複数のモジュールが同時に前記通信装置と、同一の周波数帯で通信することができ、またこの目的のために各通信モジュールが割当てコードによって他のモジュールから区別され、この割当てコードが擬似任意コードであることを特徴とする方法に関する。いわゆる“直接系列拡散スペクトル”原理の使用は、複数の通過乗り物のモジュールとの間に多数の通信リンクを同時に確立できる、という利点を与える。このような通信に“直接系列拡散スペクトル”原理を使用することのもう一つの主要な利点は、非常に大きな確実性で良好な通信が確立できるということ、言い換えると、乗り物が非常に大きな速度で通過し、したがって使用装置の有効距離内にわずか十分の何秒かしか存在しない場合でも、すべての必要情報が送信される通信が確立できるということにある。送信すべきデータは前記コードによって非常に大きな冗長度でコード化され、送信の一部が失われた場合でも、データの冗長度によって補償されるようになっている。好ましくは、この目的のために双方向通信が確立される。もっとも好ましい実施態様においては、前記周波数帯として、約５．８ＧＨｚ付近にあるいわゆる“ＤＳＲＣマイクロ波帯域”を使用する。もっとも好ましい実施態様においては、また、通信の内容が保護され、特に、発信源の証明および／またはデータの暗号化ができるように、通信の内容を暗号法的に変換することによって、通信の内容が保護される。本発明のひとつの特定実施態様においては、道路に沿う通信装置は、可動性のものであり、特に、移動させることができ、かつ／または車輪をつけて動かすことができる装置であり、したがって容易に他の場所で使用することができる。さらに、本発明は前記方法を実施する装置にも関わるものであり、該装置は、一方では、それぞれの乗り物に組み込まれるべき複数のモジュールと、他方では、道路に沿って設置されるべき通信装置との組合せから成り、これらのモジュールとこの通信装置とに電子機器が備えられ、該電子機器が、前記通信装置が前記通信装置の送信および受信有効距離内にあるモジュールと通信することを可能にし、この通信が短距離の無線接続、たとえば“直接系列拡散スペクトル”原理、また“直接接続広範スペクトル”原理とも呼ばれる原理を用いる通信によるものであって、この電子機器により通信モジュール相互間が擬似任意コードに基づき区別される、ことを特徴とするものである。本発明の特徴をさらによく説明するために、以下で、ただ一つの添付図面を参照しつつ、一例として好ましい実施態様について説明する。この例はいかなる意味でも本発明を限定するものではない。添付の図面は、課金走行の場合に使用される、本発明による装置を模式的に示したものである。添付の図面に示すように、本発明は、装置１に関わるものであり、装置１は、道路４上にある乗り物３と道路４に沿ってたとえばそのかたわらに設置された通信装置５との間に、無線通信特に双方向通信２を確立するためのものである。この場合、双方向通信２は、この目的のために乗り物３に備えられたモジュール６によって実行される。本発明は次の点で独特のものである。すなわち、通信装置５とモジュール６に必要な電子機器が備えられた状態では、“直接系列拡散スペクトル”原理、また “直接接続広範スペクトル”原理とも呼ばれる原理を用いることによって、通信２がそれぞれの乗り物３との聞に確立され、その際、ここで使用する送信および受信装置の有効距離７内にあるすべてのモジュール６は、それぞれの通信モジュール６が割当てコード８によって他のモジュールから区別されるため、前記通信装置５と、同一の周波数帯で通信することができる。 “直接系列拡散スペクトル”原理の使用により、非常に確実性の高い通信が可能になる。公知であるように、この場合、データは、妨害が発生していくつかのディジットが失われた場合でも、送信データは依然として、完全ではないにしても大きな確実性で読み取ることができ、したがって運転中の乗り物と道路に沿うビーコンその他との通信リンクを確立するのに使用される従来公知の他のシステムの場合のように第二の通信の試みは行う必要がない、というようなディジタル化法によって送信される。本発明の第一の要求であるいつでも信頼性の高い通信が確立できるという事実により、必要なデータを非常に短時間で送信することができ、したがってまた、課金走行の場合に、有効距離７内に数分の１秒かしか存在しない非常に高速の乗り物３をも、とらえることができる。さらに、前述のように、それぞれのモジュール６に擬似任意コード８を割当てることにより、それぞれのモジュールを容易に区別すなわち識別することができる。前述のように、本発明は、明らかに、本発明で使用する方法と該方法を実施するための要素の全体との両方に関わる。明らかに、前記モジュール６は、必ずしも、乗り物３に組み込まれた独立のユニットである必要はなく、当該乗り物３の搭載コンピュータその他の一部である電子回路とすることもできる。本発明は、ここに例として説明しかつ図面に示した実施態様に限定されるものではない。