JP2002260034A - 車載通信装置及びその通信方法 - Google Patents

車載通信装置及びその通信方法

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JP2002260034A
JP2002260034A JP2001055537A JP2001055537A JP2002260034A JP 2002260034 A JP2002260034 A JP 2002260034A JP 2001055537 A JP2001055537 A JP 2001055537A JP 2001055537 A JP2001055537 A JP 2001055537A JP 2002260034 A JP2002260034 A JP 2002260034A
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JP
Japan
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communicable area
vehicle
communication device
information
moving direction
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Masaru Sakamoto
大 坂本
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ETC用車載通信装置に外部通信インターフ
ェイスを設け、これを介しカーナビゲーションシステム
との間で情報の送受信を可能とすること。 【解決手段】 ETC用車載無線装置1に外部通信イン
ターフェイス12を設け、カーナヒゲーションシステム
内のメモリ14と通信を行い、あらかじめ記録された各
ETC用路側機の位置とその通信可能エリア等の情報を
読み出すことによって、路側機の通信エリア内に進入す
る前に予めその存在と種類、及び無線通信を行う周波数
チャンネルがわかるようにし、待機モードから通常モー
ドヘの移行を確実にし、且つその後の課金処理の開始に
際してもそれほど高速な処理を要求されないようにす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、有料道路の料金
所、本線等に設けられた路側無線装置(以下、路側機と
いう)と車両に搭載された車載無線装置(車載機)との
間で無線通信を行い有料道路の通行料金を自動的に収受
する、自動料金収受システムに適用される車載通信装置
に関する。
【0002】
【従来の技術】有料道路等の料金収受において、料金所
での一時停車、及び現金の直接の受け渡しが必要ないシ
ステムとして、車両に車載無線装置を搭載し、路側機と
の無線通信によって課金を行うことのできるノンストッ
プ自動料金収受システム(以下ETC:Electronic Tol
l Collectionという)が開発されている。
【0003】現在考案されているこの種の車載無線装置
の基本的構成例を図2に示す。この車載無線装置はいわ
ゆる車載機と呼ばれ、路側機との無線通信によって課金
を行うことのできるノンストップ自動料金収受システム
において利用されているものである。図2において、1
は車載通信装置本体、2は個人情報、課金結果情報等が
読み書きされるICカードである。3は空中線部、即ち
無線通信に用いられるアンテナであり路側機との通信は
このアンテナを介して行われる。4は実際の5.8GH
z(ギガヘルツ)帯高周波信号の送受信を行う回路部分
である。5は変復調部で、ASK変調器やASK復調器
が含まれる。6は制御処理部で、DSRC(狭域通信)
処理装置及びCPUが含まれ、無線通信の制御、ICカ
ードの制御を始めとする情報処理全般を行う。7はSA
M部である。SAMは、送信する信号の暗号化や、受信
した信号の暗号解読をする役割を果たす。9はヒューマ
ン・マシン・インターフェイス部であり、車載通信装置
の状態を示すLEDやスピーカー、暗証番号等を入力す
るための入力装置等である。10はその他のインターフ
ェイス部であり、他の機器を接続するためのものであ
る。11は通常モード移行信号(内部)で車載通信装置
が路側機の通信エリア内に進入したことを制御処理部6
に通知するものである。
【0004】以下にETC車載通信装置による課金手順
を記す。まず、ETC利用者は自動車に設置されたET
C車載通信装置1に自分のIDが記録されているICカ
ード2を挿入する。この際、ヒューマン・マシン・イン
ターフェイス部9によって、暗証番号の入力、車載通信
装置の動作状態の確認等をすることができる。
