JP5049551B2 - ETC communication monitoring apparatus and ETC communication monitoring method - Google Patents
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Description
本発明は、自動料金収受システム(以下、ETC:Electronic Toll Collection System)の車載器側のアンテナから発射される電波の質と、その車載器の電波発射源の配置箇所等を特定して、通信状態を監視するETC通信監視装置に関する。 The present invention specifies the quality of radio waves emitted from an on-board antenna of an automatic toll collection system (hereinafter referred to as ETC: Electronic Toll Collection System), the location of the radio wave emission source of the on-board equipment, and the like. The present invention relates to an ETC communication monitoring apparatus that monitors a state.
昨今、有料道路の料金所には、料金収受による渋滞を緩和するため、ETCの導入が進められている。このETCは、車両に設置されたETC車載器にETCカードを挿入し、有料道路の料金所に設置された路側アンテナとの間の無線通信により、車両を停止することなく通行料金を電子的に支払うシステムである。このETCは、ノンストップで料金所を通過することができるため、ドライバーにとって非常に便利である。 In recent years, ETC has been introduced at toll gates on toll roads to alleviate congestion due to toll collection. This ETC inserts an ETC card into an ETC on-board device installed in the vehicle, and electronically charges the toll without stopping the vehicle by wireless communication with the roadside antenna installed in the toll gate on the toll road It is a payment system. This ETC is very convenient for the driver because it can pass through the toll gate non-stop.
ところが、実際にはETC車載器側のアンテナ設置箇所によって電波の通信環境が適切でない場合があり、車両がETCレーンを通過する際に、路側機と通信を行うことができないことがある。この場合は、ゲートに遮断機が降りて通行を停止させるように機能するが、ドライバーは不正な行為を行っていないことから、そのまま遮断機を折って通過してしまうケースが多い。このようなことから、車両がETCレーンを通過する際に、ETC車載器の電波の質と車両の搭載箇所等を監視する必要が高まっている。 However, in reality, the radio wave communication environment may not be appropriate depending on the antenna installation location on the ETC on-board unit side, and when the vehicle passes through the ETC lane, it may not be able to communicate with the roadside device. In this case, the gate breaks down at the gate and functions to stop traffic. However, since the driver does not perform an illegal act, the driver often folds the gate and passes through. For this reason, when the vehicle passes through the ETC lane, it is necessary to monitor the radio wave quality of the on-board ETC device and the location where the vehicle is mounted.
尚、本発明は電波発射源の方向及び位置を特定するために、特許文献1に記載される電波発射源を可視化するためのアルゴリズムを利用する。
以上述べたように、昨今、急速に普及されつつあるETCにあっては、車両がETCレーンを通過する際に、ETC車載器の電波の質と車両での搭載位置等を監視することが要望されている。 As described above, ETC, which is rapidly spreading recently, demands to monitor the radio wave quality of ETC onboard equipment and the mounting position in the vehicle when the vehicle passes through the ETC lane. Has been.
本発明は上記の事情を考慮してなされたもので、車両がETCレーンを通過する際に、ETC車載器の電波の質とアンテナ設置箇所等を監視することのできるETC通信監視装置及びETC通信監視方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and an ETC communication monitoring apparatus and an ETC communication capable of monitoring the radio wave quality of an on-board ETC device and an antenna installation location when a vehicle passes through an ETC lane. The purpose is to provide a monitoring method.
上記の目的を達成するために、本発明に係るETC通信監視装置は、自動料金収受システム(以下、ETC:Electronic Toll Collection System)レーンの車両に搭載されたETCアンテナから発射される電波を受信する受信手段と、前記受信手段で受信された電波の周波数を特定する周波数特定手段と、前記周波数特定手段で特定された周波数の電波発射源の位置を判別し、その判別結果に基づいて前記電波発射源での発射電波の強度を計算する電波強度計算手段とを具備することを特徴とする。 In order to achieve the above object, an ETC communication monitoring apparatus according to the present invention receives a radio wave emitted from an ETC antenna mounted on a vehicle in an automatic toll collection system (hereinafter referred to as ETC: Electronic Toll Collection System) lane. A receiving means; a frequency specifying means for specifying a frequency of the radio wave received by the receiving means; and a position of a radio wave emission source having a frequency specified by the frequency specifying means, and determining the radio wave emission based on the determination result. And a radio wave intensity calculating means for calculating the intensity of the radio wave emitted from the source.
