JP2003203292A - 高度道路交通システムの狭域通信用車載器 - Google Patents
高度道路交通システムの狭域通信用車載器Info
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Abstract
ことができる高度道路交通システムの狭域通信用車載器
を得る。 【解決手段】 路上機の種類に対応してローカル周波数
を切り替える優先順位が予め設定され、この優先順位に
従って複数のローカル周波数を所定の周期で順次切り替
え選択周波数信号として出力し、受信周波数に基づく受
信周波数信号と選択周波数信号とを比較し、両者が同じ
場合にはPLL発振部6から出力されるローカル周波数
を固定させる周波数切替判定手段7を備えた。
Description
ステムの狭域通信において車両側に設けられる車載器に
関し、特に、所望の受信チャンネルに効率良く確実に固
定することができる車載器に関するものである。
igent Transport System)は、マイクロ波帯の電波を使
用し、路上の限られた範囲のみにて通信を行う狭域通信
(DSRC:Dedicated Short-Rage Communication)を
用いて、路上側に設けられた路上機と車両側に設けられ
た車載器との間で通信を行い、各種データの授受を行う
ものである。
トップ自動料金収受システム(ETC:Electronic Tol
l Collection System)がある。このシステムは、車両
が高速道路上の料金所のゲートを通過する際、上述のD
SRCを用いて、車両が一旦停止することなく、自動的
に通行料金の支払い手続きを可能とするシステムであ
る。このETCにおいては、各ゲートに設けられた路上
機と、車両側に設けられた車載器との間で通信が行われ
る。そして、各ゲートの周波数は、隣り合うゲートにて
通信が混信しないように、2つの周波数F1及びF2を
交互に割り当てるようになっている。この2つの周波数
F1、F2及びその通信方法はDSRCの規格によって
定められている。
料金所に進入した車両は、自分のゲートの周波数が、周
波数F1であるかF2であるか解からないので、ローカ
ル周波数として、周波数F1及びF2を交互に切り換え
ながらデータを受信し、正常にデータを受け取れた場合
にその周波数に固定することにより周波数を選択する。
報に開示された高度道路交通システムに用いられる従来
の狭域通信用車載器の構成を示すブ固定図である。図に
おいて、1は路上機から発信された電波を受信する受信
アンテナ、2は受信アンテナ1によって受信される電波
の受信周波数を所望の受信周波数に変換する周波数変換
部、3は周波数変換部2で周波数変換された信号から所
望のチャンネルだけを取り出すチャンネル選択フィル
タ、4はチャンネル選択フィルタ3の出力をデジタル処
理する復調部、5はCRCなどのエラーチェックを用い
て、受信したデータが正常かどうかを判断する正常受信
判定部、6は周波数変換部2に対してローカル周波数を
発生するPLL(Phase Locked Loop)発振部、7は受
信したデータから周波数を判定し、その結果である周波
数信号としての受信F1/F2信号と、現在選択されて
いる周波数を示す選択周波数信号である選択F1/F2
信号とから、PLL発振部6の出力するローカル周波数
を固定するのか切り替えるのかを判定する周波数切替判
定部、8は選択周波数信号の周期をコントロールするタ
イマ、9は路上機から発信される周波数F1及びF2が
記憶されている周波数記憶部である。
来の高度道路交通システムの狭域通信用車載器における
周波数切替判定部の動作を示すフローチャートである。
図において、まず、選択F1/F2信号の出力周期を制
御するタイマ8が有効であるか否かを判定する(ステッ
プS41)。有効でなかったら、現在の選択周波数がF
1であればF2に、現在の選択周波数がF2であればF
1に切り替え、選択F1/F2信号を出力して(ステッ
プS42)、タイマ8をセットする(ステップS4
3)。
場合、路上機から発信された電波が正常に受信を完了し
たか否かを判定する(ステップS44)。正常受信が完
