JP2001143111A - ノンストップ自動料金収受システムおよび料金所と車両間の情報伝送方法 - Google Patents

ノンストップ自動料金収受システムおよび料金所と車両間の情報伝送方法

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JP2001143111A
JP2001143111A JP32049199A JP32049199A JP2001143111A JP 2001143111 A JP2001143111 A JP 2001143111A JP 32049199 A JP32049199 A JP 32049199A JP 32049199 A JP32049199 A JP 32049199A JP 2001143111 A JP2001143111 A JP 2001143111A
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JP
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vehicle
communication
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tollgate
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Satoshi Hamano
聡 濱野
Teruo Furuya
輝雄 古屋
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 料金所とETC車との情報の授受において、
ETC車を非ETC車と誤って判定する恐れがあった。 【解決手段】 電波到来方向測定器を2台設置し、電波
の発信源である車載器の方向を測定し、また、通信装置
が受信した信号から車種情報を抽出し、車種ごとに車載
器設置高さを仮定したテーブルを用意し、そのテーブル
と車種情報から車載器の設置高さを仮定することにより
車載器位置を推定し、車載器が通信領域内であるか領域
外であるかを判定し、領域外の場合通信を中止するよう
に構成した。

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、送受信アンテナ
を設置した料金所と自動料金収受機能を有する車載機を
搭載した車両との間で情報の授受を行うことにより料金
収受を行うノンストップ自動料金収受システムおよび料
金所と車両との間の情報伝送方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、高速道路等においては、磁気カー
ド方式料金収受システムが導入されていた。この収受シ
ステムについては、例えば、東芝レビュー(40巻3
号)昭和60年P189〜192「磁気カード方式料金
収受システム」、あるいは三菱重工技報VOL.22
NO.6(1985−11)P127〜132「磁気カ
ード方式料金収受機械におけるシステム技術」に詳述さ
れている。
【0003】ところでこのような従来のシステムにおい
ては、一般の道路から高速道路に入る場合、反対に高速
道路から一般道路に出る場合にはどうしても料金所で一
旦停止して通行券の受け取りや料金支払いを行う必要が
あり、そのために料金所の手前で多くの車が列をなすこ
とが多い。このような課題を改善するため、かねてから
料金所で一旦停止することなく、料金の収受ができるノ
ンストップ自動料金収受システムが提案されている。
【0004】このようなシステムについては、例えば、
三菱重工技報VOL.32 NO.4(1995−7)
P264〜267「高速道路の交通管理システムにおけ
るニーズと技術開発」、NIKKEI BUSINES
S1995年11月13日号P155〜158「道路か
ら車に情報“発信”日米欧で主導権争い」、あるいは公
表特許公報平5−508492「電気的車両料金徴収装
置および方法」などに記述されており、特に公表特許公
報平5−508492には具体的に詳述されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ノンストップ自動料金
収受システムは日本国内においては官民共同開発中であ
る。一方海外の一部の国においては、上記公報に示され
ているようなシステムが運用されている。
【0006】ところで、このシステムにおいては、料金
所のエリアに入った車と料金所との間で電波を用いて情
報の授受が必要であるが、通信エリアは定規で書いたよ
うに正確なものではない。すなわち、通信エリアは予め
定めてはいるが電波の性格上、情報の授受を行う通信エ
リアからはみ出すなど、完全に枠内に入っているとは限
らない。従って、どの位置で情報の授受が行われるかわ
からないため、ややもすると情報の授受が不完全な状態
になり得る。また、このシステムの運用においては、自
動料金収受機能を有する車載器を搭載した車両(以下、
「ETC車」という。)は自動料金収受が可能である
が、上記車載器を搭載していない車(以下、「非ETC
車」という。)は従来のシステムと同じ扱いになる。す
なわち、道路上をETC車と非ETC車が混在して通行
し、これらがノンストップ料金収受システムに対応した
料金所へ向かって走る場合、料金所の通信領域の曖昧さ
のため、非ETC車が近接するETC車と誤認識してし
まう場合がある。また、料金所送受信アンテナが隣接車
線の料金所通路を通るETC車と誤通信を行ってしまう
場合がある。
【0007】この発明はこのような課題を改善するもの
であって、所望の通信エリア内に有するETC車と誤り
なく通信を行うノンストップ自動料金収受システム、お
よび料金所と車両との間の情報伝送方法を得ることを目
