JP4765917B2 - DSRC radio apparatus and vehicle-mounted device - Google Patents
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Description
この発明は、道路や駐車場等において地上に設置され、所定の限られた領域で、車両や二輪自動車等の移動体に搭載された車載器との間で通信を行う狭域通信(Dedicated Short Range Communication、以下DSRC)無線装置と、DSRC無線装置を利用した車載器に関する。 The present invention is a short-range communication (Dedicated Short) that is installed on the ground in roads, parking lots, etc., and communicates with a vehicle-mounted device mounted on a moving body such as a vehicle or a two-wheeled vehicle in a predetermined limited area. The present invention relates to a Range Communication (hereinafter referred to as DSRC) wireless device and an in- vehicle device using the DSRC wireless device.
従来DSRCシステムとして、ノンストップ自動料金収受システム(Electronic Toll Collection system、以下ETCシステム)や、駐車場自動料金収受システムなどが知られている。 As conventional DSRC systems, a non-stop automatic toll collection system (Electronic Toll Collection system, hereinafter referred to as ETC system), an automatic parking lot toll collection system, and the like are known.
DSRCシステムに利用されるDSRC無線装置の一例として、無線部と無線制御部より構成されるDSRC無線装置が知られている。そのうち無線部は、変復調機能等を有するモデム部と、搬送波帯での信号の送受信機能を有するRF部より構成されている。無線部と無線制御部は一つの筐体に収められており、RF部は地上に設置されるDSRCアンテナと接続される。またDSRC無線装置は、光ファイバを通して集中局と接続される、という従来技術が知られている(例えば、非特許文献1参照)。 As an example of a DSRC radio apparatus used in a DSRC system, a DSRC radio apparatus including a radio unit and a radio control unit is known. Of these, the radio unit is composed of a modem unit having a modulation / demodulation function and the like, and an RF unit having a signal transmission / reception function in a carrier band. The radio unit and the radio control unit are housed in one housing, and the RF unit is connected to a DSRC antenna installed on the ground. Further, a conventional technique is known in which a DSRC radio apparatus is connected to a central station through an optical fiber (for example, see Non-Patent Document 1).
しかしながら、例えばDSRCシステムのアプリケーションの一つである駐車場自動料金収受システムにおいて、有料道路の料金所等で使用されるETCシステムと同様にDSRC無線装置を構成すると、装置自体の価格が高価になり、駐車場自動料金収受システムにDSRC無線装置を設置するにはコストが高い、という課題があった。 However, for example, in a parking lot automatic toll collection system that is one of the applications of the DSRC system, if a DSRC wireless device is configured in the same manner as an ETC system used at a toll gate on a toll road, the price of the device itself becomes expensive. In addition, there is a problem that it is expensive to install a DSRC radio device in a parking lot automatic fee collection system.
また、DSRCアンテナ及びDSRC無線装置のハードウェアのサイズが大きいため、DSRCアンテナ及びDSRC無線装置の筐体自体のサイズも大きくなり、設置場所を多くとる、大掛かりな据付工事が必要となる、という課題があった。 In addition, since the hardware size of the DSRC antenna and the DSRC radio apparatus is large, the size of the casing itself of the DSRC antenna and the DSRC radio apparatus also increases, requiring a large-scale installation work that requires a large number of installation locations. was there.
またDSRCアンテナ及びDSRC無線装置においては、駐車場自動料金収受システムのみでなく、ガソリンスタンドやドライブスルー等での自動料金収受、物流運行、歩行者支援、ショッピングや交通や地域等の情報提供サービスなど、様々なアプリケーションに対応できる多機能化が望まれていた。 In addition, in the DSRC antenna and DSRC radio equipment, not only automatic parking fee collection system, but also automatic fee collection at gas stations and drive-throughs, logistics operation, pedestrian support, shopping, transportation and local information provision services, etc. Therefore, there has been a demand for multi-functionality that can support various applications.
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、複数のアプリケーションに対応可能とした上で、ハードウェアのサイズ及び筐体のサイズを小さくし、低価格化及び小型化を図るものである。 The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems. The object of the present invention is to reduce the size of hardware and the size of the housing, while reducing the size of the hardware and the housing, while making it compatible with a plurality of applications. It is intended to reduce the size.
本発明におけるDSRC無線装置は、
ユーザに対しDSRC(狭域通信)システムを用いてアプリケーションサービスを提供するアプリケーションが格納され、特定のアプリケーションを実行処理するアプリケーション部と、
前記アプリケーション部により利用される複数の基本アプリケーションが格納され、アプリケーションの所定の動作に対応して特定の基本アプリケーションを実行処理する基本アプリケーションインタフェース部と、
メモリ部と、
前記特定の基本アプリケーションとの接続処理を行うとともに、前記メモリ部に対して前記特定の基本アプリケーションとの間で伝送されるデータの書き込みもしくは読み込みを行うローカルポートプロトコル部と、
からなるDSRC制御部と、
前記ローカルポートプロトコル部との間でデータが入出力され、前記特定の基本アプリケーションに対してデータ転送を行うローカルポート制御プロトコル部と、
前記DSRC制御部の通信対象である車載器との通信接続を制御し、前記車載器に送信する送信データ、もしくは前記車載器から受信する受信データを、前記ローカルポート制御プロトコル部との間で授受する通信制御部と、
前記通信制御部から受けた送信データに変調処理を行い、変調した送信信号を前記車載器に送信する送信アンテナ部と、
前記車載器の送信信号を受信し、受信信号から受信データを抽出処理して、前記通信制御部に対して受信データを送出する受信アンテナ部と、
とからなるDSRC路側機と、
前記DSRC制御部と前記DSRC路側機を接続し、前記ローカルポートプロトコル部と前記ローカルポート制御プロトコル部との間の信号伝送を行うLANケーブルと、
を備えることを特徴としている。
The DSRC radio apparatus in the present invention is
An application that stores application services using a DSRC (Narrow Area Communication) system for a user and stores a specific application; and
A plurality of basic applications used by the application unit are stored, a basic application interface unit that executes a specific basic application corresponding to a predetermined operation of the application, and
A memory section;
A local port protocol unit that performs connection processing with the specific basic application and writes or reads data transmitted to and from the specific basic application to the memory unit;
A DSRC control unit comprising:
A local port control protocol unit that inputs / outputs data to / from the local port protocol unit and transfers data to the specific basic application;
Controls communication connection with the in-vehicle device that is the communication target of the DSRC control unit, and exchanges transmission data transmitted to the on-vehicle device or reception data received from the on-vehicle device with the local port control protocol unit. A communication control unit,
A transmission antenna unit that performs modulation processing on transmission data received from the communication control unit and transmits the modulated transmission signal to the vehicle-mounted device;
A receiving antenna unit that receives a transmission signal of the in-vehicle device, extracts received data from the received signal, and sends the received data to the communication control unit;
DSRC roadside machine consisting of
A LAN cable for connecting the DSRC control unit and the DSRC roadside unit and performing signal transmission between the local port protocol unit and the local port control protocol unit;
It is characterized by having.
本発明によれば、DSRC無線装置を前記のとおり構成することで、DSRC路側機のハードウェアの小型化を図ることができる。またDSRC制御部を汎用のパーソナルコンピュータ(以下、PC)を用いて実施することで、DSRC無線装置の低価格化及び小型化を図ることが可能となる。またDSRC制御PCは汎用PCであり、アプリケーション処理に対応したメモリは汎用メモリを用いることが可能となるため、DSRC無線装置を適用するアプリケーション変更によるメモリ容量増減の場合、汎用メモリの交換を行えばよい。従って、様々なアプリケーションに容易に対応することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the size of the hardware of the DSRC roadside unit by configuring the DSRC radio apparatus as described above. Further, by implementing the DSRC control unit using a general-purpose personal computer (hereinafter referred to as PC), it is possible to reduce the price and size of the DSRC wireless device. In addition, since the DSRC control PC is a general-purpose PC and the memory corresponding to the application process can use the general-purpose memory, if the memory capacity increases or decreases due to the application change to which the DSRC wireless device is applied, the general-purpose memory must be replaced. Good. Therefore, it is possible to easily cope with various applications.
実施の形態1.
以下、この発明に係る実施の形態について説明する。図1はDSRCシステム例を示している。DSRCシステムは、車両1に搭載されているDSRC車載器2と、DSRC無線装置3と、ループコイル4と、発進制御棒5を有する発進制御機6を備える。ここでDSRC無線装置3は、DSRC路側機7と、DSRC制御PC8と、LANケーブル9より構成される。
Embodiments according to the present invention will be described below. FIG. 1 shows an example DSRC system. The DSRC system includes a
車両1はDSRC車載器2を搭載している。車両1の進行方向は白抜き矢印で表している。DSRC無線装置3は、DSRC路側機7と、DSRC制御PC8と、DSRC路側機7とDSRC制御PC8を接続するLANケーブル9により構成される。ここでDSRC制御PC8は、例えば、ディスプレイ等の表示装置と、キーボード等の外部入力装置と、ハードディスクやCD(コンパクトディスク)やDVD(Digital Versatile Disk)等の記憶装置、記憶媒体などからなる。
The
車両1がDSRC路側機7を設置した通路に進入した場合、まず路面に埋め込まれたループコイル4で通過車両を検知する。なお図1のDSRCシステム例では、通過車両検知にループコイルを用いたが、光センサや赤外線センサや超音波センサや重量センサ等、別手段の車両検知器を用いてもよい。
When the
ループコイル4で車両1を検知した場合、DSRC路側機7は電波を発射し、DSRC車載器2と無線通信を行う。例えばDSRCシステムが駐車場自動料金収受システムに適用された場合、無線通信により駐車場料金の自動収受が行なわれる。無線通信による自動収受においては、DSRC制御PC8より駐車場料金情報を、例えばクレジットカードの料金決済システムを用いて、通常のクレジットカード使用と同様に決済されるものとしてもよい。
When the
車両1の進行方向に対してDSRC路側機7より更に先には、発進制御棒5を備えた発進制御機6が設置されている。発進制御機6は通常、車両1を通過させないように発進制御棒5を降ろしている。しかし、DSRC車載器2とDSRC路側機7の無線通信により車両1の通行が許可された場合、発進制御機6は発進制御棒5を上げ、車両1を通過させる。例えば、DSRCシステムを駐車場自動料金収受システムに適用した場合、駐車場料金が正常に収受された場合、発進制御機6は発進制御棒5を上げ、車両1を通過させる。車両1が通過したら、発進制御機6は発進制御棒5を降ろす。
A
車両1が発進制御棒5を通過したことを判断するのは、図1には記載していないが、例えば発進制御機6の近くに光センサや赤外線センサや超音波センサや重量センサ等を用いた車両検知器を設置し、車両を検知したら発進制御棒5を降ろすようにしてもよい。
Although it is not shown in FIG. 1 that the
DSRC路側機7のレドームは、例えば図1に示したとおり半球状と直方体とを一体化した形をしており、レドームを外した内部構造の模式図を図2に示す。DSRC路側機7のアンテナにはヘリカルアンテナを用いる。ヘリカルアンテナは、ヘリカルアンテナ導体10と地板11により構成される。ヘリカルアンテナ導体10は地板11に取り付けられ、地板11は支持台12により保持されるとともに、支持台12に対して地板11の角度を変更することが可能である。
The radome of the DSRC
例えば角度調整は、角度調整部13を用いて図2に記載した矢印のとおり、仰角方向と方位角方向に角度調整可能としてもよい。例えば従来のETC路側機は、設置の際には最適な路車間通信が行われるために、レドームを含む路側機全体の設置角度の調整を行っていた。しかし、本発明のDSRC路側機7は、DSRC路側機7のレドームを外した内部の角度調整部13において角度調整可能としているため、レドームを含むDSRC路側機7全体で角度調整させる必要はない。従って、取付板14により天井壁に直接取り付けた上で、レドームを一旦取り外してから、レドームの内部でヘリカルアンテナの角度調整を行うことが容易になる。なお、角度調整部13に回転モータを取り付けることにより、レドームを取り付けた状態で内部のヘリカルアンテナを回転駆動させて、角度調整してもよい。
For example, the angle adjustment may be performed in the elevation angle direction and the azimuth angle direction as indicated by the arrows illustrated in FIG. For example, the conventional ETC roadside machine adjusts the installation angle of the entire roadside machine including the radome because optimal road-to-vehicle communication is performed at the time of installation. However, the angle of the DSRC
更に支持台12の下部には、後述する無線制御部15の機能を果たす回路や部品が搭載された基板P1と、後述する無線部16の機能を果たす回路や部品が搭載された基板P2が内蔵されている。
Further, in the lower part of the support base 12, a substrate P1 on which a circuit and a part for performing the function of the
図3は、DSRC無線装置3のブロック図を示したものである。図3において、DSRC路側機7とDSRC制御PC8はLANケーブル9により接続されている。またDSRC路側機7は、無線制御部15と無線部16と送信アンテナ部17と受信アンテナ部18より構成されている。無線部16は、ディジタル部19とRF送受信部20より構成されている。ディジタル部19は、DSRC L1部21と変復調部22より構成されている。RF送受信部20は、送信部23と受信部24より構成されている。
FIG. 3 shows a block diagram of the
図3のブロック図に対応するプロトコルスタックを図4に示す。なお図4に示されているプロトコルスタックのうち、ローカルポートプロトコル(以下、LPP)部27と、ローカルポート制御プロトコル(以下、LPCP)部31と、拡張通信制御プロトコル(以下、ELCP)部32とについては、社団法人電波産業会の標準規格であるARIB STD−T88「狭域通信(DSRC)アプリケーションサブレイヤ」に詳細に記載されているので、ここでは説明を省略する。
FIG. 4 shows a protocol stack corresponding to the block diagram of FIG. In the protocol stack shown in FIG. 4, a local port protocol (hereinafter LPP)
また図4に示されているプロトコルスタックのうち、DSRC L7部33と、DSRC L2部34と、DSRC L1部21とについては、社団法人電波産業会の標準規格であるARIB STD−T75「狭域通信(DSRC)システム」に詳細に記載されているので、ここでは説明を省略する。
In addition, among the protocol stacks shown in FIG. 4, the
図4において、DSRC制御PC8のプロトコルは、ユーザアプリケーション部25と、基本アプリケーションインタフェース(以下、基本アプリI/F)部26と、LPP部27と、メモリ部28と、LANインタフェース部29より構成される。
In FIG. 4, the protocol of the
またDSRC路側機7における無線制御部15のプロトコルは、LANインタフェース部30と、LPCP部31と、ELCP部32と、DSRC L7部33と、DSRC L2部34より構成される。
The protocol of the
またDSRC路側機7における無線部16のプロトコルは、DSRC L1部21と、変復調部22と、RF送受信部20より構成される。
The protocol of the
各プロトコル機能について説明する。ユーザアプリケーション部25は、DSRCシステムを用いて行うアプリケーション、例えば課金処理や情報等のサービスを提供する。なおユーザアプリケーションは、非ネットワーク系アプリケーションとネットワーク系アプリケーションがあるが、本発明では非ネットワーク系アプリケーションを例としている。ユーザアプリケーション部25には、アプリケーションを実行するアプリケーションプログラムなどが格納されている。アプリケーションは、例えばアイコンのようなグラフィクスをユーザインタフェースに用いて選択される。選択されたアプリケーションはアプリケーションプログラムを実行し、基本アプリI/F部26のライブラリを用いてデータ処理を行うようデータの授受を行う。
Each protocol function will be described. The
基本アプリI/F部26は、ユーザアプリケーション部25と下位プロトコルの間に規定されるライブラリ群であり、ユーザアプリケーション部25と下位プロトコルに対するミドルウェア的存在である。
The basic application I /
基本アプリI/F部26は、基本指示機能、指示応答機能、メモリアクセス機能、車載器ID通信機能、ICカードアクセス機能、PUSH情報通信機能の6種類のライブラリにより構成される。
The basic application I /
DSRC無線装置3とDSRC車載器2において利用するライブラリは同じライブラリである。従って、同じライブラリで処理を行うため、データにはEID(外部識別子)、アクセス点識別子、ポート番号等を付与する。すなわち、後述するDSRCプロトコルにてEIDを用いて、ETCシステムもしくは非ネットワーク系アプリケーション/ネットワーク系アプリケーションを行うか識別する。また後述するELCP部32にてアクセス点識別子を用いて非ネットワーク系アプリケーションとネットワーク系アプリケーションを識別する。また後述するLPCP部31または、LPP部27にてローカルポート番号を用いて基本アプリケーション等を識別する。なおEID、アクセス点識別子、ポート番号等は、まずDSRC無線装置3が指定してもよい。またDSRC車載器2が指定してもよい。
The library used in the
基本指示機能とは、路側システムに接続されたサーバから車載器に対して、特定の指示情報を車載器に通知する機能である。 The basic instruction function is a function for notifying the vehicle-mounted device of specific instruction information from the server connected to the roadside system to the vehicle-mounted device.
