JP5570962B2 - 電波発射源検出センサ、自動料金収受システム及び路側器 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、例えば有料道路を走行する車両の走行レーンを判別する電波発射源検出センサと、このセンサを利用する自動料金収受システム及び路側器に関する。

有料道路の料金所に設置された路側器と、車両に搭載された車載器との間で通信を行い、車両を停止させずに有料道路の通行料金を自動的に徴収する技術としてＥＴＣ（Electronic Toll Collection）が存在する。ＥＴＣは、通行料金の徴収に必要な経費を削減すると共に、料金所で頻発される渋滞の緩和を目的として開発されたものである。

しかしながら、従来の自動料金収受システムでは、電波が周辺の構造物等で反射されることにより、所定のＥＴＣレーンに設置された路側器と隣接レーンに存在する車両に搭載された車載器とが誤通信を起こす虞がある。このような場合、路側器が隣接レーンの車載器に対して誤課金を行う可能性がある。

特開２００８−１０８１４６号公報

以上のように、従来の自動料金収受システムでは、所定のレーンに設置された路側器と、その隣接レーンに存在する車載器とが誤通信を行う虞があった。

そこで、目的は、所定のレーンに設置された路側器と、その隣接レーンに存在する車載器との間で確立された誤通信を中断し、車載器に対する誤課金を防止することが可能な電波発射源検出センサと、このセンサを用いた自動料金収受システム及び路側器とを提供することにある。

実施形態によれば、予め設定されたレーンに設置され、移動体に所持された応答器からの応答信号を第１の受信ビームにより受信し、前記応答器と通信を行う路側器に接続される電波発射源検出センサは、アンテナ部、検波部、方向特定部及び誤通信判定部を具備する。アンテナ部は、前記第１の受信ビームよりビーム幅の広い第２の受信ビームにより前記応答信号を受信する。検波部は、前記応答信号から、予め設定された検波周波数により必要信号を検波する。方向特定部は、前記検波の結果に基づいて、前記必要信号の電波強度を測定し、前記応答信号の到来方向を特定する。誤通信判定部は、前記電波強度、前記到来方向及び前記路側器の受信周波数と前記検波周波数との関係に基づいて、前記路側器と前記応答器との通信は誤りであるか否かを判定し、誤りである場合、前記通信を中断させるための誤通信通知を前記路側器へ出力する。

第１の実施形態に係る自動料金収受システムと、車両に搭載されたＥＴＣ車載器との構成の一例を示す図である。 図１の路側器及び電波発射源検出センサと、ＥＴＣ車載器との機能構成の一例を示すブロック図である。 図２の電波発射源検出センサによる第２の受信エリアの一例を示す図である。 図２の判定処理部の機能構成の一例を示すブロック図である。 図４の誤通信判定部によるレーンの識別の一例を示す図である。 図４の誤通信判定部による識別判定処理の一例を示す図である。 図４の誤通信判定部による識別判定処理の一例を示す図である。 図４の誤通信判定部による識別判定処理の一例を示す図である。 図４の誤通信判定部による識別判定処理の一例を示す図である。 図１の自動料金収受システムが隣接するレーンにそれぞれ設置された場合の一例を示す図である。 図１０で、路側器が隣接レーンを走行する車両に搭載されたＥＴＣ車載器と通信を行う場合の一例を示す図である。 図２の路側器及び電波発射源検出センサの動作の一例を示すシーケンス図である。 図２の路側器及び電波発射源検出センサがガントリに固定された際の外観図の一例を示す図である。 図２の電波発射源検出センサの構造の一例を示す図である。 第２の実施形態に係る電波発射源検出センサの判定処理部の機能構成を示すブロック図である。 図１５の誤通信判定部による識別判定処理の一例を示す図である。 図１５の誤通信判定部による識別判定処理の一例を示す図である。 図１５の誤通信判定部による識別判定処理の一例を示す図である。 図１５の誤通信判定部による識別判定処理の一例を示す図である。 第２の実施形態に係る自動料金収受システムが隣接するレーンにそれぞれ設置された場合の一例を示す図である。 図２０で、路側器が隣接レーンを走行する車両に搭載されたＥＴＣ車載器と通信を行う場合の一例を示す図である。 第２の実施形態に係る路側器及び電波発射源検出センサの動作の一例を示すシーケンス図である。 第３の実施形態に係る電波発射源検出センサの判定処理部の機能構成を示すブロック図である。 図１５の誤通信判定部による識別判定処理の一例を示す図である。 図１５の誤通信判定部による識別判定処理の一例を示す図である。 図１５の誤通信判定部による識別判定処理の一例を示す図である。 図１５の誤通信判定部による識別判定処理の一例を示す図である。 第３の実施形態に係る自動料金収受システムが隣接するレーンにそれぞれ設置された場合の一例を示す図である。 図２８で、路側器が隣接レーンを走行する車両に搭載されたＥＴＣ車載器と通信を行う場合の一例を示す図である。 第３の実施形態に係る路側器及び電波発射源検出センサの動作の一例を示すシーケンス図である。 自動料金収受システムと、車両に搭載されたＥＴＣ車載器との構成のその他の例を示す図である。 図３１の電波発射源検出センサにより形成される第２の受信ビームをレーンの正面から見た際の一例を示す図である。 図３１の電波発射源検出センサの第２の受信エリアの一例を示す図である。 その他の実施形態に係る路側器の機能構成を示すブロック図である。

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態では、電波発射源検出センサをＥＴＣシステムに用いた例を説明するが、電波発射源検出センサを利用するシステムはＥＴＣシステムに限定される訳ではない。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る自動料金収受システム１０と、車両Ｖに搭載されたＥＴＣ（Electronic Toll Collection）車載器２０との構成を示す模式図の一例である。

図１に示す自動料金収受システム１０は、ＡＲＩＢ（Association of Radio Industries and Businesses） ＳＴＤ−Ｔ５５の規格に適合するシステムである。自動料金収受システム１０は、ガントリ１１、路側器１２、車両検出器１３〜１５、信号処理部１６及び電波発射源検出センサ１７を備える。

ガントリ１１は、レーンを跨ぐように設置される。ガントリ１１には、路側器１２及び電波発射源検出センサ１７が固定される。車両検出器１３〜１５は、通過する車両Ｖを検出し、車両Ｖを検出した旨を路側器１２へ通知する。

路側器１２は、自レーン中の所定のエリアへ通信の開始を通知する通知信号を送信するように、送信ビームを形成する。また、路側器１２は、自レーンの第１の受信エリアに存在するＥＴＣ車載器２０からの応答信号を受信するように、第１の受信ビームを形成する。

路側器１２は、車両検出器１３が車両Ｖを検出した場合、自レーン中の所定のエリアへ向けて、予め設定された周波数で通知信号を送信する。なお、路側器１２は、常に何らかの信号を送信しており、車両検出器１３が車両Ｖを検出した場合に、通信の開始を通知する信号を送信するように信号を切り替えても構わない。ＥＴＣ車載器２０は、路側器１２からの通知信号を受信すると、通知信号の周波数に応じた周波数の応答信号を路側器１２及び電波発射源検出センサ１７へ返す。路側器１２は、ＥＴＣ車載器２０からの応答信号を受信する。

路側器１２は、電波発射源検出センサ１７へ同期信号を出力する。これにより、電波発射源検出センサ１７は、路側器１２と同期することとなる。なお、電波発射源検出センサ１７は、路側器１２からの通知信号を受信し、この通知信号に基づいて路側器１２と同期するようにしても構わない。

