JP2004054360A - ガレージゲートの開閉システム - Google Patents

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Abstract

【課題】ゲートの開閉動作を行ってから実際にゲートが開閉するまでの時間を短縮できるガレージゲートの開閉システムを提供する。
【解決手段】移動局20が固定局10と通信可能な範囲に入ると、ユーザが特別の操作をしないでも無線通信の確立に必要なネゴシエーション処理や正規ユーザかどうかを判別する認証処理を開始する。正規ユーザと認証されれば、そのユーザの認証情報を待ちリストに登録する。そのため、ユーザがゲートの開閉を指令する時点では、既に無線通信の確立や正規ユーザかどうかの認証が行われている。その結果、ユーザのゲート開閉指令後はユーザの認証情報が待ちリストに登録されているかどうかを判別すればよいだけであり、開閉指令を行ってから実際にゲートが開閉するまでの時間を大幅に短縮することができる。
【選択図】 図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガレージゲートの開閉システムに関するものである。特に、車両がガレージに近づいてゲートの開閉信号を送信してから短時間でゲートを開閉できるガレージゲートの開閉システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
リモコンで操作するガレージゲートの開閉システムとして、ガレージを開けようとしているユーザがガレージの正規ユーザかどうかを判別して開閉動作を行うものがある。このような認証式のガレージゲートの開閉システムは、正規ユーザか否かを判定できるために、主にマンションや月極駐車場で利用されることが多い。通常、ユーザが携帯している移動局(リモコン)とガレージ側に設置された固定局との間で通信を行って正規ユーザかどうかの認証やゲートの開閉指令を行う。例えば、ゲートを開けるには、▲1▼リモコンボタン「開」操作、▲2▼移動局と固定局間で無線通信確立、▲3▼正規ユーザかどうかの認証要求、▲4▼認証、▲5▼ゲート開動作といった手順を踏む。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のリモコン式のガレージゲート開閉システムでは、次のような問題があった。
【0004】
(A)ゲートの開閉(主に開)に時間がかかってしまい、ゲートを開閉する間に道路に停車する時間が長くなって、渋滞や事故の原因となりうる。
【0005】
前述したように、ゲートを開けるには、リモコンボタン「開」操作を行ってから実際にゲートが開動作されるまで多くの手順を踏む必要がある。これらの手順が実行されるには、通信状況にもよるが10秒近くはかかることが多い。この間、ユーザはゲート近辺(駐車場内もしくは車道)で待機する必要がある。
【0006】
(B)移動局と固定局との通信に専用装置や専用プロトコルが利用されている場合、特定のガレージゲートしか開閉できない。
【0007】
これまでの月極駐車場等では個別認証情報(ID)をもったリモコンを契約時にユーザに貸与し、駐車場出入りの際にこのリモコンを使う場合がほとんどである。その場合、移動局と固定局との通信には専用の無線装置やプロトコルが利用され、貸与されたリモコンでは特定の駐車場1ヵ所でしか使用できない。また、ガレージゲート開閉だけのために車内に専用のリモコンを備えておく必要があり、さらに専用のシステムとなるためコスト的にユーザが多大な負担を強いられる場合が多い。
【0008】
(C)移動局と固定局との通信に汎用プロトコルが利用されている場合、通信確立までのネゴシエーション処理に時間がかかり、やはりゲートを開閉する間に道路に停車する時間が長くなる。
【0009】
近年普及が進んできているBluetooth等の汎用プロトコルを利用すると、他の無線設備との共通化が図れ、量産効果によりコストを下げられるというメリットがある。しかし、汎用性の高さを実現するため、通信確立までのネゴシエーション処理に時間がかかり、10秒以上を要する場合もある。その間、ゲート近傍の車道上もしくは歩道を横切った状態で停車する必要があり、やはり渋滞や事故の原因となりうる。
【0010】
従って、本発明の主目的は、ゲートの開閉動作を行ってから実際にゲートが開閉するまでの時間を短縮できるガレージゲートの開閉システムを提供することにある。
