(57)【要約】【課題】簡易な構成で、車両が走行中の走行レーンに設けられた路上機を判別し、当該路上機と確実に通信を行うことが可能な車載装置を提供すること。【解決手段】判定部７は、アンテナ２に受信された路上機１１〜１３から送信される通信信号のドップラーシフトをそれぞれ算出し、最大となるドップラーシフトに対応する通信信号を送信した路上機を、車両が走行中の走行レーンに設けられた路上機であると判別し、当該路上機との通信を行う。これにより、簡易な構成で、車両が走行中の走行レーンに設けられた路上機を判別し、当該路上機と確実に通信を行うことが可能となる。【選択図】図１
2008083851.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる走行レーンに設置され、それぞれが予め設定された互いに異なる送信周波数で通信信号を送信する複数の路上機のうち、車両が走行中の走行レーンに設けられた路上機と通信を行うために前記車両に搭載される車載装置であって、
前記複数の路上機からそれぞれ送信される複数の通信信号の送信周波数と、当該複数の通信信号をそれぞれ所定中間周波数の中間周波信号に変換するために、当該複数の通信信号に対応して設けられた複数の周波数変換量とが予め記憶されている記憶手段と、
前記複数の路上機からそれぞれ送信される複数の通信信号を受信してそれぞれ受信信号として出力する受信手段と、
前記記憶手段に記憶されている複数の周波数変換量のうちいずれの周波数変換量を使用周波数変換量とするかを決定して、決定した使用周波数変換量を出力する処理を、前記複数の周波数変換量のすべてを使用周波数変換量に決定するまで順次行う周波数変換量出力手段と、
前記受信手段からの複数の受信信号が入力されるとともに、前記周波数変換量出力手段からの使用周波数変換量が順次入力され、入力された前記複数の受信信号を前記使用周波数変換量を用いて周波数変換することによって、入力された前記複数の受信信号からそれぞれ中間周波信号を作成する中間周波信号作成手段と、
前記中間周波数を含む通過帯域であって、前記複数の通信信号の互いの周波数間隔よりも狭い帯域となるように設定された通過帯域を有し、前記中間周波信号作成手段によって作成された複数の中間周波信号が入力され、前記中間周波信号作成手段において同一の前記使用周波数変換量に基づいて作成された複数の中間周波信号から１つの中間周波信号を選択的に通過させるフィルタ手段と、
そのフィルタ手段を通過した中間周波信号の作成に用いられた使用周波数変換量に対応する通信信号の送信周波数を前記記憶手段から決定するとともに、そのフィルタ手段を通過した中間周波信号のそれぞれについて、その中間周波信号の周波数と前記所定中間周波数との周波数差分量を算出し、決定した通信信号の送信周波数と算出した周波数差分量とを対応付けて記憶する周波数差分量算出手段とを備え、
その周波数差分量算出手段によって算出された周波数差分量のうち、最大となる周波数差分量に対応する通信信号を送信した路上機を、前記車両が走行中の走行レーンに設けられた路上機であると判別し、当該路上機と通信を行うことを特徴とする車載装置。
【請求項２】
前記周波数差分量算出手段が算出した前記複数の周波数差分量のうち、最大となる周波数差分量に対応する通信信号の信号強度を検出する強度検出手段を設け、
前記強度検出手段が検出した信号強度が所定強度に達した場合に、前記判別された路上機と通信を行うことを特徴とする請求項１記載の車載装置。
【請求項３】
前記強度検出手段は、前記最大となる周波数差分量に対応する通信信号から生成された中間周波信号の信号強度を、当該通信信号の信号強度として検出することを特徴とする請求項２記載の車載装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、それぞれが予め設定された互いに異なる送信周波数で通信信号を送信する複数の路上機のうち、車両が走行中の走行レーンに設けられた路上機と通信を行う車載装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両に搭載されたＥＴＣ車載器が、車両が走行中のＥＴＣレーン以外の他のＥＴＣレーンに設けられた路上機と誤通信するのを防止する装置が公知である。例えば、特許文献１の装置では、各ＥＴＣレーンの手前に誤通信防止用電界領域を形成するためのアンテナがそれぞれ設けられる。前述のアンテナから電波を送信し、各ＥＴＣレーンの手前に誤通信防止用電界領域を形成することで、不要電波領域（誤通信が生じる領域）を抑えることができ、車両に搭載されたＥＴＣ車載器が他のＥＴＣレーンに設けられた路上機と誤通信するのを防止できる。