指示応答機能とは、路側システムに接続されたサーバから車載器に対して、特定の指示情報を車載器に通知するとともに、車載器の入力機構(ボタン等)を用いて、ユーザの応答を路側に返す機能である。 The instruction response function is a function for notifying the vehicle-mounted device of specific instruction information from the server connected to the roadside system to the vehicle-mounted device, and using the input mechanism (button, etc.) of the vehicle-mounted device to send the user's response to the roadside. It is a function to return to.
メモリアクセス機能とは、車載器のメモリに、路側システムのアプリケーションがデータを格納する、もしくは、路側システムのアプリケーションから読み出す機能である。 The memory access function is a function in which an application on the roadside system stores data in the memory of the vehicle-mounted device or reads from the application on the roadside system.
車載器ID通信機能とは、路側で車載器を識別するため、車載器の有するID(識別子)を路側に通知する機能である。路車間通信で車載器IDを通信する際には、路側機が取得者(事業者)IDを車載器に通知して、車載器がその取得者(事業者)IDに対応した車載器IDを応答する。 The vehicle-mounted device ID communication function is a function of notifying the roadside of an ID (identifier) of the vehicle-mounted device in order to identify the vehicle-mounted device on the roadside. When communicating the vehicle-mounted device ID through road-to-vehicle communication, the roadside device notifies the vehicle-mounted device of the acquirer (business operator) ID, and the vehicle-mounted device receives the vehicle-mounted device ID corresponding to the acquirer (business operator) ID. respond.
ICカードアクセス機能とは、路側システムからの要求に応じて、ISO/IEC7816で規定された方法でICカードへアクセスするための機能である。ISO/IEC7816とは、接触型ICカードに関する国際標準規格のことである。なお各種規格のカードに対応してもよいことは言うまでもない。 The IC card access function is a function for accessing the IC card by a method defined by ISO / IEC7816 in response to a request from the roadside system. ISO / IEC7816 is an international standard for contact IC cards. It goes without saying that cards of various standards may be supported.
PUSH情報通信機能とは、路側システムサーバから、コンテンツもしくはコンテンツの位置を車載器上のクライアントに対して送信し、車載器のクライアント側では、受信したコンテンツ種別に応じた処理を自動的に実行する機能である。 The PUSH information communication function transmits the content or the position of the content from the roadside system server to the client on the vehicle-mounted device, and the client side of the vehicle-mounted device automatically executes a process according to the received content type. It is a function.
例えば、カード決済システムでは、DSRC車載器に料金情報表示、決済完了情報表示等を行う基本指示機能、車載器の入力機構(ボタン等)を用いてユーザの応答を路側機に返す指示応答機能、路側機からの要求に応じてICカードへアクセスするためICカードアクセス機能、アプリケーション利用情報の蓄積を行うメモリアクセス機能、が用いられる。 For example, in a card payment system, a basic instruction function for displaying charge information, payment completion information display, etc. on a DSRC OBE, an instruction response function for returning a user response to a roadside device using an input mechanism (buttons, etc.) of the OBE, An IC card access function for accessing the IC card in response to a request from the roadside device and a memory access function for storing application usage information are used.
このように、アプリケーション毎で使用する基本アプリケーションの組み合わせが異なる。従って、DSRC無線装置3を用いるアプリケーションを決めれば、DSRC路側PC8に搭載する基本アプリI/F部26は、使用する基本アプリケーションのみでも構わない。またDSRC無線装置3に汎用性を持たせるならば、全ての基本アプリケーションを搭載してもよい。
In this way, the combination of basic applications used for each application is different. Therefore, if the application using the
LPP部27は、後述するLPCP部31と、非ネットワーク系アプリケーションとの間に介在し、LPCP部31の機能を拡張し、DSRC車載器2及びDSRC無線装置3上の非ネットワーク系アプリケーションに対して、トランザクションサービスと、接続管理サービスを提供することで、アプリケーション構築の効率化を図ることを目的としたトランザクション指向のプロトコルである。
The
またLPP部27はメモリ部28と接続されている。メモリ部28に格納されるデータは、アプリケーションに応じたデータであり、例えば音声や画像情報、車載器ID情報などである。これらのデータは、外部記憶装置、例えばCDやDVDのような記憶媒体に記憶されているファイルをDSRC制御PC8に入れ、ユーザアプリケーション部25がファイルデータを取り込む。ユーザアプリケーション部25に取り込まれたデータは、一旦メモリ部28に格納される。
The
メモリ部28はLPP部27が主体となり制御を行っている。一旦メモリ部28に格納されたデータは、LPP部27により取り出され、LPP部27で取り扱うことが可能となるように、データサイズを細分化する。細分化されたデータには、識別可能なように、ヘッダがつけられ、データの再送要求等や送信する場合に備えてメモリ部28に改めて格納する。データの再送要求や送信を行う場合、メモリ部28より細分化されヘッダをつけたデータを読み出し、再送や送信等を行う。
The
メモリ部28は、アプリケーションに応じてメモリ容量を増減させる場合がある。例えばPUSH情報通信機能を用いるアプリケーションでは、大量の音声情報や画像情報を送信する場合、メモリ容量の増設を行う必要が考えられる。そのような場合、本実施例においては、DSRC制御PC8に汎用PCを用いているため、アプリケーションに応じたメモリ交換は、汎用メモリの交換でよい。
The
LANインタフェース部29は、DSRC路側機7の無線制御部15とTCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)インタフェースでLAN(Local Area Network)接続するためのインタフェース機能を有している。
The
次に、DSRC路側機7における無線制御部15の各プロトコルを説明する。無線制御部15のLANインタフェース部30は、DSRC制御PC8とTCP/IPインタフェースでLAN接続するためのインタフェース機能を有している。
Next, each protocol of the
LPCP部31は、クライアント/サーバモデル及びピアツーピアモデルを前提とした非ネットワーク系アプリケーションに通信手段を提供するために、アプリケーション等の上位プロトコルに対してデータ転送サービスと、管理制御のための管理サービスを提供する制御プロトコルである。
The
ELCP部32は、DSRCの通信機能を補完するために、マルチプロトコル対応、クライアント/サーバ型通信制御、バルク転送制御、同報モード制御、アクセス管理、通信接続管理の機能を有する。
The
DSRC L7部33と、DSRC L2部34と、DSRC L1部21は、開放システム相互接続のためのOSI(Open Systems Interconnection)参照モデルに準拠したDSRCプロトコルであり、DSRC L7部33はレイヤ7アプリケーション層に、DSRC L2部34はレイヤ2データリンク層に、DSRC L1部21はレイヤ1物理媒体層に相当する。
The
レイヤ7アプリケーション層に相当するDSRC L7部33は、アプリケーションに対して通信制御手段を提供し、アプリケーションに対してサービスを提供するとともに、DSRC L2部34を介してデータの送受信を行う。複数のアプリケーションに対しサービス提供可能である。またDSRC L2部34に相当するレイヤ2データリンク層と連携して、アソシエーション手順とアプリケーション管理等を行う機能を有している。
The
レイヤ2データリンク層に相当するDSRC L2部34は更に、論理リンク制御副層と、媒体アクセス制御副層とにわけることができる。
The
レイヤ2データリンク層の論理リンク制御副層では、確認なしデータリンクコネクションレス型通信サービスと、確認ありデータリンクコネクションレス型通信サービスをサポートする機能を有している。
The logical link control sublayer of the
レイヤ2データリンク層の媒体アクセス制御副層では、無線チャネルの通信管理を行うため、アソシエーション(リンク接続)、スロット(フレーム)制御、データのスロット単位での分割化処理、媒体アクセス制御副層レベルの部分再送制御、簡易秘話(スクランブル)をサポートする。
In the medium access control sublayer of the
DSRC路側機7における無線部の各プロトコルを説明する。レイヤ1物理媒体層に相当するDSRC L1部21は、レイヤ2及びシステム層管理情報に従いデータの分解組立を行う。更に、レイヤ2及びシステム層管理はプリアンブル及び同期ワードの付加等物理スロットの構成分解を行う。
Each protocol of the radio unit in the
変復調部22は、DSRC L1部21から受けた送信データを無線伝送路に適した送信信号に変換し、また後述するRF送受信部20より受けた受信信号から受信データを抽出処理し復調等を行う変復調機能を有する。
The
RF送受信部20は、図3にも示したように送信部23と受信部24より構成されている。送信部23は、例えば、DA変換部、局所発振部、PLL部、アップコンバータ部、高利得増幅部などにより構成される。DA変換部にて送信信号をディジタル信号からアナログ信号に変換し、局所発振部とPLL部とアップコンバータ部にて送信信号をベースバンド帯から搬送波帯に周波数変換して、高利得増幅部にて送信信号の利得を増幅させる。
As shown in FIG. 3, the RF transmission /
受信部24は、例えば、低雑音増幅部、ダウンコンバータ部、PLL部、局所発振部、AD変換部などにより構成される。受信アンテナより入力される受信信号の利得を低雑音増幅部にて増幅させ、ダウンコンバータ部とPLL部と局所発振部にて搬送波帯から中間周波数帯もしくはベースバンド帯に周波数変換して、AD変換部にて受信信号をアナログ信号からディジタル信号に変換する。PLL部や局所発振部は、送信部23のPLL部や局所発振部と共通化することも可能である。
The receiving
送信アンテナ部17は、RF送受信部20より受けた送信信号を無線伝送路に出力する。受信アンテナ部18は無線伝送路より受けた受信信号をRF送受信部20へ出力する。
The
従来のDSRC無線装置においては、例えば送信アンテナ部17と受信アンテナ部18とRF送受信部20と変復調部22をDSRC路側機7に、DSRC L1部21と、DSRC L2部34と、DSRC L7部33を中央処理装置、すなわちCPU一つに、またELCP部32からの上位プロトコルを別のCPU一つに収め、各々のCPUを搭載する基板を分けて無線制御装置の筐体に収納していた。また無線制御装置に収納された基板にサーバPCを接続し、アプリケーションを実施していた。
In the conventional DSRC radio apparatus, for example, the
従来においては、例えばETCシステムでは、車両8台と接続可能また車両速度が180km/hに対しても接続可能であることが必要とされ、例えばDSRCプロトコルはハードウェア制御の機能をもつため、ETCの規格に定義された限界性能を出すには処理能力の高いCPUが必要であり、回路規模、回路部品構成が増大するため、基板サイズが大きくなっていた。従って、負荷分散させるため基板を2枚以上に分けなくてはならず、無線制御装置を含むDSRC無線装置の筐体が大きかった。 Conventionally, for example, in an ETC system, it is necessary to be able to connect to 8 vehicles and to connect to a vehicle speed of 180 km / h. For example, since the DSRC protocol has a hardware control function, In order to achieve the limit performance defined in this standard, a CPU with high processing capability is required, and the circuit size and circuit component configuration increase, so the substrate size has increased. Therefore, it is necessary to divide the board into two or more in order to distribute the load, and the case of the DSRC radio apparatus including the radio control apparatus is large.
しかしDSRCシステムの使用アプリケーションにおいて、例えば駐車場自動料金収受システムでは、接続台数が8台である必要はない。また車両速度が180km/hより低速な車両に対してシステムが正常動作すればよい等を考慮してDSRCシステムの仕様を限界性能より低くすることで、負荷分散させる必要はなく、CPU性能をより低い性能のものに変更することが可能となる。 However, in the use application of the DSRC system, for example, in the automatic parking lot collection system, the number of connected units does not need to be eight. In addition, considering that the system only needs to operate normally for a vehicle with a vehicle speed lower than 180 km / h, the specification of the DSRC system is made lower than the limit performance, so there is no need to distribute the load, and the CPU performance is improved. It becomes possible to change to a low performance one.
