JP2001022987A - 道路料金収受装置及び自動料金収受システム - Google Patents
道路料金収受装置及び自動料金収受システムInfo
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- JP2001022987A JP2001022987A JP19305499A JP19305499A JP2001022987A JP 2001022987 A JP2001022987 A JP 2001022987A JP 19305499 A JP19305499 A JP 19305499A JP 19305499 A JP19305499 A JP 19305499A JP 2001022987 A JP2001022987 A JP 2001022987A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】安定して高精度な車両の位置検出を行って確実
な料金の収受を行うこと。 【解決手段】車両１、２から到来する電波を受ける２つ
のアンテナ素子１５ａ、１５ｂからの各電気信号をそれ
ぞれヘテロダイン検波方式により検波し、このヘテロダ
イン検波方式で検波された各出力信号の位相差に基づい
て電波の到来角度を求め、この電波の到来角度に基づい
て車両１、２の位置を特定して車両１、２に対する料金
を収受する。
な料金の収受を行うこと。 【解決手段】車両１、２から到来する電波を受ける２つ
のアンテナ素子１５ａ、１５ｂからの各電気信号をそれ
ぞれヘテロダイン検波方式により検波し、このヘテロダ
イン検波方式で検波された各出力信号の位相差に基づい
て電波の到来角度を求め、この電波の到来角度に基づい
て車両１、２の位置を特定して車両１、２に対する料金
を収受する。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、有料道路に通行す
る車両から料金を徴収するための料金所に設置された道
路料金収受装置及びこの道路料金収受装置と車両に搭載
された車載無線機との間で無線通信を行って車両から料
金を徴収する自動料金収受システムに関する。
る車両から料金を徴収するための料金所に設置された道
路料金収受装置及びこの道路料金収受装置と車両に搭載
された車載無線機との間で無線通信を行って車両から料
金を徴収する自動料金収受システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】有料道路の自動料金収受システムは、車
両に搭載した車載無線機と料金所に設置されている道路
料金収受装置の無線通信装置との間で無線交信を行って
自動的に料金の収受を行っているが、車両に搭載されて
いる車載無線機の取付け位置及び車両の形状などによっ
て無線交信の指向性が著しく変化する。
両に搭載した車載無線機と料金所に設置されている道路
料金収受装置の無線通信装置との間で無線交信を行って
自動的に料金の収受を行っているが、車両に搭載されて
いる車載無線機の取付け位置及び車両の形状などによっ
て無線交信の指向性が著しく変化する。
【０００３】例えば、図１０に示すように料金所には、
各車両１、２に搭載されている各車載無線機３、４との
無線通信を行うための各アンテナ素子５、６が設けられ
ている。これらアンテナ素子５、６による通信可能領域
７が形成されている。
各車両１、２に搭載されている各車載無線機３、４との
無線通信を行うための各アンテナ素子５、６が設けられ
ている。これらアンテナ素子５、６による通信可能領域
７が形成されている。
【０００４】このような料金所の前で車両１、２が渋滞
した場合、すなわち車両１に搭載されている車載無線機
３と無線通信装置との間での通信状態が悪くて自動料金
収受に対応できない状態に、この車両１に続いて自動料
金収受に対応可能な車両２が進入すると、料金所の無線
通信装置は、自動料金収受に対応できない車両１と通信
しようとするが、通信可能領域７に進入する次の車両２
に搭載されている車載無線機４との間で通信が成立して
しまう。
した場合、すなわち車両１に搭載されている車載無線機
３と無線通信装置との間での通信状態が悪くて自動料金
収受に対応できない状態に、この車両１に続いて自動料
金収受に対応可能な車両２が進入すると、料金所の無線
通信装置は、自動料金収受に対応できない車両１と通信
しようとするが、通信可能領域７に進入する次の車両２
に搭載されている車載無線機４との間で通信が成立して
しまう。
【０００５】これにより、料金所の道路料金収受装置
は、自動料金収受できない車両１があたかも自動料金収
受の手続きを行ったように判断してしまう。この後、自
動料金収受に対応可能な車両２が検知されると、この車
両２と無線通信装置との間で先の通信と重複した通信が
再び行われて自動料金収受される。
は、自動料金収受できない車両１があたかも自動料金収
受の手続きを行ったように判断してしまう。この後、自
動料金収受に対応可能な車両２が検知されると、この車
両２と無線通信装置との間で先の通信と重複した通信が
再び行われて自動料金収受される。
【０００６】このため、有料道路の出口では、料金収受
に対応できない車両１が料金未徴収となり、自動料金収
受に対応可能な車両２が料金の二重徴収となってしま
い、料金の徴収を正確に行うことができない。
に対応できない車両１が料金未徴収となり、自動料金収
受に対応可能な車両２が料金の二重徴収となってしま
い、料金の徴収を正確に行うことができない。
【０００７】このような事から自動料金収受システムで
は、車両１、２の位置を検出し、通信可能領域７を通過
中の車両１との間で正確に通信が行われているか否かを
把握することが必要不可欠となる。
は、車両１、２の位置を検出し、通信可能領域７を通過
中の車両１との間で正確に通信が行われているか否かを
把握することが必要不可欠となる。
【０００８】このような実情から例えば特開平１０−１
３４２１３号公報では、料金所に方位測定装置を設置
し、車両１が料金所の通信可能領域７に進入すると、そ
の車両１の方位と位置とを測定し、後続の車両２からの
電波との混信を防止することが行われている。
３４２１３号公報では、料金所に方位測定装置を設置
し、車両１が料金所の通信可能領域７に進入すると、そ
の車両１の方位と位置とを測定し、後続の車両２からの
電波との混信を防止することが行われている。
【０００９】図１１はかかる特開平１０−１３４２１３
号公報に記載されている自動料金収受システムのブロッ
ク構成図である。料金所には、車両検知器１０、無線通
信装置１１、方位測定装置１２、判定回路１３及び信号
機１４が設置されており、車両１、２には、それぞれ車
載無線機３、４が搭載されている。
号公報に記載されている自動料金収受システムのブロッ
ク構成図である。料金所には、車両検知器１０、無線通
信装置１１、方位測定装置１２、判定回路１３及び信号
機１４が設置されており、車両１、２には、それぞれ車
載無線機３、４が搭載されている。
【００１０】料金所の所定位置を車両１が通過すると、
車両検知器１０は、車両１が進入したとを検知し、シス
テムトリガを発生して無線通信装置１１を起動させる。
この無線通信装置１１は、システムトリガが入力する
と、車載無線機３との間で無線通信を開始し、料金収受
のための通信を行う。
車両検知器１０は、車両１が進入したとを検知し、シス
テムトリガを発生して無線通信装置１１を起動させる。
この無線通信装置１１は、システムトリガが入力する
と、車載無線機３との間で無線通信を開始し、料金収受
