WO2015128999A1 - 車載器および車載器による通信方法 - Google Patents

車載器および車載器による通信方法 Download PDF

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control unit
communication partner
wireless
reception
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剛志 永田
竹内 久治
祥史 早川
加藤 聖樹
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三菱重工業株式会社
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    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/02Transmitters
    • H04B1/04Circuits
    • H04B1/0475Circuits with means for limiting noise, interference or distortion
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40Circuits
    • H04B1/50Circuits using different frequencies for the two directions of communication
    • H04B1/52Hybrid arrangements, i.e. arrangements for transition from single-path two-direction transmission to single-direction transmission on each of two paths or vice versa
    • H04B1/525Hybrid arrangements, i.e. arrangements for transition from single-path two-direction transmission to single-direction transmission on each of two paths or vice versa with means for reducing leakage of transmitter signal into the receiver
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W52/00Power management, e.g. TPC [Transmission Power Control], power saving or power classes
    • H04W52/04TPC
    • H04W52/52TPC using AGC [Automatic Gain Control] circuits or amplifiers

Definitions

  • the present invention relates to a vehicle-mounted device.
  • the present invention relates to a vehicle-mounted device that performs wireless communication.
  • an on-board device that performs wireless communication is known.
  • an in-vehicle device compatible with an automatic fee collection system performs wireless communication with a roadside device installed on the roadside, and performs data processing necessary for automatic fee collection.
  • a narrow-range communication (DSRC: Dedicated Short Range Communications) system is known.
  • DSRC Dedicated Short Range Communications
  • ASK Amplitude Shift Keying
  • QPSK Quadrature Phase Shift Keying
  • Patent Document 1 discloses a radio station in a DSRC system. This radio station shares a power amplification circuit for transmission signals using the above-described two types of modulation schemes. Furthermore, this radio station switches the magnitude of the transmission output power according to the modulation method used.
  • Patent Document 2 discloses a receiver for a DSRC in-vehicle device. This receiver determines which of the above-mentioned two modulation schemes the received wave modulation scheme is, and switches the gain of the amplifier according to the recognized modulation scheme.
  • Patent Document 3 discloses a DSRC on-vehicle device.
  • This DSRC in-vehicle device includes reception sensitivity setting means for setting reception sensitivity in a communication area with a roadside device in accordance with vehicle type information.
  • This reception sensitivity setting means compensates for the difference in received electric field strength depending on the vehicle type by the reception sensitivity.
  • Patent Document 4 discloses a DSRC on-vehicle device.
  • This DSRC on-vehicle device includes a reception sensitivity increasing means for increasing the reception sensitivity in the communication area with the roadside device in response to the entry into the communication start area with respect to the roadside device.
  • the reception sensitivity increasing means returns the reception sensitivity to the normal reception sensitivity before entering the communication start area in response to the end of communication with the roadside device.
  • the communication partner with which the vehicle-mounted device performs wireless communication is not limited to the roadside device, and various forms are expected.
  • An object of the present invention is to provide a technique for preventing the occurrence of radio wave interference and interference in wireless communication by a multipurpose vehicle-mounted device that can use such a plurality of types of services.
  • an in-vehicle device in one aspect of the present invention, includes a wireless transmission unit that transmits a transmission signal to a communication partner, a wireless reception unit that receives a reception signal from the communication partner, and a communication characteristic control unit.
  • the communication characteristic control unit variably controls communication characteristics including the transmission output of the wireless transmission unit and the reception sensitivity of the wireless reception unit according to control information included in the reception signal.
  • the wireless communication range when the communication partner is the first communication partner is wider than the wireless communication range when the communication partner is the second communication partner.
  • the communication characteristic control unit sets the transmission output to the first transmission output and sets the reception sensitivity to the first reception sensitivity according to the control information received from the first communication partner.
  • the communication characteristic control unit sets the transmission output to a second transmission output smaller than the first transmission output according to the control information received from the second communication partner, and
  • the reception sensitivity is set to a second reception sensitivity lower than the first reception sensitivity.
  • the communication characteristic control unit may set the transmission output to the first transmission output and set the reception sensitivity to the first reception sensitivity.
  • the communication characteristic control unit may return the communication characteristic to the initial state.
  • the first communication partner is another vehicle
  • the second communication partner is a roadside system.
  • the control information may include service information indicating the service type.
  • the communication characteristic control unit may have a correspondence table indicating a correspondence relationship between service types and communication characteristics. When receiving the control information, the communication characteristic control unit refers to the correspondence table and sets the communication characteristic to correspond to the service type indicated by the service information included in the received control information.
  • the communication characteristic control unit receives the update information indicating the latest information of the correspondence table, and updates the correspondence table according to the received update information.
  • the present invention can prevent the occurrence of radio wave interference and interference in wireless communication by a multipurpose vehicle-mounted device that can use a plurality of types of services.
  • FIG. 1 is a table showing an example of communication processing performed by the vehicle-mounted device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating an example of communication processing performed by the vehicle-mounted device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram schematically showing the configuration of the vehicle-mounted device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of the wireless communication unit of the vehicle-mounted device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart schematically showing the operation of the vehicle-mounted device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram for explaining a modification of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a block diagram schematically showing the configuration of the vehicle-mounted device according to the modification.
  • the vehicle-mounted device is a multipurpose vehicle-mounted device that can use a plurality of types of services via wireless communication, and performs a wireless communication process suitable for each of the plurality of types of services.
  • wireless communication process which the onboard equipment which concerns on this Embodiment performs is demonstrated. As an example, consider the following three types of wireless communication processing.
  • vehicle-to-vehicle communication is performed. That is, the communication partner in the case of the first communication process is another vehicle.
  • Examples of services that can be used by the first communication process include message communication between vehicles and provision of emergency vehicle approach information.
