JP3207790B2 - 車載無線機 - Google Patents

車載無線機

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JP3207790B2
JP3207790B2 JP22509497A JP22509497A JP3207790B2 JP 3207790 B2 JP3207790 B2 JP 3207790B2 JP 22509497 A JP22509497 A JP 22509497A JP 22509497 A JP22509497 A JP 22509497A JP 3207790 B2 JP3207790 B2 JP 3207790B2
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通夫 浜名
慶一 森下
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば有料道路の
料金所に設置された固定局と車両に搭載された車載無線
機との間で必要な情報を授受しつつ前記車両に関する所
定の料金(例えば有料道路の通行料金)の収受を行う無
線料金収受システムにて用いられる車載無線機に関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、有料道路の料金収受システムで
は、料金所で収受員が通行車両の乗員から現金を直接収
受したり、あるいは通行車両の乗員により自動機へと現
金を投入させて自動的に収受する方法が採用されてい
る。このため、料金所では車両を一旦停止させる必要が
ある。また通行車両の乗員は現金を用意しておく必要が
ある。
【0003】これに対して、料金所での現金の受け渡し
のない料金収受システムとして、有料道路の料金所に設
置された固定局と、通行車両に取付けた車載無線機との
間で無線通信により必要な信号授受を行うことにより、
後払いまたは先払いで料金収受を行う無線料金収受シス
テムが開発されている。
【0004】図2はこのような無線料金収受システムの
概要を示す斜視図である。有料道路の料金所には、固定
局(図示せず)が設けられ、その固定局の固定局アンテ
ナAが、道路Wを跨いで設けられたガントリGに各車線
に対応して取付けられている。そして車載無線機を取り
付けた車両Vが道路Wを走行し、固定局アンテナAの通
信領域に進入すると、固定局アンテナAを介して車載無
線機と固定局との間で無線通信が行われ、車載無線機に
記録された金額情報から通過料金が引き去られる。
【0005】図3は車載無線機の従来の構成例を示す機
能ブロック図である。この図に示すように従来の車載無
線機は、受信アンテナ1、ローノイズアンプ2、パワー
デバイダ3、復調器4、信号処理部5、増幅器6、変調
器7、パワーアンプ8および送信アンテナ9を有してい
る。
【0006】固定局アンテナAより送信された電波は、
受信アンテナ1によって受信されて電気信号(受信伝送
信号)に変換される。受信アンテナ1によって得られた
受信伝送信号は、ローノイズアンプ2によって増幅され
たのち、パワーデバイダ3を介して復調器4に与えら
れ、この復調器4で復調が施されて受信ディジタル信号
が得られる。
【0007】信号処理部5では、復調器4で得られた受
信ディジタル信号の内容の認識が行われ、その内容に応
じた送信ディジタル信号が生成される。一方、パワーデ
バイダ3では、ローノイズアンプ2から与えられる受信
伝送信号から無変調波が分岐される。この分岐された無
変調波(ダウンリンク搬送波)は、増幅器6にて増幅さ
れたのち、アップリンク搬送波として変調器7に与えら
れる。
【0008】変調器7では、増幅器6から与えられたダ
ウンリンク搬送波が、信号処理部5で生成されたディジ
タル信号によって変調されて送信伝送信号とされ、パワ
ーアンプ8によって増幅されたのちに送信アンテナ9よ
り固定局アンテナAに向けて送信される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】このように従来の車載
無線機は、固定局が送信する伝送信号に含まれるダウン
リンク搬送波を、アップリンク搬送波としても使用する
ので、発振器などが不要となって構成を簡易とすること
が可能となっている。
