JPH1021437A - 有料道路の料金徴収システムおよび有料道路の料金徴収システム用車載機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車載機を搭載する車両は入口料金所や出口料
金所で一旦停止をすることなく料金徴収を確実に行える
ようにする。 【解決手段】 入口料金所車線１には入口側から順次、
車種判別装置４（既存）、入口側ナンバー読取装置１
０、第１のアンテナ１４、車両検知装置１６、発券装置
１９（既存）、表示装置２０、車両検知装置２１、第２
のアンテナ３０、発進検知装置２５（既存）が設けられ
る。第１のアンテナ１４は進入車両の車載機と通信を行
って入口料金所情報を書込処理する。通信が成功すると
表示装置２０に通過の指示をさせ、失敗すると表示装置
２０に停止指示をさせて発券装置１９に通行券を発行さ
せる。第２のアンテナ３０は、車種判別装置４およびナ
ンバー読取装置１０により検知した車種情報および登録
ナンバー情報を車載機１５に書込処理する。既存の設備
をそのまま利用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有料道路において
通行料金の授受を行う際に、車両を料金所で停止させる
ことなく実施できるようにした有料道路の料金徴収シス
テムおよびこのシステムに好適な有料道路の料金徴収シ
ステム用車載機に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の有料道路の料金徴収システムと
して、例えば、特開昭６３−１２７３９２号公報に示さ
れるものがある。すなわち、このものは、有料道路の入
口料金所の車線に、第１および第２の路上機を進行方向
に沿って順次配設し、この第２の路上機の後方位置には
通行料金精算用の通行券を発行する発券装置が備え付け
られている。そして、通行する車両にはそれらの路上機
との通信が可能な車載機が搭載されており、通行する際
に通信を行って自動的に課金処理を行うものである。

【０００３】この構成では、入口料金所に車両が進入す
ると、まず、第１の路上機により車両に搭載された車載
機と通信を行い、その車両のＩＤコードを認識する。ま
た、この入口料金所では、係員が通行料金計算の区分を
示す車種を判別している。そして、第１の路上機による
通信が成功すると、続いて第２の路上機は、車載機に対
して入口料金所の情報および車種情報を送信して書込ま
せる。一方、第１の路上機による通信が失敗した場合に
は、入口料金所情報が車載機に記録されないことから、
その車両に対する通行券を発券装置により発行して運転
者に受け取るように指示する。

【０００４】このような構成とすることにより、車載機
を搭載していて正常に動作している場合には入口料金所
で車両を停車させることなく通行することができ、料金
徴収の処理の繁雑さを解消できると共に入口料金所にお
ける渋滞の発生を低減することができるのである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ような構成においては、車種情報を人為的な手段により
認識しているので、ある程度の時間が必要となるため、
進入車両の走行速度がある程度以上になると、第２の路
上機により車種情報および入口料金所情報を通信完了す
る前に通過してしまう場合が生じてしまう。換言すれ
ば、確実に車種情報および入口料金所情報の書込み処理
を行うためには料金所車線の走行速度を一定以下に制限
しなければならないのである。

【０００６】一方、車種情報を自動的に判定する装置と
しては、現在の有料道路の入口料金所に設けられた車種
判別装置がある。これは、通行券の発券装置よりも手前
の例えば２０ｍ前後程度の位置に設けられたもので、通
過車両がこの車種判別装置を通過して発券装置の位置ま
で進んで停止するまでの間に、車種判別装置により判定
された車種に対応する通行券を発券装置に発行させるも
のである。

【０００７】ところが、このように自動的に車種を判別
する車種判別装置は、上述のように、発券装置の位置で
車両が停止することを前提にして配設されるものである
から、発券装置までの間の距離が短く設定されており、
したがって、前述したような料金徴収システムの適用を
考える場合に、やはり、同様にして第２の路上機による
書込み処理を確実に行うだけの時間を確保することがで
きない不具合がある。

【０００８】この場合、第２の路上機を、車種判別装置
と発券装置との間のうちのできるだけ発券装置側に配置
することで、車種情報を進入車両の車載機に書込処理を
行う時間を長く設定する構成とすることができるように
なる。しかしながら、上記したような書込処理が失敗し
た場合に、その車両を発券装置の位置で停止させると共
に発券装置に通行券の発行を行わせる必要があるが、そ
の構成とした場合には、第２の路上機の位置が発券装置
に近い位置となることから、逆にそのための時間が短く
なり、確実にその処理を実行することができなくなる不
具合がある。

【０００９】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、有料道路の料金所の既存設備を利用し
た構成としながら、車載機と路上機とにより自動的に料
金徴収処理を確実に行うことができるようにした有料道
路の料金徴収システムおよび車載機を提供することにあ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明によれ
ば、車載機を搭載した車両が入口料金所車線に進入する
と、まず、進入側位置に設けられた第１の路上機により
通信処理が行われると共に車種判別装置によりその車種
が判別される。このとき、第１の路上機は車載機に対し
て入口料金所情報を送信して書込処理を行わせ、車載機
からその書込終了信号を受信すると確認信号を出力する
ようになる。この場合、その進入車両の車載機には入口
料金所情報が書込処理されたことが確認されているの
で、この進行方向側に位置する発券装置で通行券を受け
取る必要がなく、その進入車両はそのまま通過すること
ができる。そして、このように第１の路上機により確認
信号が出力されていることから、制御手段は、その進入
車両が第２の路上機の通信エリアを通過する際に、車種
判別装置により判別された車種情報を送信させて車載機
に書込処理を行わせるようになる。これにより、進入車
両は入口料金所で一旦停止を行うことなく入口料金所情
報を記憶して迅速に本線車道に進入することができるよ
うになる。

【００１１】一方、進入車両に車載機が搭載されていな
かったり、あるいは搭載されていても故障等により通信
処理が確実に行えない場合には、上述の第１の路上機に
よる通信処理の過程で、進入車両側に入口料金所情報が
送信されても第１の路上機は書込終了信号を受信するこ
とができないので、制御手段は、通信が成功しなかった
ことを認識し、通信処理を行う代わりに従来方式と同様
に通行券を受け取らせるように制御する。この場合、制
御手段は、車種判別装置により判別された車種に対応し
て発券装置に通行券を発行させる。そして、進入車両の
運転者は、発券装置の位置で車両を停止させてその通行
券を受け取って本線車道に進入することになる。