【0011】
また、本発明の他の目的は、汎用性の高い通信手段を用いてゲートの開閉を行うことができるガレージゲートの開閉システムを提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明は、固定局と移動局が通信可能な範囲に達してからユーザがゲートの開閉操作を行うまでの時間を、無線通信の確立や正規ユーザかどうかの認証に利用することで上記の目的を達成する。
【0013】
すなわち、本発明ガレージゲートの開閉システムは、ガレージに設置される固定局と、車両に設置される移動局と、前記移動局でユーザの認識データを記憶する認識データ記憶手段と、前記移動局が固定局との通信可能範囲に入った際、固定局と移動局間の通信を確立し、移動局から前記認識データを送信する認識データ送信手段と、前記固定局にてガレージの正規ユーザデータを登録する登録者リストと、前記移動局からの認識データを固定局で受信し、前記登録者リストと照合して移動局側が正規ユーザかどうかを判断する第1判定手段と、前記第1判定手段で正規ユーザと判断された場合に前記認識データを登録する待ちリストと、前記移動局からガレージのゲート開閉信号と認識データとを送信する開閉信号送信手段と、前記移動局からのゲート開閉信号と認識データとを受信して前記待ちリストに認識データがあるかどうかを判断する第2判定手段と、前記第2判定手段で認識データが待ちリストにあると判断された場合、ゲート開閉信号を出力してゲートの開閉を許可する開閉制御手段とを具えることを特徴とする。
【0014】
従来のガレージゲートの開閉システムでは、ユーザがゲートの直前に位置し、リモコンボタンで「開」操作を行ってから無線通信の確立や認証を行っていた。本発明では、リモコンボタンで「開」操作を行う前であっても、移動局が固定局と通信可能な範囲に入ると、ユーザが特別の操作をしないでも無線通信の確立に必要なネゴシエーション処理や正規ユーザかどうかを判別する認証処理を開始する。そして、正規ユーザと認証されれば、そのユーザの認証情報を待ちリストに登録する。そのため、通常はユーザがゲートの開閉を指令する時点では、既に無線通信の確立や正規ユーザかどうかの認証が行われている。その結果、ユーザのゲート開閉指令後はユーザの認証情報が待ちリストに登録されているかどうかを判別すればよいだけであり、開閉指令を行ってから実際にゲートが開閉するまでの時間を大幅に短縮することができる。
【0015】
技術的には、車両のユーザが正規ユーザであると判断できた時点で、その一定時間後に自動的にゲートを開けるように構成することが可能である。ただし、ゲート開閉時の周囲の安全性に鑑みると、ゲート開閉はユーザがゲート近傍の安全を確認の上、何らかの操作をしてから行うことが好ましい。
【0016】
このような開閉システムにおける固定局と移動局との通信は、汎用通信仕様を用いることが好ましい。例えば、スペクトラム拡散方式無線、Bluetooth、IEEE802.11bにて規定された無線LANシステムなどが挙げられる。
【0017】
スペクトラム拡散方式は、変調された信号の帯域幅を一般の変調方式に比べてはるかに広くとり、広帯域周波数を同時に使って通信を行う方式である。スペクトラム拡散の発生方式には、DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum)方式と、FHSS(Frequency Hopping Spread Spectrum)方式とがある。DSSSはBPSK(Binary Phase Shift Keying)という位相変調を行った後にPINコードと呼ばれる特殊な拡散符号を乗算することで周波数スペクトラムを広帯域に拡散して送信する方式である。FHSSはFSK(Frequency Shift Keying)またはBPSKという位相変調をした後、搬送周波数を拡散符号できるホッピングパターンに沿って切り替えることで広帯域信号に拡散して送信する方式である。スペクトラム拡散方式は、広い幅の周波数を同時に使って通信を行う方式のため、特定の周波数に雑音があっても他の周波数の信号は障害を受けることなく交信でき、ノイズに強い通信を行うことができる。
【0018】
