JP3405186B2 - Automatic toll collection system - Google Patents
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- Small-Scale Networks (AREA)
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、高速道路等の有料
道路の料金所を通過する際に、走行する車両を停止させ
ることなく、通行してきた有料道路の通行料金またはこ
れから通行しようとする有料道路の通行料金を収受す
る、有料道路自動料金収受システムに関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a toll charge of a toll road that has passed or a toll charge to be passed from now on, without stopping a traveling vehicle when passing through a toll gate of a toll road such as an expressway. The present invention relates to an automatic toll road toll collection system that collects tolls for roads.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、有料道路自動料金収受システムは
特開平８−２８７３０８号公報に記載された、電波を用
いたものが知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, an automatic toll road toll collection system using a radio wave is known, which is described in Japanese Patent Laid-Open No. 8-287308.
【０００３】図１０に従来の有料道路自動料金収受シス
テムに概要を示す。図１０において、９０は料金所車線
上に設置された第１の路側機アンテナ、９１は第１の路
側機アンテナより進行方向前方に設置された第２の路側
機アンテナである。第１の路側機アンテナ９０、第２の
路側機アンテナ９１は図示していない送信回路や受信回
路あるいは変復調回路に接続され、全体として図示して
いない路側機が構成されている。９２は有料道路を通行
する車両９３に搭載された車載機である。FIG. 10 shows an outline of a conventional toll road automatic toll collection system. In FIG. 10, 90 is a first roadside device antenna installed on the toll gate lane, and 91 is a second roadside device antenna installed forward of the first roadside device antenna in the traveling direction. The first roadside device antenna 90 and the second roadside device antenna 91 are connected to a transmission circuit, a reception circuit, or a modulation / demodulation circuit (not shown), and a roadside device (not shown) is configured as a whole. Reference numeral 92 is an in-vehicle device mounted on a vehicle 93 that passes through a toll road.
【０００４】有料道路の料金形態は、首都高速道路のよ
うな均一料金タイプと、東名高速道路などの走行距離に
応じた料金を課金するタイプの道路が存在する。後者を
例に、図１０を用い自動料金収受方法について説明す
る。なお、路側機は、有料道路の入口側ならびに出口側
の両方の、すべての車線または複数の車線上に配置され
ている。As toll types of toll roads, there are a uniform toll type such as the Metropolitan Expressway and a type of toll type such as the Tomei Expressway that charges a fee according to the traveling distance. Taking the latter as an example, an automatic fee collection method will be described with reference to FIG. The roadside machines are arranged in all lanes or a plurality of lanes on both the entrance side and the exit side of the toll road.
【０００５】最初に、入口側の処理に関して説明する。
路側機は、第１の路側機アンテナ９０より送信タイミン
グ信号を定期的に当該車線上に送信している。この状況
下で、路側アンテナ９０の下を通過する車両９３に搭載
された車載機９２は、送信タイミング信号を受け、路側
機に通信要求信号を送信する。車載機９２からの通信要
求信号を受けた路側機は、送信タイミング信号に同期し
た所定の期間を使い車載機との無線通信を開始する。First, the processing on the entrance side will be described.
The roadside device periodically transmits a transmission timing signal from the first roadside device antenna 90 onto the lane. In this situation, the vehicle-mounted device 92 mounted on the vehicle 93 passing under the roadside antenna 90 receives the transmission timing signal and transmits the communication request signal to the roadside device. Upon receiving the communication request signal from the vehicle-mounted device 92, the roadside device starts wireless communication with the vehicle-mounted device using a predetermined period synchronized with the transmission timing signal.
【０００６】次に、車両９３の移動に伴い車載機９２
は、第２の路側機アンテナ９１と通信する。第１の路側
機アンテナ９０と車載機９２は、車載機９２からは車両
９３特有の車両情報を、また路側機からは入口情報を各
々送信する。入口情報を受信した車載機９２は、その情
報を車載機９２内に記憶する。また図示していない光セ
ンサや画像センサにより判断した車両９３の車種情報
は、路側機より第２の路側機アンテナ９１を介して車載
機９２に送信される。Next, as the vehicle 93 moves, the vehicle-mounted device 92
Communicate with the second roadside antenna 91. The first roadside device antenna 90 and the vehicle-mounted device 92 transmit vehicle information specific to the vehicle 93 from the vehicle-mounted device 92 and entrance information from the roadside device, respectively. The vehicle-mounted device 92 that has received the entrance information stores the information in the vehicle-mounted device 92. The vehicle type information of the vehicle 93 determined by an optical sensor or an image sensor (not shown) is transmitted from the roadside device to the vehicle-mounted device 92 via the second roadside device antenna 91.
【０００７】次に出口側での路側機と車載機９２との通
信による自動料金収受の処理に関して説明する。入口側
での通信法を使い、路側機と車載機９２は無線を用い通
信を開始する。まず、路側機は第１の路側機アンテナ９
０を介し、車載機９２より入口情報や車種情報を受け、
通行料金を算出しその料金情報を車載機９２に送信す
る。料金情報を受けた車載機９２は、車載機９２に接続
されたＩＣカード等で代表される電子的決済手法により
該当料金を差引き、第２の路側機アンテナ９１により車
載機９２でのＩＣカードへの書込み終了を確認する。以
上のように、車両９３は、入口側、出口側の料金所で停
止する事なく、通行料金を電子的に決済することが可能
になる。Next, an automatic fee collection process by communication between the roadside device and the vehicle-mounted device 92 on the exit side will be described. Using the communication method on the entrance side, the roadside device and the vehicle-mounted device 92 wirelessly start communication. First, the roadside device is the first roadside device antenna 9
0, the entrance information and the vehicle type information are received from the vehicle-mounted device 92,
The toll is calculated and the toll information is transmitted to the vehicle-mounted device 92. The in-vehicle device 92 that has received the charge information deducts the corresponding charge by an electronic payment method represented by an IC card or the like connected to the in-vehicle device 92, and the IC card in the in-vehicle device 92 by the second roadside device antenna 91. Confirm the writing to the. As described above, the vehicle 93 can electronically settle the toll without stopping at the toll gates on the entrance side and the exit side.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】この有料道路自動料金
収受システムは金銭を扱う性格上、不正行為や誤動作の
防止のため高いレベルの通信信頼性が要求されている。
各車線の路側機アンテナは、隣接料金ブース内を走行す
る車両に搭載している車載機との通信を制限し当該車線
を走行する車両とだけ無線通信を可能とするように路側
機アンテナの指向性を制御するように送受信ビームを成
形し、通信可能なゾーンを設定している。しかしなが
ら、大型車両や料金所の形状による固有の干渉パターン
により、隣接車線に配置されている複数の路側機の無線
と干渉等が生じ、路側機は当該車線を走行する車両以外
の車載機との無線通信がなされる場合がある。This automatic toll road toll collection system is required to have a high level of communication reliability in order to prevent fraudulent acts and malfunctions because of the nature of handling money.
The roadside unit antenna for each lane limits the communication with the in-vehicle unit mounted on the vehicle running in the adjacent toll booth and directs the roadside unit antenna so that wireless communication is possible only with the vehicle running in the lane concerned. The transmit and receive beams are shaped so as to control the characteristics, and the communicable zone is set. However, due to the unique interference pattern due to the shape of large vehicles and toll booths, interference with radios of multiple roadside units located in adjacent lanes occurs, and roadside units may interfere with in-vehicle devices other than vehicles traveling in the lane. Wireless communication may be performed.
【０００９】このような要因により、隣接車線を走行し
ている車載機の通信要求信号を路側機が受信してしまっ
た場合、これに続く通行料金収受に係わる情報のやり取
りを、当該車線を車両が走行していると見なし、料金収
受に係わるデータ通信を継続しようとするが、車両が走
行している車線が通信可能なゾーンではないため、十分
な受信電力を互い得ることができず、Ｓ／Ｎ劣化による
ビット誤りを生じたり、途中で通信ができなくなるなど
の状況に陥り、結果として無線による料金収受ができな
くなるという課題を有している。Due to such factors, when the roadside device receives the communication request signal of the vehicle-mounted device which is traveling in the adjacent lane, the subsequent exchange of information regarding toll collection is carried out in the lane. However, since the lane in which the vehicle is traveling is not in the communicable zone, sufficient reception power cannot be obtained from each other. There is a problem that a bit error due to / N deterioration occurs, communication cannot be performed on the way, and as a result, it becomes impossible to collect charges by wireless.
【００１０】本発明は、有料道路入口側または出口側ま
たは走行車線上に設置した路側機と車載機との間で、電
波による無線通信を行うことにより通行に伴う料金を課
金するシステムにおいて、確実に路側機と車載機が無線
通信を行えるようにし、通信の信頼性を高めることを目
的とする。According to the present invention, there is provided a system for charging a fee associated with a traffic by wirelessly communicating radio waves between a roadside device installed on the entrance side or exit side of a toll road or on a driving lane and an in-vehicle device. In addition, the roadside unit and the in-vehicle unit can wirelessly communicate with each other to improve communication reliability.
【００１１】[0011]
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は
、道路脇または道路をまたぐ高架上に設置さ
れたコントロールメッセージ送信アンテナとコントロー
ルメッセージ送信アンテナより車両進行方向前方側の道
路脇または道路をまたぐ高架上に車線に対応して設置さ
れた複数の狭域通信用路側機と、コントロールメッセー
ジ送信アンテナより車両進行方向前方側の道路脇または
道路をまたぐ高架上に設置された車幅方向に配列された
アレイアンテナとアレイアンテナを含みアレイアンテナ
で受信した電波の到来方向を検出する手段と、同じ電波
から車載機が送信したデータを復調する通信要求信号受
信アンテナと通信要求信号受信アンテナに接続された受
信部と受信部に接続された復調部と復調部に接続された
信号処理部とを併せ持つ電波到来方向検出装置を設ける
ことで、路側機と通信をしようとする車載機の走行車線
と車載機が送信した識別データを検出し、当該車線上を
走行していない車両との無線通信を行わないように路側
機を制御するものである。 [Means for Solving the Problem] To solve this problem
According to the present invention , a control message transmitting antenna installed on a side of a road or an overpass across a road and a control message transmitting antenna installed on the side of a road ahead of the vehicle traveling direction from the control message transmitting antenna or on an overpass across the road corresponding to the lane. An array antenna that includes a plurality of narrow-area communication roadside devices and an array antenna and an array antenna arranged in the vehicle width direction that is installed on the side of the road ahead of the vehicle traveling direction from the control message transmission antenna or on an overpass that crosses the road. A means for detecting the direction of arrival of the received radio wave, a communication request signal receiving antenna for demodulating the data transmitted by the vehicle-mounted device from the same radio wave, a receiving section connected to the communication request signal receiving antenna, and a demodulation section connected to the receiving section By providing a radio wave direction-of-arrival detection device that has both a signal processing unit and a signal processing unit connected to the demodulation unit, Detecting the identification data onboard unit of the travel lane and the vehicle-mounted device transmits to try signal, and controls the roadside device so as not to wireless communication with the vehicle that is not traveling on the travel lane.
