JPH0886865A - 移動体識別装置およびその通信方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】通信エリアをより大きく確保するようにし、装
置を複雑にせず、通信エリアの増大を計る移動体識別装
置およびその通信方法を提供すること。 【構成】送信アンテナ201 と受信アンテナ202 との通信
指向性の中心線がクロスするため、お互いの通信エリア
が、よりオーバーラップして送受信可能エリア23が拡大
する。またアンテナ間隔を大きくとると、送信アンテナ
201 から受信アンテナ202 側への回り込みが少なくな
り、受信のアップリンクエリア22b が拡大し、通信距離
が遠くまで伸びる。従ってアンテナの配置および方向の
選択のみで通信エリアが拡大できる。また、アンテナ取
り付け台の工夫により、取り付け位置に左右されない移
動体識別装置とその通信方法が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車などの移動体の
存在・位置を検知して、情報をやりとりする移動体識別
装置およびその通信方法に関し、特に、マイクロ波を用
いた移動体識別装置とその通信方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、有料道路の自動課金システムと
して、有料道路の料金所の各レーンにそれぞれ質問器を
配置し、自動車に応答器を設置して、搬送波を用いて情
報を伝達するシステムがある（例えば、特開平4-15429
号公報や特開平5-8615号公報など）。従来、図５に示す
構成の地上アンテナ２のように、送信アンテナ２０１と
受信アンテナ２０２とが異なるアンテナで構成されてい
る。地上アンテナ設置には、図５に示すように、送信ア
ンテナと受信アンテナとを隣り合った近接した位置に同
一方向を向けて設置される。それらのアンテナの物理的
な大きさのため、小型化を目指してコンパクトな装置を
望んだとしても、どうしてもある程度、間隔をおいて設
置せざるを得ない。それはアンテナには、アンテナの指
向性を強くするためアレイ化したり、パラボラやホーン
などを付属させていることから、そのためのスペースが
必要なためである。

【０００３】例えば移動体が自動車の場合、地上アンテ
ナ２は地上５〜１０ｍの高さに、道路に向けて斜めに見
下ろすように固定される。その際、図５に示されるよう
に、ダウンリンクエリア２１とアップリンクエリア２２
が重なり合ってできた通信エリア２３の範囲内に現れた
移動体の応答器と通信がなされる。なおアップリンクエ
リア２２がダウンリンクエリア２１に比べて狭く小さく
描かれているが、これは微小レベルのアップリンク信号
Ｓ３を受信する際に、送信アンテナ２０１から送信され
るアップリンク用無変調波Ｓ２がある程度強度のある電
波なので、受信アンテナ２０２にまで回り込んできて、
その回り込み信号がノイズとして働くため、結果として
アップリンクエリア２２が狭くなってしまうことによ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５の
ような配置構成であると、通信エリアは斜線部分の範囲
２３に限定され、ダウンリンクエリア２１とアップリン
クエリア２２において利用されない領域がかなり残って
しまい、通信エリアが狭いという問題がある。

【０００５】本来、同じアンテナで送受信すれば、通信
エリアは同一となり、最も広い範囲とすることができ
る。そこで、送受信可能エリアが狭くなるのを防ぐ方法
として、例えばサーキュレータ等の送受信切換器を用い
ることにより送信アンテナと受信アンテナとを共用して
一つのアンテナで構成する場合がある。しかしこの場
合、構造上、アップリンク用無変調波Ｓ２とアップリン
ク信号Ｓ３との分離が悪くなり、結果的にアップリンク
用無変調波Ｓ２の回り込み成分が多くなってしまい、結
局、当初の送受信可能な通信エリアを拡大することがで
きていない。

【０００６】従って本発明の目的は、通信エリアをより
大きく確保するようにし、装置を複雑にせず、なるべく
簡素に通信エリアの増大を計る移動体識別装置およびそ
の通信方法を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め本発明の構成は、指向性を有する送信アンテナから電
波を放射して、移動体で変調されて、送出されてきた受
信波を前記送信アンテナの近傍に配置した指向性を有す
る受信アンテナで受信し、前記移動体の存在を検出する
移動体識別装置において、前記送信アンテナおよび前記
受信アンテナとを並べる配置に角度を設け、該送信アン
テナからの通信指向性の中心領域が、前記受信アンテナ
の通信指向性の中心領域と交差領域を有し、前記交差領
域の位置が前記移動体の存在する領域にあることであ
る。

