JP2007241542A - 料金収受用無線装置および料金自動収受システム - Google Patents

Abstract

【課題】料金収受の信頼性を向上させることのできる料金収受用無線装置および料金自動収受システムを提供することを目的とする。
【解決手段】本発明は、有料道路の料金収受エリアに設けられた複数の走行車線１ａ、１ｂの各々に対応して設けられるとともに、対応する該走行車線１ａ、１ｂにアンテナビームを向けて設置され、対応する該走行車線１ａ、１ｂを走行する車両３ａ、３ｂに搭載された車載器との間で通信を行うための料金収受用アンテナ２ａ、２ｂと、各料金収受用アンテナ２ａ、２ｂに対応して設けられ、対応する料金収受用アンテナ２ａ、２ｂの誤通信を検出するための誤通信検出用アンテナ６ｂとを備える料金収受用無線装置を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、有料道路の料金自動収受システムに関するものである。

近年、有料道路の料金収受システムとして、走行する車両を一時停止させることなく、料金を自動的に収受するノンストップ自動料金収受システム（以下、「ＥＴＣ（Electronic Toll Collection）」という。）の普及が進み、この分野に関するさまざまな技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
図８は、従来のＥＴＣの概略構成を示す図である。図８において、料金エリアに設けられた複数の走行車線５１ａ、５１ｂには、各走行車線５１ａ、５１ｂを跨ぐように支持柱５２ａ、５２ｂがそれぞれ設置され、この支持柱５２ａ、５２ｂには、料金収受用アンテナ５３ａ、５３ｂが取り付けられている。
このような構成を備えるＥＴＣにおいて、各料金収受用アンテナ５３ａ、５３ｂは、互いに異なる周波数ｆ１、ｆ２の信号を自己が設置された走行車線５１ａ、５１ｂに向けて発している。走行車線５１ａ、５１ｂに進入した車両５４ａ、５４ｂのＥＴＣ車載器（図示せず）は、料金収受用アンテナ５３ａ、５３ｂから発せられている信号を受信すると、使用周波数をこの信号の周波数に固定し、以降、当該使用周波数を用いて料金収受用アンテナ５３ａ、５３ｂと通信を行う。通常、ＥＴＣ車載器は、当該車両５４ａ、５４ｂが進入する走行車線５１ａ、５１ｂの料金収受用アンテナ５３ａ、５３ｂから発せられた信号を最初に受信することとなるため、ＥＴＣ車載器と料金収受用アンテナ５３ａ、５３ｂとの間の通信は、該料金受信用アンテナの周波数にて行われる。
なお、アンテナから車載器への下り通信と車載器からアンテナへの上り通信では、特定の周波数差Δｆを持つ異なる周波数が割り当てられており、前記ｆ１は下りｆ１Ｄと上りｆ１Ｕ（＝ｆ１Ｄ＋Δｆ）を総称したものである。また、ｆ２もｆ２Ｄとｆ２Ｕ（＝ｆ２Ｄ＋Δｆ）を総称したものである。以下、説明の便宜のため、総称のｆ１、ｆ２で記載する。
特許第３５７９７６１号公報

しかしながら、上述のＥＴＣでは、例えば、図９に示すように、隣接する走行車線５１ｂの料金収受用アンテナ５３ｂから発せられた周波数ｆ２の信号が、その走行車線５１ｂを通過している大型車両５４ｂによって反射されて走行車線５１ａに漏れることがある。このような場合、走行車線５１ａを走行している普通車両５４ａのＥＴＣ車載器（図示せず）が、反射された信号を最初に受信してしまうと、以降、隣接の走行車線５１ｂに設けられた料金収受用アンテナ５３ｂとの間で料金の自動収受に必要となる情報の授受を行うこととなり、普通車両５４ａに対して大型車両５４ｂの料金が課金されるなどの誤った清算が行われてしまい、システムの信頼性が損なわれるという問題があった。

本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、料金収受の信頼性を向上させることのできる料金収受用無線装置および料金自動収受システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、有料道路の料金収受エリアに設けられた複数の走行車線の各々に対応して設けられるとともに、対応する該走行車線にアンテナビームを向けて設置され、対応する該走行車線を走行する車両に搭載された車載器との間で通信を行うための料金収受用アンテナと、各前記料金収受用アンテナに対応して設けられ、対応する前記料金収受用アンテナの誤通信を検出するための誤通信検出用アンテナとを具備する料金収受用無線装置を提供する。

