JP2004102664A - Toll receiving system - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a toll receiving system having each antenna communicable with vehicles passing in a plurality of lanes without leaking radio waves to the circumferential roads. <P>SOLUTION: This tool receiving system comprises a plurality of antenna parts 1 and 2 communicating with vehicles passing a line 10 having a plurality of lanes 11 and 12 in one passing direction. The antenna parts 1 and 2 take the lanes 11 and 12 as communication areas, respectively, and each of the lanes 11 and 12 is the overlapped communication area of the antenna parts 1 and 2. In one embodiment of this toll receiving system, the antenna parts 1 and 2 communicate with the vehicles by use of mutually different frequencies f1 and f2. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通行料金収受システムに関し、特に複数車線を車線分離せず通行車両と通信し、かつ、路外への通信電波の漏洩を抑制した通行料金収受システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
有料道路を通行する車両から通行料金を徴収するため通行料金収受システム（いわゆるＥＴＣ）が使用されている。通行料金収受システムでは、車両が走行した状態で、車両に搭載された車載器と、路側に設置された路側装置とが、ガントリ等に設置されたアンテナを介して通信し、車載器にセットされているＩＣカードの所有者の銀行口座などから通行料金を引き落とすことができる
【０００３】
現在使用されている通行料金収受システムでは、複数の車線を有する路線の場合、車線を１車線毎に分離し、車線毎にアンテナを設置して通過する車両と通信している。
【０００４】
複数の車線よりなる道路を並進、斜走する車両でも正確に識別して課金でき、且つ、不正車両の照合を行え、さらに、識別、課金等の確認が出来る発明がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
複数アンテナによる交信方法として、時分割多重アクセス方法採用で、一つの交信エリアに複数車両が並進、続進し、高速走行や渋滞でも確実に複数車両を識別することが出来る発明がある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
一定区間に進入することで定額が徴収される有料道路が設置されている。このような有料道路は入口で課金される（以下、入口課金型有料道路という）。具体的には、首都高速道路や阪神高速道路である。
【０００７】
このような高速道路では、所定の路線の出口から別の路線の所定の入口へ、一般道を使用して乗継が出来る場合がある。
乗継を利用する場合、通行料金収受システムを使用していない車両は、乗継出口で乗継券を受け取り、乗継入口で乗継券を提出することにより料金が徴収されない、または通常料金が割り引かれる。
【０００８】
しかし、通行料金収受システムを使用した車両では、乗継時に入口を通過することで、通常の通行料金が自動的に課金されてしまう場合がある。
乗継券を提出し、かつ、通行料金収受システムを使用している車両には、課金された通行料金が返金される必要があるため、逆に通行時の処理が煩雑になる場合がある。
【０００９】
乗継出口に通行料金収受システムの通信システムを設置して、車載器と必要なデータを送受信することで、ＩＣカードに乗継出口情報が記録され、乗継入口で読み出されることで、乗継の課金が自動的に行われる通行料金収受システムが望まれる。
【００１０】
既存の入口課金型有料道路では出口に料金徴収用のブース等がなく、複数の車線がある場合車線毎の分離をしていない場合がある。また、都市に設置されることが多い入口課金型有料道路は、高架の場合が多く、車線分離用の空間がなく、さらに、アンテナや路側装置の設置場所が十分にない場合がある。
また、通常、入口課金型有料道路の出口には課金設備やブース等がないため、車両が減速せず、通過する車両の速度が速い場合がある。
【００１１】
既存の入口課金型有料道路の出口に設置でき、複数の車線を通行する複数の車両と確実に通信できる通行料金収受システムが望まれる。
さらに、アンテナの補修時に車線の制限等が必要になるので、一つのアンテナに故障が発生した場合にも、バックアップできる設備を有した通行料金収受システムが望まれる。
さらに、高架などに設置されても周囲の一般道路へ無線電波が漏洩しない通行料金収受システムが望まれる。
さらに、速度が速い複数の車両と通信できる通行料金収受システムが望まれる。
【００１２】
【特許文献１】
特許第２８０８５１３号公報
【特許文献２】
特許第２７３９０２１号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、各アンテナが複数の車線を通行する車両と通信でき、かつ、周囲の道路に電波が漏洩しない通行料金収受システムを提供することにある。
本発明の他の目的は、設置する場所が少ない箇所に設置することができる通行料金収受システムを提供することにある。
本発明の更に他の目的は、通行速度が速い複数の車両と通信することが出来る通行料金収受システムを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
以下に、［発明の実施の形態］で使用する番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明の実施の形態］の記載との対応関係を明らかにするために付加されたものであるが、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００１５】
本発明の通行料金収受システムは、一の通行方向に複数の車線（１１、１２）を備えた路線（１０）を通行する車両と通信する複数のアンテナ部（１、２）を具備する。
複数のアンテナ部（１、２）は、各々が複数の車線（１１、１２）を通信領域とし、かつ、複数の車線（１１、１２）の各々は複数のアンテナ部（１、２）の重複した通信領域となる。
【００１６】
本発明の通行料金収受システムの一の形態の複数のアンテナ部（１、２）は、各々異なる周波数（ｆ１、ｆ２）を使用して車両と通信する。
【００１７】
本発明の通行料金収受システムの一の形態の複数のアンテナ部（１、２）は指向性アンテナで、路線（１０）の上方に、路線の幅方向に概ね並んで設置される。
複数のアンテナ部（１、２）のうち路線の一方の側端である第１端に近い第１アンテナ部（１）は、第１端もしくは第１端のやや内側である第１端部と、第１アンテナ部（１）から遠い他方の側端である第２端もしくは第２端のやや内側である第２端部から所定の距離内側の路上との間が通信領域になるように設置される。さらに、複数のアンテナ部のうち第２端に近い第２アンテナ部（２）は、第２端部と、第１端部から所定の距離内側の路上との間が通信領域になるように設置される。
【００１８】
上記の第１端部から所定の距離は、第１端部側の路肩（１３）の幅であり、第２端部から所定の距離は、第２端部側の路肩（１４）の幅である。
【００１９】
さらに、本発明の通行料金収受システムは、無線制御部（２１、２２）と、無線制御部（２１、２２）に接続される伝送制御部（２５）と、を具備する。
無線制御部（２１、２２）はアンテナ部（１、２）に接続され、アンテナ部（１、２）を介して車両と通信し、通信結果を伝送制御部（２５）に送信する。
伝送制御部（２５）は、無線制御部（２１、２２）が受信したアンテナ部（１、２）と車両の通信結果を確認して、同一車両の一回の通行において複数通信が行われていた場合、一の通信結果のみを記録し、他の通信結果を破棄する重複防止処理を行う。
【００２０】
本発明の通行料金収受システムの伝送制御部（２５）は、無線制御部（２１、２２）と車両の通信結果を記録する無線制御部バッファ（２５４、２５５）と、確定バッファ（２５６）と、を具備する。
通信結果は、通信した車両を識別する為の車両特定情報と、通信時刻を含む。
重複防止処理は相殺処理と確定処理を含む。
相殺処理は、無線制御部（２１、２２）と車両の新規の通信結果に含まれる車両特定情報および通信時刻と、無線制御部バッファ（２５４、２５５）に記録されている過去の通信結果に含まれる車両特定情報と通信時刻とを比較して、同一車両の同一回の通行で重複して通信しているかを判断し、同一車両の同一回の通行の通信結果が複数ある場合は、無線制御部バッファ（２５４、２５５）に重複して記録しないようにする処理を含む。