また、無線部16に含まれるディジタル部19の機能を一つのFPGA(Field Programmable Gate Array)に搭載し、DSRC L2部34、DSRC L7部33、ELCP部32、LPCP部31、LANインタフェース部30の機能をCPUに搭載(以下、CPU1)することで、FPGAとCPU1を基板一枚に搭載することも可能であり、DSRC路側機7内部に収納することが可能となる。
In addition, the function of the
またLPP部27とLPCP部31との間でプロトコルを切り分けることにより、LANインタフェース部29、LPP部27、基本アプリI/F部26、ユーザアプリケーション部25の機能をCPUに搭載(以下、CPU2)することで、汎用PCであるDSRC制御PC7に搭載することができる。
The functions of the
なお例えば、下位層であるELCP部32でプロトコルを切り分けて接続することも可能であるが、ELCP部32で扱える単位データ量が少ないため、データを細分化しなくてはならない。従って、データ転送が正常に終了したときなどに送信するACK(ACKnowledgement)は細分化した分のやり取りを行わなくてはならず、通信トラヒック量が増大する。
For example, the protocol can be divided and connected by the
またLPP部27と基本アプリI/F部26との間でプロトコルを切り分けて、LANケーブル9で接続することも可能であるが、その場合はメモリ部28をDSRC路側機7側へ搭載しなくてはならない。このため、DSRC路側機7の筐体が大きくなり小型化を妨げることとなる。またアプリケーションに応じてメモリ交換を行う場合、汎用PCならばすぐにメモリ交換可能だが、DSRC路側機7に搭載した場合、レドームもしくはDSRC路側機7自体取り外して交換する、または表面実装型メモリを用いた場合は、基板自体交換することも考えられ、大掛かりな据付工事が必要となる。
It is also possible to divide the protocol between the
LPP部27とLPCP部31との間ならば、扱えるデータ量が下位のプロトコルより多いため、ACKのやりとりが少なく、通信トラヒック量が増大することがない。従って、LANケーブル9を用いてデータ送受を行うことが可能となる。
Between the
上記のように構成することで、FPGAとCPU1を基板一枚で搭載することができ、DSRC路側機7の低価格化及び小型化が可能となる。またCPU2を汎用PCに搭載することで、DSRC制御PC8を汎用PCで実施できるため、DSRC無線装置3の低価格化及び小型化が可能となる。また前記構成にして無線制御装置の機能をDSRC路側機7とDSRC制御PC8にわけることにより、無線制御装置のハードウェア、筐体が不要となる。従って、DSRC無線装置3の低価格及び小型化が可能となる。
With the configuration described above, the FPGA and the
また前述したように、LPP部27にはメモリ部28が接続され、アプリケーションに応じてメモリ容量の増減を行う。従来はメモリ用基板を設け、表面実装型メモリを搭載していたため、アプリケーション変更のたびに表面実装型メモリの搭載基板を交換する必要があった。しかし、本実施例の構成とすることで、メモリは汎用PCのメモリを用いて容量の増減を行うことが可能となる。またDSRCシステムの仕様を限界性能より低くすることで、メモリ数削減、メモリ性能をより低性能なものに変更することが可能となり、DSRC無線装置3の更なる低価格化を図ることも可能である。
As described above, the
またレドーム内でヘリカルアンテナの角度調整が可能となったことにより、レドームを搭載したDSRC路側機7の筐体全体の角度を調整することが不要となる。またDSRC路側機7の筐体全体ではなく、ヘリカルアンテナの角度を調整するようにしたので、角度調整部13を小型化することができ、レドーム内に収めることが可能となった。例えば天井壁等に直接取り付けた上で、レドームを一旦取り外してから、レドームの内部の角度調整部13でヘリカルアンテナの角度調整を行うことが可能となるため、角度調整作業が容易になる。
Further, since the angle of the helical antenna can be adjusted in the radome, it is not necessary to adjust the angle of the entire casing of the
実施の形態2.
DSRC路側機7を、例えば地下駐車場のように構造物などで閉じられた空間で使用する場合、DSRC路側機7にはDSRC車載器2から到来する直接波のほかに、構造物等による反射波が到来するため、多重反射波による電波伝搬環境となる。
When the
例えば、車両1に搭載されたDSRC車載器2からDSRC路側機7への入射波の例として、図5から図7に示すような入射波が考えられる。つまり、図5はDSRC車載器2から発射され、DSRC路側機7へ入射する直接波のほかに、DSRC車載器2から発射された電波が路面で反射され、DSRC路側機7に入射する様子を示している。なお図5中の白抜き矢印は車両1の進行方向を示している。また直接波は実線、反射波は破線で表している。図6、図7も同様である。
For example, incident waves as shown in FIGS. 5 to 7 are conceivable as examples of incident waves from the DSRC vehicle-mounted
図6はDSRC車載器2から発射され、DSRC路側機7へ入射する直接波のほかに、DSRC車載器2から発射された電波が車両1上方の構造物、例えばDSRC路側機7を取り付けている天井で電波が反射され、更に路面で反射し、DSRC路側機7に入射する様子を示している。
In FIG. 6, in addition to the direct wave that is emitted from the DSRC
図7はDSRC車載器2から発射され、DSRC路側機7へ入射する直接波のほかに、DSRC車載器2から発射された電波が車両1のボンネットで反射し、DSRC路側機7に入射する様子を示している。
FIG. 7 shows a state in which a radio wave emitted from the DSRC vehicle-mounted
上記のような反射波への対策として、従来のETCシステム等においては、電波吸収体を取り付けることで反射波の抑圧を行っていた。しかし、電波吸収体の材料費や取付工事費等を考慮すると、DSRCシステムも同様の対策を図る場合、導入するための費用が高額となる。従って電波吸収体を用いる代わりに、受信ダイバーシチ機能を追加実装することで多重反射波対策とし、DSRCシステムの低価格化を図る。 As a countermeasure against the reflected wave as described above, in the conventional ETC system or the like, the reflected wave is suppressed by attaching a radio wave absorber. However, in consideration of the material cost of the radio wave absorber, the installation work cost, and the like, the DSRC system has a high cost for introduction when the same countermeasure is taken. Therefore, instead of using a radio wave absorber, a reception diversity function is additionally mounted to prevent multiple reflected waves, thereby reducing the price of the DSRC system.
図8は、受信ダイバーシチ機能を説明するための図であり、DSRC路側機7の内部ブロック例である。無線制御部15より出力された送信データは、無線部16のDSRC L1部21に入力され、プロトコル処理される。
FIG. 8 is a diagram for explaining the reception diversity function and is an example of an internal block of the
DSRC L1部21より出力した送信データは、変復調部22に入力され、無線伝送に適した送信信号に変換し出力する。DSRCシステムの変調方式はASKつまりディジタル振幅変調のほかに、QPSKつまり4相ディジタル位相変調とを併用するため、ディジタル信号をアナログ信号に変換するDA変換部は同相成分(Ich)及び直交成分(Qch)の2種類を使用する。変復調部22より出力された送信信号は、IchDA変換部35とQchDA変換部36によりディジタル信号からアナログ信号に変換して出力される。
The transmission data output from the
アナログ信号に変換された送信信号はIF送信部37に入力し、直交変調及び中間周波数帯への周波数変換を行う。なお中間周波数帯への周波数変換は、PLL部38で作成される中間周波数をIF送信部37に入力して周波数変換する。
The transmission signal converted into the analog signal is input to the
IF送信部37より出力される中間周波数帯の送信信号はアップコンバート部すなわちU/C部39に入力され、搬送波帯に周波数変換される。搬送波周波数帯の搬送波は、PLL部38にて作成される搬送波周波数をU/C部39に入力して周波数変換する。なお搬送波はT/R SW1部40より選択出力され、送信時にはU/C部39に、受信部には後述するD/C部46に出力する。
The intermediate frequency band transmission signal output from the
U/C部39で搬送波帯に周波数変換された送信信号は、高利得増幅部すなわちHPA部41に入力され、送信信号の利得を増幅させて出力する。HPA部41より出力された送信信号は、送受切換スイッチすなわちT/R SW2部42に入力される。T/R SW2部42はスイッチ機能を有し、送信時には送信信号を出力するように選択し、SW部43に出力する。
The transmission signal frequency-converted to the carrier band by the U /
SW部43はスイッチ機能を有し、送信時には送信アンテナ部17に出力する。送信アンテナ部17は、送信信号をDSRC車載器2に対して出力する。例えば図2においては、送信アンテナ部17はヘリカルアンテナ導体10で実施している。
The
次に、車両1搭載のDSRC車載器2より電波を受信する場合について説明する。DSRC車載器2より出力された電波は、無線伝送空間を経てDSRC路側機7の受信アンテナ部18で受信される。受信アンテナ部18も送信アンテナ部17同様、図2においてはヘリカルアンテナ導体10で実施している。
Next, a case where radio waves are received from the DSRC in-
受信は、空間ダイバーシチを行うため少なくとも2本のアンテナを用いている。例えば図8においては、受信アンテナ部18は受信専用アンテナとして、また送信アンテナ部17は送受共用アンテナとしている。
For reception, at least two antennas are used to perform space diversity. For example, in FIG. 8, the
なお図8は、ダイバーシチ合成として選択合成法を用いた場合におけるブロック図である。2本のアンテナで受信された受信信号は、SW部43に入力される。SW部43には、ダイバーシチ制御部44より制御信号が入力される。制御信号は、2本の受信アンテナの包絡線レベルを測定し、包絡線レベルの大きい方のアンテナで受信するようにスイッチを切り替えるための制御信号である。包絡線レベルは例えば、受信信号を対数増幅して検波したRSSI(Received Signal Strength Indicaror)信号を用いる。
FIG. 8 is a block diagram when the selective combining method is used as the diversity combining. Received signals received by the two antennas are input to the
SW部43は、制御信号をもとに受信専用アンテナ、及び送受共用アンテナからの受信信号を選択し、T/R SW2部42へ受信信号を出力する。T/R SW2部42は、受信時には、低雑音増幅部すなわちLNA部45へ受信信号を出力するように切り替える。受信信号はLNA部45に入力され、受信信号の利得を増幅させてダウンコンバート部すなわちD/C部46へ出力する。
The
D/C部46に入力された受信信号は、搬送波周波数帯から中間周波数帯へ周波数変換される。なお周波数変換は、U/C部39同様、PLL部38にて作成される搬送波周波数帯の搬送波をD/C部46に入力して周波数変換する。なお搬送波はT/R SW1部40より出力される。
The received signal input to the D /
中間周波数帯に変換された受信信号は、IF受信部47へ入力される。IF受信部47に入力された信号は、利得を補正された上で、A/D変換器48に出力する。なお利得補正は、変復調部22に入力された受信信号より包絡線レベルを求める。そして、包絡線レベルの強弱を補正するための信号を変復調部22から出力する。補正信号がディジタル信号である場合、自動利得制御信号D/A変換部すなわちAGC D/A部49でアナログ信号に変換した上で、IF受信部47に入力させ、利得を補正する。
The received signal converted into the intermediate frequency band is input to the
利得補正された受信信号は、A/D変換器48にてディジタル信号に変換された後、変復調部22に入力する。
The gain-corrected received signal is converted into a digital signal by the A /
なお図8では、搬送波周波数帯から中間周波数帯へ周波数変換した受信信号を復調させているが、搬送波周波数帯からベースバンド帯周波数に周波数変換した受信信号を復調させる構成としてもよい。 In FIG. 8, the received signal frequency-converted from the carrier frequency band to the intermediate frequency band is demodulated, but the received signal frequency-converted from the carrier frequency band to the baseband frequency may be demodulated.
変復調部22では受信信号を復調する。変復調部22より出力される受信信号は、DSRC L1部21へ入力され、プロトコル処理される。
The
なお、変復調部22とDSRC L1部21とダイバーシチ制御部44は一つのFPGAに機能を搭載することも可能である。
The
受信ダイバーシチ機能を有さない場合の電界強度特性のシミュレーション結果を図9(a)に、受信ダイバーシチ機能を有する場合の電界強度特性のシミュレーション結果を図9(b)に示す。図9(a)、(b)とも、DSRC車載器2からDSRC路側機7までの距離に対する電界強度特性を示すデータである。
FIG. 9A shows a simulation result of the electric field strength characteristic when the reception diversity function is not provided, and FIG. 9B shows a simulation result of the electric field strength characteristic when the reception diversity function is provided. 9A and 9B are data showing the electric field strength characteristics with respect to the distance from the DSRC vehicle-mounted
図9(a)、(b)のシミュレーションはとも地下駐車場空間を想定しており、DSRC車載器2の送信出力を10dBm、DSRC路側機7のアンテナ角度は0°、仰角は45°としている。また受信ダイバーシチ機能を有さない場合は、受信アンテナの高さを
2.65m+0.02585m(図9(a)におけるA1)としている。受信ダイバーシチ機能を有している場合は、2本の受信アンテナの高さを2.65m+0.02585m(図9(b)におけるA1)、2.65m−0.02585m(図9(b)におけるA2)としている。またシミュレーションは4素子パッチアレーアンテナで行っている。
9 (a) and 9 (b) both assume an underground parking space, the transmission output of the DSRC vehicle-mounted
図9(a)より、受信ダイバーシチ機能を有さない場合は、Aに示すように、電界強度の落ち込みが多く見られる。一方、図9(b)より、受信ダイバーシチ機能を有することで、Bに示すように電界強度の落ち込みが抑えられていることがわかる。 From FIG. 9A, when the reception diversity function is not provided, as shown in A, the electric field strength often drops. On the other hand, it can be seen from FIG. 9B that the reception diversity function suppresses the drop in electric field strength as shown in FIG.
このように、受信ダイバーシチ機能を有することで、受信電界強度の落ち込みが抑えられるため、路車間通信の接続が誤って切断されるようなことがなくなる。従って、多重反射波による電波伝搬環境対策として、電波吸収体を設置する必要がなくなり、DSRC路側機7をはじめとするDSRC無線装置3の設置において、低価格化を図ることが可能となる。
As described above, since the reception diversity function is provided, a drop in the reception electric field strength is suppressed, so that the connection of road-to-vehicle communication is not accidentally disconnected. Therefore, it is not necessary to install a radio wave absorber as a countermeasure for the radio wave propagation environment due to multiple reflected waves, and it is possible to reduce the price in installing the
なおシミュレーションでは、4素子のパッチアレーアンテナを用いて受信ダイバーシチ効果を確認したが、図2のようにヘリカルアンテナを用いることでも同様の効果が得られ、かつアンテナ構成が簡易となるため、DSRC路側機の低価格化及び小型化を図ることが可能となる。 In the simulation, the reception diversity effect was confirmed using a four-element patch array antenna. However, the same effect can be obtained by using a helical antenna as shown in FIG. It is possible to reduce the price and size of the machine.
また従来のETCシステムにおいては、通信ゾーン長は30m程度必要とするが、地下駐車場のような閉空間の場合では、DSRCの通信ゾーン長は30mも必要なく、数m程度でもよい。従って、ヘリカルアンテナ導体2本を車両進行方向に対して縦方向に配置すれば路車間通信を用いたサービスに支障ない。もちろんヘリカルアンテナ導体10を3本以上用いてもよいことは言うまでもない。
In the conventional ETC system, the communication zone length is required to be about 30 m. However, in the case of a closed space such as an underground parking lot, the DSRC communication zone length is not required to be 30 m and may be about several meters. Therefore, if the two helical antenna conductors are arranged in the longitudinal direction with respect to the vehicle traveling direction, the service using road-to-vehicle communication is not hindered. Of course, it goes without saying that three or more
本実施例においては、ダイバーシチアンテナの構成法として空間を用いているが、その他にも偏波、角度、周波数、時間、パス等、様々な構成を用いることも可能である。また前記構成法を複数組み合わせて用いることも可能である。 In this embodiment, space is used as the configuration method of the diversity antenna, but various configurations such as polarization, angle, frequency, time, path, and the like can also be used. It is also possible to use a combination of the above construction methods.
