JP3681952B2 - Dsrc車載器 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、ITS(Intelligent Transport System:高度道路交通システム)のETC(Electronic Toll Collection System:道路自動料金収受システム)に用いられる料金収受用車載器などのDSRC(Dedicated Short−Rage Communication:狭域通信)車載器に関し、特に料金収受などの可否に関わる不調診断を送受信回路で行い異常報知することのできるDSRC車載器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、車両の走行路上に設置された路上機との間で通信を行い、種々の情報を送受信するためのDSRC車載器(以下、単に「車載器」ともいう)はよく知られている。
【0003】
この種のDSRC車載器は、特にETC車載器の場合などにおいては、車載器内の送受信回路が不調な場合にETC機能が無効となり、料金所で車両渋滞を発生させるおそれがあるので、あらかじめ送受信回路の良否を自動チェックして運転者に報知することが望ましい。
【0004】
たとえば、特開平8−307332号公報に参照される装置においては、路上機と車載器との通信に基づいて、路上機内で通信確率を演算して路上機の不調を判定するようにしている。
【0005】
しかしながら、上記公報に記載の装置においても、車載器単体の送受信回路の不調を判定する機能は有していない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来のDSRC車載器は以上のように、車載器内の送受信回路の良否をあらかじめチェックして運転者に報知することができないという問題点があった。
【0007】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、路上機に対する情報授受機能の良否をあらかじめ運転者に報知することにより、車載器回路の不調状態を認識せずに有料道路などに進入することを未然に防ぐことのできるDSRC車載器を得ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項1に係るDSRC車載器は、走行路上に設置された路上機との間で通信を行う送受信アンテナと、送受信アンテナの送受信機能を切り替える送受切替スイッチと、送受切替スイッチを介して送受信アンテナに選択的に接続される受信回路および送信回路を含む送受信回路と、送受信回路に関連した車載器周波数を発生する第1の局部発振器と、受信回路の受信信号から電界強度を検出するとともに受信データを抽出する復調器と、送受切替スイッチを切り替え制御して、受信データを取り込むとともに、送信回路に送信データを出力する車載器コントローラと、車載器コントローラに接続された報知出力手段と、路上機から送信される路上機周波数に対応した異常検出用周波数を送信回路に出力する第2の局部発振器とを備え、車載器コントローラは、異常検出用周波数を用いて送受信回路の良否を判定する回路異常判定手段を含み、回路異常判定手段は、送受切替スイッチを受信回路に接続した状態で、異常検出用周波数の漏洩電力に基づいて検出される電界強度および受信データの少なくとも一方が所定条件を満足しない場合に、送受信回路の異常状態を判定して報知出力手段を駆動するものである。
【0009】
また、この発明の請求項2に係るDSRC車載器は、請求項1において、送信回路に対して第1または第2の局部発振器を選択的に接続する異常検出用スイッチを備え、第2の局部発振器は、路上機周波数と等しい周波数を異常検出用周波数として出力し、回路異常判定手段は、異常検出用スイッチを第2の局部発振器側に接続した状態で、異常検出用周波数の漏洩電力に基づいて検出される電界強度を所定値と比較することにより、送受信回路の良否を判定するものである。
【0010】
また、この発明の請求項3に係るDSRC車載器は、請求項2において、異常検出用スイッチは、電源投入時に第2の局部発振器に接続され、第2の局部発振器は、電源投入時に駆動され、送信回路は、電源投入時にオフされるものである。
【0011】
また、この発明の請求項4に係るDSRC車載器は、請求項2において、回路異常判定手段は、あらかじめ設定された所定データを送信回路に出力し、所定データによりASK変調された異常検出用周波数の漏洩電力に基づいて検出される電界強度および受信データを、所定値および所定データとそれぞれ比較することにより、送受信回路の良否を判定するものである。
【0012】
