(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有料道路に設置される固有情報取得用アンテナと、
該固有情報取得用アンテナよりも通信エリアが広く、且つ、前記有料道路において前記固有情報取得用アンテナよりも下流に設置される課金処理用アンテナと、
前記固有情報取得用アンテナの通信エリアに進入した移動局と前記固有情報取得用アンテナを介して無線通信を行うことにより前記移動局の固有情報を取得し、前記課金処理用アンテナの通信エリアに進入した移動局と前記課金処理用アンテナを介して無線通信を行うことにより前記移動局の固有情報を取得し、課金対象にする移動局が指示されることにより前記課金処理用アンテナを介して前記指示された移動局と無線通信を行い、課金処理用情報を送受信する無線制御部と、
該無線制御部が前記固有情報取得用アンテナを介して取得した固有情報を固有情報記憶部に記録し、前記無線制御部が前記課金処理用アンテナを介して取得した固有情報と同一の固有情報が前記固有情報記憶部に記録されている場合は、該固有情報を有する移動局を課金対象にすることを前記無線制御部に対して指示する課金処理部とを備えたことを特徴とする課金装置。
【請求項２】
請求項１記載の課金装置において、
前記無線制御部は、前記固有情報取得用アンテナを介した無線通信と、前記課金処理用アンテナを介した無線通信とを時分割で行うことを特徴とする課金装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の課金装置において、
前記固有情報取得用アンテナの通信エリアは、その道路幅方向のサイズが道路幅よりも小さいことを特徴とする課金装置。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の課金装置において、
前記課金処理用アンテナの通信エリアは、その道路幅方向のサイズが道路幅よりも大きいことを特徴とする課金装置。
【請求項５】
請求項１記載の課金装置において、
前記固有情報取得用アンテナは複数存在し、
該複数の固有情報取得用アンテナは、有料道路の幅方向に互いに離間して配置され、
前記無線制御部は、前記複数の固有情報取得用アンテナそれぞれについて、その通信エリアに進入した移動局と無線通信を行うことによりその移動局の固有情報を取得することを特徴とする課金装置。
【請求項６】
請求項１記載の課金装置において、
前記固有情報取得用アンテナは複数存在し、
該複数の固有情報取得用アンテナは、有料道路の移動局の進行方向に沿って互いに離間して配置され、
前記無線制御部は、前記複数の固有情報取得用アンテナそれぞれについて、その通信エリアに進入した移動局と無線通信を行うことによりその移動局の固有情報を取得することを特徴とする課金装置。
【請求項７】
無線制御部が、有料道路に設置された固有情報取得用アンテナの通信エリアに進入した移動局と前記固有情報取得用アンテナを介して無線通信を行うことにより前記移動局の固有情報を取得し、前記固有情報取得用アンテナよりも通信エリアが広く、且つ、前記有料道路において前記固有情報取得用アンテナよりも下流に設置される課金処理用アンテナの通信エリアに進入した移動局と前記課金処理用アンテナを介して無線通信を行うことにより前記移動局の固有情報を取得し、課金対象にする移動局が指示されることにより前記課金処理用アンテナを介して前記指示された移動局と無線通信を行い、課金処理用情報を送受信し、
課金処理部が、前記無線制御部が前記固有情報取得用アンテナを介して取得した固有情報を固有情報記憶部に記録し、前記無線制御部が前記課金処理用アンテナを介して取得した固有情報と同一の固有情報が前記固有情報記憶部に記録されている場合は、該固有情報を有する移動局を課金対象にすることを前記無線制御部に対して指示することを特徴とする課金方法。
【請求項８】
請求項７記載の課金方法において、
前記無線制御部は、前記固有情報取得用アンテナを介した無線通信と、前記課金処理用アンテナを介した無線通信とを時分割で行うことを特徴とする課金方法。
【請求項９】
有料道路に設置される固有情報取得用アンテナと、該固有情報取得用アンテナよりも通信エリアが広く、且つ、前記有料道路において前記固有情報取得用アンテナよりも下流に設置される課金処理用アンテナと通信を行うコンピュータを、
前記固有情報取得用アンテナの通信エリアに進入した移動局と前記固有情報取得用アンテナを介して無線通信を行うことにより前記移動局の固有情報を取得し、前記課金処理用アンテナの通信エリアに進入した移動局と前記課金処理用アンテナを介して無線通信を行うことにより前記移動局の固有情報を取得し、課金対象にする移動局が指示されることにより前記課金処理用アンテナを介して前記指示された移動局と無線通信を行い、課金処理用情報を送受信する無線制御部、
