JP2865978B2 - 非接触ｉｃカードシステム - Google Patents
非接触ｉｃカードシステムInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、各領域毎に配置された
地上機と対応する領域に進入してきた移動体側の非接触
ＩＣカードとの間で無線によるデータ伝送を行う非接触
ＩＣカードシステムに関する。
地上機と対応する領域に進入してきた移動体側の非接触
ＩＣカードとの間で無線によるデータ伝送を行う非接触
ＩＣカードシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、有料道路での料金収受を、電波を
利用した非接触ＩＣカードで行うという試みがなされて
おり、そのための各種システム（非接触ＩＣカードシス
テム）が各社で頻繁に開発されている。
利用した非接触ＩＣカードで行うという試みがなされて
おり、そのための各種システム（非接触ＩＣカードシス
テム）が各社で頻繁に開発されている。
【０００３】非接触ＩＣカードシステムとは、例えば図
５に示すように、車両３３の利用者が持つ非接触ＩＣカ
ード３２と、料金所３１の近傍に設けられたアンテナ３
０と、地上機３４とを主構成要素とし、無線によりデー
タ伝送を行い、料金収受をノンストップ且つキャッシュ
レスで行うためのものである。
５に示すように、車両３３の利用者が持つ非接触ＩＣカ
ード３２と、料金所３１の近傍に設けられたアンテナ３
０と、地上機３４とを主構成要素とし、無線によりデー
タ伝送を行い、料金収受をノンストップ且つキャッシュ
レスで行うためのものである。
【０００４】料金の支払いの方式には、テレホンカード
のように料金を前払いして、非接触ＩＣカード３２のメ
モリに記憶し、利用毎にメモリ上の残額（の情報）を更
新するタイプと、クレジットカードのように、非接触Ｉ
Ｃカード３２のＩＤ番号から利用者を認識し、銀行口座
から引き去る、後払いタイプとがある。
のように料金を前払いして、非接触ＩＣカード３２のメ
モリに記憶し、利用毎にメモリ上の残額（の情報）を更
新するタイプと、クレジットカードのように、非接触Ｉ
Ｃカード３２のＩＤ番号から利用者を認識し、銀行口座
から引き去る、後払いタイプとがある。
【０００５】ここで、従来の非接触ＩＣカードシステム
の動作原理を説明する。まず、図６は非接触ＩＣカード
システムの地上機の構成を示すもので、発振器４０、変
調器４１、アンプ４２、カプラ４３、送信アンテナ４
４、受信アンテナ４５、アンプ４６、ミキサ４７および
フィルタ４８から構成されている。送信アンテナ４４お
よび受信アンテナ４５は、図５の非接触ＩＣカードシス
テム中のアンテナ３０に相当する。
の動作原理を説明する。まず、図６は非接触ＩＣカード
システムの地上機の構成を示すもので、発振器４０、変
調器４１、アンプ４２、カプラ４３、送信アンテナ４
４、受信アンテナ４５、アンプ４６、ミキサ４７および
フィルタ４８から構成されている。送信アンテナ４４お
よび受信アンテナ４５は、図５の非接触ＩＣカードシス
テム中のアンテナ３０に相当する。
【０００６】図７は非接触ＩＣカードの構成を示すもの
で、送受信アンテナ５０、変調器５１、検波器５２、終
端器５３およびアンプ５４から構成されている。次に、
図６および図７の構成における各部の動作を図８および
図９を参照して説明する。
で、送受信アンテナ５０、変調器５１、検波器５２、終
端器５３およびアンプ５４から構成されている。次に、
図６および図７の構成における各部の動作を図８および
図９を参照して説明する。
【０００７】まず、Ａ１は図６に示した地上機側から図
７に示した非接触ＩＣカードに送信するためのデータ列
である。またＡ２は発振器４０の出力波形であり、搬送
波である。これを変調器４１を用いて変調すると、波形
Ａ３を得ることができる。この波形Ａ３はアンプ４２を
用いて増幅され、カプラ４３を介して送信アンテナ４４
から電波となって放射される。このカプラ４３は、搬送
波（Ａ２）を電磁波の結合を利用して分配し、ミキサ４
７に出力するものである。
７に示した非接触ＩＣカードに送信するためのデータ列
である。またＡ２は発振器４０の出力波形であり、搬送
波である。これを変調器４１を用いて変調すると、波形
Ａ３を得ることができる。この波形Ａ３はアンプ４２を
用いて増幅され、カプラ４３を介して送信アンテナ４４
から電波となって放射される。このカプラ４３は、搬送
波（Ａ２）を電磁波の結合を利用して分配し、ミキサ４
７に出力するものである。
【０００８】そして、図７に示した非接触ＩＣカード側
では、地上機側（の送信アンテナ４４）からの電波を、
送受信アンテナ５０にて受信する。その受信波形Ａ３は
変調器５１を素通りし、検波器５２に入力する。検波器
５２では、ダイオードにより波形Ａ３を半波整流し、そ
の後低周波フィルタで、高周波成分がカットされ、波形
Ａ４が得られる。
では、地上機側（の送信アンテナ４４）からの電波を、
送受信アンテナ５０にて受信する。その受信波形Ａ３は
変調器５１を素通りし、検波器５２に入力する。検波器
５２では、ダイオードにより波形Ａ３を半波整流し、そ
の後低周波フィルタで、高周波成分がカットされ、波形
Ａ４が得られる。
【０００９】このようにして、データを地上機側から非
接触ＩＣカード側に伝送することができる。一方、非接
触ＩＣカード側から地上機側にデータを送信する場合に
は、地上機側の搬送波にデータを変調して送り返すこと
になる。これは、反射型方式と一般的には称されてお
り、電波法では、特定の周波数帯において、この反射型
が義務付けられている。
接触ＩＣカード側に伝送することができる。一方、非接
