JP3134735B2 - 移動体用通信制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、移動体用通信制御
方法にかかわり、特に、車両と当該車両に対する情報管
理を行う路上機との間で電波通信によって情報を授受す
る移動体用通信制御方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】有料施設では利用料金の収受があり、例
えば、有料道路を走行する車両は、その車種及び有料道
路における走行距離に応じて課金される。この有料施設
の利用料金の収受を自動的に行うものとして、有料道路
の入口ゲートや出口ゲートで料金を徴収することを電波
通信によって自動的に行う移動体用通信制御方法が知ら
れている。この移動体用通信制御方法による装置は、道
路側に設置された、通信領域が設定されたアンテナを有
する質問器としての通信装置（以下、路上機とい
う。）、及び車両に搭載された、アンテナを有する応答
器としての通信装置（以下、車載機という。）から構成
される。この装置では、路上機は車載機に対して電波に
よって問い合わせを行い、車載機は通信領域内で問い合
わせのあった情報に対する返答をする。このように、車
載機と路上機との間において１対１の電波通信によって
情報を授受する。

【０００３】しかしながら、上記通信領域は、アンテナ
の設置箇所や車両の通常の走行速度を考慮して所定の大
きさに設定されており、この通信領域に複数の車両が進
入することがある。この場合、上記の移動体用通信制御
方法のように１対１の電波通信を想定した情報の授受で
は、情報を授受している車両の電波に、通信領域内に進
入した他の車両による電波が混信し、正常に情報の授受
ができない。また、進入した他の車両に対しては情報授
受を行っている車両の情報が混在することになり、正常
に情報の授受ができない。従って、通信領域内に複数の
車両が進入したときには通信領域内の全ての車両に対し
て正常に情報の授受ができない。

【０００４】この問題を解決するため、特開平６−１８
１４４９号公報には、質問器と複数の応答器との間で時
分割多元接続方式を採用することによって、通信領域に
複数の応答器が存在しても混信の生じない移動体用通信
制御方法による装置に相当する移動体識別装置を提供す
る技術が開示されている。この技術では、道路側に固設
された質問器から応答器に対する質問情報を、１サイク
ルが時分割された複数チャネルから構成されたデータと
して送信する。このデータには、質問器から全ての応答
器に送信したい情報を格納するために複数チャネルのう
ちの１チャネルが割り当てられ、他のチャネルの各々は
１応答器に専有させその応答器への情報を格納するため
に割り当てられる。車両側の応答器は質問器からのデー
タを受信し受信したデータから空チャネルを選択して応
答器固有の情報を選択した空チャネルに格納して返信す
る。この技術によれば、各応答器は、選択した空チャネ
ルの空または満及びチャネル内の情報の適合を監視する
ことにより、質問器と１対１で通信できる。また、質問
器は、返信された各チャネルの空または満及びチャネル
内の情報の適合を監視することにより、各々の応答器と
１対１で通信できる。従って、通信領域に複数の応答器
が存在しても混信が生じることなく、情報が授受でき
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
移動体用通信制御方法では、送信するデータとして予め
複数のチャネルを設定して質問情報を構成すると共に、
複数の応答器を平等に扱う設定としているので、複数の
チャネルの各々の通信時間の総和、すなわちチャネル数
倍の通信時間が車両に対して常に必要となる。このた
め、通信領域の端部を通過する車両や通信領域の残存領
域の少ない車両等の通信領域を通過するのに時間的余裕
のない車両の場合、応答器と質問器との通信中に、車両
が通信領域外へ至り、質問器または応答器が通信待ち状
態のまま通信が途絶える虞がある。このように通信完了
以前に車両が通信領域を通過すると、情報の確実な授受
ができない。

【０００６】このような通信領域端部付近を車両が通過
する場合として、例えば、有料道路の分岐点や途中経路
では、車両が高速走行していることが多く、通信に可能
な時間は、より短時間化され、情報の確実な授受ができ
ない虞がある。

【０００７】本発明は、上記事実を考慮して、通信領域
内において、複数の応答器と１つの質問器との情報が授
受される場合であっても、情報の欠落を生じることな
く、応答器と質問器との間で確実に情報授受をすること
ができる移動体用通信制御方法を得ることが目的であ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に第１の発明の移動体用通信制御方法は、地上側を移動
する複数の移動体の各々に設けられた応答器と、前記応
答器と電波通信するための通信領域を有しかつ前記地上
側に設置された質問器との間において電波通信により情
報を授受する移動体用通信制御方法であって、前記応答
器の各々は、前記通信領域における状態を表す状態情報
を求め、求めた状態情報を送信し、前記質問器は、前記
応答器から送信された前記状態情報に基づいて各応答器
の前記通信領域の通過時期を推定し、推定した通過時期
が早い応答器を通信相手に定める。

【０００９】前記状態情報は前記応答器が前記通信領域
へ進入した時刻を表す進入時刻情報を用いることができ
る。また、前記状態情報は前記応答器が前記通信領域へ
進入した後の走行距離を表す走行距離情報を用いること
ができる。

【００１０】第２の発明の移動体用通信制御方法は、地
上側を移動する複数の移動体の各々に設けられた応答器
と、前記応答器と電波通信するための通信領域を有しか
つ前記地上側に設置された質問器と、の間において電波
通信により情報を授受する移動体用通信制御方法であっ
て、前記応答器の各々は少なくとも受信した情報をその
まま返信し、前記質問器は当該質問器からの通信時期を
表す通信時期情報を送信し、前記応答器の各々から返信
された情報に含まれる前記通信時期情報が示す通信の新
しさを確認し、当該確認結果に基づいて最も古い通信時
期情報を返信した応答器を通信相手に定める。

【００１１】前記通信時期情報は前記質問器における１
送信毎に更新される送信番号を用いることができる。ま
た、前記通信時期情報は前記質問器から送信するときの
時刻を表す通信時刻情報を用いることができる。

【００１２】第１の発明では、応答器の各々は、通信領
域における状態を表す状態情報を求め、求めた状態情報
を送信する。ここでいう状態情報とは、通信領域におけ
る複数の応答器の位置関係、通過時期及び通過順序に対
応する情報をいう。この状態情報としては、各応答器が
通信領域へ進入した時刻を表す進入時刻情報を用いるこ
とができる。各応答器が進入時刻情報を送信すれば、質
問器では複数の応答器について時間的な序列を求めるこ
とができ、通信領域を通過する応答器の順序を特定でき
る。また、他の状態情報としては、応答器が通信領域へ
進入した後の走行距離を表す走行距離情報を用いること
ができる。各応答器が走行距離情報を送信すれば、質問
器では複数の応答器の各々について通信領域を通過する
ための残存距離を求めることができる。このように、通
信領域を通過する応答器の順序や通信領域を通過するた
めの残存距離を求めることができれば、各応答器の通信
領域の通過時期を推定できる。従って、質問器では、応
答器から送信された状態情報に基づいて各応答器の通信
領域の通過時期を推定し、推定した通過時期が早い応答
器を通信相手に定める。これによって、通信には、優先
的に通信すべき通過時期の早い応答器と質問器とが対応
される。従って、通過時期が早い応答器との通信を優先
させることによって通信領域を通過するまでの時間的余
裕の少ない応答器と質問器との通信の確実性を増すこと
ができる。

【００１３】なお、前記複数の応答器の各々では、他の
車両と通信することによって自己の車両と他の車両との
前後関係を検知し、検知した前後関係を状態情報として
求めることができる。複数の応答器同士の通信によって
前後関係を検知できれば、その前後関係に従って通信領
域を通過するはずであるので、質問器ではこの前後関係
から通過順序を推定でき、優先的に通信すべき通過時期
の早い応答器を通信相手として定めることができる。

【００１４】また、前記複数の応答器の各々では、前記
応答器周辺の電界強度を検出し、前記質問器からの電波
によって生じる予め定めた所定の電界強度を越えたとき
に前記通信領域への進入を検知することができる。すな
わち、質問器と応答器とが通信を行っていなくても、応
答器は質問器から送信される電波を受信することができ
る。この場合、通信領域外より通信領域内の方が電界強
度が大きくなる。従って、所定の電界強度を越えたとき
に通信領域へ進入したとして検知することができる。こ
のように通信領域への進入を検知できれば、上述のよう
に通信領域へ進入した時刻を表す進入時刻情報や応答器
が通信領域へ進入した後の走行距離を表す走行距離情報
を求めることが容易となる。

