JP6968987B2 - 路側装置、車載器、路車間通信システム、路車間通信方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、路側装置、車載器、路車間通信システム、路車間通信方法、及びプログラムに関する。

有料道路、駐車場等において車両から利用料金を収受するためのシステムとして、電子式料金収受システム（ＥＴＣ：Electronic Toll Collection System（登録商標）、「自動料金収受システム」ともいう）が知られている。このようなシステムでは、車線別に設置された路側装置と、車両に搭載された車載器とが、路側アンテナを介して無線通信（路車間通信）を行い、料金収受処理に必要な各種情報の送受信を行っている。また、隣接する他の車線（以下、「隣接車線」とも記載する）に位置する車載器との誤通信を抑制するために、路側装置は、車載器からの電波が所定の電波強度以上である場合、当該車載器が自機路側装置の設置された車線（以下、「自車線」とも記載する）に位置すると判断する仕組みが考えられていた（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１２−１２８６４９号公報

複数の車線が設けられている場所では、路車間通信に用いられる電波が車線周辺の構造物（壁、天井等）又は車両等により反射される場合がある。路側装置は、隣接車線に位置する車載器からの電波が所定の電波強度以上である場合、隣接車線の車載器を、通信すべき自車線にある車載器であると誤判断して路車間通信を開始してしまう可能性がある。このため、路側装置と、隣接車線に位置する車載器との誤通信を更に抑制するための仕組みが求められていた。

上記課題を解決するため、本発明は以下の手段を採用している。
本発明の第１の態様によれば、車線を通信範囲として設置された路側アンテナ（４）を通じて、当該車線を走行する車両に搭載された車載器（２）と通信する路側装置（３）は、前記車載器（２）から、当該車載器（２）が通信を行った路側装置（３）を特定可能な路側装置識別情報と、当該路側装置（３）との通信における電波強度とを関連付けて記録した通信履歴情報を受信する履歴受信部（３００）と、前記通信履歴情報に含まれる複数の前記電波強度のうち、自機路側装置（３）の路側装置識別情報と関連付けられた第１の電波強度が最も大きい場合、前記車載器（２）との通信を継続し、前記第１の電波強度が他機路側装置（３）の路側装置識別情報と関連付けられた第２の電波強度よりも小さい場合、前記車載器（２）との通信を切断する接続処理部（３０１）と、を備える。
通常、路側アンテナと車載器との距離が近いほど電波強度は大きくなる。したがって、路側装置は、通信履歴情報に含まれる電波強度のうち、自機路側装置の第１の電波強度が最も大きい場合は車載器が自車線に位置する可能性が高く、自機路側装置の第１の電波強度が他機路側装置の第２の電波強度よりも小さい場合は車載器が隣接車線に位置する可能性が高いと判断することができる。このため、路側装置は、車載器が自車線に位置する可能性が高い場合のみ車載器との通信を継続するので、隣接車線に位置する車載器との誤通信を抑制することができる。
更に、路側装置は、車載器が隣接車線に位置する可能性が高い場合は、当該車載器との通信を切断するので、当該車載器と他機路側装置との間で通信を再接続させることにつながる。

本発明の第２の態様によれば、第１の態様に係る路側装置（３）において、前記接続処理部（３０１）は、前記通信履歴情報に含まれる複数の前記電波強度のうち、現在時刻から所定時間過去までの対象期間に含まれる前記電波強度に基づいて、前記車載器（２）との通信を継続するか切断するかを判断する。
このようにすることで、路側装置は、車載器が路側装置との通信範囲に到来する以前の過去の電波強度を判断の対象とするデータから除外することができるので、車載器が自車線に位置するか否かを判断する精度を向上させることができる。

本発明の第３の態様によれば、第１又は第２の態様に記載の路側装置（３）において、前記接続処理部（３０１）は、前記車載器（２）との通信開始から所定の時間を経過した場合、当該車載器（２）との通信を切断する。
路側装置は、例えば通信履歴情報に自機路側装置の路側装置識別情報と関連付けられた第１の電波強度しか記録されていない場合、誤って隣接車線に位置する車載器との通信を継続してしまう可能性がある。しかしながら、上述の態様に記載の接続処理部３０１は、通信開始から所定の時間を経過後に一旦通信を切断して、車載器に対し他機路側装置と接続する機会を与えることができる。これにより、路側装置は、車載器と誤通信を継続してしまうことを抑制することができる。

本発明の第４の態様によれば、車両に搭載され、車線を通信範囲として設置された路側アンテナ（４）を通じて路側装置（３）と通信する車載器（２）は、前記路側装置（３）から信号を受信する信号受信部（２００）と、前記信号に含まれる前記路側装置（３）の路側装置識別情報と、当該信号の電波強度とを関連付けた通信履歴情報を記録する履歴記憶部（２２０）と、前記路側装置（３）に前記通信履歴情報を送信する履歴送信部（２０１）と、を備える。
このようにすることで、車載器は、当該車載器が路側装置の通信範囲となる車線に位置するか否かを精度よく判断可能な通信履歴情報を路側装置に提供することができる。これにより、路側装置と車載器との誤通信を抑制することができる。

