JP3671291B2 - Ｅｔｃチェッカ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動料金収受システム（ＥＴＣ：Electronic Toll Collection）の車載器の動作確認を非接触で行うＥＴＣチェッカに関する。
【０００２】
【従来の技術】
有料道路において、無線通信手段により路側無線装置と車両に搭載された車載機との間で料金収受に必要な情報を交換し、有料道路の利用者がノンストップで道路走行しながら料金収受するノンストップ自動料金収受システム（ＥＴＣ）が開発され、実用化が検討されている。
【０００３】
図３は、ＥＴＣのシステム構成の概要を示すものであり、路側無線装置３１、構造物３３に取り付けられた路側アンテナ３２からシステム本体側３０が構成される。このシステム本体側３０が、有料道路の料金所などに設けられる。一方、有料道路を通行する車両４０には、路側アンテナ３２との間で送受信できる位置に車載器４１が取り付けられている。
【０００４】
車載器４１には、アンテナ、制御部、表示部等システム本体側３０との通信に必要な構成要素の外、通行料金決済用のＩＣカードが挿入されている（これらは図示を省略している）。
【０００５】
図３に示すように、ＥＴＣはごく狭いエリア（数ｍ〜数１０ｍ）の範囲で通信を行う狭域通信（ＤＳＲＣ：Dedicated Short Range Communication）を利用している。車両４０がシステム本体側３０に接近すると、車載器４１の無線システムと路側無線装置３１とが無線通信手段にて料金徴収に必要な情報を相互に交換する。そして、ＩＣカード上で通行料金が決済されるとともに、それに伴う必要なデータが車載器４１及びシステム本体３０の双方で記録される。
【０００６】
このＥＴＣの通信手順は、概略つぎのように行われる。図４はその５スロット長の場合の通信例である。通信はフレーム単位で行われ、１つのフレームは、ＦＣＭＣ（フレームコントロールメッセージチャネル）のスロットと、４つのメッセージ用スロットＳＬ１〜ＳＬ４とから構成されている。尚、各スロットは例えば８００bitの幅とされる。
【０００７】
路側無線装置は常時定められたタイミングでＦＣＭＣ１を送信している。このＦＣＭＣ１の送信は車載器４１からの応答がない間、ずっと継続される。なお、ＦＣＭＣ１には、「ＦＣＭＣ１を受信した車載器はスロットＳＬ４でＡＣＴＣ（アクチベーションチャネル）データを返信しなさい。」、とのメッセージが入っている。
【０００８】
車載器４１が通信エリアに入り、時間ｔ１でＦＣＭＣ１を受信し、そのＦＣＭＣデータを認識すると、メッセージにしたがって自己の車載器のアドレス情報を、ＡＣＴＣデータとして、送信する（フレーム１，ＳＬ４）。
【０００９】
路側無線装置３１はＡＣＴＣデータを受け取ると、その中に含まれている当該車載器４１のアドレスを読み取り、つぎのＦＣＭＣ２以降のデータにリンクアドレスとして取り込み、車載器４１を特定する。又、リンクアドレスの前にその指定されたリンクアドレスの車載器４１がデータを受信するのか或いは送信するのかをスロットの番号とともに指定する指定記号が付加される。図４の例では、ＦＣＭＣ２（フレーム２）ではスロットＳＬ３で路側無線装置３１からのメッセージの送信（車載器４１では受信）を、ＦＣＭＣ３（フレーム３）ではスロットＳＬ３で車載器４１からのメッセージの送信（路側無線装置では受信）を、行っている。
【００１０】
このように、順次ＦＣＭＣデータを更新しつつ、車載器４１と路側無線装置３１との間でデータを交換し、処理を行う。したがって、例えば車載器４１に異常があった場合には、実際の有料道路の料金所などにおいて、車載器４１と路側無線装置３１とのデータ交換を通じて、その異常は発見される可能性が高い。
【００１１】
