专利名称：路边窄带无线通信装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在路车间窄带无线通信系统中使用的路边窄带无线通信装置。
背景技术：
当前具有在沿着道路行走的车辆中搭载的窄带无线通信装置与设置在路边的路边天线装置之间通过无线收发各种信息的路车间窄带无线通信系统。在该路车间窄带无线通信系统中，不仅是与ETC中的费用收纳有关的通信，还正在成为处理例如传递交通信息的所谓的VICS，或者用于互联网或停车区域中的各种服务的通信等的多个服务系统。
这些多个服务系统由于原本是分别构筑的系统，因此在这些系统中使用的无线频率也不同，从而难以使车载装置用一个无线天线与所有的服务相对应。然而，在一台车辆中设置多个天线，从车载这样的有限空间方面或者从费用或美观方面都很困难，针对每一种服务中设置与此相对应的路边窄带无线通信系统从费用的观点出发也不理想。
于是，在专利文献1(特刊2001-103016公报)的图2中公开了把具备使各种服务的不同的无线通信频率汇总成共同的频率，用一个频率复用后传输，在传输以后针对各种服务分离信号的合成分离单元203的综合基站200(也称为路边装置)设置在路边天线装置(在专利文献1中是局部基站400)的上一级，与路边天线装置之间用光纤收发与多种服务相对应的共同频率的无线信号的设备。在这种情况下，搭载在车辆中的窄带无线通信装置具备与上述共同的频率相对应的一个天线单元、把该信号分离为与原来的多种服务相对应的多个无线频率的合成分离单元和与分离后的多个频率相对应的多个无线机。
然而，这样的通信服务由于经常产生变更或增加服务的种类、或者增加能够同时利用的车辆数等的要求，因此在路边窄带无线通信系统中，必须经常进行与此相对应的系统变更等(以下称为维护)。在专利文献1的系统中，在需要这样的维护方面没有改变，在这种情况下，人必须走到设置在路边的各路边天线装置一台一台地进行设定变更等作业。这样的作业由于沿着道路以数Km间隔配置的路边天线装置的数量多，各装置之间的距离大等，因此存在需要很多的人工和时间，即费用的问题。
另外，在专利文献1中公开的系统中，由于是把在与车辆之间进行的无线通信的载频(极高的频率)信号从综合基站200用光纤向各局部基站400收发的系统，因此存在变换装置的价格极高的问题。
发明内容
以往的在路车间窄带无线通信系统中使用的路边窄带无线通信装置由于像上述那样由路边天线装置和路边装置构成，因此为了进行维护或者设定的变更，需要人走到路边天线装置进行，存在需要大量的人工和时间，即费用的问题。
另外，由于是把无线通信的载频(极高的频率)信号用光纤进行收发的系统，因此存在变换装置的价格极高的问题。
本发明的目的在于解决上述的问题，得到能够从路边装置以远程操作进行路边天线装置的设定变更等的维护的路边窄带无线通信装置。
另外，目的在于得到通过用频率比无线通信频率低得多的收发基带信号进行路边天线装置与上级装置(路边装置)之间的信号传输，能够廉价地构成的路边窄带无线通信装置。
本发明的路边窄带无线通信装置具备路边天线装置、路边装置和调整工具，其中，路边天线装置具有设置在道路附近，与搭载在沿着该道路行走的车辆中的无线通信装置之间收发无线信号的无线单元；与该无线单元连接，把通过上述无线信号传输的收发基带信号和用于调整上述无线单元的调整信号作为复用信号进行收发的第1复用单元，路边装置具有与多个上述路边天线装置相对应设置，与上述第1复用单元之间收发上述复用信号的第2复用单元；与该第2复用单元连接，与多个信号源之间收发应该作为上述复用信号的上述基带信号的无线控制单元；与上述无线控制单元和外部有线通信网连接，在与连接到上述有线通信网上的其它系统之间收发上述收发基带信号的网络连接单元，调整工具与上述路边装置的上述无线控制单元连接，收发远程调整上述路边天线装置的上述调整信号。
