(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動局の移動方向に沿った一の方向に互いに離間して配置され互いに通信接続される複数の基地局のうち、一の基地局が、前記一の基地局の無線通信範囲に入った前記移動局との無線通信により、前記移動局から、前記移動局に関連する固有情報を取得する手段と、
前記一の基地局で取得した前記移動局に関連する固有情報を、前記一の基地局に対して前記移動局の進行方向の後方に位置する他の基地局に通知する手段と、
を備え、
前記他の基地局が、前記他の基地局の無線通信範囲に入った前記移動局との無線通信により、前記移動局から、前記移動局に関連する固有情報を取得する手段と、
前記他の基地局で取得した前記移動局に関連する固有情報が、前記一の基地局から通知された前記固有情報と一致するか比較することで、前記移動局の進行方向があらかじめ定められた順方向であるか、逆方向であるかを判別する手段と、
前記移動局の進行方向の判別結果に基づき、前記移動局に対して、あらかじめ定められた処理の実行の有無を制御する手段と、
を備えている、ことを特徴とする移動局管理システム。
【請求項２】
前記移動局の進行方向の判別結果に基づき、あらかじめ定められた処理の実行の有無を制御する手段は、前記移動局の進行方向が前記順方向と逆方向のうちあらかじめ定められた一の方向である場合には、前記移動局の前記一の方向への進行に関連して必要とされる第一の処理を行い、前記移動局の進行方向が前記一の方向と反対方向である場合には、前記第一の処理を行わない、ことを特徴とする請求項１記載の移動局管理システム。
【請求項３】
前記移動局の進行方向の判別結果に基づき、あらかじめ定められた処理の実行の有無を制御する手段は、前記移動局の進行方向が前記一の方向と反対方向である場合には、前記第一の処理を行わず、前記反対方向の進行に関連してあらかじめ定められている第二の処理を行う、ことを特徴とする請求項２記載の移動局管理システム。
【請求項４】
前記移動局が、移動体に、装備又は装着される無線機である、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載の移動局管理システム。
【請求項５】
前記移動局が、車両に搭載されるＥＴＣ（Electrical  Toll  Collection；自動料金収受）用の車載器である、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載の移動局管理システム。
【請求項６】
料金課金対象エリアに通ずる道路に沿って互いに離間して路側無線機を複数備え、
車両に搭載される車載器と無線通信する一の路側無線機が、路車間無線通信により前記車載器より取得した固有情報を、前記一の路側無線機に対して車両進行方向後方に位置する他の路側無線機に通知する手段を備え、
前記他の路側無線機では、路車間無線通信により前記車載器より取得した固有情報が、前記一の路側無線機から通知された前記固有情報と一致するか比較判定して、前記車両の進行方向が前記料金課金対象エリアへの進入であるか退出であるか判別し、前記判別結果に基づき、料金課金処理の実行の有無を制御する手段を備えている、ことを特徴とする料金課金システム。
【請求項７】
料金課金対象エリアに通ずる道路に沿って互いに離間して少なくとも第一、第二の路側無線機を備え、前記第一及び第二の路側無線機の無線通信領域は互いに重ならず、
前記料金課金対象エリアに進入する車両に搭載される車載器は、前記車両の進行方向前方に位置する前記第一の路側無線機と無線通信し、
前記第一の路側無線機が、前記車載器より無線送信された車載器固有情報を取得し、前記車両の進行方向後方に位置する前記第二の路側無線機に対して前記車載器固有情報を通知する手段を備え、
前記第二の路側無線機は、前記第一の路側無線機から通知された前記車載器固有情報を記憶手段に蓄積する手段と、
前記車載器より無線送信された車載器固有情報を取得し、前記記憶手段に蓄積されている車載器固有情報を検索して前記取得した車載器固有情報と一致するものが存在するか比較照合する手段と、
前記取得した車載器固有情報と一致する車載器固有情報が前記記憶手段に存在する場合、前記車両は前記料金課金対象エリアに進入するものと判断して、前記車載器に対して料金課金処理を実行する手段と、
前記車載器に対して料金課金処理を実行した後、前記記憶手段に蓄積されている前記車載器の車載器固有情報を削除する手段と、
を備えている、ことを特徴とする料金課金システム。
【請求項８】
前記料金課金対象エリアから退出する方向に進む車両の車載器は、前記車両の進行方向前方に位置する前記第二の路側無線機と無線通信し、
前記第二の路側無線機が前記車載器より無線送信された車載器固有情報を取得し、前記車両の進行方向後方に位置する前記第一の路側無線機に前記車載器固有情報を通知する手段を備え、
前記第二の路側無線機は、前記車載器より無線送信された車載器固有情報を取得し、前記記憶手段に蓄積されている車載器固有情報と照合し、前記取得した車載器固有情報と一致する車載器固有情報が前記記憶手段に存在しない場合には、前記車載器に対して料金課金処理を実行せず、
前記第一の路側無線機は、前記第二の路側無線機から通知された前記車載器固有情報を記憶手段に蓄積する手段と、
前記車載器より無線送信された車載器固有情報を取得し、前記記憶手段に蓄積されている車載器固有情報を検索し、一致するものが存在するか比較照合する手段と、
前記取得した車載器固有情報と一致する車載器固有情報が前記記憶手段に存在する場合、前記車両が前記料金課金対象エリア退出方向に進行するものと判断して、前記車載器に対する料金課金処理を抑止するように制御する手段と、