このような構成によれば、料金収受用アンテナを介して行われている通信が誤通信か否かを検出するための誤通信検出用アンテナを備えているので、料金収受用アンテナの通信相手が、当該料金収受用アンテナに対応する走行車線を走行している正しい通信相手であるか、或いは、他の走行車線を走行している誤った通信相手であるかを判断することが可能となる。これにより、誤った通信相手に対して課金することを抑止できる。
上述の「対応する走行車線にアンテナビームを向けて」とは、指向性が最大となるポイント、例えば、メインビームが対応する走行車線に向けられていることをいう。

上記の料金収受用無線装置において、前記誤通信検出用アンテナは、対応する前記料金収受用アンテナが設置された走行車線に隣接する走行車線からの信号を受信しやすく設置されていることが好ましい。
具体的には、上記の料金収受用無線装置において、前記誤通信検出用アンテナは、対応する前記料金収受用アンテナが設置された走行車線に隣接する走行車線にアンテナビームを向けて設置されていても良い。

このような構成によれば、誤通信検出用アンテナは、隣接する走行車線からの信号を受信しやすく設置されているので、隣接する走行車線からの信号をほぼ確実に受信することが可能となる。これにより、受信した信号を用いて、誤通信を容易に検出することが可能となる。
この場合において、誤通信検出用アンテナは、対応する走行車線にヌルを向けて設置されていてもよい。このように設置されることにより、対応する走行車線からの信号は受信しにくくなるので、隣接する走行車線からの信号の電波強度と対応する走行車線からの信号の電波強度との差異を顕著にすることが可能となり、誤通信の検出精度を向上させることができる。上記「ヌル」とは、例えば、指向性が落ち込む箇所である。

上記の料金収受用無線装置において、前記誤通信検出用アンテナは、対応する前記料金収受用アンテナの近傍に設置されていても良い。

このような構成によれば、誤通信検出用アンテナと料金収受用アンテナとが近傍に設置されているので、長い配線等を必要とせず、装置を簡素化することが可能となる。また、誤通信検出アンテナと料金収受用アンテナとは一体化、換言するとモジュール化されていても良い。このように一体化することにより、小型化、低コスト化を図ることが可能となるとともに、工事の簡略化にも有益となる。

上記の料金収受用無線装置において、前記誤通信検出用アンテナは、アンテナビームが向けられた走行車線の料金収受用アンテナの近傍に設置されていても良い。

このような構成によれば、アンテナビームが向けられた走行車線、つまり、対応する走行車線に隣接する走行車線の料金収受用アンテナの近傍に、誤通信検出用アンテナが設置されているので、隣接する走行車線を走行する車両からの信号を、より強い電波強度で受信することが可能となる。これにより、誤通信の検出精度を高めることができる。

上記の料金収受用無線装置において、隣接する走行車線の前記料金収受用アンテナには、互いに異なる周波数が割り当てられおり、前記誤通信検出用アンテナには、対応する前記料金収受用アンテナと同一の周波数が割り当てられていることとしても良い。

このような構成によれば、隣接する走行車線の料金収受用アンテナには互いに異なる周波数が割り当てられているので、隣接する走行車線で行われている通信との混信等を防止することができ、各走行車線における通信精度を高めることが可能となる。更に、料金収受用アンテナとこれに対応する誤通信検出用アンテナとは、同一の周波数を用いることとなるので、誤通信検出用アンテナは対応する料金収受用アンテナにより受信される信号を受信することが可能となる。

上記の料金収受用無線装置は、前記誤通信検出用アンテナにより受信された信号の電波強度を検出する電波強度検出手段を備え、前記電波強度検出手段による検出値が所定の閾値以上であった場合に、誤通信を検出することとしても良い。

このような構成によれば、誤通信検出用アンテナにより受信された信号の電波強度に基づいて誤通信を検出するので、簡素な構成および簡便な処理により誤通信を容易に検出することが可能となる。

上記の料金収受用無線装置は、前記料金収受用アンテナにより受信された信号を復調する第１の復調手段と、前記料金収受用アンテナに対応する前記誤通信検出用アンテナにより受信された信号を復調する第２の復調手段と、前記第１の復調手段により復調された信号と前記第２の復調手段により復調された信号とが一致した場合に、誤通信を検出することとしても良い。