また、本発明に係るETC通信監視方法は、自動料金収受システム(以下、ETC:Electronic Toll Collection System)レーンの車両に搭載されたETCアンテナから発射される電波を受信する受信し、前記受信された電波の周波数を特定し、前記特定された周波数の電波発射源の位置を判別し、その判別結果に基づいて前記電波発射源での発射電波の強度を計算することを特徴とする。 In addition, the ETC communication monitoring method according to the present invention receives radio waves emitted from an ETC antenna mounted on a vehicle in an automatic toll collection system (hereinafter referred to as ETC: Electronic Toll Collection System) lane. The frequency of the radio wave is specified, the position of the radio wave emission source having the specified frequency is determined, and the intensity of the radio wave emitted from the radio wave emission source is calculated based on the determination result.
本発明では、ETC車載器側アンテナから発射される電波を受信してETCに割り当てられる複数の周波数の中のいずれの周波数であるかを特定し、例えば、特定された電波発射源を可視化して、ETC車載器のアンテナ方向・位置を判定し、判定された方向・位置から路側アンテナと電波発射源との距離を推定し、推定距離から電波の強度を計算する。この計算結果をETC車載器の電波の質として監視する。 In the present invention, the radio wave emitted from the antenna on the ETC on-board unit side is received, and it is specified which frequency is a plurality of frequencies assigned to the ETC. For example, the specified radio wave emission source is visualized. Then, the antenna direction / position of the ETC on-board unit is determined, the distance between the roadside antenna and the radio wave emission source is estimated from the determined direction / position, and the radio wave intensity is calculated from the estimated distance. This calculation result is monitored as the radio wave quality of the ETC on-board unit.
以上のように、本発明によれば、車両がETCレーンを通過する際に、ETC車載器の電波の質とアンテナ設置箇所等を監視することのできるETC通信監視装置及びETC通信監視方法を提供することができる。 As described above, according to the present invention, there is provided an ETC communication monitoring apparatus and an ETC communication monitoring method capable of monitoring the radio wave quality of the ETC on-board unit and the antenna installation location when the vehicle passes through the ETC lane. can do.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は本発明に係るETC通信監視装置の構成を示すブロック図、図2は本発明に係る装置が配置される有料道路のETCゲート部分を示す概念図である。 FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an ETC communication monitoring apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a conceptual diagram showing an ETC gate portion of a toll road where the apparatus according to the present invention is arranged.
図1において、11はETC車載器側のアンテナから送出される電波を受信するアンテナ部で、図2に示すように、ETCレーンのゲート上部にあるETC路側アンテナの近傍に配置される。このアンテナ部11は、複数のアンテナ素子を平面に配列させたアレーアンテナであり、個々のアンテナ素子出力の位相差から電波到来方向を計測可能となっている。 In FIG. 1, reference numeral 11 denotes an antenna unit that receives radio waves transmitted from the antenna on the ETC on-board unit side, and is arranged in the vicinity of the ETC roadside antenna above the gate of the ETC lane as shown in FIG. The antenna unit 11 is an array antenna in which a plurality of antenna elements are arranged in a plane, and the direction of arrival of radio waves can be measured from the phase difference between individual antenna element outputs.
アンテナ部11のRF出力は、受信部12で周波数変換された後、信号処理部13に供給される。この信号処理部13は、入力信号をデジタル信号に変換し、操作部14から指定されるパラメータ等に従って周波数分析して受信電波の周波数を特定すると共に、特許文献1に示されるアルゴリズムを用いて電波発射源の可視化処理を行う。尚、受信部12及び信号処理部13は、取得する電波の特性により、全素子同時受信とアンテナ切替受信を選択することができるものとする。
The RF output of the antenna unit 11 is frequency-converted by the
一方、図2に示すETCゲート部分には、ETCレーンに入ってETC通信を開始する車両に対し、上部(主にETC車載器側のアンテナが設置されるフロント部分)を撮影するカメラと前部(主に車両ナンバーが設置されるフロント下部)を撮影するカメラが配置され、それぞれ図1に示す上部撮影部15、前面撮影部16によって管理される。上部撮影部15及び下部撮影部16は、受信部12で受信が検出された時点でカメラによる撮影を行って、撮影された画像を取り込む。画像処理部17は、各撮影部15,16で得られた画像を取り込んでデジタル化し、信号処理部13に渡す。
On the other hand, the ETC gate part shown in FIG. 2 includes a camera and a front part for photographing the upper part (a front part where the antenna on the ETC onboard unit side is installed) for a vehicle entering the ETC lane and starting ETC communication. Cameras for photographing (mainly the lower front part where the vehicle number is installed) are arranged and managed by the upper photographing unit 15 and the
上記信号処理部13では、上部撮影部15で撮影された画像と電波発射源の可視化像との重ね合わせを行い、オペレータの要求に応じて表示部18に表示して、車両フロントのETC車載器側アンテナの配置箇所を視覚的に識別可能とする。また、電波発射源の方向と位置を判定し、判定された方向・位置から路側アンテナと電波発射源との距離を推定し、推定距離から電波の強度を計算して、ETC車載器の電波の質として監視し、オペレータの要求に応じて表示部18に電波強度情報を表示する。さらに、電波強度が規格内にあるか判定し、規格外の場合には、電波発射源の方向及び位置、電波強度と共に前面撮影部16で撮影された車両ナンバーを含む画像を保存する。
The
上記表示部18は、図2に示すように、ETCゲートの監視所内に配置するか、あるいは料金所綜合監視センターに配置するものとする。
As shown in FIG. 2, the
上記構成において、以下、図3を参照して本装置の具体的な処理手順を説明する。 In the above configuration, a specific processing procedure of the present apparatus will be described below with reference to FIG.