【特許文献１】特開２００２−２６００３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来装置では、各ＥＴＣレーンの手前に誤通信防止用電界領域を形成するためのアンテナをそれぞれ設ける必要があり、コスト面から好ましくない。これに対して、各ＥＴＣレーンに設けられた路上機から送信される信号のうち、受信強度が最大となる信号を送信する路上機を、車両が走行中のＥＴＣレーンに設けられた路上機であると判断して通信を行う方法が考えられるが、車両周辺に位置する建造物や他車両の影響によって、車両が走行中のＥＴＣレーンに設けられた路上機から送信される信号の受信強度が最大とならない場合がある。
【０００４】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で、車両が走行中の走行レーンに設けられた路上機を判別し、当該路上機と確実に通信を行うことが可能な車載装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
その目的を達成するための請求項１記載の発明は、
互いに異なる走行レーンに設置され、それぞれが予め設定された互いに異なる送信周波数で通信信号を送信する複数の路上機のうち、車両が走行中の走行レーンに設けられた路上機と通信を行うために前記車両に搭載される車載装置であって、
前記複数の路上機からそれぞれ送信される複数の通信信号の送信周波数と、当該複数の通信信号をそれぞれ所定中間周波数の中間周波信号に変換するために、当該複数の通信信号に対応して設けられた複数の周波数変換量とが予め記憶されている記憶手段と、
前記複数の路上機からそれぞれ送信される複数の通信信号を受信してそれぞれ受信信号として出力する受信手段と、
前記記憶手段に記憶されている複数の周波数変換量のうちいずれの周波数変換量を使用周波数変換量とするかを決定して、決定した使用周波数変換量を出力する処理を、前記複数の周波数変換量のすべてを使用周波数変換量に決定するまで順次行う周波数変換量出力手段と、
前記受信手段からの複数の受信信号が入力されるとともに、前記周波数変換量出力手段からの使用周波数変換量が順次入力され、入力された前記複数の受信信号を前記使用周波数変換量を用いて周波数変換することによって、入力された前記複数の受信信号からそれぞれ中間周波信号を作成する中間周波信号作成手段と、
前記中間周波数を含む通過帯域であって、前記複数の通信信号の互いの周波数間隔よりも狭い帯域となるように設定された通過帯域を有し、前記中間周波信号作成手段によって作成された複数の中間周波信号が入力され、前記中間周波信号作成手段において同一の前記使用周波数変換量に基づいて作成された複数の中間周波信号から１つの中間周波信号を選択的に通過させるフィルタ手段と、
そのフィルタ手段を通過した中間周波信号の作成に用いられた使用周波数変換量に対応する通信信号の送信周波数を前記記憶手段から決定するとともに、そのフィルタ手段を通過した中間周波信号のそれぞれについて、その中間周波信号の周波数と前記所定中間周波数との周波数差分量を算出し、決定した通信信号の送信周波数と算出した周波数差分量とを対応付けて記憶する周波数差分量算出手段とを備え、
その周波数差分量算出手段によって算出された周波数差分量のうち、最大となる周波数差分量に対応する通信信号を送信した路上機を、前記車両が走行中の走行レーンに設けられた路上機であると判別し、当該路上機と通信を行うことを特徴とする。
【０００６】
この請求項１記載の発明によれば、受信手段によって複数の路上機からそれぞれ送信される複数の通信信号が受信されると、その受信された複数の通信信号が受信信号としてそれぞれ中間周波信号作成手段に出力される。また、記憶手段には、複数の通信信号をそれぞれ所定中間周波数の中間周波信号に変換するために、それら複数の通信信号に対応して設けられている複数の周波数変換量が記憶されており、周波数変換量出力手段において、その記憶手段に記憶されている複数の周波数変換量のうちいずれの周波数変換量を使用周波数変換量とするかが決定され、決定された使用周波数変換量も中間周波信号作成手段に出力される。
【０００７】
それら複数の受信信号と使用周波数変換量とが入力される中間周波信号作成手段では、使用周波数変換量を用いて複数の受信信号が周波数変換されることによって、複数の受信信号から中間周波信号がそれぞれ作成される。そして、作成された中間周波信号はフィルタ手段に入力される。
【０００８】
ここで、中間周波信号作成手段によって作成される中間周波信号の周波数は、使用周波数変換量に対応する受信信号から作成される中間周波信号の周波数については所定中間周波数となるが、それ以外の受信信号から作成される中間周波信号の周波数は所定中間周波数とはならず、その所定中間周波数から複数の通信信号の互いの周波数間隔以上ずれた周波数となる。これに対して、フィルタ手段の通過帯域は、中間周波数を含み、且つ、通信信号の互いの周波数間隔よりも狭い帯域に設定されている。そのため、中間周波信号作成手段では各使用周波数変換量によってそれぞれ受信信号の数だけの中間周波信号が作成され、それらがすべてフィルタ手段へ入力されるが、フィルタ手段を通過する中間周波信号は、使用周波数変換量に対応する受信信号から作成される中間周波信号だけとなる。
【０００９】
上記使用周波数変換量は、周波数変換量出力手段から出力されているので、フィルタ手段を通過した中間周波信号がどの使用周波数変換量によって変換されたものかは決定することができ、さらに、その使用周波数変換量に対応する通信信号の送信周波数は、記憶手段から決定することができる。周波数差分量算出手段では、そのようにして、フィルタ手段を通過した中間周波信号の作成に用いられた使用周波数変換量に対応する通信信号の送信周波数を決定し、さらに、フィルタ手段を通過した中間周波信号のそれぞれについて、その中間周波信号の周波数と所定中間周波数との周波数差分量とを算出し、それら決定した通信信号の送信周波数と算出した周波数差分量とを対応付けて記憶する。
【００１０】
ところで、周波数変換量出力手段では、すべての周波数変換量を使用周波数変換量に決定するまで使用周波数変換量を順次出力しており、フィルタ手段からは、各使用周波数変換量に対して、その使用周波数変換量に対応した受信信号から作成される１つの中間周波信号だけが通過するので、周波数差分量算出手段では、受信信号の数だけの周波数差分量が算出されることになる。また、周波数差分量は、車両が路上機の方向へ走行することによる通信信号のドップラー効果の大きさを表しており、このドップラー効果は路上機が車両の正面に近いほど大きくなる。
【００１１】
そこで、周波数差分量算出手段によって算出された周波数差分量のうち、最大となる周波数差分量に対応する通信信号を送信した路上機を、車両が走行中の走行レーンに設けられた路上機であると判別すれば、正確に車両が走行中の走行レーンに設けられた路上機を判別できることになる。しかも、本発明のようにすれば、各走行レーンの手前に誤通信防止用電界領域を形成するためのアンテナをそれぞれ設ける必要がないので、装置を簡易な構成とすることができる。
【００１２】
請求項２に記載のように、算出手段が算出した複数の周波数差分量のうち、最大となる周波数差分量に対応する通信信号の信号強度を検出する強度検出手段を設け、強度検出手段が検出した信号強度が所定強度に達した場合に、判別された路上機と通信を行うことが望ましい。判別された路上機から送信される通信信号の信号強度が所定強度に達している場合、当該路上機と本装置とがより良好な通信を行うことができるためである。
【００１３】
請求項３に記載のように、強度検出手段は、最大となる周波数差分量に対応する通信信号から生成された中間周波信号の信号強度を、当該通信信号の信号強度として検出することが望ましい。これにより、最大となる周波数差分量に対応する通信信号の信号強度を直接検出しなくとも、中間周波信号の信号強度を検出することで、当該通信信号の信号強度を検出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態における車載装置の全体構成を示すブロック図である。本実施形態の車載装置は、高周波増幅部１、アンテナ２、ＰＬＬシンセサイザ部３、周波数変換部４、中間周波増幅部５、計測部６、判定部７、復調部８、送信部９を備えている。
【００１５】