【００１３】また、道路脇または道路をまたぐ高架上に
設置された複数の狭域通信用路側機と、道路脇または道
路をまたぐ高架上に設置された車幅方向に配列されたア
レイアンテナとこのアレイアンテナを含みアレイアンテ
ナで受信した電波の到来方向を検出する手段と、同じ電
波から車載機が送信したデータを復調する通信要求信号
受信アンテナと通信要求信号受信アンテナに接続された
受信部と受信部に接続された復調部と復調部に接続され
た信号処理部とを併せ持つ電波到来方向検出装置を設け
ることで、路側機と通信をしようとする車載機の走行車
線と車載機が送信した識別データを検出し、当該車線上
を走行していない車両との無線通信を行わないように路
側機を制御するものである。Further, a plurality of narrow-distance communication roadside devices installed on the side of the road or on an overpass across the road, and an array antenna arranged on the side of the road or on the overpass across the road and arranged in the vehicle width direction. A means for detecting the arrival direction of the radio wave received by the array antenna including the array antenna, a communication request signal receiving antenna for demodulating the data transmitted by the vehicle-mounted device from the same radio wave, and a receiving section connected to the communication request signal receiving antenna and receiving By identifying the direction of arrival of the radio wave from the on-board unit that is trying to communicate with the roadside unit, it is possible to identify the traveling lane of the on-board unit and the signal transmitted from the on-board unit by installing a radio wave arrival direction detection device that has both a demodulation unit connected to the section and a signal processing unit connected to the demodulation unit The roadside unit is controlled so as to detect data and not to perform wireless communication with a vehicle that is not traveling on the lane.
【００１４】[0014]
【００１５】[0015]
【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は
、有料道路を走行する車両の通行料金を料金所で車両
を停止させることなく自動収受する有料道路自動料金収
受システムにおいて、料金所、または走行車線道路脇ま
たは道路をまたぐ高架上に設置されたコントロールメッ
セージ送信アンテナと、前記コントロールメッセージ送
信アンテナに接続されたコントロールメッセージ送信部
と、前記コントロールメッセージ送信アンテナより車両
進行方向前方側の道路脇または道路をまたぐ高架上に車
線数に対応して設置された複数の狭域通信用路側機と、
複数の素子を有するとともに前記コントロールメッセー
ジ送信アンテナより車両進行方向前方側の道路脇または
道路をまたぐ高架上に設置され車幅方向に配列されたア
レイアンテナと、前記複数の素子各々に接続された受信
部と、前記受信部各々に接続されたミキサ部と、前記ミ
キサ部各々に接続されたＡＤ変換器と、前記ＡＤ変換器
各々に接続されたメモリ部と、前記メモリ部に接続され
た電波到来方向検出部と、広指向性特性の受信専用の通
信要求信号受信アンテナと、前記通信要求信号受信アン
テナに接続された通信要求信号受信部と、前記通信要求
信号受信部に接続された復調部と、前記復調部に接続さ
れた信号処理部と、前記コントロールメッセージ送信部
と前記メモリ部と前記電波到来方向検出部と前記信号処
理部及びに前記複数の狭域通信用路側機に接続された主
ＣＰＵ部とを有することを特徴とする有料道路自動料金
収受システムであり、路側機が無線通信しようとする車
載機の位置を電波到来方向検出部で検出する事ができ、
当該車線上を走行していない車両との無線通信を行わな
いように路側機を制御でき、確実に路側機と車載機が無
線通信を行えるようにし、通信の信頼性を高めることが
できるという作用を有する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The invention according to claim 1 of the present invention.
Is a toll road automatic toll collection system that automatically collects tolls for vehicles traveling on toll roads without stopping the vehicle at the toll booth. The control message transmitting antenna, the control message transmitting unit connected to the control message transmitting antenna, and the control message transmitting antenna are installed on the side of the road ahead of the control message transmitting antenna in the vehicle traveling direction or on the overpass across the road corresponding to the number of lanes. A plurality of narrow-area communication roadside devices,
An array antenna that has a plurality of elements and that is arranged on the side of the road ahead of the control message transmission antenna in the vehicle traveling direction or on an overpass that crosses the road and that is arrayed in the vehicle width direction; and a reception connected to each of the plurality of elements. Section, a mixer section connected to each of the receiving sections, an AD converter connected to each of the mixer sections, a memory section connected to each of the AD converters, and an incoming radio wave connected to the memory section. A direction detection unit, a communication request signal receiving antenna dedicated to reception of wide directivity characteristics, a communication request signal receiving unit connected to the communication request signal receiving antenna, and a demodulation unit connected to the communication request signal receiving unit. The signal processing unit connected to the demodulation unit, the control message transmission unit, the memory unit, the radio wave arrival direction detection unit, and the signal processing unit. It is a toll road automatic toll collection system characterized by having a main CPU unit connected to a roadside device for narrow area communication of, and a radio wave arrival direction detection unit detects the position of an in-vehicle device to which the roadside device intends to perform wireless communication. Can be detected,
The operation that the roadside device can be controlled so as not to perform wireless communication with a vehicle that is not traveling on the lane, and the roadside device and the vehicle-mounted device can reliably perform wireless communication, thereby improving communication reliability. Have.
【００１６】請求項２に記載の発明は、有料道路を走行
する車両の通行料金を料金所で車両を停止させることな
く自動収受する有料道路自動料金収受システムにおい
て、料金所、または走行車線道路脇または道路をまたぐ
高架上に設置された車線数に対応した複数の狭域通信用
路側機と、複数の素子を有するとともに前記複数の狭域
通信用路側機の近傍の道路脇または道路をまたぐ高架上
に設置され車幅方向に配列されたアレイアンテナと、前
記アレイアンテナで受信した無線電波の到来方向を検出
する電波到来方向検出手段と、前記複数の狭域通信用路
側機に接続されて電波の送信タイミングを生成すると共
にこのタイミングに同期した信号を前記電波到来方向検
出手段に送る送信タイミング発生部とを有することを特
徴とする有料道路自動料金収受システムであり、路側機
が無線通信しようとする車載機の位置を電波到来方向検
出部で検出する事ができ、当該車線上を走行していない
車両との無線通信を行わないように路側機を制御でき、
確実に路側機と車載機が無線通信を行えるようにし、通
信の信頼性を高めることができるという作用を有する。The invention according to claim 2 is an automatic toll road toll collection system for automatically collecting the toll of a vehicle traveling on a toll road without stopping the vehicle at the toll booth, or at the toll booth or the roadside of the driving lane. Alternatively, a plurality of narrow-area communication roadside devices corresponding to the number of lanes installed on an overpass across the road, and an overpass that has a plurality of elements and is located beside the road near the plurality of narrow-area communication roadside devices or across the road. An array antenna installed on the vehicle and arranged in the vehicle width direction, a radio wave arrival direction detecting means for detecting the arrival direction of the radio wave received by the array antenna, and a radio wave connected to the plurality of narrow-area communication roadside devices. And a transmission timing generator for transmitting a signal synchronized with this timing to the radio wave arrival direction detecting means. It is a toll collection system that can detect the position of the in-vehicle device that the roadside device is trying to wirelessly communicate with by the radio wave arrival direction detection unit, so that the roadside device does not perform wireless communication with vehicles that are not traveling on the lane concerned. Control the machine,
There is an effect that the roadside device and the in-vehicle device can surely perform wireless communication, and the reliability of communication can be improved.
【００１７】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図９を用いて説明する。
（実施の形態１）図１は有料道路料金所における路側ア
ンテナと走行車両の関係を示す概念図である。図１にお
いて１は第１の路側機アンテナ、２は第２の路側機アン
テナで各料金所車線上のガントリ４に設置され、図示し
ていない路側機３本体と接続されている。走行車両６に
は、車載機５が搭載され、車両６の料金所通過時に、路
側機と車載機５間で無線による通信を行い、車両６の走
行を停止させることなく、自動的に通行料金の収受処理
を行う。１０は第１の路側機アンテナ１近傍に配置され
たアレイアンテナで、図示していない電波到来方向検出
装置８に接続されている。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.
9 to 9 will be described. (Embodiment 1) FIG. 1 is a conceptual diagram showing a relationship between a roadside antenna and a traveling vehicle at a toll road tollgate. In FIG. 1, 1 is a first roadside unit antenna, and 2 is a second roadside unit antenna, which is installed in a gantry 4 on each toll gate lane and is connected to a main body of a roadside unit 3 not shown. The traveling vehicle 6 is equipped with the in-vehicle device 5, and when the vehicle 6 passes through the toll gate, wireless communication is performed between the roadside device and the in-vehicle device 5, and the toll is automatically charged without stopping the traveling of the vehicle 6. The collection processing of. An array antenna 10 is arranged in the vicinity of the first roadside device antenna 1 and is connected to a radio wave arrival direction detection device 8 (not shown).
