JP2005327303A - 車載器 - Google Patents

Abstract

【課題】 限定された時間内で処理を完結させなければならないＥＴＣ等の特定アプリケーションの信頼性を低下させることなく、多様なアプリケーションに対処可能な車載器を提供する。
【解決手段】 車載機は、予め設定された周波数帯Ｂ１〜Ｂ７を切替パタンに従って順次サーチすることにより、路上機がアプリケーションの提供に使用している周波数帯を特定する。但し、切替パタンはＥＴＣ周波数帯の出現頻度が高くなるように設定されている。具体的には、２個の単位ユニットで、ＥＴＣ周波数帯Ｂ５，Ｂ７の測定を行う毎に、１個の単位ユニットで、その他の周波数帯Ｆed１〜Ｆed５（Ｂ１〜Ｂ４，Ｂ６）のいずれかの測定を順番に実行する。つまり、路上機が提供するアプリケーションがＥＴＣアプリケーションである場合、車載器は、３単位ユニット以内に使用周波数帯が特定され、ＥＴＣアプリケーションを開始できる。
【選択図】 図８

Description

本発明は、路車間通信に使用されている二つの方式（パッシブ，アクティブ）や路車間通信を介した種々のアプリケーションに対応可能な車載器に関する。

従来より、車両に搭載された車載器、及び車両の走行路近傍に設置された路上機との間で双方向通信を行うことにより、有料道路における料金自動収受（ＥＴＣ）等を実現するための通信方式として、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication） が知られている。この通信方式には二つの方式、即ち、車載器から路上機への上り信号の送信を、路上機から車載器への下り信号に続けて送信されてくる搬送波を変調して返送することにより行うパッシブ方式（ヨーロッパ，中国，東南アジアで採用）と、上り信号の送信を、下り信号とは異なる周波数帯を用いて車載器が自律的に行うアクティブ方式（日本で採用）とが存在している。

そして、図９に斜線にて示すように、アクティブ方式には、５７９５ＭＨｚ，５８０５ＭＨｚ，５８３５ＭＨｚ，５８４５ＭＨｚを中心周波数とする帯域幅が５ＭＨｚの四つの周波数帯Ｆad１，Ｆad２，Ｆau１，Ｆau２が、路上器から車載器への下り信号用（Ｆad１，Ｆad２）、及び車載器から路上機への上り信号用（Ｆau１，Ｆau２）に、それぞれ二つずつ割り当てられ、一方、パッシブ方式には、５７９７．５ＭＨｚ，５８０２．５ＭＨｚ，５８０７．５ＭＨｚ，５８１２．５ＭＨｚを中心周波数とする帯域幅が５ＭＨｚの四つの周波数帯Ｆｐ１〜Ｆｐ４が、いずれも双方向の通信用に割り当てられている。

ところで、近年では５．８ＧＨｚ帯の通信周波数帯域でＥＴＣに使用されていない周波数帯域を用いて、ＤＳＲＣ通信を利用した新規なアプリケーションを提供することが考えられている。この場合、図９に示すように、既存のＥＴＣのアクティブ方式とは異なった周波数帯、５７７５ＭＨｚ，５７８０ＭＨｚ，５７８５ＭＨｚ，５７９０ＭＨｚ，５８００ＭＨｚ，５８１５ＭＨｚ，５８２０ＭＨｚ，５８２５ＭＨｚ，５８３０ＭＨｚ，５８４０ＭＨｚをそれぞれ中心周波数とする帯域幅が５ＭＨｚの１０個の周波数帯Ｆed１〜Ｆed５（路上器から車載器への下り信号用），Ｆeu１〜Ｆeu５（車載器から路上機への上り信号用）を用いることが予定されている。

従って、今後、車載器は、既存のＥＴＣだけでなく、これら新規のアプリケーションにも対応できるように構成することが要求される。つまり、車載器は、アクティブ方式とパッシブ方式とを識別する機能だけでなく、受信した電波の周波数帯に基づいて実行するアプリケーションを選択する機能が必要となる。

特に、ＥＴＣでは、システムの信頼性を確保するため、通信に失敗したときに通信のリトライが可能となるようにシステムを設計することで、通信に失敗したまま車両が通信エリアを通過してしまう確率が十分に小さくなる（例えば１００万台に１台以下）ようにしている。

具体的には、車両が設定車両速度（想定最高速度）で通信エリアを通過する時間を、使用周波数帯が特定されてからＥＴＣ処理（認証やカードへの書込など）が完了するまでに要する時間の３倍程度に設定し、充分な余裕時間を確保している。

しかし、ＥＴＣアプリケーションと新規のアプリケーションとのいずれにも対応可能な車載器では、ＥＴＣアプリケーションのみを実行するものと比較して、余分に５つもの周波数帯を探索しなければならず、使用周波数帯の特定に時間がかかり、その結果、通信リトライ用の余裕時間が削られてしまい、通信の信頼性を低下させてしまうという問題があった。

