(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体（１）の通路に沿って配置され移動体と狭域通信するための複数のアンテナ（５）と、該アンテナ毎に設置され移動体に搭載された車載機とアンテナとの信号の送受を制御する複数の路側制御装置（９）と、該各路側制御装置を通信回線を介して統括管理する統括制御装置（１０）とを備え、
路側制御装置により、各移動体の各アンテナの通信エリアへの進入情報と離脱情報をリアルタイムに検知し、検知した各移動体の前記進入情報又は離脱情報を統括制御装置にリアルタイムに通信する、ことを特徴とする狭域通信による個別通信方法。
【請求項２】
前記進入情報及び離脱情報は、移動体識別子及びアンテナ識別子を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の狭域通信による個別通信方法。
【請求項３】
前記離脱情報の通知は、アンテナと移動体間の通信切断が一定時間継続した後に行う、ことを特徴とする請求項１に記載の狭域通信による個別通信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、隣接するアンテナ間を移動する個々の車両に対して場所に応じた情報を狭域通信により提供する個別通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
移動車両と非接触に情報交換をするシステムとして、有料道路における料金収受を目的とした種々のシステムが提案されている（例えば特開平０５-２１７０４１号、特開平０８-２８７３０８号）。
【０００３】
図２は、特開平０５-２１７０４１号に開示された配置図であり、２は車線、１は車線を進入してくる車両、３は車両に搭載した車載機、４は車種判別装置、５は路上機（アンテナ）、６は路上機（アンテナ）と車載機との信号の送受を制御する制御装置、７は通行券自動発行機、８は発進検知装置、６ｂは制御装置からのデータを処理するデータ処理装置、６ｃはセンターコンピュータである。
【０００４】
この料金収受システムにおいて、車両１が進入してくると、その車種が車種判別装置４で検知判別され、路上機（アンテナ）５と車載機３間の無線通信により車載機３のメモリに記載された  ＩＤ情報等を読み取り、通行の自動発行等を行っている。
すなわち、ＩＤタグや光ビーコンなどの狭域通信を利用して基地局から移動体に対して通信を行う場合、１つの通信エリア内で基地局は移動体との情報伝達を行っている。例えば上述した自動料金収受システムでは、移動体（車両）の通信エリアへの進入を検知すると、路側の通信制御装置からアプリケーションに対して通知され、これを基に移動体との通信を開始し、その後、必要な情報のやり取りを終えると、アプリケーションは移動体に対して通信の切断処理を行う。また、通信に失敗した場合には、監視タイマの時間切れをもって通信処理を終了する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した有料道路における自動料金収受システム（ＥＴＣ）、或いは渋滞、交通規制、駐車場情報などを提供する道路交通情報通信システム（ＶＩＣＳ：Ｖｅｈｉｃｌｅ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍｓ）では、車載機とのデータ通信のために、光ビーコンやアンテナを用いた狭域通信が従来から適用されている。
【０００６】
しかし、上述した従来の狭域通信は、１つのアンテナと１つの移動体（車両）の間の通信に限定されるため、自動料金収受システム（ＥＴＣ）等の限られた用途にしか適用できなかった。そこで、複数のアンテナと複数の車両との間での狭域通信を例えばネットワーク化して、隣接するアンテナ間を移動する個々の車両に対して場所に応じた情報を狭域通信により提供することができる個別通信方法が望まれている。かかる個別通信方法は、従来のＥＴＣ等に限定されず、例えば、駐車場、ドライブスルー、コンビニ等で種々のサービス情報を提供することができる。
【０００７】
しかし、アンテナやビーコンによる狭域通信では照射範囲（通信範囲）が狭く、そのため通信時間が制約されるため、以下のような問題が発生する。
