專利名稱：路車間通信系統(tǒng)、車載裝置、路上裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及混合路車間通信所使用的兩種方式(無源、有源)的路車間通信系統(tǒng)以及可對應于兩種方式和通過路車間通信的種種應用的車載裝置、路上裝置。
背景技術：
原來，作為通過在車輛上裝載的車載裝置和車輛行駛道路附近設置的路上裝置之間進行雙向通信來實現(xiàn)收費道路的費用自動收取(ECT)等的通信方式，已知有DSRC(Dedicated Short RangeCommunication專用短程通信)。這種通信方式中存在兩種方式，即，通過調制并返回接著從路上裝置向車載裝置的下行信號發(fā)送來的載波來進行從車載裝置向路上裝置的上行信號的發(fā)送的無源方式(在歐洲、中國、東南亞采用)和使用與下行信號不同的頻帶車載裝置自行進行上行信號的發(fā)送的有源方式(在日本采用)。
因此，將來道路延伸了，在政治管轄和法律改變的邊界(國界等)上，ECT中使用的通信方式從無源方式改變?yōu)橛性捶绞?或者相反)，包圍上述邊界的地區(qū)中，考慮混合配置兩種方式的路上裝置。
那么，前者的情況下，僅裝載對應于任一方式的車載裝置的車輛中，不用停車就可收取費用這樣的便利性不僅被越過上述邊界的行為損壞，而且由于不能與通信方式不同的路上裝置通信，有這樣的問題這樣的路上裝置有可能將其處理為違規(guī)車輛。
或者在后者的情況下，在有源方式和無源方式中，由于使用的頻帶部分彼此重疊，有產生干擾、通信品質惡化，擔心不能通信這樣的問題。
即，如圖21中斜線所示，有源方式中，以5795MHz、5805MHz、5835MHz、5845MHz為中心頻率的帶寬為5MHz的4個頻帶Fad1，F(xiàn)ad2，F(xiàn)au1，F(xiàn)au2每兩個被分配來供從路上裝置向車載裝置的下行信號(Fad1，F(xiàn)ad2)使用和從車載裝置向路上裝置的上行信號用(Fau1，F(xiàn)au2)使用，另一方面，無源方式中，以5797.5MHz、5802.5MHz、5807.5MHz、5812.5MHz為中心頻率的帶寬為5MHz的4個頻帶Fp1～Fp4被分配來供雙向通信使用。因此，有源方式的Fad1與無源方式的Fp1、有源方式的Fad2與無源方式的Fp2，F(xiàn)p3可能引起干擾。
但是，近年來，考慮提供一種使用5.8GHz的通信頻帶中ETC不使用的頻率，利用DSRC通信的新型應用。這種情況下，如圖21所示，預定使用與現(xiàn)有的ETC的有源方式不同的頻帶，即分別以5775MHz，5780MHz，5785MHz，5790MHz，5800MHz，5815MHz，5820MHz，5825MHz，5830MHz，5840MHz為中心頻率的帶寬為5MHz的10個頻帶Fed1～Fed5(從路上裝置到車載裝置的下行信號使用)、Feu1～Feu5(從車載裝置向路上裝置的上行信號用)。
因此，今后，要求把車載裝置構成為不僅可對應于現(xiàn)有的ETC，而且可對應于這些新型的應用。即，車載裝置不僅有識別有源方式和無源方式的功能，而且必須具有選擇基于接收的電波頻帶執(zhí)行的應用的功能。
尤其，ETC中，為確保系統(tǒng)的可靠性，通過設計通信失敗時可進行通信重試的系統(tǒng)，通信失敗的那輛車通過通信區(qū)域的概率變得非常小(例如，100萬輛中1輛以下)。
具體說，將車輛以設定車輛速度(假設最高速度)通過通信區(qū)域的時間設定為從指定使用頻帶到ETC處理(認證、寫入卡等)結束需要的時間的3倍左右，確保充裕的時間。
然而，在可對應于ETC應用和新型應用的車載裝置中，與僅執(zhí)行ETC應用相比，必須額外搜索2個頻帶，在指定使用頻帶方面花費時間，即必須多探索5個頻帶，其結果出現(xiàn)減少通信重試用的充裕時間、降低通信可靠性的問題。

發(fā)明內容
本發(fā)明為解決上述問題，第一目的是提供一種可實現(xiàn)路車間通信所使用的兩種方式(有源、無源)的任何一種的車載裝置、路上裝置和路車間通信系統(tǒng)，而且，第二目的是提供不降低在限定的時間內必須完成處理的ETC等的特定應用的可靠性、可實現(xiàn)多種應用的車載裝置。
在作為用于達到上述目的的發(fā)明的方案1記載的車載裝置中，第一車輛側通信部件通過使用與接收的下行信號不同的頻帶自行發(fā)送上行信號的有源方式進行與路上裝置的通信，第二車輛側通信部件通過對于接收的詢問信號，將接著該詢問信號接收的未調制的載波調制為響應信號并返回來進行響應的無源方式，進行與路上裝置的通信。
接著進入所述路上裝置的通信區(qū)域時，使第一或第二車輛側通信部件之一動作，若不能通信，則切換到另一個，從而檢索可通信的車輛側通信裝置。
因此，根據(jù)本發(fā)明的車載裝置，即使路上裝置是對應于有源方式或無源方式之一的專用機型，也能確實與其通信。
另外，在有源方式和無源方式中，在使用的頻帶中存在不與另一方共用的專用頻帶的情況下，頻率識別部件識別從路上裝置發(fā)送的信號的頻帶，若該識別的頻帶為有某一種通信方式專用的頻帶，車輛側切換控制部件直接使與該通信方式對應的車輛側通信部件動作。
這種情況下，由于僅在頻率識別部件識別的頻帶共用兩種通信方式時，進行指定是否可與第一和第二車輛側通信部件中的一個通信的檢索，可縮短通信開始之前的平均時間。
接著在方案3所述的車載裝置中，進入路上裝置的通信區(qū)域時，車輛側選擇控制部件并行使第一和第二車輛側通信部件動作，繼續(xù)使得到正常輸出的側動作。
因此，根據(jù)本發(fā)明的車載裝置，即使路上裝置是僅對應于有源方式和無源方式之一的專用機型，可確實與其通信，而且通過必須的最下限時間，開始與路上裝置的通信。
至此，說明了構成為可實現(xiàn)任一種通信方式的車載裝置，下面說明構成為可實現(xiàn)任一種通信方式的路上裝置。
首先，方案4記載的路上裝置中，包括第一路側通信部件，進行和有源方式的車載裝置的通信；第二路側通信部件，進行和無源方式的車載裝置的通信，將這些第一和第二路側通信部件設定成各個通信區(qū)域配置為沿著車輛的行駛路徑且彼此不重疊。因此，沿著行駛路徑行駛的車輛都通過第一和第二路側通信裝置的各通信區(qū)域。
這樣，根據(jù)本發(fā)明的路上裝置，由于空間分離兩通信方式的通信區(qū)域，即使兩通信方式中使用相同的頻帶，兩通信方式的信號也不引起干擾，可確保對任一通信方式的車載裝置有良好的通信品質。其結果，車輛上裝載的車載裝置即使專用于一方的通信方式，也可確實與其通信。
接著，方案5記載的路上裝置中，將第一和第二路側通信裝置設定成各個通信區(qū)域一致、并且各個通信中使用的頻帶彼此不同。
這樣，根據(jù)本發(fā)明的路上裝置，由于頻率分離兩通信方式的信號，即使兩通信方式的通信區(qū)域相同，兩通信方式的信號也不引起干擾，可確保對任一種通信方式的車載裝置的良好通信品質。其結果，裝載在車輛上的車載裝置即使專用于一方的通信方式，也可確實與其通信。
接著，方案6記載的路上裝置中，將第一和第二路側通信部件設定成各個通信區(qū)域一致，路側切換控制部件根據(jù)預先設定的定時，擇一地使第一或第二路側通信部件動作。
這樣，根據(jù)本發(fā)明的路上裝置，由于時間分離兩通信方式的信號，即使兩通信方式的通信區(qū)域相同，兩通信方式的信號也不引起干擾，可確保對任一通信方式的車載裝置有良好的通信品質。其結果，車輛上裝載的車載裝置即使專用于一方的通信方式，也可確實與其通信。
另外，作為切換動作的路側通信部件(即通信方式)的定時，路側切換控制部件可以各自使用的通信幀為單位進行切換，但是例如方案7所述，作為有源方式的通信幀，在使用設置多個數(shù)據(jù)用時隙的定時來與多個車載裝置同時進行通信的情況下，設定至少一個禁止第一路側通信部件使用的數(shù)據(jù)用時隙，在該數(shù)據(jù)用時隙期間，使第二路側通信部件動作。
