JP3416280B2 - Non-contact IC card system - Google Patents

Non-contact IC card system

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JP3416280B2
JP3416280B2 JP20224494A JP20224494A JP3416280B2 JP 3416280 B2 JP3416280 B2 JP 3416280B2 JP 20224494 A JP20224494 A JP 20224494A JP 20224494 A JP20224494 A JP 20224494A JP 3416280 B2 JP3416280 B2 JP 3416280B2
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JP
Japan
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data
vehicle
circuit
error correction
card
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JP20224494A
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聖樹 加藤
慶一 森下
真之 泰井
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Devices For Checking Fares Or Tickets At Control Points (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は、有料道路の料金収受設
備等において使用される非接触ICカードシステムに関
する。 【0002】 【従来の技術】従来における有料道路の料金収受システ
ムでは、料金所で収受員が利用者から直接に現金を収受
したり、あるいは利用者に現金を自動機に投入させて料
金を収受させる方法が採用されている。これに対し、料
金所での料金の受け渡しの必要のない料金収受システム
として、IDデータを記録し、外部と無線通信可能な非
接触式のICカード等の車載機を利用した非接触ICカ
ードシステムが開発されている。 【0003】図3は、上記非接触ICカードシステムを
利用した有料道路料金収受設備の構成図である。同図に
示すように、路面1を走行する車両2には車載機3が搭
載されている。 【0004】一方、上記路面1上には、車両検知装置4
が配設されている。この車両検知装置4は、路面1の両
側に配置した車両分離器5,6及び路面1に埋設した軸
数検知器7とから構成される。上記車両検知装置4は、
車両分離器5,6により、通行する車両2を1台ごとに
分離検出し、同時に軸数検知器7によって車両2の軸数
の検出を行ない、料金収受装置8に検出信号を送出す
る。また、路面1の側部には、上記車両検知装置4の後
方に路上機9が設置される。この路上機9には、車載機
3からの電波を受信するカードアンテナ10が設けられ
ている。路上機9は、車載機3から送信されたIDデー
タや残高データを読み取り、料金収受装置8に出力す
る。また、料金収受装置8は、車両2の料金額等のデー
タを処理するブース収受機11と領収書発行機12によ
って構成され、ブース収受機11に設けられた車種別の
押釦を押圧することにより、領収書発行機12から領収
書を発行する。 【0005】また、上記料金収受装置8は、データ処理
装置13に接続されている。このデータ処理装置13
は、車載機3の処理データ及びブース収受機11におい
て処理されたデータ等を集計記録する。また、料金収受
装置8の隣に配設される料金表示器14は、ブース収受
機11で処理した車両2の料金額の表示を行ない、車載
機3で使用する前払い式カードの利用後の残高、残回数
の表示を行なう。また、料金表示器14の後方に配設さ
れる発進案内信号灯15は、車載機3を搭載する車両2
に対して通行の可否を知らせるもので、上部に、ICカ
ード読み取り不良時に警告を通知する発進警告灯16が
設けられている。また、発進案内信号灯15の後方、か
つ、路面1上に配設される発進検知装置17は、車両2
の通過検出を行なう車両分離器18,19と、車両2の
軸数検知を行なう軸数検知器20とから構成され、通行
する車両2の発進完了を検知してシステムを元の状態に
戻す。なお、発進検知装置17の後方に設置される監視
テレビカメラ21は、ICカード読み取り不良の場合
に、車両2を撮影する。 【0006】従来における分離型の車載機3の構成を図
4に示す。同図に示すように、車載機3は、アダプタ3
1と、このアダプタ31に対して挿入、挿出されるIC
カード32とで構成される。更に、アダプタ31は、C
PU(中央処理装置)33、ROM34、通信回路3
5、アンテナ36、ICカードI/F(インタフェー
ス)回路37、ICカード挿入部38、バッテリ39か
ら構成され、車両2に固定設置される。また、ROM3
4には制御用プログラムと、車種データ及び車両用ID
データが格納されており、ICカード32には残高デー
タ、支払い履歴データ等が書き替え可能に格納されてい
る。 【0007】定常時には、ICカード32がICカード
挿入部38に挿入されている。挿入されたICカード3
2とCPU33との間のデータの授受は、ICカードI
/F回路37を介して行なわれる。そして、CPU33
は、ROM34に記憶されている制御プログラムに従
い、以下に説明するような制御を行なう。なお、各部に
はバッテリ39により給電が行なわれ、アンテナ36に
より路上機9との間でデータの無線伝送が行なわれる。
また、ICカード32は、残高の更新をするとき等にア
ダプタ31から抜き出され、残高を更新した後、再びI
Cカード挿入部38に挿入される。 【0008】図3に示すように、車両2が車両検知装置
4を通過して料金所に入ると、車両検知装置4により車
両2の通過が検知され、その検知信号が料金収受装置8
に送られる。これにより料金収受装置8は、路上機9を
介して車両2に搭載されている車載機3との通信を開始
する。 【0009】車載機3におけるCPU33は、通信回路
35及びアンテナ36を介して路上機9と無線通信を行
ない、路上機9からの要求により、ICカード32から
読み取った残高データと支払い履歴データ、及びROM
34から得た車種データと車両用IDデータを通信回路
35及びアンテナ36を介して無線出力する。次に路上
機9は、車載機3から上記IDデータ等を受信して料金
収受装置8に送出し、この料金収受装置8において決定
された車種等に応じた課金データを車載機3に送信す
