JPH05324967A

JPH05324967A - 有料道路料金収受システム

Info

Publication number: JPH05324967A
Application number: JP12602192A
Authority: JP
Inventors: Riichiro Yamashita; 利一郎山下; Michio Hamana; 通夫浜名; Kimiyuki Yamamoto; 公之山本; Naoshi Noguchi; 直志野口
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1992-05-19
Filing date: 1992-05-19
Publication date: 1993-12-10
Anticipated expiration: 2016-03-12
Also published as: JP3145476B2

Abstract

(57)【要約】【目的】非接触ＩＣカードを利用した有料道路の料金
収受システムにおいて、チェックバリアでの路上機と非
接触ＩＣカード間の無線通信の信頼性を向上すること。【構成】チェックバリアの路上機２０に複数のアンテ
ナ（５ａ−１，５ｂ−１）〜（５ａ−６，５ｂ−６）を
接続し、１本の車線２４，２５に対し複数のアンテナを
進行方向に交信可能領域２１が互いにずれるように配置
することにより、路上機２０と車両１の非接触ＩＣカー
ド２間の通信機会を複数回に増す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、チェックバリアを有す
る有料道路におけるノンストップで且つキャッシュレス
な料金収受システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、有料道路の料金収受システムで
は、料金所で収受員がドライバから現金を直接収受した
り、あるいはドライバに現金を自動機に投入させて自動
的に料金を収受する方法が採用されている。このため、
ドライバは料金所で一旦停止したり、現金を用意する必
要がある。

【０００３】これに対して、近未来の料金収受システム
として、非接触ＩＣカードなど、車両固有のＩＤ情報を
記録したメモリを有する外部との無線通信が可能な車両
側装置を利用したシステムが開発されつつある。

【０００４】図１２を参照して、非接触ＩＣカード（以
下、単にＩＣカードとも言う。）を利用した有料道路の
料金収受システムを説明する。図１２において、車両１
のフロントガラスの内側にＩＣカード２が装着されてい
る。ＩＣカード２にはアンテナ３があり、また、車両固
有のＩＤ番号等の情報が格納されたメモリがある。一
方、料金所４には、車線毎に、アンテナ５を有する路上
機６が配置されている。路上機６は料金所内のデータ処
理装置（端末コンピュータ）７に接続され、更に、デー
タ処理装置７はセンターコンピュータ（ホストコンピュ
ータ）８に接続されている。

【０００５】図１２の構成において、ＩＣカード２を有
した車両１が路上機６に向けて走行し、アンテナ５の交
信可能領域に入ると、路上機６とＩＣカード２間でアン
テナ５，３を介してＩＤ番号や通行料金等の情報が無線
で通信される。これらの情報は路上機６で認識された
後、データ処理装置７に伝送されてそこのメモリに蓄え
られ、更にデータ処理装置７からホストコンピュータ８
に伝送され、通過した車両１が登録している銀行口座か
ら自動的に通行料金の清算を行う等の課金処理が行われ
る。

【０００６】このように、車両１をＩＣカード２と路上
機６間の無線通信により非接触で識別することにより、
ノンストップで且つキャッシュレスな料金収受システム
の実現が可能となり、ドライバの利便性向上に大きく寄
与する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、路上機６とＩ
Ｃカード２間の無線通信の信頼性は、車両１が高速走行
すると、低下する傾向にある。例えば図１３に示すよう
に、入口料金所Ａと出口料金所Ｂ間に複数のルートＤが
あり、ルートによって通行料金が異なる有料道路では、
チェックバリアＣに路上機を設置し、車両がどのルート
を走行したかを非接触で特定する必要があるが、このよ
うな場合は、入口または出口料金所に比べ車両は本線上
を走行しているので予想外の高速で走行することもあ
り、通信ミスが生じないとも限らない。

