JP2009253828A - Wireless communication system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、車両等に搭載される移動局(車載器)と路側に設定される路側装置との間で双方向による無線通信を行い、所定の処理を実行する無線通信システムに関する。 The present invention relates to, for example, a wireless communication system that performs two-way wireless communication between a mobile station (on-vehicle device) mounted on a vehicle or the like and a roadside device set on the roadside to execute predetermined processing.
従来高速道路等の公共施設に適用が限られていたDSRC(Dedicated Short Range Communication)が、一般民間に開放され、駐車場システムやガソリンスタンドの給油システム、ドライブスルーサービスなど様々な施設への導入が促進されつつある。DSRCは、狭い領域での通信を行うことでセキュリティの確保をしやすい特性から、複数の車両がある場合でも、適切な通信対象を特定して各種処理を行うことができる。図1は、駐車場に適用したDSRCシステム10の概要を示している。図示のように、このDSRCシステム10では、まず、基地局11に接続された実通信用アンテナ12により形成された実通信領域14付近に別途設置された車両検出器13が車両17を検出し、その後で基地局11が車載器16と通信する。
DSRC (Dedicated Short Range Communication), which was previously limited to public facilities such as expressways, has been opened to the general public and has been introduced to various facilities such as parking lot systems, gas station refueling systems, and drive-through services. It is being promoted. The DSRC can perform various processes by specifying an appropriate communication target even when there are a plurality of vehicles, because the security is easily ensured by performing communication in a narrow area. FIG. 1 shows an outline of a DSRC system 10 applied to a parking lot. As shown in the figure, in this DSRC system 10, first, a
そして民間において大きな障害のひとつが、導入コストである。高速道路などの公共施設での実績により、システムとしての信頼性等は十分に実用レベルとなっているが、そのまま民間施設に適用するためには、民間特有に求められる利便性やコストを考慮したシステムの導入が必要となる。 One of the major obstacles in the private sector is the introduction cost. The reliability of the system is sufficiently practical due to the track record in public facilities such as expressways, but in order to apply it as it is to private facilities, the convenience and cost required by the private sector were taken into account. It is necessary to introduce a system.
例えば、多数の給油機を備えたガソリンスタンドにおいて、1台のDSRC無線機が複数の車両(車載器)と通信する技術がある(例えば、特許文献1参照)。この技術では、給油ベースに進入した車両が所定の給油機前に位置したことを位置センサで検知して、複数のアンテナを備える1台のDSRC無線機が、高周波スイッチにより接続アンテナを切り替え時分割で車両に搭載された車載器と通信する。このとき通信の出力レベルを確認しながら最も強いレベルの通信受信対象を処理対象と見なすことで、複数の給油機が比較的狭い領域に存在して同じようなタイミングで車載器と通信することがある場合であっても、円滑なサービス提供が可能となっている。
ところで、特許文献1に開示の技術にあっては、上述のように位置センサを構成要素としており、ガソリンスタンドの給油ベースや駐車場などの入口では、所望の検出精度を実現するために、位置センサとしてループコイルが埋設されることが多い。しかし、設備投資や埋設工事中の給油サービスの中断などが発生するため、別の技術が求められていた。また、駐車場などでは、ナンバープレートを画像認識して車両のナンバーと駐車券とを関連づけて、料金の精算処理に利用する技術もあるが、カメラが排気ガス等で汚れてしまいメンテナンスの作業が頻繁に発生したり、車両の向きによっては車両のナンバーを認識できないこともあった。 By the way, in the technique disclosed in Patent Document 1, the position sensor is a constituent element as described above, and in order to achieve a desired detection accuracy at an inlet such as a fueling base of a gas station or a parking lot, A loop coil is often embedded as a sensor. However, due to capital investment and interruption of refueling services during burial work, other technologies were required. In parking lots, etc., there is a technology that recognizes the number plate and correlates the vehicle number with the parking ticket, and uses it for the fee settlement process. Occasionally occurs or the number of the vehicle cannot be recognized depending on the direction of the vehicle.
本発明は、このような従来の事情に鑑みなされたもので、双方向通信を用いたシステムにおいて、車載器などの移動局と路側機などの無線機とが、位置センサを用いずに移動局が所定の通信エリアに位置する旨を検知しその後近傍の別の通信エリアで再度通信を行う技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a conventional situation, and in a system using bidirectional communication, a mobile station such as an on-vehicle device and a radio device such as a roadside device are not connected to a mobile station without using a position sensor. It is an object of the present invention to provide a technique for detecting that the mobile phone is located in a predetermined communication area and performing communication again in another nearby communication area.
