專利名稱：不停車的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種收費(fèi)系統(tǒng)，在對(duì)收費(fèi)公路上行駛的車輛、不必使其停止而自動(dòng)進(jìn)行收費(fèi)的不停車的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)中，在收費(fèi)處與裝有具有自動(dòng)收費(fèi)功能的車載機(jī)的車輛之間，確定進(jìn)行收費(fèi)用無(wú)線通信時(shí)的通信區(qū)域。
過去，在收費(fèi)公路上曾引入過磁卡方式的收費(fèi)系統(tǒng)。對(duì)于該系統(tǒng)，在《東芝評(píng)論》(40卷3號(hào))昭和60年第189～192頁(yè)《磁卡方式收費(fèi)系統(tǒng)》或《三菱重工業(yè)技報(bào)》VOL.22 NO.6(1985-11)第127～132頁(yè)《磁卡方式收費(fèi)機(jī)中的系統(tǒng)技術(shù)》中已有詳細(xì)敘述。
但是，在這樣的先有系統(tǒng)中，當(dāng)從普通公路進(jìn)入收費(fèi)公路時(shí)，或者相反，從收費(fèi)公路出去到普通公路時(shí)，無(wú)論如何都必須把車在收費(fèi)處停下來(lái)，領(lǐng)取通行券或進(jìn)行交費(fèi)，因此多數(shù)情況都有很多車輛排在收費(fèi)處前。為了解決這樣的問題，早就提出過不需要在收費(fèi)處停車就可以收費(fèi)的不停車的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)。
對(duì)這樣的系統(tǒng)，在《三菱重工業(yè)技報(bào)》VOL.32 NO.4(1995-7)第264～267頁(yè)《高速公路的交通管理系統(tǒng)的需求及技術(shù)開發(fā)》、《NIKKEI BUSINESS》1995年1月13日號(hào)第155～158頁(yè)《日美歐爭(zhēng)奪從公路向車輛發(fā)送信息的主導(dǎo)權(quán)》、或公開發(fā)表的特許公報(bào)平5-508492《電子車輛收費(fèi)裝置及方法》等中都有記載，特別在公開發(fā)表的特許公報(bào)平5-508492中有具體、詳細(xì)的敘述。
在日本國(guó)內(nèi)，對(duì)于不停車的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)，官方和民間都正在開發(fā)中，在平成8年10月29日的《讀賣新聞》(早刊第26～27頁(yè))刊登的新聞中，有可望在1999年進(jìn)入實(shí)用化的報(bào)道。
另一方面，根據(jù)日經(jīng)ムツク(1995年11月6日發(fā)行)的《ITS總覽》，在歐洲(德國(guó)，挪威等第168～171頁(yè))、美國(guó)(第140～143頁(yè))、東南亞(馬來(lái)西亞、新加坡等第190～191頁(yè))等國(guó)外的部分國(guó)家中，使用了上述特許公報(bào)所示的系統(tǒng)。
但是，在該系統(tǒng)中，雖然進(jìn)入收費(fèi)處區(qū)域的車輛和收費(fèi)處之間必需使用電磁波來(lái)收發(fā)與收費(fèi)有關(guān)的信息，但不能象規(guī)范所寫的那樣去正確地設(shè)定通信區(qū)。即，如

圖15所示，雖然預(yù)先設(shè)定了通信區(qū)7，但根據(jù)電磁波的特性，當(dāng)電磁波遇到設(shè)在收費(fèi)處的、告訴車輛已進(jìn)入的車輛傳感器12、判別車輛種類是大型車還是普通車的車種判別裝置16(參照?qǐng)D1)、以沒有裝有具有自動(dòng)收費(fèi)功能的車載機(jī)15的車輛3a為對(duì)象的通行券的發(fā)券機(jī)器17(參照?qǐng)D1)以及為了處理這些事情而有收費(fèi)員在場(chǎng)的收費(fèi)處1(參照?qǐng)D1)等建筑物等時(shí)，電磁波會(huì)進(jìn)行散反射，會(huì)出現(xiàn)超出收發(fā)信息的通信區(qū)7之外的電磁波泄漏區(qū)14，因?yàn)檫@些原因，電磁波不會(huì)完全被限制在通信區(qū)的圈內(nèi)。所以，不知道在什么位置能進(jìn)行信息的收發(fā)，稍有不慎，就不能很好地進(jìn)行與收費(fèi)有關(guān)的信息的收發(fā)。
此外，在該系統(tǒng)的運(yùn)行中，裝有具有自動(dòng)收費(fèi)功能的車載機(jī)15的車輛3b(以下稱為‘ETC車’)可以自動(dòng)收費(fèi)，但對(duì)沒有裝有上述車載機(jī)15的車輛3a(以下稱為‘非ETC車’)，則和過去的系統(tǒng)同樣對(duì)待。即，當(dāng)ETC車3b和非ETC車3a混在一起在公路上行駛并進(jìn)入自動(dòng)收費(fèi)處時(shí)，若不能與上述ETC車3b正確地進(jìn)行收費(fèi)信息的收發(fā)，則很可能將ETC車3b當(dāng)成非ETC車3a、按過去的方式進(jìn)行收費(fèi)。
進(jìn)而，在該系統(tǒng)的運(yùn)行中，如圖16所示，當(dāng)非ETC車3a進(jìn)入剛才所說的收費(fèi)處時(shí)，通常，因沒有用無(wú)線通信來(lái)收發(fā)信息，故可以立即判別是非ETC車，但是，如果緊跟在非ETC車3a之后行駛著ETC車3b、且車載機(jī)15在ETC車3b通過通信區(qū)7之外的電磁波泄漏區(qū)14的過程中接收到泄漏電磁波并進(jìn)行收發(fā)通信時(shí)，則可能將前面的非ETC車3a判別成ETC車3b并讓其通過收費(fèi)處，即使后面的ETC車3b進(jìn)入收費(fèi)處，因ETC車3b的車載機(jī)15已完成了收發(fā)通信，故對(duì)自動(dòng)收費(fèi)處來(lái)的無(wú)線通信不于理睬，自動(dòng)收費(fèi)處就會(huì)將ETC車3b當(dāng)成非ETC車3a、按過去的方式進(jìn)行收費(fèi)。
