(57)【要約】【課題】通信エリア内で電波状態が悪化したとしても改善後には直ちに双方向無線通信を再開することができる車載器を提供すること。【解決手段】車載器１０は、通信エリア内において路側機との間で双方向無線通信を行い、双方向無線通信により路側機と交互に情報の授受を行うとともに、双方向無線通信が不確立となった場合に第１サーチ設定値毎に周波数サーチ処理を実行するマイコン１６を備える。通信エリア内において、マイコン１６は、第１サーチ設定値よりも大きな第２サーチ設定値毎に周波数サーチ処理を実行する。【選択図】      図２
2004334652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信エリア内において路側機との間で双方向無線通信を行い、該双方向無線通信により路側機と交互に情報の授受を行うとともに、前記双方向無線通信が不確立となった場合に第１サーチ設定値毎に周波数サーチを実行する制御手段を備えた車載器において、
前記制御手段は、前記通信エリア内において、前記第１サーチ設定値よりも大きな第２サーチ設定値毎に前記周波数サーチを実行することを特徴とする車載器。
【請求項２】
前記第２サーチ設定値は、前記第１サーチ設定値よりも大きな第３サーチ設定値と、該第３サーチ設定値よりも大きな第４サーチ設定値とからなり、
前記制御手段は、前記通信エリア内において、前記路側機が単一チャンネル運用で運用されている場合には、前記第３サーチ設定値毎に前記周波数サーチを実行し、前記路側機が複数チャンネル運用で運用されている場合には、前記第４サーチ設定値毎に前記周波数サーチを実行することを特徴とする請求項１に記載の車載器。
【請求項３】
前記双方向無線通信によって受信される電波の強度を検出する検波部を備え、
前記第２サーチ設定値は、前記第１サーチ設定値よりも大きな第５サーチ設定値と、該第５サーチ設定値よりも大きな第６サーチ設定値とからなり、
前記制御手段は、前記通信エリア内において、前記検波部の検出結果に基づいて前記第５サーチ設定値毎または前記第６サーチ設定値毎に前記周波数サーチを実行することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車載器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｓｙｓｔｅｍ：高度道路交通システム）を構成するＤＳＲＣ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｓｈｏｒｔ−Ｒａｎｇｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ：狭域通信）システムに用いられる車載器に係り、特にＥＴＣシステム（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｔｏｌｌ  Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ：自動料金収受システム）に用いられる車載器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＴＳを構成する要素の一つとしてＤＳＲＣシステムが提案されている。ＤＳＲＣシステムは、道路に設置された路側機と車両に搭載された車載器とを備え、車線に沿って数メートルから数十メートルといった狭域（通信エリア）内において、路側機と車載器との間で双方向無線通信が行われることによってデータがやり取りされるシステムである。近年、ＤＳＲＣシステムの応用として、料金所での渋滞緩和等を目的としたＥＴＣシステムが実用化されている。ＥＴＣシステムとは、車両が料金所を通行する際に、車載器と料金所に設置された路側機との間で双方向無線通信が行われ、車載器に挿入されたＩＣカード内の必要な情報が読み書きされることによって、車両が停止することなく通行料金の自動収受が行われるシステムである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このようなＥＴＣシステムにおいては、２つ以上の料金所（ＥＴＣ用ゲート）が設置されていた場合にこれら料金所を区別するために、互いに周波数が異なる複数のチャンネルにて通信を行うようになっている。一般に、割り当てられた基本周波数が異なるＡチャンネルとＢチャンネルを用いて通信が行われている。そして、一つの路側機は、例えばＡチャンネルを使用して車両の車載器と通信を行い、隣接された路側機はＢチャンネルを使用して通信を行う。一方、車載器は、２つの受信周波数を切り換える（以下「周波数サーチ」という）ことによって、何れかの路側機が設けられた料金所を利用することができるようになっている。車載器は、利用する料金所に設けられた路側機の周波数を特定し、この特定された周波数で路側機との間で双方向無線通信を行い、ＥＴＣシステムに必要な情報を送信または受信する。
【０００４】
ＥＴＣシステムでは同期式プロトコルが採用されている。双方向無線通信のフレームは、フレーム制御情報等を含むＦＣＭＳ（Ｆｒａｍｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｍｅｓｓａｇｅ  Ｓｌｏｔ）、データ転送のためのＭＤＳ（Ｍｅｓｓａｇｅ  Ｄａｔａ  Ｓｌｏｔ）、車載器が路側機にアクセスするためのＡＣＴＳ（Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ  Ｓｌｏｔ）等から構成されている。路側機と車載器とは、このフレームの送受信によって双方向無線通信を行う。