【0010】しかしその反面、ダウンリンクの伝送信号
とアップリンクの伝送信号とが同一周波数帯となるた
め、固定局アンテナの送信アンテナから受信アンテナへ
の漏れ込みがアップリンク通信の妨害波となり感度が劣
化するといった不具合があった。またそれを防止するに
は、送受信アンテナ間のアイソレーションを大きくとる
ためにアンテナを大きくしたり、あるいは送受信アンテ
ナ間に電波吸収体を貼付する等の複雑な構造としなけれ
ばならなかった。
【0011】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たものであり、その目的とするところは、アンテナを大
きくしたり、あるいは送受信アンテナ間に電波吸収体を
貼付する等の複雑な構造をとることなしに、ダウンリン
クの伝送信号とアップリンクの伝送信号との干渉による
感度の劣化を防止して良好な通信を行うことができる車
載無線機を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに本発明は、料金所に設置された固定局から送信され
る下り伝送信号を受信する、例えば受信アンテナおよび
ローノイズアンプからなる受信手段と、この受信手段に
より受信された下り伝送信号から搬送波成分を抽出し、
下り搬送波信号を再生する、例えばパワーデバイダおよ
び増幅器からなる下り搬送波再生手段と、この下り搬送
波再生手段により再生された下り搬送波を逓倍または分
周し、所定の上り搬送波を生成する、例えば逓倍器また
は分周器およびバンドパスフィルタからなる上り搬送波
生成手段と、前記下り伝送信号を認識し、その内容に応
じた所定の送信信号を生成する、例えば復調器および信
号処理部からなる信号処理手段と、この信号処理手段に
より生成された前記送信信号で前記上り搬送波生成手段
により生成された上り搬送波を変調して上り伝送信号を
生成する例えば変調器などの上り伝送信号生成手段と、
この上り伝送信号生成手段により生成された上り伝送信
号を前記固定局に向けて送信する、例えばパワーアンプ
および送信アンテナからなる送信手段とを具備したこと
を特徴とする車載無線機。
【0013】このような手段を講じたことにより、信号
処理部が生成する送信信号を無線伝送するための上り搬
送波は、固定局から送信された下り伝送信号の搬送波成
分(下り搬送波)を元にして生成される。しかし上り搬
送波は、下り搬送波を逓倍または分周して生成されるの
で、下り搬送波とは異なる周波数を有する。従って、上
り伝送信号生成手段のより生成され、送信手段によって
固定局に向けて送信される上り伝送信号は、固定局から
送信される下り伝送信号と周波数帯が異なり、両信号の
干渉は生じない。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態につき説明する 図1は本実施形態に係る車載無線機の構成を示す機能ブ
ロック図である。なお、図3と同一部分には同一符号を
付する。
【0015】この図に示すように本実施形態の車載無線
機は、受信アンテナ1、ローノイズアンテナ2、パワー
デバイダ3、復調器4、信号処理部5、増幅器6、変調
器7、パワーアンプ8、送信アンテナ9、逓倍器10お
よびバンドパスフィルタ(BPF)11を有している。
【0016】受信アンテナ1は、固定局の固定局アンテ
ナから送信された電波を受け、電気信号(受信伝送信
号)に変換し、この受信伝送信号をローノイズアンプ2
に与える。
【0017】ローノイズアンプ2は、受信アンテナ1か
ら与えられる受信伝送信号を、後段で各種の処理を行う
のに十分なレベルまで増幅し、パワーデバイダ3に与え
る。パワーデバイダ3は、ローノイズアンプ2から与え
られる受信伝送信号を復調器4に与えるとともに、上記
受信伝送信号中の無変調波(ダウンリンク搬送波)を分
岐し、増幅器6に与える。
【0018】復調器4は、パワーデバイダ3を介して与
えられる受信伝送信号を復調して受信ディジタル信号を
得、この受信ディジタル信号を信号処理部5に与える。
信号処理部5は、受信ディジタル信号の内容を認識し、
その認識した内容に応じた送信ディジタル信号を生成す
る。そして信号処理部5は、生成した送信ディジタル信
号を変調器7に与える。
【0019】増幅器6は、パワーデバイダ3で分岐され
たダウンリンク搬送波を増幅し、逓倍器10へと与え