触ＩＣカード側から地上機側にデータを送信する場合に
は、地上機側の搬送波にデータを変調して送り返すこと
になる。これは、反射型方式と一般的には称されてお
り、電波法では、特定の周波数帯において、この反射型
が義務付けられている。
【００１０】波形Ｂ１は、非接触ＩＣカードから地上機
に送信するデータであり、これを変調器５１に入力す
る。この変調器５１は、“変調”というよりも、むしろ
通過ゲートの役割を果たしており、送信データ（波形Ｂ
１）がハイレベルの場合には、ゲートをＯＦＦし、送受
信アンテナ５０にて受信された地上機からの搬送波を反
射し送り返す。また、変調器５１は、データがローレベ
ルであれば、ゲートをＯＮさせ搬送波を検波器５２側に
通過させる。先の送受信アンテナ５０における受信時の
説明で、受信波形Ａ３が変調器５１を素通りしたのは、
送信データ（波形Ｂ１）が、ローレベルであったためで
ある。この通過波形（のエネルギー）は検波器５２によ
って検波されるが、不要なデータであるため殆どが終端
器５３によって吸収される。
に送信するデータであり、これを変調器５１に入力す
る。この変調器５１は、“変調”というよりも、むしろ
通過ゲートの役割を果たしており、送信データ（波形Ｂ
１）がハイレベルの場合には、ゲートをＯＦＦし、送受
信アンテナ５０にて受信された地上機からの搬送波を反
射し送り返す。また、変調器５１は、データがローレベ
ルであれば、ゲートをＯＮさせ搬送波を検波器５２側に
通過させる。先の送受信アンテナ５０における受信時の
説明で、受信波形Ａ３が変調器５１を素通りしたのは、
送信データ（波形Ｂ１）が、ローレベルであったためで
ある。この通過波形（のエネルギー）は検波器５２によ
って検波されるが、不要なデータであるため殆どが終端
器５３によって吸収される。
【００１１】このようにして、データＢ１の変化に応じ
た変調波Ｂ２を得ることができる。この変調波（波形）
Ｂ２は、電波となって送受信アンテナ５０から放射され
る。アンテナ５０から放射された波形Ｂ２の電波は、図
６に示した地上機の受信アンテナ４５で受信され、アン
プ４６で増幅されて、ミキサ４７に入る。ミキサ４７
は、波形Ｂ２と搬送波Ａ２を乗算し、周波数シフトを行
い、波形Ｂ３を得る。この波形Ｂ３をバンドパスフィル
タ４８を通し、波形Ｂ４を得る。
た変調波Ｂ２を得ることができる。この変調波（波形）
Ｂ２は、電波となって送受信アンテナ５０から放射され
る。アンテナ５０から放射された波形Ｂ２の電波は、図
６に示した地上機の受信アンテナ４５で受信され、アン
プ４６で増幅されて、ミキサ４７に入る。ミキサ４７
は、波形Ｂ２と搬送波Ａ２を乗算し、周波数シフトを行
い、波形Ｂ３を得る。この波形Ｂ３をバンドパスフィル
タ４８を通し、波形Ｂ４を得る。
【００１２】これで、非接触ＩＣカードの送信データを
地上機で受信できたことになる。以上のように、全く同
一の周波数を持つ搬送波を用いて復調を行う方法は、ホ
モダイン検波方式と呼ばれる。
地上機で受信できたことになる。以上のように、全く同
一の周波数を持つ搬送波を用いて復調を行う方法は、ホ
モダイン検波方式と呼ばれる。
【００１３】このホモダイン検波を図１０および図１１
を参照して説明する。図１０は、図９に示した波形Ｂ２
の周波数スペクトラムを示すもので、搬送波Ｆ２と信号
成分が含まれた変調波Ｆ１，Ｆ３が見られる。これ（波
形Ｂ２）に、ミキサ４７にて搬送波Ａ２を乗算すると、
図１１のような周波数シフトが生じ、Ｆ２が直流成分ま
でシフトされ、変調波Ｆ３がＦ４にシフトされる。ま
た、Ｆ２は同時にＦ６にもシフトし、Ｆ１がＦ５に、Ｆ
３がＦ７にシフトされる。したがって、波形Ｂ３には、
直流成分と、Ｆ４，Ｆ５，Ｆ６，Ｆ７が含まれることに
なる。
を参照して説明する。図１０は、図９に示した波形Ｂ２
の周波数スペクトラムを示すもので、搬送波Ｆ２と信号
成分が含まれた変調波Ｆ１，Ｆ３が見られる。これ（波
形Ｂ２）に、ミキサ４７にて搬送波Ａ２を乗算すると、
図１１のような周波数シフトが生じ、Ｆ２が直流成分ま
でシフトされ、変調波Ｆ３がＦ４にシフトされる。ま
た、Ｆ２は同時にＦ６にもシフトし、Ｆ１がＦ５に、Ｆ
３がＦ７にシフトされる。したがって、波形Ｂ３には、
直流成分と、Ｆ４，Ｆ５，Ｆ６，Ｆ７が含まれることに
なる。
【００１４】ここで、目的とするデータ列の周波数成分
はＦ４であるので、符号６０に示されるような特性を持
ったバンドパスフィルタ４８で、Ｆ４のみを抽出し、デ
ータを復調している。
はＦ４であるので、符号６０に示されるような特性を持
ったバンドパスフィルタ４８で、Ｆ４のみを抽出し、デ
ータを復調している。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
非接触ＩＣカードシステムでは、複数の通行車線に非接
触ＩＣカードシステムを導入した場合には、電波干渉の
ために、各車線側の地上機と非接触ＩＣカードとの間の
通信ができなかったり、通信距離が減少したりすること
がある。
非接触ＩＣカードシステムでは、複数の通行車線に非接
触ＩＣカードシステムを導入した場合には、電波干渉の
ために、各車線側の地上機と非接触ＩＣカードとの間の
通信ができなかったり、通信距離が減少したりすること
がある。
【００１６】この原因は、図１２に示すように、或る
（車線側の）地上機（＃１）６１の搬送波６２が直接別
の（車線側の）地上機（＃２）６３の受信アンテナ６４
に侵入し、妨害波となってＳ／Ｎ比（信号対ノイズ比）
を低下させるためである。ここでは、信号（Ｓ）は非接
触ＩＣカード６５からの反射波６６であり、ノイズ
（Ｎ）は地上機（＃１）６１からの搬送波６２になる。
（車線側の）地上機（＃１）６１の搬送波６２が直接別
