JPH11259708A - ノンストップ自動料金収受システム - Google Patents

ノンストップ自動料金収受システム

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JPH11259708A
JPH11259708A JP10057677A JP5767798A JPH11259708A JP H11259708 A JPH11259708 A JP H11259708A JP 10057677 A JP10057677 A JP 10057677A JP 5767798 A JP5767798 A JP 5767798A JP H11259708 A JPH11259708 A JP H11259708A
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昌彦 小牧
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ノンストップ自動料金収受システムにおい
て、方位探知精度の劣化及びシステム構成の大型化を防
ぐこと。 【解決手段】 ビーム整形された第1及び第2の受信ア
ンテナと、第1及び第2の結合器と、第1及び第2の方
位探知用受信機と、信号処理装置と、電力合成・分配器
と、通信用受信機と、送信機と、送信アンテナとを具備
することにより、車載機との通信と車載機の方位探知を
同時に行い、料金所通信領域外の不要波との干渉及びマ
ルチパスの影響による方位探知精度の劣化とシステム構
成の大型化を防ぐことが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はノンストップ自動
料金収受システムにおいて、料金収受を行う際の電波の
方位探知による車両判別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
方式料金収受システムが導入されていた。この料金収受
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P189〜192「磁気カード方式料金
収受システム」、あるいは三菱重工技報VOL.22
NO.6(1985−11)P127〜132「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、一般道路から有料道路に入る場合、反対に有料道
路から一般道路に出る場合にはどうしても料金所で一旦
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が列をなすこと
が多い。このような課題を改善するため、かねてから料
金所で一旦停止することなく、路側通信装置と車載機と
の間の情報の授受により料金の収受ができるノンストッ
プ自動料金収受システムが提案されている。システム運
用図を図7に示す。図7において、1は有料道路、2は
一般道路、3は料金所、4は車両、5は路側通信装置、
6は信号処理装置、7は車載機、8は車両進行方向であ
る。車両4に搭載された車載機7は、料金所3において
路側通信装置5と情報の授受を行い、料金収受に必要な
情報を交換する。その結果、車載機7を搭載した車両4
は、一旦停止することなく料金所3を通過できる。
【0004】このようなシステムについては、例えば、
三菱重工技報VOL.32 NO.4(1995−7)
P264〜267「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」、NIKKEI BUSINES
S 1995年11月13日号P155〜158「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】ノンストップ自動料金収受システムは日本
国内においては官民共同開発中であり、実用化は平成9
年度以降とも言われている。一方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。
【0006】ところで、ノンストップ自動料金収受シス
テムにおいては、料金所3内に複数の車両が同時に進入
してきた場合、どの車両からいくらの料金を収受するか
を決定するため、路側通信装置5がどの車両の車載機と
通信しているのかを把握する必要があった。このような
問題を解決するために、路側通信装置5が2つの方位探
知用受信アンテナ及び2つの方位探知用受信機を所有し
その2信号の位相差を検出することにより、路側通信装
置5が車載機から受信した電波の到来方位を求め、料金
収受対象の車両を判別する方式が提案されている。この
方式については、例えばNEC技報VOL.50 N
O.7/1997 P147〜155「電波到来角計測
