JPH11185083A

JPH11185083A - 料金所の通信装置

Info

Publication number: JPH11185083A
Application number: JP9354665A
Authority: JP
Inventors: Makoto Toge; 誠峠; Kenichi Kakizaki; 健一柿崎; Hiroyuki Omine; 裕幸大嶺; Yoshiaki Tsuda; 喜秋津田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1997-12-24
Filing date: 1997-12-24
Publication date: 1999-07-09
Anticipated expiration: 2017-12-24
Also published as: JP3579761B2

Abstract

(57)【要約】【課題】料金所とＥＴＣ車との情報の授受において、
通信領域から漏れた電波を通信領域外にいるＥＴＣ車が
受信し、通信領域内にいる非ＥＴＣ車をＥＴＣ車と誤っ
て判定する恐れがあった。また、これに対し、２つのア
ンテナを用いた通信領域の判別方法が提案されていた
が、判別結果の通信領域が歪んでおり、非ＥＴＣ車をＥ
ＴＣ車と誤判定する恐れがあった。【解決手段】路上機の受信アンテナとして、ビーム成
形した送信アンテナとビーム成形した複数個の受信アン
テナとを用い、車載機からの受信信号を複数個の受信ア
ンテナで検知し、比較することで、通信領域を特定し、
ＥＴＣ車のみと通信を行うことができるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は有料道路を走行す
る車両からその車両を一時停止させることなく料金を自
動的に収受するノンストップ自動料金収受システム（Ｅ
ｌｅｃｔｒｏｎｉｃＴｏｌｌＣｏｌｌｅｃｔｉｏｎ
Ｓｙｓｔｅｍ：以下、「ＥＴＣシステム」という）に
おいて、料金所に設置された路上機と自動料金収受機能
を有する車載機を搭載した車両（以下、「ＥＴＣ車」と
いう）との間で、料金収受のための無線通信を実施する
場合の通信領域を確定する機能を有する料金所の通信装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、有料道路においては、磁気カード
方式の料金収受システムが導入されていた。このシステ
ムについては、例えば、東芝レビュー（４０巻３号）昭
和６０年Ｐ１８９〜Ｐ１９２『磁気カード方式料金収
受システム』、あるいは、三菱重工業技報ＶＯＬ．２２
ＮＯ．６（１９８５−１１）Ｐ１２７〜Ｐ１３２『磁
気カード方式料金収受機械におけるシステム技術』に詳
述されている。

【０００３】ところで、このような従来のシステムにお
いては一般の道路から有料道路に進入する場合、または
反対に有料道路から一般の道路に出る場合には、どうし
ても料金所で一時停止して通行券の受け取りや料金支払
いを行う必要があり、そのために料金所の手前で多くの
車両が列をなして渋滞していることが多い。このような
課題を改善するために、かねてから料金所で一時停止す
ることなく、料金の収受ができるＥＴＣシステムが提案
されている。

【０００４】このＥＴＣシステムについては、例えば、
三菱重工業技報ＶＯＬ．３２ＮＯ．４（１９９５−
７）Ｐ２６４〜Ｐ２６７『高速道路の交通管理システム
におけるニーズと技術開発』、ＮＩＫＫＥＩＢＵＳＩ
ＮＥＳＳ１９９５年１１月１３日号Ｐ１５５〜Ｐ１５
８『道路から車に情報“発信”日米欧で主導権争い』、
あるいは、公表特許公報平５−５０８４９２『電気的車
両料金徴収装置および方法』などに記述されており、特
に、公表特許公報平５−５０８４９２には具体的に詳述
されている。

【０００５】上記のようなＥＴＣシステムは、日本国内
においては官民共同開発中であり、平成８年１０月２９
日の読売新聞（朝刊Ｐ２６〜Ｐ２７）の掲載記事では１
９９９年度から実用化をはかると記載されている。

【０００６】一方、日経ムック（１９９５年１１月６日
発行）『ＩＴＳのすべて』によると欧州（ドイツ、ノル
ウェー他等Ｐ１６８〜Ｐ１７１）、米国（Ｐ１４０〜Ｐ
１４３）、東南アジア（マレーシア、シンガポール等Ｐ
１９０〜Ｐ１９１）等の海外の一部の国においては、上
記公報に示されているようなシステムが運用されてい
る。

【０００７】ところで、このＥＴＣシステムにおいて
は、料金所のエリアに進入した車両と料金所との間で電
波を用いて料金収受に関わる情報の授受が必要である。
図１９はこのシステムを表しており、料金収受を行う料
金所ブース１、車両が通過する通路２、車両の通路を分
離する通路分離帯３、通路に進入するＥＴＣ車４、料金
収受に関わる情報の授受を行うために料金所側に設置さ
れる路上機５、上記路上機５を取付けるための支持柱
６、上記路上機５に取り付けられたアンテナ７から放射
されたアンテナビーム８、受信エリア９、車両の進入お
よび通過を感知する車両センサ１０ａ，１０ｂ、および
料金収受に関わる情報の授受を行うためにＥＴＣ車４側
に搭載されアンテナと送受信機とから構成された自動料
金収受機能を有する車載機１１から構成される。

【０００８】次に動作について説明する。上記のように
構成された料金所の通信装置においては、車載機１１を
搭載したＥＴＣ車４が通路２に進入し、車両センサ１０
ａによりＥＴＣ車４が所望の通信領域に進入したことを
感知し、かつ受信エリア９の内部に車載機１１があると
き、路上機５のアンテナ７より路上機側の情報、例えば
料金所の名前、通過レーン等を車載機１１に送信する。
この情報を受信した車載機１１は車載機の情報、例えば
車載機番号、車種区分、入口料金所番号等の車載機に関
する情報を路上機５に送信する。路上機５のアンテナ７
で受信した車載機に関するデータを元にして、料金所ブ
ース１にて料金計算を行い、再び路上機５のアンテナ７
から車載機１１へ料金情報として送信する。そして、車
両センサ１０ｂによりＥＴＣ車４が所望の通信領域外へ
通過したことを感知したとき、この路上機５と車載機１
１との間の通信は終了して、ＥＴＣ車４に対するノンス
トップでの自動料金収受が完了する。

【０００９】また、図２０に受信エリアと通信領域との
関係を示す。ＥＴＣシステムにおいては、車載機１１の
搭載される路面高が二輪車、乗用車、あるいは大型車等
で異なるため、電波を用いて料金収受に関わる情報の授
受が可能となるべき路面高はある範囲（約１〜２ｍ）を
もち、また、情報の授受が可能となるべき進行方向は車
両センサ１０ａ，１０ｂとで挟まれる範囲となり、その
結果、所望の通信領域１２は３次元的空間として定義さ
れる。電波の直進性により、路上機５のアンテナ７から
放射されたアンテナビーム８は車両センサ１０ａを超え
た時点で急に零にすることはできず、所望の通信領域１
２の外部に漏洩電波の領域１３ができることは避けられ
ない。また、料金収受を行う料金所ブース、アンテナを
取付けるための支持柱６、車両を感知する車両センサ１
０ａ，１０ｂ、通路２に進入するＥＴＣ車４などの金属
体に反射して、所望の通信領域外へ電波が散乱あるいは
回折することによっても漏洩電波の領域１３が形成され
る。

