JP2907048B2 - 移動体通信用路上機、移動体通信用移動体搭載機および移動体通信システム - Google Patents

移動体通信用路上機、移動体通信用移動体搭載機および移動体通信システム

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JP2907048B2
JP2907048B2 JP2961595A JP2961595A JP2907048B2 JP 2907048 B2 JP2907048 B2 JP 2907048B2 JP 2961595 A JP2961595 A JP 2961595A JP 2961595 A JP2961595 A JP 2961595A JP 2907048 B2 JP2907048 B2 JP 2907048B2
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    • G07B15/00Arrangements or apparatus for collecting fares, tolls or entrance fees at one or more control points
    • G07B15/06Arrangements for road pricing or congestion charging of vehicles or vehicle users, e.g. automatic toll systems
    • G07B15/063Arrangements for road pricing or congestion charging of vehicles or vehicle users, e.g. automatic toll systems using wireless information transmission between the vehicle and a fixed station
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/017Detecting movement of traffic to be counted or controlled identifying vehicles

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば高速道路の料金
所における非接触ICカード等による料金収受処理のよ
うに、移動経路上の所定エリアに所定信号を送信すると
ともに、該所定信号に応答する移動体との間で所定通信
を実施する移動体通信用路上機、移動体通信用移動体搭
載機および移動体通信システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、有料自動車道路の料金収受システ
ムでは、非接触ICカードを使用することにより、車両
を停止させることなく料金の精算を行うことが検討され
ている。
【0003】例えば、有料道路を走行する車両から料金
収受を行うシステムとして、車両に搭載した通信機能と
ICカードリードライト機能を持つ機器(以下車両搭載
機と言う)と料金所に設置された通信機(以下路上機と
言う)との通信において、複数車両との通信シーケンス
を設定して料金収受を行うシステムが提案されている
(特開平4−315282号)。このシステムでは、特
定の車両と通信している場合には、通信可能領域に存在
する他の車両に対する問い合せ番号の送信を中止して、
通信が混信しないようにしている。ただし、このシステ
ムでは、一旦料金収受の処理が終了した後にも、渋滞等
に起因して同一車両が通信可能領域内から出ていない場
合には、再度通信がなされて、重複して料金収受が行わ
れてしまう場合があった。
【0004】このような重複した料金収受を防止するシ
ステムとして、車両側で、一旦、通信を行った場合に
は、所定時間受信を禁止するシステムが提案されている
(特開平6−131590号)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このシステム
では、予め適宜設定した固定の受信禁止時間を常に使用
しているので、渋滞が激しい場合には、所定受信禁止時
間が経過しても、車両が通信可能領域から出ていない場
合が考えられる。そのような場合には、重複して料金収
受が行われてしまう。また、一方、激しい渋滞を考慮し
て、長い所定受信禁止時間を設けると、渋滞していない
場合には、その所定受信禁止時間内に次の料金所(戻っ
てきた場合の同一の料金所も含む)を通過してしまい、
その料金所では料金の収受がなされない恐れがあった。
【0006】例えば、図12に示すごとく、路上機から
応答を要求するためのポーリング(パイロット)信号に
応答して、車両搭載機が路上機との間で料金収受処理を
実施した後、車両搭載機のタイマーにより所定の固定時
間(例えば30秒)受信を禁止した場合、この固定時間
の間に、通信可能領域から出ていなければ、再度、路上
機からのポーリング(パイロット)信号を受信して、料
金収受処理を開始してしまう。したがって、重複して料
金が収受されることになる。逆に、固定時間が長けれ
ば、例えば数分〜数十分であれば、スムースに車両が走
行している場合などには、その固定時間の間に次の料金
所(戻ってきた場合の同一料金所も含む)の通信可能領
域を通過してしまい、料金の収受がなされない場合があ
る。
【0007】本発明は、上述のごとくの課題を解決し
て、移動体が同一エリアにある場合に、重複して通信が
行われたり、あるいは異なるエリアまたは往復により再
度同一エリアに入ったにもかかわらず一度も通信しない
という状態が発生しないようにすることを目的とするも
のである。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
図10(a)に例示するごとく、移動経路上の所定エリ
アに所定信号を送信するとともに、該所定信号に応答す
る移動体通信用移動体搭載機との間で所定通信を実施す
る移動体通信用路上機であって、上記移動経路上の移動
体の移動速度または移動速度に対応するデータを、移動
状況として検出する移動状況検出手段と、上記移動状況
検出手段にて検出された移動状況に応じて、移動速度が
高いほど短く通信停止時間を設定し、移動速度が低いほ
ど長く通信停止時間を設定する通信停止時間設定手段
と、上記所定信号または上記所定通信に上記通信停止時
