JP5992272B2 - 通信装置および車載器 - Google Patents

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本発明の実施形態は、通信装置および車載器に関する。
有料道路の料金所に設置された料金所システムと有料道路を走行する車両に搭載された車載器との間で無線通信を行うことにより、車両の確認および料金の収受を自動で行うETC(Electronic Toll Collection)システムが用いられている。
特開2005−84750号公報
ところで、ETCシステムにおいては、有料道路を走行する車両と料金所システムとの間での無線通信が正常に行われない場合、車両を停止させて、人為により料金の収受を行う。その際、停止する先行の車両に続く後続の車両は、先行の車両に合わせて減速するか若しくは他の車線へと移動する必要があるが、先行の車両と料金所システムとの間での無線通信の異常は、先行の車両が停止してからでなければ判断するのが困難である。そのため、先行の車両が停止した際の先行の車両と後続の車両との車間が短いと、後続の車両が先行の車両に接触、追突する可能性がある。
実施形態の通信装置は、無線通信部と、発光部と、車線サーバと、を備える。無線通信部は、レーンに進入した先行の車両の車載器と無線通信を行う。発光部は、レーンに設置された、車両の通行に関する通行情報を含む可視光を発光する。車線サーバは、先行の車両が備える車載器との無線通信異常となって先行の車両の通行停止させ場合に、発光部からの注意喚起情報を含む可視光発光させる
図1は、本実施形態にかかる料金所システムの概略構成を示す図である。 図2は、本実施形態にかかる料金所システムおよび車載器の構成を示す図である。 図3は、本実施形態にかかる車線表示板および受光部の詳細な構成を示す図である。 図4は、本実施形態にかかる料金所システムによる注意喚起情報の送信処理の流れを示すフローチャートである。 図5は、本実施形態にかかる料金所システムにおいて注意喚起情報を送信する処理を説明するための図である。 図6は、本実施形態にかかる料金所システムにおいて後続の車両を有効レーンに誘導する例を示す図である。
以下、添付の図面を参照して、本実施形態にかかる通信装置および車載器について説明する。
図1は、本実施形態にかかる料金所システムの概略構成を示す図である。図2は、本実施形態にかかる料金所システムおよび車載器の構成を示す図である。図1に示すように、本実施形態にかかる料金所システム1は、例えば、有料道路の入場口および出場口など、車両C1,C2に搭載された車載器108との無線通信の通信結果に応じて車両C1,C2の通行を許可または停止させるゲートに設置される。本実施形態では、料金所システム1は、図1に示すように、無線通信部101、車線表示板102、車線サーバ103、車両検知器104,107、路側表示器105および発進制御装置106を備えている。
無線通信部101は、ETC用アンテナ101aを備え、当該ETC用アンテナ101aを介して、車両C1,C2に搭載された車載器108と無線通信(路車間通信)を行う。本実施形態では、無線通信部101は、ETC用アンテナ101aおよび車両C1,C2に搭載されたETC対応のアンテナ(図示しない)を介して、ETC対応の車載器108に挿入されたICカードの情報(以下、ICカード情報という)を読み取り、読み取ったICカード情報を車線サーバ103に送信する。
具体的には、無線通信部101は、ETC用アンテナ101aの設置箇所から約4m範囲内の無線通信範囲Aに進入した無線通信対象の先行の車両C1に搭載された車載器108と無線通信を行う。そして、無線通信部101は、車両C1に搭載された車載器108との無線通信によりICカード情報が読み取られた場合にはICカード情報を車線サーバ103に送信し、車両C1に搭載された車載器108との無線通信によりICカード情報が読み取られなかった場合には通信異常を表す通信異常信号を車線サーバ103に通知する。
車両検知器104,107は、料金所システム1に進入した車両C1,C2を検知する。本実施形態では、車両C1,C2の進行方向に向かって順に、車両検知器104および車両検知器107が設けられ、料金所システム1に進入した車両C1,C2を光学的に検知する装置である。そして、車両検知器104,107は、車両C1,C2が検知されたことを表す車両検知信号を、車線サーバ103に送信する。これにより、車線サーバ103は、車両検知信号に基づいて、路側表示器105の表示タイミングおよび発信制御装置106による発信制御バーの開閉タイミング等を制御する。
車線表示板102は、料金所システム1が設置された車線の上方に設けられ可視光を発光することにより、例えば、「閉鎖中」など、先行の車両C1の通行に関する通行情報を表示する。本実施形態では、車線表示板102は、料金所システム1が設置された車線の上方に設けられているが、可視光を発光可能な発光部として機能するものであれば、これに限定するものではなく、例えば、料金所システム1が設置された車線の路肩から可視光を発光する発光部を用いても良い。