【００１０】このように受信エリア９の内部は、所望の
通信領域１２と漏洩電波の領域１３とに分類される。こ
のため、所望の通信領域１２に進入していないが、漏洩
電波の領域１３に進入したＥＴＣ車４に搭載されている
車載機１１と路上機５のアンテナ７との間で本来通信す
るべきでない料金収受に関わる情報の授受を行ってしま
うケースが発生しうる。

【００１１】図２１はこのような通信領域を設定した場
合の問題となる点を表しており、料金所との間で自動料
金収受機能を有する車載機１１を搭載していない車両
（以下、「非ＥＴＣ車」という）１４が先行して車両セ
ンサ１０ａを通過して所望の通信領域１２内に進入し、
かつ、車両センサ１０ｂを通過する以前の状態におい
て、後続の車載機１１を搭載したＥＴＣ車４が通信に必
要のない漏洩電波の領域１３内に進入し、路上機５のア
ンテナ７と料金収受に関わる情報の授受を行ってしまう
と、先行していた非ＥＴＣ車１４はＥＴＣ車と見なさ
れ、料金を支払わずに通過でき、後続のＥＴＣ車４は車
両センサ１０ａを通過した時点で、再度路上機５のアン
テナ７と料金収受に関わる情報の授受を行ってしまい、
結果、料金を２重に支払うことになるか、もしくは短時
間に同一車両が通過したということで、エラー処理とし
て止められる可能性がある。

【００１２】この問題を解決するために、１９９７年電
子情報通信学会総合大会、Ｂ−２−５３、中村、桑原、
“ＥＴＣ用位置評価装置の開発”に方向探知を応用した
方式が提案されている。３素子からなるリニアアレーを
用いて、受信信号の位相差を検出することで、車載機の
位置を判別するものである。検出方式としてはＭＵＳＩ
Ｃ法を用いて到来方向の推定を行っているため、原理的
に２台の車両を判別するためには３素子のアレーが必要
になる。各素子は１素子から構成されているのでブロー
ドな放射特性を有している。よって車両、支柱等の周囲
散乱物の影響を強く受けるため、到来検出の精度が悪い
という問題点がある。この例ではこの位相変動を抑圧す
るために、校正信号発生器およびＳＰＤＴスイッチを設
け、受信信号と校正信号を切り換えることで、位相変動
を除去しており、系が複雑になる。但し、上記周囲環境
による変動については除去できない問題がある。

【００１３】また、特許出願ＢＰ５０２４６１では、図
２２に示すように２つの受信アンテナを用いた方法が提
案されている。すなわち、所望の通信領域１２を照射す
るメインのアンテナ７ａと第１の受信機１５ａとからな
るメイン系と、ブロードなビームで所望の通信領域１２
を照射するサブのアンテナ７ｂと第２の受信機１５ｂと
からなるサブ系の２つの受信系と信号処理回路１６とに
より構成された受信システムを持ち、さらに、信号処理
回路１６は比較器１７とゲート１８と料金収受制御装置
１９とから構成される。上記メイン系と上記サブ系とで
車載機１１から路上機のアンテナ７ａ，７ｂに向かう電
波２０を同時に受信し、それぞれの受信電力を上記比較
器１７で比較し、上記メイン系の受信電力が上記サブ系
の受信電力より大きければ、ゲート１８をＯＮにし、メ
イン系で受信したデータを後段の料金収受制御装置１９
へ通すことにより、通信を行い、料金収受に関わる情報
を処理することを提案している。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】このＥＴＣシステムに
おける通信領域の設定方法については、従来の技術で
は、図２３に示すようにメインのアンテナ７ａの受信エ
リア９ａとサブアンテナ７ｂの受信エリア９ｂの受信電
力における交点を通信開始点、車両センサ１０ｂを通信
終了点として設定しており、この場合、例えばＥＴＣ車
４ａに搭載される車載機１１ａが車線中央ラインを通過
した場合の通信領域２１ａは所望の通信距離が得られる
が、ＥＴＣ車４ｂに搭載される車載機１１ｂが車線端ラ
インを通過した場合の通信領域２１ｂは、所望の通信距
離より長く、この方法によって得られる判定後の通信領
域は歪んだものであり、結果、電波の漏洩と同等と見な
されるケースが発生していた。

【００１５】また、上記従来の技術では、メインのアン
テナ７ａとサブのアンテナ７ｂとの２つのアンテナに
は、指向性の差があるため金属体からの反射等の周囲環
境の影響による変動量についても差があり、周囲環境に
よる影響をなくすことは完全にはできなかった。

【００１６】この発明はこのような課題を解決するため
のものであり、以下に詳述する。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために、第１の発明による料金所の通信装置は、受信ア
ンテナとしてビーム形状を成形したアンテナを複数個用
い、それぞれの受信アンテナの受信信号を比較すること
で、情報の授受を行うための通信領域を特定し、通信領
域内部に進入したＥＴＣ車のみと通信を行うように構成
したものである。

【００１８】また、第２の発明による料金所の通信装置
は、それぞれのビームのピーク方向が異なり、かつビー
ム形状を成形したアンテナを複数個用い、それぞれの受
信アンテナの受信信号のレベルの大小を比較することで
情報の授受を行うための通信領域を特定し、通信領域内
部に進入したＥＴＣ車のみと通信を行うように構成した
ものである。

【００１９】また、第３の発明による料金所の通信装置
は、それぞれのビームのピーク方向が異なり、かつビー
ム形状を成形したアンテナを複数個用い、それぞれの受
信アンテナの受信信号の位相差を比較することで情報の
授受を行うための通信領域を特定し、通信領域内部に進
入したＥＴＣ車のみと通信を行うように構成したもので
ある。

【００２０】また、第４の発明による料金所の通信装置
は、それぞれのビームのピーク方向が異なり、かつアン
テナを複数個用い、それぞれの受信アンテナの受信信号
の受信振幅のレベル差あるいは受信位相差あるいはその
両方により車載機の位置あるいは路上機から見た角度を
計算することで、情報の授受を行うための通信領域を特
定し、通信領域内部に進入したＥＴＣ車のみと通信を行
うように構成したものである。

【００２１】また、第５の発明による料金所の通信装置
は、それぞれのビームのピーク方向が異なり、かつビー
ム形状を成形したアンテナを複数個用い、それぞれの受
信アンテナにそれぞれ受信機を接続したことにより、複
数個の受信信号の受信振幅差あるいは受信位相差あるい
はその両方を同時に求めることで、通信領域内部に進入
したＥＴＣ車のみと高速に通信を行うように構成したも
のである。

