JPH06131509A - 非接触ｉｃカードシステムにおける通信方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】通信可能領域の異なる複数の移動体が連続して
進入してきても、電波の干渉をなくして、進入する移動
体の順番で通信が行えるようにする。 【構成】高速道路を走行する車両が進入してきた場合、
料金所計算機が車種判別踏板から車種情報を読み取り
（ステップ３０）、その車種用の問い合せ番号を料金所
アンテナから送信する（ステップ３１，３２または３
１，３３）構成とする。また、進入車両に搭載された非
接触ＩＣカードは、その車種に対応した問い合せ番号を
受信した場合だけ（ステップ４０ａ，４１ａまたは４０
ｂ，４１ｂ）、自身の利用者番号を送信して本体側との
間の通信処理を行う（ステップ４２ａ，４３ａまたは４
２ｂ，４３ｂ）構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、非接触ＩＣカードと料
金所等の本体側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ける通信方式に関する。

【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カードを導入し、料金所アンテナと
利用者の持つ非接触ＩＣカードとの間で無線によりデー
タ伝送を行うことにより、自動的に且つ車両を停止させ
ることなく料金の精算（料金収受）を行うシステムの研
究が行われている。図２は、その非接触ＩＣカードを使
用した有料自動車道路の料金収受システムの料金所での
運用イメ一ジを示したものである。

【０００３】図中、４は料金所アンテナであり、有料自
動車道路８の利用者が持つ非接触ＩＣカード７との間で
通信可能領域１１内で無線により通信をするものであ
る。この非接触ＩＣカード７には、その利用者（または
利用者が乗る車両９）に固有の利用者番号等の情報が格
納されている。なお、非接触ＩＣカード７は、車両９の
例えばフロントガラス内側に貼り付けられていてもよ
い。

【０００４】２は無人料金所３に設置された料金所計算
機である。この料金所計算機２は、非接触ＩＣカード７
から送信されて料金所アンテナ４で受信される利用者番
号、入口料金所番号等の情報を受けて引去額を演算し、
メッセージボード１等を用いて引去額、残額を利用者に
提示する。また、料金所計算機２は、同計算機２と通信
回線等により結合されている中央管理センタ５内の中央
計算機６に引去額を通信し、これをもとに利用者の持つ
銀行口座等から自動的に料金を引き出す仕組みになって
いる。次に、図２に示したような非接触ＩＣカードを利
用した有料自動車道路の料金収受システムにおける従来
の通信手順について、図３を参照して説明する。

【０００５】まず、図２に示す料金所計算機２の制御に
より、料金所３のアンテナ４からは、問い合せ番号が一
定周期で送信される。この問い合せ番号は、車両に乗っ
た利用者の持つ非接触ＩＣカード（即ち車両に搭載され
た非接触ＩＣカード）からの応答がない場合には、常に
新しい番号に更新される。もし、この問い合せ番号を非
接触ＩＣカードが受信したならば、その非接触ＩＣカー
ドは、前記したような料金の引去りを正常に終了するま
で、料金所アンテナ４と通信を行う権利を持つ。つま
り、問い合せ番号は、図２に示す通信可能領域１１に進
入する車両の順番を整理するための一種の番号札といえ
る。

【０００６】さて、有料自動車道路８を走行する車両が
通信可能領域１１に進入すると、その車両に搭載された
例えば非接触ＩＣカードＡ（図３参照）は、料金所アン
テナ４からの電波に反応し、自らを励起状態にする。非
接触ＩＣカードＡは、この励起状態に変化したことを条
件として受信モードになる。

【０００７】この直後、料金所アンテナ４から問い合せ
番号１２が送信され、非接触ＩＣカードＡがこの問い合
せ番号１２を受信すると、同カードＡは、図３に示すよ
うに、自身に固有の利用者番号１３を送信する。この種
の利用者番号は非接触ＩＣカード毎に個別の番号となっ
ており、ＩＣカードの盗難処理などに利用される。

【０００８】図２に示す料金所計算機２は、非接触ＩＣ
カードＡから送信された利用者番号に問題がなければ、
非接触ＩＣカードＡが搭載された車両が通信可能領域１
１に進入する前に得られる車種判別踏板１０からの車種
情報により、その車両の車種に応じた引去り額１４を料
金所アンテナ４から非接触ＩＣカードＡに送信して利用
者への請求を行う。

【０００９】非接触ＩＣカードＡは、この引去り額１４
を受信すると、残額１５を算出して送信する。この残額
１５は、料金所アンテナ４で受信されて料金所計算機２
に送られる。

【００１０】料金所計算機２は、この残額１５を受信し
た時点で、正常に料金の収受ができたと判断し、肯定応
答信号１６を料金所アンテナ４から送信して、非接触Ｉ
ＣカードＡを休止状態（スリープモード）にする。

