JP3141734B2 - 路車間通信用車載機 - Google Patents

路車間通信用車載機

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JP3141734B2
JP3141734B2 JP18280995A JP18280995A JP3141734B2 JP 3141734 B2 JP3141734 B2 JP 3141734B2 JP 18280995 A JP18280995 A JP 18280995A JP 18280995 A JP18280995 A JP 18280995A JP 3141734 B2 JP3141734 B2 JP 3141734B2
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    • G07B15/00Arrangements or apparatus for collecting fares, tolls or entrance fees at one or more control points
    • G07B15/06Arrangements for road pricing or congestion charging of vehicles or vehicle users, e.g. automatic toll systems
    • G07B15/063Arrangements for road pricing or congestion charging of vehicles or vehicle users, e.g. automatic toll systems using wireless information transmission between the vehicle and a fixed station
    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、路車間通信用車載
機に係り、特に、高速道路等の有料道路において、自動
的に料金を収受するために、路上に設置された路上機と
の間で通信を行っう路車間通信用車載機に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、有料施設の利用料金の収受、例え
ば、有料道路の通行料金の収受等に、料金前納方式また
は料金後納方式のカードを利用した自動料金収受装置が
開発されている。この自動料金収受装置では、有料道路
の入口ゲートや出口ゲートで料金収受を自動的に行うた
め、車両に対して情報を問い合わせるための質問器とし
てのアンテナを有する路上機を道路側に配設すると共
に、問い合わせのあった情報に対する応答をするための
応答器としてのアンテナを有する車載機を車両に搭載
し、車載機と路上機との間で無線通信により情報の授受
を行っている。
【0003】しかしながら、路上機の整備不良、車載バ
ッテリーの電力不足やアンテナの動作不良等によって、
車載機に記憶されている情報を路上機が受信できなかっ
たり、路上機からの情報を車載機が受信できなかったり
する場合が発生する。また、有料道路内で車載機に異常
が発生した場合には、路上機側で車両がどのような経路
を通ったかを示す経路情報を受信することができないの
で、対応が不可能になる場合も生じる。
【0004】このように、車載機に記憶された情報を受
信することができない場合に、従来では、車載機のコネ
クタに路上機のコネクタを直接接続して、情報の読み出
しをするようにしている(特開平5−100018号公
報)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術では、車載機に情報授受のためのコネクタを設けな
ければならないため、車載機が大型化する、という問題
がある。また、通信による情報の授受が困難な場合に、
車載機と路上機との間で情報を授受するためには、車載
機のコネクタに路上機と通信をするための路側コネクタ
を接続するという煩雑な操作が伴うことになり、車両の
乗員または路上機側のオペレータに過度の負担をかける
ことになる。
【0006】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたもので、車載機を大型化させることなく、かつ車
載機に記憶されているデータの内容を路上機側で簡単に
確認することができる路車間通信用車載機を提供するこ
とを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1の発明は、図12に示すように、判断手段に
よって、データを記憶する記憶部を備えた管理カードが
挿入されたか否かを判断すると共に、識別手段によっ
て、挿入された管理カードが記憶手段からのデータの読
み出し及び管理カードの記憶部へのデータの書き込みの
少なくとも一方を要求しているか、管理カードが記憶手
段へのデータの書き込み及び管理カードの記憶部からの
データの読み出しの少なくとも一方を要求しているかを
識別する。そして、処理手段は、管理カードが記憶手段
からのデータの読み出し及び管理カードの記憶部へのデ
ータの書き込みの少なくとも一方を要求しているときに
は、記憶手段に記憶されているデータを読み出して管理
カードの記憶部へ書き込む処理を行う。また、処理手段
は、管理カードが記憶手段へのデータの書き込み及び管
理カードの記憶部からのデータの読み出しの少なくとも
一方を要求しているときには、管理カードの記憶部に記
憶されているデータを読み出して記憶手段へ書き込む処
理を行う。
【0008】これにより、路上機側で管理カードに記憶
されているデータを読み出すことにより、車載機に記憶
されているデータの内容を簡単に確認することができ
る。
【0009】また、管理カードの記憶部に記憶されてい
るデータを読み出して記憶手段へ書き込む処理を行うこ
とにより、記憶手段のデータを正常状態に復帰させるこ
とができる。
【0010】このように請求項1の発明では、管理カー
ドを用いているので、車載機と路上機とを直接接続する
ことなく、データの授受を簡単に行うことができる。
【0011】請求項2の発明は、図12に示すように、
識別手段によって、挿入された管理カードが記憶手段へ
のデータの書き込み及び管理カードの記憶部からのデー
タの読み出しの少なくとも一方を要求していると識別さ
れたときには、処理手段は、管理カードの記憶部に記憶
されているデータを読み出して記憶手段へ書き込む処理
を行った後、記憶手段に記憶されているデータを読み出
して管理カードの記憶部へ書き込む処理を行う。
【0012】このように請求項2の発明では、管理カー
ドから記憶手段にデータを書き込むと共に管理カードか
ら記憶手段に書き込んだデータを再度管理カードの記憶
部に書き込むようにしているため、車載機と路上機とを
