(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路上に設置された路上機と車載器との間でデータの授受を行うＤＳＲＣシステムのＤＳＲＣ車載器であって、
前記路上機と授受される前記データの送受信処理を行う通信制御部と、
前記データを格納する複数の受信データ格納バッファを有し、前記通信制御部が受信したデータが同報データの場合に、前記受信データ格納バッファの使用数が所定の受信禁止バッファ数と前記受信禁止バッファ数より２以上の所望の数だけ小さい所定の受信再開許可バッファ数との間で、受信の禁止と受信の再開を切り換えて前記通信制御部により受信した前記同報データを格納するデータ処理部と、
を備えたことを特徴とするＤＳＲＣ車載器。
【請求項２】
外部装置Ｉ／Ｆを備え、データ処理部は、受信禁止バッファ数と受信再開許可バッファ数の少なくとも一方に、前記外部装置Ｉ／Ｆを介して外部装置から入力された値を用いることを特徴とする請求項１に記載のＤＳＲＣ車載器。
【請求項３】
外部装置Ｉ／Ｆおよび不揮発性メモリを備え、データ処理部は、受信禁止バッファ数と受信再開許可バッファ数の少なくとも一方に、前記外部装置Ｉ／Ｆを介して外部装置から入力される値を前記不揮発性メモリに記憶した値を用いることを特徴とする請求項１に記載のＤＳＲＣ車載器。
【請求項４】
データ処理部は、データを格納する所定の記憶容量の第１の所定数Ｎ１(Ｎ１：３以上の整数)の受信データ格納バッファを有し、受信禁止バッファ数が第２の所定数Ｎ２(Ｎ２：Ｎ１以下の正の整数)、受信再開許可バッファ数が第３の所定数Ｎ３(Ｎ３：０または正の整数でＮ２−Ｎ３≧２)であり、受信データ格納バッファの使用数が前記受信禁止バッファ数以上で以後受信した同報データを破棄し、前記受信再開許可バッファ数以下で受信した同報データを受信データ格納バッファに格納する処理を再開することを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載のＤＳＲＣ車載器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ＩＴＳ(高度道路交通システム：Intelligent Transport System)のＥＴＣ(道路自動料金収受：Electronic Toll Collection)システムなどに用いられるＤＳＲＣ(専用狭域通信：Dedicated Short-Range Communication)車載器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、有料道路の自動料金収受システム(ＥＴＣ)はよく知られており、日本では、その通信方式としてＤＳＲＣが使用されている。ＤＳＲＣは、社団法人  電波産業会(ＡＲＩＢ：Association of Radio Industries and Businesses)によりＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｔ７５として標準規格となっている。
【０００３】
ＤＳＲＣで使用される通信フレームは複数のスロットから構成されており、どのスロットを使用するかは路上機が割り当てる。車載器等の移動局は自身に割り当てられたスロットを使用して通信を行う。路上機から車載器へのダウンリンク通信では、フレームコントロールメッセージスロット(ＦＣＭＳ)に続き、複数のメッセージデータスロット(ＭＤＳ)を割り当てることができ(後述の図５，図６のＦＣＭＳ、ＭＤＳ(１，２，・・・)参照)、車載器は割り当てられた全てのスロットを処理する必要がある。
【０００４】
しかしながら、個別通信と同報通信を同時に処理するなど多数のＭＤＳが割り当てられる場合や、カーナビゲーションシステムとの連携などで一時的に処理能力が圧迫されてしまう場合などには、データ処理が間に合わなくなり、次のフレームを受信するまでに、受信した全てのＭＤＳを処理することができなくなるという問題があった。
【０００５】
下記特許文献１では、路上機から送信され車載器にて受信したデータを、車載器の受信データ格納バッファに格納できない場合に、車載器から否定応答を応答チャネルにて路上機に送信して、路上機にて一時的に車載器の受信データ処理が間に合わないことを判断し、路上機は、応答チャネルの否定応答に基づいて、車載器に対して割り当てるスロットのスロット割当頻度を動的に調整する方法が開示されている。