【０００５】
ＥＴＣシステムにおける双方向無線通信のシーケンス例を図１０に示す。路側機は、ＦＣＭＳ部を用いてＦＣＭＣ（Ｆｒａｍｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｍｅｓｓａｇｅ  Ｃｈａｎｎｅｌ）という同期信号を一定期間毎に送信する（時間ｔ１〜時間ｔ３）。詳しくは、Ａチャンネルの周波数で通信を行うように設定された路側機は、Ａチャンネルの周波数でＦＣＭＣを送信し、Ｂチャンネルの周波数で通信を行うように設定された路側機は、Ｂチャンネルの周波数でＦＣＭＣを送信する。
【０００６】
車両が通信エリア内に進入し、時間ｔ３においてＦＣＭＣを受信した車載器は、ＡＣＴＳ部から任意の１つのスロットを選択して通信登録ＩＤを送信する（時間ｔ４）。路側機は、このＡＣＴＳ部を含むフレームを受信すると、車載器が通信すべき通信用スロット（ＭＤＳ）の情報をＦＣＭＳ部に格納して送信する（時間ｔ５）。車載器は、このＦＣＭＳ部を含むフレームを受信すると、路側機から指定されたＭＤＳを用いてデータを送信する（時間ｔ６）。路側機は車載器から送信されたフレームを受信すると、ＭＤＳ部で肯定応答（ＡＣＫ）を行う（時間ｔ７）。路側機側からの通信データがある場合も、同様の方法で通信が行われる。このように、ＥＴＣシステムにおいては、路側機から定期的に送信されるＦＣＭＣを車載器が受信した時点から両者の間で双方向無線通信が行われる。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−４２１９２号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、通信エリア内において、例えば路側機から送信される電波が隣接ゲートを通過する車両に反射し、この反射した電波（反射波）と路側機からの直接波とが干渉することによって車載器が受信する電波の強度（以下「受信レベル」という」）が一時的に低下してしまうことがある。このような場合、車載器は、路側機との双方向無線通信を再度確立させるために周波数サーチを開始する。そして、周波数サーチにより路側機から送信されるフレームを受信できれば、つまり周波数をロックできれば、車載器は路側機との双方向無線通信を再開する。
【０００９】
しかし、車載器は周波数サーチによって他のチャンネル（例えば、Ａチャンネルで通信を行った場合にはＢチャンネル）に切り換えるため、再び元のチャンネルに切り換えて周波数をロックするまでは路側機と車載器との間の双方向無線通信は中断される。そして、元のチャンネルに切り換えた際に受信レベルが低下した状態が継続していると、車載器は周波数サーチを繰り返し、この周波数サーチを所定回数実行した後には、タイムアウトと判断して路側機との双方向無線通信を強制的に終了させてしまう。このため、例えば、車両が速い速度で料金所に進入してきた場合に通信エリア内で車載器の受信レベルが低下すると、車載器が周波数サーチを行っている間に車両が通信エリア内から離脱してしまい、ゲートの開閉が行われなくて車両がゲートを通過できなくなるというおそれがある。
【００１０】
また、路側機の運用方式としては、１つの通信エリア内に１つのチャンネルが割り当てられる単一チャンネル運用と、１つの通信エリア内に複数のチャンネルが割り当てられるＦＤＭ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：周波数分割多重）運用とがある。いずれの運用方式においてもＥＴＣシステムの仕様上、通信を開始したチャンネルでのみ双方向無線通信が許可されるようになっている。このため、ＦＤＭ運用の場合には、車載器は周波数サーチによって別のチャンネルの周波数をロックし、路側機との双方向無線通信を再開しようとしても許可されず、通信不成立であると判断してしまうおそれがある。
【００１１】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、通信エリア内で電波状態が悪化したとしても改善後には直ちに双方向無線通信を再開することができる車載器を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、通信エリア内において路側機との間で双方向無線通信を行い、該双方向無線通信により路側機と交互に情報の授受を行うとともに、前記双方向無線通信が不確立となった場合に第１サーチ設定値毎に周波数サーチを実行する制御手段を備えた車載器において、前記制御手段は、前記通信エリア内において、前記第１サーチ設定値よりも大きな第２サーチ設定値毎に前記周波数サーチを実行することを要旨とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明では、前記第２サーチ設定値は、前記第１サーチ設定値よりも大きな第３サーチ設定値と、該第３サーチ設定値よりも大きな第４サーチ設定値とからなり、前記制御手段は、前記通信エリア内において、前記路側機が単一チャンネル運用で運用されている場合には、前記第３サーチ設定値毎に前記周波数サーチを実行し、前記路側機が複数チャンネル運用で運用されている場合には、前記第４サーチ設定値毎に前記周波数サーチを実行することを要旨とする。
【００１４】
請求項３に記載の発明では、前記双方向無線通信によって受信される電波の強度を検出する検波部を備え、前記第２サーチ設定値は、前記第１サーチ設定値よりも大きな第５サーチ設定値と、該第５サーチ設定値よりも大きな第６サーチ設定値とからなり、前記制御手段は、前記通信エリア内において、前記検波部の検出結果に基づいて前記第５サーチ設定値毎または前記第６サーチ設定値毎に前記周波数サーチを実行することを要旨とする。
