(57)【要約】【課題】アンテナ角度保持手段の揺動によりアンテナ部の角度を自動的に適正角度に保持するＤＳＲＣ車載器を得る。【解決手段】車載器本体１１と、車載器本体１１に設けられた信号処理部と、外部記憶媒体挿入部１２と、信号処理部に電気的に接続されて路上機器との間で相互通信を行うアンテナ部２２と、アンテナ部２２の装着部材と、装着部材に揺動自在に設けられたアンテナ角度保持手段２０とを有する。アンテナ角度保持手段２０は、路上機器とアンテナ部２２との間の所定の通信エリア内で通信状態を確保するための適正角度となるように所定角度範囲を設定する。【選択図】        図１
2005033269.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に装着される車載器本体と、
前記車載器本体に設けられた信号処理部と、
前記車載器本体に一体的に形成されて外部記憶媒体が着脱自在に挿入される外部記憶媒体挿入部と、
前記信号処理部に電気的に接続されて路上機器との間で相互通信を行うアンテナ部とを備え、
前記信号処理部は、前記アンテナ部からの受信信号を処理して、前記路上機器に対して各種信号を送信するとともに、前記外部記憶媒体挿入部に挿入された外部記憶媒体との間で情報授受を行うＤＳＲＣ車載器であって、
前記アンテナ部を前記車両の所定箇所に装着する装着部材と、
前記装着部材に対して揺動自在に設けられ、前記車両の水平面に対する前記アンテナ部の角度を所定角度範囲内に保持するためのアンテナ角度保持手段とを有し、
前記アンテナ角度保持手段は、前記路上機器と前記アンテナ部との間の所定の通信エリア内で通信状態を確保するための適正角度となるように、前記所定角度範囲を設定することを特徴とするＤＳＲＣ車載器。
【請求項２】
前記アンテナ角度保持手段は、前記装着部材に枢着されたバランス部材により構成され、前記装着部材の装着面に対する前記アンテナ部の角度を、前記所定角度範囲に関連した一定角度範囲内に保持することを特徴とする請求項１に記載のＤＳＲＣ車載器。
【請求項３】
前記バランス部材は、少なくとも１箇所に重量物が付着されたことを特徴とする請求項２に記載のＤＳＲＣ車載器。
【請求項４】
前記重量物は、導電性を有する金属により構成され、前記アンテナ部のグランド端子に接続されたことを特徴とする請求項３に記載のＤＳＲＣ車載器。
【請求項５】
前記装着部材に対する前記バランス部材の回転角度範囲を制限するための回転角度制限機構を備えたことを特徴とする請求項２から請求項４までのいずれか１項に記載のＤＳＲＣ車載器。
【請求項６】
前記装着部材は、前記車載器本体により構成された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。
【請求項７】
前記装着部材は、前記車載器本体から隔離配置され、
前記アンテナ部は、ケーブルを介して前記信号処理部に対して電気的に接続された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。
【請求項８】
前記装着部材は、前記車両のフロントガラス面上またはダッシュボード上に装着されたことを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の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、ＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｓｙｓｔｅｍ：高度道路交通システム）のＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｔｏｌｌ  Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ：道路自動料金収受）システムなどに用いられるＤＳＲＣ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｓｈｏｒｔ−Ｒａｇｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ：狭域通信）車載器に関し、特に水平面に対して様々な角度を有する車両箇所（フロントガラス面やダッシュボード）に装着されても、アンテナ角度を自動的に適正角度に保持して、一定の通信エリアを確保することのできるＤＳＲＣ車載器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、路上機器との間で情報を送受信するためのＤＳＲＣ車載器においては、アンテナ部の装着角度を適正化するための種々の改良が提案されている。
