JP3468827B2 - 自動車両識別システム及び物体識別かつ位置判定方法 - Google Patents

自動車両識別システム及び物体識別かつ位置判定方法

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JP3468827B2 JP06432494A JP6432494A JP3468827B2 JP 3468827 B2 JP3468827 B2 JP 3468827B2 JP 06432494 A JP06432494 A JP 06432494A JP 6432494 A JP6432494 A JP 6432494A JP 3468827 B2 JP3468827 B2 JP 3468827B2
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Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、一般に、インタロゲー
タユニット又は読取り装置が遠隔タグ又はトランスポン
ダと通信するトランスポンダ構成に関する。特に、複数
のインタロゲータが、選択エリヤ上へ指向性アンテナの
焦点を合わせる。これらの選択エリヤ上の１つ内のトラ
ンスポンダは、これらのインタロゲータの１つから受信
された伝送信号の振幅を他のインタロゲータから受信さ
れたそれと比較することによってその割当てインタロゲ
ータを判定することができる。 【０００２】 【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】本発
明の範囲を限定することなく、本発明を車線判別をする
能力のある自動交通情報提供（以下、ＡＶＩと祢する）
システムに関連して説明する。車両識別のために無線デ
ータリンクを採用する自動料金徴収所システムにおいて
は、２本の隣接車線のどちらを車両が走行しつつあるか
判定することが必要なことがある。例えば、或る車線が
高占有車線として指定されかつ他の車線と異なる料金を
課することがあるとき課金目的上車線間で判別を行うこ
とが時には必要である。 【０００３】車線判別の問題を解決する先行企図は、道
路内埋込みセンサに依存してきており、これらのセンサ
は車両の存在を検出し、かつ空間的に非常に局所化され
かつ車線判定を提供する低周波無線信号を使用してその
車両と通信する。このシステムは、そのインタロゲータ
アンテナを取り付けるために道路を掘り起こすと云う欠
点を有する。 【０００４】 【発明を解決するための手段】物体を識別し、かつ物体
の位置を判定する方法が開示される。本方法は、第１エ
リヤへ第１指向性アンテナを焦点合わせするステップ、
第２エリヤへ第２指向性アンテナを焦点合わせするステ
ップ、その第１指向性アンテナから第１電界強度パルス
を送信するステップ、その第２指向性アンテナから第２
電界強度パルスを送信するステップ、及び２つのエリヤ
のどちらにトランスポンダが配置されているか判定する
るために第１電界強度パルスを第２電界強度パルスとこ
のトランスポンダ内において比較するステップを含む。 【０００５】本発明の好適実施例においては、本方法
は、車線判別する能力のあるＡＶＩシステムに関する。
車両識別のために無線データリンクを採用する自動料金
徴収所システムにおいては、２本の隣接車線のどちらを
車両が走行しつつあるかを判定することが必要なことが
ある。その車両内にタグ又はトランスポンダがあり、こ
れがインタロゲータ又は読取り装置の送信機から質問信
号を受信し、かつ連続波入力を後方散乱変調することに
よってこのインタロゲータユニットに返答することがで
きる。このインタロゲータの受信機は、次いで、この後
方散乱変調信号をデコードし、この信号に含まれている
情報を制御回路へ中継し、この制御回路が、例えば、こ
の情報をメモリ内にログすることもある。連続波信号の
後方散乱変調に関する類似の原理は、反射光に基づいて
データを着用者に送る液晶表示（ＬＣＤ）腕時計のそれ
である。本好適実施例は、各トランスポンダが各車線の
質問信号の電界強度を比較することによってその車線の
位置を判定することを可能とする。これらの電界強度を
比較することによって、車線境界についての効果的判別
を提供することができる。したがって、各トランスポン
