JP3768773B2 - Ｄｓｒｃ車載器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ：高度道路交通システム）のＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ＴｏｌｌＣｏｌｌｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ：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−ＲａｇｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ：狭域通信）車載器に関し、特に車種の違いに応じて受信感度を可変設定することにより、路上機との間の通信エラーを防止した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】
また、ＤＳＲＣ車載器の受信感度は、車載器規格書にしたがって、−６０．５ｄＢｍ以下に設定されており、また、無応答レベルとしては、−７０．５ｄＢｍ以下が要求されている。
【０００４】
したがって、ＤＳＲＣ車載器の感度は、車載器メーカ側において、−６０．５ｄＢｍ〜−７０．５ｄＢｍの間に調整されるが、製造時においては、車載器がどの車種に搭載されるか分からないので、平均的な値をとって、−６５ｄＢｍ程度に調整されている。
【０００５】
図４は従来のＤＳＲＣ車載器の概略構成を示すブロック図であり、ここでは、代表的に受信部のみを示している。
図４において、車載器１０は、たとえばＥＴＣ車載器であり、路上機アンテナ（後述する）との間で通信を行う送受信部および制御部（図示せず）を有する。
【０００６】
車載器１０の受信部は、路上機からの送信波を受信するアンテナ１１と、受信信号を増幅する低ノイズ増幅器１２と、局部発振器（図示せず）の周波数により受信周波数をダウンコンバートするミキサ１３と、ミキサ１３を介した受信信号を増幅する半固定可変ゲイン増幅器１４と、受信信号から受信データを復調する検波器１５と、受信データを処理する受信処理部１６とを備えている。
【０００７】
図５は一般的なＥＴＣシステムの全体構成を外観的に示す側面図である。
図５において、路上を走行する車両には、たとえば乗用車Ｃ１やトラックＣ２などの車種がある。
【０００８】
各車両Ｃ１、Ｃ２において、車載器１０１、１０２が設置される位置は互いに異なり、したがって、路面から運転位置（車載器位置）までの高さＨ１、Ｈ２、および、車両の前端部から車載器取付位置までの距離Ｌ１、Ｌ２は、それぞれ車種によって異なる。
【０００９】
たとえば、乗用車Ｃ１の場合、運転席の位置が低いことから、車載器１０１の取付位置が低いので、車載器１０１の高さＨ１は、トラックＣ２の車載器１０２の高さＨ２よりも小さい。
【００１０】
また、乗用車Ｃ１の場合、運転席から前端部までのノーズ距離が長いので、前端部から車載器１０１の取付位置までの距離Ｌ１は、トラックＣ２の前端部から車載器１０２までの距離Ｌ２よりも大きい。
【００１１】
一方、有料道路の料金所などには、路上機アンテナＡＮＴが設置されており、路上機アンテナＡＮＴの手前の数ｍ（たとえば、４ｍ）の位置には、車両Ｃ１、Ｃ２の前端部を検知する車両検知器Ｄが設置されている。
【００１２】
路上機は、車両Ｃ１、Ｃ２の先端が車両検知器Ｄを横切った時点から、路上機アンテナＡＮＴを介して、車載器１０１、１０２との間で通信を開始するようになっている。
【００１３】
図６は一般的なＤＳＲＣ車載器の位置に応じた受信電界（受信電力）強度を示す特性図であり、横軸は車載器位置、縦軸は電界強度である。
ここでは、代表的に車載器位置の高さＨの違いのみに注目して示しているが、車両の前端部からの距離Ｌの違いによっても、電界強度の特性は異なる。
【００１４】
図６において、一点鎖線は、高さＨが１ｍ（たとえば、乗用車Ｃ１など）の場合の特性曲線、実線は、高さＨが２ｍ（たとえば、トラックＣ２など）の場合の特性曲線である。
【００１５】
路上機アンテナＡＮＴから受信される電界強度（電力）のプロファイルは、図６のようになる。
すなわち、車両の前端部が車両検知器Ｄの設置位置に達した時点で路上機との通信を開始し、受信電界強度は、路上機アンテナＡＮＴの設置位置に達する直前において最大となる。
【００１６】
また、図６内の一点鎖線および実線で示すように、車両が車両検知器Ｄの設置位置を通過した時点（通信開始時）での電界強度は、車載器位置の高さＨの違いによって異なり、たとえば、高さＨが大きいほど小さくなる。
【００１７】
なぜなら、路上機アンテナＡＮＴは、車両よりも高い位置から路面方向に通信エリアを絞り込んでいるため、特に車両検知器Ｄの近傍においては、高さＨが大きいほど送信波が受信されにくくなるからである。
【００１８】
すなわち、図５のように、車両の先端部が車両検知器Ｄを横切った時点（路上機との通信開始時点）での車載器位置は、車両のノーズ（ボンネット）長さＬや車載器取付位置の高さＨ（たとえば、乗用車Ｃ１やトラックＣ２などの車種）によって異なるので、図６のように、通信開始時点での受信電界強度も異なることになる。
【００１９】
この結果、車種が異なる場合、車載器の受信感度の設定値によっては、車両の先端が車両検知器Ｄを横切った時点での受信感度が不足して、通信が不可能な状態に陥るおそれがある。
【００２０】
たとえば、車載器の受信感度が−６５ｄＢｍに設定されている状態で、車両の前端部が車両検知器Ｄに達したときに、対象車両が乗用車Ｃ１であれば、−６５ｄＢｍ以上の電界強度（−５８ｄＢｍ程度）が得られるので通信可能であるが、トラックＣ２の場合には、−６５ｄＢｍよりも小さい電界強度（−６８ｄＢｍ程度）しか得られないので、通信不可能となってしまう（図６参照）。
【００２１】
一方、受信感度を高く（たとえば、−７０．５ｄＢｍ程度に）設定すると、対象車両が乗用車Ｃ１の場合には、車両検知器Ｄよりも手前の位置で、路上機アンテナＡＮＴとの通信が可能な状態になってしまう。
【００２２】
このように、車載器の受信感度を必要以上に高く設定すると、車載器を搭載していない車両が車載器搭載車両の前方を走行している場合には、前方車両が車両検知器Ｄを横切ると同時に、車両検出器Ｄを横切る前の車載器搭載車両が路上機との通信を開始するので、前方車両が車載器搭載車両と見なされて、路上機が誤通信してしまう。
【００２３】
したがって、車載器搭載車両が実際に車両検知器Ｄを横切ったときには、既に路上機との間で通信済みの状態となっているので、通信エラーが発生するおそれがある。
【００２４】
このように、車種によって車載器搭載位置が異なることから、車両先端部が車両検知器Ｄを横切ったときの車載器の受信電界強度に差が生じて、通信エラーが発生するおそれがある。
【００２５】
このような通信エラーは、通常、路上機アンテナＡＮＴの指向性や、設置方法および通信プロトコルなどが適切に設定されているので発生しないが、天候や周辺の交通状況などによって電波状態が変わると、偶発的に発生するおそれがある。
【００２６】
また、実際に通信エラーが発生した場合、通信プロトコルや路上機システムのリカバリ作用により、料金誤支払いなどの重大問題は発生しないものの、自動料金支払機能が無効となるので、料金所で一旦停車して精算する必要がある。
【００２７】
また、通信エリアにおいては、上記車種の違いによる受信変動に加えて、路上機アンテナＡＮＴの出力のサイドローブなどにより、周知の通信不能エリア（電界強度落ち込みエリア）が存在し、受信特性そのものが変動するので、上記通信エラーが発生し易い状態にある。
【００２８】
【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、車種の違いにかかわらず受信感度が一定に設定されているので、受信感度が所要値よりも低い場合には路上機からの送信波が受信できずに通信不能となり、逆に受信感度が必要以上に高い場合には通信エリアの手前で誤通信してしまうことから結局通信エラーとなり、車載器機能を有効に活用することができないという問題点があった。
【００２９】
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、車種の違いに応じて受信感度を可変設定することにより、車種の違いにより生じる路上機との間の通信エラーを確実に防止したＤＳＲＣ車載器を得ることを目的とする。
【００３０】
【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、車両の走行路上に設置された路上機との間で情報を送受信するためのアンテナおよび制御部を有するＤＳＲＣ車載器において、路上機との通信エリアでの受信感度を、車両の車種情報に応じて設定する受信感度設定手段を備え、受信感度設定手段は、車両の車種による受信電界強度の違いを、受信感度を調整することによって補償するために、車種情報に応じたマップデータにより受信感度を可変設定するとともに、マップデータの各データ間を補間演算するものである。