の（車線側の）地上機（＃２）６３の受信アンテナ６４
に侵入し、妨害波となってＳ／Ｎ比（信号対ノイズ比）
を低下させるためである。ここでは、信号（Ｓ）は非接
触ＩＣカード６５からの反射波６６であり、ノイズ
（Ｎ）は地上機（＃１）６１からの搬送波６２になる。
【００１７】これを周波数軸上で説明する。図１３は、
地上機（＃２）６３で受信した電波の周波数スペクトル
を示すもので、Ｆ２が地上機（＃２）６３の搬送波かつ
非接触ＩＣカード６５からの反射波であり、Ｆ１とＦ３
が非接触ＩＣカードの変調波である。また、ＦＮ１は地
上機（＃１）６１からの搬送波である。
地上機（＃２）６３で受信した電波の周波数スペクトル
を示すもので、Ｆ２が地上機（＃２）６３の搬送波かつ
非接触ＩＣカード６５からの反射波であり、Ｆ１とＦ３
が非接触ＩＣカードの変調波である。また、ＦＮ１は地
上機（＃１）６１からの搬送波である。
【００１８】このようなスペクトラムを持った受信波を
Ｆ２にてホモダイン検波すると、Ｆ２は直流成分および
Ｆ６に、Ｆ１はＦ５に、Ｆ３はＦ４およびＦ７に、そし
てＦＮ１はＦＮ２およびＦＮ３に周波数シフトされるこ
とが分かる。
Ｆ２にてホモダイン検波すると、Ｆ２は直流成分および
Ｆ６に、Ｆ１はＦ５に、Ｆ３はＦ４およびＦ７に、そし
てＦＮ１はＦＮ２およびＦＮ３に周波数シフトされるこ
とが分かる。
【００１９】したがって、ＦＮ２がバンドパスフィルタ
の内部に侵入し、ノイズとなって信号成分Ｆ４とのＳ／
Ｎ比が低下してしまう。このような、Ｓ／Ｎ比の低下
は、地上機と非接触ＩＣカードの無線回線の低下を意味
し、通信距離の減少などの悪影響を及ぼす。
の内部に侵入し、ノイズとなって信号成分Ｆ４とのＳ／
Ｎ比が低下してしまう。このような、Ｓ／Ｎ比の低下
は、地上機と非接触ＩＣカードの無線回線の低下を意味
し、通信距離の減少などの悪影響を及ぼす。
【００２０】以上が、有料道路での料金収受に際しての
車線（毎に設けられた地上機相互）間の電波干渉であ
る。この電波干渉は、他に、物流管理システム、駐車場
システムなど、各領域毎に配置された地上機と対応する
領域に進入してきた移動体側の非接触ＩＣカードとの間
で無線によるデータ伝送を行う非接触ＩＣカードシステ
ム全般に共通の問題であった。
車線（毎に設けられた地上機相互）間の電波干渉であ
る。この電波干渉は、他に、物流管理システム、駐車場
システムなど、各領域毎に配置された地上機と対応する
領域に進入してきた移動体側の非接触ＩＣカードとの間
で無線によるデータ伝送を行う非接触ＩＣカードシステ
ム全般に共通の問題であった。
【００２１】本発明は上記事情を考慮してなされたもの
でその目的は、各領域毎に配置された地上機と対応する
領域に進入してきた移動体側の非接触ＩＣカードとの間
で無線によるデータ伝送を行う際の、各地上機相互間の
電波干渉をなくすことができる非接触ＩＣカードシステ
ムを提供することにある。
でその目的は、各領域毎に配置された地上機と対応する
領域に進入してきた移動体側の非接触ＩＣカードとの間
で無線によるデータ伝送を行う際の、各地上機相互間の
電波干渉をなくすことができる非接触ＩＣカードシステ
ムを提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、各領域毎に配置された地上機の搬送波の発
振周波数を同一にしたことを特徴とするものである。本
発明はまた、各地上機の搬送波の発振周波数を同一にす
るために、上記搬送波の基準クロックを各地上機に供給
するためのの、各地上機に共通の唯一の基準クロック発
生器を設けると共に、各地上機には、この基準クロック
発生器からの基準クロックに追従して搬送波を出力する
位相同期器を設けたことを特徴とする。
するために、各領域毎に配置された地上機の搬送波の発
振周波数を同一にしたことを特徴とするものである。本
発明はまた、各地上機の搬送波の発振周波数を同一にす
るために、上記搬送波の基準クロックを各地上機に供給
するためのの、各地上機に共通の唯一の基準クロック発
生器を設けると共に、各地上機には、この基準クロック
発生器からの基準クロックに追従して搬送波を出力する
位相同期器を設けたことを特徴とする。
【００２３】本発明はまた、各地上機の搬送波の発振周
波数を同一にするための他の構成として、各地上機に共
通の唯一の搬送波発振器を設け、この搬送波発振器から
上記搬送波を発振出力して各地上機に供給するようにし
たことをも特徴とする。
波数を同一にするための他の構成として、各地上機に共
通の唯一の搬送波発振器を設け、この搬送波発振器から
上記搬送波を発振出力して各地上機に供給するようにし
たことをも特徴とする。
【００２４】本発明はまた、各地上機の搬送波の発振周
波数を同一にするための更に他の構成として、各地上機
に共通の唯一の搬送波発振器および同発振器からの搬送
波を電波にて放射するための搬送波送信アンテナを設け
ると共に、各地上機側には、上記搬送波送信アンテナか
らの搬送波を受信するための搬送波受信アンテナと、こ
の搬送波受信アンテナで受信された搬送波を増幅するア
ンプとを設け、この増幅後の搬送波を対応する地上機で
用いるようにしたことをも特徴とする。
波数を同一にするための更に他の構成として、各地上機
に共通の唯一の搬送波発振器および同発振器からの搬送
波を電波にて放射するための搬送波送信アンテナを設け
ると共に、各地上機側には、上記搬送波送信アンテナか
らの搬送波を受信するための搬送波受信アンテナと、こ
の搬送波受信アンテナで受信された搬送波を増幅するア
ンプとを設け、この増幅後の搬送波を対応する地上機で
用いるようにしたことをも特徴とする。
【００２５】
【作用】上記の構成においては、各領域（有料道路の料
