JP2001134794A - ノンストップ自動料金収受（ｅｔｃ）システム用車載器およびこれを用いた車両走行軌跡管理システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】回路規模及びソフトウエア規模が小さく、か
つ、ＤＳＲＣ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｓｈｏｒｔ Ｒａ
ｎｇｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ：専用短距離通
信）無線通信の通信フレームを最大限ＥＴＣ処理のため
に使用できることを可能とするＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏ
ｎｉｃ Ｔｏｌｌ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ：ノンストッ
プ自動料金収受）システム用車載器を提供する。 【解決手段】車載器部とカーナビゲーションシステム部
とから構成され、車載器部は、カーナビゲーションシス
テム部から出力される料金所情報及び搬送波周波数情報
を受け、車載器部のＤＳＲＣ無線通信のための搬送波周
波数を路側無線装置が形成している通信ゾーンの搬送波
周波数とあらかじめ一致させ、車両が通信ゾーンに進入
した時に、一致した搬送波周波数をもって路側無線装置
とＤＳＲＣ無線通信を行う構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はノンストップ自動料
金収受（ＥＴＣ）システム用車載器に関し、特にその搬
送波周波数を路側無線装置と無線通信を開始する前にあ
らかじめ同調させておくことを可能とするＥＴＣシステ
ム用車載器に関する。

【０００２】

【従来の技術】高度道路交通システムＩＴＳ（Ｉｎｔｅ
ｌｌｉｇｅｎｔ ＴｒａｎｓｐｏｒｔＳｙｓｔｅｍｓ）
推進のさきがけとして、ノンストップ自動料金収受（Ｅ
ＴＣ）システムが平成１１年度に運用開始の予定である
（平成１１年版通信白書：郵政省編による）。

【０００３】ＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｏｌｌ
Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）とは、有料道路の料金所にお
いて、料金所を通過する車両が停止することなく、最大
時速８０ｋｍにて料金所レーンにおける長さ４ｍの通信
ゾーンを通過する間に、車両中に搭載されたＥＴＣ用車
載器と料金所に設置された路側無線装置との間で専用短
距離通信（ＤＳＲＣ：Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｓｈｏｒｔ
Ｒａｎｇｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）と呼ばれ
る無線通信を行って、通行料金を自動収受するシステム
である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ＥＴＣ用のＤＳＲＣ無
線通信においては、車両が料金所などの走行レーンの通
信ゾーンを通過しようとするときに、車両中に搭載され
たＥＴＣ用車載器と即座に通信を行うことが出来るよう
にするために、路側無線装置は走行レーンごとに固定さ
れた搬送波周波数をもって通信ゾーンを形成している。

【０００５】また、路側無線装置が形成する通信ゾーン
は、隣接する走行レーン同士の干渉を防止するために、
隣接する通信ゾーン同士が相異なる搬送波周波数となる
よう、２種類の搬送波周波数のいずれかの周波数に設定
されている。

【０００６】これに対応するためにＥＴＣ用車載器は、
どちらの搬送波周波数の路側無線装置とも通信可能な様
に、ＤＳＲＣ無線通信の前処理として、通過しようとし
ているＥＴＣ用の走行レーンの路側無線装置の搬送波周
波数を認識し、その周波数に同調をとる周波数選定手段
を必要とする。すなわち、従来の一般的なＥＴＣ用車載
器は、車載器の内部に、通信ゾーンに入ったか否かを検
出する電界レベル検知回路や、通信ゾーンの搬送波周波
数を探索するために車載器から送出する電波の周波数を
周期的に変更してみるためのタイマー回路などを必要と
する。

【０００７】しかしながら、この従来の一般的なＥＴＣ
用車載器の周波数選定手段においては、次のような課題
がある。

【０００８】第１の課題は、この周波数選定手段を実現
するために、車載器の内部に電界レベル検知回路やタイ
マー回路などを必要とし、車載器の回路規模及びソフト
ウエア規模が増大することである。車載器の規模が増大
するために、車載器の省電力化が出来ないという課題を
有している。

【０００９】第２の課題は、ＤＳＲＣ無線通信の初期動
作において、路側無線装置との搬送波周波数のマッチン
グを確認するために、ＤＳＲＣ無線通信の通信フレーム
のうち少なくとも１フレームを使用する必要があり、Ｅ
ＴＣのための本来の無線通信処理に使用する通信フレー
ム数が減少し、無線通信が時間的に制約を受けてしまう
ということである。

【００１０】本発明の目的は、回路規模及びソフトウエ
ア規模が小さく、かつ、ＤＳＲＣ無線通信の通信フレー
ムを最大限ＥＴＣ処理のために使用できることを可能と
するＥＴＣシステム用車載器を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明のＥＴＣシステム
用車載器は、車両に搭載され、路側無線装置との間で専
用短距離通信（ＤＳＲＣ：Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｓｈｏ
ｒｔ Ｒａｎｇｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）を行
うノンストップ自動料金収受（ＥＴＣ：Ｅｌｅｃｔｒｏ
ｎｉｃ Ｔｏｌｌ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）システム用
車載器であって、前記ＥＴＣシステム用車載器は、車載
器部と、前記車載器部に対して料金所情報及び搬送波周
波数情報を出力するカーナビゲーションシステム部とか
ら構成され、前記車載器部は、前記カーナビゲーション
システム部から出力される前記料金所情報及び前記搬送
波周波数情報を受け、前記車載器部のＤＳＲＣ無線通信
のための搬送波周波数を前記路側無線装置が形成してい
る通信ゾーンの搬送波周波数とあらかじめ一致させ、前
記車両が前記通信ゾーンに進入した時に、一致した搬送
波周波数をもって前記路側無線装置とＤＳＲＣ無線通信
を行うことを特徴とする。

【００１２】また、前記カーナビゲーションシステム部
は、ＧＰＳ受信機と振動ジャイロセンサと電子マップと
を備え、前記ＧＰＳ受信機と前記振動ジャイロセンサと
前記電子マップとから得られる情報を用いた前記車両の
車両位置検出機能及びルート探索機能により、前記車両
の進行方向に料金所など前記路側無線装置の設置されて
いる地点に前記車両が近づくと前記料金所情報を出力
し、前記車両が前記料金所などの特定の走行レーンに入
ると、前記走行レーンにおける前記路側無線装置の形成
する通信ゾーンの搬送波周波数が、２種類の搬送波周波
数の内のいずれであるのか、すなわちＡモードの搬送波
周波数であるかＢモードの搬送波周波数であるかを特定
し、特定したＡモードあるいはＢモードのいずれかの搬
送波周波数の情報を、前記搬送波周波数情報として出力
することを特徴とする。