了していれば、受信した周波数を判定し(ステップS4
5)、受信F1/F2信号を出力する(ステップS4
6)。この受信F1/F2信号とステップS42にて選
択された選択F1/F2信号とを比較して(ステップS
47)、両者が同一であればPLL発振部6から出力さ
れるローカル周波数を固定し(ステップS48)、両者
が異なればPLL発振部6から出力されるローカル周波
数を切り替える(ステップS49)。
ステムの狭域通信においては、ETCへのみの適用であ
ったため、2つの周波数(上述のF1及びF2の2チャ
ンネル)だけが使用されていた。しかし近年、ETCの
他にも、ガソリンスタンドやドライブスルーでの料金収
受、交通情報の提供など様々なアプリケーションが考え
らており、これに伴い、DSRC規格によって7つの周
波数(7チャンネル)の使用が許可されている。
のように、通信エリアに入るまで、そのエリアで使用さ
れている周波数を判定する方法がなく、周波数の選択が
できないため、2つの周波数を一定時間ごとに切り替え
て周波数を選択している。しかし、このシステムを、E
TCだけでなく全てのアプリケーションを扱う狭域通信
用車載器に適用すると、7つの周波数を均等時間選択す
る必要があり、周波数の選定が長時間になるという問題
点があった。
点を説明する図である。通常、有料道路などの入口レー
ンでは、車種の誤検出防止などを目的に、1つのレーン
につき、車両の進行方向にアンテナが二つ直列に設置さ
れており、同じ周波数(例えばF1)を発信している。
図において、実線四角部分は車両の進行方向手前のアン
テナ、点線四角部分は、進行方向2つ目のアンテナの発
信信号をそれぞれ示しおり、前後のアンテナの発信信号
の分離は時間的に行われている。
報が書き込まれているFCMS(Frame Control Messag
e Slot)及び周波数情報はブランクであるMDS(Mess
ageData Slot)の2種類のスロットで構成されており、
FCMSを受信することによって周波数選択が可能であ
る。一つのスロットは、約0.78mSの長さを持つ
が、図に示すように、1フレーム目の冒頭が受信できな
かった場合、周波数を選択するためには、次のフレーム
におけるFCMSの終端まで約5.46mS以上受信を
行わなければならない。これにPLLの周波数固定時間
約1.5mSを加算すると、約7mS以上の間隔で周波
数をサーチする必要がある。
するものに適用する場合、最大で約49mSの周波数サ
ーチ時間が必要となり、サーチ時間が長大となるばかり
でなく、9フレーム以内(約21.1mS以内)に周波
数選択を完了させるというETCの規格自体を満足させ
ることができないという問題点があった。
るためになされたもので、所望の通信周波数に効率良く
確実に固定することができる高度道路交通システムの狭
域通信用車載器を得ることを目的とする。
交通システムの狭域通信用車載器は、高度道路交通シス
テムの路上機から発信された電波を受信する受信アンテ
ナと、ローカル周波数に基づいて受信周波数を所定の周
波数に変換する周波数変換部と、この周波数変換部にて
周波数変換された信号から所定のチャンネルのみを取り
出すチャンネル選択フィルタ部と、このチャンネル選択
フィルタ部の出力をデジタル化する復調部と、この復調
部の出力を基に正常受信を判定する正常受信判定部と、
ローカル周波数を周波数変換部に出力するPLL発振部
と、路上機の種類に対応してローカル周波数を切り替え
る優先順位が予め設定され、この優先順位に従って複数
のローカル周波数を所定の周期で順次切り替え選択周波
数信号として出力し、受信周波数に基づく受信周波数信
号と選択周波数信号とを比較し、両者が同じ場合にはP
LL発振部から出力されるローカル周波数を固定させる
周波数切替判定手段とを備えたものである。
高い周波数が選択される頻度が高くなるように設定され
ているものである。
てローカル周波数の優先順位を決定させるものである。
高い周波数のみを選択する第一の制御モードと、少なく
とも優先順位の低い周波数を選択する第二の制御モード
を有し、外部から切替指令が入力されたとき、第一の制