のための通信を行う。
【００１１】一方、方位測定装置１２は、車載無線機３
から送信される無線信号（電波）を受信し、車両１の方
位測定を行い、通信状態が悪く自動料金収受に対応でき
ない車両１と自動料金収受に対応できる車両２との各位
置を検出し、その位置信号を判定回路１３に送出する。
から送信される無線信号（電波）を受信し、車両１の方
位測定を行い、通信状態が悪く自動料金収受に対応でき
ない車両１と自動料金収受に対応できる車両２との各位
置を検出し、その位置信号を判定回路１３に送出する。
【００１２】この判定回路１３は、方位測定装置１２か
らの検出信号を受け、自動料金収受に対応できない車両
１と自動料金収受に対応できる車両２との各位置に基づ
いて正しい車両１に対する料金収受を行う。
らの検出信号を受け、自動料金収受に対応できない車両
１と自動料金収受に対応できる車両２との各位置に基づ
いて正しい車両１に対する料金収受を行う。
【００１３】ここで、方位測定装置１２の具体的な構成
について図１２に示すブロック構成図を参照して説明す
る。この方位測定装置１２は、３つのアンテナ素子１５
ａ〜１５ｃを持つ場合で、受信装置１６及び信号処理装
置１７から構成されている。
について図１２に示すブロック構成図を参照して説明す
る。この方位測定装置１２は、３つのアンテナ素子１５
ａ〜１５ｃを持つ場合で、受信装置１６及び信号処理装
置１７から構成されている。
【００１４】このうち受信装置１６は、各アンテナ素子
１５ａ〜１５ｃで受信して変換した各電気信号をデジタ
ル信号処理が可能な帯域制限されたベースバンド周波数
に変換する機能を有している。
１５ａ〜１５ｃで受信して変換した各電気信号をデジタ
ル信号処理が可能な帯域制限されたベースバンド周波数
に変換する機能を有している。
【００１５】信号処理装置１７は、受信装置１６でベー
スバンド周波数に変換された信号をデジタル信号に変換
した後、懇親分離アルゴリズムに基づいて到来した電波
の方向を測定し、この測定された電波の到来方向が予め
設定された通信可能領域７内に対応する角度範囲に入っ
ているか否かを判定する機能を有している。
スバンド周波数に変換された信号をデジタル信号に変換
した後、懇親分離アルゴリズムに基づいて到来した電波
の方向を測定し、この測定された電波の到来方向が予め
設定された通信可能領域７内に対応する角度範囲に入っ
ているか否かを判定する機能を有している。
【００１６】具体的に説明すると、車両１の車載無線機
３から送信された電波は、各アンテナ素子１５ａ〜１５
ｃによって受信され、これらアンテナ素子１５ａ〜１５
ｃからの各電気信号は、それぞれ各切換スイッチ１８ａ
〜１８ｃを通過し、受信装置１６内の各増幅器１９ａ〜
１９ｃで増幅されて各周波数変換器２０ａ〜２０ｃに送
られる。
３から送信された電波は、各アンテナ素子１５ａ〜１５
ｃによって受信され、これらアンテナ素子１５ａ〜１５
ｃからの各電気信号は、それぞれ各切換スイッチ１８ａ
〜１８ｃを通過し、受信装置１６内の各増幅器１９ａ〜
１９ｃで増幅されて各周波数変換器２０ａ〜２０ｃに送
られる。
【００１７】これら周波数変換器２０ａ〜２０ｃは、各
増幅器１９ａ〜１９ｃで増幅された各電気信号と局部発
信器２１で発生した局部信号とを混合し、デジタル信号
可能なベースバンド周波数に変換する。
増幅器１９ａ〜１９ｃで増幅された各電気信号と局部発
信器２１で発生した局部信号とを混合し、デジタル信号
可能なベースバンド周波数に変換する。
【００１８】これら周波数変換器２０ａ〜２０ｃにより
変換された各信号は、それぞれ各濾波器２１ａ〜２１ｃ
によって不要な周波数成分が取り除かれ、この後に信号
処理装置１７の各Ａ／Ｄ変換器２２ａ〜２２ｃに送られ
て各デジタル信号に変換されてＣＰＵ２３に送られる。
変換された各信号は、それぞれ各濾波器２１ａ〜２１ｃ
によって不要な周波数成分が取り除かれ、この後に信号
処理装置１７の各Ａ／Ｄ変換器２２ａ〜２２ｃに送られ
て各デジタル信号に変換されてＣＰＵ２３に送られる。
【００１９】このＣＰＵ２３は、各Ａ／Ｄ変換器２２ａ
〜２２ｃからの各デジタル信号を処理して位相検波し、
この後に混合分離アルゴリズムの実行により信号処理し
て車両１の車載無線機３からの電波の到来方向を推定す
る。
〜２２ｃからの各デジタル信号を処理して位相検波し、
この後に混合分離アルゴリズムの実行により信号処理し
て車両１の車載無線機３からの電波の到来方向を推定す
る。
【００２０】なお、２４は更生信号発生器であり、２５
は通信処理装置である。
は通信処理装置である。
【００２１】又、上記受信装置１６の作用について図１
３に示す２つのアンテナ素子１５ａ、１５ｂの系統で説
明すると、この受信装置１６は、周波数変換器２０ａに
アンテナ素子１５ａからの周波数ｆ１の電気信号に対
し、局部発信器２１からの信号の周波数を同一の周波数
ｆ１とし、うなり周波数をゼロにして振幅変調波を直接
可聴周波数に変換するいわゆるホモダイン検波を行って
いる。
３に示す２つのアンテナ素子１５ａ、１５ｂの系統で説
明すると、この受信装置１６は、周波数変換器２０ａに
アンテナ素子１５ａからの周波数ｆ１の電気信号に対
し、局部発信器２１からの信号の周波数を同一の周波数
ｆ１とし、うなり周波数をゼロにして振幅変調波を直接
可聴周波数に変換するいわゆるホモダイン検波を行って
いる。
【００２２】このような受信装置１６の各点Ｑａ〜Ｑｇ
の信号は、 点Ｑａで ａ・cosωｔ 点Ｑｇで ａ・cos（ωｔ＋Δθ） 点Ｑｂで ａ・cos（ωｔ＋φ） 点Ｑｃで ａ＊ｂ＝（ａｂ／２）cos（２ωｔ＋φ）＋
（ａｂ／２）cosφ 点Ｑｅで ｂ＊ｇ＝（ａｂ／２）cos（２ωｔ＋φ＋Δ
θ）＋（ａｂ／２）cos（φ−Δθ） となり、従って、 点ｄでは、（ａｂ／２）cosφ 点ｆでは、（ａｂ／２）cos（φ−Δθ） となって、この出力は直流となる。
の信号は、 点Ｑａで ａ・cosωｔ 点Ｑｇで ａ・cos（ωｔ＋Δθ） 点Ｑｂで ａ・cos（ωｔ＋φ） 点Ｑｃで ａ＊ｂ＝（ａｂ／２）cos（２ωｔ＋φ）＋
（ａｂ／２）cosφ 点Ｑｅで ｂ＊ｇ＝（ａｂ／２）cos（２ωｔ＋φ＋Δ
θ）＋（ａｂ／２）cos（φ−Δθ） となり、従って、 点ｄでは、（ａｂ／２）cosφ 点ｆでは、（ａｂ／２）cos（φ−Δθ） となって、この出力は直流となる。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記シ
ステムでは、受信装置１６にホモダイン検波を採用して
車両１の車載無線機３からの電波の到来方向を推定して
いるが、現状ではより安定して高精度な車両の位置検出
を行って確実な料金の収受を行うことが要求されてい
る。
ステムでは、受信装置１６にホモダイン検波を採用して
車両１の車載無線機３からの電波の到来方向を推定して
いるが、現状ではより安定して高精度な車両の位置検出
を行って確実な料金の収受を行うことが要求されてい
る。
【００２４】本発明は、安定して高精度な車両の位置検
出を行って確実な料金の収受ができる道路料金収受装置
及び自動料金収受システムを提供することを目的とす
る。
出を行って確実な料金の収受ができる道路料金収受装置
及び自動料金収受システムを提供することを目的とす
る。
【００２５】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の本発明
は、車両から到来する電波を受けて各電気信号に変換す
る少なくとも２つのアンテナ素子からの各電気信号をそ
れぞれヘテロダイン検波方式により検波する受信手段を