該無線制御部が前記固有情報取得用アンテナを介して取得した固有情報を固有情報記憶部に記録し、前記無線制御部が前記課金処理用アンテナを介して取得した固有情報と同一の固有情報が前記固有情報記憶部に記録されている場合は、該固有情報を有する移動局を課金対象にすることを前記無線制御部に対して指示する課金処理部として機能させるためのプログラム。
【請求項１０】
請求項９記載のプログラムにおいて、
前記無線制御部は、前記固有情報取得用アンテナを介した無線通信と、前記課金処理用アンテナを介した無線通信とを時分割で行うことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高速道路などの有料道路において、走行している車両を停止させることなく料金を収受する課金技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両が料金所ゲートを通過する際に、車両に搭載されている車載器と料金所ゲートに設置されているアンテナとの間で課金データを無線でやり取りすることにより、ノンストップで料金を収受できるようにしたＥＴＣ(Electronic Toll Collection)システムは、多くの有料道路で利用できるようになってきている。
【０００３】
また、本線を高速走行する車両に対し、ノンストップで料金収受を行うＥＴＣフリーフローシステムも設置されるようになってきている。ＥＴＣフリーフローシステムでは、図１４に示すように、門型柱などを用いてＥＴＣ処理アンテナ部１３１を本線上に配置し、ＥＴＣ処理アンテナ部１３１とその安定通信エリア１３２に進入した車両の車載器との間で課金データを無線でやり取りすることにより、ノンストップで料金を収受するようにしている。ここで、安定通信エリア１３２とは、車載器との間で安定した無線通信（ビット誤り率が予め定められている基準値以下の無線通信）を行うことができるエリアで、車載器への入射電力が予め定められている値（安定通信エリア下限値）以上となるエリアである。ＥＴＣフリーフローシステムによれば、料金所ゲートを不要にできるので、料金所ゲートでの車両の速度低下をなくすことができると共に、設置コストを抑えることができる。
【０００４】
また、２つの路側無線器を利用して、一般道から料金課金対象エリアに進入する車両に対してはノンストップで課金を行い、料金課金対象エリアから一般道に退出する車両に対しては課金が行われないようにした課金システムも提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
この特許文献１に記載されている課金システムは、図１５に示すように、一般道に沿って設置された２つの路側無線器１，２を備えている。一般道から料金課金対象エリア５に進入しようとしている車両６は、先ず、路側無線器１の通信エリア３を通過し、次いで、路側無線機２の通信エリア４を通過し、その後、料金課金対象エリア５に進入する。
【０００６】
車両６が通信エリア３に進入すると、路側無線器１は、車両６の車載器と無線通信を行うことにより車両６の固有情報を取得し、取得した固有情報を路側無線器２へ送信する。路側無線器２は、路側無線器１から固有情報が送られてくると、それを固有情報記憶部（図示せず）に蓄積する。
【０００７】
その後、車両６が通信エリア４に進入すると、路側無線器２は、車載器との間の無線通信により車両６の固有情報を取得し、それと同一の固有情報が固有情報記憶部に蓄積されているか否かを調べる。そして、同一の固有情報が蓄積されている場合は、車両６は料金課金対象エリア５に進入すると判断し、車載器に対する課金処理を実行する。この例では、車両６の固有情報と同一の固有情報が固有情報記憶部に蓄積されているので、路側無線器２は、課金処理を実行するが、もし、車両６の固有情報と同一の固有情報が蓄積されていなかった場合は、路側無線器２は課金処理を実行しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第３６６６４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ＥＴＣフリーフローシステムでは、料金所ゲートをなくすことができるので、料金所ゲートにおける車両のスピード低下や、設置コストを抑えることができる。しかし、ＥＴＣフリーフローシステムは、複数車線から構成される本線を高速走行している車両を課金対象にしており、また、トラック等の大型車両によるシャドウイングの影響も考慮しなければならないため、図１４に示すように、安定通信エリア１３２のサイズを大きくすることが必要になる。このため、本来通信すべき範囲外にも電波が漏洩してしまい、対向車線や隣接する一般道を走行する車両１５３，１５４と無線通信を行い、誤課金してしまう可能性がある。このような誤課金を防止するために、安定通信エリア１３２のサイズを小さくすると、高速走行車両や、シャドウイングの影響を受けた車両と正常通信ができなくなり、課金漏れが発生してしまう可能性がある。なお、図１４において、不安定通信エリア１３３は、車載器への入射電力が、安定通信エリア下限値よりも小さく、無応答レベル（車載器が基地局からの通信に対して無応答となるべき入射電力）よりも大きいエリアである。車載器によっては、不安定通信エリア１３３に進入した場合、ＥＴＣ処理アンテナ部１３１と無線通信を行ってしまう場合がある。