従来のＤＳＲＣ車載器は、路上機器との間で相互通信を行うアンテナ部を車両の所定箇所に装着する際に、モータドライバを用いてアンテナ角度をあらかじめ設定した適正角度に調整し、路上機器とアンテナ部との間の通信エリアを確保している（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−１４０１９号公報
【０００４】
【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、装着時にアンテナ部をモータドライバにより適正角度に調整しているので、モータドライバを必要とし、コストアップにつながるという問題点があった。
【０００５】
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、アンテナ部の装着部材に対して揺動自在なアンテナ角度保持手段を設け、装着面に対するアンテナ部の角度変動によってアンテナ部の角度を自動的に適正角度に保持することのできるＤＳＲＣ車載器を得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、車両に装着される車載器本体と、車載器本体に設けられた信号処理部と、車載器本体に一体的に形成されて外部記憶媒体が着脱自在に挿入される外部記憶媒体挿入部と、信号処理部に電気的に接続されて路上機器との間で相互通信を行うアンテナ部とを備え、信号処理部は、アンテナ部からの受信信号を処理して、路上機器に対して各種信号を送信するとともに、外部記憶媒体挿入部に挿入された外部記憶媒体との間で情報授受を行うＤＳＲＣ車載器であって、アンテナ部を車両の所定箇所に装着する装着部材と、装着部材に対して揺動自在に設けられ、車両の水平面に対するアンテナ部の角度を所定角度範囲内に保持するためのアンテナ角度保持手段とを有し、アンテナ角度保持手段は、路上機器とアンテナ部との間の所定の通信エリア内で通信状態を確保するための適正角度となるように、所定角度範囲を設定するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態１について詳細に説明する。
図１はこの発明の実施の形態１を示す斜視図であり、ＤＳＲＣ車載器１０の車載器本体１１と一体的に、バランス部材２０のアンテナ部２２が設けられた場合を示している。
【０００８】
また、図２および図３はこの発明の実施の形態１によるアンテナ角度保持手段の角度調整動作を示す側面図であり、アンテナ部２２が装着される車両（図示せず）の所定箇所（フロントガラス面４０、４１）の角度がそれぞれ異なる場合を示している。
図２は水平面に対する角度が比較的小さいフロントガラス面４０（スポーツカーなどに多い）での角度調整状態を示し、図３は水平面に対する角度が比較的大きいフロントガラス面４１（トラックなどに多い）での角度調整状態を示している。
【０００９】
図１において、ＤＳＲＣ車載器１０の車載器本体１１の側面には回転軸２１が設けられており、回転軸２１には、破線矢印方向に揺動自在のバランス部材２０が枢着されている。バランス部材２０は、後述するように、アンテナ部２２の角度を自動調整するためのアンテナ角度保持手段として機能する。
また、車載器本体１１の他の側面には、外部記憶媒体３０（ＩＣカードなど）が着脱自在に挿入される外部記憶媒体挿入部１２が一体的に形成されている。
【００１０】
さらに、車載器本体１１内には、信号処理部（図示せず）が設けられており、信号処理部は、アンテナ部２２からの受信信号を処理して、路上機器（図示せず）に対する各種信号をアンテナ部２２から送信するとともに、外部記憶媒体挿入部１２に挿入された外部記憶媒体３０との間で情報授受を行い、外部記憶媒体３０内の記憶情報を処理するようになっている。
この場合、車載器本体１１は、バランス部材２０に設けられたアンテナ部２２の装着部材として機能し、車載器本体１１の上面には、フロントガラス面４０、４１に装着される装着面１３（斜線部参照）が形成されている。
【００１１】
図２、図３において、車載器本体１１（アンテナ部２２の装着部材）は、装着面１３を介して車両のフロントガラス面４０、４１に固定され、アンテナ部２２をフロントガラス面４０、４１上に位置決めする。
バランス部材２０は、車両の水平面に対するアンテナ部２２の角度を所定角度範囲内（適正角度）に保持するために、Ｌ字形状の側面を有している。
車載器本体１１は、フロントガラス面４０、４１の一部に位置決め固定され、バランス部材２０は、アンテナ部２２と重量物２４とのバランス関係を保持しつつ、アンテナ部２２および重量物２４をフロントガラス面４０、４１に位置決めしている。
【００１２】
すなわち、回転軸２１に枢着されたバランス部材２０は、一端に設けられたアンテナ部２２と他端に設けられた重量物２４とによってバランスしており、車載器本体１１（装着部材）に対して、回転軸２１を中心として揺動自在となっている。