路側器１２は、ＥＴＣ車載器２０から応答信号を受信すると、ＥＴＣ車載器２０と通信を開始する。このとき、路側器１２は、信号処理部１６と共に、ＥＴＣ車載器２０に対する課金処理を行う。

路側器１２は、電波発射源検出センサ１７から誤通信通知を受信した場合、又は、隣接レーンに設置された自動料金収受システム１０の電波発射源検出センサ１７から誤通信通知を受信した場合、ＥＴＣ車載器２０が他レーンに存在すると判断し、ＥＴＣ車載器２０との通信を終了すると共に、ＥＴＣ車載器２０に対する課金処理を中断する。

路側器１２は、車両検出器１３が車両Ｖを検出した後に車両検出器１４が車両Ｖを検出した場合、車両Ｖが前進していることを認識する。また、路側器１２は、車両検出器１５が車両Ｖを検出した場合、車両Ｖが自レーンを通過したことを認識する。

図２は、第１の実施形態に係る路側器１２及び電波発射源検出センサ１７と、ＥＴＣ車載器２０との機能構成の一例を示すブロック図である。

電波発射源検出センサ１７は、図２に示すように、アンテナ部１７１、受信部１７２及び判定処理部１７３を備える。

アンテナ部１７１は、例えば、縦横に複数ずつ配置されたアンテナ素子を備える。電波発射源検出センサ１７は、これらの複数のアンテナ素子により第２の受信ビームを形成する。本実施形態では、仰角方向のビーム幅は、縦方向に配置されたアンテナ素子のビームを絞ることにより、例えば、４５度以下となるように設定される。また、方位角方向のビーム幅は、アンテナ素子間の横方向の距離を例えば０．５λとすることで、例えば、±９０度となるように設定される。これにより、自レーン及び自レーンの両隣に位置する隣接レーンにおける、路側器１２の直下からＥＴＣレーンの入口方向へ５ｍの範囲が、第２の受信エリアとなる。図３に示す斜線のエリアは、第１の実施形態に係る第２の受信エリアの一例を示す模式図である。第２の受信ビームは、第１の受信ビームよりもビーム幅が広く、第２の受信エリアは、第１の受信エリアよりも広い。アンテナ部１７１は、第２の受信ビームにより応答信号を受信する。

受信部１７２は、アンテナ部１７１で受信された応答信号を、中間周波数帯のＩＦ信号に変換し、判定処理部１７３へ出力する。

図４は、第１の実施形態に係る電波発射源検出センサ１７の判定処理部１７３の機能構成の一例を示すブロック図である。判定処理部１７３は、例えばマイクロプロセッサからなるＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えたもので、次のように構成される。すなわち、判定処理部１７３は、検波部１７３１、方向特定部１７３２と、誤通信判定部１７３３とを備える。

検波部１７３１は、受信部１７２からのＩＦ信号から、路側器１２からの同期信号に基づいて必要信号を検波する。このとき、検波部１７３１は、路側器１２の受信周波数に応じた検波周波数で必要信号を検波する。検波部１７３１は、検波結果を方向特定部１７３２へ出力する。

方向特定部１７３２は、検波部１７３１からの検波結果に基づいて、電波強度を測定する。また、方向特定部１７３２は、検波部１７３１からの検波結果に基づいて、方位角方向における電波の到来方向を特定する。方向特定部１７３２は、電波強度情報及び到来方向情報を誤通信判定部１７３３へ出力する。

誤通信判定部１７３３は、図５に示すように、到来方向情報を用いて、アンテナ部１７１により受信された応答信号が自レーンからの信号か、他レーンからの信号かを判断する。例えば、本実施形態では、仰角４５度以下及び方位角±１２度の信号は自レーンからの信号であるとし、それ以外の信号は他レーンからの信号であるとする。また、誤通信判定部１７３３は、電波強度情報を用いて、アンテナ部１７１により受信された応答信号の電波強度が予め設定した閾値を超えるか否かを判断する。誤通信判定部１７３３は、これらの判定結果を用いて、路側器１２が誤通信を行っているか否かを判定する。

具体的な判定方法は、図６乃至図９に基づいて説明する。

誤通信判定部１７３３は、電波強度が予め設定した閾値を超え、かつ、応答信号が他レーンから到来するか否かを判断する。誤通信判定部１７３３は、図６に示すように、電波強度が閾値を超え、かつ、応答信号が自レーンから到来すると判断する場合、ＥＴＣ車載器２０との通信は「正常」であると判定する。

また、誤通信判定部１７３３は、図７に示すように、電波強度が閾値を超え、かつ、応答信号が他レーンからのみ到来すると判断する場合、ＥＴＣ車載器２０との通信は「誤り」であると判定する。誤通信判定部１７３３は、ＥＴＣ車載器２０との通信が「誤り」であると判定した場合、自己のシステムの路側器１２、及び、応答信号が到来した方向の隣接レーンに設置されるシステムの路側器１２へ誤通信通知を出力する。

また、誤通信判定部１７３３は、図８に示すように、電波強度が閾値を超え、かつ、応答信号が自レーン及び他レーンの複数方向から到来すると判断する場合、ＥＴＣ車載器２０との通信は「判定不能」であると判定する。なお、図８のような場合、誤通信判定部１７３３は、ＥＴＣ車載器２０との通信が誤りであると判定し、誤通信通知を出力するようにしても構わない。また、誤通信判定部１７３３は、図９に示すように、電波強度が閾値を超えない場合、ＥＴＣ車載器２０との通信は「判定不能」であると判定する。

次に、以上のように構成された自動料金収受システム１０における路側器１２と電波発射源検出センサ１７との動作を詳細に説明する。図１０は、自動料金収受システム１０−１〜１０−３がレーン１〜３にそれぞれ設置された場合の一例を示す模式図である。図１０では、レーン１〜３に自動料金収受システム１０−１〜１０−３がそれぞれ設置される。

また、図１０では、自動料金収受システム１０−１，１０−３の路側器１２−１，１２−３は、周波数ｆ１の通知信号を送信し、周波数ｆ１の応答信号を受信する。また、自動料金収受システム１０−２の路側器１２−２は、周波数ｆ２の通知信号を送信し、周波数ｆ２の応答信号を受信する。

また、図１０では、自動料金収受システム１０−１，１０−３の電波発射源検出センサ１７−１，１７−３は、検波部１７３１−１，１７３１−３により、受信部１７２−１，１７２−３からのＩＦ信号から、周波数ｆ１に応じた必要信号を検波する。また、自動料金収受システム１０−２の電波発射源検出センサ１７−２は、検波部１７３１−２により、受信部１７２−２からのＩＦ信号から、周波数ｆ２に応じた必要信号を検波する。

図１１は、レーン２を走行する車両Ｖ２に搭載されたＥＴＣ車載器２０−２が、路側器１２−１と通信を行う場合の一例を示す模式図である。図１１では、路側器１２−１から周波数ｆ１で送信された通知信号は、レーン１を走行する車両Ｖ１で反射され、車両Ｖ２に搭載されたＥＴＣ車載器２０−２により受信される。ＥＴＣ車載器２０−２は、通知信号に応じ、周波数ｆ１の応答信号を送信する。これにより、路側器１２−１とＥＴＣ車載器２０−２との間の通信が開始される。

