(57)【要約】【課題】使用者が必要とするアプリケーションと正常に通信できるＤＳＲＣ車載器を提供する。【解決手段】ＤＳＲＣ車載器が、車両１００の上方に向かう幅広の広角アンテナビーム４１に示す指向性を有する広角アンテナ２０と、前方に向かう幅狭の前方アンテナビーム４２に示す指向性を有する前方アンテナ３０とを備え、ＤＳＲＣ車載器本体１０が備えるアンテナ切替用スイッチ１６を運転者が切り換えることによって広角アンテナ２０または前方アンテナ３０を設定し、運転者が必要な信号のみを受信する。【選択図】        図１
2004304542.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、前記車両の走行路上に設置された路上機との間で通信を行うＤＳＲＣ車載器において、
前記路上機との通信を行うための、それぞれが異なる指向性を持つ第１のアンテナ手段と第２のアンテナ手段と、
前記第１のアンテナ手段および第２のアンテナ手段のうち使用するアンテナ手段を使用者の指示に応答して設定するアンテナ設定手段とを備えたことを特徴とするＤＳＲＣ車載器。
【請求項２】
第１のアンテナ手段と第２のアンテナ手段が、第１の給電線に接続されるアンテナ素子と、第２の給電線に接続されるアンテナ素子とを１つの基板上に備えた一体化構造のアンテナ手段であり、
アンテナ設定手段が、使用者の指示に応答して第１の給電線または第２の給電線に給電することによって前記一体化構造のアンテナ手段の指向性を切り換えることを特徴とする請求項１記載のＤＳＲＣ車載器。
【請求項３】
車両に搭載され、前記車両の走行路上に設置された路上機との間で通信を行うＤＳＲＣ車載器において、
アンテナ素子と、前記アンテナ素子に接続され、移相量の調整を行う移相器とを有するアンテナ手段と、
前記アンテナ手段に対して、使用者の指示に応答して指向性を設定する指向性設定手段とを備え、
前記アンテナ手段が前記指向性設定手段の設定と前記移相器の移相量とに基づいた指向性を有することを特徴とするＤＳＲＣ車載器。
【請求項４】
車両に搭載され、前記車両の走行路上に設置された路上機との間で通信を行うＤＳＲＣ車載器において、
前記路上機との通信を行うための、それぞれが異なる指向性の第１のアンテナ手段と第２のアンテナ手段と、
使用者が必要とする情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段が記憶する情報に基づいて、前記第１のアンテナ手段および第２のアンテナ手段のうち使用するアンテナ手段を判別するアンテナ判別手段と、
前記アンテナ判別手段の判別結果に基づいて、使用するアンテナ手段の設定を行うアンテナ設定手段とを備えたことを特徴とするＤＳＲＣ車載器。
【請求項５】
第１のアンテナ手段と第２のアンテナ手段が、第１の給電線に接続されるアンテナ素子と、第２の給電線に接続されるアンテナ素子とを１つの基板上に備えた一体化構造のアンテナ手段であり、
アンテナ設定手段が、前記アンテナ判別手段の判別結果に基づいて第１の給電線または第２の給電線に給電することによって前記一体化構造のアンテナ手段の指向性を切り換えることを特徴とする請求項４記載のＤＳＲＣ車載器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｔｏｌｌ  Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ：道路自動料金収受システム）などに利用されるＤＳＲＣ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｓｈｏｒｔ−Ｒａｎｇｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ：狭域通信）車載器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ＥＴＣなどに利用され、通信手段としてＤＳＲＣを利用して車両の走行路上や料金所等に設置された路上機との間で通信を行う従来のＤＳＲＣ車載器は、路上機と通信を行うために１つのアンテナ部を備えていた。