【００１３】さらに、前記車載器部は、空中線部と、送
受信部・変復調部と、制御処理部と、ＥＴＣ処理部と、
ヒューマンマシンインタフェース部と、セキュリティモ
ジュール部と、ＩＣカードインタフェース部と、料金所
情報取得部と、搬送波周波数情報取得部とから構成さ
れ、前記空中線部は、前記送受信部・変復調部から送出
された信号を搬送波周波数５．８ＧＨｚ帯のＲＦ（Ｒａ
ｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：無線周波数）信号として
前記路側無線装置に対して送信し、又、前記路側無線装
置からの搬送波周波数５．８ＧＨｚ帯のＲＦ信号を受信
し、前記送受信部・変復調部へ送出し、前記送受信部・
変復調部は、前記空中線部から搬送波周波数５．８ＧＨ
ｚ帯のＲＦ信号を受信してこれを復調し、前記制御処理
部に送出し、又、前記制御処理部からデータを受信し、
搬送波周波数５．８ＧＨｚ帯のＡＳＫ変調を実施後、前
記空中線部に送出し、前記制御処理部は、前記送受信部
・変復調部より受信した信号のマンチェスタ復号、フレ
ーム同期、誤り検出などを行い、前記ＥＴＣ処理部に送
出し、又、前記ＥＴＣ処理部から送出されたデータを受
信し、マンチェスタ符号化及び誤り検出符号を計算・付
加して前記送受信部・変復調部に送出し、更に、搬送波
周波数設定処理を行い、前記ＥＴＣ処理部は、ＥＴＣの
ために必要となる各種送受信データの作成及び解析を主
たる機能とすると共に、前記制御処理部とのデータ送受
信や前記セキュリティモジュール部及び前記ヒューマン
マシンインタフェース部とのデータ送受信に必要なイン
タフェース処理を行い、前記ヒューマンマシンインタフ
ェース部は、前記ＥＴＣ処理部から得た情報を表示又は
音で前記車両の乗員に通知し、前記セキュリティモジュ
ール部は、前記路側無線装置及びＩＣカードとの相互認
証、暗号データの復号化、平文データの暗号化、前記Ｅ
ＴＣ処理部とのデータ送受信等の処理を行い、前記ＩＣ
カードインタフェース部は、前記ＩＣカードの挿入状態
の検出及び前記ＩＣカードと前記セキュリティモジュー
ル部とのインタフェース処理を行い、前記料金所情報取
得部は、前記カーナビゲーションシステム部から前記料
金所情報を受信し、前記料金所情報を受信すると前記Ｅ
ＴＣ処理部に対しその旨を通知し、前記搬送波周波数情
報取得部は、前記カーナビゲーションシステム部から前
記搬送波周波数情報を受信し、これを前記制御処理部に
通知することを特徴とする。

【００１４】また、前記制御処理部は、搬送波周波数設
定処理に使用する為にＡモード及びＢモードの周波数デ
ータをストアし、かつ、前記車載器部から送信する送信
データ及び前記車載器部が受信する受信データをストア
するメモリと、前記搬送波周波数情報取得部から通知を
受けたときに、前記メモリから前記周波数データの内の
ＡモードあるいはＢモードのいずれかの周波数データの
読み出しを制御するメモリアクセスブロックと、前記メ
モリの前記周波数データの内のＡモードあるいはＢモー
ドのいずれかの周波数データを前記送受信部・変復調部
に設定する為の周波数設定ブロックと、前記メモリの前
記送信データを前記送受信部・変復調部の送信部へ送出
する送信ブロックと、前記送受信部・変復調部の受信部
からデータを受信し前記メモリ内に前記受信データとし
て格納する受信ブロックとを備え、前記送受信部・変復
調部は、前記制御処理部の前記送信ブロックから送出さ
れたデータを変調して前記空中線部に送出する前記送信
部と、前記空中線部からデータを受信し復調して前記制
御処理部の前記受信ブロックに送出する前記受信部と、
前記制御処理部の前記周波数設定ブロックにより設定さ
れた周波数データを元に、前記送信部及び前記受信部に
局部発信周波数信号を供給する局部発信器とを備え、前
記送信部及び前記受信部は、前記局部発信器から供給さ
れる前記局部発信周波数信号によって、送信データある
いは受信データの変調あるいは復調を行うことを特徴と
する。

【００１５】さらに、前記送受信部・変復調部の前期送
信部は、前期制御処理部の前期送信ブロックとインタフ
ェース処理を行う第１のＩＦ（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔ
ｅＦｒｅｑｕｅｎｃｙ：中間周波数）アンプと、前記第
１のＩＦアンプの出力信号を変調する第１のミキサと、
前記第１のミキサの出力信号をバッファリングして前記
空中線部に送出する第１のＲＦアンプとを備え、前記送
受信部・変復調部の前期受信部は、前記空中線部から入
力されるＲＦ信号をバッファリングする第２のＲＦアン
プと、前記第２のＲＦアンプの出力信号を復調する第２
のミキサと、前記第２のミキサの出力信号を前記制御処
理部の前期受信ブロックへ送出する第２のＩＦアンプと
を備え、前記局部発信器からの前記局部発信周波数信号
は、前記第１のミキサ及び前記第２のミキサに供給され
ることを特徴とする。

【００１６】また、前記ＥＴＣシステム用車載器を搭載
した前記車両が、有料道路の料金所など前記路側無線装
置が設置されている地点から遠方を走行している場合に
は、前記車載器部はスリープモードであり、前記車両が
前記路側無線装置の設置されている地点に近づいた時点
で、前記カーナビゲーションシステム部から前記料金所
情報を受けて前記車載器部を動作モードに移行させるこ
とを特徴とする。

【００１７】さらに、前記カーナビゲーションシステム
部は、前記車両の進行方向に料金所など前記路側無線装
置の設置されている地点に前記車両が近づくと、前記料
金所情報を前記車載器部の前記料金所情報取得部に対し
て送信し、前記料金所情報取得部は前記料金所情報を受
信すると、前記ＥＴＣ処理部に対し割り込み信号を送出
し、前記割り込み信号を受信した前記ＥＴＣ処理部は、
前記車載器部がスリープモードであった場合には前記車
載器部を動作モードへと移行させ、次の時点での前記カ
ーナビゲーションシステム部からの前記搬送波周波数情
報の受信に備えて、前記搬送波周波数情報取得部での情
報受信を監視させるようにし、前記カーナビゲーション
システム部が前記料金所などの特定の走行レーンの通信
ゾーンの搬送波周波数を特定して前記搬送波周波数情報
を出力すると、前記搬送波周波数情報を前記車載器部の
前記搬送波周波数情報取得部が取得して前記制御処理部
の前記メモリアクセスブロックに通知して前記制御処理
部の搬送波周波数設定処理を開始し、前記メモリアクセ
スブロックは通知されたＡモードあるいはＢモードの搬
送波周波数を前記メモリ内の前記周波数データから選択
して前記周波数設定ブロックに設定し、前記周波数設定
ブロックは、設定された前記搬送波周波数を前記送受信
部・変復調部の前記局部発信器に設定し、前記局部発信
器に設定された前記搬送波周波数は、前記送受信部・変
復調部の前記送信部及び前記受信部に局部発信周波数信
号として供給され、前記送信部及び前記受信部は前記路
側無線装置の搬送波周波数と同調して動作可能となるこ
とを特徴とする。

【００１８】また、道路網上の複数の地点に配置された
路側無線装置と、車両に搭載した本発明のＥＴＣシステ
ム用車載器と、前記路側無線装置からの情報を収集する
管理センターとから構成され、前記車両が前記道路網上
を走行した場合に、前記車両の前記道路網上における走
行位置及び走行軌跡を、前記管理センターの表示装置な
どに表示する車両走行軌跡管理システムを構築できるこ
とを特徴とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。

【００２０】図１は、本発明のノンストップ自動料金収
受（ＥＴＣ）システム用車載器の一つの実施の形態を示
すブロック図である。

【００２１】図１に示す本実施の形態のＥＴＣシステム
用車載器４０は、車載器部５０と、車載器部５０に対し
て料金所情報８０及び搬送波周波数情報９０を出力する
カーナビゲーションシステム部７０とから構成されてい
る。

【００２２】車載器部５０は、カーナビゲーションシス
テム部７０から出力される料金所情報８０及び搬送波周
波数情報９０を受け、車載器部５０のＤＳＲＣ無線通信
の搬送波周波数を路側無線装置が形成している通信ゾー
ンの搬送波周波数と一致させ、一致した搬送波周波数を
もって路側無線装置と無線通信を行う。

