JP4753160B2 - 道路交通支援用通信方式および道路交通支援用通信システム - Google Patents
道路交通支援用通信方式および道路交通支援用通信システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP4753160B2 JP4753160B2 JP2006126013A JP2006126013A JP4753160B2 JP 4753160 B2 JP4753160 B2 JP 4753160B2 JP 2006126013 A JP2006126013 A JP 2006126013A JP 2006126013 A JP2006126013 A JP 2006126013A JP 4753160 B2 JP4753160 B2 JP 4753160B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- antenna
- antenna element
- road
- road traffic
- line
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims description 31
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 55
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 30
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 23
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 102
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 68
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 22
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 19
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 10
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 6
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 4
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 2
- 241000282472 Canis lupus familiaris Species 0.000 description 1
- 241000253999 Phasmatodea Species 0.000 description 1
- 206010039203 Road traffic accident Diseases 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000010485 coping Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
Images
Description
交通の規律の柱である道路標識は、現在、運転者の視認すなわち視覚のみに依存している。
しかし、大型車両の直後を進行する小型車両の運転席からは、道路標識は見えない場合が多い。また、天候により視認に困難な場合も少なくない。大量の降雪が道路標識の表示を覆い隠す場合もある。地震や洪水により道路標識が転倒して見えない場合もある(例えば特許文献1)。
こうした場合に対処するためには、車両の運転者が、道路標識もしくは信号機の示す情報を、直接の視認以外の方法で取得できなければならない。
本願は道路標識の示す交通情報が運転中の車両に届き、その運転に反映できるためには、市街地の毎時30kmの速度で2秒以上手前で運転者に届く必要があるとの判断から、約20mの通信距離を確保する必要があるとした。当然ながら高速道路等で毎時80kmの速度では20mは十分ではなく、さらなる手段が必要である。
電力は単位時間当たりのエネルギーであるので、(2)式および(3)式を電力の次元に換算するために必要な期間で割ると、前記数3は、
ここでΔp0は、倍電圧整流をしない場合の半周期当りの電力を、Δpnは倍電圧整流を
した場合の半周期当りの電力を示す。
第1のアンテナ105、第2のアンテナ110、第3のアンテナ115の線路インピーダンスは給電線101、102の線路インピーダンスに等しいとすると、対象とする無線周波数の信号に対して、第1から第3までのアンテナ上には定在波が発生する。定在波は給電線101との接続点で電圧極大の状況となり、1/4波長離れた第1のアンテナ105の遠点108付近では電圧ゼロで電流極大の状況となる。第2のアンテナ110に対しては第1のアンテナ105と放射導体と接地導体の接続を逆にすることにより、第2のアンテナ110においては本来は位相遅れにより極性が反転するところを第1のアンテナの接地導体106からの逆相の電流を放射導体110に導くことで正相の電圧定在波が得られる。第2のアンテナ110は波長の1/2の長さにより構成されており、遠点113にては再び電圧ゼロで電流極大の状況となる。そこで前回と同様にして第3のアンテナ115に対しては第2のアンテナ110と放射導体と接地導体の接続を逆にすることにより、第3のアンテナ115においては本来は位相遅れにより極性が反転するところを第2のアンテナの接地導体111からの逆相の電流を放射導体115に導くことで正相の電圧定在波が得られる。第3のアンテナ110も波長の1/2の長さにより構成されており、遠点118にては再び電圧ゼロで電流極大の状況となる。図2においては3素子アンテナの例を示しているので、接地導体116側の電流を放射導体115側へ、放射導体115側の電流を接地導体116側へ導くために短絡導体118を設けてある。
