ＥＴＣ通信エリア多点同時測定装置
【課題】ＥＴＣ通信エリア内の電界強度を正確に測定する。
【解決手段】車両１０には、電子制御ユニット１１、測定装置２０等が搭載される。測定装置２０は、ＥＴＣ通信用の路側無線装置から送信される電波をそれぞれ受信する複数の受信用アンテナ２１を備える。それぞれの受信用アンテナ２１は、車両１０の走行方向の先端部１２に、車両１０の幅方向に並べて設置される。また、測定装置２０は、検出部２５、測定部２６、記憶部２７を備える。検出部２５は、所定の時点における車両１０の位置を検出し、検出データとして出力する。測定部２６は、上記所定の時点でそれぞれの受信用アンテナ２１により受信された電波を測定し、測定データとして出力する。記憶部２７は、検出部２５から出力される検出データと測定部２６から出力される測定データとを対応付けて記憶する。
【解決手段】車両１０には、電子制御ユニット１１、測定装置２０等が搭載される。測定装置２０は、ＥＴＣ通信用の路側無線装置から送信される電波をそれぞれ受信する複数の受信用アンテナ２１を備える。それぞれの受信用アンテナ２１は、車両１０の走行方向の先端部１２に、車両１０の幅方向に並べて設置される。また、測定装置２０は、検出部２５、測定部２６、記憶部２７を備える。検出部２５は、所定の時点における車両１０の位置を検出し、検出データとして出力する。測定部２６は、上記所定の時点でそれぞれの受信用アンテナ２１により受信された電波を測定し、測定データとして出力する。記憶部２７は、検出部２５から出力される検出データと測定部２６から出力される測定データとを対応付けて記憶する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定装置に関するものである。本発明は、特に、ＥＴＣ（登録商標）（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ・Ｔｏｌｌ・Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）通信エリア多点同時測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＥＴＣ／ＤＳＲＣ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ・Ｓｈｏｒｔ・Ｒａｎｇｅ・Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）路側無線装置（「路側機」ともいう）の電界強度分布を測定するために使用する測定装置として、電界強度の計測器を専用の手押しの台車に搭載する「台車タイプ」（例えば、特許文献１参照）と、電界強度の計測器を車両に搭載する「車載タイプ」（例えば、特許文献２，３参照）との２種類がある。運用状態の路側無線装置の電界強度分布を測定する場合、台車タイプの測定装置では、道路の交通規制を行わなければ測定を実施することができない。一方、車載タイプの測定装置では、道路の交通規制を行わずに測定を実施することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−９６７８６号公報
【特許文献２】特開２００９−１６４８７６号公報
【特許文献３】特開２０１１−２２８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の車載タイプの測定装置では、アンテナの取り付け位置が、車両上部に設置したキャリア又は車内のダッシュボードである。そのため、車両のボディ（ボンネット等）による電波反射や車両のフロントガラスによる減衰等の影響が大きく、正確な値を測定することが難しいという課題があった。
【０００５】
また、ＥＴＣの規格では、路側機と車載器とが通信を行う通信エリアが地上高１メートルで規定されているため、アンテナを地上高１メートルに設置して測定を実施する必要がある。しかし、アンテナをキャリアに取り付ける場合に高さを１メートルとすることは困難であり、また、アンテナをダッシュボードに取り付ける場合には車両の高さに依存するため、高さの調整は困難であるという課題があった。
【０００６】
また、ＥＴＣの料金所では、通常、車両の先端が通信エリアに入った瞬間から路側無線装置が電波を放射し、車両の先端が通信エリアから出た瞬間に路側無線装置が電波を停止する。そのため、アンテナの取り付け位置がキャリアやダッシュボードであると、車両の先端より後方で受信した電波が測定対象となるため、正確に通信エリア内の電界強度を測定することができないという課題があった。
【０００７】
本発明は、例えば、ＥＴＣ通信エリア内の電界強度を正確に測定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一の態様に係るＥＴＣ通信エリア多点同時測定装置は、
車両のフロントバンパーの前端と前記車両のフロントバンパー及びボディの境界から約０．５メートル後方の位置との間である前記車両の走行方向の先端部において、前記車両の下端から約１メートルの位置に、前記車両の幅方向に並べて設置される複数のアンテナであって、路上の第１地点に設置された車両検知器が前記車両の走行方向の先端部を検知する第１時点で電波の送信を開始し路上の第２地点に設置された別の車両検知器が前記車両の走行方向の先端部を検知する第２時点で前記電波の送信を停止するＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ・Ｔｏｌｌ・Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）通信用の路側無線装置から、前記電波をそれぞれ受信する複数のアンテナと、
前記第１時点と前記第２時点との間の複数の時点における前記車両の位置を検出し、検出データとして出力する検出部と、
前記複数の時点で前記複数のアンテナにより受信された電波を測定し、測定データとして出力する測定部と、
前記検出部から出力される検出データと前記測定部から出力される測定データとを対応付けて記憶する記憶部とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一の態様によれば、ＥＴＣ通信エリア多点同時測定装置が、車両の走行方向の先端部に複数のアンテナを備えることにより、ＥＴＣ通信エリア内の電界強度を正確に測定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】車両に搭載された、実施の形態１に係る測定装置の構成を示す図。
【図２】実施の形態１における車両への受信用アンテナの取り付け例を示す図。
【図３】実施の形態１及び従来においてアンテナにより受信される電波を比較した図。
【図４】実施の形態１における通信エリアと測定エリアとの関係を示す図。
【図５】従来における通信エリアと測定エリアとの関係を示す図。
【図６】実施の形態１に係る測定装置の動作の一例を示すフローチャート。
【図７】実施の形態１における電界強度の測定結果の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、車両１０に搭載された、本実施の形態に係る測定装置２０の構成を示す図である。図２は、車両１０への受信用アンテナ２１の取り付け例を示す図である。
【００１３】
図１において、車両１０には、電子制御ユニット１１、測定装置２０等が搭載されている。
【００１４】
電子制御ユニット１１は、車両１０の内部に搭載されている。電子制御ユニット１１は、例えば、車輪の回転を検出し、車輪の回転に応じた車速パルスを生成して処理装置２２に入力する。
【００１５】
測定装置２０は、受信用アンテナ２１、処理装置２２、操作用ＰＣ２３（パーソナルコンピュータ）、操作用コントローラ２４を備える。なお、操作用ＰＣ２３は、車両１０の外部に設置されてもよい。
【００１６】
受信用アンテナ２１は、アンテナの一例であり、車両１０の走行方向の先端部１２に少なくとも１つ設置される。受信用アンテナ２１は、ＥＴＣ通信用の路側無線装置から送信される電波を受信する。
【００１７】