御モードから、第二の制御モードへ移行させるものであ
る。
モードから第二の制御モードへ移行して所定時間経過
後、第二の制御モードから第一の制御モードに復帰させ
るものである。
一形態を図に基づいて説明する。図1は、この発明の実
施の形態1による高度道路交通システムの狭域通信用車
載器の構成を示すブロック図である。図において、1は
路上機から発信された電波を受信する受信アンテナ、2
は受信アンテナ1によって受信される電波の受信周波数
を所望の受信周波数に変換する周波数変換部、3は周波
数変換部2で周波数変換された信号から所望のチャンネ
ルだけを取り出すチャンネル選択フィルタ、4はチャン
ネル選択フィルタ3の出力をデジタル処理する復調部、
5はCRCなどのエラーチェックを用いて、受信したデ
ータが正常かどうかを判断する正常受信判定部、6は周
波数変換部2に対してローカル周波数を発生するPLL
発振部、7は受信したデータから周波数を判定し、その
結果である受信周波数信号としての受信f1/f7信号
と、現在選択されている周波数を示す選択周波数信号で
ある選択f1/f7信号とから、PLL発振部6の出力
するローカル周波数を固定するのか切り替えるのかを判
定する周波数切替判定部、8は選択周波数信号の周期を
コントロールするタイマ、9は例えば7つの周波数及び
この周波数を選択する優先順位が記憶されている周波数
優先順位記憶部である。
度道路交通システムの狭域通信用車載器の周波数優先順
位記憶部に記憶されている選択f1/f7信号の選択優
先順位を示す表である。図に示すように、例えば、高速
走行をしながらの受信のために周波数選択時間が非常に
短く、ドライバーへの課金という誤検出が許されないと
いう厳しい条件での動作が要求されるETCに用いる周
波数f1及びf2を優先順位の一番高い優先順位“1”
としている。
はあるが、ETCよりは確実性が要求されない交通情報
などの情報シャワー、カーブ箇所の案内や道路状態の情
報を車両に与えるAHS−i(Advanced cruise-assist
Highway System -information)に用いる周波数f3及
びf4を優先順位“2”としている。
し、出入庫する車両と交信することにより、車両の行き
先、荷主、荷物の内容などを管理する物流管理において
は、出入庫という比較的低速な状況で受信が行われるの
で、これに用いる周波数f5及びf6は優先順位“3”
としている。
周波数選択時間が比較的長くても差し支えのないドライ
ブスルー、ガソリンスタンドなどでの料金収受に用いる
周波数f7を一番優先順位の低い優先順位“4”として
いる。
度道路交通システムの狭域通信用車載器の周波数優先順
位記憶部に記憶されている選択f1/f7信号の選択優
先順位に基づいた周波数選択の一例を示す表である。図
に示すように、優先順位の最も高い周波数であるf1及
びf2を第一優先、優先順位2である周波数f3及びf
4を第二優先、優先順位3である周波数f5及びf6を
第三優先、優先順位の最も低い周波数であるf7を第四
優先としてそれぞれ設定されている。そして、第一優先
ないし第四優先の周波数の中から選択された複数の周波
数を一つのグループとして、ステップ1ないしステップ
15までのグループが設定されている。従って、周波数
の選択順序は、第一優先から第四優先の順に、且つステ
ップ1からステップ15の順に行われる。
の全てのステップにおいて、第一優先(周波数f1及び
f2)が設定されているため、優先順位の最も高い周波
数が選択される頻度が高くなる。また、第二優先ないし
第四優先は一部のステップで選択されるようになってい
るため、第一優先よりも選択される頻度が低く、第二優
先、第三優先、第四優先の順で選択される機会が減少す
る。
ある。上記図3による周波数選択では、一つのステップ
に3種類の周波数でグループ化していたが、図4のステ
ップ12に示すように、周波数f6とf7を同等の優先
順位(第三優先)として、一つのステップに4種類の周
波数でグループ化しても良い。
発明の実施の形態1による高度道路交通システムの狭域
通信用車載器における周波数切替判定部の動作を示すフ
ローチャートである。図において、まず、選択f1/f