【００２３】図２は、本発明を適用したＥＴＣシステム
用車載器と路側無線装置との無線通信のイメージ図であ
る。

【００２４】図２において、ＥＴＣシステム用車載器４
０を搭載した車両１０１は、料金所などの走行レーンを
車両進行方向１０３に沿って進行している。料金所など
の必要個所には路側無線装置１０５が設置されており、
路側無線装置１０５は、通信制御部１０６と構造物１０
４に取り付けられた無線部１０７とから構成されてい
る。車両１０１に搭載されたＥＴＣシステム用車載器４
０と路側無線装置１０５の無線部１０７とは、車両１０
１が料金所などの通信ゾーンを通過する間にＤＳＲＣ無
線通信１０８をおこなう。路側無線装置１０５の主たる
機能は、通信制御部１０６が高信頼暗号通信及び相互認
証の制御を行い、無線部１０７はＤＳＲＣ無線通信にお
けるデータの変復調及び送受信制御を行う。ＥＴＣシス
テム用車載器４０と路側無線装置１０５との間では、車
両情報、契約情報、料金所情報、車線・経路情報、料金
収受情報などのデータの送受信を行う。

【００２５】図３は、料金所内などの各走行レーンにお
けるＤＳＲＣ無線通信の搬送波周波数の割り当ての一例
を示す図である。

【００２６】図３において、車両の走行レーンが複数あ
る場合には、ＤＳＲＣ無線通信の規格により、路側無線
装置は隣接レーンの車両の車載器と無線通信を行っては
ならないこととされている。すなわち、走行レーン１２
０では、構造物１０４に取り付けられた路側無線装置の
無線部１０７によって通信ゾーン１１０を形成し、走行
レーン１２１では同様に通信ゾーン１１１が形成され、
走行レーン１２２においても同様に通信ゾーン１１２が
形成されている。そして、各通信ゾーンでは、隣接レー
ンとのＤＳＲＣ無線通信の干渉防止のために、Ａモード
とＢモードの２種類の相異なる搬送波周波数を用いてＤ
ＳＲＣ無線通信を行うこととされている。通信ゾーン１
１０はＡモードであるため、その隣接する通信ゾーン１
１１ではＢモードを使用し、更にその隣の通信ゾーン１
１２はＡモードの搬送波周波数を用いている。

【００２７】尚、Ａモードにおける搬送波周波数は、送
信＝５．７９５ＧＨｚ、受信＝５．８３５ＧＨｚであ
り、Ｂモードにおける搬送波周波数は、送信＝５．８０
５ＧＨｚ、受信＝５．８４５ＧＨｚである。

【００２８】図４は、ＥＴＣ用ＤＳＲＣ無線通信におけ
る通信機能を示す図である。

【００２９】ＥＴＣのためのＤＳＲＣ無線通信において
は、ＯＳＩ（Ｏｐｅｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｔｅｒｃ
ｏｎｎｅｔｉｏｎ：開放型システム間相互接続）で規定
されている第１層（物理層）、第２層（データリンク
層）及び第７層（アプリケーション層）の通信機能を実
装することとされている。第７層のアプリケーション層
にはＥＴＣ用アプリケーション層の機能及びセキュリテ
ィモジュール層の機能も実装されている。

【００３０】図５は、ＥＴＣ用ＤＳＲＣ無線通信の通信
規格の概要を示す図である。

【００３１】図５において、ＤＳＲＣ無線通信の周波数
帯は５．８ＧＨｚ帯とし、通信方式は、車載器も路側無
線装置も共に発信器を有して電波を送信するアクティブ
方式を採用し、また、変調方式はＡＳＫ（Ａｍｐｌｉｔ
ｕｄｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ：振幅偏移変調）方
式、符号化方式はマンチェスタ方式、変調信号速度は１
Ｍｂｐｓなどとされている。

【００３２】図６は、本発明のＥＴＣシステム用車載器
の構成を示すブロック図である。

【００３３】図６において、車載器部５０は、空中線部
５１と、送受信部・変復調部５２と、制御処理部５３
と、ＥＴＣ処理部５４と、ヒューマンマシンインタフェ
ース部５５と、セキュリティモジュール部５６と、ＩＣ
カードインタフェース部５７と、料金所情報取得部５９
と、搬送波周波数情報取得部６０とから構成されてい
る。

【００３４】空中線部５１は、ＤＳＲＣ無線通信の通信
機能の第１層に対応し、送受信部・変復調部５２から送
出された信号を搬送波周波数５．８ＧＨｚ帯のＲＦ（Ｒ
ａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：無線周波数）信号とし
て路側無線装置に対して送信する。又、搬送波周波数
５．８ＧＨｚ帯のＲＦ信号を路側無線装置から受信し、
送受信部・変復調部５２へ送出する。

【００３５】送受信部・変復調部５２は、空中線部５１
と同じくＤＳＲＣ無線通信の通信機能の第１層に対応
し、空中線部５１から搬送波周波数５．８ＧＨｚ帯のＲ
Ｆ信号を受信してこれを復調し、制御処理部５３に送出
する。又、制御処理部５３からデータを受信し、搬送波
周波数５．８ＧＨｚ帯のＡＳＫ変調を実施後、空中線部
５１に送出する。

【００３６】制御処理部５３は、ＤＳＲＣ無線通信の通
信機能の第２層・第７層に対応し、送受信部・変復調部
５２より受信した信号のマンチェスタ復号、フレーム同
期、誤り検出などを行い、ＥＴＣ処理部５４に送出す
る。又、ＥＴＣ処理部５４から送出されたデータを受信
し、マンチェスタ符号化及び誤り検出符号を計算・付加
して送受信部・変復調部５２に送出する。更に、後述の
搬送波周波数設定処理を行う。

【００３７】ＥＴＣ処理部５４は、ＤＳＲＣ無線通信の
通信機能の第７層（アプリケーション層）に対応し、Ｅ
ＴＣのために必要となる各種送受信データの作成及び解
析を主たる機能とすると共に、制御処理部５３の第７層
とのデータ送受信やセキュリティモジュール部５６及び
ヒューマンマシンインタフェース部５５とのデータ送受
信に必要なインタフェース処理を行う。

【００３８】ヒューマンマシンインタフェース部５５
は、次の情報を表示又は音で車両の乗員に通知する。す
なわち、車載器部５０の電源投入時及びＩＣカード５８
の挿入時の車載器部５０の自己診断結果、路側無線装置
からの車載器部５０への指示情報、通信エラーの情報、
通行料金、ＩＣカード書込終了通知、車載器異常情報な
どである。

【００３９】セキュリティモジュール部５６は、路側無
線装置及びＩＣカード５８との相互認証、暗号データの
復号化、平文データの暗号化、ＥＴＣ処理部５４とのデ
ータ送受信等の処理を行う。

【００４０】ＩＣカードインタフェース部５７は、ＩＣ
カード５８の挿入状態の検出及びＩＣカード５８とセキ
ュリティモジュール部５６とのインタフェース処理を行
う。

【００４１】尚、ＩＣカード５８には、ＥＴＣ処理に必
要となる車両ごとに固有の車両情報、契約情報、料金収
受情報などが格納されている。

【００４２】料金所情報取得部５９は、カーナビゲーシ
ョンシステム部７０から車両が料金所など路側無線装置
が設置されている地点に近づいた旨を示す料金所情報８
０を受信し、料金所情報８０を受信するとＥＴＣ処理部
５４に対しその旨を通知する。

【００４３】搬送波周波数情報取得部６０は、カーナビ
ゲーションシステム部７０から料金所などの路側無線装
置の形成する通信ゾーンの搬送波周波数情報９０を受信
し、これを制御処理部５３に通知する。制御処理部５３
は、搬送波周波数情報９０を受信することにより、車載
器部５０の搬送波周波数設定処理を行うことが可能とな
る。

