JP2001034799A - 走行車両用自動料金収受システムおよびその方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 マイクロ波等の無線電波信号を用いてもフリ
ーフローシステムを実現すること。 【解決手段】 路上機１０は、複数車線Ｅ１〜Ｅ３の横
行が許される走行車両２０の位置を検出する車両検出部
１１と、車両検出部１１によって検出された走行車両２
０との間で無線電波信号を用いて道路使用料金の収受処
理および確認を行う通信部１２と、通信部１２による送
受信時における走行車両２１が送信する無線電波信号を
検出して走行車両２０に対する方向を探知する方向探知
部１３と、車両検出部１１が検出した走行車両の位置と
方向探知部１３による方向探知結果とをもとに走行車両
２１の移動位置を追随し、走行車両２１を特定する制御
を行う制御／処理部１４と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、道路使用料金の
収受処理を無線の送受信処理によって行うことができる
車載器を搭載した走行車両と道路上に配置された路上機
との通信処理によって該走行車両が所定の通信領域で道
路使用料金の収受処理を既に行っているか否かを確認
し、該道路使用料金の収受処理を行っていない不正車両
を検出する走行車両用自動料金収受システムおよびその
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、道路利用車両は、固定設置さ
れた料金所によって道路使用料金を支払っていたが、近
年における料金所近傍の渋滞を回避するため、走行した
まま道路使用料金を支払うことができる走行車両用自動
料金収受システムが提案されている。

【０００３】この走行車両用自動料金収受システムで
は、各車線毎に走行車両を認識し、追随し、この走行車
両が確実に無線通信による料金支払いを行ったか否かを
該無線通信を用いて確認するようにしていた。しかし、
走行車両用自動料金収受システムが存在する近傍におい
て、走行車両が車線変更を行った場合、この車線変更を
行った走行車両を追随することができず、走行途中にお
いて車両追随が不可能となり、料金支払いの確認を行う
ことができないという問題点があった。

【０００４】そこで、たとえば特開平７−６２３６号公
報に記載された料金自動徴収システムのように、走行車
両が車線変更を行った場合においても、この走行車両に
対する料金支払いの確認を行うことができるシステム
（フリーフローシステム）が提案されている。

【０００５】図５は、従来のフリーフローシステムを実
現する走行車両用自動料金収受システムの全体概要を示
す図である。図５において、道路１０１上を走行する走
行車両１２０，１２３は、道路１０１上に固定配置さ
れ、路上機１１０，１１１ａ，１１１ｂを有するゲート
１１５を通過する際に、路上機１１０，１１１ａ，１１
１ｂが各走行車両１２０，１２３を認識し、各走行車両
１２０，１２３が有する図示しない車載器に対して道路
使用料金の収受処理を行ったか否かの確認処理を赤外線
光伝送によって行う。

【０００６】走行車両１２０，１２３のそれぞれは、上
述したように図示しない車載器を有しており、車載器
は、ゲート１１５の上流にある所定の通信領域内で、路
上機１１０，１１１ａ，１１１ｂとの間で赤外線光伝送
によるデータ送受信を行い、道路使用料金の引き落とし
処理（収受処理）を行う。この収受処理結果は、引き落
としが行われたことを証明する証明情報を車載器内のプ
ロセッサカード等に記憶する。

【０００７】さらに路上機１１０，１１１ａ，１１１ｂ
は、ゲート１１５に近づいた走行車両１２０を検出する
と、検出した走行車両１２０に対して路上機１１０は道
路使用料金の収受処理を行っていることを示す証明情報
を求める要求を行う。この要求に対して、走行車両１２
０は、証明情報の内容を含む受領確認信号を赤外線信号
１３０として返信するが、この際、路上機１１０は、赤
外線光感応型ビデオカメラを用いた車両位置測定装置に
よって、返信された赤外線信号１３０を検出し、この赤
外線信号１３０の送信元である走行車両の位置を検出
し、追随する。