【００１５】
以下、本発明の作用について説明する。
請求項１に記載の発明によると、通信エリア内では、通信エリア外に比較して周波数サーチが実行される時間間隔が長くなる。このため、例えば近隣ゲートを通過する車両からの反射波等により車載器周辺の電波状態が不安定になったとしても、双方向無線通信を開始した際の受信チャンネルを通信エリア外に比較して長く固定することで、電波状態が改善した後には直ちに路側機との双方向無線通信を再開することができる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によると、制御手段は、通信エリア内では路側機の運用方式によって周波数サーチを実行する条件を変更する。一般に、路側機がＦＤＭ運用で運用されている場合、一つの通信エリア内を複数の車両が走行するため、路側機が単一チャンネル運用で運用されている場合に比較して車載器周辺の電波状態は不安定になり易い。そして、電波状態が不安定な場合には、より長い間受信チャンネルを固定することで、頻繁に周波数サーチが実行されるのを防止することができる。また、車載器周辺の電波状態が改善した後には一層短時間で路側機との双方向無線通信を再開することができる。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、制御手段は、通信エリア内においては検波部の検出結果に基づいて周波数サーチを実行する条件を変更する。一般に、車両が通信エリアに近づくと受信レベルは上昇し、逆に車両が通信エリアから離間すると受信レベルは低下する。そして、車載器は、受信レベルが低い場合には近隣ゲートを通過する車両からの反射波等の影響を受けやすく、受信レベルが高い場合には直接波の影響の方が強くなるため反射波等の影響を受け難いといった性質がある。そして、受信レベルが低い場合には、より長い間受信チャンネルを固定することで、頻繁に周波数サーチが実行されるのを防止することができる。また、車載器周辺の電波状態が改善した後には一層短時間で路側機との双方向無線通信を再開することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明をＥＴＣシステムに用いられる車載器に具体化した第１実施形態を図１〜図４にしたがって説明する。
【００１９】
図１に示すように、ＥＴＣシステム１は、車両２に搭載される車載器１０と、利用者個人が所有するＩＣカード１１と、料金所に設置された路側機１２とを備えている。利用者はＩＣカード１１を車載器１０に設けられた挿入スロット１３に挿入することにより、ＥＴＣシステム１を使用することができる。
【００２０】
有料道路の入口ゲートにおいては、路側機１２から料金所情報が送信される。車載器１０はこの料金所情報を記録する。その後出口ゲートにおいて、車載器１０は、車両２に固有の情報（ナンバープレート情報、車種コード等）と料金所情報とを送信する。路側機１２は車載器１０から送信された情報に基づいて走行区間における料金を計算し、この料金収受情報と利用履歴とを送信する。この際に路側機１２と車載器１０との間で行われる双方向無線通信は、車両２が最大時速８０ｋｍにて、料金所における進行方向約４ｍの通信エリアＡを通過する間に行われる。なお、図１は出口ゲートの例を示す。
【００２１】
車載器１０の電気ブロック図を図２に示す。車載器１０は、送受信部１４と、信号判定回路１５と、制御手段としてのマイクロコンピュータ（マイコン）１６と、周波数シンセサイザ１７とを備えている。また、マイコン１６には、料金収受情報等が表示される表示部１８が電気的に接続されている。
【００２２】
周波数シンセサイザ１７は、マイコン１６から入力される周波数データに基づいて局部発振信号を生成する。例えば、マイコン１６からＡチャンネルの周波数を指定する旨の周波数データが入力された場合、周波数シンセサイザ１７は、Ａチャネルで用いられる周波数の局部発振信号を生成し送受信部１４に対して出力する。一方、マイコン１６からＢチャンネルの周波数を指定する旨の周波数データが入力された場合には、周波数シンセサイザ１７は、Ｂチャネルで用いられる周波数の局部発振信号を生成し送受信部１４に対して出力する。
【００２３】
送受信部１４は、アンテナ１９、切換回路２０、受信回路２１、送信回路２２を備えている。アンテナ１９、受信回路２１及び送信回路２２は切換回路２０に電気的に接続されている。切換回路２０は、マイコン１６からアンテナ切換信号が入力され、このアンテナ切換信号に基づいてアンテナ１９を受信回路２１と送信回路２２とに切換接続する。
【００２４】
受信回路２１は、路側機１２から送信された電波によりアンテナ１９及び切換回路２０を介して受信信号が入力され、周波数シンセサイザ１７から入力される局部発振信号により受信信号を復調して受信データを生成する。そして、受信回路２１は、この生成した受信データを信号判定回路１５及びマイコン１６に対して出力する。送信回路２２は、マイコン１６から送信フレームが入力され、周波数シンセサイザ１７から入力される局部発振信号を用いて送信フレームを変調（例えばＡＳＫ変調やＱＰＳＫ変調等）し、切換回路２０及びアンテナ１９を介して送信する。
【００２５】
