JP4492117B2 - 路側システム及び車載機 - Google Patents

Description

本発明は、有料道路の料金所に設置され、車両側に搭載される車載機との間で通行料金を徴収するための路車間通信を行う路側システム、及び同様の路車間通信を行う車載機に関する。

ＥＴＣ(Electronic Toll Correction)システムにおいては、料金所ゲートに設置されている遮断器を開閉することで車両の通行を制御するようになっているが、車両側では、料金所ゲートを通過する際に遮断器が開くタイミングが良く分からない。そのため、車速を必要以上に低下させてしまったり、逆に、車速の低下が不十分な場合は遮断器の手前で停止することができず、遮断器に衝突してしまうというおそれがある。このような状態が発生すると、ＥＴＣシステムの「料金所ゲートを渋滞なくスムーズに通過することができる」というメリットが失われてしまう。

例えば、特許文献１には、料金所ゲートにおいてレーンの両側に配置されるアイランドの縁石に、入口側から遮断器側にかけて複数の表示器を直列に配置して、車載機との路車間通信の処理状況を表示させる技術が開示されている。即ち、処理状況に何等問題がなく車両の通行が可能であれば「→」を表示させ、通信処理が不調或いは不可であった場合は「×」を表示させることで、車両側に料金所ゲートの通過目安を提供するものである。
特開２００２−２６００３５

しかしながら、特許文献１に開示されている技術では、表示される情報として「→」：（ＧＯ）と「×」：（ＳＴＯＰ）しかなく、遮断器が開くタイミングを適切に表示するものではない。そして、通信処理が滞るなどしてゲートを通過する途中で「×」が表示されていると、車両はその表示が「→」に切替わるまで停止せざるを得ず、上記課題を解決するものとはなりえない。

本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、その目的は、車両が料金所ゲートをスムーズに通過するための適切な指標を提供することができる路側システム及び車載機を提供することにある。

請求項１記載の路側システムによれば、車両の接近を検知した時点から前記車両が料金所を通過するまでの間に、路車間通信の進行状況に基づき、車両側に対して少なくとも３段階以上のタイミング表示を行う。即ち、一般的なＥＴＣの路車間通信においては、大きく分けて少なくとも３つの処理段階が存在するため、それらの処理段階に応じて少なくとも３段階以上のタイミング表示を行えば、車両側は、通信処理の進行状況を明確に把握することができる。そして、それらのタイミング表示を参考にして車両の速度を調節すれば、途中で停止することなく料金所をスムーズに通過することが可能となる。

また、車両検知手段が車両の接近を検知すると第１のタイミング表示を行い、送信した応答要求に対して車両側より応答があると第２のタイミング表示を行い、料金所の入口情報を送信した場合に車両側より応答があると第３のタイミング表示を行う。即ち、一般的なＥＴＣの路車間通信においては、具体的に、少なくとも「車両検知」，「応答要求」，「入口情報送信」の３つの処理段階が存在するため、各処理段階に対応してタイミング表示を行うことで、車両側は通信処理の進行状況を具体的に把握することができる。

請求項２記載の路側システムによれば、応答要求に対する車両側の応答内容が適切な車載機を示すものでない場合は、第２のタイミング表示を行わず、第１のタイミング表示の表示形態を変更する。斯様に構成すれば、料金所を通過しようとする車両やその後続車両は、車載機の種類が不適切であったため通信処理等に支障を来たしたことを変更された第１タイミング表示の形態によって知ることができるので、その状況に対応することができる。

請求項３記載の路側システムによれば、入口情報の送信に対する車両側の応答がない場合は、第３のタイミング表示を行わず、第２のタイミング表示の表示形態を変更するので、請求項２と同様に、料金所を通過しようとする車両やその後続車両は、通信処理等に支障を来たしたことを変更された第２タイミング表示の形態によって知ることができ、その状況に対応することが可能となる。

請求項４記載の路側システムによれば、タイミング表示の表示形態を変更する場合、音声出力手段による警告報知も同時に行うので、料金所を通過しようとする車両やその後続車両は、通信処理等に支障を来たしたことをより明確に認識することができる。
請求項５記載の路側システムによれば、第１通信手段の近傍に設置される第１表示手段によって第１及び第２のタイミング表示を行い、第２通信手段の近傍に設置され第２表示手段によって第２及び第３のタイミング表示を行う。即ち、料金所においては、応答要求を送信するための第１通信手段と、入口情報を送信するための第２通信手段とを別個に備えている形態が多いので、それに併せて第１，第２表示手段を設置することで、車両側により理解し易いタイミング表示を行うことができる。

