JP2003216992A

JP2003216992A - 車載装置

Info

Publication number: JP2003216992A
Application number: JP2002010742A
Authority: JP
Inventors: Koichi Abe; 幸一阿部; Shiro Horii; 志朗堀井; Toshiyuki Sakamoto; 敏之坂本; Tomoyasu Fuse; 智靖布施
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2002-01-18
Filing date: 2002-01-18
Publication date: 2003-07-31
Anticipated expiration: 2022-01-18
Also published as: JP3872695B2

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の受信装置を一つの筐体に収納し、高周
波発振回路を共有した車載装置で、高周波発振信号の提
供先を切り替えて、複数の受信装置をそれぞれ動作させ
る。【解決手段】車載装置は、ビーコン受信部と、ＥＴＣ
送受信部と、ビーコン受信部またはＥＴＣ送受信部のい
ずれかへ供給する局部発振信号を生成する高周波発振部
とを備える。通常走行時は、ビーコン受信部へ局部発振
信号が供給され、ビーコン情報の受信待ち状態であり
（Ｓ１１）、適宜、ビーコン情報を受信する（Ｓ１
２）。車載装置は、さらに、自車が料金所の近くである
かどうかを判定する料金所検出部を備え、料金所の近く
へ来ると、ＥＴＣ送受信部へ局部発振信号を供給するよ
うに切り替える（Ｓ１３）。これにより、ＥＴＣ送受信
部が動作を開始して、ＥＴＣ情報の送受信を行う（Ｓ１
４）。ＥＴＣ情報の送受信が終了すると、再び、ビーコ
ン受信部へ局部発振信号を供給するように切り替える
（Ｓ１５）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の車両に
搭載される車載装置に関し、特に複数のメディアを受信
する車載装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】路側に設置されたビーコンからそのビー
コンの設置位置特有の交通情報等を送信し、走行中の車
両がこれを受信してその情報を車載の表示装置に表示
し、運転者が容易に渋滞情報を知ることができるビーコ
ンシステムが、全国的に展開されつつある。路側に設置
されるビーコンには、電波を利用して交通情報を提供す
る電波ビーコンと、赤外線を利用して交通情報を提供す
る光ビーコンに分けられ、電波ビーコンは高速道路など
の有料道路に、光ビーコンは一般道に配置されているの
が通常である。

【０００３】一方、ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔ
ｉｏｎｉｎｇＳｙｓｔｅｍ）衛星からの電波を利用し
て自車の位置を測位する技術が普及している。ＧＰＳに
より得られた車両の現在位置を車載の表示装置に表示す
ることで、運転者は容易に自車位置を把握することがで
きる。

【０００４】また、有料道路の料金所に送受信装置を設
け、料金所を通過する車両とのＤＳＲＣ通信により料金
収受を行うＥＴＣＳ（ＥｌｅｃｔｒｉｃＴｏｌｌＣ
ｏｌｌｅｃｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ）が実用段階に入っ
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】光ビーコン、電波ビー
コン、ＧＰＳおよびＥＴＣＳを利用するためには、それ
ぞれ専用の受信装置が必要である。狭い車室内にこれら
を配置するためには、できるだけハードウェアを整理、
共用して、全体として小型化することが好ましい。従っ
て、光ビーコン、電波ビーコン、ＧＰＳおよびＥＴＣＳ
の受信装置のうちのいくつかを一つの筐体に収納した車
載装置がある。

【０００６】特に、光ビーコン以外の電波ビーコン、Ｇ
ＰＳおよびＥＴＣＳの受信装置を一体に構成したとき
は、それぞれが備える準マイクロ波帯の高周波を発振さ
せる高周波発振回路を共有すれば、装置全体の小型化に
貢献する。

【０００７】しかし、各受信装置は、それぞれが動作す
る周波数帯が異なるため、高周波発振回路を共有する
と、これを共有した各受信装置が同時に動作することは
できない。

