JP2001264432A - データ伝送方法 - Google Patents

データ伝送方法

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JP2001264432A JP2001002936A JP2001002936A JP2001264432A JP 2001264432 A JP2001264432 A JP 2001264432A JP 2001002936 A JP2001002936 A JP 2001002936A JP 2001002936 A JP2001002936 A JP 2001002936A JP 2001264432 A JP2001264432 A JP 2001264432A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 トランスポンダのエネルギー蓄積器内に蓄積
されるエネルギー量とデータ伝送速度をより高めるこ
と。 【解決手段】 トランスポンダをまずチャージステーシ
ョンの送信エリアを通過させ、；その際エネルギー蓄積
器のチャージが行われ、次にトランスポンダを問合せス
テーションの送信エリアに到達させ、前記問合せステー
ションから、トランスポンダに受信される要求信号を第
１の周波数で送信し、要求されたデータを、第２の周波
数でトランスポンダから送信するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固有のエネルギー
蓄積器から供給されチャージステーションからワイヤレ
スエネルギー伝送手段によってチャージされる、車両内
に組込まれたトランスポンダと問合わせステーションと
の間でデータを伝送するための方法に関する。
【０００２】また本発明は、固有のエネルギー蓄積器か
ら供給されチャージステーションからワイヤレスエネル
ギー伝送手段によってチャージされる、車両内に組込ま
れたトランスポンダと問合わせステーションとの間でデ
ータを伝送するための前記方法に用いるトランスポンダ
及び送受信装置にも関している。
【０００３】
【従来の技術】この種の方法は既に公知である。例えば
ドイツ連邦共和国特許出願 DE 40 02801 C1 明細書に
は、請求項１の上位概念による方法が開示されており、
この場合は問合わせ機器からＨＦ問合わせパルスがトラ
ンスポンダに送信されている。このトランスポンダはさ
らにその識別および/または測定データを問合わせ機器
に対して返信する。その際にＨＦ問合わせパルスのエネ
ルギーは、コンデンサとして構成されているエネルギー
蓄積器のチャージに使用されている。このコンデンサ内
に蓄積されるエネルギーは、トランスポンダの供給に用
いられる。しかしながらこの方法は、ＨＦ問合わせパル
スによって伝送されるエネルギーが非常に僅かでしかな
いという欠点を有している。それに伴ってトランスポン
ダは非常に短い時間しか作動できない。それ故に伝送可
能なデータ量も非常に制限される。しかしながら今日の
車両識別システムにおけるデータ伝送方法の適用のもと
では伝送されるデータ量は決して些細な量ではなくなっ
てきている。さらにこのデータ量は、データ伝送の終わ
る前に車両が送信器の到達範囲を出てしまうようなこと
がないように可及的に迅速に伝送しなければならない。
同じような理由から問合わせパルスの持続時間もチャー
ジ時間の拡張のために長引かせることができない。その
他にもトランスポンダにおけるデータの検出、処理、記
憶のために、より多くのエネルギーの供給が望ましい。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、前述
したような従来方式の欠点に鑑み、トランスポンダのエ
ネルギー蓄積器内に蓄積されるエネルギー量とデータ伝
送速度をより高めることである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記課題は本発明によ
り、トランスポンダをまずチャージステーションの送信
エリアを通過させ、；その際エネルギー蓄積器のチャー
ジが行われ、次にトランスポンダを問合せステーション
の送信エリアに到達させ、前記問合せステーションか
ら、トランスポンダに受信される要求信号を第１の周波
数で送信し、要求されたデータを、第２の周波数でトラ
ンスポンダから送信するようにして解決される。
【０００６】