備え、この受信手段の各出力信号の位相差に基づいて電
波の到来角度を求め、この電波の到来角度に基づいて車
両の位置を特定して車両に対する料金を収受する道路料
金収受装置である。
は、車両から到来する電波を受けて各電気信号に変換す
る少なくとも２つのアンテナ素子からの各電気信号をそ
れぞれヘテロダイン検波方式により検波する受信手段を
備え、この受信手段の各出力信号の位相差に基づいて電
波の到来角度を求め、この電波の到来角度に基づいて車
両の位置を特定して車両に対する料金を収受する道路料
金収受装置である。
【００２６】請求項２記載の本発明は、請求項１記載の
道路料金収受装置において、受信手段の各出力信号を高
速フーリエ変換し、この高速フーリエ変換の結果から得
られる電波の到来角度に基づいて車両の位置を特定して
車両に対する料金を収受する。
道路料金収受装置において、受信手段の各出力信号を高
速フーリエ変換し、この高速フーリエ変換の結果から得
られる電波の到来角度に基づいて車両の位置を特定して
車両に対する料金を収受する。
【００２７】請求項３記載の本発明は、請求項１記載の
道路料金収受装置において、受信手段の各出力信号をそ
れぞれ高速フーリエ変換し、これら高速フーリエ変換の
各結果を掛け算して平均化処理し、この平均化処理の結
果から得られる電波の到来角度に基づいて車両の位置を
特定して車両に対する料金を収受する。
道路料金収受装置において、受信手段の各出力信号をそ
れぞれ高速フーリエ変換し、これら高速フーリエ変換の
各結果を掛け算して平均化処理し、この平均化処理の結
果から得られる電波の到来角度に基づいて車両の位置を
特定して車両に対する料金を収受する。
【００２８】請求項４記載の本発明は、請求項１記載の
道路料金収受装置において、受信手段の各出力信号の位
相差に基づいて電波の到来角度を求め、この電波の到来
角度に基づいて車両の位置を特定する第１の機能と、受
信手段の各出力信号を高速フーリエ変換し、この高速フ
ーリエ変換の結果から得られる電波の到来角度に基づい
て車両の位置を特定する第２の機能と、受信手段の各出
力信号をそれぞれ高速フーリエ変換し、これら高速フー
リエ変換の各結果を掛け算して平均化処理し、この平均
化処理の結果から得られる電波の到来角度に基づいて車
両の位置を特定する第３の機能とを備え、これら第１乃
至第３の機能によりそれぞれ得られた車両の位置を平均
化して車両の位置を最終的に特定する。
道路料金収受装置において、受信手段の各出力信号の位
相差に基づいて電波の到来角度を求め、この電波の到来
角度に基づいて車両の位置を特定する第１の機能と、受
信手段の各出力信号を高速フーリエ変換し、この高速フ
ーリエ変換の結果から得られる電波の到来角度に基づい
て車両の位置を特定する第２の機能と、受信手段の各出
力信号をそれぞれ高速フーリエ変換し、これら高速フー
リエ変換の各結果を掛け算して平均化処理し、この平均
化処理の結果から得られる電波の到来角度に基づいて車
両の位置を特定する第３の機能とを備え、これら第１乃
至第３の機能によりそれぞれ得られた車両の位置を平均
化して車両の位置を最終的に特定する。
【００２９】請求項５記載の本発明は、車両に搭載され
た車載無線機と料金所に設置される道路料金収受装置と
の間で無線通信を行って車両に対する料金を収受する自
動料金収受システムにおいて、道路料金収受装置は、車
両に搭載された車載無線機から放射された電波を受けて
各電気信号に変換する少なくとも２つのアンテナ素子
と、これらアンテナ素子からの各電気信号をそれぞれヘ
テロダイン検波方式により検波する受信手段と、この受
信手段の各出力信号に基づいて電波の到来角度を求め、
この電波の到来角度に基づいて車両の位置を特定して車
両に対する料金を収受する料金収受手段と、を備えた自
動料金収受システムである。
た車載無線機と料金所に設置される道路料金収受装置と
の間で無線通信を行って車両に対する料金を収受する自
動料金収受システムにおいて、道路料金収受装置は、車
両に搭載された車載無線機から放射された電波を受けて
各電気信号に変換する少なくとも２つのアンテナ素子
と、これらアンテナ素子からの各電気信号をそれぞれヘ
テロダイン検波方式により検波する受信手段と、この受
信手段の各出力信号に基づいて電波の到来角度を求め、
この電波の到来角度に基づいて車両の位置を特定して車
両に対する料金を収受する料金収受手段と、を備えた自
動料金収受システムである。
【００３０】
【発明の実施の形態】(1) 以下、本発明の第１の実施の
形態について図面を参照して説明する。なお、図１０及
び図１１と同一部分には同一符号を付してその詳しい説
明は省略する。
形態について図面を参照して説明する。なお、図１０及
び図１１と同一部分には同一符号を付してその詳しい説
明は省略する。
【００３１】図１は自動料金収受システムのブロック構
成図である。有料道路の料金所の道路料金収受装置に
は、上記同様に、車両検知器１０、無線通信装置１１、
方位測定装置３０、判定回路１３及び信号機１４が設置
されており、一方の車両１、２には、それぞれ車載無線
機３、４が搭載されている。
成図である。有料道路の料金所の道路料金収受装置に
は、上記同様に、車両検知器１０、無線通信装置１１、
方位測定装置３０、判定回路１３及び信号機１４が設置
されており、一方の車両１、２には、それぞれ車載無線
機３、４が搭載されている。
【００３２】このうち方位測定装置３０は、車載無線機
３、４から送信される無線信号（電波）を受信して車両
１、２の方位測定を行うもので、図２に方位測定方法の
模式図を示す。車載無線機３には車載アンテナ３１が搭
載されている。
３、４から送信される無線信号（電波）を受信して車両
１、２の方位測定を行うもので、図２に方位測定方法の
模式図を示す。車載無線機３には車載アンテナ３１が搭
載されている。
【００３３】一方、料金所には、車載アンテナ３１から
放射される電波を受ける２つのアンテナ素子１５ａ、１
５ｂが設けられている。これらアンテナ素子１５ａ、１
５ｂは、それぞれ各Ｉ／Ｑヘテロダイン３２ａ、３２ｂ
を介して位相差計３３に接続されている。又、各Ｉ／Ｑ
ヘテロダイン３２ａ、３２ｂには、局部発信器３４が接
続されている。
放射される電波を受ける２つのアンテナ素子１５ａ、１
５ｂが設けられている。これらアンテナ素子１５ａ、１
５ｂは、それぞれ各Ｉ／Ｑヘテロダイン３２ａ、３２ｂ
を介して位相差計３３に接続されている。又、各Ｉ／Ｑ
ヘテロダイン３２ａ、３２ｂには、局部発信器３４が接
続されている。
【００３４】図３はかかる方位測定装置３０の具体的な
構成図である。２つのアンテナ素子１５ａ、１５ｂは、
それぞれ乗算器３４ａ、３４ｂに接続されている。これ
ら乗算器３４ａ、３４ｂには、局部発信器３５が接続さ
れている。この局部発信器３５は、アンテナ素子１５
ａ、１５ｂからの周波数ｆ１の電気信号に対して異なる
周波数ｆ２（≠ｆ１）の信号を発信して各乗算器３４
ａ、３４ｂに送るものとなっている。
構成図である。２つのアンテナ素子１５ａ、１５ｂは、
それぞれ乗算器３４ａ、３４ｂに接続されている。これ
ら乗算器３４ａ、３４ｂには、局部発信器３５が接続さ
れている。この局部発信器３５は、アンテナ素子１５
ａ、１５ｂからの周波数ｆ１の電気信号に対して異なる
周波数ｆ２（≠ｆ１）の信号を発信して各乗算器３４
ａ、３４ｂに送るものとなっている。
【００３５】これら乗算器３４ａ、３４ｂは、それぞれ
各アンテナ素子１５ａ、１５ｂからの周波数ｆ１の電気
信号を入力するとともに局部発信器３５からの周波数ｆ
