JP5255787B2

JP5255787B2 - Ｅｔｃ車載器及びｅｔｃ車載器における通知方法

Info

Publication number: JP5255787B2
Application number: JP2007166151A
Authority: JP
Inventors: 宏明石井
Original assignee: Yazaki Energy System Corp
Current assignee: Yazaki Energy System Corp
Priority date: 2007-06-25
Filing date: 2007-06-25
Publication date: 2013-08-07
Anticipated expiration: 2027-06-25
Also published as: JP2009003847A

Description

本発明は、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection System）車載器及びＥＴＣ車載器における通知方法に係り、当該車輌が自動料金収受システムのゲートを通過できるか否かを他の車輌のＥＴＣ車載器に通知したり、他の車輌のＥＴＣ車載器から前記他の車輌が自動料金収受システムのゲートを通過できない旨を取得しドライバーへ通知するＥＴＣ車載器、及びそのような通知をするＥＴＣ車載器における通知方法に関する。

導入当初利用者が伸び悩んでいた我が国のＥＴＣシステムにおいて、近年徐々に利用者の割合が増加している。それに伴い、高速道路などの料金所では、ＥＴＣ専用レーンの割合も増加しつつある。

このＥＴＣシステムにおいては、車輌はＥＴＣ車載器に所定のＩＣカードが挿入された状態で、料金所のゲートを通過することができる。ところが、ユーザによっては、ＩＣカードを挿入し忘れＥＴＣ専用レーンに進入するケースもある。このような場合、ＥＴＣレーンに通過できない車輌が停止することになり、そのレーンに渋滞が発生してしまったり、後続の車輌が前方の車輌に接触する等の事故が発生したりする虞がある。また、後続車輌は急ブレーキなどの操作を強いられるケースも想定され、安全確保の観点で改善が望まれる。

そこで、料金所の手前に設置された事前チェック用ゲートや予告用無線設備で予めＥＴＣ車載器の動作状態をチェックして、チェックの結果をドライバーに通知し、料金収受処理が円滑になされるようにした技術がある（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
特開２００６−１７２２０８号公報特開２００５−３２７００５号公報

ところで、特許文献１及び２に開示の技術にあっては、路側に専用設備を設置する必要があり、予算的な観点から導入が難しい。また、ドライバーは事前にＥＴＣ車載器が適正に作動しているか否かを確認でき進路変更等可能だが、前方車輌が進路変更等のために減速したりすると、その減速後に初めて後続のドライバーは認識して何らかの操作、例えば減速したり車線変更したりする。結局は、渋滞の発生は十分に回避できない。また、後続車輌のドライバは、前方車輌の動きを予測できないため、安全性の観点でも依然として解決すべき課題が残っている。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、前方車輌が自動料金収受システムのゲート、つまりＥＴＣレーンを通過できないにもかかわらずＥＴＣレーンに進入しようとするときに、後続車輌が前方車輌がＥＴＣレーンを通過できない旨を予め感知できるようにすることを目的とする。

本発明のある態様は、ＥＴＣ車載器に関する。このＥＴＣ車載器は、路側機と通信し自動料金収受システムの通過許可の認証を行うＥＴＣ車載器であって、前記通過許可の認証の結果、当該ＥＴＣ車載器が搭載されている車輌が前記自動料金収受システムのゲートを通過ができないときに、その旨を知らせる通報を他の車輌に出力する車輌間通信部、を有し、前記車輌間通信部は、当該ＥＴＣ車載器が搭載されている車輌の後方であって所定距離内に、他の車輌に搭載されており前記車輌間通信部と通信可能な別のＥＴＣ車載器が存在するか否かの確認を行い、他の車輌に搭載された別のＥＴＣ車載器が存在しないときに、前記通報を前記別のＥＴＣ車載器に対して出力せず、前記別のＥＴＣ車載器の存在の確認は、前記自動料金収受システムのゲートを通過ができないと判断した後に、後続車両確認波を送信し、後続の車両から前記後続車両確認波に対する返信を受信した結果、受信した信号の受信電力が所定値未満の場合は、前記後続の車両が前記所定距離内に存在しないと判断する。
また、前記車輌間通信部は、前記後続車両確認波に対する返信を受信した結果、受信した信号の受信電力が所定値以上である場合に、前記受信した信号に含まれるＩＤ番号を含めて前記自動料金収受システムのゲートを通過ができない旨を知らせる通報を他の車輌に出力してもよい。