図２、図３のように、バランス部材２０が静止安定した状態において、水平面に対するアンテナ部２２の角度は、路上機器とアンテナ部２２との間で所定の通信エリアを確保するための適正角度となるように、あらかじめ所定角度範囲内に設定されている。
【００１３】
アンテナ部２２を適正角度に保持するバランス部材２０は、アンテナ部２２と車載器本体１１とが電気的および機構的に一体的に結合され、且つフロントガラス面４０、４１に装着されている場合（図１〜図３参照）において、アンテナ部２２の角度変動を制限して、路上機器との通信エリアを一定に維持するために適した構成を有している。
したがって、車種毎に角度が異なる装着面１３に応じて、アンテナ部２２の角度を変動させることができる。
【００１４】
次に、図１〜図３を参照しながら、この発明の実施の形態１による動作について説明する。
まず、ＤＳＲＣ車載器１０の一般的な動作について説明する。
たとえば、ＤＳＲＣ車載器１０がＥＴＣ車載器の場合、車載器本体１１内の信号処理部は、通信エリア内で路上機器との間で電波送受信および信号処理を行い、ＤＳＲＣ車載器１０をＥＴＣとして機能させる。
また、必要に応じて、外部記憶媒体挿入部１２に外部記憶媒体３０を挿入することにより、信号処理部は、外部記憶媒体３０にあらかじめ記憶されている情報（ＤＳＲＣ車載器１０のユーザの固有情報など）を取り込み、車載器の不正使用を回避するための信号処理などを行う。
【００１５】
アンテナ部２２は、車載器本体１１内の信号処理部に対して電気的に接続されており、路上機器からの送信電波を受信して信号処理部に入力するとともに、路上機器からの受信信号に呼応して車載器本体１１内の信号処理部から生成される応答信号を、電波により路上機器に送信する。
また、ＥＴＣ車載器の場合、信号処理部は、外部記憶媒体３０との間でも相互通信可能に構成されており、路上機器との間の送受信のみならず、外部記憶媒体３０との間の信号授受に基づいて、料金収受に関する情報授受を行い、所要情報を路上機器に送信する。
【００１６】
次に、この発明の実施の形態１によるアンテナ部２２の角度自動調整動作について説明する。
ＤＳＲＣ車載器１０の車両への装着時において、たとえば、図２のように、水平面に対する傾斜角の低いフロントガラス面４０に車載器本体１１を装着した場合であっても、また、図３のように、水平面に対する傾斜角の高いフロントガラス面４１に車載器本体１１を装着した場合であっても、重量物２４を有するバランス部材２０の揺動により、アンテナ部２２の角度は、水平面に対して一定となる。
【００１７】
すなわち、車載器本体１１とともにアンテナ部２２をフロントガラス面４０、４１に装着した場合、バランス部材２０の重量バランス揺動により、車載器本体１１（車両のフロントガラス面４０、４１）の角度変動に応じて、アンテナ部２２が自動的に角度変動するので、アンテナ部２２と車載器本体１１との間の角度変動が相殺され、アンテナ部２２の角度は自動的に適正角度に調整される。
したがって、フロントガラス面４０、４１（装着面１３）が車両の水平面に対して異なる角度差を有していても、アンテナ部２２の角度には全く影響がないので、路上機器との間の通信エリアが劣化することはなく、所定の通信エリアを確保することができる。
【００１８】
このように、重量物２４を有するバランス部材２０によってアンテナ部２２が自動的に角度変動することにより、異なる角度のフロントガラス面４０、４１（図２、図３参照）に車載器本体１１の装着面１３を装着しても、アンテナ部２２は、所定角度範囲内の適正角度に保持されるので、路上機器との間の所定の通信アリア内で確実に通信を行うことができる。
したがって、車載器本体１１（装着部材）の装着角度とは無関係に、何ら調整作業を行うことなく、アンテナ部２２の角度は適正角度に保持され、ＤＳＲＣ車載器１０内の信号処理部は、外部記憶媒体３０との間で情報授受を行うとともに、有料道路上に設置された路上機器との間で料金収受に関する情報を通信し、料金収受に関する情報に基づいて自動的に料金収受を行うことができる。
【００１９】
実施の形態２．
なお、上記実施の形態１（図２、図３）では、アンテナ部２２を有するバランス部材２０に単に重量物２４を設けたが、重量物２４として導電性を有する金属を用い、金属からなる重量物にアンテナ部のＧＮＤ端子を接続してもよい。
図４は金属の重量物２４Ａを用いたこの発明の実施の形態２によるバランス部材２０Ａを示す側面図であり、前述（図１参照）と同様のものについては、前述と同一符号を付して、または、符号の後に「Ａ」を付して詳述を省略する。
【００２０】
図４において、重量物２４Ａは、導電性を有する金属により構成されており、重量物２４Ａには、アンテナ部２２Ａのグランド端子線２５が接続されている。
