JP2006166307A - 狭域通信装置及び狭域通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】 路側機を過度に増設することなく、任意の路側機から発信するデータを広範囲に提供することを可能とする狭域通信装置、並びに前記狭域通信装置を用いる狭域通信システムを提供すること。
【解決手段】 路側機１０１は、路車間通信で用いられ、車載器１０３へデータを送信し、車２０１に搭載された車載器１０３は、路車間通信で用いられる路側機１０１から送信されるデータを受信し、擬似路側機１０２は、受信したデータを他の車に搭載された車載器１０４に転送する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、狭域通信装置に関し、特に、移動車に設置する狭域通信装置並びに狭域通信システムに関する。

狭域通信システム（以下、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）システムとも記す）は、ＥＴＣや商用車管理システム等の路車間通信に用いられる狭い範囲を対象とし、高速データ通信（４Ｍｂｐｓ）が可能な通信方式である。現在まで光を用いる方式と電波を用いる方式が開発されており、通信可能な範囲は一般に数ｍから数１００ｍとなるものである。

従来、ＤＳＲＣを利用してサービスを提供するシステムとして、道路脇やサービスエリア等に路側機を設置し道路情報やコンテンツを提供するシステム、駐車場管理システム、ガソリンスタンドやドライブスルーの決済システム等が考案されている。これらは通常、路側機の電波が到達する範囲内（約３０ｍ）で車載器とデータの送受信を行うものである。
特開２００２−２３２９４８号公報

しかしながら、従来の狭域通信システムは、路側機の電波が到達する範囲内に車が進入した時に初めて受けられるサービスであり、渋滞中、もしくはサービスの順番待ちの列にいる車に対してはサービスを提供できない。従って、渋滞待ち、順番待ちのドライバーは、待ち時間の間に必要な情報を得ることができずに、不快感を覚えることになる。

例えば、路側機を増設することで渋滞中の全ての車に対してサービスを提供しようとしても、渋滞の場所や距離は不明であるため、結果的には全国の全ての道路に対して一定間隔で路側機を設置しなければならず、インフラ整備に莫大な費用が発生してしまう。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、路側機を過度に増設することなく、任意の路側機から発信するデータを広範囲に提供することを可能とする狭域通信装置、並びに前記狭域通信装置を用いる狭域通信システムを提供することを目的とする。

本発明の狭域通信装置は、路車間通信で用いられる路側機から送信されるデータを受信する車載器と、前記車載器が受信したデータを、前記車載器とは異なる他の車載器に転送する擬似路側機と、を備える構成を採る。

本発明によれば、路側機等のインフラ整備を過度に増設することなく、任意の路側機から発信するデータを広範囲に提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における狭域通信システムの基本構成の一例を示す図である。

路側機１０１は、道路等、所定の場所に固定されて設置され、狭域通信システムが採用する通信方式でデータを送信する。路側機１０１は、アンテナによって、通信に指向性を持たせることができる。

擬似路側機１０２は、路側機１０１と同様の通信機能を有するとともに、車両等、移動する物に搭載される。擬似路側機１０２は、アンテナによって、通信に指向性を持たせることができる。

車載器１０３、１０４は、路側機１０１並びに擬似路側機１０２から送信されるデータを受信する。

車２０１は、擬似路側機１０２と車載器１０３とを搭載し、車２１０は、車載器１０４を搭載する。

車２０１は、路側機１０１と同等の機能を持つ疑似路側機１０２を移動車内に搭載している。路側機１０１から送信されたデータ１０５は、車載器１０３で受信され、車内のディスプレイに情報が表示されると共に、車内のネットワークを通して疑似路側機１０２に転送される。疑似路側機１０２は車外に向けてデータ１０６を送信する。疑似路側機１０２の後方にいる車２１０は、データ１０６を車載器１０４で受信し、車内のディスプレイに情報が表示される。このように疑似路側機１０２は、路側機１０１が送信しているデータ１０５を中継する役割を果たす。