Bluetoothは、2.4GHz帯を用い、パソコン、周辺機器、家電製品、携帯電話など、デバイスに関わらず10〜100mの範囲でデータ交換を可能にするインターフェイスである。Bluetoothデバイスは、特別な設定をすることなく互いに近づけるだけで接続するアドホック接続ができ、その際にピコネットと呼ばれるネットワークを形成する。ピコネットには一台のマスタと最大7台までのスレーブが存在する。マスタはホッピングする周波数やタイミングを決めるほか、ネットワークのトラフィック状態を管理する。スレーブはマスタとリンクを確立することで他のスレーブと送受信を行う。また、複数のピコネットをディジーチェーンすることでスタッカネットを構成することもできる。Bluetoothのように、マスタとスレーブの概念があるものについては、ガレージゲート側がマスタとなるよう設定することが好ましい。
【0019】
IEEE802.11bは、IEEE(Institute of Electronic and Electronics Engineers)に規定された無線LAN仕様の一つである。この仕様は物理層とMAC(MediaAccess Control)層を定義し、それ以上の層は有線LANと共通である。物理層仕様は、方式:電波DSSS、伝送速度:最大11Mbps、無線周波数:2.400〜2.497GHz、サービスエリア:30×30mである。MAC層仕様は、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance, 搬送波感知多重アクセス/衝突回避)という方式である。
【0020】
移動局が固定局との通信可能範囲に入ったことの認識はポーリングをおこなう事により実現できる。例えば、固定局から常時または所定時間間隔でポーリング信号を送信し、移動局がこのポーリング信号を受信することで通信可能範囲に入ったことを認識する。逆に、移動局側が常時または所定時間間隔でポーリング信号を送信し、固定局がポーリング信号を受信することで通信可能範囲に入ったことを認識しても良い。
【0021】
移動局に記憶される認識データは、移動局に付与されたIDやBluetoothの場合のピコネットアドレスが挙げられる。また、移動局に携帯電話機能を持たせた場合、携帯電話番号を認識データとすることもできる。
【0022】
移動局には携帯電話機能を持たせることが好ましい。この場合、携帯電話から直接固定局に認識データを送信するのではなく、携帯基地局に認識データを送信し、携帯基地局から固定局に認識データを送信する。その後は、携帯電話機能のない移動局の場合と同様に、固定局が受信した認識データを登録者リストと照合して待ちリストへの登録といった手順を踏む。携帯電話を利用することで、移動局は特別の無線通信手段を用いることなく本発明を実現することができる。もちろん、携帯電話に汎用通信プロトコルを用いて直接固定局に識別データを送信するように構成しても良い。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
(実施例1)
図1は本発明ガレージゲート開閉システムの概略説明図、図2は固定局の機能ブロック図、図3は移動局の機能ブロック図、図4はBluetoothを用いた場合の処理手順を示すフローチャートである。
【0024】
このシステムでは、図1に示すように、開閉自在のゲートを有するガレージ100に固定局10を設置し、車両200に固定局10と通信可能な移動局20を設置して、両極の間で通信を行って移動局のユーザが正当ユーザかどうかを判断してゲートの開閉制御を行う。
【0025】
固定局10は、図2に示すように、アンテナ11、固定局側通信機能部12、ポーリング信号発生手段13、登録者リスト14、待ちリスト15、第1判定手段16、第2判定手段17、開閉制御手段18およびCPU19を具えている。
【0026】
固定局側通信機能部12は、スペクトラム拡散方式無線、Bluetooth、IEEE802.11bにて規定された無線LANシステムなどの汎用通信仕様が用いられ、アンテナ11を介して移動局20との間の通信を行う。
【0027】
ポーリング信号発生手段13は、移動局20が固定局10と通信可能範囲に入ったことを検知するためのポーリング信号を発生する。一般にBluetoothなどワイヤレス通信装置において、その信号を伝達できる距離は数十メートルから100メートル程度である。従って、固定局10が常にポーリング信号を送出すれば、車両が固定局10と通信可能範囲内にまで到達した場合、移動局20(車両)がポーリング信号を受信し、通信確立のためのネゴシエーション処理を開始することで固定局10(ガレージゲート)との通信が可能になる。
【0028】