また、この発明の請求項２に係るＤＳＲＣ車載器は、車両の走行路上に設置された路上機との間で情報を送受信するためのアンテナおよび制御部を有するＤＳＲＣ車載器において、路上機との通信エリアでの受信感度を、車両の車種情報に応じて設定する受信感度設定手段を備え、受信感度設定手段は、車両の車種による受信電界強度の違いを、受信感度を調整することによって補償するために、車種情報に応じた演算式により受信感度を可変設定するものである。
【００３１】
また、この発明の請求項３に係るＤＳＲＣ車載器は、請求項１または請求項２において、車種情報は、車両に対する車載器取付位置の高さおよび前端部からの距離の少なくとも一方を含み、受信感度設定手段は、車載器取付位置の高さまたは前端部からの距離に応じて、受信感度を設定するものである。
【００３５】
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、受信感度設定手段は、受信感度の限界値を設定するものである。
【００３６】
また、この発明の請求項５に係るＤＳＲＣ車載器は、請求項１から請求項４までのいずれか１項において、アンテナからの受信信号を増幅する増幅器を備え、受信感度設定手段は、車種情報に応じて増幅器の増幅率を可変設定するものである。
【００３７】
また、この発明の請求項６に係るＤＳＲＣ車載器は、請求項１から請求項５までのいずれか１項において、車両の車種による受信電界強度の違いに基づいて受信感度を調整する感度調整部と、感度調整部の出力信号に応答して受信信号を処理する受信処理部とを備え、感度調整部は、受信信号の電界強度を基準値と比較する電界強度判定手段を含み、受信感度設定手段は、車種情報に応じて基準値を可変設定し、受信処理部は、受信信号の電界強度が基準値以上を示す場合に受信信号を処理するものである。
【００３８】
また、この発明の請求項７に係るＤＳＲＣ車載器は、請求項１から請求項６までのいずれか１項において、受信感度設定手段は、車両に対する車載器取付位置を入力する取付位置入力手段と、車載器取付位置を記憶する車載器取付位置記憶部と、車載器取付位置に応じて受信感度を設定する受信感度設定部とを含むものである。
【００３９】
また、この発明の請求項８に係るＤＳＲＣ車載器は、請求項７において、取付位置入力手段は、制御部に設けられた表示部およびテンキーにより構成されたものである。
【００４０】
また、この発明の請求項９に係るＤＳＲＣ車載器は、請求項７において、取付位置入力手段は、制御部に設けられた表示部およびインクリメントキーまたはデクリメントキーにより構成されたものである。
【００４１】
また、この発明の請求項１０に係るＤＳＲＣ車載器は、請求項７において、取付位置入力手段は、音声入力手段により構成されたものである。
【００４２】
また、この発明の請求項１１に係るＤＳＲＣ車載器は、請求項７において、取付位置入力手段は、車載器セットアップ用のＩＣカードにより構成されたものである。
【００４３】
また、この発明の請求項１２に係るＤＳＲＣ車載器は、請求項１から請求項６までのいずれか１項において、受信感度設定手段は、車種情報を車両情報として記憶する車両情報記憶部と、車両情報に基づいて車種情報を判定する車種情報判定部と、車種情報判定部により判定された車種情報に応じて受信感度を設定する受信感度設定部とを含むものである。
【００４４】
また、この発明の請求項１３に係るＤＳＲＣ車載器は、請求項１から請求項１２までのいずれか１項において、制御部は、有料道路上に設置された路上機との間で料金収受に関する情報を授受し、料金収受に関する情報に基づいて自動的に料金収受を行うものである。
【００４５】
【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を図面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り、前述（図４参照）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。
【００４６】
また、車載器と路上機との位置関係、および、車載器位置に対する受信電界強度の特性は、それぞれ、図５および図６に示した通りである。
ここでは、前述と同様に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。
【００４７】
図１において、車載器１０Ａは、前述の構成（アンテナ１１〜受信処理部１６）に加えて、受信感度を可変設定するための制御部２０と、車載器取付位置に対応した情報を制御部２０に入力する取付位置入力手段２１と、可変ゲイン増幅器１４Ａの出力信号から受信電力（電界強度）を検出する受信電力変換器２４と、受信部および制御部２０に関連した感度調整部３０とを備えている。
【００４８】
受信部の可変ゲイン増幅器１４Ａは、感度調整部３０と同様に、制御部２０によって制御される受信感度設定手段を構成しており、増幅率が任意に可変設定される。
【００４９】
すなわち、受信感度設定手段は、路上機との通信エリアでの受信感度を、車載器取付位置（車両の車種情報）に応じて設定し、車両の車種による受信電界強度の違いを、受信感度の可変設定により補償するようになっている。
【００５０】
制御部２０は、車載器取付位置記憶部２２および受信感度設定部２３とを有する。
また、感度調整部３０は、電界強度判定手段３１（コンパレータ）および乗算器３２（ＡＮＤ回路）を有する。
【００５１】
制御部２０内の車載器取付位置記憶部２２は、取付位置入力手段２１から入力された車載器取付位置の情報（高さＨ、距離Ｌなど）を記憶する。
受信感度設定部２３は、記憶された車載器取付位置に基づいて、可変ゲイン増幅器１４Ａの増幅率と電界強度判定手段３１に対する基準値とを可変設定する。
【００５２】
感度調整部３０内の電界強度判定手段３１は、受信電力変換器２４からの電界強度検出値と、受信感度設定部２３からの基準値とを比較して、電界強度判定信号を出力する。
【００５３】
乗算器３２は、電界強度判定信号と検波器１５からの受信データとの論理積をとって受信処理部１６に入力する。
受信処理部１６は、感度調整部３０内の乗算器３２の出力信号に応答して、受信電界強度が基準値以上を示す場合に受信信号を処理する。
【００５４】
なお、ここでは図示されないが、車載器１０Ａは、送信部、ならびに、ミキサ１３および送信変調器に関連する局部発振器などを備えている。
また、制御部２０は、受信処理部１６に関連した送信制御部、各種操作スイッチ、料金収受用のＥＴＣ情報などを表示する表示部、ならびに、着脱自在の外部記憶媒体（ＩＣカードなど）を備えている。
【００５５】
これにより、車載器１０Ａは、路上機からの受信データを取り込むとともに、送信部を介して路上機に送信データを出力するようになっている。
取付位置入力手段２１は、制御部２０に設けられた操作スイッチ（テンキーなど）により構成されてもよい。
【００５６】
次に、図５および図６とともに、図２を参照しながら、図１に示したこの発明の実施の形態１による動作について説明する。
図２は通信開始時（車両端が車両検知器Ｄに達した時点）での目標受信感度を示す説明図である。
【００５７】
図２において、目標受信感度（ｄＢｍ）は、車載器取付位置までの高さＨおよび車両端からの距離Ｌに対するマップデータからなり、最小の高さＨおよび距離Ｌに対する感度最小値が−６０．５（ｄＢｍ）に設定され、最大の高さＨおよび距離Ｌに対する感度最大値が−７０．５（ｄＢｍ）に設定されている。
【００５８】
まず、車両に対する車載器の取付時において、作業員は、車載器取付位置の情報（高さＨおよび距離Ｌ）を測定し、車載器取付位置の測定結果を取付位置入力手段２１を介して、制御部２０内の車載器取付位置記憶部２２に入力する。
【００５９】
すなわち、作業員は、地面から車載器取付位置までの高さＨ、および、車両の先端部（ノーズ）から車載器取付位置までの距離Ｌの各測定値を、取付位置入力手段２１（テンキー）を用いて入力する。
【００６０】
このとき、入力情報が距離Ｌのみの場合には、高さＨを「０」または通常の車両に対応した値「１００程度」に固定設定してもよい。
同様に、入力情報が高さＨのみの場合には、距離Ｌを「０」または、通常の車両に対応した値に固定設定されてもよい。
【００６１】
制御部２０内の受信感度設定部２３は、車載器取付位置の情報に基づいて図２のマップデータを参照し、車載器取付位置毎の最適な目標受信感度を設定する。
【００６２】
図２のマップデータは、たとえば図６の特性曲線に基づき、所望の受信感度となるように決定されている。
続いて、制御部２０は、受信感度設定部２３で決められた目標受信感度になるように、可変ゲイン増幅器１４Ａおよび感度調整部３０を駆動する。
【００６３】
受信部において、可変ゲイン増幅器１４Ａの増幅率（ゲイン）を可変設定した場合、受信系のＳ／Ｎ比が調整されることにより、所望の受信感度を得ることができる。
【００６４】
具体的には、可変ゲイン増幅器１４Ａの増幅率は、たとえば制御部２０からの入力電圧に関連して調整されるので、制御部２０内のＤ／Ａコンバータ（図示せず）の出力電圧を、所望の受信感度が得られるように制御すればよい。
【００６５】