本発明の第５の態様によれば、路車間通信システム（１）は、第１から第３の何れか一の態様に記載の路側装置（３）と、第４の態様に記載の車載器（２）と、を備える。

本発明の第６の態様によれば、車線を通信範囲として設置された路側アンテナ（４）を通じて、当該車線を走行する車両に搭載された車載器（２）と通信する路車間方法は、前記車載器（２）から、当該車載器（２）が通信を行った路側装置（３）を特定可能な路側装置識別情報と、当該路側装置（３）との通信における電波強度とを関連付けて記録した通信履歴情報を受信するステップと、前記通信履歴情報に含まれる複数の前記電波強度のうち、自機路側装置（３）の路側装置識別情報と関連付けられた第１の電波強度が最も大きい場合、前記車載器（２）との通信を継続するステップと、前記通信履歴情報に含まれる複数の前記電波強度のうち、前記第１の電波強度が他機路側装置（３）の路側装置識別情報と関連付けられた第２の電波強度よりも小さい場合、前記車載器（２）との通信を切断するステップと、を有する。

本発明の第７の態様によれば、車線を通信範囲として設置された路側アンテナ（４）を通じて、当該車線を走行する車両に搭載された車載器（２）と通信する路側装置（３）のコンピュータを機能させるプログラムは、前記コンピュータに、前記車載器（２）から、当該車載器（２）が通信を行った路側装置（３）を特定可能な路側装置識別情報と、当該路側装置（３）との通信における電波強度とを関連付けて記録した通信履歴情報を受信するステップと、前記通信履歴情報に含まれる複数の前記電波強度のうち、自機路側装置（３）の路側装置識別情報と関連付けられた第１の電波強度が最も大きい場合、前記車載器（２）との通信を継続するステップと、前記通信履歴情報に含まれる複数の前記電波強度のうち、前記第１の電波強度が他機路側装置（３）の路側装置識別情報と関連付けられた第２の電波強度よりも小さい場合、前記車載器（２）との通信を切断するステップと、を実行させる。

本発明の第８の態様によれば、車両に搭載され、車線を通信範囲として設置された路側アンテナ（４）を通じて路側装置（３）と通信する車載器（２）のコンピュータを機能させるプログラムは、前記コンピュータに、前記路側装置（３）から信号を受信するステップと、前記信号に含まれる前記路側装置（３）の路側装置識別情報と、当該信号の電波強度とを関連付けた通信履歴情報を記録するステップと、前記通信履歴情報を送信するステップと、を実行させる。

上述の態様によれば、路側装置と隣接車線に位置する車載器との誤通信を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る路車間通信システムの全体構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係る路車間通信システムの機能構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係る通信履歴情報の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る路車間通信処理の一例を示す図である。 本発明の一実施形態に係る路車間通信システムの機能を説明するための図である。 本発明の一実施形態に係る車載器及び路側装置のハードウェア構成の一例を示す図である。

以下、本発明の一実施形態に係る路車間通信システム１について、図１〜図６を参照しながら説明する。

（路車間通信システムの全体構成）
図１は、本発明の一実施形態に係る路車間通信システムの全体構成を示す図である。
本実施形態に係る路車間通信システム１は、例えば駐車場の出口に設けられ、駐車場の出口車線（以下、「車線Ｌ」とも記載する）に到来した車両Ａから駐車料金を収受する料金収受システムとして機能する。なお、他の実施形態では、路車間通信システム１は、有料道路の通行料金を収受するための料金収受システムとして用いられてもよい。
また、本実施形態では、駐車場には複数の車線Ｌが設けられているものとする。なお、図１には二つの車線Ｌ１、Ｌ２が設けられている例が示されているが、これに限られることはなく、三つ以上の車線Ｌが設けられていてもよい。

図１に示すように、路車間通信システム１は、車載器２と、路側装置３と、路側アンテナ４と、発進制御機５とを備えている。

車載器２は、車両Ａに搭載され、後述の路側アンテナ４を通じて路側装置３と通信する。

路側装置３は、路側アンテナ４を通じて、当該車線Ｌを走行する車両Ａに搭載された車載器２と通信する。
路側装置３は、車線Ｌの路側に設けられたアイランドＩ上に、車線別に一台ずつ設置される。例えば、図１の例では、車線Ｌ１には路側装置３Ａが設置され、車線Ｌ２には路側装置３Ｂが設置される。
また、路側装置３は、車載器２と無線通信による路車間通信（以下、単に「通信」とも記載する）を行って、車両Ａの駐車料金を収受する。

路側アンテナ４は、車線Ｌを通信範囲として設定される。本実施形態では、路側アンテナ４は、車線Ｌ路側のアイランド上に車線別に設置され、路側装置３の制御に従い、所定の通信範囲Ｒ内に位置する車載器２と通信を行うための電波の発信及び停止を行う。例えば、図１の例では、車線Ｌ１には路側アンテナ４Ａが設置され、通信範囲Ｒ１内に位置する車載器２と通信を行う。また、車線Ｌ２には路側アンテナ４Ｂが設置され、通信範囲Ｒ２内に位置する車載器２と通信を行う。

