特許 6113491 車載器、通信方法及びプログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6113491

(24)【登録日】2017年3月24日

(45)【発行日】2017年4月12日

(54)【発明の名称】車載器、通信方法及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   H04B 7/08 20060101AFI20170403BHJP

【ＦＩ】

   H04B7/08 Z

【請求項の数】7

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2012-276244(P2012-276244)

(22)【出願日】2012年12月18日

(65)【公開番号】特開2014-121027(P2014-121027A)

(43)【公開日】2014年6月30日

【審査請求日】2015年12月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】309036221

【氏名又は名称】三菱重工メカトロシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100102864

【弁理士】

【氏名又は名称】工藤 実

(74)【代理人】

【識別番号】100117617

【弁理士】

【氏名又は名称】中尾 圭策

(74)【代理人】

【識別番号】100196003

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 太郎

(72)【発明者】

【氏名】永田 剛志

(72)【発明者】

【氏名】早川 祥史

(72)【発明者】

【氏名】竹内 久治

(72)【発明者】

【氏名】安井 潤

(72)【発明者】

【氏名】村田 英明

【審査官】 原田 聖子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−５４１６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−３１０９６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−９９０８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００４／０９３３４６（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｂ ７／０２−７／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１アンテナ及び第２アンテナと、
第１サービスに対応する第１サービス通信部と、
第２サービスに対応する第２サービス通信部と、
前記第１アンテナ及び前記第２アンテナと、前記第１サービス通信部及び前記第２サービス通信部との間の接続関係を切り替えるスイッチと、
前記スイッチを制御する制御部
とを備える車載器であって、
前記第１サービス通信部は、第１通信速度範囲内の通信速度で、前記第１サービスのための通信を、外部の第１通信装置と行うように構成されており、
前記第２サービス通信部は、第２通信速度範囲内の通信速度で、前記第２サービスのための通信を、外部の第２通信装置と行うように構成されており、
前記第１通信速度範囲は、前記第２通信速度範囲と異なっており、
前記車載器は、第１乃至第３動作モードを有しており、
前記車載器が前記第１動作モードに設定されているとき、前記スイッチは、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナの両方を前記第１サービス通信部に接続し、前記第１サービス通信部は、前記第１通信速度範囲内の通信速度で、前記第１通信装置と前記第１サービスのための通信を行い、
前記車載器が前記第１動作モードに設定されているときに前記第１サービス通信部が前記第２サービスの通信のための無線信号を前記第２通信装置から受信したことを検知すると、前記車載器は、前記第２動作モードに移行し、
前記車載器が前記第２動作モードに設定されているとき、前記スイッチは、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナの一方を前記第１サービス通信部に接続し、他方を前記第２サービス通信部に接続し、前記第１サービス通信部は、前記第１通信速度範囲内の通信速度で、前記第１通信装置と前記第１サービスのための通信を行い、前記第２サービス通信部は、前記第２通信速度範囲内の通信速度で、前記第２通信装置と前記第２サービスのための通信を行い、
前記車載器が前記第２動作モードに設定されているときに、前記制御部が、前記第１サービスのための通信を切断するための切断処理を完了すると、前記車載器は、前記第３動作モードに移行し、
前記車載器が第３動作モードに設定されているとき、前記スイッチは、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナの両方を前記第２サービス通信部に接続し、前記第２サービス通信部は、前記第２通信速度範囲内の通信速度で、前記第２通信装置と前記第２サービスのための通信を行う
車載器。

【請求項2】

請求項１に記載の車載器であって、
前記第２通信速度範囲の上限値が、前記第１通信速度範囲の上限値よりも低い
車載器。

【請求項3】

請求項２に記載の車載器であって、
前記第２サービスが、前記車載器のユーザに課せられる料金の処理を電子的に行う課金サービスであり、
前記第１サービスが、前記車載器に交通情報を提供する交通情報サービスである
車載器。

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれかに記載の車載器であって、
前記車載器が第１動作モードに設定されているとき、前記第１サービス通信部は、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナを用いたダイバーシティを行いながら、前記第１通信装置と前記第１サービスのための通信を行う
車載器。

【請求項5】

請求項１乃至４のいずれかに記載の車載器であって、
前記車載器が第３動作モードに設定されているとき、前記第２サービス通信部は、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナを用いたダイバーシティを行いながら、前記第２通信装置と前記第２サービスのための通信を行う
車載器。