【００２２】また、第６の発明による料金所の通信装置
は、それぞれのビームのピーク方向が異なり、かつビー
ム形状を成形したアンテナを複数個用い、それぞれの受
信アンテナを選択するスイッチを介して一台の受信機に
接続して構成したものである。

【００２３】また、第７の発明による料金所の通信装置
は、ビーム形状を成形した受信アンテナを２つに分割
し、２つの受信アンテナの和信号及び差信号を検出する
コンパレータを接続し、この和信号及び差信号を用いて
車載機の位置を検出するモノパルス検出とすることで情
報の授受を行うための通信領域を特定し、通信領域内部
に進入したＥＴＣ車のみと通信を行うように構成したも
のである。

【００２４】また、第８の発明による料金所の通信装置
は、受信アンテナのビーム形状を通信領域がほぼ一定の
レベルで受信できるようにセクター状に成形したもので
ある。

【００２５】また、第９の発明による料金所の通信装置
は、送信アンテナのビーム形状を通信領域がほぼ一定の
レベルで送信できるようにセクター状に成形したもので
ある。

【００２６】また、第１０の発明による料金所の通信装
置は、アレーアンテナにより構成した送受信アンテナ
と、上記アレーアンテナをサブアレーに分割し、それぞ
れのサブアレーに位相を変える手段を接続し、ビームを
走査できるよう構成したものである。

【００２７】また、第１１の発明による料金所の通信装
置は、１つの送信アンテナと２つの受信アンテナとで構
成し、第１の受信アンテナのビームのピーク方向を所望
の通信領域に設定し、第２の受信アンテナのビームのピ
ーク方向を所望の通信領域外に設定し、２つの受信アン
テナが受信した車載機からの電波の受信振幅の強度を比
較し、第１の受信アンテナの受信振幅強度が第２の受信
アンテナの受信振幅強度より大きい場合に、車載機が所
望の通信領域内に存在すると判断し、通信領域内部に進
入したＥＴＣ車のみと通信を行うように構成したもので
ある。

【００２８】また、第１２の発明による料金所の通信装
置は、ビーム形状を成形した１つの送信アンテナとビー
ム形状を成形した２つの受信アンテナとで構成し、送信
アンテナのビームのピーク方向を所望の通信領域に設定
し、２つの受信アンテナが受信した車載機からの電波の
受信振幅の強度を比較し、第１の受信アンテナの受信振
幅強度が第２の受信アンテナの受信振幅強度より大きい
場合に、車載機が所望の通信領域内に存在すると判断
し、通信領域内部に進入したＥＴＣ車のみと通信を行う
ように構成したものである。

【００２９】また、第１３の発明による料金所の通信装
置は、ビーム形状を成形した１つの送信アンテナとビー
ム形状を成形した２つの受信アンテナとで構成し、送信
アンテナのビームのピーク方向を所望の通信領域内に設
定し、第１の受信アンテナのビームのピーク方向を所望
の通信領域内に設定し、第２の受信アンテナのビームの
ピーク方向を所望の通信領域外に設定し、さらに、それ
ぞれの受信アンテナを可変減衰器を介して受信機に接続
したことにより、２つの受信アンテナが受信した車載機
からの電波の受信振幅の強度を比較し、第１の受信アン
テナの受信振幅強度が第２の受信アンテナの受信振幅強
度より大きい場合に、車載機が所望の通信領域内に存在
すると判断し、通信領域内部に進入したＥＴＣ車のみと
通信を行うように構成したものである。

【００３０】また、第１４の発明による料金所の通信装
置は、ビーム形状を成形した１つの送信アンテナとビー
ム形状を成形した２つの受信アンテナとで構成し、それ
ぞれの受信アンテナを可変減衰器を介して受信機に接続
したことにより、２つの受信アンテナが受信した車載機
からの電波の受信振幅の強度を比較し、第１の受信アン
テナの受信振幅強度が第２の受信アンテナの受信振幅強
度より大きい場合に、車載機が所望の通信領域内に存在
すると判断し、さらに、受信信号が受信可能なレベルに
達していると判定した場合にのみ、通信領域内部に進入
したＥＴＣ車のみと通信を行うようにスレッショルドレ
ベルを設定した構成にしたものである。

【００３１】また、第１５の発明による料金所の通信装
置は、ビーム形状を成形した１つの送信アンテナとビー
ム形状を成形した２つの受信アンテナとで構成し、第２
の受信アンテナで受信した受信信号を符号反転し、第１
の受信アンテナの受信信号と符号反転した第２の受信ア
ンテナの受信信号とを加算し、その結果が０より大きい
場合に、車載機が所望の通信領域内に存在すると判断
し、さらに、受信信号が受信可能なレベルに達している
と判定した場合にのみ、通信領域内部に進入したＥＴＣ
車のみと通信を行うように構成したものである。

【００３２】また、第１６の発明による料金所の通信装
置は、ビーム形状を成形した１つの送信アンテナとビー
ム形状を成形した２つの受信アンテナとで構成し、送信
アンテナのビームのピーク方向を所望の通信領域内に設
定し、第１の受信アンテナのビームのピーク方向を所望
の通信領域内に設定し、第２の受信アンテナのビームの
ピーク方向を所望の通信領域外に設定し、さらに、第２
の受信アンテナのビーム幅を第１の受信アンテナのビー
ム幅よりも狭くなるように構成したものである。

【００３３】また、第１７の発明による料金所の通信装
置は、ビーム形状を成形した送信アンテナとビーム形状
を成形した複数個の受信アンテナとをマイクロストリッ
プアンテナにより構成したものである。

【００３４】

【発明の実施の形態】実施の形態１図１はこの発明の実施の形態１を示す図であり、図にお
いて１〜８及び１０ａ，１０ｂ，１１は前記従来のＥＴ
Ｃシステムとまったく同一のものである。９ａ〜９ｆは
複数個の受信エリア、２２は送信エリアである。図に示
すように送信アンテナビームが１つ、受信アンテナビー
ムが６つで構成されている。

【００３５】次に動作について説明する。図１に示す９
ａ〜９ｆの６つの受信エリアを設定し、９ａ〜９ｄを通
信可能領域、９ｅ〜９ｆを通信不可領域とする。隣接車
線との干渉や通信領域外との干渉を抑圧するために、送
信アンテナのビームを成形し、低サイドローブ化を図
る。車載機１１を搭載したＥＴＣ車４が通路２を通り、
送信エリア２２に進入すると、路上機５のアンテナ７よ
り路上機側の情報、例えば料金所の名前、通過レーン等
を車載機１１に送信する。この情報を受信した車載機１
１は受信エリア９ｆに進入した時点で車載機の情報、例
えば車載機番号、車種区分、入口料金所番号等の車載機
に関する情報を路上機５に送信する。路上機５のアンテ
ナ７で受信した車載機に関するデータを元にして、料金
所ブース１にて料金計算を行い、再び路上機５のアンテ
ナ７から車載機１１へ料金情報として送信する。この路
上機５と車載機１１との通信において、受信エリアを複
数個設定することにより、車載機１１の存在する領域を
判別することができ、所望の領域に存在する車載機１１
とのみ交信を行うことができる。

