(57)【要約】【課題】アンテナ設置コストの低減を図ることが可能な車線制御システムを提供すること。【解決手段】車線制御システムは、複数の走行車線に対して設置される一つのアンテナであって、複数のアンテナユニットにより構成されるアンテナと、前記複数のアンテユニットで受信した到来電波の位相差に基づき到来電波発信位置を推定し、前記複数の走行車線の中から、前記推定された到来電波発信位置に対応した走行車線を特定する走行車線特定手段と、前記特定された走行車線に対応して設置された機器を制御する制御手段とを備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナユニットにより構成され、複数の走行車線に対して設置される一つのアンテナと、
前記複数の走行車線に対応して設置される複数の車線制御手段と、
前記複数のアンテユニットで受信した到来電波の位相差に基づき到来電波発信位置を推定し、前記複数の走行車線の中から、前記推定された到来電波発信位置に対応した走行車線を特定し、前記複数の車線制御手段のうちの、前記特定された走行車線に対応して設置された車線制御手段に対して、前記受信した到来電波から得られた情報を送信する通信制御手段と、を備え、
前記特定された走行車線に対応して設置された前記車線制御手段は、前記受信した到来電波から得られた情報に基づき、前記特定された走行車線を走行する車両の通行に対応して、前記特定された走行車線に対して設けられた機器を制御する、
ことを特徴とする車線制御システム。
【請求項２】
前記特定された走行車線に対応して設置された前記車線制御手段は、前記受信した到来電波から得られた情報に含まれた車載器識別情報に基づき通信相手の車載器を特定し、特定された車載器と通信することを特徴とする請求項１に記載の車線制御システム。
【請求項３】
複数の走行車線に対して設置される一つのアンテナを構成する複数のアンテナユニットで受信した到来電波の位相差に基づき到来電波発信位置を推定し、
前記複数の走行車線の中から、前記推定された到来電波発信位置に対応した走行車線を特定し、
前記複数の走行車線に対応して設置される複数の車線制御装置のうちの、前記特定された走行車線に対応して設置された車線制御装置に対して、前記受信した到来電波から得られた情報を送信し、
前記特定された走行車線に対応して設置された前記車線制御装置は、前記受信した到来電波から得られた情報に基づき、前記特定された走行車線を走行する車両の通行に対応して、前記特定された走行車線に対して設けられた機器を制御する、
ことを特徴とする車線制御方法。
【請求項４】
前記特定された走行車線に対応して設置された前記車線制御装置は、前記受信した到来電波から得られた情報に含まれた車載器識別情報に基づき通信相手の車載器を特定し、特定された車載器と通信することを特徴とする請求項３に記載の車線制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有料道路等の料金所を通過する車両に対して通行料金の課金処理を自動的に行う自動料金収受システム（ＥＴＣ：Electronic Toll Collection）等に適用可能な車線制御システム及び車線制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有料道路等の料金所において、車両側の通信端末（車載器）と料金所側の無線装置（路側無線装置）との間の無線通信を利用して車載器に挿入されたＩＣカードより自動的に通行料金を徴収する自動料金収受システム（ＥＴＣ）が普及している。
【０００３】
これは、車両の前面やフロントガラス等に車載器を取り付け、路側無線装置を通じて車載器（ＩＣカード）より必要な通行料金等を引き去るもので、料金を現金や回数券により手渡しで支払うために車両を止める必要もなく、料金徴収の円滑化および省力化を促進するシステムである。
【０００４】
上記したＥＴＣであっても、やはり交通量の比較的多い料金所では混雑が発生することがある。そこで、交通量の比較的多い料金所では、複数の走行車線を設け、複数の走行車線の夫々で無線通信による料金収受を行うようにしている。この場合、走行車線毎に、アンテナ等を設置する必要がある。つまり、車両と車載器の関連付けを取るために、１車線毎に、アンテナを設置する必要がある。その結果、コスト高になるという問題が生じてしまう。
【０００５】
そこで、簡単な構造体を用いてアンテナ装置を設置することが可能となる料金収受システムが提案されている（特許文献１参照）。つまり、安価なアンテナ装置によりアンテナ設置コストを低減できるというものである。
【特許文献１】特開２００６−２３５９７５
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＥＴＣシステムでは、アンテナは地上高５ｍの位置に設置する必要があり、設置作業や撤去作業、保守作業を高所で行わなければならない。ＥＴＣシステムでは、上記した理由から、１車線毎にアンテナが設置されるため、複数のＥＴＣ車線を有する料金所では、アンテナの設置数が多くなり、高コスト要因のひとつとなっている。
