JPH0818498A - 車載用通信装置及び路車間通信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 通信エリア内に複数の車両が存在した場合で
あっても、情報の授受の対象となる車両を判別する。 【構成】 地上側に表示されたバーコードをバーコード
リーダで読み取ることで自己の車両が走行するレーンの
レーン情報をレーン情報認識装置７０で認識する。レー
ン情報は、信号処理回路４６へ入力され、信号処理回路
４６では、レーン情報と共に記憶回路４８に記憶された
車両番号やＩＤ等のデータを含むデータ信号を送信回路
５０を介して送信する。従って、車載機からの電波を受
信する路上機では、受信した電波信号に含まれるレーン
情報を検出することによって、受信した電波信号が該当
するレーンを走行した車両からの信号であるか否かを判
別できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車載用通信装置及び路
車間通信システムにかかり、特に、車両と当該車両に対
する情報管理を行う路上機との間で情報の授受を行うた
めの車載用通信装置及び路車間通信システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】有料道路を走行する車両は、その車種及
び有料道路における走行距離に応じて課金される。この
有料道路では、通行料金を徴収するオペレータを入口の
ゲート及び出口のゲートに常備し、有料道路の入口のゲ
ートで通行券を手渡して出口のゲートで通行券により換
算された料金を徴収することまたは入口のゲートで一定
料金を徴収することが一般的である。従って、有料道路
のゲートに昼夜を問わずオペレータを常備することが必
須であり、オペレータの人数に応じてゲートの個数が変
動し、少ないオペレータの出口等では渋滞が生じてい
た。また、有料道路のゲートでは、通行券の授受や料金
支払を行うため、車両は必ず停止しなければならず、多
数の車両が入口や出口に集中する場合に渋滞を生じさせ
ていた。

【０００３】これを解消するため、オペレータの無人化
及び支払等の機械化による通信システムの実用化が望ま
れている。一例として、電波による通信装置（以下、車
載機という。）を車両に配設すると共に、道路側に電波
を送受信するためのアンテナが接続された通信装置（以
下、路上機という。）を配設し、車載機と路上機との間
で無線により情報の授受を行う路車間通信システムがあ
る。

【０００４】上記のような路車間通信システムでは、電
波によって情報を通信するので、車両が走行しながらで
も通信が可能なように通信時間を確保するため通信可能
範囲（以下、通信エリアという。）を大きくする必要が
ある。

【０００５】ところが、有料道路の出口等のゲートに
は、複数の車両が集中することがある。このため、通信
エリア内に複数の車両が存在し、これらの車両の車載機
から送信される情報が混信して路上機で受信されること
がある。また、路上機から送信した情報が複数の車両の
車載機によって受信されることがある。

【０００６】このように、通信エリア内に存在する複数
車両のうち情報の授受の対象となる車両を特定するため
に、異なる位置でかつ同一の大きさの複数の通信エリア
を有するアレイアンテナを用いて、レーンを走行する情
報の授受の対象となる車両の車速や車加速度を検出し、
車両のレーン内の移動に合わせてアレイアンテナの通信
エリアを順次走査して後続車両との混信を防止する路車
間通信システムとしての料金収受システムがある（特開
平４−３１５２８４号公報）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、有料道
路の出口等にはゲートが複数あることが多く、ゲート付
近では各ゲートへ向かう複数のレーンが略平行に隣り合
って配置されている。このため、従来の路車間通信シス
テムでは、１つのレーンに存在する先行車両と後続車両
との混信は防止できるものの、隣り合うレーンで複数の
車両が走行した場合には、隣り合うレーンの車両の車載
機から送信される情報が混信して路上機で受信される。
このため、受信した情報が、情報の授受の対象となる車
両が走行するレーンの車両の情報であるか否かを判別す
ることができない。

【０００８】本発明は、上記事実を考慮して、通信エリ
ア内に複数の車両が存在した場合であっても、情報の授
受の対象となる車両を判別することができる車載用通信
装置及び路車間通信システムを得ることが目的である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載の発明は、予め定めたレーンを走行す
る車両と路上に設置された路上機との間で電波信号によ
り情報を授受する路車間通信システムに用いられる車載
用通信装置であって、自己の車両が走行するレーンを認
識するレーン認識手段と、前記レーン認識手段によって
認識されたレーンに対応する情報をレーン情報として送
信する送信手段と、を備えたことを特徴としている。

【００１０】請求項２に記載の発明の路車間通信システ
ムは、予め定めたレーンを走行する車両と電波信号によ
り情報を授受するための通信エリアを有する路上機と、
自己の車両が走行するレーンを認識するレーン認識手段
と、前記レーン認識手段によって認識されたレーンに対
応する情報をレーン情報として送信する送信手段と、を
備えた少なくとも１つの車載用通信装置と、を含んで構
成されている。

【００１１】請求項３に記載の発明の路車間通信システ
ムは、車両と電波信号により情報を授受するための通信
エリアを予め定めた複数のレーンの各々に対応して有す
る路上機と、自己の車両が走行するレーンを認識するレ
ーン認識手段と、前記レーン認識手段によって認識され
たレーンに対応する情報をレーン情報として送信する送
信手段と、を備えた少なくとも１つの車載用通信装置
と、を含んで構成されている。

【００１２】請求項４に記載の発明は、請求項２または
請求項３に記載の路車間通信システムにおいて、前記レ
ーンまたは前記レーンの近傍には当該レーンを表すコー
ド情報が表示され、前記レーン認識手段は、前記コード
情報を読み取ることにより自己の車両が走行するレーン
を認識することを特徴としている。

【００１３】請求項５に記載の発明は、請求項２または
請求項３に記載の路車間通信システムにおいて、前記レ
ーンは当該レーンを表す形状で形成され、前記レーン認
識手段は、前記レーンの形状を検出することにより自己
の車両が走行するレーンを認識することを特徴としてい
る。

【００１４】請求項６に記載の発明の路車間通信システ
ムは、車両と予め定めた通信周波数の電波信号により情
報を授受するための通信エリアを予め定めた複数のレー
ンの各々に対応して有する路上機と、自己の車両が走行
する前記レーンを認識するレーン認識手段と、電波信号
の通信周波数を前記レーン認識手段によって認識したレ
ーンに対応する予め定めた通信周波数に設定する設定手
段と、前記設定手段によって設定された通信周波数の電
波信号を送信する送信手段とを備えた少なくとも１つの
車載用通信装置と、を含んで構成されている。

【００１５】請求項７に記載の発明は、請求項６に記載
の路車間通信システムにおいて、前記複数のレーンのう
ち隣合うレーンについて当該各レーンまたは前記各レー
ンの近傍に予め定めた異なるコード情報が表示されるか
または当該各レーンが予め定めた異なる形状で形成さ
れ、前記レーン認識手段は、前記コード情報を読み取る
ことまたは前記レーンの形状を検出することにより前記
複数のレーンのうち自己の車両が走行するレーンが偶数
番目のレーンか奇数番目のレーンかを認識することを特
徴としている。

【００１６】請求項８に記載の発明の路車間通信システ
ムは、複数のレーンの各々に対応して設置されかつ各々
車両と電波信号により情報を授受するための通信エリア
を有する複数の路上側アンテナと、隣り合う前記路上側
アンテナが略同時に受信した電波信号を用いて各路上側
アンテナが受信した電波信号が各路上側アンテナに対応
するレーンを走行する車両からの電波信号か否かを判別
する判別手段と、を備えた路上機と、前記情報を電波信
号により送信する送信手段を備えた少なくとも１つの車
載用通信装置と、を含んで構成されている。

【００１７】請求項９に記載の発明は、請求項８に記載
の路車間通信システムにおいて、前記判別手段は、前記
車両からの電波信号の強度に基づいて各路上側アンテナ
に対応するレーンを走行する車両からの電波信号か否か
を判別することを特徴としている。

【００１８】

【作用】請求項１に記載した発明の車載用通信装置は、
予め定めたレーンを走行する車両と路上に設置された路
上機との間で電波信号により情報を授受する路車間通信
システムに用いられる。この情報には、有料道路に進入
するときの入口を表す入口情報、駐車場や有料道路の入
口や出口において支払うべき料金等の課金情報、走行経
路を表す経路情報等がある。車載用通信装置のレーン認
識手段は、自己の車両が走行するレーンを認識する。車
載用通信装置の送信手段は、レーン認識手段によって認
識されたレーンに対応する情報をレーン情報として送信
する。これによって、車載用通信装置を備えた車両はレ
ーンを走行することを確実に送信することができる。従
って、路上側では、車載用通信装置の送信手段から送信
されるレーン情報を、電波信号により検出することのみ
によって予め定めたレーンを車両が走行することを判別
でき、この車両に対して情報の授受を行うことができ
る。