ダは、各車線に関連したインタロゲータによって個別に
ポーリングされ得る。相対質問信号について電界強度を
比較する方法の更に詳細は、本明細書において更に説明
される。 【０００６】 【実施例】次に、本発明を図面を参照して説明する。図
１は本発明の好適実施例のＡＶＩシステムのブロック線
図であり、図２は本発明の好適実施例のＡＶＩシステム
の典型的施設の側面図であり、図３は本発明の好適実施
例のＡＶＩシステムを使用する２本の隣接車線の上面図
及びバーストとダウンリンクメッセージをウェークアッ
プ（喚起）するタイミング順序の概観図であり、図４は
インタロゲータ及びトランスポンダのブロック回路図を
示す本発明の好適実施例のＡＶＩシステムのブロック回
路図であり、図５は本発明の好適実施例のインタロゲー
タの更に詳細なブロック回路図であり、図６はインタロ
ゲータアンテナの電界パターンの拡がりの概観図であ
り、及び図７は本発明の好適実施例のインタロゲータの
単側電界パターンを示すグラフ図である。これらの図を
通して、対応する符号は、他に指示がなければ、対応す
る部品を指す。 【０００７】本発明の好適実施例のＡＶＩシステム１０
は、図１に示される。このシステムは、インタロゲータ
１２、トランスポンダ１４、及び好適には料金徴収場コ
ンピュータ１６を含む。好適には、無線データリンクが
維持されることになっている各車線毎に１つのインタロ
ゲータ１２が配設される。同じことも又は異なることも
ある内部電気パラメータを除き、全てのインタロゲータ
１２は同等である。このような内部電気パラメータは、
インタロゲータ車線位置、制御パラメータ、及び基準周
波数を含む。本願におけるインタロゲータの役割は、ト
ランスポンダ１４をトリガ又は活性化すること、指定情
報に関してトランスポンダ１４をポーリングすること、
及び妥当データ交換が行われたことをトランスポンダ１
４に肯定応答することである。図２に示されるように、
インタロゲータ１２はアンテナ１８を有し、このアンテ
ナは好適にはスロット導波管アンテナ１８であり、道路
から約９．１ｍの高さに取り付けられる。好適には、ア
ンテナ１８は円偏波を有するが、しかし直線及びだ円偏
波を含む他の選択の偏波を使用する利点も存在する。イ
ンタロゲータ電子モジュール２０は、例えば、無線同軸
ケーブル２２のような、適当なケーブルによってアンテ
ナ１８に接続される。インタロゲータ１２は、トランス
ポンダ１４にオンオフキーイング変調信号を送ることに
よってトランスポンダ１４と無線様式で通信する。トラ
ンスポンダ１４は、コエル（Ｋｏｅｌｌｅ）他による米
国特許第４，７３９，３２８号に記載されているように
連続波信号を後方散乱変調することによってインタロゲ
ータ１２に応答すると云える。インタロゲータ１２とト
ランスポンダ１４との間の通信の詳細は、本明細書にお
いて更に説明される。図１に示されるように、インタロ
ゲータ１２と料金徴収場コンピュータ１６との間の接続
２４は、ＲＳ２３２又はＲＳ４２２接続であってよく、
どちらの接続もコンピュータ相互接続の技術において周
知である。 【０００８】図１のインタロゲータ１２は、２つのモジ
ュール、すなわち、電子モジュール２０及びアンテンナ
１８、に収容されている。図５に示されるように、電子
モジュール２０は、送信機５２、受信機５４、及び制御
回路５６を含む。モジュール２０は、外部温度に適合す
るために適当な加熱及び強制風冷を使用して、制御環境
内で動作するように設計することができる。アンテナ１
８は、典型的に、アンテナ自体及び必要とされるあらゆ
る適当なで制御電子素子を含む。アンテナ１８と電子モ
ジュール２０との間の相互接続は、低損失無線相互接続
２２を含み、これは電力及び制御信号情報を供給する能
力のある典型的には同軸ケーブル及び多導体ケーブルで
ある。アンテナ１８は、好適には、耐侯性であるが、し
かし温度制御されない。 【０００９】図２は、典型的ＡＶＩシステム１０の施設
の側面図を示す。この図において、車両２６は車線上を
走行しかつインタロゲータ１２に接近する。トランスポ
ンダ１４は、車両２６内に配置されている。好適には、
トランスポンダ１４は、この車両の前面窓に取り付けら
れている。非常に大形の車両のような場合においては、
他の配置が適当なこともある。この図に示されるよう