【請求項6】

第１アンテナ及び第２アンテナと、
第１サービスに対応する第１サービス通信部と、
第２サービスに対応する第２サービス通信部と、
前記第１アンテナ及び前記第２アンテナと、前記第１サービス通信部及び前記第２サービス通信部との間の接続関係を切り替えるスイッチ
とを備え、
前記第１サービス通信部が、第１通信速度範囲内の通信速度で、前記第１サービスのための通信を、外部の第１通信装置と行うように構成され、
前記第２サービス通信部が、第２通信速度範囲内の通信速度で、前記第２サービスのための通信を、外部の第２通信装置と行うように構成され、
前記第１通信速度範囲は、前記第２通信速度範囲と異なっている車載器による通信方法であって、
前記車載器が第１動作モードに設定されているとき、前記スイッチにより、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナの両方を前記第１サービス通信部に接続した状態で、前記第１サービス通信部により、前記第１通信速度範囲内の通信速度で、前記第１通信装置と前記第１サービスのための通信を行うステップと、
前記車載器が前記第１動作モードに設定されているときに前記第１サービス通信部が前記第２サービスの通信のための無線信号を前記第２通信装置から受信したことを検知すると、前記車載器を前記第２動作モードに移行させるステップと、
前記車載器が前記第２動作モードに設定されているとき、前記スイッチにより、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナの一方を前記第１サービス通信部に接続し、他方を前記第２サービス通信部に接続した状態で、前記第１サービス通信部により前記第１通信速度範囲内の通信速度で前記第１通信装置と前記第１サービスのための通信を行うと共に、前記第２サービス通信部により前記第２通信速度範囲内の通信速度で前記第２通信装置と前記第２サービスのための通信を行うステップと、
前記車載器が前記第２動作モードに設定されているときに、前記第１サービスのための通信を切断するための切断処理を行うステップと、
前記切断処理を完了した後、前記車載器を前記第３動作モードに移行させるステップと、
前記車載器が第３動作モードに設定されているとき、前記スイッチにより前記第１アンテナ及び第２アンテナの両方を前記第２サービス通信部に接続した状態で、前記第２サービス通信部により、前記第２通信速度範囲内の通信速度で、前記第２通信装置と前記第２サービスのための通信を行うステップ
とを具備する
通信方法。

【請求項7】

第１アンテナ及び第２アンテナと、
第１サービスに対応する第１サービス通信部と、
第２サービスに対応する第２サービス通信部と、
前記第１アンテナ及び前記第２アンテナと、前記第１サービス通信部及び前記第２サービス通信部との間の接続関係を切り替えるスイッチ
とを備え、
前記第１サービス通信部が、第１通信速度範囲内の通信速度で、前記第１サービスのための通信を、外部の第１通信装置と行うように構成され、
前記第２サービス通信部は、第２通信速度範囲内の通信速度で、前記第２サービスのための通信を、外部の第２通信装置と行うように構成され、
前記第１通信速度範囲は、前記第２通信速度範囲と異なっている車載器に搭載された演算装置に下記ステップ：
前記車載器が第１動作モードに設定されているとき、前記スイッチを、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナの両方が前記第１サービス通信部に接続されるように制御するステップと、
前記車載器が前記第１動作モードに設定されているときに前記第１サービス通信部が前記第２サービスの通信のための無線信号を前記第２通信装置から受信したことを検知すると、前記車載器を第２動作モードに移行させるステップと、
前記車載器が前記第２動作モードに設定されているとき、前記スイッチを、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナの一方が前記第１サービス通信部に接続され、他方が前記第２サービス通信部に接続されるように制御するステップと、
前記車載器が前記第２動作モードに設定されているときに、前記第１サービスのための通信を切断するための切断処理を行うステップと、
前記切断処理が完了すると、前記車載器を第３動作モードに移行させるステップと、
前記車載器が第３動作モードに設定されているとき、前記スイッチを、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナの両方が前記第２サービス通信部に接続されるように制御するステップ
とを実行させる
プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車載器、通信方法及びプログラムに関し、特に、車両に搭載された車載器に複数のサービスを提供するように構成された通信システムに使用される、車載器、通信方法及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年の車載器は、複数のサービスに対応することが求められている。例えば、車載器が路車間通信及び車車間通信の両方に対応することや、車載器が交通情報サービスと課金サービスの両方に対応していることが求められている。路車間通信及び車車間通信の両方に対応した車載器は、例えば、特許文献１（特開２００８−９９０８５号公報）に開示されている。特許文献１に開示された車載器は、ダイバーシティを行うために２つのアンテナを有しており、該２つのアンテナが、スイッチにより、路車間通信用送受信部と車車間通信用送受信部のいずれかに接続される構成を有している。なお、ダイバーシティとは、当業者に周知のように、独立性の大きい複数の通信経路を用いることにより、一方の通信経路の信号が劣化しても、他方の通信経路の信号を用いて通信品質を確保する技術である。

【0003】

車載器（又はそれを搭載する車両）に複数のサービスを提供するための通信規格として、ＷＡＶＥ（wireless access in vehicular environment）が提案されている。ＷＡＶＥは、無線ＬＡＮ規格であるＩＥＥＥ８０２．１１を移動体向けに改定したものであり、レイヤー１（物理層）、レイヤー２（データリンク層）においてＩＥＥＥ８０２．１１ｐを用いている。ＷＡＶＥの一つの特徴は、各端末に送信機会が平等に与えられる自律分散制御（ＤＣＦ）を行うことである。詳細には、ＷＡＶＥにおいては、各通信フレームが、「チャネル」と呼ばれる複数のタイムスロットに区分されている。各通信フレームは、単一のコンロトールチャネルと、少なくとも一のサービスチャネルを含んでいる。コントロールチャネルでは同報通信が行われ、サービスチャネルでは、特定の送信先にデータを送信するための通信が行われる。送信を希望する送信元の通信端末は、コントロールチャネルにおいて送信先の通信端末及び送信が行われるサービスチャネルを指定する。送信先の通信端末は、指定されたサービスチャネルにおいて、送信元の通信端末からデータを受信する。