  • vehicle-roadside communication is performed. That is, the communication partner in the case of the second communication process is a roadside system. Examples of services that can be used by the second communication processing include charging processing at a charging point, provision of traffic information, and the like. As the billing process, toll collection on an expressway and road billing for restricting entry in urban areas can be considered.
  • the vehicle-roadside communication is also performed in the third communication process.
  • a typical example assumed as a communication partner in this case is a parking lot system (roadside machine) installed at the entrance of a parking lot. Available services include billing processing in parking lots and entrance / exit management.
  • the required wireless communication range differs between the first to third communication processes.
  • the required wireless communication range is the widest in the case of the first communication process and the narrowest in the case of the third communication process. Therefore, in the present embodiment, the communication characteristics of the vehicle-mounted device are variably controlled according to the required size of the wireless communication range.
  • the communication characteristics include transmission output and reception sensitivity. For example, in the first communication process with the widest wireless communication range, the transmission output is set to the maximum and the reception sensitivity is set to the maximum. On the other hand, in the third communication process having the narrowest wireless communication range, the transmission output is set to the minimum and the reception sensitivity is set to the minimum.
  • the transmission output and the reception sensitivity in the case of the second communication process are set between the case of the first communication process and the case of the third communication process.
  • the communication characteristics are set to be the same in the first to third communication processes.
  • the third communication process is performed in the parking lot with such a setting, for example, wireless communication with a roadside device in the adjacent lane may occur. That is, radio wave interference and interference may occur.
  • unnecessarily increasing the transmission output causes a wasteful increase in transmission power.
  • the transmission output and reception sensitivity of the vehicle-mounted device are variably controlled according to the size of the wireless communication range. Therefore, the occurrence of radio wave interference and interference is prevented. In addition, useless increase in transmission power is prevented.
  • the vehicle-mounted device variably controls transmission output and reception sensitivity according to control information received from the outside. More specifically, the control information is sent from each communication partner of the first to third communication processes. That is, the vehicle-mounted device according to the present embodiment variably controls transmission output and reception sensitivity according to control information received from a communication partner.
  • the configuration and operation of the vehicle-mounted device according to the present embodiment will be described in detail.
  • FIG. 3 is a block diagram schematically showing the configuration of the vehicle-mounted device 1 according to the present embodiment.
  • the vehicle-mounted device 1 includes a control unit 10, a storage unit 20, a display unit 30, a notification unit 40, and a GPS reception unit 50.
  • the control unit 10 executes a control program and performs various arithmetic processes and control of each unit. Examples of the control unit 10 include a CPU and a microcomputer.
  • the storage unit 20 stores various data such as a control program executed by the control unit 10 and map data. Examples of the storage unit 20 include a RAM and an HDD.
  • the display unit 30 displays various information such as a map, the location of the vehicle, and a billing message.
  • Examples of the display unit 30 include a liquid crystal display device and a touch panel.
  • the notification unit 40 emits a buzzer sound or a melody sound and transmits information to the driver.
  • the GPS receiver 50 receives radio waves from GPS satellites and measures the position (latitude and longitude) of the vehicle-mounted device 1.
  • the position information measured by the GPS receiving unit 50 is sent to the control unit 10.
  • the control part 10 displays the position of the own vehicle on the display part 30 based on the position information.
  • the vehicle-mounted device 1 can receive various services as shown in FIG. 1 and FIG. 2 via wireless communication.
  • the vehicle-mounted device 1 further includes a wireless communication unit 100 and an antenna 150.
  • the wireless communication unit 100 performs wireless communication with a communication partner via the antenna 150 and performs the first to third communication processes described above.
  • the wireless communication unit 100 receives emergency vehicle approach information through the first communication process (vehicle-vehicle communication).
  • the emergency vehicle approach information is sent to the control unit 10.
  • the control unit 10 causes the display unit 30 to display the position and message of the emergency vehicle based on the received emergency vehicle approach information.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of radio communication unit 100 according to the present embodiment.
  • the wireless communication unit 100 includes a wireless transmission unit 110, a wireless reception unit 120, an antenna switch 130, and a communication characteristic control unit 140.
  • the wireless transmission unit 110 receives a signal to be transmitted from the control unit 10.
  • the signal is hereinafter referred to as “transmission signal DT”.
  • the wireless transmission unit 110 wirelessly transmits the transmission signal DT to the communication partner via the antenna 150.
  • the wireless transmission unit 110 includes a modulation circuit 111, a transmission amplifier 112, and a variable attenuator 113.
  • the modulation circuit 111 receives the transmission signal DT from the control unit 10 and modulates the transmission signal DT.
  • the transmission amplifier 112 receives the modulated transmission signal DT and amplifies the transmission signal DT.
  • the amplified transmission signal DT is sent to the variable attenuator 113.
  • the variable attenuator 113 attenuates the signal level of the transmission signal DT.
  • the attenuation value can be variably set.
  • the attenuation value by variable attenuator 113 is variably set according to the required size of the wireless communication range (that is, the type of communication processing).
  • the transmission output of the wireless transmission unit 110 is variably set according to the type of communication processing. Details will be described later.
  • the transmission signal DT output from the variable attenuator 113 is transmitted to the antenna 150 via the antenna switch 130 and transmitted from the antenna 150 to the transmission partner.
  • the wireless receiving unit 120 wirelessly receives a signal from a communication partner via the antenna 150.
  • the signal is hereinafter referred to as “received signal DR”. Then, the wireless reception unit 120 sends the reception signal DR to the control unit 10.
  • the wireless reception unit 120 includes a variable gain amplifier 121 and a demodulation circuit 122.
  • the variable gain amplifier 121 receives the reception signal DR via the antenna 150 and the antenna switch 130.
  • the variable gain amplifier 121 amplifies the reception signal DR.
  • the gain (gain) can be variably set.