に、トランスポンダ１４を坦持する車両２６は、料金徴
収場にあるインタロゲータ１２へ接近する。トランスポ
ンダ１４とインタロゲータ１２との間の通信に関する更
に詳細は、本明細書において論じられる。このシステム
の素子もまた、一層詳細に論じられる。 【００１０】図３は、２本の車線を含むＡＶＩシステム
１０の上面図である。２本の車線は、単に図解目的のた
めに示される。このシステムを多数車線にも適用できる
ことは、当業者にとって明白である。図４は、ＡＶＩシ
ステム１０の主要素子のブロック線図を提供する。ま
ず、本発明の好適実施例のトランスポンダ１４を、図２
及び図３と共に図４を参照して説明する。ＡＶＩシステ
ム１０は、車線判別の能力があり、かつ指向性アンテ
ナ、すなわち、関連車線２８ａ、２８ｂ上へ焦点合わせ
された各アンテナ１８を有する。１台又は数台の車両２
６は各車線上を走行することがあり、各車両２６は遠隔
トランスポンダ１４を坦持する。各トランスポンダ１４
は、好適には、アンテナ３０、電界強度検出器３２、電
界強度比較器３４、電界強度復調器３６、トランスポン
ダ制御回路３８、後方散乱変調器４０、及び変調反射器
４１を含む。 【００１１】更に図３及び図４を参照すると、トランス
ポンダアンテナ３０は、インタロゲータ１２からの無線
伝送信号を受信するように動作する。電界強度検出器３
２は、トランスポンダアンテナ３０によって供給された
信号を電圧に変換し、この電圧はしきい値を超えるとト
ランスポンダ１４を活性化する。本発明の１実施例によ
れば、活性化に対するしきい値は５００ｍＶ／ｍ２±
０．８ｄＢであるが、しかしながら、活性化に対する一
層広い範囲を維持してシステム設計を達成することがで
きる。活性化は、通信に利用可能な時間量を最大化する
ために、好適には、この信号レベルを受信するとその後
即座に起こる。次いで、電界強度比較器３４が、第１指
向性アンテナ１８から受信された第１電界強度パルス４
４を第２指向性アンテナ１８から受信された第２電界強
度パルス４６と比較する。次いで、この電界強度比較の
結果が制御回路３８へ中継され、その結果、トランスポ
ンダ１４は適当なインタロゲータ１２（すなわち、トラ
ンスポンダ１４が走行しつつある車線に関連したインタ
ロゲータ）からのメッセージのみに応答する。次いで、
電界強度復調器３６が、適当なインタロゲータ１２から
の（本好適実施例においては振幅変調されている）ダウ
ンリンクメッセージを復調するように動作する。制御回
路３８は、この復調ダウンリンクメッセージを受信し、
次いで、適当な処置を取るか又はこのメッセージをメモ
リ４８内に記憶させることがある。制御回路３８からの
指令で以て、後方散乱変調器４０が、次いで、インタロ
ゲータ１２によって送られた連続波信号を後方散乱変調
するように動作して、変調反射器を経由してアップリン
クメッセージを発生する。好適には、メモリ４８が配設
される、このメモリを制御回路３８がアクセスすること
ができ、その結果、後方散乱変調器４０にデータを提供
して、伝送に供する。説明されている実施例において
は、メモリ４８は少なくとも２Ｋバイトの容量を有する
読書き不揮発性メモリであるが、しかしながら、揮発性
メモリ及び読取り専用メモリ（ＲＯＭ）を使用すること
もできること、及び２Ｋバイトより小さい容量を有する
メモリをＡＶＩシステム１０又は他のシステム内に実現
できることも予想される。 【００１２】トランスポンダ制御回路３８は、典型的に
は、特定用途向け集積回路（以下、ＡＳＩＣと称する）
であり、これはその送信機から受信されたダウンリンク
メッセージを処理しかつ必要な返答データを定式化す
る。この制御回路は、したがって、適正に形式化された
応答データ流をトランスポンダ変調器４０に提供する。
このＡＳＩＣ、すなわち、制御回路３８は、固定形式を
使用する簡単なディジタルシステムであることもあり、
又はいくつかのオプションを含むことができる融通性に
富んだ処理システムであることもある。ＡＳＩＣにとっ
て想定することのできる多くのオプションは、次を含む
が、しかしこれらに限定されることはない、すなわち、
データ記憶、データ変換履歴、及び電池容量警報。この
図に示されたトランスポンダ変調器４０は、制御回路３
８からのデータ流を受け取りかつ制御された仕方で変調