登録者リスト14は、ガレージの正規ユーザデータを登録している。正規ユーザデータとしては、予め設定された移動局20のIDやBluetoothにおけるピコネットアドレスなどが挙げられる。
【0029】
第1判定手段16は、移動局20から送信された認識データを登録者リスト14と照合して移動局側が正規ユーザかどうかを判断する。正規ユーザと判断されれば、次述する待ちリスト15に認識データを記憶する。逆に移動局20から送信された認識データが登録者リスト14になく、正規ユーザと判断されなければ、その時点で処理を終了する。
【0030】
待ちリスト15は、正規ユーザと判断された移動局20の認識データを保存する。そして、車両がゲート直前に達してから「開」信号が移動局20から送信されるまで、認識データを待ちリスト15に記憶した状態で処理を待機する。待ちリスト15に認識データが保存されてから、移動局20が固定局10と通信不能な範囲に移動した場合は、待ちリスト15の記憶データをクリアすることが好ましい。
【0031】
第2判定手段17は、車両200から再送された認識データが待ちリスト15に存在するかどうかの判断を行う。すなわち、車両200がゲート前に到着すると、移動局20からゲートの開閉信号と共に認識データを再送する。この認識データを固定局10で受信して、待ちリスト15に存在するかどうかを照合し、存在する場合、開閉信号を出力してゲートの開閉を行う。待ちリスト15に認識データが存在しない場合、開閉信号は出力されず、ゲートは開閉しない。
【0032】
CPU19は、上述した固定局10と移動局20との通信や判定を制御する。
【0033】
一方、移動局20は図3に示すように、アンテナ21、移動局側通信機能部22、認識データ記憶手段23、開閉スイッチ24、動作状態伝達手段25およびCPU26を具えている。
【0034】
移動局側通信機能部22は、スペクトラム拡散方式無線、Bluetooth、IEEE802.11bにて規定された無線LANシステムなどの汎用通信仕様が用いられ、アンテナ21を介して固定局10との間の通信を行う。
【0035】
認識データ記憶手段23には、移動局20の固有情報を記憶しておく。例えば、予め設定された移動局20のIDやBluetoothにおけるピコネットアドレスなどを記憶しておく。
【0036】
開閉スイッチ24は、このスイッチ24を操作することで、ゲートを開閉するための開閉信号を出力し、移動局側通信機能部22を介して開閉信号を送信するためのスイッチである。また、この開閉スイッチ24が押されたことは、CPU26を用いてポーリングまたは割り込みで判定することができる。
【0037】
動作状態伝達手段25は、固定局との通信状態などを表示する。例えば、固定局から待ちリスト認識データがなかった場合、「再度スイッチを押してください」とか「このゲートは開きません」などの動作状態を伝える。動作状態伝達手段25の具体例としては、文字や画像を表示する液晶ディスプレイや音声を発するためのスピーカなどが挙げられる。ユーザは運転中であることを考えれば、音声による伝達の方が好ましい。
【0038】
CPU26は、固定局10と移動局20との通信や判定を制御する。
【0039】
このような開閉システムの動作を図4のフローチャートに基づいて説明する。ここでは、外出していた車両200がガレージに帰ってきてゲートを開ける際の動作を例として説明する。
【0040】
固定局は常時または一定期間ごとにポーリング信号を送信している。
【0041】
移動局が固定局との通信可能範囲に入ると、ポーリング信号を受信し、通信を確立するためのネゴシエーション処理を開始する。Bluetoothを用いた場合、固定局からのポーリングに対してピコネットを確立するまでに、一般に10秒程度は必要である。通信が確立されると自動的に移動局から認識データを送信する。この時点では、車両は固定局と移動局の通信可能範囲に位置するが、ゲートの直前に到達しているわけではない。
【0042】
認識データを受信した固定局は、その認識データと登録者リストとを照合し、認識データが登録者リストに存在するかどうかを第1判定手段で判断する。登録者リストに認識データがあれば、その認識データを出力して待ちリストに記憶する。認識データが登録者リストに存在しなければ、何もせずに処理を終了する。
【0043】
これらのネゴシエーション処理や正規ユーザかどうかの認証処理は、通常、車両が通信可能範囲に入ってからゲート前に到達するまでの間に行われる。