  • the gain by the variable gain amplifier 121 is variably set according to the required size of the wireless communication range (that is, the type of communication processing).
  • the reception sensitivity of the wireless reception unit 120 is variably set according to the type of communication processing. Details will be described later.
  • the demodulation circuit 122 receives the amplified received signal DR and demodulates the received signal DR.
  • the demodulated received signal DR is sent to the control unit 10.
  • the reception signal DR includes service data DAT related to the service, and the control unit 10 performs processing related to the service based on the service data DAT. For example, when the service data DAT is emergency vehicle approach information, the control unit 10 causes the display unit 30 to display the position and message of the emergency vehicle based on the received emergency vehicle approach information.
  • the antenna switch 130 performs switching between transmission of the transmission signal DT and reception of the reception signal DR in accordance with the switch signal SW output from the control unit 10. Specifically, the antenna switch 130 outputs the transmission signal DT output from the wireless transmission unit 110 to the antenna 150 during the transmission period. On the other hand, in the reception period, the antenna switch 130 outputs a reception signal DR received through the antenna 150 to the radio reception unit 120.
  • the communication characteristic control unit 140 is provided to variably control the communication characteristics of the wireless communication unit 100. More specifically, in the present embodiment, the received signal DR received from the communication partner includes not only service data DAT related to the service but also “control information CON” for defining communication characteristics.
  • the communication characteristic control unit 140 receives the control information CON from the demodulation circuit 122 of the wireless reception unit 120. And the communication characteristic control part 140 controls the communication characteristic of the radio
  • the communication characteristics of the wireless communication unit 100 include the transmission output of the wireless transmission unit 110 and the reception sensitivity of the wireless reception unit 120. As shown in FIGS. 1 and 2, suitable transmission power and reception sensitivity differ depending on the size of the wireless communication range, that is, the type of communication processing. In the present embodiment, such suitable transmission output and reception sensitivity are defined in the control information CON sent from the communication partner. Therefore, the communication characteristic control unit 140 can set the transmission output and the reception sensitivity to specified values by referring to the control information CON. In order to adjust the transmission output of the wireless transmission unit 110, the attenuation value by the variable attenuator 113 may be adjusted as described above. Further, in order to adjust the reception sensitivity of the wireless reception unit 120, the gain by the variable gain amplifier 121 may be adjusted as described above.
  • the communication partner in the case of the first communication process is another vehicle.
  • the wireless communication range required in this case is relatively wide.
  • the control information CON received from another vehicle defines a first transmission output and a first reception sensitivity suitable for the wide wireless communication range.
  • the communication characteristic control unit 140 refers to the control information CON, sets the transmission output of the wireless transmission unit 110 to the first transmission output, and sets the reception sensitivity of the wireless reception unit 120 to the first reception sensitivity.
  • the communication partner in the second communication process is a roadside system.
  • the wireless communication range required in this case is narrower than in the case of the first communication process.
  • the second transmission output and the second reception sensitivity suitable for the narrow wireless communication range are defined.
  • the second transmission output is smaller than the first transmission output, and the second reception sensitivity is lower than the first reception sensitivity.
  • the communication characteristic control unit 140 refers to the control information CON, sets the transmission output of the wireless transmission unit 110 to the second transmission output, and sets the reception sensitivity of the wireless reception unit 120 to the second reception sensitivity.
  • the communication partner is a roadside system (parking lot system).
  • the wireless communication range required in this case is narrower than that in the second communication process.
  • the control information CON received from the roadside system (parking lot system) defines a third transmission output and a third reception sensitivity suitable for the narrow wireless communication range.
  • the third transmission output is smaller than the second transmission output, and the third reception sensitivity is lower than the second reception sensitivity.
  • the communication characteristic control unit 140 refers to the control information CON, sets the transmission output of the wireless transmission unit 110 to the third transmission output, and sets the reception sensitivity of the wireless reception unit 120 to the third reception sensitivity.
  • the transmission output and reception sensitivity of the wireless communication unit 100 can be flexibly switched according to the wireless communication range required for each service. As a result, radio wave interference and interference can be prevented. In addition, useless increase in transmission power is prevented.
  • the communication characteristic control unit 140 may reset the communication characteristic to the initial state in response to the reset signal RST received from the control unit 10.
  • the initial state is the state of the first communication process. That is, in the initial state, the communication characteristic control unit 140 sets the transmission output of the wireless transmission unit 110 to the first transmission output, and sets the reception sensitivity of the wireless reception unit 120 to the first reception sensitivity. In this case, since the reception sensitivity is highest in the initial state, it is possible to detect without missing an available service.
  • control information CON is received from the roadside system after the communication characteristics are set to the initial state.
  • the communication characteristic control unit 140 changes the transmission output of the wireless transmission unit 110 to the second transmission output, and changes the reception sensitivity of the wireless reception unit 120 to the second reception sensitivity.
  • the wireless communication process with the roadside system is performed with the second transmission output and the second reception sensitivity.
  • the control unit 10 detects this from the received signal DR. In that case, the control unit 10 outputs the reset signal RST to the communication characteristic control unit 140. In response to the reset signal RST, the communication characteristic control unit 140 returns the communication characteristic to the initial state.
  • the control unit 10 may output the reset signal RST to the communication characteristic control unit 140 even when the service data DAT cannot be received within a certain time after receiving the control information CON. Even in this case, the communication characteristics return to the initial state.
  • FIG. 4 shows that the communication characteristic control unit 140 is included in the wireless communication unit 100
  • the present invention is not limited to this.
  • the communication characteristic control unit 140 may be included in the control unit 10.
  • the control unit 10 extracts the control information CON from the reception signal DR sent from the demodulation circuit 122 and passes the control information CON to the communication characteristic control unit 140.
  • the communication characteristic control unit 140 can variably control the communication characteristics according to the control information CON.
