JPH11186931A - 耐干渉性通信回路 - Google Patents

耐干渉性通信回路

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JPH11186931A
JPH11186931A JP9352596A JP35259697A JPH11186931A JP H11186931 A JPH11186931 A JP H11186931A JP 9352596 A JP9352596 A JP 9352596A JP 35259697 A JP35259697 A JP 35259697A JP H11186931 A JPH11186931 A JP H11186931A
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JP
Japan
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circuit
output
frequency
signal
communication
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JP9352596A
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English (en)
Inventor
Keiichi Morishita
慶一 森下
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動料金収受システムにおける地上局と車載
無線器の間の通信周波数帯に妨害電波が入り込んできて
も、通信を確保する。 【解決手段】 通信器の局部発振回路に用いられるPL
L回路の出力信号の周波数を一定幅の中で変動させて、
通信波の中心周波数を変動させる。通信波と妨害波が干
渉しない帯域になった時間帯に通信する。(1) PLL回
路の電圧制御発振回路8の入力信号S1を関数信号発生
回路15からの例えば3角波で変動させる。(2) PLL
回路の基準信号S10の周波数を関数信号発生回路17
からの例えば3角波で変動させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐干渉性通信回
路、特に地上局と車両に搭載した無線機の間で走行しな
がら情報通信を行い道路使用料等を自動的に収受する自
動料金システムに使用することができる耐干渉性通信回
路に関する。
【0002】
【従来の技術】図6は道路の自動料金収受システムの料
金収受ポイント近傍における概念的斜視図である。
【0003】車両1のフロントガラスの内側に車載無線
器2が設けられ、路面の上方に設けた架台3には地上局
4のアンテナ5が設置されている。車載無線器2を有す
る車両1が道路を跨いで設けられた架台3に配置したア
ンテナ5の下方を通過すると、上記アンテナ5と車載無
線器2との間でID番号、通行料金などの情報が自動的
に無線通信される。これらの情報は、地上局4で認識さ
れた後、通過した車両1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。しかしながら、通信
波6の使用周波数と同一周波数帯域に不法な妨害電波7
が、故意、または不注意に放射されると通信の信頼性が
大幅に低下する。現金情報を取り扱う自動料金収受シス
テムでは、通信の信頼性確保が重要課題であるため、こ
れらの不法妨害電波7が放射されても干渉に耐えうるシ
ステムが必要である。
【0004】このような自動料金収受システムにおいて
は、局部発振回路として、図4に示すようなPLL発振
回路(フェーズロックドループ)が送信機に使用されて
いる。PLL発振回路は公知であるが、作用を簡単に説
明する。
【0005】制御信号S1の電圧によって発振周波数が
変化する電圧制御発振回路8の出力S2はパワーディバ
イダ回路9により2つに分けられ、一部は出力信号S3
として後段の変調回路10に送られ、他の一部S4は位
相比較器11に送られる。
【0006】位相比較器11でパワーディバイダ回路9
からの信号の位相が基準信号発生回路12からの基準信
号S5の位相と比較され、位相差に対応する低周波信号
S6が出力される。10〜20HZ 程度のカットオフ周
波数を有するローパスフィルタ13で低周波信号成分だ