図１２は、図１１に示す路側器１２−１によるＥＴＣ車載器２０−２に対する課金処理の開始、路側器１２−１によるＥＴＣ車載器２０−２に対する課金処理の中断、及び、路側器１２−１，１２−２による新たな通信相手の検索を実行する際の、路側器１２−１，１２−２及び電波発射源検出センサ１７−１の動作を示すシーケンス図である。

路側器１２−１，１２−２は、所定の期間毎に同期信号を電波発射源検出センサ１７−１，１７−２へそれぞれ出力する。

路側器１２−１は、車両検出器１３−１から車両Ｖ１を検出した旨の通知を受けると（シーケンスＳ１２１）、ＦＣＭＳ（Frame Control Message Slot）信号及びＭＤＳ（Message Data Slot）信号等の通知信号を自レーン中の所定のエリアへ周波数ｆ１で送信する（シーケンスＳ１２２）。また、路側器１２−２は、車両検出器１３−２から車両Ｖ２を検出した旨の通知を受けると（シーケンスＳ１２３）、自レーン中の所定のエリアへ周波数ｆ２で通知信号を送信する（シーケンスＳ１２４）。

図１１において、路側器１２−１からの通知信号は、車両Ｖ１で反射され、車両Ｖ２に搭載されたＥＴＣ車載器２０−２で受信される。ＥＴＣ車載器２０−２は、周波数ｆ１の通知信号を受信すると、ＡＣＴＳ（Activation Slot）信号、ＡＣＫＣ（Activation Channel）信号又はＭＤＳ信号等の応答信号を周波数ｆ１で送信する。

路側器１２−１は、ＥＴＣ車載器２０−２からの応答信号を受信し（シーケンスＳ１２５）、ＥＴＣ車載器２０−２との通信を開始すると共に、ＥＴＣ車載器２０−２に対する課金処理を開始する（シーケンスＳ１２６）。

電波発射源検出センサ１７−１は、ＥＴＣ車載器２０−２からの応答信号を受信し（シーケンスＳ１２７）、検波部１７３１−１により、応答信号に含まれる周波数ｆ１の例えばＡＣＴＳ信号を、同期信号に同期して検波する（シーケンスＳ１２８）。電波発射源検出センサ１７−１は、検波結果に基づき、方向特定部１７３２−１により、電波強度を測定し、電波の到来方向を特定する（シーケンスＳ１２９）。そして、電波発射源検出センサ１７−１は、電波強度情報及び到来方向情報に基づき、誤通信判定部１７３３−１により、路側器１２−１とＥＴＣ車載器２０−２とが誤通信を行っているか否かを判定する（シーケンスＳ１２１０）。電波発射源検出センサ１７−１は、図７に示す結果が得られた場合、路側器１２−１とＥＴＣ車載器２０−２とが誤通信を行っていると判定し、路側器１２−１，１２−２へ誤通信通知を出力する（シーケンスＳ１２１１）。

路側器１２−１は、電波発射源検出センサ１７−１から誤通信通知を受けると、ＥＴＣ車載器２０−２に対する課金処理を中断し、周波数ｆ１で通知信号を再度送信する（シーケンスＳ１２１２）。

路側器１２−２は、シーケンスＳ１２４で送信した通知信号に対する車両Ｖ２からの応答信号が無い状態で、電波発射源検出センサ１７−１から誤通信通知を受けると、周波数ｆ２で通知信号を再度送信する（シーケンスＳ１２１３）。

次に、上述の電波発射源検出センサ１７の実施例を図１３及び図１４に示す。図１３は、第１の実施形態に係る路側器１２と電波発射源検出センサ１７とがガントリ１１に固定された際の外観図の例を示す図である。また、図１４は、第１の実施形態に係る電波発射源検出センサ１７の構造の一例を示す図である。

図１４における電波発射源検出センサ１７は、前方がレドーム１７４、後方が放熱板１７５により覆われた筐体内に、アンテナ部１７１としてのアンテナ素子１７６−１〜１７６−ｎと、受信部１７２としての周波数コンバータ１７７−１〜１７７−ｎ及びローカル信号生成基板１７８と、判定処理部１７３としての信号処理基板１７９とを備える。

アンテナ素子１７６−１〜１７６−ｎは、ＥＴＣ車載器２０からの応答信号を受信する。周波数コンバータ１７７−１〜１７７−ｎは、アンテナ素子１７６−１〜１７６−ｎで受信された応答信号を、ローカル信号生成基板１７８で生成されたローカル信号に基づいてＩＦ信号に変換する。信号処理基板１７９は、周波数コンバータ１７７−１〜１７７−ｎからＩＦ信号を受信し、応答信号に対する識別判定処理を行い、識別判定結果を路側器１２へ出力する。

以上のように、上記第１の実施形態では、電波発射源検出センサ１７は、受信した応答信号から、自レーンに設置された路側器１２の受信周波数に応じた検波周波数で必要信号を検波し、検波結果に基づいて電波強度及び到来方向を取得する。電波発射源検出センサ１７は、電波強度及び到来方向に基づき、路側器１２とＥＴＣ車載器２０との通信が「正常」であるか、「誤り」であるかを判定する。そして、電波発射源検出センサ１７は、ＥＴＣ車載器２０との通信が「誤り」である場合、自レーン及び隣接レーンの路側器へ誤通信通知を出力するようにしている。これにより、路側器１２とＥＴＣ車載器２０との間の誤通信を中断させることが可能となる。

したがって、第１の実施形態に係る電波発射源検出センサ１７は、所定のレーンに設置された路側器と、その隣接レーンに存在する車載器との間で確立された誤通信を中断し、車載器に対する誤課金を防止することができる。

なお、上記第１の実施形態では、検波部１７３１によりＡＣＴＳ信号を検波する例について説明したが、これに限定される訳ではない。例えば、検波部１７３１により、ＡＣＴＳ信号に代えて、ＡＣＫＣ信号又はＭＤＳ信号を検波するようにしても構わない。なお、第１の実施形態でＡＣＴＳ信号を検波することとした理由は、ＡＣＴＳ信号が応答信号の中で最先の信号だからである。

（第２の実施形態）
図１５は、第２の実施形態に係る電波発射源検出センサ１７の判定処理部１７３の機能構成の一例を示すブロック図である。図１５に示す判定処理部１７３は、検波部１７３１、方向特定部１７３２と、誤通信判定部１７３５とを備える。

検波部１７３４は、受信部１７２からのＩＦ信号から、路側器１２からの同期信号に基づいて必要信号を検波する。このとき、検波部１７３４は、隣接するレーンに設置された路側器１２の受信周波数に応じた検波周波数で必要信号を検波する。

誤通信判定部１７３５は、方向特定部１７３２からの到来方向情報を用いて、アンテナ部１７１により受信された応答信号が自レーンからの信号か、他レーンからの信号かを判断する。また、誤通信判定部１７３５は、方向特定部１７３２からの電波強度情報を用いて、アンテナ部１７１により受信された応答信号の電波強度が予め設定した閾値を超えるか否かを判断する。誤通信判定部１７３５は、これらの判定結果を用いて、路側器１２が誤通信を行っているか否かを判定する。

具体的な判定方法は、図１６乃至図１９に基づいて説明する。

誤通信判定部１７３５は、電波強度が予め設定した閾値を超え、かつ、応答信号が自レーンから到来するか否かを判断する。誤通信判定部１７３５は、図１６に示すように、電波強度が閾値を超え、かつ、応答信号が自レーンから到来すると判断する場合、ＥＴＣ車載器２０との通信は「誤り」であると判定する。誤通信判定部１７３５は、ＥＴＣ車載器２０との通信が「誤り」であると判定した場合、隣接するレーンに設置されるシステムの路側器１２へ誤通信通知を出力する。

