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JP2010140352A - Radio communication system - Google Patents

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JP2010140352A JP2008317379A JP2008317379A JP2010140352A JP 2010140352 A JP2010140352 A JP 2010140352A JP 2008317379 A JP2008317379 A JP 2008317379A JP 2008317379 A JP2008317379 A JP 2008317379A JP 2010140352 A JP2010140352 A JP 2010140352A
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Abstract

【課題】不要な電波に対する電波吸収体の施工範囲を減少させるとことが可能で、保守費用の圧縮が可能となり、かつ、予期しない場所の移動局との通信を防止し、それによる誤処理を防止することができる無線通信システムを提供する。
【解決手段】路側無線装置16の両側に電波発射源の位置を検出する2つの電波発射源検出装置18a,18bを配設することで、電波の到来方向および距離(電波発射源の位置)を検出し、自レーンの車載器からの電波か、隣接レーンからの不要電波か、あるいは、隣接レーンからの不要電波で自レーンの車両に反射したものかを判断して、路側無線装置16と車載器12との間の通信の続行可否を判定する。
【選択図】 図1
[PROBLEMS] To reduce the construction range of an electromagnetic wave absorber for unnecessary radio waves, to reduce maintenance costs, and to prevent communication with a mobile station in an unexpected location, thereby preventing erroneous processing. A wireless communication system that can be prevented is provided.
By arranging two radio wave emission source detection devices 18a and 18b for detecting the position of the radio wave emission source on both sides of a roadside radio device 16, the arrival direction and distance (position of the radio wave emission source) of the radio wave can be determined. It is detected and judged whether the radio wave from the vehicle-mounted device in the own lane, the unnecessary radio wave from the adjacent lane, or the unnecessary radio wave from the adjacent lane reflected on the vehicle in the own lane, and the roadside radio device 16 and the vehicle Whether or not the communication with the device 12 can be continued is determined.
[Selection] Figure 1

Description

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。   The present invention relates to a radio communication system suitable for use in, for example, an ETC system (toll road automatic toll collection system) that performs toll collection on a toll road in a radio communication system using narrow area radio communication.

たとえば、狭域無線通信(DSRC)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(たとえば、特許文献1参照)。
For example, an ETC system (toll road automatic toll collection system) is known as a wireless communication system using narrow area wireless communication (DSRC). As is well known, an ETC system includes a mobile station (on-vehicle device) mounted on a vehicle (automobile) that is a moving body, and data is transmitted by radio communication using a microwave with a base station installed on the ground. Toll collection processing is performed by exchanging.
In such an ETC system using narrow area wireless communication, a base station forms a radio communication radio wave area with a mobile station using a narrow directional antenna that is characteristic of narrow area wireless communication (for example, patents) Reference 1).

また、狭域無線通信を利用したETCシステムでは、DSRCの狭域無線通信の特性を利用して、限られた範囲で通信を行なうことで課金処理などを行なっている。しかし、料金所の構造体や、車両の電波反射により、電波が予期せぬ場所に漏れてしまい、想定していない場所での通信を行ない、最悪は誤った課金処理などを行なうことがある。
そこで、従来は、これを防ぐために電波吸収体を設置することで、不要な電波の反射を防止していた(たとえば、特許文献2参照)。
特開2005−229300号公報 特開2001−134795号公報
Further, in an ETC system using narrow area wireless communication, billing processing is performed by performing communication within a limited range using the characteristics of DSRC's narrow area wireless communication. However, due to the structure of the toll booth or the radio wave reflection of the vehicle, the radio wave leaks to an unexpected place, and communication is performed at an unexpected place.
Therefore, conventionally, in order to prevent this, an electromagnetic wave absorber is installed to prevent unnecessary reflection of radio waves (see, for example, Patent Document 2).
JP 2005-229300 A JP 2001-134895 A

ETCシステムに用いられる5.8GHz帯のDSRCの狭域無線通信における電波反射の特質を述べると、DSRCの電波は比較的直進性が強く、その性質を利用して、路側無線装置(基地局)の路側アンテナによって電波ビームともいえる電波の通信圏(無線通信電波圏)を形成することができる。しかし、路面、構造物、車両などの金属には、電波を反射する性質があるため、本来、狭域無線通信であるDSRCの電波が、反射により別の場所に飛来してしまうことがある。   The characteristics of radio wave reflection in 5.8 GHz band DSRC narrow-band radio communications used in ETC systems are described. DSRC radio waves are relatively straight ahead, and their characteristics are used to make roadside radio equipment (base stations). The roadside antenna can form a radio wave communication area (wireless communication radio wave area) that can be called a radio wave beam. However, since metals such as road surfaces, structures, and vehicles have a property of reflecting radio waves, DSRC radio waves that are originally narrow-area wireless communication may fly to another place due to reflection.

