JP3208048B2 - 車両運行管理システムの通信方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バス停、地下鉄駅
などの基地に無線機を設ける一方、バス、地下鉄などの
車両に該基地と電波を媒介して通信する無線機を設け、
基地と車両間で相方向通信を行うことにより、車両の運
行情報を管理する車両運行管理システムに係り、特に、
基地と車両間における無線通信に要する消費電力を低減
できる車両運行管理システムの通信方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えばバス、地下鉄などの交通機関にあ
っては、多数の人員を安全かつ効率的に輸送するという
社会的使命を有している。しかしながら、例えばバスの
場合、一般車両に混じって一般道路を走行するために、
道路の渋滞等により時刻表で決められた時間通りにバス
停に到着しないことが起こり得る。この場合、バス停で
バスを待つ人達は、不安を感じながらいつ来るか判らな
いバスを待ち続けることとなり、このことは、特に時間
に追われている人達にとって、大きな心理的ストレスと
なっていた。

【０００３】そこで、最近時、バス停、地下鉄駅などの
基地に無線機を設ける一方、バス、地下鉄などの車両に
該基地と電波を媒介して通信する無線機を設け、基地と
車両間で相方向通信を行うことにより、車両の運行情報
を管理する車両運行管理システムが徐々に普及しつつあ
る。この車両運行管理システムを、例えばバスの運行管
理に適用すれば、どのバスがどこを走行しているかにつ
いての運行情報を管理することにより、得られた運行情
報を有効に活用することができる。すなわち、例えばバ
ス停でバスを待つ人達に対し、あと何分でバスがバス停
に到着するかについての予測情報を知らせたり、また、
バスの乗客に対し、あと何分でバスが次のバス停に到着
するかについての予測情報を知らせることができる。し
たがって、このバス運行管理システムによれば、バスを
待つ人達の心理的ストレスを除去できるとともに、バス
利用者の利便性を格段に向上することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したバス運行管理
システムのうち、バス停に設けられる無線機について述
べると、このバス停無線機は、送信アンテナ、及び受信
アンテナを有している。これらアンテナを介してバス停
無線機は、車両に設けられる車載無線機より送信される
電波を受信し、かつ車載無線機へ向けて電波を送信す
る。この送受信アンテナにあっては、車載無線機に対
し、電波を漏れなく確実にかつ小電力で効率的に送受信
することが求められており、このことから、送受信アン
テナには種々の技術が適用されている。すなわち、例え
ば、受信アンテナに指向性をもたせて、電波の受信範囲
を狭い範囲に限定したり、また、送信アンテナをバスの
運行経路上方に設置し、この送信アンテナより路面に向
けて放射状に電波を送信するなどの技術が適用されてい
る。

【０００５】しかしながら、上述の技術によれば、車載
無線機に対し、電波を漏れなく確実に送受信することは
できるものの、いつ来るか判らないバスに対して即座に
応答できるようにするために、常時バス停無線機を作動
状態に維持し、送受信アンテナより電波を発信、及び電
波を受信待機することとしていたため、この無線通信に
要する消費電力は相当なものとなり、近年の省エネルギ
ーの流れに背くこととなっていた。しかも、バス停無線
機の電源として、例えばエネルギ密度が高く比較的安価
なリチウム電池を採用できれば、バス運行管理システム
の維持管理に要するコストは大幅に低減できるものの、
現状のシステムでは、消費電力の見地からリチウム電池
を採用することは難しく、したがって、高価な太陽電池
や商用電源などを採用せざるを得ず、この維持管理費用
が高価であることが、バス運行管理システムを普及する
上での障害となっていた。

【０００６】本発明は、上記した課題を解決するために
なされたものであり、基地と車両間における無線通信に
要する消費電力を低減するとともに、車両運行管理シス
テムの普及にも寄与する車両運行管理システムの通信方
法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１の発明は、車両の走行経路に適宜の間
隔をおいて複数の基地を設けておき、該基地のそれぞれ
に基地無線機を設ける一方、該車両に、該基地無線機と
電波を媒介して通信する車載無線機を設け、基地と車両
間で相方向通信を行うことにより、車両の運行情報を管
理する車両運行管理システムであって、前記基地無線機
における電波の受信エリアを広く設定する一方、電波の
送信エリアを該受信エリアに比して狭く設定しておき、
前記基地無線機が前記車載無線機よりの電波を未だ受信
していない場合には、前記基地無線機を、所定の低頻度
で電波を受信しかつ電波の送信を休止するように作動さ
せ、前記基地無線機が前記車載無線機よりの電波を受信
した場合には、前記基地無線機を、前記所定の低頻度よ
り高い頻度で電波を受信し、かつ電波の受信間において
電波を送信するように作動させることを特徴とする車両
運行管理システムの通信方法である。

