JP6139238B2

JP6139238B2 - 通行制御システム

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Publication number: JP6139238B2
Application number: JP2013085610A
Authority: JP
Inventors: 徹奈良田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2013-04-16
Filing date: 2013-04-16
Publication date: 2017-05-31
Anticipated expiration: 2033-04-16
Also published as: JP2014206958A

Description

本発明の実施形態は、通行制御システムに関する。

近年、有料道路等の料金所において、車両側の通信器（車載器）と料金所側の無線装置（路側無線装置）との間の無線通信を利用して車載器に挿入されたＩＣカードより自動的に通行料金を徴収する自動料金収受システム（Electronic Toll Collection、以下、ＥＴＣと称する）が普及している。

これは、車両の前面やフロントガラス等に車載器を取り付け、路側無線装置を通じて車載器（ＩＣカード）より必要な通行料金等を引き去るもので、料金を現金や回数券により手渡しで支払うために車両を止める必要もなく、料金徴収の円滑化および省力化を促進するシステムである。

また、料金所では、磁気式の通行券と現金又はＩＣカードによる料金収受も併用されている。

例えば、ＥＴＣ対応車両とＥＴＣ非対応車両とを混在して処理することが可能な通行料金徴収システムが提案されている。このような通行料金徴収システムでは、車両が車線に進入したことおよび退出したことを検出する複数の車両検知装置と、前記車線を開閉する発進制御装置と、電波を送信および受信する路側無線装置と、前記車線に進入した車両の車種を判別する車種判別装置と、利用者による現金精算を処理する自動料金収受装置と、現金精算用の車種ごとの通行料金テーブルを備えるレーン集計処理装置と、ＥＴＣ車両の通行料金を算出する複数のテーブルを備え、前記車両検知装置、前記発進制御装置、前記路側無線装置、前記車種判別装置、前記自動料金収受装置、および、前記レーン処理装置を制御する制御装置と、制御装置に接続されたＩＣカードリーダと、を備え、各機器（筐体＋制御部）が路側側に設置されている。

特開２０１２−１６８６３６号公報

上記したように、通行料金徴収システムを構成する機器（筐体＋制御部）が路側側に設置されており、設置スペースの圧迫、及び不具合が発生した場合に制御部が路側側にある為に保守性に適さず、改善が要望されている。

本発明の目的は、設置自由度の高い通行制御システムを提供することである。

実施形態の通行制御システムは、路側側と料金所側がネットワークを介して接続されている通行制御システムであって、前記路側側に、車両の通行を検知し車両検知信号を出力する車両検知部と、車両の無線通信器と通信し通信情報を出力する無線通信部と、前記車両検知部及び前記無線通信部に接続され、前記車両検知部から受信した前記車両検知信号と、前記無線通信部から受信した通信情報を、ネットワークを介して料金所側に送信する路側側集約装置と、料金所側に、前記ネットワークを介して前記路側側集約装置と接続され、受信した前記車両検知信号に基づいて機器を制御する第１の料金所側制御装置と、前記ネットワークを介して前記路側側集約装置と接続され、受信した前記通信情報に基づいて機器を制御する第２の料金所側制御装置と、を備える。

実施形態に係る通行制御システムの概略構成の一例を示す図である。実施形態に係る通行制御システムの情報の流れの一例を示す図である。実施形態に係る通行制御システムで送信されるシリアル信号の一例を示す図である。図１及び図２に示す通行制御システムの比較例としての非分離型の制御システムの一例を示す図である。

以下、実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、実施形態に係る通行制御システムの概略構成の一例を示す図である。

図１に示すように、通行制御システムは、通行券処理機１１、ＩＣカードリーダ／ライタ（Ｒ／Ｗ）２１、領収書発行機３１、車線サーバ４１、料金表示器５１、車両検知器６１、出口監視盤７１、信号灯８１、路側集約ＩＯ（Input/Output）装置９１、上位装置１０１、制御装置２０１、２０２、２０３、２０４を備える。

例えば、通行券処理機１１、ＩＣカードリーダ／ライタ（Ｒ／Ｗ）２１、領収書発行機３１、車線サーバ（ＥＴＣ設備）４１、料金表示器５１、車両検知器６１、出口監視盤７１、信号灯８１、路側集約ＩＯ（Input/Output）装置９１は、路側側に設置される。路側側とは、実際に車両が通過する車両通行レーンの間等に設けられたアイランド状のエリアである。即ち、車両通行レーンの間の比較的狭いエリアである。