【００１５】さらに、前記通信領域を特定するための前
記地上側に予め設置された光学的に記録されたバーコー
ド情報を読み取るまたは磁気的に記録された磁気記録情
報を読み取って、前記通信領域への進入を検知すること
ができる。すなわち、通信領域への進入検知は、前記電
界強度の検出のみによるものではなく、応答器において
光学的または磁気的に情報を読み取ることでも検知でき
る。また、地上側に踏み板等の車両到着手段を設けて、
前記質問器は前記地上側に予め設置された踏み板を車両
が通過するときに前記応答器へ向けて前記通信領域への
進入を報知し、前記応答器は報知された前記通信領域へ
の進入を検知するようにしてもよい。

【００１６】前記通信領域への応答器の進入は、車両の
速度を伴っている。従って、通信領域の通過時期はその
車速に応じて変動する。そこで、前記状態情報は前記応
答器が前記通信領域へ進入した時刻及び車速を表す進入
情報を用いることができる。また、前記状態情報は前記
応答器が前記通信領域へ進入した後の走行距離及び車速
を表す走行情報を用いることができる。このように、進
入した時刻及び車速または走行距離及び車速を状態情報
として用いれば通信領域を通過する時期を正確に推定す
ることができる。なお、車速に代えてまたは車速に加え
て車速の変動を用いるようにしてもよい。

【００１７】第２の発明では、質問器は当該質問器から
の通信時期を表す通信時期情報を送信する。応答器の各
々は少なくとも受信した情報をそのまま返信、すなわち
質問器から送信された通信時期情報を少なくとも含む情
報を返信する。この通信時期情報は、質問器における１
送信毎に更新される送信番号を用いることができる。ま
た、他の通信時期情報としては、質問器から送信すると
きの時刻を表す通信時刻情報を用いることができる。従
って、応答器から返信される情報には少なくとも質問器
から送信した通信時期情報が含まれることになる。この
ため、複数の応答器から返信された通信時期情報の各々
には、質問器から送信した通信の新しさを示す通信時期
情報があり、これらの通信時期情報から通信時期の序列
を定めることができる。従って、質問器において、応答
器の各々から返信された情報に含まれる通信時期情報が
示す通信の新しさを確認し、当該確認結果に基づいて最
も古い通信時期情報を返信した応答器を通信相手に定め
る。この最も古い通信時期情報を返信した応答器は通信
領域を通過する時期が早く優先的に通信すべき応答器で
あるので、通信相手として定めることによって通信につ
いて最適な応答器と質問器とが対応される。

【００１８】なお、他の状態情報としては、応答器が通
信領域へ進入した後の走行距離を表す走行距離情報を用
いることができる。各応答器が走行距離情報を送信すれ
ば、質問器では複数の応答器の各々について通信領域を
通過するための残存距離を求めることができる。このよ
うに、各応答器が通信領域を通過するための残存距離が
求まれば、通信領域を通過する時期が早い応答器を的確
に定めることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態の一例を詳細に説明する。本実施の形態は、車
両に搭載された応答器としての車載機と、有料道路の入
口ゲートや出口ゲート等の地上側に設置された質問器と
しての路上機との間で電波通信を行うことによって、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が停止することなく通
行料金を自動的に収受する自動料金収受装置に本発明を
適用したものである。

【００２０】第１実施の形態は、複数の車載機から電波
通信があったときに、路上機側で最適な車載機を選定す
るために、各車載機から送信された開始時刻（車載機が
路上機の電波受信を開始したときの車載機の現在時刻）
を用いるものである。

【００２１】図２に示すように、車両９０に搭載される
車載機３０は、料金残額情報等が格納されたＩＣカード
６２が着脱可能なＩＣカードリードライト装置６０を備
えている（図４参照）。この車載機３０は、車両ナンバ
ー等からなるＩＤコード及び車種情報等の固定データを
記憶した記憶回路を備えると共に、ＩＣカードリードラ
イト装置６０によって装着されたＩＣカード６２の料金
残高情報を参照したり、ＩＣカード６２に料金残額情報
の書き込みを行う。

【００２２】一方、地上側設備としては、後述するよう
に、有料道路の入口ゲート１００、分岐点の直前又は直
後等の途中経路２００、サービスエリア内、及び出口ゲ
ート３００の各々に車載機３０と各種の情報を授受する
ための路上機が設置されている。

【００２３】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と、入口アンテナ１１７と
接続された入口アンテナ制御装置１３２とからなる路上
機が設置されている。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へ送信し、また
車載機３０からの信号を受信することができる。なお、
入口ゲート１００には、自動料金収受が行えないため手
払いによって通行料金を支払う車両のために、従来と同
様の通行券を発行する通行券発行装置１２３が設置され
ている。

【００２４】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と、経路把握アンテナ２
１７に接続された経路把握アンテナ制御装置２３２とか
らなる路上機が設置されている。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、分岐点からどちらの経路を選択して走行したかを示
す情報や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（経路把握アンテナ制御装置の設置位置情
報等）等を車載機３０に対して送信する。

【００２５】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と料金所アンテナ３４１との２
種類のアンテナが配設されている。この予告アンテナ３
１７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。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、ローカルコント
ローラ３８０に接続されている。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。

【００２６】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、
自動料金収受ができない車両に対する料金手払システム
３２１が設置されている。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）及び車種に応じた通行料金を
自動的に収受している。

【００２７】次に、上記途中経路の概略構成の一例を更
に説明する。図３に示すように、有料道路の分岐点の直
前である途中経路２００は、白線２０６を境に２つのレ
ーン２０２、２０４が隣接して敷地２０８と敷地２１４
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が配設されており、アーチ２１６上には、経路
把握アンテナ２１８、２２０、２２２が取付けられてい
る。経路把握アンテナ２１８は、レーン２０２の上方に
位置し主としてレーン２０２を走行する車両に対する情
報の授受を行い、経路把握アンテナ２２２は、レーン２
０４の上方に位置し主としてレーン２０４を走行する車
両に対する情報の授受を行う。これらの経路把握アンテ
ナ２１８、２２２の間でかつレーン２０２、２０４の境
界を示すセンターライン２０６の上方に、主としてレー
ン２０２、２０４に跨がるような車両に対する情報の授
受を行う経路把握アンテナ２２０が配設されている。

【００２８】経路把握アンテナ２１８は、走行中の車両
と電波による情報授受が可能な範囲である通信領域２４
２を有している。同様に、経路把握アンテナ２２０は通
信領域２４４を有し、経路把握アンテナ２２２は通信領
域２４６を有している。これらの隣り合う通信領域２４
２、２４４はその一部分が重なるように設定され、また
隣り合う通信領域２４４、２４６もその一部分が重なる
ように設定されている。

【００２９】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。

【００３０】次に、車両に積載される車載機３０の構成
を説明する。図４に示すように車載機３０は、後述する
路上機から送信された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。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。

【００３１】信号処理回路４６には、ＩＤコードや車種
情報等のデータを記憶する記憶回路４８及びＩＤコード
を含むデータ信号を応答信号として送信する送信回路５
０が接続されており、この送信回路５０は送受信アンテ
ナ５２で受信された無変調の搬送波である問合せ信号を
信号処理回路４６からのデータ信号で変調して送受信ア
ンテナ５２を介して返送する。

【００３２】この信号処理回路４６には、到達可能範囲
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に選択信号等の信号を入力す
るためのテンキー５６が接続されている。また、信号処
理回路４６には、ＩＣカード６２が着脱可能なＩＣカー
ドリードライト装置６０が接続されている。さらに、信
号処理回路４６には、タイマ４２が接続されている。こ
のタイマ４２は、現在時刻を示すための内蔵時計として
機能する。なお、タイマ４２を設けることなく、上記信
号処理回路４６を構成するマイクロコンピュータ内のク
ロックによって現在時刻を計測するようにしてもよい。