確定処理は、無線制御部バッファ（２５４、２５５）に記録されている過去の通信結果を定期的に確認して、所定の時間経過したものを無線制御部バッファ（２５４、２５５）から確定バッファ（２５６）に移動する処理を含む。
【００２１】
上記の重複防止処理は、さらに区分変更処理を含む。
区分変更処理は、相殺処理において、無線制御部（２１、２２）と車両の新規の通信結果と、無線制御部バッファ（２５４、２５５）に記録されている過去の通信結果と、を比較して、より通信エラーが少ない通信結果を選択し、もしくは通信エラーが少ない部分をして結合してデータを作成し、記録するように処理する。
【００２２】
上記の通行料金収受システムは有料道路に設置される。
【００２３】
上記の通行料金収受システムは、有料道路の乗継出口に設置される。
【００２４】
【発明の実施の形態】
添付図面を参照して、本発明による通行料金収受システムの実施の形態を以下に説明する。
【００２５】
図１に、本発明の通行料金収受システムの例が示される。
本実施の形態の通行料金収受システムは、２車線に対し、２つのアンテナ１、２を具備し、それぞれのアンテナが２車線のどちらを通る車両とも通信可能である。本例では、２車線の例が示されるが、複数のアンテナが設置される場合であれば、２車線に限定されない。
【００２６】
また、それぞれのアンテナは、設置される車線の外端から他の車線の路肩より内側を通信領域とすることで、電波の漏洩を防止することが出来る。さらに、通信制御に周波数分割マルチプルアクセス（以下、ＦＤＭＡ）を使用することにより、高速の複数の車両と通信することが可能である。
【００２７】
本実施の形態の通行料金収受システムは、第１アンテナ１、第２アンテナ２、路側制御装置２０を具備する。路側制御装置２０は、第１無線制御部２１、第２無線制御部２２、伝送制御部２５を具備する。伝送制御部２５は、制御部２５１、監視部２５２、バックアップメモリ部２５３を具備する。
通行する車両を撮影して車番（ナンバープレート）を認識する場合は、第１撮影装置３、第２撮影装置４、第１車番認識装置２３、第２車番認識装置２４を具備する場合がある。
【００２８】
本実施の形態の通行料金収受システムは、同一方向に車両が進行する２車線を有する路線１０に設置されている。路線１０は第１車線１１と第２車線１２を有する。第１車線１１と第２車線１２の外側には、通常は車両が通行しない路肩１３、１４がある。
【００２９】
第１アンテナ１、第２アンテナ２は、路線１０上のガントリなどに設置される。第１アンテナ１は、第１車線１１上または第１車線１１の路側に設置される。第１アンテナ１は、第１路肩１３、第１車線１１、第２車線１２が通信領域となる様に設置される。
第１アンテナ１は、指向性アンテナで、狭域通信領域アンテナが使用される。
第１アンテナ１は、第１周波数ｆ１で、車両に搭載された車載器と通信する。
第１アンテナ１は、車載器との通信内容を、第１無線制御部２１と送受する。
【００３０】
第１アンテナ１は、近い第１路肩１３側は指向性が良く、また発信角度から、路肩から電波が漏洩しない様に電波を発信できる。しかし、第１アンテナ１は、離れた第２路肩１４側に端付近まで含む様に電波を発信すると、路外へ電波が漏洩する恐れがあるので、第２路肩１４が通信範囲に入らない様に、電波を発信する。第２路肩１４は、通常、車両が通行しないので通信領域に含める必要はない。
【００３１】
第２アンテナ２は、第２車線１２上または第２車線１２の路側に設置される。第２アンテナ２は、第２路肩１４、第２車線１２、第１車線１１が通信領域となる様に設置される。
第２アンテナ２は、第１アンテナ１と同じタイプの指向性アンテナで、狭域通信領域アンテナが使用される。
第２アンテナ２は、第１アンテナで使用される第１周波数ｆ１と異なる、第２周波数ｆ２で、車両に搭載された車載器と通信する。
第２アンテナ２は、車載器との通信内容を、第２無線制御部２２と送受する。
【００３２】
第２アンテナ２においても第１アンテナ１と同様で、第２アンテナ２は、近い第２路肩１４側は指向性が良く、また発信角度から、路肩から路外へ電波が漏洩しない様に発信できる。しかし、第２アンテナ２は、離れた第１路肩１３側に端付近まで含む様に電波を発信すると、路外へ電波が漏洩する恐れがあるので、外端が通信範囲に入らない様に、電波を発信する。第１路肩１３は、通常、車両が通行しないので通信領域に含める必要はない。
【００３３】
上記のように、２つのアンテナを設置することにより、路外へ電波が漏洩せず、かつ、路上全体を通信領域とすることが出来る。
【００３４】
また、第１路肩１３は第１アンテナ１のみの通信領域、第２路肩１４は第２アンテナ２のみの通信領域、第１車線１１および第２車線１２は、第１アンテナ１と第２アンテナ２の重複した通信領域になる。通常、路肩は車両が通行しないため、事実上、車両が通行する車線の領域は２つのアンテナの重複した通信領域となる。このため、アンテナの一つが故障しても、残りのアンテナで２車線が通信領域となり、装置の信頼が向上する。
【００３５】
尚、本例では２車線に２つのアンテナが設置されている例が示されているが、２以上のアンテナが設置される場合も含まれる。また、複数の車線に車線と同数のアンテナ、若しくは、複数の車線に車線より少ない複数のアンテナを設置するケースが可能である。具体的には、３車線に３つのアンテナが設置されるケース、３車線に２つのアンテナが設置されるケースなどである。
【００３６】
本例では、複数のアンテナ１、２が別の周波数ｆ１、ｆ２を使用するＦＤＭＡ方式を使用している。さらに、本実施の形態では、車両検知機などを使用していないので、各アンテナ１、２は別々の周波数ｆ１、ｆ２を、常時発信している。
車両に搭載されている車載器は、どちらかの周波数を選択して、選択した周波数のアンテナと通信を行う。車載器は使用可能な複数の周波数を切替えて使用できるので、アンテナに合わせて周波数を選択して通信することができる。このため、車載器は２つのアンテナ１、２とも通信することができ、一つのアンテナしか稼動していないときでも通信可能である。
【００３７】
ＦＤＭＡ方式を採用することにより、ＴＤＭＡ（時分割マルチプルアクセス）方式より高速の車両と通信することができる。
具体的には、２つのアンテナが同じ周波数を、時間を区切って通信するＴＤＭＡと比較して、２つのアンテナがそれぞれ異なる周波数で連続して通信するＦＤＭＡのほうが、通信時間が短くなる。
例えば、長さ４．５ｍの通信領域を時速９０ｋｍ／ｈｒの車両が通行する場合、車両が通信領域を通過する時間は０．１６ｓｅｃである。これに対し、現在の通行料金収受システムで送受信するデータ量は最大１８フレームに相当する。さらに、ＦＤＭＡの周波数選定のため最大９フレームが使用される。よって、通行料金収受システムと車載器の間で最大２７フレームのデータが通信される。
１フレームの送信時間は０．００３９ｓｅｃであるので、２７フレームの通信時間は０．１０５３ｓｅｃである。従って、通信時間が通行時間より短く、通信可能である。
ＴＤＭＡの場合、データ送信のための最大１８フレームが、時間で分割されて通信されるので、データ送信のためだけで最大１８×２＝３６フレーム相当の時間を必要とする場合がある。
【００３８】
第１無線制御部２１は、第１アンテナ１を介して車載器と情報を送受信する。
第１無線制御部２１は車載器から、車載器に挿入されているＩＣカードの識別番号であるＩＣカードＩＤ、契約情報、ＩＣカードに記録されている通行履歴情報、車載器の識別番号である車載器ＩＤ、車種などの情報を含む車載器固有情報を受信する。
通行履歴情報は、以前に通過した料金所の番号、通過時刻、前回使用された車載器ＩＤ、前回使用された車種などの情報を含む。
【００３９】
第１無線制御部２１は、受信したＩＣカードＩＤ、車載器ＩＤから、車載器およびＩＣカードの有効性のチェックを行う。さらに、第１無線制御部２１は、通行履歴から、課金対象もしくはデータ書込み対象の車両であるか判断する。
【００４０】
第１無線制御部２１は通信対象として有効と判断された車載器へ、通行可否案内などの車載器指示情報、課金情報、通行履歴情報となる当該料金所の番号、通過時刻などを送信する。
車載器は、必要な情報をＩＣカードに書き込む。
【００４１】
さらに、第１無線制御部２１は、車載器との通信結果を伝送制御部２５へ送信する。
第１無線制御部２１は、伝送制御部２５からＩＣカード、車載器の有効性を判断するためなどに使用される各種テーブルを受信する場合がある。
第２無線制御部２２の機能も、第１無線制御部２１と同様であるので説明は省略される。
本実施例で無線制御部は、アンテナそれぞれに設置されているが、各々のアンテナと別々に通信できれば共通の無線制御部でもよい。
【００４２】
伝送制御部２５は、各無線制御部２１、２２から車載器との送受信内容を受信して、同一車両に対して課金が重複しないように二重課金防止処理を行う。二重課金防止処理については、後述される。
さらに、伝送制御部２５は、各種のテーブル等を中央処理部３０から入手する。各種テーブルは無線制御部２１、２２が、ＩＣカード、車載器の有効性を判断するのに使用される場合がある。
また、伝送制御部２５は、車載器との通信内容から利用明細データ、稼動データ、通行累計を作成して、中央処理装置３０に送信する。
制御部２５１で、アンテナ１、２、無線制御部２１、２２が制御される場合がある。
監視部２５２で通信状況が監視される場合がある。
バックアップメモリ部２５３で、車載器との通信情報が記憶される場合がある。
【００４３】
中央処理装置３０は、利用明細データ、稼動データ、通行累計等を受信し、課金データなどの料金引落用データを作成する。