図２は、図１に示す基本構成を用いる狭域通信システムの一例を示す図である。車２０２、２０３は、車２０１と同様に、擬似路側機１０２と車載器１０３とを備える。

図２に示すデータの流れを用いることにより、交通渋滞や駐車場の入庫待ち、ドライブスルーの順番待ちなどで、複数台の車が縦列をなしている状態で、路側機１０１の元にある車２０１がデータを受信すれば、前述の基本構成によってデータが中継され、縦列の最後尾にある車２０３にもデータが配信される。

図２に示す基本構成を有する狭域通信システムを利用して、例えば、高速道路の料金所やインターチェンジ付近に、渋滞の所要時間などの情報や音楽コンテンツなどを発信する路側機を設置しておけば、渋滞を成している全ての車に対してサービスを提供することができる。従って、高速道路沿いに一定間隔で路側機を設置しなくてもよく、コストの削減になる。また、渋滞に限らず、車が疑似路側機の電波が届く一定間隔内で走行していれば、サービスを提供することができる。

さらに、駐車場管理においてもこの狭域通信システムを利用して、駐車場の入口に路側機を設置しておけば、入庫待ちをしている全ての車に対して、駐車場の空き情報や待ち時間、待ち台数などの情報サービスを提供することができる。

このように、車載器１０３と、疑似路側機１０２の両方を搭載した車が、路側機１０１から送信されるデータを中継することによって、後方の車２０３は、路側機１０１の電波が到達する範囲内に進入する前に、前方の車２０２の疑似路側機１０２から必要な情報を受信することができる。

図３は、図１に示す基本構成を用いる狭域通信システムの別の一例を示す図である。車２０４、２０５は、車２０１と同様に、擬似路側機１０２と車載器１０３とを備える。

縦列している車の途中で、任意の車２０４の後ろに疑似路側機１０２を持たない車２１０があった場合を想定する。このような場合でも、その後ろの車２０５が搭載する車載器１０３は、車２０４が搭載する疑似路側機１０２から発信する電波が届く範囲内に存在する場合、車２１０を飛び越えてデータを中継することができる。

このように、本実施の形態によれば、車に搭載した疑似路側機が、路側機と車載器の中継の役割をすることで、過度に路側機インフラを整備（増設）する必要なく、１つの路側機から広範囲にわたって車に情報やサービスを提供することができる。このため、インフラ整備費用を削減することができる。

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２の狭域通信システムの一例を示す図である。この実施の形態では、双方向ＤＳＲＣ通信を用いる狭域通信システムについて説明する。

路側機３０１は、道路等、所定の場所に固定されて設置され、狭域通信システムが採用する通信方式でデータ３０５を送信する。また、車載器３０３、３０４から送信されるデータ３０６を受信する。

擬似路側機３０２は、路側機３０１と同様の通信機能を有するとともに、車両等、移動する物に搭載される。

車載器３０３、３０４は、路側機３０１並びに擬似路側機３０２から送信されるデータを受信する。また、路側機３０１または擬似路側機３０２へデータを送信する。

車３１１は、擬似路側機３０２と車載器３０３とを搭載し、車３１２は、車載器３０４を搭載する。

前方の車の疑似路側機３０２と、後方の車の車載器３０４の間で、通常の路側機−車載器間と同様に、双方向ＤＳＲＣ通信を行うことができる。後方の車３１２の車載器３０４が路側機３０１の電波の届かない範囲に存在する場合であっても、車３１１に搭載された疑似路側機３０２が中継の役割をすることができる。これにより、路側機３０１と車載器３０４との間で双方向ＤＳＲＣ通信を行うことができる。

このように、本実施の形態の狭域通信システムは、前方の車に搭載した疑似路側機と、後方の車に搭載した車載器との間で、双方向のデータ通信を行うことを特長とする。これにより、後方の車は、路側機の電波が到達する範囲内に進入する前に、前方の車の疑似路側機を経由することによって、ホスト（路側機）との双方向通信を利用したサービスを受けることができる。また、車内の疑似路側機をホストとすれば、走行中の車両同士で双方向通信を行うことが可能となる。

この狭域通信システムを利用して、例えばドライブスルー型店舗で、路側機からメニューを発信し、ドライバーから注文を承るシステムの場合、路側機の電波の届く範囲にいる車だけでなく、順番待ちをしている全ての車に対して、メニューを発信し、ドライバーから注文を承ることができる。店舗側は事前に注文が聞けるので、商品の受け渡しまでスムースに行うことができ、効率の良い接客を行うことができる。