【００１９】請求項２に記載した発明の路車間通信シス
テムでは、路上機は、予め定めたレーンを走行する車両
と電波信号によって情報を授受するための通信エリアを
有している。これにより、通信エリア内に存在する車両
に対して情報の授受を行うことができる。車載用通信装
置は、レーン認識手段により自己の車両が走行するレー
ンを認識し、認識されたレーンに対応する情報をレーン
情報として送信手段が送信する。この自己の車両が走行
するレーンを認識するには、請求項４にも記載したよう
に、レーンまたはレーンの近傍には当該レーンを表すバ
ーコードや色彩によるコード情報を表示し、このコード
情報を読み取ることによりレーンを認識することができ
る。また、請求項５にも記載したように、レーンを起伏
や勾配等によって当該レーンを表す形状で形成し、この
レーンの形状を検出することによりレーンを認識するこ
とができる。従って、通信エリア内で予め定めたレーン
を１車両が走行するときは、この車両からレーン情報を
送信することで、当該車両が当該レーンを走行すること
を報知できる。このため、路上側では、通信エリア内で
レーンを走行する車両とレーンを走行していない車両と
を判別できる。また、通信エリア内に複数の車両が存在
した場合であっても、予め定めたレーンを走行する車両
からはレーン情報が送信され、路上側では、レーンを走
行する車両とのレーンを走行していない車両とを判別で
きる。

【００２０】請求項３に記載した発明の路車間通信シス
テムでは、路上機は、車両と電波信号により情報を授受
するための通信エリアを予め定めた複数のレーンの各々
に対応して有している。これにより、複数のレーンの各
々に対応する各通信エリア内に存在する車両に対して個
別に情報の授受を行うことができる。車載用通信装置
は、前記請求項２で説明したように、自己の車両が走行
するレーンを認識し、当該レーンに対応するレーン情報
を送信する。このレーンの認識には、バーコードや色彩
によるコード情報を読み取って認識してもよく、レーン
の形状を検出して認識してもよい。従って、複数のレー
ンを、特に隣り合うレーンの各々を車両が走行しても各
車両は各々が走行するレーンのレーン情報を送信する。
このため、路上側ではレーン情報から該当するレーンを
走行する車両か否かを判別することができる。

【００２１】請求項６に記載した発明の路車間通信シス
テムでは、路上機は、車両と予め定めた通信周波数の電
波信号により情報を授受するための通信エリアを予め定
めた複数のレーンの各々に対応して有している。これに
より、複数のレーンの各々に対応する各通信エリア内に
存在する車両に対して予め定めた通信周波数を用いて個
別に情報の授受を行うことができる。車載用通信装置
は、レーン認識手段により自己の車両が走行するレーン
を認識し、設定手段によって電波信号の通信周波数を認
識したレーンに対応する予め定めた通信周波数に設定す
る。この設定された通信周波数の電波信号を送信手段に
より送信する。従って、車載用通信装置によって送信さ
れる電波信号の通信周波数は、自己の車両が走行するレ
ーンに対応する通信周波数となる。このため、路上機で
は通信エリア内に複数の車両が存在した場合であって
も、予め定めた通信周波数の電波信号を受信するのみ
で、各々の通信エリアに対応するレーンを走行する車両
を判別していることになる。

【００２２】ここで、複数のレーンの各々に対応して路
上側アンテナ等による通信エリアを備えた場合、隣合う
レーンを越えた先のレーンまで通信エリアが波及するこ
とは稀である。そこで、請求項７にも記載したように、
前記複数のレーンのうち隣合うレーンについて当該各レ
ーンまたは各レーンの近傍に予め定めた異なるコード情
報を表示するかまたは当該各レーンを予め定めた異なる
形状で形成する。これによって、隣合うレーンはコード
情報またはレーンの形状が異なることになる。このコー
ド情報を読み取ることまたはレーンの形状をレーン認識
手段により検出すれば、自己の車両が走行するレーンが
複数のレーンのうち偶数番目のレーンか奇数番目のレー
ンかを認識できる。従って、認識されたレーンに応じて
設定手段によって偶数番目のレーン用の通信周波数また
は奇数番目のレーン用の通信周波数に設定すれば、路上
機で電波信号を受信するのみで、当該対応するレーンを
走行する車両かまたは隣り合うレーンの何れかを走行す
る車両かを判別していることとなる。

【００２３】請求項８に記載した発明の路車間通信シス
テムでは、少なくとも１つの車載用通信装置が、送信手
段によって情報を電波信号により送信する。路上機は複
数の路上側アンテナを備えており、各々の路上側アンテ
ナは複数のレーンの各々に対応して設置されかつ各々車
両と電波信号により情報を授受するための通信エリアを
有している。この隣り合う路上側アンテナが略同時に受
信した電波信号を用いて判別手段は、各路上側アンテナ
が受信した電波信号が各路上側アンテナに対応するレー
ンを走行する車両からの電波信号か否かを判別する。こ
の判別手段は、請求項９にも記載したように、車両から
の電波信号の強度に基づいて各路上側アンテナが受信し
た電波信号が各路上側アンテナに対応するレーンを走行
する車両からの電波信号か否かを判別することができ
る。このように、隣り合う路上側アンテナが略同時に受
信した電波信号を用いて各路上側アンテナに対応する車
両を判別しているので、路上機のみにおいて各レーンを
走行する車両が該当車両であるか否かを判別できる。

【００２４】

【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳
細に説明する。本実施例は、有料道路等を走行する車両
に対して自動的に課金処理を行う自動課金システムに本
発明を適用したものである。なお、本実施例の自動課金
システムは、車両に搭載された車載機（詳細は後述）
と、入口ゲートや出口ゲート等の地上側に設置されたフ
ラットアンテナを有する路上機との間で電波通信をする
ことによって車両が走行した通行区間（経路）や車種を
判別し、入口ゲート及び出口ゲートにおいて車両が停止
することなく通行料金等を決済するためのシステムであ
る。

【００２５】図２に示すように、車両９０に搭載される
車載機３０は、後述するように、料金残額データ等が格
納されたＩＣカード６２が着脱可能なＩＣカードリード
ライト装置６０を含んでいる（図１参照）。この車載機
３０は、車両ナンバー、車種等の固定データを記憶する
と共に、挿入されたＩＣカード６２との間で、ＩＣカー
ド６２の所有者のデータや前記固定データを含む電波通
信の識別符号となるＩＤや料金残額データを読み書きす
る。

【００２６】一方、路上機は、後述するように、有料道
路の入口ゲート１００、途中経路２００、及び出口ゲー
ト３００の各々に車載機３０と各種の情報を授受するた
めのフラットアンテナが少なくとも配設されている。

【００２７】入口ゲート１００には、フラットアンテナ
からなる入口アンテナ１１７が配設され、入口アンテナ
１１７には入口アンテナ制御装置１３２が接続されてい
る。この入口アンテナ制御装置１３２により入口アンテ
ナ１１７を介して、有料道路の入口ゲート情報を車両に
搭載された車載機３０に対して授受する。なお、入口ゲ
ート１００には、手払いによって通行料を払う自動課金
できない車両のために通行券を発行する通行券発行装置
１２３が配設されている。また、入口アンテナ制御装置
１３２には、有料道路への進入車両を統括的に管理する
等のために、中央コンピュータ４００へ接続が可能であ
る。

【００２８】また、途中経路２００には、フラットアン
テナからなる経路把握アンテナ２１７が配設され、経路
把握アンテナ２１７には、経路把握アンテナ制御装置２
３２が接続されている。この経路把握アンテナ制御装置
２３２により経路把握アンテナ２１７を介して、有料道
路をどのような経路で走行したかを表す経路通過情報を
車両に搭載された車載機３０に対して授受する。また、
経路把握アンテナ制御装置２３２には、有料道路におけ
る車両の走行状態を統括的に管理する等のために、中央
コンピュータ４００へ接続が可能である。

【００２９】また、出口ゲート３００には、電波による
情報授受の確実性を向上させるため、フラットアンテナ
からなる予告アンテナ３１７及び料金所アンテナ３４１
が配設されている。この予告アンテナ３１７には予告ア
ンテナ制御装置３３１が接続され、料金所アンテナ３４
１には料金所アンテナ制御装置３３２が接続されてい
る。また、これらの予告アンテナ制御装置３３１及び料
金所アンテナ制御装置３３２は、中央コンピュータ４０
０に接続可能なローカルコントローラ３８０に接続され
ている。このローカルコントローラ３３２にはマイクロ
コンピュータが含まれており、予告アンテナ制御装置３
３１や料金所アンテナ制御装置３３２等を制御するため
の処理プログラムが記憶されている。

【００３０】なお、出口ゲート３００には、車種検出シ
ステム３６０、不正通行車撮影システム３５０、自動課
金できない車両に対する料金手払システム３２３が配設
されている。これらの各システムをローカルコントロー
ラ３８０で一括して制御することによって、課金不能等
に対する該当処置をすることができると共に、車両が走
行した通行区間（経路）や車種に応じた通行料金等を円
滑に決済している。また、中央コンピュータ４００とロ
ーカルコントローラ３８０を接続することによって、料
金テーブル改変の情報や、不正通行車に関する情報を授
受を円滑かつ迅速にしている。

