(57)【要約】【課題】従来の路車間通信装置を用いたＥＴＣやＥＴＣ応用の駐車場システムでは、料金所の天井や地下駐車場や立体駐車場等の天井がある所でＤＳＲＣによる路車間通信を行う場合、電波吸収体を天井に貼り付けなければ誤通信を防止できなかった。【解決手段】車載器と通信を行うために天井に設置した路側アンテナ２ａと、同じく天井などに設置し路側アンテナ２ａよりも広範囲の電波を受信する受信アンテナ２ｂと、路側アンテナ２ａの受信信号から受信アンテナ２ｂの受信信号を減算し、減算した値が正の値の時のみ出力するゲート回路を設けゲート回路から出力された信号を受信する通信制御部を有する路車間通信検出部とを備え、路側アンテナ２ａの受信信号Ａから受信アンテナ２ｂの受信信号Ｂを減算して正の値のみ出力することにより、所望の通信領域の中でのみ路車間通信信号を検出できる路車間通信装置とした。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
天井または壁面に備えられて車載器からの送信信号を受信する第一のアンテナと、
天井または壁面に備えられて車載器からの送信信号を受信するとともに、上記第一のアンテナと指向方向が異なり、かつ当該第一のアンテナより広い受信ビームを形成する第二のアンテナと、
上記第一のアンテナの受信信号と上記第二のアンテナの受信信号との差分信号に基づいて、車載器との通信を制御する通信制御部と、
を備えたことを特徴とする路車間通信装置。
【請求項２】
上記第二のアンテナの指向方向は、上記第一のアンテナのサイドローブ方向もしくはその手前側に設定されたことを特徴とする請求項１記載の路車間通信装置。
【請求項３】
天井または壁面を有する屋内駐車場に備えられて車載器との通信を行う第一のアンテナと、
この第一のアンテナとは指向性が異なり上記第一のアンテナより広範囲に送受信する第二のアンテナと、
上記第一のアンテナの受信信号から上記第二のアンテナの受信信号を減算し、この減算値が正の値の場合にこの信号出力を受信する通信制御部と、
を備え、
上記第一のアンテナの送信信号が多重反射されて、所望の通信領域外でも上記車載器と路車間通信を行う電波環境下において、所望の通信領域内で路車間通信を行う様にしたことを特徴とする路車間通信装置。
【請求項４】
立体駐車場や地下駐車場などの屋内駐車場を一旦停止することなく利用可能な車載器と通信を行うこの屋内駐車場の天井または壁面に設置される第一のアンテナと、
この第一のアンテナの通信領域の車両入場方向手前にアンテナの指向方向を向け、上記第一のアンテナより広範囲の電波を受信する第二のアンテナと、
上記第一のアンテナの受信信号から上記第二のアンテナの受信信号を減算し、この減算値が正の値の場合に信号出力するゲート回路を設け、このゲート回路の出力信号を受信する通信制御部とを有する路車間通信検出部と、
を備え、
上記第一のアンテナの送信信号が上記屋内駐車場の路面と天井あるいは壁面間で多重反射されて、所望の通信領域外でも上記車載器と路車間通信を行う電波環境下において、所望の通信領域内で路車間通信を行う様にしたことを特徴とする路車間通信装置。
【請求項５】
上記第二のアンテナの受信信号出力レベルを可変できるように上記路車間通信検出部に可変減衰器を設け、所望の通信領域の大きさを可変可能としたことを特徴とする請求項３または請求項４に記載の路車間通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、狭域通信システム（ＤＳＲＣ：Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｓｈｏｒｔ−Ｒａｎｇｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）を用いて路側アンテナと自動料金収受機能を有する車載器との通信を行う路車間通信装置において、路側アンテナの設置場所に依存する周囲や車両形状等の反射構造体による電波環境を改善する路車間通信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＥＴＣシステム（ＥＴＣ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｔｏｌｌ  Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）などで使用している路車間通信装置は、料金所の天井に設置された路側アンテナと車両に搭載されたＥＴＣ車載器との間でＤＳＲＣを用いて路車間通信をおこなっているが、路側アンテナから放射された電波が路面にあたり、路面にあたった電波が跳ね返り料金所の屋根にあたった反射波と路側アンテナからの直接波が合成されることで、所望の通信領域の手前でＥＴＣ車載器と路車間通信を行い、所望の通信領域内で路車間通信ができないため、料金所の天井に路面からの反射波を吸収する電波吸収体や反射波を通信領域に押し戻す反射板等をとりつけていた（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００３】