【００４４】次に、図６のカーナビゲーションシステム
部７０の構成について説明する。

【００４５】本発明においては、カーナビゲーションシ
ステム部７０は、既存のカーナビゲーションシステム
（Ｃａｒ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）を利
用することを特徴としている。

【００４６】すなわち、カーナビゲーションシステム部
７０は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎ
ｇ Ｓｙｓｔｅｍ）衛星からの測位データを受信するＧ
ＰＳ受信アンテナ７１と、ＧＰＳ受信アンテナ７１から
の測位データを受信し解析するＧＰＳ受信機７２と、測
位データの補正を行うための振動ジャイロセンサ７３
と、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ−Ｒｅａ
ｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）あるいはＤＶＤ（Ｄｉｇ
ｉｔａｌ Ｖｉｄｅｏ Ｄｉｓｋ）７９に格納されてい
る電子マップを読み取るＣＤ−ＲＯＭ／ＤＶＤドライブ
回路７４と、ＧＰＳ受信機７２からの測位データと振動
ジャイロセンサ７３からのデータとＣＤ−ＲＯＭ／ＤＶ
Ｄドライブ回路７４からの電子マップとを用いて、車両
の自車位置を検出し、料金所情報８０及び搬送波周波数
情報９０を出力するコントロールＣＰＵ７５と、コント
ロールＣＰＵ７５が使用するメモリ７６と、コントロー
ルＣＰＵが検出した自車位置を画面として描画する描画
部７７と、描画部７７が描画した画面を表示する表示部
７８とから構成されている。

【００４７】なお、ＣＤ−ＲＯＭ／ＤＶＤ７９に格納さ
れている電子マップには、有料道路網及び料金所などに
関する地図情報、及び料金所など路側無線装置が設置さ
れている地点の各走行レーンごとの搬送波周波数に関す
る情報が全て記憶されているものとする。

【００４８】次に、図７を参照して、図６に示した車載
器部５０の送受信部・変復調部５２及び制御処理部５３
の詳細構成について説明する。

【００４９】図７は、車載器部の送受信部・変復調部及
び制御処理部の詳細構成及び相互インタフェースを示す
図である。

【００５０】なお、図７において図６に示す構成要素に
対応するものは同一の参照数字または符号を付し、その
説明を省略する。

【００５１】図７において、制御処理部５３は、搬送波
周波数設定処理に使用する為にＡモード及びＢモードの
周波数データ５３１１をストアし、かつ、車載器部５０
から送信する送信データ５３１２及び車載器部５０が受
信する受信データ５３１３をストアするメモリ５３１
と、搬送波周波数情報取得部６０から通知を受けたとき
に、メモリ５３１から周波数データ５３１１の内のＡモ
ードあるいはＢモードのいずれかの周波数データの読み
出しを制御するメモリアクセスブロック５３２と、メモ
リ５３１の周波数データ５３１１の内のＡモードあるい
はＢモードのいずれかの周波数データを送受信部・変復
調部５２に設定する為の周波数設定ブロック５３３とか
ら構成されている。メモリ５３１の周波数データ５３１
１は、送受信部・変復調部５２の局部発信器５２１に設
定される。

【００５２】また、制御処理部５３は、メモリ５３１の
送信データ５３１２を送受信部・変復調部５２の送信部
５２２へ送出する送信ブロック５３５と、送受信部・変
復調部５２の受信部５２３からデータを受信しメモリ５
３１内に受信データ５３１３として格納する受信ブロッ
ク５３６とを備えて構成されている。

【００５３】送受信部・変復調部５２は、制御処理部５
３の送信ブロック５３５から送出されたデータを変調し
て空中線部５１に送出する送信部５２２と、空中線部５
１からデータを受信し復調して制御処理部５３の受信ブ
ロック５３６に送出する受信部５２３と、制御処理部５
３の周波数設定ブロック５３３により設定された周波数
データを元に、前記の送信部５２２及び受信部５２３に
局部発信周波数信号を供給する局部発信器５２１とから
構成されている。

【００５４】なお、前記の送信部５２２及び受信部５２
３は、局部発信器５２１から供給される局部発信周波数
信号によって、送信データあるいは受信データの変調あ
るいは復調を行う構成となっている。従って、局部発信
器５２１に路側無線装置の送出する搬送波周波数と同一
の搬送波周波数を設定することによって、路側無線装置
と車載器部５０との無線通信が可能となる。

【００５５】次に、図８を参照して、図７に示した車載
器部５０の送受信部・変復調部５２の更に詳細な構成に
ついて説明する。

【００５６】図８は、車載器部の送受信部・変復調部の
更に詳細な構成を示す図である。

【００５７】なお、図８において図７に示す構成要素に
対応するものは同一の参照数字または符号を付し、その
説明を省略する。

【００５８】図８において、送受信部・変復調部５２の
送信部５２２は、制御処理部５３の送信ブロック５３５
とインタフェース処理を行うＩＦ（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉ
ａｔｅ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：中間周波数）アンプ５２
２３と、ＩＦアンプ５２２３の出力信号を変調するミキ
サ５２２２と、ミキサ５２２２の出力信号をバッファリ
ングして空中線部５１に送出するＲＦアンプ５２２１と
を備えて構成される。

【００５９】送受信部・変復調部５２の受信部５２３
は、空中線部５１から入力されるＲＦ信号をバッファリ
ングするＲＦアンプ５２３１と、ＲＦアンプ５２３１の
出力信号を復調するミキサ５２３２と、ミキサ５２３２
の出力信号を制御処理部５３の受信ブロック５３６へ送
出するＩＦアンプ５２３３とを備えて構成される。

【００６０】なお、局部発信器５２１からの局部発信周
波数信号は、ミキサ５２２２及びミキサ５２３２に供給
されるため、送信部５２２及び受信部５２３は、路側無
線装置の搬送波周波数と同調してＤＳＲＣ無線通信を行
うことが可能となる。

【００６１】次に、図６及び図７を再度参照して、本発
明のＥＴＣシステム用車載器の搬送波周波数設定処理に
ついて詳細に説明する。

【００６２】ＥＴＣシステム用車載器を搭載した車両
が、有料道路の料金所など路側無線装置の設置されてい
る地点に近づくと、車両のＥＴＣシステム用車載器のカ
ーナビゲーションシステム部７０は、ＧＰＳ衛星を利用
した自車位置検出機能及びルート探索機能により、進行
方向に料金所が存在する事を検出し、料金所情報８０を
車載器部５０の料金所情報取得部５９に対して送信す
る。料金所情報取得部５９は料金所情報８０を受信する
と、ＥＴＣ処理部５４に対し割り込み信号を送出する。
この割り込み信号を受信したＥＴＣ処理部５４は、車載
器部５０がスリープモードであった場合には、車載器部
５０を動作モードに移行させる。この機能により、車載
器部５０は路側無線装置の設置されていない通常の道路
を走行している場合には、省電力対策としてスリープモ
ードをとる事が可能となる。

【００６３】料金所情報取得部５９からの割り込み信号
を受信したＥＴＣ処理部５４は、次の時点でのカーナビ
ゲーションシステム部７０からの搬送波周波数情報９０
の受信に備えて、カーナビゲーションシステム部７０と
のインタフェースである搬送波周波数情報取得部６０で
の情報受信を監視させるようにする。

【００６４】カーナビゲーションシステム部７０は、Ｃ
Ｄ−ＲＯＭ／ＤＶＤドライブ回路７４から得た電子マッ
プを用いて、車両の進行方向にある料金所の各走行レー
ンの路側無線装置の搬送波周波数情報をＣＤ−ＲＯＭ／
ＤＶＤ７９から読み出して、内部のメモリ７６にストア
する。

