JP4107253B2 - 車載通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、通信手段および不揮発性メモリを備え、制御手段により通信制御および読み書き処理、ガーベッジ処理を行うようにした車載通信装置に関する。

この種の車載通信装置として、有料道路などの自動料金収受システムに用いられるＥＴＣ（Electronic Toll Collection）用車載器がある。このＥＴＣ用車載器は、ＩＣカードが装着されるように構成され、有料道路の料金所を通過する際に路上機との間で通信を行い、ＩＣカードに記憶されているデータの内容に関連して通行料金に関する通信処理を行うものである。

ＥＴＣ用車載器は、料金所における無人化、キャッシュレス化を目的として、近年、料金所において自動車が停車せずに料金の支払ができる自動料金収受システムの構築が進行している。このような、ＥＴＣ車載器は、内部に不揮発性メモリを備えており、セットアップ時にセットアップパラメータ、通常運用時にはＥＴＣ車載器の設定などを不揮発性メモリへ書き込む。

この場合、不揮発性メモリへの書き込みを行う場合には、特定のメモリセルに偏った書き込みが発生するのを避けるために、新たなデータは空きブロックへ書き込み処理するように構成されている。これにより、不揮発性メモリの各ブロックへのアクセス回数の分散を図り、寿命が短くなるのを防止するように構成されている。
このため、不揮発性メモリの空きブロックが少なくなって新たなデータの書き込みができなくなった場合に、ガーベッジ処理（Garbage collection；有効データがないブロックを再利用可能にする処理）と呼ばれる空き領域確保のための処理を実行する必要がある。これは、制御回路の内部において割り込み禁止状態として処理を行った後に、ふたたびデータの書き込み処理に戻るように動作するものである。

このようなガーベッジ処理を行う例として、特許文献１に示されるものがある。これは、タイマ割り込みの回数を減らしてシステムの消費電流を減らすようにしたもので、タイマイベントが発生しないときに、ガーベッジ処理を行うという技術が開示されている。
特開２０００−２５９４２９号公報

しかしながら、上記したガーベッジ処理中は、割り込み禁止状態で処理を行う関係から他のモジュールの動作の処理ができなくなってしまうことがある。したがって、例えば、ガーベッジ処理がセットアップ時に発生した場合は、セットアップに要する時間が必要以上に長くなってしまう。また、通常運用中にガーベッジ処理が発生した場合は、ＥＴＣ通信ができなくなるので、そのタイミングで料金所ゲートを通過する場合などにおいては、課金処理ができなくなってしまうことがあるという問題があった。

本発明は上記事情を考慮してなされたもので、その目的は、ガーベッジ処理を実行することにより、他の処理が必要なときに実行できなくなることを防止し、しかも確実にガーベッジ処理も実行することができるようにした車載通信装置を提供することにある。

請求項１に記載の発明によれば、ガーベッジ指示信号発生手段を設け、通信手段による通信処理が発生していない期間にガーベッジ指示信号を出力するようにし、制御手段は、ガーベッジ指示信号発生手段からガーベッジ指示信号を受信したときにガーベッジ処理を実施するようになるので、通信手段による通信処理の実施時にはガーベッジ処理が実施されることがなくなり、確実に通信を行うことができるようになる。
そして、ガーベッジ指示信号発生手段により、車両に設けられた車両電源スイッチのオフ信号をガーベッジ指示信号として出力するようにしたので、車両の運転を停止したと同等の状態をイグニッションスイッチあるいはＡＣＣスイッチなどの車両電源スイッチのオフ信号により検出してそのタイミングでガーベッジ処理を実行する条件とすることで、通信手段の通信処理が発生しないタイミングを認識して通信に支障を来すことのないようにしてガーベッジ処理を実施することができるようになる。

請求項２の発明によれば、上記発明において、制御手段によるガーベッジ処理を不揮発性メモリの空き容量が所定の書き込み可能な容量以下のレベルであることを条件として行うので、わずかな空き容量まで放置するのではなく、書き込み可能な容量が確保されたレベルであり、これによって例えば何らかの理由によりガーベッジ処理が実施できなかった場合でも次に書き込み処理が発生したときにガーベッジ処理が発生しないようにして書き込みを実行することができるようになる。