【0004】

複数のサービスを提供する場合の一つの問題は、複数のサービスにおいて求められる通信速度や信頼性が異なり得ることである。例えば、交通情報サービスでは、大容量データを通信することが求められる一方で、求められる信頼性は比較的低い。一方、課金サービスでは、通信可能な情報量は少ないことが許容されるが、信頼度が高い通信が求められる。

【0005】

複数のサービスにおいて要求される信頼性が異なる場合、異なる通信速度範囲で通信を行うことが考えられる。この場合、サービスの切り替えに当たり、通信速度範囲の切り替えを行うことが必要になる。しかしながら、不適切な切り替え手順を用いると、サービスが不完全に提供されてしまう事態が発生し得る。特に、上記のＷＡＶＥ通信規格が用いられる場合においては、異なるサービスで異なる通信速度範囲を用いることは前提とされておらず、切り替え手順の問題は重大である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００８−９９０８５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

したがって、本発明の目的は、要求される信頼性が異なる複数のサービスの間の切り替え手順を最適化することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、２本のアンテナを備え、ダイバーシティに対応した車載器において、複数のサービスの間の円滑な切り替えを行うための技術を提供する。

【0009】

詳細には、本発明の一の観点では、車載器が、第１アンテナ及び第２アンテナと、第１サービスに対応する第１サービス通信部と、第２サービスに対応する第２サービス通信部と、第１アンテナ及び第２アンテナと、第１サービス通信部及び第２サービス通信部との間の接続関係を切り替えるスイッチと、スイッチを制御する制御部とを備えている。第１サービス通信部は、第１通信速度範囲内の通信速度で、第１サービスのための通信を、外部の第１通信装置と行うように構成されており、第２サービス通信部は、第２通信速度範囲内の通信速度で、第２サービスのための通信を、外部の第２通信装置と行うように構成されている。ここで、第１通信速度範囲は、第２通信速度範囲と異なっている。当該車載器は、第１乃至第３動作モードを有している。車載器が第１動作モードに設定されているとき、スイッチは、第１アンテナ及び第２アンテナの両方を第１サービス通信部に接続し、第１サービス通信部は、第１通信速度範囲内の通信速度で、第１通信装置と第１サービスのための通信を行う。車載器が第１動作モードに設定されているときに第１サービス通信部が第２サービスの通信のための無線信号を第２通信装置から受信したことを検知すると、車載器は、第２動作モードに移行する。車載器が第２動作モードに設定されているとき、スイッチは、第１アンテナ及び第２アンテナの一方を第１サービス通信部に接続し、他方を第２サービス通信部に接続し、第１サービス通信部は、第１通信速度範囲内の通信速度で、第１通信装置と第１サービスのための通信を行い、第２サービス通信部は、第２通信速度範囲内の通信速度で、第２通信装置と第２サービスのための通信を行う。車載器が第２動作モードに設定されているときに、制御部が第１サービスのための通信を切断するための切断処理を完了すると、車載器は、第３動作モードに移行する。車載器が第３動作モードに設定されているとき、スイッチは、第１アンテナ及び第２アンテナの両方を第２サービス通信部に接続し、第２サービス通信部は、第２通信速度範囲内の通信速度で、第２通信装置と第２サービスのための通信を行う。

【0010】

一実施形態では、第２通信速度範囲の上限値が、第１通信速度範囲の上限値よりも低い。この実施形態の一例では、第１サービスが、車載器に交通情報を提供する交通情報サービスであり、第２サービスが、車載器のユーザに課せられる料金の処理を電子的に行う課金サービスである。

【0011】

車載器が第１動作モードに設定されているとき、第１サービス通信部は、第１アンテナ及び第２アンテナを用いたダイバーシティを行いながら、第１通信装置と第１サービスのための通信を行うことが好ましい。同様に、車載器が第３動作モードに設定されているとき、第２サービス通信部は、第１アンテナ及び第２アンテナを用いたダイバーシティを行いながら、第２通信装置と第２サービスのための通信を行うことが好ましい。