【００１０】
また、特許文献１に記載されている技術によれば、一般道から有料道路に進入する車両に対してはノンストップで課金を行い、有料道路から一般道へ退出する車両に対しては課金処理が行われないようにすることができる。しかし、特許文献１に記載されている技術をＥＴＣフリーフローシステムに適用した場合、誤課金や課金漏れが発生する可能性がある。今、図１６に示すように、路側無線器１，２を有料道路の本線上に設置し、各無線器１，２の通信エリア（安定通信エリア）３，４のサイズを大きく設定したとする。この場合、本線を走行する車両７は、路側無線器１，２の順番で無線通信を行うので、通信エリア４に進入した際、路側無線器２によって課金される。また、対向車線を走行する車両８は、漏洩電波の影響を受けて路側無線器１，２と通信を行ったとしても、通信順が路側無線器２，１であるので、課金されることはない。しかし、本線と隣接あるいは直下の一般道を走行している車両９は、漏洩電波の影響を受けて路側無線器１，２と通信を行うと、通信順が路側無線器１，２であるので、誤課金されてしまう。また、このような事態の発生を防ぐために、通信エリアのサイズを小さくすると、課金漏れが発生する可能性がある。
【００１１】
そこで、本発明の目的は、誤課金や課金漏れが発生する可能性があるという課題を解決する課金装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明にかかる第１の課金装置は、
有料道路に設置される固有情報取得用アンテナと、
該固有情報取得用アンテナよりも通信エリアが広く、且つ、前記有料道路において前記固有情報取得用アンテナよりも下流に設置される課金処理用アンテナと、
前記固有情報取得用アンテナの通信エリアに進入した移動局と前記固有情報取得用アンテナを介して無線通信を行うことにより前記移動局の固有情報を取得し、前記課金処理用アンテナの通信エリアに進入した移動局と前記課金処理用アンテナを介して無線通信を行うことにより前記移動局の固有情報を取得し、課金対象にする移動局が指示されることにより前記課金処理用アンテナを介して前記指示された移動局と無線通信を行い、課金処理用情報を送受信する無線制御部と、
該無線制御部が前記固有情報取得用アンテナを介して取得した固有情報を固有情報記憶部に記録し、前記無線制御部が前記課金処理用アンテナを介して取得した固有情報と同一の固有情報が前記固有情報記憶部に記録されている場合は、該固有情報を有する移動局を課金対象にすることを前記無線制御部に対して指示する課金処理部とを備える。
【００１３】
本発明にかかる第１の課金方法は、
無線制御部が、有料道路に設置された固有情報取得用アンテナの通信エリアに進入した移動局と前記固有情報取得用アンテナを介して無線通信を行うことにより前記移動局の固有情報を取得し、前記固有情報取得用アンテナよりも通信エリアが広く、且つ、前記有料道路において前記固有情報取得用アンテナよりも下流に設置される課金処理用アンテナの通信エリアに進入した移動局と前記課金処理用アンテナを介して無線通信を行うことにより前記移動局の固有情報を取得し、課金対象にする移動局が指示されることにより前記課金処理用アンテナを介して前記指示された移動局と無線通信を行い、課金処理用情報を送受信し、
課金処理部が、前記無線制御部が前記固有情報取得用アンテナを介して取得した固有情報を固有情報記憶部に記録し、前記無線制御部が前記課金処理用アンテナを介して取得した固有情報と同一の固有情報が前記固有情報記憶部に記録されている場合は、該固有情報を有する移動局を課金対象にすることを前記無線制御部に対して指示する。
【００１４】
本発明にかかる第１のプログラムは、
有料道路に設置される固有情報取得用アンテナと、該固有情報取得用アンテナよりも通信エリアが広く、且つ、前記有料道路において前記固有情報取得用アンテナよりも下流に設置される課金処理用アンテナと通信を行うコンピュータを、
前記固有情報取得用アンテナの通信エリアに進入した移動局と前記固有情報取得用アンテナを介して無線通信を行うことにより前記移動局の固有情報を取得し、前記課金処理用アンテナの通信エリアに進入した移動局と前記課金処理用アンテナを介して無線通信を行うことにより前記移動局の固有情報を取得し、課金対象にする移動局が指示されることにより前記課金処理用アンテナを介して前記指示された移動局と無線通信を行い、課金処理用情報を送受信する無線制御部、