信号判定回路１５は、受信回路２１から入力された受信データが路側機１２から送信されたものであるか否かを判別する。つまり、受信データが路側機１２から送信されたデータなのか、それともノイズ等の無意味なデータなのかを判別する。例えば、信号判定回路１５は、予め設定されて記録される符号列と受信データとを比較し、両者が一致した場合に受信データは路側機１２から送信されたデータであると判断する。そして、受信データが路側機１２から送信されたデータである場合には、すなわち、路側機１２から送信された受信フレームである場合には、この受信フレームから路側機１２の運用情報（路側機１２が使用しているチャンネル、路側機１２の運用方式等）を抽出し、判定信号としてマイコン１６に出力する。
【００２６】
マイコン１６は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなるＣＰＵユニットであり、不揮発性のメモリ１６ａ及びタイマ１６ｂを備えている。メモリ１６ａには、車両２に固有の情報（ナンバープレート情報、車種コード等）が予め記録されている。また、このメモリ１６ａには、路側機１２から送信された料金所情報が記録される。
【００２７】
マイコン１６は、タイマ１６ｂを用いて所定時間毎に通信判定処理を行い、その判定結果に基づいて周波数サーチ処理を実行する。通信判定処理は路側機１２と車載器１０とが通信可能か否かを判定する処理であり、周波数サーチ処理は路側機１２が用いるチャンネルを切り換える処理である。詳しくは、マイコン１６は、路側機１２と通信が確立する（通信が可能な）場合、車両２が通信エリアＡ内を走行していると判断し、通信エリアＡの路側機１２との間の双方向無線通信を行う。より具体的には、マイコン１６はアンテナ１９を受信回路２１側に電気的に接続する旨のアンテナ切換信号を切換回路２０に対して出力し、信号判定回路１５から入力される判定信号に基づいて路側機１２との通信が可能か否かを判断する（通信判定処理）。
【００２８】
車両２が通信エリアＡ内を走行していると判断した場合、マイコン１６は、路側機１２が使用しているチャンネルを判定信号から判別し、そのチャンネルの周波数を用いて路側機１２と間の双方向無線通信を実行する。詳しくは、マイコン１６は、路側機１２がＡチャネルの周波数でＦＣＭＣを送信していると判別した場合、周波数シンセサイザ１７に対してＡチャンネルの周波数を指定する周波数データを出力する。一方、路側機１２がＢチャネルの周波数でＦＣＭＣを送信していると判断した場合には、マイコン１６は周波数シンセサイザ１７に対してＢチャンネルの周波数を指定する周波数データを出力する。そして、路側機１２との双方向無線通信が確立すると、マイコン１６は、前述した双方向無線通信のシーケンス（図１０参照）に基づいて、アンテナ切換信号を切り換えて電波の受信または送信を行う。
【００２９】
一方、マイコン１６は、路側機１２と通信が確立しない（通信が不能な）場合、すなわち、車両２が通信エリアＡ外を走行中であると判断した場合、マイコン１６はカウント値Ｎをカウントアップする。そして、マイコン１６は、カウント値Ｎが予め設定した第１サーチ設定値Ｎ１（本実施形態では「第１サーチ設定値Ｎ１＝３」）より大きくなった場合に周波数サーチ処理を実行する。つまり、マイコン１６は第１サーチ設定値Ｎ１で示される回数毎に周波数シンセサイザ１７の発振周波数をＡチャンネルに対応した周波数と、Ｂチャンネルに対応した周波数とに切換制御する。
【００３０】
マイコン１６は、走行区間における料金収受情報や利用履歴等が格納された受信フレームを受信すると、それら情報をメモリ１６ａに記録するとともに表示部１８に出力する。表示部１８は、例えば車載器１０表面の利用者側に設けられたＬＣＤであり、マイコン１６から料金収受情報等が入力されると、これら情報を利用者に報知する。
【００３１】
次に、車両２が通信エリアＡ内を走行していると判断した場合にマイコン１６が行う処理（フレーム受信判定処理）について、図３を参照にしながら詳述する。
【００３２】
マイコン１６は、図３に示すステップ１０１にて、路側機１２から送信される受信フレームを受信したか否かを判断する。ステップ１０１にて受信フレームを受信したと判断した場合、マイコン１６はステップ１０２の処理に移行し、カウント値Ｎを「０」に初期化する。ステップ１０２の処理を完了すると、マイコン１６はステップ１０３の処理に移行し、受信フレームの処理を行う。そして、マイコン１６は、ステップ１０３の処理を完了すると、ここでの処理を終了する。
【００３３】
一方、ステップ１０２にて受信フレームを受信していないと判断した場合、マイコン１６はステップ１０４の処理に移行し、カウント値Ｎを「１」カウントアップする。ステップ１０４の処理を完了すると、マイコン１６はステップ１０５の処理に移行し、路側機１２と双方向無線通信中であるか否かを判断する。例えば、双方向無線通信中であるか否かを示すフラグＦＧを設け、マイコン１６は、双方向無線通信を開始した際にフラグＦＧを「１」にセットし、双方向無線通信が正常に終了した際にフラグＦＧを「０」に初期化することで、路側機１２との双方向無線通信中であるか否かを判断する。
【００３４】
ステップ１０５にて路側機１２との双方向無線通信中であると判断した場合、マイコン１６はステップ１０６の処理に移行し、カウント値Ｎが第２サーチ設定値Ｎ２よりも大きいか否かを判断する。ステップ１０６にてカウント値Ｎが第２サーチ設定値Ｎ２よりも大きいと判断した場合、マイコン１６はステップ１０７の処理に移行して周波数サーチ処理を実行する。ステップ１０７の処理を完了すると、マイコン１６はステップ１０８の処理に移行し、カウント値Ｎを「０」に初期化してここでの処理を終了する。
