(57)【要約】【課題】自動料金収受機能、狭帯域通信機能および車車間通信機能を一体化した車載無線装置を提供すること。【解決手段】ＥＴＣ通信手段１３、１７と、ＤＳＲＣ通信手段１４、１８と、車車間通信手段１５、１９とを備え、ユーザがＤＳＲＣ通信または車車間通信を行っている間に、路側無線装置の通信可能エリア内に入った場合には、ＥＴＣ信号監視部２１が通信制御部２０へ切替信号ａを送出し、通信制御部２０は、それまで行っていたＤＳＲＣ通信または車車間通信をＥＴＣ通信に切り替え、料金所の路側無線装置との通信を優先して行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
料金所に設置された路側無線装置との間でマイクロ波帯の電波を使用して通信を行う自動料金収受用通信手段と、料金所以外の施設に設置された路側無線装置との間でマイクロ波帯の電波を使用して通信を行う狭帯域通信手段と、車両どうしでマイクロ波帯の電波を使用して通信を行う車車間通信手段と、前記自動料金収受用通信手段と狭帯域通信手段と車車間通信手段とを切り替える制御手段とを備えた車載無線装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記自動料金収受用通信手段と狭帯域通信手段と車車間通信手段とにおけるそれぞれの周波数および変復調方式を切り替えることを特徴とする請求項１記載の車載無線装置。
【請求項３】
前記料金所に設置された路側無線装置からの信号を監視する信号監視手段を備え、前記制御手段は、前記信号監視手段が前記料金所に設置された路側無線装置からの信号の受信を検知した時に、前記狭帯域通信手段または前記車車間通信手段による通信が行われている場合には、前記狭帯域通信手段または前記車車間通信手段による通信から前記自動料金収受用通信手段による通信に切り替えることを特徴とする請求項１記載の車載無線装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動料金収受システムを利用した車載無線装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、料金所に設置された路側無線装置との間で料金収受に関する無線通信を行って料金の収受を行うノンストップ自動料金収受（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｔｏｌｌ  Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ、以下、ＥＴＣと略す。）システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。図２はこのようなＥＴＣシステムを示しており、図２（ａ）路側無線装置の構成を示し、図２（ｂ）は車載無線装置の構成を示している。図２（ａ）に示す路側無線装置は、通信用アンテナ１と、このアンテナ１を通じて車載無線装置との間で走行料金に関するデータを送受信するデータ送受信部２と、このデータ送受信部２を制御する通信制御部３と、車載無線装置との通信で得られた料金精算に関するデータ処理を行う課金装置４とを備えている。また、図２（ｂ）に示す車載無線装置は、路側装置との間でデータ通信を行う通信用アンテナ５と、このアンテナ５を介して送受信し、路側無線装置間で走行料金に関するデータを送受信するデータ送受信部６と、このデータ送受信部６を制御する通信制御部７と、車載バッテリーを電源とし、車載無線装置を動作させるための電源電圧を生成する電源部８と、電源部８からの電源電圧をデータ送受信部６と通信制御部７に供給する電源スイッチ９と、路側無線装置からの起動用パイロット信号を受信する起動判別部１０とを備えている。
【０００３】