また、この発明の請求項5に係るDSRC車載器は、請求項1において、第1および第2の局部発振器と送信回路との間に挿入された異常検出用のミキサと、ミキサと送信回路との間に挿入されて路上機周波数および車載器周波数のみを通過させるフィルタとを備え、第2の局部発振器は、選択的に駆動されて、路上機周波数と車載器周波数との偏差からなる中間周波数を異常検出用周波数として出力し、回路異常判定手段は、第2の局部発振器の駆動時に、異常検出用周波数の漏洩電力に基づいて検出される電界強度を所定値と比較することにより、送受信回路の良否を判定するものである。
【0013】
また、この発明の請求項6に係るDSRC車載器は、請求項5において、第2の局部発振器は、電源投入時に駆動され、送信回路は、電源投入時にオフされるものである。
【0014】
また、この発明の請求項7に係るDSRC車載器は、請求項5において、回路異常判定手段は、所定データを送信回路に出力し、所定データによりASK変調された異常検出用周波数の漏洩電力に基づいて検出される電界強度および受信データを、所定値および所定データとそれぞれ比較することにより、送受信回路の良否を判定するものである。
【0015】
また、この発明の請求項8に係るDSRC車載器は、請求項5において、第1および第2の局部発振器は、中間周波数を含む基準周波数を出力する共通の基準周波数発振器を備え、第1の局部発振器は、基準周波数から車載器周波数を生成するてい倍器を有し、第2の局部発振器は、基準周波数から中間周波数を抽出する第2のフィルタを有するものである。
【0016】
また、この発明の請求項9に係るDSRC車載器は、請求項1において、報知出力手段は、ブザーおよび表示部の少なくとも一方を含み、送受信回路の異常状態を音声または表示により報知するものである。
【0017】
また、この発明の請求項10に係るDSRC車載器は、請求項1から請求項9までのいずれかにおいて、車載器コントローラに接続されて料金収受に関する情報を授受するための外部記憶媒体を備え、車載器コントローラは、有料道路上に設置された路上機および外部記憶媒体との間で料金収受に関する情報を交信し、料金収受に関する情報に基づいて自動的に料金収受処理を行うものである。
【0018】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1を図にしたがって説明する。
図1はこの発明の実施の形態1の概略構成を示すブロック図である。ここでは、DSRC車載器としてETC車載器の場合を例にとり、有料道路上に設置された路上機との間で、料金自動収受のための情報通信を行うものとする。
【0019】
図1において、送受信アンテナ10は、走行路上に設置された路上機(図示せず)との間で通信を行う。
送受信アンテナ10に接続されたフィルタ11は、路上機から送信される搬送波すなわち路上機周波数fsと、車載器から送信される搬送波すなわち車載器周波数foscとを通過させる。
【0020】
フィルタ11に接続された高周波スイッチすなわち送受切替スイッチSW1は、送受信回路を構成する受信回路および送信回路のいずれか一方の回路に選択的に接続されて、送受信アンテナ10の送受信機能を切り替える。
【0021】
受信増幅器12、受信ミキサ13、フィルタ14および復調器16は、受信回路を構成しており、フィルタ21、送信変調器22および送信増幅器23は、送信回路を構成している。
【0022】
第1の局部発振器となる車載器周波数局部発振器30(以下、単に「局部発振器30」という)は、送受信回路に関連しており、受信回路側の受信ミキサ13と、送信回路側の送信変調器22とに、車載器からの送信搬送波すなわち車載器周波数foscを出力している。
【0023】
受信ミキサ13は、各周波数fsおよびfoscに基づく周波数変換を行い、両者の加算周波数(=fs+fosc)と、両者の偏差周波数すなわち中間周波数(=|fs−fosc|)とを生成する。中間周波数|fs−fosc|は、一般に、IF(Intermediate Frequency)と示される。
【0024】
フィルタ14は、受信ミキサ13から生成される上記周波数のうちの中間周波数|fs−fosc|のみを通過させる。
復調器16は、フィルタ14を介した中間周波数|fs−fosc|から、電界強度を検出して電界強度判定信号HEを出力するとともに、受信データD1を抽出する。
【0025】
車載器コントローラ40は、各種演算処理手段および送受信制御部を含み、送受切替スイッチSW1を切り替え制御し、受信回路を介して路上機からの受信データD1を取り込み、送信回路を介して路上機に送信データD2を出力するとともに、必要に応じて、送信変調器22に異常検出用の所定データを出力する。
【0026】
車載器コントローラ40には、報知出力手段となる表示部50および各種ICカードなどの外部記憶媒体70が接続されている。
【0027】
局部発振器30と送信変調器22との間には、別の高周波スイッチすなわち異常検出用スイッチSW2が挿入されている。
異常検出用スイッチSW2は、共通端子が送信変調器22に接続され、一方の選択端子が局部発振器30の出力端子に接続されている。
【0028】