【００１８】図２は、電波到来方向検出装置８と路側機
３の構成要素を示すブロック図で、１０はアレイアンテ
ナ、１２（ｎ）はアレイアンテナの各素子１１（ｎ）に
接続された受信部、１３（ｎ）は各受信部１２（ｎ）に
接続されたミキサ、１４（ｎ）はミキサ１３（ｎ）に接
続されミキサ１３（ｎ）の出力をデジタル信号に変換す
るＡＤ変換器、１５（ｎ）は各ＡＤ変換器１４（ｎ）に
接続されＡＤ変換器１４（ｎ）の出力を記憶するメモリ
である。１６はメモリ１５（ｎ）に接続された電波到来
方向検出部で、１７は電波到来方向検出装置８の各構成
要素を制御する主ＣＰＵ部である。電波到来方向検出装
置８は、アレイアンテナ１０と受信部１２（ｎ）とミキ
サ１３（ｎ）とＡＤ変換器１４（ｎ）とメモリ１５
（ｎ）と電波到来方向検出部１６と主ＣＰＵ部１７から
構成される。FIG. 2 is a block diagram showing the components of the radio wave direction-of-arrival detection device 8 and the roadside device 3. Reference numeral 10 is an array antenna, and 12 (n) is a receiver connected to each element 11 (n) of the array antenna. Section, 13 (n) is a mixer connected to each receiving section 12 (n), 14 (n) is an AD converter connected to the mixer 13 (n) and converting the output of the mixer 13 (n) into a digital signal, Reference numeral 15 (n) is a memory which is connected to each AD converter 14 (n) and stores the output of the AD converter 14 (n). Reference numeral 16 is a radio wave arrival direction detection unit connected to the memory 15 (n), and 17 is a main CPU unit that controls each component of the radio wave arrival direction detection device 8. The radio wave arrival direction detecting device 8 includes an array antenna 10, a receiving unit 12 (n), a mixer 13 (n), an AD converter 14 (n), and a memory 15.
(N) is composed of a radio wave arrival direction detection unit 16 and a main CPU unit 17.
【００１９】３０は第１の路側機アンテナ１に接続され
た信号分離器で、スイッチ等で構成されている。送信部
３１、受信部３２はフィルタやアンプなどから構成さ
れ、復調部３３および変調部３４は、シンセサイザ、ミ
キサ、変調回路、復調回路などから構成されている。復
調部３３と変調部３４は路側機信号処理部３５に接続さ
れている。３６は、路側機３の各構成要素を制御する路
側機ＣＰＵ部で、路側機ＣＰＵ部３６は、有線あるいは
無線により料金収受を集中的につかさどる中央演算装置
３７に接続されている。路側機３は、路側アンテナ１と
信号分離器３０と送信部３１と受信部３２と復調部３３
と変調部３４と路側機信号処理部３５と路側機ＣＰＵ部
３６により構成されている。電波到来方向検出部１６の
検出結果は、主ＣＰＵ部１７を介し路側機ＣＰＵ部３６
に出力される。なお、第２の路側機アンテナ２に接続さ
れる路側機３の構成は、上記構成と同じであるため図示
ならびに説明を省略する。Reference numeral 30 is a signal separator connected to the first roadside device antenna 1 and is composed of a switch or the like. The transmission unit 31 and the reception unit 32 are composed of filters and amplifiers, and the demodulation unit 33 and the modulation unit 34 are composed of synthesizers, mixers, modulation circuits, demodulation circuits and the like. The demodulation unit 33 and the modulation unit 34 are connected to the roadside device signal processing unit 35. Reference numeral 36 denotes a roadside machine CPU unit that controls each component of the roadside machine 3, and the roadside machine CPU unit 36 is connected to a central processing unit 37 that centrally controls toll collection by wire or wirelessly. The roadside device 3 includes a roadside antenna 1, a signal separator 30, a transmitter 31, a receiver 32, and a demodulator 33.
It is composed of a modulator 34, a roadside machine signal processor 35, and a roadside machine CPU 36. The detection result of the radio wave arrival direction detection unit 16 is transmitted to the roadside unit CPU unit 36 via the main CPU unit 17.
Is output to. The configuration of the roadside device 3 connected to the second roadside device antenna 2 is the same as the above-described configuration, and therefore, illustration and description thereof will be omitted.
【００２０】図３は、車載機５の構成要素を示すブロッ
ク図で、２０は車載機アンテナ、２１は車載機アンテナ
２０に接続された信号分離器でスイッチ等で構成されて
いる。送信部２２、受信部２３はフィルタやアンプなど
から構成され、復調部２４および変調部２５は、シンセ
サイザ、ミキサ、変調回路、復調回路などから構成され
ている。復調部２４、変調部２５は車載機信号処理部２
６に接続されている。２７は信号分離器２１に接続され
た比較部で、２８は比較部へ参照レベルを与えるレベル
設定器である。２９は、車載機５の各構成要素を制御す
る車載機ＣＰＵ部で、比較部２７の出力は車載機信号処
理部２６を介して車載機ＣＰＵ部２９に接続される。Ｉ
Ｃカード接続部４０は、ＩＣカード４１を抜き差し可能
な構成で、ＩＣカード４１と車載機ＣＰＵ部２９は電気
的に接続され、また車載機ＣＰＵ部２９により情報の読
み書きを行う。FIG. 3 is a block diagram showing the constituent elements of the vehicle-mounted device 5. Reference numeral 20 is the vehicle-mounted device antenna, 21 is a signal separator connected to the vehicle-mounted device antenna 20, and is composed of switches and the like. The transmitting unit 22 and the receiving unit 23 are composed of filters and amplifiers, and the demodulating unit 24 and the modulating unit 25 are composed of synthesizers, mixers, modulating circuits, demodulating circuits and the like. The demodulation unit 24 and the modulation unit 25 are the in-vehicle device signal processing unit 2
Connected to 6. Reference numeral 27 is a comparison unit connected to the signal separator 21, and 28 is a level setting unit for giving a reference level to the comparison unit. Reference numeral 29 denotes an in-vehicle device CPU unit that controls each component of the in-vehicle device 5, and the output of the comparison unit 27 is connected to the in-vehicle device CPU unit 29 via the in-vehicle device signal processing unit 26. I
The C card connection unit 40 has a configuration in which the IC card 41 can be inserted and removed, and the IC card 41 and the in-vehicle device CPU unit 29 are electrically connected, and the in-vehicle device CPU unit 29 reads and writes information.
【００２１】有料道路入口側路側機３と車載機５及び出
口側路側機３と車載機５は、従来例で説明したようにマ
イクロ波帯の電波を用い無線通信し、通行に伴う料金支
払いの手続きを自動的に行うが、この通信法は、ＩＳＯ
ＴＣ２０４ ＷＧ１５で規定されているような狭域通信
技術により実施される。即ち、路面上から高さ数ｍ、例
えば５ｍの高さに設置された路側機アンテナ１または２
の下、例えば車両６の進行方向４ｍと進行方向と直交す
る車幅方向３の長方形を通信ゾーンと定め、この通信ゾ
ーンを通行する車両６に搭載されている車載機５と路側
機３は双方向の通信を、車両６が通信ゾーン内に存在し
ている期間内で所望の情報量のやりとりを行う。通信ゾ
ーン以外の車載機５との通信を行わないようにするため
に、路側機アンテナ１及び２は指向性を高めた送受信ビ
ームを成形している。一方、車載機５は小型で低価格な
構成が望ましく車載機アンテナ２０としては、一般的な
単体アンテナで構成しビームの成形などは行わない。即
ち、通信ゾーンの達成は、路側機アンテナ１及び２の指
向性に依存し、例えばアレイアンテナのような構成で路
側機アンテナ１及び２のビームを所望の形状に成形して
いる。The toll road entrance-side roadside device 3 and the on-vehicle device 5 and the exit-side roadside device 3 and the on-vehicle device 5 wirelessly communicate with each other by using radio waves in the microwave band, as described in the conventional example, and pay the fee for traveling. The procedure is performed automatically, but this communication method is ISO
It is implemented by a short range communication technology as specified in TC204 WG15. That is, the roadside device antenna 1 or 2 installed at a height of several meters, for example, 5 m above the road surface.
Underneath, for example, a rectangle in the vehicle width direction 3 orthogonal to the traveling direction 4m of the vehicle 6 is defined as a communication zone, and the vehicle-mounted device 5 and the roadside device 3 mounted on the vehicle 6 passing through this communication zone are both The desired amount of information is exchanged during the period in which the vehicle 6 is in the communication zone. In order to prevent communication with the vehicle-mounted device 5 outside the communication zone, the roadside device antennas 1 and 2 form a transmission / reception beam with enhanced directivity. On the other hand, the in-vehicle device 5 is preferably small in size and low in cost, and the in-vehicle device antenna 20 is configured by a general single antenna and does not perform beam shaping or the like. That is, the achievement of the communication zone depends on the directivity of the roadside device antennas 1 and 2, and the beams of the roadside device antennas 1 and 2 are shaped into a desired shape by a configuration such as an array antenna.
【００２２】図４は、路側機３と車載機５との通信デー
タ列を示したものである。４２はＦＣＭスロットで路側
機３から車載機５へ送信される通信に必要となる基本デ
ータ群、４３、４４は通行料金自動収受に必要となるデ
ータ群であるＭＤスロットで、例えば２つのＭＤスロッ
トから構成され、４３が路側機３から車載機５に送信す
るＭＤスロットＩ、４４が車載機５から路側機３に伝送
されるＭＤスロットIIである。４５はＡＣＴスロット
で、車載機５から路側機３への通信要求信号を送信する
部分である。ＦＣＭスロット４２、ＭＤスロットＩ４
３、ＭＤスロットＩ４４、ＡＣＴスロット４５は各々数
百ビットから構成されている。FIG. 4 shows a communication data string between the roadside device 3 and the vehicle-mounted device 5. Reference numeral 42 is an FCM slot, which is a basic data group required for communication transmitted from the roadside device 3 to the vehicle-mounted device 5, and 43 and 44 are MD slots, which are data groups required for automatic toll collection, for example, two MD slots. 43 is an MD slot I transmitted from the roadside device 3 to the vehicle-mounted device 5, and 44 is an MD slot II transmitted from the vehicle-mounted device 5 to the roadside device 3. Reference numeral 45 denotes an ACT slot, which is a portion for transmitting a communication request signal from the vehicle-mounted device 5 to the roadside device 3. FCM slot 42, MD slot I4
3, the MD slot I44, and the ACT slot 45 are each composed of several hundred bits.