アンテナ部は、通常上方に向かう幅の広い指向性を有し、ＤＳＲＣ車載器はこのアンテナ部によって路上機との通信を行っていた。例えば、特許文献１はこの種のＤＳＲＣ車載器を開示している。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２６６１９８号公報（第１図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来のＤＳＲＣ車載器は上方に向かう幅広の指向性を有する１つのアンテナ部によって通信を行っていたため、ＤＳＲＣを利用するアプリケーションが現在普及しているようなＥＴＣのみである場合は正常に通信できた。しかしながら、今後ＤＳＲＣを利用するアプリケーションが多様化すると考えられ、例えばガソリンスタンドでのサービスや走行中の車両への情報提供等のアプリケーションが普及した場合に、ＤＳＲＣ車載器が上方に向かう幅広の指向性を有するアンテナ部しか持たないと、複数の路上機からの電波を同時に受信してしまう可能性がある。これによって電波干渉が発生し、使用者が必要とするアプリケーションと正常に通信できない可能性があるという課題があった。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、使用者が必要とするアプリケーションと正常に通信できるＤＳＲＣ車載器を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るＤＳＲＣ車載器は、路上機との通信を行うための、それぞれが異なる指向性を持つ第１のアンテナ手段と第２のアンテナ手段と、第１のアンテナ手段および第２のアンテナ手段のうち使用するアンテナ手段を使用者の指示に応答して設定するアンテナ設定手段とを備えたものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は実施の形態１によるＤＳＲＣ車載器の運用図である。この図では、ＤＳＲＣを利用するアプリケーションが複数存在する場合を示しており、路上機アンテナ３２はガソリンスタンドやドライブスルーなどで行われる局所的な通信のためのアンテナ、路上機アンテナ３４は走行中の車両への情報提供を行うためのアンテナとする。路上機アンテナ３２は路上機アンテナビーム３３に示すような指向性を有し、路上機アンテナ３４は路上機アンテナビーム３５に示すような指向性を有する。車両１００は、ＤＳＲＣ車載器本体１０、広角アンテナ（第１のアンテナ手段）２０、前方アンテナ（第２のアンテナ手段）３０を備えたＤＳＲＣ車載器を搭載する。広角アンテナ２０は、車両１００の上方に向かう幅広の広角アンテナビーム２１に示すような指向性を有し、前方アンテナ３０は、車両１００の前方に向かう幅狭の前方アンテナビーム３１に示すような指向性を有する。
【０００８】
図２は図１のＤＳＲＣ車載器のブロック図である。図に示すように、車載器本体１０は、受信部１１、送信部１２、制御部１３、送受切替部１４、経路切替用スイッチ１５、アンテナ切替用スイッチ（アンテナ設定手段）１６を備える。広角アンテナ２０および前方アンテナ３０はアンテナ切替用スイッチ１６に接続される。
【０００９】
次に動作について説明する。
受信部１１は、広角アンテナ２０または前方アンテナ３０が路上機アンテナから受信した信号を増幅、復調して制御部１３が解読できる信号に処理して制御部１３に供給する。制御部１３は受信部１１から供給される信号の取捨選択、路上機アンテナに送信する信号の生成、信号の送信／受信の切り替え制御等を行う。送信部１２は制御部１３からの信号を変調して電波としてアンテナに出力する。送受切替部１４は、制御部１３からの指示に従い信号の送信または受信のタイミングに合わせて経路切替用スイッチ１５を切り替えるための駆動信号を発生する。
【００１０】
経路切替用スイッチ１５は送受切替部１４からの駆動信号に従って電波の伝送経路を切り替える。すなわち、アンテナが受信した電波を受信部１１に供給するか、送信部１２から供給された電波をアンテナに出力するかを判断し、伝送経路の切り替えを行う。アンテナ切替用スイッチ１６は、使用するアンテナを広角アンテナ２０または前方アンテナ３０に切り替える。アンテナ切替用スイッチ１６の切り替えは、運転者が必要とするアプリケーションに応じて手動で行う。