本発明に係る装置は、無線通信システムに係り、この無線通信システムは、移動局と双方向通信する無線機と、当該無線機に接続され所定の第1の通信領域を形成する第1のアンテナと、当該第1の通信領域と異なる領域に所定の第2の通信領域を形成する第2のアンテナと、前記無線機の接続対象を前記第1のアンテナ又は前記第2のアンテナに時分割で切り替える高周波切替手段と、を備え前記移動局との間で所定のアプリケーションを実行する無線通信システムであって、前記第1の通信領域において前記移動局が位置した旨を検出する検知手段と、前記第1の通信領域で検知した前記移動局が前記第2の通信領域において検知されたときに、前記所定のアプリーションを実行するとともに、並行して前記第1の通信領域における前記移動局を検知する処理を実行する制御手段とを備える。 An apparatus according to the present invention relates to a radio communication system, which includes a radio that performs bidirectional communication with a mobile station, and a first antenna that is connected to the radio and forms a predetermined first communication area. And a second antenna that forms a predetermined second communication area in an area different from the first communication area, and a connection target of the radio is divided into the first antenna or the second antenna in a time-sharing manner. A high-frequency switching means for switching, and a wireless communication system that executes a predetermined application with the mobile station, wherein the detection means detects that the mobile station is located in the first communication area, When the mobile station detected in the first communication area is detected in the second communication area, the predetermined application is executed, and at the same time, the mobile station detected in the first communication area is And a control means for executing a process of detecting the Dokyoku.
以上、本発明によると、双方向通信を用いたシステムにおいて、車載器などの移動局と路側機などの無線機とが、位置センサを用いずに移動局が所定の通信エリアに位置する旨を検知して近傍の別の通信エリアで通信を行う技術を提供することができる。 As described above, according to the present invention, in a system using bidirectional communication, a mobile station such as a vehicle-mounted device and a radio device such as a roadside device indicate that the mobile station is located in a predetermined communication area without using a position sensor. It is possible to provide a technique for detecting and communicating in another nearby communication area.
次に、本発明を実施するための最良の形態(以下、単に「実施形態」という)を、図面を参照して具体的に説明する。図2は、本実施形態に係る、駐車場に導入されたDSRCシステム20の概略を示した図である。各構成要素の機能及び動作については図3をもとに後述するが、車両27が発券場42に進入してくると、発券場42の入口で、入口近傍の天井に設置された車両検出用アンテナ24が車両27の車載器26を検知する。車両27が更に進んで発券精算機43の前に達すると、発券精算機43近傍の天井に設置された実通信用アンテナ22が実通信を開始し、発券処理やゲート開閉処理が実行される。また、出口の場合であれば、精算処理がなされる。そして、後続車両27’がある場合には、実通信用アンテナ22が実通信領域23に位置する車両27の車載器26と通信し実際の発券処理等を行い、車両検出用アンテナ24は車両検出領域25に位置する後続車両27’の車載器26’と通信して車両検出を行う。このときの二つのアンテナ(22、24)を用いた通信はひとつの基地局21からなされ、天井に設置された高周波切替器28が、時分割で実通信用アンテナ22及び車両検出用アンテナ24を切り替えて基地局21と接続する。
Next, the best mode for carrying out the present invention (hereinafter simply referred to as “embodiment”) will be specifically described with reference to the drawings. FIG. 2 is a diagram showing an outline of the DSRC