金収受システムに適用される非接触ＩＣカードシステム
の例では、料金所の各通行車線）毎に配置された各地上
機の搬送波は同一となり、したがって各地上機から（非
接触ＩＣカードに対して）は全く同一の周波数の搬送波
が出力される。このため、各地上機が、図１２の例と同
様に、たとえ他の地上機からの搬送波を受信アンテナで
受信したとしても、従来とは異なって自身の搬送波と周
波数が同一であることから、ホモダイン検波を行うと、
直流成分まで周波数シフトされ、バンドパスフィルタで
取り除くことができるようになる。したがって、他の地
上機との電波干渉は全くなくなる。
金収受システムに適用される非接触ＩＣカードシステム
の例では、料金所の各通行車線）毎に配置された各地上
機の搬送波は同一となり、したがって各地上機から（非
接触ＩＣカードに対して）は全く同一の周波数の搬送波
が出力される。このため、各地上機が、図１２の例と同
様に、たとえ他の地上機からの搬送波を受信アンテナで
受信したとしても、従来とは異なって自身の搬送波と周
波数が同一であることから、ホモダイン検波を行うと、
直流成分まで周波数シフトされ、バンドパスフィルタで
取り除くことができるようになる。したがって、他の地
上機との電波干渉は全くなくなる。
【００２６】
【実施例】以下、本発明の第１実施例を、有料道路の料
金所近傍に各通行車線毎に設けられた地上機と、そこに
進入してきた車両（移動体）の利用者が持つ非接触ＩＣ
カードとの間で、有料道路の料金収受をノンストップ
で、かつキャッシュレスで行うために、無線によりデー
タ伝送を行う非接触ＩＣカードシステムに実施した場合
について、図１および第２を参照して説明する。
金所近傍に各通行車線毎に設けられた地上機と、そこに
進入してきた車両（移動体）の利用者が持つ非接触ＩＣ
カードとの間で、有料道路の料金収受をノンストップ
で、かつキャッシュレスで行うために、無線によりデー
タ伝送を行う非接触ＩＣカードシステムに実施した場合
について、図１および第２を参照して説明する。
【００２７】図１は、本発明の第１実施例を示す非接触
ＩＣカードシステムのブロック構成を示す。この第１実
施例における非接触ＩＣカードシステムは、図１に示す
ように、地上機７の外部に基準クロック発生器１を持
ち、地上機７の内部に位相比較器２、フィルタ４、電圧
制御発振器５および分周器３から構成された位相同期器
６を持つことにより、以下に詳述するように、各地上機
７の搬送波の周波数が同一になるようにしたものであ
る。なお、地上機７は、各車線毎に配置されるものであ
るが、図１では１つだけが示されている。また、非接触
ＩＣカードは省略されている。
ＩＣカードシステムのブロック構成を示す。この第１実
施例における非接触ＩＣカードシステムは、図１に示す
ように、地上機７の外部に基準クロック発生器１を持
ち、地上機７の内部に位相比較器２、フィルタ４、電圧
制御発振器５および分周器３から構成された位相同期器
６を持つことにより、以下に詳述するように、各地上機
７の搬送波の周波数が同一になるようにしたものであ
る。なお、地上機７は、各車線毎に配置されるものであ
るが、図１では１つだけが示されている。また、非接触
ＩＣカードは省略されている。
【００２８】図１において、基準クロック発生器１は、
図２の波形図中のＣ１のような安定した周波数の波形を
出力する。この基準クロック発生器１からの波形Ｃ１
は、各地上機７に設けられた位相同期器６内の位相比較
器２に、例えばケーブルを介して供給される。
図２の波形図中のＣ１のような安定した周波数の波形を
出力する。この基準クロック発生器１からの波形Ｃ１
は、各地上機７に設けられた位相同期器６内の位相比較
器２に、例えばケーブルを介して供給される。
【００２９】位相比較器２は、同じ位相同期器６内の分
周器３から出力される波形Ｃ２と、基準クロック発生器
１からの波形Ｃ１とを比較し、Ｃ１の方がＣ２より位相
が進んでいるならば、Ｃ１の立ち上がり時間からＣ２の
立ち上がり時間まで、ハイレベルのパルスを出力する。
これとは逆に、Ｃ２の方がＣ１より位相が進んでいるな
らば、位相比較器２は、Ｃ２の立ち上がり時間からＣ１
の立ち上がり時間まで、ローレベルのパルスを出力す
る。
周器３から出力される波形Ｃ２と、基準クロック発生器
１からの波形Ｃ１とを比較し、Ｃ１の方がＣ２より位相
が進んでいるならば、Ｃ１の立ち上がり時間からＣ２の
立ち上がり時間まで、ハイレベルのパルスを出力する。
これとは逆に、Ｃ２の方がＣ１より位相が進んでいるな
らば、位相比較器２は、Ｃ２の立ち上がり時間からＣ１
の立ち上がり時間まで、ローレベルのパルスを出力す
る。
【００３０】このようにして、位相比較器２は、図２中
のＣ３のような波形を出力する。位相比較器２から出力
された波形Ｃ３は、フィルタ４に供給される。このフィ
ルタ４は、ローパスフィルタである。したがって、フィ
ルタ４に供給された波形Ｃ３は、同フィルタ４により波
形を鈍らされ、図２中のＣ４のような波形としてフィル
タ４から出力される。この波形Ｃ４は電圧制御発振器５
に供給される。
のＣ３のような波形を出力する。位相比較器２から出力
された波形Ｃ３は、フィルタ４に供給される。このフィ
ルタ４は、ローパスフィルタである。したがって、フィ
ルタ４に供給された波形Ｃ３は、同フィルタ４により波
形を鈍らされ、図２中のＣ４のような波形としてフィル
タ４から出力される。この波形Ｃ４は電圧制御発振器５
に供給される。
【００３１】電圧制御発振器５は、入力される電圧に応
じて周波数を発振させるものであり、図１の構成では、
入力される波形Ｃ４の電圧が基準値より大きい場合に
は、発振周波数を大きくし、これとは逆に、入力される
