(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両等に搭載される狭域通信システム用の移動局装置との無線通信によってその移動局装置の動作又はその周辺の無線環境に関する情報を収集する狭域通信システム用試験局装置であって、
無線通信用のアンテナと、このアンテナを用いて無線通信を行う回路と、無線通信を通じて得られる情報を表示する通信結果表示部とを、作業者が把持可能な単一の筐体に収納した狭域通信システム用試験局装置において、
通信結果表示部の直視方向が水平になる把持状態でアンテナの指向方向が斜め下前方を向くよう、通信結果表示部の直視方向及びアンテナの指向方向を設定したことを特徴とする狭域通信システム用試験局装置。
【請求項２】
請求項１記載の狭域通信システム用試験局装置において、
周囲に対して電磁遮蔽された状態で移動局装置側のアンテナと無線接続するためのＲＦアンテナアタッチメントを、備えることを特徴とする狭域通信システム用試験局装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、５．８ＧＨｚ帯を使用するＥＴＣ（自動料金収受システム）で路側局と車載局とにより構成される課金用無線通信システム等、比較的狭い空間を利用して無線通信を行う狭域通信システムに関する。本発明は、特に、狭域通信システム用の移動局装置の動作又はその周辺の無線環境を調べるために使用される狭域通信システム用試験局装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＥＴＣは、車両の乗員又は所有者に通行料金を課すため、路側例えば道路上方に設置した路側局と、道路上を走行する車両に搭載した車載局との間で相互接近に応じ自動的に無線通信を行うシステムである。ＥＴＣ車載局は比較的狭い通信可能領域を有し移動体に搭載される無線機、即ち本願で狭域通信システム用移動局装置と称する装置の典型例である。この移動局装置の動作やその周辺の無線環境を調べるには、例えば図８に示されるような方法を採ればよい。即ち、車両１０に搭載されている狭域通信システム用移動局装置１２に対向するよう窓越しに狭域通信システム用試験局装置１４をかざし、試験局装置１４と移動局装置１２との間で無線通信を行い、その結果等を試験局装置１４のＬＥＤに表示する等すればよい。試験局装置１４を扱う作業者は、表示を見ることによって移動局装置１２の動作やその周辺の無線環境を調べることができる。
【０００３】
試験局装置１４は、図９に示すように、単一の筐体１４１にアンテナ１４２、無線部１４３、通信制御部１４４、通信結果表示部１４５、操作部１４６及び電源部１４７を組み込んだ構造を有しており、また筐体１４１の一部として作業者が把持する取っ手１４８を有している。これらの部材のうち操作部１４６は、筐体１４１の表面に設けられ、作業者により操作されるスイッチ、ボタン、キー等の部材である。作業者が操作部１４６を操作することにより与えた指令は、通信制御部１４４に入力される。通信制御部１４４は、この指令に応じ無線部１４３や通信結果表示部１４５に信号を供給する。例えば、操作部１４６を介して作業者から与えられた指令が、ある特定の種類の信号を無線送信してそれに対する移動局装置１２からの応答を表示せよ、との指令であるとする。通信制御部１４４は、この指令に応じ、無線部１４３及びそのアンテナ１４２によりその信号を無線送信する。それに対する移動局装置１２からの無線応答を無線部１４３及びそのアンテナ１４２が受信すると、通信制御部１４４は、受信した無線応答の内容等を通信結果表示部１４５に表示させる。電源部１４７は、試験局装置１４を構成する部材のうち電源供給を必要とする部材例えば通信制御部１４４に対し駆動電力を供給する。
【０００４】
