(57)【要約】【課題】ＤＳＲＣを用いたシステムにおいて、車載器などの移動局と路側機などの無線機とが、位置センサを用いずに移動局が所定の通信エリアに位置する旨を検知して通信を行う技術を提供する。【解決手段】車両２７が発券場４２に進入すると、発券場４２の入口で入口近傍の天井の車両検出用アンテナ２４が車両２７の車載器２６からＷＣＮを取得し車両の進入を検知する。車両２７が更に進み発券精算機４３前にくると、発券精算機４３近傍の天井の実通信用アンテナ２２が実通信を開始し発券処理やゲート開閉処理が実行される。このときの二つのアンテナ（２２、２４）による通信は一つの基地局２１からなされ、天井の高周波切替器２８が、時分割で実通信用アンテナ２２及び車両検出用アンテナ２４を切り替えて基地局２１と接続する。これにより、実通信領域２３で実通信中であっても、車両検出領域２５における車両検出処理が時分割で実質的に並行してなされる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動局と双方向通信する無線機と、当該無線機に接続され所定の第１の通信領域を形成する第１のアンテナと、当該第１の通信領域と異なる領域に所定の第２の通信領域を形成する第２のアンテナと、前記無線機の接続対象を前記第１のアンテナ又は前記第２のアンテナに時分割で切り替える高周波切替手段と、を備え前記移動局との間で所定のアプリケーションを実行する無線通信システムであって、
前記第１の通信領域において前記移動局が位置した旨を検出する検知手段と、
前記第１の通信領域で検知した前記移動局が前記第２の通信領域において検知されたときに、前記所定のアプリーションを実行するとともに、並行して前記第１の通信領域における前記移動局を検知する処理を実行する制御手段と
を備える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、例えば、車両等に搭載される移動局（車載器）と路側に設定される路側装置との間で双方向による無線通信を行い、所定の処理を実行する無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来高速道路等の公共施設に適用が限られていたＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）が、一般民間に開放され、駐車場システムやガソリンスタンドの給油システム、ドライブスルーサービスなど様々な施設への導入が促進されつつある。ＤＳＲＣは、狭い領域での通信を行うことでセキュリティの確保をしやすい特性から、複数の車両がある場合でも、適切な通信対象を特定して各種処理を行うことができる。図１は、駐車場に適用したＤＳＲＣシステム１０の概要を示している。図示のように、このＤＳＲＣシステム１０では、まず、基地局１１に接続された実通信用アンテナ１２により形成された実通信領域１４付近に別途設置された車両検出器１３が車両１７を検出し、その後で基地局１１が車載器１６と通信する。
【０００３】
そして民間において大きな障害のひとつが、導入コストである。高速道路などの公共施設での実績により、システムとしての信頼性等は十分に実用レベルとなっているが、そのまま民間施設に適用するためには、民間特有に求められる利便性やコストを考慮したシステムの導入が必要となる。
【０００４】
例えば、多数の給油機を備えたガソリンスタンドにおいて、１台のＤＳＲＣ無線機が複数の車両（車載器）と通信する技術がある（例えば、特許文献１参照）。この技術では、給油ベースに進入した車両が所定の給油機前に位置したことを位置センサで検知して、複数のアンテナを備える１台のＤＳＲＣ無線機が、高周波スイッチにより接続アンテナを切り替え時分割で車両に搭載された車載器と通信する。このとき通信の出力レベルを確認しながら最も強いレベルの通信受信対象を処理対象と見なすことで、複数の給油機が比較的狭い領域に存在して同じようなタイミングで車載器と通信することがある場合であっても、円滑なサービス提供が可能となっている。