２の信号を入力し、各アンテナ素子１５ａ、１５ｂから
の電気信号のスペクトルはそのままの形で搬送周波数を
｜ｆ１−ｆ２｜として出力する機能を有している。
各アンテナ素子１５ａ、１５ｂからの周波数ｆ１の電気
信号を入力するとともに局部発信器３５からの周波数ｆ
２の信号を入力し、各アンテナ素子１５ａ、１５ｂから
の電気信号のスペクトルはそのままの形で搬送周波数を
｜ｆ１−ｆ２｜として出力する機能を有している。
【００３６】従って、乗算器３４ａ、３４ｂ及び局部発
信器３５によりヘテロダイン検波方式（Ｉ／Ｑヘテロダ
イン３２ａ、３２ｂ）が構成されている。
信器３５によりヘテロダイン検波方式（Ｉ／Ｑヘテロダ
イン３２ａ、３２ｂ）が構成されている。
【００３７】これら乗算器３４ａ、３４ｂの各出力端子
は、それぞれ各ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３６ａ、３
６ｂを介して各増幅器３７ａ、３７ｂが接続されてい
る。
は、それぞれ各ローパスフィルタ（ＬＰＦ）３６ａ、３
６ｂを介して各増幅器３７ａ、３７ｂが接続されてい
る。
【００３８】次に上記の如く構成された自動料金収受シ
ステムの作用について説明する。
ステムの作用について説明する。
【００３９】料金所の所定位置に車両１が通過すると、
車両検知器１０は、車両１が進入したとを検知し、シス
テムトリガを発生して無線通信装置１１を起動させる。
この無線通信装置１１は、システムトリガが入力する
と、車載無線機３との間で無線通信を開始し、料金収受
のための通信を行う。
車両検知器１０は、車両１が進入したとを検知し、シス
テムトリガを発生して無線通信装置１１を起動させる。
この無線通信装置１１は、システムトリガが入力する
と、車載無線機３との間で無線通信を開始し、料金収受
のための通信を行う。
【００４０】一方、方位測定装置３０は、車両１の車載
無線機３から送信される無線信号（電波）を受信し、こ
の車両１の方位測定を行い、通信状態が悪く自動料金収
受に対応できない車両１と自動料金収受に対応できる車
両２との各位置を検出し、その位置信号を判定回路１３
に送出する。
無線機３から送信される無線信号（電波）を受信し、こ
の車両１の方位測定を行い、通信状態が悪く自動料金収
受に対応できない車両１と自動料金収受に対応できる車
両２との各位置を検出し、その位置信号を判定回路１３
に送出する。
【００４１】この方位測定装置３０の具体的な作用を説
明すると、車両１の車載無線機３から送信された電波
は、各アンテナ素子１５ａ〜１５ｃによって受信され、
これらアンテナ素子１５ａ〜１５ｃからの周波数ｆ１の
各電気信号は、それぞれ乗算器３４ａ、４３ｂに入力さ
れる。
明すると、車両１の車載無線機３から送信された電波
は、各アンテナ素子１５ａ〜１５ｃによって受信され、
これらアンテナ素子１５ａ〜１５ｃからの周波数ｆ１の
各電気信号は、それぞれ乗算器３４ａ、４３ｂに入力さ
れる。
【００４２】これら乗算器３４ａ、３４ｂは、各アンテ
ナ素子１５ａ、１５ｂからの周波数ｆ１の電気信号を入
力するとともに局部発信器３５からの周波数ｆ２の信号
を入力し、各アンテナ素子１５ａ、１５ｂからの電気信
号のスペクトルはそのままの形で搬送周波数を｜ｆ１−
ｆ２｜として出力する。
ナ素子１５ａ、１５ｂからの周波数ｆ１の電気信号を入
力するとともに局部発信器３５からの周波数ｆ２の信号
を入力し、各アンテナ素子１５ａ、１５ｂからの電気信
号のスペクトルはそのままの形で搬送周波数を｜ｆ１−
ｆ２｜として出力する。
【００４３】これら乗算器３４ａ、３４ｂの各出力信号
は、それぞれ各ローパスフィルタ３６ａ、３６ｂを通過
し、各増幅器３７ａ、３７ｂで増幅される。
は、それぞれ各ローパスフィルタ３６ａ、３６ｂを通過
し、各増幅器３７ａ、３７ｂで増幅される。
【００４４】ここで、各ローパスフィルタ３６ａ、３６
ｂの出力信号は、 点ｄでは、（ａｂ／２）cos（Δωｔ＋φ） 点ｆでは、（ａｂ／２）cos（Δωｔ＋φ−Δθ） Δω＝２π｜ｆ１−ｆ２｜ となる。
ｂの出力信号は、 点ｄでは、（ａｂ／２）cos（Δωｔ＋φ） 点ｆでは、（ａｂ／２）cos（Δωｔ＋φ−Δθ） Δω＝２π｜ｆ１−ｆ２｜ となる。
【００４５】又、各増幅器３７ａ、３７ｂの出力信号
は、 点ｈでは、Ｇ１・cos（Δωｔ＋φ） 点ｉでは、Ｇ２・cos（Δωｔ＋φ−Δθ） となる。
は、 点ｈでは、Ｇ１・cos（Δωｔ＋φ） 点ｉでは、Ｇ２・cos（Δωｔ＋φ−Δθ） となる。
【００４６】これら点ｈ、ｉでの信号の位相差Δθは、
図４に示すようにこれら点ｈ、ｉでの２つの信号波形の
ゼロクロスの時間差から Δθ＝（ｔ／Ｔ）＊２π …(1) となる。従って、位相差計３３は、かかる点ｈ、ｉでの
各信号の位相差Δθを求める。
図４に示すようにこれら点ｈ、ｉでの２つの信号波形の
ゼロクロスの時間差から Δθ＝（ｔ／Ｔ）＊２π …(1) となる。従って、位相差計３３は、かかる点ｈ、ｉでの
各信号の位相差Δθを求める。
【００４７】一方、車両１からの電波の到来角度ψは、
次式(2)により求められる。
次式(2)により求められる。
【００４８】 ψ＝sin−１（Δθλ／２πｄ） …(2) ここで、λは波長、ｄはアンテナ素子５、６間の間隔で
ある。
ある。
【００４９】次に、図５に示すようにガントリの幾何学
的構造から車両１の位置ｘを次式(3)により特定する。
的構造から車両１の位置ｘを次式(3)により特定する。
【００５０】 ｘ＝（ｈＡＮＴ−ｈＩＵ）tanψ …( 3) ここで、ｈＡＮＴは地上からアンテナ素子５、６までの
高さ、ｈＩＵは地上から車両１に搭載されている車載無
線機３までの高さである。
高さ、ｈＩＵは地上から車両１に搭載されている車載無
線機３までの高さである。
【００５１】従って、方位測定装置３０は、特定した車
両１の位置ｘの位置信号を判定回路１３に送出する。
両１の位置ｘの位置信号を判定回路１３に送出する。
【００５２】この判定回路１３は、方位測定装置３０か
らの検出信号を受け、自動料金収受に対応できない車両
１と自動料金収受に対応できる車両２との各位置に基づ
いて正しい車両１に対する料金収受を行う。
らの検出信号を受け、自動料金収受に対応できない車両
１と自動料金収受に対応できる車両２との各位置に基づ
いて正しい車両１に対する料金収受を行う。
【００５３】このような上記第１の実施の形態において
は、車両１、２から到来する電波を受ける２つのアンテ
ナ素子１５ａ、１５ｂからの各電気信号をそれぞれヘテ
ロダイン検波方式により検波し、このヘテロダイン検波
方式で検波された各出力信号の位相差に基づいて電波の
到来角度を求め、この電波の到来角度に基づいて車両
１、２の位置ｘを特定して車両１、２に対する料金を収
受するので、ヘテロダイン検波方式で検波された各出力
信号を増幅することによりこれら出力信号の振幅の影響
を無くすことができ、安定して車両１、２の位置の評定
ができ、この評定精度を大幅に改善できる。これによ
り、有料道路の出口において、料金収受に対応できない
車両１が料金未徴収となり、自動料金収受に対応可能な
車両２が料金の二重徴収となることはなく、料金の徴収
を正確に行うことができる。
は、車両１、２から到来する電波を受ける２つのアンテ
ナ素子１５ａ、１５ｂからの各電気信号をそれぞれヘテ
ロダイン検波方式により検波し、このヘテロダイン検波
方式で検波された各出力信号の位相差に基づいて電波の
到来角度を求め、この電波の到来角度に基づいて車両
１、２の位置ｘを特定して車両１、２に対する料金を収
受するので、ヘテロダイン検波方式で検波された各出力