また、中央処理装置３０は、無効クレジットカードリスト、無効車載器リスト、利用契約提供者テーブル、車種テーブルなどを記録しており、必要に応じて伝送制御部２５へ送信する。
さらに、中央処理装置３０は、対象料金所テーブル、料金テーブルを記憶し、必要に応じて伝送制御部２５へ送信する場合がある。
【００４４】
本発明の通行料金収受システムは、第１撮像装置３、第２撮像装置４、第１車番認識装置２３、第２車番認識装置２４を具備する場合がある。
第１撮像装置３、第２撮像装置４は、ビデオカメラ等に代表され、それぞれが設定された車線を撮影する。第１車番認識装置２３、第２車番認識装置２４は、第１撮像装置３、第２撮像装置４が撮影した画像中の車両を検知し、ナンバープレートから車番を認識する。車両の検知や車番の認識は、好適な公知技術が使用される。
【００４５】
通行した車両の車番を認識することができることにより、通信状況と車両の通過状況と相関の確認ができ、通信が失敗した車両や、後にクレームが発生した場合の車両の通行確認が出来る。また、車両の通行状況を撮影することにより、通行台数の累計や、混雑状況、平均速度などの情報を入手することができる。
【００４６】
また、本発明の通行料金収受システムでは、車両検知機などで通信する車両を特定して通信しないので、ある車両の車載器が、一方のアンテナと通信が完了した後に、同じ通行料金収受システムの同じアンテナ若しくは別のアンテナと再度通信してしまう場合がある。この場合、何も処理しなければ２回通行したこととなり、２回分課金される場合がある。
このため、伝送制御部２５で二重課金防止処理が行われる。
二重課金防止処理は、相殺処理と確定処理を含む。
【００４７】
相殺処理は無線通信結果データを相殺し、一車両の処理結果を一意に定める処理である。
確定処理は、一定時間経過した無線通信結果を相殺処理の対象から外し、上位に送信するデータとして取り出す処理である。
【００４８】
図２に、相殺処理と確定処理の概要が示される。
伝送制御部２５は、第１無線制御部２１に対応する第１無線制御部バッファ２５４と、第２無線制御部２２に対応する第２無線制御部バッファ２５５を具備している。無線制御部が２個より多い場合は、無線制御部に対応する数の無線制御部バッファが具備されることが好ましい。但し、無線制御部バッファは、複数の無線制御部に対して共通の無線バッファが具備されてもよい。
【００４９】
伝送制御部２５は、各無線制御部２１、２２から受信した新規の無線通信結果を、制御装置２５１で相殺処理し、対応する無線制御部バッファ２５４、２５５に記録する。従って、無線制御部バッファ２５４、２５５には、相殺処理が完了した一意な通信結果が記憶される。無線制御部バッファ２５４、２５５に記憶されている通信結果は、時間でソートされ、時間順に記憶されていることが好ましい。
新規の通信結果は通信時刻と、車載器ＩＤ、ＩＣカードＩＤ、または、その他車両を一意に特定する情報（以下、車両特定情報）を含んでいる。
相殺処理において、新規の通信結果は、制御部２５１で、無線制御部バッファ２５４、２５５に記憶されている相殺処理済の通信結果と、車両特定情報が比較される。同じ車両特定情報を具備する通信結果があれば、その通信時刻と、新規の通信結果の通信時刻が比較され、一定時間以内であれば、同一車両の同一通行時の通信と判断され、より完全なデータが無線制御部バッファ２５４、２５５に記録される。異なる車両または、異なる通行時の通信結果と判断されれば、新規の通信結果が無線制御部バッファ２５４、２５５に記憶される。
相殺処理のフローについては、後述される。
【００５０】
無線制御部バッファ２５４、２５５に、記憶された通信データは、制御部２５１により定期的に確定処理される。確定処理において、制御部２５１は、無線制御部バッファ２５４、２５５に記憶された通信結果の内、通信後所定の時間が経過した通信結果を、確定バッファ２５６に移動する。確定処理された通信結果は、相殺処理で新規の通信結果と比較する対象とならない。確定処理により、相殺処理の比較対象となる通信結果が、所定の時間以内のものに限定される。
確定処理のフローについては、後述される。
【００５１】
相殺処理のフローが、図３に示される。
制御部２５１は、新規の通信結果を無線制御部から受信する（ステップ１、以下Ｓ１）。
制御部２５１は、無線制御部バッファ２５４、２５５に格納されているデータを順に一つ抽出する（Ｓ２）。抽出データがあれば（Ｓ３）、新規の通信結果の車両特定情報と、無線制御部バッファ２５４、２５５の通信結果の車両特定情報とを比較する（Ｓ４）。一致していなければ、ステップ２に戻り、無線制御部バッファ２５４、２５５に格納されているデータが無くなるまでステップ２、３を繰り返す。ステップ４で、車両特定情報が一致していれば、新規の通信結果の通信時刻と、無線制御部バッファ２５４、２５５の通信時刻とを比較する（Ｓ５）。通信時刻が所定のＡ分以内で無ければ、ステップ２に戻る（Ｓ６）。通信時刻がＡ分以内であれば、同一車両の同一通行時の通信と判断され、区分変更処理を行う（Ｓ７）。区分変更により、無線制御部バッファ２５４、２５５に記憶されている通信結果に問題無い場合は、新規の通信結果は破棄される。無線制御部バッファ２５４、２５５の通信結果に問題がある場合で新規の通信結果の方が有効な場合は、新規の通信結果に、無線制御部バッファ２５４、２５５のデータが更新される。区分変更処理については後述する。
無線制御部バッファ２５４、２５５のデータが、新規の通信結果に更新された場合は、更新された無線制御部バッファ２５４、２５５が通信時間でソートされ記憶される（Ｓ８）。
【００５２】
ステップ３で、無線制御部バッファ２５４、２５５から抽出するデータが無くなった場合、新規の通信結果に対応する重複した同一車両の同一通行時の通信が無かったと判断され、新規の通信結果が、無線制御部バッファ２５４、２５５に記録される（Ｓ９）。
新規の通信結果が記録された無線制御部バッファ２５４、２５５は、通信時間でソートされる（Ｓ１０）。
【００５３】
確定処理のフローが図４に示される。
全ての無線制御部バッファ２５４、２５５内で最も過去の通信結果を抽出する（Ｐ１）。抽出された通信結果の通信時刻と現在時刻を比較する（Ｐ２）。通信時刻が所定のＢ分以内であれば（Ｐ３）、Ｃ秒待って、ステップＰ１を繰り返す。通信時刻が所定のＢ分より経過していれば（Ｐ３）、確定データとして、確定バッファ２５６に記録する（Ｐ４）。確定バッファ２５６に記録された通信結果は、無線制御部バッファ２５４、２５５から削除される（Ｐ５）。通信結果が削除された無線制御部バッファ２５４、２５５が通信時刻順にソートされる（Ｐ６）。その後、ステップ１から繰り返される。
【００５４】
上記の様に、相殺処理と確定処理を行うことで、二重課金を防止することができる。このため、アンテナから、通信範囲の車両と常時通信をすることができる。
【００５５】
次に区分変更処理が説明される。伝送制御部２５が無線制御部２１、２２から受信する通信結果は、以下のように分類される。
ＲＷＯＫ　：無線通信の読み書き共に正常に行われた通信結果。
ＲＯＫ　　：該当料金所で既に処理が正常に行われており、再度通信したデータ。
ＲＮＧ　　：無線通信の読取り時に失敗したデータ。
ＷＮＧ　　：無線通信の読取りには成功したが、書込みに失敗したデータ。
【００５６】
新規の通信結果が上記それぞれの区分の場合と、車両特定情報が一致した無線制御部バッファ２５４、２５５に記憶された通信結果が上記それぞれの区分の場合との組み合わせのマトリックスが図５に示される。
図５の上段横行は、無線制御部バッファ２５４、２５５に記憶された通信結果の区分を示し、左列は、新規の通信結果の通信結果の区分を示す。行列の交差した欄が、当該区分の組み合わせの処理方法を示す。
「受信破棄」は、新規の受信結果の破棄を意味する。
「一致データ更新」は、無線制御部バッファ２５４、２５５の一致したデータを新規の受信結果で上書きすることを意味する。
「ＲＷＯＫに更新」は、読込みデータと書込みデータの正常な部分を結合して読み書きの正常なデータ（ＲＷＯＫ）を作成して、上書きすることを意味する。
【００５７】
区分変更処理により、不完全な通信結果が記憶されていた場合、より完全な通信結果に更新され、もしくはより完全なデータが作成され記録される。新規の通信結果が記録されているデータと同等以下の場合、新規の通信結果は破棄される。
区分変更処理が行われることにより、記録されている通信結果が、より完全なデータに更新される。
【００５８】
本実施例で示された通行料金収受システムは、ブースやアイランドを設置する必要がないので、既存の路上に通行料金収受システムを設置する場合に有効である。特に、既存の道路に乗継出口用の通行料金収受システムを設置する場合に適する。
【００５９】
図６に、乗継のある有料道路に設置された通行料金収受システムの例が示される。
一定区間に進入することで定額が徴収される有料道路では、入口で課金される（以下、入口課金型有料道路という）。具体的には、首都高速道路や阪神高速道路である。
【００６０】
このような高速道路では、第１路線５０の乗継出口５１から第２路線６０の乗継入口６２へ、一般道１００を使用して乗継が出来る場合がある。
乗継を利用する場合、通行料金収受システムを使用していない車両は、乗継出口５１で乗継券を受け取り、乗継入口６２で乗継券を提出することにより料金が徴収されない、または通常料金が割り引かれる。
【００６１】
しかし、通行料金収受システムを使用した車両では、乗継時に乗継入口６２を通過することで、乗継でない場合の通行料金が自動的に課金されてしまう場合がある。
【００６２】