けが取り出されて、制御信号S1として電圧制御発振回
路8に送られる。制御信号はほぼDCに近い信号であ
る。このようにして、基準信号S2と位相が合った発振
信号S3が得られる。
【0007】パワーディバイダ回路9から後段の変調回
路10に送られた信号S3は、送信されるべき信号Si
gにより変調され、出力回路14とアンテナ5により通
信波6として放射される。
【0008】受信側がこの送信電波を正常に受信したと
きは、受信側は「受信成功」の応答信号を送り返す。受
信成功の応答信号を規定時間内に受信しなかった場合、
送信側は規定された回数だけ再送信を行い、規定回数を
超えた場合には最終的に送信失敗と判断をし、自動車1
の写真を撮る等の必要な処理を行なう。
【0009】「受信成功」の応答信号を受信した場合
は、その車両1のID番号の確認等を行った後に、その
車両1に登録されている銀行口座からの道路使用料金の
精算等の処理が行なわれる。このように地上局4と車載
無線器2の間で通信波6を用いて通信が行なわれる。
【0010】通信波6の周波数スペクトラムが概念的に
図5に示されている。このような通信が行なわれている
時に図5の周波数スペクトラムを有する妨害電波7A,
7Bを車載無線器が受信することがある。この場合、妨
害電波7Aの周波数スペクトラムは通信波6の周波数ス
ペクトラムと重なっていないので通信に影響はない。し
かし妨害電波7Bの周波数は通信波6の周波数スペクト
ラムと重なっているので影響があり、妨害電波7Bが無
くなるまで、地上局4と車載無線器2の間で通信をする
ことができない。このとき、自動車は通信可能になるま
で待つことなく通過してしまうので、料金を収受できな
くなる場合が生じる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このように
妨害電波があるときでも、地上局と車両に搭載した無線
機の間で通信を行うことを可能とする耐干渉性通信回路
を提案することを課題とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記課題は、通信波6の
中心周波数を所定の最大周波数と所定の最小周波数の間
で連続的に時間とともに変動させることができる送信回
路を備える通信回路によって解決された。
【0013】具体的には、上記課題は、地上局と車載無
線器の間で無線通信を行なう通信回路において、地上局
または車両に搭載した無線器の通信回路が、所定の最大
周波数と所定の最小周波数の間で連続的に発振周波数を
時間的に変える局部発振回路と、送信されるべき信号で
上記局部発振回路の出力信号を変調する変調回路と、変
調回路の出力を電磁波として送信する出力回路を備える
ことを特徴とする耐干渉性通信回路によって解決され
た。
【0014】一つの実施形態では、上記局部発振回路
が、制御信号入力端子を有し制御信号入力端子への制御
信号に応じて発振周波数を変えることができる発振回路
と、基準信号を発生する基準信号発生回路と、上記発振
回路の出力信号と上記基準信号発生回路の出力信号の位
相差に対応する信号を発生する位相比較器と、上記位相
比較器の出力の低周波成分を通すローパスフィルタと、
所定の最大値と所定の最小値の間で連続的に出力値が変
化する関数信号発生回路と、ローパスフィルタの出力と
上記関数信号発生回路の出力を加算しその出力を上記発
振回路の制御信号として、上記制御信号入力端子に送る
加算器を備える。
【0015】他の実施形態では、上記発振回路が、制御
信号入力端子を有し制御信号入力端子への制御信号に応
じて発振周波数を変えることができる発振回路と、所定
の最大値と所定の最小値の間で連続的に出力値が変化す
る関数信号発生回路と、関数信号発生回路の出力に応じ
て発振周波数が変化する基準信号発生回路と、上記発振
回路の出力信号と上記基準信号発生回路の出力信号の位
相差に対応する信号を発生する位相比較器と、上記位相
比較器の出力の低周波成分を通し出力を制御信号として
上記制御信号入力端子に送るローパスフィルタから成
る。
【0016】
【発明の実施の形態】図1は本発明に係る耐干渉性通信
回路の好ましい実施例のブロックダイヤグラムである。
この耐干渉性通信回路は、図4に示した従来技術による
送信器とはPLL回路の部分だけが異なる。これ故、図
4の部材と対応する部材には同一の参照番号を付して、