本実施の形態において、車両１０の先端部１２とは、車両１０のフロントバンパー１３の前端と、車両１０のフロントバンパー１３及びボディ１４の境界からＤメートル後方の位置との間の部分をいう。Ｄは、最長で約０．５（５０センチメートル）とし、望ましくは約０．３（３０センチメートル）、より望ましくは約０．２（２０センチメートル）とする。
【００１８】
本実施の形態では、複数の受信用アンテナ２１が、車両１０の先端部１２に、車両１０の幅方向に並べて設置される。これにより、通信エリアにおける電波の多点同時測定を実施することが可能となる。
【００１９】
図２の例では、５つの受信用アンテナ２１が、車両１０の先端部１２に、車両１０の幅方向に等間隔に並ぶように取り付けられている。それぞれの受信用アンテナ２１は、幅Ｗセンチメートル×長さＬセンチメートルであり、車両１０の下端から（即ち、地上高）Ｈメートルの位置に設置されている。Ｈは、約１（メートル）とすることが望ましい。Ｗは、例えば９（センチメートル）、Ｌは、例えば１５（センチメートル）である。この場合、受信用アンテナ２１を水平方向から１５度傾けて取り付けるとすると、車両１０の走行方向において受信用アンテナ２１の後端の位置が受信用アンテナ２１の前端の位置から約１４．５センチメートル（＝１５・ｃｏｓ１５°）後方にくることになる。なお、ここでは、受信用アンテナ２１の奥行（厚さ）は考慮していない。
【００２０】
受信用アンテナ２１の前端及び後端の位置は、車両１０のフロントバンパー１３やボディ１４の形状等に合わせて適宜調整すればよい。例えば、受信用アンテナ２１をフロントバンパー１３の前端とボンネット先端（即ち、ボディ１４の前端）との間に取り付けてもよく、この場合、受信用アンテナ２１の後端がボンネットより前方にくることになる。あるいは、例えば、受信用アンテナ２１をボンネット上でボンネット先端ぎりぎりに取り付けてもよく、この場合、受信用アンテナ２１の前端がボンネット先端、受信用アンテナ２１の後端がボンネット先端から約１４．５センチメートル後方の位置にくることになる。あるいは、例えば、受信用アンテナ２１をボンネット内側に取り付けてもよく、この場合、受信用アンテナ２１の前端がボンネット先端より後方にくることになる。なお、受信用アンテナ２１をボンネット内側に取り付ける場合は、ボンネットを、電波を通しやすい材質のものに交換する必要がある。また、受信用アンテナ２１をフロントバンパー１３の前端とボンネット先端との間やボンネット上に取り付ける場合に、受信用アンテナ２１を、電波を通しやすい材質の保護用カバーで覆ってもよい。
【００２１】
それぞれの受信用アンテナ２１は、ケーブル２８を介して処理装置２２と接続される。５つの受信用アンテナ２１のうち、中央より車両１０の走行方向に向かって右側の２つの受信用アンテナ２１は、その左側面にケーブル２８が接続されている。そして、中央より車両１０の走行方向に向かって左側の２つの受信用アンテナ２１は、その右側面にケーブル２８が接続されている。中央の受信用アンテナ２１は、左側面にケーブル２８が接続されているが、右側面にケーブル２８が接続されていてもよい。それぞれの受信用アンテナ２１から延びるケーブル２８は、車両１０のボディ１４（例えば、ボンネット）にあけられた穴からボディ１４の内側へと引き込まれ、束ねられて処理装置２２まで繋げられている。
【００２２】
このように、本実施の形態では、複数の受信用アンテナ２１が、なるべく左右対称になるように設置される。つまり、１つの受信用アンテナ２１及び当該１つの受信用アンテナ２１より右側の受信用アンテナ２１は、左方向からケーブル２８が接続され、当該１つの受信用アンテナ２１より左側の受信用アンテナ２１は、右方向からケーブル２８が接続される。これにより、ボディ１４の内側でケーブル２８を束ねやすくなる。また、ケーブル２８が車両１０の幅方向において外側に出っ張らなくなるため、受信用アンテナ２１を車両１０の左右両端まで設置することができ、車両１０の幅方向における測定範囲を広くすることができる。こういった効果は、特に、曲がりにくい材質のケーブル２８（同軸ケーブル等）を使用する場合に顕著となる。
【００２３】
それぞれの受信用アンテナ２１は、ＥＴＣの料金所に設置された路側無線装置から送信される電波を受信する。
【００２４】
処理装置２２は、車両１０の内部に搭載されており、検出部２５、測定部２６、記憶部２７を備える。
【００２５】
検出部２５は、所定の時点における車両１０の位置を検出し、検出データとして出力する。本実施の形態において、検出部２５は、電子制御ユニット１１から入力される車速パルスをカウントすることにより車両１０の位置を検出する。なお、検出部２５は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ・Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ・Ｓｙｓｔｅｍ）や準天頂衛星システムを利用して車両１０の位置を検出したり、その他の方式を利用して車両１０の位置を検出したりしてもよい。
【００２６】
測定部２６は、上記所定の時点でそれぞれの受信用アンテナ２１により受信された電波を測定し、測定データとして出力する。本実施の形態において、測定部２６は、上記所定の時点でそれぞれの受信用アンテナ２１により受信された電波の電界強度を測定し、測定値のデジタルデータを測定データとして出力する。なお、測定部２６は、上記所定の時点でそれぞれの受信用アンテナ２１により受信された電波のアナログデータを測定データとして出力してもよい。
【００２７】
記憶部２７は、メモリやテープ等であり、検出部２５から出力される検出データと測定部２６から出力される測定データとを対応付けて記憶する。なお、記憶部２７は、取り付け及び取り外し可能な状態で、設置されていてもよい。また、測定部２６がアナログデータを測定データとして出力する場合は、当該出力されたアナログデータが、例えば記憶部２７の磁気テープに記録されるようにしてもよい。
【００２８】
なお、検出部２５、測定部２６、記憶部２７のいずれか又はその一部が、処理装置２２の代わりに、操作用ＰＣ２３に実装されてもよい。
【００２９】
操作用ＰＣ２３は、分析部の一例であり、図１に示す例では車両１０の内部に搭載されている。操作用ＰＣ２３は、処理装置２２の記憶部２７に記憶された検出データと測定データとから、車両１０の位置ごとの電波の特性を分析し、グラフ等として画面等に出力する。本実施の形態において、操作用ＰＣ２３は、車両１０の位置と電界強度との関係をグラフ化して画面表示する。
【００３０】
なお、上述した通り、操作用ＰＣ２３を車両１０の外部に設置してもよい。操作用ＰＣ２３を車両１０の外部に設置する場合は、記憶部２７を車両１０から取り外して利用する。例えば、取り外した記憶部２７を車両１０の外部に設置された操作用ＰＣ２３に接続して、記憶部２７に記憶された検出データと測定データとから、車両１０の位置ごとの電波の特性を分析し、グラフ等として画面等に出力する。あるいは、操作用ＰＣ２３を車両１０の外部に設置する場合は、処理装置２２の一部として、車両１０に通信部（図示していない）を設ける。例えば、無線通信機能を有する通信部を介して、記憶部２７に記憶された検出データと測定データとを車両１０の外部に設置された操作用ＰＣ２３に送信し、送信された検出データと測定データとから、車両１０の位置ごとの電波の特性を分析し、グラフ等として画面等に出力する。
【００３１】
