JPH10107721A

JPH10107721A - 車載通信機

Info

Publication number: JPH10107721A
Application number: JP8256652A
Authority: JP
Inventors: Junichi Ikeda; 純一池田
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1996-09-27
Filing date: 1996-09-27
Publication date: 1998-04-24

Abstract

(57)【要約】【課題】簡単かつ安価な構成で、通信品質の向上を図る
ことができる車載通信機を提供すること。【解決手段】車載通信機は、車両Ｃがビーコン10の正面
位置を通過する前では、ビーコン10が存在する前方向C1
に指向性が向いているアンテナ22a を選択する(P2)。車
両Ｃがビーコン10の正面位置を通過したことをＡＭ成分
の位相の変化から検出した場合、ビーコン10が存在する
後方向C2に指向性が向いているアンテナ22b を選択する
(P3)。車両Ｃがビーコン10のサービスエリアを退出した
ことを受信レベルＲ_rがしきい値Ｒ_rTH未満に低下した
ことから検出した場合、アンテナ22a を再度選択し(P
4)、次のサービスエリアへの進入の準備をする。【効果】限られたタイミングでのみアンテナ指向性が切
り替えられるから、簡単かつ安価な構成で、通信品質の
向上を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両に搭載され、
路上に設置された路側ビーコンとの間で通信ができる車
載通信機に関する。

【０００２】

【従来の技術】道路管理者と車両との間の通信需要は、
今後ますます増加する方向にある。特に高速道路におい
て、車両の運転者に負担をかけずに、かつ、互いに事故
を起こさないような道路走行を実現しようとすれば、道
路側の情報と車両側の情報とを頻繁にやりとりする必要
がある。このようなシステムを発展させていくと、車両
と道路との両方に各種センサやカメラを網羅し、道路側
と車両側とで緊密に連絡しあって運転する自動運転シス
テムにつながっていく（特願平７−４３２６０号明細
書）。

【０００３】自動運転システムへの将来的拡張を考慮
し、車両に対する運転支援システム（以下「路車間通信
システム」という）を構築するにあたり、現在、道路の
路側に車載通信機と通信するためのビーコンアンテナが
設置されつつある。一方、ビーコンアンテナとの間で通
信を行う車載通信機には、通常、１本の無指向性のアン
テナが備えられている。しかし、１本の無指向性アンテ
ナでは、ビーコンアンテナから放射されている電波だけ
でなく、不要な妨害波やノイズを受信するので、通信品
質が劣化するという問題がある。

【０００４】そこで、たとえば異なる方向に指向性が向
けられている複数のアンテナを車載通信機に備え、各ア
ンテナでの受信レベルなどの通信状態を比較判定し、通
信状態の良いアンテナを選択して使用する技術が提案さ
れている。この構成によれば、通信状態の良いアンテナ
を選択することができるから、妨害波やノイズを効率的
に排除でき、通信品質の向上を図ることができるはずで
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この提案技術
では、通信状態に応じてアンテナが切り替えられるか
ら、車両の走行に伴って通信状態が変化し、アンテナが
不必要に頻繁に切り替えられる場合がある。したがっ
て、通信品質や伝送効率の劣化を招くという不具合が生
じる。しかも、通信状態の比較判定のためのアルゴリズ
ムを実現する切替装置を車載通信機に備える必要もある
ことから、装置構成の複雑化やコストアップを招くとい
う新たな不具合が生じることにもなる。

【０００６】そこで、本発明の目的は、前述の技術的課
題を解決し、簡単かつ安価な構成で、通信品質の向上を
図ることができる車載通信機を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の請求項１記載の発明は、車両に搭載され、道路の路側
に設置されたビーコンアンテナとの間で通信を行うため
の車載通信機であって、車両の前方向が主放射方向であ
る第１アンテナ指向性と、車両の後方向が主放射方向で
ある第２アンテナ指向性とを有する車載アンテナと、ビ
ーコンアンテナから放射されている電波に基づいて、車
両がビーコンアンテナの正面位置を通過したことを検出
するための通過検出手段と、当該ビーコンアンテナのサ
ービスエリアにおいて、前記通過検出手段により車両が
ビーコンアンテナの正面位置を通過したことが検出され
るまでは、前記車載アンテナのアンテナ指向性を第１ア
ンテナ指向性に設定し、この通過検出手段により車両が
ビーコンアンテナの正面位置を通過したことが検出され
た場合に、前記車載アンテナのアンテナ指向性を第２ア
ンテナ指向性に切り替えるための指向性切替手段とを含
むことを特徴とする車載通信機である。

【０００８】なお、前記車載受信機は、前記車載アンテ
ナで受信されたビーコンアンテナから放射されている電
波の受信レベルを検出するためのレベル検出手段をさら
に含むものであってもよく、この場合に、前記通過検出
手段は、前記レベル検出手段で検出された受信レベルが
最大受信レベルから所定割合だけ低下したこと、または
最大受信レベルからの低下検出が所定時間継続したこと
に基づいて、車両がビーコンアンテナの正面位置を通過
したことを検出するものであってもよい（請求項２）。

【０００９】また、前記ビーコンアンテナは、道路の上
り方向および下り方向にそれぞれ主放射方向を有し、互
いに逆相である振幅変調成分を含む第１送信信号および
第２送信信号が給電される一対のアンテナエレメントを
備えるものであってもよく、この場合に、前記車載アン
テナで受信されたビーコンアンテナから放射されている
電波から前記振幅変調成分を抽出するためのＡＭ成分抽
出手段をさらに含み、前記通過検出手段は、前記ＡＭ成
分抽出手段により抽出された振幅変調成分の位相の変化
に基づいて、車両がビーコンアンテナの正面位置を通過
したことを検出するものであるようにしてもよい（請求
項３）。

【００１０】また、前記ビーコンアンテナは、道路の上
り方向および下り方向にそれぞれ主放射方向を有し、互
いに異なるエリア識別コードを含む送信データフレーム
をそれぞれ有する第１送信信号および第２送信信号が給
電される一対のアンテナエレメントを備えるものであっ
てもよく、この場合に、前記車載アンテナで受信された
ビーコンアンテナから放射されている電波から前記エリ
ア識別コードを抽出するためのコード抽出手段をさらに
含み、前記通過検出手段は、前記コード抽出手段により
抽出されたコードの変化に基づいて、車両がビーコンア
ンテナの正面位置を通過したことを検出するものであっ
てもよい（請求項４）。

【００１１】本発明では、ビーコンアンテナのサービス
エリアにおいて、車両が当該ビーコンアンテナの正面位
置を通過するまでは、車載アンテナのアンテナ指向性は
第１アンテナ指向性に設定されている。車両がビーコン
アンテナの正面位置を通過するまでは、車両の前方向に
ビーコンアンテナがある。したがって、車載アンテナの
アンテナ指向性はビーコンアンテナに向けられる。