【００２３】通信ゾーン内に車両６が進入してくると、
車両６に搭載された車載機５は路側機３から定期的に通
信ゾーンに送信されているＦＣＭスロット４２の電波を
受けることが可能になり、路側機３と通信を開始する。
開始のタイミングは、信号分離器２１の出力とレベル設
定器２８の信号を比較部２７で比較することで得ること
が可能となる。即ち、通信ゾーンでの車載機アンテナ２
０が得られる路側機アンテナ１からの受信電力の大きさ
に応じレベル設定器２８を予め設定することで、比較部
２７出力により車載機ＣＰＵ部２９は車両の通信ゾーン
への進入を知る事が可能となる。When a vehicle 6 enters the communication zone,
The vehicle-mounted device 5 mounted on the vehicle 6 can receive the radio wave of the FCM slot 42 that is regularly transmitted to the communication zone from the roadside device 3, and starts communication with the roadside device 3.
The start timing can be obtained by comparing the output of the signal separator 21 and the signal of the level setter 28 in the comparison unit 27. That is, the in-vehicle device antenna 2 in the communication zone
By setting the level setter 28 in advance according to the magnitude of the received power from the roadside device antenna 1 for which 0 is obtained, the onboard device CPU unit 29 can know the entry of the vehicle into the communication zone by the output of the comparison unit 27. It will be possible.
【００２４】次に車載機５は、ＦＣＭスロット４２の応
答としてＡＣＴスロット４５に通信要求信号を返す。Ａ
ＣＴスロット４５は幾つかのブロック４６に別れてお
り、車載機５はランダムにこのブロック４６を１つ選択
し通信要求信号を送信する。通信要求信号は、例えば１
０バイトで構成され、ＦＣＭスロット４２で送られてき
た路側機３の数バイト構成の路側機固有データと車載機
５が発生する識別データ、例えば乱数で生成した数バイ
トのデータなどから構成されている。Next, the vehicle-mounted device 5 returns a communication request signal to the ACT slot 45 as a response from the FCM slot 42. A
The CT slot 45 is divided into some blocks 46, and the vehicle-mounted device 5 randomly selects one of the blocks 46 and transmits a communication request signal. The communication request signal is, for example, 1
It is composed of 0 bytes, and is composed of roadside device-specific data of the roadside device 3 sent by the FCM slot 42 in several bytes and identification data generated by the onboard device 5, for example, several bytes of data generated by random numbers. There is.
【００２５】路側機３は同時に複数の車載機５と通信を
行えるよう、図５に示すようにＭＤスロットＩ４３とＭ
ＤスロットII４４を所定のビット数の１つのＭＤチャン
ネル４７を有している。次のＦＣＭスロット４２で、路
側機３は車載機５にどのＭＤチャンネル４７で通信する
かを指定すると共に、該当ＭＤチャンネル４７で、車載
機５に必要データ、例えば入口情報に係わるデータを送
信する。なお、路側機３は、車載機５からの通信要求信
号内の路側機３の固有データが、その前に自らが送信し
たＦＣＭスロット４２内のデータと一致しているかを判
定することで、路側機３のＦＣＭスロット４２に対する
車載機５からの応答であるのか、他の路側機３のＦＣＭ
スロット４２に対する応答なのかを判断できる。また、
ＭＤチェンネル４６指定においては、通信要求信号で得
た車載機５の識別データを用いる事で、車載機５はＦＣ
Ｍスロット４２から、当該車載機５に指定されたＭＤチ
ャンネル４７と他の車載機５に指定されたＭＤチャンネ
ル４７とを誤ることなく判別することが可能となる。As shown in FIG. 5, the roadside unit 3 can communicate with a plurality of vehicle-mounted units 5 at the same time, as shown in FIG.
The D slot II 44 has one MD channel 47 having a predetermined number of bits. In the next FCM slot 42, the roadside device 3 specifies which MD channel 47 to communicate with the vehicle-mounted device 5, and transmits necessary data, for example, data related to entrance information, to the vehicle-mounted device 5 in the corresponding MD channel 47. . The roadside device 3 determines whether or not the unique data of the roadside device 3 in the communication request signal from the vehicle-mounted device 5 matches the data in the FCM slot 42 transmitted by itself before that. Is it a response from the vehicle-mounted device 5 to the FCM slot 42 of the device 3 or the FCM of another roadside device 3?
It can be determined whether it is a response to the slot 42. Also,
When the MD channel 46 is designated, the in-vehicle device 5 uses the identification data of the in-vehicle device 5 obtained by the communication request signal, so
From the M slot 42, it is possible to discriminate between the MD channel 47 designated for the vehicle-mounted device 5 and the MD channel 47 designated for another vehicle-mounted device 5 without error.
【００２６】車載機５は、ＦＣＭスロット４２で指定さ
れたＭＤスロットＩ４３内のＭＤチャンネル４７の期間
で所望の情報を受信すると共に、ＭＤスロットII４４の
ＭＤチャンネル４７で、路側機３に必要な情報を送信す
る。車両６の通信ゾーン内で移動中に、このＭＤスロッ
トＩ４３による路側機３から車載機５、ＭＤスロットII
４４による車載機５から路側機３への通信を必要データ
数繰り返すことで、自動的な通行料金収受に必要となる
情報のやりとりが終了する。また、金融機関を利用した
決済では、これらの情報を路側機ＣＰＵ部３６が例えば
銀行などに設置された中央演算装置３７に転送すること
で、中央演算装置３７において収受手続きを行うことが
できる。The in-vehicle device 5 receives desired information during the MD channel 47 in the MD slot I43 designated by the FCM slot 42, and at the same time, in the MD channel 47 of the MD slot II44, information necessary for the roadside device 3. To send. While moving within the communication zone of the vehicle 6, the roadside unit 3 to the in-vehicle unit 5 and the MD slot II by the MD slot I43 are moved.
By repeating the communication from the vehicle-mounted device 5 to the roadside device 3 by the required number of data 44, the exchange of information required for automatic toll collection is completed. Further, in settlement using a financial institution, the roadside machine CPU unit 36 transfers the information to the central processing unit 37 installed in, for example, a bank, so that the central processing unit 37 can perform a collection procedure.
【００２７】これらの車載機５から送信された一連の電
波は、同時にアレイアンテナ１０で受信される。アレイ
アンテナ１０を構成している各素子１１（ｎ）で受信し
た電波は、受信部１２（ｎ）で所望の帯域に制限された
り増幅したりしながら、ミキサ１３（ｎ）で中間周波帯
域にダウンコンバートされ、ＡＤ変換器１４（ｎ）によ
りデジタル信号に変換され、メモリ１５（ｎ）に記憶さ
れる。路側機ＣＰＵ部３６は、車載機５から送信された
通信要求信号期間を示す信号を主ＣＰＵ部１７に出力す
る。主ＣＰＵ部１７はこの信号に基づき、車載機５から
の通信要求信号期間のデータをメモリ１５（ｎ）から抜
き出し、電波到来方向検出部１６に転送する。具体的な
データの抜き出し方に関しては、メモリ１５（ｎ）の書
込みアドレスまたは読み出しアドレスを制御することで
可能となる。A series of radio waves transmitted from the vehicle-mounted device 5 are simultaneously received by the array antenna 10. The radio wave received by each element 11 (n) forming the array antenna 10 is limited to a desired band by the receiving unit 12 (n) or is amplified by the mixer 13 (n) in an intermediate frequency band. It is down-converted, converted into a digital signal by the AD converter 14 (n), and stored in the memory 15 (n). The roadside device CPU unit 36 outputs a signal indicating the communication request signal period transmitted from the vehicle-mounted device 5 to the main CPU unit 17. Based on this signal, the main CPU section 17 extracts the data of the communication request signal period from the vehicle-mounted device 5 from the memory 15 (n) and transfers it to the radio wave arrival direction detecting section 16. A specific method of extracting data can be achieved by controlling the write address or read address of the memory 15 (n).
【００２８】電波到来方向検出部１６は、メモリ１５
（ｎ）から通信要求信号に係わるデータを入力し、これ
らのデータの位相関係を考慮しながら相関関係を求める
ことや、相関行列の固有展開による信号処理を用いるこ
とで、アレイアンテナ１０に対する車載機５からの電波
到来方向を求めることができる。具体的には、ＩＥＥＥ
Ｔｒａｎｓ．，Ｖｏｌ．ＡＰ−３４、Ｎｏ．３、ｐｐ２
７６−２８０（１９８６）に記載されている“Ｍｕｌｔ
ｉｐｌｅ Ｅｍｉｔｔｅｒ Ｌｏｃａｔｉｏｎａｎｄ Ｓ
ｉｇｎａｌ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ Ｅｓｔｉｍａｔｉｏ
ｎ”に示されるような信号処理により求める事ができ
る。The radio wave arrival direction detecting section 16 includes a memory 15
By inputting the data relating to the communication request signal from (n) and obtaining the correlation while considering the phase relationship of these data, or by using the signal processing by the unique expansion of the correlation matrix, the vehicle-mounted device for the array antenna 10 can be obtained. It is possible to determine the arrival direction of the radio wave from the signal 5. Specifically, IEEE
Trans. , Vol. AP-34, No. 3, pp2
76-280 (1986).
apple Emiter Location and S
internal Parameter Estimatio
It can be obtained by signal processing as indicated by n ″.
【００２９】車両６に搭載されている車載機５の車載機
アンテナ２０の地上高は、普通乗用車で約１ｍ、大型車
で２ｍ程度であり、また前記通信ゾーンの大きさを考慮
すれば、車載機５から送信される電波は、おおよそ道路
面上に水平な平面内に位置すると見なすことが可能であ
り、アレイアンテナ１０の素子１１は車幅方向に１次元
に配列させれば良い。The ground clearance of the vehicle-mounted device antenna 20 of the vehicle-mounted device 5 mounted on the vehicle 6 is about 1 m for a normal passenger vehicle and about 2 m for a large vehicle, and if the size of the communication zone is taken into consideration, it is mounted on the vehicle. It can be considered that the radio waves transmitted from the machine 5 are located in a horizontal plane approximately on the road surface, and the elements 11 of the array antenna 10 may be arranged one-dimensionally in the vehicle width direction.