車載器(移動局)は、この飛来した想定外の電波に対して反応し、応答の電波を発してしまう。その電波は、路側無線装置からの電波と同じ経路をたどって、路側無線装置に戻ってくる性質があり、たとえば、タンクローリ車両の後部の形状で、路側無線装置からの電波が反射して隣接レーンの車両に搭載された車載器へ届いた場合、それに反応した車載器の電波は、路側無線装置からの電波経路を折り返し同じタンクローリ車両の後部で反射して路側無線装置に届くことになる。これは、逆には、電波を発した路側アンテナに対して帰ってくる車載器の電波は、少し横にずれた別の受信専用のアンテナでは、受信しにくくなることになる。   The vehicle-mounted device (mobile station) reacts to the unexpected radio wave that has arrived and emits a response radio wave. The radio waves have the property of returning to the roadside radio apparatus following the same path as the radio waves from the roadside radio apparatus. For example, in the shape of the rear part of a tank truck, the radio waves from the roadside radio apparatus are reflected to the adjacent lane. When the vehicle arrives at the vehicle-mounted device mounted in the vehicle, the radio wave of the vehicle-mounted device that responds to it is reflected at the rear part of the same tanker vehicle by turning back the radio wave path from the road-side wireless device and reaches the road-side wireless device. On the contrary, it is difficult to receive the on-board unit radio waves that are returned to the roadside antenna that emits the radio waves with another reception-only antenna that is slightly shifted laterally.

このように、電波吸収体による電波の反射防止は、構造体の電波反射を防ぐことが可能であるが、車両の電波反射によって、隣接レーンに漏れてしまう事象は防ぐことができない。また、電波吸収体自体が非常に高価な上、使用寿命があり、保守部材としても事業者の負担にもなる。さらに、電波の反射は、車両の形状によりランダムに起こってしまうため、電波吸収体の設置範囲、場所などが特定できず、闇雲に貼ることになる一方、その効果がわからないといった問題もある。   As described above, the prevention of the reflection of the radio wave by the radio wave absorber can prevent the radio wave reflection of the structure, but it cannot prevent the event that the vehicle leaks into the adjacent lane due to the radio wave reflection of the vehicle. In addition, the radio wave absorber itself is very expensive, has a service life, and becomes a burden on the operator as a maintenance member. Furthermore, since the reflection of radio waves occurs randomly depending on the shape of the vehicle, the installation range and location of the radio wave absorber cannot be specified, and it is attached to a dark cloud, but the effect is not known.

そこで、本発明は、不要な電波に対する電波吸収体の施工範囲を減少させるとことが可能で、保守費用の圧縮が可能となり、かつ、予期しない場所の移動局との通信を防止し、それによる誤処理を防止することができる無線通信システムを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention can reduce the construction range of the radio wave absorber for unnecessary radio waves, reduce the maintenance cost, and prevent communication with a mobile station in an unexpected location. An object of the present invention is to provide a wireless communication system capable of preventing erroneous processing.

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無線通信電波圏を形成するように配設された基地局と、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に、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、前記基地局の両側に配設され、電波発射源の位置を検出する少なくとも2つの電波発射源検出手段と、この電波発射源検出手段の各検出結果に基づき、前記基地局と移動局との間の通信の続行可否を判定する判定手段とを具備している。   A wireless communication system according to the present invention includes a base station disposed so as to form a wireless communication radio wave range with respect to a predetermined position of a moving path on which a mobile body moves, and mounted on the mobile body, When entering, a mobile station that starts communication with the base station by transmitting a response radio wave to the interrogation radio wave from the base station, disposed on both sides of the base station, and a radio wave emission source And at least two radio wave emission source detection means for detecting the position of the radio wave emission source, and a determination means for judging whether or not the communication between the base station and the mobile station can be continued based on the detection results of the radio wave emission source detection means. is doing.

本発明によれば、不要な電波に対する電波吸収体の施工範囲を減少させるとことが可能で、保守費用の圧縮が可能となり、かつ、予期しない場所の移動局との通信を防止し、それによる誤処理を防止することができる無線通信システムを提供できる。   According to the present invention, it is possible to reduce the construction range of an electromagnetic wave absorber for unnecessary radio waves, it is possible to reduce maintenance costs, and prevent communication with a mobile station in an unexpected place, thereby A wireless communication system capable of preventing erroneous processing can be provided.

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狭域無線通信を利用した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、移動体としての車両(たとえば、自動車)11は、移動局としての車載器12を搭載していて、たとえば、有料道路(高速道路)における料金所の料金収受レーン(移動路)13を図示矢印方向に走行するものとする。料金収受レーン13の両側部には、それぞれアイランド14,15が設けられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 schematically shows a configuration of an ETC system using narrow area wireless communication as a wireless communication system according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a vehicle (for example, an automobile) 11 as a moving body is equipped with an in-vehicle device 12 as a mobile station. For example, a toll collection lane (movement path) 13 of a toll gate on a toll road (highway). Is assumed to travel in the direction of the arrow in the figure. On both sides of the toll collection lane 13, islands 14 and 15 are provided, respectively.

料金収受レーン13としては、ETC車両専用のETC専用レーン、ETC車両と一般車両(非ETC車両)を混在させて処理可能な混在レーン、一般車両のみの一般専用レーン等があるが、ここでは、説明を判りやすくするために、1つのETC専用レーンの場合について説明する。   The toll collection lane 13 includes an ETC dedicated lane dedicated to ETC vehicles, a mixed lane that can be processed by mixing ETC vehicles and general vehicles (non-ETC vehicles), a general dedicated lane only for general vehicles, etc. In order to make the explanation easy to understand, a case of one ETC dedicated lane will be described.