はじめに、外部機器である路上機１１〜１３について説明する。図１に示す路上機１１〜１３は、車両が走行中の道路に設けられた３つの走行レーンにそれぞれ設けられており、車両と通信を行うための通信信号をそれぞれ互いに異なる周波数（以下、送信周波数と記載する）で断続的に送信する。図２は、その路上機と走行中の車両との位置関係の一例を示す図である。なお、路上機１１〜１３から送信される通信信号の送信周波数は、数ＧＨｚ程度であり、各送信周波数の互いの周波数間隔は数ＭＨｚ〜数十ＭＨｚ程度である。
【００１６】
次に、本車載装置の構成について説明する。高周波増幅部１は、高周波用のＲＦアンプ回路であり、路上機１１〜１３から送信される通信信号をアンテナ２によって一括して受信するとともに、アンテナ２が受信した各通信信号の増幅を行う。そして、増幅した各通信信号を受信信号として出力する。なお、以下、この受信信号の周波数を受信周波数と記載する。また、アンテナ２および高周波増幅部１が受信手段として機能する。
【００１７】
ＰＬＬシンセサイザ部３は、図示しない水晶発信器、位相比較器、電圧制御発信器、プログラマブル・カウンタを内蔵したＩＣであり、水晶発信器が出力する基本周波数とプログラマブル・カウンタが出力する比較周波数との差分周波数に比例する電圧が位相比較器から出力され、当該出力電圧に対応する周波数の信号を電圧制御発信器が出力する。このＰＬＬシンセサイザ部３は、判定部７から出力される指示信号に従ってプログラマブル・カウンタの数値を変化させ、当該指示信号の示す使用周波数変換量の信号を出力する。
【００１８】
周波数変換部４は、混合器（ミキサ）回路であり、高周波増幅部１が増幅した各受信信号とＰＬＬシンセサイザ部３から出力される使用周波数変換量の信号とを混合し、各受信信号から、その受信信号よりも周波数がＰＬＬシンセサイザ部３から出力される信号分だけ低い中間周波信号、すなわち、受信信号よりも周波数が使用周波数変換量だけ低い中間周波信号をそれぞれ生成して出力する。この周波数変換部４が中間周波信号作成手段として機能する。
【００１９】
中間周波増幅部５は、フィルタを備えた増幅回路であり、フィルタ手段として機能する。この中間周波数増幅部５に備えられているフィルタは、通過帯域が所定の中間周波数を含むように設定され、且つ、通過帯域が通信信号の送信周波数の互いの周波数間隔よりも十分に狭い帯域に設定されている。なお、中間周波数は、通信信号の送信周波数よりも低い周波数とされている。中間周波増幅部５は、上記フィルタを通過した中間周波信号を復調できる程度に増幅して出力する。
【００２０】
計測部６は、ディジタル式の信号計測機器であり、中間周波増幅部５から出力される中間周波信号の周波数と信号強度とを計測する。この計測部６は、強度検出手段として機能する。
【００２１】
判定部７は、公知のコンピュータから構成されており、記憶手段に相当する内部メモリ（図示せず）も備えている。この内部メモリには、路上機１１〜１３から送信される通信信号の送信周波数が予め記憶されている。また、内部メモリには、各路上機１１〜１３からの通信信号をそれぞれ上記所定中間周波数の中間周波信号に変換するための第１〜第３周波数変換量（単位：Ｈｚ）が予め記憶されている。
【００２２】
この判定部７は、計測部６が計測した中間周波信号の周波数に基づいて、車両が走行中の走行レーンに設けられた路上機を判別し、当該路上機と通信を行うよう制御する。この路上機の判別にあたり、判定部７は、高周波増幅部１からの各受信信号がどの路上機から送信された通信信号かを、受信周波数のドップラー効果を利用して調べる。
【００２３】
具体的には、判定部７は、まず、内部メモリに記憶された第１〜第３周波数変換量を使用周波数変換量として順次決定して、その使用周波数変換量（すなわち第１〜第３周波数変換量のいずれか）を出力させるための指示信号をＰＬＬシンセサイザ部３へ出力する。この指示信号が入力されたＰＬＬシンセサイザ部３は、使用周波数変換量の信号を周波数変換部４へ出力することになる。このようにして、中間周波信号作成手段である周波数変換部４へ使用周波数変換量の信号が出力されることから、判定部７およびＰＬＬシンセサイザ部３によって周波数変換量出力手段が構成される。
【００２４】
使用周波数変換量の信号が入力された周波数変換部４では、各受信信号の周波数がそれぞれ使用周波数変換量だけ落とされた中間周波信号が作成される。この使用周波数変換量が第１周波数変換量である場合、路上機１１から送信された通信信号に対応する受信信号から作成される中間周波信号の周波数は所定中間周波数となるが、他の路上機１２、１３から送信された通信信号に対応する受信信号から作成される中間周波信号の周波数は所定中間周波数とはならず、その所定中間周波数から通信信号の互いの周波数間隔以上ずれた周波数となる。