【０００８】請求項１の発明によれば、まず、基地無線
機における電波の受信エリアを広く設定する一方、電波
の送信エリアを該受信エリアに比して狭く設定してお
く。このように設定した送受信エリアにおいて、基地無
線機と車載無線機との間で電波を媒介して相方向通信が
行われる。しかして、この通信において、基地無線機が
車載無線機よりの電波を未だ受信していない場合には、
基地無線機を、所定の低頻度で電波を受信しかつ電波の
送信を休止するように作動させる。ここで、基地無線機
が車載無線機よりの電波を未だ受信していない場合と
は、車両が基地無線機における電波の受信エリアに未だ
到達しておらず、基地と車両間の距離が離れていること
を意味する。したがって、基地と車両間の距離が離れて
いる場合には、基地無線機を、所定の低頻度で電波を受
信しかつ電波の送信を休止するように作動させる。そし
て、基地無線機が車載無線機よりの電波を受信した場合
には、基地無線機を、前記所定の低頻度より高い頻度で
電波を受信し、かつ電波の受信間において電波を送信す
るように作動させる。ここで、基地無線機が車載無線機
よりの電波を受信した場合とは、車両が基地無線機にお
ける電波の受信エリアに到達しており、基地と車両間の
距離が近付いていることを意味する。したがって、基地
と車両間の距離が近付いている場合には、基地無線機
を、前記所定の低頻度より高い頻度で電波を受信し、か
つ電波の受信間において電波を送信するように作動させ
る。

【０００９】換言すれば、基地無線機において通信の必
要性が低い場合には、基地無線機を省電力モードで作動
させ、基地無線機において通信の必要性が高くなると、
基地無線機を通常電力モードで作動させていると言え
る。したがって、基地無線機における無線通信に要する
平均消費電力を低減できる。

【００１０】また、請求項２の発明は、前記基地無線機
が前記車載無線機よりの電波を受信した後に、所定時間
継続して電波を受信しない場合には、該基地無線機を、
所定の低頻度で電波を受信しかつ電波の送信を休止する
ように作動させることを特徴とする請求項１に記載の車
両運行管理システムの通信方法である。

【００１１】請求項２の発明によれば、基地無線機が車
載無線機よりの電波を受信した後に、所定時間継続して
電波を受信しない場合には、該基地無線機を、所定の低
頻度で電波を受信しかつ電波の送信を休止するように作
動させる。ここで、基地無線機が車載無線機よりの電波
を受信した後に、所定時間継続して電波を受信しない場
合とは、車両が基地無線機における電波の受信エリアに
一旦到達した後に、受信エリア外へ出ていったか、また
は、受信エリア内において、車載無線機よりの電波の送
信が所定時間継続して休止されたかのいづれかを意味す
る。このような場合には、基地無線機において通信の必
要性が低くなるに至ったと判断し、基地無線機を通常電
力モードから省電力モードへと移行させている。したが
って、基地無線機における無線通信に要する平均消費電
力を低減できる。

【００１２】さらに、請求項３の発明は、車両の走行経
路に適宜の間隔をおいて複数の基地を設けておき、該基
地のそれぞれに基地無線機を設ける一方、該車両に、該
基地無線機と電波を媒介して通信する車載無線機を設
け、基地と車両間で相方向通信を行うことにより、車両
の運行情報を管理する車両運行管理システムであって、
前記車載無線機に、前記車両の走行経路における前記複
数の基地それぞれの配置、及び該基地間の距離に関する
経路情報を予め記憶しておき、前記車両を走行経路に沿
って走行させるにあたり、該車両の走行速度、及び積算
走行距離に関する運行情報を適宜の間隔で取込み、該運
行情報と前記経路情報とに基づいて、前記基地と前記車
両間の残存距離を予測し、該残存距離と所定値とを比較
し、該残存距離が所定値以下になると、前記車載無線機
を、所定の頻度で電波を交互に受信し、かつ送信するよ
うに作動させることを特徴とする車両運行管理システム
の通信方法である。

【００１３】請求項３の発明によれば、まず、車載無線
機に、車両の走行経路における複数の基地それぞれの配
置、及び該基地間の距離に関する経路情報を予め記憶し
ておく。次に、車両を走行経路に沿って走行させるにあ
たり、該車両の走行速度、及び積算走行距離に関する運
行情報を適宜の間隔で取込む。そして、該運行情報と前
記経路情報とに基づいて、基地と車両間の残存距離を予
測し、該残存距離と所定値とを比較し、該残存距離が所
定値以下になると、車載無線機を、所定の頻度で電波を
交互に受信し、かつ送信するように作動させる。つま
り、基地と車両間の残存距離から、車両が基地に近付い
ていないと判定されると、車載無線機における受信及び
送信の作動を休止させる休止モードに維持する一方、車
両が基地に近付いたと判定されると、車載無線機を、所
定の頻度で電波を交互に受信し、かつ送信する通常電力
モードで作動させている。

【００１４】したがって、車載無線機は、車両が基地に
近付いて通信の必要性が生じるに至ったときに、車載無
線機を休止モードから通常電力モードへと移行させるの
で、車載無線機における無線通信に要する平均消費電力
を低減できる。

