(57)【要約】【課題】比較的に簡単な構成で移動体からの反射電波かどうかを検出し、通信対象とする無線通信電波圏以外に存在する本来は通信してはいけない移動局との不要な通信を防止することが可能となる無線通信システムを提供する。【解決手段】複数（たとえば２つ）の基地局をある程度の距離をおいて、同じ電波照射領域を形成することで重複した無線通信電波圏を形成するように配設する。そして、複数の基地局の全てで移動局からの応答電波が受信できるかどうかで、無線通信電波圏内の移動局からの応答電波かそれ以外からの応答電波かを判断して通信の続行か打ち切りを行なう。【選択図】      図１
2005229300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体が移動する移動路の所定位置に対し同じ電波照射領域を形成することで重複した無線通信電波圏を形成するように配設された複数の基地局と、
前記移動体に搭載され、前記無線通信電波圏内に進入した際、前記基地局からの質問電波に対して応答電波を発信することで前記基地局との間で通信を開始する移動局と、
前記複数の基地局の全てにおいて前記移動局からの応答電波を受信できたか否かを判定する判定手段と、
この判定手段による判定の結果、前記複数の基地局の全てにおいて前記移動局からの応答電波を受信できた場合、当該移動局は前記無線通信電波圏内に存在する移動局であると判断してその後の通信を開始し、前記複数の基地局の全てにおいて前記移動局からの応答電波を受信できなかった場合、当該移動局は前記無線通信電波圏内に存在しない移動局であると判断してその後の通信を行なわないように制御する制御手段と、
を具備したことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
移動体が移動する移動路の所定位置に対し同じ電波照射領域を形成することで重複した無線通信電波圏を形成するように配設された複数の基地局と、
前記移動体に搭載され、前記無線通信電波圏内に進入した際、前記基地局からの質問電波に対して応答電波を発信することで前記基地局との間で通信を開始する移動局と、
前記複数の基地局の全てにおいて前記移動局からの応答電波を受信できたか否かを判定する第１の判定手段と、
この第１の判定手段による判定の結果、前記複数の基地局の全てにおいて前記移動局からの応答電波を受信できた場合、前記複数の基地局の全てにおける各応答電波の受信電力があらかじめ定められた所定値に達しているか否かを判定する第２の判定手段と、
この第２の判定手段による判定の結果、前記複数の基地局の全てにおける各応答電波の受信電力が所定値に達している場合、当該移動局は前記無線通信電波圏内に存在する移動局であると判断してその後の通信を開始し、前記第１の判定手段による判定の結果、前記複数の基地局の全てにおいて前記移動局からの応答電波を受信できなかった場合、あるいは、前記第２の判定手段による判定の結果、前記複数の基地局の全てにおける各応答電波の受信電力が所定値に達していない場合、当該移動局は前記無線通信電波圏内に存在しない移動局であると判断してその後の通信を行なわないように制御する制御手段と、
を具備したことを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば、狭域無線通信を利用した無線通信システムで、有料道路の料金収受を行なうＥＴＣシステム（有料道路自動料金収受システム）などに利用して好適な無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、狭域無線通信を利用した無線通信システムとしてＥＴＣシステム（有料道路自動料金収受システム）が知られている。ＥＴＣシステムは、周知のように、移動体である車両（自動車）に移動局（車載器）を搭載して、地上に設置された基地局との間でマイクロ波を用いた無線通信によりデータのやりとりを行なうことにより通行料金の収受処理を行なうものである。  
このような狭域無線通信を利用したＥＴＣシステムなどでは、基地局において、狭域無線通信の特徴である狭指向性アンテナを用いて移動局との無線通信電波圏を形成している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記した従来の狭域無線通信を利用したＥＴＣシステムなどでは、車両が無線通信電波圏に進入すると、その車両自体に基地局からの電波が反射して、無線通信電波圏以外の場所に電波が漏れてしまい、そこに存在する車両に搭載された本来は通信してはいけない移動局と通信をしてしまうことがある。  
