(57)【要約】【課題】  アンテナ部を接続するときにケーブルの長さやアンテナ利得に対応した調整を簡単にできるようにする。【解決手段】  アンテナ部２にアンテナ利得情報を記憶させたメモリ７を設ける。本体部３には、ＥＴＣ通信モジュール１５の信号入出力部に可変アッテネータ１６が設けられている。本体部３は、電源が供給されている状態で、アンテナ部２の同軸ケーブル５がコネクタ１２に接続されると、ＣＰＵ１４により電流検知に基づいてアンテナ接続を検知し、アンテナ部２のメモリ７からアンテナ利得情報を読み出して可変アッテネータ１６の減衰量を設定する。これにより、同軸ケーブル５の長さ寸法やアンテナ部２の規格に関わらず配設作業を簡単且つ迅速に通信規格に適合した状態に行うことができる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
路上機との間で信号を授受するためのアンテナと、
このアンテナに設けられ当該アンテナの利得情報が記憶された記憶手段と、
このアンテナに接続されたケーブルと、
このケーブルが接続可能なコネクタを備えた本体部と、
この本体部に設けられ前記コネクタに接続される前記ケーブルを介して前記アンテナにより前記路上機からの信号を受信すると共に前記路上機に信号を送信する通信手段と、
この通信手段と前記コネクタとの間に設けられ受信信号及び送信信号のレベルを調整するための信号レベル調整手段と、
前記通信手段を通じて前記路上機との間で通信処理を行う通信制御手段とを備え、
前記通信制御手段は、前記アンテナのケーブルが前記コネクタに接続されると、前記記憶手段から当該アンテナの利得情報を読み出し、前記通信手段の受信レベル及び送信レベルが通信規格に適合するように前記信号レベル調整手段を調整設定することを特徴とする車載通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車載通信装置において、
前記信号レベル調整手段は、減衰レベルを設定可能な減衰器であることを特徴とする車載通信装置。
【請求項３】
請求項１に記載の車載通信装置において、
前記信号レベル調整手段は、増幅率を設定可能な増幅器であることを特徴とする車載通信装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の車載通信装置において、
前記通信制御手段は、前記アンテナの接続を電流により検出して前記信号レベル調整手段の調整設定処理を行うように構成されていることを特徴とする車載通信装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車載通信装置において、
前記通信制御手段は、前記アンテナの記憶手段から送信されるアンテナの利得情報に変化が生じたときに前記信号レベル調整手段の調整処理を行うように構成されていることを特徴とする車載通信装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の車載通信装置において、
前記通信制御手段は、前記通信手段を通じて路上機との間で課金に関する信号の通信処理を行うことを特徴とする車載通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
有料道路などの料金所の通行時に自動料金収受を行うための車載通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の装置としては、料金自動収受を行うために車両に搭載するＥＴＣ車載器がある。移動局としてのＥＴＣ車載器は、料金所の路上機との間で無線通信を行う関係で、無線規格に適合した条件で使用する必要がある。これは、ＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｔ７５などの社団法人  電波産業会発行の規格で、これには、例えば、送信特性と受信特性においてe.i.r.p.（equivalent isotropically radiated power：等価等方放射電力）と呼ばれる規格が規定されている。
【０００３】
これは、ＥＴＣ車載器の電波出力や受信能力としてその上限と下限とを規定したものであり、送信アンテナの利得（Ｇｔ：ケーブル損失等含む）と送信機の出力（Ｐｔ）もしくは受信機の感度（Ｐｒ）の積で求められる値である。