【００１１】そして料金所計算機２は、次に進入してく
る車両に搭載された非接触ＩＣカード（図３では非接触
ＩＣカードＢ）に対する新しい問い合せ番号の送信を再
開する。これにより、次の車両に対する料金収受を可能
となる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の非接
触ＩＣカードシステムでは、先に進入した車両に搭載の
非接触ＩＣカードＡと後から進入した別の車両に搭載の
非接触ＩＣカードＢが同時に励起され、料金所アンテナ
４からの問い合せ番号をカードＡ，Ｂともに受信してし
まうことがある。このとき、カードＡ，Ｂは同時にれぞ
れ固有の利用者番号を送信するので、料金所アンテナ４
においては混線した電波が受信され、その後の通信が行
えなくなってしまうという不都合が発生する。

【００１３】このような現象、即ちカードＡが搭載され
た前車両（先行車両）とカードＢが搭載された後車両
（後続車両）の通信可能領域（通信領域）が干渉して混
線する現象は、例えば前車両が乗用車で後車両が大型ト
ラックなどの場合に発生する。この要因は、非接触ＩＣ
カードを車両のフロントガラスの内側に装着した場合
に、トラックのように料金所アンテナ４に対して平行な
位置関係にある車両の方が、乗用車のように傾きを持っ
た位置関係にあるカードに対して、通信可能領域が広く
なるためである。この様子を図４に示す。即ち、トラッ
ク２３のフロントガラス内側に装着された非接触ＩＣカ
ードＢは料金所アンテナ４に対してほぼ平行な位置関係
にあり、これに対して乗用車２１のフロントガラス内側
に装着された非接触ＩＣカードＡは料金所アンテナ４に
対して傾きを持った位置関係にあるため、トラック２３
に搭載の非接触ＩＣカードＢに対する通信可能領域２４
は、乗用車２１に搭載の非接触ＩＣカードＡに対する通
信可能領域２２より広くなる。

【００１４】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
その目的は、本体側アンテナとの間で通信を行うべき非
接触ＩＣカードが搭載された通信可能領域の異なる複数
の移動体が連続して進入してきても、電波の干渉をなく
して、進入する移動体の順番で通信を行うことができる
非接触ＩＣカードシステムにおける通信方式を提供する
ことにある。

【００１５】

【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、移動体に搭載された非接触ＩＣカードと本
体側アンテナとの間で通信可能領域内で無線により通信
を行う非接触ＩＣカードシステムにおいて、通信可能領
域内に進入しようとする移動体の種別を事前に検知し、
この検知した移動体種別の情報を持つ問い合せ情報を検
知順に逐次本体側アンテナから送信し、同問い合せ情報
を受信した非接触ＩＣカードが搭載された移動体が複数
存在する場合でも、該当する種別の移動体に搭載された
非接触ＩＣカードだけが本体側アンテナとの間で通信す
るようにしたことを特徴とする。

【００１６】

【作用】上記の構成において、例えば有料自動車道路の
料金収受システムに適用したものとすると、進入車両
（前車両）が乗用車であると車種判別踏板からの情報に
より判別された場合には、料金所計算機の制御により料
金所アンテナから乗用車用の問い合せ情報（問い合せ番
号）が送信され、トラックであればトラック用の問い合
せ情報が送信される。

【００１７】一方、非接触ＩＣカードも、そのカードが
搭載される車両の種別により、例えば乗用車用の情報を
持つカードとトラック用の情報を持つカードの２種があ
る。乗用車用の情報を持つ非接触ＩＣカードは、料金所
アンテナから送信された問い合せ情報が乗用車用のもの
であれば、それに対して応答して自身の利用者番号を送
信し、トラック用の問い合せ情報であれば無応答とな
る。同様に、トラック用の情報を持つ非接触ＩＣカード
は、料金所アンテナから送信された問い合せ情報がトラ
ック用のものであれば、それに対して応答して自身の利
用者番号を送信し、乗用車用の問い合せ情報であれば無
応答となる。

【００１８】つまり、非接触ＩＣカードは、車種情報が
一致する問い合せ情報でなければ、その問い合せ情報に
応答して利用者番号を送信することを行わないようにな
っている。

【００１９】したがって、例えば前車両が乗用車で、後
車両が乗用車より通信可能領域の広いトラックであるた
めに、前車両がその通信可能領域に進入すると同時に、
後車両もその通信可能領域に進入したとしても、まず、
車種判別踏板から先に得られる乗用車の情報に従って乗
用車用の問い合せ情報を料金所アンテナから送信するこ
とにより、前車両である乗用車に搭載の非接触ＩＣカー
ドだけが応答して本体側アンテナと通信を行うことにな
り、進入車両の順番に通信を行うことが可能となる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、有料自動車道路
の無人料金所における料金収受システムに実施した場合
について、図面を参照して説明する。なお、本実施例に
おけるシステムの全体構成は、その通信処理等を除けば
図２の従来の料金収受システムと同様である。そこで、
本実施例の説明を、便宜的に図２のシステム構成および
図４の通信可能領域相違説明図を併用して行う。図１
（ａ）は、料金所計算機の本実施例特有の処理を説明す
るための流れ図を示す。