本發(fā)明是為了解決上述課題而提出的，詳細(xì)敘述如下。
本發(fā)明第1方面的不停車的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)是這樣構(gòu)成的，即，使用比較器，將從使用了能盡量降低向通信區(qū)域外泄漏電磁波的扇形波束天線的通信區(qū)內(nèi)來(lái)的接收信號(hào)與從可以確保不管是通信區(qū)內(nèi)還是通信區(qū)外的廣域通信區(qū)域的全波束天線來(lái)的信號(hào)進(jìn)行比較，只輸出扇形波束天線的接收信號(hào)，由此來(lái)特定通信區(qū)域，只與其中的ETC車輛進(jìn)行通信。
此外，本發(fā)明第2方面的不停車的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)是這樣構(gòu)成的，即，使用比較器，將從使用了能盡量降低向通信區(qū)域外泄漏電磁波的扇形波束天線的通信區(qū)內(nèi)來(lái)的接收信號(hào)與從可以確保能接收不管是通信區(qū)內(nèi)還是通信區(qū)外的廣域通信區(qū)域的全波束天線來(lái)的信號(hào)進(jìn)行比較，只輸出扇形波束天線的接收信號(hào)，進(jìn)而，設(shè)定用于規(guī)定接收機(jī)可接收的接收電平的閾值電平，最終只輸出電平比該閾值電平大的接收信號(hào)，由此來(lái)特定通信區(qū)域、只與其中的ETC車輛進(jìn)行通信。
此外，本發(fā)明第3方面的不停車的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)是這樣構(gòu)成的，即，使用比較器，將從使用了能盡量降低向通信區(qū)域外的泄漏電磁波的扇形波束天線的通信區(qū)內(nèi)來(lái)的接收信號(hào)與從可以確保不管是通信區(qū)內(nèi)還是通信區(qū)外的廣域通信區(qū)域的全波束天線來(lái)的接收信號(hào)中、經(jīng)過可任意改變通信區(qū)的可變衰減器后輸出的全波束天線的接收信號(hào)進(jìn)行比較，只輸出扇形波束天線的接收信號(hào)，由此來(lái)特定通信區(qū)域、只與其中的ETC車輛進(jìn)行通信。
此外，本發(fā)明第4方面的不停車的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)是這樣構(gòu)成的，使用比較器，將從使用了能盡量降低向通信區(qū)域外的泄漏電磁波的扇形波束天線的通信區(qū)內(nèi)來(lái)的接收信號(hào)與可以確保不管是通信區(qū)內(nèi)還是通信區(qū)外的廣域通信區(qū)的全波束天線來(lái)的接收信號(hào)中、經(jīng)過可任意改變通信區(qū)的可變衰減器后輸出的全波束天線的接收信號(hào)進(jìn)行比較，只輸出扇形波束天線的接收信號(hào)，進(jìn)而，設(shè)定用于規(guī)定接收機(jī)可接收的接收電平的閾值電平，最終只輸出其電平比該閾值電平大的接收信號(hào)，由此來(lái)特定通信區(qū)域、只與其中的ETC車輛進(jìn)行通信。
此外，本發(fā)明第5方面的不停車的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)是這樣構(gòu)成的，即，使來(lái)自使用了能盡量降低向通信區(qū)域外泄漏電磁波的扇形波束天線的通信區(qū)的接收信號(hào)和來(lái)自可以確保不管是通信區(qū)內(nèi)還是通信區(qū)外的廣域通信區(qū)的全波束天線的接收信號(hào)極性反轉(zhuǎn)，將極性已反轉(zhuǎn)的全波束天線的接收信號(hào)與扇形波束天線的接收信號(hào)相加后輸出，進(jìn)而，最終只輸出其結(jié)果比0大時(shí)的接收信號(hào)，由此來(lái)特定通信區(qū)域、只與其中的ETC車輛進(jìn)行通信。
此外，本發(fā)明第6方面的不停車的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)是這樣構(gòu)成的，即，使來(lái)自使用了能盡量降低向通信區(qū)域外泄漏電磁波的扇形波束天線的通信區(qū)域的接收信號(hào)和來(lái)自可以確保不管是通信區(qū)內(nèi)還是通信區(qū)外的廣域通信區(qū)的全波束天線的接收信號(hào)極性反轉(zhuǎn)，將極性已反轉(zhuǎn)的全波束天線的接收信號(hào)與扇形波束天線的接收信號(hào)相加后輸出，進(jìn)而，只輸出其結(jié)果比0大時(shí)的接收信號(hào)，設(shè)定用于規(guī)定接收機(jī)可接收的接收電平的閾值電平，最終只輸出電平比該閾值電平大的接收信號(hào)，由此來(lái)特定通信區(qū)域、只與其中的ETC車輛進(jìn)行通信。
此外，本發(fā)明第7方面的不停車的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)是這樣構(gòu)成的，即，使來(lái)自使用了能盡量降低向通信區(qū)域外泄漏電磁波的扇形波束天線的通信區(qū)域的接收信號(hào)和可以確保不管是通信區(qū)內(nèi)還是通信區(qū)外的廣域通信區(qū)的全波束天線來(lái)的接收信號(hào)中、經(jīng)過可任意改變通信區(qū)的可變衰減器后輸出的全波束天線的接收信號(hào)的極性反轉(zhuǎn)，將極性已反轉(zhuǎn)的全波束天線的接收信號(hào)與扇形波束天線的接收信號(hào)相加后輸出，進(jìn)而，最終只輸出其結(jié)果比0大時(shí)的接收信號(hào)，由此來(lái)特定通信區(qū)域、只與其中的ETC車輛進(jìn)行通信。