該無線制御部が前記固有情報取得用アンテナを介して取得した固有情報を固有情報記憶部に記録し、前記無線制御部が前記課金処理用アンテナを介して取得した固有情報と同一の固有情報が前記固有情報記憶部に記録されている場合は、該固有情報を有する移動局を課金対象にすることを前記無線制御部に対して指示する課金処理部として機能させる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、対向車線や一般道を走行する車両に対する誤課金を防止することができると共に、本線を走行する車両に対する課金漏れを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明にかかる課金装置の第１の実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【図２】ＥＴＣ処理アンテナ部１３１、ＬＩＤ取得アンテナ部１４１の位置関係および安定通信エリアおよび不安定通信エリアを示す図である。
【図３】通信フレームの一例を示す図である。
【図４】無線制御部１２１の構成例を示すブロック図である。
【図５】ＥＴＣ制御部１１１の構成例を示すブロック図である。
【図６】車載器６０の構成例を示すブロック図である。
【図７】第１の実施の形態において、車両に対して課金が行われる様子を示したシーケンス図である。
【図８】制御部１１２の処理例を示すフローチャートである。
【図９】第１の実施の形態において、誤課金が防止される様子を示したシーケンス図である。
【図１０】本発明にかかる課金装置の第２の実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【図１１】本発明にかかる課金装置の第３の実施の形態の構成例を示すブロック図である。
【図１２】第３の実施の形態におけるアンテナ部の位置関係、安定通信エリア、および、不安定通信エリアを示す図である。
【図１３】本発明にかかる第４の課金装置を説明するための図である。
【図１４】ＥＴＣフリーフローシステムを説明するための図である。
【図１５】特許文献１に記載されている課金システムを説明するための図である。
【図１６】特許文献１に記載されている技術の問題点を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１８】
[本発明の第１の実施の形態]
図１を参照すると、本発明にかかる課金装置の第１の実施の形態は、ＥＴＣ制御部１１１と、無線制御部１２１と、ＥＴＣ処理アンテナ部１３１と、ＬＩＤ（リンクＩＤ）取得アンテナ部１４１とを備えている。
【００１９】
ＥＴＣ処理アンテナ部１３１及びＬＩＤ取得アンテナ部１４１は、門型柱などにより、有料道路の本線上に設置される。本実施の形態では、図２に示すように、両アンテナ部１３１，１４１は、３車線構成の上りの本線上に設置されているとする。
【００２０】
ＥＴＣ処理アンテナ部１３１は、本線上において、ＬＩＤ取得アンテナ部１４１よりも下流に設けられている。また、ＥＴＣ処理アンテナ部１３１の安定通信エリア１３２及び不安定通信エリア１３３のサイズは、ＬＩＤ取得アンテナ部１４１の安定通信エリア１４２及び不安定通信エリア１４３のサイズよりも大きくなっている。図２の例では、ＥＴＣ処理アンテナ部１３１の安定通信エリア１３２の道路幅方向のサイズは、道路幅（上り本線の幅）よりも大きくなっており、ＬＩＤ取得アンテナ部１４１の安定通信エリア１４２の道路幅方向のサイズは、道路幅よりも小さくなっている。また、ＬＩＤ取得アンテナ１４１の不安定通信エリア１４３の道路幅方向のサイズは、道路幅とほぼ等しくなっている。
【００２１】
ＥＴＣ処理アンテナ部１３１は、アンテナANT1を備えると共に、図示を省略した送受共用部や変復調部を備えている。また、ＬＩＤ取得アンテナ部１４１は、アンテナANT2を備えると共に、図示を省略した送受共用部や変復調部を備えている。
【００２２】
無線制御部１２１は、複数のスロットから構成される通信フレームを使用して車載器と無線通信を行い、車両の固有情報としてのＬＩＤや、課金処理に必要な情報（課金処理情報）をやりとりする。また、無線制御部１２１は、図３に示すように、通信フレーム単位で使用するアンテナ部を切り替える。図３の例では、通信フレーム２０１，２０３の各スロットはＥＴＣ処理アンテナ部１３１を介して送受信され、通信フレーム２０２，２０４の各スロットはＬＩＤ取得アンテナ部１４１を介して送受信されている。なお、通信フレームは、スロット割当てを行うフレームコントロールメッセージスロット(FCMS)と、データ転送用のメッセージデータスロット(MDS)と、基地局の通信リンクへのアソシエーション（リンク要求）用のアクチベーションスロット(ACTS)からなる。なお、ARIB STD-T75では、変調方式がASKの場合は伝送速度を1024Kbps、変調方式がπ/４シフトQPSKの場合は伝送速度を4096Kbpsとすることが規定されており、本実施の形態もこれに従うものとする。