又、車載器４１には、通常、自動車などに実装後動作確認を行うために、自己診断機能を有しており、ＩＣカードの読み取りやアンテナなどの接続状態を検査することができるように構成されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、車載器の自己診断機能では、車載器内部の検査を行うことができるものの、車載器を車両に搭載した状態での、電波の送受信機能を含めた動作性能の検査を行うことができない。
【００１３】
また、有料道路の料金所などの実際の使用状況下において、車載器の異常が発見されたとしても、道路管理者と車両所有者とのトラブルを引き起こすなどの問題がある。
【００１４】
本発明はかかる問題点を解決するためになされたものであり、ＥＴＣ車載器の動作確認を、移動体に搭載された状態で、電波の送受信機能を含めて、確実且つ簡易に行うことができるＥＴＣチェッカを提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係るＥＴＣチェッカは、車両に搭載された自動料金収受システム（ＥＴＣ）用車載器に対して、フレームコントロールメッセージチャネル（ＦＣＭＣ）データを送信し、
このＦＣＭＣデータに応答して前記車載器から送信されるアクチベーションチャネル（ＡＣＴＣ）データを受信し、
受信したＡＣＴＣデータを評価し、この評価結果に基づいて前記車載器の良否を判定することを特徴とする。
【００１７】
本発明の請求項２に係るＥＴＣチェッカは、請求項１に記載されたＥＴＣチェッカにおいて、評価は、ＡＣＴＣデータを受信すべき時間帯に受信されたか否かにより行うことを特徴とする。
【００１８】
本発明の請求項３に係るＥＴＣチェッカは、請求項１に記載されたＥＴＣチェッカにおいて、評価は、ＡＣＴＣデータ中の誤り検出符号により行うことを特徴とする。
【００１９】
本発明の請求項４に係るＥＴＣチェッカは、請求項１に記載されたＥＴＣチェッカにおいて、評価は、ＦＣＭＣデータ中の識別番号フィールド（ＦＩＤ）とＡＣＴＣデータ中のＦＩＤの同一性により行うことを特徴とする。
【００２０】
この構成によれば、ＥＴＣ車載器の動作確認が車両に取り付けた状態で、電波の送受信により非接触で且つ簡易に短時間で行うことができる。したがって、製造工場内での出荷前検査に適用できることは勿論であるが、さらに各ディーラや整備工場などで取り付けた後での検査にも使用できる。
【００２１】
また、ＥＴＣのみでなく、ＥＴＣと同様に狭域通信ＤＳＲＣにより通信する、駐車場やドライブスルーなどでのシステムにも適用できる。
【００２２】
また、ＥＴＣ車載器から送信されたＡＣＴＣデータの評価を、ＡＣＴＣデータを受信すべき時間帯に受信されたか否かで行うから、雑音などとの区別も容易である。
【００２３】
また、ＥＴＣ車載器から送信されたＡＣＴＣデータの評価を、ＡＣＴＣデータ中に含まれている誤り検出符号により行うから、簡単且つ確実に検査を行うことができる。
【００２４】
また、ＥＴＣ車載器から送信されたＡＣＴＣデータの評価を、ＦＣＭＣデータ中のＦＩＤと、これと同じであるはずのＡＣＴＣデータ中のＦＩＤとの同一性により行うから、簡単且つ確実に検査を行うことができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、ＥＴＣの車載器の動作確認を非接触で行うＥＴＣチェッカを例に、図を参照して説明する。
【００２６】
図１は、本発明の実施の形態に係るＥＴＣチェッカ１０の構成を、車載器２０とともに示す図である。また、図２は、ＥＴＣチェッカ１０で用いられるデータ構成を示すもので、同図（ａ）はフレーム構成、同図（ｂ）はＦＣＭＣ１のフォーマット、同図（ｃ）はＡＣＴＣのフォーマットを、それぞれ示している。
【００２７】
