JPH1063902A - 料金自動収受装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】隣接する車線を車両が中央線近傍を走行しても
無線通信を行わず、信頼性を向上させる。 【解決手段】一般道路３１と有料道路３２が隣接してお
り、両車線が並行、あるいは対面交通である。この一般
道路３１と有料道路３２の路面を跨いで架台２５が設置
され、その上方でかつ有料道路３２の真上に料金収受用
通信アンテナ２１が設けられている。この通信アンテナ
２１の無線通信領域を２３に示す。また、架台２５の上
方でかつ一般道路３１と有料道路３２の間に設けられた
中央線２８の真上に上記した通信アンテナ２１の通信領
域を制御する領域制限アンテナ２２が設けられ、中央線
２８を越え一般道路にはみ出す無線通信領域を遮断す
る。一方、車両２６のフロントガラスの内側に高感度の
車載無線機２７が搭載されており、上記通信アンテナ２
１と無線通信を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高速道路や駐車場
等に利用される、無線通信により料金の自動収受を行う
料金自動収受装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、高速道路あるいは駐車場等の料金
収受システムは、料金収受員がドライバから直接現金を
収受したり、あるいはドライバに現金を自動機に投入さ
せて料金を収受する方式が採用されている。このためド
ライバは、料金所で一旦停止して現金を渡す必要があ
る。そこで地上局と、車両に設けた車載無線機との間で
無線通信を行い料金の自動収受を行う料金自動収受装置
が開発されている。

【０００３】従来の料金自動収受装置の例を図３に示
す。図３は、料金所、あるいは駐車場の入り口付近を示
したもので、分離帯がなく、かつ一般道路１と有料道路
２が隣接して並行、あるいは対面交通となっており、中
央線６上で区別されている。以下、駐車場の入り口付近
での料金自動収受装置について説明する。ここで有料道
路２を走行している車両３ａは矢印方向に走行し、駐車
場１１に進入する。

【０００４】また、車両３ａのフロントガラスの内側に
車載無線機４が搭載されており、この車載無線機４には
各車両３ａに固有のＩＤ番号等の情報が記憶されてい
る。一方、料金所には路面を跨いで架台５が設置され、
この架台５には有料道路の車線に対応するように料金収
受用通信アンテナ８が設けられている。この通信アンテ
ナ８は、無線通信を行うために通信電波９を下方の車載
無線機４に向けて送信する。

【０００５】今、車載無線機４を有する車両３ａが矢印
の方向に走行し、上記架台５に設けられた通信アンテナ
８の下方を通過すると、この通信アンテナ８と車載無線
機４との間で、ＩＤ番号、通行料金などの情報が自動的
に無線通信される。これらの情報は地上局７で認識さ
れ、駐車場１１で駐車した後退出時に、再度上記した料
金収受用通信アンテナ８と無線通信し、その情報をさら
に地上局７で認識し、通過した車両３ａが登録している
銀行等の口座から自動的に通過料金の精算を行う。

【０００６】このように車両３ａに設けた車載無線機４
と料金収受用通信アンテナ８を用いた料金収受システム
によれば、一旦停止する必要なくしかも現金を必要とし
ない料金収受が可能である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記した高速道路や駐
車場等の料金所に適用される従来の料金自動収受装置に
おいて、料金収受用通信アンテナ８からの電波は、車両
３ａと確実に無線通信を行うために、図４に示すように
通信電波領域１２を一般道路にはみだす程に広めに設定
している。

【０００８】上記したように通信電波領域１２を広めに
設定する理由として、通信電波領域１２のばらつきの問
題がある。料金収受用通信アンテナ８から送信された電
波は遠くなるに従い弱くなる。また乗用車やトラック
等、車種が異なると、車載無線機４の取り付け高さ、角
度が異なるので車載無線機４の受信感度にばらつきが生
じる。

【０００９】ここで、通信電波領域１２と通信電波９の
検知レベルＤとの関係を示したのが図６である。横軸は
料金収受用通信アンテナ８からの距離、縦軸は検知レベ
ルＤを示す。図６に示すように、この料金収受用通信ア
ンテナ８に進入する車両３ａの車種の違いによる車高等
の違いや道路の幅方向に関する進入位置の違い等によ
り、進入する角度、方向が一定でない。また、料金収受
用通信アンテナ８から送信された電波は遠くなるに従い
弱くなる。このため、その進入する角度、方向によって
は料金収受用通信アンテナ８の発振する電波の届く距離
が異なるため、通信電波領域１２にばらつきが生じる。
すなわち実線の通信電波領域１２を示す曲線が破線に示
すような曲線にずれる。