また、誤通信判定部１７３５は、図１７に示すように、電波強度が閾値を超え、かつ、応答信号が他レーンからのみ到来すると判断する場合、ＥＴＣ車載器２０との通信は「正常」であると判定する。

また、誤通信判定部１７３５は、図１８に示すように、電波強度が閾値を超え、かつ、応答信号が自レーン及び他レーンの複数方向から到来すると判断する場合、ＥＴＣ車載器２０との通信は「判定不能」であると判定する。なお、図１８のような場合、誤通信判定部１７３５は、ＥＴＣ車載器２０との通信が誤りであると判定し、誤通信通知を出力するようにしても構わない。また、誤通信判定部１７３５は、図１９に示すように、電波強度が閾値を超えない場合、ＥＴＣ車載器２０との通信は「判定不能」であると判定する。

次に、以上のように構成された自動料金収受システム１０における路側器１２と電波発射源検出センサ１７との動作を詳細に説明する。図２０は、第２の実施形態に係る自動料金収受システム１０−１〜１０−３がレーン１〜３にそれぞれ設置された場合の一例を示す模式図である。図２０では、レーン１〜３に自動料金収受システム１０−１〜１０−３がそれぞれ設置される。

また、図２０では、自動料金収受システム１０−１，１０−３の路側器１２−１，１２−３は、周波数ｆ１の通知信号を送信し、周波数ｆ１の応答信号を受信する。また、自動料金収受システム１０−２の路側器１２−２は、周波数ｆ２の通知信号を送信し、周波数ｆ２の応答信号を受信する。

また、図２０では、自動料金収受システム１０−１，１０−３の電波発射源検出センサ１７−１，１７−３は、検波部１７３１−１，１７３１−３により、受信部１７２−１，１７２−３からのＩＦ信号から、周波数ｆ２に応じた必要信号を検波する。また、自動料金収受システム１０−２の電波発射源検出センサ１７−２は、検波部１７３１−２により、受信部１７２−２からのＩＦ信号から、周波数ｆ１に応じた必要信号を検波する。

図２１は、レーン２を走行する車両Ｖ２に搭載されたＥＴＣ車載器２０−２が、路側器１２−１と通信を行う場合の一例を示す模式図である。図２１では、路側器１２−１から周波数ｆ１で送信された通知信号は、レーン１を走行する車両Ｖ１で反射され、車両Ｖ２に搭載されたＥＴＣ車載器２０−２により受信される。ＥＴＣ車載器２０−２は、通知信号に応じ、周波数ｆ１の応答信号を送信する。これにより、路側器１２−１とＥＴＣ車載器２０−２との間の通信が開始される。

図２２は、図２１に示す路側器１２−１によるＥＴＣ車載器２０−２に対する課金処理の開始、路側器１２−１によるＥＴＣ車載器２０−２に対する課金処理の中断、及び、路側器１２−１，１２−２による新たな通信相手の検索を実行する際の、路側器１２−１，１２−２及び電波発射源検出センサ１７−２の動作を示すシーケンス図である。

路側器１２−１は、車両検出器１３−１から車両Ｖ１を検出した旨の通知を受けると（シーケンスＳ２２１）、周波数ｆ１の通知信号を自レーン中の所定のエリアへ送信する（シーケンスＳ２２２）。また、路側器１２−２は、車両検出器１３−２から車両Ｖ２を検出した旨の通知を受けると（シーケンスＳ２２３）、周波数ｆ２の通知信号を自レーン中の所定のエリアへ送信する（シーケンスＳ２２４）。

図２１において、路側器１２−１からの通知信号は、車両Ｖ１で反射され、車両Ｖ２に搭載されたＥＴＣ車載器２０−２で受信される。ＥＴＣ車載器２０−２は、周波数ｆ１の通知信号を受信すると、周波数ｆ１の応答信号を送信する。

路側器１２−１は、ＥＴＣ車載器２０−２からの応答信号を受信し（シーケンスＳ２２５）、ＥＴＣ車載器２０−２との通信を開始すると共に、ＥＴＣ車載器２０−２に対して課金処理を開始する（シーケンスＳ２２６）。

電波発射源検出センサ１７−２は、ＥＴＣ車載器２０−２からの応答信号を受信し（シーケンスＳ２２７）、検波部１７３１−２により、同期信号に同期して応答信号から周波数ｆ１に応じた必要信号を検波する（シーケンスＳ２２８）。電波発射源検出センサ１７−２は、検波結果に基づき、方向特定部１７３２−２により、電波強度を測定し、電波の到来方向を特定する（シーケンスＳ２２９）。そして、電波発射源検出センサ１７−２は、電波強度情報及び到来方向情報に基づき、誤通信判定部１７３５−２により、路側器１２−１とＥＴＣ車載器２０−２とが誤通信を行っているか否かを判定する（シーケンスＳ２２１０）。電波発射源検出センサ１７−２は、図１６に示す結果が得られた場合、路側器１２−１とＥＴＣ車載器２０−２とが誤通信を行っていると判定し、路側器１２−１〜１２−３へ誤通信通知を出力する（シーケンスＳ２２１１）。

路側器１２−１は、電波発射源検出センサ１７−１から誤通信通知を受けると、ＥＴＣ車載器２０−２に対する課金処理を中断し、周波数ｆ１で通知信号を再度送信する（シーケンスＳ２２１２）。

路側器１２−２は、シーケンスＳ２２４で送信した通知信号に対する車両Ｖ２からの応答信号が無い状態で、電波発射源検出センサ１７−１から誤通信通知を受けると、周波数ｆ２で通知信号を再度送信する（シーケンスＳ２２１３）。

路側器１２−３は、レーン３では車両が検出されていないため、電波発射源検出センサ１７−１から誤通信通知を受けてもそのままの状態を維持する。

なお、図２２では、電波発射源検出センサ１７−２は、図１６に示す結果が得られた場合、路側器１２−１〜１２−３へ誤通信通知を出力する例について説明しているが、路側器１２−２へは誤通信通知を出力しなくても構わない。路側器１２−２は、車両検出器１３が車両Ｖ２を検出した場合、自レーン中の所定のエリアへ向けて、周波数ｆ２の通知信号を予め設定された周期で送信する。

以上のように、上記第２の実施形態では、上記第２の実施形態では、電波発射源検出センサ１７は、受信した応答信号から、隣接レーンに設置された路側器１２の受信周波数に応じた検波周波数で必要信号を検波し、検波結果に基づいて電波強度及び到来方向を取得する。電波発射源検出センサ１７は、電波強度及び到来方向に基づき、路側器１２とＥＴＣ車載器２０との通信が「正常」であるか、「誤り」であるかを判定する。そして、電波発射源検出センサ１７は、ＥＴＣ車載器２０との通信が「誤り」である場合、自レーン及び隣接レーンの路側器へ誤通信通知を出力するようにしている。これにより、路側器１２とＥＴＣ車載器２０との間の誤通信を中断させることが可能となる。

したがって、第２の実施形態に係る電波発射源検出センサ１７は、所定のレーンに設置された路側器と、その隣接レーンに存在する車載器との間で確立された誤通信を中断し、車載器に対する誤課金を防止することができる。