而且如方案8所述，在需要和路上裝置通信的有源方式的車載裝置比確保有源方式使用的數(shù)據(jù)用時隙的數(shù)目小、有空閑數(shù)據(jù)用時隙的情況下，路側切換控制部件在該時隙期間也使第二路側通信部件動作。
這種情況下，數(shù)據(jù)用時隙高效使用，可短時間結束1次僅與1個車載裝置進行通信的無源方式的通信，提高處理能力。
但是，上述方法中，由于任何一個都具有有源、無源兩方式的通信部件，并切換使用，所以可簡單利用不需要對各個通信方式的順序進行變更的原有裝置來構成，但可預想有裝置大型化問題。
為解決該問題，在方案9記載的路車間通信系統(tǒng)中，如圖22所示，作為車輛間通信用的通信幀，使用由用于車載裝置寫入對路上裝置的通信請求的上行控制用時隙(與ACTS對應)、基于在該上行控制用時隙中寫入的通信請求對許可通信的車載裝置分配的多個數(shù)據(jù)用時隙(與MDS對應)、先從數(shù)據(jù)用時隙和上行控制用時隙送出并且路上裝置對車載裝置通知數(shù)據(jù)用時隙的分配狀態(tài)的下行控制用時隙(與FCM對應)構成的有源方式，構成路上裝置和無源方式的車載裝置，以便使用該通信幀進行無源方式的通信。
即，路上裝置在上行控制用時隙期間和接著對無源方式的車載裝置分配的數(shù)據(jù)用時隙內的下行信號的期間發(fā)送未調制的載波，通過調制該載波，使從無源方式的車載裝置返回來的響應信號與來自有源方式的車載裝置的上行信號同等來進行處理。
另一方面，無源方式的車載裝置將下行控制用時隙看作查詢信號，將在上行控制用時隙期間發(fā)送來的未調制的載波調制為與查詢信號對應的響應信號并返回，同時在下行控制用時隙中表示出與該車載裝置對應的數(shù)據(jù)用時隙的分配的情況下，將在該分配的數(shù)據(jù)用時隙期間接收的下行信號作為詢問信號，將接著該下行信號發(fā)送來的未調制載波調制為與詢問信號對應的響應信號并返回。
這樣，根據(jù)本發(fā)明的路車間通信系統(tǒng)，部分變更無源方式的處理，使用與有源方式的處理共用的通信幀進行處理，由于可一起處理兩通信方式的車載裝置，可大大簡化可實現(xiàn)兩通信方式的車載裝置的路上裝置的結構。
公共化有源方式的上行/下行信號、無源方式的詢問/響應信號使用的命令和使用這些命令的通信程序，可不用考慮有源、無源的不同，進行與這些信號的處理。
方案9記載的路車間通信系統(tǒng)中，如方案10所述，構成為路側裝置除使用下行控制用時隙、數(shù)據(jù)用時隙、上行控制用時隙構成的通信幀按有源方式進行與車載裝置的通信的路側通信部件外，還設置上行控制用時隙期間和接著對無源方式的車載裝置分配的數(shù)據(jù)用時隙內的下行信號的期間中，發(fā)送未調制的載波的載波發(fā)送部件，路側通信部件將通過調制載波從無源方式的車載裝置返回來的響應信號與來自有源方式的車載裝置的上行信號同等地處理。
在該方案9記載的路車間通信系統(tǒng)中，有源方式的車載裝置可原封不動使用原有裝置，但例如如方案11所示，無源方式的車載裝置構成為進入路上裝置的通信區(qū)域時，第一響應部件將下行控制用時隙看作查詢信號，將上行控制用時隙期間發(fā)送來的未調制載波調制為與查詢信號相對的響應信號并返回，在下行控制用時隙中表示出對于該車載裝置的數(shù)據(jù)用時隙的分配的情況下，第二響應部件將該分配來的數(shù)據(jù)用時隙期間接收的下行信號作為詢問信號，接著該下行信號發(fā)送來的未調制載波調制為與詢問信號相對的響應信號并返回。
接著，在方案12的車載裝置中，為了和車輛行駛路徑附近設置的路上裝置通信，在裝載在車輛上、識別從所述路上裝置接收的信號的頻帶的頻率識別部件中，電場強度測定部件測定設定的頻帶的電場強度，頻率切換部件根據(jù)預先設定的切換方式順序切換成為該電場強度測定部件的測定對象的頻帶。
將該切換方式設定成對在限定的時間內必須完成處理的指定應用分配的頻帶的出現(xiàn)頻度增高。
這樣，根據(jù)本發(fā)明的車載裝置，增多指定應用使用的頻帶的檢測機會，為有限調查該頻帶，在從路上裝置提供指定應用時，可快速對其檢測并快速處理。其結果，完全確保通信重試用的充裕時間，不降低指定應用的可靠性，可實現(xiàn)多種應用。
如方案13所述，頻率切換部件構成為在設定的每單位單元時間切換成為測定對象的頻帶的同時，改變該單位單元時間，使得速度獲取部件獲得的行駛速度越快，單位單元時間越短。
即行駛速度越快，車輛通過通信區(qū)域需要的時間遠短，這樣，通過調整單位單元時間，若縮短指定使用頻率所需的蝕刻，則可確保分配給處理的時間。
如方案14所述，構成為存儲部件中存儲包含與預先區(qū)分的各區(qū)域中設置的路上裝置在路車間通信中使用的頻帶相關的信息的路上裝置信息，切換模式設定部件根據(jù)該存儲部件存儲的路上裝置信息，從位置獲取部件獲得的當前位置通過收斂成為頻率識別部件的搜索對象的頻帶設定所述切換模式。
這種情況下，不白白測定路上裝置不使用的頻帶，可確實防止在指定使用頻率中附加無用的時間，可完全確保處理時間，從而進一步提高執(zhí)行指定應用時的可靠性。
指定應用可以對以比較快的速度通過通信區(qū)域的車輛進行，例如如方案15所示，可以是與ETC相關的處理，或如方案16所示，是與電子汽車牌照有關的處理。
不用說可將方案12到16的任何項記載的發(fā)明與方案1到11的任何一項記載的發(fā)明組合起來。


圖1是表示第一實施例的路車間通信系統(tǒng)中的車載裝置的簡要結構的框圖；圖2是表示數(shù)據(jù)處理部執(zhí)行的主處理的內容的流程圖；圖3是表示有源通信部的動作內容的流程圖；圖4是表示無源通信部的動作內容的流程圖；圖5是表示變形例的主處理內容的流程圖；圖6是表示第二實施例的路車間通信系統(tǒng)中的路上裝置的簡要結構的框圖；圖7是表示有源通信部的動作內容的流程圖；圖8是表示MDS處理的詳細內容的流程圖；圖9是表示無源通信部的動作內容的流程圖；圖10是表示收費站的結構例和定時控制部的控制方法的說明圖；圖11是表示收費站的結構例和定時控制部的控制方法的說明圖；圖12是表示收費站的結構例和定時控制部的控制方法的說明圖；圖13是表示定時控制部的控制方法的說明圖；圖14是表示數(shù)據(jù)處理部執(zhí)行的MDS分配處理的內容的流程圖；圖15是表示基于MDS分配處理的控制狀態(tài)的說明圖；圖16是表示第三實施例的路車間通信系統(tǒng)中的路上裝置的簡要結構的框圖；圖17是表示路車間通信系統(tǒng)中使用的通信幀的結構、天線切換部的動作的說明圖；圖18是表示共用通信部的動作內容的流程圖；圖19是表示MDS處理的詳細內容的流程圖；
圖20是表示數(shù)據(jù)處理部執(zhí)行的MDS分配處理的內容的流程圖；圖21是表示DSRC中用于通信的頻帶的分布的說明圖；圖22是表示原有的無源方式和有源方式的通信幀的結構的說明圖；圖23是表示第四實施例的路車間通信系統(tǒng)中的路上裝置的簡要結構的框圖；圖24是表示數(shù)據(jù)處理部執(zhí)行的主處理的內容的流程圖；圖25是表示主處理中執(zhí)行的頻率掃描的細節(jié)的流程圖；圖26是表示電場強度測定時的測定頻帶的切換模式的說明圖。
發(fā)明的
具體實施例方式
下面與附圖一起說明本發(fā)明的實施例。
(第一實施例)圖1是表示在混合了通過有源方式的路車間通信提供ETC應用的路上裝置、通過無源方式的路車間通信提供ETC應用的路上裝置的第一實施例的路車間通信裝置中，可與任一路上裝置通信的車載裝置的結構的框圖。
有源方式的路車間通信和無源方式的路車間通信都使用圖22所示的公知的通信幀。