発進制御機５は、路側装置３の制御に従い、ゲートの開放動作及び閉塞動作を実施する。発進制御機５は、例えば、駐車料金の収受処理が完了するまで車両Ａを発進させないようにする等の目的で設けられている。

（路車間通信システムの機能構成）
図２は、本発明の一実施形態に係る路車間通信システムの機能構成を示す図である。
図２に示すように、車載器２は、ＣＰＵ２０と、無線通信部２１と、記録媒体２２とを備えている。

ＣＰＵ２０は、車載器２の動作全体を司るプロセッサであり、所定のプログラムに従って動作することにより、信号受信部２００、履歴送信部２０１、及び支払処理部２０２としての機能を発揮する。

信号受信部２００は、路側装置３から無線通信部２１を介して信号（後述の「問いかけ信号」）を受信する。また、信号受信部２００は、受信した信号に基づいて、通信接続を行った路側装置に関する「通信履歴情報Ｄ１（図３）」を記録媒体２２の履歴記憶部２２０に記憶する。
図３は、本発明の一実施形態に係る通信履歴情報の一例を示す図である。
図３に示すように、「通信履歴情報Ｄ１」は、信号を受信した「受信日時」と、受信した信号に含まれる路側装置３の「路側装置識別情報」（後述）と、当該信号の「電波強度」とを関連付けた情報である。

履歴送信部２０１は、路側装置３に「通信履歴情報Ｄ１」を送信する。

支払処理部２０２は、路側装置３により課金された駐車料金の支払処理を行う。

無線通信部２１は、路側アンテナ４を通じて路側装置３との通信を接続又は切断する。
具体的には、無線通信部２１は、路側装置３から路側アンテナ４を通じて「問いかけ信号」を受信すると、当該「問いかけ信号」に対して「車載器識別情報」を含む「応答信号」を送信することにより、路側装置３との通信を接続する。
なお、「車載器識別情報」は、車載器２を特定可能な情報であって、例えば無線通信部２１が通信用に生成した通信ＩＤであってもよいし、予め記録媒体２２に記録されている車載器２の固有番号（車載器ＩＤ等）であってもよい。
このとき、無線通信部２１は、受信した「問いかけ信号」をＣＰＵ２０の信号受信部２００に出力して、路側装置３との通信が接続されたことを通知する。
また、無線通信部２１は、路側装置３との通信開始後、当該路側装置３から各種信号（情報）を受信しない期間が所定時間以上継続した場合、通信が切断されたと判断する。

記録媒体２２は、「通信履歴情報Ｄ１」が記録される履歴記憶部２２０を有している。また、記録媒体２２には、予め「車載器識別情報」が記録されている。

また、図２に示すように、路側装置３は、ＣＰＵ３０と、無線通信部３１と、接続Ｉ／Ｆ（Interface）３２と、記録媒体３３とを備えている。

ＣＰＵ３０は、路側装置３の動作全体を司るプロセッサであり、所定のプログラムに従って動作することにより、履歴受信部３００、接続処理部３０１、課金処理部３０２としての機能を発揮する。

履歴受信部３００は、車載器２から送信された「通信履歴情報Ｄ１」及び「車載器識別情報」を受信する。

接続処理部３０１は、「通信履歴情報Ｄ１」に含まれる複数の「電波強度」のうち、自機路側装置３（例えば図１の路側装置３Ａ）の「路側装置識別情報」と関連付けられた第１の電波強度が最も大きい場合、車載器２との通信を継続する。また、接続処理部３０１は、第１の電波強度が他機路側装置３（例えば図１の路側装置３Ｂ）の「路側装置識別情報」と関連付けられた第２の電波強度よりも小さい場合、車載器２との通信を切断する。

課金処理部３０２は、車両Ａの駐車料金を課金する処理を行う。
また、課金処理部３０２は、車両Ａに対する課金処理が完了すると、発進制御機５に開指令を出力して、車両Ａの発進を許可する。

無線通信部３１は、路側アンテナ４を通じて車載器２との通信を接続又は切断する。具体的には、無線通信部３１は、所定の送信間隔ごとに、車線Ｌの通信範囲Ｒ内に位置する車載器２に対し、「路側装置識別情報」を含む「問いかけ信号」を送信する。そして、無線通信部３１は、「問いかけ信号」に対し「応答信号」を返してきた車載器２と通信を接続する。そうすると、無線通信部３１は、車載器２との接続通知をＣＰＵ３０に出力する。
なお、「路側装置識別情報」は、複数の路側装置３それぞれを特定可能な情報であって、例えば無線通信部３１が通信用に生成した通信ＩＤであってもよいし、予め記録媒体３３に記録されている路側装置３又は路側アンテナ４の固有番号（製造番号等）であってもよい。
また、無線通信部３１は、車載器２との通信を接続後、ＣＰＵ３０の接続処理部３０１から切断指令が出力された場合、通信を切断する。