このような構成によれば、料金収受用アンテナにより受信された信号の復調信号と、誤通信検出用アンテナにより受信された信号の復調信号とを比較し、これらが一致した場合に誤通信を検出することとなる。このように、復調信号が一致するか否かによって誤通信を検出するので、受信信号の電波強度が不安定な場合でも、その影響を受けにくく、誤通信の検出を安定した精度で行うことが可能となる。

上記の料金収受用無線装置は、前記料金収受用アンテナにより受信された信号を復調する第１の復調手段と、前記料金収受用アンテナに対応する前記誤通信検出用アンテナにより受信された信号を復調する第２の復調手段と、前記第１の復調手段により復調された信号の反転信号と前記第２の復調手段により復調された信号とが入力され、これらの論理和を出力する論理和回路とを具備することとしても良い。

このような構成によれば、料金収受用アンテナにより受信された信号の復調信号と、誤通信検出用アンテナにより受信された信号の復調信号の反転信号とが論理和回路に入力され、この論理和が出力されることになる。これにより、両者の復調信号が一致するか否かを簡素な回路により判定することが可能となる。更に、両者が一致したとき、即ち、誤通信が生じている場合には、論理和回路の出力がゼロとなるので、料金収受用アンテナにより受信された誤った信号を実質的に破棄することが可能となる。また、正常な通信を行っている場合には、料金収受用アンテナにより受信された信号をそのまま論理和回路から出力することができるので、効率よく復調信号を後段の装置へ渡すことが可能となる。

上記の料金収受用無線装置において、誤通信を検出した場合に、前記料金収受用アンテナを介して受信した情報を無効とすることとしても良い。

このような構成によれば、誤通信を検出した場合には、料金収受用アンテナにて受信された情報を無効とするので、誤った料金収受を阻止することができる。

本発明の料金収受用無線装置は、有料道路の料金自動収受システムに利用されるのに好適である。

本発明によれば、有料道路における料金自動収受の信頼性を向上させることができるという効果を奏する。

以下に、本発明に係る有料道路の料金自動収受システムをＥＴＣに適用した場合の一実施形態について、図面を参照して説明する。

〔第１の実施形態〕
図１は、本実施形態に係る料金収受用無線装置をＥＴＣに適用した場合の概略構成を示したブロック図である。
図１に示すように、有料道路の料金所エリアには複数の走行車線１ａ、１ｂが設けられている。各走行車線１ａ、１ｂには、料金収受に必要となる情報を走行車両３ａ、３ｂに搭載されたＥＴＣ車載器（図示せず）から受信するための料金収受用無線装置が設置されている。この料金収受用無線装置は、各走行車線１ａ，１ｂで同様の構成を有しているので、ここでは、走行車線１ｂに対応して設けられている料金収受用無線装置４ｂの構成を例に挙げて説明する。

料金収受用無線装置４ｂは、料金収受用アンテナ２ｂを備えている。この料金収受用アンテナ２ｂは、例えば、走行車線１ｂをまたいで配置される門型の支持柱に取り付けられている。この料金収受用アンテナ２ｂは、自己が設けられた走行車線１ｂを走行する車両の車載器からの信号を受信しやすいように設置されている。例えば、料金収受用アンテナ２ｂは、アンテナビームが走行車線１ｂに向けられるように設置されている。
ここで、同一料金所エリアに設けられた各料金収受用アンテナ２ａ、２ｂには、隣接する走行車線１ｂ、１ａに対応して設けられた料金収受用アンテナ２ｂ、２ａと異なる周波数が割り当てられている。例えば、料金収受用アンテナ２ｂに周波数ｆ２が割り当てられていた場合、隣接する走行車線１ａに対応して設けられた料金収受用アンテナ２ａには、周波数ｆ２とは異なる周波数ｆ１が割り当てられる。

料金収受用アンテナ２ｂの近傍には、該料金収受用アンテナ２ｂの誤通信を検出するための誤通信検出用アンテナ６ｂが設けられている。ここで、料金収受用アンテナ２ｂと誤通信検出用アンテナ６ｂとは対とされている。誤通信検出用アンテナ６ｂには、対応する料金収受用アンテナ２ｂと同一の周波数が割り当てられている。この誤通信検出用アンテナ６ｂは、対応する料金収受用アンテナ２ｂの走行車線１ｂに隣接する走行車線１ａからの信号を受信しやすいように設置されている。例えば、誤通信検出用アンテナ６ｂは、走行車線１ａにアンテナビームを向けて設置されている。