此外，本發(fā)明第8方面的不停車的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)是這樣構(gòu)成的，即，使來(lái)自使用了能盡量降低向通信區(qū)域外泄漏電磁波的扇形波束天線的通信區(qū)域的接收信號(hào)和來(lái)自可以確保不管是通信區(qū)內(nèi)還是通信區(qū)外的廣域通信區(qū)的全波束來(lái)的接收信號(hào)中、經(jīng)過可任意改變通信區(qū)的可變衰減器后輸出的全波束天線的接收信號(hào)的極性反轉(zhuǎn)，將極性已反轉(zhuǎn)的全波束天線的接收信號(hào)與扇形波束天線的接收信號(hào)相加后輸出，進(jìn)而，只輸出其結(jié)果比0大時(shí)的接收信號(hào)，設(shè)定用于規(guī)定接收機(jī)可接收的接收電平的閾值電平，最終只輸出電平比該閾值電平大的接收信號(hào)，由此來(lái)特定通信區(qū)域、只與其中的ETC車輛進(jìn)行通信。
圖1是表示本發(fā)明的不停車的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)的實(shí)施形態(tài)1的圖。
圖2是用于說明本發(fā)明的不停車的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)的實(shí)施形態(tài)1的接收系統(tǒng)的方框圖。
圖3是表示用于說明本發(fā)明的不停車的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)的實(shí)施形態(tài)1的扇形波束天線和全波束天線的接收功率的計(jì)算例。
圖4是用于說明本發(fā)明的不停車的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)的實(shí)施形態(tài)1的扇形波束天線的接收功率的實(shí)際測(cè)量值。
圖5是用于說明本發(fā)明的不停車的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)的實(shí)施形態(tài)1的全波束天線的接收功率的實(shí)際測(cè)量值。
圖6是實(shí)施了本發(fā)明的不停車的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)的實(shí)施形態(tài)1的通信區(qū)的實(shí)際測(cè)量值。
圖7是用于說明本發(fā)明的不停車的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)的實(shí)施形態(tài)2的接收系統(tǒng)的方框圖。
圖8是實(shí)施了本發(fā)明的不停車的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)的實(shí)施形態(tài)2的通信區(qū)的實(shí)際測(cè)量值。
圖9是用于說明本發(fā)明的不停車的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)的實(shí)施形態(tài)3的接收系統(tǒng)的方框圖。
圖10是用于說明本發(fā)明的不停車的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)的實(shí)施形態(tài)4的接收系統(tǒng)的方框圖。
圖11是用于說明本發(fā)明的不停車的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)的實(shí)施形態(tài)5的接收系統(tǒng)的方框圖。
圖12是用于說明本發(fā)明的不停車的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)的實(shí)施形態(tài)6的接收系統(tǒng)的方框圖。
圖13是用于說明本發(fā)明的不停車的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)的實(shí)施形態(tài)7的接收系統(tǒng)的方框圖。
圖14是用于說明本發(fā)明的不停車的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)的實(shí)施形態(tài)8的接收系統(tǒng)的方框圖。
圖15是用于說明先有的不停車的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)所產(chǎn)生的通信區(qū)域和電磁波泄漏區(qū)域的圖。
圖16是用于說明錯(cuò)誤地與先有的不停車的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)產(chǎn)生的、從通信區(qū)域泄漏的電磁波泄漏區(qū)域中的ETC車輛進(jìn)行通信的情況的圖。
