JPH08153223A - 非接触icカード装置 - Google Patents

非接触icカード装置

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JPH08153223A
JPH08153223A JP29687094A JP29687094A JPH08153223A JP H08153223 A JPH08153223 A JP H08153223A JP 29687094 A JP29687094 A JP 29687094A JP 29687094 A JP29687094 A JP 29687094A JP H08153223 A JPH08153223 A JP H08153223A
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慶一 森下
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Abstract

(57)【要約】 【目的】料金所で多量の移動体が短時間に通過しても高
速処理を可能とする。 【構成】料金所ゲートの各レーン毎に配置される無線機
9a〜9cに対して、端末コンピュータ6からCW(無
変調波)制御信号を与えて、各無線機9a〜9cに接続
されたアンテナ3a〜3cから放射されるタイミングを
制御することで、地上局から移動体の非接触ICカード
への通信を時分割多元接続通信方式で行い、各無線機9
a〜9c内に異なる周波数f1 〜f3 で発振する局部発
振器10a〜10cを設けることで、地上局からの電波
を変調しながら反射する非接触ICカードによる地上局
への通信を周波数分割多元接続通信方式で行う構成とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、料金機械の自動収受シ
ステムに適用される非接触ICカード装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば有料自動車道路の料金所に
おける料金収受システムでは、収受員がドライバから直
接現金を収受する方式が採用されていた。このためドラ
イバは、料金所で一旦車両を停止させて、現金を渡す必
要があった。そこで、将来の料金収受システムとして、
非接触ICカードを利用したノンストップ・キャッシュ
レスシステムが開発されている。
【0003】この種のシステムの構成例を図5に示す。
図5において、移動体である車両2aの内部、例えばフ
ロントガラス内面には非接触ICカード8が貼付けられ
ており、この非接触ICカード8には(当該カード8を
有する)車両2aに固有のID番号等の情報が記憶され
ている。一方、料金所のゲートには、アンテナ3aを有
する地上局5が設けられており、無線機9を介して料金
所の端末コンピュータ6に接続されている。
【0004】このようなシステムにおいて、非接触IC
カード8を有する車両2aがアンテナ3aの下方を通過
する際には、当該アンテナ3aと非接触ICカード8と
の間で、ID番号や通行料金等の情報が自動的に無線通
信される。これらの情報は、地上局5を構成する無線機
9で認識された後、端末コンピュータ6に伝送され、当
該コンピュータ6のメモリに蓄えられる。さらに、地上
局5に接続されたホストコンピュータ7にこれらの情報
が伝送され、料金所を通過した車両2aが登録している
銀行口座から自動的に通過料金の精算が行われる。
【0005】ここで、地上局5のアンテナ3aと非接触
ICカード8との間の無線通信には、時分割多元接続
(TDMA)通信方式が用いられる。この通信方式は、
通信者に特定の時間帯を割り当て、その割り当てられた
時間帯で通信を行うものである。
【0006】以下、時分割多元接続通信方式について説
明する。まず、図4に示すように、料金所ゲート1に車
両2aが進入したとする。このとき地上局5からの電波
はアンテナ3aから車両2aの非接触ICカード8(図
5参照)に送信される。
【0007】もし、車両2aが料金所ゲート1に進入し
た際に、図6に示すように、他のレーンに別の車両2
b,2cも進入した場合には、地上局5からこれら3台
の車両2a〜2cの非接触ICカードへの送信は次のよ
うに行われる。まずアンテナ3aから車両2aの非接触
ICカードへ、続いてアンテナ3bから車両2bの非接
触ICカードへ、さらにアンテナ3cから車両2cの非
接触ICカードへと、順次割り当て時間帯を切り換えて
同一周波数f1 の信号が送信される。
【0008】その後、車両2a〜2cから地上局5への
送信となり、まず車両2a(の非接触ICカード)から
アンテナ3aへ、続いて車両2b(の非接触ICカー
ド)からアンテナ3bへ、さらに車両2c(の非接触I
Cカード)からアンテナ3cへと、順次同一周波数f1
の信号が送信される。
【0009】以上が、時分割多元接続通信方式による地
上局のアンテナと車両の非接触ICカードとの通信であ
り、この通信方式の概念を図7に示す。なお、上記した
時分割多元接続(TDMA)通信を行うのは、図8に示
すように、各レーンに設置されたアンテナ3a,3bか