直接接続することなく、記憶手段のデータを正常状態に
復帰させることができると共に、路上機側で管理カード
に記憶されているデータを読み出すことにより、車載機
のデータが正常に復帰されたか否かを確認することがで
きる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態を詳細に説明する。本実施の形態は、有料道
路等を走行する車両に対して自動的に料金収受処理を行
う自動料金収受システムに本発明を適用したものであ
る。なお、この自動料金収受システムでは、車両に搭載
された車載機と、入口ゲートや出口ゲート等の地上側に
設置されたフラットアンテナを有する路上機との間で電
波通信で情報を授受することによって、車両が走行した
通行区間(経路)や車種を判別し、入口ゲート及び出口
ゲートにおいて車両を停止させることなく通行料金等を
自動的に収受するものである。
【0014】図2に示すように、車両90に搭載された
車載機30には、ICカード62が着脱可能な情報書き
込み読み取り手段としてのICカードリードライト装置
が設けられている。
【0015】ICカードとしては、前納方式の一般カー
ド、後納方式の一般カード、及び管理カードが用意され
ている。前納方式の一般カードには、カードナンバー、
残高情報、利用明細情報(入口ゲートナンバー、出口ゲ
ートナンバー、料金、利用日時等)、及びカード種類情
報が記憶され、後納方式の一般カードには、カードナン
バー、利用明細情報、及びカード種類情報が記憶され、
管理カードには、カードナンバー、書き込み(W)か読
み出し(R)かを特定するためのR/Wフラグ、及びカ
ード種類情報が記憶されると共に、車載機に記憶されて
いる全情報を記憶可能な容量を備えたワークエリヤが設
けられている。なお、一般カードには、カードと車載機
とを対応させるための認証キーコードが記憶され、管理
カードには、一般カードと同様の認証キーコードまた
は、2重の認証キーコードが記憶されている。
【0016】このICカードの他に、LSIカード等の
メモリカード、磁気カード、光学的に情報を記録再生す
ることができるホログラムカード、または光磁気的に情
報を記録再生することができる光磁気カード等のカード
を使用することもできる。
【0017】一方、路上機は、車載機30と各種の情報
を授受するためのフラットアンテナを備え、有料道路の
入口ゲート100、途中経路(チェックバリヤ)20
0、及び出口ゲート300の各々に配設されている。
【0018】入口ゲート100には、フラットアンテナ
からなる入口アンテナ117が配設され、入口アンテナ
117には入口アンテナ制御装置132が接続されてい
る。この入口アンテナ制御装置132により入口アンテ
ナ117を介して、有料道路の入口ゲート情報を車両に
搭載された車載機30に対して送信する。なお、入口ゲ
ート100には、手払いによって通行料を支払う自動料
金収受できない車両のために、通行券を発行する通行券
発行装置123が配設されている。この通行券発行装置
123は、詳細は後述するが、通信エラーが発生した場
合に管理カードを用いて入口ゲートを表す入口情報等の
データを書き込んだり、車載機に記憶されているデータ
を読み出したりするためのリカバリーゲートとしての機
能も有している。この通行券発行装置123には、管理
カード等のICカード62が着脱可能なICカードリー
ドライト装置61Aが設けられており、ICカードリー
ドライト装置61Aは中央コンピュータ400へ接続さ
れている。また、入口アンテナ制御装置132には、有
料道路への進入車両を統括的に管理する等のために、中
央コンピュータ400へ接続が可能である。
【0019】途中経路200には、フラットアンテナか
らなる経路把握アンテナ217が配設され、経路把握ア
ンテナ217には、経路把握アンテナ制御装置232が
接続されている。この経路把握アンテナ制御装置232
により経路把握アンテナ217を介して、有料道路をど
のような経路で走行したかを表す経路通過情報を車両に
搭載された車載機30に対して送信する。また、経路把
握アンテナ制御装置232には、有料道路における車両
の走行状態を統括的に管理する等のために、中央コンピ
ュータ400へ接続が可能である。なお、この途中経路
200において電波通信が不良等の通信エラーが発生し
た場合に、管理カードを用いて車載機へ途中経路を表す
経路情報を書き込むためのリカバリーゲート224が配
設されている。このリカバリーゲート224には、管理
カード等のICカード62が着脱可能なICカードリー
ドライト装置61Bが配設されており、ICカードリー
ドライト装置61Bは中央コンピュータ400へ接続さ
れている。このリカバリーゲート224は、パーキング
やサービスエリア等に設けてもよい。
【0020】なお、上記の入口情報及び経路情報は、有
料道路の位置に対応して予め割り当てられた番号等のコ
ードを用いることができる。
【0021】出口ゲート300には、電波による情報授
受の確実性を向上させるために、フラットアンテナから
なる予告アンテナ317及び料金所アンテナ341が配
設されている。この予告アンテナ317には予告アンテ
ナ制御装置331が接続され、料金所アンテナ341に
は料金所アンテナ制御装置332が接続されている。ま
た、これらの予告アンテナ制御装置331及び料金所ア
ンテナ制御装置332は、中央コンピュータ400に接
続可能なローカルコントローラ380に接続されてい
る。このローカルコントローラ380にはマイクロコン
ピュータが含まれており、予告アンテナ制御装置331
や料金所アンテナ制御装置332等を制御するための処
理プログラムが記憶されている。なお、これらの予告ア
ンテナ317、料金所アンテナ341、予告アンテナ制
御装置331及び料金所アンテナ制御装置332は、本
発明の路上機として作用するが、予告アンテナ317及
び予告アンテナ制御装置331は省略することもでき
る。
【0022】また、出口ゲート300には、画像処理等
によって車種を判別する車種検出システム360、料金
未払いで通過する車両等の不正通行車両を撮影するカメ
ラ352が接続された不正通行車撮影システム350、
自動料金収受できない車両に対する料金手払システム3
23が配設されている。これらの各システムをローカル
コントローラ380で一括して制御することによって、
料金収受不能等に対する処置を行うと共に、車両が走行
した通行区間(経路)や車種に応じた通行料金等を自動
的に収受している。また、中央コンピュータ400とロ
ーカルコントローラ380を接続することによって、料
金テーブル改変の情報や、不正通行車に関する情報の授
受を円滑かつ迅速にしている。また、路上機側に管理カ
ードの認証キーコードを記憶して管理することにより、
管理カードが盗難等によって不正使用されるのを防止す
ることができる。
【0023】次に、上記の入口ゲート、途中経路、及び