図示していないが、処理装置２２、操作用ＰＣ２３は、プログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ・Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ・Ｕｎｉｔ）を備えている。ＣＰＵは、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ・Ｏｎｌｙ・Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ・Ａｃｃｅｓｓ・Ｍｅｍｏｒｙ）、その他のハードウェアデバイスを制御する。本実施の形態の説明において「〜部」として説明するものは、「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜工程」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。即ち、「〜部」として説明するものは、ＲＯＭに記憶されたファームウェアで実現されていても構わない。あるいは、「〜部」として説明するものは、ソフトウェアのみ、あるいは、素子、デバイス、基板、配線といったハードウェアのみで実現されていても構わない。あるいは、「〜部」として説明するものは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、あるいは、ソフトウェアとハードウェアとファームウェアとの組み合わせで実現されていても構わない。ファームウェアとソフトウェアは、プログラムとして、記録媒体に記憶される。プログラムはＣＰＵにより読み出され、ＣＰＵにより実行される。即ち、プログラムは、本実施の形態の説明で述べる「〜部」としてコンピュータを機能させるものである。あるいは、プログラムは、本実施の形態の説明で述べる「〜部」の手順や方法をコンピュータに実行させるものである。
【００３２】
操作用コントローラ２４は、操作部の一例であり、車両１０の内部に搭載されている。操作用コントローラ２４は、測定開始操作、測定終了操作、マーキング操作を受け付ける。操作用コントローラ２４は、例えば、各操作を受け付けるためのボタンを具備している。各操作の詳細については後述する。
【００３３】
上記のように、本実施の形態では、測定装置２０が、複数の受信用アンテナ２１を用いてＥＴＣ通信用の路側無線装置から送信される電波を受信し、処理装置２２を用いてそれぞれの受信用アンテナ２１により受信された電波の電界強度を測定する。つまり、測定装置２０が、ＥＴＣ通信エリア多点同時測定装置として機能する。なお、測定装置２０は、ＥＴＣ以外のＤＳＲＣシステムを測定対象としてもよいし、その他の無線通信方式を採用したシステムを測定対象としてもよい。
【００３４】
図３は、本実施の形態及び従来においてアンテナにより受信される電波を比較した図である。
【００３５】
図３に示すように、従来、アンテナがキャリアやダッシュボードに取り付けられる場合は、車体からの電波反射等の影響を受けやすかった。一方、本実施の形態では、受信用アンテナ２１が車両１０の先端部１２に取り付けられるため、車体が受信用アンテナ２１の後方に位置することになり、車体からの電波反射等の影響を受けにくい。よって、本実施の形態によれば、ＥＴＣの料金所に設置されるＥＴＣ／ＤＳＲＣ路側無線装置３０（ＥＴＣ通信用の路側無線装置）からの電波の電界強度を正確に測定することができる。
【００３６】
また、従来、アンテナがキャリアに取り付けられる場合は、アンテナの取り付け高さを１メートルに調整することができなかった。また、アンテナがダッシュボードに取り付けられる場合は、車種等によってアンテナの取り付け高さが決まってしまうため、アンテナの取り付け高さを１メートルに調整することが難しかった。一方、本実施の形態では、受信用アンテナ２１が車両１０の先端部１２に取り付けられるため、受信用アンテナ２１の取り付け高さを１メートルに調整することが容易にできる。よって、本実施の形態によれば、ＥＴＣの規格で定められた地上高１メートルの電界強度を正確に測定することができる。
【００３７】
図４は、本実施の形態における通信エリアと測定エリアとの関係を示す図である。図５は、従来における通信エリアと測定エリアとの関係を示す図である。
【００３８】
ＥＴＣの料金所では、通信エリアの始点（路上の第１地点）に車両検知器３１ａが設置され、通信エリアの終点（路上の第２地点）に別の車両検知器３１ｂが設置される。車両検知器３１ａ，３１ｂは、いずれも車両１０の先端部１２（例えば、バンパー）を検知する。ＥＴＣ／ＤＳＲＣ路側無線装置３０は、車両検知器３１ａが車両１０の先端部１２を検知する第１時点、即ち、車両１０の先端が通信エリアに入るタイミングで、電波の送信（放射）を開始する。そして、ＥＴＣ／ＤＳＲＣ路側無線装置３０は、車両検知器３１ｂが車両１０の先端部１２を検知する第２時点、即ち、車両１０の先端が通信エリアから出るタイミングで、電波の送信を停止する。
【００３９】
図５に示すように、従来、アンテナがキャリアに取り付けられる場合は、車両１０の先端より後方で受信した電波が測定対象となるため、正確に通信エリア内の電界強度を測定することができなかった。例えば、車両１０の先端が通信エリアを出た瞬間から電波が停止するが、この時点ではアンテナが通信エリアの終点に到達していないため、通信エリアの一部に電界強度を測定できない領域が生じてしまう。また、通信エリアと測定エリアとがずれるため、車両１０の位置と電界強度の測定結果との対応付けを行う際に、車両１０の位置を補正する必要が生じてしまう。これらの課題は、アンテナがダッシュボードに取り付けられる場合も同様に生じるものである。
【００４０】
一方、図４に示すように、本実施の形態では、受信用アンテナ２１が車両１０の先端部１２に取り付けられるため、正確に通信エリア内の電界強度を測定することができる。例えば、車両１０の先端が通信エリアを出た瞬間から電波が停止するが、この時点で受信用アンテナ２１が通信エリアの終点に到達するため、通信エリアの全域における電界強度を測定することができる。また、通信エリアと測定エリアとが一致するため、車両１０の位置と電界強度の測定結果との対応付けを容易に行うことができる。
【００４１】
以下では、測定装置２０の動作について説明する。
【００４２】
図６は、測定装置２０の動作の一例を示すフローチャートである。図７は、本実施の形態における電界強度の測定結果の一例を示す図である。
【００４３】
図６のステップＳ１１において、操作用コントローラ２４は、ユーザによる測定開始操作（例えば、ボタンを押下することにより行われる）を受け付けると、測定の開始を指示する信号を処理装置２２に入力する。ユーザは、任意のタイミングで測定開始操作を行ってよいが、ここでは、車両１０が車両検知器３１ａの手前を走行中に（例えば、約５メートル手前の位置で）測定開始操作を行うものとする。
【００４４】
図６のステップＳ１２において、処理装置２２は、測定の開始を指示する信号が操作用コントローラ２４から入力されると、検出部２５による車速パルスのカウントと測定部２６による電界強度の測定とを開始する。これ以降、検出部２５は、電子制御ユニット１１から一定時間ごとに入力される車速パルスの数をカウントし、カウントデータとしてリアルタイムに（例えば、電子制御ユニット１１から車速パルスが入力される度に）出力する。測定部２６は、受信用アンテナ２１ごとに、受信用アンテナ２１が受信したＥＴＣ／ＤＳＲＣ路側無線装置３０の電波の電界強度をデジタル値へ変換し、測定データとしてリアルタイムに出力する。記憶部２７は、検出部２５からカウントデータが出力される度に、カウントデータと、対応する時刻と、測定部２６から出力された受信用アンテナ２１ごとの測定データ（同時刻に受信用アンテナ２１が受信した電波の電界強度の測定値）とを記憶する。
【００４５】
図７に示すように、車両１０の先端部１２が車両検知器３１ａを通過する前は、ＥＴＣ／ＤＳＲＣ路側無線装置３０から電波が放射されておらず、受信用アンテナ２１がノイズしか受信しないため、ほとんど０に近い値が測定データとして記録される。車両１０の先端部１２が車両検知器３１ａを通過すると、それ以降、ＥＴＣ／ＤＳＲＣ路側無線装置３０から電波が放射され、受信用アンテナ２１が当該電波を受信するため、当該電波の電界強度の測定値（単位：ｄＢｍ）が測定データとして記録される。このとき、路面等による反射波の影響で、測定値にリップルが生じることがある。また、受信用アンテナ２１がＥＴＣ／ＤＳＲＣ路側無線装置３０の直下付近を移動するときには、ＥＴＣ／ＤＳＲＣ路側無線装置３０から放射されるビームのサイドローブの影響で、一旦小さくなった測定値が再び大きくなる。
【００４６】
図６のステップＳ１３において、操作用コントローラ２４は、ユーザによるマーキング操作（例えば、ボタンを押下することにより行われる）を受け付けると、マーキングを指示する信号を処理装置２２に入力する。ユーザは、車両１０が車両検知器３１ｂの位置（即ち、通信エリアの終点）を通過する際にマーキング操作を行う。
