JPH0696291A - 移動体識別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速で移動する応答器に対して確実に一連の
動作シーケンスが可能な移動体識別装置を提供する。 【構成】 質問器１０は、第１のアンテナ部１と第２の
アンテナ部２とを備えている。これらのアンテナ部１及
び２は、コントローラ３に接続され、コントローラ３は
さらにパーソナルコンピュータ等の上位のデータ処理端
末４に接続されている。第１のアンテナ部１は、アンテ
ナ１１、及び送受信部１２を備えている。第２のアンテ
ナ部２も同様にアンテナ２１、及び送受信部２２を備え
ている。第１のアンテナ部１は、そのビームエリアに高
速進入した待機状態である応答器を起動すると、そのこ
とをコントローラ３に知らせ、応答器のＩＤコードがコ
ントローラ３のＲＡＭに登録される。次に、コントロー
ラ３は、第２のアンテナ部２を介して、通常モードのま
ま自己のビームエリア内に移動してきた応答器と動作コ
マンドアクセスに関する動作シーケンスを実行する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は移動体識別装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】移動体識別装置は、一般的に、固定した
位置に配置された質問器と移動体等に取り付けられた応
答器とを備えており、生産ラインの部品の投入、検査、
払い出し等の工程での製品個々の仕様、加工及び検査等
の情報を管理するのに有効な装置である。移動体識別装
置は、生産ライン以外にも、搬送、物流等で利用されて
おり、また、有料道路の料金徴収システムにも利用でき
る。

【０００３】この種の移動体識別装置の応答器はデータ
キャリアとも呼ばれており、通常、アンテナ及び送受信
部等が内蔵された密閉構造を有しており、移動体に取り
付けられる。

【０００４】移動体識別装置を有料道路の料金徴収シス
テム等、高速移動する物体に設けられた応答器とデータ
アクセスするシステムに適用する場合、応答器が任意の
タイミングで質問器のビームエリア内に高速進入するた
め、質問器は連続オートリードライト方式で、同一動作
を繰り返し実行することになる。

【０００５】連続オートリードライト方式について、図
８を参照して以下に説明する。

【０００６】質問器は、ビームエリアに入った応答器に
対して起動コマンドを送信し、応答器がこれに答えて質
問器に対して起動レスポンスを送り返す。この起動レス
ポンスを質問器が受信することによって、質問器は応答
器がビームエリア内にいることを知る。次に、質問器が
動作コマンドを送信すると、動作コマンドを受信した応
答器は、動作実行後実行結果である動作レスポンスを質
問器に向かって返信する。質問器は動作レスポンスを受
信するとこれによって実行終了を知り、終了コマンドを
応答器に送信して、一連の動作シーケンスは終了する。

【０００７】アンテナ及び送受信部を夫々含む２台のア
ンテナ部を接続した質問器が具備されたシステムもある
が、上記した動作シーケンスを夫々のアンテナで実行し
ている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来のアンテナ部２台
を備えた移動体識別装置では、各アンテナ部で異なる動
作を実行するか、一方のアンテナ部で応答器から読みだ
したデータをもう一方のアンテナ部の前を通過する応答
器に書込むコピー機能が使用されている。

【０００９】従って、この種の移動体識別装置を鉄道や
運輸等、車両が高速移動する分野に応用する場合、動作
コマンドアクセスまでの起動コマンドアクセスや、応答
器内のパワーセーブモードから通常モードになる迄の待
ち時間により、応答器がビームエリア外に移動し、肝心
の動作ができなくなるという問題点がある。

【００１０】従って、本発明は、高速で移動する応答器
に対して確実に一連の動作シーケンスが可能な移動体識
別装置を提供するものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、応答器
と、夫々のビームエリア内を通過する応答器と非接触伝
送媒体を介して通信を行う第１及び第２のアンテナ部を
含む質問器とを備えており、質問器が、更に、待機中の
応答器を起動するべく第１のアンテナ部を介して第１の
コマンドを送信する手段と、応答器が起動されたことを
示す起動レスポンスを受信した際に応答器に対して所定
の動作を命じるべく第２のアンテナ部を介して第２のコ
マンドを送信する手段とを含む移動体識別装置が提供さ
れる。

【００１２】

【作用】応答器が、第１のアンテナ部のビームエリア内
に入り第１のアンテナ部から起動のための第１のコマン
ドを受信すると、待機中から通信可能状態となる。具体
的には、パワーセーブモードから通常モードへと切り替
わる。これに対して、通常起動レスポンスを第１のアン
テナ部へと返信して次の動作実行へと移行する。所定の
動作起動の為の第２のコマンド送信は、第２のアンテナ
部から行われ、この第２のアンテナ部のビームエリアに
入った応答器はこの第２のコマンドを受信して所定の動
作を実行する。