【０００６】
この方法では、路上機が車載器の処理性能をリアルタイムに認識した上で、車載器の処理性能が間に合わない場合のみ、スロット割当調整を実施できることから、一時的に処理性能が間に合わなくなる場合の対処方法として有効な方法である。
【０００７】
一方、下記特許文献２では、車載器に処理負荷検出手段を設け、路上機からデータを受信した際、処理負荷検出手段によりＣＰＵ負荷状態、もしくは同報情報、及び個別情報の未処理情報の数が予め設定された負荷閾値を超えたと判定した場合に、同報情報の受信動作を禁止する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−３１８６４６号公報
【特許文献２】特開２００９−１２３０８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記特許文献１による方法では、車載器から路上機へのアップリンクが必須になることから、同報通信のみを用いてサービスを行う状況には対応できないという問題があった。
【００１０】
加えて、路上機が同報(情報)データの割当頻度を制御する場合には、その路上機の通信エリアに処理能力の異なる複数の車載器が存在する場合に、処理能力の小さな車載器に合わせてしまうこととなるため、処理能力の高い車載器に対して最適なデータ送信ができなくなるという問題もあった。
【００１１】
また、上記特許文献２による方法では、同報(情報)データを複数の受信データ格納バッファに順次格納するが、未処理である同報データの記録数(即ち、使用中である受信データ格納バッファ数)が予め設定された個数(例えばＮ個)以上である場合は同報データ受信時に同報データを記録しない(即ち、受信データ格納バッファに格納しない)構成であることから、同報データ受信禁止状態時に未処理であった同報データが１つ処理され、使用中の受信データ格納バッファ数がＮ−１個になると、即座に受信禁止を解除して同報データの受信を再開するが、これにより使用中の受信データ格納バッファ数がすぐさまＮ個に戻り、再度、受信禁止状態となる動作が繰り返される。
【００１２】
図５に示すように、ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｔ７５では、１９３オクテット以上のデータは基地局のレイヤ２において１９３オクテットのＬＰＤＵ(Link Protocol Data Unit)に分割し送信すると規定されている。また、ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｔ７５で規定されるレイヤ２、レイヤ７の上位レイヤにあたるアプリケーションサブレイヤ(ＡＳＬ：Application Sub Layer)は、ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｔ８８で規格化されており、最大転送単位(ＭＴＵ：Maximum Transmission Unit)は５２２オクテットである。
【００１３】
従って、同報のサービスデータはＡＳＬにおいて５２２オクテットで扱われ、レイヤ７及びレイヤ２において同報のサービスデータを３つのＬＰＤＵに分割し、車載器へ送信することになる。車載器では前記３つのＬＰＤＵをすべてを受信し組み立てることで、１つのサービスデータとしてユーザに提供できる。
【００１４】
このため、使用中の受信データ格納バッファ数がＮ個以上の場合は受信禁止、受信データ格納バッファ数がＮ個未満の場合は受信許可というように、同報データの受信禁止、許可判定を一条件の真偽のみで実施する構成であると、前述のとおり、同報データの受信を再開し、同報データを受信した途端、受信禁止状態となるため、図６に示すように前記３つのＬＰＤＵをすべて受信できず、サービスデータとして組み立てることができない。このため、サービスデータをユーザに提供できないという問題があった。
【００１５】
