JPH1031768A

JPH1031768A - 車載端末装置

Info

Publication number: JPH1031768A
Application number: JP8187837A
Authority: JP
Inventors: Takamoto Yonemura; 隆元米村; Osamu Shimizu; 修清水; Tadashi Araki; 正荒木
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1996-07-17
Filing date: 1996-07-17
Publication date: 1998-02-03

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】路側装置のＥＴＣ電波と、路側ビーコン電波又
はＧＰＳ衛星電波とのいずれかを受信し処理する場合
に、回路を共有化することにより小型化でき、しかもコ
ストの低減を図ることのできる車載端末装置を提供す
る。【解決手段】ＥＴＣ電波、路側ビーコンの電波、ＧＰＳ
測位衛星の電波をそれぞれ中間周波数に変換し、ＥＴＣ
電波、ビーコン電波又はＧＰＳ電波に応じた局部発振信
号を供給する場合に、ＥＴＣ電波、ビーコン電波のレベ
ルをそれぞれレベル検出回路２０１で検出し、ＥＴＣ電
波のレベルが基準値より高いと判断されたときは、選択
制御回路４８はＥＴＣ電波に応じた局部発振信号を選択
し、ビーコン電波のレベルが基準値より高いと判断され
たときは、選択制御回路４８はビーコン電波に応じた局
部発振信号を選択し、前記以外のときはＧＰＳ電波に応
じた局部発振信号を選択する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有料道路における
料金所での渋滞及び料金収受にかかる作業を軽減すると
ともに、路側ビーコン及びＧＰＳ測位衛星から得られる
情報に基づき運転の支援に必要なデータを得て搭乗者に
提供する、多機能の車載端末装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、有料道路の料金所で、料金所
の所定の場所に設置した路側装置と車載端末装置との間
で車両固有の番号を無線で交信することによって、その
料金所で車両を停止させることなく通過させて、料金の
徴収は別に機会に行う有料道路の料金収受装置が提案さ
れている（ＥＴＣ；Electric Toll Collection. 特公平
７−４６３９４号公報参照）。

【０００３】また、路上に通信装置（以下「路側ビーコ
ン」という）を設置し、路側ビーコンから位置情報、道
路情報などを含む電波（以下「ビーコン電波」という）
を比較的狭い範囲に向けて放射させ、この放射されたビ
ーコン電波を車両において受信することによって、車両
の現在位置を知り、搭乗者に表示するとともに、交差点
の位置、交差点の名称、交差点の形状、道路規制情報、
渋滞・事故情報など搭乗者にとって有用な道路情報を得
ることが行われている。

【０００４】一方、ＧＰＳ(Global Positioning Syste
m) 衛星からの電波（以下「ＧＰＳ電波」という）を利
用して自己の位置を測位する技術が知られている。その
原理は、所定の軌道上を周回する複数の人工衛星が放射
する電波の伝搬遅延時間を計測することにより、自己の
２次元的又は３次元的な位置を測位することである。こ
のようなＧＰＳ衛星電波を受信することによって、測位
されたデータを基にして車両の現在位置を設定し表示す
ることが行われている。

【０００５】ところが、有料道路の料金収受装置からの
電波（この電波を、以下「ＥＴＣ電波」という）、ビー
コン電波、ＧＰＳ電波は周波数が互いに異なっており、
また、信号変調方式や受信レベルも異なっている。した
がって、各電波ごとに高周波増幅部、ミキサー部、発振
部、データを処理するためのコンピュータ回路を必要と
する。このため、車載端末装置は、実質的には、車両に
ＥＴＣ送受信機、路側ビーコン受信機、ＧＰＳ受信機と
いう高価な受信機を３台搭載したことと同じになり、回
路規模が大きくなりコストアップにつながる。さらに、
消費電力も増加するため、放熱板などの部材が大きくな
るので、設置場所の確保にも苦心していた。

【０００６】そこで、前記路側ビーコン電波及びＧＰＳ
衛星電波の両方を受信し処理する場合に、回路を共有化
することにより小型化でき、しかもコストの低減を図る
ことのできる車両用情報受信装置が提案されている（特
開平６−３１７６５１号公報参照）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述したよう
に、有料道路の料金収受装置が車両に搭載されている場
合、この料金収受装置の回路も加えて共有化することが
できれば、装置は全体としてさらに小型化でき、コスト
の低減を図ることができる。そこで、本発明は、上述の
技術的課題を解決し、前記有料道路の料金所の路側装置
の電波、路側ビーコン電波及びＧＰＳ衛星電波のいずれ
か２つ又は３つを受信し処理する場合に、回路を共有化
することにより小型化でき、しかもコストの低減を図る
ことのできる車載端末装置を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

(1) 本発明の車載端末装置は、料金所に設置された路側
自動料金収受システムから放射されるＥＴＣ電波を受信
する第１の受信回路と、路上に設置された路側ビーコン
から放射される無線電波を受信する第２の受信回路と、
ＧＰＳ電波を受信する第３の受信回路と、ＥＴＣ電波、
路側ビーコンの電波、ＧＰＳ測位衛星の電波をそれぞれ
中間周波数に変換する変換回路と、前記変換回路にＥＴ
Ｃ電波、ビーコン電波又はＧＰＳ電波に応じた局部発振
信号を供給することのできる局部発振回路と、データ処
理回路と、ＥＴＣ電波、ビーコン電波のレベルをそれぞ
れ検出するレベル検出回路と、前記レベル検出回路によ
りＥＴＣ電波のレベルが基準値より高いと判断されたと
きは、ＥＴＣ電波に応じた局部発振信号を選択し、ビー
コン電波のレベルが基準値より高いと判断されたとき
は、ビーコン電波に応じた局部発振信号を選択し、いず
れも基準値より低いときはＧＰＳ電波に応じた局部発振
信号を選択する選択制御回路とを備えるものである（請
求項１）。

【０００９】前記の構成によれば、常時はＧＰＳ電波を
受信することができるが、ＥＴＣ電波のレベルが基準値
より高いと判断されたとき、すなわち路側自動料金収受
システムの範囲内に入ったときには、ＥＴＣ電波に応じ
た局部発振信号を選択し、ビーコン電波のレベルが基準
値より高いと判断されたとき、すなわち路側ビーコンの
範囲内に入ったときは、ビーコン電波に応じた局部発振
信号を選択することができる。

【００１０】したがって、レベル検出回路と選択制御回
路とを備えることにより、３つの電波に対応することが
できるので、変換回路以後の中間周波増幅部を共通化す
ることができる。なお、ＥＴＣ電波のレベル、ビーコン
電波のレベルともに基準値より高いと判断された場合に
は、ＥＴＣ電波に応じた局部発振信号を選択することが
好ましい。 (2) 前記レベル検出回路は、ＥＴＣ電波及びビーコン電
波に含まれる一定周波数の振幅変調成分を復調し、この
振幅変調成分に基づいて自動料金収受システムの電波及
び路側ビーコンの電波のレベルを検出するものであるこ
とが好ましい（請求項２）。

【００１１】この構成によれば、ＥＴＣ電波及びビーコ
ン電波の送信信号の変調方式に着目して、この振幅変調
成分に基づいて電波の存在を、雑音の影響を受けずに検
出することができる。 (3) 前記レベル検出回路は、路側ビーコンの電波のレベ
ルを直接検出する第２のレベル検出回路と、自動料金収
受システムの電波及び路側ビーコンの電波に含まれる振
幅変調成分を復調し、この振幅変調成分に基づいて自動
料金収受システムの電波及び路側ビーコンの電波のレベ
ルを検出する第１のレベル検出回路とを有し、前記選択
制御回路は、第１のレベル検出回路の出力に基づいて路
側ビーコンの電波のレベルが基準値より大きくなったと
判断したときは路側ビーコンの電波に応じた局部発振信
号を選択し、路側ビーコンの電波に応じた局部発振信号
を選択している際に、第２のレベル検出回路により路側
ビーコンの電波のレベルが基準値より小さくなったと判
断したときはＧＰＳ測位衛星の電波に応じた局部発振信
号に切替えるものであってもよい（請求項３）。

【００１２】この構成によれば、路側ビーコンの電波に
応じた局部発振信号を選択する際と、自動料金収受シス
テムの電波に応じた局部発振信号を選択する際は、第１
のレベル検出回路の出力に基づいて選択を行うが、路側
ビーコンの電波に応じた局部発振信号を選択している際
に、路側ビーコンの範囲から出たか否かの選択は、第２
のレベル検出回路の出力に基づいて行う。