また、車線表示板102は、先行の車両C1が備える車載器108との無線通信に異常が発生して先行の車両C1の通行が停止させられ車線サーバ103から注意喚起指示(後述する)が入力された場合に、可視光の発光を制御して、後続の車両C2に対して注意喚起情報を送信する可視光通信を行う通信装置として機能する。ここで、注意喚起情報は、例えば先行の車両C1との無線通信に異常があること、先行の車両C1が停止することなど、先行の車両C1に対する注意を喚起する情報である。
路側表示器105は、無線通信対象の先行の車両C1の運転者に対する情報の表示を行う。発進制御装置106は、無線通信部101による無線通信の通信結果に応じて先行の車両C1の通行を許可または停止させる。本実施形態では、発進制御装置106は、発進制御バーを備え、当該発進制御バーの開閉動作により、先行の車両C1の通行を許可または停止させる。
車線サーバ103は、無線通信部101により読み取ったICカード情報および通信異常信号に基づきETC対応の先行の車両C1の通行の可否を判定する。具体的には、車線サーバ103は、無線通信部101によりICカード情報が読み取られた場合には先行の車両C1の通行を許可し、無線通信部101から通信異常信号が通知された場合には先行の車両C1の通行を禁止する。そして、車線サーバ103は、先行の車両C1の通行の可否の判定結果および通行料金等の路側表示器105への表示を制御する。また、車線サーバ103は、先行の車両C1の通行の可否の判定結果(車載器108との無線通信の通信結果)に応じて、発進制御装置106による発進制御バーの開閉を制御する。
また、車線サーバ103は、無線通信部101から通信異常信号が通知されて先行の車両C1の通行を禁止すると判定した場合(すなわち、先行の車両C1に搭載された車載器108との無線通信に異常が発生して先行の車両C1の通行を停止させる場合)、車線表示板102に対して注意喚起指示を送信する。ここで、注意喚起指示は、車線表示板102に対して注意喚起情報の送信を指示する信号である。
次に、車両C1,C2に搭載された車載器108について説明する。図2に示すように、車載器108は、無線部108aおよび受光部108bを備えている。無線部108aは、ETC用アンテナ101aおよび車両C1,C2が備えるETC対応のアンテナ(図示しない)を介して、ICカード情報を送信する。
受光部108bは、車両C1,C2のフロントガラス若しくはダッシュボードなどに設けられ、車線表示板102からの可視光を受光する。本実施形態では、受光部108bは、車両C1,C2のフロントガラスまたはダッシュボードに設けられている。
図3は、本実施形態にかかる車線表示板および受光部の詳細な構成を示す図である。図3に示すように、車線表示板102は、LED(Light Emitting Diode)制御部102aおよび複数の発光素子102bを備えている。複数の発光素子102bには、LEDなど、注意喚起情報の送信に用いる色の可視光を発光する注意喚起用発光素子が含まれている。本実施形態では、複数の発光素子102bには、注意喚起用発光素子として、Yの可視光を発光する発光素子が含まれている。また、本実施形態では、複数の発光素子102bには、通行情報の表示用の発光素子として、RGBそれぞれの可視光を発光する発光素子が含まれている。Yの可視光を発光する注意喚起用発光素子は、RGBの可視光を発光する発光素子と並行して駆動して、通行情報の表示の明るさを上昇させる。
LED制御部102aは、車線サーバ103から注意喚起指示が入力された場合に、発光素子102bからの可視光の発光を制御して、後続の車両C2に対して注意喚起情報を送信する可視光通信を行う制御部として機能する。本実施形態では、LED制御部102aは、複数の発光素子102bのうち注意喚起用発光素子、すなわちYの可視光を発光する発光素子102bからの可視光の発光を制御する。言い換えると、LED制御部102aは、複数の発光素子102bのうち通行情報への影響が小さい色の発光素子102bからの可視光の発光を制御する。本実施形態では、LED制御部102aは、通行情報への影響が小さいYの可視光の発光を制御する。これにより、車線表示板102において表示したい通行情報の内容に影響を及ぼすことなくかつ明るさを上昇させつつ、可視光通信により注意喚起情報を送信することができる。なお、本実施形態では、LED制御部102aは、車線表示板102に搭載されているが、これに限定するものではなく、例えば車線サーバ103に搭載されていても良い。