【発明の実施の形態】車両はまずチャージステーション
の送信エリアを通過するので、トランスポンダのエネル
ギー蓄積器は、車両がこの送信エリアにいる間中はフル
にチャージされ得る。エネルギー蓄積器のチャージの後
ではトランスポンダは、問合せステーションの送信ない
し受信エリア内にいる場合に第２の周波数（この周波数
はより多くのデータ量の処理に応じて高めることが可能
である）で、充電に対する送信持続時間の低減の考慮を
必要とすることなく送信を行うことが可能である。
【０００７】本発明の有利な実施形態によれば、問合せ
ステーションに対するトランスポンダの位置が検出さ
れ、このトランスポンダが問合せステーションに対する
データ伝送に対して最適な位置にある場合に初めて送信
が行われる。それによりトランスポンダの到達範囲と送
信出力が最小化可能である。このことは、一方ではトラ
ンスポンダのエネルギー消費を抑え、もう一方では環境
保護（電波ノイズ）にも寄与する。
【０００８】本発明の別の実施形態によれば、トランス
ポンダによる要求信号の評価が、第１のデータグループ
と第２のデータグループのうちのどちらを送信すべきか
に関して行われる。このようにして問合せステーション
からデータ受取りの選定に関する制御がなされる。
【０００９】本発明によるさらに別の実施形態によれ
ば、トランスポンダによる要求信号の評価が、問合せス
テーションからのデータの受信と記憶の必要性に関して
行われる。それにより、プログラミングのためのトラン
スポンダの問合せステーションからの変更が可能とな
る。
【００１０】さらに別の有利な実施形態によれば、要求
信号の評価が、トランスポンダのエネルギー蓄積器のチ
ャージ状態に依存する。このことは、エネルギー蓄積器
内に残されたエネルギーがもはや完全なデータ伝送には
不十分となった時の不完全なデータ伝送の回避につなが
る。
【００１１】その他に本発明は、第１の周波数のための
受信機と、第２の周波数のための送信機と、トランスポ
ンダへの供給のためのエネルギー蓄積器を有し、アンテ
ナに接続されている、前記方法に適用されるトランスポ
ンダを提供する。
【００１２】さらに本発明は、本発明によるデータ伝送
方法のための送受信装置を提供しており、この場合チャ
ージステーションが問合せステーションから空間的に分
離されるように構成されている。
【００１３】本発明の別の有利な実施形態は従属請求項
に記載されている。
【００１４】
【実施例】次に本発明を図面に基づき以下の明細書で詳
細に説明する。
【００１５】図１には本発明による方法を実施すること
のできる配置構成が示されている。それに対して車両１
２の走行している道路１０上に送受信装置１４が配設さ
れている。この実施例では、トランスポンダ１６が組込
まれ道路１０上を矢印方向に走行している車両からデー
タが伝送される。送受信装置１４は、チャージステーシ
ョン１８と問合せステーション２０からなっている。こ
のチャージステーション１８は、変調なしで１２４ｋＨ
ｚの周波数で送信を行う。図中のエリア２２は所定の最
低電界強度が保証されている領域を表わしている。この
ロードステーション１８は、走行路方向へ照射するよう
に構成されてもよい。このロードステーション１８は、
固定ステーションであってもよいし、必要に応じて別の
箇所でも利用できるように移動ステーションであっても
よい。このチャージステーション１８のエネルギー供給
は、局所的な電源網で行うことが可能である。この手段
は特に固定的に接地されたロードステーション１８に対
して提供される。しかしながら例えばバッテリーやソー
ラー電池による自給式のエネルギー供給も可能である。
これは多数のロードステーションの数が多い場合や郊外
に接地されているような場合に有利となる。
【００１６】問合せステーション２０は、チャージステ
ーションのように同じ１２５ｋＨｚの周波数に対する変
調可能な送信機を含んでいる。この場合エリア２４で表
わされている最小電界強度の保証領域は、チャージステ
ーションの領域２２より小さくてもよい。なぜなら問合
せ命令の送信には、チャージのための送信よりも短い時
間しか必要ないからである。チャージステーション１８
のように、問合せステーション２０も方向付けされた照
射を行う。問合せステーション２０は、図には示されて
いない中央局から制御される。この中央局とはデータ線
路２６を介して接続されている。問合せステーション２
０は、この線路２６を介してエネルギーの供給を行って