【００３３】なお、車載機にはイグニッションオン時に
車載バッテリーから常時電源が供給されている。

【００３４】次に、車載機３０と通信を行う路上機につ
いて、途中経路２００に設けられた路上機を例にして説
明する。なお、説明を簡単にするため、レーン２０２を
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２１８及び経路把握アンテナ制御装置２３２を用
いて説明する。

【００３５】図５に示すように、レーン２０２を走行す
る車両に対する路上機は、経路把握アンテナ２１８及び
経路把握アンテナ制御装置２３２から構成されている。
経路把握アンテナ２１８は、送信アンテナ２２及び送受
信アンテナ２６から構成されている。経路把握アンテナ
制御装置２３２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。信号処理回路１
２は、命令を含むデータ信号（通信要求信号）を送信す
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。

【００３６】搬送波発生回路２０には、図４に示す車載
機３０から変調されて返送され送受信アンテナ２６で受
信された変調波からデータ信号を取り出す送受信回路２
４が接続されている。この送受信回路２４は信号処理回
路１２に接続されている。

【００３７】なお、途中経路２００における他のアンテ
ナの構成は、上記と同様の構成であるため説明を省略す
る。また、入口ゲート１００、及び出口ゲート３００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。

【００３８】次に、本実施の形態の処理ルーチンを説明
する。先ず、本実施の形態の車載機と路上機との間で行
われるハンドシェイクによる基本的な信号の送受信（通
信）の概略を途中経路を一例として図１、図６及び図７
を参照して説明する。

【００３９】まず、途中経路に設置された路上機では、
図６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４００において連続波からなる問合せ信号を送
信する（図１の処理内容Ｉｎ１を送信する通信１に相
当）。

【００４０】車載機では、図７に示すようにステップ５
００で問合わせ信号を受信したか否かを判断し、問合わ
せ信号を受信したと判断されると、次のステップ５０２
において、車載機と路上機との間で相互に認識しハンド
シェイクを行うための識別情報としての認証１を付与す
ると共に、記憶回路（メモリ）４８に記憶された車載機
の開始時刻をさらに付与した応答信号１を生成し、次の
ステップ５０４で応答信号１を送信する。

【００４１】上記ステップ５００で否定判断され問合わ
せ信号を受信していないときは、ステップ５２０へ進
む。ステップ５００で否定判断され問合わせ信号を受信
していないときでも、路上機から他の通信が行われてい
る可能性がある。従って、次のステップ５２０では、通
信が正常に受信されたか否かを判断し、正常でない場合
にはステップ５００へ戻る。通信が正常に受信された場
合には、問合わせ信号を受信していないが他の通信であ
るものと判断し、ステップ５２２へ進み、記憶回路（メ
モリ）４８に後述する開始時刻がセットされているか否
かを判断する。記憶回路４８に開始時刻がセットされて
いるときは、既に通信領域内に車載機があるため、ステ
ップ５２２で肯定判断され、そのままステップ５００へ
戻る。一方、記憶回路４８に開始時刻がセットされてい
ないときは、ステップ５２４へ進み、タイマ４２からの
現在時刻を読み取って開始時刻として記憶回路４８にセ
ットした後にステップ５００へ戻る。このようにして路
上機の通信領域内における車載機の最初の受信時刻が記
憶回路４８に記憶される。これまでの車載機の処理は図
１の処理内容Ｔｇ１を送信する通信２に相当する。

【００４２】なお、上記通信領域内か否かの判断に代え
て、他の車両の車載機との車車間通信によって前後関係
を表す順序を用い、この順序があるか否かを判断するこ
とができる。この場合、記憶回路４８には順序が記憶さ
れる。

【００４３】また、上記のステップ５２０の判断は、車
載機が通信領域内にあるか否かを判断するように変更で
きる。この車載機による通信領域内か否かの判断は、地
上側に予め予告アンテナや通信領域の境界を表示する光
学的なバーコード情報及び磁気情報を記録した報知手段
を設置し、予告アンテナからの電波信号受信やバーコー
ド情報や磁気情報の読取検出による結果によって判断す
ることができる。

【００４４】さらに、車載機において路上機から最初に
問い合わせ信号を受信することもあるため、ステップ５
００とステップ５０２との間にステップ５２０乃至ステ
ップ５２４の処理を追加し、路上機からの信号として車
載機が最初に問い合わせ信号を受信したときに車載機の
現在時刻を開始時刻として記憶回路に記憶するようにし
てもよい。

【００４５】路上機では、図６のステップ４０２で車載
機からの応答信号１を受信したと判断すると、ステップ
４２０へ進み、複数の車載機から応答信号を受信したか
否かを判断する。ステップ４２０で否定判断された場合
には、通信領域内には当該車載機が存在しているのみで
あるため、次のステップ４０４で上記車載機から送信さ
れる認証１に対する応答、及びハンドシェイクをする路
上機の証、例えば実際に通信を行うアンテナのアンテナ
番号による認証２を含む応答信号を生成し、次のステッ
プ４０６で送信する（図１の処理内容Ｉｎ２を送信する
通信３に相当）。

【００４６】路上機において、複数の車載機から応答信
号を受信すると、ステップ４２０において肯定判断さ
れ、ステップ４２２において、複数受信した車載機の開
始時刻の早い車載機を通信の対象の車載機として選択す
る。なお、同一の開始時刻の車載機が複数あった場合に
は、予め定めた序列に従った車載機または乱数を発生し
発生された乱数の値によって定められる所定の車載機を
選択する。従って、通信領域内に複数の車載機があり、
路上機において複数の車載機から応答信号を受信して
も、路上機は各車載機の通信開始に相当する車載機の現
在時刻を開始時刻として受信しているので、開始時刻が
早く、通信領域を通過する時期が早いことが予想される
車載機を選択できる。

【００４７】車載機では、図７のステップ５０６で応答
信号を受信したか否かを判断し、応答信号を受信してい
ないときには否定判定され、ステップ５０７へ進む。ス
テップ５０７では所定時間を経過したか否かを判断し、
所定時間を経過していないときにはステップ５０６へ戻
る。一方、応答信号を受信せずに所定時間を経過したと
きにはステップ５０７で肯定判定され次のステップ５０
９において、応答信号を送信することの繰り返し（リト
ライ）を所定回数（本実施の形態では３回）行ったか否
かを判断する。未だリトライの回数が所定回数以下なら
ば肯定判定されステップ５０４へ戻る。一方、所定回数
のリトライを行っても応答信号を受信しないときには、
ステップ５０９で否定判定されステップ５００へ戻り、
前記処理を最初から実行する。

【００４８】前記応答信号を受信しステップ５０６にお
いて肯定判断された場合には、次のステップ５３０にお
いて、受信した応答信号が自己に対する通信であるか否
かを判断し、自己に対する通信でなく否定判断のときは
ステップ５００へ戻る。一方、自己に対する通信であり
ステップ５３０で肯定判断されると、ステップ５３２に
おいて記憶回路４８の開始時刻をリセットし、ステップ
５０８へ進む。次のステップ５０８では、応答信号に含
まれる認証１が送信した認証１と一致するか否かを判断
し、認証１が一致せずに否定判断の場合には、ステップ
５０９へ進み、所定回数だけリトライを繰り返すために
前記処理を実行する。一方、認証１が一致しステップ５
０８で肯定判断の場合に認証１の送信に対する応答であ
るものとして、次のステップ５１０で路上機から送信さ
れた認証２に対する応答信号２を生成し、次のステップ
５１２で送信する（図１の処理内容Ｔｇ２を送信する通
信４に相当）。

