JP2000132721A - 自動料金収受システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 無線通信を利用した自動料金収受システムに
関し、簡単なシステムで通信車両の特定をすることで誤
通信を防ぐことを目的とする。 【解決手段】 通信エリア手前と通信エリア１１１に第
１、２、３の赤外線レーザ光１０２、１０５、１０７を
送受する第１、２の送信機、１００、１０３、第１、
２、３の受信機１０１、１０４、１０６を走行レーン脇
に設置し、第１、２、３の赤外線レーザ光を車両１１０
が横切るときに速度検出器１１３に出すトリガパルス１
１２から、速度検出器１１３、移動距離検出器１１４、
車両位置検出器１１５、受信電力算出器１１６、通信判
定器１１７を設けることで、通信エリア内の車両との通
信か、それ以外の車両との通信かの特定を判断でき、誤
通信を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無線通信を利用し
た自動料金収受システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動料金収受システムでは、車載
無線装置を搭載していない車両が自動料金収受の専用レ
ーン、あるいは一般車両との混在レーンに進入し、シス
テムが正常に動作している場合は通信エリア内で正常な
通信が行われないため信号機が赤になり一旦停止して、
料金の収受を係員が行うことになる。

【０００３】また、料金所の通信エリアは路側無線装置
のビーム成形アレーアンテナ等でエリアを限定している
が、通信回線のマージンや車載無線装置の受信感度のバ
ラツキ等により、通信エリア外の車両との通信が成立す
る可能性がある。料金所の交通量が多く非常に短い車間
距離で料金所に車両が進入してくる場合、先行車両が車
載無線装置を搭載しておらず、その後すぐ車載無線装置
を搭載した後続車両が進入してくる場合を推定すると、
通信エリア外にいる後続車両が通信エリアからの漏れ電
波を受信することで通信が成立し、あたかも先行車両が
通信していると路側無線装置は認識し、車載無線装置を
搭載していない先行車両が料金を払わずに料金所を通過
してしまう可能性がある。

【０００４】また、先行車両が車載無線装置を搭載して
いても取り付け位置が適当でない時や受信感度があまり
良くない場合には、通信エリア外にいる後続車両の車載
無線装置と路側無線装置が先に通信をしてしまい、先行
車両が車載無線装置を搭載しているにも関わらず、先行
車両からは料金が徴収されない場合があり得る。

【０００５】このような問題を解決する従来例として、
例えば、通信車両の位置を測定する自動料金収受システ
ムが特開平７−６２３６に示されている。

【０００６】図５は従来の誤通信防止システムを示す。
このシステムでは、図５に示すように、料金所には赤外
線通信装置ＩＲＫ、ＩＲビーコンＩＲＢ、ビデオ装置Ｎ
Ｖ、全車両ＦＺ１，ＦＺ２，ＦＺ３の位置を捕捉するレ
ーダ装置ＲＤ、赤外線ビデオ装置ＩＶＲが、車両には赤
外線信号発生装置Ｒが追加して設けられている。

【０００７】このシステムでは、料金収受の通信が終了
すると同時に、車両ＦＺ１から赤外線信号ＯＳが送信さ
れ、赤外線ビデオ装置ＩＶＲによって車両位置が検出さ
れる。レーダ装置ＲＤによって全車両ＦＺ１，ＦＺ２，
ＦＺ３の位置は捕捉されているので、赤外線ビデオとレ
ーダ情報とを制御評価装置ＳＡＥの相関装置ＣＯＲで照
合することによって、料金未払い車両ＦＺ２が識別され
る。この従来のシステムは上記の多数の追加装置が必要
となり、システム構成が複雑になりシステム全体として
のコストも高くなっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】料金所の通信エリアは
路側無線装置のビーム成形アレーアンテナ等でエリアを
限定しているが、通信回線のマージンや車載無線装置の
受信感度のバラツキ等を想定すると、通信エリア外の車
両との通信が成立する可能性がある。料金所の交通量が
多く非常に短い車間距離で料金所に車両が進入してくる
場合、先行車両が車載無線装置を搭載しておらず、その
後すぐ車載無線装置を搭載した後続車両が進入してくる
時、通信エリア外にいる後続車両が通信エリアからの漏
れ電波を受信することで通信が成立し、あたかも先行車
両が通信していると路側無線装置は認識し、車載無線装
置を搭載していない先行車両が料金を払わずに料金所を
通過してしまう可能性がある。

【０００９】また、先行車両が車載無線装置を搭載して
いても取り付け位置が適当でない時や受信感度があまり
良くない場合には、通信エリア外にいる後続車両の車載
無線装置と路側無線装置が先に通信をしてしまい、先行
車両が車載無線装置を搭載しているにも関わらず、先行
車両からは料金が徴収されない場合があり得る。