（第３の実施形態）
図２３は、第３の実施形態に係る電波発射源検出センサ１７の判定処理部１７３の機能構成の一例を示すブロック図である。図２３に示す判定処理部１７３は、検波部１７３６、方向特定部１７３７と、誤通信判定部１７３８とを備える。

検波部１７３６は、受信部１７２からのＩＦ信号から、路側器１２からの同期信号に基づいて必要信号を検波する。このとき、検波部１７３６は、自レーン及び隣接レーンに設置された路側器１２の受信周波数に応じた検波周波数で必要信号を検波する。検波部１７３６は、周波数毎の検波結果を方向特定部１７３７へ出力する。

方向特定部１７３７は、検波部１７３６からの周波数毎の検波結果に基づいて、周波数毎に電波強度を測定する。また、方向特定部１７３７は、検波部１７３１からの周波数毎の検波結果に基づいて、方位角方向における電波の到来方向を周波数毎に特定する。方向特定部１７３７は、周波数毎の電波強度情報及び到来方向情報を誤通信判定部１７３８へ出力する。

誤通信判定部１７３８は、方向特定部１７３７からの到来方向情報を用いて、アンテナ部１７１により受信された応答信号が自レーンからの信号か、他レーンからの信号かを周波数毎に判断する。また、誤通信判定部１７３８は、方向特定部１７３７からの電波強度情報を用いて、アンテナ部１７１により受信された応答信号の電波強度が予め設定した閾値を超えるか否かを周波数毎に判断する。誤通信判定部１７３８は、これらの判定結果を用いて、路側器１２が誤通信を行っているか否かを判定する。

具体的な判定方法は、図２４乃至図２７に基づいて説明する。

誤通信判定部１７３８は、自レーンの路側器１２に対応する検波周波数での検波結果に基づく電波強度が予め設定した閾値を超え、かつ、自レーンの路側器１２の受信周波数に対応する応答信号が他レーンから到来するか否かを判断する。誤通信判定部１７３８は、図２４に示すように、自レーンの路側器１２に対応する検波周波数での検波結果に基づく電波強度が閾値を超え、かつ、自レーンの路側器１２の受信周波数に対応する応答信号が自レーンから到来すると判断する場合、ＥＴＣ車載器２０との通信は「正常」であると判定する。

また、誤通信判定部１７３８は、図２５に示すように、自レーンの路側器１２に対応する検波周波数での検波結果に基づく電波強度が閾値を超え、かつ、自レーンの路側器１２の受信周波数に対応する応答信号が他レーンからのみ到来すると判断する場合、ＥＴＣ車載器２０との通信は「誤り」であると判定する。誤通信判定部１７３８は、ＥＴＣ車載器２０との通信が「誤り」であると判定した場合、自己のシステムの路側器１２、及び、その応答信号が到来した方向の隣接レーンに設置されるシステムの路側器１２へ誤通信通知を出力する。

また、誤通信判定部１７３８は、図２６に示すように、自レーンの路側器１２に対応する検波周波数での検波結果に基づく電波強度が閾値を超え、かつ、自レーンの路側器１２の受信周波数に対応する応答信号が自レーン及び他レーンの複数方向から到来すると判断する場合、ＥＴＣ車載器２０との通信は「判定不能」であると判定する。なお、図２６のような場合、誤通信判定部１７３８は、ＥＴＣ車載器２０との通信が誤りであると判定し、誤通信通知を出力するようにしても構わない。

また、誤通信判定部１７３８は、隣接レーンの路側器１２に対応する検波周波数での検波結果に基づく電波強度が予め設定した閾値を超え、かつ、隣接レーンの路側器１２の受信周波数に対応する応答信号が自レーンから到来するか否かを判断する。誤通信判定部１７３８は、図２４に示すように、隣接レーンの路側器１２に対応する検波周波数での検波結果に基づく電波強度が閾値を超え、かつ、隣接レーンの路側器１２の受信周波数に対応する応答信号が自レーンから到来すると判断する場合、ＥＴＣ車載器２０との通信は「誤り」であると判定する。誤通信判定部１７３８は、ＥＴＣ車載器２０との通信が「誤り」であると判定した場合、自己のシステムの路側器１２、及び、その応答信号が到来した方向の隣接レーンに設置されるシステムの路側器１２へ誤通信通知を出力する。

また、誤通信判定部１７３８は、図２５に示すように、隣接レーンの路側器１２に対応する検波周波数での検波結果に基づく電波強度が閾値を超え、かつ、隣接レーンの路側器１２の受信周波数に対応する応答信号が他レーンからのみ到来すると判断する場合、ＥＴＣ車載器２０との通信は「正常」であると判定する。

また、誤通信判定部１７３８は、図２６に示すように、隣接レーンの路側器１２に対応する検波周波数での検波結果に基づく電波強度が閾値を超え、かつ、隣接レーンの路側器１２の受信周波数に対応する応答信号が自レーン及び他レーンの複数方向から到来すると判断する場合、ＥＴＣ車載器２０との通信は「判定不能」であると判定する。なお、図２６のような場合、誤通信判定部１７３８は、ＥＴＣ車載器２０との通信が誤りであると判定し、誤通信通知を出力するようにしても構わない。

また、誤通信判定部１７３７は、図２７に示すように、電波強度が閾値を超えない場合、ＥＴＣ車載器２０との通信は「判定不能」であると判定する。

次に、以上のように構成された自動料金収受システム１０における路側器１２と電波発射源検出センサ１７との動作を詳細に説明する。図２８は、第３の実施形態に係る自動料金収受システム１０−１〜１０−３がレーン１〜３にそれぞれ設置された場合の一例を示す模式図である。図２８では、レーン１〜３に自動料金収受システム１０−１〜１０−３がそれぞれ設置される。

また、図２８では、自動料金収受システム１０−１，１０−３の路側器１２−１，１２−３は、周波数ｆ１の通知信号を送信し、周波数ｆ１の応答信号を受信する。また、自動料金収受システム１０−２の路側器１２−２は、周波数ｆ２の通知信号を送信し、周波数ｆ２の応答信号を受信する。

また、図２８では、自動料金収受システム１０−１〜１０−３の電波発射源検出センサ１７−１〜１７−３は、検波部１７３１−１〜１７３１−３により、受信部１７２−１〜１７２−３からのＩＦ信号から、周波数ｆ１，ｆ２の信号成分を検波する。

図２９は、レーン２を走行する車両Ｖ２に搭載されたＥＴＣ車載器２０−２が、路側器１２−１と通信を行う場合の一例を示す模式図である。図２９では、路側器１２−１から周波数ｆ１で送信された通知信号は、レーン１を走行する車両Ｖ１で反射され、車両Ｖ２に搭載されたＥＴＣ車載器２０−２により受信される。ＥＴＣ車載器２０−２は、通知信号に応じ、周波数ｆ１の応答信号を送信する。これにより、路側器１２−１とＥＴＣ車載器２０−２との間で通信が開始される。

図３０は、図２９に示す路側器１２−１によるＥＴＣ車載器２０−２に対する課金処理の開始、路側器１２−１によるＥＴＣ車載器２０−２に対する課金処理の中断、及び、路側器１２−１，１２−２による新たな通信相手の検索を実行する際の、路側器１２−１，１２−２及び電波発射源検出センサ１７−１，１７−２の動作を示すシーケンス図である。

