JPH0886864A - 移動体通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 同一の通信エリアに複数の移動体が存在する
場合でも、通信を行った移動体を確実に特定可能にする
こと。 【解決手段】 車両に搭載される応答ユニット６は、パ
イロット信号を受信したときにアンテナユニット２との
間で電波信号によるデータ通信を行う。アンテナユニッ
ト２は、道路上に設定された通信エリアに向けてパイロ
ット信号の送信動作を行うと共に、上記データ通信に応
じて応答ユニット６に設けられたＩＣカード６ｂの記憶
残高金額情報を書き替える。方位検出回路１４は、方位
誤差判定用アンテナ４が電波信号を受信したときに、そ
の電波信号に対する当該アンテナ４の方位指向誤差をモ
ノパルス方式により検出する。処理回路１５は、方位検
出回路１４の出力に基づいて応答ユニット６からの信号
成分のみを抽出し、その抽出信号に基づいて応答ユニッ
ト６の位置を特定可能な位置信号を発生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動体が予め設定
された通信エリアにあるときに、当該移動体に設けられ
た応答ユニットと上記通信エリアに対応して設けられた
アンテナユニットとの間でデータの授受を行うようにし
た移動体通信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の移動体通信装置としては、例え
ば特開平６−１３９３３号公報に記載されたものが知ら
れているが、このような通信装置を、例えば有料道路に
おける通行料金の自動徴収システムに導入した場合に
は、走行状態の車両との間でデータ授受を行うことによ
り通行料金の徴収が可能であるから、従前の通行料金徴
収システムのような料金ゲートを不要にできて、料金ゲ
ートの存在に起因した車両渋滞を来たす虞がなくなると
共に、料金徴収業務のための人員を削減できるなどの利
点がある。

【０００３】上記のような通行料金自動徴収システムを
実現するに際して、例えばプリペイドカード方式を採用
する場合には、車両側に、呼出信号を受信したときに応
答信号を含む電波信号の送信動作を行う応答ユニットを
搭載し、この応答ユニットによってプリペイドカードに
記録された残高金額情報を書き替え可能に構成する。ま
た、有料道路の走行車線ごとに設定された通信エリアに
向けて前記呼出信号の送信動作を行うアンテナユニット
を設け、このアンテナユニットに対して、前記応答ユニ
ットからの応答信号を受信したときに当該応答ユニット
との間でデータの授受を行って、前記プリペイドカード
の残高金額情報を料金分だけ減少させる機能を付与する
ことになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように構成した場合には、例えば、１走行車線分の通信
エリアに２台の車両が並行して進入した状態（このよう
な状態は二輪自動車の場合に発生する可能性が高い）、
特には応答ユニットを搭載した適正車両と搭載していな
い不正車両とが並行して進入した状態で、適正車両との
通信に応じた料金の徴収を行った場合に、アンテナユニ
ット側では、どちらの車両と通信を行ったかを特定する
ことが不可能になるという事情がある。このように不正
車両の特定が不可能であった場合には、当該不正車両か
らの料金徴収が困難であり、また、適正車両を不正車両
と誤認してトラブルを招く虞があるなど、通行料金自動
徴収システムそのものが成立しなくなるという重大な問
題に繋がってしまう。

【０００５】本発明は上記のような事情に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、同一の通信エリアに複数の
移動体が存在する場合でも、通信を行った移動体を確実
に特定可能となる移動体通信装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、移動体に設けられ呼出信号を受信したとき
に応答信号を含む電波信号の送信動作を行う応答ユニッ
トと、前記移動体の移動経路に設定された通信エリアに
向けて前記呼出信号の送信動作を行うと共に、前記応答
ユニットからの電波信号の受信に応じて当該応答ユニッ
トとの間でデータの授受を行うアンテナユニットとを備
えた移動体通信装置において、前記アンテナユニット
に、前記応答ユニットからの電波信号の方位に基づいて
当該応答ユニットが設けられた移動体を特定可能な信号
を発生する方位検出手段を設ける構成としたものであ
る。

【０００７】このような構成とした場合には、アンテナ
ユニットは、移動体の移動経路に設定された通信エリア
に向けて呼出信号の送信動作を行うようになるから、そ
の移動体が通信エリア内に移動されたときには、移動体
に設けられた応答ユニットが呼出信号を受信するように
なる。すると、応答ユニットは、応答信号を含む電波信
号の送信動作を行うようになるため、その電波信号を受
信したアンテナユニットが、上記応答信号の送信源とな
った応答ユニットとの間でデータの授受を行うようにな
る。

【０００８】この場合、上記アンテナユニットには、応
答ユニットからの電波信号の方位に基づいて当該応答ユ
ニットが設けられた移動体を特定可能な信号を発生する
方位検出手段を設けられているから、同一の通信エリア
に複数の移動体が存在する場合でも、上記のようなデー
タ授受のための通信を行った移動体を確実に特定できる
ようになる（請求項１）。

【０００９】また、前記アンテナユニットを、前記呼出
信号及び応答信号の送受信を行うための通信用アンテナ
と、前記応答ユニットからの電波信号を互いに異なる位
相で受信する複数の単位アンテナを組み合わせた方位誤
差判定用アンテナとを備えた構成とした上で、前記方位
検出手段を、前記方位誤差判定用アンテナの各単位アン
テナ出力の和信号及び差信号を利用して前記電波信号の
発生源となった応答ユニットを特定する構成としても良
い。

【００１０】このような構成によれば、アンテナユニッ
トは、前記呼出信号及び応答信号の送受信を通信用アン
テナを通じて行う。また、アンテナユニットは、前記応
答ユニットからの電波信号を、複数の単位アンテナを組
み合わせた方位誤差判定用アンテナによって互いに異な
る位相で受信する。方位検出手段は、前記方位誤差判定
用アンテナの各単位アンテナ出力の和信号及び差信号を
利用して前記電波信号の発生源となった応答ユニットを
特定するものであり、以てデータ授受のための通信を行
った移動体の特定を確実に行い得るようになる（請求項
２）。

【００１１】さらに、前記アンテナユニットを、前記呼
出信号の送信のみを行うための通信用アンテナと、前記
応答ユニットからの電波信号を互いに異なる位相で受信
する複数の単位アンテナを組み合わせた方位誤差判定用
アンテナとを備えると共に、前記方位誤差判定用アンテ
ナの各単位アンテナの受信信号を合成した信号を応答ユ
ニットから送信される電波信号として利用する構成とし
た上で、前記方位検出手段を、前記方位誤差判定用アン
テナの各単位アンテナ出力の和信号及び差信号を利用し
て前記電波信号の発生源となった応答ユニットを特定す
る構成としても良い。

【００１２】このような構成によれば、アンテナユニッ
トは、前記呼出信号の送信を通信用アンテナを通じて行
うと共に、前記応答ユニットからの電波信号を、複数の
単位アンテナを組み合わせた方位誤差判定用アンテナに
よって互いに異なる位相で受信し、このような各単位ア
ンテナの受信信号を合成した信号を応答ユニットから送
信される電波信号として利用する。方位検出手段は、前
記方位誤差判定用アンテナの各単位アンテナ出力の和信
号及び差信号を利用して前記電波信号の発生源となった
応答ユニットを特定するものであり、以てデータ授受の
ための通信を行った移動体の特定を確実に行い得るよう
になると共に、アンテナユニットに付随する回路構成を
簡単化できるようになる（請求項３）。

【００１３】前記方位誤差アンテナの各単位アンテナ
を、互いに隣接して設定された第１及び第２の受信エリ
アからの電波信号を受信するように配置した上で、前記
方位誤差アンテナの出力に基づいて前記第１及び第２受
信エリアからの電波信号の和及び差を演算する演算手段
を設け、前記方位検出手段を、前記演算手段による和信
号が設定値を越えたか否かに基づいて前記第１の受信エ
リア或いは第２の受信エリアへの応答ユニットの進入を
判断すると共に、当該演算手段による差信号の極性に基
づいて応答ユニットが進入した受信エリアを特定する構
成としても良い。

【００１４】この構成によれば、応答ユニットが設けら
れた移動体が第１及び第２の受信エリアの何れかに進入
するのに応じて、演算手段が演算する和信号が設定値を
越えるようになるから、方位検出手段が、その和信号に
基づいて第１の受信エリア或いは第２の受信エリアへの
応答ユニットの進入を判断するようになる。また、この
よう車両が受信エリアへ進入した状態では、演算手段が
演算する差信号の極性が、応答ユニットが第１のエリア
にあるときと第２のエリアにあるときとで逆極性となる
ものであり、方位検出手段は、上記差信号の極性に基づ
いて応答ユニットが進入した受信エリアを特定するよう
になる（請求項４）。

【００１５】前記アンテナユニットを、前記呼出信号及
び応答信号の送受信を行うための通信用アンテナと、前
記応答ユニットからの電波信号を受信するためのホーン
アンテナより成る方位誤差判定用アンテナとを備えた構
成とすると共に、前記方位検出手段を、前記方位誤差判
定用アンテナが前記応答ユニットからの電波信号を受信
したときの高次モード放射特性を利用して前記電波信号
の発生源となった応答ユニットを特定する構成としても
良い。

【００１６】この構成によれば、アンテナユニットは、
前記呼出信号及び応答信号の送受信を通信用アンテナを
通じて行う。また、アンテナユニットは、前記応答ユニ
ットからの電波信号を、ホーンアンテナより成る方位誤
差判定用アンテナによって受信する。方位検出手段は、
前記方位誤差判定用アンテナが受信した電波信号の高次
モード放射特性を利用して前記電波信号の発生源となっ
た応答ユニットを特定するものであり、以てデータ授受
のための通信を行った移動体の特定を確実に行い得るよ
うになる（請求項５）。

【００１７】前記アンテナユニットを、前記呼出信号及
び応答信号の送受信を行うための通信用アンテナと、上
記呼出信号の通信エリアを複数に分割した各単位エリア
からの電波信号を受信する複数の方位アンテナとを備え
ると共に、前記方位検出手段を、前記複数の方位アンテ
ナの各受信レベルを比較した結果に基づいて、前記電波
信号の発生源となった応答ユニットが前記複数の単位エ
リアのうちのどこに存在するかを特定する構成としても
良い。