接続Ｉ／Ｆ３２には、発進制御機５が接続される。接続Ｉ／Ｆは、ＣＰＵ３０の制御に従い、発進制御機５に対し開指令及び閉指令を伝達する。

記録媒体３３には、予め「路側装置識別情報」が記録されている。

（路車間通信システムの処理フロー）
図４は、本発明の一実施形態に係る路車間通信処理の一例を示す図である。
以下、図４を参照しながら、車載器２と路側装置３との間で行われる路車間通信処理の一例について説明する。
ここでは、図１に示すように、車線Ｌ１に路側装置３Ａ及び路側アンテナ４Ａが設けられ、車線Ｌ２に路側装置３Ｂ及び路側アンテナ４Ｂが設けられているものとする。また、車両Ａ（車載器２）は車線Ｌ１の通信範囲Ｒ１内に位置しているが、路側アンテナ４Ａから発信された電波に加え、路側アンテナ４Ｂから発信された電波が周辺の構造物等により反射されて車載器２に到達したとする。

まず、路側装置３Ａ及び路側装置３Ｂそれぞれの無線通信部３１は、所定の送信間隔（例えば１０ｍｓ）ごとに、通信範囲Ｒ内に位置する車載器２に対し応答を求める「問いかけ信号」を送信する（ステップＳ１００Ａ、Ｓ１００Ｂ）。
このとき、「問いかけ信号」には、路側装置３Ａ、３Ｂそれぞれを特定可能な「路側装置識別情報」が含まれている。

車載器２の無線通信部２１は、車両Ａが出口に到来して通信範囲Ｒ１内に進入すると、路側装置３Ａ、３Ｂから「問いかけ信号」を受け付ける（ステップＳ２００）。

ステップＳ２００において、無線通信部２１は、最初に路側装置３Ａ又は３Ｂから「問いかけ信号」を受信してから所定の受付時間ｔ１（例えば５０ｍｓ）を経過するまで、路側装置３Ａ及び３Ｂの「問いかけ信号」を継続して受け付ける。そして、無線通信部２１は、受付時間ｔ１内において最後に受信した「問いかけ信号」に対し、「車載器識別情報」を含む「応答信号」を送信する（ステップＳ２０１）。
図４の例では、無線通信部２１は、路側装置３Ａの「問いかけ信号」に対し「応答信号」の送信を行ったとする。

また、無線通信部２１は、受信した「問いかけ信号」をＣＰＵ２０の信号受信部２００に出力して、路側装置３Ａとの通信が接続されたことを通知する。そうすると、信号受信部２００は、無線通信部２１から出力された「問いかけ信号」を受信する（ステップＳ２０２）。

「問いかけ信号」を受信すると、信号受信部２００は、当該「問いかけ信号」の「受信日時」と、「路側装置識別情報」と、「電波強度」とを関連付けた「通信履歴情報Ｄ１」を記録媒体２２の履歴記憶部２２０に記憶して更新する（ステップＳ２０３）。
図５は、本発明の一実施形態に係る路車間通信システムの機能を説明するための図である。
例えば、図５の（１）「ステップＳ２０３における通信履歴情報」に示すように、信号受信部２００は、路側装置３Ａの「通信履歴情報Ｄ１」として、「受信日時：２０１８／２／１ ９：４１」、「路側装置識別情報：ＩＤ０００１」、及び「電波強度：１８」を記録したとする。

図４に戻り、車載器２から「応答信号」を受信すると、路側装置３Ａの履歴受信部３００は、車載器２に対して「通信履歴情報Ｄ１」の送信を要求する（ステップＳ１０１Ａ）。

そうすると、車載器２の履歴送信部２０１は、記録媒体２２の履歴記憶部２２０から「通信履歴情報Ｄ１（図５の（１））」を読み出して、路側装置３Ａに送信する（ステップＳ２０４）。

車載器２から「通信履歴情報Ｄ１」を受信すると、路側装置３Ａの接続処理部３０１は、「通信履歴情報Ｄ１」に含まれる「電波強度」に基づいて、自機路側装置３Ａの電波強度（第１の電波強度）が最も大きいか否かを判定する（ステップＳ１０２Ａ）。
このとき、接続処理部３０１は、「通信履歴情報Ｄ１」に含まれる複数の「電波強度」のうち、現在時刻（例えば９：４１）から所定時間（例えば５分）過去までの対象期間に含まれる「電波強度」に基づいて判定を行う。これにより、車両Ａが車線Ｌ１の通信範囲Ｒ１に進入するよりも以前の通信履歴を除外することができる。例えば、図５の（１）の例では、「路側装置識別情報：ＩＤ０００５」の「電波強度：３２」は対象期間に含まれないので、接続処理部３０１は、当該電波強度を除外して判定を行う。したがって、図５の（１）の例では、接続処理部３０１は、自機路側装置３Ａを示す「路側装置識別情報：ＩＤ０００１」の「電波強度：１８」が最大であると判定する。

自機路側装置３Ａの電波強度が最大であると判定すると、接続処理部３０１は、車載器２が自車線Ｌ１に位置する可能性が高いと判断して、車載器２との通信（接続）を継続する（ステップＳ１０３Ａ）。

