JP2018092312A - 路側無線装置及び路側システム - Google Patents

Abstract

【課題】簡便な構成により、隣接車線を通行する車両に搭載された車載器との誤通信を防止することを目的とする。【解決手段】路側無線装置１０は、第１通信領域３１を通行する車両に搭載された車載器から識別子を第１識別子として取得する。また、路側無線装置１０は、第１通信領域３１とは異なる領域を第２通信領域３２をとする外部無線装置から、第２通信領域を通行する車両に搭載された車載器から取得された識別子を第２識別子として取得する。そして、路側無線装置１０は、第１識別子と第２識別子とが一致するか否かに応じて、第１通信領域３１を通行する車両に搭載された車載器との通信を打ち切るか否かを判定する。【選択図】図１

Description

この発明は、道路を走行する車両に搭載された車載器との間で通信を行う路側無線装置に関する。

有料道路に設置された電子料金収受システム（ＥＴＣ（登録商標）システム）には、料金所のない出口等に、フリーフローＥＴＣ（登録商標）と呼ばれる設備（以下、フリーフロー設備）が設置される場合がある。
このフリーフロー設備では、隣接車線を通行する車両に搭載された車載器との誤通信が発生する恐れがある。特許文献１には、この誤通信を防止するため、隣接車線との間に電波吸収体を設けることが記載されている。

特開２００３−１７８３４１号公報

電波吸収体は高価であり、電波吸収体を削減したいという要求がある。また、電波吸収体を設置するための工事が必要であり、手間がかかる。
この発明は、簡便な構成により、隣接車線を通行する車両に搭載された車載器との誤通信を防止することを目的とする。

この発明に係る路側無線装置は、
車両の通行路上に第１通信領域を形成するアンテナ装置と、
前記アンテナ装置によって形成された第１通信領域を通行する車両に搭載された車載器から識別子を第１識別子として取得する第１取得部と、
前記第１通信領域とは異なる領域を第２通信領域とする外部無線装置から、前記第２通信領域を通行する車両に搭載された車載器から取得された識別子を第２識別子として取得する第２取得部と、
前記第１取得部によって取得された第１識別子と、前記第２取得部によって取得された第２識別子とが一致するか否かに応じて、前記第１通信領域を通行する車両に搭載された車載器との通信を打ち切るか否かを判定する判定部と
を備える。

この発明では、第１識別子と第２識別子とに基づき誤通信の防止を図るため、電波吸収体を設けることなく、誤通信を防止できる。

実施の形態１に係る路側システム１の構成図。 実施の形態１に係る路側無線装置１０の構成図。 実施の形態１に係る路側システム１の動作を示すフローチャート。 実施の形態１に係る路側システム１の動作例の説明図。 変形例１に係る路側無線装置１０の構成図。

実施の形態１．
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１を参照して、実施の形態１に係る路側システム１の構成を説明する。
路側システム１は、路側無線装置１０と、１つ以上の外部無線装置２０とを備える。図１では、路側システム１は、２つの外部無線装置２０を備えている。路側無線装置１０と各外部無線装置２０とは、無線又は有線の伝送路を介して接続されている。
実施の形態１では、路側無線装置１０は、フリーフロー設備であり、各外部無線装置２０は、高度道路交通システム（ＩＴＳ（登録商標）システム）のスポット設備である。つまり、路側無線装置１０は、電子料金収受システムにおける通信用の装置であり、各外部無線装置２０は、高度道路交通システムにおける通信用の装置である。
路側無線装置１０は、車両の通行路４１上に第１通信領域３１を形成する。この際、第１通信領域３１は、通行路４１に隣接した通行路４２上の領域を含む場合がある。また、各外部無線装置２０は、通行路４２における、通行路４２を走行する車両が第１通信領域３１よりも先に通行する位置に第２通信領域３２を形成する。図１に示すように、路側システム１は、複数の外部無線装置２０を備える場合もある。そのため、複数の第２通信領域３２が形成される場合もある。

図２を参照して、実施の形態１に係る路側無線装置１０の構成を説明する。
路側無線装置１０は、コンピュータである。
路側無線装置１０は、プロセッサ１１と、メモリ１２と、ストレージ１３と、通信インタフェース１４と、アンテナ装置１５とのハードウェアを備える。プロセッサ１１は、信号線を介して他のハードウェアと接続され、これら他のハードウェアを制御する。

プロセッサ１１は、演算処理を行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）である。プロセッサ１１は、具体例としては、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）である。

メモリ１２は、データを一時的に記憶する記憶装置である。メモリ１２は、具体例としては、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＲＡＭ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）である。