間設定手段にて設定された通信停止時間データを含ませ
て送信する通信停止時間送信手段と、を備えたことを特
徴とする移動体通信用路上機である。
【0009】請求項2記載の発明は、上記移動体が自動
車であり、上記所定通信が料金収受処理である請求項1
記載の移動体通信用路上機である。
【0010】請求項3記載の発明は、図10(b)に実
線で例示するごとく、移動体通信用路上機から所定信号
を受信すると、その移動体通信用路上機との間で所定通
信を実施する移動体通信用移動体搭載機であって、上記
所定信号または上記所定通信に含まれている通信停止時
間データに基づいて、上記所定通信後、上記通信停止時
間の間は移動体通信用路上機との再度の通信を禁止する
通信禁止手段を備えたことを特徴とする移動体通信用移
動体搭載機である。
【0011】請求項記載の発明は、図10(b)に破
線で例示するごとく、更に、上記所定信号を受信すると
所定エリア内であると判定し、上記所定信号を受信しな
いと所定エリア外であると判定するエリア判定手段と、
上記エリア判定手段の判定に基づいて、所定エリア外か
ら所定エリア内に移行した場合で、かつ上記通信禁止手
段にて再度の通信が禁止されていない場合に、上記所定
通信を許可する通信許可手段と、を備えた請求項記載
の移動体通信用移動体搭載機である。
【0012】請求項記載の発明は、図10(b)に破
線で例示するごとく、更に、直前に通過した上記所定エ
リアを記憶するエリア記憶手段を備え、上記通信許可手
段が、上記エリア判定手段の判定に基づいて、所定エリ
ア外から所定エリア内に移行したときに、今回の所定エ
リアが上記エリア記憶手段にて記憶された直前の所定エ
リアと同一でない場合には、上記通信禁止手段にて再度
の通信が禁止されていても、上記所定通信を許可する請
求項記載の移動体通信用移動体搭載機である。
【0013】請求項記載の発明は、上記所定通信がC
PUによる演算処理により行われるとともに、上記通信
禁止手段がCPUをスリープ状態にすることにより再度
の通信を禁止する請求項のいずれか記載の移動体
通信用移動体搭載機である。
【0014】請求項記載の発明は、図10に例示する
ごとく、請求項1または2記載の移動体通信用路上機と
請求項のいずれか記載の移動体通信用移動体搭載
機とからなる移動体通信システムである。請求項記載
の発明は、図11に実線で例示するごとく、移動体通信
用路上機から所定信号を受信すると、その移動体通信用
路上機との間で所定通信を実施する移動体通信用移動体
搭載機であって、搭載している移動体の移動速度を検出
する移動速度検出手段と、上記移動速度検出手段にて検
出された移動速度に応じて、移動速度が高ければ短く、
移動速度が低ければ長く通信停止時間を設定する通信停
止時間設定手段と、上記通信停止時間設定手段により設
定された通信停止時間に基づいて、上記所定通信後、上
記通信停止時間の間は移動体通信用路上機との再度の通
信を禁止する通信禁止手段と、を備えたことを特徴とす
る移動体通信用移動体搭載機である。
【0015】請求項記載の発明は、図11に破線で例
示するごとく、更に、上記所定信号を受信すると所定エ
リア内であると判定し、上記所定信号を受信しないと所
定エリア外であると判定するエリア判定手段と、上記エ
リア判定手段の判定に基づいて、所定エリア外から所定
エリア内に移行した場合で、かつ上記通信禁止手段にて
再度の通信が禁止されていない場合に、上記所定通信を
許可する通信許可手段と、を備えた請求項記載の移動
体通信用移動体搭載機である。
【0016】請求項10記載の発明は、図11に破線で
例示するごとく、更に、直前に通過した上記所定エリア
を記憶するエリア記憶手段を備え、上記通信許可手段
が、上記エリア判定手段の判定に基づいて、所定エリア
外から所定エリア内に移行したときに、今回の所定エリ
アが上記エリア記憶手段にて記憶された直前の所定エリ
アと同一でない場合には、上記通信禁止手段にて再度の
通信が禁止されていても、上記所定通信を許可する請求
記載の移動体通信用移動体搭載機である。
【0017】請求項11記載の発明は、上記所定通信が
CPUによる演算処理により行われるとともに、上記通
信禁止手段がCPUをスリープ状態にすることにより再
度の通信を禁止する請求項10のいずれか記載の移
動体通信用移動体搭載機である。
【0018】
【作用及び発明の効果】請求項1記載の移動体通信用路
上機は、移動状況検出手段が、上記移動経路上の移動体
の移動速度または移動速度に対応するデータを、移動状
況として検出する。通信停止時間設定手段が、上記移動
状況検出手段にて検出された移動状況に応じて、移動速
度が高いほど短く通信停止時間を設定し、移動速度が低
いほど長く通信停止時間を設定する。通信停止時間送信
手段が、上記所定信号または上記所定通信に上記通信停
止時間設定手段にて設定された通信停止時間データを含
ませて送信する。
【0019】移動体の移動速度が高い移動状況下では、
通信停止時間設定手段が、通信停止時間を短く設定する
ことにより、この通信停止時間データを受信して通信停
止時間を設定した移動体通信用移動体搭載機側が、通信
停止状態のまま、異なる所定エリアまたは往復により再
度同一所定エリアに入って、必要な通信(例えば有料道
路の料金収受処理)を行わずに、その所定エリアから出
てしまうことが防止できる。
【0020】また、移動体の移動速度が低い移動状況下
では、通信停止時間設定手段が通信停止時間を長く設定
することにより、この通信停止時間データを受信して通
信停止時間を設定した移動体通信用移動体搭載機側が、
同一所定エリア内にて、その所定エリア内から一度も出
ていないのに再度同じ通信が行われるという事態が防止
され、通信が重複するという不都合な結果を招くことが
ない。
【0021】つまり、通信停止時間設定手段は、通信停
止時間を一律にするのではなく、移動体の移動速度が高
いほど通信停止時間を短くし、移動速度が低いほど通信
停止時間を長くする。
【0022】すなわち、所定エリアに進入してから脱出
するまでの時間は、移動体の移動速度に反比例すること
から、移動体の移動速度が高速であればあるほど、通信
停止時間を短くしても重複通信の恐れはなくなる。ま
た、一つの所定エリアから他の所定エリア(同一の所定
エリアに戻る場合も含めて)への移動時間は、移動体の
移動速度に反比例することから、移動体の移動速度が低
速であればあるほど、通信停止時間を長くしても次に進