【００４９】路上機では、応答信号を受信するまで図６
のステップ４０８を繰り返し実行し、応答信号を受信し
てステップ４０８で肯定判断されたときは次のステップ
４１０へ進む。ステップ４１０では応答信号に含まれる
認証２が送信した認証２と一致するか否かを判断し、否
定判断のときにはステップ４０８へ戻る。一方、認証２
が一致し、ステップ４１０で肯定判断の場合には受信し
た信号が認証２の送信に対する応答であり、車載機と路
上機との間で相互に認識されたと判定する。この時点で
ハンドシェイクが成立したものとして、次のステップ４
１２で車載機に対してデータ送信の要求を表す要求信号
を生成し、次のステップ４１４で送信する（図１の処理
内容Ｉｎ３、４を送信する通信５、７に相当）。なお、
ステップ４０８における信号受信は、前記車載機におい
て実行されたように、所定時間を経過したときに行われ
るリトライを所定回数（例えば、３回）行ったか否かに
よってステップ４００へ戻るようにしてもよい。この場
合、ステップ４１０で否定判断の場合においても所定回
数だけリトライを繰り返すために前記処理を実行するこ
とが好ましい。このようにすることにより路上機側でも
信号待ち状態のまま処理が継続することがない。

【００５０】上記の要求信号を生成するときには、上記
入口ゲート、途中経路、及び出口ゲートの対象となる位
置に応じて、路上機に関する情報を含めることができ
る。この路上機に関する情報には、入口ゲートでは、車
線番号、入口番号、及び年月日時分があり、途中経路で
は、車線番号、経路番号、及び年月日時分があり、出口
ゲートでは、車線番号、料金所番号、及び年月日時分が
ある。

【００５１】車載機では、路上機からの信号を受信する
と、図７のステップ５１４で肯定判断され、次のステッ
プ５１６において受信した要求信号に応じたデータを送
信する（図１の処理内容Ｔｇ３，Ｔｇ４を送信する通信
６、８に相当）。このデータ送信の完了と共にハンドシ
ェイクを解消し、図７のルーチンを終了する。前記ステ
ップ５１４では、信号を受信したか否かを判断し、信号
受信し肯定判断された場合には次のステップ５１６にお
いてデータを送信するが、信号受信が無のときには否定
判定され、ステップ５１５へ進む。ステップ５１５では
所定時間を経過したか否かを判断し、所定時間を経過し
ていないときにはステップ５１４へ戻る。一方、信号受
信が無で所定時間を経過したときにはステップ５１５で
肯定判定され次のステップ５１７において、応答信号２
を送信することの繰り返し（リトライ）を所定回数（本
実施の形態では３回）行ったか否かを判断する。未だリ
トライの回数が所定回数以下ならば肯定判定されステッ
プ５１２へ戻る。一方、所定回数のリトライを行っても
信号受信が無のときには、ステップ５１７で否定判定さ
れステップ５００へ戻り、前記処理を最初から実行す
る。すなわち所定回数のリトライを行っても信号受信が
無のときにハンドシェイクを解消する。

【００５２】この車載機から送信するデータには、入口
ゲートでは、車両番号、車種、及び軸数等を表す車両情
報があり、途中経路では、車両番号、及び不正防止のた
めの入口番号があり、出口ゲートでは、車両番号、車
種、及び軸数等を表す車両情報、キャッシュカードやプ
リペイドカード等の残高情報、料金を算出するために用
いられる入口番号がある。

【００５３】路上機では、データを受領するまで図６の
ステップ４１６を繰り返し実行し（図１の処理内容Ｉｎ
５に相当）、受領の完了と共にハンドシェイクを解消
し、図６のルーチンを終了する。なお、ステップ４１６
におけるデータの受領は、要求信号を送信したが、デー
タが車載機から送信されない場合があるので、前記車載
機において実行されたように、所定時間を経過したとき
に行われるリトライを所定回数行ったか否かによってス
テップ４００へ戻るようにしてもよい。

【００５４】このように、本実施の形態では、路上機の
通信領域内に複数の車載機が存在し、路上機において複
数の車載機から応答信号を受信した場合であっても、複
数の車載機の各々から送信される通信領域内に至ったと
きの開始時刻が早い車載機を通信対象の車載機として設
定しているので、通信領域を通過する時期が早いことが
予想される車載機との通信が可能となる。従って、通信
領域を通過するまでの時間的な余裕が少ない車載機（車
両）に対して路上機による通信が迅速になされ、車載機
と路上機との通信の確実性は向上することになる。

【００５５】また、開始時刻を得るためのタイマをソフ
トウェア的に処理するように、例えばＣＰＵクロックの
計数から導出し、その結果を用いるようにすれば、機器
構成を変更する必要がない。このため、従来の装置構成
を変更することなく容易に実施が可能である。

【００５６】次に、第２実施の形態を説明する。第２実
施の形態は、通信領域を通過する時期が早い車両を車両
の走行距離から検出しようとするものである。なお、本
第２実施の形態は、上記第１の実施の形態と同様の構成
であるため、同一部分には同一符号を付し詳細な説明を
省略し、以下異なる部分のみを説明する。

【００５７】まず、本実施の形態における車両に積載さ
れる車載機３０の構成を説明する。図８に示すように車
載機３０は、処理回路４３を備えている。この処理回路
４３は、信号処理回路４６に接続されると共に、走行距
離センサ９２に接続されている。走行距離センサ９２
は、走行距離に相当する信号を出力するセンサであり、
車輪の回転に応じたパルス信号を検知するものやスピー
ドメータに内包されたマップメータに連結された距離に
応じたパルス信号を検知するものがある。処理回路４３
は、入力パルス数をカウントすると共にカウント値Ｃを
一時的に保持するメモリを含むカウンタ回路を備えて構
成され、信号処理回路４６からの指示によって入力され
たパルス信号のカウントを開始しカウンタ回路のカウン
タ値Ｃを信号処理回路４６へ出力する。ここで、１カウ
ントの走行距離は予め計測済であり、信号処理回路４６
に入力されるカウント値Ｃは信号処理回路４６による指
示後の走行距離に対応する。なお、処理回路４３でパル
ス信号をハイレベルとローレベルからなるデジタル信号
に変換して、信号処理回路４６によってデジタル信号を
用いて走行距離を算出してもよい。

【００５８】次に、本実施の形態の処理を図９乃至図１
１を参照して説明する。途中経路に設置された路上機で
は、図１０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４００において連続波からなる問合せ信
号を送信する（図９の処理内容Ｉｎ１を送信する通信１
に相当）。

【００５９】車載機では、問合わせ信号を受信すると
（図１１のステップ５００で肯定判断）、ステップ５３
４において、車載機と路上機との間で相互に認識しハン
ドシェイクを行うための識別情報としての認証１を付与
すると共に、後述するように記憶回路４８に記憶された
走行距離に相当するカウンタ値Ｃをさらに付与した応答
信号１を生成し、次のステップ５０４で応答信号１を送
信する。

【００６０】上記ステップ５００で否定判断され問合わ
せ信号を受信していないときは、ステップ５２０へ進
む。ステップ５００で否定判断され問合わせ信号を受信
していないときでも、路上機から他の通信が行われてい
る可能性がある。このため、ステップ５２０で、通信が
正常に受信されたか否かを判断し、正常でない場合には
ステップ５００へ戻る。通信が正常に受信された場合に
は、問合わせ信号を受信していないが他の通信であるも
のと判断し、ステップ５２６へ進み、処理回路４３のカ
ウンタ回路が動作しているか否かを判断する。カウンタ
回路が動作中のときは、既に通信領域内に車載機がある
ため、ステップ５２６で肯定判断され、そのままステッ
プ５００へ戻る。一方、カウンタ回路が未動作のとき
は、ステップ５２８へ進み、処理回路４３のカウンタ回
路を動作開始を指示した後にステップ５００へ戻る。こ
のようにして通信領域内に車載機が進入してからの走行
距離が計測される。すなわち、カウンタ値Ｃが通信領域
内では常に更新され、このカウンタ値を読み取ることで
走行距離を検知する。これまでの車載機の処理は図９の
処理内容Ｔｇ１ｂを送信する通信２に相当する。

【００６１】路上機では、車載機からの応答信号１を受
信すると（図１０のステップ４０２で肯定判断）、ステ
ップ４２０へ進み、複数の車載機から応答信号を受信し
たか否かを判断する。ステップ４２０で否定判断された
場合には、通信領域内には当該車載機が存在しているの
みであるため、次のステップ４０４で上記のように応答
信号を生成し、次のステップ４０６で送信する（図９の
処理内容Ｉｎ２ｂを送信する通信３に相当）。

