KR0176992B1

KR0176992B1 - 이동체 특정 장치

Info

Publication number: KR0176992B1
Application number: KR1019950041143A
Authority: KR
Inventors: 요시히로 니시무라; 이와오 다나하시; 가츠마사 나카무라; 고우이치 야기
Original assignee: 와다 아키히로; 도요타 지도샤 가부시끼가이샤
Priority date: 1994-11-18
Filing date: 1995-11-14
Publication date: 1999-04-01
Also published as: EP0713201A2; KR960019025A; HK1007474A1; EP0713201A3; CN1051624C; DE69518967T2; DE69518967D1; CN1132890A; TW287265B; US5710556A; EP0713201B1; JP3195177B2; JPH08149041A

Abstract

통과 차량이 통신을 정상으로 실행하였는지를 특정한다. 질문기(10)는, 1레인분의 통신 영역(a)에 존재하는 응답기(50)와의 사이에서 통신을 실행한다. 한편, 수신전용 안테나(21,22)는 1레인을 폭방향에 있어서, 분할된 수신 범위(b)를 각각 갖고 있다. 또한, 촬상 장치(30)는 1 레인분의 촬상 영역(c)을 구비하고 있다. 차량(51)은 응답기(50)에 의해 질문기(10)와의 사이에서 통신을 실행하며, 이것이 수신전용 안테나(21)에 있어서도 인식된다. 또한, 부정차량(52)은 응답기를 갖고 있지 않기 때문에 수신전용 안테나(22)에 있어서 전파가 수신되는 일없이, 촬상 영역(c)을 통과한다. 따라서 촬상 데이터에서 상기 부정차량(52)이 인식된다.

Description

이동체 특정 장치

제1도는 수신범위 각각에 대응하는 복수의 수신전용 안테나를 설치하여 통신 영역을 커버하는 예의 구성개요 평면도.

제2도는 수신범위 각각에 대응하는 복수의 수신전용 안테나를 설치하여 통신 영역을 커버하는 예의 구성개요 측면도.

제3도(a) 내지 제3도(c)는 수신전용 안테나의 수신범위에 의한 통신 영역의 커버 방법을 도시하는 설명도.

제4도는 복수의 수신전용 안테나를 이용한 경우의 레인 신호 처리 회로의 구성도.

제5도는 복수의 수신전용 안테나를 이용한 경우의 시스템 구성도.

제6도(a) 및 제6도(b)는 질문기와 응답기의 통신 순서를 도시하는 타이밍.

제7도는 수신범위의 위치를 그 지향성 빔의 방향을 제어하는 것에 의해 변경가능한 1개의 빔 제어형 안테나를 설치하여 통신 영역을 커버하는 예의 구성개요 평면도.

제8도는 빔 제어형 수신전용 안테나를 이용한 경우의 시스템 구성도.

제9도는 수신전용 안테나의 수신범위에 의한 통신 영역의 커버 방법을 도시하는 설명도.

제10도는 빔 제어형 수신전용 안테나를 이용한 경우의 레인 신호 처리의 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 질문기 20,21,22 : 수신전용 안테나

30 : 촬상 장치 40 : 제어 장치

44 : 데이터 비교 회로 45 : 화상 처리 회로

60 : 차량 검지기

[산업상의 이용분야]

본 발명은, 통신에 의해 차량과 콘테이너 및 인간등의 이동체를 특정하는 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 유료 도로의 요금소등에 있어서, 통신에 의해 통과차량을 특정하는 이동체 특정 장치에 관한 것이다.

[종래의 기술]

종래부터 자동차 전화등의 이동체 통신이 보급되고 있다. 이동체 통신에 의하면 차량이 주행하는 그대로 비접촉의 정보 교환이 이루어지기 때문에 정체 정보나 행선지 안내 정보의 취득등 각종의 용도에 관하여 그 이용이 검토되고 있다.

예를들면, 일본 특허 공개 공보 평 6-13933호(종래예 1)에는, 무인 반송차등의 이동체의 식별 장치가 개시되어 있으며, 이 장치에서는 이동체에 태그 유니트라고 불리는 비교적 용이한 응답 장치를 설치하며, 지상에 고정된 질문기와의 사이에서 각종의 정보 교환을 행하는 것이 도시되어 있다. 특히, 이 장치에서는 통신 범위가 넓은 복수의 차량이 동시에 통과하는 것에 대처하기 위해 복수의 질문기를 설치하여 복수의 이동체와의 통신을 확보한다. 그리고, 복수 질문기의 통신 범위가 증복되는 것을 피할 수 있도록 인접한 질문기의 반송 주파수를 다르게 하여 혼신을 방지하고 있다. 이 방식을 이용하므로써 각 질문기에서 이동체를 개별로 인식하여 통신을 실행할 수 있다.

또한 IEEE VTC '94 PROCEEDINGS, vol 3, pp. 1512-1516(종래예 2)에는 질문기로서, 통신 영역이 좁아지도록 지향성을 좁혀서 지향성 빔을 주사가능한 안테나를 이용하고, 지향성을 제어하므로써 좁은 통신 영역을 주사하고 커버되어지는 통신영역을 얻는 방법이 제안되어 있다. 이 장치에 의하면, 응답기의 위치는 통신이 성립된 때의 지향성 빔의 주사 위치로 되며, 이 위치에서 차량의 특정이 가능하다. 따라서, 이 방식에 의해서는 이동체를 개별로 인식하여 통신을 실행할 수 있다.