また、感度調整部３０において受信感度を可変設定する場合には、可変ゲイン増幅器１４Ａの受信ゲインを所定のＳ／Ｎ比（受信感度が十分に得られる値）に設定しておき、電界強度判定手段３１からの電界強度判定信号が、所望の受信電力以上に達した時点でアクティブ（「Ｈ」レベル）となるようにすればよい。
【００６６】
コンパレータからなる電界強度判定手段３１は、受信電力変換器２４からの受信電界強度の検出値（受信電力に比例したアナログ電圧）と、制御部２０からの基準値（Ｄ／Ａコンバータなどによる可変信号）とを入力して、基準値に応じた所望の受信感度を得る。
【００６７】
これにより、電界強度判定信号と検波器１５の出力信号との論理積をとる乗算器３２は、所望の受信電力以上に達するまでは、受信処理部１６への受信波形の出力を阻止するので、所望の受信感度調整機能を実現することができる。
【００６８】
たとえば、車高の低い乗用車Ｃ１（図５参照）の場合には、最小値（−６０．５ｄＢｍ）に近い受信感度に設定し、車両検知器Ｄの手前で通信可能状態になることを防止する。
【００６９】
逆に、車高の高いトラックＣ２の場合には、最大値（−７０．５ｄＢｍ）に近い受信感度に設定し、車両検知器Ｄに達した時点で確実に通信可能状態にする。
このように、制御部２０内の受信感度設定部２３は、車載器取付位置情報に基づいて目標受信感度を可変設定することにより、車種による受信電界強度のバラツキを補償し、通信エラーの発生を確実に防止する。
【００７０】
このとき、受信感度設定部２３は、マップデータ間を補間演算して、目標受信感度の精度をさらに向上させてもよい。
また、受信感度設定部２３は、図２のマップデータを用いずに、目標受信感度Ｋｏを、以下の（１）式を用いた演算により設定してもよい。
【００７１】
Ｋｏ＝（−６０．５）−ａ×Ｌ−ｂ×Ｈ ・・・（１）
【００７２】
ただし、（１）式において、Ｈは地面から車載器取付位置までの高さ（ｃｍ）、Ｌは車両先端から車載器取付位置までの距離（ｃｍ）である。また、ａ、ｂは所定の係数であり、たとえば、ａ＝０．０４、ｂ＝０．０１５に設定され得る。
【００７３】
また、受信感度設定部２３は、（１）式による目標受信感度Ｋｏの算出結果に、限界値（上限値および下限値）を設定して、異常値の誤設定を防止するようにしてもよい。
【００７４】
このように、受信感度設定手段として、制御部２０内の受信感度設定部２３により調整駆動される可変ゲイン増幅器１４Ａおよび感度調整部３０を設け、路上機との通信エリアでの受信感度を車種情報に応じて可変設定することにより、車種の違いによる受信電界強度のバラツキを補償して、受信部の感度を目標受信感度に設定することができるので、通信エラーを確実に防止することができる。
【００７５】
また、受信感度設定部２３により、可変ゲイン増幅器１４Ａの増幅率を可変設定し、且つ、電界強度判定手段３１の基準値を可変設定したので、可変ゲイン増幅器１４Ａにおいて受信信号のＳ／Ｎ比が調整された後に、受信感度のダイナミックレンジを確保することができる。
【００７６】
また、目標受信感度に限界値を設定することにより、受信ゲインが過不足なく最適値に調整されるので、強電界の受信信号が入力されても、可変ゲイン増幅器１４Ａが飽和することはなく、受信感度のダイナミックレンジを大きくとることができる。
【００７７】
また、受信ゲインを十分に大きく設定し、強い信号レベルに対する受信感度を設定することができるので、受信回路のＳ／Ｎ比が向上し、受信感度の公差を高精度に設定することができる。
【００７８】
また、車載器の取付位置入力手段２１として、通常の車載器に設けられたテンキーを用いたので、特にコストアップを招くこともない。
また、テンキーを用いた場合、数値を直接入力できるので、正確且つ迅速に入力することができる。
【００７９】
また、車載器取付位置の情報（高さＨ、距離Ｌ）に基づいてマップデータ（図２）を参照することにより、容易且つ迅速に目標受信感度を設定することができる。
【００８０】
また、マップデータ間の値を補間演算することにより、高精度の目標受信感度を設定することができる。
また、車載器取付位置に基づく演算式（（１）式）を用いた場合に、限界値を設定することにより、異常値の誤設定を防止することができる。
【００８１】
したがって、ＥＴＣ車載器においては、料金収受ゲートの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通信処理し、確実に料金収受処理を行うことができる。
このとき、受信感度の可変設定範囲は、電波法に準拠する範囲内にて行われることは言うまでもない。
【００８２】
なお、上記実施の形態１では、ＤＳＲＣ車載器をＥＴＣ車載器とし、有料道路を走行する車両にアンテナ部１および車載器本体２を搭載し、路上機との間で料金収受に関する情報を通信して自動的に料金収受を行う場合を例にとって説明したが、他のＤＳＲＣ車載器に適用しても同等の作用効果を奏することができる。
【００８３】
また、車種情報として、車両に対する車載器取付位置の高さＨおよび車両前端部からの距離Ｌを用いたが、高さＨまたは距離Ｌの一方のみの情報を用いてもよい。この場合、他方の情報は一定値に固定されることになる。
【００８４】
また、受信信号の増幅率を車種情報に応じて可変設定する手段として、ミキサ１３の後段の可変ゲイン増幅器１４Ａを用いたが、ミキサ１３の前段の低ノイズ増幅器１２を用いて、低ノイズ増幅器１２の増幅率を可変設定してもよい。
【００８５】
また、受信感度設定部２３により、可変ゲイン増幅器１４Ａの増幅率と感度調整部３０内の電界強度判定手段３１の基準値との両方を可変設定したが、いずれか一方のみを可変設定してもよい。
【００８６】
また、取付位置入力手段２１としてテンキーを用いたが、車載器に設けられた他の操作スイッチ（インクリメントキーまたはディクリメントキー）を用い、車載器の表示部に表示された数字を順次インクリメントまたはディクリメントして入力したい数字を決定してもよい。
この場合、操作スイッチキーの数が軽減されるので、車載器全体の形状を小形化することができる。
【００８７】
また、取付位置入力手段２１として、車載器に設けられた音声入力手段（音声認識機能）を用いてもよい。
この場合、音声で簡単に車載器取付位置を入力することができる。
【００８８】
さらに、取付位置入力手段２１として、車載器セットアップ用のＩＣカードを用い、ＩＣカードに車載器取付位置をあらかじめ入力しておき、セットアップ時にＩＣカードから車載器取付位置を入力してもよい。
【００８９】
通常、ＤＳＲＣ車載器の購入時においては、取付業者が車載器を取り付けるとともに、セットアップ用のＩＣカードを用いて、車載器内のセキュリティＩＣに車両情報（車種情報など）をセットアップする。このとき、ＩＣカードには、その発行機関において、あらかじめ固有の車両情報が入力されている。
【００９０】
したがって、ＩＣカード内の車両情報に車載器取付位置を入力しておくことにより、車載器セットアップ時に、制御部２０内の車載器取付位置記憶部２２に車載器取付位置を入力することができる。
【００９１】
実施の形態２．
なお、上記実施の形態１では、制御部２０内の受信感度設定部２３と関連する情報設定手段として、取付位置入力手段２１および車載器取付位置記憶部２２を設けたが、車両情報記憶部および車種情報判定部を設けてもよい。
【００９２】
図３は制御部内に車両情報記憶部および車種情報判定部を設けたこの発明の実施の形態２の概略構成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「Ｂ」を付して、それぞれ詳述を省略する。
【００９３】
図３において、車載器１０Ｂの制御部２０Ｂは、車両情報を記憶する車両情報記憶部２５と、車両情報に基づいて車種情報を判定する車種情報判定部２６と、車種情報判定部２６により判定された車種情報に応じて受信感度を設定する受信感度設定部２３Ｂとを備えている。
【００９４】
以下、図３に示したこの発明の実施の形態２の動作について説明する。
まず、車載器購入時の車載器セットアップ時において、前述のＩＣカードを介して車両情報が車両情報記憶部２５に格納されている。
【００９５】
制御部２０Ｂ内の車種判定部２６は、車両情報記憶部２５から車両情報を読みとり、車種情報を認識して受信感度設定部２３Ｂに入力する。
受信感度設定部２３Ｂは、車種情報に応じて目標受信感度を設定し、前述と同様に可変ゲイン増幅器１４Ａおよび感度調整部３０を制御する。
【００９６】
すなわち、受信感度設定部２３Ｂは、車種情報に応じて車載器１０Ｂに対する最適な受信感度を決定し、所望の受信感度が得られるように、可変ゲイン増幅器１４Ａおよび感度調整部３０を駆動する。
この結果、車載器１０Ｂは、所望の受信感度に設定される。
【００９７】
たとえば、受信感度設定部２３Ｂは、各車種毎の目標受信感度をマップデータから決定してもよく、車両タイプ（乗用車、バン、トラックなど）および排気量などから車両を区分けして、各車両を区分け毎の平均的な取付位置から受信感度データを決定してもよい。
【００９８】
感度調整部３０内の電界強度判定手段３１は、前述のように、制御部２０Ｂからの入力電圧（基準値）により感度調整されるので、制御部２０Ｂ内のＤ／Ａコンバータの出力電圧を制御することにより、所望の受信感度を設定することができる。
【００９９】
