(57)【要約】【課題】再通信の成功率を向上させ、利便性の向上や、通行効率化を図ることができる車両通信システムを提供することである。【解決手段】車載器検出装置と、アンテナ本体と、を持つ。車載器検出装置は、車両に搭載された車載器の位置を検出する。アンテナ本体は、車載器との間で無線通信を行う。そして、アンテナ本体は、車載器検出装置により検出された検出結果に基づいて移動可能とされている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載された車載器の位置を検出する車載器検出装置と、
前記車載器との間で無線通信を行うアンテナ装置と、を備え、
前記アンテナ装置は、前記車載器検出装置により検出された検出結果に基づいて移動可能とされている車両通信システム。
【請求項２】
前記車載器検出装置は、前記車両を撮像し、
前記車載器が配設される前記車両のフロントガラスが、前記車載器検出装置により検出された場合に、前記フロントガラスが前記アンテナ装置の通信領域内に収まる位置に前記アンテナ装置を移動させる制御部を備えている請求項１記載の車両通信システム。
【請求項３】
前記車載器検出装置は、前記車両を撮像し、
前記車載器検出装置により撮像される画像、及び前記アンテナ装置の通信領域が重畳表示される表示部と、
前記車載器が前記通信領域内に収まるように前記アンテナ装置を操作する操作部と、を備えている請求項１または請求項２記載の車両通信システム。
【請求項４】
前記アンテナ装置は、メインアンテナに対して前記車両の進行方向に沿う下流側に配置されたリカバリアンテナであり、前記メインアンテナと前記車載器との間の無線通信が異常終了した場合に無線通信を行う請求項１から請求項３の何れか１項に記載の車両通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、車両通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載された車載器と、道路に設置されたアンテナ装置と、の間で無線通信を行う車両通信システムとして、有料道路の料金所において利用料金の収受を行うＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｔｏｌｌ  Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ  ｓｙｓｔｅｍ）と呼ばれる料金収受システムが知られている。ＥＴＣでは、料金収受レーンに設置された路側機と、車両に設置されたＥＴＣ車載器と、の間で無線通信が行われる。この構成によれば、無線通信によって料金の収受に必要な情報が送受信されることで、車両を停止させることなく料金の収受を行なうことができるとされている。
【０００３】
ここで、近時では上述したＥＴＣにおいて、例えば路側機と車載器との間で無線通信が異常終了した場合に、その対象車両の車載器との間で再通信を行うリカバリアンテナを備える構成が知られている。この種のＥＴＣでは、リカバリアンテナの通信領域内まで対象車両を案内した後、再通信を行うことで、料金の収受を完了させるようになっている。
【０００４】
しかしながら、上述したＥＴＣでは、対象車両がリカバリアンテナの通信領域内に停止せず、再通信が失敗する場合があった。再通信が失敗した場合には、サービススタッフが対象車両まで出向いて直接対応する必要があるため、利便性の向上や、通行効率化の観点において改善の余地があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−５４６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、再通信の成功率を向上させ、利便性の向上や、通行効率化を図ることができる車両通信システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態の車両通信システムは、車載器検出装置と、アンテナ装置と、を持つ。車載器検出装置は、車両に搭載された車載器の位置を検出する。アンテナ装置は、車載器との間で無線通信を行う。そして、アンテナ装置は、車載器検出装置により検出された検出結果に基づいて移動可能とされている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態における車両通信システムの概略構成図。
