JP2005229300A - Radio communication system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、たとえば、狭域無線通信を利用した無線通信システムで、有料道路の料金収受を行なうETCシステム(有料道路自動料金収受システム)などに利用して好適な無線通信システムに関する。 The present invention relates to a radio communication system suitable for use in, for example, an ETC system (toll road automatic toll collection system) that performs toll collection on a toll road in a radio communication system using narrow area radio communication.
たとえば、狭域無線通信を利用した無線通信システムとしてETCシステム(有料道路自動料金収受システム)が知られている。ETCシステムは、周知のように、移動体である車両(自動車)に移動局(車載器)を搭載して、地上に設置された基地局との間でマイクロ波を用いた無線通信によりデータのやりとりを行なうことにより通行料金の収受処理を行なうものである。
このような狭域無線通信を利用したETCシステムなどでは、基地局において、狭域無線通信の特徴である狭指向性アンテナを用いて移動局との無線通信電波圏を形成している。
For example, an ETC system (toll road automatic toll collection system) is known as a wireless communication system using narrow area wireless communication. As is well known, an ETC system includes a mobile station (on-vehicle device) mounted on a vehicle (automobile) that is a moving body, and data is transmitted by radio communication using a microwave with a base station installed on the ground. Toll collection processing is performed by exchanging.
In such an ETC system using narrow area wireless communication, a base station forms a radio communication radio wave area with a mobile station using a narrow directional antenna, which is a feature of narrow area wireless communication.
しかしながら、上記した従来の狭域無線通信を利用したETCシステムなどでは、車両が無線通信電波圏に進入すると、その車両自体に基地局からの電波が反射して、無線通信電波圏以外の場所に電波が漏れてしまい、そこに存在する車両に搭載された本来は通信してはいけない移動局と通信をしてしまうことがある。
また、このような問題を解決するために、たとえば、基地局において2つ以上のアンテナを用いることで、各アンテナで受信した電波の位相差から方位を検出する方法や、単に各アンテナの受信電力から方位を検出する方法が考えられているが、これらの方法では電波の反射の方位を誤って検出してしまう可能性があり、実用性に劣るという問題がある。
However, in the above-described conventional ETC system using narrow-area wireless communication, when a vehicle enters the wireless communication radio wave area, the radio wave from the base station is reflected on the vehicle itself, and is moved to a place other than the radio communication radio wave area. Radio waves may leak, and communication may occur with mobile stations that should not be able to communicate with each other.
Moreover, in order to solve such a problem, for example, by using two or more antennas in the base station, a method of detecting the direction from the phase difference of the radio wave received by each antenna, or simply the reception power of each antenna However, there is a possibility that the direction of reflection of radio waves may be erroneously detected, which is inferior in practicality.
そこで、本発明は、比較的に簡単な構成で移動体からの反射電波かどうかを検出し、通信対象とする無線通信電波圏以外に存在する本来は通信してはいけない移動局との不要な通信を防止することが可能となる無線通信システムを提供することを目的とする。 Therefore, the present invention detects whether the radio wave is a reflected radio wave from a mobile object with a relatively simple configuration, and does not need to communicate with a mobile station that should not communicate with a radio communication radio wave that exists outside the radio communication range to be communicated. An object of the present invention is to provide a wireless communication system that can prevent communication.
本発明の無線通信システムは、移動体が移動する移動路の所定位置に対し同じ電波照射領域を形成することで重複した無線通信電波圏を形成するように配設された複数の基地局と、前記移動体に搭載され、前記無線通信電波圏内に進入した際、前記基地局からの質問電波に対して応答電波を発信することで前記基地局との間で通信を開始する移動局と、前記複数の基地局の全てにおいて前記移動局からの応答電波を受信できたか否かを判定する判定手段と、この判定手段による判定の結果、前記複数の基地局の全てにおいて前記移動局からの応答電波を受信できた場合、当該移動局は前記無線通信電波圏内に存在する移動局であると判断してその後の通信を開始し、前記複数の基地局の全てにおいて前記移動局からの応答電波を受信できなかった場合、当該移動局は前記無線通信電波圏内に存在しない移動局であると判断してその後の通信を行なわないように制御する制御手段とを具備している。 The wireless communication system of the present invention includes a plurality of base stations arranged to form overlapping wireless communication radio spheres by forming the same radio wave irradiation region with respect to a predetermined position of a moving path on which a mobile body moves, A mobile station that is mounted on the mobile body and starts communication with the base station by transmitting a response radio wave to the interrogation radio wave from the base station when entering the radio communication radio wave range, and Determination means for determining whether or not response radio waves from the mobile station have been received in all of the plurality of base stations, and as a result of determination by the determination means, response radio waves from the mobile stations in all of the plurality of base stations. The mobile station determines that the mobile station is within the radio communication radio wave range, starts subsequent communication, and receives response radio waves from the mobile station in all of the plurality of base stations. Can't If, the mobile station and a control means for controlling so as not to perform the subsequent communication it is determined that the mobile station that does not exist in the wireless communication waves within.