上記料金収受用アンテナ２ｂの出力端は、復調器７ｂの入力端に接続されている。復調器７ｂの出力端は、自動収受を行うための上位装置（図示せず）の入力端に接続されている。また、誤通信検出用アンテナ６ｂの出力端は、電波強度検出器８ｂの入力端に接続されている。電波強度検出器８ｂの出力端は、復調器７ｂの入力端に接続されている。
上記復調器７ｂは、料金収受用アンテナ２ｂにより受信された信号を復調し、電波強度検出器８ｂからの信号に応じて、復調したデータを上位装置へ出力するか、或いは、無効として破棄する。電波強度検出器８ｂは、誤通信検出用アンテナ６ｂにより受信された信号の電波強度を検出し、この検出値が所定の閾値以上である場合には、復調器７ｂに対して誤通信を行っている旨の信号を出力し、一方、閾値未満である場合には正常な通信を行っている旨の信号を出力する。上記閾値は、料金収受用アンテナ２ｂにおいて誤通信が行われている場合に、料金収受用アンテナ２ｂにより受信される信号の電波強度よりも高い値に設定されている。

次に、上述したような構成を備える料金収受用無線装置４ｂの作用について説明する。ここでは、走行車線１ａを普通車両３ａが走行しており、走行車線１ｂを大型車両３ｂが走行している場合について説明する。
今、仮に、走行車線１ｂに対応して設けられている料金収受用アンテナ２ｂから発せられた周波数ｆ２の信号が大型車両３ｂにより反射されて、隣接する走行車線１ａへ漏れてしまい、更に、普通車両３ａに搭載されているＥＴＣ車載器が本来の料金収受用アンテナ２ａからの信号を受信する前に走行車線１ｂから漏れた信号を受信してしまった場合、普通車両３ａのＥＴＣ車載器は、使用周波数をｆ２に固定する。

ＥＴＣ車載器は、固定した使用周波数ｆ２を用いて自己の情報、例えば、ＥＴＣ車載器の識別番号、車種区分、入り口料金所番号等の情報を送信する。普通車両３ａのＥＴＣ車載器から送信された周波数ｆ２の信号は、走行車線１ｂの料金収受用アンテナ２ｂおよび誤通信検出用アンテナ６ｂにより受信されることとなる。

料金収受用アンテナ２ｂにより受信された信号は復調器７ｂに出力され、復調される。一方、誤通信検出用アンテナ６ｂにより受信された信号は電波強度検出器８ｂに出力され、電波強度が検出され、該検出値と所定の閾値とが比較される。ここで、誤通信検出用アンテナ６ｂは、普通車両３ａが走行している走行車線１ａにアンテナビームを向けて設置されているため、普通車両３ａの車載器から送信された信号は、ほぼ直接的に誤通信検出用アンテナ６ｂにより受信される。これに対し、料金収受用アンテナ２ｂにより受信される信号は、例えば、走行車線１ｂを走行している大型車両３ｂなどの物体に反射された後に受信されることとなる。このため、誤通信検出用アンテナ６ｂにより受信された信号の電波強度は、料金収受用アンテナ２ｂにより受信された信号の電波強度よりも高い値となる。この結果、電波強度検出器８ｂにおいて、該検出値は所定の閾値以上であると判断され、誤通信を行っている旨の信号が電波強度検出器８ｂから復調器７ｂに出力される。

復調器７ｂは、電波強度検出器８ｂから誤通信を行っている旨の信号を受け取ると、復調したデータを破棄する。これにより、復調されたデータ、つまり、隣接する走行車線１ａの普通車両３ａから送られてきた情報を上位装置へ誤って出力することを抑止することができる。これにより、普通車両３ａに対して大型車両３ｂの料金が課金されることを防止することが可能となり、料金収受の信頼性を向上させることが可能となる。