請求項６記載の車載機によれば、路上機によって送信される内容に基づき、路車間通信の進行状況を示すタイミング表示を表示手段によって行うので、運転者は、表示手段の表示を参照することで通信処理の進行状況を把握することができ、そのタイミング表示を参考にして車両の速度を調節すれば、途中で停止することなく料金所をスムーズに通過することが可能となる。

そして、路上機によって応答要求が送信されると、第１のタイミング表示を行い、路上機によって応答に対する受付完了が送信されると、第２のタイミング表示を行い、路上機によって料金所の入口情報が送信されると、第３のタイミング表示を行う。従って、請求項１記載の路側システムと同様のタイミング表示を車載機側で行うことができる。

以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明する。図１は、ＥＴＣ車載機を搭載した自動車（車両）で利用するＥＴＣシステムの概略構成を示すものである。高速道路などの料金所には通行料金支払のためのゲートが設けられていて、利用している自動車がＥＴＣ車載機を搭載している場合には、ＥＴＣ専用のレーンを利用することができる。
ＥＴＣ専用のレーン１（入口側）には、手前側である自動車２の進入口側から、第１車両検知器（車両検知手段）３、車高計４、表示板５、第１路側アンテナ（第１通信手段）６、スピーカ（音声出力手段）７、第２車両検知器８、路側表示器９、第１信号機（第１表示手段）１０、インターホン１１、ゲート（遮断器，発進制御装置）１２、第３車両検知器１３、車両監視カメラ１４、第２路側アンテナ（第２通信手段）１５、第２信号機（第２表示手段）１６が設置されている。これらが、路側システム１７を構成している。尚、第１，第２信号機１０，１６は、後述するようにタイミング表示を２色の信号表示を行うために用いられる。第１信号機１０は赤，黄を表示し、第２信号機１６は、黄，青を表示する。

図２は、路側システム１７のうち制御系の構成を、本発明の要旨に係る部分を中心に示す機能ブロック図である。路側システム１７は、ＣＰＵ１８、メモリ１９、インターフェイス部２０、ネットワークインターフェイス部２１を備える。インターフェイス部２０は、路側に設置される各種機器とＣＰＵ２とのインターフェイスを司る部分であり、ＣＰＵ２は、インターフェイス部２０を介して、第１，第２路側アンテナ６，１５によりＤＳＲＣ(Dedicated Short Range Communication)通信を行う第１，第２ＥＴＣ通信装置２２，２３、ゲート１２の開閉を制御するゲート開閉装置２４、第１，第２信号機１０，１６、第１〜第３車両検知器３，８，１３、スピーカ７などを制御する。ネットワークインターフェイス部２１は、図示しないＥＴＣ中央装置（ホスト）とのインターフェイスを司るものである。

自動車２に搭載されるＥＴＣ車載機２５は、図３に示すように、ＣＰＵ２６、メモリ２７、ＬＥＤ表示部２８、アンテナ２９を備えた通信回路３０、カードスロットに挿入されるＩＣカードとのインターフェイスを行なうＩＣカードインターフェイス部３１とを備えて構成される。メモリ２７には、ＥＴＣ車載機２５を他のＥＴＣ車載機と識別するためのＥＴＣ車載機番号、ＥＴＣ車載機２５を設置する車両番号、車種情報、車長、車高、用途等の車両固有情報が、ＥＴＣ車載機２５の使用開始に先立って書換え不能に登録されている。
また、ＣＰＵ２６は、車内ＬＡＮインターフェイス部３２を介してナビゲーション装置３３との間で通信を行うようになっており、図４に外観を示すナビゲーション装置３３が備えているディスプレイ（表示手段）３４の表示領域の一部を利用して、「青」、「黄」、「赤」の信号灯表示を行うことが可能となるように構成されている（図４では、ディスプレイ３４の右下角部に表示位置を示している。）。