【００３５】
ステップ１０５にて路側機１２との双方向無線通信が正常に終了していると判断した場合、マイコン１６はステップ１０９の処理に移行し、カウント値Ｎが第１サーチ設定値Ｎ１（第１サーチ設定値Ｎ１＜第２サーチ設定値Ｎ２）よりも大きいか否かを判断する。ステップ１０９にてカウント値Ｎが第１サーチ設定値Ｎ１よりも大きいと判断した場合、マイコン１６はステップ１０７の処理に移行し、周波数サーチ処理を実行する。
【００３６】
一方、ステップ１０６にてカウント値Ｎが第２サーチ設定値Ｎ２以下であると判断した場合、及びステップ１０９にてカウント値Ｎが第１サーチ設定値Ｎ１以下であると判断した場合には、マイコン１６はステップ１１０に移行し、受信フレームを破棄してここでの処理を終了する。
【００３７】
このように、マイコン１６は、ステップ１０５で示すように、路側機１２との双方向無線通信中であるか否かによって周波数サーチ処理を開始する条件を変更している。第１サーチ設定値Ｎ１よりも第２サーチ設定値Ｎ２の方が大きいため、マイコン１６は、双方向無線通信中に受信フレームを受信できなくなったときには、車両２が通信エリアＡ外を走行している場合に比較して、よりカウント値Ｎが大きくなるまで双方向無線通信を開始した際に確立した受信チャンネルを固定する。従って、車載器１０周辺の電波状態が改善した場合、直ちに路側機１２との間で双方向無線通信を再開することができる。
【００３８】
このように構成された車載器１０の動作態様について、図４に基づいて説明する。
車両２が通信エリアＡ外を走行している場合、車載器１０は図４に示すように、第１サーチ設定値Ｎ１毎に受信チャンネルを切り換える。詳しくは、例えばポイントＰ１にて受信チャンネルをＡチャンネルに設定した場合、車載器１０はカウント値Ｎが第１サーチ設定値Ｎ１（本実施形態では「第１サーチ設定値Ｎ１＝３」）よりも大きくなる時点（ポイントＰ２）で周波数サーチ処理を実行し、受信チャンネルをＡチャンネルからＢチャンネルに切り換える。この時点でカウント値Ｎは「０」に初期化される。その後、カウント値Ｎはカウントアップされ、カウント値Ｎが第１サーチ設定値Ｎ１よりも大きくなると、車載器１０は再び周波数サーチ処理を実行し、受信チャンネルをＢチャンネルからＡチャンネルに切り換える。車載器１０は、以上の処理を繰り返し、ＡチャンネルとＢチャンネルとで受信チャンネルを交互に繰り返す。
【００３９】
その後、車両２が通信エリアＡ内に侵入すると（ポイントＰ３）、車載器１０と路側機１２との間で通信が可能となり、車載器１０は受信チャンネルを固定（例えばＢチャンネル）して路側機１２との間で双方向無線通信を行う。そして、車載器１０と路側機１２との間の双方向無線通信が正常に終了し、通信エリアＡ内から車両２が離脱すると、車載器１０は受信フレームを受信できなくなり、再び第１サーチ設定値Ｎ１毎に周波数サーチ処理を実行する。
【００４０】
さて、路側機１２との双方向無線通信中に、例えば隣接ゲートを通過する車両からの反射波等により受信フレームを受信できなくなった場合（ポイントＰ４）、車載器１０はカウント値Ｎが第２サーチ設定値Ｎ２（本実施形態では「第２サーチ設定値Ｎ２＝５」）よりも大きくなるまで受信チャンネルを固定する。そして、カウント値Ｎが第２サーチ設定値Ｎ２よりも大きくなると（ポイントＰ５）、車載器１０は周波数サーチ処理を実行する。その後、車載器１０は、車両２が通信エリアＡ内を走行している間は第２サーチ設定値Ｎ２毎に周波数サーチ処理を実行し、車両２が通信エリアＡ外から離脱した場合には第１サーチ設定値Ｎ１毎に周波数サーチ処理を実行する。
【００４１】
したがって上記実施形態の車載器によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）車載器１０は、車両２が通信エリアＡ外を走行している場合、第１サーチ設定値Ｎ１毎に周波数サーチ処理を行い、受信チャンネルを切り換えるようになっている。そして、車両２が通信エリアＡ内を走行し、路側機１２との双方向無線通信中に受信フレームを受信できない場合、車載器１０はカウント値Ｎが第２サーチ設定値Ｎ２（第２サーチ設定値Ｎ２＞第１サーチ設定値Ｎ１）よりも大きくなるまで受信チャンネルを固定する。このため、通信エリアＡ内において、例えば隣接ゲートを通過する車両からの反射波等により電波状態が一時的に悪化したとしても、頻繁に周波数サーチ処理が行われることを防止でき、電波状態が改善した際には短時間で路側機１２との双方向無線通信を再開することができる。
【００４２】
（第２実施形態）
次に、本発明を具体化した第２実施形態を図５及び図６に基づいて説明する。ここでは第１実施形態と相違する点を主に述べ、共通する点については同一部材番号を付すのみとしてその説明を省略する。本実施形態の車載器においては、マイコン１６が行うフレーム受信判定処理が第１実施形態と異なり、その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００４３】
本実施形態のマイコン１６が行うフレーム受信判定処理のフローチャートを図５に示す。図５において、ステップ１１１〜ステップ１１５の処理は、図３におけるステップ１０１〜ステップ１０５の処理と同一であり、ステップ１１８〜ステップ１２１の処理は、図３におけるステップ１０７〜ステップ１１０の処理と同一であるため、その説明を省略する。
【００４４】