その部材の説明を省略する。
【0017】図1のPLL回路は、関数信号発生回路1
5を備える。この実施例では関数信号発生回路15は、
最大値Vmax と最小値Vmin の間で、図2(b)のよう
に変動する3角波信号S8を発生する。3角波信号S8
は、ローパスフィルタ13の出力信号S7と加算器16
で加算され、加算器16の出力は制御信号S1として電
圧制御発振回路8の制御端子に送られる。
【0018】この結果、電圧制御発振回路8発振周波数
が、図2(a)に示すように、最大周波数(例えば24
80MHZ )と最小周波数(例えば2380MHZ )の
間で変動するディザーリング信号Dが発生する。
【0019】本発明の一つの実施例では、受信側の通信
回路が、内部発振回路と、受信周波数と内部発振回路の
周波数差を検出する周波数差検出回路と、周波数差検出
回路の出力がゼロになるように内部発振回路の発振周波
数を変えるフィードバック回路を備え、送信側からの周
波数スペクトラムの中心周波数が変化してもそれに追随
して受信帯域を変えることにより、通信波を受信する。
【0020】図2のKに示すように、通信波6の中心周
波数が一定(例えば2420MHZ)に保持されている
とき、妨害電波の周波数帯域が隅々送信波の使用周波数
帯と重なっていると(例えば2400〜2440M
Z )、妨害電波7が無くなるまで通信できない。
【0021】しかし、本発明では、通信波6の中心周波
数を変動させたディザーリング信号Dを用いて、通信波
6の周波数帯域が妨害電波7の干渉帯域(例えば240
0〜2440MHZ )の外に出る時間帯が生じる。した
がって、妨害電波7が無くならなくても通信することが
できる。
【0022】図2(a)において、妨害電波7の干渉帯
域と通信波6が干渉しない時間は「通信可能時間帯」と
して示され、干渉する時間帯は「通信不可時間帯」とし
て示されている。
【0023】妨害電波7の周波数等と重なる周波数スペ
クトルの通信波で送られた情報は受信することはできな
い。しかしこの場合、再度同じ情報を中心周波数を変え
て別の周波数スペクトルで送信する。通信可能な時間帯
に送信された通信波6を車載無線器2が正常に受信する
と、「受信成功」の応答信号を(例えばその通信可能で
あった周波数を使って)地上局に応答する。
【0024】例えば、通信不能な時間帯に送信されるこ
とにより通信波が車載無線器2によって正常に受信され
なかったり、その他の何らかの原因により「受信成功」
の応答信号を送信側が受信しなかった場合、送信側は予
じめ規定された回数だけ同じ情報を送信する。規定回数
だけ送信しても応答信号を受信しないときは、最終的に
通信失敗と判断する。そして自動車の写真を撮るなどの
必要な処理をする。
【0025】関数信号発生回路15の発生する信号は3
角波に限られない。所定の最大値と所定の最小値の間で
変動する関数信号であればよい。ただ受信側が通信波の
周波数に容易に追随するためには、関数信号発生回路の
発生する関数信号は時間とともに連続的に値が変化し、
値が不連続に変化しない関数(例えば3角波,正弦波)
であることが好ましい。
【0026】図3は本発明に係る耐干渉性通信回路の他
の好ましい実施例のブロックダイヤグラムである。この
耐干渉性通信回路は、図4に示した従来技術による送信
器とはPLL回路の部分だけが異なる。これ故、図4の
部材と対応する部材には同一の参照番号を付して、その
部材の説明を省略する。
【0027】図3のPLL回路は基準信号のクロック周
波数自体を変える。そのための関数信号発生回路17を
備える。この実施例では、関数信号発生回路17は3角
波信号S9を発生する。
【0028】関数信号発生回路17の出力S9は第2の
電圧制御発振回路で実現されている基準信号発生回路1
8の制御信号入力端子に送られる。この結果、基準信号
発生回路18の出力信号S10の周波数は3角波状に変
動する。そしてその出力S10は位相比較器11の基準
信号となっている。
【0029】第1の電圧制御発振回路8、パワーディバ
イダ回路9、位相比較器11、ローパスフィルタはPL
L回路を形成している。従って、第1の電圧制御発振回
路8の出力S2の周波数と位相は、基準信号発生回路1
8の出力S10の周波数および位相とそれぞれ等しい。
【0030】パワーディバイダ回路9からの出力S3の
