(57)【要約】【課題】  従来のＤＳＲＣ無線装置を、例えば駐車場自動料金収受システムに適用しようとすると、装置自体の価格が高価である、装置自体のサイズも大きいという課題があった。また様々な用途に対応可能なように多機能化が望まれていた。【解決手段】  変復調部と、ＤＳＲＣ  Ｌ１部の機能を搭載したＦＰＧＡと、その他のＤＳＲＣプロトコルと、ＥＬＣＰ部と、ＬＰＣＰ部と、ＬＡＮインタフェース部の機能を搭載したＣＰＵをＤＳＲＣ路側機内に収納する。またＬＡＮインタフェースと、ＬＰＰ部と、基本アプリＩ／Ｆ部と、ユーザアプリケーション部の機能を搭載したＣＰＵと、複数のアプリケーションに対応するデータを格納するメモリ部をＤＳＲＣ制御ＰＣに収納する。またＤＳＲＣ制御ＰＣとＤＳＲＣ路側機をＬＡＮケーブルで接続する。【選択図】  図４
2008141708.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザに対しＤＳＲＣ（狭域通信）システムを用いてアプリケーションサービスを提供するアプリケーションが格納され、特定のアプリケーションを実行処理するアプリケーション部と、
前記アプリケーション部により利用される複数の基本アプリケーションが格納され、アプリケーションの所定の動作に対応して特定の基本アプリケーションを実行処理する基本アプリケーションインタフェース部と、
メモリ部と、
前記特定の基本アプリケーションとの接続処理を行うとともに、前記メモリ部に対して前記特定の基本アプリケーションとの間で伝送されるデータの書き込みもしくは読み込みを行うローカルポートプロトコル部と、
からなるＤＳＲＣ制御部と、
前記ローカルポートプロトコル部との間でデータが入出力され、前記特定の基本アプリケーションに対してデータ転送を行うローカルポート制御プロトコル部と、
前記ＤＳＲＣ制御部の通信対象である車載器との通信接続を制御し、前記車載器に送信する送信データ、もしくは前記車載器から受信する受信データを、前記ローカルポート制御プロトコル部との間で授受する通信制御部と、
前記通信制御部から受けた送信データに変調処理を行い、変調した送信信号を前記車載器に送信する送信アンテナ部と、
前記車載器の送信信号を受信し、受信信号から受信データを抽出処理して、前記通信制御部に対して受信データを送出する受信アンテナ部と、
とからなるＤＳＲＣ路側機と、
前記ＤＳＲＣ制御部と前記ＤＳＲＣ路側機を接続し、前記ローカルポートプロトコル部と前記ローカルポート制御プロトコル部との間の信号伝送を行うＬＡＮケーブルと、
を備えることを特徴とするＤＳＲＣ無線装置。
【請求項２】
ユーザに対しＤＳＲＣシステムを用いてアプリケーションサービスを提供するアプリケーションが格納され、外部記憶装置から前記アプリケーションサービスを提供するアプリケーションに応じたデータを取り込むユーザアプリケーション部と、
前記アプリケーションに応じて組み合わされるライブラリ群である複数の基本アプリケーションが格納され、アプリケーションの所定の動作に対応して特定の基本アプリケーションを実行処理する基本アプリケーションインタフェース部と、
前記特定の基本アプリケーションに対してトランザクションサービスと接続管理サービスを提供するローカルポートプロトコル部と、
前記ローカルポートプロトコル部と接続され、前記ユーザアプリケーション部に取り込まれたデータを一旦格納するとともに、前記ローカルポートプロトコル部の制御により一旦格納された前記データを取り出し、処理されたデータを改めて格納した上で、前記ローカルポートプロトコル部よりの要求により前記処理されたデータを読み出されるメモリ部と、
第１のＬＡＮインタフェース部と、
からなるＤＳＲＣ制御部と、
第２のＬＡＮインタフェース部と、
前記基本アプリケーション部や、前記ローカルポートプロトコル部等の上位プロトコルに対してデータ転送サービスと管理サービスを提供する制御プロトコルであるローカルポート制御プロトコル部と、
マルチプロトコル対応、クライアント／サーバ型通信制御、バルク転送制御、同報モード制御、アクセス管理、通信接続管理の機能を有する拡張通信制御プロトコル部と、
前記アプリケーションに対して通信制御手段を提供し、アソシエーション手順とアプリケーション管理等を行う機能を有しているＤＳＲＣ  Ｌ７部と、
確認なしデータリンクコネクションレス型通信サービスと確認ありデータリンクコネクションレス型通信サービス、アソシエーション（リンク接続）、スロット（フレーム）制御、データのスロット単位での分割化処理、媒体アクセス制御副層レベルの部分再送制御、簡易秘話（スクランブル）をサポートするＤＳＲＣ  Ｌ２部と
データの分解組立、プリアンブル及び同期ワードの付加等物理スロットの構成分解を行うＤＳＲＣ  Ｌ１部と、
前記ＤＳＲＣ  Ｌ１部から受けた送信データを無線伝送路に適した送信信号に変換し、また受信信号から受信データを抽出処理して復調等を行う変復調部と、
前記送信信号と前記受信信号の送受信を行うＲＦ送受信部と、
前記無線伝送路に前記送信信号を出力する送信アンテナ部と、
前記無線伝送路から前記受信信号を受信する受信アンテナ部と、
からなるＤＳＲＣ路側機と、
前記ＤＳＲＣ制御部の第１のＬＡＮインタフェース部と前記ＤＳＲＣ路側機の第２のＬＡＮインタフェース部を接続し信号の送受信を行うＬＡＮケーブルと、
を備えることを特徴とするＤＳＲＣ無線装置。
【請求項３】
前記ＤＳＲＣ制御部において、前記ユーザアプリケーション部と、前記基本アプリケーションインタフェース部と、前記ローカルポートプロトコル部と、前記第１のＬＡＮインタフェース部の機能を中央処理装置に搭載することを特徴とする請求項２記載のＤＳＲＣ無線装置。
【請求項４】
前記ＤＳＲＣ制御部において、前記メモリ部として汎用パーソナルコンピュータに搭載可能なメモリを用いることを特徴とする請求項２記載のＤＳＲＣ無線装置。
【請求項５】
前記ＤＳＲＣ制御部として、汎用パーソナルコンピュータを用いることを特徴とする請求項３または請求項４少なくともいずれか一項記載のＤＳＲＣ無線装置。
【請求項６】
前記ＤＳＲＣ路側機において、前記第２のＬＡＮインタフェース部と、前記ローカルポート制御プロトコル部と、前記拡張通信制御プロトコル部と、前記ＤＳＲＣ  Ｌ７部と、前記ＤＳＲＣ  Ｌ２部の機能を中央処理装置に搭載することを特徴とする請求項２記載のＤＳＲＣ無線装置。
【請求項７】
前記ＤＳＲＣ路側機において、前記ＤＳＲＣ  Ｌ１部と、前記変復調部の機能をプログラミング可能な集積回路に搭載することを特徴とする請求項２記載のＤＳＲＣ無線装置。
【請求項８】
前記ＤＳＲＣ路側機において、前記送信アンテナ部と前記受信アンテナとしてヘリカルアンテナを用いたことを特徴とする請求項２から請求項７記載のＤＳＲＣ路側無線装置。
【請求項９】
前記ヘリカルアンテナにおいて、前記ヘリカルアンテナを少なくとも３本備え、そのうち少なくとも１本を送信アンテナに、他の少なくとも２本は受信アンテナとして、受信ダイバーシチを行うことを特徴とした請求項８記載のＤＳＲＣ無線装置。
【請求項１０】
前記ヘリカルアンテナにおいて、前記ヘリカルアンテナを少なくとも２本備え、そのうち少なくとも１本を送受信アンテナに、他の少なくとも１本は受信アンテナとして、受信ダイバーシチを行うことを特徴とした請求項８記載のＤＳＲＣ無線装置。
【請求項１１】
前記ＤＳＲＣ路側機において、前記ヘリカルアンテナの角度調整部をレドームの中に収容したことを特徴とする請求項８から請求項１０少なくともいずれか一項記載のＤＳＲＣ無線装置。
【請求項１２】
前記ＤＳＲＣ無線装置と、前記ＤＳＲＣ無線装置と通信可能な前記車載器により、自動料金収受、物流運行、歩行者支援、及び情報提供のアプリケーションサービスを行うことを特徴とするＤＳＲＣシステム。
【請求項１３】
車載器を所有するユーザに対しＤＳＲＣ（狭域通信）システムを用いてアプリケーションサービスを提供するアプリケーションが格納され、特定のアプリケーションを実行処理するユーザアプリケーション部と、
前記ユーザアプリケーション部により利用される複数の基本アプリケーションが格納され、前記アプリケーションの所定の動作に対応して特定の基本アプリケーションを実行処理する基本アプリケーションインタフェース部と、
前記アプリケーションに応じたデータを格納するメモリ部と、
前記特定の基本アプリケーションとの接続処理を行うとともに、前記メモリ部に対して前記特定の基本アプリケーションとの間で伝送されるデータの書き込みもしくは読み込みを行うローカルポートプロトコル部と、
からなるＤＳＲＣ制御部と、
前記ローカルポートプロトコル部との間でデータが入出力され、前記特定の基本アプリケーションに対してデータ転送を行うローカルポート制御プロトコル部と、
前記ＤＳＲＣ制御部の通信対象である前記車載器との通信接続を制御し、前記車載器に送信する送信データもしくは前記車載器から受信する受信データを前記ローカルポート制御プロトコル部との間で授受する通信制御部と、
前記通信制御部から受けた前記送信データに変調処理を行い、変調した送信信号を前記車載器に送信する送信アンテナ部と、
前記車載器の送信信号を受信し、受信信号から受信データを抽出処理して、前記通信制御部に対して受信データを送出する受信アンテナ部と、
とからなるＤＳＲＣ路側機と、
前記ＤＳＲＣ制御部と前記ＤＳＲＣ路側機を接続し、前記ローカルポートプロトコル部と前記ローカルポート制御プロトコル部との間の信号伝送を行うＬＡＮケーブルと、
を備えることを特徴とするＤＳＲＣ無線装置。
【請求項１４】
車載器を所有するユーザに対しＤＳＲＣシステムを用いてアプリケーションサービスを提供するアプリケーションプログラムが格納され、外部記憶装置から前記アプリケーションサービスを提供するアプリケーションに応じたデータを取り込むユーザアプリケーション部と、
前記アプリケーションに応じて組み合わされるライブラリ群である複数の基本アプリケーションが格納され、前記アプリケーションの所定の動作に対応して特定の基本アプリケーションを実行処理する基本アプリケーションインタフェース部と、
前記特定の基本アプリケーションに対してトランザクションサービスと接続管理サービスを提供するローカルポートプロトコル部と、
前記ローカルポートプロトコル部と接続され、前記ユーザアプリケーション部により取り込まれたデータを一旦格納するとともに、前記ローカルポートプロトコル部の制御により一旦格納された前記データを取り出し、前記ローカルポートプロトコル部で取り扱い可能となるように処理されたデータを改めて格納した上で、前記ローカルポートプロトコル部よりの要求によって前記処理されたデータを読み出されるメモリ部と、
第１のＬＡＮインタフェース部と、
からなるＤＳＲＣ制御部と、
第２のＬＡＮインタフェース部と、
前記基本アプリケーションインタフェース部や、前記ローカルポートプロトコル部等の上位プロトコルに対してデータ転送サービスと管理サービスを提供する制御プロトコルであるローカルポート制御プロトコル部と、
マルチプロトコル対応、クライアント／サーバ型通信制御、バルク転送制御、同報モード制御、アクセス管理、通信接続管理の機能を有する拡張通信制御プロトコル部と、
前記アプリケーションに対して通信制御手段を提供し、アソシエーション手順とアプリケーション管理等を行う機能を有しているＤＳＲＣ  Ｌ７部と、
確認なしデータリンクコネクションレス型通信サービスと確認ありデータリンクコネクションレス型通信サービス、アソシエーション（リンク接続）、スロット（フレーム）制御、データのスロット単位での分割化処理、媒体アクセス制御副層レベルの部分再送制御、簡易秘話（スクランブル）をサポートするＤＳＲＣ  Ｌ２部と、
データの分解組立、プリアンブル及び同期ワードの付加等物理スロットの構成分解を行うＤＳＲＣ  Ｌ１部と、
前記ＤＳＲＣ  Ｌ１部から受けた送信データを無線伝送路に適した送信信号に変換し、また受信信号から受信データを抽出処理して復調を行う変復調部と、
前記変復調部より出力された前記送信信号と前記変復調部へ出力する前記受信信号の送受信を行うＲＦ送受信部と、
前記ＲＦ送受信部より出力された前記送信信号を前記車載器に出力する送信アンテナ部と、
前記車載器から出力された信号を受信し前記ＲＦ送受信部へ出力する受信アンテナ部と
からなるＤＳＲＣ路側機と、
前記ＤＳＲＣ制御部の第１のＬＡＮインタフェース部と前記ＤＳＲＣ路側機の第２のＬＡＮインタフェース部を接続し信号の送受信を行うＬＡＮケーブルと、
を備えることを特徴とするＤＳＲＣ無線装置。
【請求項１５】
前記ＤＳＲＣ制御部において、前記ユーザアプリケーション部と、前記基本アプリケーションインタフェース部と、前記ローカルポートプロトコル部と、前記第１のＬＡＮインタフェース部の機能を中央処理装置に搭載することを特徴とする請求項１４記載のＤＳＲＣ無線装置。
【請求項１６】
前記ＤＳＲＣ制御部において、前記メモリ部は汎用パーソナルコンピュータに搭載可能なメモリであり、前記アプリケーションに用いるデータに応じて前記メモリを交換することが可能であることを特徴とする請求項１３または請求項１４記載のＤＳＲＣ無線装置。
【請求項１７】
前記ＤＳＲＣ制御部として、汎用パーソナルコンピュータを用いることを特徴とする請求項１３ないし請求項１６の少なくともいずれか一項記載のＤＳＲＣ無線装置。
【請求項１８】
前記ＤＳＲＣ路側機において、前記第２のＬＡＮインタフェース部と、前記ローカルポート制御プロトコル部と、前記拡張通信制御プロトコル部と、前記ＤＳＲＣ  Ｌ７部と、前記ＤＳＲＣ  Ｌ２部の機能を中央処理装置に搭載することを特徴とする請求項１４記載のＤＳＲＣ無線装置。
【請求項１９】
前記ＤＳＲＣ路側機において、前記ＤＳＲＣ  Ｌ１部と、前記変復調部の機能をプログラミング可能な集積回路に搭載することを特徴とする請求項１４記載のＤＳＲＣ無線装置。
【請求項２０】
前記ＤＳＲＣ路側無線装置において、１台の前記ＤＳＲＣ制御部と複数の前記ＤＳＲＣ路側機を前記ＬＡＮケーブルとＨＵＢで接続し、１台の前記ＤＳＲＣ制御部を用いて複数の前記ＤＳＲＣ路側機を制御することを特徴とする請求項１３ないし請求項１９の少なくともいずれか一項記載のＤＳＲＣ無線装置。