（１）狭域通信エリアを使って移動体に対して情報を伝達しようとした場合、一般的には移動体がアンテナ照射範囲内に進入すると進入検知情報をハンドリングし、情報を提供するアプリケーションは直ちにその地点で与えるべき情報の伝送を開始する。しかし、アンテナ照射範囲からの離脱情報はハンドリングしていないため、移動体の通過速度や電波状態によっては情報を通知し終わる前に照射エリアを通過してしまうことがあり、大容量の情報を通知できない場合があった。
（２）また、このような場合、従来、アプリケーションは指定された時間内、データ転送の再送処理を行う。したがって移動体が通過後、伝送し残したデータがあると指定時間内は無駄なメッセージを送りつづけることとなり、一時的なネットワーク負荷の増加を招く問題があった。
（３）更に、例えば、複数のアンテナを用いて、図３に模式的に示すように、１つのアプリケーションが複数のアンテナを利用し場所に応じた情報を提供しようとする場合、従来の通信方法をそのまま適用すると、通信に失敗した車両が新たなアンテナへ進入すると、前のアンテナで伝達すべき情報が送信されてしまうといった問題があった。
（４）また、狭域通信で使用するような高周波無線では、周辺環境からの反射による干渉が生じ、切断・接続が短い間隔で発生することがある。特に車のような移動体との通信の場合、筐体からの反射が起こり、このような現象が起こりやすい。この切断・接続をそのままアプリケーションに通知すると処理がチャタリングし、ＣＰＵ負荷の増大や重複送信が起こりかねない問題点があった。
【０００８】
言い換えれば、従来の狭域通信では、（１）移動体との通信情報量が多い場合や、複数の移動体が狭域通信エリアに存在する場合等には、１つの狭域通信エリア内では必要な情報を伝送できないことがあり、（２）また従来は、移動体の位置に関わらずあらかじめ定められた接続時間内は通信のリトライを実行していたため、無駄な通信を行い、他の移動体との通信に悪影響を及ぼすことがあり、（３）複数のアンテナへの移動体のリアルタイムな進入・離脱を統括管理できないため、複数のアンテナを使って１つの移動体に対して大容量のデータを伝送することや、アンテナ間を移動している移動体の状態を随時ハンドリングし、場所に応じた情報を提供するといったことができなかった。
【０００９】
本発明は、上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち本発明の目的は、（１）隣接するアンテナ間を移動する個々の車両に対して場所に応じた情報を狭域通信により提供することができ、かつ（２）移動体の通過速度や電波状態によって通信情報を通知し終わる前に照射エリアを通過してしまうような場合でも、大容量の情報の伝送ができ、（３）無駄なメッセージの伝送処理による、ネットワーク負荷の増大を防止でき、（４）ある照射エリアで通信に失敗した車両が新たな照射エリアへ進入しても、前の通信エリアで伝達すべき情報が送信されることがなく、（５）周辺環境からの反射による干渉等による信号処理のチャタリングを防いで、ＣＰＵ負荷の増大や重複送信を防止することができ、（６）更に、複数のアンテナを使って大容量のデータを基地局・移動体間で伝送する場合、移動体の位置情報を基にしてリアルタイムに通信の開始、一時停止、再開を行い、効率的なデータ伝送が行える狭域通信による個別通信方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、移動体（１）の通路に沿って配置され移動体と狭域通信するための複数のアンテナ（５）と、該アンテナ毎に設置され移動体に搭載された車載機とアンテナとの信号の送受を制御する複数の路側制御装置（９）と、該各路側制御装置を通信回線を介して統括管理する統括制御装置（１０）とを備え、路側制御装置により、各移動体の各アンテナの通信エリアへの進入情報と離脱情報をリアルタイムに検知し、検知した各移動体の前記進入情報又は離脱情報を統括制御装置にリアルタイムに通信する、ことを特徴とする狭域通信による個別通信方法が提供される。
【００１１】
本発明の好ましい実施形態によれば、前記進入情報及び離脱情報は、移動体識別子及びアンテナ識別子を含む。
【００１２】