路側器１２−１は、車両検出器１３−１から車両Ｖ１を検出した旨の通知を受けると（シーケンスＳ３０１）、周波数ｆ１の通知信号を自レーン中の所定のエリアへ送信する（シーケンスＳ３０２）。また、路側器１２−２は、車両検出器１３−２から車両Ｖ２を検出した旨の通知を受けると（シーケンスＳ３０３）、周波数ｆ２の通知信号を自レーン中の所定のエリアへ送信する（シーケンスＳ３０４）。

図２９において、路側器１２−１からの通知信号は、車両Ｖ１で反射され、車両Ｖ２に搭載されたＥＴＣ車載器２０−２で受信される。ＥＴＣ車載器２０−２は、周波数ｆ１の通知信号を受信すると、周波数ｆ１の応答信号を送信する。

路側器１２−１は、ＥＴＣ車載器２０−２からの応答信号を受信し（シーケンスＳ３０５）、ＥＴＣ車載器２０−２との通信を開始すると共に、ＥＴＣ車載器２０−２に対して課金処理を開始する（シーケンスＳ３０６）。

電波発射源検出センサ１７−１は、ＥＴＣ車載器２０−２からの応答信号を受信し（シーケンスＳ３０７）、検波部１７３６−１により、同期信号に同期して応答信号から周波数ｆ１の必要信号を検波する（シーケンスＳ３０８）。電波発射源検出センサ１７−１は、検波結果に基づき、方向特定部１７３７−１により、電波強度を測定し、電波の到来方向を特定する（シーケンスＳ３０９）。そして、電波発射源検出センサ１７−１は、電波強度情報及び到来方向情報に基づき、誤通信判定部１７３８−１により、路側器１２−１とＥＴＣ車載器２０−２とが誤通信を行っているか否かを判定する（シーケンスＳ３０１０）。電波発射源検出センサ１７−１は、レーン１の周波数と対応する周波数の応答信号について、図２５に示す結果が得られた場合、路側器１２−１とＥＴＣ車載器２０−２とが誤通信を行っていると判定し、路側器１２−１，１２−２へ誤通信通知を出力する（シーケンスＳ３０１１）。

電波発射源検出センサ１７−２は、ＥＴＣ車載器２０−２から応答信号を受信し（シーケンスＳ３０１２）、検波部１７３６−２により、同期信号に同期して応答信号から周波数ｆ１の必要信号を検波する（シーケンスＳ３０１３）。電波発射源検出センサ１７−２は、検波結果に基づき、方向特定部１７３７−２により、電波強度を測定し、電波の到来方向を特定する（シーケンスＳ３０１４）。そして、電波発射源検出センサ１７−２は、電波強度情報及び到来方向情報に基づき、誤通信判定部１７３８−２により、路側器１２−１とＥＴＣ車載器２０−２とが誤通信を行っているか否かを判定する（シーケンスＳ３０１５）。電波発射源検出センサ１７−２は、レーン２の周波数と非対応の周波数の応答信号について、図２４に示す結果が得られた場合、路側器１２−１とＥＴＣ車載器２０−２とが誤通信を行っていると判定し、路側器１２−１，１２−２へ誤通信通知を出力する（シーケンスＳ３０１６）。

路側器１２−１は、電波発射源検出センサ１７−１，１７−２から誤通信通知を受けると、ＥＴＣ車載器２０−２に対する課金処理を中断し、周波数ｆ１で通知信号を再度送信する（シーケンスＳ３０１７）。

路側器１２−２は、シーケンスＳ３０４で送信した通知信号に対する車両Ｖ２からの応答信号が無い状態で、電波発射源検出センサ１７−１，１７−２から誤通信通知を受けると、周波数ｆ２で通知信号を再度送信する（シーケンスＳ３０１８）。

以上のように、上記第３の実施形態では、電波発射源検出センサ１７は、自レーン及び隣接レーンに設置された路側器１２の受信周波数に応じた検波周波数で応答信号を受信し、これら検波結果に基づいて電波強度及び到来方向を取得する。自レーン及び隣接レーンにそれぞれ設置された電波発射源検出センサ１７−１，１７−２は、電波強度及び到来方向に基づき、路側器１２とＥＴＣ車載器２０との通信が「正常」であるか、「誤り」であるかを判定する。そして、電波発射源検出センサ１７−１，１７−２は、ＥＴＣ車載器２０との通信が「誤り」である場合、自レーン及び隣接レーンの路側器１２−１，１２−２へ誤通信通知を出力するようにしている。これにより、路側器１２とＥＴＣ車載器２０との間の誤通信を中断させることが可能となる。

したがって、第３の実施形態に係る電波発射源検出センサ１７は、所定のレーンに設置された路側器と、その隣接レーンに存在する車載器との間で確立された誤通信を中断し、車載器に対する誤課金を防止することができる。

（その他の実施形態）
なお、上記各実施形態では、自動料金収受システム１０が図１に示す構成を取る場合について説明した。しかしながら、自動料金収受システム１０の構成は図１に限定される訳ではない。図３１は、自動料金収受システム１０と、車両Ｖに搭載されたＥＴＣ車載器２０との構成のその他の例を示す模式図である。

図３１に示す自動料金収受システム１０は、第１のガントリ１１、路側器１２、車両検出器１３〜１５、信号処理部１６、第２のガントリ１１２及び電波発射源検出センサ１１３を備える。

第１のガントリ１１は、車両検出器１５の略直上に路側器１２が位置するように、レーンを跨いで設置される。本実施形態では、路側器１２は、地面から例えば５ｍの位置に設置される。

第２のガントリ１１２は、車両検出器１４，１５の中央の略直上に電波発射源検出センサ１１３が位置するように、レーンを跨いで設置される。本実施形態では、電波発射源検出センサ１１３は、地面から例えば６ｍの位置に設置される。

電波発射源検出センサ１１３の機能構成は、図２の電波発射源検出センサ１７と同様であり、アンテナ部、受信部及び判定処理部を備える。

アンテナ部は、例えば、縦横に複数ずつ配置されたアンテナ素子を備える。電波発射源検出センサ１１３は、これらの複数のアンテナ素子により第２の受信ビームを形成する。図３１の例では、仰角方向のビーム幅は、縦方向に配置されたアンテナ素子のビームを絞ることにより、例えば、±２２度となるように設定される。また、方位角方向のビーム幅は、アンテナ素子間の横方向の距離を例えば０．５λとすることで、例えば、±９０度となるように設定される。図３２は、電波発射源検出センサ１１３により形成される第２の受信ビームをレーンの正面から見た際の一例を示す図である。

これにより、自レーン及び自レーンの両隣に位置する隣接レーンにおける、路側器１２の直下からＥＴＣレーンの入口方向へ４ｍの範囲が、第２の受信エリアとなる。図３３に示す斜線のエリアは、電波発射源検出センサ１１３の第２の受信エリアの一例を示す模式図である。

判定処理部の機能構成は、図４の判定処理部１７３と同様であり、検波部、方向特定部及び誤通信判定部を備える。

誤通信判定部は、到来方向情報を用いて、アンテナ部により受信された応答信号が自レーンからの信号か、他レーンからの信号かを判断する。例えば、図３１、図３２に示すように、仰角±２２度以内、方位角±１６．７度の信号は自レーンからの信号であるとし、それ以外の信号は他レーンからの信号であるとする。これにより、地上０ｍにおいて、路側器１２の真下からレーンの入口方向に４ｍ先の範囲、かつ、電波発射源検出センサ１１３の真下において、３ｍの幅からの信号を自レーンからの信号と判断することとなる。