【００６５】カーナビゲーションシステム部７０は、車
両が料金所の任意の走行レーンに進入する際、ＧＰＳ受
信機７２からの測位データを振動ジャイロセンサ７３の
出力とＣＤ−ＲＯＭ／ＤＶＤ７９の電子マップで補正
し、車両がどの走行レーンに進入するかを正確に判定す
る。カーナビゲーションシステム部７０は、進入しよう
としている走行レーンの情報を基に、車両が進入しよう
としている走行レーンに形成されている通信ゾーンの搬
送波周波数を特定し、車載器部５０の搬送波周波数情報
取得部６０に対して搬送波周波数情報９０を書き込む。
書込フォーマットは、例えばＡモードの搬送波周波数で
あれば”１”、Ｂモードの搬送波周波数であれば”０”
とする。搬送波周波数情報９０を搬送波周波数情報取得
部６０に対して書き込む動作は、車両が進入しようとし
ている走行レーンに形成されている通信ゾーンの中に車
両が入る前に完了している。

【００６６】車載器部５０の搬送波周波数情報取得部６
０は、搬送波周波数情報９０を制御処理部５３のメモリ
アクセスブロック５３２に通知して制御処理部５３の搬
送波周波数設定処理を開始し、メモリアクセスブロック
５３２は通知されたＡモードあるいはＢモードの搬送波
周波数をメモリ５３１内の周波数データ５３１１から選
択して、これを周波数設定ブロック５３３に設定する。

【００６７】周波数設定ブロック５３３は、設定された
搬送波周波数を送受信部・変復調部５２の局部発信器５
２１に設定する。局部発信器５２１に設定された搬送波
周波数は、送受信部・変復調部５２の送信部５２２及び
受信部５２３に局部発信周波数信号として供給されるた
め、送信部５２２及び受信部５２３は路側無線装置の搬
送波周波数と同調して動作可能となり、しかも動作可能
となる時期は車両が進入しようとしている走行レーンに
形成されている通信ゾーンの中に車両が入る前であるた
め、通信ゾーンの中に車両が入った後には、ＥＴＣのた
めだけに必要な無線通信を行うことが可能となる。

【００６８】次に、図６及び図７を用いて説明した本発
明のＥＴＣシステム用車載器と、従来の一般的なＥＴＣ
用車載器の周波数選定手段を比較するために、図９、図
１０を用いて従来の一般的なＥＴＣ用車載器及びその周
波数選定手段について説明する。

【００６９】図９は、従来の一般的なＥＴＣ用車載器の
システム構成例を示す図である。

【００７０】図９において、車載器１０は、空中線部１
と、送受信部・変復調部２と、制御処理部３と、ＥＴＣ
処理部４と、ヒューマンマシンインタフェース部５と、
セキュリティモジュール部６と、ＩＣカードインタフェ
ース部７より構成される。

【００７１】空中線部１は、ＤＳＲＣ無線通信の通信機
能の第１層に対応し、送受信部・変復調部２から送出さ
れた信号を搬送波周波数５．８ＧＨｚ帯のＲＦ信号とし
て路側無線装置に対して送信する。又、搬送波周波数
５．８ＧＨｚ帯のＲＦ信号を路側無線装置から受信し、
送受信部・変復調部２へ送出する。

【００７２】送受信部・変復調部２は、空中線部１と同
じくＤＳＲＣ無線通信の通信機能の第１層に対応し、空
中線部１から搬送波周波数５．８ＧＨｚ帯のＲＦ信号を
受信してこれを復調し、制御処理部３に送出する。又、
制御処理部３からデータを受信し、搬送波周波数５．８
ＧＨｚ帯のＡＳＫ変調を実施後、空中線部１に送出す
る。

【００７３】制御処理部３は、ＤＳＲＣ無線通信の通信
機能の第２層・第７層に対応し、送受信部・変復調部２
より受信した信号のマンチェスタ復号、フレーム同期、
誤り検出などを行い、ＥＴＣ処理部４に送出する。又、
ＥＴＣ処理部４から送出されたデータを受信し、マンチ
ェスタ符号化及び誤り検出符号を計算・付加して送受信
部・変復調部２に送出する。更に、後述の周波数選定処
理を行う。

【００７４】ＥＴＣ処理部４は、ＤＳＲＣ無線通信の通
信機能の第７層（アプリケーション層）に対応し、ＥＴ
Ｃのために必要となる各種送受信データの作成及び解析
を主たる機能とすると共に、制御処理部３の第７層との
データ送受信やセキュリティモジュール部６及びヒュー
マンマシンインタフェース部５とのデータ送受信に必要
なインタフェース処理を行う。

【００７５】ヒューマンマシンインタフェース部５は、
次の情報を表示又は音で車両の乗員に通知する。すなわ
ち、車載器１０の電源投入時及びＩＣカード８の挿入時
の車載器１０の自己診断結果、路側無線装置からの車載
器１０への指示情報、通信エラーの情報、通行料金、Ｉ
Ｃカード書込終了通知、車載器異常情報などである。

【００７６】セキュリティモジュール部６は、路側無線
装置及びＩＣカード８との相互認証、暗号データの復号
化、平文データの暗号化、ＥＴＣ処理部４とのデータ送
受信等の処理を行う。

【００７７】ＩＣカードインタフェース部７は、ＩＣカ
ード８の挿入状態の検出及びＩＣカード８とセキュリテ
ィモジュール部６のインタフェース処理を行う。

【００７８】次に、図１０を参照して、図９に示した車
載器１０の送受信部・変復調部２及び制御処理部３の詳
細機能、及び車載器１０における周波数選定処理の動作
の詳細について説明する。

【００７９】図１０は、従来の一般的なＥＴＣ用車載器
の送受信部・変復調部及び制御処理部の詳細機能ブロッ
ク及び相互インタフェースを示す図である。

【００８０】なお、図１０において図９に示す構成要素
に対応するものは同一の参照数字または符号を付し、そ
の説明を省略する。

【００８１】図１０において、制御処理部３は、周波数
選定処理に使用する為にＡモード及びＢモードの周波数
データ３１１をストアし、かつ、車載器から送信する送
信データ３１２及び車載器が受信する受信データ３１３
をストアするメモリ３１と、メモリ３１から周波数デー
タ３１１の読み出しを制御するメモリアクセスブロック
３２と、メモリ３１の周波数データ３１１を送受信部・
変復調部２に設定する為の周波数設定ブロック３３と、
周波数選定処理のために周期的に周波数設定処理を指示
するタイマー３４とから構成されている。メモリ３１の
周波数データ３１１は、送受信部・変復調部２の局部発
信器２１に設定される。

【００８２】さらに、制御処理部３は、メモリ３１の送
信データ３１２を送受信部・変復調部２の送信部２２へ
送出する送信ブロック３５と、送受信部・変復調部２の
受信部２３からデータを受信しメモリ３１内に受信デー
タ３１３として格納する受信ブロック３６と、送受信部
・変復調部２の受信部２３のデータから周波数選定処理
のために必要となるユニークワードを検出するユニーク
ワード判定ブロック３７とから構成されている。

【００８３】また、送受信部・変復調部２は、制御処理
部３の送信ブロック３５から送出されたデータを変調し
て空中線部１に送出する送信部２２と、空中線部１から
データを受信し復調して制御処理部３の受信ブロック３
６に送出する受信部２３と、制御処理部３の周波数設定
ブロック３３により設定された周波数データを元に、前
記の送信部２２及び受信部２３に局部発信周波数信号を
供給する局部発信器２１とから構成されている。