【００１５】そして、請求項４の発明は、車載無線機が
基地無線機よりの電波を受信すると、該車載無線機を、
所定時間継続して電波の受信及び送信を休止するように
作動させることを特徴とする請求項３に記載の車両運行
管理システムの通信方法である。

【００１６】請求項４の発明によれば、車載無線機が基
地無線機よりの電波を受信すると、該車載無線機を、所
定時間継続して電波の受信及び送信を休止するように作
動させる。ここで、車載無線機が基地無線機よりの電波
を受信するとは、車両が基地無線機における電波の送信
エリアに到達したことを意味する。このような場合に
は、車載無線機において通信の必要性が低くなるに至っ
たと判断し、車載無線機を通常電力モードから休止モー
ドへと移行させている。したがって、車載無線機におけ
る無線通信に要する平均消費電力を低減できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る車両運行管
理システムの通信方法について、本システムをバスの運
行管理に適用した実施形態を例示して詳細に説明する。

【００１８】図１は、本発明に係る車両運行管理システ
ムの基地無線機を示すブロック構成図、図２は、本発明
に係る車両運行管理システムの車載無線機を示すブロッ
ク構成図、図３は、基地無線機の外観構成図、図４は、
本発明に係る車両運行管理システムの実施形態を示す概
念図、図５は、本発明に係る車両運行管理システムの動
作フローチャート図、図６乃至図７は、本発明に係る車
両運行管理システムの動作タイミングチャート図、図８
乃至図９は、本発明に係る車両運行管理システムの動作
説明に供する図である。なお、本実施形態のうち、同一
機能を備えた部材には同一名称を付し、その重複する説
明を一部省略する。

【００１９】まずはじめに、本発明に係る車両運行管理
システムの概略構成について、図４を参照して説明する
と、道路ＲＤのうち、予め決められたバスＣＲの走行経
路には、適宜の間隔を置いて複数のバス停ＢＳが設置さ
れている。バス停ＢＳには基地無線機としてのバス停無
線機１が各々設けられる一方、バスＣＲには車載無線機
３が設けられる。本バス運行管理システムは、バス停無
線機１と車載無線機３との間で電波を媒介して双方向の
無線通信を行うことにより、バスＣＲの運行情報を管理
する。具体的には、本バス運行管理システムは、バスＣ
Ｒの運行情報を、バス停ＢＳ、及びバスＣＲの二者間で
共有することにより、例えば、バス停ＢＳでバスを待つ
人達に対し、まもなくバスＣＲがバス停ＢＳに到着する
等の予測情報を知らせたり、また、バスＣＲの乗客に対
し、まもなくバスＣＲが次のバス停ＢＳに到着する等の
予測情報を知らせることができる。なお、バス停ＢＳで
バスを待つ人達に対し、あと何分でバスＣＲがバス停Ｂ
Ｓに到着するかについての予測情報を知らせたり、ま
た、バスＣＲの乗客に対し、あと何分でバスＣＲが次の
バス停ＢＳに到着するかについての予測情報を知らせる
ようにすることもできる。また、バスＣＲの運行情報
を、例えば各バス停ＢＳから公衆電話回線等を介して運
行管理センタに吸上げるようにすれば、運行管理センタ
において、どのバスＣＲがどの経路のどの辺りを走行し
ているかを知ることも可能である。

【００２０】次に、上述した機能を有するバス運行管理
システムの各部の構成について説明する。まず、バス停
ＢＳに設けられるバス停無線機１の外観について述べる
と、図３に示すように、バス停無線機１は、箱状の筐体
５３における対向する両側面のそれぞれに、受信アンテ
ナ７と送信アンテナ１５とを各々設け、筐体５３の底面
に、無線機１をバス停ＢＳに取付ける際に用いられる取
付板５５を設けている。

【００２１】さらに、バス停無線機１の内部構成につい
て述べると、図１に示すように、バス停無線機１は、受
信アンテナ７が接続される受信回路９と、送信アンテナ
１５が接続される送信回路１３と、受信回路９と送信回
路１３とが接続される制御回路１１とを備えている。

【００２２】受信回路９は、図６に示すように、第１所
定時間Ｔ1 だけの間隔をおいて相対的に短い時間である
第２所定時間Ｔ2 だけ作動し、この作動時に受信アンテ
ナ７を介して電波の受信を行う。この時のバス停無線機
１の動作モードを通常動作モードという。一方、受信回
路９が車載無線機３よりの電波の受信に一旦成功する
と、第１所定時間Ｔ1 より短い時間である第３所定時間
Ｔ3 だけの間隔をおいて、第２所定時間Ｔ2 より長い時
間である第４所定時間Ｔ4 だけ作動し、この作動時に受
信アンテナ７を介して電波の受信を行う。この時のバス
停無線機１の動作モードを連続受信モードという。な
お、受信アンテナ７と受信回路９とにより構成される受
信機の感度は、図９に示すように、車載無線機３よりの
送信電波をバス停無線機１が受信できる距離の上限であ
る受信電波到達距離Ｄ2 が１００ｍ以上となる感度に設
定される。すなわち、バス停無線機１の受信エリアは少
なくとも１００ｍ以上に設定される。これにより、バス
停無線機１がバスＣＲの到来をできるだけ早く検知でき
るようにしている。