【請求項２１】
前記ＤＳＲＣ路側機に用いるオペレーティングシステムはリアルタイムオペレーティングシステムであることを特徴とする請求項１３または請求項１４記載のＤＳＲＣ無線装置。
【請求項２２】
前記ＤＳＲＣ路側機の中央処理装置に搭載する機能に、前記リアルタイムオペレーティングシステムを含めることを特徴とする請求項１８記載のＤＳＲＣ無線装置。
【請求項２３】
前記ローカルポート制御プロトコル部と前記拡張通信制御プロトコル部と前記ＤＳＲＣ  Ｌ７部と前記ＤＳＲＣ  Ｌ２部の各々において処理タスクが完了した場合、前記ローカルポート制御プロトコル部と前記拡張通信制御プロトコル部と前記ＤＳＲＣ  Ｌ７部と前記ＤＳＲＣ  Ｌ２部の各々に設けられたメモリ開放機能部が完了した前記処理タスクを検知して、完了した前記処理タスクに対応するメモリ領域を開放することを特徴とする請求項１８記載のＤＳＲＣ無線装置。
【請求項２４】
前記ＤＳＲＣ  Ｌ７部と前記ＤＳＲＣ  Ｌ２部の間にメッセージバッファ部を設け、前記メッセージバッファ部に蓄積されている前記ＤＳＲＣ  Ｌ７部へのタスク処理要求または前記ＤＳＲＣ  Ｌ２部へのタスク処理要求にイベントフラグが付加されている場合、前記ＤＳＲＣ  Ｌ７部または前記ＤＳＲＣ  Ｌ２部は、前記ＤＳＲＣ  Ｌ７部または前記ＤＳＲＣ  Ｌ２部各々に対してイベントフラグが付加されたタスク処理要求を即座に受け取ることを特徴とする請求項２３記載のＤＳＲＣ無線装置。
【請求項２５】
前記ＤＳＲＣ路側機において、前記送信アンテナ部と前記受信アンテナとしてヘリカルアンテナを用いたことを特徴とする請求項１３ないし請求項２４の少なくともいずれか一項記載のＤＳＲＣ無線装置。
【請求項２６】
前記ヘリカルアンテナにおいて、前記ヘリカルアンテナを少なくとも３本備え、そのうち少なくとも１本を送信アンテナに、他の少なくとも２本は受信アンテナとして、受信ダイバーシチを行うことを特徴とした請求項２５記載のＤＳＲＣ無線装置。
【請求項２７】
前記ヘリカルアンテナにおいて、前記ヘリカルアンテナを少なくとも２本備え、そのうち少なくとも１本を送受信アンテナに、他の少なくとも１本は受信アンテナとして、受信ダイバーシチを行うことを特徴とした請求項２５記載のＤＳＲＣ無線装置。
【請求項２８】
前記ＤＳＲＣ路側機において、前記ヘリカルアンテナの角度調整部を前記ＤＳＲＣ路側機のレドームの中に収容したことを特徴とする請求項２５から請求項２７の少なくともいずれか一項記載のＤＳＲＣ無線装置。
【請求項２９】
前記角度調整部は、前記ＤＳＲＣ路側機の取付面に対して方位角方向及び仰角方向の角度調整が可能であることを特徴とする請求項２８記載のＤＳＲＣ無線装置。
【請求項３０】
請求項１３から請求項２９の少なくともいずれか一項記載のＤＳＲＣ無線装置と無線通信を行う車載器。
【請求項３１】
車載器を所有するユーザに対しＤＳＲＣ（狭域通信）システムを用いてアプリケーションサービスを提供するアプリケーション及び複数の基本アプリケーションが格納され、特定のアプリケーションに対応した前記基本アプリケーションを動作させて前記特定のアプリケーションを実行処理するアプリケーション部と、
前記アプリケーションに応じたデータを格納するメモリ部と、
前記特定の基本アプリケーションとの接続処理を行い、前記メモリ部に対して前記特定の基本アプリケーションとの間で伝送されるデータの書き込みまたは読み込みを行うローカルポートプロトコル部と、
からなるＤＳＲＣ制御部と、
前記ローカルポートプロトコル部との間でデータが入出力され、前記特定の基本アプリケーションに対しデータ転送を行い、前記車載器との通信接続を制御し、前記車載器に送信する送信データまたは前記車載器から受信する受信データを入出力する通信制御部と、
前記通信制御部から出力された前記送信データに変調処理を行い、変調した送信信号を前記車載器に送信するとともに、前記車載器の送信信号を受信し、受信信号から受信データを抽出処理して、前記通信制御部へ受信データを入力するアンテナ部と、
とからなるＤＳＲＣ路側機と、
前記ＤＳＲＣ制御部と前記ＤＳＲＣ路側機を接続しデータ伝送を行うＬＡＮケーブルと、
を備えることを特徴とするＤＳＲＣ無線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、道路や駐車場等において地上に設置され、所定の限られた領域で、車両や二輪自動車等の移動体に搭載された車載器との間で通信を行う狭域通信（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｓｈｏｒｔ  Ｒａｎｇｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ、以下ＤＳＲＣ）無線装置と、ＤＳＲＣ無線装置を利用したＤＳＲＣシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来ＤＳＲＣシステムとして、ノンストップ自動料金収受システム（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｔｏｌｌ  Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ、以下ＥＴＣシステム）や、駐車場自動料金収受システムなどが知られている。
【０００３】
ＤＳＲＣシステムに利用されるＤＳＲＣ無線装置の一例として、無線部と無線制御部より構成されるＤＳＲＣ無線装置が知られている。そのうち無線部は、変復調機能等を有するモデム部と、搬送波帯での信号の送受信機能を有するＲＦ部より構成されている。無線部と無線制御部は一つの筐体に収められており、ＲＦ部は地上に設置されるＤＳＲＣアンテナと接続される。またＤＳＲＣ無線装置は、光ファイバを通して集中局と接続される、という従来技術が知られている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
【非特許文献１】日立国際電気技報２００３年３月号（第１２頁図２、３、第１３頁図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、例えばＤＳＲＣシステムのアプリケーションの一つである駐車場自動料金収受システムにおいて、有料道路の料金所等で使用されるＥＴＣシステムと同様にＤＳＲＣ無線装置を構成すると、装置自体の価格が高価になり、駐車場自動料金収受システムにＤＳＲＣ無線装置を設置するにはコストが高い、という課題があった。
【０００６】
また、ＤＳＲＣアンテナ及びＤＳＲＣ無線装置のハードウェアのサイズが大きいため、ＤＳＲＣアンテナ及びＤＳＲＣ無線装置の筐体自体のサイズも大きくなり、設置場所を多くとる、大掛かりな据付工事が必要となる、という課題があった。
【０００７】
またＤＳＲＣアンテナ及びＤＳＲＣ無線装置においては、駐車場自動料金収受システムのみでなく、ガソリンスタンドやドライブスルー等での自動料金収受、物流運行、歩行者支援、ショッピングや交通や地域等の情報提供サービスなど、様々なアプリケーションに対応できる多機能化が望まれていた。
【０００８】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、複数のアプリケーションに対応可能とした上で、ハードウェアのサイズ及び筐体のサイズを小さくし、低価格化及び小型化を図るものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明におけるＤＳＲＣ無線装置は、
ユーザに対しＤＳＲＣ（狭域通信）システムを用いてアプリケーションサービスを提供するアプリケーションが格納され、特定のアプリケーションを実行処理するアプリケーション部と、
前記アプリケーション部により利用される複数の基本アプリケーションが格納され、アプリケーションの所定の動作に対応して特定の基本アプリケーションを実行処理する基本アプリケーションインタフェース部と、
メモリ部と、
前記特定の基本アプリケーションとの接続処理を行うとともに、前記メモリ部に対して前記特定の基本アプリケーションとの間で伝送されるデータの書き込みもしくは読み込みを行うローカルポートプロトコル部と、
からなるＤＳＲＣ制御部と、
前記ローカルポートプロトコル部との間でデータが入出力され、前記特定の基本アプリケーションに対してデータ転送を行うローカルポート制御プロトコル部と、
前記ＤＳＲＣ制御部の通信対象である車載器との通信接続を制御し、前記車載器に送信する送信データ、もしくは前記車載器から受信する受信データを、前記ローカルポート制御プロトコル部との間で授受する通信制御部と、
前記通信制御部から受けた送信データに変調処理を行い、変調した送信信号を前記車載器に送信する送信アンテナ部と、
前記車載器の送信信号を受信し、受信信号から受信データを抽出処理して、前記通信制御部に対して受信データを送出する受信アンテナ部と、
とからなるＤＳＲＣ路側機と、
前記ＤＳＲＣ制御部と前記ＤＳＲＣ路側機を接続し、前記ローカルポートプロトコル部と前記ローカルポート制御プロトコル部との間の信号伝送を行うＬＡＮケーブルと、
を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ＤＳＲＣ無線装置を前記のとおり構成することで、ＤＳＲＣ路側機のハードウェアの小型化を図ることができる。またＤＳＲＣ制御部を汎用のパーソナルコンピュータ（以下、ＰＣ）を用いて実施することで、ＤＳＲＣ無線装置の低価格化及び小型化を図ることが可能となる。またＤＳＲＣ制御ＰＣは汎用ＰＣであり、アプリケーション処理に対応したメモリは汎用メモリを用いることが可能となるため、ＤＳＲＣ無線装置を適用するアプリケーション変更によるメモリ容量増減の場合、汎用メモリの交換を行えばよい。従って、様々なアプリケーションに容易に対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
実施の形態１．
以下、この発明に係る実施の形態について説明する。図１はＤＳＲＣシステム例を示している。ＤＳＲＣシステムは、車両１に搭載されているＤＳＲＣ車載器２と、ＤＳＲＣ無線装置３と、ループコイル４と、発進制御棒５を有する発進制御機６を備える。ここでＤＳＲＣ無線装置３は、ＤＳＲＣ路側機７と、ＤＳＲＣ制御ＰＣ８と、ＬＡＮケーブル９より構成される。
【００１２】
車両１はＤＳＲＣ車載器２を搭載している。車両１の進行方向は白抜き矢印で表している。ＤＳＲＣ無線装置３は、ＤＳＲＣ路側機７と、ＤＳＲＣ制御ＰＣ８と、ＤＳＲＣ路側機７とＤＳＲＣ制御ＰＣ８を接続するＬＡＮケーブル９により構成される。ここでＤＳＲＣ制御ＰＣ８は、例えば、ディスプレイ等の表示装置と、キーボード等の外部入力装置と、ハードディスクやＣＤ（コンパクトディスク）やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）等の記憶装置、記憶媒体などからなる。
【００１３】
車両１がＤＳＲＣ路側機７を設置した通路に進入した場合、まず路面に埋め込まれたループコイル４で通過車両を検知する。なお図１のＤＳＲＣシステム例では、通過車両検知にループコイルを用いたが、光センサや赤外線センサや超音波センサや重量センサ等、別手段の車両検知器を用いてもよい。
【００１４】
ループコイル４で車両１を検知した場合、ＤＳＲＣ路側機７は電波を発射し、ＤＳＲＣ車載器２と無線通信を行う。例えばＤＳＲＣシステムが駐車場自動料金収受システムに適用された場合、無線通信により駐車場料金の自動収受が行なわれる。無線通信による自動収受においては、ＤＳＲＣ制御ＰＣ８より駐車場料金情報を、例えばクレジットカードの料金決済システムを用いて、通常のクレジットカード使用と同様に決済されるものとしてもよい。
【００１５】
車両１の進行方向に対してＤＳＲＣ路側機７より更に先には、発進制御棒５を備えた発進制御機６が設置されている。発進制御機６は通常、車両１を通過させないように発進制御棒５を降ろしている。しかし、ＤＳＲＣ車載器２とＤＳＲＣ路側機７の無線通信により車両１の通行が許可された場合、発進制御機６は発進制御棒５を上げ、車両１を通過させる。例えば、ＤＳＲＣシステムを駐車場自動料金収受システムに適用した場合、駐車場料金が正常に収受された場合、発進制御機６は発進制御棒５を上げ、車両１を通過させる。車両１が通過したら、発進制御機６は発進制御棒５を降ろす。
【００１６】
車両１が発進制御棒５を通過したことを判断するのは、図１には記載していないが、例えば発進制御機６の近くに光センサや赤外線センサや超音波センサや重量センサ等を用いた車両検知器を設置し、車両を検知したら発進制御棒５を降ろすようにしてもよい。
【００１７】
ＤＳＲＣ路側機７のレドームは、例えば図１に示したとおり半球状と直方体とを一体化した形をしており、レドームを外した内部構造の模式図を図２に示す。ＤＳＲＣ路側機７のアンテナにはヘリカルアンテナを用いる。ヘリカルアンテナは、ヘリカルアンテナ導体１０と地板１１により構成される。ヘリカルアンテナ導体１０は地板１１に取り付けられ、地板１１は支持台１２により保持されるとともに、支持台１２に対して地板１１の角度を変更することが可能である。
【００１８】
例えば角度調整は、角度調整部１３を用いて図２に記載した矢印のとおり、仰角方向と方位角方向に角度調整可能としてもよい。例えば従来のＥＴＣ路側機は、設置の際には最適な路車間通信が行われるために、レドームを含む路側機全体の設置角度の調整を行っていた。しかし、本発明のＤＳＲＣ路側機７は、ＤＳＲＣ路側機７のレドームを外した内部の角度調整部１３において角度調整可能としているため、レドームを含むＤＳＲＣ路側機７全体で角度調整させる必要はない。従って、取付板１４により天井壁に直接取り付けた上で、レドームを一旦取り外してから、レドームの内部でヘリカルアンテナの角度調整を行うことが容易になる。なお、角度調整部１３に回転モータを取り付けることにより、レドームを取り付けた状態で内部のヘリカルアンテナを回転駆動させて、角度調整してもよい。
【００１９】
更に支持台１２の下部には、後述する無線制御部１５の機能を果たす回路や部品が搭載された基板Ｐ１と、後述する無線部１６の機能を果たす回路や部品が搭載された基板Ｐ２が内蔵されている。