【００１３】この理由は、ビーコン電波に含まれる一定
周波数の振幅変調成分に基づいてビーコン電波を検出す
ることとすると、路側ビーコンの側を通過するときに振
幅変調成分が瞬時低下することに誤って動作することが
あるため、第２のレベル検出回路によって路側ビーコン
の電波のレベルを直接検出するようにしたのである。な
お、「直接検出する」という意味は、振幅変調成分を復
調することなく、電波の強度を検出するという意味であ
る。例えば、中間周波増幅段の後段で検出してもよい
（この場合、路側ビーコンの電波に切り替えているとき
に検出するのであるから、路側ビーコンの電波は中間周
波数に変換されている。）。 (4) 本発明の車載端末装置は、料金所に設置された路側
自動料金収受システムから放射される無線電波を受信す
る第１の受信回路と、ＧＰＳ測位衛星からの電波を受信
する第３の受信回路と、自動料金収受システムの電波、
ＧＰＳ測位衛星の電波をそれぞれ中間周波数に変換する
変換回路と、前記変換回路に自動料金収受システムの電
波又はＧＰＳ測位衛星の電波に応じた局部発振信号を供
給することのできる局部発振回路と、データ処理回路
と、自動料金収受システムの電波、ＧＰＳ測位衛星の電
波をそれぞれ検出するレベル検出回路と、前記レベル検
出回路により自動料金収受システムの電波のレベルが基
準値より高いと判断されたときは、自動料金収受システ
ムの電波に応じた局部発振信号を選択し、自動料金収受
システムの電波のレベルが基準値より低いと判断された
ときは、ＧＰＳ測位衛星の電波に応じた局部発振信号を
選択する選択制御回路とを備えるものである（請求項
４）。

【００１４】この車載端末装置によれば、常時はＧＰＳ
電波を受信することができるが、ＥＴＣ電波のレベルが
基準値より高いと判断されたとき、すなわち路側自動料
金収受システムの範囲内に入ったときには、ＥＴＣ電波
に応じた局部発振信号を選択することができる。したが
って、レベル検出回路と選択制御回路とを備えることに
より、ＥＴＣ及びＧＰＳの２つの電波に対応することが
できるので、変換回路以後の中間周波増幅部を共通化す
ることができる。 (5) 前記レベル検出回路は、自動料金収受システムの電
波の電波に含まれる一定周波数の振幅変調成分を復調
し、この振幅変調成分に基づいて自動料金収受システム
の電波のレベルを検出するものであることが好ましい
（請求項５）。

【００１５】この構成によれば、料金収受装置からのＥ
ＴＣ電波の送信信号の変調方式に着目して、この振幅変
調成分に基づいて電波の存在を、雑音の影響を受けずに
検出することができる。 (6) 本発明の車載端末装置は、料金所に設置された路側
自動料金収受システムから放射される無線電波を受信す
る第１の受信回路と、路上に設置された路側ビーコンか
ら放射される無線電波を受信する第２の受信回路と、自
動料金収受システムの電波、路側ビーコンの電波をそれ
ぞれ中間周波数に変換する変換回路と、前記変換回路に
自動料金収受システムの電波又は路側ビーコンの電波に
応じた局部発振信号を供給することのできる局部発振回
路と、データ処理回路と、自動料金収受システムの電
波、路側ビーコンの電波のレベルをそれぞれ検出するレ
ベル検出回路と、前記レベル検出回路により自動料金収
受システムの電波のレベルが基準値より高いと判断され
たときは、自動料金収受システムの電波に応じた局部発
振信号を選択し、路側ビーコンの電波のレベルが基準値
より高いと判断されたときは、路側ビーコンの電波に応
じた局部発振信号を選択し、いずれも基準値より低いと
きは、路側ビーコンの電波に応じた局部発振信号を選択
するか又はいずれの局部発振信号も選択しない選択制御
回路とを備えるものである（請求項６）。

【００１６】この車載端末装置によれば、ＥＴＣ電波の
レベルが基準値より高いと判断されたとき、すなわち路
側自動料金収受システムの範囲内に入ったときには、Ｅ
ＴＣ電波に応じた局部発振信号を選択することができ、
ビーコン電波のレベルが基準値より高いと判断されたと
き、すなわち路側ビーコンの範囲内に入ったときには、
ビーコン電波に応じた局部発振信号を選択することがで
きる。

【００１７】したがって、レベル検出回路と選択制御回
路とを備えることにより、ＥＴＣ及び路側ビーコンの２
つの電波に対応することができるので、変換回路以後の
中間周波増幅部を共通化することができる。また、両者
の信号を受信していないときは、いずれの局部発振信号
も選択しないこととすれば、例えばレベル検出回路とデ
ータ処理回路のみの電源を常時オンとし、他の回路（変
換回路や局部発振回路）の電源を常時オフとしておき、
前記レベル検出回路が作動したことをデータ処理回路が
認識した時点で他の回路の電源をオンとすることによ
り、普段の消費電力を低減することができる。 (7) 前記レベル検出回路は、自動料金収受システムの電
波及び路側ビーコンの電波に含まれる一定周波数の振幅
変調成分を復調し、この振幅変調成分に基づいて自動料
金収受システムの電波及び路側ビーコンの電波のレベル
を検出するものであることが好ましい（請求項７）。

【００１８】この構成によれば、ＥＴＣ電波及びビーコ
ン電波の送信信号の変調方式に着目して、この振幅変調
成分に基づいて電波の存在を、雑音の影響を受けずに検
出することができる。 (8) 前記レベル検出回路は、路側ビーコンの電波のレベ
ルを直接検出する第２のレベル検出回路と、自動料金収
受システムの電波及び路側ビーコンの電波に含まれる振
幅変調成分を復調し、この振幅変調成分に基づいて自動
料金収受システムの電波及び路側ビーコンの電波のレベ
ルを検出する第１のレベル検出回路とを有し、前記選択
制御回路は、第１のレベル検出回路の出力に基づいて路
側ビーコンの電波のレベルが基準値より大きくなったと
判断したときは路側ビーコンの電波に応じた局部発振信
号を選択し、路側ビーコンの電波に応じた局部発振信号
を選択している際に、第２のレベル検出回路により路側
ビーコンの電波のレベルが基準値より小さくなったと判
断したときは自動料金収受システムの電波に応じた局部
発振信号に切替えるか又はいずれの局部発振信号も選択
しないものであることが好ましい（請求項８）。

【００１９】この構成によれば、路側ビーコンの電波に
応じた局部発振信号を選択する際は、第１のレベル検出
回路の出力に基づいて選択を行うが、路側ビーコンの電
波に応じた局部発振信号を選択している際に、路側ビー
コンの範囲から出たか否かの判断は、第２のレベル検出
回路の出力に基づいて行う。この理由は、ビーコン電波
に含まれる一定周波数の振幅変調成分に基づいてビーコ
ン電波を検出することとすると、路側ビーコンの側を通
過するときに振幅変調成分が瞬時低下することに誤って
動作することがあるため、第２のレベル検出回路によっ
て路側ビーコンの電波のレベルを直接検出するようにし
たのである。

【００２０】「いずれの局部発振信号も選択しない」こ
ととする利点は、前記請求項６の説明のとおりである。 (9) 本発明の車載端末装置は、料金所に設置された路側
自動料金収受システムから放射される無線電波を受信す
る第１の受信回路と、路上に設置された路側ビーコンか
ら放射される無線電波を受信する第２の受信回路と、自
動料金収受システムの電波、路側ビーコンの電波をそれ
ぞれ中間周波数に変換する変換回路と、前記変換回路に
自動料金収受システムの電波又は路側ビーコンの電波に
応じた局部発振信号を供給することのできる局部発振回
路と、データ処理回路と、自動料金収受システムの電波
のレベルを検出するレベル検出回路と、前記レベル検出
回路により自動料金収受システムの電波のレベルが基準
値より高いと判断されたときは、自動料金収受システム
の電波に応じた局部発振信号を選択し、自動料金収受シ
ステムの電波のレベルが基準値より低いと判断されたと
きは、路側ビーコンの電波に応じた局部発振信号を選択
する選択制御回路とを備えるものである（請求項９）。

【００２１】この車載端末装置によれば、ＥＴＣ電波の
レベルが基準値より高いと判断されたとき、すなわち路
側自動料金収受システムの範囲内に入ったときには、Ｅ
ＴＣ電波に応じた局部発振信号を選択し、ＥＴＣ電波の
レベルが基準値より低いと判断されたとき、すなわち路
側自動料金収受システムの範囲から出たときは、ビーコ
ン電波に応じた局部発振信号を選択することができる。

【００２２】したがって、レベル検出回路と選択制御回
路とを備えることにより、２つの電波に対応することが
できるので、変換回路以後の中間周波増幅部を共通化す
ることができる。 (10)前記レベル検出回路は、自動料金収受システムの電
波に含まれる一定周波数の振幅変調成分を復調し、この
振幅変調成分に基づいて自動料金収受システムの電波の
レベルを検出するものであってもよい（請求項１０）。

【００２３】この構成によれば、料金収受装置からのＥ
ＴＣ電波の送信信号が変調方式に着目して、この振幅変
調成分に基づいて電波の存在を、雑音の影響を受けずに
検出することができる。(11)前記選択制御回路は、電波
のレベルが基準値より高くなった状態又は低くなった状
態が一定時間継続した場合のみ、局部発振信号を選択す
るものであってもよい（請求項１１）。

【００２４】車両等からの反射波との干渉や、横を走る
車両の遮蔽により、電波のレベルが瞬間的に急激に低下
することがある。この請求項１１の発明は、電波のレベ
ルの瞬間的な低下のため選択制御回路が誤動作するのを
防止するものである。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、添
付図面を参照しながら詳細に説明する。＜システムの概要＞まず図１は、有料道路の料金所にお
ける路車間通信システムの概要を示す図であり、車両を
進入させる車線が並んでいて、各車線に沿って路上設備
を配置している。なお、車線数はいくつでもよいが、図
１では便宜上２車線を示していることを予め断ってお
く。