【０００８】そこで、本発明は、複数の受信装置が高周
波発振回路を共有した車載装置で、高周波発振信号の提
供先を切り替える技術を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の一つの態様に従
う、車両に搭載するための車載装置は、有料道路の料金
所に設けられたＥＴＣ路側機と通信するＥＴＣ送受信部
と、路側に設置された電波ビーコンから送信される信号
を受信する電波ビーコン受信部と、高周波発振信号を発
生させる高周波発振部と、前記高周波発振部が発生させ
た発振信号を前記ＥＴＣ送受信部または前記電波ビーコ
ン受信部のいずれか一方へ供給するための切り替えを行
うスイッチと、前記スイッチが前記切り替えを行うか否
かを判定する判定部とを備える。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を用いて説明する。

【００１１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る車
載装置のブロック構成図である。本実施形態に係る車載
装置は、ナビゲーション装置１６と、前方車両との距離
を検出する車間レーダ１４と、車速センサ１５と、車両
の前方を撮影するためのカメラ２１と、カメラが撮影し
た画像を処理する画像処理装置２２と、ナビゲーション
装置１６が出力した、運転者等に提供するための情報な
どを表示する表示装置１７とを備える。ナビゲーション
装置１６は、ＥＴＣ送受信装置と、電波ビーコン受信装
置と、ＧＰＳ受信装置とを一体とし、例えば、一つの筐
体に収納して実現される。

【００１２】ナビゲーション装置１６は、ＥＴＣ路側機
と情報を送受信するＥＴＣアンテナ１と、ＥＴＣ信号の
送信／受信回路から構成されるＥＴＣ送受信部２と、送
受信用の信号を発振および処理するＥＴＣ信号処理部３
と、ビーコン信号の受信アンテナ４と、受信したビーコ
ン信号を受信するビーコン受信部５と、ビーコン信号の
処理を行うビーコン信号処理部６と、局部発振回路部の
出力を切替える高周波スイッチ７と、局部発振信号を発
振する高周波発振部８と、局部発振信号の周波数制御を
行うＰＬＬ制御部９と、ビーコン／ＥＴＣ選択制御を行
う切替制御部１０と、料金所が所定の範囲内であること
を検出する料金所検出部１１と、ＧＰＳアンテナ１２
と、ナビゲーションシステムで使用する地図情報１３
と、ＧＰＳにより車両の現在位置を検出する現在位置検
出部１８とを備える。

【００１３】地図情報１３、現在位置検出部１８、車間
レーダ１４、車速センサ１５、カメラ２１および画像処
理部装置２２は、必要がない場合は省略することができ
る。

【００１４】ＥＴＣ送受信部２は、ＥＴＣアンテナ１を
介して有料道路の料金所ゲートに配置されたＥＴＣ路側
機と情報の送受信を行う。このとき、ＥＴＣ送受信部２
とＥＴＣ路側機との送受信は、５ＧＨｚ帯の搬送波を用
いる。

【００１５】ＥＴＣ信号処理部３は、この送受データの
セキュリティ処理など信号処理を行う。

【００１６】ビーコン受信部５は、路側の電波ビーコン
から送られるビーコン情報を、ビーコンアンテナ４を介
して受信する。このとき、ビーコン情報は、準マイクロ
波帯の搬送波にＧＭＳＫおよび変調信号１ｋＨｚのＡＭ
変調が施されている。

【００１７】電波ビーコン信号処理部６は、このビーコ
ン情報の復調、データ処理を行う。例えば、同期信号の
再生、スクランブル解除などの信号処理を行う。

【００１８】高周波発振部８は、ＰＬＬ制御部９から指
示された周波数帯の高周波発振信号を生成する。高周波
発振部８は、例えば、ＥＴＣ送受信部２およびビーコン
受信部５が動作する周波数帯の局部発振信号を生成す
る。そして、ＥＴＣ送受信部２およびビーコン受信部５
のいずれか一方に、それぞれに適した周波数帯の局部発
振信号を供給する。従って、ＥＴＣ送受信部２およびビ
ーコン受信部５は、局部発振信号が供給されている間、
その供給を受けている方が動作し、局部発振信号の供給
を受けていない方は動作しない。