【0005】自動車が路側機の通信可能エリア外を走行
している場合、車載通信装置は待機モードとして受信状
態になっており、チャンネル1及びチャンネル2の2つ
の周波数を交互に受信しながら路側機からの無線信号を
待ち受けている。路側機からの無線信号が空中線部3か
ら入力されると、送受信部4によってその入力電界強度
が検知され、それがある一定レベルを超えたところで通
常モード移行信号(内部)11がハイレベルとなる。そ
の結果は制御処理部6に送られ自動車が路側機の通信可
能エリアに入ったことを認識し、車載通信装置は通常モ
ードヘと移行する。送受信の周波数を路側機から信号が
送られてくるチャンネルに固定し、通信プロトコルを確
立し、半二重通信による課金処理へと移る。受信データ
の暗号解読及び送信データの暗号化は、制御処理部6と
SAM部7間のデータの受け渡しによって行われる。最
終的な課金結果はヒューマン・マシン・インターフェイ
ス部9によってドライバーに伝えられると同時に、IC
カードインターフェイス部8を介してICカード2に書
き込まれる。
【0006】自動車が路側機の通信可能エリアを通過
し、エリア外に出ると空中線部3からの入力電界強度の
低下を送受信部4が検知し制御処理部6に伝えられ、車
載通信装置は再び待機モードへと移行する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法においては以下の問題点があった。まず、車載通信
装置は、路側機の通信可能エリア外においては待機モー
ドとして常に受信状態でありETCとは関係ない一般道
においても動作しつづけるため、消費電力に無駄が生じ
る点である。
【0008】また、ETC車載通信装置は路側機からの
無線信号の電界強度を検知することにより待機モードか
ら通常モードヘと移行するため、路側機周辺の電波状況
によっては路側機の無線信号を検知できずに待機モード
のまま料金所ゲートに進入してしまう可能性があるこ
と。
【0009】さらに、現在路側機としては、実際の課金
処理を行う料金所ゲート路側機、料金所が近づきその車
線がETC用のレーンであることを予告する料金所予告
路側機、有料道路本線上にあり、その自動車の通過経路
等を記録するための本線路側機の3種類が用意されてい
るが、車載通信装置からみた場合、それがどの種類の路
側機なのか、また、その路側機がいずれの周波数チャン
ネルで無線通信を行うか、が未知のままで路側機の通信
エリアに進入してしまうため、各通信処理の開始に当た
って制御処理部は瞬時に路側機の種類と周波数チャンネ
ルを判断せねばならず、高速な情報処理能力が要求され
るため比較的高速なCPUを用いても時間的マージンが
少ない点があげられる。
【0010】本発明は上記の問題に鑑みなされたもの
で、その目的は、ETC用車載通信装置において外部通
信インターフェイスを設け、これを介しカーナビゲーシ
ョンシステムとの間で情報の送受信を可能としたことを
特徴とするETC用車載通信装置を提供することであ
る。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は前述のような手
段を用いることにより、ETC用車載通信装置は外部通
信インターフェイスを介しカーナヒゲーションシステム
内のメモリと通信を行い、あらかじめ記録された各ET
C用路側機の位置とその通信可能エリア等の情報を読み
出すことによって、路側機の通信エリア内に進入する前
に予めその存在と種類、及び無線通信を行う周波数チャ
ンネルがわかるようにし、待機モードから通常モードヘ
の移行を確実にし、且つその後の課金処理の開始に際し
てもそれほど高速な処理を要求されないようにしたもの
である。
【0012】さらに、車載通信装置側からカーナビゲー
ションシステム内のメモリに対して書き込みができるよ
うにし、車載通信装置が通過した路側機の情報をその都
度記録させるようにすることで、カーナビゲーションシ
ステムに学習機能を持たせ、各ETC用路側機の位置と
その通信可能エリア等の情報のデータベースを常に最新
の状態に更新することができるようにしたものである。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を具体的に説明する。図1において、1〜11
については図2に示し上述した、従来の自動料金収受シ
ステム用車載無線装置1の基本的構成例と同一であり、
上述のように、いわゆる車載機と呼ばれる構成部分であ
る。この実施の形態に係る車載通信装置は上記車載無線
装置1にカーナビゲーションシステム(ナビゲーション
装置)13を接続し一体化させて成るものである。図1
において、12は車載無線装置1をカーナビゲーション