【００２６】奥の車線に注目して説明すると、路上設備
は、ゾーンＺ_aへの車両の進入を感知する車両進入感知
器２ａと、ゾーンＺ_aからの車両の退去を感知する退去
感知器４ａとを備えている。これらの車両進入感知器２
ａ、退去感知器４ａは、光電センサ、超音波センサ等に
より車両の存在を感知するものであるが、これ以外に、
地中に埋め込んだループ感知器により車両の通過による
磁界の変化を検出するものであってもよい。

【００２７】そして路上設備は、ゾーンＺ_aに進入した
車両の車種を判別する車種判別装置１ａ-1，１ａ-2と、
車載端末装置との交信を行うアンテナユニット５ａと、
車両番号読取用カメラ３ａを備えている。車種判別装置
１ａは、垂直方向に設置した複数対の投受光器１ａ-1に
より車両の高さを計測し、道路に埋設した圧力センサ１
ａ-2によりタイヤ幅、トレッド幅、軸数を検出するもの
である（特公平４−６８６８０号公報参照）。車両番号
読取用カメラ３ａは、通行する車両を検出し、そのナン
バープレート枠を切り出して、文字領域を抽出し、番号
を認識する車番読み取りシステムに用いられるカメラで
ある（特開平３−２６５９９９号公報参照）。

【００２８】路上設備と車載端末装置との交信は、周波
数２．５ＧＨｚ又は５．８ＧＨｚ、ＡＭ変調、送信電力
３００ｍＷ、データ速度１ＭＨｚで行われる予定であ
る。さらに路上設備は、路上機６ａと、ゾーンＺ_aから
退去した車両のドライバに案内表示する案内表示板７ａ
と、表示終了感知器８ａとを備えている。表示終了感知
器８ａは、車両のドライバが案内表示板７ａの表示を見
終わって、車両をさらに進めたことを確認するための、
車両の感知器である。

【００２９】さらに図示していないが、路上設備は、通
行券自動発行機や、車両撮影用カメラを備えている。通
行券自動発行機は、料金自動収受ができないと判断した
場合に、その車両を止めて通行券を発行するために使用
する設備であり、既存のものを使用できる。車両撮影用
カメラは、通行券の発行時、不正行為があったときに使
用するものである。

【００３０】以上の説明は、１つの車線に注目したもの
であったが、その隣の車線にも、同じ路上設備が設けら
れている（図１では添字ｂを使って示している）。路上
設備の構成は両方とも全く同じなので説明は省略する。
次に、路側ビーコン通信システムの概要を説明する。図
２に示すように、道路には、路側ビーコンアンテナＡが
設置され、路側ビーコンアンテナＡからは、道路に向け
て無線電波が放射される。

【００３１】この路側ビーコンアンテナＡから放射され
る電波は、道路を走行中の車両に搭載された車載端末装
置によって受信される。電波の受信レベルは、たとえば
図３に示すように、路側ビーコンアンテナＡを中心とし
て広がる電界強度分布となる。受信レベルには基準レベ
ルが設定してあり、この基準レベル以上の電波を受信で
きるとき、車両は、路側ビーコン電波をノイズ等の影響
を受けずに利用できる範囲内、すなわち路側ビーコンの
サービスエリア内（アンテナＡの設置場所から±Ｄの範
囲内）を走行していると判断される。

【００３２】この実施形態においては、車両が、路側ビ
ーコンアンテナの設置位置直下に来た時に車両の現在位
置を路側ビーコンアンテナの設置位置に較正するという
本来の機能を正確に行えるように、路側ビーコンアンテ
ナを主放射方向が異なる２個のアンテナエレメントで構
成し、各アンテナエレメントには、それぞれ車両用情報
によりＦＳＫ変調又はＰＳＫ変調された同相の搬送波
（１．５ＧＨｚ）が供給されるようにしておく。さら
に、各搬送波は、互いに逆相の１ｋＨｚの信号により振
幅変調がされるようにしておく。したがって、車載端末
装置においては、振幅変調成分の位相変化を抽出して車
両の位置検出及び走行方向の判定を行うとともに、ＦＳ
Ｋ又はＰＳＫ変調成分を抽出して種々のデータの復元を
行うことができる（このような方式は、例えば特開平２
−71400 号、特開平２−183182号公報に開示されてい
る）。この方式により、車両の位置検出の精度を保ちな
がら、できるだけ広い範囲の車両に交通情報データを提
供することができる。＜第一の実施形態＞図４は、本発明の車載端末装置１０
を組み込んだ車載機１２を示すブロック図である。

【００３３】車載端末装置１０は、地上に設置されたビ
ーコン電波、ＧＰＳ衛星からの電波、料金所のアンテナ
ユニットからのＥＴＣ電波を受信し、復調し処理するも
のである。１１ｂはビーコン電波を受信するアンテナ
（ビーコンアンテナという）、１１ａはＧＰＳ電波を受
信するアンテナ（ＧＰＳアンテナという）、１１ｃはＥ
ＴＣ電波を受信するアンテナ（ＥＴＣアンテナという）
である。

【００３４】それぞれのアンテナの設置例を、図５に示
す。同図によれば、ビーコンアンテナ１１ｂは後席の後
ろに設置され、ＧＰＳアンテナ１１ａは車体のリアフェ
ンダーの上部に設置され、ＥＴＣアンテナ１１ｃはダッ
シュボードの上に設置されている。車載機１２は、図４
に示すように、車載端末装置１０と、道路地図データ等
を格納しているディスク３２と、所定範囲の道路地図の
読出し、車載端末装置１０から得られる車両位置情報、
道路情報、料金情報の入力と処理、車両の誘導をするた
めの誘導表示用データの作成、スピーカ３５による音声
誘導、表示装置３３の制御及び車両位置検出部（図示せ
ず）の制御などの種々の制御を行うナビゲーションコン
トローラ３１と、道路情報、料金情報を表示し、検出さ
れた車両の位置を地図とともに表示する表示装置３３
と、リモートコントローラ３４とを有するものである。

【００３５】図６は、車載端末装置１０の内部ブロック
図である。車載端末装置１０の内部は、ＧＰＳ信号の処
理系、ビーコン信号の処理系及びＥＴＣ信号の処理系並
びに信号処理系の４つに大別される。ＧＰＳ信号の処理
系は、ＧＰＳアンテナ１１ａの受信信号を増幅するプリ
アンプ１３と、バンドパスフィルタ１４と、ローカルオ
シレータ１６からの信号を混合するミキサー１５と、中
間周波フィルタ２７とを有する。

【００３６】ビーコン信号の処理系は、ビーコンアンテ
ナ１１ｂの受信信号を帯域通過させるバンドパスフィル
タ１８と、ローカルオシレータ１６からの信号を混合す
るミキサー１９と、中間周波フィルタ２８とを有する。
ＥＴＣ信号の処理系は、送受切替え信号に基づき送受信
を切り替える切替え回路２３と、バンドパスフィルタ２
４と、ローカルオシレータ１６からの信号を混合するミ
キサー２５と、中間周波フィルタ２９と、路上設備に料
金情報の返信信号を作り出すための送信回路２６とを有
する。

【００３７】信号処理系は、ＧＰＳ信号、ビーコン信号
又はＥＴＣ信号のレベルを検出するレベル検出回路２０
と、周波数変換された信号に含まれるデータを復調する
データ復調回路２１と、周波数変換された信号の位相を
検出する位相検出回路２２と、復調された信号を処理す
るデータ処理回路１７とを有する。前記データ処理回路
１７は、本願添付の各図面では１つのブロックとして描
かれている。しかし、実際には、ＥＴＣ信号の処理部と
ＧＰＳ信号及びビーコン信号の処理部とは別々のデータ
処理回路が用いられる予定である。ＥＴＣ信号の処理は
電子商取引を実施する部分なので高度の信頼性とセキュ
リティが必要となり、ＧＰＳ信号及びビーコン信号の処
理部と一体化しておくと、管理が煩雑になるからであ
る。しかし、管理上の理由を除けば、データ処理回路１
７を一体化する利点（ＡＳＩＣ化することによるコスト
ダウン、小型化）が認められるので、データ処理回路１
７を一体化することも十分に考えられる。以下の実施形
態では、データ処理回路１７が一体のものとして説明を
進めていく。

【００３８】レベル検出回路２０は、ＧＰＳ信号、ビー
コン信号又はＥＴＣ信号を分離するためのバンドパスフ
ィルタ（図示せず）を内蔵していて、それぞれのレベル
を基準値と比較するものである。このレベル検出回路２
０の比較信号は、データ処理回路１７に入力され、デー
タ処理回路１７は、これにより車両が路側ビーコンの通
信範囲（サービスエリア）に入っているかどうか、有料
道路の料金所における路車間通信システムの通信範囲に
入っているかどうかを調べる。その調査結果に応じて、
所望の信号が受信できるようにローカルオシレータ１６
の発振周波数を変化させる。