乗継出口５１に本発明の通行料金収受システムを設置して、車載器と必要なデータを送受信することで、ＩＣカードに乗継出口情報が記録され、乗継入口６２通過時に乗継出口情報が読み出されれば、乗継料金の課金を行うことができる。
乗継出口が設置される路線は、通常、一般道と並走しているか、一般道上の高架であるため、一般道を通行する車両に誤って課金しない様に、電波の漏洩を防ぐことが出来る本発明の通行料金収受システムが使用されることが好ましい。
また、乗継出口には、高架などの場合は特に、車線を分離したり車両検知機を設置したりするスペースが無い場合が多いので、ガントリを設置すれば使用できる本発明の通行料金収受システムが使用されることが好ましい。
【００６３】
乗継出口６１から一般道１００を使用して乗継入口５２へ乗継ぐ場合も同様である。
【００６４】
乗継出口には、上記に説明された通行料金収受システムのアンテナ１、２が、ガントリ６に設置され、設置可能な場所に路側制御装置２０が設置される。撮像装置３、４がガントリ６に設置される場合がある。
【００６５】
乗継入口は、通常の入口と同じ通行料金収受システムが設置されている。入口の通行料金収受システムは、アンテナ４１、車両検知機４２、ブース４３、遮断器４４、路側制御装置４５、ガントリ４６を具備する。
【００６６】
乗継出口を通過した車両のＩＣカードには、出口料金所番号と出口通過時間が記憶される。当該車両が、乗継入口を通過するときに、ＩＣカードから出口料金所番号と出口通過時間が読み出され、乗継をした車両であるか判断され、乗継の料金が課金される。
【００６７】
なお、本発明は有料道路の通行料金収受システムの例で説明されたが、特定のエリアに進入する事で課金されるロードプライシングなどを適用する場合に、既存の路線に設置するシステムとしても使用可能である。
【００６８】
【発明の効果】
本発明は、各アンテナが複数の車線を通行する車両と通信でき、かつ、周囲の道路に電波が漏洩しない通行料金収受システムを提供することができる。
本発明の一形態は、設置する場所が少ない箇所に設置することができる通行料金収受システムを提供することができる。
本発明の更に他の形態は、通行速度が速い複数の車両と通信することが出来る通行料金収受システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、通行料金収受システムの概要と、アンテナの通信領域の概要を示す。
【図２】図２は、相殺処理と確定処理の概要を示す。
【図３】図３は、相殺処理のフローを示す。
【図４】図４は、確定処理のフローを示す。
【図５】図５は、区分変更処理の区分の組み合わせを示す。
【図６】図６は、乗継箇所に設置される通行料金収受システムの概要を示す。
【符号の説明】
１　第１アンテナ
２　第２アンテナ
３　第１撮像装置
４　第２撮像装置
１０　路線
１１　第１車線
１２　第２車線
１３　第１路肩
１４　第２路肩
２０　路側制御装置
２１　第１無線制御部
２２　第２無線制御部
２３　第１車番認識装置
２４　第２車番認識装置
２５　伝送制御部
２５１　制御部
２５２　監視部
２５３　バックアップメモリ部
２５４　第１無線制御部バッファ
２５５　第２無線制御部バッファ
２５６　確定バッファ
３０　中央処理装置
４１　入口アンテナ
４２　車両検知機
４３　ブース
４４　遮断機
４５　入口路側制御装置
４６　ガントリ
５０　第１路線
５１　乗継出口
５２　乗継入口
６０　第２路線
６１　乗継出口
６２　乗継入口
ｆ１、ｆ２　周波数[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a toll collection system, and more particularly to a toll collection system that communicates with a toll vehicle without separating a plurality of lanes from each other, and that suppresses leakage of communication radio waves to outside the road.
[0002]
[Prior art]
Toll collection systems (so-called ETC) are used to collect tolls from vehicles traveling on toll roads. In the toll collection system, the vehicle-mounted device mounted on the vehicle and a road-side device installed on the roadside communicate with each other via an antenna installed on a gantry or the like while the vehicle is running, and are set on the vehicle-mounted device. Tolls can be deducted from the bank account of the owner of the IC card
[0003]
In a toll collection system currently used, in the case of a route having a plurality of lanes, the lanes are separated for each lane, and an antenna is installed for each lane to communicate with a passing vehicle.
[0004]
There is an invention that can accurately identify and charge a vehicle that translates and runs obliquely on a road composed of a plurality of lanes, can perform verification of an unauthorized vehicle, and can confirm identification, charging, and the like (for example, Patent Document 1). reference.).
[0005]
As a communication method using a plurality of antennas, there is an invention that adopts a time-division multiple access method, in which a plurality of vehicles translate and continue in one communication area, and can reliably identify the plurality of vehicles even in high-speed driving or traffic jam (for example, See Patent Document 2.).
[0006]
There is a toll road where a fixed amount is collected by entering a certain section. Such a toll road is charged at the entrance (hereinafter referred to as an entrance toll road). Specifically, the Metropolitan Expressway and the Hanshin Expressway.
[0007]
In such an expressway, there is a case where a transit can be made from an exit of a predetermined line to a predetermined entrance of another line using a general road.
When using a transit, vehicles that do not use the toll collection system will receive a transit ticket at the transit exit and submit a transit ticket at the transit entrance, and no toll will be collected or regular fare will not be charged. Be discounted.
[0008]
However, in a vehicle using the toll collection system, a normal toll may be automatically charged by passing through the entrance at the time of transit.
A vehicle that submits a transit ticket and uses the toll collection system needs to refund the charged toll, and conversely, processing at the time of passing may be complicated.
