JP3012358U - 移動体検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 メンテナンスに要する負担を軽減し、信頼性
の高い移動体の検出を可能にする移動体検出装置を提供
する。 【構成】 移動体が通過する通過エリアの表面より低い
位置に配置され、前記通過エリアを通過する移動体の底
面部に設けられた無給電アンテナに対し電磁波を輻射す
る送信アンテナと、前記送信アンテナから輻射され前記
通過する移動体の前記無給電アンテナで反射した前記電
磁波の反射波を受信する受信アンテナと、前記電磁波を
搬送波として所定周期で所定周波数範囲を掃引するＦＭ
変調波生成手段と、前記ＦＭ変調波生成手段による前記
送信アンテナから輻射される変調電磁波と前記変調電磁
波の反射波との位相差から発生するビート信号を検出す
るビート信号検出手段とを備えたことを特徴とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、移動体が所定の場所を通過したかを確認するための移動体検出装 置に関し、たとえば、有料道路の通行料金を管理する有料道路料金徴収システム で所定の走行車線を通過する車両を検出するための移動体検出装置に関するもの である。

【０００２】

【従来の技術】

従来の技術の例として有料道路料金徴収システムにおける移動体、すなわち、 車両と料金所ゲートとの電磁波によるデータ通信を説明する。

【０００３】 図４は上記の料金徴収システムを示したものである。すなわち、有料道路１０ １からＩＣカードなどを接続した移動端末５２を搭載した車両８０が料金所ゲー ト１００に進入して、分離帯１０３によって分割された走行車線５７（レーン） に分れて車両８０は走行する。 各走行車線５７を車両８０が走行している間に、料金所の固定端末５１側は各 走行車線５７毎に設置した電磁波の送受信アンテナ５５により、当該走行車線５ ７を走行している車両８０の送受信アンテナを有する移動端末５２と交信して、 料金データの登録や料金決済を行う。

【０００４】 固定端末５１の動作は次のようになる。料金所の固定端末５１は各走行車線５ ７に進行してくる車両８０の進入を判定する移動体検出装置および移動体の車種 を識別する車種判定装置５８からの信号により車両進入／車種識別部５９は走行 車線５７毎の検出および判定データを料金所ゲートシステム制御部６０へ送る。 移動体検出装置からの車両進入の信号により当該走行車線５７に進行する車両８ ０と交信を開始する。すなわち、料金所ゲートシステム制御部６０は送受信機５ ６を制御してその走行車線５７用に設置したアンテナ５５を介し、前記走行車線 ５７を通過する移動端末５２と交信を行う。 ここで、図３のように料金所ゲートを出る場合は移動端末５２のＩＣカードに 記載された入口の料金所登録データ、車種識別データなどより料金所計算機６１ により徴収料金を算出して、前記各車両８０毎のＩＣカードで決裁し、通信回線 ６２を経由して銀行に対して料金の徴収処理を行うようになっている。 ここで、前記移動体検出装置は具体的には次のような構成となっている。 移動体である車両８０が通過する走行車線５７を挟んで対面させて設置した投 光部と受光部とからなる移動体検出装置により、投光部から照射される光線が車 両８０により遮られたときの状態やパターンを検出し、これらを基に車両８０の 進入を判別するようにしている。光線としては赤外線などが使用される。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

移動体検出装置は以上のように構成されているので、特に高速道路などの塵や 廃棄ガスあるいは霧などの発生しやすい環境下では、赤外線は減衰が大であり、 また、投光部や受光部のレンズ面に汚れが付着しやすく、頻繁に掃除を行うなど メンテナンス業務が容易でない問題点があった。また、受光部には投光部以外か らの光線を入射する確率が多いので、誤認識の車両進入信号もあるなどの問題点 もあった。

【０００６】 本考案は上記のような問題点を解消するためになされたもので、塵や廃棄ガス あるいは霧による減衰がなく、また、外来光による誤信号などの心配のない信頼 性の高い移動体の判別および検出を可能にする移動体検出装置を提供することを 目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案に係る移動体検出装置は、移動体が通過する通過エリアの表面より低い 位置に配置され、前記通過エリアを通過する移動体の底面部に設けられた無給電 アンテナに対し電磁波を輻射する送信アンテナと、前記送信アンテナから輻射さ れ前記通過する移動体の前記無給電アンテナで反射した前記電磁波の反射波を受 信する受信アンテナとを備えたことを特徴とする。 また、前記電磁波を搬送波として所定周期で所定周波数範囲を掃引するＦＭ変 調波生成手段と、ＦＭ変調波生成手段による前記送信アンテナから輻射される変 調電磁波と前記変調電磁波の反射波との位相差から発生するビート信号を検出す るビート信号検出部を備えたことを特徴とする。

【０００８】

【作用】

本考案における移動体検出装置は、移動体が通過する通過エリアの表面より低 い位置から前記通過する移動体の底面部の無給電アンテナに対し上方に向けて送 信アンテナより前記ＦＭ変調波生成手段による変調電磁波を輻射し、前記送信ア ンテナから輻射され前記通過する移動体の無給電アンテナで反射して戻ってきた 変調電磁波の反射波を受信アンテナにより受信し、前記反射波の信号位相と前記 送信アンテナから輻射される変調電磁波の信号位相差から生じるビート信号を検 出し、このビート信号検出を基に前記通過エリアを通過する移動体を検知する。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図について説明する。 図１は、本実施例の移動体検出装置が配置された走行車線付近の構成を示す斜 視図である。 図１において１は走行車線の路面、２は移動体である車両、３は走行車線の路 面１に構成され移動体検出装置を収納したアンテナ設置溝である。４は走行車線 の路面１間に構築されている分離帯である。