【００３６】例えば、図１に示すように、９ａ〜９ｆの
６つの受信エリアを設定し、９ａ〜９ｄを通信可能領
域、９ｅ〜９ｆを通信不可領域とする。車載機１１が受
信エリア９ｆに進入すると、アンテナ７における車載機
１１の受信電力は、受信アンテナのビーム成形により設
定された６つの領域９ａ〜９ｆのうち、９ｆからの電力
が最も大きく、車載機１１は９ｆに存在することが判別
され、この領域が通信不可であることから、車載機１１
と路上機５との間での通信は行わないようにする。この
後、さらにＥＴＣ車４が通路２を進行し、車載機が受信
エリア９ｄに進入すると、路上機５における車載機１１
の受信電力は、受信アンテナの成形により設定された６
つの領域９ａ〜９ｆのうち、９ｄからの電力が最も大き
く、車載機１１は９ｄに存在することが判別され、この
領域が通信可能であることから、車載機１１と路上機５
との間での通信が行われる。このように、受信エリアを
複数持つことにより、車載機の位置を判別することがで
き、通信領域を任意に設定することが可能となる。

【００３７】なお、図１では受信アンテナビームが６個
の場合について示したが、車載機の位置を検出可能な複
数個の受信アンテナビームにより構成すれば、ビームの
本数は何本であっても効果は変わらない。また、図では
料金所が１車線の例を示したが、従来のＥＴＣシステム
を示す図１９に示した２車線の料金所や、さらに車線数
が増えた料金所であっても、それぞれ１つの車線につい
てこの発明と同様の構成とすれば、まったく同一の効果
が得られる。

【００３８】実施の形態２図２はこの発明の実施の形態２を示す図であり、１は料
金収受を行う料金所ブース、２は車両が通過する通路、
３は車両の通路を分離する通路分離帯、４は車載機と搭
載したＥＴＣ車、５は料金収受に関わる情報の授受を行
うために料金所側に設置される路上機、６は路上機５を
取付けるための支持柱、７は路上機５に装着されている
アンテナ、１０は通信領域の入口および出口に配置され
た車両センサ、９ａは通信領域入口側に設置されている
センサ１０ａより車両進行方向手前側にアンテナビーム
８ａを向けた受信エリア、９ｂは通信領域ほぼ中央にア
ンテナビーム８ｂを向けたメインの受信エリア、９ｃは
通信領域出口側に設置されているセンサ１０ｂより車両
進行方向側にアンテナビーム８ｃを向けた受信エリア１
１は路上機５との間で料金収受に関わる情報の授受を行
う車両に搭載された車載機、２２はアンテナ７にて成形
された送信エリアを示す。

【００３９】また、図３（ａ）は実施の形態２の配置を
側面から見た図であり、５は路上機、６は路上機５を取
付けるための支持柱、１０ａは通信領域の入口に設置さ
れた車両センサ、１０ｂは通信領域出口に配置された車
両センサ、７は路上機５に装着されたアンテナであり、
７ａは通信領域入口側に設置されているセンサ１０ａよ
り車両進行方向手前側にアンテナビーム８ａを向けた受
信アンテナ、７ｂは通信領域ほぼ中央にアンテナビーム
８ｂを向けたアンテナ、７ｃは通信領域出口側に設置さ
れているセンサ１０ｂより車両進行方向側にアンテナビ
ーム８ｃを向けた受信アンテナ、１１は車載機、４は車
載機を搭載したＥＴＣ車であり、図３（ｂ）における３
４は車載機１１が路上機５の下を通過する時の路上機５
における車載機の受信電力分布を示しており、３４ａは
受信アンテナ７ａにおける車載機の受信電力分布、３４
ｂは受信アンテナ７ｂにおける車載機の受信電力分布、
３４ｃは受信アンテナ７ｃにおける車載機の受信電力分
布を示している。

【００４０】図２のように構成された料金所の通信装置
においては、車載機１１を搭載した車両４が通路２を通
り、送信エリア２２に進入すると、路上機５より路上機
側の情報、例えば料金所の名前、通過レーン等を車載機
１１に送信する。この情報を受信した車載機１１は受信
エリア８に進入した時点で車載機の情報、例えば車載機
番号、車種区分、入口料金所番号等の車載機に関する情
報を路上機５に送信する。路上機５で受信した車載機に
関するデータを元にして、料金所ブース１にて料金計算
を行い、再び路上機５から車載機１１へ料金情報として
送信する。この時、受信エリアを上記の通り３つ設定
し、それぞれの受信電力を比較することにより、通信領
域を判別する。

【００４１】図３（ａ）、図３（ｂ）は通信領域の判別
方法を詳細に説明する図であり、上記３つの受信アンテ
ナにおける受信電力を示している。例えば通信領域とな
るための判定条件を受信アンテナ７ｂにおける受信電力
３４ｂ＞受信アンテナ７ａにおける受信電力３４ａ、か
つ受信アンテナ７ｂにおける受信電力３４ｂ＞受信アン
テナ７ｃにおける受信電力３４ｃとすると、車載機がセ
ンサ１０ａより車両進行方向手前にある場合は、受信電
力３４ａ＞受信電力３４ｂとなり通信領域外と判定され
る。また、車載機がセンサ１０ａからセンサ１０ｂの間
にある場合は受信電力３４ｂ＞受信電力３４ａ、かつ受
信電力３４ｂ＞受信電力３４ｃとなり通信領域と判定さ
れる。また、車載機がセンサ１０ｂより車両進行方向奥
にある場合は受信電力３４ｂ＜受信電力３４ｃとなり通
信領域外と判定される。この一連の動作により、車載機
１１を搭載した車両４が車線内を通過した場合におい
て、容易に通信領域を判別することができる。

【００４２】実施の形態３図４（ａ）はこの発明の実施の形態３を示す図であり、
５は路上機、６は路上機５を取り付ける支持柱、７は路
上機５に装着されたアンテナ、１１は車載機、３６ａは
アンテナ７ａから車載機１１までの伝搬路、３６ｂはア
ンテナ７ｂから車載機１１までの伝搬路、３６ｃはアン
テナ７ｃから車載機１１までの伝搬路、４は車載機１１
を搭載したＥＴＣ車であり、図４（ｂ）は路上機５に装
着される装置を表し、７はアンテナ、２３はアンテナ７
ａ，７ｂ，７ｃに接続し、受信電波の位相を検出する位
相検波器、１６は位相検波器で検出した位相信号を信号
処理する信号処理回路である。