【００３９】前記車載端末装置１０において、ＧＰＳア
ンテナ１１ａにより受信されたＧＰＳの電波は、プリア
ンプ１３によって増幅され、バンドパスフィルタ１４に
よってノイズ成分が除去される。バンドパスフィルタ１
４を通過した信号は、ミキサー１５により中間周波に変
換され、データ処理回路１７に直接入力され、そこで、
ＧＰＳ信号が解読され、現在位置等が検出される。

【００４０】一方、車両が路側ビーコン付近を通過した
ときは、ビーコン電波はビーコンアンテナ１１ｂにより
受信され、バンドパスフィルタ１８により不要な周波数
成分が除かれる。バンドパスフィルタ１８を通過した信
号は、ＧＰＳ回路と共有化されたローカルオシレータ１
６の信号により中間周波に変換され、中間周波フィルタ
２８を通してデータ復調回路２１、位相検出回路２２に
それぞれ入力される。

【００４１】データ復調回路２１は、当該中間周波に含
まれるＦＳＫ変調又はＰＳＫ変調されたデータ信号（車
両用情報を含む）を復調するためのものである。位相検
出回路２２は、搬送波に重畳された互いに逆相の振幅変
調を復調して、位相の変化する時点を検出するためのも
のである。データ処理回路１７は、位相検出回路２２か
ら得られる路側ビーコンの設置位置情報を検出し、ま
た、データ復調回路２１から得られる道路情報を検出
し、ナビゲーションコントローラ３１に伝達する処理を
行う。ナビゲーションコントローラ３１は、車両の位置
を表示装置３３に表示させたり、道路情報をスピーカ３
５からアナウンスさせたりする。

【００４２】さらに、有料道路の料金所におけるアンテ
ナユニット５ａからのＥＴＣ電波を受信したときは、当
該電波はＥＴＣアンテナ１１ｃにより受信され、切替え
回路２３を通り、バンドパスフィルタ２４により不要な
周波数成分が除かれる。バンドパスフィルタ２４を通過
した信号は、ローカルオシレータ１６の信号により中間
周波に変換され、データ復調回路２１に入力される。

【００４３】データ復調回路２１は、当該中間周波に含
まれるＦＳＫ変調又はＰＳＫ変調されたデータ信号（料
金情報を含む）を復調するためのものである。ところ
で、ＧＰＳ信号とビーコン信号とが競合する場合があ
る。例えば、車両が路側ビーコンのサービスエリア内を
走行し、かつ、ＧＰＳ衛星からの電波を有効に受信でき
る場合である。この場合は、データ処理回路１７は、路
側ビーコンから得られる情報を優先的に入力するように
している。すなわち、データ処理回路１７は、レベル検
出回路２０の出力を常時入力しており、ビーコン電波の
レベルが基準値より高い（路側ビーコンのサービスエリ
ア内にある）と判断すると、ローカルオシレータ１６の
周波数をビーコン信号が受信できる周波数に切り替え
る。

【００４４】また、ＥＴＣ信号とＧＰＳ信号とが競合す
る場合は、データ処理回路１７は、料金所から得られる
情報を優先的に入力するようにしている。すなわち、デ
ータ処理回路１７は、ＥＴＣ信号のレベルが基準値より
高い（料金所のサービスエリア内にある）と判断する
と、ローカルオシレータ１６の周波数をＥＴＣ信号が受
信できる周波数に切り替える。

【００４５】また、ＥＴＣ信号とビーコン信号とが競合
する場合は、料金所から得られる情報を優先的に入力す
るようにしている。すなわち、データ処理回路１７は、
ＥＴＣ信号のレベルが基準値より高い（料金所のサービ
スエリア内にある）と判断すると、ローカルオシレータ
１６の周波数をＥＴＣ信号が受信できる周波数に切り替
える。

【００４６】以上の車載端末装置１０の回路構成である
ので、ＧＰＳ信号に基づいて、現在位置等を検出するこ
とができ、路側ビーコン付近を通過したときは、設置位
置情報や道路情報を得ることができる。有料道路の料金
所を通過したときは、料金情報をやりとりすることがで
きる。このように、１つのデータ処理回路１７によっ
て、ＥＴＣ電波、ビーコン電波及びＧＰＳ衛星からの電
波のいずれかを優先して処理し、ナビゲーションコント
ローラ３１に供給することができる。

【００４７】図７は、図６の車載端末装置のさらに具体
的な構成を示すブロック図である。この図７の車載端末
装置１０は、アンテナ部１１と、同軸ケーブル４２，４
３及び信号線５２で結ばれている。アンテナ部１１は、
ビーコンアンテナ１１ｂ、ＧＰＳアンテナ１１ａ、ＥＴ
Ｃアンテナ１１ｃを１枚の基板上にプリントアンテナの
形態で作り付け、ＧＰＳ信号を増幅するプリアンプ１
３、ＥＴＣ信号の送受信を切り替える切替え回路２３、
広帯域のバンドパスフィルタ１４，１８，２４及びハイ
ブリッド４１を同基板上に形成したものである。

【００４８】このように基板の上に一体化することによ
り、アンテナの設置場所が１箇所で済み、また、小型に
でき、信号を取り出す同軸ケーブル４２，４３も３本か
ら２本にでき、車両内での同軸ケーブルの取回しが楽に
なるとともに、車載端末装置１０に接続する高価な高周
波同軸コネクタを３対から２対に減らすことができる。

【００４９】車載端末装置１０は、選択回路４８（周波
数シンセサイザ）を用いて局部発振回路の周波数を変化
させており、このためミキサー４６、中間周波増幅部２
７，４７を共用化している。また、第１レベル検出回路
２０１及び第２レベル検出回路２０２の２種類のレベル
検出回路を備えていることを特徴とする。詳細に説明す
ると、車載端末装置１０は、図７に示すように、選択回
路４８を含む信号処理系、第１レベル検出回路２０１、
及び第２レベル検出回路２０２に大別される。

【００５０】信号処理系は、同軸ケーブル４２から入力
される信号（料金所のアンテナユニットからの信号、ビ
ーコン信号又はＧＰＳ信号）を増幅する広帯域増幅器４
４、ハイブリッド４５、ミキサー４６、狭帯域の中間周
波フィルタ２７、中間周波増幅器４７、信号に含まれる
データを復調するデータ復調回路２１、信号の位相を検
出する位相検出回路２２、及び復調された信号を処理す
るデータ処理回路１７を有している。

【００５１】選択回路４８は、周波数シンセサイザ及び
ＣＰＵからなり、第１レベル検出回路２０１、第２レベ
ル検出回路２０２の出力信号に基づいて周波数を選択す
ることにより、ローカルオシレータ１６の周波数を切り
替える。前記第１レベル検出回路２０１は、自動料金収
受システムの電波及びビーコン電波に含まれる振幅変調
成分を復調し、この振幅変調成分に基づいて自動料金収
受システムの電波又はビーコン電波のレベルを検出する
ものであり、検波器２０１ａと、ビーコン電波に含まれ
る１ｋＨｚの振幅変調成分を取り出すバンドパスフィル
タ２０１ｂと、この信号のレベルを基準値と比較する比
較器２０１ｃと、自動料金収受システムの電波に含まれ
る１ＭＨｚの振幅変調成分を取り出すバンドパスフィル
タ２０１ｄと、この信号のレベルを基準値と比較する比
較器２０１ｅとを有し、これにより車両が路側ビーコン
のサービスエリアに入っているかどうか、自動料金収受
システムのエリアに入っているかどうかを調べるもので
ある。

【００５２】なお、振幅変調成分を取り出して検出する
ようにしたのは、バンドパスフィルタ１４，１８，２４
は広帯域（２０〜５０ＭＨｚ程度）であるため、予定外
の電波が混入する可能性が十分にある。例えば、路側ビ
ーコンの周波数(2499.7MHz)の近傍には電子レンジ、医
療機器、無線ＬＡＮ等の周波数帯があるため、これらの
電波が誤って検出され誤動作するおそれがある。そこで
このように、振幅変調成分を取り出して調べることとす
れば、誤検出することなく、エリアの存在を正しく検出
することができるようになる。

【００５３】第１レベル検出回路２０１の比較器２０１
ｃの出力信号が選択回路４８に入力されると、選択回路
４８はローカルオシレータ１６の周波数を路側ビーコン
の周波数に対応する周波数に切り替えさせる信号を送
り、第１レベル検出回路２０１の比較器２０１ｅの出力
信号が選択回路４８に入力されると、選択回路４８はロ
ーカルオシレータ１６の周波数を自動料金収受システム
の周波数に対応する周波数に切り替えさせる信号を送
る。

【００５４】第２レベル検出回路２０２は、車両が路側
ビーコンのエリアに入っているときに、ビーコン電波の
レベルを、直接検出して基準レベルと比較するものであ
る。ビーコン電波の中間周波のレベルは、狭帯域の中間
周波フィルタ２７を通して第２レベル検出回路２０２に
より監視される。この中間周波のレベルは、振幅変調成
分（図３の破線参照）と違って路側ビーコンの正面にお
いて急激に低下するものでなく、また狭帯域の中間周波
フィルタ２７を通過しているので、他の電波の影響を受
けないものである。したがって、ビーコン電波のレベル
を、他の電波の影響を受けずに正確に検出し切り替える
ことができる。