【０００８】本発明は上記従来技術の問題点に鑑み、無
線通信の信頼性が高い、ノンストップ且つキャッシュレ
スの有料道路の料金収受システムを提供することを目的
とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の有料道路料金収受システムは、車両に設置され、Ｉ
Ｄ情報が記録されたメモリを有し、外部からの無線通信
による記録内容の読取り及び書込みが可能な車両側装置
と、有料道路の入口料金所に設置され、車両側装置に対
して入口情報を無線通信により書込む入口側路上機と、
有料道路のチェックバリアに設置され、車両側装置に対
してチェックバリア情報を無線通信により書込むチェッ
クバリア側路上機と、有料道路の出口料金所に設置さ
れ、車両側装置から記録内容を無線通信により読取る出
口側路上機と、出口側路上機が読取ったＩＤ情報、入口
情報及びチェックバリア情報からＩＤ情報に対応する車
両への課金処理を行う課金処理装置とを具備し、更に、
チェックバリア側路上機には１本の車線に対し進行方向
に互いにずれた交信可能領域を設定する複数のアンテナ
が接続されていることを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】上記構成において、チェックバリアの路上機と
非接触ＩＣカード等の車両側装置との通信機会が複数回
あるため、初回に通信ミスがあっても次回または次々回
も重ねて通信ミスが生じる可能性は極めて低く、従っ
て、全体としては極めて高い確率で無線通信を行うこと
ができ、信頼性が向上する。料金の収受としては、予め
有料道路の利用者に、プリペイド方式またはデポジット
方式またはクレジット方式等で料金を清算することを条
件に、有料道路の管理者が特定のＩＤ情報をメモリに記
録した車両側装置を提供し、車両に装備させる。そし
て、入口料金所で路上機から車両側装置に入口料金所番
号等の入口情報を書込み、チェックバリアで路上機から
車両側装置にチェックバリア番号等のチェックバリア情
報を書込み、出口料金所で路上機により車両側装置から
ＩＤ情報とともに入口情報及びチェックバリア情報を読
取ることにより、どの車両がどの入口料金所からどのチ
ェックバリアを経てどの出口料金所まで走行したかが判
るので、予め定めた清算方式によりノンストップ且つキ
ャッシュレスで自動的に課金処理を行う。

【００１１】

【実施例】図１〜図１３により、本発明の一実施例を説
明する。

【００１２】〔入口側または出口側路上機〕図１に示
すように、入口料金所または出口料金所の路上機６に
は、路上機全体の制御を行うコントローラ１１と、例え
ばマイクロ波の局部発振器１２と、局部発振信号をコン
トローラ１１からの車両側装置例えば非接触ＩＣカード
（以下、単にＩＣカードとも言う。）に対する書込要
求、書込ませたい情報、送信要求等の各種情報で変調す
る変調回路１３と、変調波または無変調波を増幅する電
力増幅回路１４とがあり、増幅された信号が送信用アン
テナ５ａにより送信される。また、路上機６には受信用
アンテナ５ｂにより受信したＩＣカードからのマイクロ
波信号を増幅する前置増幅回路１５と、増幅された信号
を局部発振器１６の出力を用いて周波数変換（低減）す
るミキサ１７と、ミキサ１７の出力を検波する検波回路
１８と、検波出力を復調してＩＣカードからの情報を得
る復調回路１９とがある。