【0012】

本発明の他の観点では、第１アンテナ及び第２アンテナと、第１サービスに対応する第１サービス通信部と、第２サービスに対応する第２サービス通信部と、第１アンテナ及び第２アンテナと、第１サービス通信部及び第２サービス通信部との間の接続関係を切り替えるスイッチとを備える車載器による通信方法が提供される。ここで、第１サービス通信部は、第１通信速度範囲内の通信速度で、第１サービスのための通信を、外部の第１通信装置と行うように構成され、第２サービス通信部は、第２通信速度範囲内の通信速度で、第２サービスのための通信を、外部の第２通信装置と行うように構成される。また、第１通信速度範囲は、第２通信速度範囲と異なっている。当該通信方法は、
車載器が第１動作モードに設定されているとき、スイッチにより第１アンテナ及び第２アンテナの両方を第１サービス通信部に接続した状態で、第１サービス通信部により、第１通信速度範囲内の通信速度で第１通信装置と第１サービスのための通信を行うステップと、
車載器が第１動作モードに設定されているときに第１サービス通信部が第２サービスの通信のための無線信号を第２通信装置から受信したことを検知すると、車載器を第２動作モードに移行させるステップと、
車載器が第２動作モードに設定されているとき、スイッチにより、第１アンテナ及び第２アンテナの一方を第１サービス通信部に接続し、他方を第２サービス通信部に接続した状態で、第１サービス通信部により第１通信速度範囲内の通信速度で第１通信装置と第１サービスのための通信を行うと共に、第２サービス通信部により第２通信速度範囲内の通信速度で第２通信装置と第２サービスのための通信を行うステップと、
車載器が第２動作モードに設定されているときに、制御部が、第１サービスのための通信を切断するための切断処理を行うステップと、
切断処理を完了した後、車載器を第３動作モードに移行させるステップと、
車載器が第３動作モードに設定されているとき、スイッチにより第１アンテナ及び第２アンテナの両方を第２サービス通信部に接続した状態で、第２サービス通信部により、第２通信速度範囲内の通信速度で、第２通信装置と第２サービスのための通信を行うステップ
とを具備する。

【0013】

本発明の更に他の観点では、プログラムが、上記の通信方法を車載器に搭載された演算装置に実行させる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、求められる信頼性が異なる第１サービス及び第２サービスの切り替えを円滑に行うことが可能になると共に、第１サービス及び第２サービスのそれぞれが行われる場合の信頼性も向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施形態における通信システムの構成を示す概念図である。

【図2A】一実施形態における交通情報サービスネットワークの構成を示す概念図である。

【図2B】一実施形態における課金サービスネットワークの構成を示す概念図である。

【図3】一実施形態における車載器の構成を示すブロック図である。

【図4A】交通情報サービスモードにおける、スイッチの状態を示す概念図である。

【図4B】切替通信サービスモードにおける、スイッチの状態を示す概念図である。

【図4C】課金サービスモードにおける、スイッチの状態を示す概念図である。

【図5】一実施形態における交通情報サービスから課金サービスへの切り替えの手順を示す概念図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

図１は、本発明の一実施形態の通信システム１０の構成を示す概念図である。本実施形態では、通信システム１０は、交通情報サービスセンター１と、課金サービスセンター２と、路側通信装置３、４と、車両５に搭載される車載器６とを備えている。図１においては、各路側通信装置３の通信可能領域（即ち、各路側通信装置３が車載器６と通信可能な領域）が符号３ａによって示されており、各路側通信装置４の通信可能領域（即ち、各路側通信装置４が車載器６と通信可能な領域）が符号４ａによって示されている。交通情報サービスセンター１とは、交通情報サービスの提供にあたり必要なデータを収集し、また、提供する機能を有するホストコンピュータである。また、課金サービスセンター２とは、課金サービスの提供にあたり必要なデータを収集し、また、提供する機能を有するホストコンピュータである。

【0017】

本実施形態では、通信システム１０が、路車間通信に基づく２つのサービス：交通情報サービスと課金サービスとを提供するように構成されている。ここで、交通情報サービスとは、交通に関する様々な情報を車載器６（及び車載器６に接続された機器）に提供するサービスである。一方、課金サービスとは、車載器６を搭載する車両５のユーザに課せられる料金（例えば、有料道路の通行料金や駐車料金等）の処理を電子的に行うためのサービスである。

【0018】

詳細には、図２Ａに図示されているように、交通情報サービスセンター１と路側通信装置３とは、通信ネットワーク７によって接続され、交通情報サービスを提供する交通情報サービスネットワーク２０を構成している。交通情報サービスネットワーク２０とは、交通情報サービスを車載器６（及びそれに接続された機器）に提供するためのネットワークである。交通情報サービスにおいては、交通情報サービスセンター１は、路側通信装置３を介して、交通に関する様々な情報を車載器６に提供する。交通情報サービスにおいて車載器６に提供される情報の例としては、渋滞情報、緊急車両接近情報、事故情報、天候情報、交通規制情報、広告情報及びニュース情報が挙げられる。

【0019】

一方、図２Ｂに図示されているように、課金サービスセンター２と路側通信装置４とは、通信ネットワーク８によって接続され、課金サービスを提供する課金サービスネットワーク３０を構成している。課金サービスネットワーク３０とは、課金サービスを車載器６（及びそれに接続された機器）に提供するためのネットワークである。課金サービスにおいては、課金サービスセンター２と車載器６とは、車載器６を搭載する車両５のユーザに課されるべき料金の課金処理に必要な様々な情報を、路側通信装置４を介して交換する。課金サービスにおいて課金サービスセンター２と車載器６との間で交換される情報の例としては、車種情報（例えば、車両５が普通車、大型車、自動二輪のいずれであるかを示す情報）、課金カード情報（車載器６に挿入されたカードのカード種別、カード番号、）課金履歴情報（課金開始等の、課金の履歴）が挙げられる。