【００４３】次に動作原理について説明する。車載機１
１を搭載した車両４が通路２を通り、路上機にて信号が
受信可能な領域にきた場合、受信アンテナ７ａ，７ｂ，
７ｃにて車載機からの信号を受信し位相を検波する。こ
の時、図４に示すように車載機から受信アンテナまでの
伝搬距離が異なるため、位相差が生じる。この位相差を
検出し、信号処理回路で処理することで車載機の位置を
検出し、この位置情報を利用して容易に通信領域を判別
することができる。

【００４４】実施の形態４図５はこの発明の実施の形態４を示す図であり、図５
（ａ）において３４ａ，３４ｂ，３４ｃはそれぞれの受
信アンテナで受信した信号の受信電力を示している。ま
た、図５（ｂ）において３５ａ，３５ｂ，３５ｃはそれ
ぞれの受信アンテナで受信した信号の位相を示してい
る。

【００４５】次に動作原理について説明する。３４ａ，
３４ｂ，３４ｃの受信ビームはそれぞれ、通信領域端で
交差するようにビームを構成する。すなわち、通信領域
内では受信ビーム３４ｂのレベルが高くなり、車の進行
方向からみて、前方の通信領域外では受信ビーム３４ａ
の電力が、後方の通信領域外では受信ビーム３４ｃの電
力が高くなる。よって、この受信電力を比較することで
通信領域を判別できることは実施例２に示した通りであ
る。さらに、この発明では、受信レベルの差を求めるこ
とで、車両の位置を検出するものである。３４ｂ＞＞３
４ａであれば、車両は通信領域から遠く、３４ｂ≒３４
ａであればほぼ通信領域端であることがわかる。さらに
メインのアンテナとサブのアンテナの受信電力をあらか
じめ把握しておけば、その受信電力差から車両に位置を
検出することができる。図５（ｂ）は受信電力の位相差
を示している。上記、図５（ａ）と同様にメインのアン
テナとサブのアンテナの受信信号の位相差をあらかじめ
把握しておけば、信号処理回路で処理することで車載機
の位置を検出することができる。

【００４６】実施の形態５図６はこの発明の実施の形態５を示す図であり、７は路
上機５内に装着された受信アンテナ、１５ａ，１５ｂ，
１５ｃは各受信アンテナに接続した振幅、位相を検出す
る複数の受信機、１６は受信機で検出した振幅、位相デ
ータから位置計算を行う信号処理回路である。

【００４７】次に動作原理について説明する。車載機が
通信領域付近に進入すると、上記車載機からの電波はビ
ーム中心の方向が異なる複数の受信アンテナ７にて受信
される。受信された電波は各々の受信アンテナ７に接続
されている受信機１５にて、その振幅あるいは位相ある
いはその両方を同時に検出し、この複数の信号の振幅あ
るいは位相あるいはこの両方の情報を信号処理回路１６
にて信号処理することにより車載機の位置を瞬時に検出
し、通信領域を判別することができる。

【００４８】実施の形態６図７はこの発明の実施の形態６を示す図であり、７は路
上機５に装着された受信アンテナ、２４は各受信アンテ
ナを切り替えるビーム切り替えスイッチ、１５ａ，１５
ｂ，１５ｃは各受信アンテナに接続した振幅を検出する
単一の受信機、１６は受信機で検出した位相データから
位置計算を行う信号処理回路である。

【００４９】次に動作原理について説明する。車載機が
通信領域付近に進入すると、上記車載機からの電波はビ
ーム中心の方向が異なる複数の受信アンテナ７にて受信
される。この時、上記電波を受信する受信アンテナ７を
ビーム切り替えスイッチ２４を切り替えることにより選
択し、選択した受信アンテナ７にて受信された電波のみ
を受信機１５まで通過させ、その電波の振幅あるいは位
相あるいはその両方を検出する。この切り替え動作を繰
り返し、複数の受信アンテナにて受信する電波について
振幅あるいは位相あるいはその両方を検出し、この複数
の信号の振幅あるいは位相あるいはこの両方の情報を信
号処理回路１６にて信号処理することにより車載機の位
置を検出し、通信領域を判別することができる。

【００５０】実施の形態７図８はこの発明の実施の形態７を示す図であり、図８
（ａ）はそのブロック図、図８（ｂ）はモノパルスコン
パレータによる誤差電圧と角度の関係を示す。７は受信
アンテナ、２５は２つの受信アンテナにて受信した受信
信号の電力の和を合成したΣ成分と上記２つの電力の差
信号を合成するΔ成分を作り出すモノパルスコンパレー
タである。１５ａ，１５ｂはモノパルスコンパレータに
接続された受信機、１６は受信機で検出したΣ成分とΔ
成分から車載機の位置を検出する信号処理回路である。

【００５１】次に動作原理について説明する。車載機が
通信領域付近に進入すると、上記車載機からの電波は受
信アンテナ７で受信され、さらにモノパルスコンパレー
タ２５にてΣ成分とΔ成分を作り出し、受信機１５にて
その電圧を検出する。ここで、あらかじめ図８（ｂ）に
示すような誤差電圧と角度の関係を示したＳ字カーブの
グラフを信号処理回路にメモリしておき、上記受信機に
て検出された２つの成分から作り出される誤差電圧から
角度情報を取り出すことにより、車載機の位置を容易に
検出し、通信領域を判別する。

【００５２】実施の形態８図９はこの発明の実施の形態８を示す図であり、図にお
いて１〜８及び１０ａ，１０ｂ，１１は前記従来のＥＴ
Ｃシステムとまったく同一のものである。９ａ，９ｂ，
９ｃはビームを成形した受信ビームである。

【００５３】次に動作原理について説明する。通常にビ
ームを構成すると、ビーム形状はペンシル状のビームと
なる。ペンシル状のビームの断面形状は楕円形であるの
で、通信領域を覆うのは楕円状となる。一方、通信領域
は方形状の領域で規定されるため、通信領域とビーム形
状は一致しない。さらに、ビームを交差させて通信領域
内外を判定するため、交差した領域が道路幅方向で直線
状であるが、楕円状のビームを交差させても直線状の境
界にはならない。直線状にならなければ、道路の中央と
端での境界領域が変わる問題がある。そこで、道路幅方
向でのビーム形状が直線状となるように、セクター状の
ビームを形成する。このセクター状のビームを組み合わ
せることでビームの交差した通信境界領域を直線状にす
ることができ、境界を明確にすることができる。また、
このようなビーム形状とすることで、通信領域での受信
レベルの変動を小さくすることもできる。

【００５４】実施の形態９図１０はこの発明の実施の形態９を示す図であり、図に
おいて１〜８及び１０ａ，１０ｂ，１１は前記従来のＥ
ＴＣシステムとまったく同一のものであり、９ａ，９
ｂ，９ｃはビームを成形した受信ビーム、２２はビーム
を成形した送信ビームである。