請求項３の発明によれば、上記請求項２の発明において、制御手段により、ガーベッジ処理の実行条件としての空き容量を、少なくとも通信手段により１回の書き込み処理を行ったときに必要なメモリ容量が確保できるレベルを所定レベルとして設定しているので、例えば何らかの理由でガーベッジ処理を実行するタイミングを１回逃した場合でも、書き込み処理発生時にガーベッジ処理が発生するのを抑制することができるようになる。

請求項４の発明によれば、上記各発明において、制御手段により、ガーベッジ処理を実行している最中に車両電源スイッチがオンされたとき、例えば何らかの都合で、電源スイッチをオフした直後にオンするなどの予想外の操作をした場合でも、そのとき実行中のガーベッジ処理を中断するように構成しているので、例えば、車両電源スイッチのオン時に実行する起動処理などで応答信号を返すことができなくなるといった不都合を解消することができるようになる。

請求項５の発明によれば、上記各発明において、通信手段を、有料道路の自動料金収受システムにおける路上機との間で通信を行うものとして設け、制御手段を、通信手段と路上機との通信処理により発生したデータの読み書き処理を不揮発性メモリに対して行うように構成したので、制御手段は、不揮発性メモリに対するガーベッジ処理を通信手段の通信が発生しない期間中に実施することができ、通信手段による有料道路の路上機との間の通信処理を妨げることなく確実に課金処理を達成することができるようになる。一般に、走行する車両が自動料金収受システムの路上機の通信エリアを通過する期間は限られているので、この期間中に確実に課金処理を達成するためにはガーベッジ処理などが実行されていると妨げられるため、これを防止することに貢献できるものである。

請求項６の発明によれば、請求項１ないし４の発明において、ガーベッジ指示信号発生手段を、通信手段による路上機との通信処理が終了した時点でガーベッジ指示信号を出力するように構成しているので、車両電源スイッチがオン状態であっても、路上機との通信処理が終了した時点つまり、通信手段による通信処理が必要な期間が終了するのを待ってガーベッジ処理を実施することで通信手段の通信処理を確実に行うことができるようになる。

請求項７の発明によれば、請求項１ないし４の発明において、ガーベッジ指示信号発生手段を、車両に搭載されたナビゲーション装置の位置情報に基づいて通信手段による通信が発生しないタイミングでガーベッジ指示信号を出力するように構成したので、例えば、ナビゲーション装置の地図情報で車両の位置が通信手段の通信が発生しない期間つまり有料道路の料金所などの路上機との間で通信を行うことのない期間を判断してガーベッジ処理を実行することができるようになる。請求項８の発明によっても同様の作用効果を得ることができる。

請求項９の発明によれば、上記発明において、ガーベッジ指示信号発生手段を、ナビゲーション装置の経路案内情報に基づいて通信手段による通信処理が発生しないタイミングを推定してガーベッジ指示信号を出力するように構成したので、車両の走行経路上で自動料金収受用の路上機や駐車場の通信装置との間での通信が発生しないタイミングを推定してガーベッジ処理を実施可能なタイミングを判定し、これによって不揮発性メモリのガーベッジ処理と通信手段の通信処理とが競合しないようにして両方の処理を確実に行うことができるようになる。

（第１の実施形態）
以下本発明をＲＴＣ車載器に適用した場合の第１の実施形態について図１および図２を参照して説明する。
図２はＥＴＣ車載器１のブロック構成を示している。制御手段としての制御回路２は、ＣＰＵ２ａ、ＲＡＭ２ｂ、マスクＲＯＭ２ｃおよび車両状態検出手段としての検出回路２ｄなどから構成されており、課金処理に関するプログラムが内蔵されると共に、後述するガーベッジ処理の制御プログラムが内蔵されている。検出回路２ｄは、搭載される車両の状態を示す信号が入力されるとこれに基づいて検出信号を出力するようになっている。