【００２３】
図４を参照すると、無線制御部１２１は、切り替え手段１２５と、データ処理部１２６とを備えている。切り替え手段１２５は、通信フレーム単位で使用するアンテナ部１３１，１４１を切り替える機能を有する。データ処理部１２６は、ＥＴＣ処理アンテナ部１３１或いはＬＩＤ取得アンテナ部１４１を介して車載器から送られてきたＬＩＤや課金処理情報をＥＴＣ制御部１１１に渡す機能や、ＥＴＣ制御部１１１から渡された課金処理用情報をＥＴＣ処理アンテナ部１３１用の通信フレームの適切なスロットに挿入して切り替え手段１２５に渡す機能を有する。なお、データ処理部１２６は、車載器から送られてきたＬＩＤをＥＴＣ処理部１１１に渡す際、それがＥＴＣ処理アンテナ部１３１で受信されたものなのか、ＬＩＤ取得アンテナ部１４１で受信されたものなのかを示す受信元アンテナ部情報もＥＴＣ処理部１１１に渡す。
【００２４】
図５を参照すると、ＥＴＣ制御部１１１は、制御部１１２と、ＬＩＤ記憶部１１５とを備えている。制御部１１２は、判定手段１１３と、課金処理手段１１４とを備えている。
【００２５】
判定手段１１３は、無線制御部１２１から渡されたＬＩＤが、ＬＩＤ取得アンテナ部１４１で受信されたものである場合は、上記ＬＩＤをＬＩＤ記憶部１１５に記録する。また、制御部１２１から渡されたＬＩＤがＥＴＣ処理アンテナ部１３１で受信されたものである場合は、上記ＬＩＤとＬＩＤ記憶部１１５に記録されているＬＩＤとを比較し、同一のＬＩＤが存在する場合は課金処理を行うと判定し、同一のＬＩＤが存在しない場合は課金処理を行わないと判定する。
【００２６】
課金処理手段１１４は、判定手段１１３が課金処理を行うと判定した場合は、課金対象車両の車載器と初期接続するために必要になる情報（課金対象車両のＬＩＤ）を無線制御部１２１に渡したり、課金対象車両から送られてきた情報に基づいて作成した、車載器のＩＣカードに書き込む情報などを無線制御部１２１に渡す機能を有する。
【００２７】
尚、ＥＴＣ制御部１１１内の制御部１１２、および、無線制御部１２１内のデータ処理手段１２６は、ＣＰＵ（中央処理装置）によって実現することが可能であり、ＣＰＵによって実現する場合は、例えば、次のようにする。ＣＰＵを制御部１１２、データ処理手段１２６として機能させるためのプログラムを記録したディスク、半導体メモリなどの記録媒体を用意し、ＣＰＵに上記プログラムを読み取らせる。ＣＰＵは、読み取ったプログラムに従って自身の動作を制御することにより、自ＣＰＵ上に制御部１１２及びデータ処理手段１２６を実現する。
【００２８】
図６を参照すると、車載器６０は、アンテナ６１と、送受信部６２と、変復調部６３と、データ処理部（信号処理部）６４と、車載器全体の制御を行う制御部６５と、ＩＣカード接続部６６と、課金処理を行うために必要となる情報が記録されているＩＣカード６７とを備えている。
【００２９】
制御部６５は、エンジン始動時などにランダムに４オクテットのＬＩＤを選択し、車両の固有情報として図示を省略した記憶部に記録しておく。また、制御部６５は、受信したFCMSやMDSの内容に応じて、ＬＩＤや課金処理情報を送信したり、ＩＣカード６７に対する情報の読み書きを行う。
【００３０】
次に、本実施の形態の動作について説明する。図２に示すように、有料道路の本線を走行している車両１５１がＬＩＤ取得アンテナ部１４１の安定通信エリア１４２に進入すると、車両１５１に搭載されている車載器６０は、受信したFCMSの内容に従って自車両１５１のＬＩＤ＝Ａ（値がＡのＬＩＤ）をＬＩＤ取得アンテナ部１４１へ送信する（図７のＳ７１）。このＬＩＤ＝Ａは、ＬＩＤ取得アンテナ部１４１、無線制御部１２１を介してＥＴＣ制御部１１１へ送られる。なお、無線制御部１２１は、ＬＩＤ＝ＡをＥＴＣ制御部１１１に渡す際、その受信元がＬＩＤ取得アンテナ部１４１であること示す受信元アンテナ部情報も渡す。
【００３１】
ＥＴＣ制御部１１１内の判定手段１１３は、受信元アンテナ部情報に基づいてＬＩＤ＝ＡがＬＩＤ取得アンテナ部１４１で受信されたものであると判断すると（図８のＳ８１がＹＥＳ）、ＬＩＤ＝ＡをＬＩＤ記憶部１１５に記録する（Ｓ８５）。
【００３２】
その後、車両１１５がＥＴＣ処理アンテナ部１３１の安定通信エリア１３２に進入すると、車載器６０は、自車両１１５のＬＩＤ＝ＡをＥＴＣ処理アンテナ部１３１へ送信する（図７のＳ７２）。このＬＩＤ＝Ａは、ＥＴＣ処理アンテナ部１３１、無線制御部１２１を介してＥＴＣ制御部１１１へ送信される。その際、上記ＬＩＤ＝Ａの受信元がＥＴＣ処理アンテナ部１３１であることを示す受信元アンテナ部情報もＥＴＣ制御部１１１へ送られる。