이와 같이, 종래의 시스템에 의해 이동체를 개별로 식별하여 통신을 실행할 수 있다. 그래서, 이와 같은 이동체 통신 시스템을 유료 도로의 요금 징수에 이용하는 것을 제안되고 있다. 이 시스템에서는 지상측에 설치된 요금 게이트로써의 질문기와, 차량에 탑재된 응답기와의 사이에서 전파를 이용하여 필요한 정보(차량 정보, 운전자 정보, 요금등)의 교환을 이루며, 요금은 은행 이체등으로 징수한다.

이 시스템에 의해 차량은 게이트를 통과하는 것만으로, 정지할 필요가 없다. 따라서, 운전자, 도로 관리자 양쪽 모두의 수고가 줄어들며, 또한 요금소에 있어서의 정체 발생을 방지할 수 있다.

[발명이 해결하려는 과제]

그러나, 상기 종래예 1의 장치에서는 다수의 응답기와 동시에 통신하여 각 응답기를 식별한다. 이 때문에 다수의 질문기가 각각 간섭없이 통신될 필요가 있으며, 전체적으로 넓은 주파수 대역을 필요로 한다. 그래서, 넓은 주파수 대역의 전파를 취급하지 않으면 않되며 대규모의 회로가 필요하다는 문제점이 있다.

또한, 상기 종래예 2의 장치에서는, 1개의 질문기만 있어도 되기 때문에 주파수 대역은 그다지 넓을 필요가 없으며, 또한 전파의 간섭을 없앨 수 있다. 그러나, 질문기의 통신 영역을 좁게 하고 있기 때문에 1개의 질문기의 통신 영역내에서 통신을 마치기 위해서는 데이터 전송 속도를 고속으로 할 필요가 있어서, 결과적으로 질문기의 주파수 대역이 넓어진다. 또한, 데이터 전송 속도를 빠르게 하지 않을 경우에는 1개의 주사 영역내에서 통신이 종료되지 않고, 응답기의 움직임에 맞추어서 주사를 변환하는 복잡한 제어가 필요하게 된다는 문제점이 있다.

특히, 자동 요금징수 시스템에 있어서는, 2륜차가 집단으로 주행하는 경우나, 복수의 차량이 동시에 요금소를 통과할 경우에 정상적으로 통신된 통신 차량과 통신되지 않은 부정 차량을 확실히 판별할 필요가 있지만, 상기 종래예에서는 통신이 되지 않는 부정 차량을 특정하는 것이 곤란하였다.

본 발명은, 상기 문제점을 해결하기 위한 과제로 이루어진 것으로, 그 목적은 질문기 상호의 전파 간섭을 발생하지 않고 응답기를 탑재한 차량을 특정함과 함께 통신되지 않고 통과하는 부정 차량을 특정하는 것에 있다.

[과제를 해결하기 위한 수단]

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 적어도 미리 정해진 1개의 이동 영역을 커버하는 통신 영역을 가지며, 그 안에 진입된 이동체에 탑재된 응답기에 대하여 무선으로 송신을 행하는 송신기와, 이 송신기의 통신 영역을 복수의 영역으로 분할하며, 각각의 영역에 대응하는 수신 범위를 갖는 수신전용 안테나와, 이동체를 검출하는 적어도 1개의 검출 수단과, 상기 수신전용 안테나에 의한 수신 결과에 근거하여 상기 검출된 이동체를 특정하는 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 적어도 미리 정해진 1개의 이동 영역을 커버하는 통신 영역을 가지며, 그 안에 진입된 이동체에 탑재된 응답기와의 사이에서 무선으로 정보의 송수신을 실행하는 이동체 식별용 질문기와, 이 질문기의 통신 영역을 복수의 영역으로 분할하며, 각각의 영역에 대응하는 수신 범위를 갖는 수신전용 안테나와, 이동체를 검출하는 적어도 1개의 검출 수단과, 상기 질문기의 통신 결과와 수신전용 안테나에 의한 수신 결과에 근거하여, 상기 검출된 이동체를 특정하는 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 검출 수단은 이동체를 촬상하는 촬상 장치이며, 상기 제어수단은 상기 수신전용 안테나의 수신 테이터와 질문기의 수신 테이터를 비교하여, 수신 범위를 판별하는 비교 수단과, 이 비교 수단의 출력 신호와 상기 촬상 장치로부터의 화상 신호에 근거하여 이동체를 특정하는 처리 수단을 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 수신 수단은 상기 복수의 수신 범위에 각각 대응하는 복수의 수신전용 안테나를 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 수신 수단은 상기 수신 범위마다 지향성 빔의 방향을 제어가능하게 한 빔 제어 안테나를 구비한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 상기 수신전용 안테나의 수신 범위는 송신기 또는 질문기의 통신 영역보다도 이동체의 진입측에 넓게 되도록 배치되는 것을 특징으로 한다.