即，有源方式的路車間通信中，備有3個消息數(shù)據(jù)時隙(MDS)以便能夠與3臺車載裝置同時通信，使用由在該MDS之前用于路上裝置向車載裝置通知MDS的分配狀態(tài)的幀控制消息信道(FCM)和在MDS之前用于車載裝置向路上裝置通知存在的激活時隙(ACTS)構成的通信幀(參考圖22(a))。FCM，MDS，ACTS分別與本發(fā)明的詢問響應控制用時隙、數(shù)據(jù)用時隙、上行控制用時隙相當。
無源方式的路車間通信中，使用發(fā)送用于路上裝置向車載裝置發(fā)送希望的數(shù)據(jù)的查詢信號、詢問信號后，在接著的預定的期間中發(fā)送未調制載波，將該載波調制成對應于查詢信號、詢問信號的響應信號來返回的方法(參考圖22(b))。
但是，如現(xiàn)有技術欄中說明的那樣(參考圖21)，有源方式中，在從路上裝置向車載裝置的下行信號用的下行線路中使用2個頻帶Fad1，F(xiàn)ad2，從車載裝置向路上裝置的上信號用的上線路中使用2個頻帶Fau1，F(xiàn)au2，使用一對頻帶Fad1和Fau1(統(tǒng)稱兩者的情況下叫作Fa1)或Fad2和Fau2(同樣為Fa2)的任何一個來進行雙向通信。無源方式中，使用4個頻帶Fp1～Fp4，使用任何一個頻帶進行雙向通信。
下面將與其他頻帶不重疊的頻帶Fp4叫作無源專用頻帶，將頻帶Fad1～Fad2(即包含F(xiàn)p1～Fp3)叫作共用頻帶。
如圖1所示，本實施例的車載裝置10具有從天線11接收的接收信號提取指定的特定頻帶的信號分量并測定其接收電平(電場強度)的電場強度檢測部12；作為經天線11按有源方式與路上裝置通信的第一車輛側通信部件的有源通信部13；作為經天線11按無源方式與路上裝置通信的第二車輛側通信部件的無源通信部14；以公知的微機為中心構成，控制上述各部12～14，執(zhí)行通過與路上裝置的通信得到的數(shù)據(jù)的處理等的數(shù)據(jù)處理部15。數(shù)據(jù)處理部15中雖未示出，但連接有配置了用于精細計算費用的IC卡讀出寫入器等的費用處理裝置。
這里，數(shù)據(jù)處理部15執(zhí)行的主處理用圖2所示的流程圖說明。
本處理啟動時，首先向電場強度檢測部12輸出測定指令，從頻帶Fad1的下限頻率向頻帶Fp4的上限頻率掃描(S110)，監(jiān)測測定的電場強度是否在預先設定的下限值以上(S120)。
電場強度小于下限值時，返回S110反復測定，電場強度大于下限值時，認為裝載該車載裝置10的車輛進入路上裝置的通信區(qū)域，將此時的頻率作為檢測頻率存儲(S130)，判斷該檢測頻率是否屬于無源專用頻帶Fp4(S140)。
檢測頻率不屬于無源專用頻帶Fp4，則從有源方式的下行線路用頻帶Fad1，F(xiàn)ad2中指定檢測頻率所屬的頻帶，設定有源通信部13，以利用該特定的頻帶Fadi(i＝1或2)和與其配對的上行線路用的頻帶Fau1進行通信，通過啟動有源通信部13(S150)，開始有源方式的路車間通信。
之后，判斷是否結束有源通信部13的通信(S160)，通信結束后，判斷其結束是否由接收的信號的內容不能解析引起(S170)。隨后，若通信結束不是由不能解析引起，則原樣返回S110，另一方面，若是不能解析引起的，則從無源方式用的頻帶Fp1～Fp4中特定前面的S130存儲的檢測頻率所述的頻帶，設定無源通信部14，以便使用該特定的頻帶進行通信，通過啟動無源通信部14(S180)，開始無源方式的路車間通信。
然后，判斷是否結束無源通信部14的通信(S190)，通信結束后，返回S110。
另一方面，在S140中，判斷為檢測頻率屬于無源專用頻帶Fp4的情況下，移動到S180，下面與前面說明的相同地來設定、啟動無源通信部14，開始無源方式的路車間通信。但是，這種情況下，通信中使用頻帶Fp4。
本處理中，S150～S190與本發(fā)明的車輛側切換控制部件相當，S110，S120和電場強度檢測部12與頻率識別部件相當。
即，本處理中，電場強度為下限值以下的檢測頻率屬于無源專用頻帶的情況下，直接進行無源方式的路車間通信，在屬于此外的共用頻帶的情況下，首先試行宇源方式的路車間通信，在不能解析接收信號，通信失敗的情況下，切換到無源方式進行路車間通信。
這里，有源通信部13的動作用圖3所示的流程圖說明。
如圖所示，啟動有源通信部13時，首先，判斷經天線11接收怎樣的信號(S210)，接收了信號時，判斷該信號是否為FCM(S220)。
之后，接收的信號為FCM的情況下，解析其內容，判斷是否對自身車輛分配MDS(S230)，若未分配，等待ACTS的發(fā)送定時(S240)，進行用于向路上裝置通知自身車輛(車載裝置10)的存在的響應數(shù)據(jù)的發(fā)送(S250)，之后返回S210。該響應數(shù)據(jù)中至少包含特定該車載裝置10或裝載該車載裝置10的車輛的識別信號(下面成為“車輛ID”)。
另一方面，解析FCM內容的結果若是對自身車輛分配了MDS(S230為“是”)，則待機到該分配的MDS定時(S260)，判斷是否按該定時接收下行信號、或者作為接收的下行信號的內容的MDS命令是否正常(S270)。
隨后，未能接收下行信號或即使接收了但MDS命令有異常的情況下，原樣返回S210，另一方面，接收下行信號并且MDS命令正常的情況下，發(fā)送對該MDS命令的響應數(shù)據(jù)(S280)。通過發(fā)送該響應數(shù)據(jù)，判斷是否結束了根據(jù)預先設定的程序的一連串的通信(S300)，若通信結束了，在構成數(shù)據(jù)處理部15的存儲器的規(guī)定區(qū)域中存儲表示通信正常結束的通信結果(S310)，之后，停止有源通信部13的動作，若未結束通信，原樣返回S210。
前面的S220中，在接收的信號不是FCM的情況下，判斷是否為根據(jù)有源方式的格式可解析的信號(S320)，若不能解析，則作為通信結束的結束理由，輸出不能解析通知(S330)，停止有源通信部13的動作。此時，由于前面說明的主處理S180中判斷為肯定，接著試行無源方式的路車間通信。
接收的信號不是FCM，但是通過有源方式的格式解析的信號的情況下(S320為“否”)，或者未能接收信號的情況下(S210為“否”)，啟動有源通信部13后，或者最后接收FCM后，判斷是否經過了預定的鎖閉時間(S340)，還沒有經過鎖閉時間，原樣返回S210，另一方面，若經過了鎖閉時間以上，停止有源通信部13的動作。這種情況下，由于主處理的S180中判斷為否定，不試行無源方式的路車間通信，直接返回到頻率掃描(S110)。
接著，用圖4所示的流程圖說明無源通信部14。
如圖所示，啟動無源通信部14時，首先，判斷經天線11接收怎樣的信號(S410)，接收了信號時，判斷其是否為叫作查詢信號或詢問信號的正常信號(S420)。
接收的信號不正常的情況下，原樣返回S410，另一方面，接收的信號正常的情況下，把接著其發(fā)送來的載波調制為預先準備的響應信號，經天線11返回。(S430)。
通過發(fā)送該響應信號，判斷是否結束根據(jù)預先設定的程序的一連串的通信(S440)，若通信結束，則通信結果存儲在存儲器的規(guī)定區(qū)域中(S450)，之后，停止無源通信部14的動作，在還沒有通信結束時，原樣返回S410。
另一方面，不能接收信號時(S410為“否”)，啟動無源通信部14后，或者最后接收到詢問信號或查詢信號后，判斷是否經過了預定的鎖閉時間(S460)，若還沒有經過鎖閉時間，原樣返回S410，另一方面，若經過了鎖閉時間以上，停止無源通信部14的動作。
S430和前面的S250，S280的響應信號/響應數(shù)據(jù)可通過在數(shù)據(jù)處理部利用另外執(zhí)行的路車間通信的應用適當設定。
如以上說明，本實施例的車載裝置10中，配備通過有源方式進行路車間通信的有源通信部13、通過無源方式進行路車間通信的無源通信部14，在進入路上裝置的通信區(qū)域時，進行順序切換兩個通信部13，14的檢索動作，使用可通信的一方，進行與路上裝置的路車間通信。
因此，根據(jù)本實施例的車載裝置10，路上裝置無論按有源方式還是無源方式進行路車間通信，都準確進行通信。