誘電体201の透磁率はほとんどゼロであるとすると、表層側の線路202と裏面の線路203の間の電気力線204は、表層側の線路202と裏面の線路203を通る信号が平衡すなわち差動の状態であるから、表層側の線路202と裏面の線路203の距離が近ければほとんどの電気力線204は誘電体201の中へと向かう。このため、表層側の線路202から裏面の線路203とは正反対の方向に向かう電気力線204の密度は非常に低くなり、電気力線204に直交する磁力線205の密度も低下する。この結果、この方向に進む電磁波は弱いものとなる。
誘電体211の透磁率が十分に高いとすると、表層側の線路212と裏面の線路213の間の磁力線205は基材211の表面ではこれに垂直に入り込む。この結果、磁力線215と垂直となる電気力線214は、基材の外側の空間においては線路212を中心とするほぼ同心円となる。この状態は、線路213もしくは214が単独で存在する場合のオムニアンテナの状態に極めて近いものとなる。この結果、表層側の線路212から裏面の線路213とは正反対の方向に向かう電気力線204の密度はほぼ均等となりオムニアンテナに近い状態を確保し、この方向に進む電磁波はオムニアンテナに近い指向性を保つものとなる。
数値の背景について説明する。
この円周長は上記の波長 の5.28倍となる。ここでアンテナ素子の隣接素子との間隙と無線タグ装着部の間隙、およびコリニアアンテナ最遠端の短絡部の処理部にそれぞれ数ミリメートルを充当すると、アンテナ素子群に充当される周長は波長 の4.5倍、すなわち1/2波長の9倍となる。第1の実施方法におけるアンテナ素子数9の根拠は以上による。
なお、接地導体からも電波放射がなされる可能性があるが、道路標識の素材である金属体により遮蔽される。他方、接地導体に他の金属体が近接すると高周波電流がリークして所望の回路インピーダンスを保持できなくなると同時に、1/2波長アンテナとして機能しなくなる。これらを防ぐために接地導体と道路標識の間には、電気力線の直進を防ぐために透磁性材料を挿入する。この透磁性材料は、接地導体とアンテナ全体を保持する支持体15との間もしくは支持体15と道路標識1との間に実装する。
水平方向には、
これによりリーダ/ライタ側のアンテナ利得は7.7dBを保持できる。これにより、アンテナ利得は3.7dBの向上となり、無線タグ側と合わせると、13.3dBの向上となる。これは通信距離を4.6倍伸張させるものであり、すなわち23mの通信が可能となる値である。
以上から、本願によれば、道路標識の意図する道路情報を、装着した無電源無線タグ手段を介して少なくとも20mの距離に近づいた車両に搭載された無線タグ・リーダーライタに伝送することが可能となる。
車両側においては、受信した道路標識の情報や交通規制情報、ならびに安全運転上に必要となる情報を、音声もしくは文字や画像に変換して運転者に伝える。運転者がこれらの情報の中で、音声もしくは文字・画像の出力にする上で制限を加えることは可能である。
2 道路標識の意図する文字もしくは図形による標識情報
3 道路標識を道路に設置するための支持体
4 無線タグの本体部
5 第1のアンテナ素子
6 第2のアンテナ素子
7 第3のアンテナ素子
8 第4のアンテナ素子
9 第5のアンテナ素子
10 第6のアンテナ素子
11 第7のアンテナ素子
12 第8のアンテナ素子
13 第9のアンテナ素子
14 第10のアンテナ素子
15 これらのアンテナ素子全体を支える基板
16 透磁性材料等を含む基板
17 第1のアンテナ素子5の放射用線路
18 第2のアンテナ素子6の放射用線路
19 第3のアンテナ素子7の放射用線路
20 第4のアンテナ素子8の放射用線路
21 第5のアンテナ素子9の放射用線路
22 第6のアンテナ素子10の放射用線路
23 第7のアンテナ素子11の放射用線路
24 第8のアンテナ素子12の放射用線路
25 第9のアンテナ素子13の放射用線路
26 第10のアンテナ素子14の放射用線路
27 無線タグ本体部4を実装するために基板
28 第1のアンテナ素子5と第2のアンテナ素子6との間隙
29 第2のアンテナ素子6と第3のアンテナ素子7との間隙
30 第3のアンテナ素子7と第4のアンテナ素子8との間隙
31 第4のアンテナ素子8と第5のアンテナ素子9との間隙
32 第6のアンテナ素子10と第7のアンテナ素子11との間隙
33 第7のアンテナ素子11と第8のアンテナ素子12との間隙
34 第8のアンテナ素子12と第9のアンテナ素子13との間隙
35 第9のアンテナ素子13と第10のアンテナ素子14との間隙
101 給電線の中心導体
102 給電線が外被導体
103 アンテナの放射線路との接続線
104 アンテナ接地導体との接続線
105 第1のアンテナの放射導体
106 第1のアンテナの接地導体
107 第1のアンテナの誘電材料からなる構造基板
108 第1のアンテナの放射導体と第2のアンテナの接地導体との接続線
109 第1のアンテナの接地導体と第2のアンテナの放射導体との接続線