また、誤通信判定部は、電波強度情報を用いて、アンテナ部により受信された応答信号の電波強度が予め設定した閾値を超えるか否かを判断する。誤通信判定部は、これらの判定結果を用いて、路側器１２とＥＴＣ車載器２０との通信が誤りであるか否かを判定する。

このように、電波発射源検出センサ１１３を車両検出器１４，１５の中央の略直上に設置することで、ＥＴＣ車載器が高い位置に設置されるトラック等の大型車両が通過する場合であっても、ＥＴＣ車載器からの応答信号を正確に受信することが可能となる。

また、上記各実施形態では、方向特定部１７３２により、方位角方向における電波の到来方向を特定する例について説明したが、本実施形態は、これに限定される訳ではない。例えば、方向特定部１７３２は、方位角方向に加え、仰角方向における電波の到来方向を特定するようにしても構わない。これにより、電波発射源検出センサ１７は、仰角方向における車両の位置も把握することが可能となる。このとき、電波発射源検出センサ１７は、応答信号の識別判定結果に加えて、応答信号の位置情報も路側器１２へ出力しても構わない。路側器１２は、応答信号の位置情報を取得することで、自レーンに２台以上の車両が存在する場合についても対応することが可能となる。

なお、方位角のみにより識別判定処理を行う場合は、方位角及び仰角により識別判定処理を行う場合と比較して、アンテナ部及び受信部を簡素化することが可能である。また、方位角のみにより識別判定処理を行う場合は、方位角及び仰角により識別判定処理を行う場合と比較して、応答信号の到来方向を特定するまでの処理時間が短くて済むというメリットがある。

また、上記各実施形態では、電波発射源検出センサ１７は、路側器１２と同期する。電波発射源検出センサ１７は、このことを利用し、受信した応答信号から一つの必要信号を検波し、検波した必要信号についての誤通信判定処理を行う例について説明した。しかしながら、これに限定される訳ではない。例えば、電波発射源検出センサ１７は、路側器１２と同期していなくても構わない。このとき、電波発射源検出センサ１７は、応答信号に含まれる全ての信号を検波し、それぞれの信号毎に誤通信処理を行うようにする。電波発射源検出センサ１７は、それぞれの信号について誤通信通知を路側器１２へ出力する。そして、路側器１２は、それぞれの誤通信通知に基づいてＥＴＣ車載器２０との通信が「誤り」であるか否かを判定する。例えば、路側器１２は、誤通信通知を１つでも受信すれば、ＥＴＣ車載器２０との通信が「誤り」であると判定するようにしても良い。これより、一つの信号のみについて誤通信判定を行う場合より精度が高くなる。

また、上記各実施形態では、路側器１２、電波発射源検出センサ１７及びＥＴＣ車載器２０が、図２に示すように構成される場合を例に説明した。しかしながら、図２のように路側器１２と電波発射源検出センサ１７とが必ずしも分離されている必要はなく、図３４に示すように、路側器１２と電波発射源検出センサ１７とが一体となって路側器３１を構成するようにしても構わない。

図３４は、路側器３１の機能構成の一例を示すブロック図である。図３４において路側器３１は、第１のアンテナ部３１１、送信部３１２、受信部３１３、サーキュレータ３１４、第２のアンテナ部３１５、判定処理部３１６及び制御部３１７を備える。なお、図３４では、第１のアンテナ部３１１と、第２のアンテナ部３１５とは、分離して形成されるように示されているが、これらは接触して形成されていても構わない。

第１のアンテナ部３１１及び第２のアンテナ部３１５は、例えば、縦横に複数ずつ配置されたアンテナ素子をそれぞれ備える。路側器３１は、第１のアンテナ部３１１の複数のアンテナ素子により、自レーン中の所定のエリアへ通知信号を送信するように、送信ビームを形成する。また、路側器３１は、第１のアンテナ部３１１の複数のアンテナ素子により、自レーンの第１の受信エリアに存在するＥＴＣ車載器２０からの応答信号を受信するように、第１の受信ビームを形成する。

また、路側器３１は、第２のアンテナ部３１５の複数のアンテナ素子により、第２の受信ビームを形成する。本実施形態では、仰角方向のビーム幅は、縦方向に配置されたアンテナ素子のビームを絞ることにより、例えば、４５度以下となるように設定される。また、方位角方向のビーム幅は、アンテナ素子間の横方向の距離を例えば０．５λとすることで、例えば、±９０度となるように設定される。これにより、自レーン及び自レーンの両隣に位置する隣接レーンにおける、路側器３１の直下からＥＴＣレーンの入口方向へ５ｍの範囲が、第２の受信エリアとなる。ここで、第２の受信ビームは、第１の受信ビームよりもビーム幅が広く、第２の受信エリアは、第１の受信エリアよりも広い。

送信部３１２は、制御部３１７からの送信制御に従い、通知信号を生成する。送信部３１２は、生成した通知信号を、サーキュレータ３１４を介して第１のアンテナ部３１１から自レーン中の所定のエリアへ向けて送信する。

受信部３１３は、第１のアンテナ部３１１により受信された応答信号を受信する。受信部３１３は、第１のアンテナ部３１１により受信された応答信号を中間周波数帯の第１のＩＦ信号に変換し、制御部３１７へ出力する。また、受信部３１３は、第２のアンテナ部３１５により受信された応答信号を受信する。受信部３１３は、第２のアンテナ部３１５により受信された応答信号を中間周波数帯の第２のＩＦ信号に変換し、判定処理部３１６へ出力する。

判定処理部３１６の機能構成は図４の判定処理部１７３と同様であり、検波部、方向特定部及び誤通信判定部を備える。検波部は、受信部３１３からの第２のＩＦ信号から、必要信号を検波する。このとき検波部は、第１のアンテナ部３１１の受信周波数に応じた検波周波数で必要信号を検波する。方向特定部は、検波部からの検波結果に基づいて、電波強度を測定する。また、方向特定部は、検波部からの検波結果に基づいて、方位角方向における電波の到来方向を特定する。誤通信判定部は、到来方向情報を用いて、第２のアンテナ部３１５により受信された応答信号が自レーンからの信号か、他レーンからの信号かを判断する。また、誤通信判定部は、電波強度情報を用いて、第２のアンテナ部３１５により受信された応答信号の電波強度が予め設定した閾値を超えるか否かを判断する。誤通信判定部は、これらの判定結果を用いて、ＥＴＣ車載器２０との通信が誤りであるか否かを判定する。

制御部３１７は、送信部３１２に対して、送信制御を行う。また、制御部３１７は、受信部３１３からの第１のＩＦ信号に基づき、信号処理部１６と共に、ＥＴＣ車載器２０に対する課金処理を行う。制御部３１７は、判定処理部３１６からの誤通信通知を受信した場合、又は、隣接レーンに設置された自動料金収受システム１０の路側器３１から誤通信通知を受信した場合、ＥＴＣ車載器２０が他レーンに存在すると判断し、ＥＴＣ車載器２０との通信を終了すると共に、ＥＴＣ車載器２０に対する課金処理を中断する。

また、上記各実施形態では、電波発射源検出センサをＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｔ５５の規格に適合するＥＴＣシステムに用いる例を説明したが、これに限定される訳ではない。例えば、電波発射源検出センサは、ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｔ７５の規格に適合するＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）システムに用いても構わない。また、上記各実施形態に係る電波発射源検出センサは、有料道路の他に、例えば、駐車場等で用いられても構わない。