【００１２】この結果、進入車両に車載機が搭載されて
これが正常に動作している場合には、入口料金所で一旦
停止を行うことなく迅速に本線車道側に進入することが
できるようになり、通行料金の処理や通行券の処理など
を行う必要がなくなって料金所渋滞などの解消にも貢献
することができるようになる。

【００１３】請求項２の発明によれば、入口料金所車線
に車両が進入すると、上述の処理に加えて、進入車両ナ
ンバー認識装置により進入車両のナンバープレートの登
録ナンバーを認識し、その登録ナンバー情報を車載機に
書込み処理させるので、少なくとも、その有料道路を通
行する期間中においてはその車載機を搭載した車両を特
定することができるようになり、通行料金の処理を確実
に行うための情報として有効に利用することができるよ
うになる。

【００１４】請求項３の発明によれば、本線車道を走行
していた車両が本線車道を退出して出口料金所車線に進
入すると、第３の路上機により車載機と通信処理を行
い、入口料金所で書込まれた情報に基づいて通行料金の
計算が行われ、車載機に通行料金の徴収情報を書込ませ
たりあるいは、車載機のＩＤコードのデータから対応す
る口座などを特定して通行料金の引き落とし処理を行っ
て料金徴収の処理を行うことができるようになる。これ
によって、出口料金所においても通行車両が車載機を搭
載していれば、自動的に料金徴収処理を行うことができ
るので、一旦停止をする必要がなくなり、料金徴収業務
の繁雑な作業を行う必要がなくなると共に、渋滞緩和に
も貢献することができる。

【００１５】請求項４の発明によれば、出口料金所車線
に車両が進入すると、退出車両ナンバー認識装置はその
車両のナンバープレートの登録ナンバーを認識し、第３
の路上機は、その車両の車載機と通信処理を行って前述
の処理に加えて入口料金所で書込み処理された登録ナン
バー情報を読出し、退出車両ナンバー認識装置により認
識した登録ナンバーと比較するようになる。これによ
り、その有料道路を通行している車両と搭載されている
車載機とが一致しているか否かの照合を行うことがで
き、例えば、車載機を途中で他の車両に載せ換えるなど
の不正を行った場合にはこれを認識することができるよ
うになる。さらに、このように有料道路の通行の都度、
このような登録ナンバーの照合を行う構成とすること
で、車載機を特定の車両に限定して使用する必要がなく
なり、１台の車載機を複数の車両に兼用で使用すること
ができるようになる。

【００１６】請求項５の発明によれば、入口料金所車線
に進入した車両が、車載機を搭載していないかあるいは
搭載していても故障などで通信処理が正常に行えない場
合には、第１の路上機から送信される入口料金所情報を
書込み処理することができないので、制御手段は、第１
の路上機から確認信号を得ることができず、この結果発
券装置に通行券を発行させると共に、表示装置にその通
行券を受け取るように表示させるようになる。これによ
り、その車両の運転者は通行券を受け取ってから通過す
ることを認識することができるようになる。

【００１７】請求項６の発明によれば、入口料金所車線
において第２の路上機が最も奥側の位置に配置されてい
るので、進入車両が第１の路上機を通過してから第２の
路上機に達するまでの時間を最大限に長くとることがで
き、これによってその間に必要な処理の時間を確保する
ことができるようになる。また、既存の設備の配置を移
動させることなく達成することができる。

【００１８】請求項７の発明によれば、本線車道から出
口料金所に向かう車両に対して、第４の路上機によりそ
の車両の車載機と通信が行われる。このとき、第４の路
上機はその車両が有料道路を退出するものとしてそれま
での通行料金を計算し、その情報を車載機に書込ませる
ようになる。これによって、その車両が出口料金所車線
に達すると、既に通行料金の精算が終了しているか否か
を第３の路上機によって確認する通信処理を行うだけで
良くなる。したがって、第４の路上機による通信処理が
確実に行われている場合には、出口料金所車線を迅速に
通過することができるようになる。

【００１９】請求項８の発明によれば、上述の場合に、
第４の路上機から書込処理の指示を受けてこれを実行し
たときに、判定手段によりその処理を確実に行えたか否
かが判定され、この結果に応じて、報知手段により運転
者にそのことを報知することができるようになる。これ
によって、運転者は専用の料金所を通過するかあるいは
有人の料金徴収ゲート等に車両を進行させるか等につい
て報知されたことで認識することができるようになる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施例につ
いて図１ないし図１２を参照して説明する。図１は高速
道路等の有料道路の入口料金所車線１に設けられるＥＴ
ＣＳ（Electric Toll Collection System ）の各設備の
概略的な配置状態を示すもので、この入口料金所車線１
は、その両サイドにアイランド状に配置形成された分離
帯２，３によって区切られており、車両１台が通過でき
る程度の道幅に設定されている。このような入口料金所
車線１は、交通量などの必要に応じて複数並べた状態に
配設されている。

【００２１】入口料金所車線１の最も入口側に位置して
車種判別装置４が配設されている。この車種判別装置４
は、入口料金所車線１を横切るように配置される車軸セ
ンサ５，それぞれ分離帯２，３に対向配置される一対の
車高センサ６，７および車両分離器８，９から構成され
る。この車種判別装置４において、車両分離器８，９は
入口料金所車線１上の対向する部分の位置を通過する車
両を検出し、車軸センサ５は車両の検出期間に車軸が踏
む回数を検出し、さらに、車高センサ６，７は所定のタ
イミングでセンサ素子６ａ，７ａにより通過車両の高さ
を検出する。

【００２２】これにより、車種判別装置４は、各センサ
５〜９による通過車両の高さおよび車軸の本数の検出結
果に基づいてその車両の通行料金区分に応じた車種を判
別する。この場合、車種は、この有料道路を通行する場
合の料金計算をする基準となる区分で、例えば、「大型
車」，「普通車」，「小型車」などに分類される。