ストレージ１３は、データを保管する記憶装置である。ストレージ１３は、具体例としては、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）である。また、ストレージ１３は、ＳＤ（Ｓｅｃｕｒｅ Ｄｉｇｉｔａｌ）メモリカード、ＣＦ（ＣｏｍｐａｃｔＦｌａｓｈ）、ＮＡＮＤフラッシュ、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ（登録商標）ディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）といった可搬記憶媒体であってもよい。

通信インタフェース１４は、外部無線装置２０及び車両に搭載された車載器といった外部の装置と通信するためのインタフェースである。通信インタフェース１４は、具体例としては、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）、ＨＤＭＩ（登録商標，Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）のポートである。

アンテナ装置１５は、第１通信領域３１を形成するための装置である。

路側無線装置１０は、機能構成要素として、第１取得部１１１と、第２取得部１１２と、判定部１１３と、通信部１１４とを備える。第１取得部１１１と、第２取得部１１２と、判定部１１３と、通信部１１４との機能はソフトウェアにより実現される。
ストレージ１３には、第１取得部１１１と、第２取得部１１２と、判定部１１３と、通信部１１４との機能を実現するプログラムが記憶されている。このプログラムは、プロセッサ１１によりメモリ１２に読み込まれ、プロセッサ１１によって実行される。これにより、第１取得部１１１と、第２取得部１１２と、判定部１１３と、通信部１１４との機能が実現される。

図２では、プロセッサ１１は、１つだけ示されている。しかし、路側無線装置１０は、プロセッサ１１を代替する複数のプロセッサを備えていてもよい。これら複数のプロセッサは、第１取得部１１１と、第２取得部１１２と、判定部１１３と、通信部１１４との機能を実現するプログラムの実行を分担する。それぞれのプロセッサは、プロセッサ１１と同じように、演算処理を行うＩＣである。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
図３から図４を参照して、実施の形態１に係る路側システム１の動作を説明する。
実施の形態１に係る路側システム１の動作は、実施の形態１に係る路側通信方法に相当する。また、実施の形態１に係る路側システム１の動作は、実施の形態１に係る路側通信プログラムの処理に相当する。

（図３のステップＳ１：第２識別子取得処理）
外部無線装置２０は、第２通信領域３２を走行する車両に搭載された車載器と通信して、車載器から識別子を取得する。外部無線装置２０は、取得された識別子を伝送路を介して路側無線装置１０へ送信する。この際、外部無線装置２０は、識別子が取得された時刻も路側無線装置１０へ送信する。
第２取得部１１２は、通信インタフェース１４を介して、外部無線装置２０から送信された識別子を第２識別子として取得し、メモリ１２に書き込む。また、第２取得部１１２は、外部無線装置２０から送信された時刻を第２時刻として取得し、メモリ１２に書き込む。

（図３のステップＳ２：第１識別子取得処理）
第１取得部１１１は、アンテナ装置１５によって形成された第１通信領域３１を走行する車両に搭載された車載器と通信して、車載器から識別子を第１識別子として取得し、メモリ１２に書き込む。また、第１取得部１１１は、第１識別子が取得された時刻を第１時刻としてメモリ１２に書き込む。実施の形態１では、識別子は、ＷＣＮ（ワイヤレスコールナンバー）である。

（図３のステップＳ３：判定処理）
判定部１１３は、ステップＳ２で第１識別子が取得されると、ステップＳ２で取得された第１識別子及び第１時刻をメモリ１２から読み出すとともに、過去基準時間内にステップＳ１で取得された第２識別子及び第２時刻をメモリ１２から読み出す。基準時間は、路側無線装置１０と外部無線装置２０との間の距離に応じて設定される。また、基準時間は、路側無線装置１０が設置された道路の制限速度も考慮して設定されてもよい。
判定部１１３は、読み出された第１識別子と、読み出された第２識別子とが一致するか否かを判定する。複数の第２識別子が読み出された場合には、判定部１１３は、第１識別子と、各第２識別子とが一致するか否かを判定する。
判定部１１３は、一致しないと判定された場合には処理をステップＳ４に進め、一致すると判定された場合には処理をステップＳ５に進める。複数の第２識別子が読み出された場合には、判定部１１３は、いずれの第２識別子とも一致しないと判定された場合には処理をステップＳ４に進め、いずれか１つの第２識別子とでも一致すると判定された場合には、処理をステップＳ５に進める。

（図３のステップＳ４：通信処理）
通信部１１４は、ステップＳ２で第１識別子を取得した、第１通信領域３１を走行する車両に搭載された車載器との通信を、所定時間もしくは所定の通信処理手続きが完了するまでの間継続する。具体的には、実施の形態１では、路側無線装置１０はフリーフロー設備であるため、車載器との通信を行い、電子料金収受システムに関する処理を実行する。