【０００８】また関連発明の構成は、前記送信アンテナ
と前記受信アンテナとの並んだ配置が、ヒンジ部を有し
て中央で自在に角度を取ることができるアンテナ台に設
けられ、前記送信および前記受信アンテナの間隔が自在
に設定可能なことを特徴とする。

【０００９】通信方法としての本発明の構成はまた、指
向性を有する送信アンテナから電波を放射して、移動体
で変調されて、送出されてきた受信波を前記送信アンテ
ナの近傍に配置した指向性を有する受信アンテナで受信
して、前記移動体の存在を検出する移動体識別装置の通
信方法において、前記送信アンテナおよび受信アンテナ
とを並べる配置に角度を設け、該送信アンテナからの通
信指向性の中心線と、前記受信アンテナの通信指向性の
中心線とを交差させることを特徴とする。あるいはま
た、前記送信アンテナと前記受信アンテナとの配置で間
隔を広げることを特徴とする。

【００１０】

【作用】二つ並べられた送信アンテナと受信アンテナと
の通信指向性の中心線がクロスするため、お互いの通信
エリアが、よりオーバーラップして送受信可能エリアが
拡大する。またアンテナ間隔を大きくとると、送信アン
テナから受信アンテナ側への回り込みが少なくなり、受
信の通信エリアが拡大する。その場合アンテナ近傍は検
出できなくなるが通信距離は遠くまで伸びる。各アンテ
ナを自在に角度設定可能な取付け台に固定して設置すれ
ば、設置環境が如何なる場合でも所定の距離に中心線の
交点を設定できる。

【００１１】

【発明の効果】通信強度を向上させることで通信エリア
を拡大する手法をとることなく、アンテナの配置および
方向の選択のみで通信エリアを拡大する。そして、アン
テナ取り付け台の工夫により、取り付け位置に左右され
ない移動体識別装置とその通信方法が得られる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説
明する。 （構成）図１は、本発明の移動体識別装置およびその通
信方式を示す地上アンテナ２の概略図とその通信エリア
（リンクエリア）を示す見取り図で、送信アンテナ２０
１と受信アンテナ２０２とが並ぶ構成は従来と同様であ
るが、本発明の特徴として、アンテナの通信指向性がわ
ずかにお互いに内側を向き、指向性の中心線が、検出対
象の移動体が最も多く存在する領域でクロスするように
してある。即ち、図１(a) で、送信アンテナ２０１ａの
ダウンリンクエリア２１ａが受信アンテナ側に傾き、受
信アンテナ２０２ａのアップリンクエリア２２ａが送信
アンテナ側に傾いている。そのため、両エリアのオーバ
ーラップした送受信可能エリア２３ａが従来よりも広が
り、通信エリアの狭さが解消される。

【００１３】なお、移動体に設けられる応答器３０の様
子は図２に示す回路ブロック図で実施され、これは通
常、移動体認識装置で用いられている典型的な送受信器
である。また送受信を実施する質問器である地上アンテ
ナ２は、図３に示す回路ブロック図で構成される。これ
も通常用いているシステムで、通常は屋外に設置される
ことが多いので一つの筐体に両アンテナごと組み込まれ
るようになっている。ここで示されているアンテナ２０
１および２０２が図１に示されている。

【００１４】（作用）一般に、アンテナの通信エリア
は、アンテナからの距離と、アンテナ送信点もしくは受
信点における目的外の電波の存在程度によって、その広
がりが決まる。そのため上記のような構成であると、各
アンテナの通信エリア面積の重なり具合で、その送受信
可能エリア２３ａが決まるため、通信指向性の中心線が
クロスする本発明の方式では、そのオーバーラップ量
（面積）が最大となるように構成できる。従って従来の
通信方式はそのままで、通信エリアが従来よりも広がる
ため、通信効率が向上する。

【００１５】（第二実施例）次に図１(b) に示すよう
に、送信アンテナ２０１ｂと受信アンテナ２０２ｂとの
設置間隔を図１(a) の場合よりも離して設置する。その
ため、各アンテナの内側へ傾ける角度は図１(a) の場合
よりも大きくする。通信指向性の中心線がクロスする位
置は図１(a) と同様、検出対象である移動体の存在する
領域の中心をねらい目とする。

【００１６】この第二実施例の場合は、まず受信アンテ
ナ２０２ｂ側のアップリンクエリア２２ｂが図１(a) の
場合よりも広がる。それは、受信アンテナ２０２ｂにと
ってはノイズとなる送信アンテナ２０１ａからの回り込
み電波の強度が、アンテナ間隔が大きくなることによっ
て弱くなるので、Ｓ／Ｎ比が向上するためである。従っ
て図１(b) に示す２２ｂ’から２２ｂのように、送受信
可能エリア２３ｂがより広がる。