實(shí)施形態(tài)1圖1表示本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)1，在圖1中，1是收費(fèi)處，該收費(fèi)處1具備各種設(shè)備，但在此，除了與本發(fā)明有關(guān)的部分外，其余全部都省略了。2是與相鄰?fù)ǖ栏綦x的通道隔離帶，3是沿箭頭方向從通道4進(jìn)入收費(fèi)處1的區(qū)域內(nèi)的車輛，5是跨過通道4設(shè)置的門形支柱，在該支柱5的上部斜向下方安裝扇形波束天線8，向下面的通道發(fā)射波束6，且將通道4上圖中斜線所表示的矩形區(qū)域作為通信區(qū)域7。9是安裝在天線8的下部的全波束天線，向下面的通道發(fā)射波束10，且將通道4上圖中虛線所表示的橢圓形狀的區(qū)域作為通信區(qū)域11，主要使其作為可接收從電磁波泄漏區(qū)14來(lái)的信號(hào)的區(qū)域，12a和12b是傳感器，由它來(lái)檢測(cè)出車輛3已進(jìn)入通道4，而且，還執(zhí)行某種切換功能，用于與車輛3進(jìn)行通信而從扇形波束天線8和全波束天線9向上述通信區(qū)7和11發(fā)送電磁波，13a和13b是傳感器，由它來(lái)檢測(cè)出在通道4上行駛的車輛3已通過通信區(qū)7，而且，還執(zhí)行某種切換功能，停止從扇形波束天線8和全波束天線9發(fā)送電磁波。16是車種判別裝置，作為在通信區(qū)7進(jìn)行收費(fèi)所必要的信息，判別車輛的種類，是大型車還是普通車等，17是通行券發(fā)行機(jī)，發(fā)行對(duì)象是那些不能進(jìn)行在通信區(qū)7收費(fèi)所需要的信息收發(fā)的非ETC車3a。
第1傳感器12a、12b和第2傳感器13a、13b在車輛3的行駛方向上相隔一段距離而配置。兩傳感器的間隔例如是4m寬，這里，在斜線表示的通信區(qū)7內(nèi)，使用電磁波在收費(fèi)處1和車輛3之間進(jìn)行信息的收發(fā)。再有，當(dāng)通信區(qū)7太大時(shí)，就不能將通過通信區(qū)7的各個(gè)車輛3分開并進(jìn)行判別，相反，若太小，就不能確保信息收發(fā)所需要的通信時(shí)間。
從而，當(dāng)由第1傳感器12a和12b檢測(cè)出車輛3的前端部時(shí)，便開始進(jìn)行用于收費(fèi)的通信，接著，當(dāng)由第2傳感器13a和13b檢測(cè)出車輛3的前端部時(shí)，便停止通信。即，若開過來(lái)的車輛3是ETC車3b，則經(jīng)上述扇形波束天線8，在不停車的狀態(tài)下、在收費(fèi)處1和ETC車3b之間進(jìn)行用于收費(fèi)的信息的收發(fā)。
圖1中，之所以將扇形波束天線8的通信區(qū)7和全波束天線9的通信區(qū)11分別重疊起來(lái)表示，是因?yàn)?，在通信區(qū)7中只想與ETC車3b進(jìn)行信息的收發(fā)，但是，當(dāng)緊接在行駛在通信區(qū)7的非ETC車3a之后進(jìn)入ETC車3b時(shí)，有可能錯(cuò)誤地與裝有在進(jìn)入電磁波泄漏區(qū)14內(nèi)的ETC車3b上的車載機(jī)15進(jìn)行信息的收發(fā)。因此，將從扇形波束天線8入射、照射通信區(qū)7的電磁波接收功率的強(qiáng)度與從全波束天線9入射、照射通信區(qū)11的電磁波接收功率的強(qiáng)度進(jìn)行比較，當(dāng)全波束天線9的接收功率比扇形波束天線8的接收功率大時(shí)，則判別在通信區(qū)7之外有ETC車3b行駛、且在通信區(qū)7中有非ETC車3a行駛。
此外，在ETC車3b在非ETC車3a正在通信區(qū)7中行駛時(shí)進(jìn)入相鄰?fù)ǖ?的情況下，有可能錯(cuò)誤地與裝有在相鄰車道中的ETC車3b上的車載機(jī)15進(jìn)行信息的收發(fā)。因此，將從扇形波束天線8入射、照射通信區(qū)7的電磁波接收功率的強(qiáng)度與從全波束天線9入射、照射通信區(qū)11的電磁波接收功率的強(qiáng)度進(jìn)行比較，當(dāng)全波束天線9的接收功率比扇形波束天線8的接收功率大時(shí)，則判別在通信區(qū)7之外有ETC車3b行駛、且在通信區(qū)7中有非ETC車3a正在行駛。
圖2是本發(fā)明的接收系統(tǒng)的方框圖，該接收系統(tǒng)分別接收來(lái)自通信區(qū)7內(nèi)和通信區(qū)外、即電磁波泄漏區(qū)14的所要的和不要的信號(hào)，對(duì)這些接收信號(hào)進(jìn)行比較，并只將通信區(qū)內(nèi)的信號(hào)抽出。從通信區(qū)7來(lái)的用于交換信息的信號(hào)作為接收信號(hào)A、經(jīng)扇形波束天線8和接收機(jī)A輸出，另一方面，從電磁波泄漏區(qū)14、即通信區(qū)11來(lái)的、用于交換信息的信號(hào)作為接收信號(hào)B經(jīng)全波束天線9和接收機(jī)B輸出。輸出的接收信號(hào)A和B由比較器18判別其大小，當(dāng)通信區(qū)7的接收信號(hào)A比通信區(qū)11的接收信號(hào)B大時(shí)，則打開門電路19，只向收費(fèi)控制裝置20輸出接收信號(hào)A，判定在通信區(qū)7中存在ETC車3b，并進(jìn)行收費(fèi)信息的交換。
圖3是表示分別從扇形波束天線8和全波束天線9輸入的接收功率的計(jì)算例，將扇形波束天線8的接收信號(hào)A與全波束天線9的接收信號(hào)B進(jìn)行比較，將接收信號(hào)A大于接收信號(hào)B時(shí)的范圍作為通信區(qū)域，由此可以判定通信區(qū)內(nèi)和通信區(qū)外。這里，接收信號(hào)A和接收信號(hào)B的電平差由扇形波束天線8和全波束天線9的天線增益決定。
接下來(lái)使用實(shí)際測(cè)量例說明本發(fā)明的有效性。圖4示出當(dāng)接收了從車載機(jī)15來(lái)的頻率為5.8GHz、各向同性等效發(fā)射功率(E.I.R.P.；Equivalent Isotropically Radiated Power)為13dB的發(fā)送功率時(shí)扇形波束天線8的接收功率。通信區(qū)7的范圍是在車寬方向從-1.5m到1.5m、在車輛前進(jìn)方向從0m到-4m所包圍的區(qū)域。