【００２３】車種判別装置４の少し進行方向側には進入
車両ナンバー認識装置としての入口側ナンバー読取装置
１０が配設されている。これは、カメラ１１とこのカメ
ラ１１による撮影タイミングを設定するための一対のセ
ンサ１２ａ，１２ｂとにより構成されている。センサ１
２ａ，１２ｂは、それぞれ分離帯２，３に対向するよう
に配置されており、この間を車両が通過して光軸を遮る
と、これを検出してそのときのタイミングでカメラ１１
によりその通過車両のナンバープレートを含んだ前面部
分を撮影させるようになっている。そして、撮影された
画像データに基づいて、パターン認識技術などを用いて
そのナンバープレートの登録ナンバーを自動的に認識す
るものである。

【００２４】この車種判別装置４および入口側ナンバー
読取装置１０の上方部位には分離帯２，３間に跨がるよ
うにして第１のガントリ１３が設けられ、これには第１
の路上機としての第１のアンテナ１４が配設されてい
る。この第１のアンテナ１４は車種判別装置４の検出位
置から進入方向に沿った所定距離の範囲に通信エリアＡ
１を設定するように設けられている。そして、第１のア
ンテナ１４は、通信エリアＡ１に向けて所定時間間隔で
パイロット信号を送信しており、通信エリアＡ１内にＥ
ＴＣ車（ＥＴＣＳの対象である車載機を搭載した車両）
が進入すると、そのＥＴＣ車に搭載された車載機１５
（図４参照）との間で通信を行うようになっている。

【００２５】通信エリアＡ１の進入方向側の端部にはこ
の位置に対応して第１の車両検知装置１６が配設されて
いる。この第１の車両検知装置１６は、入口料金所車線
１を横切るように配置される車軸センサ１７および分離
帯２，３のそれぞれに対向するように配置された車両分
離器１８ａ，１８ｂにより構成されている。そして、第
１の車両検知装置１６は車両分離器１８ａ，１８ｂによ
り通過車両を１台毎に分離して検出し、その検出期間中
に車軸センサ１７の検出信号により車両の通過を検出す
るようになっている。

【００２６】そして、第１のアンテナ１４の通信エリア
Ａ１は、その入口料金所車線１方向に沿った寸法が通常
の乗用車の１台分程度の長さに設定されており、通常の
四輪自動車が進入している場合にはその進入している１
台の自動車のみと通信が行える程度に設定されている。
そして、二輪車などの車両が複数台進入した場合には、
車種判別装置４および第１の車両検知装置１６により通
信エリアＡ１内に進入している車両の台数を判断するこ
とにより確実に通信処理を行うことができるようになっ
ている。

【００２７】第１の車両検知装置１６の設置位置から本
線車道に近い側つまり進行方向側に所定距離存した位置
には通行券を発行する発券装置１９が分離帯３に配設さ
れている。この発券装置１９は、後述するように、通行
券の発行が必要とされるときに、車種判別装置４により
判別された車種に対応した種別の通行券が発行されるよ
うになっている。また、この発券装置１９の近傍で進行
方向側の位置には表示装置２０が配設されている。この
表示装置２０は、必要に応じて、通行券を受け取るよう
に指示する表示動作を行うようになっている。

【００２８】この表示装置２０よりも進行方向側には第
２の車両検知装置２１が配設されている。この第２の車
両検知装置２１も、第１の車両検知装置１６と同様にし
て、車軸センサ２２，車両分離器２３，２４から構成さ
れ、通過車両を検出するようになっている。さらに、こ
の第２の車両検知装置２１から所定距離だけ進行方向側
に位置して発進検知装置２５が配置されている。この発
進検知装置２５は、構成としては第１および第２の車両
検知装置１６および２１と同様で、車軸センサ２６，車
両分離器２７，２８から構成されるものであり、これ
は、発券装置１９から通行券を受け取った車両が通過し
たことを確認するためのものである。

【００２９】また、発進検知装置２５の上方部位には第
２のガントリ２９が入口料金所車線１を跨ぐようにして
設けられており、入口料金所車線１の上方部位に対応し
て第２の路上機としての第２のアンテナ３０が配設され
ている。この第２のアンテナ３０は、入口料金所車線１
を通過するＥＴＣ車の車載機１５と通信を行うもので、
その通信エリアＡ２はおおよそ第２の車両検知装置１６
と発進検知装置２５とで区切られた区間となるように設
定されている。

【００３０】図２は、出口料金所車線３１に設けられる
各設備の概略的な配置状態を示すもので、分離帯３２，
３３によって車両１台分が通過できる幅に設定されてい
る。この出口料金所車線３１の最も本線車道側に位置し
て退出車両ナンバー認識装置としての出口側ナンバー読
取装置３４が配設されている。これは、入口側ナンバー
読取装置１０と同様に構成されるもので、カメラ３５と
センサ３６ａ，３６ｂとから構成されており、センサ３
６ａ，３６ｂにより検知される進入車両のナンバープレ
ートを撮影してこれから登録ナンバーを認識するもので
ある。

【００３１】出口側ナンバー読取装置３４よりも車両進
行方向側の所定位置には上方部位に第３のガントリ３７
が設けられており、これには出口料金所車線３１を通過
するＥＴＣ車の車載機１５と通信を行うように通信エリ
アＡ３を設定する第３の路上機としての第３のアンテナ
３８が配設されている。また、この通信エリアＡ３の両
端部の位置に対応して前述同様の構成の車両検知装置３
９，４０が配設されている。車両検知装置３９は、車軸
センサ４１，車両分離器４２，４３から構成され、車両
検知装置４０は、車軸センサ４４，車両分離器４５，４
６から構成されており、前述同様にして通過車両を検知
してその検出信号を出力するようになっている。

【００３２】第３のアンテナ３８から車両進行方向側の
所定距離を存した位置には表示装置４７が分離帯３３に
配設されると共に、その進行方向側に通行遮断機４８が
配設されている。表示装置４７は、料金徴収処理が確実
に実施されない場合にその車両を通行遮断機４８の位置
で一旦停止させるための表示を行うもので、停止する必
要がない場合には、通行遮断機４８のバー４８ａが上げ
られて通行可能な状態となるように制御される。

【００３３】通行遮断機４８の車両進行方向側には前述
した発進検出装置２５と同様の構成の発進検出装置４９
が設けられている。この発進検出装置４９は、車軸セン
サ５０，車両分離器５１，５２から構成され、通過する
車両を検出するものである。また、この発進検出装置４
９の近傍には分離帯３３に不正防止用のカメラ５３が設
けられており、通行遮断機４８の位置で一旦停止する車
両を前方から撮影することができるようになっている。