車載無線装置では、路側無線装置からの送信信号を通信用アンテナ５で受信し、その受信信号によって、起動判別部１０が、路側無線装置との間で通信可能領域内に入ったか否かを判断し、通信可能領域内に入ったことを判断したときに、電源スイッチ９をオンして、データ送受信部６と、このデータ送受信部６を制御する通信制御部７を起動させ、車載無線装置と路側無線装置との間で相互通信を行う。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−３２５１０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の車載無線装置では、料金所における自動料金収受のためのＥＴＣシステムへの利用にのみ限定され、料金収受以外の路車間通信や車車間通信については考慮されていない。現行のＥＴＣシステムでは、ＩＣカードを用いて料金の決済が行われており、このようなＩＣカードを利用してサービスエリアの売店やガソリンスタンドにおける料金決済をＤＳＲＣ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｓｈｏｒｔ  Ｒａｎｇｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ：狭帯域通信）システムを利用して行うことが考えられる。ＤＳＲＣは、ＥＴＣシステムと同じ５．８ＧＨｚ帯の電波を使用するものであり、車車間通信システムも、同じ５．８ＧＨｚ帯の電波の使用が検討されている。
【０００６】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、自動料金収受機能、狭帯域通信機能および車車間通信機能を一体化した車載無線装置を提供することを目的とする。
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の車載無線装置は、料金所に設置された路側無線装置との間でマイクロ波帯の電波を使用して通信を行う自動料金収受用通信手段と、料金所以外の施設に設置された路側無線装置との間でマイクロ波帯の電波を使用して通信を行う狭帯域通信手段と、車両どうしでマイクロ波帯の電波を使用して通信を行う車車間通信手段と、前記自動料金収受用通信手段と狭帯域通信手段と車車間通信手段とを切り替える制御手段とを備えたものである。この構成により、１台の車載無線装置により、自動料金収受機能、狭帯域通信機能および車車間通信機能を実現することができる。
【０００８】
また、本発明の車載無線装置は、前記制御手段は、前記自動料金収受用通信手段と狭帯域通信手段と車車間通信手段とにおけるそれぞれの周波数および変復調方式を切り替えることを特徴とする。この構成により、１台の車載無線装置により、自動料金収受のための通信、狭帯域通信および車車間通信を実現することができる。
【０００９】
また、本発明の車載無線装置は、前記料金所に設置された路側無線装置からの信号を監視する信号監視手段を備え、前記制御手段は、前記信号監視手段が前記料金所に設置された路側無線装置からの信号の受信を検知した時に、前記狭帯域通信手段または前記車車間通信手段による通信が行われている場合には、前記狭帯域通信手段または前記車車間通信手段による通信から前記自動料金収受用通信手段による通信に切り替えることを特徴とする。この構成により、料金所の路側無線装置からの信号を検出した時に、料金収受に関する通信以外の通信を行っている場合は、その通信を一時中断させて料金所の路側無線装置との通信を優先させることができ、路側無線装置との通信ができないために自動料金収受システムを利用できない事態を未然に回避することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態における車載無線装置の構成を示すものである。図１において、この車載無線装置は、個人情報、課金結果情報等が読み書きされるＩＣカード２５を使用する。アンテナ１１は、路側無線装置との間で５．８ＧＨｚ帯の電波の送受を行うものであり、ＥＴＣ送受信部１３、ＤＳＲＣ送受信部１４および車車間送受信部１５にそれぞれ接続されている。これらＥＴＣ送受信部１３、ＤＳＲＣ送受信部１４および車車間送受信部１５により１つの送受信部１２が構成されており、１つの送受信部１２においてそれぞれの送受信に使用する周波数が得るために、複数の局部発信周波数を通信制御部２０からの制御信号により選択する構成になっている。例えば、ＥＴＣ送受信部１３においては、受信周波数が５．７９５ＧＨｚと５．８０５ＧＨｚの２チャンネルが規定され、送信周波数が５．８３５ＧＨｚと５．８４５ＧＨｚの２チャンネルが規定されている。その他に５．８ＧＨｚ帯の受信周波数として、５．７７５、５．７８０、５．７８５、５．７９０、５．８００ＧＨｚが割り当てられ、送信周波数として、５．８１５、５．８２０、５．８２５、５．８３０、５．８４０ＧＨｚが割り当てられているので、これらの中から任意のものをＤＳＲＣ送受信部１４および車車間送受信部１５のために使用することができる。