る。変調器7は、バンドパスフィルタ11から与えられ
るアップリンク搬送波を、信号処理部5から与えられる
送信ディジタル信号で変調して送信伝送信号を生成し、
パワーアンプ8へと与える。
【0020】パワーアンプ8は、変調器7から与えられ
る送信伝送信号を、無線送信するのに十分なレベルまで
増幅した上で、送信アンテナ9へと与える。送信アンテ
ナ9は、パワーアンプ8から与えられる送信伝送信号を
電波に変換し、固定局アンテナへ向けて放出する逓倍器
10は、増幅器6から与えられるダウンリンク搬送波を
n倍に逓倍し、ダウンリンク搬送波のn倍の周波数を持
つアップリンク搬送波を生成する。そして逓倍器10
は、生成したアップリンク搬送波をバンドパスフィルタ
11に与える。
【0021】バンドパスフィルタ11は、逓倍器10か
ら与えられるアップリンク搬送波から不要な周波数成分
を除去した上で変調器7に与える。次に以上のように構
成された車載無線機の動作につき説明する。
【0022】まず、本実施形態の車載無線機を搭載した
車両が、料金所において固定局アンテナの通信領域に進
入すると、固定局アンテナから送信された電波が受信ア
ンテナ1に到達するようになる。そうすると、固定局ア
ンテナより送信された電波は、受信アンテナ1によって
受信されて電気信号(受信伝送信号)に変換される。受
信アンテナ1によって得られた受信伝送信号は、ローノ
イズアンプ2によって増幅されたのち、パワーデバイダ
3を介して復調器4に与えられ、この復調器4で復調が
施されて受信ディジタル信号が得られる。
【0023】信号処理部5では、復調器4で得られた受
信ディジタル信号の内容の認識が行われ、その内容に応
じた送信ディジタル信号が生成される。一方、パワーデ
バイダ3では、ローノイズアンプ2から与えられる受信
伝送信号から無変調波(ダウンリンク搬送波)が分岐さ
れる。この分岐されたダウンリンク搬送波は、増幅器6
にて増幅されたのち、逓倍器10にてn倍に逓倍され、
ダウンリンク搬送波のn倍の周波数を持つアップリンク
搬送波とされる。そしてこのアップリンク搬送波は、ア
ップリンクを伝送するのに不要な周波数成分、すなわち
ダウンリンク搬送波の成分がバンドパスフィルタ11に
て除去されたのち、変調器7に与えられる。
【0024】変調器7では、バンドパスフィルタ11か
ら与えられたダウンリンク搬送波が、信号処理部5で生
成されたディジタル信号によって変調されて送信伝送信
号とされ、パワーアンプ8によって増幅されたのちに送
信アンテナ9より固定局アンテナAに向けて送信され
る。
【0025】このようにして本車載無線機が固定局との
間で所定のディジタル情報の授受を行いつつ、信号処理
部5内部にもつ金額データから通行料金を引き去ること
によって通行料金の収受を行う。
【0026】以上のように本実施形態によれば、アップ
リンク搬送波は、ダウンリンク搬送波のn倍の周波数を
持つので、ダウンリンクの伝送信号とアップリンクの伝
送信号とは互いに異なる周波数帯となる。
【0027】この結果、固定局アンテナの送信アンテナ
から受信アンテナへの漏れ込みがあっても、アップリン
ク通信の妨害波となることはなく、感度が劣化すること
がない。従って、アンテナの大型化を図ったり、あるい
は送受信アンテナ間に電波吸収体を貼付するなどの手段
を講じることなく、固定局との間の通信を良好に行うこ
とができる。
【0028】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではない。例えば上記実施形態における逓倍器10
に代えて分周器を設けるようにし、ダウンリンク搬送波
の1/mの周波数を有するアップリンク搬送波を生成し
て用いるようにしても良い。
【0029】また上記実施形態では、本発明の車載無線
機を、有料道路の通行料金を収受するための無線料金収
受システムにて用いられるものとしているが、例えば駐
車料金等の他の料金を収受するための無線料金収受シス
テムにて用いられるものであっても本発明の適用が可能
である。このほか、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種
々の変形実施が可能である。
【0030】
【発明の効果】本発明によれば、料金所に設置された固
定局から送信される下り伝送信号を受信する受信手段