【0020】

図１から理解されるように、交通情報サービスセンター１と路側通信装置３とによって提供される交通情報サービスは、比較的広い地域で提供されるサービス（広域サービス）であるのに対し、課金サービスセンター２と路側通信装置４とによって提供される課金サービスは、限定された地域で提供されるサービス（局所的サービス）である。このため、車載器６は、通常は交通情報サービスの提供を受ける交通情報サービスモードに設定される。その一方で、車両５が、課金エリア、即ち、路側通信装置４の通信可能領域４ａに進入すると、車載器６は、課金サービスの提供を受ける課金サービスモードに切り替えられる。

【0021】

ここで、本実施形態の通信システムの一つの特徴は、交通情報サービスモードから課金サービスモードに移行する際に、一旦、交通情報サービスと課金サービスとが並行して提供される、切替通信モードに切り替えられることである。交通情報サービスモード、課金サービスモード及び切替通信モードの間の切り替えの手順については、後に詳細に説明する。

【0022】

図３は、本実施形態における車載器６の構成を示すブロック図である。車載器６は、２つのアンテナ３１、３２と、スイッチ３３と、交通情報サービス通信部３４と、課金サービス通信部３５と、演算装置３６と、記憶装置３７とを備えている。

【0023】

２つのアンテナ３１、３２は、それぞれが、路側通信装置３、４との間で無線信号を送受信する機能を有している。後述されるように、車載器６は、２つのアンテナ３１、３２を利用したダイバーシティを行うことができるように構成されている。

【0024】

スイッチ３３は、アンテナ３１、３２と、交通情報サービス通信部３４及び課金サービス通信部３５の間の接続関係を切り替える機能を有している。ここで、スイッチ３３は、少なくとも次の３つの状態をとることができるように構成されている：
（１）アンテナ３１、３２の両方が交通情報サービス通信部３４に接続された状態
（２）アンテナ３１、３２の一方が交通情報サービス通信部３４に接続され、他方が課金サービス通信部３５に接続された状態
（３）アンテナ３１、３２の両方が課金サービス通信部３５に接続された状態
スイッチ３３は、これらの３つの状態の間の切り替えを行う。スイッチ３３の動作の制御は、車載器６が設定された動作モードに応じて演算装置３６から送られてくる制御信号３８に応答して行われる。

【0025】

交通情報サービス通信部３４は、交通情報サービスのための通信に用いられる路側通信装置３と通信可能なように構成されており、路側通信装置３との間で無線信号を送受信するための無線回路を備えている。交通情報サービス通信部３４は、交通情報サービスに関連して演算装置３６から送られてくるデータ（交通情報サービス送信データ）を変調して路側通信装置３に送信される無線信号を生成する。加えて、交通情報サービス通信部３４は、路側通信装置３から受け取った無線信号を復調して交通情報サービス受信データを生成し、該交通情報サービス受信データを演算装置３６に送る。

【0026】

一方、課金サービス通信部３５は、課金サービスのための通信に用いられる路側通信装置４と通信可能なように構成されており、路側通信装置４との間で無線信号を送受信するための無線回路を備えている。課金サービス通信部３５は、課金サービスに関連して演算装置３６から送られてくる課金サービス送信データを変調して路側通信装置３に送信される無線信号を生成する。加えて、交通情報サービス通信部３４は、路側通信装置３から受け取った無線信号を復調して課金サービス受信データを生成し、該課金サービス受信データを演算装置３６に送る。

【0027】

演算装置３６は、次の３つの機能を有している。第１に、演算装置３６は、交通情報サービスに関連するデータを処理する交通情報サービスデータ処理機能４１を有している。交通情報サービスデータ処理機能４１では、交通情報サービス通信部３４から受け取った交通情報サービス受信データを処理し、また、交通情報サービス送信データを生成して交通情報サービス通信部３４に供給する。交通情報サービスデータ処理機能４１における処理においては、必要な情報が交通情報サービスデータ４４として記憶装置３７に保存される。また、交通情報サービスデータ処理機能４１における処理によって、車載器６に接続される表示装置９に表示される表示データが生成される。表示データには様々な交通情報（例えば、渋滞情報、緊急車両接近情報、事故情報、天候情報、交通規制情報、広告情報及びニュース情報）が含まれており、ユーザは、表示装置９を見て様々な交通情報を知ることができる。表示装置９は、例えば、カーナビゲーションシステム等の外部機器であってもよいし、車載器６に専用の表示装置であっても良い。

【0028】

第２に、演算装置３６は、課金サービスに関連するデータを処理する課金サービスデータ処理機能４２を有している。課金サービスデータ処理機能４２では、課金サービス通信部３５から受け取った課金サービス受信データを処理し、また、課金サービス送信データを生成して課金サービス通信部３５に供給する。課金サービスデータ処理機能４２における処理においては、必要な情報が課金サービスデータ４５として記憶装置３７に保存される。