【０００７】
上記した簡単な構造体を用いたアンテナ装置であっても、走行車線毎にアンテナを設置しなければならない点に変わりはない。ＥＴＣ事業者からは、さらなるアンテナ設置費用のコストダウンが求められている。
【０００８】
本発明の目的は、アンテナ設置コストの低減を図ることが可能な車線制御システム及び車線制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明の車線制御システム及び車線制御方法は、以下のように構成されている。
【００１０】
この発明の一実施形態に係る車線制御システムは、複数のアンテナユニットにより構成され、複数の走行車線に対して設置される一つのアンテナと、前記複数の走行車線に対応して設置される複数の車線制御手段と、前記複数のアンテユニットで受信した到来電波の位相差に基づき到来電波発信位置を推定し、前記複数の走行車線の中から、前記推定された到来電波発信位置に対応した走行車線を特定し、前記複数の車線制御手段のうちの、前記特定された走行車線に対応して設置された車線制御手段に対して、前記受信した到来電波から得られた情報を送信する通信制御手段とを備え、前記特定された走行車線に対応して設置された前記車線制御手段は、前記受信した到来電波から得られた情報に基づき、前記特定された走行車線を走行する車両の通行に対応して、前記特定された走行車線に対して設けられた機器を制御する。
【００１１】
この発明の一実施形態に係る車線制御方法は、複数の走行車線に対して設置される一つのアンテナを構成する複数のアンテナユニットで受信した到来電波の位相差に基づき到来電波発信位置を推定し、前記複数の走行車線の中から、前記推定された到来電波発信位置に対応した走行車線を特定し、前記複数の走行車線に対応して設置される複数の車線制御装置のうちの、前記特定された走行車線に対応して設置された車線制御装置に対して、前記受信した到来電波から得られた情報を送信し、前記特定された走行車線に対応して設置された前記車線制御装置は、前記受信した到来電波から得られた情報に基づき、前記特定された走行車線を走行する車両の通行に対応して、前記特定された走行車線に対して設けられた機器を制御する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、アンテナ設置コストの低減を図ることが可能な車線制御システム及び車線制御方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
【００１４】
図１及び図２は、本発明の一実施形態に係るＥＴＣシステム（車線制御システム）の概略構成を示す図である。
【００１５】
図１及び図２に示すように、ＥＴＣシステムは、アンテナ１１、電波可視化装置１２、複数の車線制御ブロック１３を備える。例えば、このＥＴＣシステムが、走行車線１〜ｎの全ｎ車線に対応する場合、車線制御ブロック１３は、ｎ個用意される。これに対して、アンテナ１１は、走行車線１〜ｎの全ｎ車線に対して１台だけ設置される。このアンテナ１１は、複数のアンテナユニットにより構成される。
【００１６】
車線制御ブロック１３は、車線制御装置１３１、車両検知器Ｓ１１、車両検知器Ｓ１２、路側表示器１３２、発進制御装置１３３、車両検知器Ｓ１４を備えている。ここで、車線制御ブロック１３による車線制御について説明する。
【００１７】
車線の入口側に、車線に進入する車両を検知する車両検知器Ｓ１１、Ｓ１２が設置される。さらに、車線の入口側には、車両軸数を計測する車軸計測器が設置される。車両検知器Ｓ１１、Ｓ１２は、例えば車線の両端に対向設置された光ビームの投／受光器で構成され車両で光ビームが遮断されることを利用し車両を検知するとともに、光ビームが継続遮断された単位を１台の車両として検出する。軸数計測器は、車両タイヤの踏圧を検知するもので、車両検知器Ｓ１１、Ｓ１２の一連の継続した検知状態の間に踏圧された回数を１台の車軸数として、進入車両毎の車軸数を計測する。また、路側表示装置３２には、進入の可否等が案内表示される。
【００１８】
車両検知器Ｓ１１、Ｓ１２が車両の進入を検知し、車軸計測器が車両軸数を計測し、アンテナ１１を介して電波可視化装置１２と車載器との間で通信が開始され、適切に料金収受処理が実行されると、発進制御装置１３３が通行制御バーを上げて、通行を許可する。車両検知器Ｓ１４が車両の通過を検出すると、発進制御装置１３３が通行制御バーを下げる。
【００１９】
続いて、電波可視化装置１２について説明する。電波可視化装置１２は、各アンテナユニットが受信した到来電波の位相差に基づき、到来電波の発信元の位置を計算する。つまり、電波可視化装置１２は、受信した到来電波の位相差からＥＣＴシステムを利用しようとする車両に搭載された車載器（無線通信機）の位置を検出する。
【００２０】