出口ゲートの各概略構成の一例を更に詳細に説明する。
【0024】図3に示すように、有料道路の入口ゲート
100は、3つのレーン102、104、106を有し
ている。レーン102は敷地108と分離帯110との
間に形成され、レーン104は分離帯110と分離帯1
12との間に形成され、レーン106は分離帯112と
敷地114との間に形成されている。これらの複数のレ
ーンを跨ぐように、敷地108から敷地114にかけて
アーチ116が配設されており、アーチ116上には、
入口アンテナ118、120、122(図2の入口アン
テナ117に対応する)が配設されている。入口アンテ
ナ118は、レーン102を走行する車両に対する電波
の授受を担当し、レーン102の上方に位置している。
同様に、入口アンテナ120は、レーン104を走行す
る車両に対する電波の授受を担当し、レーン104の上
方に位置している。また、入口アンテナ122は、レー
ン106を走行する車両に対する電波の授受を担当し、
レーン106の上方に位置している。
【0025】敷地114には、入口アンテナ制御装置1
32を備えた入口ゲート制御センター130が配設され
ており、この入口アンテナ制御装置132には入口アン
テナ118、120、122が接続されている。
【0026】なお、図3では入口アンテナとして3つの
入口アンテナ118、120、122を用いたが、1ま
たは2レーンに対して1つまたは2つの入口アンテナを
用いてもよく、更に多数の入口アンテナを用いてもよ
い。
【0027】入口ゲート100には、手払いによって通
行料を支払う自動料金収受できない車両のために通行券
を発行する通行券発行装置124、126、128(図
2の通行券発行装置123に対応する)が配設されてい
る。通行券発行装置124は、レーン102に対応し、
分離帯110の車両進行方向下流側でかつ分離帯110
のレーン102側に配設されている。また、通行券発行
装置126は、レーン104に対応し分離帯112の車
両進行方向下流側でかつ分離帯112のレーン104側
に配設され、通行券発行装置128はレーン106に対
応し敷地114の車両進行方向下流側でかつ敷地114
のレーン106側に配設されている。これらの通行券発
行装置124、126、128は入口ゲート制御センタ
ー130に接続されている。
【0028】なお、アーチ116の車両進行方向の下流
側には、各レーンへの進入の可否を指示するための信号
機134、136、138が各々のレーンに対応して配
設されている。これら信号機134、136、138は
入口ゲート制御センター130に接続されており、各レ
ーンへ車両が進入可能なときの表示(例えば、青信号)
または進入が不可能なときの表示(例えば、赤信号)の
何れかを行う。
【0029】入口ゲート制御センター130は、中央コ
ンピュータ400(図2参照)に接続されている。な
お、入口ゲート制御センター130を中央コンピュータ
400に接続することなく、入口ゲートのみによる独立
した制御系としてもよい。
【0030】図4に示すように、有料道路の分岐点の直
前や直後の途中経路200には、2つのレーン202、
204が隣接して設けられており、隣接したレーン20
2、204は敷地208と敷地214との間に形成され
ている。これらのレーン202、204を跨ぐように、
敷地208から敷地214にかけてアーチ216が配設
されている。アーチ216上には、経路把握アンテナ2
18、220、222(図2の経路把握アンテナ217
に対応する)が配設されている。経路把握アンテナ21
8は、レーン202を走行する車両に対する電波の授受
を担当し、レーン202の上方に位置している。経路把
握アンテナ222は、レーン204を走行する車両に対
する電波の授受を担当し、レーン204の上方に位置し
ている。これらの経路把握アンテナ218、222の中
間付近でかつレーン202、204の境界を示すセンタ
ーライン206の上方には、レーン202、204に跨
がって走行する車両に対する電波の授受を担当する経路
把握アンテナ220が配設されている。
【0031】敷地214には、経路把握アンテナ制御装
置232を備えた経路制御センター230が配設されて
おり、この経路把握アンテナ制御装置232には経路把
握アンテナ218、220、222が接続されている。
【0032】図5に示すように、有料道路の出口ゲート
300は、3つのレーン302、304、306を有し
ている。レーン302は敷地308と分離帯310との
間に形成され、レーン304は分離帯310と分離帯3
12との間に形成され、レーン306は分離帯312と
敷地314との間に形成されている。
【0033】これらの複数のレーンを跨ぐように、敷地
308から敷地314にかけてアーチ316が配設され
ており、アーチ316上には、予告アンテナ318、3
20、322(図2の予告アンテナ317に対応する)
が配設されている。予告アンテナ318は、レーン30
2を走行する車両に対する電波の授受を担当し、レーン
302の上方に位置している。予告アンテナ320は、
レーン304を走行する車両に対する電波の授受を担当
し、レーン304の上方に位置している。同様に、予告
アンテナ322は、レーン306を走行する車両に対す
る電波の授受を担当し、レーン306の上方に位置して
いる。
【0034】敷地314には、出口ゲート制御センター
330が配設されており、この出口ゲート制御センター
330には予告アンテナ制御装置331及び後述する料
金所アンテナ制御装置332が配設されている。予告ア
ンテナ制御装置331には、予告アンテナ318、32
0、322が接続されている。
【0035】このアーチ316付近には、各々CCDラ
インスキャナで構成された車種検出装置362、36
4、366(図2の車種検出システム360に対応す
る)が配設されている。車種検出装置362は、レーン
302を走行する車両の車種を識別するための装置であ
り、レーン302に対応する敷地308及び分離帯31
0に配設されている。同様に、車種検出装置364は、
レーン304を走行する車両の車種を識別するための装
置であり、アーチ316付近のレーン304に対応する
分離帯310及び分離帯312に配設され、車種検出装
置366は、レーン306を走行する車両の車種を識別
するための装置であり、レーン306に対応する分離帯
312及び敷地314に配設されている。これらの車種
検出装置からなる車種検出システム360は、ローカル
コントローラ380に接続され、CCDラインスキャナ
で得られた画像に基づいて画像処理により通過車両のシ
ルエットを判別すことにより車種を判別し、車種情報を
ローカルコントローラ380に送信する。
【0036】ア−チ316が配置された位置の車両進行
方向の下流側には、上記の複数のレーンを跨ぐように、
敷地308から敷地314にかけてアーチ340が配設