る。CPU33は、アンテナ36及び通信回路35を介
して受信した上記課金データを課金履歴としてICカー
ド32に格納すると共に、前回の残高から課金料金を減
算処理した残高をICカード32に格納する。 【0010】図5は、上記路上機9、料金収受装置8等
を含む地上機側の回路構成を示すブロック図である。地
上機は、CPU40、通信回路41、発振器42、変調
器43、アンプ44、47、ホモダイン検波回路55等
からなっている。 【0011】上記CPU40は、通過する車両2に対す
る呼び出し信号や車種に対応した課金データを含む課金
信号のデータを決定する。通信回路41は、CPU40
から得たデータを無線通信できる形に加工したり(パケ
ット・フォーマットの作成)、無線通信で得られたシリ
アルデータをCPU40が認識できる形に変換(パケッ
ト・フォーマットの分解)する機能を有している。発振
器42は、無線通信の搬送周波数の信号を発振して変調
器43に入力する。変調器43は、この搬送波を通信回
路41から送られてくる送信データで変調し、その変調
波をアンプ44で増幅し、送信アンテナ10Aから放射
する。 【0012】車載機3からの応答データを受信する場合
には、送信アンテナ10Aからは無変調の電波、つま
り、搬送波のみを放射する。車載機3は、この電波を利
用して送信データをこれに乗せて地上機に送信する。こ
のような無線通信方式を反射型、そして、その電波を反
射電波と呼ぶ。 【0013】上記車載機3からの反射電波を受信アンテ
ナ10Bで受信する。この受信アンテナ10Bで受信し
た反射電波は、アンプ47で増幅され、分配器48で2
系統に分配される。この2系統をそれぞれI相、Q相と
呼ぶ。反射型方式では、一般にこのI相、Q相を利用し
たホモダイン検波回路55が用いられる。 【0014】このホモダイン検波回路55は、分配器4
8と90°シフタ49、ミキサ50,51、ローパスフ
ィルタ52,53、信号選択回路54から構成される。
ホモダイン検波は、構成が簡単で、容易にベースバンド
まで電波を周波数シフトでき、かつ送信電波の影響に左
右されず、反射電波を検波できるという利点がある。反
面、ヌルポイント、極性反転という欠点がある。それを
図6を用いて説明する。 【0015】図6は、反射電波と搬送波をミキサにより
乗算した結果を示したものである。車載機のアンテナと
地上機の位置関係において、丁度位相関係が一致した点
を0°として基準とする。この点においての乗算波形は
W1となる。これをローパスフィルタで信号処理する
と、破線の波形が得られる。これがデータ1を送信した
場合である。 【0016】ところが、90°,270°では、データ
1が消滅してしまう。これがヌルポイントである。ま
た、180°では、データ1が反転してしまう。これが
極性反転である。 【0017】IQホモダイン検波は、ヌルポイントを解
決するのに有効である。つまり、I相が位相関係90°
である場合、Q相は180°であるはずであり、信号が
観測される方を選択、つまり、信号の大きい方を選択す
ることにより、ヌルポイントを回避できるからである。 【0018】図5における信号選択回路54は、上記I
相、Q相の大小関係を比較し、大きい方を通信回路41
に出力する。信号選択回路54は、いわゆる信号切り替
え回路であり、車載機と地上機の位置関係が変化するご
とに切り替えなければならない。具体的には、周波数
2.45GHzでの波長は12cmであり、大小関係
は、図6に示すようにP1,P2,P3,P4で切り替
わるため、3cmごとに切り替わることになる。 【0019】 【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のように
構成された従来の装置では、信号選択回路54の電子回
路上の特性から切り替えの時間においてデータエラーが
発生していた。図7は、その様子を説明するものであ
る。 【0020】Aは車載機3の送信データであり、地上機
で所用されるデータでもある。BはI相の検波データで
あり、CはQ相の検波データである。ここで時間T3か
らT4において、信号B,Cの大小関係が逆転したもの
とする。 【0021】従って、信号選択回路54から出力される
信号Dには、T3まではBのデータが選択され、T4か
らはCのデータが選択されるべきである。しかし、実際
には、T4において信号選択回路54の切り替え時間が
発生し、T4においては、どちらも選択されない不安定
なデータが出現することになるからである。 【0022】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、車載機から地上機にデータを送信する
場合で、かつホモダイン検波後の2つの信号を切り替え
る際に発生するデータエラーを訂正する機能を持つ非接
触ICカードシステムを提供することを目的とする。 【0023】 【課題を解決するための手段】本発明は、通信手段及び
データ処理手段を備えたアダプタ、及びこのアダプタに
挿抜可能に設けられ、残高データや支払い履歴データが
格納されるICカードからなる車載機と地上に設置され
た地上機との間で無線通信を行ない、地上機では受信信
号をホモダイン検波して検出する非接触ICカードシス
テムにおいて、上記車載機のアダプタに誤り訂正符号化
回路を設けて送信データに誤り訂正ビットを付加して地
上機に送信し、上記地上機にはホモダイン検波回路の出
力側に誤り訂正復号回路を設け、上記車載機からの送信
データを受信してホモダイン検波した後、上記誤り訂正
復号回路により訂正ビットを用いて復号化することを特
徴とし、且つ前記誤り訂正復号回路は、データビットを
格納するデータバッファと、訂正ビットを格納する復号
化回路と、前記データバッファに格納されたデータと復
号化回路に格納された訂正ビットを比較して相関を求
め、データがエラーしている場合に訂正ビットにより訂
正して正常なデータを再生する検査回路とからなること
を特徴とする。 【0024】 【作用】車両が例えば料金所等に設けられている地上機
との通信可能範囲に入ると、車両に搭載されている車載
機と地上機との間で通信を開始する。車載機は、ICカ
ードから読み取った例えば残高データ等の送信データに
対し、誤り訂正符号回路で誤り訂正符号を付加し、通信
回路及びアンテナを介して無線出力する。地上機は、車
載機から送られてくるデータを受信アンテナで受信し、
アンプで増幅した後、ホモダイン検波して誤り訂正復号
回路へ出力する。この誤り訂正復号回路は、ホモダイン
検波された信号に対し、データと訂正ビットを比較して
相関を求め、データがエラーしている場合には、訂正ビ
ットによりそれを補って正常なデータを再生する。従っ
て、ホモダイン検波後の信号切り替え時にデータ・エラ
ーを生じた場合であっても、誤り訂正復号回路70によ