【００３０】電波到来方向検出部１６で検出した車載機
５の路側機３に対する位置より、主ＣＰＵ部１７は、車
両６が当該路側機３の通信ゾーンを構成する料金所レー
ンを走行するのか、あるいは他の車線、例えば隣接レー
ンを走行するのか判断し、その結果を路側機ＣＰＵ部３
６に出力する。車両６の走行レーンに関する情報を受け
た路側機ＣＰＵ部３６は、当該レーンを走行している車
載機５に対しては、次のＦＣＭスロット４２でどのＭＤ
チャンネル４７を使って通信するかを指定し、料金収受
に係わる情報のやり取りを開始する。また、車両６が当
該路側機３の通信ゾーンを構成する料金所レーンを走行
しない場合、即ち他の車線を走行していると判断した場
合は、車載機５からの通信要求信号を無視する。Based on the position of the vehicle-mounted device 5 with respect to the roadside device 3 detected by the radio wave arrival direction detection unit 16, the main CPU unit 17 asks whether the vehicle 6 is traveling in the tollgate lane forming the communication zone of the roadside device 3. Alternatively, it is determined whether the vehicle is traveling in another lane, for example, an adjacent lane, and the result is determined as the roadside unit CPU unit 3
Output to 6. The roadside device CPU unit 36 that has received the information about the traveling lane of the vehicle 6 selects which MD in the next FCM slot 42 for the vehicle-mounted device 5 traveling in the lane.
Designate whether to communicate using the channel 47, and start exchanging information relating to fee collection. Further, when the vehicle 6 does not travel in the toll gate lane forming the communication zone of the roadside device 3, that is, when it is determined that the vehicle 6 is traveling in another lane, the communication request signal from the vehicle-mounted device 5 is ignored.
【００３１】以上にように本発明により、車載機５を搭
載した車両６の進入しようとする料金所レーンを、路側
機３からのＦＣＭスロット４２に対応した車載機５から
の通信要求信号を使い、電波到来方向検出装置８で当該
車両が走行しようとする料金所レーンが当該レーンであ
るかどうか判断でき、この結果から当該料金所レーンを
走行する車両６に搭載された車載機５とだけ、路側機３
は通信を行うことができ、確実に路側機と車載機が無線
通信を行う事が可能となり、通信の信頼性を高めること
ができる。As described above, according to the present invention, the toll gate lane where the vehicle 6 equipped with the on-vehicle device 5 is about to enter is used by using the communication request signal from the on-vehicle device 5 corresponding to the FCM slot 42 from the roadside device 3. The radio wave arrival direction detection device 8 can determine whether or not the toll booth lane the vehicle is going to travel is the lane, and based on the result, only the in-vehicle device 5 mounted on the vehicle 6 traveling in the toll booth lane, Roadside machine 3
Can communicate with each other, and the roadside device and the vehicle-mounted device can reliably perform wireless communication, and the reliability of communication can be improved.
【００３２】（実施の形態２）均一料金の有料道路で
は、通行に伴う料金を入口側または出口側の料金所のう
ち一ケ所や、走行車線上の特定箇所で収受すれば良い。
即ち、走行中に、車両に搭載されている車載機と道路脇
または道路をまたぐ高架上に設置された路側機との間で
通行料金収受に係わる情報のやり取りと手続きを行うこ
とで、料金所を設ける事なく、有料道路を通行する車両
６から通行に伴う料金収受の手続きを自動的に行うこと
ができる。この場合の路側機と車載機は、均一料金道路
や距離依存料金道路など複数の事業体で運営された道路
においてもインターオペラビリティを満足することが望
ましい。具体的には実施の形態１に記載した料金所での
狭域通信用の路側機３と車載機５が使える必要がある。
しかしながら、有料道路の車線が複数ある場合、前記狭
域通信用の路側機３を複数台設置する必要が生じる。こ
の場合の各路側機３の通信ゾーンは、料金所での使用形
態のように料金ブースによる物理的な間隔は無くなり、
他の路側機３との干渉を受けやすくなる。(Embodiment 2) On a toll road with a uniform toll, it is sufficient to collect the toll associated with the passage at one of the toll gates on the entrance side or the exit side or at a specific point on the driving lane.
That is, while traveling, exchanging information related to toll collection and procedures between the in-vehicle device installed in the vehicle and the roadside device installed on the side of the road or on the overpass across the road, It is possible to automatically carry out the toll collection procedure accompanying the passage from the vehicle 6 passing through the toll road without the provision of. In this case, it is desirable that the roadside device and the vehicle-mounted device satisfy interoperability even on roads operated by a plurality of enterprises such as flat-rate roads and distance-dependent toll roads. Specifically, it is necessary to use the roadside device 3 and the vehicle-mounted device 5 for the narrow area communication at the tollgate described in the first embodiment.
However, when there are a plurality of lanes on the toll road, it becomes necessary to install a plurality of roadside devices 3 for the narrow area communication. In this case, in the communication zone of each roadside device 3, there is no physical interval between the charge booths like the usage pattern at the toll booth,
Interference with other roadside devices 3 is likely to occur.
【００３３】図６は、有料道路走行車線上において主に
路側機３と車両６との関係を示したものである。図６に
おいて、６０はコントロールメッセージ送信アンテナ、
６１はコントロールメッセージ送信アンテナに接続され
たコントロールメッセージ送信部、１０はコントロール
メッセージ送信アンテナ６０より車両進行方向前方の道
路脇または道路をまたぐ高架上に設置された電波到来方
向検出装置６３のアレイアンテナである。また、複数の
路側機３（ｎ）の路側機アンテナ１（ｎ）が、コントロ
ールメッセージ送信アンテナ６０より車両進行方向前方
の道路脇または道路をまたぐ高架上に、車線数に応じて
設置されている。６２（ｎ）は、路側機３（ｎ）に対応
した通信ゾーンで、例えば３ｍ×４ｍで設定されてい
る。６４は車載機５がコントロールメッセージ送信アン
テナからの出力を受信できる送信範囲で、６５はコント
ロールメッセージ送信部６１と電波到来方向検出装置６
３と各路側機３に接続された通信制御部である。図７
は、電波到来方向検出装置６３の構成要素を示すブロッ
ク図で、図２に示した電波到来方向検出装置８に対し、
広指向受信特性を有する通信要求信号受信アンテナ７０
と受信部７１と復調部７２と信号処理部７３を追加して
いる。なお、路側機３、車載機５は図２及び図３に示し
た要素ブロックで構成されている。FIG. 6 mainly shows the relationship between the roadside unit 3 and the vehicle 6 on the toll road lane. In FIG. 6, 60 is a control message transmitting antenna,
Reference numeral 61 is a control message transmitting unit connected to the control message transmitting antenna, and 10 is an array antenna of the radio wave direction-of-arrival detection device 63 installed on the side of the road ahead of the control message transmitting antenna 60 or on an overpass that crosses the road. is there. Further, the roadside device antennas 1 (n) of the plurality of roadside devices 3 (n) are installed according to the number of lanes on the side of the road ahead of the control message transmission antenna 60 on the roadside or on the viaduct over the road. . 62 (n) is a communication zone corresponding to the roadside device 3 (n), and is set to 3 m × 4 m, for example. Reference numeral 64 is a transmission range in which the vehicle-mounted device 5 can receive the output from the control message transmission antenna, and 65 is the control message transmission unit 61 and the radio wave arrival direction detection device 6.
3 and each roadside device 3 is a communication control unit. Figure 7
2 is a block diagram showing the components of the radio wave arrival direction detection device 63, and is different from the radio wave arrival direction detection device 8 shown in FIG.
Communication request signal receiving antenna 70 having wide directional receiving characteristic
The receiver 71, the demodulator 72, and the signal processor 73 are added. The roadside device 3 and the vehicle-mounted device 5 are composed of the element blocks shown in FIGS. 2 and 3.
【００３４】まず、コントロールメッセージ送信部６１
は、通信制御部６５の制御によりコントロールメッセー
ジ送信アンテナ６０から、図４に示すＦＣＭスロット４
２信号を継続的に送信する。コントロールメッセージ送
信アンテナ６０の送信指向特性は、複数の車線上を走行
する全ての車両６に搭載している車載機５が受信できる
ように予め設定し送信範囲６４を構成する。送信範囲６
４内を走行中の車両６に搭載された車載機５は、コント
ロールメッセージ送信アンテナ６０から送信されたＦＣ
Ｍスロット４２に対し通信要求信号を出力する。First, the control message transmission unit 61
Is transmitted from the control message transmitting antenna 60 to the FCM slot 4 shown in FIG.
2 signals are continuously transmitted. The transmission directional characteristic of the control message transmitting antenna 60 is set in advance so that the vehicle-mounted device 5 mounted on all the vehicles 6 traveling on a plurality of lanes can receive it, and the transmission range 64 is configured. Transmission range 6
The vehicle-mounted device 5 mounted on the vehicle 6 running in the FC 4 transmits the FC transmitted from the control message transmission antenna 60.
A communication request signal is output to the M slot 42.
【００３５】車載機アンテナ２０の前述のように指向性
は広く、全ての車線上の車載機５から送信された通信要
求信号は、道路脇または道路をまたぐ高架上に設置され
た電波到来方向検出装置６３のアレイアンテナ１０及び
通信要求信号受信アンテナ７０で受けることができる。
通信制御部６５の出力であるコントロールメッセージ送
信部６１のＦＣＭスロット４２送信のタイミングに同期
して信号処理部７３は、通信要求信号受信アンテナ７０
で受けた受信信号から受信部７１及び復調部７２を介し
図４のＡＣＴスロット４５内の車載機５から送信された
通信要求信号が含まれるブロック４６及び要求信号を送
信した車載機５の識別データを復調すると共に、当該ブ
ロック４６のＦＣＭスロット４２送信時を基点としたデ
ータ期間を電波到来方向検出部１６に出力する。The directivity of the vehicle-mounted device antenna 20 is wide as described above, and the communication request signal transmitted from the vehicle-mounted device 5 on all lanes is detected by the direction of arrival of the radio wave installed on the side of the road or on the elevated road that crosses the road. It can be received by the array antenna 10 and the communication request signal receiving antenna 70 of the device 63.