【００４７】
図６のステップＳ１４において、処理装置２２は、マーキングを指示する信号が操作用コントローラ２４から入力されると、記憶部２７にマーク情報を記録する。このとき、記憶部２７は、車両１０が車両検知器３１ｂの位置を通過した時刻を示すタイムスタンプ（時刻データや、タイムスタンプとして識別可能な識別信号）を、マーク情報として記憶する。
【００４８】
図７に示すように、車両１０の先端部１２が車両検知器３１ｂを通過した後は、ＥＴＣ／ＤＳＲＣ路側無線装置３０から電波が放射されておらず、受信用アンテナ２１がノイズしか受信しないため、ほとんど０に近い値が測定データとして記録される。
【００４９】
図６のステップＳ１５において、操作用コントローラ２４は、ユーザによる測定終了操作（例えば、ボタンを押下することにより行われる）を受け付けると、測定の終了を指示する信号を処理装置２２に入力する。ユーザは、任意のタイミングで測定終了操作を行ってよいが、ここでは、車両１０が車両検知器３１ｂの先を走行中に（例えば、約１０メートル先の位置で）測定終了操作を行うものとする。
【００５０】
図６のステップＳ１６において、処理装置２２は、測定の終了を指示する信号が操作用コントローラ２４から入力されると、検出部２５による車速パルスのカウントと測定部２６による電界強度の測定とを終了する。このとき、検出部２５は、記憶部２７に記憶されたカウントデータと測定データとの組み合わせごとに、対応する時刻（以下、「測定時刻」という）を記憶部２７から読み出す。また、検出部２５は、記憶部２７に記憶されたマーク情報によって示される時刻（以下、「マーキング時刻」という）に対応するカウントデータを記憶部２７から読み出す。検出部２５は、それぞれの測定時刻について、測定時刻とマーキング時刻との差分、及び、測定時刻に対応するカウントデータによって示される車速パルスの数とマーキング時刻に対応するカウントデータによって示される車速パルスの数との差分から、測定時刻における、車両検知器３１ｂの位置（即ち、通信エリアの終点）からの車両１０の相対位置を算出する。そして、検出部２５は、算出した車両１０の相対位置を示す検出データを出力する。即ち、検出部２５は、それぞれの測定時刻（所定の時点の一例）と操作用コントローラ２４によりマーキング操作が受け付けられた時刻との差分を計算し、計算した差分に基づき、それぞれの測定時刻における車両１０の位置として、車両検知器３１ｂの位置（所定の地点の一例）からの車両１０の相対位置を検出する。記憶部２７は、それぞれの測定時刻に対応する測定データと対応付けて、検出部２５から出力された検出データを記憶する。
【００５１】
図６のステップＳ１７において、操作用ＰＣ２３は、処理装置２２の記憶部２７に記憶された検出データと測定データとを参照して、車両１０の位置、即ち、受信用アンテナ２１の位置ごとの電界強度の測定値から、通信エリア内の受信電界強度分布を解析する。そして、操作用ＰＣ２３は、解析結果を、例えば図７に示すようなグラフとして画面表示する。
【００５２】
なお、操作用ＰＣ２３を車両１０の外部に設置する場合は、前述したように、記憶部２７を車両１０から取り外す。その後、取り外した記憶部２７を車両１０の外部に設置された操作用ＰＣ２３に接続し、記憶部２７に記憶された検出データと測定データとから、車両１０の位置ごとの電波の特性を分析し、例えば図７に示すようなグラフを画面表示する。あるいは、操作用ＰＣ２３を車両１０の外部に設置する場合は、前述したように、車両１０に設けた通信部を介して、記憶部２７に記憶された検出データと測定データとを車両１０の外部に設置された操作用ＰＣ２３に送信し、送信された検出データと測定データとから、車両１０の位置ごとの電波の特性を分析し、例えば図７に示すようなグラフを画面表示する。
【００５３】
以上説明したように、本実施の形態に係る測定装置２０は、車載タイプの測定器を用いたＥＴＣ路側無線装置の電界強度分布測定において、測定器のアンテナ位置及び構造を工夫することで、測定車両による電波反射の影響を減らし、より正確な位置の電界強度測定を行うことができるものである。
【００５４】
前述したように、従来、車載タイプの測定器を用いた電界強度測定装置では測定用アンテナを車内ダッシュボード上、もしくは、車両天井部に取り付けたキャリアに設置する方式がとられていた。しかし、このような方式では、車両天井部やボンネットでの反射波の影響やフロントガラスによる電波の減衰等の外乱により正確に電界強度を測定することは難しかった。また、アンテナ設置位置の関係により所望の高さ（地上高１メートル）での測定を行うことが困難であった。さらに、ＥＴＣ料金所では車両先端が通信エリアに進入した瞬間から電波が放射されるが、受信アンテナが車両先端に取り付けられていないため、正確に通信エリアでの電界強度を測定することができなかった。
【００５５】
これに対し、本実施の形態では、車両先端のバンパー付近に測定用アンテナを設置することにより、車体がアンテナ後方となるため、車体による反射波の影響を減らすことが可能である。また、アンテナを車両先端に取り付けるため、ＥＴＣ料金所の通信エリアでの電界強度を正確に測定することができ、実装時の調整によって設置高を所望の高さに調整することが可能である。また、アンテナと測定器本体を接続する配線をアンテナの左右方向の２種類とすることで車両実装しやすい構造となっている。
【００５６】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１０ 車両、１１ 電子制御ユニット、１２ 先端部、１３ フロントバンパー、１４ ボディ、２０ 測定装置、２１ 受信用アンテナ、２２ 処理装置、２３ 操作用ＰＣ、２４ 操作用コントローラ、２５ 検出部、２６ 測定部、２７ 記憶部、２８ ケーブル、３０ ＥＴＣ／ＤＳＲＣ路側無線装置、３１ａ，３１ｂ 車両検知器。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、測定装置に関するものである。本発明は、特に、ＥＴＣ（登録商標）（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ・Ｔｏｌｌ・Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）通信エリア多点同時測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＥＴＣ／ＤＳＲＣ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ・Ｓｈｏｒｔ・Ｒａｎｇｅ・Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）路側無線装置（「路側機」ともいう）の電界強度分布を測定するために使用する測定装置として、電界強度の計測器を専用の手押しの台車に搭載する「台車タイプ」（例えば、特許文献１参照）と、電界強度の計測器を車両に搭載する「車載タイプ」（例えば、特許文献２，３参照）との２種類がある。運用状態の路側無線装置の電界強度分布を測定する場合、台車タイプの測定装置では、道路の交通規制を行わなければ測定を実施することができない。一方、車載タイプの測定装置では、道路の交通規制を行わずに測定を実施することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−９６７８６号公報
【特許文献２】特開２００９−１６４８７６号公報
【特許文献３】特開２０１１−２２８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の車載タイプの測定装置では、アンテナの取り付け位置が、車両上部に設置したキャリア又は車内のダッシュボードである。そのため、車両のボディ（ボンネット等）による電波反射や車両のフロントガラスによる減衰等の影響が大きく、正確な値を測定することが難しいという課題があった。
【０００５】