【００３３】
ＥＴＣ制御部１１１内の判定手段１１３は、受信元アンテナ部情報に基づいてＬＩＤ＝ＡがＥＴＣ処理アンテナ部１３１で受信されたものであると判断すると（図８のＳ８１がＮＯ）、ＬＩＳ記憶部１１５にＬＩＤ＝Ａが記録されているか否かを調べる（Ｓ８２）。そして、記録されていない場合（Ｓ８２がＮＯ）は、車載器との間の無線通信の終了処理を行う（Ｓ８４）。これに対して、記録されている場合（Ｓ８２がＹＥＳ）は、課金処理手段１１４が課金処理、終了処理を実行する（Ｓ８３、Ｓ８４）。課金処理においては、課金対象車両１５１の車載器６０と初期接続するために必要になる情報（車両１５１のＬＩＤ＝Ａ）を無線制御部１２１に渡したり、課金対象車両１５１から送られてきた情報に基づいて作成した、車載器６０のＩＣカード６７に書き込む情報などを無線制御部１２１に渡したりする。これにより、図７に示すように、車両１５１の車載器６０との間で初期接続動作（Ｓ７３）が行われ、その後、情報取得処理、情報書込処理、終了処理（Ｓ７４〜Ｓ７６）といったＥＴＣ処理が行われる。なお、課金処理においては、ＬＩＤ記憶部１１５から課金対象車両のＬＩＤ＝Ａを削除する処理も行う。
【００３４】
次に、対向車線を走行している車両１５３が、図２に示すように、ＥＴＣ処理アンテナ部１３１の不安定通信エリア１３３に進入した場合の動作を説明する。車両１５３がＥＴＣ処理アンテナ部１３１の不安定通信エリア１３３に進入した場合、車載器とＥＴＣ処理アンテナ部１３１との間で無線通信が行われ、図９のＳ９１に示すように車両１５３のＬＩＤ＝ＢがＥＴＣ処理アンテナ部１３１へ送信される場合がある。このＬＩＤ＝Ｂは、ＥＴＣ処理アンテナ部１３１、無線制御部１２１を介してＥＴＣ制御部１１１へ送られる。ＥＴＣ制御部１１１内の判定手段１１３は、ＬＩＤ記憶部１１５にＬＩＤ＝Ｂが記録されているか否かを調べる（図８のＳ８２）。この場合、車両１５３は、ＬＩＤ取得アンテナ部１４１の安定通信エリア１４２も不安定通信エリア１４３も通過していないので、ＬＩＤ記憶部１１５には、ＬＩＤ＝Ｂは記録されていない。従って、判定手段１１３は、車載器との間の無線通信を終了させる終了処理を行うので（Ｓ８４），車両１５３が課金（誤課金）されることはない。また、一般道を走行する車両１５４が図２に示すようにＥＴＣ処理アンテナ部１３１の不安定エリア１３３に進入し、車載器とＥＴＣ処理アンテナ部１３１との間で無線通信が行われたとしても、ＬＩＤ取得アンテナ部１４１によってＬＩＤが取得されていないので、前述した処理と同様の処理が行われ、車両１５４に対して誤課金が発生することはない。
【００３５】
[第１の実施の形態の効果]
本実施の形態によれば、対向車線や隣接する一般道を走行する車両に対する誤課金を防止することができると共に、本線を走行する車両に対する課金漏れを防止することができるという第１の効果を得ることができる。その理由は、固有情報取得用アンテナとしてのＬＩＤ取得アンテナ部１４１と、ＬＩＤ取得アンテナ部１４１よりも通信エリア（安定通信エリア）のサイズが大きい課金処理用アンテナとしてのＥＴＣ処理アンテナ部１３１とを有料道路に設置し、ＬＩＤ取得アンテナ部１４１を介して車両の固有情報であるＬＩＤを取得できなかった車両については、ＥＴＣ処理アンテナ部１３１で車両のＬＩＤを取得できた場合であっても、課金処理を行わないようにしているからである。つまり、ＬＩＤ取得アンテナ部１４１の通信エリアのサイズを小さくすることにより、高速道路を走行している課金対象の車両以外の車両のＬＩＤを取得することがなくなるので、対向車線や隣接する一般道を走行している車両に対して誤課金を行うことがなくなる。また、ＥＴＣ処理アンテナ部１３１の通信エリアのサイズを大きくすることにより、課金対象の車両に搭載されている車載器との間で、ＥＴＣに関わる様々な情報の送受信を安定して行うことができるので、本線を走行する車両に対する課金漏れを防ぐことができる。なお、ＬＩＤ取得アンテナ部１４１は、ＬＩＤ取得に関する情報だけを送受信するものであるので、その通信エリアのサイズを小さくしても問題はない。
【００３６】
また、本実施の形態では、無線制御部１２１がＥＴＣ処理アンテナ部１３１と、ＬＩＤ取得アンテナ部１４１とを通信フレーム単位で切り替えて使用するようにしており、無線制御部の個数を１個とすることができるので、構成を経済的なものにすることができるという第２の効果を得ることができる。
【００３７】
[本発明の第２の実施の形態]
次に、本発明にかかる課金装置の第２の実施の形態について説明する。
【００３８】
図１０を参照すると、本実施の形態にかかる課金装置は、ＥＴＣ処理アンテナ部１３１及びＬＩＤ取得アンテナ部１４１それぞれに対して無線制御部１２３，１２４が設けられている点が図１に示した第１の実施の形態の課金装置と相違している。また、ＥＴＣ制御部１１１内の判定手段１１３（図５参照）が行う処理も、第１の実施の形態とは多少異なっている。