【００３１】次に、本実施例の自動課金システムが適用
可能な入口ゲート、途中経路、及び出口ゲートの各概略
構成の一例を説明する。

【００３２】図３に示すように、本実施例の有料道路の
入口ゲート１００は、３つのレーン１０２、１０４、１
０６を有している。レーン１０２は敷地１０８と分離帯
１１０の間に形成され、レーン１０４は分離帯１１０と
分離帯１１２の間に形成され、レーン１０６は分離帯１
１２と敷地１１４の間に形成されている。これらの複数
のレーンを跨がるように、敷地１０８から敷地１１４に
かけてアーチ１１６が配設されており、アーチ１１６上
には、入口アンテナ１１７が配設されている。この入口
アンテナ１１７は入口アンテナ１１８、１２０、１２２
から構成され、入口アンテナ１１８は、レーン１０２を
走行する車両に対する電波の授受を担当し、レーン１０
２の上方に位置している。同様に、入口アンテナ１２０
は、レーン１０４を走行する車両に対する電波の授受を
担当し、レーン１０４の上方に位置している。また、入
口アンテナ１２２は、レーン１０６を走行する車両に対
する電波の授受を担当し、レーン１０６の上方に位置し
ている。

【００３３】敷地１１４には、入口アンテナ制御装置１
３２を備えた入口ゲート制御センター１３０が配設され
ており、この入口アンテナ制御装置１３２には入口アン
テナ１１８、１２０、１２２が接続されている。

【００３４】入口ゲート１００には、手払いによって通
行料を払う自動課金できない車両のために通行券を発行
する通行券発行装置１２３が配設され、通行券発行装置
１２３は各々のレーンに対応する通行券発行装置１２
４、１２６、１２８から構成されている。通行券発行装
置１２４は、レーン１０２に対応し、分離帯１１０の車
両進行方向下流側でかつ分離帯１１０のレーン１０２側
に配設されている。また、通行券発行装置１２６は、レ
ーン１０４に対応し分離帯１１２の車両進行方向下流側
でかつ分離帯１１２のレーン１０４側に配設され、通行
券発行装置１２８はレーン１０６に対応し敷地１１４の
車両進行方向下流側でかつ敷地１１４のレーン１０６側
に配設されている。これらの通行券発行装置１２４、１
２６、１２８は入口ゲート制御センター１３０に接続さ
れている。

【００３５】なお、アーチ１１６の車両進行方向の下流
側には、各レーンへの進入の可否を指示するための信号
機１３４、１３６、１３８が各々のレーンに対応して配
設されている。これら信号機１３４、１３６、１３８は
入口ゲート制御センター１３０に接続されており、各レ
ーンへ車両が進入可能なときの表示（例えば、青信号）
または進入が不可能なときの表示（例えば、赤信号）の
何れかを表示する。

【００３６】入口ゲート制御センター１３０は、中央コ
ンピュータ４００（図２参照）に接続されている。な
お、入口ゲート制御センター１３０を中央コンピュータ
４００に接続することなく、入口ゲートのみによる独立
した制御系としてもよい。

【００３７】図４に示すように、有料道路の分岐点の直
前や直後の途中経路２００は、２つのレーン２０２、２
０４が隣接しており、隣接したレーン２０２、２０４は
敷地２０８と敷地２１４の間に形成されている。これら
のレーン２０２、２０４を跨がるように、敷地２０８か
ら敷地２１４にかけてアーチ２１６が配設されており、
アーチ２１６上には、経路把握アンテナ２１７が配設さ
れている。この経路把握アンテナ２１７は経路把握アン
テナ２１８、２２０、２２２から構成され、経路把握ア
ンテナ２１８は、レーン２０２を走行する車両に対する
電波の授受を担当し、レーン２０２の上方に位置してい
る。経路把握アンテナ２２２は、レーン２０４を走行す
る車両に対する電波の授受を担当し、レーン２０４の上
方に位置している。これらの経路把握アンテナ２１８、
２２２の中腹付近でかつレーン２０２、２０４の境界を
示すセンターライン２０６の上方には、レーン２０２、
２０４に跨がるような車両に対する電波の授受を担当す
る経路把握アンテナ２２０が配設されている。

【００３８】敷地２１４には、経路把握アンテナ制御装
置２３２を備えた経路制御センター２３０が配設されて
おり、この経路把握アンテナ制御装置２３２には経路把
握アンテナ２１８、２２０、２２２が接続されている。

【００３９】図５に示すように、有料道路の出口ゲート
３００は、３つのレーン３０２、３０４、３０６を有し
ている。レーン３０２は敷地３０８と分離帯３１０の間
に形成され、レーン３０４は分離帯３１０と分離帯３１
２の間に形成され、レーン３０６は分離帯３１２と敷地
３１４の間に形成されている。

【００４０】これらの複数のレーンを跨がるように、敷
地３０８から敷地３１４にかけてアーチ３１６が配設さ
れており、アーチ３１６上には、予告アンテナ３１７が
配設されている。この予告アンテナ３１７は予告アンテ
ナ３１８、３２０、３２２から構成され、予告アンテナ
３１８は、レーン３０２を走行する車両に対する電波の
授受を担当し、レーン３０２の上方に位置している。予
告アンテナ３２０は、レーン３０４を走行する車両に対
する電波の授受を担当し、レーン３０４の上方に位置し
ている。同様に、予告アンテナ３２２は、レーン３０６
を走行する車両に対する電波の授受を担当し、レーン３
０６の上方に位置している。

【００４１】敷地３１４には、出口ゲート制御センター
３３０が配設されており、この出口ゲート制御センター
３３０には予告アンテナ制御装置３３１及び後述する料
金所アンテナ制御装置３３２が配設されている。予告ア
ンテナ制御装置３３１には、予告アンテナ３１８、３２
０、３２２が接続されている。

【００４２】このアーチ３１６付近には、車種検出シス
テム３６０が配設されている。この車種検出システム３
６０は、車種検出装置３６２、３６４、３６６から構成
されている。車種検出装置３６２は、レーン３０２を走
行する車両の車種を識別するための装置であり、レーン
３０２に対応する敷地３０８及び分離帯３１０に配設さ
れている。同様に、車種検出装置３６４は、レーン３０
４を走行する車両の車種を識別するための装置であり、
アーチ３１６付近のレーン３０４に対応する分離帯３１
０及び分離帯３１２に配設され、車種検出装置３６６
は、レーン３０６を走行する車両の車種を識別するため
の装置であり、レーン３０６に対応する分離帯３１２及
び敷地３１４に配設されている。これらの車種検出装置
からなる車種検出システム３６０は、ローカルコントロ
ーラ３８０に接続されている。

【００４３】ア−チ３１６が配置された位置の車両進行
方向の下流側には、上記の複数のレーンを跨がるよう
に、敷地３０８から敷地３１４にかけてアーチ３４０が
配設されており、アーチ３４０上には、料金所アンテナ
３４１が配設されている。この料金所アンテナ３４１は
料金所アンテナ３４２、３４４、３４６から構成され、
料金所アンテナ３４２は、レーン３０２を走行する車両
に対する料金に関連する情報の電波の授受を担当し、レ
ーン３０２の上方に位置している。料金所アンテナ３４
４は、レーン３０４を走行する車両に対する電波の授受
を担当し、レーン３０４の上方に位置している。同様
に、料金所アンテナ３４６は、レーン３０６を走行する
車両に対する電波の授受を担当し、レーン３０６の上方
に位置している。これらの料金所アンテナ３４２、３４
４、３４６には、料金所アンテナ制御装置３３２が接続
されている。

【００４４】出口ゲート３００には、通行料を自動課金
できない手払いによる車両のための料金支払システム３
２３が配設され、料金支払システム３２３は各々のレー
ンに対応する料金支払ボックス３２４、３２６、３２８
を含んで構成されている。料金支払ボックス３２４は、
レーン３０２に対応し、分離帯３１０の車両進行方向下
流側でかつ分離帯３１０のレーン３０２側に配設されて
いる。また、料金支払ボックス３２６は、レーン３０４
に対応し分離帯３１２の車両進行方向下流側でかつ分離
帯３１２のレーン３０４側に配設され、料金支払ボック
ス３２８はレーン３０６に対応し敷地３１４の車両進行
方向下流側でかつ敷地３１４のレーン３０６側に配設さ
れている。これらの料金支払ボックス３２４、３２６、
３２８の各々には、図示しないマイクロコンピュータが
配設され、図示しないマイクロコンピュータの各々を統
括的に管理することによって手払いにより課金した情報
を管理する料金手払システム３２３を構成している。こ
の料金手払システム３２３は、ローカルコントローラ３
８０に接続されている（図２参照）。

【００４５】また、料金支払ボックスの車両進行方向の
下流側には、不正通行車両を撮影するための不正通行車
撮影システム３５０が配置され（図２参照）、不正通行
車撮影システム３５０の撮像装置であるカメラ３５２、
３５４、３５６がレーン３０２、３０４、３０６に対応
して配設されている。この不正通行車撮影システム３５
０は、ローカルコントローラ３８０に接続されている。