  • FIG. 5 is a flowchart schematically showing the operation of the vehicle-mounted device 1 according to the present embodiment.
  • the transmission output of the wireless transmission unit 110 is set to the first transmission output
  • the reception sensitivity of the wireless reception unit 120 is set to the first reception sensitivity.
  • Step S10 The wireless reception unit 120 receives control information CON from the communication partner.
  • Step S20 The communication characteristic control unit 140 sets the transmission output of the wireless transmission unit 110 and the reception sensitivity of the wireless reception unit 120 according to the received control information CON.
  • Step S30 The wireless communication unit 100 performs wireless communication processing with the communication partner with the transmission output and reception sensitivity set in step S20.
  • the control unit 10 performs processing related to the service based on the service data DAT received from the communication partner.
  • Step S40 The control unit 10 determines whether or not the wireless communication process with the communication partner has ended based on the received signal DR. When the wireless communication process with the communication partner is completed (step S40; Yes), the process proceeds to step S50.
  • Step S50 The control unit 10 outputs a reset signal RST to the communication characteristic control unit 140.
  • the communication characteristic control unit 140 initializes the transmission output of the wireless transmission unit 110 and the reception sensitivity of the wireless reception unit 120.
  • control unit 10 may output the reset signal RST to the communication characteristic control unit 140 even when the service data DAT cannot be received within a certain time after receiving the control information CON. Even in this case, the communication characteristics return to the initial state.
  • FIG. 6 is a conceptual diagram for explaining a modification of the present embodiment.
  • the communication characteristic control unit 140 has a correspondence table 141 indicating a correspondence relationship between “service type” and “communication characteristic”.
  • the service type is a type of service that can be used by the vehicle-mounted device 1, and includes provision of emergency vehicle approach information, charging processing at a charging point, and the like.
  • the service type is represented by, for example, a service number assigned for each service.
  • the communication characteristics include the transmission output of the wireless transmission unit 110 and the reception sensitivity of the wireless reception unit 120.
  • the desired transmission output and reception sensitivity itself are not defined in the control information CON sent from the communication partner.
  • the control information CON sent from the communication partner includes service information indicating the service type.
  • the communication characteristic control unit 140 refers to the service information included in the received control information CON and recognizes the service type.
  • the communication characteristic control unit 140 refers to the correspondence table 141 and extracts the communication characteristic associated with the recognized service type.