【００１０】本発明は、簡単なシステムで通信車両の特
定をすることで誤通信を防ぐことを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明は、有料道路などの料金所に設置された路側無
線装置と前記料金所を通過する車両に搭載された車載無
線装置との間で、無線通信で自動的に料金の収受を行う
自動料金収受システムにおいて、通信エリアの手前の走
行レーン脇の片側に位置して第１のレーザ光を走行レー
ンの進行方向に対して９０度の方向に出す第１の送信機
と、前記走行レーン脇のもう一方の片側に位置して前記
第１のレーザ光を受信するとともに前記第１のレーザ光
を車両が横切るときに第１トリガパルスを出力する第１
の受信機と、車両が進入してくる方の通信エリア端の走
行レーン脇の片側に位置して第２のレーザ光と第３のレ
ーザ光とをそれぞれ走行レーンの進行方向に対して９０
度の方向と通信エリア内方向に９０度＋θの方向とに出
す第２の送信機と、通信エリア端の走行レーン脇のもう
一方の片側に位置して前記第２の送信機から９０度方向
に出た第２のレーザ光を受信するとともに前記第２のレ
ーザ光を車両が横切るときに第２トリガパルスを出力す
る第２の受信機と、第２の受信機側の通信エリア脇に位
置して前記第２の送信機から９０度＋θ方向に出た第３
のレーザ光を受信するとともに前記第３のレーザ光を車
両が横切るときに第３トリガパルスを出力する第３の受
信機と、前記第１、第２、第３トリガパルスを用いて通
信エリアに進入してきた車両の速度を検出する速度検出
器と、前記速度検出器のデータを用いて前記車両の移動
距離を検出する移動距離検出器と、前記移動距離検出器
のデータを用いて前記車両の位置を検出する車両位置検
出器と、前記車両の位置から路側無線装置までの距離を
算出して車両からの受信電力値を推定する受信電力算出
器と、実際に路側無線装置が受信した受信電力値と前記
受信電力算出器で推定した受信電力値とを比較して正常
な通信を判定する通信判定器とを有することを特徴とす
る自動料金収受システムとしたものである。

【００１２】この本発明によれば、簡単なシステムで通
信車両の特定をすることができるため、誤通信を防ぐこ
とが可能となる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１記載の発明は、
有料道路などの料金所に設置された路側無線装置と前記
料金所を通過する車両に搭載された車載無線装置との間
で、無線通信で自動的に料金の収受を行う自動料金収受
システムにおいて、通信エリアの手前の走行レーン脇の
片側に位置して第１のレーザ光を走行レーンの進行方向
に対して９０度の方向に出す第１の送信機と、前記走行
レーン脇のもう一方の片側に位置して前記第１のレーザ
光を受信するとともに前記第１のレーザ光を車両が横切
るときに第１トリガパルスを出力する第１の受信機と、
車両が進入してくる方の通信エリア端の走行レーン脇の
片側に位置して第２のレーザ光と第３のレーザ光とをそ
れぞれ走行レーンの進行方向に対して９０度の方向と通
信エリア内方向に９０度＋θの方向とに出す第２の送信
機と、通信エリア端の走行レーン脇のもう一方の片側に
位置して前記第２の送信機から９０度方向に出た第２の
レーザ光を受信するとともに前記第２のレーザ光を車両
が横切るときに第２トリガパルスを出力する第２の受信
機と、第２の受信機側の通信エリア脇に位置して前記第
２の送信機から９０度＋θ方向に出た第３のレーザ光を
受信するとともに前記第３のレーザ光を車両が横切ると
きに第３トリガパルスを出力する第３の受信機と、前記
第１、第２、第３トリガパルスを用いて通信エリアに進
入してきた車両の速度を検出する速度検出器と、前記速
度検出器のデータを用いて前記車両の移動距離を検出す
る移動距離検出器と、前記移動距離検出器のデータを用
いて前記車両の位置を検出する車両位置検出器と、前記
車両の位置から路側無線装置までの距離を算出して車両
からの受信電力値を推定する受信電力算出器と、実際に
路側無線装置が受信した受信電力値と前記受信電力算出
器で推定した受信電力値とを比較して正常な通信を判定
する通信判定器とを有することを特徴とする自動料金収
受システムであり、簡単に通信エリア内の車両位置を検
出し、通信判定器で正常な通信を判定できるという作用
を有する。

【００１４】請求項２記載の発明は、更に、通信エリア
の手前の走行レーン脇の片側に位置する第１と第２の送
信機の間で第４のレーザ光と第５のレーザ光とをそれぞ
れ走行レーンの進行方向に対して９０度の方向と車両進
行方向斜め９０度＋θの方向とに出す第３の送信機と、
走行レーン脇のもう一方の片側に位置して前記第３の送
信機から９０度方向に出た第４のレーザ光を受信すると
ともに前記第４のレーザ光を車両が横切るときに第４ト
リガパルスを出力する第４の受信機と、第２と第４の受
信機の間に位置して前記第３の送信機から９０度＋θ方
向に出た第５のレーザ光を受信するとともに前記第５の
レーザ光を車両が横切るときに第５トリガパルスを出力
する第５の受信機とを有するとともに、速度検出器は、
前記第１、第２、第３、第４、第５のトリガパルスを用
いて通信エリアに進入してきた車両Ａと通信エリア外の
車両Ｂの速度を検出し、移動距離検出器は、前記速度検
出器のデータを用いて前記車両Ａと前記車両Ｂの移動距
離を検出し、車両位置検出器は、前記移動距離検出器の
データを用いて前記車両Ａと前記車両Ｂの位置を検出
し、受信電力算出器は、前記車両Ａ、Ｂの位置から路側
無線装置までの距離を算出して車両Ａ、Ｂからの受信電
力値を推定し、通信判定器は、実際に路側無線装置が受
信した受信電力値と前記受信電力算出器で推定した受信
電力値とを比較して正常な通信を判定することを特徴と
する請求項１記載の自動料金収受システムであり、簡単
に通信エリア内の車両位置を検出し、通信判定器で正常
な通信を判定できるという作用を有する。