異常検出用スイッチSW2の他方の選択端子は、第2の局部発振器となる路上機周波数局部発振器31(以下、単に「局部発振器31」という)の出力端子に接続されている。
【0029】
異常検出用スイッチSW2は、通常は局部発振器30側に接続され、異常検出時のみにおいて局部発振器31側に接続される。
局部発振器31は、路上機周波数fsと等しい周波数を異常検出用周波数として出力する。
【0030】
車載器コントローラ40は、局部発振器31からの路上機周波数fs(異常検出用周波数)を用いて送受信回路の良否を判定する回路異常判定手段を含む。
【0031】
すなわち、車載器コントローラ40内の回路異常判定手段は、送受切替スイッチSW1を受信回路に接続した状態で、且つ、異常検出用スイッチを局部発振器31側に接続した(図示された)状態で、異常検出用の路上機周波数fsの漏洩電力に基づいて検出される電界強度判定信号HEおよび受信データD1の少なくとも一方を検出する。
【0032】
そして、この検出信号が所定条件を満足しない場合(たとえば、電界強度が所定値と一致しない場合)に、送受信回路の異常状態を判定して表示部50などの報知出力手段を駆動する。
【0033】
次に、図1に示したこの発明の実施の形態1による通常の送受信動作について具体的に説明する。
まず、受信時において、送受切替スイッチSW1は、図示されたように受信回路側に接続される。また、異常検出用スイッチSW2は、局部発振器30側(図示とは逆に切り替えた状態)に接続されている。
【0034】
このとき、フィルタ11は、送受信アンテナ10からの路上機周波数fs(たとえば、5.805GHz)を通過させて受信回路に入力する。
路上機周波数fsは、受信増幅器12で増幅された後、受信ミキサ13に入力される。
【0035】
受信ミキサ13には、局部発振器30からの車載器周波数fosc(たとえば、5.845GHz)も入力されており、受信ミキサ13は、路上機周波数fsおよび車載器周波数foscを2つの周波数|fs±fosc|に変換する。
続いて、フィルタ14は、中間周波数|fs−fosc|(たとえば、40MHz)のみを通過させる。
【0036】
復調器16は、中間周波数|fs−fosc|から電界強度判定信号HE(電界強度検出電圧)および受信データD1を生成し、これらを車載器コントローラ40に入力する。
【0037】
車載器コントローラ40は、電界強度判定信号HEおよび受信データD1を処理するとともに、外部記憶媒体70との間で通信を行う。
また、車載器コントローラ40は、送信データD2の出力処理などを行うとともに、必要に応じて表示部50またはブザー(図示せず)を駆動し、表示や音声により車両運転者に各種の報知処理を行う。
【0038】
送信時において、送受切替スイッチSW1は、図示された位置から切り替えられて送信回路側に接続される。
また、異常検出用スイッチSW2は、上記受信時と同様に局部発振器30側に接続されている。したがって、送信変調器22には、局部発振器30からの車載器周波数foscが入力されている。
【0039】
車載器コントローラ40からの送信データD2は、フィルタ21を介して高周波成分がカットされた後、送信変調器22において、車載器周波数foscによりASK変調(Amplitude Shift Keying)される。
【0040】
車載器周波数foscによりASK変調された送信データD2は、送信増幅器23で増幅された後、フィルタ11を通過して送受信アンテナ10から路上機に送信される。
【0041】
DSRC車載器がETC車載器の場合、上記送受信において、料金収受の通信プロトコルにしたがい、複数回の通信信号が路上機と車載器との間で行われ、料金収受の通信が完了する。
このとき、外部記憶媒体70は、車載器コントローラ40を介して料金収受に関する情報を授受し、表示部50は、料金収受用のETC情報などを表示する。
【0042】
また、車載器コントローラ40は、路上機との間で授受される情報を処理し、路上機および外部記憶媒体70との間で料金収受に関する情報を交信し、これらの情報に基づいて自動的に料金収受処理を行う。
【0043】
次に、この発明の実施の形態1による送受信回路の異常検出動作について説明する。
まず、受信回路の不調の有無を検出する場合に注目して説明する。
【0044】
車載器コントローラ40内の回路異常判定手段は、たとえば、車載器電源の投入時に起動し、図示したように、送受切替スイッチSW1を受信回路側に接続し、送信回路を送受信アンテナ10から切り離す。
【0045】
また、回路異常判定手段は、異常検出用の局部発振器31を駆動するとともに、図示したように、異常検出用スイッチSW2を局部発振器31側に切り替える。
これにより、局部発振器31からの路上機周波数fsは、送信変調器22側に入力される。
【0046】
このとき、送信変調器22および送信増幅器23はオフ状態であり、且つ、送受信切替スイッチSW1が送信回路から切り離されているが、異常検出用の路上機周波数fsは、受信増幅器12側に漏洩電力として入力される。