7信号の出力周期を制御するタイマ8が有効であるか否
かを判定する(ステップS1)。有効でなかったら、上
記図3または図4に示した方法にて、周波数f1ないし
f7を選択し、この選択された周波数を選択f1/f7
信号として出力して(ステップS2)、タイマ8をセッ
トする(ステップS3)。
合、路上機から発信された電波が正常に受信を完了した
か否かを判定する(ステップS4)。正常受信が完了し
ていれば、受信した周波数f1ないしf7を判定し(ス
テップS5)、受信f1/f7信号を出力する(ステッ
プS6)。この受信f1/f7信号とステップS2にて
選択された選択f1/f7信号とを比較して(ステップ
S7)、両者が同一であればPLL発振部6から出力さ
れるローカル周波数を固定し(ステップS8)、両者が
異なればPLL発振部6から出力される周波数を切り替
える(ステップS9)。
先順位の高い周波数が頻度高く選択されるため、選択対
象の周波数が多くても、全ての周波数を均等に選択する
上記従来例に比べて、所望の通信周波数に効率良く確実
に固定できる。また、ETCに用いる周波数の優先順位
を最も高く設定すれば、当該周波数が頻度高く選択され
るため、上述したETCの規格である9フレーム以内に
周波数の選択を完了させるという規格を満足させること
ができる。
域通信の用途例はあくまで一例であり、これに限らない
ことは言うまでもない。また、上記図3及び図4で示し
た周波数選択はあくまで一例であり、これに限らないこ
とは言うまでもない。
形態2による高度道路交通システムの狭域通信用車載器
の構成を示すブロック図である。図において、8aは優
先順位の高い周波数の出力周期を制御する第一のタイ
マ、8bは優先順位の低い周波数の出力周期を制御する
第二のタイマ、10は外部スイッチである。なお、上記
実施の形態1における図1と同等または相当する部分の
説明は省略する。
る高度道路交通システムの狭域通信用車載器における周
波数切替判定部の動作を示すフローチャートである。本
実施の形態における周波数切替判定手段は、優先順位の
高い周波数のみを選択する第一の制御モードと、少なく
とも優先順位の低い周波数を選択する第二の制御モード
を有し、外部から切替指令が入力されたとき、第一の制
御モードから、第二の制御モードへ移行させるものであ
る。
力されているか否かを判定する(ステップS21)。外
部スイッチ10が入力されていなければ、ステップS2
2ないしS25で構成される第一の制御モードへ、外部
スイッチ10が入力されていれば、ステップS26ない
しS29で構成される第二の制御モードへ移行する。
力されていなければ、第一のタイマ8aが有効であるか
否かを判定する(ステップS22)。有効であれば、路
上機からの発信電波を正常に受信したか否かを判定する
(ステップS25)。正常に受信をしていれば、上記実
施の形態1で詳述した、図5におけるステップS5ない
しS9の周波数固定/切替ルーチン(ステップS30)
を行う。
が有効でなければ、優先順位の高い周波数(例えば、周
波数f1及びf2)を選択して、この選択された周波数
を選択f1/f7信号として出力して(ステップS2
3)、タイマ8aをセットする(ステップS24)。
0が入力されていれば、第二のタイマ8bをセットする
(ステップS26)。第二のタイマ8bが有効であるか
否かを判定し(ステップS27)、有効であれば、優先
順位の低い周波数(例えば、周波数f1及びf2以外の
周波数)を選択して、この選択された周波数を選択f1
/f7信号として出力する(ステップS28)。そし
て、路上機からの発信電波を正常に受信したか否かを判
定する(ステップS29)。正常に受信をしていれば、
上記実施の形態1で詳述した、図5におけるステップS
5ないしS9の周波数固定/切替ルーチン(ステップS
30)を行う。
ライブスルーやガソリンスタンドなど、選択優先順位の
低い周波数を発信する路上機が設置されている場所に到
着することが予め分かっている場合、外部スイッチ10
で制御モードを切り替えられるので、ドライバーの所望
の周波数を速やかに選択できる効果が得られる。
高い周波数をf1及びf2、優先順位の低い周波数をf