を備えている、ことを特徴とする請求項７記載の料金課金システム。
【請求項９】
移動局の移動方向に沿った一の方向に互いに離間して配置され互いに通信接続される複数の基地局のうち一の基地局が、前記一の基地局の無線通信範囲に入った移動局との無線通信により、前記移動局から、前記移動局に関連する固有情報を取得するステップと、
前記一の基地局で取得した前記移動局に関連する固有情報を、前記一の基地局に対して前記移動局の進行方向の後方に位置する他の基地局に通知するステップと、
前記他の基地局が、前記他の基地局の無線通信範囲に入った前記移動局との無線通信により、前記移動局から、前記移動局に関連する固有情報を取得するステップと、
前記他の基地局で取得した前記移動局に関連する固有情報が、前記一の基地局から通知された前記固有情報と一致するか比較することで、前記移動局の進行方向があらかじめ定められた順方向であるか、逆方向であるかを判別するステップと、
前記移動局の進行方向の判別結果に基づき、前記移動局に対して、あらかじめ定められた処理の実行の有無を制御するステップと、
を含む、ことを特徴とする移動局管理方法。
【請求項１０】
前記移動局の進行方向の判別結果に基づき、あらかじめ定められた処理の実行の有無を制御するステップにおいて、前記移動局の進行方向が前記順方向と逆方向のうちあらかじめ定められた一の方向である場合には、前記移動局の前記一の方向への進行に関連して必要とされる第一の処理を行い、前記移動局の進行方向が前記一の方向と反対方向である場合には、前記第一の処理を行わない、ことを特徴とする請求項９記載の移動局管理方法。
【請求項１１】
前記移動局の進行方向の判別結果に基づき、あらかじめ定められた処理の実行の有無を制御するステップにおいて、前記移動局の進行方向が前記一の方向と反対方向である場合には、前記第一の処理を行わず、前記反対方向の進行に関連してあらかじめ定められている第二の処理を行う、ことを特徴とする請求項１０記載の移動局管理方法。
【請求項１２】
前記移動局が、移動体に装備又は装着される無線機である、ことを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか一に記載の移動局管理方法。
【請求項１３】
前記移動局が、車両に搭載されるＥＴＣ（Electrical  Toll  Collection；自動料金収受）用の車載器である、ことを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか一に記載の移動局管理方法。
【請求項１４】
移動局と無線通信する一の基地局が、前記移動局との無線通信により、前記移動局から、前記移動局に関連する固有情報を取得するステップと、
前記一の基地局で取得した前記移動局に関連する固有情報を、前記一の基地局に接続される制御局またはセンターに通知するステップと、
前記一の基地局に対して前記移動局の進行方向後方に位置する他の基地局が、前記他の基地局の無線通信範囲に入った前記移動局との無線通信により、前記移動局から、前記移動局に関連する固有情報を取得するステップと、
前記他の基地局で取得した前記移動局に関連する固有情報を、前記他の基地局に接続される前記制御局またはセンターに通知するステップと、
前記制御局またはセンターでは、前記他の基地局で取得した前記移動局に関連する固有情報が、前記一の基地局から先に通知された前記固有情報と一致するか比較することで、前記移動局の進行方向があらかじめ定められた順方向であるか、逆方向であるかを判別するステップと、
前記移動局の進行方向の判別結果に基づき、前記第二の基地局を介して前記移動局に対して、あらかじめ定められた処理の実行の有無を制御するステップと、
を含むことを特徴とする移動局管理方法。
【請求項１５】
料金課金対象エリアに通ずる道路に沿って互いに離間して路側無線機を配備し、
車両に搭載される車載器と無線通信する一の路側無線機が、路車間無線通信により前記車載器より取得した固有情報を、前記一の路側無線機に対して車両進行方向後方に位置する他の路側無線機に通知するステップと、
前記他の路側無線機では、路車間無線通信により前記車載器より取得した固有情報が、前記一の路側無線機から通知された前記固有情報と一致するか判定して、前記車両の進行方向が前記料金課金対象エリアへの進入であるか退出であるか判別し、前記判別結果に基づき、料金課金処理を行うように制御するステップと、
を含むことを特徴とする料金課金方法。
【請求項１６】
料金課金対象エリアに通ずる道路に沿って互いに離間して少なくとも第一、第二の路側無線機を設け、前記第一、第二の路側無線機の第一、第二の無線通信領域は互いに重ならず、
前記料金課金対象エリアに進入する車両の車載器は、前記車両の進行方向前方に位置する前記第一の無線通信領域に進入して、前記第一の路側無線機と無線通信し、前記第一の路側無線機が、前記車載器より無線送信された車載器固有情報を取得するステップと、
前記第一の路側無線機が、進行方向後方に位置する前記第二の路側無線機に前記車載器固有情報を通知し、つづいて前記第一の路側無線機において前記車載器固有情報を破棄するステップと、
前記第二の路側無線機が、前記第一の路側無線機から通知された前記車載器固有情報を記憶手段に蓄積するステップと、
前記車両が前記第二の無線通信領域に進入した際に、前記第二の路側無線機が、前記車載器より無線送信された車載器固有情報を取得するステップと、
前記第二の路側無線機が、前記記憶手段に蓄積されている車載器固有情報を検索し、前記取得した車載器固有情報と一致するものが存在するか比較照合するステップと、