図９に示した試験局装置１４では、図１０（ａ）に示すように試験局装置１４を移動局装置１２にかざして向かい合わせ試験を行うことを想定して、アンテナ１４２の指向方向及び通信結果表示部１４５の直視方向を設定している。ここで「アンテナ１４２の指向方向」と称しているのは、アンテナ１４２の利得が最も高い方向である。アンテナ１４２の構造にもよるが、例えば平板状アンテナではアンテナ基板に対して垂直な方向となる。図９でいえば下方向である。また、「通信結果表示部１４５の直視方向」と称しているのは、通信結果表示部１４５の表示を最も良好に読み取ることができる方向である。大抵の表示デバイスでは、画面に対して直交する方向がこれに該当する。図９に示した試験局装置１４では、画面が図中の上方向を向くよう通信結果表示部１４５が筐体１４１に組み込まれている。取っ手１４８は図９中の左右方向即ち通信結果表示部１４５の画面に平行な方向に延びているため、作業者は、取っ手１４８を把持した状態で違和感無く、アンテナ１４２を移動局装置１４の方向に向け同時に通信結果表示部１４５の画面を直視することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、あたかも路側局の如く振る舞って移動局装置１２との間で無線通信を行い、その結果等を表示する機能を備えた試験局装置１４は、移動局装置１２の動作状況やその周辺における電波環境等を調べる上で、有用である。しかし、従来から開発されている試験局装置１４は、通信結果表示部１４５の直視方向とアンテナ１４２の指向方向が平行であるため、移動局装置１２の設置高さによっては作業者が台やはしごを使用しなければならないことがあった。
【０００６】
一例として、乗用車の操縦席前（高さ＝ｈ１）に設置されている移動局装置１２と、トラックの操縦席前（高さ＝ｈ２＞ｈ１）に設置されている移動局装置１２とを考える。試験局装置１４のアンテナ１４２を移動局装置１２に向け通信を行うには、乗用車上の移動局装置１２の試験の際とトラック上の移動局装置１２の試験の際とで、設置高さの差に応じて試験局装置１４の高さを変えねばならない。更に、表示されている情報を確実、正確かつ迅速に読み取れるよう画面を直視するには、図１０（ｂ）に示すようにはしご１６等を利用して作業者自身が位置を変え、移動局装置１２に対する自らの目と手の位置・姿勢を、移動局装置１２の設置高さによらず一定に保つようにしなければならない。
【０００７】
本発明は、このような問題点を解決することを課題としてなされたものであり、移動局装置の設置高さによらず、試験局装置のアンテナ指向方向を移動局装置に向けることができかつ作業者が試験局装置の通信結果表示部の画面を直視できるようにすること、特に台やはしごを使用しなくてもそのような位置関係が得られるようにすることを、その目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この様な目的を達成するために、本発明は、（１）車両等に搭載される狭域通信システム用の移動局装置との無線通信によってその移動局装置の動作又はその周辺の無線環境に関する情報を収集する狭域通信システム用試験局装置であって、（２）無線通信用のアンテナと、このアンテナを用いて無線通信を行う回路と、無線通信を通じて得られる情報を表示する通信結果表示部とを、作業者が把持可能な単一の筐体に収納した狭域通信システム用試験局装置において、（３）通信結果表示部の直視方向が水平になる把持状態でアンテナの指向方向が斜め下前方を向くよう、通信結果表示部の直視方向及びアンテナの指向方向を設定したことを特徴とする。従って、本発明においては、狭域通信システム用試験局装置の把持姿勢を変えるのみで、また通信結果表示部を直視した状態を保ちながら、アンテナを移動局装置に向けることができる。また、ＶＩＣＳ（車両情報通信システム）ビーコン送受信機等のように電磁遮蔽環境での試験・動作確認が必要な装置を試験対象とする場合は、周囲に対して電磁遮蔽された状態で移動局装置側のアンテナと無線接続するためのＲＦアンテナアタッチメントを設けることもできる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態に関し図面に基づき説明する。なお、図８乃至図１０に示した従来技術と同様の又は対応する構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、以下に示す複数個の実施形態間で同様の又は対応する構成についても、同様の付番及び説明省略を行う。
【００１０】
図１に、本発明の一実施形態に係る狭域通信システム用試験局装置１４Ａの構成を示す。まず、本実施形態に係る試験局装置１４Ａの筐体１４１Ａは、ちょうど拳銃の如く下方に取っ手１４８Ａが延びた形状を有している。筐体１４１Ａに組み込まれている部材は従来技術におけるそれとほぼ同じであるが、次の各点で相違している。
【００１１】