まず、車両がETCレーンに近づき、ETC車載器が路側アンテナから送出された電波を受信して応答電波が発射されたとする。この本装置はETC応答電波の受信を監視しており(ステップS1)、電波を受信すると、受信した電波を用いて電波発射源の可視化処理を行い(ステップS2)、同時に上部撮影部15で車両の上部フロント画像を撮影し(ステップS3)、前面撮影部16で車両の下部フロント画像を撮影する(ステップS4)。 First, it is assumed that the vehicle approaches the ETC lane, the ETC on-board unit receives a radio wave transmitted from the roadside antenna, and a response radio wave is emitted. This apparatus monitors the reception of ETC response radio waves (step S1). When the radio waves are received, the radio wave emission source is visualized using the received radio waves (step S2). The upper front image is taken (step S3), and the lower front image of the vehicle is taken by the front photographing unit 16 (step S4).
上記ステップS2で可視化処理が行われると、その処理結果から電波発射源の方向・位置を特定すると共に、電波発射源の方向に基づいてETC路側アンテナから電波発射源までの距離を推定し、車載アンテナから発射される電波の強度を計算する(ステップS5)。また、可視化処理結果と上部撮影部15で撮影された車両の上部フロント画像とを重ね合わせた合成画像(図2参照)を作成する(ステップS6)。 When the visualization process is performed in step S2, the direction and position of the radio wave emission source are specified from the processing result, and the distance from the ETC roadside antenna to the radio wave emission source is estimated based on the direction of the radio wave emission source. The intensity of the radio wave emitted from the antenna is calculated (step S5). Further, a composite image (see FIG. 2) is created by superimposing the visualization processing result and the upper front image of the vehicle photographed by the upper photographing unit 15 (step S6).
上記ステップS4〜S5の処理が終了した場合には、可視化処理結果と車両の上部フロント画像との合成画像、車載アンテナの出力電波強度、及び前面撮影部16で撮影された下部フロント画像を表示部18に表示する(ステップS7)。ここで、自動的にまたはオペレータの指示に従って、電波の強度が規格内にあるか判断し(ステップS8)、規格内にある場合にはETC通信が正常に行われたものとしてデータを破棄する(ステップS9)。これに対し、規格外の場合には、ETC通信が正常に行われなかった可能性があることから、ステップS7の表示情報をエビデンス(証拠)として記録装置(図示せず)に保存する。
When the processes in steps S4 to S5 are completed, a composite image of the visualization processing result and the upper front image of the vehicle, the output radio wave intensity of the in-vehicle antenna, and the lower front image captured by the front
以上の処理を実行することで、可視化処理結果と車両の上部フロント画像との合成画像から、電波発射源であるETC車載器側のアンテナ設置箇所を識別することができる。また、電波強度情報から通信の良否判定を行うことができる。さらに、下部フロント画像から車両ナンバーを判別することができるため、車両所有者にアンテナの取付箇所が不適切であることを指摘することが可能となる。 By executing the above processing, it is possible to identify the antenna installation location on the ETC on-vehicle device side that is the radio wave emission source from the composite image of the visualization processing result and the upper front image of the vehicle. In addition, the quality of communication can be determined from the radio wave intensity information. Furthermore, since the vehicle number can be determined from the lower front image, it is possible to indicate to the vehicle owner that the antenna mounting location is inappropriate.