【００３４】図３は上述した設備が配設される構成の出
口料金所車線３１が専用出口車線５４，５５として２車
線設けられると共に従来構成の有人による料金徴収設備
５６を配設した有人出口車線５７として１車線設けられ
る出口料金所５８の概略的な外観を示すと共に、本線車
道（図示せず）からこの出口料金所５８に至る２車線の
ランプウェイ５９を示すものである。

【００３５】ランプウェイ５９から出口料金所５８に至
る直前位置には第４のガントリ６０が配設され、これに
はランプウェイ５９の各車線に対応して通信エリアＡ４
ａ，Ａ４ｂを設定するように第４の路上機としての第４
のアンテナ６１ａ，６１ｂが配設され、通過するＥＴＣ
車の車載機１５との間で通信処理を行うようになってい
る。

【００３６】図４は、入口料金所の構成に対応した電気
的構成を示すもので、まず、第１のアンテナ１４の構成
について説明する。送信用のアンテナ６２は、例えばプ
リント基板上に作られたマイクロストリップラインによ
るパッチアンテナ等を用いたもので、指向性の向上およ
び遠距離通信対応のためにそのパッチアンテナを複数個
配列したアレーアンテナとして構成されているものであ
る。

【００３７】変調回路６３は、発振器６４から与えられ
る所定周波数の発振出力を搬送波電波としてこれに制御
手段としてのコントローラ６５から与えられる質問信号
で変調し、サーキュレータ６６を介してアンテナ６２に
出力するものである。この場合、発振器６４は、所定周
波数領域として割り当てられた例えば２．４５ＧＨｚ帯
の準マイクロ波を搬送電波として出力するために、その
周波数帯域のうちの所定の周波数で発振出力を発生す
る。なお、アンテナ６２は、発振器６４により設定され
た所定周波数の狭い範囲の電波のみを選択的に受信する
ように構成されている。

【００３８】復調等の信号処理を行う受信回路６７は、
混合器６８に接続されており、混合器６８には発振器６
４から搬送電波が与えられると共に、サーキュレータ６
６を介してアンテナ６２から応答信号に応じた電波信号
が与えられるようになっている。搬送電波と応答信号に
応じた電波信号とは混合器６８にて合成された後、受信
回路６７に与えられる。受信回路６７は与えられた合成
信号を復調して応答信号を得ると共に、コントローラ６
５に出力するようになっている。

【００３９】なお、図示はしないが、コントローラ６５
に接続される第２のアンテナ３０についても全く同様の
電気的構成とされている。さらに、出口側料金所車線３
１に設けられる第３のアンテナ３８および第４のガント
リ６０に設けられる第４のアンテナ６１ａ，６１ｂにつ
いても同様の電気的構成とされている。

【００４０】次に、コントローラ６５において、コント
ロール回路６９は、第１のアンテナ１４，第２のアンテ
ナ３０のそれぞれに設けられた変調回路６３，発振器６
４および受信回路６７に接続されている。コントローラ
６５は、質問信号を所定タイミングで変調回路６３に出
力し、受信回路６７を介して応答信号を受け付けるよう
になっている。また、コントローラ６５は、車種判別装
置４，入口側ナンバー読取装置１０，発券装置１９およ
び表示装置２０に接続されており、車種判別装置４およ
び入口側ナンバー読取装置１０からの検出信号を受ける
と共に発券装置１９の動作制御および表示装置２０の表
示動作を行わせるものである。

【００４１】また、コントロール回路６９は、インター
フェース回路７０を介して図示しない信号処理装置に接
続されている。電源回路７１は、図示しない交流電源か
ら給電されると、所定の直流電圧に変換してコントロー
ル回路６９，インターフェース回路７０に給電すると共
に各アンテナ１４，３０にも給電するようになってい
る。

【００４２】さて、車載機１５において、アンテナ７２
はプリント基板上に形成されたマイクロストリップアン
テナであり、受信可能な周波数帯域が第１ないし第４の
アンテナ１４，３０，３８，６１ａ，６１ｂのそれぞれ
からの信号を受信可能に設定されている。判定手段とし
ての制御回路７３は、ＣＰＵ，ＲＯＭおよびＲＡＭ等を
含んで構成されるもので、あらかじめ記憶されたプログ
ラムにしたがって前述の質問信号を受け付け、これに応
じてＩＤコードなどの各種データを応答信号として出力
するように構成されている。この制御回路７３は、送信
回路７４を介してアンテナ７２に接続されると共に、受
信回路７５を介してアンテナ７２に接続されている。

【００４３】なお、送信回路７４は、応答信号に応じた
変調処理を行ってアンテナ７２が受ける無変調の搬送電
波を変調することにより送信を行う。受信回路７５は、
アンテナ７２により受信した電波を復調して質問信号と
して制御回路７３に与える。また、制御回路７３には書
込みおよび読出し可能な不揮発性メモリとしてのデータ
メモリ７６が接続されている。表示部７７は通信に関す
る情報を表示可能に設けられたもので、運転者が視覚に
より確認可能となるように配設され、この表示部７７は
報知手段としても使用されるものである。バッテリ７８
は、車載機１５内の各回路に給電する。なお、バッテリ
７８に代えて、図示しない車載バッテリを電源として使
用することもできる。

【００４４】なお、図示はしていないが、車載機１５
は、省電力のために非通信時においては受信回路７５を
除いて制御回路７３を含む他の回路への給電を停止する
スリープ状態となっており、アンテナ７２から信号が受
信されるとこれによってウェイクアップ状態（起動状
態）となって給電され、必要な通信処理が終了するまで
継続される。そして、通信処理が終了すると共に受信信
号がなくなると、一定時間が経過した後に自動的にスリ
ープ状態に戻るように構成されている。

【００４５】さらに、車載機１５には、課金処理の結果
を保存するためのＩＣカードが装着可能な構成とされて
おり、ＩＣカードが装着されている状態では、通信を行
った結果与えられる課金処理情報に基づいて制御回路７
３により書込み処理が行われるようになっている。