されており、アーチ340上には、料金所アンテナ34
2、344、346(図2の料金所アンテナ341に対
応する)が配設されている。料金所アンテナ342は、
レーン302を走行する車両に対する料金に関連する情
報の電波の授受を担当し、レーン302の上方に位置し
ている。料金所アンテナ344は、レーン304を走行
する車両に対する電波の授受を担当し、レーン304の
上方に位置している。同様に、料金所アンテナ346
は、レーン306を走行する車両に対する電波の授受を
担当し、レーン306の上方に位置している。これらの
料金所アンテナ342、344、346は、料金所アン
テナ制御装置332に接続されている。
【0037】出口ゲート300には、通行料を自動的に
収受できない手払いによる車両のために、料金支払ボッ
クス324、326、328(図2の料金支払システム
323に対応する)が配設されている。料金支払ボック
ス324は、レーン302に対応し、分離帯310の車
両進行方向下流側でかつ分離帯310のレーン302側
に配設されている。また、料金支払ボックス326は、
レーン304に対応し分離帯312の車両進行方向下流
側でかつ分離帯312のレーン304側に配設され、料
金支払ボックス328はレーン306に対応し敷地31
4の車両進行方向下流側でかつ敷地314のレーン30
6側に配設されている。これらの料金支払ボックス32
4、326、328の各々には、図示しないマイクロコ
ンピュータが配設され、このマイクロコンピュータの各
々を統括的に管理することによって手払いにより収受し
た料金に関する情報を管理する料金手払システム323
を構成している。この料金手払システム323は、ロー
カルコントローラ380に接続されている(図2)。
【0038】なお、料金支払システム323は、詳細は
後述するが、通信エラーが発生した場合に管理カードを
用いてデータを授受した後料金を収受するためのリカバ
リーゲートとしての機能も有している。この料金支払シ
ステム323の料金支払ボックス324、326、32
8の各々には、管理カード等のICカード62が着脱可
能な記録再生手段としてのICカードリードライト装置
61C(図2)が配設されており、ICカードリードラ
イト装置61Cは中央コンピュータ400へ接続されて
いる。
【0039】なお、ICカードリードライト装置61
A、61B、61Cには、ICカードが挿入されたこと
を検出するリミットスイッチやホトインタラプタ等で構
成された挿入検出装置が取り付けられている。
【0040】また、料金支払ボックスの車両進行方向下
流側には、不正通行車両を撮影するための不正通行車撮
影システム350(図2)の撮像装置であるカメラ35
2、354、356がレーン302、304、306に
対応して配設されている。この不正通行車撮影システム
350は、ローカルコントローラ380に接続されてい
る。
【0041】なお、アーチ340の車両進行方向の下流
側には、各レーンへの進入の可否を指示するための信号
機334、336、338が各レーンに対応して配設さ
れている。これら信号機334、336、338は、出
口ゲート制御センター330に接続されており、各レー
ンへ車両が進入可能なときの表示(例えば、青信号)ま
たは進入が不可能なときの表示(例えば、赤信号)の何
れかを行う。
【0042】出口ゲート制御センター330は、中央コ
ンピュータ400(図2)に接続されている。なお、出
口ゲート制御センター330を中央コンピュータ400
に接続することなく、出口ゲートのみによる独立した制
御系としてもよい。
【0043】次に、車載機30、及び車載機30と通信
を行う路上機について説明する。なお、路上機は入口ゲ
ート100に設けられた路上機を例にして説明する。ま
た、説明を簡単にするため、レーン102を走行する車
両に対する電波の授受を担当する入口アンテナ118及
び入口アンテナ制御装置132を用いて説明する。
【0044】図1に示すように車載機30は、路上機か
ら送信されたデータ信号を受信する受信アンテナ32を
備えている。受信アンテナ32は、受信アンテナ32で
受信された変調波を検波し、データ信号を得る検波回路
34に接続されている。この検波回路34は、路上機か
ら送信された電波の搬送波を得ることができるように、
送信回路50にも接続されている。検波回路34は、デ
ータ信号受信回路44を介してマイクロコンピュータを
含んで構成された信号処理回路46に接続されている。
この信号処理回路46のマイクロコンピュータには、以
下で説明する処理プログラム等が記憶されている。
【0045】信号処理回路46には、記憶手段としての
記憶回路48が接続されている。記憶回路48には、車
両への搭載時に、IDコードとして車両ナンバー(ナン
バープレートに記録されているナンバーと同一のナンバ
ー)が記憶されると共に、車載機が搭載されている車両
の車種情報が記憶されている。また、一般カードである
ICカードが挿入され場合には、ICカードの残高情報
(残金情報、途中のサビスエリヤ等で使用した場合に
は、残金更新結果)が記憶される。さらに、入口ゲート
を通過したときには、入口ゲートで検出された車種コー
ド、入口情報(入口番号、通過日時等)が記憶され、さ
らに途中経路(チェックバリヤ)を通過していれば、通
過したチェックバリヤ分のチェックバリヤ情報(チェッ
クバリヤ番号、通過日時)が記憶される。そして、通信
エラーが発生したときには、通信エラー情報(エラーの
種類、エラー発生場所(ゲートの種類、ゲート番号、ア
ンテナ番号等)、エラーの発生日時、エラー回数等)等
が記憶される。
【0046】また、信号処理回路46には、IDコード
を含むデータ信号等を応答信号として送信する送信回路
50が接続されており、送信回路50は送信アンテナ5
2に接続されている。車載機30は、受信アンテナ32
で受信された変調波を検波して得た搬送波を信号処理回
路46からのデータ信号で変調して送信アンテナ52を
介して返送する。なお、送信アンテナ52を送受信アン
テナとして機能させて、路上機から送信される無変調の
搬送波を送信アンテナ52によって受信して、送信回路
50によってこの無変調の搬送波を信号処理回路46か
らのデータ信号で変調して送信アンテナ52を介して返
送するようにしてもよい。
【0047】また、車載機30には、装着された一般カ
ードや管理カード等のICカード62のデータを読み込
んだり、ICカード62にデータの書き込みを行うIC
カードリードライト装置60が接続されている。ICカ
ードリードライト装置60には、ICカード62が挿入
されたことを機械的に検出する検出手段としてのリミッ
トスイッチ58が設けられている。ICカードが挿入さ
れたか否かは、発光素子と受光素子とを対向配置して構
成されたホトインタラプタを用いて挿入されたICカー
