JPH08293050A - 車両用通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 重複する通信エリア内に複数の車載機が存在
する場合でも、応答信号の競合による混信をなくして各
車載機が確実に通信できるようにする。 【解決手段】 ３車線の高速道路の料金徴収箇所に各車
線に対応してアンテナユニット１６〜１８を設けたガン
トリが配設される。各アンテナユニット１６〜１８は、
隣接するもの同士を交互に送信するように制御し、所定
周期で信号を送信すると共に無変調の搬送電波を送信す
る。車載機３０は、信号を受信すると制御回路４２によ
り応答信号を生成して反射により信号を送信し、以後の
通信相手を固定して質問信号を待機する状態となる。車
載機３０は、パイロット信号，質問信号を受信すると、
応答信号の作成を行うと共にタイマ回路４７を起動す
る。応答信号の生成時にタイマ回路４７からタイマ割込
信号が入力されているときに、制御回路４２は応答信号
の送信を実施する。これにより、他の車載機３０の応答
信号との競合状態を回避でき、混信の発生をなくすこと
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、道路に所定の通信
エリアを設定する複数のアンテナユニットを備えた路上
機と、前記通信エリア内を通過するときに前記路上機と
通信するように車両に設けられた車載機とを備えた構成
の車両用通信装置に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】例えば、高速道路など
の有料道路における自動料金徴収の方法として、次のよ
うなものが考えられている。すなわち、自動車側に、あ
らかじめ登録された識別番号などを記憶している通信機
（車載機）を搭載し、道路の料金徴収を行うべき場所に
通信機（路上機）を設け、その路上機により設定される
通信エリア内を通過する際に、路上機と車載機との間で
通信を行って登録された識別番号の車両が通行したこと
を認識して記憶し、その記録データに基づいて別途に料
金の授受を行うようにしたものである。

【０００３】このようなものとしては、例えば、特開昭
５５−１１６１７６号公報に示された有料道路の無人化
装置があり、これは、有料道路の出入口に送受信装置を
設けると共に、車両にも送受信装置を設け、通行時に両
者の間で通信を行って料金徴収データの授受を行うよう
にして車両を停止させることなく自動的に料金徴収を行
う構成のものである。

【０００４】また、複数の車両が通行する場合に、それ
らとの間の通信の混信を防止するためのものとして、例
えば、特開平５−３１４３２５号公報に示された非接触
ＩＣカード装置がある。このものは、混信を受けること
なく１つの移動体の非接触ＩＣカードのみと交信できる
ようにするために、ＩＣカードから返送される電波を受
信し、受信信号の振幅を振幅検出回路で検出するか、受
信信号のＳＮ比をＳＮ比検出回路で検出し、検出値が一
定になるように送信系の可変増幅回路のゲインを送信電
力制御器で制御することにより、移動体が無線局に近付
くほど送信電力を低下させて交信可能領域を狭くし、１
つの移動体のみが交信可能領域に入るように構成したも
のである。

【０００５】あるいは、特開平４−３０３２８９号公報
に示された記録媒体処理装置においては、無線カードか
ら連続してデータが発生された場合に、無線カードへの
先行する書き込み処理が遅れたりあるいは完了しなくて
も、後続のデータ処理を、抜けや漏れのないように完了
できるようにした構成のものが開示されている。

【０００６】さらに、特開平４−３１５２８２号公報に
示された料金収受システムにおいては、有料道路の料金
所の通信可能領域に複数台の車両が進入しても、各利用
者が持つ非接触ＩＣカードと料金所との間の無線による
通信を先着順とすることができ、混信を防止することが
できるようにした構成のものが開示されている。

【０００７】そして、特開平６−１３１５０９号公報に
示された非接触ＩＣカードシステムにおける通信方式に
おいては、通信可能領域の異なる複数の移動体が連続し
て進入してきても、電波の干渉をなくして、進入する移
動体の順番で通信が行えるようにするため、走行車両の
車種を車種判別板により読取り、その車種用の問い合わ
せ番号を料金所のアンテナから送信する構成とし、進入
車両に搭載された非接触ＩＣカードはその車種に対応し
た問い合わせ番号を受信した場合だけ車両自身の利用者
番号を送信して本体間の通信処理を行う通信方式が開示
されている。

【０００８】ところが、上述のものはいずれのものにお
いても道路が１車線の場合について構成されたものであ
り、一般的な複数の車線を有する道路でそのまま適用す
るには困難な点があるものであった。そこで、複数の車
線を有する道路に対応して料金徴収データの授受を行う
ようにしたものとしては、例えば、特開平５−３２４９
６７号公報に開示されたものがある。

【０００９】すなわち、このものは、非接触ＩＣカード
を利用した有料道路の料金徴収システムにおいて、チェ
ックバリアでの路上機と非接触ＩＣカード間の無線通信
の信頼性を向上するために、チェックバリアの路上機に
複数のアンテナを接続し、１本の車線に対して複数のア
ンテナを進行方向に交信可能領域が互いにずれるように
配置することにより、路上機と車両の非接触ＩＣカード
との通信可能な機会を増やすようにした構成のものであ
る。

【００１０】このような構成とすることにより、高速道
路等の有料道路などで料金徴収を行う必要がある道路に
おいて、複数の車線を有する場合でも道路を１車線毎に
仕切った状態として料金徴収業務を行う必要がなく、複
数車線が存在する状態のままで自動的に料金徴収業務を
行うことができ、人員の削減を図ると共に、料金所渋滞
のような渋滞の発生を低減することができるものであ
る。

【００１１】しかしながら、上述のような従来構成のも
のでは、アンテナを配設する領域が長距離に渡るため
に、狭い設置環境でも対応できるようにする必要があ
る。そこで、同じような方式を用いながら、短い距離で
配設できる構成として以下のような構成が考えられる。

【００１２】すなわち、例えば、複数車線の道路の各車
線に対応して通信エリアを設けるように複数のアンテナ
ユニットを配設し、それら各アンテナユニットによる通
信エリアは、隣接する通信エリアと重複領域を有するよ
うに設定することで、通信の死角をなくして道路の全幅
に渡って通信エリアを設けるようにする構成である。こ
の場合、重複領域を有するアンテナユニット間の信号の
送信タイミングを異なるように設定すると共に、それら
の信号の周波数は、車載機で受信可能な範囲で異なる値
に設定することで確実に通信を実施できるようにするも
のである。

【００１３】ところが、このように構成した場合には、
次のような不具合が予想されるために、自動車側の車載
機とアンテナユニットとが確実な通信を行えない場合が
発生する虞がある。このような不具合の発生状況の一例
について、図２０および図２１を参照して説明する。