なお、上述したような誤通信が起こらずに、走行車線１ｂを走行している大型車両３ｂと料金収受用アンテナ２ｂとが正常に通信を行っている場合、誤通信検出用アンテナ６ｂにより受信される信号は、大型車両３ｂから送信された信号の漏れ量となるため、非常に弱い電波強度の信号となる。従って、電波強度検出部８ｂにおいて検出値が閾値未満であると判定され、正常な通信を行っている旨の信号が復調器７ｂに出力されることとなる。この信号を受け付けた復調器７ｂは、料金収受用アンテナ２ｂから出力された信号を復調したデータを上位装置へ出力する。これにより、走行車線１ｂを走行している大型車両３ｂの情報が上位装置へ送られ、正規の料金が当該大型車両３ｂに課金されることとなる。

また、走行車線１ａを走行している普通車両３ａと料金収受用アンテナ２ａとが正常に通信を行っている場合には、普通車両３ａのＥＴＣ車載器は周波数ｆ１を用いて料金収受用アンテナ２ａと通信を行うため、隣接の走行車両１ｂに設けられている誤通信検出用アンテナ６ｂには受信されないこととなる。この結果、電波強度検出部８ｂの判断には影響を及ぼさないこととなる。

以上述べてきたように、本実施形態に係る料金収受用無線装置によれば、料金収受用アンテナ２ｂを介して行われている通信が誤通信か否かを検出するための誤通信検出用アンテナ６ｂを備えているので、料金収受用アンテナ２ｂの通信相手が、当該料金収受用アンテナ２ｂに対応する走行車線１ｂを走行している正しい通信相手であるか、或いは、他の走行車線１ａを走行している誤った通信相手であるかを判断することが可能となる。これにより、誤った通信相手に対して課金することを抑止できる。
更に、本実施形態に係る料金収受用無線装置によれば、誤通信検出用アンテナ６ｂにより受信された信号の電波強度が所定の閾値以上であるか否かによって、料金収受用アンテナ２ｂにおける誤通信を検出するので、簡素な構成および簡便な処理により誤通信を容易に検出することが可能となる。

なお、上記誤通信検出用アンテナ６ｂは、当該走行車両１ｂにヌルを向けて設置されていても良い。このように誤通信検出用アンテナ６ｂを設置することにより、ヌルの方向におけるデータの送受信精度を極めて低くすることが可能となるので、隣接する走行車線１ａからの情報をより高い精度で受信することが可能となる。ここで「ヌル」とは、指向性が落ち込むポイントをいう。

〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態に係る料金収受用無線装置について、図２を用いて説明する。
本実施形態に係る料金収受用無線装置は、上述の第１の実施形態に係る料金収受用無線装置が電波強度に基づいて誤通信を検出していたのに対し、受信信号のデータを比較することにより誤通信を検出する点で異なる。具体的には、上述した第１の実施形態に係る料金収受用無線装置の電波強度検出器８ｂに代えて、誤通信検出用アンテナ６ｂにより受信された信号を復調する復調器（第２の復調器）９ｂを有し、更に、復調器（第１の復調器）７ｂおよび９ｂにより復調された信号を比較する比較器１０ｂを備える点で異なる。
以下、本実施形態の料金収受用無線装置について、第１の実施形態と共通する点については説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。

本実施形態の料金収受用無線装置において、誤通信検出用アンテナ６ｂの出力端は、図２に示すように、復調器９ｂの入力端に接続されている。復調器７ｂおよび９ｂの出力端は、比較器１０ｂの入力端に接続されている。
上記復調器７ｂは、料金収受用アンテナ２ｂにより受信された信号を復調し、この復調信号を比較器１０ｂに出力する。復調器９ｂは、誤通信検出用アンテナ６ｂにより受信された信号を復調し、この復調信号を比較器１０ｂに出力する。比較器１０ｂは、復調器７ｂから入力された復調信号と復調器９ｂから入力された復調信号とを比較し、両者が一致するか否かを判断する。この結果、両者の信号が一致した場合には、誤通信が行われていると判断し、復調器７ｂからの復調信号を破棄する。両者の信号が一致しなかった場合には、正常な通信が行われていると判断して、復調器７ｂからの復調信号を上位装置へ出力する。ここで、比較器１０ｂは、例えば、マイクロコンピュータなどにより構成されている。

次に、このような構成を備える本実施形態の料金収受用無線装置の作用について説明する。
今、仮に、走行車線１ｂに対応して設けられている料金収受用アンテナ２ｂから発せられた周波数２ｆの信号が大型車両３ｂにより反射されて隣接する走行車線１ａへ漏れてしまい、更に、普通車両３ａに搭載されているＥＴＣ車載器が本来の料金収受用アンテナ２ａからの信号を受信する前に走行車線１ｂから漏れた信号を受信してしまった場合、普通車両３ａのＥＴＣ車載器は、使用周波数を周波数ｆ２に固定させる。