図１で、ＥＴＣチェッカ本体部１１は、システム制御部１２と、表示部１３と、操作部１４と、外部Ｉ／Ｆ部１５と、データ送受信制御部１６と、５．８ＧＨｚの高周波部と、から構成され、アンテナ部１８を介して、車載器２０との間で、データの送受信を行う。尚、アンテナ部１８をＥＴＣチェッカ本体部１１に組み込み一体型としても良い。
【００２８】
この送信データＦＣＭＣ１は、図２（ａ）のように、ＥＴＣの路側無線装置から送信されるＦＣＭＣ１と同様に構成されており、通信はフレーム単位で行われる。１つのフレームは、ＦＣＭＣのスロットと、４つのメッセージ用スロットＳＬ１〜ＳＬ４とから構成されている。本発明のＥＴＣチェッカにおいては、路側無線装置とは異なり、ＦＣＭＣとしては、車載器からＡＣＴＣを送信させるためのＦＣＭＣ１のみが繰り返し送信されるように構成されている。
【００２９】
このＦＣＭＣ１のデータフォーマットは、図２（ｂ）のように、構成されている。ＰＲはプリアンブル、ＵＷ１はＴＤＭＡフレーム同期のためのユニークワード、ＳＩＧはチャネル構成情報等の伝送チャネル制御フィールド、ＦＩＤは基地局の識別番号フィールド、ＦＳＩはフレーム構成情報フィールド、ＲＬＴはリリースタイマ情報フィールド、ＳＣは基地局のサービスアプリケーション情報フィールド、ＳＣＩ（１）〜（８）は通信スロットの割り当て用スロット制御情報フィールド、ＣＲＣは誤り検出符号である。
【００３０】
また、ＡＣＴＣのデータフォーマットは、図２（ｃ）のように、構成されている。尚、ＡＣＴＣ（１）〜（８）の内の一部が使用される。ＰＲはプリアンブル、ＵＷ１はＴＤＭＡフレーム同期のためのユニークワード，ＦＩＤは基地局から送信されたＦＩＤをそのまま使用する識別番号フィールド、ＬＩＤはリンクアドレスフィールド、ＬＲＩはリンク要求情報フィールド、ＣＲＣは誤り検出符号である。
【００３１】
さて、このように構成されるＥＴＣチェッカ１０の機能を、送受信されるデータの構成とともに説明する。
【００３２】
ＥＴＣチェッカ１０は操作者が任意に持ち運べるように携帯型に構成されており、車両内部のフロントガラス近辺の所定の位置に取り付けられているＥＴＣ車載器２０に、たとえば車両外部から接近させていき、通信可能状態に入るようになっている。
【００３３】
操作部１４の操作により試験が開始されると、データ送受信制御部１６では送信データＦＣＭＣ１を生成し、そのデータを高周波部１７に供給する。高周波部１７ではその送信データＦＣＭＣ１を５．８ＧＨｚ帯の搬送波に載せてアンテナ部１８を通して電波として発射する。図２（ａ）のフレーム０のように車載器２０からの応答信号であるＡＣＴＣデータが受信されない間は、繰り返しＦＣＭＣ１を送信する。
【００３４】
ＥＴＣチェッカ１０のアンテナ部１８を車載器２０に近づけ、アンテナ１８から発射された電波を車載器２０が正常に受信すると、図２（ａ）フレーム１のスロットＳＬ４のように、車載器２０はＡＣＴＣを作成し送信する。
【００３５】
ＥＴＣチェッカ１０のアンテナ部１８で、このＡＣＴＣデータを受信すると高周波部１７で受信データを検波し、送受信制御部１６に受信したＡＣＴＣデータを送る。
【００３６】
データ送受信制御部１６において受信したＡＣＴＣデータを評価し、その評価結果に基づいて、当該ＥＴＣ車載器２０の良否判定を行い、表示部１３に表示する。
【００３７】
また、送受信されたデータＦＣＭＣ１、ＡＣＴＣは、外部Ｉ／Ｆ部１５によりパソコンなどの外部装置へ出力される。
【００３８】
ここで、データ送受信制御部１６における、受信したＡＣＴＣデータの評価について、説明する。
【００３９】