【００１０】 図２は、アンテナ設置溝３に収納されている送信アンテナ６および受信アンテ ナ９とそれに接続されている検出回路の移動体検出装置構成を示すブロック図で ある。 アンテナ設置溝３の上蓋３ａは電磁波の使用周波数帯に対して誘電損の少い誘 電体からなっており、この上を車両が通過できる。

【００１１】 この移動体検出装置では、前記誘電体の上蓋３ａを透過して上方にマイクロ波 を輻射するホーンあるいはパラボラ状の送信アンテナ６と、通過する車両７の底 面部に設けられた無給電アンテナ８により反射した反射波を検出するホーンある いはパラボラ状の受信アンテナ９が各レーンの路面１より深い位置に配置されて いる。 １０は送信アンテナ６から上方に向けて出力されるマイクロ波の送信部、１１ は前記マイクロ波である搬送波を所定周期Ｔで掃引するＦＭ変調波により変調す るＦＭ変調波生成部である。これを図３（ａ）にＦＭ変調波形を示す。 １２は反射板である無給電アンテナ８で反射した反射波を受信アンテナ９によ り受信したときの受信アンテナ９の出力を増幅する増幅回路、１３は送信アンテ ナ６より出力すべきＦＭ変調搬送波（図３（ｂ）に示す）と、受信アンテナ９か ら入力し、適度な増幅したＦＭ変調搬送波（図３（ｃ）に示す、但し無給電アン テナにより反射した場合）とを合成した合成波を振幅検波するビート検波部、１ ４はビート検波部１３において振幅検波した結果得られる前の２つの搬送波の位 相差から移動体を検出したことを表示する移動体検出表示部である。

【００１２】 動作は以下のようになる。 マイクロ波を放射する送信アンテナ６と、該送信アンテナ６から輻射されたマ イクロ波の反射波を検出する受信アンテナ９とを収納したアンテナ設置溝３の上 蓋３ａ上を移動体が通過すると、送信アンテナ６から輻射された同期Ｔで掃引Ｆ Ｍ変調された図３（ｂ）に示すＦＭ変調搬送波であるマイクロ波は、通過する移 動体２の底面部７に設けられた無給電アンテナ８により反射し、受信アンテナ９ により受信される。受信されたＦＭ変調搬送波であるマイクロ波を図３（ｃ）に 示す。 このとき受信アンテナ９で受信される反射波の位相は、送信アンテナ６から輻 射された信号位相に対し位相差Ｐが生じていることから、ビート検出部１４は前 記位相差Ｐから生ずるビート信号を検出する。この状態を図３（ｄ）に示す。

【００１３】 従って、ビート検出部１３がビート信号を検出したときには移動体が送信アン テナ６と受信アンテナ９とを収納したアンテナ設置溝３上を通過中であると看做 すことが可能であり、移動体検出表示部１４は検出したビート信号を基に移動体 検出信号を生成し表示出力する。 一方、移動体がアンテナ設置溝３上にない場合は、無給電アンテナによる反射 波は零であり、受信アンテナ９から増幅器１２を介して出力する信号は殆どノイ ズレベルであり、図３（ｄ）のような振幅検波によるビーム成分出力はない。

【００１４】 なお、以上説明した実施例では有料道路に配置された移動体検出装置について 説明したが、有料道路に限ることはなく鉄道や各種の交通システムにおける車両 などの移動体の検出に用いることができるのはいうまでもない。

【００１５】

【考案の効果】

以上のように、本考案によれば通過する移動体の電磁波は反射板である無給電 アンテナにより反射し戻ってきた反射波の変調信号位相と送信アンテナから輻射 される変調電磁波の変調信号位相との位相差から生じるビート信号を検出するこ とで移動体を検出できる構成を備えたので、光を用いた場合などに比べて埃や廃 棄ガスあるいは霧による減衰の影響が少く、周辺の光による信号の誤動作もなく なり、更に、保守性が向上し、信頼性の高い移動体の検出を行うことができる効 果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例の移動体検出装置が配置され
た有料道路のゲート付近の構成を示す斜視図である。

【図２】本考案の一実施例による移動体検出装置の構成
を示すブロック図である。

【図３】本考案の移動体検出の説明図である。

【図４】従来技術の料金徴収システムを示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 走行車線の路面 ２ 車両（移動体） ３ アンテナ設置溝 ３ａ 上蓋 ６ 送信アンテナ ９ 受信アンテナ １１ ＦＭ変調波生成部（ＦＭ変調波生成手段） １３ ビート検波部（ビート信号検出手段） １４ 移動体検出表示部

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動体が通過する通過エリアの表面より
   低い位置に配置され、前記通過エリアを通過する移動体
   の底面部に設けられた無給電アンテナに対し電磁波を輻
   射する送信アンテナと、前記送信アンテナから輻射され
   前記通過する移動体の前記無給電アンテナで反射した前
   記電磁波の反射波を受信する受信アンテナとを備えたこ
   とを特徴とする移動体検出装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の移動体検出装置におい
   て、前記電磁波を搬送波として所定周期で所定周波数範
   囲を掃引するＦＭ変調波生成手段と、ＦＭ変調波生成手
   段による前記送信アンテナから輻射される変調電磁波と
   前記変調電磁波の反射波との位相差から発生するビート
   信号を検出するビート信号検出部を備えたことを特徴と
   する移動体検出装置。