【００１８】この構成によれば、アンテナユニットは、
前記呼出信号及び応答信号の送受信を通信用アンテナを
通じて行う。また、アンテナユニットは、上記呼出信号
の通信エリアを複数に分割した各単位エリアからの電波
信号を複数の方位アンテナにより受信する。方位検出手
段は、前記複数の方位アンテナの各受信レベルを比較し
た結果に基づいて前記電波信号の発生源となった応答ユ
ニットが前記複数の単位エリアのうちのどこに存在する
か特定するものであり、以てデータ授受のための通信を
行った移動体の特定を確実に行い得るようになる（請求
項６）。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を有料道路における
通行料金自動徴収システムに適用した第１実施例につい
て図１〜図４を参照しながら説明する。全体の概略構成
を示す図４において、例えば片側２車線の有料道路Ｒに
は、通行車両のチェックポイントである通信装置用跨線
橋１が設けられており、この跨線橋１には各車線の上方
に位置するようにしてアンテナユニット２、２が設置さ
れている。

【００２０】この場合、各アンテナユニット２は、移動
体である車両Ｖの進行方向Ｗに正対するように設置され
た通信用アンテナ３及び方位誤差判定用アンテナ４を備
えた構成となっている。上記通信用アンテナ３は、例え
ば準マイクロ波帯の電波を通信媒体としたもので、対応
する車線上に設定された通信エリア５に向けて設置され
ている。尚、通信用アンテナ３は、指向性及び遠距離通
信性能の向上を図るために、例えば、プリント基板上に
マイクロストリップラインによるパッチアンテナを複数
個配列して構成されている。

【００２１】また、方位誤差判定用アンテナ４も前記通
信エリア５に向けて設置されており、この方位誤差判定
用アンテナ４は、電波発生源（この場合、後述する応答
ユニット６）からの準マイクロ波帯の電波信号の方位
を、所謂モノパルス方式の一種である複数ホーン方式に
より検出するためのもので、例えば、ホーンアンテナよ
り成る４個の単位アンテナを、アンテナ軸を中心に水平
方向及び上下方向へ所定角度ずつ偏位させた状態で組み
合わせることにより、各単位アンテナにおいて上記電波
信号を互いに異なる位相で受信する構成となっている。

【００２２】跨線橋１には、アンテナユニット２、２と
背中合わせ状態でビデオカメラ７、７が設けられてい
る。この場合、各ビデオカメラ７は車両Ｖの進行方向Ｗ
に向けて設置されており、跨線橋１を通過した車両を撮
像できるようになっている。

【００２３】また、有料道路Ｒの各車線には、跨線橋１
の下方に位置した部分に車両検知器８、８が埋設されて
いる。この場合、各車両検知器８は、例えば複数のルー
プアンテナを利用したもので、対応する車線上を車両が
通過するときに、その通過台数を特定できる検知信号を
発生する構成となっている。尚、例えば、跨線橋１側に
設けた光学センサによって同様機能の車両検知器を構成
することも可能であり、また、ビデオカメラ７が撮像す
る画像の映像分析によって通過車両の台数を特定可能な
検知信号を発生する構成としても良い。

【００２４】図１には電気的構成の要部が機能ブロック
の組み合わせにより示されており、以下これについて説
明する。アンテナユニット２において、発振器９の発振
周波数は、移動体識別用として割り当てられた準マイク
ロ波帯（２．４５ＧＨｚ帯）の所定周波数に設定されて
おり、その発振信号は、変調器１０及びサーキュレータ
１１を介した後に通信用アンテナ３から搬送電波信号と
して送信されるようになっている。変調器１０は、上記
発振信号をコントローラ１２からの送信データに基づい
て変調するためのものであり、その変調信号が後述する
ような各送信データ信号（パイロット信号、認証メッセ
ージ信号（質問信号）、書き込み指令信号）として通信
用アンテナ３から送信される。つまり、通信用アンテナ
３からは、常時において所定周波数の無変調の搬送電波
信号が送信されており、コントローラ１２から送信デー
タが与えられたときには、上記搬送電波信号に変調がか
けられて所定の送信データ信号が送信されることにな
る。

【００２５】復調器１３は、通信用アンテナ３が受信し
た電波信号をサーキュレータ１１を介して受けるように
なっており、その復調信号を受信データとしてコントロ
ーラ１２に与える。尚、通信用アンテナ３及び方位誤差
判定用アンテナ４は、前記発振器９の発振周波数に応じ
た比較的狭い周波数帯域の電波信号のみを受信するよう
に構成されている。

【００２６】方位検出回路１４は、方位誤差判定用アン
テナ４が電波信号を受信したときに、その電波信号に対
する当該アンテナ４の方位指向誤差を、周知のモノパル
ス方式により検出するためのもので、方位誤差判定用ア
ンテナ４を構成する４個の単位アンテナ（ホーンアンテ
ナ）の出力に基づいて、受信電波信号に対する方位方向
（水平方向）及び俯仰方向の各方位指向誤差を示す方位
信号及び俯仰信号を出力するようになっている。

【００２７】処理回路１５は、本発明でいう方位検出手
段に相当するもので、方位検出回路１４が出力する前記
方位信号及び俯仰信号から、応答ユニット６からの信号
成分（前記搬送電波信号と等しい周波数成分）のみを抽
出すると共に、その抽出信号に基づいて、方位誤差判定
用アンテナ４が受信した電波信号の発生源の方向を特定
可能な位置信号を発生する構成となっており、その位置
信号をコントローラ１２に与える。

【００２８】録画装置１６は、ビデオカメラ７による撮
像画像を録画可能に設けられており、その録画動作の開
始及び停止制御はコントローラ１２により行われる構成
となっている。尚、上記録画装置１６は、ビデオテープ
レコーダ、光磁気ディスク、ハードディスクなどにより
構成できる。

【００２９】一方、応答ユニット６は、有料道路を通行
する車両に搭載されるもので、前記通信用アンテナ３か
らの電波信号を、アンテナ６ａにより受信可能に構成さ
れている。この場合、上記アンテナ６ａは、プリント基
板上に形成されたマイクロストリップラインによるパッ
チアンテナによって構成されたもので、返信用の電波信
号を送信するためにも使用される。また、上記応答ユニ
ットは、通行料金精算用のプリペイドカードであるＩＣ
カード６ｂがセットされる構成となっており、このＩＣ
カード６ｂは、その金額メモリ領域に記憶されている残
高金額情報が、前記アンテナユニット２との間の後述の
ようなデータ授受により減額されるようになっている。

【００３０】図３には、応答ユニット６の動作内容の概
略が示されており、以下これについて説明する。即ち、
応答ユニット６は、アンテナユニット２から後述のよう
に送信されるパイロット信号（本発明でいう呼出信号に
相当）を受信するまで待機し（ステップＴ１）、パイロ
ット信号を受信したときには、その後においてアンテナ
ユニット２から送信される無変調の搬送電波信号に変調
をかけることによって、当該応答ユニット６に固有のＩ
Ｄコードを含むパイロット応答信号を作成し、そのパイ
ロット応答信号をアンテナ６ａを通じて送信する（ステ
ップＴ２）。

【００３１】次いで、アンテナユニット２から後述のよ
うに送信される認証メッセージ信号を受信するまで、若
しくは比較的短い所定時間が経過するまで待機し（ステ
ップＴ３、Ｔ４）、認証メッセージ信号を受信すること
なく所定時間が経過したときには、ステップＴ１以降の
制御をやり直す。これに対して、認証メッセージ信号を
受信したときには、データ読み出し・送信処理ルーチン
Ｔ５において、ＩＣカード６ｂに記憶されている残高金
額情報を読み出すと共に、その認証メッセージ信号に引
き続いてアンテナユニット２から送信される無変調の搬
送電波信号に変調をかけることによって、残高金額情報
及び応答ユニット６に独自の車載機ＩＤコードを含む質
問応答信号を作成し、その質問応答信号をアンテナ６ａ
を通じて送信する。

【００３２】この後には、アンテナユニット２から後述
のように送信される書き込み指令信号を受信するまで、
若しくは比較的短い所定時間が経過するまで待機し（ス
テップＴ６、Ｔ７）、書き込み指令信号を受信すること
なく所定時間が経過したときには、ステップＴ１以降の
制御をやり直す。これに対して、書き込み指令信号を受
信したときには、データ書き込み・送信処理ルーチンＴ
８を実行した後にステップＴ１以降の制御を再実行す
る。この場合、上記処理ルーチンＴ８においては、ＩＣ
カード６ｂに金額メモリ領域に上記書き込み指令信号に
含まれる新たな残高金額情報を書き込むと共に、アンテ
ナユニット２からの無変調の搬送電波信号に変調をかけ
ることによって上記残高金額情報の書き替え（つまり通
行料金の徴収）が完了したことを示す完了信号を作成
し、その完了信号をアンテナ６ａを通じて送信する。

【００３３】さて、前記コントローラ１２は、予め設定
されたプログラム、復調器１３からの受信信号、処理回
路１５からの位置信号及び前記車両検知器８からの検知
信号に基づいて、前記アンテナユニット２及び録画装置
１６の制御を行うと共に、図示しないホストコンピュー
タにデータを送信する機能を備えており、以下において
は、このコントローラ１２による制御内容について関連
した作用と共に説明する。

【００３４】即ち、図２において、コントローラ１２
は、初期設定ステップＳ１を実行した後には、通信用ア
ンテナ３を通じてパイロット信号を送信するためのステ
ップＳ２を実行する。具体的には、このステップＳ２で
は、変調器１０にパイロット信号用の送信データを与え
ることによって発振器９からの発振信号を変調するもの
であり、これに応じた変調信号が、通信用アンテナ３か
らパイロット信号として送信される。

【００３５】次いで、応答ユニット６からの応答信号
（パイロット応答信号、質問応答信号）を受信するま
で、若しくは予め設定された繰り返し出力周期に対応し
た一定時間Ｔ（３０ｍ秒程度）が経過するまで待機し
（ステップＳ３、Ｓ４）、上記応答信号を受信すること
なく一定時間Ｔが経過したときには、車両検知器８から
の検知信号に基づいて、対応する車線上を通過する車両
の有無を判定する（ステップＳ５）。