続いて、ＥＴＣ車載器は、周波数ｆ２で自己の情報、例えば、ＥＴＣ車載器の識別番号、車種区分、入り口料金所番号等の情報を送信する。例えば、図３（ａ）に示すような送信データであった場合、この送信データは周波数ｆ２のキャリア（図３（ｂ）参照）を用いて変調され、変調信号（図３（ｃ）参照）がＥＴＣ車載器から送信されることとなる。
この変調信号は、走行車線１ｂの料金収受用アンテナ２ｂおよび誤通信検出用アンテナ６ｂにより受信されることとなる。

料金収受用アンテナ２ｂにより受信された信号は、復調器７ｂに出力されて復調されることにより、図３（ａ）に示した送信データが復元され、復調信号として比較器１０ｂに出力される。同様に、誤通信検出用アンテナ６ｂにより受信された信号は、復調器９ｂに出力されて復調されることにより、図３（ａ）に示した送信データが復元され、復調信号として比較器１０ｂに出力される。比較器１０ｂは、復調器７ｂおよび９ｂから出力された復調信号を比較し、両者が一致するか否かを判定する。ここで、誤通信検出用アンテナ６ｂおよび料金収受用アンテナ２ｂは、普通車両３ａのＥＴＣ車載器から送信されたデータをともに受信しているため、その復調信号は一致することとなる。したがって、比較器１０ｂは、誤通信を行っていると判定し、復調器７ｂからの信号を破棄する。

これにより、復調されたデータ、つまり、隣接する走行車線１ａの普通車両３ａから送られてきた情報を誤って上位装置へ出力することを抑止することができる。この結果、普通車両３ａに対して大型車両３ｂの料金が課金されることを防止することが可能となり、料金収受の信頼性を向上させることが可能となる。

なお、上述したような誤通信が起こらずに、走行車線１ｂを走行している大型車両３ｂと料金収受用アンテナ２ｂとが正常に通信を行っている場合、大型車両３ｂから送信された信号は、誤通信検出用アンテナ６ｂによってほとんど受信されないこととなる。この結果、復調器７ｂから出力される復調信号と復調器９ｂから出力される復調信号とは一致しないこととなるので、比較器１０ｂは、正常に通信が行われていると判断し、復調器７ｂから入力された復調信号を上位装置へ出力する。これにより、走行車線１ｂを走行している大型車両３ｂの情報が上位装置へ送られ、正規の料金が当該大型車両３ｂに課金されることとなる。

また、走行車線１ａを走行している普通車両３ａと料金収受用アンテナ２ａとが正常に通信を行っている場合には、普通車両３ａのＥＴＣ車載器は、使用周波数を料金収受用アンテナ２ａの周波数ｆ１に固定するので、普通車両３ａのＥＴＣ車載器からの信号は、隣接の走行車両１ｂに設けられている誤通信検出用アンテナ６ｂには受信されないこととなり、比較器１０ｂにおける比較判断には影響を及ぼさないこととなる。

以上述べてきたように、本実施形態に係る料金収受用無線装置によれば、料金収受用アンテナ２ｂにより受信された信号の復調信号と、誤通信検出用アンテナ６ｂにより受信された信号の復調信号とを比較し、これらが一致した場合に誤通信が検出される。このように、復調信号が一致するか否かによって誤通信を検出するので、受信信号の電波強度が不安定な場合でも、その影響を受けにくく、誤通信の検出を安定した精度で行うことが可能となる。

〔第３の実施形態〕
次に、本発明の第３の実施形態に係る料金収受用無線装置について、図４を用いて説明する。
本実施形態に係る料金収受用無線装置は、上述の第２の実施形態に係る料金収受用無線装置が備える比較器１０ｂに代えて、復調器９ｂからの復調信号を反転させる反転回路１１ｂと、反転回路１１ｂからの出力と復調器７ｂからの出力とを入力信号として受け付け、これらの信号の論理和を出力する論理和回路１２ｂとを備える点で上述の第２の実施形態に係る料金収受用無線装置と異なる。
以下、本実施形態の料金収受用無線装置について、第２の実施形態と共通する点については説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。