【００８４】さらに、送受信部・変復調部２は、ＤＳＲ
Ｃ無線通信の通信ゾーンに入ったか否かを検出するため
に、空中線部１からの信号の受信電界レベルを検出する
電界レベル検知回路２４と、電界レベル検知回路２４が
ＤＳＲＣ無線通信の通信ゾーンを検出した場合に、ＥＴ
Ｃ処理部４に対して割り込み信号を発生する割込回路２
５とから構成されている。割込回路２５が発生する割り
込み信号はＥＴＣ処理部４に与えられ、ＤＳＲＣ無線通
信の開始のためのトリガーとして使用される。

【００８５】図１０に示した従来の一般的なＥＴＣ用車
載器における周波数選定処理の動作は以下のように行わ
れる。

【００８６】車両が通常道路すなわちＤＳＲＣ無線通信
の通信ゾーンの外を走行しているとき、制御処理部３の
内部のタイマー３４が動作し、一定時間毎に周波数設定
ブロック３３とメモリアクセスブロック３２に割込をか
ける。この割込によりメモリアクセスブロック３２は一
つ前の割込で読み出した周波数データと別の周波数デー
タをメモリ３１から読み出して周波数設定ブロック３３
に送信する。例えば前回読み出した周波数データがＡモ
ードであれば今回送信するデータはＢモードとする。前
回Ｂモードの場合は今回はＡモードである。周波数設定
ブロック３３はタイマー３４からの割込毎にＡモード／
Ｂモード交互に周波数データを送受信部・変復調部２の
局部発信器２１に設定する。これより送受信部・変復調
部２はＡモード又はＢモードの搬送波に周期的に同調す
るべく動作し、路側無線装置の無線信号を探索する。

【００８７】車両がＤＳＲＣ無線通信の通信ゾーンに進
入すると、路側無線装置からの送信データが空中線部１
で受信され、送受信部・変復調部２で復調されて制御処
理部３に入力される。路側無線装置と従来の一般的なＥ
ＴＣ用車載器の周波数が一致していれば路側無線装置か
らの送信データは正しく復調されて、制御処理部３のユ
ニークワード判定ブロック３７は、受信したデータ内に
ＤＳＲＣ無線通信の通信フレームのユニークワードを示
すビット列を確認することができる。もし制御処理部３
のユニークワード判定ブロック３７にてユニークワード
が確認されたら、制御処理部３はその時に周波数設定ブ
ロック３３に設定されている搬送波周波数で路側無線装
置と同調していると判断し、タイマー３４を停止し、送
受信部・変復調部２の局部発信器２１の局部発信周波数
をその時点の周波数に固定する。更に、車載器が２回連
続してＤＳＲＣ無線通信の通信フレームのユニークワー
ドを検出すると、車載器のＥＴＣ処理部４は路側無線装
置と車載器の同期が確立されたと判定し、ＥＴＣ通信処
理に移る。

【００８８】図９、図１０を参照して説明したように、
従来の一般的なＥＴＣ用車載器の周波数選定手段は、以
下のような課題を有している。

【００８９】第１に、この周波数選定手段を実現する為
に、車載器の内部の局部発信器に対する周波数設定のた
めのタイマーを内蔵し、かつ、タイマーによる周波数デ
ータの切り替え制御を行わねばならないということであ
る。タイマーを構成する方法としては、ＥＴＣ用ＤＳＲ
Ｃの通信機能のうちの第７層（アプリケーション層）に
ソフトウエアによるタイマーを実装する方法と、第２層
（データリンク層）に専用ロジック回路によりハードウ
エアのタイマーを実装する方法とがあるが、前者の場合
はソフトウエア処理タスクの規模が増大し、後者の場合
はハードウエアの規模が増大する。何れの場合も、規模
が増大するために車載器の省電力化が出来ないという課
題を有している。

【００９０】第２に、車載器の送受信部・変復調部内
に、通信ゾーンの電界レベル検知回路及び割込回路が必
要となってしまうということである。

【００９１】第３に、ＤＳＲＣ無線通信の初期動作にお
いて、ＤＳＲＣ無線通信の通信フレームのユニークワー
ドを検出するために、通信フレームのうち少なくとも１
フレームを搬送波周波数のマッチングを確認するために
使用する必要があり、ＥＴＣのための本来の無線通信処
理に使用する通信フレーム数が減少し、無線通信が時間
的に制約を受けてしまうということである。

【００９２】以上述べたように、本発明のＥＴＣシステ
ム用車載器においては、料金所及び路側無線装置などの
位置情報や搬送波周波数などを、既存のカーナビゲーシ
ョンシステムの機能を用いて認識することにより、従来
の一般的なＥＴＣ用車載器において必要とされた以下の
回路・機能が不要になり、ＥＴＣ車載器システムの回路
簡略化、省電力化及び無線通信処理の負荷軽減が可能と
なる。

【００９３】第１に、車両が料金所に近づくとカーナビ
ゲーションシステムより割込が入力される為、従来の送
受信部・変復調部の電界レベル検知回路及び割込回路が
必要無くなり、送受信部・変復調部の小型化、低コスト
化が可能となる。又、ＥＴＣ用車載器部は、通常時はス
リープモードをとる事ができ、車載器部の省電力化が可
能となる。

【００９４】第２に、車両が進入しようとする走行レー
ンの路側無線装置の搬送波周波数がカーナビゲーション
システムから得られる為、従来の一般的なＥＴＣ用車載
器に必要であった周波数選定手段が不要となる。そし
て、周波数選定手段を実現するために必要であったソフ
トウエアタイマー、あるいは専用ロジック回路によるハ
ードウエアタイマーの機能が削減可能となり、この部分
の省電力化が可能となる。

【００９５】第３に、従来の一般的なＥＴＣ用車載器で
は、車載器と路側無線装置の同調制御と同期確立の為、
最小１つの通信フレームを使用しなければならないが、
本発明により車載器はあらかじめ通信ゾーンの搬送波周
波数を知る事ができ、搬送波周波数を同調させて通信ゾ
ーンに進入する事ができるため、無線通信に使用できる
通信フレームを従来より１つ余分に確保する事ができ、
無線通信処理の負荷が軽減される。

【００９６】次に、本発明の第２の実施の形態について
図面を参照して説明する。

【００９７】図１１は、本発明の第２の実施の形態を説
明する図である。

【００９８】図１１を参照すると、走行軌跡管理用車載
器４１が、図１に示された本発明の第１の実施の形態の
ＥＴＣシステム用車載器４０と以下の点で異なってい
る。

【００９９】すなわち、カーナビゲーションシステム部
７０から車載器部５０に対して出力される料金所情報８
０が、チェックポイント情報８１に置き換えられている
点で異なっている。

【０１００】チェックポイント情報８１は、車両が料金
所に近づいた旨を示す料金所情報８０に加え、車両が道
路上のチェックポイントに近づいた旨を示す情報であ
る。道路上のチェックポイントには、路側無線装置が設
置されており、車両がどのチェックポイントを通過した
かを把握できるように構成されている。従って、この走
行軌跡管理用車載器４１を搭載した車両が道路上のチェ
ックポイントを通過するたびに、路側無線装置とＤＳＲ
Ｃ無線通信が行われるため、車両の走行軌跡を把握する
ことが可能となる。但し、走行軌跡管理用車載器４１の
カーナビゲーションシステム部７０が用いるＣＤ−ＲＯ
Ｍ／ＤＶＤには、道路網及び道路上のチェックポイント
などに関する地図情報、及びチェックポイントなど路側
無線装置が設置されている各走行レーンごとの搬送波周
波数に関する情報が全て記憶されているものとする。

【０１０１】走行軌跡管理用車載器４１を車両に搭載す
ることにより、輸送車両の走行位置・走行軌跡を、路側
無線装置の情報を収集する別途設置された管理センター
の表示装置などに表示して輸送業者に把握させ、集配業
務の効率化、輸送効率の向上を図る輸送車両走行管理シ
ステム、あるいは、特殊車両の走行実績を別途設置され
た管理センターの表示装置などに表示して道路管理者に
提供する特殊車両走行実績管理システムなど、車両走行
軌跡管理システムを構築することが可能となる。