【0044】
車両がゲートの直前に到達すると、「開」スイッチを押して開信号と共に再度移動局の認識データを送信する。
【0045】
開信号と認識データとを受信した固定局では、この認識データが待ちリストに存在するかどうかを第2判定手段で判断し、その認識データが待ちリストにあれば、開信号を出力してゲートを開ける。認識データが待ちリストになければ、認識データが正規ユーザかどうかを確認するため、固定局から移動局に認識データの再送要求を行って、再送された認識データについて第1判定手段での判断に戻り、以後上記と同様の手順を実行する。
【0046】
このように、本発明システムによれば、移動局が固定局との通信可能範囲に入ると、通信確立のネゴシエーション処理や正規ユーザかどうかの認証処理を開始する。そのため、移動局が通信可能範囲に入ってからゲート直前に到達するまでの間にネゴシエーション処理や認証処理の全てもしくは大半を終了させることができる。その結果、車両がゲート直前に達してから開閉信号を送信すると、待ちリストに認識データがあるかどうかを確認するだけでゲートの開閉を行うことができ、ユーザがゲートの開閉を指示してから実際にゲートが開閉されるまでの時間を大幅に短縮することができる。
【0047】
また、通信をBluetoothなどの汎用仕様で行うことで、専用のリモコンや専用のプロトコルを用いる必要がなく、安価なゲート開閉システムを構築することができる。
【0048】
なお、一度に多数の車両がゲートに接近してきた場合には、すべての車両との通信を大きな時間遅れなく確立することが困難になる可能性もある。しかし、ガレージゲートの特性(通常、1台の車両が出入りすると安全面から出入り完了後数秒間はゲートを開いており、かつゲート閉動作中でも、近傍に車両を検知した場合には、ゲート開動作に遷る)上、すべての接近してくる車両との通信が確立していなくとも問題はない。
【0049】
(実施例2)
次に、移動局として携帯電話を利用した本発明実施例を説明する。図5は携帯電話を利用した本発明システムの概略構成図である。
【0050】
本例では、移動局自体に携帯電話機能を持たせ、携帯基地局30を介して固定局10との通信も行う。移動局20となる携帯端末は常時携帯基地局をポーリングしている。携帯端末を搭載する車両が、例えば固定局と直近の携帯基地局エリアに入ると、携帯基地局30は携帯端末からのポーリング信号を受信し、その基地局エリアに特定の番号(ここでは090−111−2234)の携帯端末が入ったことを固定局10に通知する。この通知は、例えば携帯端末の番号(認識データ)を送信することで行う。
【0051】
端末番号を受信した固定局10では、登録者リストに受信した携帯端末番号が存在するかどうかを第1判定手段で判断し、待ちリストへの認識データの記憶を行う。その後の処理も実施例1とほぼ同様に行われる。すなわち、車両がゲート前に到達して移動局から「開」信号と共に認識データを送信すると、携帯基地局30を介して固定局10に「開」信号と認識データが送信される。この認識データを待ちリストと照合して、待ちリストにあれば「開」信号を出力してゲートを開ける。待ちリストに認識データがなければ、ゲートは開けられない。その後、ゲートを開けようとする場合は、再度認識データを携帯基地局を介して固定局に送信し、登録者リストとの照合以降の処理を行う。
【0052】
また、「開」信号と共に認識データを送信する手段として、携帯電話に内蔵された汎用の通信プロトコル(IEEE802.11bにて規定された無線LAN仕様など)を利用することも可能となる。この場合、汎用プロトコルを用いた固定局とのネゴシエーション動作は、携帯電話がガレージゲートをエリアとする携帯電話の基地局内に入った段階から定期的にポーリングを実施することにより、固定局の応答を待つようにすれば良い。そして、固定局との通信が可能となった段階でネゴシエーションを完了することができる。
【0053】
本例のシステムによれば、移動局として普及が著しい携帯電話を利用することができるので、ユーザ(移動局)に別段の設備を用意しなくとも本システムを実現することができる。
【0054】
これまで月極駐車場システム等では個別IDをもった専用送信機(リモコン)を契約時に貸与されて、駐車場出入りの際にこのリモコンを使う場合がほとんどである。この場合、貸与された送信機では特定の駐車場1ヵ所でしか使用できなかった。しかし、本例では、旅行先やホテルや会員登録しているスポーツクラブ等の駐車場でもあらかじめ(予約時などに)ユーザとして登録リストに認識データを登録しておくことにより、それらの駐車場ゲートを迅速に開くことが可能となる。