本発明によれば、比較的に簡単な構成で移動体からの反射電波かどうかを検出し、通信対象とする無線通信電波圏以外に存在する本来は通信してはいけない移動局との不要な通信を防止することが可能となる無線通信システムを提供できる。 According to the present invention, it is possible to detect whether a radio wave is reflected from a mobile body with a relatively simple configuration, and to eliminate unnecessary communication with a mobile station that should not communicate with a radio communication radio wave that exists outside the target radio communication range. A wireless communication system capable of preventing communication can be provided.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムとしてのETCシステムの構成を概略的に示すものである。図1において、移動体である車両(自動車)1は、移動局(車載器)2を搭載していて、たとえば、有料道路(高速道路)における料金所のゲートに向かう走行路(移動路)3を図示矢印方向に走行するものとする。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 schematically shows a configuration of an ETC system as a radio communication system according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a vehicle (automobile) 1 that is a moving body is equipped with a mobile station (on-vehicle device) 2, for example, a traveling path (moving path) 3 toward a toll gate on a toll road (highway). Is assumed to travel in the direction of the arrow in the figure.
走行路3の所定位置(たとえば、ゲート存在位置)における両側部には、それぞれ基地局4,5が配設されている。基地局4,5は、移動局2との間で通信を行なうためのアンテナ4a,5aを備えていて、図示するように走行路3上に対し同じ電波照射領域6a,6bを形成することで重複した無線通信電波圏7を形成するように配設されている。
基地局4,5は、それぞれ判定手段としての判定部8に接続されている。判定部8は、基地局4,5の各受信結果に基づき、基地局4,5のそれぞれにおいて移動局2からの応答電波を受信できたか否かを判定したり、基地局4,5のそれぞれにおける各応答電波の受信電力があらかじめ定められた所定値に達しているか否かを判定したりするものである。
Each of the
判定部8は、制御手段としての制御部9に接続されている。制御部9は、たとえば、CPU(セントラル・プロセッシング・ユニット)などを主体に構成されていて、判定部8の判定結果に基づき、無線通信電波圏7内の移動局2からの応答電波かそれ以外からの応答電波かを判断して基地局4,5における通信処理を制御したり、料金の収受処理などを行なうものである。
The
このような構成であれば、通常は図2に示すように無線通信電波圏7内に車両1(移動局2)が進入し、基地局4,5からの質問電波に対する移動局2からの応答電波10は無線通信電波圏7を形成する基地局4,5にてそれぞれ受信することができる。
With such a configuration, the vehicle 1 (mobile station 2) normally enters the radio communication
しかし、図3に示すように、光学的な反射経路特性から無線通信電波圏7内の車両1の側面によって反射した電波は、無線通信電波圏7を形成する1つの基地局、たとえば図3の例では基地局5からの質問電波11のみである場合が多く、この反射電波に応答する本来は通信してはいけない車両1aに搭載された移動局2aからの応答電波12も同じ経路を通って反射し、1つの基地局、たとえば図3の例では基地局5にのみ到達するため、当該移動局2aは無線通信電波圏7外の移動局と判断することができる。
However, as shown in FIG. 3, the radio wave reflected from the side surface of the vehicle 1 in the radio communication
次に、このような光学的な反射経路特性を利用した第1の通信制御例について図4に示すフローチャートを参照して説明する。
まず、基地局4,5からポーリング信号(質問電波)を発信する(ステップS1)。次に、判定部8は、基地局4,5の各受信結果に基づき、基地局4,5のそれぞれにおいて移動局からの応答電波を受信できたか否かを判定する(ステップS2)。
Next, a first communication control example using such optical reflection path characteristics will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
First, polling signals (question radio waves) are transmitted from the
この判定の結果、基地局4,5のそれぞれにおいて移動局2からの応答電波を受信できた場合、制御部9は、当該移動局2は無線通信電波圏7内に存在する移動局であると判断して、当該移動局2との通信を開始するよう基地局4,5を制御する(ステップS3)。
As a result of this determination, when the response radio wave from the
ステップS2における判定の結果、基地局4,5のそれぞれにおいて移動局2からの応答電波を受信できなかった場合、制御部9は、当該移動局は無線通信電波圏7内に存在しない移動局2aであると判断してステップS1に戻り、上記同様な動作を繰り返す。したがって、この場合、基地局4,5は当該移動局2aとの通信を行なわない。
As a result of the determination in step S2, if the response radio wave from the
次に、前述した光学的な反射経路特性を利用した第2の通信制御例について図5に示すフローチャートを参照して説明する。
まず、基地局4,5からポーリング信号(質問電波)を発信する(ステップS11)。次に、判定部8は、基地局4,5の各受信結果に基づき、基地局4,5のそれぞれにおいて移動局からの応答電波を受信できたか否かを判定する(ステップS12)。
Next, a second communication control example using the above-described optical reflection path characteristic will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
