JP4940278B2 - パーキング無線通信システム - Google Patents

Description

本発明は、移動可能な無線通信装置によって監視等を行うパーキング無線通信システムに関する。

従来、パーキングエリア内で、料金の収受をする場合や駐車状況を管理するために、すべての駐車マスに料金収受のための装置を配置していた。そのため、それらの機器全てを設置するイニシャルコストの高額化や維持管理に困難性が伴ってしまっていた。そこで、無線通信を用いて駐車情報を集中管理することにより、機器のイニシャルコストを削減し、維持管理を容易にすることを図ったパーキング集中監視システムが発明されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−２０２５４４号公報

しかしながら、特許文献１に記載される技術では、パーキングを集中監視するといっても、各駐車マスに無線通信装置を最低限備える必要がある。また、無線通信装置による通信可能範囲には限界があるため、駐車場の面積が広くなればなるほど安定した通信ができない虞があった。また、無線通信を阻害する物体が存在するパーキング等では、集中管理装置と車両との安定した通信ができない場合もでてくる。

本発明は、無線通信装置の無線通信可能エリアを拡大し併せて無線通信の安定性を向上させたパーキング無線通信システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため本発明によるパーキング無線通信システムは、車両情報を通信する通信手段を有する車載器と、前記車載器と通信可能な位置へ移動する移動手段を有する可動通信装置と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、１台の無線通信装置あたりに対して従来よりも広い通信エリアを確保することができる。また、被対象物に対して無線通信を行う際に通信精度の安定性が高まる。

本発明の第１の実施形態に係るパーキング無線通信システムを示す図面。 本発明の第１の実施形態に係る可動通信装置の構成要素を示すブロック図。 本発明の移動経路を設定するためのコスト概念を示す図面。 本発明の第２の実施形態に係るパーキング無線通信システムを示す図面。 本発明の第２の実施形態に係る可動通信装置の構成要素を示すブロック図。 本発明の第３の実施形態に係るパーキング無線通信システムを示す図面。 本発明の第４の実施形態に係る可動通信装置の構成要素を示すブロック図。 本発明の第５の実施形態に係るパーキング無線通信システムを示す図面。 本発明の第６の実施形態に係るパーキング無線通信システムを示す図面。

以下、本発明の実施態様について図面を参照しながら説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るパーキング無線通信システムを示す図面である。図２は、本発明の第１の実施形態に係る無線通信装置の構成要素を示すブロック図である。

図１に示すように、このパーキング無線通信装置システムは、駐車エリア１０と、車両２０と、車両に搭載される車載器２１と、可動通信装置３０と、移動経路４０とから構成される。

駐車エリア１０は、複数の駐車マス１１―１，………１１―ｎによって区分けされている。各駐車マス１１―１，………，１１―ｎは、１台の車両２０を駐車させるマスのことをいう。

車両２０は、車載器２１を搭載している。車両２０は１台から複数台、駐車エリア１０内の駐車マス１１―１，………、１１―ｎに存在する。車載器２１は、少なくとも、通信部３１から情報を受信することができる。車載器２１は、可動通信装置３０と通信を行う。可動通信装置３０は、移動経路４０上を自走移動することができる。

図２は、可動通信装置３０の構成を示す図である。可動通信装置３０は、通信部３１と、制御部３２と、データベース３３、移動装置４１から構成されている。

通信部３１は、例えばアンテナ等の通信機器をいい、可動通信装置３０の外部から送信されてくる交通渋滞情報や、その他の広告等の情報を受信して車載器２１へ提供する。通信部３１と車載器２１との間の通信手段としては、例えばＤＳＲＣ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｓｈｏｒｔ Ｒａｎｇｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）方式の無線通信が用いられる。なお、通信部３１と車載器２１との通信手段として、必要に応じて指向性を持つ種々の通信方式も利用することができる。また、可動通信装置３０は、図示しない駆動装置によって、上下左右に旋回することができ、通信部３１の主ビーム方向が車載器２１へ向けて指向性良く通信できるように制御される。