【図２】リカバリアンテナの拡大側面図。
【図３】車両通信システムのブロック図。
【図４】車両通信システムの動作を説明するためのフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、実施形態の車両通信システムを、図面を参照して説明する。
図１に示すように、本実施形態の車両通信システム１は、例えば有料道路における入口側の料金所に設置され、車両３に設置された車載器４との間で料金の収受を行う料金収受システム（ＥＴＣ）である。なお、図１において、符号１１は料金収受レーンであり、この料金収受レーン１１を進行方向の上流側から下流側に向かって車両３が通行するようになっている。
【００１０】
車両３の車載器４には、料金収受用のＥＴＣカード（ＩＣカード）が予め挿入されている。ＥＴＣカード内には、例えば車両情報や、入口情報、出口情報、課金情報等が記録される。なお、車載器４のアンテナは、車両３のうち、フロントガラス３ａを通して視認できる位置に配設されているものとする。
【００１１】
車両通信システム１は、料金収受レーン１１に設置された路側機２１と、サービススタッフが常駐する収受ブース内に設置された再通信ＨＭＩ（Ｈｕｍａｎ  Ｍａｃｈｉｎｅ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）部２２と、これら路側機２１及び再通信ＨＭＩ部２２等を統括的に制御する上位システム２３と、を有している。
【００１２】
路側機２１は、第１車両検知器３１、第２車両検知器３２、発進制御機３３、及び第３車両検知器３４と、車載器４との間で無線通信を行う第１アンテナ（メインアンテナ）３５、リカバリアンテナ３６、及び第２アンテナ３７と、を備えている。
図１の例では、路側機２１のうち、第１車両検知器３１、第２車両検知器３２、発進制御機３３、及び第３車両検知器３４は、料金収受レーン１１において、進行方向に間隔をあけて上流側から下流側にかけてこの順に設置されている。
【００１３】
また、本実施形態では、料金収受レーン１１のうち、第１車両検知器３１及び第２車両検知器３２間の領域が、第１アンテナ３５と無線通信を行う第１通信エリアＱ１になっている。また、第２車両検知器３２及び発進制御機３３間の領域はリカバリアンテナ３６と無線通信を行う再通信エリアＱ２、発進制御機３３よりも下流側の領域は第２アンテナ３７と無線通信を行う第２通信エリアＱ３となっている。
【００１４】
第１車両検知器３１は、第１アンテナ３５の通信領域に進入する車両３を検知し、その検知結果を上位システム２３に通知する。
【００１５】
第１アンテナ３５は、料金収受レーン１１上において、第１通信エリアＱ１を跨ぐガントリー４１に吊り下げ支持されている。第１アンテナ３５は、第１通信エリアＱ１を通行する車両３（車載器４）に対して、上位システム２３と車載器４との間で情報の送受信を行う。第１アンテナ３５で送受信される情報としては、例えば車載器情報（例えば、正常ＥＴＣ車、異常ＥＴＣ車、非ＥＴＣ車等）や課金情報等の情報がある。
【００１６】
なお、上述した車載器情報のうち、正常ＥＴＣ車とは、第１アンテナ３５との無線通信が正常に終了した車両である。異常ＥＴＣ車や非ＥＴＣ車とは、第１アンテナ３５との無線通信が異常終了した車両である。そのうち、異常ＥＴＣ車とは、例えば車載器４に有効期限切れのＥＴＣカードが挿入されている場合や、走行シーケンスエラー等、車載器４とＥＴＣカードとの間でエラーが発生する車両である。また、非ＥＴＣ車とは、車載器４にＥＴＣカードが挿入されていない場合や、車載器４未搭載の場合等、通信が不可能な車両である。
【００１７】
第２車両検知器３２は、車両３が第１通信エリアＱ１を通過したことを検知し、その検知結果を上位システム２３に通知する。すなわち、第２車両検知器３２が車両３を検知することで、第１アンテナ３５と車載器４との無線通信が打ち切られる。