【００１７】なおこの第二実施例の場合は、図１(b) に
示されるように、図１(a) の場合よりも、アンテナ近傍
での検出ができない。しかし、逆にアップリンクエリア
２２ｂが拡大することから、図１(a) の場合よりも遠方
まで送受信可能エリアが広がる。従って、この両アンテ
ナを離して配置する方式は、通信距離を必要とする場合
により有効となる。

【００１８】（第三実施例）図４に示す模式的な構成
は、送信アンテナ２０１および受信アンテナ２０２の取
り付け台２１７を、角度θを自由に選択できる構成とし
て、設置状況に合わせて通信指向性の中心線がクロスす
る距離を自由に選択するものである。図４(a)は図１(a)
に対応して、アンテナ設置間隔が比較的近い構成であ
り、図４(b) は図１(b) のアンテナ設置間隔が大の場合
に対応している。このアンテナ取付け台２１７は図４
(c) に示すように、アンテナ２０１、２０２の間隔をも
自在に変えられるようにしてあり、各アンテナは取り付
け台２１７に設けられた長穴２１９にボルト等で固定さ
れる。各アンテナの取り付け位置は、中心部のヒンジ部
２１８からアンテナの中心部までを距離ｄとするだけで
よい。またこの距離ｄは両アンテナで一致させる必要は
なく、使用状況に応じて適宜設定されればよい。従って
同じ装置で違う通信エリアを設定できる。

【００１９】また、アンテナの指向性を取付け時に気に
する必要がなく、アンテナ設置後にアンテナの指向性に
応じて角度θを調整すればよい、という利点もある。あ
るいは図示しないが、長穴２１９の変わりにレールを設
けて、各アンテナをレールに距離ｄ方向に移動可能には
め込み固定する形としてもよい。

【００２０】なお、ダウンリンクエリアとは、送信アン
テナからの送信波が移動体に対して検知される送信到達
可能な通信エリアであり、アップリンクエリアとは、移
動体からの電波が受信アンテナに届く受信可能な通信エ
リアのことを言う。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一実施例および第二実施例の構成を示す模式
的説明図。

【図２】応答器の模式的構成図。

【図３】質問器の模式的構成図。

【図４】第三実施例の模式的構成図。

【図５】従来の模式的構成図。

【符号の説明】

２ 地上アンテナ ２０１、２０１ａ、２０１ｂ 送信アンテナ ２０２、２０２ａ、２０２ｂ 受信アンテナ ２１７ アンテナ取り付け台 ２１ａ、２１ｂ ダウンリンクエリア ２２ａ、２２ｂ アップリンクエリア Ｓ２ アップリンク用無変調波 Ｓ３ アップリンク信号 ２３ 送受信可能エリア

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】指向性を有する送信アンテナから電波を放
   射して、移動体で変調されて、送出されてきた受信波を
   前記送信アンテナの近傍に配置した指向性を有する受信
   アンテナで受信し、前記移動体の存在を検出する移動体
   識別装置において、 前記送信アンテナおよび前記受信アンテナとを並べる配
   置に角度を設け、該送信アンテナからの通信指向性の中
   心領域が、前記受信アンテナの通信指向性の中心領域と
   交差領域を有し、 前記交差領域の位置が前記移動体の存在する領域にある
   ことを特徴とする移動体識別装置。
2. 【請求項２】前記送信アンテナと前記受信アンテナとの
   並んだ配置が、ヒンジ部を有して中央で自在に角度を取
   ることができるアンテナ台に設けられ、 前記送信および前記受信アンテナの間隔が自在に設定可
   能なことを特徴とする請求項１記載の移動体識別装置。
3. 【請求項３】指向性を有する送信アンテナから電波を放
   射して、移動体で変調されて、送出されてきた受信波を
   前記送信アンテナの近傍に配置した指向性を有する受信
   アンテナで受信して、前記移動体の存在を検出する移動
   体識別装置の通信方法において、 前記送信アンテナおよび受信アンテナとを並べる配置に
   角度を設け、該送信アンテナからの通信指向性の中心線
   と、前記受信アンテナの通信指向性の中心線とを交差さ
   せることことを特徴とする移動体識別装置の通信方法。
4. 【請求項４】前記送信アンテナおよび受信アンテナとを
   並べる配置で、両アンテナの間隔を広げることを特徴と
   する請求項３記載の移動体識別装置の通信方法。