(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の信号を送信する第１の送信手段と、
第２の信号を送信する第２の送信手段と、
この第２の送信手段と上記第１の送信手段との送信を時分割して交互に送信する制御を行う制御手段と、
この制御手段により交互に送信される上記第１の送信手段からの第１の信号と上記第２の送信手段からの第２の信号とを受信する受信手段と、
この受信手段で受信された第１の信号と第２の信号の受信電圧を検出する検出手段と、
この検出手段で検出された第１の信号の受信電圧と第２の信号の受信電圧が予め定められた値より大きいか否かを比較する比較手段と、
この比較手段で比較された結果、第１の信号の受信電圧と第２の信号の受信電圧とが予め定められた値より大きい場合に応答する応答手段と、
この応答手段で応答した際に上記受信手段の受信感度を上昇する感度制御手段と、
を具備したことを特徴とする情報通信システム。
【請求項２】
複数の識別信号を受信した際に、応答信号を出力して通信を開始する携帯可能情報記憶媒体と、
この携帯可能情報記憶媒体に複数の識別信号を送信し、識別信号毎に設けられている複数の送信手段と、
この複数の送信手段から送信された複数の識別信号が上記携帯可能情報記憶媒体に受信された際に出力される応答信号を受信する受信手段と、
この受信手段で受信された応答信号に応じてデータの通信を上記携帯可能情報記憶媒体と行う通信手段と、
を具備したことを特徴とする情報通信システム。
【請求項３】
第１の識別信号を送信する第１の送信手段と、
第２の識別信号を送信する第２の送信手段と、
この第２の送信手段と上記第１の送信手段との送信を時分割して交互に送信する制御を行う制御手段と、
この制御手段により交互に送信される上記第１の送信手段からの第１の識別信号と上記第２の送信手段からの第２の識別信号とを受信する受信手段と、
この受信手段で受信された第１の識別信号と第２の識別信号とから識別情報を生成する生成手段と、
この生成手段で生成された識別情報と予め定められた識別情報とが一致するか否かを照合する照合手段と、
上記受信手段で受信された第１の識別信号と第２の識別信号の受信電圧を検出する検出手段と、
この検出手段で検出された第１の識別信号の受信電圧と第２の識別信号の受信電圧が予め定められた値より大きいか否かを比較する比較手段と、
この比較手段で比較された結果、第１の信号の受信電圧と第２の信号の受信電圧とが予め定められた値より大きく、かつ、上記照合手段で照合された結果、識別情報が一致した場合に応答信号を出力する出力手段と、
を具備したことを特徴とする情報通信システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、例えば有料道路において、車両等の移動体が携帯している無線カード等と無線によって情報を通信する情報通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、例えば有料道路における料金収受システムにおいて、通行データのやりとりと料金収受を係員と非接触で行うことが各種試みられており、一部イタリアのテレパスのように運用テストに入っている。一方、日本国内では、その道路事情等により、運用条件が厳しく未だ試験の段階である。
【０００３】
料金収受には、２種類の均一区間料金制と距離料金制とがあり、ここでは、より複雑な距離料金制について説明する。一般に、有料道路入口の料金所にて通行券と称する入口ＩＣ（インターチェンジ）データを表すものを通行車両は受取り、有料道路出口の料金所にてその券を読取処理して有料道路の入口から出口までの距離を求め、通行料金の収受が行われる。
【０００４】
非接触方式の料金収受システムでは、この通行データのやりとりを無線方式、例えば無線カードを用いて入口および出口の料金所と無線によりデータ通信を行い、現金決済を口座引去、またはプリペイドと同じようにカードに予めデータ（使用限度金額のデータ等）を入力し、このデータにより引去る。