ら放射される周波数が(同一周波数f1 で発振する局部
発振器10を備えた無線機9により)全て同一(f1
となるため、非接触ICカード8からの応答周波数も全
て同じになり、混信によって複数車両からのデータが識
別不可能となるのを回避するためである。ここで、図8
の構成の詳細については、局部発振器10の発振周波数
を除いて後述する図1の構成と同様であるため、説明を
省略する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記のように非接触I
Cカードを用いた料金収受システムによれば、ノンスト
ップでかつキャッシュレスの料金自動収受システムが実
現可能である。しかしながら、時分割多元接続(TDM
A)通信方式を適用した従来システムでは、前記したよ
うに無線周波数を時間分割し、通信者に割り当てられた
時間帯で通信を行うようになっているため、料金所ゲー
トが多車線で、多量の車両(移動体)が通過する場合に
は、各車両毎に、割り当て時間帯を切り換えて順次無線
通信が行われることになり、料金収受に時間がかかる虞
があった。したがって本発明は、料金所で多量の移動体
が短時間に通過しても高速処理可能な非接触ICカード
装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決し、目的を達成するために、料金自動収受システムに
おける地上局と移動体に設けられた非接触ICカードと
の間で無線通信を行う非接触ICカード装置において、
前記地上局から移動体に設けられた非接触ICカードへ
の通信を時分割多元接続通信方式により行う時分割多元
接続通信手段と、前記移動体に設けられた非接触ICカ
ードから地上局への通信を周波数分割多元接続通信方式
により行う周波数分割多元接続通信手段とを具備したこ
とを特徴とする。
【0012】
【作用】上記した構成の非接触ICカード装置では、地
上局から移動体の非接触ICカードへの送信は時分割多
元接続通信により行われるが、移動体の非接触ICカー
ドから地上局への送信は周波数分割多元接続通信により
行われる。したがって、移動体側から地上局への送信の
ために各移動体毎に異なる通信時間帯を割り当てて順に
通信する必要がなく、ほぼ同時に進入してきた移動体側
から地上局への送信が混信を招かずに同時並行的に行
え、これにより料金所での処理時間が短縮できることに
なる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の一実施例を、図4及び図5に
示したような料金自動収受システムに適用される非接触
ICカード装置に実施した場合について図面を参照して
説明する。なお、本実施例における地上局(の無線機)
の内部構成は、図4及び図5の料金自動収受システムに
おける地上局(の無線機)とは異なるが、システム構成
自体は変わらないため、便宜的に図4及び図5を併用す
る。
【0014】図1は同実施例における地上局(地上機)
の主として無線機の構成を示すブロック図である。図1
に示すように、端末コンピュータ6には、例えば3台の
無線機9a,9b,9cが接続されている。これら各無
線機9a,9b,9cには、それぞれ料金所ゲートの各
レーン毎に設けられたアンテナ3a,3b,3cが接続
されている。
【0015】端末コンピュータ6からは、各無線機9a
〜9cに対して、無変調波(Continuous Wave )制御信
号(以下、CW制御信号と称する)と送信データが出力
される。これらの信号は、各無線機9a〜9cの入力段
に設けられているAND回路11で論理積がとられ、変
調器12に入力される。
【0016】各無線機9a,9b,9cには、それぞれ
異なる周波数f1 ,f2 ,f3 で発振する局部発振器1
0a,10b,10cが設けられている。これら各局部
発振器10a〜10cには、端末コンピュータ6からの
CWが入力される。
【0017】各無線機9a〜9cの変調器12の後段に
は高周波パワーアンプ13が接続され、当該アンプ13
の後段にはサーキュレータ14の入力が接続されてい
る。各無線機9a〜9cのサーキュレータ14はアンテ
ナ3a〜3cと接続されている。これにより、各無線機
9a〜9cの変調器12で変調された変調波はアンプ1
3により所要のレベルまで増幅され、サーキュレータ1
4を介してアンテナ3a〜3cから空中に放射される。
【0018】各無線機9a〜9cのサーキュレータ14
の出力には低雑音アンプ15が接続されている。これに
より、アンテナ3a〜3cで受信された車載機(非接触
ICカード)からの電波(受信波)は各無線機9a〜9
cのサーキュレータ14を介して低雑音アンプ15に入
力され、当該アンプ15で所要のレベルまで増幅され
る。
【0019】各無線機9a〜9cのアンプ15の後段に
は復調器16が接続されている。各無線機9a〜9cの
復調器16には、発振器10a〜10cから送信波に使
用されたのと同じCW(周波数f1 〜f3 )が入力され
ている。これにより復調器16は、CWと受信波からホ
モダイン検波によって車載機(非接触ICカード)から
の信号を復調する。
【0020】復調器16の後段には復調信号を増幅・波