【００３９】
無線制御部１２３は、ＥＴＣ処理アンテナ部１３１を介して車載器から送られてくるＬＩＤや課金処理情報をＥＴＣ制御部１１１に渡す機能や、ＥＴＣ制御部１１１から渡された課金処理情報を通信フレームの適切なスロットに挿入してＥＴＣ処理アンテナ部１３１へ送信する機能を有する。また、無線制御部１２４は、ＬＩＤ取得アンテナ部１４１を介して車載器から送られてくるＬＩＤをＥＴＣ制御部１１１に渡す機能を有する。
【００４０】
次に、本実施の形態の動作について説明する。なお、両アンテナ部１３１，１４１の設置位置や安定通信エリアおよび不安定通信エリアの関係は、図２に示すものであるとする。
【００４１】
ＬＩＤ取得アンテナ部１４１は、その安定通信エリア１４２に進入した車両の車載器から送られてくるＬＩＤを無線制御部１２４に渡し、無線制御部１２４は、上記ＬＩＤをＥＴＣ制御部１１１に渡す。ＥＴＣ制御部１１１内の判定手段１１３は、無線制御部１２４からＬＩＤが渡されると、それをＬＩＤ記憶部１１５に記録する。
【００４２】
また、ＥＴＣ処理アンテナ部１３１は、その安定通信エリア１３２もしくは不安定通信エリア１３３に進入した車両の車載器から送られてくるＬＩＤを無線制御部１２３に渡し、無線制御部１２３は、上記ＬＩＤをＥＴＣ制御部１１１に渡す。ＥＴＣ制御部１１１内の判定手段１１３は、無線制御部１２３からＬＩＤが渡されると、それと同一のＬＩＤがＬＩＤ記憶部１１５に記録されているか否かを判定する。そして、記録されていない場合は、車載器との間の無線処理を終了させる終了処理を行う。これに対して、記録されている場合は、課金処理手段１１４を起動し、前述した処理と同様の処理を行わせる。
【００４３】
[第２の実施の形態の効果]
本実施の形態によれば、前述した第１の効果に加えて、切り替え手段を備えていない一般的な無線制御部を利用して課金装置を構成することができるという第３の効果を得ることができる。
【００４４】
[本発明の第３の実施の形態]
次に、本発明にかかる課金装置の第３の実施の形態について説明する。
【００４５】
図１１を参照すると、本実施の形態にかかる課金装置は、無線制御部１２４ａ，１２４ｂが追加されている点、および、アンテナANT2a,ANT2bを有するＬＩＤ取得アンテナ部１４１ａ，１４１ｂが追加されている点が図１０に示した第２の実施の形態の課金装置と相違している。また、ＥＴＣ制御部１１１内の判定手段１１３が行う処理も第２の実施の形態とは多少相違している。
【００４６】
図１２を参照すると、ＥＴＣ処理アンテナ部１３１は、上り本線の中央車線上に設置され、ＬＩＤ取得アンテナ部１４１，１４１ａ，１４１ｂは、それぞれ第１，２，３車線上に設置されている。ＥＴＣ処理アンテナ部１３１の安定通信エリア１３２の道路幅方向のサイズは、道路幅（上り本線の幅）よりも大きくなっており、ＬＩＤ取得アンテナ部１４１，１４１ａ，１４１ｂの安定通信エリア１４２，１４２ａ，１４２ｂの道路幅方向のサイズは、車線幅よりも小さくなっている。また、ＬＩＤ取得アンテナ１４１，１４１ａ，１４１ｂの不安定通信エリア１４３，１４３ａ，１４３ｂの道路幅方向のサイズは、車線幅とほぼ等しくなっている。
【００４７】
次に、本実施の形態の動作について説明する。
【００４８】
ＬＩＤ取得アンテナ部１４１，１４１ａ，１４１ｂは、その安定通信エリア１４２，１４２ａ，１４２ｂに進入した車両の車載器から送られてくるＬＩＤを無線制御部１２４，１２４ａ，１２４ｂに渡し、無線制御部１２４，１２４ａ，１２４ｂは、上記ＬＩＤをＥＴＣ制御部１１１に渡す。ＥＴＣ制御部１１１内の判定手段１１３は、無線制御部１２４，１２４ａ，１２４ｂからＬＩＤが渡されると、それと同じＬＩＤがＬＩＤ記憶部１１５に記録されているか否かを調べる。そして、記録されていない場合は、上記ＬＩＤを記録する。
【００４９】
また、ＥＴＣ処理アンテナ部１３１は、その安定通信エリア１３２もしくは不安定通信エリア１３３に進入した車両の車載器から送られてくるＬＩＤを無線制御部１２３に渡し、無線制御部１２３は、上記ＬＩＤをＥＴＣ制御部１１１に渡す。ＥＴＣ制御部１１１内の判定手段１１３は、無線制御部１２３からＬＩＤが渡されると、それと同一のＬＩＤがＬＩＤ記憶部１１５に記録されているか否かを判定する。そして、記録されていない場合は、無線処理部１２３、および、ＥＴＣ処理アンテナ部１３１を介して、車載器との間の無線処理を終了させる終了処理を行う。これに対して、記録されている場合は、課金処理手段１１４を起動し、前述した処理と同様の処理を行わせる。
【００５０】
[第３の実施の形態の効果]