【００１３】

【実施例】以下図面を用いて本発明の実施例を詳細に説
明する。

【００１４】図１は本発明による移動体識別装置の一実
施例の構成を概略的に示すブロック図である。

【００１５】図１に示すように、本発明による移動体識
別装置の質問器１０は、待機状態即ちパワセーブモード
にある応答器を起動するための第１のアンテナ部１と起
動後の応答器と動作コマンドアクセスに関する動作シー
ケンスを実行する第２のアンテナ部２とを備えている。
そしてこれらのアンテナ部１及び２は、コントローラ３
に接続され、コントローラ３はさらにパーソナルコンピ
ュータ等の上位のデータ処理端末４に接続されている。

【００１６】アンテナ部１は、アンテナ部１１、及び送
受信部１２を備えている。アンテナ部２も同様にアンテ
ナ部２１、及び送受信部２２を備えている。

【００１７】送受信部１１及び２２は、夫々アンテナ部
１１及び２１を介して各種コマンドを送信し、その後無
変調のマイクロ波を送信して応答器５からレスポンス及
びデータを読取る機能を有する。即ち、応答器５からの
返信されるレスポンス及びデータを含む変調波を受信し
復調する。さらに、送受信部１２及び２２は、夫々応答
器５へ伝送する情報に応じてマイクロ波を変調する機能
を有する。アンテナ部１１及び２１は、通常、指向性の
向上及び遠距離通信対応のため方形パッチアンテナ部を
複数個配列したアレーアンテナ部が用いられる。

【００１８】質問器１０は、また、コントローラ３を備
えており、コントローラ３は、ＣＰＵ（中央処理装置）
３１、インタフェース３２、ＲＯＭ（リードオンリメモ
リ）３３、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３４、Ｉ
／Ｏインターフェース３５、及び電源３６を備えてい
る。コントローラ３は、また、Ｉ／Ｏインターフェース
３５を介して、パソコン、プログラマブルコントローラ
等のデータ処理端末４に接続されている。アンテナ部１
及びアンテナ部２の動作制御のためのシステムプログラ
ムが、コントローラ３のＲＯＭ３４に格納されており、
データ等がＲＡＭ３４に格納されている。応答器５から
の起動レスポンスに付加されたＩＤコードは、ＲＡＭ３
４に格納される。インタフェース３２は、アンテナ部及
び送受信部を夫々含むアンテナ部１及び２とコントロー
ラ３とのインタフェースであり、信号のパラレル／シリ
アル変換機能を有する。

【００１９】応答器５は、アンテナ部５１、ＣＰＵ５
２、送受信部５３、ＲＯＭ５４、ＲＡＭ５５、及び電源
５６を備えており、アンテナ部５１は送受信部５３を介
してＣＰＵ５２に接続されており、ＲＯＭ５４、ＲＡＭ
５５、電源５６、及びＣＰＵ５２は互い接続されてい
る。アンテナ部５１は、例えば、送受信を兼ねた方形パ
ッチアンテナ部が用いられる。

【００２０】送受信部５３は、アンテナ部５１を介して
受信した質問器１０から送信された変調したマイクロ波
を復調したり、質問器１０から受けとった非変調波に送
信すべきデータに応じてディジタル変調する機能を有す
る。ＲＯＭ５４には、一般に、応答器５の動作制御を行
うシステムプログラムが格納されており、ＲＡＭ５５に
は、自分と他とを区別するためのＩＤコード等のデータ
が格納されている。

【００２１】図２及び３は、夫々、本発明による移動体
識別装置の一実施例の起動コマンドアクセス及び動作コ
マンドアクセスを示す説明図である。

【００２２】図２に示すように、質問器の第１のアンテ
ナ部で起動コマンドアクセスに関する動作シーケンスが
実行され、アンテナ部のビームエリア内にいる応答器
は、質問器から起動コマンドを受信するとパワセーブモ
ードから通常モードへと移行し起動レスポンスを返信す
る。また、第２のアンテナ部での動作コマンドアクセス
に関する動作シーケンスでは動作コマンドの送信に対し
て応答器は動作レスポンスの返信でこれに答える。