（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３の狭域通信システムの一例を示す図である。図６は、本発明の実施の形態３の狭域通信システムの別の例を示す図である。図５及び図６は、車間の通信を示しており、路側機は省略している。

図５、６において、擬似路側機４０１、４０１ａ、４０１ｂは、図４に示す擬似路側機３０２と同様の機能を有し、車載器４０２、４０５、４０５ａ、４０５ｂは、図４に示す車載器３０３、３０４と同様の機能を有する。

情報端末４０３、４０４は、文字、音声、カメラ画像などのデータが入出力できる端末であり、データを保持することができる。パーソナルコンピュータの機能を有する場合であってもよい。

車４１１は、擬似路側機４０１、車載器４０２、情報端末４０３を有し、車４１２は、情報端末４０４、車載器４０５を有する。

前方の車４１１に搭載した疑似路側機４０１は、車載器４０２から受信したデータだけでなく、車内のネットワークに接続された情報端末４０３が保持するデータを送信することもできる。例えば走行中に後方の車４１２の情報端末４０４とメールや音声のやりとりをすることが可能である。

また、図６に示すように、複数組の疑似路側機４０１ａ、４０１ｂと車載器４０５ａ、４０５ｂを使用することによって、一度に大容量のデータを高速に送受信することができる。従って、走行中の車両同士で、動画配信などの大容量データでも双方向通信を行うことが可能となる。

（実施の形態４）
図７は、本発明の実施の形態４の狭域通信システムの一例を示す図である。図７は、新たに電界強度観測装置５０４を加えた構成である。

電界強度観測装置５０４は、所定の周波数の電界の強度を測定する。路側機５０１は、図１または図４の路側機と同じ機能を有する。

車載器５０３、５０５、５０７は、図１または図４の車載器と同じ機能を有する。車載器５０３、５０５、５０７は、所定の複数の周波数によって送信されたデータを受信することができる。

擬似路側機５０２は、図１または図４の擬似路側機と同様の機能を有するとともに、電界強度観測装置５０４の観測結果に基づいて、データを送信する周波数を選択する。具体的には、擬似路側機５０２は、予め使用できる複数の周波数を保持し、電界強度が小さい周波数を選択する。擬似路側機５０６は、図１または図４の擬似車載器と同様の機能を有し、所定の周波数でデータを送信するように設定されている。

現在のＤＳＲＣ通信に用いられる周波数帯は７種類だが、混信を避けるため、各路側機が使用する周波数帯は、電波送信範囲内に同じ周波数帯の路側機が存在しないように割り当てられている。しかし、疑似路側機５０２、５０６は移動可能なため、７種類の周波数帯だけでは、同じ周波数帯の路側機または他の疑似路側機が隣接し、混信を起こす可能性が十分にある。

上記課題を解決するために、疑似路側機５０２は、ＤＳＲＣ通信用の各周波数帯の電界強度観測装置を所有し、その状況下で電界強度の小さい周波数帯を常に選択するような構成とする。例えば周波数帯Ａを用いている路側機５０１と通信している車５１１の疑似路側機５０２は、Ａ以外の周波数帯（Ｂとする）を用いて後方の車５１２の車載器５０５と通信することになる。そこに同じ周波数帯Ｂを使用している疑似路側機５０６を持つ車５１３が接近した時、電界強度観測装置５０４と連動した周波数選択機能によって、疑似路側機５０２は周辺で使用されていない周波数帯Ｃに自動的に切り替え、同一周波数帯を使用することによる混信を防ぐことができる。

このように、本実施の形態によれば、疑似路側機が移動中に路側機や他の疑似路側機と接近した場合でも、同一周波数帯を使用することなく、混信を避けることができる。

また、上記各実施の形態の狭域通信システムを応用して、渋滞中や駐車場の入庫待ちの全ての車に対して情報を提供するサービスや、待ち時間中にメニューの注文を承ることができるドライブスルー型店舗のサービスを提供することができる。