【００２３】また、送信回路１３は、バス停無線機１が
通常動作モード時には送信を休止する一方、連続受信モ
ードに移行すると、第５所定時間Ｔ5 の間隔をおいて第
６所定時間Ｔ6 だけ作動し、この作動時に送信アンテナ
１５を介して所定の電波の送信を行う。なお、送信アン
テナ１５と送信回路１３とにより構成される送信機の性
能は、図９に示すように、バス停無線機１よりの送信電
波を車載無線機３が受信できる距離の上限である送信電
波到達距離Ｄ1 が２０ｍ以内となる感度に設定される。
すなわち、バス停無線機１の送信エリアは最大でも２０
ｍ以内に設定される。これにより、バス停無線機１がバ
スＣＲの位置を高精度にピンポイントで把握できるよう
にしている。

【００２４】また、制御回路１１には、時計回路１７
と、プログラムを格納するＲＯＭ及びデータを記憶する
ＲＡＭよりなるメモリ１９と、電源回路２３を介してリ
チウム電池等の電池２１の端子間電圧を検出する電圧低
下検出回路２５と、フラットケーブル２８を介してコネ
クタ２９を接続してなるＲＳ−２３２Ｃ回路２７とが接
続される。なお、制御回路１１を、コネクタ２９、適宜
のモデム、及び公衆電話回線等を介して運行管理センタ
の集中管理装置などに接続すれば、管理センタにおいて
バスの運行情報を集中管理することができる。

【００２５】制御回路１１は、メモリ１９に格納されて
いるプログラムを実行し、各種処理を指令制御する。例
えば、制御回路１１は、バス停無線機１が通常動作モー
ド時において、受信回路９に対して所定の頻度の低いタ
イミングでの受信動作を指令する一方、送信回路１３に
対して送信を休止する旨の指令を行う。また、制御回路
１１は、バス停無線機１が連続受信モード時において、
受信回路９に対して所定の頻度の高いタイミングでの受
信動作を指令する一方、送信回路１３に対して所定のタ
イミングで送信動作を行う旨の指令を行う。さらに、制
御回路１１は、バス停ＢＳに設けられる図示しない液晶
パネルに時刻を表示する時計機能と、バス停ＢＳの名称
毎に予め設定される自己のバス停識別コードを送信回路
１３に送出するＩＤ送出機能と、電池２１の端子間電圧
が所定値以下に低下したことが電圧低下検出回路２５に
より検出されると、液晶パネル等に電池切れを表示する
等の機能を備えている。なお、バス停識別コードは、送
信回路１３の作動時に送信アンテナ１５を介して送信さ
れる所定の電波に含まれており、このバス停識別コード
を受信した車載無線機３は、接近しているバス停ＢＳの
名称を認識することができる。

【００２６】次に、上述したバス停無線機１との間で無
線通信を行う車載無線機３の内部構成について説明す
る。図２に示すように、車載無線機３は、送受信アンテ
ナ３１がそれぞれ接続される受信回路３３及び送信回路
３５と、これら送受信回路３３，３５が接続される制御
回路３７とを備えている。この制御回路３７には、メモ
リ３９と、制御回路３７等の各部へバッテリなどの電源
４１より電力を供給する電源回路４３と、コネクタ４７
を接続してなるＲＳ−２３２Ｃ回路４５とが接続されて
いる。なお、メモリ３９には、バスＣＲの走行経路に関
する情報、すなわち、バスＣＲがどのバス停ＢＳを起点
としてどういう順番でどのバス停ＢＳを経由して最終点
のバス停ＢＳに到着するか、各々のバス停ＢＳ間の距
離、及び最後に通過したバス停ＢＳの識別コードなどに
ついての経路情報が格納される。この経路情報は、制御
回路３７により実行される後述するバス停予測に用いら
れる。