反射器４１の反射率又はレーダ断面積（以下、ＲＣＳと
称する）を変調する。変調反射器４１は、好適には、搬
送波長λの１／４から１／２の間の、その見掛け波長を
変化することによって変調される。変調反射器４１の見
掛け波長が（１／２）λのとき、アンテナ３０は入射搬
送波エネルギーの大部分を反射するはずである。変調反
射器４１が（１／４）λの見掛け波長を有するとき、こ
の反射器は、その入射搬送波の極小部分しか反射しな
い。技術上周知のように、（１／２）λと（１／４）λ
との間でのアンテナのスイッチングは２つの（１／２）
λスタブを接続又は開放することによって達成される。
説明されている実施例の場合、ＲＣＳの変化は、好適に
は、４５ｃｍ２と１００ｃｍ２の間にある。指定形式に
従ってＲＣＳを変動させることによって、データがトラ
ンスポンダ１４からインタロゲータ１２へ送られる。変
調反射器４１は、また、無線信号を受信しかつこれらの
無線信号を活性化手段及び受信機に送信するように働
く。トランスポンダ電子モジュール２０は、典型的に
は、完全に携帯性の小形のクレジットカード寸法組立体
に内蔵される。好適には、内部電池がトランスポンダ１
４に動作電力を与えるために提供される。代替的に、ト
ランスポンダ１４は、その動作電力を無線信号から直接
得ることもある。変調反射器４１はトランスポンダアン
テナ３０から分離された素子として説明されたが、両素
子とも単一統合アンテナ３１に統合化されることも可能
である。 【００１３】これでトランスポンダ１４の素子を説明し
終えたので、図３と共に更に図４を参照して、今度は、
本好適実施例のインタロゲータ１２を説明する。インタ
ロゲータ１２は、料金徴収場に配置されている。このシ
ステムは、共通規準発振器５０を含み、この発振器はそ
の出力５１にこれらのインタロゲータ１２の同期用に規
準搬送波を発生する。各インタロゲータ１２は指向性ア
ンテナ１８及び送信機５２を有し、この送信機はウェー
クアップバースト４２を送信し、このバーストはこのイ
ンタロゲータに関連する車線２８ａ、２８ｂ内の車両２
６に坦持されているトランスポンダ１４を予選択距離に
おいてトリガするのに充分な電界強度のものである。イ
ンタロゲータ１２は、次いで、ダウンリンクメッセージ
をこの遠隔トランスポンダ１４に送信し、このダウンリ
ンクメッセージは好適にはオンオフキーイングを使用し
て送信される。ダウンリンクメッセージが完成すると、
送信機５２は連続波照射信号をトランスポンダ１４へ送
信し、その結果、トランスポンダ１４がこの連続波照射
信号を後方散乱変調してアップリンクメッセージを発生
する。インタロゲータ１２は、アップリンクメッセージ
を受信しかつこのアップリンクメッセージを寄生非変調
反射から分離する受信機５４を更に含む。インタロゲー
タ送信機５２及び受信機５４は、制御回路５６の制御の
下に動作する。制御回路５６は、送信機５２に指令して
ウェークアップバースト４２を送らせ、これに続きダウ
ンリンクメッセージを送らせる。 【００１４】適正車線判別を可能するために、無線エネ
ルギーが送信されていない間に第１インタロゲータ１２
ａが第１電界強度休止４５を有する第１ダウンリンクメ
ッセージを送り、これに次いで、隣接車線内の第２イン
タロゲータ１２ｂが第２電界強度休止４７を有する第２
電界強度メッセージを送る。各休止４５、４７の間に、
相手方インタロゲータ１２がパルス４４、４６を送る。
このようにして、各インタロゲータ１２ａ、１２ｂに関
連した車線２８ａ、２８ｂの１つ内を走行しつつある車
両２６内のトランスポンダ１４は、第１、第２電界強度
休止４５、４７中に受信されたパルス４４、４６の振幅
を比較することによって、２本の車線２８ａ、２８ｂの
どちらにこのトランスポンダが走行しつつあるか判定す
ることができる。制御回路５６は、なお更に、送信機５
２に指令して連続波照射信号及びこれに続きダウンリン
クメッセージを送らせかつ同時に受信機５４に命令して
アップリンクメッセージを受信させるように動作する。 【００１５】これでインタロゲータ１２の主要素子を或
る程度詳細に説明し終えたので、図５と関連して、今度
は、インタロゲータ１２の電子モジュール２０を一層詳
細に説明する。電子モジュール２０は送信機５２を含
み、この送信機は信号をアンテナ１８に送るように動作