本実施形態の料金収受用無線装置において、復調器９ｂの出力端は、図４に示すように、反転回路１１ｂの入力端に接続されている。論理和回路１２ｂは入力端子として２端子を備えており、一方の端子には反転回路１１ｂの出力端が接続され、他方の端子には復調器７ｂの出力端が接続されている。論理和回路１２ｂの出力端は、上位装置の入力端に接続されている。
上記反転回路１１ｂは、復調器９ｂからの復調信号を反転させて、論理和回路１２ｂの入力端に出力する。論理和回路１２ｂは、復調器７ｂからの復調信号と反転回路１１ｂからの反転信号との論理和を上位装置へ出力する。

このような構成を備える本実施形態の料金収受用無線装置において、上述したような誤通信が行われている場合、復調器７ｂ、９ｂからの復調信号は同一信号となるため、例えば、復調器７ｂからの復調信号（図５（ａ）参照）と復調器９ｂからの復調信号（図５（ｂ）参照）を反転させた反転信号（図５（ｃ）参照）との論理和は、図５（ｄ）に示すように「Ｌ」となり、論理和回路１２ｂからは「Ｌ」信号が上位装置へ出力されることとなる。
この結果、料金収受に関して有効なデータは実質的には上位装置へ出力されないこととなる。この結果、誤ったデータ、つまり、隣接する走行車線１ａの普通車両３ａから送られてきた情報を上位装置へ出力することを抑止することができ、普通車両３ａに対して大型車両３ｂの料金が課金されることを防止することができるので、料金収受の信頼性を向上させることが可能となる。

これに対して、正常な通信が行われている場合には、誤通信検出用アンテナ６ｂにより信号が受信されない状態となるため、復調器９ｂの出力は、図６（ｂ）に示すように、例えば「Ｌ」で一定となる。このため、反転回路１１ｂの出力は図６（ｃ）に示すように「Ｈ」で一定となり、復調器７ｂの復調信号（図６（ａ）参照）と反転回路１１ｂからの反転信号（図６（ｃ）参照）との論理和信号は、図６（ｄ）に示すように、復調器７ｂからの復調信号（図６（ａ）参照）と同一の信号となる。これにより、上位装置へは、実質的に復調器７ｂからの復調信号がそのまま出力されることとなる。これにより、走行車線１ｂを走行している大型車両３ｂの情報が上位装置へ送られ、正規の料金が当該大型車両３ｂに課金されることとなる。

以上説明してきたように、本実施形態に係る料金収受用無線装置によれば、料金収受用アンテナ２ｂにより受信された信号の復調信号と、誤通信検出用アンテナ６ｂにより受信された信号の復調信号の反転信号とが論理和回路１２ｂに入力され、この論理和が料金自動収受システムにおける上位装置に出力されることになる。

このような構成によれば、両者の復調信号が一致するか否かを簡素な回路により判定することが可能となる。更に、両者が一致したとき、即ち、誤通信が生じている場合には、論理和回路の出力がゼロとなるので、料金収受用アンテナ２ｂにより受信された誤った信号を実質的に破棄することが可能となる。また、正常な通信を行っている場合には、料金収受用アンテナ２ｂにより受信された信号をそのまま論理和回路１２ｂから出力することができるので、効率よく復調信号を後段の装置（上位装置）へ渡すことが可能となる。また、本実施形態に係る料金収受用無線装置によれば、論理和回路１２ｂにおいてデジタル処理されるので、上述の第２の実施形態に係る料金収受用無線装置の比較器１０ｂにおいて生じるデータ遅延を解消させることが可能となり、迅速な処理を実現させることが可能となる。

なお、上述した第１乃至第３の実施形態においては、誤通信検出用アンテナ６ｂを対応する料金収受用無線装置２ｂの近傍に設置していたが、誤通信検出用アンテナ６ｂの設置箇所は、上記例に限られない。例えば、図７に示すように、誤通信検出用アンテナ６ｂを隣接する走行車線１ａに対応する料金収受用無線装置２ａの近傍に設置することとしても良い。これにより、隣接車線１ａからの信号を、より強い電波強度で受信することが可能となるので、例えば、第１の実施形態に係る誤通信検出手法であれば、料金収受用アンテナ２ｂにて受信される信号の電波強度と誤通信検出用アンテナ６ｂにて受信される信号の電波強度とを顕著に異ならせることができる。この結果、誤通信の検出精度を高めることができる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、上述した実施形態では、走行車線１ａ、１ｂが２車線ある場合を例に挙げて説明したが、これは一部であり、走行車両はそれ以上存在していても良い。また、誤通信が生じる場合の一例として大型車両によって電波が反射される場合を例に挙げて説明したが、誤通信の発生要因は上記例に限られない。