【００５５】次に動作原理について説明する。実施の形
態８では、受信アンテナビームをセクター状に成形する
例を示したが、さらにこの発明では送信ビームもセクタ
ー状に成形することを示している。基本的には、受信レ
ベルから通信領域を判定するが、送信ビームが楕円状で
あれば、通信領域外への放射が道路の中央と端で異なる
ため、通信領域の誤差が生じやすい。そこで、送信ビー
ムもセクター状とすることで誤差を最小にできる。さら
に、通信領域外への放射を低減できるので、境界をさら
に明確化できると共に、通信領域内への放射レベルを均
一にすることが可能になる。

【００５６】実施の形態１０図１１はこの発明の実施の形態１０を示す図であり、７
ａ〜７ｉは受信アンテナ、２６ａ，２６ｂ，２６ｃは各
素子アンテナあるいはサブアレーの位相量を変える移相
器である。

【００５７】次に動作原理について説明する。受信アン
テナ７ａ〜７ｉに移相器を接続する。この移相器は各受
信アンテナに接続しても、あるいは受信アンテナをいく
つかまとめてサブアレー化し、そのサブアレーに接続し
てもよい。この移相器の位相を変えることでビームの方
向を変えることができ、ビームを走査することができ
る。電子的にビームを走査するため、通信領域内外に自
由にビームを走査することができ、車両の位置を検出す
ることができる。この際、ビームを通信領域内外にビー
ムを走査するが、より通信領域を明確化するためには、
ビームを成形し、セクター状にすることが望ましい。セ
クター化することで車両位置を検出する精度が向上す
る。

【００５８】実施の形態１１図１２はこの発明の実施の形態１１を示す図であり、図
１２（ａ）において２は車両が通過する通路、５は路上
機、７は受信アンテナ、９ａ，９ｂは受信エリア、２２
は送信エリア、１１は車載機、４は車載機１１を搭載し
たＥＴＣ車、１０ｂはＥＴＣ車１１が通信領域を通過し
たことを検知するセンサーである。また、図１２（ｂ）
において３４ａはサブのアンテナにて受信した信号の受
信電力分布、３４ｂはメインのアンテナにて受信した信
号の受信電力分布、２１は所望の通信領域を示す。

【００５９】次に動作原理について説明する。車載機１
１を搭載したＥＴＣ車４が通路２に進入し、送信エリア
２２に入ると、路上機から情報を乗せた電波を送信し、
この電波を受信した車載機１１は、路上機に対して情報
を乗せた電波を送信する。ここで、路上機内に装備され
た受信アンテナ７は、メインのアンテナの受信エリア９
ｂとサブのアンテナの受信エリアを持ち、この２つの受
信アンテナにて受信した信号の受信電力の分布は図１２
（ｂ）のように異なっており、この２つの分布の交点を
所望の通信領域２１の入口に設定しておけば、車載機か
らの電波を受信することにより、車載機が通信領域内に
存在するか否かの判別が可能となる。また、車載機が通
信領域を出たか否かの判別は、センサ１０ｂを通信領域
出口に設置することにより、車両の先頭がセンサを切っ
た時点で、車載機が通信領域を通過したと判別すること
が可能であり、終端部を検出するためのサブの受信アン
テナを削減することができる。また、この受信アンテナ
セクター状のビームとすることで、通信領域の境界を明
確にすることができる。

【００６０】実施の形態１２図１３はこの発明の実施の形態１２を示す図であり、図
１３において２は車両が通過する通路、５は路上機、７
は受信アンテナ、９ａ，９ｂは受信エリア、２２は送信
エリア、１１は車載機、４は車載機１１を搭載したＥＴ
Ｃ車、１０ｂはＥＴＣ車１１が通信領域を通過したこと
を検知するセンサーである。

【００６１】次に動作原理について説明する。この発明
においては動作は実施の形態１２と同様であるが、送信
アンテナビームを成形し、送信エリア２２を通信領域ま
たはメインの受信エリア９ｂと同じにすることにより、
通信領域の入口における判別精度を向上している。

【００６２】実施の形態１３図１４はこの発明の実施の形態１３を示す図であり、車
載機からの信号をメインのアンテナ７ａとサブのアンテ
ナ７ｂでそれぞれ受信し、その受信信号Ａと受信信号Ｂ
を比較することで通信領域を判別し、受信信号Ａのみを
抽出するこの発明を示す受信系ブロック図である。図に
おいて２７は可変減衰器である。車載機からの信号は２
つのアンテナで受信されるが、メインのアンテナ７ａで
受信した信号は受信機Ａを経由して受信信号Ａとして処
理され、一方、サブのアンテナ７ｂで受信した信号は受
信機Ｂを経由して受信信号Ｂとして処理され、この２つ
の信号を比較器にて比較し、受信信号Ａが大きいときの
みゲート１８をＯＮすることにより受信信号Ａを後段の
料金収受制御装置１９に送ることにより、通信領域と判
別した場合のみ料金収受に関するデータの授受が行われ
る。

【００６３】実施の形態１４図１５はこの発明の実施の形態１４を示す図であり、車
載機からの信号をメインの受信アンテナ７ａとサブの受
信アンテナ７ｂでそれぞれ受信し、その受信信号Ａと受
信信号Ｂを比較することで通信領域を判別し、受信信号
Ａのみを抽出する受信系ブロック図である。車載機から
の信号は２つのアンテナで受信されるが、メインのアン
テナ７ａで受信した信号は受信機Ａを経由して受信信号
Ａとして処理され、一方、サブのアンテナ７ｂで受信し
た信号は受信機Ｂを経由して受信信号Ｂとして処理さ
れ、この２つの信号を比較器にて比較し、受信信号Ａが
大きいときのみゲート１８ａをＯＮすることにより受信
信号Ａを後段へ送り、この受信信号Ａをあるスレッショ
ルドレベルと比較し、このスレッショルドレベルを受信
信号Ａを越える場合のみゲート１８ｂをＯＮすることに
より受信信号Ａを後段の料金収受制御装置１９に送るこ
とにより、通信領域と判別した場合のみ料金収受に関す
るデータの授受が行われる。

【００６４】実施の形態１５図１６は車載機からの信号をメインのアンテナ７ａとサ
ブのアンテナ７ｂでそれぞれ受信し、その受信信号Ａと
受信信号Ｂを比較することで通信領域を判別し、受信信
号Ａのみを抽出するブロック図である。図において２８
は符号反転器、２９は加算器である。車載機からの信号
は２つのアンテナで受信されるが、メインのアンテナ７
ａで受信した信号は受信機Ａを経由して受信信号Ａとし
て処理され、一方、サブのアンテナ７ｂで受信した信号
は受信機Ｂを経由し、その後段で符号反転して受信信号
−Ｂとし、加算器にて受信信号Ａと受信信号−Ｂを加算
することにより受信信号Ａ−Ｂとして、比較器にて０レ
ベルと比較し、この受信信号Ａ−Ｂが０より大きい場合
のみゲート１８をＯＮすることにより受信信号Ａを後段
の料金収受制御装置１９に送ることにより、通信領域と
判別した場合のみ料金収受に関するデータの授受が行わ
れる。これにより、車載機が２つのアンテナで判別され
た通信領域内にある時のみ料金収受に関するデータの授
受が行うことができる。