【００１０】ここで、無線通信が開始されるのは検知レ
ベルＤがある検知感度１０を越えたときからであるか
ら、通信電波領域１２が破線に示す領域にずれた場合、
通信開始距離Ｌ₂は電波の届き方によりΔＬ₂だけばらつ
きを生じることになる。このばらつきにより、車載無線
機４の感度が特に悪い場合、高速で走行した車両３ａと
地上局７との間での通信が十分にできず通過してしまう
恐れがある。

【００１１】上記した問題を解決するために通信電波領
域１２を広めに設定する必要があるわけだが、逆に広め
に設定することにより、図５に示すように中央線６を越
えて隣の車線まで通信電波領域１２がはみ出す。ここ
で、例えば有料道路２から一般道路１に車線変更する車
両３ｃが追い越して中央線６の近傍を通過するとき、一
般道路１を走行しているのにも係わらず通信電波領域１
２内を通るため料金収受用通信アンテナ８と無線通信し
てしまう。また、上記一般道路１が有料道路２と反対方
向車線であり、上記と同様に車両３ｃが中央線６の近傍
を走行した場合も、通信アンテナ８と無線通信してしま
う恐れがある。

【００１２】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、有料道路に設置
された料金収受用アンテナからの通信電波領域が中央線
を越えて隣接する車線に影響せず、隣接車線の一般道路
を走行する車両が有料道路との間に設けられた中央線の
近傍を通行しても無線通信を行わず、地上局と車両との
混信がなくなり、信頼性を向上させる料金自動収受装置
を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明に係る料金自動収
受装置は、有料道路に設けられた料金所を移動体が通過
する際この移動体に設けられた車載無線機と料金所に設
けられた地上局との間で無線通信を行うことで料金の自
動収受を行う料金自動収受装置において、前記移動体に
搭載された車載無線機と無線通信を行う前記有料道路の
車線に対応するように設けられた通信用アンテナと、前
記有料道路とこの有料道路に隣接する車線との間の中央
線上に設けられ無変調波による妨害電波を送信して前記
通信用アンテナが作り出す無線通信領域のうち前記有料
道路に隣接する車線にはみだす領域を制限する領域制限
アンテナとを具備したことを特徴とする。

【００１４】本発明による料金自動収受装置は、上記構
成によって以下の作用・効果を有する。有料道路を走行
し、料金所を通過する車両は、通信用アンテナの無線通
信領域に達すると、通信用アンテナと車両に搭載された
車載無線機との間で各車両に固有のＩＤ番号等の情報が
無線通信され、その無線通信情報は、地上局で認識さ
れ、料金の自動収受が行われる。

【００１５】また、車両が上記有料道路と隣接する車線
の上記通信用アンテナ付近、すなわち有料道路とその隣
接する車線の間の中央線近傍を通過する際、通信用アン
テナによる無線通信領域は、領域制限アンテナから送信
される無変調波の妨害電波により上記中央線付近で制限
されるため、無線通信領域が有料道路のみに設定され、
隣接する車線にまではみ出すことはない。

【００１６】上記した通信領域の制限により、有料道路
に隣接する車線を走行する車両が両車線の間に設けられ
た中央線の近傍を通過しても、領域制限アンテナから送
信している無変調波で通信領域を中央線上までに制御し
ているので、有料道路に隣接する車線を走行する車両
が、通信用アンテナを介して駐車場の地上局と無線通信
することはなく、混信を防ぐことが可能となる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の一実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態
に係る料金自動収受装置を示す斜視図である。図１に示
すように、一般道路３１と有料道路３２が隣接してお
り、分離帯がなく、かつ両車線が並行、あるいは対面交
通である。この一般道路３１と有料道路３２の路面を跨
いで架台２５が設置されており、この架台２５の上方で
かつ有料道路３２の車線に対応するように料金収受用通
信アンテナ２１が設けられている。この通信アンテナ２
１の通信可能な電波の領域を示すのが通信電波領域２３
である。料金収受用通信アンテナ２１は進入する車両２
６ａのフロントガラスの方向に向けているので、車両２
６ａは架台２５の下を通過する手前から無線通信が開始
されるようになっている。

【００１８】また、架台２５の上方でかつ一般道路３１
と有料道路３２の間に設けられた中央線２８の真上に
は、上記した料金収受用通信アンテナ２１の通信領域を
制御する領域制限アンテナ２２が設けられている。

【００１９】一方、車両２６ａのフロントガラスの内側
に高感度の車載無線機２７が搭載されており、この車載
無線機２７には各車両２６ａに固有のＩＤ番号、通行料
金等の情報が記憶されている。