この発明はこのような従来技術の課題を解消し、ＤＳＲＣを用いて通信を行う車載器において、車載器から路上機へのアップリンクが不要で、処理能力の高い車載器の能力を無駄にすることなく、同報データの処理において、一時的に処理能力を超えてしまう状況に対応し、ユーザに対してより多くのサービスデータを提供することのできるＤＳＲＣ車載器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】
【００１６】
この発明は、道路上に設置された路上機と車載器との間でデータの授受を行うＤＳＲＣシステムのＤＳＲＣ車載器であって、前記路上機と授受される前記データの送受信処理を行う通信制御部と、前記データを格納する複数の受信データ格納バッファを有し、前記通信制御部が受信したデータが同報データの場合に、前記受信データ格納バッファの使用数が所定の受信禁止バッファ数と前記受信禁止バッファ数より２以上の所望の数だけ小さい所定の受信再開許可バッファ数との間で、受信の禁止と受信の再開を切り換えて前記通信制御部により受信した前記同報データを格納するデータ処理部と、を備えたことを特徴とするＤＳＲＣ車載器にある。
【発明の効果】
【００１７】
この発明では、車載器から路上機へのアップリンクが不要で、処理能力の高い車載器の能力を無駄にすることなく、同報データの処理において、一時的に処理能力を超えてしまう状況に対応し、ユーザに対してより多くのサービスデータを提供することのできるＤＳＲＣ車載器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の一実施の形態によるＤＳＲＣ車載器の構成を示すブロック図である。
【図２】図１のＤＳＲＣ車載器が路上機からデータを受信する際の動作フローチャートである。
【図３】図１のＤＳＲＣ車載器のサービスデータを処理する際の動作フローチャートである。
【図４】図１のＤＳＲＣ車載器の受信データの処理の効果を説明するための図である。
【図５】一般的な路上機からのデータ送信の形態を説明するための図である。
【図６】車載器での受信データの処理の問題を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、この発明によるＤＳＲＣ車載器を実施の形態に従って図面を用いて説明する。なお、各図において、同一もしくは相当部分は同一符号で示し、重複する説明は省略する。
【００２０】
実施の形態１．
図１はこの発明の一実施の形態によるＤＳＲＣ車載器の構成を示すブロック図である。図１においてＤＳＲＣ車載器１は、全体の制御を行うＣＰＵ４を中心に、ＨＭＩ(ヒューマンマシンインタフェース)装置９、通信回路３、ＥＥＰＲＯＭ１３、電源回路１４、外部装置Ｉ／Ｆ(インタフェース)１６、ＳＡＭ(セキュリティ・アプリケーション・モジュール：Security-Application-Module)１８が接続されている。
【００２１】
通信回路３にはアンテナ２が接続されている。ＨＭＩ装置９は例えば音量変更ボタンからなる操作手段１０、例えばスピーカからなる音出力手段１１、例えばＬＥＤからなる光出力手段１２等を含む。電源回路１４には外部の電源１５が接続され、外部装置Ｉ／Ｆ(インタフェース)１６には例えばカーナビゲーション装置等の外部装置１７が接続され、ＳＡＭ１８には、ＩＣカードＩ／Ｆ(インタフェース)１９を介して外部のＩＣカード２０が接続される。そしてＣＰＵ４は、通信制御部５とデータ処理部６を備え、データ処理部６はさらに複数(第１の所定数Ｎ１(Ｎ１：３以上の整数))の所定の記憶容量を有する受信データ格納バッファ８を有する受信データ格納領域７を含む。
【００２２】
図２は図１のＤＳＲＣ車載器が路上機からデータを受信する際の動作フローチャートである。次に、図２のフローチャートに従って動作を説明する。
【００２３】
まず、ＤＳＲＣ車載器１は、通信制御部５によって路上機からの受信データがＭＤＳか否かを判断する(Ｓ００１)。受信データがＭＤＳであれば(Ｓ００１のＹＥＳ)、データ処理部６が受信データを同報(情報)データであるか個別(情報)データであるか判定する(Ｓ００２)。
【００２４】
Ｓ００２において、受信データが同報データであれば(Ｓ００２のＹＥＳ)、同報データ受信許可状態であるか否かを判定する(Ｓ００３)。Ｓ００３において、同報受信許可状態であれば(Ｓ００３のＹＥＳ)、受信データ格納領域７内の使用中の受信データ格納バッファ８の数と受信禁止バッファ数(第２の所定数Ｎ２(Ｎ２：Ｎ１以下の正の整数))を比較する(Ｓ００４)。受信禁止バッファ数Ｎ２(例えばＮ２＝５)とすると、Ｓ００４において、使用中の受信データ格納バッファ数が受信禁止バッファ数Ｎ２以上となった場合(Ｓ００４のＹＥＳ)に、同報データ受信禁止状態とする(Ｓ００５)。