【非特許文献１】
津田  喜秋  著  、「ＥＴＣゲートの電磁環境について」、
第８回２００２ＥＭＣフォーラム（セッション１３）「ＥＴＣと電磁環境」、
２００２年６月２８日、ｐ２９−ｐ３０。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の路車間通信装置を用いたＥＴＣやＥＴＣを応用した駐車場システムにおいては、料金所の天井や地下駐車場や立体駐車場等の天井がある場所でＤＳＲＣを用いて路車間通信を行う場合、電波吸収体を天井に貼り付けなければ誤通信を防止できないという課題があった。
【０００５】
この発明は、前記のような問題点を解決するためになされたものであり、電波吸収体を貼り付けなくても、地下駐車場や立体駐車場に用いる路車間通信装置における誤通信の防止可能な路車間通信装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明にかかわる路車間通信装置は、天井または壁面に備えられて車載器からの送信信号を受信する第一のアンテナと、天井または壁面に備えられて車載器からの送信信号を受信するとともに、上記第一のアンテナと指向方向が異なり、かつ当該第一のアンテナより広い受信ビームを形成する第二のアンテナと、上記第一のアンテナの受信信号と上記第二のアンテナの受信信号との差分信号に基づいて、車載器との通信を制御する通信制御部とを備えたものである。
【０００７】
また、この発明にかかわる路車間通信装置は、天井または壁面を有する屋内駐車場に備えられて車載器との通信を行う第一のアンテナと、第一のアンテナとは指向性が異なり第一のアンテナより広範囲に送受信する第二のアンテナと、第一のアンテナの受信信号から第二のアンテナの受信信号を減算し、この減算値が正の値の場合にこの信号出力を受信する通信制御部とを備え、第一のアンテナの送信信号が多重反射されて、所望の通信領域外でも車載器と路車間通信を行う電波環境下において、所望の通信領域内で路車間通信を行う様にしたものであっても良い。
【０００８】
【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を示す地下駐車場システムにおける電波環境を示す概観図である。１は地下駐車場や立体駐車場などの天井、２ａは天井１に設置され駐車場入退場に必要な情報の授受を行う路側アンテナ、２ｂは路側アンテナ２ａの通信領域６（後述）の車両入場方向（以下、車両進行方向とする）手前にアンテナの指向方向を向け、より広い範囲の電波を受信する受信アンテナ、３は路車間通信を制御する路車間通信検出部、４は駐車場を利用する車両、５は車両４に搭載され路側アンテナ２ａと路車間通信を行い駐車場システムの利用を可能とするＤＳＲＣ車載器、６は路側アンテナ２ａとＤＳＲＣ車載器５との間で路車間通信が可能な主ビームの通信領域、７ａは路側アンテナ２ａから放射された直接波、７ｂは路側アンテナ２ａから放射された直接波７ａが路面にあたって跳ね返った一次反射波、７ｃは路面からの一次反射波７ｂが天井１にあたって通信領域６の手前に跳ね返った二次反射波、８ａは路側アンテナ２ａに受信される路車間通信信号、８ｂは受信アンテナ２ｂに受信される受信信号である。
【０００９】
図２は、この発明の実施の形態１における受信系ブロック図である。路側アンテナ２ａに受信される路車間通信信号波は受信機Ａ：３ａを介して受信信号Ａとして出力する。路側アンテナ２ａに受信される受信信号Ａから通信領域６に対して、車両進行方向手前からの路車間通信信号波８ａを取り除くために、路側アンテナ２ａの通信領域６の車両進行方向の手前側すなわち路側アンテナ２ａのサイドローブ手前側（サイドローブ方向の周辺を含める）にアンテナの指向方向を向け、路側アンテナ２ａよりも広範囲の電波を受信する（よりブロードな受信ビームを有する）受信アンテナ２ｂを設け、受信アンテナ２ｂに受信される路車間通信信号波は受信機Ｂ：３ｂを介して受信信号Ｂとして出力する。受信信号Ａから受信アンテナ２ｂで受信した路車間通信信号波８ｂを取り除いて受信信号Ａ‘を出力するものである。なお、路側アンテナ２ｂの受信ビームの指向方向は、路側アンテナ２ａの受信ビームがヌルを形成する領域を外して、かつ路側アンテナ２ａのサイドローブ方向からその手前側の方向までの間に設定しても良い。
【００１０】
地下駐車場や立体駐車場を入退場する車両４が通信領域６に接近すると、天井１に設置されている路側アンテナ２ａから放射された二次反射波７ｃを通信領域６の車両進行方向手前でＤＳＲＣ車載器５が受信して駐車場利用に必要な情報の授受を路車間通信信号波８ａ、８ｂとして行おうとする。このとき、路側アンテナ２ａで受信した受信信号Ａから受信アンテナ２ｂで受信した受信信号Ｂを減算し、減算結果の受信信号が正の値の場合に、通信制御部３ｅに受信信号Ａ‘として出力し、車両４が通信領域６に進入したものと判断することができる。すなわち、受信信号Ａと受信信号Ｂの差分信号に基づいてＤＳＲＣ車載器５との通信を行うことができる。