【００１１】
運転者は路上機の場所を認識してアンテナ切替用スイッチ１６の切り替えを行う。車両の近くに存在する路上機からの情報が欲しい場合は広角アンテナ２０を使用するように設定しておく。通常、隣接する路上機同士では周波数のチャンネルを異ならせているため、広角アンテナ２０を使用しても複数の路上機アンテナから信号を受信する可能性は低い。
【００１２】
一方、遠隔する路上機同士では周波数のチャンネルが重なっている場合がある。したがって、運転者が遠くの路上機から信号を受信したいときに、その路上機と周波数のチャンネルが重なる路上機が近くに存在する場合は、近くの路上機からの信号を受信してしまう可能性が高い。これを避けるため、運転者は遠くの路上機から信号を受信したい場合は、アンテナ切替用スイッチ１６を切り替えて遠くの路上機の方向に指向性を持つアンテナ、すなわち前方アンテナ３０を使用するように設定する。運転者は通常は広角アンテナ２０に設定しておき、遠くの路上機からの情報を受信したい場合に前方アンテナ３０に切り替えるようにすればよい。
【００１３】
使用者がアンテナ切替用スイッチ１６を広角アンテナ２０に設定し、かつ制御部１３が送受切替部１４を「受信」に設定すると、広角アンテナ２０が近くに存在する路上機アンテナから信号を受信する。運転者がアンテナ切替用スイッチ１６を前方アンテナ３０に切り替えると、前方アンテナ３０が遠くに存在する路上機アンテナから信号を受信する。
【００１４】
以上のように、この実施の形態１によれば、ＤＳＲＣ車載器が、広角アンテナ２０と前方アンテナ３０の２種類のアンテナを備え、運転者が必要とする情報に応じてアンテナ切替用スイッチ１６を切り替えて使用するアンテナを選択するようにしたので、複数の路上機アンテナからの電波の影響を受けることなく必要なアプリケーションのみと正常に通信できるという効果が得られる。
【００１５】
実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２によるＤＳＲＣ車載器の運用図である。このＤＳＲＣ車載器は、車載器本体１０、二ビーム一体化アンテナ（一体化構造のアンテナ手段）４０を備える。車載器本体１０は図２に示す構成と同様の構成を有する。二ビーム一体化アンテナ４０は、車両１００の上方に幅広の広角アンテナビーム４１に示すような指向性と、車両１００の前方に幅狭の前方アンテナビーム４２に示すような指向性とを有する。
【００１６】
図４は二ビーム一体化アンテナ４０の構成図である。図に示すように、二ビーム一体化アンテナ４０は、アンテナ基板４３、パッチアンテナ４４、広角アンテナ給電線４５、前方アンテナ給電線４６を備える。広角アンテナ給電線４５および前方アンテナ給電線４６は、車載器本体１０のアンテナ切替用スイッチ１６に接続される。図４の二ビーム一体化アンテナ４０は、パッチアンテナ４４を９素子備える。中央に位置するパッチアンテナのみ広角アンテナ給電線４５と前方アンテナ給電線４６に接続され、残りのパッチアンテナは前方アンテナ給電線４６のみに接続される。運転者がアンテナ切替用スイッチ１６を切り替えると、広角アンテナ給電線４５または前方アンテナ給電線４６が選択され、選択された給電線によって給電されるパッチアンテナが動作する。
【００１７】
次に動作について説明する。
運転者は、通常はアンテナ切替用スイッチ１６によって広角アンテナ給電線４５を選択しておく。この場合、広角アンテナ給電線４５によって給電されるパッチアンテナが動作し、広角アンテナビーム４１によって近くの路上機アンテナから信号を受信する。また、運転者は遠くの路上機アンテナからの情報が欲しい場合は、アンテナ切替用スイッチ１６を切り替えて前方アンテナ給電線４６を選択する。この場合、前方アンテナ給電線４６によって給電されるパッチアンテナが動作し、前方アンテナビーム４２によって遠くの路上機アンテナから信号を受信する。
【００１８】