この場合も、所望の受信感度を求める際に、認識した車種情報から、車載器取付位置の高さＨおよび距離Ｌを認識し、マップデータまたは計算式から目標受信感度を求めてもよい。
【０１００】
このように、車両情報記憶部２５および車種情報判定部２６を用いることにより、車載器のユーザが取付位置入力手段２１（図１参照）を操作する必要がないので、車載器のセットアップ後に自動的に受信感度を調整することができる。
【０１０１】
また、車両情報記憶部２５に格納されている車両情報に基づいて、受信感度設定部２３Ｂが自動的に感度調整するので、ヒューマンエラーが発生することもなく、高精度に受信感度を調整することができる。
【０１０２】
【発明の効果】
以上のようにこの発明の請求項１によれば、車両の走行路上に設置された路上機との間で情報を送受信するためのアンテナおよび制御部を有するＤＳＲＣ車載器において、路上機との通信エリアでの受信感度を、車両の車種情報に応じて設定する受信感度設定手段を備え、受信感度設定手段は、車両の車種による受信電界強度の違いを、受信感度を調整することによって補償するために、車種情報に応じたマップデータにより受信感度を可変設定するとともに、マップデータの各データ間を補間演算するようにしたので、車種の違いによる通信エラーを確実に防止したＤＳＲＣ車載器が得られる効果がある。
また、この発明の請求項２に係るＤＳＲＣ車載器は、車両の走行路上に設置された路上機との間で情報を送受信するためのアンテナおよび制御部を有するＤＳＲＣ車載器において、路上機との通信エリアでの受信感度を、車両の車種情報に応じて設定する受信感度設定手段を備え、受信感度設定手段は、車両の車種による受信電界強度の違いを、受信感度を調整することによって補償するために、車種情報に応じた演算式により受信感度を可変設定するようにしたので、車種の違いによる通信エラーを確実に防止した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３によれば、請求項１または請求項２において、車種情報は、車両に対する車載器取付位置の高さおよび前端部からの距離の少なくとも一方を含み、受信感度設定手段は、車載器取付位置の高さまたは前端部からの距離に応じて、受信感度を設定するようにしたので、車種の違いによる通信エラーを確実に防止した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４によれば、請求項２において、受信感度設定手段は、受信感度の限界値を設定するようにしたので、車種の違いによる通信エラーを確実に防止した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５によれば、請求項１から請求項４までのいずれか１項において、アンテナからの受信信号を増幅する増幅器を備え、受信感度設定手段は、車種情報に応じて増幅器の増幅率を可変設定するようにしたので、車種の違いによる通信エラーを確実に防止した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６によれば、請求項１から請求項５までのいずれか１項において、車両の車種による受信電界強度の違いに基づいて受信感度を調整する感度調整部と、感度調整部の出力信号に応答して受信信号を処理する受信処理部とを備え、感度調整部は、受信信号の電界強度を基準値と比較する電界強度判定手段を含み、受信感度設定手段は、車種情報に応じて基準値を可変設定し、受信処理部は、受信信号の電界強度が基準値以上を示す場合に受信信号を処理するようにしたので、車種の違いによる通信エラーを確実に防止したＤＳＲＣ車載器が得られる効果がある。
【０１１０】
また、この発明の請求項７によれば、請求項１から請求項６までのいずれか１項において、受信感度設定手段は、車両に対する車載器取付位置を入力する取付位置入力手段と、車載器取付位置を記憶する車載器取付位置記憶部と、車載器取付位置に応じて受信感度を設定する受信感度設定部とを含むようにしたので、車種の違いによる通信エラーを確実に防止したＤＳＲＣ車載器が得られる効果がある。
【０１１１】
また、この発明の請求項８によれば、請求項７において、取付位置入力手段は、制御部に設けられた表示部およびテンキーにより構成されたので、車種の違いによる通信エラーを確実に防止したＤＳＲＣ車載器が得られる効果がある。
【０１１２】
また、この発明の請求項９によれば、請求項７において、取付位置入力手段は、制御部に設けられた表示部およびインクリメントキーまたはデクリメントキーにより構成されたので、車種の違いによる通信エラーを確実に防止したＤＳＲＣ車載器が得られる効果がある。
【０１１３】
また、この発明の請求項１０によれば、請求項７において、取付位置入力手段は、音声入力手段により構成されたので、車種の違いによる通信エラーを確実に防止したＤＳＲＣ車載器が得られる効果がある。
【０１１４】
また、この発明の請求項１１によれば、請求項７において、取付位置入力手段は、車載器セットアップ用のＩＣカードにより構成されたので、車種の違いによる通信エラーを確実に防止したＤＳＲＣ車載器が得られる効果がある。
【０１１５】
また、この発明の請求項１２によれば、請求項１から請求項６までのいずれか１項において、受信感度設定手段は、車種情報を車両情報として記憶する車両情報記憶部と、車両情報に基づいて車種情報を判定する車種情報判定部と、車種情報判定部により判定された車種情報に応じて受信感度を設定する受信感度設定部とを含むようにしたので、取付位置入力手段を操作することなく、車種の違いによる通信エラーを確実に防止したＤＳＲＣ車載器が得られる効果がある。
【０１１６】
また、この発明の請求項１３によれば、請求項１から請求項１２までのいずれか１項において、制御部は、有料道路上に設置された路上機との間で料金収受に関する情報を授受し、料金収受に関する情報に基づいて自動的に料金収受を行うようにしたので、特にＥＴＣ車載器に適用した場合に、料金所での交通渋滞などを防止することのできる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１により設定される目標受信強度のマップデータを示す説明図である。
【図３】 この発明の実施の形態２の概略構成を示すブロック図である。
【図４】 従来のＤＳＲＣ車載器の概略構成を示すブロック図である。
【図５】 一般的なＤＳＲＣ車載器と路上機との位置関係を外観的に示す側面図である。
【図６】 一般的なＤＳＲＣ車載器の位置に応じた受信電界強度を示す特性図である。
【符号の説明】
１０Ａ、１０Ｂ 車載器、１１ アンテナ、１２ 低ノイズ増幅器、１４Ａ 可変ゲイン増幅器、１６ 受信処理部、２０、２０Ｂ 制御部、２１ 取付位置入力手段、２２ 車載器取付位置記憶部、２３、２３Ｂ 受信感度設定部、２４受信電力変換器、２５ 車両情報記憶部、２６ 車種情報判定部、３０ 感度調整部、３１ 電界強度判定手段、ＡＮＴ 路上機アンテナ、Ｈ 車載器取付位置の高さ、Ｌ 車載器取付位置の前端部からの距離。
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ：高度道路交通システム）のＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ＴｏｌｌＣｏｌｌｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ：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−ＲａｇｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ：狭域通信）車載器に関し、特に車種の違いに応じて受信感度を可変設定することにより、路上機との間の通信エラーを防止した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】
また、ＤＳＲＣ車載器の受信感度は、車載器規格書にしたがって、−６０．５ｄＢｍ以下に設定されており、また、無応答レベルとしては、−７０．５ｄＢｍ以下が要求されている。
【０００４】
したがって、ＤＳＲＣ車載器の感度は、車載器メーカ側において、−６０．５ｄＢｍ〜−７０．５ｄＢｍの間に調整されるが、製造時においては、車載器がどの車種に搭載されるか分からないので、平均的な値をとって、−６５ｄＢｍ程度に調整されている。
【０００５】
図４は従来のＤＳＲＣ車載器の概略構成を示すブロック図であり、ここでは、代表的に受信部のみを示している。
図４において、車載器１０は、たとえばＥＴＣ車載器であり、路上機アンテナ（後述する）との間で通信を行う送受信部および制御部（図示せず）を有する。
【０００６】
車載器１０の受信部は、路上機からの送信波を受信するアンテナ１１と、受信信号を増幅する低ノイズ増幅器１２と、局部発振器（図示せず）の周波数により受信周波数をダウンコンバートするミキサ１３と、ミキサ１３を介した受信信号を増幅する半固定可変ゲイン増幅器１４と、受信信号から受信データを復調する検波器１５と、受信データを処理する受信処理部１６とを備えている。
【０００７】