【００２０】
図３は、ＤＳＲＣ無線装置３のブロック図を示したものである。図３において、ＤＳＲＣ路側機７とＤＳＲＣ制御ＰＣ８はＬＡＮケーブル９により接続されている。またＤＳＲＣ路側機７は、無線制御部１５と無線部１６と送信アンテナ部１７と受信アンテナ部１８より構成されている。無線部１６は、ディジタル部１９とＲＦ送受信部２０より構成されている。ディジタル部１９は、ＤＳＲＣ  Ｌ１部２１と変復調部２２より構成されている。ＲＦ送受信部２０は、送信部２３と受信部２４より構成されている。
【００２１】
図３のブロック図に対応するプロトコルスタックを図４に示す。なお図４に示されているプロトコルスタックのうち、ローカルポートプロトコル（以下、ＬＰＰ）部２７と、ローカルポート制御プロトコル（以下、ＬＰＣＰ）部３１と、拡張通信制御プロトコル（以下、ＥＬＣＰ）部３２とについては、社団法人電波産業会の標準規格であるＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｔ８８「狭域通信（ＤＳＲＣ）アプリケーションサブレイヤ」に詳細に記載されているので、ここでは説明を省略する。
【００２２】
また図４に示されているプロトコルスタックのうち、ＤＳＲＣ  Ｌ７部３３と、ＤＳＲＣ  Ｌ２部３４と、ＤＳＲＣ  Ｌ１部２１とについては、社団法人電波産業会の標準規格であるＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｔ７５「狭域通信（ＤＳＲＣ）システム」に詳細に記載されているので、ここでは説明を省略する。
【００２３】
図４において、ＤＳＲＣ制御ＰＣ８のプロトコルは、ユーザアプリケーション部２５と、基本アプリケーションインタフェース（以下、基本アプリＩ／Ｆ）部２６と、ＬＰＰ部２７と、メモリ部２８と、ＬＡＮインタフェース部２９より構成される。
【００２４】
またＤＳＲＣ路側機７における無線制御部１５のプロトコルは、ＬＡＮインタフェース部３０と、ＬＰＣＰ部３１と、ＥＬＣＰ部３２と、ＤＳＲＣ  Ｌ７部３３と、ＤＳＲＣ  Ｌ２部３４より構成される。
【００２５】
またＤＳＲＣ路側機７における無線部１６のプロトコルは、ＤＳＲＣ  Ｌ１部２１と、変復調部２２と、ＲＦ送受信部２０より構成される。
【００２６】
各プロトコル機能について説明する。ユーザアプリケーション部２５は、ＤＳＲＣシステムを用いて行うアプリケーション、例えば課金処理や情報等のサービスを提供する。なおユーザアプリケーションは、非ネットワーク系アプリケーションとネットワーク系アプリケーションがあるが、本発明では非ネットワーク系アプリケーションを例としている。ユーザアプリケーション部２５には、アプリケーションを実行するアプリケーションプログラムなどが格納されている。アプリケーションは、例えばアイコンのようなグラフィクスをユーザインタフェースに用いて選択される。選択されたアプリケーションはアプリケーションプログラムを実行し、基本アプリＩ／Ｆ部２６のライブラリを用いてデータ処理を行うようデータの授受を行う。
【００２７】
基本アプリＩ／Ｆ部２６は、ユーザアプリケーション部２５と下位プロトコルの間に規定されるライブラリ群であり、ユーザアプリケーション部２５と下位プロトコルに対するミドルウェア的存在である。
【００２８】
基本アプリＩ／Ｆ部２６は、基本指示機能、指示応答機能、メモリアクセス機能、車載器ＩＤ通信機能、ＩＣカードアクセス機能、ＰＵＳＨ情報通信機能の６種類のライブラリにより構成される。
【００２９】
ＤＳＲＣ無線装置３とＤＳＲＣ車載器２において利用するライブラリは同じライブラリである。従って、同じライブラリで処理を行うため、データにはＥＩＤ（外部識別子）、アクセス点識別子、ポート番号等を付与する。すなわち、後述するＤＳＲＣプロトコルにてＥＩＤを用いて、ＥＴＣシステムもしくは非ネットワーク系アプリケーション／ネットワーク系アプリケーションを行うか識別する。また後述するＥＬＣＰ部３２にてアクセス点識別子を用いて非ネットワーク系アプリケーションとネットワーク系アプリケーションを識別する。また後述するＬＰＣＰ部３１または、ＬＰＰ部２７にてローカルポート番号を用いて基本アプリケーション等を識別する。なおＥＩＤ、アクセス点識別子、ポート番号等は、まずＤＳＲＣ無線装置３が指定してもよい。またＤＳＲＣ車載器２が指定してもよい。
【００３０】
基本指示機能とは、路側システムに接続されたサーバから車載器に対して、特定の指示情報を車載器に通知する機能である。
【００３１】
指示応答機能とは、路側システムに接続されたサーバから車載器に対して、特定の指示情報を車載器に通知するとともに、車載器の入力機構（ボタン等）を用いて、ユーザの応答を路側に返す機能である。
【００３２】
メモリアクセス機能とは、車載器のメモリに、路側システムのアプリケーションがデータを格納する、もしくは、路側システムのアプリケーションから読み出す機能である。
【００３３】
車載器ＩＤ通信機能とは、路側で車載器を識別するため、車載器の有するＩＤ（識別子）を路側に通知する機能である。路車間通信で車載器ＩＤを通信する際には、路側機が取得者（事業者）ＩＤを車載器に通知して、車載器がその取得者（事業者）ＩＤに対応した車載器ＩＤを応答する。
【００３４】
ＩＣカードアクセス機能とは、路側システムからの要求に応じて、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６で規定された方法でＩＣカードへアクセスするための機能である。ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６とは、接触型ＩＣカードに関する国際標準規格のことである。なお各種規格のカードに対応してもよいことは言うまでもない。
【００３５】
ＰＵＳＨ情報通信機能とは、路側システムサーバから、コンテンツもしくはコンテンツの位置を車載器上のクライアントに対して送信し、車載器のクライアント側では、受信したコンテンツ種別に応じた処理を自動的に実行する機能である。
【００３６】
例えば、カード決済システムでは、ＤＳＲＣ車載器に料金情報表示、決済完了情報表示等を行う基本指示機能、車載器の入力機構（ボタン等）を用いてユーザの応答を路側機に返す指示応答機能、路側機からの要求に応じてＩＣカードへアクセスするためＩＣカードアクセス機能、アプリケーション利用情報の蓄積を行うメモリアクセス機能、が用いられる。
【００３７】
このように、アプリケーション毎で使用する基本アプリケーションの組み合わせが異なる。従って、ＤＳＲＣ無線装置３を用いるアプリケーションを決めれば、ＤＳＲＣ路側ＰＣ８に搭載する基本アプリＩ／Ｆ部２６は、使用する基本アプリケーションのみでも構わない。またＤＳＲＣ無線装置３に汎用性を持たせるならば、全ての基本アプリケーションを搭載してもよい。
【００３８】
ＬＰＰ部２７は、後述するＬＰＣＰ部３１と、非ネットワーク系アプリケーションとの間に介在し、ＬＰＣＰ部３１の機能を拡張し、ＤＳＲＣ車載器２及びＤＳＲＣ無線装置３上の非ネットワーク系アプリケーションに対して、トランザクションサービスと、接続管理サービスを提供することで、アプリケーション構築の効率化を図ることを目的としたトランザクション指向のプロトコルである。
【００３９】
またＬＰＰ部２７はメモリ部２８と接続されている。メモリ部２８に格納されるデータは、アプリケーションに応じたデータであり、例えば音声や画像情報、車載器ＩＤ情報などである。これらのデータは、外部記憶装置、例えばＣＤやＤＶＤのような記憶媒体に記憶されているファイルをＤＳＲＣ制御ＰＣ８に入れ、ユーザアプリケーション部２５がファイルデータを取り込む。ユーザアプリケーション部２５に取り込まれたデータは、一旦メモリ部２８に格納される。
【００４０】
メモリ部２８はＬＰＰ部２７が主体となり制御を行っている。一旦メモリ部２８に格納されたデータは、ＬＰＰ部２７により取り出され、ＬＰＰ部２７で取り扱うことが可能となるように、データサイズを細分化する。細分化されたデータには、識別可能なように、ヘッダがつけられ、データの再送要求等や送信する場合に備えてメモリ部２８に改めて格納する。データの再送要求や送信を行う場合、メモリ部２８より細分化されヘッダをつけたデータを読み出し、再送や送信等を行う。
【００４１】
メモリ部２８は、アプリケーションに応じてメモリ容量を増減させる場合がある。例えばＰＵＳＨ情報通信機能を用いるアプリケーションでは、大量の音声情報や画像情報を送信する場合、メモリ容量の増設を行う必要が考えられる。そのような場合、本実施例においては、ＤＳＲＣ制御ＰＣ８に汎用ＰＣを用いているため、アプリケーションに応じたメモリ交換は、汎用メモリの交換でよい。
【００４２】
ＬＡＮインタフェース部２９は、ＤＳＲＣ路側機７の無線制御部１５とＴＣＰ／ＩＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）インタフェースでＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）接続するためのインタフェース機能を有している。
【００４３】
次に、ＤＳＲＣ路側機７における無線制御部１５の各プロトコルを説明する。無線制御部１５のＬＡＮインタフェース部３０は、ＤＳＲＣ制御ＰＣ８とＴＣＰ／ＩＰインタフェースでＬＡＮ接続するためのインタフェース機能を有している。
【００４４】
ＬＰＣＰ部３１は、クライアント／サーバモデル及びピアツーピアモデルを前提とした非ネットワーク系アプリケーションに通信手段を提供するために、アプリケーション等の上位プロトコルに対してデータ転送サービスと、管理制御のための管理サービスを提供する制御プロトコルである。
【００４５】
ＥＬＣＰ部３２は、ＤＳＲＣの通信機能を補完するために、マルチプロトコル対応、クライアント／サーバ型通信制御、バルク転送制御、同報モード制御、アクセス管理、通信接続管理の機能を有する。
【００４６】
ＤＳＲＣ  Ｌ７部３３と、ＤＳＲＣ  Ｌ２部３４と、ＤＳＲＣ  Ｌ１部２１は、開放システム相互接続のためのＯＳＩ（Ｏｐｅｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）参照モデルに準拠したＤＳＲＣプロトコルであり、ＤＳＲＣ  Ｌ７部３３はレイヤ７アプリケーション層に、ＤＳＲＣ  Ｌ２部３４はレイヤ２データリンク層に、ＤＳＲＣ  Ｌ１部２１はレイヤ１物理媒体層に相当する。
【００４７】
レイヤ７アプリケーション層に相当するＤＳＲＣ  Ｌ７部３３は、アプリケーションに対して通信制御手段を提供し、アプリケーションに対してサービスを提供するとともに、ＤＳＲＣ  Ｌ２部３４を介してデータの送受信を行う。複数のアプリケーションに対しサービス提供可能である。またＤＳＲＣ  Ｌ２部３４に相当するレイヤ２データリンク層と連携して、アソシエーション手順とアプリケーション管理等を行う機能を有している。
【００４８】
レイヤ２データリンク層に相当するＤＳＲＣ  Ｌ２部３４は更に、論理リンク制御副層と、媒体アクセス制御副層とにわけることができる。
【００４９】
レイヤ２データリンク層の論理リンク制御副層では、確認なしデータリンクコネクションレス型通信サービスと、確認ありデータリンクコネクションレス型通信サービスをサポートする機能を有している。
【００５０】
レイヤ２データリンク層の媒体アクセス制御副層では、無線チャネルの通信管理を行うため、アソシエーション（リンク接続）、スロット（フレーム）制御、データのスロット単位での分割化処理、媒体アクセス制御副層レベルの部分再送制御、簡易秘話（スクランブル）をサポートする。
【００５１】
ＤＳＲＣ路側機７における無線部の各プロトコルを説明する。レイヤ１物理媒体層に相当するＤＳＲＣ  Ｌ１部２１は、レイヤ２及びシステム層管理情報に従いデータの分解組立を行う。更に、レイヤ２及びシステム層管理はプリアンブル及び同期ワードの付加等物理スロットの構成分解を行う。
【００５２】
変復調部２２は、ＤＳＲＣ  Ｌ１部２１から受けた送信データを無線伝送路に適した送信信号に変換し、また後述するＲＦ送受信部２０より受けた受信信号から受信データを抽出処理し復調等を行う変復調機能を有する。
【００５３】
ＲＦ送受信部２０は、図３にも示したように送信部２３と受信部２４より構成されている。送信部２３は、例えば、ＤＡ変換部、局所発振部、ＰＬＬ部、アップコンバータ部、高利得増幅部などにより構成される。ＤＡ変換部にて送信信号をディジタル信号からアナログ信号に変換し、局所発振部とＰＬＬ部とアップコンバータ部にて送信信号をベースバンド帯から搬送波帯に周波数変換して、高利得増幅部にて送信信号の利得を増幅させる。
【００５４】
受信部２４は、例えば、低雑音増幅部、ダウンコンバータ部、ＰＬＬ部、局所発振部、ＡＤ変換部などにより構成される。受信アンテナより入力される受信信号の利得を低雑音増幅部にて増幅させ、ダウンコンバータ部とＰＬＬ部と局所発振部にて搬送波帯から中間周波数帯もしくはベースバンド帯に周波数変換して、ＡＤ変換部にて受信信号をアナログ信号からディジタル信号に変換する。ＰＬＬ部や局所発振部は、送信部２３のＰＬＬ部や局所発振部と共通化することも可能である。
【００５５】
送信アンテナ部１７は、ＲＦ送受信部２０より受けた送信信号を無線伝送路に出力する。受信アンテナ部１８は無線伝送路より受けた受信信号をＲＦ送受信部２０へ出力する。
【００５６】
従来のＤＳＲＣ無線装置においては、例えば送信アンテナ部１７と受信アンテナ部１８とＲＦ送受信部２０と変復調部２２をＤＳＲＣ路側機７に、ＤＳＲＣ  Ｌ１部２１と、ＤＳＲＣ  Ｌ２部３４と、ＤＳＲＣ  Ｌ７部３３を中央処理装置、すなわちＣＰＵ一つに、またＥＬＣＰ部３２からの上位プロトコルを別のＣＰＵ一つに収め、各々のＣＰＵを搭載する基板を分けて無線制御装置の筐体に収納していた。また無線制御装置に収納された基板にサーバＰＣを接続し、アプリケーションを実施していた。
【００５７】