The signal processing unit 73 synchronizes with the timing of the FCM slot 42 transmission of the control message transmitting unit 61, which is the output of the communication control unit 65, and the signal processing unit 73 receives the communication request signal receiving antenna 70.
A block 46 containing a communication request signal transmitted from the vehicle-mounted device 5 in the ACT slot 45 of FIG. 4 from the received signal received in step 7 and the identification data of the vehicle-mounted device 5 that transmitted the request signal. Is demodulated, and a data period based on the transmission time of the FCM slot 42 of the block 46 is output to the radio wave arrival direction detection unit 16.
【００３６】この期間から、電波到来方向検出部１６は
当該ブロック４６のデータをメモリ１５（ｎ）から抜き
出し、前述のような信号処理手法により車載機５からの
電波到来方向を検出し、主ＣＰＵ部１７において車両６
の走行車線を算出する。複数の車載機５が通信範囲６４
内を走行し、あるＦＣＭスロット４２に対し複数の車載
機５から通信要求信号を異なったブロック４６で応答し
た場合においては、各々のブロック４６に対し、メモリ
１５（ｎ）から各々の通信要求信号を抜き出し、各々の
車載機５からの電波到来方向を検出する。この検出精度
は、車両６が複数車線のうちどの車線上を走行している
か程度で良い。From this period, the radio wave arrival direction detection unit 16 extracts the data of the block 46 from the memory 15 (n), detects the radio wave arrival direction from the vehicle-mounted device 5 by the signal processing method as described above, and the main CPU Vehicle 6 in section 17
Calculate the driving lane of Communication range of multiple on-board units 5 is 64
In the case where the communication request signals from a plurality of vehicle-mounted devices 5 respond to a certain FCM slot 42 in different blocks 46, the respective communication request signals from the memory 15 (n) are sent to the respective blocks 46. And the direction of arrival of the radio wave from each vehicle-mounted device 5 is detected. This detection accuracy may be determined only on which lane the vehicle 6 is traveling in.
【００３７】このように、信号処理部７３にて通信要求
信号から通信要求をしている各車載機５の識別データを
得ると共に各車載機５の走行車線を電波到来方向検出部
１６から得ることができる。即ち、主ＣＰＵ部１７は各
車載機５の識別データと走行車線の情報をペアで得るこ
とができる。次に主ＣＰＵ部１７は、この走行車線の情
報より当該走行車線上に通信ゾーン６２（ｎ）を構成す
る路側機３（ｎ）に車載機５の識別データを転送する。
車載機５の識別データを受けた路側機３（ｎ）は、料金
収受に係わる情報のやり取り行うＭＤスロットＩ４３及
びＭＤスロットII４４内のＭＤチャンネル４７を、この
識別データを使ったＦＣＭスロット４２で指定する。In this way, the signal processing unit 73 obtains the identification data of each in-vehicle unit 5 requesting communication from the communication request signal and the traveling lane of each in-vehicle unit 5 from the radio wave arrival direction detecting unit 16. You can That is, the main CPU unit 17 can obtain the identification data of each vehicle-mounted device 5 and the information of the traveling lane in pairs. Next, the main CPU unit 17 transfers the identification data of the vehicle-mounted device 5 to the roadside device 3 (n) forming the communication zone 62 (n) on the traveling lane based on the information on the traveling lane.
Upon receiving the identification data of the vehicle-mounted device 5, the roadside device 3 (n) designates the MD channel 47 in the MD slot I43 and the MD slot II44, which exchanges information related to toll collection, with the FCM slot 42 using this identification data. To do.
【００３８】車載機５は、一つ前のＦＣＭスロット４２
信号である、コントロールメッセージ送信部６１が送信
したＦＣＭスロット４２に応答した通信要求信号に自ら
付加した識別データを、路側機３（ｎ）からのＦＣＭス
ロット４２内に見出すことができ、当該車載機５がＭＤ
スロットＩ４３及びＭＤスロットII４４内で送受信に使
えるＭＤチャンネル４７を得ることができ、このＭＤチ
ャンネル４７を用い、料金収受に係わる情報のやり取り
行い、自動的に通行料金収受の手続きを行う。即ち、車
載機５は最初のＦＣＭスロット４２をコントロールメッ
セージ送信部６１から受け、その応答を通信要求信号受
信アンテナ７０に返し、次にＭＤチャンネル４７を路側
機３（ｎ）からのＦＣＭスロット４２で指定されるもの
の、車載機５から見たこの一連の通信は、実施の形態１
で説明した１台の路側機３との通信方法と同じになる。The in-vehicle device 5 has the previous FCM slot 42.
The identification data added by itself to the communication request signal in response to the FCM slot 42 transmitted by the control message transmitting unit 61, which is a signal, can be found in the FCM slot 42 from the roadside device 3 (n). 5 is MD
An MD channel 47 that can be used for transmission / reception can be obtained in the slot I43 and the MD slot II44, information relating to toll collection is exchanged using this MD channel 47, and a toll collection procedure is automatically performed. That is, the vehicle-mounted device 5 receives the first FCM slot 42 from the control message transmission unit 61, returns the response to the communication request signal receiving antenna 70, and then sets the MD channel 47 to the FCM slot 42 from the roadside device 3 (n). Although specified, this series of communication viewed from the vehicle-mounted device 5 is the same as in the first embodiment.
This is the same as the method of communication with the one roadside device 3 described above.
【００３９】以上のように本発明により、料金所ブース
分の幅が無く複数の路側機３の干渉がより影響するよう
な有料道路上の走行車線上においても、路側機３は当該
車線上の通信ゾーン６２内を走行する車両６に搭載した
車載機５とだけ無線通信すること可能となり、確実に路
側機と車載機が無線通信を行う事ができ、通信の信頼性
を高めることができる。As described above, according to the present invention, even on a traveling lane on a toll road where there is no width for a toll booth and interference of a plurality of roadside units 3 has more influence, the roadside unit 3 is on the lane concerned. It becomes possible to perform wireless communication only with the in-vehicle device 5 mounted on the vehicle 6 traveling in the communication zone 62, and the roadside device and the in-vehicle device can reliably perform wireless communication, and the reliability of communication can be improved.
【００４０】以上の説明では、図６に示すように有料道
路の走行車線上での場合に関して説明したが、このよう
な構成を料金所で用いても構わない。また、１つのアレ
イアンテナ１０や１つの電波到来方向推定装置８の構成
における実施の形態を説明したが、複数のアレイアンテ
ナ１０と電波到来方向推定部８を設けた構成でも構わな
い。In the above description, the case of being on the traveling lane of the toll road as shown in FIG. 6 has been described, but such a configuration may be used at the tollgate. Further, although the embodiment of the configuration of one array antenna 10 and one radio wave arrival direction estimation device 8 has been described, a configuration in which a plurality of array antennas 10 and the radio wave arrival direction estimation unit 8 are provided may be used.
【００４１】（実施の形態３）図８は、有料道路走行車
線上において主に路側機３と車両６との関係を示したも
のである。図８において、図６と異なる点は、コントロ
ールメッセージ送信アンテナ６０とコントロールメッセ
ージ送信部６１を削除し、電波到来方向検出装置６３に
接続されていた通信制御部６５の代わりに送信タイミン
グ発生部８０を設けたものである。８１は車線Ａ、８２
は車線Ｂ、８３は車線Ｃである。なお、路側機３及び電
波到来方向検出装置６３の具体的な回路ブロック構成は
図２および図７に示したものである。(Third Embodiment) FIG. 8 mainly shows the relationship between the roadside unit 3 and the vehicle 6 on the toll road lane. 8 is different from FIG. 6 in that the control message transmitting antenna 60 and the control message transmitting unit 61 are deleted and a transmission timing generating unit 80 is used instead of the communication control unit 65 connected to the radio wave arrival direction detecting device 63. It is provided. 81 is lane A, 82
Is lane B and 83 is lane C. The concrete circuit block configurations of the roadside device 3 and the radio wave arrival direction detection device 63 are shown in FIGS. 2 and 7.
【００４２】複数の路側機３（ｎ）と各路側機アンテナ
１（ｎ）の指向性特性より構成する通信ゾーン６２
（ｎ）内を通過する車両６に搭載された車載機５との無
線による通信方法は、前記実施の形態１で説明した手順
により実施される。即ち、通信ゾーン内に車両６が進入
してくると、車両６に搭載された車載機５は路側機３か
ら定期的に通信ゾーンに送信されている図４に示すＦＣ
Ｍスロット４２の電波を受けることが可能になり、路側
機３と通信を開始する。次に車載機５は、ＦＣＭスロッ
ト４２の応答としてＡＣＴスロット４５に通信要求信号
を返す。A communication zone 62 composed of a plurality of roadside units 3 (n) and directivity characteristics of each roadside unit antenna 1 (n).
The wireless communication method with the vehicle-mounted device 5 mounted on the vehicle 6 passing through (n) is carried out by the procedure described in the first embodiment. That is, when the vehicle 6 enters the communication zone, the on-vehicle device 5 mounted on the vehicle 6 is periodically transmitted from the roadside device 3 to the communication zone and the FC shown in FIG.
It becomes possible to receive the radio wave of the M slot 42, and communication with the roadside device 3 is started. Next, the vehicle-mounted device 5 returns a communication request signal to the ACT slot 45 as a response to the FCM slot 42.
【００４３】ＡＣＴスロット４５は幾つかのブロック４
６に別れており、車載機５はランダムにこのブロック４
６を１つ選択し通信要求信号を送信する。通信要求信号
は、例えば１０バイトで構成され、ＦＣＭスロット４２
で送られてきた路側機３の数バイト構成の路側機固有デ
ータと車載機５が発生する識別データ、例えば乱数で生
成した数バイトのデータなどから構成されている。路側
機３は、車載機５からの通信要求信号内の路側機３の固
有データが、その前に自らが送信したＦＣＭスロツト４
２内のデータと一致しているかを判定することで、路側
機３のＦＣＭスロット４３に対する車載機５からの応答
であるのか、他の路側機３のＦＣＭスロット４２に対す
る応答なのかを判断できる。The ACT slot 45 has several blocks 4
6 and the onboard unit 5 randomly selects this block 4
One is selected and a communication request signal is transmitted. The communication request signal is composed of, for example, 10 bytes, and the FCM slot 42
It is composed of the roadside device-specific data of several bytes of the roadside device 3 sent by the above and identification data generated by the vehicle-mounted device 5, for example, several bytes of data generated by random numbers. The roadside unit 3 has the FCM slot 4 transmitted by itself before the unique data of the roadside unit 3 in the communication request signal from the in-vehicle unit 5.