【００１１】
変復調部１６は、ＥＴＣ変復調部１７、ＤＳＲＣ変復調部１８および車車間変復調部１９の３つで構成されている。ＥＴＣ変復調部１７は、ＡＳＫ変調方式を使用し、ＤＳＲＣ変復調部１８はＱＰＳＫ変調方式が使用され、車車間変復調部１９もＱＰＳＫ変調方式が使用される。したがって、本実施の形態では、変復調部１６にＡＳＫ変復調回路とＱＰＳＫ変復調回路の２種類を用意しておき、これらを通信制御部２０からの制御信号により選択することになる。
【００１２】
通信制御部２０は、マイクロプロセッサにより構成され、無線通信の制御、ＩＣカードの制御を初めとする情報処理全般を行う。ＥＴＣ信号監視部２１は、ＥＴＣ送受信部１３に接続されて、ＥＴＣ送受信部１３において受信したＥＴＣ電波の電界強度レベルを監視し、電界強度レベルがあるしきい値を越えた場合には、切替信号ａを通信制御部２０に送るように構成されている。
【００１３】
ヒューマン・マシン・インターフェイス部２２は、車載無線装置とユーザとの仲介を行うもので、入力操作を行うキーパッドや押しボタン、出力を行うＬＥＤ、スピーカ等を備えている。ＳＡＭ（Ｓｅｃｕｒｅ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｍｏｄｕｌｅ）部２３は、送信する信号の暗号化や、受信した信号の暗号解読をする役割を果たし、ＩＣカード２５へ記録する情報の暗号化、復号化を行う。ＩＣカードインターフェイス部２４は、ＩＣカードコネクタによって構成されており、この端子を通じて必要な情報がＩＣカード２５に読み書きされる。外部通信インターフェイス部２６は、同じ車両内に設置されたナビゲーションシ装置を接続して使用するものである。これらヒューマン・マシン・インターフェイス部２２、ＳＡＭ部２３および外部通信インターフェイス部２６は、バス２７を通じて通信制御部２０に接続されている。
【００１４】
次に、この車載無線装置の動作について説明する。まず、ユーザは、ＩＣカードインターフェイス部２４に自分のユーザＩＤが記録されたＩＣカード２５を挿入する。ＩＣカード２５が挿入されると、車載無線装置は、ＳＡＭ部２３とＩＣカード２５との間のやりとりによってＩＣカード２５の電源オンを行い、ＩＣカード２５に記録されたＥＴＣアプリケーションプログラムを採択し、ＳＡＭ部２３がＩＣカード２５に情報を記録する際の暗号鍵をＩＣカード２５から取得する。これらの動作が正常に終了し、車載無線装置が利用可能となれば、ヒューマン・マシンインターフェイス部２２の確認用ＬＥＤが点灯し、音声と共にユーザーにその旨を伝える。なお、このヒューマン・マシン・インターフェイス部２２の代わりに、外部通信インターフェイス部２６を介してナビゲーション装置から音声または表示によって結果をユーザに伝達することもできる。
【００１５】
この車載無線装置を搭載した車両が路側無線装置の通信可能エリアに入ると、路側無線装置からの電波がＥＴＣ送受信部１３で受信され、ＥＴＣ信号監視部２１が、その入力電界強度レベルがある一定レベルを超えたところで通信制御部２０へ切替信号ａを送出し、通信制御部２０は、変復調部１６におけるＥＴＣ変復調部１７を起動するとともに、送受信部１２における周波数をＥＴＣ通信のための周波数に設定してＥＴＣ送受信部１３を起動する。これにより、路側無線装置との間のＥＴＣ通信が可能となり、半二重通信による課金処理が実行可能となる。ＥＴＣ送受信部１３によってＥＴＣ２チャンネルのうち受信できた１チャンネルの高周波信号を、ＥＴＣ変復調部１７で復調してベースバンド信号に変換し、通信制御部２０でプロトコル処理され、ＳＡＭ部２３で受信データの復号化が行われる。一方、車載無線装置に記録されている車両情報や、ＳＡＭ部２３を介してＩＣカード２５から読み出されるカード所持者の個人情報が路側機に対して送信される。路側無線装置で入口情報や車種情報等の確認を行い、通信が正常に完了するとそのまま料金所を通過することができる。最終的な課金結果は、ヒューマン・マシン・インターフェイス部２２から音声や表示によってユーザに伝えられるとともに、ＩＣカードインターフェイス部２４を介してＩＣカード２５に書き込まれる。その際、書き込みデータもＳＡＭ部２３によって暗号化される。
【００１６】