[작용]

본 발명의 이동체 특정 장치에 의하면 송신기의 통신 영역내에 통신가능한 응답기를 탑재한 이동체가 진입하여 오면 송신기가 응답기에 대하여 무선 송신을 실행하며, 응답기가 송신기로부터의 신호를 수신하면 이것에 대하여 응답 신호를 송신하다.

한편, 수신전용 안테나는 송신기의 통신 영역을 복수의 영역으로 분할하여 각 영역마다 응답기에서의 응답 신호를 수신하게 대기하고 있다. 응답기가 존재하는 수신 범위에 대응하는 수신전용 안테나는 상기 응답기에서의 응답 신호를 수신할 수 있다. 따라서, 어느 신호 범위에서 응답기의 응답 신호가 수신 복조되었는지를 알 수 있으면 응답기의 위치를 특정할 수 있다.

또한, 검출 수단은 예를들면 레이더 장치 혹은 촬상 장치나 레이저광을 이용한 3차원 시각 센서등에 의해 이동체의 적어도 2차원적인 위치를 특정할 수 있는 장치를 이용하므로써 송신기의 통신 영역에 진입하는 이동체를 그 위치에 함께 검출한다. 그래서, 검출된 이동체의 위치를 응답 신호를 수신한 수신전용 안테나의 수신전용 범위에 중복되게 하며, 수신 범위내에 응답기를 탑재한 이동체가 촬영되어 있으면 정상으로 통신되어진 이동체(통신 이동체)라고 판정한다. 검출 수단에 의해 검출되면서 이동 통신체로 특정되지 않고 통과한 이동체는 부정 이동체로 판단된다. 이와 같이하여 검출 수단의 검출 데이터에서 부정 이동체를 특정할 수 있다.

또한, 본 발명에서의 질문기의 통신 영역내에 통신가능한 응답기를 탑재한 이동체가 진입해 오면, 질문기와 응답기 사이에서 소정의 통신이 실행된다. 예를 들어, 응답기가 전파의 발신 기능을 갖지 않고 질문기로부터의 전파만을 이용하여 쌍방향의 데이터 전송을 행하는 패시브 방식의 이동체 식별 장치의 경우에는 질문기는 반복하여 기동 신호와 이것에 연속되는 무변조의 CW 파를 송신한다. 응답기는 질문기에서의 기동 신호를 수신하면 연속하여 송신되는 무변조파를 자신의 데이터에서 변조하며, 이것을 기동 응답 신호로써 질문기에 대하여 반송한다. 이것에 의해 질문기와 응답기의 통신이 성립되며, 질문기와 응답기 사이의 데이터 통신이 실행된다.

한편, 응답기가 전파의 발신 기능을 갖고 있는 액티브 방식의 경우에는 질문기의 통신 영역에 응답기를 탑재한 이동체가 진입되면, 질문기에서의 기동 신호를 수신한 응답기는 패시브 방식과 같이 질문기에서의 무변조파의 수신을 기다리지 않고 자신이 발신하는 반송파를 응답될 수 있는 데이터로 변조하여 송신하다. 또한 응답기 자신이 전파를 발신할 수 있기 때문에, 응답기측이 자신이 송신하고자 하는 데이터가 있으면 질문기의 통신 영역에 진입되기 이전부터 계속적으로 송신 요구 신호를 송신하면서 이동하고, 질문기의 통신 영역에 들어가면 응답기의 송신 요구 신호를 수신한 질문기와의 사이에서 쌍방향의 데이터 통신을 실행할 수 있다.

한편, 수신전용 안테나는 질문기의 통신 영역을 복수의 영역으로 분할하여 각 영역마다 응답기로부터의 데이터를 수신하도록 대기하고 있다. 응답기가 존재하는 수신 범위에 대응하는 수신전용 안테나는, 질문기가 수신한 통신 데이터와 동일의 데이터를 수신하여 복조할 수 있다. 따라서, 어느 수신 범위에서 응답기의 데이터가 수신 복조되었는지를 알 수 있으면, 응답기의 위치를 특정할 수 있다.

또한, 검출 수단은 질문기의 통신 영역에 진입되어 오는 이동체를 항시 검출하고 있다. 그래서, 검출된 화상위에 데이터가 수신 복조된 수신전용 안테나의 수신 범위를 겹치게 하며, 영역내에 응답기를 탑재한 이동체가 촬영되어 있으면, 정상으로 통신된 차량이라고 판정한다. 화상위에 검출되면서 통신 차량으로 특정되지 않고 통과된 차량은 부정 차량이라고 판단된다. 이와 같이해서 화상 데이터에서 부정 차량을 특정할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 수신전용 안테나의 수신 데이터와 질문기의 수신 데이터를 비교하여 수신 범위를 특정하고, 이동체를 특정한다. 따라서, 확실한 이동체의 특정이 실행된다.

또한, 본 발명에서는 복수의 수신 범위에 대응하여 수신 전용 안테나를 각각 설치한다. 그래서, 각 수신 내용에 의해 이동체의 진입 위치를 확실히 검출할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 빔 제어 안테나를 이용하여 복수의 수신 범위를 1개의 수신전용 안테나로 커버한다. 이것에 의해 수신전용 안테나의 수가 적어도 좋다.