【００１５】請求項３記載の発明は、第２の受信機と第
５の受信機とを共用して受信機の数を１台減らしたこと
を特徴とする請求項２記載の自動料金収受システムであ
り、設置コストを削減でき、簡単に通信エリア内の車両
位置を検出し、通信判定器で正常な通信を判定できると
いう作用を有する。

【００１６】請求項４記載の発明は、第１の送信機、第
１の受信機、第１のレーザ光の代わりに、車両の通過を
検出して第１トリガパルスを出力する第１の踏み板と、
第２の送信機、第２の受信機、第２のレーザ光の代わり
に、車両の通過を検出して第２トリガパルスを出力する
第２の踏み板と、第２の送信機、第３の受信機、第３の
レーザ光の代わりに、車両の通過を検出して第３トリガ
パルスを出力する第３の踏み板とを用いたことを特徴と
する請求項１記載の自動料金収受システムであり、簡単
に通信エリア内の車両位置を検出し、通信判定器で正常
な通信を判定できるという作用を有する。

【００１７】請求項５記載の発明は、角度９０＋θ方向
に出すレーザ光のθの角度を３０度より小さくしたこと
を特徴とする請求項１記載の自動料金収受システムであ
り、通信エリア進入時からより早い時点で車両位置を検
出でき、簡単に通信エリア内の車両位置を検出し、通信
判定器で正常な通信を判定できるという作用を有する。

【００１８】請求項６記載の発明は、更に、第２の受信
機の位置に、通信エリア内方向に第４のレーザ光を９０
度＋θの方向に出す第３の送信機を設けるとともに、第
２の送信機がある走行レーンの脇に前記第４のレーザ光
を受信する第４の受信機とを設けたことを特徴とする請
求項１記載の自動料金収受システムであり、車両の走行
位置が左右どちらかに片寄っていても早い時点で車両位
置を検出でき、簡単に通信エリア内の車両位置を検出
し、通信判定器で正常な通信を判定できるという作用を
有する。

【００１９】請求項７記載の発明は、第１、第２の送信
機、第１、第２の受信機、第１、第２、第３のレーザ
光、速度検出器、移動距離検出器、車両位置検出器、受
信電力算出器を取り除き、車両からの送信電波の受信電
力値のみで通信判定を行うことを特徴とする請求項１記
載の自動料金収受システムであり、簡単に通信判定器で
正常な通信を判定できるという作用を有する。

【００２０】請求項８記載の発明は、更に、路側無線装
置の両側に位置して前記路側無線装置に接続され且つ隣
接レーン方向に向いたサイドアンテナを設置したことを
特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の自動料金
収受システムであり、隣接レーンとの誤通信も通信判定
器で判定できるという作用を有する。

【００２１】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図４を用いて説明する。 （実施の形態１）図１は本実施の形態における自動料金
収受システムの誤通信防止システムの模式図である。図
１において、１００は第１の送信機、１０１は第１の受
信機、１０２は第１の赤外線などのレーザ光、１０３は
第２の送信機、１０４は第２の受信機、１０５は第２の
赤外線などのレーザ光、１０６は第３の受信機、１０７
は第３の赤外線などのレーザ光、１０８は路側無線装
置、１０９は車載無線装置、１１０は車両、１１１は通
信エリア、１１２はトリガパルス、１１３は速度検出
器、１１４は移動距離検出器、１１５は車両位置検出
器、１１６は受信電力算出器、１１７は通信判定器、１
１８は走行レーン端Ａ、１１９は走行レーン端Ｂであ
る。

【００２２】以上のような構成で、以下、その動作を説
明する。通信エリア１１１手前の走行レーン端Ａ１１８
の第１の送信機１００から走行レーンの進行方向に対し
て９０度の方向に、例えば赤外線を使った第１の赤外線
レーザ光１０２を出し、走行レーン端Ｂ１１９の第１の
受信機１０１で第１の赤外線レーザ光１０２を受信す
る。車両１１０が進入してくる方の通信エリア端の走行
レーン端Ａの第２の送信機から、第２の赤外線レーザ光
１０５を走行レーンの進行方向に対して９０度の方向
に、第３の赤外線レーザ光１０７を通信エリア１１１内
方向の９０度＋θの方向に出す。