他方、車両が路側無線装置の通信可能エリア外を走行している場合は、車載無線装置はＥＴＣ送受信部１３のみが動作状態となり、待機状態となっている。したがって、その間はＤＳＲＣ通信や車車間通信が可能になる。そこで、ユーザがヒューマン・マシンインターフェイス部２２からの操作によりＤＳＲＣ通信または車車間通信を指定すると、通信制御部２０が変復調部１６においてＱＰＳＫ変復調回路を選択するとともに、送受信部１２においてＤＳＲＣ通信のための周波数または車車間通信のための周波数を選択して、それぞれＤＳＲＣ送受信部１４およびＤＳＲＣ変復調部１８、または車車間送受信部１５および車車間変復調部１９を起動し、ＤＳＲＣ通信または車車間通信が可能となる。
【００１７】
ユーザがＤＳＲＣ通信または車車間通信を行っている間も、ＥＴＣ送受信部１３は待ち受け状態にあり、ＥＴＣ信号監視部２１が路側無線装置からの電波の電界強度レベルを監視している。車載無線装置が路側無線装置の通信可能エリア内に入ると、路側無線装置からの電波がＥＴＣ送受信部１３で受信され、ＥＴＣ信号監視部２１が、その入力電界強度レベルがある一定レベルを超えたところで通信制御部２０へ切替信号ａを送出し、通信制御部２０は、それまで行っていたＤＳＲＣ通信または車車間通信をＥＴＣ通信に切り替えるために、変復調部１６における変復調方式をＡＳＫ方式に切り替えてＥＴＣ変復調部１７を起動するとともに、送受信部１２における周波数をＥＴＣ通信のための周波数に切り替えてＥＴＣ送受信部１３を起動させる。これにより、それまでのＤＳＲＣ通信または車車間通信を一時中断させて、料金所の路側無線装置との通信を優先させることができ、路側無線装置との間で課金処理に必要な通信を行うことができる。
【００１８】
このように、本実施の形態によれば、ユーザがＤＳＲＣ通信または車車間通信を行っている間に、車載無線装置が路側無線装置の通信可能エリア内に入った場合には、ＥＴＣ信号監視部２１が通信制御部２０へ切替信号ａを送出し、通信制御部２０は、それまで行っていたＤＳＲＣ通信または車車間通信をＥＴＣ通信に切り替えるので、料金所の路側無線装置との通信を優先して行うことができ、自動料金収受機能を有効に活用することができる。
【００１９】
なお、上記実施の形態では、ＤＳＲＣ送受信部１４と車車間送受信部１５とで互いに異なる周波数を使用したが、同じ周波数を共用するようにしてもよい。また、ＤＳＲＣ変復調部１８と車車間変復調部１９とで互いに異なる変復調方式を使用してもよい。さらに、ＥＴＣ信号監視部２１による路側無線装置の通信可能エリア内に入ったか否かの検出は、従来例のような路側無線装置からのパイロット信号により行っもよく、また、外部通信インターフェイス部２６に接続されたナビゲーション装置からの位置情報により行ってもよい。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の車載無線装置は、料金所に設置された路側無線装置との間でマイクロ波帯の電波を使用して通信を行う自動料金収受用通信手段と、料金所以外の施設に設置された路側無線装置との間でマイクロ波帯の電波を使用して通信を行う狭帯域通信手段と、車両どうしでマイクロ波帯の電波を使用して通信を行う車車間通信手段と、これら自動料金収受用通信手段と狭帯域通信手段と車車間通信手段とを切り替える制御手段とを備えているので、１台の車載無線装置により、自動料金収受機能、狭帯域通信機能および車車間通信機能を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における車載無線装置の概略構成を示すブロック図
【図２】（ａ）従来例における路側無線装置の概略構成を示すブロック図
（ｂ）従来例における車載無線装置の概略構成を示すブロック図
【符号の説明】
１１  アンテナ
１２  送受信部
１３  ＥＴＣ送受信部
１４  ＤＳＲＣ送受信部
１５  車車間送受信部
１６  ＥＴＣ変復調部
１７  ＤＳＲＣ変復調部
１９  車車間変復調部
２０  通信制御部
２１  ＥＴＣ信号監視部
２２  ヒューマン・マシンインターフェイス部
２３  ＳＡＭ部
２４  ＩＣカードインターフェイス部
２５  ＩＣカード
２６  外部通信インターフェイス部
２７  バス
【図１】
2004246687.tif 000003
【図２】
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