同樣，圖5示出當(dāng)接收了從車載機(jī)15來(lái)的頻率為5.8GHz、各向同性等效發(fā)射功率為13dB的發(fā)送功率時(shí)全波束天線9的接收功率。通信區(qū)11的范圍比通信區(qū)7的范圍寬，例如是在車寬方向從-3m到3m、在車輛前進(jìn)方向從10m到-10m所包圍的區(qū)域。
從以上可知，使用圖2所示的發(fā)明，將圖4的扇形波束天線8的接收功率與全波束天線9的接收功率進(jìn)行比較，若只輸出扇形波束天線8的接收信號(hào)A，則可以得到圖6所示的通信區(qū)7，從而可以特定通信區(qū)域并只與其中的ETC車3b進(jìn)行通信。
在此，示出了使用能盡量降低電磁波泄漏的扇形波束天線的例子，但是，只要為確保所要的通信區(qū)而使天線增益比全波束天線的高，至于波束的寬度、輻射圖形的形狀則可以是任意的，余割平方波束、圓錐波束、橢圓波束、雙峰波束等波束形狀對(duì)本發(fā)明都有效。此外，作為扇形波束天線和全波束天線的天線部件，使用微帶天線、偶極子天線、螺旋天線、隙縫天線等也都對(duì)本發(fā)明有效。進(jìn)而，扇形波束天線和全波束天線的偏振波當(dāng)然不受本發(fā)明的限制，可以是圓偏振波或直線偏振波。
實(shí)施形態(tài)2圖7是本發(fā)明的接收系統(tǒng)的方框圖，該接收系統(tǒng)分別接收來(lái)自通信區(qū)7內(nèi)和通信區(qū)外、即電磁波泄漏區(qū)14的所要的和不要的信號(hào)，對(duì)這些接收信號(hào)進(jìn)行比較，并只將通信區(qū)內(nèi)的信號(hào)抽出。圖中，從通信區(qū)7來(lái)的用于交換信息的信號(hào)作為接收信號(hào)A，經(jīng)扇形波束天線8和接收機(jī)A輸出，另一方面，從電磁波泄漏區(qū)14、即通信區(qū)11來(lái)的用于交換信息的信號(hào)作為接收信號(hào)B，經(jīng)全波束天線9和接收機(jī)B輸出。輸出的接收信號(hào)A和B由比較器18判別其大小，當(dāng)通信區(qū)7的接收信號(hào)A比通信區(qū)11的接收信號(hào)B大時(shí)，則打開門電路19，只輸出接收信號(hào)A，而且，設(shè)定用于規(guī)定接收機(jī)可接收的接收電平的閾值電平，只有當(dāng)接收信號(hào)的電平大于該閾值電平時(shí)，才打開門電路21，最終向收費(fèi)控制裝置20輸出，判定在通信區(qū)7中存在ETC車3b，并進(jìn)行收費(fèi)信息的交換。
從以上可知，使用圖7所示的發(fā)明，將圖4的扇形波束天線8的接收功率與圖5的全波束天線9的接收功率進(jìn)行比較，若只輸出扇形波束天線8的接收信號(hào)A，而且將用于規(guī)定接收機(jī)可接收的接收電平的閾值電平設(shè)定為-75dB，則可以得到圖8所示的通信區(qū)7，從而可以特定通信區(qū)域并只與其中的ETC車3b進(jìn)行通信。
實(shí)施形態(tài)3圖9是本發(fā)明的接收系統(tǒng)的方框圖，該接收系統(tǒng)分別接收來(lái)自通信區(qū)7內(nèi)和通信區(qū)外、即電磁波泄漏區(qū)14的所要的和不要的信號(hào)，對(duì)這些接收信號(hào)進(jìn)行比較，并只將通信區(qū)內(nèi)的信號(hào)抽出。圖中，從通信區(qū)7來(lái)的用于交換信息的信號(hào)作為接收信號(hào)A，經(jīng)扇形波束天線8和接收機(jī)A輸出，另一方面，從電磁波泄漏區(qū)14即通信區(qū)11來(lái)的、用于交換信息的信號(hào)作為接收信號(hào)B，經(jīng)全波束天線9和接收機(jī)B輸出。在此，使用可變衰減器22來(lái)改變?nèi)ㄊ炀€9的接收信號(hào)B并輸出接收信號(hào)B’，從而，通過上下移動(dòng)圖3的計(jì)算例所示的扇形波束天線8的接收功率與全波束天線9的接收功率的交點(diǎn)，使通信區(qū)變大或變小，因而得到所要的通信區(qū)。由比較器18判別輸出的接收信號(hào)A和B’的大小，當(dāng)通信區(qū)7的接收信號(hào)A比通信區(qū)11的接收信號(hào)B’大時(shí)，則最終打開門電路19，只向收費(fèi)控制裝置20輸出接收信號(hào)A，判定在通信區(qū)7中存在ETC車3b并進(jìn)行收費(fèi)信息的交換、從以上可知，使用圖9所示的發(fā)明，將圖4的扇形波束天線8的接收功率與圖5的全波束天線9的接收功率進(jìn)行比較，若只輸出扇形波束天線8的接收信號(hào)A，則可以得到圖6所示的通信區(qū)7，從而可以特定通信區(qū)域并只與其中的ETC車3b進(jìn)行通信。
實(shí)施形態(tài)4圖10是本發(fā)明的接收系統(tǒng)的方框圖，該接收系統(tǒng)分別接收來(lái)自通信區(qū)7內(nèi)和通信區(qū)外、即電磁波泄漏區(qū)14的所要的和不要的信號(hào)，對(duì)這些接收信號(hào)進(jìn)行比較，并只將通信區(qū)內(nèi)的信號(hào)抽出。圖中，從通信區(qū)7來(lái)的、用于交換信息的信號(hào)作為接收信號(hào)A，經(jīng)扇形波束天線8和接收機(jī)A輸出，另一方面，從電磁波泄漏區(qū)14、即通信區(qū)11來(lái)的用于交換信息的信號(hào)作為接收信號(hào)B，經(jīng)全波束天線9和接收機(jī)B輸出。在此，使用可變衰減器22來(lái)改變?nèi)ㄊ炀€9的接收信號(hào)B并輸出接收信號(hào)B’，從而，通過上下移動(dòng)圖3的計(jì)算例所示的扇形波束天線8的接收功率與全波束天線9的接收功率的交點(diǎn)，使通信區(qū)變大或變小，因而得到所要的通信區(qū)；輸出的接收信號(hào)A和B’由比較器18判別其大小，當(dāng)通信區(qū)7的接收信號(hào)A比通信區(qū)11的接收信號(hào)B’大時(shí)，則打開門電路19，只輸出接收信號(hào)A，而且，設(shè)定用于規(guī)定接收機(jī)可接收的接收電平的閾值電平，只有當(dāng)接收信號(hào)的電平大于該閾值電平時(shí)，才打開門電路21、最終向收費(fèi)控制裝置20輸出，判定在通信區(qū)7中存在ETC車3b并進(jìn)行收費(fèi)信息的交換。