【００１２】また、車両がビーコンアンテナの正面位置
を通過したことが検出されると、車載アンテナのアンテ
ナ指向性が第２アンテナ指向性に切り替えられる。車両
がビーコンアンテナの正面位置を通過した後は、ビーコ
ンアンテナは車両の後方向にある。したがって、この場
合にも、車載アンテナのアンテナ指向性はビーコンアン
テナに向けられる。

【００１３】このように、ビーコンアンテナのサービス
エリアにおいて、車載アンテナのアンテナ指向性を当該
ビーコンアンテナに常に向けることができる。したがっ
て、電波を十分な電界強度で送受信することができる。
そのため、通信品質の向上を図ることができる。しか
も、この作用を実現するために、車両がビーコンアンテ
ナの正面位置を通過したと検出された場合に車載アンテ
ナのアンテナ指向性を切り替えるだけでよい。したがっ
て、通信状態の良いアンテナを選択するためにアンテナ
を頻繁に切り替える必要もなく、またこの切替えのため
のアルゴリズムを実現する切替装置も不要である。その
ため、簡単な構成で、かつ安価に、前記作用を実現する
ことができる。

【００１４】請求項５記載の発明は、車両がビーコンア
ンテナのサービスエリアを退出したことを検出するため
の退出検出手段をさらに含み、前記指向性切替手段は、
前記退出検出手段で車両がサービスエリアを退出したと
検出された場合に、前記車載アンテナのアンテナ指向性
を第１アンテナ指向性に切り替えるものであることを特
徴とする請求項１、請求項２、請求項３または請求項４
記載の車載通信機である。

【００１５】前記退出検出手段は、前記車載アンテナで
受信されたビーコンアンテナから放射されている電波の
受信レベルを検出するための手段と、検出された受信レ
ベルが予め定めるしきい値未満か否かを判別するための
手段と、検出された受信レベルが前記しきい値未満であ
ると判別された場合に、車両はビーコンアンテナのサー
ビスエリアを退出したと検出する手段とを含むものであ
ってもよい（請求項６）。

【００１６】また、前記退出検出手段は、前記ビーコン
アンテナとの通信が完了したか否かを判別するための手
段と、前記ビーコンアンテナとの通信が完了したと判別
された場合に、車両はビーコンアンテナのサービスエリ
アを退出したと検出する手段とを含むものであってもよ
い（請求項７）。本発明では、車両がビーコンアンテナ
のサービスエリアを退出したと検出されたときには、車
載アンテナのアンテナ指向性が第１アンテナ指向性に切
り替えられる。したがって、次のビーコンアンテナのサ
ービスエリアへの進入に対する準備を確実に行うことが
できる。

【００１７】請求項８記載の発明は、前記車載アンテナ
は、所定間隔が空けられて配置された無指向性の一対の
アンテナと、この一対のアンテナがそれぞれ接続された
ハイブリッドリング回路とを含むものであることを特徴
とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求
項５、請求項６または請求項７記載の車載通信機であ
る。

【００１８】請求項９記載の発明は、前記車載アンテナ
は、所定間隔が空けられて配置され、車両の前後左右方
向に対して線対称となる指向性を有する一対のアンテナ
と、この一対のアンテナが接続されたハイブリッドリン
グ回路とを含むものであることを特徴とする請求項１、
請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６ま
たは請求項７記載の車載通信機である。

【００１９】前記所定間隔は、たとえばλ_g／４（λ_g
は波長）にとる。これら各発明では、アンテナ指向性と
して、車両の前方向に強く、かつ車両の後方向がほとん
ど零である第１カージオイド指向性と、その反対に、車
両の後方向に強く、かつ車両の前方向がほとんど零であ
る第２カージオイド指向性とを生成することができる。
したがって、ビーコンアンテナの正面位置を通過するま
では第１カージオイド指向性を選択し、ビーコンアンテ
ナの正面位置を通過した後は第２カージオイド指向性を
選択するようにすれば、車載アンテナのアンテナ指向性
をビーコンアンテナに常に向けることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下では、本発明の実施の形態
を、添付図面を参照して詳細に説明する。〈第１実施形態〉この第１実施形態は、請求項１、請求
項３、請求項５および請求項６記載の発明にかかるもの
である。

【００２１】図１は、本発明の第１実施形態が適用され
る路車間通信システムの概要を説明するための図であ
る。この路車間通信システムは、道路の路側に設置され
たビーコンアンテナ１０と車両Ｃに搭載された車載通信
機２０との間で通信を行うためのものである。ビーコン
アンテナ１０からは、道路に向けて交通情報データを含
むビーコン電波が放射される。交通情報データには、当
該ビーコンアンテナ１０固有のビーコン番号、車両識別
番号データ要求、位置データ、道路方向データ、混雑状
況、工事およびその他の道路使用状況などの交通情報、
ビーコンアンテナ１０が設置されている箇所の周辺にお
ける施設や住宅の配置、個人名をも含む詳細な地図情
報、ならびにビーコンアンテナ１０が設置されている箇
所を含むある程度広い範囲にわたる道路地図情報が含ま
れる。

【００２２】ビーコンアンテナ１０のサービスエリアＳ
_Eは、ビーコンアンテナ１０の設置位置を中心に道路の
上り方向Ｘ１および下り方向Ｘ２に向けて広がるような
範囲となっている。車両Ｃがビーコンアンテナ１０のサ
ービスエリアＳ_Eに進入すると、車載通信機２０ではビ
ーコン電波が受信され、このビーコン電波に含まれる交
通情報データが抽出され、処理される。車載通信機２０
は、前記交通情報データの中に応答すべき内容があれ
ば、応答データを含む返信電波をビーコンアンテナ１０
に向けて放射する。応答データには、車両の識別番号デ
ータや車両故障時における故障メッセージが含まれる。

【００２３】図２は、ビーコンアンテナ１０に関連する
構成について詳述するための図である。ビーコンアンテ
ナ１０には、第１アンテナエレメント１０ａおよび第２
アンテナエレメント１０ｂが備えられている。第１アン
テナエレメント１０ａは、道路の下り方向Ｘ２側に配置
され、第２アンテナエレメント１０ｂは道路の上り方向
Ｘ１側に配置されている。第１および第２アンテナエレ
メント１０ａ，１０ｂには、ビーコン用データ処理部１
１から互いに逆相の第１送信信号および第２送信信号が
それぞれ給電される。

【００２４】ビーコン用データ処理部１１では、交通情
報データを含む送信データフレームに対応するように第
１の変調波が定振幅変調方式によって変調される。定振
幅変調方式には、ＰＳＫ(Phase Shift Keying)、ＦＳＫ
(Frequency Shift Keying)、またはＧＭＳＫ(Gaussian
Minimum Shift Keying) が含まれる。この変調の結果作
成された第１変調信号は二分され、さらに、この二分さ
れた各第１変調信号に対応するように、互いに逆相で、
かつ送信データフレームに同期した第２の振幅変調が施
される。これにより、互いに逆相のＡＭ成分を含む第２
変調信号が作成される。この第２変調信号が第１および
第２送信信号としてそれぞれ第１および第２アンテナエ
レメント１０ａ，１０ｂに供給される。