【００１８】
発進制御機３３は、第１アンテナ３５やリカバリアンテナ３６との通信結果に応じて料金収受レーン１１を開閉し、車両３が料金収受レーン１１を通過することを許可または阻止する。
【００１９】
第３車両検知器３４は、発進制御機３３を通過する車両３（料金収受レーン１１を退出する車両３）を検知し、その検知結果を上位システム２３に通知する。
第２アンテナ３７は、料金収受レーン１１において、第２通信エリアＱ３を跨ぐガントリー４２に吊り下げ支持されている。第２アンテナ３７は、発進制御機３３を通過する車両３（車載器４）に対して、上位システム２３と車載器４との間で情報の送受信を行う。なお、第２アンテナ３７で送受信される情報としては、例えば車種情報等の情報がある。
【００２０】
ここで、図１、図２に示すように、上述したリカバリアンテナ３６は、料金収受レーン１１上において、再通信エリアＱ２を跨ぐガントリー４３に吊り下げ支持されている。具体的に、ガントリー４３のうち、料金収受レーン１１の上方を幅方向に延在する上枠部分４３ａには、下方に向けて延びるガントリー側ブラケット４５が設置されている。このガントリー側ブラケット４５に、リカバリアンテナ３６が料金収受レーン１１の幅方向に沿って延びる回動軸Ｏ周りに上下方向に回動可能に支持されている。
【００２１】
リカバリアンテナ３６は、アンテナ側ブラケット５１を介してガントリー側ブラケット４５に回動可能に支持されたアンテナ本体（アンテナ装置）５２と、アンテナ本体５２に取り付けられた車載器検出装置５３と、車載器検出装置５３の検出結果に基づいてリカバリアンテナ３６を回動させる図示しない駆動部と、を備えている。
【００２２】
アンテナ本体５２は、第１通信エリアＱ１を通過した車両のうち、第１アンテナ３５との無線通信が異常終了した車両３に対して、上位システム２３と車載器４との間で情報の送受信を行う。すなわち、アンテナ本体５２の通信領域５２ａは、再通信エリアＱ２内における所定領域に設定されている。なお、アンテナ本体５２で送受信される情報は、第１アンテナ３５と同様である。
【００２３】
車載器検出装置５３は、例えばカメラ等の撮像手段からなり、再通信エリアＱ２内に位置する車両３を撮像可能になっている。また、車載器検出装置５３により撮像された撮像データは、上位システム２３に送信される。
駆動部は、例えばモータ等からなり、上位システム２３からの駆動信号に基づいて駆動し、リカバリアンテナ３６（アンテナ本体５２及び車載器検出装置５３）を所定の角度範囲内で回動させる。
【００２４】
図１に示すように、再通信ＨＭＩ部２２は、表示部６１、操作部６２、及び再通信ボタン６３を主に備えている。
表示部６１には、車載器検出装置５３により撮像された画像、及びアンテナ本体５２の通信領域５２ａを示す（例えば、十字状）が少なくとも重畳表示される。
【００２５】
操作部６２は、サービススタッフにより傾動操作されるレバー等からなり、サービススタッフからの指示を受け付け、リカバリアンテナ３６の角度を手動により調整するためのものである。また、操作部６２からは、サービススタッフの操作に応じた操作信号が上位システム２３に向けて送信される。
再通信ボタン６３は、アンテナ本体５２による再通信を開始させるためのボタンである。
【００２６】
図１、図３に示すように、上位システム２３は、上述した路側機２１を制御するとともに、料金収受の各種処理を行う車線サーバ７１と、リカバリアンテナ３６の駆動を制御するリカバリ制御部７２と、を有している。
【００２７】
図３に示すように、リカバリ制御部７２は、例えば対象車両検出部７３、車載器検出処理部７４、及び駆動処理部（制御部）７５を備えている。
対象車両検出部７３は、車線サーバ７１による処理結果に基づき、第１通信エリアＱ１を通過した車両３が再通信の対象車両であるか否かを検出する。なお、対象車両以外の車両３（以下、単に非対象車両という）とは、第１アンテナ３５での無線通信が正常に終了した車両３を含む。その他、非対象車両としては、上述した異常ＥＴＣ車及び非ＥＴＣ車のうち、リカバリアンテナ３６により対応不可能な車両（例えば、走行シーケンスエラーや車載器４未搭載の場合）も含んでいる。