또한, 본 발명에서는 수신전용 안테나의 수신 범위가 송신기 또는 질문기의 통신 영역보다도 이동체의 진입측에서 넓게 되도록 배치된다. 이것에 의해 송신기 또는 질문기의 통신 영역중에서 이동체가 진입하는 영역이 필히 수신범위로 커버되기 때문에, 이동체의 이동 속도가 통신 영역의 이동체 진입측 전방 테두리 부근에서 매우 늦게 될때(예를들면, 정체중일때)에도 수신전용 안테나가 응답기와 송신기 또는 질문기와의 사이에 통신을 확실히 취할 수 있기 때문에 응답기의 위치를 특정할 수 있다.

[실시예]

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

[실시예 1]

우선, 본 발명을 미리 정해진 이동 영역으로서의 차선(주행 레인)내를 주행하는 차량을 특정하는 장치에 적용한 제1실시예를 설명한다. 제1실시예는 제1도 및 제2도에 도시하듯이 고정측에 배치되는 질문기(10)의 통신 영역(a)에 진입된 차량(51)에 탑재되어 있는 응답기(50)와 쌍방향 데이터 통신을 실행한다. 질문기(10)는 레인의 폭방향으로 최소한 1레인을 커버하고, 주행 방향에는 2대 이상의 차량이 동시에 진입할 수 없는 정도 크기의 통신 영역(a)을 갖도록 설계되어 있다.

수신전용 안테나(21,22)는 레인의 폭 방향으로 최소한 2대 이상의 차량이 동시에 진입할 수 없는 정도의 좁은 수신 범위(b)를 갖도록 설계되며, 이 수신 범위(b)를 복수 조합시켜서 통신 영역(a)을 커버한다. 본 실시예에서는 2개의 수신전용 안테나(21,22)의 수신 범위(b)에 의해 질문기의 통신 영역(a)을 커버하고 있다.

수신 범위(b)의 조합은 제3도(a) 내지 제3도(c)에 도시하듯이 통신 영역(a)을 폭방향으로 복수로 분할하며 각각의 영역을 수신 범위(b)를 중복시켜 커버하는 제3도(a)의 방식과, 이것을 주행 방향으로도 분할하여 커버하는 제3도(b)의 방식과, 수신 범위를 중복시키지 않고 수신 범위 사이에 틈을 마련하여 커버하는 제3도(c)의 방식이 있다.

어느 방식의 경우에도 폭 방향의 범위폭은 2 이상의 이동체가 그 범위안에 병열하여 존재되지 않도록 1.5m이하로 설정하는 것이 요망된다.

또한 제3도(c) 방식에 경우에는 수신전용 안테나(21,22)의 수신 범위(b)에서 커버되지 않은 통신 영역(e)은 질문기(10)의 통신 영역(a)의 안에 연속으로 1개의 영역으로 되며 또한 그 영역폭이 1.5m 이하로 되도록 설정된다.

본 실시예에서는 제3도(a) 내지 제3도(c)에 도시되는 어느 것의 조합이라도 좋지만 수신전용 안테나(21,22)의 수신 범위(b)가 차량의 진입측(차량이 통신 영역(a)에 진입하기 직전)에서 질문기(10)의 통신 영역(a)보다도 넓게 되도록 설정된다.

이와같이 배치되는 것에 의해 이동체가 질문기(10)의 통신 영역(a)의 앞 테두리 부근에서 정지하거나 또는 이동 속도가 매우 저속으로 된 경우에서도 질문기(10)와 응답기(50)와의 통신이 수신전용 안테나(21 또는 22)의 수신 범위(21b 또는 22b)의 밖에서 실행되어지며, 수신 범위(b)에 의해 통신 위치를 특정할 수 없는 것을 방지할 수 있다.

또한, 일반적으로 질문기나 수신전용 안테나의 통신 영역(a,b)은 온도나 전압의 변동에 의한 안테나 감도의 변화등에 따라서 그 크기가 변화한다. 따라서, 제3도(a) 또는 제3도(b)와 같이 수신 영역을 중복시켜 배치할 경우에는 온도나 전압등이 사용 환경 범위에서 변화된 때에 수신 영역이 변동되어도 틈이 생기지 않도록 설정할 필요가 있다. 또한 제3도(c)와 같이 틈을 마련하여 수신 영역을 배치하는 경우에는 온도나 전압등의 사용 환경 범위에서 처음에 중복되지 않도록 설정 배치된 수신 영역의 크기가 환경의 변화에 따라 변동되어 중복을 발생하지 않도록 설정한다.

검출 수단으로서의 촬상 장치(30)는 통신 영역(a)에 진입된 차량(51,52)을 촬상하기 위한 장치로, CCD 카메라 등을 이용한다. 촬상 장치(30)가 커버하는 범위(촬상 범위(c))는 통신 영역(a)내에 존재하는 모든 차량이 화면내에 들어오도록 설정된다. 단, 이것은 1대의 촬상 장치로 실현할 필요는 없으며, 여러대의 촬상 장치로 실현하여도 관계없다.

질문기(10), 수신전용 안테나(21,22), 촬상 장치(30) 등의 고정측의 각 노상 장치는 설치된 제어 장치(40)에 각각 접속되어 있다.