【００２１】まず、図２に示す料金所計算機２は、図１
（ａ）に示すように、車種判別踏板１０から車種情報を
読み取り（ステップ３０）、進入した車両９が乗用車で
あるか否か（大型車であるか）を判別する（ステップ３
１）。もし乗用車であれば、料金所計算機２は、乗用車
用の問い合せ番号、例えば乗用車の車種情報を含む問い
合せ番号（問い合せ情報）を料金所アンテナ４から送信
する（ステップ３２）。これに対して大型車であれば、
料金所計算機２は大型車用の問い合せ番号、例えば大型
車の車種情報を含む問い合せ番号（問い合せ情報）を料
金所アンテナ４から送信する（ステップ３３）。図１
（ｂ），（ｃ）は非接触ＩＣカードの本実施例特有の処
理を説明するための流れ図を示す。

【００２２】図２に示す有料自動車道路８上を走行中の
車両９がその車種に対応した大きさの通信可能領域１１
に進入すると、車両９に搭載された非接触ＩＣカード７
は、料金所アンテナ４からの電波に反応し、自らを励起
状態にする。すると、その非接触ＩＣカード７は、料金
所計算機２の制御により料金所アンテナ４から送信され
る問い合せ番号を、図１（ｂ）のステップ４０ａまたは
図１（ｃ）のステップ４０ｂに示すように受信する。次
に非接触ＩＣカード７は、受信した問い合せ番号が、自
身の保持する車種情報に一致する情報を含むか否かを判
別する。

【００２３】即ち非接触ＩＣカード７は、自身が乗用車
の車種情報を持つならば、言い換えれば乗用車用の非接
触ＩＣカードであるならば、受信した問い合せ番号が乗
用車用であるか否かを判別し（図１（ｂ）ステップ４１
ａ）、乗用車用の問い合せ番号を受信した場合だけ、自
身の利用者番号を送信して（図１（ｂ）ステップ４２
ａ）、料金所アンテナ４（を介して料金所計算機２）と
の間で［従来の技術］の項でも述べたような通信処理に
入る（図１（ｂ）ステップ４３ａ）。また、乗用車用以
外の問い合せ番号を受信した場合には、乗用車用の非接
触ＩＣカードは再び問い合せ番号待ちとなる。

【００２４】同様に、非接触ＩＣカード７は、自身が大
型車の車種情報を持つならば、言い換えれば大型車用の
非接触ＩＣカードであるならば、受信した問い合せ番号
が大型車用であるか否かを判別し（図１（ｃ）ステップ
４１ｂ）、大型車用の問い合せ番号を受信した場合だ
け、自身の利用者番号を送信して（図１（ｂ）ステップ
４２ｂ）、通信処理に入る（図１（ｂ）ステップ４３
ｂ）。また、大型車用以外の問い合せ番号を受信した場
合には、大型車用の非接触ＩＣカードは再び問い合せ番
号待ちとなり、大型車用の問い合せ番号を受信するまで
通信処理を行わない。

【００２５】さて、例えば図４に示すように、前車両が
乗用車２１で後車両がトラック２３の場合には、後から
進入したトラック２３に搭載された非接触ＩＣカードＢ
の通信可能領域２４の方が先に進入した乗用車２１に搭
載された非接触ＩＣカードＡの通信可能領域２２より大
きいために、乗用車２１（に搭載の非接触ＩＣカード
Ａ）とトラック２３（に搭載の非接触ＩＣカードＢ）と
が、それぞれの通信可能領域２２，２４に同時に入るこ
とがある。このような場合、従来であれば、非接触ＩＣ
カードＡと非接触ＩＣカードＢとが料金所アンテナ４か
らの問い合せ番号を同時に受信して、同時に自身の利用
者番号を送信するため、料金所アンテナ４においては混
線した電波が受信されるという不都合があった。

【００２６】これに対して、本実施例では、上記したよ
うに車種情報付きの問い合せ番号を料金所アンテナ４か
ら送信し、その車種情報を持つ非接触ＩＣカード、即ち
その車種情報の示す車種の車両に搭載された非接触ＩＣ
カードだけが、料金所側と通信処理を行い、それ以外の
非接触ＩＣカードは自身用の問い合せ番号の待ち状態と
なるため、上記のような不都合は生じない。これについ
て、更に具体的に説明する。