【００６５】実施の形態１６図１７はこの発明の実施の形態１６を示す図であり、図
１７（ａ）において９ａはサブのアンテナの受信領域。
また、図１７（ｂ）はそれぞれのアンテナにおける受信
電力の分布を示しており、メインのアンテナにおける受
信電力分布３４ｂとサブのアンテナにおける受信電力分
布３４ａが通信領域２１の入口付近で交差するように設
定してある。この発明においては通信領域の判定の精度
を高めるために、サブのアンテナビーム幅を狭くし、サ
ブのアンテナにおける受信電力分布の傾き３４ｂを図１
２（ｂ）に示す傾きより大きくしている。

【００６６】実施の形態１７図１８はこの発明の実施の形態１７を示す図であり、３
０は地導体、３１は誘電体基板、３２はマイクロストリ
ップ線路、３３は放射素子である。マイクロストリップ
アンテナを用いることで小型化、軽量化、低コスト化が
図れる。

【００６７】

【発明の効果】第１の発明によれば、成形したビームを
複数個用いることで、通信領域を判別できる効果があ
る。

【００６８】また、第２の発明によれば、成形した複数
個のビームの受信振幅を比較するだけで容易に通信領域
を判別できる効果がある。

【００６９】また、第３の発明によれば、成形した複数
個のビームの受信位相を比較するだけで容易に通信領域
を判別できる効果がある。

【００７０】また、第４の発明によれば、成形した複数
個のビームの受信信号を比較することで、車載機の位置
を精度良く検出できる効果がある。

【００７１】また、第５の発明によれば、成形した複数
個のビームの受信信号を同時に比較することができるた
め、データの送受信の時間が短縮できる効果がある。

【００７２】また、第６の発明によれば、受信機が一つ
で構成できるため、低コスト化をはかることができる効
果がある。

【００７３】また、第７の発明によれば、モノパルス方
式とすることで、簡単な構成で車載機の位置を検出でき
る効果がある。

【００７４】また、第８の発明によれば、ビームをセク
ター化することで、通信領域の境界をほぼ直線状にで
き、車線中央部と車線端部との通信距離をほぼ等しくで
きる効果がある。

【００７５】また、第９の発明によれば、通信領域の送
信ビームと受信ビームを同一とすることで、通信領域の
精度を高める効果がある。

【００７６】また、第１０の発明によれば、移相器を用
いてビームを走査することで、車載機の位置を精度良く
検出できる効果がある。

【００７７】また、第１１の発明によれば、ビームをセ
クター化することで、通信領域の境界を精度良く求める
ことができ、受信アンテナを２個とすることで路上機を
小型化できる効果がある。

【００７８】また、第１２の発明によれば、送信アンテ
ナと受信アンテナとのビーム方向を同一とすることで、
通信領域外への漏洩電波が低減でき、通信領域の精度を
向上できる効果がある。

【００７９】また、第１３の発明によれば、受信アンテ
ナと受信機との間に可変減衰器を介することで、受信レ
ベルの調整ができ、受信アンテナあるいは受信機の固体
差の影響及び設置場所の環境の影響を補正できる効果が
ある。

【００８０】また、第１４の発明によれば、受信信号に
適当なスレッショルドレベルを設定したことにより、通
信領域を正確に設定できる効果がある。

【００８１】また、第１５の発明によれば、符号反転器
と加算器とで信号処理回路を構成したことにより、処理
を容易にできる効果がある。

【００８２】また、第１６の発明によれば、第２の受信
アンテナのビーム幅は第１の受信アンテナのビーム幅よ
り狭くしたことで、第１と第２の受信レベル差の傾きを
大きくすることができ、通信領域の判別の精度を向上で
きる効果がある。

【００８３】また、第１７の発明によれば、マイクロス
トリップアンテナを用いたことで、路上機を小型化、軽
量化、薄型化ができ、量産化に適した構成にできる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明による料金所の通信装置の実施の形
態１を示すＥＴＣシステム概略構成図である。