する。典型的に送信機５２は、料金徴収場コンピュータ
１６からホスト接続２４を経由して信号を受信する。ト
ランスポンダ返答中、送信機５２はトランスポンダ１４
を一定無線信号で以て照射し、トランスポンダ１４はこ
の信号を返答データで以て後方散乱変調する。受信機５
４は、トランスポンダ１４によって後方散乱変調された
反射エネルギーを検出し、かつこの変調信号を非変調反
射から分離する。送信機５２及び受信機５４と電気通信
をするここに示されたアンテナ１８は、精確形成パター
ンを持つ指向性アンテナ１８であり、料金徴収場と車両
２６との間のデータ交換中各車線の部分を照射するのに
使用される。説明している実施例においては、ダウンリ
ンクメッセージ及びアップリンクメッセージの両方に対
して単一アンテナ１８が使用される。アンテナ１８は、
典型的には塔頂に取り付けられ、現地依存性変動に無関
係にインタロゲータ１２とトランスポンダ１４との間に
一定リンクを保証するように位置決めされる。料金徴収
場コンピュータ１６との通信に使用される制御回路又は
ホストコンピュータインタフェース５６もまた示されて
いるが、これは単一料金徴収場にある全てのインタロゲ
ータ１２を制御するであろう。インタロゲータ１２と料
金徴収場コンピュータ１６との間の制御回路５６は、料
金徴収場コンピュータ１６からの情報をホスト接続２４
を経由して受けと取り、かつ送信機５２を介しての車両
２６への伝送のためにそのデータを形式化する。制御回
路５６は、また、受信機５４を介してのトランスポンダ
１４からの返答データをデコードしかつこの返答データ
を料金徴収場コンピュータ１６へ供給する。典型的に、
アンテナ１８を除き、インタロゲータ１２の素子は、耐
侯性、温度制御環境内に配置される。アンテナ１８は、
耐侯性であり、かつその環境において予想される極端温
度にわたり動作するように設計される。 【００１６】多数車線の場合は、各車線毎に１つのイン
タロゲータ１２が配設されることになる。料金徴収場所
における全てのインタロゲータは、隣接車線間の到達距
離の重複及び干渉を防止するために周波数、電力、及び
アンテナパターンにおいて適切に調整されることにな
る。各インタロゲータ又は隣接インタロゲータ１２内に
異なる搬送周波数が典型的に使用されるが、しかしなが
ら、全てのインタロゲータ１２を通して共通搬送周波数
が使用されることもある。 【００１７】図５に示されているように、送信機５２セ
クションの変調器５８は、制御回路５６からデータを受
信し、かつ情報をトランスポンダ１４に送信するために
アンテナ１８へ変調出力を供給する。図５に更にクロッ
ク周波数倍周器６０が示されているが、この倍周器は基
準発振器５０の出力５１から受信した基準搬送波を正規
的には９１５ＭＨｚの高安定チャネル周波数に変換す
る。この基準搬送波への有害ローディング作用を防止す
るために、バッファ６２が配設される。所望搬送周波数
の外側に存在する寄生信号が、帯域通過フィルタ作用に
よって除去されることがある。 【００１８】説明している実施例においては、電力増幅
器６４が配設されて、変調搬送波を約２００ｍＷに増幅
するが、もっとも特定応用の必要性に依存して増幅器６
４の電力出力の可なり広い範囲を使用することができ
る。増幅器６４の出力を、この出力とアンテナ１８との
間に無限定在波比（ＳＷＲ）状態を損傷を伴うことなく
起こさせるために当業者に周知の電子回路を使用して保
護することがある。好適には、増幅器６４は、インタロ
ゲータ１２の制御温度環境内に配置される。しかしなが
ら、送信機５２とアンテナ１８との間の伝送損失を最小
化するために代替として、増幅器６４をアンテナ１８内
部に配置することがある。 【００１９】インタロゲータ１２の受信機５４は、トラ
ンスポンダ１４からの後方散乱戻り信号を検出する。戻
り信号の振幅及び位相は、いくつかの起源から起こる多
数の反射に完全に依存することになろう。この戻り信号
の好ましくない起源には次のものがある、すなわち、ビ
ームフィリイング又は非ビームフィリング非変調戻り信
号を生じるインタロゲータ１２と同じ車線内の車両２
６、非変調又は後方散乱変調戻り信号を生じる隣接車線
２８ａ、２８ｂ内の車両２６、非変調戻り信号を生じる
未知組成の固定障害物、及びトランスポンダ１４の照射