【0047】
すなわち、局部発振器31からの路上機周波数fsの電力は、オフ状態の送信変調器22および送信増幅器23を介して漏洩し、さらに、受信回路側にセットされた送受切替スイッチSW1を漏洩して受信増幅器12に入力される。
【0048】
路上機周波数fsの漏洩電力は、通常受信時のように、受信ミキサ13により車載器周波数foscで周波数変換された後、フィルタ14を通過した中間周波数|fs−fosc|が復調器16に入力される。
【0049】
復調器16は、漏洩電力に基づく中間周波数|fs−fosc|の電界強度判定信号HEおよび受信データD1を、車載器コントローラ40に入力する。
受信データD1が異常判定に用いられない場合、電界強度判定信号HEのみが車載器コントローラ40に入力されてもよい。
【0050】
車載器コントローラ40内の回路異常判定手段は、出荷時にあらかじめ記憶された所定値(電解強度検出電圧)と電界強度判定信号HEとを比較し、両者が一致しているか否かにより、車載器内の受信回路の良否を診断する。
【0051】
すなわち、漏洩電力により検出された電界強度判定信号HEが所定値と一致すれば受信回路が正常と判定し、また、両者が一致しない場合には、受信回路が不調と判定し、判定結果を表示部50などを介して車両運転者に報知する。
【0052】
このように、電源投入時に、車載器内において路上機の送信周波数と等しい異常検出用周波数を生成し、路上機周波数fsと車載器周波数foscとの周波数変換を疑似的に行い、中間周波数|fs−fosc|から得られる電界強度判定信号HEと所定の電界強度検出電圧とを比較することにより、送受信に必要な局部発振器30および受信回路の不調の有無を速やかに認識することができる。
【0053】
したがって、有料道路の料金所に設置された路上機との間で料金収受情報を交信して料金収受を行うETC車載器を用いる場合に、運転者が事前に受信回路の不調を認識した場合には、料金所の通常走行レーンを通過することにより、渋滞トラブルなどを未然に防止することができる。
【0054】
また、車載器回路の正常状態を確認した場合には、料金所のETCレーンを通過してETC機能を有効に用いることにより、路上機との間の通信情報に基づいて自動的に料金収受を行うことができる。
【0055】
なお、ここでは、電界強度判定信号HEのみに基づいて受信回路の異常検出が可能であることから、送信変調器22をオフして漏洩電力を検出したが、少なくとも送信増幅器23がオフされていれば、送信変調器22はオンされていてもよい。
【0056】
また、DSRC車載器をETC車載器としたが、他のDSRC車載器に適用しても、車載器内でローカル周波数を発生する局部発振器31を用いて回路状態を事前に自己診断することができ、同等の作用効果を奏することは言うまでもない。
【0057】
実施の形態2.
なお、上記実施の形態1では、電界強度判定信号HEのみを用いて車載器回路の異常を判定したが、漏洩電力に基づく受信データD1を用いてもよい。
この場合、車載器コントローラ40内の回路異常判定手段は、電源投入時に、前述の受信回路の不調検出動作に加えて、送信回路の不調検出動作を実行する。
【0058】
すなわち、回路異常判定手段は、送信回路内のフィルタ21および送信変調器22を駆動するとともに、異常検出用の送信データD2として、あらかじめ設定された所定データを送信回路(送信変調器22)に出力し、異常検出用の路上機周波数fsを所定データによりASK変調させる。
【0059】
このとき、送信増幅器23はオフされているが、送信変調器22でASK変調された路上機周波数fsは、送信増幅器23のオフ状態、および、送受切替スイッチSW1の受信回路側へのセット状態にもかかわらず、前述と同様に、電力減衰しながら受信増幅器12側に漏洩する。
【0060】
受信ミキサ13は、漏洩電力を車載器周波数foscで周波数変換し、復調器16は、電界強度判定信号HEを検出するとともに、ASK変調された送信データD2を受信データD1として検出し、車載器コントローラ40に入力する。
【0061】
したがって、回路異常判定手段は、所定データでASK変調された路上機周波数fsの漏洩電力に基づいて検出される電界強度判定信号HEおよび受信データD1を、所定値および所定データとそれぞれ比較することにより、送受信回路の良否を判定することができる。
【0062】
たとえば、電界強度判定信号HEおよび受信データD1が、所定値および所定データとそれぞれ一致していなければ、送受信回路(送信回路または受信回路)の不調状態と判定して表示部50またはブザーを駆動し、異常状態を運転者に報知する。
【0063】
また、電界強度判定信号HEと電解強度検出電圧との比較結果、および、受信データD1と送信データD2(所定データ)との照合結果が、いずれも一致していれば、送受信回路は正常状態と判定する。
【0064】
実施の形態3.