また、上位装置１０１、制御装置２０１、２０２、２０３、２０４は、料金所側に設置される。例えば、料金所側は比較的スペースに余裕があるものとする。本実施形態では、制御装置２０１、２０２、２０３、２０４について説明するが、制御装置の台数は制御対象機器の台数に応じて変動するものとする。

制御装置２０１は、ＣＰＵ主制御基板２０１ａ、ＥｘｐＥｔｈｅｒ２０１ｂを備える。制御装置２０２、２０３、２０４も同様である。

路側集約ＩＯ装置９１は、複数のＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓ（伝送基板）９２、及びＥｘｐＥｔｈｅｒ９３を備える。例えば、通行券処理機１１、ＩＣカードリーダ／ライタ（Ｒ／Ｗ）２１、領収書発行機３１、車線サーバ４１、料金表示器５１、車両検知器６１、出口監視盤７１、信号灯８１の夫々が、１台のＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓ９２に対応する。

つまり、通行券処理機１１は、路側集約ＩＯ装置９１の１台のＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓ９２に接続され、同様に、ＩＣカードリーダ／ライタ（Ｒ／Ｗ）２１は、また別の１台のＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓ９２に接続され、領収書発行機３１は、また別の１台のＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓ９２に接続され、車線サーバ４１は、また別の１台のＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓ９２に接続され、料金表示器５１は、また別の１台のＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓ９２に接続され、車両検知器６１は、また別の１台のＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓ９２に接続され、出口監視盤７１は、また別の１台のＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓ９２に接続され、信号灯８１は、また別の１台のＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓ９２に接続される。

また、路側集約ＩＯ装置９１の各ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓ９２が、各路側装置（通行券処理機１１、ＩＣカードリーダ／ライタ（Ｒ／Ｗ）２１、領収書発行機３１、車線サーバ４１、料金表示器５１、車両検知器６１、出口監視盤７１、信号灯８１）からの出力ピン数の違いを吸収する。

通行券処理機１１は、通行券を処理し通行券処理情報を出力する。例えば、入口側に設置される通行制御システムを構成する通行券処理機１１は、発行する通行券の情報を出力し、また、出口側に設置される通行制御システムを構成する通行券処理機１１は、挿入された通行券から読み取った情報を出力する。通行券処理機１１から出力される通行券処理情報は、路側集約ＩＯ装置９１の１台のＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓ９２に入力される。

また、ＩＣカードＲ／Ｗ２１は、ＩＣカードを処理しＩＣカード処理情報を出力する。例えば、出口側に設置される通行制御システムを構成するＩＣカードＲ／Ｗ２１は、挿入されたＩＣカードから読み取った情報を出力する。ＩＣカードＲ／Ｗ２１から出力されるＩＣカード処理情報は、路側集約ＩＯ装置９１の１台のＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓ９２に入力される。

車線サーバ４１に接続される無線通信器は、車両の無線通信器と通信し通信情報を出力する。例えば、車線サーバ４１に接続される無線通信器は、車両の無線通信器から受信した情報を通信情報として出力し、車線サーバ４１から出力される通信情報は、路側集約ＩＯ装置９１の１台のＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓ９２に入力される。

また、車両検知器６１は、車両の通行を検知し車両検知信号を出力する。車両検知器６１から出力される車両検知信号は、路側集約ＩＯ装置９１の１台のＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓ９２に入力される。

路側集約ＩＯ装置９１の各ＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓ９２は、通行券処理機１１からの通行券処理情報、ＩＣカードＲ／Ｗ２１からのＩＣカード処理情報、車線サーバ４１からの通信情報、及び車両検知器６１からの車両検知信号をパラレルに受信し、ＬＡＮポートを備えたＥｘｐＥｔｈｅｒ９３が、ネットワークを介して、シリアル信号で通行券処理情報、ＩＣカード処理情報、通信情報、車両検知信号を送信する。図３は、ＥｘｐＥｔｈｅｒ９３から出力されるシリアル信号の一例を示す図である。