【００２７】上記のように構成される車載無線機３に、
ＲＳ−２３２Ｃケーブル４８、及びコネクタ４９を介し
て車両情報監視装置５が接続される。この車両情報監視
装置５は、車両稼働記録装置５１にコネクタ４９を接続
して構成される。この車両稼働記録装置５１には、ある
バス停ＢＳを起点とするバスＣＲの積算走行距離、現在
の走行速度、現在時刻などの運行情報が入力されてお
り、この運行情報が必要に応じて車載無線機３の制御回
路３７へ供給される。これを受けて制御回路３７は、バ
ス停予測処理を実行する。すなわち、制御回路３７は、
メモリ３９よりバスＣＲの経路情報を読出し、この経路
情報及び運行情報に基づいて、現在位置から次のバス停
ＢＳまでの残存距離を算出するとともに、この残存距離
とバスＣＲの現在速度から、次のバス停ＢＳに到着する
のに要する残存時間を算出する。この残存時間は、後に
詳述する受信回路３３及び送信回路３５における電波の
送受信タイミングを決定する際に用いられる。なお、上
記したバス停予測機能の役割をあげると、第１に、バス
ＣＲが不要な電波を送信することを極力避けることによ
り、本通信電波に近い周波数を利用している他のシステ
ムへの悪影響を未然に防止するとともに、不要な電波送
信を排除して省電力化を図ること、第２に、バス停ＣＲ
の設置場所の環境等の条件によっては、受信電波到達距
離Ｄ2 がかなり長くなることがあり、バス停予測をせず
に早めに車載無線機３より電波を送信してしまうと、バ
ス停無線機３における通信動作タイミングも早まり、結
果として、通信動作タイミングが早まった分だけ余計に
電力を消費し、バス停無線機３の電池２１の寿命を短く
してしまうため、第３に、次のバス停ＢＳの識別コード
を割り出すため、第４に、バス停無線機３との通信状態
が悪い時でもバス停ＢＳとバスＣＲ間の通信回数を多く
確保して、バス停ＢＳを探し当てられなかったとの結果
を避ける等の役割をもっている。また、制御回路３７
は、上記したバス停予測機能の他に、バス停無線機１と
の間の通信誤りを検出する誤り検出機能と、バスＣＲが
バス停ＢＳを通過または到着した時の時刻をメモリ３９
に記憶するバス停通過時刻記録機能等をさらに備えてい
る。

【００２８】次に、上述したバス運行管理システムのバ
ス停無線機１、及び車載無線機３の動作を、図５乃至図
９を参照しながら説明する。

【００２９】まず、バスＣＲ側において、車載無線機３
の制御回路３７は、メモリ３９よりバスＣＲの経路情報
を読出し、この経路情報及び運行情報に基づいて、現在
位置から次のバス停ＢＳまでの残存距離を算出するとと
もに、この残存距離とバスＣＲの現在速度から、次のバ
ス停ＢＳに到着するのに要する残存時間を算出する。こ
の算出した残存距離を参照して、制御回路３７は、バス
ＣＲと次のバス停ＢＳとの間隔が所定距離ＤS 以下であ
るか否かの判定を行う。この判定は、バスＣＲと次のバ
ス停ＢＳとの間隔が所定距離ＤS 以下になるまで繰り返
される。この判定の結果、バスＣＲと次のバス停ＢＳと
の間隔が所定距離ＤS 以下になったと判定されると、制
御回路３７は、メモリ３９に格納されているプログラム
に基づいて所定の処理を実行する。すなわち、制御回路
３７は、まず受信回路３３を立上げて、車載無線機３が
電波を受信しているか否かを調べる、いわゆるキャリア
センスを実行する（ステップ１、以下Ｓ１という。）。
なお、このキャリアセンスは、相手方と当方との送信タ
イミングの重なり避けることにより、通信誤りを未然に
防止することを企図して実行される。このキャリアセン
スにより車載無線機３が電波を受信していないと判定さ
れると、制御回路３７は、送信回路３５を立上げて、所
定のタイミングで電波を送信する旨の指令を実行し、バ
ス停無線機１を呼出す（Ｓ３）。一方、キャリアセンス
により車載無線機３が電波を受信していると判定される
と、制御回路３７は、キャリアセンスを継続して車載無
線機３が電波を受信していないと判定されるまで送信回
路３５を立上げない。

【００３０】ここで、ステップＳ１，Ｓ３の処理につい
て、図７乃至図８を参照して説明する。この説明の前
に、図８に示すように、バスＣＲが現在Ａ点に位置して
４０ｋｍ／ｈで走行しており、Ａ点とバス停ＢＳ間の距
離が２００ｍであり、さらにこの距離２００ｍが前記し
た所定距離ＤS に相当すると仮定する。また、受信電波
到達距離Ｄ2 は１００ｍに設定されていると仮定し、バ
スＣＲがバス停無線機１の受信エリアに到達する位置を
Ｂ点とし、他方、送信電波到達距離Ｄ1 は１０ｍに設定
されていると仮定し、バスＣＲがバス停無線機１の送信
エリアに到達する位置をＣ点と設定する。