信号を増幅することによりこれら出力信号の振幅の影響
を無くすことができ、安定して車両１、２の位置の評定
ができ、この評定精度を大幅に改善できる。これによ
り、有料道路の出口において、料金収受に対応できない
車両１が料金未徴収となり、自動料金収受に対応可能な
車両２が料金の二重徴収となることはなく、料金の徴収
を正確に行うことができる。
【００５４】(2) 次に、本発明の第２の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。なお、図１及び図３と同
一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略す
る。
いて図面を参照して説明する。なお、図１及び図３と同
一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略す
る。
【００５５】本発明の第２の実施の形態は、第１の実施
の形態における方位測定装置の構成を変えたもので、図
６は自動料金収受システムにおける方位測定装置４０の
構成図である。各増幅器３７ａ、３７ｂの各出力端子
は、Ａ／Ｄ変換器３８に接続され、このＡ／Ｄ変換器３
８の出力端子にＣＰＵ（ＦＦＴ処理）３９が接続されて
いる。
の形態における方位測定装置の構成を変えたもので、図
６は自動料金収受システムにおける方位測定装置４０の
構成図である。各増幅器３７ａ、３７ｂの各出力端子
は、Ａ／Ｄ変換器３８に接続され、このＡ／Ｄ変換器３
８の出力端子にＣＰＵ（ＦＦＴ処理）３９が接続されて
いる。
【００５６】このＣＰＵ３９は、Ａ／Ｄ変換器３８によ
りデジタル化された各増幅器３７ａ、３７ｂの各出力信
号を取り込み、これら出力信号を高速フーリエ変換（Ｆ
ＦＴ処理）し、このＦＦＴ処理の結果から得られる電波
の到来角度に基づいて車両１、２の位置を特定する機能
を有している。
りデジタル化された各増幅器３７ａ、３７ｂの各出力信
号を取り込み、これら出力信号を高速フーリエ変換（Ｆ
ＦＴ処理）し、このＦＦＴ処理の結果から得られる電波
の到来角度に基づいて車両１、２の位置を特定する機能
を有している。
【００５７】次に上記の如く構成された自動料金収受シ
ステムの作用について説明する。なお、自動料金収受シ
ステム全体の動作は上記第２の実施の形態と同様なの
で、方位測定装置の作用について説明する。
ステムの作用について説明する。なお、自動料金収受シ
ステム全体の動作は上記第２の実施の形態と同様なの
で、方位測定装置の作用について説明する。
【００５８】料金所の所定位置に車両１が通過すると、
方位測定装置４０では、車両１の車載無線機３から送信
された電波を、各アンテナ素子１５ａ〜１５ｃによって
受信する。これらアンテナ素子１５ａ〜１５ｃからの周
波数ｆ１の各電気信号は、それぞれ乗算器３４ａ、４３
ｂに入力される。
方位測定装置４０では、車両１の車載無線機３から送信
された電波を、各アンテナ素子１５ａ〜１５ｃによって
受信する。これらアンテナ素子１５ａ〜１５ｃからの周
波数ｆ１の各電気信号は、それぞれ乗算器３４ａ、４３
ｂに入力される。
【００５９】これら乗算器３４ａ、３４ｂは、各アンテ
ナ素子１５ａ、１５ｂからの周波数ｆ１の電気信号を入
力するとともに局部発信器３５からの周波数ｆ２の信号
を入力し、各アンテナ素子１５ａ、１５ｂからの電気信
号のスペクトルはそのままの形で搬送周波数を｜ｆ１−
ｆ２｜として出力する。
ナ素子１５ａ、１５ｂからの周波数ｆ１の電気信号を入
力するとともに局部発信器３５からの周波数ｆ２の信号
を入力し、各アンテナ素子１５ａ、１５ｂからの電気信
号のスペクトルはそのままの形で搬送周波数を｜ｆ１−
ｆ２｜として出力する。
【００６０】これら乗算器３４ａ、３４ｂの各出力信号
は、それぞれ各ローパスフィルタ３６ａ、３６ｂを通過
し、各増幅器３７ａ、３７ｂで増幅される。そして、こ
れら増幅器３７ａ、３７ｂの各出力信号は、Ａ／Ｄ変換
器３８でデジタル化されたＣＰＵ３９に取り込まれる。
は、それぞれ各ローパスフィルタ３６ａ、３６ｂを通過
し、各増幅器３７ａ、３７ｂで増幅される。そして、こ
れら増幅器３７ａ、３７ｂの各出力信号は、Ａ／Ｄ変換
器３８でデジタル化されたＣＰＵ３９に取り込まれる。
【００６１】このＣＰＵ３９は、Ａ／Ｄ変換器３８によ
りデジタル化された各増幅器３７ａ、３７ｂの各出力信
号を取り込み、これら出力信号をＦＦＴ処理し、図７
(a)(b)に示すようなＦＦＴ処理の結果である各点ｈ、ｉ
の信号からΔω（＝２π｜ｆ１−ｆ２｜）を求め、この
点の位相差Δθとレベルとを求める。
りデジタル化された各増幅器３７ａ、３７ｂの各出力信
号を取り込み、これら出力信号をＦＦＴ処理し、図７
(a)(b)に示すようなＦＦＴ処理の結果である各点ｈ、ｉ
の信号からΔω（＝２π｜ｆ１−ｆ２｜）を求め、この
点の位相差Δθとレベルとを求める。
【００６２】このＣＰＵ３９は、車両１からの電波の到
来角度ψを上記式(2)により求め、ガントリの幾何学的
構造から車両１の位置ｘを上記式(3)により特定する。
来角度ψを上記式(2)により求め、ガントリの幾何学的
構造から車両１の位置ｘを上記式(3)により特定する。
【００６３】従って、方位測定装置４０は、特定した車
両１の位置ｘの位置信号を判定回路１３に送出する。
両１の位置ｘの位置信号を判定回路１３に送出する。
【００６４】この判定回路１３は、方位測定装置３０か
らの検出信号を受け、自動料金収受に対応できない車両
１と自動料金収受に対応できる車両２との各位置に基づ
いて正しい車両１に対する料金収受を行う。
らの検出信号を受け、自動料金収受に対応できない車両
１と自動料金収受に対応できる車両２との各位置に基づ
いて正しい車両１に対する料金収受を行う。
【００６５】このような上記第２の実施の形態において
は、車両１、２から到来する電波を受ける２つのアンテ
ナ素子１５ａ、１５ｂからの各電気信号をそれぞれヘテ
ロダイン検波方式により検波し、このヘテロダイン検波
方式で検波された各出力信号をＦＦＴ処理して電波の到
来角度を求め、この電波の到来角度に基づいて車両１、
２の位置ｘを特定して車両１、２に対する料金を収受す
るので、上記第１の実施の形態と同様に、安定して車両
１、２の位置の評定ができ、この評定精度を大幅に改善
でき、有料道路の出口において、料金収受に対応できな
い車両１が料金未徴収となり、自動料金収受に対応可能
な車両２が料金の二重徴収となることはなく、料金の徴
収を正確に行うことができる。
は、車両１、２から到来する電波を受ける２つのアンテ
ナ素子１５ａ、１５ｂからの各電気信号をそれぞれヘテ
ロダイン検波方式により検波し、このヘテロダイン検波
方式で検波された各出力信号をＦＦＴ処理して電波の到
来角度を求め、この電波の到来角度に基づいて車両１、
２の位置ｘを特定して車両１、２に対する料金を収受す
るので、上記第１の実施の形態と同様に、安定して車両
１、２の位置の評定ができ、この評定精度を大幅に改善
でき、有料道路の出口において、料金収受に対応できな
い車両１が料金未徴収となり、自動料金収受に対応可能
な車両２が料金の二重徴収となることはなく、料金の徴
収を正確に行うことができる。
【００６６】(3) 次に、本発明の第３の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。なお、図１及び図６と同
一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略す
る。
いて図面を参照して説明する。なお、図１及び図６と同