【０１０２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のＥＴＣシ
ステム用車載器は、車載器部の回路規模及びソフトウエ
ア規模が小さいため、省電力化が可能となるという効果
を有すると共に、ＤＳＲＣ無線通信の通信フレームを最
大限ＥＴＣ通信処理に使用できるという効果を有してい
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のノンストップ自動料金収受（ＥＴＣ）
システム用車載器の一つの実施の形態を示すブロック図
である。

【図２】本発明を適用したＥＴＣシステム用車載器と路
側無線装置との無線通信のイメージ図である。

【図３】料金所内などの各走行レーンにおけるＤＳＲＣ
無線通信の搬送波周波数の割り当ての一例を示す図であ
る。

【図４】ＥＴＣ用ＤＳＲＣ無線通信における通信機能を
示す図である。

【図５】ＥＴＣ用ＤＳＲＣ無線通信の通信規格の概要を
示す図である。

【図６】本発明のＥＴＣシステム用車載器の構成を示す
ブロック図である。

【図７】車載器部の送受信部・変復調部及び制御処理部
の詳細構成及び相互インタフェースを示す図である。

【図８】車載器部の送受信部・変復調部の更に詳細な構
成を示す図である。

【図９】従来の一般的なＥＴＣ用車載器のシステム構成
例を示す図である。

【図１０】従来の一般的なＥＴＣ用車載器の送受信部・
変復調部及び制御処理部の詳細機能ブロック及び相互イ
ンターフェースを示す図である。

【図１１】本発明の第２の実施の形態を説明する図であ
る。

【符号の説明】

１ 空中線部 ２ 送受信部・変復調部 ２１ 局部発信器 ２２ 送信部 ２３ 受信部 ２４ 電界レベル検知回路 ２５ 割込回路 ３ 制御処理部 ３１ メモリ ３１１ 周波数データ ３１２ 送信データ ３１３ 受信データ ３２ メモリアクセスブロック ３３ 周波数設定ブロック ３４ タイマー ３５ 送信ブロック ３６ 受信ブロック ４ ＥＴＣ処理部 ５ ヒューマンマシンインタフェース部 ６ セキュリティモジュール部 ７ ＩＣカードインタフェース部 ８ ＩＣカード １０ 車載器 ４０ ＥＴＣシステム用車載器 ４１ 走行軌跡管理用車載器 ５０ 車載器部 ５１ 空中線部 ５２ 送受信部・変復調部 ５２１ 局部発信器 ５２２ 送信部 ５２２１ ＲＦアンプ ５２２２ ミキサ ５２２３ ＩＦアンプ ５２３ 受信部 ５２３１ ＲＦアンプ ５２３２ ミキサ ５２３３ ＩＦアンプ ５３ 制御処理部 ５３１ メモリ ５３１１ 周波数データ ５３１２ 送信データ ５３１３ 受信データ ５３２ メモリアクセスブロック ５３３ 周波数設定ブロック ５３５ 送信ブロック ５３６ 受信ブロック ５４ ＥＴＣ処理部 ５５ ヒューマンマシンインタフェース部 ５６ セキュリティモジュール部 ５７ ＩＣカードインタフェース部 ５８ ＩＣカード ５９ 料金所情報取得部 ６０ 搬送波周波数情報取得部 ７０ カーナビゲーションシステム部 ７１ ＧＰＳ受信アンテナ ７２ ＧＰＳ受信機 ７３ 振動ジャイロセンサ ７４ ＣＤ−ＲＯＭ／ＤＶＤドライブ回路 ７５ コントロールＣＰＵ ７６ メモリ ７７ 描画部 ７８ 表示部 ７９ ＣＤ−ＲＯＭ／ＤＶＤ ８０ 料金所情報 ９０ 搬送波周波数情報 １０１ 車両 １０３ 車両進行方向 １０４ 構造物 １０５ 路側無線装置 １０６ 通信制御部 １０７ 無線部 １０８ ＤＳＲＣ無線通信 １１０ 通信ゾーン １１１ 通信ゾーン １１２ 通信ゾーン １２０ 走行レーン １２１ 走行レーン １２２ 走行レーン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０８Ｇ 1/09 Ｇ０８Ｇ 1/09 Ｆ ９Ａ００１ 1/0967 1/0967 Ｆターム(参考） 2F029 AA02 AB07 AC02 AC04 AC14 3E027 EA01 EC10 5H180 AA01 BB04 BB12 BB13 EE10 FF05 FF22 FF32 5J062 AA02 BB01 CC07 FF04 HH05 5J070 AA04 AB07 AD01 AE08 AF03 AK31 BC06 BC08 9A001 JJ11 JJ77 JJ78