  • the communication characteristic control unit 140 sets the communication characteristic of the wireless communication unit 100 to the communication characteristic extracted from the correspondence table 141. That is, the communication characteristic control unit 140 refers to the correspondence table 141 and sets the communication characteristic to correspond to the service type indicated by the service information included in the control information CON.
  • the communication characteristic control unit 140 may update the correspondence table 141 as appropriate. More specifically, the communication characteristic control unit 140 receives update information UPD indicating the latest information of the correspondence table 141. Then, the communication characteristic control unit 140 updates the correspondence table 141 according to the received update information UPD.
  • FIG. 7 shows an example of a configuration for obtaining the update information UPD from the outside.
  • a network communication unit 200 and an antenna 250 are added.
  • the network communication unit 200 connects to an external network via the antenna 250 and performs wireless communication with the server.
  • the network communication unit 200 communicates with the center server using a mobile phone communication network. Through such network communication, the network communication unit 200 obtains the update information UPD from the server.
  • the control unit 10 transfers the update information UPD to the communication characteristic control unit 140 and updates the correspondence table 141.
  • JP2013-013656 Japan patent application number

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

 車載器は、通信相手に送信信号DTを送信する無線送信部と、通信相手から受信信号を受信する無線受信部と、通信特性制御部とを備える。通信特性制御部は、受信信号に含まれる制御情報に応じて、無線送信部の送信出力及び無線受信部120の受信感度を含む通信特性を、可変に制御する。複数種類のサービスを利用可能な多目的車載器による無線通信に関して、電波干渉や混信の発生を防止する技術を提供する。

Description

[規則37.2に基づきISAが決定した発明の名称] 車載器および車載器による通信方法
 本発明は、車載器に関する。特に、本発明は、無線通信を行う車載器に関する。
 無線通信を行う車載器が知られている。例えば、自動料金収受システムに対応した車載器は、路側に設置された路側機との間で無線通信を行い、自動料金収受に必要なデータ処理を行う。
 そのような車用の無線通信に関して、狭域通信(DSRC:Dedicated Short Range Communications)システムが知られている。DSRCシステムでは、ASK(Amplitude Shift Keying)変調方式とπ/4シフトQPSK(Quadrature Phase Shift Keying)変調方式の2種類の変調方式が使用される。このようなDSRCシステムに関連する技術として、次のものが知られている。
 特許文献1は、DSRCシステムにおける無線局を開示している。この無線局は、上記2種類の変調方式による送信信号の電力増幅回路を共用している。更に、この無線局は、使用する変調方式に応じて、送信出力電力の大きさを切り替える。
 特許文献2は、DSRC車載器の受信機を開示している。この受信機は、受信波の変調方式が上記2種類の変調方式のいずれであるかを判断し、認識された変調方式に応じて増幅器の利得を切り替える。
 特許文献3は、DSRC車載器を開示している。このDSRC車載器は、路上機との通信エリアでの受信感度を、車両の車種情報に応じて設定する受信感度設定手段を備える。この受信感度設定手段は、車両の車種による受信電界強度の違いを、受信感度により補償する。
 特許文献4は、DSRC車載器を開示している。このDSRC車載器は、路上機に対する通信開始エリア内への進入に応答して、路上機との通信エリアでの受信感度を増大させる受信感度増大手段を備える。この受信感度増大手段は、路上機との間の通信終了に応答して、受信感度を、通信開始エリアへの進入前の通常受信感度に復帰させる。
特開2007-335959号公報 特開2007-281890号公報 特開2001-308740号公報 特開2001-273534号公報
 このように、車載器に情報サービスを提供するための通信方法があるが、車載器を介して受けることができるサービスは、今後増えていくことが予想される。その場合、車載器が無線通信を行う通信相手は路側機だけに限られず、様々な形態が予想される。
 本発明の目的は、そのような複数種類のサービスを利用可能な多目的車載器による無線通信に関して、電波干渉や混信の発生を防止する技術を提供することにある。
 本発明の1つの観点において、車載器が提供される。その車載器は、通信相手に送信信号を送信する無線送信部と、通信相手から受信信号を受信する無線受信部と、通信特性制御部と、を備える。通信特性制御部は、受信信号に含まれる制御情報に応じて、無線送信部の送信出力及び無線受信部の受信感度を含む通信特性を、可変に制御する。
 例えば、通信相手が第1通信相手の場合の無線通信範囲は、通信相手が第2通信相手の場合の無線通信範囲よりも広いとする。通信相手が第1通信相手の場合、通信特性制御部は、第1通信相手から受信する制御情報に応じて、送信出力を第1送信出力に設定し、且つ、受信感度を第1受信感度に設定する。一方、通信相手が第2通信相手の場合、通信特性制御部は、第2通信相手から受信する制御情報に応じて、送信出力を第1送信出力より小さい第2送信出力に設定し、且つ、受信感度を第1受信感度より低い第2受信感度に設定する。