以上のように、この実施の形態２によれば、ＤＳＲＣ車載器が広角アンテナ給電線４５または前方アンテナ給電線４６に接続される複数のパッチアンテナ４４を有する二ビーム一体化アンテナ４０を備え、アンテナ切替用スイッチ１６によって給電線を切り替えるようにしたので、実施の形態１の効果に加えて、アンテナが一体化できるために車内へのアンテナ設置を容易にすることができるという効果が得られる。
【００１９】
実施の形態３．
図５はこの発明の実施の形態３によるＤＳＲＣ車載器の運用図である。図に示すように、ＤＳＲＣ車載器は車載器本体１０、フェーズドアレーアンテナ（アンテナ手段）５０、アンテナ指向性設定部（指向性設定手段）５９を備える。車載器本体１０およびアンテナ指向性設定部５９はフェーズドアレーアンテナ５０に接続される。車載器本体１０は図１に示す構成と同様の構成を有する。フェーズドアレーアンテナ５０は車両１００の上方に向かう幅広の広角アンテナビーム５１に示す指向性と、車両１００の前方に向かう幅狭の前方アンテナビーム５２に示す指向性とを有する。
【００２０】
図６はフェーズドアレーアンテナ５０の構成図である。図に示すように、フェーズドアレーアンテナ５０は、アンテナ基板５３、パッチアンテナ５４、アンテナ給電線５５、移相器５６、駆動回路５７、駆動回路制御端子５８を備える。図６ではパッチアンテナ５４を９素子備え、各パッチアンテナ５４には移相量の調整を行う移相器５６が接続される。駆動回路制御端子５８は図５のアンテナ指向性設定部５９に接続され、アンテナ給電線５５は車載器本体１０のアンテナ切替用スイッチ１６に接続される。ここで、この実施の形態３においてはアンテナ切替用スイッチ１６はアンテナの切り替えは行わないものとする。
【００２１】
図５のアンテナ指向性設定部５９は、アンテナの指向性を選択するためのスイッチ（図示せず）を備える。このスイッチの切り替えは運転者が手動で行い、選択された指向性が駆動回路制御端子５８を介してフェーズドレーアンテナ５０に供給される。
【００２２】
次に動作について説明する。
運転者は通常はアンテナ指向性設定部５９によって広角アンテナビーム５１を選択しておく。広角アンテナビーム５１が選択されると、その情報が駆動回路制御端子５８を介して駆動回路５７に供給される。駆動回路５７は移相器５６の移相量を調整して、パッチアンテナ５４が広角アンテナビーム５１の指向性を持つように制御する。また、運転者は遠くの路上機からの情報を受信したい場合はアンテナ指向性設定部５９によって前方アンテナビーム５２を選択する。このとき、駆動回路５７は移相器５６の移相量を調整して、パッチアンテナ５４が前方アンテナビーム５２の指向性を持つように制御する。このように、運転者はアンテナ指向性設定部５９によってフェーズドアレーアンテナ５０の指向性を切り替えることができる。また、移相器５６の移相量を微調整することで、広角アンテナビーム５１または前方アンテナビーム５２の方向を微調整することが可能である。
【００２３】
以上のように、この実施の形態３によれば、ＤＳＲＣ車載器が、移相器５６によって移相量を調整できるフェーズドアレーアンテナ５０を備え、運転者がアンテナ指向性設定部５９によって指向性を設定するようにしたので、実施の形態２の効果に加えて、広角アンテナビーム５１または前方アンテナビーム５２の方向を微調整することが可能であるという効果が得られる。
【００２４】
実施の形態４．
図７はこの発明の実施の形態４によるＤＳＲＣ車載器の運用図である。図に示すように、ＤＳＲＣ車載器はアンテナ切替機能付車載器本体６０と、それに接続される二ビーム一体化アンテナ４０を備える。二ビーム一体化アンテナ４０は図４に示した構成と同様の構成を有し、車両１００の上方に幅広の広角アンテナビーム４１に示す指向性と、車両１００の前方に幅狭の前方アンテナビーム４２に示す指向性とを有する。
【００２５】
図８はアンテナ切替機能付車載器本体６０のブロック図である。図１と共通する要素には同一符号を付し、その説明を省略する。図に示すように、アンテナ切替機能付車載器本体６０は、制御部（記憶手段）１３とアンテナ切替用スイッチ１６とに接続される使用アンテナ判別部（アンテナ判別手段）６１を備える。
【００２６】
次に動作について説明する。