【００４６】次に本実施例の作用について図５ないし図
１２に示す各プログラムのフローチャートも参照して説
明する。また、以下の説明においては、（ａ）車両が入
口料金所車線に進入したときの通信処理、（ｂ）車両が
本線車道から出口料金所に向かう途中の通信処理、
（ｃ）車両が出口料金所に進入したときの通信処理の３
つの場合に分け、各場合において車両が車載機１５を搭
載しているＥＴＣ車である場合の動作と車載機１５を搭
載していない場合の動作とのそれぞれについて説明す
る。

【００４７】（ａ）車両が入口料金所車線に進入したと
きの通信処理 図５は、入口料金所車線１を通過するＥＴＣ車の車載機
１５との間で料金徴収のための通信処理を行うための処
理フローを示している。また、図７および図８は、入口
料金所車線１に設けられた第１および第２のアンテナ１
４および３０が通信を行うときの制御プログラムを示
し、図１１，１２は車載機１５の通信制御の制御プログ
ラムを示しており、以下これらのプログラムにしたがっ
て動作の説明を行う。

【００４８】まず、図５の流れにしたがって、車両が入
口料金所車線１に進入した場合の通信処理の概略につい
て説明する。入口料金所車線１に車両が進入すると、最
初に車種判別装置４により進入車両の種類を判別する判
別処理が開始される（Ｓ１，Ｓ２）。この車種判別には
ある程度の時間（例えば１秒程度）が必要であり、車種
が判別されると、その車種判別情報はコントローラ６５
に送信されるようになる。続いて、入口側ナンバー読取
装置１０により進入車両のナンバープレート部分を含む
前面部の撮影を行って登録ナンバーの読み取り処理を行
うようになる（Ｓ３）。そして、入口側ナンバー読取装
置１０は、読み取った登録ナンバー情報をコントローラ
６５に送信する。

【００４９】［第１のアンテナの通信処理］また、進入
車両が車種判別装置４の車両分離器８，９により検出さ
れた時点では、進入車両は第１のアンテナ１４の通信エ
リアＡ１に進入することになり、進入車両が車載機１５
を搭載しているＥＴＣ車である場合には第１のアンテナ
１４との間で通信処理が開始されるようになる。この場
合、第１のアンテナ１４は、進入車両が確実に通信でき
る程度の一定時間間隔でパイロット信号を通信エリアＡ
１内に送信すると共に、次のパイロット信号を送信する
までの間は無変調の搬送波を送信している。

【００５０】まず、第１のアンテナ１４においては、通
信エリアＡ１内に送信しているパイロット信号に対し
て、進入したＥＴＣ車の車載機１５から応答信号が送信
されると、図７の制御プログラムにしたがって、応答信
号に含まれるＩＤコードを読出し（ステップＫ１）、続
いて、入口料金所情報を記憶させるように書込み処理を
行うようになる（ステップＫ２）。この場合、入口料金
所情報は、例えば、その有料道路のコード番号やインタ
ーチェンジの場所を示すコード番号などからなるもので
ある。この後、車載機１５からは、入口料金所情報を書
込んだ旨を示すメッセージをが送信されるようになる
（ステップＫ３）。

【００５１】［車載機の通信処理］これに対して、車載
機１５は、図１１，１２に示す制御プログラムにしたが
って第１のアンテナ１４との通信処理を行う。上述のよ
うに、第１のアンテナ１４からパイロット信号を受信す
ると、制御回路７３は、ウェイクアップ状態となってプ
ログラムを開始する。制御回路７３は、パイロット信号
に対してＩＤコードを含んだ応答信号を送信すると、ス
テップＰ１で「ＹＥＳ」と判断してステップＰ２以降の
通信処理を実施する。

【００５２】車載機１５の制御回路７３は、第１のアン
テナ１４から送信される入口料金所情報をアンテナ７２
および受信回路７５を介して受信し（ステップＰ２）、
その受信処理で得られた入口料金所情報をデータメモリ
７６に記憶する（ステップＰ３）。次に、受信処理によ
り得られた情報に誤りがなく通信が成功したことを確認
する。すなわち、入口料金所情報が正確に書込まれたこ
とを確認する（ステップＰ４）。そして、通信に成功す
ると、その旨を示す完了メッセージを送信する（ステッ
プＰ４Ａ）。

【００５３】そして、これによって入口料金所で通行券
を受け取る必要がなくなったことから、制御回路７３
は、運転席部に設けられた図示しない表示部７７に対し
て、「入口通過」の表示を行わせるようになる（ステッ
プＰ５）。運転者は、この表示を目視で確認することに
より、通信が成功したことを認識でき、発券装置１９を
通過できることがわかるのである。この後、制御回路７
３は、ステップＰ６〜８を経て再びステップＰ１に戻る
が、以下、通信が行われない状態ではステップＰ１，Ｐ
６〜８を繰り返し実行する。

【００５４】また、上述の通信処理過程で、車載機１５
が、何らかの原因により第１のアンテナ１４から送信さ
れる入口料金所情報に関する通信に失敗した場合には、
ステップＰ３で「ＮＯ」と判断してステップＰ６に移行
するようになっている。

【００５５】さて、上述のようにして第１のアンテナ１
４による通信処理が正常に実施されると、コントローラ
６５は、表示装置２０に「通行可」の表示を行わせて進
入したＥＴＣ車の運転者に対して発券装置１９の場所を
通過するように促す（図５，Ｓ４，Ｓ５）。続いて、コ
ントローラ６５は、第２のアンテナ３０に通信処理を行
わせるように制御信号を出力する（同図Ｓ６）。

【００５６】［第２のアンテナの通信処理］第２のアン
テナ３０は、図８に示す制御プログラムにしたがって通
信処理を開始し、通信エリアＡ２内に向けて送信してい
るパイロット信号に対して、進入したＥＴＣ車の車載機
１５から応答信号が送信されると、その応答信号に含ま
れるＩＤコードを読出し（ステップＬ１）、続いて、先
に車種判別装置４により読み取った車種情報および入口
側ナンバー読取装置１０により読み取った登録ナンバー
情報を車載機１５に記憶させるように書込み処理を行う
ようになる（ステップＬ２）。この後、車載機１５から
は、登録ナンバー情報を書込んだ旨を示す完了メッセー
ジが送信される（ステップＬ３）。

【００５７】これによって、本線車道側に進入した車両
に入口料金所情報に加えて車種情報および登録ナンバー
情報を記憶させることができるようになる。このように
してコントローラ６５による進入したＥＴＣ車の車載機
１５との間で通信処理が終了すると、この入口料金所車
線１における処理は終了することになる。