本発明によれば、ＥＴＣ車載器を搭載した車輌が自動料金収受システムのゲートを通過する前に、後続車輌に対して通過許可されない旨の通知を行うため、後続車輌は予め前方車輌がＥＴＣレーンを通過できない旨を感知できる。

次に、本発明を実施するための最良の形態（以下、単に「実施形態」という）を、図面を参照して具体的に説明する。以下に説明する実施形態では、自動車専用道路に設置されているＥＴＣレーンを通過する車輌が、ＥＴＣレーンを通過出来ないときに、予め通過できない旨を後続車輌に通知する。また、後続車輌は、前方の車輌がＥＴＣレーンを通過出来ないことを予め感知する。

図１は、本実施形態に係る、自動車専用道路１０の料金所１７に設置された一般ゲート１１と、第１及び第２のＥＴＣゲート１２，１３に複数の車輌が進入する状態を示した図である。この料金所１７には、左側から二つの一般ゲート１１と、一般ゲート１１と隣接する第１のＥＴＣゲート１２、及び右端の第２のＥＴＣゲート１３が設けられている。

そして、第１のＥＴＣゲート１２及び第２のＥＴＣゲート１３には、それぞれ第１の路側機１８及び第２の路側機１９が設置されており、第１の路側機１８及び第２の路側機１９は、通過する車輌に搭載されたＥＴＣ車載器と通信を行い、料金算出及び料金決済に必要となる認証処理を行う。

いま、料金所１７の手前の第２のレーン１５には、料金所１７側から順に第１，第２，第４の車輌２１ａ，２１ｂ，２１ｄが走行している。また、第１のレーン１４には、第３の車輌２１ｃが、第２の車輌２１ｂとほぼ並んで走行している。

第１〜第４の車輌２１ａ〜２１ｄは、それぞれ第１〜第４のＥＴＣ車載器３０ａ〜３０ｄを搭載している。そして、例えば、第１の車輌２１ａが図示の状態から直進して、第２の路側機１９に進入するときに、第２の路側機１９と第１の車載器３０ａとが、ＢＳＴ（Beacon Service Table）データ及びＶＳＴ（Vehicle Service Table）データを用いて認証処理がなされる。そして第２の路側機１９により認証され通行許可がおりると、第２のＥＴＣゲート１３がオープンし、第１の車輌２１ａは第２のＥＴＣゲート１３を通行できるようになる。

ところで、例えば、第１の車輌２１ａに搭載されている第１の車載器３０ａに、所定のＩＣカードが挿入されていない場合や、有効期限を過ぎているＩＣカードが挿入されている場合には、第２の路側機１９は通行許可を出さない。第１の車輌２１ａと第２のＥＴＣゲート１３との距離が十分にある場合には、第１の車輌２１ａのドライバは、一般ゲート１１へ進路を変更する。また、その距離が充分でない場合は、進路変更が出来ないため第１の車輌２１ａは第２のＥＴＣゲート１３に進入してしまい、有人により処理がなされることになる。したがって、後続車である第２の車輌２１ｂは、本来ノンストップで通過できるゲートで停止を強いられることになり、渋滞が発生する。また、第１の車輌２１ａが急停止した場合、第１の車輌２１ａと第２の車輌２１ｂとが接触してしまうおそれもあり、さらに後続の第４の車輌２１ｄが第２の車輌２１ｂに衝突する、いわゆる玉突き事故を招きかねない。また、第１の車輌２１ａが一般ゲート１１へ進路変更した場合に、第１のレーン１４を走行している第３の車輌２１ｃと第１の車輌２１ａが接触事故を起こす虞もある。