本発明は、上記問題点を解決するために、限定された時間内で処理を完結させなければならないＥＴＣ等の特定アプリケーションの信頼性を低下させることなく、多様なアプリケーションに対処可能な車載器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための発明である請求項１記載の車載器では、車両の走行経路の近傍に設置された路上機との通信のために車両に搭載され、前記路上機から受信した信号の周波数帯を識別する周波数識別手段では、電界強度測定手段が、設定された周波数帯の電界強度を測定し、この電界強度測定手段にて測定対象となる周波数帯を、周波数切替手段が、予め設定された切替パタンに従って順次切り替える。

但し、その切替パタンは、限定された時間内に処理を完結させなければならない特定アプリケーション用に割り当てられた周波数帯の出現頻度が高くなるよう設定されている。
このように、本発明の車載器によれば、特定アプリケーション用の周波数帯の検知機会を多くして、該周波数帯を優先的に調べているため、路上機から特定アプリケーションが提供されている時には、これを速やかに検知して速やかに処理を開始することが可能となる。その結果、通信リトライ用の余裕時間を十分に確保でき、特定アプリケーションの信頼性を低下させることなく、多様なアプリケーションにも対処することができる。

なお、請求項２記載のように、周波数切替手段は、設定された単位ユニット時間毎に測定対象となる周波数帯を切り替えると共に、速度取得手段にて取得される走行速度が早いほど、単位ユニット時間が短くなるよう該単位ユニット時間を変化させるように構成してもよい。

即ち、走行速度が早いほど、車両が通信エリアを通過するのに要する時間が短くなるが、このように単位ユニット時間を調整することにより、使用周波数の特定に要する時間を短縮すれば、処理に割り当てる時間を確保することができる。

また、請求項３記載のように、記憶手段に、予め区分けされた各区域内に設置された路上機が路車間通信に使用する周波数帯についての情報を含む路上機情報を記憶させ、この記憶手段に記憶された路上機情報に基づき、切替パタン設定手段が、位置取得手段にて取得した現在位置から、周波数識別手段にて探索対象となる周波数帯を絞り込んで、切替パタンを設定するように構成してもよい。

この場合、路上機が使用していない周波数帯を無駄に測定することがなく、使用周波数の特定に無駄な時間をかけてしまうことを確実に防止でき、処理時間も十分に確保できるため、特定アプリケーションを実行する際の信頼性を一層向上させることができる。

なお、特定アプリケーションは、比較的早い速度で通信エリアを通過する車両に対して処理を行うものであればよく、例えば請求項４記載のように、ＥＴＣに関する処理であってもよいし、請求項５記載のように、電子ナンバープレートに関する処理であってもよい。

また、請求項１２乃至請求項１６のいずれかに記載の発明を、請求項１乃至請求項１１のいずれかに記載の発明と組み合わせてもよいことは言うまでもない。

以下に本発明の参考例及び実施形態を図面と共に説明する。
［参考例］
図１は、アクティブ方式の路車間通信によりＥＴＣアプリケーションの提供を行う路上機、パッシブ方式の路車間通信によりＥＴＣアプリケーションの提供を行う路上機が混在する参考例の路車間通信システムにおいて、いずれの路上機とも通信可能な車載器の構成を表すブロック図である。

なお、アクティブ方式の路車間通信、及びパッシブ方式の路車間通信では、いずれも図１０に示す周知の通信フレームが使用されるものとする。
即ち、アクティブ方式の路車間通信では、３台の車載器との同時通信が可能なように３個のメッセージデータスロット（ＭＤＳ）を備え、そのＭＤＳの前に、路上機が車載器に対してＭＤＳの割当状態を通知するためのフレームコントロールメッセージチャネル（ＦＣＭ）、ＭＤＳの後に、車載器が路上機に対して存在を知らせるためのアクティベーションスロット（ＡＣＴＳ）とからなる通信フレームが用いられている（図１０（ａ）参照）。なお、ＦＣＭ，ＭＤＳ，ＡＣＴＳがそれぞれ本発明における下り制御用スロット，データ用スロット，上り制御用スロットに相当する。

また、パッシブ方式の路車間通信では、路上機が車載器に所望のデータを送信させるためのポーリング信号、問合信号を送信した後、引き続き予め設定された期間だけ無変調の搬送波を送信し、この搬送波をポーリング信号や問合信号に対応した応答信号にて変調して返送する方法が用いられている（図１０（ｂ）参照）。