另外，在上述第1复用单元与上述第2复用单元之间传输的上述复用信号的传输速度比在上述车辆的无线通信装置与上述路边天线装置的上述无线单元之间传输的上述无线信号的传输速度高。
本发明的路边窄带无线通信装置由于不是用无线频率而是用基带信号进行与路边天线装置之间的数据传输，因此具有传输的频率低，能够延伸通信距离，同时能够廉价地制作，另外，把调整或者控制路边天线装置的调整工具连接到路边装置上，具有能够不停止通常的信号传输进行远程地维护路边天线装置这样的效果。
图1是使用本发明的窄带无线通信装置的路车间无线通信系统的系统结构图。
图2是实施形态1的窄带无线通信装置的框图。
图3是图2的框图内的路边天线装置的框图。
图4是图2的框图内的路边装置的框图。
图5是说明图2的窄带无线通信装置的动作模式的图。
图6是表示路边天线装置与路边装置之间的分组信号的构成图。
图7是实施形态2的窄带无线通信装置的框图。
图8是实施形态3的窄带无线通信装置的框图。
图9是实施形态4的窄带无线通信装置的框图。
具体实施例方式
(实施形态1)图1是用于说明进行本发明实施形态1的路车间窄带无线通信的路车间窄带无线通信系统整体的系统结构图。在搭载未图示的车载无线通信装置的车辆500行走的道路501中，例如以数Km间隔设置路边天线装置1(符号为1-1～1-n)，与车辆500之间进行基于无线499的数据通信。
每数台路边天线装置1汇总在一起，用连接线缆2连接到一台路边装置3(符号为3-1～3-x)。
在路边装置3中设置例如ETC基站47或者未图示的银行的数据终端装置等用于进行各种服务的多台基站(图中为了图示的方便仅记载了一台)，这些基站用电话网或者光通信网等有线通信网与用于进行各种服务的网络例如ETC网201或者互联网202连接。
实施形态1的路边窄带无线通信装置包括路边天线装置1和路边装置3以及连接线缆2。其中，路边天线装置1与路边装置3的通信不限于有线，也可以是无线，这种情况下当然就不再需要连接线缆2。
说明路边天线装置1、连接线缆2和路边装置3等的详细结构。
图2中表示路边天线装置1、连接线缆2和路边装置3的部分的详细结构。
图2中路边天线装置1仅示出两台，而如在图1中说明过的那样，也可以在一台路边装置3上连接多台。路边天线装置1包括与车辆500进行无线通信的天线11、与天线11连接进行收发的无线单元12和与无线单元12连接进行数据收发的第1复用单元13，路边装置3包括第2复用单元31、无线控制单元32、进行用于与有线网络进行数据收发的控制的网络控制单元34和与有线网络连接的网络连接单元36。另外，在路边装置3中能够经过接口99与设定工具100连接。设定工具100例如是个人计算机等，是能够输入调整或者控制路边天线装置1的信号设备。
说明各部分的主要功能。
天线装置11进行与车辆500的无线通信信号的收发，根据适当的发射方向性在道路501上决定通信区域。无线单元12首先把借助于发送用基带信号调制了的无线信号供给到天线11。另外，把从天线11供给的无线信号解调，解调成接收基带信号。第1复用单元13把来自无线单元12的基带信号以及无线单元的控制数据进行串/并变换，生成预定长度的分组数据，变换为与预定的信号线的标准相对应的电平后发送。
第2复用单元31从无线控制单元32接收与预定的连接线缆2的标准相对应的电平的信号，再生预定长度的分组数据，把收发基带信号以及无线单元控制数据进行并/串变换。上述分组数据与无线信号相比较由于频率低，因此连接线缆2既可以是光纤也可以是同轴电缆，而在实施形态1中说明是光纤的情况。
由于用连接线缆2把路边天线装置1的第1复用单元13与路边装置3的第2复用单元31相互连接，因此能够用任意的至少可以视为一条的信号线把无线单元12与无线控制单元32相互连接。另外，为了识别多个路边天线装置1，在各路边天线装置1中预先分配单独的地址。