バランス部材２０のフロントガラス面などに対する装着構造については、前述と同様なので、ここでは図示を省略している。
この場合、重量物２４Ａがアンテナ部２２ＡのＧＮＤ端子としても機能するので、前述の効果に加えて、アンテナ部２２ＡのＧＮＤ機能を強化することができる。
【００２１】
実施の形態３．
なお、上記実施の形態１（図１〜図３）では、もっぱらフロントガラス面４０、４１への装着を考慮して、バランス部材２０の回転軸２１を車載器本体１１の側面に対して垂直に設けたが、たとえばダッシュボード上への装着を考慮して、バランス部材の回転軸を車載器本体の側面に平行に設けてもよい。
図５はバランス部材２０Ｂの回転軸２１Ｂを車載器本体１１Ｂの側面に対して平行に設けたこの発明の実施の形態３を示す斜視図であり、前述（図１参照）と同様のものについては、前述と同一符号を付して、または、符号の後に「Ｂ」を付して詳述を省略する。
【００２２】
図５において、ＤＳＲＣ車載器１０Ｂの車載器本体１１Ｂの側面には、切欠部１４が形成されており、切欠部１４内にバランス部材２０Ｂの回転軸２１Ｂが配設されている。また、ダッシュボード（図示せず）との装着面１３Ｂは、車載器本体１１Ｂの下面に形成されている。
この場合、アンテナ部２２Ｂを有するバランス部材２０Ｂは、回転軸２１Ｂを中心として破線矢印方向に揺動する。なお、ここでは図示しないが、バランス部材２０Ｂの他端には、前述と同様に重量物が設けられている。
これにより、水平面に対するアンテナ部２２Ｂの角度は、前述と同様に、車載器本体１１Ｂの装着面１３Ｂの角度によらず、一定角度（適正角度）を保持するように自動調整される。
【００２３】
図５に示すＤＳＲＣ車載器１０Ｂは、たとえばＥＴＣなどの種類に応じた形状を有しており、前述（図２、図３）のようにフロントガラス面４０、４１に装着する場合のみでなく、ダッシュボード（図示せず）上に装着する場合においても、適用することができる。
すなわち、車載器本体１１Ｂをダッシュボード上に装着した場合でも、前述と同様に、バランス部材２０Ｂの揺動により、車両の水平面に対するアンテナ部２２Ｂの角度は、ダッシュボードの角度によらず、常に一定の適正角度に自動調整されるので、路上機器との通信エリアを確保することができる。
【００２４】
実施の形態４．
なお、上記実施の形態１〜３（図１〜図５）では、アンテナ部を車載器本体と一体的に構成したが、アンテナ部を車載器本体から隔離配置し、ケーブルを介して信号処理部に接続してもよい。
図６はアンテナ部２２Ｃを車載器本体から隔離配置したこの発明の実施の形態４を示す斜視図であり、前述（図１、図５参照）と同様のものについては、前述と同一符号を付して、または、符号の後に「Ｃ」を付して詳述を省略する。
【００２５】
図６において、アンテナ部２２を有するバランス部材２０Ｃは、ＤＳＲＣ車載器１０Ｃの車載器本体１１Ｃから隔離配置されており、バランス部材２０Ｃのために専用に設けられた装着部材２８に、回転軸２１Ｃを介して枢着されている。
バランス部材２０Ｃ上のアンテナ部２２Ｃは、ケーブル５０を介して車載器本体１１Ｃ内の信号処理部に電気的に接続されている。
【００２６】
この場合、車載器本体１１Ｃは、たとえば車両のダッシュボード上に装着される。また、車載器本体１１Ｃから分離されたアンテナ部２２Ｃは、装着部材２８の装着面１３Ｃを介して、ダッシュボード（または、前述のフロントガラス面４０、４１）上に装着される。
図６においても、バランス部材２０Ｃは、前述と同様の重量物（図示せず）を有しており、アンテナ部２２Ｃは、装着部材２８の装着面１３Ｃの角度に全く影響を受けないように構成されている。
【００２７】
したがって、装着部材２８をフロントガラス面４０、４１に装着する場合のみならず、装着部材２８をダッシュボード上に装着する場合においても適用することができ、前述と同様の作用効果を奏する。
すなわち、バランス部材２０Ｃの揺動により、アンテナ部２２Ｃの角度が一定の適正角度に自動調整されるので、路上機器との通信エリアを確保することができる。
また、この場合、車載器本体１１Ｃがダッシュボード上に装着されても、車載器本体１１Ｃから隔離したアンテナ部２２Ｃの装着部材２８は、路上機器との相互通信に適した任意の箇所（たとえば、フロントガラス面４０、４１）に装着することができる。
【００２８】
実施の形態５．
なお、上記実施の形態１〜４では、特に言及しなかったが、回転軸においてバランス部材の回転範囲を制限するために、回転角度制限機構を設けてもよい。
図７は回転角度制限機構２１Ｄを設けたこの発明の実施の形態５による回転軸を図式的に示す分解斜視図である。
【００２９】