110 第2のアンテナの放射導体
111 第2のアンテナの接地導体
112 第2のアンテナの誘電材料からなる構造基板
113 第2のアンテナの放射導体と第3のアンテナの接地導体との接続線
114 第2のアンテナの接地導体と第3のアンテナの放射導体との接続線
115 第3のアンテナの放射導体
116 第3のアンテナの接地導体
117 第3のアンテナの誘電材料からなる構造基板
118 第3のアンテナの放射導体の遠点を第3のアンテナの接地導体に短絡接続する接続線
201 対向する2線路が載る誘電体基材
202 表層側の線路
203 裏面の線路
204 破線群は生成される電気力線
205 点線群は生成される磁力線
211 対向する2線路が載る誘電体基材
212 表層側の線路
213 裏面の線路
214 破線群は生成される電気力線
215 点線群は生成される磁力線
401 線路間の基材
402 表層側線路
403 裏面側線路
411 線路間の基材
412 表層側線路
413 裏面側線路
414 透磁性の高い材料
421 線路間の基材
422 表層側線路
423 裏面側線路
424 透磁性の高い材料
431 線路間の基材
432 表層側線路
433 裏面側線路
434 透磁性の高い材料
443 裏面側の線路
441 基材
442 表層側線路
443 裏面側線路
444 透磁性の高い材料
505 道路標識の表示体
506 透磁性を保有する材料
Claims (10)
- ほぼ平面の基板の表裏に平衡線路を形成する場合に基板の一方または両面の表層部分を透磁性材料とした平衡線路構造体により構成したN段のコリニア型アンテナと、該アンテナを周近傍に配置した道路標識などの標識と、該アンテナを用いて作動する無線タグと、車両側に搭載された無線タグリーダーから構成することにより、該標識へ進行する該車両など交通体へ指向性ならびにアンテナ利得を確立したことを特徴とする無線タグシステムによる道路交通支援用通信方式。
- 上記請求項1において透磁性材料を基板の内層部に形成したことを特徴とする道路交通支援用通信方式。
- 上記請求項1において透磁性材料を基板を包み込む形態で形成したことを特徴とする道路交通支援用通信方式。
- 上記請求項3において平衡線路の一方を透磁性材料の内側に配置したことを特徴とする道路交通支援用通信方式。
- 上記請求項1乃至3において標識機材が金属質であるか導電性を持つ素材である場合にコリニア型アンテナと標識機材の間に透磁性材料を挿入することを特徴とする道路交通支援用通信方式。
- 上記請求項1乃至5の方式により実装された道路交通支援用通信システム。
- リーダー側が自らのリーダー信号の発射を開始する前に、少なくとも1フレーム期間に相当する時間を、キャリアセンスに用い、この間に他のリーダーからのリーダー信号が受信できた場合には、このリーダー信号に自らのリーダー信号を同期させることを特徴とする上記請求項1乃至5の方式により実装された道路交通支援用通信システム。
- リーダー信号に同期状態が確立された後も、定期的に全リーダーがキャリアセンスを行い、同期の確立をやり直すことを特徴とする上記請求項7の道路交通支援用通信システム。
- 道路標識に装着する無線タグに、その道路標識が位置する緯度経度情報を持つことと、リーダーを装着する車両側において前記緯度経度情報により定まる道路標識の位置が進行する方位上もしくは近傍に有るか無いかを判定する機能と、この機能の出力によりこの道路標識の情報を運転者に伝えるか否かを決定する機能とを保持することを特徴とする上記請求項1乃至5の方式により実装された道路交通支援用通信システム。
- 道路標識に装着する無線タグに、その道路標識が対象とする運行車両の進行の方角情報を持つことと、リーダーを装着する車両側において前記方角情報により定まる方位が進行する方位と一致するか、もしくは近傍に有るか無いかを判定する機能と、この機能の出力によりこの道路標識の情報を運転者に伝えるか否かを決定する機能とを保持することを特徴とする上記請求項1乃至5の方式により実装された道路交通支援用通信システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006126013A JP4753160B2 (ja) | 2006-04-28 | 2006-04-28 | 道路交通支援用通信方式および道路交通支援用通信システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006126013A JP4753160B2 (ja) | 2006-04-28 | 2006-04-28 | 道路交通支援用通信方式および道路交通支援用通信システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007299165A JP2007299165A (ja) | 2007-11-15 |
JP4753160B2 true JP4753160B2 (ja) | 2011-08-24 |
Family
ID=38768613
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006126013A Expired - Fee Related JP4753160B2 (ja) | 2006-04-28 | 2006-04-28 | 道路交通支援用通信方式および道路交通支援用通信システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4753160B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012221481A (ja) * | 2011-04-07 | 2012-11-12 | Lsi Japan Kk | 視覚障害者用歩行支援装置 |