先ず、第１の評価方法として、ＦＣＭＣデータの受信に応答して車載器２０から送信されるＡＣＴＣは、複数のスロットＳＬ１〜ＳＬ４の内の特定のスロット、この例ではＳＬ４、に配置されるように予め定められている。データ送受信制御部１６では、ＦＣＭＣデータの送信後に、スロットＳＬ４にＡＣＴＣデータが受信されるかどうかを待ち受ける。この場合、他のスロットＳＬ１〜ＳＬ３にはＡＣＴＣは受信されないから、ＡＣＴＣデータの内容を認識する必要はなく、何らかのデータが受信されたかどうかをチェックする。
【００４０】
この第１の評価方法では、特定のスロットに、ＡＣＴＣデータが存在することで、当該車載器２０は正常動作を行っていると評価する。一方、ＥＴＣチェッカ１０を、車載器２０に充分近づけているにもかかわらず、特定のスロットに、ＡＣＴＣデータが存在しない場合には、当該車載器２０は異常動作を行っていると評価する。この異常動作と評価された車載器が、内部診断などで良品と判定されている場合には、アンテナを含めた電波の送受信部の故障か、或いは車載器の取付位置の不具合などが原因として想定される。
【００４１】
このように、ＥＴＣ車載器２０から送信されたＡＣＴＣデータの評価を、ＡＣＴＣデータを受信すべきタイムスロットＳＬ４に受信されたか否かで行うだけでよいから、簡単な構成で評価することができる。また、雑音などとの区別も他のタイムスロットとの比較により区別することが容易である。
【００４２】
つぎに、第２の評価方法として、ＥＴＣ車載器２０から送信されたＡＣＴＣデータの評価を、ＡＣＴＣデータ中に含まれている誤り検出符号ＣＲＣにより行う。この誤り検出符号ＣＲＣは、送信データの信頼性を高めるために車載器２０に標準装備されているものであり、図２（ｃ）のＰＲとＵＷ２以外のデータ符号（ＦＩＤ、ＬＩＤ、ＬＲＩ）について所定の生成多項式に基づいて作られたものである。
【００４３】
データ送受信制御部１６では、受信したＡＣＴＣデータを誤り検出符号ＣＲＣも含めて、前述の生成多項式にて解析することで、受信したＡＣＴＣデータの正誤を認識することができるから、これを利用してＡＣＴＣデータが正のときは車載器２０は正常状態、ＡＣＴＣデータが誤のときは車載器２０は異常状態、と評価することができる。尚、車載器２０の周りの環境条件もあり、雑音等により影響を受けることが考えられるので、図２の（ａ）のように、フレーム１でＡＣＴＣデータを受け付けた後も、複数回に亘ってＡＣＴＣデータを取得し、その正誤を認識することにより、評価の正確性を高めることが望ましい。
【００４４】
このように、ＥＴＣ車載器２０から送信されたＡＣＴＣデータの評価を、車載器２０に標準装備されているＡＣＴＣデータ中の誤り検出符号ＣＲＣを利用して行うから、簡単且つ確実に検査を行うことができる。
【００４５】
つぎに、第３の評価方法として、ＥＴＣ車載器２０から送信されたＡＣＴＣデータの評価を、ＦＣＭＣデータ中のＦＩＤと、これと同じであるはずのＡＣＴＣデータ中のＦＩＤとの同一性により行う。
【００４６】
ＦＩＤは基地局の識別番号フィールドであり、通常はＥＴＣのシステム本体側の路側無線装置３１から特定の識別番号がＦＣＭＣデータ中にＦＩＤとして挿入され（図２（ｂ））、また図２（ｃ）のように全く同じＦＩＤがＡＣＴＣデータ中に挿入されるように構成されている。本発明では、このＦＩＤの使われ方を利用して、ＥＴＣチェッカ１０から送信されるＦＣＭＣ中に仮定の識別番号をＦＩＤとして挿入する。そして、データ送受信制御部１６では、車載器２０からの受信したＡＣＴＣデータ中のＦＩＤとＦＣＭＣ中に挿入した仮定のＦＩＤとを比較する。
【００４７】
この比較の結果、両者の一致、不一致を認識することができるから、これを利用してＦＩＤが一致のときは車載器２０は正常状態、ＦＩＤが不一致のときは車載器２０は異常状態、と評価することができる。尚、車載器２０の周りの環境条件もあり、雑音等により影響を受けることが考えられるので、図２の（ａ）のように、フレーム１でＡＣＴＣデータを受け付けた後も、複数回に亘ってＡＣＴＣデータを取得し、ＦＩＤの一致、不一致を認識し、評価の正確性を高めることが望ましい。