この制御回路２には、通信手段としてのＥＴＣ通信用の通信回路３が接続されている。この通信回路３は、受信回路部４および送信回路部５から構成され、受信回路部４には受信アンテナ４ａが接続され、送信回路部５には送信アンテナ５ａが接続されている。起動回路部６は受信回路部４と同じように受信アンテナ４ａから受信信号を受信するように設けられ、制御回路２に接続されている。起動状態で且つ通信処理が発生していないときには制御回路２はスリープ状態になっており、受信アンテナ４ａが信号を受信するとこの起動回路６によりウェイクアップ信号が制御回路２に出力され、これによって起動状態に移行するように構成されている。

操作部７は装置本体に設けられた例えば２つのスイッチ入力を制御回路２に入力するためのもので、具体的には、本体ケース（図示せず）の前面に音声リピートボタンやボリュームボタンなどが設けられており、これらを操作した信号が制御回路２に入力されるように構成されている。またこの操作部７の操作に関係する構成として、制御回路２に接続される音声回路８およびこれに接続される内蔵スピーカ９が設けられている。

不揮発性メモリ１０は例えばフラッシュメモリに代表されるＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）であり、制御回路２に接続されていて、読み書きおよびガーベッジ処理が制御回路２により行われる。この不揮発性メモリ９には、セットアップ時にセットアップパラメータが書き込まれると共に、通常運用時にはＥＴＣ車載器の設定情報やユーザの設定情報などの必要な情報が書き込まれるようになっている。

１１はＬＣＤ（液晶表示器）であり、課金情報や設定情報などが表示される表示装置である。ＩＣカードＩ／Ｆ回路１２は、ＩＣカード（ＥＴＣカード）１３の装着部に設けられ、制御回路２により、セットアップデータや、ＩＣカード１３のセットアップ情報や認証データを読み込んだり、ＩＣカード１３に課金情報を書き込む際に情報の授受を行う機能を有する。車両Ｉ／Ｆ回路部１４は、車内の他の装置との間のデータの授受や通信を行うためのもので、本実施形態においては、この車両Ｉ／Ｆ回路部１４に車両電源スイッチとしてのＡＣＣスイッチ（もしくはイグニッションスイッチ）のＡＣＣ信号が入力されるように構成されている。

電源回路１５は、図示しない車載バッテリに直接接続されており、所定の直流電源を生成して制御回路２に供給するように構成されている。この構成では、ＥＴＣ車載器１は常時電源が与えられるようになっているが、制御回路２は、ＡＣＣスイッチのオフを示す信号が入力されると、後述するように所定の処置をとった後、給電を停止するように構成されている。また、ＡＣＣスイッチのオンを示す信号が入力されると、起動処理を実行して起動状態となり、通信処理が発生しない状態ではスリープ状態に移行するように構成されている。

次に、本実施形態の作用について図１のフローチャートも参照して説明する。なお、制御回路２は、上記したように、ＡＣＣスイッチのオン、オフに伴う処理や、有料道路の料金所において路上機から信号を受けると、起動回路部６により制御回路２を起動状態にし、その後、受信回路部４および送信回路部５により路上機との間で通信処理を行うことにより、課金処理が行われるようになっている。このとき、課金情報はＩＣカードＩ／Ｆ回路部１２を介してＩＣカード１３に書き込み処理が行われると共に、必要に応じて不揮発性メモリ１０にも書き込み処理が行われるようになっている。また、不揮発性メモリ１０への書き込み処理は、セットアップ時にセットアップパラメータが書き込まれる時と、通常運用時にはＥＴＣ車載器の設定情報やユーザの設定情報などの書き込み時などに行われる。