そこで、本実施形態では、第１の車輌２１ａが第２のＥＴＣゲート１３の通行を許可されなかったときに、第１の車載器３０ａから後続車輌である第２の車輌２１ｂの第２の車載器３０ｂへ、通行不可となった旨を通知する。そして、第２の車載器３０ｂは、前方車輌である第１の車輌２１ａが通行不可となった旨の通知を受けると、音声でドライバに警告する。以下、このような処理を実現する第１〜第４の車載器３０ａ〜３０ｄの構成について説明する。なお、第１〜第４の車載器３０ａ〜３０ｄは同一構成で実現できるため、第１の車載器３０ａの構成を説明し、第２〜第４の車載器３０ｂ〜３０ｄの構成につては省略する。

図２は、本実施形態に係る、第１の車載器３０ａの構成を示す機能ブロック図である。図示のように、第１の車載器３０ａは、主制御部３１と、ＥＴＣ通信部３２と、認証データ部３３と、音声情報記憶部３４と、インタフェイス部３５と、車輌間通信部５０と、メモリ３６とを備える。

主制御部３１は、各構成要素を統括的に制御する。そして、メモリ３６には、主制御部３１の制御のために所定のプログラムが予め格納され、また主制御部３１が処理実行する際の作業データが、一時的に記憶される。

ＥＴＣ通信部３２は、第１のアンテナ３７と、ＥＴＣ無線部３８と、無線制御部３９とを備える。第１のアンテナ３７は、第２の路側機１９のアンテナと、所定の電波を送受信する。ＥＴＣ無線部３８は、第１のアンテナ３７で送受信する電波を変調又は復調したり、電力を増幅したりする。そして、無線制御部３９は、データの送受信制御を行う。なお、ＥＴＣ通信部３２による第２の路側機１９とのデータの送受信制御については、一般的にＥＴＣシステムにおいてなされている処理であり、つぎに簡単に説明する。第２の路側機１９又は第２の路側機１９に接続された検知手段（図示せず）などによりは、例えば第１の車輌２１ａの進入を検知すると無線送信を開始し、ＥＴＣ無線部３８は、これに応答して接続要求信号を送信する。そして、接続要求信号を受信した第２の路側機１９は、ＢＳＴデータを送信し、ＥＴＣ無線部３８が、これに応答してＶＳＴデータを返す。このようにして第２の路側機１９と第１の車載器３０ａとの通信リンクが確立する。

認証データ部３３は、データのセキュリティ確保のためにデータを暗号化及び復号する暗号ＬＳＩ４３と、ＩＣカード４５が挿入されＩＣカード４５に記録されているデータを読み取ったりＩＣカード４５へデータを書き込むＩＣカードスロット４４とを備える。

音声情報記憶部３４は、第１の車輌２１ａのドライバに音声通知を行うときに使用する音声データを記憶する。

インタフェイス部３５は、音声出力部４０と、表示出力部４１と、操作部４２とを備える。表示出力部４１は、ドライバに対する音声通知を出力するスピーカである。また、表示出力部４１は、例えばＬＥＤ等からなり、第１の車載器３０ａの作動状態や、第２の路側機１９との通信状態等を、所定の色や発光間隔で通知する。操作部４２は、ボタンなどの操作手段であり、第１の車載器３０ａに対するユーザの操作を受け付ける。