而且，本實施例中，路上裝置用于路車間通信的頻率為無源專用頻帶的情況下，不進行檢索動作，而直接開始無源方式的路車間通信，因此到通信開始需要的平均時間縮短。
本實施例中，通過頻率掃描檢測的檢測頻率屬于共用頻帶時，首先，啟動有源通信部13，試行有源方式的路車間通信，不能通信時，切換到無源通信部14，試行無源方式的路車間通信，但可以使兩通信部13，14同時動作，選擇得到正常輸出的一方，進行通信。
在這種情況下，主處理如圖5所示，從圖2所示的流程圖中省略S170的同時，替代僅啟動有源通信部13的S150，基于檢測頻率設定兩通信部13，14的使用頻帶，插入啟動兩通信部13，14的S155即可。
在這種情況下，兩通信部13，14同時啟動后，至少一方經過鎖閉時間停止動作，但在鎖閉時間比較長的情況下，可構成為在某一方通信部最初接收有效信號的時刻(步驟S420為“是”、步驟S420為“是”)，強制停止另一方通信部的動作。這是，S155和停止不能通信的側的處理與本發(fā)明的選擇控制部件相當。
本實施例中，在有源通信部13和無源通信部14中經過鎖閉時間而結束動作的情況下，不進行任何處理，但也可使設置在外部的警報裝置(燈、蜂鳴器等)動作。
(第二實施例)接著說明第二實施例。
圖6是表示在混合了按有源方式進行路車間通信的路上裝置、按無源方式進行路車間通信的路上裝置的第二實施例的路車間通信裝置中，收費道路的收費站的各車道上設置的路上裝置的結構的框圖。
圖6中，(a)是可與任一種通信方式的車載裝置通信的共用路上裝置，(b)是僅與有源方式的車載裝置通信的有源專用路上裝置，(c)是僅與無源方式的車載裝置通信的無源專用路上裝置。通信幀、同時中使用的頻帶與第一實施例的形狀相同。
首先，如圖6(a)所示，共用路上裝置20a包括作為經天線21與有源方式的車載裝置進行路車間通信的第一路側通信部件的有源通信部22；作為經天線23與無源方式的車載裝置進行路車間通信的第二路側通信部件的無源通信部24；作為控制兩通信部22，24的動作定時的路側切換控制部件的定時控制部25；以公知的微機為中心構成，執(zhí)行兩通信部22，24和車載裝置的路車間通信中收發(fā)的數(shù)據(jù)的的處理等的數(shù)據(jù)處理部26。
接著如圖6(b)所示，有源專用路上裝置20b具有從共用路上裝置20a省去天線23和無源通信部24的結構，并且如圖6(c)所示，無源專用路上裝置20c具有從共用路上裝置20a省去天線21和有源通信部22的結構。
而且，收費站中，通過適當組合這些路上裝置20(20a～20c)構成，圖中雖未示出，但各路上裝置20的定時控制部25彼此連接地構成。
這里，路上裝置20a，20b的有源通信部22的動作用圖7所示的流程圖說明。有源通信部22根據(jù)來自定時控制部25的指令啟動。
如圖所示，啟動有源通信部22時，首先，發(fā)送由數(shù)據(jù)處理部26預先設定數(shù)據(jù)的FCM(S510)，接著在各MDS中進行在與分配該MDS的車載裝置之間執(zhí)行數(shù)據(jù)的收發(fā)的MDS處理(S520)。
之后，判斷在ACTS的定時中是否接收到來自車載裝置的響應數(shù)據(jù)(車輛ID)(S530)，若沒有接收到，原樣結束本處理。另一方面，若接收到響應數(shù)據(jù)，在構成數(shù)據(jù)處理部26的存儲器的規(guī)定區(qū)域中存儲作為該響應數(shù)據(jù)的內容的車輛ID和響應數(shù)(S540)，結束本處理。
基于在該S540中存儲的車輛數(shù)據(jù)和響應數(shù)，在數(shù)據(jù)處理部26中，執(zhí)行分配MDS的MDS分配處理，進行在下一通信幀的FCM中發(fā)送(即在s510中使用)的數(shù)據(jù)的設定的同時，執(zhí)行將分配給與車載裝置通信的MDS的狀態(tài)設定為“時隙使用中”等的處理。
接著，用圖8所示的流程圖說明前面的S520中的MDS處理的細節(jié)。本處理在各個MDS定時中反復執(zhí)行(即本實施例中是3次)。
如圖所示，啟動MDS處理時，首先，數(shù)據(jù)處理部26的MDS分配處理的結果判斷成為當前處理的對象的MDS的狀態(tài)是否為“時隙使用中”(S610)，若不是“時隙使用中”，原樣結束本處理。另一方面，若該MDS的狀態(tài)是“時隙使用中”，在該MDS定時中，進行預先準備的MDS命令的發(fā)送(S620)和來自車載裝置的響應數(shù)據(jù)的接收(S630)，判斷接收的響應數(shù)據(jù)是否為對應于發(fā)送的MDS命令的正常的數(shù)據(jù)(S640)。
響應數(shù)據(jù)若正常，通過該響應數(shù)據(jù)的接收，判斷根據(jù)預先設定的順序的一連串的通信是否結束(S650)，若通信未結束，則進行下一序列的準備(應送到S620中的MDS命令的設定等)(S660)，結束本處理。另一方面，若通信結束，在構成數(shù)據(jù)處理部26的存儲器的規(guī)定區(qū)域中存儲表示通信正常結束的通信結果(S670)，結束本處理。
在前面的S640中，響應數(shù)據(jù)若有異常，判斷重試次數(shù)的計數(shù)值是否大于上限值(S680)，若在上限值以下，在下次啟動該處理時，設定重試，以把與這次發(fā)送的相同的MDS命令送到前面的S620(S690)，結束本處理。另一方面，若重試次數(shù)的計數(shù)值大于上限值，在構成數(shù)據(jù)處理部26的存儲器的規(guī)定區(qū)域中存儲表示通信異常結束的通信結果(S700)，結束本處理。
這樣，在有源通信部22中，對以ACTS的定時響應的車載裝置分配MDS，通過進行對每個MDS不同的通信，最多可進行與3個車載裝置的通信。
接著，使用圖9所示的流程圖說明無源通信部24。無源通信部24與有源通信部22同樣，根據(jù)來自定時控制部25的指令啟動。
如圖所示，無源通信部24啟動時，首先判斷是否進行了表示與無源方式的車載裝置的通信的“無源通信中”的設定(S710)，若不是“無源通信中”，發(fā)送查詢信號(S720)，接著在規(guī)定的期間內發(fā)送載波，接收來自車載裝置的響應(將載波調制成表示車輛ID的響應信號)(S730)。
此時，判斷接收的響應數(shù)據(jù)的內容是否為對應于查詢信號的正常的數(shù)據(jù)(S740)，在響應數(shù)據(jù)不正常的情況下，原樣結束處理。另一方面，在響應數(shù)據(jù)正常的情況下，在構成數(shù)據(jù)處理部26的存儲器的規(guī)定區(qū)域中存儲響應信號中表示的車載ID，設定“無源通信中”(S750)，準備下一序列(后述的S770中應發(fā)送的詢問信號的設定)(S760)，結束本處理。
在前面的S710中，若進行“無源通信中”的設定，則發(fā)送預先準備的詢問信號(S770)，接著的規(guī)定期間內發(fā)送載波，接收車載裝置的響應(將載波調制成響應信號)(S780)。
此時，判斷接收的響應數(shù)據(jù)的內容是否為對應于S770中發(fā)送的查詢信號的正常的數(shù)據(jù)(S790)，如果正常，通過接收該響應信號，判斷是否結束根據(jù)預先設定的序列的一連串的通信(S800)，通信未結束，則準備下一序列(S760)，結束本處理。另一方面，若通信結束，在構成數(shù)據(jù)處理部26的存儲器的規(guī)定區(qū)域中存儲表示通信正常結束的通信結果，解除“無源通信中”的設定(S810)，結束本處理。
在前面的S790中，若接收的響應信號異常，判斷重試次數(shù)的計數(shù)值是否大于上限值(S820)，若在上限值以下，下次啟動該處理時，進行重試設定(S830)以將與這次發(fā)送的相同的詢問信號在前面的S770中發(fā)送后，結束本處理。另一方面，在重試次數(shù)的計數(shù)值大于上限值時，在構成數(shù)據(jù)處理部26的存儲器的規(guī)定區(qū)域中存儲表示通信異常結束的通信結果，解除“無源通信中”的設定(S840)，結束本處理。