從以上可知，使用圖10所示的發(fā)明，將圖4的扇形波束天線8的接收功率與圖5的全波束天線9的接收功率進(jìn)行比較，若只輸出扇形波束天線8的接收信號(hào)A，而且將用于規(guī)定接收機(jī)可接收的接收電平的閾值電平設(shè)定為-75dB，則可以得到圖8所示的通信區(qū)7，從而可以特定通信區(qū)域并只與其中的ETC車3b進(jìn)行通信。
實(shí)施形態(tài)5圖11是本發(fā)明的接收系統(tǒng)的方框圖，該接收系統(tǒng)分別接收來(lái)自通信區(qū)7內(nèi)和通信區(qū)外、即電磁波泄漏區(qū)14的所要的和不要的信號(hào)，對(duì)這些接收信號(hào)進(jìn)行比較并只將通信區(qū)內(nèi)的信號(hào)抽出。圖中，從通信區(qū)7來(lái)的、用于交換信息的信號(hào)作為接收信號(hào)A，經(jīng)扇形波束天線8和接收機(jī)A輸出，另一方面，從電磁波泄漏區(qū)14、即通信區(qū)11來(lái)的用于交換信息的信號(hào)作為接收信號(hào)B，經(jīng)全波束天線9和接收機(jī)B輸出，再經(jīng)極性反轉(zhuǎn)器23作為接收信號(hào)-B輸出，進(jìn)而，由加法器24將接收信號(hào)A與接收信號(hào)-B相加，通過比較器25和門電路26，只有當(dāng)其結(jié)果大于0時(shí)，才最終向收費(fèi)控制裝置20輸出接收信號(hào)(A+(-B))，判定在通信區(qū)7中存在ETC車3b并進(jìn)行收費(fèi)信息的交換。
從以上可知，使用圖11所示的發(fā)明，將圖4的扇形波束天線8的接收功率與圖5的全波束天線9的接收功率進(jìn)行比較，若只輸出扇形波束天線8的接收信號(hào)A，則可以得到圖6所示的通信區(qū)7，從而特定通信區(qū)域并只與其中的ETC車3b進(jìn)行通信。
實(shí)施形態(tài)6圖12是本發(fā)明的接收系統(tǒng)的方框圖，該接收系統(tǒng)分別接收來(lái)自通信區(qū)7內(nèi)和通信區(qū)外、即電磁波泄漏區(qū)14的所要的和不要的信號(hào)；對(duì)這些接收信號(hào)進(jìn)行比較，并只將通信區(qū)內(nèi)的信號(hào)抽出。圖中，從通信區(qū)7來(lái)的、用于交換信息的信號(hào)作為接收信號(hào)A，經(jīng)扇形波束天線8和接收機(jī)A輸出，另一方面，從電磁波泄漏區(qū)14即通信區(qū)11來(lái)的、用于交換信息的信號(hào)作為接收信號(hào)B，經(jīng)全波束天線9和接收機(jī)B輸出，再經(jīng)極性反轉(zhuǎn)器23作為接收信號(hào)-B輸出，進(jìn)而，由加法器24將接收信號(hào)A與接收信號(hào)-B相加，通過比較器25和門電路26，只有當(dāng)其結(jié)果大于0時(shí)才輸出接收信號(hào)(A+(-B))，而且，設(shè)定用于規(guī)定接收機(jī)可接收的接收電平的閾值電平，只有當(dāng)接收信號(hào)的電平大于該閾值電平時(shí)，才打開門電路21、最終向收費(fèi)控制裝置20輸出，判定在通信區(qū)7中存在ETC車3b，并進(jìn)行收費(fèi)信息的交換。
從以上可知，使用圖12所示的發(fā)明，將圖4的扇形波束天線8的接收功率與圖5的全波束天線9的接收功率進(jìn)行比較，若只輸出扇形波束天線8的接收信號(hào)A，而且將用于規(guī)定接收機(jī)可接收的接收電平的閾值電平設(shè)定為-75dB，則可以得到圖8所示的通信區(qū)7，從而特定通信區(qū)域并只與其中的ETC車3b進(jìn)行通信。
實(shí)施形態(tài)7圖13是本發(fā)明的接收系統(tǒng)的方框圖，該接收系統(tǒng)分別接收來(lái)自通信區(qū)7內(nèi)和通信區(qū)外、即電磁波泄漏區(qū)14的所要的和不要的信號(hào)，對(duì)這些接收信號(hào)進(jìn)行比較，并只將通信區(qū)內(nèi)的信號(hào)抽出。圖中，從通信區(qū)7來(lái)的、用于交換信息的信號(hào)作為接收信號(hào)A，經(jīng)扇形波束天線8和接收機(jī)A輸出，另一方面，從電磁波泄漏區(qū)14即通信區(qū)11來(lái)的、用于交換信息的信號(hào)作為接收信號(hào)B，經(jīng)全波束天線9和接收機(jī)B輸出。在此，使用可變衰減器22來(lái)改變?nèi)ㄊ炀€9的接收信號(hào)B并輸出接收信號(hào)B’，從而，通過上下移動(dòng)圖3的計(jì)算例所示的扇形波束天線8的接收功率與全波束天線9的接收功率的交點(diǎn)，使通信區(qū)變大或變小，因而得到所要的通信區(qū)；接收信號(hào)B’再經(jīng)極性反轉(zhuǎn)器23作為接收信號(hào)-B’輸出，進(jìn)而，由加法器24將接收信號(hào)A與接收信號(hào)-B’相加，通過比較器25和門電路26，只有當(dāng)其結(jié)果大于0時(shí)才最終向收費(fèi)控制裝置20輸出接收信號(hào)(A+(-B’))，判定在通信區(qū)7中存在ETC車3b，并進(jìn)行收費(fèi)信息的交換。
從以上可知，使用圖13所示的發(fā)明，將圖4的扇形波束天線8的接收功率與圖5的全波束天線9的接收功率進(jìn)行比較，若只輸出扇形波束天線8的接收信號(hào)A，則可以得到圖6所示的通信區(qū)7，從而特定通信區(qū)域并只與其中的ETC車3b進(jìn)行通信。