波形Ｃ４の電圧が基準値より小さい場合には、発振周波
数を小さくするようにしている。
じて周波数を発振させるものであり、図１の構成では、
入力される波形Ｃ４の電圧が基準値より大きい場合に
は、発振周波数を大きくし、これとは逆に、入力される
波形Ｃ４の電圧が基準値より小さい場合には、発振周波
数を小さくするようにしている。
【００３２】このようにして、電圧制御発振器５は、入
力される波形Ｃ４の電圧に応じて、図２中のＣ５のよう
な波形を出力する。この波形Ｃ５は、搬送波として用い
られる。分周器３は、この電圧制御発振器５からの出力
波形Ｃ５、即ち搬送波Ｃ５を、分周して上記したＣ２の
ような波形を位相比較器２に出力する。この例では、分
周器３からは、搬送波Ｃ５が４分周された波形Ｃ２が出
力されるようになっている。
力される波形Ｃ４の電圧に応じて、図２中のＣ５のよう
な波形を出力する。この波形Ｃ５は、搬送波として用い
られる。分周器３は、この電圧制御発振器５からの出力
波形Ｃ５、即ち搬送波Ｃ５を、分周して上記したＣ２の
ような波形を位相比較器２に出力する。この例では、分
周器３からは、搬送波Ｃ５が４分周された波形Ｃ２が出
力されるようになっている。
【００３３】以上に述べたように、本発明の第１実施例
によれば、地上機７内に位相同期器６を設けて位相比較
器２、フィルタ４、電圧制御発振器５および分周器３か
らなる帰還系を構成することにより、搬送波Ｃ５を基準
クロック発生器１からの基準クロック（波形Ｃ１）の周
波数に追従して発振出力させることができる。したがっ
て、基準クロック発生器１からの基準クロック（波形Ｃ
１）を、上記したように、外部から各車線毎の地上機７
に供給することにより、各地上機７の搬送波（Ｃ５）の
周波数を全く同一にすることができる。
によれば、地上機７内に位相同期器６を設けて位相比較
器２、フィルタ４、電圧制御発振器５および分周器３か
らなる帰還系を構成することにより、搬送波Ｃ５を基準
クロック発生器１からの基準クロック（波形Ｃ１）の周
波数に追従して発振出力させることができる。したがっ
て、基準クロック発生器１からの基準クロック（波形Ｃ
１）を、上記したように、外部から各車線毎の地上機７
に供給することにより、各地上機７の搬送波（Ｃ５）の
周波数を全く同一にすることができる。
【００３４】また、このような構成においては、基準ク
ロック発生器１からの基準クロック（波形Ｃ１）と地上
機７の搬送波（Ｃ５）の周波数の分周比を、位相同期器
６内の分周器３で適当に選ぶことができ、分周比を大き
くし、基準クロック（波形Ｃ１）の周波数を小さくする
ことにより、基準クロック（波形Ｃ１）の地上機７への
ケーブル伝送が容易になるという利点がある。
ロック発生器１からの基準クロック（波形Ｃ１）と地上
機７の搬送波（Ｃ５）の周波数の分周比を、位相同期器
６内の分周器３で適当に選ぶことができ、分周比を大き
くし、基準クロック（波形Ｃ１）の周波数を小さくする
ことにより、基準クロック（波形Ｃ１）の地上機７への
ケーブル伝送が容易になるという利点がある。
【００３５】さて、地上機７には、位相同期器６の他
に、同位相同期器６（内の電圧制御発振器５）にて生成
出力された上記搬送波（波形Ｃ５）と送信データとを入
力する変調器８、更には、アンプ９、カプラ１０、送信
アンテナ１１、受信アンテナ１２、アンプ１３、ミキサ
１４およびフィルタ（バンドパスフィルタ）１５が設け
られている。これら、位相同期器６を除く各要素は、図
６に示した従来の非接触ＩＣカードシステムにおける地
上機の（発振器４０を除く）構成要素（変調器４１、更
には、アンプ４２、カプラ４３０、送信アンテナ４４、
受信アンテナ４５、アンプ４６、ミキサ４７およびフィ
ルタ４８）と同様である。
に、同位相同期器６（内の電圧制御発振器５）にて生成
出力された上記搬送波（波形Ｃ５）と送信データとを入
力する変調器８、更には、アンプ９、カプラ１０、送信
アンテナ１１、受信アンテナ１２、アンプ１３、ミキサ
１４およびフィルタ（バンドパスフィルタ）１５が設け
られている。これら、位相同期器６を除く各要素は、図
６に示した従来の非接触ＩＣカードシステムにおける地
上機の（発振器４０を除く）構成要素（変調器４１、更
には、アンプ４２、カプラ４３０、送信アンテナ４４、
受信アンテナ４５、アンプ４６、ミキサ４７およびフィ
ルタ４８）と同様である。
【００３６】また、地上機７と無線によりデータ伝送を
行う非接触ＩＣカード自体の構成は、図７に示した従来
の非接触ＩＣカードシステムにおける非接触ＩＣカード
の構成と同様である。
行う非接触ＩＣカード自体の構成は、図７に示した従来
の非接触ＩＣカードシステムにおける非接触ＩＣカード
の構成と同様である。
【００３７】更に、上記した搬送波出力を除く地上機７
の動作原理、非接触ＩＣカードの動作原理は、従来の非
接触ＩＣカードシステムにおける地上機の動作原理、非
接触ＩＣカードの動作原理と同様である。
の動作原理、非接触ＩＣカードの動作原理は、従来の非
接触ＩＣカードシステムにおける地上機の動作原理、非
接触ＩＣカードの動作原理と同様である。
【００３８】したがって、本発明の第１実施例に係る非
接触ＩＣカードシステムにおける、上記した地上機７で
の搬送波出力以降の動作については、説明を省力する。
次に、本発明の第２実施例について説明する。
接触ＩＣカードシステムにおける、上記した地上機７で
の搬送波出力以降の動作については、説明を省力する。
次に、本発明の第２実施例について説明する。
【００３９】図３は、本発明の第２実施例を示す非接触
ＩＣカードシステムのブロック構成を示す。この第２実
施例における非接触ＩＣカードシステムは、図３に示す
ように、搬送波発振器１６それ自体を地上機７ａの外部