【００２５】
Ｓ００３において、同報データ受信許可状態でなければ(Ｓ００３のＮＯ)、使用中の受信データ格納バッファ数と受信再開許可バッファ数(第３の所定数Ｎ３(Ｎ３：０または正の整数でＮ２−Ｎ３≧２)を比較する(Ｓ００６)。ここで、受信再開許可バッファ数を第３の所定数Ｎ３(例えばＮ３＝０)とすると、Ｓ００６において、使用中の受信データ格納バッファ数が受信再開許可バッファ数Ｎ３以下となった場合(Ｓ００６のＹＥＳ)に、同報データ受信許可状態とする(Ｓ００７)。
【００２６】
続いて、同報データ受信禁止状態であるかを判定し(Ｓ００８)、同報データ受信禁止状態であれば(Ｓ００８のＹＥＳ)、受信データを受信データ格納バッファ８に格納することなく処理を終える。
【００２７】
Ｓ００２において、受信データが個別(情報)データであった場合(Ｓ００２のＮＯ)、及びＳ００８において、同報データ受信禁止状態でない場合(Ｓ００８のＮＯ)は、受信データが分割データであるか否かを判定する(Ｓ００９)。
【００２８】
Ｓ００９において、受信データが分割データでない場合(Ｓ００９のＮＯ)は、使用中でない受信データ格納バッファ８に受信データを格納し(Ｓ０１６)、使用中受信データ格納バッファ数を＋１インクリメントし(Ｓ０１７)、未処理サービスデータ数を＋１インクリメントし(Ｓ０１８)、処理を終える(サービスデータとは同報データの場合、路上機から送られてくる１つ又は複数に分割された同報データで構成されたデータ(図５参照))。
【００２９】
Ｓ００９おいて、受信データが分割データである場合(Ｓ００９のＹＥＳ)は、受信データと結合すべき分割データが受信データ格納バッファ８に格納されているかを判定する(Ｓ０１０)。
【００３０】
Ｓ０１０において、受信データと結合すべき分割データが受信データ格納バッファ８に格納されていない場合(Ｓ０１０のＮＯ)は、使用中でない受信データ格納バッファ８に受信データを格納し(Ｓ０１４)、使用中受信データ格納バッファ数を＋１インクリメントし(Ｓ０１５)、処理を終える。
【００３１】
Ｓ０１０において、受信データと結合すべき分割データが受信データ格納バッファ８に格納されている場合(Ｓ０１０のＹＥＳ)、結合すべき分割データが格納されている受信データ格納バッファ８に受信データを格納、結合し(Ｓ０１１)、分割データの組立てが完了したかを判定する(Ｓ０１２)。
【００３２】
Ｓ０１２において、分割データの組立てが完了していない場合(Ｓ０１２のＮＯ)は、処理を終える。Ｓ０１２において、分割データの組立てが完了した場合(Ｓ０１２のＹＥＳ)は、未処理サービスデータ数を＋１インクリメントし(Ｓ０１３)、処理を終える。
【００３３】
すなわち、受信データ格納バッファ８の数(第１の所定数Ｎ１(Ｎ１：３以上の整数))に対する受信禁止バッファ数を第２の所定数Ｎ２(Ｎ２：Ｎ１以下の正の整数)とし、受信再開許可バッファ数を第３の所定数Ｎ３(Ｎ３：０または正の整数でＮ２−Ｎ３≧２)とし、Ｎ２とＮ３の差を大きく(２以上)とし、受信禁止と受信再開許可の切り替えにヒステリシスを持たせ、受信禁止と受信再開許可が頻繁に(例えば１回毎に)切り替わることを防止した。
【００３４】
また図３は、図１のＤＳＲＣ車載器のサービスデータを処理する際の動作フローチャートである。次に、図３の動作フローチャートに従って動作を説明する。図３の動作フローチャートの動作は周期的に実行される。
【００３５】
図３において、ＤＳＲＣ車載器１は、サービスデータ処理状態がサービスデータ処理中であるか否かを判断する(Ｓ２０１)。Ｓ２０１において、サービスデータ処理状態が「サービスデータ処理中」でなければ(Ｓ２０１のＮＯ)、未処理サービスデータ数が０であるか否かを判定する(Ｓ２０２)。
【００３６】
Ｓ２０２において、未処理サービスデータ数が０であれば(Ｓ２０２のＹＥＳ)、処理を終える。Ｓ２０２において、未処理サービスデータ数が０でなければ(Ｓ２０２のＮＯ)、未出力のサービスデータの処理を開始し(Ｓ２０３)、サービスデータ処理状態を「サービスデータ処理中」にし(Ｓ２０４)、処理を終える。