なお、上記実施の形態1では、異常検出用のローカル周波数発振器として路上機周波数fsを出力する局部発振器31を用いたが、中間周波数|fs−fosc|を異常検出用周波数として出力する局部発振器を用いてもよい。
【0065】
図2は中間周波数|fs−fosc|を出力する局部発振器を用いたこの発明の実施の形態3を示すブロック図であり、前述(図1参照)と同様のものについては同一符号を付し、また、前述と対応するものについては符号の後に「A」を付して、それぞれ詳述を省略する。
【0066】
図2において、異常検出用の局部発振器32は、車載器コントローラ40Aにより選択的に駆動されて、路上機周波数fsと車載器周波数foscとの偏差からなる中間周波数|fs−fosc|を異常検出用周波数として出力する。
【0067】
異常検出用のミキサ33は、各局部発振器30、32と送信回路(送信変調器22)との間に挿入されている。
【0068】
ミキサ33と送信変調器22との間に挿入されたフィルタ34は、路上機周波数fsおよび車載器周波数foscのみを通過させる。
すなわち、フィルタ34は、通常の送信時には局部発振器30からの車載器周波数foscを通過させ、異常検出時には、車載器周波数foscと中間周波数|fs−fosc|との偏差からなる路上機周波数fsを通過させる。
【0069】
車載器コントローラ40A内の回路異常判定手段は、電源投入時に局部発振器32を駆動して中間周波数|fs−fosc|を生成させ、フィルタ34を介した異常検出用周波数(路上機周波数fs)の漏洩電力に基づいて検出される電界強度を所定値と比較することにより、送受信回路の良否を判定する。
【0070】
前述と同様に、電界強度判定信号HEに基づいて受信回路のみの異常検出を実行する場合、送信回路は、電源投入時にオフされる。
【0071】
また、受信回路のみならず送信回路の異常検出を実行する場合には、回路異常判定手段は、送信変調器22を駆動するとともに、所定データを送信回路に出力し、所定データによりASK変調された異常検出用周波数の漏洩電力に基づいて検出される電界強度および受信データD1を、所定値および所定データとそれぞれ比較して送受信回路の良否を判定する。
【0072】
以下、図3および図4のフローチャートを参照しながら、図2に示したこの発明の実施の形態3による異常検出動作について詳細に説明する。
まず、図3により、路上機との間の通信に最低限必要な受信回路の不調の有無を判定する場合について説明する。
【0073】
図3において、回路異常判定手段は、送信変調器22および送信増幅器23をオフするとともに、電源投入時に送受切替スイッチSW1を受信側に制御し(ステップS1)、中間周波数|fs−fosc|を出力するための局部発振器32を作動する(ステップS2)。
【0074】
これにより、異常検出用のミキサ33は、局部発振器30からの車載器周波数foscと、局部発振器32からの中間周波数|fs−fosc|とに基づいて周波数変換を行い、2つの周波数|fs−fosc±fosc|(=|fs−2fosc|、fs)を生成する(ステップS3)。
【0075】
このとき、フィルタ34は、路上機周波数fsのみを通過させて、車載器内にて疑似的に路上機周波数fsを生成する(ステップS4)。
以下、前述のように、路上機周波数fsによる漏洩電力が受増幅器12を介して受信ミキサ13に入力される。
【0076】
受信ミキサ13は、漏洩電力による路上機周波数fsと車載器周波数foscとに基づいて周波数変換し、2つの周波数|fs±fosc|を生成する(ステップS5)。
【0077】
また、フィルタ14は、上記2つの周波数のうちの中間周波数|fs−fosc|を通過させ(ステップS6)、復調器16は、受信強度検出電圧として電界強度判定信号HEを出力する(ステップS7)。
【0078】
次に、車載器コントローラ40A内の回路異常判定手段は、受信強度検出電圧(電界強度判定信号HE)が車載器出荷時の検出電圧と等しいか否かを判定する(ステップS8)。
【0079】
ステップS8において、電界強度判定信号HEが所定値と一致しない(すなわち、NO)と判定されれば、表示部50または音声部(図示せず)を駆動して「車載器は不調」と報知し(ステップS9)、図3の処理ルーチンを終了する。
【0080】
一方、ステップS8において、電界強度判定信号HEが所定値と一致する(すなわち、YES)と判定されれば、表示部50または音声部を駆動して「車載器は正常」と報知し(ステップS10)、通常の処理に復帰して受信待機状態となる(ステップS11)。
【0081】
このように、受信回路および送受信に必要な局部発振器30の不調の有無を検出し、もし不調であれば、運転者に表示部50(または、音声部)にて不調を報知することができる。
【0082】
また、車載器の正常状態が判定された後の通常送信時においては、局部発振器32がオフとなり、局部発振器32から中間周波数|fs−fosc|が生成されないので、局部発振器30からの車載器周波数foscは、ミキサ33およびフィルタ34を通過して送信変調器22に入力され、送信データD2で変調された後、何ら支障なく送受信アンテナ10から路上機に送信される。
【0083】
このとき、正常時の車載器において、たとえばETC機能を有効に用いるために、ミキサ33を通過する局部発振器30の車載器波周波数foscは、電力損失が極力発生しないように制御される。これにより、通常の車載器と路上機との料金収受に関する情報は、確実に交信可能となる。
【0084】
次に、図4を用いて受信回路および送信回路の不調の有無を判定する動作について説明する。
図4において、ステップS1〜S7およびS9〜S11は、前述(図3参照)と同様の処理であり、ここでは詳述を省略する。
【0085】
なお、図4内のステップS18は、前述のステップS8に対応している。
また、この場合、送信回路内のフィルタ21および送信変調器22は、異常検出時においても駆動される。
【0086】
車載器電源投入時において、車載器コントローラ40A内の回路異常判定手段は、まず、送受信回路の不調検出用の処理ステップS1〜S4を実行するとともに、所定データからなる送信データD2を出力して、送信変調器22により路上機周波数fsとASK変調させる(ステップS15)。
【0087】
以下、漏洩電力の受信処理ステップS5〜S7を実行した後、受信強度検出電圧(電界強度判定信号HE)が車載器出荷時の検出電圧(所定値)と等しいか否か、且つ、受信データD1が送信データD2と等しいか否かを判定する(ステップS18)。
【0088】
ステップS18において、電界強度判定信号HEが所定値と不一致、または、受信データD1が送信データD2と不一致(すなわち、NO)と判定されれば、「車載器は不調」と報知する(ステップS9)。
【0089】
また、ステップS18において、電界強度判定信号HEが所定値と一致し、且つ、受信データD1が送信データD2と一致する(すなわち、YES)と判定されれば、「車載器は正常」と報知して(ステップS10)、ステップS11に進む。
【0090】
このように、送受信回路および送受信に必要な局部発振器30の不調の有無を検出し、もし不調であれば、運転者に表示部50(または、音声部)にて不調を報知することができる。
【0091】
実施の形態4.