次に、本実施例の作用について図５も参照して説明する。図５は、路側システム１７と、ＥＴＣ車載機２５との間で行われる処理シーケンスの一例を示すものである。先ず、ＥＴＣ車載機２５を搭載した自動車２がＥＴＣ専用レーン１に進入すると（１）、路側システム１７のＣＰＵ１８は、第１車両検知器３によって自動車２の進入を検出し（２）、第１信号機１０に「赤」を点灯させる（３）。それから、ＣＰＵ１８は、第１ＥＴＣ通信装置２２及び第１路側アンテナ６により自動車２側に「応答要求」を送信する（４）。

車載機２５のＣＰＵ２６は、第１路側アンテナ６より送信された応答要求を受信すると（５）、ナビゲーション装置３３のディスプレイ３４に信号色「赤」を表示させる（点灯，（６））。それから、受信に対する応答を第１路側アンテナ６に送信する（７）。
以上における信号色「赤」のタイミング表示は、ＥＴＣ処理の初期段階「車両検知」を示すものであるから、自動車２の運転者は、上記タイミング表示を参照することで車速を比較的低速に維持するように調整する。

路側システム１７は、ＥＴＣ車載機２５の応答を受信すると、その応答内容を参照してＥＴＣ車載機２５がＥＴＣシステムに登録されている正常な機器か否かを判断する（８）。正常な機器であれば（「ＹＥＳ」）、「受付完了」をＥＴＣ車載機２５に送信する（９）。それから、第１信号機１０の「赤」を消灯させて（１０）、第１及び第２信号機１０及び１６に「黄」を点灯させる（１１）。

一方、ＥＴＣ車載機２５が正常な機器でない場合（（８），「ＮＯ」）、路側システム１７は、第２車両検知器８が自動車２を検知するまで待機し（１２）、自動車２を検知すると（「ＹＥＳ」）、スピーカ７より音声による警告「止まれ」を出力する（１３）。また、この時、路側システム１７は、第１及び第２信号機１０及び１６の表示「赤」をフラッシングさせることで、自動車２及びその後続車両に対してイレギュラーな状態が発生したことにより「停止」が必要であることを報知する。

そして、ＥＴＣ車載機２５は、（９）で送信された「受付完了」を受信すると（１４）、ナビゲーション装置３３のディスプレイ３４の信号色「赤」の表示をやめて（消灯，（１５））、信号色「黄」を表示させる（１６）。
以上における信号色「黄」のタイミング表示は、ＥＴＣ処理の中期段階「応答要求」を示すものであるから、自動車２の運転者は、上記タイミング表示を参照することで車速を信号色「赤」の場合よりもやや上昇させるように調整する。

次に、路側システム１７は、（９）で「受付完了」を送信した後、第２車両検知器８が自動車２を検知すると（１７）、料金所の情報などを含む「入口情報」を、第２ＥＴＣ通信装置２３及び第２路側アンテナ１５によりＥＴＣ車載機２５に送信する（１８）。ＥＴＣ車載機２５は、送信された「入口情報」を受信すると（１９）その受信に対する「応答」を送信し（２０）、ナビゲーション装置３３のディスプレイ３４の信号色「黄」の表示をやめて（２１）、信号色「青」を表示させる（２２）。

路側システム１７は、ＥＴＣ車載機２５の「応答」を受信すると（（２３），「ＹＥＳ」）、第１及び第２信号機１０及び１６の「黄」を消灯させて（２４）、第２信号機１６に「青」を点灯させる（２５）。ここで、信号色「青」のタイミング表示は、ＥＴＣ処理の最終段階「入口情報送信」を示すものでありゲート１２はその後確実に開くので、自動車２の運転者は、上記タイミング表示を参照することで車速を信号色「黄」の場合よりもやや上昇させるように調整する。そして、路側システム１７は、ゲート開閉装置２４を介してゲート１２を開く（２６）。その後、第３車両検知器１３が自動車２を検知すると（２７）、ゲート１２を閉じて（２８）第２信号機１６の「青」を消灯させる（２９）。

一方、（２３）において、路側システム１７がＥＴＣ車載機２５の「応答」を受信しなかった場合（「ＮＯ」）は、車両監視カメラ１４によって自動車２がゲート１２に衝突するまで待機し（３０）、衝突すると（「ＹＥＳ」）スピーカ７より音声による警告「止まれ」を出力する（３１）。この場合も、路側システム１７は、第１及び第２信号機１０及び１６の表示「黄」をフラッシングさせることで、自動車２及びその後続車両に対して「停止」が必要であることを報知する。