図５は一般的なＥＴＣシステムの全体構成を外観的に示す側面図である。
図５において、路上を走行する車両には、たとえば乗用車Ｃ１やトラックＣ２などの車種がある。
【０００８】
各車両Ｃ１、Ｃ２において、車載器１０１、１０２が設置される位置は互いに異なり、したがって、路面から運転位置（車載器位置）までの高さＨ１、Ｈ２、および、車両の前端部から車載器取付位置までの距離Ｌ１、Ｌ２は、それぞれ車種によって異なる。
【０００９】
たとえば、乗用車Ｃ１の場合、運転席の位置が低いことから、車載器１０１の取付位置が低いので、車載器１０１の高さＨ１は、トラックＣ２の車載器１０２の高さＨ２よりも小さい。
【００１０】
また、乗用車Ｃ１の場合、運転席から前端部までのノーズ距離が長いので、前端部から車載器１０１の取付位置までの距離Ｌ１は、トラックＣ２の前端部から車載器１０２までの距離Ｌ２よりも大きい。
【００１１】
一方、有料道路の料金所などには、路上機アンテナＡＮＴが設置されており、路上機アンテナＡＮＴの手前の数ｍ（たとえば、４ｍ）の位置には、車両Ｃ１、Ｃ２の前端部を検知する車両検知器Ｄが設置されている。
【００１２】
路上機は、車両Ｃ１、Ｃ２の先端が車両検知器Ｄを横切った時点から、路上機アンテナＡＮＴを介して、車載器１０１、１０２との間で通信を開始するようになっている。
【００１３】
図６は一般的なＤＳＲＣ車載器の位置に応じた受信電界（受信電力）強度を示す特性図であり、横軸は車載器位置、縦軸は電界強度である。
ここでは、代表的に車載器位置の高さＨの違いのみに注目して示しているが、車両の前端部からの距離Ｌの違いによっても、電界強度の特性は異なる。
【００１４】
図６において、一点鎖線は、高さＨが１ｍ（たとえば、乗用車Ｃ１など）の場合の特性曲線、実線は、高さＨが２ｍ（たとえば、トラックＣ２など）の場合の特性曲線である。
【００１５】
路上機アンテナＡＮＴから受信される電界強度（電力）のプロファイルは、図６のようになる。
すなわち、車両の前端部が車両検知器Ｄの設置位置に達した時点で路上機との通信を開始し、受信電界強度は、路上機アンテナＡＮＴの設置位置に達する直前において最大となる。
【００１６】
また、図６内の一点鎖線および実線で示すように、車両が車両検知器Ｄの設置位置を通過した時点（通信開始時）での電界強度は、車載器位置の高さＨの違いによって異なり、たとえば、高さＨが大きいほど小さくなる。
【００１７】
なぜなら、路上機アンテナＡＮＴは、車両よりも高い位置から路面方向に通信エリアを絞り込んでいるため、特に車両検知器Ｄの近傍においては、高さＨが大きいほど送信波が受信されにくくなるからである。
【００１８】
すなわち、図５のように、車両の先端部が車両検知器Ｄを横切った時点（路上機との通信開始時点）での車載器位置は、車両のノーズ（ボンネット）長さＬや車載器取付位置の高さＨ（たとえば、乗用車Ｃ１やトラックＣ２などの車種）によって異なるので、図６のように、通信開始時点での受信電界強度も異なることになる。
【００１９】
この結果、車種が異なる場合、車載器の受信感度の設定値によっては、車両の先端が車両検知器Ｄを横切った時点での受信感度が不足して、通信が不可能な状態に陥るおそれがある。
【００２０】
たとえば、車載器の受信感度が−６５ｄＢｍに設定されている状態で、車両の前端部が車両検知器Ｄに達したときに、対象車両が乗用車Ｃ１であれば、−６５ｄＢｍ以上の電界強度（−５８ｄＢｍ程度）が得られるので通信可能であるが、トラックＣ２の場合には、−６５ｄＢｍよりも小さい電界強度（−６８ｄＢｍ程度）しか得られないので、通信不可能となってしまう（図６参照）。
【００２１】
一方、受信感度を高く（たとえば、−７０．５ｄＢｍ程度に）設定すると、対象車両が乗用車Ｃ１の場合には、車両検知器Ｄよりも手前の位置で、路上機アンテナＡＮＴとの通信が可能な状態になってしまう。
【００２２】
このように、車載器の受信感度を必要以上に高く設定すると、車載器を搭載していない車両が車載器搭載車両の前方を走行している場合には、前方車両が車両検知器Ｄを横切ると同時に、車両検出器Ｄを横切る前の車載器搭載車両が路上機との通信を開始するので、前方車両が車載器搭載車両と見なされて、路上機が誤通信してしまう。
【００２３】
したがって、車載器搭載車両が実際に車両検知器Ｄを横切ったときには、既に路上機との間で通信済みの状態となっているので、通信エラーが発生するおそれがある。
【００２４】
このように、車種によって車載器搭載位置が異なることから、車両先端部が車両検知器Ｄを横切ったときの車載器の受信電界強度に差が生じて、通信エラーが発生するおそれがある。
【００２５】
このような通信エラーは、通常、路上機アンテナＡＮＴの指向性や、設置方法および通信プロトコルなどが適切に設定されているので発生しないが、天候や周辺の交通状況などによって電波状態が変わると、偶発的に発生するおそれがある。
【００２６】
また、実際に通信エラーが発生した場合、通信プロトコルや路上機システムのリカバリ作用により、料金誤支払いなどの重大問題は発生しないものの、自動料金支払機能が無効となるので、料金所で一旦停車して精算する必要がある。
【００２７】
また、通信エリアにおいては、上記車種の違いによる受信変動に加えて、路上機アンテナＡＮＴの出力のサイドローブなどにより、周知の通信不能エリア（電界強度落ち込みエリア）が存在し、受信特性そのものが変動するので、上記通信エラーが発生し易い状態にある。
【００２８】
【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、車種の違いにかかわらず受信感度が一定に設定されているので、受信感度が所要値よりも低い場合には路上機からの送信波が受信できずに通信不能となり、逆に受信感度が必要以上に高い場合には通信エリアの手前で誤通信してしまうことから結局通信エラーとなり、車載器機能を有効に活用することができないという問題点があった。
【００２９】
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、車種の違いに応じて受信感度を可変設定することにより、車種の違いにより生じる路上機との間の通信エラーを確実に防止したＤＳＲＣ車載器を得ることを目的とする。
【００３０】
【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、車両の走行路上に設置された路上機との間で情報を送受信するためのアンテナおよび制御部を有するＤＳＲＣ車載器において、路上機との通信エリアでの受信感度を、車両の車種情報に応じて設定する受信感度設定手段を備え、受信感度設定手段は、車両の車種による受信電界強度の違いを、受信感度を調整することによって補償するために、車種情報に応じたマップデータにより受信感度を可変設定するとともに、マップデータの各データ間を補間演算するものである。
また、この発明の請求項２に係るＤＳＲＣ車載器は、車両の走行路上に設置された路上機との間で情報を送受信するためのアンテナおよび制御部を有するＤＳＲＣ車載器において、路上機との通信エリアでの受信感度を、車両の車種情報に応じて設定する受信感度設定手段を備え、受信感度設定手段は、車両の車種による受信電界強度の違いを、受信感度を調整することによって補償するために、車種情報に応じた演算式により受信感度を可変設定するものである。
【００３１】
また、この発明の請求項３に係るＤＳＲＣ車載器は、請求項１または請求項２において、車種情報は、車両に対する車載器取付位置の高さおよび前端部からの距離の少なくとも一方を含み、受信感度設定手段は、車載器取付位置の高さまたは前端部からの距離に応じて、受信感度を設定するものである。
【００３５】
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、受信感度設定手段は、受信感度の限界値を設定するものである。
【００３６】
また、この発明の請求項５に係るＤＳＲＣ車載器は、請求項１から請求項４までのいずれか１項において、アンテナからの受信信号を増幅する増幅器を備え、受信感度設定手段は、車種情報に応じて増幅器の増幅率を可変設定するものである。
【００３７】
また、この発明の請求項６に係るＤＳＲＣ車載器は、請求項１から請求項５までのいずれか１項において、車両の車種による受信電界強度の違いに基づいて受信感度を調整する感度調整部と、感度調整部の出力信号に応答して受信信号を処理する受信処理部とを備え、感度調整部は、受信信号の電界強度を基準値と比較する電界強度判定手段を含み、受信感度設定手段は、車種情報に応じて基準値を可変設定し、受信処理部は、受信信号の電界強度が基準値以上を示す場合に受信信号を処理するものである。
【００３８】
また、この発明の請求項７に係るＤＳＲＣ車載器は、請求項１から請求項６までのいずれか１項において、受信感度設定手段は、車両に対する車載器取付位置を入力する取付位置入力手段と、車載器取付位置を記憶する車載器取付位置記憶部と、車載器取付位置に応じて受信感度を設定する受信感度設定部とを含むものである。
【００３９】
また、この発明の請求項８に係るＤＳＲＣ車載器は、請求項７において、取付位置入力手段は、制御部に設けられた表示部およびテンキーにより構成されたものである。