従来においては、例えばＥＴＣシステムでは、車両８台と接続可能また車両速度が１８０ｋｍ／ｈに対しても接続可能であることが必要とされ、例えばＤＳＲＣプロトコルはハードウェア制御の機能をもつため、ＥＴＣの規格に定義された限界性能を出すには処理能力の高いＣＰＵが必要であり、回路規模、回路部品構成が増大するため、基板サイズが大きくなっていた。従って、負荷分散させるため基板を２枚以上に分けなくてはならず、無線制御装置を含むＤＳＲＣ無線装置の筐体が大きかった。
【００５８】
しかしＤＳＲＣシステムの使用アプリケーションにおいて、例えば駐車場自動料金収受システムでは、接続台数が８台である必要はない。また車両速度が１８０ｋｍ／ｈより低速な車両に対してシステムが正常動作すればよい等を考慮してＤＳＲＣシステムの仕様を限界性能より低くすることで、負荷分散させる必要はなく、ＣＰＵ性能をより低い性能のものに変更することが可能となる。
【００５９】
また、無線部１６に含まれるディジタル部１９の機能を一つのＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）に搭載し、ＤＳＲＣ  Ｌ２部３４、ＤＳＲＣ  Ｌ７部３３、ＥＬＣＰ部３２、ＬＰＣＰ部３１、ＬＡＮインタフェース部３０の機能をＣＰＵに搭載（以下、ＣＰＵ１）することで、ＦＰＧＡとＣＰＵ１を基板一枚に搭載することも可能であり、ＤＳＲＣ路側機７内部に収納することが可能となる。
【００６０】
またＬＰＰ部２７とＬＰＣＰ部３１との間でプロトコルを切り分けることにより、ＬＡＮインタフェース部２９、ＬＰＰ部２７、基本アプリＩ／Ｆ部２６、ユーザアプリケーション部２５の機能をＣＰＵに搭載（以下、ＣＰＵ２）することで、汎用ＰＣであるＤＳＲＣ制御ＰＣ７に搭載することができる。
【００６１】
なお例えば、下位層であるＥＬＣＰ部３２でプロトコルを切り分けて接続することも可能であるが、ＥＬＣＰ部３２で扱える単位データ量が少ないため、データを細分化しなくてはならない。従って、データ転送が正常に終了したときなどに送信するＡＣＫ（ＡＣＫｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）は細分化した分のやり取りを行わなくてはならず、通信トラヒック量が増大する。
【００６２】
またＬＰＰ部２７と基本アプリＩ／Ｆ部２６との間でプロトコルを切り分けて、ＬＡＮケーブル９で接続することも可能であるが、その場合はメモリ部２８をＤＳＲＣ路側機７側へ搭載しなくてはならない。このため、ＤＳＲＣ路側機７の筐体が大きくなり小型化を妨げることとなる。またアプリケーションに応じてメモリ交換を行う場合、汎用ＰＣならばすぐにメモリ交換可能だが、ＤＳＲＣ路側機７に搭載した場合、レドームもしくはＤＳＲＣ路側機７自体取り外して交換する、または表面実装型メモリを用いた場合は、基板自体交換することも考えられ、大掛かりな据付工事が必要となる。
【００６３】
ＬＰＰ部２７とＬＰＣＰ部３１との間ならば、扱えるデータ量が下位のプロトコルより多いため、ＡＣＫのやりとりが少なく、通信トラヒック量が増大することがない。従って、ＬＡＮケーブル９を用いてデータ送受を行うことが可能となる。
【００６４】
上記のように構成することで、ＦＰＧＡとＣＰＵ１を基板一枚で搭載することができ、ＤＳＲＣ路側機７の低価格化及び小型化が可能となる。またＣＰＵ２を汎用ＰＣに搭載することで、ＤＳＲＣ制御ＰＣ８を汎用ＰＣで実施できるため、ＤＳＲＣ無線装置３の低価格化及び小型化が可能となる。また前記構成にして無線制御装置の機能をＤＳＲＣ路側機７とＤＳＲＣ制御ＰＣ８にわけることにより、無線制御装置のハードウェア、筐体が不要となる。従って、ＤＳＲＣ無線装置３の低価格及び小型化が可能となる。
【００６５】
また前述したように、ＬＰＰ部２７にはメモリ部２８が接続され、アプリケーションに応じてメモリ容量の増減を行う。従来はメモリ用基板を設け、表面実装型メモリを搭載していたため、アプリケーション変更のたびに表面実装型メモリの搭載基板を交換する必要があった。しかし、本実施例の構成とすることで、メモリは汎用ＰＣのメモリを用いて容量の増減を行うことが可能となる。またＤＳＲＣシステムの仕様を限界性能より低くすることで、メモリ数削減、メモリ性能をより低性能なものに変更することが可能となり、ＤＳＲＣ無線装置３の更なる低価格化を図ることも可能である。
【００６６】
またレドーム内でヘリカルアンテナの角度調整が可能となったことにより、レドームを搭載したＤＳＲＣ路側機７の筐体全体の角度を調整することが不要となる。またＤＳＲＣ路側機７の筐体全体ではなく、ヘリカルアンテナの角度を調整するようにしたので、角度調整部１３を小型化することができ、レドーム内に収めることが可能となった。例えば天井壁等に直接取り付けた上で、レドームを一旦取り外してから、レドームの内部の角度調整部１３でヘリカルアンテナの角度調整を行うことが可能となるため、角度調整作業が容易になる。
【００６７】
実施の形態２．
ＤＳＲＣ路側機７を、例えば地下駐車場のように構造物などで閉じられた空間で使用する場合、ＤＳＲＣ路側機７にはＤＳＲＣ車載器２から到来する直接波のほかに、構造物等による反射波が到来するため、多重反射波による電波伝搬環境となる。
【００６８】
例えば、車両１に搭載されたＤＳＲＣ車載器２からＤＳＲＣ路側機７への入射波の例として、図５から図７に示すような入射波が考えられる。つまり、図５はＤＳＲＣ車載器２から発射され、ＤＳＲＣ路側機７へ入射する直接波のほかに、ＤＳＲＣ車載器２から発射された電波が路面で反射され、ＤＳＲＣ路側機７に入射する様子を示している。なお図５中の白抜き矢印は車両１の進行方向を示している。また直接波は実線、反射波は破線で表している。図６、図７も同様である。
【００６９】
図６はＤＳＲＣ車載器２から発射され、ＤＳＲＣ路側機７へ入射する直接波のほかに、ＤＳＲＣ車載器２から発射された電波が車両１上方の構造物、例えばＤＳＲＣ路側機７を取り付けている天井で電波が反射され、更に路面で反射し、ＤＳＲＣ路側機７に入射する様子を示している。
【００７０】
図７はＤＳＲＣ車載器２から発射され、ＤＳＲＣ路側機７へ入射する直接波のほかに、ＤＳＲＣ車載器２から発射された電波が車両１のボンネットで反射し、ＤＳＲＣ路側機７に入射する様子を示している。
【００７１】
上記のような反射波への対策として、従来のＥＴＣシステム等においては、電波吸収体を取り付けることで反射波の抑圧を行っていた。しかし、電波吸収体の材料費や取付工事費等を考慮すると、ＤＳＲＣシステムも同様の対策を図る場合、導入するための費用が高額となる。従って電波吸収体を用いる代わりに、受信ダイバーシチ機能を追加実装することで多重反射波対策とし、ＤＳＲＣシステムの低価格化を図る。
【００７２】
図８は、受信ダイバーシチ機能を説明するための図であり、ＤＳＲＣ路側機７の内部ブロック例である。無線制御部１５より出力された送信データは、無線部１６のＤＳＲＣ  Ｌ１部２１に入力され、プロトコル処理される。
【００７３】
ＤＳＲＣ  Ｌ１部２１より出力した送信データは、変復調部２２に入力され、無線伝送に適した送信信号に変換し出力する。ＤＳＲＣシステムの変調方式はＡＳＫつまりディジタル振幅変調のほかに、ＱＰＳＫつまり４相ディジタル位相変調とを併用するため、ディジタル信号をアナログ信号に変換するＤＡ変換部は同相成分（Ｉｃｈ）及び直交成分（Ｑｃｈ）の２種類を使用する。変復調部２２より出力された送信信号は、ＩｃｈＤＡ変換部３５とＱｃｈＤＡ変換部３６によりディジタル信号からアナログ信号に変換して出力される。
【００７４】
アナログ信号に変換された送信信号はＩＦ送信部３７に入力し、直交変調及び中間周波数帯への周波数変換を行う。なお中間周波数帯への周波数変換は、ＰＬＬ部３８で作成される中間周波数をＩＦ送信部３７に入力して周波数変換する。
【００７５】
ＩＦ送信部３７より出力される中間周波数帯の送信信号はアップコンバート部すなわちＵ／Ｃ部３９に入力され、搬送波帯に周波数変換される。搬送波周波数帯の搬送波は、ＰＬＬ部３８にて作成される搬送波周波数をＵ／Ｃ部３９に入力して周波数変換する。なお搬送波はＴ／Ｒ  ＳＷ１部４０より選択出力され、送信時にはＵ／Ｃ部３９に、受信部には後述するＤ／Ｃ部４６に出力する。
【００７６】
Ｕ／Ｃ部３９で搬送波帯に周波数変換された送信信号は、高利得増幅部すなわちＨＰＡ部４１に入力され、送信信号の利得を増幅させて出力する。ＨＰＡ部４１より出力された送信信号は、送受切換スイッチすなわちＴ／Ｒ  ＳＷ２部４２に入力される。Ｔ／Ｒ  ＳＷ２部４２はスイッチ機能を有し、送信時には送信信号を出力するように選択し、ＳＷ部４３に出力する。
【００７７】
ＳＷ部４３はスイッチ機能を有し、送信時には送信アンテナ部１７に出力する。送信アンテナ部１７は、送信信号をＤＳＲＣ車載器２に対して出力する。例えば図２においては、送信アンテナ部１７はヘリカルアンテナ導体１０で実施している。
【００７８】
次に、車両１搭載のＤＳＲＣ車載器２より電波を受信する場合について説明する。ＤＳＲＣ車載器２より出力された電波は、無線伝送空間を経てＤＳＲＣ路側機７の受信アンテナ部１８で受信される。受信アンテナ部１８も送信アンテナ部１７同様、図２においてはヘリカルアンテナ導体１０で実施している。
【００７９】
受信は、空間ダイバーシチを行うため少なくとも２本のアンテナを用いている。例えば図８においては、受信アンテナ部１８は受信専用アンテナとして、また送信アンテナ部１７は送受共用アンテナとしている。
【００８０】
なお図８は、ダイバーシチ合成として選択合成法を用いた場合におけるブロック図である。２本のアンテナで受信された受信信号は、ＳＷ部４３に入力される。ＳＷ部４３には、ダイバーシチ制御部４４より制御信号が入力される。制御信号は、２本の受信アンテナの包絡線レベルを測定し、包絡線レベルの大きい方のアンテナで受信するようにスイッチを切り替えるための制御信号である。包絡線レベルは例えば、受信信号を対数増幅して検波したＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｉｎｄｉｃａｒｏｒ）信号を用いる。
【００８１】
ＳＷ部４３は、制御信号をもとに受信専用アンテナ、及び送受共用アンテナからの受信信号を選択し、Ｔ／Ｒ  ＳＷ２部４２へ受信信号を出力する。Ｔ／Ｒ  ＳＷ２部４２は、受信時には、低雑音増幅部すなわちＬＮＡ部４５へ受信信号を出力するように切り替える。受信信号はＬＮＡ部４５に入力され、受信信号の利得を増幅させてダウンコンバート部すなわちＤ／Ｃ部４６へ出力する。
【００８２】
Ｄ／Ｃ部４６に入力された受信信号は、搬送波周波数帯から中間周波数帯へ周波数変換される。なお周波数変換は、Ｕ／Ｃ部３９同様、ＰＬＬ部３８にて作成される搬送波周波数帯の搬送波をＤ／Ｃ部４６に入力して周波数変換する。なお搬送波はＴ／Ｒ  ＳＷ１部４０より出力される。
【００８３】
中間周波数帯に変換された受信信号は、ＩＦ受信部４７へ入力される。ＩＦ受信部４７に入力された信号は、利得を補正された上で、Ａ／Ｄ変換器４８に出力する。なお利得補正は、変復調部２２に入力された受信信号より包絡線レベルを求める。そして、包絡線レベルの強弱を補正するための信号を変復調部２２から出力する。補正信号がディジタル信号である場合、自動利得制御信号Ｄ／Ａ変換部すなわちＡＧＣ  Ｄ／Ａ部４９でアナログ信号に変換した上で、ＩＦ受信部４７に入力させ、利得を補正する。
【００８４】
利得補正された受信信号は、Ａ／Ｄ変換器４８にてディジタル信号に変換された後、変復調部２２に入力する。
【００８５】
なお図８では、搬送波周波数帯から中間周波数帯へ周波数変換した受信信号を復調させているが、搬送波周波数帯からベースバンド帯周波数に周波数変換した受信信号を復調させる構成としてもよい。
【００８６】
変復調部２２では受信信号を復調する。変復調部２２より出力される受信信号は、ＤＳＲＣ  Ｌ１部２１へ入力され、プロトコル処理される。
【００８７】
なお、変復調部２２とＤＳＲＣ  Ｌ１部２１とダイバーシチ制御部４４は一つのＦＰＧＡに機能を搭載することも可能である。
【００８８】
受信ダイバーシチ機能を有さない場合の電界強度特性のシミュレーション結果を図９（ａ）に、受信ダイバーシチ機能を有する場合の電界強度特性のシミュレーション結果を図９（ｂ）に示す。図９（ａ）、（ｂ）とも、ＤＳＲＣ車載器２からＤＳＲＣ路側機７までの距離に対する電界強度特性を示すデータである。
【００８９】
図９（ａ）、（ｂ）のシミュレーションはとも地下駐車場空間を想定しており、ＤＳＲＣ車載器２の送信出力を１０ｄＢｍ、ＤＳＲＣ路側機７のアンテナ角度は０°、仰角は４５°としている。また受信ダイバーシチ機能を有さない場合は、受信アンテナの高さを
２．６５ｍ＋０．０２５８５ｍ（図９（ａ）におけるＡ１）としている。受信ダイバーシチ機能を有している場合は、２本の受信アンテナの高さを２．６５ｍ＋０．０２５８５ｍ（図９（ｂ）におけるＡ１）、２．６５ｍ−０．０２５８５ｍ（図９（ｂ）におけるＡ２）としている。またシミュレーションは４素子パッチアレーアンテナで行っている。
【００９０】
図９（ａ）より、受信ダイバーシチ機能を有さない場合は、Ａに示すように、電界強度の落ち込みが多く見られる。一方、図９（ｂ）より、受信ダイバーシチ機能を有することで、Ｂに示すように電界強度の落ち込みが抑えられていることがわかる。
【００９１】
このように、受信ダイバーシチ機能を有することで、受信電界強度の落ち込みが抑えられるため、路車間通信の接続が誤って切断されるようなことがなくなる。従って、多重反射波による電波伝搬環境対策として、電波吸収体を設置する必要がなくなり、ＤＳＲＣ路側機７をはじめとするＤＳＲＣ無線装置３の設置において、低価格化を図ることが可能となる。
【００９２】
なおシミュレーションでは、４素子のパッチアレーアンテナを用いて受信ダイバーシチ効果を確認したが、図２のようにヘリカルアンテナを用いることでも同様の効果が得られ、かつアンテナ構成が簡易となるため、ＤＳＲＣ路側機の低価格化及び小型化を図ることが可能となる。
【００９３】