【００２３】第２の送信機１０３から９０度方向に出た
第２の赤外線レーザ光１０５を、走行レーン端Ｂの第２
の受信機１０４で受信し、第２の送信機１０３から９０
度＋θ方向に出た第３の赤外線レーザ光１０７を、走行
レーン端Ｂの第３の受信機１０６で受信する。第１の送
信機１００と第１の受信機１０１の間を車両１１０が通
過した時に第１の受信機は、速度検出器１１３にトリガ
パルスｔ１を送り、第２の送信機１０３と第２の受信機
１０４の間を通過した時に第２の受信機は、速度検出器
１１３にトリガパルスｔ２を送る。時間（ｔ２−ｔ１）
と、第１と第２の送信機間のあらかじめ分かっている距
離Ｌとから、通信エリア１１１への車両の進入速度ｖを
速度検出器１１３で検出する。

【００２４】次に、車両１１０が第２の送信機１０３と
第３の受信機１０６の間を通過したときに、第３の受信
機１０６はトリガパルスｔ３を送り、移動距離検出器１
１４は、時間（ｔ３−ｔ２）と速度検出器１１３で検出
した速度ｖとから、通信エリア進入端からの移動距離ｙ
を算出する。

【００２５】次に、移動距離ｙとあらかじめ設定された
角度θから、車両位置検出器１１５は、車両１１０の車
両位置を算出する。

【００２６】次に受信電力算出器１１６は、車両位置検
出器１１５が算出した、通信エリアに進入してきた車両
１１０の車両位置から路側無線装置までの距離を求め、
車両からの予測される受信電力値を予測する。通信判定
器１１７は、実際に路側無線装置１０８で受信した車載
無線装置１０９からの受信電力値と、受信電力算出器１
１６による予測受信電力値とを比較し、決められた誤差
以内である場合は正常な通信と判定し、決められた誤差
を超えるときには、通信エリア内の車両１１０以外の車
両と先に通信が成立して通信を始めたと判断して誤通信
と判定し、例えば通信を停止させる。

【００２７】以上のように本実施の形態によれば、この
ように簡単なシステムで車両を特定でき、誤通信を防ぐ
ことが可能となる。

【００２８】なお、第１の送信機１００、第１の受信機
１０１、第１のレーザ光１０２の代わりに、車両の通過
を検出する第１の踏み板と、第２の送信機１０３、第２
の受信機１０４、第２のレーザ光１０５の代わりに、車
両の通過を検出する第２の踏み板と、第２の送信機１０
３、第３の受信機１０６、第３のレーザ光１０７の代わ
りに、車両の通過を検出する第３の踏み板とを用いても
よい。

【００２９】また、通信エリア進入時からより早い時点
で車両位置を検出できるように、角度９０度＋θ方向に
出すレーザ光の角度θは３０度より小さい方が望まし
い。

【００３０】また、より簡易的な方法として、第１、２
の送信機１００、１０３、第１、２、３の受信機１０
１、１０４、１０６、第１、２、３のレーザ光１０２、
１０５、１０７、速度検出器１１３、移動距離検出器１
１４、車両位置検出器１１５、受信電力検出器１１６を
省き、車両１１０からの送信波の受信電力値のみで、通
信エリアのものか通信エリア外のものかの通信判定をし
てもよい。

【００３１】（実施の形態２）図２は本実施の形態にお
ける自動料金収受システムの誤通信防止システムの模式
図である。図２において、２００は第１の送信機、２０
１は第１の受信機、２０２は第１の赤外線などのレーザ
光、２０３は第２の送信機、２０４は第２の受信機、２
０５は第２の赤外線などのレーザ光、２０６は第３の受
信機、２０７は第３の赤外線などのレーザ光、２０８は
第３の送信機、２０９は第４の受信機、２１０は第４の
赤外線などのレーザ光、２１１は第５の受信機、２１２
は第５の赤外線などのレーザ光、２１３は通信エリア、
２１４はトリガパルス、２１５は路側無線装置、２１６
は車載無線装置Ａ、２１７は車両Ａ、２１８は車載無線
装置Ｂ、２１９は車両Ｂ、２２０は速度検出器、２２１
は移動距離検出器、２２２は車両位置検出器、２２３は
受信電力算出器、２３４は通信判定器、２２５は走行レ
ーン端Ａ、２２６は走行レーン端Ｂである。

【００３２】以上のような構成で、以下、その動作を説
明する。通信エリア２１３手前の走行レーン端Ａ２２５
の第１の送信機２００から走行レーンの進行方向に対し
て９０度の方向に、例えば赤外線を使った第１の赤外線
レーザ光２０２を出し、走行レーン端Ｂ２２６の第１の
受信機２０１で第１の赤外線レーザ光２０２を受信す
る。車両Ａが進入してくる方の通信エリア端の走行レー
ン端Ａ２２５の第２の送信機２０３から第２の赤外線レ
ーザ光２０５を走行レーンの進行方向に対して９０度の
方向に、第３の赤外線レーザ光２０７を通信エリア２１
３内方向の９０度＋θの方向に出す。