【００１４】図２０は、図中下方から上方に向けて自動
車が通行する道路に跨がるようにして配設されたガント
リ１を示している。このガントリ１には、例えば２本の
車線に対応して２個のアンテナユニット２，３が配設さ
れており、それぞれ通信エリア４，５を設定している。
通信エリア４，５は重複領域Ｄを有しており、端部を自
動車の車載機６が通過する際でもいずれかのアンテナユ
ニット２，３と通信が行えるようになっている。また、
アンテナユニット２，３は異なる周波数で異なるタイミ
ングで通信エリア４，５に対してパイロット信号あるい
は質問信号を送信すると共に、無変調の搬送電波を送信
するようになっており、これらは、図示しないアンテナ
コントローラによって制御されている。

【００１５】これに対して、通信エリア４あるいは５を
通過する自動車に搭載された車載機６は、例えばアンテ
ナユニット２からパイロット信号を受信すると、通信相
手をそのアンテナユニット２に固定して以後の通信を継
続し、その通信が終了するまでの間は他のアンテナユニ
ット３からのパイロット信号には応答しないようになっ
ている。これによって、車載機６が重複領域Ｄを通過す
る場合でもアンテナユニット２，３の両者からパイロッ
ト信号を受けて混信するといった不具合が防止され、確
実に通信を行うことができるのである。

【００１６】ところで、上述の場合に、車載機６が二輪
車のような小型車に搭載されている場合で、図２０にも
示すように、同様にして小型車に搭載された他の車載機
７とが略並列状態で同時に重複領域Ｄ内に侵入したとき
には、そのときの通信内容によっては次のような混信が
発生する場合があり、図２１の通信のタイムチャートを
参照して説明する。

【００１７】２つのアンテナユニット２，３は隣接する
位置にあってその通信エリア４，５が互いに重複する領
域Ｄを有するので、それぞれ所定周期Ｔでパイロット信
号ＰＬＴあるいは質問信号ＲＣ，ＷＣを送信している
が、両者の間では送信タイミングが半周期（Ｔ／２）だ
けずらして送信するように制御されている。

【００１８】そして、まず、２つの車載機６，７が重複
領域Ｄ内に侵入したときに、各車載機６，７は、その時
点で先に送信されているアンテナユニット２からのパイ
ロット信号ＰＬＴ１を受信するようになる。そして、車
載機６，７は、それぞれそのパイロット信号ＰＬＴ１に
対応してパイロット応答信号ＲＳＰ１，ＲＳＰ１′を生
成し、アンテナユニット２から送信される無変調の搬送
電波をアンテナで反射するときに、そのパイロット応答
信号ＲＳＰ１，ＲＳＰ１′で変調することにより送信す
るようになる。

【００１９】このときアンテナユニット２は、車載機６
のパイロット応答信号ＲＳＰ１を先に受信するので、車
載機６に対する質問信号ＲＣ１を送信するようになる。
一方、車載機７は、パイロット応答信号ＲＳＰ１′を送
信したにもかかわらず自己宛てに設定された質問信号が
送信されないので、アンテナユニット３から送信された
パイロット信号ＰＬＴ２に応答するようになる。

【００２０】そして、車載機６，７がそれぞれアンテナ
ユニット２，３と通信を続けるうちに、車載機７が質問
信号ＲＣ２に対応して内部に記憶しているデータを読出
した結果を応答信号ＲＤ２としてアンテナユニット３に
送信する際に、車載機６がアンテナユニット２に対して
送信する応答信号ＷＤ１と重なる時間Δｔが生ずる状態
が発生する。

【００２１】ところが、２つの車載機６，７から応答信
号ＷＤ１とＲＤ２とが同時に送信されると、両応答信号
は互いに干渉してしまい、アンテナユニット２，３は、
応答信号ＷＤ１とＲＤ２とを区別して受信することがで
きなくなってしまう。したがって、アンテナユニット
２，３は、混信状態となり、いずれの信号も正しく認識
することができなくなるという問題がある。

【００２２】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、重複する通信エリア内に複数の車載機
が存在する場合でも、両者と確実に通信を実行すること
ができるようにした車両用通信装置を提供することにあ
る。

【００２３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の請求項１記載の手段によれば、アンテナユニットは所
定の周期で質問信号を通信エリア内に送信しており、こ
のとき、隣接するアンテナユニット間ではその送信タイ
ミングが半周期だけずれるようにして質問信号が送信さ
れている。そして、車両が通行することにより通信エリ
ア内に車載機が侵入すると、車載機は、質問信号を受信
したアンテナユニットに対して応答信号を送信し、以
後、そのアンテナユニットとの間で通信を行うようにな
る。このとき、車載機の通信制御手段は、質問信号を受
信したときの応答信号の送信タイミングを少なくとも前
記質問信号の送信周期のうちの所定時間以上経過した時
点に設定して通信を行うようになる。

【００２４】この結果、例えば、小型車などが複数台並
列で通信エリアの重複領域に侵入してそれぞれ隣接する
アンテナユニットと通信を開始したときには、各車載機
が応答信号を生成した時点でそのまま送信すると、互い
の応答信号が干渉し合って混信が発生してしまうタイミ
ングであっても、上述のように車載機の通信制御手段に
より応答信号の送信タイミングを遅らせるので、応答信
号が競合することがなく、したがって混信の発生を極力
防止して確実に通信を行うことができるようになる。

【００２５】また、請求項２記載の手段を用いた場合に
は、通信制御手段は、質問信号を受信した時点でタイマ
の計時動作を開始させ、その質問信号に対する応答信号
はタイマの計時動作が終了して送信禁止時間が経過して
いることを条件として送信するようになる。この結果、
上述と同様に、小型車などが複数台並列で通信エリアの
重複領域に侵入してそれぞれ隣接するアンテナユニット
と通信を開始したときでも、応答信号が競合することが
なく、したがって混信の発生を極力防止して確実に通信
を行うことができるようになる。

【００２６】請求項３記載の手段では、アンテナユニッ
トは、質問信号を送信する際に、通信制御手段により、
その質問信号に対して予想される車載機の応答信号の送
信タイミングが少なくともその質問信号の送信周期のう
ちの所定時間以上経過した時点となるように調整して設
定するようになる。

【００２７】これにより、上述と同様に、小型車などが
複数台並列で通信エリアの重複領域に侵入してそれぞれ
隣接するアンテナユニットと通信を開始したときでも、
応答信号が競合することがなく、したがって混信の発生
を極力防止して確実に通信を行うことができるようにな
る。

【００２８】また、請求項４記載の手段では、アンテナ
ユニットは、質問信号を送信する際に、通信制御手段に
より、上述同様にして送信タイミングを調整する結果と
してその送信タイミングを遅らせる場合には、その質問
信号を送信するまでの間はダミー信号を送信するように
なる。

【００２９】この結果、上述と同様に、小型車などが複
数台並列で通信エリアの重複領域に侵入してそれぞれ隣
接するアンテナユニットと通信を開始したときでも、応
答信号が競合することがなく、したがって混信の発生を
極力防止して確実に通信を行うことができるようにな
る。