以上のように本実施例によれば、路側システム１７は、自動車２の接近を検知した時点からその自動車２が料金所を通過するまでの間に、路車間通信の進行状況に基づき、自動車２側に対して３段階のタイミング表示を第１及び第２信号機１０及び１６によって行うようにした。具体的には、第１車両検知器３が自動車２の接近を検知すると信号色「赤」で第１のタイミング表示を行い、送信した応答要求に対して自動車２側より応答があると信号色「黄」で第２のタイミング表示を行い、料金所の入口情報を送信した場合に自動車２側より応答があると信号色「青」で第３のタイミング表示を行う。

即ち、ＥＴＣの路車間通信においては、少なくとも「車両検知」，「応答要求」，「入口情報送信」の３つの処理段階が存在するため、各処理段階に対応してタイミング表示を行うことで、車両側は通信処理の進行状況を明確に把握することができる。そして、それらのタイミング表示を参考にして自動車２の速度を調節すれば、途中で停止することなく料金所をスムーズに通過することが可能となる。

また、路側システム１７は、応答要求に対する自動車２側の応答内容が適切な車載機２５を示すものでない場合は、信号色「黄」を表示させずに、信号色「赤」をフラッシングさせてその表示形態を変更するので、料金所を通過しようとする自動車２やその後続車両は、車載機の種類が不適切であったため通信処理に支障を来たしたことを、信号色「赤」のフラッシング表示によって知ることができ、その状況に対応することができる。

また、路側システム１７は、入口情報の送信に対して車両側の応答がない場合も、信号色「青」を表示させずに、信号色「黄」をフラッシングさせてその表示形態を変更するので、料金所を通過しようとする車両やその後続車両は、通信処理に支障を来たしたことを、信号色「黄」のフラッシング表示によって知ることができ、その状況に対応することが可能となる。

更に、路側システム１７は、タイミング表示の表示形態を変更する場合、スピーカ７による警告報知も同時に行うので、料金所を通過しようとする車両やその後続車両は、通信処理に支障を来たしたことをより明確に認識することができる。
加えて、路側システム１７は、第１路側アンテナ６の近傍に設置される第１信号機１０によって信号色「赤」，「黄」によるタイミング表示を行い、第２路側アンテナ１５の近傍に設置される第２信号機１６によって信号色「黄」，「青」によるタイミング表示を行うようにした。即ち、料金所においては、応答要求を送信するための第１路側アンテナと、入口情報を送信するための第２路側アンテナを別個に備えているので、それに合わせて第１，第２信号機１０，１６を設置することで、車両側により理解し易い表示を行うことができる。

また、ＥＴＣ車載機２５は、路上機によって送信される内容に基づき、路車間通信の進行状況を示すタイミング表示を、ナビゲーション装置３３のディスプレイ３４によって行うので、運転者は、ディスプレイ３４の表示を参照することで通信処理の進行状況を把握することができ、そのタイミング表示を参考にして車両の速度を調節すれば、途中で停止することなく料金所をスムーズに通過することが可能となる。

また、ＥＴＣ車載機２５は、第１路側アンテナ６によって応答要求が送信されると、ディスプレイ３４において信号色「赤」による第１のタイミング表示を行い、第１路側アンテナ６によって応答に対する受付完了が送信されると、信号色「黄」による第２のタイミング表示を行い、第２路側アンテナ１５によって料金所の入口情報が送信されると、信号色「青」による第３のタイミング表示を行うので、路側システム１７と同様のタイミング表示を車載機２５側で行うことができる。

本発明は上記し且つ図面に記載した実施例にのみ限定されるものではなく、以下のような変形又は拡張が可能である。
路側システム１７と、ＥＴＣ車載機２５との何れか一方の構成のみを実施しても良く、その場合、他方の構成は、従来のＥＴＣ車載機，路側システムを用いれば良い。
スピーカ７による音声を用いた警告は、必要に応じて行えば良い。