【００３６】このとき、通過車両がなかった場合にはス
テップＳ２に戻ってパイロット信号を再送信するが、通
過車両があった場合には、録画装置１６を駆動してビデ
オカメラ７による通過車両の映像を録画する記録処理ル
ーチンＳ１１を実行し、この後にステップＳ２以降の制
御を実行する。尚、上記記録処理ルーチンＳ１１では、
録画データに対応した日付、時刻、通行料金などの関連
データも同時に記録されるものであり、斯様な録画デー
タなどは、その後における通行料金の請求に利用され
る。

【００３７】これに対して、応答信号を受信したときに
は、送信処理ルーチンＳ６を実行する。このルーチンＳ
６では、変調器１０に対して、受信した応答信号の種類
に応じた送信データを与えることによって発振器９から
の発振信号を変調し、これに応じた変調信号を通信用ア
ンテナ３から送信する。具体的には、受信した応答信号
が前記パイロット応答信号であった場合には前記認証メ
ッセージ信号を送信し、同受信信号が質問応答信号であ
った場合には前記書き込み指令信号を送信する。この場
合、上記書き込み指令信号には、該当する応答信号によ
り示される残高金額情報から有料道路Ｒの通行料金を差
し引いた金額が、新たな残高金額情報として含まれるも
のである。

【００３８】上記送信処理ルーチンＳ６の実行後には、
通信車両の位置特定ルーチンＳ７を実行する。このルー
チンＳ７では、処理回路１５からの位置信号によって方
位誤差判定用アンテナ４が受信した電波信号の発生源の
方向、つまり通信用アンテナ３を介して前述のようなデ
ータ授受を行った応答ユニット６を搭載した車両の位置
を特定して記憶する。

【００３９】次いで、応答ユニット６からの完了信号を
受信するまで、若しくは予め設定された所定時間が経過
するまで待機し（ステップＳ８、Ｓ９）、完了信号を受
信することなく所定時間が経過したときには、前記ステ
ップＳ５以降の制御を実行する。

【００４０】また、完了信号を受信したときには、車両
検知器８からの検知信号に基づいて、対応する車線上を
２台以上の車両が通過したか否か、換言すれば上述のよ
うなデータ通信を行うことなく通過した車両が存在する
か否かを判定し（ステップＳ１０）、非通信車両がない
場合には、そのままステップＳ２へ戻るが、非通信車両
があった場合には、前述した記録処理ルーチンＳ１１を
実行してステップＳ２へ戻る。

【００４１】以上要するに、上記した本実施例の構成に
よれば、１走行車線に対応した同一の通信エリア５に２
以上の車両が並行して進入した場合でも、通行料金を徴
収するためのデータ通信を行った応答ユニット６を搭載
した車両を確実に特定できるものであり、非通信車両つ
まり通行料金が未徴収の車両が跨線橋１部分を通過した
ときには、当該車両を撮像した画像を録画装置に自動的
に記録できるものである。従って、同一の通信エリア５
に対して、応答ユニット６を搭載した適正車両と搭載し
ていない不正車両とが並行して進入した状態でも、従来
構成のように、不正車両からの料金徴収が困難となった
り、適正車両を不正車両と誤認してトラブルを招くなど
の虞がなくなるものである。

【００４２】また、データ通信を行った応答ユニット６
の特定を、当該応答ユニット６からの電波信号の方向を
検出して行う構成、具体的には、ホーンアンテナより成
る４個の単位アンテナを備えた方位誤差判定用アンテナ
４を利用したモノパルス方式により行う構成としたか
ら、上記電波信号の方向、ひいてはデータ通信を行った
応答ユニット６の特定を確実に行い得るようになる。
尚、方位誤差判定用アンテナ４は、さらに多数のホーン
アンテナを備えたマルチホーンタイプとしても良いもの
である。

【００４３】ここで、上記第１実施例では、応答ユニッ
ト６からの電波信号の方位を、モノパルス方式の一種で
ある複数ホーン方式により検出する構成としたが、他の
モノパルス方式である高次モード方式により検出する構
成としても良いものである。即ち、このような高次モー
ド方式を採用する場合には、応答ユニット６からの電波
信号を受信するためのホーンアンテナより成る方位誤差
判定用アンテナを設けると共に、その方位誤差判定用ア
ンテナに入射する電波信号の方向がアンテナ軸からずれ
たときに発生する高次モードの放射特性を利用して、当
該電波信号の方向（ひいては電波信号の発生源となった
応答ユニット６）を特定する方位検出手段を設ける構成
とすれば良い。

【００４４】図５には本発明の第２実施例が示されてお
り、以下これについて前記第１実施例と異なる部分のみ
説明する。即ち、この実施例で用いられるアンテナユニ
ット２′は、通信用アンテナ３を信号の送信のみに利用
すると共に、方位検出回路１４に対して、方位信号及び
俯仰信号の出力機能の他に、方位誤差判定用アンテナ４
の各単位アンテナの受信信号を合成した和信号を出力す
る機能を付加したものであり、その和信号は復調器１３
により復調された後に受信データとしてコントローラ１
２に与えられる。

【００４５】このように構成した本実施例においても、
前記第１実施例と同様の効果を奏するものであり、特に
本実施例では、アンテナユニット２′側に第１実施例の
ようなサーキュレータ１１を設ける必要がなくなるか
ら、その回路構成を簡単化できるようになる。

【００４６】図６及び図７には、前記第１実施例と同様
の効果を奏する本発明の第３実施例が示されており、以
下これについて第１実施例と異なる部分のみ説明する。
即ち、この実施例では、第１実施例における方位誤差判
定用アンテナ４、方位検出回路１４及び処理回路１５に
代えて、例えば４個の方位アンテナ１７ａ〜１７ｄ、復
調器１８ａ〜１８ｄ及びレベル判定器１９（本発明でい
う方位検出手段に相当）を設ける構成としたものであ
る。

【００４７】この場合、上記方位アンテナ１７ａ〜１７
ｄは、図７に示すように、有料道路Ｒ上に設定された通
信エリア５を４つに分割した各単位エリア５ａ〜５ｄか
らの電波信号を受信するペンシルビームアンテナにより
構成される。

【００４８】また、レベル判定器１９は、復調器１８ａ
〜１８ｄを介して与えられる各方位アンテナの受信レベ
ルをそれぞれ比較した結果に基づいて、電波信号の発生
源となった応答ユニット６が前記複数の単位エリア５ａ
〜５ｄのうちのどこに存在するかを特定した位置信号を
発生する構成となっており、その位置信号はコントロー
ラ１２に与えられて前記第１実施例の場合と同様に利用
される。

【００４９】図８〜図２２には、前記第１実施例におけ
る車両走行位置特定機能に係る構成を具体化した本発明
の第４実施例が示されており、以下においては、この第
４実施例について第１実施例と異なる部分のみ説明す
る。

【００５０】この第４実施例では、図９に摸式的に示す
ように、跨線橋１に設置されたアンテナユニット２の通
信用アンテナ３による通信エリア５内に、方位誤差判定
用アンテナ４が有する４個の単位アンテナ４ａ〜４ｄ
（図１０参照）による受信エリアＸＡ〜ＸＤを図示のよ
うに設定した状態となっている。

【００５１】具体的には、本発明でいう第１及び第２の
受信エリアに相当した受信エリアＸＡ及びＸＢ、並びに
同じく第１及び第２の受信エリアに相当した受信エリア
ＸＣ及びＸＤは、車両進行方向Ｗに対して交差する方向
に互いに隣接して設定されたおり、また、受信エリアＸ
Ａ及びＸＢと受信エリアＸＣ及びＸＤとは、車両進行方
向Ｗへ隣接した状態で設定されている。

【００５２】この場合、説明の便宜上、各受信エリアＸ
Ａ〜ＸＤの大きさは同じであるものとし、受信エリアＸ
Ａは前列左側（矢印Ｗで示す車両進行方向に対して手前
側で尚且つ左側という意味）に位置するものと定義し、
また、受信エリアＸＢ、ＸＣ、ＸＤは、それぞれ前列右
側、後列左側、後列右側に位置するものと定義する。さ
らに、以下においては、各単位アンテナ４ａ、４ｂ、４
ｃ、４ｄが電波信号を受信したときの出力をそれぞれ
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄとして表現する。

【００５３】尚、方位誤差判定用アンテナ４は、前にも
述べたように、ホーンアンテナより成る４個の単位アン
テナ４ａ〜４ｄを、アンテナ軸を中心に水平方向及び上
下方向へ所定角度ずつ偏位させた状態で組み合わせた構
成となっており、各受信エリアＸＡ〜ＸＤは、車両の進
行方向Ｗ及びこれに直交した方向に隣接するもの同士が
図示のように一部ずつ重複した状態に設定されている。
また、各受信エリアＸＡ〜ＸＤの大きさは、小型の二輪
車が２台入れない程度の大きさ以下に設定される。

【００５４】図８には、方位誤差判定用アンテナ４の単
位アンテナ４ａ〜４ｄからの出力を受ける方位検出回路
２０の内部構成が摸式的に示されている。この図８にお
いて、方位検出回路２０は以下のような演算を行う第１
〜第３の演算回路２０ａ〜２０ｃを含んで構成されてい
る。

【００５５】第１の演算回路２０ａ…前列の受信エリア
ＸＡ、ＸＢに対応した単位アンテナ４ａ、４ｂからの出
力Ａ、Ｂの和（Ａ＋Ｂ）及び差（Ａ−Ｂ）を演算、 第２の演算回路２０ｂ…、後列の受信エリアＸＣ、ＸＤ
に対応した単位アンテナ４ｃ、４ｄからの出力Ｃ、Ｄの
和（Ｃ＋Ｄ）及び差（Ｃ−Ｄ）を演算、 第３の演算回路２０ｃ…第１及び第２の演算回路２０ａ
及び２０ｂの演算結果を利用して、各出力Ａ〜Ｄの総和
（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）、前列の受信エリアＸＡ、ＸＢに対
応した出力Ａ、Ｂの和と後列の受信エリアＸＣ、ＸＤに
対応した出力Ｃ、Ｄとの差（Ａ＋Ｂ−（Ｃ＋Ｄ））、左
側の受信エリアＸＡ、ＸＣに対応した出力Ａ、Ｃの和と
右側の受信エリアＸＢ、ＸＤに対応した出力Ｂ、Ｄとの
差（Ａ＋Ｃ−（Ｂ＋Ｄ））を演算。