【００３０】そして、請求項５記載の手段では、通信エ
リアが重複するアンテナユニット間の周波数を異ならせ
ると共に、動作タイミングを一致させる条件で、アンテ
ナユニット間で同じ周波数に設定することを許容してい
るので、すべて異なる周波数を設定する場合に比べて、
通信周波数帯域内での設定すべき周波数のチャンネルを
少なくすることができ、これによって一つのチャンネル
内で単位時間当たりに送信可能な情報量を多くすること
ができるようになる。

【００３１】この場合において、同一周波数のアンテナ
ユニット間の混信を防止するために、発振周波数を精度
良く設定する必要がある。これは、同一周波数に設定し
ている場合に、その実際の発振周波数にずれが発生した
ときには、車載機の変調による応答信号の復調に悪影響
を与えるからである。したがって、発振周波数のゆれの
程度が大きい場合には同一周波数のアンテナユニットの
距離も長くなるように配置設定することで、周波数のず
れた電力を受信した場合でもその受信レベルを低くした
状態となることからその変動した周波数の悪影響を防止
することができるようになる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を高速道路の料金徴
収設備に適用した場合の第１の実施例について図１ない
し図１３を参照しながら説明する。まず、全体の外観構
成を示す図２において、高速道路（片側通行帯のみ図
示）１１は、片側に３つの車線１２，１３，１４を有す
るもので、所定の料金徴収地点には、この道路１１を跨
ぐようにして路上機としてのガントリ（gantry）１５が
配設されている。このガントリ１５には、各車線１２〜
１４に対応してアンテナユニット１６〜１８が下方に向
けて配設され、通信エリア１９〜２１を設定するように
なっている。

【００３３】通信エリア１９〜２１は、各アンテナユニ
ット１６〜１８から車両（図中例えば自動車２９で示
す）が近付いて来る方向に向けてそれぞれ設定されてい
る。この場合、アンテナユニット１６には、アンテナ素
子２２ａおよび２２ｂが設けられ、それぞれ通信可能領
域１９ａ，１９ｂを設定することにより通信エリア１９
を合成している。同様にして、アンテナユニット１７に
はアンテナ素子２３ａおよび２３ｂが設けられ、通信可
能領域２０ａ，２０ｂを設定して通信エリア２０を合成
しており、また、アンテナユニット１８にはアンテナ素
子２４ａおよび２４ｂが設けられ、通信可能領域２１
ａ，２１ｂを設定して通信エリア２１を合成している。

【００３４】アンテナユニット１６，１７，１８は、図
３に示すように（図中ではアンテナユニット１６を代表
として示すが他も同様の構成である）、ガントリ１５の
下面部に取り付けられるベース２５に制御回路部２６を
配設すると共にアンテナ素子２２ａ，２２ｂが配設さ
れ、電波が透過可能な樹脂性のカバー２７で全体を覆っ
た防水構造としている。制御回路部２６には、後述する
電気的構成が配設され、アンテナ素子２２ａ，２２ｂが
駆動制御され、送受信動作を行なわせるようになってい
る。そして、アンテナ素子２２ａ，２２ｂは、それぞれ
支持棒２８，２８により回動可能に支持されており、ア
ンテナ素子２２ａ，２２ｂの放射面の方向を調整可能に
設けられている。そして、図示はしないが、アンテナ素
子２２ａ，２２ｂは、支持棒２８と直交する方向にも周
知の構造により回動可能に支持されており、その放射面
の方向を支持棒２８の直交方向にも調整可能に設けられ
ている。

【００３５】また、アンテナ素子２２ａ，２２ｂの放射
面の角度によってそれぞれ通信可能領域１９ａ，１９ｂ
が設定され、これらを合成することにより通信エリア１
９を設定しているが、両者間には重複領域１９ｃが設け
られており、通信可能領域１９ａと１９ｂとが途切れな
いように設定されている（他のアンテナ素子２３ａ，２
３ｂ，２４ａ，２４ｂについても同様にして重複領域２
０ｃ，２１ｃが設定されている）。なお、後述するが、
アンテナ素子２２ａ，２２ｂは互いに異なる周波数のマ
イクロ波を出力して通信を行うようになっている。

【００３６】各アンテナ素子２２ａ，２２ｂ，２３ａ，
２３ｂ，２４ａ，２４ｂのそれぞれは、プリント基板の
一方の面側に８個の正方形状をなすパッチを形成し、こ
れらを伝送線路で結合して給電端子に接続するように構
成したマイクロストリップ形のアレイアンテナ素子であ
る。この場合、プリント基板は、両面を導体でプリント
した樹脂材料（両面プリント基板）を用い、その誘電率
の温度特性が使用温度領域内（例えば高温領域１２０℃
程度までの範囲）での変化が所定以下（例えば１％以
下）となる材質で例えばＢＴレジン材料やガラスエポキ
シ材料のものを使用している。８個のパッチは、対向す
る頂点部を僅かに切り落として円偏波対応の形状として
４個ずつのパッチを２列に配置し、伝送線路と共にエッ
チングにより形成している。

【００３７】なお、このように多数のパッチを使用した
アレイアンテナにおいては、一般的にはサイドローブが
発生するが、この点、本実施例におけるアンテナ素子２
２ａ，２２ｂは、伝送線路のインピーダンスを調節する
ことによりサイドローブの発生を抑制して通信不能な領
域が途中の領域に発生するのを防止するようにしてお
り、例えば、高さ方向の１ｍから２ｍ程度の間の領域つ
まり自動車２９に搭載された車載機３０が通過する高さ
の領域では略同じ領域をカバーできるように設定されて
いる。

【００３８】さて、この高速道路１１を通行する車両で
ある自動車２９，２９にはそれぞれダッシュボード近傍
に車載機３０，３０が搭載されている。これら各車載機
３０には、路上機１５のアンテナユニット１６〜１８か
らのパイロット信号および質問信号を受信するアンテナ
３１が設けられている。このアンテナ３１は、前述した
アンテナ素子２２ａに使用しているものと同様のプリン
ト基板に正方形状をなす２個のパッチを形成したマイク
ロストリップ形のアンテナである。そして、この場合に
おいては、２個のパッチはそれぞれ受信用および送信用
に設けられた単一パッチの構成としている。

【００３９】また、アンテナ３１においては、応答信号
の送信に当たっては、アンテナユニット１６側から送信
される無変調の搬送電波を応答信号で変調しながら反射
することで送信するように構成されている。つまり、車
載機３０は、通信エリア１９〜２１内でアンテナユニッ
ト１６〜１８から無変調の搬送電波を受けている状態で
これを応答信号で反射することで応答信号の送信が可能
となる構成とされているのである。

【００４０】次に、電気的構成について図１を参照して
説明する。まず、同様に構成されたアンテナユニット１
６，１７，１８の構成についてアンテナユニット１６を
代表して説明する。図１は全体構成を示すもので、アン
テナ素子２２ａ，２２ｂの各制御回路３２ａ，３２ｂに
対して、これらを統括して制御する制御部３３は、コン
トロール回路３４，電源回路３５および外部とのデータ
の授受を行うためのインターフェース回路３６を有する
構成とされている。