【０００８】そして、受領確認信号を送信しなかった走
行車両は、一般的な写真式捕捉システムによって、識別
され記録される。これによって、走行車両１２０が他の
車線に変更するような場合があっても、確実に走行車両
を特定し、特に受領確認信号を送信しない不正車両を特
定するという、フリーフローシステムを実現している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のフリーフローシステムを実現する走行車両用自
動料金収受システムでは、赤外線光伝送によって車載器
と路上機との間の通信を高速に行っているとともに、赤
外線を受光することによって車両位置を特定するように
しているが、現時点において、車両の道路利用向け自動
料金収受システムの日本規格あるいは国際標準規格とし
て提案されているＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Co
mmunications）では、５．８ＧＨｚ帯の電波（マイクロ
波）を用いているため、現実的な使用に際しては大幅な
設計変更をもたらすという問題点があった。

【００１０】一方、マイクロ波帯の電波を用いた従来の
走行車両用自動料金収受システムでは、フリーフローシ
ステムを実現するものはなく、道路の各車線を走行する
走行車両との間で通信を行い、車両検知レーダ等を用い
て車両検出を行うようにしているため、車線変更中の車
両の検出に誤りが生ずる可能性があるという問題点が依
然として残る。

【００１１】この発明は上記に鑑みてなされたもので、
マイクロ波等の無線電波信号を用いてもフリーフローシ
ステムを実現する走行車両用自動料金収受システムを得
ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明にかかる走行車両用自動料金収受システム
は、道路使用料金の収受処理を無線の送受信処理によっ
て行うことができる車載器を搭載した走行車両と道路上
に配置された路上機との通信処理によって該走行車両が
所定の通信領域で道路使用料金の収受処理を既に行って
いるか否かを確認し、該道路使用料金の収受処理を行っ
ていない不正車両を特定する走行車両用自動料金収受シ
ステムにおいて、前記路上機は、複数車線の横行が許さ
れる走行車両の位置を検出する車両位置検出手段と、前
記車両位置検出手段によって検出された走行車両との間
で無線電波信号を用いて前記道路使用料金の収受処理お
よび収受確認処理を行う通信手段と、前記通信手段によ
る送受信時における前記走行車両が送信する無線電波信
号を検出して前記走行車両に対する方向を探知する方向
探知手段と、前記車両位置検出手段が検出した走行車両
の位置と前記方向探知手段の方向探知結果とをもとに前
記走行車両の移動位置を追随し、前記収受確認処理に応
答しない不正車両を特定する制御を行う制御手段と、を
備えたことを特徴とする。

【００１３】この発明によれば、路上機の車両位置検出
手段が、複数車線の横行が許される走行車両の位置を検
出し、通信手段が、前記車両位置検出手段によって検出
された走行車両との間で無線電波信号を用いて前記道路
使用料金の収受処理および収受確認処理を行うととも
に、方向探知手段が、前記通信手段による送受信時にお
ける前記走行車両が送信する無線電波信号を検出して前
記走行車両に対する方向を探知し、制御手段が、前記車
両位置検出手段が検出した走行車両の位置と前記方向探
知手段の方向探知結果とをもとに前記走行車両の移動位
置を追随し、前記収受確認処理に応答しない不正車両を
特定する制御を行うようにしている。

【００１４】つぎの発明にかかる走行車両用自動料金収
受システムは、上記の発明において、前記通信手段およ
び前記方向探知手段は、複数の走行車両に対する多重通
信および多重検出を行うことを特徴とする。

【００１５】この発明によれば、通信手段および方向探
知手段が、複数の走行車両に対して、時分割双方向通信
や周波数分割双方向通信等の多重通信および多重検出を
行って、複数の走行車両に対する処理を同時並行的に行
うようにしている。