図3は、そのDSRCシステム20の概略の機能ブロック図を示している。このDSRCシステム20は、サーバ40と、基地局21と、実通信用アンテナ22と、車両検出用アンテナ24と、高周波切替器28とを備える。サーバ40は、基地局21を制御し、当該DSRCシステム20の各種アプリケーション処理、例えば車載器26との通信結果をもとに、車載器26や車載器26に挿入されるICカードの認証処理や、駐車場の発券処理や、車両27の入出庫管理や、精算処理等を行う。また、サーバ40は、車両検出判定部41を備え、車両検出用アンテナ24を利用した通信により車両検出を行う。具体的には、車両検出判定部41は、車載器26に固有に設定されている番号であるWCN(Wireless Call Number)を取得することで、車載器26を搭載した車両27が発券場42に進入してきた旨を検知する。なお、サーバ40と基地局21とは、一体で構成されていてもよい。
FIG. 3 shows a schematic functional block diagram of the DSRC
実通信用アンテナ22は、発券精算機43の近傍の路面付近に実通信領域23を形成する。また、車両検出用アンテナ24は、発券場42の入口付近に車両検出用アンテナ24を形成する。つまり、基地局21は、実通信用アンテナ22を用いて発券精算機43の近傍まで進入してきた車両27の車載器26と通信する。また、基地局21は、車両検出用アンテナ24を用いて発券場42の入口付近で、発券場42に進入しようとする後続の車両27’の車載器26’と通信する。この処理のために、基地局21は、DSRCによる通信を実現する一般的なDSRC無線部31と、ネットワーク回線を介してサーバ40や発券精算機43と通信する通信インタフェイス32と、高周波切替器28を制御して実通信用アンテナ22と車両検出用アンテナ24との選択的な接続を行う切替制御部33とを備える。なお、切替制御部33は、サーバ40に備わる構成であってもよい。また、高周波切替器28は、切替制御部33の指示を受けて、基地局21の送受信の信号の接続先を実通信用アンテナ22と車両検出用アンテナ24の何れか一方に時分割で切り替える。
The
以上の構成のDSRCシステム20及び発券精算機43の動作について説明する。
車両検出用アンテナ24からは車両検出領域25に対して車両の有無を検出している。具体的には、車両検出用アンテナ24から、常時、WCNを要求する信号が送信されている。車両27が車両検出領域25に進入して、車載器26が前記のWCNの要求を受けると、車載器26は、その要求に応答して車載器26に設定されているWCNを、車両検出用アンテナ24及び基地局21を介してサーバ40に通知する。ここでは、車両検出領域25における車両検出用アンテナ24を介した処理は、WCNの授受のみを想定するが、サーバ40は、車載器26に対して、駐車場への入場処理を開始する旨を通知してもよい。このような通知をすることで、誤って発券場42に進入してしまった車両に対して注意を喚起できる。また、車載器26に挿入されるICカードによる精算処理を希望するか否か、つまり、DSRCシステムによる精算を希望するか否かを確認する処理が実行されてもよい。
The operation of the DSRC
The
車載器26からWCNの通知を受けたサーバ40は、発券場42の発券精算機43を利用する車両27が進入してきたと判断し、基地局21の切替制御部33に対して実通信用アンテナ22における通信を開始するように指示する。切替制御部33は、その指示を受けて、高周波切替器28を駆動させて、DSRC無線部31の接続先を時分割で実通信用アンテナ22又は車両検出用アンテナ24に切り替える。
Upon receiving the WCN notification from the vehicle-mounted
そして、車両27が更に進んで発券精算機43が設置されている前方の領域である実通信用アンテナ22に進入すると、サーバ40は、DSRC無線部31及び実通信用アンテナ22を介して車載器26と通信して再度WCNを要求する。このとき、入場であれば発券処理として、サーバ40は、車載器26からWCNの応答を受けたら入場時刻とDSRCサービスにより駐車券を用いない利用となる旨を車載器26に通知する。入場時刻は、例えば、再度WCNを受けた時刻とする。そして、サーバ40では、WCNと入場時刻とを関連づけて所定の記憶手段に記憶する。そして、図示しないゲートを開いて、車両27を入場させる。なお、車載器26に挿入されるICカードによる精算処理でなく、現金による精算処理を希望する場合、ドライバーは発券精算機43から駐車券を受け取る。
Then, when the
また、駐車場からの出場であれば、サーバ40は、精算処理として、応答を受けたWCNをもとにその応答時刻を退場時刻と設定し、更に入場時において記録された入場時刻とその退場時刻とから、駐車料金を算出し、算出した駐車料金を車載器26に通知する。このとき、例えば、車載器26に挿入されているICカードによる料金決済が設定されていれば、サーバ40は、ICカードにアクセスする所定の処理を実行して決済処理を行う。ICカードによる決済でない場合、サーバ40は、車載器26に対して発券精算機43に駐車料金を投入するように要求する。したがって、車載器26と通信可能であれば、現金精算を希望する場合であっても駐車券の発行なしに、駐車場を利用することができる。
In addition, if it is an entry from the parking lot, the
そして、車両27が実通信領域23で決済処理しているときに、車両検出領域25では、車両27の後続の車両27’の検出がなされる。つまり、基地局21からの通信は、高周波切替器28によって時分割で実通信用アンテナ22又は車両検出用アンテナ24に接続されているので、基地局21は、実質的に同じタイミングで、実通信領域23における車両27(車載器26)の精算処理と、車両検出領域25における後続の車両27’(車載器26’)の車両検出処理を実行することができる。
Then, when the
その後、後続の車両27’が実通信領域23に進入したら、先の車両27と同様に、車両27’の車載器26’は、実通信用アンテナ22を介して基地局21と通信を開始し、基地局21と接続されているサーバ40は入場処理を行う。出場であれば、駐車料金の精算処理がなされる。このときも、上述同様に基地局21の通信は、高周波切替器28により時分割で実通信用アンテナ22又は車両検出用アンテナ24に出力先が切り替わるので、車両検出用アンテナ24が形成する車両検出領域25における車両検知がなされる。
Thereafter, when the