したがって、上記構成によるETC通信監視装置によれば、車両がETCレーンを通過する際に、受信電波の強度を逐次計算してETC車載器の電波の質として監視することができ、電波発射源の可視化画像と電波受信時の車両フロント画像との合成画像からETC車載器側のアンテナ設置箇所等を監視することができる。さらに、監視の結果、受信電波の強度が十分に得られない場合には、監視結果を保存することで、後にその原因解明に寄与することができる。 Therefore, according to the ETC communication monitoring apparatus having the above configuration, when the vehicle passes through the ETC lane, the intensity of the received radio wave can be sequentially calculated and monitored as the radio wave quality of the ETC on-board device. The antenna installation location on the ETC on-vehicle device side can be monitored from the composite image of the visualized image and the vehicle front image at the time of radio wave reception. Furthermore, when the intensity of the received radio wave is not sufficiently obtained as a result of monitoring, it is possible to contribute to elucidating the cause later by storing the monitoring result.
尚、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
11…アンテナ部、12…受信部、13…信号処理部、14…操作部、15…上部撮影部、16…前面撮影部、17…画像処理部、18…表示部。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Antenna part, 12 ... Reception part, 13 ... Signal processing part, 14 ... Operation part, 15 ... Upper imaging | photography part, 16 ... Front imaging | photography part, 17 ... Image processing part, 18 ... Display part.
Claims (12)
前記受信手段で受信された電波の周波数を特定する周波数特定手段と、
前記周波数特定手段で特定された周波数の電波発射源の位置を判別し、その判別結果に基づいて前記電波発射源での発射電波の強度を計算する電波強度計算手段と、
前記電波発射源を可視化する可視化手段と、
前記可視化手段で可視化された電波発射源の位置を表示する表示手段とを備え、
前記電波強度計算手段は前記可視化手段で可視化された前記電波発射源の方向及び位置を判別し、その判別結果に基づいて前記電波発射源までの距離を推定し、その推定距離から前記発射電波の強度を計算することを特徴とするETC通信監視装置。 A receiving means for receiving radio waves emitted from an ETC antenna mounted on a vehicle in an automatic toll collection system (hereinafter referred to as ETC: Electronic Toll Collection System) lane;
Frequency specifying means for specifying the frequency of the radio wave received by the receiving means;
Radio wave intensity calculating means for determining the position of the radio wave emission source of the frequency specified by the frequency specifying means, and calculating the intensity of the radio wave emitted from the radio wave emission source based on the determination result ;
Visualization means for visualizing the radio wave emission source;
Display means for displaying the position of the radio wave emission source visualized by the visualization means,
The radio wave intensity calculation means determines the direction and position of the radio wave emission source visualized by the visualization means, estimates the distance to the radio wave emission source based on the determination result, and calculates the emission radio wave from the estimated distance. An ETC communication monitoring apparatus characterized by calculating strength .
前記ETCアンテナから発射される電波を受信する受信し、前記受信された電波の周波数を特定し、前記特定された周波数の電波発射源の位置を判別し、その判別結果に基づいて前記電波発射源での発射電波の強度を計算し、前記電波発射源を可視化し、前記可視化された電波発射源の位置を表示する際に、
前記電波強度計算として、前記可視化された電波発射源の方向及び位置を判別し、判別結果に基づいて前記電波発射源までの距離を推定し、その推定距離から前記発射電波の強度を計算する処理をコンピュータに実行させることを特徴とするETC通信監視方法。 Applied to an ETC communication monitoring device that monitors the communication status of radio waves emitted from an ETC antenna mounted on a vehicle in an automatic toll collection system (hereinafter referred to as ETC: Electronic Toll Collection System) lane ,
The radio wave emitted from the ETC antenna is received and received, the frequency of the received radio wave is specified, the position of the radio wave emission source of the specified frequency is determined, and the radio wave emission source is determined based on the determination result When calculating the intensity of the emitted radio wave, visualizing the radio wave emission source, and displaying the position of the visualized radio wave emission source,
Processing for determining the direction and position of the visualized radio wave emission source as the radio wave intensity calculation, estimating the distance to the radio wave emission source based on the discrimination result, and calculating the intensity of the emission radio wave from the estimated distance ETC communication monitoring method, characterized in that a computer is executed .
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