一部分には同一符号を付してその詳しい説明は省略す
る。
【００６７】本発明の第３の実施の形態は、第２の実施
の形態における方位測定装置の構成を変えたもので、図
８は自動料金収受システムにおける方位測定装置４１の
構成図である。ＣＰＵ４２は、Ａ／Ｄ変換器３８の各出
力信号をＦＦＴ処理し、これらＦＦＴ処理の各結果を掛
け算して平均化処理し、この平均化処理の結果から得ら
れる電波の到来角度に基づいて車両１の位置を特定する
機能を有している。
の形態における方位測定装置の構成を変えたもので、図
８は自動料金収受システムにおける方位測定装置４１の
構成図である。ＣＰＵ４２は、Ａ／Ｄ変換器３８の各出
力信号をＦＦＴ処理し、これらＦＦＴ処理の各結果を掛
け算して平均化処理し、この平均化処理の結果から得ら
れる電波の到来角度に基づいて車両１の位置を特定する
機能を有している。
【００６８】次に上記の如く構成された自動料金収受シ
ステムの作用について説明する。なお、自動料金収受シ
ステム全体の動作は上記第２の実施の形態と同様なの
で、方位測定装置の作用について説明する。
ステムの作用について説明する。なお、自動料金収受シ
ステム全体の動作は上記第２の実施の形態と同様なの
で、方位測定装置の作用について説明する。
【００６９】料金所の所定位置に車両１が通過すると、
方位測定装置４１では、車両１の車載無線機３から送信
された電波を、各アンテナ素子１５ａ〜１５ｃによって
受信する。これらアンテナ素子１５ａ〜１５ｃからの周
波数ｆ１の各電気信号は、それぞれ乗算器３４ａ、４３
ｂに入力される。
方位測定装置４１では、車両１の車載無線機３から送信
された電波を、各アンテナ素子１５ａ〜１５ｃによって
受信する。これらアンテナ素子１５ａ〜１５ｃからの周
波数ｆ１の各電気信号は、それぞれ乗算器３４ａ、４３
ｂに入力される。
【００７０】これら乗算器３４ａ、３４ｂは、各アンテ
ナ素子１５ａ、１５ｂからの周波数ｆ１の電気信号を入
力するとともに局部発信器３５からの周波数ｆ２の信号
を入力し、各アンテナ素子１５ａ、１５ｂからの電気信
号のスペクトルはそのままの形で搬送周波数を｜ｆ１−
ｆ２｜として出力する。
ナ素子１５ａ、１５ｂからの周波数ｆ１の電気信号を入
力するとともに局部発信器３５からの周波数ｆ２の信号
を入力し、各アンテナ素子１５ａ、１５ｂからの電気信
号のスペクトルはそのままの形で搬送周波数を｜ｆ１−
ｆ２｜として出力する。
【００７１】これら乗算器３４ａ、３４ｂの各出力信号
は、それぞれ各ローパスフィルタ３６ａ、３６ｂを通過
し、各増幅器３７ａ、３７ｂで増幅される。そして、こ
れら増幅器３７ａ、３７ｂの各出力信号は、Ａ／Ｄ変換
器３８でデジタル化されたＣＰＵ４２に取り込まれる。
は、それぞれ各ローパスフィルタ３６ａ、３６ｂを通過
し、各増幅器３７ａ、３７ｂで増幅される。そして、こ
れら増幅器３７ａ、３７ｂの各出力信号は、Ａ／Ｄ変換
器３８でデジタル化されたＣＰＵ４２に取り込まれる。
【００７２】このＣＰＵ４２は、Ａ／Ｄ変換器３８によ
りデジタル化された各増幅器３７ａ、３７ｂの各出力信
号を取り込み、これら出力信号をＦＦＴ処理し、これら
ＦＦＴ処理の各結果を掛け算して平均化処理し、この平
均化処理の結果から得られる電波の到来角度に基づいて
車両１の位置を特定する。
りデジタル化された各増幅器３７ａ、３７ｂの各出力信
号を取り込み、これら出力信号をＦＦＴ処理し、これら
ＦＦＴ処理の各結果を掛け算して平均化処理し、この平
均化処理の結果から得られる電波の到来角度に基づいて
車両１の位置を特定する。
【００７３】ここで、各増幅器３７ａ、３７ｂの出力信
号をＣＰＵ４２に取り込むと、 点ｈでは、（ａｂ／２）cos（Δωｔ＋φ） 点ｉでは、（ａｂ／２）cos（Δωｔ＋φ−Δθ） となるので、これらを掛け算し、さらに平均すると、 （１／２）（ａｂ／２）２cos（−Δθ） となる。
号をＣＰＵ４２に取り込むと、 点ｈでは、（ａｂ／２）cos（Δωｔ＋φ） 点ｉでは、（ａｂ／２）cos（Δωｔ＋φ−Δθ） となるので、これらを掛け算し、さらに平均すると、 （１／２）（ａｂ／２）２cos（−Δθ） となる。
【００７４】そして、上記ａ、ｂを事前に更正すること
により位相差Δθが正確に求められる。
により位相差Δθが正確に求められる。
【００７５】従って、ＣＰＵ４２は、車両１からの電波
の到来角度ψを上記式(2)により求め、ガントリの幾何
学的構造から車両１の位置ｘを上記式(3)により特定
し、この特定した車両１の位置ｘの位置信号を判定回路
１３に送出する。
の到来角度ψを上記式(2)により求め、ガントリの幾何
学的構造から車両１の位置ｘを上記式(3)により特定
し、この特定した車両１の位置ｘの位置信号を判定回路
１３に送出する。
【００７６】この判定回路１３は、方位測定装置４１か
らの検出信号を受け、自動料金収受に対応できない車両
１と自動料金収受に対応できる車両２との各位置に基づ
いて正しい車両１に対する料金収受を行う。
らの検出信号を受け、自動料金収受に対応できない車両
１と自動料金収受に対応できる車両２との各位置に基づ
いて正しい車両１に対する料金収受を行う。
【００７７】このような上記第３の実施の形態において
は、車両１、２から到来する電波を受ける２つのアンテ
ナ素子１５ａ、１５ｂからの各電気信号をそれぞれヘテ
ロダイン検波方式により検波してＦＦＴ処理し、これら
ＦＦＴ処理の各結果を掛け算して平均化処理し、この平
均化処理の結果から得られる電波の到来角度に基づいて
車両１の位置を特定して車両１、２に対する料金を収受
するので、上記第１の実施の形態と同様の効果を奏する
ことは言うまでもない。
は、車両１、２から到来する電波を受ける２つのアンテ
ナ素子１５ａ、１５ｂからの各電気信号をそれぞれヘテ
ロダイン検波方式により検波してＦＦＴ処理し、これら
ＦＦＴ処理の各結果を掛け算して平均化処理し、この平
均化処理の結果から得られる電波の到来角度に基づいて
車両１の位置を特定して車両１、２に対する料金を収受
するので、上記第１の実施の形態と同様の効果を奏する
ことは言うまでもない。
【００７８】(4) 次に、本発明の第４の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。なお、図１、図２及び図
６及び図８と同一部分には同一符号を付してその詳しい
説明は省略する。
いて図面を参照して説明する。なお、図１、図２及び図
６及び図８と同一部分には同一符号を付してその詳しい
説明は省略する。
【００７９】本発明の第４の実施の形態は、上記第１乃
至第３の実施の形態を組み合わせたもので、図９は自動
料金収受システムにおける方位測定装置４３の構成図で
ある。
至第３の実施の形態を組み合わせたもので、図９は自動
料金収受システムにおける方位測定装置４３の構成図で
ある。
【００８０】すなわち、位相差計３３は、各点ｈ、ｉで
の各信号の位相差Δθを求める。そして、ＣＰＵ４４
は、位相差計３３から位相差Δθを受け取り、この位相
差Δθを用いて上記式(2)を演算して車両１からの電波
の到来角度ψを求め、さらにガントリの幾何学的構造か
ら車両１の位置ｘを上記式(3)を演算して特定する第１
の機能を有する。
の各信号の位相差Δθを求める。そして、ＣＰＵ４４
は、位相差計３３から位相差Δθを受け取り、この位相
差Δθを用いて上記式(2)を演算して車両１からの電波
の到来角度ψを求め、さらにガントリの幾何学的構造か
ら車両１の位置ｘを上記式(3)を演算して特定する第１
の機能を有する。
【００８１】又、ＣＰＵ４４は、Ａ／Ｄ変換器３８によ