上述した本発明の方法によれば、各移動体（１）が狭域通信による各アンテナ（５）の通信エリアへ進入・離脱した情報を路側制御装置（９）を介して統括制御装置（１０）に一元的に通信するので、統括制御装置による統括管理アプリケーションにより一元管理し、複数の通信エリアを移動している複数の移動体に対して、それぞれの場所に応じた情報を随時提供することできる。
また、１つの通信エリアに複数の移動体が進入し、伝送速度が変わった場合でも、移動体のリアルタイムな位置情報（通信エリアに存在するか否か）を基に通信を行うことにより、無駄な再送処理による通信トラフィックの増加を防ぐことができ、他の移動体の通信への影響を大幅に低減することができる。
更に、複数のアンテナを使って大容量のデータを基地局・移動体間で伝送する場合、移動体の位置情報を基にしてリアルタイムに通信の開始、一時停止、再開を行うことが可能となり、効率的なデータ伝送が行えるようになる。
【００１３】
また、前記離脱情報の通知は、アンテナと移動体間の通信切断が一定時間継続した後に行うことが好ましい。この方法により、通信状態が不安定な場合に、短時間の切断・接続が繰り返されても、切断通知（離脱情報の通知）がオフディレイで送られるので、統括管理アプリケーションが無駄な通信処理を行うことを防止することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施態様を図面を参照して説明する。なお、各図において、共通する部分には同一の符号を付し重複した説明を省略する。
図１は、本発明の個別通信方法を実施するためのシステム構成図である。この図に示すように、本発明のシステム構成では、複数のアンテナ５、複数の路側制御装置９、及び統括制御装置１０を備える。
複数（この図では２つのみを示す）のアンテナ５は、移動体１の通路に沿って配置されており、移動体１と狭域通信するようになっている。この通信は、光ビーコンやマイクロ波を用いた狭域通信であるのがよい。例えば、ＥＴＣで用いる５．８ギガヘルツのマイクロ波を用いることができる。この狭域通信による通信範囲を通信エリアと呼ぶ。
複数（この図では２つのみを示す）の路側制御装置９は、アンテナ５毎にこれに隣接して設置され、各移動体１に搭載された車載機３とアンテナ５との信号の送受を制御する。
統括制御装置１０は、各路側制御装置９を通信回線を介して統括管理する。各路側制御装置９を統括管理するためのソフトウェアを以下、「統括管理アプリケーション」と呼ぶ。なお通信回線は、この図では、イーサーネットであるが、本発明はこれに限定されず、例えばシリアル回線であってもよい。
【００１５】
路側制御装置９と移動体１に搭載した通信装置（車載機３）との間では、路側制御装置９からアンテナ５を介して車載機３に呼びかけを行い、車載機３はこれに応答する。この呼びかけに対し応答することを「ポーリング」と呼び、これにより狭域通信による回線の接続が確認される。また、通信の信頼性を得るため、受信側では正しいデータを受信した場合、送信側に対して応答データを返す。
ポーリングにより回線が接続した時、移動体がアンテナの通信エリアへ進入したことを路側制御装置９が検知する。また、逆にポーリングによる回線の切断が一定時間継続した時、移動体がアンテナの通信エリアから離脱したことを路側制御装置９が検知する。
【００１６】
本発明の方法によれば、路側制御装置９により、各移動体１の各アンテナ５の通信エリアへの進入情報と離脱情報をリアルタイムに検知する。また、この路側制御装置９により、検知した各移動体１の進入情報又は離脱情報を通信回線（例えばイーサーネット）を介して統括制御装置１０にリアルタイムに通信する。
【００１７】
以下、本発明を更に詳細に説明する。
（通信接続・接続通知の必要性）
移動中の車両や、人間等が限られた電波領域（狭域）で通信を行う場合、移動体速度に依存した限られた時間内で通信を行わなければならない。このような狭域通信エリアを順次通過する移動体に対して、情報提供や指示を行う場合、すばやい通信の接続・切断が必要となる。
本発明は、この迅速な接続・切断を実現するための方法であり、複数のアンテナが検知する「接続通知」「切断通知」情報を統括制御装置１０の統括管理アプリケーションに通知する。