入した所定エリアにて通信することなくエリアを脱出し
てしまう恐れはなくなる。
【0023】移動体が自動車であっても良く、所定通信
が料金収受処理であっても良い。このように構成すれ
ば、料金収受処理が同一所定エリアにて重複して行われ
たり、また異なる所定エリアに移動したにもかかわら
ず、あるいは再度同一の所定エリアに戻ってきたにもか
かわらず、料金収受処理が行われなかったりすることが
ない。
【0024】請求項記載の移動体通信用移動体搭載機
は、通信禁止手段が、上記所定信号または上記所定通信
に含まれている通信停止時間データに基づいて、上記所
定通信後、上記通信停止時間の間は移動体通信用路上機
との再度の通信を禁止する。
【0025】このことにより、本移動体通信用移動体搭
載機は、通信停止時間を、受信した通信停止時間データ
に応じて適切に変更して設定できる。したがって、上述
した移動体通信用路上機から、移動状況に応じて、移動
速度が高ければ短く、移動速度が低ければ長く通信停止
時間を設定されたデータが送信されてくれば、移動体の
移動速度が高い移動状況下では、通信停止時間を短く設
定できることにより、移動体通信用移動体搭載機自身
が、通信停止状態のまま、異なる所定エリアに移動し、
あるいは同一の所定エリアに戻り、必要な通信を行わず
に、その所定エリアから出てしまうことが防止できる。
【0026】また、移動体の移動速度が低い移動状況下
では、通信停止時間を長く設定できることにより、移動
体通信用移動体搭載機自身が、同一所定エリア内に継続
して存在するにもかかわらず再度同じ通信が行われる事
態が防止され、通信が重複する(例えば料金が重複して
徴収される)という不都合な結果を招くことがない。
【0027】移動体通信用移動体搭載機に、更に、上記
所定信号を受信すると所定エリア内であると判定し、上
記所定信号を受信しないと所定エリア外であると判定す
るエリア判定手段と、上記エリア判定手段の判定に基づ
いて、所定エリア外から所定エリア内に移行した場合
で、かつ上記通信禁止手段にて再度の通信が禁止されて
いない場合に、上記所定通信を許可する通信許可手段と
を備えることにより、移動体通信用路上機との間で所定
通信を開始させるようにしても良い。このことにより、
適切に次の所定エリア(同一の所定エリアに戻った場合
も含めて)にて、所定通信を重複することなく実施する
ことができる。
【0028】移動体通信用移動体搭載機に、更に、直前
に通過した所定エリアを記憶するエリア記憶手段を備
え、通信許可手段が、エリア判定手段の判定に基づい
て、所定エリア外から所定エリア内に移行したときに、
今回の所定エリアが上記エリア記憶手段にて記憶された
直前の所定エリアと同一でない場合には、上記通信禁止
手段にて再度の通信が禁止されていても、所定通信を許
可するようにしても良い。通信禁止時間内であっても、
異なる所定エリアに移動すれば、間違いなく所定通信を
実施する必要があると判断でき、同一所定エリアにて所
定通信が重複することはないからである。
【0029】尚、上記所定通信がCPUによる演算処理
により行われるとともに、上記通信禁止手段がCPUを
スリープ状態にすることにより再度の通信を禁止するよ
うにしても良い。このようにCPUをスリープ状態とす
ることにより、消費電力を大幅に節約することができ
る。
【0030】また、移動体通信システムとしては、上述
したいずれかの移動体通信用路上機と上述したいずれか
の移動体通信用移動体搭載機とを組み合わせた移動体通
信システムとしても良く、十分に、上述した作用・効果
が発揮される。また、次のように、特に、移動体通信用
移動体搭載機側の機能により、上述した効果を達成させ
ても良い。
【0031】すなわち、移動速度検出手段が、搭載され
ている移動体の移動速度を検出する。通信停止時間設定
手段が、上記移動速度検出手段にて検出された移動速度
に応じて、移動速度が高ければ短く、移動速度が低けれ
ば長く通信停止時間を設定する。通信禁止手段が、上記
通信停止時間設定手段により設定された通信停止時間に
基づいて、上記所定通信後、上記通信停止時間の間は移
動体通信用路上機との再度の通信を禁止する。
【0032】移動体の移動速度が高い移動状況下では、
通信停止時間を短く設定することにより、移動体通信用
移動体搭載機自身が、通信停止状態のまま、異なる所定
エリアに移動し、あるいは同一の所定エリアに戻り、必
要な通信を行わずに、その所定エリアから出てしまうこ
とが防止できる。
【0033】また、移動体の移動速度が低い移動状況下
では、通信停止時間を長く設定することにより、移動体
通信用移動体搭載機自身が、同一所定エリア内に継続し
て存在しているにもかかわらず再度同じ通信が行われる
ことが防止され、通信が重複するという不都合な結果を
招くことがない。しかも、通信停止時間の調整が、移動
体通信用移動体搭載機のみで可能となり、移動体通信用
路上機側に負担をかけない。
【0034】更に、この移動体通信用移動体搭載機に、
上記所定信号を受信すると所定エリア内であると判定
し、上記所定信号を受信しないと所定エリア外であると
判定するエリア判定手段と、上記エリア判定手段の判定
に基づいて、所定エリア外から所定エリア内に移行した
場合で、かつ上記通信禁止手段にて再度の通信が禁止さ
れていない場合に、上記所定通信を許可する通信許可手
段とを備えることにより、移動体通信用路上機との間で
所定通信を開始させるようにしても良い。このことによ
り、適切に次の所定エリア(同一の所定エリアに戻った
場合も含めて)にて、所定通信を重複することなく実施
することができる。
【0035】この移動体通信用移動体搭載機に、更に、
直前に通過した所定エリアを記憶するエリア記憶手段を
備え、通信許可手段が、エリア判定手段の判定に基づい
て、所定エリア外から所定エリア内に移行したときに、
今回の所定エリアが上記エリア記憶手段にて記憶された
直前の所定エリアと同一でない場合には、上記通信禁止
手段にて再度の通信が禁止されていても、上記所定通信
を許可するようにしても良い。通信禁止時間内であって
も、異なる所定エリアに移動すれば、間違いなく所定通
信を実施する必要があると判断でき、同一所定エリアに
て所定通信が重複することはないからである。
【0036】尚、上記所定通信がCPUによる演算処理
により行われるとともに、上記通信禁止手段がCPUを
スリープ状態にすることにより再度の通信を禁止するよ
うにしても良い。このようにCPUをスリープ状態とす