這樣，無源通信部24中，可與響應于查詢信號的車載裝置中的任何一個進行通信。
接著，以具有3車道L1～L3的收費站為例，說明路上裝置20a～20c的組合以及其動作定時，即定時控制部25的控制內容。
首先，如圖10(a)所示的收費站M1中，對車道L1，L2設置共用路上裝置20a、對車道L3設置無源專用路上裝置20c，而且，車道L1，L2中，空間分離天線21的有源方式用的通信區(qū)域和天線23的無源方式用的通信區(qū)域，設定成彼此不重合。但是，圖中僅記載了各路上裝置的結構中的天線(下面，圖11和圖12中也同樣)。
車道L1的共用路上裝置20a中，對無源通信分配頻帶Fp1、對有源通信分配頻帶Fp2，在車道L2的共用路上裝置20a中，對無源通信分配頻帶Fp2、對有源通信分配頻帶Fp1，在車道L3的無源專用路上裝置20c中，對無源通信分配頻帶Fp3。
有源方式使用的幀的1周期(下面稱為“有源區(qū)間”)和無源方式開始送出查詢信號或詢問信號后到停止送出載波之前的1周期(下面成為“無源區(qū)間”)設定成同樣長。
那么，如圖10(b)所示，車道L1，L2的各共用路上裝置20a的定時控制部25控制兩通信部22，24的動作定時，使得在同一車道內，查詢信號或詢問信號的送出定時與FCM的送出定時不同。
車道L1～L3的各路上裝置20的定時控制部25連動，控制兩通信部22，24的動作定時，使得在車道L1，L3和車道L2中，查詢信號或詢問信號的送出定時彼此不同，在車道L1和車道L2中，F(xiàn)CM的送出定時彼此不同。
以上結構的收費站M1中，使用共用路上裝置20的車道L1，L2中，空間分離有源方式用的通信區(qū)域和無源方式用的通信區(qū)域，彼此不干擾，所以對于有源和無源的通信方式的車載裝置，都確保良好的通信品質，不管車載裝置的通信方式如何，都確實經路車間通信進行自動收費。
在上述收費站M1中，使用共用路上裝置20a的車道L1，L2中，將分配給同一車道的有源方式和無源方式的頻帶選擇組合成彼此不重疊，也可以選擇組合成彼此重疊。即，這樣通信區(qū)域空間分離的情況下，共用路上裝置20a的兩通信方式的頻帶組合是任意的。
接著，在如圖11(a)所示的收費站M2中，對車道L1設置共用路上裝置20a、對車道L2設置無源專用路上裝置20c、對車道L3設置有源專用路上裝置20b，而且，車道L1中，將天線21的有源方式用的通信區(qū)域和天線23的無源方式用的通信區(qū)域設定成成彼此重合。
車道L1的共用路上裝置20a中，對無源通信分配頻帶Fp4、對有源通信分配頻帶Fa1，在車道L2的無源專用路上裝置20c中，對無源通信分配頻帶Fp1，在車道L3的有源專用路上裝置20b中，對有源通信分配頻帶Fa2。
與前面說明的收費站M1的情況相同，有源區(qū)間和無源區(qū)間設定成同樣長。而且，如圖11(b)所示，車道L1的共用路上裝置20a的定時控制部25并行使兩通信部22，24動作，而且控制兩通信部22，24的動作定時，使得查詢信號或詢問信號的送出定時與FCM的送出定時同時。
車道L1～L3的各路上裝置20的定時控制部25連動，控制兩通信部22，24的動作定時，使得在車道L1，L3和車道L2中，查詢信號或詢問信號的送出定時彼此不同。
以上結構的收費站M2中，使用共用路上裝置20a的車道L1中，在有源方式和無源方式中將相同通信區(qū)域用于頻率分配，彼此不干擾，所以對于有源和無源的通信方式的車載裝置，都確保良好的通信品質，不管車載裝置的通信方式如何，都確實經路車間通信進行自動收費。
在上述收費站M2中，由于有源方式和無源方式中使用同一通信區(qū)域，與空間上分離兩通信方式的通信區(qū)域的收費站M1相比，設備可更小。
另外，上述收費站M2中，在可進行兩通信方式的車道L1的共用路上裝置20a中，無源通信使用頻帶Fp4、有源通信使用頻帶Fa1，由于頻帶可以不重合，在有源通信中使用頻帶Fa1的情況下，在無源通信中可使用頻帶Fp2，F(xiàn)p3，在有源通信中使用頻帶Fa2的情況下，在無源通信中可使用頻帶Fp1，F(xiàn)p4。
接著，在圖12(a)所示的收費站M3中，對車道L1，L2設置共用路上裝置20a、對車道L3設置無源專用路上裝置20c，而且，車道L1，L2中，將天線21的有源方式用的通信區(qū)域和天線23的無源方式用的通信區(qū)域設定成成彼此重合。
車道L1的共用路上裝置20a中，對無源通信分配頻帶Fp1、對有源通信分配頻帶Fa2，在車道L2的共用路上裝置20a中，對無源通信分配頻帶Fp2、對有源通信分配頻帶Fa1，在車道L3的無源專用路上裝置20c中，對無源通信分配頻帶Fp4。
與前面說明的收費站M1的情況相同，有源區(qū)間和無源區(qū)間設定成同樣長。而且，如圖12(b)所示，車道L1，L2的各共用路上裝置20a的定時控制部25控制兩通信部22，24的動作定時，使得有源區(qū)域和無源區(qū)域交互出現(xiàn)，即時分使用同一通信區(qū)域。
車道L1～L3的各路上裝置20的定時控制部25連動，控制兩通信部22，24的動作定時，使得在車道L1，L3和車道L2中，查詢信號或詢問信號的送出定時與FCM的送出定時彼此不同。
以上結構的收費站M3中，使用共用路上裝置20a的車道L1，L2中，在有源方式和無源方式中時分使用同一通信區(qū)域，彼此不干擾，所以對于有源和無源的通信方式的車載裝置，都確保良好的通信品質，不管車載裝置的通信方式如何，都確實經路車間通信進行自動收費。
在上述收費站M3中，由于有源方式和無源方式中使用同一通信區(qū)域，與空間上分離兩通信方式的通信區(qū)域的收費站M1相比，設備可更小。
另外，上述收費站M3中，在使用共用路上裝置20a的車道L1，L2中，將分配給同一車道的有源方式和無源方式的頻帶選擇組合成彼此不重疊，也可以選擇組合成彼此重疊。即，這樣時分使用通信區(qū)域的情況下，共用路上裝置20a的兩通信方式的頻帶組合是任意的。
上述各例的定時控制部25控制成有源區(qū)間和無源區(qū)間連續(xù)，但可控制成在這兩個區(qū)間之間插入不進行任何方式的收發(fā)的空閑(blank)區(qū)間。
但是，上述收費站M3中的共用路上裝置20a中，以有源區(qū)間和無源區(qū)間為單位，即以通信幀為單位切換兩通信部22，24的動作，但例如圖13(a)所示，有源通信部22中，禁止使用該通信幀的多個MDS中的一個(這里是MDS0)，無源通信部24中，將無源區(qū)間長度設定成可容納在一個MDS中的大小，定時控制部25構成為在該MDS期間使無源通信部24動作。
為使無源通信部24動作而分配的MDS數(shù)目可以是2個以上，例如圖13(b)所示，設定多個的MDS(這里是8個)中有源通信部22可使用位于偶數(shù)號(0，2，4，6)的一半MDS，禁止使用位于奇數(shù)號(1，3，5，7)的剩余一半MDS，在可將定時控制部25構成為該禁止使用的每一個MDS期間中使無源通信部24動作。
而且，為使無源通信部24動作而分配的MDS數(shù)目可對應于通信狀態(tài)可變得設定。這種情況下，用圖14所示的流程圖說明將數(shù)據(jù)處理部26執(zhí)行的MDS分配處理。有源通信部22和無源通信部24的動作與圖7～圖9的流程圖中說明的完全相同。
如圖所示，啟動本處理時，有源方式中當前通信中的車載裝置數(shù)目CA比有源方式中可同時通信的最大數(shù)目Samax(這里為2)小(CA＜SAmax)，判斷是由有可開始新的有源方式的通信的空閑MDS(S910)，若有空閑MDS，則判斷是否有在前面的S540中存儲的ACTS的響應數(shù)據(jù)(有源方式的通信請求)(S920)。