【００４１】各アンテナ素子２２ａ，２２ｂに対応して
設けられた制御回路３２ａ，３２ｂにおいて、変調回路
３７は、所定周波数の発振器３８から与えられる発振出
力を搬送電波としてこれをコントロール回路３４から与
えられるパイロット質問信号あるいは質問信号で変調
し、サーキュレータ３９を介してアンテナ素子２２ａに
出力するようになっている。

【００４２】また、復調等の信号処理を行う受信回路４
０は、混合器４１に接続されており、混合器４１には発
振器３８から発振出力が与えられると共に、サーキュレ
ータ３９を介してアンテナ素子２２ａから応答信号に応
じた電波信号が与えられるようになっている。搬送電波
と応答信号に応じた電波信号とは混合器４１にて合成さ
れた後、受信回路４０に与えられる。受信回路４０は、
与えられた合成信号を復調して応答信号を得ると共に、
コントロール回路３４に出力するようになっている。

【００４３】そして、上述の各アンテナ素子２２ａ〜２
４ｂに対応して設けられた発振器３８のそれぞれは、図
４に示すように、所定周波数領域として割り当てられた
例えば２．４５ＧＨｚ帯の準マイクロ波を搬送電波とし
て出力するために、その周波数帯域のうちの狭い周波数
領域の異なる周波数ｆ１〜ｆ６をそれぞれに割り当てて
出力させるように構成されている。また、後述するが、
車載機３０においては、それらの各発振器３８のすべて
の発振周波数ｆ１〜ｆ６に対応する信号を受信可能に設
定されている。

【００４４】以上のように構成された各アンテナユニッ
ト１６〜１８は、インターフェイス回路３６を介して接
続されている図示しない制御装置により各アンテナ素子
２２ａ〜２４ｂに対応して駆動するタイミング信号が与
えられるようになっている。この場合、隣接するアンテ
ナユニット１６と１７との間、およびアンテナユニット
１７と１８との間では、通信エリア１９〜２１へのパイ
ロット質問信号や質問信号の出力タイミングが繰り返し
周期（例えば１０ｍｓ）に対して半周期だけずれるよう
に設定されている。これによって、これらの通信エリア
１９〜２１を通過する自動車の車載機３０が、例えば通
信エリア１９と２０とが重複している領域を通過する場
合でも、２つのアンテナユニット１６，１７から同時に
パイロット信号を受信することがないように設定されて
いるのである。

【００４５】さて、車載機３０において、通信制御手段
としての制御回路４２は、ＣＰＵ，ＲＯＭおよびＲＡＭ
等を含んで構成されるもので、予め記憶されたプログラ
ムに従ってパイロット信号あるいは質問信号を受けると
これに応じて識別コード等の各種データを応答信号とし
て出力するように構成されている。この制御回路４２
は、送信回路４３を介してアンテナ３１に接続されると
共に、受信回路４４を介してアンテナ３１に接続されて
いる。

【００４６】なお、送信回路４３は応答信号に応じた変
調処理を行なってアンテナ３１が受ける無変調の搬送電
波を変調して送信させ、受信回路４４はアンテナ３１に
より受信した電波を復調して質問信号として制御回路４
２に与えるようになっており、半二重構造とされてい
る。また、制御回路４２には書込みおよび読出し可能な
不揮発性メモリとしてのデータメモリ４５が接続されて
いる。バッテリ４６は、車載機３０内の各回路に給電す
るようになっている。また、通信制御手段としてのタイ
マ回路４７は、いわゆるワンショットタイマ回路で構成
されるもので、スタートトリガが与えられると後述する
送信禁止時間ΔＴをカウントした後にタイマ割り込み信
号を発生し、制御回路４２に出力するようになってい
る。

【００４７】なお、図示はしていないが、制御回路４２
には起動回路が付設されており、外部から信号を受信す
ると、装置全体を起動させて「スリープ状態」から「ウ
ェイクアップ状態」にして通信動作を行なわせ、通信が
終了すると再び装置全体を停止させて「スリープ状態」
に戻るように制御し、外部からの信号を受信するのを待
機する状態となるように構成されている。そして、この
構成により、通信を行わない状態でのバッテリ４６の消
耗を低減するようになっている。

【００４８】次に本実施例の作用について図５ないし図
１４を参照して説明する。まず、通常の場合において
は、自動車が各車線１２〜１４を１台ずつ別れて走行す
る状態が想定されるので、この場合には、従来と同様に
していずれかのアンテナユニット１６〜１８は、通信エ
リア１９〜２１内を通過する自動車の車載機３０とそれ
ぞれ通信処理を行って料金徴収データの授受を確実に実
行することができる。なお、このとき、車載機３０の制
御回路４２は、起動回路により「ウェイクアップ状態」
とされて起動状態になると、図６に示すプログラムのフ
ローチャートを実行して通信処理を行うようになってい
る。

【００４９】すなわち、通常の通信動作においては、通
信エリア１９〜２１のいずれかに侵入してパイロット信
号ＰＬＴを受信すると、車載機３０は次のように動作す
る。まず、制御回路４２は、起動状態となってプログラ
ムをスタートすると、受信割込みが発生しているか否か
を判断する（ステップＳ１）。この受信割り込みは、パ
イロット信号ＰＬＴを受信し、制御回路４２が起動状態
となった時に発生するものとする。ここで、「ＮＯ」の
場合には受信割込みが発生してこれが終了するまでこの
ステップで待機するようになる。

【００５０】そして、制御回路４２は、パイロット信号
ＰＬＴを受信していることから、図７に示す受信割込み
プログラムを実行するようになる。まず、制御回路４２
は、受信したパイロット信号ＰＬＴのデータをチェック
して異常データがないか否かを判定し（ステップＴ
１）、異常がある場合には正しいパイロット信号が受信
されていないことから「ＮＯ」と判断してプログラムを
終了してリターンし、異常がない場合には「ＹＥＳ」と
判断してステップＴ２に移行する。

【００５１】続いて、制御回路４２は、受信信号に含ま
れている内容からその応答の待ち時間Ｔwaitを決定し
（ステップＴ２）、割込み用のタイマ回路４７に応答待
ち時間Ｔwaitを設定してスタートトリガを与えてスター
トさせ（ステップＴ３）、この後割込み後処理を実行し
て（ステップＴ４）メインプログラムにリターンするよ
うになる。これにより、タイマ回路４７は送信禁止時間
であるタイマ時間を計時するようになる。そして、タイ
マ回路４７は設定されたタイマ時間が経過すると、制御
回路４２に対してタイマ割込み信号を与えるようにな
る。

【００５２】この場合、タイマ回路４７は、送信禁止時
間であるタイマ時間として例えば４ｍｓが設定されてお
り、したがって、外部からの信号を受信した時点から４
ｍｓが経過するまでの間は、応答信号の送信は待機され
る状態となる。