図６、図７は、無線方式による料金収受システムの基本構成を示すもので、車両７２内の無線カード７１は、料金所に設置されているアンテナ７３を介して通信制御部７４と無線通信を行い、料金収受機７５と料金収受データのやりとり行う。
【０００５】
図８は、この場合の無線通信ゾーンを示すもので、アンテナ７３からの無線通信ゾーンは図８の（ａ）に示し、この無線通信ゾーンを無線カード７１を保持した車両７２が進入することにより通信が開始される。この際、車両７２内の無線カード７１は、図８の（ｂ）に示すような無線通信ゾーンの受信レベル状態であるので微弱な電解エリアから受信とエラーを繰り返しながら強電界エリアに進入してくる。
【０００６】
このような受信レベル状態であるので、通信の安定性を向上させるためには強電界の出力とすれば良いが、この場合は指向性が広くなるのでその分前後の車両との混信等の干渉が生じる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、アンテナからの無線通信ゾーンの受信レベル状態により通信の不安定エリアが大きく不安定な通信となり、受信、エラーを繰り返してむだな処理時間が多く、前後車両が保持している無線カードとの混信等の干渉が生じるという問題があった。
そこで、この発明は、混信を防ぎ安定した無線通信エリアを確保し、安定した無線通信を行うことのできる情報通信システムを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明の情報通信システムは、第１の信号を送信する第１の送信手段と、第２の信号を送信する第２の送信手段と、この第２の送信手段と上記第１の送信手段との送信を時分割して交互に送信する制御を行う制御手段と、この制御手段により交互に送信される上記第１の送信手段からの第１の信号と上記第２の送信手段からの第２の信号とを受信する受信手段と、この受信手段で受信された第１の信号と第２の信号の受信電圧を検出する検出手段と、この検出手段で検出された第１の信号の受信電圧と第２の信号の受信電圧が予め定められた値より大きいか否かを比較する比較手段と、この比較手段で比較された結果、第１の信号の受信電圧と第２の信号の受信電圧とが予め定められた値より大きい場合に応答する応答手段と、この応答手段で応答した際に上記受信手段の受信感度を上昇する感度制御手段とから構成されている。
【００１０】
この発明の情報通信システムは、複数の識別信号を受信した際に、応答信号を出力して通信を開始する携帯可能情報記憶媒体と、この携帯可能情報記憶媒体に複数の識別信号を送信し、識別信号毎に設けられている複数の送信手段と、この複数の送信手段から送信された複数の識別信号が上記携帯可能情報記憶媒体に受信された際に出力される応答信号を受信する受信手段と、この受信手段で受信された応答信号に応じてデータの通信を上記携帯可能情報記憶媒体と行う通信手段とから構成されている。
【００１１】
この発明の情報通信システムは、第１の識別信号を送信する第１の送信手段と、第２の識別信号を送信する第２の送信手段と、この第２の送信手段と上記第１の送信手段との送信を時分割して交互に送信する制御を行う制御手段と、この制御手段により交互に送信される上記第１の送信手段からの第１の識別信号と上記第２の送信手段からの第２の識別信号とを受信する受信手段と、この受信手段で受信された第１の識別信号と第２の識別信号とから識別情報を生成する生成手段と、この生成手段で生成された識別情報と予め定められた識別情報とが一致するか否かを照合する照合手段と、上記受信手段で受信された第１の識別信号と第２の識別信号の受信電圧を検出する検出手段と、この検出手段で検出された第１の識別信号の受信電圧と第２の識別信号の受信電圧が予め定められた値より大きいか否かを比較する比較手段と、この比較手段で比較された結果、第１の信号の受信電圧と第２の信号の受信電圧とが予め定められた値より大きく、かつ、上記照合手段で照合された結果、識別情報が一致した場合に応答信号を出力する出力手段とから構成されている。
【００１２】
【作用】