 通信特性の初期状態において、通信特性制御部は、送信出力を第1送信出力に設定し、且つ、受信感度を第1受信感度に設定してもよい。第2通信相手との通信処理が終了した場合、通信特性制御部は、通信特性を初期状態に戻してもよい。
 例えば、第1通信相手は、他の車両であり、第2通信相手は、路側システムである。
 制御情報は、サービス種別を示すサービス情報を含んでいてもよい。また、通信特性制御部は、サービス種別と通信特性との対応関係を示す対応表を有していてもよい。制御情報を受信した際、通信特性制御部は、その対応表を参照して、通信特性を、受信した制御情報に含まれるサービス情報で示されるサービス種別に対応したものに設定する。
 通信特性制御部は、対応表の最新情報を示す更新情報を受け取り、受け取った更新情報に従って対応表を更新する。
 本発明は、複数種類のサービスを利用可能な多目的車載器による無線通信において、電波干渉や混信の発生を防止することが可能となる。
図1は、本発明の実施の形態に係る車載器が行う通信処理の例を示すテーブルである。 図2は、本発明の実施の形態に係る車載器が行う通信処理の例を示す概念図である。 図3は、本発明の実施の形態に係る車載器の構成を概略的に示すブロック図である。 図4は、本発明の実施の形態に係る車載器の無線通信部の構成を示すブロック図である。 図5は、本発明の実施の形態に係る車載器の動作を要約的に示すフローチャートである。 図6は、本発明の実施の形態の変形例を説明するための概念図である。 図7は、変形例に係る車載器の構成を概略的に示すブロック図である。
 添付図面を参照して、本発明の実施の形態に係る車載器を説明する。
 (車載器が行う通信処理の例)
 本実施の形態に係る車載器は、無線通信を介して複数種類のサービスを利用可能な多目的車載器であり、それら複数種類のサービスのそれぞれに適した無線通信処理を行う。まず、図1及び図2を参照して、本実施の形態に係る車載器が行う無線通信処理の例を説明する。例として、次の3種類の無線通信処理を考える。
 第1通信処理では、車両-車両間通信が行われる。つまり、第1通信処理の場合の通信相手は、他の車両である。この第1通信処理により利用可能なサービスとしては、車両間でのメッセージ通信や、緊急車両接近の情報の提供などが挙げられる。この第1通信処理の場合に要求される無線通信範囲は、比較的広い(無線通信距離=~1km)。
 第2通信処理では、車両-路側間通信が行われる。つまり、第2通信処理の場合の通信相手は、路側システムである。この第2通信処理により利用可能なサービスとしては、課金ポイントにおける課金処理や、交通情報の提供などが挙げられる。課金処理としては、高速道路における料金徴収や、都市部における乗り入れ制限のための道路課金などが考えられる。この第2通信処理の場合に要求される無線通信範囲は、上記第1通信処理の場合よりも狭い(無線通信距離=~10m)。
 第3通信処理でも、車両-路側間通信が行われる。但し、第3通信処理の場合に要求される無線通信範囲は、上記第2通信処理の場合よりも更に狭い(無線通信距離=~5m)。この場合の通信相手として想定される典型例は、駐車場の出入り口に設置される駐車場システム(路側機)である。利用可能なサービスとしては、駐車場における課金処理や入退場管理などが挙げられる。
 このように、要求される無線通信範囲は、第1~第3通信処理間で異なっている。具体的には、要求される無線通信範囲は、第1通信処理の場合に最も広く、第3通信処理の場合に最も狭い。そこで、本実施の形態では、要求される無線通信範囲の大きさに応じて、車載器の通信特性が可変制御される。その通信特性としては、送信出力と受信感度が挙げられる。例えば、無線通信範囲が最も広い第1通信処理の場合、送信出力は最大に設定され、受信感度は最高に設定される。一方、無線通信範囲が最も狭い第3通信処理の場合、送信出力は最小に設定され、受信感度は最低に設定される。第2通信処理の場合の送信出力と受信感度は、第1通信処理の場合と第3通信処理の場合の中間に設定される。
 比較例として、通信特性が第1~第3通信処理で同一に設定される場合を考える。その場合、少なくとも第1通信処理が実現可能な程度に、送信出力を大きく、また、受信感度を高く設定する必要がある。しかしながら、そのような設定のまま駐車場において第3通信処理が行われると、例えば、隣のレーンの路側機との無線通信が発生する可能性がある。すなわち、電波干渉や混信が発生する可能性がある。また、いたずらに送信出力を大きくすることは、送信電力の無駄な増大を招いてしまう。
 一方、本実施の形態によれば、車載器の送信出力及び受信感度は、無線通信範囲の大きさに合わせて可変制御される。従って、電波干渉や混信の発生が防止される。また、送信電力の無駄な増大も防止される。
 尚、本実施の形態に係る車載器は、外部から受け取る制御情報に応じて、送信出力及び受信感度を可変制御する。より詳細には、その制御情報は、第1~第3通信処理の各々の通信相手から送られてくる。すなわち、本実施の形態に係る車載器は、通信相手から受け取る制御情報に応じて、送信出力及び受信感度を可変制御する。以下、本実施の形態に係る車載器の構成及び動作を詳しく説明する。
 (車載器の構成及び処理フロー)
 図3は、本実施の形態に係る車載器1の構成を概略的に示すブロック図である。車載器1は、制御部10、記憶部20、表示部30、報知部40、及びGPS受信部50を備えている。
 制御部10は、制御プログラムを実行し、各種演算処理や各部の制御を行う。制御部10としては、CPUやマイクロコンピュータが例示される。
 記憶部20は、制御部10によって実行される制御プログラムや、地図データ等の各種データを記憶する。記憶部20としては、RAMやHDDが例示される。
 表示部30は、地図、自車の位置、課金メッセージ等の各種情報を表示する。表示部30としては、液晶表示装置やタッチパネルが例示される。
 報知部40は、ブザー音やメロディ音を発し、運転者に情報を伝達する。
 GPS受信部50は、GPS衛星からの電波を受信し、車載器1の位置(緯度及び経度)を測定する。GPS受信部50によって測定された位置情報は、制御部10に送られる。制御部10は、その位置情報に基づき、自車の位置を表示部30に表示させる。
 更に、本実施の形態に係る車載器1は、無線通信を介して、図1や図2で示されたような各種サービスの提供を受けることができる。そのために、車載器1は、無線通信部100及びアンテナ150を更に備えている。無線通信部100は、アンテナ150を介して通信相手と無線通信を行い、上記の第1~第3通信処理を行う。例えば、無線通信部100は、第1通信処理(車両-車両間通信)により、緊急車両接近情報を受け取る。その緊急車両接近情報は、制御部10に送られる。制御部10は、受け取った緊急車両接近情報に基づき、緊急車両の位置やメッセージを表示部30に表示させる。
 図4は、本実施の形態に係る無線通信部100の構成を示すブロック図である。無線通信部100は、無線送信部110、無線受信部120、アンテナスイッチ130、及び通信特性制御部140を備えている。
 無線送信部110は、制御部10から送信すべき信号を受け取る。その信号は、以下、「送信信号DT」と参照される。そして、無線送信部110は、アンテナ150を介して、通信相手に送信信号DTを無線送信する。