【００５３】さて、制御回路４２は、メインプログラム
に戻ると、受信信号の内容を解析すると共にその内容を
実行し（ステップＳ２）、続いて処理内容に基づいて応
答信号を生成する（ステップＳ３）。なお、この段階で
は、まだ応答信号を生成しただけで送信するタイミング
を待つ待機状態となる。そして、制御回路４２は、タイ
マ回路４７からの割込み信号によるタイマ割込みを許可
する状態となり（ステップＳ４）、以後、ステップＳ５
にて、タイマ割込みがかかって応答信号を送信するのを
待機する状態となる。

【００５４】ステップＳ５において、制御回路４２は、
既にタイマ回路４７から割込み信号が入力されている場
合、あるいはステップＳ５を繰り返すうちに割込み信号
が入力された場合には、ここで図８に示すタイマ割込み
プログラムを実行するようになる。すなわち、制御回路
４２は、応答信号を送信開始し（ステップＰ１）、続い
て割込み後処理を実行して（ステップＰ２）メインルー
チンにリターンするのである。そして、これによって応
答信号の送信を終了すると、制御回路４２は、メインプ
ログラムのステップＳ５において「ＹＥＳ」と判断して
再びステップＳ１に戻るようになる。

【００５５】さて、車載機３０の制御回路４２は、外部
から信号を受信する毎に上述のようにして応答信号を生
成して送信するが、通常状態においては、アンテナユニ
ット１６〜１８からパイロット信号ＰＬＴを受信する
と、上述の過程を繰り返し実行しながら、次のような通
信処理を行うようになる。

【００５６】すなわち、制御回路４２は、例えばアンテ
ナユニット１６からのパイロット信号ＰＬＴ１を受信す
ると、以後の通信相手をアンテナユニット１６に固定し
て、他のアンテナユニット１７，１８から送信されるパ
イロット信号ＰＬＴ２，ＰＬＴ３を受信しても受け付け
ない状態とするようになる。そして、この状態で、制御
回路４２は、そのパイロット信号ＰＬＴ１に対してパイ
ロット応答信号ＲＳＰ１を作成し、アンテナユニット１
６から続けて送信されている無変調の搬送電波を作成し
たパイロット応答信号ＲＳＰ１で変調して反射すること
により送信するようになる。この場合、パイロット応答
信号ＲＳＰ１は、各車載機３０に固有なコードとして登
録されている識別コードを含んだ信号としている。

【００５７】この後、アンテナユニット１６は、パイロ
ット信号ＰＬＴ１の次に質問信号として車載機情報送信
要求信号ＲＣ１を送信するようになる。この車載機情報
送信要求信号ＲＣ１には、場所を示すコード，ガントリ
のコード番号および相手の車載機３０対応して登録され
ている識別コードが含められており、車載機３０のみが
受信動作の後に通信処理を実行するようになっている。

【００５８】車載機３０は、車載機情報送信要求信号Ｒ
Ｃ１を受信すると、これに応じて残高金額データなどの
データを読出してカードリード信号ＲＤ１を生成し、ア
ンテナユニット１６に対して上述同様にして送信するよ
うになる。次にアンテナユニット１６は、質問信号とし
てリード信号ＲＤ１を受信すると、料金徴収データ処理
のための所定のデータを書込み信号ＷＤ１として車載機
３０に送信するようになる。この場合、書込み信号ＷＤ
１には、料金徴収命令コード，料金データ，場所コード
番号，ガントリのコード番号，車載機３０の識別コード
および動作時刻データなどが含まれている。なお、車載
機３０からの応答信号ＲＳＰ１が異常であった場合に
は、アンテナユニット１６は、所定の異常処理ルーチン
を実行して処置をするようになっている。

【００５９】そして、車載機３０は、書込み信号ＷＤ１
を受信すると、その内容を読みとって所定の書込み処理
を行い、この後、場所のコード信号，ガントリのコード
番号および車載機３０の識別コードを含んだ書込み終了
信号ＥＮＤ１を前述同様にして送信する。アンテナユニ
ット１６は、書込み処理の終了信号ＥＮＤ１を受信する
と、受信したことを知らせるための終了確認信号ＡＣＫ
１を車載機３０に送信するようになり、車載機３０はこ
の終了確認信号ＡＣＫ１を受けると、通信が終了したと
して起動回路が停止して再び「スリープ状態」に移行し
て通信開始前の状態に戻るようになる。

【００６０】なお、車載機３０は、同じ路上機１５の通
信エリア１９〜２１内で再びパイロット質問信号ＰＬＴ
を受信しても、既に通信処理を実施している場合には、
内部に記憶されている通信結果のデータから判定してこ
れを無視するようになっており、これによって他の車載
機による通信を妨げないようになっている。また、この
ことは、同一の通信エリア１９あるいは同一のガントリ
１５の通信エリア内での重複通信を防止して料金の二重
徴収の弊害もなくす構成としても機能しているものであ
る。

【００６１】また、実際の料金徴収処理においては、車
載機３０には、図示しないＩＣカードを装着した状態で
使用するようになっており、通信エリア１６を通過した
後に、前述した書込み信号ＷＤ１によって指定された種
々の書込みデータに基づいて、料金残高からいま通信し
て送信された料金データを差し引いた額に対応するデー
タをＩＣカードインターフェイスを介してＩＣカードに
書き込む処理を行うようになっている。

【００６２】さて、次に、従来例の項で説明したような
通信不能状態の発生が予想される状況を例にとって、そ
の場合でも確実に通信処理が行われることを説明する。
すなわち、二輪車などの小型車両が並列状態で走行して
きてそれらが搭載している車載機３０ａ，３０ｂが略同
時に重複領域Ｄに侵入して通過する場合で、例えば、車
載機３０ａがアンテナユニット１６のパイロット信号Ｐ
ＬＴ１を受信し、車載機３０ｂがアンテナユニット１７
のパイロット信号ＰＬＴ２を受信して通信を開始した場
合について述べる。

【００６３】車載機３０ａ，３０ｂとアンテナユニット
１６，１７との通信においては、次のような時間が設定
されている。まず、通信の周期Ｔは、例えば１０ｍｓに
設定されており、アンテナユニット１６と１７との間で
は半周期つまり５ｍｓだけずれたタイミングに設定され
ている。そして、パイロット信号ＰＬＴや質問信号ＲＣ
などの質問信号割当時間ＴＱは周期の初めから最大で５
ｍｓまでの時間に設定され、これを受信した車載機３０
ａ，３０ｂによる応答信号の送信タイミングである応答
信号割当時間ＴＡは４ｍｓ〜９ｍｓまでの５ｍｓの時間
が設定されている。また、アンテナユニット１６，１７
における受信した応答信号の処理時間ＴＣとして、９ｍ
ｓの時点から１０ｍｓつまり周期１０ｍｓの最後の１ｍ
ｓの時間が割当られている。