【特許文献１】特開２００６−４４６１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１に開示の技術にあっては、上述のように位置センサを構成要素としており、ガソリンスタンドの給油ベースや駐車場などの入口では、所望の検出精度を実現するために、位置センサとしてループコイルが埋設されることが多い。しかし、設備投資や埋設工事中の給油サービスの中断などが発生するため、別の技術が求められていた。また、駐車場などでは、ナンバープレートを画像認識して車両のナンバーと駐車券とを関連づけて、料金の精算処理に利用する技術もあるが、カメラが排気ガス等で汚れてしまいメンテナンスの作業が頻繁に発生したり、車両の向きによっては車両のナンバーを認識できないこともあった。
【０００６】
本発明は、このような従来の事情に鑑みなされたもので、双方向通信を用いたシステムにおいて、車載器などの移動局と路側機などの無線機とが、位置センサを用いずに移動局が所定の通信エリアに位置する旨を検知しその後近傍の別の通信エリアで再度通信を行う技術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】
【０００７】
本発明に係る装置は、無線通信システムに係り、この無線通信システムは、移動局と双方向通信する無線機と、当該無線機に接続され所定の第１の通信領域を形成する第１のアンテナと、当該第１の通信領域と異なる領域に所定の第２の通信領域を形成する第２のアンテナと、前記無線機の接続対象を前記第１のアンテナ又は前記第２のアンテナに時分割で切り替える高周波切替手段と、を備え前記移動局との間で所定のアプリケーションを実行する無線通信システムであって、前記第１の通信領域において前記移動局が位置した旨を検出する検知手段と、前記第１の通信領域で検知した前記移動局が前記第２の通信領域において検知されたときに、前記所定のアプリーションを実行するとともに、並行して前記第１の通信領域における前記移動局を検知する処理を実行する制御手段とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
以上、本発明によると、双方向通信を用いたシステムにおいて、車載器などの移動局と路側機などの無線機とが、位置センサを用いずに移動局が所定の通信エリアに位置する旨を検知して近傍の別の通信エリアで通信を行う技術を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、本発明を実施するための最良の形態（以下、単に「実施形態」という）を、図面を参照して具体的に説明する。図２は、本実施形態に係る、駐車場に導入されたＤＳＲＣシステム２０の概略を示した図である。各構成要素の機能及び動作については図３をもとに後述するが、車両２７が発券場４２に進入してくると、発券場４２の入口で、入口近傍の天井に設置された車両検出用アンテナ２４が車両２７の車載器２６を検知する。車両２７が更に進んで発券精算機４３の前に達すると、発券精算機４３近傍の天井に設置された実通信用アンテナ２２が実通信を開始し、発券処理やゲート開閉処理が実行される。また、出口の場合であれば、精算処理がなされる。そして、後続車両２７’がある場合には、実通信用アンテナ２２が実通信領域２３に位置する車両２７の車載器２６と通信し実際の発券処理等を行い、車両検出用アンテナ２４は車両検出領域２５に位置する後続車両２７’の車載器２６’と通信して車両検出を行う。このときの二つのアンテナ（２２、２４）を用いた通信はひとつの基地局２１からなされ、天井に設置された高周波切替器２８が、時分割で実通信用アンテナ２２及び車両検出用アンテナ２４を切り替えて基地局２１と接続する。
【００１０】