また、このような問題を解決するために、たとえば、基地局において２つ以上のアンテナを用いることで、各アンテナで受信した電波の位相差から方位を検出する方法や、単に各アンテナの受信電力から方位を検出する方法が考えられているが、これらの方法では電波の反射の方位を誤って検出してしまう可能性があり、実用性に劣るという問題がある。
【０００４】
そこで、本発明は、比較的に簡単な構成で移動体からの反射電波かどうかを検出し、通信対象とする無線通信電波圏以外に存在する本来は通信してはいけない移動局との不要な通信を防止することが可能となる無線通信システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の無線通信システムは、移動体が移動する移動路の所定位置に対し同じ電波照射領域を形成することで重複した無線通信電波圏を形成するように配設された複数の基地局と、前記移動体に搭載され、前記無線通信電波圏内に進入した際、前記基地局からの質問電波に対して応答電波を発信することで前記基地局との間で通信を開始する移動局と、前記複数の基地局の全てにおいて前記移動局からの応答電波を受信できたか否かを判定する判定手段と、この判定手段による判定の結果、前記複数の基地局の全てにおいて前記移動局からの応答電波を受信できた場合、当該移動局は前記無線通信電波圏内に存在する移動局であると判断してその後の通信を開始し、前記複数の基地局の全てにおいて前記移動局からの応答電波を受信できなかった場合、当該移動局は前記無線通信電波圏内に存在しない移動局であると判断してその後の通信を行なわないように制御する制御手段とを具備している。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、比較的に簡単な構成で移動体からの反射電波かどうかを検出し、通信対象とする無線通信電波圏以外に存在する本来は通信してはいけない移動局との不要な通信を防止することが可能となる無線通信システムを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
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係る無線通信システムとしてのＥＴＣシステムの構成を概略的に示すものである。図１において、移動体である車両（自動車）１は、移動局（車載器）２を搭載していて、たとえば、有料道路（高速道路）における料金所のゲートに向かう走行路（移動路）３を図示矢印方向に走行するものとする。
【０００８】
走行路３の所定位置（たとえば、ゲート存在位置）における両側部には、それぞれ基地局４，５が配設されている。基地局４，５は、移動局２との間で通信を行なうためのアンテナ４ａ，５ａを備えていて、図示するように走行路３上に対し同じ電波照射領域６ａ，６ｂを形成することで重複した無線通信電波圏７を形成するように配設されている。
【０００９】
基地局４，５は、それぞれ判定手段としての判定部８に接続されている。判定部８は、基地局４，５の各受信結果に基づき、基地局４，５のそれぞれにおいて移動局２からの応答電波を受信できたか否かを判定したり、基地局４，５のそれぞれにおける各応答電波の受信電力があらかじめ定められた所定値に達しているか否かを判定したりするものである。
【００１０】
判定部８は、制御手段としての制御部９に接続されている。制御部９は、たとえば、ＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット）などを主体に構成されていて、判定部８の判定結果に基づき、無線通信電波圏７内の移動局２からの応答電波かそれ以外からの応答電波かを判断して基地局４，５における通信処理を制御したり、料金の収受処理などを行なうものである。
【００１１】
このような構成であれば、通常は図２に示すように無線通信電波圏７内に車両１（移動局２）が進入し、基地局４，５からの質問電波に対する移動局２からの応答電波１０は無線通信電波圏７を形成する基地局４，５にてそれぞれ受信することができる。
【００１２】
しかし、図３に示すように、光学的な反射経路特性から無線通信電波圏７内の車両１の側面によって反射した電波は、無線通信電波圏７を形成する１つの基地局、たとえば図３の例では基地局５からの質問電波１１のみである場合が多く、この反射電波に応答する本来は通信してはいけない車両１ａに搭載された移動局２ａからの応答電波１２も同じ経路を通って反射し、１つの基地局、たとえば図３の例では基地局５にのみ到達するため、当該移動局２ａは無線通信電波圏７外の移動局と判断することができる。
【００１３】
次に、このような光学的な反射経路特性を利用した第１の通信制御例について図４に示すフローチャートを参照して説明する。  