【００２８】
車載器検出処理部７４は、車載器検出装置５３（図２参照）により送信される撮像データに対して公知の画像処理を行い、車両３におけるフロントガラス３ａの位置を検出する。すなわち、フロントガラス３ａを検出することで、フロントガラス３ａを通して視認可能に配設された車載器４の位置を推定する。なお、車載器検出処理部７４による画像処理を簡単に説明すると、まず送信された撮像データから車両３の映像を構成する複数の線分成分を抽出する。その後、抽出した線分成分を用い、閉ループを生成する多角形近似を行い、車両３の特定部位領域の候補を複数生成する。そして、各特定部位領域の候補に対して複数の異なる評価を行い、各特定部位領域の中からフロントガラス３ａに最も近い領域を決定する。
【００２９】
駆動処理部７５は、駆動部を動作させ、アンテナ本体５２の通信領域５２ａ内に車載器４が収まるように、アンテナ本体５２の角度を制御する。例えば、駆動処理部７５は、アンテナ本体５２の現在の角度情報と、車載器検出処理部７４で検出された車載器４（フロントガラス３ａ）の位置情報と、を取得し、この取得した情報に基づいてアンテナ本体５２の目標角度を算出する。そして、駆動処理部７５は、アンテナ本体５２の角度が目標角度に一致するように駆動部を駆動させる。
また、駆動処理部７５は、操作部６２により送信された操作情報に基づいて、駆動部を駆動させ、アンテナ本体５２の角度を制御する。
【００３０】
次に、上述した車両通信システム１の動作方法について説明する。以下の説明では、料金収受レーン１１において、第１アンテナ３５と車両３（車載器４）との間で無線通信が異常終了した場合に、その対象車両とリカバリアンテナ３６との間で再通信を行う方法を主として説明する。
【００３１】
まず、図１、図４に示すように、ステップＳ１において、対象車両検出部７３は、第１通信エリアＱ１を通過した車両３が再通信の対象車両であることを検出する。なお、上述した非対象車両のうち、第１通信エリアＱ１での無線通信が正常に終了した非対象車両は、発進制御機３３の通行が許可され、再通信エリアＱ２を通過する。その後、第１通信エリアＱ１での無線通信が正常に終了した非対象車両は、第２通信エリアＱ３で第２アンテナ３７との無線通信を行った後、料金収受レーン１１から退出する。一方、非対象車両のうち、リカバリアンテナ３６により通信不可能な非対象車両については、サービススタッフが出向いて収受処理が行われる。
【００３２】
ステップＳ２において、リカバリアンテナ３６の角度を自動調整する。具体的には、まず車載器検出処理部７４が対象車両のフロントガラス３ａを検出すると、フロントガラス３ａの位置情報が駆動処理部７５に向けて送信される。すると、駆動処理部７５は、対象車両のフロントガラス３ａの位置情報と、アンテナ本体の現在の角度情報と、に基づいてアンテナ本体５２の目標角度を算出する。そして、駆動処理部７５は、アンテナ本体５２の角度が目標角度に一致するように駆動部を動作させる。
これにより、アンテナ本体５２が、回動軸Ｏ周りに回動することで、アンテナ本体５２の角度が調整される。なお、本実施形態においては、アンテナ本体５２に車載器検出装置５３が搭載されているため、アンテナ本体５２とともに車載器検出装置５３も回動することになる。したがって、表示部６１上では、通信領域５２ａを示すカーソルに対して撮像画像（対象車両）が移動することになる。
【００３３】
なお、アンテナ本体５２（及び車載器検出装置５３）の移動開始のタイミングは、適宜設計変更が可能である。例えば、車両３が第１車両検知器３１や第２車両検知器３２を通過した時点で開始してもよく、車載器検出装置５３によりフロントガラス３ａが検知された時点で開始しても構わない。
【００３４】
次に、ステップＳ３において、フロントガラス３ａ（車載器４）がアンテナ本体５２の通信領域５２ａ内に収まっているか否かを判定する。なお、本実施形態において、ステップＳ３のルーチンは、サービススタッフの目視等により行う。例えば、表示部６１上に表示された通信領域５２ａを示すカーソルが、対象車両のフロントガラス３ａに重なっているか否かで判定する。但し、ステップＳ３のルーチンは、リカバリ制御部７２により自動的に判定するようにしても構わない。