【００１９】高周波スイッチ７は、高周波発振部８が生
成した局部発振信号をＥＴＣ送受信部２およびビーコン
受信部５のいずれか一方へ出力するための切り替えを行
う。この切り替えは、料金所の近くで、切替制御部１０
の制御下で行われる。料金所検出は、地図情報１３、車
間レーダ１４、車速センサ１５または画像処理装置２２
の出力等に基づいて、料金所検出部１１が行う。

【００２０】料金所検出部１１は、上記のような種々の
情報に基づいて自車が料金所の近辺へやってきたことを
検出する。料金所の近辺であることを検出する条件は、
後述する。

【００２１】切替制御部１０は、ＥＴＣ送受信部２また
はビーコン受信部５のいずれか一方を選択し、選択した
方に適した局部発振信号を生成させて、供給するよう指
示する。

【００２２】例えば、通常走行時はビーコン受信部５が
選択され、ＰＬＬ制御部９および高周波スイッチ７にそ
の旨が通知される。ＰＬＬ制御部９は、周波数をビーコ
ン受信部５の局部発振信号（一般には２ＧＨｚ帯）に設
定する。高周波スイッチ７は、局部発振信号をビーコン
受信部５へ出力するようにセットする。これにより、ビ
ーコン受信部５は動作し、ビーコン路側機からの受信待
機状態になる（ビーコンモード）。このとき、車両が通
常走行時にビーコン情報を受信すれば、いつでも表示部
１７にその情報を表示できる状態にある。

【００２３】料金所検出部１１が、車両が料金所に近づ
いたことを検出すると、切替制御部１０がＥＴＣ送受信
部２を選択し、ＰＬＬ制御部９および高周波スイッチ７
にその旨が通知される。ＰＬＬ制御部９は、周波数をＥ
ＴＣ送受信部２の受信用局部発振信号（一般には５ＧＨ
ｚ帯）にチューニングする。高周波スイッチ７は、局部
発振信号をＥＴＣ送受信部２へ出力するようにセットす
る。これにより、ＥＴＣ送受信部２は、ＥＴＣ信号が送
受信可能な状態になる（ＥＴＣモード）。このとき、Ｅ
ＴＣ路側機からの料金所情報を受信すると、一連の送受
信動作に合わせてＰＬＬ制御部９は局部発振信号の送受
信切替えを行い、車両は料金所を通過することができ
る。車両が料金所を通過すると、切替制御部１０は、Ｅ
ＴＣモードからビーコンモードへ再び切り替えを行う。

【００２４】車間レーダ１４は、前方を走行する車両ま
たは路側の固定物との車間を計測する。前方に車両があ
る場合は車間距離を、前方に車両が無い場合は路側の固
定物との距離を料金所検出部１１へ通知する。

【００２５】車速センサ１５は、自車の速度を検出し、
料金検出部１１へ通知する。

【００２６】画像処理装置２１は、カメラ２２が撮影し
た画像を解析する。例えば、画像処理装置２１は、路上
に引いてある白線、あるいは、標識等の特定のシンボル
マークを画像処理により認識する。画像処理装置２１
は、白線あるいはシンボルマークの有無に関する情報を
料金検出部１１へ通知する。

【００２７】次に、本実施形態に係る車載装置でのビー
コンモードとＥＴＣモードの切り替え手順について、図
２を用いて説明する。

【００２８】本車載装置に電源を投入すると、ビーコン
受信部５に局部発振信号が供給されて、本車載装置はビ
ーコンモードで動作を開始する。このとき、ビーコン受
信部５は、ビーコン路側機からの信号を受信待ち状態と
なり（Ｓ１１）、ビーコン信号を受信すると、所定の処
理を実行する（Ｓ２１）。料金所検出部１１は、受信待
ち状態のとき、自車が料金所の近辺へきたかどうかをチ
ェックする（Ｓ１２）。料金所近辺かどうかの具体的な
判断基準は、後述する。