また、ＥＴＣの規格では、路側機と車載器とが通信を行う通信エリアが地上高１メートルで規定されているため、アンテナを地上高１メートルに設置して測定を実施する必要がある。しかし、アンテナをキャリアに取り付ける場合に高さを１メートルとすることは困難であり、また、アンテナをダッシュボードに取り付ける場合には車両の高さに依存するため、高さの調整は困難であるという課題があった。
【０００６】
また、ＥＴＣの料金所では、通常、車両の先端が通信エリアに入った瞬間から路側無線装置が電波を放射し、車両の先端が通信エリアから出た瞬間に路側無線装置が電波を停止する。そのため、アンテナの取り付け位置がキャリアやダッシュボードであると、車両の先端より後方で受信した電波が測定対象となるため、正確に通信エリア内の電界強度を測定することができないという課題があった。
【０００７】
本発明は、例えば、ＥＴＣ通信エリア内の電界強度を正確に測定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一の態様に係るＥＴＣ通信エリア多点同時測定装置は、
車両のフロントバンパーの前端と前記車両のフロントバンパー及びボディの境界から約０．５メートル後方の位置との間である前記車両の走行方向の先端部において、前記車両の下端から約１メートルの位置に、前記車両の幅方向に並べて設置される複数のアンテナであって、路上の第１地点に設置された車両検知器が前記車両の走行方向の先端部を検知する第１時点で電波の送信を開始し路上の第２地点に設置された別の車両検知器が前記車両の走行方向の先端部を検知する第２時点で前記電波の送信を停止するＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ・Ｔｏｌｌ・Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）通信用の路側無線装置から、前記電波をそれぞれ受信する複数のアンテナと、
前記第１時点と前記第２時点との間の複数の時点における前記車両の位置を検出し、検出データとして出力する検出部と、
前記複数の時点で前記複数のアンテナにより受信された電波を測定し、測定データとして出力する測定部と、
前記検出部から出力される検出データと前記測定部から出力される測定データとを対応付けて記憶する記憶部とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の一の態様によれば、ＥＴＣ通信エリア多点同時測定装置が、車両の走行方向の先端部に複数のアンテナを備えることにより、ＥＴＣ通信エリア内の電界強度を正確に測定することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】車両に搭載された、実施の形態１に係る測定装置の構成を示す図。
【図２】実施の形態１における車両への受信用アンテナの取り付け例を示す図。
【図３】実施の形態１及び従来においてアンテナにより受信される電波を比較した図。
【図４】実施の形態１における通信エリアと測定エリアとの関係を示す図。
【図５】従来における通信エリアと測定エリアとの関係を示す図。
【図６】実施の形態１に係る測定装置の動作の一例を示すフローチャート。
【図７】実施の形態１における電界強度の測定結果の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、車両１０に搭載された、本実施の形態に係る測定装置２０の構成を示す図である。図２は、車両１０への受信用アンテナ２１の取り付け例を示す図である。
【００１３】
図１において、車両１０には、電子制御ユニット１１、測定装置２０等が搭載されている。
【００１４】
電子制御ユニット１１は、車両１０の内部に搭載されている。電子制御ユニット１１は、例えば、車輪の回転を検出し、車輪の回転に応じた車速パルスを生成して処理装置２２に入力する。
【００１５】
測定装置２０は、受信用アンテナ２１、処理装置２２、操作用ＰＣ２３（パーソナルコンピュータ）、操作用コントローラ２４を備える。なお、操作用ＰＣ２３は、車両１０の外部に設置されてもよい。
【００１６】
受信用アンテナ２１は、アンテナの一例であり、車両１０の走行方向の先端部１２に少なくとも１つ設置される。受信用アンテナ２１は、ＥＴＣ通信用の路側無線装置から送信される電波を受信する。
【００１７】
本実施の形態において、車両１０の先端部１２とは、車両１０のフロントバンパー１３の前端と、車両１０のフロントバンパー１３及びボディ１４の境界からＤメートル後方の位置との間の部分をいう。Ｄは、最長で約０．５（５０センチメートル）とし、望ましくは約０．３（３０センチメートル）、より望ましくは約０．２（２０センチメートル）とする。
【００１８】
本実施の形態では、複数の受信用アンテナ２１が、車両１０の先端部１２に、車両１０の幅方向に並べて設置される。これにより、通信エリアにおける電波の多点同時測定を実施することが可能となる。
【００１９】
図２の例では、５つの受信用アンテナ２１が、車両１０の先端部１２に、車両１０の幅方向に等間隔に並ぶように取り付けられている。それぞれの受信用アンテナ２１は、幅Ｗセンチメートル×長さＬセンチメートルであり、車両１０の下端から（即ち、地上高）Ｈメートルの位置に設置されている。Ｈは、約１（メートル）とすることが望ましい。Ｗは、例えば９（センチメートル）、Ｌは、例えば１５（センチメートル）である。この場合、受信用アンテナ２１を水平方向から１５度傾けて取り付けるとすると、車両１０の走行方向において受信用アンテナ２１の後端の位置が受信用アンテナ２１の前端の位置から約１４．５センチメートル（＝１５・ｃｏｓ１５°）後方にくることになる。なお、ここでは、受信用アンテナ２１の奥行（厚さ）は考慮していない。
【００２０】
受信用アンテナ２１の前端及び後端の位置は、車両１０のフロントバンパー１３やボディ１４の形状等に合わせて適宜調整すればよい。例えば、受信用アンテナ２１をフロントバンパー１３の前端とボンネット先端（即ち、ボディ１４の前端）との間に取り付けてもよく、この場合、受信用アンテナ２１の後端がボンネットより前方にくることになる。あるいは、例えば、受信用アンテナ２１をボンネット上でボンネット先端ぎりぎりに取り付けてもよく、この場合、受信用アンテナ２１の前端がボンネット先端、受信用アンテナ２１の後端がボンネット先端から約１４．５センチメートル後方の位置にくることになる。あるいは、例えば、受信用アンテナ２１をボンネット内側に取り付けてもよく、この場合、受信用アンテナ２１の前端がボンネット先端より後方にくることになる。なお、受信用アンテナ２１をボンネット内側に取り付ける場合は、ボンネットを、電波を通しやすい材質のものに交換する必要がある。また、受信用アンテナ２１をフロントバンパー１３の前端とボンネット先端との間やボンネット上に取り付ける場合に、受信用アンテナ２１を、電波を通しやすい材質の保護用カバーで覆ってもよい。
【００２１】
それぞれの受信用アンテナ２１は、ケーブル２８を介して処理装置２２と接続される。５つの受信用アンテナ２１のうち、中央より車両１０の走行方向に向かって右側の２つの受信用アンテナ２１は、その左側面にケーブル２８が接続されている。そして、中央より車両１０の走行方向に向かって左側の２つの受信用アンテナ２１は、その右側面にケーブル２８が接続されている。中央の受信用アンテナ２１は、左側面にケーブル２８が接続されているが、右側面にケーブル２８が接続されていてもよい。それぞれの受信用アンテナ２１から延びるケーブル２８は、車両１０のボディ１４（例えば、ボンネット）にあけられた穴からボディ１４の内側へと引き込まれ、束ねられて処理装置２２まで繋げられている。
【００２２】
このように、本実施の形態では、複数の受信用アンテナ２１が、なるべく左右対称になるように設置される。つまり、１つの受信用アンテナ２１及び当該１つの受信用アンテナ２１より右側の受信用アンテナ２１は、左方向からケーブル２８が接続され、当該１つの受信用アンテナ２１より左側の受信用アンテナ２１は、右方向からケーブル２８が接続される。これにより、ボディ１４の内側でケーブル２８を束ねやすくなる。また、ケーブル２８が車両１０の幅方向において外側に出っ張らなくなるため、受信用アンテナ２１を車両１０の左右両端まで設置することができ、車両１０の幅方向における測定範囲を広くすることができる。こういった効果は、特に、曲がりにくい材質のケーブル２８（同軸ケーブル等）を使用する場合に顕著となる。