First, polling signals (question radio waves) are transmitted from the
この判定の結果、基地局4,5のそれぞれにおいて移動局2からの応答電波を受信できた場合、判定部8は、さらに、基地局4,5のそれぞれにおける各応答電波の受信電力があらかじめ定められた所定値に達しているか否か、たとえば、基地局4,5のそれぞれにおける各応答電波の受信電力があらかじめ定められた同じ値に達しているか否かを判定する(ステップS13)。
As a result of the determination, when each of the
この判定の結果、基地局4,5のそれぞれにおける各応答電波の受信電力が同じ値に達している場合、制御部9は、当該移動局2は無線通信電波圏7内に存在する移動局であると判断して、当該移動局2との通信を開始するよう基地局4,5を制御する(ステップS14)。
As a result of this determination, when the received power of each response radio wave in each of the
ステップS12における判定の結果、基地局4,5のそれぞれにおいて移動局2からの応答電波を受信できなかった場合、あるいは、ステップS13における判定の結果、基地局4,5のそれぞれにおける各応答電波の受信電力が同じ値に達していない場合、制御部9は、当該移動局は無線通信電波圏7内に存在しない移動局2aであると判断してステップS11に戻り、上記同様な動作を繰り返す。したがって、この場合、基地局4,5は当該移動局2aとの通信を行なわない。
As a result of the determination in step S12, when each of the
このように、複数(たとえば2つ)の基地局をある程度の距離をおいて、同じ電波照射領域を形成することで重複した無線通信電波圏を形成するように配設する。そして、複数の基地局の全てで移動局からの応答電波が受信できるかどうかで、無線通信電波圏内の移動局からの応答電波かそれ以外からの応答電波かを判断して通信の続行か打ち切りを行なうものである。 In this manner, a plurality of (for example, two) base stations are arranged so as to form overlapping radio communication radio spheres by forming the same radio wave irradiation area at a certain distance. Depending on whether or not the response radio waves from the mobile station can be received by all of the plurality of base stations, the response radio wave from the mobile station within the radio communication radio wave range or the response radio wave from other than that is judged to continue or abort the communication. Is to do.
このように、電波の光学的な反射経路特性のみを利用することで、従来のように受信電波の位相差などを測定するための厳密な基地局、移動局間の時間管理、精密なクロックパルス、あるいは、通信電波としてより周波数の高い電波を用いた距離測定を行なう必要がなく、比較的に簡単な構成で移動体からの反射電波かどうかを検出し、通信対象とする無線通信電波圏以外に存在する本来は通信してはいけない移動局との不要な通信を防止することが可能となる。 In this way, by using only the optical reflection path characteristics of radio waves, time management between mobile stations and precise base stations for measuring the phase difference of received radio waves as in the past, precise clock pulses Or, it is not necessary to perform distance measurement using radio waves with higher frequencies as communication radio waves, and it is detected whether it is a reflected radio wave from a mobile body with a relatively simple configuration, and other than the radio communication radio wave range to be communicated Therefore, it is possible to prevent unnecessary communication with a mobile station that should not communicate with the mobile station.
なお、前記実施の形態では、基地局を2つ設置した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、基地局を2つ以上設置しても同様に実施できる。 In the above embodiment, the case where two base stations are installed has been described. However, the present invention is not limited to this, and the present invention can be similarly implemented even if two or more base stations are installed.
1…車両(移動体)、2…移動局、3…走行路(移動路)、4,5…基地局、4a,5a…アンテナ、6a,6b…電波照射領域、7…無線通信電波圏、8…判定部(判定手段)、9…制御部(制御手段)、10…応答電波、11…質問電波。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Vehicle (mobile body), 2 ... Mobile station, 3 ... Traveling path (moving path), 4, 5 ... Base station, 4a, 5a ... Antenna, 6a, 6b ... Radio wave irradiation area, 7 ... Radio communication radio wave area, 8: Determination unit (determination unit), 9: Control unit (control unit), 10: Response radio wave, 11: Interrogation radio wave.
