特許 5992272 通信装置および車載器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5992272

(24)【登録日】2016年8月26日

(45)【発行日】2016年9月14日

(54)【発明の名称】通信装置および車載器

(51)【国際特許分類】

   G07B 15/00 20110101AFI20160901BHJP

   G08G 1/09 20060101ALI20160901BHJP

   G08G 1/16 20060101ALI20160901BHJP

【ＦＩ】

   G07B15/00 L

   G07B15/00 510

   G08G1/09 F

   G08G1/16 A

【請求項の数】6

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2012-202252(P2012-202252)

(22)【出願日】2012年9月14日

(65)【公開番号】特開2014-56534(P2014-56534A)

(43)【公開日】2014年3月27日

【審査請求日】2015年3月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】特許業務法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】溝口 晶子

(72)【発明者】

【氏名】中川 淳

(72)【発明者】

【氏名】末木 信之

【審査官】 佐々木 一浩

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２４３０４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１０９４６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２４９５８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１６５７２８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０７Ｂ １５／００

Ｇ０８Ｇ １／０９

Ｇ０８Ｇ １／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項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が異常となって前記先行の車両の通行を停止させた場合に、前記発光部からの注意喚起情報を含む可視光を発光させる車線サーバと、
を備えた通信装置。

【請求項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１に記載の通信装置。

【請求項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２に記載の通信装置。

【請求項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。

【請求項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４に記載の車載器。

【請求項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５に記載の車載器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、通信装置および車載器に関する。

【背景技術】

【0002】

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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５−８４７５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

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。

【課題を解決するための手段】

【0005】

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が異常となって先行の車両の通行を停止させた場合に、発光部からの注意喚起情報を含む可視光を発光させる。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】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】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】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】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】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】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。

【発明を実施するための形態】

【0007】

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。

【0008】

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。

【0009】

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。

【0010】

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。

【0011】

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。

【0012】

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。

【0013】

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。

【0014】

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。

【0015】

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。

【0016】

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。

【0017】

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。

【0018】

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。

【0019】

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。

【0020】

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。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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）。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。

【0034】

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。

【0035】

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。

【符号の説明】

【0036】

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

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】