【００２５】したがって、第１アンテナエレメント１０
ａから放射されるビーコン電波では、図３(a) に示すよ
うに、送信データフレームの先頭と送信信号の立ち上が
りとが同期するようになっている。また、第２アンテナ
エレメント１０ｂから放射されるビーコン電波では、図
３(b) に示すように、送信データフレームの先頭と送信
信号の立ち下がりとが同期するようになっている。

【００２６】図２に戻って、第１および第２アンテナエ
レメント１０ａ，１０ｂの主放射方向は互いに異なる。
具体的には、第１アンテナエレメント１０ａの主放射方
向は、ビーコンアンテナ１０の設置位置に対して道路の
下り方向Ｘ２に向けられている。したがって、第１アン
テナエレメント１０ａの放射エリアは、ビーコンアンテ
ナ１０の設置位置を基準にして道路の下り方向Ｘ２に向
けて広がるような分布となる。

【００２７】第２アンテナエレメント１０ｂの主放射方
向は、ビーコンアンテナ１０の設置位置を基準にして道
路の上り方向Ｘ１に向けられている。したがって、第２
アンテナエレメント１０ｂの放射エリアは、ビーコンア
ンテナ１０の設置位置に対して道路の上り方向Ｘ１に向
けて広がるような分布となる。第１および第２アンテナ
エレメント１０ａ，１０ｂの放射エリアは、ビーコンア
ンテナ１０の設置位置（正面位置）付近で重なる。この
重畳しているエリア（以下「キャンセルエリア」とい
う。）は、第１および第２アンテナエレメント１０ａ，
１０ｂから重畳ＡＭ成分が逆相のビーコン電波が到来す
るエリアであるから、ビーコン電波に含まれるＡＭ成分
はほぼ零となる。

【００２８】なお、以下では、便宜上、第１アンテナエ
レメント１０ａの放射エリアからキャンセルエリアを除
いたエリアを「ＡＭ同相エリア」、第２アンテナエレメ
ント１０ｂの放射エリアからキャンセルエリアを除いた
エリアを「ＡＭ逆相エリア」と呼ぶ。このように、第１
および第２アンテナエレメント１０ａ，１０ｂの放射エ
リアが道路の下り方向Ｘ２および上り方向Ｘ１にそれぞ
れ向くように設定されているために、受信レベルＲ
_rは、実線で示すように、ビーコンアンテナ１０の設置
位置付近で凹または凸となり、かつビーコンアンテナ１
０を中心にして道路に沿って広がる分布となる。

【００２９】図４は、車載通信機２０の構成を示すブロ
ック図である。車載通信機２０には、この車載通信機２
０の制御中枢として機能する制御回路２１、およびビー
コンアンテナ１０との間で電波の送受信を直接行うため
の２本の第１および第２車載アンテナ２２ａ，２２ｂ
（以下総称するときは「車載アンテナ２２」という。）
が備えられている。制御回路２１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、
ＲＡＭ、Ｉ／Ｏインタフェースを含むマイクロコンピュ
ータで構成されたものである。制御回路２１は、車載ア
ンテナ２２でビーコンアンテナ１０から放射されている
ビーコン電波が受信されると、この受信されたビーコン
電波から受信データを抽出し、この抽出された受信デー
タを処理する。また、受信データを処理した結果、応答
すべき内容があれば、当該応答すべき内容に関する送信
データを含む送信電波を車載アンテナ２２からビーコン
アンテナ１０に向けて放射させる。

【００３０】第１および第２車載アンテナ２２ａ，２２
ｂは、たとえば図５に示すように、車両Ｃの屋根に取り
付けられている。第１および第２車載アンテナ２２ａ，
２２ｂは、車両の前方向Ｃ１および後方向Ｃ２に向けら
れた、第１アンテナ指向性および第２アンテナ指向性で
ある単一指向性をそれぞれ有するものである。各指向性
の境界部分は互いに重なるようになっている。いずれの
車載アンテナ２２を選択するかは、制御回路２１がアン
テナ切替駆動回路２３を介してアンテナ切替回路２４を
制御することによって決定される。

【００３１】図６は、車載通信機２０のさらに詳細な構
成を示すブロック図である。車載通信機２０に備えられ
ている制御回路２１には、通信制御回路３０が備えられ
ている。通信制御回路３０には、データ処理回路３０ａ
が備えられている。データ処理回路３０ａには、データ
復調回路３１から受信データが与えられるようになって
いる。データ復調回路３１は、車載アンテナ２２で受信
されたビーコン電波に対応する受信信号を復調し、受信
データを抽出する。復調方式は、ビーコン電波の変調方
式に応じたものが選択されている。データ処理回路３０
ａは、受信データが与えられると、当該受信データに対
して所定のデータ処理を施す。

【００３２】データ処理回路３０ａは、また、送信デー
タをデータ変調回路３２に与える。データ変調回路３２
は、送信データが与えられると、当該送信データを所定
の変調方式で変調し、返信信号を作成する。作成された
返信信号は車載アンテナ２２に与えられ、返信電波とし
てビーコンアンテナ１０に向けて放射される。通信制御
回路３０には、使用すべき車載アンテナ２２を特定する
ために、アンテナ切替駆動回路２３に対して判定信号を
出力するアンテナ切替判定回路３０ｂが備えられてい
る。アンテナ切替駆動回路２３は、アンテナ切替判定回
路３０ｂから与えられる判定信号に応じてアンテナ切替
回路２４を制御し、使用すべき車載アンテナ２２を選択
する。すなわち、この第１実施形態では、アンテナ切替
判定回路３０ｂ、アンテナ切替駆動回路２３およびアン
テナ切替回路２４が指向性切替手段に相当する。

【００３３】アンテナ切替判定回路３０ｂにおいていず
れの車載アンテナ２２を使用するかの決定は、正面位置
通過判定回路３０ｃおよびエリア外退出判定回路３０ｄ
における判定結果に応じて判断される。第１車載アンテ
ナ２２ａを選択する場合、アンテナ切替判定回路３０ｄ
は、第１判定信号をアンテナ切替駆動回路２３に与え
る。一方、第２車載アンテナ２２ｂを選択する場合に
は、第２判定信号をアンテナ切替駆動回路２３に与え
る。