【００１６】つぎの発明にかかる走行車両用自動料金収
受方法は、複数車線の横行が許される走行車両の位置を
検出する車両位置検出工程と、前記車両位置検出工程に
よって検出された走行車両との間で無線電波信号を用い
て前記道路使用料金の収受処理および収受確認処理を行
うとともに、前記走行車両が送信する無線電波信号を検
出して前記走行車両に対する方向を探知する通信探知工
程と、前記車両位置検出工程による走行車両の位置と前
記通信探知工程による方向探知結果とをもとに前記走行
車両の移動位置を追随し、前記収受確認処理に応答しな
い不正車両を特定する制御を行う制御工程と、を含むこ
とを特徴とする。

【００１７】この発明によれば、まず、車両位置検出工
程によって、複数車線の横行が許される走行車両の位置
を検出し、通信探知工程によって、前記車両位置検出工
程によって検出された走行車両との間で無線電波信号を
用いて前記道路使用料金の収受処理および収受確認処理
を行うとともに、前記走行車両が送信する無線電波信号
を検出して前記走行車両に対する方向を探知し、制御工
程によって、前記車両位置検出工程による走行車両の位
置と前記通信探知工程による方向探知結果とをもとに前
記走行車両の移動位置を追随し、前記収受確認処理に応
答しない不正車両を特定する制御を行うようにしてい
る。

【００１８】つぎの発明にかかる走行車両用自動料金収
受方法は、上記の発明において、前記通信探知工程は、
前記車両位置検出工程によって検出された複数の走行車
両との間で多重無線電波信号を用い、各走行車両に対す
る道路使用料金の収受処理および収受確認処理を行うと
ともに、各走行車両が送信する各無線電波信号を検出し
て各走行車両に対する方向を探知することを特徴とす
る。

【００１９】この発明によれば、通信探知工程が、車両
位置検出工程によって検出された複数の走行車両との間
で、たとえば時分割双方向通信方式あるいは周波数分割
双方向通信方式を採用した多重無線電波信号を用い、各
走行車両に対する道路使用料金の収受処理および収受確
認処理を行うとともに、各走行車両が送信する各無線電
波信号を検出して各走行車両に対する方向を探知するよ
うにしている。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下に添付図面を参照して、この
発明にかかる走行車両用自動料金収受システムおよびそ
の方法の好適な実施の形態を詳細に説明する。

【００２１】図１は、この発明の実施の形態である走行
車両用自動料金収受システムの構成を示す図である。図
１において、この走行車両用自動料金収受システムは、
道路１上を走行する走行車両２０に搭載され、図示しな
い車載器（あるいは車載器に相当する機能を備えた電子
プレート等）２１と、道路１上に設置された路上機１０
とを有する。

【００２２】図２は、図１に示した走行車両用自動料金
収受システムの概略構成を示す図である。図２におい
て、路上機１０は、走行車両２０，２３が通過できるゲ
ート１５上に設置される。また、道路１は、上りまたは
下りの３車線Ｅ１〜Ｅ３を有する。

【００２３】図１において、走行車両２０の車載器２１
は、マイクロ波帯の無線電波によって送受信する機能を
有する。路上機１０は、車両検出部１１、通信部１２、
方向探知部１３および制御／処理部１４を有する。車両
検出部１１は、レーダによって実現され、路上機１０に
近づく走行車両２０を検出し、レーダ検出結果によって
走行車両の２次元位置情報、たとえば方向および距離の
情報を取得し、制御／処理部１４にこの走行車両の２次
元位置情報を通知する。なお、車両検出部１１に対応す
る装置として、たとえば画像撮像機、道路上に埋め込ま
れたループコイル、道路の通過を検出するセンサ等によ
って２次元位置情報を求めるようにしてもよい。