但し、従来技術の欄にて説明したように（図９参照）、アクティブ方式において、路上機から車載器への下り信号用のダウンリンクでは二つの周波数帯Ｆad１，Ｆad２、車載器から路上機への上り信号用のアップリンクでは二つの周波数帯Ｆau１，Ｆau２がそれぞれ使用され、一対の周波数帯Ｆad１とＦau１（二つを総称する場合はＦａ１）、又はＦad２とＦau２（同じくＦａ２）のいずれかを用いて双方向の通信を行うようにされている。また、パッシブ方式では四つの周波数帯Ｆｐ１〜Ｆｐ４が使用され、いずれか一つの周波数帯を用いて双方向の通信を行うようにされている。

以下では、他の周波数帯との重なりのない周波数帯Ｆｐ４を、パッシブ専用周波数帯とよび、周波数帯Ｆad１〜Ｆad２（即ちＦｐ１〜Ｆｐ３が含まれる）を、共用周波数帯とよぶ。

図１に示すように、本参考例の車載器１０は、アンテナ１１にて受信された受信信号から、指定された特定周波数帯の信号成分を抽出し、その受信レベル（電界強度）を測定する電界強度検出部１２と、アンテナ１１を介してアクティブ方式にて路上機との通信を行うアクティブ通信部１３と、アンテナ１１を介してパッシブ方式にて路上機との通信を行うパッシブ通信部１４と、周知のマイクロコンピュータを中心に構成され、上記各部１２〜１４を制御し、路上機との通信により得られたデータの処理等を実行するデータ処理部１５とを備えている。なお、データ処理部１５には、図示しないが、料金精算のためにＩＣカードリーダライタ等を備えた課金処理装置が接続される。

ここでデータ処理部１５が実行するメイン処理を、図２に示すフローチャートに沿って説明する。
本処理が起動すると、まず電界強度検出部１２に測定指令を出力し、周波数帯Ｆad１の下限周波数から周波数帯Ｆｐ４の上限周波数までをスキャンさせ（Ｓ１１０）、測定した電界強度が予め設定された下限値以上であるか否かを監視する（Ｓ１２０）。

電界強度が下限値より小さければ、Ｓ１１０に戻って測定を繰り返し、電界強度が下限値以上であれば、当該車載器１０を搭載した車両が路上機の通信エリアに進入したものとして、その時の周波数を検出周波数として記憶し（Ｓ１３０）、その検出周波数がパッシブ専用周波数帯Ｆｐ４に属しているか否かを判断する（Ｓ１４０）。

検出周波数がパッシブ専用周波数帯Ｆｐ４に属していなければ、検出周波数が属する周波数帯を、アクティブ方式のダウンリンク用周波数帯Ｆad１，Ｆad２の中から特定し、その特定された周波数帯Ｆadｉ（ｉ＝１又は２）、及びこれと対になるアップリング用の周波数帯Ｆauｉを用いて通信を行うようアクティブ通信部１３を設定し、これを起動することにより（Ｓ１５０）、アクティブ方式による路車間通信を開始させる。

その後、アクティブ通信部１３による通信が終了したか否かを判断し（Ｓ１６０）、通信が終了すると、その終了が、信号は受信するが内容を解析できない解析不能によるものか否かを判断する（Ｓ１７０）。

そして、通信終了が解析不能によるものでなければ、そのままＳ１１０に戻り、一方、解析不能によるものであれば、先のＳ１３０にて記憶された検出周波数が属する周波数帯を、パッシブ方式用の周波数帯Ｆｐ１〜Ｆｐ４の中から特定し、その特定された周波数帯を用いて通信を行うようパッシブ通信部１４を設定し、これを起動することにより（Ｓ１８０）、パッシブ方式による路車間通信を開始させる。

その後、パッシブ通信部１４による通信が終了したか否かを判断し（Ｓ１９０）、通信が終了するとＳ１１０に戻る。
一方、Ｓ１４０にて、検出周波数がパッシブ専用周波数帯に属していると判断された場合には、Ｓ１８０に移行し、以下、先に説明した通りパッシブ通信部１４を設定，起動し、パッシブ方式による路車間通信を開始させる。但し、この場合、通信には周波数帯Ｆｐ４が使用されることになる。

つまり、本処理では、電界強度が下限値以上となる検出周波数が、パッシブ専用周波数帯に属する場合には、直ちにパッシブ方式による路車間通信を行い、それ以外の共用周波数帯に属する場合には、最初、アクティブ方式による路車間通信を試み、受信信号を解析できず通信に失敗した場合には、パッシブ方式に切り替えて路車間通信を行うようにされている。

ここで、アクティブ通信部１３の動作を、図３に示すフローチャートに沿って説明する。
図示の如く、アクティブ通信部１３が起動すると、まず、アンテナ１１を介して何等かの信号を受信したか否かを判断し（Ｓ２１０）、信号を受信していれば、その信号はＦＣＭであるか否かを判断する（Ｓ２２０）。