【００３４】正面位置通過判定回路３０ｃは、車両Ｃが
ビーコンアンテナ１０の正面位置を通過したか否かを判
定するためのものである。この判定は、ビーコンアンテ
ナ１０のサービスエリアＳ_EがＡＭ同相エリア、キャン
セルエリアおよびＡＭ逆相エリアに分かれていること
（図２参照）を利用して行われる。さらに具体的には、
正面位置通過判定回路３０ｃには、重畳ＡＭ復調回路３
４からＡＭ成分が与えられるＡＭ位相判定回路３３が接
続されている。重畳ＡＭ復調回路３４には、受信信号の
一部が分岐して与えられている。重畳ＡＭ復調回路３４
は、この与えられる受信信号からＡＭ成分を抽出する。
この抽出されたＡＭ成分がＡＭ位相判定回路３３に与え
られる。

【００３５】ＡＭ位相判定回路３３には、さらに、デー
タ処理回路３０ａからフレーム同期信号が与えられる。
すなわち、データ処理回路３０ａは、データ復調回路３
１から与えられる受信データに基づいて送信データフレ
ームの先頭を認識し、フレーム同期信号を作成する。Ａ
Ｍ位相判定回路３３は、データ処理回路３０ａから与え
られるフレーム同期信号に基づいて、重畳ＡＭ復調回路
３４から与えられるＡＭ成分が同相であるか逆相である
かを判定する。具体的には、フレーム同期信号がＡＭ成
分の立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジのいずれ
と一致するかを判別する。

【００３６】その結果、ＡＭ成分の立ち上がりエッジと
一致すると判別された場合には、ＡＭ成分は同相である
と判定される。一方、ＡＭ成分の立ち下がりエッジと一
致すると判別された場合には、ＡＭ成分は逆相であると
判定される。さらに、ＡＭ成分のいずれのエッジとも一
致しないと判別された場合には、判定不能であると判定
される。

【００３７】正面位置通過判定回路３０ｃは、ＡＭ位相
判定回路３３での判定結果に基づき、ＡＭ成分が同相で
あると判定された場合には、車両ＣはＡＭ同相エリアに
存在すると認識する。また、ＡＭ成分が逆相であると判
定された場合には、車両ＣはＡＭ逆相エリアに存在する
と認識する。一方、データ処理回路３０ａで取得された
受信信号に含まれるビーコン番号に基づいて同一のビー
コンアンテナ１０であって、かつＡＭ成分が同相または
逆相であると判定されていた状態から判定不能状態を経
てＡＭ成分が逆相または同相であると判定されたとき、
車両Ｃはビーコンアンテナ１０の正面位置を通過したと
認識する。正面位置通過判定回路３０ｃは、車両Ｃがビ
ーコンアンテナ１０の正面位置を通過したと認識したタ
イミングで、正面位置通過信号をアンテナ切替判定回路
３０ｂに与える。

【００３８】このように、この第１実施形態では、重畳
ＡＭ復調回路３４がＡＭ成分抽出手段に相当し、正面位
置通過判定回路３０ｃおよびＡＭ位相判定回路３３が通
過検出手段に相当する。エリア外退出判定回路３０ｄ
は、車両Ｃがビーコンアンテナ１０のサービスエリアＳ
_Eを退出したか否かを判定するためのものである。この
判定は、図２に示すように、ビーコンアンテナ１０のサ
ービスエリアＳ_Eの縁部に向かって低下していくことを
利用して行われる。

【００３９】さらに具体的には、エリア外退出判定回路
３０ｄには、受信レベル検出回路３５で検出された受信
信号の受信レベルＲ_rが与えられる。エリア外退出判定
回路３０ｄは、与えられる受信レベルＲ_rが予め定める
しきい値Ｒ_rTH未満であるか否かを判別する。その結
果、受信レベルＲ_rがしきい値Ｒ_rTH未満であると判別
されれば、車両Ｃはビーコンアンテナ１０のサービスエ
リアＳ_Eを退出したと判定し、エリア外退出信号をアン
テナ切替判定回路３０ｄに与える。

【００４０】このように、この第１実施形態では、エリ
ア外退出判定回路３０ｄおよび受信レベル検出回路３５
が退出検出手段に相当する。前記しきい値Ｒ_rTHは、サ
ービスエリアＳ_E内でのフェージングや他の車両からの
遮蔽による瞬間的な受信レベルＲ_rの低下などを考慮
し、サービスエリアＳ_E内での計算上の最低受信レベル
より低い値に設定されている。これにより、フェージン
グやレベル低下などに起因する誤動作を避けることがで
きる。

【００４１】なお、エリア外退出判定回路３０ｄにタイ
マ回路または積分回路を付加し、受信レベルＲ_rが一定
時間以上前記しきい値Ｒ_rTH未満である場合に、車両Ｃ
がビーコンアンテナ１０のサービスエリアＳ_Eを退出し
たと判定するようにしてもよい。この構成によれば、サ
ービスエリアＳ_E内でのフェージングや瞬間的なレベル
低下による誤動作を避けることができる。

【００４２】次に、車載通信機２０の動作について詳述
する。なお、以下の説明では、車両Ｃが道路の上り方向
Ｘ１に向かって走行している場合を想定する。アンテナ
切替判定回路３０ｂは、車両Ｃがビーコンアンテナ１０
のサービスエリアＳ_Eに進入していない初期状態では、
第１判定信号をアンテナ切替駆動回路２３に与える。そ
の結果、アンテナ切替駆動回路２３は、アンテナ切替回
路２４を駆動し、第１車載アンテナ２２ａを制御回路２
１に接続させる。そのため、車載アンテナ２２の指向性
は、図２に状態Ｐ１として示すように、車両Ｃの前方向
Ｃ１に向く。

【００４３】その後、車両Ｃがビーコンアンテナ１０の
サービスエリアＳ_EのＡＭ同相エリアに進入した場合、
ＡＭ位相判定回路３３ではＡＭ成分は同相であると判定
される。したがって、アンテナ切替判定回路３０ｂは第
１判定信号を出力したままとなる。そのため、車載アン
テナ２２の指向性は、図２に状態Ｐ２として示すよう
に、車両Ｃの前方向Ｃ１に向いたままとなる。一方、Ａ
Ｍ同相エリアでは、ビーコンアンテナ１０の指向性は、
道路の下り方向Ｘ２、すなわち車両Ｃの後方向Ｃ２に向
いている。その結果、車載アンテナ２２の指向性とビー
コンアンテナ１０の指向性とは互いに向き合うような方
向となる。したがって、車載通信機２０は、返信電波お
よびビーコン電波を十分な電界強度で送受信することが
できる。

【００４４】その後、車両ＣがＡＭ同相エリアを通過し
てキャンセルエリアに進入し、さらにキャンセルエリア
を退出してＡＭ逆相エリアに進入した場合、ＡＭ位相判
定回路３３では、ＡＭ成分が同相であると判定されてい
る状態から判定不能状態になり、さらにＡＭ成分は逆相
であると判定される。その結果、正面位置通過判定回路
３０ｃは、車両Ｃはビーコンアンテナ１０の正面位置を
通過したと認識し、正面位置通過信号をアンテナ切替判
定回路３０ｂに与える。