【００１１】
図３は、受信アンテナ２ｂで受信した受信信号Ｂの電界強度特性図である。図中、路側アンテナ２ａと受信アンテナ２ｂのアンテナ指向方向がわかるように、路側アンテナ２ａの指向方向は実線で示し、受信アンテナ２ｂの指向方向は点線で示している。路側アンテナ２ａで受信した受信信号Ａである図４の受信電界強度特性から図３の受信電界強度特性を減算し、正の値の信号のみを出力することにより、図５の受信電界強度特性図に示すように、通信領域６の車両進行方向手前の受信電界強度特性は、ＤＳＲＣ車載器５が反応できない−７０ｄＢｍ以下の値となり、また、通信領域６からの受信電界強度はＤＳＲＣ車載器５が反応する−６０．５ｄＢｍ以上の値となって受信信号Ａ‘として出力され、駐車場入退場に必要な情報の授受が行われ、路車間通信検出部３はＤＳＲＣ車載器５が通信領域６内に進入したものとして判断する。
【００１２】
この発明によれば、路側アンテナ２ａに受信される受信信号Ａから受信アンテナ２ｂに受信される受信信号Ｂを減算することで、立体駐車場や地下駐車場等の周囲がコンクリートや金属等で囲われた電波環境下でも通信領域６内の信号しか出力されないため、通信領域６内のＤＳＲＣ車載器５とのみ通信することができる効果がある。
【００１３】
実施の形態２．
図６は、この発明の実施の形態２における路車間通信装置の受信系ブロック図である。他の構成は図２に示した実施の形態１の路車間通信装置と同一である。
【００１４】
地下駐車場を入退場する車両４が通信領域６に接近すると天井１に設置されている路側アンテナ２ａから放射された二次反射波７ｃを通信領域６の手前でＤＳＲＣ車載器５が受信して駐車場利用に必要な情報の授受を路車間通信信号波８ａ，８ｂとして行おうとする。このとき、路車間通信信号波８ｂは受信信号Ｂ‘として可変減衰器３ｆを介して受信信号Ｂの出力レベルを可変させて出力される。受信信号Ａから受信信号Ｂ’を減算して正の値の信号のみを出力することにより、図４の受信電界強度特性図に示すように通信領域６手前の受信電界強度特性はＤＳＲＣ車載器５が反応できない−７０ｄＢｍ以下の値となり、また、通信領域６からの受信電界強度はＤＳＲＣ車載器５が反応する−６０．５ｄＢｍ以上の値となって受信信号Ａ‘として出力され、駐車場入退場に必要な情報の授受が行われる。ここで、受信信号Ｂ’のレベルが上下することで減算結果の受信信号Ａ‘の値も可変され通信領域６の大きさを任意に可変することができ、路車間通信検出部３はＤＳＲＣ車載器５が通信領域６内に進入したものとして判断できる。
【００１５】
この発明によれば、路側アンテナ２ａに受信される受信信号Ａから受信アンテナ２ｂに受信される受信信号Ｂから可変減衰器３ｆを介して減算することで、立体駐車場や地下駐車場等の周囲がコンクリートや金属等で囲われた電波環境下でも通信領域６内の信号しか出力せず、また、可変減衰器３ｆの値を変化させることで出力される受信信号Ａ’の値も可変できるため、通信領域６の大きさを可変させ、かつ、通信領域６内のＤＳＲＣ車載器５とのみ通信することができる効果がある。
【００１６】
【発明の効果】
この発明によれば、第１のアンテナ（路側アンテナ２ａ）に受信される受信信号Ａから第２のアンテナ（受信アンテナ２ｂ）に受信される受信信号Ｂを減算することで、通信領域内の車載器とのみ通信することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による路車間通信装置の実施の形態１を示す外観図である。
【図２】この発明による路車間通信装置の実施の形態１を説明するための受信系ブロック図である。
【図３】この発明による路車間通信装置の実施の形態１を説明するための広範囲の電波を受信することが可能な１素子アンテナの受信電界強度特性を示す計算例である。
【図４】従来の路車間通信装置の周囲電波環境下での路側アンテナの受信電界強度を示す計算例である。
【図５】この発明による路車間通信装置の実施の形態１を実施した受信電界強度特性を示す計算例である。
【図６】この発明による路車間通信装置の実施の形態２を説明するための受信系ブロック図である。
【符号の説明】
１  天井、２ａ  路側アンテナ、２ｂ  受信アンテナ、３  路車間通信検出部、３ａ  受信機Ａ、３ｂ  受信機Ｂ、３ｃ  減算器、３ｄ  ゲート、３ｅ  通信制御部、３ｆ  可変減衰器、４  車両、５  ＤＳＲＣ車載器、６  通信領域、７ａ路側アンテナ２ａの直接波、７ｂ  一次反射波、７ｃ  通信領域手前への二次反射波、８ａ  路側アンテナ２ａに受信される路車間通信信号波、８ｂ  受信アンテナ２ｂに受信される路車間通信信号波。
【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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