車載器108が備える受光部108bは、車線表示板102から、注意喚起情報の送信に用いる色の可視光を受光するように、車両C1,C2のフロントガラスやダッシュボード等に設置されている。具体的には、受光部108bは、フィルタ108c、CCD(Charge Coupled Device)カメラ108d、画像処理部108eおよびデータ受信部108fを備えている。フィルタ108cは、車線表示板102からの可視光を受光するように設けられ、注意喚起情報の送信に用いる色の可視光を分離する。本実施形態では、フィルタ108cは、車両C1,C2の前方からの可視光を受光可能な態様で当該車両C1,C2のフロントガラス若しくはダッシュボードなどに設置され、車線表示板102からの可視光から、Yの可視光を分離する。
CCDカメラ108dは、車線表示板102からの可視光を受光するように設けられている。本実施形態では、CCDカメラ108dは、車両C1,C2の前方からの可視光を受光可能な態様で当該車両C1,C2のフロントガラス若しくはダッシュボードなどに設けられている。そして、CCDカメラ108dは、フィルタ108cにより分離された可視光を受光する。
画像処理部108eは、CCDカメラ108dにより撮像されたYの可視光のオンまたはオフに応じた点滅状態を抽出して1ビットの変調データを変換する。本実施形態では、受光部108bは、フィルタ108cによりYの可視光を分離しているが、これに限定するものではなく、フィルタ108cを用いずに、CCDカメラ108dにより受光した可視光から、画像処理部108eにおいてYの可視光のみを抽出しても良い。
データ受信部108fは、画像処理部108eにより変換された変調データから、注意喚起情報を復調する復調部として機能する。そして、車載器108は、データ受信部108fにより復調された注意喚起情報(例えば、「先行の車両異常」など)を画像または音声によって後続の車両C2の運転者に対して報知する。これにより、後続の車両C2の運転者が車両C2を減速したり、他の車線に進行方向を変更したりすることで、後続の車両C2と先行の車両C1との接触および衝突を防止することができる。
本実施形態では、受光部108bが車線表示板102から発光された可視光を受光するように、車両C1,C2のフロントガラスやダッシュボード等に設けられているが、少なくともフィルタ108cおよびCCDカメラ108dが、車線表示板102から発光された可視光を受光するように設けられていれば良く、画像処理部108eおよびデータ受信部108fは車載器108本体に設けられていても良い。その際、フィルタ108cおよびCCDカメラ108dは、例えば、車両C1,C2に搭載されたETC対応のアンテナ(図示しない)と一体化されていても良い。
ここで、図4〜6を用いて、本実施形態にかかる料金所システムにおいて注意喚起情報を送信する処理の流れについて説明する。図4は、本実施形態にかかる料金所システムによる注意喚起情報の送信処理の流れを示すフローチャートである。図5は、本実施形態にかかる料金所システムにおいて注意喚起情報を送信する処理を説明するための図である。図6は、本実施形態にかかる料金所システムにおいて後続の車両を有効レーンに誘導する例を示す図である。
車線表示板102が備えるLED制御部102aは、先行の車両C1に搭載された車載器108との無線通信が正常か否かを判断する(ステップS401)。LED制御部102aは、車線サーバ103から注意喚起指示が入力されるまでは、先行の車両C1に搭載された車載器108と無線通信部101との無線通信が正常に行われていると判断して(ステップS401:Yes)、複数の発光素子102bからの可視光の発光の制御は行わない。
一方、図5に示すように、先行の車両C1と無線通信部101との間での無線通信に異常が発生して、車線サーバ103から注意喚起指示が入力された場合、LED制御部102aは、先行の車両C1に搭載された車載器108と無線通信部101との無線通信に異常が発生して先行の車両C1の通行が停止された判断する(ステップS401:No)。そして、LED制御部102aは、図5に示すように、複数の発光素子102bから発光される可視光のうちYの可視光の発光を制御して、可視光通信領域Xに存在する後続の車両C2に対して注意喚起情報を送信する可視光通信を行う(ステップS402)。ここで、可視光通信領域Xは、車線表示板102から発光された可視光が届く範囲である。また、本実施形態では、LED制御部102aは、車線表示板102に対して通行情報「閉鎖中」を表示する(ステップS402)。
これにより、本実施形態にかかる料金所システム1によれば、図6に示すように、後続の車両C2の運転者が、先行の車両C1が無線通信部101と正常に無線通信できていないことを早期に知ることができるので、停止した先行の車両C1に対する後続の車両C2の接触や追突を防止することができる。また、無線通信の異常によって通行が停止させられた先行の車両C1に続く後続の車両C2を、他の車線(有効レーン)に誘導することもできるので、先行の車両C1の停止による渋滞を緩和することができる。
また、先行の車両C1に続く後続の車両C2に向けてのみ可視光を発光可能な発光部(車線表示板102)を用いて注意喚起情報を送信する可視光通信を行うことにより、無線通信の異常によって通行が停止させられた先行の車両C1と同じ車線を通行する後続の車両C2にのみ注意喚起情報を送信することができるので、先行の車両C1とは異なる車線を通行する他の車両が誤って注意喚起情報を受信することを防止できる。