前記第二の路側無線機において、前記取得した車載器固有情報と一致する車載器固有情報が前記記憶手段に存在する場合、前記車両は前記料金課金対象エリアに進入するものと判断して、前記第二の路側無線機が前記車載器に対して料金課金処理を実行するステップと、
前記第二の路側無線機において、前記車載器に対して料金課金処理実行後、前記記憶手段に蓄積されている前記車載器の車載器固有情報を削除するステップと、
を含む、ことを特徴とする料金課金方法。
【請求項１７】
前記料金課金対象エリアから退出する方向に進む車両の車載器は、前記車両の進行方向前方に位置する前記第二の無線通信領域に進入して、前記第二の路側無線機と無線通信し、前記第二の路側無線機が前記車載器より送信された車載器固有情報を取得するステップと、
前記第二の路側無線機が、前記車両の進行方向後方に位置する前記第一の路側無線機に前記車載器固有情報を通知するステップと、
前記第二の路側無線機は、前記車載器より無線送信された車載器固有情報を取得し、前記記憶手段に蓄積されている車載器固有情報と検索して一致するものが存在するか比較照合し、前記取得した車載器固有情報と一致する車載器固有情報が前記記憶手段に存在しない場合、前記車載器に対して料金課金処理を実行しない制御を行うステップと、
前記第一の路側無線機は、前記第二の路側無線機から通知された前記車載器固有情報を記憶手段に蓄積するステップと、
前記車両が進行して前記第一の無線通信領域に進入した際に、前記第一の路側無線機は、前記車載器より無線送信された車載器固有情報を取得し、前記記憶手段に蓄積されている車載器固有情報を検索し、一致するものが存在するか比較照合するステップと、
前記第一の路側無線機は、前記取得した車載器固有情報と一致する車載器固有情報が前記記憶手段に存在する場合、前記車両は前記料金課金対象エリア退出方向に進行するものと判断して、前記車載器に対して料金課金処理は行わないように制御するステップと、
前記第一の路側無線機において、前記取得した車載器固有情報、前記記憶手段に蓄積されている前記取得した車載器固有情報と同一の車載器固有情報を削除するステップと、
を含む、ことを特徴とする請求項１６記載の料金課金方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高度道路交通システム（ＩＴＳ：Intelligent  Transport  Systems）の一分野であるノンストップ自動料金収受システムに関し、特に、車載器に対する料金課金に適用して好適とされるシステム及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時、高速道路等有料道路の料金所車線等に設置された路側機アンテナ（基地局アンテナ）と、車両に搭載される車載器（移動局）とが無線を用いて通信し、入口または出口等で、料金課金情報を無線で車載器に送信し、料金情報を受けた車載器では、例えば車載器に接続されるＩＣカード等による電子決済手法により該当料金を差し引くなどの課金処理が実行され、料金所で停止することなく、通行料金の電子的に決済を可能としたノンストップ自動料金収受システムが利用されている。自動料金収受システム（Electrical  Toll  Collection：「ＥＴＣ」という）の車載器は、市販されており、例えば車両のダッシュボード等に取りつけられる。
【０００３】
ノンストップ自動料金収受システムにおける車載器に対する料金課金手法について、従来の均一料金入口課金方式（有料道路の入口料金所で車載器に均一料金を課金する）を例に説明する。
【０００４】
路側無線機（基地局）と、移動局をなす車載器の間における路車間無線通信は、路側無線機が送信する制御信号により行われる。
【０００５】
車載器が有料道路の入口料金所にさしかかり、路側無線機の狭域な無線通信領域内に進入すると、車載器は路側無線機が送信している制御信号を受信する。
【０００６】
路側無線機が連続送信しているデータ、及び、車載器が送信するデータのフォーマットの一例を、図５に示す。なお、図５は、文献（社団法人  電波産業会刊、「（案）有料道路自動料金収受システム（Electrical  Toll  Collection  System）」、平成1年12月刊、1.2改定、ARIB  STD-T55）の第４１頁等の記載内容に基づき、あらためて作成したものである。図５には、ダウンリンク（基地局（路側無線機）からの送信データ）と、アップリンク（移動局（車載器）からの送信データ）のフォーマットの一例が示されている。図５を参照すると、データはフレーム構成を有し、１フレームは複数のスロットから構成されており、フレーム内の最初の制御信号(「Ｎａスロット」という)に、移動局（車載器）に対する制御情報１０が付加されている。Ｎａスロットは、ガードタイム、キャリア及びクロック同期用のプリアンブル（ＰＲ）、ユニークワード（ＵＷ１）、制御情報、誤り検査符号（ＣＲＣ）を含む。
【０００７】