若有ACTS的響應數(shù)據(jù)，從其中以Samax-CA個為限度新選擇分配MDS的通信請求(S930)，另一方面，若沒有ACTS的響應數(shù)據(jù)，判斷是否在當前通信中(CA≥1)(S940)。S930中選擇通信請求時，僅此增加通信中的車載裝置的數(shù)目CA。
而且，在為當前通信中或判斷為前面的S910中沒有空閑的MDS或前面的S930中選擇了通信請求的情況下，接著發(fā)送的通信幀中至少有一次應分配MDS的有源方式的通信，因此分配這些通信(按車輛ID識別)應使用的MDS(S950)。
該MDS分配結束或前面的S940中在有源方式下判斷為當前不在通信中的情況下，這次作為無源通信部24的狀態(tài)判斷是否設定“無源通信中”(S960)，若設定了“無源通信中”，則判斷是否有空閑MDS(CA＜SAmax)(S970)。
在沒有設定“無源通信中”或沒有空閑MDS的情況下進行，對無源通信分配預先確保的一個MDS的基本分配(S980)，結束本處理。
另一方面，在設定“無源通信中”且有空閑MDS的情況下進行，對無源通信分配幾個空閑MDS的擴展分配(S990)，結束本處理。
這里，圖15表示構成通信幀的3個MDS中無源方式的通信中市場確保一個MDS、對有源方式的通信可分配的MDS的最大數(shù)目為2(＝SAmax)的情況下的通信幀的狀態(tài)。通過執(zhí)行上述MDS分配處理，在沒有無源方式的通信或可對無源方式的通信分配的MDS全部分配給有源方式的通信的情況下，如圖(a)所示，僅對無源通信分配1個MDS，在有無源方式的通信并且對有源方式的通信分配的MDS為1個以下的情況下，如圖(b)所示，對無源通信分配2個以上的MDS。
通過進行這樣的MDS分配處理，在有有源方式的通信中不使用的空閑MDS的情況下，由于其有效利用于無源方式的通信，因此可提高公共路上裝置20a的處理能力。
這里，可分配給無源方式的通信(無源通信部24)MDS的最大數(shù)目為2，但在沒有有源方式的通信的情況下，可將全部MDS分配給無源方式的通信。
(第三實施例)接著說明第三實施例。
圖16是表示在混合在有源方式下進行路車間通信的車載裝置、在無源方式下進行路車間通信的車載裝置的本實施例的路車間通信系統(tǒng)中在收費道路的收費站的每一車道上設置的路上裝置的結構的框圖。如圖所示，本實施例中，路上裝置30具有無源方式用發(fā)送天線31a、接收天線31b和有源方式用收發(fā)天線32。而且，具有方向結合器33，分離對收發(fā)天線32的收發(fā)信號；作為通過經這些天線31a，31b，32收發(fā)信號進行與車載裝置的路車間通信的路側通信裝置的共用通信部35；根據(jù)來自共用通信部35的切換信號將來自共用通信部35的發(fā)送信號經發(fā)送天線31a或方向結合器33供給收發(fā)天線32之一，同時將經接收天線31b或方向結合器33來自收發(fā)天線32的接收信號之一供給共用通信部35的天線切換部34；以公知的微機為中心構成、通過共用通信部35執(zhí)行在與車載裝置之間收發(fā)的數(shù)據(jù)的處理等的數(shù)據(jù)處理部36。
本實施例的路車間通信系統(tǒng)中，在路上裝置30和車載裝置之間的路車間通信中，無論是有源、無源通信方式，都使用以有源方式為基礎的公共通信幀。
該通信幀如圖17所示，對FCM、多個MDS(這里是4個)、ACTS構成的原有的通信幀進行如下變更。
即，ACTS分為前半部分和后半部分，前半部分中接收來自有源方式的車載裝置的響應(通信請求)，后半部分中通過發(fā)送載波可接收來自無源方式的車載裝置的響應(不將FCM視為查詢信號，而是對該查詢信號的響應)。
及將MDS分配給有源方式的通信和無源方式的通信之一，分配用于無源方式的通信的MDS中，下行命令(共用有源方式的MDS命令和無源方式的詢問信號)發(fā)送后，該MDS的剩余期間中，通過發(fā)送載波，可接收來自無源方式的車載裝置的響應。
而且，所謂有源方式的車載裝置，用與原來同樣的方法(其中在來自車載裝置的通信請求中僅使用ACTS的前半部分)進行通信，另一方面，所謂無源方式的車載裝置，不將FCM視為查詢信號，而將對該查詢信號的響應信號在ACTS的后半部分中返回，以后使用分配的MDS進行通信。
共用通信部35在分配用于無源方式的通信的MDS期間和僅ACTS的后半部分中選擇無源用的天線31a，31b，此外的期間中，構成為選擇有源用的天線32，生成使天線切換部34動作的切換信號X。
這里，與共用通信部35的通信幀的收發(fā)有關的動作參考圖18所示的流程圖來說明。其中，其內容與第二實施例的有源通信部22的動作(見圖7)僅部分不同，因此對于同樣的處理付以相同的標號，并省略說明，以處理中不同的部分為中心說明。
如圖所示，共用通信部35中，進行FCM的發(fā)送(S510)、后述的各MDS的處理(S520)、來自ACTS定時的有源方式的車載裝置的響應處理(S530，S540)。但是，第二實施例關于S510～S540的說明中，數(shù)據(jù)處理部26替代數(shù)據(jù)處理部36、有源通信部22替換共用通信部35。
僅接著的規(guī)定期間(ACTS的后半部分)發(fā)送載波(S550)，判斷是否有來自無源方式的車載裝置的響應(將載波調制成對應于查詢的響應數(shù)據(jù))(S560)。之后，若沒有響應，則原樣結束本處理，另一方面，在有響應的情況下，在構成數(shù)據(jù)處理部36的存儲器的規(guī)定區(qū)域中存儲該響應數(shù)據(jù)(車輛ID)(S570)，結束本處理。
接著，S520的MDS處理的細節(jié)用圖19所示的流程圖來說明，本處理在各個MDS的定時中反復執(zhí)行。
如圖所示，啟動本處理時，基于前面的S540和S570存儲的響應數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理部36執(zhí)行的MDS分配處理的結果判斷成為當前處理的對象的MDS的狀態(tài)是否為分配給有源或無源的某一方式的通信的“時隙使用中”(S610)，若不是“時隙使用中”，原樣結束本處理。另一方面，若該MDS狀態(tài)是“時隙使用中”，在該MDS定時發(fā)送預定的下行命令(S620)，在該MDS是分配給無源方式的通信的情況下(S622為是)，接著僅在該MDS的剩余期間進行載波發(fā)送(S624)，接收來自車載裝置的響應數(shù)據(jù)(S630)。
下面對接收的響應數(shù)據(jù)執(zhí)行與第二實施例說明的MDS處理的S640～S700相同的處理。其中S670，S700中，無源通信結束時，解除“無源通信中”的設定。在第二實施例的記載中，MDS命令替代下行命令、數(shù)據(jù)處理部26替代數(shù)據(jù)處理部36。
上述處理中S550，S624與本發(fā)明的載波發(fā)送部件相當。
接著，用圖20所示的流程圖說明數(shù)據(jù)處理部36執(zhí)行的MDS分配處理。
第二實施例說明的MDS分配處理(參考圖14)中，由于可對無源方式的車載裝置進行查詢，通常至少一個MDS被分配，但本實施例中，F(xiàn)CM、ACTS中，由于執(zhí)行與查詢相當?shù)奶幚?，在無源方式情況下，僅通信開始時分配MDS這一點不同。
啟動本處理后，如圖20所示，首先判斷是否進行表示通過無源方式進行與車載裝置的通信的“無源處理中”的設定(S900)，若不是“無源處理中”，則在前面的S570中，判斷是否存儲了與查詢對應的響應數(shù)據(jù)，即是否有無源方式的通信請求(S902)，有無源方式的通信請求時，從其中僅選擇一次開始通信，同時進行“無源處理中”的設定(S904)。
之后，在S900中判斷為“無源處理中”、或者S904中新設定“無源處理中”后對無源方式的通信確保最低限(這里是1個)的MDS(S906)，另一方面不是“無源處理中”而且沒有無源方式的通信請求的情況下，不確保MDS，進行到下一步驟。