料金収受レーン13の所定位置における上方部位で、車両11の移動方向と直交する方向のほぼ中央部には、基地局としての路側無線装置16が配設されている。路側無線装置16は、車載器12との間で通信を行なうための路側アンテナを備えていて、図示するように、料金収受レーン13上の路側無線装置16よりも上流側に無線通信電波圏17を形成するように配設されている。   A roadside radio device 16 serving as a base station is disposed at an upper portion of the toll collection lane 13 at a predetermined position and at a substantially central portion in a direction orthogonal to the moving direction of the vehicle 11. The roadside radio device 16 includes a roadside antenna for performing communication with the vehicle-mounted device 12. As shown in the figure, the roadside radio device 16 is located on the upstream side of the roadside radio device 16 on the toll collection lane 13. Is arranged.

路側無線装置16の車両11の移動方向と直交する方向の両側部には、それぞれ電波発射源検出手段としての電波発射源検出装置18a,18bが配設されている。電波発射源検出装置18a,18bは、電波発射源の位置を検出するもので、詳細は後述する。   On both side portions of the roadside apparatus 16 in the direction orthogonal to the moving direction of the vehicle 11, radio wave emission source detection devices 18 a and 18 b as radio wave emission source detection means are arranged. The radio wave emission source detection devices 18a and 18b detect the position of the radio wave emission source, and will be described in detail later.

電波発射源検出装置18a,18bは、それぞれ判定手段としての判定部19に接続されている。判定部19は、電波発射源検出装置18a,18bの各検出結果に基づき、無線通信電波圏17内の車載器12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、路側無線装置16と車載器12との間の通信の続行可否を判定するもので、その詳細は後述する。   The radio wave emission source detection devices 18a and 18b are each connected to a determination unit 19 as a determination unit. Based on the detection results of the radio wave emission source detection devices 18a and 18b, the determination unit 19 determines whether the response radio wave from the vehicle-mounted device 12 in the radio communication radio wave zone 17 is a response radio wave from the other, or the roadside radio device. 16 to determine whether or not the communication between the vehicle-mounted device 12 and the vehicle-mounted device 12 can be continued.

判定部19は、制御手段としての制御部20に接続されている。制御部20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19の判定結果に基づき、路側無線装置16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、その詳細は後述する。   The determination unit 19 is connected to a control unit 20 as a control unit. For example, the control unit 20 is configured mainly by a CPU (Central Processing Unit) or the like, and controls communication processing in the roadside apparatus 16 based on the determination result of the determination unit 19 or collects charges. The details will be described later.

このような構成であれば、通常は、無線通信電波圏17内に車両11(車載器12)が進入し、路側無線装置16からの質問電波に対する車載器12からの応答電波は無線通信電波圏17を形成する路側無線装置16にてそれぞれ受信することができる。   With such a configuration, normally, the vehicle 11 (the vehicle-mounted device 12) enters the wireless communication radio wave zone 17, and the response radio wave from the vehicle-mounted device 12 to the interrogation radio wave from the roadside radio device 16 is the radio communication radio wave range. Each of them can be received by the roadside apparatus 16 forming the circuit 17.

しかし、たとえば、図2に示すように、路側無線装置16からの質問電波E1が無線通信電波圏17内の車両11の側面に反射し、隣接レーンを走行する本来は通信してはいけない車両11aに搭載された車載器12aへ届いた場合、それに反応した車載器12aからの応答電波E2は同じ経路を通って車両11の側面で反射し、路側無線装置16に届くことになる。   However, as shown in FIG. 2, for example, the interrogation radio wave E1 from the roadside radio device 16 is reflected on the side surface of the vehicle 11 in the radio communication radio wave zone 17, and the vehicle 11a that normally travels in the adjacent lane should not communicate. In response to the vehicle-mounted device 12a mounted on the vehicle, the response radio wave E2 from the vehicle-mounted device 12a responding to the reflected vehicle is reflected on the side surface of the vehicle 11 through the same route and reaches the roadside device 16.

これは、逆には、電波を発した路側無線装置16に対して帰ってくる車載器12aの電波は、少し横にずれた別の受信専用のアンテナでは、受信しにくくなることになる。これを利用することで、当該車載器12aは無線通信電波圏17外の車載器であると判断することができる。   Conversely, the radio wave of the vehicle-mounted device 12a that returns to the roadside apparatus 16 that has emitted the radio wave is difficult to receive with another reception-specific antenna that is slightly shifted laterally. By using this, it is possible to determine that the on-vehicle device 12 a is an on-vehicle device outside the radio communication radio wave range 17.

電波発射源検出装置18a,18bは、たとえば、特開2007−17393号公報に開示されている電波発射源表示装置の電波発射源検出部分を用いるもので、以下、その概略について図3を用いて説明する。なお、詳細は特開2007−17393号公報に記載されているので、それを参照されたい。   The radio wave emission source detection devices 18a and 18b use, for example, the radio wave emission source detection portion of the radio wave emission source display device disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-17393. explain. The details are described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-17393, so please refer to it.