이 제어 장치(40)는 제5도에 도시하듯이 각 레인마다 고정측 장치의 신호 처리와 동작 제어를 실행하는 레인 신호 처리 회로(401,401, ...40n)(이하 이것들을 모두 400 이라고 표현한다)와, 각 레인 사이의 협조 제어를 실행하는 레인간 제어 회로(410)를 내장하고 있으며, 상기 레인 신호 처리 회로(400) 위에 설치된 각 노상 장치의 제어 회로에 레인마다 각각의 노상 장치가 접속된다.

즉, 제4도에 도시하듯이 질문기(10)는 질문기 제어 회로(41)에, 촬상 장치(30)는 촬상 장치 제어 회로(43)에, 수신전용 안테나(21,22)는 각각 수신 안테나 제어 회로(42)위의 대응하는 안테나 제어 회로(421,422)에 접속되어 있다. 또한, 질문기 제어 회로(41)는 안테나 제어 회로(42)와 접속되며, 수신전용 안테나(21,22)가 질문기(10)와 동기를 취해 동작하도록 제어된다.

질문기 제어 회로(41) 및 안테나 제어 회로(421,422)의 출력은 각각 데이터 비교 회로(44)에 접속되어 있으며, 이 데이터 비교 회로(44)에서 질문기 제어 회로(41)에서 얻어진 데이터와 안테나 제어 회로(421,422)에서 얻은 데이터가 서로 일치되어 있는지 아닌지를 비교 판정한다.

데이터 비교 회로(44)의 출력은 화상 처리 회로(45)에 접속되어 있으며, 데이터 비교 회로(44)에서 얻어진 일치 신호(441)가 화상 처리 회로에 공급된다. 또한, 본 실시예에서는 통신 영역(a)으로의 차량 진입을 검지하는 차량 검지기(60)가 설치되며, 레인 신호 처리 회로(400)에는 차량 검지기 제어 회로(46)가 조립되어 있으며, 이것들이 상호 접속되어 있다. 그래서, 차량의 진입이 차량 검지기 제어 회로(46)에서 인식된다. 차량 검지기 제어 회로(46)의 출력은 질문기 제어 회로(41), 촬상 장치 제어 회로(43), 화상 처리 회로(45)에 접속되며, 제어 개시 타이밍 신호로써 이용된다.

차량 검지기(60)를 이용하지 않은 경우에는, 질문기(10)는 그 통신 영역(a)내에 차량이 진입되어 있지 않은 때에도 정상적으로 기동 신호(100)와, 응답기(50)로부터의 기동 응답 신호(130)를 수신하기 위한 CW파(110)를 반복하여 송신한다.

또한, 이 동작에 맞추어서 수신 안테나 제어 회로(42), 촬상 장치 제어 회로(43), 화상 처리 회로(45)가 동작된다.

이하, 제1실시예의 작용을 설명한다. 제1도에 도시하듯이 응답기(50)를 탑재한 차량(51)이 질문기의 통신 영역(a)에 진입함과 동시에 수신전용 안테나(21)의 수신 범위(21b)에 진입된 경우를 생각한다.

차량(51)은, 차량 검지기(60)에 의해 검지되며, 차량 검지기 제어 회로(46)에서 질문기 제어 회로(41), 촬상 장치 제어 회로(43), 화상 처리 회로(45)의 각각 에 대하여 동작 개시 신호가 송출된다. 동작 개시 신호를 받은 질문기(10)는 제6도(a)에 도시하듯이 응답기(50)에 대하여 기동 신호(100)와 이것에 계속하여 응답기(50)로부터의 기동 응답 신호(130)를 수신하기 위한 CW파(110)를 교대로 송신한다.

한편, 기동 신호(100)를 수신한 응답기(50)는 자신이 갖는 고유 데이터(식별 코드)로부터 질문기(50)로부터 방사된 CW파(110)를 변조하며, 기동 응답 신호(130)로서 질문기(10)에 반사 및 반송한다. 기동 응답 신호(130)를 수신한 질문기(10)는 수신 신호를 질문기 제어 회로(41)에 보내 복조함과 동시에 계속하여 응답기(50)와 필요한 데이터를 주고 받기 위해 명령 신호(120)와 그것에 계속되는 CW파(110)를 송신하여 송신(다운링)과 수신(업링)을 실행한다.

질문기 제어 회로(41)에서 복조된 기동 응답 신호(130) 및 데이터 신호(140)는 데이터 비교 회로(44)에 출력된다.

수신전용 안테나(21)는, 응답기(50)의 반송되는 기동 응답 신호(130)와 데이터 신호(140)를 수신할 수 있으며, 안테나 제어 회로(421)에서는 질문기 제어 회로(41)의 복조된 데이터와 같은 데이터가 복조된다. 안테나 제어 회로(421)에서는 이 복조 데이터에 근거하여 안테나 고유 코드(421f)를 포함하는 일치 신호(441)를 화상 처리 회로(45)에 송출한다.

한편, 촬상 장치(30)는 촬상 장치 제어 회로(43)에서 제어되며, 동작 개시 신호에 의해 촬상 영역(c)을 촬영한다. 촬영된 화상 데이터는 촬상 장치 제어 회로(43)를 거쳐서 화상 처리 회로(45)에 보내진다. 진입 차량(51)이 있는 경우에는 화상 데이터위에 촬상된다. 화상 처리 회로(45)에서는 보내져 온 화상 데이터에 수신전용 안테나(21,22)의 수신 범위(21b,22b)를 겹쳐서 마킹하고 있다. 데이터 비교 회로(44)에서 일치 신호(441)가 입력되면 일치 신호(441)에 포함되는 안테나 고유 코드(421f)에 대응되는 수신 범위(21b)를 마킹한다.