なお、上記実施の形態3では、局部発振器30および32を個別に設けたが、単一の基準周波数発振器を共用した構成としてもよい。
図5は基準周波数発振器30Aを共用したこの発明の実施の形態4による局部発振器30および32を示すブロック図である。
【0092】
図5において、車載器周波数foscを生成する局部発振器30は、基準周波数発振器30A、位相周波数比較器30B、VCO(Voltage−Controlled Oscillator:電圧制御発振器)30C、てい倍器30D、増幅器30Eおよびループフィルタ30Fにより構成されている。
【0093】
また、中間周波数|fs−fosc|を生成する局部発振器32は、基準周波数発振器30A、開閉スイッチ32Aおよび第2のフィルタ32B(以下、単に「フィルタ」という)により構成されている。
【0094】
各局部発振器30および32に共通の基準周波数発振器30Aは、中間周波数|fs−fosc|と等しい基準周波数を出力するか、または、高調波が中間周波数|fs−fosc|と等しくなるような基準周波数を出力する。
【0095】
位相周波数比較器30Bは、基準周波数発振器31Aからの基準周波数と、VCO30Cからの発振周波数とを比較し、出力周波数をループフィルタ30Fを介してVCO30Cに入力する。
【0096】
てい倍器30Dは、基準周波数発振器30Aに基づくVCO30Cの発振周波数をてい倍して車載器周波数foscを生成し、増幅器30Eは車載器周波数foscを増幅して各ミキサ13、33に出力する。
【0097】
開閉スイッチ32Aは、局部発振器32の作動時に閉成(オン)され、基準周波数発振器30Aからの基準周波数(高調波)を通過させる。
フィルタ32Bは、バンドバスフィルタからなり、基準周波数から中間周波数|fs−fosc|を抽出してミキサ33に出力する。
【0098】
ここでは、基準周波数発振器30Aからの2次または3次の高調波を中間周波数|fs−fosc|として使用しており、中間周波数|fs−fosc|のみを通過させるフィルタ32Bは、基準周波数発振器30Aの出力部の後段に挿入されている。
【0099】
このように、基準周波数発振器30Aの周波数(または、高調波)を局部発振器32の中間周波数|fs−fosc|に用いることにより、局部発振器32を局部発振器30の基準周波数と併用することができ、車載器全体の実装面積および生産コスト面において有利に働くことができる。
【0100】
【発明の効果】
以上のようにこの発明の請求項1によれば、走行路上に設置された路上機との間で通信を行う送受信アンテナと、送受信アンテナの送受信機能を切り替える送受切替スイッチと、送受切替スイッチを介して送受信アンテナに選択的に接続される受信回路および送信回路を含む送受信回路と、送受信回路に関連した車載器周波数を発生する第1の局部発振器と、受信回路の受信信号から電界強度を検出するとともに受信データを抽出する復調器と、送受切替スイッチを切り替え制御して、受信データを取り込むとともに、送信回路に送信データを出力する車載器コントローラと、車載器コントローラに接続された報知出力手段と、路上機から送信される路上機周波数に対応した異常検出用周波数を送信回路に出力する第2の局部発振器とを備え、車載器コントローラは、異常検出用周波数を用いて送受信回路の良否を判定する回路異常判定手段を含み、回路異常判定手段は、送受切替スイッチを受信回路に接続した状態で、異常検出用周波数の漏洩電力に基づいて検出される電界強度および受信データの少なくとも一方が所定条件を満足しない場合に、送受信回路の異常状態を判定して報知出力手段を駆動するようにしたので、路上機に対する通信機能の異常状態を自己診断してあらかじめ運転者に報知することができ、車載器不調状態を認識せずに有料道路に進入するなどの不具合を未然に防止することのできるDSRC車載器が得られる効果がある。
【0101】
また、この発明の請求項2によれば、請求項1において、送信回路に対して第1または第2の局部発振器を選択的に接続する異常検出用スイッチを備え、第2の局部発振器は、路上機周波数と等しい周波数を異常検出用周波数として出力し、回路異常判定手段は、異常検出用スイッチを第2の局部発振器側に接続した状態で、異常検出用周波数の漏洩電力に基づいて検出される電界強度を所定値と比較することにより、送受信回路の良否を判定するようにしたので、路上機に対する通信機能異常状態をあらかじめ運転者に報知することのできるDSRC車載器が得られる効果がある。
【0102】
また、この発明の請求項3によれば、請求項2において、異常検出用スイッチは、電源投入時に第2の局部発振器に接続され、第2の局部発振器は、電源投入時に駆動され、送信回路は、電源投入時にオフされるようにしたので、路上機に対する通信機能異常状態を速やかに運転者に報知することのできるDSRC車載器が得られる効果がある。
【0103】