FR3013907B1 (fr) * | 2013-11-27 | 2016-01-01 | Michelin & Cie | Systeme de lecture dynamique de donnees de transpondeurs |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0666578B2 (ja) * | 1988-02-13 | 1994-08-24 | 日本電業工作株式会社 | 無指向性マイクロストリップアンテナ |
JP3262948B2 (ja) * | 1994-08-31 | 2002-03-04 | 株式会社山武 | データキャリア装置 |
JPH08250916A (ja) * | 1995-03-07 | 1996-09-27 | Mitsubishi Electric Corp | アンテナ |
-
2006
- 2006-04-28 JP JP2006126013A patent/JP4753160B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007299165A (ja) | 2007-11-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104183900B (zh) | 车辆用天线 | |
CN113196566B (zh) | 搭载于车辆的天线系统 | |
JP6953350B2 (ja) | 合わせガラス用ビーム成形アンテナ | |
US20090058602A1 (en) | Vehicle identification | |
EP4024615B1 (en) | Broadband antenna mounted on vehicle | |
JP2011130115A (ja) | 車両用複合アンテナ装置 | |
JP5524714B2 (ja) | ダイバーシティアンテナ | |
KR102568209B1 (ko) | 차량에 배치되는 광대역 안테나 | |
JP2010161436A (ja) | 複合アンテナ素子 | |
JP4753160B2 (ja) | 道路交通支援用通信方式および道路交通支援用通信システム | |
JP5264708B2 (ja) | 矩形ループアンテナのアンテナ構造 | |
KR101616018B1 (ko) | 차량용 샤크핀 통합 안테나 | |
KR20150040574A (ko) | 후면 커버 및 이를 구비하는 휴대 단말 | |
JP2017060038A (ja) | アンテナおよびそれを利用した車両 | |
JPH09181525A (ja) | 車載用アンテナ装置 | |
JP2008236780A (ja) | アンテナ | |
JP4938097B2 (ja) | 送信システムおよび送信アンテナ | |
JP2007013258A (ja) | 複合アンテナ装置 | |
US8665168B2 (en) | Mutually inductive resonant antenna | |
US20230101103A1 (en) | Antenna device | |
US10522905B2 (en) | Antenna for low frequency communication within a vehicle environment and low frequency communication system | |
Ma et al. | Prototypes of using directional antenna for railroad crossing safety applications | |
JP6098883B2 (ja) | 無線通信装置 | |
JP2004172875A (ja) | 基板アンテナ | |
WO2023119316A1 (en) | An automotive glazing with integrated radar unit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090427 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110127 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110207 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110406 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110502 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140603 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4753160 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110515 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |