JP3281725B2 - 料金収受システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、料金所のアンテナと車
両に搭載された車載機との間で無線通信を行ない、非接
触で料金を収受する料金収受システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来における有料道路の料金収受システ
ムでは、料金所で収受員が利用者から直接に現金を収受
したり、あるいは利用者に現金を自動機に投入させて料
金を収受させる方法が採用されている。このため利用者
は、料金所で一旦停止して、現金を用意する必要があっ
た。

【０００３】これに対し、料金所での料金の受け渡しの
必要のない料金収受システムとして、ＩＤ情報を記録
し、外部と無線通信可能な非接触式のＩＣカード等の車
載機を利用した非接触ＩＣカードシステムが開発されて
いる。

【０００４】図４は、上記非接触ＩＣカードシステムを
利用した有料道路料金収受設備の一例を示す構成図であ
る。同図において、５０は車両５５が走行する道路で、
上り及び下りの両車線を有している。料金所設置場所に
おける道路５０上には、車両５５の走行方向に所定の間
隔を保って２つのガントリ５１，５２が跨設される。そ
して、このガントリ５１，５２には、一方の車線上方に
位置するように、かつ、車両５５の走行方向に沿って第
１及び第２のアンテナ５３，５４が順次取り付けられ
る。このアンテナ５３，５４は、料金所の地上機に接続
されており、車載機４１を搭載した車両５５が通信領域
に進入すると、車載機４１との間で通信を行なう。

【０００５】上記車載機４１は、図５に示すようにアン
テナ４２、通信回路４３、ＣＰＵ（中央処理装置）４
４、ＲＯＭ４５、ＩＣカードＩ／Ｆ（インタフェース）
回路４６、ＩＣカード挿入部４７、バッテリ４９から構
成され、上記ＩＣカード挿入部４７にＩＣカード４８が
挿入される。上記ＲＯＭ４５には制御用プログラムと、
車種情報及び車両用ＩＤ情報が格納されており、ＩＣカ
ード４８には残高情報、支払い履歴情報等が書き替え可
能に格納されている。

【０００６】定常時には、ＩＣカード４８がＩＣカード
挿入部４７に挿入されている。挿入されたＩＣカード４
８とＣＰＵ４４との間のデータの授受は、ＩＣカードＩ
／Ｆ回路４６を介して行なわれる。そして、ＣＰＵ４４
は、ＲＯＭ４５に記憶されている制御プログラムに従
い、次に示すような制御を行なう。なお、ＩＣカード４
８は、残高の更新をするとき等に車載機４１から抜き出
され、残高を更新した後、再びＩＣカード挿入部４７に
挿入される。

【０００７】車両５５が道路５０を走行し、第１のアン
テナ５３の通信領域に入ると、地上機側で車両５５の進
入を検知し、呼び出し信号を第１のアンテナ５３より車
載機４１に送信する。この呼び出し信号には、第１のア
ンテナ５３の番号情報、料金所の場所情報等を含んでい
る。車載機４１は、呼び出し信号に応答して車種、カー
ドの残額の情報を含む識別信号を送信する。第１のアン
テナ５３は、この識別信号を受信して地上機に送る。地
上機は、車載機４１からの情報を処理し、車種に見合っ
た金額の課金命令を第１のアンテナ５３より送信する。
車載機４１は、課金命令を正常受信すると、正常受信の
確認信号を返信し、第１のアンテナ５３との通信を終了
する。

【０００８】車載機４１は、第１のアンテナ５３と第２
のアンテナ５４との間を走行中、ＩＣカード４８との間
で情報の授受を行ない、ＩＣカード４８から料金を減算
し、新しい残額を得る。この間、地上機は、元の残額と
課金額から新しい残額を計算する。