[0009]
By installing a toll collection system communication system at the transfer exit and transmitting and receiving necessary data to and from the vehicle-mounted device, the transfer exit information is recorded on the IC card and read out at the transfer entrance to transfer. There is a demand for a toll collection system in which the billing is automatically performed.
[0010]
On existing entrance toll roads, there are no booths for collecting tolls at exits, and when there are multiple lanes, the lanes may not be separated. In addition, entrance toll roads, which are often installed in cities, are often elevated, and there is no space for lane separation, and there are also cases where there are not enough antennas and roadside devices installed.
Further, since there is usually no charging facility or booth at the exit of the entrance toll road, the vehicle does not decelerate and the speed of the passing vehicle may be high.
[0011]
A toll collection system that can be installed at the exit of an existing entrance toll road and that can reliably communicate with a plurality of vehicles passing through a plurality of lanes is desired.
In addition, since it is necessary to restrict lanes when repairing the antenna, a toll collection system having a facility capable of backing up even if one antenna fails is desired.
Further, a toll collection system that does not leak radio waves to surrounding general roads even when installed on an elevated road or the like is desired.
Further, a toll collection system capable of communicating with a plurality of high-speed vehicles is desired.
[0012]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 2808513
[Patent Document 2]
Japanese Patent No. 2739021
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a toll collection system in which each antenna can communicate with a vehicle passing through a plurality of lanes and does not leak radio waves to surrounding roads.
Another object of the present invention is to provide a toll collection system that can be installed in a place where installation is few.
It is still another object of the present invention to provide a toll collection system capable of communicating with a plurality of vehicles having a high traffic speed.
[0014]
[Means for Solving the Problems]
The means for solving the problem will be described below using the numbers and symbols used in [Embodiments of the Invention]. These numbers and symbols are added to clarify the correspondence between the description of [Claims] and the description of [Embodiments of the Invention]. It should not be used to interpret the technical scope of the described invention.
[0015]
The toll collection system according to the present invention includes a plurality of antenna units (1, 2) that communicate with a vehicle passing through a route (10) having a plurality of lanes (11, 12) in one traffic direction.
Each of the plurality of antennas (1, 2) has a plurality of lanes (11, 12) as a communication area, and each of the plurality of lanes (11, 12) overlaps with the plurality of antennas (1, 2). This is the communication area that has been set.
[0016]
The plurality of antenna units (1, 2) in one form of the toll collection system of the present invention communicate with the vehicle using different frequencies (f1, f2).
[0017]
The plurality of antenna units (1, 2) of one form of the toll collection system of the present invention are directional antennas, and are installed above the line (10) and substantially in the width direction of the line.
The first antenna portion (1) near the first end, which is one side end of the route, of the plurality of antenna portions (1, 2) has a first end or a first end slightly inside the first end. A communication area is provided between the second end which is the other side end far from the first antenna unit (1) or a road within a predetermined distance from the second end which is slightly inside the second end. Is done. Further, the second antenna section (2), which is close to the second end, of the plurality of antenna sections is installed such that the communication area is between the second end and a road within a predetermined distance from the first end. Is done.
[0018]
The predetermined distance from the first end is the width of the road shoulder (13) on the first end side, and the predetermined distance from the second end is the width of the road shoulder (14) on the second end side. is there.
[0019]
Further, the toll collection system of the present invention includes a wireless control unit (21, 22) and a transmission control unit (25) connected to the wireless control unit (21, 22).
The wireless control units (21, 22) are connected to the antenna units (1, 2), communicate with the vehicle via the antenna units (1, 2), and transmit communication results to the transmission control unit (25).
The transmission control unit (25) confirms the communication result of the vehicle with the antenna units (1, 2) received by the wireless control units (21, 22), and a plurality of communications are performed in one pass of the same vehicle. In such a case, only one communication result is recorded, and the other communication results are discarded to perform duplication prevention processing.
[0020]
The transmission control unit (25) of the toll collection system of the present invention includes a wireless control unit (21, 22) and a wireless control unit buffer (254, 255) for recording the communication result of the vehicle, a determination buffer (256), Is provided.
The communication result includes vehicle identification information for identifying the vehicle that has communicated, and communication time.
The duplication prevention process includes a cancellation process and a confirmation process.
The cancellation process includes the vehicle identification information and the communication time included in the new communication result between the wireless control unit (21, 22) and the vehicle, and the past communication result recorded in the wireless control unit buffer (254, 255). By comparing the vehicle identification information and the communication time with each other, it is determined whether or not the same vehicle is repeatedly communicating in the same traffic, and if there are a plurality of communication results of the same traffic in the same traffic, the wireless control is performed. The process includes a process of preventing overlapping recording in the copy buffer (254, 255).
The determination process is to periodically check the past communication results recorded in the wireless control unit buffers (254, 255), and, after a lapse of a predetermined time, from the wireless control unit buffers (254, 255) to the determination buffer (254, 255). 256).
[0021]
The above duplication prevention processing further includes a section change processing.
The division change process compares a new communication result between the wireless control unit (21, 22) and the vehicle with a past communication result recorded in the wireless control unit buffer (254, 255) in the offset process. Then, a communication result with a smaller communication error is selected, or a part with a smaller communication error is combined and combined to create and record data.
[0022]
The above toll collection system is installed on toll roads.
[0023]
The above toll collection system is installed at a transit exit of a toll road.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of a toll collection system according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[0025]
FIG. 1 shows an example of a toll collection system according to the present invention.
The toll collection system according to the present embodiment includes two antennas 1 and 2 for two lanes, and each antenna can communicate with a vehicle passing through either of the two lanes. In this example, a two-lane example is shown, but the invention is not limited to two-lane as long as a plurality of antennas are installed.
[0026]
In addition, each antenna can prevent leakage of radio waves by setting the communication area from the outer end of the lane in which it is installed to the inside of the shoulder of another lane as a communication area. Furthermore, by using frequency division multiple access (hereinafter, FDMA) for communication control, it is possible to communicate with a plurality of high-speed vehicles.
[0027]
The toll collection system according to the present embodiment includes a first antenna 1, a second antenna 2, and a roadside control device 20. The roadside control device 20 includes a first wireless control unit 21, a second wireless control unit 22, and a transmission control unit 25. The transmission control unit 25 includes a control unit 251, a monitoring unit 252, and a backup memory unit 253.
When photographing a passing vehicle and recognizing the vehicle number (license plate), a case is provided in which a first photographing device 3, a second photographing device 4, a first vehicle number recognizing device 23, and a second vehicle number recognizing device 24 are provided. There is.
[0028]
The toll collection system according to the present embodiment is installed on a route 10 having two lanes in which vehicles travel in the same direction. The route 10 has a first lane 11 and a second lane 12. Outside the first lane 11 and the second lane 12, there are road shoulders 13 and 14, which are not normally passed by vehicles.
[0029]
The first antenna 1 and the second antenna 2 are installed on a gantry or the like on the line 10. The first antenna 1 is installed on the first lane 11 or on the road side of the first lane 11. The first antenna 1 is installed such that the first roadside 13, the first lane 11, and the second lane 12 are communication areas.
The first antenna 1 is a directional antenna, and a narrow area communication area antenna is used.
The first antenna 1 communicates with the vehicle-mounted device mounted on the vehicle at the first frequency f1.
The first antenna 1 transmits / receives communication contents with the vehicle-mounted device to / from the first wireless control unit 21.
[0030]
The first antenna 1 has good directivity on the near first road shoulder 13 side, and can transmit radio waves from the transmission angle so that radio waves do not leak from the road shoulder. However, if the first antenna 1 transmits radio waves so as to include the vicinity of the end on the side of the second road shoulder 14 away from the road, the radio waves may leak out of the road, so that the second road shoulder 14 does not enter the communication range. To transmit radio waves. The second roadside 14 does not need to be included in the communication area because the vehicle does not normally pass through.
[0031]
The second antenna 2 is installed on the second lane 12 or on the road side of the second lane 12. The second antenna 2 is installed such that the second shoulder 14, the second lane 12, and the first lane 11 are communication areas.
The second antenna 2 is a directional antenna of the same type as the first antenna 1 and uses a narrow-area communication area antenna.