さらに本実施例においては、ダイバーシチの合成法として選択合成法を用いているが、等利得合成法や最大利得合成法を用いることも可能である。また前記合成法を適宜組み合わせることも可能である。 Further, in this embodiment, the selective combining method is used as the diversity combining method, but the equal gain combining method or the maximum gain combining method can also be used. Moreover, it is also possible to combine the said synthesis method suitably.
なお、本実施例は駐車場自動料金収受システムをもとに記載したが、駐車場自動料金収受システムのみではなく、ガソリンスタンドやドライブスルー等における自動料金収受、物流運行、歩行者支援、またショッピングや交通や地域等の情報提供に利用することも可能である。 In addition, although the present Example was described based on the automatic parking lot collection system, it is not limited to the automatic parking collection system, but automatic collection of charges at a gas station or drive-through, logistics operation, pedestrian support, and shopping. It can also be used to provide information on traffic, traffic, and areas.
実施の形態3.
以下、この発明に係る実施の形態について説明する。図10はDSRCシステム例を示している。DSRCシステムは、車両1に搭載されているDSRC車載器2と、DSRC無線装置3と、ループコイル4と、発進制御棒5を有する発進制御機6を備える。ここでDSRC無線装置3は、DSRC路側機7と、DSRC制御PC8と、LAN(Local Area Network:構内通信網)ケーブル9より構成される。
Embodiments according to the present invention will be described below. FIG. 10 shows an example DSRC system. The DSRC system includes a
車両1はDSRC車載器2を搭載している。車両1の進行方向は白抜き矢印で表している。DSRC無線装置3は、DSRC路側機7と、DSRC制御PC8と、DSRC路側機7とDSRC制御PC8を接続するLANケーブル9により構成される。ここでDSRC制御PC8は、例えば、ディスプレイ等の表示装置と、キーボード等の外部入力装置と、ハードディスクやコンパクトディスクやDVD(Digital Versatile Disk)等の記憶装置、記憶媒体などからなる。
The
車両1がDSRC路側機7を設置した通路に進入した場合、まず路面に埋め込まれたループコイル4で通過車両を検知する。なお図10のDSRCシステム例では、通過車両検知にループコイルを用いたが、光センサや赤外線センサや超音波センサや重量センサ等、別手段の車両検知器を用いてもよい。
When the
ループコイル4で車両1を検知した場合、DSRC路側機7は電波を発射し、DSRC車載器2と無線通信を行う。例えばDSRCシステムが駐車場自動料金収受システムに適用された場合、無線通信により駐車場料金の自動収受が行なわれる。無線通信による自動収受においては、DSRC制御PC8より駐車場料金情報を、例えばクレジットカードの料金決済システムを用いて、通常のクレジットカード使用と同様に決済されるものとしてもよい。
When the
車両1の進行方向に対してDSRC路側機7より更に先には、発進制御棒5を備えた発進制御機6が設置されている。発進制御機6は通常、車両1を通過させないように発進制御棒5を降ろしている。しかし、DSRC車載器2とDSRC路側機7の無線通信により車両1の通行が許可された場合、発進制御機6は発進制御棒5を上げ、車両1を通過させる。例えば、DSRCシステムを駐車場自動料金収受システムに適用した場合、駐車場料金が正常に収受された場合、発進制御機6は発進制御棒5を上げ、車両1を通過させる。車両1が通過したら、発進制御機6は発進制御棒5を降ろす。
A
車両1が発進制御棒5を通過したことを判断するのは、図10には記載していないが、例えば発進制御機6の近くに光センサや赤外線センサや超音波センサや重量センサ等を用いた車両検知器を設置し、車両を検知したら発進制御棒5を降ろすようにしてもよい。
Although it is not shown in FIG. 10 that the
DSRC路側機7のレドームは、例えば図10に示したとおり半球状と直方体とを一体化した形をしており、レドームを外した内部構造の模式図を図11に示す。DSRC路側機7のアンテナにはヘリカルアンテナを用いる。ヘリカルアンテナは、ヘリカルアンテナ導体10と地板11により構成される。ヘリカルアンテナ導体10は地板11に取り付けられ、地板11は支持台12により保持されるとともに、支持台12に対して地板11の角度を変更することが可能である。
The radome of the
更に支持台12の下部には、後述する無線制御部15の機能を果たす回路や部品が搭載された基板P1と、後述する無線部16の機能を果たす回路や部品が搭載された基板P2が内蔵されている。そして支持台12は取付板14に固定する。
Further, in the lower part of the support base 12, a substrate P1 on which a circuit and a part for performing the function of the
なお、基板P1、P2に搭載された部品等からの発熱対策として、基板P1、P2にヒートシンクや丸型や平板型のヒートパイプを取り付け、基板に搭載されている部品等からの熱を放熱させてもよい。 As a countermeasure against heat generation from the components mounted on the substrates P1 and P2, a heat sink or a round or flat heat pipe is attached to the substrates P1 and P2 to dissipate heat from the components mounted on the substrate. May be.
また後述するように、DSRC路側機7とDSRC制御PC8はLANケーブル9で接続するため、DSRC路側機7にはLANケーブル9を接続するためのLAN接続コネクタが必要である。その場合、後述するようにLANインタフェース部の機能は無線制御部15に持たせるため、LAN接続コネクタは、無線制御部15の機能を果たす回路や部品が搭載される基板P1に取り付ける。
Further, as will be described later, since the
従って、無線制御部15の機能を果たす基板P1を取付板14に近づけて配置するよりも、図11に示したように、基板P1が取付板14より遠ざけて、つまりヘリカルアンテナ側に近づけて配置したほうが、LANケーブルを接続する際、取付板14とLAN接続コネクタ位置の間隔が広いため、LANケーブルの取り付けが容易になる。
Therefore, rather than arranging the board P1 that performs the function of the
また角度調整は、角度調整部13を用いて図11に記載した矢印のとおり、仰角方向と方位角方向に角度調整可能としてもよい。 Moreover, angle adjustment is good also as an angle adjustment possible to an elevation angle direction and an azimuth angle direction as the arrow described in FIG.
図12は、角度調整部13の一例を示した図である。支持台12には、方位角固定部50と方位角方向に回転移動可能な方位角回動部51が取り付けられている。方位角固定部50は、例えば樹脂等でできており弾性を持っている。また方位角固定部50は、例えば図12のように凸部を有している。方位角回動部51は、例えば金属でできており、方位角の角度調整が可能となるように、図12のような凹凸を持たせている。
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of the
方位角方向の角度調整を行う場合は、方位角回動部51を回転させ、方位角固定部50の凸部と方位角回動部51の凹部を嵌合させる。方位角固定部50の凸部は前述のとおり弾性を有しているため、方位角回動部51の凹部を嵌合させることで所望の方位角に固定させることが可能となる。
When the angle adjustment in the azimuth angle direction is performed, the azimuth angle rotation unit 51 is rotated, and the convex portion of the azimuth
また仰角方向の角度調整を行う場合は、方位角方向の角度調整と同様にして仰角固定部52と仰角回動部53を用い、仰角回動部53を回転させ、仰角固定部52の凸部と仰角回動部53の凹部を嵌合させることで所望の仰角に固定させることが可能となる。仰角回動部53の構成としては、例えば図12に示しているように、前述した方位角回動部51をL字状に曲げ、支持台12に対して垂直に立てる。支持台12に対して方位角回動部51の垂直な部分に、例えば樹脂でできている仰角固定部52と金属でできている仰角回動部53とを取り付ける。このような構成により仰角方向の角度調整を行うことが可能となる。 When the angle adjustment in the elevation angle direction is performed, the elevation angle rotation unit 53 is rotated using the elevation angle fixing unit 52 and the elevation angle rotation unit 53 in the same manner as the angle adjustment in the azimuth angle direction, and the convex portion of the elevation angle fixing unit 52 is adjusted. By fitting the recesses of the elevation rotation portion 53, it is possible to fix the elevation angle to a desired elevation angle. As the configuration of the elevation rotation unit 53, for example, as shown in FIG. 12, the azimuth rotation unit 51 described above is bent into an L shape and is set up vertically with respect to the support base 12. An elevation angle fixing unit 52 made of, for example, a resin and an elevation angle rotation unit 53 made of metal are attached to a part perpendicular to the support base 12 of the azimuth angle rotation unit 51. With such a configuration, it is possible to adjust the angle in the elevation direction.
なお、図12に示した角度調整部13は、方位角固定部50と仰角固定部52が樹脂でできており、方位角回動部51と仰角回動部53は金属でできている構成としたが、各々の材質はこれに限定するものではない。また方位角回動部51と仰角回動部53に回転モータを取り付けることにより、レドームを取り付けた状態で内部のヘリカルアンテナを回転駆動させて、角度調整させてもよい。
The
このように、レドーム内でヘリカルアンテナの角度調整が可能となったことにより、レドームを搭載したDSRC路側機7の筐体全体の角度を調整することが不要となる。従来のETC路側機は、設置の際には最適な路車間通信が行われるために、レドームを含む路側機全体の設置角度の調整を行っていた。しかし、本発明のDSRC路側機7は、DSRC路側機7のレドームを外した内部の角度調整部13において角度調整可能としているため、レドームを含むDSRC路側機7全体で角度調整させる必要はない。
As described above, since the angle of the helical antenna can be adjusted within the radome, it is not necessary to adjust the angle of the entire casing of the
またDSRC路側機7の筐体全体ではなく、ヘリカルアンテナの角度を調整するようにしたので、角度調整部13を小型化することができ、レドーム内に収めることが可能となった。例えば、取付板14により天井壁等に直接取り付けた上で、レドームを一旦取り外してから、レドームの内部の角度調整部13でヘリカルアンテナの角度調整を行うことが可能となるため、角度調整作業が容易になる。
Further, since the angle of the helical antenna is adjusted rather than the entire casing of the
なお、上記実施の形態においては、取付板14を用いて天井壁に直接取り付け、レドーム内部でヘリカルアンテナの角度調整を行う例を述べたが、例えばETCシステムのように、角度調整機構をレドーム外部に設け、DSRC路側機の筐体全体でアンテナの角度調整を行うようにしてもよい。 In the above embodiment, the example in which the mounting plate 14 is directly attached to the ceiling wall and the angle of the helical antenna is adjusted inside the radome has been described. However, the angle adjusting mechanism is arranged outside the radome, for example, as in the ETC system. The angle of the antenna may be adjusted in the entire casing of the DSRC roadside machine.
実施の形態4.
図13は、DSRC無線装置3のブロック図を示したものである。図13において、DSRC路側機7とDSRC制御PC8はLANケーブル9により接続されている。またDSRC路側機7は、無線制御部15と無線部16と送信アンテナ部17と受信アンテナ部18より構成されている。無線部16は、ディジタル部19とRF送受信部20より構成されている。ディジタル部19は、DSRC L1部21と変復調部22より構成されている。RF送受信部20は、送信部23と受信部24より構成されている。
FIG. 13 shows a block diagram of the
図13のブロック図に対応するプロトコルスタックを図14に示す。なお図14に示されているプロトコルスタックのうち、LPP(Local Port Protocol:ローカルポートプロトコル)部27と、LPCP(Local Port Control Protocol:ローカルポート制御プロトコル)部31と、ELCP(Extended Link Control Protocol:拡張通信制御プロトコル)部32とについては、社団法人電波産業会の標準規格であるARIB STD−T88「狭域通信(DSRC)アプリケーションサブレイヤ」に詳細に記載されているので、ここでは詳細な説明を省略する。
FIG. 14 shows a protocol stack corresponding to the block diagram of FIG. Of the protocol stack shown in FIG. 14, an LPP (Local Port Protocol)
また図14に示されているプロトコルスタックのうち、DSRC L7部33と、DSRC L2部34と、DSRC L1部21とについては、社団法人電波産業会の標準規格であるARIB STD−T75「狭域通信(DSRC)システム」に詳細に記載されているので、ここでは詳細な説明を省略する。
In addition, among the protocol stacks shown in FIG. 14, the
図14において、DSRC制御PC8のプロトコルは、ユーザアプリケーション部25と、基本アプリケーションインタフェース(以下、基本アプリI/F)部86と、LPP部27と、メモリ部28と、LANインタフェース部29より構成される。
In FIG. 14, the protocol of the
またDSRC路側機7における無線制御部15のプロトコルは、LANインタフェース部30と、LPCP部31と、ELCP部32と、DSRC L7部33と、DSRC L2部34より構成される。
The protocol of the
またDSRC路側機7における無線部16のプロトコルは、DSRC L1部21と、変復調部22と、RF送受信部20より構成される。
The protocol of the
各プロトコル機能について説明する。ユーザアプリケーション部25は、DSRCシステムを用いて行うアプリケーション、例えば課金処理や情報等のサービスを提供する。なおユーザアプリケーションは、非ネットワーク系アプリケーションとネットワーク系アプリケーションがあるが、本発明では非ネットワーク系アプリケーションを例としている。ユーザアプリケーション部25には、アプリケーションを実行するアプリケーションプログラムなどが格納されている。アプリケーションは、例えばアイコンのようなグラフィクスをユーザインタフェースとして用いることで選択される。選択されたアプリケーションはアプリケーションプログラムを実行し、基本アプリI/F部86のライブラリを用いてデータ処理を行うようデータの授受を行う。
Each protocol function will be described. The
基本アプリI/F部86は、ユーザアプリケーション部25と下位プロトコルの間に規定されるライブラリ群であり、ユーザアプリケーション部25と下位プロトコルに対するミドルウェア的存在である。
The basic application I / F unit 86 is a library group defined between the
基本アプリI/F部86は、車載器基本指示機能、車載器指示応答機能、車載器メモリアクセス機能、車載器ID通信機能、ICカードアクセス機能、プッシュ型情報配信機能の6種類のライブラリにより構成される。 The basic application I / F unit 86 is composed of six types of libraries: OBE basic instruction function, OBE instruction response function, OBE memory access function, OBE ID communication function, IC card access function, and push type information distribution function. Is done.
DSRC無線装置3とDSRC車載器2において利用するライブラリは同じライブラリである。従って、同じライブラリで処理を行うため、データにはEID(Element IDentifier:要素識別子)、アクセス点識別子、ポート番号等を付与する。すなわち、後述するDSRCプロトコルにてEIDを用いて、ETCシステムもしくは非ネットワーク系アプリケーション/ネットワーク系アプリケーションのいずれを行うか識別する。また後述するELCP部32にてアクセス点識別子を用いて非ネットワーク系アプリケーションとネットワーク系アプリケーションを識別する。また後述するLPCP部31にてローカルポート番号を用いてLPP部27等を識別する。なおEID、アクセス点識別子、ポート番号等は、まずDSRC無線装置3が指定してもよい。またDSRC車載器2が指定してもよい。
The library used in the
車載器基本指示機能とは、路側システムに接続されたサーバから車載器に対して、特定の指示情報を車載器に通知する機能である。 The in-vehicle device basic instruction function is a function for notifying the in-vehicle device of specific instruction information from the server connected to the roadside system to the in-vehicle device.