Ｎａスロットは、フレームコントロールメッセージスロット（ＦＣＭＳ）といい、フレーム多重用スロットであり、１フレームに１つ、フレームの先頭に配置され、ダウンリンク専用であり、フレーム制御情報とＴＤＭＡのスロット割付情報とからなるフレームコントロールメッセージチャネルＦＣＭＣ（Frame  Control  Message  Channel）を、基地局が送信する通信制御用スロットである。制御情報についてその概略を説明しておくと、いずれも図示されない、２オクテットのレイヤ１のチャネル構成情報等の伝送チャネル制御フィールドＳＩＧ(Signaling)、１オクテットのフレーム構成情報フィールドＦＳＩ（Frame  Structure  Information）、１オクテットのリリースタイマ情報フィールドＲＬＴ（Release  Timer  Information）、７オクテットの基地局のサービスアプリケーション情報フィールドＳＣ（Service Code）、通信スロット割り当て用のスロット制御情報フィールドＳＣＩ（ Slot  Conrol Identifier）から構成され、このうち、ＳＣＩは、ＭＤＳ（Message  Data  Slot）割り当て情報として、１オクテットの制御情報サブフィールドＣＩ（Control Information）、４オクテットのリンクアドレスフィールドＬＩＤ（Link ID）を有する。Ｎｂ、Ｎｃスロットは、メッセージデータスロット（ＭＤＳ）であり、データ多重用スロットで、ＦＣＭＳに後続して１フレームに１つ以上のスロット（スロット数ｍ）が割り当てられる。メッセージデータスロット（ＭＤＳ）は、ダウンリンクでは基地局が、アップリンクでは、移動局がメッセージを多重する。ＳＣＩの個数は半二重モードではｍ、全二重モードでは２ｍとされている。全二重通信のフレーム構成では、アップリンクチャネルのメッセージデータスロット（ＭＤＳ）の一部をアクチベーションスロット（ＡＣＴＳ）と兼用しており、スロットの属性はＦＣＭＳに多重する制御情報にて行われる。
【０００８】
路車間無線通信が行われていない場合、基地局をなす路側無線機は、Ｎａスロットのみを送信し、Ｎｂ、Ｎｃは空スロットとなる。
【０００９】
移動局をなす車載器が、無線通信領域内に進入すると、車載器は、まず、路側無線機から送信される信号のＮaスロット内のユニークワード（ＵＷ１）９（ｎ）を検出し、車載器自体のタイムスロットを、路側無線機に同期させる。
【００１０】
続いて、車載器は、ユニークワード（ＵＷ１）９（ｎ）に後続の制御情報１０（ｎ）を受信し、誤り検査符号（ＣＲＣ）１１（ｎ）によりデータエラーチェックを行う。エラーチェックの結果、エラーが発生していなければ、この制御情報１０（ｎ）の内容を解析し、車載器に送信が許可されているタイムスロットで、アクチベーションチャネル（無線リンク接続要求信号）ＡＣＴＣ（Activation  Channel）１５（ｎ）を、路側無線機に送信する。アクチベーションスロット（ＡＣＴＳ）は、アップリンク専用であり、移動局が基地局の通信リンクに登録するためのアクチベーションチャネル（Activation  Channel）用のウインドウを６チャネル分配置し、リンク確立フェーズ時に、移動局である車載器が、これらのうち１個のウインドウを選択しＡＣＴＣを基地局に送信する。
【００１１】
車載器よりＡＣＴＣ１５（ｎ）を受信した路側無線機は、（Ｎ＋１）aスロット内の制御情報１０（n+1）（不図示）により、車載器の受信タイムスロットを通知するとともに、（Ｎ＋１）ｂスロットまたは（Ｎ＋１）ｃスロットで、車載器にデータを伝送する。
【００１２】
制御情報１０（n+1）には、
・路側無線機の種別、
・車載器に対するリンクアドレスフィールドＬＩＤ（Link ID）情報等が含まれる。
【００１３】
また、車載器が、（Ｎ＋１）ｂスロットまたは（Ｎ＋１）ｃスロット内のデータの受信に成功すると、データの内容を解析し、路側無線機よりフレームコントロールメッセージスロット（ＦＣＭＳ）で指示された送信タイムスロットにて、応答データを返送する。
【００１４】
ＮｂスロットまたはＮｃスロット内のデータ１４（ｎ）には、路側無線機と車載器で送受信される料金課金に関わる詳細情報が含まれており、これらデータを取り交わすことで、正常な課金処理が実行される。
【００１５】
上記した従来の料金課金処理システムは、路側無線機が有料道路等の入口料金所という限定された場所に設置されている場合、正常に動作可能である。
【００１６】
しかしながら、このシステムを、一般の道路に適用し、料金課金が必要なエリア内に進入する車両に対して料金課金を行うというシステムに適用した場合、車両に対する誤課金が発生する、という問題点を有している。
【００１７】
すなわち、双方向通行である一般の道路で、特に、道幅が狭く対向通行の車線等においては、一方通行である有料道路の入口料金所レーンとは異なり、課金対象エリアから退出する車両も、路側無線機の無線通信領域内を通らざるを得ない。
【００１８】
このため、車載器は、退出時にも、路側無線機と路車間無線通信を行ってしまい、このままでは、課金されてしまうことになり、何らかの課金保護を施さなければ、誤課金が発生する。
【００１９】
なお、車両の進行方向に応じて課金の抑止制御を行う技術として、例えば特開平８−６９５９８号公報には、順方向に走行する車両に対しては正常な課金ができ、反対車線を走行する車両に対しては課金を確実に禁止する料金収受システムとして、車両の進行方向に向かって料金所近傍に、第一及び第二のアンテナを設置し、車両に搭載された車載機との間で無線通信を行い非接触で料金を収受し、第一のアンテナ及び第二のアンテナからそれぞれ異なるアンテナ番号を含む情報を送信し、車載機で、第一のアンテナ及び第二のアンテナからの送信信号を受信し先にどちらのアンテナの通信領域に進入したかをアンテナ番号により認識し、反対車線を進行時には、逆走フラグをたてて、課金を禁止し、車載機において、逆走フラグがたっている時間をタイマで計測し、一定時間経過するか、異なった場所情報を有する料金所アンテナの通信領域に進入したとき、逆走フラグをクリアして通信可能状態とする料金収受システムが提案されている。この料金収受システムは、車載機側が、アンテナから送信される情報に基づき、進行方向を判断し、車載機側の逆走フラグがオンのとき課金を禁止する制御が行われている。かかる構成の場合、例えば車載機側での、改竄等により逆走フラグをオンに設定しておくことで、課金請求をまぬがれる機会を与える。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、有料道路の料金所で均一料金を課金する料金課金システムにおいて、料金課金を要する方向に進行する車両に対してのみ、路車間無線通信により、ノンストップで正確な料金課金を行うことを可能とした方法及びシステムを提供することである。