また、この発明の請求項4によれば、請求項2において、回路異常判定手段は、あらかじめ設定された所定データを送信回路に出力し、所定データによりASK変調された異常検出用周波数の漏洩電力に基づいて検出される電界強度および受信データを、所定値および所定データとそれぞれ比較することにより、送受信回路の良否を判定するようにしたので、路上機に対する通信機能異常状態をあらかじめ運転者に報知するのできるDSRC車載器が得られる効果がある。
【0104】
また、この発明の請求項5によれば、請求項1において、第1および第2の局部発振器と送信回路との間に挿入された異常検出用のミキサと、ミキサと送信回路との間に挿入されて路上機周波数および車載器周波数のみを通過させるフィルタとを備え、第2の局部発振器は、選択的に駆動されて、路上機周波数と車載器周波数との偏差からなる中間周波数を異常検出用周波数として出力し、回路異常判定手段は、第2の局部発振器の駆動時に、異常検出用周波数の漏洩電力に基づいて検出される電界強度を所定値と比較することにより、送受信回路の良否を判定するようにしたので、路上機に対する通信機能異常状態をあらかじめ運転者に報知することのできるDSRC車載器が得られる効果がある。
【0105】
また、この発明の請求項6によれば、請求項5において、第2の局部発振器は、電源投入時に駆動され、送信回路は、電源投入時にオフされるようにしたので、路上機に対する通信機能異常状態を速やかに運転者に報知することのできるDSRC車載器が得られる効果がある。
【0106】
また、この発明の請求項7によれば、請求項5において、回路異常判定手段は、所定データを送信回路に出力し、所定データによりASK変調された異常検出用周波数の漏洩電力に基づいて検出される電界強度および受信データを、所定値および所定データとそれぞれ比較することにより、送受信回路の良否を判定するようにしたので、路上機に対する通信機能異常状態をあらかじめ運転者に報知することのできるDSRC車載器が得られる効果がある。
【0107】
また、この発明の請求項8によれば、請求項5において、第1および第2の局部発振器は、中間周波数を含む基準周波数を出力する共通の基準周波数発振器を備え、第1の局部発振器は、基準周波数から車載器周波数を生成するてい倍器を有し、第2の局部発振器は、基準周波数から中間周波数を抽出する第2のフィルタを有するようにしたので、路上機に対する通信機能異常状態をあらかじめ運転者に報知するとともに、局部発振器の共用簡略化によりコストダウンを実現したDSRC車載器が得られる効果がある。
【0108】
また、この発明の請求項9によれば、請求項1において、報知出力手段は、ブザーおよび表示部の少なくとも一方を含み、送受信回路の異常状態を音声または表示により報知するようにしたので、路上機に対する通信機能異常状態を確実に運転者に報知することのできるDSRC車載器が得られる効果がある。
【0109】
また、この発明の請求項10によれば、請求項1から請求項9までのいずれかにおいて、車載器コントローラに接続されて料金収受に関する情報を授受するための外部記憶媒体を備え、車載器コントローラは、有料道路上に設置された路上機および外部記憶媒体との間で料金収受に関する情報を交信し、料金収受に関する情報に基づいて自動的に料金収受処理を行うようにしたので、ETC車載器に適用した場合でも、路上機に対する通信機能異常状態をあらかじめ運転者に報知することのできるDSRC車載器が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1の概略構成を示すブロック図である。
【図2】 この発明の実施の形態3の概略構成を示すブロック図である。
【図3】 この発明の実施の形態3による異常検出動作を示すフローチャートである。
【図4】 この発明の実施の形態3による異常検出動作を示すフローチャートである。
【図5】 この発明の実施の形態4による局部発振器の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
10 送受信アンテナ、13 受信ミキサ、16 復調器、30 車載器周波数局部発振器(第1の局部発振器)、30A 基準周波数発振器、30D てい倍器、31 路上機周波数局部発振器(第2の局部発振器)、32 中間周波数局部発振器(第2の局部発振器)、32B フィルタ(第2のフィルタ)、33異常検出用のミキサ、34 フィルタ、40、40A 車載器コントローラ、50 表示部(報知出力手段)、70 外部記憶媒体、D1 受信データ、D2送信データ、fosc 車載器周波数、fs 路上機周波数、|fs−fosc| 中間周波数、HE 電界強度判定信号、SW1 送受切替スイッチ、SW2 異常検出用スイッチ、S1 送受切替スイッチを受信側に制御するステップ、S2 第2の局部発振器を作動するステップ、S8、S18 車載器状態を判定するステップ、S9 不調状態を報知するステップ、S10 正常状態を報知するステップ、S15 路上機周波数fsを所定データでASK変調するステップ。