The second antenna 2 communicates with the vehicle-mounted device mounted on the vehicle at a second frequency f2 different from the first frequency f1 used by the first antenna.
The second antenna 2 transmits / receives communication contents with the vehicle-mounted device to / from the second wireless control unit 22.
[0032]
Similarly to the first antenna 1, the second antenna 2 has good directivity on the side of the near second shoulder 14 and can transmit the radio wave from the road shoulder so as not to leak out of the road due to the transmission angle. . However, if the second antenna 2 emits a radio wave so as to include the vicinity of the end on the side of the first road shoulder 13 away from the road, the radio wave may leak out of the road, so that the outer end does not enter the communication range. Transmit radio waves. The first roadside 13 does not normally need to be included in the communication area because vehicles do not pass through.
[0033]
As described above, by installing two antennas, radio waves can be prevented from leaking out of the road, and the entire road can be used as a communication area.
[0034]
Further, the first road shoulder 13 is a communication area of only the first antenna 1, the second road shoulder 14 is a communication area of only the second antenna 2, and the first lane 11 and the second lane 12 are the first antenna 1 and the second antenna 2. Communication area. Usually, since vehicles do not pass on the road shoulder, the area of the lane where the vehicles pass is, in effect, an overlapping communication area of the two antennas. For this reason, even if one of the antennas fails, two lanes become a communication area with the remaining antennas, and the reliability of the device is improved.
[0035]
In this example, an example in which two antennas are installed in two lanes is shown, but a case where two or more antennas are installed is also included. In addition, a case is possible in which the same number of antennas as lanes are installed in a plurality of lanes, or a plurality of antennas smaller than the number of lanes are installed in a plurality of lanes. Specifically, there are a case where three antennas are installed on three lanes, and a case where two antennas are installed on three lanes.
[0036]
In this example, the plurality of antennas 1 and 2 use an FDMA scheme using different frequencies f1 and f2. Further, in the present embodiment, since no vehicle detector or the like is used, each of the antennas 1 and 2 constantly transmits different frequencies f1 and f2.
The vehicle-mounted device mounted on the vehicle selects one of the frequencies and communicates with the antenna of the selected frequency. Since the vehicle-mounted device can be used by switching among a plurality of available frequencies, it is possible to select a frequency according to the antenna and perform communication. For this reason, the vehicle-mounted device can communicate with the two antennas 1 and 2, and can communicate even when only one antenna is operating.
[0037]
By employing the FDMA system, it is possible to communicate with a vehicle at a higher speed than the TDMA (time division multiple access) system.
Specifically, the communication time is shorter in the FDMA in which the two antennas continuously communicate at different frequencies than in the TDMA in which the two antennas communicate at the same frequency at different times.
For example, when a vehicle traveling at a speed of 90 km / hr passes through a communication area having a length of 4.5 m, the time required for the vehicle to pass through the communication area is 0.16 sec. In contrast, the amount of data transmitted and received by the current toll collection system is equivalent to a maximum of 18 frames. Further, a maximum of 9 frames are used for frequency selection of FDMA. Therefore, data of a maximum of 27 frames is communicated between the toll collection system and the vehicle-mounted device.
Since the transmission time of one frame is 0.0039 sec, the communication time of 27 frames is 0.1053 sec. Therefore, the communication time is shorter than the traffic time, and communication is possible.
In the case of TDMA, since a maximum of 18 frames for data transmission are divided and communicated by time, a time equivalent to a maximum of 18 × 2 = 36 frames may be required only for data transmission.
[0038]
The first wireless control unit 21 transmits and receives information to and from the vehicle-mounted device via the first antenna 1.
The first wireless control unit 21 includes, from the vehicle-mounted device, an IC card ID, which is an identification number of an IC card inserted into the vehicle-mounted device, contract information, traffic history information recorded on the IC card, and an identification number of the vehicle-mounted device. The in-vehicle device unique information including information such as the in-vehicle device ID and the vehicle type is received.
The travel history information includes information such as the number of the tollgate that has passed before, the passing time, the vehicle unit ID used last time, and the vehicle type used last time.
[0039]
The first wireless control unit 21 checks the validity of the vehicle-mounted device and the IC card based on the received IC card ID and vehicle-mounted device ID. Further, the first wireless control unit 21 determines whether the vehicle is a charging target or a data writing target vehicle from the traffic history.
[0040]
The first wireless control unit 21 transmits, to the vehicle-mounted device determined to be valid as a communication target, vehicle-mounted device instruction information such as guidance on whether or not to pass, billing information, the number of the tollgate serving as travel history information, a passing time, and the like.
The vehicle-mounted device writes necessary information to the IC card.
[0041]
Further, the first wireless control unit 21 transmits the result of communication with the vehicle-mounted device to the transmission control unit 25.
The first wireless control unit 21 may receive, from the transmission control unit 25, various tables used for determining the validity of the IC card and the vehicle-mounted device.
The function of the second wireless control unit 22 is also the same as that of the first wireless control unit 21, and the description is omitted.
In this embodiment, the wireless control unit is provided for each antenna, but may be a common wireless control unit as long as it can communicate with each antenna separately.
[0042]
The transmission control unit 25 receives the contents of transmission / reception with the vehicle-mounted device from each of the wireless control units 21 and 22, and performs a double charging prevention process so that charging for the same vehicle does not overlap. The double charging prevention processing will be described later.
Further, the transmission control unit 25 obtains various tables and the like from the central processing unit 30. The various tables may be used by the wireless control units 21 and 22 to determine the validity of the IC card and the vehicle-mounted device.
Further, the transmission control unit 25 creates usage statement data, operation data, and a running total from the communication contents with the on-vehicle device, and transmits them to the central processing unit 30.
The control unit 251 may control the antennas 1 and 2 and the wireless control units 21 and 22 in some cases.
The monitoring unit 252 may monitor the communication status.
The backup memory unit 253 may store communication information with the vehicle-mounted device.
[0043]
The central processing unit 30 receives the usage statement data, the operation data, the total number of traffic, and creates toll debit data such as billing data.
Further, the central processing unit 30 records an invalid credit card list, an invalid vehicle-mounted device list, a usage contract provider table, a vehicle type table, and the like, and transmits them to the transmission control unit 25 as necessary.
Further, the central processing unit 30 may store a target tollgate table and a toll table, and transmit the toll gate table and the toll table to the transmission control unit 25 as necessary.
[0044]
The toll collection system of the present invention may include a first imaging device 3, a second imaging device 4, a first vehicle number recognition device 23, and a second vehicle number recognition device 24 in some cases.
The first imaging device 3 and the second imaging device 4 are represented by a video camera or the like, and each captures an image of a set lane. The first vehicle number recognition device 23 and the second vehicle number recognition device 24 detect a vehicle in an image captured by the first imaging device 3 and the second imaging device 4, and recognize the vehicle number from the license plate. For detection of the vehicle and recognition of the vehicle number, a suitable known technology is used.
[0045]
By being able to recognize the vehicle number of the passing vehicle, it is possible to confirm the correlation between the communication status and the passing status of the vehicle, and it is possible to check the traffic of the vehicle for which communication has failed or the vehicle in the event of a complaint. In addition, by photographing the traffic situation of the vehicle, it is possible to obtain information such as the total number of traffic, the congestion situation, and the average speed.
[0046]
Further, in the toll collection system of the present invention, since the vehicle to be communicated with by the vehicle detector or the like is not specified and communicated, the vehicle-mounted device of a certain vehicle, after the communication with one antenna is completed, the same toll collection system. It may communicate again with the same antenna or another antenna. In this case, if no processing is performed, the vehicle has passed twice, and there is a case where the vehicle is charged twice.
For this reason, the transmission control unit 25 performs double charging prevention processing.
The double billing prevention process includes a cancellation process and a confirmation process.
[0047]
The offset processing is processing for offsetting the wireless communication result data and uniquely determining the processing result of one vehicle.
The determination process is a process of excluding a wireless communication result after a lapse of a certain period of time from the target of the cancellation process and extracting the result as data to be transmitted to a higher order.
[0048]
FIG. 2 shows an outline of the offset processing and the determination processing.