車輌間通信部５０は、前後方向に指向性を有する第２のアンテナ５１を備えており、第１の車輌２１ａの前後の所定の距離を走行する車輌と、ＥＴＣゲートの通過認証に関して通信する。ここでは、第１の車輌２１ａの前方には車輌がないため、後続車輌である第２の車輌２１ｂと通信する。また、第２の車輌２１ｂに着目した場合、この車輌の車輌間通信部５０は前方の第１の車輌２１ａと後方の第４の車輌２１ｄと通信し、横の第３の車輌２１ｃとは通信しない。

以上の構成による、車輌間のＥＴＣ通過認証に関する通信の処理について、図３及び図４に示すフローチャートをもとに説明する。ここでは、図３のフローチャートの処理は、第２のＥＴＣゲート１３に進入する第１の車輌２１ａに関する処理であり、図４のフローチャートの処理は、後続車輌である第２の車輌２１ｂの処理に関する。

まず、ＥＴＣ通信部３２は、第２の路側機１９からの無線信号、つまり路側機情報が発信されているか否かを監視する（Ｓ１０）。この監視は、第１の車載器３０ａが作動している期間は、常時なされる（Ｓ１０のＮ）。

ＥＴＣ通信部３２は、第２の路側機１９から路側機情報が発信されたことを検知すると、上述したように第２の路側機１９と認証のために通信する（Ｓ１２）。

そして、第２の路側機１９との認証処理により通行可能である旨の通知があると（Ｓ１４のＹ）、主制御部３１は、インタフェイス部３５の音声出力部４０から、通行可能の認証がなされた旨を知らせる音声を出力し、第１の車輌２１ａが第２のＥＴＣゲート１３を通過出来る旨をドライバに通知する（Ｓ１６）。

一方、第２の路側機１９との認証処理により通行不可である旨の通知があると（Ｓ１４のＮ）、車輌間通信部５０は、主制御部３１からの指令を受け、後続車輌に対して通行不可である旨の認証を第２の路側機１９から受けたことを知らせる情報を第２のアンテナ５１から送信する（Ｓ１８）。

つづいて、主制御部３１は、インタフェイス部３５の音声出力部４０から、通行不可の認証がなされた旨を警告する音声を出力し、第１の車輌２１ａが第２のＥＴＣゲート１３を通過出来ない旨をドライバに通知し（Ｓ２０）、一連の処理が終了する。なお、Ｓ１８における後続車輌への通知処理と、Ｓ２０におけるドライバへの通知処理は、処理の順番が逆であってもよい。

次に、後続車輌である第２の車輌２１ｂの第２の車載器３０ｂの処理について説明する。第２の車載器３０ｂの車輌間通信部５０は、前方車輌である第１の車輌２１ａの車輌間通信部５０から、第１の車輌２１ａが第２のＥＴＣゲート１３を通行不可能である旨の情報（不可情報）が発信されるのを監視する（Ｓ５０）。例えば、車輌間通信部５０は、所定のフォーマットの電波、例えば、特定の周波数帯域の電波や所定の変調がなされた電波が受信されるのを監視し、第２の車載器３０ｂが作動している期間は、常時なされる（Ｓ５０のＮ）。

車輌間通信部５０が、第１の車輌２１ａからの不可情報を検知すると（Ｓ５０のＹ）、車輌間通信部５０は、第４の車輌２１ｄに対して第１の車輌２１ａが第２のＥＴＣゲート１３を通過できない旨の情報を第２のアンテナ５１から送信する（Ｓ５２）。

そして、主制御部３１は、インタフェイス部３５の音声出力部４０から、前方車輌である第１の車輌２１ａが第２のＥＴＣゲート１３を通行不可である旨を警告する音声を出力し、ドライバに通知し（Ｓ５４）、一連の処理が終了する。

以上の本実施形態によれば、第１の車輌２１ａの後続車輌である第２の車輌２１ｂのドライバは、第１の車輌２１ａが第２のＥＴＣゲート１３を通過出来ないことを、比較的早い段階で認識できるため、第１の車輌２１ａの次の行動、つまり、進路変更や急停車などの行動を予め予測できる。その結果、渋滞や追突事故等の発生を防止できる。