ドによって光が遮断されたか否かを判断して、光学的に
検出するようにしてもよい。
【0048】信号処理回路46には、ICカードの挿入
・未挿入や残高等を表示するLCDやCRTで構成され
たディスプレイ54及び信号処理回路46に信号を入力
する入力手段であるテンキー56が接続されている。
【0049】なお、車載機30の信号処理回路46に
は、図示しない電源補償回路、イグニッションスイッチ
を介して図示しない車載バッテリーが接続されている。
電源補償回路は、車載バッテリーから供給される電力が
所定値未満で、車載機30において正常に電波通信する
ことが困難なことが予測される場合には信号処理回路4
6へ信号を出力する。
【0050】図6に示すように、レーン102を走行す
る車両に対する路上機は、入口アンテナ118及び入口
アンテナ制御装置132から構成されている。入口アン
テナ118は、送信アンテナ22及び受信アンテナ26
から構成されている。入口アンテナ制御装置132は、
マイクロコンピュータを含んで構成された信号処理回路
12を備えている。このマイクロコンピュータには、以
下で説明する処理プログラムが記憶されている。また、
この信号処理回路12は、中央コンピュータ400に接
続可能である。信号処理回路12は、命令を含むデータ
信号(通信要求信号)を生成する送信回路14に接続さ
れている。送信回路14はミキサー18を介して送信ア
ンテナ22に接続されている。ミキサー18には所定周
波数の搬送波を発生する搬送波発生回路20が接続され
ており、ミキサー18は送信回路14から入力される信
号と搬送波発生回路20から入力される搬送波とをミッ
クスし、送信回路14から入力された信号で搬送波発生
回路20から入力された搬送波を変調する。また、送信
アンテナ22からはこの変調波が電波として送信され
る。
【0051】搬送波発生回路20には、図1に示す車載
機30から変調されて返送され受信アンテナ26で受信
された変調波からデータ信号を取り出す受信回路24が
接続されている。この受信回路24は信号処理回路12
に接続されている。また、受信回路24は搬送波発生回
路20に接続されており、車載機30から返送された信
号に含まれる搬送波の比較のために送信した搬送波が入
力される。
【0052】なお、入口ゲート100における他の入口
アンテナの構成は、上記と同様な構成であるため、説明
を省略する。また、途中経路200、及び出口ゲート3
00における各々のアンテナ及びアンテナ制御装置の構
成も、上記と略同様の構成であるため、説明を省略す
る。
【0053】また、上記車載機及び路上機では、送信ア
ンテナと受信アンテナに分離して構成されたアンテナを
用いているが、送受信が一体型の1つのアンテナをフラ
ットアンテナとして用いてもよい。
【0054】次に、本実施の形態の車載機及び路上機の
各々における処理ルーチンを説明する。図8は、図7に
示す車載機の処理ルーチンにおけるステップ402の通
信処理の詳細を示すもので、ステップ500で路上機か
らの問合せ信号を受信したと判断されると、ステップ5
02において受信した問合せ信号を搬送波として自車を
特定する識別コードであるIDコードで搬送波を変調し
た変調波を応答信号として送信する。
【0055】ステップ504で路上機からの信号を受信
したと判断されると、ステップ506において受信した
信号に入口ゲートナンバが含まれているか否かを判断す
ることにより、現在自車が入口ゲートを通過しているか
否かを判断する。入口ゲートを通過していないときには
ステップ508へ進み、入口ゲートを通過しているとき
は、ステップ510において入口ゲート処理がなされ
る。このステップ510の入口ゲート処理では、ステッ
プ506において受信した信号に含まれる入口ゲートナ
ンバによる入口情報を車載機30の記憶回路48に記憶
させる。
【0056】ステップ508では、ステップ506にお
いて受信した信号に途中経路コード(チェックバリヤ情
報)が含まれているかを判断することにより途中経路2
00を通過したか否かを判断し、途中経路200を通過
しているときはステップ512において途中経路処理を
行い、途中経路200を通過していないときは出口ゲー
トを通過していると判断してステップ514において出
口ゲート処理を行う。ステップ512の途中経路処理で
は、ステップ506において受信した信号に含まれる途
中経路コードによる途中経路情報を車載機30の記憶回
路48に記憶させる。また、ステップ514の出口ゲー
ト処理では、車載機に記憶されている車種情報、車載機
に装着されている一般カードに記憶されている残高情
報、及び予め車載機に記録されている料金テーブルに基
づいて、現在の残高から、入口ゲート、途中経路及び出
口ゲートまで至る間に対する料金を算出し、自動的に料
金を収受する処理を行う。そして、料金収受が正常に行
われた後、入口情報をクリアする。
【0057】入口ゲートに設置された路上機では、図1
0に示すように車載機からの応答信号を受信するまでス
テップ600において連続波からなる問合わせ信号を送
信し、ステップ602で車載機からの応答信号を受信し
たと判断されると、ステップ604で入口ゲートナンバ
等を含む信号を送信する。
【0058】途中経路200に設置された路上機では、
上記の入口ゲートに設置された路上機での処理と略同様
の処理を行うが、上記ステップ604において、入口ゲ
ートナンバ等を含む信号に代えて途中経路を表す途中経
路コード等を含む信号を送信する。
【0059】出口ゲート300には、予告アンテナ31
7及び予告アンテナ制御装置331からなる路上機DA
と、料金所アンテナ341及び料金所アンテナ制御装置
332からなる路上機DB(図2)とが設けられてお
り、路上機DAでは、上記の処理と略同様の処理を行
い、上記ステップ604において出口ゲート300を表
す出口コード等を含む信号を送信する。また、路上機D
Bでは、上記ステップ604において出口ゲート300
を表す出口コード等を含む信号を送信すると共に、電波
通信により料金収受処理を実行する。
【0060】図9は、所定時間毎に実行される車載機の
割り込みルーチンを示すものであり、ステップ430で
は通信エラー情報が記憶されているか否かを判断する等
によって通信エラーが発生した否かを判断し、通信エラ
ーが発生した場合には、ステップ432で記憶回路48
に通信エラー情報を記憶すると共に、ステップ434で
通信エラーが生じたことをディスプレイ54に表示する
ことにより、ドライバをリカバリーゲート等へ案内す
る。
【0061】この通信エラーは、車載機及び路上機の少
なくとも一方で生じるものであり、電波通信の状態から
見れば、送信不良及び受信不良がある。車載機30が送
信不良である場合は、内部回路不良、アンテナ不良、ま
たは車載バッテリーの電力不足等によって車載機30が
異常であり正常に作動する路上機が車載機30からの電