上記した本来の処理に加えて、本実施形態においては、図１に示すガーベッジ処理制御用のプログラムが実行されるようになっている。制御回路２のＣＰＵ２ａは、制御プログラムをスタートすると、ＡＣＣスイッチがオフされるタイミングを待機している（ステップＳ１）。このＡＣＣスイッチのオフ信号は本発明でいうガーベッジ指示信号として利用するもので、ここで「ＹＥＳ」になると、ＣＰＵ２ａは、ガーベッジ処理の要否を判断する（ステップＳ２）。

ここでは、ＣＰＵ２ａは、不揮発性メモリ１０の空き容量が所定量以上あるか否かを判断する。この場合、所定容量は、例えば、後述するガーベッジ処理の中止があった場合でもその後、ガーベッジ処理をしなかった場合でも通信処理を実行したときに発生する不揮発性メモリ１０への書き込み処理に必要な空き容量が少なくとも１回分（必要に応じて複数回分とすることもできる）は確保されるだけの容量として設定されている。

ここで「ＹＥＳ」と判断される場合には、ＣＰＵ２ａは、ガーベッジ処理を実行しないでオフ処理（後述するステップＳ６）に移行する。そして、「ＮＯ」と判断される場合には、ガーベッジ処理を開始する（ステップＳ３）。ガーベッジ処理の実施中は、ＣＰＵ２ａはＡＣＣスイッチがオンされるか否かを監視しており（ステップＳ４，Ｓ５）、そのままガーベッジ処理が終了すると、ステップＳ５で「ＹＥＳ」と判断して車載通信機のその他のＡＣＣオフ処理を実行する（ステップＳ６）。このオフ処理は一般的なオフ処理と同様で、例えば、処理中の内容を最後まで実施した後に電源をオフする処理を行うといった処理が実施される。

また、上記したガーベッジ処理を実行している最中にＡＣＣスイッチがオンされた場合には、ＣＰＵ２ａは、ステップＳ４で「ＹＥＳ」と判断し、この場合には実行中のガーベッジ処理を中止してこのプログラムを終了する。なお、ＡＣＣスイッチがオンされたことにより、ＣＰＵ２ａは、引き続き起動時の処理を実行するようになる。このとき、車両内の他の装置との連携がある場合には、例えば起動時の信号が要求される場合があるので、これを外部装置に返す処理を実行するようになっている。

このような本実施形態によれば、不揮発性メモリ１０に対するガーベッジ処理の実施タイミングをＡＣＣスイッチのオフ時に設定するようにしたので、通信回路３による通信処理が発生しない期間で確実に実施することができ、これによって通信処理に支障を来すことを防止できるようになる。
また、本実施形態によれば、ガーベッジ処理の実施条件として、不揮発性メモリ１０の空き容量が所定量あるか否かを判断して（ステップＳ２）、容量が不足する場合に実行するようにしたので、必要な場合のみ実行することができるようになる。

さらに、本実施形態によれば、ガーベッジ処理を実行している最中に、ＡＣＣスイッチがオンされるか否かを監視していて、オンされた場合には、ガーベッジ処理を中止させるようにしたので、ＡＣＣスイッチオンに伴う起動処理に支障を来すことを防止することができる。また、この場合に、ガーベッジ処理の実行条件として設定している空き容量を、ガーベッジ処理が中止された後に書き込み処理が発生しても少なくとも１回は実施できる程度の空き容量に基づいて判断するので、ガーベッジ処理の中止に伴う支障を発生させることがなくなる。

（第２の実施形態）
図３は本発明の第２の実施形態を示すもので、この実施形態においては、第１の実施形態で示した構成のＥＴＣ車載器１を車内ＬＡＮ１６に接続し、この車内ＬＡＮ１６に接続されたナビゲーション装置１７と通信が可能な構成を前提としている。そして、ナビゲーション装置１７をガーベッジ指示信号発生手段としてその信号に基づいてガーベッジ処理の実施タイミングを設定するようにしたものである。