システムと接続するための外部通信インターフェイス
で、13はカーナビゲーションシステムである。カーナ
ビゲーションシステム13の構成として、14は各種デ
ータが格納されるメモリ部であり、予めETC用路側機
の位置、その通信可能エリア、種類、通信に使用する周
波数チャンネル等が記録されている。15はカーナヒゲ
ーションシステム13のCPUである。16は地図デー
タのデータベースで、DVD−ROM又はCD−ROM
等書き込み不可の記録メディアによって提供される。1
7はカーナビゲーションを表示するモニターである。1
8はETC用車載無線装置1と接続するための外部通信
インターフェイスで、19は相互をつなぐ接続ケーブル
で、20はGPS信号受信部である。
【0014】以下、上記実施の形態に係る車載通信装置
の動作について説明する。まず、自動車が、ETC路側
機の情報がメモリ14に記録されている、すなわちカー
ナビゲーションシステム13にとって既知の道路を走行
する場合には、路側機の通信エリア外では制御処理部6
以外の電源はオフされ、消費電力は節約される。自動車
が路側機の通信エリアに近づくと、メモリ14に記録さ
れた路側機データと、地図データ16と、カーナビゲー
ションシステム13の空中線20によって受信された自
車の位置を比較参照しているナビCPU15は、カーナ
ビゲーションシステム13の外部通信インターフェイス
部18、接続ケーブル19、ETC用車載無線装置1の
外部通信インターフェイス部12を介して、ETC用車
載無線装置1の制御処理都6に対し通常モード移行信号
(外部)21を発信し、車載通信装置に通常動作をさせ
る。これにより、周囲の電波環境に動作モードの移行が
影響を受けることもなくなる。またこの時、その路側機
の種類及び無線通信を行う周波数チャンネルの情報も同
時に読み出し、予め設定しておくことでCPUの高速の
動作は必要なくなる。
【0015】次に、自動車が、ETC路側機の情報がメ
モリ14に記録されていない、すなわちカーナビゲーシ
ョンシステム13にとって未知の道路を走行する場合、
ETC用車載無線装置1の動作は従来のものに類似す
る。すなわち、自動車が路側機の通信可能エリア外を走
行している間、車載通信装置は受信状態になっており、
2つの周波数チャンネルを交互に受信しながら路側機か
らの無線信号を待ち受けている。路側機からの無線信号
が空中線部3から入力されると、送受信部4によってそ
の入力電界強度が検知され、ある一定レベルを超えたと
ころで通常モード移行信号(内部)11がハイレベルと
なる。その結果は制御処理部6に送られ自動車が路側機
の通信可能エリアに入ったことを認識し、車載通信装置
は通常モードヘと移行する。最終的な課金結果はヒュー
マン・マシン・インターフェイス部9によつてドライバ
ーに伝えられると同時に、ICカードインターフェイス
部8を介してICカード2に書き込まれる。
【0016】自動車が路側機の通信可能エリアを通過
し、エリア外に出ると空中線部3からの入力電界強度の
低下を送受信部4が検知し制御処理部6に伝えられ、車
載通信装置は再び待機モードへと移行する。
【0017】またこの時、車載通信装置が通常モードに
移行した地点、待機モードに戻った地点、及び路側機の
種別と使用した周波数チャンネルの情報を外部通信イン
ターフェイス部12、接続ケーブル19、外部通信イン
ターフェイス部18を介して、カーナビゲーションシス
テム13のメモリ14に記録し、カーナビゲーションシ
ステム13にとって既知の道路として登録する。これに
より、次にこの道路を通行する際には、路側機の通信可
能エリア外ではETC用車載無線装置1において制御処
理部6以外の電源はオフしておくという、前述の方式が
可能となる。以上の動作を行うことにより、自動車が新
しい道路を走行すればするほど、カーナビゲーションシ
ステム13のメモリ14には路側機の情報が登録され、
ETC用車載無線装置1は省電力な運用が可能となる。
【0018】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
有料道路の料金所、本線等に設けられた路側機と車両に
搭載された車載通信装置との間で無線通信を行い有料道
路の通行料金を自動的に収受する、ノンストップ自動料
金収受システムに適用される車載無線装置に関して、上
記実施の形態から明らかなように、車載無線装置を搭載
した車両が当該システムの路側機の通信可能エリアに進
入したことを検知する方法として、当該車載無線装置の
外部通信インターフェイスを介しカーナビゲーションシ
ステム内のメモリとの間で通信を行い、あらかじめ記録
された各ETC用路側機の位置とその通信可能エリア、
路側機の種別、使用する周波数チャンネルの情報を読み