【０００９】次に車載機４１は、第２のアンテナ５４の
通信領域に進入し、残額確認の通信を行なう。この時の
シーケンスとしては、第２のアンテナ５４から第１のア
ンテナ５３と同様にして呼び出し信号を送信する。車載
機４１は、新たな残額を含む識別信号を第２のアンテナ
５４に返信し、地上機は受信した残額と計算した残額が
一致するかどうかを確認し、車載機４１に課金正常の信
号を送信する。最後に車載機４１は、正常通信の確認信
号を送信して第２のアンテナ５４との通信を終了する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のシ
ステムでは、順方向に走行する車両５５に対してのみ正
常な動作が行なわれるように考慮されており、反対車線
を走行する車両に対しては考慮されていない。即ち、車
両５５が反対車線を走行し、かつセンターラインよりを
走行していた場合、アンテナ５３，５４の通信領域を通
過してしまう可能性がある。この場合、反対車線の車両
は、まず、第２のアンテナ５４の通信領域に進入し、次
に第１のアンテナ５３の通信領域に進入し、課金命令を
受信して課金が行なわれる恐れがある。

【００１１】図６は、従来における車載機４１の通信を
フローチャートで示したものである。車両５５は、アン
テナ５３，５４の通信領域に進入し（ステップＡ１）、
アンテナからのデータを受信する。そのアンテナが第１
のアンテナ５３であるか否かを判断し（ステップＡ
２）、データを受信したアンテナが第１のアンテナ５３
であれば、通信を行なって課金処理を行ない（ステップ
Ａ３）、続いて第２のアンテナ５４に対して確認の通信
を行なう。しかし、最初に通過したアンテナが第２のア
ンテナ５４であれば送信を無視し（ステップＡ４）、そ
の後、第１のアンテナ５３を通過する際に課金処理を行
なうことになる。上記のように従来のシステムでは、車
両５５が料金所に対して反対車線を走行し、かつセンタ
ーラインよりを走行していた場合、アンテナ５３，５４
の通信領域を通過して課金が行なわれてしまう恐れがあ
る。

【００１２】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、順方向に走行する車両に対しては正常
な課金ができ、反対車線を走行する車両に対しては課金
を確実に禁止し得る料金収受システムを提供する。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、車両の進行方
向に沿って料金所近傍に所定の間隔で設置された第１及
び第２のアンテナと上記車両に搭載された車載機との間
で無線通信を行ない、非接触で料金を収受する料金収受
システムにおいて、上記第１及び第２のアンテナからそ
れぞれ異なるアンテナ番号を含む情報を送信し、上記車
載機側で上記アンテナからの送信信号を受信して先にど
ちらのアンテナの通信領域に進入したかをアンテナ番号
により認識し、先に第１のアンテナの通信領域に進入し
たことを認識した場合に課金処理を実行し、先に第２の
アンテナの通信領域に進入したことを認識した場合には
上記第１及び第２のアンテナが対象とする車線とは異な
る反対車線を走行していることを示す逆走フラグを立て
て課金処理を禁止することを特徴とする。

【００１４】また、上記車載機は、逆走フラグが立って
いる時間を計測するタイマを有し、逆走フラグが立てら
れた場合、上記タイマにより一定時間を計測するか、異
なった場所情報を有する料金所アンテナの通信領域に進
入した際に、上記逆走フラグをクリアして通信可能状態
とすることを特徴とする。

【００１５】

【作用】車両が料金所における第１のアンテナの通信領
域に入ると、呼び出し信号が第１のアンテナから車載機
に送信される。車載機は、第１のアンテナから呼び出し
信号を受信すると、逆走フラグが立っているか否かを判
断し、逆走フラグが立っていなければ、第１のアンテナ
からの呼び出し信号に応答して課金処理を実行し、その
後、第２のアンテナとの間で確認通信を行なう。

【００１６】また、上記車載機は、反対車線における料
金所の第２のアンテナからの呼び出し信号を最初に受信
した場合、逆走フラグを立てると共に、タイマを動作さ
せて逆走フラグが立っている時間を計測する。上記車載
機は、上記逆走フラグが立っている状態で、同じ料金所
の第１のアンテナの呼び出し信号を受信した場合は課金
処理を禁止する。

【００１７】また、上記逆走フラグが立てられた場合で
も、上記タイマにより一定時間が計測されるか、あるい
は異なった場所に設けられている料金所の第１のアンテ
ナより呼び出し信号を受信した場合は、上記逆走フラグ
をクリアして通常の通信可能状態に戻す。

【００１８】上記のように車両が反対車線における料金
所のアンテナの通信領域に進入した場合には、逆走フラ
グを立てることにより、順方向に走行する車両に対して
は正常な課金ができ、課金されてはならない車載機に対
する課金を禁止することができる。