【００５５】この実施形態では、選択回路４８は、ロー
カルオシレータ１６の周波数をＧＰＳの信号又はＥＴＣ
の信号に対応する周波数に切り替えているときには、第
１レベル検出回路２０１の出力信号に応答し、ローカル
オシレータ１６の周波数を路側ビーコンの信号に対応す
る周波数に切り替えているときには、第２レベル検出回
路２０２の出力信号の低下のみに応答するというロジッ
ク特性を備えている。

【００５６】このような車載端末装置１０の動作をフロ
ーチャート（図８）を使って説明する。同軸ケーブル４
２を通して信号が受信されると、その信号は広帯域増幅
器４４により増幅され、ハイブリッド４５で分けられ、
その一方は、ミキサー４６によりＧＰＳ信号の中間周波
数に変換される。

【００５７】また、ハイブリッド４５で分けられた他方
の信号は、第１レベル検出回路２０１に入り、ここで、
路側ビーコン電波の振幅変調成分である１ｋＨｚの信号
がバンドパスフィルタ２０１ｂによって抽出され、比較
器２０１ｃにより当該１ｋＨｚの信号のレベルが常時監
視される。これと同時に、自動料金収受システムの電波
の振幅変調成分である１ＭＨｚの信号がバンドパスフィ
ルタ２０１ｄによって抽出され、比較器２０１ｅにより
当該１ＭＨｚの信号のレベルが常時監視される（ステッ
プＳ１）。

【００５８】１ｋＨｚの信号の監視レベルが基準値を超
えると、車両が路側ビーコンのサービスエリアに入った
と判断され、ローカルオシレータ１６の周波数が路側ビ
ーコンの周波数に対応する周波数に切り替えられる（ス
テップＳ３）。この場合、中間周波数に変換された路側
ビーコンの中間周波のレベルは、第２レベル検出回路２
０２により監視される（ステップＳ５）。この第２レベ
ル検出回路２０２の検出レベルは、振幅変調成分（図３
の破線参照）と違って路側ビーコンの正面において急激
に低下することのないものであるとともに、狭帯域の中
間周波フィルタ２７を通過しているので、他の電波の影
響を受けていないものである。したがって、ビーコン電
波のレベルを、他の電波の影響を受けずに正確に検出す
ることができる。

【００５９】第２レベル検出回路２０２の検出レベルが
基準値より低下すると、車両が路側ビーコンのサービス
エリアから出たと判断される。そのとき、ステップＳ１
に戻って、第１レベル検出回路２０１において、１ｋＨ
ｚの信号のレベル及び１ＭＨｚの信号のレベルが常時監
視される。１ＭＨｚの信号の監視レベルが基準値よりも
大きくなれば、車両が自動料金収受システムのサービス
エリアに入ったと判断され、ローカルオシレータ１６の
周波数はＥＴＣ信号の周波数に切替えられ（ステップＳ
２）、そうでない場合は、１ｋＨｚの信号の監視レベル
が基準値を超えない限り、ローカルオシレータ１６の周
波数はＧＰＳ信号の周波数に切替えられる（ステップＳ
４）。

【００６０】以上のことにより、中間周波フィルタ２７
及び中間周波増幅器４７を通過する信号は、通常はＧＰ
Ｓ信号であるが、車両が路側ビーコンのサービスエリア
に入ったときには路側ビーコンの受信信号となり、自動
料金収受システムのサービスエリアに入ったときは、Ｅ
ＴＣの受信信号となる。なお、データ復調回路２１、位
相検出回路２２、データ処理回路１７における処理は、
図６を用いて説明したのと同内容なので、説明を省略す
る。

【００６１】図９は、他の実施形態に係る回路構成を示
すブロック図である。図９の回路は、図７の回路と比較
すると、検波器５１が車載端末装置１０でなくアンテナ
部１１に設けられていることと、ＥＴＣ電波の送信回路
が省略されているところが違っている。検波器５１をア
ンテナ部１１に設けたのは、ＥＴＣ電波の周波数が現在
考えられている２．５ＧＨｚから、将来５．８ＧＨｚと
高くなれば、高周波のまま同軸ケーブル４３を伝送させ
ると伝搬ロスが無視できないので、検波器２０１ａをア
ンテナ部１１に設けることによって同軸ケーブル４３を
伝送する信号の周波数を下げ、伝搬ロスを少なくしよう
としたためである。試算によれば、周波数２．５ＧＨｚ
で同軸ケーブル（外径３．８ｍｍ）の伝送ロスは１ｍあ
たり０．９ｄＢであり、周波数５．８ＧＨｚで１ｍあた
り１．４ｄＢであり、３ｍの同軸ケーブルを想定する
と、伝送ロスの差は１．５ｄＢと見積もられる。また、
検波器５１自体も高価になるので、アンテナ部１１の中
で他の素子と一緒にハイブリッド化して製作する方が、
製造コスト面でも有利になるからである。また、ＥＴＣ
電波の送信電力はビーコンの電波の送信電力に比べて強
力であり、ＡＭ変調波の直接検波が可能であることにも
よる。

【００６２】なお、ＥＴＣ電波の送信回路を省略したの
は、単に受信専用端末装置としたためにすぎない。送信
回路を付加することは勿論可能である。＜第二の実施形態＞図１０は、第二の実施形態に係る車
載端末装置を示すブロック図である。この車載端末装置
は、ＧＰＳ衛星からのＧＰＳ電波及び料金所のアンテナ
ユニットからのＥＴＣ電波を受信し、復調し処理する。
１１ａはＧＰＳアンテナ、１１ｃはＥＴＣアンテナを示
す。

【００６３】車載端末装置１０の内部は、ＧＰＳ信号の
処理系及びＥＴＣ信号の処理系並びに信号処理系の３つ
に大別される。ＧＰＳ信号の処理系は、ＧＰＳアンテナ
１１ａの受信信号を増幅するプリアンプ１３と、バンド
パスフィルタ１４と、ローカルオシレータ１６からの信
号を混合するミキサー１５と、中間周波フィルタ２７と
を有する。

【００６４】ＥＴＣ信号の処理系は、送受切替え信号に
基づき送受信を切り替える切替え回路２３と、バンドパ
スフィルタ２４と、ローカルオシレータ１６からの信号
を混合するミキサー２５と、中間周波フィルタ２９と、
路上設備に料金情報の返信信号を作り出すための送信回
路２６とを有する。信号処理系は、ＧＰＳ信号又はＥＴ
Ｃ信号のレベルを検出するレベル検出回路２０と、周波
数変換された信号に含まれるデータを復調するデータ復
調回路２１と、復調された信号を処理するデータ処理回
路１７とを有する。

【００６５】レベル検出回路２０は、ＧＰＳ信号又はＥ
ＴＣ信号を分離するためのバンドパスフィルタ（図示せ
ず）を内蔵していて、それぞれのレベルを基準値と比較
するものである。このレベル検出回路２０の比較信号
は、データ処理回路１７に入力され、データ処理回路１
７は、これにより車両が有料道路の料金所における路車
間通信システムの通信範囲に入っているかどうかを調べ
る。その調査結果に応じて、所望の信号が受信できるよ
うにローカルオシレータ１６の発振周波数を変化させ
る。

【００６６】前記車載端末装置１０において、ＧＰＳア
ンテナ１１ａにより受信されたＧＰＳの電波は、プリア
ンプ１３によって増幅され、バンドパスフィルタ１４に
よってノイズ成分が除去される。バンドパスフィルタ１
４を通過した信号は、ミキサー１５により中間周波に変
換され、データ処理回路１７に直接入力され、そこで、
ＧＰＳ信号が解読され、現在位置等が検出される。

【００６７】一方、有料道路の料金所におけるアンテナ
ユニット５ａからのＥＴＣ電波を受信したときは、当該
電波はアンテナ１１ｃにより受信され、切替え回路２３
を通り、バンドパスフィルタ２４により不要な周波数成
分が除かれる。バンドパスフィルタ２４を通過した信号
は、ローカルオシレータ１６の信号により中間周波に変
換され、データ復調回路２１に入力される。

【００６８】データ復調回路２１は、当該中間周波に含
まれるＦＳＫ変調又はＰＳＫ変調されたデータ信号（料
金情報を含む）を復調するためのものである。ＥＴＣ信
号とＧＰＳ信号とが競合する場合は、データ処理回路１
７は、料金所から得られる情報を優先的に入力するよう
にしている。すなわち、データ処理回路１７は、ＥＴＣ
信号のレベルが基準値より高い（料金所のサービスエリ
ア内にある）と判断すると、ローカルオシレータ１６の
周波数をＥＴＣ信号が受信できる周波数に切り替える。

【００６９】以上の車載端末装置１０の回路構成である
ので、ＧＰＳ信号に基づいて、現在位置等を検出するこ
とができ、有料道路の料金所を通過したときは、料金情
報をやりとりすることができる。このように、１つのデ
ータ処理回路１７によって、ＥＴＣ電波及びＧＰＳ衛星
からの電波のいずれかを優先して処理し、ナビゲーショ
ンコントローラ３１に供給することができる。