【００３１】Ａ点において車載無線機３の制御回路３７
は、前述したように、現在位置から次のバス停ＢＳまで
の残存距離を算出するとともに、この残存距離とバスＣ
Ｒの現在速度から、次のバス停ＢＳに到着するのに要す
る残存時間を算出する。この時算出される残存距離は２
００ｍとなり、残存時間は１８秒となる。さらに、制御
回路３７は、この算出した残存距離が所定距離ＤS 以下
であるか否かの判定を行う。この判定結果は、前述の通
り残存距離２００ｍが所定距離ＤS に等しいため、残存
距離は所定距離ＤS 以下であるとの判定が下される。す
ると、制御回路３７は、受信回路３３を立上げて、図７
に示すキャリアセンスを実行する一方、バスＣＲがＢ点
に到達するであろう予測時間を演算する。この演算結果
は、Ａ点からＢ点に到達するまでの距離１００ｍを４０
ｋｍ／ｈで走行するから、Ｂ点への到達時間は９秒後と
算出される。なお、Ｂ点への予測到達時間は、バスＣＲ
の走行速度に応じて変化するので、予測時間の演算を繰
り返し行い、予測到達時間の変化分を例えば秒単位で増
加減するなどして適宜補償する。上記したキャリアセン
スにより車載無線機３が電波を受信していないと判定さ
れると、制御回路３７は、図７乃至図９に示すＢ点にお
いて送信回路３５を立上げて、所定のタイミングで電波
を送信する旨の指令を実行し、バス停無線機１を呼出
す。この呼出しにおいて、制御回路３７は、次のバス停
ＢＳのバス停識別コードをメモリ３９より読出して、こ
の識別コードを含む電波を送信回路３５に送信させる。

【００３２】車載無線機３よりの呼出しを受けて、バス
停無線機１の制御回路１１は、その動作モードを通常動
作モードによる受信タイミングとなるよう受信回路９の
作動を継続させる（Ｓ９）一方、受信回路９が電波の着
信を受けたか否かの判定を行う（Ｓ１１）。ここで、通
常動作モード時の動作について述べると、図６に示すよ
うに、受信回路９は、第１所定時間Ｔ1 だけの間隔をお
いて相対的に短い時間である第２所定時間Ｔ2 だけ作動
し、この作動時に受信アンテナ７を介して電波の受信を
行う。他方、通常動作モード時において送信回路１３
は、電波の送信を休止している。このように、通常動作
モード時において受信回路９及び送信回路１３の作動を
必要最小限に制限することにより、バス停無線機１にお
ける無線通信に要する電力の消費を極限まで抑えてい
る。

【００３３】ステップＳ１１における着信判定の結果、
電波の着信を受けていないと判定されると、制御回路１
１は、通常動作モードによる受信回路９の作動を継続さ
せる一方、電波の着信を受けていると判定されると、バ
ス停無線機１の動作モードが連続受信モードか否かを判
定する（Ｓ１３）。このモード判定の結果、動作モード
が連続受信モードではないと判定されると、動作モード
を連続受信モードに設定する処理を実行する（Ｓ１
５）。ここで、連続受信モード時の動作について述べる
と、図６に示すように、受信回路９は、車載無線機３よ
りの電波の受信に一旦成功すると、第１所定時間Ｔ1 よ
り短い時間である第３所定時間Ｔ3 だけの間隔をおい
て、第２所定時間Ｔ2 より長い時間である第４所定時間
Ｔ4 だけ作動し、この作動時に受信アンテナ７を介して
電波の受信を行う。他方、連続受信モード時において送
信回路１３は、第５所定時間Ｔ5 の間隔をおいて第６所
定時間Ｔ6 だけ作動し、この作動時に送信アンテナ１５
を介して所定の電波の送信を行う。なお、車載無線機３
よりの電波の受信に成功したとは、バスＣＲがバス停Ｂ
Ｓの受信エリアに入っていることを意味し、このような
時には適宜のタイミングで受信回路９及び送信回路１３
を作動させることにより、車載無線機３との間における
通信が確実に行われるようにしている。

【００３４】また、ステップＳ１３におけるモード判定
の結果、動作モードが連続受信モードであると判定され
ると、制御回路１１は、受信回路９にキャリアセンスを
行わせて（Ｓ１７）、このキャリアセンスにより車載無
線機３における電波の送受信タイミングを観察しなが
ら、車載無線機３が受信しているであろうタイミングに
合致させて送信回路１３を作動させ、電波を送信して車
載無線機３に応答する（Ｓ１９）。すなわち、連続受信
モードにおいて、制御回路１１は、車載無線機３より電
波の着信を受ける毎に送信回路１３を作動させ、電波を
送信して車載無線機３に応答する。この応答の結果、車
載無線機３が受信に成功すると、制御回路１１は、所定
時間、例えば１０秒間だけ受信回路９を連続作動させて
車載無線機３の送信を監視し、この監視時間内において
受信がなければ、バス停無線機１の動作モードを通常動
作モードに復帰させる（Ｓ２１）。