（図３のステップＳ５：打切処理）
通信部１１４は、ステップＳ２で第１識別子を取得した、第１通信領域３１を走行する車両に搭載された車載器との通信を打ち切る。具体的には、実施の形態１では、路側無線装置１０はフリーフロー設備であるため、車載器との通信を打切り、電子料金収受システムに関する処理を実行しない。

つまり、ステップＳ３で判定部１１３は、第１識別子と第２識別子とが一致するか否かと、第１識別子が取得された第１時刻と第２識別子が取得された第２時刻との時刻差とに応じて、第１通信領域３１を通行する車両に搭載された車載器との通信を打ち切るか否かを判定する。より具体的には、判定部１１３は、第１識別子と前記第２識別子とが一致し、かつ、第１時刻と第２時刻との時刻差が基準時間内の場合に、第１通信領域３１を通行する車両に搭載された車載器との通信を打ち切ると判定する。

図４に示すように、通行路４２を走行する車両Ｘは、第１通信領域３１に入る前に、各外部無線装置２０によって形成された第２通信領域３２を通過する。そのため、車両Ｘに搭載された車載器は、第１通信領域３１を通行し、路側無線装置１０と通信する前に、第２通信領域３２を通行し、外部無線装置２０と通信する。そして、車両Ｘに搭載された車載器は、外部無線装置２０と通信した際に、外部無線装置２０に識別子を送信する。そして、この識別子は、外部無線装置２０から路側無線装置１０に送信され、路側無線装置１０に第２識別子として保持される。
車両Ｘが各第２通信領域３２を通過した後、第１通信領域３１を通行し、車両Ｘに搭載された車載器が路側無線装置１０と通信を開始すると、車両Ｘに搭載された車載器から識別子が第１識別子として路側無線装置１０に送信される。すると、路側無線装置１０に送信された第１識別子と、路側無線装置１０に保持された第２識別子とが一致する。そのため、路側無線装置１０は、車両Ｘに搭載された車載器との通信を打ち切る。
したがって、路側無線装置１０と、隣接する車線を走行する車両に搭載された車載器との誤通信を防止できる。

一方、通行路４１を走行する車両Ｙは、第１通信領域３１に入る前に、各外部無線装置２０によって形成された第２通信領域３２を通過することがない。そのため、路側無線装置１０は、車両Ｘに搭載された車載器との通信を打ち切らず、電子料金収受システムに関する処理が実行される。

なお、図１及び図４のように、複数の第２通信領域３２が形成されている場合、図３のステップＳ３では、判定部１１３は、いずれかの第２通信領域３２で取得された第２識別子と、第１識別子が一致する場合には、処理をステップＳ５に進める。
つまり、図１及び図４のように２つの第２通信領域３２が形成されており、進行路４２の走行車両が最初に到達する第２通信領域３２で第２識別子ＩＤ２１が取得され、進行路４２の走行車両が次に到達する第２通信領域３２で第２識別子ＩＤ２２が取得されたとする。この場合、判定部１１３は、第１通信領域３１で取得された第１識別子ＩＤ１と第２識別子ＩＤ２１とを比較するとともに、第１通信領域３１で取得された第１識別子ＩＤ１と第２識別子ＩＤ２２とを比較する。
この比較の結果、第１識別子ＩＤ１と第２識別子ＩＤ２１が一致し、第１識別子ＩＤ１と第２識別子ＩＤ２２が不一致である場合、判定部１１３は、第１通信領域３１を通行する車載器との通信を打ち切る。
また、この比較の結果、第１識別子ＩＤ１と第２識別子ＩＤ２１が不一致であり、第１識別子ＩＤ１と第２識別子ＩＤ２２が一致した場合、判定部１１３は、第１通信領域３１を通行する車載器との通信を打ち切る。
また、この比較の結果、第１識別子ＩＤ１と第２識別子ＩＤ２１が不一致であり、第１識別子ＩＤ１と第２識別子ＩＤ２２が不一致である場合、判定部１１３は、第１通信領域３１を通行する車載器との通信を、所定時間もしくは所定の通信処理手続きが完了するまでの間継続する。

＊＊＊実施の形態１の効果＊＊＊
以上のように、実施の形態１に係る路側無線装置１０は、第１通信領域３１で取得された第１識別子と、第２通信領域３２で取得された第２識別子とが一致するか否かにより、第１通信領域３１を通行する車両に搭載された車載器との通信を打ち切ると判定する。これにより、電波吸収体を設けることなく、簡便な構成で、隣接車線を走行する車両に搭載された車載器との誤通信を防止することができる。

特に、外部無線装置２０として、既存の高度道路交通システムのスポット設備を用いることもできる。そのため、追加で外部無線装置２０を設置せずに、簡便な構成で、隣接車線を走行する車両に搭載された車載器との誤通信を防止することができる。