制御部１３は、カーナビゲーションシステムなどのようにマンマシンインタフェースを有しており、通信手段としてＤＳＲＣを利用するアプリケーション、例えば駐車場の混雑状況の情報提供用アプリケーション、ドライブスルーのサービス用アプリケーション等を運転者に対して一覧表示する。運転者が必要とする情報を選択すると、制御部１３はその情報を記憶しておく。使用アンテナ判別部６１は、制御部１３に記憶される運転者が必要とする情報を受信するために必要な指向性が広角アンテナビーム４１か前方アンテナビーム４２かを判別し、アンテナ切替用スイッチ１６に供給する。アンテナ切替用スイッチ１６は、使用アンテナ判別部６１から供給された情報に基づいて、必要な指向性を示すためのアンテナ給電線に給電する。給電されたパッチアンテナが動作し、二ビーム一体化アンテナ４０は必要な指向性を示す。運転者は以上の設定を車両走行前に行ってもよい。
【００２７】
以上のように、この実施の形態４によれば、制御部１３が運転者が必要とするアプリケーションを記憶し、使用アンテナ判別部６１が制御部１３の情報に基づいて使用するアンテナを判別して指向性を切り替えるようにしたので、実施の形態２の効果に加えて、運転者が手動でアンテナを切り替える手間を省くことができるという効果が得られる。
【００２８】
なお、上記実施の形態においては、ＤＳＲＣ車載器が備えるアンテナが路上機アンテナから電波を受信する機能について説明したが、送信する場合についても同様の機能を果たす。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、車両に搭載され、車両の走行路上に設置された路上機との間で通信を行うＤＳＲＣ車載器において、路上機との通信を行うための、それぞれが異なる指向性を持つ第１のアンテナ手段と第２のアンテナ手段と、第１のアンテナ手段および第２のアンテナ手段のうち使用するアンテナ手段を使用者の指示に応答して設定するアンテナ設定手段とを備えるように構成したので、電波干渉の影響を受けずに使用者が必要とするアプリケーションと正常に通信できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１によるＤＳＲＣ車載器の運用図である。
【図２】同実施の形態１によるＤＳＲＣ車載器のブロック図である。
【図３】同実施の形態２によるＤＳＲＣ車載器の運用図である。
【図４】同実施の形態２によるＤＳＲＣ車載器の二ビーム一体化アンテナの構成図である。
【図５】同実施の形態３によるＤＳＲＣ車載器の運用図である。
【図６】同実施の形態３によるＤＳＲＣ車載器のフェーズドアレーアンテナの構成図である。
【図７】同実施の形態４によるＤＳＲＣ車載器の運用図である。
【図８】同実施の形態４によるＤＳＲＣ車載器のアンテナ切替機能付車載器本体のブロック図である。
【符号の説明】
１０  車載器本体、１１  受信部、１２  送信部、１３  制御部（記憶手段）、１４  送受切替部、１５  経路切替用スイッチ、１６  アンテナ切替用スイッチ（アンテナ設定手段）、２０  広角アンテナ（第１のアンテナ手段）、２１，４１，５１  広角アンテナビーム、３０  前方アンテナ（第２のアンテナ手段）、３１，４２，５２  前方アンテナビーム、３２，３４  路上機アンテナ、３３，３５  路上機アンテナビーム、４０  二ビーム一体化アンテナ（一体化構造のアンテナ手段）、４３，５３  アンテナ基板、４４，５４  パッチアンテナ、４５  広角アンテナ給電線、４６  前方アンテナ給電線、５０  フェーズドアレーアンテナ（アンテナ手段）、５５  アンテナ給電線、５６  移相器、５７  駆動回路、５８  駆動回路制御端子、５９  アンテナ指向性設定部（指向性設定手段）、６０  アンテナ切替機能付車載器本体、６１  使用アンテナ判別部（アンテナ判別手段）。
【図１】
2004304542.tif 000003
【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】
2004304542.tif 000008
【図７】
2004304542.tif 000009
【図８】
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