なお、Ｓ５２の処理において、第１の車輌２１ａが第２のＥＴＣゲート１３を通過不可のである旨をさらに後続車輌である第４の車輌２１ｄに通知したが、この処理はなされなくともよいが、玉突き事故の防止の観点では、この処理は有効である。

以上、本発明を実施形態をもとに説明した。しかし、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。その様な変形例を以下に説明する。

この変形例では、第１の車輌２１ａが第２のＥＴＣゲート１３を通行不可である旨の認証となったときに、まず所定の距離内に後続車輌が走行しているかを確認し、走行していると判断されたときにのみ、後続車輌である第２の車輌２１ｂに、通行不可と認証された旨の情報を送信する。なお、第１の車載器３０ａの構成は、上述と同一構成で実現できるので、説明は省略する。

図５のフローチャートの処理は、第２のＥＴＣゲート１３に進入する第１の車輌２１ａに関する変形例の処理であり、図６のフローチャートの処理は、後続車輌である第２の車輌２１ｂの変形例の処理に関する。なお、図５及び図６に示す処理は、図３及び図４に示した処理と一部重複するため、同一処理については同一の処理符号を付して主に異なる処理について説明する。

図５のフローチャートにおいて、上述の図３のフローチャートと異なる処理は、Ｓ１４のＮの処理以降である。つまり、２の路側機１９との認証処理により通行不可である旨の通知があると（Ｓ１４のＮ）、車輌間通信部５０は、主制御部３１からの指令を受け、後続車輌が走行しているか否かを確認する後続車輌確認波を送信する（Ｓ３０）。

このとき、図６に示すように、第２の車輌２１ｂの車輌間通信部５０は、後続車輌確認波があるかないかを常時監視しており（Ｓ６０）、電源がオンの期間は後続車輌確認波の受信を継続監視する（Ｓ６０のＮ）。そして、車輌間通信部５０は、後続車輌確認波を受信すると、その受信電力を算出し（Ｓ６２）、第１の車輌２１ａに対して、算出した受信電力の値を送信する（Ｓ６４）。

図５のフローチャートに戻り、車輌間通信部５０は、後続車輌から後続車輌確認波に対する返信が、所定期間内に有るか否かを確認する（Ｓ３２）。

後続車として第２の車輌２１ｂが所定距離内を走行しており、第２の車輌２１ｂから後続車輌確認波に対する返信、つまり受信電力の値を受信すると（Ｓ３２のＹ）、車輌間通信部５０は、その受信電力が予め設定されている所定値以上であるか否かを判定する（Ｓ３４）。

受信電力の値が所定値以上の場合（Ｓ３４のＹ）、Ｓ１８の処理と同様に、第１の車輌２１ａの車輌間通信部５０は、所定距離内に後続車輌が走行していると判断し、第２の車輌２１ｂの車輌間通信部５０に対して、通行不可である旨の認証を第２の路側機１９から受けたことを知らせる情報を第２のアンテナ５１から送信する（Ｓ３６）。つづいて、Ｓ２０の処理と同様に、主制御部３１は、インタフェイス部３５の音声出力部４０から、通行不可の認証がなされた旨を警告する音声を出力し、第１の車輌２１ａが第２のＥＴＣゲート１３を通過出来ない旨をドライバに通知し（Ｓ３８）、一連の処理が終了する。

また、Ｓ３２の処理で、後続車輌確認波に対する返信がない場合や（Ｓ３２のＮ）、Ｓ３４の処理で返信されてきた受信電力の値が所定値未満である場合（Ｓ３４のＮ）、所定距離内に後続車輌が走行していないと判断して、後続車輌に対する情報を発信せずに、第１の車輌２１ａのドライバに対してのみ、上述の通行不可の警告を通知する（Ｓ３８）。