この発明は、第１の信号を第１の送信手段で送信し、第２の信号を第２の送信手段で送信し、第２の送信手段と上記第１の送信手段との送信を時分割して交互に送信し、交互に送信される第１の信号と第２の信号とを受信し、受信された第１の信号と第２の信号の受信レベルを検出し、検出された第１の信号の受信レベルと第２の信号の受信レベルが予め定められた値より大きいか否かを比較し、第１の信号の受信レベルと第２の信号の受信レベルが予め定められた値より大きい場合に応答するようにしたものである。
【００１３】
この発明は、第１の識別信号を第１の送信手段で送信し、第２の識別信号を第２の送信手段で送信し、第２の送信手段と第１の送信手段との送信を時分割して交互に送信し、交互に送信される上記第１の識別信号と上記第２の識別信号とを受信手段で受信し、受信された第１の識別信号と第２の識別信号とから識別情報を生成し、生成された識別情報と予め定められた識別情報とが一致するか否かを照合手段で照合し、上記受信手段で受信された第１の識別信号と第２の識別信号の受信電圧を検出し、検出された第１の識別信号の受信電圧と第２の識別信号の受信電圧が予め定められた値より大きいか否かを比較し、第１の信号の受信電圧と第２の信号の受信電圧とが予め定められた値より大きく、かつ、上記照合手段で識別情報が一致した場合に応答信号を出力するようにしたものである。
【００１４】
【実施例】
以下、この発明の一実施例について図面を参照して説明する。
図１は、この発明の情報通信システムとしての有料道路におけるマルチビーム方式の料金収受システムを概略構成を示すものである。すなわち、この無線方式の料金収受システムは、有料道路の料金所に設けられ、料金の収受を行う料金収受機１、送信、受信の通信を制御する通信制御装置２、通信制御装置２からの送信、受信に用いられるアンテナ３、通信制御装置２と接続されて設置されている送信装置４、送信装置４からの送信に用いられるアンテナ５、有料道路に進入する車両が保持する無線カード（または類似無線装置としての携帯可能情報記憶媒体）６とから構成されている。
【００１５】
通信制御装置２は、全体の制御を司る制御部２１、制御部２１からのデータを変調する変調部２２、変調部２２からのデータ変調信号を送信する送信部２３、アンテナ３を介して無線カード６からのデータ変調信号を受信する受信部２５、受信部２５で受信したデータ変調信号を復調する復調部２４、および計時部２６とから構成されている。
【００１６】
送信装置４は、通信制御装置２の制御部２１と接続され、制御部２１からのデータを変調する変調部４１、変調部４１からのデータ変調信号を送信する送信部４２とから構成されている。
無線カード６は、全体の制御を司る制御部６２、データ変調信号を受信、送信するアンテナ部６２、アンテナ部６２で受信されたデータ変調信号を復調する復調部６４、アンテナ部６２で受信された受信レベルをチェックするためのＡ／Ｄ変換部６５、制御部６２からのデータを変調する変調部６３、制御部６２に接続されて料金収受等のデータを記憶する記憶部６６、電源６７、および計時部６８とから構成されている。
【００１７】
図２は、本実施例の指向性および方向の異なるアンテナ３、５を用いた無線通信ゾーンの構成例を示すもので、図２の（ａ）において、アンテナ３は通過道路の右側上部に配置され、アンテナ５は通過道路の中央上部に配置され、アンテナ３とアンテナ５の無線通信ゾーンを交差させて単一アンテナを用いたときよりもシャープ（狭指向性）な無線通信ゾーン（図２の斜線部）を構成することが可能となる。ここで、アンテナ５は無線通信ゾーンを狭くすることが目的で、アンテナ３は受信安定性の向上を目的として、アンテナ５よりやや広指向性としている。
図２の（ｂ）においては、アンテナ３からの無線通信ゾーンの受信レベル状態を実線で示し、アンテナ５からの無線通信ゾーンの受信レベル状態を点線で示している。
【００１８】
次に、本発明のマルチビーム方式における無線カード６の受信レベルチェックについて図３を参照して説明する。マルチビーム方式は、複数の指向性を有するアンテナにより構成され、その重なった通信エリアで通信起動がかかるようにしたものである。すなわち、本実施例においては、通信安定用のアンテナ３と通信エリア限定用のアンテナ５により構成されている。
【００１９】