形整形してディジタル信号に変換する変換器17が接続
されており、この変換器17の出力である復調されたデ
ィジタル信号が端末コンピュータ6に入力される。
【0021】このように本実施例においては、地上局
(地上機)の各無線機9a〜9cが図1に示すように構
成されているため、アンテナ3a〜3cから放射される
送信信号は、端末コンピュータ6から出力されるCW制
御信号により、その放射されるタイミングが制御され、
これにより時分割多元接続(TDMA)通信が可能とな
る。また、各無線機9a〜9cには、異なる周波数f1
〜f3 で発振する局部発振器10a〜10cが具備され
ているため、周波数分割多元接続(FDMA)通信も可
能となる。
【0022】一般に、車載機となる非接触ICカード8
は、広帯域の周波数特性を有している。したがって非接
触ICカード8は、アンテナ3a〜3cから放射される
周波数f1 〜f3 の電波のいずれに対しても応答するこ
とが可能である。このため、各アンテナ3a〜3bから
同時に非接触ICカード8に対して電波が放射される
と、非接触ICカード8では混信が発生し、正常な通信
が行われなくなる。
【0023】これを回避するため、図2に示したよう
に、端末コンピュータ6が時分割多元接続(TDMA)
通信方式で順次無線機9a〜9cを切り換えることで、
アンテナ3a〜3cから信号(周波数f1 〜f3 の電
波)が同時に放射されるのを防いでいる。
【0024】さて、非接触ICカード8が地上局から受
信する信号(電波)には、その信号に対して当該カード
8が応答すべきタイミングを示す情報、例えば当該信号
を放射したアンテナのアンテナ番号(を示す情報)が含
まれている。非接触ICカード8の中心を成すCPU
(図示せず)は、当該非接触ICカード8が設けられた
車両がアンテナ3a〜3cに対応するレーンのいずれを
通過する場合でも、地上局から受信した(信号に含まれ
ている)アンテナ番号(応答タイミング情報)をもとに
応答タイミングを制御し、アンテナ3a〜3cのいずれ
から対応するタイミングで信号(周波数f1 〜f3 の電
波)を受信した場合でも、図2に示すように同一タイミ
ングで応答する(この点が、従来の非接触ICカードと
異なる点であり、ハードウェア構成自体は変わらな
い)。したがって、例えば3台の車両がほぼ同時にアン
テナ3a〜3cに対応するレーンをそれぞれ通過する場
合には、その3台の車両の各非接触ICカードは、図2
に示すように同一タイミングで応答することになる。
【0025】ここで、非接触ICカード8は、内部に固
有の周波数を生成する発振器を持たず、地上局のアンテ
ナから放射される電波を変調しながら反射する構成をと
るのが一般的である。したがって地上局(の各無線機9
a〜9c)は、必ず自身が放射したのと同一の周波数の
電波を受信することになる。
【0026】地上局の各無線機9a〜9cは、前述した
ように(復調器16にて)ホモダイン検波を行うため、
以下に述べるように異なる周波数の信号を削除すること
が可能となる。各無線機9a〜9cにおけるホモダイン
検波は、局部発振器10a〜10cの出力信号s1とア
ンテナ3a〜3cからサーキュレータ14、低雑音アン
プ15を介して入力される受信信号s2との掛け算を行
う方式である。このホモダイン検波の出力gは、無線機
9aの復調器16を例にとると、次式で示される。
【0027】 g=s1×s2 =Acos(f1 t) ×[B1 cos{f1 t+θ1 (t)} +B2 cos{f2 t+θ2 (t)} +B3 cos{f3 t+θ3 (t)}] =(AB1 /2)cos{θ1 (t)} +(AB2 /2)cos{(f1 −f2 )t+θ2 (t)} +(AB3 /2)cos{(f1 −f3 )t+θ3 (t)} +(AB1 /2)cos{2f1 +θ1 (t)} +(AB2 /2)cos{(f1 +f2 )t+θ2 (t)} +(AB3 /2)cos{(f1 +f3 )t+θ3 (t)} 但し、上記式で、B1 〜B3 はアンテナ3a〜3cに対
応するレーンを通過する各車両(便宜上、図6と同様に
車両2a〜2cと表現する)の非接触ICカードにおけ
る反射波のレベルを、θ1 〜θ3 は同じく車両2a〜2
cの非接触ICカードにおける位相変調データを表して
いる。
【0028】上記式から、復調器16におけるホモダイ
ン検波の後段にθ1 (t)成分のみを通過させるLPF
(Low Pass Filter )を設置すると、当該復調器16の
出力g′は、 g′=(AB1 /2)cos{θ1 (t)} となる。
【0029】ここで、θ1 (t)=0のときはg′=A
1 /2となり、θ1 (t)=πのときはg′=−AB
1 /2となる。即ち、地上局では、位相情報に基づいて
正負の振幅情報が獲られ、車両の非接触ICカードから
の情報が復調されることになる。したがって、異なる周
波数の電波を同時に受信しても、正常な復調が成され
る。
【0030】図3は、上述した地上局が送信する複数の
周波数信号スペクトラムの配置を表したものである。図
中、f1 は、例えば地上局のアンテナ3aが放射する電