りデジタル化された各増幅器３７ａ、３７ｂの各出力信
号を取り込み、これら出力信号をＦＦＴ処理し、上記図
７(a)(b)に示すようなＦＦＴ処理の結果である各点ｈ、
ｉの信号からΔω（＝２π｜ｆ１−ｆ２｜）を求め、こ
の点の位相差Δθとレベルとを求め、車両１からの電波
の到来角度ψを上記式(2)により求めてガントリの幾何
学的構造から車両１の位置ｘを上記式(3)を演算して特
定する第２の機能を有する。
りデジタル化された各増幅器３７ａ、３７ｂの各出力信
号を取り込み、これら出力信号をＦＦＴ処理し、上記図
７(a)(b)に示すようなＦＦＴ処理の結果である各点ｈ、
ｉの信号からΔω（＝２π｜ｆ１−ｆ２｜）を求め、こ
の点の位相差Δθとレベルとを求め、車両１からの電波
の到来角度ψを上記式(2)により求めてガントリの幾何
学的構造から車両１の位置ｘを上記式(3)を演算して特
定する第２の機能を有する。
【００８２】又、ＣＰＵ４４は、Ａ／Ｄ変換器３８によ
りデジタル化された各増幅器３７ａ、３７ｂの各出力信
号を取り込み、これら出力信号をＦＦＴ処理し、これら
ＦＦＴ処理の各結果を掛け算して平均化処理し、この平
均化処理の結果から得られる電波の到来角度に基づいて
車両１の位置を特定する第３の機能を有する。
りデジタル化された各増幅器３７ａ、３７ｂの各出力信
号を取り込み、これら出力信号をＦＦＴ処理し、これら
ＦＦＴ処理の各結果を掛け算して平均化処理し、この平
均化処理の結果から得られる電波の到来角度に基づいて
車両１の位置を特定する第３の機能を有する。
【００８３】そして、ＣＰＵ４４は、第１乃至第３の機
能によりそれぞれ得られた車両１の位置を平均化して車
両１の位置を最終的に特定する機能を有する。
能によりそれぞれ得られた車両１の位置を平均化して車
両１の位置を最終的に特定する機能を有する。
【００８４】このような構成であれば、第１乃至第３の
機能によりそれぞれ得られた車両１の位置を平均化して
車両１の位置を最終的に特定するので、上記第１乃至第
３の実施の形態以上に安定して車両１、２の位置の評定
ができるとともに評定精度をより大幅に改善でき、自動
料金収受の信頼性を確保できる。
機能によりそれぞれ得られた車両１の位置を平均化して
車両１の位置を最終的に特定するので、上記第１乃至第
３の実施の形態以上に安定して車両１、２の位置の評定
ができるとともに評定精度をより大幅に改善でき、自動
料金収受の信頼性を確保できる。
【００８５】
【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、車
両から到来する電波を受けて各電気信号に変換する少な
くとも２つのアンテナ素子からの各電気信号をそれぞれ
ヘテロダイン検波方式により検波する受信手段を備え、
この受信手段の各出力信号の位相差に基づいて電波の到
来角度を求め、この電波の到来角度に基づいて車両の位
置を特定して車両に対する料金を収受するので、安定し
て高精度な車両の位置検出を行って確実な料金の収受が
できる道路料金収受装置を提供できる。
両から到来する電波を受けて各電気信号に変換する少な
くとも２つのアンテナ素子からの各電気信号をそれぞれ
ヘテロダイン検波方式により検波する受信手段を備え、
この受信手段の各出力信号の位相差に基づいて電波の到
来角度を求め、この電波の到来角度に基づいて車両の位
置を特定して車両に対する料金を収受するので、安定し
て高精度な車両の位置検出を行って確実な料金の収受が
できる道路料金収受装置を提供できる。
【００８６】又、本発明によれば、車両に搭載された車
載無線機と料金所に設置される道路料金収受装置との間
で無線通信を行って車両に対する料金を収受する自動料
金収受システムにおいて、道路料金収受装置に、車両に
搭載された車載無線機から放射された電波を受けて各電
気信号に変換する少なくとも２つのアンテナ素子と、こ
れらアンテナ素子からの各電気信号をそれぞれヘテロダ
イン検波方式により検波する受信手段と、この受信手段
の各出力信号に基づいて電波の到来角度を求め、この電
波の到来角度に基づいて車両の位置を特定して車両に対
する料金を収受する料金収受手段とを備えたので、安定
して高精度な車両の位置検出を行って確実な料金の収受
ができる自動料金収受システムを提供できる。
載無線機と料金所に設置される道路料金収受装置との間
で無線通信を行って車両に対する料金を収受する自動料
金収受システムにおいて、道路料金収受装置に、車両に
搭載された車載無線機から放射された電波を受けて各電
気信号に変換する少なくとも２つのアンテナ素子と、こ
れらアンテナ素子からの各電気信号をそれぞれヘテロダ
イン検波方式により検波する受信手段と、この受信手段
の各出力信号に基づいて電波の到来角度を求め、この電
波の到来角度に基づいて車両の位置を特定して車両に対
する料金を収受する料金収受手段とを備えたので、安定
して高精度な車両の位置検出を行って確実な料金の収受
ができる自動料金収受システムを提供できる。
【図１】本発明に係わる自動料金収受システムの第１の
実施の形態を示す構成図。
実施の形態を示す構成図。
【図２】本発明に係わる自動料金収受システムにおける
方位測定方法を示す模式図。
方位測定方法を示す模式図。
【図３】本発明に係わる自動料金収受システムにおける
方位測定装置の具体的な構成図。
方位測定装置の具体的な構成図。
【図４】本発明に係わる自動料金収受システムにおける
ヘテロダイン検波後の位相差を求めるときの模式図。
ヘテロダイン検波後の位相差を求めるときの模式図。
【図５】本発明に係わる自動料金収受システムでのガン
トリの幾何学的構造から車両の位置を特定するときの模
式図。
トリの幾何学的構造から車両の位置を特定するときの模
式図。
【図６】本発明に係わる自動料金収受システムの第２の
実施の形態における方位測定装置の構成図。
実施の形態における方位測定装置の構成図。
【図７】本発明に係わる自動料金収受システムにおける
方位測定装置の作用を説明するための図。
方位測定装置の作用を説明するための図。
【図８】本発明に係わる自動料金収受システムの第３の
実施の形態における方位測定装置の構成図。
実施の形態における方位測定装置の構成図。
【図９】本発明に係わる自動料金収受システムの第４の
実施の形態における方位測定装置の構成図。
実施の形態における方位測定装置の構成図。
【図１０】料金所における車両から料金を徴収する方法
を示す図。
を示す図。
【図１１】従来における自動料金収受システムのブロッ
ク構成図。
ク構成図。
【図１２】従来における自動料金収受システムの方位測
定装置の具体的なブロック構成図。
定装置の具体的なブロック構成図。
【図１３】従来における自動料金収受システムの方位測
定装置における受信装置の具体的な構成図。
定装置における受信装置の具体的な構成図。
１，２：車両、 ３，４：車載無線機、 １０：車両検知器、 １１：無線通信装置、 １３：判定回路、 １４：信号機、 １５ａ，１５ｂ：アンテナ素子、 ３０：方位測定装置、 ３１：車載アンテナ、 ３２ａ，３２ｂ：Ｉ／Ｑヘテロダイン、 ３３：位相差計、 ３４ａ，３４ｂ：乗算器、 ３５：局部発信器、 ３６ａ，３６ｂ：ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、 ３７ａ，３７ｂ：増幅器、 ３８：Ａ／Ｄ変換器、 ３９：ＣＰＵ（ＦＦＴ処理）、 ４０，４１，４３：方位測定装置、 ４２，４４：ＣＰＵ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 前田 孝士 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 Ｆターム(参考） 5J021 AA02 AA03 AA04 AA05 AA06 CA06 DB02 DB03 FA05 FA13 FA17 FA20 FA23 FA26 FA29 FA31 FA32 GA02 HA04 HA05 JA07