【００４５】アンテナ切替判定回路３０ｂは、正面位置
通過信号が与えられると、第１判定信号に代えて第２判
定信号をアンテナ切替駆動回路２３に与える。その結
果、アンテナ切替駆動回路２３は、アンテナ切替回路２
４を制御し、第２車載アンテナ２２ｂを制御回路２１に
接続させる。その結果、車載アンテナ２２の指向性は、
図２に状態Ｐ３として示すように、車両Ｃの後方向Ｃ２
に反転する。一方、ＡＭ逆相エリアでは、ビーコンアン
テナ１０の指向性は、道路の上り方向Ｘ１、すなわち車
両Ｃの前方向Ｃ１に向いている。その結果、車載アンテ
ナ２２とビーコンアンテナ１０とは互いに指向性が向き
合うことになる。そのため、車両Ｃがビーコンアンテナ
１０の正面位置を通過した後でも、車載アンテナ２２
は、返信電波およびビーコン電波を十分な電界強度で送
受信することができる。

【００４６】その後、車両ＣがＡＭ逆相エリアを退出す
る場合、エリア外退出判定回路３０ｄにおいて受信レベ
ルＲ_rがしきい値Ｒ_rTH未満であると判定される。その
結果、アンテナ切替判定回路３０ｂは、第１判定信号を
アンテナ切替駆動回路２３に与える。その結果、第１車
載アンテナ２２ａが通信制御回路３０に接続される。そ
のため、車載アンテナ２２の指向性は、図２に状態Ｐ４
として示すように、車両Ｃの前方向Ｃ１に再度向く。こ
れにより、次のビーコンアンテナ１０のサービスエリア
Ｓ_Eへの進入の準備が完了する。

【００４７】以上のようにこの第１実施形態の路車間通
信システムによれば、サービスエリアＳ_E内において車
載アンテナ２２の指向性をビーコンアンテナ１０に常時
向けることができるから、車載アンテナ２２のアンテナ
利得を向上できる。したがって、受信電力を向上でき、
また送信時におけるビーコンアンテナ１０方向への実効
的な輻射電力を増大することができる。さらに、不要方
向へのアンテナ利得を軽減できるから、干渉妨害信号を
排除することができる。そのため、通信品質の向上を図
ることができる。

【００４８】しかも、このような通信品質の向上を図る
ために必要な構成は、車両Ｃがビーコンアンテナ１０の
正面位置を通過したと判定されたときに、車載アンテナ
２２の指向性を切り替える構成だけである。したがっ
て、通信状態の良いアンテナを選択するために常時各ア
ンテナの通信状態を比較判定する複雑な構成は不要であ
る。そのため、簡単かつ安価な構成で、通信品質の向上
を図ることができる。

【００４９】なお、前記説明では、車両Ｃがサービスエ
リアＳ_Eを退出したか否かを受信レベルＲ_rがしきい値
Ｒ_rTH未満になったか否かに基づいて判定するようにし
ている。しかし、たとえばＡＭ成分を抽出できなくなっ
た場合に、車両ＣがサービスエリアＳ_Eを退出したと判
定するようにしてもよい。〈第２実施形態〉この第２実施形態は、主として、請求
項４記載の発明にかかるものである。

【００５０】図７は、本発明の第２実施形態の車載通信
機が適用される路車間通信システムにおいて、ビーコン
アンテナの構成を説明するための概略図である。この図
７において、前記図２と同じ機能部分については同一の
参照符号を使用する。前記第１実施形態では、車両Ｃが
ビーコンアンテナ１０の正面位置を通過したか否かをビ
ーコンアンテナ１０から放射されるビーコン電波のＡＭ
成分の位相に基づいて判定している。これに対して、こ
の第２実施形態では、車両Ｃがビーコンアンテナ１０の
正面位置を通過したか否かを送信データフレームに含ま
れるエリア識別コードに基づいて判定する。

【００５１】ビーコンアンテナ１０に備えられる２つの
アンテナエレメント、すなわち第１アンテナエレメント
１０ａおよび第２アンテナエレメント１０ｂには、前述
したように、それぞれ、送信データフレームにより変調
された第１送信信号および第２送信信号が与えられる。
第１アンテナエレメント１０ａに与えられる第１送信信
号に含まれる送信データフレームには、図８(a) に示す
ように、エリア識別コード「Ａ」が含められる。第２ア
ンテナエレメント１０ｂに与えられる第２送信信号に含
まれる送信データフレームには、図８(b) に示すよう
に、エリア識別コード「Ｂ」が含められる。送信データ
フレーム内のエリア識別コード以外の内容は、第１およ
び第２アンテナエレメント１０ａ，１０ｂのいずれに与
えられるかにかかわらず同一である。

【００５２】したがって、ビーコンアンテナ１０の設置
位置よりも道路の下り方向Ｘ２側では、車載通信機２０
では、エリア識別コード「Ａ」を含む送信データフレー
ムに対応するビーコン電波が受信される。また、ビーコ
ンアンテナ１０の設置位置よりも道路の上り方向Ｘ１側
では、車載通信機２０では、エリア識別コード「Ｂ」を
含む送信データフレームに対応するビーコン電波が受信
される。

【００５３】そのため、ビーコンアンテナ１０のサービ
スエリアＳ_Eは、前記第１実施形態と同様に、ビーコン
アンテナ１０の正面位置付近のキャンセルエリア、ＡＭ
同相エリアに対応するコードＡエリア、およびＡＭ逆相
エリアに対応するコードＢエリアに分けられる。車載通
信機２０の通信制御回路３０には、図９に示すように、
車載アンテナ２２で受信される受信信号からエリア識別
コードを抽出するための識別コード認識回路４０が備え
られている。識別コード認識回路４０では、データ処理
回路３０ａの出力からエリア識別コードを読み出し、車
両Ｃがキャンセルエリアに存在するとき、判定不能と認
識する。識別コード認識回路４０での認識結果は、正面
位置通過判定回路３０ｃに与えられる。

【００５４】正面位置通過判定回路３０ｃにおける正面
位置通過判定は、たとえば車両Ｃが道路の上り方向Ｘ１
に向かって走行している場合、次のようにして行われ
る。すなわち、前記第１実施形態と同様に、同一のビー
コンアンテナ１０であって、かつ与えられた認識結果が
エリア識別コード「Ａ」から判定不能になり、さらにエ
リア識別コード「Ｂ」になった場合に、ビーコンアンテ
ナ１０の正面位置を通過したと判定される。