The transmission controller 25 includes a first wireless controller buffer 254 corresponding to the first wireless controller 21 and a second wireless controller buffer 255 corresponding to the second wireless controller 22. When the number of wireless control units is more than two, it is preferable that the number of wireless control unit buffers corresponding to the number of wireless control units is provided. However, the wireless control unit buffer may include a common wireless buffer for a plurality of wireless control units.
[0049]
The transmission control unit 25 cancels the new wireless communication result received from each of the wireless control units 21 and 22 by the control device 251 and records the result in the corresponding wireless control unit buffers 254 and 255. Therefore, the wireless controller buffers 254 and 255 store a unique communication result for which the cancellation process has been completed. The communication results stored in the wireless control unit buffers 254 and 255 are preferably sorted by time and stored in chronological order.
The new communication result includes the communication time, the vehicle-mounted device ID, the IC card ID, and other information that uniquely identifies the vehicle (hereinafter, vehicle identification information).
In the canceling process, the new communication result is compared by the control unit 251 with the communication result after the canceling process stored in the wireless control unit buffers 254 and 255 and the vehicle identification information. If there is a communication result having the same vehicle identification information, the communication time is compared with the communication time of the new communication result. Data is recorded in the wireless control unit buffers 254 and 255. If it is determined that the result is a communication result of a different vehicle or a different traffic, a new communication result is stored in the wireless control unit buffers 254 and 255.
The flow of the offset processing will be described later.
[0050]
The communication data stored in the wireless control unit buffers 254 and 255 is periodically fixed by the control unit 251. In the confirmation processing, the control unit 251 moves the communication result of which a predetermined time has elapsed after the communication from the communication results stored in the wireless control unit buffers 254 and 255 to the confirmation buffer 256. The communication result that has been determined is not a target to be compared with the new communication result in the offset processing. By the determination process, the communication result to be compared with the offset process is limited to a communication result within a predetermined time.
The flow of the confirmation process will be described later.
[0051]
FIG. 3 shows the flow of the offset processing.
The control unit 251 receives a new communication result from the wireless control unit (Step 1, hereinafter S1).
The control unit 251 sequentially extracts one data stored in the wireless control unit buffers 254 and 255 (S2). If there is extracted data (S3), the vehicle identification information of the new communication result is compared with the vehicle identification information of the communication result of the wireless control unit buffers 254 and 255 (S4). If they do not match, the process returns to step 2 and repeats steps 2 and 3 until there is no more data stored in the wireless control unit buffers 254 and 255. If the vehicle identification information matches in step 4, the communication time of the new communication result is compared with the communication time of the wireless control unit buffers 254 and 255 (S5). If the communication time is not within the predetermined A minutes, the process returns to step 2 (S6). If the communication time is within A minutes, it is determined that the communication is performed by the same vehicle during the same traffic, and the classification change process is performed (S7). If there is no problem with the communication result stored in the wireless control unit buffers 254 and 255 due to the change in the division, the new communication result is discarded. If there is a problem with the communication results of the wireless control unit buffers 254 and 255 and the new communication result is more effective, the data of the wireless control unit buffers 254 and 255 is updated to the new communication result. The section change processing will be described later.
When the data in the wireless control unit buffers 254 and 255 is updated to a new communication result, the updated wireless control unit buffers 254 and 255 are sorted and stored according to the communication time (S8).
[0052]
In step 3, when there is no more data to be extracted from the wireless control unit buffers 254 and 255, it is determined that there has been no overlapped communication of the same vehicle corresponding to the new communication result during the same traffic, and the new communication result The data is recorded in the control unit buffers 254 and 255 (S9).
The wireless control unit buffers 254 and 255 in which new communication results are recorded are sorted by communication time (S10).
[0053]
FIG. 4 shows the flow of the confirmation process.
The oldest communication result is extracted from all the wireless control unit buffers 254 and 255 (P1). The communication time of the extracted communication result is compared with the current time (P2). If the communication time is within the predetermined B minutes (P3), the process waits for C seconds and repeats Step P1. If the communication time has elapsed from the predetermined B minutes (P3), it is recorded as fixed data in the fixed buffer 256 (P4). The communication result recorded in the determination buffer 256 is deleted from the wireless control unit buffers 254 and 255 (P5). The wireless control unit buffers 254 and 255 from which the communication results have been deleted are sorted in the order of communication time (P6). Thereafter, the process is repeated from step 1.
[0054]
As described above, the double accounting can be prevented by performing the cancellation processing and the determination processing. For this reason, it is possible to always communicate with the vehicle within the communication range from the antenna.
[0055]
Next, the section change processing will be described. The communication results received by the transmission control unit 25 from the wireless control units 21 and 22 are classified as follows.
RWOK: A communication result of normal reading and writing of wireless communication.
ROK: Data that has been processed normally at the corresponding tollgate and has been communicated again.
RNG: Data that failed when reading wireless communication.
WNG: Data for which wireless communication reading was successful but writing failed.
[0056]
FIG. 5 shows a matrix of a combination of the case where the new communication result is in each of the above sections and the case where the communication result stored in the wireless control unit buffers 254 and 255 in which the vehicle identification information matches each other is in each of the above sections. .
The upper row in FIG. 5 shows the division of the communication result stored in the wireless control unit buffers 254 and 255, and the left column shows the division of the communication result of the new communication result. The crossed columns of the matrix indicate the processing method of the combination of the sections.
"Receiving discard" means discarding a new receiving result.
“Update matching data” means to overwrite matching data in the wireless control unit buffers 254 and 255 with a new reception result.
"Update to RWOK" means that normal portions of read data and write data are combined to create normal data for read / write (RWOK) and overwritten.
[0057]
If an incomplete communication result is stored by the section change process, the communication result is updated to a more complete communication result, or more complete data is created and recorded. If the new communication result is less than or equal to the recorded data, the new communication result is discarded.
By performing the section change process, the recorded communication result is updated to more complete data.
[0058]
The toll collection system shown in the present embodiment does not require the installation of a booth or an island, and is effective when the toll collection system is installed on an existing road. In particular, it is suitable for installing a toll collection system for a transit exit on an existing road.
[0059]
FIG. 6 shows an example of a toll collection system installed on a toll road with a transit.
Toll roads for which a fixed amount is collected by entering a certain section are charged at the entrance (hereinafter referred to as entrance toll road). Specifically, the Metropolitan Expressway and the Hanshin Expressway.
[0060]
On such a highway, there is a case where a transit can be made using the general road 100 from the transit exit 51 of the first route 50 to the transit entrance 62 of the second route 60.
When using a transit, vehicles that do not use the toll collection system receive a transit ticket at the transit exit 51 and submit a transit ticket at the transit entrance 62, so that no toll is collected or Fees are discounted.
[0061]
However, a vehicle using the toll collection system may automatically be charged for a toll in the case of no transit by passing through the transit entrance 62 at the time of transit.
[0062]
By installing the toll collection system of the present invention at the transfer exit 51 and transmitting and receiving necessary data to and from the vehicle-mounted device, the transfer exit information is recorded on the IC card. Is read, the transfer fee can be charged.
The line where the transit exit is installed is usually parallel to the general road or elevated on the general road, so it is possible to prevent the leakage of radio waves so as not to inadvertently charge vehicles traveling on the general road. Preferably, a toll collection system according to the present invention is used.
In addition, in the case of a transit exit, especially in the case of an overpass, there is often no space for separating a lane or installing a vehicle detector, so that a toll collection system of the present invention which can be used by installing a gantry can be used. Is preferably used.
[0063]
The same applies to a case where a transfer is made from the transfer exit 61 to the transfer entrance 52 using the general road 100.
[0064]
At the transfer exit, the antennas 1 and 2 of the toll collection system described above are installed on the gantry 6, and the roadside control device 20 is installed at a place where it can be installed. The imaging devices 3 and 4 may be installed on the gantry 6 in some cases.
[0065]
The transit entrance has the same toll collection system as the normal entrance. The toll collection system at the entrance includes an antenna 41, a vehicle detector 42, a booth 43, a circuit breaker 44, a roadside controller 45, and a gantry 46.
[0066]
The IC card of the vehicle that has passed through the transfer exit stores the exit tollgate number and the exit passage time. When the vehicle passes through the transit entrance, the exit tollgate number and the exit transit time are read from the IC card, it is determined whether the vehicle is a transit vehicle, and the transit fee is charged.