ることにより、消費電力を大幅に節約することができ
る。
【0037】上記移動状況検出手段は、上記移動経路上
にまたはその近傍に設置されて上記移動経路上の移動体
の位置変化または移動速度を検出する移動体検出手段を
備えて、この移動体検出手段にて検出された位置変化ま
たは移動速度または移動速度に応じたデータを上記移動
経路上の移動状況として検出するものであっても良い。
例えば、移動経路に備えた移動体の通過を検出するセン
サであっても良い。移動体が自動車であれば、自動車の
タイヤの重量を検出する道路上に置かれた重量センサに
て、重量が検出された時間間隔を検出すれば、平均的な
ホイールベースの距離から自動車の移動速度を推定でき
る。また、移動経路を横切る光ビームを出力するビーム
出力装置と移動経路を挟んでこのビーム出力装置の反対
側に光ビーム検出装置を設けて、そのビーム出力装置か
らの光ビームが移動体により遮られて、光ビーム検出装
置への到達がなかった時間と、予め設定してある移動体
の長さから、移動体の移動速度を求めても良い。単に光
ビームのオン・オフの頻度から移動体の移動速度を求め
ても良い。この他、ドップラー効果を利用した速度セン
サを用いたり、画像処理により画像の時間変化から速度
を検出しても良い。
【0038】また、上記移動状況検出手段は、上記移動
体上に搭載されて上記移動体の移動速度を検出する速度
検出手段を備えて、この速度検出手段にて検出された移
動速度を上記移動経路上の移動状況として検出するもの
であっても良い。上記移動速度検出手段としては、例え
ば、移動体が自動車であれば、その自動車に備えられた
速度計や車輪の回転を検出する車輪センサを用いること
ができる。
【0039】上述の各移動状況検出手段は、移動速度そ
のものを検出しなくても、移動速度に応じたデータを検
出しても良く、例えば、上述した重量が検出された時間
間隔、光ビーム出力装置からの光ビームが移動体により
遮られて光ビーム検出装置への到達がなかった時間、光
ビームのオン・オフの頻度等そのものでも良く、この値
から直接、通信停止時間を求めることができる。
【0040】
【実施例】図1に本発明の一実施例としての移動体通信
システム1を示す。移動体通信システム1は、路上機2
および車両搭載機4から構成されている。路上機2は、
ガントリ6、車両検知器8および制御装置10から構成
されている。ガントリ6は、道路R上に掛け渡され、図
3に示すごとく内部に通信回路12とアンテナ14とが
設けられている。通信回路12は、アンテナ14を介し
て制御装置10からの通信信号やパイロット信号を電波
信号として出力し、また、自動車C内に設置されている
車両搭載機4側からの電波による通信信号を受信してい
る。車両検知器8は、道路Rを挟んで対向して配置され
た光ビーム出力部8aと光ビーム検出部8bとからな
り、光ビームが自動車Cにて遮られているか否かの状態
を検出している。
【0041】アンテナ14からのパイロット信号は、図
1,図2(a)に示すごとく、所定エリアEのみに出力
されている。したがって、自動車Cが所定エリアEに進
入した場合のみ、車両搭載機4は、路上機2からのパイ
ロット信号を受信でき、自動車Cが所定エリアEに入っ
ていることを認識することができる。
【0042】パイロット信号は、図2(b)のタイミン
グチャートに示すごとく、起動信号、同期信号およびデ
ータ信号とから構成されている。パイロット信号出力時
は、制御装置10はアンテナ14からは、図2(b)に
示した信号を所定周期で繰り返し発信させる。また、パ
イロット信号に車両搭載機4側が応答して応答信号が受
信された場合には、制御装置10は所定通信、すなわち
料金収受処理を行う。尚、ガントリ6を識別するための
路上機2のID(認識番号)や後述する通信停止時間デ
ータは、パイロット信号のデータ信号内に含まれてい
る。
【0043】尚、制御装置10は、図3に示すごとく、
離れた管理センターと信号ラインLで接続されており、
料金収受結果等のデータを送信したり、必要な制御信号
を管理センターから受信している。車両搭載機4は、ア
ンテナ20、起動回路22、通信回路24、ICカード
リーダライタ26、振動子28および中央演算装置(セ
ントラルプロセシングユニット:以下CPUと言う)3
0を備えている。尚、CPU30は、内部に、メモリ3
2および内蔵タイマ34も備えている。また、電池によ
る電源回路36が車両搭載機4に接続されている。
【0044】起動回路22は、アンテナ20を介して、
ガントリ6のアンテナ14からのパイロット信号が受信
されると、所定エリア内であることを認識したことを示
すために、所定エリア検出信号を図6(a)以下に示す
ごとく、立ち下げる。CPU30は、そのタイミング
で、スリープ状態からラン状態に移行する。スリープ
(sleep)状態とは、CPU30のレジスタやポイ
ンタ等の状態は維持したまま、処理を中断している状態
を意味する。ラン(RUN)状態とは、振動子28のク
ロックパルスに応じて、メモリ32内に記憶されている
プログラムに応じて所定の処理を実際に実行している状
態を意味する。したがって、起動回路22から出力され
る所定エリア検出信号の立ち下げにより、スリープ状態
のCPU30は、起動されて、スリープ状態直前の状態
から処理を継続することができる。尚、CPU30がス
リープ状態であっても、内蔵タイマ34は駆動してお
り、タイマカウントを停止することはない。
【0045】また、起動回路22は、パイロット信号の
内の特定の周波数成分(起動信号の成分)を取り出して
コンデンサに蓄電して、そのコンデンサの端子電圧を所
定エリア検出信号としている。したがって、図6
(a),(b)以下に示すごとく、所定周期で発信され
ているパイロット信号を継続的に受信している限り、所
定エリア検出信号は、所定エリア内を示すレベルで継続
して出力される。逆に、パイロット信号の受信がされな
くなると、図6(a),(b)の時刻t4,t14のタ
イミングで示すごとく、所定エリア検出信号は立ち上が
り、所定エリア外を示すレベルで継続して出力される。
【0046】通信回路24は、路上機2側からのパイロ
ット信号の有無やその内のデータ信号をCPU30へ出
力したり、CPU30の処理により路上機2側へ応答信
号を出力したり、路上機2との料金収受のための通信処
理を行ったりする。ICカードリーダライタ26は、料
金を精算するために挿入されているICカードに書き込
んだり、あるいはICカードからの個人情報を路上機2
側に送信するために、ICカードの内容を読み込んだり
する装置である。振動子28は、CPU30を動作させ
るためのクロック信号を、CPU30へ出力するもので
あり、CPU30は、ゲート回路等により、このクロッ
ク信号の入力を停止させること等の処理により、自らス
リープ状態となることができ、また外部からの信号によ
りラン状態に戻って処理を継続することができる。
【0047】次に、制御装置10おいて実行される処
理の内、車両搭載機4との間で行われる処理について説
明する。図4(a)はそのフローチャートを示してい
る。本処理は所定周期で繰り返し実行される処理であ
る。
【0048】処理が開始されると、まず、図2(b)に
示したパイロット信号の出力がなされる(ステップ10
0)。次にこのパイロット信号に対して応答があったか
否かが判定される(ステップ110)。応答が無い場合
には、否定判定されて処理が一旦終了し、所定周期後、
再度ステップ100の処理から繰り返される。
【0049】応答が有った場合には、ステップ110に
て肯定判定されて、次に料金収受処理が実行される(ス
テップ120)。この処理を図6(a)のタイミングチ
ャートに示す。時刻t1前には、車両搭載機4側から応
答信号を受信していないので、ステップ110にて肯定
判定されることはなく、ステップ100にてパイロット
信号の発信が所定周期で行われているが、時刻t1に車
両搭載機4から応答がなされたため、料金収受処理が行
われ、時刻t2にて終了している。
【0050】また、制御装置10は、車両検知器8から
の信号により起動される割込処理にて、図4(b)に示
す処理を実行している。車両検知器8からの信号とは、
例えば、光ビーム検出部8bにて検出される光ビーム出
力部8aからの光ビームが遮られている時間(すなわち
1台分の通過時間)のデータや所定時間当りの台数カウ
ントデータの出力を知らせる信号である。処理が開始さ
れると、まず、この時間データ信号を入力し(ステップ
130)、次にこの時間データと、予め設定してある自
動車の平均的な長さとに基づいて、自動車の通過速度を
演算する(ステップ140)。
【0051】次にこの走行速度に基づいて、通信停止時
間が設定される(ステップ150)。この設定処理の詳
細を説明する。まず、車両検知器8の検出データおよび
ステップ140の演算から、通過速度をv(m/se
c)とする。
【0052】所定エリアEの大きさを走行方向に対して
Le(m)とすると、自動車Cがこの所定エリアEを通
過する時間Tx(sec)は、式1に示すごとくとな
る。
【0053】
【数1】
【0054】したがって、通信停止時間の設定値をTs
とすると、Tsは、Txに速度vの時間変動fを考慮し
た時間となる。この時間変動fを式2で定義する。
【0055】
【数2】
【0056】式1から、通過速度vに対する時間変動f
は、通過速度vが小さいほど大きくなる。この依存性の
一例を図8に示す。この図8で時間変動fに幅を持たせ
てあるのは、走行状況が短時間で変化することを推定で
きる場合があるからである。例えば、事故が起こり、短
時間で渋滞が始まることが推定できる場合は、時間変動
を大きめに設定することが必要になる。
【0057】通信停止時間Tsは、この時間変動fも考
慮して、すなわち時間変動fと通過時間Txとの積にて
求めることになる。例えば、渋滞時の通過速度v=1m
/sec(3.6km/hr)、所定エリアEの長さL
e=3mならば、通過時間は式3で求められる。
【0058】
【数3】
【0059】これに、次の式4のように時間変動f(図
8のグラフからf=40とする)をかけて通信停止時間
Tsを算出する。
【0060】
【数4】
【0061】このようにして、求められた通信停止時間
Tsが、パイロット信号の内、図2(b)に示すデータ
信号に、路上機2のID、その他のデータとともに含ま
せて発信される。次に、車両搭載機4のCPU30の動
作を図5のフローチャートにて説明する。
【0062】まず処理が開始されると、所定エリアE内
か否かが判定される(ステップ200)。この判定は、
通信回路24が、アンテナ20を介して車両搭載機4側
からパイロット信号を受信しているか否かを判定するも
のであり、実際に図2(b)に示すパイロット信号を
受信していない条件と、起動回路22から出力される
所定エリア検出信号が所定エリア外である条件とにおい
て、両条件のアンド条件かまたはオア条件が満足さ
れた場合に、ステップ200では否定判定されて、スリ
ープ(sleep)モードがセットされる(ステップ2
70)。スリープモードが設定されると、レジスタやポ
インタ等の内容は維持されたまま、振動子28からのク
ロック信号が切断されて、CPU30の処理は停止す
る。ただし、内蔵タイマ34はCPU30がスリープ状
態でも独立して駆動を継続している。
【0063】図6(a)の時刻t1前の状態が、スリー
プ状態である。したがって、図5のの処理はステップ2
70の後は、その状態で処理が停止することになる。そ
して、路上機2からのパイロット信号により、起動回路
22が所定エリア検出信号を立ち下げない限り、あるい
はリセット等の処理がなされない限り、CPU30のス
リープ状態が継続する。
【0064】自動車Cが所定エリアEに入って、路上機
2からパイロット信号を受信した場合に、図2(b)に
示した所定周期で発信される所定周波数の起動信号によ
り、まず起動回路22が作動して、所定エリア検出信号
を、所定エリア外から所定エリア内へ立ち下げる。この
立ち下げのタイミングにより、スリープ状態で処理を中
断していたCPU30が処理を再開する。すなわち、ス
テップ270の直後の処理(ステップ200)から再開
する。
【0065】ステップ200では、前述したごとく所定
エリアE内であるかが、通信回路24の受信データに基
づいて判定され、受信した信号がノイズ等であって、パ
イロット信号ではないと判定されると、ステップ200
にて否定判定となりスリープモードがセットされて、C
PU30はスリープ状態となる。
【0066】ノイズ等でなく、ステップ200にて肯定
判定された場合には、次に、パイロット信号を確認する
ために、そのパイロット信号の内容にデータが存在して
いるか否かが判定される(ステップ210)。すなわ
ち、通信回路24から入力したデータ内に、図2(b)
に示すデータ信号に該当するデータが存在しているか否
かが判定される。
【0067】データが含まれていなければ、再度、確認
のためにステップ200の処理にてパイロット信号が受
信されているか否かが判定される。パイロット信号にデ
ータが含まれていて、ステップ210の処理にて肯定判
定されると、次に前回記憶した路上機2のIDが、今回
のパイロット信号のデータ信号中に含まれている路上機
2のIDと同じか否かが判定される(ステップ22
0)。このIDが異なれば、異なる路上機2の所定エリ
アE内へ進入してきたことが判明するので、ステップ2
20にては否定判定されて、料金収受処理が行われる
(ステップ240)。すなわち、路上機2側と料金収受
のための通信処理を行って、ICカードリーダライタ2
6に挿入されたICカードに、路上機2側から請求され
た所定の課金が付け加えられる。
【0068】次に既に通信回路24から受け取ったパイ
ロット信号内のデータ信号に含まれている重複料金収受
防止のための通信停止時間が内蔵タイマ34にセットさ
れる(ステップ245)。次に、同じく既に通信回路2
4から受け取ったパイロット信号内のデータ信号に含ま
れている今回の路上機2のIDをメモリ32に記憶する
(ステップ250)。
【0069】そして、内蔵タイマ34をスタートさせ
(ステップ260)、スリープモードをセットし(ステ
ップ270)、CPU30はスリープ状態となる。尚、
内蔵タイマ34は上述したごとく、スリープモードがセ
ットされても単独でカウントを継続している。このタイ
ミングが図6(a)では時刻t2に該当する。
【0070】以後、時刻t3にて所定エリアEを離脱
し、そのためにパイロット信号を受信しなくなり、時刻
t4にて、所定エリア検出信号が所定エリア内から所定
エリア外に変化する。したがって、時刻t2〜時刻t3
までは、車両搭載機4は、パイロット信号を受信できる
所定エリアE内に存在するが、所定エリア検出信号は所
定エリア内の状態に維持されたままであり、このことに
よりCPU30はスリープ状態が維持されているので、
ステップ240の料金収受処理が同一の所定エリアE内
で重複して行われることはない。更に、料金収受処理後
は、CPU30はスリープ状態に入ることから、単にC
PU30が料金収受処理をしていない場合とは異なり、
CPU30での電力消費量が極めて少なくなる。例えば
1/1000となる。これは電源回路36として電池を
用いている場合には、電池の寿命を伸ばすことになる。
【0071】また、図6(b)に示すごとく、同一所定
エリアE内で、料金収受処理の後、未だ所定エリアEを
自動車Cが離脱していない内に、ノイズにより、起動回
路22の所定エリア検出信号がエリア外となった場合、
所定エリア検出信号は次のパイロット信号の受信に対応
して立ち下がる(時刻t11)。この時、CPU30は
処理を再開し、ステップ200で肯定判定され、ステッ
プ210にても肯定判定されるが、ステップ220に
て、前回のIDと今回のパイロット信号に含まれるID
とは同一なので、肯定判定される。次に、前回のステッ
プ245にて通信停止時間を設定してある内蔵タイマ3
4を参照して、その通信停止時間が経過しているか否か
が判定される(ステップ230)。同一所定エリアE内
から自動車Cが出ていない内に、ノイズで図5の処理が
再開された場合には、内蔵タイマ34は通信停止時間を
まだカウント終了していないので、ステップ230では
否定判定されて、ただちにステップ270にてスリープ
モードのセットがなされる。
【0072】したがって、同一所定エリアE内から自動
車Cが出ていない内に、ノイズで図5の処理が再開され
た場合には、料金収受処理が終了してから通信停止時間
が経過していないため、再度、CPU30はスリープ状
態に戻り、料金収受処理はなされない。このため、ノイ
ズが有っても重複して料金収受処理がなされることが防
止される。
【0073】また、ノイズが有ってもただちに、CPU
30がスリープ状態となるので、低電力消費が維持され
る。図7(a)に示すごとく、ノイズでなく、自動車C
が所定エリアEを出ていない内に、路上機2が他の自動
車Cと料金収受処理を開始したために(時刻t21)、
パイロット信号が出力されなくなり、一旦所定エリア検
出信号が所定エリア外となり(時刻t22)、他の自動
車Cとの料金収受処理が終了して(時刻t23)、再度
パイロット信号が受信されて所定エリア検出信号が立ち
下がり、図5の処理が再開される場合がある(時刻t2
4)。この場合にも、ノイズの場合と同じく、通信停止
時間が経過していないために、ステップ230にて否定
判定されて、ステップ270の処理にて、ただちにCP
U30はスリープ状態となる。
【0074】このことは、他の自動車Cと路上機2とが
通信をはじめた場合のみでなく、図7(b)に示すごと
く、何等かの原因で一時的にパイロット信号が届かなく
なった時(時刻t31)にも、同様に再度パイロット信
号が受信された場合(時刻t32)に、通信停止時間が
経過していないために、ステップ230にて否定判定さ
れて、ステップ270の処理にて、ただちにCPU30
はスリープ状態となる処理が行われて、二重の料金収受
が行われるのを防止し、電力消費も低くできる。
【0075】また、ステップ220にて、路上機2のI
Dが同じであるとして肯定判定され、次にタイマーが通
信停止時間を経過していた場合には、肯定判定されて、
ステップ240の料金収受処理が実行される。これは、
再度、自動車Cが同じ路上機2に戻ってきた場合であ
り、料金収受をする必要があるからである。
【0076】上述したごとく、本実施例は、自動車Cの
移動速度が高い移動状況下では、制御装置10が、通信
停止時間を短く設定することにより、この通信停止時間
データを受信して通信停止時間を設定した車両搭載機4
側が、通信停止状態のまま、異なる所定エリアまたは往
復により再度同一所定エリアに入って、必要な通信(有
料道路の料金収受処理)を行わずに、その所定エリアか
ら出てしまうことが防止できる。
【0077】また、自動車Cの移動速度が低い移動状況
下では、制御装置10が通信停止時間を長く設定するこ
とにより、この通信停止時間データを受信して通信停止
時間を設定した車両搭載機4側が、同一所定エリア内に
て、その所定エリア内から一度も出ていないのに再度同
じ通信が行われるという事態が防止され、通信が重複
(料金の重複徴収)するという不都合な結果を招くこと
がない。
【0078】本実施例において、車両検知器8及び制御
装置10が移動状況検出手段に該当し、制御装置10が
実行する処理の内、ステップ130,140が移動状況