下面S910～S950與第二實施例說明的同樣，進行用于有源方式的通信使用的MDS的分配。其中，本實施例中，可分配給有源方式的通信的最大MDS數(shù)目為SAmax，若S906中對無源方式的通信不能確保MDS，則SAmax＝4，可以確保，則僅此減少，成為SAmax＝3。
結束無源方式用的MDS的分配時，判斷是否設定“無源通信中”(S960)，若未設定，原樣結束本處理，另一方面，若進行了設定，判斷除前面的S906確保的MDS外，是否有空閑MDS，即未分配給有源方式的MDS是否合計為2個以上(S970)。若無空閑MDS，進行分配確保無源方式用的一個MDS的基本分配(S980)，結束本處理，另一方面，有空閑MDS的情況下，進行也將空閑MDS分配給無源方式的擴展分配(S990)，結束本處理。但是，這樣，通過共用無源方式和有源方式，無源方式的車載裝置必須變更處理，但該處理3所示的有源通信部22幾乎相同。
S250，S280的響應數(shù)據(jù)的發(fā)送通過通知載波進行，S260～S300的處理必須反復對每一分配的MDS進行。這樣，改良的S250，S280分別與本發(fā)明的第一響應部件、第二響應部件相當。
如以上說明的那樣，根據(jù)本實施例的路車間通信系統(tǒng)，與有源、無源通信方式無關，路上裝置30都統(tǒng)一進行處理，因此不必要設置因通信方式不同而不同的通信部，可簡化路上裝置30的結構。
路上裝置接收的來自車載裝置的電場的電場強度與無源方式或有源方式相比非常小，因此在共用通信部35中，最好構成為從無源方式用的接收天線31b接收信號時，增大放大該接收信號的放大器的放大率。不用說，相反，可構成為在從有源方式的收發(fā)天線32接收信號時，降低放大器的放大率。
本實施例中，將ACTS分為前部部分和后半部分，在時間上錯開有源、無源兩通信方式的響應來進行接收，但若有源方式的上行線路的頻帶與發(fā)送無源方式的載波的頻帶不同，可在整個ACTS期間發(fā)送載波，同時接收響應。但是，這種情況下，必須構成為至少ACTS期間中，同時接收2種頻帶信號，處理這兩個信號。
(第四實施例)接著說明第四實施例。
圖23是表示在混合以有源方式或無源方式提供ETC應用的路上裝置、以有源方式提供ETC應用以外的應用的路上裝置的路車間通信系統(tǒng)中可與任一路上裝置通信的車載裝置的結構的框圖。
有源方式和無源方式的路車間通信系統(tǒng)中，無論應用種類如何，都使用與第一實施例說明的相同的通信幀(參考圖22)。
但是，通過有源方式的路車間通信提供ETC應用的路上裝置如圖21所示，使用下行線路和上行線路中使用的一對頻帶Fad1，F(xiàn)au1(統(tǒng)稱兩者的情況下叫作Fa1)或Fad2，F(xiàn)au2(同樣為Fa2)之一進行雙向通信，以無源方式的路車間通信提供ETC應用的路上裝置使用用于雙向的4個頻帶Fp1～Fp4之一進行雙向通信。
有源方式的路車間通信中提供ETC以外的應用的路上裝置使用下行線路和上行線路中使用的一對頻帶Fedi，F(xiàn)eui(i＝1～5)之一進行雙向通信。
提供ETC以外的應用的路上裝置在停車場和公共設施入口出口附近、停車場的停車位附近或停車場內形式道路附近等完全停車，但可設置在強制以極低速度移動的場所，提供進出車場管理和顧客服務。
如圖23所示，本實施例的車載裝置40與第一實施例的車載裝置10以上，包括天線41、電場強度檢測部42、有源通信部43、無源通信部44、數(shù)據(jù)處理部45，還包括存儲后述的頻率分配信息和路上裝置信息的存儲器46。
其中，與ETC應用、ETC以外的應用無關，有源通信部43可構成為使用有源方式用的各一對頻帶Fa1，F(xiàn)a2，F(xiàn)e1～Fe5之一進行與路上裝置的通信。
無源通信部44使用無源用的頻帶Fp1～Fp4之一，經天線41在無源方式下進行與路上裝置的通信，同時對2個頻帶判斷有無接收通信幀。但是，本實施例中，僅使用無源方式用的4個頻帶Fp1～Fp4中的3個頻帶Fp1～Fp3。
電場強度檢測部42如圖21所示，對于設定成與有源方式通信中使用的頻帶Fed1～Fed4，F(xiàn)ad1，F(xiàn)ed5，F(xiàn)ad2一致的頻帶B1～B7中的任何一個，測定其電場強度。因此，測定頻帶B5的電場強度的情況下頻帶Fad1，F(xiàn)p1有關，測定頻帶B6的電場強度的情況下頻帶Fp11，F(xiàn)p2有關，測定頻帶B7的電場強度的情況下頻帶Fad2，F(xiàn)p2，F(xiàn)p3有關。
即，本實施例中，通過測定頻帶B5，B7的電場強度，可檢測到ETC應用的全部頻帶Fad1，F(xiàn)ad2，F(xiàn)p1～Fp3的使用狀態(tài)。下面將該頻帶B5，B7也叫作ETC頻帶。
存儲在存儲器46中的頻率分配信息將通信方式(有源方式/無源方式)、應用種類(ETC/其他)、調制方式(ASK/PSK/QPSK)對應于有源通信部43、無源通信部44與路上裝置的通信中使用的各頻帶表示。所謂路上裝置信息是在預先區(qū)分的每一區(qū)域中表示該區(qū)域中包含的路上裝置使用怎樣的頻帶來提供應用的信息。區(qū)域可以是，例如在每個路上裝置中設定一個區(qū)域，或將高速路等限制車輛進入的區(qū)域作為一個區(qū)域設定。
數(shù)據(jù)處理部45以公知的微機為中心構成，從裝置等輸入表示車當前位置的位置信息或從處理車速傳感器的輸出信號的ECU輸入表示車輛行駛速度的速度信息的同時，基于在存儲器46中存儲的頻率分配信息和路上裝置信息，控制上述各部42，43，44，執(zhí)行通過與路上裝置的通信得到的數(shù)據(jù)的處理等。
這里，數(shù)據(jù)處理部45執(zhí)行的主處理用圖24所示的流程圖來說明。
啟動本處理時，首先使用電場強度檢測部42執(zhí)行用于指定路上裝置提供服務所使用的頻帶的頻率掃描(S1010)，頻率掃描中指定頻率后，根據(jù)存儲器46中存儲的頻率分配信息，將有源通信部43和無源通信部24的調制方式設定成與指定的頻帶對應的同時，判斷其是否為為了提供ETC應用而設置的ETC頻帶B5，B7之一(S1020)。
若指定的頻率是ETC頻帶，通過哪個通信部43，44可從有源通信部43和無源通信部44的輸出解析通信幀而判斷通信中使用的方式是否為有源方式(S1030)。之后，通信中使用的方式若為有源方式，執(zhí)行使用有源通信部43的有源方式的ETC處理(S1040)，返回S1010，另一方面，通信中使用的方式若是無源方式，執(zhí)行使用無源通信部44的無源方式的ETC處理(S1050)，返回S1010。
在前面的S1020中，頻率掃描指定的頻帶判斷為不是ETC頻帶的情況下，提取位于經有源通信部43接收的幀的標題部分的應用ID，基于該應用，判斷該車載裝置是否可處理路上裝置提供的應用(S1060)，若不能處理，原樣返回S1010，另一方面，若可處理，執(zhí)行對應于應用ID的應用處理(S1070)，返回S1010。
接著，用圖25所示的流程圖說明S1010執(zhí)行的頻率掃描的細節(jié)。
啟動本處理后，首先，從外部的導航裝置等取得表示車輛當前位置的位置信息(S1110)，基于該位置信息，從存儲器讀出對應的區(qū)域的路上裝置信息，根據(jù)該路上裝置信息，將切換模式和構成切換模式的一個周期的單位單元的綜述(下面稱為“單元數(shù)”)設定為Umax(S1120)。
這里，圖26(a)表示在從路上裝置信息判斷為必須測定全部頻帶的情況下設定的切換模式，單元數(shù)Umax為15。具體說，每次以2個單位單元進行ETC頻帶B5，B7測定時，順序以一個單位單元進行其他頻帶Fed1～Fed5之一的測定。即，路上裝置提供的應用為ETC應用的情況下，車載裝置40在3單位單元內指定使用頻帶，開始ETC應用。