波の周波数である。同様に、f2 ,f3 は、アンテナ3
b,3cが放射する電波の周波数である。これらf1
3 は、非接触ICカードから同時に返信されるため
(図2参照)、テレビのチャネルと同様、上述した復調
器16におけるホモダイン検波とLPFによって各アン
テナ(地上局)間での干渉が発生しないように、周波数
の分離が行われる。
【0031】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、地
上局から移動体への送信は時分割多元接続(TDMA)
通信方式で行い、移動体から地上局への送信は周波数分
割多元接続(FDMA)通信方式で行う構成とすること
により、次に列挙する格別な効果を得ることができる。
【0032】1)地上局と移動体との通信時間が短縮で
きる。 2)通信時間が短縮できるため、多量の移動体を処理す
ることができる。 3)混信が少なくなるため、信頼性が増大する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る地上局の主として無線
機の構成を示すブロック図。
【図2】同実施例で適用される通信方式の概念図。
【図3】同実施例において地上局が送信する複数の周波
数スペクトラムの配置例を示す図。
【図4】非接触ICカードを用いた料金自動収受システ
ムを説明するための料金所ゲート近傍の様子を示す図。
【図5】非接触ICカードを用いた料金自動収受システ
ムの基本構成を示す図。
【図6】従来の料金自動収受システムで適用される通信
方式を説明するための図。
【図7】図7に示す通信方式の概念図。
【図8】従来の無線機のブロック構成図。
【符号の説明】
1…料金所ゲート、 2a,2b,2c
…車両、3a,3b,3c…アンテナ、 5…地
上局、6…端末コンピュータ、 7…ホス
トコンピュータ、8…非接触ICカード、
9a,9b,9c…無線機、10a,10b,10c
…局部発振器、11…AND回路、12…変調器、
13…高周波パワーアンプ、14…
サーキュレータ 15…低雑音アンプ、
16…復調器、 17…変換器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 料金自動収受システムにおける地上局と
    移動体に設けられた非接触ICカードとの間で無線通信
    を行う非接触ICカード装置において、 前記地上局から前記移動体に設けられた非接触ICカー
    ドへの通信を時分割多元接続通信方式により行う時分割
    多元接続通信手段と、 前記移動体に設けられた非接触ICカードから前記地上
    局への通信を周波数分割多元接続通信方式により行う周
    波数分割多元接続通信手段とを具備したことを特徴とす
    る非接触ICカード装置。
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
CN1089852C (zh) * 1997-04-11 2002-08-28 本田技研工业株式会社 车载通讯装置
JP2006175209A (ja) * 2004-11-25 2006-07-06 Matrix:Kk 計測システム、受信器および計測方法
JP2007319471A (ja) * 2006-06-01 2007-12-13 Matrix:Kk 計測システム、受信器、計測方法およびマット
CN103729890A (zh) * 2013-06-28 2014-04-16 深圳市金溢科技有限公司 二义性路径识别系统及交互通信方法
JP2020137035A (ja) * 2019-02-25 2020-08-31 沖電気工業株式会社 アンテナユニットの取付構造、及び、アンテナユニットの取付器具

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1089852C (zh) * 1997-04-11 2002-08-28 本田技研工业株式会社 车载通讯装置
KR20010074253A (ko) * 2001-05-03 2001-08-04 강현인 스마트카드와 차량 번호판 인식 시스템에 의한 유료 도로논스톱 요금 징수 방법
JP2006175209A (ja) * 2004-11-25 2006-07-06 Matrix:Kk 計測システム、受信器および計測方法
JP4721869B2 (ja) * 2004-11-25 2011-07-13 株式会社マトリックス 計測システム、動態管理システム、受信器および計測方法
JP2007319471A (ja) * 2006-06-01 2007-12-13 Matrix:Kk 計測システム、受信器、計測方法およびマット
CN103729890A (zh) * 2013-06-28 2014-04-16 深圳市金溢科技有限公司 二义性路径识别系统及交互通信方法
JP2020137035A (ja) * 2019-02-25 2020-08-31 沖電気工業株式会社 アンテナユニットの取付構造、及び、アンテナユニットの取付器具

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