【図２】この発明による料金所の通信装置の実施の形
態２を示すＥＴＣシテム概略構成図である。

【図３】この発明による料金所の通信装置の実施の形
態２における通信領域の判定方法を示す図である。

【図４】この発明による料金所の通信装置の実施の形
態３における通信領域の判定方法を示す図である。

【図５】この発明による料金所の通信装置の実施の形
態４における通信領域の判定方法を示す図である。

【図６】この発明による料金所の通信装置の実施の形
態５を示す受信系構成ブロック図である。

【図７】この発明による料金所の通信装置の実施の形
態６を示す受信系構成ブロック図である。

【図８】この発明による料金所の通信装置の実施の形
態７を示す受信系構成ブロック図である。

【図９】この発明による料金所の通信装置の実施の形
態８を示すＥＴＣシステム概略構成図である。

【図１０】この発明による料金所の通信装置の実施の
形態９を示すＥＴＣシステム概略構成図である。

【図１１】この発明による料金所の通信装置の実施の
形態１０を示す受信系構成ブロック図である。

【図１２】この発明による料金所の通信装置の実施の
形態１１を示すＥＴＣシステム概略構成図である。

【図１３】この発明による料金所の通信装置の実施の
形態１２を示すＥＴＣシステム概略構成図である。

【図１４】この発明による料金所の通信装置の実施の
形態１３を示す受信系構成ブロック図である。

【図１５】この発明による料金所の通信装置の実施の
形態１４を示す受信系構成ブロック図である。

【図１６】この発明による料金所の通信装置の実施の
形態１５を示す受信系構成ブロック図である。

【図１７】この発明による料金所の通信装置の実施の
形態１６を示すＥＴＣシステム概略構成図である。

【図１８】この発明による料金所の通信装置の実施の
形態１７を示すマイクロストリップアンテナの概略構成
図である。

【図１９】ＥＴＣシステムにおける機器構成を示す概
略構成図である。

【図２０】ＥＴＣシステムにおいて、１つのアンテナ
を用いた従来の方法による通信領域の設定を表す図であ
る。

【図２１】ＥＴＣシステムにおいて、１つのアンテナ
を用いた従来の方法による通信領域の設定した場合の問
題となる現象を表した図である。

【図２２】ＥＴＣシステムにおいて、２つのアンテナ
を用いた従来の方法により通信領域を設定する場合の受
信系構成ブロック図である。

【図２３】ＥＴＣシステムにおいて、２つのアンテナ
を用いた従来の方法により通信領域を設定した場合の通
信領域及び問題点を表す図である。

【符号の説明】

１料金所ブース２通路３通路分離帯４ＥＴＣ車５路上機６支持柱７アンテナ８アンテナビーム９受信エリア１０車両センサ１１車載機１２所望の通信領域１３漏洩電波の領域１４非ＥＴＣ車１５受信機１６信号処理回路１７比較器１８ゲート１９料金収受制御装置２０車載機から路上機に向かう電波２１通信領域２２送信エリア２３位相検波器２４ビーム切替スイッチ２５モノパルスコンパレータ２６移相器２７可変減衰器２８符号反転器２９加算器３０地導体３１誘電体基板３２マイクロストリップ線路３３放射素子３４受信電力分布３５受信位相分布３６伝搬路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０４Ｑ 7/36 Ｈ０４Ｂ 7/26 １０５Ａ (72)発明者津田喜秋東京都千代田区丸の内二丁目２番３号三菱電機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ノンストップ自動料金収受システムにお
ける料金所の通信装置において、上記通信装置内に隣接
車線との干渉や通信領域外との干渉を抑圧するために成
形されたビーム形状を持つ単一の送信アンテナと、隣接
車線との干渉や通信領域外との干渉を抑圧するために成
形されたビーム形状を持つ複数個の受信アンテナと、上
記受信アンテナとつながる受信機と、上記複数個の受信
アンテナにそれぞれ対応する受信エリアを通信可または
通信不可に設定し、かつ上記受信機で受信した複数の受
信信号を互いに比較することによって車載機の存在する
受信エリアを特定し、それによって通信領域を判別する
信号処理装置とを備えたことを特徴とする料金所の通信
装置。
【請求項２】料金所の通信装置における複数個の受信
アンテナは、それぞれアンテナビームのピーク方向が異
なり、かつ受信機において受信信号の振幅を検出するよ
うにし、信号処理装置においてそれぞれの信号の振幅差
を検出するようにしたことを特徴とする請求項１記載の
料金所の通信装置。
【請求項３】料金所の通信装置における複数個の受信
アンテナは、それぞれアンテナビームのピーク方向が異
なり、かつ受信機において受信信号の位相を検出するよ
うにし、信号処理装置においてそれぞれの信号の位相差
を検出するようにしたことを特徴とする請求項１記載の
料金所の通信装置。
【請求項４】料金所の通信装置における複数個の受信
アンテナは、それぞれアンテナビームのピーク方向が異
なり、かつ受信機において受信信号の振幅と位相を検出
するようにし、信号処理装置においてそれぞれの信号の
振幅差と位相差を検出するようにしたことを特徴とする
請求項１記載の料金所の通信装置。
【請求項５】料金所の通信装置における複数個の受信
アンテナは、それぞれアンテナビームのピーク方向が異
なり、かつ受信機において受信信号の振幅あるいは位相
あるいはその両方を同時に検出するようにし、信号処理
装置においてそれぞれの信号の振幅差と位相差を検出す
るようにしたことを特徴とする請求項１記載の料金所の
通信装置。
【請求項６】料金所の通信装置は、上記複数個の受信
アンテナと受信機の間にそれぞれの受信アンテナを切り
替えるスイッチを設けたことを特徴とする請求項１〜４
のいずれかに記載の料金所の通信装置。
【請求項７】料金所の通信装置における受信アンテナ
は、上記受信アンテナを２つに分割し、上記２つの受信
アンテナの和及び差信号を検出するコンパレータを設
け、このコンパレータによりモノパルス検出としたこと
を特徴とする請求項１記載の料金所の通信装置。
【請求項８】料金所の通信装置における複数個の受信
アンテナは、受信エリア内がほぼ一定のレベルで受信で
きるようにビーム形状をセクター状に成形したことを特
徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の料金所の通信
装置。
【請求項９】料金所の通信装置における送信アンテナ
は、送信エリア内がほぼ一定のレベルで送信できるよう
にビーム形状をセクター状にしたことを特徴とする請求
項１〜８のいずれかに記載の料金所の通信装置。
【請求項１０】料金所の通信装置における送信アンテ
ナと受信アンテナは、その構成を複数個の素子アンテナ
を配列したアレーアンテナとし、上記アレーアンテナを
構成する各素子アンテナあるいは数素子の素子アンテナ
を群としたサブアレーに位相を変える手段を設け、この
手段により送受信アンテナのビームを走査することを特
徴とする請求項１記載の料金所の通信装置。
【請求項１１】料金所の通信装置における送信アンテ
ナと複数個の受信アンテナは、セクター状にビーム形状
を成形された単一の送信アンテナとセクター状にビーム
形状を成形された２つの受信アンテナを設け、第１の受
信アンテナはビームのピーク方向を通信領域内に設定
し、第２の受信アンテナのビームのピーク方向は通信領
域外に設定し、第１の受信アンテナの受信電力が第２の
受信電力よりも大きい場合のみ通信を行なうようにした
ことを特徴とする請求項１記載の料金所の通信装置。
【請求項１２】料金所の通信装置における送信アンテ
ナは、ビームのピーク方向と上記第１の受信アンテナの
ビームのピーク方向とを同一にしたことを特徴とする請
求項１１に記載の料金所の通信装置。
【請求項１３】料金所の通信装置は、受信アンテナと
受信機の間に受信信号の電力を任意に可変できる可変減
衰器を挿入し、上記第１の受信アンテナで受信される電
力あるいは上記第２の受信アンテナで受信される電力あ
るいはその両方を調整できるようにしたことを特徴とす
る請求項１２に記載の料金所の通信装置。
【請求項１４】料金所の通信装置は、受信アンテナと
受信機の間に受信信号の電力を任意に可変できる可変減
衰器と、信号処理装置においてある基準電力を設定でき
る手段を設け、上記第１の受信アンテナで受信される電
力あるいは上記第２の受信アンテナで受信される電力あ
るいはその両方を調整し、上記第１の受信アンテナで受
信された受信信号を基準電力と比較し、それによって通
信領域を判別するようにしたことを特徴とする請求項１
２に記載の料金所の通信装置。
【請求項１５】料金所の通信装置における信号処理装
置は、上記第２の受信アンテナで受ける受信信号を符号
反転する手段と、上記符号反転した信号と上記第１の受
信アンテナで受けた受信信号を加算する手段とを設け、
上記加算した結果が０より大きい場合にのみ通信を行な
うようにしたことを特徴とする請求項１２に記載の料金
所の通信装置。
【請求項１６】料金所の通信装置における２つの受信
アンテナは、上記第１の受信アンテナのビームのピーク
方向を所望の通信領域内に設定し、上記第２の受信アン
テナのビームのピーク方向を通信領域外に設定し、かつ
上記第２の受信アンテナのビーム幅を上記第１の受信ア
ンテナのビーム幅よりも狭くしたことを特徴とする請求
項１１〜１５のいずれかに記載の料金所の通信装置。
【請求項１７】料金所の通信装置における送信アンテ
ナと複数個の受信アンテナは、地導体、上記地導体上に
設けた誘電体基板、上記誘電体基板上に設けた給電線
路、上記給電線路と同一平面状に設け、かつ上記給電線
路と接続されて給電される放射素子とから構成されるマ
トクロストリップアンテナにより構成したことを特徴と
する請求項１〜１６のいずれかに記載の料金所の通信装
置。