次に、路側装置３Ａの課金処理部３０２は、車載器２に対し車両Ａの駐車料金を課金する処理を行う（ステップＳ１０４Ａ）。
例えば、課金処理部３０２は、車両Ａが駐車場を利用した期間に応じた駐車料金を計算し、当該駐車料金の支払いを求める課金情報を車載器２に送信する。そうすると、車載器２の支払処理部２０２は、路側装置３から受信した課金情報に基づいて、車載器２に挿入されたＩＣカード（不図示）に駐車料金を記録し、路側装置３Ａに対し支払いに用いるクレジットカード番号及び有効期限を送信する等の支払処理を行う。

また、路側装置３Ａの接続処理部３０１は、車載器２との通信開始から所定の通信時間ｔ２（例えば５秒）が経過すると、無線通信部３１に車載器２との通信を切断する指令を出力する。無線通信部３１は、この切断指令に従い車載器２との通信を切断する（ステップＳ１０５Ａ）。なお、通信開始とは、例えば路側装置３Ａが車載器２から「応答信号」を受信したタイミングであってもよいし、路側装置３Ａの接続処理部３０１がステップＳ１０３Ａにおいて車載器２との通信を継続すると判断したタイミングであってもよい。
このとき、路側装置３Ａの課金処理部３０２は、車載器２に対する課金処理が完了していない場合、課金処理を中断し、車載器２の「車載器識別情報」と、実行済みの課金処理の内容とを含む「中断情報」を記録媒体３３に一時的に記録する。

路側装置３Ａが車載器２との通信を切断すると、車載器２は、課金処理及び支払処理に関する各種信号（情報）を路側装置３Ａから受信できなくなる。このとき、車載器２の無線通信部２１は、路側装置３Ａから各種信号を受信しない期間が所定の待機時間ｔ３（例えば５秒）以上継続した場合、通信が切断されたと判断する（ステップＳ２０５）。

通信が切断されると、路側装置３Ａの無線通信部３１は、再び「問いかけ信号」を送信する（ステップＳ１０６Ａ）。また、このとき、路側装置３Ｂは、ステップＳ１００Ｂから継続して「問いかけ信号」の送信を行っている（ステップＳ１０６Ｂ）。

車載器２の無線通信部２１は、路側装置３Ａ、３Ｂから所定の受付時間ｔ１が経過するまで、「問いかけ信号」を受け付ける（ステップＳ２０６）。
そして、無線通信部２１は、受付時間ｔ１内において最後に受信した「問いかけ信号」に対し、「車載器識別情報」を含む「応答信号」を送信する（ステップＳ２０７）。
図４の例では、無線通信部２１は、路側装置３Ｂの「問いかけ信号」に対し「応答信号」の送信を行ったとする。

また、無線通信部２１は、受信した「問いかけ信号」をＣＰＵ２０の信号受信部２００に出力して、路側装置３Ｂとの通信が接続されたことを通知する。そうすると、信号受信部２００は、無線通信部２１から出力された「問いかけ信号」を受信する（ステップＳ２０８）。

「問いかけ信号」を受信すると、信号受信部２００は、当該「問いかけ信号」の「受信日時」と、「路側装置識別情報」と、「電波強度」とを関連付けた「通信履歴情報Ｄ１」を記録媒体２２の履歴記憶部２２０に記憶して更新する（ステップＳ２０９）。
例えば、図５の（２）「ステップＳ２０９における通信履歴情報」に示すように、信号受信部２００は、路側装置３Ｂの「通信履歴情報Ｄ１」として、「受信日時：２０１８／２／１ ９：４１」、「路側装置識別情報：ＩＤ０００２」、及び「電波強度：１０」を記録したとする。

図４に戻り、車載器２から「応答信号」を受信すると、路側装置３Ｂの履歴受信部３００は、車載器２に対して「通信履歴情報Ｄ１」の送信を要求する（ステップＳ１０７Ｂ）。

そうすると、車載器２の履歴送信部２０１は、記録媒体２２の履歴記憶部２２０から「通信履歴情報Ｄ１（図５の（２））」を読み出して、路側装置３Ｂに送信する（ステップＳ２１０）。

車載器２から「通信履歴情報Ｄ１」を受信すると、路側装置３Ｂの接続処理部３０１は、「通信履歴情報Ｄ１」に含まれる「電波強度」に基づいて、自機路側装置３Ｂの電波強度（第１の電波強度）が最も大きいか否かを判定する（ステップＳ１０８Ｂ）。
このとき、接続処理部３０１は、ステップＳ１０２Ａと同様に、現在時刻から所定時間過去までの対象期間に含まれる「電波強度」に基づいて判定を行う。
図５の（２）の例では、対象期間に含まれる「通信履歴情報Ｄ１」のうち、自機路側装置３Ｂを示す「路側装置識別情報：ＩＤ０００２」の「電波強度：１０」は、他機路側装置３Ａを示す「路側装置識別情報：ＩＤ０００１」の「電波強度：１８」よりも小さいと判定する。

自機路側装置３Ｂの電波強度が最大ではない判定すると、接続処理部３０１は、車載器２が自車線Ｌ２に位置する可能性が低い（隣接車線に位置する可能性が高い）と判断して、車載器２との通信（接続）を切断する（ステップＳ１０９Ｂ）。これにより、接続処理部３０１は、隣接車線に位置すると思われる車載器２との誤通信を速やかに終了することができる。