このため、ＥＴＣ車載器ではいろいろな車種に取り付ける事を想定すると、アンテナの取り付け位置やＥＴＣ車載機本体の取り付け位置が多種多用にわたり、結果アンテナとＥＴＣ車載器本体との距離にも差がある為、アンテナの給電線（ケーブル）の長さも多種に渡ってしまい、結果アンテナの利得も多数存在することとなる。
【０００４】
このためＥＴＣ車載器の無線規格を満足させるために、従来では、第１に、アンテナの利得に合わせた無線特性を持ったＥＴＣ車載器を多数準備するやり方、また、第２に、アンテナのケーブルの長さを取り付け時の最大長に固定し、ＥＴＣ車載器本体の無線特性も１種類に固定するといった方法で対処することが知られている。
なお、この種の課題を取り扱った関連の従来技術としては、特許文献１に示すようなものがある。
【特許文献１】特開平１１−３３１０５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した第１の方法に付いては、多種のＥＴＣ車載器を管理する必要が有る為、管理費が増大し、また、異品が混入する恐れがある。また、第２の方法では、車種によってはケーブルが余るなどすると、そのケーブルの余長処理などに余分な工数が必要となる等の課題が残されている。
そして、特許文献１に示すものでは、無線中継器を設けることで解決を図っているが、ケーブルを設ける構成に比べてコストアップが避けられないので、実用上での採用が困難となる場合がある。
【０００６】
本発明は、上記の事情を考慮してなされたもので、その目的は、多数の機種をあらかじめ準備したり、長いケーブルの余った部分の処理をしたりする手間を省くことができるようにした車載通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明によれば、本体部のコネクタにアンテナのケーブルが接続されると、通信制御手段は、アンテナに設けられている記憶手段からアンテナの利得情報をケーブルを介して読み出し、その利得情報に応じて通信規格を満足するように信号レベル調整手段を調整設定して通信手段の受信信号及び送信信号のレベルを調整する。これにより、アンテナの種類や接続されるケーブルの長さの違いなどによる利得の違いを通信手段側で信号レベル調整手段を調整することで通信規格に適合した状態に設定することができる。
【０００８】
請求項２あるいは３の発明によれば、信号のレベルを減衰器あるいは増幅器により減衰レベルあるいは増幅率を通信制御手段により自動的に調整設定するので、アンテナ利得と通信手段との整合性を通信規格に適合させるための構成を簡単且つ安価に実現することができる。
請求項４の発明によれば、上記各発明において、通信制御手段による信号レベル調整手段の調整設定処理の開始を、アンテナが接続されたことをケーブルに流れる電流を検出することにより行うので、アンテナのケーブルが接続された時点で確実に調整設定処理を行うことができるようになる。
【０００９】
また、請求項５の発明によれば、上記請求項４の発明において、アンテナのケーブルが取り外されて別のアンテナのケーブルが接続されたときには、通信制御手段により、新たに信号レベル調整手段の調整設定処理を行うので、取り替えた場合などにおいては、確実に取り替えた後のアンテナの利得情報に適合した調整設定処理を行うことができるようになる。
【００１０】
請求項６の発明によれば、通信制御手段により、通信手段を通じて路上機との間で課金に関する信号の通信処理を行うようにしたので、ＥＴＣ車載器や他の有料施設などを利用するときに使用する車載通信装置に適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明をＥＴＣ車載器に適用した場合の一実施形態について図面を参照して説明する。
図１はＥＴＣ車載器１の電気的なブロック構成を示している。ＥＴＣ車載器１は、アンテナ部２と本体部３とから構成されている。アンテナ部２には、アンテナ基板４が配設されており、アンテナ基板４には同軸ケーブル５が接続されている。同軸ケーブル５は、配設する車両やその配設位置に応じてケーブル長が過不足なく配設できるようにさまざまな長さのものがあらかじめ接続されている。
【００１２】