It is possible to determine whether the response is from the vehicle-mounted device 5 to the FCM slot 43 of the roadside device 3 or the response to the FCM slot 42 of the other roadside device 3 by determining whether the data matches the data in 2.
【００４４】ＦＣＭスロット４２での車載機５へのＭＤ
チャンネル４６指定においては、通信要求信号で得た車
載機５の識別データを用いる事で、車載機５はＦＣＭス
ロット４２から、当該車載機５に指定されたＭＤチャン
ネル４７と他の車載機５に指定されたＭＤチャンネル４
７とを誤ることなく判別することが可能となる。車載機
５は、ＦＣＭスロット４２で指定されたＭＤスロットＩ
４３内のＭＤチャンネル４７で所望の情報を受信すると
共に、ＭＤスロットII４４の同じＭＤチャンネル４７
で、路側機３に必要な情報を送信する。車両６の通信ゾ
ーン内で移動中に、このＭＤスロットＩ４３による路側
機３から車載機５、ＭＤスロットII４４による車載機５
から路側機３への通信を必要データ数繰り返すことで、
自動的な通行料金収受に必要となる情報のやりとりが終
了する。MD to the in-vehicle device 5 in the FCM slot 42
When the channel 46 is designated, the identification data of the vehicle-mounted device 5 obtained by the communication request signal is used so that the vehicle-mounted device 5 can transfer from the FCM slot 42 to the MD channel 47 designated for the vehicle-mounted device 5 and another vehicle-mounted device 5. Specified MD channel 4
It is possible to determine 7 without any mistake. The in-vehicle device 5 uses the MD slot I designated by the FCM slot 42.
The desired information is received by the MD channel 47 in 43, and the same MD channel 47 in the MD slot II 44 is received.
Then, necessary information is transmitted to the roadside device 3. While moving in the communication zone of the vehicle 6, the roadside unit 3 through the MD slot I43 to the in-vehicle unit 5 and the in-vehicle unit 5 through the MD slot II44
From the roadside unit 3 by repeating the required number of data,
The exchange of information required for automatic toll collection is completed.
【００４５】複数の路側機３（ｎ）から送信するＦＣＭ
スロット４２の送信タイミングは、送信タイミング発生
部８０により制御される。ＭＤスロットＩ４３、ＭＤス
ロットII４４、ＡＣＴスロット４５は、ＦＣＭスロット
４２に同期しているため、ＦＣＭスロット４２の送信タ
イミングに応じ、ＭＤスロットＩ４３、ＭＤスロットII
４４、ＡＣＴスロット４５は同期する。送信タイミング
発生部８０による送信タイミングは、通信ゾーン６２
（ｎ）内を走行する車両６に搭載されている車載機５
が、複数の路側機３による混信の影響がないように設定
される。FCM transmitted from a plurality of roadside units 3 (n)
The transmission timing of the slot 42 is controlled by the transmission timing generator 80. Since the MD slot I43, the MD slot II 44, and the ACT slot 45 are synchronized with the FCM slot 42, the MD slot I43 and the MD slot II are set according to the transmission timing of the FCM slot 42.
44 and ACT slot 45 are synchronized. The transmission timing by the transmission timing generation unit 80 is the communication zone 62.
(N) In-vehicle device 5 mounted on vehicle 6 traveling in
However, it is set so that there is no influence of interference by the plurality of roadside devices 3.
【００４６】例えば、車線Ａ８１の路側機３（１）と隣
接の路側機３（２）が同時にＦＣＭスロット４２を送信
しないように、例えば、図９に示すように、車線Ａ８１
の路側機３（１）と隣隣接車線Ｃ８３の路側機３（３）
が同時にＦＣＭスロット４２を送信し、ＦＣＭスロット
４２に応じたＭＤスロットＩ４３、ＭＤスロットII４
４、ＡＣＴスロット４５の一連の通信が終了した後、車
線Ｂ８２に路側機３（２）がＦＣＭスロット４２を送信
し、これを繰り返すような制御を可能とする信号を送信
タイミング発生部８０は各路側機３（ｎ）に送る。For example, as shown in FIG. 9, the lane A81 prevents the roadside unit 3 (1) in the lane A81 and the adjacent roadside unit 3 (2) from transmitting the FCM slot 42 at the same time.
Roadside machine 3 (1) and roadside machine 3 (3) in the adjacent lane C83
Simultaneously transmit the FCM slot 42, and MD slot I43 and MD slot II4 corresponding to the FCM slot 42
4. After the series of communication of the ACT slot 45 is completed, the roadside device 3 (2) transmits the FCM slot 42 to the lane B82, and the transmission timing generation unit 80 transmits a signal that enables control to repeat this. Send to the roadside unit 3 (n).
【００４７】このＦＣＭスロット４２の送信タイミング
は電波到来方向検出装置６３にも転送される。この送信
タイミングから、電波到来方向検出部１６はＡＣＴスロ
ット４５に対応する期間のデータをメモリ１５（ｎ）か
ら抜き出し車載機５からの電波到来方向を検出し、主Ｃ
ＰＵ部１７において車両６の走行車線を算出する。ま
た、電波到来方向検出装置６３内の通信要求信号受信ア
ンテナ７０と受信部７１と復調部７２と路側機信号処理
部７３により、路側機３（ｎ）のＦＣＭスロット４２に
返答した車載機５の識別データを復調する。このよう
に、電波到来方向推定装置６３では、各車載機５の識別
データを得ると共に各車載機５の走行車線を電波到来方
向検出部１６から得ることができる。The transmission timing of the FCM slot 42 is also transferred to the radio wave arrival direction detecting device 63. From this transmission timing, the radio wave arrival direction detection unit 16 extracts the data for the period corresponding to the ACT slot 45 from the memory 15 (n) and detects the radio wave arrival direction from the vehicle-mounted device 5, and the main C
The PU unit 17 calculates the traveling lane of the vehicle 6. Further, the communication request signal receiving antenna 70, the receiving unit 71, the demodulation unit 72, and the roadside device signal processing unit 73 in the radio wave direction-of-arrival detection device 63 cause the vehicle-mounted device 5 that responds to the FCM slot 42 of the roadside device 3 (n). Demodulate the identification data. In this way, the radio wave arrival direction estimation device 63 can obtain the identification data of each in-vehicle device 5 and the traveling lane of each in-vehicle device 5 from the radio wave arrival direction detection unit 16.
【００４８】次に、主ＣＰＵ部１７は、車載機の識別デ
ータをこの車載機の走行車線の路側機３（ｎ）に転送す
る。例えば、車線Ａ８１を走行する車両６に搭載された
車載機５からの識別データは路側機３（１）に転送され
る。各路側機３（ｎ）の路側機ＣＰＵ部３６は、電波到
来方向検出装置６３から送られてきた車載機５の識別デ
ータに応じ、この識別データを使った車載機５にＭＤチ
ャンネル４７を指定し、必要な情報のやりとりを行う。Next, the main CPU section 17 transfers the identification data of the vehicle-mounted device to the roadside unit 3 (n) of the traveling lane of the vehicle-mounted device. For example, the identification data from the vehicle-mounted device 5 mounted on the vehicle 6 traveling on the lane A81 is transferred to the roadside device 3 (1). The roadside device CPU unit 36 of each roadside device 3 (n) specifies the MD channel 47 for the vehicle-mounted device 5 using this identification data in accordance with the identification data of the vehicle-mounted device 5 sent from the radio wave arrival direction detection device 63. And exchange necessary information.
【００４９】以上のように本発明により、有料道路上に
おいても、路側機３は当該車線上の通信ゾーン６２内を
走行する車両６に搭載した車載機５とだけ無線通信する
ことが可能となり、確実に路側機と車載機が無線通信を
行う事ができ、通信の信頼性を高めることができる。As described above, according to the present invention, even on a toll road, the roadside device 3 can perform wireless communication only with the vehicle-mounted device 5 mounted on the vehicle 6 traveling in the communication zone 62 on the lane, The roadside device and the vehicle-mounted device can reliably perform wireless communication, and the reliability of communication can be improved.
【００５０】以上の説明では、ＦＣＭスロット４２の送
信タイミングを図９に示すような関係で制御するように
説明したが、路側機アンテナ１（ｎ）の指向性により、
隣接通信ゾーン６２（ｎ）での混信が除去されている場
合は、各路側機３（ｎ）から同期して同時にＦＣＭスロ
ット４２を送信しても構わない。また、図８では有料道
路の走行車線上での場合に関すう形態を説明したが、こ
のような構成を料金所で用いても構わない。また、１つ
のアレイアンテナ１０や１つの電波到来方向推定装置８
の構成における実施の形態を説明したが、複数のアレイ
アンテナ１０と電波到来方向推定部８を設けた構成でも
構わない。In the above description, the transmission timing of the FCM slot 42 is controlled according to the relationship shown in FIG. 9, but due to the directivity of the roadside unit antenna 1 (n),
When the interference in the adjacent communication zone 62 (n) is removed, the FCM slots 42 may be simultaneously transmitted from the respective roadside devices 3 (n) in synchronization. In addition, although FIG. 8 illustrates the configuration related to the case of being on the traveling lane of the toll road, such a configuration may be used at the tollgate. Further, one array antenna 10 and one radio wave arrival direction estimation device 8
Although the embodiment has been described in the above configuration, a configuration in which a plurality of array antennas 10 and a radio wave arrival direction estimation unit 8 are provided may be used.