【0029】

第３に、演算装置３６は、車載器６の動作モードの切り替えを行う通信切り替え制御機能４３を有している。上述のように、車載器６には、交通情報サービスモード、課金サービスモード、及び、切替通信モードの３つの動作モードがある。通信切り替え制御機能４３では、これらの動作モードの間の選択を行い、更に、動作モードの選択に応じて、スイッチ３３を制御する制御信号３８を生成する。

【0030】

このような演算装置３６の各機能は、記憶装置３７に記憶されたソフトウェアプログラムを演算装置３６が実行することで実現されてもよい。

【0031】

ここで、本実施形態においては、交通情報サービス通信部３４と路側通信装置３の間で行われる交通情報サービスのための通信と、課金サービス通信部３５と路側通信装置４の間で行われる課金サービスのための通信とで、要求される通信速度と信頼性とが異なっている。具体的には、交通情報サービスのための通信は、通信速度が速いことが求められるが、比較的に低い信頼性での通信が許容される。一方、課金サービスのための通信は、通信速度は遅いことが許容されるが、高い信頼性での通信が求められる。

【0032】

このため、交通情報サービス通信部３４と路側通信装置３の間で行われる交通情報サービスのための通信と課金サービス通信部３５と路側通信装置４の間で行われる課金サービスのための通信とでは、通信速度の許容範囲が異なっている。詳細には、交通情報サービス通信部３４及び課金サービス通信部３５のそれぞれは、それぞれが行う通信のＢＥＲ（bit error rate）を監視し、ＢＥＲに応じて通信速度を切り替えるように構成されている。このとき、課金サービスのための通信において用いられる通信速度範囲の上限値が、交通情報サービスのための通信において用いられる通信速度範囲の上限値よりも低く設定されている。これにより、課金サービスのための通信においては高信頼性での通信が行われ、交通情報サービスのための通信においては高速の通信速度での通信が行われる。

【0033】

以下では、このような構成の本実施形態の車載器６の動作について説明する。上述されているように、本実施形態の車載器６は、３つの動作モード：交通情報サービスモード、切替通信モード、及び、課金サービスモードを有している。そして、図４Ａに図示されているように、車載器６が交通情報サービスモードに設定されると、スイッチ３３は、演算装置３６から供給される制御信号３８に応答して、アンテナ３１、３２の両方を交通情報サービス通信部３４に接続する。交通情報サービス通信部３４は、アンテナ３１、３２の両方を用いて交通情報サービスのための通信を行う。このとき、交通情報サービス通信部３４は、２つのアンテナ３１、３２を利用したダイバーシティを行う。アンテナ３１、３２を利用したダイバーシティでは、送信ダイバーシティ及び受信ダイバーシティの少なくとも一方が行われる。また、ダイバーシティでは、空間ダイバーシティ、偏波ダイバーシティ、角度ダイバーシティのいずれが行われてもよい。ダイバーシティを行うことにより、交通情報サービスのための通信の信頼性を向上することができる。

【0034】

また、車載器６が切替通信モードに設定されると、図４Ｂに図示されているように、スイッチ３３は、アンテナ３１、３２の一方を交通情報サービス通信部３４に接続し、他方を課金サービス通信部３５に接続する。この場合、交通情報サービス通信部３４は、該一方のアンテナを用いて交通情報サービスのための通信を行い、課金サービス通信部３５は、該他方のアンテナを用いて課金サービスのための通信を行う。

【0035】

更に、図４Ｃに図示されているように、車載器６が課金サービスモードに設定されると、スイッチ３３は、アンテナ３１、３２の両方を課金サービス通信部３５に接続する。課金サービス通信部３５は、アンテナ３１、３２の両方を用いて課金サービスのための通信を行う。この場合、課金サービス通信部３５は、２つのアンテナ３１、３２を利用したダイバーシティを行う。

【0036】

交通情報サービスモード、切替通信モード、及び、課金サービスモードの間の切り替えにおいて留意すべきことは、交通情報サービスのための通信と課金サービスのための通信とで通信速度の許容範囲が異なっていることである。これは、車載器６が交通情報サービスモードに設定されているときに車載器６を搭載した車両５が課金エリア（即ち、路側通信装置４の通信可能領域４ａ）に進入しても、交通情報サービス通信部３４は、路側通信装置４から送られてきた課金サービスのための通信の無線信号を正常に受信できない（即ち、正常に復調ができない）という事態を生じさせる。ただし、路側通信装置４から無線信号が入力されたこと自体は検出可能である。

【0037】

そこで、本実施形態では、交通情報サービス通信部３４は、路側通信装置４から無線信号が入力されたことを検出すると、その旨を演算装置３６に通知する。演算装置３６は、路側通信装置４から無線信号が入力されたことを交通情報サービス通信部３４から通知されると、車載器６を切替通信モードに切り替える。これにより、車載器６は、交通情報サービス通信部３４が交通情報サービスのための通信を継続しながら、課金サービス通信部３５が課金サービスのための通信を行うことができる状態になる。