【００６４】上述の設定された期間のうち、応答信号割
当時間ＴＡは車載機３０ａ，３０ｂ側で設定するもの
で、前述したタイマ回路４７によりパイロット信号や質
問信号を受信したときにタイマ回路４７にスタートトリ
ガを出力してタイマ動作を介しさせ、その後応答待ち時
間Ｔwaitが経過した時点でタイマ割込信号が与えられる
と応答信号の送信を行うのである。

【００６５】すなわち、上述したような重複領域Ｄ内で
二つの車載機３０ａ，３０ｂがそれぞれアンテナユニッ
ト１６，１７と通信を実行する状態では、両者の応答信
号が重複する送信タイミングが発生することがある。と
ころが、このような応答信号の重複状態が重複領域Ｄ内
で発生すると、両方の応答信号をアンテナユニット１
６，１７が共に受信することになって混信状態となる。
そこで、本実施例においては、タイマ回路４７により応
答待ち時間Ｔwaitを設定することによりこのような事態
を回避しているのである。

【００６６】これは、例えば、図１０に示す場合には、
質問信号が３ｍｓでその質問信号の処理時間ＴＳが１ｍ
ｓかかるとすると、そのときの応答信号の送信タイミン
グは最短でも４ｍｓ以降９ｍｓまでとなる。また、図１
１に示す場合には、質問信号が５ｍｓでその処理時間Ｔ
Ｓが２ｍｓかかるとすると、そのときの応答信号の送信
タイミングは７ｍｓ以降９ｍｓまでとなる。

【００６７】ところが、質問信号が２ｍｓでその処理時
間ＴＳが１ｍｓかかるとすると、そのときの応答信号の
送信タイミングは３ｍｓ以降となるが、この場合には、
図１２に示すように、タイマ回路４７による応答待ち時
間Ｔwaitである４ｍｓが経過するまで応答信号の送信が
待機されるようになる。この結果、図１３に示すような
信号の授受が行われる場合に、二つの車載機３０ａ，３
０ｂのそれぞれからの応答信号が重複する時間がなくな
り、質問信号の送信時間，質問信号処理時間，応答信号
送信時間のそれぞれが場合によって異なるさまざまな条
件に対応して、各車載機３０ａ，３０ｂがそれぞれアン
テナユニット１６，１７との間の通信が混信を起こすこ
となく実行されるようになる。

【００６８】このような本実施例によれば、自動車に搭
載する車載機３０に応答信号の送信タイミングを所定時
間が経過した以降となるように制御するためのタイマ回
路４７を設け、制御回路４２はタイマ回路４７からのタ
イマ割込信号を受けてから応答信号を送信する構成とし
たので、二輪車などの小型車両が複数台並行状態で走行
してそれらに搭載された車載機３０ａ，３０ｂが重複領
域Ｄを通過する場合に、両者がそれぞれ異なるアンテナ
ユニット１６，１７と通信を行う場合でも、応答信号の
重複送信状態を回避して混信の発生を極力防止できるの
で、確実に通信処理を行って料金徴収業務を遂行するこ
とができるようになる。

【００６９】図１４は本発明の第２の実施例を示すもの
で、以下、第１の実施例と異なる部分について説明す
る。すなわち、第２の実施例においては、車載機３０側
にタイマ回路４２をもうけない構成とする代わりに、ア
ンテナユニット１６〜１８側に同様の機能を持たせるも
ので、アンテナユニット１６〜１８側から送信するパイ
ロット信号あるいは質問信号に対して車載機３０側が４
ｍｓよりも早いタイミングでその応答信号が送信される
ことが予想される場合には、通信制御手段としてのコン
トロール回路３４において、そのときのパイロット信号
あるいは質問信号に通信に直接関係ないダミー信号をプ
リアンブル部として付加した状態で送信することによ
り、図１４に示すように、車載機３０からの応答信号の
送信タイミングが４ｍｓ以降のタイミングとなるように
調整する構成である。

【００７０】このような第２の実施例によれば、多数の
車載機３０に対する混信対策を行わなくとも、アンテナ
ユニット１６〜１８側のコントロール回路３４において
パイロット信号や質問信号に必要に応じてプリアンブル
部を付加する機能を設けることにより、第１の実施例と
同様の状況が発生した場合でも混信の発生を防止するこ
とができるようになる。

【００７１】図１５は本発明の第３の実施例を示すもの
で、第２の実施例と異なるところは、アンテナユニット
１６〜１８のコントロール回路３４において、パイロッ
ト信号や質問信号にプリアンブル部を付加することに代
えて、付加するプリアンブル部の時間に相当する遅延時
間Ｔｄを設定して送信を遅延させて実施する構成とした
ところである。したがって、このような第３の実施例に
おいても第２の実施例と略同様の作用効果を得ることが
できる。

【００７２】図１６ないし図１８は本発明の第４の実施
例を示すもので、以下、第１の実施例と異なる部分につ
いて説明する。なお、この実施例においては、上述した
各実施例におけるように、アンテナユニット１６，１
７，１８で用いるアンテナ素子２２ａ，２２ｂの使用周
波数をすべて異なる周波数に設定することができない事
情がある場合に対応したものである。

【００７３】すなわち、前述した各実施例においては、
実際の通信事情における通信周波数帯域という制約につ
いては言及していないが、現実には、周波数帯域の割り
当て範囲が決められており、その範囲内において必要と
する情報を送受信する必要がある。ところが、一般に
は、ある周波数の搬送波に乗せる情報量を多くしようと
すると、その変調幅が広くなり、隣接する搬送波の周波
数との間の幅が狭くなる事情がある。

【００７４】具体的には、例えば、上下線各３車線で６
車線の高速道路における料金徴収所に設置する場合で
は、各車線に対応してアンテナユニットを設けることに
すると、それぞれのアンテナユニットに２個ずつのアン
テナ素子を設ける構成では合計１２チャンネルの発振周
波数を設定する必要がある。ところが、通信に使用可能
な周波数帯域は一定の範囲に制限されているから、その
制約の範囲内で各チャンネル毎に設定可能な時間当たり
の情報量つまり通信ボーレートも制約を受けることにな
る。

【００７５】これは、１チャンネル当たりの帯域幅が制
限されることに因るもので、逆に、チャンネル数を少な
くすることで１チャンネルあたりの帯域幅を広げること
ができ、この結果、通信ボーレートを上げることができ
る。例えば、１２チャンネルの周波数を設定したとき
に、各チャンネル毎の通信ボーレートが１００ｂｐｓで
あるとすると、この通信周波数帯域内で２チャンネルの
周波数に設定すれば、各チャンネル毎の通信ボーレート
を概略的には６００ｂｐｓ程度まで高くすることができ
ることになるのである。

【００７６】したがって、前述した各実施例におけるよ
うな構成としながら、複数のアンテナユニットの各アン
テナ素子間で同じ周波数を使用するアンテナ素子を用い
ることができれば、通信ボーレートを高く設定すること
ができるようになり、この問題は解決することになる。