Claims (10)
- 走行路上に設置された路上機との間で通信を行う送受信アンテナと、
前記送受信アンテナの送受信機能を切り替える送受切替スイッチと、
前記送受切替スイッチを介して前記送受信アンテナに選択的に接続される受信回路および送信回路を含む送受信回路と、
前記送受信回路に関連した車載器周波数を発生する第1の局部発振器と、
前記受信回路の受信信号から電界強度を検出するとともに受信データを抽出する復調器と、
前記送受切替スイッチを切り替え制御して、前記受信データを取り込むとともに、前記送信回路に送信データを出力する車載器コントローラと、
前記車載器コントローラに接続された報知出力手段と、
前記路上機から送信される路上機周波数に対応した異常検出用周波数を前記送信回路に出力する第2の局部発振器とを備え、
前記車載器コントローラは、前記異常検出用周波数を用いて前記送受信回路の良否を判定する回路異常判定手段を含み、
前記回路異常判定手段は、前記送受切替スイッチを前記受信回路に接続した状態で、前記異常検出用周波数の漏洩電力に基づいて検出される電界強度および受信データの少なくとも一方が所定条件を満足しない場合に、前記送受信回路の異常状態を判定して前記報知出力手段を駆動することを特徴とするDSRC車載器。 - 前記送信回路に対して前記第1または第2の局部発振器を選択的に接続する異常検出用スイッチを備え、
前記第2の局部発振器は、前記路上機周波数と等しい周波数を前記異常検出用周波数として出力し、
前記回路異常判定手段は、前記異常検出用スイッチを前記第2の局部発振器側に接続した状態で、前記異常検出用周波数の漏洩電力に基づいて検出される電界強度を所定値と比較することにより、前記送受信回路の良否を判定することを特徴とする請求項1に記載のDSRC車載器。 - 前記異常検出用スイッチは、電源投入時に前記第2の局部発振器に接続され、
前記第2の局部発振器は、電源投入時に駆動され、
前記送信回路は、電源投入時にオフされることを特徴とする請求項2に記載のDSRC車載器。 - 前記回路異常判定手段は、あらかじめ設定された所定データを前記送信回路に出力し、前記所定データによりASK変調された異常検出用周波数の漏洩電力に基づいて検出される電界強度および受信データを、所定値および前記所定データとそれぞれ比較することにより、前記送受信回路の良否を判定することを特徴とする請求項2に記載のDSRC車載器。
- 前記第1および第2の局部発振器と前記送信回路との間に挿入された異常検出用のミキサと、
前記ミキサと前記送信回路との間に挿入されて前記路上機周波数および前記車載器周波数のみを通過させるフィルタとを備え、
前記第2の局部発振器は、選択的に駆動されて、前記路上機周波数と前記車載器周波数との偏差からなる中間周波数を前記異常検出用周波数として出力し、
前記回路異常判定手段は、前記第2の局部発振器の駆動時に、前記異常検出用周波数の漏洩電力に基づいて検出される電界強度を所定値と比較することにより、前記送受信回路の良否を判定することを特徴とする請求項1に記載のDSRC車載器。 - 前記第2の局部発振器は、電源投入時に駆動され、
前記送信回路は、電源投入時にオフされることを特徴とする請求項5に記載のDSRC車載器。 - 前記回路異常判定手段は、所定データを前記送信回路に出力し、前記所定データによりASK変調された異常検出用周波数の漏洩電力に基づいて検出される電界強度および受信データを、所定値および前記所定データとそれぞれ比較することにより、前記送受信回路の良否を判定することを特徴とする請求項5に記載のDSRC車載器。
- 前記第1および第2の局部発振器は、前記中間周波数を含む基準周波数を出力する共通の基準周波数発振器を備え、
前記第1の局部発振器は、前記基準周波数から前記車載器周波数を生成するてい倍器を有し、
前記第2の局部発振器は、前記基準周波数から前記中間周波数を抽出する第2のフィルタを有することを特徴とする請求項5に記載のDSRC車載器。 - 前記報知出力手段は、ブザーおよび表示部の少なくとも一方を含み、前記送受信回路の異常状態を音声または表示により報知することを特徴とする請求項1に記載のDSRC車載器。
- 前記車載器コントローラに接続されて料金収受に関する情報を授受するための外部記憶媒体を備え、
前記車載器コントローラは、
有料道路上に設置された路上機および前記外部記憶媒体との間で前記料金収受に関する情報を交信し、
前記料金収受に関する情報に基づいて自動的に料金収受処理を行うことを特徴とする請求項1から請求項9までのいずれかに記載のDSRC車載器。
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