以上、本実施形態では、ひとつの基地局21の通信を時分割複数のアンテナ(22、24)に接続し、一方のアンテナは車両検出処理に用いられ、他方のアンテナは精算処理などの実質的な車載器26との処理(実通信)に用いられるようにした。従来は、車両検出精度の観点で、光学センサと比べ路面内に埋設するループコイルが利用されることが多かったが埋設作業の発生が大きな課題のひとつとなっていた。しかし、DSRCを用いて車両検出を行うことで、無線を使用しつつ検出エリアを狭い範囲に限定することができ、検出精度をループコイルと同等以上に実現しつつ、設置態様の自由度を向上させることができる。更に新たな設備導入の際にも埋設作業等が発生しないので、駐車場などの施設の利用を実質的に中断させることがない。
As described above, in the present embodiment, communication of one
また、車両検出をしてから実通信が実施されるので、車両27が発券場42に誤って進入してしまった場合でも、予め車両検出領域25で車両検出がなされており、サーバ40は、必要に応じて車両27に対して更に前方に進んだ場合になされる処理(ここでは入場や精算処理)を通知できるので、ドライバーは、そのような処理がなされる前に適切な行動をとることができる。ドライバーによっては、意図しない処理が発生したときに即座に対処できず、後続の車両に迷惑をかけてしまうこともあるが、本実施形態では、そのような事案の発生を防止できる。
In addition, since actual communication is performed after vehicle detection, even if the
以上、本発明を実施形態をもとに説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。 The present invention has been described based on the embodiments. This embodiment is an exemplification, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications can be made to combinations of these components, and such modifications are also within the scope of the present invention.
例えば、高周波切替器28で接続を切り替える対象とするアンテナを3本以上としてもよい。図4は、そうした変形例に係るDSRCシステム120の概略構成を示す機能ブロック図である。ここでは、上述の実施形態と異なる点を説明し、同一の機能の構成要素には同一の符号を付し説明を省略する。実施形態と異なる点は、高周波切替器28に接続され、基地局21への接続が時分割制御されるアンテナを、実通信用アンテナ22と、第1及び第2の車両検出用アンテナ24a、24bの3本としたことにある。そして、第1の車両検出用アンテナ24aは車両27(車載器26)が駐車場に入場する側に設けられ、第2の車両検出用アンテナ24bは車両27”(車載器26”)が退場する側に設けられている。
For example, three or more antennas whose connection is switched by the high-
このDSRCシステム120では、第1の車両検出用アンテナ24aで車両検知されたときには、実通信用アンテナ22を用いた実通信では入場処理がなされる。また、第2の車両検出用アンテナ24bで車両検知された後での実通信用アンテナ22を用いた実通信では、精算処理がなされる。入場処理や精算処理自体は、上述の実施形態と同様である。この変形例によると、実施形態と同様の効果が得られるとともに、駐車場の入退場通路を共通とするような駐車場において有効である。
In the DSRC system 120, when a vehicle is detected by the first
また、実施形態において車両検出用アンテナ24を用いた通信は、車両検出のみに利用された。それに限らず、車両検出用アンテナ24の通信によりWCNを取得したサーバ40は、実通信用アンテナ22の実通信で行う精算処理等を事前処理として予め開始し、実通信用アンテナ22の通信で同じWCNを確認できたときに、精算処理の最終プロセスを実行するようにしてもよい。このとき、車両検出用アンテナ24での通信後、所定時間、例えば10秒経過したときに事前処理の内容を破棄するようにしてもよい。更に、実通信用アンテナ22と車両検出用アンテナ24は、時分割で通信制御されているので、車両検出用アンテナ24が事前処理の対象と同じWCNを依然として取得できるようであれば、事前処理の内容の破棄のタイミングを所定時間延長してもよい。このように本来実通信によりなされる処理を分散処理とすることで、車両27の入場又は退場の処理をよりスピーディに行うことができる。
In the embodiment, communication using the
本発明の実施形態を、処理プロセスの観点でまとめると、以下の通りとなる。つまり、車載器とDSRC通信する無線機と、当該無線機に接続され所定の第1の通信領域(車両検出領域)を形成する第1のアンテナ(車両検出用アンテナ)と、当該第1の通信領域と異なる領域に所定の第2の通信領域(実通信領域)を形成する第2のアンテナ(実通信用アンテナ)と、前記無線機の接続対象を前記第1のアンテナ又は前記第2のアンテナに時分割で切り替える高周波切替手段と、を備え前記車載器との間で所定のアプリケーション、例えば、駐車場の発券処理や精算処理などを実行するDSRCシステムにおける認証方法であって、前記第1の通信領域で、前記車載器から前記車載器に固有のコード(WCN等)を取得し、車両が第1の通信領域に存在する旨を検知する第1の車両検知工程と、前記コードと同一のコードを有する前記車載器が前記第2の通信領域に移動したことを検知する第2の車両検知工程と、前記第2の通信領域に進入した車両の前記車載器と通信を開始し、前記アプリケーションを実行するアプリケーション実行工程と、を備え、前記第1の車両検知工程と前記アプリケーション実行工程とは、時分割で並行して実行可能である。 