【００４０】
また、この発明の請求項９に係るＤＳＲＣ車載器は、請求項７において、取付位置入力手段は、制御部に設けられた表示部およびインクリメントキーまたはデクリメントキーにより構成されたものである。
【００４１】
また、この発明の請求項１０に係るＤＳＲＣ車載器は、請求項７において、取付位置入力手段は、音声入力手段により構成されたものである。
【００４２】
また、この発明の請求項１１に係るＤＳＲＣ車載器は、請求項７において、取付位置入力手段は、車載器セットアップ用のＩＣカードにより構成されたものである。
【００４３】
また、この発明の請求項１２に係るＤＳＲＣ車載器は、請求項１から請求項６までのいずれか１項において、受信感度設定手段は、車種情報を車両情報として記憶する車両情報記憶部と、車両情報に基づいて車種情報を判定する車種情報判定部と、車種情報判定部により判定された車種情報に応じて受信感度を設定する受信感度設定部とを含むものである。
【００４４】
また、この発明の請求項１３に係るＤＳＲＣ車載器は、請求項１から請求項１２までのいずれか１項において、制御部は、有料道路上に設置された路上機との間で料金収受に関する情報を授受し、料金収受に関する情報に基づいて自動的に料金収受を行うものである。
【００４５】
【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を図面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り、前述（図４参照）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。
【００４６】
また、車載器と路上機との位置関係、および、車載器位置に対する受信電界強度の特性は、それぞれ、図５および図６に示した通りである。
ここでは、前述と同様に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。
【００４７】
図１において、車載器１０Ａは、前述の構成（アンテナ１１〜受信処理部１６）に加えて、受信感度を可変設定するための制御部２０と、車載器取付位置に対応した情報を制御部２０に入力する取付位置入力手段２１と、可変ゲイン増幅器１４Ａの出力信号から受信電力（電界強度）を検出する受信電力変換器２４と、受信部および制御部２０に関連した感度調整部３０とを備えている。
【００４８】
受信部の可変ゲイン増幅器１４Ａは、感度調整部３０と同様に、制御部２０によって制御される受信感度設定手段を構成しており、増幅率が任意に可変設定される。
【００４９】
すなわち、受信感度設定手段は、路上機との通信エリアでの受信感度を、車載器取付位置（車両の車種情報）に応じて設定し、車両の車種による受信電界強度の違いを、受信感度の可変設定により補償するようになっている。
【００５０】
制御部２０は、車載器取付位置記憶部２２および受信感度設定部２３とを有する。
また、感度調整部３０は、電界強度判定手段３１（コンパレータ）および乗算器３２（ＡＮＤ回路）を有する。
【００５１】
制御部２０内の車載器取付位置記憶部２２は、取付位置入力手段２１から入力された車載器取付位置の情報（高さＨ、距離Ｌなど）を記憶する。
受信感度設定部２３は、記憶された車載器取付位置に基づいて、可変ゲイン増幅器１４Ａの増幅率と電界強度判定手段３１に対する基準値とを可変設定する。
【００５２】
感度調整部３０内の電界強度判定手段３１は、受信電力変換器２４からの電界強度検出値と、受信感度設定部２３からの基準値とを比較して、電界強度判定信号を出力する。
【００５３】
乗算器３２は、電界強度判定信号と検波器１５からの受信データとの論理積をとって受信処理部１６に入力する。
受信処理部１６は、感度調整部３０内の乗算器３２の出力信号に応答して、受信電界強度が基準値以上を示す場合に受信信号を処理する。
【００５４】
なお、ここでは図示されないが、車載器１０Ａは、送信部、ならびに、ミキサ１３および送信変調器に関連する局部発振器などを備えている。
また、制御部２０は、受信処理部１６に関連した送信制御部、各種操作スイッチ、料金収受用のＥＴＣ情報などを表示する表示部、ならびに、着脱自在の外部記憶媒体（ＩＣカードなど）を備えている。
【００５５】
これにより、車載器１０Ａは、路上機からの受信データを取り込むとともに、送信部を介して路上機に送信データを出力するようになっている。
取付位置入力手段２１は、制御部２０に設けられた操作スイッチ（テンキーなど）により構成されてもよい。
【００５６】
次に、図５および図６とともに、図２を参照しながら、図１に示したこの発明の実施の形態１による動作について説明する。
図２は通信開始時（車両端が車両検知器Ｄに達した時点）での目標受信感度を示す説明図である。
【００５７】
図２において、目標受信感度（ｄＢｍ）は、車載器取付位置までの高さＨおよび車両端からの距離Ｌに対するマップデータからなり、最小の高さＨおよび距離Ｌに対する感度最小値が−６０．５（ｄＢｍ）に設定され、最大の高さＨおよび距離Ｌに対する感度最大値が−７０．５（ｄＢｍ）に設定されている。
【００５８】
まず、車両に対する車載器の取付時において、作業員は、車載器取付位置の情報（高さＨおよび距離Ｌ）を測定し、車載器取付位置の測定結果を取付位置入力手段２１を介して、制御部２０内の車載器取付位置記憶部２２に入力する。
【００５９】
すなわち、作業員は、地面から車載器取付位置までの高さＨ、および、車両の先端部（ノーズ）から車載器取付位置までの距離Ｌの各測定値を、取付位置入力手段２１（テンキー）を用いて入力する。
【００６０】
このとき、入力情報が距離Ｌのみの場合には、高さＨを「０」または通常の車両に対応した値「１００程度」に固定設定してもよい。
同様に、入力情報が高さＨのみの場合には、距離Ｌを「０」または、通常の車両に対応した値に固定設定されてもよい。
【００６１】
制御部２０内の受信感度設定部２３は、車載器取付位置の情報に基づいて図２のマップデータを参照し、車載器取付位置毎の最適な目標受信感度を設定する。
【００６２】
図２のマップデータは、たとえば図６の特性曲線に基づき、所望の受信感度となるように決定されている。
続いて、制御部２０は、受信感度設定部２３で決められた目標受信感度になるように、可変ゲイン増幅器１４Ａおよび感度調整部３０を駆動する。
【００６３】
受信部において、可変ゲイン増幅器１４Ａの増幅率（ゲイン）を可変設定した場合、受信系のＳ／Ｎ比が調整されることにより、所望の受信感度を得ることができる。
【００６４】
具体的には、可変ゲイン増幅器１４Ａの増幅率は、たとえば制御部２０からの入力電圧に関連して調整されるので、制御部２０内のＤ／Ａコンバータ（図示せず）の出力電圧を、所望の受信感度が得られるように制御すればよい。
【００６５】
また、感度調整部３０において受信感度を可変設定する場合には、可変ゲイン増幅器１４Ａの受信ゲインを所定のＳ／Ｎ比（受信感度が十分に得られる値）に設定しておき、電界強度判定手段３１からの電界強度判定信号が、所望の受信電力以上に達した時点でアクティブ（「Ｈ」レベル）となるようにすればよい。
【００６６】
コンパレータからなる電界強度判定手段３１は、受信電力変換器２４からの受信電界強度の検出値（受信電力に比例したアナログ電圧）と、制御部２０からの基準値（Ｄ／Ａコンバータなどによる可変信号）とを入力して、基準値に応じた所望の受信感度を得る。
【００６７】
これにより、電界強度判定信号と検波器１５の出力信号との論理積をとる乗算器３２は、所望の受信電力以上に達するまでは、受信処理部１６への受信波形の出力を阻止するので、所望の受信感度調整機能を実現することができる。
【００６８】
たとえば、車高の低い乗用車Ｃ１（図５参照）の場合には、最小値（−６０．５ｄＢｍ）に近い受信感度に設定し、車両検知器Ｄの手前で通信可能状態になることを防止する。
【００６９】
逆に、車高の高いトラックＣ２の場合には、最大値（−７０．５ｄＢｍ）に近い受信感度に設定し、車両検知器Ｄに達した時点で確実に通信可能状態にする。
このように、制御部２０内の受信感度設定部２３は、車載器取付位置情報に基づいて目標受信感度を可変設定することにより、車種による受信電界強度のバラツキを補償し、通信エラーの発生を確実に防止する。
【００７０】
このとき、受信感度設定部２３は、マップデータ間を補間演算して、目標受信感度の精度をさらに向上させてもよい。
また、受信感度設定部２３は、図２のマップデータを用いずに、目標受信感度Ｋｏを、以下の（１）式を用いた演算により設定してもよい。
【００７１】
Ｋｏ＝（−６０．５）−ａ×Ｌ−ｂ×Ｈ ・・・（１）
【００７２】
ただし、（１）式において、Ｈは地面から車載器取付位置までの高さ（ｃｍ）、Ｌは車両先端から車載器取付位置までの距離（ｃｍ）である。また、ａ、ｂは所定の係数であり、たとえば、ａ＝０．０４、ｂ＝０．０１５に設定され得る。
【００７３】
また、受信感度設定部２３は、（１）式による目標受信感度Ｋｏの算出結果に、限界値（上限値および下限値）を設定して、異常値の誤設定を防止するようにしてもよい。
【００７４】