の手法と通信車両判別システム」に詳述されている。図
8は料金所3内に2台の車両が同時に進入してきた場合
を示すものであり、図において3は料金所、5は路側通
信装置、6は信号処理装置、8は車両進行方向、9は第
1の車両、10は第2の車両、11は第1の車載機、1
2は第2の車載機、13は方位探知装置である。
【0007】図9は電波方位探知により車両判別するた
めの従来の料金所機器の構成を示すもので、図において
5は路側通信装置、6は信号処理装置、13は方位探知
装置、14は通信用送信アンテナ、15は通信用受信ア
ンテナ、16は送信機、17は通信用受信機、18は第
1の方位探知用受信アンテナ、19は第2の方位探知用
受信アンテナ、20は第1の方位探知用受信機、21は
第2の方位探知用受信機である。
【0008】次に従来装置の動作について説明する。第
1の方位探知用受信アンテナ18と第2の方位探知用受
信アンテナ19は隣接して配置され、各々車載機からの
送信信号を受信する。第1の方位探知用受信機20及び
第2の方位探知用受信機21は、各々第1の方位探知用
受信アンテナ18及び第2の方位探知用受信アンテナ1
9の出力を受け、増幅、フィルタリング、周波数変換等
の処理を行う、信号処理装置6は第1の方位探知用受信
機20及び第2の方位探知用受信機21の出力を受け、
これら2信号の位相差を検出することにより、車載機か
ら受信した電波の到来方位を計算する。図10はこの方
式による電波到来方位の計算原理を示したものであり、
電波到来方位θは数1により求められる。
【0009】
【数1】
【0010】通信用送信アンテナ14、通信用受信アン
テナ15、送信機16、通信用受信機17は、路側通信
装置5が料金収受に必要な情報を車載機と授受するため
のものである。信号処理装置6は方位探知装置13から
の情報と路側通信装置5からの情報により料金収受対象
の車両を判別する。このようにして、電波方位探知によ
り車両判別することが可能となる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】上記のように構成され
たシステムにおいて、第1の方位探知用受信アンテナ1
8及び第2の方位探知用受信アンテナ19としては一般
的には無指向性のものが用いられていたため、料金所通
信領域外の不要波との干渉及びマルチパスの影響により
方位探知精度が劣化するという課題があった。また、路
側通信装置5と方位探知装置13が分離されているた
め、システム構成が大型となてしまう課題があった。
【0012】この発明は上記課題を解決するためになさ
れたものであり、方位探知精度を向上させ、かつシステ
ム構成を小型化することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】第1の発明によるノンス
トップ自動料金収受システムは、隣接して配置され通行
車両に搭載された車載機の送信信号を受信する第1の受
信アンテナ及び第2の受信アンテナと、第1の受信アン
テナの出力を受ける第1の結合器と、第2の受信アンテ
ナの出力を受ける第2の結合器と、第1の結合器の結合
端子の出力を受ける第1の方位探知用受信機と、第2の
結合器の結合端子の出力を受ける第2の方位探知用受信
機と、第1の方位探知用受信機及び第2の方位探知用受
信機の出力を受け車載機から受信した電波の到来方位を
計算する信号処理装置と、第1の結合器の通過端子の出
力と第2の結合器の通過端子の出力を合成する電力合成
・分配器と、電力合成・分配器の出力を受け料金収受に
必要な受信データを信号処理装置へ出力する通信用受信
機と、信号処理装置から料金収受に必要な送信データを
受け無線通信信号を生成する送信機と、送信機の出力を
空中へ放射する送信アンテナとで構成したものである。
【0014】また、第2の発明によるノンストップ自動
料金収受システムは、隣接して配置され通行車両に搭載
された車載機との間で無線通信信号を送受信する第1の
アンテナ及び第2のアンテナと、第1のアンテナに接続
される第1の結合器と、第2のアンテナに接続される第
2の結合器と、第1の結合器の結合端子の出力を受ける
第1の方位探知用受信機と、第2の結合器の結合端子の
出力を受ける第2の方位探知用受信機と、第1の方位探
知用受信機及び第2の方位探知用受信機の出力を受け車
載機から受信した電波の到来方位を計算する信号処理装
置と、信号処理装置から料金収受に必要な送信データを
受け無線通信信号を生成する送信機と、前記送信機によ
り生成された送信信号と前記車載機からの受信信号を分
離する送受分離器と、第1の結合器の通過端子と第2の
結合器の通過端子から出力される受信信号を合成し送受
分離器から出力される送信信号を分配する電力合成・分