【００５８】［車載機の通信処理］この場合において、
車載機１５の制御回路７３は、前述した図１１，１２の
制御プログラム中で、前述同様にして第２のアンテナ３
０から送信されるパイロット信号を受信してＩＤコード
を含んだ応答信号を送信すると、続くステップＰ６で
「ＹＥＳ」と判断してステップＰ９に移行するようにな
る。

【００５９】車載機１５の制御回路７３は、第２のアン
テナ３０から送信される車種情報および登録ナンバー情
報をアンテナ７２および受信回路７５を介して受信し
（ステップＰ９）、受信処理で得られた車種情報および
登録ナンバー情報をデータメモリ７６に記憶する（ステ
ップＰ１０）。次に、受信処理により得られた情報に誤
りがなく通信が成功したことを確認する。すなわち、登
録ナンバー情報が正確に書込まれたことを確認する（ス
テップＰ１１）。通信に成功するとその旨を示す完了メ
ッセージを送信する（ステップＰ１１Ａ）。この後、ス
テップＰ７に移行するようになる。なお、この後、車載
機１５を搭載したＥＴＣ車は本線車道に進入して走行す
ることになるので、当分の間は通信処理は行わないこと
になる。そして、車載機１５は、この期間中はスリープ
状態となる。

【００６０】［通信処理が行えない場合の対応処理］一
方、上述のように通信処理が行えない場合つまり進入車
両が車載機１５を搭載していなかったり、あるいはＥＴ
Ｃ車であっても何らかの原因により通信が実施できない
場合には、コントローラ６５は、そのことを第１のアン
テナ１４による通信が失敗したことにより認識する（Ｓ
４）。そして、この場合にはコントローラ６５は、進入
車両に発券装置１９の位置で一旦停止を行わせるべく、
表示装置２０に停止指示をするように表示動作を行わせ
（Ｓ７）、続いて、車種判別装置４により判別された車
種に対応する通行券を発券装置１９に発行させるように
なる（Ｓ８）。

【００６１】（ｂ）車両が本線車道から出口料金所に向
かう途中の通信処理 次に、車両が本線車道から退出して、ランプウェイに出
ると、出口料金所車線３１に進入する前に、第４のアン
テナ６１ａまたは６１ｂのいずれかの通信エリアＡ４ａ
またはＡ４ｂを通過するので、その際に対応する第４の
アンテナ６１ａ，６１ｂと通信処理を行うようになる。

【００６２】［第４のアンテナの通信処理］第４のアン
テナ６１ａ，６１ｂは、パイロット信号を通信エリアＡ
４ａ，Ａ４ｂ内に間欠的に送信していて、進入したＥＴ
Ｃ車の車載機１５がこれを受信すると、ＩＤコードを含
んだ応答信号を送信してくるので、これを受信するよう
になり、図１０に示す制御プログラムを開始する。

【００６３】まず、第４のアンテナ６１ａ，６１ｂは、
車載機１５のＩＤコードを読出し（ステップＮ１）、続
いて、車載機１５に対して入口料金所にて第１のアンテ
ナ１４により書込まれた入口料金所情報および第２のア
ンテナ３０により書込まれた車種情報を読出すための通
信を行う（ステップＮ２）。そして、これらの情報の読
出しが成功すると（ステップＮ３）、読出した情報に基
づいてこの出口料金所までの通行料金を計算し（ステッ
プＮ４）、計算結果を課金情報として車載機１５側に送
信して課金処理を行わせるようになる（ステップＮ
５）。この後、車載機から送信される完了メッセージを
受信する（ステップＮ５Ａ）。

【００６４】また、上述した車載機１５からの情報の読
出し処理が失敗した場合には（ステップＮ３）、第４の
アンテナ６１ａ，６１ｂは、ステップＮ６に移行して読
出し処理が失敗したことをエラー情報として処理し、車
載機１５に対してエラー情報を書込み処理するように通
信を行う。

【００６５】［車載機の通信処理］一方、第４のアンテ
ナ６１ａ，６１ｂからの通信処理に対して、車載機１５
においては、図１２の制御プログラムにおいて、パイロ
ット信号を受信した時点で制御回路７３がウェイクアッ
プ状態となって通信を開始し、ＩＤコードを含んだ応答
信号を送信すると共に、制御プログラムを開始してステ
ップＰ１，Ｐ６を経てＰ７で「ＹＥＳ」と判断して、ス
テップＰ１２に移行するようになる。

【００６６】車載機１５の制御回路７３は、第４のアン
テナ６１ａ，６１ｂからの要求信号に応じて入口料金所
車線１の第１のアンテナ１４および第２のアンテナ３０
によって書込み処理された情報を読出して送信するよう
になる（ステップＰ１２）。続いて、制御回路７３は、
第４のアンテナ６１ａ，６１ｂによって計算された課金
処理情報を受信し（ステップＰ１３）、受信処理にエラ
ーが発生していない場合には（ステップＰ１４）、受信
した課金処理情報をＩＣカードに書込み処理するように
なる（ステップＰ１５）。

【００６７】制御回路７３は、この課金処理情報のＩＣ
カードへの書込み処理が確認されると（ステップＰ１
６）、その旨を示す完了メッセージを送信し（ステップ
Ｐ１６Ａ）、運転席部に設けられた表示部７７に「専用
車線」の表示を行わせ（ステップＰ１７）、運転者に対
して出口料金所５８の専用車線５４あるいは５５に進む
ように促すようになる。一方、制御回路７３は、課金処
理情報の受信に失敗した場合（ステップＰ１４）や、Ｉ
Ｃカードへの書込み処理に失敗した場合（ステップＰ１
６）には、表示部７７に「有人車線」の表示を行わせ、
運転者に対して出口料金所５８の有人車線５７に進むよ
うに促すようになる。

【００６８】（ｃ）車両が出口料金所に進入したときの
通信処理 次に、上記した進入車両が出口料金所５８の専用車線５
４あるいは５５に進入した場合の動作について説明す
る。なお、専用車線５４，５５に設けられる設備は図２
に示す出口側料金所車線３１と同じであり、ここでは図
６に示す処理フローで通信処理が行われる。