車載器指示応答機能とは、路側システムに接続されたサーバから車載器に対して、特定の指示情報を車載器に通知するとともに、車載器の入力機構(ボタン等)を用いて、ユーザの応答を路側に返す機能である。 The OBE instruction response function notifies the OBE of specific instruction information from the server connected to the roadside system to the OBE, and uses the input mechanism (button, etc.) of the OBE to respond to the user. Is a function to return to the roadside.
車載器メモリアクセス機能とは、車載器のメモリに、路側システムのアプリケーションがデータを格納する、もしくは、路側システムのアプリケーションから読み出す機能である。 The on-board device memory access function is a function in which an application of the roadside system stores data in the memory of the onboard device or reads from the application of the roadside system.
車載器ID通信機能とは、路側で車載器を識別するため、車載器の有するID(IDentifier:識別子)を路側に通知する機能である。路車間通信で車載器IDを通信する際には、路側機が取得者(事業者)IDを車載器に通知して、車載器がその取得者(事業者)IDに対応した車載器IDを応答する。 The OBE ID communication function is a function for notifying the roadside of an ID (IDentifier) that the OBE has in order to identify the onboard device on the roadside. When communicating the vehicle-mounted device ID through road-to-vehicle communication, the roadside device notifies the vehicle-mounted device of the acquirer (business operator) ID, and the vehicle-mounted device receives the vehicle-mounted device ID corresponding to the acquirer (business operator) ID. respond.
ICカードアクセス機能とは、路側システムからの要求に応じて、ISO/IEC7816で規定された方法でICカードへアクセスするための機能である。ISO/IEC7816とは、接触型ICカードに関する国際標準規格のことである。なお各種規格のカードに対応してもよいことは言うまでもない。 The IC card access function is a function for accessing the IC card by a method defined by ISO / IEC7816 in response to a request from the roadside system. ISO / IEC7816 is an international standard for contact IC cards. It goes without saying that cards of various standards may be supported.
プッシュ型情報配信機能とは、路側システムサーバから、コンテンツもしくはコンテンツの位置を車載器上のクライアントに対して送信し、車載器のクライアント側では、受信したコンテンツ種別に応じた処理を自動的に実行する機能である。 The push-type information distribution function sends the content or content position from the roadside system server to the client on the OBE, and the client side of the OBE automatically executes processing according to the received content type. It is a function to do.
例えば、カード決済システムでは、DSRC車載器に料金情報表示、決済完了情報表示等を行う車載器基本指示機能、車載器の入力機構(ボタン等)を用いてユーザの応答を路側機に返す車載器指示応答機能、路側機からの要求に応じてICカードへアクセスするためICカードアクセス機能、アプリケーション利用情報の蓄積を行う車載器メモリアクセス機能、が用いられる。 For example, in a card payment system, a vehicle-mounted device basic instruction function for displaying fee information, payment completion information, and the like on a DSRC vehicle-mounted device, and a vehicle-mounted device that returns a user response to a roadside device using the vehicle-mounted device input mechanism (buttons, etc.) An instruction response function, an IC card access function for accessing an IC card in response to a request from a roadside device, and an on-vehicle device memory access function for accumulating application usage information are used.
このように、アプリケーション毎で使用する基本アプリケーションの組み合わせが異なる。従って、DSRC無線装置3を用いるアプリケーションを決めれば、DSRC路側PC8に搭載する基本アプリI/F部86は、使用する基本アプリケーションのみでも構わない。またDSRC無線装置3に汎用性を持たせるならば、全ての基本アプリケーションを搭載してもよい。
In this way, the combination of basic applications used for each application is different. Accordingly, if an application using the
LPP部27は、後述するLPCP部31と、非ネットワーク系アプリケーションとの間に介在し、LPCP部31の機能を拡張し、DSRC車載器2及びDSRC無線装置3上の非ネットワーク系アプリケーションに対して、トランザクションサービスと、接続管理サービスを提供することで、アプリケーション構築の効率化を図ることを目的としたトランザクション指向のプロトコルである。
The
またLPP部27はメモリ部28と接続されている。メモリ部28に格納されるデータは、アプリケーションに応じたデータであり、例えば音声や画像情報、車載器ID情報などである。これらのデータは、外部記憶装置、例えばコンパクトディスクやDVDのような記憶媒体に記憶されているファイルをDSRC制御PC8に入れ、ユーザアプリケーション部25がファイルデータを取り込む。ユーザアプリケーション部25に取り込まれたデータは、一旦メモリ部28に格納される。
The
メモリ部28はLPP部27が主体となり制御を行っている。一旦メモリ部28に格納されたデータは、LPP部27により取り出され、LPP部27で取り扱うことが可能となるように、データサイズを細分化する。細分化されたデータには、識別可能なように、ヘッダがつけられ、データの再送要求等や送信する場合に備えてメモリ部28に改めて格納する。データの再送要求や送信を行う場合、メモリ部28より細分化されヘッダをつけたデータを読み出し、再送や送信等を行う。
The
メモリ部28は、アプリケーションに応じてメモリ容量を増減させる場合がある。例えばプッシュ型情報配信機能を用いるアプリケーションでは、大量の音声情報や画像情報を送信する場合、メモリ容量の増設を行う必要が考えられる。そのような場合、本実施例においては、DSRC制御PC8に汎用PCを用いているため、アプリケーションに応じたメモリ交換は、汎用メモリの交換でよい。
The
LANインタフェース部29は、DSRC路側機7の無線制御部15とTCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)インタフェースでLAN接続するためのインタフェース機能を有している。
The
次に、DSRC路側機7における無線制御部15の各プロトコルを説明する。無線制御部15のLANインタフェース部30は、DSRC制御PC8とTCP/IPインタフェースでLAN接続するためのインタフェース機能を有している。
Next, each protocol of the
LPCP部31は、クライアント/サーバモデル及びピアツーピアモデルを前提とした非ネットワーク系アプリケーションに通信手段を提供するために、アプリケーション等の上位プロトコルに対してデータ転送サービスと、管理制御のための管理サービスを提供する制御プロトコルである。
The
ELCP部32は、DSRCの通信機能を補完するために、マルチプロトコル対応、クライアント/サーバ型通信制御、バルク転送制御、同報モード制御、アクセス管理、通信接続管理の機能を有する。
The
DSRC L7部33と、DSRC L2部34と、DSRC L1部21は、開放システム相互接続のためのOSI(Open Systems Interconnection:開放型システム間相互接続)参照モデルに準拠したDSRCプロトコルであり、DSRC L7部33はレイヤ7アプリケーション層に、DSRC L2部34はレイヤ2データリンク層に、DSRC L1部21はレイヤ1物理媒体層に相当する。
The
なお、OSI参照モデルに規定されるレイヤ3、レイヤ4、レイヤ5、レイヤ6等で、システムに必要な機能は、レイヤ7として規定している。
It should be noted that functions required for the system are defined as
レイヤ7アプリケーション層に相当するDSRC L7部33は、アプリケーションに対して通信制御手段を提供し、アプリケーションに対してサービスを提供するとともに、DSRC L2部34を介してデータの送受信を行う。複数のアプリケーションに対しサービス提供可能である。またDSRC L2部34に相当するレイヤ2データリンク層と連携して、アソシエーション手順とアプリケーション管理等を行う機能を有している。
The
レイヤ2データリンク層に相当するDSRC L2部34は更に、論理リンク制御副層と、媒体アクセス制御副層とにわけることができる。
The
レイヤ2データリンク層の論理リンク制御副層では、確認なしデータリンクコネクションレス型通信サービスと、確認ありデータリンクコネクションレス型通信サービスをサポートする機能を有している。
The logical link control sublayer of the
レイヤ2データリンク層の媒体アクセス制御副層では、無線チャネルの通信管理を行うため、アソシエーション(リンク接続)、スロット(フレーム)制御、データのスロット単位での分割化処理、媒体アクセス制御副層レベルの部分再送制御、簡易秘話(スクランブル)をサポートする。
In the medium access control sublayer of the
次に、DSRC路側機7における無線部16の各プロトコルを説明する。レイヤ1物理媒体層に相当するDSRC L1部21は、レイヤ2及びシステム層管理情報に従いデータの分解組立を行う。更に、レイヤ2及びシステム層管理はプリアンブル及び同期ワードの付加等物理スロットの構成分解を行う。
Next, each protocol of the
変復調部22は、DSRC L1部21から受けた送信データを無線伝送路に適した送信信号に変換し、また後述するRF送受信部20より受けた受信信号から受信データを抽出処理し復調等を行う変復調機能を有する。
The
RF送受信部20は、図13にも示したように送信部23と受信部24より構成されている。送信部23は、例えば、DA変換部、局所発振部、PLL部、アップコンバータ部、高利得増幅部などにより構成される。DA変換部にて送信信号をディジタル信号からアナログ信号に変換し、局所発振部とPLL部とアップコンバータ部にて送信信号をベースバンド帯から搬送波帯に周波数変換して、高利得増幅部にて送信信号の利得を増幅させる。
As shown in FIG. 13, the RF transmitter /
受信部24は、例えば、低雑音増幅部、ダウンコンバータ部、PLL部、局所発振部、AD変換部などにより構成される。受信アンテナ部18より入力される受信信号の利得を低雑音増幅部にて増幅させ、ダウンコンバータ部とPLL部と局所発振部にて搬送波帯から中間周波数帯もしくはベースバンド帯に周波数変換して、AD変換部にて受信信号をアナログ信号からディジタル信号に変換する。PLL部や局所発振部は、送信部23のPLL部や局所発振部と共通化することも可能である。
The receiving
送信アンテナ部17は、RF送受信部20より受けた送信信号を無線伝送路に出力する。受信アンテナ部18は無線伝送路より受けた受信信号をRF送受信部20へ出力する。
The
従来のDSRC無線装置においては、例えば送信アンテナ部17と受信アンテナ部18とRF送受信部20と変復調部22をDSRC路側機7に、DSRC L1部21と、DSRC L2部34と、DSRC L7部33を中央処理装置、すなわちCPU一つに、またELCP部32からの上位プロトコルを別のCPU一つに収め、各々のCPUを搭載する基板を分けて無線制御装置の筐体に収納していた。また無線制御装置に収納された基板にサーバPCを接続し、アプリケーションを実施していた。
In the conventional DSRC radio apparatus, for example, the
従来においては、例えばETCシステムでは、車両8台と接続可能また車両速度が180km/hに対しても接続可能であることが必要とされ、例えばDSRCプロトコルはハードウェア制御の機能をもつため、ETCの規格に定義された限界性能を出すには処理能力の高いCPUが必要であり、回路規模、回路部品構成が増大するため、基板サイズが大きくなっていた。従って、負荷分散させるため基板を2枚以上に分けなくてはならず、無線制御装置を含むDSRC無線装置の筐体が大きかった。 Conventionally, for example, in an ETC system, it is necessary to be able to connect to 8 vehicles and to connect to a vehicle speed of 180 km / h. For example, since the DSRC protocol has a hardware control function, In order to achieve the limit performance defined in this standard, a CPU with high processing capability is required, and the circuit size and circuit component configuration increase, so the substrate size has increased. Therefore, it is necessary to divide the board into two or more in order to distribute the load, and the case of the DSRC radio apparatus including the radio control apparatus is large.
しかしDSRCシステムの使用アプリケーションにおいて、例えば駐車場自動料金収受システムでは、接続台数が8台である必要はない。また車両速度が180km/hより低速な車両に対してシステムが正常動作すればよい等を考慮してDSRCシステムの仕様を限界性能より低くすることで、負荷分散させる必要はなく、CPU性能をより低い性能のものに変更することが可能となる。 However, in the use application of the DSRC system, for example, in the automatic parking lot collection system, the number of connected units does not need to be eight. In addition, considering that the system only needs to operate normally for a vehicle with a vehicle speed lower than 180 km / h, the specification of the DSRC system is made lower than the limit performance, so there is no need to distribute the load, and the CPU performance is improved. It becomes possible to change to a low performance one.