【００２３】
それぞれの受信用アンテナ２１は、ＥＴＣの料金所に設置された路側無線装置から送信される電波を受信する。
【００２４】
処理装置２２は、車両１０の内部に搭載されており、検出部２５、測定部２６、記憶部２７を備える。
【００２５】
検出部２５は、所定の時点における車両１０の位置を検出し、検出データとして出力する。本実施の形態において、検出部２５は、電子制御ユニット１１から入力される車速パルスをカウントすることにより車両１０の位置を検出する。なお、検出部２５は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ・Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ・Ｓｙｓｔｅｍ）や準天頂衛星システムを利用して車両１０の位置を検出したり、その他の方式を利用して車両１０の位置を検出したりしてもよい。
【００２６】
測定部２６は、上記所定の時点でそれぞれの受信用アンテナ２１により受信された電波を測定し、測定データとして出力する。本実施の形態において、測定部２６は、上記所定の時点でそれぞれの受信用アンテナ２１により受信された電波の電界強度を測定し、測定値のデジタルデータを測定データとして出力する。なお、測定部２６は、上記所定の時点でそれぞれの受信用アンテナ２１により受信された電波のアナログデータを測定データとして出力してもよい。
【００２７】
記憶部２７は、メモリやテープ等であり、検出部２５から出力される検出データと測定部２６から出力される測定データとを対応付けて記憶する。なお、記憶部２７は、取り付け及び取り外し可能な状態で、設置されていてもよい。また、測定部２６がアナログデータを測定データとして出力する場合は、当該出力されたアナログデータが、例えば記憶部２７の磁気テープに記録されるようにしてもよい。
【００２８】
なお、検出部２５、測定部２６、記憶部２７のいずれか又はその一部が、処理装置２２の代わりに、操作用ＰＣ２３に実装されてもよい。
【００２９】
操作用ＰＣ２３は、分析部の一例であり、図１に示す例では車両１０の内部に搭載されている。操作用ＰＣ２３は、処理装置２２の記憶部２７に記憶された検出データと測定データとから、車両１０の位置ごとの電波の特性を分析し、グラフ等として画面等に出力する。本実施の形態において、操作用ＰＣ２３は、車両１０の位置と電界強度との関係をグラフ化して画面表示する。
【００３０】
なお、上述した通り、操作用ＰＣ２３を車両１０の外部に設置してもよい。操作用ＰＣ２３を車両１０の外部に設置する場合は、記憶部２７を車両１０から取り外して利用する。例えば、取り外した記憶部２７を車両１０の外部に設置された操作用ＰＣ２３に接続して、記憶部２７に記憶された検出データと測定データとから、車両１０の位置ごとの電波の特性を分析し、グラフ等として画面等に出力する。あるいは、操作用ＰＣ２３を車両１０の外部に設置する場合は、処理装置２２の一部として、車両１０に通信部（図示していない）を設ける。例えば、無線通信機能を有する通信部を介して、記憶部２７に記憶された検出データと測定データとを車両１０の外部に設置された操作用ＰＣ２３に送信し、送信された検出データと測定データとから、車両１０の位置ごとの電波の特性を分析し、グラフ等として画面等に出力する。
【００３１】
図示していないが、処理装置２２、操作用ＰＣ２３は、プログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ・Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ・Ｕｎｉｔ）を備えている。ＣＰＵは、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ・Ｏｎｌｙ・Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ・Ａｃｃｅｓｓ・Ｍｅｍｏｒｙ）、その他のハードウェアデバイスを制御する。本実施の形態の説明において「〜部」として説明するものは、「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜工程」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。即ち、「〜部」として説明するものは、ＲＯＭに記憶されたファームウェアで実現されていても構わない。あるいは、「〜部」として説明するものは、ソフトウェアのみ、あるいは、素子、デバイス、基板、配線といったハードウェアのみで実現されていても構わない。あるいは、「〜部」として説明するものは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、あるいは、ソフトウェアとハードウェアとファームウェアとの組み合わせで実現されていても構わない。ファームウェアとソフトウェアは、プログラムとして、記録媒体に記憶される。プログラムはＣＰＵにより読み出され、ＣＰＵにより実行される。即ち、プログラムは、本実施の形態の説明で述べる「〜部」としてコンピュータを機能させるものである。あるいは、プログラムは、本実施の形態の説明で述べる「〜部」の手順や方法をコンピュータに実行させるものである。
【００３２】
操作用コントローラ２４は、操作部の一例であり、車両１０の内部に搭載されている。操作用コントローラ２４は、測定開始操作、測定終了操作、マーキング操作を受け付ける。操作用コントローラ２４は、例えば、各操作を受け付けるためのボタンを具備している。各操作の詳細については後述する。
【００３３】
上記のように、本実施の形態では、測定装置２０が、複数の受信用アンテナ２１を用いてＥＴＣ通信用の路側無線装置から送信される電波を受信し、処理装置２２を用いてそれぞれの受信用アンテナ２１により受信された電波の電界強度を測定する。つまり、測定装置２０が、ＥＴＣ通信エリア多点同時測定装置として機能する。なお、測定装置２０は、ＥＴＣ以外のＤＳＲＣシステムを測定対象としてもよいし、その他の無線通信方式を採用したシステムを測定対象としてもよい。
【００３４】
図３は、本実施の形態及び従来においてアンテナにより受信される電波を比較した図である。
【００３５】
図３に示すように、従来、アンテナがキャリアやダッシュボードに取り付けられる場合は、車体からの電波反射等の影響を受けやすかった。一方、本実施の形態では、受信用アンテナ２１が車両１０の先端部１２に取り付けられるため、車体が受信用アンテナ２１の後方に位置することになり、車体からの電波反射等の影響を受けにくい。よって、本実施の形態によれば、ＥＴＣの料金所に設置されるＥＴＣ／ＤＳＲＣ路側無線装置３０（ＥＴＣ通信用の路側無線装置）からの電波の電界強度を正確に測定することができる。
【００３６】
また、従来、アンテナがキャリアに取り付けられる場合は、アンテナの取り付け高さを１メートルに調整することができなかった。また、アンテナがダッシュボードに取り付けられる場合は、車種等によってアンテナの取り付け高さが決まってしまうため、アンテナの取り付け高さを１メートルに調整することが難しかった。一方、本実施の形態では、受信用アンテナ２１が車両１０の先端部１２に取り付けられるため、受信用アンテナ２１の取り付け高さを１メートルに調整することが容易にできる。よって、本実施の形態によれば、ＥＴＣの規格で定められた地上高１メートルの電界強度を正確に測定することができる。
【００３７】
図４は、本実施の形態における通信エリアと測定エリアとの関係を示す図である。図５は、従来における通信エリアと測定エリアとの関係を示す図である。
【００３８】
