(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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を照合する照合手段と、
この照合手段で照合された結果、一致した場合は応答する応答手段と、
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】
異なる識別信号を送信し、異なる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る異なる識別信号を受信する受信手段と、
この受信手段で受信された異なる識別信号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を照合する照合手段と、
この照合手段で照合された結果、一致した場合は応答する応答手段と、
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】
異なる識別信号を送信し、異なる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の送信を時分割して１つの送信手段のみが送信状態であるように制御する制御手段と、
この制御手段により複数の送信手段から送信される異なる識別信号を受信する受信手段と、
この受信手段で受信された異なる識別信号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を照合する照合手段と、
この照合手段で照合された結果、一致した場合は応答する応答手段と、
を具備したことを特徴とする情報通信システム。
【請求項４】
複数のレーンが設けられ、レーン毎に予め定められた識別情報が生成される異なった組合わせ信号を送信する送信手段と、
この送信手段で送信される組合わせ信号を受信する受信手段と、
この受信手段で受信された組合わせ信号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が上記予め定められた識別情報と照合する照合手段と、
この照合手段で照合された結果、一致した場合は応答する応答手段と、
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。
【０００５】
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８２内の無線カード８１は、例えば利用契約時に口座引去等の料金収受方法を取決めておく。図７の（ａ）における入口料金所８３の無線通信ゾーンを通過した際、車両８２内の無線カード８１は、入口料金所８３の無線通信ゾーンで無線通信して入口ＩＣデータを記憶する。図７の（ｂ）における出口料金所８４の無線通信ゾーンを通過した際、車両８２内の無線カード８１は、入口ＩＣデータを出口料金所８４に設置されている料金収受機８６に送信する。料金収受機８６は、受信した入口ＩＣデータから通行料を算出して無線カード８１に送信して記憶させるとともに、図示しないセンタに口座引去の手続き情報を送信する。センタ側では、オンラインまたはセンタバッチ処理にて口座引去の手続きを行う。
【０００６】
このような料金収受システムが日本国内で問題となっているのは、料金所における混雑した車両、特に前後の車両間隔が非常に近接（詰まった状態）している環境下、例えば図８に示すようにアンテナ８６からの無線通信ゾーンが広くて車両８７の保持している無線カード８１と後続の車両８８の保持している無線カード８１にも信号を与え、順序違い等の誤通信の可能性が生じることにある。
【０００７】
このように従来は、無線通信している車両をゾーン等で確定しながら無線通信を行う技術がなく、最悪の場合は前後車両の入違い、混信、隣接レーン越しの誤通信等が生じる懸念がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、無線通信している車両との通信ゾーンを確定するための狭指向性の技術がなく、また、前後車両の入違い、混信、隣接レーン越しの誤通信等の安定した無線通信を行うことができないという問題がある。
そこで、この発明は、狭指向性で、かつ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を照合する照合手段と、この照合手段で照合された結果、一致した場合は応答する応答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、異なる識別信号を送信し、異なる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る異なる識別信号を受信する受信手段と、この受信手段で受信された異なる識別信号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を照合する照合手段と、この照合手段で照合された結果、一致した場合は応答する応答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、異なる識別信号を送信し、異なる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の送信を時分割して１つの送信手段のみが送信状態であるように制御する制御手段と、この制御手段により複数の送信手段から送信される異なる識別信号を受信する受信手段と、この受信手段で受信された異なる識別信号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を照合する照合手段と、この照合手段で照合された結果、一致した場合は応答する応答手段とから構成されている。
【００１２】