中における送信機５２から受信機５４への漏れ。この戻
り信号は、帯域フィルタ６６ｉ、６６ｑ及びリミッタ６
８ｉ、６８ｑの適当なフィルタ作用及び適当な制限よっ
て処理される。 【００２０】ホモダイン同相／直角位相（以下、Ｉ／Ｑ
と称する）法を使用して、変調戻り信号から信号を抽出
することがある。その応用のために、送信機５２を励起
するのと同じ倍周器６０から局部発振７０（Ｌ．Ｏ．）
信号が提供される。この信号は、互いに９０°だけ位相
の外れた２つの出力を提供するように分割される。「同
相」又は「Ｉ」クロック信号及び「直角位相」又は
「Ｑ］クロック信号として知られるこれらの信号は、バ
ッファ７２及び９０゜移相器７４を使用することによっ
て提供される。「Ｉ」及び「Ｑ」信号は、Ｉ／Ｑクロッ
ク信号を２つの混合器７６ｉ、７６ｑに供給することに
よって発生され、これらの混合器はこれの信号を受信信
号の半電力部分と混合する。なかでも、受信機５４は、
９１５ＭＨｚ搬送波漏れ信号と９１５ＭＨｚ標的反射信
号を受信することになる。これらの受信信号入射位相は
未知であるから、未知位相、振幅を有する多重反射及び
漏れ信号からの所望、コヒーレント信号を分離するため
にＩ／Ｑ法を使用しなければならない。後方散乱変調戻
り信号内の情報は、同期ＡＭ側波上に含まれており、し
たがって、局部発振器７０の周波数は、元の後方散乱搬
送波と位相同期していなければならない。これらの信号
の位相は未知であるから、入射位相の全ての組合わせを
取り扱いの対象に入れるために、Ｉ／Ｑ復調が施され
る。次いで、混合器７６ｉ、７６ｑからの「Ｉ」信号及
び「Ｑ」信号が、バッファ７８ｉ、７８ｑ、及びリミッ
タ６８ｉ、６８ｑを通過し、その後、Ｉ／Ｑディジタル
周波数変位方式（以下、周波数変位方式をＦＳＫと称す
る）デコーダ８０に送られて、再生に供せられる。雑音
性環境からベースバンドコヒーレント信号を抽出するＩ
／Ｑ法は、技術的に周知であり、フェレル・ストレムラ
ー（Ｆｅｒｒｅｌ Ｓｔｒｅｍｌｅｒ）発行「通信シス
テム序論（Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｔｏ Ｃｏｍｍ
ｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ）」２版（２ｎｄ
Ｅｄｉｔｉｏｎ）の２５４〜２６７ページに記載され
ている。アンテナ１８からの入射信号は、まず、サーキ
ュレータ８２を通して混合器７６ｉ、７６ｑへ供給さ
れ、このサーキュレータは、アンテナ１８への接続を全
二重化して送信機５２からの信号を放射させかつ信号を
受信して受信機５４へ通過させる。この受信信号は、次
いで、好適には、帯域通過フィルタ８４を通過し、かつ
３ｄＢ結合器８６を使用してＩ／Ｑ混合器７６ｉ、７６
ｑへ分割分岐される。これらの混合器からの信号は、次
いで、典型的には、バッファ、低域通過フィルタ、及び
リミッタを通過し、その後、Ｉ／ＱディジタルＦＳＫデ
コーダ８０へ送られて、再生に供せられる。所望ベース
バンド信号は、好適には、ＦＳＫ信号であり、この信号
は、例えば、３００ＫＨｚビット周波数で以て、スペー
ス（又は論理０）に対して６００ｋＨｚ信号を及びマー
ク（論理１）に対して１，２００ｋＨｚを使用するであ
ろう。トランスポンダ１４内に含まれる情報は、送信機
５２からの照射信号にいまや重畳されており、インタロ
ゲータ１２の受信機５４によって検出され、かつ制御回
路５６に送られ、後者はデコーディング及び変調電子回
路８０を含む。 【００２１】好適には、データリンクが維持されること
になっている各車線毎に１つのインタロゲータ１２が配
設される。車線位置のような現場内部電気パラメータ、
又はその他の制御パラメータを除き、全てのインタロゲ
ータ１２は同等であり、かつ共通基準発振器５０によっ
て周波数上適正に調整される。 【００２２】図６ａ及び図６ｂは、好適実施例のアンテ
ナ１８の場合のアンテナ幾何学的パターンを示す。上述
したように、このアンテナ１８は、好適には、指向性、
スロット導波管アンテナ１８である。アンテナ１８は、
好適には、そのアンテナパターンが隣接車線へ接近する
に従い電界強度に急速な損失を持たらすように図７に示
されるような非常に鋭い形状係数を有する。アンテナ１