もよい。しかしながらチャージステーション１８につい
て説明したような手段も適用可能である。中央局へのデ
ータ線路２６の代わりに無線リンクを適用することも考
えられる。このような場合には、問合せステーションは
固定的に設置される代わりに、ロードステーションのも
とで説明したように移動式のものが用いられる。しかし
ながら問合せステーション２０は、マイクロプロセッサ
が組込まれてそこから制御されている場合には自給動作
可能である。このマイクロプロセッサは検出されたデー
タを大容量メモリに書込み、必要に応じて交換したり問
合せたりする。この技術は当業者には周知であるので、
ここでの詳細な説明は省く。問合せステーション２０
は、その他に１３.５６ＭＨｚの周波数に対する受信機
を含んでいる。またこの問合せステーション２０には、
車両１２が接近した場合にその正確な位置を検出して問
合せステーション２０に転送するポジションセンサ２８
が接続されている。
【００１７】車両１２内にはトランスポンダ１６が組込
まれている。このトランスポンダの構造は図２にブロッ
ク回路図で示されている。トランスポンダ１６は、送信
機３０，受信機３２，エネルギー蓄積ユニット３４，ト
リガ論理回路３６及びデータ論理制御回路３８の機能ユ
ニットからなっている。図中破線で取り囲まれているこ
れらの機能ユニットの個々の構成要素の機能は以下の明
細書で説明する。
【００１８】図１において矢印で示されているように車
両が送受信装置１４の前を通過する場合には、まず最初
にこの車両は、チャージステーション１８の送信エリア
２２を通過する。この場合トランスポンダ１６内の受信
機３２のアンテナ４０は、チャージステーション１８の
１２５ｋＨｚの非変調信号を受信する。これは整流器４
２によって直流電圧に変換され、エネルギー蓄積器４４
にチャージされる。チャージステーションの送信エリア
２２は十分に大きく構成されなければならない。なぜな
ら車両１２が送信エリア２２の横断に要する時間が十分
にとられ、平均的な速度での走行の場合にも十分にエネ
ルギー蓄積器４４にチャージできるからである。エネル
ギ蓄積器４４が十分にチャージされると、閾値検出器４
６はその出力側から作動許可信号が送出される。
【００１９】さらに車両１２が問合せステーション２０
に接近し、ポジションセンサ２８が、車両がデータ伝送
のために最適な位置に到達したことを検出すると直ちに
問合せステーション２０は問合せ周波数で要求信号とし
てのトリガコードを送信する。データ伝送のための最適
な位置に対する基準は、送信機と受信機のアンテナ同士
の相対位置であってもよい。また必要に応じて種々異な
るトリガコードが送信されてもよい。トリガコードは、
トランスポンダの識別のための問合せ命令や、トランス
ポンダ内に記憶されているデータの読出しやこの命令に
よって送信されるデータの記憶のための第２の命令しか
含んでいなくてもよい。このトリガコードはアンテナ４
０から受信され、復調器４８において復調されトリガ識
別回路５０ないしはデータ識別回路５２に転送される。
トリガないしデータ識別回路５０，５２は、どの命令が
送信されたかを識別し、識別論理回路５４ないしデータ
論理回路５６を介して相応する命令の実行を制御する。
この命令に識別子の送信および/またはデータの送信に
対する指示が含まれていると、スイッチ５８を介して送
信機３０は、閾値検出器４６の出力側からの作動許可信
号によってエネルギ蓄積器の十分なチャージが保証され
ている場合に限り作動を開始する。前記命令に、データ
の読出しないし記憶の指示が含まれている場合には、デ
ータ論理回路５６は、ＥＥＰＲＯＭ６０から該当するデ
ータを読出し、あるいは受信したデータをＥＥＰＲＯＭ
６０に書き込む。送信すべきデータないし識別コード
は、データ論理回路５６ないし識別論理回路５４から変
調器６２に転送される。この変調器は発振器６４から得
られた１３.５６ＭＨｚの周波数を変調し、アンテナ６
６を介して送信する。この送信は問合せステーション２
０の受信機によって受信され、そこに含まれている情報
が線路２６を介して中央局に転送される。ここでは非常
に高い伝送周波数（１３.５６ＭＨｚ）での送信が行わ
れるので、所要のデータ量は最短時間でいずれにせよエ
ネルギー蓄積器４４のチャージ状態に関連して伝送可能
である。そのためその期間の間は車両１２は位置をほと
んど変えない。それ故この期間の間はトランスポンダ１