また、無線部16に含まれるディジタル部19の機能を一つのFPGA(Field Programmable Gate Array)に搭載し、DSRC L2部34、DSRC L7部33、ELCP部32、LPCP部31、LANインタフェース部30の機能をCPU(Central Processing Unit:中央処理装置)に搭載(以下、CPU1)することで、FPGAとCPU1を基板一枚に搭載することも可能であり、DSRC路側機7内部に収納することが可能となる。なお、DSRC L2部34における媒体アクセス制御副層が高速処理を必要とする場合、CPU1ではなく、FPGAに機能を移してもよい。
In addition, the function of the
またLPP部27とLPCP部31との間でプロトコルを切り分けることにより、LANインタフェース部29、LPP部27、基本アプリI/F部86、ユーザアプリケーション部25の機能をCPUに搭載(以下、CPU2)することで、汎用PCであるDSRC制御PC8に搭載することができる。
The functions of the
なお例えば、下位層であるELCP部32でプロトコルを切り分けて接続することも可能であるが、ELCP部32で扱える単位データ量が少ないため、データを細分化しなくてはならない。従って、データ転送が正常に終了したときなどに、データ転送先がデータ転送元に送信するACK(ACKnowledgement)は細分化した分のやり取りを行わなくてはならず、通信トラヒック量が増大する。
For example, the protocol can be divided and connected by the
またLPP部27と基本アプリI/F部86との間でプロトコルを切り分けて、LANケーブル9で接続することも可能であるが、その場合はメモリ部28をDSRC路側機7側へ搭載しなくてはならない。このため、DSRC路側機7の筐体が大きくなり小型化を妨げることとなる。またアプリケーションに応じてメモリ交換を行う場合、汎用PCならばすぐにメモリ交換可能だが、DSRC路側機7に搭載した場合、レドームもしくはDSRC路側機7自体取り外して交換する、または表面実装型メモリを用いた場合は、基板自体交換することも考えられ、大掛かりな据付工事が必要となる。
It is also possible to divide the protocol between the
LPP部27とLPCP部31との間ならば、扱えるデータ量が下位のプロトコルより多いため、ACKのやりとりが少なく、通信トラヒック量が増大することがない。従って、LANケーブル9を用いてデータ送受を行うことが可能となる。
Between the
図15は、DSRC路側機7とDSRC制御PC8をLANケーブル9で接続する形態の例を説明する図である。図15(a)は、複数のDSRC路側機7とDSRC制御PC8を接続する例である。また図15(b)は、DSRC路側機7とDSRC制御PC8を長距離接続する例である。
FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a form in which the
従来のDSRC無線装置では、例えばDSRC無線装置を用いたシステムにおいてDSRC路側機7を増設する場合、DSRC路側機7と無線制御装置は一対一対応であるため、DSRC路側機7を増設する毎に無線制御装置をDSRC路側機7の台数分増設する必要がある。従って、無線制御装置のハードウェア規模の増大、及びDSRCシステムの高価格化につながる。
In a conventional DSRC wireless device, for example, when a
しかし本発明のように、DSRC路側機7とDSRC制御PC8は、LANケーブル9で接続できる。従って図15(a)に示したように、複数のDSRC路側機7をHUB(ハブ)60を介して1台のDSRC制御PCと接続し、制御を行うことが可能となる。またDSRC制御PC8もHUB60を用いて広域エリアネットワークと接続を行うことが可能となる。
However, as in the present invention, the
また、DSRC路側機7とDSRC制御PC8の距離がLANケーブルの伝送距離の上限(例えば100m)を超える場合、LANケーブルと光ケーブルを組み合わせて接続する方法もある。例えば図15(b)にようにメディアコンバータ61を用いて、DSRC路側機7からメディアコンバータ61に出力される信号はLANケーブル9で接続する。
Further, when the distance between the
メディアコンバータ61では、DSRC路側機7より出力された電気信号を光信号に変換する。変換された光信号は光ケーブル62を介してDSRC制御PC8側のメディアコンバータ61に入力される。DSRC制御PC8側のメディアコンバータ61において光信号は電気信号に変換され、DSRC制御PC8へ出力される。DSRC路側機7が複数ある場合は、図15(b)のように、DSRC制御PC8にHUB60を接続して、DSRC制御PC8側の各メディアコンバータ61とHUB60をLANケーブル9で接続させてもよい。
The media converter 61 converts the electrical signal output from the
なお、DSRC路側機7を屋外に設置する場合、LANケーブル9も屋外に配線する必要があるため、LANケーブル9に防滴(防水、防湿)処理等を施してもよい。
Note that when the
上記のように構成することで、FPGAとCPU1を基板一枚で搭載することができ、DSRC路側機7の低価格化及び小型化が可能となる。またCPU2を汎用PCに搭載することで、DSRC制御PC8を汎用PCで実施できるため、DSRC無線装置3の低価格化及び小型化が可能となる。また前記構成にして無線制御装置の機能をDSRC路側機7とDSRC制御PC8に振り分けることにより、無線制御装置のハードウェア、筐体が不要となる。従って、DSRC無線装置3の低価格及び小型化が可能となる。
With the configuration described above, the FPGA and the
また前述したように、LPP部27にはメモリ部28が接続され、アプリケーションに応じてメモリ容量の増減を行う。従来は無線制御装置にメモリ用基板を設け、表面実装型メモリを搭載していたため、アプリケーション変更のたびに表面実装型メモリの搭載基板を交換する必要があった。しかし、本実施例の構成とすることで、メモリは汎用PCのメモリを用いて容量の増減を行うことが可能となり、メモリ交換が容易となる。またDSRCシステムの仕様を限界性能より低くすることで、メモリ数削減、もしくはメモリ性能をより低性能なものに変更することが可能となり、DSRC無線装置3の更なる低価格化を図ることも可能である。
As described above, the
また従来は、DSRC路側機7と無線制御装置を接続するのに光ベースバンド信号で伝送させていたため伝送ケーブルが高価であった。しかし本発明で示したとおり、DSRC路側機7とDSRC制御PC8を接続するのに伝送ケーブルより低価格なLANケーブル9を用いることで、DSRC無線装置3の低価格化を図ることが可能となる。
Conventionally, the transmission cable is expensive because the optical baseband signal is used to connect the
また前述したように、LANケーブル9とHUB60を用いてDSRC路側機7とDSRC制御PC8を接続することで、複数のDSRC路側機7を1台のDSRC制御PC8で制御することが可能となるので、従来のように、DSRC路側機7を増設する毎に無線制御装置を増設する必要はなく、DSRCシステム全体の低価格化を図ることが可能となる。
Further, as described above, by connecting the
実施の形態5.
図16はDSRC路側機7内の無線制御部15におけるメモリ開放機能に関する図である。図16において、70はDSRC ASL(Application Sub Layer:アプリケーションサブレイヤ)部70であり、図14におけるLPCP部31とELCP部32に相当する。
FIG. 16 is a diagram regarding a memory release function in the
従来は、図16(a)に示すように、例えば、ダウンリンク通信においてDSRC ASL部70より出力されるデータは、DSRC L7部33でプロトコル処理をされてメッセージバッファ部71にタスク処理要求が出力される。DSRC L7部33よりメッセージバッファ部71に出力されるタスク処理要求は通信リンク確立要求や車載器ID取得などである。
Conventionally, as shown in FIG. 16A, for example, data output from the
メッセージバッファ部71は、DSRC L2部34にタスク処理要求が届いていることを通知する。通知を受けたDSRC L2部34は、メッセージバッファ部71にタスク処理要求が届いていることを確認すると、DSRC L2部34はメッセージバッファ部71にタスク処理要求を送信するように要求し、それを受けたメッセージバッファ部71は、DSRC L2部34にタスク処理要求を送信する。
The
DSRC L2部34は受信したタスク処理要求をもとに情報処理を行い、図14に示した下位のプロトコルへデータを送信する。
The
ここで車両1が、例えばDSRC路側機7の出力電波が所定以上の電力を有するDSRC通信領域に存在せず、DSRC路側機7の出力電波が必ずしも所定以上の電力を有しないDSRC通信不安定領域にいる場合を考える。
Here, the
DSRC通信不安定領域にDSRC車載器2が存在する場合、DSRC車載器2はDSRC路側機7とのアップリンク通信が十分確立されておらず、通信回線が接続したり切断している。従ってDSRC車載器2は、DSRC路側機7に信号を送信しない状態が生じる。その場合、DSRC路側機7はDSRC車載器2より信号を受信しないため、DSRC車載器2との通信を確立させようと再接続要求を繰り返す。
When the DSRC in-
従って、例えばダウンリンク通信において、メッセージバッファ部71にはDSRC L7部33からのタスク処理要求が出力される。しかしDSRC L2部34は、DSRC車載器2とのリンクが確立されていないため、データ(一連のタスク)処理中であるBUSYモードからデータ(一連のタスク)処理済であるREADYモードへの遷移に移ることができない。
Therefore, for example, in downlink communication, the task processing request from the
従ってDSRC L2部34は、メッセージバッファ部71にタスク処理要求が届いている通知を受けても、BUSYモードであるためタスク処理要求が届いていることの確認を行うことができず、DSRC L2部34はあたかもSLEEP状態であるように振る舞う。従って、DSRC L7部33のタスク処理要求はメッセージバッファ部71に蓄積され続ける。
Therefore, even if the
そしてDSRC L7部33よりのタスク処理要求がメッセージバッファ部71の容量を超えると、DSRC L7部33はタスク処理要求をメッセージバッファ部71にタスク処理要求を送信することができず、DSRC L7部33をはじめとする無線制御部15の機能がハングアップする。
When the task processing request from the
また例えば、従来では、図16(a)におけるDSRC L7部33やDSRC L2部34のメモリ領域は、複数のタスク処理が完了したら該当するメモリ領域を開放させていた。従って一つのタスク処理が完了してもメモリ領域の開放は行わないため、一定時間内においてDSRC L2部34が開放するメモリ量よりメッセージバッファ部71のタスク処理要求蓄積量が上回る場合、DSRC L7部33からのタスク処理要求量がメッセージバッファ部71の容量を超える場合も考えられる。
Further, for example, conventionally, the memory areas of the
このような場合、上記現象が発生しないようにするため、通常、OS(Operating Sysytem:オペレーティングシステム)72は、メモリ監視機能を用いる。OS72のメモリ監視機能は、例えば、図16(a)におけるDSRC L7部33やメッセージバッファ部71やDSRC L2部34のメモリ領域を監視することで、メッセージバッファ部71のタスク処理要求蓄積量が容量限界に近づく場合、DSRC L7部33にタスク処理要求をメッセージバッファ部71に送信しないように命令を出す。これにより、無線制御部15の機能のハングアップを防いでいる。
In such a case, the OS (Operating System: operating system) 72 normally uses a memory monitoring function in order to prevent the above phenomenon from occurring. For example, the memory monitoring function of the OS 72 monitors the memory area of the
なお本発明においてOSとしては、例えばリアルタイムオペレーティングシステムを用いることで実行処理は可能である。 In the present invention, execution processing is possible by using, for example, a real-time operating system as the OS.
しかし本発明においてはDSRC路側機7の小型化を図る上で、DSRC ASL部70、DSRC L7部33、メッセージバッファ部71、DSRC L2部34、OSはCPU一つで実現することが望ましい。その場合、OSのメモリ監視機能を削除、もしくはメモリ監視機能を有さないOSを用いる場合が考えられる。
However, in the present invention, in order to reduce the size of the
そのような場合でも、上記のような無線制御部15の機能のハングアップを防ぐため、図16(b)に示したように、各処理部にメモリ開放機能部73を設ける。またこのメモリ開放機能部73は、従来とは異なり、一つのタスク処理が完了したら各機能ブロック、例えばDSRC L2部34はタスク処理完了フラグを立てる。DSRC L2部34内のメモリ開放機能部73は、タスク処理完了フラグを確認したら、処理が完了したタスクに該当するメモリ領域をすぐに開放するようにメモリに命令を出す。
Even in such a case, in order to prevent the above-described hang-up of the function of the
これによりDSRC L2部34は、メモリバッファ部71よりタスク処理要求を受け、そのタスク処理が完了する毎にメモリ領域を開放するようにしたため、DSRC L2部34がSLEEP状態であるような振る舞いを行うことがない。よって、例えばDSRC L2部34は複数のタスク処理が完了せず、複数のタスク処理に該当するメモリ領域が開放されていないため、メモリバッファ部71にタスク処理要求が蓄積され続けるという状態を防ぐことが可能となる。
As a result, the
また例えばDSRC L7部33はメッセージバッファ部71に送信されるタスク処理要求にイベントフラグを付加する。従って、DSRC L2部34がメッセージバッファ部71のタスク処理要求にイベントフラグが付加されていることを確認したら、DSRC L2部34がタスク処理要求を即座に取得する処理とした。
For example, the
このことで、メモリバッファ部71にタスク処理要求が蓄積され続けるという状態を防ぐことが可能となる。またDSRC L2部34がタスク処理要求のイベントフラグを確認したらタスク処理要求を即座に取得するようにしたため、従来のように、メッセージバッファ部71がDSRC L2部34に、タスク処理要求が届いていることを通知する手順が省略可能である。従って、省略された手順の分だけ、処理時間を短縮することが可能となる。
As a result, it is possible to prevent a situation in which task processing requests are continuously stored in the
これにより、DSRC通信不安定領域で再接続要求が多発しても無線制御部15の機能がハングアップすることなくなる。またOSによるメモリ監視機能を用いず、各プロトコル処理部にてメモリ開放機能部73を用いることで、OSが変更されても対応可能である。また、CPU容量上限のために、OSのメモリ監視機能を削除するなどの機能限定にも対応することが可能となる。
Thereby, even if reconnection requests frequently occur in the DSRC communication unstable region, the function of the
実施の形態6.
DSRC路側機7を、例えば地下駐車場のように構造物などで閉じられた空間で使用する場合、DSRC路側機7にはDSRC車載器2から到来する直接波のほかに、構造物等による反射波が到来するため、多重反射波による電波伝搬環境となる。
When the
例えば、車両1に搭載されたDSRC車載器2からDSRC路側機7への入射波の例として、図17に示すような入射波が考えられる。つまり、図17(a)はDSRC車載器2から発射され、DSRC路側機7へ入射する直接波のほかに、DSRC車載器2から発射された電波が路面で反射され、DSRC路側機7に入射する様子を示している。なお図17中の白抜き矢印は車両1の進行方向を示している。また直接波は実線、反射波は破線で表している。
For example, an incident wave as shown in FIG. 17 can be considered as an example of an incident wave from the DSRC vehicle-mounted
図17(b)はDSRC車載器2から発射され、DSRC路側機7へ入射する直接波のほかに、DSRC車載器2から発射された電波が車両1上方の構造物、例えばDSRC路側機7を取り付けている天井で電波が反射され、更に路面で反射し、DSRC路側機7に入射する様子を示している。
In FIG. 17B, in addition to the direct wave that is launched from the DSRC vehicle-mounted
図17(c)はDSRC車載器2から発射され、DSRC路側機7へ入射する直接波のほかに、DSRC車載器2から発射された電波が車両1のボンネットで反射し、DSRC路側機7に入射する様子を示している。
In FIG. 17C, in addition to the direct wave that is emitted from the DSRC
上記のような反射波への対策として、従来のETCシステム等においては、電波吸収体を取り付けることで反射波の抑圧を行っていた。しかし、電波吸収体の材料費や取付工事費等を考慮すると、DSRCシステムがETCシステムと同様の対策を図る場合、導入するための費用が高額となる。従って電波吸収体を用いる代わりに、受信ダイバーシチ機能を追加実装することで多重反射波対策とし、DSRCシステムの低価格化を図る。 As a countermeasure against the reflected wave as described above, in the conventional ETC system or the like, the reflected wave is suppressed by attaching a radio wave absorber. However, in consideration of the material cost of the radio wave absorber, the installation work cost, and the like, when the DSRC system aims to take the same measures as the ETC system, the cost for introduction becomes high. Therefore, instead of using a radio wave absorber, a reception diversity function is additionally mounted to prevent multiple reflected waves, thereby reducing the price of the DSRC system.