【００１９】

【実施例】以下、図面を参照して本発明を一実施例を説
明する。図１は、本発明における料金収受システムの全
体の概略構成図である。同図において、１は車両２が走
行する道路で、車線１ａ及びその反対車線１ｂを有して
いる。また、３は車線１ａに対する課金対象領域、４は
車線１ｂに対する課金対象領域であり、それぞれ進入す
る車両を対象として道路１上に課金対象領域３に対する
ガントリ５，６、課金対象領域４に対するガントリ７，
８を跨設している。上記ガントリ５，６及びガントリ
７，８は、それぞれ車両２の走行方向に所定の間隔を保
って設けられる。上記ガントリ５，６には、車線１ａの
上方に位置するように第１及び第２のアンテナ９，１０
が取り付けられ、ガントリ７，８には、車線１ｂの上方
に位置するように第１及び第２のアンテナ１１，１２が
取り付けられる。

【００２０】上記アンテナ９，１０，１１，１２は、各
料金所の地上機に接続されており、車載機２０を搭載し
た車両２が通信領域に進入すると、アンテナ番号、場所
情報等を含む呼び出し信号を送信して車載機２１との間
で通信を行なう。

【００２１】上記車載機２１は、図２に示すように構成
されている。即ち、車載機２１は、アンテナ２２、通信
回路２３、ＣＰＵ２４、ＲＯＭ２５、タイマ２６、ＩＣ
カードＩ／Ｆ回路２７、ＩＣカード挿入部２８、逆走フ
ラグ格納レジスタ３１、時間データ格納レジスタ３２、
場所データ格納レジスタ３３、バッテリ３０から構成さ
れ、上記ＩＣカード挿入部２８にＩＣカード２９が挿入
される。上記バッテリ３０としては、カーバッテリや電
池等が主に利用される。上記ＲＯＭ２５には制御用プロ
グラムと、車種情報及び車両用ＩＤ情報が格納されてお
り、ＩＣカード２９には残高情報、支払い履歴情報等が
書き替え可能に格納されている。定常時には、ＩＣカー
ド２９がＩＣカード挿入部２８に挿入されている。挿入
されたＩＣカード２９とＣＰＵ２４との間のデータの授
受は、ＩＣカードＩ／Ｆ回路２７を介して行なわれる。
また、ＣＰＵ２４は、反対車線における第２のアンテナ
１０または１２の呼び出し信号を最初に受信すると、逆
走フラグを逆走フラグ格納レジスタ３１に格納すると共
に、タイマ２６を作動させて逆走フラグが立てられてい
る時間を計測する。その後、ＣＰＵ２４は、所定の条件
に応じて、あるいはタイマ２６が予め設定した所定の時
間を計時することにより、上記逆走フラグ格納レジスタ
３１に格納されている逆走フラグを消去する。また、上
記時間データ格納レジスタ３２には、現時刻Ｔ0 や地上
機との通信時刻Ｔi 等が格納される。

【００２２】次に上記実施例における動作を図３のフロ
ーチャートを参照して説明する。車両２が道路１の車線
１ａを走行し、課金対象領域３における第１のアンテナ
９の通信領域に入ると（ステップＢ１）、地上機側で車
両２の進入を検知し、呼び出し信号を第１のアンテナ９
より車載機２１に送信する。この呼び出し信号には、第
１のアンテナ９の番号情報（アンテナ番号１）、料金所
の場所情報等が含まれている。車載機９のＣＰＵ２４
は、上記呼び出し信号を受信すると、この呼び出し信号
に含まれているアンテナ番号が「１」、つまり、第１の
アンテナ９のものであるか否かを判断し（ステップＢ
２）、第１のアンテナ９からのものであれば、更に逆走
フラグ格納レジスタ３１に逆走フラグが格納されている
か否かを判断する（ステップＢ３）。