[0067]
Although the present invention has been described with reference to an example of a toll collection system for toll roads, the present invention is also used as a system installed on an existing line when applying road pricing or the like which is charged when entering a specific area. It is possible.
[0068]
【The invention's effect】
The present invention can provide a toll collection system in which each antenna can communicate with a vehicle passing through a plurality of lanes and does not leak radio waves to surrounding roads.
One embodiment of the present invention can provide a toll collection system that can be installed in a place where installation is few.
Still another embodiment of the present invention can provide a toll collection system capable of communicating with a plurality of vehicles having a high traffic speed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows an outline of a toll collection system and an outline of a communication area of an antenna.
FIG. 2 shows an outline of a cancellation process and a confirmation process.
FIG. 3 shows a flow of a cancellation process.
FIG. 4 shows a flow of a confirmation process.
FIG. 5 shows combinations of sections in the section change process.
FIG. 6 shows an outline of a toll collection system installed at a transit point.
[Explanation of symbols]
1 First antenna
2 Second antenna
3 First imaging device
4 Second imaging device
10 routes
11 First lane
12 Second lane
13 1st shoulder
14 Second shoulder
20 Roadside control device
21 First wireless control unit
22 Second wireless control unit
23 1st car number recognition device
24 Second car number recognition device
25 Transmission control unit
251 control unit
252 monitoring unit
253 Backup memory section
254 first wireless control unit buffer
255 second wireless controller buffer
256 confirmation buffer
30 Central processing unit
41 Entrance antenna
42 Vehicle detector
43 booth
44 Breaker
45 Entrance roadside controller
46 Gantry
50 1st line
51 Transit Exit
52 Transit Entrance
60 2nd line
61 Transit Exit
62 Transit Entrance
f1, f2 frequency

Claims (9)

一の通行方向に複数の車線を備えた路線を通行する車両と通信する複数のアンテナ部を具備し、
前記複数のアンテナ部は、各々が複数の車線を通信領域とし、かつ、前記複数の車線の各々は複数のアンテナ部の重複した通信領域となる、
通行料金収受システム。Equipped with a plurality of antenna units that communicate with vehicles passing through a route having a plurality of lanes in one traffic direction,
The plurality of antenna units each have a plurality of lanes as a communication area, and each of the plurality of lanes is an overlapping communication area of a plurality of antenna units,
Toll collection system. さらに、前記複数のアンテナ部は、各々異なる周波数を使用して前記車両と通信する、
請求項１に記載された通行料金収受システム。Further, the plurality of antenna units communicate with the vehicle using different frequencies,
The toll collection system according to claim 1. 前記複数のアンテナ部は指向性アンテナで、前記路線の上方に、前記路線の幅方向に概ね並んで設置され、
前記複数のアンテナ部のうち前記路線の一方の側端である第１端に近い第１アンテナ部は、前記第１端もしくは第１端のやや内側である第１端部と、第１アンテナ部から遠い他方の側端である第２端もしくは前記第２端のやや内側である第２端部から所定の距離内側の路上との間が通信領域になるように設置され、
前記複数のアンテナ部のうち前記第２端に近い第２アンテナ部は、前記第２端部と、前記第１端部から所定の距離内側の路上との間が通信領域になるように設置される、
請求項１または２に記載された通行料金収受システム。The plurality of antenna units are directional antennas, and are installed above the route, approximately in the width direction of the route,
A first antenna portion near a first end which is one side end of the line of the plurality of antenna portions includes a first end portion which is slightly inside the first end or the first end, and a first antenna portion. A second end that is the other side end that is farther from the second end or a second end that is slightly inside the second end and a predetermined distance inside the road and is installed so as to be a communication area,
A second antenna unit of the plurality of antenna units, which is closer to the second end, is installed such that a communication area is between the second end and a road within a predetermined distance from the first end. ,
A toll collection system according to claim 1. 前記第１端部から所定の距離は、前記第１端部側の路肩の幅であり、
前記第２端部から所定の距離は、前記第２端部側の路肩の幅である、
請求項３に記載された通行料金収受システム。The predetermined distance from the first end is a width of a road shoulder on the first end side,
The predetermined distance from the second end is a width of a road shoulder on the second end side,
A toll collection system according to claim 3. さらに、無線制御部と、
前記無線制御部に接続される伝送制御部と、を具備し、
前記無線制御部は前記アンテナ部に接続され、前記アンテナ部を介して前記車両と通信し、通信結果を前記伝送制御部に送信し、
前記伝送制御部は、前記無線制御部が受信した前記アンテナ部と前記車両の通信結果を確認して、同一車両の一回の通行において複数通信が行われていた場合、一の通信結果のみを記録し、他の通信結果を破棄する重複防止処理を行う、
請求項１〜４のいずれかに記載された通行料金収受システム。Further, a wireless control unit,
A transmission control unit connected to the wireless control unit,
The wireless control unit is connected to the antenna unit, communicates with the vehicle via the antenna unit, transmits a communication result to the transmission control unit,
The transmission control unit confirms the communication result of the antenna unit and the vehicle received by the wireless control unit, and when a plurality of communications are performed in one pass of the same vehicle, only one communication result is transmitted. Perform duplication prevention processing to record and discard other communication results.
A toll collection system according to any one of claims 1 to 4. 前記伝送制御部は、前記無線制御部と前記車両の通信結果を記録する無線制御部バッファと確定バッファを具備し、
前記通信結果は、通信した車両を識別する為の車両特定情報と、通信時刻を含み、
前記重複防止処理は相殺処理と確定処理を含み、
前記相殺処理は、前記無線制御部と前記車両の新規の通信結果に含まれる前記車両特定情報および前記通信時刻と、前記無線制御部バッファに記録されている過去の通信結果に含まれる前記車両特定情報と前記通信時刻とを比較して、同一車両の同一回の通行で重複して通信しているかを判断し、同一車両の同一回の通行の通信結果が複数ある場合は、前記無線制御部バッファに重複して記録しないようにする処理を含み、
前記確定処理は、前記無線制御部バッファに記録されている過去の通信結果を定期的に確認して、所定の時間経過したものを前記無線制御部バッファから前記確定バッファに移動する処理を含む、
請求項５に記載された通行料金収受システム。The transmission control unit includes a wireless control unit buffer and a determination buffer that records a communication result of the wireless control unit and the vehicle,
The communication result includes vehicle identification information for identifying the vehicle that has communicated, and communication time,
The duplication prevention processing includes a cancellation processing and a confirmation processing,
The offset processing includes the vehicle identification information and the communication time included in a new communication result between the wireless control unit and the vehicle, and the vehicle identification information included in a past communication result recorded in the wireless control unit buffer. By comparing information and the communication time, it is determined whether or not the same vehicle is repeatedly communicating in the same traffic, and if there are a plurality of communication results of the same vehicle in the same traffic, the wireless control unit Including processing to prevent duplicate recording in the buffer,
The determination process includes a process of periodically checking a past communication result recorded in the wireless control unit buffer, and moving a predetermined time elapsed from the wireless control unit buffer to the determined buffer.
A toll collection system according to claim 5. 前記重複防止処理は、さらに区分変更処理を含み、
前記区分変更処理は、前記相殺処理において、前記無線制御部と前記車両の新規の通信結果と、前記無線制御部バッファに記録されている過去の通信結果と、を比較して、より通信エラーが少ない通信結果を選択し、もしくは通信エラーが少ない部分をして結合してデータを作成し、記録するように処理する、
請求項６に記載された通行料金収受システム。The duplication prevention processing further includes a section change processing,
The classification change process, in the canceling process, a new communication result between the wireless control unit and the vehicle, and a past communication result recorded in the wireless control unit buffer, more communication errors, Select a small communication result or combine the parts with few communication errors to create data and process it to record,
A toll collection system according to claim 6. 請求項１〜７のいずれかに記載された通行料金収受システムが設置された、
有料道路。A toll collection system according to any one of claims 1 to 7 is installed,
toll road. 請求項１〜７のいずれかに記載された通行料金収受システムが設置された、
有料道路の乗継出口。A toll collection system according to any one of claims 1 to 7 is installed,
Transit exit of toll road.

Images