【００３５】再びバスＣＲ側の制御に戻ると、ステップ
Ｓ３のバス停呼出し処理後に、車載無線機３の制御回路
３７は、図６に示すように、受信回路３３を作動させて
所定のタイミングで受信を行い、バス停無線機１よりの
電波の受信に成功すると、所定期間だけ電波の送信及び
受信を休止する。さらに詳しく述べると、ステップＳ３
のバス停呼出し処理後に、車載無線機３の制御回路３７
は、受信回路３３を作動させて所定のタイミングで受信
を行い、この受信において、バス停無線機１よりの電波
の着信を受けたか否かの判定を行う（Ｓ５）。この着信
判定の結果、バス停無線機１よりの電波の着信を受けて
いないと判定されると、制御回路３７は、その処理をス
テップＳ１に戻して再度キャリアセンス以降の処理を繰
り返す。なお、ステップＳ１乃至Ｓ５の処理において、
バスＣＲがバス停ＢＳに近付いたときにバスＣＲの走行
距離のみに基づいて送受信タイミングを決定すると、走
行距離の積算誤差等によりバスＣＲとバス停ＢＳとの間
の通信時間が不足することも考えられるため、バスＣＲ
の走行距離及び走行速度の両者を参照しながら送受信タ
イミングを決定することが望ましい。

【００３６】一方、ステップＳ５における着信判定の結
果、バス停無線機１よりの電波の着信を受けていると判
定されると、制御回路３７は、この時にバスＣＲがバス
停ＢＳに到着したとみなし、この時の時刻を車両稼働記
録装置５１より読出し、この到着時刻を到着したバス停
ＢＳの識別コードに対応させてメモリ３９の所定のアド
レスに格納する。この時さらに、制御回路３７は、所定
時間、例えば１０秒間だけ受信回路３３と送信回路３５
の作動を休止させる（Ｓ７）。所定の休止時間が終了す
ると、制御回路３７は、車載無線機３の動作モードを通
常動作モードに復帰させ、次のバス停ＢＳが近付くのを
待つ。なお、ステップＳ７の休止時間に引き続き、バス
停予測によりバス停ＢＳがある程度近付くまでの間受信
回路３３と送信回路３５の作動を休止させることもでき
る。

【００３７】上述のように動作するバス運行管理システ
ムにおいて、バス停無線機１の消費電力について述べる
と、まず、計算の条件として、受信時消費電流を４ｍＡ
とし、休止時動作電流を２０μＡとし、送信時消費電流
を３０ｍＡとし、連続受信モードが１００回／月の頻度
で発生し、この連続受信モードは１回につき１分間続く
とし、使用電池として公称電圧３．６Ｖ／容量８０００
ｍＡｈのリチウム電池を採用した場合、バス停無線機１
の平均消費電流は５６０μＡとなる。この平均消費電流
でリチウム電池の容量を７０％まで使用できたとした時
の電池寿命は約１年となり、このことから、バス運行管
理システムのバス停無線機１の電池として、上述のリチ
ウム電池が使用可能であることが判る。

【００３８】なお、本発明の実施の形態において、バス
停無線機１、及び車載無線機３が使用する電波の周波数
帯域は、適宜の周波数帯域を選択して使用することがで
きる。また、バス停無線機１、及び車載無線機３が使用
する電波の周波数は、例え通信の途中であっても適宜変
更が可能なように構成することができる。このようにす
れば、例えば、バス停ＢＳ近辺でバス停無線機１と類似
した電波の周波数を使用する無線機等が存在する場合で
あっても、通信の途中において電波の周波数を適宜変更
することにより、該無線機等による混信を確実に回避す
ることができる。

【００３９】また、本発明の実施の形態において、車両
としてバスを例示するとともに、基地としてバス停を例
示して説明したが、本発明はこれに限定されず、例え
ば、車両として地下鉄、除雪車、散水車、ごみ清掃車な
どに車載無線機を設けるとともに、基地として地下鉄
駅、車両の走行経路に適宜設けた無線局などに基地無線
機を設定すれば、本発明を実施できることはいうまでも
ない。

【００４０】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、基地無線機に
おいて通信の必要性が低い場合には、基地無線機を省電
力モードで作動させ、基地無線機において通信の必要性
が高くなると、基地無線機を通常電力モードで作動させ
ることにより、基地無線機における無線通信に要する平
均消費電力を低減できる。

【００４１】また、請求項２の発明によれば、車両が基
地無線機における電波の受信エリアに一旦到達した後
に、受信エリア外へ出ていったか、または、受信エリア
内において、車載無線機よりの電波の送信が所定時間継
続して休止されたかのいづれかの場合には、基地無線機
において通信の必要性が低くなるに至ったと判断し、基
地無線機を通常電力モードから省電力モードへと移行さ
せている。したがって、基地無線機における無線通信に
要する平均消費電力を低減できる。

【００４２】さらに、請求項３の発明によれば、車載無
線機は、車両が基地に近付いて通信の必要性が生じるに
至ったときに、車載無線機を休止モードから通常電力モ
ードへと移行させるので、車載無線機における無線通信
に要する平均消費電力を低減できる。

【００４３】そして、請求項４の発明によれば、車両が
基地無線機における電波の送信エリアに到達した場合に
は、車載無線機において通信の必要性が低くなるに至っ
たと判断し、車載無線機を通常電力モードから休止モー
ドへと移行させている。したがって、車載無線機におけ
る無線通信に要する平均消費電力を低減できる。