【００７７】そこで、前述した第１の実施例の構成につ
いて考えて見ると、例えば、各アンテナユニット１６〜
１８毎に設定された通信エリアについて確認すべき点が
ある。すなわち、本発明における構成では、通信エリア
が重複する状態にある隣接するアンテナ間では送信タイ
ミングを半周期ずらしているので、ひとつおいたアンテ
ナユニットとは同時に送受信を行うことになる。つま
り、隣接するアンテナユニット間で設定した混信防止の
ための構成がひとつおいたアンテナユニット間では同期
した状態で通信を行う設定となっているのである。

【００７８】そこで、このような設定状態における通信
について考えて見ると、ひとつおいたアンテナユニット
間では通信可能なエリアとしては重複していないが、実
際には、車載機により応答信号を送受信可能とするため
には、アンテナユニット側から出力する通信信号および
これに続く無変調の搬送波の送信は車載機側から受信す
る信号に比べて非常に大きなものとなっている。

【００７９】ところが、これによって、隣接するアンテ
ナユニットのみならず、かなり離れた位置にあるアンテ
ナユニット間でも送信信号や無変調の搬送波を受けてし
まうことになる。このとき、第１の実施例における構成
では、全てのアンテナ素子において異なる周波数で設定
されているため、フィルタリングを行うことで他の周波
数成分をカットして信号を復調することができるのであ
る。

【００８０】さて、このような構成において、複数のア
ンテナユニットの設定周波数を順次交互に周波数ｆ１，
ｆ２となるように設定した本実施例の構成について考え
てみる。図１６に示すように、簡単のために５個のアン
テナユニット５１〜５５を設けた場合を例にとり、それ
ぞれ１個ずつのアンテナ素子が配置されている構成を考
える。この場合において、アンテナユニット５１〜５５
はそれぞれ通信エリア５１ａ〜５５ａに存在する車載機
と通信可能に設定されており、アンテナユニット５１，
５３，５５の設定周波数はｆ１であり、アンテナユニッ
ト５２，５４の設定周波数はｆ２に設定されている。ま
た、これらアンテナユニット５１〜５５の各発振周波数
ｆ１，ｆ２はＰＬＬ回路等によって高い精度で周波数が
安定するように構成されている。

【００８１】そして、アンテナユニット５１，５３，５
５はそれぞれ送信周期Ｔで同時に送信動作を開始するよ
うに設定され、アンテナユニット５２，５４は同じく送
信周期Ｔでアンテナユニット５１，５３，５５に対して
半周期２／Ｔだけ遅れたタイミングで送信動作を開始す
るように設定されている。これにより、同一周波数のア
ンテナユニット同士は同期した状態で送信および受信が
行われるようになっている。

【００８２】上述の場合に、図１６に示すように、アン
テナユニット５１〜５５により送信動作を行うと、車載
機３０ａ，３０ｂは、通信エリア５１ａ〜５５ａのいず
れかに存在するときには、パイロット信号ＰＬＴを受け
るとこれに応じて応答信号を作成して所定タイミングで
送信する。このとき、応答信号の送信は、アンテナユニ
ット５１〜５５から出力されている無変調の搬送波を変
調しながら反射することにより送信し、アンテナユニッ
ト５１〜５５はこの変調信号を受信復調するようになっ
ている。

【００８３】この場合において、アンテナユニット５１
〜５５のそれぞれによる送受信動作は、同一周波数のア
ンテナユニット間で同期をとった状態で行われているの
で、送信動作と受信動作は必ず同一タイミングで制御さ
れる。つまり、パイロット信号などの送信信号を出力す
るタイミングでは無変調の搬送波が出力されることはな
く、逆に無変調の搬送波が出力されているタイミングで
は送信信号が出力されることはない。

【００８４】上述の動作において、例えばアンテナユニ
ット５３は、図１７に示すように、受信動作を行う際に
は通信エリア５３ａ内に存在する車載機３０ｂからの変
調された応答信号と共に、同一周波数ｆ１を使用してい
るアンテナユニット５１や５５からも無変調の搬送波を
受信することになる。これら周波数ｆ１の無変調の搬送
波は、本来自己が出力している無変調の搬送波と同一周
波数ｆ１に設定されていることから、これに同一周波数
の信号が重畳されてもアンテナユニット５３において受
信している車載機３０ｂからの信号成分との分離が可能
であり、悪影響を受けることなく復調動作を行うことが
できるようになる。

【００８５】なお、上述のように信号成分との分離がで
きることは、各アンテナユニット５１〜５５の発振周波
数が正確に設定されていることが条件であり、例えば、
発振周波数にずれがある場合には、搬送波に重畳されて
送られる応答信号の信号成分が周波数のずれた搬送波を
同時に受信することから埋没してしまい、復調動作が阻
害されることになる。つまり、発振周波数が厳密に設定
されていることがこのような構成を採用できることの条
件となっているのであり、その点で、本実施例において
は、ＰＬＬ回路等を用いて発振周波数を安定に設定でき
る構成を採用しているのである。これによって、各アン
テナユニット５１〜５５における通信ボーレートを高く
設定できるようになり、単位時間当たりの情報量の増大
を図ることができるようになる。

【００８６】図１８および図１９は本発明の第５の実施
例を説明するもので、第４の実施例と異なるところは、
アンテナユニット５６〜６０間で同一の周波数に設定さ
れるものがあり、その場合に、設定される周波数は３以
上で例えばｆ１，ｆ２，ｆ３，ｆ４の周波数を設定する
構成としたところである。

【００８７】このような構成を採用する事情は、第４の
実施例の場合のように発振周波数が厳密に設定できない
場合で、多少の周波数ずれが発生してしまう条件の場合
である。基本的には第４の実施例の原理に基づいて同一
周波数となるアンテナユニットを設定することができる
が、この場合には、第４の実施例の構成において同一周
波数としたアンテナユニット同士に僅かな周波数ずれが
あると、これが重畳されたときに応答信号に重なって復
調に悪影響を与えるのである。

【００８８】そこで、図１８に示すように、同一周波数
ｆ１を設定するアンテナユニット５６，６０をできるだ
け離間させて配置することで、その間に設定周波数の異
なる複数のアンテナユニット５７，５８，５９（それぞ
れ周波数ｆ２，ｆ３，ｆ４）を配置している。これによ
り、同一周波数のアンテナユニット５６，６０は、互い
に相手のアンテナユニット６０，５６から受信する無変
調の信号のレベルそのものが減衰して低くなるので（図
１９参照）、相対的に応答信号のレベルよりも下がるこ
とになり、同一周波数ｆ１の範囲に含まれるレベルとし
ては応答信号に悪影響を与えるレベルよりも低くなるの
で、実質的に許容されるレベルと見なすことができるよ
うになるのである。

【００８９】したがって、このような第５の実施例によ
れば、発振周波数の厳密な設定が困難となる場合でも、
ある程度の範囲で同一の周波数を設定することができる
ようになり、これによって、チャンネル当たりの通信量
の増大を図ることができるようになり、干渉による混信
を防止しながら全体としての通信レートを高く設定する
ことができる。