1及びf2以外の周波数として説明したが、優先順位の
高い周波数をf1ないしf4、優先順位の低い周波数を
f5ないしf7など、任意の設定をすることができ、同
様の効果が得られることは言うまでもない。
形態3による高度道路交通システムの狭域通信用車載器
の周波数選択の一例を示す表である。上述したETC、
ドライブスルーなどの狭域通信の用途と周波数の優先順
位との関係は、車両の速度に依存しているため、本実施
の形態における周波数切替判定手段は、車速によってロ
ーカル周波数の選択を決定させるものである。
状況では、ETCでの使用の可能性が大きく、ガソリン
スタンド、ドライブスルーなどでの使用はほとんど考え
られないため、上記図3における第一優先(周波数f1
及びf2)のみを選択している。以下、車速が落ちてい
くに連れて、優先順位の低い周波数も選択するように設
定されている。
1ないしf7の7つとして説明を行っているが、複数の
周波数であれば適用でき、同様の効果が得られることは
言うまでもない。
れば、高度道路交通システムの路上機から発信された電
波を受信する受信アンテナと、ローカル周波数に基づい
て受信周波数を所定の周波数に変換する周波数変換部
と、この周波数変換部にて周波数変換された信号から所
定のチャンネルのみを取り出すチャンネル選択フィルタ
部と、このチャンネル選択フィルタ部の出力をデジタル
化する復調部と、この復調部の出力を基に正常受信を判
定する正常受信判定部と、ローカル周波数を周波数変換
部に出力するPLL発振部と、路上機の種類に対応して
ローカル周波数を切り替える優先順位が予め設定され、
この優先順位に従って複数のローカル周波数を所定の周
期で順次切り替え選択周波数信号として出力し、受信周
波数に基づく受信周波数信号と選択周波数信号とを比較
し、両者が同じ場合にはPLL発振部から出力されるロ
ーカル周波数を固定させる周波数切替判定手段とを備え
たので、選択対象周波数が多くても、所望の通信周波数
に効率良く確実に固定できる効果が得られる。
数切替判定手段は、優先順位の高い周波数が選択される
頻度が高くなるように設定されているので、選択対象周
波数が多くても、所望の通信周波数に効率良く確実に固
定できる効果が得られる。
数切替判定手段は、車速によってローカル周波数の優先
順位を決定させるので、選択対象周波数が多くても、所
望の通信周波数に効率良く確実に固定できる効果が得ら
れる。
数切替判定手段は、優先順位の高い周波数のみを選択す
る第一の制御モードと、少なくとも優先順位の低い周波
数を選択する第二の制御モードを有し、外部から切替指
令が入力されたとき、第一の制御モードから、第二の制
御モードへ移行させるので、ドライバーが希望する通信
周波数を速やかに選択できる効果が得られる。
数切替判定手段は、第一の制御モードから第二の制御モ
ードへ移行して所定時間経過後、第二の制御モードから
第一の制御モードに復帰させるので、優先順位の低い周
波数を選択する制御モードにあっても、所定時間経過後
に速やかに優先順位の高い周波数を制御するモードに復
帰するため、優先順位の高い周波数の選択を誤ることを
防ぐ効果が得られる。
システムの狭域通信用車載器の構成を示すブロック図で
ある。
システムの狭域通信用車載器の周波数優先順位記憶部に
記憶されている選択f1/f7信号の選択優先順位を示
す表である。
システムの狭域通信用車載器の周波数選択の一例を示す
表である。
システムの狭域通信用車載器の周波数選択の他の一例を
示す表である。
システムの狭域通信用車載器における周波数切替判定部
の動作を示すフローチャートである。
システムの狭域通信用車載器の構成を示すブロック図で
ある。
システムの狭域通信用車載器における周波数切替判定部
の動作を示すフローチャートである。
システムの狭域通信用車載器の周波数選択の一例を示す
表である。
載器の構成を示すブロック図である。
車載器における周波数切替判定部の動作を示すフローチ
ャートである。
る図である。
選択フィルタ、4 復調部、5 正常受信判定部、6
PLL発振部、7 周波数切替判定部、8 タイマ、8
a 第一のタイマ、8b 第二のタイマ、9 周波数優