車載器２の無線通信部２１は、路側装置３Ｂから各種信号を受信しない期間が所定の待機時間ｔ３（例えば５秒）以上継続した場合、通信が切断されたと判断する（ステップＳ２１１）。

通信が切断されると、路側装置３Ａの無線通信部３１は、再び「問いかけ信号」を送信する（ステップＳ１０６Ａ）。また、このとき、路側装置３Ｂは、ステップＳ１００Ｂから継続して「問いかけ信号」の送信を行っている（ステップＳ１０６Ｂ）。

通信が切断されると、路側装置３Ａ及び３Ｂの無線通信部３１は、再び「問いかけ信号」を送信する（ステップＳ１１０Ａ、Ｓ１１０Ｂ）。

車載器２の無線通信部２１は、路側装置３Ａ、３Ｂから所定の受付時間ｔ１が経過するまで、「問いかけ信号」を受け付ける（ステップＳ２１２）。
そして、無線通信部２１は、受付時間ｔ１内において最後に受信した「問いかけ信号」に対し、「車載器識別情報」を含む「応答信号」を送信する（ステップＳ２１３）。
図４の例では、無線通信部２１は、路側装置３Ａの「問いかけ信号」に対し「応答信号」の送信を行ったとする。

また、無線通信部２１は、受信した「問いかけ信号」をＣＰＵ２０の信号受信部２００に出力して、路側装置３Ａとの通信が接続されたことを通知する。そうすると、信号受信部２００は、無線通信部２１から出力された「問いかけ信号」を受信する（ステップＳ２１４）。

「問いかけ信号」を受信すると、信号受信部２００は、ステップＳ２０３と同様に当該「問いかけ信号」に基づいて「通信履歴情報Ｄ１」を記録媒体２２の履歴記憶部２２０に記憶して更新する（ステップＳ２１５）。
例えば、図５の（３）「ステップＳ２１５における通信履歴情報」に示すように、信号受信部２００は、路側装置３Ａの「通信履歴情報Ｄ１」として、「受信日時：２０１８／２／１ ９：４２」、「路側装置識別情報：ＩＤ０００１」、及び「電波強度：１８」を記録したとする。

図４に戻り、車載器２から「応答信号」を受信すると、路側装置３Ａの履歴受信部３００は、車載器２に対して「通信履歴情報Ｄ１」の送信を要求する（ステップＳ１１１Ａ）。

そうすると、車載器２の履歴送信部２０１は、記録媒体２２の履歴記憶部２２０から「通信履歴情報Ｄ１（図５の（３））」を読み出して、路側装置３Ａに送信する（ステップＳ２１６）。

車載器２から「通信履歴情報Ｄ１」を受信すると、路側装置３Ａの接続処理部３０１は、ステップＳ１０２Ａと同様に自機路側装置３Ａの電波強度（第１の電波強度）が最も大きいか否かを判定する（ステップＳ１１２Ａ）。
図５の（３）の例では、接続処理部３０１は、対象期間に含まれる「通信履歴情報Ｄ１」のうち、自機路側装置３Ａを示す「路側装置識別情報：ＩＤ０００１」の「電波強度：１８」が最大であると判定する。

自機路側装置３Ａの電波強度が最大であると判定すると、接続処理部３０１は、車載器２が自車線Ｌ１に位置する可能性が高いと判断して、車載器２との通信（接続）を継続する（ステップＳ１１３Ａ）。

次に、路側装置３Ａの課金処理部３０２は、車載器２に対し車両Ａの駐車料金を課金する処理を行う（ステップＳ１１４Ａ）。このとき、記録媒体３３に、車載器２の「車載器識別情報」に関連付けられた「中断情報」が記録されている場合、当該「中断情報」に基づいて課金処理を再開する。

路側装置３Ａの課金処理部３０２は、通信時間ｔ２以内に課金処理が完了すると、無線通信部３１に車載器２との通信を切断する指令を出力する。無線通信部３１は、この切断指令に従い車載器２との通信を切断する（ステップＳ１１５Ａ）。

このとき、車載器２の支払処理部２０２は、支払処理が完了すると、無線通信部３１に路側装置３Ａとの通信を切断する指令を出力するようにしてもよい。また、車載器２の無線通信部３１は、路側装置３Ａから各種信号を受信しない期間が所定の待機時間ｔ３（例えば５秒）以上継続した場合、路側装置３Ａとの通信を切断するようにしてもよい（ステップＳ２１７）。

また、課金処理部３０２は、発進制御機５に開指令を出力して、車両Ａの発進を許可する（ステップＳ１１６Ａ）。

（ハードウェア構成）
図６は、本発明の一実施形態に係る車載器及び路側装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
以下、図６を参照して、車載器２及び路側装置３のハードウェア構成の一例について説明する。
図６に示すように、コンピュータ９００は、ＣＰＵ９０１、主記憶装置９０２、補助記憶装置９０３、インタフェース９０４を備える。
上述の車載器２及び路側装置３は、コンピュータ９００に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式で補助記憶装置９０３に記憶されている。ＣＰＵ９０１は、プログラムを補助記憶装置９０３から読み出して主記憶装置９０２に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、ＣＰＵ９０１は、プログラムに従って、車載器２及び路側装置３が各種処理に用いる記憶領域を主記憶装置９０２に確保する。また、ＣＰＵ９０１は、プログラムに従って、処理中のデータを記憶する記憶領域を補助記憶装置９０３に確保する。