６と問合せステーション２０の間のデータ伝送に対して
最適な条件が維持される。従って送信機３０は、図１中
に領域６８で示されている非常に僅かな到達範囲のもの
で十分となる。このことは次のような利点につながる。
すなわち送信機３０はエネルギ消費の少ない僅かな送信
能力しか必要とせず、エネルギー蓄積器４４の負担も僅
かとなる。
【００２０】さらにトランスポンダ１６において、閾値
検出器４６の作動許可信号が、エネルギー蓄積器の僅か
なチャージのもとで限られたデータ量が送信されること
に関する評価を行うようにしてもよい。例えば問合せ命
令毎にＥＥＰＲＯＭ６０の読出しが要求され、そしてエ
ネルギー蓄積器４４内に残っているエネルギー量がもは
やＥＥＰＲＯＭの読出しには不十分であるような場合に
は、トランスポンダの識別コードのみが送信されるよう
にしてもよい。特にＥＥＰＲＯＭ６０への書込みには高
いエネルギコストがかかる。有利にはトランスポンダ１
６は、ＥＥＰＲＯＭへのデータの書込みのための命令を
受取り、その際のチャージ状態が不十分である場合に
は、識別コードの他にエラー通知も問合せステーション
に送信する。受信機３２が問合せステーション２０のト
リガコードを受信している間でも、１２５ｋＨｚの搬送
周波数は整流器４２において整流可能であり、これはエ
ネルギー蓄積器４４のさらなるチャージに用いられる。
【００２１】本発明は言うまでもないが前述した周波数
に限定されるものではない。送信周波数、送信出力、所
要エネルギー量、車両速度、伝送すべきデータ量などの
間の関係が最適であるならば、前記以外の周波数の適用
ももちろん可能である。
【００２２】本発明に対しては非常に多くの適用性が備
わっている。図に示されている実施形態では、道路使用
料の計算のための通行料徴収システムに対する車両デー
タの検出も可能である。その他の適用例としては、駐車
料金の課金システムがある。この場合は例えばパーキン
グへの入車の際の入車時刻がトランスポンダのＥＥＰＲ
ＯＭに書込まれ、パーキングからの出車の際にそのデー
タが再び読出されるようにしてもよい。また図１に示さ
れている送受信装置１４並びに車両１２内のトランスポ
ンダの配置構成は１つの例を示したものにすぎない。こ
れらに関しても例えば前記装置を走行路内部に設けても
よいし、あるいは信号機に設けてもよい。このような場
合にはトランスポンダ１６も相応の場所に配置される。
【００２３】さらに本発明の適用範囲は、道路上の車両
に限定されるものではない。この方法は、例えば鉄道車
両において区間利用料金の徴収などに対しても適してお
り、この場合は、特にトランスポンダの送信範囲とそれ
に伴う所要エネルギーが非常に僅かで済む。なぜなら車
両と送受信装置の間の位置が走行方向に対して真横に定
められるからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による方法を実施するための装置構成の
概略図である。
【図２】本発明によるトランスポンダの実施形態を示し
たブロック回路図である。
【符号の説明】
１０ 道路 １２ 車両 １４ 送/受信装置 １６ トランスポンダ １８ チャージステーション ２０ 問合せステーション ２２ 送信エリア ２４ 送信（受信）エリア ２６ データ線路 ３０ 送信機 ３２ 受信機 ３４ エネルギー蓄積ユニット ３６ トリガ論理回路 ３８ データ論理制御回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 5/02 7/26 (72)発明者 ウーヴェ メッツィング ドイツ連邦共和国 シュテムヴェーデ イ ム ヴェーゲン ２

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 固有のエネルギー蓄積器（４４）から供
    給されチャージステーション（１８）からワイヤレスエ
    ネルギー伝送手段によってチャージされる、車両（１
    ２）内に組込まれたトランスポンダ（１６）と、問合わ
    せステーション（２０）との間でデータを伝送するため
    の方法において、 トランスポンダ（１６）をまずチャージステーション
    （１８）の送信エリア（２２）を通過させ、；その際エ
    ネルギー蓄積器（４４）のチャージが行われ、次にトラ
    ンスポンダ（１６）を問合せステーション（２０）の送