例えば、制御装置２０１のＥｘｐＥｔｈｅｒ２０１ｂのランポートを介して、通行券処理情報が入力され、制御装置２０２のＥｘｐＥｔｈｅｒ２０２ｂのランポートを介して、ＩＣカード処理情報が入力され、制御装置２０３のＥｘｐＥｔｈｅｒ２０３ｂのランポートを介して、通信情報が入力され、制御装置２０４のＥｘｐＥｔｈｅｒ２０４ｂのランポートを介して、車両検知信号が入力される。

例えば、出口側に設置される通行制御システムを構成する制御装置２０１のＣＰＵ主制御基板２０１ａは、通行券処理情報に基づき出場の可否を判定し、出場を許可する場合は車両通行制御装置のゲートを解放する制御信号を出力し、出場を許可しない場合は車両通行制御装置のゲートを閉鎖する制御信号を出力する。制御装置２０１のＥｘｐＥｔｈｅｒ２０１ｂは、ネットワークを介して制御信号を送信し、路側集約ＩＯ装置９１のＥｘｐＥｔｈｅｒ９３は、制御信号を受信し、制御信号を車両通行制御装置へ送信する。車両通行制御装置は、制御信号に従いゲートを解放したり、閉鎖したりする。

さらに、ＣＰＵ主制御基板２０１ａは、通行券処理情報に基づき精算金額を表示する制御信号を出力する。制御装置２０１のＥｘｐＥｔｈｅｒ２０１ｂは、ネットワークを介して制御信号を送信し、路側集約ＩＯ装置９１のＥｘｐＥｔｈｅｒ９３は、制御信号を受信し、制御信号を料金表示器５１へ送信する。料金表示器５１は、制御信号に従い精算金額を表示する。

同様に、出口側に設置される通行制御システムを構成する制御装置２０２のＣＰＵ主制御基板２０２ａは、ＩＣカード処理情報に基づき出場の可否を判定し、出場を許可する場合は車両通行制御装置のゲートを解放する制御信号を出力し、出場を許可しない場合は車両通行制御装置のゲートを閉鎖する制御信号を出力する。制御装置２０２のＥｘｐＥｔｈｅｒ２０２ｂは、ネットワークを介して制御信号を送信し、路側集約ＩＯ装置９１のＥｘｐＥｔｈｅｒ９３は、制御信号を受信し、制御信号を車両通行制御装置へ送信する。車両通行制御装置は、制御信号に従いゲートを解放したり、閉鎖したりする。

さらに、ＣＰＵ主制御基板２０２ａは、ＩＣカード処理情報に基づき精算金額を表示する制御信号を出力する。制御装置２０２のＥｘｐＥｔｈｅｒ２０２ｂは、ネットワークを介して制御信号を送信し、路側集約ＩＯ装置９１のＥｘｐＥｔｈｅｒ９３は、制御信号を受信し、制御信号を料金表示器５１へ送信する。料金表示器５１は、制御信号に従い精算金額を表示する。

さらに、ＣＰＵ主制御基板２０２ａは、ＩＣカード処理情報に基づき領収書発行を指示する制御信号を出力する。制御装置２０２のＥｘｐＥｔｈｅｒ２０２ｂは、ネットワークを介して制御信号を送信し、路側集約ＩＯ装置９１のＥｘｐＥｔｈｅｒ９３は、制御信号を受信し、制御信号を領収書発行機３１へ送信する。領収書発行機３１は、制御信号に従い領収書を発行する。

同様に、出口側に設置される通行制御システムを構成する制御装置２０３のＣＰＵ主制御基板２０３ａは、通信情報に基づき出場の可否を判定し、出場を許可する場合は車両通行制御装置のゲートを解放する制御信号を出力し、出場を許可しない場合は車両通行制御装置のゲートを閉鎖する制御信号を出力する。制御装置２０３のＥｘｐＥｔｈｅｒ２０３ｂは、ネットワークを介して制御信号を送信し、路側集約ＩＯ装置９１のＥｘｐＥｔｈｅｒ９３は、制御信号を受信し、制御信号を車両通行制御装置へ送信する。車両通行制御装置は、制御信号に従いゲートを解放したり、閉鎖したりする。