通信可能エリア３１―ａは、通信部３１（アンテナ等）による通信可能な範囲をさし、各種アンテナの指向性を利用することにより一定の通信可能範囲（主ビーム）が生成される。

制御部３２は、移動装置４１の移動する経路を制御する。この移動する経路を決定する際には、例えばダイクストラ法をはじめとするアルゴリズムを用いることができる。ダイクストラ法とは、図３に示すように例えば目的地Ｘまでの経路が２経路以上存在する場合に、それぞれの経路および経路の節点にコストを設定し、目的地までの合計コストが最も少ない経路を導き出すアルゴリズムである。巡回する必要性が低いと判断した場合に、当該経路または節点にはコストを高く、必要性が高いと判断した場合はコストを低く設定する。このようなコストを設定することにより移動装置４１の移動する経路を制御することができる。コストの設定については、移動経路４０内全域を移動し、その結果により、逐次変更することができるものとする。例えば、駐車車両の入れ替わりが多い区画については、コストを低くし通信回数を上げ、逆に駐車車両の入れ替わりが少ない区画についてはコストを高く設定することが考えられる。逐次変更するタイミングについては、例えば一定時間ごとに逐次探索するように設定する。

データベース３３は、制御部３２から送られてくるデータを記憶・蓄積するもので、制御部３２からの読み出し／書き込み指令に対応する。例えば、データベース３３には、制御部３２によって移動制御するための移動経路４０上の移動データが予め記憶される。データが記憶される媒体としては、一般に使用されるディスク装置、光ディスク装置、半導体メモリ等の各種記憶媒体が利用できる。

移動経路４０は、可動通信装置３０が自走する移動経路をいう。例えば、指定された区間は、駐車エリア１０に専用のレールを敷設することによって指定することができる。また、モノレールのようなレールを空中に設置するものでもよい。また、自動車のようにタイヤを利用して可動通信装置３０を移動させても良い。

移動装置４１は、駆動部（図示せず）を備えており、可動通信装置３０を載置した状態で、上記制御部３２によって指示された経路に従って、移動経路４０上を移動する装置である。これにより、移動装置４１は可動通信装置３０と一体となって駐車エリア１０内を移動する。

ここから、第１の実施形態の動作について図１、図２、図３を用いて説明する。

可動通信装置３０は通信が必要とされる時間帯、例えばパーキング営業時間内は恒常的に作動しており、また、移動装置４１により駐車エリア１０内を移動している。この駐車エリア１０内での移動は、データベース３３に記憶される移動データに従って制御部３２によって制御される。また、可動通信装置３０は、上下左右に通信可能域３１−ａを動かしながら移動することにより、駐車エリア１０の全ての駐車マス１１―１，………，１１―ｎを通信可能エリアとする。

まず、車両２０が入口から駐車エリア１０内に進入し、任意の駐車マス１１―ｋに駐車しようとする。この駐車した車両２０が、移動中の可動通信装置３０の通信可能域３１―ａに入れば、可動通信部３０は、通信部３１を介して買い物情報、レストラン情報、映画の上映情報や渋滞情報等の情報が車両２０に向けて送信され、その情報を車載器２１が受信する。車載器２１には、図示しない表示器が搭載されており、そこに受信情報が映し出される。送信される情報は、その他広告等の情報であってもよい。

以上のように可動通信装置３０を駐車エリア１０内に移動させることにより、固定された１台の通信装置に設置されるアンテナでは通信できない範囲であっても、可動通信装置３０を順次移動させていくことにより通信可能域を広げることができる。これは、通信対象と通信装置との間に障害物が存在する場合や、通信対象との通信不良が生じた場合にも応用できる。通信装置の場所を移動させることにより、より通信が安定して行える位置に移動させて解決するという手段を提供することになるからである。すなわち、全ての範囲をカバーできるように設置されている複数台の通信装置と同様の機能、さらにはそれ以上の安定性を発揮することができる。