【００５１】[0051]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、料金所に
設置された路側機と車両に搭載した車載機との間での無
線通信により、車両の走行を停止させることなく自動的
に有料道路の料金を収受するシステムにおいて、路側機
に対し通信要求をしてきた車載機を搭載する車両が、当
該路側機の通信ゾーンを走行しているのかを確実に検出
することができ、結果として路側機と車載機との通信信
頼性を向上できる効果を有する。As described above, according to the present invention, the wireless communication between the roadside unit installed at the tollgate and the in-vehicle unit mounted on the vehicle is automatically performed without stopping the traveling of the vehicle. In a toll road toll collection system, it is possible to reliably detect whether a vehicle equipped with an in-vehicle device that has made a communication request to a roadside device is traveling in the communication zone of the roadside device. This has the effect of improving the communication reliability between the roadside device and the vehicle-mounted device.
【図１】本発明の一実施の形態による有料道路料金所近
傍の概念図FIG. 1 is a conceptual diagram near a toll road toll gate according to an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の一実施の形態による路側機及び電波到
来方向検出装置の構成ブロック図FIG. 2 is a configuration block diagram of a roadside device and a radio wave arrival direction detection device according to an embodiment of the present invention.
【図３】本発明の一実施の形態による車載機の構成ブロ
ック図FIG. 3 is a configuration block diagram of an in-vehicle device according to an embodiment of the present invention.
【図４】本発明の一実施の形態による車載機と路側機の
通信に使うデータ系列の一例を示す図FIG. 4 is a diagram showing an example of a data series used for communication between an in-vehicle device and a roadside device according to an embodiment of the present invention.
【図５】本発明の一実施の形態によるＭＤスロットとＭ
Ｄチャンネルの関係の一例を示す図FIG. 5 is an MD slot and M according to an embodiment of the present invention.
The figure which shows an example of the relationship of D channel
【図６】本発明の一実施の形態による有料道路走行車線
近傍の概念図FIG. 6 is a conceptual diagram near a toll road lane according to an embodiment of the present invention.
【図７】本発明の一実施の形態による道路近傍に設置さ
れたシステムの構成ブロック図FIG. 7 is a configuration block diagram of a system installed near a road according to an embodiment of the present invention.
【図８】本発明の一実施の形態による有料道路走行車線
近傍の概念図FIG. 8 is a conceptual diagram near a toll road lane according to an embodiment of the present invention.
【図９】本発明の一実施の形態による送信タイミング発
生部による路側機の送信タイミングを示すタイミング図FIG. 9 is a timing chart showing the transmission timing of the roadside device by the transmission timing generation unit according to the embodiment of the present invention.
【図１０】従来の有料道路自動料金収受システムの概念
図FIG. 10 is a conceptual diagram of a conventional toll road automatic toll collection system.
１ 第１の路側機アンテナ ２ 第２の路側機アンテナ ３ 路側機 ４ ガントリ ５ 車載機 ６ 車両 ８ 電波到来方向検出装置 １０ アレイアンテナ １１ 素子 １２ 受信部 １３ 直交ミキサ １４ ＡＤ変換器 １５ メモリ １６ 電波到来方向検出部 １７ 主ＣＰＵ部 ２０ 車載機アンテナ ２１ 信号分離器 ２２ 送信部 ２３ 受信部 ２４ 復調部 ２５ 変調部 ２６ 車載機信号処理部 ２７ 比較部 ２８ レベル設定器 ２９ 車載機ＣＰＵ部 ３０ 信号分離器 ３１ 送信部 ３２ 受信部 ３３ 復調部 ３４ 変調部 ３５ 路側機信号処理部 ３６ 路側機ＣＰＵ部 ３７ 中央演算装置 ４０ ＩＣカード接続部 ４１ ＩＣカード ４２ ＦＣＭスロット ４３ ＭＤスロットＩ ４４ ＭＤスロットII ４５ ＡＣＴスロット ４６ ブロック ４７ ＭＤチャンネル ６０ コントロールメッセージ送信アンテナ ６１ コントロールメッセージ送信部 ６２ 通信ゾーン ６３ 電波到来方向検出装置 ６４ 送信範囲 ６５ 通信制御部 ７０ 通信要求信号受信アンテナ ７１ 受信部 ７２ 復調部 ７３ 信号処理部 ８０ 送信タイミング発生部 ８１ 車線Ａ ８２ 車線Ｂ ８３ 車線Ｃ ９０ 第１の路側機アンテナ ９１ 第２の路側機アンテナ ９２ 車載機 ９３ 車両 1st roadside antenna 2 Second roadside antenna 3 Roadside machine 4 gantry 5 In-vehicle device 6 vehicles 8 Direction of arrival detection device 10 array antenna 11 elements 12 Receiver 13 Orthogonal mixer 14 AD converter 15 memory 16 Radio wave arrival direction detector 17 Main CPU 20 Onboard antenna 21 signal separator 22 Transmitter 23 Receiver 24 Demodulator 25 Modulator 26 In-vehicle device signal processing unit 27 Comparison Department 28 Level setting device 29 In-vehicle device CPU section 30 signal separator 31 Transmitter 32 Receiver 33 Demodulator 34 Modulator 35 Roadside signal processing unit 36 Roadside CPU 37 Central processing unit 40 IC card connection 41 IC card 42 FCM slots 43 MD Slot I 44 MD Slot II 45 ACT slots 46 blocks 47 MD channel 60 Control message transmitting antenna 61 Control message transmitter 62 communication zones 63 Direction of arrival detection device 64 transmission range 65 Communication control unit 70 Communication request signal receiving antenna 71 Receiver 72 Demodulator 73 Signal processing unit 80 Transmission timing generator 81 lane A 82 lane B 83 lane C 90 First Roadside Antenna 91 Second Roadside Antenna 92 In-vehicle device 93 vehicle
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平８−86864（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G07B 11/00 - 17/04 G06F 17/60 G06F 19/00 H04L 11/00 310 - 310 H04L 11/00 340 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-8-86864 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G07B 11/00-17/04 G06F 17 / 60 G06F 19/00 H04L 11/00 310-310 H04L 11/00 340
Claims (2)
金所で車両を停止させることなく自動収受する有料道路
自動料金収受システムであって、料金所、走行車線道路
脇または道路をまたぐ高架上に設置されたコントロール
メッセージ送信アンテナと、前記コントロールメッセー
ジ送信アンテナに接続されたコントロールメッセージ送
信部と、前記コントロールメッセージ送信アンテナより
車両進行方向前方側の道路脇または道路をまたぐ高架上
に車線数に対応して設置された複数の狭域通信用路側機
と、複数の素子を有するとともに前記コントロールメッ
セージ送信アンテナより車両進行方向前方側の道路脇ま
たは道路をまたぐ高架上に設置され車幅方向に配列され
たアレイアンテナと、前記複数の素子各々に接続された
受信部と、前記受信部各々に接続されたミキサ部と、前
記ミキサ部各々に接続されたＡＤ変換器と、前記ＡＤ変
換器各々に接続されたメモリ部と、前記メモリ部に接続
された電波到来方向検出部と、広指向性特性の受信専用
の通信要求信号受信アンテナと、前記通信要求信号受信
アンテナに接続された通信要求信号受信部と、前記通信
要求信号受信部に接続された復調部と、前記復調部に接
続された信号処理部と、前記コントロールメッセージ送
信部、前記メモリ部、前記電波到来方向検出部、前記信
号処理部及び前記複数の狭域通信用路側機に接続された
主ＣＰＵ部とを有する有料道路自動料金収受システム。1. A toll road automatic toll collection system for automatically collecting tolls of vehicles traveling on toll roads without stopping the vehicles at toll booths. Corresponding to the number of lanes on the elevated road that crosses the road or the road ahead of the control message transmitting antenna, and the control message transmitting antenna installed in the control message transmitting antenna connected to the control message transmitting antenna. And a plurality of narrow-distance communication roadside devices that are installed in the vehicle, and a plurality of elements and are installed in the vehicle width direction on the side of the road ahead of the control message transmitting antenna in the vehicle traveling direction or on an overpass that crosses the road. An array antenna, a receiver connected to each of the plurality of elements, and the receiver A mixer section connected to each section, an AD converter connected to each of the mixer sections, a memory section connected to each of the AD converters, and a radio wave arrival direction detection section connected to the memory section, A communication request signal receiving antenna dedicated to reception of wide directivity, a communication request signal receiving unit connected to the communication request signal receiving antenna, a demodulation unit connected to the communication request signal receiving unit, and the demodulation unit. The connected signal processing unit and the control message transmission
An automatic toll road toll collection system having a receiver , the memory, the radio wave arrival direction detector, the signal processor, and a main CPU connected to the plurality of narrow-area communication roadside devices.
金所で車両を停止させることなく自動収受する有料道路
自動料金収受システムであって、料金所、走行車線道路
脇または道路をまたぐ高架上に設置された車線数に対応
した複数の狭域通信用路側機と、複数の素子を有すると
ともに前記複数の狭域通信用路側機の近傍の道路脇また
は道路をまたぐ高架上に設置され車幅方向に配列された
アレイアンテナと、前記アレイアンテナで受信した無線
電波の到来方向を検出する電波到来方向検出手段と、前
記複数の狭域通信用路側機に接続されて電波の送信タイ
ミングを生成すると共にこのタイミングに同期した信号
を前記電波到来方向検出手段に送る送信タイミング発生
部とを有する有料道路自動料金収受システム。2. An automatic toll road toll collection system for automatically collecting tolls of vehicles traveling on toll roads without stopping the vehicles at toll booths, on toll gates, on the side of the driving lane, or on overpasses that cross roads. A plurality of narrow-area communication roadside units corresponding to the number of lanes installed in the vehicle, and a vehicle width that has a plurality of elements and is installed on the side of a road near the plurality of narrow-area communication roadside devices or on an overpass that crosses the road. Array antennas arranged in a direction, radio wave arrival direction detecting means for detecting the arrival direction of radio waves received by the array antenna, and radio wave transmission timing connected to the plurality of narrow-area communication roadside devices. At the same time, a toll road automatic toll collection system having a transmission timing generator for sending a signal synchronized with this timing to the radio wave arrival direction detecting means.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08993698A JP3405186B2 (en) | 1998-04-02 | 1998-04-02 | Automatic toll collection system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08993698A JP3405186B2 (en) | 1998-04-02 | 1998-04-02 | Automatic toll collection system |
Publications (2)
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