本実施の形態では、複数のＬＩＤ取得アンテナ部１４１，１４１ａ，１４１ｂを道路の幅方向に互いに離間して配置したので、不安定通信エリア１４３，１４３ａ，１４３ｂの面積を第１、第２の実施の形態に比較して小さくすることができる。その結果、本実施の形態によれば、前述した第１の効果に加え、本線を走行する車両が不安定通信エリアを走行する確率が小さくなり、高い確率で車両のＬＩＤを取得できるようになるので、課金漏れを極めて少なくすることができるという第４の効果を得ることができる。
【００５１】
[本発明の第４の実施の形態]
次に、本発明にかかる課金装置の第４の実施の形態について説明する。
【００５２】
本実施の形態では、図１１に示した課金装置のＥＴＣ処理アンテナ部１３１、および、ＬＩＤ取得アンテナ部１４１，１４１ａ，１４１ｂを図１３に示すように有料道路の上り本線上に設置している。
【００５３】
これらのアンテナ部は、本線の下流から上流に向かって、ＥＴＣ処理アンテナ部１３１、ＬＩＤ取得アンテナ部１４１，１４１ａ，１４１ｂの順で設置されている。ＥＴＣ処理アンテナ部１３１の安定通信エリア１３２の道路幅方向のサイズは、道路幅よりも僅かに大きくなっている。また、ＬＩＤ取得アンテナ部１４１，１４１ａ，１４１ｂの安定通信エリア１４２，１４２ａ，１４２ｂの道路幅方向のサイズは、道路幅よりも小さく、不安定通信エリア１４３，１４３ａ，１４３ｂの道路幅方向のサイズは、道路幅とほぼ等しくなっている。
【００５４】
次に、本実施の形態の動作について説明する。無線制御部１２４，１２４ａ，１２４ｂは、車載器からＬＩＤ取得アンテナ部１４１，１４１ａ，１４１ｂを介して送られてくるＬＩＤをＥＴＣ制御部１１１に渡す。ＥＴＣ制御部１１１内の判定手段１１３は、無線制御部１２４，１２４ａ，１２４ｂから渡されたＬＩＤと同一のＬＩＤがＬＩＤ記憶部１１５に記録されているか否かを調べ、記録されていなければ、上記ＬＩＤをＬＩＤ記憶部１１５に記録する。つまり、ＬＩＤ取得アンテナ部１４１，１４１ａ，１４１ｂの内の少なくとも１つが車両のＬＩＤを取得できれば、ＬＩＤ記憶部１１５のその車両のＬＩＤが記録されることになる。
【００５５】
無線制御部１２３は、車載器からＥＴＣ処理アンテナ部１３１を介してＬＩＤが送られてくるＬＩＤをＥＴＣ制御部１１１に渡す。ＥＴＣ制御部１１１内の判定手段１１３は、無線制御部１２３から渡されたＬＩＤと同一のＬＩＤがＬＩＤ記憶部１１５に記録されているか否かを判定する。そして、記録されていない場合は、無線制御部１２３およびＥＴＣ処理アンテナ部１３１を介して、車載器との間の無線通信を終了させる終了処理を行う。これに対して記録されている場合は、課金処理手段１１４を起動し、前述した処理と同様の処理を行わせる。
【００５６】
[第４の実施の形態の効果]
本実施の形態では、複数のＬＩＤ取得アンテナ部１４１，１４１ａ，１４１ｂを車両の走行方向に沿って互いに離間して配置し、少なくとも１つのＬＩＤ取得アンテナ部によってＬＩＤが取得された車両に対しては、課金処理を行うようにしたので、前述した第１の効果に加え、ＬＩＤ取得アンテナ部に障害が発生した場合であっても、確実に課金を行うことが可能になるという第５の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、ＥＴＣフリーフローシステムに適用すると好適である。
【符号の説明】
【００５８】
１１１・・・ＥＴＣ制御部
１１２・・・制御部
１１３・・・判定手段
１１４・・・課金処理手段
１１５・・・ＬＩＤ記憶部
１２１・・・無線制御部
１２５・・・切り替え手段
１２６・・・データ処理部
１３１・・・ＥＴＣ処理アンテナ部
１３２・・・安定通信エリア
１３３・・・不安定通信エリア
１４１・・・ＬＩＤ取得アンテナ部
１４２・・・安定通信エリア
１４３・・・不安定通信エリア
１５１〜１５４・・・車両
６０・・・車載器
６１・・・アンテナ
６２・・・送受信部
６３・・・変復調部
６４・・・データ処理部
６５・・・制御部
６６・・・ＩＣカード接続部
６７・・・ＩＣカード
【図１】
0005463820.tif 000002
【図２】
0005463820.tif 000003
【図３】
0005463820.tif 000004
【図４】
0005463820.tif 000005
【図５】
0005463820.tif 000006
【図６】
0005463820.tif 000007
【図７】
0005463820.tif 000008
【図８】
0005463820.tif 000009
【図９】
0005463820.tif 000010
【図１０】
0005463820.tif 000011
【図１１】
0005463820.tif 000012
【図１２】
0005463820.tif 000013
【図１３】
0005463820.tif 000014
【図１４】
0005463820.tif 000015
【図１５】
0005463820.tif 000016
【図１６】
0005463820.tif 000017