【００４６】なお、アーチ３４０の車両進行方向の下流
側には、各レーンへの進入の可否を指示するための信号
機３３４、３３６、３３８が各々のレーンに対応して配
設されている。これら信号機３３４、３３６、３３８
は、出口ゲート制御センター３３０に接続されており、
各レーンへ車両が進入可能なときの表示（例えば、青信
号）または進入が不可能なときの表示（例えば、赤信
号）の何れかを表示する。

【００４７】出口ゲート制御センター３３０は、中央コ
ンピュータ４００（図２参照）に接続されている。な
お、出口ゲート制御センター３３０を中央コンピュータ
４００に接続することなく、出口ゲートのみによる独立
した制御系としてもよい。

【００４８】次に、車載機３０と通信を行う路上機につ
いて、入口ゲート１００に設けられた路上機を例にして
説明する。なお、説明を簡単にするため、レーン１０２
を走行する車両に対する電波の授受を担当する入口アン
テナ１１８及び入口アンテナ制御装置１３２を用いて説
明する。

【００４９】図１に示すように車載機３０は、後述する
路上機から送信されたデータ信号を受信する受信アンテ
ナ３２を備えている。受信アンテナ３２は、受信アンテ
ナ３２で受信された変調波を検波し、データ信号を得る
検波回路３４に接続されている。この検波回路３４で
は、路上機から送信された電波の搬送波を得ることもで
きるように、送信回路５０に接続されている。検波回路
３４は、データ信号受信回路４４を介してマイクロコン
ピュータを含んで構成された信号処理回路４６に接続さ
れている。この信号処理回路４６に含まれるマイクロコ
ンピュータには、以下で説明するレーン認識処理等のプ
ログラムが記憶されている。

【００５０】信号処理回路４６には、車両番号やＩＤ等
のデータを記憶する記憶回路４８及びＩＤを含むデータ
信号を送信する送信回路５０が接続されており、送信回
路５０は、送信アンテナ５２に接続されている。従っ
て、受信アンテナ３２で受信された変調波を検波して得
た搬送波を信号処理回路４６からのデータ信号で変調し
た後に送信アンテナ５２を介して返送する。なお、送信
アンテナ５２を送受信アンテナとして機能させて、送信
回路５０が、路上機から送信される無変調の搬送波を送
信アンテナ５２によって受信して、この無変調の搬送波
を信号処理回路４６からのデータ信号で変調した後に送
信アンテナ５２を介して返送するようにしてもよい。

【００５１】また、信号処理回路４６には、ＩＣカード
６２が着脱可能なＩＣカードリードライト装置６０が接
続されている。また、信号処理回路４６には、バーコー
ドリーダー７２（図９）を備えたレーン情報認識装置７
０が接続されている。このレーン情報認識装置７０は、
バーコードリーダー７２によって読み取ったバーコード
を信号処理回路４６へ出力する。従って、車載機３０に
は、後述するプレート７４から非接触で読み取ったバー
コード情報Ｂが入力される。

【００５２】なお、上記の各回路には、図示しない車載
バッテリーＢＴから常時電源が供給されている。

【００５３】図６に示すように、レーン１０２を走行す
る車両に対する路上機は、入口アンテナ１１８及び入口
アンテナ制御装置１３２から構成されている。入口アン
テナ１１８は、送信アンテナ２２及び受信アンテナ２６
から構成されている。入口アンテナ制御装置１３２は、
マイクロコンピュータを含んで構成された信号処理回路
１２を備えている。この信号処理回路１２に含まれるマ
イクロコンピュータには、以下で説明する処理プログラ
ムが記憶されている。また、この信号処理回路１２は、
中央コンピュータ４００に接続可能になっている。信号
処理回路１２は、命令を含むデータ信号（通信要求信
号）を生成する送信回路１４に接続されている。送信回
路１４はミキサー１８を介して送信アンテナ２２に接続
されている。ミキサー１８には所定周波数の搬送波を発
生する搬送波発生回路２０が接続されており、ミキサー
１８は送信回路１４から入力される信号と搬送波発生回
路２０から入力される搬送波とをミックスし、送信回路
１４から入力された信号で搬送波発生回路２０から入力
された搬送波を変調する。また、送信アンテナ２２から
はこの変調波が電波として送信される。

【００５４】搬送波発生回路２０には、図１に示す車載
機３０から変調されて返送され受信アンテナ２６で受信
された変調波からデータ信号を取り出す受信回路２４が
接続されている。この受信回路２４は信号処理回路１２
に接続されている。また、受信回路２４は搬送波発生回
路２０に接続されており、車載機３０から返送された信
号に含まれる搬送波の比較のために送信した搬送波が入
力される。

【００５５】なお、入口ゲート１００における他の入口
アンテナの構成は、上記と同様の構成であるため、説明
を省略する。また、途中経路２００、及び出口ゲート３
００における各々のアンテナ及びアンテナ制御装置の構
成も、上記と略同様の構成であるため、説明を省略す
る。

【００５６】また、上記では、送信アンテナと受信アン
テナに分離して構成されたアンテナを用いているが、送
受信が一体型のアンテナを用いてもよい。

【００５７】有料道路等は一般に複数のレーンを有して
おり、本実施例では、入口ゲート、途中経路、及び出口
ゲートには、上記の自動課金システムにおいて電波通信
の対象となる車両について、レーン毎にそのレーンを担
当するアンテナを地上側に設けている。

【００５８】ところが、１つのアンテナは通信エリアを
有しているので、対象となるレーンに対して電波を授受
するように通信エリアを設定しても、隣合うレーンまで
当該通信エリアが波及する（通信エリアが複数レーンま
で跨がる）ことがある。このため、このアンテナによっ
て隣合うレーンを走行する車両に対して電波の授受がな
される虞があり、各アンテナで授受する電波が該当レー
ンを走行する車両からの電波であるか否かを識別する必
要がある。

【００５９】この或るレーンを走行する車両と当該レー
ンを担当するアンテナを含む路上機との間で確実に電波
通信をするための第１実施例を説明する。第１実施例
は、車両側で、走行するレーンのレーン情報を読み取
り、読み取ったレーン情報を用いて車載機と路上機との
間で電波通信することによって、車両の車載機と路上機
との間で確実に情報を授受する。

【００６０】図９に示すように、入口ゲート１００のレ
ーン１０４には、レーン番号を表すバーコードが表示さ
れたプレート７４が配設されている。このプレート７４
は、バーコードが表示された面がレーン１０４側を向く
ように自立的に配設されている。このバーコードは、ガ
ードレール等の予め入口ゲート付近に設けられた設置物
に表示するようにしてもよい。

【００６１】なお、レーン１０２、１０６は、各々プレ
ートが配設される上記のレーン１０４と同様の構成であ
るため、詳細な説明を省略する。また、上記では、入口
ゲート１００を例にして説明したが、出口ゲート３００
においても同様の構成で、レーン情報を用いて車載機と
路上機との間で電波通信することができる。この出口ゲ
ート３００は、各々のレーンにバーコードが表示された
プレートが配設される、上記で説明した入口ゲート１０
０の場合と同様の構成であるため、詳細な説明を省略す
る。

【００６２】次に、第１実施例の作用を説明する。上記
で説明したように、車両９０は、レーン進入を検出する
と、レーンを走行しながらバーコードを読み取ることに
よって、当該車両９０が走行するレーンを表すレーン情
報がレーン情報認識装置７０から信号処理回路４６に入
力されると、信号処理回路４６に記憶された図８のメイ
ンルーチンが実行される。信号処理回路４６では、図８
のステップ５０２において、入力されたレーン情報を読
み取る。

【００６３】なお、車両９０がレーンに進入したか否か
の検出は、車両９０に対する電波等の報知によって検出
してもよく、また、レーン進入の検出を特別な検出とす
ることなく、常時検出しているようにしてもよい。この
レーン情報は、通し番号等の予め定められたレーン番号
を用いることができる。例えば、入口ゲート１００を例
にすると、３つのレーン１０２、１０４、１０６が配設
されて各々にレーン番号Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３を付加してお
く。従って、レーン番号Ｒ１のレーン１０２を担当する
アンテナが入口アンテナ１１８であり、レーン番号Ｒ２
のレーン１０４を担当するアンテナが入口アンテナ１２
０であり、レーン番号Ｒ３のレーン１０６を担当するア
ンテナが入口アンテナ１２２である。このため、図９の
例では、車両９０がレーン１０４を走行しているので、
レーン番号Ｒ２がレーン情報として読み取られる。次の
ステップ５０４では、読み取ったレーン情報に、記憶回
路４８に記憶されたまたはＩＤカード６２に記録されＩ
Ｃカードリードライト装置を介して入力されたＩＤを合
成すると共に、合成したコードを送信回路５０へ出力す
る。これによって、送信回路５０を介してコードに応じ
た電波信号がアンテナ５２から送信される。従って、路
上機では、このレーン情報にＩＤが合成された電波信号
を受信することによって、ＩＤに対応する車両９０が走
行するレーンを判別することができる。次に、ステップ
５０６において路上機のアンテナからの電波が受信さ
れ、検波回路３４及びデータ信号受信回路４４を介して
一致または不一致を表すレーン一致情報が信号処理回路
４６に入力されると、次のステップ５０８において一致
を表すレーン一致情報が受信されたか否かを判断する。
すなわち、ステップ５０４で送信したレーン情報に対応
する路上機のアンテナからの送信か否かを判断する。こ
の場合、車両９０はレーン１０４を走行しているので、
担当するのは入口アンテナ１２０であり、入口アンテナ
１２０からのみ一致を表すレーン一致情報が送信され、
他のアンテナからは不一致を表すレーン一致情報が送信
される。車載機３０で不一致を表すレーン一致情報を受
信し、否定判断の場合には、他のレーンを担当する路上
機のアンテナからの送信であるので、ステップ５０４へ
戻り上記の処理を繰り返し実行する。一方、一致を表す
レーン一致情報を受信し、肯定判断の場合には、当該レ
ーンを担当する路上機のアンテナからの送信であるの
で、ステップ５１０へ進み、該当路上機との通信処理を
した後に、本ルーチンを終了する。