【００４８】
このように、ＥＴＣチェッカから送信されたＦＣＭＣ中のＦＩＤと、ＥＴＣ車載器２０から送信されたＡＣＴＣデータ中のＦＩＤとの一致、不一致によって、ＡＣＴＣデータの評価を、簡単且つ確実に検査を行うことができる。
【００４９】
以上、ＡＣＴＣデータの評価を３つの方法で行うことを説明したが、これら３つの評価方法を組み合わせて実施することも有効であり、その組み合わせは任意に決めることができる。
【００５０】
なお、以上の実施の形態では、ＥＴＣ用車載器の動作確認を行うＥＴＣチェッカについて説明したが、本発明はこれに限られることなく、自動料金収受システムＥＴＣと同様に狭域通信ＤＳＲＣにより通信する、駐車場やドライブスルーなどの通信システムにおける受信応答装置のチェッカとしても、有効に利用することができる。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によれば、ＥＴＣ車載器の動作確認が車両に取り付けた状態で、電波の送受信により非接触で且つ簡易に短時間で行うことができる。したがって、製造工場内での出荷前検査に適用できることは勿論であるが、さらに各ディーラや整備工場などで取り付けた後での検査にも使用できる。
【００５２】
また、ＥＴＣのみでなく、ＥＴＣと同様に狭域通信ＤＳＲＣにより通信する、駐車場やドライブスルーなどでのシステムにも適用できる。
【００５３】
また、ＥＴＣ車載器から送信されたＡＣＴＣデータの評価を、ＡＣＴＣデータを受信すべき時間帯に受信されたか否かで行うから、雑音などとの区別も容易である。
【００５４】
また、ＥＴＣ車載器から送信されたＡＣＴＣデータの評価を、ＡＣＴＣデータ中に含まれている誤り検出符号により行うから、簡単且つ確実に検査を行うことができる。
【００５５】
また、ＥＴＣ車載器から送信されたＡＣＴＣデータの評価を、ＦＣＭＣデータ中のＦＩＤと、これと同じであるはずのＡＣＴＣデータ中のＦＩＤとの同一性により行うから、簡単且つ確実に検査を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るＥＴＣチェッカの構成図。
【図２】本発明の実施の形態に係るデータ構成を示す図。
【図３】ＥＴＣのシステム構成の概要図。
【図４】ＥＴＣの通信例におけるデータ構成を示す図。
【符号の説明】
１０ ＥＴＣチェッカ
１１ ＥＴＣチェッカ本体
１２ システム制御部
１３ 表示部
１４ 操作部
１５ 外部Ｉ／Ｆ部
１６ データ送受信制御部
１７ 高周波部
１８ アンテナ部
２０ ＥＴＣ車載器

Claims (4)

1. 車両に搭載された自動料金収受システム（ＥＴＣ）用車載器に対して、フレームコントロールメッセージチャネル（ＦＣＭＣ）データを送信し、
   このＦＣＭＣデータに応答して前記車載器から送信されるアクチベーションチャネル（ＡＣＴＣ）データを受信し、
   受信したＡＣＴＣデータを評価し、この評価結果に基づいて前記車載器の良否を判定することを特徴とするＥＴＣチェッカ。
2. 請求項１に記載されたＥＴＣチェッカにおいて、評価は、ＡＣＴＣデータを受信すべき時間帯に受信されたか否かにより行うことを特徴とするＥＴＣチェッカ。
3. 請求項１に記載されたＥＴＣチェッカにおいて、評価は、ＡＣＴＣデータ中の誤り検出符号により行うことを特徴とするＥＴＣチェッカ。
4. 請求項１に記載されたＥＴＣチェッカにおいて、評価は、ＦＣＭＣデータ中の識別番号フィールド（ＦＩＤ）とＡＣＴＣデータ中のＦＩＤの同一性により行うことを特徴とするＥＴＣチェッカ。

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