【００２９】自車が料金所の近辺であると判定されたと
き（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、切替制御部１０は、ＰＬＬ制御
部９および高周波スイッチ７を制御して、ＥＴＣモード
へ切り替える（Ｓ１３）。そして、ＥＴＣ送受信部２
が、ＥＴＣ路側機と所定の情報を送受信する（Ｓ１
４）。それが完了すると、切替制御部１０は、再びビー
コンモードへ切り替えてステップＳ１１以降の処理を繰
り返す（Ｓ１５）。

【００３０】次に、自車が料金所の近辺であるかどうか
を判定するステップＳ１２における判定基準の具体例
を、図３から図６を用いて説明する。

【００３１】第１の判断基準について、図３を用いて説
明する。ここでは、地図情報１３にＥＴＣゲートがある
料金所の位置情報が含まれているものとする。

【００３２】まず、料金所検出部１１は、車速センサ１
５から通知を受けた自車の車速が、所定の速度以下であ
るかどうかを判定する（Ｓ３１）。自車の速度が所定値
以下の場合、現在位置および地図情報に基づいて、自車
が料金所から所定の距離内であるかどうかを判定する
（Ｓ３２）。自車が料金所から所定の距離内にある場
合、自車が料金所近辺であると判定する（Ｓ３３）。

【００３３】なお、ステップＳ３１の速度判定は省略す
ることができる。すなわち、自車の現在位置と地図情報
とから自車と料金所との距離が所定の距離以下であるか
否かを判定し、所定の距離以下であるときは、ビーコン
モードからＥＴＣモードへ切り替えを行う。

【００３４】第２の判断基準について、図４を用いて説
明する。ここでは、料金所近くのビーコン路側機から送
信されるビーコン情報には、料金所近辺であることを示
す情報（例えば、料金所までの距離）が含まれているも
のとする。

【００３５】料金所検出部１１は、車速センサ１５から
通知を受けた自車の車速が、所定の速度以下であるかど
うかを判定する（Ｓ４１）。自車の速度が所定値以下の
場合、ビーコン情報に料金所情報が含まれていたかどう
かを判定する（Ｓ４２）。ビーコン情報に料金所情報が
含まれていたとき、自車が料金所近辺であると判定する
（Ｓ４３）。

【００３６】なお、ステップＳ４１の速度判定は省略す
ることができる。すなわち、自車の現在位置とビーコン
情報に含まれている料金所の位置を示す情報とから自車
と料金所との距離が所定の距離以下であるか否かを判定
し、所定の距離以下であるときは、ビーコンモードから
ＥＴＣモードへ切り替えを行う。

【００３７】第３の判断基準について、図５を用いて説
明する。ここでは、料金所近くのでは斜線を区分するた
めの白線がないことに着目した。

【００３８】料金所検出部１１は、車速センサ１５から
通知を受けた自車の車速が、所定の速度以下であるかど
うかを判定する（Ｓ５１）。自車の速度が所定値以下の
場合、画像処理装置２１から通知された白線の有無に関
する情報が、路上に白線がないことを示す場合、自車が
料金所近辺であると判定する（Ｓ５３）。

【００３９】なお、ステップＳ５１の速度判定は省略す
ることができる。すなわち、料金所検出部１１が、カメ
ラ２２が撮影した画像に写っている、自車の前方の路上
に白線がないことを示す情報を画像処理装置２１から受
信したときは、自車と料金所との距離が所定の距離以下
であると判定し、ビーコンモードからＥＴＣモードへ切
り替えを行う。

【００４０】第４の判断基準について、図６を用いて説
明する。ここでは、料金所近くに所定のシンボルマーク
の標識が立ててあるものとする。

【００４１】料金所検出部１１は、車速センサ１５から
通知を受けた自車の車速が、所定の速度以下であるかど
うかを判定する（Ｓ６１）。自車の速度が所定値以下の
場合、画像処理装置２１から通知されたシンボルマーク
の有無に関する情報が、シンボルマークを検出したこと
を示す場合、自車が料金所近辺であると判定する（Ｓ６
３）。