なお、Ｓ３６の処理によって、第１の車輌２１ａが第２のＥＴＣゲート１３を通行不可である旨の情報を受けた第２の車輌２１ｂにおける処理は、上述の図４のフローチャートの処理と同一である。

このように、後続車輌の有無を確認してから、ＥＴＣゲートを通行不可である旨を後続車輌に通知するため、例えば、別の走行レーンを走行している車輌に誤った情報を送信することを防止できる。また、返信した車輌を特定するために、第２の車輌２１ｂの車輌間通信部５０が受信電力の値を返信するときに、第２の車輌２１ｂを特定するための認証情報、例えば、ＩＤ番号などを含ませてもよい。そして、第１の車輌２１ａの車輌間通信部５０が、通行不可情報を第２の車輌２１ｂに対して送信するときに、そのＩＤ番号を含ませる。第２の車輌２１ｂが通行不可情報を取得したときに、記憶しているＩＤ番号と、通行不可情報に含まれているＩＤ番号が一致したときに、第２の車輌２１ｂの車輌間通信部５０は、前方車輌である第１の車輌２１ａからの通行不可情報であると判断してもよい。

本実施形態に係る、自動車専用道路の料金所に複数の車輌が進入する状態を示した図である。実施形態に係る、第１の車載器の構成を示す機能ブロック図である。実施形態に係る、第２のＥＴＣゲートに進入する第１の車輌に関する処理を示すフローチャートである。実施形態に係る、第１の車輌の後続車輌である第２の車輌の処理を示すフローチャートである。本実施形態の変形例に係る、第２のＥＴＣゲートに進入する第１の車輌に関する変形例の処理を示すフローチャートである。本実施形態の変形例に係る、第１の車輌の後続車輌である第２の車輌の処理を示すフローチャートである。

符号の説明

２１ａ第１の車輌
２１ｂ第２の車輌
２１ｃ第３の車輌
２１ｄ第４の車輌
３０ａ第１の車載器
３０ｂ第２の車載器
３０ｃ第３の車載器
３０ｄ第４の車載器
３１主制御部
３２ＥＴＣ通信部
３３認証データ部
３４音声情報記憶部
３５インタフェイス部
３６メモリ
３７第１のアンテナ
３８ＥＴＣ無線部
３９無線制御部
４０音声出力部
４１表示出力部
４２操作部
４３暗号ＬＳＩ
４４ＩＣカードスロット
５０車輌間通信部
５１第２のアンテナ

Claims

路側機と通信し自動料金収受システムの通過許可の認証を行うＥＴＣ車載器であって、前記通過許可の認証の結果、当該ＥＴＣ車載器が搭載されている車輌が前記自動料金収受システムのゲートを通過ができないときに、その旨を知らせる通報を他の車輌に出力する車輌間通信部と、
を有し、
前記車輌間通信部は、当該ＥＴＣ車載器が搭載されている車輌の後方であって所定距離内に、他の車輌に搭載されており前記車輌間通信部と通信可能な別のＥＴＣ車載器が存在するか否かの確認を行い、他の車輌に搭載された別のＥＴＣ車載器が存在しないときに、前記通報を前記別のＥＴＣ車載器に対して出力せず、前記別のＥＴＣ車載器の存在の確認は、前記自動料金収受システムのゲートを通過ができないと判断した後に、後続車両確認波を送信し、後続の車両から前記後続車両確認波に対する返信を受信した結果、受信した信号の受信電力が所定値未満の場合は、前記後続の車両が前記所定距離内に存在しないと判断する
ことを特徴とするＥＴＣ車載器。
前記車輌間通信部は、前記後続車両確認波に対する返信を受信した結果、受信した信号の受信電力が所定値以上である場合に、前記受信した信号に含まれるＩＤ番号を含めて前記自動料金収受システムのゲートを通過ができない旨を知らせる通報を他の車輌に出力することを特徴とする請求項１に記載のＥＴＣ車載器。