波信号を受信することができないときと、路上機が異常
であり正常に作動する車載機30からの電波信号を路上
機が受信することができないときとがある。
【0062】一方、車載機30が受信不良である場合も
同様で、車載機30が異常であり正常に作動する路上機
が送信した電波信号を車載機30が受信することができ
ないときと、路上機が異常であり正常な電波信号が送信
されずに車載機30が路上機からの電波信号を受信する
ことができないときとがある。
【0063】このため、予め補償回路や電力不足判別回
路等の検出回路を車載機30に設けておけば、この検出
回路によって車載機30の異常を検出することができ、
車載機30が異常であるときの通信エラーを検出するこ
とができる。なお、電力不足によって通信エラーを生じ
ることが予想される場合には、電力不足に対応するコー
ドを通信状態情報として路上機へ送信して路上機から正
常か異常かの通信エラー判断信号を受信するようにすれ
ば、上記のステップ430では、通信エラー判断信号の
有無によって通信エラーを検出することができる。
【0064】一方、路上機に異常がある場合には、電波
通信のみでは通信エラーが生じたことを報知できないの
で、車両の乗員に対して通信エラーをディスプレイ等の
表示装置によって報知し、リカバリーゲートへ車両を誘
導するように対処すればよい。この場合は、乗員によっ
てテンキー56の所定キーを押圧することによって通信
エラーであることを示す信号を入力すると、ステップ4
30で肯定判断され、ステップ432、434へ進み通
信エラーを表すコードが通信エラー情報として記憶回路
48に記憶される。
【0065】また、通信エラーの種類及び通信エラー情
報としては、さらに次のようなものがある。 あるゲートで通信途中で通信が中断し、中断後一定時
間経過しても通信が再開しない。この場合は、通信エラ
ー発生場所、発生日時を通信エラー情報として記憶す
る。 チェックバリヤにおいて通信した結果、車載機に入口
情報が記憶されていないことが確認された。この主たる
原因は、入口ゲートでの通信エラーにより、入口情報が
受信できていないことである。この場合は、チェックバ
リヤ情報を記憶すると共に、通信エラー発生場所、発生
日時を通信エラー情報として記憶する。 出口ゲートにおいて入口情報または記憶されていなけ
ればならない経路情報が記憶されていないことが確認さ
れた。この主たる原因は、入口ゲートまたはチェックバ
リヤでの通信エラーにより、入口情報またはチェックバ
リヤ情報を受信できていないことである。この場合は、
出口情報を記憶すると共に、通信エラー発生場所、発生
日時を通信エラー情報として記憶する。 入口ゲートにおいて前回の入口情報がクリヤされてい
ないことが確認された。この主たる原因は、前回出口ゲ
ートにおいて出口情報を受信できず、入口情報をクリヤ
する等の出口処理がなされていないことである。この場
合には、前回の入口情報及びチェックバリヤ情報を所定
のエリアに退避させ、前回の入口情報、チェックバリヤ
情報、異常を発見した今回の入口ゲートの場所及び日時
を通信エラー情報として記憶する。 路上機と車載機との間で予め定められている認証コー
ドのチェックを行ったところ、認証エラーが発生した。
この場合には、発生場所と発生日時とを通信エラー情報
として記憶する。
【0066】上記のように通信エラー情報が記憶されて
いるとき、すなわち本来記憶していなければならない情
報が記憶されていないときは、車載機が正常状態であっ
ても異常状態であり、後述するようにこの通信エラー情
報がクリアされると車載機は正常状態に復帰する。
【0067】ドライバはディスプレイ54に通信エラー
が発生したことが表示されているときには、ICカード
リードライト装置が設置されている料金支払ボックスや
リカバーゲート等の有人ゲートまたは管理事務所等に出
向いていく。有人ゲートまたは管理事務所では、ドライ
バに対して有人ゲートまたは管理事務所に来た理由を口
頭で問い合わせ、間違って来たのであれば正しい通路を
教え、通信エラーで来たのであれば、車載機が搭載され
ているかどうかを目視によって判断し、車載機が搭載さ
れていれば再度通信を行ったり、車載機を操作して車載
機に異常がないか否かを判断する。車載機が搭載されて
いない場合には、料金支払ボックスでは、通常の手払い
処理を行いまた車載機が正常であれば自動的にまたはI
Cカードを利用して料金収受処理が行われる。
【0068】一方、車載機が異常の場合には、路上機側
のICカードリードライト装置に管理カードを挿入す
る。図11は、路上機における所定時間毎に実行される
割り込みルーチンを示すもので、ステップ440で挿入
検出装置の検出結果を判断することにより、管理カード
がICカードリードライト装置に挿入されたか否かを判
断し、管理カードが挿入された場合には、ステップ44
2においてR/WフラグをRに設定した後管理カードを
抜き取ってドライバに手渡して、車載機に挿入してもら
う。なお、R/WフラグのRは記憶回路48からデータ
を読み出して管理カードのワークエリアに記憶すること
を意味し、Wは管理カードのワークエリアからデータを
読み出して記憶回路48に書き込むことを意味する。上
記とは逆に、Rを管理カードのワークエリアからデータ
を読み出して記憶回路48に書き込むことと定義し、W
を記憶回路48からデータを読み出して管理カードのワ
ークエリアに記憶することと定義してもよい。さらに、
書き込みの場所と読み出しの場所との両方を設定して、
管理カードのワークエリアからデータを読み出して記憶
回路48に書き込むことや、記憶回路48からデータを
読み出して管理カードのワークエリアに書き込むことを
定義してもよい。
【0069】車両側では、後述するように、車載機の記
憶回路に記憶されているデータを管理カードに書き込ん
でオペレータに手渡す。オペレータはドライバから受け
取った管理カードを再度ICカードリードライト装置に
挿入する。
【0070】次のステップ444では、管理カードが再
度挿入されたか否かを判断し、管理カードが再度挿入さ
れた場合には、R/WフラグがRになっているため管理
カードのデータを読み出し、通信エラー情報から通信エ
ラーの回数を判断し、通信エラーが重なって発生してい
る場合には、ステップ462においてディスプレイ54
に表示する等によって、車載機交換指示を行う。この場
合は、車載機側で通信エラーが重なって発生しているの
で、車載機の受信アンテナ32、送信アンテナ52、検
波回路34、データ信号処理回路44、及び送信回路5
0の少なくともいずれか1つが異常であると判断するこ
とができる。
【0071】ステップ450では、料金支払いボックス
の場合は、異常内容に応じた課金を行って自動料金収受
処理を行った後、通信エラー情報をクリアし、ステップ
452で本来記憶していなければならない情報、すなわ
ち上記〜に示した通信エラーによって受信できなか