【００２３】次にこの起動コマンドアクセス及び動作コ
マンドアクセスに関する動作シーケンスに付いて詳細に
説明する。

【００２４】図４及び５は本発明による移動体識別装置
の一実施例の質問器側の動作シーケンスの一例を示すフ
ローチャート図であり、図６は図４及び５に対応する応
答器側の動作シーケンスの一例を示すフローチャート図
である。

【００２５】次に、図４から６を参照して応答器と質問
器との間の動作シーケンスの一例のフローを説明する。

【００２６】図４に示すように、第１のアンテナ部は、
任意のタイミングでビームエリア内に高速進入してくる
応答器とアクセスするため、応答器に対して起動コマン
ドを繰り返し送信する（ステップＳ１０）。次に、この
起動コマンドを受信した応答器は、一定時間経過後パワ
ーセーブモードから通常モードへ移行してコマンド解析
後ＲＡＭに記憶されているＩＤコードを読みだし、この
ＩＤコードを付加して起動レスポンスを発信する。第１
のアンテナ部はこの起動レスポンスを受信したか否かを
判定して（ステップＳ１１）、判定結果が否定的である
ならば、起動レスポンスを受信するまでステップＳ１０
を繰り返す。ステップＳ１１で起動レスポンスを受信し
たならば、サムチェック、パリティチェック等の伝送誤
り検出により伝送誤りがあるか否かを判定して、即ちコ
マンドの有効性を判定して（ステップＳ１２）、伝送誤
りがあれば再度ステップＳ１０を実行する。

【００２７】伝送誤りがなく正常に通信が行われたなら
ば、第１のアンテナ部は、進入してきた上記の応答器か
ら送信された起動レスポンスに付加されたＩＤコードを
コントローラへと送信しコントローラはこれをＲＡＭに
登録する（ステップＳ１３）。そして、コントローラは
第２のアンテナ部を介した動作開始指示を出して（ステ
ップＳ１４）、中止指示があるか否かを判定する（ステ
ップＳ１５）。中止指示があり、継続して起動コマンド
送信処理を行わないならば動作を中止する。一方、中止
指示がなければ、ステップＳ１０に戻り次に進入してく
る応答器を検知するために起動コマンドを送信する。

【００２８】次に、コントローラは、図５に示すように
第１のアンテナ部で起動シーケンスが実行され動作開始
指示がなされたか否かを判定する（ステップＳ２０）。
指示がなければ指示がある迄このステップＳ２０を繰り
返す。指示があれば、コントローラは応答器を特定する
ＩＤコードをＲＡＭから読みだし、ＩＤコード付き動作
コマンドを第２のアンテナ部を介して応答器へ送信する
（ステップＳ２１）。これに対して、通常モードのまま
第２のアンテナ部のビームエリアに進入した応答器はＩ
Ｄコード付きコマンドを受信すると、ＲＡＭに登録され
ているＩＤコードと受信したＩＤコードとをチェックし
て一致したならば動作を実行する。応答器は、動作の実
行後、結果をＩＤコードが付加された動作レスポンスと
して第２のアンテナ部へ送信する。第２のアンテナ部を
介してコントローラは、この動作レスポンスを受信した
か否かを判定し（ステップＳ２２）、応答器から動作実
行後の実行結果である動作レスポンスを受信したなら
ば、伝送誤りを検出したか否かを判定して（ステップＳ
２３）、伝送誤りがあれば再度ステップＳ２１を実行す
る。

【００２９】伝送誤りがなく正常に通信が行われたなら
ば、コントローラは、さらに動作レスポンスに付加され
たＩＤコマンドと登録しているＩＤコマンドとを比較し
て（ステップＳ２４）、ＩＤコードが不一致であるなら
ばステップＳ２１に戻ってＩＤコード付き動作コマンド
を第２のアンテナ部を介して再度送信する。

【００３０】ステップＳ２４にてＩＤコードが一致して
いたならば、中止指示があるか否かを判定して（ステッ
プＳ２５）、中止指示がなければステップＳ２０に戻っ
て繰り返し動作開始指示があるか否かを判定する。一
方、中止指示があるならば処理を中止する。

【００３１】一方、応答器は、図６に示すように、質問
器の第１のアンテナ部より起動コマンドを受信したか否
かを判定している（ステップＳ３０）。応答器が第１の
アンテナ部のビームエリア内にいるならば起動コマンド
を受信するので、その待機状態を解除し伝送誤りを検出
したか否かを判定して（ステップＳ３１）、伝送誤りが
あれば再度ステップＳ３０を実行する。伝送誤りがなけ
れば自己のＩＤコードを読みだし（ステップＳ３２）、
このＩＤコードを付加して起動レスポンスを第１のアン
テナ部へ送信する（ステップＳ３３）。