 より詳細には、無線送信部110は、変調回路111、送信アンプ112、及び可変減衰器113を備えている。変調回路111は、制御部10から送信信号DTを受け取り、その送信信号DTの変調を行う。送信アンプ112は、変調後の送信信号DTを受け取り、その送信信号DTの増幅を行う。増幅後の送信信号DTは、可変減衰器113へ送られる。
 可変減衰器113は、送信信号DTの信号レベルを減衰させる。ここで、その減衰値は、可変に設定可能である。減衰値が小さく設定された場合、送信信号DTの送信出力は大きくなり、減衰値が大きく設定された場合、送信信号DTの送信出力は小さくなる。本実施の形態によれば、可変減衰器113による減衰値は、要求される無線通信範囲の大きさ(すなわち、通信処理の種類)に応じて、可変に設定される。その結果、無線送信部110の送信出力が、通信処理の種類に応じて、可変に設定されることになる。詳細は後述される。
 可変減衰器113から出力された送信信号DTは、アンテナスイッチ130を介してアンテナ150に送られ、アンテナ150から送信相手に送信される。
 無線受信部120は、アンテナ150を介して、通信相手から信号を無線受信する。その信号は、以下、「受信信号DR」と参照される。そして、無線受信部120は、受信信号DRを制御部10に送る。
 より詳細には、無線受信部120は、可変利得アンプ121及び復調回路122を備えている。
 可変利得アンプ121は、アンテナ150及びアンテナスイッチ130を介して、受信信号DRを受け取る。そして、可変利得アンプ121は、受信信号DRの増幅を行う。ここで、その利得(ゲイン)は、可変に設定可能である。利得が高く設定された場合、受信信号DRの受信感度は高くなり、利得が低く設定された場合、受信信号DRの受信感度は低くなる。本実施の形態によれば、可変利得アンプ121による利得は、要求される無線通信範囲の大きさ(すなわち、通信処理の種類)に応じて、可変に設定される。その結果、無線受信部120の受信感度が、通信処理の種類に応じて、可変に設定されることになる。詳細は後述される。
 復調回路122は、増幅後の受信信号DRを受け取り、その受信信号DRの復調を行う。復調後の受信信号DRは、制御部10に送られる。受信信号DRには、サービスに関連したサービスデータDATが含まれており、制御部10は、そのサービスデータDATに基づいてサービスに関連する処理を行う。例えば、サービスデータDATが緊急車両接近情報である場合、制御部10は、受け取った緊急車両接近情報に基づき、緊急車両の位置やメッセージを表示部30に表示させる。
 アンテナスイッチ130は、制御部10から出力されるスイッチ信号SWに応じて、送信信号DTの送信と受信信号DRの受信との切り替えを行う。具体的には、送信期間において、アンテナスイッチ130は、無線送信部110から出力される送信信号DTをアンテナ150に出力する。一方、受信期間において、アンテナスイッチ130は、アンテナ150を通して受け取る受信信号DRを無線受信部120に出力する。
 通信特性制御部140は、無線通信部100の通信特性を可変に制御するために設けられている。より詳細には、本実施の形態では、通信相手から受信する受信信号DRに、サービスに関連するサービスデータDATだけでなく、通信特性を規定するための「制御情報CON」も含まれている。通信特性制御部140は、無線受信部120の復調回路122からその制御情報CONを受け取る。そして、通信特性制御部140は、その制御情報CONに応じて、無線通信部100の通信特性を可変に制御する。
 無線通信部100の通信特性としては、無線送信部110の送信出力及び無線受信部120の受信感度が挙げられる。図1及び図2で示されたように、好適な送信出力及び受信感度は、無線通信範囲の大きさ、すなわち、通信処理の種類に応じて異なる。本実施の形態では、それら好適な送信出力及び受信感度は、通信相手から送られてくる制御情報CONに規定されている。従って、通信特性制御部140は、その制御情報CONを参照することによって、送信出力及び受信感度を規定値に設定することができる。尚、無線送信部110の送信出力を調整するには、上述の通り、可変減衰器113による減衰値を調整すればよい。また、無線受信部120の受信感度を調整するには、上述の通り、可変利得アンプ121による利得を調整すればよい。
 第1通信処理の場合の通信相手は、他の車両である。この場合に要求される無線通信範囲は、比較的広い。他の車両から受信する制御情報CONには、その広い無線通信範囲に適した第1送信出力及び第1受信感度が規定されている。通信特性制御部140は、制御情報CONを参照することによって、無線送信部110の送信出力を第1送信出力に設定し、無線受信部120の受信感度を第1受信感度に設定する。
 第2通信処理の場合の通信相手は、路側システムである。この場合に要求される無線通信範囲は、第1通信処理の場合より狭い。路側システムから受信する制御情報CONには、その狭い無線通信範囲に適した第2送信出力及び第2受信感度が規定されている。ここで、第2送信出力は第1送信出力より小さく、第2受信感度は第1受信感度より低い。通信特性制御部140は、制御情報CONを参照することによって、無線送信部110の送信出力を第2送信出力に設定し、無線受信部120の受信感度を第2受信感度に設定する。
 第3通信処理の場合の通信相手は、路側システム(駐車場システム)である。この場合に要求される無線通信範囲は、第2通信処理の場合より更に狭い。路側システム(駐車場システム)から受信する制御情報CONには、その狭い無線通信範囲に適した第3送信出力及び第3受信感度が規定されている。ここで、第3送信出力は第2送信出力より更に小さく、第3受信感度は第2受信感度より更に低い。通信特性制御部140は、制御情報CONを参照することによって、無線送信部110の送信出力を第3送信出力に設定し、無線受信部120の受信感度を第3受信感度に設定する。
 このように、本実施の形態によれば、サービス毎に要求される無線通信範囲に応じて、無線通信部100の送信出力及び受信感度を柔軟に切り替えることができる。その結果、電波干渉や混信の発生が防止される。また、送信電力の無駄な増大も防止される。
 また、通信特性制御部140は、制御部10から受け取るリセット信号RSTに応答して、通信特性を初期状態にリセットしてもよい。例えば、初期状態は、第1通信処理の状態である。つまり、初期状態において、通信特性制御部140は、無線送信部110の送信出力を第1送信出力に設定し、無線受信部120の受信感度を第1受信感度に設定する。この場合、初期状態において受信感度が最高になるため、利用可能なサービスを逃さずに検出することができる。
 通信特性が初期状態に設定された後、路側システムから制御情報CONを受け取った場合を考える。この場合、上述の通り、通信特性制御部140は、無線送信部110の送信出力を第2送信出力に変更し、無線受信部120の受信感度を第2受信感度に変更する。そして、第2送信出力及び第2受信感度で、当該路側システムとの無線通信処理が実施される。当該路側システムとの無線通信処理が終了すると、制御部10は、受信信号DRからそのことを検知する。その場合、制御部10は、リセット信号RSTを通信特性制御部140に出力する。そのリセット信号RSTに応答して、通信特性制御部140は、通信特性を初期状態に戻す。
 制御部10は、制御情報CONを受信した後、一定時間以内にサービスデータDATを受信できなった場合にも、リセット信号RSTを通信特性制御部140に出力してもよい。その場合も、通信特性は初期状態に戻る。