に持ったことを特徴としている。なお、地上機７ａは、
各車線毎に配置されるものであるが、図３では１つだけ
が示されている。また、非接触ＩＣカードは省略されて
いる。
ＩＣカードシステムのブロック構成を示す。この第２実
施例における非接触ＩＣカードシステムは、図３に示す
ように、搬送波発振器１６それ自体を地上機７ａの外部
に持ったことを特徴としている。なお、地上機７ａは、
各車線毎に配置されるものであるが、図３では１つだけ
が示されている。また、非接触ＩＣカードは省略されて
いる。
【００４０】図３において、搬送波発振器１６から出力
される搬送波は、例えばケーブルを介して各地上機７ａ
に供給される。これにより、各地上機７ａの搬送波の発
振周波数を同一にすることができる。
される搬送波は、例えばケーブルを介して各地上機７ａ
に供給される。これにより、各地上機７ａの搬送波の発
振周波数を同一にすることができる。
【００４１】搬送波発振器１６からの搬送波は、地上機
７ａに設けられたアンプ１７に供給される。アンプ１７
は、この搬送波を増幅して、搬送波発振器１６からのケ
ーブル伝送での減衰分を補うことにより、地上機７ａで
の搬送波の使用を可能とする。
７ａに設けられたアンプ１７に供給される。アンプ１７
は、この搬送波を増幅して、搬送波発振器１６からのケ
ーブル伝送での減衰分を補うことにより、地上機７ａで
の搬送波の使用を可能とする。
【００４２】地上機７ａには、アンプ１７の他に、同ア
ンプ１７で増幅された搬送波と送信データとを入力する
変調器８、更には、アンプ９、カプラ１０、送信アンテ
ナ１１、受信アンテナ１２、アンプ１３、ミキサ１４お
よびフィルタ（バンドパスフィルタ）１５が設けられて
いる。これら、アンプ１７を除く各要素は、図６に示し
た従来の非接触ＩＣカードシステムにおける地上機の
（発振器４０を除く）各要素と同様である。
ンプ１７で増幅された搬送波と送信データとを入力する
変調器８、更には、アンプ９、カプラ１０、送信アンテ
ナ１１、受信アンテナ１２、アンプ１３、ミキサ１４お
よびフィルタ（バンドパスフィルタ）１５が設けられて
いる。これら、アンプ１７を除く各要素は、図６に示し
た従来の非接触ＩＣカードシステムにおける地上機の
（発振器４０を除く）各要素と同様である。
【００４３】また、地上機７ａと無線によりデータ伝送
を行う非接触ＩＣカード自体の構成は、図７に示した従
来の非接触ＩＣカードシステムにおける非接触ＩＣカー
ドの構成と同様である。
を行う非接触ＩＣカード自体の構成は、図７に示した従
来の非接触ＩＣカードシステムにおける非接触ＩＣカー
ドの構成と同様である。
【００４４】更に、上記した搬送波出力を除く地上機７
ａの動作原理、非接触ＩＣカードの動作原理は、従来の
非接触ＩＣカードシステムにおける地上機の動作原理、
非接触ＩＣカードの動作原理と同様である。
ａの動作原理、非接触ＩＣカードの動作原理は、従来の
非接触ＩＣカードシステムにおける地上機の動作原理、
非接触ＩＣカードの動作原理と同様である。
【００４５】したがって、本発明の第２実施例に係る非
接触ＩＣカードシステムにおける、上記した地上機７ａ
での搬送波出力以降の動作については、説明を省力す
る。次に、本発明の第３実施例について説明する。
接触ＩＣカードシステムにおける、上記した地上機７ａ
での搬送波出力以降の動作については、説明を省力す
る。次に、本発明の第３実施例について説明する。
【００４６】図４は、本発明の第３実施例を示す非接触
ＩＣカードシステムのブロック構成を示す。この第３実
施例における非接触ＩＣカードシステムは、図４に示す
ように、地上機７ｂの外部に搬送波発振器１８を設け点
は、前記第２実施例の場合と同様であるが、この搬送波
発振器１８からの搬送波を、ケーブルを用いずに各地上
機７ｂに供給するようにしたことを特徴としている。な
お、地上機７ｂは、各車線毎に配置されるものである
が、図４では１つだけが示されている。また、非接触Ｉ
Ｃカードは省略されている。
ＩＣカードシステムのブロック構成を示す。この第３実
施例における非接触ＩＣカードシステムは、図４に示す
ように、地上機７ｂの外部に搬送波発振器１８を設け点
は、前記第２実施例の場合と同様であるが、この搬送波
発振器１８からの搬送波を、ケーブルを用いずに各地上
機７ｂに供給するようにしたことを特徴としている。な
お、地上機７ｂは、各車線毎に配置されるものである
が、図４では１つだけが示されている。また、非接触Ｉ
Ｃカードは省略されている。
【００４７】図４において、搬送波発振器１８から出力
される搬送波は、搬送波送信アンテナ１９により電波と
して放射される。地上機７ｂには搬送波受信アンテナ２
０が設けられており、搬送波送信アンテナ１９から放射
された搬送波は、同アンテナ２０で受信される。
される搬送波は、搬送波送信アンテナ１９により電波と
して放射される。地上機７ｂには搬送波受信アンテナ２
０が設けられており、搬送波送信アンテナ１９から放射
された搬送波は、同アンテナ２０で受信される。
【００４８】搬送波受信アンテナ２０で受信された搬送
波送信アンテナ１９からの搬送波は、地上機７ｂに設け
られたアンプ２１に供給される。アンプ２１は、この受
信搬送波を増幅することにより、地上機７ｂでの搬送波
の使用を可能とする。これにより、各地上機７ｂの搬送
波を同一にすることができる他、ケーブル敷設の手間、
敷設費が省略できるという利点がある。
波送信アンテナ１９からの搬送波は、地上機７ｂに設け
られたアンプ２１に供給される。アンプ２１は、この受
信搬送波を増幅することにより、地上機７ｂでの搬送波
の使用を可能とする。これにより、各地上機７ｂの搬送
波を同一にすることができる他、ケーブル敷設の手間、