補助記憶装置９０３の例としては、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disc Read Only Memory）、半導体メモリ等が挙げられる。補助記憶装置９０３は、コンピュータ９００のバスに直接接続された内部メディアであってもよいし、インタフェース９０４又は通信回線を介してコンピュータ９００に接続される外部メディアであってもよい。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ９００に配信される場合、配信を受けたコンピュータ９００が当該プログラムを主記憶装置９０２に展開し、上記処理を実行してもよい。少なくとも１つの実施形態において、補助記憶装置９０３は、一時的でない有形の記録媒体である。

また、当該プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。
更に、当該プログラムは、前述した機能を補助記憶装置９０３に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

（作用効果）
以上のように、本実施形態に係る路側装置３は、車線Ｌを通信範囲として設置された路側アンテナ４を通じて、当該車線Ｌを走行する車両Ａに搭載された車載器２と通信する路側装置３であって、車載器２から、当該車載器２が通信接続を行った路側装置３を特定可能な「路側装置識別情報」と、当該路側装置３との通信における「電波強度」とを関連付けて記録した「通信履歴情報Ｄ１」を受信する履歴受信部３００と、「通信履歴情報Ｄ１」に含まれる複数の「電波強度」のうち、自機路側装置３（例えば図１の路側装置３Ａ）の「路側装置識別情報」と関連付けられた第１の電波強度が最も大きい場合、車載器２との通信を継続し、第１の電波強度が他機路側装置３（例えば図１の路側装置３Ｂ）の「路側装置識別情報」と関連付けられた第２の電波強度よりも小さい場合、車載器２との通信を切断する接続処理部３０１と、を備える。
通常、路側アンテナ４と車載器２との距離が近いほど電波強度は大きくなる。したがって、路側装置３は、「通信履歴情報Ｄ１」に含まれる電波強度のうち、自機路側装置３の第１の電波強度が最も大きい場合は車載器２が自車線に位置する可能性が高く、自機路側装置３の第１の電波強度が他機路側装置３の第２の電波強度よりも小さい場合は車載器２が隣接車線に位置する可能性が高いと判断することができる。このため、路側装置３は、車載器２が自車線に位置する可能性が高い場合のみ車載器２との通信を継続するので、隣接車線に位置する車載器２との誤通信を抑制することができる。
更に、路側装置３は、車載器２が隣接車線に位置する可能性が高い場合は、当該車載器２との通信を切断するので、当該車載器２と他機路側装置３との間で通信を再接続させることにつながる。

また、路側装置３の接続処理部３０１は、「通信履歴情報Ｄ１」に含まれる複数の「電波強度」のうち、現在時刻から所定時間過去までの対象期間に含まれる「電波強度」に基づいて、車載器２との通信を継続するか切断するかを判断する。
このようにすることで、路側装置３は、車載器２が路側装置３との通信範囲Ｒに到来する以前の過去の「電波強度」を判断の対象とするデータから除外することができるので、車載器２が自車線に位置するか否かを判断する精度を向上させることができる。

また、路側装置３の接続処理部３０１は、車載器２との通信開始から所定の通信時間ｔ２を経過した場合、当該車載器２との通信を切断する。
路側装置３は、例えば「通信履歴情報Ｄ１」に自機路側装置３の「路側装置識別情報」と関連付けられた第１の電波強度しか記録されていない場合、誤って隣接車線に位置する車載器２との通信を継続してしまう可能性がある。しかしながら、本実施形態に係る接続処理部３０１は、通信開始から所定の通信時間ｔ２を経過後に一旦通信を切断して、車載器２に対し他機路側装置と接続する機会を与えることができる。これにより、路側装置３は、車載器２と誤通信を継続してしまうことを抑制することができる。

また、本実施形態に係る車載器２は、車両Ａに搭載され、車線Ｌを通信範囲として設置された路側アンテナ４を通じて路側装置３と通信する車載器２であって、路側装置３から「問いかけ信号」を受信する信号受信部２００と、「問いかけ信号」に含まれる路側装置３の「路側装置識別情報」と、当該「問いかけ信号」の「電波強度」とを関連付けた「通信履歴情報Ｄ１」を記録する履歴記憶部２２０と、路側装置３に「通信履歴情報Ｄ１」を送信する履歴送信部２０１と、を備える。
このようにすることで、車載器２は、当該車載器２が路側装置３の通信範囲となる車線Ｌに位置するか否かを精度よく判断可能な「通信履歴情報Ｄ１」を路側装置３に提供することができる。これにより、車載器２と路側装置３との誤通信を抑制することができる。

以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の技術的思想を逸脱しない限り、これらに限定されることはなく、多少の設計変更等も可能である。