図７において、回転軸の一部には回転角度制限機構２１Ｄが設けられており、回転角度制限機構２１Ｄは、装着部材（固定）側の接合ホール２１１と、接合ホール２１１内に挿入されて破線矢印方向に回転する接合シャフト２１３とにより構成されている。接合シャフト２１３には、バランス部材（図示せず）が設けられているものとする。
【００３０】
接合ホール２１１はフランジ凹部２１２を有し、接合シャフト２１３は、フランジ凹部２１２内に係合される突起部２１４を有する。
これにより、接合シャフト２１３の回転範囲は、突起部２１４がフランジ凹部２１２の両側面と衝合することにより、たとえば図示されたように、１２０°程度の範囲に制限されるようになっている。
【００３１】
前述の各実施の形態１〜４においては、アンテナ部とＤＳＲＣ車載器とを電気的に結合するために、たとえば、ケーブル５０（図６参照）や同軸線など（図示せず）を設ける必要があるが、アンテナ部が無制限に回転した場合に、ケーブル５０や同軸線などが過度にねじられるため、同軸線などに負荷が掛り、電気的特性が劣化するおそれがある。
しかし、図７のように、回転軸（アンテナ部と車載器本体との接合部）に、接合ホール２１１および接合シャフト２１３とを接合した回転角度制限機構２１Ｄを設けることにより、フランジ凹部２１２と突起部２１４とによって角度制限を受けるので、アンテナ部と車載器本体との電気的結合に使用される同軸線などが過度にねじられることはなく、同軸線などの電気的特性劣化を回避することができる。
【００３２】
なお、上記各実施の形態１〜５においては、アンテナ部の装着箇所として、車両のフロントガラス面４０、４１またはダッシュボードを対象としたが、他の箇所、たとえば、車外にアンテナ部を装着する場合であっても、同様に適用できることは言うまでもない。
【００３３】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、車両に装着される車載器本体と、車載器本体に設けられた信号処理部と、車載器本体に一体的に形成されて外部記憶媒体が着脱自在に挿入される外部記憶媒体挿入部と、信号処理部に電気的に接続されて路上機器との間で相互通信を行うアンテナ部とを備え、信号処理部は、アンテナ部からの受信信号を処理して、路上機器に対して各種信号を送信するとともに、外部記憶媒体挿入部に挿入された外部記憶媒体との間で情報授受を行うＤＳＲＣ車載器であって、アンテナ部を車両の所定箇所に装着する装着部材と、装着部材に対して揺動自在に設けられ、車両の水平面に対するアンテナ部の角度を所定角度範囲内に保持するためのアンテナ角度保持手段とを有し、アンテナ角度保持手段は、路上機器とアンテナ部との間の所定の通信エリア内で通信状態を確保するための適正角度となるように所定角度範囲を設定し、装着面に対してアンテナ部が角度変動する構成としたので、アンテナ部の角度を自動的に適正角度に保持することのできる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を示す斜視図である。
【図２】この発明の実施の形態１による角度自動調整動作を示す側面図である。
【図３】この発明の実施の形態１による角度自動調整動作を示す側面図である。
【図４】この発明の実施の形態２によるバランス部材を示す側面図である。
【図５】この発明の実施の形態３を示す斜視図である。
【図６】この発明の実施の形態４を示す斜視図である。
【図７】この発明の実施の形態５による回転軸を図式的に示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１０、１０Ｂ、１０Ｃ  ＤＳＲＣ車載器、１１、１１Ｂ、１１Ｃ  車載器本体、１２  外部記憶媒体挿入部、１３、１３Ｂ、１３Ｃ  装着面、１４  切欠部、２０、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ  バランス部材、２１、２１Ｂ、２１Ｃ  回転軸、２２、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ  アンテナ部、２４、２４Ａ  重量物、２５  グランド端子線、２８  装着部材、３０  外部記憶媒体、４０、４１  フロントガラス面、５０  ケーブル、２１Ｄ  回転角度制限機構、２１１  接合ホール、２１２  フランジ凹部、２１３  接合シャフト、２１４  突起部。
【図１】
2005033269.tif 000003
【図２】
2005033269.tif 000004
【図３】
2005033269.tif 000005
【図４】
2005033269.tif 000006
【図５】
2005033269.tif 000007
【図６】
2005033269.tif 000008
【図７】
2005033269.tif 000009