【００６２】路上機において、複数の車載機から応答信
号を受信すると、ステップ４２０において肯定判断さ
れ、ステップ４２４において、複数受信した車載機のう
ち走行距離の長い車載機、すなわちカウンタ値Ｃが大き
い車載機を通信の対象の車載機として選択する。なお、
このとき、同一走行距離の車載機が複数あった場合に
は、予め定めた序列に従った車載機または乱数を発生し
発生された乱数の値によって定められる所定の車載機を
選択する。従って、通信領域内に複数の車載機があり、
路上機において複数の車載機から応答信号を受信して
も、通信領域内の走行距離が長く、通信領域を通過する
時期が早いことが予想される車載機が選択される。

【００６３】車載機における図９の処理内容Ｔｇ２を送
信する通信４に相当する処理のうち、図１１のステップ
５０６で応答信号を受信したと肯定判断されかつ次のス
テップ５３０で自己に対する通信であると肯定判断され
たときに、ステップ５３６において処理回路４３のカウ
ンタ回路をリセットし、ステップ５０８へ進む。なお、
図９の処理内容Ｔｇ３，Ｔｇ４を送信する通信６、８に
相当する処理であるステップ５０８よりの処理は図７の
処理と同様の処理であるため、説明を省略する。また、
路上機における図９の処理内容Ｉｎ３、４を送信する通
信５、７に相当する処理及び処理内容Ｉｎ５に相当する
処理である、図１０のステップ４０８よりの処理は図６
と同様の処理であるため、説明を省略する。

【００６４】このように、本実施の形態では、路上機の
通信領域内に複数の車載機が存在し、路上機において複
数の車載機から応答信号を受信した場合であっても、複
数の車載機の各々から通信領域内で走行した走行距離が
送信されるので、走行距離が長い車両に搭載された車載
機を通信対象の車載機として設定することができ、走行
距離が長く、通信領域を通過する時期が早いことが予想
される車載機との迅速な通信が可能となる。

【００６５】また、通信領域を通過する時期が早い車両
を、通信領域内を走行した走行距離から選定しているの
で、通信する車載機の選定時点までの車速変動による時
間的誤差を抑制できる。このため、通信領域を通過する
ときの車両の車速が異なる場合であっても、通信領域を
通過する時期が早いことが予想される通信対象の車載機
を安定して選定することができる。

【００６６】次に、第３実施の形態を説明する。第３実
施の形態は、通信領域内に車両（車載機）が至ったこと
を電界強度で検出しようとするものである。なお、本第
３実施の形態は、上記の実施の形態と同様の構成である
ため、同一部分には同一符号を付し詳細な説明を省略
し、以下異なる部分のみを説明する。

【００６７】まず、本実施の形態における車両に積載さ
れる車載機３０の構成を説明する。図１２に示すように
車載機３０は、路上機から送信された信号を受信する受
信アンテナ３２に、受信アンテナ３２周辺の電界強度を
測定する電界強度測定回路３６に接続されている。電界
強度測定回路３６は、コンパレータ３８を介して信号処
理回路４６に接続されている。コンパレータ３８は一方
の入力端に電界強度測定回路３６が接続され、他方の入
力端に電源３９が接続されている。この電源３９は電界
強度測定回路３６の出力信号がしきい値を越えたときに
出力信号をハイレベルとするためのしきい値を設定する
しきい値設定回路として機能する。従って、電源３９で
定められた電圧値によって、この電圧値を電界強度測定
回路３６の出力信号が越えたとき、すなわち、電界強度
が所定値を越えたときに、信号処理回路４６にハイレベ
ルの信号が入力される。また、信号処理回路４６には、
現在時刻を示すための内蔵時計として機能するタイマ４
２が接続されている。

【００６８】次に、本実施の形態の処理を図１３乃至図
１５を参照して説明する。途中経路に設置された路上機
では、図１４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４００において連続波からなる問合せ
信号を送信する（図１３の処理内容Ｉｎ１を送信する通
信１に相当）。

【００６９】車載機では、図１５に示すようにステップ
５００で問合わせ信号を受信したか否かを判断し、問合
わせ信号を受信し肯定判断されると、次のステップ５０
２において、認証１を付与すると共に、記憶回路４８に
記憶された車載機の時刻をさらに付与した応答信号１を
生成し、次のステップ５０４で応答信号１を送信する
（図１５の処理内容Ｔｇ１ｃを送信する通信２に相
当）。

【００７０】上記ステップ５００で否定判断され問合わ
せ信号を受信していないときは、ステップ５４０へ進
む。このステップ５４０では、電界強度測定回路３６で
測定された電界強度が所定値を越えたか否かを判別す
る、すなわち、コンパレータ３８の出力信号がハイレベ
ルか否かを判断することによって車載機が通信領域内に
あるか否かを判断し、車載機が通信領域外である場合に
はステップ５００へ戻る。車載機が通信領域内に進入し
た場合には、ステップ５２２へ進み、記憶回路（メモ
リ）４８に現在時刻がセットされているか否かを判断す
る。記憶回路４８に時刻がセットされているときは、既
に通信領域内に車載機があるため、ステップ５２２で肯
定判断され、そのままステップ５００へ戻る。一方、記
憶回路４８に現在時刻がセットされていないときは、ス
テップ５２２へ進み、タイマ４２からの現在時刻を記憶
回路４８にセットした後にステップ５００へ戻る。従っ
て、路上機の通信領域内に車載機が進入したときの車載
機における現在時刻が記憶回路４８に記憶される。

【００７１】路上機では、車載機からの応答信号１を受
信すると（図１４のステップ４０２で肯定判断）、ステ
ップ４２０で複数の車載機から応答信号を受信したか否
かを判断する。ステップ４２０で否定判断された場合に
は、通信領域内には当該車載機が存在しているのみであ
るため、次のステップ４０４で上記のように応答信号を
生成し、次のステップ４０６で送信する（図１３の処理
内容Ｉｎ２ｂを送信する通信３に相当）。

【００７２】路上機で、複数の車載機から応答信号を受
信すると、ステップ４２０において肯定判断され、ステ
ップ４２６において、複数受信した車載機のうち所定の
電界強度が越えたときの現在時刻が早い車載機を通信の
対象の車載機として選択する。なお、このとき、同一時
刻の車載機が複数あった場合には、予め定めた序列に従
った車載機または乱数を発生し発生された乱数の値によ
って定められる所定の車載機を選択する。従って、通信
領域内に複数の車載機があり、路上機において複数の車
載機から応答信号を受信しても、通信領域への進入した
ときの車載機の現在時刻が早く、通信領域を通過する時
期が早いことが予想される車載機が選択される。

【００７３】次に、車載機における図１３の処理内容Ｔ
ｇ２を送信する通信４に相当する処理のうち、図１５の
ステップ５０６で応答信号を受信したと肯定判断されか
つ次のステップ５３０で自己に対する通信であると肯定
判断されたときに、ステップ５３２において記憶回路４
８をリセットし、ステップ５０８へ進む。

【００７４】なお、図１３の処理内容Ｔｇ３，Ｔｇ４を
送信する通信６、８に相当する処理であるステップ５０
８よりの処理は図７の処理と同様の処理であるため、説
明を省略する。また、路上機における図１３の処理内容
Ｉｎ３、４を送信する通信５、７に相当する処理及び処
理内容Ｉｎ５に相当する処理である、図１４のステップ
４０８よりの処理は図６と同様の処理であるため、説明
を省略する。

【００７５】このように、本実施の形態では、路上機の
通信領域内に複数の車載機が存在し、路上機において複
数の車載機から応答信号を受信した場合であっても、複
数の車載機の各々から送信された通信領域内へ進入した
ときの車載機の現在時刻が早い車両に搭載された車載機
を通信対象の車載機として設定しているので、通信領域
へ進入した時刻が早く、通信領域を通過する時期が早い
ことが予想される車載機との通信が可能となる。