（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態に係るパーキング無線通信システムを示す図面である。図５は、本発明の第２の実施形態に係る無線通信装置の構成要素を示すブロック図である。

上述した第１の実施形態との違いは、可動通信装置３０を移動させ、駐車エリア１０内の駐車状況を把握しながら移動経路や駐車状況を管理制御する点である。この駐車状況を把握するために、複数の駐車マス１１−１，………１１−ｎからなる駐車区画１２−１，………１２−ｎを設定する。また、駐車状況を把握するために、可動通信装置３０とは別に管理部５０と駐車状況表示部５１とを備える。さらに、駐車エリア１０内には、駐車情報表示部５２を各駐車区画１２−１，………，１２−ｎに設置する。その他、駐車状況を管理するために各構成要件に必要な機能を付加する。車両２０、通信部３１、データベース３３、の機能は第１の実施形態と同様である。

車両２０に搭載される車載器２１は、自己の車両情報等を可動通信装置３０へ無線通信することができる。少なくとも、自車が駐車エリア１０内に存在することを示す駐車信号を通信部３１へ送出することができる。

通信可能エリア３１―ａは、駐車区画１２―１，………１２―ｎの形状内を覆う通信可能範囲（主ビーム方向を含む）である。

制御部３２は、通信部３１を介して車載器２１から車両情報を取得する。その後、制御部３２は、取得した車両情報をデータベース３３に記憶する。制御部３２はさらに車両情報を、管理部５０に送出する。制御部３２と管理部５０との間の通信手段としては、有線、無線いずれのものでもよく、種々の通信方式が利用できる。また、制御部３２による可動通信装置３０の移動する経路を決定する手段については第１の実施形態と同様である。

管理部５０は、制御部３２から車両２０の車両情報を受け取ると、当該車両情報の受信数および可動通信装置３０の位置情報とを照らし合わせ、駐車エリア１０内の駐車状況を把握する。なお、駐車状況の把握は、制御部３２が行ってもよい。管理部５０は、上記把握した駐車状況を管理部内の駐車状況表示部５１および駐車エリア１０内の駐車情報表示部５２に表示する。

駐車状況表示部５１は、管理部５０内に設置される。駐車状況表示部５１は、視覚的に駐車状況が把握できるように駐車状況を表示するものとする。この駐車状況を利用者が確認することにより、制御部３２に指令を出し、車の移動する経路を制御してもよい。

また、駐車状況表示部５２は、駐車エリア１０内の駐車区画１２―１，………１２―ｎごとに配置され、各駐車区画１２―１，………１２―ｎ内の駐車状況を車両２０の運転者に知らせる。例えば、駐車区画１２−ｋ内の全ての駐車マスが埋まっている場合は、一般道路に設置されている信号機のように赤信号を点灯させ、車両２０の運転者に駐車区画１２−ｋ以外の他の駐車区画へ誘導する。一方、駐車マスが１つでも余っていれば青信号が点灯する。また、駐車マスの空き情報を文字や数字等により表示して、同様に車両２０の運転者の駐車マス探索を補助しても良い。

次に、図４、図５を用いて第２の実施形態の動作について説明する。

可動通信装置３０は、通信が必要とされる時間帯、例えばパーキング営業時間内は恒常的に作動しており、また、移動装置４１により駐車エリア１０内を移動している。この駐車エリア１０内での移動は、データベース３３に記憶される移動データに従って、制御部３２によって制御される。また、可動通信装置３０は、通信可能エリア３１−ａを各駐車区画１２―１，………１２―ｎのうち１つの駐車区画ずつ順次移動していく。例えば、駐車区画１２―ｋ内を通信可能エリアとするならば、その駐車区画１２−ｋ内のみを通信可能エリアとし、他の駐車区画は通信可能エリアから除外するよう移動する。