设定工具100例如是串联连接的个人计算机等，从设定工具100进行后述的各种输入，主要进行路边天线装置1的设定/保养。
根据图3详细地说明路边装置1的无线单元12和第1复用单元13的结构。另外，图3中各部分由于具有微机等共同的部分，因此没有像图2所示的无线单元12和复用单元13那样明确地分离，而是按照不同功能示出功能块。
如上所述，在本实施形态1中，设连接第1复用单元13与第2复用单元31的连接线缆2是光纤。通信标准能够根据信号传输量的多少选择为全双工通信或者半双工通信。在这种情况下，如果进行全双工通信，则由于成为光收发的双系统因此使用两条光纤，如果进行半双工通信，则由于把光收发合在一起成为单系统因此使用一条光纤。而在半双工通信中，即使是光收发单系统，但作为收发不同的系统也可以使用两条光纤。复用信号传输的连接信号线不限于光纤，例如在有线中也可以是双绞线、同轴电缆。另外不只是有线，复用信号传输也可以是无线信号，例如光空间传输信号或者电波传输信号。
调制解调器等包括无线的调制解调电路以及高频电路。
设定电路单元从无线单元频率设定表选择在高频电路单元中使用的未图示的频率合成器等中设定的数据，由无线单元频率设定电路构成供给设定数据的电路。
控制电路单元在内部包括进行无线单元内部的一系列控制的电路。
以下详细地说明本实施例的上述电路结构。
根据图4说明路边装置3的第2复用单元31和无线控制单元32的部分的功能结构。图4所示的结构几乎与图3的路边天线装置1的无线单元12和第1复用单元13的功能结构图相同。在控制电路单元中设置接口99，能够与连接在外部的作为人机设备的设定工具100(具体地讲是个人计算机)之间进行信息的交换。
说明图4的笫2复用单元31的发送电路单元31A的动作。另外，在以下的说明中示出的频率的数值等表示了一个例子，并不是进行限定。
由安装在发送单元内部的未图示的同步电路，使例如在65.536MHz系统中生成的信息与发送时钟155.52MHz(图3、图4中记载为XMHz)同步。在同步了的信息中添加地址信息以及奇偶信息，生成分组600。所生成的分组600经过安装在发送电路单元内部的未图示的并-串变换电路，向连接线缆2发送。图5表示这时的分组结构。
图4的第2复用单元31的接收电路单元31B的动作由于只是与上述的信号方向相反，其余完全相同，因此省略说明。
通过从所连接的设定工具输入指令或者操作未图示的开关，路边装置3能够与任意选择的路边天线装置1之间进行以下的两种通信。
1)远程通常模式2)远程返送(loop back)模式另外，路边天线装置1具有未图示的开关板，当人走到路边天线装置1进行设定时，能够按照以下的两种模式进行动作。
3)自律模式4)自律返送模式其次，对于上述各模式说明动作的详细过程。
1)远程通常模式无线单元12根据无线控制单元32的控制，进行预定的动作。例如，以一定的间隔(例如4.096MHz周期)发送RL侧信号(状态信号)。电源投入以后，首先根据从无线控制单元32一侧接收的指令信息，参照表设定无线单元12的频率。(从无线控制单元32一侧接收到信号为止不进行设定)。当然，能够进行路边天线装置1的其它设定。图5(a)表示远程通常模式中的信号的流动。
如果频率设定结束，则按照上述一定周期把调制解调器输出信号以及无线单元输出系统的信号向连接线缆2发送。(在无线单元频率设定结束到由无线单元识别PLL锁定信号为止的期间内不进行发送。)2)远程返送模式如果无线单元12识别从无线控制单元32发送来的数据标题是返送码，则以一定间隔(例如上述的一定周期)返送从无线控制单元32一侧发送来的信号。即，不进行无线单元控制。图5(b)表示这时的信号流动。