【００２４】通信部１２は、車載器２１とマイクロ波帯
の無線電波によって送受信処理を行い、道路使用料金の
収受処理を行う。通信部１２は、路上機１０に近づく走
行車両２０の車載器２１に対して、道路使用料金の収受
処理を行った証明情報に基づく受領確認信号の応答を求
めるための要求を、マイクロ波帯の無線電波信号によっ
て送出し、受領確認信号を受信したか否かの結果を制御
／処理部１４に送出する。

【００２５】なお、道路使用料金の収受処理とこの収受
処理の確認処理とは、連続して行うようにしているが、
道路使用料金の収受処理を特定の通信領域で行い、この
収受処理の確認処理を路上機１の近傍で行うようにして
もよい。すなわち、道路使用料金の収受処理を行う通信
領域と、この収受処理の確認処理を行う通信領域とを別
個に設けるようにしてもよい。

【００２６】方向探知部１３は、通信部１２が行う送受
信時に車載器２１から送出されるアップリンクの無線電
波信号３２を検出し、その無線電波信号３２の発信源す
なわち車載器２１の方向を探知する。この方向探知結果
は、制御／処理部１４に送出される。

【００２７】制御／処理部１４は、車両検出部１１が検
出した２次元位置情報と、方向探知部１３が探知した方
向探知結果と、通信部１２が受信する車載器２１からの
受領確認信号の有無をもとに、通信車両を特定する。す
なわち、２次元位置情報と方向探知結果とをもとに車線
変更を含む走行車両の移動位置を追随し、受領確認信号
を受信した走行車両である場合には、この走行車両を通
信車両として特定する。この走行車両２０の追随によっ
て、車線Ｅ１を走行する走行車両２０が車線を変更して
車線Ｅ２を走行する場合であっても、車線変更した走行
車両２１（２１ａ）の位置を連続して追随することがで
きる。また、受領確認信号を受信していない走行車両で
ある場合には、この走行車両を不正車両として特定し、
その後、この特定した不正車両に対して、車両ナンバー
読み取り装置等を用いて不正車両の情報を記録する。

【００２８】ここで、図３に示すシーケンス図をもとに
不正車両の特定処理について説明する。まず、路上機１
０は、車両検出部１１によって、道路１上をモニタし
（ステップＳ２１）、走行する走行車両の検出を行い、
２次元位置情報を制御／処理部１４に送出する（ステッ
プＳ２２）。走行車両を検出すると、路上機１０の通信
部１２は、道路使用料金の収受処理を行うべく、車載器
２１と間で無線電波信号３１，３２を用いた送受信を行
う（ステップＳ１１，Ｓ２３）。

【００２９】このとき、方向探知部１３は、送受信を行
っている走行車両２０の車載器２１から送出されるアッ
プリンクの無線電波信号３２を検出して、その到来方向
を探知する（ステップＳ２４）。そして、この方向探知
結果と２次元位置情報とをもとに送受信を行っている走
行車両２０を追随する（ステップＳ２５）。

【００３０】通信部１２は、収受処理（Ｓ２３）の最後
に、道路使用料金の収受処理結果を確認する受領確認信
号を車載器２１に要求し、車載器２１から受領確認信号
が送出されたか否かを制御／処理部１４に送出する。制
御／処理部１４は、受領確認信号が送出されなかった走
行車両（不正車両）であるか否かを判断し（ステップＳ
２６）、不正車両である場合（ステップＳ２６，ＹＥ
Ｓ）には、現在追随している走行車両を不正車両として
認識し、図示しないナンバー読み取り装置によって、こ
の不正車両のナンバーを読み取って特定し、記録する
（ステップＳ２７）。

【００３１】これによって、複数車線の横行が行われる
場合であっても、道路使用料金の収受処理を行っていな
い不正車両を一つの路上機１０によって確実に特定する
ことができる。

【００３２】なお、上述した実施の形態では、複数の走
行車両に対する道路使用料金の収受処理およびその確認
処理を並行的に行うものではないが、時分割双方向（Ｔ
ＤＤ）通信方式、周波数分割双方向（ＦＤＤ）通信方式
を用いることによって、複数の走行車両に対する処理を
並行的に行うことができる。