【００９０】本発明は、上記実施例にのみ限定されるも
のではなく、次のように変形また拡張できる。タイマ回
路４７に代えて、制御回路４２によりソフト的にプログ
ラムでタイマ機能を持たせる構成としても良い。なお、
この場合には、タイマ機能を実行する際にＣＰＵは他の
処理を実行できなくなるので、質問信号に対する処理時
間等を考慮してタイマ時間をカウントする構成にする必
要がある。

【００９１】パイロット信号や質問信号にダミー信号と
してのプリアンブル部を付加する場合に、通信内容とま
ったく無関係な時間調整用のダミー信号を付加しても良
いし、通信に必要な他のデータをダミー信号として付加
する構成としても良い。

【００９２】高速道路以外にも、有料駐車場の料金徴収
業務にも適用できる。この場合には、複数の車線から同
時に車両が進入できるように構成することができ、出入
口でその都度停車して料金徴収の手続きを行う必要がな
くなって迅速な出入りを可能にすると共に人員削減を図
れる。

【００９３】また、料金徴収業務以外に、車両の通行状
態の調査等のデータの授受などの各種のデータの授受に
適用することができる。例えば、交通量を調査して道路
情報を作成することに使用したり、都市交通計画等への
応用を図ることもできる。

【００９４】車線は３つに限らず、２つでも良いし、４
以上でも良い。車載機は、パイロット質問信号を受信し
てウェイクアップする構成に限らず、常時動作している
ものを用いても良い。アンテナ素子はパッチ以外のもの
を使用するものでも良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す電気的構成図

【図２】全体構成の外観斜視図

【図３】路上機部分の縦断側面図

【図４】各アンテナ素子の割当周波数と車載機の受信周
波数特性を示す図

【図５】複数の車載機が重複領域を通過する場合の配置
説明図

【図６】車載機の受信時の制御動作を示すメインプログ
ラムのフローチャート

【図７】車載機の受信割込みプログラムフローチャート

【図８】車載機のタイマ割込みプログラムのフローチャ
ート

【図９】送信周期内での各種割当時間を示すタイムチャ
ート

【図１０】送信周期内での質問信号および応答信号の送
信タイミングを示すタイムチャート（その１）

【図１１】送信周期内での質問信号および応答信号の送
信タイミングを示すタイムチャート（その２）

【図１２】送信タイミングの調整を行った後の送信周期
内での質問信号および応答信号の送信タイミングを示す
タイムチャート

【図１３】アンテナユニットと車載機との間の通信状態
を示すタイムチャート

【図１４】本発明の第２の実施例を示す図１２相当図

【図１５】本発明の第３の実施例を示す図１２相当図

【図１６】本発明の第４の実施例を示すアンテナユニッ
トの配置説明図（送信時）

【図１７】図１６相当図（受信時）

【図１８】本発明の第５の実施例を示す図１６相当図

【図１９】図１７相当図

【図２０】従来例の不具合を説明するための図５相当図

【図２１】図１３相当図

【符号の説明】

１１は高速道路、１２，１３，１４は車線、１５はガン
トリ（路上機）、１６〜１８はアンテナユニット、１９
〜２１は通信エリア、１９ｃは重複領域、２２ａ，２２
ｂ，２３ａ，２３ｂ，２４ａ，２４ｂはアンテナ素子、
２５はベース、２６は制御回路部、２７はカバー、２８
は支持棒、２９は自動車（車両）、３０は車載機、３１
はアンテナ、３２ａ，３２ｂは制御回路、３３は制御
部、３４はコントロール回路、３５は電源回路、３６は
インターフェイス回路、３７は変調回路、３８は発振
器、３９はサーキュレータ、４０は受信回路、４１は混
合器、４２は制御回路（通信制御手段）、４３は送信回
路、４４は受信回路、４５はデータメモリ、４６はバッ
テリ、４７はタイマ回路（タイマ）である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の通信エリアのそれぞれに対応して
   設けられ、所定周期で質問信号を送信して前記通信エリ
   アからの応答信号を受信することにより通信を行う複数
   のアンテナユニットと、 これら複数のアンテナユニットのうちの少なくとも隣接
   する通信エリアと重複する領域を有するもの同士の前記
   質問信号の送信タイミングを前記質問信号の送信周期に
   対して半周期ずらしたタイミングに設定すると共に、前
   記受信信号に基づいて前記通信エリアを通過する車両を
   識別するようにした車載機と、 車両に搭載され、前記質問信号を受信するとこれに対し
   て応答信号を送信し、この後、同じアンテナユニットか
   らの質問信号を受信すると質問応答信号を送信して通信
   を行うようにした車載機と、 この車載機に設けられ、前記質問信号を受信したときの
   応答信号の送信タイミングを少なくとも前記質問信号の
   送信周期のうちの所定時間以上経過した時点に設定する
   通信制御手段とを備えたことを特徴とする車両用通信装
   置。
2. 【請求項２】 前記通信制御手段は、前記質問信号の受
   信と同時に動作し送信禁止時間を計時するタイマを備
   え、このタイマによる計時動作が終了していることを条
   件として前記応答信号を送信するように構成されている
   ことを特徴とする請求項１記載の車両用通信装置。
3. 【請求項３】 複数の通信エリアのそれぞれに対応して
   設けられ、所定周期で質問信号を送信して前記通信エリ
   アからの応答信号を受信することにより通信を行う複数
   のアンテナユニットと、 これら複数のアンテナユニットのうちの少なくとも隣接
   する通信エリアと重複する領域を有するもの同士の前記
   質問信号の送信タイミングを前記質問信号の送信周期に
   対して半周期ずらしたタイミングに設定すると共に、前
   記受信信号に基づいて前記通信エリアを通過する車両を
   識別するようにした車載機と、 車両に搭載され、前記質問信号を受信するとこれに対す
   る応答信号を送信し、この後、同じアンテナユニットか
   らの質問信号を受信すると質問応答信号を送信すること
   で通信を行うようにした車載機と、 前記アンテナユニットに設けられ、前記質問信号を送信
   するときにその質問信号に対して予想される前記応答信
   号の送信タイミングが少なくともその質問信号の送信周
   期のうちの所定時間以上経過した時点となるように調整
   して設定する通信制御手段とを備えたことを特徴とする
   車両用通信装置。
4. 【請求項４】 前記通信制御手段は、前記質問信号を送
   信する際にその送信タイミングを遅らせる場合には、そ
   の質問信号を送信するまでの間はダミー信号を送信する
   ように構成されていることを特徴とする請求項３記載の
   車両用通信装置。
5. 【請求項５】 前記複数のアンテナユニットの通信周波
   数は、前記車載機に対する通信エリアが重複するアンテ
   ナユニット同士が異なることを条件として、アンテナユ
   ニットの個数よりも少ない種類の個数に設定され且つ同
   一周波数に設定されるアンテナユニットは同じタイミン
   グで動作されるように構成したことを特徴とする請求項
   １ないし４のいずれかに記載の車両用通信装置。