り正しいデータを復元でき、車載機と地上機との間の無
線通信を正しく行なうことができる。 【0025】 【実施例】以下、図面を参照して本発明を有料道路料金
収受設備に実施した場合について説明する。なお、以下
に述べる実施例における有料道路料金収受設備は、図3
に示す構成と同じである。 【0026】図1は、本発明の一実施例に係る非接触I
Cカードシステムにおける車載機3の構成を示すブロッ
ク図である。図1(a)に示すように、車載機3は、車
両2に固定して設置されるアダプタ31と、このアダプ
タ31に対して挿抜され、残高データや支払い履歴デー
タが書替え可能に格納されている可搬式のICカード3
2によって構成される。 【0027】上記アダプタ31は、CPU33、ROM
34、誤り訂正符号回路60、通信回路35、アンテナ
36、ICカードI/F回路37、ICカード挿入部3
8、バッテリ39から構成される。上記ROM34に
は、制御用プログラムと、車種データ及び車両用IDデ
ータが格納されている。 【0028】上記誤り訂正符号回路60は、図1(b)
に示すようにデータバッファ61、訂正符号化回路62
及びセレクタ63により構成される。データバッファ6
1は、CPU33からの送信データを格納し、セレクタ
63へ出力する。訂正符号化回路62は、データバッフ
ァ61に格納された送信データと相関関係があるデータ
を発生させ、セレクタ63へ出力する。セレクタ63
は、データバッファ61に格納された内容と、訂正符号
化回路62で得られたデータを各1ビットごとに切り替
えて通信回路35に出力する。従って、通信回路35に
送られるデータには、データ1ビットについて、訂正符
号化回路62で得られた訂正ビットが1ビット付加され
ることになる。 【0029】図2は、本発明の一実施例に係る非接触I
Cカードシステムにおける地上機の構成を示すブロック
図である。この地上機は、図5に示した従来回路に対
し、信号選択回路54の後に誤り訂正復号回路70を付
加したことを特徴としている。 【0030】上記誤り訂正復号回路70は、図2(b)
に示すようにデータバッファ71、復号化回路72及び
検査回路73で構成される。信号選択回路54から出力
されたデータのデータビットは、誤り訂正復号回路70
のデータバッファ71に、訂正ビットは復号化回路72
に格納される。上述したようにデータビットと訂正ビッ
トは交互に送信データに含まれるため、このような処理
は容易に実現できる。検査回路73は、データと訂正ビ
ットを比較して相関を求め、データがエラーしている場
合には、訂正ビットによりそれを補い、例え訂正ビット
がエラーとなっていてもデータを通過させることによ
り、正常なデータ再生を行なうことができる。 【0031】次に上記実施例における車載機3と地上機
との間のデータ通信動作について説明する。図1におい
て、ICカード32は、通常、ICカード挿入部38に
挿入された状態にある。この状態において、図3に示す
ように車両2が車両検知装置4を通過して料金所に入る
と、車両検知装置4により車両2の通過が検知され、そ
の検知信号が料金収受装置8に送られる。これにより料
金収受装置8は、路上機9を介して車両2に搭載されて
いる車載機3との通信を開始する。 【0032】車載機3におけるCPU33は、通信回路
35及びアンテナ36を介して路上機9と無線通信を行
ない、路上機9からの要求により、ICカード32から
読み取った残高データと支払い履歴データ、及びROM
34から得た車種データと車両用IDデータを通信回路
35及びアンテナ36を介して無線出力する。車載機3
は、路上機9にデータを送信する際、CPU33から出
力されるデータに対し、誤り訂正符号回路60で誤り訂
正符号を付加する。 【0033】即ち、誤り訂正符号回路60は、図1
(b)に示すようにCPU33からの送信データをデー
タバッファ61格納する。また、訂正符号化回路62に
より、データバッファ61に格納された送信データと相
関関係があるデータを発生させ、セレクタ63へ出力す
る。このセレクタ63は、データバッファ61に格納さ
れた内容と、訂正符号化回路62で得られたデータを各
1ビットごとに切り替えて通信回路35に出力する。即
ち、セレクタ63は、データバッファ61に格納された
データに対し、データ1ビットごとに、訂正符号化回路
62で得られた訂正ビットを1ビット付加して通信回路
35へ出力し、アンテナ36より路上機9へ送信する。 【0034】路上機9は、車載機3から上記IDデータ
等を受信し、料金収受装置8に送出して処理する。この
路上機9、料金収受装置8等を含む地上機は、図2に示
すように、車載機3からの反射電波を受信アンテナ10
Bで受信し、アンプ47で増幅した後、ホモダイン検波
回路55でホモダイン検波して誤り訂正復号回路70へ
出力する。 【0035】誤り訂正復号回路70は、図2(b)に示
すようにホモダイン検波回路55から出力されるデータ
について、データビットはデータバッファ71に、訂正
ビットは復号化回路72に格納する。そして、このデー
タバッファ71及び復号化回路72に格納されたデータ
と訂正ビットを検査回路73により比較して相関を求
め、データがエラーしている場合には、訂正ビットによ
りそれを補って正常なデータを再生し、図2(a)にお
けるCPU40へ出力する。 【0036】上記CPU40は、通過する車両2に対す
る呼び出し信号や車種に対応した課金データを含む課金
信号のデータを決定し、そのデータを通信回路41によ
り無線通信できる形に加工して変調器43に入力する。
変調器43は、発振器42で発生した搬送波を通信回路
41から送られてくる送信データで変調し、その変調波
をアンプ44で増幅し、送信アンテナ10Aから車載機
3に放射する。 【0037】車載機3におけるCPU33は、アンテナ
36及び通信回路35を介して受信した上記課金データ
を課金履歴としてICカード32に格納すると共に、前
回の残高から課金料金を減算処理した残高をICカード
32に格納する。 【0038】上記のように地上機のホモダイン検波回路
55内の信号選択回路54において、信号切り替え時に
データ・エラーを生じた場合でも、誤り訂正復号回路7
0により正しいデータを復元でき、車載機3と地上機と
の間の無線通信を正しく行なうことができる。 【0039】 【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、車
載機のアダプタに誤り訂正符号回路を設けて送信データ
に誤り訂正符号を付加し、地上機側ではホモダイン検波
回路の出力側に誤り訂正復号回路を設けて誤り訂正を行
なうようにしたので、ホモダイン検波回路内の信号選択
回路の信号切り替え時にデータ・エラーを生じた場合で
も、正しいデータを復元でき、車載機と地上機との間の