【００３５】
そして、ステップＳ３の判定結果が「ＹＥＳ」の場合、すなわちフロントガラス３ａ（車載器４）がアンテナ本体５２の通信領域５２ａ内に収まっている場合は、ステップＳ４に進む。
一方、ステップＳ３の判定結果が「ＮＯ」の場合、すなわちフロントガラス３ａがアンテナ本体５２の通信領域５２ａ内に収まっていない場合は、ステップＳ５に進む。
【００３６】
ステップＳ５では、リカバリアンテナ３６の角度を手動調整する。具体的には、サービススタッフが再通信ＨＭＩ部２２の操作部６２を操作すると、操作に応じた操作信号が駆動処理部７５に向けて送信される。すると、駆動処理部７５は、送信された操作信号に基づいて駆動部を駆動させる。これにより、上述したようにアンテナ本体５２が回動する。
【００３７】
次に、ステップＳ４において、ＥＴＣカードを車載器４に再挿入する。
【００３８】
その後、ステップＳ６において、サービススタッフにより再通信ボタン６３を押下することで、アンテナ本体５２と対象車両（車載器４）との間の無線通信（再通信）が開始される。
【００３９】
続いて、ステップＳ７において、再通信の処理が成功したか否かを判定する。具体的に、車線サーバ７１は、アンテナ本体５２及び車載器４間で送受信された情報に基づき、アンテナ本体５２との再通信が正常に終了したか否かを判定する。
【００４０】
ステップＳ７における判定結果が「ＹＥＳ」の場合、アンテナ本体５２との再通信が正常に終了したと判定して、本フローを終了する。すなわち、この場合には対象車両が正常ＥＴＣ車であると判定して、発進制御機３３が開き、料金収受レーン１１の下流側への通行が許可される。
一方、ステップＳ７における判定結果が「ＮＯ」の場合、アンテナ本体５２との再通信が失敗したと判定して、ステップＳ８に進む。
【００４１】
ステップＳ８において、再通信が失敗した対象車両が再通信可能な状態であるか否かを判定する。再通信可能な状態とは、一度目の再通信には失敗したものの、その失敗要因が即座に排除できる状態である。この場合の失敗要因としては、例えばＥＴＣカードの未挿入や、車載器４がアンテナ本体５２の通信領域５２ａ内に収まっていない場合等を挙げることができる。
一方、再通信不可能な状態とは、再通信の失敗要因が即座に排除できない状態である。この場合の失敗要因としては、例えば走行シーケンスエラーや有効期限切れ等のカード異常、車載器４の異常等を挙げることができる。
【００４２】
そして、ステップＳ８における判定結果が「ＹＥＳ」の場合（再通信可能と判定された場合）、上述したステップＳ３に戻って、上述したルーチンを繰り返す。なお、ステップＳ８における判定結果が「ＹＥＳ」の場合は、ステップＳ３に限らず、ステップＳ２やステップＳ４等に戻っても構わない。
一方、ステップＳ８における判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ９に進み、サービススタッフが対象車両に出向いて収受処理が行われる。
以上により、本フローが終了する。
【００４３】
このように、本実施形態では、車載器検出装置５３による検出結果に基づいてアンテナ本体５２が移動可能とされているため、アンテナ本体５２の通信領域５２ａを対象車両の位置に合わせて調整できる。その結果、再通信の成功率を向上させることができる。これにより、サービススタッフが対象車両に出向いて収受処理を行う機会を低減できるので、利便性の向上や、通行効率化を図ることができる。
【００４４】
また、本実施形態では、フロントガラス３ａがアンテナ本体５２の通信領域５２ａ内に収まるように、アンテナ本体５２を移動させる構成とした。この構成によれば、車載器４がフロントガラス３ａを通して視認できる位置に配設されている場合に、車載器４自体を検出することなく、車載器４をアンテナ本体５２の通信領域５２ａ内に収めることができる。その結果、アンテナ本体５２を角度調整する際の制御の複雑化を抑制できる。
【００４５】