図２において、ＥＴＣ車載器１は、車両Ｉ／Ｆ回路部１４を介して車内ＬＡＮ１６に接続されている。同じく車内ＬＡＮ１６にナビゲーション装置１７が接続されている。ナビゲーション装置１７には、経路案内や位置情報などの演算処理を行う制御回路１８を主体として種々の構成が設けられている。位置検出器１９は、地磁気センサ２０、ジャイロスコープ２１、距離センサ２２、ＧＰＳ受信装置２３などから構成され、自車両の位置を認識する。地図データ入力器２４は、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤなどの地図情報を記録した媒体から情報を読み込み制御回路１８に出力する。

操作スイッチ群２５は、経路案内のための入力や各種設定を行うために使用者が操作するためのものである。車両Ｉ／Ｆ２６は、制御回路１８と車内ＬＡＮ１６との間の情報の授受を行うためのインターフェースである。送受信機２７は、ＶＩＣＳ情報や種々の情報を無線通信により授受するためのものである。外部メモリ２８は、各種設定情報や必要な情報を記憶するためのもので不揮発性メモリあるいはハードディスクなどがある。

表示器２９は、経路を表示したり各種の情報を表示するためのもので、例えば液晶パネルを用いている。前述した操作スイッチ群２５は、この表示器２９の前面に設けるタッチパネルにより構成することもできる。音声案内／音声認識装置３０は、経路案内や各種情報を音声合成をしてスピーカから出力したり、使用者が口頭で指示する内容を音声認識により入力したりするためのものである。

上記構成において、ナビゲーション装置１７の制御回路１８は、車内ＬＡＮ１６を介してＥＴＣ車載器１に対して、通信回路３による通信処理が発生しないタイミングの信号として、例えば現在位置情報や経路案内情報などを送信するように構成されている。この場合、ＥＴＣ車載器１側では、ＣＰＵ２ａにより、車内ＬＡＮ１６を介してナビゲーション装置１７から受信した現在位置情報や経路案内情報から次のようにして通信回路３の通信処理が発生しないタイミングを判定する。

例えば、ナビゲーション装置１７内の目的地設定／経路案内機能と、ＥＴＣ車載器１が料金課金されたときに、ＥＴＣ車載器１から送出される課金情報をもとに、ガーベッジ処理が可能かどうかをナビゲーション装置１７が判断して、ＥＴＣ車載器１にガーベッジ指示信号を送出することでガーベッジ処理の実行条件を設定することができる。
また、ナビゲーション装置１７からの信号が、有料道路の料金所でない場合には通信回路３による通信処理が発生しないことが推定されるので、これをガーベッジ指示信号として用いることができる。このような現在位置が通信処理の発生する条件となっていない場合にガーベッジ処理の実行条件とすることができるから、第１の実施形態でステップＳ１でＡＣＣスイッチのオフを条件としたことに代えてこれを判断ステップとすることができる。

また、現在位置情報だけでなく、経路案内情報を用いることもできる。例えば、経路案内にしたがって、有料道路に進入した後の走行中は次の料金所までの走行期間中は通信処理の発生がないものと推定できるから、このようなタイミングでガーベッジ処理を実行する条件とすることもできる。あるいは、駐車場内に停車している状態では、車両電源スイッチをオンしている状態であっても通信処理が発生しないものと推定できるから、ガーベッジ処理を実行する条件とすることができる。

本発明は、上記実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張できる。
ＥＴＣ車載器１に限らず、車載通信装置全般に適用することができる。
ガーベッジ処理は、有料道路や駐車場の入場ゲートを通過して、車載通信機内やＩＣカード内に履歴が書き込まれた後に実施してもよい。

料金収受システムで有料道路や駐車場の料金課金後、所定の時間内に有料道路や駐車場の利用の予定（経路案内内において）がない場合に、ガーベッジ処理を実施しても良い。

本発明の第１の実施形態を示すガーベッジ処理のフローチャート 電気的なブロック構成図 本発明の第２の実施形態を示す図２相当図

符号の説明

図面中、１はＥＴＣ車載器（車載通信装置）、２は制御回路（制御手段）、２ａはＣＰＵ、３は通信回路（通信手段）、１０は不揮発性メモリ、１２はＩＣカードＩ／Ｆ回路部、１３はＩＣカード、１４は車両Ｉ／Ｆ回路部、１６は車内ＬＡＮ、１７はナビゲーション装置である。