無線通信を正しく行なうことができる。このため車両の
走行により車載機と地上機との位相関係が変化しても、
データエラーがなくなり、特に料金収受のように金額を
扱う場合において大きな効果を発揮することができる。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a contactless IC card system used in toll collection facilities on toll roads and the like. [0002] In a conventional toll road toll collection system, a toll collector collects cash directly from a user at a toll booth or collects a toll by letting the user put cash into an automatic machine. The method of letting it be adopted. On the other hand, as a toll collection system that does not require the delivery of tolls at toll gates, a non-contact IC card system that records ID data and uses an in-vehicle device such as a non-contact IC card capable of wireless communication with the outside Is being developed. FIG. 3 is a configuration diagram of a toll road toll collection facility using the above-mentioned non-contact IC card system. As shown in FIG. 1, a vehicle 2 traveling on a road surface 1 is equipped with an on-vehicle device 3. On the other hand, a vehicle detecting device 4 is provided on the road surface 1.
Are arranged. The vehicle detection device 4 includes vehicle separators 5 and 6 disposed on both sides of the road surface 1 and an axis number detector 7 embedded in the road surface 1. The vehicle detection device 4 includes:
The vehicle separators 5 and 6 separate and detect the passing vehicles 2 for each vehicle. At the same time, the number of axes of the vehicle 2 is detected by the number-of-axes detector 7 and a detection signal is transmitted to the toll collection device 8. On the side of the road surface 1, a road machine 9 is installed behind the vehicle detection device 4. The roadside device 9 is provided with a card antenna 10 for receiving a radio wave from the vehicle-mounted device 3. The road device 9 reads the ID data and the balance data transmitted from the on-vehicle device 3 and outputs the data to the toll collection device 8. The toll collection device 8 includes a booth collection device 11 and a receipt issuing device 12 that process data such as a charge amount of the vehicle 2. By pressing a push button of a vehicle type provided in the booth collection device 11. A receipt is issued from the receipt issuing machine 12. [0005] The toll collection device 8 is connected to a data processing device 13. This data processing device 13
Collects and records the processing data of the on-vehicle device 3, the data processed by the booth collection device 11, and the like. In addition, a charge indicator 14 disposed next to the charge collection device 8 displays the charge amount of the vehicle 2 processed by the booth collection device 11, and displays the balance of the prepaid card used in the vehicle-mounted device 3 after use. , The remaining number of times is displayed. In addition, the start guide signal light 15 provided behind the fee display 14 is provided for the vehicle 2 on which the vehicle-mounted device 3 is mounted.