配器と、送受分離器から出力される受信信号を受け料金
収受に必要な受信データを信号処理装置へ出力する通信
用受信機とで構成したものである。
【0015】また、第3の発明によるノンストップ自動
料金収受システムは、上下方向に隣接して配置され通行
車両に搭載された車載機との間で無線通信信号を送受信
する第1のアンテナ及び第2のアンテナと、第1のアン
テナに対し左右方向に隣接して配置され通行車両に搭載
された車載機との間で無線通信信号を送受信する第3の
アンテナと、第2のアンテナに対し左右方向に隣接し第
3のアンテナに対し上下方向に隣接して配置され通行車
両に搭載された車載機との間で無線通信信号を送受信す
る第4のアンテナと、第1のアンテナに接続される第1
の結合器と、第2のアンテナに接続される第2の結合器
と、第3のアンテナに接続される第3の結合器と、第4
のアンテナに接続される第4の結合器と、第1の結合器
の結合端子の出力を受ける第1の方位探知用受信機と、
第2の結合器の結合端子の出力を受ける第2の方位探知
用受信機と、第3の結合器の結合端子の出力を受ける第
3の方位探知用受信機と、第4の結合器の結合端子の出
力を受ける第4の方位探知用受信機と、第1の方位探知
用受信機と第2の方位探知用受信機と第3の方位探知用
受信機と第4の方位探知用受信機の出力を受け車載機か
ら受信した電波の到来方位を計算する信号処理装置と、
信号処理装置から料金収受に必要な送信データを受け無
線通信信号を生成する送信機と、送信機により生成され
た送信信号と車載機からの受信信号を分離する送受分離
器と、第1の結合器の通過端子と第2の結合器の通過端
子と第3の結合器の通過端子と第4の結合器の通過端子
から出力される受信信号を合成し送受分離器から出力さ
れる送信信号を分配する電力合成・分配器と、送受分離
器から出力される受信信号を受け料金収受に必要な受信
データを信号処理装置へ出力する通信用受信機とで構成
したものである。
【0016】また、第4の発明によるノンストップ自動
料金収受システムは、上下方向に隣接して配置され通行
車両に搭載された車載機との間で無線通信信号を送受信
する第1のアンテナ及び第2のアンテナと、第1のアン
テナに対し左右方向に隣接して配置され通行車両に搭載
された車載機との間で無線通信信号を送受信する第3の
アンテナと、第2のアンテナに対し左右方向に隣接し第
3のアンテナに対し上下方向に隣接して配置され通行車
両に搭載された車載機との間で無線通信信号を送受信す
る第4のアンテナと、第1のアンテナと第2のアンテナ
と第3のアンテナと第4のアンテナとに接続され各々の
アンテナから受信した信号を4合成または2合成するハ
イブリッド回路と、ハイブリッド回路から出力される第
1のアンテナと第2のアンテナの受信合成波を受ける第
1の方位探知用受信機と、ハイブリッド回路から出力さ
れる第3のアンテナと第4のアンテナの受信合成波を受
ける第2の方位探知用受信機と、ハイブリッド回路から
出力される第1のアンテナと第3のアンテナの受信合成
波を受ける第3の方位探知用受信機と、ハイブリッド回
路から出力される第2のアンテナと第4のアンテナの受
信合成波を受ける第4の方位探知用受信機と、第1の方
位探知用受信機と第2の方位探知用受信機と第3の方位
探知用受信機と第4の方位探知用受信機の出力を受け車
載機から受信した電波の到来方位を計算する信号処理装
置と、信号処理装置から料金収受に必要な送信データを
受け無線通信信号を生成する送信機と、送信機により生
成された送信信号と車載機からの受信信号を分離する送
受分離器と、送受分離器から出力される受信信号を受け
料金収受に必要な受信データを信号処理装置へ出力する
通信用受信機とで構成したものである。
【0017】
【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を示すブロック図であり、図において、
5、6、14、16、17、20、21は従来のノンス
トップ自動料金収受システムと同一のものであり、22
は第1の受信アンテナ、23は第2の受信アンテナ、2
4は第1の結合器、25は第2の結合器、26は電力合
成・分配器である。
【0018】次に動作について説明する。図1におい
て、送信機16は信号処理装置から料金収受に必要な送
信データを受け無線通信信号を生成し、送信アンテナ1
4は送信機16の出力を空中へ放射する。第1の受信ア
ンテナ22と第2の受信アンテナ23は隣接して配置さ
れ、通行車両に搭載された車載機の送信信号を受信す
る。第1の受信アンテナ22と第2の受信アンテナ23
は指向性を有し、通信領域外の信号を受信しないようビ
ーム整形されている。第1の受信アンテナ22により受
信された信号は第1の結合器24の端子Taに入力さ