ここで、車両２０が駐車区画１２―ｋの駐車マス１１―ｍに駐車しようとする場合を考える。

まず最初に、車両２０が入口から駐車エリア１０に進入し、駐車区画１２−ｋに属する空駐車マス１１−ｍに駐車しようとする。すると、可動通信装置３０内の通信エリア３１―ａ内に車両２０が入った場合、可動通信装置３０は車載器２１から当該車両２０の車両情報等を取得する。即ち、可動通信装置３０内では、通信部３１を介して制御部３２が車載器２１からの車両情報を受け取る。制御部３２または管理部５０は、可動通信装置３０が通信対象としている駐車区画１１−ｋに何台の車両が駐車されているかの駐車状況を認識することができる。この駐車状況を当該駐車状況表示部５１および駐車情報表示部５２に表示する。なお、駐車状況表示部５１のみに当該駐車状況を表示させ、駐車情報表示部５２については別途管理してもよい。

次に、一つの駐車区画１２―ｋ内のすべての駐車マスに車両２０ａ，２０ｂ，………が駐車されたとする。この際、制御部３２または管理部５０は、駐車区画１２―ｋに存在する駐車マスの数と同数の車両情報を取得する。制御部３２は、この駐車信号により当該駐車区画１２―ｋが満車であると認識することができ、駐車状況表示部５１およびまたは駐車情報表示部５２に満車である旨を表示する。

制御部３２は、これらの駐車状況に基づき、移動する経路を探索しなおす。

以上のように、可動通信装置３０を駐車エリア１０内で移動させながら通信することにより、固定された１台の通信装置に設置されるアンテナでは通信できない範囲であっても、可動通信装置３０を順次移動させていくことにより結果的に通信可能域を広げ駐車状況を把握することができる。これは、障害物が存在する場合や、通信不良が生じた場合にも応用できる。可動通信装置３０の場所を移動させることにより、より通信が安定して行える位置に移動させて解決するという手段を提供することになるからである。例えば、車両２０の車高が高く、通信装置からみて裏側の他の車両２０と通信できない場合に、他の方向から通信することにより、通信可能とすることができることになる。すなわち、全ての範囲をカバーできるように設置されている複数台の通信装置と同様の機能、さらにはそれ以上の安定性を発揮することができる。

（第３の実施形態）
図６は、本発明の第３の実施形態に係るパーキング無線通信システムを示す図である。

上述した第２の実施形態との違いは、可動通信装置３０が移動することにより、制御部３２または管理部５０が駐車エリア１０内の駐車状況を確認するだけでなく、各駐車されている車両２０を個別に認識して移動経路や駐車状況を管理制御する点である。この個別に認識するためには、車両位置情報が必要となる。車両位置情報とは、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）等により生成される自己の位置情報をいう。

また、可動通信装置３０の通信可能エリア（主ビーム方向）は、駐車区画ごとに生成する必要はない点が第２の実施形態と相違する。このため、通信部３１の最も通信が安定した主ビームを利用することができるため、さらなる通信の安定性を図ることができる。その他、各駐車車両の情報を個別に認識するために各構成要件に必要な機能を付加する。

ここから、図６を用いて第３の実施形態の動作について説明する。

最初に、車両２０が入口から駐車エリア１０に進入し、いずれかの駐車区画１２―ｋに属する駐車マス１２―ｍに駐車しようとする。この際、車両２０の車載器２１は、ＧＰＳ等からの情報を基に自己の位置情報を生成する。可動通信装置３０の通信部３１は、通信可能エリア内と駐車車両の位置が重なれば、車載器２１と通信が行える状態となる。この際、可動通信装置３０は車載器２１と通信を行い、車両２０の車両情報および車両位置情報を取得する。制御部３２または管理部５０は、駐車エリア１０内の駐車位置状況を作成し、駐車状況表示部５１およびまたは駐車情報表示部５２に表示する。このようにすることにより、駐車区画ごとではなく、駐車エリア内の車両の駐車位置までをも把握することができるようになる。また、第１の実施形態と同様に、通信部３１より送られてきた情報を基に制御部３２は、駐車状況表示部５１に表示される駐車区画の駐車情報を更新する。