【００５５】以上のようにこの第２実施形態の路車間通
信システムによっても、前記第１実施形態と同様に、車
両Ｃがビーコンアンテナ１０の正面位置を通過したと判
定されたときに、車載アンテナ２２の指向性を切り替え
るだけで、車載アンテナ２２の指向性をビーコンアンテ
ナ１０に常に向けることができる。そのため、簡単かつ
安価な構成で、通信品質の向上を図ることができる。〈第３実施形態〉この第３実施形態は、主として、請求
項７記載の発明にかかるものである。

【００５６】図１０は、本発明の第３実施形態の車載通
信機が適用される路車間通信システムにおいて、ビーコ
ンアンテナの構成を説明するための概略図である。この
図１０において、前記図２と同じ機能部分については同
一の参照符号を使用する。前記第１および第２実施形態
では、車両Ｃがビーコンアンテナ１０のサービスエリア
Ｓ_Eを退出したか否かを判定するための基準として、受
信レベルＲ_rがしきい値Ｒ_rTH未満に低下したか否かが
採用されている。これに対して、この第３実施形態で
は、車両Ｃがビーコンアンテナ１０のサービスエリアＳ
_Eを退出したか否かを判定するための基準として、ビー
コンアンテナ１０との通信が完了したか否かが採用され
ている。

【００５７】この路車間通信システムでは、車両Ｃがサ
ービスエリアＳ_Eに進入してきたときに、ビーコンアン
テナ１０と車載通信機２０との間で通信が開始され、そ
の後、車両の走行に伴って通信が行われていき、車両Ｃ
がサービスエリアＳ_Eを退出する直前に通信が終了する
ようになっている。通信が終了するときには、ビーコン
アンテナ１０または車載通信機２０から通信完了メッセ
ージが送信される。

【００５８】この第３実施形態の車載通信機２０の制御
回路２１には、図１１に示すように、通信完了か否かを
判定するための通信完了判定回路５０が備えられてい
る。通信完了判定回路５０は、データ処理回路３０ａで
取得された受信データに基づいて通信完了メッセージが
受信されたか否か、またはデータ処理回路３０ａからデ
ータ変調回路３２に対して通信完了メッセージが与えら
れたか否かを判別する。その結果、通信完了メッセージ
が受信された、または通信完了メッセージがデータ変調
回路３２に与えられたと判別された場合に、車両Ｃがサ
ービスエリアＳ_Eを退出したと判定する。

【００５９】以上のようにこの第３実施形態の路車間通
信システムによっても、前記第１または第２実施形態と
同様に、車両Ｃがビーコンアンテナ１０の正面位置を通
過したと判定されたときに、車載アンテナ２２の指向性
を切り替えるだけで、車載アンテナ２２の指向性をビー
コンアンテナ１０に常に向けることができる。そのた
め、簡単かつ安価な構成で、通信品質の向上を図ること
ができる。〈第４実施形態〉この第４実施形態は、主として、請求
項８および請求項９記載の発明にかかるものである。

【００６０】図１２は、本発明の第４実施形態の車載通
信機が適用される路車間通信システムにおける車載アン
テナの構成を説明するための概略ブロック図である。図
１２において、図６と同じ機能部分については同一の参
照符号を使用する。前記第１ないし第３実施形態では、
車両Ｃの前後方向Ｃ１，Ｃ２に単一指向性がそれぞれ向
けられている２つの第１および第２車載アンテナ２２
ａ，２２ｂを切り換えて使用している。これに対して、
この第４実施形態では、無指向性（オムニダイレクショ
ナル）の２つの第１および第２車載アンテナ６０ａ，６
０ｂ（以下総称するときは「車載アンテナ６０」とい
う。）を、たとえば図１４(b) に示すように、線対称の
カージオイド（心臓型）指向性が生成できるように使用
する。

【００６１】図１２において、第１および第２車載アン
テナ６０ａ，６０ｂは、車両Ｃの前後方向Ｃ１，Ｃ２に
沿って互いにλ_g／４（ただしλ_gは波長）の間隔を空
けて設置されている。第１および第２車載アンテナ６０
ａ，６０ｂは、それぞれ、Ａ端子およびＢ端子を介して
ハイブリッドリング回路６１に接続されている。ハイブ
リッドリング回路６１の残りのＣ端子およびＤ端子に
は、アンテナ切替回路２４に備えられている切替スイッ
チＳＷの各切替端子６２ａ，６２ｂに接続されている。
切替スイッチＳＷの共通端子６３は制御回路２１に接続
されている。

【００６２】図１３は、車載アンテナ６０の構成をさら
に詳しく説明するための図である。前述のように、第１
および第２車載アンテナ６０ａ，６０ｂ間はλ_g／４だ
け間隔が空けられている。第１および第２車載アンテナ
６０ａ，６０ｂは、それぞれ、フィーダ線７０ａ，７０
ｂを介してＡ端子およびＢ端子に接続されている。各フ
ィーダ線７０ａ，７０ｂは、当該フィーダ線７０ａ，７
０ｂを伝搬する信号の位相θ₁，θ₂がそれぞれ同一と
なるような長さに設定されている。

【００６３】この構成において、第１車載アンテナ６０
ａからフィーダ線７０ａを経てＡ端子に出力される受信
信号の受信電力をＷ₁、第２車載アンテナ６０ｂからフ
ィーダ線７０ｂに出力される受信信号の受信電力をＷ₂
とする場合、Ｃ端子およびＤ端子の出力Ｃ_out，Ｄ_out
は、それぞれ、下記(1) ，(2) 式に示すようになる。Ｃ_out＝Ｗ₁＋Ｗ₂×exp(-jπ/2) ‥‥(1) Ｄ_out＝Ｗ₂＋Ｗ₁×exp(-jπ/2) ‥‥(2) したがって、ビーコン電波が車両Ｃの前方向Ｃ１に向か
って到来する場合、Ｃ端子およびＤ端子の出力Ｃ_out，
Ｄ_outは、それぞれ、下記(3) ，(4) 式に示すように、
最大および最小となる。

【００６４】Ｃ_out＝Ｗ₁＋Ｗ₂ ‥‥(3) Ｄ_out＝０ ‥‥(4) また、ビーコン電波が車両Ｃの後方向Ｃ２に向かって到
来する場合、Ｃ端子およびＤ端子の出力Ｃ_out，Ｄ_out
は、それぞれ、下記(5) ，(6) 式に示すように、最小お
よび最大となる。

【００６５】Ｃ_out＝０ ‥‥(5) Ｄ_out＝Ｗ₁＋Ｗ₂ ‥‥(6) さらに、ビーコン電波が車両Ｃの横方向Ｓ、すなわち車
両Ｃの左右方向から到来する場合、Ｄ端子およびＣ端子
の出力Ｃ_out，Ｄ_outは、下記(7) 式に示すように、互
いに同一となる。