여기에서, 수신전용 안테나(21)에 통신 데이터가 수신될 경우에는 최소한 그 수신 범위(21b)내에 응답기(50)가 촬상되어 있는 것이다. 따라서, 마킹된 수신 범위(21b)에 촬상되어 있는 차량(51)에도 마킹을 실행하며, 정상으로 통신된 차량인 것을 특정한다.

응답기(50)가 수신 범위(21b,22b)에 존재하는 경우는 수신 전용 안테나(21,22)의 양쪽에서 데이터가 수신될 수 있기 때문에, 데이터 비교 회로(44)의 출력인 일치 신호(441)에는 안테나 고유 코드(421f,422f)의 양쪽이 포함되어 출력된다. 이 경우, 화상 처리 회로(45)는 수신 범위(21b,22b)의 중복 범위(d)를 마킹하여, 그곳에 촬상되어 있는 차량(51)에도 마킹을 실행하여 통신 차량인 것을 특정한다.

또한, 응답기(50)가 제3도(c)와 같이 배치된 수신 범위(21b,22b)가 커버되어 있지 않은 통신 영역(e)에 진입된 경우는 질문기(10)와의 통신은 성립되지만 수신전용 안테나(21,22)에서는 데이터를 수신할 수 없다. 따라서, 데이터 비교 회로(44)에는 수신 안테나 제어 회로(42)에서의 데이터 +안테나 고유 코드(f)는 입력되지 않고, 질문기 제어 회로에서의 수신 데이터만 입력된다. 이때, 데이터 비교 회로(44)는 일치 신호(441)로써 안테나 고유 코드(f) 대신에 통신 영역(g)에 상당하는 신호를 포함하여 출력한다.

따라서, 제3도(c) 배치의 경우, 응답기(50)가 질문기(10)의 통신 영역(e)에 존재할 경우에는, 수신전용 안테나(21,22)의 수신 범위(21b,22b)에 의해 커버되어 있지는 않지만, 질문기(10)와의 통신이 성립된 것에 의해 통신 영역(e)내에 있는 것은 확실하다. 또한, 이 통신 영역(e)은 1개의 차선에 1개소만 되도록 설정되며, 또한 영역폭이 복수 차량이 동시에 진입되지 않는 1.5m 이하로 설정되어 있기 때문에 응답기(50)는 촬상 장치(30)에 의해 촬상된 화상위에서 수신 범위(21b,22b)에서 커버되지 않는 통신 영역(e)내에 존재하는 차량인 것을 특정할 수 있다. 그리고, 제1도에 도시하듯이 응답기를 탑재하지 않은 부정차량(52)이 진입해 온 경우, 질문기(10) 및 수신전용 안테나(21,22)가 응답기(50)에서의 기동 응답 신호(130) 및 데이터 신호(140)를 수신할 수 없다. 이 때문에 화상 처리 회로(45)는 일치 신호(441)가 얻어지지 않아 화면 데이터위에 수신 범위가 마킹되지 않는다. 따라서, 부정차량(52)은 마킹되지 않고 촬상 영역(c)을 통과한다. 따라서, 촬상 화상위에서 최후까지 마킹되지 않고 남은 차량(52)이 부정차량이라고 특정된다.

이와 같이, 정상인 응답기(50)를 탑재한 차량(51)과 응답기를 탑재하지 않은 차량등의 부정차량(52)이 동시에 질문기(10)의 통신 영역(a)에 존재할 경우에도 각각을 통신차량, 부정 차량으로 정확하게 특정할 수 있다.

[실시예 2]

이어서, 본 발명의 제2실시예에 관하여 설명한다. 본 실시예는 제7도 및 제8도에 도시하듯이 제1실시예의 복수의 수신전용 안테나(21,22)를 그 지향성이 전자적으로 제어가능한 1개의 빔 제어형 수신전용 안테나(20)로 바꾸어 놓은 것이다.

제9도에 도시하듯이 질문기(10)의 통신 영역(a)을 빔 제어형수신 안테나(20)가 갖는 좁은 수신 범위(20b)에서 틈이 생기지 않도록 주사하여 커버한다. 이 경우, 수신 안테나 제어 회로(42)에는 제10도에 도시하듯이 응답기(50)에서 반송되 기동 응답 신호(130)나 데이터 신호(140)를 복조하는 데이터 신호 처리 회로(423)에 가하여 빔 제어형수신 안테나(20)의 안테나 빔의 방향을 제어하여 수신 범위(20b)의 위치를 제어하는 빔 제어 회로(424)가 포함되어 있다.

데이터 신호 처리 회로(423)와 빔 제어 회로(424)는 서로 접속되며, 또한 각각 빔 제어형수신 안테나(20)에 접속되어 있다. 또한, 데이터 신호 저리 회로(423)의 출력은 데이터 비교 회로(44)에 접속되어 있다. 다른 부분의 구성은 제1실시예와 동일하다.