的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の問題点を解決する
ために第1の発明によるノンストップ自動料金収受シス
テムは、電波到来方向測定器を2台設置し、この2つの
電波到来方向測定装置により2方向から電波の発信源で
ある車載器の方向を測定し、また車種ごとにそれぞれ設
置高さを推定しておき通信装置が受信した電波から車種
情報を抽出し、その車種ごとに用意されている推定され
た設置高さと電波到来方向より車載器の位置を決定し、
発信源が通信領域内であるか領域外であるかを判定し、
領域外の場合通信を中止するように構成したものであ
る。
【0009】また、第2の発明によるノンストップ自動
料金収受システムは、電波到来方向測定器を1台設置
し、電波の発信源である車載器の方向を測定し、また車
種ごとにそれぞれ設置高さを推定しておき通信装置が受
信した電波から車種情報を抽出し、その車種ごとに用意
されている推定された設置高さと電波到来方向より車載
器の位置を決定し、電波の発信源が通信領域内であるか
領域外であるかを判定し、領域外の場合通信を中止する
ように構成したものである。
【0010】さらにまた、第3の発明による料金所と車
両との間の情報伝送方法は、送受信アンテナを設置した
料金所と自動料金収受機能を有する車載器を搭載した車
両との間で情報の授受を行う際に料金所の送受信アンテ
ナの所望の通信領域内に存在する車両とのみ通信を行う
ように、電波到来方向測定器を料金所通路の上方に設置
し、通信の際に車載器から放出される電波の発信源の方
向を検出し、通信装置が受信した信号から車種情報を抽
出し、車種ごとに車載器設置高さを仮定したデータテー
ブルを用意し、そのデータテーブルと抽出された車種情
報から車載器の設置高さを推定し、この推定された車載
器の設置高さと検出された電波の発信源の方向とから車
載器が所望の通信領域内に有るか否かを判定し、当該通
信領域内にあれば通信を認め、通信領域外からであれば
通信を停止させ再通信させるように情報伝送を行うもの
である。
【0011】
【発明の実施の形態】実施の形態1.図1はこの発明の
実施の形態1による路車通信システムの構成を示すもの
であり、料金所には図示したもの以外にも各種の設備を
備えているが、ここではこの発明の要旨とする点を除い
て不必要なものはすべて省略してある。図において、1
は隣の通路と分離する通路分離帯、2は通路3を矢印方
向に進み料金所のエリア内に進入する車、4は車2に取
付けられた通信機能を有する車載器、5は通路3をまた
ぐように設けられた屋根であって、この屋根5の上部に
は電波を下方の通路3に向けて照射し、通路3上に楕円
で示した範囲を実際の通信エリア6とする料金所と送信
もしくは受信を行う送受信アンテナ7が下向きに取付け
られている。実際の通信エリア6内に示された四角の範
囲が所望の通信領域8であり、通信領域8は車載器4の
設置高さに依存し、料金所送受信アンテナ7から放射さ
れる電波ビームが車載器4の設置高さにおける水平面と
交差する境界内に存在する。また、9は料金所通路3の
両脇の上方に1台ずつ(合計2台)設置された電波到来
方向測定器であり、料金所送受信アンテナ7は通信装置
10内に有する送受信機に接続され、通信装置10と電
波到来方向測定器9は制御装置11に接続されている。
なお、実際の通信エリア6が不必要に大きいと、その通
信エリア6内を同時に複数の車両が通過し個々の車の判
別ができないことがあり、反対にあまり小さいと情報の
授受に必要な時間が確保できないため、通信エリア9は
適切な車間距離において車1台分のみが充分に入る程度
の大きさとなっている。また、制御装置11には、車載
器4の設置高さを示す情報と車種情報を対応付けたデー
タテーブルが予め内部メモリに格納され、さらに車載器
4の設置高さに対応する通信領域8の位置についても内
部メモリに格納されている。
【0012】この実施の形態による路車間通信システム
は以上のように構成され、次のように動作する。例えば
光を出射しその光の通過の有無や反射光の戻り時間など
から車両の通過を検知する光感知器など図示しない車両
感知器によって、車2が料金所のエリア内に進入してき
たことを検知すると、料金所送受信アンテナ7から通路
3に向けて電波が送信され、車載器4との通信が開始さ
れる。
【0013】このとき、料金所送受信アンテナ7および
通信装置10と車載器4との通信が開始されるととも
に、電波到来方向測定器9は2方向からのアンテナによ
って車載器4から送信される電波の発信源、すなわち車
載器4の有する方向を検出し、検出された車載器4の有
する方向を制御装置11に伝送する。また、通信装置1
0は車載器4から送信された信号を受信し、受信された
情報を制御装置11に伝送する。制御装置11はその受
信情報から車載器4を搭載する車両についての車種情報
を抽出し、抽出された車種情報に基づいて内部メモリを
参照することによって、この車種情報に対応する車載器
4の設置高さを推定する。また、制御装置11は、推定
された車載器4の設置高さに基づいて内部メモリを参照
し、このメモリに格納された車載器4の設置高さに対応
する通信領域8の位置を抽出した後、検出された車載器
4の有する方向が、抽出された通信領域8内に存在する
か否かを判定する。その結果、車載器4の有する方向が
通信領域8内に存在する場合は正常な通信であると判定
し、一方、通信領域8外に存在する場合は通信を停止さ
せ通信領域8内に存在するまで再通信を繰り返す。これ
によって料金所と車載器4との間の通信の信頼度を高め
ることができる。また、電波到来方向測定器を2個用い
ることで測位誤差を減少させることが出来る。
【0014】実施の形態2.図2はこの発明の実施の形