そして、受信した信号がＦＣＭである場合には、その内容を解析し、自車両に対してＭＤＳが割り当てられているか否かを判断し（Ｓ２３０）、割り当てられていなければ、ＡＣＴＳの送信タイミングを待って（Ｓ２４０）、自車両（車載器１０）の存在を路上機に知らせるための応答データの送信（Ｓ２５０）を行った後、Ｓ２１０に戻る。この応答データには、少なくとも当該車載器１０或いは当該車載器１０を搭載した車両を特定するための識別番号（以下「車両ＩＤ」という）が含まれている。

一方、ＦＣＭの内容を解析した結果、自車両に対してＭＤＳが割り当てられていれば（Ｓ２３０−ＹＥＳ）、その割り当てられたＭＤＳのタイミングまで待機し（Ｓ２６０）、そのタイミングで下り信号を受信したか否か、また受信した下り信号の内容であるＭＤＳコマンドが正常なものであるか否かを判断する（Ｓ２７０）。

そして、下り信号を受信できないか、又は受信したとしてもＭＤＳコマンドに異常がある場合には、そのままＳ２１０に戻り、一方、下り信号を受信し、且つＭＤＳコマンドが正常であった場合には、そのＭＤＳコマンドに対する応答データを送信する（Ｓ２８０）。

この応答データの送信により、予め設定された手順に従った一連の通信が完了したか否かを判断し（Ｓ３００）、通信が完了したのであれば、データ処理部１５を構成するメモリの所定エリアに、通信が正常に終了したことを示す通信結果を記憶（Ｓ３１０）した後、アクティブ通信部１３の動作を停止し、未だ通信が完了していないのであれば、そのままＳ２１０に戻る。

先のＳ２２０にて、受信した信号がＦＣＭではない場合には、アクティブ方式のフォーマットに従って解析可能な信号であるか否かを判断し（Ｓ３２０）、解析不能であれば、通信終了の終了理由として解析不能通知を出力（Ｓ３３０）した後、アクティブ通信部１３の動作を停止する。この場合、先に説明したメイン処理のＳ１８０にて肯定判定されるため、引き続きパッシブ方式での路車間通信が試みられることになる。

また、受信した信号がＦＣＭではないが、アクティブ方式のフォーマットによって解析可能な信号である場合（Ｓ３２０−ＮＯ）、或いは信号を受信できない場合（Ｓ２１０−ＮＯ）には、アクティブ通信部１３を起動後、或いは最後にＦＣＭを受信後に、予め設定されたロック時間以上経過したか否かを判断し（Ｓ３４０）、ロック時間をまだ経過していなければ、そのままＳ２１０に戻り、一方、ロック時間以上経過していれば、アクティブ通信部１３の動作を停止する。この場合、メイン処理のＳ１８０にて否定判定されるため、パッシブ方式での路車間通信が試みられることなく、直ちに周波数スキャン（Ｓ１１０）に戻ることになる。

次に、パッシブ通信部１４の動作を、図４に示すフローチャートに沿って説明する。
図示の如く、パッシブ通信部１４が起動されると、まず、アンテナ１１を介して何等かの信号を受信したか否かを判断し（Ｓ４１０）、信号を受信していれば、それがポーリング信号や問合信号といった正常なものであるか否かを判断する（Ｓ４２０）。

受信した信号が正常なものでなければ、そのままＳ４１０に戻り、一方、受信した信号が正常なものであれば、これに続けて送信されてくる搬送波を予め用意されている応答信号にて変調し、アンテナ１１を介して返送する（Ｓ４３０）。

この応答信号の送信により、予め設定された手順に従った一連の通信が完了したか否かを判断し（Ｓ４４０）、通信が完了したのであれば、通信結果をメモリの所定エリアに記憶（Ｓ４５０）した後、パッシブ通信部１４の動作を停止し、未だ通信が完了していないのであれば、そのままＳ４１０に戻る。

一方、信号を受信できない場合（Ｓ４１０−ＮＯ）には、パッシブ通信部１４を起動後、或いは最後にポーリング信号又は問合信号を受信した後に、予め設定されたロック時間以上経過したか否かを判断し（Ｓ４６０）、ロック時間をまだ経過していなければ、そのままＳ４１０に戻り、一方、ロック時間以上経過していれば、パッシブ通信部１４の動作を停止する。

なお、Ｓ４３０及び先のＳ２５０，Ｓ２８０における応答信号／応答データは、データ処理部１５にて別途実行される路車間通信を利用したアプリケーションプログラムによって適宜設定される。

以上説明したように、本参考例の車載器１０においては、アクティブ方式による路車間通信が可能なアクティブ通信部１３、及びパッシブ方式による路車間通信が可能なパッシブ通信部１４を備え、路上機の通信エリアに進入した時には、両通信部１３，１４を順次切り替えるサーチ動作を行い、通信可能となる方を用いて、路上機との路車間通信を行うようにされている。