れ、第2の受信アンテナ23により受信された信号は第
2の結合器25の端子Tdに入力される。第1の結合器
24の端子Tb及び第2の結合器25の端子Teは電力
合成・分配器26に接続される。電力合成・分配器26
により合成された信号は通信用受信機17にて、増幅、
フィルタリング、周波数変換等の処理がなされる。信号
処理装置6は通信用受信機17の出力を受け、車載機か
らの情報を処理する。第1の結合器24の端子Tcは第
1の方位探知用受信機20に接続され、第2の結合器2
5の端子Tfは第2の方位探知用受信機21に接続され
る。第1の方位探知用受信機20及び第2の方位探知用
受信機21は各々の入力信号を受け、増幅、フィルタリ
ング、周波数変換等の処理を行う。信号処理装置6は第
1の方位探知用受信機20及び第2の方位探知用受信機
21の出力を受け、これら2信号の位相差を検出するこ
とにより、車載機から受信した電波の到来方位を計算す
る。このようにして、電波方位探知により車両判別する
ことが可能となる。図2はこの様子を示すものであり、
図において3は料金所、5は路側通信装置、6は信号処
理装置、8は車両進行方向、9は第1の車両、10は第
2の車両、11は第1の車載機、12は第2の車載機で
ある。
【0019】上記のように構成されたノンストップ自動
料金収受システムにおいては、ビーム整形された第1の
受信アンテナ22及び第2の受信アンテナ23を用い
て、車載機との通信と車載機の方位探知を同時に行うこ
とにより、料金所通信領域外の不要波との干渉及びマル
チパスの影響による方位探知精度の劣化とシステム構成
の大型化を防ぐことが可能となる。
【0020】実施の形態2.図3はこの発明の実施の形
態2を示すブロック図であり、図において、5、6、1
6、17、20、21は従来のノンストップ自動料金収
受システムと同一のものであり、24は第1の結合器、
25は第2の結合器、26は電力合成・分配器、27は
第1のアンテナ、28は第2のアンテナ、29は送受分
離器である。
【0021】次に動作について説明する。図3におい
て、送信機16は信号処理装置から料金収受に必要な送
信データを受け無線通信信号を生成する。送信機16の
出力は送受分離器29を経由し電力合成・分配器26に
て等分配され、それらは各々第1の結合器24及び第2
の結合機25を経由し、第1のアンテナ27及び第2の
アンテナ28へ入力される。第1のアンテナ27と第2
のアンテナ28は隣接して配置され、通行車両に搭載さ
れた車載機との間で無線通信信号を送受信する。第1の
アンテナ27と第2のアンテナ28は指向性を有し、通
信領域外の信号を受信しないようビーム整形されてい
る。第1のアンテナ27により受信された信号は第1の
結合器24の端子Taに入力され、第2のアンテナ28
により受信された信号は第2の結合器25の端子Tdに
入力される。第1の結合器24の端子Tb及び第2の結
合器25の端子Teは電力合成・分配器26に接続され
る。電力合成・分配器26により合成された信号は送受
分離器29を経由し通信用受信機17にて、増幅、フィ
ルタリング、周波数変換等の処理がなされる。信号処理
装置6は通信用受信機17の出力を受け、車載機からの
情報を処理する。第1の結合器24の端子Tcは第1の
方位探知用受信機20に接続され、第2の結合器25の
端子Tfは第2の方位探知用受信機21に接続される。
第1の方位探知用受信機20及び第2の方位探知用受信
機21は各々の入力信号を受け、増幅、フィルタリン
グ、周波数変換等の処理を行う。信号処理装置6は第1
の方位探知用受信機20及び第2の方位探知用受信機2
1の出力を受け、これら2信号の位相差を検出すること
により、車載機から受信した電波の到来方位を計算す
る。このようにして、電波方位探知により車両判別する
ことが可能となる。
【0022】上記のように構成されたノンストップ自動
料金収受システムにおいては、ビーム整形された第1の
アンテナ27及び第2のアンテナ28を用いて、車載機
との通信と車載機の方位探知を同時に行うことにより、
料金所通信領域外の不要波との干渉及びマルチパスの影
響による方位探知精度の劣化とシステム構成の大型化を
防ぐことが可能となる。
【0023】実施の形態3.図4はこの発明の実施の形
態3を示すブロック図であり、図において、5、6、1
6、17、20、21は従来のノンストップ自動料金収
受システムと同一のものであり、24は第1の結合器、
25は第2の結合器、26は電力合成・分配器、27は
第1のアンテナ、28は第2のアンテナ、29は送受分
離器、30は第3の結合器、31は第4の結合器、32
は第3のアンテナ、33は第4のアンテナ、34は第3
の方位探知用受信機、35は第4の方位探知用受信機で
ある。