まず、本実施形態では、移動局装置１２との無線通信のためのアンテナ１４２Ａが、その無線通信の結果等を表示するための通信結果表示部１４５Ａの直視方向とは非平行な方向を指向している。即ち、通信結果表示部１４５Ａの画面は図中の上下に延びており、その直視方向は図中の左右方向であるのに対して、アンテナ１４２Ａは図中の左斜め下方向を指向している。即ち、図１に示したように試験局装置１４Ａを水平姿勢で把持している状態では、アンテナ１４２Ａは斜め下前方を向く。従って、図２に示すように、移動局装置１２が低所に設置されている場合（ａ）と高所に設置されている場合（ｂ）とで、作業者が上下移動する必要はない。図１０に示した例に比べ広い設置高さ範囲に対して、試験局装置１４Ａを把持する手の位置（腕の角度）や画面を見る目の位置（上下の首振り）を変えるのみで対応できる。なお、本実施形態では、筐体１４１Ａにおける通信結果表示部１４５Ａ及びアンテナ１４２Ａの設置角度を異なる角度にすることによって、指向方向対直視方向の関係を上述の如く設定しているが、他の手段を用いてもよい。例えば、通信結果表示部１４５Ａ及びアンテナ１４２Ａとして、画面又はアンテナ基板に対し非垂直な方向を直視方向又は指向方向とするデバイスを、使用してもよい。
【００１２】
次に、本実施形態では、図３に示すようにパーソナルコンピュータ等の外部接続装置１８を接続することができるよう、外部インタフェース１４９を設けている。外部接続装置１８は、外部インタフェース１４９経由で通信制御部１４４から情報を受け取り、例えば図４に示すような形態でその画面２０にプロトコルモニタのための映像を表示させる。これによって、移動局装置１２の動作を確認し、異常の有無を判断し、異常があればそれを解析するという一連の処理を、外部接続装置１８において又はその支援により実行することが可能になる。更に、外部接続装置１８にて移動局装置１２との通信履歴の管理等を行うこともできる。
【００１３】
図５に、本実施形態に係る試験局装置１４Ａにより実行される手順の一例を示す。通信結果表示部１４５Ａや外部接続装置１８では、この手順の実施により取得した情報例えば受信レベル情報を表示し、或いはこの手順の実施状況を示すプロトコルモニタ表示を行う。図中、ＦＣＭＣはフレーム制御信号であり、交信のたびに試験局装置１４Ａから無線送信する。試験局装置１４Ａと移動局装置１２との通信は、試験局装置１４Ａからのフレーム制御信号ＦＣＭＣを分析して移動局装置１２がリンク接続信号ＡＣＴＣを返信することにより開始される。通信開始後は、試験局装置１４Ａがビーコンサービステーブルに基づきアプリケーションやパラメータに関するメッセージＭＤＣ［ＢＳＴ］を送信し、移動局装置１２がビークルサービステーブルに基づきＭＤＣ［ＢＳＴ］に対する応答メッセージＭＤＣ［ＶＳＴ］を返信する、という手順を経て、試験局装置１４Ａは移動局装置１２に対し移動局装置固有の製造時の無線端末機としてのワイヤレスコールナンバーチャネルＷＣＮＣを送信するよう、ＦＣＭＣにより割り付けを行う。この後移動局装置１２は、これに応答してＷＣＮＣを返信する。
【００１４】
図示の手順中、ＡＣＫＣ［ＡＣＫ］及びＡＣＫ［ＮＡＣＫ］はそれぞれ受領及び非受領を示す再送確認用信号である。これらの信号は、本来、相手側から正常な信号を受領したときにはＡＣＫＣ［ＡＣＫ］を、そうでなければＡＣＫＣ［ＮＡＣＫ］を返信する、という形態で使用される。しかしながら、試験局装置１４Ａは、移動局装置１２からＭＤＣ［ＶＳＴ］を正常に受信できた場合でもＡＣＫＣ［ＮＡＣＫ］を返信する等して、ＭＤＣ［ＶＳＴ］の再送を繰り返させる。このように、狭域通信システムで準備されている再送機能を利用して通信を行うことによって、またその結果得られる受信レベル等を表示することによって、移動局装置１２の動作状況や電波環境に関する詳細な解析が可能になる。例えば、車両１０のウインドウのガラスが電波伝搬に支障となっているか否か等を調べることもできる。
【００１５】
なお、以上の説明、特に図４及び図５に示した手順・表示に関する説明においては、具体的な説明を行うため、試験対象となる移動局装置１２としてＥＴＣ車載器を想定している。しかしながら、本発明の適用対象は、ＥＴＣ車載器を試験対象とする試験局装置には限定されない。特に、近年における路車間通信システム例えばＶＩＣＳの充実と普及に伴い、ＥＴＣ車載器としての機能とＶＩＣＳビーコン送受信機（車載器）としての機能とを併有する移動局装置が開発されている。図６及び図７に示す狭域通信システム用試験局装置１４Ｂ及び１４Ｃは、いずれも、ＥＴＣ車載器だけでなくＶＩＣＳビーコン送受信機をも試験対象とすることができ、またＥＴＣ車載器／ＶＩＣＳビーコン送受信機の両機能を併有する移動局装置をも試験対象とすることができるよう、本発明を実施した例である。