８は、典型的に、図６ａに示されるように垂直面内で５
０゜のビーム幅（３ｄＢ）を有し、かつ、典型的に、図
６ｂに示されるように水平面内で２０°のビーム幅（３
ｄＢ）を有することになる。その水平ビーム幅は、その
ハイウエイの幅とちょうど一致するように位置決めされ
る。その垂直ビーム幅は、そのハイウエイの特定の長さ
を照射するのに使用される。説明している実施例におい
ては、スロット導波管アンテナ１８は、幅が約３．７ｍ
であり、上述のように、円偏波を有する。しかしなが
ら、直線偏波も使用されることがある。代替的に、だ円
又は直線偏波も或る環境においては何らかの利点を提供
することもある。 【００２３】図７は、説明している実施例の場合の単側
アンテナ電界パターンを示す。本実施例のアンテナ１８
は、電界強度のロールオフ（逃げ）の遥かに急峻な率を
生じる特別に重み付けされたアパーチャを使用する。こ
のことは、車線縁の鋭い解像度を可能とする。 【００２４】下の一覧表に、本願に使用された用語をま
とめてあり、或る代替用語及び好適用語を含む。この一
覧表に列挙されていない用語が使用されることもある。 【００２５】 【表１】【表２】【表３】【００２６】以上に本発明の少数の実施例が詳細に説明
された。本発明の範囲は、また、説明されたこれらの実
施例と異なるが、しかしなお本発明の特許請求の範囲内
の実施例を含むことは、云うまでもない。 【００２７】例えば、表示装置は、陰極線管、又はその
他のラスタ走査装置、液晶表示装置、又はプラズマ表示
装置であてもよい。或る文脈においては、「マイクロコ
ンピュータ」とはマイクロコンピュータがメモリを必要
すると云うことを意味するために使用され、また「マイ
クロプロセッサ」とはこのようなことを意味しない。本
明細書内でのこれらの使用は、これらの用語がまた同義
語であって同等のものを指すこともあると云うことであ
る。句「処理電子回路」又は「制御電子回路」は、ＡＳ
ＩＣ、プログラム可能アレイ論理素子（ＰＡＬ）、プロ
グラマブル論理アレイ（ＰＬＡ）、プログラマブル論理
アレイ群（ＰＬＡＳ）、デコーダ、メモリ、非ソフトウ
ェアベースプロセッサもしくは他の電子回路、又はあら
ゆる階層のマイクロプロセッサ及びマイクロコンピュー
タもしくはこれらの組合わせを含むディジタルコンピュ
ータを包含する。メモリ装置は、スタチックＲＡＭ（Ｓ
ＲＡＭ）、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）、疑似スタ
チックＲＡＭ、ラッチ、電気的消去可能ＲＯＭ（ＥＰＲ
ＯＭ）、レジスタ、又は技術的に周知のあらゆる他のメ
モリ装置を含む。含まれる語は、本発明の範囲を勘案し
て柔軟に解釈さるべきである。 【００２８】ＦＳＫ変調は、可能なデータ変調方式ばか
りでなく、パルス−休止変調、振幅変位方式（ＡＳ
Ｋ）、直角ＡＭ（ＱＡＭ）、直角位相変位方式（ＯＰＳ
Ｋ）、又は他のあらゆる変調としても想定されている。
時間又は周波数変調のような様々な形式の多重化が、ク
ロス信号干渉を回避するために実施されることもある。
変調は、後方散乱変調によって、搬送波の能動変調によ
って、又は他の方法によって実施されることもある。離
散素子、又はシリコン（Ｓ）、ガリウムひ素（ＧａＡ
ｓ）もしくはその他の電子材料系においてばかりでなく
光学に基づくもしくはその他の技術に基づく形式及び実
施例において前面的に集積化された回路が、本明細書に
記載された回路を実現するために使用されることもあ
る。本発明の種々の実施例がハードウェア、ソフトウェ
ア、又はマイクロコード化ファームウェアを採用するこ
とができる又はこれらによって実現され得ることは、云
うまでもない。 【００２９】実現は、離散素子において、又はシリコ
ン、ガリウムひ素もしくはその他の電子材料系ばかりで
な光学に基づくもしくはその他の技術に基づく形式及び
実施例に前面的に集積化された回路において、予想され
る。本発明の種々の実施例がハードウェア、ソフトウェ
ア、又はマイクロコード化ファームウェアを採用するこ
とができる又はこれらによって実現され得ることは、云
うまでもない。 【００３０】本発明は図解の実施例を参照して説明され
たが、この説明を限定的な意味に解釈すべきではない。
図解の実施例の種々の変更及び組合わせばかりでなく、