【0024】次に動作について説明する。図4におい
て、送信機16は信号処理装置から料金収受に必要な送
信データを受け無線通信信号を生成する。送信機16の
出力は送受分離器29を経由し電力合成・分配器26に
て等分配され、それらは各々第1の結合器24及び第2
の結合機25及び第3の結合器30及び第4の結合器3
1を経由し、第1のアンテナ27及び第2のアンテナ2
8及び第3のアンテナ32及び第4のアンテナ33へ入
力される。第1のアンテナ27と第2のアンテナ28、
及び第3のアンテナ32と第4のアンテナ33は上下方
向に隣接して、また第1のアンテナ27と第3のアンテ
ナ32、及び第2のアンテナ28と第4のアンテナ33
は左右方向に隣接して配置され、通行車両に搭載された
車載機との間で無線通信信号を送受信する。第1のアン
テナ27と第2のアンテナ28と第3のアンテナ32と
第4のアンテナ33は指向性を有し、通信領域外の信号
を受信しないようビーム整形されている。第1のアンテ
ナ27により受信された信号は第1の結合器24の端子
Taに入力され、第2のアンテナ28により受信された
信号は第2の結合器25の端子Tdに入力され、第3の
アンテナ32により受信された信号は第3の結合器30
の端子Tgに入力され、第4のアンテナ33により受信
された信号は第4の結合器31の端子Tjに入力され
る。第1の結合器24の端子Tb及び第2の結合器25
の端子Te及び第3の結合器30の端子Th及び第4の
結合器31の端子Tkは電力合成・分配器26に接続さ
れる。電力合成・分配器26により合成された信号は送
受分離器29を経由し通信用受信機17にて、増幅、フ
ィルタリング、周波数変換等の処理がなされる。信号処
理装置6は通信用受信機17の出力を受け、車載機から
の情報を処理する。第1の結合器24の端子Tcは第1
の方位探知用受信機20に接続され、第2の結合器25
の端子Tfは第2の方位探知用受信機21に接続され、
第3の結合器30の端子Tiは第3の方位探知用受信機
34に接続され、第4の結合器31の端子Tlは第24
の方位探知用受信機35に接続される。第1の方位探知
用受信機20及び第2の方位探知用受信機21及び第3
の方位探知用受信機34及び第4の方位探知用受信機3
5は各々の入力信号を受け、増幅、フィルタリング、周
波数変換等の処理を行う。信号処理装置6は第1の方位
探知用受信機20及び第2の方位探知用受信機21及び
第3の方位探知用受信機34及び第4の方位探知用受信
機35の出力を受け、これらの信号の位相差を検出する
ことにより、車載機から受信した電波の到来方位を計算
する。このようにして、4個のアンテナを用いた2次元
の電波方位探知により車両判別することが可能となる。
図5はこの様子を示すものであり、図において3は料金
所、5は路側通信装置、6は信号処理装置、8は車両進
行方向、9は第1の車両、10は第2の車両、36は第
3の車両、37は第4の車両である。
【0025】上記のように構成されたノンストップ自動
料金収受システムにおいては、ビーム整形された第1の
アンテナ27及び第2のアンテナ28及び第3のアンテ
ナ32及び第4のアンテナ33を用いて、車載機との通
信と車載機の方位探知を同時に行うことにより、料金所
通信領域外の不要波との干渉及びマルチパスの影響によ
る方位探知精度の劣化とシステム構成の大型化を防ぐこ
とが可能となる。
【0026】実施の形態4.図6はこの発明の実施の形
態4を示すブロック図であり、図において、5、6、1
6、17、20、21は従来のノンストップ自動料金収
受システムと同一のものであり、27は第1のアンテ
ナ、28は第2のアンテナ、29は送受分離器、32は
第3のアンテナ、33は第4のアンテナ、34は第3の
方位探知用受信機、35は第4の方位探知用受信機、3
8はハイブリッド回路である。
【0027】次に動作について説明する。図6におい
て、送信機16は信号処理装置から料金収受に必要な送
信データを受け無線通信信号を生成する。送信機16の
出力は送受分離器29を経由しハイブリッド回路38に
て等分配され、それらは各々第1のアンテナ27及び第
2のアンテナ28及び第3のアンテナ32及び第4のア
ンテナ33へ入力される。第1のアンテナ27と第2の
アンテナ28、及び第3のアンテナ32と第4のアンテ
ナ33は上下方向に隣接して、また第1のアンテナ27
と第3のアンテナ32、及び第2のアンテナ28と第4
のアンテナ33は左右方向に隣接して配置され、通行車
両に搭載された車載機との間で無線通信信号を送受信す
る。第1のアンテナ27と第2のアンテナ28と第3の
アンテナ32と第4のアンテナ33は指向性を有し、通
信領域外の信号を受信しないようビーム整形されてい
る。第1のアンテナ27により受信された信号はハイブ