圖26(b)表示在從路上裝置信息判斷為處于提供ETC應用以外的應用的區(qū)域的情況下設定的切換模式，單元數(shù)Umax為2。具體說，由于不必要測定頻帶Fed1～Fed5，僅反復執(zhí)行ETC頻帶B5，B7測定。
而且，將用于對單元數(shù)計數(shù)的計數(shù)器的計數(shù)值初始化為1(S1130)，從處理來自車速傳感器的信號的ECU等取得表示車輛行駛速度的速度信息(S1140)。根據(jù)該速度信息，如圖26(c)所示，將單位單元設定成行駛速度越快單位單元時間越短(S1150)，啟動用于測定該單位單元時間的計時器(S1160)。
接著基于計數(shù)值測定與切換模式中的第i個單位單元對應的頻帶的電場強度(S1170)，判斷該電場強度是否在預定的下限值以上(S1180)。而且若電場強度比下限值小，判斷在前面的S1160中啟動的計時器是否超時(S1190)，若沒有超時，返回S1170，反復電場強度的測定。另一方面，計時器超時的情況下，判斷是否從前面的S1110得到的位置信息的地點移動規(guī)定距離以上(S1200)，若移動了規(guī)定距離以上，返回S1110，進行位置信息獲取和切換模式的再設定，反復電場強度的測定。
未移動規(guī)定距離以上時，將計數(shù)器的計數(shù)值i增加1(S1210)，判斷計數(shù)值i是否大于切換模式的單元數(shù)Umax(S1220)，若大于單元數(shù)Umax，將計數(shù)器的計數(shù)值初始化為1(S1230)后，返回S1140，另一方面，若為單元數(shù)Umax以下，則不作任何行動原樣返回S1140。
在前面的S1180中，若測定得到的電場強度為預定的下限值以上，將對應于第i個單元的頻帶的中心頻率作為檢測頻率存儲(S1240)，結束本處理。
但是，單位單元時間如下設定。即，設車輛行駛速度為V[m/s]，路上裝置的通信區(qū)域的大小為s[m]時，車輛通過通信區(qū)域需要的時間tp可用式(1)表示。
Tp＝s/V[s] (1)通常，該需要時間tp內包含重試，設定全部數(shù)據(jù)量，使得提供應用需要的一連串通信可以在3次以上。例如，s＝5[m]、V＝10[m/s](＝36[km/h])時，tp＝500[ms]，可用于提供應用的時間約為170[ms](＝tp/3)，V＝30[m/s](108[km/h])時，tp＝167[ms]，可用于提供應用的時間約為50[ms]。
切換模式的一周期確定單位單元時間，如上所述，從最大15個單位單元變化，該切換模式的一周期對于提供應用可使用的時間50～170[ms]而言非常小。例如，設切換模式的一周期為1[ms]，單位單元時間變?yōu)?/15[ms]左右。
ETC以外的應用中，由于停車中或極低速度的通信為前提，為以秒為單位確保提供應用所利用的時間，如上所述，以ETC應用為中心設定切換模式和單位單元時間，可確保充足的處理時間。
本實施例中，S1170與電場強度測定部件相當，S1210～s1230與頻率切換部件相當，S1110與位置獲取部件相當，S1140與速度獲取部件相當，存儲器46與存儲部件相當，S1120與切換模式設定部件相當。
如上說明那樣，本實施例的車載裝置中，通過根據(jù)切換預定的頻帶B1～B7順序檢索，路上裝置指定提供應用使用的頻帶，而且切換模式設定成ETC頻帶的出現(xiàn)頻度增高。
因此，根據(jù)本實施例的車載裝置，不僅可使用多個頻帶實現(xiàn)多種應用，而且從路上裝置提供ETC應用時，能夠快速檢測到并快速開始應用。其結果是可在車輛比較高速行駛時執(zhí)行，即使是處理容許時間短的ETC應用，也能充分保證通信重試用的充裕時間，進而充分確保通信的可靠性。
本實施例的車載裝置中，根據(jù)表示車輛位置的位置信息指定區(qū)域，僅使用該指定的區(qū)域內的路上裝置使用的頻帶來設定切換模式，同時根據(jù)表示車輛行駛速度的速度信息變化作為每測定一次各頻帶的測定時間的單位單元時間，使得行駛速度越快，時間越短。
因此，根據(jù)本實施例的車載裝置，可不白白指定路上裝置在提供應用中使用的頻帶，即使在高速行駛時，可充分確保執(zhí)行應用的處理時間。
根據(jù)本實施例中，電場強度檢測部12構成為從設定的頻帶B1～B7中測定某一個頻帶的電場強度，但是可構成為同時測定多個頻帶的電場強度。
本實施例中，根據(jù)位置信息變更切換模式或根據(jù)位置信息變更單位單元時間，但可以是切換模式和單位單元時間中一方或雙方固定。
而且，本實施例中，作為切換模式中出現(xiàn)頻度增多的指定應用使用ETC應用，但是除此以外，可使用與從行駛中的車輛讀取車輛信息的電子汽車牌照有關的應用，作為指定應用。
作為路上裝置提供的ETC以外的應用，例如在商場的停車場設置路上裝置，將該商場的網(wǎng)頁下載到車輛中，向顧客通知商場的銷售信息和活動信息，或進一步，將該信息存儲在PDA和便攜電話這樣的電子機器中，可用于提供柜臺服務。
在便利店的停車場設置路上裝置，不用下車就可進行各種金錢支付，或者在車內就可接收音樂發(fā)送和游戲發(fā)送。也可僅作為留言板使用。
在停車場出口設置路上裝置，向行駛過出口附近的車輛通知停車場有車輛退出。通過在道路附近設置的路上裝置，可在各種場所提供實時交通信息、通知當前位置的信息(例如，路口名稱等)。
而且，還構成為適用于公共汽車和出租車或載重貨車等的運輸管理系統(tǒng)，可通過各車輛上裝載的車載裝置與路上裝置的通信進行各車輛的運行狀況、配載狀況的把握以及各車輛的事故信息等的傳達等。
權利要求
1.一種路車間通信用的車載裝置，用于和車輛行駛路徑附近設置的路上裝置通信，裝載在車輛上，具有識別從所述路上裝置接收的信號的頻帶的頻率識別部件，其特征在于所述頻率識別部件具有測定設定的頻帶的電場強度的電場強度測定部件；根據(jù)預先設定的切換方式順序切換成為該電場強度測定部件的測定對象的頻帶的頻率切換部件，將所述切換方式設定成對在限定的時間內必須完成處理的指定應用分配的頻帶的出現(xiàn)頻度增高。
2.根據(jù)權利要求1的車載裝置，其特征在于設置獲得車輛行駛速度的速度獲取部件，所述頻率切換部件在設定的每單位單元時間切換成為測定對象的頻帶的同時，改變該單位單元時間，使得所述速度獲取部件獲得的行駛速度越快，所述單位單元時間越短。
3.根據(jù)權利要求1或2的車載裝置，其特征在于設置位置獲取部件，獲得車輛的當前位置；存儲部件，在預先區(qū)分的每個區(qū)域中，存儲至少包含與各區(qū)域內設置的路上裝置使用的頻帶相關的信息的路上裝置信息；切換模式設定部件，根據(jù)該存儲部件存儲的路上裝置信息，從所述位置獲取部件獲得的當前位置通過收斂成為所述頻率識別部件的搜索對象的頻帶設定所述切換模式。
4.根據(jù)權利要求1至3之一的車載裝置，其特征在于所述指定應用是與自動費用收取系統(tǒng)(ETC)相關的處理。
5.根據(jù)權利要求1至3之一的車載裝置，其特征在于所述指定應用是與電子汽車牌照有關的處理。
全文摘要
提供一種路車間通信所使用的可實現(xiàn)2種方式(無源、有源)的車載裝置、路上裝置和路車間通信系統(tǒng)。車載裝置掃描有源方式的下行線路和無源方式中使用的頻帶，在接收電波的電場強度為預先設定的下限值以上的情況下，作為進入路上裝置的通信區(qū)域，存儲該頻率(S110～S130)。若存儲的頻率屬于無源方式專用的頻帶，則直接啟動無源通信部，開始無源方式的通信。另一方面，在存儲的頻率屬于兩種方式共用的頻帶的情況下，首先啟動有源通信部試行有源方式的通信，在不能解析接收的信號的內容的情況下，啟動無源通信部，切換為無源方式的通信(S140～S190)。
文檔編號G07B15/00GK1533044SQ20041003247
公開日2004年9月29日 申請日期2001年10月26日 優(yōu)先權日2000年10月27日
發(fā)明者吉田一郎, 都筑清士, 田中幸臣, 士, 臣 申請人:株式會社電裝