態2を示すものであり、1は隣の通路と分離する通路分
離帯、2は通路3を矢印方向に進み料金所のエリア内に
進入する車、4は車2に取付けられた通信機能を有する
車載器、5は通路3をまたぐように設けられた屋根であ
って、この屋根5の上部には電波を下方の通路3に向け
て照射し、通路3上に楕円で示した範囲を実際の通信エ
リア6とする料金所送受信アンテナ7が下向きに取付け
られている。実際の通信エリア6内に示された四角の範
囲が所望の通信領域8である。そして、電波到来方向測
定器9を料金所送受信アンテナ7および通信装置10の
横に1台設置する。料金所送受信アンテナ7および通信
装置10と電波到来方向測定器9は制御装置11を介し
て接続されている。
【0015】この実施の形態による路車間通信システム
は、上記のように構成され、実施の形態1と同様に動作
する。ただし、電波到来方向測定器が1個で構成される
ため、その精度が落ちるものの、低コスト化を図ること
が可能となる。
【0016】
【発明の効果】第1、第3の発明によれば、電波到来方
向測定器を用いることで車載器の位置を検出することが
出来ると共に、車種ごとに車載器設置高さを仮定するた
め、通信領域の曖昧さによる誤通信を排除することが出
来る効果がある。
【0017】また、第2の発明によれば、電波到来方向
測定器を1個で構成できるため低コスト化を図ることが
出来ると共に、車種ごとに車載器設置高さを仮定するた
め、通信領域の曖昧さによる誤通信を排除することが出
来る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1を説明するための図
である。
【図2】 この発明の実施の形態2を説明するための図
である。
【符号の説明】
1 通路分離帯、2 車、3 料金所通路、4 車載
器、5 屋根、6 実際の通信領域、7 料金所送受信
アンテナ、8 所望の通信領域、9 電波到来方向測定
器、10 通信装置、11 制御装置。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高速道路や有料道路の料金所と通信機能
    を有する車載器を搭載した車両との間で情報の授受を行
    うことにより料金収受を行うノンストップ自動料金収受
    システムにおいて、料金所に設置された送信もしくは受
    信アンテナを介して通信波の送受信を行う通信装置と、
    料金所通路の両脇の上方に1台ずつ設置され、通信の際
    に車載器から放出される電波の発信源の方向を検出する
    電波到来方向測定器と、前記通信装置が受信した信号か
    ら車種情報を抽出する手段、予め車種ごとに設定された
    車載器設置高さを示す情報を有するデータテーブル、こ
    のデータテーブルと前記抽出された車種情報から車載器
    の設置高さを推定する手段、および前記検出された電波
    の発信源の方向と前記推定された車載器の設置高さに基
    づいて、前記車載器が所望の通信領域内に有るか否かを
    判定し、当該通信領域内にあれば通信を認め、当該通信
    領域外であれば通信を停止させ再通信させる手段とから
    成る制御手段とを備えたノンストップ自動料金収受シス
    テム。
  2. 【請求項2】 高速道路や有料道路の料金所と通信機能
    を有する車載器を搭載した車両との間で情報の授受を行
    うことにより料金収受を行うノンストップ自動料金収受
    システムにおいて、料金所に設置された送信もしくは受
    信アンテナを介して通信波の送受信を行う通信装置と、
    料金所通路の上方に1台設置され、通信の際に車載器か
    ら放出される電波の発信源の方向を検出する電波到来方
    向測定器と、前記通信装置が受信した信号から車種情報
    を抽出する手段、予め車種ごとに設定された車載器設置
    高さを示す情報を有するデータテーブル、このデータテ
    ーブルと前記抽出された車種情報から車載器の設置高さ
    を推定する手段、および前記検出された電波の発信源の
    方向と前記推定された車載器の設置高さに基づいて、前
    記車載器が所望の通信領域内に有るか否かを判定し、当
    該通信領域内にあれば通信を認め、通信領域外であれば
    通信を停止させ再通信させる手段とから成る制御手段と
    を備えたノンストップ自動料金収受システム。
  3. 【請求項3】 高速道路や有料道路の料金所と通信機能
    を有する車載器を搭載した車両との間で情報の授受を行
    うことにより料金収受を行う料金所と車両との間の情報
    伝送方法において、送受信アンテナを設置した料金所と
    自動料金収受機能を有する車載器を搭載した車両との間
    で情報の授受を行う際に料金所の送受信アンテナの所望
    の通信領域内に存在する車両とのみ通信を行うように、
    電波到来方向測定器を料金所通路の上方に設置し、通信
    の際に車載器から放出される電波の発信源の方向を検出
    し、通信装置が受信した信号から車種情報を抽出し、車
    種ごとに車載器設置高さを仮定したデータテーブルを用
    意し、そのデータテーブルと抽出された車種情報から車
    載器の設置高さを推定し、この推定された車載器の設置
    高さと検出された電波の発信源の方向とから車載器が所
    望の通信領域内に有るか否かを判定し、当該通信領域内
    にあれば通信を認め、通信領域外であれば通信を停止さ
    せ再通信させるように情報伝送を行うことを特徴とする
    料金所と車両との間の情報伝送方法。
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