【００３２】次に、質問器の第２のアンテナ部のビーム
エリア内に進入してきた応答器は、第２のアンテナ部か
ら動作コマンドを受信したか否かを判定する（ステップ
Ｓ３４）。動作コマンドを受信しなかったならば動作コ
マンドを受信する迄ステップＳ３４を繰り返す。動作コ
マンドを受信したならば、伝送誤りを検出したか否かを
判定して（ステップＳ３５）、伝送誤りがあれば再度ス
テップＳ３４を実行する。

【００３３】ステップＳ３５の結果、伝送が正常に行わ
れたことが明らかであれば、動作コマンドに付加された
ＩＤコードと自己のＩＤコードとを比較して（ステップ
Ｓ３６）、一致しているならば応答器は指定された動作
を実行してＩＤコード付き動作レスポンスを質問器の第
２のアンテナ部へ送信する（ステップＳ３７）。次に、
質問器から一連の動作シーケンス処理が終了したことを
示す終了コマンドを受信したか否かを判定する（ステッ
プＳ３８）。これを受信したならば、正常な通信を終了
したとして処理を終了する。終了コマンドを受信しなか
ったならば、これを受信するまでステップＳ３８を繰り
返すが、終了コマンドは必ず受信するとは限らず、所定
の一定時間経過したか（タイムアウトしたか）否かを判
定して（ステップＳ３９）、一定時間経過したならば終
了処理を行う。

【００３４】以上示したように、本実施例によれば、起
動コマンドアクセスと動作コマンドアクセスとを２台の
アンテナ部へと役割分担することができ、高速で移動す
る応答器との動作を実現することができる。これによっ
て、移動体識別装置による運輸や鉄道の運行管理システ
ム、有料道路の料金徴収システムが可能となる。

【００３５】上記実施例において、伝送媒体の方式とし
てはマイクロ波方式を用いたが、これに限られるもので
はなく、電磁結合方式、電磁誘導方式、光通信方式等を
用いてもよい。

【００３６】また、上記実施例では各アンテナ部は送受
信部及びアンテナから構成されたが、ＣＰＵ、ＲＡＭ及
びＲＯＭ等を含んでもよい。この場合、コントローラを
介さず、各種の制御を行うことができ、例えば、第１の
アンテナ部から直接に動作開始指示を第２のアンテナ部
に与えることができる。

【００３７】次に、本発明による移動体識別装置を有料
道路料金徴収をホストペイド方式で行うシステムに適用
して実施例について述べる。

【００３８】図７は、本発明による移動体識別装置を適
用した有料道路料金徴収を説明するためのルート図であ
る。図７では、入口ＩＣ（インターチェンジ）５１から
出口ＩＣ５３へ行くルートとして、ルートＡ５０（入口
ＩＣ５１→Ａ経由地点５２→出口ＩＣ５３）とルートＢ
５４（入口ＩＣ５１→Ｂ経由地点５５→出口ＩＣ５３）
との２通りがある。

【００３９】この有料道路を利用する車両が備えている
応答器がＲＡＭに格納しているデータは、表１に示すよ
うに、応答器の発券時に登録する固有データ（ＩＤコー
ド、有効期限）、入口ＩＣで登録する入口データ（イン
ターチェンジコード、車種コード）、経由地点で登録す
る経由データ（経由地点データ）、及び出口ＩＣで登録
する出口データ（インターチェンジコード、車種、利用
額）である。表１は、ルートＢ５４を通った車両の出口
ＩＣでの処理の例である。

【００４０】上記実施例による質問器及びそのコントロ
ーラは、例えば、高速対応が要求される出口ＩＣに適用
される。

【００４１】上記したように、第１のアンテナ部は、任
意のタイミングで高速進入してくる車両に取り付けられ
た応答器がビームエリアに存在することを検知するた
め、起動コマンドを繰返し送信する。起動コマンドを受
信した応答器は、自分がビームエリア内に入ったことを
知り、一定時間経過後パワーセーブモードから通常モー
ドになり、コマンド解析後ＲＡＭに登録されている固有
データ（ＩＤコード：１２３４５６、有効期限：１９９
６年２月２日）、入口データであるインターチェンジコ
ード：Ａ１１１、車種：０１（普通車を意味する）、及
び経由データである経由地点コード：Ｃ２２２を起動レ
スポンスとして返す。