【００７０】図１１は、図１０の車載端末装置のさらに
具体的な構成を示すブロック図である。この図１１の車
載端末装置１０は、アンテナ部１１と、同軸ケーブル４
２，４３及び信号線５２で結ばれている。アンテナ部１
１は、ＧＰＳアンテナ１１ａ、ＥＴＣアンテナ１１ｃを
１枚の基板上にプリントアンテナの形態で作り付け、Ｇ
ＰＳ信号を増幅するプリアンプ１３、ＥＴＣ信号の送受
信を切り替える切替え回路２３、広帯域のバンドパスフ
ィルタ１４，２４及びハイブリッド４１を同基板上に形
成したものである。

【００７１】このように基板の上に一体化することによ
り、アンテナの設置場所が１箇所で済み、また、信号を
取り出す同軸ケーブル４２，４３も３本から２本にで
き、車両内での同軸ケーブルの取回しが楽になるととも
に、車載端末装置１０に接続する高価な高周波同軸コネ
クタを３対から２対に減らすことができる。車載端末装
置１０は、選択回路４８を用いて局部発振回路の周波数
を変化させており、このためミキサー４６、中間周波増
幅部２７，４７を共用化している。また、第１レベル検
出回路２０１及び第２レベル検出回路２０２の２種類の
レベル検出回路を備えていることを特徴とする。

【００７２】詳細に説明すると、車載端末装置１０は、
図１１に示すように、選択回路４８を含む信号処理系、
第１レベル検出回路２０１、及び第２レベル検出回路２
０２に大別される。信号処理系は、同軸ケーブル４２か
ら入力される信号（料金所のアンテナユニットからの信
号又はＧＰＳ信号）を増幅する広帯域増幅器４４、ハイ
ブリッド４５、ミキサー４６、狭帯域の中間周波フィル
タ２７、中間周波増幅器４７、データ復調回路２１、及
び復調された信号を処理するデータ処理回路１７を有し
ている。

【００７３】選択回路４８は、第１レベル検出回路２０
１、第２レベル検出回路２０２の出力信号に基づいて周
波数を選択することにより、ローカルオシレータ１６の
周波数を切り替える。前記第１レベル検出回路２０１
は、自動料金収受システムの電波に含まれる振幅変調成
分を復調し、この振幅変調成分に基づいて自動料金収受
システムの電波のレベルを検出するものであり、検波器
２０１ａと、ＥＴＣ電波に含まれる１ＭＨｚの振幅変調
成分を取り出すバンドパスフィルタ２０１ｄと、この信
号のレベルを基準値と比較する比較器２０１ｅとを有
し、これにより車両が自動料金収受システムのエリアに
入っているかどうかを調べるものである。

【００７４】第１レベル検出回路２０１の比較器２０１
ｅの出力信号が選択回路４８に入力されると、選択回路
４８はローカルオシレータ１６の周波数を自動料金収受
システムの周波数に対応する周波数に切り替えさせる信
号を送る。以上のことにより、通常はＧＰＳ信号を受信
しているが、車両が自動料金収受システムのサービスエ
リアに入ったときは、ＥＴＣの受信信号となる。＜第三の実施形態＞図１２は、第三の実施形態に係る車
載端末装置を示すブロック図である。この車載端末装置
は、地上に設置されたビーコン電波及び料金所のアンテ
ナユニットからのＥＴＣ電波を受信し、復調し処理する
ものである。１１ｂはビーコンアンテナ、１１ｃはＥＴ
Ｃアンテナを示す。

【００７５】車載端末装置１０の内部は、ビーコン信号
の処理系及びＥＴＣ信号の処理系並びに信号処理系の３
つに大別される。ビーコン信号の処理系は、ビーコンア
ンテナ１１ｂの受信信号を帯域通過させるバンドパスフ
ィルタ１８と、ローカルオシレータ１６からの信号を混
合するミキサー１９と、中間周波フィルタ２８とを有す
る。

【００７６】ＥＴＣ信号の処理系は、送受切替え信号に
基づき送受信を切り替える切替え回路２３と、バンドパ
スフィルタ２４と、ローカルオシレータ１６からの信号
を混合するミキサー２５と、中間周波フィルタ２９と、
路上設備に料金情報の返信信号を作り出すための送信回
路２６とを有する。信号処理系は、ビーコン信号又はＥ
ＴＣ信号のレベルを検出するレベル検出回路２０と、周
波数変換された信号に含まれるデータを復調するデータ
復調回路２１と、周波数変換された信号の位相を検出す
る位相検出回路２２と、復調された信号を処理するデー
タ処理回路１７とを有する。

【００７７】レベル検出回路２０は、ビーコン信号又は
ＥＴＣ信号を分離するためのバンドパスフィルタ（図示
せず）を内蔵していて、それぞれのレベルを基準値と比
較するものである。このレベル検出回路２０の比較信号
は、データ処理回路１７に入力され、データ処理回路１
７は、これにより車両が路側ビーコンの通信範囲（サー
ビスエリア）に入っているかどうか、有料道路の料金所
における路車間通信システムの通信範囲に入っているか
どうかを調べる。その調査結果に応じて、所望の信号が
受信できるようにローカルオシレータ１６の発振周波数
を変化させる。

【００７８】前記車載端末装置１０において、車両が路
側ビーコン付近を通過したときは、ビーコン電波はビー
コンアンテナ１１ｂにより受信され、バンドパスフィル
タ１８により不要な周波数成分が除かれる。バンドパス
フィルタ１８を通過した信号は、共有化されたローカル
オシレータ１６の信号により中間周波に変換され、中間
周波フィルタ２８を通してデータ復調回路２１、位相検
出回路２２にそれぞれ入力される。

【００７９】データ復調回路２１は、当該中間周波に含
まれるＦＳＫ変調又はＰＳＫ変調されたデータ信号（車
両用情報を含む）を復調するためのものである。位相検
出回路２２は、搬送波に重畳された互いに逆相の振幅変
調を復調して、位相の変化する時点を検出するためのも
のである。データ処理回路１７は、位相検出回路２２か
ら得られる路側ビーコンの設置位置情報を検出し、ま
た、データ復調回路２１から得られる道路情報を検出
し、ナビゲーションコントローラ３１に伝達する処理を
行う。ナビゲーションコントローラ３１は、車両の位置
を表示装置３３に表示させたり、道路情報をスピーカ３
５からアナウンスさせたりする。

【００８０】さらに、有料道路の料金所のエリアに入
り、アンテナユニット５ａからのＥＴＣ電波を受信した
ときは、当該電波はＥＴＣアンテナ１１ｃにより受信さ
れ、切替え回路２３を通り、バンドパスフィルタ２４に
より不要な周波数成分が除かれる。バンドパスフィルタ
２４を通過した信号は、ローカルオシレータ１６の信号
により中間周波に変換され、中間周波フィルタ２９を通
してデータ復調回路２１に入力される。

【００８１】データ復調回路２１は、当該中間周波に含
まれるＦＳＫ変調又はＰＳＫ変調されたデータ信号（料
金情報を含む）を復調するためのものである。ＥＴＣ信
号とビーコン信号とが競合する場合は、料金所から得ら
れる情報を優先的に入力するようにしている。すなわ
ち、データ処理回路１７は、ＥＴＣ信号のレベルが基準
値より高い（料金所のサービスエリア内にある）と判断
すると、ローカルオシレータ１６の周波数をＥＴＣ信号
が受信できる周波数に切り替える。

【００８２】以上の車載端末装置１０の回路構成である
ので、路側ビーコン付近を通過したときは、設置位置情
報や道路情報を得ることができ、有料道路の料金所を通
過したときは、料金情報をやりとりすることができる。
このように、１つのデータ処理回路１７によって、ＥＴ
Ｃ電波及びビーコン電波のいずれかを優先して処理し、
ナビゲーションコントローラ３１に供給することができ
る。

【００８３】図１３は、図１２の車載端末装置のさらに
具体的な構成を示すブロック図である。この図１３の車
載端末装置１０は、アンテナ部１１と、同軸ケーブル４
２，４３及び信号線５２で結ばれている。アンテナ部１
１は、ビーコンアンテナ１１ｂ及びＥＴＣアンテナ１１
ｃを１枚の基板上にプリントアンテナの形態で作り付
け、ＥＴＣ信号の送受信を切り替える切替え回路２３、
広帯域のバンドパスフィルタ１８，２４及びハイブリッ
ド４１を同基板上に形成したものである。

【００８４】車載端末装置１０は、選択回路４８を用い
て局部発振回路の周波数を変化させており、このためミ
キサー４６、中間周波増幅部２７，４７を共用化してい
る。また、第１レベル検出回路２０１及び第２レベル検
出回路２０２の２種類のレベル検出回路を備えている。
詳細に説明すると、車載端末装置１０は、図１３に示す
ように、選択回路４８を含む信号処理系、第１レベル検
出回路２０１、及び第２レベル検出回路２０２に大別さ
れる。