【００６４】一方、路上機を構成する入口アンテナ制御
装置１３２では、図７のステップ６０２において、車両
側から送信された電波信号を受信するまで待機すると共
に、車両側からの電波信号を受信すると、受信した電波
信号からレーン情報を抽出する。次のステップ６０４で
は、抽出したレーン情報が受信した当該入口アンテナが
担当するレーン番号のレーンか否かを判断する。この場
合、車両９０はレーン１０４を走行し、レーン番号Ｒ２
を表すレーン情報を含む電波信号が受信されるが、レー
ン１０４を担当する入口アンテナ１２０でその電波信号
を受信したときにのみ肯定判断され、他の入口アンテナ
１１８、１２２では否定判断される。肯定判断の場合
は、車両９０が走行するレーンと入口アンテナが担当す
るレーンとが一致しているので、次のステップ６０６に
おいてレーンが一致したことを表すレーン一致情報を送
信し、次のステップ６１２で入口ゲート情報等の情報の
授受をするため、車両９０の車載機３０との通信処理を
して本ルーチンを終了する。一方、否定判断の場合は、
入口アンテナが担当するレーン以外を走行する車両から
の信号傍受であるので、ステップ６０８においてレーン
が不一致であることを表すレーン一致信号を送信し、車
両９０の車載機３０との通信処理をすることなく（処理
を中止・ステップ６１０）、本ルーチンを終了する。

【００６５】このように、本実施例では、車両側から当
該車両が走行するレーンを表すレーン番号等のレーン情
報を路上機へ送信しているので、入口アンテナ１２０の
通信エリア７６が隣り合うレーン１０２、１０６まで波
及する場合であっても、入口アンテナ１２０で受信した
車両側からの信号に自らが担当するレーン１０４を走行
する車両９０からの電波信号であるかを判断することが
できる。このため、当該アンテナが担当するレーンと隣
り合うレーンを走行する車両に対して誤って通信処理を
することがなく、確実な通信処理をすることができる。
従って、入口ゲートや出口ゲート等の路上機では、その
アンテナが担当するレーンを走行する車両であるかを判
断することができ、隣り合うレーンを走行する車両に対
して誤って通信処理をすることがない。

【００６６】なお、上記実施例では、プレートに表示さ
れたバーコードを読み取ることによって車両が走行する
レーンに関するレーン番号等のレーン情報を検出する場
合を説明したが、本発明はバーコードを読み取ることに
限定されるものではなく、レーンを特定するレーン番号
等が記号で表示され、車載カメラ等の撮像装置によって
記号を撮像し、撮像した画像からレーン情報を検出する
ようにしてもよい。

【００６７】また、バーコードを設けることなく、予め
レーン番号に色を対応させ、プレートを各々のレーンに
対応する色で塗装する。車両側では、色を検知できるカ
ラーＣＣＤセンサ等を配設し塗装された色を検知するこ
とによってレーン情報を検出するようにしてもよい。

【００６８】次に、第２実施例を説明する。第２実施例
は、走行するレーンの形状変化を検出することでレーン
情報を読み取る。なお、第２実施例は、上記第１実施例
と略同様の構成であるため、同一部分は同一符号を付し
詳細な説明を省略する。

【００６９】図１０に示すように、入口ゲート１００の
レーンの各々には、複数箇所の若干の起伏が設けられて
いる。図１０の例では、レーン１０２には２箇所の***
１０２Ａ、レーン１０４には３箇所の***１０４Ａ、レ
ーン１０６には４箇所の***１０６Ａが設けられてい
る。

【００７０】一方、車両９０の図示しないサスペンショ
ン等には振動センサ８０が取り付けられている。この振
動センサ８０が上記バーコードリーダー７２（図９）に
換えてレーン情報認識装置７０に備えられている。本実
施例のレーン情報認識装置７０には、振動センサ８０の
出力信号のパターン、すなわち、車速に対する振動の周
期や振幅等のコードがテーブルとして予め記憶されてお
り、レーン情報認識装置７０は、振動センサ８０によっ
て読み取った路面形状に応じたコードを信号処理回路４
６へ出力する。このため、車載機３０には、レーンを走
行するのみでレーン情報が入力される。

【００７１】次に、第２実施例の作用を説明する。第２
実施例では、第１実施例の図８のフローチャートのステ
ップ５０２における車両９０のレーン進入によるレーン
を走行しながらバーコードを読み取る処理の代わりに、
レーンの起伏を読み取る。このレーンの起伏を読み取る
ことによって車両９０が走行しているレーンのレーン情
報を検出することができる。従って、入口ゲート１００
では、３つのレーン１０２、１０４、１０６の各々のレ
ーン番号Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３に対応する***や凹み等の起
伏が形成されているので、レーンを走行することによっ
て車両側でレーン番号を検出できる。

【００７２】なお、ステップ５０４以下の処理は、第１
実施例と同様であるため、説明を省略する。

【００７３】このように、第２実施例では、第１実施例
のように、視界を遮るようなプレートを配設することが
なく、路面へ若干の起伏を形成するレーンの形状を変化
させるのみによって車両側で、走行するレーンを表すレ
ーン情報を読み取ることができる。

【００７４】なお、第２実施例では、路面へ若干の起伏
を形成することによってレーンの形状を変化させて、こ
のレーンの形状変化からレーン情報を読み取っている
が、本発明は、路面に起伏を形成するレーンの形状変化
に限定されるものではなく、各々のレーンが異なる勾配
を有し、車両側に傾斜センサ等の勾配検出機を配設し、
車両の走行するレーンが有する勾配を検出してレーン情
報を読み取るようにしてもよい。

【００７５】次に、第３実施例を説明する。なお、第３
実施例は、上記実施例と略同様の構成であるため、同一
部分は同一符号を付し詳細な説明を省略する。

【００７６】上記実施例では、車両側で、複数のレーン
の何れを走行しているかのレーン情報を得た場合を説明
したが、車載機と路上機とで電波通信をするときに、１
つのアンテナの通信エリアが複数レーンまで跨がる場合
であっても、１つのアンテナの担当するレーンに隣り合
うレーンをも跨いで次のレーンまで通信エリアが波及す
る（例えば、レーン１０２の通信エリアがレーン１０６
まで波及する）ことは稀である。このため、このアンテ
ナによって判別するレーンは、少なくとも、該当レーン
か隣合うレーンかを弁別できればよい。

【００７７】そこで、第３実施例では、複数のレーンの
配列順序に従って、その順番で奇数番目のレーンか偶数
番目のレーンかを検出し、この奇数番目のレーンまたは
偶数番目のレーンを表すレーン情報を路上機へ送信す
る。

【００７８】図１１に示すように、入口ゲート１００に
配設されたアーチ１１６の車両進行方向の上流の地上側
には、レーン１０２を担当すると共に超音波ｆを発振す
る超音波発振器８２Ｌ及びレーン１０４を担当すると共
に超音波ｆを発振する超音波発振器８２Ｒを備えたアー
チ１１６Ａが配設されている。超音波発振器８２Ｌは、
レーン１０２に進入してくる車両の前方左側部位が超音
波ｆの被受信領域となるように、指向方向がレーンに沿
う方向から偏向させて配設されている。また、超音波発
振器８２Ｒは、レーン１０４に進入してくる車両の前方
右側部位が超音波ｆの被受信領域となるように、指向方
向がレーンに沿う方向から偏向させて配設されている。
一方、車両９０は、図示しない左右１対のヘッドランプ
を備えており、図示しないヘッドランプの各々の内部に
は超音波センサ８４Ｌ，８４Ｒが配設されている。この
超音波センサ８４Ｌ，８４Ｒが上記第１実施例のバーコ
ードリーダー７２（図９）に換えてレーン情報認識装置
７０に備えられる。また、本実施例では、超音波センサ
８４Ｌが超音波ｆを受信したときに車両が奇数番目のレ
ーンを走行していること、超音波センサ８４Ｒが超音波
ｆを受信したときに車両が偶数番目のレーンを走行して
いることに、予め対応させている。このため、レーン情
報認識装置７０では、超音波センサ８４Ｌ，８４Ｒの何
れで超音波ｆを受信したかに応じて奇数番目のレーンま
たは偶数番目のレーンを表すコードを信号処理回路４６
へ出力できる（図８のステップ５０２）。このため、車
載機３０には、レーンを走行するのみでレーン情報認識
装置７０からレーン情報が入力される。