と、この受信手段により受信された下り伝送信号から搬
送波成分を抽出し、下り搬送波信号を再生する下り搬送
波再生手段と、この下り搬送波再生手段により再生され
た下り搬送波を逓倍または分周し、所定の上り搬送波を
生成する上り搬送波生成手段と、前記下り伝送信号を認
識し、その内容に応じた所定の送信信号を生成する信号
処理手段と、この信号処理手段により生成された前記送
信信号で前記上り搬送波生成手段により生成された上り
搬送波を変調して上り伝送信号を生成する上り伝送信号
生成手段と、この上り伝送信号生成手段により生成され
た上り伝送信号を前記固定局に向けて送信する送信手段
とを備えたので、アンテナを大きくしたり、あるいは送
受信アンテナ間に電波吸収体を貼付する等の複雑な構造
をとることなしに、ダウンリンクの伝送信号とアップリ
ンクの伝送信号との干渉による感度の劣化を防止して良
好な通信を行うことができる車載無線機となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る車載無線機の構成を
示す機能ブロック図。
【図2】無線料金収受システムの概要を示す斜視図。
【図3】車載無線機の従来の構成例を示す機能ブロック
図。
【符号の説明】
1…受信アンテナ 2…ローノイズアンテナ 3…パワーデバイダ 4…復調器 5…信号処理部 6…増幅器 7…変調器 8…パワーアンプ 9…送信アンテナ 10…逓倍器 11…バンドパスフィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−73350(JP,A) 特開 昭57−100587(JP,A) 特開 平8−223103(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G07B 11/00 - 17/04

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 料金所に設置された固定局と車両に搭載
    された車載無線機との間で必要な情報を授受しつつ前記
    車両に関する所定の料金の収受を行う無線料金収受シス
    テムにて用いられる車載無線機において、 前記固定局から送信される下り伝送信号を受信する受信
    手段と、 この受信手段により受信された下り伝送信号から搬送波
    成分を抽出し、下り搬送波信号を再生する下り搬送波再
    生手段と、 この下り搬送波再生手段により再生された下り搬送波を
    逓倍し、所定の上り搬送波を生成する上り搬送波生成手
    段と、 前記下り伝送信号を認識し、その内容に応じた所定の送
    信信号を生成する信号処理手段と、 この信号処理手段により生成された前記送信信号で前記
    上り搬送波生成手段により生成された上り搬送波を変調
    して上り伝送信号を生成する上り伝送信号生成手段と、 この上り伝送信号生成手段により生成された上り伝送信
    号を前記固定局に向けて送信する送信手段とを具備した
    ことを特徴とする車載無線機。
  2. 【請求項2】 料金所に設置された固定局と車両に搭載
    された車載無線機との間で必要な情報を授受しつつ前記
    車両に関する所定の料金の収受を行う無線料金収受シス
    テムにて用いられる車載無線機において、 前記固定局から送信される下り伝送信号を受信する受信
    手段と、 この受信手段により受信された下り伝送信号から搬送波
    成分を抽出し、下り搬送波信号を再生する下り搬送波再
    生手段と、 この下り搬送波再生手段により再生された下り搬送波を
    分周し、所定の上り搬送波を生成する上り搬送波生成手
    段と、 前記下り伝送信号を認識し、その内容に応じた所定の送
    信信号を生成する信号処理手段と、 この信号処理手段により生成された前記送信信号で前記
    上り搬送波生成手段により生成された上り搬送波を変調
    して上り伝送信号を生成する上り伝送信号生成手段と、 この上り伝送信号生成手段により生成された上り伝送信
    号を前記固定局に向けて送信する送信手段とを具備した
    ことを特徴とする車載無線機。
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