【００８５】信号処理系は、同軸ケーブル４２から入力
される信号（料金所のアンテナユニットからの信号又は
ビーコン信号）を増幅する広帯域増幅器４４、ハイブリ
ッド４５、ミキサー４６、狭帯域の中間周波フィルタ２
７、中間周波増幅器４７、信号に含まれるデータを復調
するデータ復調回路２１、信号の位相を検出する位相検
出回路２２、及び復調された信号を処理するデータ処理
回路１７を有している。

【００８６】選択回路４８は、周波数シンセサイザ及び
ＣＰＵからなり、第１レベル検出回路２０１、第２レベ
ル検出回路２０２の出力信号に基づいて周波数を選択す
ることにより、ローカルオシレータ１６の周波数を切り
替える。前記第１レベル検出回路２０１は、自動料金収
受システムの電波及びビーコン電波に含まれる振幅変調
成分を復調し、この振幅変調成分に基づいて自動料金収
受システムの電波又はビーコン電波のレベルを検出する
ものであり、検波器２０１ａと、ビーコン電波に含まれ
る１ｋＨｚの振幅変調成分を取り出すバンドパスフィル
タ２０１ｂと、この信号のレベルを基準値と比較する比
較器２０１ｃと、自動料金収受システムの電波に含まれ
る１ＭＨｚの振幅変調成分を取り出すバンドパスフィル
タ２０１ｄと、この信号のレベルを基準値と比較する比
較器２０１ｅとを有し、これにより車両が路側ビーコン
のサービスエリアに入っているかどうか、自動料金収受
システムのエリアに入っているかどうかを調べるもので
ある。

【００８７】第１レベル検出回路２０１の比較器２０１
ｃの出力信号が選択回路４８に入力されると、選択回路
４８はローカルオシレータ１６の周波数を路側ビーコン
の周波数に対応する周波数に切り替えさせる信号を送
り、第１レベル検出回路２０１の比較器２０１ｅの出力
信号が選択回路４８に入力されると、選択回路４８はロ
ーカルオシレータ１６の周波数を自動料金収受システム
の周波数に対応する周波数に切り替えさせる信号を送
る。

【００８８】なお、両方の出力信号がないときは、第１
レベル検出回路２０１とデータ処理回路１７のみを働か
せ、他の回路（送信回路２６、ローカルオシレータ１
６、ミキサー４６、中間周波増幅器４７、第２レベル検
出回路２０２、データ復調回路２１、信号の位相を検出
する位相検出回路２２、選択回路４８）の電源を常時オ
フとしておくことが好ましい。これによれば、前記第１
レベル検出回路２０１が作動したことをデータ処理回路
１７が認識した時点で他の回路の電源をオンとすること
により、普段の消費電力を低減することができる。

【００８９】第２レベル検出回路２０２は、ビーコン電
波のレベルを、直接検出して基準レベルと比較するもの
である。この実施形態では、選択回路４８は、ローカル
オシレータ１６の周波数をＥＴＣの信号に対応する周波
数に切り替えているときには、第１レベル検出回路２０
１の出力信号に応答し、ローカルオシレータ１６の周波
数を路側ビーコンの信号に対応する周波数に切り替えて
いるときには、第２レベル検出回路２０２の出力信号の
低下のみに応答するというロジック特性を備えている。
この動作は、前にフローチャート（図８）を使って説明
したのと同様であるから、説明を省略する。

【００９０】図１４は、さらに他の具体的な構成を示す
ブロック図である。この図１４の車載端末装置１０は、
アンテナ部１１と、同軸ケーブル４２，４３及び信号線
５２で結ばれている。アンテナ部１１は、ビーコンアン
テナ１１ｂ、ＥＴＣアンテナ１１ｃを１枚の基板上にプ
リントアンテナの形態で作り付け、ＥＴＣ信号の送受信
を切り替える切替え回路２３、広帯域のバンドパスフィ
ルタ１８，２４及びハイブリッド４１を同基板上に形成
したものである。

【００９１】車載端末装置１０は、選択回路４８を用い
て局部発振回路の周波数を変化させており、このためミ
キサー４６、中間周波増幅部２７，４７を共用化してい
る。また、第１レベル検出回路２０１を備えている。詳
細に説明すると、車載端末装置１０は、図１４に示すよ
うに、選択回路４８を含む信号処理系及び第１レベル検
出回路２０１に大別される。

【００９２】信号処理系は、同軸ケーブル４２から入力
される信号（料金所のアンテナユニットからの信号又は
ビーコン信号）を増幅する広帯域増幅器４４、ハイブリ
ッド４５、ミキサー４６、狭帯域の中間周波フィルタ２
７、中間周波増幅器４７、データ復調回路２１、及び復
調された信号を処理するデータ処理回路１７を有してい
る。

【００９３】選択回路４８は、第１レベル検出回路２０
１の出力信号に基づいて周波数を選択することにより、
ローカルオシレータ１６の周波数を切り替える。前記第
１レベル検出回路２０１は、自動料金収受システムの電
波に含まれる振幅変調成分を復調し、この振幅変調成分
に基づいて自動料金収受システムの電波のレベルを検出
するものであり、検波器２０１ａと、ＥＴＣ電波に含ま
れる１ＭＨｚの振幅変調成分を取り出すバンドパスフィ
ルタ２０１ｄと、この信号のレベルを基準値と比較する
比較器２０１ｅとを有し、これにより車両が自動料金収
受システムのエリアに入っているかどうかを調べるもの
である。

【００９４】第１レベル検出回路２０１の比較器２０１
ｅの出力信号が選択回路４８に入力されると、選択回路
４８はローカルオシレータ１６の周波数を自動料金収受
システムの周波数に対応する周波数に切り替えさせる信
号を送る。以上のことにより、通常はビーコン信号を受
信しているが、車両が自動料金収受システムのサービス
エリアに入ったときは、ＥＴＣの受信信号となる。

【００９５】このように、１つのデータ処理回路１７に
よって、ＥＴＣ電波及びビーコン電波のいずれかを優先
して処理し、ナビゲーションコントローラ３１に供給す
ることができる。＜変形例＞以上の実施形態では、選択回路４８は、電波
のレベルが基準レベルより高くなった状態又は低くなっ
た状態が一定時間継続した場合にのみ、局部発振信号を
切り替えるという限時特性を備えていてもよい。

【００９６】このような限時特性は、車載端末装置１０
に備えられたタイマー（図示せず）により実現されるも
のである。これによって、電波のレベルの瞬間的な低下
のため切替え回路が誤動作するのを防止することができ
る。なお、限時特性によって、ビーコンからＧＰＳへの
切替えがやや遅れることになるが、ＧＰＳ測位衛星の見
える位置ならどこでもすぐに位置検出できるので、位置
検出上大きな問題は生じない。

【００９７】

【発明の効果】以上のように請求項１記載の本発明によ
れば、レベル検出回路と選択制御回路とを備えることに
より、３つの電波に対応することができるので、変換回
路以後の中間周波増幅部を共通化することができ、小型
化とコストの低減を図ることができる。

【００９８】請求項２記載の本発明によれば、ＥＴＣ電
波及びビーコン電波の送信信号の振幅変調成分に基づい
て電波の存在を、雑音の影響を受けずに、確実に検出す
ることができる。請求項３記載の本発明によれば、路側
ビーコンの電波に応じた局部発振信号を選択している際
に、路側ビーコンの範囲から出たか否かの判断を間違い
なく行うことができる。

【００９９】請求項４記載の本発明によれば、レベル検
出回路と選択制御回路とを備えることにより、ＥＴＣ及
びＧＰＳの２つの電波に対応することができるので、変
換回路以後の中間周波増幅部を共通化することができ、
小型化とコストの低減を図ることができる。請求項５記
載の本発明によれば、ＥＴＣ電波のこの振幅変調成分に
基づいて電波の存在を、雑音の影響を受けずに、確実に
検出することができる。

【０１００】請求項６記載の本発明によれば、レベル検
出回路と選択制御回路とを備えることにより、ＥＴＣ及
び路側ビーコンの２つの電波に対応することができるの
で、変換回路以後の中間周波増幅部を共通化することが
でき、小型化とコストの低減を図ることができる。請求
項７記載の本発明によれば、ＥＴＣ電波及びビーコン電
波の送信信号の振幅変調成分に基づいて電波の存在を、
雑音の影響を受けずに、確実に検出することができる。

【０１０１】請求項８記載の本発明によれば、路側ビー
コンの電波に応じた局部発振信号を選択している際に、
路側ビーコンの範囲から出たか否かの判断を間違いなく
行うことができる。請求項９記載の本発明によれば、レ
ベル検出回路と選択制御回路とを備えることにより、２
つの電波に対応することができるので、変換回路以後の
中間周波増幅部を共通化することができ、小型化とコス
トの低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】有料道路の料金所における路車間通信システム
の概要を示す図である。