図3において、電波発射源検出装置18a,18bは、電波発射源Tが発射した電波を受信する電波受信部31、車両11の正面方向と電波受信部31を配置した面とのなす角度を検出する角度センサ32、および、電波受信部31が受信した受信信号を基に電波発射源Tの位置(たとえば、距離および方向)を測定する方位距離測定部33を有して構成される。   In FIG. 3, the radio wave emission source detection devices 18 a and 18 b detect the angle formed by the radio wave reception unit 31 that receives the radio wave emitted by the radio wave emission source T, the front direction of the vehicle 11, and the surface on which the radio wave reception unit 31 is disposed. And an azimuth distance measuring unit 33 that measures the position (for example, distance and direction) of the radio wave emission source T based on the received signal received by the radio wave receiving unit 31.

電波受信部31は、基準アンテナ部31aおよびアレイアンテナ部31bにより構成されている。基準アンテナ部31aおよびアレイアンテナ部31bは近傍に配置され、たとえば、基準アンテナ部31aは1つの基準アンテナ素子A1により構成され、アレイアンテナ部31bは複数のアレイアンテナ素子B1〜Bnにより構成されている。   The radio wave receiving unit 31 includes a reference antenna unit 31a and an array antenna unit 31b. The reference antenna unit 31a and the array antenna unit 31b are arranged in the vicinity. For example, the reference antenna unit 31a is configured by one reference antenna element A1, and the array antenna unit 31b is configured by a plurality of array antenna elements B1 to Bn. .

基準アンテナ素子A1およびアレイアンテナ素子B1〜Bnは、たとえば、水平面に対して垂直な1つの平面上に設けられているとともに、アレイアンテナ素子B1〜Bnは、たとえば、ある間隔で1次元の直線上に配置されている。なお、アレイアンテナ素子B1〜Bnは、縦および横の2次元にそれぞれある間隔で配置することもできる。   The reference antenna element A1 and the array antenna elements B1 to Bn are provided, for example, on one plane perpendicular to the horizontal plane, and the array antenna elements B1 to Bn are, for example, on a one-dimensional straight line at a certain interval. Is arranged. The array antenna elements B1 to Bn can also be arranged at a certain interval in two dimensions, vertical and horizontal.

また、基準アンテナ素子A1や複数のアレイアンテナ素子B1〜Bnを配置した面は、たとえば、方位方向に回転できる構成になっている。そして、矢印Yで示した例えば車両11の正面方向と基準アンテナ素子A1や複数のアレイアンテナ素子B1〜Bnを配置した面とのなす角度が角度センサ32で検出されるようになっている。   Further, the surface on which the reference antenna element A1 and the plurality of array antenna elements B1 to Bn are arranged is configured to be rotatable in the azimuth direction, for example. For example, the angle sensor 32 detects the angle formed by the front direction of the vehicle 11 indicated by the arrow Y and the surface on which the reference antenna element A1 and the plurality of array antenna elements B1 to Bn are arranged.

方位距離測定部33は、周波数変換部34、A/D変換部35および信号処理部36により構成されている。すなわち、電波受信部31で受信された受信信号は、周波数変換部34に送られて周波数変換される。この場合、電波受信部31と周波数変換部34との間の接続は、それぞれのアレイアンテナ素子B1〜Bnを並列に周波数変換部34に接続する構成でもよく、あるいは、アレイアンテナ素子B1〜Bnをスイッチなどで切換えることで、1つのアレイアンテナ素子を順に接続する構成にすることもできる。   The azimuth distance measurement unit 33 includes a frequency conversion unit 34, an A / D conversion unit 35, and a signal processing unit 36. That is, the received signal received by the radio wave receiving unit 31 is sent to the frequency converting unit 34 and subjected to frequency conversion. In this case, the connection between the radio wave receiver 31 and the frequency converter 34 may be configured such that the respective array antenna elements B1 to Bn are connected in parallel to the frequency converter 34, or the array antenna elements B1 to Bn are connected to each other. One array antenna element can be connected in order by switching with a switch or the like.

周波数変換部34で周波数変換された受信信号は、A/D変換部35でデジタル化されて受信データに変換される。A/D変換部35で変換された受信データは信号処理部36に送られる。   The reception signal frequency-converted by the frequency converter 34 is digitized by the A / D converter 35 and converted into reception data. The reception data converted by the A / D conversion unit 35 is sent to the signal processing unit 36.

信号処理部36は、受信データを処理するDSP(Digital Signal Processor)やCPU(Central Processing Unit )、および、受信データなどを記憶する記憶部、たとえば、半導体メモリやハードディスクなどから構成されている。信号処理部36は、たとえば、受信データにフレネル近似を用いた電波ホログラフィ処理を施し、電波発射源Tの位置、たとえば、電波発射源Tの距離およびその方向などを求める。電波発射源Tの方向、つまり電波の到来方向は、角度センサ32から得られる車両11の正面と電波受信部31とのなすアンテナ角度情報などを用い、たとえば、真北を基準にしてその方向を決定する。   The signal processing unit 36 includes a DSP (Digital Signal Processor) or CPU (Central Processing Unit) that processes received data, and a storage unit that stores received data, for example, a semiconductor memory or a hard disk. The signal processing unit 36 performs, for example, radio holography processing using Fresnel approximation on the received data, and obtains the position of the radio wave emission source T, for example, the distance and direction of the radio wave emission source T. The direction of the radio wave emission source T, that is, the arrival direction of the radio wave is determined by using the antenna angle information between the front of the vehicle 11 and the radio wave receiving unit 31 obtained from the angle sensor 32. decide.