【００２３】逆走フラグ格納レジスタ３１に逆走フラグ
が格納されていないければ、ＣＰＵ２４は、第１のアン
テナ９からの呼び出し信号に応答して課金処理を実行す
る（ステップＢ４）。即ち、ＣＰＵ２４は、その時の時
刻時刻を時間データ格納レジスタ３２に格納すると共
に、料金所の場所データを場所データ格納レジスタ３３
に格納し、更に上記呼び出し信号に応答して車種、カー
ドの残額の情報を含む識別信号を第１のアンテナ９に送
信する。第１のアンテナ９は、この識別信号を受信して
地上機に送る。地上機は、車載機２１からの情報を処理
し、車種に見合った金額の課金命令を第１のアンテナ９
より送信する。車載機２１は、課金命令を正常受信する
と、正常受信の確認信号を返信し、第１のアンテナ９と
の通信を終了する。

【００２４】車載機２１は、第１のアンテナ９と第２の
アンテナ１０との間を走行中、ＩＣカード２９との間で
情報の授受を行ない、ＩＣカード２９から料金を減算
し、新しい残額を得る。この間、地上機は、元の残額と
課金額から新しい残額を計算する。

【００２５】次に車載機２１は、第２のアンテナ１０の
通信領域に進入すると（ステップＢ１）、第２のアンテ
ナ１０との通信を行なう。このとき地上機は、第２のア
ンテナ１０から第１のアンテナ９と同様にして呼び出し
信号を送信する。ＣＰＵ２４は、この呼び出し信号に
は、第２のアンテナ１０の番号情報（アンテナ番号２）
等を含んでいる。ＣＰＵ２４は、上記呼び出し信号を受
信すると、この呼び出し信号に含まれているアンテナ番
号が「１」、つまり、第１のアンテナ９のものであるか
否かを判断し（ステップＢ２）、第１のアンテナ９から
のものでなければ、つまり、第２のアンテナ１０からの
ものであれば、第１のアンテナ９との通信を終了した後
であるか否かを判断する（ステップＢ５）。第１のアン
テナ９との通信を終了した後であれば、ＣＰＵ２４は、
第２のアンテナ１０を介して地上機との間で確認通信を
行なう（ステップＢ６）。即ち、ＣＰＵ２４は、新たな
残額を含む識別信号を第２のアンテナ１０に返信し、地
上機は受信した残額と計算した残額が一致するかどうか
を確認し、車載機２２に課金正常の信号を送信する。最
後にＣＰＵ２４は、正常通信の確認信号を送信して第２
のアンテナ１０との通信を終了する。

【００２６】また、上記ステップＢ５において、第１の
アンテナ９との通信後ではないと判断された場合、つま
り、最初に第２のアンテナ１０からの呼び出し信号を受
信した場合、ＣＰＵ２４は、逆走フラグ格納レジスタ３
１に逆走フラグを格納すると共に、タイマ２６を動作さ
せて逆走フラグが立っている時間を計時させる（ステッ
プＢ７）。

【００２７】例えば図１において、車両２が課金対象領
域３を通過して第２のアンテナ１０の通信領域に進入し
た場合、上記ステップＢ１→Ｂ２→Ｂ５→Ｂ７の処理が
行なわれる。その後、車両２が第１のアンテナ９の通信
領域に進入すると、ステップＢ１、Ｂ２を経てステップ
Ｂ３に進み、逆走フラグが逆走フラグ格納レジスタ３１
に格納されているか否かの判断を行なう。この時点で
は、逆走フラグが格納されているので、ステップＢ８に
進み、逆走フラグがセットされた料金所と同じ場所か否
かの判断を行なう。同じ場所である場合には、時間デー
タ格納レジスタ３２に格納されている現時刻Ｔ0 から前
回の通信時刻、つまり、第２のアンテナ１０と通信を行
なった時刻Ｔi を減算し、その結果が予め設定した所定
の時間より大きいか否かを判断する（ステップＢ９）。
即ち、前回の通信時刻から所定の時間を経過したか否か
を判断し、所定の時間を経過していなければ、第２のア
ンテナ１０からの送信を無視、あるいは逆走フラグを返
信データとして地上機へ送信する（ステップＢ１０）。
これにより地上機は、その後の課金処理を中止する。

【００２８】また、ステップＢ９で所定の時間を経過し
ていると判断された場合は、車線１ｂから出て車線１ａ
に入り直した場合等が考えられるので、逆走フラグ格納
レジスタ３１に格納されている逆走フラグを消去して課
金処理を実行する（ステップＢ１１）。