これにより、統括管理アプリケーションは、大量の情報を複数のアンテナ５を使って移動体１に通知する場合、接続、切断通知を基に、転送の開始、一時停止、再開を繰り返し、無駄なデータ転送処理を行わないようにすることが可能となる。
また、統括管理アプリケーションがアンテナ５の設置場所や移動体１に応じた情報を提供する場合は、接続、切断情報に含まれるアンテナ識別子、移動体識別子（ＩＤ番号やアドレス等）、移動体情報（進入、離脱）を基に情報を提供する。これにより、誤った情報提供の防止や無駄な伝送処理を防ぐことが可能となる。
更に、各アンテナでの切断検知にはオフディレイを設けているので、干渉やサイドローブが原因で発生するチャタリングを軽減し、不要な通信処理による負荷がかかることを防ぐことができる。
【００１８】
（チャタリングの防止）
狭域通信で使用するような高周波無線では、周辺環境からの反射による干渉が生じ、切断・接続が短い間隔で発生することがある。特に車のような移動体との通信の場合、筐体からの反射が起こり、このような現象が起こりやすい。この切断・接続をそのままアプリケーションに通知すると処理がチャタリングし、ＣＰＵ負荷の増大や重複送信が起こりかねない。そこで本発明の方法では、路側制御装置が切断を検知する場合は、オフディレイを設け、狭域通信における無線リンクが切れ、切断を検出しても、一定時間切断状態が継続しない限り、切断通知を送信しないようになっている。
このオフディレイ機能により、不要な切断・接続をフィルタリングすることができ、処理のチャタリングを軽減することが可能となる。
【００１９】
上述した本発明の方法によれば、移動体１が各狭域通信エリアへ進入・離脱した情報を統括制御装置１０の統括管理アプリケーションに一元通知することで、複数のアンテナ下を移動している移動体に対して、場所に応じた情報を随時提供することが可能となった。また、１つの狭域通信エリアに複数の移動体が進入し、伝送速度が変わった場合でも、移動体のリアルタイムな位置情報（通信エリアに存在するか否か）を基に通信を行うことにより、無駄な再送処理による通信トラフィックの増加を防ぐことができ、他の移動体の通信に影響を与えないようになった。また、複数のアンテナを使って大容量のデータを基地局・移動体間で伝送する場合、移動体の位置情報を基にしてリアルタイムに通信の開始、一時停止、再開を行うことが可能となり、効率的なデータ伝送が行えるようになった。更に路側制御装置が車両の離脱を検知する場合、オフディレイを設けることで無駄な通信処理を防ぐことができる。
【００２０】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できることは勿論である。
【００２１】
【発明の効果】
上述したように、本発明の狭域通信による個別通信方法によれば、（１）隣接するアンテナ間を移動する個々の車両に対して場所に応じた情報を狭域通信により提供することができ、かつ（２）移動体の通過速度や電波状態によって通信情報を通知し終わる前に照射エリアを通過してしまうような場合でも、大容量の情報の伝送ができ、（３）又別に複数のアンテナを使って大容量の情報の伝送ができ、この時、（４）無駄なメッセージの伝送処理による、ネットワーク負荷の増大を防止でき、（５）ある照射エリアで通信に失敗した車両が新たな照射エリアへ進入しても、前の通信エリアで伝達すべき情報が送信されることがなく、（６）周辺環境からの反射による干渉等による信号処理のチャタリングを防いで、ＣＰＵ負荷の増大や重複送信を防止することができる、等の種々の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の個別通信方法を実施するためのシステム構成図である。
【図２】従来の狭域通信による通信方法のシステム構成図である。
【図３】従来の通信方法を適用した場合の模式図である。
【符号の説明】
１  車両（移動体）、２  車線（通路）、３  車載機、
４  車種判別装置、５  路上機（アンテナ）、
６  制御装置、６ｂ  データ処理装置、６ｃ  センターコンピュータ、
７  通行券自動発行機、８  発進検知装置、
９  路側制御装置、１０  統括制御装置
【図１】
0004474738.tif 000002
【図２】
0004474738.tif 000003
【図３】
0004474738.tif 000004