3)自律模式这是用于进行无线单元单体中的动作试验或者与专用连接方协同的动作试验等的模式。与远程通常模式相同，电源投入以后，首先进行无线单元的频率设定。(自律模式下的频率设定由在路边天线装置1的每一个中设置的未图示的数字开关指定。)
4)自律返送模式为了在路边天线装置1的第1复用单元13与折返了连接线缆2(向路边装置3的第2复用单元31)的连接单元的部分之间进行通信试验，经常发送试验图形，与经过折返路径接收的试验图形经常进行比较(不进行无线单元控制)。
其次，根据图6说明在路边天线装置1与路边装置3之间交换的分组的结构。图6表示分组600的结构，包括标题601、确定路边天线装置1的ANT地址602、确定路边装置3的COM地址603、用于设定/调整或者控制从调整工具100输入的路边天线装置1的信号、在该路车间通信系统中处理的原来的应用数据(例如ETC等费用数据等)604和奇偶605。ANT地址602和COM地址603还作为用于进行上述控制的信号使用。
该分组600作为起始发送标题601，接收时在起始接收标题601。由于数据作为把控制信号和数据混合起来的数据604发送，因此为了不丢失原来的通信速度，在604的区间内压缩后读入。即，用比无线传输信号速度高的信号速度复用无线用收发基带信号、无线用收发基准时钟信号和无线单元12的控制信号。
根据以上说明的结构，本发明的窄带路边通信装置通过从与路边装置3连接的个人计算机等设定工具100打入指令，能够以远程操作选择路边天线装置1内的任意装置，能够以远程控制进行设定或者维护。
实施形态2在实际的作业中，很多情况下对于多个路边天线装置1，必须反复进行完全相同的操作(维护)。这种情况下，虽然在实施形态1中说明过的装置中能够远程维护，但是在每一台必须反复进行相同的键操作，因此浪费时间。为了解决这样的课题，也可以采用图7所示的结构。在图7中，从与路边装置3连接的串行数据控制装置，例如与个人计算机101等的串行接口I/F连接，把控制内容作为串行数据从个人计算机101向复用数据内发送进行复用，控制无线单元12。同样，该控制结果作为串行数据从控制单元12复用后传送，由设定工具100的个人计算机接收，能够得到控制结果。
实施形态3图8是在路边天线装置1中，根据从路边装置3发送的复用数据复原为无线传输信号以后，能够在光收发单元15中变换为光信号进行光通信的情况。在这种情况下，由于无线传输信号与光信号相同，因此通过在复用信号分组600内包括切换指令信号使得通信单元能够切换为使用无线单元12或者使用光收发单元15，能够切换为电波或者光的通信。另外，通过在复用数据600内另外包括与电波中的无线传输信号不同的光传输信号，能够不切换电波以及光而使其同时进行动作。
该光收发单元15能够适用于交通信息等各种无线信息服务中，而作为简单的利用方法，还能够利用为进行路边天线装置1中的无线信号的监视的光信号。
实施形态4图9中表示了路边天线装置1与路边装置3进行连接的各种连接方法。图9的(a)～(c)图是有线连接的情况，(a)图是把连接线缆2取为光纤的情况。图9的(b)图是取为同轴电缆的情况，图9的(c)使用双绞线相互连接的情况。当然，根据连接距离或者噪声信号环境，也可以是单线线缆。
图9的(d)是无线连接的情况，用光通信、毫米波通信或者微波通信等相互连接。
在图9的(a)～(d)图中，假定全双工通信，图示了收发的两个线路，而在采用半双工通信的情况下，由于能够切换收发，因此也可以不必准备多条传输线。
本发明的窄带无线通信装置当然能够在高速路的路车间通信、一般道路的路车间通信、隧道或者地下道路中的路车间通信中利用，除此以外还能够例如在铁道线路与列车之间的通信中利用。
权利要求