例えば、上述の実施形態において、路側装置３から送信される「問いかけ信号」に「路側装置識別情報」が含まれる態様について説明したが、これに限られることはない。他の実施形態では、「問いかけ信号」には、路側装置３の無線通信部３１が生成した通信ＩＤのみが含まれていてもよい。この場合、路側装置３の履歴受信部３００は、車載器２に「通信履歴情報Ｄ１」の送信を要求する際に、「路側装置識別情報（製造番号等）」を合わせて通知するものとする。
また、車載器２から送信される「応答信号」には、同様に、車載器２の無線通信部２１が生成した通信ＩＤのみが含まれていてもよい。この場合、車載器２の履歴送信部２０１は、路側装置３に「通信履歴情報Ｄ１」を送信する際に、合わせて「車載器識別情報（車載器ＩＤ等）」を合わせて通知するものとする。

上述の態様によれば、路側装置と隣接車線に位置する車載器との誤通信を抑制することができる。

１ 路車間通信システム
２ 車載器
２０ ＣＰＵ
２００ 信号受信部
２０１ 履歴送信部
２０２ 支払処理部
２１ 無線通信部
２２ 記録媒体
２２０ 履歴記憶部
３、３Ａ、３Ｂ 路側装置
３０ ＣＰＵ
３００ 履歴受信部
３０１ 接続処理部
３０２ 課金処理部
３１ 無線通信部
３３ 記録媒体
４、４Ａ、４Ｂ 路側アンテナ
５ 発進制御機

Claims (8)

1. 車線を通信範囲として設置された路側アンテナを通じて、当該車線を走行する車両に搭載された車載器と通信する路側装置であって、
   前記車載器から、当該車載器が通信を行った路側装置を特定可能な路側装置識別情報と、当該路側装置との通信における電波強度とを関連付けて記録した通信履歴情報を受信する履歴受信部と、
   前記通信履歴情報に含まれる複数の前記電波強度のうち、自機路側装置の路側装置識別情報と関連付けられた第１の電波強度が最も大きい場合、前記車載器との通信を継続し、前記第１の電波強度が他機路側装置の路側装置識別情報と関連付けられた第２の電波強度よりも小さい場合、前記車載器との通信を切断する接続処理部と、
   を備える路側装置。
2. 前記接続処理部は、前記通信履歴情報に含まれる複数の前記電波強度のうち、現在時刻から所定時間過去までの対象期間に含まれる前記電波強度に基づいて、前記車載器との通信を継続するか切断するかを判断する、
   請求項１に記載の路側装置。
3. 前記接続処理部は、前記車載器との通信開始から所定の時間を経過した場合、当該車載器との通信を切断する、
   請求項１又は２に記載の路側装置。
4. 車両に搭載され、車線を通信範囲として設置された路側アンテナを通じて路側装置と通信する車載器であって、
   前記路側装置から信号を受信する信号受信部と、
   前記信号に含まれる前記路側装置の路側装置識別情報と、当該信号の電波強度とを関連付けた通信履歴情報を記録する履歴記憶部と、
   前記路側装置に前記通信履歴情報を送信する履歴送信部と、
   を備える車載器。
5. 請求項１から３の何れか一項に記載の路側装置と、
   請求項４に記載の車載器と、
   を備える路車間通信システム。
6. 車線を通信範囲として設置された路側アンテナを通じて、当該車線を走行する車両に搭載された車載器と路側装置との間で通信する路車間方法であって、
   前記車載器から、当該車載器が通信を行った路側装置を特定可能な路側装置識別情報と、当該路側装置との通信における電波強度とを関連付けて記録した通信履歴情報を受信するステップと、
   前記通信履歴情報に含まれる複数の前記電波強度のうち、自機路側装置の路側装置識別情報と関連付けられた第１の電波強度が最も大きい場合、前記車載器との通信を継続するステップと、
   前記通信履歴情報に含まれる複数の前記電波強度のうち、前記第１の電波強度が他機路側装置の路側装置識別情報と関連付けられた第２の電波強度よりも小さい場合、前記車載器との通信を切断するステップと、
   を有する路車間通信方法。
7. 車線を通信範囲として設置された路側アンテナを通じて、当該車線を走行する車両に搭載された車載器と通信する路側装置のコンピュータを機能させるプログラムであって、前記コンピュータに、
   前記車載器から、当該車載器が通信を行った路側装置を特定可能な路側装置識別情報と、当該路側装置との通信における電波強度とを関連付けて記録した通信履歴情報を受信するステップと、
   前記通信履歴情報に含まれる複数の前記電波強度のうち、自機路側装置の路側装置識別情報と関連付けられた第１の電波強度が最も大きい場合、前記車載器との通信を継続するステップと、
   前記通信履歴情報に含まれる複数の前記電波強度のうち、前記第１の電波強度が他機路側装置の路側装置識別情報と関連付けられた第２の電波強度よりも小さい場合、前記車載器との通信を切断するステップと、
   を実行させるプログラム。
8. 車両に搭載され、車線を通信範囲として設置された路側アンテナを通じて路側装置と通信する車載器のコンピュータを機能させるプログラムであって、前記コンピュータに、
   前記路側装置から信号を受信するステップと、
   前記信号に含まれる前記路側装置の路側装置識別情報と、当該信号の電波強度とを関連付けた通信履歴情報を記録するステップと、
   前記通信履歴情報を送信するステップと、
   を実行させるプログラム。

Images