A start warning light 16 is provided at the upper part of the start warning light 16 for notifying a warning when the IC card is read improperly. Further, the start detecting device 17 provided behind the start guide signal light 15 and on the road surface 1
The system is composed of vehicle separators 18 and 19 for detecting the passage of the vehicle and an axis number detector 20 for detecting the number of axes of the vehicle 2. The system detects the completion of the start of the passing vehicle 2 and returns the system to the original state. The surveillance television camera 21 installed behind the start detection device 17 takes an image of the vehicle 2 when the reading of the IC card is poor. FIG. 4 shows a configuration of a conventional detachable on-vehicle device 3. As shown in FIG.
1 and an IC to be inserted into and removed from the adapter 31
And a card 32. Further, the adapter 31
PU (central processing unit) 33, ROM 34, communication circuit 3
5, an antenna 36, an IC card I / F (interface) circuit 37, an IC card insertion section 38, and a battery 39, which are fixedly installed on the vehicle 2. ROM3
4 is a control program, vehicle type data and vehicle ID.
Data is stored, and balance data, payment history data, and the like are stored in the IC card 32 in a rewritable manner. In a normal state, the IC card 32 is inserted into the IC card insertion section 38. IC card 3 inserted
Transfer of data between the CPU 2 and the CPU 33 is performed by the IC card I.
This is performed via the / F circuit 37. And the CPU 33
Performs the following control according to the control program stored in the ROM 34. Power is supplied to each unit by a battery 39, and data is wirelessly transmitted to and from the roadside device 9 by an antenna 36.
The IC card 32 is removed from the adapter 31 when the balance is updated, etc., and after updating the balance, the IC card 32
It is inserted into the C card insertion part 38. As shown in FIG. 3, when the vehicle 2 passes through the vehicle detecting device 4 and enters the toll booth, the vehicle detecting device 4 detects the passing of the vehicle 2 and the detection signal is transmitted to the toll collecting device 8.
Sent to Thereby, the toll collection device 8 starts communication with the on-vehicle device 3 mounted on the vehicle 2 via the on-road device 9. The CPU 33 in the on-vehicle device 3 performs wireless communication with the road device 9 via the communication circuit 35 and the antenna 36, and upon request from the road device 9, balance data and payment history data read from the IC card 32, and ROM
The vehicle type data and the vehicle ID data obtained from 34 are wirelessly output via a communication circuit 35 and an antenna 36. Next, the roadside device 9 receives the ID data and the like from the in-vehicle device 3 and sends it to the toll collection device 8, and transmits to the in-vehicle device 3 charging data corresponding to the vehicle type and the like determined in the toll collection device 8. . The CPU 33 stores the charging data received via the antenna 36 and the communication circuit 35 as a charging history in the IC card 32, and stores the balance obtained by subtracting the charging fee from the previous balance in the IC card 32. FIG. 5 is a block diagram showing a circuit configuration of the ground unit including the road unit 9 and the toll collection device 8 and the like. The ground machine includes a CPU 40, a communication circuit 41, an oscillator 42, a modulator 43, amplifiers 44 and 47, a homodyne detection circuit 55, and the like. The CPU 40 determines a call signal for the passing vehicle 2 and data of a billing signal including billing data corresponding to the vehicle type. The communication circuit 41 includes a CPU 40
Has the function of processing the data obtained from the data into a form capable of wireless communication (creating a packet format) and converting the serial data obtained by wireless communication into a form recognizable by the CPU 40 (disassembling the packet format). I have. The oscillator 42 oscillates a signal having a carrier frequency for wireless communication and inputs the signal to the modulator 43. The modulator 43 modulates the carrier with the transmission data sent from the communication circuit 41, amplifies the modulated wave with the amplifier 44, and radiates the modulated wave from the transmission antenna 10A. When receiving response data from the on-vehicle device 3, the transmitting antenna 10A emits an unmodulated radio wave, that is, only a carrier wave. The in-vehicle device 3 transmits the transmission data to the ground device by using the radio wave. Such a wireless communication system is called a reflection type, and the radio wave is called a reflection radio wave. A reflected radio wave from the on-vehicle device 3 is received by a receiving antenna 10B. The reflected radio wave received by the receiving antenna 10B is amplified by the amplifier 47, and
Distributed to the grid. These two systems are called an I phase and a Q phase, respectively. In the reflection type, a homodyne detection circuit 55 utilizing the I phase and the Q phase is generally used. The homodyne detection circuit 55 includes a distributor 4
8 and 90 ° shifters 49, mixers 50 and 51, low-pass filters 52 and 53, and a signal selection circuit 54.