った情報、及び通信エラーの履歴を示す通信エラー履歴
情報を管理カードへ書き込む。なお、チェックバリヤ等
では、料金収受は行わず、通信エラー情報をクリアし、
通信エラーによって受信できなかった情報、及び通信エ
ラーの履歴を示す通信エラー履歴情報を管理カードへ書
き込む。
【0072】なお、本来記憶していなければならない情
報には、有料道路に進入するときの入口ゲートを表す入
口情報、有料道路の途中経路を表す経路情報(チェック
バリヤ情報)、残高情報等の料金情報、出口ゲートを表
す出口情報、及び駐車場や有料道路の入口や出口におい
て支払うべき料金等の料金情報等がある。
【0073】また、上記の自動料金収受処理を行う場合
には、読み取ったデータには、本来記憶していなければ
ならない情報が不足しているので、必要ならば発行され
た入口証明書や経路証明書等の提示を求めて、これらの
証明書によって走行区間を算出するか、走行区間が予測
できる場合には走行区間を予測し、現金の要求または一
般カードから引き落とす許可を乗員に対して行う。自動
料金収受処理は、ドライバが所持している一般カードを
ICカードリードライト装置に挿入することにより行う
ことができるが、車載機と路上機との通信を再度行って
自動料金収受処理を行ってもよい。
【0074】なお、料金残高でマイナス料金が算出され
たときには、マイナス料金を不足金額として、乗員に報
知することが好ましい。この場合、現金による支払いで
もよく、別の一般カードの提供でもよい。さらに別の一
般カードが提供された場合は、上記でマイナス料金が算
出された一般カードの残高情報を「0」にすると共に、
算出されたマイナス料金にさらに提供された一般カード
の残高情報の料金残高を加算すればよい。
【0075】このように、本実施の形態では、通信エラ
ーが生じた場合には、車載機において着脱可能な管理カ
ードに車載機情報を書き込むようにしているため、路上
機と車載機との電波通信が不可能な場合であっても、電
波通信によって授受すべき車載機情報を管理カードを媒
体として授受することができる。
【0076】そして、ステップ454においてR/Wフ
ラグをWに設定した後管理カードを抜き取ってドライバ
に手渡して、車載機に挿入してもらう。車載機では、後
述するように、管理カードに記憶されているデータを車
載機の記憶回路に記憶した後記憶回路のデータを管理カ
ードに記憶しオペレータに手渡す。オペレータはドライ
バから受け取った管理カードを再度ICカードリードラ
イト装置に挿入する。
【0077】次のステップ456では、管理カードが再
度挿入されたか否かを判断し、管理カードが再度挿入さ
れた場合には、後述するように車載機側でR/Wフラグ
がRに設定されているので、ステップ458において管
理カードに記憶されているデータを読み出し、ステップ
458において管理カードのデータが正確に車載機の記
憶回路に記憶されたか否かを判断する。正確に記憶され
ている場合には、路上機側に異常がある可能性があるの
で、異常の可能性がある路上機を発見するための図示し
ないルーチンを実行するためにこのルーチンを終了す
る。
【0078】一方、管理カードのデータが正確に車載機
の記憶回路に記憶されていない場合には、データ書き込
み系の異常、すなわち信号処理回路46、ICカードリ
ードライタ60、記憶回路48の少なくとも何れかが異
常である可能性があるので、ステップ462で車載機の
交換指示を行う。
【0079】図7は、車載機の処理ルーチンを示すもの
で、ステップ400では、通信状態か否かを判断し、通
信状態のときはステップ402において前述した図8に
示すように、通信処理を実行する。
【0080】ステップ404では、リミットスイッチ5
8がオフからオンに変化したか否かを判断することによ
り、ICカード無し状態から有り状態に変化したか否
か、すなわちICカードが挿入されたか否かを判断す
る。ICカードが挿入されたと判断した場合には、ステ
ップ406でICカードのに記憶されているカード種類
情報を読み出し、挿入されたICカードが一般カードか
管理カードかを判断する。このステップ404及びステ
ップ406は、本発明の判断手段における判断に相当す
る。
【0081】挿入されたICカードが一般カードである
場合には、ステップ408で通常の処理を行い、挿入さ
れたICカードが管理カードである場合には、ステップ
410で管理カードに記憶されているR/Wフラグを読
み取り、ステップ412でR/WフラグがWか否かを判
断することにより、管理カードがデータの書き込みを要
求しているか否かを識別する。このステップ410及び
ステップ412は、本発明の識別手段における処理及び
判断に相当する。
【0082】最初はR/WフラグとしてRが設定されて
いるので、ステップ412からステップ418に進ん
で、車載機の記憶回路48に記憶されているデータ、す
なわち、車種情報、車両ナンバー、残高情報、入口ゲー
トで検出された車種コード、入口情報、チェックバリヤ
情報、通信エラー情報等を読み取り、読み取ったデータ
を管理カードのワークエリアに書き込む。
【0083】一方、R/WフラグとしてWが設定され、
管理カードがデータの書き込みを要求している場合に
は、ステップ414で管理カードのワークエリアに記憶
されているデータ(本来記憶していなければならない情
報等)を読み取って、車載機の記憶回路48に書き込
み、ステップ416でR/WフラグをRに変更した後、
ステップ418で、車載機の記憶回路48に記憶されて
いるデータ、すなわち、ステップ414で管理カードか
ら車載機に書き込んだデータを含むデータを読み取って
管理カードのワークエリアに書き込む。このように本来
記憶していなければならない情報が記憶回路に書き込ま
れることにより、車載機は正常状態に復帰する。
【0084】上記ステップ412でRが設定されている
と判断されたときのステップ418、及び上記ステップ
412でWが設定されていると判断されたときのステッ
プ414は、請求項1の処理手段における処理に相当す
る。また、上記ステップ412でWが設定されていると
判断されたときのステップ414及びステップ418
は、請求項2の処理手段に相当する。
【0085】このように、管理カードから車載機に書き
込んだデータを再度管理カードに書き込むようにしてい
るので、管理カードのワークエリアに書き込まれている
データを路上機側で読み取ることにより、管理カードか
ら車載機への書き込み結果をチェックすることができる
(図11のステップ458、460)。また、路上機側
で管理カードから車載機への書き込み結果をチェックす
ることにより、路上機側の異常なのか車載機側の異常な
のかを判断することができる。さらに、路上機側で車載
機側の異常情報を収集できるので、再発を防止すること
ができる。また、車載機側のデータを確認できるので、