【００５６】ここで、第１の演算回路２０ａで得られる
和信号（Ａ＋Ｂ）が予め設定されたしきい値以上となっ
た状態時には、応答ユニット６を搭載した車両が前列の
受信エリアＸＡ、ＸＢの何れかに進入したものと判定で
きる。また、この状態で、第１の演算回路２０ａで得ら
れる差信号（Ａ−Ｂ）が正の値であったときには、進入
車両が左側の受信エリアＸＡにあるものと判定でき、当
該差信号（Ａ−Ｂ）が負の値であったときには、進入車
両が右側の受信エリアＸＢにあるものと判定できること
になる。

【００５７】第２の演算回路２０ｂで得られる和信号
（Ｃ＋Ｄ）が予め設定されたしきい値以上となった状態
時には、応答ユニット６を搭載した車両が後列の受信エ
リアＸＣ、ＸＤの何れかに進入したものと判定できる。
また、この状態で、第２の演算回路２０ｂで得られる差
信号（Ｃ−Ｄ）が正の値であったときには、進入車両が
左側の受信エリアＸＣにあるものと判定でき、当該差信
号（Ｃ−Ｄ）が負の値であったときには、進入車両が右
側の受信エリアＸＤにあるものと判定できることにな
る。

【００５８】第３の演算回路２０ｃで得られる和信号
（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）が予め設定されたしきい値以上とな
った状態時には、応答ユニット６を搭載した車両が受信
エリアＸＡ〜ＸＤの何れかに進入したものと判定でき
る。また、この状態で、第３の演算回路２０ｃで得られ
る差信号（Ａ＋Ｂ−（Ｃ＋Ｄ））が正の値であったとき
には、進入車両が前列の受信エリアＸＡ、ＸＢにあるも
のと判定でき、当該差信号（Ａ＋Ｂ−（Ｃ＋Ｄ））が負
の値であったときには、進入車両が後列の受信エリアＸ
Ｃ、ＸＤにあるものと判定できることになる。さらに、
第３の演算回路２０ｃで得られる差信号（Ａ＋Ｃ−（Ｂ
＋Ｄ））が正の値であったときには、進入車両が左側の
受信エリアＸＡ、ＸＣにあるものと判定でき、当該差信
号（Ａ＋Ｃ−（Ｂ＋Ｄ））が負の値であったときには、
進入車両が右側の受信エリアＸＣ、ＸＤにあるものと判
定できることになる。

【００５９】従って、上記のような第１〜第３の演算回
路２０ａ〜２０ｃの演算結果を、別途に設けられた方位
検出手段としての処理回路（図示せず）により、比較的
早い周期で定期的にモニタすることによって、応答ユニ
ット６を搭載した車両の受信エリアＸＡ〜ＸＤ内におけ
る走行位置をほぼリアルタイムで判定できるものであ
り、以下においては、このような車両の走行位置判定に
関する具体例について説明する。

【００６０】即ち、図１１には、応答ユニット６を搭載
した車両Ｖが左側の受信エリアＸＡ、ＸＣを順次通過す
る場合の位置関係が摸式的に示され、図１２には、この
場合におけるアンテナユニット２の通信用アンテナ３及
び車両Ｖ側の応答ユニット６間の送受信シークエンス
と、方位検出回路２０内で得られる前述した和信号（Ａ
＋Ｂ）、（Ｃ＋Ｄ）、差信号（Ａ−Ｂ）、（Ｃ−Ｄ）、
（Ａ＋Ｂ−（Ｃ＋Ｄ））の出力タイミングとの関係が示
されている。

【００６１】図１２に示すように、アンテナユニット２
は、搬送電波信号（キャリア信号）を変調して成るパイ
ロット信号ＰＬを比較的早い周期で繰り返し出力するも
のであり、応答ユニット６からのパイロット応答信号Ｐ
ＬＲを受信したときには、認証メッセージ信号（質問信
号）ＡＭを送信し、これに応じて応答ユニット６からア
ンサバックされる質問応答信号ＲＤを受信したときに
は、書き込み指令信号ＷＤを送信し、この後に応答ユニ
ット６からアンサバックされる完了信号ＥＮＤを受信し
たときには、終了確認信号ＡＣＫを送信する構成となっ
ている。

【００６２】尚、応答ユニット６は、アンテナユニット
２からの搬送電波信号を受信した時点でウェークアップ
し、パイロット信号ＰＬを受信している期間中はパイロ
ット応答信号ＰＬＲを送信する動作を繰り返す構成とな
っている。

【００６３】図１２の例では、第１の演算回路２０ａに
よる和信号（Ａ＋Ｂ）及び第２の演算回路２０ｂによる
和信号（Ｃ＋Ｄ）は、それぞれ二点鎖線で示すエンベロ
ープ曲線Ｅ１及びＥ２のように変化するものであり、そ
れらのレベルがしきい値以上あるか否かに基づいて、車
両Ｖが受信エリアＸＡ〜ＸＤ内に存するか否かを判定で
きる。

【００６４】また、第１の演算回路２０ａによる差信号
（Ａ−Ｂ）及びこれに遅れて出力される第２の演算回路
２０ｂによる差信号（Ｃ−Ｄ）は、何れも正の値であ
り、これにより車両Ｖが左側の受信エリアＸＡ、ＸＣを
走行している旨の判定を行うことができる。

【００６５】さらに、第３の演算回路２０ｃで得られる
差信号（Ａ＋Ｂ−（Ｃ＋Ｄ））は、正の値から負の値に
変化しており、正の値の期間には車両Ｖが前列の受信エ
リアＸＡ、ＸＢを走行中であると判定でき、負の値の期
間には車両Ｖが後列の受信エリアＸＣ、ＸＤを走行中で
あると判定できるようになる。

【００６６】従って、以上のような各信号の出力状態に
基づいて、車両が受信エリアＸＡ、ＸＣを順次通過する
場合における走行位置（受信エリアＸＡ〜ＸＤのうちど
れを通過中であるか）をリアルタイムで判定できること
になる。

【００６７】また、図１３に摸式的に示すように、応答
ユニット６を搭載した車両Ｖが右側の受信エリアＸＢ、
ＸＤを順次通過する場合、方位検出回路２０内で得られ
る和信号（Ａ＋Ｂ）、（Ｃ＋Ｄ）、差信号（Ａ−Ｂ）、
（Ｃ−Ｄ）、（Ａ＋Ｂ−（Ｃ＋Ｄ））は、図１４に示す
ようなタイミングで変化するものである。

【００６８】この場合、第１の演算回路２０ａによる和
信号（Ａ＋Ｂ）及び第２の演算回路２０ｂによる和信号
（Ｃ＋Ｄ）のレベルがしきい値以上あるか否かに基づい
て、車両Ｖが受信エリアＸＡ〜ＸＤ内に存するか否かを
判定でき、第１の演算回路２０ａによる差信号（Ａ−
Ｂ）及びこれに遅れて出力される第２の演算回路２０ｂ
による差信号（Ｃ−Ｄ）が何れも負の値であることに基
づいて、車両Ｖが右側の受信エリアＸＢ、ＸＤを走行し
ている旨の判定を行うことができる。さらに、第３の演
算回路２０ｃで得られる差信号（Ａ＋Ｂ−（Ｃ＋Ｄ））
が、正の値であるか負の値であるかに基づいて、車両Ｖ
が前列の受信エリアＸＡ、ＸＢ及び後列の受信エリアＸ
Ｃ、ＸＤの何れを走行中であるかを判定できるようにな
る。

【００６９】従って、以上のような各信号の出力状態に
基づいて、車両が受信エリアＸＢ、ＸＤを順次通過する
場合における走行位置をリアルタイムで判定できること
になる。

【００７０】尚、車両Ｖが受信エリアＡ及びＢの重複部
分を走行している状態では、上記差信号（Ａ−Ｂ）が零
または零に近い状態となり、車両Ｖが受信エリアＣ及び
Ｄの重複部分を走行している状態では、上記差信号（Ｃ
−Ｄ）が零または零に近い状態となるから、これをもっ
て車両Ｖの走行位置を判定できることになる。

【００７１】応答ユニット６を搭載した車両Ｖが受信エ
リアＸＡ〜ＸＤを斜め方向に通過する場合、例えば、図
１５に摸式的に示すように、車両Ｖが前列左側の受信エ
リアＸＡに進入した後に斜め方向へ走行して、跨線橋１
の近くで後列の受信エリアＸＣ、ＸＤの重複部分に至る
ような場合でも、上述した和信号及び差信号を利用して
車両Ｖの走行位置をで判定できる。

【００７２】即ち、車両Ｖが図１５に示すように走行す
る場合、方位検出回路２０内で得られる和信号（Ａ＋
Ｂ）、（Ｃ＋Ｄ）、差信号（Ａ−Ｂ）、（Ｃ−Ｄ）は、
図１６に示すようなタイミングで変化するものである。

【００７３】この場合、差信号（Ａ−Ｂ）及びこれに遅
れて出力される差信号（Ｃ−Ｄ）が、当初の正の値から
漸減して零または零に近い状態に変化する特性が出現し
た場合に、これを車両Ｖが斜め方向に進行して受信エリ
アＸＣ、ＸＤの重複部分に到達したものと判定すること
になる。但し、車両Ｖが後列の受信エリアＸＣ、ＸＤか
ら遠ざかっていく場合にも差信号（Ｃ−Ｄ）が漸減する
現象が発生するので、この場合と区別するために、車両
Ｖが受信エリアＸＡ〜ＸＤ内にあることを示す和信号
（Ａ＋Ｂ）或いは（Ｃ＋Ｄ）の値も参照することにな
る。つまり、例えば差信号（Ｃ−Ｄ）が漸減して零また
は零に近い状態に変化する場合には、和信号（Ｃ＋Ｄ）
と差信号（Ｃ−Ｄ）の比を計算し、このように計算した
比が所定の割合以上に大きくなった場合のみ、差信号
（Ｃ−Ｄ）の実質的変化があったものと見なし、上述の
ような位置判定を行う。

【００７４】以上のようにして、方位検出回路２０で得
られる単位アンテナ４ａ〜４ｄからの出力の和信号及び
差信号に基づいて、応答ユニット６を搭載した車両の走
行位置を特定できるものであり、その特定のための処理
動作は、前述した図示しない処理回路により行う構成と
なっている。