まず、基地局４，５からポーリング信号（質問電波）を発信する（ステップＳ１）。次に、判定部８は、基地局４，５の各受信結果に基づき、基地局４，５のそれぞれにおいて移動局からの応答電波を受信できたか否かを判定する（ステップＳ２）。
【００１４】
この判定の結果、基地局４，５のそれぞれにおいて移動局２からの応答電波を受信できた場合、制御部９は、当該移動局２は無線通信電波圏７内に存在する移動局であると判断して、当該移動局２との通信を開始するよう基地局４，５を制御する（ステップＳ３）。
【００１５】
ステップＳ２における判定の結果、基地局４，５のそれぞれにおいて移動局２からの応答電波を受信できなかった場合、制御部９は、当該移動局は無線通信電波圏７内に存在しない移動局２ａであると判断してステップＳ１に戻り、上記同様な動作を繰り返す。したがって、この場合、基地局４，５は当該移動局２ａとの通信を行なわない。
【００１６】
次に、前述した光学的な反射経路特性を利用した第２の通信制御例について図５に示すフローチャートを参照して説明する。  
まず、基地局４，５からポーリング信号（質問電波）を発信する（ステップＳ１１）。次に、判定部８は、基地局４，５の各受信結果に基づき、基地局４，５のそれぞれにおいて移動局からの応答電波を受信できたか否かを判定する（ステップＳ１２）。
【００１７】
この判定の結果、基地局４，５のそれぞれにおいて移動局２からの応答電波を受信できた場合、判定部８は、さらに、基地局４，５のそれぞれにおける各応答電波の受信電力があらかじめ定められた所定値に達しているか否か、たとえば、基地局４，５のそれぞれにおける各応答電波の受信電力があらかじめ定められた同じ値に達しているか否かを判定する（ステップＳ１３）。
【００１８】
この判定の結果、基地局４，５のそれぞれにおける各応答電波の受信電力が同じ値に達している場合、制御部９は、当該移動局２は無線通信電波圏７内に存在する移動局であると判断して、当該移動局２との通信を開始するよう基地局４，５を制御する（ステップＳ１４）。
【００１９】
ステップＳ１２における判定の結果、基地局４，５のそれぞれにおいて移動局２からの応答電波を受信できなかった場合、あるいは、ステップＳ１３における判定の結果、基地局４，５のそれぞれにおける各応答電波の受信電力が同じ値に達していない場合、制御部９は、当該移動局は無線通信電波圏７内に存在しない移動局２ａであると判断してステップＳ１１に戻り、上記同様な動作を繰り返す。したがって、この場合、基地局４，５は当該移動局２ａとの通信を行なわない。
【００２０】
このように、複数（たとえば２つ）の基地局をある程度の距離をおいて、同じ電波照射領域を形成することで重複した無線通信電波圏を形成するように配設する。そして、複数の基地局の全てで移動局からの応答電波が受信できるかどうかで、無線通信電波圏内の移動局からの応答電波かそれ以外からの応答電波かを判断して通信の続行か打ち切りを行なうものである。
【００２１】
このように、電波の光学的な反射経路特性のみを利用することで、従来のように受信電波の位相差などを測定するための厳密な基地局、移動局間の時間管理、精密なクロックパルス、あるいは、通信電波としてより周波数の高い電波を用いた距離測定を行なう必要がなく、比較的に簡単な構成で移動体からの反射電波かどうかを検出し、通信対象とする無線通信電波圏以外に存在する本来は通信してはいけない移動局との不要な通信を防止することが可能となる。
【００２２】
なお、前記実施の形態では、基地局を２つ設置した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、基地局を２つ以上設置しても同様に実施できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態に係る無線通信システムとしてのＥＴＣシステムの構成を概略的に示す模式図。
【図２】無線通信電波圏内に移動局が存在する場合を説明する模式図。
【図３】光学的な反射経路特性による電波経路を説明する模式図。
【図４】光学的な反射経路特性を利用した第１の通信制御例の流れについて説明するフローチャート。
【図５】光学的な反射経路特性を利用した第２の通信制御例の流れについて説明するフローチャート。
【符号の説明】
【００２４】
１…車両（移動体）、２…移動局、３…走行路（移動路）、４，５…基地局、４ａ，５ａ…アンテナ、６ａ，６ｂ…電波照射領域、７…無線通信電波圏、８…判定部（判定手段）、９…制御部（制御手段）、１０…応答電波、１１…質問電波。
【図１】
2005229300.tif 000003
【図２】
2005229300.tif 000004
【図３】
2005229300.tif 000005
【図４】
2005229300.tif 000006
【図５】
2005229300.tif 000007