アンテナ基板４には、パッチアンテナ６、メモリ７などがその他の電子部品と共に配設されている。パッチアンテナ６は、有料道路の料金所などに配設されるＥＴＣ路上機との間で無線通信を行うためのもので、例えば、ＥＴＣ通信用の５．８ＧＨｚの周波数の信号の授受に適合した設定がされている。パッチアンテナ６は、高周波用のコンデンサ８を介して同軸ケーブル５に接続されており、上記の周波数の信号を通過させるようになっている。
【００１３】
メモリ７は、このアンテナ部２のアンテナ利得についてあらかじめ測定結果もしくは定められたデータをアンテナ利得情報として記憶させたもので、例えば製造工場において書き込み処理された状態で出荷されるようになっている。この場合、アンテナ利得は、パッチアンテナ６そのものと同軸ケーブル５の長さにも依存しているので、アンテナ配設位置によっては、同軸ケーブル５の長さを最適に設定する都合上、異なる長さのものを準備しておく必要があるので、画一的なデータとして設定することが難しいため、このようにしてあらかじめメモリ７に記憶させておくものである。
【００１４】
このメモリ７は、コンデンサ９を介して同軸ケーブル５に接続されており、アンテナ利得情報を同軸ケーブル５を介して読み出し可能に設けられている。また、メモリ７はインダクタ１０を介して同軸ケーブル５に接続されており、同軸ケーブル５を介して本体３側から給電を受けることができるように構成されている。この場合、コンデンサ９は、数１０ＫＨｚ程度のキャリア周波数に対して通過可能な容量に設定されている。
【００１５】
次に、本体部３には、本体基板１１および同軸ケーブル５が接続されるコネクタ１２が設けられている。本体基板１１には、電源回路１３、通信制御手段としてのＣＰＵ１４、通信手段としてのＥＴＣ通信モジュール１５、送信機の電力と受信機の感度を調整する為の信号レベル調整手段としての可変アッテネータ１６が実装されている。
電源回路１３はインダクタ１７を介してコネクタ１２に接続されており、コネクタ１２から同軸ケーブル５を介してアンテナ部２側に直流を給電することができる。ＣＰＵ１６のアクセス端子はコンデンサ１９を介してコネクタ１２に接続されており、同軸ケーブル５を介してアンテナ部２のメモリ７からアンテナ利得情報を読み出すことができる。ＥＴＣ通信モジュール１５は、高周波用のコンデンサ１９を介してコネクタ１２に接続されている。また、ＣＰＵ１４には、外部の機器例えばカーナビゲーションなどと接続して連携動作するためのＩ／Ｆ回路２０が接続されている。
【００１６】
この場合、同軸ケーブル５は、ＥＴＣ無線通信の為のデータ経路、アンテナ利得を読み出す為のデータ経路、電源の給電経路と３種類の経路を兼用することになるが、前述したように、アンテナ利得を読み出す為のデータを数１０ｋＨｚ程度のキャリア周波数にすると、電源は直流、ＥＴＣ無線通信は５．８ＧＨｚ程度の周波数であるから、それぞれに挿入されているインダクタ１０，１７やコンデンサ８，１０，１８，１９などの適当な設定により必要な周波数以外のデータはカットされるため独立した経路として使用することができるようになっている。
【００１７】
なお、上記構成の説明では、本発明の要旨に関わる構成を主として説明し、例えば課金処理のためのＩＣカードの装着部や信号の授受をするための構成、あるいは表示装置などに関する構成については説明を省略しているが、一般的な構成のものと同様の構成が備えられているものである。
次に、上記構成のＥＴＣ車載器１を車両に実装して使用する場合の動作について図２のフローチャートも参照して説明する。
【００１８】
ＥＴＣ車載器１を取り付ける際には、取り付ける車両のタイプや使用者が希望する設置場所に応じてアンテナ部２のタイプや同軸ケーブル５の長さが決まる。アンテナ部２は、ダッシュボードの上に配置する場合や、フロントガラスの上部のインナーミラー部に設ける場合などがあり、本体部３の設置場所もさまざまである。これらの配置位置が決まると、両者の間の距離に応じて同軸ケーブル５の必要な長さ寸法が決まる。同軸ケーブル５の長さが適切に設定されているアンテナ部２を選び、これらを配設して同軸ケーブル５を本体部３のコネクタ１２に接続する。
【００１９】
本体部３においては、電源が供給されると、ＣＰＵ１４が動作を開始し、図２に示すフローチャートにしたがって起動処理を実行する。このとき、電源回路１３は、リアクタ１７、コネクタ１２、同軸ケーブル５を介してアンテナ部２側に直流給電するようになる。これにより、メモリ７は動作電源が供給されるようになる。