本発明の他の実施例も、本説明を参照するならば当業者
にとって明白である。したがって、添付の特許請求の範
囲は、あらゆるこのような変更及び実施例を包含するこ
とを主張する。 【００３１】 【００３２】 【００３３】 【００３４】 【００３５】 【００３６】 【００３７】 【００３８】 【００３９】 【００４０】 【００４１】 【００４２】 【００４３】
【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の好適実施例のＡＶＩシステムのブロッ
ク線図。 【図２】本発明の好適実施例のＡＶＩシステムの典型的
施設の側面図。 【図３】本発明の好適実施例のＡＶＩシステムを使用す
る２本の隣接車線の上面図及びバーストとダウンリンク
メッセージをウェークアップ（喚起）するタイミング順
序の概観図。 【図４】インタロゲータ及びトランスポンダのブロック
回路図を示す本発明の好適実施例のＡＶＩシステムのブ
ロック回路図。 【図５】本発明の好適実施例のインタロゲータの更に詳
細なブロック回路図。 【図６】インタロゲータアンテナの電界パターンの拡が
りの概観図であって、ａは垂直面内の電界パターンの拡
がりの概観図、ｂは水平面内の電界パターンの拡がりの
概観図。 【図７】本発明の好適実施例のインタロゲータの単側電
界パターンを示すグラフ図。 【符号の説明】 １２、１２ａ、１２ｂ インタロゲータ １４ トランスポンダ １８ 指向性アンテナ ２０ 電子モジュール ２６ 車両 ２８ａ、２８ｂ 車線 ３０ トランスポンダアンテナ ３２ 電界強度検出器 ３４ 電界強度比較器 ３６ 電界強度復調器 ３８ トランスポンダ制御回路 ４０ 後方散乱変調器 ４１ 変調反射器 ５０ 基準発振器 ５２ 送信機 ５４ 受信機 ５６ 制御回路 ５８ 変調器
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−226125（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−242049（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−45991（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−44929（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−256234（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95 G08G 1/01

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 車線判別能力のある自動車両識別システ
    ムであって、 ａ）第１車線へ焦点合わせされた第１指向性アンテナ
    と、 ｂ）第２車線へ焦点合わせされた第２指向性アンテナ
    と、 ｃ）基準搬送波を発生する基準発信器と、 ｄ）前記第１指向性アンテナと前記基準発振器とに電気
    的に接続された第１のインタロゲータユニットと、 ｅ）前記第２指向性アンテナと前記基準発信機とに電気
    的に接続された第２のインタロゲータユニットであっ
    て、当該第２のインタロゲータユニットは前記基準発振
    器によって前記第１のインタロゲータユニットに協調さ
    れた第２のインタロゲータユニットと、および ｆ）前記第１及び第２のインタロゲータユニットとを制
    御する制御回路であって、当該制御回路は前記各々の第
    １及び第２インタロゲータユニットに、選択された期間
    だけ高周波エネルギー伝送を送出するよう動作し、各々
    のインタロゲータユニットは他のインタロゲータユニッ
    トから高周波エネルギーが伝送されない所定期間中に個
    々の指向性アンテナから識別フィールド強度パルスを送
    出し、トランスポンダが前記第１指向性アンテナで受信
    された第１フィールド強度パルスと、前記第２指向性ア
    ンテナで受信された第２フィールド強度パルスとを比較
    することを特徴とするシステム。
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