Claims (2)
前記移動体に搭載され、前記無線通信電波圏内に進入した際、前記基地局からの質問電波に対して応答電波を発信することで前記基地局との間で通信を開始する移動局と、
前記複数の基地局の全てにおいて前記移動局からの応答電波を受信できたか否かを判定する判定手段と、
この判定手段による判定の結果、前記複数の基地局の全てにおいて前記移動局からの応答電波を受信できた場合、当該移動局は前記無線通信電波圏内に存在する移動局であると判断してその後の通信を開始し、前記複数の基地局の全てにおいて前記移動局からの応答電波を受信できなかった場合、当該移動局は前記無線通信電波圏内に存在しない移動局であると判断してその後の通信を行なわないように制御する制御手段と、
を具備したことを特徴とする無線通信システム。 A plurality of base stations arranged so as to form overlapping radio communication radio spheres by forming the same radio wave irradiation area for a predetermined position of a moving path on which the moving body moves;
A mobile station that is mounted on the mobile body and starts communication with the base station by transmitting a response radio wave to the interrogation radio wave from the base station when entering the radio communication radio wave range; and
Determination means for determining whether or not response radio waves from the mobile station have been received in all of the plurality of base stations;
As a result of the determination by the determination means, when the response radio wave from the mobile station can be received in all of the plurality of base stations, the mobile station is determined to be a mobile station existing within the radio communication radio wave range, and thereafter If the response radio wave from the mobile station is not received in all of the plurality of base stations, the mobile station determines that the mobile station is not in the radio communication radio wave range and thereafter Control means for controlling so as not to perform communication;
A wireless communication system comprising:
前記移動体に搭載され、前記無線通信電波圏内に進入した際、前記基地局からの質問電波に対して応答電波を発信することで前記基地局との間で通信を開始する移動局と、
前記複数の基地局の全てにおいて前記移動局からの応答電波を受信できたか否かを判定する第1の判定手段と、
この第1の判定手段による判定の結果、前記複数の基地局の全てにおいて前記移動局からの応答電波を受信できた場合、前記複数の基地局の全てにおける各応答電波の受信電力があらかじめ定められた所定値に達しているか否かを判定する第2の判定手段と、
この第2の判定手段による判定の結果、前記複数の基地局の全てにおける各応答電波の受信電力が所定値に達している場合、当該移動局は前記無線通信電波圏内に存在する移動局であると判断してその後の通信を開始し、前記第1の判定手段による判定の結果、前記複数の基地局の全てにおいて前記移動局からの応答電波を受信できなかった場合、あるいは、前記第2の判定手段による判定の結果、前記複数の基地局の全てにおける各応答電波の受信電力が所定値に達していない場合、当該移動局は前記無線通信電波圏内に存在しない移動局であると判断してその後の通信を行なわないように制御する制御手段と、
を具備したことを特徴とする無線通信システム。 A plurality of base stations arranged so as to form overlapping radio communication radio spheres by forming the same radio wave irradiation area for a predetermined position of a moving path on which the moving body moves;
A mobile station that is mounted on the mobile body and starts communication with the base station by transmitting a response radio wave to the interrogation radio wave from the base station when entering the radio communication radio wave range; and
First determination means for determining whether or not response radio waves from the mobile station have been received in all of the plurality of base stations;
As a result of the determination by the first determination means, when the response radio waves from the mobile station can be received in all of the plurality of base stations, the reception power of each response radio wave in all of the plurality of base stations is determined in advance. Second determination means for determining whether or not the predetermined value has been reached;
If the reception power of each response radio wave in all of the plurality of base stations has reached a predetermined value as a result of the determination by the second determination means, the mobile station is a mobile station that exists within the radio communication radio wave range. If the result of determination by the first determination means is that the response radio wave from the mobile station could not be received in all of the plurality of base stations, or the second If the reception power of each response radio wave in all of the plurality of base stations does not reach a predetermined value as a result of the determination by the determination means, it is determined that the mobile station is a mobile station that does not exist within the radio communication radio wave range. Control means for controlling not to perform subsequent communication;
A wireless communication system comprising:
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2011023910A (en) * | 2009-07-15 | 2011-02-03 | Nakanihon Highway Engineering Nagoya Kk | Road side radio device |
JP2019128845A (en) * | 2018-01-25 | 2019-08-01 | 株式会社カーメイト | Traffic regulation information provision system and traffic regulation information provision method |
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- 2004-02-12 JP JP2004035404A patent/JP2005229300A/en active Pending
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JP2019128845A (en) * | 2018-01-25 | 2019-08-01 | 株式会社カーメイト | Traffic regulation information provision system and traffic regulation information provision method |
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