移動する経路の逐次探索については、第２の実施形態と同様であるので省略する。

以上のように、可動通信装置３０を移動させながら通信することにより、第２の実施形態と同様の効果を得られ、さらに、各車両を識別でき駐車位置まで把握することができるため、料金収受など応用して利用することができるようになる。

（第４の実施形態）
図７は、本発明の第４の実施形態に係るパーキング無線通信システムの構成を示す図面である。

上述した第１乃至第３の実施形態との違いは、制御部３２に映像撮影部４４が接続されている点が異なっている。

映像撮影部４４は、駐車区画内の車両２０を撮影して、その映像情報を制御部３２に送信する。制御部３２は、当該映像情報を解析することで、車両情報と車両位置情報を取得する。制御部３２は、取得した車両情報および車両位置情報を基に第２の実施形態と同様に駐車マスの空き等を駐車状況表示部５１に送信し、表示する。この映像撮影部４４を利用すれば、第３の実施形態に比べ、制御部３２は車載器２１を搭載していない、または車載器２１が機能を発揮していない車両２０に対して、より正確な車両情報および駐車情報を取得することができる。よって、例えば、図７に示す車載器を搭載していない車両２０ａ、車両２０ｃについては、映像撮影部４４によって車両情報および車両位置情報を取得する。一方、車載器２１ｂを搭載している車両２１ｂについては、通信部３１を用いて通信し、車両位置情報および車両位置情報を取得する。これにより、駐車スペース１０に駐車されている全ての車両２０についての情報を制御部３２が取得できる。

また、映像撮影部４４により駐車マス１１−１，………，１１−ｎに正常に駐車していない場合にも対応しやすくなる。例えば、２つの駐車マス１１−１，１１−２にまたがって駐車してしまっている場合、２台分の駐車スペースを利用していることを映像撮影部４４からの映像により制御部３２は認識することができ、電磁波の反射波のみでは対応しにくい状況にも対応できるようになる。

このように、映像撮影部４４は車載器２１を搭載していても、通信を失敗した場合や、車載器が機能していない場合においても、補完することができる。

また、第２の実施形態で示した車両２０の車高が高いなどの理由により可動通信装置３０の通信が阻害されるような場合も、画像を利用することにより視認できるため認識容易となる。

なお、既存の超音波発生装置等を用いた反射波の減衰量等により対象物の位置情報を把握する機器を映像撮影部４４に替えて使用することもできる。

以上のように、通信部３１と映像撮影部４４を搭載する可動通信装置３０を移動させながら使用することにより、第２の実施形態と同様の通信可能域を保ちながら車載器２１を搭載しない、または機能しない車両２０に対して、通信部３１のみでは対応できない場面での対応がより容易になる。また、映像撮影部４４の画像情報に基づき、通信可能エリア３１−ａの方向等の調整に利用できる。

さらに、他の利用方法として、映像撮影部４４で全ての車両情報を管理し、車両が入れ替わったことを認識した場合のみ通信部３１と通信させるよう移動させ制御部３２で制御させる等の使用もすることができる。

（第５の実施形態）
図８は、本発明の第５の実施形態に係るパーキング無線通信システムの構成要素を示すブロック図である。

上述した第２の実施形態との違いは、通信部３１として料金収受装置６０を使用する点である。

通常、料金収受装置６０は通常は出口に設置されており移動はしない。しかし、出口付近で車両２０が料金収受待ちの渋滞を形成してしまうことがある。このとき図８に示すように料金収受装置を移動させることにより、料金収受待ちの車両２０の列に対して料金の収受を行うことができるようになる。この料金収受の際に上記第１および第３の実施形態によって取得された車両情報および車両位置情報により料金計算に利用することもできる。