【００７９】このように、本実施例では、地上側からの
超音波ｆを受ける車両上の位置によって、当該車両９０
が走行するレーンが奇数番目のレーンか偶数番目のレー
ンかを判断できる。従って、車載機３０から当該車両が
走行する奇数番目または偶数番目のレーンを表すレーン
情報を路上機へ送信することができ、入口アンテナ１２
０の通信エリア７６が隣り合うレーン１０２、１０６ま
で波及する場合であっても、入口アンテナ１２０で受信
した車両側からの信号に自らが担当するレーン１０４を
走行する車両９０からの電波信号であるかを判断するこ
とができる。このため、当該アンテナが担当するレーン
と隣り合うレーンを走行する車両に対して誤って通信処
理をすることがない。

【００８０】次に、第４実施例を説明する。第４実施例
は、第２実施例で説明した路面形状の変更を偶数番目の
レーン及び奇数番目のレーンについて一致した形状に
し、車両が走行するレーンの路面形状を検出することに
よって偶数番目のレーンか奇数番目のレーンかを表すレ
ーン情報を得るようにしたものである。なお、第４実施
例は、上記実施例と略同様の構成であるため、同一部分
は同一符号を付し詳細な説明を省略する。

【００８１】入口ゲート１００のレーン１０２、１０
４、１０６の各々は、その順番からレーン１０２が１番
であり奇数番目のレーンになり、レーン１０４が２番で
あり偶数番目のレーンになり、レーン１０６が３番であ
り奇数番目のレーンになる。図１２に示すように、偶数
番目のレーン１０４には３箇所の若干の***ＯＤＤが設
けられている。

【００８２】車両９０には、図示しないサスペンション
等に振動センサ８０が取り付けられている。この振動セ
ンサ８０はレーン情報認識装置７０（図９）に備えられ
ている。従って、レーン情報認識装置７０は、振動セン
サ８０によって読み取った路面形状に応じて、車両が走
行しているレーンが偶数番目のレーンか否かを表すレー
ン情報を信号処理回路４６へ出力する。このため、車載
機３０には、レーンを走行するのみで偶数番目のレーン
か否かを表すレーン情報が入力される。

【００８３】従って、第４実施例では、図８のフローチ
ャートのステップ５０２において車両９０のレーン進入
によりレーンを走行しながらレーンの起伏を読み取り、
このレーンの起伏を読み取ることによって車両９０が走
行しているレーンのレーン情報を検出することができ
る。なお、ステップ５０４以下の処理は、上記実施例と
同様にすればよいため、説明を省略する。

【００８４】従って、入口ゲート１００では、３つのレ
ーン１０２、１０４、１０６の各々の順序に従う、偶数
番目のレーンか奇数番目のレーンかに対応する***が形
成されているので、超音波発振器等の設備を設けること
なく、レーンを走行することによって車両側でレーンの
順序が偶数番目か奇数番目かを検出できる。これによ
り、従って、車載機３０から当該車両が走行する奇数番
目または偶数番目のレーンを表すレーン情報を路上機へ
送信することができ、入口アンテナ１２０の通信エリア
７６が隣り合うレーン１０２、１０６まで波及する場合
であっても、入口アンテナ１２０で受信した車両側から
の信号に自らが担当するレーン１０４を走行する車両９
０からの電波信号であるかを判断することができる。こ
のため、当該アンテナが担当するレーンと隣り合うレー
ンを走行する車両に対して誤って通信処理をすることが
ない。

【００８５】なお、第４実施例では、路面へ若干の起伏
を形成することによってレーンの形状を変化させて、こ
のレーンの形状変化からレーン情報を読み取っている
が、本発明は、路面に起伏を形成するレーンの形状変化
に限定されるものではなく、偶数レーンまたは奇数レー
ンに対応する路面のみの形状を変更し、車両側で路面形
状が変更しているか否かを判断するようにすればよい。
例えば、各々のレーンが順序に従った偶数番目のレーン
か奇数番目のレーンかに対応する勾配を有し、車両側に
傾斜センサ等の勾配検出機を配設し、車両の走行するレ
ーンが有する勾配を検出して車両が走行しているレーン
が偶数番目または奇数番目のレーンを表すレーン情報を
読み取るようにしてもよい。

【００８６】次に、第５実施例を説明する。第５実施例
は、１つのレーンから複数レーンへ分岐的に車両が走行
するように各レーンを形成し、車両側で、分岐的に車両
が走行する際に進行方向の変化によって偶数番目のレー
ンか奇数番目のレーンかを表すレーン情報を検知する。
なお、第５実施例は、上記実施例と略同様の構成である
ため、同一部分は同一符号を付し詳細な説明を省略す
る。

【００８７】本実施例では、車両の進行方向とレーン情
報との対応について、奇数番目のレーンを走行する車両
９０の進行方向は左方向（図１３では矢印Ｌ方向）に、
偶数番目のレーンを走行する車両９０の進行方向は右方
向（図１３では矢印Ｒ方向）に対応させている。入口ゲ
ート１００では、レーン１０２、１０４、１０６の各々
の順番からレーン１０２が１番であり奇数番目のレーン
になり、レーン１０４が２番であり偶数番目のレーンに
なり、レーン１０６が３番であり奇数番目のレーンにな
る。

【００８８】図１３に示すように、隣り合う奇数番目の
レーン１０２と、偶数番目のレーン１０４との進入口が
合流しており、車両９０はこの進入口まで同一の進入路
８８を走行する。一方、車両９０には、図示しないステ
アリング等にステアリングセンサ８６が取り付けられて
いる。このステアリングセンサ８６は上記バーコードリ
ーダー７２（図９）に換えてレーン情報認識装置７０に
備えられている。本実施例では、車両９０の進行方向
（図１３では矢印Ｒ方向または矢印Ｌ方向）に対応する
図示しないステアリングの回転方向（時計回り方向また
は反時計回り方向）に応じた、例えば、時計回り方向で
正極性及び反時計回りで負極性の信号がステアリングセ
ンサ８６から出力される。レーン情報認識装置７０は、
ステアリングセンサ８６の出力信号の極性に応じた（右
または左を表す）コードを信号処理回路４６へ出力す
る。このため、車載機３０には、レーンを走行するのみ
で二股に分岐したレーンへ進入するときにレーン情報が
入力される。

【００８９】従って、第５実施例では、図８のフローチ
ャートのステップ５０２における車両９０のレーン進入
によるレーンを走行しながらバーコードを読み取る処理
の代わりに、図示しないステアリングの回転方向を検知
することによって車両９０の進行方向を読み取る。この
車両の進行方向を読み取ることによって車両９０が走行
するレーンについて偶数番目のレーンか奇数番目のレー
ンかを表すレーン情報を検出することができる。なお、
ステップ５０４以下の処理は、上記実施例と同様である
ため、説明を省略する。

【００９０】このように、第５実施例では、ステアリン
グセンサ８６による車両９０の進行方向から車両が走行
するレーンが偶数番目または奇数番目であるかを検出す
ることができ、車両９０に配設するセンサーをステアリ
ングセンサ８６のみの簡単な構成によってレーン情報を
得ることができる。

【００９１】なお、上記実施例では、コード情報として
バーコードを用いたり、路面形状や道路形状を変更した
りして、レーン情報を認識する場合を説明したが、レー
ンに対応する色を予め定め、レーン毎に異なる色を塗装
して、この塗装色を測色し、レーンを認識するようにし
てもよい。

【００９２】次に、第６実施例を説明する。第６実施例
は、上記実施例と略同様の構成であるため、異なる部分
のみを説明し同一部分は同一符号を付し詳細な説明を省
略する。

【００９３】図１４に示すように、車載機３０の送信回
路５０は、通信周波数設定回路５４、変復調回路５６、
及びＦＭ変調回路５８から構成されている。通信周波数
設定回路５４は検波回路３４の出力側と信号処理回路４
６の一方の出力側に接続されると共に、変復調回路５６
の一方の入力側に接続されている。変復調回路５６の他
方の入力側はＦＭ変調回路５８の出力側に接続されてお
り、ＦＭ変調回路５８の入力側は、信号処理回路４６の
他方の出力側に接続されている。