出すことによって、路側機の通信エリア内に進入する前
に予めその存在と種類、及び無線通信を行う周波数チャ
ンネルがわかるようにした。これにより、省電力で、且
つ周囲の電波状況の影響を受けずに確実に待機モード・
通常モード間の移行を行うことができる。
【0019】また、車載通信装置が通過した路側機の情
報をその都度、カーナビゲーションシステムのメモリに
記録させるようにすることによって、省電力で、且つ周
囲の電波状況の影響を受けずに確実に待機モード・通常
モード間の移行を行うことができ、さらに課金処理の開
始にあたって制御部が高速な処理を必要としない車載通
信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態における車載通信装置の構
成を示すブロック図
【図2】従来の車載通信装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
1 車載通信装置 2 ICカード 3 空中線部 4 送・受信部 5 変・復調部 6 制御処理部 7 SAM部 8 ICカードインターフェイス部 9 ヒューマン・マシン・インターフェイス部 10 その他のインターフェイス部 11 通常モード移行信号(内部) 12 外部通信インターフェイス部 13 カーナビゲーションシステム 14 メモリ 15 ナビCPU 16 地図データ 17 モニター 18 外部通信インターフェイス部 19 接続ケーブル 20 空中線部 21 通常モード移行信号(外部)

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 位置情報に応じて、通信処理の待機モー
    ドと通常モードを切り換える現在位置検出手段と、位置
    情報と通信可能エリアとを対応付けて記憶する通信可能
    エリア記憶手段と、装置本体の動作状態を制御する制御
    処理手段とを備え、前記現在位置検出手段で検出された
    位置が前記通信可能エリアであるときに、前記制御処理
    手段で前記装置本体を起動することを特徴とする車載通
    信装置。
  2. 【請求項2】 通信可能エリアを検出する通信可能エリ
    ア検出手段と、前記通信可能エリア記憶手段に情報を格
    納する情報格納手段とを備え、前記通信可能エリア検出
    手段で通信可能エリアが検出されたときに、前記情報格
    納手段で、前記現在位置検出手段で検出された現在位置
    と前記通信可能エリアの情報とを対応付けて前記通信可
    能エリア記憶手段に格納することを特徴とする請求項1
    に記載の車載通信装置。
  3. 【請求項3】 移動方向を検出する移動方向検出手段を
    備え、前記通信可能エリア記憶手段に前記通信可能エリ
    アおよび前記位置情報とともに前記移動方向を記憶し、 前記移動方向検出手投で検出された移動方向と逆方向の
    場合に前記通信可能エリア記憶手投に前記位置情報と前
    記通信可能エリアが対応付けて格納されていて、前記移
    動方向と順方向の場合に前記位置情報と前記通信可能エ
    リアが対応付けて格納されていない場合に、前記制御処
    理手段で前記装置本体を起動することを特徴とする請求
    項2に記載の車載通信装置。
  4. 【請求項4】 前記移動方向と順方向の場合に前記位置
    情報と前記通信可能エリアが対応付けて格納されておら
    ず、前記通信可能エリア検出手段で前記通信可能エリア
    が検出された場合に前記移動方向と、前記位置情報と、
    前記通信可能エリアを対応付けて記憶し、前記通信可能
    エリア検出手段で前記通信可能エリアが検出されない場
    合に前記移動方向と、前記位置情報と、前記通信可能エ
    リアではない情報とを対応付けて記憶することを特徴と
    する請求項3に記載の車載通信装置。
  5. 【請求項5】 現在位置検出手段により位置情報に応じ
    て、通信処理の待機モードと通常モードを切り換え、位
    置情報と通信可能エリアとを対応付けて通信可能エリア
    記憶手段に記憶し、通信可能エリア記憶手段のデータに
    基づき、前記現在位置検出手段で検出された位置が前記
    通信可能エリアであるときに、制御処理手段で通信装置
    本体を起動するようにしたことを特徴とする車載通信装
    置の通信方法。
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Cited By (2)

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