図３は、そのＤＳＲＣシステム２０の概略の機能ブロック図を示している。このＤＳＲＣシステム２０は、サーバ４０と、基地局２１と、実通信用アンテナ２２と、車両検出用アンテナ２４と、高周波切替器２８とを備える。サーバ４０は、基地局２１を制御し、当該ＤＳＲＣシステム２０の各種アプリケーション処理、例えば車載器２６との通信結果をもとに、車載器２６や車載器２６に挿入されるＩＣカードの認証処理や、駐車場の発券処理や、車両２７の入出庫管理や、精算処理等を行う。また、サーバ４０は、車両検出判定部４１を備え、車両検出用アンテナ２４を利用した通信により車両検出を行う。具体的には、車両検出判定部４１は、車載器２６に固有に設定されている番号であるＷＣＮ（Wireless Call Number）を取得することで、車載器２６を搭載した車両２７が発券場４２に進入してきた旨を検知する。なお、サーバ４０と基地局２１とは、一体で構成されていてもよい。
【００１１】
実通信用アンテナ２２は、発券精算機４３の近傍の路面付近に実通信領域２３を形成する。また、車両検出用アンテナ２４は、発券場４２の入口付近に車両検出用アンテナ２４を形成する。つまり、基地局２１は、実通信用アンテナ２２を用いて発券精算機４３の近傍まで進入してきた車両２７の車載器２６と通信する。また、基地局２１は、車両検出用アンテナ２４を用いて発券場４２の入口付近で、発券場４２に進入しようとする後続の車両２７’の車載器２６’と通信する。この処理のために、基地局２１は、ＤＳＲＣによる通信を実現する一般的なＤＳＲＣ無線部３１と、ネットワーク回線を介してサーバ４０や発券精算機４３と通信する通信インタフェイス３２と、高周波切替器２８を制御して実通信用アンテナ２２と車両検出用アンテナ２４との選択的な接続を行う切替制御部３３とを備える。なお、切替制御部３３は、サーバ４０に備わる構成であってもよい。また、高周波切替器２８は、切替制御部３３の指示を受けて、基地局２１の送受信の信号の接続先を実通信用アンテナ２２と車両検出用アンテナ２４の何れか一方に時分割で切り替える。
【００１２】
以上の構成のＤＳＲＣシステム２０及び発券精算機４３の動作について説明する。
車両検出用アンテナ２４からは車両検出領域２５に対して車両の有無を検出している。具体的には、車両検出用アンテナ２４から、常時、ＷＣＮを要求する信号が送信されている。車両２７が車両検出領域２５に進入して、車載器２６が前記のＷＣＮの要求を受けると、車載器２６は、その要求に応答して車載器２６に設定されているＷＣＮを、車両検出用アンテナ２４及び基地局２１を介してサーバ４０に通知する。ここでは、車両検出領域２５における車両検出用アンテナ２４を介した処理は、ＷＣＮの授受のみを想定するが、サーバ４０は、車載器２６に対して、駐車場への入場処理を開始する旨を通知してもよい。このような通知をすることで、誤って発券場４２に進入してしまった車両に対して注意を喚起できる。また、車載器２６に挿入されるＩＣカードによる精算処理を希望するか否か、つまり、ＤＳＲＣシステムによる精算を希望するか否かを確認する処理が実行されてもよい。
【００１３】
車載器２６からＷＣＮの通知を受けたサーバ４０は、発券場４２の発券精算機４３を利用する車両２７が進入してきたと判断し、基地局２１の切替制御部３３に対して実通信用アンテナ２２における通信を開始するように指示する。切替制御部３３は、その指示を受けて、高周波切替器２８を駆動させて、ＤＳＲＣ無線部３１の接続先を時分割で実通信用アンテナ２２又は車両検出用アンテナ２４に切り替える。
【００１４】
そして、車両２７が更に進んで発券精算機４３が設置されている前方の領域である実通信用アンテナ２２に進入すると、サーバ４０は、ＤＳＲＣ無線部３１及び実通信用アンテナ２２を介して車載器２６と通信して再度ＷＣＮを要求する。このとき、入場であれば発券処理として、サーバ４０は、車載器２６からＷＣＮの応答を受けたら入場時刻とＤＳＲＣサービスにより駐車券を用いない利用となる旨を車載器２６に通知する。入場時刻は、例えば、再度ＷＣＮを受けた時刻とする。そして、サーバ４０では、ＷＣＮと入場時刻とを関連づけて所定の記憶手段に記憶する。そして、図示しないゲートを開いて、車両２７を入場させる。なお、車載器２６に挿入されるＩＣカードによる精算処理でなく、現金による精算処理を希望する場合、ドライバーは発券精算機４３から駐車券を受け取る。
【００１５】