    信エリア（２４）に到達させ、 前記問合せステーション（２０）から、トランスポンダ
    （１６）に受信される要求信号を第１の周波数で送信
    し、 要求されたデータを、第２の周波数でトランスポンダ
    （１６）から送信することを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 前記チャージステーション（１８）は、
    １２５ｋＨｚの領域で送信を行う、請求項１記載の方
    法。。
  3. 【請求項３】 前記問合せステーション（２０）に対す
    るトランスポンダ（１６）の位置が検出され、このトラ
    ンスポンダが問合せステーションに対する最適な問合せ
    位置にある場合に初めて送信が行われる、請求項１また
    は２記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記トランスポンダ（１６）による要求
    信号の評価が、第１のデータグループと第２のデータグ
    ループのうちのどちらを送信すべきかに関して行われ
    る、請求項１から３いずれか１項記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記トランスポンダ（１６）による要求
    信号の評価が、問合せステーション（２０）からのデー
    タの受信と記憶の必要性に関して行われる、請求項１か
    ら４いずれか１項記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記トランスポンダ（１６）のエネルギ
    ー蓄積器（４４）のチャージ状態に依存して、要求信号
    の評価を行う、請求項４または５記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記トランスポンダ（１６）に記憶され
    るべきデータを、問合せステーション（２０）から当該
    トランスポンダに伝送する、請求項１から６いずれか１
    項記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記トランスポンダ（１６）は、送信の
    ために約１３.５６ＭＨｚの搬送波周波数を使用する、
    請求項１から７いずれか１項記載の方法。
  9. 【請求項９】 エネルギー蓄積器（４４）のチャージの
    過程は、要求されたデータの送信過程よりも遙かに長い
    持続時間であり、トランスポンダ（１６）はデータ読出
    し過程に対してほぼ静止状態のように受入れ可能であ
    る、請求項１から８いずれか１項記載の方法。
  10. 【請求項１０】 第１の周波数のための受信機（３２）
    と、第２の周波数のための送信機（３０）と、トランス
    ポンダへの供給のためのエネルギー蓄積器（４４）を有
    し、アンテナ（４０）に接続されていることを特徴とす
    る、請求項１から９に記載の方法に適用するためのトラ
    ンスポンダ（１６）。
  11. 【請求項１１】 問合せステーション（２０）から送信
    された要求信号の評価のための評価回路を含んでいる、
    請求項１０記載のトランスポンダ。
  12. 【請求項１２】 問合せステーション（２０）によって
    読出しと書込みが可能な少なくとも１つのＥＥＰＲＯＭ
    （６０）を含んでいる、請求項１０または１１記載のト
    ランスポンダ。
  13. 【請求項１３】 固有のエネルギー蓄積器（４４）から
    供給されチャージステーション（１８）からワイヤレス
    エネルギー伝送手段によってチャージされる、車両（１
    ２）内に組込まれたトランスポンダ（１６）と、問合わ
    せステーション（２０）との間でデータを伝送するため
    の送受信装置（１４）において、チャージステーション
    （１８）が問合せステーション（２０）から空間的に分
    離されて構成されていることを特徴とする、送受信装
    置。
  14. 【請求項１４】 前記問合せステーション（２０）に対
    して、該問合せステーションに対するトランスポンダ
    （１６）の位置を検出するポジションセンサ（２８）が
    対応付けられている、請求項１３記載の送受信装置。
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