リッド回路38の端子Tmに入力され、第2のアンテナ
28により受信された信号はハイブリッド回路38の端
子Tnに入力され、第3のアンテナ32により受信され
た信号はハイブリッド回路38の端子Toに入力され、
第4のアンテナ33により受信された信号はハイブリッ
ド回路38の端子Tpに入力される。ハイブリッド回路
38の端子Tqからは端子Tm、Tn、To、Tpから
入力された信号の合成波が出力され、その合成された信
号は送受分離器29を経由し通信用受信機17にて、増
幅、フィルタリング、周波数変換等の処理がなされる。
信号処理装置6は通信用受信機17の出力を受け、車載
機からの情報を処理する。ハイブリッド回路38の端子
Trからは端子Tm、Tnから入力された信号の合成波
が出力され、その合成波は第1の方位探知用受信機20
に入力される。ハイブリッド回路38の端子Tsからは
端子To、Tpから入力された信号の合成波が出力さ
れ、その合成波は第2の方位探知用受信機21に入力さ
れる。ハイブリッド回路38の端子Ttからは端子T
m、Toから入力された信号の合成波が出力され、その
合成波は第3の方位探知用受信機34に入力される。ハ
イブリッド回路38の端子Tuからは端子Tn、Tpか
ら入力された信号の合成波が出力され、その合成波は第
4の方位探知用受信機35に入力される。第1の方位探
知用受信機20及び第2の方位探知用受信機21及び第
3の方位探知用受信機34及び第4の方位探知用受信機
35は各々の入力信号を受け、増幅、フィルタリング、
周波数変換等の処理を行う。信号処理装置6は第1の方
位探知用受信機20及び第2の方位探知用受信機21及
び第3の方位探知用受信機34及び第4の方位探知用受
信機35の出力を受け、これらの信号の位相差を検出す
ることにより、車載機から受信した電波の到来方位を計
算する。このようにして、4個のアンテナを用いた2次
元の電波方位探知により車両判別することが可能とな
る。
【0028】上記のように構成されたノンストップ自動
料金収受システムにおいては、ビーム整形された第1の
アンテナ27及び第2のアンテナ28及び第3のアンテ
ナ32及び第4のアンテナ33を用いて、車載機との通
信と車載機の方位探知を同時に行うことにより、料金所
通信領域外の不要波との干渉及びマルチパスの影響によ
る方位探知精度の劣化とシステム構成の大型化を防ぐこ
とが可能となる。
【0029】
【発明の効果】第1の発明によれば、ビーム整形された
2つの受信アンテナを用いて、車載機との通信と車載機
の方位探知を同時に行うことにより、料金所通信領域外
の不要波との干渉及びマルチパスの影響による方位探知
精度の劣化とシステム構成の大型化を防ぐことが可能と
なる。
【0030】また、第2の発明によれば、ビーム整形さ
れた2つのアンテナを用いて、車載機との通信と車載機
の方位探知を同時に行うことにより、料金所通信領域外
の不要波との干渉及びマルチパスの影響による方位探知
精度の劣化とシステム構成の大型化を防ぐことが可能と
なる。また、上記第1の発明に比べ、アンテナを送受共
用とすることにより、さらに装置が小型化となる効果が
ある。
【0031】また、第3の発明によれば、ビーム整形さ
れた2つのアンテナを用いて、車載機との通信と車載機
の方位探知を同時に行うことにより、料金所通信領域外
の不要波との干渉及びマルチパスの影響による方位探知
精度の劣化とシステム構成の大型化を防ぐことが可能と
なる。また、上記第2の発明に比べ、4つのアンテナを
用いることにより、2次元の方位探知が可能となる効果
がある。
【0032】また、第4の発明によれば、ビーム整形さ
れた4つのアンテナを用いて、車載機との通信と車載機
の方位探知を同時に行うことにより、料金所通信領域外
の不要波との干渉及びマルチパスの影響による方位探知
精度の劣化とシステム構成の大型化を防ぐことが可能と
なる。また、上記第3の発明に比べ、ハイブリッド回路
を用いることにより信号処理装置の負荷軽減という効果
がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明によるノンストップ自動料金収受シ
ステムの実施の形態1を示す図である。
【図2】 車載機を搭載した2台の車両が同時にこの発
明によるノンストップ自動料金収受システムの料金所に
進入した場合を示す図である。
【図3】 この発明によるノンストップ自動料金収受シ
ステムの実施の形態2を示す図である。
【図4】 この発明によるノンストップ自動料金収受シ
ステムの実施の形態3を示す図である。
【図5】 車載機を搭載した4台の車両が同時にこの発
明によるノンストップ自動料金収受システムの料金所に
進入した場合を示す図である。
【図6】 この発明によるノンストップ自動料金収受シ