The homodyne detection has an advantage that the configuration is simple, the frequency of the radio wave can be easily shifted to the baseband, and the reflected radio wave can be detected without being influenced by the transmission radio wave. On the other hand, there are drawbacks such as null point and polarity reversal. This will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows a result obtained by multiplying a reflected wave and a carrier by a mixer. In the positional relationship between the antenna of the in-vehicle device and the ground device, a point where the phase relationship exactly coincides is set as 0 ° and used as a reference. The multiplied waveform at this point is W1. When this is signal-processed by a low-pass filter, a waveform indicated by a broken line is obtained. This is the case where data 1 is transmitted. However, at 90 ° and 270 °, data 1 disappears. This is the null point. At 180 °, data 1 is inverted. This is polarity reversal. IQ homodyne detection is effective in resolving null points. That is, the I phase has a phase relationship of 90 °.
In this case, the Q phase should be 180 °, because the null point can be avoided by selecting the one where the signal is observed, that is, by selecting the one with the larger signal. The signal selection circuit 54 shown in FIG.
The magnitude relationship between the phase and the Q phase is compared.
Output to The signal selection circuit 54 is a so-called signal switching circuit, and must switch each time the positional relationship between the on-vehicle unit and the ground unit changes. Specifically, the wavelength at the frequency of 2.45 GHz is 12 cm, and the magnitude relation is switched at P1, P2, P3, and P4 as shown in FIG. However, in the conventional device configured as described above, a data error occurs during the switching time due to the characteristics of the signal selection circuit 54 on the electronic circuit. FIG. 7 illustrates this state. A is transmission data of the on-vehicle device 3 and is data used by the ground device. B is I-phase detection data, and C is Q-phase detection data. Here, it is assumed that the magnitude relationship between the signals B and C is reversed from the time T3 to T4. Therefore, for the signal D output from the signal selection circuit 54, B data should be selected until T3, and C data should be selected from T4. However, in practice, the switching time of the signal selection circuit 54 occurs at T4, and unstable data at which neither is selected appears at T4. The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is intended to transmit data from a vehicle-mounted device to a ground device and to generate a data error occurring when switching between two signals after homodyne detection. It is an object of the present invention to provide a contactless IC card system having a function of correcting an error. [0023] The present invention provides a communication means and
Adapter with data processing means and this adapter
It can be inserted and removed, and balance data and payment history data are
Performs wireless communication with the vehicle unit and the earth located a Ground Vehicles consisting IC card stored in the non-contact IC card system which detects the received signal by homodyne detection on the ground machine, of the vehicle device adapter to transmit to the ground machine by adding error correction bits to the transmission data is provided an error correction encoding circuit, out of the homodyne detection circuit in the ground Vehicles
An error correction decoding circuit is provided on the input side, and after receiving transmission data from the in-vehicle device and performing homodyne detection, decoding is performed by using the correction bits by the error correction decoding circuit , and the error correction is performed. The decoding circuit converts the data bits
Data buffer to store and decoding to store correction bits
Circuit and the data stored in the data buffer.
Compare the correction bits stored in the
If there is an error in the data,
It consists of an inspection circuit that corrects and reproduces normal data.
It is characterized by . When the vehicle enters a communicable range with a ground unit provided at, for example, a toll gate, communication starts between the vehicle-mounted unit and the ground unit mounted on the vehicle. The in-vehicle device adds an error correction code to transmission data such as balance data read from the IC card by an error correction code circuit, and wirelessly outputs the data through a communication circuit and an antenna. The ground unit receives the data sent from the in-vehicle unit with the receiving antenna,
After amplification by an amplifier, homodyne detection is performed and output to an error correction decoding circuit. This error correction decoding circuit compares the data and the correction bit with respect to the homodyne-detected signal to obtain a correlation, and when the data is erroneous, corrects the error with the correction bit to reproduce normal data. . Therefore, even if a data error occurs at the time of signal switching after homodyne detection, correct data can be restored by the error correction decoding circuit 70, and wireless communication between the onboard unit and the ground unit can be performed correctly. . Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The toll road toll collection facility in the embodiment described below is shown in FIG.
Is the same as that shown in FIG. FIG. 1 shows a non-contact I according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of an in-vehicle device 3 in the C card system. As shown in FIG. 1A, the on-vehicle device 3 includes an adapter 31 fixedly installed on the vehicle 2 and a plug-in / pull-out of the adapter 31 and rewritably stored balance data and payment history data. Portable IC card 3
2. The adapter 31 includes a CPU 33, a ROM
34, error correction code circuit 60, communication circuit 35, antenna 36, IC card I / F circuit 37, IC card insertion unit 3
8. It comprises a battery 39. The ROM 34 stores a control program, vehicle type data, and vehicle ID data. The error correction code circuit 60 is constructed as shown in FIG.
The data buffer 61 and the correction encoding circuit 62
And a selector 63. Data buffer 6
1 stores transmission data from the CPU 33 and outputs the data to the selector 63. The correction encoding circuit 62 generates data having a correlation with the transmission data stored in the data buffer 61 and outputs the data to the selector 63. Selector 63
Switches between the content stored in the data buffer 61 and the data obtained by the correction encoding circuit 62 on a bit-by-bit basis and outputs the data to the communication circuit 35. Therefore, the data sent to the communication circuit 35 is added with one correction bit obtained by the correction encoding circuit 62 for one bit of data. FIG. 2 shows a non-contact type I according to an embodiment of the present invention.