【００４２】

【表１】

【００４３】次に、固有データ、入口データ、経由デー
タから成る起動レスポンスを受信した第１のアンテナ部
は、新たな車両が出口料金所を通過中であると判断し
て、有効期限（１９９６年２月２日）とＩＤコード（１
２３４５６）とを有効であると判断した後、固有デー
タ、入り口データ、経由データをコントローラのＲＡＭ
に登録し、コントローラは第２のアンテナ部を介して動
作を開始する。他方、次に進入してくる車両を検知する
ため起動コマンドを第１のアンテナ部を介して繰り返し
送信する。

【００４４】質問器のコントローラは、入口ＩＣのイン
ターチェンジコード：Ａ１１１、経由地点：Ｃ２２２、
及び車種：０１（普通車）から利用額を２２００円と算
定する。そして、出口データであるインターチェンジコ
ード：Ｄ４４４、車種：０１、利用額：２２００円、及
び応答器を特定するＩＤコードを動作コマンドとして第
２のアンテナ部を介して応答器へ送信する。

【００４５】通常モードのまま第１のアンテナ部から第
２のアンテナ部のビームエリア内に進入した応答器は、
動作コマンドを受信し、受信したＩＤコード：１２３４
５６と自己のＩＤコードとが一致しているか判定して一
致しているならば出口データ（インターチェンジコー
ド：Ｄ４４４、車種：０１、利用額：２２００円）をＲ
ＡＭに登録して動作レスポンスを返信し、一定時間経過
後消費電力を抑えるために再びパワーセーブモードとな
り待機状態となる。

【００４６】第２のアンテナ部は動作レスポンスを受信
して、ＩＤコード：１２３４５６の車両との動作シーケ
ンスが終了したことを知り、次の動作開始指示を待つ。

【００４７】この様に、２台のアンテナ部に動作を役割
分担することで、従来一連の動作シーケンスが不可能で
あった高速で走行する車両との通信が可能となる。

【００４８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、応答器と、夫々のビームエリア内を通過する応答器
と非接触伝送媒体を介して通信を行う第１及び第２のア
ンテナ部を含む質問器とを備えており、質問器が、更
に、待機中の応答器を起動するべく第１のアンテナ部を
介して第１のコマンドを送信する手段と、応答器が起動
されたことを示す起動レスポンスを受信した際に応答器
に対して所定の動作を命じるべく第２のアンテナ部を介
して第２のコマンドを送信する手段とを含むので、起動
コマンドアクセスと動作コマンドアクセスとを２台のア
ンテナ部へと役割分担することができ、高速で移動する
応答器との動作を実現することができる。これによっ
て、移動体識別装置による運輸や鉄道の運行管理システ
ム、有料道路の料金徴収システムが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる移動体識別装置の一実施例の構
成の概略を示すブロック図である。

【図２】本発明に係わる移動体識別装置の起動コマンド
アクセスの概略を示す説明図である。

【図３】本発明に係わる移動体識別装置の動作コマンド
アクセスの概略を示す説明図である。

【図４】本発明に係わる移動体識別装置の一実施例の第
１のアンテナ部側の起動コマンドアクセスに関する動作
シーケンスの一例を示すフローチャート図である。

【図５】本発明に係わる移動体識別装置の一実施例の第
２のアンテナ部側の動作コマンドアクセスに関する動作
シーケンスの一例を示すフローチャート図である。

【図６】本発明に係わる移動体識別装置の一実施例の応
答器側の動作シーケンスの一例を示すフローチャート図
である。

【図７】本発明に係わる移動体識別装置を有料道路に適
用した実施例を示す説明図である。

【図８】従来の移動体識別装置の動作シーケンスの概略
を示す説明図である。

【符号の説明】

１、２ アンテナ部 ３ コントローラ ４ データ処理端末 ５ 応答器 １０ 質問器 １１、２１、５１ アンテナ １２、２２、５３ 送受信部 ３１、５２ ＣＰＵ ３２ インタフェース ３３、５４ ＲＯＭ ３４、５５ ＲＡＭ ３５ Ｉ／Ｏインターフェース ３６、５６ 電源

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 応答器と、夫々のビームエリア内を通過
   する応答器と非接触伝送媒体を介して通信を行う第１及
   び第２のアンテナ部を含む質問器とを備えており、前記
   質問器が、更に、待機中の応答器を起動するべく前記第
   １のアンテナ部を介して第１のコマンドを送信する手段
   と、前記応答器が起動されたことを示す起動レスポンス
   を受信した際に前記応答器に対して所定の動作を命じる
   べく前記第２のアンテナ部を介して第２のコマンドを送
   信する手段とを含むことを特徴とする移動体識別装置。