信号色「赤」、「黄」をフラッシング表示させる処理に限らず、例えば、表示出力を変化させるなど、表示形態を変更すれば良い。
また、信号色「赤」、「黄」をフラッシング表示させる処理も、必要に応じて行えば良い。
４段階以上のタイミング表示を行っても良い。

更に、３段階以上のタイミング表示は、必ずしも信号色「赤」、「黄」、「青」を用いるものに限らず、要は何らかの異なる表示形態によって、３段階以上のタイミング表示を行えば良い。
表示手段は１つのみでも良く、１つの表示手段により少なくとも３段階以上のタイミング表示を行えば良い。

通信手段も、１つのみであっても良い。
同様の路側システムを、出口側の料金所に設置しても良い。
車両側で行う表示は、ナビゲーション装置３３のディスプレイ３４を用いるものに限らず、例えば、ＥＴＣ車載機に表示手段を設けたり、或いは、独立した表示手段を設けても良い。
車両側においても、例えばナビゲーション装置（音声出力手段）３３の音声出力機能を利用して、路側システムと同様に音声による報知を行っても良い。

本発明の一実施例であり、ＥＴＣシステムの概略構成を示す図 路側システムのうち制御系の構成を、本発明の要旨に係る部分を中心に示す機能ブロック図 ＥＴＣ車載機の電気的構成を示す機能ブロック図 ナビゲーション装置の外観を示す斜視図 路側システムと、ＥＴＣ車載機との間で行われる処理シーケンスの一例を示す図

符号の説明

図面中、２は自動車（車両）、３は第１車両検知器（車両検知手段）、６は第１路側アンテナ（第１通信手段）、７はスピーカ（音声出力手段）、第１信号機（第１表示手段）１０、１２はゲート、１５は第２路側アンテナ（第２通信手段）、１６は第２信号機（第２表示手段）、１７は路側システム、２５はＥＴＣ車載機、３４はディスプレイ（表示手段）を示す。

Claims (6)

1. 有料道路の料金所に設置され、車両側に搭載される車載機との間で、前記有料道路の通行料金を徴収するための路車間通信を行う路側システムにおいて、
   車両の接近を検知した時点から前記車両が料金所を通過するまでの間に、路車間通信の進行状況に基づき、車両側に対して少なくとも３段階以上のタイミング表示を表示手段によって行うもので、
   車両の接近を検知する車両検知手段を備え、
   この車両検知手段が車両の接近を検知すると、前記表示手段により第１のタイミング表示を行い、
   送信した応答要求に対して車両側より応答があると、前記表示手段により第２のタイミング表示を行い、
   料金所の入口情報を送信した場合に車両側より応答があると、前記表示手段により第３のタイミング表示を行うことを特徴とする路側システム。
2. 前記応答要求に対する車両側の応答内容が適切な車載機を示すものでない場合は、前記第２のタイミング表示を行わず、前記第１のタイミング表示の表示形態を変更することを特徴とする請求項１記載の路側システム。
3. 前記入口情報の送信に対する車両側の応答がない場合は、前記第３のタイミング表示を行わず、前記第２のタイミング表示の表示形態を変更することを特徴とする請求項１又は２記載の路側システム。
4. 音声を出力して報知を行うための音声出力手段を備え、
   タイミング表示の形態を変更する場合、前記音声出力手段による警告報知も同時に行うことを特徴とする請求項２又は３記載の路側システム。
5. 前記応答要求を送信するための第１通信手段と、
   前記入口情報を送信するための第２通信手段と、
   前記第１通信手段の近傍に設置され、前記第１及び第２のタイミング表示を行う第１表示手段と、
   前記第２通信手段の近傍に設置され、前記第２及び第３のタイミング表示を行う第２表示手段とを備えることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の路側システム。
6. 車両側に搭載され、有料道路の料金所に設置される路上機との間で、前記有料道路の通行料金を徴収するための路車間通信を行う車載機において、
   前記路上機によって送信される内容に基づき、路車間通信の進行状況を示すタイミング表示を表示手段によって行うもので、
   前記路上機によって応答要求が送信されると、前記表示手段により第１のタイミング表示を行い、
   前記路上機によって応答に対する受付完了が送信されると、前記表示手段により第２のタイミング表示を行い、
   前記路上機によって料金所の入口情報が送信されると、前記表示手段により第３のタイミング表示を行うことを特徴とする車載機。

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