従って、本参考例の車載器１０によれば、路上機がアクティブ方式，パッシブ方式のいずれで路車間通信を行うものであっても、これと確実に通信を行うことができる。
しかも、本参考例では、路上機が路車間通信に使用する周波数帯が、パッシブ専用周波数帯である場合には、サーチ動作を行うことなく、直ちにパッシブ方式による路車間通信を開始させているので、通信開始までに要する平均時間を短縮することができる。
［実施形態］
次に、本発明の実施形態について説明する。

図５は、ＥＴＣアプリケーションをアクティブ方式或いはパッシブ方式にて提供する路上機、及びＥＴＣ以外のアプリケーションをアクティブ方式にて提供する路上機が混在する路車間通信システムにおいて、いずれの路上機とも通信可能な車載器の構成を表すブロック図である。

なお、アクティブ方式及びパッシブ方式の路車間通信では、アプリケーションの種類によらず、第１実施形態にて説明したものと同様の通信フレーム（図１０参照）が用いられている。

但し、アクティブ方式の路車間通信によりＥＴＣアプリケーションを提供するの路上機は、図９に示すように、ダウンリンク用及びアップリンク用の一対の周波数帯Ｆad１とＦau１（二つを総称する場合はＦａ１）、又はＦad２とＦau２（同じくＦａ２）のいずれかを用いて双方向の通信を行い、また、パッシブ方式の路車間通信によりＥＴＣアプリケーションを提供する路上機は、双方向に使用する四つの周波数帯Ｆｐ１〜Ｆｐ４のいずれかを用いて双方向の通信を行う。

また、アクティブ方式の路車間通信にＥＴＣ以外のアプリケーションを提供する路上機は、ダウンリンク用及びアップリンク用の一対の周波数帯Ｆedｊ，Ｆeuｊ（ｊ＝１〜５）のいずれかを用いて双方向の通信を行うようにされている。

なお、ＥＴＣ以外のアプリケーションを提供する路上機は、駐車場や公共施設の出入り口付近や、駐車場における車両の駐車位置付近、あるいは駐車場内の走行路付近など、車両が完全に停車しているか、極めて低速での移動が強要される場所に設置され、入退場管理や顧客サービスを提供するものとする。

図５に示すように、本実施形態の車載器４０は、参考例の車載器１０と同様に、アンテナ４１，電界強度検出部４２，アクティブ通信部４３，パッシブ通信部４４，データ処理部４５を備え、更に、後述する周波数割当情報、及び路上機情報を格納するメモリ４６を備えている。

このうち、アクティブ通信部４３は、ＥＴＣアプリケーション用、ＥＴＣ以外のアプリケーション用に関わらず、アクティブ方式用の各一対の周波数帯Ｆａ１，Ｆａ２，Ｆｅ１〜Ｆｅ５のいずれかを用いて路上機との通信を行うように構成されている。

パッシブ通信部４４は、パッシブ方式用の周波数帯Ｆｐ１〜Ｆｐ４のいずれか一つを使用し、アンテナ４１を介してパッシブ方式にて路上機との通信を行うと共に、通信フレームの受信の有無については、同時に二つの周波数帯について判定できるように構成されている。但し、本実施形態では、パッシブ方式用の４つの周波数帯Ｆｐ１〜Ｆｐ４のうち、３つの周波数帯Ｆｐ１〜Ｆｐ３のみを使用するものとする。

電界強度検出部４２は、図９に示すように、アクティブ方式の通信に使用する周波数帯Ｆed１〜Ｆed４，Ｆad１，Ｆed５，Ｆad２とそれぞれ一致するように設定された周波数帯Ｂ１〜Ｂ７のいずれかについて、その電界強度を測定するように構成されている。従って、周波数帯Ｂ５の電界強度を測定した場合、周波数帯Ｆad１，Ｆｐ１が関係し、周波数帯Ｂ６の電界強度を測定した場合、周波数帯Ｆｐ１，Ｆｐ２が関係し、周波数帯Ｂ７の電界強度を測定した場合、周波数帯Ｆad２，Ｆｐ２，Ｆｐ３が関係することになる。

つまり、本実施形態では、周波数帯Ｂ５，Ｂ７の電界強度を測定することにより、ＥＴＣアプリケーション用の全ての周波数帯Ｆad１，Ｆad２，Ｆｐ１〜Ｆｐ３の使用状態を検知することが可能となる。以下では、この周波数帯Ｂ５，Ｂ７を、ＥＴＣ周波数帯ともよぶ。

メモリ４６に記憶された周波数割当情報とは、アクティブ通信部４３，パッシブ通信部４４が路上機との通信に使用する各周波数帯毎に、通信方式（アクティブ方式／パッシブ方式）、アプリケーションの種類（ＥＴＣ／その他）、変調方式（ＡＳＫ／ＰＳＫ／ＱＰＳＫ）を対応づけて示したものである。また、路上機情報とは、予め区分けされた区域毎に、その区域に含まれる路上機がどの周波数帯を使用してアプリケーションの提供を行うかを示したものである。なお、区域は、例えば、各路上機毎に一つの区域を設定したり、高速道路など、車両の進入が制限される領域を一つの区域として設定することができる。