上記した構成によれば、電波発射源Tの位置情報(たとえば、電波発射源Tの距離情報およびその方向情報)が得られる。
また、電波発射源Tが発射する電波を複数のアンテナで受信し、この受信信号から得られる受信データを基にフレネル近似を用いたホログラフィ再生像を求め、その値が最大となる位置から電波発射源Tの距離を特定している。したがって、複数の方探センサ等を用いる必要もないため、構成が簡単になる。
According to the configuration described above, position information of the radio wave emission source T (for example, distance information and direction information of the radio wave emission source T) can be obtained.
In addition, radio waves emitted from the radio wave emission source T are received by a plurality of antennas, a holographic reproduction image using Fresnel approximation is obtained based on reception data obtained from the reception signals, and radio waves are emitted from a position where the value is maximum. The distance of the source T is specified. Therefore, it is not necessary to use a plurality of direction finding sensors and the like, and the configuration is simplified.

ここで、方位距離測定部33の信号処理部36において、電波発射源Tの距離および方向を検知する方法について説明する。この方法では、基準アンテナ素子A1の受信信号から得られた受信データDRおよびアレイアンテナ素子B1〜Bnの受信信号から得られた受信データD1〜DNを用いて演算処理が行なわれる。   Here, a method for detecting the distance and direction of the radio wave emission source T in the signal processing unit 36 of the azimuth distance measuring unit 33 will be described. In this method, arithmetic processing is performed using the reception data DR obtained from the reception signal of the reference antenna element A1 and the reception data D1 to DN obtained from the reception signals of the array antenna elements B1 to Bn.

この演算処理では、たとえば、図4に示すようなパラメータを用いて行なわれる。たとえば、電波発射源Tまでの距離をz、電波受信部31と電波発射源Tを結ぶz軸に直交する軸をx軸とし、基準アンテナ素子A1のx座標をXref、n個のアレイアンテナ素子B1〜Bnの座標をX1,X2,…,Xnとする。   This calculation process is performed using, for example, parameters as shown in FIG. For example, the distance to the radio wave emission source T is z, the axis orthogonal to the z axis connecting the radio wave reception unit 31 and the radio wave emission source T is the x axis, the x coordinate of the reference antenna element A1 is Xref, and n array antenna elements The coordinates of B1 to Bn are assumed to be X1, X2,.

まず、基準アンテナ素子A1の受信信号に基づく受信データDRをフーリエ変換し、その複素共役を求める。また、アレイアンテナ素子B1〜Bnの受信信号に基づく受信データD1〜DNをフーリエ変換する。次に、受信データDRをフーリエ変換した演算結果と、受信データD1〜DNをフーリエ変換した演算結果とを、電波発射源Tから発射される電波の周波数範囲で掛け合わせて足し込み、相関マトリクスu(Xn)を求める。   First, the received data DR based on the received signal of the reference antenna element A1 is Fourier transformed to obtain its complex conjugate. Further, the received data D1 to DN based on the received signals of the array antenna elements B1 to Bn are Fourier transformed. Next, the result of Fourier transform of the received data DR and the result of Fourier transform of the received data D1 to DN are multiplied and added in the frequency range of the radio wave emitted from the radio wave emission source T, and the correlation matrix u is added. (Xn) is obtained.

次に、この演算結果u(Xn)をフレネル近似を用いた式に代入し、電波発射源Tのホログラフィ再生像を求める。次に、ホログラフィ再生像が最大となる座標から電波発射源Tの位置を特定し、電波発射源Tの距離および電波発射源Tの方向を検知する。この電波発射源Tの距離およびその方向を示すデータが電波発射源Tの位置を示す位置情報(座標情報)となり、判定部19に送られる。   Next, the calculation result u (Xn) is substituted into an expression using Fresnel approximation to obtain a holographic reproduction image of the radio wave emission source T. Next, the position of the radio wave emission source T is specified from the coordinates at which the holographic reproduction image becomes maximum, and the distance of the radio wave emission source T and the direction of the radio wave emission source T are detected. Data indicating the distance and direction of the radio wave emission source T becomes position information (coordinate information) indicating the position of the radio wave emission source T and is sent to the determination unit 19.

次に、このような構成において図5に示すフローチャートを参照して動作を説明する。
まず、路側無線装置16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19は、電波発射源検出装置18aから電波発射源の位置情報を受信したか否かを判定し(ステップS2)、電波発射源検出装置18aから電波発射源の位置情報を受信した場合、当該位置情報を一時記憶する(ステップS3)。
Next, the operation of such a configuration will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
First, a polling signal (question radio wave) is transmitted from the roadside apparatus 16 (step S1). Next, the determination unit 19 determines whether or not the position information of the radio wave emission source is received from the radio wave emission source detection device 18a (step S2), and receives the position information of the radio wave emission source from the radio wave emission source detection device 18a. If so, the position information is temporarily stored (step S3).