【００７６】また、電界強度が所定値を越えたときに通
信領域へ進入したものとしているので、路上機から送信
される連続的な電波のみで通信領域への進入を検出でき
る。また、路上機からは連続的な電波が常時送信されて
おり、これを電界強度測定によって測定しているので、
サンプリング等で生じる周期的なタイムラグなく連続的
な実時間で通信領域への進入を検出できる。

【００７７】次に、第４実施の形態を説明する。第４実
施の形態は、通信領域内に車両（車載機）が至ったこと
を電界強度で検出すると共に、通信領域を通過する時期
が早いことを車両の走行距離で検出しようとするもので
ある。なお、本第４実施の形態は、上記の実施の形態と
同様の構成であるため、同一部分には同一符号を付し詳
細な説明を省略し、以下異なる部分のみを説明する。

【００７８】まず、本実施の形態における車両に積載さ
れる車載機３０の構成を説明する。図１６に示すように
車載機３０の受信アンテナ３２に電界強度測定回路３６
が接続されている。電界強度測定回路３６は、コンパレ
ータ３８を介して信号処理回路４６に接続されている。
コンパレータ３８は一方の入力端に電界強度測定回路３
６が接続され、他方の入力端に電源３９が接続されてい
る。また、信号処理回路４６には、走行距離センサ９２
に接続された処理回路４３が接続されている。

【００７９】次に、本実施の形態の処理を図１７乃至図
１９を参照して説明する。途中経路に設置された路上機
では、図１８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４００において連続波からなる問合せ
信号を送信する（図１７の処理内容Ｉｎ１を送信する通
信１に相当）。

【００８０】次に、車載機では、問合わせ信号を受信す
ると（図１９のステップ５００で肯定判断）、次のステ
ップ５３４において、認証１を付与すると共に、後述す
るように記憶回路（メモリ）４８に記憶された走行距離
に相当するカウンタ値Ｃをさらに付与した応答信号１を
生成し、次のステップ５０４で応答信号１を送信する
（図１９の処理内容Ｔｇ１ｄを送信する通信２に相
当）。

【００８１】上記ステップ５００で否定判断され問合わ
せ信号を受信していないときは、ステップ５４０で、電
界強度測定回路３６で測定された電界強度が所定値を越
えたか否かを判別することによって車載機が通信領域内
にあるか否かを判断し、車載機が通信領域外である場合
にはステップ５００へ戻る。車載機が通信領域内に進入
した場合には、ステップ５２６へ進み、処理回路４３の
カウンタ回路が動作しているか否かを判断する。カウン
タ回路が動作中のときは、既に通信領域内に車載機があ
るため、ステップ５２６で肯定判断され、そのままステ
ップ５００へ戻る。一方、カウンタ回路が未動作のとき
は、ステップ５２８へ進み、処理回路４３のカウンタ回
路を動作開始を指示した後にステップ５００へ戻る。こ
のようにして通信領域内に車載機が進入してからの走行
距離が計測される。

【００８２】路上機では、車載機からの応答信号１を受
信すると（図１８のステップ４０２で）、ステップ４２
０で複数の車載機から応答信号を受信したか否かを判断
する。ステップ４２０で否定判断された場合には、通信
領域内には当該車載機が存在しているのみであるため、
次のステップ４０４で応答信号を生成し、次のステップ
４０６で送信する（図１７の処理内容Ｉｎ２ｂを送信す
る通信３に相当）。

【００８３】路上機で、複数の車載機から応答信号を受
信すると、ステップ４２０において肯定判断され、ステ
ップ４２４において、複数受信した車載機のうち走行距
離の長い車載機、すなわちカウンタ値Ｃが多い車載機を
通信の対象の車載機として選択する。なお、このとき、
同一走行距離の車載機が複数あった場合には、予め定め
た序列に従った車載機または乱数を発生し発生された乱
数の値によって定められる所定の車載機を選択する。従
って、通信領域内に複数の車載機があり、路上機におい
て複数の車載機から応答信号を受信しても、通信領域へ
進入してからの走行距離が長く、通信領域を通過する時
期が早いことが予想される車載機が選択される。

【００８４】次に、車載機における図１７の処理内容Ｔ
ｇ２を送信する通信４に相当する処理のうち、図１９の
ステップ５０６で応答信号を受信したと肯定判断されか
つステップ５３０で自己に対する通信であると肯定判断
されたときに、ステップ５３６において処理回路４３の
カウンタ回路をリセットし、ステップ５０８へ進む。

【００８５】なお、図１７の処理内容Ｔｇ３，Ｔｇ４を
送信する通信６、８に相当する処理であるステップ５０
８よりの処理は図７の処理と同様の処理であるため、説
明を省略する。また、路上機における図１７の処理内容
Ｉｎ３、４を送信する通信５、７に相当する処理及び処
理内容Ｉｎ５に相当する処理である、図１８のステップ
４０８よりの処理は図６と同様の処理であるため、説明
を省略する。

【００８６】このように、本実施の形態では、路上機の
通信領域内に複数の車載機が存在し、路上機において複
数の車載機から応答信号を受信した場合には、複数の車
載機の各々から送信される通信領域内へ進入してからの
走行距離が長い車両に搭載された車載機を通信対象の車
載機として設定しているので、通信領域へ進入してから
の走行距離が長く、通信領域を通過する時期が早いこと
が予想される車載機との通信が可能となる。

【００８７】次に、第５実施の形態を説明する。上記第
３実施の形態は、車載機において計測される現在時間
（車載機側で管理する情報）によって車載機が通信領域
を通過する時期を定めているが、車載機のタイマ校正を
怠ると時刻の信頼性が低下する。本第５実施の形態は、
路上機側から送信した送信毎に更新される送信番号（路
上機側で管理する情報）の返信によって通信領域を通過
する時期が早い車載機を選択しようとするものである。
なお、本第５実施の形態は、上記の実施の形態と同様の
構成であるため、同一部分には同一符号を付し詳細な説
明を省略し、以下異なる部分のみを説明する。

【００８８】まず、本実施の形態における路上機の経路
把握アンテナ制御装置２３２の構成を説明する。図２０
に示すように、経路把握アンテナ制御装置２３２は、送
信番号を計数するためのカウンタ１６を備えており、カ
ウンタ１６は信号処理回路１２に接続されている。

【００８９】次に、本実施の形態の処理を図２１乃至図
２３を参照して説明する。途中経路に設置された路上機
では、図２２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４２６において連続波からなる問合せ
信号を送信する（図２１の処理内容Ｉｎ１ｅを送信する
通信１に相当）。なお、このとき路上機では、処理の経
時段階（図２２の一連の処理を１経時段階とする）及び
通信の段階（通信１〜通信７に対応）に応じて増加する
送信番号を付与した問合せ信号を生成したのちに、この
問い合わせ信号を送信する。

【００９０】次に、車載機では、問合わせ信号を受信す
ると（図２３のステップ５００で肯定判断）、次のステ
ップ５５６において、認証１を付与すると共に、後述す
るように記憶回路（メモリ）４８に記憶された路上機か
ら送信された送信番号をそのまま付与した応答信号１を
生成し、次のステップ５０４で応答信号１を送信する。
これまでの車載機の処理は図２１の処理内容Ｔｇ１ｅを
送信する通信２に相当する。

【００９１】上記ステップ５００で否定判断され問合わ
せ信号を受信していないときは、ステップ５５０へ進
む。ステップ５００で否定判断され問合わせ信号を受信
していないときでも、路上機から他の通信が行われてい
る可能性がある。従って、次のステップ５５０では、通
信が正常に受信されたか否かを判断し、正常でない場合
にはステップ５００へ戻る。通信が正常に受信された場
合には、問合わせ信号を受信していないが他の通信であ
るものと判断し、ステップ５５２へ進み、記憶回路（メ
モリ）４８に路上機から送信された送信番号がセットさ
れているか否かを判断する。記憶回路４８に送信番号が
セットされているときは、既に通信領域内に車載機があ
るため、ステップ５５２で肯定判断され、そのままステ
ップ５００へ戻る。一方、記憶回路４８に送信番号がセ
ットされていないときは、ステップ５５４へ進み、受信
した路上機からの送信番号を記憶回路４８にセットした
後にステップ５００へ戻る。このようにして路上機によ
る通信領域内に車載機が進入した最初の時点における路
上機からの送信番号が記憶回路４８に記憶される。