【００７５】また、方位検出回路２０で得られる和信号
或いは差信号に基づいて、車両走行速度を判定すること
もできる。具体的には、例えば差信号（Ａ＋Ｂ−（Ｃ＋
Ｄ））を用いて車両走行速度を判定する場合には、差信
号（Ａ＋Ｂ−（Ｃ＋Ｄ））が最初に出力されてから当該
差信号の符号が反転するまでの時間Δｔ（つまり、車両
が前列の受信エリアＸＡ或いはＸＢ内に進入した時点か
ら後列の受信エリアＸＣ或いはＸＤとの境界（前後列の
重複部分の中間点）に到達するまでの時間）を計測す
る。

【００７６】この場合、上記差信号（Ａ＋Ｂ−（Ｃ＋
Ｄ））は、車両走行速度が比較的速い場合に図１７
（ａ）に示すように変化し、車両走行速度が遅い場合に
図１７（ｂ）に示すように変化するものであるが、何れ
の場合にも、前列の受信エリアＸＡ、ＸＢ内に進入した
時点から後列の受信エリアＸＣ、ＸＤの境界部分で符号
が反転することになる。従って、上記計測時間Δｔと、
前列の受信エリアＸＡ、ＸＢの前端及び上記境界部分ま
での間の距離Ｌａ（図９参照）とに基づいた計算（Ｌａ
÷Δｔ）によって車両走行速度を算出することができ
る。

【００７７】また、和信号（Ａ＋Ｂ）或いは（Ｃ＋Ｄ）
に基づいても車両走行速度を判定できる。例えば、和信
号（Ａ＋Ｂ）のレベルが設定値を越えた時点（つまり、
前列の受信エリアＸＡ或いはＸＢに車両が進入した時
点）から、その後に当該和信号（Ａ＋Ｂ）のレベルが設
定値より低くなる時点（つまり、前列の受信エリアＸＡ
或いはＸＢから車両が脱出する時点）までの時間、或い
は、和信号（Ａ＋Ｂ）のレベルが設定値を越えた時点か
ら、その後に和信号（Ｃ＋Ｄ）のレベルが設定値を越え
る時点（つまり、後列の受信エリアＸＣ或いはＸＤに車
両が進入した時点）までの時間を計測した結果を利用す
ることによっても、車両走行速度を検出することができ
る。

【００７８】さらに、上述のような時間計測結果は、車
両を撮影するためのカメラの動作タイミングの決定にも
利用できる。この実施例では、上記のような時間計測
は、方位検出回路の出力をモニタする前記処理回路内で
行い、その時間計測結果に基づいたカメラの動作タイミ
ングの制御は、その処理回路の出力を受けるコントロー
ラ（図示せず）で行うことになる。尚、上記コントロー
ラは、第１実施例におけるコントローラと１２と同様構
成のものである。

【００７９】ここで、走行車両を前面側から撮影するシ
ステムを構築する場合には、例えば図１８のような構成
とする。即ち、複数のアンテナユニット２を備えた跨線
橋１の後方にカメラ用跨線橋２１を設置し、この跨線橋
２１に、例えば前方の跨線橋１の直下に設定された所定
幅の撮影エリアＦＺ（斜線帯で示す）の全体を撮影でき
るように複数台のカメラ２２を設置する。尚、上記撮影
エリアＦＺは、アンテナユニット２による後列側の各受
信エリアＸＣ、ＸＤの後縁部に隣接した状態に設定され
る。

【００８０】このとき、例えば差信号（Ａ＋Ｂ−（Ｃ＋
Ｄ））を用いてカメラ２２の動作タイミングを決定する
場合には、方位検出回路２０側において、差信号（Ａ＋
Ｂ−（Ｃ＋Ｄ））が最初に出力されてから当該差信号の
符号が反転するまでの時間Δｔを計測し、その計測時間
Δｔをコントローラに与える。上記コントローラは、差
信号（Ａ＋Ｂ−（Ｃ＋Ｄ））の符号が負に反転した時刻
（走行車両Ｖが前列の受信エリアＸＡ、ＸＢと後列の受
信エリアＸＣ、ＸＤとの境界に到達した時刻）をｔ0 と
し、その時刻ｔ0 から上記時間Δｔが経過したタイミン
グでカメラ２２を動作させる。

【００８１】この場合、車両Ｖが定速走行状態にある場
合、図１８中に示したように、その車両Ｖが、前列の受
信エリアＸＡ、ＸＢと後列の受信エリアＸＣ、ＸＤとの
境界ＬFBに到達した時刻ｔ0 から前記時間Δｔが経過す
るまでの間に走行する距離ΔＳは、前列の受信エリアＸ
Ａ、ＸＢの前縁部と上記境界ＬFBまでの距離ΔＳ′とほ
ぼ等しくなる。このため、時刻ｔ0 から上記時間Δｔが
経過したタイミングでは、車両Ｖが前記撮影エリアＦＺ
に到達した状態となるから、このタイミングでカメラ２
２を動作させれば、車両Ｖを前面側から適正なピント状
態で撮影できることになる。

【００８２】また、走行車両を後面側から撮影するシス
テムを構築することもできるものであり、この場合に
は、例えば図１９のような構成とする。即ち、複数のア
ンテナユニット２を備えた跨線橋１の前方にカメラ用跨
線橋２１′を設置し、この跨線橋２１′に、後方の跨線
橋１の直下に設定された所定幅の撮影エリアＦＺの全体
を撮影できるように複数台のカメラ２２を設置する。

【００８３】そして、上述同様に計測した時間ΔＴを利
用して、走行車両Ｖの後面部分が撮影エリアＦＺに入る
時刻を推定し、この推定時刻の前後にカメラ２２を複数
回動作させることにより複数枚分の画像データを得る。

【００８４】しかして、図２０〜図２２には、上述した
処理回路による制御内容の具体的例が示されており、以
下これについて説明する。制御内容の全体を示す図２０
において、まず、方位検出回路２０が演算した和信号
（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）及び（Ａ＋Ｂ）を読み込み（ステッ
プＪ１）、その和信号（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）が予め設定さ
れたしきい値Ｔh1（暗雑音レベルに対応）を越えたか否
かを判断する（ステップＪ２）。和信号（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋
Ｄ）がしきい値Ｔh1以下であった場合には、ステップＪ
１に戻るが、しきい値Ｔh1を越えていた場合には、前記
和信号（Ａ＋Ｂ）が、上記しきい値Ｔh1とは別途に設定
されたしきい値Ｔh2を越えたか否かを判断する（ステッ
プＪ３）。

【００８５】和信号（Ａ＋Ｂ）がしきい値Ｔh2以下であ
った場合には、ステップＪ１へ戻るが、しきい値Ｔh2を
越えていた場合（方位誤差判定用アンテナ４が電波信号
を受信した状態に相当）には、受信信号が応答ユニット
６からの送信信号（パイロット応答信号）であるか否か
を判断する（ステップＪ４）。

【００８６】この場合、受信信号が応答ユニット６から
の信号でなかった場合にはステップＪ１へ戻るが、該当
信号であった場合には、応答ユニット６から送信される
質問応答信号中の車載機ＩＤコードを読み取る（ステッ
プＪ５）。

【００８７】次いで、車載機ＩＤコードを読み取った時
点の時刻を、前列の受信エリアＸＡ、ＸＢに対する車両
進入時刻ｔ1 （実際には応答ユニット６の進入時刻）と
して記憶する（ステップＪ６）。

【００８８】そして、この後には、現在時刻を記憶する
ステップＪ７、図２１に具体的内容を示す後述の走行位
置特定処理ルーチンＪ８、設定時間だけ待機するステッ
プＪ９、方位検出回路２０が演算した和信号（Ａ＋Ｂ）
を読み込むステップＪ１０を順次実行した後に、上記の
ように新たに読み込んだ和信号（Ａ＋Ｂ）がしきい値Ｔ
h2以下となったか否かを判断する（ステップＪ１１）。

【００８９】和信号（Ａ＋Ｂ）がしきい値Ｔh2より大き
い期間（ステップＪ１１で「ＮＯ」と判断される期間）
には、車両が前列の受信エリアＸＡ、ＸＢにまだ存在し
ているものとして、ステップＪ７以降の制御を繰り返し
実行するが、しきい値Ｔh2以下となった場合には、その
時点の時刻を、車両が前列の受信エリアＸＡ、ＸＢを通
過した時刻を示す車両通過時刻ｔ2 （実際には応答ユニ
ット６の通過時刻）として記憶する（ステップＪ１
２）。

【００９０】このステップＪ１２の実行後には、上記の
ように記憶した時刻ｔ1 から時刻ｔ2 間での経過時間Δ
ｔを算出し、その算出時間Δｔ示すデータをコントロー
ラへ送信する（ステップＪ１３）。尚、コントローラに
おいては、斯様な時間Δｔに基づいて、図１８或いは図
１９に示すような配置とされたカメラ２２の動作タイミ
ングを決定する。

【００９１】上記のようなデータ送信ステップＪ１３の
実行後には、方位検出回路２０が演算した和信号（Ａ＋
Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）及び（Ｃ＋Ｄ）を読み込み（ステップＪ１
４）、その和信号（Ｃ＋Ｄ）がしきい値Ｔh2を越えたか
否かを判断する（ステップＪ１５）。

【００９２】和信号（Ｃ＋Ｄ）がしきい値Ｔh2以下であ
った場合には、和信号（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）が予め設定さ
れたしきい値Ｔh1を越えたか否かを判断し（ステップＪ
１６）、しきい値Ｔh1以下であった場合には、エラー状
態（前列の受信エリアＸＡ、ＸＢに車両が進入したにも
拘らず、後列の受信エリアＸＣ、ＸＤに車両が進入した
形跡がない状態、例えば車両が途中でＵターンしたよう
な状態）が発生したものとして所定の異常処理を実行す
ると共にその処理結果をコントローラへ送信し（ステッ
プＪ１７）、しかる後にステップＪ１へ戻る。

【００９３】これに対して、和信号（Ｃ＋Ｄ）がしきい
値Ｔh2を越えた場合（ステップＪ１５で「ＹＥＳ」）、
若しくは和信号（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）がしきい値Ｔh1を越
えた場合（ステップＪ１６で「ＹＥＳ」）には、車両が
後列の受信エリアＸＣ、ＸＤに進入したものと判断し
て、現在時刻を記憶するステップＪ１８、図２２に具体
的内容を示す後述の走行位置特定処理ルーチンＪ１９、
設定時間だけ待機するステップＪ２０、方位検出回路２
０が演算した和信号（Ｃ＋Ｄ）を読み込むステップＪ２
１を順次実行した後に、上記のように新たに読み込んだ
和信号（Ｃ＋Ｄ）がしきい値Ｔh2以下となったか否かを
判断する（ステップＪ２２）。