이하, 제2실시예에 관하여 제1실시예와 다른 부분을 중심으로 작용을 설명한다.

질문기(10)의 통신 영역(a)에 차량(51)이 진입하면, 차량 검지기(60)에 의해 검지되며, 제어 장치(40)의 각 부가 동작을 시작한다. 빔 제어형수신 안테나(20)는 수신 안테나 제어 회로(42)의 빔 제어 회로(424) 제어 신호에 근거하며, 질문기(10)가 CW파(110)를 송신중에 빔 제어형수신 안테나(20)의 지향성 빔을 단계적으로 변화시킨다. 예를들면, 상기 수신 범위(20b)가 단계적으로 이동하여 틈이없이 통신 영역(a)을 커버하도록, 제9도에 도시하듯이 ①②③④⑤⑥⑦의 순서로 지향성 빔을 주사한다.

수신 범위(20b)가 응답기(50)를 포함하는 위치로 제어된 때에는 빔 제어형수신 안테나(20)는 응답기(50)에서 반송되는 기동 응답 신호(130)나 데이터 신호(140)가 수신된다.

데이터 신호 처리 회로(423)는 기동 응답 신호(130)나 데이터 신호(140)를 복조한다. 이때 데이터 신호 처리 회로(423)는, 빔 제어 회로(424)에서 상기 빔 제어 신호로부터 얻어진 빔 위치 신호(g)를 입력하고 복조된 수신 신호와 함께 데이터 비교 회로(44)에 출력한다.

데이터 비교 회로(44)는 질문기 제어 회로(41)와 수신 안테나 제어 회로(42)에서 입력된 2개의 데이터를 비교하며, 미리 정해져 있는 일정길이 이상의 데이터가 일치되면 빔 위치 신호(g)를 포함하는 일치 신호(441)를 화상 처리 회로(45)에 송출한다.

한편, 촬상 장치(30)는 촬상 장치 제어 회로(43)에서 제어되며, 동작 개시 신호에 의해 촬상 영역(c)을 촬영한다. 촬영된 화상 데이터는 촬상 장치 제어 회로(43)를 거쳐서 화상 처리 장치(45)에 보내진다. 진입 차량(51)이 있는 경우에 마킹된 수신 범위(20b)에 촬상되어 있는 차량(51)에도 마킹을 실행하며, 정상으로 통신된 차량인 것을 특정한다.

응답기(50)가 빔 제어형 수신 안테나의 인접한 수신 범위(20b)의 중복 부분(d)에 존재할 경우에는, 각각의 빔 위치에서 데이터가 수신되기 때문에 데이터 비교 회로(44)의 출력인 일치 신호(441)에는 인접하는 복수의 빔 위치 신호(g)가 포함되어 출력된다. 이 경우 화상 처리 회로(45)는 인접하는 수신 범위(20b)의 중복 범위(d)를 마킹하며, 거기에 촬상되어 있는 차량(51)에도 마킹을 실행하며, 통신차량인 것을 특정한다.

응답기를 탑재하지 않은 부정차량(52)의 경우에는, 질문기(10) 및 빔 제어형수신 안테나(20)가 응답기로부터의 기동 응답 신호(130) 및 데이터 신호(140)를 수신할 수 없기 때문에 화상 처리 회로(45)가 일치 신호(441)를 얻지 못하여 화면 데이터상에 수신 범위가 마킹되지 않는다. 따라서 부정 차량(52)은 마킹되지 않고 촬상 영역(c)을 통과한다. 즉, 촬상 화상상에 최후까지 마킹되지 않고 남은 차량(52)이 부정 차량으로 특정된다.

이와 같이, 정상의 응답기950)를 탑재한 차량(51)과 응답기를 탑재하지 않은 부정 차량(52)이 동시에 질문기(10)의 통신 영역(a)에 존재할 경우에도 각각을 통신차량, 부정차량으로 정확하게 특정할 수 있다.

상기 제1 및 제2실시예에서의 응답기로부터의 데이터 통신의 전파로써 질문기에서의 전파를 이용하는 패시브 방식의 이동체 식별 장치를 상정하여 설명하였지만, 응답기로써 자신이 전파를 발신할 수 있는 액티브 방식을 이용한 경우에는, 제6도(b)와 같이 응답기에서의 응답 데이터를 수신하기 위해 질문기가 송신하고 있던 CW파(110)는 송신할 필요가 없어지며, 응답기 자신의 전파에 의해 응답기의 기동 응답 신호(130) 및 데이터 신호(140)가 질문기에 송신되는 것만으로 본 발명의 구성, 작용 및 효과에 어떤 영향을 미치는 것은 아니다.

[발명의 효과]

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하며, 송신기의 통신 영역내에 통신 가능한 응답기를 탑재한 이동체가 진입하여 오면 송신기는 응답기에 대해 무선 송신을 실행하며, 응답기는 송신기로부터의 신호를 수신하면 이것에 대하여 응답 신호를 송신한다.

한편, 수신전용 안테나는 송신기의 통신 영역을 복수의 영역으로 분할하여 각 영역마다 응답기로부터의 응답 신호를 수신하도록 대기하고 있다. 응답기가 존재하는 수신 범위에 대응하는 수신전용 안테나는 상기 응답기에서의 응답 신호를 수신할 수 있다. 따라서, 어느 수신 범위에서 응답기의 응답 신호를 수신복조 되었는지를 알 수 있으면 응답기의 위치를 특정할 수 있다.