先順位記憶部、10 外部スイッチ
Claims (5)
- 【請求項1】 高度道路交通システムの路上機から発信
された電波を受信する受信アンテナと、ローカル周波数
に基づいて受信周波数を所定の周波数に変換する周波数
変換部と、この周波数変換部にて周波数変換された信号
から所定のチャンネルのみを取り出すチャンネル選択フ
ィルタ部と、このチャンネル選択フィルタ部の出力をデ
ジタル化する復調部と、この復調部の出力を基に正常受
信を判定する正常受信判定部と、上記ローカル周波数を
上記周波数変換部に出力するPLL発振部と、上記路上
機の種類に対応して上記ローカル周波数を切り替える優
先順位が予め設定され、この優先順位に従って複数の上
記ローカル周波数を所定の周期で順次切り替え選択周波
数信号として出力し、上記受信周波数に基づく受信周波
数信号と上記選択周波数信号とを比較し、両者が同じ場
合には上記PLL発振部から出力される上記ローカル周
波数を固定させる周波数切替判定手段とを備えたことを
特徴とする高度道路交通システムの狭域通信用車載器。 - 【請求項2】 周波数切替判定手段は、優先順位の高い
周波数が選択される頻度が高くなるように設定されてい
ることを特徴とする請求項1記載の高度道路交通システ
ムの狭域通信用車載器。 - 【請求項3】 周波数切替判定手段は、車速によってロ
ーカル周波数の優先順位を決定させることを特徴とする
請求項1記載の高度道路交通システムの狭域通信用車載
器。 - 【請求項4】 周波数切替判定手段は、優先順位の高い
周波数のみを選択する第一の制御モードと、少なくとも
優先順位の低い周波数を選択する第二の制御モードを有
し、外部から切替指令が入力されたとき、上記第一の制
御モードから、上記第二の制御モードへ移行させること
を特徴とする請求項1記載の高度道路交通システムの狭
域通信用車載器。 - 【請求項5】 周波数切替判定手段は、第一の制御モー
ドから第二の制御モードへ移行して所定時間経過後、上
記第二の制御モードから上記第一の制御モードに復帰さ
せることを特徴とする請求項3記載の高度道路交通シス
テムの狭域通信用車載器。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002002519A JP3622726B2 (ja) | 2002-01-09 | 2002-01-09 | 高度道路交通システムの狭域通信用車載器 |
US10/114,114 US7062239B2 (en) | 2002-01-09 | 2002-04-03 | On-vehicle equipment for dedicated short-range communication in intelligent transport system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002002519A JP3622726B2 (ja) | 2002-01-09 | 2002-01-09 | 高度道路交通システムの狭域通信用車載器 |
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---|---|
JP2003203292A true JP2003203292A (ja) | 2003-07-18 |
JP3622726B2 JP3622726B2 (ja) | 2005-02-23 |
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ID=19190756
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2002002519A Expired - Lifetime JP3622726B2 (ja) | 2002-01-09 | 2002-01-09 | 高度道路交通システムの狭域通信用車載器 |
Country Status (2)
Country | Link |
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