實(shí)施形態(tài)8圖14是本發(fā)明的接收系統(tǒng)的方框圖，該接收系統(tǒng)分別接收來(lái)自通信區(qū)7內(nèi)和通信區(qū)外、即電磁波泄漏區(qū)14的所要的和不要的信號(hào)，對(duì)這些接收信號(hào)進(jìn)行比較，并只將通信區(qū)內(nèi)的信號(hào)抽出。圖中，從通信區(qū)7來(lái)的、用于交換信息的信號(hào)作為接收信號(hào)A，經(jīng)扇形波束天線8和接收機(jī)A輸出，另一方面，從電磁波泄漏區(qū)14即通信區(qū)11來(lái)的、用于交換信息的信號(hào)作為接收信號(hào)B，經(jīng)全波束天線9和接收機(jī)B輸出，在此，使用可變衰減器22來(lái)改變?nèi)ㄊ炀€9的接收信號(hào)B并輸出接收信號(hào)B’，從而，通過上下移動(dòng)圖3的計(jì)算例所示的扇形波束天線8的接收功率與全波束天線9的接收功率的交點(diǎn)，使通信區(qū)變大或變小，因而得到所要的通信區(qū)，接收信號(hào)B’再經(jīng)極性反轉(zhuǎn)器23作為接收信號(hào)-B’輸出，進(jìn)而，由加法器24將接收信號(hào)A與接收信號(hào)-B’相加，通過比較器25和門電路26，只有當(dāng)其結(jié)果大于0時(shí)才輸出接收信號(hào)(A+(-B’))，而且，設(shè)定用于規(guī)定接收機(jī)可接收的接收電平的閾值電平，只有當(dāng)接收信號(hào)的電平大于該閾值電平時(shí)，才打開門電路21、最終向收費(fèi)控制裝置20輸出，判定在通信區(qū)7中存在ETC車3b，并進(jìn)行收費(fèi)信息的交換。
從以上可知，使用圖13所示的發(fā)明，將圖4的扇形波束天線8的接收功率與圖5的全波束天線9的接收功率進(jìn)行比較，若只輸出扇形波束天線8的接收信號(hào)A，而且將用于規(guī)定接收機(jī)可接收的接收電平的閾值電平設(shè)定為-75dB，則可以得到圖8所示的通信區(qū)7，從而特定通信區(qū)域，并只與其中的ETC車3b進(jìn)行通信。
若按照本發(fā)明的第1方面，比較扇形波束天線8和全波束天線9的接收信號(hào)A和B，只有當(dāng)接收信號(hào)A大時(shí)才輸出接收信號(hào)A，因此，具有可以特定通信區(qū)域并只與其中的ETC車進(jìn)行通信的效果。
若按照本發(fā)明的第2方面，在扇形波束天線8的接收信號(hào)A大于全波束天線9的接收信號(hào)B、設(shè)定用于規(guī)定接收機(jī)可接收的接收電平的閾值電平、且接收信號(hào)A大于該閾值電平時(shí)輸出接收信號(hào)A，因此，具有可以特定通信區(qū)域并只與其中的ETC車進(jìn)行通信的效果。
若按照本發(fā)明的第3方面，比較扇形波束天線8的接收信號(hào)A和將全波束天線9的接收電平改變了的接收信號(hào)B’，只有當(dāng)接收信號(hào)A大時(shí)才輸出接收信號(hào)A，因此，具有可以特定通信區(qū)域并只與其中的ETC車進(jìn)行通信的效果。
若按照本發(fā)明的第4方面，在扇形波束天線8的接收信號(hào)A大于全波束天線9的接收電平改變了的接收信號(hào)B’、設(shè)定用于規(guī)定接收機(jī)可接收的接收電平的閾值電平且接收信號(hào)A大于該閾值電平時(shí)才輸出接收信號(hào)A，因此，具有可以特定通信區(qū)域并只與其中的ETC車進(jìn)行通信的效果。
若按照本發(fā)明的第5方面，將扇形波束天線8的接收信號(hào)A和把全波束天線9的接收信號(hào)B的極性反轉(zhuǎn)了的接收信號(hào)-B相加，輸出其結(jié)果大于0時(shí)的接收信號(hào)(A+(-B))，因此，具有可以特定通信區(qū)域并只與其中的ETC車進(jìn)行通信的效果。
若按照本發(fā)明的第6方面，將扇形波束天線8的接收信號(hào)A和把全波束天線9的接收信號(hào)B的極性反轉(zhuǎn)了的接收信號(hào)-B相加，輸出其結(jié)果大于0時(shí)的接收信號(hào)(A+(-B))，而且，設(shè)定用于規(guī)定接收機(jī)可接收的接收電平的閾值電平，只有大于該閾值電平時(shí)才輸出接收信號(hào)A，因此，具有可以特定通信區(qū)域并只與其中的ETC車進(jìn)行通信的效果。
若按照本發(fā)明的第7方面，將扇形波束天線8的接收信號(hào)A和把全波束天線9的接收電平改變了的接收信號(hào)B’的極性反轉(zhuǎn)后的接收信號(hào)-B’相加，輸出其結(jié)果大于0時(shí)的接收信號(hào)(A+(-B’))，因此，具有可以特定通信區(qū)域并只與其中的ETC車進(jìn)行通信的效果。
若按照本發(fā)明的第8方面，將扇形波束天線8的接收信號(hào)A和把全波束天線9的接收電平改變了的接收信號(hào)B’的極性反轉(zhuǎn)后的接收信號(hào)-B’相加，輸出其結(jié)果大于0時(shí)的接收信號(hào)(A+(-B’))，而且，設(shè)定用于規(guī)定接收機(jī)可接收的接收電平的閾值電平，只有大于該閾值電平時(shí)才輸出接收信號(hào)A，因此，具有可以特定通信區(qū)域并只與其中的ETC車進(jìn)行通信的效果。
權(quán)利要求