It is a block diagram showing composition of a ground machine in a C card system. This ground machine is characterized in that an error correction decoding circuit 70 is added after the signal selection circuit 54 to the conventional circuit shown in FIG. The error correction decoding circuit 70 shown in FIG.
As shown in (1), it comprises a data buffer 71, a decoding circuit 72 and an inspection circuit 73. The data bits of the data output from the signal selection circuit 54 are
In the data buffer 71 of FIG.
Is stored in As described above, since the data bits and the correction bits are alternately included in the transmission data, such processing can be easily realized. The inspection circuit 73 compares the data with the correction bit to obtain a correlation. If the data has an error, the error is compensated by the correction bit, and the data is passed even if the correction bit is in error. , Normal data reproduction can be performed. Next, a data communication operation between the on-board unit 3 and the ground unit in the above embodiment will be described. In FIG. 1, the IC card 32 is usually in a state of being inserted into the IC card insertion section 38. In this state, as shown in FIG. 3, when the vehicle 2 passes through the vehicle detection device 4 and enters the tollgate, the vehicle detection device 4 detects the passage of the vehicle 2 and sends a detection signal to the toll collection device 8. Can be Thereby, the toll collection device 8 starts communication with the on-vehicle device 3 mounted on the vehicle 2 via the on-road device 9. The CPU 33 of the on-vehicle device 3 performs wireless communication with the road device 9 via the communication circuit 35 and the antenna 36, and upon request from the road device 9, balance data and payment history data read from the IC card 32, and ROM
The vehicle type data and the vehicle ID data obtained from 34 are wirelessly output via a communication circuit 35 and an antenna 36. In-vehicle device 3
Adds an error correction code to the data output from the CPU 33 by the error correction code circuit 60 when transmitting data to the roadside device 9. That is, the error correction code circuit 60 is configured as shown in FIG.
The transmission data from the CPU 33 is stored in the data buffer 61 as shown in FIG. Further, the correction encoding circuit 62 generates data having a correlation with the transmission data stored in the data buffer 61 and outputs the data to the selector 63. The selector 63 switches the contents stored in the data buffer 61 and the data obtained by the correction encoding circuit 62 for each bit and outputs the data to the communication circuit 35. That is, the selector 63 adds one correction bit obtained by the correction encoding circuit 62 to the data stored in the data buffer 61 for each data bit, and outputs the result to the communication circuit 35. It is transmitted to the on-road unit 9. The on-road unit 9 receives the ID data and the like from the on-vehicle unit 3 and sends it to the toll collection unit 8 for processing. As shown in FIG. 2, the ground unit including the road unit 9 and the toll collection device 8 receives the reflected radio wave from the on-vehicle unit 3 through a receiving antenna 10.
After receiving the signal at B and amplifying it at the amplifier 47, the signal is homodyne detected by the homodyne detection circuit 55 and output to the error correction decoding circuit 70. The error correction decoding circuit 70 stores the data bits of the data output from the homodyne detection circuit 55 in the data buffer 71 and the correction bits in the decoding circuit 72, as shown in FIG. 2B. A check circuit 73 compares the data stored in the data buffer 71 and the decoding circuit 72 with the correction bit to obtain a correlation. If the data is erroneous, the error is supplemented with the correction bit to correct the error. The data is reproduced and output to the CPU 40 in FIG. The CPU 40 determines a call signal for the passing vehicle 2 and data of a billing signal including billing data corresponding to the vehicle type, processes the data into a form that can be wirelessly communicated by the communication circuit 41, and processes the data into the modulator 43. input.
The modulator 43 modulates a carrier generated by the oscillator 42 with transmission data sent from the communication circuit 41, amplifies the modulated wave by the amplifier 44, and radiates the modulated wave from the transmission antenna 10A to the vehicle-mounted device 3. The CPU 33 in the vehicle-mounted device 3 stores the billing data received via the antenna 36 and the communication circuit 35 as a billing history in the IC card 32, and subtracts the balance obtained by subtracting the billing fee from the previous balance into the IC card. 32. As described above, in the signal selection circuit 54 in the homodyne detection circuit 55 of the ground unit, even if a data error occurs at the time of signal switching, the error correction decoding circuit 7