データ処理部４５は、周知のマイクロコンピュータを中心に構成され、ナビゲーション装置等から車両の現在位置を表す位置情報、また、車速センサの出力信号を処理するＥＣＵから車両の走行速度を表す速度情報を入力すると共に、メモリ４６に記憶された周波数割当情報や路上機情報に基づいて、上記各部４２，４３，４４を制御し、路上機との通信により得られたデータの処理等を実行する。

ここで、データ処理部４５が実行するメイン処理を、図６に示すフローチャートに沿って説明する。
本処理が起動すると、まず電界強度検出部１２を用いて路上機がサービスの提供に使用している周波数帯を特定するための周波数スキャンを実行し（Ｓ１０１０）、周波数スキャンにて周波数が特定されると、メモリ４６に記憶された周波数割当情報に基づき、アクティブ通信部１３及びパッシブ通信部１４の変調方式を、特定された周波数帯に対応するものに設定すると共に、それがＥＴＣアプリケーションを提供するために設けられたＥＴＣ周波数帯Ｂ５，Ｂ７のいずれかであるか否かを判断する（Ｓ１０２０）。

特定された周波数がＥＴＣ周波数帯であれば、アクティブ通信部１３及びパッシブ通信部１４の出力から、どちらの通信部１３，１４が通信フレームを解析できたかにより、通信に使用されている方式がアクティブ方式であるか否かを判断する（Ｓ１０３０）。そして、通信に使用されている方式がアクティブ方式であれば、アクティブ通信部１３を使用したアクティブ方式でのＥＴＣ処理を実行して（Ｓ１０４０）、Ｓ１０１０に戻り、一方、通信に使用されている方式がパッシブ方式であれば、パッシブ通信部１４を使用したパッシブ方式でのＥＴＣ処理を実行して（Ｓ１０５０）、Ｓ１０１０に戻る。

先のＳ１０２０にて、周波数スキャンによって特定された周波数帯が、ＥＴＣ周波数帯のものではなと判定された場合には、アクティブ通信部１３を介して受信したフレームのヘッダ部分にあるアプリケーションＩＤを抽出し、このアプリケーションＩＤに基づいて、路上機が提供しているアプリケーションが当該車載器にて処理可能なものであるか否かを判断し（Ｓ１０６０）、処理可能なものでなければ、そのままＳ１０１０に戻り、一方、処理可能なものであれば、アプリケーションＩＤに対応したアプリケーション処理を実行し（Ｓ１０７０）、Ｓ１０１０に戻る。

次に、Ｓ１０１０にて実行する周波数スキャンの詳細を、図７に示すフローチャートに沿って説明する。
本処理が起動すると、まず、外部のナビゲーション装置等から、車両の現在位置を表す位置情報を取得し（Ｓ１１１０）、その位置情報に基づいて、対応する区域の路上機情報をメモリから読み出し、その路上機情報に従って、切替パタン及び切替パタンの１周期を構成する単位ユニットの総数（以下「ユニット数」という）Ｕmax を設定する（Ｓ１１２０）。

ここで、図８（ａ）は、路上機情報から全ての周波数帯について測定が必要であると判定された場合に設定される切替パタンを示したものであり、ユニット数Ｕmax は１５である。具体的には、２個の単位ユニットで、ＥＴＣ周波数帯Ｂ５，Ｂ７の測定を行う毎に、１個の単位ユニットで、その他の周波数帯Ｆed１〜Ｆed５のいずれかの測定を順番に実行する。つまり、路上機が提供するアプリケーションがＥＴＣアプリケーションである場合、車載器４０は、３単位ユニット以内に使用周波数帯が特定され、ＥＴＣアプリケーションを開始できるようにされている。

また、図８（ｂ）は、路上機情報からＥＴＣアプリケーション以外のアプリケーションが提供されることのない区域にいると判定された場合に設定される切替パタンを示したものであり、ユニット数Ｕmax は２である。具体的には、周波数帯Ｆed１〜Ｆed５を測定する必要がないため、ＥＴＣ周波数帯Ｂ５，Ｂ７の測定のみを繰り返し実行することになる。

そして、ユニット数をカウントするためのカウンタのカウント値ｉを１に初期化し（Ｓ１１３０）、車速センサからの信号を処理するＥＣＵ等から、車両の走行速度を表す速度情報を取得する（Ｓ１１４０）。この速度情報に従って、単位ユニットを、図８（ｃ）に示すように、走行速度が早いほど単位ユニット時間が短くなるように設定し（Ｓ１１５０）、この単位ユニット時間を測定するためのタイマーをスタートさせる（Ｓ１１６０）。