【００９２】路上機では、車載機からの応答信号１を受
信すると（図２２のステップ４０２で肯定判断）、ステ
ップ４２８において送信番号を１増加（インクリメン
ト）し、次のステップ４２０で、複数の車載機から応答
信号を受信したか否かを判断する。ステップ４２０で否
定判断された場合には、通信領域内には当該車載機が存
在しているのみであるため、次のステップ４３２におい
て、送信番号を付与した応答信号を生成し、次のステッ
プ４０６で送信する（図２１の処理内容Ｉｎ２ｅを送信
する通信３に相当）。なお、このステップ４３２で生成
される応答信号には、ステップ４２８で１増加した送信
番号が付与される。従って、ステップ４３２で送信する
送信番号よりステップ４２６で送信された送信番号のほ
うが送信番号が小さい。

【００９３】路上機で、複数の車載機から応答信号を受
信すると、ステップ４２０において肯定判断され、ステ
ップ４２２において、複数受信した車載機からの最初の
送信番号が小さい車載機を通信の対象の車載機として選
択する。なお、このとき、同一の送信番号の車載機が複
数あった場合には、予め定めた序列に従った車載機また
は乱数を発生し発生された乱数の値によって定められる
所定の車載機を選択する。従って、通信領域内に複数の
車載機があり、路上機において複数の車載機から応答信
号を受信しても、通信中の車載機または時間的に早期で
あり、通信領域を通過する時期が早いことが予想される
車載機との通信が可能となる。

【００９４】車載機では、応答信号を受信し（図２３の
ステップ５０６で肯定判断）、受信した応答信号が自己
に対する通信のとき（ステップ５３０で肯定判断）、ス
テップ５５８において記憶回路４８の送信番号をリセッ
トし、次のステップ５０８へ進む。

【００９５】なお、図２３のステップ５０８以降の処理
（図２１の処理内容Ｔｇ２を送信する通信４以降の処
理）は図６と同様の処理であるため、説明を省略する。

【００９６】路上機では、応答信号を受信し、認証２が
正しいときに（図２２のステップ４０８、４１０で肯定
判断）、ハンドシェイク成立として、次のステップ４３
４において送信番号を１増加させ、次のステップ４３６
で送信番号を付与した要求信号を生成し、次のステップ
４１４で送信する（図２１の処理内容Ｉｎ３ｅ、Ｉｎ４
ｅを送信する通信５、７に相当）。次に、路上機は、ス
テップ４１６をデータを受領するまで繰り返し実行し
（図２１の処理内容Ｉｎ５ｅに相当）、受領を完了する
と、次のステップ４３８で送信番号を１増加させた後に
ハンドシェイクを解消し、図２２のルーチンを終了す
る。

【００９７】このように、本実施の形態では、路上機か
ら送信される送信番号は、路上機側で管理され、車載機
との通信の段階に応じて増加する。また、車載機では最
初に受信した送信番号をそのまま返信している。これに
よって、路上機では通信領域内に存在する車載機の通信
時期を容易に判別できる。従って、路上機の通信領域内
に複数の車載機が存在し、路上機において複数の車載機
から応答信号を受信した場合であっても、複数の車載機
の各々に対して送信した路上機で管理している送信番号
を検知することによって車載機の通信時期を判定でき、
通信領域を通過する時期が早いことが予想される車載機
と路上機との通信が可能となる。

【００９８】また、送信番号を得るためのカウンタをソ
フトウェア的に処理するように、例えばカウントを加算
や減算で行い、その結果を信号処理回路を構成するマイ
クロコンピュータのＲＡＭに記憶して用いるようにすれ
ば、機器構成を変更する必要がない。このため、従来の
装置構成を変更することなく容易に実施が可能である。

【００９９】次に、第６実施の形態を説明する。第６実
施の形態は、路上機側からの信号送信時の送信時刻の返
信によって通信領域を通過する時期が早い車載機を選択
しようとするものである。なお、本第６実施の形態は、
上記の実施の形態と同様の構成であるため、同一部分に
は同一符号を付し詳細な説明を省略し、以下異なる部分
のみを説明する。

【０１００】まず、本実施の形態における路上機の経路
把握アンテナ制御装置２３２の構成を説明する。図２４
に示すように、経路把握アンテナ制御装置２３２は、現
在時刻を読み取るためのタイマ１７を備えており、タイ
マ１７は信号処理回路１２に接続されている。このタイ
マ１７は、路上機の現在時刻を示すための内蔵時計とし
て機能する。

【０１０１】次に、本実施の形態の処理を図２５乃至図
２７を参照して説明する。途中経路に設置された路上機
では、図２６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４４０において連続波からなる問合せ
信号を送信する（図２５の処理内容Ｉｎ１ｆを送信する
通信１に相当）。なお、このとき路上機では、タイマ１
７から読み取った現在時刻を付与した問合せ信号を生成
したのちに、この問い合わせ信号を送信する。

【０１０２】車載機では、問合わせ信号を受信すると
（図２７のステップ５００で肯定判断）、次のステップ
５５６において、認証１を付与すると共に、後述するよ
うに記憶回路４８に記憶された路上機から最初に送信さ
れた現在時刻をそのまま付与した応答信号１を生成し、
次のステップ５０４で応答信号１を送信する。これまで
の車載機の処理は図２５の処理内容Ｔｇ１ｆを送信する
通信２に相当する。

【０１０３】上記ステップ５００で否定判断され問合わ
せ信号を受信していないときは、ステップ５５０へ進
む。問合わせ信号を受信していないときでも、路上機か
ら他の通信が行われている可能性があるため、ステップ
５５０では、通信が正常に受信されたか否かを判断し、
正常でない場合にはステップ５００へ戻る。通信が正常
に受信された場合には、問合わせ信号を受信していない
が他の通信であるものと判断し、ステップ５６２へ進
み、記憶回路４８に路上機から送信された現在時刻がセ
ットされているか否かを判断する。記憶回路４８に現在
時刻がセットされているときは、既に通信領域内に車載
機があるため、ステップ５００へ戻り、記憶回路４８に
現在時刻がセットされていないときは、ステップ５６４
で、最初に受信した路上機からの現在時刻を記憶回路４
８にセットした後にステップ５００へ戻る。従って、記
憶回路４８には通信領域内に車載機が進入した最初の時
点における路上機からの現在時刻が記憶される。

【０１０４】路上機では、車載機からの応答信号１を受
信すると（図２６のステップ４０２で肯定判断）、次の
ステップ４２０へ進み、複数の車載機から応答信号を受
信したか否かを判断する。ステップ４２０で否定判断さ
れた場合には、通信領域内には当該車載機が存在してい
るのみであるため、次のステップ４４４において、応答
信号を生成し、次のステップ４０６で送信する（図２５
の処理内容Ｉｎ２を送信する通信３に相当）。なお、こ
のステップ４４４で生成される応答信号には、タイマ１
７から読み取った現在時刻が付与される。

【０１０５】路上機で、複数の車載機から応答信号を受
信すると、ステップ４２０において肯定判断され、ステ
ップ４４２において、複数受信した最初の路上機の現在
時刻が早い車載機を通信の対象の車載機として選択す
る。なお、このとき、同一の現在時刻の車載機が複数あ
った場合には、予め定めた序列に従った車載機または乱
数を発生し発生された乱数の値によって定められる所定
の車載機を選択する。従って、通信領域内に複数の車載
機があり、路上機において複数の車載機から応答信号を
受信したとき、通信中の車載機または時間的に早期であ
り、通信領域を通過する時期が早いことが予想される車
載機が選択される。

【０１０６】次に、車載機では、応答信号を受信し（図
２７のステップ５０６で肯定判断）、応答信号が自己に
対する通信のとき（ステップ５３０で肯定判断）、ステ
ップ５６８において記憶回路４８の現在時刻をリセット
し、ステップ５０８へ進む。

【０１０７】なお、図２７のステップ５０８以降の処理
（図２５の処理内容Ｔｇ２を送信する通信４以降の処
理）は図６と同様の処理であるため、説明を省略する。

【０１０８】路上機では、応答信号を受信し、認証２が
正しいときに（図２６のステップ４０８、４１０で肯定
判断）、ハンドシェイク成立として、次のステップ４４
６で現在時刻を付与した要求信号を生成し、次のステッ
プ４１４で送信する（図２５の処理内容Ｉｎ３ｆ、Ｉｎ
４ｆを送信する通信５、７に相当）。次に、路上機は、
ステップ４１６をデータを受領するまで繰り返し実行し
（図２５の処理内容Ｉｎ５に相当）、受領の完了と共
に、ハンドシェイクを解消し、図２６のルーチンを終了
する。

【０１０９】このように、本実施の形態では、路上機の
通信領域内に複数の車載機が存在し、路上機において複
数の車載機から応答信号を受信した場合であっても、複
数の車載機の各々に対して送信した現在時刻を検知し車
載機の通信時期を判定しているので、通信領域を通過す
る時期が早いことが予想される車載機との通信が可能と
なる。

【０１１０】なお、上記各実施の形態において、１つの
アンテナによる通信領域を隣接する少なくとも２つの他
のアンテナの通信領域が含むように複数のアンテナを設
定することができる。この場合、１つのアンテナが担当
する路上機における通信状態の悪化が生じた場合であっ
ても、他のアンテナによる通信領域で賄うことができ
る。

【０１１１】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載した
発明によれば、各応答器が送信する通信領域における状
態を表す状態情報に基づいて、質問器が各応答器の通信
領域の通過時期を推定し、推定した通過時期が早い応答
器を通信相手に定めているので、質問器は通過時期が早
いすなわち通信領域を先に通過する応答器と優先的に通
信することができる、という効果がある。

【０１１２】請求項４に記載した発明によれば、質問器
から送信された通信時期を表す通信時期情報を応答器の
各々がそのまま返信するので、質問器側で管理する通信
時期情報に基づいて各応答器の通信の新しさを判断でき
るため、応答器の時間計測機能や距離計測機能等の車両
性能のばらつきによる影響を低減することができ、最適
な応答器と質問器とを対応させることができる、という
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施の形態の車載機と路上機との間で行わ
れるハンドシェイクによる基本的な信号の送受信（通
信）の概略を示す概念図である。

【図２】本発明が適用可能な自動料金収受装置を示すブ
ロック図である。

【図３】図２の自動料金収受装置の途中経路を示す概略
斜視図である。

【図４】第１実施の形態の車載機を示すブロック図であ
る。

【図５】第１実施の形態の路上機の一例を示すブロック
図である。

【図６】第１実施の形態の路上機における処理ルーチン
の流れを示すフローチャートである。

【図７】第１実施の形態の車載機における処理ルーチン
の流れを示すフローチャートである。

【図８】第２実施の形態の車載機を示すブロック図であ
る。

【図９】第２実施の形態の車載機と路上機との間で行わ
れるハンドシェイクによる基本的な信号の送受信（通
信）の概略を示す概念図である。

【図１０】第２実施の形態の路上機における処理ルーチ
ンの流れを示すフローチャートである。

【図１１】第２実施の形態の車載機における処理ルーチ
ンの流れを示すフローチャートである。

【図１２】第３実施の形態の車載機を示すブロック図で
ある。

【図１３】第３実施の形態の車載機と路上機との間で行
われるハンドシェイクによる基本的な信号の送受信（通
信）の概略を示す概念図である。

【図１４】第３実施の形態の路上機における処理ルーチ
ンの流れを示すフローチャートである。

【図１５】第３実施の形態の車載機における処理ルーチ
ンの流れを示すフローチャートである。

【図１６】第４実施の形態の車載機を示すブロック図で
ある。

【図１７】第４実施の形態の車載機と路上機との間で行
われるハンドシェイクによる基本的な信号の送受信（通
信）の概略を示す概念図である。

【図１８】第４実施の形態の路上機における処理ルーチ
ンの流れを示すフローチャートである。

【図１９】第４実施の形態の車載機における処理ルーチ
ンの流れを示すフローチャートである。

【図２０】第５実施の形態の路上機の一例を示すブロッ
ク図である。

【図２１】第５実施の形態の車載機と路上機との間で行
われるハンドシェイクによる基本的な信号の送受信（通
信）の概略を示す概念図である。

【図２２】第５実施の形態の路上機における処理ルーチ
ンの流れを示すフローチャートである。

【図２３】第５実施の形態の車載機における処理ルーチ
ンの流れを示すフローチャートである。

【図２４】第６実施の形態の路上機の一例を示すブロッ
ク図である。

【図２５】第６実施の形態の車載機と路上機との間で行
われるハンドシェイクによる基本的な信号の送受信（通
信）の概略を示す概念図である。

【図２６】第６実施の形態の路上機における処理ルーチ
ンの流れを示すフローチャートである。

【図２７】第６実施の形態の車載機における処理ルーチ
ンの流れを示すフローチャートである。

【符号の説明】

３０ 車載機（応答器） ２００ 途中経路 ２１７ 経路把握アンテナ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−201821（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−44740（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−242192（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−44614（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−181449（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−315282（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−131509（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−44740（ＪＰ，Ａ) 登録実用新案3010293（ＪＰ，Ｕ) 国際公開91／10290（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G07B 11/00 - 17/04 G06F 17/00 G06F 19/00 G06F 17/60 G07B 1/00 - 9/02 G07C 1/00 - 15/00 G01S 7/00 - 7/42 G01S 13/00 - 13/95 B65G 1/00 - 1/20 G08G 1/00 - 9/02 G06K 17/00 - 17/00 560 H04B 7/24 - 7/26 113 H04Q 7/00 - 7/04 H04B 1/38 - 1/58 B42D 15/02 - 15/02 521 B42D 15/10 - 15/10 551 H04B 1/00 H04B 1/30 H04B 1/59 H04B 1/72 H04B 11/00 - 13/02 H04B 5/00 - 5/06

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 地上側を移動する複数の移動体の各々に
   設けられた応答器と、前記応答器と電波通信するための
   通信領域を有しかつ前記地上側に設置された質問器と、
   の間において電波通信により情報を授受する移動体用通
   信制御方法であって、 前記応答器の各々は、前記通信領域における状態を表す
   状態情報を求め、求めた状態情報を送信し、 前記質問器は、前記応答器から送信された前記状態情報
   に基づいて各応答器の前記通信領域の通過時期を推定
   し、推定した通過時期が早い応答器を通信相手に定め
   る、 移動体用通信制御方法。
2. 【請求項２】 前記状態情報は前記応答器が前記通信領
   域へ進入した時刻を表す進入時刻情報であることを特徴
   とする請求項１に記載の移動体用通信制御方法。
3. 【請求項３】 前記状態情報は前記応答器が前記通信領
   域へ進入した後の走行距離を表す走行距離情報であるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の移動体用通信制御方
   法。
4. 【請求項４】 地上側を移動する複数の移動体の各々に
   設けられた応答器と、前記応答器と電波通信するための
   通信領域を有しかつ前記地上側に設置された質問器と、
   の間において電波通信により情報を授受する移動体用通
   信制御方法であって、 前記応答器の各々は少なくとも受信した情報をそのまま
   返信し、 前記質問器は当該質問器からの通信時期を表す通信時期
   情報を送信し、前記応答器の各々から返信された情報に
   含まれる前記通信時期情報が示す通信の新しさを確認
   し、当該確認結果に基づいて最も古い通信時期情報を返
   信した応答器を通信相手に定める、 移動体用通信制御方法。
5. 【請求項５】 前記通信時期情報は前記質問器における
   １送信毎に更新される送信番号であることを特徴とする
   請求項４に記載の移動体用通信制御方法。
6. 【請求項６】 前記通信時期情報は前記質問器から送信
   するときの時刻を表す通信時刻情報であることを特徴と
   する請求項４に記載の移動体用通信制御方法。