ＥＴＣの料金所では、通信エリアの始点（路上の第１地点）に車両検知器３１ａが設置され、通信エリアの終点（路上の第２地点）に別の車両検知器３１ｂが設置される。車両検知器３１ａ，３１ｂは、いずれも車両１０の先端部１２（例えば、バンパー）を検知する。ＥＴＣ／ＤＳＲＣ路側無線装置３０は、車両検知器３１ａが車両１０の先端部１２を検知する第１時点、即ち、車両１０の先端が通信エリアに入るタイミングで、電波の送信（放射）を開始する。そして、ＥＴＣ／ＤＳＲＣ路側無線装置３０は、車両検知器３１ｂが車両１０の先端部１２を検知する第２時点、即ち、車両１０の先端が通信エリアから出るタイミングで、電波の送信を停止する。
【００３９】
図５に示すように、従来、アンテナがキャリアに取り付けられる場合は、車両１０の先端より後方で受信した電波が測定対象となるため、正確に通信エリア内の電界強度を測定することができなかった。例えば、車両１０の先端が通信エリアを出た瞬間から電波が停止するが、この時点ではアンテナが通信エリアの終点に到達していないため、通信エリアの一部に電界強度を測定できない領域が生じてしまう。また、通信エリアと測定エリアとがずれるため、車両１０の位置と電界強度の測定結果との対応付けを行う際に、車両１０の位置を補正する必要が生じてしまう。これらの課題は、アンテナがダッシュボードに取り付けられる場合も同様に生じるものである。
【００４０】
一方、図４に示すように、本実施の形態では、受信用アンテナ２１が車両１０の先端部１２に取り付けられるため、正確に通信エリア内の電界強度を測定することができる。例えば、車両１０の先端が通信エリアを出た瞬間から電波が停止するが、この時点で受信用アンテナ２１が通信エリアの終点に到達するため、通信エリアの全域における電界強度を測定することができる。また、通信エリアと測定エリアとが一致するため、車両１０の位置と電界強度の測定結果との対応付けを容易に行うことができる。
【００４１】
以下では、測定装置２０の動作について説明する。
【００４２】
図６は、測定装置２０の動作の一例を示すフローチャートである。図７は、本実施の形態における電界強度の測定結果の一例を示す図である。
【００４３】
図６のステップＳ１１において、操作用コントローラ２４は、ユーザによる測定開始操作（例えば、ボタンを押下することにより行われる）を受け付けると、測定の開始を指示する信号を処理装置２２に入力する。ユーザは、任意のタイミングで測定開始操作を行ってよいが、ここでは、車両１０が車両検知器３１ａの手前を走行中に（例えば、約５メートル手前の位置で）測定開始操作を行うものとする。
【００４４】
図６のステップＳ１２において、処理装置２２は、測定の開始を指示する信号が操作用コントローラ２４から入力されると、検出部２５による車速パルスのカウントと測定部２６による電界強度の測定とを開始する。これ以降、検出部２５は、電子制御ユニット１１から一定時間ごとに入力される車速パルスの数をカウントし、カウントデータとしてリアルタイムに（例えば、電子制御ユニット１１から車速パルスが入力される度に）出力する。測定部２６は、受信用アンテナ２１ごとに、受信用アンテナ２１が受信したＥＴＣ／ＤＳＲＣ路側無線装置３０の電波の電界強度をデジタル値へ変換し、測定データとしてリアルタイムに出力する。記憶部２７は、検出部２５からカウントデータが出力される度に、カウントデータと、対応する時刻と、測定部２６から出力された受信用アンテナ２１ごとの測定データ（同時刻に受信用アンテナ２１が受信した電波の電界強度の測定値）とを記憶する。
【００４５】
図７に示すように、車両１０の先端部１２が車両検知器３１ａを通過する前は、ＥＴＣ／ＤＳＲＣ路側無線装置３０から電波が放射されておらず、受信用アンテナ２１がノイズしか受信しないため、ほとんど０に近い値が測定データとして記録される。車両１０の先端部１２が車両検知器３１ａを通過すると、それ以降、ＥＴＣ／ＤＳＲＣ路側無線装置３０から電波が放射され、受信用アンテナ２１が当該電波を受信するため、当該電波の電界強度の測定値（単位：ｄＢｍ）が測定データとして記録される。このとき、路面等による反射波の影響で、測定値にリップルが生じることがある。また、受信用アンテナ２１がＥＴＣ／ＤＳＲＣ路側無線装置３０の直下付近を移動するときには、ＥＴＣ／ＤＳＲＣ路側無線装置３０から放射されるビームのサイドローブの影響で、一旦小さくなった測定値が再び大きくなる。
【００４６】
図６のステップＳ１３において、操作用コントローラ２４は、ユーザによるマーキング操作（例えば、ボタンを押下することにより行われる）を受け付けると、マーキングを指示する信号を処理装置２２に入力する。ユーザは、車両１０が車両検知器３１ｂの位置（即ち、通信エリアの終点）を通過する際にマーキング操作を行う。
【００４７】
図６のステップＳ１４において、処理装置２２は、マーキングを指示する信号が操作用コントローラ２４から入力されると、記憶部２７にマーク情報を記録する。このとき、記憶部２７は、車両１０が車両検知器３１ｂの位置を通過した時刻を示すタイムスタンプ（時刻データや、タイムスタンプとして識別可能な識別信号）を、マーク情報として記憶する。
【００４８】
図７に示すように、車両１０の先端部１２が車両検知器３１ｂを通過した後は、ＥＴＣ／ＤＳＲＣ路側無線装置３０から電波が放射されておらず、受信用アンテナ２１がノイズしか受信しないため、ほとんど０に近い値が測定データとして記録される。
【００４９】
図６のステップＳ１５において、操作用コントローラ２４は、ユーザによる測定終了操作（例えば、ボタンを押下することにより行われる）を受け付けると、測定の終了を指示する信号を処理装置２２に入力する。ユーザは、任意のタイミングで測定終了操作を行ってよいが、ここでは、車両１０が車両検知器３１ｂの先を走行中に（例えば、約１０メートル先の位置で）測定終了操作を行うものとする。
【００５０】
図６のステップＳ１６において、処理装置２２は、測定の終了を指示する信号が操作用コントローラ２４から入力されると、検出部２５による車速パルスのカウントと測定部２６による電界強度の測定とを終了する。このとき、検出部２５は、記憶部２７に記憶されたカウントデータと測定データとの組み合わせごとに、対応する時刻（以下、「測定時刻」という）を記憶部２７から読み出す。また、検出部２５は、記憶部２７に記憶されたマーク情報によって示される時刻（以下、「マーキング時刻」という）に対応するカウントデータを記憶部２７から読み出す。検出部２５は、それぞれの測定時刻について、測定時刻とマーキング時刻との差分、及び、測定時刻に対応するカウントデータによって示される車速パルスの数とマーキング時刻に対応するカウントデータによって示される車速パルスの数との差分から、測定時刻における、車両検知器３１ｂの位置（即ち、通信エリアの終点）からの車両１０の相対位置を算出する。そして、検出部２５は、算出した車両１０の相対位置を示す検出データを出力する。即ち、検出部２５は、それぞれの測定時刻（所定の時点の一例）と操作用コントローラ２４によりマーキング操作が受け付けられた時刻との差分を計算し、計算した差分に基づき、それぞれの測定時刻における車両１０の位置として、車両検知器３１ｂの位置（所定の地点の一例）からの車両１０の相対位置を検出する。記憶部２７は、それぞれの測定時刻に対応する測定データと対応付けて、検出部２５から出力された検出データを記憶する。
【００５１】
図６のステップＳ１７において、操作用ＰＣ２３は、処理装置２２の記憶部２７に記憶された検出データと測定データとを参照して、車両１０の位置、即ち、受信用アンテナ２１の位置ごとの電界強度の測定値から、通信エリア内の受信電界強度分布を解析する。そして、操作用ＰＣ２３は、解析結果を、例えば図７に示すようなグラフとして画面表示する。
【００５２】
なお、操作用ＰＣ２３を車両１０の外部に設置する場合は、前述したように、記憶部２７を車両１０から取り外す。その後、取り外した記憶部２７を車両１０の外部に設置された操作用ＰＣ２３に接続し、記憶部２７に記憶された検出データと測定データとから、車両１０の位置ごとの電波の特性を分析し、例えば図７に示すようなグラフを画面表示する。あるいは、操作用ＰＣ２３を車両１０の外部に設置する場合は、前述したように、車両１０に設けた通信部を介して、記憶部２７に記憶された検出データと測定データとを車両１０の外部に設置された操作用ＰＣ２３に送信し、送信された検出データと測定データとから、車両１０の位置ごとの電波の特性を分析し、例えば図７に示すようなグラフを画面表示する。