 尚、図4では、通信特性制御部140が無線通信部100に含まれているように示されているが、これに限定されない。例えば、通信特性制御部140は、制御部10に含まれていてもよい。その場合、制御部10は、復調回路122から送られる受信信号DRから制御情報CONを抽出し、その制御情報CONを通信特性制御部140に渡す。いずれにせよ、通信特性制御部140が、制御情報CONに応じて通信特性を可変制御することができればよい。
 図5は、本実施の形態に係る車載器1の動作を要約的に示すフローチャートである。初期状態において、無線送信部110の送信出力は第1送信出力に設定されており、無線受信部120の受信感度は第1受信感度に設定されているとする。これにより、初期状態において受信感度が最高になるため、利用可能なサービスを逃さずに検出することができる。
 ステップS10
 無線受信部120は、通信相手から制御情報CONを受信する。
 ステップS20
 通信特性制御部140は、受信した制御情報CONに応じて、無線送信部110の送信出力及び無線受信部120の受信感度を設定する。
 ステップS30
 無線通信部100は、ステップS20で設定された送信出力及び受信感度で、通信相手との無線通信処理を実施する。制御部10は、通信相手から受信するサービスデータDATに基づいて、サービスに関連する処理を行う。
 ステップS40
 制御部10は、受信信号DRに基づき、通信相手との無線通信処理が終了したか否か判定する。通信相手との無線通信処理が終了した場合(ステップS40;Yes)、処理はステップS50に進む。
 ステップS50
 制御部10は、リセット信号RSTを通信特性制御部140に出力する。そのリセット信号RSTに応答して、通信特性制御部140は、無線送信部110の送信出力及び無線受信部120の受信感度を初期化する。
 尚、制御部10は、制御情報CONを受信した後、一定時間以内にサービスデータDATを受信できなった場合にも、リセット信号RSTを通信特性制御部140に出力してもよい。その場合も、通信特性は初期状態に戻る。
 (変形例)
 図6は、本実施の形態の変形例を説明するための概念図である。本変形例において、通信特性制御部140は、「サービス種別」と「通信特性」との対応関係を示す対応表141を有している。サービス種別とは、車載器1が利用可能なサービスの種別であり、緊急車両接近情報の提供や、課金ポイントにおける課金処理などが挙げられる。サービス種別は、例えば、サービス毎に割り当てられたサービス番号により表される。通信特性は、上述の通り、無線送信部110の送信出力及び無線受信部120の受信感度を含む。
 本変形例では、通信相手から送られてくる制御情報CONに、所望の送信出力及び受信感度そのものは規定されてない。その代わり、通信相手から送られてくる制御情報CONは、サービス種別を示すサービス情報を含んでいる。通信特性制御部140は、制御情報CONを受信すると、受信した制御情報CONに含まれるサービス情報を参照して、サービス種別を認識する。次に、通信特性制御部140は、対応表141を参照して、認識したサービス種別に対応付けられている通信特性を抽出する。そして、通信特性制御部140は、無線通信部100の通信特性を、対応表141から抽出した通信特性に設定する。つまり、通信特性制御部140は、対応表141を参照して、通信特性を、制御情報CONに含まれるサービス情報で示されるサービス種別に対応したものに設定する。このような構成によっても、上記の実施の形態と同じ作用、効果が得られる。
 また、本変形例において、通信特性制御部140は、対応表141を適宜更新してもよい。より詳細には、通信特性制御部140は、対応表141の最新情報を示す更新情報UPDを受け取る。そして、通信特性制御部140は、受け取った更新情報UPDに従って、対応表141を更新する。
 図7は、更新情報UPDを外部から入手するための構成の一例を示している。既出の図3で示された構成と比較して、ネットワーク通信部200とアンテナ250が追加されている。ネットワーク通信部200は、アンテナ250を介して、外部のネットワークに接続し、サーバと無線通信を行う。例えば、ネットワーク通信部200は、携帯電話の通信ネットワークを使用してセンターサーバと通信を行う。そのようなネットワーク通信により、ネットワーク通信部200は、サーバから更新情報UPDを入手する。制御部10は、その更新情報UPDを通信特性制御部140に転送し、対応表141を更新させる。
 このように対応表141を適宜更新することによって、通信方式の仕様の変更や、未来の通信方式にも柔軟に対応することが可能となる。
 以上、本発明の実施の形態が添付の図面を参照することにより説明された。但し、本発明は、上述の実施の形態に限定されず、要旨を逸脱しない範囲で当業者により適宜変更され得る。
 本願は、日本国特許出願番号(JP2013-013656)に基づいている。その開示は、引用によりここに組み込まれる。
 

Claims (7)

  1.  通信相手に送信信号を送信する無線送信部と、
     前記通信相手から受信信号を受信する無線受信部と、
     前記受信信号に含まれる制御情報に応じて、前記無線送信部の送信出力及び前記無線受信部の受信感度を含む通信特性を可変に制御する通信特性制御部と
    を備える
     車載器。
  2.  請求項1に記載の車載器であって、
     前記通信相手が第1通信相手の場合の無線通信範囲は、前記通信相手が第2通信相手の場合の無線通信範囲よりも広く、
     前記通信相手が前記第1通信相手の場合、前記通信特性制御部は、前記第1通信相手から受信する前記制御情報に応じて、前記送信出力を第1送信出力に設定し、且つ、前記受信感度を第1受信感度に設定し、
     前記通信相手が前記第2通信相手の場合、前記通信特性制御部は、前記第2通信相手から受信する前記制御情報に応じて、前記送信出力を前記第1送信出力より小さい第2送信出力に設定し、且つ、前記受信感度を前記第1受信感度より低い第2受信感度に設定する
     車載器。
  3.  請求項2に記載の車載器であって、
     前記通信特性の初期状態において、前記通信特性制御部は、前記送信出力を前記第1送信出力に設定し、且つ、前記受信感度を前記第1受信感度に設定し、
     前記第2通信相手との通信処理が終了した場合、前記通信特性制御部は、前記通信特性を前記初期状態に戻す
     車載器。
  4.  請求項2又は3に記載の車載器であって、
     前記第1通信相手は、他の車両であり、
     前記第2通信相手は、路側システムである
     車載器。
  5.  請求項1乃至4のいずれか一項に記載の車載器であって、
     前記制御情報は、サービス種別を示すサービス情報を含んでおり、
     前記通信特性制御部は、前記サービス種別と前記通信特性との対応関係を示す対応表を有しており、
     前記制御情報を受信した際、前記通信特性制御部は、前記対応表を参照して、前記通信特性を、前記受信した制御情報に含まれる前記サービス情報で示される前記サービス種別に対応したものに設定する
     車載器。
  6.  請求項5に記載の車載器であって、
     前記通信特性制御部は、前記対応表の最新情報を示す更新情報を受け取り、前記受け取った更新情報に従って前記対応表を更新する
     車載器。
  7.  通信相手から受信信号を受信することと、
     前記通信相手から前記受信信号に含まれる制御情報に応じて、前記通信相手への送信信号の送信出力及び前記受信信号の受信感度を含む通信特性を可変に制御することと
    を備える
     車載器による通信方法。

     
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