周波数は図2の(a)に示すように、最大周波数(例え
ば2480MHZ )と最小周波数(例えば2380MH
Z )の間で変動するディザーリング信号となる。従っ
て、図1の回路と同一の効果が得られる。
【0031】図1の回路と同様に、関数信号発生回路1
7が作る関数信号は3角波には限られない。
【0032】以上、送信側が地上局4で受信側が車載無
線器2であることを前提にして説明してきた。しかし車
載無線器2を送信側とし、地上局4を受信側とすること
も可能である。
【0033】
【発明の効果】送信スペクトラムの中心周波数を時間的
に変化させたことにより、D/N比(ディザイヤード/
アンディザイヤードレシオ)が良くなるとともに、定常
的な干渉を回避することができる。また通信の信頼性が
確保される。特に妨害電波の周波数が未知であっても、
本発明は非常に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好ましい実施例のブロックダイヤグラ
ムである。
【図2】図1、図3の実施例における通信可能時間帯、
通信不可時間帯を説明するためのディザーリング信号、
妨害電波の周波数帯および関数信号発生回路の出力を示
す。
【図3】本発明の他の好ましい実施例のブロックダイヤ
グラムである。
【図4】従来技術による送信回路のブロックダイヤグラ
ムである。
【図5】通信波と妨害波の周波数スペクトラムの例を示
す。
【図6】自動料金収受システムの地上局の近くの概念的
斜視図である。
【符号の説明】
1 車両 2 車載無線器 3 架台 4 地上局 5 アンテナ 6 通信波 7,7A,7B 妨害電波 8 電圧制御発振回路 9 パワーディバイダ回路 10 変調回路 11 位相比較器 12 基準信号発生回路 13 ローパスフィルタ 14 出力回路 15 関数信号発生回路 16 加算器 17 関数信号発生回路 18 基準信号発生回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 地上局と車載無線器の間で無線通信を行
    なう通信回路において、 地上局または車両に搭載した無線器の通信回路が、所定
    の最大周波数と所定の最小周波数の間で連続的に発振周
    波数を時間的に変える局部発振回路と、送信されるべき
    信号で上記局部発振回路の出力信号を変調する変調回路
    と、変調回路の出力を電磁波として送信する出力回路を
    備えることを特徴とする耐干渉性通信回路。
  2. 【請求項2】 上記局部発振回路が、制御信号入力端子
    を有し制御信号入力端子への制御信号に応じて発振周波
    数を変えることができる発振回路と、基準信号を発生す
    る基準信号発生回路と、上記発振回路の出力信号と上記
    基準信号発生回路の出力信号の位相差に対応する信号を
    発生する位相比較器と、上記位相比較器の出力の低周波
    成分を通すローパスフィルタと、所定の最大値と所定の
    最小値の間で連続的に出力値が変化する関数信号発生回
    路と、ローパスフィルタの出力と上記関数信号発生回路
    の出力を加算しその出力を上記発振回路の制御信号とし
    て、上記制御信号入力端子に送る加算器を備えることを
    特徴とする請求項1に記載の耐干渉性通信回路。
  3. 【請求項3】 上記発振回路が、制御信号入力端子を有
    し制御信号入力端子への制御信号に応じて発振周波数を
    変えることができる発振回路と、所定の最大値と所定の
    最小値の間で連続的に出力値が変化する関数信号発生回
    路と、関数信号発生回路の出力に応じて発振周波数が変
    化する基準信号発生回路と、上記発振回路の出力信号と
    上記基準信号発生回路の出力信号の位相差に対応する信
    号を発生する位相比較器と、上記位相比較器の出力の低
    周波成分を通し出力を制御信号として上記制御信号入力
    端子に送るローパスフィルタから成ることを特徴とする
    請求項1に記載の耐干渉性通信回路。
JP9352596A 1997-12-22 1997-12-22 耐干渉性通信回路 Pending JPH11186931A (ja)

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Effective date: 20031209