さらに、ＣＰＵ主制御基板２０３ａは、通信情報に基づき精算金額を表示する制御信号を出力する。制御装置２０３のＥｘｐＥｔｈｅｒ２０３ｂは、ネットワークを介して制御信号を送信し、路側集約ＩＯ装置９１のＥｘｐＥｔｈｅｒ９３は、制御信号を受信し、制御信号を料金表示器５１へ送信する。料金表示器５１は、制御信号に従い精算金額を表示する。

例えば、入口側に設置される通行制御システムを構成する制御装置２０４のＣＰＵ主制御基板２０４ａは、車両検知信号に基づき通行券を発券する制御信号を出力する。制御装置２０４のＥｘｐＥｔｈｅｒ２０４ｂは、ネットワークを介して制御信号を送信し、路側集約ＩＯ装置９１のＥｘｐＥｔｈｅｒ９３は、制御信号を受信し、制御信号を通行券処理機１１へ送信する。通行券処理機１１は、制御信号に従い通行券を発券する。

さらに、ＣＰＵ主制御基板２０４ａは、車両検知信号に基づき通過許可を表示する制御信号を出力する。制御装置２０４のＥｘｐＥｔｈｅｒ２０４ｂは、ネットワークを介して制御信号を送信し、路側集約ＩＯ装置９１のＥｘｐＥｔｈｅｒ９３は、制御信号を受信し、制御信号を信号灯８１へ送信する。信号灯８１は、通過許可を示す信号を点灯する。

同様にして、路側集約ＩＯ装置９１を介して、制御装置と、出口監視盤７１との間で情報が送受信され、制御装置からの制御信号に従い、出口監視盤７１が制御される。

図２は、通行制御システムの情報の流れの一例を示す図である。路側集約ＩＯ装置９１のＰＣＩ−Ｅｘｐｒｅｓｓ９２は、ＥｘｐＥｔｈｅｒ９３、２０１ｂ、２０２ｂ、２０３ｂ、２０４ｂを介してＣＰＵ主制御基板２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａと通信し、また、各路側装置（通行券処理機１１、ＩＣカードリーダ／ライタ（Ｒ／Ｗ）２１、領収書発行機３１、車線サーバ４１、料金表示器５１、車両検知器６１、出口監視盤７１、信号灯８１）と通信する。

上記したように、図１及び図２に示す通行制御システムによれば、各路側装置（通行券処理機１１、ＩＣカードリーダ／ライタ（Ｒ／Ｗ）２１、領収書発行機３１、車線サーバ４１、料金表示器５１、車両検知器６１、出口監視盤７１、信号灯８１）から制御部（制御装置２０１、２０２、２０３、２０４）を分離し、分離した制御部を料金所側に設置することができる。また、路側側に設置される各路側装置と料金所側に設置される各制御部との信号の送受信は、路側集約ＩＯ装置９１を経由して行う。路側集約ＩＯ装置９１と、制御部との情報の送受信はイーサネット（登録商標）（ExpEther）により接続され、制御部のＣＰＵ主制御基板との通信を行う。

図１及び図２に示す通行制御システムによれば、制御部を分離することによる、各路側装置の小型化及び障害時の保守性の向上が見込める。また、各路側装置に対応するＣＰＵ主制御部基板を共通化することによりコスト削減を図ることができる。また、路側集約ＩＯ装置９１により各路側装置からの信号線を集約し、伝送線を減らすこともできる。

図４は、図１及び図２に示す通行制御システムの比較例としての非分離型の制御システムの一例を示す図である。

図４に示すように、非分離型の通行制御システムは、通行券処理機１０、ＩＣカードリーダ／ライタ（Ｒ／Ｗ）２０、領収書発行機３０、車線サーバ４０、料金表示器５０、車両検知器６０、出口監視盤７０、信号灯８０、上位装置１００、集約装置２００を備える。また、通行券処理機１０は制御部１０ａを備え、ＩＣカードリーダ／ライタ（Ｒ／Ｗ）２０は制御部２０ａを備え、領収書発行機３０は制御部３０ａを備え、車線サーバ４０は制御部４０ａを備え、料金表示器５０は制御部５０ａを備え、車両検知器６０は制御部６０ａを備え、出口監視盤７０は制御部７０ａを備え、信号灯８０は制御部８０ａを備える。