また、駐車場からの出場であれば、サーバ４０は、精算処理として、応答を受けたＷＣＮをもとにその応答時刻を退場時刻と設定し、更に入場時において記録された入場時刻とその退場時刻とから、駐車料金を算出し、算出した駐車料金を車載器２６に通知する。このとき、例えば、車載器２６に挿入されているＩＣカードによる料金決済が設定されていれば、サーバ４０は、ＩＣカードにアクセスする所定の処理を実行して決済処理を行う。ＩＣカードによる決済でない場合、サーバ４０は、車載器２６に対して発券精算機４３に駐車料金を投入するように要求する。したがって、車載器２６と通信可能であれば、現金精算を希望する場合であっても駐車券の発行なしに、駐車場を利用することができる。
【００１６】
そして、車両２７が実通信領域２３で決済処理しているときに、車両検出領域２５では、車両２７の後続の車両２７’の検出がなされる。つまり、基地局２１からの通信は、高周波切替器２８によって時分割で実通信用アンテナ２２又は車両検出用アンテナ２４に接続されているので、基地局２１は、実質的に同じタイミングで、実通信領域２３における車両２７（車載器２６）の精算処理と、車両検出領域２５における後続の車両２７’（車載器２６’）の車両検出処理を実行することができる。
【００１７】
その後、後続の車両２７’が実通信領域２３に進入したら、先の車両２７と同様に、車両２７’の車載器２６’は、実通信用アンテナ２２を介して基地局２１と通信を開始し、基地局２１と接続されているサーバ４０は入場処理を行う。出場であれば、駐車料金の精算処理がなされる。このときも、上述同様に基地局２１の通信は、高周波切替器２８により時分割で実通信用アンテナ２２又は車両検出用アンテナ２４に出力先が切り替わるので、車両検出用アンテナ２４が形成する車両検出領域２５における車両検知がなされる。
【００１８】
以上、本実施形態では、ひとつの基地局２１の通信を時分割複数のアンテナ（２２、２４）に接続し、一方のアンテナは車両検出処理に用いられ、他方のアンテナは精算処理などの実質的な車載器２６との処理（実通信）に用いられるようにした。従来は、車両検出精度の観点で、光学センサと比べ路面内に埋設するループコイルが利用されることが多かったが埋設作業の発生が大きな課題のひとつとなっていた。しかし、ＤＳＲＣを用いて車両検出を行うことで、無線を使用しつつ検出エリアを狭い範囲に限定することができ、検出精度をループコイルと同等以上に実現しつつ、設置態様の自由度を向上させることができる。更に新たな設備導入の際にも埋設作業等が発生しないので、駐車場などの施設の利用を実質的に中断させることがない。
【００１９】
また、車両検出をしてから実通信が実施されるので、車両２７が発券場４２に誤って進入してしまった場合でも、予め車両検出領域２５で車両検出がなされており、サーバ４０は、必要に応じて車両２７に対して更に前方に進んだ場合になされる処理（ここでは入場や精算処理）を通知できるので、ドライバーは、そのような処理がなされる前に適切な行動をとることができる。ドライバーによっては、意図しない処理が発生したときに即座に対処できず、後続の車両に迷惑をかけてしまうこともあるが、本実施形態では、そのような事案の発生を防止できる。
【００２０】
以上、本発明を実施形態をもとに説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００２１】
例えば、高周波切替器２８で接続を切り替える対象とするアンテナを３本以上としてもよい。図４は、そうした変形例に係るＤＳＲＣシステム１２０の概略構成を示す機能ブロック図である。ここでは、上述の実施形態と異なる点を説明し、同一の機能の構成要素には同一の符号を付し説明を省略する。実施形態と異なる点は、高周波切替器２８に接続され、基地局２１への接続が時分割制御されるアンテナを、実通信用アンテナ２２と、第１及び第２の車両検出用アンテナ２４ａ、２４ｂの３本としたことにある。そして、第１の車両検出用アンテナ２４ａは車両２７（車載器２６）が駐車場に入場する側に設けられ、第２の車両検出用アンテナ２４ｂは車両２７”（車載器２６”）が退場する側に設けられている。