1.一种路边窄带无线通信装置，其特征在于包括路边天线装置、路边装置和调整工具，其中，路边天线装置具有设置在道路附近，与搭载在沿着该道路行走的车辆中的无线通信装置之间收发无线信号的无线单元；与该无线单元连接，把通过上述无线信号传输的收发基带信号和用于调整上述无线单元的调整信号作为复用信号进行收发的第1复用单元，路边装置具有与多个上述路边天线装置相对应设置，与上述第1复用单元之间收发上述复用信号的第2复用单元；与该第2复用单元连接，与多个信号源之间收发应该作为上述复用信号的上述基带信号的无线控制单元；与上述无线控制单元和外部有线通信网连接，在与连接到上述有线通信网上的其它系统之间收发上述收发基带信号的网络连接单元，调整工具与上述路边装置的上述无线控制单元连接，收发远程调整上述路边天线装置的上述调整信号。
2.根据权利要求1所述的路边窄带无线通信装置，其特征在于在上述第1复用单元与上述第2复用单元之间传输的上述复用信号的传输速度比在上述车辆的无线通信装置与上述路边天线装置的上述无线单元之间传输的上述无线信号的传输速度高。
3.根据权利要求1所述的路边窄带无线通信装置，其特征在于对于上述收发基带信号，在上述第1复用单元与上述第2复用单元之间传输的上述复用信号的信号传输速度是同步的。
4.根据权利要求1所述的路边窄带无线通信装置，其特征在于对于上述收发基带信号，在上述第1复用单元与上述第2复用单元之间传输的上述复用信号的信号传输速度是非同步的。
5.根据权利要求1所述的路边窄带无线通信装置，其特征在于在上述第1复用单元与上述第2复用单元之间传输的上述复用信号对于上述收发基带信号，以整数倍的位数复用。
6.根据权利要求1所述的路边窄带无线通信装置，其特征在于上述第2复用单元与上述收发基带信号一起，按照相同的信号速度传输收发基准时钟情号，上述路边天线装置的上述无线单元生成与上述收发基准时钟信号同步的倍增时钟信号，根据所生成的上述倍增时钟信号，进行与上述车辆的无线通信装置的通信。
7.根据权利要求1所述的路边窄带无线通信装置，其特征在于在上述第1复用单元与上述第2复用单元之间传输的上述复用信号是由标题、无线通信单元地址、无线控制单元地址、复用数据、奇偶位构成的分组信号。
8.根据权利要求1所述的路边窄带无线通信装置，其特征在于通过把上述标题切换为0或1，能够把在上述第1复用单元与上述第2复用单元之间进行的上述复用通信切换为通常通信或者返送通信。
9.根据权利要求1所述的路边窄带无线通信装置，其特征在于在上述复用信号的上述复用数据内，包括至少一个的发送用数据位和与该发送用数据位相对应的至少一个接收用数据位。
10.根据权利要求1所述的路边窄带无线通信装置，其特征在于在上述第1复用单元与上述第2复用单元之间传输的信号是光信号。
11.根据权利要求1所述的路边窄带无线通信装置，其特征在于根据是否有变换了上述收发基带信号的光信号，监视上述收发基带信号的收发状态。
12.根据权利要求1所述的路边窄带无线通信装置，其特征在于用于调整或者控制上述路边天线装置的调整工具是个人计算机。
全文摘要
本发明提供路边窄带无线通信装置。路边天线单元与路边装置之间的传输虽然使用光通信，但是由于直接把无线频率作为光信号传输，因此存在价格高、不能够远距离传输等问题，另外，为了进行路边天线装置的维护，具有需要人一台一台地巡回维护沿着道路设置的多台路边天线装置的问题，路边装置(1)与路边装置(3)之间的传输使用基带信号，在路边装置(3)中连接个人计算机那样的设定工具(100)，从设定工具(100)远程进行调整/设定路边天线装置(1)的操作，基带信号和远程控制信号压缩后载入到通常的传输信号中进行传输。
文档编号H04B10/22GK1758570SQ20051010705
公开日2006年4月12日 申请日期2005年9月29日 优先权日2004年9月29日
发明者荒木宏 申请人:三菱电机株式会社