【図２】路側ビーコン通信システムの概要を説明する図
である。

【図３】路側ビーコンの電波の受信レベルを示すグラフ
である。

【図４】本発明の車載端末装置を組み込んだ車載機を示
すブロック図である。

【図５】車両における各アンテナの設置例を示す図であ
る。

【図６】ＧＰＳ信号の処理系、ビーコン信号の処理系及
びＥＴＣ信号の処理系並びに信号処理系の４つの処理系
を含む車載端末装置を示す内部ブロック図である。

【図７】図６の車載端末装置のさらに具体的な回路構成
を示すブロック図である。

【図８】選択回路の応答動作を解説するフローチャート
である。

【図９】検波器をアンテナ部１１に設けた他の実施形態
に係る回路構成を示すブロック図である。

【図１０】ＧＰＳ信号の処理系及びＥＴＣ信号の処理系
並びに信号処理系の３つの処理系を含む車載端末装置を
示す内部ブロック図である。

【図１１】図１０の車載端末装置のさらに具体的な回路
構成を示すブロック図である。

【図１２】ビーコン信号の処理系及びＥＴＣ信号の処理
系並びに信号処理系の３つの処理系を含む車載端末装置
を示す内部ブロック図である。

【図１３】図１２の車載端末装置のさらに具体的な構成
を示すブロック図である。

【図１４】図１２の車載端末装置のさらに他の具体的な
構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１０車載端末装置１１アンテナ部１１ａＧＰＳアンテナ１１ｂビーコンアンテナ１１ｃＥＴＣアンテナ１５ミキサー１６ローカルオシレータ１７データ処理回路２０レベル検出回路２３切替え回路４８選択回路５１検波器２０１第１レベル検出回路２０２第２レベル検出回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両に搭載されて用いられる端末装置であ
って、料金所に設置された路側自動料金収受システムから放射
される無線電波を受信する第１の受信回路と、路上に設置された路側ビーコンから放射される無線電波
を受信する第２の受信回路と、ＧＰＳ測位衛星からの電波を受信する第３の受信回路
と、自動料金収受システムの電波、路側ビーコンの電波、Ｇ
ＰＳ測位衛星の電波をそれぞれ中間周波数に変換する変
換回路と、前記変換回路に自動料金収受システムの電波、路側ビー
コンの電波又はＧＰＳ測位衛星の電波に応じた局部発振
信号を供給することのできる局部発振回路と、データ処理回路と、自動料金収受システムの電波、路側ビーコンの電波のレ
ベルをそれぞれ検出するレベル検出回路と、前記レベル検出回路により自動料金収受システムの電波
のレベルが基準値より高いと判断されたときは、自動料
金収受システムの電波に応じた局部発振信号を選択し、
路側ビーコンの電波のレベルが基準値より高いと判断さ
れたときは、路側ビーコンの電波に応じた局部発振信号
を選択し、いずれも基準値より低いときはＧＰＳ測位衛
星の電波に応じた局部発振信号を選択する選択制御回路
とを備えることを特徴とする車載端末装置。
【請求項２】前記レベル検出回路は、自動料金収受シス
テムの電波及び路側ビーコンの電波に含まれる一定周波
数の振幅変調成分を復調し、この振幅変調成分に基づい
て自動料金収受システムの電波及び路側ビーコンの電波
のレベルを検出するものである請求項１記載の車載端末
装置。
【請求項３】前記レベル検出回路は、路側ビーコンの電
波のレベルを直接検出する第２のレベル検出回路と、自
動料金収受システムの電波及び路側ビーコンの電波に含
まれる振幅変調成分を復調し、この振幅変調成分に基づ
いて自動料金収受システムの電波及び路側ビーコンの電
波のレベルを検出する第１のレベル検出回路とを有し、前記選択制御回路は、第１のレベル検出回路の出力に基
づいて路側ビーコンの電波のレベルが基準値より大きく
なったと判断したときは路側ビーコンの電波に応じた局
部発振信号を選択し、路側ビーコンの電波に応じた局部発振信号を選択してい
る際に、第２のレベル検出回路により路側ビーコンの電
波のレベルが基準値より小さくなったと判断したときは
ＧＰＳ測位衛星の電波に応じた局部発振信号に切替える
ものであることを特徴とする請求項１記載の車載端末装
置。
【請求項４】車両に搭載されて用いられる端末装置であ
って、料金所に設置された路側自動料金収受システムから放射
される無線電波を受信する第１の受信回路と、ＧＰＳ測位衛星からの電波を受信する第３の受信回路
と、自動料金収受システムの電波、ＧＰＳ測位衛星の電波を
それぞれ中間周波数に変換する変換回路と、前記変換回路に自動料金収受システムの電波又はＧＰＳ
測位衛星の電波に応じた局部発振信号を供給することの
できる局部発振回路と、データ処理回路と、自動料金収受システムの電波のレベルを検出するレベル
検出回路と、前記レベル検出回路により自動料金収受システムの電波
のレベルが基準値より高いと判断されたときは、自動料
金収受システムの電波に応じた局部発振信号を選択し、
自動料金収受システムの電波のレベルが基準値より低い
と判断されたときは、ＧＰＳ測位衛星の電波に応じた局
部発振信号を選択する選択制御回路とを備えることを特
徴とする車載端末装置。
【請求項５】前記レベル検出回路は、自動料金収受シス
テムの電波の電波に含まれる一定周波数の振幅変調成分
を復調し、この振幅変調成分に基づいて自動料金収受シ
ステムの電波のレベルを検出するものである請求項４記
載の車載端末装置。
【請求項６】車両に搭載されて用いられる端末装置であ
って、料金所に設置された路側自動料金収受システムから放射
される無線電波を受信する第１の受信回路と、路上に設置された路側ビーコンから放射される無線電波
を受信する第２の受信回路と、自動料金収受システムの電波、路側ビーコンの電波をそ
れぞれ中間周波数に変換する変換回路と、前記変換回路に自動料金収受システムの電波又は路側ビ
ーコンの電波に応じた局部発振信号を供給することので
きる局部発振回路と、データ処理回路と、自動料金収受システムの電波、路側ビーコンの電波のレ
ベルをそれぞれ検出するレベル検出回路と、前記レベル検出回路により自動料金収受システムの電波
のレベルが基準値より高いと判断されたときは、自動料
金収受システムの電波に応じた局部発振信号を選択し、
路側ビーコンの電波のレベルが基準値より高いと判断さ
れたときは、路側ビーコンの電波に応じた局部発振信号
を選択し、いずれも基準値より低いときは、路側ビーコ
ンの電波に応じた局部発振信号を選択するか又はいずれ
の局部発振信号も選択しない選択制御回路とを備えるこ
とを特徴とする車載端末装置。
【請求項７】前記レベル検出回路は、自動料金収受シス
テムの電波及び路側ビーコンの電波に含まれる一定周波
数の振幅変調成分を復調し、この振幅変調成分に基づい
て自動料金収受システムの電波及び路側ビーコンの電波
のレベルを検出するものである請求項６記載の車載端末
装置。
【請求項８】前記レベル検出回路は、路側ビーコンの電
波のレベルを直接検出する第２のレベル検出回路と、自
動料金収受システムの電波及び路側ビーコンの電波に含
まれる振幅変調成分を復調し、この振幅変調成分に基づ
いて自動料金収受システムの電波及び路側ビーコンの電
波のレベルを検出する第１のレベル検出回路とを有し、前記選択制御回路は、第１のレベル検出回路の出力に基
づいて路側ビーコンの電波のレベルが基準値より大きく
なったと判断したときは路側ビーコンの電波に応じた局
部発振信号を選択し、路側ビーコンの電波に応じた局部発振信号を選択してい
る際に、第２のレベル検出回路により路側ビーコンの電
波のレベルが基準値より小さくなったと判断したときは
自動料金収受システムの電波に応じた局部発振信号に切
替えるか又はいずれの局部発振信号も選択しないもので
あることを特徴とする請求項６記載の車載端末装置。
【請求項９】車両に搭載されて用いられる端末装置であ
って、料金所に設置された路側自動料金収受システムから放射
される無線電波を受信する第１の受信回路と、路上に設置された路側ビーコンから放射される無線電波
を受信する第２の受信回路と、自動料金収受システムの電波、路側ビーコンの電波をそ
れぞれ中間周波数に変換する変換回路と、前記変換回路に自動料金収受システムの電波又は路側ビ
ーコンの電波に応じた局部発振信号を供給することので
きる局部発振回路と、データ処理回路と、自動料金収受システムの電波のレベルを検出するレベル
検出回路と、前記レベル検出回路により自動料金収受システムの電波
のレベルが基準値より高いと判断されたときは、自動料
金収受システムの電波に応じた局部発振信号を選択し、
自動料金収受システムの電波のレベルが基準値より低い
と判断されたときは、路側ビーコンの電波に応じた局部
発振信号を選択する選択制御回路とを備えることを特徴
とする車載端末装置。
【請求項１０】前記レベル検出回路は、自動料金収受シ
ステムの電波に含まれる一定周波数の振幅変調成分を復
調し、この振幅変調成分に基づいて自動料金収受システ
ムの電波のレベルを検出するものである請求項９記載の
車載端末装置。
【請求項１１】前記選択制御回路は、電波のレベルが基
準値より高くなった状態又は低くなった状態が一定時間
継続した場合のみ、局部発振信号を選択するものである
請求項１から９のいずれかに記載の車載端末装置。