マイコン１６は、ステップ１１５において路側機１２と双方向無線通信中であると判断した場合、ステップ１１６の処理に移行し、路側機１２の運用方式がＦＤＭ運用であるか否かを判断する。詳しくは、マイコン１６は、信号判定回路１５から入力される判定データに基づいて路側機１２の運用方式がＦＤＭ運用であるか否かを判断する。
【００４５】
ステップ１１６にてＦＤＭ運用であると判断した場合、マイコン１６はステップ１１７の処理に移行し、カウント値Ｎが第４サーチ設定値Ｎ４よりも大きいか否かを判断する。ステップ１１７にてカウント値Ｎが第４サーチ設定値Ｎ４よりも大きいと判断した場合、マイコン１６はステップ１１８に移行し周波数サーチ処理を実行する。
【００４６】
ステップ１１６にてＦＤＭ運用でないと判断した場合、すなわち路側機１２の運用方式が単一チャンネル運用であると判断した場合、マイコン１６はステップ１２２の処理に移行し、カウント値Ｎが第３サーチ設定値Ｎ３（第３サーチ設定値Ｎ３＜第４サーチ設定値Ｎ４）よりも大きいか否かを判断する。ステップ１２２にてカウント値Ｎが第３サーチ設定値Ｎ３よりも大きいと判断した場合、マイコン１６はステップ１１８に移行し周波数サーチ処理を実行する。
【００４７】
一方、ステップ１１７にてカウント値Ｎが第４サーチ設定値Ｎ４以下であると判断した場合、及びステップ１２２にてカウント値Ｎが第３サーチ設定値Ｎ３以下であると判断した場合には、マイコン１６はステップ１２１に移行して受信フレームを破棄する。
【００４８】
このように、マイコン１６は、ステップ１１６で示すように、路側機１２の運用方式によって周波数サーチ処理を実行する条件を変更している。また、第３サーチ設定値Ｎ３よりも第４サーチ設定値Ｎ４の方が大きい値に設定されている。このため、路側機１２がＦＤＭ運用で運用されている場合、マイコン１６は、双方向無線通信中に受信フレームを受信できなくなった際には、路側機１２が単一チャンネル運用で運用されている場合に比較して、よりカウント値Ｎが大きくなるまで受信チャンネルを固定する。
【００４９】
このように構成された車載器１０の動作態様について、図６に基づいて説明する。なお、車両２が通信エリアＡ外を走行している場合の車載器１０の動作態様は第１実施形態と同一であるため、その説明を省略する。
【００５０】
車両２が通信エリアＡ内に侵入すると（ポイントＰ６）、車載器１０と路側機１２との間で通信が可能となり、車載器１０は受信チャンネルを固定（例えばＢチャンネル）して路側機１２との間で双方向無線通信を行う。そして、双方向無線通信中に受信フレームを受信できなくなった場合（ポイントＰ７）、車載器１０は、路側機１２が単一チャンネル運用で運用されている場合、カウント値Ｎが第３サーチ設定値Ｎ３（本実施形態では「第３サーチ設定値Ｎ３＝４」）よりも大きくなるまで受信チャンネルをＢチャンネルに固定する。そして、カウント値Ｎが第３サーチ設定値Ｎ３よりも大きくなると（ポイントＰ８）、車載器１０は周波数サーチ処理を実行する。その後、車載器１０は、車両２が通信エリアＡ内を走行している間は第３サーチ設定値Ｎ３毎に周波数サーチ処理を実行し、車両２が通信エリアＡ外から離脱した場合には第１サーチ設定値Ｎ１毎に周波数サーチ処理を実行する。
【００５１】
一方、路側機１２がＦＤＭ運用で運用されていた場合、車載器１０は、カウント値Ｎが第４サーチ設定値Ｎ４（本実施形態では「第４サーチ設定値Ｎ４＝５」）よりも大きくなるまで受信チャンネルをＢチャンネルに固定する。そして、カウント値Ｎが第４サーチ設定値Ｎ４よりも大きくなると（ポイントＰ９）、車載器１０は周波数サーチ処理を実行する。その後、車載器１０は、車両２が通信エリアＡ内を走行している間は第４サーチ設定値Ｎ４毎に周波数サーチ処理を実行し、車両２が通信エリアＡ外から離脱した場合には第１サーチ設定値Ｎ１毎に周波数サーチ処理を実行する。
【００５２】
したがって上記実施形態の車載器によれば、以下のような効果を得ることができる。
（２）車載器１０は、双方向無線通信中に受信フレームを受信できない場合、路側機１２の運用方式によって周波数サーチ処理を実行する条件を変更している。つまり、車載器１０は、路側機１２が単一チャンネル運用で運用されている場合、カウント値Ｎが第３サーチ設定値Ｎ３よりも大きくなるまで受信チャンネルを固定し、路側機１２がＦＤＭ運用で運用されている場合、カウント値Ｎが第４サーチ設定値Ｎ４よりも大きくなるまで受信チャンネルを固定する。一般に、路側機１２がＦＤＭ運用で運用されている場合、一つの通信エリアＡ内を複数の車両が走行するため、路側機１２が単一チャンネル運用で運用されている場合に比較して車載器１０周辺の電波状態は不安定になり易い。したがって、電波状態が不安定な場合、すなわち路側機１２がＦＤＭ運用で運用されている場合には、より長い間受信チャンネルを固定することで、頻繁に周波数サーチ処理が実行されるのを防止することができる。また、車載器１０周辺の電波状態が改善した後には一層短時間で路側機１２との双方向無線通信を再開することができる。
【００５３】
（第３実施形態）
次に、本発明を具体化した第３実施形態を図７〜図９に基づいて説明する。ここでは第１実施形態と相違する点を主に述べ、共通する点については同一部材番号を付すのみとしてその説明を省略する。
【００５４】
図７に示すように、車載器１０は検波部としての検波回路２３を備えている。検波回路２３は、切換回路２０とマイコン１６とに電気的に接続されている。検波回路２３は、路側機１２から受信した電波の強度（受信レベル）に応じた電圧値をマイコン１６に対して出力する。
【００５５】