＊＊＊他の構成＊＊＊
＜変形例１＞
実施の形態１では、第１取得部１１１と第２取得部１１２と判定部１１３と通信部１１４との機能がソフトウェアで実現された。しかし、変形例１として、第１取得部１１１と第２取得部１１２と判定部１１３と通信部１１４との機能はハードウェアで実現されてもよい。この変形例１について、実施の形態１と異なる点を説明する。

図５を参照して、変形例１に係る路側無線装置１０の構成を説明する。
第１取得部１１１と第２取得部１１２と判定部１１３と通信部１１４との機能がハードウェアで実現される場合、路側無線装置１０は、プロセッサ１１とメモリ１２とストレージ１３とに代えて、処理回路１６を備える。処理回路１６は、第１取得部１１１と第２取得部１１２と判定部１１３と通信部１１４との機能と、メモリ１２とストレージ１３との機能とを実現する専用の電子回路である。

処理回路１６は、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックＩＣ、ＧＡ（Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）が想定される。
第１取得部１１１と第２取得部１１２と判定部１１３と通信部１１４との機能を１つの処理回路１６で実現してもよいし、第１取得部１１１と第２取得部１１２と判定部１１３と通信部１１４との機能を複数の処理回路１６に分散させて実現してもよい。

＜変形例２＞
変形例２として、一部の機能がハードウェアで実現され、他の機能がソフトウェアで実現されてもよい。つまり、第１取得部１１１と第２取得部１１２と判定部１１３と通信部１１４とのうち、一部の機能がハードウェアで実現され、他の機能がソフトウェアで実現されてもよい。

プロセッサ１１とメモリ１２とストレージ１３と処理回路１６とを、総称して「プロセッシングサーキットリー」という。つまり、各機能構成要素の機能は、プロセッシングサーキットリーにより実現される。

１ 路側システム、１０ 路側無線装置、１１ プロセッサ、１２ メモリ、１３ ストレージ、１４ 通信インタフェース、１５ アンテナ装置、１６ 処理回路、１１１ 第１取得部、１１２ 第２取得部、１１３ 判定部、１１４ 通信部、２０ 外部無線装置、３１ 第１通信領域、３２ 第２通信領域、４１ 通行路、４２ 通行路。

Claims (6)

1. 車両の通行路上に第１通信領域を形成するアンテナ装置と、
   前記アンテナ装置によって形成された第１通信領域を通行する車両に搭載された車載器から識別子を第１識別子として取得する第１取得部と、
   前記第１通信領域とは異なる領域を第２通信領域とする外部無線装置から、前記第２通信領域を通行する車両に搭載された車載器から取得された識別子を第２識別子として取得する第２取得部と、
   前記第１取得部によって取得された第１識別子と、前記第２取得部によって取得された第２識別子とが一致するか否かに応じて、前記第１通信領域を通行する車両に搭載された車載器との通信を打ち切るか否かを判定する判定部と
   を備える路側無線装置。
2. 前記判定部は、前記第１識別子と前記第２識別子とが一致するか否かと、前記第１識別子が取得された第１時刻と前記第２識別子が取得された第２時刻との時刻差とに応じて、前記第１通信領域を通行する車両に搭載された車載器との通信を打ち切るか否かを判定する
   請求項１に記載の路側無線装置。
3. 前記第２通信領域は、前記通行路と異なる第２通行路における、前記第２通行路を走行する車両が前記第１通信領域よりも先に通行する位置に形成され、
   前記判定部は、前記第１識別子と前記第２識別子とが一致した場合に、前記第１通信領域を通行する車両に搭載された車載器との通信を打ち切ると判定する
   請求項１に記載の路側無線装置。
4. 前記第２通信領域は、前記通行路と異なる第２通行路における、前記第２通行路を走行する車両が前記第１通信領域よりも先に通行する位置に形成され、
   前記判定部は、前記第１識別子と前記第２識別子とが一致し、かつ、前記第１識別子が取得された第１時刻と前記第２識別子が取得された第２時刻との時刻差が基準時間内の場合に、前記第１通信領域を通行する車両に搭載された車載器との通信を打ち切ると判定する
   請求項２に記載の路側無線装置。
5. 前記路側無線装置は、電子料金収受システムにおける通信用の装置であり、
   前記外部無線装置は、高度道路交通システムにおける通信用の装置である
   請求項１から４までのいずれか１項に記載の路側無線装置。
6. 第１通信領域を通行する車両に搭載された車載器から識別子を第１識別子として取得する路側無線装置と、
   前記第１通信領域とは異なる第２通信領域を通行する車両に搭載された車載器から識別子を第２識別子として取得する外部無線装置と
   を備え、
   前記路側無線装置は、前記第１識別子と、前記外部無線装置によって取得された前記第２識別子とが一致するか否かに応じて、前記第１通信領域を通行する車両に搭載された車載器との通信を打ち切るか否かを判定する路側システム。

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