【００６９】上記した車両が出口側料金所車線３１の出
口側ナンバー読取装置３４に差し掛かると、車両の進入
が検出され（Ｔ１）、これによってその進入車両のナン
バープレート部分が撮影されて登録ナンバーの検出動作
が開始される（Ｔ２）。次に、進入車両が第３のアンテ
ナ３８の通信エリアＡ３に進入すると、第３のアンテナ
３８は、図９に示す制御プログラムにしたがって通信処
理を実施する。

【００７０】［第３のアンテナの通信処理］第３のアン
テナ３８は、通信エリアＡ３内に送信しているパイロッ
ト信号に対して、進入したＥＴＣ車の車載機１５から応
答信号が送信されると、応答信号に含まれるＩＤコード
を読出し（ステップＭ１）、続いて車載機１５に記憶さ
れている登録ナンバー情報および照合用の情報を読出す
ように通信を行い（ステップＭ２）、得られた情報に基
づいて照合処理を実施する（ステップＭ３）。この後、
第３のアンテナ３８は、照合結果を車載機１５に書込み
処理する通信を行うようになる。

【００７１】［車載機の通信処理］さて、このような通
信処理に対して、車載機１５の制御回路７３は、図１２
の制御プログラムにしたがって、ステップＰ８で「ＹＥ
Ｓ」と判断すると、ステップＰ１９に移行し、第３のア
ンテナ３８から送信される要求信号に応じて、内部に記
憶している登録ナンバー情報および照合用情報を読出し
て送信する。この後、制御回路７３は、第３のアンテナ
３８から送信される照合結果の情報を受信して通信処理
を終了する。

【００７２】さて、このようにして進入したＥＴＣ車の
車載機１５と第３のアンテナ３８との間の通信処理が終
了すると、その通信処理が正常に行われ、且つ課金処理
情報の照合結果および車載機１５から読出した登録ナン
バー情報と出口側ナンバー読取装置３４により読み取っ
た登録ナンバー情報との照合結果がいずれもＯＫとなっ
た場合には（図６、Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５）、表示装置４７
に通行料金を表示させると共に（Ｔ６）、通行遮断機４
８の遮断バー４８ａを開けるように指示する（Ｔ７）。

【００７３】一方、上述の過程Ｔ３〜Ｔ５のいずれかで
不適となった場合には、通信処理のどこかで失敗があっ
たことになり、この場合には料金徴収を行う必要がある
ので、表示装置４７に「停止指示」の表示動作を行わせ
（Ｔ８）、通行遮断機４８は閉じたままの状態にする。
これにより、その進入車両は通行遮断機４８により通過
が阻止されるようになる。このとき、不正防止カメラ５
３により、その進入車両のフロント部分を運転者と共に
撮影して記録するようになっている。また、有人車線５
７に進行するように指示された車両については、その有
人車線５７の料金徴収施設で一旦停止して通行料金を支
払った後、通過することができるようになる。

【００７４】このような本実施例によれば、次のような
効果を得ることができる。

【００７５】第１に、入口料金所車線１においては、進
入車両に対して、車種判別装置４および入口側ナンバー
読取装置１０により車種を判別すると共に登録ナンバー
を認識し、その進入車両がＥＴＣ車である場合に、その
車載機１５に入口料金所情報を第１のアンテナ１４によ
り書込み処理を行う。これによって、ＥＴＣ車である場
合には入口料金所に関する情報を入口料金所で停止する
ことなく記憶させることができる。

【００７６】第２に、従来から配設されている車種判別
装置４や発進検知装置２５をそのまま利用した構成とし
ながら、ＥＴＣ車に対応して確実に通信処理を実施でき
る構成を設けることができると共に、ＥＴＣ車でない進
入車両に対して発券装置１９により通行券を受け取るよ
うにすることができるようになる。

【００７７】第３に、出口料金所に至る途中に設けた第
４のアンテナ６１ａ，６１ｂにより、その出口料金所ま
での通行料金をあらかじめ計算して車載機１５に課金処
理を行わせることができるので、出口料金所車線３１に
達するまでの間の時間を利用して確実な課金処理を実施
することができる。また、車載機１５への課金処理が良
好でない場合に、有人車線５７に誘導することができる
ようになる。

【００７８】第４に、出口料金所車線３１，５４，５５
においては、ＥＴＣ車に搭載された車載機１５と第３の
アンテナにより、車載機１５によるＩＣカードへの課金
処理情報の書込み処理が確実に行えたか否かの確認を行
うことができ、書込み処理が行えていない場合にはＥＴ
Ｃ車を通行遮断機４８により停止させて、不正防止カメ
ラ５３によって撮影することができるので、万一書込み
処理が失敗した場合でも確実に課金処理を行うことがで
きるようになる。

【００７９】第５に、出口側ナンバー読取装置３４によ
り読み取った進入車両の登録ナンバーと入口側ナンバー
読取装置１０で読み取って第２のアンテナ３０により車
載機１５に書込まれた登録ナンバーとを照合することに
より通行車両を確認することができるので、入口料金所
から出口料金所まで走行した車両とその車載機１５を照
合することができることから、車載機１５を特定の車両
に限定した使用形態を取る必要がなくなり、柔軟な運用
が行える。また、有料道路の通行途中で車載機１５を交
換するなどの不正行為に対して出口料金所でこれを発見
することができるようになる。

【００８０】図１３は本発明の第２の実施例を示すもの
で、第１の実施例と異なるところは、第４のアンテナ６
１ａ，６１ｂに相当する第４のアンテナ７９を、本線車
道８０から出口料金所に至るランプウェイ８１の入口部
分にガントリ８２を配設し、これに設ける構成としたも
のである。そして、このような構成によっても第１の実
施例と同様の作用効果を得ることができるものである。

【００８１】本発明は、上記実施例にのみ限定されるも
のではなく、次のように変形また拡張できる。車種判別
装置を通信エリアの端部を設定するセンサに共用してい
るが、別途に専用の車両検知センサを設ける構成として
もよい。第１ないし第４の路上機（アンテナ）は、ガン
トリ以外に、料金所の屋根の下面側等に取り付ける構成
としても良い。第４のアンテナは必要に応じて設ける構
成とすることができる。なお、その場合には、第４のア
ンテナの通信処理内容を第３のアンテナにより実施する
ことになる。通行遮断機や不正防止用カメラは必要に応
じて設ければ良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す入口料金所の外観
斜視図