【００９４】本実施例では、送信回路５０を構成する通
信周波数設定回路５４及びＦＭ変調回路５８は、信号処
理回路４６へ独立して接続されている。この信号処理回
路４６から通信周波数設定回路５４には、後述するよう
に、通信周波数を設定するための設定信号が入力される
と共に、ＦＭ変調回路５８には、路上機へ向けて送信す
る送信データが入力される。また、通信周波数設定回路
５４は、電波信号の通信周波数ｆ_R ，ｆ_L の２つの発振
器（図示省略）を有しており、信号処理回路４６から出
力される設定信号に応じて出力する電波信号の通信周波
数を切り換え可能である。

【００９５】なお、通信周波数設定回路５４及びＦＭ変
調回路５８と、信号処理回路４６を、コマンドと送信デ
ータとで同一の信号線を介するように接続し、コマンド
及び送信データの各々にヘッダを設けてこのヘッダを読
み取ることによってコマンドか送信データかを通信周波
数設定回路５４及びＦＭ変調回路５８において判断する
ようにしてもよい。

【００９６】一方、入口アンテナについては、奇数番目
のレーン１０２を担当する入口アンテナ１０２では通信
周波数ｆ_L の電波信号のみによる電波の送受信を行い、
偶数番目のレーン１０４を担当する入口アンテナ１０４
は通信周波数ｆ_R の電波信号のみによる電波の送受信を
行う。

【００９７】上記で説明したように、レーン１０２を担
当すると共に車両の前方左側部位が被受信領域となるよ
うに超音波ｆを発振する超音波発振器８２Ｌ及びレーン
１０４を担当すると共に車両の前方右側部位が被受信領
域となるように超音波ｆを発振する超音波発振器８２Ｒ
が配設されている（図１１参照）。一方、車両９０の図
示しない左右１対のヘッドランプの内部には超音波セン
サ８４Ｌ，８４Ｒが配設されている。

【００９８】次に、本第６実施例の作用を説明する。車
両９０がレーンに進入すると、図８のメインルーチンに
代えて図１５の通信周波数設定を含むメインルーチンが
実行される。上記で説明したように、地上側からの超音
波ｆを受ける車両上の位置に応じて、当該車両９０が走
行するレーンが奇数番目のレーンか偶数番目のレーンか
を表すレーン情報がレーン情報認識装置７０から信号処
理回路４６に入力される。信号処理回路４６では、ステ
ップ５２０において入力されたレーン情報を読み取った
後に次のステップ５２２でレーン情報が奇数番目のレー
ンを表すか偶数番目のレーンを表すかを判断する。奇数
番目のレーンを表すレーン情報であるときはステップ５
２４において電波信号の通信周波数を通信周波数ｆ_L に
設定するために送信回路５０へ設定信号を出力する。一
方、偶数番目のレーンを表すレーン情報であるときはス
テップ５２６において電波信号の通信周波数を通信周波
数ｆ_R に設定するために送信回路５０へ設定信号を出力
する。これによって、送信回路５０の通信周波数設定回
路５４は、信号処理回路４６からの設定信号に応じた電
波信号の通信周波数ｆ_R ，ｆ_L の何れかに設定される。

【００９９】次のステップ５２８では、路上機のアンテ
ナ、すなわち、入口アンテナからの電波信号を受信し、
次のステップ５３０において、設定された通信周波数ｆ
_R ，ｆ_L の何れかの電波信号によって車両が走行するレ
ーンを担当する入口アンテナを介して路上機との通信処
理をして本ルーチンを終了する。

【０１００】このように、本実施例では、車載機３０か
ら当該車両が走行する奇数番目または偶数番目のレーン
に対応して通信周波数を変更することによって、隣合う
レーンを走行する車両からは異なる通信周波数の電波信
号が送信される。従って、路上機では、各々の入口アン
テナは各レーンに対応する通信周波数で通信処理をする
のみで、各レーンを走行する車両からの送信電波である
か否かを判別するような、レーン判別処理をする必要は
ない。このため、例えば、入口アンテナ１２０の通信エ
リア７６が隣り合うレーン１０２、１０６まで波及する
場合であっても、入口アンテナ１２０で受信した車両側
からの電波信号は自らが担当するレーン１０４を走行す
る車両９０からの電波信号のみであるので、当該アンテ
ナが担当するレーンと隣り合うレーンを走行する車両に
対して誤って通信処理をすることがなく、確実に入口ア
ンテナが担当するレーンを走行している車両に対して通
信処理をすることができる。

【０１０１】次に、第７実施例を説明する。第７実施例
は、路上機で、車両が送信する電波の強度を検知して、
レーンを認識する。なお、本実施例は、上記実施例と略
同様の構成であるため、異なる部分のみを説明し同一部
分は同一符号を付し詳細な説明を省略する。また、本実
施例では、後述するように、路上機においてレーンを認
識するので、図１のレーン情報認識装置７０を備える必
要はない。

【０１０２】図１６に示すように、レーン１０２を走行
する車両に対する電波の授受を担当する入口アンテナ１
１８、及び入口アンテナ１１８と隣り合うと共にレーン
１０４を走行する車両に対する電波の授受を担当する入
口アンテナ１２０は、入口アンテナ制御装置１３２に接
続されている。入口アンテナ１２０の通信エリア７６は
レーン１０４を主要エリアとしかつ隣り合うレーン１０
２、１０６に波及している。また、入口アンテナ１１８
の通信エリア７７はレーン１０２を主要エリアとしかつ
隣り合うレーン１０２及び敷地１０８に波及している。

【０１０３】この入口アンテナ１１８及び入口アンテナ
１２０と、入口アンテナ制御装置１３２との間は、入口
アンテナで受信した電波の強度を測定するための電波強
度測定装置９２の測定側が接続されている。この電波強
度測定装置９２の出力側は入口アンテナ制御装置１３２
に接続されている。

【０１０４】次に、本実施例の作用を説明する。本実施
例の入口アンテナ制御装置１３２では、図１７のアンテ
ナ選択処理ルーチンが実行される。先ず、図１７のステ
ップ６２０において電波強度測定装置９２の入口アンテ
ナ１１８側の出力を読み取ることによって入口アンテナ
１１８の電波強度Ｉａを検出し、次のステップ６２２に
おいて電波強度測定装置９２の入口アンテナ１２０側の
出力を読み取ることによって入口アンテナ１２０の電波
強度Ｉｂを検出する。電波強度Ｉａ，Ｉｂの検出が終了
すると、次のステップ６２４において電波強度Ｉａ，Ｉ
ｂの和が予め定めたノイズレベルに相当する所定値Ｉｏ
未満か否かを判断する。このステップ６２４の判断は、
ノイズによって本ルーチンが実行しないようにするため
である。肯定判断の場合には、入口アンテナ１１８、１
２０の何れも電波を受信していないと判断し、ステップ
６２０へ戻る。

【０１０５】一方、ステップ６２４で否定判断の場合に
は、入口アンテナ１１８、１２０の少なくとも一方で電
波が受信されたと判断し、次のステップ６２６において
Ｉａ＞Ｉｂか否かを判断することにより入口アンテナ１
１８で受信した電波信号の電波強度が大きいか否かを判
断する。肯定判断の場合には、入口アンテナ１１８の電
波強度が大きく、入口アンテナ１１８が担当するレーン
１０２を走行する車両からの電波であるため、ステップ
６２８において入口アンテナ１１８を設定し、本ルーチ
ンを終了する。一方、否定判断の場合には、入口アンテ
ナ１２０が担当するレーン１０４を走行する車両からの
電波であるため、ステップ６３０において入口アンテナ
１２０を設定し、本ルーチンを終了する。図１６の場合
には、車両９０Ａが入口アンテナ１２０に近く、入口ア
ンテナ１２０で受信する電波強度Ｉｂが大きいため、否
定判断されて入口アンテナ１２０が設定される。

【０１０６】このように、本実施例では、路上機の隣合
う入口アンテナが受信した電波強度の大きさを検出する
ことによって入口アンテナが受信した電波を送信した車
両が走行するレーンを認識し、電波強度が大きい入口ア
ンテナを、当該入口アンテナが担当するレーンを走行し
ている車両に対応する入口アンテナとして選択してい
る。従って、本実施例では、車両側でレーンを認識する
必要はない。このため、車載機３０の構成は簡略化でき
る。

【０１０７】なお、上記実施例では、有料道路の課金シ
ステムに本発明を適用した場合を説明したが、本発明
は、これに限定されるものではなく、駐車場等の課金シ
ステムや誘導システム等の無人化が要望されている通信
システムへの適用が可能でかつ有効に機能する。

【０１０８】すなわち、複数の車両が駐車している駐車
場で料金を徴収する等の通信システムの場合には、料金
支払のためのゲート周辺に、支払対象となる車両以外の
車両が存在することがある。また、ゲート周辺に支払可
能な（車載機を搭載した）車両が存在することや走行す
ることがある。従って、単に車両からの情報を受信した
のみでは、車両からの情報が、料金支払のためのゲート
に向かうレーンを走行する車両からの情報であるか否か
を判別することができない。