このようにすることで、料金収受装置６０との通信による渋滞要因を軽減させることができ、例えば、駐車料金が時間により設定されている場合など、パーキング使用者へ迅速な対応をとることができることとなる。本実施形態においても、第４の実施形態において利用した映像撮影部４４により、車両の特定することもできる。

（第６の実施形態）
図９は、本発明の第６の実施形態に係るパーキング無線通信システムを示す図面である。

上述した第１乃至第５の実施形態との違いは、車載器２１同士が通信をすることが可能であることである。

第１乃至第５の実施形態により、本実施形態を適用することによって、通信エリアの拡大及び安定性の向上を図ることも考えられる。例えば、通信する対象である車両２０の駐車エリア１０内の駐車量がおおく、また入出庫する車両２０の数も多くなると、可動通信装置３０を頻繁に稼働させなくてはならない。このような場合には車両２０の車載器２１の双方向通信機能を利用することが考えられる。これら双方向通信機能を持もって、それぞれの車載器２１を通信媒体として働かすことにより、可動通信装置３０の移動範囲を減らしつつも通信可能エリアを飛躍的に向上させることができる。

このいわゆるメッシュネットワークを利用するに際し、車両の駐車位置が偏ってしまう場合がある。ここで、ダイクストラ法を用いて駐車密度の濃い経路および節点のコストを高くし、駐車密度の薄い部分のコストを低くし、可動通信装置３０を巡回させることにより、効率的に情報収集することが可能となる。

その他、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施できる。

１０ … 駐車エリア
１１―１，………，１１―ｎ… 駐車マス
１２―１，………、１２―ｎ… 駐車区画
２０ … 車両
２１ … 車載器
３０ … 駐車情報表示部
４０ … 可動通信装置
４１ … 通信部
４１ａ … 通信可能エリア
４２ … 制御部
４２ … データベース
５０ … 移動経路
５１ … 移動装置
６０ … 料金収受装置
７０ … コスト

Claims (6)

1. 車両に搭載され、車両情報を通信する通信手段を有する車載器と、
   前記車載器と通信可能な位置へ移動するための移動手段を有し、通信可能な前記車載器
   から前記車両情報を取得する可動通信装置と、
   を備えることを特徴とするパーキング無線通信システム。
2. 第１の通信手段を有し、前記第１の通信手段から駐車時に駐車信号を発信する車両搭載
   の車載器と、
   前記車載器の前記第１の通信手段と通信する第２の通信手段と、前記車両が駐車する駐
   車区画に向けて前記第２の通信手段から通信用ビームを送波できるように移動する移動手
   段と、を備えた可動通信装置と、
   前記移動手段による移動する経路および停止位置を制御する管理制御手段と、
   を備えることを特徴とするパーキング無線通信システム。
3. 第１の通信手段を有し、前記第１の通信手段から駐車時に車両位置情報を通信する車両
   搭載の車載器と、
   前記車載器の前記第１の通信手段と通信する第２の通信手段と、前記車両を駐車するこ
   とができる駐車エリア全体を通信可能エリアとするために移動する移動手段と、を備えた
   可動通信装置と、
   前記移動手段による移動経路を前記駐車エリアの駐車車両の入れ替わりが多い区画につ
   いて前記第１の通信手段と通信する前記第２の通信手段の通信回数が上がるよう制御する
   移動制御手段と、
   を備えることを特徴とするパーキング無線通信システム。
4. 前記制御手段は、逐次経路探索することにより、経路を決定することを特徴とする請求
   項２または請求項３に記載するパーキング無線通信システム。
5. 前記可動通信装置とは、料金収受手段を備えることを特徴とする請求項１または請求項
   ２に記載するパーキング無線通信システム。
6. 前記車載器は、双方向通信機能をもち、それぞれが通信することにより通信可能エリア
   を拡大すること特徴とする請求項１または請求項２に記載するパーキング無線通信システ
   ム。

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