【0038】

加えて、車載器６が切替通信モードに切り替えられると、演算装置３６の交通情報サービスデータ処理機能４１では、交通情報サービスを正常に停止するための切断処理（例えば、車載器６が交通情報サービスに関するデータの受信を終了することを示すデータを、車載器６から交通情報サービスセンター１に送る処理）を行う。切断処理が完了した後、演算装置３６は、車載器６を課金サービスモードに切り替える。これにより、以後、課金サービスのための通信のみが行われる。

【0039】

このような手順によれば、要求される信頼性が異なる２つのサービスの間の切り替えを円滑に行うことができる。特に、車載器６の動作モードが、交通情報サービスから切替通信モードを経て課金サービスモードに切り替えられることで、交通情報サービスモードの通信可能時間、及び、課金サービスモードの通信可能時間を長く確保することができる。交通情報サービスモードの通信可能時間を長く確保することで、交通情報サービスの切断処理を確実に行い、無駄なデータ再送を抑制することが可能になる。また、課金サービスモードの通信可能時間を長く確保することで、課金サービスの確実な提供が可能になる。

【0040】

加えて、交通情報サービスモード、及び、課金サービスモードにおいては２つのアンテナ３１、３２を用いたダイバーシティを行うことで、それぞれの動作モードにおける通信の信頼性を一層に向上させることができる。

【0041】

図５は、本実施形態の車載器６の動作、特に、車載器６が交通情報サービスモードから切替通信モードを経て課金サービスモードに移行する際の車載器６の動作の例を説明する図である。図５は、路側通信装置３、４と、車両５に搭載される車載器６との間の通信が、いずれも、ＷＡＶＥ通信規格によって行われる場合の動作例を示している。上述のように、ＷＡＶＥによる通信では、各通信フレームが、単一のコンロトールチャネルと、少なくとも一のサービスチャネルを含んでいる。コントロールチャネルでは同報通信が行われ、サービスチャネルでは、特定の送信先にデータを送信するための通信が行われる。

【0042】

ここで、図５では、交通情報サービスネットワーク２０の路側通信装置３が車載器６に送信する無線信号の各通信フレームのコントロールチャネルが「ＣＴＲＬ ＣＨ．（交通情報）」として図示され、サービスチャネルが「ＳＶＣ ＣＨ．（交通情報）」として図示されている。また、課金サービスネットワーク３０の路側通信装置４が車載器６に送信する無線信号の各通信フレームのコントロールチャネルが「ＣＴＲＬ ＣＨ．（課金）」として図示され、サービスチャネルが「ＳＶＣ ＣＨ．（課金）」として図示されている。図５では、交通情報サービスのための通信の通信フレームと課金サービスのための通信の通信フレームとが同期しているとして車載器６の動作が図示されている。即ち、後述されるように、車両５（及び車載器６）が課金エリアに入域した場合には、交通情報サービスのコントロールチャネルにおける通信と、課金サービスのコントロールチャネルにおける通信とが同時に行われる。しかしながら、交通情報サービスのための通信の通信フレームと課金サービスのための通信の通信フレームとは必ずしも同期している必要はない。

【0043】

同様に、車載器６が交通情報サービスネットワーク２０の路側通信装置３に送信する無線信号の各通信フレームのコントロールチャネルが「ＣＴＲＬ ＣＨ．（交通情報）」として図示され、サービスチャネルが「ＳＶＣ ＣＨ．（交通情報）」として図示されている。更に、車載器６が課金サービスネットワーク３０の路側通信装置４に送信する無線信号の各通信フレームのコントロールチャネルが「ＣＴＲＬ ＣＨ．（課金）」として図示され、サービスチャネルが「ＳＶＣ ＣＨ．（課金）」として図示されている。ここで、車載器６が路側通信装置３、４の両方に無線信号を送ることができる場合のコントロールチャネルについては、「ＣＴＲＬ ＣＨ．（交通情報）ａｎｄ／ｏｒ（課金）」と図示され、サービスチャネルについては、「ＳＶＣ ＣＨ．（交通情報）ａｎｄ／ｏｒ（課金）」として図示されている。

【0044】

初期状態（通信フレーム＃ｋ−１及びそれより前の通信フレーム）では、車載器６が交通情報サービスモードに設定されているとする。この場合、車載器６の交通情報サービス通信部３４は、アンテナ３１、３２に接続され、アンテナ３１、３２を用いて交通情報サービスネットワーク２０の路側通信装置３と通信している。交通情報サービス通信部３４と路側通信装置３との間の通信においては、コントロールチャネルにおいて同報通信が行われ、サービスチャネルにおいて相手を指定した通信が行われる。この場合、２つのアンテナ３１、３２を用いてダイバーシティが行われ、交通情報サービスの通信の信頼性が向上されている。