検出手段としての処理に該当する。また、制御装置10
が通信停止時間設定手段に該当し、制御装置10が実行
する処理の内、ステップ150が通信停止時間設定手段
としての処理に該当する。制御装置10及びガントリ6
が通信停止時間送信手段に該当し、制御装置10が実行
する処理の内、ステップ100が通信停止時間送信手段
としての処理に該当する。また、車両搭載機4が移動体
通信用移動体搭載機に該当し、路上機2が移動体通信用
路上機に該当する。また、車両搭載機4のCPU30が
通信禁止手段に該当し、CPU30が実行する処理の
内、ステップ230,270が通信禁止手段としての処
理に該当する。また、車両搭載機4のCPU30がエリ
ア判定手段に該当し、CPU30が実行する処理の内、
ステップ200がエリア判定手段としての処理に該当
る。また、車両搭載機4のCPU30が通信許可手段に
該当し、CPU30が実行する処理の内、ステップ22
0,230が通信許可手段としての処理に該当する。ま
た、車両搭載機4のCPU30がエリア記憶手段に該当
し、CPU30が実行する処理の内、ステップ250が
エリア記憶手段としての処理に該当する。
【0079】[実施例2]次に、車両搭載機4側で、通
信停止時間も演算する実施例を説明する。本実施例は、
実施例1とは、路上機2側では、図4(b)に示した移
動状況検出処理はなされず、またパイロット信号のデー
タ信号には、通信停止時間のデータが含まれない点が異
なり、更に、車両搭載機4側では、図9に示すごとくの
通信停止時間設定処理が所定周期で実行される。
【0080】まず、自動車Cの速度計等の車速センサ
(車輪センサなどの車両が移動した場合に、信号を発生
するセンサも含む)の値を読み込む(ステップ30
0)。自動車Cに備えられたエンジン制御、ブレーキ制
御あるいはGPS等の制御装置において、既に自動車C
の速度が得られている場合には、その制御装置との間で
データ通信を行って速度値を得ても良い。
【0081】次に、この速度値に基づいて、実施例1の
式1〜式4と同様の処理により通信停止時間Tsを設定
する。尚、自動車Cの速度は、車軸の周りに電磁誘導ま
たは光学的に、回転に応じてパルス信号を発生するセン
サを用いて、単位時間のパルスカウント数から決定でき
る。実際の速度の計算は、車両搭載機4のCPU30
が、ラン状態の際に、上記パルスをカウントして、それ
を速度に換算して用いても良い。また別に、パルス数を
速度に変換する装置を設け、必要に応じて車両搭載機4
のCPU30に速度のデジタルデータとして転送しても
良く、この場合にはCPU30の負荷を軽減することが
できる。
【0082】本実施例は、上述のごとく構成されている
ので、実施例1と同様の効果を生じる。更に、路上機2
からは、車両搭載機4側に、道路Rにおける自動車Cの
走行状態に応じて通信停止時間を算出して車両搭載機4
側へ送信する必要がないので、通信停止時間の演算のた
めの負荷が無くなる。また、上記処理に限っては、車両
検知器8は不要である。また、車両搭載機4側は、本処
理以外で普通に用いられている速度データを、本処理に
単に転用すれば、装置的にも処理的にもほとんど負担は
増加しない。
【0083】本実施例において、自動車に備えられてい
る速度計等の車速センサが移動速度検出手段に該当
る。また、車両搭載機4のCPU30が通信停止時間設
定手段に該当し、CPU30が実行する処理の内、ステ
ップ310が通信停止時間設定手段としての処理に該当
する。 [その他] 自動車Cが完全に停止している状態が、長時間続くこと
が分かっている場合は、路上機2側の通信を停止しても
良いし、車両搭載機4側も、自動車Cが完全に停止して
いる状態が長時間続くことが分かっている場合は、一度
料金収受処理を実行したら、自動車Cが、走行開始する
まで、CPU30のスリープ状態を継続させても良い。
【0084】上記実施例1では、車両検知器8の信号に
より、通過速度vや通過台数nを求めていたが、この検
出は、車両検知器8を用いなくても、路上機2が車両搭
載機4からの信号受信により求めても良い。車両搭載機
4はそれぞれIDを持っているため、あるIDを持つ車
両搭載機4が、ある路上機2を通過した時刻tx1と別
の路上機2を通過した時刻tx2との時間差(sec)
と、その路上機2の間の距離H(m)とから、速度vが
次の式5のごとく求められる。
【0085】
【数5】
【0086】また、通過台数nは、路上機2が、測定時
間あたりの通信の回数をカウントすれば、得ることがで
きる。また、上記実施例にて、通過速度vそのものを求
めてその通過速度vから通信停止時間を求める必要はな
く、通過速度vが反映されているデータを用いて、通信
停止時間を求めても良い。例えば、車両検知器8で検出
された光ビームが継続的に遮られている時間(すなわち
1台分の通過時間)データそのものを通過速度vの代わ
りに用いて、通信停止時間を求めても良い。
【0087】また、起動回路22の所定エリア検出信号
が所定エリア外であるとの信号を所定時間以上継続して
いる場合に、所定エリアEを離脱したと判定しても良
い。また、図5のステップ230の処理を省略して、ス
テップ220にて肯定判定された場合に、ただちにステ
ップ270のスリープモードセット処理に移行しても良
い。
【0088】また、上記各実施例では、所定エリア検出
信号は、パイロット信号を継続的に受信しなくなれば、
直ちに立ち上がったが、料金収受処理時間以上の所定の
遅延時間を設定し、その間、パイロット信号を受信しな
い場合にも所定エリア検出信号を立ち上げないように、
起動回路22をハード的に構成しても良い。このように
構成すれば、例えば、図7(a)の時刻t24、図7
(b)の時刻t32のごとく、一瞬作動してまたスリー
プ状態となるようなCPU30の動作もさせなくて済
む。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明一実施例の移動体通信システムの概略
構成図である。
【図2】 路上機の信号出力説明図であり、(a)はパ
イロット信号が出力される所定エリア説明図、(b)は
パイロット信号のタイミングチャートによる内容説明図
である。
【図3】 本発明一実施例の移動体通信システムのブロ
ック図である。
【図4】 路上機の処理を示すフローチャートであり、
(a)は料金収受等の路上機側処理、(b)は移動状況
検出処理のフローチャートである。