【００３７】
一方、Ｓ２０１において、サービスデータ処理状態が「サービスデータ処理中」であれば(Ｓ２０１のＹＥＳ)、サービスデータの処理が完了したかを判定する(Ｓ２０５)。
【００３８】
Ｓ２０５において、サービスデータの処理が完了していなければ(Ｓ２０５のＮＯ)、処理を終える。Ｓ２０５において、サービスデータの処理が完了していれば(Ｓ２０５のＹＥＳ)、未処理サービスデータ数を−１デクリメントし(Ｓ２０６)、サービスデータ処理状態を「ＩＤＬＥ(空き状態)」とし(Ｓ２０７)、使用中受信データ格納バッファ数を−１デクリメントし(Ｓ２０８)、処理を終える。
【００３９】
なお、処理するサービスデータは、外部装置Ｉ／Ｆ１６によって外部装置１７に出力してもよいし、車載器のＨＭＩ装置９により出力してもよい。
また、受信禁止バッファ数、及び受信再開許可バッファ数は、車載器１のプログラムに予め設定した値を用いてもよいし、外部装置１７から入力された値を用いてもよい。もしくは、外部装置１７から入力された値をＥＥＰＲＯＭ１３に記憶し、ＥＥＰＲＯＭ１３に記憶された値を用いてもよい。
【００４０】
この発明の実施の形態１に係るＤＳＲＣ車載器１によれば、データ処理部が路上機から同報データを受信したと判定した際に、受信データ格納領域内の受信データ格納バッファの使用状況を確認し、受信データ格納バッファの全体の数を第１の所定数Ｎ１(Ｎ１：３以上の整数)とした場合、受信データ格納バッファの使用数が第２の所定数Ｎ２(Ｎ２：Ｎ１以下の正の整数)以上になった時には、以後受信した同報データを破棄する機能を備え、受信データ格納バッファの使用数が第３の所定数Ｎ３(Ｎ３：０または正の整数でＮ２−Ｎ３≧２)以下になった時には、同報データを受信データ格納バッファに格納する処理を再開する機能を備え(より広義には受信を禁止するバッファ数と受信を再開許可するバッファ数に２つ以上の所望の差をつけて設定することで)、例えば第２の所定数Ｎ２を「５」とし、第３の所定数Ｎ３を「０」とすれば、車載器は自身のバッファ領域の残量に応じて同報データの処理量を制限し、同報データ受信禁止状態から同報データ受信再開許可状態に復帰後、図４に示すように、次に同報データ受信禁止状態となるまでに、少なくとも５つの同報データを受信できることから、３つに分割されたサービスデータを全て受信することができるようになり、同報データの処理だけで、一時的に処理能力を超えてしまう場合に対応し、ユーザに対してより多くの情報を提供することができる。
【００４１】
また、外部装置１７から入力される値を受信禁止バッファ数、及び受信再開許可バッファ数に用いる構成とすることで、将来、ユーザに提供されるサービスが多様化し、路上機が送信するサービスデータの数が増大した場合においても、車載器１のプログラムを変更することなく、一時的に処理能力を超えてしまう場合に対応し、ユーザに対してより多くの情報を提供することができる。
【００４２】
また、外部装置１７から入力される値をＥＥＰＲＯＭ８に記憶し、ＥＥＰＲＯＭ８に記憶された値を受信禁止バッファ数、及び受信再開許可バッファ数に用いる構成とすることで、メーカ出荷時に出荷検査用の外部装置１７から入力される値をＥＥＰＲＯＭ８に記憶しておけば、カーナビゲーションと接続しないで使用される場合においても、将来、ユーザに提供されるサービスが多様化し、路上機が送信するサービスデータの数が増大した場合においても、車載器１のプログラムを変更することなく、一時的に処理能力を超えてしまう場合に対応し、ユーザに対してより多くの情報を提供することができる。
【符号の説明】
【００４３】
１  車載器、２  アンテナ、３  通信回路、４  ＣＰＵ、５  通信制御部、６  データ処理部、７  受信データ格納領域、８  受信データ格納バッファ、９  ＨＭＩ装置、１０  操作手段、１１  音出力手段、１２  光出力手段、１３  ＥＥＰＲＯＭ、１４  電源回路、１５  電源、１６  外部装置Ｉ／Ｆ、１７  外部装置、１８  ＳＡＭ、１９  ＩＣカードＩ／Ｆ、２０  ＩＣカード。
【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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