まず、無線カード６が無線通信ゾーンに入るまで、制御部２１は、アンテナ３からは起動コードＡ1 の信号を、アンテナ５からは起動コードＡ2 の信号を出力している。
無線カード６には、予め受信処理開始条件を初めに起動コードＡ1 信号、次に起動コードＡ2 信号の順で受信するように制御部６１に設定しておく。無線カード６は、このように設定されていることよって、アンテナ３とアンテナ５の２つの指向性が重なった部分、すなわち起動コードＡ1 と起動コードＡ2 を受信した際に応答する。
【００２０】
さらに、無線カード６は安定した通信を得るために、受信レベルのチェックも行われる。制御部６１はアンテナ部６２で起動コードＡ1 信号と起動コードＡ2 信号を受信した際にＡ／Ｄ変換部６５を介して受信レベルをチェックし、起動コードＡ1 信号と起動コードＡ2 信号がともに閾値Ｓ１に達しない場合は応答せず、両信号ともに閾値Ｓ１に達した場合に応答する。また、この応答後は、通信の安定を図るために閾値Ｓ１からレベルを下げた閾値Ｓ２に変更する。
【００２１】
すなわち、図２において車両８が保持している無線カード６は、無線通信ゾーンに進入（図２上で右から左へ移動）にｌ1 の位置でアンテナ３からの起動コードＡ1 信号を受信するが、アンテナ５からの起動コードＡ2 信号は受信されないので無応答となる。
無線カード６が位置ｌ2 に移動した際、アンテナ３からの起動コードＡ1 信号とアンテナ５からの起動コードＡ2 信号ともに受信するが起動コードＡ2 信号の受信レベルが低いので応答しない。
【００２２】
無線カード６が位置ｌ0 に移動した際、アンテナ３からの起動コードＡ1 信号とアンテナ５からの起動コードＡ2 信号ともに受信し、両信号ともに受信レベルが閾値Ｓ１以上であるので応答信号を返して、通信処理が開始される。
このような構成において、通信安定用のアンテナ３と通信エリア限定用のアンテナ５を用いた料金収受データの通信動作について図４、図５を参照して説明する。
【００２３】
まず、無線カード６が無線通信ゾーンに入るまで、制御部２１は、アンテナ３からは起動コードＡ1 信号（以下、コマンドＡ1 と記す）を、アンテナ５からは起動コードＡ2 信号（以下、コマンドＡ2 と記す）を交互に計時部２６を用いて時分割で出力している。制御部２１は、アンテナ３、５を介して送信した後、計時部２６を用いて一定時間、無線カード６からの返信を待ち、応答がなければ再度繰り返す。
【００２４】
無線カード６には、予め受信処理開始条件を初めにコマンドＡ1 、次にコマンドＡ2 の順で計時部６８を用いて一定時間内で受信するように制御部６１に設定しておくとともに、制御部６１はコマンドＡ1 とコマンドＡ2 とから生成されるコードを予め記憶部６５に設定されているコードと照合して一致した場合に応答する。
【００２５】
設定コード＝Ｆ（Ａ1 、Ａ2 ）
なお、Ｆ（  ）は、予め定義した関数
無線カード６は、このように設定されていることよって、アンテナ３とアンテナ５の２つの指向性が重なった部分、すなわちコマンドＡ1 とにコマンドＡ2 を受信した際に応答する。
【００２６】
さらに、無線カード６は安定した通信を得るために、上記したように受信レベルのチェックも行われる。制御部６１はアンテナ部６２でコマンドＡ1 とコマンドＡ2 を受信した際にＡ／Ｄ変換部６５を介して受信電圧をチェックし、コマンドＡ1 とコマンドＡ2 がともに受信電圧Ｖ１（閾値Ｓ１に対応する）に達しない場合は応答せず、両信号ともに受信電圧Ｖ１に達した場合に応答する。また、この応答後は、通信の安定を図るために受信電圧をＶ１からレベルを下げたＶ２（閾値Ｓ２に対応する）に変更する。
【００２７】
また、無線カード６には、個別のＩＤ識別データを記憶部６５に記憶し、以降、このＩＤ識別データにより無線カード６を個別に分離した通信を行うことができる。最初のＩＤ識別データを安定かつ限定エリアで通信できれば、それ以降は、このＩＤ識別データを用いることにより通信安定用アンテナ３の広指向性の無線通信ゾーンで安定した通信を行うことができる。
【００２８】