【図２】出口料金所の外観斜視図

【図３】出口料金所近傍を含めて示す外観斜視図

【図４】入口料金所側の要部の概略的な電気的構成図

【図５】入口料金所車線の処理フロー

【図６】出口料金所の専用車線の処理フロー

【図７】第１のアンテナの制御プログラム

【図８】第２のアンテナの制御プログラム

【図９】第３のアンテナの制御プログラム

【図１０】第４のアンテナの制御プログラム

【図１１】車載機の制御プログラム（その１）

【図１２】車載機の制御プログラム（その２）

【図１３】本発明の第２の実施例を示す図３相当図

【符号の説明】

１は入口料金所車線、４は車種判別装置、１０は入口側
ナンバー読取装置、１３は第１のガントリ、１４は第１
のアンテナ（第１の路上機）、１５は車載機、１６は車
両検知装置、１９は発券装置、２０は表示装置、２１は
車両検知装置、２５は発進検知装置、２９は第２のガン
トリ、３０は第２のアンテナ（第２の路上機）、３１は
出口料金所車線、３４は出口側ナンバー読取装置、３７
は第３のガントリ、３８は第３のアンテナ（第３の路上
機）、３９，４０は車両検知装置、４７は表示装置、４
８は通行遮断機、４９は発進検知装置、５３は不正防止
用カメラ、５４，５５は専用出口車線、５６は料金徴収
設備、５７は有人出口車線、５８は出口料金所、５９は
ランプウェイ、６０は第４のガントリ、６１ａ，６１ｂ
は第４のアンテナ（第４の路上機）、６２は送信用のア
ンテナ、６３は変調回路、６４は発振器、６５はコント
ローラ（制御手段）、６６はサーキュレータ、６７は受
信回路、６８は混合器、６９はコントロール回路、７２
はアンテナ、７３は制御回路（判別手段）、７４は送信
回路、７５は受信回路、７６はデータメモリ、７７は表
示部（報知手段）、７９は第４のアンテナ（第４の路上
機）、８１はランプウェイ、８２はガントリである。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有料道路を通行する車両の通行料金を徴
   収するためのものであって、料金所の所定の通信エリア
   を通行する車両に対して、その車両が車載機を搭載して
   いる場合に応答可能となるような通信信号を送信して前
   記通行料金に関する通信処理を行う路上機を備えた有料
   道路の料金徴収システムにおいて、 前記有料道路の入口料金所車線における車両の進入側位
   置に進入車両に対して前記通信処理を行って入口料金所
   情報を送信するように設けられ、前記進入車両の車載機
   との通信が成功したかを確認する第１の路上機と、 この第１の路上機近傍を通過する前記進入車両の通行料
   金計算用の車種を判別する車種判別装置と、 前記入口料金所車線における前記第１の路上機よりも車
   両進行方向側に配置され、前記車種判別装置により判別
   された車種に対応する通行券を発行可能な発券装置と、 前記入口料金所車線における前記発券装置よりも車両進
   行方向側に配置され、前記車種判別装置により判別され
   た車種情報を送信可能な第２の路上機と、 前記進入車両に搭載された車載機と前記第１の路上機と
   の間の通信処理が成功したときには、前記第２の路上機
   に前記車種情報を送信させるように制御し、前記通信処
   理が失敗したときには前記発券装置に前記通行券を発行
   させるように制御する制御手段とを備えたことを特徴と
   する有料道路の料金徴収システム。
2. 【請求項２】 前記入口料金所車線に進入した車両のナ
   ンバープレートの登録ナンバーを認識可能な進入車両ナ
   ンバー認識装置を設け、 前記制御手段は、前記第２の路上機に前記車種情報と共
   に前記進入車両ナンバー認識装置により認識された登録
   ナンバー情報を送信させるように構成されていることを
   特徴とする請求項１記載の有料道路の料金徴収システ
   ム。
3. 【請求項３】 前記有料道路の出口料金所車線における
   車両進入側位置に設けられ、進入車両に対してそのとき
   の通行料金に関する通信処理を行う第３の路上機を備え
   たことを特徴とする請求項１または２に記載の有料道路
   の料金徴収システム。
4. 【請求項４】 前記有料道路の出口料金所車線における
   車両進入側位置に設けられ、進入車両に対してそのとき
   の通行料金に関する通信処理を行う第３の路上機と、 前記出口料金所車線に進入した車両のナンバープレート
   の登録ナンバーを認識可能な退出車両ナンバー認識装置
   とを設け、 前記第３の路上機は、前記進入車両の車載機に対する通
   信過程で、前記進入車両ナンバー認識手段により送信さ
   れた登録ナンバー情報を読出してこれを前記退出車両ナ
   ンバー認識装置により認識された登録ナンバー情報と照
   合するように構成されていることを特徴とする請求項２
   記載の有料道路の料金徴収システム。
5. 【請求項５】 前記入口料金所車線の前記第１の路上機
   および車種判別装置よりも車両進行方向側に表示装置を
   設け、 前記制御手段は、前記発券装置に前記通行券を発行させ
   る場合には、該当車両の運転手に対してその通行券を受
   け取ることを促すように前記表示装置に表示させること
   を特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の有料
   道路の料金徴収システム。
6. 【請求項６】 前記第２の路上機は、前記入口料金所車
   線の車両進行方向の最も奥側位置に設けられていること
   を特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の有料
   道路の料金徴収システム。
7. 【請求項７】 前記有料道路の本線車道から前記出口料
   金所車線に至る進入経路に設けられ、通過車両に対して
   通行料金に関する前記通信処理のうちの通行料金の計算
   処理の実行およびその結果の車載機への書込処理の指示
   を行う第４の路上機を設けたことを特徴とする請求項１
   ないし６のいずれかに記載の有料道路の料金徴収システ
   ム。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の有料道路の料金徴収シ
   ステムに利用可能な車載機であって、 前記第４の路上機からの通信により受ける前記書込処理
   の指示に対して実行されたか否かを判定する判定手段
   と、 この判定手段による判定結果に対応してこれを運転者に
   報知する報知手段とを備えたことを特徴とする有料道路
   の料金徴収システム用車載機。