【００３３】第２の送信機２０３から９０度方向に出た
第２の赤外線レーザ光２０５を、走行レーン端Ｂ２２６
の第２の受信機２０４で受信し、第２の送信機２０３か
ら９０度＋θ方向に出た第３の赤外線レーザ光２０７
を、走行レーン端Ｂ２２６の第３の受信機２０６で受信
する。

【００３４】また、通信エリアの手前の走行レーン端Ａ
２２５の第１、第２の送信機２００、２０３の間の第３
の送信機２０８から、第４の赤外線レーザ光２１０と第
５の赤外線レーザ光２１２を、それぞれ走行レーンの進
行方向に対して９０度の方向と車両進行方向斜めに９０
度＋θの方向とに出す。第３の送信機２０８から９０度
方向に出た第４の赤外線レーザ光２１０を、走行レーン
端Ｂの第４の受信機２０９で受信し、第３の送信機２０
８から９０度＋θ方向に出た第５の赤外線レーザ光２１
２を、第２、第４の受信機２０４、２０９の間にある走
行レーン端Ｂの第５の受信機２１１で受信する。

【００３５】第１の送信機２００と第１の受信機２０１
の間を車両Ｂ２１９が通過した時に第１の受信機２０１
は、速度検出器２２０にトリガパルスｔ１を送り、第３
の送信機２０８と第４の受信機２０９の間を車両Ｂ２１
９が通過した時に第４の受信機２０９は、速度検出器２
２０にトリガパルスｔ２を送る。第３の送信機２０８と
第５の受信機２１１の間を車両Ｂが通過した時に第５の
受信機２１１は、速度検出器２２０にトリガパルスｔ３
を送る。

【００３６】さらに、第３の送信機２０８と第４の受信
機２０９の間を車両Ａ２１７が通過した時に第４の受信
機２０９は、速度検出器２２０にトリガパルスｔ４を送
り、第２の送信機２０３と第２の受信機２０４の間を車
両Ａが通過した時に第２の受信機２０４は、速度検出器
２２０にトリガパルスｔ５を送る。第２の送信機２０３
と第３の受信機２０６の間を車両Ａが通過したときに第
３の受信機２０６は、速度検出器２２０にトリガパルス
ｔ６を送る。時間（ｔ２−ｔ１）と、第１と第３の送信
機間のあらかじめ分かっている距離Ｌ１とから、車両Ｂ
２１９の速度ｖ１を速度検出器２２０で算出し、時間
（ｔ３−ｔ２）と、速度検出器２２０で検出した速度ｖ
１とから、移動距離検出器２２１は、車両Ｂ２１９の、
第３の送信機２０８と第４の受信機２０９の間からの移
動距離ｙ１を算出する。

【００３７】次に車両位置検出器２２２は、移動距離ｙ
１と角度θから、通信エリア外の車両Ｂ２１９の車両位
置を算出する。次に速度検出器２２０は、時間（ｔ５−
ｔ４）と、第３と第２の送信機間のあらかじめ分かって
いる距離Ｌ２とから、車両Ａ２１７の速度ｖ２を算出
し、移動距離算出器２２１は、時間（ｔ６−ｔ５）と、
速度検出器２２０で検出した速度ｖ２とから、第２の送
信機２０３と第２の受信機２０４の間からの移動距離ｙ
２を算出する。

【００３８】次に車両位置検出器２２２は、移動距離ｙ
２と、第２の送信機２０３と第３の受信機２０６の間の
角度θから、通信エリア２１３内の車両Ａ２１７の車両
位置を算出する。

【００３９】受信電力算出器２２３は、通信エリア２１
３内の車両Ａ２１７と通信エリア２１３外の車両Ｂ２１
９の車両位置と、路側無線装置２１５までの距離を求
め、各車両からの予測される受信電力値を各々予測す
る。通信判定器２２４は、実際に路側無線装置２１５が
受信した受信電力値と、受信電力算出器２２３による通
信エリア２１３内の車両Ａ２１７からの予測受信電力値
とを比較し、決められた誤差以内である場合は正常な通
信と判定してそのまま通信を継続し、また、通信エリア
２１３内の車両Ａ２１７よりも先に通信エリア２１３外
の車両と路側無線装置２１５とが通信を始め、路側無線
装置２１５が実際に受信した受信電力値が通信エリア２
１３外の車両Ｂ２１９の予測受信電力値に近い場合に
は、通信を誤通信と判定する。