次に、判定部19は、電波発射源検出装置18bから電波発射源の位置情報を受信したか否かを判定し(ステップS4)、電波発射源検出装置18bから電波発射源の位置情報を受信した場合、当該位置情報を一時記憶する(ステップS5)。   Next, the determination unit 19 determines whether or not the position information of the radio wave emission source is received from the radio wave emission source detection device 18b (step S4), and receives the position information of the radio wave emission source from the radio wave emission source detection device 18b. If so, the position information is temporarily stored (step S5).

次に、判定部19は、一時記憶した電波発射源検出装置18aからの位置情報と一時記憶した電波発射源検出装置18bからの位置情報とを比較し、両者が一致するか否かを判定し(ステップS6)、両者が一致した場合、当該電波発射源は無線通信電波圏17内に存在する車載器12であると判断して、当該車載器12との以降の通信を許可し(ステップS7)、ステップS1に戻る。すなわち、この場合は、正常として車載器12との以降の通信を許可する。   Next, the determination unit 19 compares the temporarily stored position information from the radio wave emission source detection device 18a with the temporarily stored position information from the radio wave emission source detection device 18b, and determines whether or not they match. (Step S6) When the two match, it is determined that the radio wave emission source is the vehicle-mounted device 12 existing in the radio communication radio wave zone 17, and subsequent communication with the vehicle-mounted device 12 is permitted (Step S7). ), The process returns to step S1. That is, in this case, subsequent communication with the vehicle-mounted device 12 is permitted as normal.

ステップS2において電波発射源検出装置18aから電波発射源の位置情報を受信しない場合、ステップS4において電波発射源検出装置18bから電波発射源の位置情報を受信しない場合、あるいは、ステップS6において両位置情報が不一致の場合、判定部19は、当該電波発射源は不要反射によるものと判断して、無線通信電波圏17内の車載器12との以降の通信を拒否し(ステップS8)、ステップS1に戻る。すなわち、この場合は、異常として車載器12との以降の通信を拒否する。   If the position information of the radio wave emission source is not received from the radio wave emission source detection device 18a in step S2, the position information of the radio wave emission source is not received from the radio wave emission source detection device 18b in step S4, or the both position information in step S6. If they do not match, the determination unit 19 determines that the radio wave emission source is due to unnecessary reflection, rejects subsequent communication with the vehicle-mounted device 12 in the radio communication radio wave range 17 (step S8), and proceeds to step S1. Return. That is, in this case, subsequent communication with the vehicle-mounted device 12 is rejected as an abnormality.

制御部20は、判定部19から正常として車載器12との以降の通信を許可する旨の判定結果が得られた場合、車載器12との通信を開始するよう路側無線装置16を制御し、判定部19から異常として車載器12との以降の通信を拒否する旨の判定結果が得られた場合、車載器12との通信を行なわないよう路側無線装置16を制御する。   The control unit 20 controls the roadside apparatus 16 to start communication with the vehicle-mounted device 12 when the determination unit 19 obtains a determination result indicating that the subsequent communication with the vehicle-mounted device 12 is permitted as normal. When the determination unit 19 obtains a determination result indicating that the subsequent communication with the vehicle-mounted device 12 is rejected as an abnormality, the roadside wireless device 16 is controlled not to communicate with the vehicle-mounted device 12.

図6、図7は、上記した判定部19における判定のイメージを概略的に示しており、図6は車載器12が無線通信電波圏17内(自レーン)の場合、図7は不要反射の場合である。   6 and 7 schematically show an image of determination by the determination unit 19 described above. FIG. 6 shows the case where the vehicle-mounted device 12 is in the radio communication radio wave range 17 (own lane), and FIG. Is the case.

以下、具体例をあげて説明する。
図8は、料金収受レーン13(自レーン)の車載器12からの電波の場合を示している。この例では、車載器12からの直接波は、路側無線装置16だけでなく、左右の電波発射源検出装置18a,18bの両方に戻ってくる。そして、その2つの電波発射源検出装置18a,18bで検出された電波発射源の位置情報(座標情報)は、鏡面対象であるが、同じ車載器12の位置を示す。したがって、この場合は正常と判定して通信を許可する。
Hereinafter, a specific example will be described.
FIG. 8 shows a case of radio waves from the vehicle-mounted device 12 in the toll collection lane 13 (own lane). In this example, the direct wave from the vehicle-mounted device 12 returns not only to the roadside wireless device 16 but also to both the left and right radio wave emission source detection devices 18a and 18b. The position information (coordinate information) of the radio wave emission sources detected by the two radio wave emission source detection devices 18a and 18b is a mirror surface object, but indicates the same position of the vehicle-mounted device 12. Therefore, in this case, it is determined as normal and communication is permitted.