【００２９】また、車両２が上記第２のアンテナ１０と
の通信を行なった後、第１のアンテナ９の通信領域を通
らずに次の課金対象領域４における第１のアンテナ１１
の通信領域に達した場合には、上記ステップＢ８により
同一場所ではないと判断されるので、ステップＢ１２に
進み、逆走フラグ格納レジスタ３１に格納されている逆
走フラグを消去して課金処理を実行する。

【００３０】上記のように車両２が反対車線における料
金所のアンテナの通信領域に進入した場合には、逆走フ
ラグ格納レジスタ３１に逆走フラグを立てることによ
り、課金されてはならない車載機に対する課金を禁止す
ることができる。

【００３１】なお、上記実施例では、ステップＢ８で同
一場所の判断を行なった後、ステップＢ９で前回の通信
時刻から所定の時間を経過していると判断した場合に、
逆走フラグ格納レジスタ３１に格納されている逆走フラ
グを消去するようにしたが、タイマ２６により所定の時
間が計時された場合に、他の条件に関係なく逆走フラグ
を消去するようにしてもよい。

【００３２】また、上記実施例では、アンテナ９〜１２
を道路１の上方に位置するようにガントリ５〜８に設置
した場合について説明したが、その他、例えばアンテナ
９〜１２を道路１の側部に設置した場合においても、上
記実施例と同様にして実施し得るものである。

【００３３】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、料
金収受設備のアンテナより場所情報、アンテナ番号情報
を送信し、車両に搭載された車載機は反対車線を走行し
ている逆走状態のときに逆走フラグを立てるようにした
ので、順方向に走行する車両に対しては正常な課金がで
き、反対車線を走行する車両に対しては課金を確実に禁
止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る料金収受システムの概
略構成図。

【図２】同実施例における車載機の構成を示すブロック
図。

【図３】同実施例における車載機の通信処理を示すフロ
ーチャート。

【図４】料金収受システムの概略構成図。

【図５】従来の車載機の構成を示すブロック図。

【図６】従来の車載機の通信処理を示すフローチャー
ト。

【符号の説明】 １ 道路 １ａ，１ｂ 車線 ２ 車両 ３，４ 課金対象領域 ５〜８ ガントリ ９，１１ 第１のアンテナ １０，１２ 第２のアンテナ ２１ 車載機 ２２ アンテナ ２３ 通信回路 ２４ ＣＰＵ ２５ ＲＯＭ ２６ タイマ ２７ ＩＣカードＩ／Ｆ回路 ２８ ＩＣカード挿入部 ３１ 逆走フラグ格納レジスタ ３２ 時間データ格納レジスタ ３３ 場所データ格納レジスタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 公之 兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番 １号 三菱重工業株式会社神戸造船所内 (56)参考文献 特開 昭48−7191（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−104999（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−127562（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−288993（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−2699（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−111179（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G08G 1/01 - 1/09 G01S 13/76 G07B 15/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の進行方向に沿って料金所近傍に所
   定の間隔で設置された第１及び第２のアンテナと上記車
   両に搭載された車載機との間で無線通信を行ない、非接
   触で料金を収受する料金収受システムにおいて、 上記第１及び第２のアンテナからそれぞれ異なるアンテ
   ナ番号を含む情報を送信し、上記車載機側で上記アンテ
   ナからの送信信号を受信して先にどちらのアンテナの通
   信領域に進入したかをアンテナ番号により認識し、先に
   第１のアンテナの通信領域に進入したことを認識した場
   合に課金処理を実行し、先に第２のアンテナの通信領域
   に進入したことを認識した場合には上記第１及び第２の
   アンテナが対象とする車線とは異なる反対車線を走行し
   ていることを示す逆走フラグを立てて課金処理を禁止す
   ることを特徴とする料金収受システム。
2. 【請求項２】 請求項１記載の料金収受システムにおい
   て、車載機は、逆走フラグが立っている時間を計測する
   タイマを有し、逆走フラグが立てられた場合、上記タイ
   マにより一定時間を計測するか、異なった場所情報を有
   する料金所アンテナの通信領域に進入した際に、上記逆
   走フラグをクリアして通信可能状態とすることを特徴と
   する料金収受システム。