【００６６】Ｃ_out＝Ｄ_out＝√（Ｗ₁ ²＋Ｗ₂ ²） ‥‥(7) 以上のような関係から、Ｃ端子においては、図１４(b)
に実線で示すように、車両Ｃの前方向Ｃ１に向かって膨
らむ第１カージオイド指向性７０ａとなる。また、Ｄ端
子においては、図１４(b) に破線で示すように、車両Ｃ
の後方向Ｃ２に向かって膨らむ第２カージオイド指向性
７０ｂとなる。

【００６７】この第４実施形態では、車両Ｃが道路の上
り方向Ｘ１に向かって走行し、ビーコンアンテナ１０の
サービスエリアＳ_Eに進入する場合、切替スイッチＳＷ
を切替端子６２ａに接続させる。その結果、車載アンテ
ナ６０の指向性は、車両Ｃの前方向Ｃ１に存在するビー
コンアンテナ１０に向かって膨らみがある第１カージオ
イド指向性７０ａとなる。

【００６８】その後、ビーコンアンテナ１０の正面位置
を通過したと判定されるタイミングで、切替スイッチＳ
Ｗを切替端子６２ｂに切り換える。その結果、車載アン
テナ６０の指向性は、車両Ｃの後方向Ｃ２に存在するビ
ーコンアンテナ１０に向かって膨らみがある第２カージ
オイド指向性７０ｂとなる。さらに、サービスエリアＳ
_Eを退出したと判定されるタイミングで切替スイッチＳ
Ｗを切替端子６２ａに戻し、車載アンテナ６０の指向性
を第１カージオイド指向性７０ａに復帰させる。

【００６９】以上のようにこの第４実施形態の路車間通
信システムによれば、無指向性の第１および第２車載ア
ンテナ６０ａ，６０ｂおよびハイブリッドリング回路６
１を使用し、車両Ｃの前後方向Ｃ１，Ｃ２にそれぞれ向
かう第１および第２カージオイド指向性を生成するよう
にしている。したがって、前記第１ないし第３実施形態
と同様に、車両Ｃがビーコンアンテナ１０の正面位置を
通過したと判定されたときに、車載アンテナ２２の指向
性を切り替えるだけで、車載アンテナ２２の指向性をビ
ーコンアンテナ１０に常に向けることができる。そのた
め、簡単かつ安価な構成で、通信品質の向上を図ること
ができる。

【００７０】しかも、ビーコンアンテナ１０の正面位置
での通信方向となる車両左右方向では、第１および第２
車載アンテナ６０ａ，６０ｂの感度はほぼ等しくなるか
ら、第１および第２カージオイド指向性を切り換えて
も、アンテナ感度の変化はほぼ無視できる。したがっ
て、受信位相差が生じることを防止できる。そのため、
通信品質を一層向上することができる。

【００７１】なお、前記説明では、無指向性の車載アン
テナ６０を使用する場合を例にとっている。しかし、た
とえば図１５(a) に示すように、楕円形の指向性を有す
る第１および第２車載アンテナ８０ａ，８０ｂを、指向
性の方向を揃えて配置するようにしてもよい。この構成
によっても、図１５(b) に示すように、線対称な２つの
カージオイド指向性９０ａ，９０ｂを生成することがで
きるから、前述と同様の効果を奏する。〈第５実施形態〉この第５実施形態は、主として、請求
項２記載の発明にかかるものである。

【００７２】図１６は、本発明の第５実施形態の車載通
信機が適用される路車間通信システムにおける正面位置
通過検出について説明するための図である。この図１６
において、前記図２と同じ機能部分については同一の参
照符号を使用する。前記第１ないし第４実施形態では、
受信信号に含まれるＡＭ成分の位相の相違、および送信
データフレームに含まれるエリア識別コードの相違に基
づいて、車両Ｃがビーコンアンテナ１０の正面位置を通
過したか否かを判定するようにしている。さらに、この
判定を実現するために、ビーコンアンテナ１０を一対の
第１および第２アンテナエレメント１０ａ，１０ｂで構
成している。

【００７３】これに対して、この第５実施形態では、１
つのアンテナエレメントで構成されたビーコンアンテナ
１００を備え、車載通信機２０におけるビーコン電波の
受信レベルＲ_rが最大受信レベルＲ_maxから所定割合Ｒ
_ra（たとえばＲ_ra＝１〜５％）だけ低下したときに、車
両Ｃがビーコンアンテナ１０の正面位置を通過したと判
定するようにしている。

【００７４】さらに具体的には、ビーコンアンテナ１０
０には、送信データフレームに対して変調が施された結
果作成された第１変調信号が与えられる。ビーコンアン
テナ１００では、この与えられる第１変調信号に対応す
るビーコン電波を道路に向けて放射する。その結果、受
信レベルＲ_rは、ビーコンアンテナ１０の正面位置が最
大受信レベルＲ_maxで、サービスエリアＳ_Eの縁部に近
づくほど低下するような分布となる。したがって、受信
レベルＲ_rが最大受信レベルＲ_maxから所定割合Ｒ_raだ
け低下したときには、車両Ｃはビーコンアンテナ１００
のほぼ正面位置を通過していると判断できる。

【００７５】なお、受信レベルＲ_rが最大受信レベルＲ
_maxから所定割合Ｒ_raだけ低下したという条件の代わり
に、たとえば受信レベルＲ_rが最大受信レベルＲ_maxか
ら所定時間にわたって低下し続けたという条件を採用し
てもよいのはもちろんである。〈その他の実施形態〉本発明の実施の形態の説明は以上
のとおりであるが、本発明は前述の実施形態に限定され
るものではなく、本発明の範囲内で種々の設計変更を施
すことが可能である。

【００７６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、ビーコン
アンテナの正面位置を通過したと検出される場合にアン
テナ指向性を切り替えるだけで、車載アンテナのアンテ
ナ指向性をビーコンアンテナに常に向けることができ
る。したがって、通信状態の良いアンテナを選択して使
用するために各アンテナの通信状態を比較判定する場合
に比べて、簡単かつ安価な構成で、通信品質の向上を図
ることができる。

【００７７】特に、請求項５ないし７記載の発明によれ
ば、次のビーコンアンテナのサービスエリアへの進入に
対する準備を確実に行うことができる。したがって、ビ
ーコンアンテナのサービスエリアに進入してからアンテ
ナ指向性の切替えを行う場合に比べて、ビーコンアンテ
ナのサービスエリアを進入したときから高品質な通信が
実現できる。

【００７８】また、請求項８および９記載の発明によれ
ば、車両の前後方向に主放射方向を有する第１および第
２カージオイド指向性を生成できるから、ビーコンアン
テナの正面位置での通信方向となる車両の左右方向で
は、アンテナ指向性を切り替えても、車載アンテナの感
度はほぼ等しくなる。したがって、たとえば受信位相差
が生じることが防止でき、通信品質を一層向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態の車載通信機が適用され
る路車間通信システムの概要を説明するための図であ
る。