また従来のＥＴＣシステムにおいては、通信ゾーン長は３０ｍ程度必要とするが、地下駐車場のような閉空間の場合では、ＤＳＲＣの通信ゾーン長は３０ｍも必要なく、数ｍ程度でもよい。従って、ヘリカルアンテナ導体２本を車両進行方向に対して縦方向に配置すれば路車間通信を用いたサービスに支障ない。もちろんヘリカルアンテナ導体１０を３本以上用いてもよいことは言うまでもない。
【００９４】
本実施例においては、ダイバーシチアンテナの構成法として空間を用いているが、その他にも偏波、角度、周波数、時間、パス等、様々な構成を用いることも可能である。また前記構成法を複数組み合わせて用いることも可能である。
【００９５】
さらに本実施例においては、ダイバーシチの合成法として選択合成法を用いているが、等利得合成法や最大利得合成法を用いることも可能である。また前記合成法を適宜組み合わせることも可能である。
【００９６】
なお、本実施例は駐車場自動料金収受システムをもとに記載したが、駐車場自動料金収受システムのみではなく、ガソリンスタンドやドライブスルー等における自動料金収受、物流運行、歩行者支援、またショッピングや交通や地域等の情報提供に利用することも可能である。
【００９７】
実施の形態３．
以下、この発明に係る実施の形態について説明する。図１０はＤＳＲＣシステム例を示している。ＤＳＲＣシステムは、車両１に搭載されているＤＳＲＣ車載器２と、ＤＳＲＣ無線装置３と、ループコイル４と、発進制御棒５を有する発進制御機６を備える。ここでＤＳＲＣ無線装置３は、ＤＳＲＣ路側機７と、ＤＳＲＣ制御ＰＣ８と、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ：構内通信網）ケーブル９より構成される。
【００９８】
車両１はＤＳＲＣ車載器２を搭載している。車両１の進行方向は白抜き矢印で表している。ＤＳＲＣ無線装置３は、ＤＳＲＣ路側機７と、ＤＳＲＣ制御ＰＣ８と、ＤＳＲＣ路側機７とＤＳＲＣ制御ＰＣ８を接続するＬＡＮケーブル９により構成される。ここでＤＳＲＣ制御ＰＣ８は、例えば、ディスプレイ等の表示装置と、キーボード等の外部入力装置と、ハードディスクやコンパクトディスクやＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）等の記憶装置、記憶媒体などからなる。
【００９９】
車両１がＤＳＲＣ路側機７を設置した通路に進入した場合、まず路面に埋め込まれたループコイル４で通過車両を検知する。なお図１０のＤＳＲＣシステム例では、通過車両検知にループコイルを用いたが、光センサや赤外線センサや超音波センサや重量センサ等、別手段の車両検知器を用いてもよい。
【０１００】
ループコイル４で車両１を検知した場合、ＤＳＲＣ路側機７は電波を発射し、ＤＳＲＣ車載器２と無線通信を行う。例えばＤＳＲＣシステムが駐車場自動料金収受システムに適用された場合、無線通信により駐車場料金の自動収受が行なわれる。無線通信による自動収受においては、ＤＳＲＣ制御ＰＣ８より駐車場料金情報を、例えばクレジットカードの料金決済システムを用いて、通常のクレジットカード使用と同様に決済されるものとしてもよい。
【０１０１】
車両１の進行方向に対してＤＳＲＣ路側機７より更に先には、発進制御棒５を備えた発進制御機６が設置されている。発進制御機６は通常、車両１を通過させないように発進制御棒５を降ろしている。しかし、ＤＳＲＣ車載器２とＤＳＲＣ路側機７の無線通信により車両１の通行が許可された場合、発進制御機６は発進制御棒５を上げ、車両１を通過させる。例えば、ＤＳＲＣシステムを駐車場自動料金収受システムに適用した場合、駐車場料金が正常に収受された場合、発進制御機６は発進制御棒５を上げ、車両１を通過させる。車両１が通過したら、発進制御機６は発進制御棒５を降ろす。
【０１０２】
車両１が発進制御棒５を通過したことを判断するのは、図１０には記載していないが、例えば発進制御機６の近くに光センサや赤外線センサや超音波センサや重量センサ等を用いた車両検知器を設置し、車両を検知したら発進制御棒５を降ろすようにしてもよい。
【０１０３】
ＤＳＲＣ路側機７のレドームは、例えば図１０に示したとおり半球状と直方体とを一体化した形をしており、レドームを外した内部構造の模式図を図１１に示す。ＤＳＲＣ路側機７のアンテナにはヘリカルアンテナを用いる。ヘリカルアンテナは、ヘリカルアンテナ導体１０と地板１１により構成される。ヘリカルアンテナ導体１０は地板１１に取り付けられ、地板１１は支持台１２により保持されるとともに、支持台１２に対して地板１１の角度を変更することが可能である。
【０１０４】
更に支持台１２の下部には、後述する無線制御部１５の機能を果たす回路や部品が搭載された基板Ｐ１と、後述する無線部１６の機能を果たす回路や部品が搭載された基板Ｐ２が内蔵されている。そして支持台１２は取付板１４に固定する。
【０１０５】
なお、基板Ｐ１、Ｐ２に搭載された部品等からの発熱対策として、基板Ｐ１、Ｐ２にヒートシンクや丸型や平板型のヒートパイプを取り付け、基板に搭載されている部品等からの熱を放熱させてもよい。
【０１０６】
また後述するように、ＤＳＲＣ路側機７とＤＳＲＣ制御ＰＣ８はＬＡＮケーブル９で接続するため、ＤＳＲＣ路側機７にはＬＡＮケーブル９を接続するためのＬＡＮ接続コネクタが必要である。その場合、後述するようにＬＡＮインタフェース部の機能は無線制御部１５に持たせるため、ＬＡＮ接続コネクタは、無線制御部１５の機能を果たす回路や部品が搭載される基板Ｐ１に取り付ける。
【０１０７】
従って、無線制御部１５の機能を果たす基板Ｐ１を取付板１４に近づけて配置するよりも、図１１に示したように、基板Ｐ１が取付板１４より遠ざけて、つまりヘリカルアンテナ側に近づけて配置したほうが、ＬＡＮケーブルを接続する際、取付板１４とＬＡＮ接続コネクタ位置の間隔が広いため、ＬＡＮケーブルの取り付けが容易になる。
【０１０８】
また角度調整は、角度調整部１３を用いて図１１に記載した矢印のとおり、仰角方向と方位角方向に角度調整可能としてもよい。
【０１０９】
図１２は、角度調整部１３の一例を示した図である。支持台１２には、方位角固定部５０と方位角方向に回転移動可能な方位角回動部５１が取り付けられている。方位角固定部５０は、例えば樹脂等でできており弾性を持っている。また方位角固定部５０は、例えば図１２のように凸部を有している。方位角回動部５１は、例えば金属でできており、方位角の角度調整が可能となるように、図１２のような凹凸を持たせている。
【０１１０】
方位角方向の角度調整を行う場合は、方位角回動部５１を回転させ、方位角固定部５０の凸部と方位角回動部５１の凹部を嵌合させる。方位角固定部５０の凸部は前述のとおり弾性を有しているため、方位角回動部５１の凹部を嵌合させることで所望の方位角に固定させることが可能となる。
【０１１１】
また仰角方向の角度調整を行う場合は、方位角方向の角度調整と同様にして仰角固定部５２と仰角回動部５３を用い、仰角回動部５３を回転させ、仰角固定部５２の凸部と仰角回動部５３の凹部を嵌合させることで所望の仰角に固定させることが可能となる。仰角回動部５３の構成としては、例えば図１２に示しているように、前述した方位角回動部５１をＬ字状に曲げ、支持台１２に対して垂直に立てる。支持台１２に対して方位角回動部５１の垂直な部分に、例えば樹脂でできている仰角固定部５２と金属でできている仰角回動部５３とを取り付ける。このような構成により仰角方向の角度調整を行うことが可能となる。
【０１１２】
なお、図１２に示した角度調整部１３は、方位角固定部５０と仰角固定部５２が樹脂でできており、方位角回動部５１と仰角回動部５３は金属でできている構成としたが、各々の材質はこれに限定するものではない。また方位角回動部５１と仰角回動部５３に回転モータを取り付けることにより、レドームを取り付けた状態で内部のヘリカルアンテナを回転駆動させて、角度調整させてもよい。
【０１１３】
このように、レドーム内でヘリカルアンテナの角度調整が可能となったことにより、レドームを搭載したＤＳＲＣ路側機７の筐体全体の角度を調整することが不要となる。従来のＥＴＣ路側機は、設置の際には最適な路車間通信が行われるために、レドームを含む路側機全体の設置角度の調整を行っていた。しかし、本発明のＤＳＲＣ路側機７は、ＤＳＲＣ路側機７のレドームを外した内部の角度調整部１３において角度調整可能としているため、レドームを含むＤＳＲＣ路側機７全体で角度調整させる必要はない。
【０１１４】
またＤＳＲＣ路側機７の筐体全体ではなく、ヘリカルアンテナの角度を調整するようにしたので、角度調整部１３を小型化することができ、レドーム内に収めることが可能となった。例えば、取付板１４により天井壁等に直接取り付けた上で、レドームを一旦取り外してから、レドームの内部の角度調整部１３でヘリカルアンテナの角度調整を行うことが可能となるため、角度調整作業が容易になる。
【０１１５】
なお、上記実施の形態においては、取付板１４を用いて天井壁に直接取り付け、レドーム内部でヘリカルアンテナの角度調整を行う例を述べたが、例えばＥＴＣシステムのように、角度調整機構をレドーム外部に設け、ＤＳＲＣ路側機の筐体全体でアンテナの角度調整を行うようにしてもよい。
【０１１６】
実施の形態４．
図１３は、ＤＳＲＣ無線装置３のブロック図を示したものである。図１３において、ＤＳＲＣ路側機７とＤＳＲＣ制御ＰＣ８はＬＡＮケーブル９により接続されている。またＤＳＲＣ路側機７は、無線制御部１５と無線部１６と送信アンテナ部１７と受信アンテナ部１８より構成されている。無線部１６は、ディジタル部１９とＲＦ送受信部２０より構成されている。ディジタル部１９は、ＤＳＲＣ  Ｌ１部２１と変復調部２２より構成されている。ＲＦ送受信部２０は、送信部２３と受信部２４より構成されている。
【０１１７】
図１３のブロック図に対応するプロトコルスタックを図１４に示す。なお図１４に示されているプロトコルスタックのうち、ＬＰＰ（Ｌｏｃａｌ  Ｐｏｒｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ：ローカルポートプロトコル）部２７と、ＬＰＣＰ（Ｌｏｃａｌ  Ｐｏｒｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ：ローカルポート制御プロトコル）部３１と、ＥＬＣＰ（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ  Ｌｉｎｋ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ：拡張通信制御プロトコル）部３２とについては、社団法人電波産業会の標準規格であるＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｔ８８「狭域通信（ＤＳＲＣ）アプリケーションサブレイヤ」に詳細に記載されているので、ここでは詳細な説明を省略する。
【０１１８】
また図１４に示されているプロトコルスタックのうち、ＤＳＲＣ  Ｌ７部３３と、ＤＳＲＣ  Ｌ２部３４と、ＤＳＲＣ  Ｌ１部２１とについては、社団法人電波産業会の標準規格であるＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｔ７５「狭域通信（ＤＳＲＣ）システム」に詳細に記載されているので、ここでは詳細な説明を省略する。
【０１１９】
図１４において、ＤＳＲＣ制御ＰＣ８のプロトコルは、ユーザアプリケーション部２５と、基本アプリケーションインタフェース（以下、基本アプリＩ／Ｆ）部８６と、ＬＰＰ部２７と、メモリ部２８と、ＬＡＮインタフェース部２９より構成される。
【０１２０】
またＤＳＲＣ路側機７における無線制御部１５のプロトコルは、ＬＡＮインタフェース部３０と、ＬＰＣＰ部３１と、ＥＬＣＰ部３２と、ＤＳＲＣ  Ｌ７部３３と、ＤＳＲＣ  Ｌ２部３４より構成される。
【０１２１】
またＤＳＲＣ路側機７における無線部１６のプロトコルは、ＤＳＲＣ  Ｌ１部２１と、変復調部２２と、ＲＦ送受信部２０より構成される。
【０１２２】
各プロトコル機能について説明する。ユーザアプリケーション部２５は、ＤＳＲＣシステムを用いて行うアプリケーション、例えば課金処理や情報等のサービスを提供する。なおユーザアプリケーションは、非ネットワーク系アプリケーションとネットワーク系アプリケーションがあるが、本発明では非ネットワーク系アプリケーションを例としている。ユーザアプリケーション部２５には、アプリケーションを実行するアプリケーションプログラムなどが格納されている。アプリケーションは、例えばアイコンのようなグラフィクスをユーザインタフェースとして用いることで選択される。選択されたアプリケーションはアプリケーションプログラムを実行し、基本アプリＩ／Ｆ部８６のライブラリを用いてデータ処理を行うようデータの授受を行う。
【０１２３】
基本アプリＩ／Ｆ部８６は、ユーザアプリケーション部２５と下位プロトコルの間に規定されるライブラリ群であり、ユーザアプリケーション部２５と下位プロトコルに対するミドルウェア的存在である。
【０１２４】
基本アプリＩ／Ｆ部８６は、車載器基本指示機能、車載器指示応答機能、車載器メモリアクセス機能、車載器ＩＤ通信機能、ＩＣカードアクセス機能、プッシュ型情報配信機能の６種類のライブラリにより構成される。
【０１２５】
ＤＳＲＣ無線装置３とＤＳＲＣ車載器２において利用するライブラリは同じライブラリである。従って、同じライブラリで処理を行うため、データにはＥＩＤ（Ｅｌｅｍｅｎｔ  ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ：要素識別子）、アクセス点識別子、ポート番号等を付与する。すなわち、後述するＤＳＲＣプロトコルにてＥＩＤを用いて、ＥＴＣシステムもしくは非ネットワーク系アプリケーション／ネットワーク系アプリケーションのいずれを行うか識別する。また後述するＥＬＣＰ部３２にてアクセス点識別子を用いて非ネットワーク系アプリケーションとネットワーク系アプリケーションを識別する。また後述するＬＰＣＰ部３１にてローカルポート番号を用いてＬＰＰ部２７等を識別する。なおＥＩＤ、アクセス点識別子、ポート番号等は、まずＤＳＲＣ無線装置３が指定してもよい。またＤＳＲＣ車載器２が指定してもよい。
【０１２６】