Claims (5)
- 【請求項１】 車両から到来する電波を受けて各電気信
号に変換する少なくとも２つのアンテナ素子からの前記
各電気信号をそれぞれヘテロダイン検波方式により検波
する受信手段を備え、 この受信手段の各出力信号の位相差に基づいて前記電波
の到来角度を求め、この電波の到来角度に基づいて前記
車両の位置を特定して前記車両に対する料金を収受する
ことを特徴とする道路料金収受装置。 - 【請求項２】 前記受信手段の各出力信号を高速フーリ
エ変換し、この高速フーリエ変換の結果から得られる前
記電波の到来角度に基づいて前記車両の位置を特定して
前記車両に対する料金を収受することを特徴とする請求
項１記載の道路料金収受装置。 - 【請求項３】 前記受信手段の各出力信号をそれぞれ高
速フーリエ変換し、これら高速フーリエ変換の各結果を
掛け算して平均化処理し、この平均化処理の結果から得
られる前記電波の到来角度に基づいて前記車両の位置を
特定して前記車両に対する料金を収受することを特徴と
する請求項１記載の道路料金収受装置。 - 【請求項４】 前記受信手段の各出力信号の位相差に基
づいて前記電波の到来角度を求め、この電波の到来角度
に基づいて前記車両の位置を特定する第１の機能と、 前記受信手段の各出力信号を高速フーリエ変換し、この
高速フーリエ変換の結果から得られる前記電波の到来角
度に基づいて前記車両の位置を特定する第２の機能と、 前記受信手段の各出力信号をそれぞれ高速フーリエ変換
し、これら高速フーリエ変換の各結果を掛け算して平均
化処理し、この平均化処理の結果から得られる前記電波
の到来角度に基づいて前記車両の位置を特定する第３の
機能とを備え、 これら第１乃至第３の機能によりそれぞれ得られた前記
車両の位置を平均化して前記車両の位置を最終的に特定
することを特徴とする請求項１記載の道路料金収受装
置。 - 【請求項５】 車両に搭載された車載無線機と料金所に
設置される道路料金収受装置との間で無線通信を行って
前記車両に対する料金を収受する自動料金収受システム
において、 前記道路料金収受装置は、前記車両に搭載された前記車
載無線機から放射された電波を受けて各電気信号に変換
する少なくとも２つのアンテナ素子と、 これらアンテナ素子からの前記各電気信号をそれぞれヘ
テロダイン検波方式により検波する受信手段と、 この受信手段の各出力信号に基づいて前記電波の到来角
度を求め、この電波の到来角度に基づいて前記車両の位
置を特定して前記車両に対する料金を収受する料金収受
手段と、を具備したことを特徴とする自動料金収受シス
テム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19305499A JP2001022987A (ja) | 1999-07-07 | 1999-07-07 | 道路料金収受装置及び自動料金収受システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19305499A JP2001022987A (ja) | 1999-07-07 | 1999-07-07 | 道路料金収受装置及び自動料金収受システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001022987A true JP2001022987A (ja) | 2001-01-26 |
Family
ID=16301430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19305499A Pending JP2001022987A (ja) | 1999-07-07 | 1999-07-07 | 道路料金収受装置及び自動料金収受システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001022987A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009168498A (ja) * | 2008-01-11 | 2009-07-30 | Sony Corp | 方向検出システム並びに方向検出装置 |
| JP2011237359A (ja) * | 2010-05-13 | 2011-11-24 | Seiko Epson Corp | 電波到来角度検出装置および電波到来角度検出方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06258425A (ja) * | 1992-07-22 | 1994-09-16 | Hughes Aircraft Co | 送受信機位置決定および追跡システムおよび方法 |
| JPH09211114A (ja) * | 1996-01-31 | 1997-08-15 | Hitachi Ltd | 移動体位置の測定方法および装置 |
| JPH10134213A (ja) * | 1996-10-29 | 1998-05-22 | Nec Corp | 自動料金収受システム |
| JPH10300493A (ja) * | 1997-04-28 | 1998-11-13 | Honda Motor Co Ltd | 車両位置推定装置と車両位置推定方法、および、走行車線維持装置と走行車線維持方法 |
-
1999
- 1999-07-07 JP JP19305499A patent/JP2001022987A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06258425A (ja) * | 1992-07-22 | 1994-09-16 | Hughes Aircraft Co | 送受信機位置決定および追跡システムおよび方法 |
| JPH09211114A (ja) * | 1996-01-31 | 1997-08-15 | Hitachi Ltd | 移動体位置の測定方法および装置 |
| JPH10134213A (ja) * | 1996-10-29 | 1998-05-22 | Nec Corp | 自動料金収受システム |
| JPH10300493A (ja) * | 1997-04-28 | 1998-11-13 | Honda Motor Co Ltd | 車両位置推定装置と車両位置推定方法、および、走行車線維持装置と走行車線維持方法 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009168498A (ja) * | 2008-01-11 | 2009-07-30 | Sony Corp | 方向検出システム並びに方向検出装置 |
| JP2011237359A (ja) * | 2010-05-13 | 2011-11-24 | Seiko Epson Corp | 電波到来角度検出装置および電波到来角度検出方法 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040610 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050329 |