【0055】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明ガレージゲートの開閉システムによれば、固定局と移動局が通信可能な範囲となった時点で、移動局と固定局とのネゴシエーション等比較的時間のかかる処理を開始しておき、ゲート直近にてゲート開操作を行う場合、待ちリストに認識データがあるかどうかを判断するだけでゲートを開けることができる。従って、ゲートを開ける際の処理待ち時間の短縮と、ゲート開時の安全性確保の両立が可能となる。
【0056】
また、固定局と移動局との通信にスペクトラム拡散方式の無線、Bluetooth、IEEE802.11bにて規定された無線LANシステムを用いることで、他の用途との併用等汎用性を高めることが可能となる。
【0057】
さらに、移動局に携帯電話を利用し、固定局との通信を携帯基地局介して行う、もしくは携帯電話に内蔵された汎用プロトコルを利用することにより、移動局側に別段の機器を持たなくともゲートを開ける際の処理待ち時間の短縮を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明システムの概略構成図である。
【図2】固定局の機能ブロック図である。
【図3】移動局の機能ブロック図である。
【図4】本発明システムの処理手順を示すフローチャートである。
【図5】携帯電話を用いた本発明実施例の概略構成図である。
【符号の説明】
10 固定局
11 アンテナ
12 固定局側通信機能部
13 ポーリング信号発生手段
14 登録者リスト
15 待ちリスト
16 第1判定手段
17 第2判定手段
18 開閉制御手段
19 CPU
20 移動局
21 アンテナ
22 移動局側通信機能部
23 認識データ記憶手段
24 開閉スイッチ
25 動作状態伝達手段
26 CPU
30 携帯基地局
100 ガレージ
200 車両

Claims (6)

  1. ガレージに設置される固定局と、
    車両に設置される移動局と、
    前記移動局でユーザの認識データを記憶する認識データ記憶手段と、
    前記移動局が固定局との通信可能範囲に入った際、固定局と移動局間の通信を確立し、移動局から前記認識データを送信する認識データ送信手段と、
    前記固定局にてガレージの正規ユーザデータを登録する登録者リストと、
    前記移動局からの認識データを固定局で受信し、前記登録者リストと照合して移動局側が正規ユーザかどうかを判断する第1判定手段と、
    前記第1判定手段で正規ユーザと判断された場合に前記認識データを登録する待ちリストと、
    前記移動局からガレージのゲート開閉信号と認識データとを送信する開閉信号送信手段と、
    前記移動局からのゲート開閉信号と認識データとを受信して前記待ちリストに認識データがあるかどうかを判断する第2判定手段と、
    前記第2判定手段で認識データが待ちリストにあると判断された場合、ゲート開閉信号を出力してゲートの開閉を許可する開閉制御手段とを具えることを特徴とするガレージゲートの開閉システム。
  2. 前記移動局と固定局との通信にスペクトラム拡散方式無線を用いることを特徴とする請求項1に記載のガレージゲートの開閉システム。
  3. 前記移動局と固定局との通信にBluetoothを用いることを特徴とする請求項1に記載のガレージゲートの開閉システム。
  4. 前記移動局と固定局との通信にIEEE802.11bにて規定された無線LAN仕様を用いることを特徴とする請求項1に記載のガレージゲートの開閉システム。
  5. 前記移動局は携帯電話機能を有し、
    この移動局が携帯基地局と通信可能範囲に入った際、携帯基地局を介して固定局に移動局の識別データを送信するように構成したことを特徴とする請求項1に記載のガレージゲートの開閉システム。
  6. 前記移動局は携帯電話機能を有し、
    この移動局が携帯基地局と通信可能範囲に入った際に、携帯電話に内蔵された汎用通信プロトコルを用いて直接固定局に識別データを送信するように構成したことを特徴とする請求項1に記載のガレージゲートの開閉システム。
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