The embodiments of the present invention are summarized from the viewpoint of the processing process as follows. That is, a radio that performs DSRC communication with the vehicle-mounted device, a first antenna (vehicle detection antenna) that is connected to the radio and forms a predetermined first communication area (vehicle detection area), and the first communication A second antenna (actual communication antenna) that forms a predetermined second communication region (actual communication region) in a region different from the region, and the connection target of the wireless device is the first antenna or the second antenna An authentication method in a DSRC system that executes a predetermined application with the vehicle-mounted device, for example, a ticketing process or a checkout process for a parking lot, In the communication area, a code unique to the in-vehicle device (such as WCN) is acquired from the in-vehicle device, and a first vehicle detection step for detecting that the vehicle is present in the first communication region is the same as the code. Co A second vehicle detection step for detecting that the vehicle-mounted device having a mobile station has moved to the second communication region, and communication with the vehicle-mounted device of the vehicle that has entered the second communication region. The first vehicle detection step and the application execution step can be executed in a time-sharing manner in parallel.
20、120 DSRCシステム
21 基地局
22 実通信用アンテナ
23 実通信領域
24 車両検出用アンテナ
24a 第1の車両検出用アンテナ
24b 第2の車両検出用アンテナ
25 車両検出領域
26 車載器
27 車両
28 高周波切替器
31 DSRC無線部
32 通信インタフェイス
33 切替制御部
40 サーバ
41 車両検出判定部
42 発券場
43 発券精算機
20, 120
Claims (1)
前記第1の通信領域において前記移動局が位置した旨を検出する検知手段と、
前記第1の通信領域で検知した前記移動局が前記第2の通信領域において検知されたときに、前記所定のアプリーションを実行するとともに、並行して前記第1の通信領域における前記移動局を検知する処理を実行する制御手段と
を備えることを特徴とする無線通信システム。 A radio that performs two-way communication with a mobile station, a first antenna that is connected to the radio and forms a predetermined first communication area, and a predetermined second communication area in an area different from the first communication area And a high-frequency switching unit that switches the connection target of the radio to the first antenna or the second antenna in a time-sharing manner, with a predetermined application between the mobile station and the mobile station. A wireless communication system to perform,
Detecting means for detecting that the mobile station is located in the first communication area;
When the mobile station detected in the first communication area is detected in the second communication area, the predetermined application is executed, and at the same time, the mobile station in the first communication area is A wireless communication system comprising: control means for executing processing to detect.
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