例えば、電波可視化装置１２は、現在位置情報（自機器の設置位置情報）、現在高さ情報（自機器の設置高さ情報）、各走行車線１〜ｎの位置情報を予め記憶し、到来電波の位相差に基づき到来電波の発信位置を推定するとともに、走行車線１〜ｎの中から推定された到来電波発信位置に対応した走行車線を特定する。つまり、推定された到来電波発信位置が、どの走行車線の車載器からの電波なのかを特定する。
【００２１】
上記したように、電波可視化装置１２が、車載器の位置を特定するため、現在通信している車載器がどの走行車線を走行している車両に搭載されているものなのかを判別できる。これを利用し、図３に示す手順で、１台のアンテナ１１で複数車線に対応したＥＴＣシステムを実現できる。
【００２２】
電波通信領域内に車載器があると（ＳＴ１、ＹＥＳ）、アンテナ１１は車載器と通信し（ＳＴ２）、電波可視化装置１２は「正常ＥＴＣ」か「異常ＥＴＣ」の判定を行う。さらに、電波可視化装置１２は、当該車載器がどの車線に存在するかを判別する（ＳＴ３）。
【００２３】
つまり、車線ｎの車両であれば（ＳＴ６、ＹＥＳ）、電波可視化装置１２は、車線ｎの車線制御装置１３１に、「正常ＥＴＣ」または「異常ＥＴＣ」の通信結果を送信する（ＳＴ９）。車線ｎの車線制御装置１３１は、車両が車両検知器Ｓ１１に進入してから車両検知器Ｓ１２に到着するまでの間に電波可視化装置１２からの応答があれば受信し、応答がなければ当該車両を「非ＥＴＣ」として処理をする。
【００２４】
車線制御装置１３１が、電波可視化装置１２からの「正常ＥＴＣ」の応答を受信した場合には、受信した到来電波から得られた情報に基づき、車線ｎを走行する車両の通行に対応して、車線ｎに対して設けられた機器（通行制御バーなど）を制御する。
【００２５】
また、車線ｎの車線制御装置１３１は、受信した到来電波から得られた情報に含まれた車載器識別情報（車載器ＩＤ）に基づき通信相手の車載器を特定し、特定された車載器と通信する。車載器から送信される情報には車載器識別情報が含まれており、車載器識別情報を使うことにより、他の車載器から送信される情報と確実に区別することができる。これにより、アンテナ１１により、異なる走行車線を走行する複数の車両（車載器）と並行して通信することができる。
【００２６】
図４及び図５は、走行車線毎にアンテナを配置したＥＴＣシステムの概略構成を示す図である。図４及び図５に示すように、このＥＴＣシステムは、複数の車線制御ブロック２３を備える。例えば、このＥＴＣシステムが、走行車線１〜ｎの全ｎ車線に対応する場合、車線制御ブロック２３は、ｎ個用意される。各車線制御ブロック２３は、車線制御装置２３１、車両検知器Ｓ２１、アンテナ２３４、車両検知器Ｓ２２、路側表示器２３２、発進制御装置２３３、車両検知器Ｓ２４を備えている。
【００２７】
図４及び図５に示すＥＴＣシステムでは、走行車線の数だけアンテナが必要となり、設置コスト、取り外しコスト、メンテナンスコストの面で、図１及び図２に示すＥＴＣシステムに比べて劣る。
【００２８】
図１及び図２に示すＥＴＣシステムでは、電波可視化装置１２を利用し、車載器と電波通信を行う際に、当該車載器を搭載した車両がどの車線を走行しているかを判別する。判別した車線の車線制御装置１３１に、車載器との通信結果を送信することで、車線制御装置１３１側が従来のアプリケーションをほぼそのまま流用できる。
【００２９】
なお、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は可能な限り適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適当な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係るＥＴＣシステム（車線制御システム）の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るＥＴＣシステム（車線制御システム）の概略構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るＥＴＣシステム（車線制御システム）における車載器との通信処理を示すフローチャートである。
【図４】走行車線毎にアンテナを設けたＥＴＣシステムの概略構成を示す図である。
【図５】走行車線毎にアンテナを設けたＥＴＣシステムの概略構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３１】
１１…アンテナ、１２…電波可視化装置、１３…車線制御ブロック、１３１…車線制御装置、１３２…路側表示器、１３３…発進制御装置、Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１４…車両検知器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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