(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路側に設置された道路側通信ユニットと道路上を走行する車両に搭載された車両側通信ユニットとの間にて微弱な高周波信号を用いて通信を行なう路車間通信システムにおいて、
前記道路側通信ユニットは、連続波信号からなる高周波信号を送信する送信機及び前記車両側通信ユニットからの反射電波を受信する受信機を備え、
前記車両側通信ユニットは、前記道路側通信ユニットの送信機から送信された高周波信号を受信するアンテナと、前記アンテナで受信された高周波信号を検波する検波器と、前記検波器で検波された信号に基づいて送信データを出力するＣＰＵと、前記アンテナで受信された高周波信号を増幅する高周波増幅器と、前記高周波増幅器で増幅された信号を前記ＣＰＵから出力される送信データにより第１の出力と第２の出力に切換えて出力するスイッチと、前記スイッチの第２の出力側に設けられるほぼ１８０°の移送器と、前記スイッチの第１の出力と前記移相器の出力を反射電波として前記道路側通信ユニットへ送信するアンテナとを備えたことを特徴とする路車間通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路上を走行する車両と道路に設置された通信ユニット間にてデータのやり取りを行なう路車間通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、有料道路における料金収受処理は、電子装置の発達と共に、従来の収受員による収受を無人収受化にする方向で開発が進められており、道路側に設置された通信ユニットと車両に搭載された通信ユニットとの間で無線通信を行なって収受処理を行なう方式については、すでに実用化へ向けての試験が行なわれている。
【０００３】
このような無線通信を行なうためには、大きく分けて２つの方式があり、第１の方式は車両側からの送信は、道路側通信ユニットから送られてくる連続波信号（無変調波信号）を受信し、この連続波信号に変調を掛けて反射する方式であり、第２の方式は道路、車両側共、専用の送信、受信通信ユニットを持ったものである。
【０００４】
図２に上記第１の方式を用いた路車間通信システムの構成を示し、図３に上記第２の方式を用いた路車間通信システムの構成を示す。
図２において、２０は道路側通信ユニット、３０は車両側通信ユニットである。
上記道路側通信ユニット２０には、送信機２１、受信機２２、送信用アンテナ２３及び受信用アンテナ２４が設けられる。送信機２１は、連続波信号（高周波信号）をアンテナ２３より車両側通信ユニット３０へ送信する。また、車両側通信ユニット３０から送られてくる信号は、アンテナ２４により受信して受信機２２に入力する。
【０００５】
一方、車両側通信ユニット３０には、受信用アンテナ３１、受信機３２、ＣＰＵ３３、移相器３４、スイッチ３５及び送受信用アンテナ３６が設けられる。道路側通信ユニット２０から送られてくる高周波信号はアンテナ３１で受信され、受信機３２よりＣＰＵ３３に入力される。ＣＰＵ３３は、道路側通信ユニット２０から送られてきた連続波信号を処理してスイッチ３５をオン／オフ制御する。また、道路側通信ユニット２０から送られてくる高周波信号はアンテナ３６で受信され、スイッチ３５に送られる。スイッチ３５は、入力された高周波信号をオフ動作時には反射し、オン動作時には移相器３４に入力する。この移相器３４は、入力された連続波信号を移相してスイッチ３５に出力する。上記のようにスイッチ３５をオン／オフすることにより、スイッチ３５の入口で反射される高周波信号と移相器３４まで進んで反射される高周波信号により変調をかけ、アンテナ３６より道路側通信ユニット２０へ送信する。道路側通信ユニット２０では、車両側通信ユニット３０により反射される電波をアンテナ２４で受信し、受信機２２に入力して処理する。
【０００６】
図３に示す上記第２の方式を用いた路車間通信システムは、道路側通信ユニット２０及び車両側通信ユニット３０共に送受信機を備えている。すなわち、車両側通信ユニット３０においても、受信機３２、ＣＰＵ３３及び、送信機３７を備えており、送信機３７からアンテナ３６を介して独自の電波を道路側通信ユニット２０へ送信する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記図２に示す第１の方式は、車両側通信ユニットから道路側通信ユニットへの通信は、道路側通信ユニットから送られてくる高周波を利用して反射する方式を用いているので、通信領域を限定した通信が必要な場合においては有効であるが、通信領域を大きく取りたい場合や、道路側通信ユニットと車両が離れていた場合には安定した通信ができないという問題がある。
【０００８】
また、図３に示す第２の方式では、道路側通信ユニット及び車両側通信ユニットとも専用の送信機を有しているので、車両側通信ユニットには局部発振回路、ミキサー等が必要となり、複雑な構成となる。従って、一般に広く普及するためには、価格が問題となる。
【０００９】
本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、広く且つ安定した通信領域を確保でき、しかも車両側通信ユニットを安価に構成し得る路車間通信システムを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、道路側に設置された道路側通信ユニットと道路上を走行する車両に搭載された車両側通信ユニットとの間にて微弱な高周波信号を用いて通信を行なう路車間通信システムにおいて、