本実施形態のマイコン１６が行うフレーム受信判定処理のフローチャートを図８に示す。図８において、ステップ１３１〜ステップ１３５の処理は、図３におけるステップ１０１〜ステップ１０５の処理と同一であり、ステップ１３９〜ステップ１４２の処理は、図３におけるステップ１０７〜ステップ１１０の処理と同一であるため、その説明を省略する。
【００５６】
マイコン１６は、図８に示すように、ステップ１３５において路側機１２と双方向無線通信中であると判断した場合、ステップ１３６の処理に移行し、検波回路２３から入力される受信レベルに応じた電圧値を測定する。ステップ１３６の処理が完了すると、マイコン１６はステップ１３７の処理に移行し、測定した電圧値が閾値ＴＨよりも大きいか否かを判断する。
【００５７】
ステップ１３７にて受信レベルに応じた電圧値が閾値ＴＨよりも大きいと判断した場合、マイコン１６はステップ１３８の処理に移行し、カウント値Ｎが第６サーチ設定値Ｎ６よりも大きいか否かを判断する。ステップ１３８にてカウント値Ｎが第６サーチ設定値Ｎ６よりも大きいと判断した場合、マイコン１６はステップ１３９に移行して周波数サーチ処理を実行する。
【００５８】
ステップ１３７にて受信レベルに応じた電圧値が閾値ＴＨ以下であると判断した場合、マイコン１６はステップ１４３の処理に移行し、カウント値Ｎが第５サーチ設定値Ｎ５（第５サーチ設定値Ｎ５＜第６サーチ設定値Ｎ６）よりも大きいか否かを判断する。ステップ１４３にてカウント値Ｎが第５サーチ設定値Ｎ５よりも大きいと判断した場合、マイコン１６はステップ１３９に移行し周波数サーチ処理を実行する。
【００５９】
一方、ステップ１３８にてカウント値Ｎが第６サーチ設定値Ｎ６以下であると判断した場合、及びステップ１４３にてカウント値Ｎが第５サーチ設定値Ｎ５以下であると判断した場合には、マイコン１６はステップ１４２に移行して受信フレームを破棄する。
【００６０】
このように、マイコン１６は、ステップ１３７で示すように、検波回路２３から入力される受信レベルに応じた電圧値が、閾値ＴＨよりも大きいか否かによって周波数サーチ処理を実行する条件を変更している。換言すれば、マイコン１６は、車載器１０が強電界中に位置している場合（受信レベルに応じた電圧値＞閾値ＴＨ）と、車載器１０が弱電界中に位置している場合（受信レベルに応じた電圧値≦閾値ＴＨ）とで周波数サーチ処理を実行する条件を変更している。また、第５サーチ設定値Ｎ５よりも第６サーチ設定値Ｎ６の方が大きい。このため、車載器１０が強電界中に位置している場合、マイコン１６は、双方向無線通信中に受信フレームを受信できなくなった際には、車載器１０が弱電界中に位置している場合に比較して、よりカウント値Ｎが大きくなるまで受信チャンネルを固定する。
【００６１】
このように構成された車載器１０の動作態様について、図９に基づいて説明する。一般に、車両２が通信エリアＡに近づくと受信レベルは上昇し、逆に車両２が通信エリアＡから離間すると受信レベルは低下する。したがって、受信レベルに応じた電圧値のグラフは、図９に実線で示すように通信エリアＡ内において中央付近が盛り上がった凸形状となる。なお、車両２が通信エリアＡの外に位置している場合の車載器１０の動作態様は第１実施形態と同一であるため、その説明を省略する。
【００６２】
通信エリアＡ内に車両２が侵入すると（ポイントＰ１０）、車載器１０と路側機１２との間で通信が可能となり、車載器１０は受信チャンネルを固定（例えばＢチャンネル）して路側機１２との間で双方向無線通信を行う。そして、双方向無線通信中において、例えばポイントＰ１１で示す時点で受信レベルが一時的に低下した場合、車載器１０は、カウント値Ｎが第５サーチ設定値Ｎ５（本実施形態では「第５サーチ設定値Ｎ５＝４」）よりも大きくなるまで受信チャンネルをＢチャンネルに固定する。そして、カウント値Ｎが第５サーチ設定値Ｎ５よりも大きくなると（ポイントＰ１２）、車載器１０は周波数サーチ処理を実行する。その後、車載器１０は、車両２が通信エリアＡ内を走行している間は第５サーチ設定値Ｎ５毎に周波数サーチ処理を実行し、車両２が通信エリアＡ外から離脱した場合には第１サーチ設定値Ｎ１毎に周波数サーチ処理を実行する。
【００６３】
一方、受信レベルが閾値ＴＨよりも大きい領域での時点、例えばポイントＰ１３で示す時点で受信レベルが一時的に低下した場合、車載器１０は、カウント値Ｎが第６サーチ設定値Ｎ６（本実施形態では「第６サーチ設定値Ｎ６＝５」）よりも大きくなるまで受信チャンネルをＢチャンネルに固定する。そして、カウント値Ｎが第６サーチ設定値Ｎ６よりも大きくなると（ポイントＰ１４）、車載器１０は周波数サーチ処理を実行する。その後、車載器１０は、車両２が通信エリアＡ内を走行している間は第６サーチ設定値Ｎ６毎に周波数サーチ処理を実行し、車両２が通信エリアＡ外から離脱した場合には第１サーチ設定値Ｎ１毎に周波数サーチ処理を実行する。
【００６４】
したがって上記実施形態の車載器によれば、以下のような効果を得ることができる。
（３）車載器１０は、双方向無線通信中に受信フレームを受信できない場合、通信エリアＡ内の受信レベルに応じた電圧値が閾値ＴＨ以下の場合にはカウント値Ｎが第５サーチ設定値Ｎ５よりも大きくなるまで受信チャンネルを固定する。また、通信エリアＡ内の受信レベルに応じた電圧値が閾値ＴＨより大きい場合にはカウント値Ｎが第６サーチ設定値Ｎ６よりも大きくなるまで受信チャンネルを固定する。一般に、車両２が通信エリアＡに近づくと受信レベルは上昇し、逆に車両２が通信エリアＡから離間すると受信レベルは低下する。そして、車載器１０は、受信レベルが低い場合には、例えば近隣ゲートを通過する車両からの反射波等の影響を受けやすく、受信レベルが高い場合には直接波の影響の方が強くなるため反射波等の影響を受け難いといった性質がある。そして、受信レベルに応じた電圧値が閾値ＴＨ以下の場合には、該電圧値が閾値ＴＨよりも大きい場合に比較して、よりカウント値Ｎが大きくなるまで受信チャンネルを固定することで、頻繁に周波数サーチ処理が実行されるのを防止することができる。また、車載器１０周辺の電波状態が改善した後には一層短時間で路側機１２との双方向無線通信を再開することができる。