次にカウント値ｉに基づいて、切替パタン中のｉ番目の単位ユニットに対応する周波数帯の電界強度を測定し（Ｓ１１７０）、その電界強度が予め設定された下限値以上であるか否かを判断する（Ｓ１１８０）。そして、電界強度が下限値より小さければ、先のＳ１１６０にてスタートさせたタイマーが、タイムアウトしたか否かを判断し（Ｓ１１９０）、タイムアウトしていなければＳ１１７０に戻って、電界強度の測定を繰り返す。一方、タイマーがタイムアウトしている場合には、先のＳ１１１０にて取得した位置情報の地点から所定距離以上移動したか否かを判断し（Ｓ１２００）、所定距離以上移動していれば、Ｓ１１１０に戻って位置情報の取得と切替パタンの再設定とを行って、電界強度の測定を繰り返す。

また、所定距離以上移動していない場合には、カウンタのカウント値ｉをインクリメントし（Ｓ１２１０）、カウント値ｉが切替パタンのユニット数Ｕmax より大きいか否かを判断し（Ｓ１２２０）、ユニット数Ｕmax より大きければカウンタのカウント値ｉを１に初期化（Ｓ１２３０）した後にＳ１１４０に戻り、一方、ユニット数Ｕmax 以下であれまそのまま何もしないでＳ１１４０に戻る。

先のＳ１１８０にて、測定により得られた電界強度が予め設定された下限値以上であれば、ｉ番目のユニットに対応する周波数帯の中心周波数を、検出周波数として記憶し（Ｓ１２４０）、本処理を終了する。

ところで、単位ユニット時間は、次のようにして設定される。即ち、車両の走行速度をＶ［ｍ／ｓ］、路上機の通信エリアの大きさをｓ［ｍ］とすると、車両が通信エリアを通過する所要時間ｔｐは、（１）式にて表わすことができる。

ｔｐ＝ｓ／Ｖ［ｓ］ （１）
通常、この所要時間ｔｐ内にリトライを含めてアプリケーションの提供に必要な一連の通信が３回程度可能なように全データ量が設定される。例えば、ｓ＝５［ｍ］の場合、Ｖ＝１０［ｍ／ｓ］（＝３６［ｋｍ／ｈ］）とすると、ｔｐ＝５００［ｍｓ］であり、アプリケーション提供のために使用可能な時間は、約１７０［ｍｓ］（＝ｔｐ／３）となり、またＶ＝３０［ｍ／ｓ］（＝１０８［ｋｍ／ｈ］）とすると、ｔｐ＝１６７［ｍｓ］であり、アプリケーション提供のために使用可能な時間は約５０［ｍｓ］となる。

そして、切替パタンの１周期は上述したように最大１５個の単位ユニットからなり、この切替パタンの１周期がアプリケーション提供のために使用可能な時間５０〜１７０［ｍｓ］に対して十分に小さくなるように、単位ユニット時間を決定する。例えば、切替パタンの１周期を１［ｍｓ］とすれば、単位ユニット時間は１／１５［ｍｓ］程度となる。

なお、ＥＴＣ以外のアプリケーションでは、停車中或いは極低速での通信が前提となっているため、アプリケーション提供のために使用可能な時間は秒単位で確保されるため、上述のようにＥＴＣアプリケーションを中心に切替パタンや単位ユニット時間を設定したとしても、十分な処理時間を確保することができる。

本実施形態において、Ｓ１１７０が電界強度測定手段、Ｓ１２１０〜Ｓ１２３０が周波数切替手段、Ｓ１１１０が位置取得手段、Ｓ１１４０が速度取得手段、メモリ４６が記憶手段、Ｓ１１２０が切替パタン設定手段に相当する。

以上説明したように、本実施形態の車載器では、予め設定された周波数帯Ｂ１〜Ｂ７を切替パタンに従って順次サーチすることにより、路上機がアプリケーションの提供に使用している周波数帯を特定するようにされており、しかも、切替パタンはＥＴＣ周波数帯の出現頻度が高くなるように設定されている。

従って、本実施形態の車載器によれば、多くの周波数帯を使用して多様なアプリケーションに対処できるだけでなく、路上機からＥＴＣアプリケーションが提供されている時には、これを速やかに検知して速やかにＥＴＣアプリケーションを開始することが可能となる。その結果、車両が比較的高速で走行している時に実行され、処理に許容される時間が短いるＥＴＣアプリケーションであっても、通信リトライ用の余裕時間、ひいては通信の信頼性を十分に確保することができる。

また、本実施形態の車載器では、車両の位置を表す位置情報に基づいて、区域を特定し、その特定された区域内の路上機が使用する周波数帯のみを用いて切替パタンを設定すると共に、車両の走行速度を表す速度情報に基づいて、各周波数帯を測定する１回当たりの測定時間である単位ユニット時間を、走行速度が早いほど短くなるように変化させている。