【００２５】
また、使用周波数変換量が第２周波数変換量である場合、路上機１２から送信された通信信号に対応する受信信号から作成される中間周波信号の周波数は所定中間周波数となるが、他の路上機１１、１３から送信された通信信号に対応する受信信号から作成される中間周波信号の周波数は所定中間周波数とはならず、その所定中間周波数から通信信号の互いの周波数間隔以上ずれた周波数となる。
【００２６】
また、使用周波数変換量が第３周波数変換量である場合、路上機１３から送信された通信信号に対応する受信信号から作成される中間周波信号の周波数は所定中間周波数となるが、他の路上機１１、１２から送信された通信信号に対応する受信信号から作成される中間周波信号の周波数は所定中間周波数とはならず、その所定中間周波数から通信信号の互いの周波数間隔以上ずれた周波数となる。
【００２７】
そのため、中間周波増幅部５においてフィルタを通過して出力される中間周波信号は、使用周波数変換量が第１周波数変換量のときは、路上機１１からの通信信号に対応する受信信号から作成された中間周波信号であり、使用周波数変換量が第２周波数変換量のときは、路上機１２からの通信信号に対応する受信信号から作成された中間周波信号であり、使用周波数変換量が第３周波数変換量のときは、路上機１３からの通信信号に対応する受信信号から作成された中間周波信号であるといえる。
【００２８】
これら中間周波信号は計測部６によって周波数と信号強度とが計測されて、その計測された周波数と信号強度とが判定部７に供給される。これら周波数と信号強度とが供給されると、判定部７は、指示信号に基づいて定まる送信周波数を内部メモリから読み出すとともに、計測部６から供給された中間周波信号の周波数から所定中間周波数を減算することによって周波数差分量を算出する。そして、算出した周波数差分量を、送信周波数に対応付けてそれぞれ第１〜第３周波数差分量とする。この第１〜第３周波数差分量は、それぞれ、ドップラーシフトの大きさを表している。なお、判定部７がこの処理を行うので、判定部７は周波数差分量算出手段としても機能する。
【００２９】
判定部７は、続いて、算出した第１〜第３周波数差分量のうちいずれが最大であるかを決定して、最大となる周波数差分量に対応する送信周波数を、車両が走行中の走行レーンに設けられた路上機から送信された通信信号の送信周波数であると判別する。そして、最大となる周波数差分量の算出に用いた中間周波信号の信号強度を調べる。その信号強度が所定の信号強度に達している場合、判定部７は、上記判別した送信周波数を内部メモリから読み出して送信部９に設定し、その送信周波数で路上機との通信を行わせる。一方で、最大となる周波数差分量の算出に用いた中間周波信号の信号強度が所定の信号強度に達していない場合は、その信号強度が所定の信号強度に達するまで、周波数差分量の算出動作を繰り返す。
【００３０】
復調部８は、中間周波増幅部５から出力される中間周波信号を復調し、図示しない信号処理部へと復調した信号を出力する。
【００３１】
送信部９は、路上機１１〜１３へ応答信号を送信する際の送信周波数が設定可能に構成され、判定部７によって設定された送信周波数によって、応答信号を路上機１１〜１３のいずれかへと送信する。
【００３２】
図３は、本実施形態の車載装置が、車両が走行中の走行レーンに設けられた路上機を判別して通信を行う処理に関するフローチャートである。本フローチャートの処理は、所定時間毎に実行される。
【００３３】
ステップ３０１は判定部７の処理であり、内部メモリに記憶された第１周波数変換量、第２周波数変換量、第３周波数変換量のうち、未だ読み出していない周波数変換量を読み出す。ステップ３０２も判定部７の処理であり、ステップ３０１で読み出した周波数変換量の信号を出力させる指示信号をＰＬＬシンセサイザ部３へ出力する。
【００３４】
ステップ３０３はＰＬＬシンセサイザ部３の処理であり、指示信号の示す周波数変換量の信号を周波数変換部４へ出力する。
【００３５】
ステップ３０４は高周波増幅部１の処理であり、アンテナ２から供給された路上機１１〜１３からの通信信号を、それぞれ増幅して受信信号として周波数変換部４へ出力する。ステップ３０５は周波数変換部４の処理であり、ステップ３０３でＰＬＬシンセサイザ部３から出力された周波数変換量の信号を用いて、ステップ３０３で高周波増幅部１から出力された各受信信号の受信周波数を周波数変換量だけ落とすことによって、各受信信号から中間周波信号をそれぞれ生成する。そして、その中間周波信号を中間周波増幅部５へ出力する。