本発明の第１の実施形態に係る料金収受用無線装置の概略構成を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る料金収受用無線装置の概略構成を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る料金収受用無線装置において、ＥＴＣ車載器から送信される信号、復調器にて復調された復調信号の一例を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係る料金収受用無線装置の概略構成を示す図である。 誤通信が行われている場合の図４に示した各復調器にて復調される復調信号の一例、反転信号の一例、論理和回路の出力信号の一例を示した図である。 正常な通信が行われている場合の図４に示した各復調器にて復調される復調信号の一例、反転信号の一例、論理和回路の出力信号の一例を示した図である。 誤通信検出用アンテナの他の設置例を示した図である。 従来の料金収受用無線装置を示した図である。 従来の料金収受用無線装置において発生している誤通信について説明するための図である。

符号の説明

１ａ、１ｂ 走行車線
２ａ、２ｂ 料金収受用アンテナ
３ａ、３ｂ 車両（大型車両、小型車両）
４ｂ 料金収受用無線装置
６ｂ 誤通信検出用アンテナ
７ｂ、９ｂ 復調器
８ｂ 電波強度検出器
１０ｂ 比較器
１１ｂ 反転回路
１２ｂ 論理和回路

Claims (10)

1. 有料道路の料金収受エリアに設けられた複数の走行車線の各々に対応して設けられるとともに、対応する該走行車線にアンテナビームを向けて設置され、対応する該走行車線を走行する車両に搭載された車載器との間で通信を行うための料金収受用アンテナと、
   各前記料金収受用アンテナに対応して設けられ、対応する前記料金収受用アンテナの誤通信を検出するための誤通信検出用アンテナと
   を具備する料金収受用無線装置。
2. 前記誤通信検出用アンテナは、対応する前記料金収受用アンテナが設置された走行車線に隣接する走行車線にアンテナビームを向けて設置されている請求項１に記載の料金収受用無線装置。
3. 前記誤通信検出用アンテナは、対応する前記料金収受用アンテナの近傍に設置されている請求項２に記載の料金収受用無線装置。
4. 前記誤通信検出用アンテナは、アンテナビームが向けられた走行車線の料金収受用アンテナの近傍に設置されている請求項２に記載の料金収受用無線装置。
5. 隣接する走行車線の前記料金収受用アンテナには、互いに異なる周波数が割り当てられおり、前記誤通信検出用アンテナには、対応する前記料金収受用アンテナと同一の周波数が割り当てられている請求項１から請求項４のいずれかに記載の料金収受用無線装置。
6. 前記誤通信検出用アンテナにより受信された信号の電波強度を検出する電波強度検出手段を備え、
   前記電波強度検出手段による検出値が所定の閾値以上であった場合に、誤通信を検出する請求項１から請求項５のいずれかに記載の料金収受用無線装置。
7. 前記料金収受用アンテナにより受信された信号を復調する第１の復調手段と、
   前記料金収受用アンテナに対応する前記誤通信検出用アンテナにより受信された信号を復調する第２の復調手段と、
   前記第１の復調手段により復調された信号と前記第２の復調手段により復調された信号とが一致した場合に、誤通信を検出する請求項１から請求項５のいずれかに記載の料金収受用無線装置。
8. 前記料金収受用アンテナにより受信された信号を復調する第１の復調手段と、
   前記料金収受用アンテナに対応する前記誤通信検出用アンテナにより受信された信号を復調する第２の復調手段と、
   前記第１の復調手段により復調された信号の反転信号と前記第２の復調手段により復調された信号とが入力され、これらの論理和を出力する論理和回路と
   を具備する請求項１から請求項５のいずれかに記載の料金収受用無線装置。
9. 誤通信を検出した場合に、前記料金収受用アンテナを介して受信した情報を無効とする請求項１から請求項７のいずれかに記載の料金収受用無線装置。
10. 請求項１から請求項９のいずれかに記載の料金収受用無線装置を備える有料道路の料金自動収受システム。

Images