ステムの実施の形態4を示す図である。
【図7】 ノンストップ自動料金収受システムの運用を
示す図である。
【図8】 車載機を搭載した2台の車両が同時に従来の
料金所に進入した場合を示す図である。
【図9】 従来の料金所機器の構成を示す図である。
【図10】 電波到来方位の計算原理を示す図である。
【符号の説明】
1 有料道路、2 一般道路、3 料金所、4 車両、
5 路側通信装置、6信号処理装置、7 車載機、8
車両進行方向、9 第1の車両、10 第2の車両、1
1 第1の車載機、12 第2の車載機、13 方位探
知装置、14送信アンテナ、15 通信用受信アンテ
ナ、16 送信機、17 通信用受信機、18 第1の
方位探知用受信アンテナ、19 第2の方位探知用受信
アンテナ、20 第1の方位探知用受信機、21 第2
の方位探知用受信機、22 第1の受信アンテナ、23
第2の受信アンテナ、24 第1の結合器、25 第
2の結合器、26 電力合成・分配器、27 第1のア
ンテナ、28 第2のアンテナ、29 送受分離器、3
0 第3の結合器、31 第4の結合器、32第3のア
ンテナ、33 第4のアンテナ、34 第3の方位探知
用受信機、35第4の方位探知用受信機、36 第3の
車両、37 第4の車両、38 ハイブリッド回路。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 有料道路の料金所で車両が一旦停止する
    ことなく路側通信装置と通行車両に搭載されている車載
    機との間の情報の授受により料金の収受ができるノンス
    トップ自動料金収受システムにおいて、隣接して配置さ
    れ通行車両に搭載された車載機の送信信号を受信する第
    1の受信アンテナ及び第2の受信アンテナと、前記第1
    の受信アンテナの出力を受ける第1の結合器と、前記第
    2の受信アンテナの出力を受ける第2の結合器と、前記
    第1の結合器の結合端子の出力を受ける第1の方位探知
    用受信機と、前記第2の結合器の結合端子の出力を受け
    る第2の方位探知用受信機と、前記第1の方位探知用受
    信機及び第2の方位探知用受信機の出力を受け車載機か
    ら受信した電波の到来方位を計算する信号処理装置と、
    前記第1の結合器の通過端子の出力と前記第2の結合器
    の通過端子の出力を合成する電力合成・分配器と、前記
    電力合成・分配器の出力を受け料金収受に必要な受信デ
    ータを信号処理装置へ出力する通信用受信機と、前記信
    号処理装置から料金収受に必要な送信データを受け無線
    通信信号を生成する送信機と、前記送信機の出力を空中
    へ放射する送信アンテナとを具備することを特徴とする
    ノンストップ自動料金収受システム。
  2. 【請求項2】 有料道路の料金所で車両が一旦停止する
    ことなく路側通信装置と通行車両に搭載されている車載
    機との間の情報の授受により料金の収受ができるノンス
    トップ自動料金収受システムにおいて、隣接して配置さ
    れ通行車両に搭載された車載機との間で無線通信信号を
    送受信する第1のアンテナ及び第2のアンテナと、前記
    第1のアンテナに接続される第1の結合器と、前記第2
    のアンテナに接続される第2の結合器と、前記第1の結
    合器の結合端子の出力を受ける第1の方位探知用受信機
    と、前記第2の結合器の結合端子の出力を受ける第2の
    方位探知用受信機と、前記第1の方位探知用受信機及び
    第2の方位探知用受信機の出力を受け車載機から受信し
    た電波の到来方位を計算する信号処理装置と、前記信号
    処理装置から料金収受に必要な送信データを受け無線通
    信信号を生成する送信機と、前記送信機により生成され
    た送信信号と車載機からの受信信号を分離する送受分離
    器と、前記第1の結合器の通過端子と前記第2の結合器
    の通過端子から出力される受信信号を合成し前記送受分
    離器から出力される送信信号を分配する電力合成・分配
    器と、前記送受分離器から出力される受信信号を受け料
    金収受に必要な受信データを信号処理装置へ出力する通
    信用受信機とを具備することを特徴とするノンストップ
    自動料金収受システム。
  3. 【請求項3】 有料道路の料金所で車両が一旦停止する
    ことなく路側通信装置と通行車両に搭載されている車載
    機との間の情報の授受により料金の収受ができるノンス
    トップ自動料金収受システムにおいて、上下方向に隣接
    して配置され通行車両に搭載された車載機との間で無線