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両に搭載され、路側無線装置との間で
   専用短距離通信（ＤＳＲＣ：Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｓｈ
   ｏｒｔ Ｒａｎｇｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）を
   行うノンストップ自動料金収受（ＥＴＣ：Ｅｌｅｃｔｒ
   ｏｎｉｃ Ｔｏｌｌ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）システム
   用車載器であって、前記ＥＴＣシステム用車載器は、車
   載器部と、前記車載器部に対して料金所情報及び搬送波
   周波数情報を出力するカーナビゲーションシステム部と
   から構成され、前記車載器部は、前記カーナビゲーショ
   ンシステム部から出力される前記料金所情報及び前記搬
   送波周波数情報を受け、前記車載器部のＤＳＲＣ無線通
   信のための搬送波周波数を前記路側無線装置が形成して
   いる通信ゾーンの搬送波周波数とあらかじめ一致させ、
   前記車両が前記通信ゾーンに進入した時に、一致した搬
   送波周波数をもって前記路側無線装置とＤＳＲＣ無線通
   信を行うことを特徴とするノンストップ自動料金収受
   （ＥＴＣ）システム用車載器。
2. 【請求項２】 前記カーナビゲーションシステム部は、
   ＧＰＳ受信機と振動ジャイロセンサと電子マップとを備
   え、前記ＧＰＳ受信機と前記振動ジャイロセンサと前記
   電子マップとから得られる情報を用いた前記車両の車両
   位置検出機能及びルート探索機能により、前記車両の進
   行方向に料金所など前記路側無線装置の設置されている
   地点に前記車両が近づくと前記料金所情報を出力し、前
   記車両が前記料金所などの特定の走行レーンに入ると、
   前記走行レーンにおける前記路側無線装置の形成する通
   信ゾーンの搬送波周波数が、２種類の搬送波周波数の内
   のいずれであるのか、すなわちＡモードの搬送波周波数
   であるかＢモードの搬送波周波数であるかを特定し、特
   定したＡモードあるいはＢモードのいずれかの搬送波周
   波数の情報を、前記搬送波周波数情報として出力するこ
   とを特徴とする請求項１に記載のＥＴＣシステム用車載
   器。
3. 【請求項３】 前記車載器部は、空中線部と、送受信部
   ・変復調部と、制御処理部と、ＥＴＣ処理部と、ヒュー
   マンマシンインタフェース部と、セキュリティモジュー
   ル部と、ＩＣカードインタフェース部と、料金所情報取
   得部と、搬送波周波数情報取得部とから構成され、前記
   空中線部は、前記送受信部・変復調部から送出された信
   号を搬送波周波数５．８ＧＨｚ帯のＲＦ（Ｒａｄｉｏ
   Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：無線周波数）信号として前記路側
   無線装置に対して送信し、又、前記路側無線装置からの
   搬送波周波数５．８ＧＨｚ帯のＲＦ信号を受信し、前記
   送受信部・変復調部へ送出し、前記送受信部・変復調部
   は、前記空中線部から搬送波周波数５．８ＧＨｚ帯のＲ
   Ｆ信号を受信してこれを復調し、前記制御処理部に送出
   し、又、前記制御処理部からデータを受信し、搬送波周
   波数５．８ＧＨｚ帯のＡＳＫ変調を実施後、前記空中線
   部に送出し、前記制御処理部は、前記送受信部・変復調
   部より受信した信号のマンチェスタ復号、フレーム同
   期、誤り検出などを行い、前記ＥＴＣ処理部に送出し、
   又、前記ＥＴＣ処理部から送出されたデータを受信し、
   マンチェスタ符号化及び誤り検出符号を計算・付加して
   前記送受信部・変復調部に送出し、更に、搬送波周波数
   設定処理を行い、前記ＥＴＣ処理部は、ＥＴＣのために
   必要となる各種送受信データの作成及び解析を主たる機
   能とすると共に、前記制御処理部とのデータ送受信や前
   記セキュリティモジュール部及び前記ヒューマンマシン
   インタフェース部とのデータ送受信に必要なインタフェ
   ース処理を行い、前記ヒューマンマシンインタフェース
   部は、前記ＥＴＣ処理部から得た情報を表示又は音で前
   記車両の乗員に通知し、前記セキュリティモジュール部
   は、前記路側無線装置及びＩＣカードとの相互認証、暗
   号データの復号化、平文データの暗号化、前記ＥＴＣ処
   理部とのデータ送受信等の処理を行い、前記ＩＣカード
   インタフェース部は、前記ＩＣカードの挿入状態の検出
   及び前記ＩＣカードと前記セキュリティモジュール部と
   のインタフェース処理を行い、前記料金所情報取得部
   は、前記カーナビゲーションシステム部から前記料金所
   情報を受信し、前記料金所情報を受信すると前記ＥＴＣ
   処理部に対しその旨を通知し、前記搬送波周波数情報取
   得部は、前記カーナビゲーションシステム部から前記搬
   送波周波数情報を受信し、これを前記制御処理部に通知
   することを特徴とする請求項１及び請求項２に記載のＥ
   ＴＣシステム用車載器。
4. 【請求項４】 前記制御処理部は、搬送波周波数設定処
   理に使用する為にＡモード及びＢモードの周波数データ
   をストアし、かつ、前記車載器部から送信する送信デー
   タ及び前記車載器部が受信する受信データをストアする
   メモリと、前記搬送波周波数情報取得部から通知を受け
   たときに、前記メモリから前記周波数データの内のＡモ
   ードあるいはＢモードのいずれかの周波数データの読み
   出しを制御するメモリアクセスブロックと、前記メモリ
   の前記周波数データの内のＡモードあるいはＢモードの
   いずれかの周波数データを前記送受信部・変復調部に設
   定する為の周波数設定ブロックと、前記メモリの前記送
   信データを前記送受信部・変復調部の送信部へ送出する
   送信ブロックと、前記送受信部・変復調部の受信部から
   データを受信し前記メモリ内に前記受信データとして格
   納する受信ブロックとを備え、前記送受信部・変復調部
   は、前記制御処理部の前記送信ブロックから送出された
   データを変調して前記空中線部に送出する前記送信部
   と、前記空中線部からデータを受信し復調して前記制御
   処理部の前記受信ブロックに送出する前記受信部と、前
   記制御処理部の前記周波数設定ブロックにより設定され
   た周波数データを元に、前記送信部及び前記受信部に局
   部発信周波数信号を供給する局部発信器とを備え、前記
   送信部及び前記受信部は、前記局部発信器から供給され
   る前記局部発信周波数信号によって、送信データあるい
   は受信データの変調あるいは復調を行うことを特徴とす
   る請求項１から請求項３に記載のＥＴＣシステム用車載
   器。
5. 【請求項５】 前記送受信部・変復調部の前期送信部
   は、前期制御処理部の前期送信ブロックとインタフェー
   ス処理を行う第１のＩＦ（Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｔｅ
   Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：中間周波数）アンプと、前記第１
   のＩＦアンプの出力信号を変調する第１のミキサと、前
   記第１のミキサの出力信号をバッファリングして前記空
   中線部に送出する第１のＲＦアンプとを備え、前記送受
   信部・変復調部の前期受信部は、前記空中線部から入力
   されるＲＦ信号をバッファリングする第２のＲＦアンプ
   と、前記第２のＲＦアンプの出力信号を復調する第２の
   ミキサと、前記第２のミキサの出力信号を前記制御処理
   部の前期受信ブロックへ送出する第２のＩＦアンプとを
   備え、前記局部発信器からの前記局部発信周波数信号
   は、前記第１のミキサ及び前記第２のミキサに供給され
   ることを特徴とする請求項１から請求項４に記載のＥＴ
   Ｃシステム用車載器。
6. 【請求項６】 前記ＥＴＣシステム用車載器を搭載した
   前記車両が、有料道路の料金所など前記路側無線装置が
   設置されている地点から遠方を走行している場合には、
   前記車載器部はスリープモードであり、前記車両が前記
   路側無線装置の設置されている地点に近づいた時点で、
   前記カーナビゲーションシステム部から前記料金所情報
   を受けて前記車載器部を動作モードに移行させることを
   特徴とする請求項１から請求項５に記載のＥＴＣシステ
   ム用車載器。
7. 【請求項７】 前記カーナビゲーションシステム部は、
   前記車両の進行方向に料金所など前記路側無線装置の設
   置されている地点に前記車両が近づくと、前記料金所情
   報を前記車載器部の前記料金所情報取得部に対して送信
   し、前記料金所情報取得部は前記料金所情報を受信する
   と、前記ＥＴＣ処理部に対し割り込み信号を送出し、前
   記割り込み信号を受信した前記ＥＴＣ処理部は、前記車
   載器部がスリープモードであった場合には前記車載器部
   を動作モードへと移行させ、次の時点での前記カーナビ
   ゲーションシステム部からの前記搬送波周波数情報の受
   信に備えて、前記搬送波周波数情報取得部での情報受信
   を監視させるようにし、前記カーナビゲーションシステ
   ム部が前記料金所などの特定の走行レーンの通信ゾーン
   の搬送波周波数を特定して前記搬送波周波数情報を出力
   すると、前記搬送波周波数情報を前記車載器部の前記搬
   送波周波数情報取得部が取得して前記制御処理部の前記
   メモリアクセスブロックに通知して前記制御処理部の搬
   送波周波数設定処理を開始し、前記メモリアクセスブロ
   ックは通知されたＡモードあるいはＢモードの搬送波周
   波数を前記メモリ内の前記周波数データから選択して前
   記周波数設定ブロックに設定し、前記周波数設定ブロッ
   クは、設定された前記搬送波周波数を前記送受信部・変
   復調部の前記局部発信器に設定し、前記局部発信器に設
   定された前記搬送波周波数は、前記送受信部・変復調部
   の前記送信部及び前記受信部に局部発信周波数信号とし
   て供給され、前記送信部及び前記受信部は前記路側無線
   装置の搬送波周波数と同調して動作可能となることを特
   徴とする請求項１から請求項６に記載のＥＴＣシステム
   用車載器。
8. 【請求項８】 道路網上の複数の地点に配置された路側
   無線装置と、車両に搭載した請求項１から請求項７に記
   載のＥＴＣシステム用車載器と、前記路側無線装置から
   の情報を収集する管理センターとから構成され、前記車
   両が前記道路網上を走行した場合に、前記車両の前記道
   路網上における走行位置及び走行軌跡を、前記管理セン
   ターの表示装置などに表示することを特徴とする車両走
   行軌跡管理システム。