【００５３】
以上説明したように、本実施の形態に係る測定装置２０は、車載タイプの測定器を用いたＥＴＣ路側無線装置の電界強度分布測定において、測定器のアンテナ位置及び構造を工夫することで、測定車両による電波反射の影響を減らし、より正確な位置の電界強度測定を行うことができるものである。
【００５４】
前述したように、従来、車載タイプの測定器を用いた電界強度測定装置では測定用アンテナを車内ダッシュボード上、もしくは、車両天井部に取り付けたキャリアに設置する方式がとられていた。しかし、このような方式では、車両天井部やボンネットでの反射波の影響やフロントガラスによる電波の減衰等の外乱により正確に電界強度を測定することは難しかった。また、アンテナ設置位置の関係により所望の高さ（地上高１メートル）での測定を行うことが困難であった。さらに、ＥＴＣ料金所では車両先端が通信エリアに進入した瞬間から電波が放射されるが、受信アンテナが車両先端に取り付けられていないため、正確に通信エリアでの電界強度を測定することができなかった。
【００５５】
これに対し、本実施の形態では、車両先端のバンパー付近に測定用アンテナを設置することにより、車体がアンテナ後方となるため、車体による反射波の影響を減らすことが可能である。また、アンテナを車両先端に取り付けるため、ＥＴＣ料金所の通信エリアでの電界強度を正確に測定することができ、実装時の調整によって設置高を所望の高さに調整することが可能である。また、アンテナと測定器本体を接続する配線をアンテナの左右方向の２種類とすることで車両実装しやすい構造となっている。
【００５６】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１０ 車両、１１ 電子制御ユニット、１２ 先端部、１３ フロントバンパー、１４ ボディ、２０ 測定装置、２１ 受信用アンテナ、２２ 処理装置、２３ 操作用ＰＣ、２４ 操作用コントローラ、２５ 検出部、２６ 測定部、２７ 記憶部、２８ ケーブル、３０ ＥＴＣ／ＤＳＲＣ路側無線装置、３１ａ，３１ｂ 車両検知器。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のフロントバンパーの前端と前記車両のフロントバンパー及びボディの境界から約０．５メートル後方の位置との間である前記車両の走行方向の先端部において、前記車両の下端から約１メートルの位置に、前記車両の幅方向に並べて設置される複数のアンテナであって、路上の第１地点に設置された車両検知器が前記車両の走行方向の先端部を検知する第１時点で電波の送信を開始し路上の第２地点に設置された別の車両検知器が前記車両の走行方向の先端部を検知する第２時点で前記電波の送信を停止するＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ・Ｔｏｌｌ・Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）通信用の路側無線装置から、前記電波をそれぞれ受信する複数のアンテナと、
前記第１時点と前記第２時点との間の複数の時点における前記車両の位置を検出し、検出データとして出力する検出部と、
前記複数の時点で前記複数のアンテナにより受信された電波を測定し、測定データとして出力する測定部と、
前記検出部から出力される検出データと前記測定部から出力される測定データとを対応付けて記憶する記憶部と
を備えることを特徴とするＥＴＣ通信エリア多点同時測定装置。
【請求項２】
前記ＥＴＣ通信エリア多点同時測定装置は、さらに、
前記車両が所定の地点を通過する際に行われる操作を受け付ける操作部
を備え、
前記検出部は、前記複数の時点と前記操作部により前記操作が受け付けられた時点との差分を計算し、計算した差分に基づき、前記複数の時点における前記車両の位置として、前記所定の地点からの前記車両の相対位置を検出することを特徴とする請求項１のＥＴＣ通信エリア多点同時測定装置。
【請求項３】
前記複数のアンテナは、それぞれケーブルを介して前記測定部と接続され、
前記複数のアンテナのうち、１つのアンテナ及び当該１つのアンテナより前記車両の走行方向に向かって右側のアンテナは、左方向から前記ケーブルが接続され、当該１つのアンテナより前記車両の走行方向に向かって左側のアンテナは、右方向から前記ケーブルが接続されることを特徴とする請求項１又は２のＥＴＣ通信エリア多点同時測定装置。
【請求項４】
前記測定部は、前記測定データとして、前記複数の時点で前記複数のアンテナにより受信された電波の電界強度を示すデータを出力することを特徴とする請求項１から３のいずれかのＥＴＣ通信エリア多点同時測定装置。
【請求項１】
車両のフロントバンパーの前端と前記車両のフロントバンパー及びボディの境界から約０．５メートル後方の位置との間である前記車両の走行方向の先端部において、前記車両の下端から約１メートルの位置に、前記車両の幅方向に並べて設置される複数のアンテナであって、路上の第１地点に設置された車両検知器が前記車両の走行方向の先端部を検知する第１時点で電波の送信を開始し路上の第２地点に設置された別の車両検知器が前記車両の走行方向の先端部を検知する第２時点で前記電波の送信を停止するＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ・Ｔｏｌｌ・Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）通信用の路側無線装置から、前記電波をそれぞれ受信する複数のアンテナと、
前記第１時点と前記第２時点との間の複数の時点における前記車両の位置を検出し、検出データとして出力する検出部と、
前記複数の時点で前記複数のアンテナにより受信された電波を測定し、測定データとして出力する測定部と、
前記検出部から出力される検出データと前記測定部から出力される測定データとを対応付けて記憶する記憶部と
を備えることを特徴とするＥＴＣ通信エリア多点同時測定装置。
【請求項２】
前記ＥＴＣ通信エリア多点同時測定装置は、さらに、
前記車両が所定の地点を通過する際に行われる操作を受け付ける操作部
を備え、
前記検出部は、前記複数の時点と前記操作部により前記操作が受け付けられた時点との差分を計算し、計算した差分に基づき、前記複数の時点における前記車両の位置として、前記所定の地点からの前記車両の相対位置を検出することを特徴とする請求項１のＥＴＣ通信エリア多点同時測定装置。
【請求項３】
前記複数のアンテナは、それぞれケーブルを介して前記測定部と接続され、
前記複数のアンテナのうち、１つのアンテナ及び当該１つのアンテナより前記車両の走行方向に向かって右側のアンテナは、左方向から前記ケーブルが接続され、当該１つのアンテナより前記車両の走行方向に向かって左側のアンテナは、右方向から前記ケーブルが接続されることを特徴とする請求項１又は２のＥＴＣ通信エリア多点同時測定装置。
【請求項４】
前記測定部は、前記測定データとして、前記複数の時点で前記複数のアンテナにより受信された電波の電界強度を示すデータを出力することを特徴とする請求項１から３のいずれかのＥＴＣ通信エリア多点同時測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−８９１３３（Ｐ２０１３−８９１３３Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３１０２８（Ｐ２０１１−２３１０２８）
【出願日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【出願人】（５９７１６５６１８）株式会社ネクスコ東日本エンジニアリング (18)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【出願人】（５９７１６５６１８）株式会社ネクスコ東日本エンジニアリング (18)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]