【００４２】なお、ステップＳ６１の速度判定は省略す
ることができる。すなわち、料金所検出部１１が、カメ
ラ２２が撮影した画像に有料道路の料金所を示すシンボ
ルマークが含まれていたことを示す情報を、画像処理装
置２１から受信したときは、自車と料金所との距離が所
定の距離以下であると判定し、ビーコンモードからＥＴ
Ｃモードへ切り替えを行う。

【００４３】第５の判断基準について、図７を用いて説
明する。

【００４４】料金所検出部１１は、車間レーダ１４から
路側の固定物との距離が、所定の距離以下であるかどう
かを判定する（Ｓ７１）。自車と路側の物との距離が所
定値以下の場合、現在位置および地図情報に基づいて、
自車が料金所から所定の距離内であるかどうかを判定す
る（Ｓ７２）。この場合、自車が料金所から所定の距離
内にある場合、路側の固定物は料金所のゲートである可
能性が高く、自車が料金所近辺であると判定する（Ｓ７
３）。

【００４５】ＧＰＳにより測位された位置情報と地図情
報とから料金所位置を判断すると、高架橋上と高架橋下
を走行している場合が区別できない場合が多い。そこ
で、本実施形態では、現在位置情報及び地図情報を用い
た場合は、他の情報も組み合わせて用いているので、高
架橋の上下を容易に区別することができるようになる。

【００４６】切替制御部１０がＥＴＣモードへ切り替え
た後、ＥＴＣ送受信部２がＥＴＣ情報の送受信を完了し
たときは、ビーコンモードへ戻す。また、切替制御部１
０がＥＴＣモードへ切り替えたが、実は料金所の近辺で
はなかった場合や、車両がＥＴＣゲートを通過しなかっ
たような場合は、ＥＴＣ送受信部２がＥＴＣ情報の送受
信を行わない。このときは、切替制御部１０がＥＴＣモ
ードへ切り替えた後、所定時間経過後にビーコンモード
へ戻す。

【００４７】なお、上記の各判定基準において用いたそ
れぞれの条件は、任意に組み合わせて行うことができ
る。また、上記の各判定基準では、いずれも車速度のチ
ェックを最初に行っているが（Ｓ３１、Ｓ４１、Ｓ５
１、Ｓ６１）、これを他のチェック（Ｓ３２、Ｓ４２、
Ｓ５２、Ｓ６２）の後に行ってもよい。

【００４８】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。本実施形態では、ＧＰＳ受信部とＥＴＣ送受信
部とが、切替制御部の制御下で高周波発振部を共有す
る。本実施形態の車載装置の構成図を図８に示す。

【００４９】本実施形態では、衛星からのＧＰＳ信号を
受信するためのＧＰＳ受信部１９を備える。ＧＰＳ受信
部１９が受信したＧＰＳ信号が現在位置検出部１８へ通
知される。現在位置検出部１８は、ＧＰＳ信号を解析し
て、現在位置情報を取り出す。第１の実施形態と同様
に、切替制御部１０が、高周波発振部８が生成する局部
発振信号をＥＴＣ送受信部２とＧＰＳ受信部１９のいず
れへ供給するかを決定する。

【００５０】本実施形態では、ビーコン受信部用に図示
しない高周波発振部を備えてもよい。料金所の直前に路
側ビーコンが配置されている場合でも、ビーコン情報を
受信できる。

【００５１】以上説明したように、上記実施形態では一
つの高周波発振部を複数メディアの受信機で共用するた
め、回路の簡素化・小型化・低コスト化が可能になる。

【００５２】上述した本発明の実施形態は、本発明の説
明のための例示であり、本発明の範囲をそれらの実施形
態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本発明の要
旨を逸脱することなしに、他の様々な態様で本発明を実
施することができる。

【００５３】

【発明の効果】本発明によれば、複数の受信装置が高周
波発振回路を共有した車載装置で、高周波発振信号の提
供先を切り替えて動作させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した第一実施形態に係る車載装置
の構成図である。