【００２１】
後の説明からも明らかとされるように、本発明は、料金課金システム以外にも、移動局の管理を基地局側で行うさまざまなシステムに適用可能である。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決する手段を提供する本発明は、互いに通信接続される複数の基地局のうち一の基地局が、前記一の基地局の無線通信範囲に入った移動局との無線通信により前記移動局に関連する固有情報を取得し、前記一の基地局で取得した前記移動局に関連する固有情報を、前記一の基地局に対して前記移動局の進行方向の後方に位置する他の基地局に通知し、前記他の基地局は、前記他の基地局の無線通信範囲に入った前記移動局との無線通信により前記移動局に関連する固有情報を取得し、前記他の基地局で取得した前記移動局に関連する固有情報が、前記一の基地局から通知された前記固有情報と一致するか比較することで、前記移動局の進行方向があらかじめ定められた順方向であるか、逆方向であるかを判別し、前記移動局の進行方向の判別結果に基づき、前記移動局に対して、あらかじめ定められた処理の実行の有無を制御する、構成とされる。
【００２３】
本発明は、路側無線機を複数備え、車載器と無線通信する一の路側無線機が、路車間無線通信により前記車載器より取得した固有情報を前記路側無線機に対して進行方向後方に位置する他の路側無線機に通知し、前記他の路側無線機では、路車間無線通信により前記車載器より取得した固有情報が、前記一の路側無線機から通知された固有情報と一致するか判定してその進行方向が料金課金対象エリアへの進入であるか退出であるか判別し、判別結果に基づき、課金を行うように制御する構成としたものである。以下の説明からも明らかとされるように、本願特許請求の範囲の各請求項の発明はいずれも、上記課題を解決する手段を提供している。
【００２４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について説明する。本発明は、従来、１式のみ使用していた路側無線機を、少なくとも２式用いており、車載器の固有情報を基に、路側無線機に、どの車載器と路車間無線通信を行ったのかの履歴情報を蓄積する機能を追加し、さらに、この履歴情報を、上記２式の路側無線機間で共有する、構成としたものである。
【００２５】
課金対象エリアに進入しようとしている車両から見て、前方側に設置される第一の路側無線機は、車載器から取得する固有情報を、車両から見て後側に設置される第二の路側無線機に通知する。
【００２６】
また、第二の路側無線機は、通知された車載器の固有情報から、車両の進行方向を判定して、必要な場合に限り、課金処置を行う。
【００２７】
本発明の実施の形態は、有用道路の料金所等、料金課金対象エリアに通ずる道路に沿って、それぞれが基地局をなす少なくとも第一、第二の路側無線機（図１の１、２）を設け、第一、第二の路側無線機の第一、第二の無線通信領域（図１の３、４）は互いに重ならず、料金課金対象エリア（図１の５）に進入する車両（図１の１７）に搭載された車載器（移動局）は、車両進行方向前方に位置する第一の無線通信領域（図１の３）に進入し、第一の路側無線機（図１の１）と無線通信し、第一の路側無線機（図１の１）は、車載器より無線送信された車載器固有情報を取得する。
【００２８】
第一の路側無線機（１）は、車両進行方向後方に位置する第二の路側無線機（図１の２）に車載器固有情報を送信し、つづいて第一の路側無線機において前記車載器固有情報を破棄（削除）する。
【００２９】
第二の路側無線機（２）は、第一の路側無線機（１）から送信された前記車載器固有情報を記憶手段に蓄積し、車両（１７）が進行して第二の無線通信領域（４）に進入した際に、第二の路側無線機（２）は、車載器より送信された車載器固有情報を取得し、前記記憶手段に蓄積されている車載器固有情報を検索して、取得した車載器固有情報と一致するものが存在するか比較照合し、前記取得した車載器固有情報と一致する車載器固有情報が前記記憶手段に蓄積されている場合、車両（１７）は料金課金対象エリア（５）に進入するものと判断して、第二の路側無線機（２）は、前記車載器に対して料金課金処理を実行し、第二の路側無線機（２）において、前記車載器に対して料金課金処理実行後、前記記憶手段に蓄積されている前記車載器の車載器固有情報を削除する。
【００３０】
一方、料金課金対象エリア（５）から退出する方向に進む車両の車載器は、車両の進行方向前方に位置する第二の無線通信領域（４）に進入し、第二の路側無線機（２）と無線通信し、第二の路側無線機（２）が車載器より送信された車載器固有情報を取得する。第二の路側無線機（２）は前記車両の進行方向後方に位置する第一の路側無線機（１）に前記車載器固有情報を送信し、記憶手段に蓄積されている車載器固有情報と照合し、前記取得した車載器固有情報と一致する車載器固有情報が蓄積されていない場合、車載器にに対して料金課金処理を実行しない制御を行う。
【００３１】