【００２０】上記実施形態の動作を図１及び図２を参照
しながら以下詳説する。図１に示すように、有料道路３
２を車両２６ａが走行する。ここで、車両２６ａが架台
２５の下方を走行し、通信電波領域２３に達すると、料
金収受用通信アンテナ２１と車両２６ａに搭載した車載
無線機２７との間で、車載無線機２７に記憶されたＩＤ
番号、通行料金などの情報が自動的に無線通信される。

【００２１】同様に、一般道路３１を車両２６ｃが走行
する。ここで、車両２６ｃが架台２５の下方を通過する
とき、隣接する有料道路３２の真上に取り付けられた料
金収受用通信アンテナ２１のみで無線通信が行われてい
れば、この料金収受用通信アンテナ２１による通信電波
領域２３は広く設定されているので、有料道路３２から
中央線２８を超えて、一般道路３１まではみ出すことに
なる。この通信電波領域２３のはみ出しにより、車両２
６ｃが有料道路３２と一般道路３１の間の中央線２８近
傍を走行していた場合、車両２６ｃの車載無線機２７が
通信電波領域２３に入り、無線通信を行い、誤って料金
を徴収してしまう場合がある。

【００２２】上記した誤動作を起こさなくするため、通
信電波領域２３を限定させる。具体的には、領域制限ア
ンテナ１４から無変調波を出力して通信電波領域２３を
意図的に妨害する。この妨害電波による領域を２４に示
す。この妨害電波による無変調波の領域を示す通信電波
制限領域２４は、中央線２８の真上から、下向きに広が
り、中央線２８付近の通信電波領域２３を遮断する。

【００２３】上記した通信電波領域２３を通信電波制限
領域２４で制限することによる希望波電力Ｄと妨害波電
力Ｕとの比Ｄ／Ｕと通信領域との関係を示したのが図２
である。横軸は料金収受用通信アンテナ２１からの距
離、縦軸は希望波電力Ｄと妨害波電力Ｕとの比Ｄ／Ｕで
ある。図２に示すように、ある検知感度３０を越えた点
から通信開始点が開始されるが、妨害電波により通信電
波領域２３の領域を限定したことで、車両２６ｃの進入
する角度、方向の違いによる通信電波領域２３の実線に
示す曲線と破線に示す曲線とのずれは、通信開始距離Ｌ
₁のずれΔＬ₁を見れば分かるように、小さくなる。

【００２４】上記したように、無変調波による妨害電波
で無線通信領域を制限したことで、一般道路３１の中央
線２８近傍を走行する車両２６ｃに搭載された車載無線
機２７と料金収受用通信アンテナ２１が無線通信すると
いう誤動作が生じなくなる。

【００２５】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ものではない。例えば、一般道路と有料道路とが隣接す
る場所での料金所における料金自動収受装置を示した
が、有料道路同士が隣接する場所でも同様の料金自動収
受装置を用いることで、隣接車線との混信を防ぐことが
可能である。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、領
域制限アンテナにより一般道路にはみ出した無線通信領
域を遮断するので、一般道路を走行する車両が隣接する
有料道路との間に設けられた中央線の近傍を通行して
も、無線通信を行わず、地上局と車両との混信がなくな
り、信頼性を向上させる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る料金自動収受装置の
全体構成を示す斜視図。

【図２】同実施形態における通信開始点と希望波電力対
妨害波電力比を示す図。

【図３】従来の料金自動収受装置を示す斜視図。

【図４】従来の料金自動収受装置の通信電波領域を示す
図。

【図５】従来の料金自動収受装置の通信電波領域を示す
上面図。

【図６】従来の料金自動収受装置の通信開始点と検知レ
ベルを示す図。

【符号の説明】

２１ 料金収受用通信アンテナ ２２ 領域制限アンテナ ２３ 通信電波領域 ２４ 通信電波制限領域 ２５ 架台 ２６、２６ａ、２６ｂ、２６ｃ 車両 ２７ 車載無線機 ２８ 中央線 ３０ 検知感度 ３１ 一般道路 ３２ 有料道路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有料道路に設けられた料金所を移動体が
   通過する際、この移動体に設けられた車載無線機と料金
   所に設けられた地上局との間で無線通信を行うことで料
   金の自動収受を行う料金自動収受装置において、 前記移動体に搭載された車載無線機と無線通信を行う、
   前記有料道路の車線に対応するように設けられた通信用
   アンテナと、 前記有料道路とこの有料道路に隣接する車線との間の中
   央線上に設けられ、無変調波による妨害電波を送信して
   前記通信用アンテナが作り出す無線通信領域のうち前記
   有料道路に隣接する車線にはみだす領域を制限する領域
   制限アンテナとを具備したことを特徴とする料金自動収
   受装置。