【００３３】たとえば、図４は、４ＴＤＤ方式を適用し
た場合のタイムスロット構成を示す図である。図４にお
いて、路上機１０の通信部１２は、４つの送信スロット
Ｔ１〜Ｔ４と４つの受信スロットＲ１〜Ｒ４とを有す
る。ここでは、送信スロットＴ１と受信スロットＲ１と
を走行車両２０に割り当て、送信スロットＴ２と受信ス
ロットＲ２とを走行車両２３に割り当てることによっ
て、走行車両２０，２３に対する収受処理を同時並行的
に行うようにしている。これによって、複数の走行車両
に対する処理効率を向上させることができる。

【００３４】この実施の形態によれば、現在の日本規格
あるいは国際標準規格として提案されているＤＳＲＣに
対応する無線電波信号のみを用いてフリーフローシステ
ムとしての走行車両用自動料金収受システムを実現する
ことができるとともに、複数車線を有する上り車線と複
数車線を有する下り車線とに対して各一式の路上機１０
のみの構成によってフリーフローシステムとしての走行
車両用自動料金収受システムを簡易に実現することがで
きる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、路上機の車両位置検出手段が、複数車線の横行が許
される走行車両の位置を検出し、通信手段が、前記車両
位置検出手段によって検出された走行車両との間で無線
電波信号を用いて前記道路使用料金の収受処理および収
受確認処理を行うとともに、方向探知手段が、前記通信
手段による送受信時における前記走行車両が送信する無
線電波信号を検出して前記走行車両に対する方向を探知
し、制御手段が、前記車両位置検出手段が検出した走行
車両の位置と前記方向探知手段の方向探知結果とをもと
に前記走行車両の移動位置を追随し、前記収受確認処理
に応答しない不正車両を特定する制御を行うようにして
いるので、現在の日本規格あるいは国際標準規格として
提案されているＤＳＲＣに対応する無線電波信号のみを
用いてフリーフローシステムとしての走行車両用自動料
金収受システムを実現することができるとともに、複数
車線を有する上り車線と複数車線を有する下り車線とに
対して各一式の路上機のみの構成によってフリーフロー
システムとしての走行車両用自動料金収受システムを簡
易に実現することができるという効果を奏する。

【００３６】つぎの発明によれば、通信手段および方向
探知手段が、複数の走行車両に対して、時分割双方向通
信や周波数分割双方向通信等の多重通信および多重検出
を行って、複数の走行車両に対する処理を同時並行的に
行うようにしているので、道路使用料金の収受処理およ
び収受確認処理を効率的に行うことができるという効果
を奏する。

【００３７】つぎの発明によれば、まず、車両位置検出
工程によって、複数車線の横行が許される走行車両の位
置を検出し、通信探知工程によって、前記車両位置検出
工程によって検出された走行車両との間で無線電波信号
を用いて前記道路使用料金の収受処理および収受確認処
理を行うとともに、前記走行車両が送信する無線電波信
号を検出して前記走行車両に対する方向を探知し、制御
工程によって、前記車両位置検出工程による走行車両の
位置と前記通信探知工程による方向探知結果とをもとに
前記走行車両の移動位置を追随し、前記収受確認処理に
応答しない不正車両を特定する制御を行うようにしてい
るので、現在の日本規格あるいは国際標準規格として提
案されているＤＳＲＣに対応する無線電波信号のみを用
いてフリーフローシステムとしての走行車両用自動料金
収受システムを実現することができるとともに、複数車
線を有する上り車線と複数車線を有する下り車線とに対
して各一式の路上機のみの構成によってフリーフローシ
ステムとしての走行車両用自動料金収受システムを簡易
に実現することができるという効果を奏する。