すなわち、アンテナ３とアンテナ５の無線通信ゾーンに進入する車両８が保持している無線カード６は、信号を受信した際に制御部６１を起動し、受信した信号をチェックする。制御部６１は、初めにコマンドＡ1 を受信したかチェックし、コマンドＡ1 であったならばＡ／Ｄ変換部６５を介して受信電圧がＶ１以上であるかをチェックする。受信電圧がＶ１以上であれば、一定時間、次のコマンドＡ2 の受信を待つ。一定時間内でコマンドＡ2 が受信されなければ、最初のコマンドＡ1 の受信チェックに戻る。
【００２９】
制御部６１は、一定時間内にコマンドＡ2 が受信された場合、受信電圧がＶ１以上であるかをチェックし、受信電圧Ｖ１以上であれば安定した通信域と判断して受信チェック電圧をＶ１より下げてＶ２とし、通信を開始する。
なお、ここでは受信電圧の制御により通信開始の例を説明したが、最初に受信感度（または、ＡＧＣ能力）を落としておいて、通信域と判断した際に感度（または、ＡＧＣ能力）を上げるようにして通信の安定を図っても良い。また、通信を開始した際に、通信の安定のために感度（または、ＡＧＣ能力）を上げるようにして通信の安定を図っても良い。
【００３０】
無線カード６の制御部６１はＩＤ識別コードと固有データを変調部６３とアンテナ部６２を介して送信し、アンテナ３を介して通信制御装置２で受信し、通信制御装置２はデータ要求信号をアンテナ３を介して送信する。
無線カード６の制御部６１は、データ要求により課金データを記憶部６６より読出して送信する。
【００３１】
料金収受機１は、アンテナ３、通信制御装置２を介して受信した課金データにより料金処理を行い、処理結果を通信制御装置２、アンテナ３を介して送信する。
無線カード６の制御部６１は、処理結果を受信して記憶部６６に記憶して終了コマンドを送信して処理を終了する。
【００３２】
通信制御装置２は、アンテナ３を介して終了コマンドを受信し、料金収受機１へ完了コマンドを送り、料金収受機１は処理を完了とする。
続いて、通信制御装置２の制御部２１は、アンテナ３からコマンドＡ1 を、アンテナ５からコマンドＡ2 を交互に計時部２６を用いて時分割で出力する。
以上説明したように上記実施例によれば、異なる通信領域を有するアンテナによるマルチビーム方式の狭指向性化に加え、無線カードの受信側に対しても受信レベルを受信コード別にチェックし、一定レベル以上の強電界にて応答し、以後高感度にて応答して通信の安定性を確保することができる。これにより、単一の周波数帯を用いても安定した無線方式による料金収受の通信を行うことができる。
【００３３】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明によれば、混信を防ぎ安定した無線通信エリアを確保し、安定した無線通信を行うことのできる情報通信システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例に係る無線方式の料金収受システムの構成を概略的に示すブロック図。
【図２】指向性および方向の異なる２つのアンテナの無線通信ゾーンの構成を説明するための図。
【図３】マルチビーム方式における無線カードの受信レベルチェックを説明するための図。
【図４】２つのアンテナと無線カードとの起動動作を説明するフローチャート。
【図５】マルチビーム方式における料金収受の動作を説明するための図。
【図６】従来の無線方式による料金収受システムの基本構成を概略的に示す図。
【図７】従来の無線方式による料金収受システムの基本構成を概略的に示す図。
【図８】従来の無線方式による無線通信ゾーンと受信レベルを示す図。
【符号の説明】
１…料金収受機
２…通信制御装置
３，５…アンテナ
４…送信装置
６…無線カード
８…車両
２１，６１…制御部
２６，６８…計時部
６５…Ａ／Ｄ変換部
６６…記憶部
【図１】
0003670304.tif 000002
【図２】
0003670304.tif 000003
【図３】
0003670304.tif 000004
【図４】
0003670304.tif 000005
【図５】
0003670304.tif 000006
【図６】
0003670304.tif 000007
【図７】
0003670304.tif 000008
【図８】
0003670304.tif 000009