車載器基本指示機能とは、路側システムに接続されたサーバから車載器に対して、特定の指示情報を車載器に通知する機能である。
【０１２７】
車載器指示応答機能とは、路側システムに接続されたサーバから車載器に対して、特定の指示情報を車載器に通知するとともに、車載器の入力機構（ボタン等）を用いて、ユーザの応答を路側に返す機能である。
【０１２８】
車載器メモリアクセス機能とは、車載器のメモリに、路側システムのアプリケーションがデータを格納する、もしくは、路側システムのアプリケーションから読み出す機能である。
【０１２９】
車載器ＩＤ通信機能とは、路側で車載器を識別するため、車載器の有するＩＤ（ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ：識別子）を路側に通知する機能である。路車間通信で車載器ＩＤを通信する際には、路側機が取得者（事業者）ＩＤを車載器に通知して、車載器がその取得者（事業者）ＩＤに対応した車載器ＩＤを応答する。
【０１３０】
ＩＣカードアクセス機能とは、路側システムからの要求に応じて、ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６で規定された方法でＩＣカードへアクセスするための機能である。ＩＳＯ／ＩＥＣ７８１６とは、接触型ＩＣカードに関する国際標準規格のことである。なお各種規格のカードに対応してもよいことは言うまでもない。
【０１３１】
プッシュ型情報配信機能とは、路側システムサーバから、コンテンツもしくはコンテンツの位置を車載器上のクライアントに対して送信し、車載器のクライアント側では、受信したコンテンツ種別に応じた処理を自動的に実行する機能である。
【０１３２】
例えば、カード決済システムでは、ＤＳＲＣ車載器に料金情報表示、決済完了情報表示等を行う車載器基本指示機能、車載器の入力機構（ボタン等）を用いてユーザの応答を路側機に返す車載器指示応答機能、路側機からの要求に応じてＩＣカードへアクセスするためＩＣカードアクセス機能、アプリケーション利用情報の蓄積を行う車載器メモリアクセス機能、が用いられる。
【０１３３】
このように、アプリケーション毎で使用する基本アプリケーションの組み合わせが異なる。従って、ＤＳＲＣ無線装置３を用いるアプリケーションを決めれば、ＤＳＲＣ路側ＰＣ８に搭載する基本アプリＩ／Ｆ部８６は、使用する基本アプリケーションのみでも構わない。またＤＳＲＣ無線装置３に汎用性を持たせるならば、全ての基本アプリケーションを搭載してもよい。
【０１３４】
ＬＰＰ部２７は、後述するＬＰＣＰ部３１と、非ネットワーク系アプリケーションとの間に介在し、ＬＰＣＰ部３１の機能を拡張し、ＤＳＲＣ車載器２及びＤＳＲＣ無線装置３上の非ネットワーク系アプリケーションに対して、トランザクションサービスと、接続管理サービスを提供することで、アプリケーション構築の効率化を図ることを目的としたトランザクション指向のプロトコルである。
【０１３５】
またＬＰＰ部２７はメモリ部２８と接続されている。メモリ部２８に格納されるデータは、アプリケーションに応じたデータであり、例えば音声や画像情報、車載器ＩＤ情報などである。これらのデータは、外部記憶装置、例えばコンパクトディスクやＤＶＤのような記憶媒体に記憶されているファイルをＤＳＲＣ制御ＰＣ８に入れ、ユーザアプリケーション部２５がファイルデータを取り込む。ユーザアプリケーション部２５に取り込まれたデータは、一旦メモリ部２８に格納される。
【０１３６】
メモリ部２８はＬＰＰ部２７が主体となり制御を行っている。一旦メモリ部２８に格納されたデータは、ＬＰＰ部２７により取り出され、ＬＰＰ部２７で取り扱うことが可能となるように、データサイズを細分化する。細分化されたデータには、識別可能なように、ヘッダがつけられ、データの再送要求等や送信する場合に備えてメモリ部２８に改めて格納する。データの再送要求や送信を行う場合、メモリ部２８より細分化されヘッダをつけたデータを読み出し、再送や送信等を行う。
【０１３７】
メモリ部２８は、アプリケーションに応じてメモリ容量を増減させる場合がある。例えばプッシュ型情報配信機能を用いるアプリケーションでは、大量の音声情報や画像情報を送信する場合、メモリ容量の増設を行う必要が考えられる。そのような場合、本実施例においては、ＤＳＲＣ制御ＰＣ８に汎用ＰＣを用いているため、アプリケーションに応じたメモリ交換は、汎用メモリの交換でよい。
【０１３８】
ＬＡＮインタフェース部２９は、ＤＳＲＣ路側機７の無線制御部１５とＴＣＰ／ＩＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）インタフェースでＬＡＮ接続するためのインタフェース機能を有している。
【０１３９】
次に、ＤＳＲＣ路側機７における無線制御部１５の各プロトコルを説明する。無線制御部１５のＬＡＮインタフェース部３０は、ＤＳＲＣ制御ＰＣ８とＴＣＰ／ＩＰインタフェースでＬＡＮ接続するためのインタフェース機能を有している。
【０１４０】
ＬＰＣＰ部３１は、クライアント／サーバモデル及びピアツーピアモデルを前提とした非ネットワーク系アプリケーションに通信手段を提供するために、アプリケーション等の上位プロトコルに対してデータ転送サービスと、管理制御のための管理サービスを提供する制御プロトコルである。
【０１４１】
ＥＬＣＰ部３２は、ＤＳＲＣの通信機能を補完するために、マルチプロトコル対応、クライアント／サーバ型通信制御、バルク転送制御、同報モード制御、アクセス管理、通信接続管理の機能を有する。
【０１４２】
ＤＳＲＣ  Ｌ７部３３と、ＤＳＲＣ  Ｌ２部３４と、ＤＳＲＣ  Ｌ１部２１は、開放システム相互接続のためのＯＳＩ（Ｏｐｅｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ：開放型システム間相互接続）参照モデルに準拠したＤＳＲＣプロトコルであり、ＤＳＲＣ  Ｌ７部３３はレイヤ７アプリケーション層に、ＤＳＲＣ  Ｌ２部３４はレイヤ２データリンク層に、ＤＳＲＣ  Ｌ１部２１はレイヤ１物理媒体層に相当する。
【０１４３】
なお、ＯＳＩ参照モデルに規定されるレイヤ３、レイヤ４、レイヤ５、レイヤ６等で、システムに必要な機能は、レイヤ７として規定している。
【０１４４】
レイヤ７アプリケーション層に相当するＤＳＲＣ  Ｌ７部３３は、アプリケーションに対して通信制御手段を提供し、アプリケーションに対してサービスを提供するとともに、ＤＳＲＣ  Ｌ２部３４を介してデータの送受信を行う。複数のアプリケーションに対しサービス提供可能である。またＤＳＲＣ  Ｌ２部３４に相当するレイヤ２データリンク層と連携して、アソシエーション手順とアプリケーション管理等を行う機能を有している。
【０１４５】
レイヤ２データリンク層に相当するＤＳＲＣ  Ｌ２部３４は更に、論理リンク制御副層と、媒体アクセス制御副層とにわけることができる。
【０１４６】
レイヤ２データリンク層の論理リンク制御副層では、確認なしデータリンクコネクションレス型通信サービスと、確認ありデータリンクコネクションレス型通信サービスをサポートする機能を有している。
【０１４７】
レイヤ２データリンク層の媒体アクセス制御副層では、無線チャネルの通信管理を行うため、アソシエーション（リンク接続）、スロット（フレーム）制御、データのスロット単位での分割化処理、媒体アクセス制御副層レベルの部分再送制御、簡易秘話（スクランブル）をサポートする。
【０１４８】
次に、ＤＳＲＣ路側機７における無線部１６の各プロトコルを説明する。レイヤ１物理媒体層に相当するＤＳＲＣ  Ｌ１部２１は、レイヤ２及びシステム層管理情報に従いデータの分解組立を行う。更に、レイヤ２及びシステム層管理はプリアンブル及び同期ワードの付加等物理スロットの構成分解を行う。
【０１４９】
変復調部２２は、ＤＳＲＣ  Ｌ１部２１から受けた送信データを無線伝送路に適した送信信号に変換し、また後述するＲＦ送受信部２０より受けた受信信号から受信データを抽出処理し復調等を行う変復調機能を有する。
【０１５０】
ＲＦ送受信部２０は、図１３にも示したように送信部２３と受信部２４より構成されている。送信部２３は、例えば、ＤＡ変換部、局所発振部、ＰＬＬ部、アップコンバータ部、高利得増幅部などにより構成される。ＤＡ変換部にて送信信号をディジタル信号からアナログ信号に変換し、局所発振部とＰＬＬ部とアップコンバータ部にて送信信号をベースバンド帯から搬送波帯に周波数変換して、高利得増幅部にて送信信号の利得を増幅させる。
【０１５１】
受信部２４は、例えば、低雑音増幅部、ダウンコンバータ部、ＰＬＬ部、局所発振部、ＡＤ変換部などにより構成される。受信アンテナ部１８より入力される受信信号の利得を低雑音増幅部にて増幅させ、ダウンコンバータ部とＰＬＬ部と局所発振部にて搬送波帯から中間周波数帯もしくはベースバンド帯に周波数変換して、ＡＤ変換部にて受信信号をアナログ信号からディジタル信号に変換する。ＰＬＬ部や局所発振部は、送信部２３のＰＬＬ部や局所発振部と共通化することも可能である。
【０１５２】
送信アンテナ部１７は、ＲＦ送受信部２０より受けた送信信号を無線伝送路に出力する。受信アンテナ部１８は無線伝送路より受けた受信信号をＲＦ送受信部２０へ出力する。
【０１５３】
従来のＤＳＲＣ無線装置においては、例えば送信アンテナ部１７と受信アンテナ部１８とＲＦ送受信部２０と変復調部２２をＤＳＲＣ路側機７に、ＤＳＲＣ  Ｌ１部２１と、ＤＳＲＣ  Ｌ２部３４と、ＤＳＲＣ  Ｌ７部３３を中央処理装置、すなわちＣＰＵ一つに、またＥＬＣＰ部３２からの上位プロトコルを別のＣＰＵ一つに収め、各々のＣＰＵを搭載する基板を分けて無線制御装置の筐体に収納していた。また無線制御装置に収納された基板にサーバＰＣを接続し、アプリケーションを実施していた。
【０１５４】
従来においては、例えばＥＴＣシステムでは、車両８台と接続可能また車両速度が１８０ｋｍ／ｈに対しても接続可能であることが必要とされ、例えばＤＳＲＣプロトコルはハードウェア制御の機能をもつため、ＥＴＣの規格に定義された限界性能を出すには処理能力の高いＣＰＵが必要であり、回路規模、回路部品構成が増大するため、基板サイズが大きくなっていた。従って、負荷分散させるため基板を２枚以上に分けなくてはならず、無線制御装置を含むＤＳＲＣ無線装置の筐体が大きかった。
【０１５５】
しかしＤＳＲＣシステムの使用アプリケーションにおいて、例えば駐車場自動料金収受システムでは、接続台数が８台である必要はない。また車両速度が１８０ｋｍ／ｈより低速な車両に対してシステムが正常動作すればよい等を考慮してＤＳＲＣシステムの仕様を限界性能より低くすることで、負荷分散させる必要はなく、ＣＰＵ性能をより低い性能のものに変更することが可能となる。
【０１５６】
また、無線部１６に含まれるディジタル部１９の機能を一つのＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）に搭載し、ＤＳＲＣ  Ｌ２部３４、ＤＳＲＣ  Ｌ７部３３、ＥＬＣＰ部３２、ＬＰＣＰ部３１、ＬＡＮインタフェース部３０の機能をＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ：中央処理装置）に搭載（以下、ＣＰＵ１）することで、ＦＰＧＡとＣＰＵ１を基板一枚に搭載することも可能であり、ＤＳＲＣ路側機７内部に収納することが可能となる。なお、ＤＳＲＣ  Ｌ２部３４における媒体アクセス制御副層が高速処理を必要とする場合、ＣＰＵ１ではなく、ＦＰＧＡに機能を移してもよい。
【０１５７】
またＬＰＰ部２７とＬＰＣＰ部３１との間でプロトコルを切り分けることにより、ＬＡＮインタフェース部２９、ＬＰＰ部２７、基本アプリＩ／Ｆ部８６、ユーザアプリケーション部２５の機能をＣＰＵに搭載（以下、ＣＰＵ２）することで、汎用ＰＣであるＤＳＲＣ制御ＰＣ８に搭載することができる。
【０１５８】
なお例えば、下位層であるＥＬＣＰ部３２でプロトコルを切り分けて接続することも可能であるが、ＥＬＣＰ部３２で扱える単位データ量が少ないため、データを細分化しなくてはならない。従って、データ転送が正常に終了したときなどに、データ転送先がデータ転送元に送信するＡＣＫ（ＡＣＫｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）は細分化した分のやり取りを行わなくてはならず、通信トラヒック量が増大する。
【０１５９】
またＬＰＰ部２７と基本アプリＩ／Ｆ部８６との間でプロトコルを切り分けて、ＬＡＮケーブル９で接続することも可能であるが、その場合はメモリ部２８をＤＳＲＣ路側機７側へ搭載しなくてはならない。このため、ＤＳＲＣ路側機７の筐体が大きくなり小型化を妨げることとなる。またアプリケーションに応じてメモリ交換を行う場合、汎用ＰＣならばすぐにメモリ交換可能だが、ＤＳＲＣ路側機７に搭載した場合、レドームもしくはＤＳＲＣ路側機７自体取り外して交換する、または表面実装型メモリを用いた場合は、基板自体交換することも考えられ、大掛かりな据付工事が必要となる。
【０１６０】
ＬＰＰ部２７とＬＰＣＰ部３１との間ならば、扱えるデータ量が下位のプロトコルより多いため、ＡＣＫのやりとりが少なく、通信トラヒック量が増大することがない。従って、ＬＡＮケーブル９を用いてデータ送受を行うことが可能となる。
【０１６１】
図１５は、ＤＳＲＣ路側機７とＤＳＲＣ制御ＰＣ８をＬＡＮケーブル９で接続する形態の例を説明する図である。図１５（ａ）は、複数のＤＳＲＣ路側機７とＤＳＲＣ制御ＰＣ８を接続する例である。また図１５（ｂ）は、ＤＳＲＣ路側機７とＤＳＲＣ制御ＰＣ８を長距離接続する例である。
【０１６２】
従来のＤＳＲＣ無線装置では、例えばＤＳＲＣ無線装置を用いたシステムにおいてＤＳＲＣ路側機７を増設する場合、ＤＳＲＣ路側機７と無線制御装置は一対一対応であるため、ＤＳＲＣ路側機７を増設する毎に無線制御装置をＤＳＲＣ路側機７の台数分増設する必要がある。従って、無線制御装置のハードウェア規模の増大、及びＤＳＲＣシステムの高価格化につながる。
【０１６３】