【００４０】以上のように本実施の形態によれば、この
ように簡単なシステムで車両を特定でき、誤通信を防ぐ
ことが可能となる。

【００４１】なお、設置コストの削減のために、第２の
受信機２０４と第５の受信機２１１を共用して受信機の
数を１台減らしてもよい。

【００４２】（実施の形態３）図３は本実施の形態にお
ける自動料金収受システムの誤通信防止システムの模式
図である。図３において、３００は第１の送信機、３０
１は第１の受信機、３０２は第１の赤外線などのレーザ
光、３０３は第２の送信機、３０４は第２の受信機、３
０５は第２の赤外線などのレーザ光、３０６は第３の受
信機、３０７は第３の赤外線などのレーザ光、３０８は
第３の送信機、３０９は第４の受信機、３１０は第４の
赤外線などのレーザ光、３１１は通信エリア、３１２は
トリガパルス、３１３は路側無線装置、３１４は車載無
線装置、３１５は車両、３１６は速度検出器、３１７は
移動距離検出器、３１８は車両位置検出器、３１９は受
信電力算出器、３２０は通信判定器、３２１は走行レー
ン端Ａ、３２２は走行レーン端Ｂである。

【００４３】以上のような構成で、以下、その動作を説
明する。通信エリア３１１の手前の走行レーン端Ａ３２
１の第１の送信機３００から第１の赤外線レーザ光３０
２を走行レーンの進行方向に対して９０度の方向に出
し、走行レーン端Ｂ３２２の第１の受信機３０１で第１
の赤外線レーザ光３０２を受信する。

【００４４】車両３１５が進入してくる方の通信エリア
端の走行レーン端Ａ３２１の第２の送信機３０３から、
第２の赤外線レーザ光３０５と第３の赤外線レーザ光３
０７を、走行レーンの進行方向に対して９０度の方向と
通信エリア３１１内方向に対して９０度＋θの方向にそ
れぞれ出す。

【００４５】第２の送信機３０３から９０度方向に出た
第２の赤外線レーザ光３０５を、通信エリア端の走行レ
ーン端Ｂ３２２の第２の受信機３０４で受信し、第２の
送信機３０３から９０度＋θ方向に出た第３の赤外線レ
ーザ光３０７を、走行レーン端Ｂ３２２の第３の受信機
３０６で受信する。

【００４６】車両３１５が進入してくる方の通信エリア
端の走行レーン端Ｂ３２２の第３の送信機３０８から、
通信エリア３１１内方向に９０度＋θの方向に第４の赤
外線レーザ光３１０を出し、通信エリア端の走行レーン
端Ａ３２１の第４の受信機で第４の赤外線レーザ光３１
０を受信する。

【００４７】第１の送信機３００と第１の受信機３０１
の間を車両３１５が通過して第１の赤外線レーザ光３０
２を横切った時に第１の受信機３０１は、速度検出器３
１６にトリガパルスｔ１を送り、第２の送信機３０３と
第２の受信機３０４の間を通過して第２の赤外線レーザ
光３０５を横切った時に第２の受信機は、速度検出器３
１６にトリガパルスｔ２を送り、時間（ｔ２−ｔ１）
と、第１と第２の送信機の間のあらかじめ分かっている
距離Ｌとから、速度検出器３１６は通信エリア３１１へ
の車両の進入速度ｖを検出する。

【００４８】車両３１５が第４の赤外線レーザ光３１０
よりも先に第３の赤外線レーザ光３０７を横切ったとき
には、第２の送信機３０３と第３の受信機３０６の間を
通過したときに受信機３０６は、速度検出器３１６にト
リガパルスｔ３を送り、時間（ｔ３−ｔ２）と速度検出
器３１６で検出した速度ｖとから、移動距離検出器３１
７は、通信エリア進入端からの移動距離ｙ１を検出す
る。移動距離ｙ１と角度θから、車両位置検出器３１８
は、走行レーン端Ａ３２１からの車両３１５の位置を検
出する。

【００４９】あるいは、第３の赤外線レーザ光３０７よ
りも先に第４の赤外線レーザ光３１０を車両が横切った
ときは、第３の送信機３０８と第４の受信機３０９の間
を通過したときに受信機３０９は、速度検出器３１６に
トリガパルスｔ３を送り、時間（ｔ３−ｔ２）と速度検
出器３１６で検出した速度ｖとから、移動距離検出器３
１７は、通信エリア進入端からの移動距離ｙ１を検出す
る。移動距離ｙ１と角度θから、車両位置検出器３１８
は、走行レーン端Ｂからの車両３１５の位置を検出す
る。

【００５０】通信エリアに進入してきた車両の車両位置
と路側無線装置３１３までの距離から、受信電力算出機
３１９は、車両からの予測される受信電力値を予測す
る。通信判定器３２０は、実際に路側無線装置３１３が
受信した受信電力値と、受信電力算出器３１９による予
測受信電力値とを比較し、決められた誤差以内である場
合は正常な通信と判定し、決められた誤差を超えるとき
には、通信エリア内の車両以外の車両と先に通信が成立
して通信を始めたと判断し、誤通信と判定する。

【００５１】以上のように本実施の形態によれば、交差
する２つのレーザ光３０７と３１１のうち先に車両３１
５が横切ったトリガパルスを使うことで、早期に、また
精度よく車両位置を検出することができ、誤通信を防ぐ
ことが可能となる。