逆に、本発明の範囲に属するようにしたまま、いくつかの変形により、前記無線通信を確立する前記方法と装置を具体化することができる。請求の範囲１．乗り物と道路に沿って設置された通信装置との間の無線通信、特に、それぞれの乗り物（３）に備えられたひとつまたは複数のモジュール（６）と道路（４）に沿う通信装置（５）との間の通信（２）を確立する方法であって、通信（２）のために“直接系列拡散スペクトル”原理、また“直接接続広範スペクトル”原理とも呼ばれる原理を使用し、これによって前記乗り物（３）の多数のモジュール（６）が同時に前記通信装置（５）と、同一の周波数帯で通信することができ、またこの目的のために各通信モジュール（６）が擬似任意コードである割当てコード（８）によって他のモジュールから区別される、ことを特徴とする方法。２．双方向通信（２）が前記原理によって確立されることを特徴とする請求の範囲１記載の方法。３．前記周波数帯として、約５．８ＧＨｚ付近にあるいわゆる“ＤＳＲＣマイクロ波帯域”が使用されることを特徴とする請求の範囲１から２の中のいずれか１つに記載の方法。４．通信（２）の内容が保護されることを特徴とする請求の範囲１から３のいずれか１つに記載の方法。５．通信（２）の内容が該内容を暗号法的に変換することによって保護されることを特徴とする請求の範囲４記載の方法。６．道路（４）に沿って設置された通信装置（５）が移動性であることを特徴とする請求の範囲１から５の中のいずれか１つに記載の方法。７．課金走行時のデータ送信に使用されることを特徴とする請求の範囲１から６の中のいずれか１つに記載の方法。８．請求の範囲１の方法を実施する装置であって、それぞれ乗り物（３）に組み込まれるべき複数のモジュール（６）と、道路（４）に沿って設置されるべき通信装置（５）とを組み合わせて成り、これらのモジュール（６）とこの通信装置（５）とに電子機器が備えられ、該電子機器が、前記通信装置（５）が前記通信装置（５）の送信および受信有効距離（７）内にあるモジュール（６）と通信することを可能にし、この通信が短距離の無線接続、たとえば“直接系列拡散スペクトル”原理、また“直接接続広範スペクトル”原理とも呼ばれる原理を用いる通信（２）により、上記電子機器が割り当て擬似任意コード（８）に基づき通信モジュール（６）の相互間を区別するものである、ことを特徴とする装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＧＷ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims

【特許請求の範囲】１．乗り物と道路に沿って設置された通信装置との間の無線通信、特に、それぞれの乗り物（３）に備えられたひとつまたは複数のモジュール（６）と道路（４）に沿う通信装置（５）との間の通信（２）を確立する方法であって、通信（２）のために“直接系列拡散スペクトル”原理、また“直接接続広範スペクトル”原理とも呼ばれる原理を使用し、これによって前記乗り物（３）の複数のモジュール（６）が同時に前記通信装置（５）と、同一の周波数帯で通信することができ、またこの目的のために各通信モジュール（６）が割当てコード（８）によって他のモジュールから区別される、ことを特徴とする方法。２．双方向通信（２）が前記原理によって確立されることを特徴とする請求の範囲１記載の方法。３．前記コード（８）として、いわゆる擬似任意コードが使用されることを特徴とする請求の範囲１または２記載の方法。４．前記周波数帯として、約５．８ＧＨｚ付近にあるいわゆる“ＤＳＲＣマイクロ波帯域”が使用されることを特徴とする請求の範囲１から３の中のいずれか１つに記載の方法。５．通信（２）の内容が保護されることを特徴とする請求の範囲１から４のいずれか１つに記載の方法。６．通信（２）の内容が該内容を暗号法的に変換することによって保護されることを特徴とする請求の範囲５記載の方法。７．道路（４）に沿って設置された通信装置（５）が移動性であることを特徴とする請求の範囲１から６の中のいずれか１つに記載の方法。８．課金走行時のデータ送信に使用されることを特徴とする請求の範囲１から７の中のいずれか１つに記載の方法。９．請求の範囲１の方法を実施する装置であって、それぞれ乗り物（３）に組み込むべき、かつ／または組み込まれる複数のモジュール（６）と、道路（４）に沿って設置される、かつ／または設置できる通信装置（５）との結合から成り、このとき、これらのモジュール（６）とこの通信装置（５）とに電子機器が備えられ、該電子機器が、前記通信装置（５）が前記通信装置（５）の送信および受信有効距離（７）内にあるモジュール（６）と通信することを可能にし、この通信が短距離の無線接続、たとえば“直接系列拡散スペクトル”原理、また“直接接続広範スペクトル”原理とも呼ばれる原理を用いる通信（２）によるものである、ことを特徴とする装置。