図9は、料金収受レーン13(自レーン)に隣接するレーン(隣接レーン)の車載器12aからの電波の場合を示している。この例は、隣接レーンの車載器12aからの電波が自レーンの車両11で反射して、たとえば左側の電波発射源検出装置18bでのみ受信し、電波発射源の位置が検出された場合(あるいは、左右の電波発射源検出装置18a,18bのどちらも検出しない場合)で、この場合は不要反射と判定して通信を拒否する。   FIG. 9 shows a case of radio waves from the vehicle-mounted device 12a in the lane (adjacent lane) adjacent to the toll collection lane 13 (own lane). In this example, the radio wave from the vehicle-mounted device 12a in the adjacent lane is reflected by the vehicle 11 in the own lane and received only by the left radio wave emission source detection device 18b, for example, and the position of the radio wave emission source is detected (or In this case, it is determined as unnecessary reflection and communication is rejected.

図10は、料金収受レーン13(自レーン)に隣接するレーン(隣接レーン)の車載器12aからの電波で、自レーンの車両11に反射した電波の場合を示している。この例では、電波を反射させる車両11の形状が複雑で、左右の電波発射源検出装置18a,18bのどちらで電波を受信する場合でも、電波の反射位置が異なるため、この場合も不要反射と判定して通信を拒否する。   FIG. 10 shows the case of radio waves reflected from the vehicle 11 in the own lane by radio waves from the vehicle-mounted device 12a in the lane (adjacent lane) adjacent to the toll collection lane 13 (own lane). In this example, the shape of the vehicle 11 that reflects the radio wave is complicated, and the radio wave reflection position is different regardless of which of the left and right radio wave emission source detection devices 18a and 18b receives the radio wave. Judgment is made and communication is refused.

このように、路側無線装置16の両側に電波発射源の位置を検出する2つの電波発射源検出装置18a,18bを配設することで、電波の到来方向および距離(電波発射源の位置)を検出し、自レーンの車載器からの電波か、隣接レーンからの不要電波か、あるいは、隣接レーンからの不要電波で自レーンの車両に反射したものかを判断して、路側無線装置16と車載器12との間の通信の続行可否を判定することで、不要な電波に対する電波吸収体の施工範囲を減少させるとことが可能となり、保守費用の圧縮が可能となる。また、予期しない場所の車載器との通信を防止し、それによる誤課金などの誤処理を防止することができる。   Thus, by arranging the two radio wave emission source detection devices 18a and 18b for detecting the position of the radio wave emission source on both sides of the roadside radio device 16, the arrival direction and distance of the radio wave (position of the radio wave emission source) can be determined. It is detected and judged whether the radio wave from the vehicle-mounted device in the own lane, the unnecessary radio wave from the adjacent lane, or the unnecessary radio wave from the adjacent lane is reflected on the vehicle in the own lane, and the roadside radio device 16 and the vehicle-mounted By determining whether or not the communication with the device 12 can be continued, it is possible to reduce the construction range of the radio wave absorber for unnecessary radio waves, and to reduce the maintenance cost. Further, it is possible to prevent communication with the vehicle-mounted device in an unexpected place, thereby preventing erroneous processing such as erroneous charging.

なお、前記実施の形態では、電波発射源検出装置を路側無線装置の両側に1つづつ合計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、電波発射源検出装置を2つ以上、たとえば、電波発射源検出装置を路側無線装置の両側に2つづつ合計4つ設置しても同様に実施できる。
また、電波発射源検出装置も、前記実施の形態に示した方式のものに限定されるものではなく、他の方式により電波発射源の位置を検出するものであってもよい。
In the above embodiment, a case where a total of two radio wave emission source detection devices are installed on both sides of the roadside radio device has been described. However, the present invention is not limited to this, and radio wave emission source detection is performed. Even if two or more apparatuses, for example, two radio wave emission source detection apparatuses are installed on both sides of the roadside apparatus, a total of four apparatuses can be similarly implemented.
Also, the radio wave emission source detection device is not limited to the one shown in the above embodiment, and may be one that detects the position of the radio wave emission source by another method.

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。The schematic diagram which shows schematically the structure of the ETC system as a radio | wireless communications system which concerns on embodiment of this invention. 自レーンの車両に反射した路側無線装置からの質問電波に対し応答した隣接レーンの車載器からの応答電波が同じ経路を通って路側無線装置に届く様子を説明する模式図。The schematic diagram explaining a response wave from the vehicle equipment of an adjacent lane reaching the roadside radio apparatus through the same path | route which responded with respect to the inquiry radio wave from the roadside radio apparatus reflected in the vehicle of the own lane. 電波発射源検出装置の構成を概略的に示すブロック図。The block diagram which shows roughly the structure of a radio wave emission source detection apparatus. 電波発射源の位置の特定に用いるパラメータを説明するための図。The figure for demonstrating the parameter used for specification of the position of a radio wave emission source. 動作を説明するフローチャート。The flowchart explaining operation | movement. 車載器が自レーンの場合の判定部における判定のイメージを概略的に示す図。The figure which shows schematically the image of the determination in the determination part in case an onboard equipment is a self lane. 不要反射の場合の判定部における判定のイメージを概略的に示す図。The figure which shows schematically the image of the determination in the determination part in the case of unnecessary reflection. 自レーンの車載器からの電波の場合の具体例を説明する模式図。The schematic diagram explaining the specific example in the case of the electromagnetic wave from the onboard equipment of an own lane. 隣接レーンの車載器からの電波の場合の具体例を説明する模式図。The schematic diagram explaining the specific example in the case of the electromagnetic wave from the vehicle equipment of an adjacent lane. 隣接レーンの車載器からの電波で自レーンの車両に反射した電波の場合の具体例を説明する模式図。The schematic diagram explaining the specific example in the case of the electromagnetic wave reflected on the vehicle of the own lane with the electromagnetic wave from the vehicle equipment of an adjacent lane.