各路側装置（通行券処理機１１、ＩＣカードリーダ／ライタ（Ｒ／Ｗ）２１、領収書発行機３１、車線サーバ（ＥＴＣ設備）４１、料金表示器５１、車両検知器６１、出口監視盤７１、信号灯８１、）が制御部を含み、各路側装置と集約装置の夫々が信号線で接続される。

各路側装置の本体に制御部が含まれているため、各路側装置が大型になり、設置スペースを圧迫する。また、各路側装置と集約装置の夫々が信号線で接続されるため、各路側装置と集約装置とを接続する信号線が多くなる。

図４に示す非分離型の通行制御システムでは、各路側装置は、筐体と制御部が一体化しており各路側装置の設置スペースの圧迫、及び不具合が発生した場合に制御部が路側側にある為に保守性が良好ではない。

これに対して、図１及び図２に示す通行制御システムでは、各路側装置より制御部を分離し、制御部を料金所側に設置することができる。これより各路側装置の小型化を図ることができ、逼迫していたスペースを広げることができる。また、各路側装置に対応するＣＰＵ主制御基板を共通化することによりコスト削減を図ることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１１…通行券処理機、２１…ＩＣカードリーダ／ライタ（Ｒ／Ｗ）、３１…領収書発行機、４１…車線サーバ、５１…料金表示器、６１…車両検知器、７１…出口監視盤、８１…信号灯、９１…路側集約ＩＯ（Input/Output）装置、１０１…上位装置、２０１、２０２、２０３、２０４…制御装置

Claims

路側側と料金所側がネットワークを介して接続されている通行制御システムにおいて、
前記路側側に、
車両の通行を検知し車両検知信号を出力する車両検知部と、
車両の無線通信器と通信し通信情報を出力する無線通信部と、
前記車両検知部及び前記無線通信部に接続され、前記車両検知部から受信した前記車両検知信号と、前記無線通信部から受信した通信情報を、ネットワークを介して料金所側に送信する路側側集約装置と、
料金所側に、
前記ネットワークを介して前記路側側集約装置と接続され、受信した前記車両検知信号に基づいて機器を制御する第１の料金所側制御装置と、
前記ネットワークを介して前記路側側集約装置と接続され、受信した前記通信情報に基づいて機器を制御する第２の料金所側制御装置と、を備える通行制御システム。
前記路側側には、更にゲートの開閉を制御する路側側車両通行制御部を備え、
さらに、前記路側側集約装置は、前記ネットワークを介して、前記第１の料金所側制御装置からの第１の制御信号、又は前記第２の料金所側制御装置からの第２の制御信号を受信し、前記第１又は第２の制御信号を前記路側側車両通行制御部へ送信する請求項１の通行制御システム。
前記路側側には、更に案内を表示する路側側表示部を備え、
さらに、前記路側側集約装置は、前記ネットワークを介して、前記第１の料金所側制御装置からの第１の制御信号、又は前記第２の料金所側制御装置からの第２の制御信号を受信し、前記第１又は第２の制御信号を前記路側側表示部へ送信する請求項１又は２の通行制御システム。
前記路側側には、更に通行券を処理し通行券処理情報を出力する通行券処理部と、
前記ネットワークを介して前記路側側集約装置と接続し、前記路側側集約装置からの前記通行券処理情報を受信し、前記ネットワークを介して前記通行券処理情報に基づき機器を制御する第３の料金所側制御装置と、を備え、
さらに、前記路側側集約装置は、前記通行券処理部と接続し前記通行券処理情報を受信し、ネットワークを介して前記通行券処理情報を送信する請求項１乃至３の何れか一つの通行制御システム。
前記路側側には、更にＩＣカードを処理しＩＣカード処理情報を出力するＩＣカード処理部と、
前記ネットワークを介して前記路側側集約装置からの前記ＩＣカード処理情報を受信し、前記ネットワークを介して前記ＩＣカード処理情報に基づき機器を制御する第４の料金所側制御装置と、を備え、
さらに、前記路側側集約装置は、前記ＩＣカード処理部と接続し前記ＩＣカード処理情報を受信し、前記ネットワークを介して前記ＩＣカード処理情報を送信する請求項１乃至４の何れか一つの通行制御システム。
前記路側側集約装置は、前記ネットワークを介して、前記車両検知信号及び前記通信情報をシリアル信号で送信する請求項１乃至５の何れか一つの通行制御システム。