【図２】ビーコンモードとＥＴＣモードの切り替え手順
を示すフローチャートである。

【図３】料金所近辺であるかを判定する第１の判定基準
を示すフローチャートである。

【図４】料金所近辺であるかを判定する第２の判定基準
を示すフローチャートである。

【図５】料金所近辺であるかを判定する第３の判定基準
を示すフローチャートである。

【図６】料金所近辺であるかを判定する第４の判定基準
を示すフローチャートである。

【図７】料金所近辺であるかを判定する第５の判定基準
を示すフローチャートである。

【図８】本発明を適用した第二実施形態に係る車載装置
の構成図である。

【符号の説明】

１…ＥＴＣアンテナ、２…ＥＴＣ送受信部、３…ＥＴＣ
信号処理部、４…ビーコンアンテナ、５…ビーコン受信
部、６…ビーコン信号処理部、７…高周波スイッチ、８
…高周波発振部、９…ＰＬＬ制御部、１０…切替制御
部、１１…料金所検出部、１２…ＧＰＳアンテナ、１３
…地図情報部、１４…車間レーダ、１５…車速センサ、
１６…ナビゲーション装置、１７…表示部、１８…現在
位置検出部、１９…ＧＰＳ受信部、２１…画像処理部、
２２…カメラ。

フロントページの続き (72)発明者坂本敏之茨城県ひたちなか市大字高場2520番地株式会社日立製作所自動車機器グループ内 (72)発明者布施智靖茨城県ひたちなか市大字高場2520番地株式会社日立製作所自動車機器グループ内Ｆターム(参考） 2F029 AA02 AB05 AB07 AC02 AC09 AC14 3E027 EA01 EB02 EC07 5H180 AA01 BB04 CC04 CC14 EE10 FF05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両に搭載するための車載装置であっ
て、有料道路の料金所に設けられたＥＴＣ路側機と通信する
ＥＴＣ送受信部と、路側に設置された電波ビーコンから送信される信号を受
信する電波ビーコン受信部と、高周波発振信号を発生させる高周波発振部と、前記高周波発振部が発生させた発振信号を前記ＥＴＣ送
受信部または前記電波ビーコン受信部のいずれか一方へ
供給するための切り替えを行うスイッチと、前記スイッチが前記切り替えを行うか否かを判定する判
定部とを備えた車載装置。
【請求項２】前記判定部は、前記車両の現在位置と有
料道路の料金所の位置を含む地図情報とに基づいて、前
記車両と前記料金所との距離が所定の距離以下であるか
否かを判定し、前記スイッチは、前記車両と前記料金所との距離が所定
の距離以下であるときは、前記発振信号を前記ＥＴＣ送
受信部へ供給するように切り替える請求項１記載の車載
装置。
【請求項３】前記判定部は、前記車両の現在位置と前
記ビーコン受信部が受信した有料道路の料金所の位置を
示す情報とに基づいて、前記車両と前記料金所との距離
が所定の距離以下であるか否かを判定し、前記スイッチは、前記車両と前記料金所との距離が所定
の距離以下であるときは、前記発振信号を前記ＥＴＣ送
受信部へ供給するように切り替える請求項１記載の車載
装置。
【請求項４】車載カメラが撮影した画像に写ってい
る、前記車両の前方の路上に白線がないことを示す情報
を受信したときは、前記判定部は前記車両と前記料金所
との距離が所定の距離以下であると判定し、前記スイッチは、前記車両と前記料金所との距離が所定
の距離以下であるときは、前記発振信号を前記ＥＴＣ送
受信部へ供給するように切り替える請求項１記載の車載
装置。
【請求項５】車載カメラが撮影した画像に有料道路の
料金所を示すシンボルマークが含まれていたことを示す
情報を受信したときは、前記判定部は前記車両と前記料
金所との距離が所定の距離以下であると判定し、前記スイッチは、前記車両と前記料金所との距離が所定
の距離以下であるときは、前記発振信号を前記ＥＴＣ送
受信部へ供給するように切り替える請求項１記載の車載
装置。
【請求項６】前記判定部は、さらに、車速センサから
前記車両の速度を示す電子情報を取得し、前記車両の速
度が所定の速度以下であるときに、前記車両と前記料金
所との距離が所定の距離以下であると判定する請求項２
から５のいずれかに記載の車載装置。