符号の説明Explanation of symbols

11…車両(移動体)、12…車載器(移動局)、13…料金収受レーン(移動路)、16…路側無線装置(基地局)、17…無線通信電波圏、18a,18b…電波発射源検出装置(電波発射源検出手段)、19…判定部(判定手段)、20…制御部、E1…質問電波、E2…応答電波。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Vehicle (mobile body) 12 ... Onboard equipment (mobile station), 13 ... Toll collection lane (movement path), 16 ... Roadside radio | wireless apparatus (base station), 17 ... Radio communication radio sphere, 18a, 18b ... Radio wave emission Source detection device (radio wave emission source detection means), 19 ... determination section (determination means), 20 ... control section, E1 ... interrogation radio wave, E2 ... response radio wave.

Claims (3)

移動体が移動する移動路の所定位置に対し無線通信電波圏を形成するように配設された基地局と、
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に、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、
前記基地局の両側に配設され、電波発射源の位置を検出する少なくとも2つの電波発射源検出手段と、
この電波発射源検出手段の各検出結果に基づき、前記基地局と移動局との間の通信の続行可否を判定する判定手段と、
を具備したことを特徴とする無線通信システム。
A base station disposed so as to form a radio communication radio wave range for a predetermined position of a moving path on which the moving body moves;
A mobile station that is mounted on the mobile body and starts communication with the base station by transmitting a response radio wave to the interrogation radio wave from the base station when entering the radio communication radio wave range; and
At least two radio wave emission source detecting means arranged on both sides of the base station for detecting the position of the radio wave emission source;
Based on each detection result of the radio wave emission source detection means, a determination means for determining whether or not to continue communication between the base station and the mobile station,
A wireless communication system comprising:
前記基地局は、前記移動路の前記移動体の移動方向と直交する方向のほぼ中央部に設置されているとともに、前記無線通信電波圏は、前記移動路の前記基地局よりも上流側に形成され、かつ、前記電波発射源検出手段は、前記基地局の前記移動体の移動方向と直交する方向の両側部にそれぞれ設置されていることを特徴とする請求項1記載の無線通信システム。   The base station is installed at a substantially central portion of the moving path in a direction orthogonal to the moving direction of the moving body, and the radio communication radio wave area is formed upstream of the base station on the moving path. The radio communication system according to claim 1, wherein the radio wave emission source detecting means is installed on both sides of the base station in a direction orthogonal to a moving direction of the moving body. 前記判定手段は、前記電波発射源検出手段の各検出結果が同位置を示している場合は、当該電波発射源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前記移動局と基地局との間の通信の続行を許可し、それ以外の場合は、当該電波発射源は前記無線通信電波圏内に存在する移動局ではないと判断して前記移動局と基地局との間の通信の続行を拒否することを特徴とする請求項1記載の無線通信システム。   When each detection result of the radio wave emission source detection means indicates the same position, the determination means determines that the radio wave emission source is a mobile station existing in the radio communication radio wave range and Allow continuation of communication with the base station, otherwise, determine that the radio wave emission source is not a mobile station existing in the radio communication radio wave range, and between the mobile station and the base station The wireless communication system according to claim 1, wherein continuation of communication is rejected.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012252656A (en) * 2011-06-06 2012-12-20 Toshiba Corp Radio wave emission source detection sensor and lane identification determination method
CN111080818A (en) * 2019-12-10 2020-04-28 北京聚利科技有限公司 Charging method and system
CN111951423A (en) * 2017-07-27 2020-11-17 周兴伍 Detection equipment for electronic toll collection without parking

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001143111A (en) * 1999-11-11 2001-05-25 Mitsubishi Electric Corp Nonstop automatic toll collection system and information transmission method between tollgate and vehicle
JP2002015347A (en) * 2000-06-28 2002-01-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd Roadside equipment, onboard equipment and toll collection system

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001143111A (en) * 1999-11-11 2001-05-25 Mitsubishi Electric Corp Nonstop automatic toll collection system and information transmission method between tollgate and vehicle
JP2002015347A (en) * 2000-06-28 2002-01-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd Roadside equipment, onboard equipment and toll collection system

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012252656A (en) * 2011-06-06 2012-12-20 Toshiba Corp Radio wave emission source detection sensor and lane identification determination method
CN111951423A (en) * 2017-07-27 2020-11-17 周兴伍 Detection equipment for electronic toll collection without parking
CN111080818A (en) * 2019-12-10 2020-04-28 北京聚利科技有限公司 Charging method and system
CN111080818B (en) * 2019-12-10 2022-02-15 北京聚利科技有限公司 Charging method and system

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