Claims (9)

1. 車両の内部もしくは外部との間で通信を行うための通信手段と、
   書き換え可能な不揮発性メモリと、
   前記車両に設けられた車両電源スイッチと、
   前記車両に搭載された車載バッテリから前記車両電源スイッチを介さずに直接給電され動作電源を供給する電源回路と、
   前記通信手段による通信制御および前記不揮発性メモリに対する情報の読み書き処理、ガーベッジ処理を行う制御手段を備えた車載通信装置において、
   前記車両電源スイッチのオフを示す信号が入力されるとこれを前記ガーベッジ指示信号として出力するガーベッジ指示信号発生手段を設け、
   前記制御手段は、前記ガーベッジ指示信号発生手段からガーベッジ指示信号を受信すると、前記電源回路による給電動作を継続して前記不揮発性メモリに対するガーベッジ処理を実行し、当該ガーベッジ処理を終了すると前記電源回路による給電動作を停止させるように構成されていることを特徴とする車載通信装置。
2. 請求項１に記載の車載通信装置において、
   前記制御手段は、前記不揮発性メモリのガーベッジ処理を、空き容量が所定の書き込み可能な容量以下のレベルであることを条件として行うことを特徴とする車載通信装置。
3. 請求項２に記載の車載通信装置において、
   前記制御手段は、前記ガーベッジ処理の実行条件としての空き容量を、少なくとも前記通信手段により１回の通信処理を行ったときに必要なメモリ容量が確保できるレベルを所定レベルとして設定していることを特徴とする車載通信装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の車載通信装置において、
   前記制御手段は、前記ガーベッジ処理を実行している最中に前記車両電源スイッチがオンされたときにはそのガーベッジ処理を中断するように構成されていることを特徴とする車載通信装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の車載通信装置において、
   前記通信手段は、有料道路の自動料金収受システムにおける路上機との間で通信を行うように構成され、
   前記制御手段は、前記通信手段と路上機との通信処理により発生したデータの読み書き処理を前記不揮発性メモリに対して行うように構成されていることを特徴とする車載通信装置。
6. 請求項１ないし４のいずれかに記載の車載通信装置において、
   前記ガーベッジ指示信号発生手段は、前記通信手段による前記路上機との通信処理が終了した時点で前記ガーベッジ指示信号を出力するように構成されていることを特徴とする車載通信装置。
7. 請求項１ないし４のいずれかに記載の車載通信装置において、
   前記ガーベッジ指示信号発生手段は、前記車両に搭載されたナビゲーション装置の位置情報に基づいて前記通信手段による通信が発生しないタイミングで前記ガーベッジ指示信号を出力するように構成されていることを特徴とする車載通信装置。
8. 車両の内部もしくは外部との間で通信を行うための通信手段と、
   書き換え可能な不揮発性メモリと、
   前記通信手段による通信制御および前記不揮発性メモリに対する情報の読み書き処理、ガーベッジ処理を行う制御手段を備えた車載通信装置において、
   前記通信手段による通信処理が発生していない期間にガーベッジ指示信号を出力するガーベッジ指示信号発生手段を設け、
   前記制御手段は、前記ガーベッジ指示信号発生手段からガーベッジ指示信号を受信すると前記不揮発性メモリに対するガーベッジ処理を実行するように構成され、
   前記ガーベッジ指示信号発生手段は、前記車両に搭載されたナビゲーション装置の位置情報に基づいて前記通信手段による通信が発生しないタイミングで前記ガーベッジ指示信号を出力するように構成されていることを特徴とする車載通信装置。
9. 請求項７または８に記載の車載通信装置において、
   前記ガーベッジ指示信号発生手段は、前記ナビゲーション装置の経路案内情報に基づいて前記通信手段による通信処理が発生しないタイミングを推定して前記ガーベッジ指示信号を出力するように構成されていることを特徴とする車載通信装置。

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