【００９４】和信号（Ｃ＋Ｄ）がしきい値Ｔh2より大き
い期間（ステップＪ２２で「ＮＯ」と判断される期間）
には、車両が後列の受信エリアＸＣ、ＸＤにまだ存在し
ているものとして、ステップＪ１８以降の制御を繰り返
し実行するが、しきい値Ｔh2以下となった場合には、車
両が後列の受信エリアＸＣ、ＸＤを通過したものとし
て、所定の完了処理を実行すると共にその処理結果をコ
ントローラへ送信し（ステップＪ２３）、この後にステ
ップＪ１へ戻る。

【００９５】前記走行位置特定処理ルーチンＪ８は、車
両Ｖが前列の受信エリアＸＡ、ＸＢのどこを走行してい
るかを特定するために行われるものであり、以下におい
てはそのルーチンＪ８での具体的制御内容について説明
する。

【００９６】図２１において、走行位置特定処理ルーチ
ンＪ８では、まず、方位検出回路２０が演算した差信号
（Ａ−Ｂ）を読み込み（ステップｊ１）、その差信号
（Ａ−Ｂ）が正の値若しくは零であるか否かを判定する
（ステップｊ２）。

【００９７】差信号（Ａ−Ｂ）が正の値若しくは零であ
った場合には、当該差信号（Ａ−Ｂ）の絶対値が予め決
められた設定値より大きいか否かを判断する（ステップ
ｊ３）。差信号（Ａ−Ｂ）の絶対値が設定値より大きい
状態時には、車両が左側の受信エリアＸＡを走行してい
るものと判定し（ステップｊ４）、当該絶対値が設定値
以下の状態時には、車両が受信エリアＸＡ内における受
信エリアＸＢとの重複部分を走行しているものと判定し
（ステップｊ５）、このような判定を行った後にリター
ンする。

【００９８】差信号（Ａ−Ｂ）が負の値であった場合
（ステップｊ２で「ＮＯ」）には、当該差信号（Ａ−
Ｂ）の絶対値が予め決められた設定値より大きいか否か
を判断する（ステップｊ６）。差信号（Ａ−Ｂ）の絶対
値が設定値より大きい状態時には、車両が左側の受信エ
リアＸＢを走行しているものと判定し（ステップｊ
７）、当該絶対値が設定値以下の状態時には、車両が受
信エリアＸＢ内における受信エリアＸＡとの重複部分を
走行しているものと判定し（ステップｊ８）、このよう
な判定を行った後にリターンする。

【００９９】前記走行位置特定処理ルーチンＪ１９は、
車両Ｖが後列の受信エリアＸＣ、ＸＤのどこを走行して
いるかを特定するために行われるものであり、図２２に
示すように、前記図２１に示した走行位置特定処理ルー
チンＪ８と類似した内容となっている。

【０１００】要するに、上記した第４実施例の構成によ
れば、応答ユニット６を搭載した車両が、通信エリア
５、特には方位誤差判定用アンテナ４による受信エリア
ＸＡ〜ＸＤに進入した状態時には、当該車両の受信エリ
アＸＡ〜ＸＤ内での走行経路を、その応答ユニット６か
らの電波信号に基づいて追跡できるものであり、これに
より応答ユニット６を搭載した車両の位置特定を正確に
行い得るようになる。

【０１０１】また、応答ユニット６を搭載した車両が予
め設定された撮影エリアＦＺ（図１８或いは図１９参
照）に到達した状態時に、当該車両を前面側或いは後面
側からカメラ２２により撮影できるから、同一の通信エ
リア５に対して、応答ユニット６を搭載した適正車両と
搭載していない不正車両とが並行して進入したとして
も、当該不正車両を明確に特定できるようになる。

【０１０２】この場合、方位検出回路２０で得られる単
位アンテナ４ａ〜４ｄからの出力に基づいて、車両が所
定位置間を走行するのに要した時間を計測し、その計測
時間に基づいて前記カメラ２２による撮影タイミングを
決定するようにしているから、そのカメラ２２による影
撮画像のピントを常時において適正な状態に維持できる
と共に、撮影タイミングの決定のためのハードウエア構
成を余分に設ける必要がなくなるという利点もある。

【０１０３】尚、上記した第４実施例は、車両の走行経
路を逐次追跡する構成としたが、アンテナユニット２と
応答ユニット６との間で通信を開始した最初の信号のみ
で車両の位置特定を行う構成としても良いものである。
そこで、以下においては上記のような構成を採用した本
発明の第５実施例について図２３を参照しながら説明す
る。

【０１０４】図２３には、アンテナユニット２の通信用
アンテナ３及び車両側の応答ユニット６間の送受信シー
クエンスと、応答ユニット６を搭載した車両が左側の受
信エリアＸＡ、ＸＣを順次通過する場合（前記図１１に
示した状態）において、方位検出回路２０内で得られる
前述した和信号（Ａ＋Ｂ）、差信号（Ａ−Ｂ）の出力タ
イミングとの関係が示されている。

【０１０５】この場合、応答ユニット６は、図２３に示
すように、アンテナユニット２からの搬送電波信号を受
信した時点でウェークアップした後に、アンテナユニッ
ト２からの終了確認信号ＡＣＫを受信したとき（通信完
了時）には、パイロット応答信号ＰＬＲの送信を停止し
たスリープモードに入る構成となっている。

【０１０６】アンテナユニット２側では、応答ユニット
６からのパイロット応答信号ＰＬＲを受信した時点で、
和信号（Ａ＋Ｂ）が予め設定されたしきい値以上となっ
たか否かに基づいて当該応答ユニット６を搭載した車両
が前列の受信エリアＸＡ、ＸＢの何れかに進入したもの
と判定し、差信号（Ａ−Ｂ）の極性に基づいて車両の左
右位置を判定できるようになる。

【０１０７】このような構成とした第５実施例は、通信
開始位置とカメラによる車両撮影エリアとの間の距離が
短い場合に適用できるものであり、特に、通信完了後に
は応答ユニット６側からパイロット応答信号ＰＬＲを送
信する動作が不要となるから、通信エリア内に複数の応
答ユニット６が存在する場合に発生する虞がある通信衝
突の可能性を低減できるようになる。また、応答ユニッ
ト６は、通信完了後にスリープモードへ移行する構成で
あるから、その応答ユニット６側の電源消耗を抑制でき
るようになる。

【０１０８】さらに、方位検出回路２０を、図２４に示
す本発明の第６実施例のような構成とすることにより、
故障発生に対する冗長性を高めることも可能である。即
ち、この第６実施例による方位検出回路２０は、第１〜
第３の演算回路２０ａ〜２０ｃの他に、以下のような演
算を行う第４〜第６の演算回路２０ｄ〜２０ｆを設けた
点に特徴を有する。

【０１０９】第４の演算回路２０ｄ…左側の受信エリア
ＸＡ、ＸＣに対応した単位アンテナ４ａ、４ｃからの出
力Ａ、Ｃの和（Ａ＋Ｃ）及び差（Ａ−Ｃ）を演算、 第５の演算回路２０ｅ…右側の受信エリアＸＢ、ＸＤに
対応した単位アンテナ４ｂ、４ｄからの出力Ｂ、Ｄの和
（Ｂ＋Ｄ）及び差（Ｂ−Ｄ）を演算、 第６の演算回路２０ｆ…第４及び第５の演算回路２０ｄ
及び２０ｅの演算結果を利用して、各出力Ａ〜Ｄの総和
（Ａ＋Ｂ＋Ｃ＋Ｄ）、前列の受信エリアＸＡ、ＸＢに対
応した出力Ａ、Ｂの和と後列の受信エリアＸＣ、ＸＤに
対応した出力Ｃ、Ｄとの差（Ａ＋Ｂ−（Ｃ＋Ｄ））、左
側の受信エリアＸＡ、ＸＣに対応した出力Ａ、Ｃの和と
右側の受信エリアＸＢ、ＸＤに対応した出力Ｂ、Ｄとの
差（Ａ＋Ｃ−（Ｂ＋Ｄ））を演算。つまり、第６の演算
回路２０ｆによる演算結果は、第３の演算回路２０ｃに
よる演算結果と同等である。

【０１１０】また、第４の演算回路２０ｄで得られる和
信号（Ａ＋Ｃ）が予め設定されたしきい値以上となった
状態時には、応答ユニット６を搭載した車両が左側の受
信エリアＸＡ、ＸＣの何れかに進入したものと判定でき
る。また、この状態で、第４の演算回路２０ｄで得られ
る差信号（Ａ−Ｃ）が正の値であったときには、進入車
両が前列の受信エリアＸＡにあるものと判定でき、当該
差信号（Ａ−Ｃ）が負の値であったときには、進入車両
が後列の受信エリアＸＣにあるものと判定できることに
なる。

【０１１１】第５の演算回路２０ｅで得られる和信号
（Ｂ＋Ｄ）が予め設定されたしきい値以上となった状態
時には、応答ユニット６を搭載した車両が右側の受信エ
リアＸＢ、ＸＤの何れかに進入したものと判定できる。
また、この状態で、第５の演算回路２０ｅで得られる差
信号（Ｂ−Ｄ）が正の値であったときには、進入車両が
前列の受信エリアＸＢにあるものと判定でき、当該差信
号（Ｂ−Ｄ）が負の値であったときには、進入車両が後
列の受信エリアＸＤにあるものと判定できることにな
る。

【０１１２】従って、上記のような第６実施例の構成に
よれば、第１〜第３の演算回路２０ａ〜２０ｃによる演
算処理系統に故障が発生した場合でも、その故障状態を
第４〜第６の演算回路２０ｄ〜２０ｆによる演算処理系
統によりバックアップできるようになるから、故障発生
に対する冗長性が高まるようになる。

【０１１３】図２５〜図３６には、応答ユニット６から
の電波信号の方位を高次モード放射特性を利用して検出
する構成を採用した本発明の第７実施例が示されてお
り、以下これについて説明する。