図18は、受信ダイバーシチ機能を説明するための図であり、DSRC路側機7の内部ブロック例である。無線制御部15より出力された送信データは、無線部16のDSRC L1部21に入力され、プロトコル処理される。
FIG. 18 is a diagram for explaining the reception diversity function and is an internal block example of the
DSRC L1部21より出力した送信データは、変復調部22に入力され、無線伝送に適した送信信号に変換し出力する。DSRCシステムの変調方式はASKつまりディジタル振幅変調のほかに、QPSKつまり4相ディジタル位相変調とを併用するため、ディジタル信号をアナログ信号に変換するDA変換部は同相成分(Ich)及び直交成分(Qch)の2種類を使用する。変復調部22より出力された送信信号は、IchDA変換部35とQchDA変換部36によりディジタル信号からアナログ信号に変換して出力される。
The transmission data output from the
アナログ信号に変換された送信信号はIF送信部37に入力し、直交変調及び中間周波数帯への周波数変換を行う。なお中間周波数帯への周波数変換は、PLL部38で作成される中間周波数をIF送信部37に入力して周波数変換する。
The transmission signal converted into the analog signal is input to the
IF送信部37より出力される中間周波数帯の送信信号はアップコンバート部すなわちU/C部39に入力され、搬送波帯に周波数変換される。搬送波周波数帯の搬送波は、PLL部38にて作成される搬送波周波数をU/C部39に入力して周波数変換する。なお搬送波はT/R SW1部40より選択出力され、送信時にはU/C部39に、受信時には後述するD/C部46に出力する。
The intermediate frequency band transmission signal output from the
U/C部39で搬送波帯に周波数変換された送信信号は、高利得増幅部すなわちHPA部41に入力され、送信信号の利得を増幅させて出力する。HPA部41より出力された送信信号は、送受切換スイッチすなわちT/R SW2部42に入力される。T/R SW2部42はスイッチ機能を有し、送信時には送信信号を出力するように選択し、SW部43に出力する。
The transmission signal frequency-converted to the carrier band by the U /
SW部43はスイッチ機能を有し、送信時には送信アンテナ部17に出力する。送信アンテナ部17は、送信信号をDSRC車載器2に対して出力する。例えば図11においては、送信アンテナ部17はヘリカルアンテナ導体10で実施している。
The
次に、車両1搭載のDSRC車載器2より電波を受信する場合について説明する。DSRC車載器2より出力された電波は、無線伝送空間を経てDSRC路側機7の受信アンテナ部18で受信される。受信アンテナ部18も送信アンテナ部17同様、図11においてはヘリカルアンテナ導体10で実施している。
Next, a case where radio waves are received from the DSRC in-
受信は、空間ダイバーシチを行うため少なくとも2本のアンテナを用いている。例えば図18においては、受信アンテナ部18は受信専用アンテナとして、また送信アンテナ部17は送受共用アンテナとしている。
For reception, at least two antennas are used to perform space diversity. For example, in FIG. 18, the
なお図18は、ダイバーシチ合成として選択合成法を用いた場合におけるブロック図である。2本のアンテナで受信された受信信号は、SW部43に入力される。SW部43には、ダイバーシチ制御部44より制御信号が入力される。制御信号は、2本の受信アンテナの包絡線レベルを測定し、包絡線レベルの大きい方のアンテナで受信するようにスイッチを切り替えるための制御信号である。包絡線レベルは例えば、受信信号の強度を検出したRSSI(Received Signal Strength Indicator:受信信号強度表示)信号を用いる。
FIG. 18 is a block diagram when the selective combining method is used as the diversity combining. Received signals received by the two antennas are input to the
SW部43は、制御信号をもとに受信専用アンテナ、及び送受共用アンテナからの受信信号を選択し、T/R SW2部42へ受信信号を出力する。T/R SW2部42は、受信時には、低雑音増幅部すなわちLNA部45へ受信信号を出力するように切り替える。受信信号はLNA部45に入力され、受信信号の利得を増幅させてダウンコンバート部すなわちD/C部46へ出力する。
The
D/C部46に入力された受信信号は、搬送波周波数帯から中間周波数帯へ周波数変換される。なお周波数変換は、U/C部39同様、PLL部38にて作成される搬送波周波数帯の搬送波をD/C部46に入力して周波数変換する。なお搬送波はT/R SW1部40より出力される。
The received signal input to the D /
中間周波数帯に変換された受信信号は、IF受信部47へ入力される。IF受信部47に入力された信号は、利得を補正された上で、A/D変換器48に出力する。なお利得補正は、変復調部22に入力された受信信号より包絡線レベルを求める。そして、包絡線レベルの強弱を補正するための信号を変復調部22から出力する。補正信号がディジタル信号である場合、自動利得制御信号D/A変換部すなわちAGC D/A部49でアナログ信号に変換した上で、IF受信部47に入力させ、利得を補正する。
The received signal converted into the intermediate frequency band is input to the
利得補正された受信信号は、A/D変換器48にてディジタル信号に変換された後、変復調部22に入力する。
The gain-corrected received signal is converted into a digital signal by the A /
なお図18では、搬送波周波数帯から中間周波数帯へ周波数変換した受信信号を復調させているが、搬送波周波数帯からベースバンド帯周波数に周波数変換した受信信号を復調させる構成としてもよい。 In FIG. 18, the received signal frequency-converted from the carrier frequency band to the intermediate frequency band is demodulated, but the received signal frequency-converted from the carrier frequency band to the baseband frequency may be demodulated.
変復調部22では受信信号を復調する。変復調部22より出力される受信信号は、DSRC L1部21へ入力され、プロトコル処理される。
The
なお、変復調部22とDSRC L1部21とダイバーシチ制御部44は一つのFPGAに機能を搭載することも可能である。
The
受信ダイバーシチ機能を有さない場合の電界強度特性のシミュレーション結果を図19(a)に、受信ダイバーシチ機能を有する場合の電界強度特性のシミュレーション結果を図19(b)に示す。図19(a)、(b)とも、DSRC車載器2からDSRC路側機7までの距離に対する電界強度特性を示すデータである。
FIG. 19A shows the simulation result of the electric field strength characteristic when the reception diversity function is not provided, and FIG. 19B shows the simulation result of the electric field strength characteristic when the reception diversity function is provided. FIGS. 19A and 19B are data showing the electric field strength characteristics with respect to the distance from the DSRC vehicle-mounted
図19(a)、(b)のシミュレーションはとも地下駐車場空間を想定しており、DSRC車載器2の送信出力を10dBm、DSRC路側機7のアンテナ角度は0°、仰角は45°としている。また受信ダイバーシチ機能を有さない場合は、受信アンテナの高さを
2.65m+0.02585m(図19(a)におけるA1)としている。受信ダイバーシチ機能を有している場合は、2本の受信アンテナの高さを2.65m+0.02585m(図19(b)におけるA1)、2.65m−0.02585m(図19(b)におけるA2)としている。またシミュレーションは4素子パッチアレーアンテナで行っている。
19 (a) and 19 (b) both assume an underground parking space, the transmission output of the DSRC vehicle-mounted
図19(a)より、受信ダイバーシチ機能を有さない場合は、Aに示すように、電界強度の落ち込みが多く見られる。一方、図19(b)より、受信ダイバーシチ機能を有することで、Bに示すように電界強度の落ち込みが抑えられていることがわかる。 From FIG. 19 (a), when the reception diversity function is not provided, as shown in A, the electric field strength often drops. On the other hand, as shown in FIG. 19B, it can be seen that the reception diversity function suppresses the drop in electric field strength as shown in FIG.
このように、受信ダイバーシチ機能を有することで、受信電界強度の落ち込みが抑えられるため、路車間通信の接続が誤って切断されるようなことがなくなる。従って、多重反射波による電波伝搬環境対策として、電波吸収体を設置する必要がなくなり、DSRC路側機7をはじめとするDSRC無線装置3の設置において、低価格化を図ることが可能となる。
As described above, since the reception diversity function is provided, a drop in the reception electric field strength is suppressed, so that the connection of road-to-vehicle communication is not accidentally disconnected. Therefore, it is not necessary to install a radio wave absorber as a countermeasure for the radio wave propagation environment due to multiple reflected waves, and it is possible to reduce the price in installing the
なおシミュレーションでは、4素子のパッチアレーアンテナを用いて受信ダイバーシチ効果を確認したが、図11のようにヘリカルアンテナを用いることでも同様の効果が得られ、かつアンテナ構成が簡易となるため、DSRC路側機の低価格化及び小型化を図ることが可能となる。 In the simulation, the reception diversity effect was confirmed using a four-element patch array antenna, but the same effect can be obtained by using a helical antenna as shown in FIG. It is possible to reduce the price and size of the machine.
また従来のETCシステムにおいては、通信ゾーン長は30m程度必要とするが、地下駐車場のような閉空間の場合では、DSRCの通信ゾーン長は30mも必要なく、数m程度でもよい。従って、ヘリカルアンテナ導体2本を車両進行方向に対して縦方向に配置すれば路車間通信を用いたサービスに支障ない。もちろんヘリカルアンテナ導体10を3本以上用いてもよいことは言うまでもない。
In the conventional ETC system, the communication zone length is required to be about 30 m. However, in the case of a closed space such as an underground parking lot, the DSRC communication zone length is not required to be 30 m and may be about several meters. Therefore, if the two helical antenna conductors are arranged in the longitudinal direction with respect to the vehicle traveling direction, the service using road-to-vehicle communication is not hindered. Of course, it goes without saying that three or more
本実施例においては、ダイバーシチアンテナの構成法として空間を用いているが、その他にも偏波、角度、周波数、時間、パス等、様々な構成を用いることも可能である。また前記構成法を複数組み合わせて用いることも可能である。 In this embodiment, space is used as the configuration method of the diversity antenna, but various configurations such as polarization, angle, frequency, time, path, and the like can also be used. It is also possible to use a combination of the above construction methods.
さらに本実施例においては、ダイバーシチの合成法として選択合成法を用いているが、等利得合成法や最大利得合成法を用いることも可能である。また前記合成法を適宜組み合わせることも可能である。 Further, in this embodiment, the selective combining method is used as the diversity combining method, but the equal gain combining method or the maximum gain combining method can also be used. Moreover, it is also possible to combine the said synthesis method suitably.
なお、図18記載の破線部は各機能ブロックを各々素子で構成してもよいし、破線部の全てもしくは一部をMMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuits:モノリシックマイクロ波集積回路)で構成してもよい。破線部をMMICで構成することにより、なお一層DSRC路側機7の小型化、低価格化を図ることができる。
The broken line portion shown in FIG. 18 may be configured with each functional block as an element, or all or part of the broken line portion may be configured with MMIC (Monolithic Microwave Integrated Circuits). . By configuring the broken line portion with MMIC, the
また反射波対策が不要なシステムにおいては、受信ダイバーシチ機能を用いる必要はない。その場合、DSRC路側機7の無線部16を図20のように構成してもよい。つまりFPGA内のダイバーシチ制御部44を削除し、T/RSW2部42より出力した送信信号を送信アンテナ部17に出力し、受信アンテナ部18の受信信号をT/RSW2部42に入力させるようにしてもよい。
In a system that does not require countermeasures against reflected waves, it is not necessary to use the reception diversity function. In that case, you may comprise the radio |
また本発明の実施の形態においては、送信アンテナ部17と受信アンテナ部18としてヘリカルアンテナを例に用いて説明したが、図19のシミュレーションのように、パッチアレーアンテナを用いてもよい。その場合、例えば図11に示した地板11にパッチアレーアンテナを設置してもよい。
In the embodiment of the present invention, a helical antenna is used as an example of the transmitting
その際、HPA部41はT/RSW2部42と送信アンテナ部17の間に設け、T/RSW2部42より出力する送信信号を増幅させてもよい。またLNA部45は、受信アンテナ部18とT/RSW2部42との間に設け、受信アンテナ部18より出力される受信信号を増幅させてもよい。
At that time, the
またT/RSW2部42とU/C部39、T/RSW2部42とD/C部46の間には、図20記載のように利得調整用アンプであるAMP部80を設けてもよい。また図20には記載していないが、HPA部41とT/RSW2部42の間、LNA部45とT/RSW2部42の間に、利得調整用アッテネータを挿入させてもよい。
Further, an
実施の形態3から実施の形態6を用いることにより、DSRC無線装置3の小型化を図ることができる。例えば、従来においてDSRC無線装置は350(W)×350(D)×700(H)程度、DSRCアンテナは200(W)×200(D)×100(H)程度のサイズを有していたものが、本発明を用いることによりDSRC路側機7は170(W)×190(D)×160(H)程度のサイズまで小型化を図ることが可能となる。これにDSRC制御PC8を加えても、従来のDSRC無線装置と比較して小型化を図ることが可能となる。また重量も従来は40kg以上であったものが、DSRC路側機7は1kg程度まで軽量化を図ることが可能となる。
By using the third to sixth embodiments, the
1 車両
2 DSRC車載器
3 DSRC無線装置
4 ループコイル
5 発進制御棒
6 発進制御機
7 DSRC路側機
8 DSRC制御PC
9 LANケーブル
10 ヘリカルアンテナ導体
11 地板
12 支持台
13 角度調整部
14 取付板
15 無線制御部
16 無線部
17 送信アンテナ部
18 受信アンテナ部
19 ディジタル部
20 RF送受信部
21 DSRC L1部
22 変復調部
23 送信部
24 受信部
25 ユーザアプリケーション部
26 基本アプリI/F部
27 LPP部
28 メモリ部
29 LANインタフェース部
30 LANインタフェース部
31 LPCP部
32 ELCP部
33 DSRC L7部
34 DSRC L2部
35 IchDA変換部
36 QchDA変換部
37 IF送信部
38 PLL部
39 U/C部
40 T/R SW1部
41 HPA部
42 T/R SW2部
43 SW部
44 ダイバーシチ制御部
45 LNA部
46 D/C部
47 IF受信部
48 A/D変換部
49 AGC D/A部
50 方位角固定部
51 方位角回動部
52 仰角固定部
53 仰角回動部
60 HUB
61 メディアコンバータ
62 光ケーブル
70 DSRC ASL部
71 メッセージバッファ部
72 OS(メモリ監視機能)
73 メモリ開放機能部
80 AMP部
86 基本アプリI/F部
DESCRIPTION OF
9
61 Media Converter 62
73 Memory
Claims (30)
前記アプリケーション部により利用される複数の基本アプリケーションが格納され、アプリケーションの所定の動作に対応して特定の基本アプリケーションを実行処理する基本アプリケーションインタフェース部と、
メモリ部と、
前記特定の基本アプリケーションとの接続処理を行うとともに、前記メモリ部に対して前記特定の基本アプリケーションとの間で伝送されるデータの書き込みもしくは読み込みを行うローカルポートプロトコル部と、
からなるDSRC制御部と、
前記ローカルポートプロトコル部との間でデータが入出力され、前記特定の基本アプリケーションに対してデータ転送を行うローカルポート制御プロトコル部と、
前記DSRC制御部の通信対象である車載器との通信接続を制御し、前記車載器に送信する送信データ、もしくは前記車載器から受信する受信データを、前記ローカルポート制御プロトコル部との間で授受する通信制御部と、
前記通信制御部から受けた送信データに変調処理を行い、変調した送信信号を前記車載器に送信する送信アンテナ部と、
前記車載器の送信信号を受信し、受信信号から受信データを抽出処理して、前記通信制御部に対して受信データを送出する受信アンテナ部と、
とからなるDSRC路側機と、
前記DSRC制御部と前記DSRC路側機を接続し、前記ローカルポートプロトコル部と前記ローカルポート制御プロトコル部との間の信号伝送を行うLANケーブルと、
を備えることを特徴とするDSRC無線装置。 An application that stores application services using a DSRC (Narrow Area Communication) system for a user and stores a specific application; and
A plurality of basic applications used by the application unit are stored, a basic application interface unit that executes a specific basic application corresponding to a predetermined operation of the application, and
A memory section;
A local port protocol unit that performs connection processing with the specific basic application and writes or reads data transmitted to and from the specific basic application to the memory unit;
A DSRC control unit comprising:
A local port control protocol unit that inputs / outputs data to / from the local port protocol unit and transfers data to the specific basic application;
Controls communication connection with the in-vehicle device that is the communication target of the DSRC control unit, and exchanges transmission data transmitted to the on-vehicle device or reception data received from the on-vehicle device with the local port control protocol unit. A communication control unit,
A transmission antenna unit that performs modulation processing on transmission data received from the communication control unit and transmits the modulated transmission signal to the vehicle-mounted device;
A receiving antenna unit that receives a transmission signal of the in-vehicle device, extracts received data from the received signal, and sends the received data to the communication control unit;
DSRC roadside machine consisting of
A LAN cable for connecting the DSRC control unit and the DSRC roadside unit and performing signal transmission between the local port protocol unit and the local port control protocol unit;
A DSRC radio apparatus comprising:
前記アプリケーションに応じて組み合わされるライブラリ群である複数の基本アプリケーションが格納され、アプリケーションの所定の動作に対応して特定の基本アプリケーションを実行処理する基本アプリケーションインタフェース部と、
前記特定の基本アプリケーションに対してトランザクションサービスと接続管理サービスを提供するローカルポートプロトコル部と、
前記ローカルポートプロトコル部と接続され、前記ユーザアプリケーション部に取り込まれたデータを一旦格納するとともに、前記ローカルポートプロトコル部の制御により一旦格納された前記データを取り出し、処理されたデータを改めて格納した上で、前記ローカルポートプロトコル部よりの要求により前記処理されたデータを読み出されるメモリ部と、
第1のLANインタフェース部と、
からなるDSRC制御部と、
第2のLANインタフェース部と、
前記基本アプリケーション部や、前記ローカルポートプロトコル部等の上位プロトコルに対してデータ転送サービスと管理サービスを提供する制御プロトコルであるローカルポート制御プロトコル部と、
マルチプロトコル対応、クライアント/サーバ型通信制御、バルク転送制御、同報モード制御、アクセス管理、通信接続管理の機能を有する拡張通信制御プロトコル部と、