【００２２】
このＤＳＲＣシステム１２０では、第１の車両検出用アンテナ２４ａで車両検知されたときには、実通信用アンテナ２２を用いた実通信では入場処理がなされる。また、第２の車両検出用アンテナ２４ｂで車両検知された後での実通信用アンテナ２２を用いた実通信では、精算処理がなされる。入場処理や精算処理自体は、上述の実施形態と同様である。この変形例によると、実施形態と同様の効果が得られるとともに、駐車場の入退場通路を共通とするような駐車場において有効である。
【００２３】
また、実施形態において車両検出用アンテナ２４を用いた通信は、車両検出のみに利用された。それに限らず、車両検出用アンテナ２４の通信によりＷＣＮを取得したサーバ４０は、実通信用アンテナ２２の実通信で行う精算処理等を事前処理として予め開始し、実通信用アンテナ２２の通信で同じＷＣＮを確認できたときに、精算処理の最終プロセスを実行するようにしてもよい。このとき、車両検出用アンテナ２４での通信後、所定時間、例えば１０秒経過したときに事前処理の内容を破棄するようにしてもよい。更に、実通信用アンテナ２２と車両検出用アンテナ２４は、時分割で通信制御されているので、車両検出用アンテナ２４が事前処理の対象と同じＷＣＮを依然として取得できるようであれば、事前処理の内容の破棄のタイミングを所定時間延長してもよい。このように本来実通信によりなされる処理を分散処理とすることで、車両２７の入場又は退場の処理をよりスピーディに行うことができる。
【００２４】
本発明の実施形態を、処理プロセスの観点でまとめると、以下の通りとなる。つまり、車載器とＤＳＲＣ通信する無線機と、当該無線機に接続され所定の第１の通信領域（車両検出領域）を形成する第１のアンテナ（車両検出用アンテナ）と、当該第１の通信領域と異なる領域に所定の第２の通信領域（実通信領域）を形成する第２のアンテナ（実通信用アンテナ）と、前記無線機の接続対象を前記第１のアンテナ又は前記第２のアンテナに時分割で切り替える高周波切替手段と、を備え前記車載器との間で所定のアプリケーション、例えば、駐車場の発券処理や精算処理などを実行するＤＳＲＣシステムにおける認証方法であって、前記第１の通信領域で、前記車載器から前記車載器に固有のコード（ＷＣＮ等）を取得し、車両が第１の通信領域に存在する旨を検知する第１の車両検知工程と、前記コードと同一のコードを有する前記車載器が前記第２の通信領域に移動したことを検知する第２の車両検知工程と、前記第２の通信領域に進入した車両の前記車載器と通信を開始し、前記アプリケーションを実行するアプリケーション実行工程と、を備え、前記第１の車両検知工程と前記アプリケーション実行工程とは、時分割で並行して実行可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】従来技術に係る、ＤＳＲＣシステムを駐車場に適用した例を示す機能ブロック図である。
【図２】実施形態に係る、ＤＳＲＣシステムを駐車場に適用した概要を模式的に示す図である。
【図３】実施形態に係る、ＤＳＲＣシステムの概略を示す機能ブロック図である。
【図４】実施形態の変形例に係る、ＤＳＲＣシステムの概略を示す機能ブロック図である。
【符号の説明】
【００２６】
２０、１２０  ＤＳＲＣシステム
２１  基地局
２２  実通信用アンテナ
２３  実通信領域
２４  車両検出用アンテナ
２４ａ  第１の車両検出用アンテナ
２４ｂ  第２の車両検出用アンテナ
２５  車両検出領域
２６  車載器
２７  車両
２８  高周波切替器
３１  ＤＳＲＣ無線部
３２  通信インタフェイス
３３  切替制御部
４０  サーバ
４１  車両検出判定部
４２  発券場
４３  発券精算機
【図１】
2009253828.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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