【００１３】〔チェックバリア側路上機〕図２に示す
ように、チェックバリアの路上機２０は、送受信用にア
ンテナを複数ｎ対備え、各送信用アンテナ５ａ−１〜５
ａ−ｎと変調回路１３との間に独立に電力増幅回路１４
−１〜１４−ｎを接続し、各受信用アンテナ５ｂ−１〜
５ｂ−ｎとミキサ１７との間に独立に前置増幅回路１５
−１〜１５−ｎを接続した点が図１に示した路上機６と
異なり、他は同じ構成である。この路上機２０のアンテ
ナは、図３、図４に示すように、１本の車線に対し進行
方向に互いにずれた交信可能領域２１を設定するよう
に、設置されている。図３は片側１車線の場合の例を示
し、車線２２を跨いだ支柱２３を進行方向に間をおいて
２本立て、一方の支柱２３に送受信用の一対のアンテナ
５ａ−１，５ｂ−１を取付け、他方の支柱２３に他の一
対のアンテナ５ａ−２，５ｂ−２を取付けてある。図４
は片側２車線の場合の例を示し、第１、第２の両車線２
４，２５を跨いだ支柱２３を進行方向に６本立て、１番
目の支柱２３に第１車線２４に対する送受信用の一対の
アンテナ５ａ−１，５ｂ−１を取付け、４番目の支柱２
３に第１車線２４に対する他の一対のアンテナ５ａ−
２，５ｂ−２を取付け、３番目の支柱２３に第２車線２
５に対する一対のアンテナ５ａ−３，５ｂ−３を取付
け、６番目の支柱２３に他の一対のアンテナ５ａ−４，
５ｂ−４を取付けてある。更に、車両が車線変更しても
洩れなく交信できるように、２番目と４番目の支柱２３
にそれぞれ車線間に対する送受信用の一対のアンテナ
（５ａ−５，５ｂ−５）と（５ａ−６，５ｂ−６）を取
付けてある。なお、交信可能領域２１の大きさは、例え
ば、車線幅が一般に３．５〜４ｍ、軽自動車以上を想定
すると車長が３．３ｍ以上である場合、直径４ｍの円形
に近い形状に設定すると良い。

【００１４】〔非接触ＩＣカード〕図５、図６は車両
側装置としてのＩＣカード２の例を示す。外観的には図
５に示すように、ＩＣカード２は平面状のアンテナ３の
他、入力部２６及び表示部２７が設けられている。ま
た、回路構成としては、図６に示すように、ＩＣカード
全体の制御を行うＣＰＵ回路２８と、電池２９と、メモ
リ３０と、送受信回路３１とがあり、アンテナ３は送受
信回路３１に、入力部２６及び表示部２７はＣＰＵ回路
２８にそれぞれ接続されている。送受信回路３１は路上
機からの電波例えばマイクロ波信号を受信したり、路上
機へ信号を送信する回路であり、切換回路３２、検波回
路３３、変調回路３４、復調回路３５及びマイクロ波検
出回路３６を有している。切換回路３２は路上機からの
情報受信のためアンテナ３より受信信号を検波回路３３
に与え、路上機への情報送信の場合に変調回路３４の出
力をアンテナ３へ与える。検波回路３３は路上機からの
マイクロ波を検波して復調回路３５へ与え、復調回路３
５は検波出力を復調して、送信要求、書込要求、書込情
報等の情報をＣＰＵ回路２８へ与える。マイクロ波検出
回路３６は検波回路３３を経て路上機からのマイクロ波
を検出した時、ＣＰＵ回路２８を動作状態にする。ＣＰ
Ｕ回路２８は復調回路３５からの情報に応答して、書込
要求の場合は、それに続く、入口情報（入口料金所番
号、日時等）、チェックバリア情報（チェックバリア番
号、日時等）、通行料金、残金額等の書込情報をメモリ
３０に記録する。また、送信要求の場合は、メモリ３０
に記録されているＩＤ情報の他、入口情報、チェックバ
リア情報等、必要な情報をメモリ３０から読出して変調
回路３４に与え、路上機に対して送信させる。なお、入
力部２６の操作により、残額や履歴データ（使用日時、
通行料金、使用場所等）をメモリ３０から読出し、ＣＰ
Ｕ回路２８を経て表示部２７に表示できるようになって
いる。

【００１５】〔入口料金所〕図７は入口料金所の概略
構成例を示し、入口料金所には車線毎にアンテナ５ａ，
５ｂを有する図１に示した路上機６が設置されている。
この他に、車種判別装置３７、発進検知装置３８、発進
案内灯３９、発進警告灯４０及び監視用テレビカメラ４
１が設置されている。これら各機器は図８に示すように
制御装置４２に接続され、路上機６は制御装置４２を経
て当該料金所のデータ処理装置７に接続され、データ処
理装置７は中央のホストコンピュータ８に接続されてい
る。