【００３８】つぎの発明によれば、通信探知工程が、車
両位置検出工程によって検出された複数の走行車両との
間で、たとえば時分割双方向通信方式あるいは周波数分
割双方向通信方式を採用した多重無線電波信号を用い、
各走行車両に対する道路使用料金の収受処理および収受
確認処理を行うとともに、各走行車両が送信する各無線
電波信号を検出して各走行車両に対する方向を探知する
ようにしているので、道路使用料金の収受処理および収
受確認処理を効率的に行うことができるという効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態である走行車両用自動
料金収受システムの構成を示す図である。

【図２】 この発明の実施の形態である走行車両用自動
料金収受システムの概略構成を示す図である。

【図３】 この発明の実施の形態である走行車両用自動
料金収受システムにおける不正車両の特性処理手順を示
すシーケンス図である。

【図４】 この発明の実施の形態である走行車両用自動
料金収受システムに適用される４ＴＤＤ通信方式の一例
を示す図である。

【図５】 従来における走行車両用自動料金収受システ
ムの概略構成を示す図である。

【符号の説明】 １ 道路、１０ 路上機、１１ 車両検出部、１２ 通
信部、１３ 方向探知部、１４ 制御／処理部、１５
ゲート、２１，２３ 走行車両、２１ 車載器、３１，
３２ 無線電波信号、Ｅ１〜Ｅ３ 車線。

フロントページの続き (72)発明者 石津 文雄 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5H180 BB04 CC04 CC14 EE10

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 道路使用料金の収受処理を無線の送受信
   処理によって行うことができる車載器を搭載した走行車
   両と道路上に配置された路上機との通信処理によって該
   走行車両が所定の通信領域で道路使用料金の収受処理を
   既に行っているか否かを確認し、該道路使用料金の収受
   処理を行っていない不正車両を特定する走行車両用自動
   料金収受システムにおいて、 前記路上機は、 複数車線の横行が許される走行車両の位置を検出する車
   両位置検出手段と、 前記車両位置検出手段によって検出された走行車両との
   間で無線電波信号を用いて前記道路使用料金の収受処理
   および収受確認処理を行う通信手段と、 前記通信手段による送受信時における前記走行車両が送
   信する無線電波信号を検出して前記走行車両に対する方
   向を探知する方向探知手段と、 前記車両位置検出手段が検出した走行車両の位置と前記
   方向探知手段の方向探知結果とをもとに前記走行車両の
   移動位置を追随し、前記収受確認処理に応答しない不正
   車両を特定する制御を行う制御手段と、 を備えたことを特徴とする走行車両用自動料金収受シス
   テム。
2. 【請求項２】 前記通信手段および前記方向探知手段
   は、複数の走行車両に対する多重通信および多重検出を
   行うことを特徴とする請求項１に記載の走行車両用自動
   料金収受システム。
3. 【請求項３】 複数車線の横行が許される走行車両の位
   置を検出する車両位置検出工程と、 前記車両位置検出工程によって検出された走行車両との
   間で無線電波信号を用いて前記道路使用料金の収受処理
   および収受確認処理を行うとともに、前記走行車両が送
   信する無線電波信号を検出して前記走行車両に対する方
   向を探知する通信探知工程と、 前記車両位置検出工程による走行車両の位置と前記通信
   探知工程による方向探知結果とをもとに前記走行車両の
   移動位置を追随し、前記収受確認処理に応答しない不正
   車両を特定する制御を行う制御工程と、 を含むことを特徴とする走行車両用自動料金収受方法。
4. 【請求項４】 前記通信探知工程は、前記車両位置検出
   工程によって検出された複数の走行車両との間で多重無
   線電波信号を用い、各走行車両に対する道路使用料金の
   収受処理および収受確認処理を行うとともに、各走行車
   両が送信する各無線電波信号を検出して各走行車両に対
   する方向を探知することを特徴とする請求項３に記載の
   走行車両用自動料金収受方法。