【００４４】以上述べたように、請求項１乃至請求項４
の発明によれば、車両運行管理システムの基地と車両間
における無線通信に要する平均消費電力を低減できると
ともに、この消費電力の低減によって本システムの維持
管理費用を大幅に削減でき、この結果、車両運行管理シ
ステムの普及にも寄与するというきわめて優れた効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明に係る車両運行管理システムの
基地無線機を示すブロック構成図である。

【図２】図２は、本発明に係る車両運行管理システムの
車載無線機を示すブロック構成図である。

【図３】図３は、基地無線機の外観構成図である。

【図４】図４は、本発明に係る車両運行管理システムの
実施形態を示す概念図である。

【図５】図５は、本発明に係る車両運行管理システムの
動作フローチャート図である。

【図６】図６は、本発明に係る車両運行管理システムの
動作タイミングチャート図である。

【図７】図７は、本発明に係る車両運行管理システムの
動作タイミングチャート図である。

【図８】図８は、本発明に係る車両運行管理システムの
動作説明に供する図である。

【図９】図９は、本発明に係る車両運行管理システムの
動作説明に供する図である。

【符号の説明】

１ バス停無線機（基地無線機） ３ 車載無線機 ５ 車両情報監視装置 ７ 受信アンテナ ９ 受信回路 １１ 制御回路 １３ 送信回路 １５ 送信アンテナ １７ 時計回路 １９ メモリ ２１ 電池 ２３ 電源回路 ２５ 電圧低下検出回路 ２７ ＲＳ−２３２Ｃ回路 ２８ フラットケーブル ２９ コネクタ ３１ 送受信アンテナ３１ ３３ 受信回路 ３５ 送信回路 ３７ 制御回路 ３９ メモリ ４１ 電源 ４３ 電源回路 ４５ ＲＳ−２３２Ｃ回路 ４７ コネクタ ４８ ＲＳ−２３２Ｃケーブル ４９ コネクタ ５１ 車両稼働記録装置 ５３ 筐体 ５５ 取付板 ＢＳ バス停 ＣＲ バス ＲＤ 道路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 張 捷 静岡県裾野市御宿1500 矢崎総業株式会 社内 (56)参考文献 特開 昭61−141100（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−174295（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−148438（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G08G 1/127 H04B 7/26

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の走行経路に適宜の間隔をおいて複
   数の基地を設けておき、該基地のそれぞれに基地無線機
   を設ける一方、該車両に、該基地無線機と電波を媒介し
   て通信する車載無線機を設け、基地と車両間で相方向通
   信を行うことにより、車両の運行情報を管理する車両運
   行管理システムであって、 前記基地無線機における電波の受信エリアを広く設定す
   る一方、電波の送信エリアを該受信エリアに比して狭く
   設定しておき、 前記基地無線機が前記車載無線機よりの電波を未だ受信
   していない場合には、前記基地無線機を、所定の低頻度
   で電波を受信しかつ電波の送信を休止するように作動さ
   せ、 前記基地無線機が前記車載無線機よりの電波を受信した
   場合には、前記基地無線機を、前記所定の低頻度より高
   い頻度で電波を受信し、かつ電波の受信間において電波
   を送信するように作動させることを特徴とする車両運行
   管理システムの通信方法。
2. 【請求項２】 前記基地無線機が前記車載無線機よりの
   電波を受信した後に、所定時間継続して電波を受信しな
   い場合には、該基地無線機を、所定の低頻度で電波を受
   信しかつ電波の送信を休止するように作動させることを
   特徴とする請求項１に記載の車両運行管理システムの通
   信方法。
3. 【請求項３】 車両の走行経路に適宜の間隔をおいて複
   数の基地を設けておき、該基地のそれぞれに基地無線機
   を設ける一方、該車両に、該基地無線機と電波を媒介し
   て通信する車載無線機を設け、基地と車両間で相方向通
   信を行うことにより、車両の運行情報を管理する車両運
   行管理システムであって、 前記車載無線機に、前記車両の走行経路における前記複
   数の基地それぞれの配置、及び該基地間の距離に関する
   経路情報を予め記憶しておき、 前記車両を走行経路に沿って走行させるにあたり、該車
   両の走行速度、及び積算走行距離に関する運行情報を適
   宜の間隔で取込み、 該運行情報と前記経路情報とに基づいて、前記基地と前
   記車両間の残存距離を予測し、 該残存距離と所定値とを比較し、該残存距離が所定値以
   下になると、前記車載無線機を、所定の頻度で電波を交
   互に受信し、かつ送信するように作動させることを特徴
   とする車両運行管理システムの通信方法。
4. 【請求項４】 前記車載無線機が前記基地無線機よりの
   電波を受信すると、該車載無線機を、所定時間継続して
   電波の受信及び送信を休止するように作動させることを
   特徴とする請求項３に記載の車両運行管理システムの通
   信方法。