しかし本発明のように、ＤＳＲＣ路側機７とＤＳＲＣ制御ＰＣ８は、ＬＡＮケーブル９で接続できる。従って図１５（ａ）に示したように、複数のＤＳＲＣ路側機７をＨＵＢ（ハブ）６０を介して１台のＤＳＲＣ制御ＰＣと接続し、制御を行うことが可能となる。またＤＳＲＣ制御ＰＣ８もＨＵＢ６０を用いて広域エリアネットワークと接続を行うことが可能となる。
【０１６４】
また、ＤＳＲＣ路側機７とＤＳＲＣ制御ＰＣ８の距離がＬＡＮケーブルの伝送距離の上限（例えば１００ｍ）を超える場合、ＬＡＮケーブルと光ケーブルを組み合わせて接続する方法もある。例えば図１５（ｂ）にようにメディアコンバータ６１を用いて、ＤＳＲＣ路側機７からメディアコンバータ６１に出力される信号はＬＡＮケーブル９で接続する。
【０１６５】
メディアコンバータ６１では、ＤＳＲＣ路側機７より出力された電気信号を光信号に変換する。変換された光信号は光ケーブル６２を介してＤＳＲＣ制御ＰＣ８側のメディアコンバータ６１に入力される。ＤＳＲＣ制御ＰＣ８側のメディアコンバータ６１において光信号は電気信号に変換され、ＤＳＲＣ制御ＰＣ８へ出力される。ＤＳＲＣ路側機７が複数ある場合は、図１５（ｂ）のように、ＤＳＲＣ制御ＰＣ８にＨＵＢ６０を接続して、ＤＳＲＣ制御ＰＣ８側の各メディアコンバータ６１とＨＵＢ６０をＬＡＮケーブル９で接続させてもよい。
【０１６６】
なお、ＤＳＲＣ路側機７を屋外に設置する場合、ＬＡＮケーブル９も屋外に配線する必要があるため、ＬＡＮケーブル９に防滴（防水、防湿）処理等を施してもよい。
【０１６７】
上記のように構成することで、ＦＰＧＡとＣＰＵ１を基板一枚で搭載することができ、ＤＳＲＣ路側機７の低価格化及び小型化が可能となる。またＣＰＵ２を汎用ＰＣに搭載することで、ＤＳＲＣ制御ＰＣ８を汎用ＰＣで実施できるため、ＤＳＲＣ無線装置３の低価格化及び小型化が可能となる。また前記構成にして無線制御装置の機能をＤＳＲＣ路側機７とＤＳＲＣ制御ＰＣ８に振り分けることにより、無線制御装置のハードウェア、筐体が不要となる。従って、ＤＳＲＣ無線装置３の低価格及び小型化が可能となる。
【０１６８】
また前述したように、ＬＰＰ部２７にはメモリ部２８が接続され、アプリケーションに応じてメモリ容量の増減を行う。従来は無線制御装置にメモリ用基板を設け、表面実装型メモリを搭載していたため、アプリケーション変更のたびに表面実装型メモリの搭載基板を交換する必要があった。しかし、本実施例の構成とすることで、メモリは汎用ＰＣのメモリを用いて容量の増減を行うことが可能となり、メモリ交換が容易となる。またＤＳＲＣシステムの仕様を限界性能より低くすることで、メモリ数削減、もしくはメモリ性能をより低性能なものに変更することが可能となり、ＤＳＲＣ無線装置３の更なる低価格化を図ることも可能である。
【０１６９】
また従来は、ＤＳＲＣ路側機７と無線制御装置を接続するのに光ベースバンド信号で伝送させていたため伝送ケーブルが高価であった。しかし本発明で示したとおり、ＤＳＲＣ路側機７とＤＳＲＣ制御ＰＣ８を接続するのに伝送ケーブルより低価格なＬＡＮケーブル９を用いることで、ＤＳＲＣ無線装置３の低価格化を図ることが可能となる。
【０１７０】
また前述したように、ＬＡＮケーブル９とＨＵＢ６０を用いてＤＳＲＣ路側機７とＤＳＲＣ制御ＰＣ８を接続することで、複数のＤＳＲＣ路側機７を１台のＤＳＲＣ制御ＰＣ８で制御することが可能となるので、従来のように、ＤＳＲＣ路側機７を増設する毎に無線制御装置を増設する必要はなく、ＤＳＲＣシステム全体の低価格化を図ることが可能となる。
【０１７１】
実施の形態５．
図１６はＤＳＲＣ路側機７内の無線制御部１５におけるメモリ開放機能に関する図である。図１６において、７０はＤＳＲＣ  ＡＳＬ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｕｂ  Ｌａｙｅｒ：アプリケーションサブレイヤ）部７０であり、図１４におけるＬＰＣＰ部３１とＥＬＣＰ部３２に相当する。
【０１７２】
従来は、図１６（ａ）に示すように、例えば、ダウンリンク通信においてＤＳＲＣ  ＡＳＬ部７０より出力されるデータは、ＤＳＲＣ  Ｌ７部３３でプロトコル処理をされてメッセージバッファ部７１にタスク処理要求が出力される。ＤＳＲＣ  Ｌ７部３３よりメッセージバッファ部７１に出力されるタスク処理要求は通信リンク確立要求や車載器ＩＤ取得などである。
【０１７３】
メッセージバッファ部７１は、ＤＳＲＣ  Ｌ２部３４にタスク処理要求が届いていることを通知する。通知を受けたＤＳＲＣ  Ｌ２部３４は、メッセージバッファ部７１にタスク処理要求が届いていることを確認すると、ＤＳＲＣ  Ｌ２部３４はメッセージバッファ部７１にタスク処理要求を送信するように要求し、それを受けたメッセージバッファ部７１は、ＤＳＲＣ  Ｌ２部３４にタスク処理要求を送信する。
【０１７４】
ＤＳＲＣ  Ｌ２部３４は受信したタスク処理要求をもとに情報処理を行い、図１４に示した下位のプロトコルへデータを送信する。
【０１７５】
ここで車両１が、例えばＤＳＲＣ路側機７の出力電波が所定以上の電力を有するＤＳＲＣ通信領域に存在せず、ＤＳＲＣ路側機７の出力電波が必ずしも所定以上の電力を有しないＤＳＲＣ通信不安定領域にいる場合を考える。
【０１７６】
ＤＳＲＣ通信不安定領域にＤＳＲＣ車載器２が存在する場合、ＤＳＲＣ車載器２はＤＳＲＣ路側機７とのアップリンク通信が十分確立されておらず、通信回線が接続したり切断している。従ってＤＳＲＣ車載器２は、ＤＳＲＣ路側機７に信号を送信しない状態が生じる。その場合、ＤＳＲＣ路側機７はＤＳＲＣ車載器２より信号を受信しないため、ＤＳＲＣ車載器２との通信を確立させようと再接続要求を繰り返す。
【０１７７】
従って、例えばダウンリンク通信において、メッセージバッファ部７１にはＤＳＲＣ  Ｌ７部３３からのタスク処理要求が出力される。しかしＤＳＲＣ  Ｌ２部３４は、ＤＳＲＣ車載器２とのリンクが確立されていないため、データ（一連のタスク）処理中であるＢＵＳＹモードからデータ（一連のタスク）処理済であるＲＥＡＤＹモードへの遷移に移ることができない。
【０１７８】
従ってＤＳＲＣ  Ｌ２部３４は、メッセージバッファ部７１にタスク処理要求が届いている通知を受けても、ＢＵＳＹモードであるためタスク処理要求が届いていることの確認を行うことができず、ＤＳＲＣ  Ｌ２部３４はあたかもＳＬＥＥＰ状態であるように振る舞う。従って、ＤＳＲＣ  Ｌ７部３３のタスク処理要求はメッセージバッファ部７１に蓄積され続ける。
【０１７９】
そしてＤＳＲＣ  Ｌ７部３３よりのタスク処理要求がメッセージバッファ部７１の容量を超えると、ＤＳＲＣ  Ｌ７部３３はタスク処理要求をメッセージバッファ部７１にタスク処理要求を送信することができず、ＤＳＲＣ  Ｌ７部３３をはじめとする無線制御部１５の機能がハングアップする。
【０１８０】
また例えば、従来では、図１６（ａ）におけるＤＳＲＣ  Ｌ７部３３やＤＳＲＣ  Ｌ２部３４のメモリ領域は、複数のタスク処理が完了したら該当するメモリ領域を開放させていた。従って一つのタスク処理が完了してもメモリ領域の開放は行わないため、一定時間内においてＤＳＲＣ  Ｌ２部３４が開放するメモリ量よりメッセージバッファ部７１のタスク処理要求蓄積量が上回る場合、ＤＳＲＣ  Ｌ７部３３からのタスク処理要求量がメッセージバッファ部７１の容量を超える場合も考えられる。
【０１８１】
このような場合、上記現象が発生しないようにするため、通常、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｙｔｅｍ：オペレーティングシステム）７２は、メモリ監視機能を用いる。ＯＳ７２のメモリ監視機能は、例えば、図１６（ａ）におけるＤＳＲＣ  Ｌ７部３３やメッセージバッファ部７１やＤＳＲＣ  Ｌ２部３４のメモリ領域を監視することで、メッセージバッファ部７１のタスク処理要求蓄積量が容量限界に近づく場合、ＤＳＲＣ  Ｌ７部３３にタスク処理要求をメッセージバッファ部７１に送信しないように命令を出す。これにより、無線制御部１５の機能のハングアップを防いでいる。
【０１８２】
なお本発明においてＯＳとしては、例えばリアルタイムオペレーティングシステムを用いることで実行処理は可能である。
【０１８３】
しかし本発明においてはＤＳＲＣ路側機７の小型化を図る上で、ＤＳＲＣ  ＡＳＬ部７０、ＤＳＲＣ  Ｌ７部３３、メッセージバッファ部７１、ＤＳＲＣ  Ｌ２部３４、ＯＳはＣＰＵ一つで実現することが望ましい。その場合、ＯＳのメモリ監視機能を削除、もしくはメモリ監視機能を有さないＯＳを用いる場合が考えられる。
【０１８４】
そのような場合でも、上記のような無線制御部１５の機能のハングアップを防ぐため、図１６（ｂ）に示したように、各処理部にメモリ開放機能部７３を設ける。またこのメモリ開放機能部７３は、従来とは異なり、一つのタスク処理が完了したら各機能ブロック、例えばＤＳＲＣ  Ｌ２部３４はタスク処理完了フラグを立てる。ＤＳＲＣ  Ｌ２部３４内のメモリ開放機能部７３は、タスク処理完了フラグを確認したら、処理が完了したタスクに該当するメモリ領域をすぐに開放するようにメモリに命令を出す。
【０１８５】
これによりＤＳＲＣ  Ｌ２部３４は、メモリバッファ部７１よりタスク処理要求を受け、そのタスク処理が完了する毎にメモリ領域を開放するようにしたため、ＤＳＲＣ  Ｌ２部３４がＳＬＥＥＰ状態であるような振る舞いを行うことがない。よって、例えばＤＳＲＣ  Ｌ２部３４は複数のタスク処理が完了せず、複数のタスク処理に該当するメモリ領域が開放されていないため、メモリバッファ部７１にタスク処理要求が蓄積され続けるという状態を防ぐことが可能となる。
【０１８６】
また例えばＤＳＲＣ  Ｌ７部３３はメッセージバッファ部７１に送信されるタスク処理要求にイベントフラグを付加する。従って、ＤＳＲＣ  Ｌ２部３４がメッセージバッファ部７１のタスク処理要求にイベントフラグが付加されていることを確認したら、ＤＳＲＣ  Ｌ２部３４がタスク処理要求を即座に取得する処理とした。
【０１８７】
このことで、メモリバッファ部７１にタスク処理要求が蓄積され続けるという状態を防ぐことが可能となる。またＤＳＲＣ  Ｌ２部３４がタスク処理要求のイベントフラグを確認したらタスク処理要求を即座に取得するようにしたため、従来のように、メッセージバッファ部７１がＤＳＲＣ  Ｌ２部３４に、タスク処理要求が届いていることを通知する手順が省略可能である。従って、省略された手順の分だけ、処理時間を短縮することが可能となる。
【０１８８】
これにより、ＤＳＲＣ通信不安定領域で再接続要求が多発しても無線制御部１５の機能がハングアップすることなくなる。またＯＳによるメモリ監視機能を用いず、各プロトコル処理部にてメモリ開放機能部７３を用いることで、ＯＳが変更されても対応可能である。また、ＣＰＵ容量上限のために、ＯＳのメモリ監視機能を削除するなどの機能限定にも対応することが可能となる。
【０１８９】
実施の形態６．
ＤＳＲＣ路側機７を、例えば地下駐車場のように構造物などで閉じられた空間で使用する場合、ＤＳＲＣ路側機７にはＤＳＲＣ車載器２から到来する直接波のほかに、構造物等による反射波が到来するため、多重反射波による電波伝搬環境となる。
【０１９０】
例えば、車両１に搭載されたＤＳＲＣ車載器２からＤＳＲＣ路側機７への入射波の例として、図１７に示すような入射波が考えられる。つまり、図１７（ａ）はＤＳＲＣ車載器２から発射され、ＤＳＲＣ路側機７へ入射する直接波のほかに、ＤＳＲＣ車載器２から発射された電波が路面で反射され、ＤＳＲＣ路側機７に入射する様子を示している。なお図１７中の白抜き矢印は車両１の進行方向を示している。また直接波は実線、反射波は破線で表している。
【０１９１】
図１７（ｂ）はＤＳＲＣ車載器２から発射され、ＤＳＲＣ路側機７へ入射する直接波のほかに、ＤＳＲＣ車載器２から発射された電波が車両１上方の構造物、例えばＤＳＲＣ路側機７を取り付けている天井で電波が反射され、更に路面で反射し、ＤＳＲＣ路側機７に入射する様子を示している。
【０１９２】
図１７（ｃ）はＤＳＲＣ車載器２から発射され、ＤＳＲＣ路側機７へ入射する直接波のほかに、ＤＳＲＣ車載器２から発射された電波が車両１のボンネットで反射し、ＤＳＲＣ路側機７に入射する様子を示している。
【０１９３】
上記のような反射波への対策として、従来のＥＴＣシステム等においては、電波吸収体を取り付けることで反射波の抑圧を行っていた。しかし、電波吸収体の材料費や取付工事費等を考慮すると、ＤＳＲＣシステムがＥＴＣシステムと同様の対策を図る場合、導入するための費用が高額となる。従って電波吸収体を用いる代わりに、受信ダイバーシチ機能を追加実装することで多重反射波対策とし、ＤＳＲＣシステムの低価格化を図る。
【０１９４】
図１８は、受信ダイバーシチ機能を説明するための図であり、ＤＳＲＣ路側機７の内部ブロック例である。無線制御部１５より出力された送信データは、無線部１６のＤＳＲＣ  Ｌ１部２１に入力され、プロトコル処理される。
【０１９５】
ＤＳＲＣ  Ｌ１部２１より出力した送信データは、変復調部２２に入力され、無線伝送に適した送信信号に変換し出力する。ＤＳＲＣシステムの変調方式はＡＳＫつまりディジタル振幅変調のほかに、ＱＰＳＫつまり４相ディジタル位相変調とを併用するため、ディジタル信号をアナログ信号に変換するＤＡ変換部は同相成分（Ｉｃｈ）及び直交成分（Ｑｃｈ）の２種類を使用する。変復調部２２より出力された送信信号は、ＩｃｈＤＡ変換部３５とＱｃｈＤＡ変換部３６によりディジタル信号からアナログ信号に変換して出力される。
【０１９６】
アナログ信号に変換された送信信号はＩＦ送信部３７に入力し、直交変調及び中間周波数帯への周波数変換を行う。なお中間周波数帯への周波数変換は、ＰＬＬ部３８で作成される中間周波数をＩＦ送信部３７に入力して周波数変換する。
【０１９７】
ＩＦ送信部３７より出力される中間周波数帯の送信信号はアップコンバート部すなわちＵ／Ｃ部３９に入力され、搬送波帯に周波数変換される。搬送波周波数帯の搬送波は、ＰＬＬ部３８にて作成される搬送波周波数をＵ／Ｃ部３９に入力して周波数変換する。なお搬送波はＴ／Ｒ  ＳＷ１部４０より選択出力され、送信時にはＵ／Ｃ部３９に、受信時には後述するＤ／Ｃ部４６に出力する。
【０１９８】