【００１６】車種判別装置３７は、進入してくる車両１
の車種判別を自動的に行うものであり、車両分離器４
３，４４と、軸数・輪距検知器４５と、車高検知器４６
と、車長検知器４７と、オーバハング検知器４８と、撮
像機４９と、画像処理装置５０とを備えている。車両分
離器４３，４４は車両１の通過を１台ずつ分離して検出
するものであり、車両検知器としても動作する。軸数・
輪距検知器４５は車両分離器４３，４４を通過中の車両
毎に軸数及び輪距を検出するものである。車高検出器４
６は例えばバスの大小判別や乗用車か否かの判別のため
に車高を計測するものである。車長検知器４７は軽自動
車の判別のために車長を計測するものである。オーバハ
ング検知器４８はバスやトラックの車両形状判別のため
に、車両の１軸目が通過した時にオーバハング長を計測
するものである。撮影機４９は車両のナンバープレート
を撮影し、画像処理装置５０は撮影機４９からの画像信
号を処理して、ナンバープレートの大きさ及び車両番号
を検出するものである。車種判別装置３７は車両分離器
４３，４４で検出した車両１台毎に、軸数、輪距、車
高、車長、オーバハング長、ナンバプレートの大きさ及
び車両番号（特に車種分類番号）を用いてコンピュータ
等の処理により、普通車、大型車、特大車、中型車及び
軽自動車という５種類の車種判別を行なうこととしてい
る。発進検知装置３８は車両の通過を１台ずつ分離して
検出する車両分離器５１と、通過中の車両の軸数を検出
する踏板形式の軸数検知器５２とを備えており、車両の
通過完了（発進完了）を検出し、システムのリセットに
供する。

【００１７】入口料金所での作用を説明する。但し、プ
リペイド方式を例にする。車両１の進入を車種判別装置
３７の車両検知機能により検知すると、路上機６が送信
要求信号を送信する。これに対して車両１のＩＣカード
２からＩＤ情報、残金額（又は残回数）が返送され、こ
れを路上機６が読取ってデータ処理装置７に送る。デー
タ処理装置７はセンターコンピュータ８から与えられる
データをもとにＩＤ情報をチェックすると共に、残金額
をチェックする。正常であれば、路上機６は書込要求と
ともに入口情報（入口料金所番号、日時等）を送信し、
ＩＣカード２に入口情報を書込ませる。同時に、制御装
置４２が発進案内灯３９を赤から青に換え、発進検知装
置３８が車両１の通過を検知したときに発進案内灯３９
を赤に戻し、次車両にそなえる。ＩＣカード２からＩＤ
情報が読取れない場合、ＩＤ情報が不適正な場合、ある
いは残額不足の場合は、制御装置４２は発進警告灯４０
でその旨を警告すると共に、テレビカメラ４１により車
両前面を録画する。

【００１８】〔チェックバリア〕図９はチェックバリ
アの概略構成例を示し、チェックバリアには図４に示し
た様な配置で６対の送受信用アンテナ５ａ−１，５ｂ−
１〜５ａ−６，５ｂ−６に接続された路上機２０（図２
参照）がある。この路上機２０は各アンテナ５ａ−１〜
５ａ−６から常時、書込要求とチェックバリア情報（チ
ェックバリア番号、日時等）とを繰返して送信してい
る。車両１のＩＣカード２は書込要求を受信すると、チ
ェックバリア情報をメモリ３０に記録する。但し、ＩＣ
カード２は１つのチェックバリア情報を記録したら、そ
の後同じチェックバリア情報を受信した時、重ねて記録
するようにしても良く、あるいは後のものを捨てるよう
にしても良い。

【００１９】〔出口料金所〕図１０は出口料金所の概
略構成例を示し、図７に示した入口料金所に対し、料金
表示器５３を追加した構成となっている。即ち、出口料
金所には車線毎にアンテナ５ａ，５ｂを有する図１に示
した路上機６が配置されている他に、車種判別装置３
７、発進検知装置３８、発進案内灯３９、発進警告灯４
０、監視用テレビカメラ４１及び料金表示器５３が設置
されている。これら各機器は図１１に示すように制御装
置４２に接続され、路上機６は制御装置４２を経て当該
料金所のデータ処理装置７に接続され、データ処理装置
７は中央のホストコンピュータ８に接続されている。