【００１６】
図６に示した狭域通信システム用試験局装置１４Ｂにおいては、筐体１４１Ａ内に、更に、ＲＦアンテナ１５０、ＶＩＣＳ（ＲＦ）用の無線部１５１、光アンテナ１５２、光通信処理部１５３並びにＶＩＣＳ処理部１５４を収納している。ＶＩＣＳ処理部１５４は、通信制御部１４４による制御を受けつつ無線部１５１及び光通信処理部１５２を制御し、ＲＦアンテナ１５０及び光アンテナ１５２を用いて移動局装置１２（厳密にはそのＶＩＣＳビーコン送受信機部分）と交信する。通信制御部１４４は、例えば、動作モードが「ＶＩＣＳ試験モード」であるときは、移動局装置１２のＶＩＣＳビーコン送受信機能に関する試験・動作確認・情報収集を行うべく、ＶＩＣＳ処理部１５４及びその制御下にある部材を動作させる。「ＥＴＣ試験モード」であるときは、移動局装置１２のＥＴＣ車載器機能に関する試験・動作確認・情報収集を行うべく、無線部１４３及びアンテナ１４２Ａを動作させる。「ＶＩＣＳ／ＥＴＣ同時試験モード」であるときは、概略、「ＶＩＣＳ試験」に係る処理・制御と「ＥＴＣ」試験」に係る処理・制御とを同時に又は時分割で実行する。なお、動作モードの設定及び切換は、作業者による操作部１４６の操作によって、或いは外部インタフェース１４９を介した外部接続装置１８からの信号に応じて、行うことができる。
【００１７】
図７に示した狭域通信システム用試験局装置１４Ｃにおいては、図６におけるＲＦアンテナ１５０に代えて、筐体１４１Ａ外に設けたＲＦアンテナアタッチメント１５０Ａを使用している。ＲＦアンテナアタッチメント１５０Ａは、ＲＦアンテナ１５０に相当するアンテナを、電磁遮蔽性の覆いの中に配置した構成を有している。移動局装置１２又はそのうちのＶＩＣＳビーコン送受信機部分（図中のＶＩＣＳビーコン送受信機１２Ａ）を対象として試験を行う際、ＲＦアンテナアタッチメント１５０Ａは、当該アタッチメント１５０Ａ内に配置されているＲＦアンテナと、ＶＩＣＳビーコン送受信機１２Ａ（少なくともそのＲＦアンテナ）とが、当該アタッチメント１５０Ａによる電磁遮蔽性の覆いの中に入るように、配置される。これによって、当該覆いにより外部に対し電磁的に遮蔽された状態で、試験局装置側のＲＦアンテナと移動局装置側のＲＦアンテナとを無線接続できる状態となる。本実施形態においては、かかる状態が得られるため、ＶＩＣＳのＲＦビーコン送受信に関連した試験等を、確実且つ容易に、また外部に対する電磁干渉及び外部からの電磁干渉を排しつつ、行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態に係る試験局装置の筐体形状、通信結果表示部及びアンテナの姿勢、並びにそれらの機能的関係を示す図である。
【図２】  本実施形態に係る試験局装置の使用形態を示す図である。
【図３】  本実施形態に係る試験局装置における外部接続装置の利用形態を示す図である。
【図４】  図３に示した外部接続装置における画面表示形態を示す図である。
【図５】  本実施形態における試験手順を示す図である。
【図６】  本発明の他の実施形態に係る試験局装置の構成を示す図である。
【図７】  本発明の更に他の実施形態に係る試験局装置の構成を示す図である。
【図８】  移動局装置の試験方法を示す図である。
【図９】  従来における試験局装置の筐体形状、通信結果表示部及びアンテナの姿勢、並びにそれらの機能的関係を示す図である。
【図１０】  従来の問題点を示す図である。
【符号の説明】
１０  車両、１２  狭域通信システム用移動局装置、１２Ａ  ＶＩＣＳビーコン送受信機、１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ  狭域通信システム用試験局装置、１４１Ａ  筐体、１４２Ａ  アンテナ、１４５Ａ  通信結果表示部、１４８Ａ  取っ手、１４９  外部インタフェース、１５０  ＲＦアンテナ、１５０Ａ  ＲＦアンテナアタッチメント、１５１  無線部（ＶＩＣＳ）、１５２  光アンテナ、１５３光通信処理部、１５４  ＶＩＣＳ処理部、１８  外部接続装置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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