【図5】 車両搭載機側の処理を表すフローチャートで
ある。
【図6】 路上機と車両搭載機との間でなされる処理の
タイミングチャートである。
【図7】 路上機と車両搭載機との間でなされる処理の
タイミングチャートである。
【図8】 通過速度と時間変動との関係を表すグラフで
ある。
【図9】 他の実施例の車両搭載機側の処理を表すフロ
ーチャートである。
【図10】 本発明の構成例示図である。
【図11】 本発明の構成例示図である。
【図12】 従来の移動体通信システムの処理を表すタ
イミングチャートである。
【符号の説明】
1…移動体通信システム 2…路上機 4…車
両搭載機 6…ガントリ 8…車両検知器 8a…光ビー
ム出力部 8b…光ビーム検出部 10…制御装置 12…通
信回路 14,20…アンテナ 22…起動回路 24…通
信回路 26…ICカードリーダライタ 28…振動子 3
0…CPU 32…メモリ 34…内蔵タイマ 36…電源回路 E…所定エリア C…自動車 R…道路 L…信
号ライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G07B 15/00 G07B 15/00 510 H04B 1/40 H04B 7/26

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】移動経路上の所定エリアに所定信号を送信
    するとともに、該所定信号に応答する移動体通信用移動
    体搭載機との間で所定通信を実施する移動体通信用路上
    機であって、 上記移動経路上の移動体の移動速度または移動速度に対
    応するデータを、移動状況として検出する移動状況検出
    手段と、 上記移動状況検出手段にて検出された移動状況に応じ
    て、移動速度が高いほど短く通信停止時間を設定し、移
    動速度が低いほど長く通信停止時間を設定する通信停止
    時間設定手段と、 上記所定信号または上記所定通信に上記通信停止時間設
    定手段にて設定された通信停止時間データを含ませて送
    信する通信停止時間送信手段と、 を備えたことを特徴とする移動体通信用路上機。
  2. 【請求項2】上記移動体が自動車であり、上記所定通信
    が料金収受処理である請求項1記載の移動体通信用路上
    機。
  3. 【請求項3】移動体通信用路上機から所定信号を受信す
    ると、その移動体通信用路上機との間で所定通信を実施
    する移動体通信用移動体搭載機であって、 上記所定信号または上記所定通信に含まれている通信停
    止時間データに基づいて、上記所定通信後、上記通信停
    止時間の間は移動体通信用路上機との再度の通信を禁止
    する通信禁止手段を備えたことを特徴とする移動体通信
    用移動体搭載機。
  4. 【請求項4】更に、 上記所定信号を受信すると所定エリア内であると判定
    し、上記所定信号を受信しないと所定エリア外であると
    判定するエリア判定手段と、 上記エリア判定手段の判定に基づいて、所定エリア外か
    ら所定エリア内に移行した場合で、かつ上記通信禁止手
    段にて再度の通信が禁止されていない場合に、上記所定
    通信を許可する通信許可手段と、 を備えた請求項記載の移動体通信用移動体搭載機。
  5. 【請求項5】更に、 直前に通過した上記所定エリアを記憶するエリア記憶手
    段を備え、 上記通信許可手段が、上記エリア判定手段の判定に基づ
    いて、所定エリア外から所定エリア内に移行したとき
    に、今回の所定エリアが上記エリア記憶手段にて記憶さ
    れた直前の所定エリアと同一でない場合には、上記通信
    禁止手段にて再度の通信が禁止されていても、上記所定
    通信を許可する請求項記載の移動体通信用移動体搭載
    機。
  6. 【請求項6】上記所定通信がCPUによる演算処理によ
    り行われるとともに、上記通信禁止手段がCPUをスリ
    ープ状態にすることにより再度の通信を禁止する請求項
    のいずれか記載の移動体通信用移動体搭載機。
  7. 【請求項7】請求項1または2記載の移動体通信用路上
    機と請求項のいずれか記載の移動体通信用移動体
    搭載機とからなる移動体通信システム。
  8. 【請求項8】移動体通信用路上機から所定信号を受信す
    ると、その移動体通信用路上機との間で所定通信を実施
    する移動体通信用移動体搭載機であって、 搭載している移動体の移動速度を検出する移動速度検出
    手段と、 上記移動速度検出手段にて検出された移動速度に応じ
    て、移動速度が高ければ短く、移動速度が低ければ長く
    通信停止時間を設定する通信停止時間設定手段と、 上記通信停止時間設定手段により設定された通信停止時
    間に基づいて、上記所定通信後、上記通信停止時間の間
    は移動体通信用路上機との再度の通信を禁止する通信禁
    止手段と、 を備えたことを特徴とする移動体通信用移動体搭載機。
  9. 【請求項9】更に、 上記所定信号を受信すると所定エリア内であると判定
    し、上記所定信号を受信しないと所定エリア外であると
    判定するエリア判定手段と、 上記エリア判定手段の判定に基づいて、所定エリア外か
    ら所定エリア内に移行した場合で、かつ上記通信禁止手
    段にて再度の通信が禁止されていない場合に、上記所定
    通信を許可する通信許可手段と、 を備えた請求項記載の移動体通信用移動体搭載機。
  10. 【請求項10】更に、 直前に通過した上記所定エリアを記憶するエリア記憶手
    段を備え、 上記通信許可手段が、上記エリア判定手段の判定に基づ
    いて、所定エリア外から所定エリア内に移行したとき
    に、今回の所定エリアが上記エリア記憶手段にて記憶さ
    れた直前の所定エリアと同一でない場合には、上記通信
    禁止手段にて再度の通信が禁止されていても、上記所定
    通信を許可する請求項記載の移動体通信用移動体搭載
    機。
  11. 【請求項11】上記所定通信がCPUによる演算処理に
    より行われるとともに、上記通信禁止手段がCPUをス
    リープ状態にすることにより再度の通信を禁止する請求
    10のいずれか記載の移動体通信用移動体搭載
    機。
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