この発明の情報通信システムは、複数のレーンが設けられ、レーン毎に予め定められた識別情報が生成される異なった組合わせ信号を送信する送信手段と、この送信手段で送信される組合わせ信号を受信する受信手段と、この受信手段で受信された組合わせ信号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が上記予め定められた識別情報と照合する照合手段と、この照合手段で照合された結果、一致した場合は応答する応答手段とから構成されている。
【００１３】
【作用】
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、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し、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を照合し、照合された結果、一致した場合に応答するようにしたものである。
【００１４】
この発明は、異なる識別信号を送信し、異なる識別信号毎に設けられている複数の送信手段からの送信を時分割して１つの送信手段のみが送信状態であるように制御し、複数の送信手段から送信される異なる識別信号を受信し、受信された異なる識別信号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を照合し、照合された結果、一致した場合に応答するようにしたものである。
【００１５】
【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無線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。
【００１６】
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。
【００１７】
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、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６５、電源６６、および計時部６７とから構成されている。
【００１８】
図２は、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、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。
【００１９】
このような構成において、２つのアンテナを用いた料金収受データの通信動作について図３を参照して説明する。
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  を、アンテナ５からは起動コードＡ２  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。
【００２０】
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  、次に起動コードＡ２  の順で計時部６７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。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で応答する。
制御部２１は、無線カード６から応答が戻るとデータ処理を開始する。
【００２１】
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。すなわち、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。
【００２２】
なお、上記アンテナ３、５の信号は図３に示したように用いられるので、同一周波数でアンテナ３、５から出力すれば、無線カード６側の受信回路は１つで済むという利点がある。
図４は、入口、および出口料金所における複数レーンの場合の無線カードの個別分離の構成を示すものである。
【００２３】
Ａ、Ｂ、Ｃの３レーンがあるものとして、ＡレーンのアンテナＡ１  からは起動コードＡ１  、アンテナＡ２  からは起動コードＡ２  を出力し、ＢレーンのアンテナＢ１  からは起動コードＢ１  、アンテナＢ２  からは起動コードＢ２  を出力し、ＣレーンのアンテナＣ１  からは起動コードＣ１  、アンテナＣ２  からは起動コードＣ２  を出力している。
【００２４】
また、無線カード６の記憶部６５には予め設定されたコードが記憶されていて、制御部６１は無線通信ゾーンを通過した際に受信した２つの起動コードから生成されるコードと記憶部６５に記憶されたコードとが同一となった場合に応答するようになっている。それを下記に示す。
【００２５】
設定コード＝Ｆ（Ａ１  、Ａ２  ）＝Ｆ（Ｂ１  、Ｂ２  ）＝Ｆ（Ｃ１  、Ｃ２  ）
なお、Ｆ（  ）は、予め定義した関数
このように無線カード６の記憶部６５に予め設定されたコードは一致し、異なるゾーンの合成では、コードが不一致となり、無線カード６は応答しない。例えば、Ｆ（Ａ１  、Ｂ２  ）ではコードは一致しない。
【００２６】
ＡレーンのアンテナＡ１  からは起動コードＡ１  、アンテナＡ２  からは起動コードＡ２  を出力し、Ａレーンに進入する車両７が保持する無線カード６から起動コードＡ１  、およびＡ２  を受信した際に生成されるコードは一致するので、予め定められたＩＤ識別データＲＡ  が応答され処理が開始される。
ＢレーンのアンテナＢ１  からは起動コードＢ１  、アンテナＢ２  からは起動コードＢ２  を出力し、Ｂレーンに進入する車両７が保持する無線カード６から起動コードＢ１  、およびＢ２  を受信した際に生成されるコードは一致するので、予め定められたＩＤ識別データＲＢ  が応答され、処理が開始される。
【００２７】
ＣレーンのアンテナＣ１  からは起動コードＣ１  、アンテナＣ２  からは起動コードＣ２  を出力し、Ｃレーンに進入する車両７が保持する無線カード６から起動コードＣ１  、およびＣ２  を受信した際に生成されるコードは一致するので、予め定められたＩＤ識別データＲＣ  が応答され、処理が開始される。