【０１０９】そこで、本発明を駐車場等の通信システム
等へ適用する場合には、レーンを走行する車両に搭載さ
れた少なくとも１つの車載機と、該当車両に対して情報
の授受を必要とする少なくとも１つの路上機と、の間で
のみ情報の授受が行えればよい。従って、上記実施例で
説明したように、車両側において自己の車両が走行する
レーンを認識し、このレーンを表すレーン情報を路上機
へ送信すれば、路上機において送信された電波信号が該
当車両であるか否かを判別することができる。また、第
７実施例のように、アンテナを複数備えてその電波強度
で車両を特定すれば、車両側でレーンを認識することな
く、路上機において、該当車両を判別することができ
る。

【０１１０】また、料金徴収を前提とした通信システム
への適用のみならず、経路誘導や車両への情報の報知を
することも容易に適用可能である。

【０１１１】以上、本発明の実施例について説明した
が、本発明の実施例には特許請求の範囲に記載した要件
以外に、次のような各種の技術事項の実施態様を有する
ものである。前記レーンは車両の進行方向が所定方向に
定まるように当該レーンを表す形状で形成され、請求項
２または３に記載したレーン認識手段は、車両の進行方
向を検出（ステアリングセンサ８６により検出）するこ
とによって自己の車両が走行するレーンを認識すること
を特徴とする。これにより、ステアリングセンサから出
力される操舵角に応じた信号は、自己の車両が進行しよ
うとする方向を指示することになる。この進行方向に対
応してレーンが予め定まっているので、車両側では容易
に自己の車両が走行するレーンを認識することができ
る。

【０１１２】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載した
発明によれば、自己の車両が走行するレーンに対応する
レーン情報を送信しているので、路上側ではレーンを走
行する車両であるか否かを確実に判別できる、という効
果がある。

【０１１３】請求項２に記載した発明によれば、車両側
では自己の車両が走行するレーンを認識してレーンに対
応する情報をレーン情報として送信しているので確実に
走行しているレーンを報知することができ、路上側では
通信エリア内に複数の車両が存在した場合であっても、
レーン情報からレーンを走行する車両を判別することが
できるため、路上機とレーンを走行する車両とで情報を
確実に授受できる、という効果がある。

【０１１４】請求項３に記載した発明によれば、複数の
レーンの各々を走行する車両からは走行するレーンのレ
ーン情報を送信しているので、複数のレーン、特に隣り
合うレーンを走行する各車両からの複数の電波信号を１
つの通信エリアで受信しても、路上機ではレーン情報か
ら該当するレーンを走行する車両に対して情報の授受を
確実に行うことができる、という効果がある。

【０１１５】請求項６に記載した発明によれば、車載用
通信装置の通信周波数を、レーン認識手段によって認識
した自己の車両が走行するレーンに対応する予め定めた
通信周波数に、設定手段によって設定しているので、路
上機では通信エリア内に複数の車両が存在した場合であ
っても、当該通信エリアに対応する予め定めた通信周波
数の電波信号を受信するのみで、対応するレーンを走行
する車両を判別していることになり、車両からの電波信
号を判別するような処理をすることなく、レーンに対応
する車両を判別できる、という効果がある。

【０１１６】請求項８に記載した発明によれば、判別手
段によって、隣り合う路上側アンテナが略同時に受信し
た電波信号を用いて各路上側アンテナが受信した電波信
号が各路上側アンテナに対応するレーンを走行する車両
からの電波信号か否かを判別しているので、車両側では
レーンを判別することなく、電波信号を送信するのみで
路上機側で路上側アンテナに対応するレーンを走行する
車両を判別できる、という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用可能な第１実施例の車載機を示す
ブロック図である。

【図２】本発明が適用可能な自動課金システムを示すブ
ロック図である。

【図３】図２の自動課金システムの入口ゲートを示す概
略斜視図である。

【図４】図２の自動課金システムの途中経路を示す概略
斜視図である。

【図５】図２の自動課金システムの出口ゲートを示す概
略斜視図である。

【図６】路上機の一例を示すブロック図である。

【図７】路上機の処理の流れを示すフローチャートであ
る。

【図８】車載機の処理の流れを示すフローチャートであ
る。

【図９】第１実施例にかかり、入口ゲートのレーンの周
辺を示す平面図である。

【図１０】第２実施例にかかり、入口ゲートのレーンの
周辺を示す平面図である。

【図１１】第３実施例にかかり、入口ゲートのレーンの
周辺を示す平面図である。

【図１２】第４実施例にかかり、入口ゲートのレーンの
周辺を示す平面図である。

【図１３】第５実施例にかかり、入口ゲートのレーンの
周辺を示す平面図である。

【図１４】第６実施例にかかり、車載機の送信回路周辺
の概略構成を示すブロック図である。

【図１５】第６実施例にかかり、車載機の処理の流れを
示すフローチャートである。

【図１６】第７実施例にかかり、入口ゲートのレーンの
周辺を示す平面図である。

【図１７】第７実施例にかかり、路上機の処理の流れを
示すフローチャートである。

【符号の説明】

３０ 車載機（車載用通信装置） ４６ 信号処理回路 ５０ 送信回路（送信手段） ７０ レーン情報認識装置（レーン認識手段） １００ 入口ゲート １１７ 入口アンテナ（路上機） １３２ 入口アンテナ制御装置（路上機）

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０７Ｂ 15/00 Ｇ０８Ｇ 1/09 Ｆ (72)発明者 梅田 和宏 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 予め定めたレーンを走行する車両と路上
   に設置された路上機との間で電波信号により情報を授受
   する路車間通信システムに用いられる車載用通信装置で
   あって、 自己の車両が走行するレーンを認識するレーン認識手段
   と、 前記レーン認識手段によって認識されたレーンに対応す
   る情報をレーン情報として送信する送信手段と、 を備えたことを特徴とする車載用通信装置。
2. 【請求項２】 予め定めたレーンを走行する車両と電波
   信号により情報を授受するための通信エリアを有する路
   上機と、 自己の車両が走行するレーンを認識するレーン認識手段
   と、前記レーン認識手段によって認識されたレーンに対
   応する情報をレーン情報として送信する送信手段と、を
   備えた少なくとも１つの車載用通信装置と、 を含んで構成された路車間通信システム。
3. 【請求項３】 車両と電波信号により情報を授受するた
   めの通信エリアを予め定めた複数のレーンの各々に対応
   して有する路上機と、 自己の車両が走行するレーンを認識するレーン認識手段
   と、前記レーン認識手段によって認識されたレーンに対
   応する情報をレーン情報として送信する送信手段と、を
   備えた少なくとも１つの車載用通信装置と、 を含んで構成された路車間通信システム。
4. 【請求項４】 前記レーンまたは前記レーンの近傍には
   当該レーンを表すコード情報が表示され、前記レーン認
   識手段は、前記コード情報を読み取ることにより自己の
   車両が走行するレーンを認識することを特徴とする請求
   項２または請求項３に記載の路車間通信システム。
5. 【請求項５】 前記レーンは当該レーンを表す形状で形
   成され、前記レーン認識手段は、前記レーンの形状を検
   出することにより自己の車両が走行するレーンを認識す
   ることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の路
   車間通信システム。
6. 【請求項６】 車両と予め定めた通信周波数の電波信号
   により情報を授受するための通信エリアを予め定めた複
   数のレーンの各々に対応して有する路上機と、 自己の車両が走行する前記レーンを認識するレーン認識
   手段と、電波信号の通信周波数を前記レーン認識手段に
   よって認識したレーンに対応する予め定めた通信周波数
   に設定する設定手段と、前記設定手段によって設定され
   た通信周波数の電波信号を送信する送信手段とを備えた
   少なくとも１つの車載用通信装置と、 を含んで構成された路車間通信システム。
7. 【請求項７】 前記複数のレーンのうち隣合うレーンに
   ついて当該各レーンまたは前記各レーンの近傍に予め定
   めた異なるコード情報が表示されるかまたは当該各レー
   ンが予め定めた異なる形状で形成され、前記レーン認識
   手段は、前記コード情報を読み取ることまたは前記レー
   ンの形状を検出することにより前記複数のレーンのうち
   自己の車両が走行するレーンが偶数番目のレーンか奇数
   番目のレーンかを認識することを特徴とする請求項６に
   記載の路車間通信システム。
8. 【請求項８】 複数のレーンの各々に対応して設置され
   かつ各々車両と電波信号により情報を授受するための通
   信エリアを有する複数の路上側アンテナと、隣り合う前
   記路上側アンテナが略同時に受信した電波信号を用いて
   各路上側アンテナが受信した電波信号が各路上側アンテ
   ナに対応するレーンを走行する車両からの電波信号か否
   かを判別する判別手段と、を備えた路上機と、 前記情報を電波信号により送信する送信手段を備えた少
   なくとも１つの車載用通信装置と、 を含んで構成された路車間通信システム。
9. 【請求項９】 前記判別手段は、前記車両からの電波信
   号の強度に基づいて各路上側アンテナに対応するレーン
   を走行する車両からの電波信号か否かを判別することを
   特徴とする請求項８に記載の路車間通信システム。