第一の路側無線機（１）は、第二の路側無線機（２）から送信された前記車載器固有情報を記憶手段に蓄積し、前記車両が進行して第一の無線通信領域（３）に進入した際に、第一の路側無線機（１）は、前記車載器より送信された車載器固有情報を取得し、前記蓄積されている車載器固有情報を検索し一致するものが存在するか比較照合し、前記取得した車載器固有情報と一致する車載器固有情報が前記記憶手段に存在する場合、前記車両は前記料金課金対象エリアからの退出方向に進行するものと判断して、前記車載器にに対して料金課金処理は行わない。第一の路側無線機（１）において、取得した車載器固有情報、及び蓄積されている前記取得した車載器固有情報と同一の車載器固有情報を破棄する。
【００３２】
【実施例】
本発明の実施の形態についてさらに詳細に説明すべく、本発明の実施例について図面を参照して以下に説明する。図１は、本発明の一実施例を説明するための図である。均一料金入口課金方式の場合、料金課金対象の車両１７は、進行方向前方の第一の路側無線機１、進行方向後方の第二の路側無線機２の順番で、路車間無線通信を行う。図１において、５は、料金課金対象エリア（例えば有料道路）であり、６は、料金課金対象エリア５への入口料金所道路であり、３、４は、路側無線機１と路側無線機２のそれぞれの無線通信領域である。路側無線機１と路側無線機２がそれぞれ有する狭域な無線通信領域３、４は互いに重なることはなく、道路に沿って縦列に配置される。なお、料金課金対象エリア５は、入口で課金されるものであれば、有料道路に限定されるものではなく、有料駐車場、催し物会場等、任意とされる。また路側無線機１、２の無線通信領域３、４は、車両一台分の長さに対応する領域として示されているが、数台、あるいはそれ以上を収容する範囲の領域としてもよい。
【００３３】
図２は、本発明の一実施例の路側無線機１の構成の一例を示す図である。図２を参照すると、路側無線機１は、無線部１０と、無線部１０と接続される制御部１１とを備えている。無線部１０は、例えば図１の路側無線機１上部に架設され、アンテナ１０１と、送信回路と受信回路と信号分離部（切換部）よりなる送受共用部１０２と、変復調部１０３とを備えている。制御部１１は、制御部１１全体の動作を制御する制御回路１１１と、固有情報保持部１１２と、固有情報蓄積部１１３と、外部接続部１１４と、データ処理部（信号処理部）１１５と、固有情報比較部１１６とを備えている。データ処理部１１５は、無線部１０の変復調部１０３から出力される復調データから、車載器の固有情報を抽出し、車載器の固有情報は、固有情報保持部１１２に保持される。固有情報比較部１１６は、固有情報保持部１１２の固有情報が、固有情報蓄積部１１３に蓄積されている固有情報と一致するか比較照合する処理を行う。外部接続部１１４は、制御回路１１１の制御のもと、取得した固有情報（固有情報保持部１１２の固有情報）を、隣接する路側無線機に通知する。アンテナ１０１は、例えばマイクロストリップアンテナ素子、あるいは、複数のアンテナ素子を有するアレーアンテナ等で構成され、路側無線機のビームは、所望の形状に形成され、指向性を高めた送受信ビームとなるようにしている。路側無線機の送信電力は、無線通信領域の大きさ、周囲環境等に応じて、適宜、設定される。
【００３４】
図３は、本発明の一実施例の車載器の一例を示す図である。図３を参照すると、車載器は、アンテナ２０１と、送受信部（不図示）と、変復調部２０２と、データ処理部（信号処理部）２０３と、全体の制御を行う制御部（ＣＰＵ）２０４と、固有情報蓄積部２０５とを備えている。制御部２０４は、例えばエンジン始動時等に、乱数を生成し、４オクテット（実際は２８ビット）の２進データよりなるリンクアドレスＬＩＤ（Link  ID）を生成して、車載器の固有情報（識別データ）として固有情報蓄積部２０５に蓄積する。車載器の固有情報としては、製造番号（マニュファクチャー番号＋シリアル番号）があるが、プライバシー保護等の点から、通常、リンクアドレスＬＩＤが車載器の固有情報として用いられている。車載器は、制御部２０４に接続されるＩＣカード接続部（不図示）を有し、ＩＣカードに対して、制御部２０４により情報の読み書きが行われる。なお、この実施例において、車載器としては、市販のＥＴＣ車載器をそのまま用いることもできる。
【００３５】
本実施例の動作の一例について、図１、及び図５を参照して説明する。
【００３６】
車両１７が無線通信領域３に進入すると、従来の技術で説明したように、搭載された車載器（不図示）が、第一の路側無線機１からのフレームコントロールメッセージスロット（ＦＣＭＳ）の制御情報１０(ｎ)（図５参照）を受信し、路車間無線通信を開始する。車載器（不図示）は、その応答として、アクチベーションスロット（ＡＣＴＳ）に、通信要求信号を送信する。
【００３７】
図１に示す場合では、第一、第二の路側無線機１、２が縦列設置されており、第一の路側無線機１は、課金対象車両の進入方向前方側として、第二の路側無線機２は、後方側として配置されている。
【００３８】
路車間無線通信が開始されると、第一の路側無線機１は、車載器からアクチベーションチャネルＡＣＴＣ１５（ｎ）（図５参照）を受信する。アクチベーションチャネルＡＣＴＣ１５（ｎ）のデータ内には、車載器の固有情報(Ｌ１)（ＬＩＤ）が付加されており、正常に無線通信が完了した場合、第一の路側無線機１は、車載器の固有情報(Ｌ１)を、第二の路側無線機２に対して通知するとともに、自無線機では、車載器の固有情報(Ｌ１)を破棄する。第一の路側無線機１から第二の路側無線機２への車載器の固有情報(Ｌ１)の伝送方式は有線伝送あるいは無線伝送のいずれであってもよい。
【００３９】
一方、第二の路側無線機２は、第一の路側無線機１より通知された車載器の固有情報（Ｌ１情報）を、蓄積する。