ＣＰＵ１４は、まず、電源回路１３を監視することにより、アンテナ部２が接続されたか否かを判断する（ステップＳ１，Ｓ２）。同軸ケーブル５に電流が流れていることを検知した場合には、メモリー７にアクセスしてアンテナ部２のアンテナ利得情報を読み出し、読み出したアンテナ利得情報に応じて可変アッテネータ１６を最適の値に調整設定することにより、無線規格を最適の値とするようになる（ステップＳ３、Ｓ４）。
【００２０】
この後、ＣＰＵ１４は、同軸ケーブル５に電流が流れているか否かを判断しながら、接続状態が確認された場合にはＥＴＣ処理つまりアンテナ部２からの信号により課金処理を行なうようになっている（ステップＳ５，Ｓ６）。電源がオフされていなければ、上記のＥＴＣ処理を繰り返し実行する（ステップＳ５〜Ｓ７）。
また、アンテナ部２の同軸ケーブル５に電流が流れていないことを検知した場合には（ステップＳ２，Ｓ５）、アンテナが未接続であると判断して電源がオンされていることを条件として（ステップＳ８，Ｓ９）ステップＳ１に戻って処理を繰り返す。このループを繰り返すうちに、アンテナ部２の同軸ケーブル５に電流が流れたことを検知した場合には、前述のように可変アッテネータ１６の調整設定処理を行って（ステップＳ３，Ｓ４）ＥＴＣ処理を実行するようになる（ステップＳ６）。
【００２１】
以上のように動作するので、最初に設置作業を行ったときには、上記の動作をすることはもちろんであるが、一度設置した後に、なんらかの理由でアンテナ部２を取り外したり、取り替えたりするような場合でも、同軸ケーブル５が接続された時点で上述した可変アッテネータ１６の調整設定処理が行われるようになり、自動的に調整設定が行われることになる。
【００２２】
したがって、取り付け作業者や使用者が何ら手を煩わすことなく取り付け作業を行うことができるようになると共に、途中でアンテナ部２の同軸ケーブル５をコネクタ１２から外した場合でも、再びコネクタ１２に接続することで確実にアンテナ部２のアンテナ利得情報に適合した可変アッテネータ１６の調整設定処理が行えるようになる。
このような本実施形態によれば、アンテナ部２にメモリ７を設けてあらかじめアンテナ利得情報を記憶させておき、同軸ケーブル５を本体部３のコネクタ１２に接続したことをＣＰＵ１４が検出すると、同軸ケーブル５を介してアンテナ利得情報をメモリ７から読み出して可変アッテネータ１６を調整することでアンテナ利得に対応した減衰量を設定し、これによって通信規格を満たす状態に設定することができるようになるので、取り付け作業者の手を煩わすことなく簡単且つ迅速に取り付け作業を行うことができるようになる。
【００２３】
また、アンテナ部２を取り替えた場合などにおいても、ＣＰＵ１４により上記の調整設定動作を自動的に実施するので、使用者や作業者の手を煩わせることなく確実に通信規格に適合した状態に設定することができるようになる。
本発明は、上記実施形態にのみ限定されるものではなく、次のように変形または拡張できる。
【００２４】
上記実施形態においては、減衰器として可変アッテネータ１６を用いたが、これに限らず他の減衰器を用いることもできるし、減衰器に代えて増幅率をアンテナ利得情報に対応してＣＰＵ１４により可変設定できる構成の増幅器を設けることもできる。
ＥＴＣ車載器１以外にも、通信規格で制限を受けている車載通信装置で、アンテナの設置条件に対応して調整をすることが必要な装置に適用することができる。
【００２５】
アンテナ部２の接続を電流を検知することで認識する構成としたが、これに限らず、給電を受けたアンテナ部２側から送信される信号を受信して接続状態を認識する構成とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態を示す電気的なブロック構成図
【図２】アンテナ部接続時の調整処理のフローチャート
【符号の説明】
【００２７】
図面中、１はＥＴＣ車載器（車載通信装置）、２はアンテナ部、３は本体部、４はアンテナ基板、５は同軸ケーブル、６はパッチアンテナ、７はメモリ（記憶手段）、１１は本体基板、１２はコネクタ、１３は電源回路、１４はＣＰＵ（通信制御手段）、１５はＥＴＣ通信モジュール（通信手段）、１６は可変アッテネータ（信号レベル調整手段）である。
【図１】
2005159437.tif 000003
【図２】
2005159437.tif 000004