JP3671291B2 - Etcチェッカ - Google Patents
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Description
【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)
- 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。 - 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。
- 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。
- 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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