前記道路側通信ユニットは、連続波信号からなる高周波信号を送信する送信機及び前記車両側通信ユニットからの反射電波を受信する受信機を備え、
前記車両側通信ユニットは、前記道路側通信ユニットの送信機から送信された高周波信号を受信するアンテナと、前記アンテナで受信された高周波信号を検波する検波器と、前記検波器で検波された信号に基づいて送信データを出力するＣＰＵと、前記アンテナで受信された高周波信号を増幅する高周波増幅器と、前記高周波増幅器で増幅された信号を前記ＣＰＵから出力される送信データにより第１の出力と第２の出力に切換えて出力するスイッチと、前記スイッチの第２の出力側に設けられるほぼ１８０°の移送器と、前記スイッチの第１の出力と前記移相器の出力を反射電波として前記道路側通信ユニットへ送信するアンテナとを備えたことを特徴とする。
【００１１】
上記のように車両側通信ユニットは、道路側通信ユニットから送られてくる高周波信号を受信すると、この高周波信号を高周波増幅器で増幅し、その後、変調をかけて道路側通信ユニット側へ反射するようにしているので、反射電波の強度を充分に大きくでき、広く且つ安定した通信領域を確保することができる。また、車両側通信ユニットの構成も簡単であるので、安価に構成することができる。
【００１２】
【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を説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る路車間通信システムの構成を示すブロック図である。図１において、２０は道路側通信ユニット、１０は車両側通信ユニットである。上記道路側通信ユニット２０は、送信機２１、受信機２２、送信用アンテナ２３及び受信用アンテナ２４により構成される。送信機２１は、無変調波信号である連続波信号（高周波信号）をアンテナ２３より車両側通信ユニット３０へ送信する。また、車両側通信ユニット３０から送られてくる信号は、アンテナ２４により受信して受信機２２に入力する。
【００１３】
一方、車両側通信ユニット１０は、道路側通信ユニット２０から送られてくる高周波信号を受信用アンテナ１１で受信し、検波器１２及び受信アンプ１３を介してＣＰＵ１４に入力する。このＣＰＵ１４は、受信アンプ１３から入力される信号を処理し、必要な送信データをスイッチ１５に送って該スイッチ１５を切換え制御する。
【００１４】
また、上記アンテナ１１で受信した信号の一部は、高周波増幅器１６で増幅された後、上記スイッチ１５により切換えられて例えば１８０°移相器１７あるいは送信用アンテナ１８に送られる。また、上記１８０°移相器１７により移相された高周波信号は、アンテナ１８へ送られる。
【００１５】
上記の構成において、道路側通信ユニット２０から出力される高周波信号が車両側通信ユニット１０に送られ、アンテナ１１で受信されると、この受信信号は検波器１２で検波され、受信アンプ１３で増幅されてＣＰＵ１４に入力される。ＣＰＵ１４は、受信信号を処理し、必要な送信データをスイッチ１５に送って該スイッチ１５を切換え制御する。
【００１６】
また、上記アンテナ１１で受信した信号は、一部が高周波増幅器１６で増幅された後、スイッチ１５に入力される。スイッチ１５は、ＣＰＵ１４からの送信データに従って切換え動作し、上記高周波増幅器１６で増幅された信号をアンテナ１８と１８０°移相器１７とに切換えて出力する。すなわち、高周波増幅器１６で増幅された高周波信号は、アンテナ１８からそのまま送信される場合と、１８０°移相器１７により１８０°移相されて送信される場合とにスイッチ１５で切換えられる。このようにＣＰＵ１４からのデータでスイッチ１５を切換えることにより、アンテナ１８から送信する高周波信号に変調をかけることができる。
【００１７】
上記車両側通信ユニット１０のアンテナ１８から送信される高周波信号は、道路側通信ユニット２０のアンテナ２４及び受信機２２で受信され、データ処理される。
【００１８】
上記のように車両側通信ユニット１０では、道路側通信ユニット２０から送られてくる高周波信号を受信すると、この高周波信号を高周波増幅器１６で増幅し、その後、変調をかけて道路側通信ユニット２０側へ反射するようにしているので、反射電波の強度を充分に大きくでき、広く且つ安定した通信領域を確保することができる。また、車両側通信ユニット１０の構成も簡単であるので、安価に構成することができる。
【００１９】
【発明の効果】
以上詳記したように本発明によれば、路車間通信システムにおいて、広く且つ安定した通信領域を確保することができ、また、車両側通信ユニットの構成も簡単で、安価に構成することができる。従って、本発明を用いて有料道路の料金収受の無人化を促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る路車間通信システムの構成を示すブロック図。
【図２】従来の路車間通信システムの構成例を示すブロック図。
【図３】従来の路車間通信システムの他の構成例を示すブロック図。
【符号の説明】
１０  車両側通信ユニット
１１  受信用アンテナ
１２  検波器
１３  受信アンプ
１４  ＣＰＵ
１５  スイッチ
１６  高周波増幅器
１７  １８０°移相器
１８  送信用アンテナ
２０  道路側通信ユニット
２１  送信機
２２  受信機
２３  送信用アンテナ
２４  受信用アンテナ
【図１】
0003643653.tif 000002
【図２】
0003643653.tif 000003
【図３】
0003643653.tif 000004