【０１１４】図２６に摸式的に示すように、応答ユニッ
ト６との間の通信に円偏波を用いる場合、円偏波を受信
するように設けられた例えば円錐ホーンアンテナＨは、
その軸方向を中心とした一定範囲に応答ユニット６が存
在する状態時にＴＥ11波を受信し、応答ユニット６が上
記軸方向からずれた所定範囲にある状態でＴＭ01波を受
信する。このような受信特性を利用して応答ユニット６
の位置を特定できることになる。

【０１１５】図２５には、例えば円錐ホーンアンテナよ
り成る方位誤差判定用アンテナ２３の受信出力からＴＥ
11波及びＴＭ01波を抽出するための信号処理回路２４の
構成例が示されている。この信号処理回路２４は、通信
分野において周知構成のものであり、方位誤差用アンテ
ナ２３の２対の出力端子からの信号を、信号演算器２４
ａ〜２４ｄ及び負荷２４ｅを通じて加減算することによ
り、差信号及び和信号を得るようになっている。この場
合、上記差信号は、ＴＥ11波を受信した状態時、つま
り、応答ユニット６が方位誤差判定用アンテナ２３の軸
方向を中心とした一定範囲に存在する状態時に得られる
ものであり、また、上記和信号は、ＴＭ01波を受信した
状態時、つまり応答ユニット６が上記軸方向からずれた
所定範囲にある状態時に得られるものであるから、その
差信号及び和信号をもって応答ユニット６を搭載した車
両の位置を特定できることになる。

【０１１６】図２７に示すように、跨線橋１には、通信
用アンテナ３による通信エリア５に対応させて例えば５
個の方位誤差判定用アンテナ２３Ａ〜２３Ｅが設けられ
ており、各アンテナ２３Ａ〜２３Ｅの受信出力はレベル
判定器２５（方位検出手段に相当）に与えられる構成と
なっている。この場合、各方位誤差判定用アンテナ２３
Ａ〜２３Ｅによる受信エリアＸ１〜Ｘ５は、それぞれＴ
Ｅ11波を受信する領域ＸTEとＴＭ01波を受信する領域Ｘ
TMとにより構成された状態となるが、領域ＸTEが隣接す
るもの同士で一部ずつ重複し、且つ領域ＸTMが一つ置い
た他の受信エリア中の領域ＸTMと重複しないように設定
される。このような設定とすることにより、応答ユニッ
ト６を搭載した車両の位置を詳細に特定可能となる。

【０１１７】図２８には、応答ユニット６を搭載した２
台の車両Ｖが、方位誤差判定用アンテナ２３Ｄによる受
信エリアＸ４及び方位誤差判定用アンテナ２３Ｅによる
受信エリアＸ５を通過する場合の位置関係の例が摸式的
に示され、図２９には、この場合における通信用アンテ
ナ３及び車両Ｖ側の応答ユニット６間の送受信シークエ
ンスと、各方位誤差判定用アンテナＸ４及びＸ５で得ら
れる前述した和信号、差信号の出力タイミングとの関係
が示されている。

【０１１８】図２８において、一方の車両Ｖによる走行
経路（ＣＲ１）は、受信エリアＸ４のほぼ中央を通過す
るもので、受信エリアＸ４の領域ＸTE及び領域ＸTMを通
過すると共に、隣接する受信エリアＸ３、Ｘ５との各重
複部分は通過しない状態となっており、他方の車両Ｖに
よる走行経路（ＣＲ２）は、受信エリアＸ５の領域ＸTE
及び領域ＸTMを通過すると共に、隣接する受信エリアＸ
４の領域ＸTMをも通過する状態となっている。

【０１１９】図２９において、通信用アンテナ３及び応
答ユニット６間の送受信シークエンスは前記第４実施例
で述べた内容と同様である。また、車両Ｖが走行経路
（ＣＲ１）に沿って走行したときには、当該車両Ｖが受
信エリアＸ４の領域をＸTM、ＸTE、ＸTMの順に通過する
過程で、方位誤差判定用アンテナ２３ＤからＴＭ01波受
信に応じた和信号及びＴＥ11波受信に応じた差信号が出
力されるが、方位誤差判定用アンテナ２３Ｅから和信号
及び差信号が出力されることはない。

【０１２０】さらに、車両Ｖが走行経路（ＣＲ２）に沿
って走行したときには、当該車両Ｖが受信エリアＸ５の
領域をＸTM、ＸTE、ＸTMの順に通過する過程で、方位誤
差判定用アンテナ２３Ｅから和信号及び差信号が出力さ
れると共に、車両Ｖが受信エリアＸ４の領域ＸTMを通過
する過程で、方位誤差判定用アンテナ２３ＤからＴＭ01
波受信に応じた和信号のみが出力されることになる。

【０１２１】また、図３０に摸式的に示すように、応答
ユニット６を搭載した車両Ｖが、受信エリアＸ４及びＸ
５間の中間位置を通過、つまり受信エリアＸ４及びＸ５
の領域ＸTE及び領域ＸTMを同時に通過するという走行経
路（ＣＲ３）を通過する場合、方位誤差判定用アンテナ
２３Ｄ、２３Ｅからは、図３１のようなタイミングで和
信号及び差信号が出力されることになる。

【０１２２】要するに、図３２のように、車両Ｖが異な
る走行経路（ＣＲ１）、（ＣＲ２）、（ＣＲ３）を通過
するのに応じて、方位誤差判定用アンテナ２３Ｄ、２３
Ｅからは図３３に示すような異なるタイミングで和信号
及び差信号が出力されるものであり、このような和信号
及び差信号の出力状態に基づいて応答ユニット６を搭載
した車両の位置を正確に特定できるようになる。また、
このような位置特定結果に基づいて、カメラによる走行
車両の撮影を適切なタイミングで行い得ることになる。

【０１２３】尚、図３３中では、各受信エリアＸ１〜Ｘ
５を、図３２中に示したように矢印方向に走行する車両
が最初に進入する前方エリア（領域ＸTMに対応した部
分）、中央エリア（領域ＸTE及びＸTMを含む部分）、後
方エリア（領域ＸTMに対応した部分）に区分して表現す
ると共に、車両が上記各エリアに存在する状態での方位
誤差判定用アンテナ２３Ｄ、２３Ｅからの差信号及び和
信号の出力の有無を示している。

【０１２４】図３４には、各方位誤差判定用アンテナ２
３Ａ〜２３Ｅのうちの一つのアンテナからの出力に基づ
いて、通信エリア５への車両の進入の有無を判定するた
めの処理内容が概略的に示されている。この図３４にお
いて、電波信号の受信に応じて、方位誤差判定用アンテ
ナからの和信号及び差信号の少なくとも一方が設定値を
越えた場合（ステップｋ１、ｋ２で「ＹＥＳ」）には、
受信信号が応答ユニット６からの送信信号（パイロット
応答信号）であるか否かを判断する（ステップｋ３）。

【０１２５】そして、応答ユニット６からの送信信号で
あった場合のみ、当該応答ユニット６から送信される質
問応答信号中の車載機ＩＤコードを読み取り（ステップ
ｋ４）、応答ユニット６からの信号を受信した状態にな
った旨のデータを、車両位置特定のための受信検出デー
タとして転送する（ステップｋ５）。

【０１２６】図３５には、レベル判定器２５による制御
内容が示されている。この図３５において、レベル判定
器２５は、応答ユニット６からの信号を受信した状態と
なった方位誤差判定用アンテナが存在するか否かを、前
記受信検出データに基づいて判断し（ステップｍ１）、
受信したアンテナが存在した場合には、当該方位誤差判
定用アンテナの出力データを読み取ると共に、その読み
取りデータを前記図３３のようなデータベースと比較し
（ステップｍ２、ｍ３）、その比較結果に基づいて応答
ユニット６を搭載した車両の位置を特定し（ステップｍ
４）、その特定結果を示すデータコントローラへ送信す
る（ステップｍ５）。

【０１２７】従って、このように構成した第７実施例に
おいても、前記第４実施例と同様に、通信エリア５内で
の車両の走行経路を応答ユニット６からの電波信号に基
づいて追跡できるものであり、これにより応答ユニット
６を搭載した車両の位置特定を正確に行い得るようにな
る。尚、この実施例においても、前記第４実施例と同様
に受信信号のレベルに基づいて車両走行速度を検出で
き、また、例えばＴＭ01波の受信後にＴＥ11波を受信す
るまでの時間に基づいてカメラの動作タイミングを決定
することも可能である。

【０１２８】尚、上記した第７実施例では、車両の走行
経路を逐次追跡する構成としたが、応答ユニット６との
間で通信を開始した最初の信号のみで車両の位置特定を
行う構成としても良いものである。そこで、以下におい
ては上記のような構成を採用した本発明の第８実施例に
ついて図３６を参照しながら説明する。

【０１２９】図３６には、通信用アンテナ３及び車両側
の応答ユニット６間の送受信シークエンスと、応答ユニ
ット６を搭載した２台の車両が前述した走行経路（ＣＲ
１）、（ＣＲ２）を通過する各場合（前記図２８参照）
における方位誤差判定用アンテナ２３Ｄ及び２３Ｅから
の和信号及び差信号の出力状態を示している。尚、送受
信シークエンスは前記第５実施例で述べた内容と同様
に、応答ユニット６側にスリープモードが設定されてい
る。

【０１３０】この場合、方位誤差判定用アンテナ２３Ｄ
からの和信号が設定値を越えた時点で、応答ユニット６
を搭載した車両が走行経路（ＣＲ１）を通って当該方位
誤差判定用アンテナ２３Ｄに対応した受信エリアＸ４に
進入したものと判定し、方位誤差判定用アンテナ２３Ｅ
からの和信号が設定値を越えた時点で、応答ユニット６
を搭載した車両が走行経路（ＣＲ２）を通って当該方位
誤差判定用アンテナ２３Ｅに対応した受信エリアＸ５に
進入したものと判定することになる。

【０１３１】尚、本発明は上記した実施例に限定される
ものではなく、次のような変形または拡張が可能であ
る。方位誤差判定用アンテナとしてホーンアンテナを利
用した例について述べたが、指向性が高いものであれば
他の形式のアンテナでも良い。また、呼出信号としてパ
イロット信号を送信する構成としたが、このようなパイ
ロット信号は必要に応じて設定すれば良く、ＩＣカード
に記憶されている残高金額情報の読み出しを指令する信
号を、呼出信号として利用する構成も可能である。