【００２０】出口料金所での作用を説明する。但し、プ
リペイド方式を例にする。車両１の進入を車種判別装置
３７の車両検知機能により検知すると、路上機６が送信
要求信号を送信する。これに対して車両１のＩＣカード
２からＩＤ情報、入口情報、チェックバリア情報及び残
金額が返送され、これを路上機６が読取ってデータ処理
装置７に送る。データ処理装置７はセンターコンピュー
タ８から与えられるデータをもとに、ＩＤ情報をチェッ
クする。正常であれば、入口情報とチェックバリア情報
に基づいて通行料金を計算し、残金額の有無をチェック
する。残金額があればセンターコンピュータ８に通行料
金を知らせて料金の引去りを行わせると共に、ＩＤ情
報、入口情報、チェックバリア情報及び出口情報を知ら
せて履歴データ（使用日時、通行料金、使用場所等）を
記録させる。また、路上機６は新残金額及び履歴データ
を書込要求と共に送信し、ＩＣカード２に記録させる。
同時に、制御装置４２が料金表示器５３に新残金額を表
示させると共に発進案内灯３９を赤から青に換え、発進
検知装置３８が車両１の通過を検知したときに、料金表
示器５３をクリアすると共に発進案内灯３９を赤に戻
し、次車両にそなえる。ＩＣカード２からＩＤ情報が読
取れない場合、ＩＤ情報が不適正な場合、あるいは残額
不足の場合は、制御装置４２は発進警告灯４０でその旨
を警告すると共に、テレビカメラ４１により車両前面を
録画する。

【００２１】上記実施例では通行料金の支払いをプリペ
イド方式としたが、ポストペイド方式、クレジット方式
にしても良い。

【００２２】

【発明の効果】本発明によれば、チェックバリアでは路
上機と車両側装置間の無線通信の機会が複数回あるの
で、無線通信の信頼性が極めて高いノンストップ且つキ
ャッシュレスの料金収受システムが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】入口側または出口側路上機の回路構成例を示す
ブロック図。

【図２】チェックバリア側路上機の回路構成例を示すブ
ロック図。

【図３】チェックバリア側路上機のアンテナ配置例を示
す図。

【図４】チェックバリア側路上機のアンテナ配置例を示
す図。

【図５】非接触ＩＣカードの外観例を示す図。

【図６】非接触ＩＣカードの回路構成例を示すブロック
図。

【図７】入口料金所の構成例を示す図。

【図８】図７における制御ブロック図。

【図９】チェックバリアの構成例を示す図。

【図１０】出口料金所の構成例を示す図。

【図１１】図１０の制御ブロック図。

【図１２】非接触ＩＣカードを用いた料金収受システム
を概念的に示す図。

【図１３】チェックバリアを有する有料道路の説明図。

【符号の説明】

１車両２非接触ＩＣカード（車両側装置）３アンテナ５ａ，５ａ−１〜５ａ−ｎ送信用アンテナ５ｂ，５ｂ−１〜５ｂ−ｎ受信用アンテナ６入口側または出口側路上機７データ処理装置８センターコンピュータ２０チェックバリア側路上機２１交信可能領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者野口直志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

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両に設置され、ＩＤ情報が記録された
メモリを有し、外部からの無線通信による記録内容の読
取り及び書込みが可能な車両側装置と、有料道路の入口
料金所に設置され、車両側装置に対して入口情報を無線
通信により書込む入口側路上機と、有料道路のチェック
バリアに設置され、車両側装置に対してチェックバリア
情報を無線通信により書込むチェックバリア側路上機
と、有料道路の出口料金所に設置され、車両側装置から
記録内容を無線通信により読取る出口側路上機と、出口
側路上機が読取ったＩＤ情報、入口情報及びチェックバ
リア情報からＩＤ情報に対応する車両への課金処理を行
う課金処理装置とを具備し、更に、チェックバリア側路
上機には１本の車線に対し進行方向に互いにずれた交信
可能領域を設定する複数のアンテナが接続されているこ
とを特徴とする有料道路料金収受システム。