敷設費が省略できるという利点がある。
【００４９】地上機７ｂには、アンプ２１の他に、同ア
ンプ２１で増幅された搬送波と送信データとを入力する
変調器８、更には、アンプ９、カプラ１０、送信アンテ
ナ１１、受信アンテナ１２、アンプ１３、ミキサ１４お
よびフィルタ（バンドパスフィルタ）１５が設けられて
いる。これら、アンプ２１を除く各要素は、図６に示し
た従来の非接触ＩＣカードシステムにおける地上機の
（発振器４０を除く）各要素と同様である。
ンプ２１で増幅された搬送波と送信データとを入力する
変調器８、更には、アンプ９、カプラ１０、送信アンテ
ナ１１、受信アンテナ１２、アンプ１３、ミキサ１４お
よびフィルタ（バンドパスフィルタ）１５が設けられて
いる。これら、アンプ２１を除く各要素は、図６に示し
た従来の非接触ＩＣカードシステムにおける地上機の
（発振器４０を除く）各要素と同様である。
【００５０】また、地上機７ｂと無線によりデータ伝送
を行う非接触ＩＣカード自体の構成は、図７に示した従
来の非接触ＩＣカードシステムにおける非接触ＩＣカー
ドの構成と同様である。
を行う非接触ＩＣカード自体の構成は、図７に示した従
来の非接触ＩＣカードシステムにおける非接触ＩＣカー
ドの構成と同様である。
【００５１】更に、上記した搬送波出力を除く地上機７
ｂの動作原理、非接触ＩＣカードの動作原理は、従来の
非接触ＩＣカードシステムにおける地上機の動作原理、
非接触ＩＣカードの動作原理と同様である。
ｂの動作原理、非接触ＩＣカードの動作原理は、従来の
非接触ＩＣカードシステムにおける地上機の動作原理、
非接触ＩＣカードの動作原理と同様である。
【００５２】したがって、本発明の第３実施例に係る非
接触ＩＣカードシステムにおける、上記した地上機７ｂ
での搬送波出力以降の動作については、説明を省力す
る。以上は、本発明を、有料道路の料金所近傍に各通行
車線毎に設けられた地上機と、そこに進入してきた車両
の利用者が持つ非接触ＩＣカードとの間で、有料道路の
料金収受をノンストップで、かつキャッシュレスで行う
ために、無線によりデータ伝送を行う非接触ＩＣカード
システムに実施した場合について説明したが、これに限
るものではない。即ち本発明は、上記以外にも、各領域
毎に配置された地上機と対応する領域に進入してきた移
動体側の非接触ＩＣカードとの間で無線によるデータ伝
送を行う、物流管理システム、駐車場システムなどの非
接触ＩＣカードシステムにも適用可能である。
接触ＩＣカードシステムにおける、上記した地上機７ｂ
での搬送波出力以降の動作については、説明を省力す
る。以上は、本発明を、有料道路の料金所近傍に各通行
車線毎に設けられた地上機と、そこに進入してきた車両
の利用者が持つ非接触ＩＣカードとの間で、有料道路の
料金収受をノンストップで、かつキャッシュレスで行う
ために、無線によりデータ伝送を行う非接触ＩＣカード
システムに実施した場合について説明したが、これに限
るものではない。即ち本発明は、上記以外にも、各領域
毎に配置された地上機と対応する領域に進入してきた移
動体側の非接触ＩＣカードとの間で無線によるデータ伝
送を行う、物流管理システム、駐車場システムなどの非
接触ＩＣカードシステムにも適用可能である。
【００５３】
【発明の効果】以上詳述したように本発明の非接触ＩＣ
カードシステムによれば、各地上機の搬送波の発振周波
数を同一にする構成としたので、各地上機が、他の地上
機からの搬送波を受信アンテナで受信したとしても、他
の地上機との間の電波干渉を招かないで済むようにな
る。このため、本発明を例えば有料道路の料金収受シス
テムに適用した場合には、複数の車線を持つ料金所の各
車線毎に非接触ＩＣカードシステムを設置することがで
きるようになる。
カードシステムによれば、各地上機の搬送波の発振周波
数を同一にする構成としたので、各地上機が、他の地上
機からの搬送波を受信アンテナで受信したとしても、他
の地上機との間の電波干渉を招かないで済むようにな
る。このため、本発明を例えば有料道路の料金収受シス
テムに適用した場合には、複数の車線を持つ料金所の各
車線毎に非接触ＩＣカードシステムを設置することがで
きるようになる。
【図１】本発明の第１実施例に係る非接触ＩＣカードシ
ステムのブロック構成図。
ステムのブロック構成図。
【図２】同実施例における動作原理を説明するため波形
図。
図。
【図３】本発明の第２実施例に係る非接触ＩＣカードシ
ステムのブロック構成図。
ステムのブロック構成図。
【図４】本発明の第３実施例に係る非接触ＩＣカードシ
ステムのブロック構成図。
ステムのブロック構成図。
【図５】非接触ＩＣカードシステムの代表的な運用イメ
一ジを示す図。
一ジを示す図。
【図６】従来の非接触ＩＣカードシステムの地上機側の
構成を示すブロック図。
構成を示すブロック図。
【図７】従来の非接触ＩＣカードシステムの非接触ＩＣ
カードの構成を示すブロック図。
カードの構成を示すブロック図。
【図８】従来の非接触ＩＣカードシステムのデータ送信
時の動作原理を説明するための波形図。
時の動作原理を説明するための波形図。
【図９】従来の非接触ＩＣカードシステムのデータ受信
時の動作原理を説明するための波形図。
時の動作原理を説明するための波形図。
【図１０】反射波の周波数スペクトラムを示す図。
【図１１】ホモダイン検波後の周波数スペクトラムを示
す図。
す図。
【図１２】車線間の電波干渉を説明するための図。
【図１３】反射波に妨害波が侵入した場合の周波数スペ
クトラムを示す図。
クトラムを示す図。
【図１４】反射波と妨害波を同時にホモダイン検波した
場合の周波数スペクトラムを示す図。
場合の周波数スペクトラムを示す図。