このように、受信感度設定手段として、制御部２０内の受信感度設定部２３により調整駆動される可変ゲイン増幅器１４Ａおよび感度調整部３０を設け、路上機との通信エリアでの受信感度を車種情報に応じて可変設定することにより、車種の違いによる受信電界強度のバラツキを補償して、受信部の感度を目標受信感度に設定することができるので、通信エラーを確実に防止することができる。
【００７５】
また、受信感度設定部２３により、可変ゲイン増幅器１４Ａの増幅率を可変設定し、且つ、電界強度判定手段３１の基準値を可変設定したので、可変ゲイン増幅器１４Ａにおいて受信信号のＳ／Ｎ比が調整された後に、受信感度のダイナミックレンジを確保することができる。
【００７６】
また、目標受信感度に限界値を設定することにより、受信ゲインが過不足なく最適値に調整されるので、強電界の受信信号が入力されても、可変ゲイン増幅器１４Ａが飽和することはなく、受信感度のダイナミックレンジを大きくとることができる。
【００７７】
また、受信ゲインを十分に大きく設定し、強い信号レベルに対する受信感度を設定することができるので、受信回路のＳ／Ｎ比が向上し、受信感度の公差を高精度に設定することができる。
【００７８】
また、車載器の取付位置入力手段２１として、通常の車載器に設けられたテンキーを用いたので、特にコストアップを招くこともない。
また、テンキーを用いた場合、数値を直接入力できるので、正確且つ迅速に入力することができる。
【００７９】
また、車載器取付位置の情報（高さＨ、距離Ｌ）に基づいてマップデータ（図２）を参照することにより、容易且つ迅速に目標受信感度を設定することができる。
【００８０】
また、マップデータ間の値を補間演算することにより、高精度の目標受信感度を設定することができる。
また、車載器取付位置に基づく演算式（（１）式）を用いた場合に、限界値を設定することにより、異常値の誤設定を防止することができる。
【００８１】
したがって、ＥＴＣ車載器においては、料金収受ゲートの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通信処理し、確実に料金収受処理を行うことができる。
このとき、受信感度の可変設定範囲は、電波法に準拠する範囲内にて行われることは言うまでもない。
【００８２】
なお、上記実施の形態１では、ＤＳＲＣ車載器をＥＴＣ車載器とし、有料道路を走行する車両にアンテナ部１および車載器本体２を搭載し、路上機との間で料金収受に関する情報を通信して自動的に料金収受を行う場合を例にとって説明したが、他のＤＳＲＣ車載器に適用しても同等の作用効果を奏することができる。
【００８３】
また、車種情報として、車両に対する車載器取付位置の高さＨおよび車両前端部からの距離Ｌを用いたが、高さＨまたは距離Ｌの一方のみの情報を用いてもよい。この場合、他方の情報は一定値に固定されることになる。
【００８４】
また、受信信号の増幅率を車種情報に応じて可変設定する手段として、ミキサ１３の後段の可変ゲイン増幅器１４Ａを用いたが、ミキサ１３の前段の低ノイズ増幅器１２を用いて、低ノイズ増幅器１２の増幅率を可変設定してもよい。
【００８５】
また、受信感度設定部２３により、可変ゲイン増幅器１４Ａの増幅率と感度調整部３０内の電界強度判定手段３１の基準値との両方を可変設定したが、いずれか一方のみを可変設定してもよい。
【００８６】
また、取付位置入力手段２１としてテンキーを用いたが、車載器に設けられた他の操作スイッチ（インクリメントキーまたはディクリメントキー）を用い、車載器の表示部に表示された数字を順次インクリメントまたはディクリメントして入力したい数字を決定してもよい。
この場合、操作スイッチキーの数が軽減されるので、車載器全体の形状を小形化することができる。
【００８７】
また、取付位置入力手段２１として、車載器に設けられた音声入力手段（音声認識機能）を用いてもよい。
この場合、音声で簡単に車載器取付位置を入力することができる。
【００８８】
さらに、取付位置入力手段２１として、車載器セットアップ用のＩＣカードを用い、ＩＣカードに車載器取付位置をあらかじめ入力しておき、セットアップ時にＩＣカードから車載器取付位置を入力してもよい。
【００８９】
通常、ＤＳＲＣ車載器の購入時においては、取付業者が車載器を取り付けるとともに、セットアップ用のＩＣカードを用いて、車載器内のセキュリティＩＣに車両情報（車種情報など）をセットアップする。このとき、ＩＣカードには、その発行機関において、あらかじめ固有の車両情報が入力されている。
【００９０】
したがって、ＩＣカード内の車両情報に車載器取付位置を入力しておくことにより、車載器セットアップ時に、制御部２０内の車載器取付位置記憶部２２に車載器取付位置を入力することができる。
【００９１】
実施の形態２．
なお、上記実施の形態１では、制御部２０内の受信感度設定部２３と関連する情報設定手段として、取付位置入力手段２１および車載器取付位置記憶部２２を設けたが、車両情報記憶部および車種情報判定部を設けてもよい。
【００９２】
図３は制御部内に車両情報記憶部および車種情報判定部を設けたこの発明の実施の形態２の概略構成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「Ｂ」を付して、それぞれ詳述を省略する。
【００９３】
図３において、車載器１０Ｂの制御部２０Ｂは、車両情報を記憶する車両情報記憶部２５と、車両情報に基づいて車種情報を判定する車種情報判定部２６と、車種情報判定部２６により判定された車種情報に応じて受信感度を設定する受信感度設定部２３Ｂとを備えている。
【００９４】
以下、図３に示したこの発明の実施の形態２の動作について説明する。
まず、車載器購入時の車載器セットアップ時において、前述のＩＣカードを介して車両情報が車両情報記憶部２５に格納されている。
【００９５】
制御部２０Ｂ内の車種判定部２６は、車両情報記憶部２５から車両情報を読みとり、車種情報を認識して受信感度設定部２３Ｂに入力する。
受信感度設定部２３Ｂは、車種情報に応じて目標受信感度を設定し、前述と同様に可変ゲイン増幅器１４Ａおよび感度調整部３０を制御する。
【００９６】
すなわち、受信感度設定部２３Ｂは、車種情報に応じて車載器１０Ｂに対する最適な受信感度を決定し、所望の受信感度が得られるように、可変ゲイン増幅器１４Ａおよび感度調整部３０を駆動する。
この結果、車載器１０Ｂは、所望の受信感度に設定される。
【００９７】
たとえば、受信感度設定部２３Ｂは、各車種毎の目標受信感度をマップデータから決定してもよく、車両タイプ（乗用車、バン、トラックなど）および排気量などから車両を区分けして、各車両を区分け毎の平均的な取付位置から受信感度データを決定してもよい。
【００９８】
感度調整部３０内の電界強度判定手段３１は、前述のように、制御部２０Ｂからの入力電圧（基準値）により感度調整されるので、制御部２０Ｂ内のＤ／Ａコンバータの出力電圧を制御することにより、所望の受信感度を設定することができる。
【００９９】
この場合も、所望の受信感度を求める際に、認識した車種情報から、車載器取付位置の高さＨおよび距離Ｌを認識し、マップデータまたは計算式から目標受信感度を求めてもよい。
【０１００】
このように、車両情報記憶部２５および車種情報判定部２６を用いることにより、車載器のユーザが取付位置入力手段２１（図１参照）を操作する必要がないので、車載器のセットアップ後に自動的に受信感度を調整することができる。
【０１０１】
また、車両情報記憶部２５に格納されている車両情報に基づいて、受信感度設定部２３Ｂが自動的に感度調整するので、ヒューマンエラーが発生することもなく、高精度に受信感度を調整することができる。
【０１０２】
【発明の効果】
以上のようにこの発明の請求項１によれば、車両の走行路上に設置された路上機との間で情報を送受信するためのアンテナおよび制御部を有するＤＳＲＣ車載器において、路上機との通信エリアでの受信感度を、車両の車種情報に応じて設定する受信感度設定手段を備え、受信感度設定手段は、車両の車種による受信電界強度の違いを、受信感度を調整することによって補償するために、車種情報に応じたマップデータにより受信感度を可変設定するとともに、マップデータの各データ間を補間演算するようにしたので、車種の違いによる通信エラーを確実に防止したＤＳＲＣ車載器が得られる効果がある。