Ｕ／Ｃ部３９で搬送波帯に周波数変換された送信信号は、高利得増幅部すなわちＨＰＡ部４１に入力され、送信信号の利得を増幅させて出力する。ＨＰＡ部４１より出力された送信信号は、送受切換スイッチすなわちＴ／Ｒ  ＳＷ２部４２に入力される。Ｔ／Ｒ  ＳＷ２部４２はスイッチ機能を有し、送信時には送信信号を出力するように選択し、ＳＷ部４３に出力する。
【０１９９】
ＳＷ部４３はスイッチ機能を有し、送信時には送信アンテナ部１７に出力する。送信アンテナ部１７は、送信信号をＤＳＲＣ車載器２に対して出力する。例えば図１１においては、送信アンテナ部１７はヘリカルアンテナ導体１０で実施している。
【０２００】
次に、車両１搭載のＤＳＲＣ車載器２より電波を受信する場合について説明する。ＤＳＲＣ車載器２より出力された電波は、無線伝送空間を経てＤＳＲＣ路側機７の受信アンテナ部１８で受信される。受信アンテナ部１８も送信アンテナ部１７同様、図１１においてはヘリカルアンテナ導体１０で実施している。
【０２０１】
受信は、空間ダイバーシチを行うため少なくとも２本のアンテナを用いている。例えば図１８においては、受信アンテナ部１８は受信専用アンテナとして、また送信アンテナ部１７は送受共用アンテナとしている。
【０２０２】
なお図１８は、ダイバーシチ合成として選択合成法を用いた場合におけるブロック図である。２本のアンテナで受信された受信信号は、ＳＷ部４３に入力される。ＳＷ部４３には、ダイバーシチ制御部４４より制御信号が入力される。制御信号は、２本の受信アンテナの包絡線レベルを測定し、包絡線レベルの大きい方のアンテナで受信するようにスイッチを切り替えるための制御信号である。包絡線レベルは例えば、受信信号の強度を検出したＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ：受信信号強度表示）信号を用いる。
【０２０３】
ＳＷ部４３は、制御信号をもとに受信専用アンテナ、及び送受共用アンテナからの受信信号を選択し、Ｔ／Ｒ  ＳＷ２部４２へ受信信号を出力する。Ｔ／Ｒ  ＳＷ２部４２は、受信時には、低雑音増幅部すなわちＬＮＡ部４５へ受信信号を出力するように切り替える。受信信号はＬＮＡ部４５に入力され、受信信号の利得を増幅させてダウンコンバート部すなわちＤ／Ｃ部４６へ出力する。
【０２０４】
Ｄ／Ｃ部４６に入力された受信信号は、搬送波周波数帯から中間周波数帯へ周波数変換される。なお周波数変換は、Ｕ／Ｃ部３９同様、ＰＬＬ部３８にて作成される搬送波周波数帯の搬送波をＤ／Ｃ部４６に入力して周波数変換する。なお搬送波はＴ／Ｒ  ＳＷ１部４０より出力される。
【０２０５】
中間周波数帯に変換された受信信号は、ＩＦ受信部４７へ入力される。ＩＦ受信部４７に入力された信号は、利得を補正された上で、Ａ／Ｄ変換器４８に出力する。なお利得補正は、変復調部２２に入力された受信信号より包絡線レベルを求める。そして、包絡線レベルの強弱を補正するための信号を変復調部２２から出力する。補正信号がディジタル信号である場合、自動利得制御信号Ｄ／Ａ変換部すなわちＡＧＣ  Ｄ／Ａ部４９でアナログ信号に変換した上で、ＩＦ受信部４７に入力させ、利得を補正する。
【０２０６】
利得補正された受信信号は、Ａ／Ｄ変換器４８にてディジタル信号に変換された後、変復調部２２に入力する。
【０２０７】
なお図１８では、搬送波周波数帯から中間周波数帯へ周波数変換した受信信号を復調させているが、搬送波周波数帯からベースバンド帯周波数に周波数変換した受信信号を復調させる構成としてもよい。
【０２０８】
変復調部２２では受信信号を復調する。変復調部２２より出力される受信信号は、ＤＳＲＣ  Ｌ１部２１へ入力され、プロトコル処理される。
【０２０９】
なお、変復調部２２とＤＳＲＣ  Ｌ１部２１とダイバーシチ制御部４４は一つのＦＰＧＡに機能を搭載することも可能である。
【０２１０】
受信ダイバーシチ機能を有さない場合の電界強度特性のシミュレーション結果を図１９（ａ）に、受信ダイバーシチ機能を有する場合の電界強度特性のシミュレーション結果を図１９（ｂ）に示す。図１９（ａ）、（ｂ）とも、ＤＳＲＣ車載器２からＤＳＲＣ路側機７までの距離に対する電界強度特性を示すデータである。
【０２１１】
図１９（ａ）、（ｂ）のシミュレーションはとも地下駐車場空間を想定しており、ＤＳＲＣ車載器２の送信出力を１０ｄＢｍ、ＤＳＲＣ路側機７のアンテナ角度は０°、仰角は４５°としている。また受信ダイバーシチ機能を有さない場合は、受信アンテナの高さを
２．６５ｍ＋０．０２５８５ｍ（図１９（ａ）におけるＡ１）としている。受信ダイバーシチ機能を有している場合は、２本の受信アンテナの高さを２．６５ｍ＋０．０２５８５ｍ（図１９（ｂ）におけるＡ１）、２．６５ｍ−０．０２５８５ｍ（図１９（ｂ）におけるＡ２）としている。またシミュレーションは４素子パッチアレーアンテナで行っている。
【０２１２】
図１９（ａ）より、受信ダイバーシチ機能を有さない場合は、Ａに示すように、電界強度の落ち込みが多く見られる。一方、図１９（ｂ）より、受信ダイバーシチ機能を有することで、Ｂに示すように電界強度の落ち込みが抑えられていることがわかる。
【０２１３】
このように、受信ダイバーシチ機能を有することで、受信電界強度の落ち込みが抑えられるため、路車間通信の接続が誤って切断されるようなことがなくなる。従って、多重反射波による電波伝搬環境対策として、電波吸収体を設置する必要がなくなり、ＤＳＲＣ路側機７をはじめとするＤＳＲＣ無線装置３の設置において、低価格化を図ることが可能となる。
【０２１４】
なおシミュレーションでは、４素子のパッチアレーアンテナを用いて受信ダイバーシチ効果を確認したが、図１１のようにヘリカルアンテナを用いることでも同様の効果が得られ、かつアンテナ構成が簡易となるため、ＤＳＲＣ路側機の低価格化及び小型化を図ることが可能となる。
【０２１５】
また従来のＥＴＣシステムにおいては、通信ゾーン長は３０ｍ程度必要とするが、地下駐車場のような閉空間の場合では、ＤＳＲＣの通信ゾーン長は３０ｍも必要なく、数ｍ程度でもよい。従って、ヘリカルアンテナ導体２本を車両進行方向に対して縦方向に配置すれば路車間通信を用いたサービスに支障ない。もちろんヘリカルアンテナ導体１０を３本以上用いてもよいことは言うまでもない。
【０２１６】
本実施例においては、ダイバーシチアンテナの構成法として空間を用いているが、その他にも偏波、角度、周波数、時間、パス等、様々な構成を用いることも可能である。また前記構成法を複数組み合わせて用いることも可能である。
【０２１７】
さらに本実施例においては、ダイバーシチの合成法として選択合成法を用いているが、等利得合成法や最大利得合成法を用いることも可能である。また前記合成法を適宜組み合わせることも可能である。
【０２１８】
なお、図１８記載の破線部は各機能ブロックを各々素子で構成してもよいし、破線部の全てもしくは一部をＭＭＩＣ（Ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ：モノリシックマイクロ波集積回路）で構成してもよい。破線部をＭＭＩＣで構成することにより、なお一層ＤＳＲＣ路側機７の小型化、低価格化を図ることができる。
【０２１９】
また反射波対策が不要なシステムにおいては、受信ダイバーシチ機能を用いる必要はない。その場合、ＤＳＲＣ路側機７の無線部１６を図２０のように構成してもよい。つまりＦＰＧＡ内のダイバーシチ制御部４４を削除し、Ｔ／ＲＳＷ２部４２より出力した送信信号を送信アンテナ部１７に出力し、受信アンテナ部１８の受信信号をＴ／ＲＳＷ２部４２に入力させるようにしてもよい。
【０２２０】
また本発明の実施の形態においては、送信アンテナ部１７と受信アンテナ部１８としてヘリカルアンテナを例に用いて説明したが、図１９のシミュレーションのように、パッチアレーアンテナを用いてもよい。その場合、例えば図１１に示した地板１１にパッチアレーアンテナを設置してもよい。
【０２２１】
その際、ＨＰＡ部４１はＴ／ＲＳＷ２部４２と送信アンテナ部１７の間に設け、Ｔ／ＲＳＷ２部４２より出力する送信信号を増幅させてもよい。またＬＮＡ部４５は、受信アンテナ部１８とＴ／ＲＳＷ２部４２との間に設け、受信アンテナ部１８より出力される受信信号を増幅させてもよい。
【０２２２】
またＴ／ＲＳＷ２部４２とＵ／Ｃ部３９、Ｔ／ＲＳＷ２部４２とＤ／Ｃ部４６の間には、図２０記載のように利得調整用アンプであるＡＭＰ部８０を設けてもよい。また図２０には記載していないが、ＨＰＡ部４１とＴ／ＲＳＷ２部４２の間、ＬＮＡ部４５とＴ／ＲＳＷ２部４２の間に、利得調整用アッテネータを挿入させてもよい。
【０２２３】
実施の形態３から実施の形態６を用いることにより、ＤＳＲＣ無線装置３の小型化を図ることができる。例えば、従来においてＤＳＲＣ無線装置は３５０（Ｗ）×３５０（Ｄ）×７００（Ｈ）程度、ＤＳＲＣアンテナは２００（Ｗ）×２００（Ｄ）×１００（Ｈ）程度のサイズを有していたものが、本発明を用いることによりＤＳＲＣ路側機７は１７０（Ｗ）×１９０（Ｄ）×１６０（Ｈ）程度のサイズまで小型化を図ることが可能となる。これにＤＳＲＣ制御ＰＣ８を加えても、従来のＤＳＲＣ無線装置と比較して小型化を図ることが可能となる。また重量も従来は４０ｋｇ以上であったものが、ＤＳＲＣ路側機７は１ｋｇ程度まで軽量化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０２２４】
【図１】本発明の実施の形態１におけるＤＳＲＣシステムを説明するための図である。
【図２】本発明の実施の形態１におけるＤＳＲＣ路側機の内部構造を説明するための図である。
【図３】本発明の実施の形態１におけるＤＳＲＣ無線装置のブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態１におけるＤＳＲＣ無線装置のプロトコルスタックを説明するための図である。
【図５】本発明の実施の形態２におけるＤＳＲＣ車載器から発射され、ＤＳＲＣ路側機に入射する直接波と反射波の例を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態２におけるＤＳＲＣ車載器から発射され、ＤＳＲＣ路側機に入射する直接波と反射波の例を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態２におけるＤＳＲＣ車載器から発射され、ＤＳＲＣ路側機に入射する直接波と反射波の例を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態２におけるＤＳＲＣ路側機の受信ダイバーシチを説明するためのブロック図である。
【図９】本発明の実施の形態２におけるＤＳＲＣ路側機において受信ダイバーシチを用いなかった場合と用いた場合の電界強度特性を説明するための図である。
【図１０】本発明の実施の形態３におけるＤＳＲＣシステムを説明するための図である。
【図１１】本発明の実施の形態３におけるＤＳＲＣ路側機の内部構造を説明するための図である。
【図１２】本発明の実施の形態３におけるＤＳＲＣ路側機の角度調整部の内部構造例を説明するための図である。
【図１３】本発明の実施の形態４におけるＤＳＲＣ無線装置のブロック図である。
【図１４】本発明の実施の形態４におけるＤＳＲＣ無線装置のプロトコルスタックを説明するための図である。
【図１５】本発明の実施の形態４におけるＤＳＲＣ路側機とＤＳＲＣ制御ＰＣとの接続形態を説明するための図である。
【図１６】本発明の実施の形態５におけるＤＳＲＣ路側機内の無線制御部のメモリ開放機能を説明するための図である。
【図１７】本発明の実施の形態６におけるＤＳＲＣ車載器から発射され、ＤＳＲＣ路側機に入射する直接波と反射波の例を示す図である。
【図１８】本発明の実施の形態６におけるＤＳＲＣ路側機の受信ダイバーシチ機能を説明するためのブロック図である。
【図１９】本発明の実施の形態６におけるＤＳＲＣ路側機において受信ダイバーシチを用いなかった場合と用いた場合の電界強度特性を説明するための図である。
【図２０】本発明の実施の形態６における受信ダイバーシチ機能を有していないＤＳＲＣ路側機の説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
【０２２５】
１  車両
２  ＤＳＲＣ車載器
３  ＤＳＲＣ無線装置
４  ループコイル
５  発進制御棒
６  発進制御機
７  ＤＳＲＣ路側機
８  ＤＳＲＣ制御ＰＣ
９  ＬＡＮケーブル
１０  ヘリカルアンテナ導体
１１  地板
１２  支持台
１３  角度調整部
１４  取付板
１５  無線制御部
１６  無線部
１７  送信アンテナ部
１８  受信アンテナ部
１９  ディジタル部
２０  ＲＦ送受信部
２１  ＤＳＲＣ  Ｌ１部
２２  変復調部
２３  送信部
２４  受信部
２５  ユーザアプリケーション部
２６  基本アプリＩ／Ｆ部
２７  ＬＰＰ部
２８  メモリ部
２９  ＬＡＮインタフェース部
３０  ＬＡＮインタフェース部
３１  ＬＰＣＰ部
３２  ＥＬＣＰ部
３３  ＤＳＲＣ  Ｌ７部
３４  ＤＳＲＣ  Ｌ２部
３５  ＩｃｈＤＡ変換部
３６  ＱｃｈＤＡ変換部
３７  ＩＦ送信部
３８  ＰＬＬ部
３９  Ｕ／Ｃ部
４０  Ｔ／Ｒ  ＳＷ１部
４１  ＨＰＡ部
４２  Ｔ／Ｒ  ＳＷ２部
４３  ＳＷ部
４４  ダイバーシチ制御部
４５  ＬＮＡ部
４６  Ｄ／Ｃ部
４７  ＩＦ受信部
４８  Ａ／Ｄ変換部
４９  ＡＧＣ  Ｄ／Ａ部
５０  方位角固定部
５１  方位角回動部
５２  仰角固定部
５３  仰角回動部
６０  ＨＵＢ
６１  メディアコンバータ
６２  光ケーブル
７０  ＤＳＲＣ  ＡＳＬ部
７１  メッセージバッファ部
７２  ＯＳ（メモリ監視機能）
７３  メモリ開放機能部
８０  ＡＭＰ部
８６  基本アプリＩ／Ｆ部
【図１】
2008141708.tif 000003
【図２】
2008141708.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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