ユーザの不正内容を発見し易くなり、有人ゲートや管理
事務所にはオペレータがいるので、不正に対する防止効
果もある。
【0086】なお、管理カードは出口ゲートで使用する
他、入口ゲート100または途中経路200に設置され
た路上機のリカバリーゲートのICカードリードライタ
に挿入して、本来必要なデータを書き込んだりすること
もできる。
【0087】本実施の形態では、通信エラーが生じたと
きに管理カードに車載機のデータを書き込むようにして
いるため、路上機と車載機との電波通信が不可能な状態
になった時点で、電波通信によって授受すべき車載機情
報を管理カードを媒体として授受することができる。ま
た、区間内で通信エラーが生じる箇所があっても、その
箇所でのみ管理カードによって車載機のデータを授受で
きるので、自動料金収受システム全体としては電波通信
による車載機のデータの授受を円滑に行うことができ
る。
【0088】また、上記では、有料道路の自動料金収受
システムに本発明を適用した例を説明したが、本発明
は、これに限定されるものではなく、駐車場等の課金シ
ステムや誘導システム等の無人化が要望されている通信
システムへの適用が可能でかつ有効に機能する。すなわ
ち、複数の車両が駐車している駐車場で料金を徴収する
等の通信システムの場合には、料金支払のためのゲート
周辺に、支払対象となる車両として駐車時間や車種の異
なる車両が存在することがある。また、車載機を搭載し
ていない車両が存在することもある。
【0089】このような駐車場等の通信システム等へ本
発明を適用する場合には、入場時間を駐車情報として車
載機情報に含ませて路上機との間で情報の授受を行えば
よい。また、料金徴収を前提とした通信システムへの適
用のみならず、経路誘導や車両への情報の報知をするこ
とも容易に適用可能である。
【0090】
【発明の効果】以上説明したように請求項1の発明によ
れば、管理カードを用いているので、車載機と路上機と
を直接接続することなく、データの授受を簡単に行うこ
とができる、という効果が得られる。
【0091】また、請求項2の発明によれば、管理カー
ドから記憶手段に書き込んだデータを再度管理カードの
記憶部に書き込むようにしているため、車載機と路上機
とを直接接続することなく、記憶手段のデータを正常状
態に復帰させることができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用可能な実施の形態の車載機を示す
ブロック図である。
【図2】本発明が適用可能な自動料金収受システムを示
すブロック図である。
【図3】図2の自動料金収受システムの入口ゲートを示
す概略斜視図である。
【図4】図2の自動料金収受システムの途中経路を示す
概略斜視図である。
【図5】図2の自動料金収受システムの出口ゲートを示
す概略斜視図である。
【図6】路上機の一例を示すブロック図である。
【図7】車載機の処理ルーチンを示すフローチャートで
ある。
【図8】図7のステップ402の詳細を示すフローチャ
ートである。
【図9】車載機の所定時間毎に割り込まれる割り込み処
理ルーチンを示すフローチャートである。
【図10】路上機の処理ルーチンを示すフローチャート
である。
【図11】路上機の所定時間毎に割り込まれる割り込み
処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図12】本発明の主要構成図である。
【符号の説明】
30 車載機 46 信号処理回路 48 記憶回路 50 送信回路 58 電源補償回路 60、61A、61B、61C ICカードリードラ
イト装置
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−14043(JP,A) 特開 平5−324966(JP,A) 特開 昭63−44291(JP,A) 特開 平4−248693(JP,A) 登録実用新案3014294(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G07B 11/00 - 17/04 G07B 1/00 - 9/02 G06F 17/00 G06F 19/00 G06F 17/60 G07C 1/00 - 15/00 G08G 1/00 - 9/02 G06K 17/00 - 17/00 560 H04B 7/24 - 7/26 113 H04Q 7/00 - 7/04 G06F 1/00 340 G06F 1/00 350 - 390 G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 路上に設置された路上機との通信に関す
    るデータを記憶する記憶手段と、 データを記憶する記憶部を備えた管理カードが挿入され
    たか否かを判断する判断手段と、 挿入された管理カードが、前記記憶手段からのデータの
    読み出し及び前記管理カードの記憶部へのデータの書き
    込みの少なくとも一方を要求しているか、前記記憶手段
    へのデータの書き込み及び前記管理カードの記憶部から
    のデータの読み出しの少なくとも一方を要求しているか
    を識別する識別手段と、 前記管理カードが前記記憶手段からのデータの読み出し
    及び前記管理カードの記憶部へのデータの書き込みの少
    なくとも一方を要求しているときには前記記憶手段に記
    憶されているデータを読み出して前記管理カードの記憶
    部へ書き込む処理を行い、かつ前記管理カードが前記記
    憶手段へのデータの書き込み及び前記管理カードの記憶
    部からのデータの読み出しの少なくとも一方を要求して
    いるときには前記管理カードの記憶部に記憶されている
    データを読み出して前記記憶手段へ書き込む処理を行う
    処理手段と、 を含む路車間通信用車載機。
  2. 【請求項2】 路上に設置された路上機との通信に関す
    るデータを記憶する記憶手段と、 データを記憶する記憶部を備えた管理カードが挿入され
    たか否かを判断する判断手段と、 挿入された管理カードが前記記憶手段へのデータの書き
    込み及び前記管理カードの記憶部からのデータの読み出
    しの少なくとも一方を要求しているか否かを識別する識
    別手段と、 前記管理カードが前記記憶手段へのデータの書き込み及
    び前記管理カードの記憶部からのデータの読み出しの少
    なくとも一方を要求しているときには前記管理カードの
    記憶部に記憶されているデータを読み出して前記記憶手
    段へ書き込む処理を行った後、前記記憶手段に記憶され
    ているデータを読み出して前記管理カードの記憶部へ書
    き込む処理を行う処理手段と、 を含む路車間通信用車載機。
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