1.一種不停車的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)，在用于在收費(fèi)公路的收費(fèi)處和裝有具有自動(dòng)收費(fèi)功能的車載機(jī)的車輛之間進(jìn)行涉及通行收費(fèi)信息的收發(fā)而設(shè)在上述收費(fèi)處的收發(fā)通信天線的通信區(qū)內(nèi)，在車輛的前進(jìn)方向上，按照規(guī)定的間隔配置第1、第2車輛檢測(cè)用的傳感器，當(dāng)?shù)?傳感器檢測(cè)出向上述收費(fèi)處開過來(lái)的車輛的前端部時(shí)，便開始在收費(fèi)處和上述車輛之間進(jìn)行信息的收發(fā)，接著，當(dāng)?shù)?傳感器檢測(cè)出上述車輛的前端部時(shí)，便停止上述車輛信息的收發(fā)，其特征在于，將從由上述車輛檢測(cè)用傳感器規(guī)定的設(shè)在上述收費(fèi)處的具有發(fā)送和接收功能的2個(gè)天線的通信區(qū)內(nèi)來(lái)的接收信號(hào)和從通信區(qū)外來(lái)的接收信號(hào)進(jìn)行比較，只有當(dāng)通信區(qū)內(nèi)來(lái)的接收信號(hào)大于通信區(qū)外來(lái)的接收信號(hào)時(shí)，才輸出上述通信區(qū)內(nèi)來(lái)的接收信號(hào)。
2.權(quán)利要求1記載的不停車的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于，將從上述通信區(qū)內(nèi)來(lái)的接收信號(hào)和從上述通信區(qū)外來(lái)的接收信號(hào)進(jìn)行比較，只有當(dāng)通信區(qū)內(nèi)來(lái)的接收信號(hào)大于通信區(qū)外來(lái)的接收信號(hào)時(shí)，才輸出上述通信區(qū)內(nèi)來(lái)的接收信號(hào)，而且，只輸出其電平比接收機(jī)可接收的接收電平高的接收信號(hào)。
3.權(quán)利要求1記載的不停車的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于，將從上述通信區(qū)內(nèi)來(lái)的接收信號(hào)和將從上述通信區(qū)外來(lái)的、并經(jīng)可任意改變的可變衰減器輸出的接收信號(hào)進(jìn)行比較，只有當(dāng)通信區(qū)內(nèi)來(lái)的接收信號(hào)大于通信區(qū)外來(lái)的接收信號(hào)時(shí)，才輸出上述通信區(qū)內(nèi)來(lái)的接收信號(hào)。
4.權(quán)利要求1記載的不停車的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于，將從上述通信區(qū)內(nèi)來(lái)的接收信號(hào)和從上述通信區(qū)外來(lái)的接收信號(hào)中，經(jīng)可任意改變的可變衰減器輸出的接收信號(hào)進(jìn)行比較，只有當(dāng)通信區(qū)內(nèi)來(lái)的接收信號(hào)大于通信區(qū)外來(lái)的接收信號(hào)時(shí)，才輸出上述通信區(qū)內(nèi)來(lái)的接收信號(hào)，而且，只輸出電平比接收機(jī)可接收的接收電平高的接收信號(hào)。
5.權(quán)利要求1記載的不停車的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于，將上述通信區(qū)內(nèi)來(lái)的接收信號(hào)與把上述通信區(qū)外來(lái)的接收信號(hào)的極性反轉(zhuǎn)后進(jìn)行相加并輸出，輸出上述計(jì)算結(jié)果大于0時(shí)的接收信號(hào)。
6.權(quán)利要求1記載的不停車的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于，將上述通信區(qū)內(nèi)來(lái)的接收信號(hào)與上述通信區(qū)外來(lái)的接收信號(hào)的極性反轉(zhuǎn)后進(jìn)行相加并輸出，輸出上述計(jì)算結(jié)果大于0時(shí)的接收信號(hào)，而且，只輸出其電平比接收機(jī)可接收的接收電平高的接收信號(hào)。
7.權(quán)利要求1記載的不停車的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于，將上述通信區(qū)內(nèi)來(lái)的接收信號(hào)與上述通信區(qū)外來(lái)的接收信號(hào)中、經(jīng)可任意改變的可變衰減器輸出的接收信號(hào)的極性反轉(zhuǎn)后進(jìn)行相加并輸出，輸出上述計(jì)算結(jié)果大于0時(shí)的接收信號(hào)。
8.權(quán)利要求1記載的不停車的自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)，其特征在于，將上述通信區(qū)內(nèi)來(lái)的接收信號(hào)與上述通信區(qū)外來(lái)的接收信號(hào)中、經(jīng)可任意改變的可變衰減器輸出的接收信號(hào)的極性反轉(zhuǎn)后進(jìn)行相加并輸出，輸出上述計(jì)算結(jié)果大于0時(shí)的接收信號(hào)，而且，只輸出其電平比接收機(jī)可接收的接收電平高的接收信號(hào)。
全文摘要
將接收通信區(qū)的電磁波的扇形波束天線的接收信號(hào)和接收通信區(qū)外的電磁波的全波束天線的接收信號(hào)進(jìn)行比較,只有當(dāng)扇形波束天線的接收信號(hào)大于全波束天線的接收信號(hào)時(shí),才輸出扇形波束天線的接收信號(hào),因此,可以特定通信區(qū)域并只與其中的ETC車進(jìn)行通信。
文檔編號(hào)G07B15/06GK1188288SQ97125589
公開日1998年7月22日 申請(qǐng)日期1997年12月24日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月17日
發(fā)明者津田喜秋 申請(qǐng)人:三菱電機(jī)株式會(huì)社