従って、本実施形態の車載器によれば、路上機がアプリケーションの提供に使用している周波数帯を無駄なく特定することができ、また、高速な走行時であっても、アプリケーションの実行のための処理時間を十分に確保することができる。

なお、本実施形態において、電界強度検出部１２は、設定された周波数帯Ｂ１〜Ｂ７の中からいずれか一つの周波数帯の電界強度を測定するように構成されているが、複数の周波数帯の電界強度を同時に測定できるように構成してもよい。

また、本実施形態では、位置情報に応じて切替パタンを変更したり、速度情報に応じて単位ユニット時間を変更するようにされているが、切替パタンや単位ユニット時間は、いずれか一方或いは両方が固定であってもよい。

更に、本実施形態では、切替パタンのなかでの出現頻度が多くなる特定アプリケーションとしてＥＴＣアプリケーションを用いているが、これ以外に、走行中の車両から車両情報を読み取る電子ナンバープレートに関するアプリケーションを特定アプリケーションとして用いてもよい。

なお、路上機が提供するＥＴＣ以外のアプリケーションとして、例えばデパートの駐車場に路上機を設置し、そのデパートのＷＥＢページを車両にダウンロードして、デパートのセール情報や催し物情報などを顧客に知らせたり、更に、その情報をＰＤＡや携帯電話のような電子機器に記憶させることにより売場でのサービス提供に利用してもよい。

また、コンビニエンスストアの駐車場に路上機を設置し、車両から降りることなく種々の金銭支払いをできるようにしたり、音楽配信やゲーム配信を車両内で受けることができるようにしてもよい。また、単純な伝言板のような使い方をしてもよい。

また、駐車場出口に路上機を設置し、出口付近を走行する車両に駐車場からの車両の退出を知らせる等してもよい。また、道路付近に設置された路上機により、様々な場所にてリアルタイムな交通情報や、現在位置を知るための情報（例えば交差点名など）を提供するようにしてもよい。

また更に、バスやタクシー或いは運送トラック等の運行管理システムに適用し、各車両の運行状況や配車状況の把握や、各車両への事故情報等の伝達などを、各車両に搭載された車載器と路上機との通信により行うように構成してもよい。

参考例の路車間通信システムにおける車載器の概略構成を表すブロック図である。 データ処理部が実行するメイン処理の内容を表すフローチャートである。 アクティブ通信部の動作内容を表すフローチャートである。 パッシブ通信部の動作内容を表すフローチャートである。 実施形態の路車間通信システムにおける車載器の概略構成を表すブロック図である。 データ処理部が実行するメイン処理の内容を表すフローチャートである。 メイン処理の中で実行される周波数スキャンの詳細を表すフローチャートである。 電界強度測定時の測定周波数帯の切替パタンを表す説明図である。 ＤＳＲＣにて通信に使用される周波数帯の分布を表す説明図である。 従来のパッシブ方式及びアクティブ方式における通信フレームの構成を表す説明図である。

符号の説明

１０，４０…車載器、１１，４１…アンテナ、１２，４２…電界強度検出部、１３，４３…アクティブ通信部、１４，４４…パッシブ通信部、１５，４５…データ処理部、４６…メモリ。

Claims (5)

1. 車両の走行経路の近傍に設置された路上機との通信のために車両に搭載され、前記路上機から受信した信号の周波数帯を識別する周波数識別手段を備えた路車間通信用の車載器において、
   前記周波数識別手段は、
   設定された周波数帯の電界強度を測定する電界強度測定手段と、
   該電界強度測定手段での測定対象となる周波数帯を予め設定された切替パタンに従って順次切り替える周波数切替手段と、
   を備え、前記切替パタンは、限定された時間内に処理を完結させなければならない特定アプリケーション用に割り当てられた周波数帯の出現頻度が高くなるよう設定されていることを特徴とする車載器。
2. 車両の走行速度を取得する速度取得手段を設け、
   前記周波数切替手段は、
   設定された単位ユニット時間毎に測定対象となる周波数帯を切り替えると共に、前記速度取得手段にて取得される走行速度が早いほど、前記単位ユニット時間が短くなるよう該単位ユニット時間を変化させることを特徴とする請求項１記載の車載器。
3. 車両の現在位置を取得する位置取得手段と、
   予め区分けされた区域毎に、各区域内に設置された路上機が使用する周波数帯に関する情報を少なくとも含む路上機情報を記憶する記憶手段と、
   該記憶手段に記憶された路上機情報に基づき、前記位置取得手段にて取得した現在位置から、前記周波数識別手段での探索対象となる周波数帯を絞り込んで、前記切替パタンを設定する切替パタン設定手段と、
   を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車載器。
4. 前記特定アプリケーションは、自動料金収受システム（ＥＴＣ）に関する処理であることを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれか記載の車載器。
5. 前記特定アプリケーションは、電子ナンバープレートに関する処理であることを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれか記載の車載器。

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