【００２８】
このように料金所における複数レーンの隣接レーン毎に各アンテナからの起動コードを変えておくことにより、誤って隣接電波を受信しても生成されるコードが無線カード６内の記憶部６５に予め設定されたコードと異なりエラーとなる。これにより、レーン干渉対策となる。例えば、Ｂレーンを進入する車両７が保持する無線カード６がアンテナＡ１  からの起動コードＡ１  を受信し、さらに進入してアンテナＢ２  からの起動コードＢ２  を受信しても、起動コードＡ１  と起動コードＢ２  の組合わせでは生成されるコードが記憶部６５に記憶されているコードと不一致なのでエラーとなって応答されず、処理は開始されない。
【００２９】
図５は、入口、および出口料金所における複数レーンの場合の無線カードの個別分離を時分割を用いて行う方法を示すものである。
送信タイミングとしては、最初にＡレーンのアンテナＡ１  から送信し、次にＢレーンのアンテナＢ１  から送信し、続いてＣレーンのアンテナＣ１  から送信し、続いてＡレーンのアンテナＡ２  、ＢレーンのアンテナＢ２  、ＣレーンのアンテナＣ２  と順次送信する。
【００３０】
Ａレーンを進入する車両７が保持する無線カード６はアンテナＡ１  とアンテナＡ２  の信号を受信することにより、アンテナＡ２  の受信後、ＩＤ識別データＲＡ  を応答することができる。Ｂレーンを進入する車両７が保持する無線カード６はアンテナＢ１  とアンテナＢ２  の信号を受信することにより、アンテナＢ２  の受信後、ＩＤ識別データＲＢ  を応答することができる。Ｃレーンを進入する車両７が保持する無線カード６はアンテナＣ１  とアンテナＣ２  の信号を受信することにより、アンテナＣ２  の受信後、ＩＤ識別データＲＣ  を応答することができる。
【００３１】
なお、アンテナＣ２  の送信後、受信待ちとして通過する車両が保持する無線カード６からの応答を一定時間待ち、一定時間後、また最初のＡレーンのアンテナＡ１  からの送信を繰り返す。
このように送信タイミングを相対的に時分割して混信対策を行うことにより、レーン干渉を防ぐことができる。
【００３２】
また、無線カード６の制御部６１は、計時部６７によりアンテナＡ１  とアンテナＡ２  の受信データの時間間隔Δｔを判定条件とし、アンテナＡ１  とアンテナＡ２  からの信号を受信して生成されるコードにＡレーンの識別データも含めると、無線カード６のデータの返送タイミングをアンテナＡ２  の受信後ｔ１  、Ｂレーンでは無線カード６のデータの返送タイミングをアンテナＢ２  の受信後ｔ２  、Ｃレーンでは無線カード６のデータの返送タイミングをアンテナＣ２  の受信後ｔ３  に変化され、無線カード６のデータ返信の干渉も防ぐことができる。
【００３３】
図６は、３レーン以上の場合の識別データの組合わせを示すもので、１レーンは識別データＡ、２レーンは識別データＢ、３レーンは識別データＣとしこれを１群として、４レーンは識別データＡ、５レーンは識別データＢ、６レーンは識別データＣとしこれを２群として、７レーンは識別データＡ、８レーンは識別データＢ、９レーンは識別データＣとしこれを３群として、１つの群ごとの識別データＡ，Ｂ，Ｃを順番に組合わせることによりレーン干渉を防ぐことができる。
【００３４】
以上説明したように上記実施例によれば、指向特性が各々異なるアンテナを２つ用いて、それぞれの指向性が重なるゾーンをつくることにより、狭指向性、高電界エリア通信を行うことができる。また、各アンテナを時分割にて送信電波を出すことにより、各アンテナの周波数を必ずしも異ならせなくても実現可能とすることができる。
【００３５】
さらに、各アンテナからの電波を受信する無線カードは、予め決められたコードと各アンテナから受信した符号の予め決められた手順により作られたコードとが一致したときに応答を返すので、誤通信を防ぐことができる。
また、隣接レーンとこのコードは一致するが、各アンテナからのデータが異なる組合わせ信号を出すことにより、レーン干渉を防ぐことができる。
【００３６】
また、隣接レーンは、各アンテナの送信時分割タイミングを相対的にずらすことにより、混信を防止することができる。
なお、上記実施例では、アンテナを２つ用いた場合について説明したが、本発明はこれに限らず複数のアンテナを用いても良い。
【００３７】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明によれば、狭指向性で、かつ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】２つのアンテナの無線通信ゾーンを説明するための図。
【図３】２つのアンテナを用いた通信動作を説明するための図。
【図４】複数レーンにおける無線通信ゾーンの分離を説明するための図。
【図５】複数レーンにおける時分割の構成例を示す図。
【図６】複数レーンにおける組合わせを説明するための図。
【図７】従来の入口、出口料金所の無線方式による料金収受システムの構成を概略的に示す図。
【図８】１つのアンテナの無線通信ゾーンを説明するための図。
【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
７…車両
２１，６１…制御部
２６，６７…計時部
６２…アンテナ部
６５…記憶部
【図１】
0003568976.tif 000002
【図２】
0003568976.tif 000003
【図３】
0003568976.tif 000004
【図４】
0003568976.tif 000005
【図５】
0003568976.tif 000006
【図６】
0003568976.tif 000007
【図７】
0003568976.tif 000008
【図８】
0003568976.tif 000009