【００３６】
ステップ３０６は中間周波増幅部５の処理であり、周波数変換部４から供給された各中間周波信号をフィルタに導入することによって、周波数が中間周波数となっている中間周波信号のみを通過させ、他の中間周波信号を除去する。そして、通過させた中間周波信号を復調できる程度に増幅して出力する。ステップ３０７は計測部６の処理であり、ステップ３０５で中間周波増幅部５から出力された中間周波信号の周波数と信号強度を計測する。そして、計測結果を判定部７へ出力する。
【００３７】
以下のステップ３０８〜３１２はすべて判定部７の処理である。ステップ３０８では、ステップ３０７で計測部６が計測した中間周波信号の周波数から予め設定されている中間周波数を減算することにより周波数差分量を算出する。そして、その周波数差分量を、ステップ３０１で読み出した周波数変換量に対応する送信周波数（第１周波数変換量であれば路上機１１の送信周波数、第２周波数変換量であれば路上機１２の送信周波数、第３周波数変換量であれば路上機１３の送信周波数）に対応付けて第１〜第３周波数差分量として記憶する。
【００３８】
ステップ３０９では、内部メモリに記憶された第１周波数変換量、第２周波数変換量、第３周波数変換量を全て読み出したか否かを判定する。全て読み出した場合は、ステップ３１０へ進む。未だ読み出していない周波数変換量がある場合は、ステップ３０１へ戻り、上述の処理を繰り返す。
【００３９】
ステップ３１０では、ステップ３０８で記憶した第１〜第３周波数差分量のうち最大となる周波数差分量を決定し、その周波数差分量に対応する送信周波数を、車両が走行中の走行レーンに設けられた路上機からの送信周波数であると判別する。
【００４０】
ステップ３１１では、ステップ３０７で計測部６が計測した信号強度のうち、ステップ３１０で判別した送信周波数の通信信号に対応する中間周波信号の信号強度が、所定の信号強度に達しているか否かを判定する。その中間周波信号の信号強度が所定強度に達している場合、当該送信周波数の通信信号を送信している路上機と本装置とがより良好な通信を行うことができるためである。所定の信号強度に達している場合は、ステップ３１２へ進む。一方、所定の信号強度に達していない場合は、処理を終了する。
【００４１】
ステップ３１２では、ステップ３１０で判別された送信周波数に基づいて送信部９が送信する応答信号の周波数を設定することにより、上記送信周波数で通信信号を送信している路上機との通信を開始させて、処理を終了する。
【００４２】
次に、本実施形態の車載装置によって、車両が走行中の走行レーンに設けられた路上機を判別できる点について、具体的に説明する。
【００４３】
前述した図２は、走行中の車両と路上機１１〜１３との位置関係の一例を示す図であり、車両は上から２番目の走行レーンを走行している。この場合において、路上機１１〜１３から送信される通信信号を本車載装置が受信した際の、各通信信号のドップラーシフトは、以下の式で算出される。
【００４４】
（１）路上機１１から送信される通信信号のドップラーシフトｆｄ１１：
ｆｄ１１＝ｖ・ｆｔ１１・ｃｏｓθ１／ｃ
（２）路上機１２から送信される通信信号のドップラーシフトｆｄ１２：
ｆｄ１２＝ｖ・ｆｔ１２・ｃｏｓ０／ｃ
（３）路上機１３から送信される通信信号のドップラーシフトｆｄ１３：
ｆｄ１３＝ｖ・ｆｔ１３・ｃｏｓθ２／ｃ
ここで、ｖは車両の走行速度、ｆｔ１１〜ｆｔ１３は路上機１１〜１３から送信される通信信号の送信周波数、ｃは光速を示し、θ１およびθ２は車両の進行方向を基準とした路上機１１と路上機１３の目視角度を示す。
【００４５】
上述の（１）〜（３）の式より、車両の進行方向を基準とした路上機の目視角度が小さいほど、ドップラーシフトは大きくなることが理解される。また、車両の進行方向を基準とした路上機の目視角度が最も小さくなるのは、車両が走行中の走行レーンに設けられた路上機を目視した場合であることも理解される。なお、路上機から送信される通信信号の送信周波数ｆｔ１１〜ｆｔ１３が大きい場合も、ドップラーシフトは大きいこととなるが、送信周波数ｆｔ１１〜ｆｔ１３は数ＧＨｚ程度であり、各送信周波数の周波数間隔は数ＭＨｚ程度であるため、送信周波数の変化による各ドップラーシフトの変化は僅かなものとなる。以上から、車両が走行中の走行レーンに設けられた路上機を判別するためには、路上機１１〜１３から送信される通信信号のドップラーシフトｆｄ１１〜ｆｄ１３を計測するとともに、計測したドップラーシフトが最も大きくなる通信信号に対応する路上機を、車両が走行中の走行レーンに設けられた路上機であると判別すれば良いことが分かる。