本発明に係る狭域通信装置並びに狭域通信システムは、路車間通信で用いられるＤＳＲＣ路側機と同じ通信機能を持つ擬似通信機を車の中に設置することで、路側機から送信されたデータが各車両の車載器と疑似路側機とを通して中継され、路側機から離れた車に対しても情報を提供することを可能とし、また車々間で双方向のデータ通信を高速に行うことを可能とするという効果がある。従って、渋滞中や駐車場の入庫待ちの全ての車に対して情報を提供するサービスや、待ち時間中にメニューの注文を承ることができるドライブスルー型店舗のサービスを提供する狭域通信システムとして用いるのに好適である。

本発明の実施の形態１における狭域通信システムの基本構成の一例を示す図 図１に示す基本構成を用いる狭域通信システムの一例を示す図 図１に示す基本構成を用いる狭域通信システムの別の一例を示す図 本発明の実施の形態２の狭域通信システムの一例を示す図 本発明の実施の形態３の狭域通信システムの一例を示す図 本発明の実施の形態３の狭域通信システムの別の例を示す図 本発明の実施の形態４の狭域通信システムの一例を示す図

符号の説明

１０１、３０１、５０１ 路側機
１０２、３０２、４０１、４０１ａ、４０１ｂ、５０２、５０６ 疑似路側機
１０３、１０４、３０３、３０４、４０２、４０５、４０５ａ、４０５ｂ、５０３、５０５、５０７ 車載器
１０５、１０６、３０５、３０６ データ
２０１〜２０５、２１０、３１１、３１２、４１１〜４１４、５１１〜５１３ 車
４０３、４０４ 情報端末
５０４ 電界強度観測装置

Claims (11)

1. 路車間通信で用いられる路側機から送信されるデータを受信する車載器と、
   前記車載器が受信したデータを、前記車載器とは異なる他の車載器に転送する擬似路側機と、
   を備えることを特徴とする狭域通信装置。
2. 前記車載器は、前記擬似路側機とは異なる他の擬似路側機から転送されるデータを受信することを特徴とする請求項１記載の狭域通信装置。
3. 前記車載器は、路側機と、前記他の擬似路側機とのいずれかへデータを送信し、
   前記擬似路側機は、他の移動車に搭載された車載器から送信されるデータを受信することを特徴とする請求項２記載の狭域通信装置。
4. 前記狭域通信装置は、異なる周波数を用いる複数の擬似路側機を備えることを特徴とする請求項１から請求項３いずれかに記載の狭域通信装置。
5. 前記狭域通信装置は、異なる周波数を用いる複数の車載器を備えることを特徴とする請求項１から請求項４いずれかに記載の狭域通信装置。
6. 複数の周波数それぞれの電解強度を観測し、電解強度の小さい周波数帯を選択して通信することを特徴とする請求項４または請求項５記載の狭域通信装置。
7. 路車間通信で用いられる路側機から送信されるデータを受信する車載器と、
   前記車載器が受信したデータを他の車載器に転送する擬似路側機と、
   を備えることを特徴とする移動車。
8. 路車間通信で用いられる路側機と、
   前記路側機から送信されるデータを受信する車載器と、前記車載器が受信したデータを前記車載器とは異なる他の車に搭載された車載器に転送する擬似路側機とを有する複数の車と、
   を備え、
   前記路側機から送信されたデータを一の車に搭載された前記車載器が受信し、前記データを前記擬似搭載機から他の車の車載器に送信して、前記複数の車に順次転送することによって、前記複数の車それぞれへデータを提供する狭域通信システム。
9. 前記路側機から送信されるデータは、渋滞距離、通過時間、コンテンツのタウンロードサービスを含む渋滞情報であることを特徴とする請求項８記載の狭域通信システム。
10. 前記路側機から送信されるデータは、駐車場へ入場する待ち時間を含む駐車場情報であり、
    前記複数の車は駐車場の入場待ちをしている車であることを特徴とする請求項８記載の狭域通信システム。
11. 前記路側機から送信されるデータは、ドライブスルー型店舗の商品のメニューを含む商品注文情報であり、
    前記複数の車はドライブスルーの順番待ちをしている車であることを特徴とする請求項８記載の狭域通信システム。

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