    通信信号を送受信する第1のアンテナ及び第2のアンテ
    ナと、前記第1のアンテナに対し左右方向に隣接して配
    置され通行車両に搭載された車載機との間で無線通信信
    号を送受信する第3のアンテナと、前記第2のアンテナ
    に対し左右方向に隣接し前記第3のアンテナに対し上下
    方向に隣接して配置され通行車両に搭載された車載機と
    の間で無線通信信号を送受信する第4のアンテナと、前
    記第1のアンテナに接続される第1の結合器と、前記第
    2のアンテナに接続される第2の結合器と、前記第3の
    アンテナに接続される第3の結合器と、前記第4のアン
    テナに接続される第4の結合器と、前記第1の結合器の
    結合端子の出力を受ける第1の方位探知用受信機と、前
    記第2の結合器の結合端子の出力を受ける第2の方位探
    知用受信機と、前記第3の結合器の結合端子の出力を受
    ける第3の方位探知用受信機と、前記第4の結合器の結
    合端子の出力を受ける第4の方位探知用受信機と、前記
    第1の方位探知用受信機と第2の方位探知用受信機と第
    3の方位探知用受信機と第4の方位探知用受信機の出力
    を受け車載機から受信した電波の到来方位を計算する信
    号処理装置と、前記信号処理装置から料金収受に必要な
    送信データを受け無線通信信号を生成する送信機と、前
    記送信機により生成された送信信号と車載機からの受信
    信号を分離する送受分離器と、前記第1の結合器の通過
    端子と第2の結合器の通過端子と第3の結合器の通過端
    子と第4の結合器の通過端子から出力される受信信号を
    合成し前記送受分離器から出力される送信信号を分配す
    る電力合成・分配器と、前記送受分離器から出力される
    受信信号を受け料金収受に必要な受信データを信号処理
    装置へ出力する通信用受信機とを具備することを特徴と
    するノンストップ自動料金収受システム。
  4. 【請求項4】 有料道路の料金所で車両が一旦停止する
    ことなく路側通信装置と通行車両に搭載されている車載
    機との間の情報の授受により料金の収受ができるノンス
    トップ自動料金収受システムにおいて、上下方向に隣接
    して配置され通行車両に搭載された車載機との間で無線
    通信信号を送受信する第1のアンテナ及び第2のアンテ
    ナと、前記第1のアンテナに対し左右方向に隣接して配
    置され通行車両に搭載された車載機との間で無線通信信
    号を送受信する第3のアンテナと、前記第2のアンテナ
    に対し左右方向に隣接し前記第3のアンテナに対し上下
    方向に隣接して配置され通行車両に搭載された車載機と
    の間で無線通信信号を送受信する第4のアンテナと、前
    記第1のアンテナと第2のアンテナと第3のアンテナと
    第4のアンテナとに接続され各々のアンテナから受信し
    た信号を4合成または2合成するハイブリッド回路と、
    前記ハイブリッド回路から出力される第1のアンテナと
    第2のアンテナの受信合成波を受ける第1の方位探知用
    受信機と、前記ハイブリッド回路から出力される第3の
    アンテナと第4のアンテナの受信合成波を受ける第2の
    方位探知用受信機と、前記ハイブリッド回路から出力さ
    れる第1のアンテナと第3のアンテナの受信合成波を受
    ける第3の方位探知用受信機と、前記ハイブリッド回路
    から出力される第2のアンテナと第4のアンテナの受信
    合成波を受ける第4の方位探知用受信機と、前記第1の
    方位探知用受信機と第2の方位探知用受信機と第3の方
    位探知用受信機と第4の方位探知用受信機の出力を受け
    車載機から受信した電波の到来方位を計算する信号処理
    装置と、前記信号処理装置から料金収受に必要な送信デ
    ータを受け無線通信信号を生成する送信機と、前記送信
    機により生成された送信信号と車載機からの受信信号を
    分離する送受分離器と、前記送受分離器から出力される
    受信信号を受け料金収受に必要な受信データを信号処理
    装置へ出力する通信用受信機とを具備することを特徴と
    するノンストップ自動料金収受システム。
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JP2002190041A (ja) * 2000-12-22 2002-07-05 Mitsubishi Electric Corp 車載器位置検出装置

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