【0045】

車載器６を搭載した車両５が課金エリア（即ち、課金サービスネットワーク３０の路側通信装置４の通信可能領域４ａ）に進入すると、車載器６には、交通情報サービスネットワーク２０の路側通信装置３からの通信フレームに加え、路側通信装置４からの通信フレームも到達する。よって、路側通信装置４からの通信フレームが交通情報サービス通信部３４に到達することになる。

【0046】

このとき、交通情報サービス通信部３４が通信に用いる通信速度の範囲、即ち、交通情報サービスのための通信に許容される通信速度の範囲が、課金サービスのための通信に許容される通信速度の範囲とは異なるため、交通情報サービス通信部３４は、路側通信装置４からの通信フレームを正しい通信フレームとしては認識できない。ただし、交通情報サービス通信部３４は、路側通信装置４から通信フレームが到達したこと自体は検知できる。交通情報サービス通信部３４は、課金サービスネットワーク３０の路側通信装置４から通信フレームを受け取ったことを演算装置３６に通知する。

【0047】

演算装置３６は、路側通信装置４からの通信フレームを受け取ったことを交通情報サービス通信部３４から通知されると、車載器６を切替通信モードに切り替える。図５では、路側通信装置４から初めて到達した通信フレームの次の通信フレームにおいて、車載器６が切替通信モードに設定される。これにより、アンテナ３１、３２の一方が交通情報サービス通信部３４に接続され、他方が課金サービス通信部３５に接続される。これにより、車載器６は、交通情報サービス通信部３４が交通情報サービスのための通信を継続しながら、課金サービス通信部３５が課金サービスのための通信を行うことができる状態になる。
交通情報サービス通信部３４と路側通信装置３との間の通信においては、コントロールチャネルにおいて同報通信が行われ、サービスチャネルにおいて相手を指定した通信が行われる。課金サービス通信部３５と路側通信装置４との間の通信においても同様に、コントロールチャネルにおいて同報通信が行われ、サービスチャネルにおいて相手を指定した通信が行われる。

【0048】

加えて、車載器６が切替通信モードに切り替えられると、演算装置３６の交通情報サービスデータ処理機能４１は、交通情報サービスを正常に停止するための切断処理（例えば、車載器６が交通情報サービスに関するデータの受信を終了することを示すデータを、車載器６から交通情報サービスセンター１に送る処理）を行う。

【0049】

切断処理が完了した後、演算装置３６は、車載器６を課金サービスモードに切り替える。これにより、アンテナ３１、３２の両方が車載器６の課金サービス通信部３５に接続され、以後、課金サービス通信部３５は、アンテナ３１、３２の両方を用いて課金サービスネットワーク３０の路側通信装置４と通信する。上述のように、課金サービス通信部３５と路側通信装置４との間の通信においては、コントロールチャネルにおいて同報通信が行われ、サービスチャネルにおいて相手を指定した通信が行われる。この場合、２つのアンテナ３１、３２を用いてダイバーシティが行われ、課金サービスの通信の信頼性が向上される。

【0050】

更に、課金サービスによる課金処理が完了すると、演算装置３６は、車載器６を課金サービスモードから交通情報サービスモードに復帰させる。車載器６が交通情報サービスモードに復帰すると、アンテナ３１、３２の両方が車載器６の交通情報サービス通信部３４に接続され、以後、交通情報サービス通信部３４は、アンテナ３１、３２の両方を用いて交通情報サービスネットワーク２０の路側通信装置３と通信する。

【0051】

以上に説明されているように、車載器６の動作モードが、交通情報サービスモードから切替通信モードを経て課金サービスモードに切り替えられることで、交通情報サービスモードの通信可能時間、及び、課金サービスモードの通信可能時間を長く確保することができる。また、交通情報サービスモード、及び、課金サービスモードにおいて２つのアンテナ３１、３２を用いたダイバーシティを行うことで、それぞれの動作モードにおける通信の信頼性を一層に向上させることができる。

【0052】

なお、上記では、交通情報サービスと課金サービスとの間の切り替えを行う実施形態について記載しているが、本発明は、要求される信頼性が異なる２つのサービスの間の切り替え一般に適用可能であることに留意されたい。

【0053】

以上には、本発明の実施形態が具体的に記述されているが、本発明は、上記の実施形態に限定されない。本発明が様々な変更と共に実施され得ることは、当業者には自明的であろう。

【符号の説明】

【0054】

１０ ：通信システム
１ ：交通情報サービスセンター
２ ：課金サービスセンター
３ ：路側通信装置
４ ：路側通信装置
４ａ ：通信可能領域
５ ：車両
６ ：車載器
７、８ ：通信ネットワーク
９ ：表示装置
２０ ：交通情報サービスネットワーク
３０ ：課金サービスネットワーク
３１、３２：アンテナ
３３ ：スイッチ
３４ ：交通情報サービス通信部
３５ ：課金サービス通信部
３６ ：演算装置
３７ ：記憶装置
３８ ：制御信号
４１ ：交通情報サービスデータ処理機能
４２ ：課金サービスデータ処理機能
４３ ：通信切り替え制御機能
４４ ：交通情報サービスデータ
４５ ：課金サービスデータ

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5】