前記アプリケーションに対して通信制御手段を提供し、アソシエーション手順とアプリケーション管理等を行う機能を有しているDSRC L7部と、
確認なしデータリンクコネクションレス型通信サービスと確認ありデータリンクコネクションレス型通信サービス、アソシエーション(リンク接続)、スロット(フレーム)制御、データのスロット単位での分割化処理、媒体アクセス制御副層レベルの部分再送制御、簡易秘話(スクランブル)をサポートするDSRC L2部と
データの分解組立、プリアンブル及び同期ワードの付加等物理スロットの構成分解を行うDSRC L1部と、
前記DSRC L1部から受けた送信データを無線伝送路に適した送信信号に変換し、また受信信号から受信データを抽出処理して復調等を行う変復調部と、
前記送信信号と前記受信信号の送受信を行うRF送受信部と、
前記無線伝送路に前記送信信号を出力する送信アンテナ部と、
前記無線伝送路から前記受信信号を受信する受信アンテナ部と、
からなるDSRC路側機と、
前記DSRC制御部の第1のLANインタフェース部と前記DSRC路側機の第2のLANインタフェース部を接続し信号の送受信を行うLANケーブルと、
を備えることを特徴とするDSRC無線装置。 An application that provides an application service to the user using the DSRC system is stored; a user application unit that captures data corresponding to the application that provides the application service from an external storage device;
A plurality of basic applications that are a group of libraries combined according to the application are stored, and a basic application interface unit that executes a specific basic application corresponding to a predetermined operation of the application,
A local port protocol unit for providing a transaction service and a connection management service for the specific basic application;
The data is connected to the local port protocol unit and temporarily stored in the user application unit, and the stored data is retrieved under the control of the local port protocol unit, and the processed data is stored again. A memory unit that reads the processed data in response to a request from the local port protocol unit;
A first LAN interface unit;
A DSRC control unit comprising:
A second LAN interface unit;
A local port control protocol unit that is a control protocol that provides a data transfer service and a management service to an upper level protocol such as the basic application unit or the local port protocol unit;
An extended communication control protocol unit having functions of multi-protocol support, client / server type communication control, bulk transfer control, broadcast mode control, access management, communication connection management,
A DSRC L7 unit having a function of providing communication control means for the application and performing an association procedure, application management, and the like;
Data link connectionless communication service without confirmation and data link connectionless communication service with confirmation, association (link connection), slot (frame) control, data segmentation in slot units, medium access control sub-layer level part DSRC L2 unit that supports retransmission control, simple secret (scramble), DSRC L1 unit that performs disassembly of physical slots such as data disassembly / assembly, preamble and synchronization word addition,
A modulation / demodulation unit that converts transmission data received from the DSRC L1 unit into a transmission signal suitable for a wireless transmission path, extracts received data from the reception signal, and performs demodulation and the like;
An RF transceiver for transmitting and receiving the transmission signal and the reception signal;
A transmission antenna unit for outputting the transmission signal to the wireless transmission path;
A receiving antenna unit that receives the received signal from the wireless transmission path;
DSRC roadside machine consisting of
A LAN cable for transmitting and receiving signals by connecting the first LAN interface unit of the DSRC control unit and the second LAN interface unit of the DSRC roadside unit;
A DSRC radio apparatus comprising:
前記ユーザアプリケーション部により利用される複数の基本アプリケーションが格納され、前記アプリケーションの所定の動作に対応して特定の基本アプリケーションを実行処理する基本アプリケーションインタフェース部と、
前記アプリケーションに応じたデータを格納するメモリ部と、
前記特定の基本アプリケーションとの接続処理を行うとともに、前記メモリ部に対して前記特定の基本アプリケーションとの間で伝送されるデータの書き込みもしくは読み込みを行うローカルポートプロトコル部と、
からなるDSRC制御部と、
前記ローカルポートプロトコル部との間でデータが入出力され、前記特定の基本アプリケーションに対してデータ転送を行うローカルポート制御プロトコル部と、
前記DSRC制御部の通信対象である前記車載器との通信接続を制御し、前記車載器に送信する送信データもしくは前記車載器から受信する受信データを前記ローカルポート制御プロトコル部との間で授受する通信制御部と、
前記通信制御部から受けた前記送信データに変調処理を行い、変調した送信信号を前記車載器に送信する送信アンテナ部と、
前記車載器の送信信号を受信し、受信信号から受信データを抽出処理して、前記通信制御部に対して受信データを送出する受信アンテナ部と、
とからなるDSRC路側機と、
前記DSRC制御部と前記DSRC路側機を接続し、前記ローカルポートプロトコル部と前記ローカルポート制御プロトコル部との間の信号伝送を行うLANケーブルと、
を備えることを特徴とするDSRC無線装置。 An application that provides an application service using a DSRC (narrow area communication) system for a user who owns the vehicle-mounted device is stored, and a user application unit that executes and processes a specific application;
A plurality of basic applications used by the user application unit are stored, and a basic application interface unit that executes a specific basic application corresponding to a predetermined operation of the application;
A memory unit for storing data according to the application;
A local port protocol unit that performs connection processing with the specific basic application and writes or reads data transmitted to and from the specific basic application to the memory unit;
A DSRC control unit comprising:
A local port control protocol unit that inputs / outputs data to / from the local port protocol unit and transfers data to the specific basic application;
Controls communication connection with the on-vehicle device that is a communication target of the DSRC control unit, and exchanges transmission data to be transmitted to the on-vehicle device or reception data received from the on-vehicle device with the local port control protocol unit. A communication control unit;
A transmission antenna unit that performs modulation processing on the transmission data received from the communication control unit, and transmits the modulated transmission signal to the vehicle-mounted device;
A receiving antenna unit that receives a transmission signal of the in-vehicle device, extracts received data from the received signal, and sends the received data to the communication control unit;
DSRC roadside machine consisting of
A LAN cable for connecting the DSRC control unit and the DSRC roadside unit and performing signal transmission between the local port protocol unit and the local port control protocol unit;
A DSRC radio apparatus comprising:
前記アプリケーションに応じて組み合わされるライブラリ群である複数の基本アプリケーションが格納され、前記アプリケーションの所定の動作に対応して特定の基本アプリケーションを実行処理する基本アプリケーションインタフェース部と、
前記特定の基本アプリケーションに対してトランザクションサービスと接続管理サービスを提供するローカルポートプロトコル部と、
前記ローカルポートプロトコル部と接続され、前記ユーザアプリケーション部により取り込まれたデータを一旦格納するとともに、前記ローカルポートプロトコル部の制御により一旦格納された前記データを取り出し、前記ローカルポートプロトコル部で取り扱い可能となるように処理されたデータを改めて格納した上で、前記ローカルポートプロトコル部よりの要求によって前記処理されたデータを読み出されるメモリ部と、
第1のLANインタフェース部と、
からなるDSRC制御部と、
第2のLANインタフェース部と、
前記基本アプリケーションインタフェース部や、前記ローカルポートプロトコル部等の上位プロトコルに対してデータ転送サービスと管理サービスを提供する制御プロトコルであるローカルポート制御プロトコル部と、
マルチプロトコル対応、クライアント/サーバ型通信制御、バルク転送制御、同報モード制御、アクセス管理、通信接続管理の機能を有する拡張通信制御プロトコル部と、
前記アプリケーションに対して通信制御手段を提供し、アソシエーション手順とアプリケーション管理等を行う機能を有しているDSRC L7部と、
確認なしデータリンクコネクションレス型通信サービスと確認ありデータリンクコネクションレス型通信サービス、アソシエーション(リンク接続)、スロット(フレーム)制御、データのスロット単位での分割化処理、媒体アクセス制御副層レベルの部分再送制御、簡易秘話(スクランブル)をサポートするDSRC L2部と、
データの分解組立、プリアンブル及び同期ワードの付加等物理スロットの構成分解を行うDSRC L1部と、
前記DSRC L1部から受けた送信データを無線伝送路に適した送信信号に変換し、また受信信号から受信データを抽出処理して復調を行う変復調部と、
前記変復調部より出力された前記送信信号と前記変復調部へ出力する前記受信信号の送受信を行うRF送受信部と、
前記RF送受信部より出力された前記送信信号を前記車載器に出力する送信アンテナ部と、
前記車載器から出力された信号を受信し前記RF送受信部へ出力する受信アンテナ部と
からなるDSRC路側機と、
前記DSRC制御部の第1のLANインタフェース部と前記DSRC路側機の第2のLANインタフェース部を接続し信号の送受信を行うLANケーブルと、
を備えることを特徴とするDSRC無線装置。 An application program that provides an application service using a DSRC system for a user who owns the vehicle-mounted device is stored, and a user application unit that captures data corresponding to the application that provides the application service from an external storage device;
A plurality of basic applications that are a group of libraries combined according to the application are stored, and a basic application interface unit that executes a specific basic application corresponding to a predetermined operation of the application;
A local port protocol unit for providing a transaction service and a connection management service for the specific basic application;
Connected with the local port protocol unit, temporarily stores the data captured by the user application unit, retrieves the data once stored under the control of the local port protocol unit, and can be handled by the local port protocol unit A memory unit from which the processed data is read out in response to a request from the local port protocol unit;
A first LAN interface unit;
A DSRC control unit comprising:
A second LAN interface unit;
A local port control protocol unit that is a control protocol that provides a data transfer service and a management service to an upper level protocol such as the basic application interface unit and the local port protocol unit;
An extended communication control protocol unit having functions of multi-protocol support, client / server type communication control, bulk transfer control, broadcast mode control, access management, communication connection management,
A DSRC L7 unit having a function of providing communication control means for the application and performing an association procedure, application management, and the like;
Data link connectionless communication service without confirmation and data link connectionless communication service with confirmation, association (link connection), slot (frame) control, data segmentation in slot units, medium access control sub-layer level part DSRC L2 part that supports retransmission control, simple secret (scramble),
DSRC L1 part for disassembling and disassembling data, adding and disassembling physical slots such as adding preambles and synchronization words,
A modulation / demodulation unit that converts transmission data received from the DSRC L1 unit into a transmission signal suitable for a wireless transmission path, and performs extraction processing on the received data from the received signal for demodulation;
An RF transceiver for transmitting and receiving the transmission signal output from the modem and the received signal output to the modem;
A transmission antenna unit that outputs the transmission signal output from the RF transceiver unit to the vehicle-mounted device;
A DSRC roadside unit comprising a receiving antenna unit that receives a signal output from the vehicle-mounted device and outputs the signal to the RF transceiver unit;
A LAN cable for transmitting and receiving signals by connecting the first LAN interface unit of the DSRC control unit and the second LAN interface unit of the DSRC roadside unit;
A DSRC radio apparatus comprising:
前記アプリケーションに応じたデータを格納するメモリ部と、
前記特定の基本アプリケーションとの接続処理を行い、前記メモリ部に対して前記特定の基本アプリケーションとの間で伝送されるデータの書き込みまたは読み込みを行うローカルポートプロトコル部と、
からなるDSRC制御部と、
前記ローカルポートプロトコル部との間でデータが入出力され、前記特定の基本アプリケーションに対しデータ転送を行い、前記車載器との通信接続を制御し、前記車載器に送信する送信データまたは前記車載器から受信する受信データを入出力する通信制御部と、
前記通信制御部から出力された前記送信データに変調処理を行い、変調した送信信号を前記車載器に送信するとともに、前記車載器の送信信号を受信し、受信信号から受信データを抽出処理して、前記通信制御部へ受信データを入力するアンテナ部と、
とからなるDSRC路側機と、
前記DSRC制御部と前記DSRC路側機を接続しデータ伝送を行うLANケーブルと、
を備えることを特徴とするDSRC無線装置。 An application providing an application service using a DSRC (narrow band communication) system and a plurality of basic applications are stored for a user who owns the on-vehicle device, and the specific application is operated by operating the basic application corresponding to the specific application. An application section that executes and
A memory unit for storing data according to the application;
A local port protocol unit that performs connection processing with the specific basic application and writes or reads data transmitted to or from the specific basic application to the memory unit;
A DSRC control unit comprising:
Data is input / output to / from the local port protocol unit, data is transferred to the specific basic application, communication connection with the on-vehicle device is controlled, and transmission data transmitted to the on-vehicle device or the on-vehicle device A communication control unit that inputs and outputs received data received from
Modulating the transmission data output from the communication control unit, transmitting the modulated transmission signal to the on-vehicle device, receiving the transmission signal of the on-vehicle device, and extracting the received data from the received signal An antenna unit for inputting received data to the communication control unit;
DSRC roadside machine consisting of
A LAN cable for connecting the DSRC control unit and the DSRC roadside unit for data transmission;
A DSRC radio apparatus comprising:
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