또한, 검출 수단은 예를들면, 레이더 장치 혹은 촬상 장치나 레이저광을 이용한 3차원 시각 센서등에 의해 이동체의 적어도 2차원적인 위치를 특정할 수 있는 장치를 이용함으로써, 송신기의 통신 영역에 진입되어 오는 이동체를 그 위치와 함께 검출한다. 그래서, 검출된 이동체의 위치를 응답 신호를 수신한 수신전용 안테나의 수신전용 범위에 겹치게 하며, 수신 범위내에 응답기를 탑재한 이동체가 촬영되어 있으며, 정상으로 통신이 된 이동체(통신 이동체)라고 판정한다. 검출 수단에 의해 검출되면서 이동 통신체와 특정되지 않고 통과한 이동체는 부정 이동체로 판단된다. 이와 같이해서 검출 데이터에서 부정 이동체를 특정할 수 있다.

또한, 검출 수단으로서 레이더 장치를 이용한 경우에는 이 레이더 장치의 송신기능을 상기 송신기로써 이용하며, 응답기는 레이더 장치에서의 송신파에 대하여 응답하는 구성으로 할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 질문기의 통신 영역을 분할 수신하는 수신 범위가 좁은 수신전용 안테나를 설치하므로써, 송신기로부터의 신호에 대하여 응답하는 응답기의 위치가 수신전용 안테나의 수신범위 단위로 특정될 수 있다. 따라서, 이 정보를 검출 수단에 의해 검출된 이동체의 위치와 대응시키므로써 정상으로 통신이 이루어진 이동체가 그 위치와 함께 특정된다. 또한, 응답기가 탑재되지 않은 이동체나 고장인 응답기를 탑재한 이동체는 응답 신호를 발신하지 않고 통신 영역을 통과하여 버린다. 이때문에 검출된 이동체로서 통신 이동체로 특정되지 않고 통과한 이동테가 부정 이동체라고 판정된다. 이것에 의해, 1개의 통신 영역에 복수의 이동체가 존재하며, 통신 이동체와 부정 이동체가 혼재되어 있는 경우에도 각각을 분리하여 특정할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 수신 전용 안테나의 수신 데이터와 질문기의 수신 데이터를 비교하여 수신 범위를 특정하며, 차량을 특정한다. 따라서, 확실한 차량의 특정이 실행된다.

또한, 본 발명에서는 복수의 수신 범위에 대응하여 수신 전용 안테나를 각각 설치한다. 그래서, 각 수신 안테나의 수신 내용에 의해 차량의 진입 위치를 확실히 검지할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 빔 제어 안테나를 이용하여 복수의 수신 범위를 1개의 수신전용 안테나가 커버한다. 이것에 의해 수신전용 안테나의 수가 적어도 좋다.

Claims

미리 정해진 1개 이상의 이동 영역을 커버하는 통신 영역을 구비하며, 상기 통신 영역에 진입한 이동체에 탑재된 응답기에 대하여 무선으로 송신을 실행하는 송신기와, 상기 송신기의 통신 영역을 복수의 영역으로 분할하며, 각각의 영역에 대응하는 수신 범위를 구비한 수신전용 안테나와, 상기 이동체를 검출하는 1개 이상의 검출 수단과, 상기 수신전용 안테나에 의한 수신 결과에 근거하여, 상기 검출된 이동체를 특정하는 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 이동체 특정 장치.
미리 정해진 1개 이상의 이동 영역을 커버하는 통신 영역을 구비하며, 상기 통신 영역에 진입한 이동체에 탑재된 응답기와의 사이에 무선으로 정보의 송수신을 실행하는 이동체 식별용 질문기와, 상기 질문기의 통신 영역을 복수의 영역으로 분할하며, 각각의 영역에 대응하는 수신 범위를 구비한 수신전용 안테나와, 상기 이동체를 검출하는 1개 이상의 검출 수단과, 상기 질문기의 통신 결과와 수신전용 안테나에 의한 수신 결과에 근거하여, 상기 검출된 이동체를 특정하는 제어 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 이동체 특정 장치.
제2항에 있어서, 상기 검출 수단은 이동체를 촬상하는 촬상 장치이며, 상기 제어수단은, 상기 수신전용 안테나의 수신 데이터와 질문기의 수신 데이터를 비교하여 수신 범위를 판별하는 비교 수단과, 상기 비교 수단의 출력 신호와 상기 촬상 장치로부터의 화상 신호에 근거하여 이동체를 특정하는 처리 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 이동체 특정 장치.
상기 복수의 수신 범위에 각각 대응하는 복수의 수신전용 안테나를 구비한 것을 특징으로 하는 이동체 특정 장치.
상기 수신범위마다 지향성 빔의 방향을 제어가능하게 한 빔 제어 안테나를 구비한 것을 특징으로 하는 이동체 특정 장치.
상기 수신전용 안테나의 수신 범위는, 상기 통신 영역으로의 이동체 진입측에서, 상기 통신 영역보다도 넓게 되도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 이동체 특정 장치.