With 0, the correct data can be restored, and the wireless communication between the on-board unit 3 and the ground unit can be correctly performed. As described above in detail, according to the present invention, an error correction code circuit is provided in an adapter of a vehicle-mounted unit to add an error correction code to transmission data. An error correction decoding circuit is provided on the output side to perform error correction, so that even if a data error occurs when switching signals in the signal selection circuit in the homodyne detection circuit, correct data can be restored, and Wireless communication with the device can be performed correctly. Therefore, even if the phase relationship between the onboard unit and the ground unit changes due to the running of the vehicle,
Data errors are eliminated, and a great effect can be exerted particularly in the case of handling the amount of money such as toll collection.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の一実施例に係る非接触ICカードシス
テムにおける車載機の構成図。 【図2】同実施例における地上機の構成図。 【図3】非接触式ICカードを利用した有料道路料金収
受設備の構成図。 【図4】従来の非接触ICカードシステムにおける車載
機の構成図。 【図5】従来の非接触ICカードシステムにおける地上
機の構成図。 【図6】IQホモダイン検波の原理図。 【図7】ホモダイン検波回路における信号選択回路の切
り替え時に発生するデータ・エラーの説明図。 【符号の説明】 2 車両 3 車載機 8 料金収受装置 9 路上機 31 アダプタ 32 ICカード 33 CPU 35 通信回路 37 ICカードI/F回路 38 ICカード挿入部 40 CPU 41 通信回路 44,47 アンプ 48 分配器 49 90°シフタ 50,51 ミキサ 52,53 ローパスフィルタ 54 信号選択回路 55 ホモダイン検波回路 60 誤り訂正符号回路 61 データバッファ 62 訂正符号化回路 63 セレクタ 70 誤り訂正復号回路 71 データバッファ 72 復号化回路 73 検査回路
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a configuration diagram of a vehicle-mounted device in a non-contact IC card system according to one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a configuration diagram of a ground machine in the embodiment. FIG. 3 is a configuration diagram of a toll road toll collection facility using a non-contact type IC card. FIG. 4 is a configuration diagram of a vehicle-mounted device in a conventional contactless IC card system. FIG. 5 is a configuration diagram of a ground machine in a conventional contactless IC card system. FIG. 6 is a principle diagram of IQ homodyne detection. FIG. 7 is an explanatory diagram of a data error that occurs when a signal selection circuit is switched in a homodyne detection circuit. [Description of Signs] 2 Vehicle 3 In-vehicle device 8 Toll collection device 9 Roadside device 31 Adapter 32 IC card 33 CPU 35 Communication circuit 37 IC card I / F circuit 38 IC card insertion unit 40 CPU 41 Communication circuit 44, 47 Amplifier 48 Distribution Device 49 90 ° shifter 50, 51 mixer 52, 53 low-pass filter 54 signal selection circuit 55 homodyne detection circuit 60 error correction coding circuit 61 data buffer 62 correction coding circuit 63 selector 70 error correction decoding circuit 71 data buffer 72 decoding circuit 73 Inspection circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H03M 13/00 H04L 1/00 B H04B 7/26 27/22 Z H04L 1/00 H04B 7/26 E (56)参考文献 特開 平6−6261(JP,A) 特開 平7−66747(JP,A) 特開 平5−159143(JP,A) 特開 平2−183389(JP,A) 特開 昭63−44293(JP,A) 実開 平3−37570(JP,U) 特許3105647(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 27/00 G06K 17/00 G07B 15/00 501 H03M 13/00 H04L 1/00 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI H03M 13/00 H04L 1/00 B H04B 7/26 27/22 Z H04L 1/00 H04B 7/26 E (56) References Special JP-A-6-6261 (JP, A) JP-A-7-66747 (JP, A) JP-A-5-159143 (JP, A) JP-A-2-183389 (JP, A) JP-A-63-44293 ( JP, A) JP-A-3-37570 (JP, U) Patent 3105647 (JP, B2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H04L 27/00 G06K 17/00 G07B 15/00 501 H03M 13/00 H04L 1/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 通信手段及びデータ処理手段を備えたア
ダプタ、及びこのアダプタに挿抜可能に設けられ、残高
データや支払い履歴データが格納されるICカードから
なる車載機と地上に設置された地上機との間で無線通信
を行ない、地上機では受信信号をホモダイン検波して検
出する非接触ICカードシステムにおいて、上記 車載機のアダプタに誤り訂正符号化回路を設けて送
信データに誤り訂正ビットを付加して地上機に送信し、
上記地上機にはホモダイン検波回路の出力側に誤り訂正
復号回路を設け、上記車載機からの送信データを受信し
てホモダイン検波した後、上記誤り訂正復号回路により
訂正ビットを用いて復号化することを特徴とし、且つ前
記誤り訂正復号回路は、データビットを格納するデータ
バッファと、訂正ビットを格納する復号化回路と、前記
データバッファに格納されたデータと復号化回路に格納
された訂正ビットを比較して相関を求め、データがエラ
ーしている場合に訂正ビットにより訂正して正常なデー
タを再生する検査回路とからなることを特徴とする非接
触ICカードシステム。
(57) [Claims] [Claim 1] An antenna provided with communication means and data processing means.
The adapter and the adapter can be inserted and removed so that the balance
From an IC card that stores data and payment history data
Comprising vehicle device and performs wireless communication with the earth the installed Ground Vehicles, in the non-contact IC card system which detects the received signal by homodyne detection on the ground machine, error correction encoding circuit in the vehicle-mounted device of the adapter And send error correction bits to the transmission data and transmit it to the ground equipment.
The ground unit is provided with an error correction decoding circuit on the output side of the homodyne detection circuit, and after receiving transmission data from the on-vehicle unit and performing homodyne detection, decoding is performed by using the correction bits by the error correction decoding circuit. Characterized by the front
The error correction decoding circuit is used to store data bits.
A buffer, a decoding circuit for storing the correction bits,
Data stored in data buffer and stored in decoding circuit
The corrected bits are compared to determine the correlation, and the data
If the data is
A contactless IC card system comprising: an inspection circuit for reproducing data .
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