【０１３２】上記した各実施例では、有料道路の通行料
金自動徴収システムに適用したが、これに限らず、工場
内などにおける無人搬送車とのデータ授受、スキー場の
リフト料金や遊園地などの施設利用料金の自動徴収シス
テムなどにも利用できる。また、料金の徴収をプリペイ
ド方式により行う構成としたが、従量制方式にも適用可
能である。

【０１３３】

【発明の効果】以上の説明によって明らかなように、請
求項２記載の発明によれば、移動体に設けられた応答ユ
ニットからの電波信号の方位に基づいて当該移動体を特
定可能な信号を発生する方位検出手段を設ける構成とし
たから、同一の通信エリアに複数の移動体が存在する場
合でも、通信を行った移動体を確実に特定可能となるも
のである。

【０１３４】請求項２記載の発明によれば、応答ユニッ
トからの電波信号を互いに異なる位相で受信する複数の
単位アンテナを組み合わせた方位誤差判定用アンテナを
設け、このアンテナからの出力の和信号及び差信号を利
用して電波信号の発生源となった応答ユニットを特定す
るようにしたから、通信を行った移動体の特定を確実に
行い得るようになる。

【０１３５】請求項３記載の発明よれば、応答ユニット
からの電波信号を互いに異なる位相で受信する複数の単
位アンテナを組み合わせた方位誤差判定用アンテナを設
け、各単位アンテナの受信信号を合成した信号を応答ユ
ニットから送信される電波信号として利用するようにし
たから、アンテナユニットに付随する回路構成を簡単化
できるようになる。

【０１３６】請求項４記載の発明によれば、互いに隣接
した第１及び第２の受信エリアからの電波信号の和及び
差を演算する演算手段を設け、その和信号が設定値を越
えたか否かに基づいて第１の受信エリア或いは第２の受
信エリアへの応答ユニットの進入を判断すると共に、当
該演算手段による差信号の極性に基づいて応答ユニット
が進入した受信エリアを特定する構成としたから、移動
体の位置特定を確実に行い得るようになる。

【０１３７】請求項５記載の発明によれば、ホーンアン
テナより成る方位誤差判定用アンテナが受信した電波信
号の高次モード放射特性を利用して前記電波信号の発生
源となった応答ユニットを特定するようにしたから、通
信を行った移動体の特定を確実に行い得るようになる。

【０１３８】請求項６記載の発明によれば、複数に分割
した単位エリアからの電波信号を受信する複数の方位ア
ンテナの各受信レベルを比較した結果に基づいて、電波
信号の発生源となった応答ユニットが上記複数の分割単
位エリアのうちのどこに存在するかを特定するようにし
たから、通信を行った移動体の位置の特定を確実に行い
得るようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の電気的構成を示す機能ブ
ロック図

【図２】コントローラの制御内容を示すフローチャート

【図３】応答ユニットの動作内容を示すフローチャート

【図４】全体の概略的な斜視図

【図５】本発明の第２実施例の要部の電気的構成を示す
機能ブロック図

【図６】本発明の第３実施例の要部の電気的構成を示す
機能ブロック図

【図７】通信エリアを示す平面図

【図８】本発明の第４実施例の要部の電気的構成を示す
機能ブロック図

【図９】通信エリアを説明するための摸式図

【図１０】方位誤差判定用アンテナの外観を示す斜視図

【図１１】応答ユニットと通信エリアとの位置関係例を
説明するための摸式図その１

【図１２】応答ユニットとの間の送受信シークエンスと
方位検出回路からの出力との関係を示すタイミングチャ
ートその１

【図１３】応答ユニットと通信エリアとの位置関係例を
説明するための摸式図その２

【図１４】応答ユニットとの間の送受信シークエンスと
方位検出回路からの出力との関係を示すタイミングチャ
ートその２

【図１５】応答ユニットと通信エリアとの位置関係例を
説明するための摸式図その３

【図１６】応答ユニットとの間の送受信シークエンスと
方位検出回路からの出力との関係を示すタイミングチャ
ートその３

【図１７】車両走行速度と方位検出回路からの出力との
関係を示すタイミングチャート

【図１８】通信エリアとカメラによる撮影領域との関係
を示す摸式図その１

【図１９】通信エリアとカメラによる撮影領域との関係
を示す摸式図その２

【図２０】信号処理回路による制御内容の全体を示すフ
ローチャート

【図２１】信号処理回路による制御内容の要部を示すフ
ローチャートその１

【図２２】信号処理回路による制御内容の要部を示すフ
ローチャートその２

【図２３】本発明の第５実施例を示す図１２相当図

【図２４】本発明の第６実施例を示す図８相当図

【図２５】本発明の第７実施例を示す要部の実体的構成
図

【図２６】応答ユニットとの間の通信に円偏波を用いる
場合の受信特性を示す摸式図

【図２７】通信エリアを説明するための摸式図

【図２８】車両の走行経路と通信エリアとの位置関係例
を説明するための摸式図その１

【図２９】応答ユニットとの間の送受信シークエンスと
方位誤差検出用アンテナの出力との関係を示すタイミン
グチャートその１

【図３０】車両の走行経路と通信エリアとの位置関係例
を説明するための摸式図その２

【図３１】応答ユニットとの間の送受信シークエンスと
方位誤差検出用アンテナの出力との関係を示すタイミン
グチャートその２

【図３２】車両の走行経路と通信エリアとの位置関係例
を説明するための摸式図その３

【図３３】方位誤差検出用アンテナの出力パターン例を
示す図

【図３４】方位誤差判定用アンテナの出力に基づいた処
理内容を示すフローチャート

【図３５】レベル判定器による制御内容を示すフローチ
ャート

【図３６】本発明の第８実施例を示す図２９相当図

【符号の説明】

図面中、１は跨線橋、２、２′はアンテナユニット、３
は通信用アンテナ、４は方位誤差判定用アンテナ、４ａ
〜４ｄは単位アンテナ、５は通信エリア、６は応答ユニ
ット、８は車両検知器、１４は方位検出回路、１５は処
理回路（方位検出手段）、１７ａ〜１７ｄは方位アンテ
ナ、１９はレベル判定器（方位検出手段）、２０は方位
検出回路、２１、２１′は跨線橋、２２はカメラ、２３
は方位誤差判定用アンテナ、２４は信号処理回路、２５
はレベル判定器（方位検出手段）、Ｖは車両（移動体）
を示す。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 5/00 Ｚ 7/26

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動体に設けられ呼出信号を受信したと
   きに応答信号を含む電波信号の送信動作を行う応答ユニ
   ットと、 前記移動体の移動経路に設定された通信エリアに向けて
   前記呼出信号の送信動作を行うと共に、前記応答ユニッ
   トからの電波信号の受信に応じて当該応答ユニットとの
   間でデータの授受を行うアンテナユニットとを備えた移
   動体通信装置において、 前記アンテナユニットに設けられ前記応答ユニットから
   の電波信号の方位に基づいて当該応答ユニットが設けら
   れた移動体を特定可能な信号を発生する方位検出手段を
   備えたことを特徴とする移動体通信装置。
2. 【請求項２】 前記アンテナユニットは、前記呼出信号
   及び応答信号の送受信を行うための通信用アンテナと、
   前記応答ユニットからの電波信号を互いに異なる位相で
   受信する複数の単位アンテナを組み合わせた方位誤差判
   定用アンテナとを備え、 前記方位検出手段は、前記方位誤差判定用アンテナの各
   単位アンテナ出力の和信号及び差信号を利用して前記電
   波信号の発生源となった応答ユニットを特定するように
   構成されていることを特徴とする請求項１記載の移動体
   通信装置。
3. 【請求項３】 前記アンテナユニットは、前記呼出信号
   の送信のみを行うための通信用アンテナと、前記応答ユ
   ニットからの電波信号を互いに異なる位相で受信する複
   数の単位アンテナを組み合わせた方位誤差判定用アンテ
   ナとを備えると共に、前記方位誤差判定用アンテナの各
   単位アンテナの受信信号を合成した信号を応答ユニット
   から送信される電波信号として利用するように構成さ
   れ、 前記方位検出手段は、前記方位誤差判定用アンテナの各
   単位アンテナ出力の和信号及び差信号を利用して前記電
   波信号の発生源となった応答ユニットを特定するように
   構成されていることを特徴とする請求項１記載の移動体
   通信装置。
4. 【請求項４】 前記方位誤差アンテナの各単位アンテナ
   を、互いに隣接して設定された第１及び第２の受信エリ
   アからの電波信号を受信するように配置した上で、 前記方位誤差アンテナの出力に基づいて前記第１及び第
   ２受信エリアからの電波信号の和及び差を演算する演算
   手段を設け、 前記方位検出手段は、前記演算手段による和信号が設定
   値を越えたか否かに基づいて前記第１の受信エリア或い
   は第２の受信エリアへの応答ユニットの進入を判断する
   と共に、当該演算手段による差信号の極性に基づいて応
   答ユニットが進入した受信エリアを特定するように構成
   されていることを特徴とする請求項２または３記載の移
   動体通信装置。
5. 【請求項５】 前記アンテナユニットは、前記呼出信号
   及び応答信号の送受信を行うための通信用アンテナと、
   前記応答ユニットからの電波信号を受信するためのホー
   ンアンテナより成る方位誤差判定用アンテナとを備え、 前記方位検出手段は、前記方位誤差判定用アンテナが前
   記応答ユニットからの電波信号を受信したときの高次モ
   ード放射特性を利用して前記電波信号の発生源となった
   応答ユニットを特定するように構成されていることを特
   徴とする請求項１記載の移動体通信装置。
6. 【請求項６】 前記アンテナユニットは、前記呼出信号
   及び応答信号の送受信を行うための通信用アンテナと、
   上記呼出信号の通信エリアを複数に分割した各単位エリ
   アからの電波信号を受信する複数の方位アンテナとを備
   え、 前記方位検出手段は、前記複数の方位アンテナの各受信
   レベルを比較した結果に基づいて、前記電波信号の発生
   源となった応答ユニットが前記複数の単位エリアのうち
   のどこに存在するかを特定するように構成されているこ
   とを特徴とする請求項１記載の移動体通信装置。