さらに、アンテナ本体５２の角度を調整する操作部６２を備えているため、表示部６１に表示された画像を確認しながら、車載器４がアンテナ本体５２の通信領域５２ａ内に収まるように、アンテナ本体５２の角度を手動で調整できる。これにより、アンテナ本体５２の角度を任意に調整できるので、更なる利便性の向上を図ることができる。この場合、例えば車両形状や車種（四輪車や二輪車等）に限らずアンテナ本体５２の角度調整を行ったり、アンテナ本体５２の角度の微調整を行ったりすることができる。
【００４６】
そして、本実施形態の車両通信システム１をリカバリアンテナ３６に採用することで、上述した作用効果がより奏功される。
【００４７】
なお、上述した実施形態では、車両通信システム１を入口側のＥＴＣに採用する場合について説明したが、これに限らず、出口側のＥＴＣに採用することも可能である。また、ＥＴＣのうち、リカバリアンテナ３６以外のアンテナに本実施形態の構成を採用しても構わない。
また、本実施形態の車両通信システム１は、ＥＴＣで用いる場合に限られない。例えば、サービスエリア等に設置され、車両３との間で種々の情報を送受信するためのＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｓｙｓｔｅｍｓ）スポット等、車両３とアンテナ装置との間で無線通信を行う構成であれば、種々の用途に採用することができる。
【００４８】
さらに、上述した実施形態では、車載器検出装置５３として、カメラを採用した場合について説明したが、これに限られない。すなわち、車載器検出装置５３は、車載器４の位置を直接的または間接的に検出可能であればよく、カメラに代えて、例えばミリ波レーダ等を用いることも可能である。
【００４９】
また、上述した実施形態では、アンテナ本体５２に車載器検出装置５３が搭載され、アンテナ本体５２と車載器検出装置５３が一体で移動する構成について説明したが、少なくともアンテナ本体５２が移動可能になっていれば構わない。すなわち、車載器検出装置５３として、料金収受レーン１１のうち、再通信エリアＱ２を含む範囲を常時撮像する定点カメラ等を用いても構わない。車載器検出装置５３として、定点カメラを用いた場合には、車載器４（フロントガラス３ａ）を検出した時点で、アンテナ本体５２の移動を開始させても構わない。
この場合であっても、車載器検出装置５３により撮像された撮像データに基づいてアンテナ本体５２を移動させることで、上述した実施形態と同様の作用効果を奏する。なお、定点カメラを用いた場合には、表示部６１上において、撮像画像に対してカーソルが移動することになる。
【００５０】
さらに、上述した実施形態では、操作部６２として、レバーを用いた場合について説明したが、これに限らず、マウスやキーボード、タッチパネル等を用いても構わない。
また、上述した実施形態では、アンテナ本体５２を回動させる構成について説明したが、これに限らず、アンテナ本体５２の移動方法は適宜設計変更が可能である。
【００５１】
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、アンテナ装置が車載器検出装置により検出された検出結果に基づいて移動可能とされているため、アンテナ本体の通信領域を対象車両の位置に合わせて調整できる。その結果、再通信の成功率を向上させることができる。これにより、サービススタッフが対象車両に出向いて収受処理を行う機会を低減できるので、利便性の向上や、通行効率化を図ることができる。
【００５２】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００５３】
１…車両通信システム、３…車両、３ａ…フロントガラス、４…車載器、３５…第１アンテナ（メインアンテナ）、３６…リカバリアンテナ、５２…アンテナ本体（アンテナ装置）、５３…車載器検出装置、６１…表示部、６２…操作部、７５…駆動処理部（制御部）
【図１】
2016103182.tif 000003
【図２】
2016103182.tif 000004
【図３】
2016103182.tif 000005
【図４】
2016103182.tif 000006