【００６５】
なお、本発明の実施形態は以下のように変更してもよい。
・第１、第２及び第３実施形態では、双方向無線通信中に受信フレームを受信できない場合、通信エリアＡ内において、第１サーチ設定値Ｎ１とは異なる第２サーチ設定値Ｎ２〜第６サーチ設定値Ｎ６のいずれかのサーチ設定値毎に周波数サーチ処理を実行していた。しかし、マイコン１６は、双方向無線通信中に受信フレームを受信できない場合、第２サーチ設定値Ｎ２〜第６サーチ設定値Ｎ６のいずれかのサーチ設定値毎に所定回数（例えば２回）周波数サーチ処理を実行した後は、通信エリアＡ内でも第１サーチ設定値Ｎ１毎に周波数サーチ処理を実行するように変更されてもよい。こうすれば、通信エリアＡ内に高速で進入した車両２がゲートを通過できる可能性が向上する。
【００６６】
・第１、第２及び第３実施形態において、マイコン１６は、受信フレームを所定回数（第１サーチ設定値Ｎ１〜第６サーチ設定値Ｎ６）受信できない場合に周波数サーチ処理を実行していた。しかし、マイコン１６は、受信フレームを受信できなくなってからの経過時間を測定し、この経過時間が所定の設定時間を経過した際に周波数サーチ処理を実行するように変更されてもよい。例えば、第１実施形態において、第１サーチ設定値Ｎ１に代わり第１設定時間（例えば「０．１秒」）、第２サーチ設定値Ｎ２に代わり第２設定時間（例えば「０．３秒」）を設定する。そして、車載器１０は、車両２が通信エリアＡ内を走行している場合は「０．３秒」毎に周波数サーチ処理を実行し、通信エリアＡ外を走行している場合は「０．１秒」毎に周波数サーチ処理を実行するようにしてもよい。
【００６７】
・本発明はＥＴＣシステム以外のＤＳＲＣアプリケーションに適用されてもよい。例えば、有料駐車場の入口ゲート及び出口ゲートに適用されてもよい。
次に、本実施形態及び他の実施形態から把握できる技術的思想について以下に追記する。
【００６８】
（１）請求項１〜３に記載の発明において、前記双方向無線通信によって受信される電波の強度に応じた電圧値を前記制御手段に対して出力する検波部を備え、
前記第２サーチ設定値は、前記第１サーチ設定値よりも大きな第５サーチ設定値と、該第５サーチ設定値よりも大きな第６サーチ設定値とからなり、
前記制御手段は、前記通信エリア内において、前記検波部から入力される電圧値が所定の閾値以下の場合、前記第５サーチ設定値毎に前記周波数サーチを実行し、前記検波部から入力される電圧値が所定の閾値より大きい場合、前記第６サーチ設定値毎に前記周波数サーチを実行すること。
【００６９】
（２）請求項１〜３、技術的思想（１）に記載の発明において、前記制御手段は、前記通信エリア内において前記双方向無線通信が不確立となった場合に前記周波数サーチを実行すること。
【００７０】
（３）請求項１〜３、技術的思想（１），（２）に記載の発明において、前記制御手段は、前記通信エリア内において、前記第２サーチ設定値で所定回数だけ周波数サーチを実行した後は、前記第１サーチ設定値毎に周波数サーチを実行すること。
【００７１】
【発明の効果】
本発明によれば、通信エリア内で電波状態が悪化したとしても改善後には直ちに双方向無線通信を再開することができる車載器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態におけるＥＴＣシステムの概略構成図。
【図２】同じく、電気ブロック図。
【図３】同じく、マイコンが行うフレーム受信判定処理のフローチャート。
【図４】同じく、車載器の動作態様を説明するためのタイムチャート。
【図５】第２実施形態において、マイコンが行うフレーム受信判定処理のフローチャート。
【図６】同じく、車載器の動作態様を説明するためのタイムチャート。
【図７】第３実施形態における車載器の電気ブロック図。
【図８】同じく、マイコンが行うフレーム受信判定処理のフローチャート。
【図９】同じく、車載器の動作態様を説明するためのタイムチャート。
【図１０】従来からのＥＴＣシステムにおける双方向無線通信のシーケンス図。
【符号の説明】
１０…車載器、１２・・・路側機、１６・・・制御手段としてのマイクロコンピュータ（マイコン）、２３…検波部としての検波回路、Ａ・・・通信エリア、Ｎ１…第１サーチ設定値、Ｎ２…第２サーチ設定値、Ｎ３…第３サーチ設定値、Ｎ４…第４サーチ設定値、Ｎ５…第５サーチ設定値、Ｎ６…第６サーチ設定値。
【図１】
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【図２】
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【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】
2004334652.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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