また、この発明の請求項２に係るＤＳＲＣ車載器は、車両の走行路上に設置された路上機との間で情報を送受信するためのアンテナおよび制御部を有するＤＳＲＣ車載器において、路上機との通信エリアでの受信感度を、車両の車種情報に応じて設定する受信感度設定手段を備え、受信感度設定手段は、車両の車種による受信電界強度の違いを、受信感度を調整することによって補償するために、車種情報に応じた演算式により受信感度を可変設定するようにしたので、車種の違いによる通信エラーを確実に防止した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３によれば、請求項１または請求項２において、車種情報は、車両に対する車載器取付位置の高さおよび前端部からの距離の少なくとも一方を含み、受信感度設定手段は、車載器取付位置の高さまたは前端部からの距離に応じて、受信感度を設定するようにしたので、車種の違いによる通信エラーを確実に防止した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４によれば、請求項２において、受信感度設定手段は、受信感度の限界値を設定するようにしたので、車種の違いによる通信エラーを確実に防止した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５によれば、請求項１から請求項４までのいずれか１項において、アンテナからの受信信号を増幅する増幅器を備え、受信感度設定手段は、車種情報に応じて増幅器の増幅率を可変設定するようにしたので、車種の違いによる通信エラーを確実に防止した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６によれば、請求項１から請求項５までのいずれか１項において、車両の車種による受信電界強度の違いに基づいて受信感度を調整する感度調整部と、感度調整部の出力信号に応答して受信信号を処理する受信処理部とを備え、感度調整部は、受信信号の電界強度を基準値と比較する電界強度判定手段を含み、受信感度設定手段は、車種情報に応じて基準値を可変設定し、受信処理部は、受信信号の電界強度が基準値以上を示す場合に受信信号を処理するようにしたので、車種の違いによる通信エラーを確実に防止したＤＳＲＣ車載器が得られる効果がある。
【０１１０】
また、この発明の請求項７によれば、請求項１から請求項６までのいずれか１項において、受信感度設定手段は、車両に対する車載器取付位置を入力する取付位置入力手段と、車載器取付位置を記憶する車載器取付位置記憶部と、車載器取付位置に応じて受信感度を設定する受信感度設定部とを含むようにしたので、車種の違いによる通信エラーを確実に防止したＤＳＲＣ車載器が得られる効果がある。
【０１１１】
また、この発明の請求項８によれば、請求項７において、取付位置入力手段は、制御部に設けられた表示部およびテンキーにより構成されたので、車種の違いによる通信エラーを確実に防止したＤＳＲＣ車載器が得られる効果がある。
【０１１２】
また、この発明の請求項９によれば、請求項７において、取付位置入力手段は、制御部に設けられた表示部およびインクリメントキーまたはデクリメントキーにより構成されたので、車種の違いによる通信エラーを確実に防止したＤＳＲＣ車載器が得られる効果がある。
【０１１３】
また、この発明の請求項１０によれば、請求項７において、取付位置入力手段は、音声入力手段により構成されたので、車種の違いによる通信エラーを確実に防止したＤＳＲＣ車載器が得られる効果がある。
【０１１４】
また、この発明の請求項１１によれば、請求項７において、取付位置入力手段は、車載器セットアップ用のＩＣカードにより構成されたので、車種の違いによる通信エラーを確実に防止したＤＳＲＣ車載器が得られる効果がある。
【０１１５】
また、この発明の請求項１２によれば、請求項１から請求項６までのいずれか１項において、受信感度設定手段は、車種情報を車両情報として記憶する車両情報記憶部と、車両情報に基づいて車種情報を判定する車種情報判定部と、車種情報判定部により判定された車種情報に応じて受信感度を設定する受信感度設定部とを含むようにしたので、取付位置入力手段を操作することなく、車種の違いによる通信エラーを確実に防止したＤＳＲＣ車載器が得られる効果がある。
【０１１６】
また、この発明の請求項１３によれば、請求項１から請求項１２までのいずれか１項において、制御部は、有料道路上に設置された路上機との間で料金収受に関する情報を授受し、料金収受に関する情報に基づいて自動的に料金収受を行うようにしたので、特にＥＴＣ車載器に適用した場合に、料金所での交通渋滞などを防止することのできる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１により設定される目標受信強度のマップデータを示す説明図である。
【図３】 この発明の実施の形態２の概略構成を示すブロック図である。
【図４】 従来のＤＳＲＣ車載器の概略構成を示すブロック図である。
【図５】 一般的なＤＳＲＣ車載器と路上機との位置関係を外観的に示す側面図である。
【図６】 一般的なＤＳＲＣ車載器の位置に応じた受信電界強度を示す特性図である。
【符号の説明】
１０Ａ、１０Ｂ 車載器、１１ アンテナ、１２ 低ノイズ増幅器、１４Ａ 可変ゲイン増幅器、１６ 受信処理部、２０、２０Ｂ 制御部、２１ 取付位置入力手段、２２ 車載器取付位置記憶部、２３、２３Ｂ 受信感度設定部、２４受信電力変換器、２５ 車両情報記憶部、２６ 車種情報判定部、３０ 感度調整部、３１ 電界強度判定手段、ＡＮＴ 路上機アンテナ、Ｈ 車載器取付位置の高さ、Ｌ 車載器取付位置の前端部からの距離。
Claims (13)
- 車両の走行路上に設置された路上機との間で情報を送受信するためのアンテナおよび制御部を有するＤＳＲＣ車載器において、
前記路上機との通信エリアでの受信感度を、前記車両の車種情報に応じて設定する受信感度設定手段を備え、
前記受信感度設定手段は、前記車両の車種による受信電界強度の違いを、前記受信感度を調整することによって補償するために、
前記車種情報に応じたマップデータにより前記受信感度を可変設定するとともに、前記マップデータの各データ間を補間演算することを特徴とするＤＳＲＣ車載器。 - 車両の走行路上に設置された路上機との間で情報を送受信するためのアンテナおよび制御部を有するＤＳＲＣ車載器において、
前記路上機との通信エリアでの受信感度を、前記車両の車種情報に応じて設定する受信感度設定手段を備え、
前記受信感度設定手段は、前記車両の車種による受信電界強度の違いを、前記受信感度を調整することによって補償するために、
前記車種情報に応じた演算式により前記受信感度を可変設定することを特徴とするＤＳＲＣ車載器。 - 前記車種情報は、前記車両に対する車載器取付位置の高さおよび前端部からの距離の少なくとも一方を含み、
前記受信感度設定手段は、前記車載器取付位置の高さまたは前端部からの距離に応じて、前記受信感度を設定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のＤＳＲＣ車載器。 - 前記受信感度設定手段は、前記受信感度の限界値を設定することを特徴とする請求項２に記載のＤＳＲＣ車載器。
- 前記アンテナからの受信信号を増幅する増幅器を備え、
前記受信感度設定手段は、前記車種情報に応じて前記増幅器の増幅率を可変設定することを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のＤＳＲＣ車載器。 - 前記車両の車種による受信電界強度の違いに基づいて受信感度を調整する感度調整部と、
前記感度調整部の出力信号に応答して前記受信信号を処理する受信処理部とを備え、
前記感度調整部は、前記受信信号の電界強度を基準値と比較する電界強度判定手段を含み、
前記受信感度設定手段は、前記車種情報に応じて前記基準値を可変設定し、
前記受信処理部は、前記受信信号の電界強度が前記基準値以上を示す場合に前記受信信号を処理することを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のＤＳＲＣ車載器。 - 前記受信感度設定手段は、
前記車両に対する車載器取付位置を入力する取付位置入力手段と、
前記車載器取付位置を記憶する車載器取付位置記憶部と、
前記車載器取付位置に応じて前記受信感度を設定する受信感度設定部と
を含むことを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のＤＳＲＣ車載器。 - 前記取付位置入力手段は、前記制御部に設けられた表示部およびテンキーにより構成されたことを特徴とする請求項７に記載のＤＳＲＣ車載器。
- 前記取付位置入力手段は、前記制御部に設けられた表示部およびインクリメントキーまたはデクリメントキーにより構成されたことを特徴とする請求項７に記載のＤＳＲＣ車載器。
- 前記取付位置入力手段は、音声入力手段により構成されたことを特徴とする請求項７に記載のＤＳＲＣ車載器。
- 前記取付位置入力手段は、車載器セットアップ用のＩＣカードにより構成されたことを特徴とする請求項７に記載のＤＳＲＣ車載器。
- 前記受信感度設定手段は、
前記車種情報を車両情報として記憶する車両情報記憶部と、
前記車両情報に基づいて車種情報を判定する車種情報判定部と、
前記車種情報判定部により判定された車種情報に応じて前記受信感度を設定する受信感度設定部と
を含むことを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のＤＳＲＣ車載器。 - 前記制御部は、
有料道路上に設置された路上機との間で料金収受に関する情報を授受し、
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を行うことを特徴とする請求項１から請求項１２までのいずれか１項に記載のＤＳＲＣ車載器。
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