なお、本実施形態の車線表示板102および車載器108で実行されるプログラムは、ROM(Read Only Memory)等に予め組み込まれて提供される。また、本実施形態の車線表示板102および車載器108で実行されるプログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでCD−ROM、フレキシブルディスク(FD)、CD−R、DVD(Digital Versatile Disk)等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成しても良い。
さらに、本実施形態の車線表示板102および車載器108で実行されるプログラムを、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成しても良い。また、本実施形態の車線表示板102および車載器108で実行されるプログラムをインターネット等のネットワーク経由で提供または配布するように構成しても良い。
本実施形態の車線表示板102で実行されるプログラムは、上述したLED制御部102aを含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはCPU(Central Processing Unit)が上記ROMから〜プログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、LED制御部102aが主記憶装置上に生成されるようになっている。
また、本実施形態の車載器108で実行されるプログラムは、上述した画像処理部108eおよびデータ受信部108fを含むモジュール構成となっており、実際のハードウェアとしてはCPU(Central Processing Unit)が上記ROMから〜プログラムを読み出して実行することにより上記各部が主記憶装置上にロードされ、画像処理部108eおよびデータ受信部108fが主記憶装置上に生成されるようになっている。
本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、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。この新規な実施形態は、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。この実施形態は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、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。
1 料金所システム
101 無線通信部
101a ETC用アンテナ
102 車線表示板
102a LED制御部
102b 発光素子
103 車線サーバ
104,107 車両検知器
105 路側表示器
106 発進制御装置
108 車載器
108a 無線部
108b 受光部
108c フィルタ
108d CCDカメラ
108e 画像処理部
108f データ受信部
A 無線通信範囲
C1,C2 車両
X 可視光通信領域

Claims (6)

  1. レーンに進入した先行の車両の車載器と無線通信を行う無線通信部と、
    前記レーンに設置され、車両の通行に関する通行情報を含む可視光を発光する発光部と、
    前記先行の車両が備える車載器との無線通信異常となって前記先行の車両の通行停止させ場合に、前記発光部からの注意喚起情報を含む可視光発光させる車線サーバと、
    を備えた通信装置。
  2. 前記発光部は、前記注意喚起情報の送信に用いる色の可視光を発光する注意喚起用発光素子を含む複数の発光素子を有し、
    前記車線サーバは、前記注意喚起用発光素子からの可視光の発光を制御する請求項に記載の通信装置。
  3. 前記注意喚起用発光素子は、Yの可視光を発光する請求項に記載の通信装置。
  4. レーンに設置された無線通信部と無線通信を行うための無線部と、
    先行の車両が、前記レーンに設置された表示器から、前記無線部との無線通信に異常が発生して停止させられた場合に、前記先行の車両に対する注意を喚起する注意喚起情報の送信に用いる色の可視光を受光するように設けられる受光部と、
    前記受光部により受光した可視光から、前記注意喚起情報を復調する復調部と、
    を備えた車載器。
  5. 前記受光部は、前記表示器からの可視光から前記注意喚起情報の送信に用いる色の可視光を分離するフィルタを有し、前記フィルタにより分離された色の可視光を受光する請求項に記載の車載器。
  6. 前記フィルタは、前記表示器からの可視光から、Yの可視光を分離する請求項に記載の車載器。
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