【００２７】まず、図４に示すように、前車両が乗用車
２１で後車両がトラック２３（大型車）の例では、乗用
車２１が図２に示す車種判別踏板１０を通過した段階
で、その車種情報が料金所計算機２により読み取られて
（図１（ａ）ステップ３０）、乗用車用の問い合せ番号
が料金所アンテナ４から送信される（図１（ａ）ステッ
プ３１，３２）。

【００２８】ここで、乗用車２１（に搭載の非接触ＩＣ
カードＡ）が自身の通信可能領域２２に入ると同時に、
トラック２３（に搭載の非接触ＩＣカードＢ）が自身の
通信可能領域２４に入った場合、非接触ＩＣカードＡ，
Ｂは料金所アンテナ４からの乗用車用の問い合せ番号を
同時に受信する（図１（ｂ）ステップ４０ａ，図１
（ｃ）ステップ４０ｂ）。

【００２９】すると、前車両である乗用車２１に搭載の
非接触ＩＣカードＡは、乗用車用の問い合せ番号を受信
したことから、自身の利用者番号を送信して通信処理に
入る（図１（ｂ）ステップ４１ａ〜４３ａ）。これに対
し、後車両であるトラック２３に搭載の非接触ＩＣカー
ドＢは、大型者用の問い合せ番号でないことから、次の
問い合せ番号の待ち状態となる。

【００３０】この結果、料金所側と非接触ＩＣカードＡ
との間で正しく通信処理が行える。やがて、料金所側と
非接触ＩＣカードＡとの間の通信処理が終了すると、料
金所計算機２は、乗用車２１に続いて進入したトラック
２３について車種判別踏板１０から読み取った車種情報
をもとに、大型者用の問い合せ番号を料金所アンテナ４
から送信する（図１（ａ）ステップ３０，３１，３
３）。すると、トラック２３に搭載の非接触ＩＣカード
Ｂは、その大型者用の問い合せ番号を受信し（図１
（ｃ）ステップ４０ｂ）、これに応答して自身の利用者
番号を送信して、本体側との間の通信処理に入る（図１
（ｃ）ステップ４１ｂ〜４３ｂ）。

【００３１】以上は、本発明を、有料自動車道路の無人
料金所における料金収受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く、物流等の管理
システムなど、移動体に搭載された非接触ＩＣカードと
本体側との間で無線による通信を行う非接触ＩＣカード
システム全般に適用可能である。

【００３２】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、通
信可能領域内に進入しようとする移動体の種別を事前に
検知し、この検知した移動体種別の情報を持つ問い合せ
情報を検知順に逐次本体側アンテナから送信し、この問
い合せ情報の示す移動体種別に一致する種別の移動体に
搭載の非接触ＩＣカードだけが本体側アンテナとの間で
通信を行う構成としたので、移動体種別の違いのために
通信可能領域の異なる移動体が連続して入ってきたとし
ても、先に入ってきた移動体に搭載の非接触ＩＣカード
から順に通信を行うようになり、電波の干渉が確実に防
止されて、進入移動体の順に処理が行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す流れ図であり、同図
（ａ）は料金所計算機の処理を説明するための流れ図、
同図（ｂ），（ｃ）は非接触ＩＣカードの処理を説明す
るための流れ図。

【図２】非接触ＩＣカードを適用した有料自動車道路の
料金収受システムの運用イメ一ジを示す図。

【図３】従来の非接触ＩＣカードの通信手順を示す図。

【図４】乗用車とトラックの通信可能領域の相違を説明
するための図。

【符号の説明】

２…料金所計算機、 ４…料金所アンテナ、 ７…
非接触ＩＣカード、８…有料自動車道路 ９…車
両、 １０…車種判別踏板、１１…通信可能領
域、 ２１…乗用車、 ２２…通信可能領域、
２３…トラック、 ２４…通信可能領域、 Ａ
…非接触ＩＣカード、Ｂ…非接触ＩＣカード。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 泰井 真之 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１ 号 三菱重工業株式会社神戸造船所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移動体に搭載された非接触ＩＣカードと
   本体側アンテナとの間で通信可能領域内で無線により通
   信を行う非接触ＩＣカードシステムにおいて、 前記通信可能領域内に進入しようとする移動体の種別を
   事前に検知し、この検知した移動体種別の情報を持つ問
   い合せ情報を検知順に逐次前記本体側アンテナから送信
   し、同問い合せ情報を受信した非接触ＩＣカードが搭載
   された移動体が複数存在する場合でも、該当する種別の
   移動体に搭載された非接触ＩＣカードだけが前記本体側
   アンテナとの間で通信するようにしたことを特徴とする
   非接触ＩＣカードシステムにおける通信方式。