【図２】ビーコンアンテナに関連する構成を説明するた
めの図である。

【図３】ビーコンアンテナから放射されるビーコン電波
について説明するための図である。

【図４】車載通信機の構成を示すブロック図である。

【図５】車載アンテナの設置状態を説明するための図で
ある。

【図６】車載アンテナの構成をさらに詳しく示すブロッ
ク図である。

【図７】本発明の第２実施形態の車載通信機が適用され
る路車間通信システムにおいて、ビーコンアンテナに関
連する構成を説明するための図である。

【図８】ビーコンアンテナから放射されるビーコン電波
に含まれる送信データフレームについて説明するための
図である。

【図９】車載通信機の構成を示すブロック図である。

【図１０】本発明の第３実施形態の車載通信機が適用さ
れる路車間通信システムにおいて、ビーコンアンテナに
関連する構成を説明するための図である。

【図１１】車載通信機の構成を示すブロック図である。

【図１２】本発明の第４実施形態の車載通信機が適用さ
れる路車間通信システムにおける車載アンテナに関連す
る構成を説明するための図である。

【図１３】車載アンテナについてさらに詳しく説明する
ための図である。

【図１４】車載アンテナの指向性を説明するための図で
ある。

【図１５】同じく、車載アンテナを説明するための図で
ある。

【図１６】本発明の第５実施形態の車載通信機が適用さ
れる路車間通信システムにおける正面位置通過検出につ
いて説明するための図である。

【符号の説明】

１０，１００ビーコンアンテナ１０ａ第１アンテナエレメント１０ｂ第２アンテナエレメント２０車載通信機２１制御回路２２，６０車載アンテナ２２ａ，６０ａ第１車載アンテナ２２ｂ，６０ｂ第２車載アンテナ２３アンテナ切替駆動回路２４アンテナ切替回路３０通信制御回路３０ａデータ処理回路３０ｂアンテナ切替判定回路３０ｃ正面位置通過判定回路３０ｄエリア外退出判定回路３３ＡＭ位相判定回路３４重畳ＡＭ復調回路４０識別コード認識回路５０通信完了判定回路６１ハイブリッドリング回路Ｃ車両Ｃ１前方向Ｃ２後方向Ｓ_E サービスエリアＸ１上り方向Ｘ２下り方向

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両に搭載され、道路の路側に設置された
ビーコンアンテナとの間で通信を行うための車載通信機
であって、車両の前方向が主放射方向である第１アンテナ指向性
と、車両の後方向が主放射方向である第２アンテナ指向
性とを有する車載アンテナと、ビーコンアンテナから放射されている電波に基づいて、
車両がビーコンアンテナの正面位置を通過したことを検
出するための通過検出手段と、当該ビーコンアンテナのサービスエリアにおいて、前記
通過検出手段により車両がビーコンアンテナの正面位置
を通過したことが検出されるまでは、前記車載アンテナ
のアンテナ指向性を第１アンテナ指向性に設定し、この
通過検出手段により車両がビーコンアンテナの正面位置
を通過したことが検出された場合に、前記車載アンテナ
のアンテナ指向性を第２アンテナ指向性に切り替えるた
めの指向性切替手段とを含むことを特徴とする車載通信
機。
【請求項２】前記車載アンテナで受信されたビーコンア
ンテナから放射されている電波の受信レベルを検出する
ためのレベル検出手段をさらに含み、前記通過検出手段は、前記レベル検出手段で検出された
受信レベルが最大受信レベルから所定割合だけ低下した
こと、または最大受信レベルからの低下検出が所定時間
継続したことに基づいて、車両がビーコンアンテナの正
面位置を通過したことを検出するものであることを特徴
とする請求項１記載の車載通信機。
【請求項３】前記ビーコンアンテナは、道路の上り方向
および下り方向にそれぞれ主放射方向を有し、互いに逆
相である振幅変調成分を含む第１送信信号および第２送
信信号が給電される一対のアンテナエレメントを備える
ものであり、前記車載アンテナで受信されたビーコンアンテナから放
射されている電波から前記振幅変調成分を抽出するため
のＡＭ成分抽出手段をさらに含み、前記通過検出手段は、前記ＡＭ成分抽出手段により抽出
された振幅変調成分の位相の変化に基づいて、車両がビ
ーコンアンテナの正面位置を通過したことを検出するも
のであることを特徴とする請求項１記載の車載通信機。
【請求項４】前記ビーコンアンテナは、道路の上り方向
および下り方向にそれぞれ主放射方向を有し、互いに異
なるエリア識別コードを含む送信データフレームをそれ
ぞれ有する第１送信信号および第２送信信号が給電され
る一対のアンテナエレメントを備えるものであり、前記車載アンテナで受信されたビーコンアンテナから放
射されている電波から前記エリア識別コードを抽出する
ためのコード抽出手段をさらに含み、前記通過検出手段は、前記コード抽出手段により抽出さ
れたコードの変化に基づいて、車両がビーコンアンテナ
の正面位置を通過したことを検出するものであることを
特徴とする請求項１記載の車載通信機。
【請求項５】車両がビーコンアンテナのサービスエリア
を退出したことを検出するための退出検出手段をさらに
含み、前記指向性切替手段は、前記退出検出手段で車両がサー
ビスエリアを退出したと検出された場合に、前記車載ア
ンテナのアンテナ指向性を第１アンテナ指向性に切り替
えるものであることを特徴とする請求項１、請求項２、
請求項３または請求項４記載の車載通信機。
【請求項６】前記退出検出手段は、前記車載アンテナで受信されたビーコンアンテナから放
射されている電波の受信レベルを検出するための手段
と、検出された受信レベルが予め定めるしきい値未満か否か
を判別するための手段と、検出された受信レベルが前記しきい値未満であると判別
された場合に、車両はビーコンアンテナのサービスエリ
アを退出したと検出する手段とを含むものであることを
特徴とする請求項５記載の車載通信機。
【請求項７】前記退出検出手段は、前記ビーコンアンテナとの通信が完了したか否かを判別
するための手段と、前記ビーコンアンテナとの通信が完了したと判別された
場合に、車両はビーコンアンテナのサービスエリアを退
出したと検出する手段とを含むものであることを特徴と
する請求項５または請求項６記載の車載通信機。
【請求項８】前記車載アンテナは、所定間隔が空けられて配置された無指向性の一対のアン
テナと、この一対のアンテナがそれぞれ接続されたハイブリッド
リング回路とを含むものであることを特徴とする請求項
１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項
６または請求項７記載の車載通信機。
【請求項９】前記車載アンテナは、所定間隔が空けられて配置され、車両の前後左右方向に
対して線対称となる指向性を有する一対のアンテナと、この一対のアンテナが接続されたハイブリッドリング回
路とを含むものであることを特徴とする請求項１、請求
項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６または
請求項７記載の車載通信機。