【００４０】
続いて、車両が前進し、無線通信領域４に進入すると、第二の路側無線機２は、車載器からのＡＣＴＣ１５（ｎ）のデータより、車載器固有情報(Ｌ２)を取得する。
【００４１】
第二の路側無線機２において、蓄積している車載器固有情報（Ｌ１）と、取得した車載器固有情報（Ｌ２）は、同じ車載器の固有情報であるため、同一となる。
【００４２】
すなわち、第二の路側無線機２では、車載器から取得した車載器固有情報(Ｌ２)と一致する固有情報が、第一の路側無線機１から通知されて第二の路側無線機２の固有情報蓄積部１１３（図２参照）に蓄積されている車載器固有情報中に、存在するか否かを検索し、検索の結果、同じ固有情報が存在する場合には、第二の路側無線機２は、無線通信を継続して、車載器に対する料金課金処理を実行する。そして、第二の路側無線機２は、車載器に対する課金処理が正常に行われた後、第二の路側無線機２内に蓄積される車載器固有情報(Ｌ１、Ｌ２)を破棄する。すなわち、第二の路側無線機２の固有情報蓄積部１１３、固有情報保持部１１２（図２参照）の車載器固有情報(Ｌ１、Ｌ２)を削除する。
【００４３】
これに対して、料金課金対象エリア５から退出する車両については、進入方向の車線の対向車線を進行し、最初に第二の無線通信領域４に進入することとなる。路車間無線通信が開始され、車両進行方向前方の第二の路側無線機２は、車載器からのＡＣＴＣ１５（ｎ）のデータより、車載器固有情報(Ｌ２)を取得し、第一の路側無線機１に対して通知するとともに、第二の路側無線機２は、車載器固有情報(Ｌ２)を破棄する。
【００４４】
このとき、第二の路側無線機２は、蓄積している複数の車載器固有情報に車載器固有情報(Ｌ２)が存在するか否かの検索を行う。この場合、車両は、まだ無線通信領域３に進入していず、第一の路側無線機１から車載器固有情報が通知されていないため、第二の路側無線機２の固有情報蓄積部１１３（図２参照）には、車載器固有情報（Ｌ２）と同一の固有情報は存在しない。このため、第二の路側無線機２は、車載器に対する料金課金処理は実行しない。
【００４５】
さらに、車両が前進して、無線通信領域３に進入すると、第一の路側無線機１は、車載器から無線送信されたＡＣＴＣ１５（ｎ）のデータより固有情報(Ｌ１)を取得する。
【００４６】
第一の路側無線機１は、第一の路側無線機１の固有情報蓄積部１１３（図２参照）に蓄積されている車載器固有情報の中に、固有情報（Ｌ１）と同じ固有情報が存在するか否かを検索し、同じ固有情報が存在した場合には、Ｌ１及びＬ２を破棄する。そして、同一の固有情報が存在する場合、第一の路側無線機１は、車両が退出方向に進行していると判断し、車載器に対する料金課金処理を実行することはない。
【００４７】
本実施例においては、上記した動作により、料金課金対象エリア５へ進入する車両に対してのみの、料金課金が可能となる。
【００４８】
図４（ａ）、図４（ｂ）は、上記した第一の路側無線機１、第二の路側無線機２の処理手順をそれぞれ流れ図で表したものである。図１乃至図４を参照して、第一の路側無線機１と第二の路側無線機２の処理手順について以下に説明する。
【００４９】
はじめに図４（ａ）を参照すると、第一の路側無線機１は、第二の路側無線機２より車載器固有情報を受信した場合、車載器固有情報を固有情報蓄積部１１３（図２参照）に蓄積する（ステップＳ１０）。なお、第一の路側無線機１において、この処理ステップは、車両が料金課金対象エリア５から退出方向に進行時に実行される。
【００５０】
第一の路側無線機１は、無線通信領域３に進入した車両１７の車載器と路車間無線通信を開始し、車載器固有情報を取得し、取得した車載器固有情報を、固有情報保持部１１２（図２参照）に保持する（ステップＳ１１〜Ｓ１３）。
【００５１】
つづいて、第一の路側無線機１は、固有情報蓄積部１１３に蓄積されている車載器固有情報を検索し、取得した車載器固有情報と同一の固有情報が蓄積されているか照合判定し（ステップＳ１４）、同じ固有情報が無い場合には（進入方向と判断する）、外部接続部１１４より、第二の路側無線機２に対して、取得した車載器固有情報を送信し（ステップＳ１５）、さらに、保持していた車載器固有情報を廃棄し（ステップＳ１７）、路車間無線通信待ちとなる（ステップＳ１８）。
【００５２】
第一の路側無線機１において、ステップＳ１４の照合の結果、固有情報蓄積部１１３に同じ固有情報が存在する場合、車両が退出方向に進行しているものと判断し（ステップＳ１６）、固有情報保持部１１２に保持している車載器固有情報と、固有情報蓄積部１１３に蓄積していた車載器固有情報（固有情報保持部１１２に保持している車載器固有情報と同一の固有情報）を廃棄し（ステップＳ１７）、路車間無線通信待ちとなる（ステップＳ１８）。ステップＳ１８の待ち状態において、無線通信領域３に進入した車両１７の車載器と通信する場合、ステップＳ１１からの処理が開始され、第二の路側無線機２より車載器固有情報を受信した場合には、ステップＳ１０からの処理が開始される。
【００５３】
次に図４（ｂ）を参照すると、第二の路側無線機２は第一の路側無線機１より車載器固有情報を受信した場合、車載器固有情報を固有情報蓄積部１１３（図２参照）に蓄積する（ステップＳ２０）。なお、第二の路側無線機２において、この処理ステップは、車両が料金課金対象エリア５への入場方向に進行時に実行される。
【００５４】
第二の路側無線機２は、無線通信領域４に進入した車両１７の車載器と路車間無線通信を開始し、車載器固有情報を取得し、取得した車載器固有情報を、固有情報保持部１１２（図２参照）に保持する（ステップＳ２１〜Ｓ２３）。
【００５５】