【００５２】（実施の形態４）図４は本実施の形態にお
ける自動料金収受システムの誤通信防止システムの模式
図である。図４において、４００は第１の送信機、４０
１は第１の受信機、４０２は第１の赤外線などのレーザ
光、４０３は第２の送信機、４０４は第２の受信機、４
０５は第２の赤外線などのレーザ光、４０６は第３の受
信機、４０７は第３の赤外線などのレーザ光、４０８は
路側無線装置、４０９は車載無線装置、４１０は車両、
４１１は通信エリア、４１２はトリガパルス、４１３は
速度検出器、４１４は移動距離検出器、４１５は車両位
置検出器、４１６は受信電力算出器、４１７は通信判定
器、４１８は送受信ビーム方向を隣接車線に向けたサイ
ドアンテナ、４１９は走行レーン端Ａ、４２０は走行レ
ーン端Ｂである。

【００５３】以上のような構成で、以下、その動作を説
明する。まず、（実施の形態１）で説明した動作によ
り、車両４１０の車両位置を求める。受信電力算出器４
１６は、通信エリア４１１に進入してきた車両４１０の
車両位置と路側無線装置４０８までの距離から、車両か
らの予測される受信電力値を予測する。

【００５４】次に通信判定器４１７は、実際に路側無線
装置４０８が受信した受信電力値と、受信電力算出器４
１６による予測受信電力値と、サイドアンテナ４１８の
受信電力値とで誤通信を判定する。すなわち、予測受信
電力値が決められた誤差を超えるとき、通信エリア内の
車両以外の車両と先に通信が成立して通信を始めたと判
断し、また、サイドアンテナ４１８の受信電力値が決め
られた規定値よりも大きいときは、隣接車線を走行する
車両に搭載された車載無線装置からの送信波を受信した
ことによる誤通信と判定する。

【００５５】以上のように本実施の形態によれば、この
ように簡単なシステムで車両を特定でき、誤通信を防ぐ
ことが可能となる。

【００５６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、有料道路
の料金所に設置された路側無線装置と前記有料道路の料
金所を通過する車両に搭載された車載無線装置との間
で、無線通信で自動的に通行料金の収受を行う自動料金
収受システムにおいて、システムを複雑にすることな
く、料金所に進入してくる車両の位置を、赤外線などの
レーザ光を横切る時間から簡単に検出することができ、
正常な料金収受ができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態による自動料金収受シス
テムの誤通信防止システムの模式図

【図２】本発明の一実施の形態による自動料金収受シス
テムの誤通信防止システムの模式図

【図３】本発明の一実施の形態による自動料金収受シス
テムの誤通信防止システムの模式図

【図４】本発明の一実施の形態による自動料金収受シス
テムの誤通信防止システムの模式図

【図５】従来の誤通信防止システムの模式図

【符号の説明】

１００、２００、３００、４００ 第１の送信機 １０１、２０１、３０１、４０１ 第１の受信機 １０２、２０２、３０２、４０２ 第１の赤外線レーザ
光 １０３、２０３、３０３、４０３ 第２の送信機 １０４、２０４、３０４、４０４ 第２の受信機 １０５、２０５、３０５、４０５ 第２の赤外線レーザ
光 １０６、２０６、３０６、４０６ 第３の受信機 １０７、２０７、３０７、４０７ 第３の赤外線レーザ
光 １０８、２１５、３１３、４０８ 路側無線装置 １０９、３１４、４０９ 車載無線装置 １１０、３１５、４１０ 車両 １１１、２１３、３１１、４１１ 通信エリア １１２、２１４、３１２、４１２ トリガパルス １１３、２２０、３１６、４１３ 速度検出器 １１４、２２１、３１７、４１４ 移動距離検出器 １１５、２２２、３１８、４１５ 車両位置検出器 １１６、２２３、３１９、４１６ 受信電力算出器 １１７、２２４、３２０、４１７ 通信判定器 １１８、２２５、３２１、４１９ 走行レーン端Ａ １１９、２２６、３２２、４２０ 走行レーン端Ｂ ２０８、３０８ 第３の送信機 ２０９、３０９ 第４の受信機 ２１０、３１０ 第４の赤外線レーザ光 ２１１ 第５の受信機 ２１２ 第５の赤外線レーザ光 ２１６ 車載無線装置Ａ ２１７ 車両Ａ ２１８ 車載無線装置Ｂ ２１９ 車両Ｂ ４１８ サイドアンテナ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０８Ｇ 1/09 Ｇ０８Ｇ 1/09 Ｄ Ｈ０４Ｂ 10/105 Ｈ０４Ｂ 9/00 Ｒ 10/10 10/22