また、上記各実施形態では、電波発射源検出センサが有料道路等のＥＴＣシステムで用いられる場合を例に説明したが、これに限定される訳ではない。例えば、上記各実施形態に係る自動料金収受システムを遊園地等の入場ゲートとして用いる場合であっても構わない。この場合、歩行者に、ＥＴＣ車載器に相当する応答器を保持させ、電波発射源検出センサにより、路側器と応答器との間の通信が誤りであるか否かを判定するようにする。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１０，１０−１〜１０−３…自動料金収受システム
１１，１１２…ガントリ
１２，１２−１〜１２−３，３１…路側器
１３，１４，１５…車両検出器
１６…信号処理部
１７，１７−１〜１７−３…電波発射源検出センサ
１７１…アンテナ部
１７２…受信部
１７３…判定処理部
１７３１，１７３４，１７３６…検波部
１７３２，１７３７…方向特定部
１７３３，１７３５，１７３８…誤通信判定部
１７４…レドーム
１７５…放熱板
１７６−１〜１７６−ｎ…アンテナ素子
１７７−１〜１７７−ｎ…周波数コンバータ
１７８…ローカル信号生成基板
１７９…信号処理基板
３１１…第１のアンテナ部
３１２…送信部
３１３…受信部
３１４…サーキュレータ
３１５…第２のアンテナ部
３１６…判定処理部
３１７…制御部

Claims (6)

1. 第１のレーンに設置される電波発射源検出センサにおいて、
   移動体が所持する応答器からの応答信号を、前記第１のレーンに設置される第１の路側器が形成する第１の受信ビームよりビーム幅の広い第２の受信ビームにより受信するアンテナ部と、
   前記応答信号から、前記第１の路側器と対応する検波周波数により第１の必要信号を検波し、前記第１のレーンと隣接する第２のレーンに設置される第２の路側器と対応する検波周波数により第２の必要信号を検波する検波部と、
   前記検波の結果に基づいて前記第１の必要信号に係る第１の電波強度と、前記第２の必要信号に係る第２の電波強度とを測定し、前記検波の結果に基づいて前記応答信号の到来方向を特定する方向特定部と、
   前記第１の必要信号に基づいて特定される到来方向が前記第２のレーンの方向であり、かつ、前記第１の電波強度が予め設定される閾値を超える場合、又は、前記第２の必要信号に基づいて特定される到来方向が前記第１のレーンの方向であり、かつ、前記第２の電波強度が予め設定される閾値を超える場合、前記第１の路側器と前記応答器との通信は誤りであると判定し、前記通信を中断させるための誤通信通知を前記第１及び第２の路側器へ出力する誤通信判定部と
   を具備することを特徴とする電波発射源検出センサ。
2. 第１のレーンに設置される自動料金収受システムにおいて、
   移動体が所持する応答器からの応答信号を第１の受信ビームにより受信し、前記応答器と通信を行う路側器と、
   電波発射源検出センサと
   を具備し、
   前記電波発射源検出センサは、
   前記第１の受信ビームよりビーム幅の広い第２の受信ビームにより前記応答信号を受信するアンテナ部と、
   前記応答信号から、前記路側器と対応する検波周波数により第１の必要信号を検波し、前記第１のレーンと隣接する第２のレーンに設置される路側器と対応する検波周波数により第２の必要信号を検波する検波部と、
   前記検波の結果に基づいて前記第１の必要信号に係る第１の電波強度と、前記第２の必要信号に係る第２の電波強度とを測定し、前記検波の結果に基づいて前記応答信号の到来方向を特定する方向特定部と、
   前記第１の必要信号に基づいて特定される到来方向が前記第２のレーンの方向であり、かつ、前記第１の電波強度が予め設定される閾値を超える場合、又は、前記第２の必要信号に基づいて特定される到来方向が前記第１のレーンの方向であり、かつ、前記第２の電波強度が予め設定される閾値を超える場合、前記路側器と前記応答器との通信は誤りであると判定し、前記通信を中断させるための誤通信通知を前記路側器及び前記第２のレーンに設置される路側器へ出力する誤通信判定部と
   を備え、
   前記路側器は、前記誤通信通知を受けると、前記応答器との通信を中断することを特徴とする自動料金収受システム。
3. 前記電波発射源検出センサは、前記路側器と隣接して設置され、真下から前記第１のレーンの入口方向に予め設定した角度だけ傾けて前記第２の受信ビームを形成することを特徴とする請求項２記載の自動料金収受システム。
4. 前記電波発射源検出センサは、前記路側器よりも前記第１のレーンの入口方向に近い位置に設置され、前記第２の受信ビームを真下へ向けて形成することを特徴とする請求項２記載の自動料金収受システム。
5. 第１のレーンに設置される路側器において、
   移動体が所持する応答器からの応答信号を第１の受信ビームにより受信し、前記応答器と通信を行い、
   前記第１の受信ビームよりビーム幅の広い第２の受信ビームにより前記応答信号を受信するアンテナ部と、前記応答信号から、前記路側器と対応する検波周波数により第１の必要信号を検波し、前記第１のレーンと隣接する第２のレーンに設置される路側器と対応する検波周波数により第２の必要信号を検波する検波部と、前記検波の結果に基づいて前記第１の必要信号に係る第１の電波強度と、前記第２の必要信号に係る第２の電波強度とを測定し、前記検波の結果に基づいて前記応答信号の到来方向を特定する方向特定部と、前記第１の必要信号に基づいて特定される到来方向が前記第２のレーンの方向であり、かつ、前記第１の電波強度が予め設定される閾値を超える場合、又は、前記第２の必要信号に基づいて特定される到来方向が前記第１のレーンの方向であり、かつ、前記第２の電波強度が予め設定される閾値を超える場合、前記路側器と前記応答器との通信は誤りであると判定し、前記通信を中断させるための誤通信通知を前記路側器及び前記第２のレーンに設置される路側器へ出力する誤通信判定部とを備える電波発射源検出センサからの前記誤通信通知を受けると、前記応答器との通信を中断することを特徴とする路側器。
6. 第１のレーンに設置される路側器において、
   移動体が所持する応答器からの応答信号を第１の受信ビームにより受信する第１のアンテナ部と、
   前記応答信号を前記第１の受信ビームよりビーム幅の広い第２の受信ビームにより受信する第２のアンテナ部と、
   前記第２のアンテナ部で受信した応答信号から、自器と対応する検波周波数により第１の必要信号を検波し、前記第１のレーンと隣接する第２のレーンに設置される路側器と対応する検波周波数により第２の必要信号を検波する検波部と、
   前記検波の結果に基づいて前記第１の必要信号に係る第１の電波強度と、前記第２の必要信号に係る第２の電波強度とを測定し、前記検波の結果に基づいて前記第２のアンテナ部で受信した応答信号の到来方向を特定する方向特定部と、
   前記第１の必要信号に基づいて特定される到来方向が前記第２のレーンの方向であり、かつ、前記第１の電波強度が予め設定される閾値を超える場合、又は、前記第２の必要信号に基づいて特定される到来方向が前記第１のレーンの方向であり、かつ、前記第２の電波強度が予め設定される閾値を超える場合、前記路側器と前記応答器との通信は誤りであると判定し、前記通信を中断させるための誤通信通知を生成する識別判定部と、
   前記誤通信通知を受けると、前記応答器との通信を中断する制御部と
   を具備することを特徴とする路側器。

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