１…基準クロック発生器、 ２…位相比較器、
３…分周器、４…フィルタ、 ５…電圧制
御発振器、 ６…位相同期器、７…地上機、
７ａ…地上機 ７ｂ…地上機、８…
変調器、 ９…アンプ、 １０
…カプラ、１１…送信アンテナ、 １２…受信アン
テナ、 １３…アンプ、１４…ミキサ、
１５…フィルタ、 １６…搬送波発振器、１
７…アンプ、 １８…搬送波発振器、１９…
搬送波送信アンテナ、２０…搬送波受信アンテナ、２１
…アンプ。
３…分周器、４…フィルタ、 ５…電圧制
御発振器、 ６…位相同期器、７…地上機、
７ａ…地上機 ７ｂ…地上機、８…
変調器、 ９…アンプ、 １０
…カプラ、１１…送信アンテナ、 １２…受信アン
テナ、 １３…アンプ、１４…ミキサ、
１５…フィルタ、 １６…搬送波発振器、１
７…アンプ、 １８…搬送波発振器、１９…
搬送波送信アンテナ、２０…搬送波受信アンテナ、２１
…アンプ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G06K 17/00 G07B 15/00 510
Claims (4)
- 【請求項１】 各領域毎に配置された地上機と対応する
領域に進入してきた移動体側の非接触ＩＣカードとの間
で無線によるデータ伝送を行う非接触ＩＣカードシステ
ムにおいて、 前記各地上機の前記無線によるデータ伝送に用いられる
搬送波の発振周波数を同一にしたことを特徴とする非接
触ＩＣカードシステム。 - 【請求項２】 各領域毎に配置された地上機と対応する
領域に進入してきた移動体側の非接触ＩＣカードとの間
で無線によるデータ伝送を行う非接触ＩＣカードシステ
ムにおいて、 前記各地上機の前記無線によるデータ伝送に用いられる
搬送波の基準クロックを前記各地上機に供給するための
の、前記各地上機に共通の唯一の基準クロック発生器を
設けると共に、 前記各地上機内に設けられ、前記基準クロック発生器か
らの前記基準クロックに追従して搬送波を出力する位相
同期器を設け、 前記各地上機の搬送波の発振周波数を同一にしたことを
特徴とする非接触ＩＣカードシステム。 - 【請求項３】 各領域毎に配置された地上機と対応する
領域に進入してきた移動体側の非接触ＩＣカードとの間
で無線によるデータ伝送を行う非接触ＩＣカードシステ
ムにおいて、 前記各地上機の前記無線によるデータ伝送に用いられる
搬送波を発振出力して前記各地上機に供給するための
の、前記各地上機に共通の唯一の搬送波発振器を設け、 前記各地上機の搬送波の発振周波数を同一にしたことを
特徴とする非接触ＩＣカードシステム。 - 【請求項４】 各領域毎に配置された地上機と対応する
領域に進入してきた移動体側の非接触ＩＣカードとの間
で無線によるデータ伝送を行う非接触ＩＣカードシステ
ムにおいて、 前記各地上機の前記無線によるデータ伝送に用いられる
搬送波を発振出力するための前記各地上機に共通の唯一
の搬送波発振器と、この搬送波発振器からの搬送波を電
波にて放射するための搬送波送信アンテナとを設けると
共に、 前記各地上機側に、前記搬送波送信アンテナからの前記
搬送波を受信するための搬送波受信アンテナと、この搬
送波受信アンテナで受信された前記搬送波を増幅するア
ンプとを設け、 前記各地上機の搬送波の発振周波数を同一にしたことを
特徴とする非接触ＩＣカードシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17036493A JP2865978B2 (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | 非接触ｉｃカードシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17036493A JP2865978B2 (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | 非接触ｉｃカードシステム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0728961A JPH0728961A (ja) | 1995-01-31 |
| JP2865978B2 true JP2865978B2 (ja) | 1999-03-08 |
Family
ID=15903571
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17036493A Expired - Fee Related JP2865978B2 (ja) | 1993-07-09 | 1993-07-09 | 非接触ｉｃカードシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2865978B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010074253A (ko) * | 2001-05-03 | 2001-08-04 | 강현인 | 스마트카드와 차량 번호판 인식 시스템에 의한 유료 도로논스톱 요금 징수 방법 |
-
1993
- 1993-07-09 JP JP17036493A patent/JP2865978B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0728961A (ja) | 1995-01-31 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19981117 |
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