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有料道路などの料金所に設置された路側
   無線装置と前記料金所を通過する車両に搭載された車載
   無線装置との間で、無線通信で自動的に料金の収受を行
   う自動料金収受システムにおいて、通信エリアの手前の
   走行レーン脇の片側に位置して第１のレーザ光を走行レ
   ーンの進行方向に対して９０度の方向に出す第１の送信
   機と、前記走行レーン脇のもう一方の片側に位置して前
   記第１のレーザ光を受信するとともに前記第１のレーザ
   光を車両が横切るときに第１トリガパルスを出力する第
   １の受信機と、車両が進入してくる方の通信エリア端の
   走行レーン脇の片側に位置して第２のレーザ光と第３の
   レーザ光とをそれぞれ走行レーンの進行方向に対して９
   ０度の方向と通信エリア内方向に９０度＋θの方向とに
   出す第２の送信機と、通信エリア端の走行レーン脇のも
   う一方の片側に位置して前記第２の送信機から９０度方
   向に出た第２のレーザ光を受信するとともに前記第２の
   レーザ光を車両が横切るときに第２トリガパルスを出力
   する第２の受信機と、第２の受信機側の通信エリア脇に
   位置して前記第２の送信機から９０度＋θ方向に出た第
   ３のレーザ光を受信するとともに前記第３のレーザ光を
   車両が横切るときに第３トリガパルスを出力する第３の
   受信機と、前記第１、第２、第３トリガパルスを用いて
   通信エリアに進入してきた車両の速度を検出する速度検
   出器と、前記速度検出器のデータを用いて前記車両の移
   動距離を検出する移動距離検出器と、前記移動距離検出
   器のデータを用いて前記車両の位置を検出する車両位置
   検出器と、前記車両の位置から路側無線装置までの距離
   を算出して車両からの受信電力値を推定する受信電力算
   出器と、実際に路側無線装置が受信した受信電力値と前
   記受信電力算出器で推定した受信電力値とを比較して正
   常な通信を判定する通信判定器とを有することを特徴と
   する自動料金収受システム。
2. 【請求項２】 更に、通信エリアの手前の走行レーン脇
   の片側に位置する第１と第２の送信機の間で第４のレー
   ザ光と第５のレーザ光とをそれぞれ走行レーンの進行方
   向に対して９０度の方向と車両進行方向斜め９０度＋θ
   の方向とに出す第３の送信機と、走行レーン脇のもう一
   方の片側に位置して前記第３の送信機から９０度方向に
   出た第４のレーザ光を受信するとともに前記第４のレー
   ザ光を車両が横切るときに第４トリガパルスを出力する
   第４の受信機と、第２と第４の受信機の間に位置して前
   記第３の送信機から９０度＋θ方向に出た第５のレーザ
   光を受信するとともに前記第５のレーザ光を車両が横切
   るときに第５トリガパルスを出力する第５の受信機とを
   有するとともに、速度検出器は、前記第１、第２、第
   ３、第４、第５のトリガパルスを用いて通信エリアに進
   入してきた車両Ａと通信エリア外の車両Ｂの速度を検出
   し、移動距離検出器は、前記速度検出器のデータを用い
   て前記車両Ａと前記車両Ｂの移動距離を検出し、車両位
   置検出器は、前記移動距離検出器のデータを用いて前記
   車両Ａと前記車両Ｂの位置を検出し、受信電力算出器
   は、前記車両Ａ、Ｂの位置から路側無線装置までの距離
   を算出して車両Ａ、Ｂからの受信電力値を推定し、通信
   判定器は、実際に路側無線装置が受信した受信電力値と
   前記受信電力算出器で推定した受信電力値とを比較して
   正常な通信を判定することを特徴とする請求項１記載の
   自動料金収受システム。
3. 【請求項３】 第２の受信機と第５の受信機とを共用し
   て受信機の数を１台減らしたことを特徴とする請求項２
   記載の自動料金収受システム。
4. 【請求項４】 第１の送信機、第１の受信機、第１のレ
   ーザ光の代わりに、車両の通過を検出して第１トリガパ
   ルスを出力する第１の踏み板と、第２の送信機、第２の
   受信機、第２のレーザ光の代わりに、車両の通過を検出
   して第２トリガパルスを出力する第２の踏み板と、第２
   の送信機、第３の受信機、第３のレーザ光の代わりに、
   車両の通過を検出して第３トリガパルスを出力する第３
   の踏み板とを用いたことを特徴とする請求項１記載の自
   動料金収受システム。
5. 【請求項５】 角度９０＋θ方向に出すレーザ光のθの
   角度を３０度より小さくしたことを特徴とする請求項１
   記載の自動料金収受システム。
6. 【請求項６】 更に、第２の受信機の位置に、通信エリ
   ア内方向に第４のレーザ光を９０度＋θの方向に出す第
   ３の送信機を設けるとともに、第２の送信機がある走行
   レーンの脇に前記第４のレーザ光を受信する第４の受信
   機とを設けたことを特徴とする請求項１記載の自動料金
   収受システム。
7. 【請求項７】 第１、第２の送信機、第１、第２の受信
   機、第１、第２、第３のレーザ光、速度検出器、移動距
   離検出器、車両位置検出器、受信電力算出器を取り除
   き、車両からの送信電波の受信電力値のみで通信判定を
   行うことを特徴とする請求項１記載の自動料金収受シス
   テム。
8. 【請求項８】 更に、路側無線装置の両側に位置して前
   記路側無線装置に接続され且つ隣接レーン方向に向いた
   サイドアンテナを設置したことを特徴とする請求項１か
   ら７のいずれかに記載の自動料金収受システム。