【００４６】
次に、車両が走行レーンを変更した場合でも、本実施形態の車載装置は変更後の走行レーンに設けられた路上機を判別できる点について、具体的に説明する。
【００４７】
図４は、走行中の車両と路上機１１〜１３との位置関係における他の一例を示す図であり、車両は一番上の走行レーンを走行している。車両がこのまま走行レーンを変更せずに一定速度で走行する場合における、路上機１１〜１３から送信される通信信号のドップラーシフトの大きさの変化を、図５のグラフに示す。図５において、（ａ）は路上機１１から送信される通信信号のドップラーシフトを示し、（ｂ）は路上機１２から送信される通信信号のドップラーシフトを示す。また、（ｃ）は路上機１３から送信される通信信号のドップラーシフトを示す。図５では、車両は一番上の走行レーンを走行するため、路上機１１から送信される通信信号のドップラーシフトは最大でかつ一定となり、路上機１２および路上機１３から送信される通信信号のドップラーシフトは、車両と路上機１１との距離が短くなるにつれて小さくなっているのが理解される。
【００４８】
図６は、車両が一番上の走行レーンから、上から２番目の走行レーンへと走行レーンの変更を行った場合の、路上機１１〜１３から送信される通信信号のドップラーシフトの大きさの変化を示すグラフである。図６では、車両が走行レーンを変更した時点から、（ａ）に示す路上機１１から送信される通信信号のドップラーシフトが小さくなり、（ｂ）に示す路上機１２から送信される通信信号のドップラーシフトが大きくなっていくのが理解される。また、（ｃ）に示す路上機１３から送信される通信信号のドップラーシフトも小さくなっていくのが理解される。
【００４９】
このように、本実施形態の車載装置では、判定部７は、アンテナ２が受信した路上機１１〜１３から送信される通信信号のドップラーシフトをそれぞれ算出し、最大となるドップラーシフトに対応する通信信号を送信した路上機を、車両が走行中の走行レーンに設けられた路上機であると判別し、当該路上機との通信を行う。これにより、簡易な構成で、車両が走行中の走行レーンに設けられた路上機を判別し、当該路上機と確実に通信を行うことが可能となる。
【００５０】
本実施形態では、３つの走行レーンを有する道路を車両が走行する場合について、車両が走行中の走行レーンに設けられた路上機の判別を行った。しかしながら、これに限定されるものではなく、例えば２つの走行レーンのみを有する道路や、４つ以上の走行レーンを有する道路を車両が走行する場合においても、本装置は好適に利用できる。また、いずれかの走行レーンに路上機が設けられていない場合であっても、同様である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の一実施形態における車載装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】走行中の車両と路上機との位置関係の一例を示す図である。
【図３】本実施形態の車載装置が、車両が走行中の走行レーンに設けられた路上機を判別して通信を行う処理に関するフローチャートである。
【図４】走行中の車両と路上機との位置関係における他の一例を示す図である。
【図５】路上機から送信される通信信号のドップラーシフトの大きさの変化における一例を示す図である。
【図６】路上機から送信される通信信号のドップラーシフトの大きさの変化における他の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１…高周波増幅部、  ２…アンテナ、  ３…ＰＬＬシンセサイザ部、  ４…周波数変換部、  ５…中間周波増幅部、  ６…計測部、  ７…判定部、  ８…復調部、  ９…送信部、  １１〜１３…路上機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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