つづいて、第二の路側無線機２は、固有情報蓄積部１１３（図２参照）に蓄積されている車載器固有情報を検索し、取得した車載器固有情報と同一の固有情報と同じものがあるか照合判定し（ステップＳ２４）、同じ固有情報が無い場合には（退出方向と判断する）、外部接続部１１４より、第一の路側無線機１に対して、取得した車載器固有情報を送信し（ステップＳ２５）、保持していた車載器固有情報を廃棄し（ステップＳ２７）、路車間無線通信待ちとなる（ステップＳ２８）。
【００５６】
第二の路側無線機２において、ステップＳ２４の照合の結果、固有情報蓄積部１１３に同じ固有情報が存在する場合、車両が入場方向に進行しているものと判断し（ステップＳ２６）、固有情報保持部１１２に保持している車載器固有情報と、固有情報蓄積部１１３に蓄積していた車載器固有情報（固有情報保持部１１２に保持している車載器固有情報と同一の固有情報）を廃棄し（ステップＳ２７）、路車間無線通信待ちとなる（ステップＳ２８）。ステップＳ２８の待ち状態において、無線通信領域４に進入した車両１７の車載器と通信する場合、ステップＳ２１からの処理が開始され、第一の路側無線機１より車載器固有情報を受信した場合には、ステップＳ２０からの処理が開始される。
【００５７】
上記実施例では、第一、第二の路側無線機１、２の２台の構成により、料金課金処理を実現しているが、料金課金処理に関わる送受信詳細データ量が大きく路車間無線通信に通信時間を要する場合には、さらに複数の路側無線機を設置して実施することも可能である。
【００５８】
また、上記実施例において、第一、第二の路側無線機１、２の無線通信領域３、４は、複数台の車両を収容可能なサイズとしてもよい。この場合、複数台の車両の車載器は、路側無線機（基地局）に対して、車載器に許可されているタイムスロットでデータを送信する。
【００５９】
本発明によれば、有料道路の料金所等、限定された設置環境に制限されることなく、一般の道路においても、車載器に対して、ノンストップで料金課金することが可能となる。
【００６０】
本発明が適用されるシステムは、料金一定の有料道路入口料金所の自動料金収受システム（ＥＴＣ）に限定されるものではなく、例えば料金一定の有料道路出口料金所の自動料金収受システム（ＥＴＣ）にも適用できる。この場合、有料道路へ入る車（車載器）には課金せず、有料道路から出てくる車（車載器）に課金する。さらに、本発明は、例えば外部より首都圏内に流入する車に対して課金するロードプライシング（Road  Pricing）システムにおいて、高速道路又は主用国道等の所定の関門において、路側無線機を少なくとも２式設け、首都圏内に進入する車両について課金する構成としてもよい。
【００６１】
さらに、本発明は、有料駐車場におけるノンストップ課金システムにもそのまま適用できる。例えば遊園地やテーマパーク等の駐車場への入場をスムーズなものとし、駐車場入口での渋滞を回避することができる。さらに、本発明は、ガソリンスタンド、コンビニ、ドライブスルー店舗等における、ノンストップ課金システムにも、そのまま適用できる。この場合、店舗等において商品の精算において、現金等による支払いは不要とされており、例えば商品の発注場所から出口までの間の区間において、本発明のシステムの路側無線機から車載器のＩＣカードに対して課金処理が行われる。この場合、出口方向から進入した車両に対しては、第一、第二の基地局（路側無線機）より、反対方向と判断されるため、課金が行われることはない。
【００６２】
さらにまた、本発明は、駅構内、ホーム等における盲人等の方向案内システムにも適用可能である。盲人等の保持する無線端末（移動局）と、一の方向に沿って配設された、複数の基地局との間の通信により、移動局の固有情報を基地局が取得して、移動局の進行方向を判別し、例えば、順方向への進行の場合、そのまま進行してよいことを案内し、禁止場所への進入あるいは目的の場所への進行とは逆の方向へ進行することを検出した場合、アラームを発して警告する等の処理を行うというものである。
【００６３】
なお、第１、第２の基地局の双方に接続される制御局あるいは管理センターを備えた構成とし、第１の基地局が移動局から固有情報を受け取った場合、制御局あるいは管理センターに固有情報を送信し、つづいて、第１の基地局に対して移動局の進行方向後方に位置する第２の基地局が、前記移動局から固有情報を受け取った場合、基地局よりも上位の前記制御局あるいはセンターに固有情報を送信し、制御局あるいは管理センターにおいて、第２の基地局から受け取った固有情報が、第１の基地局から先に送信され蓄積保持している固有情報と一致するか、比較照合することで、移動局の進行方向を判定し、判定結果に応じて、第２の基地局を介して、移動局に対する処理の実行の有無の指示を行うようにしてもよい。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、料金課金を要する方向に進行する車両に対してのみ路車間無線通信により、ノンストップで正確な料金課金を行うことができる、という効果を奏する。また本発明によれば、移動局の進行方向に応じた処理を適切に行うことができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のシステム構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施例の路側無線機の構成を示す図である。
【図３】本発明の一実施例の車載器の構成を示す図である。
【図４】本発明の一実施例における第一、第二の路側無線機の処理手順を示す流れ図である。
【図５】路側無線機及び車載器送信データフォーマットを示す図である。
【符号の説明】
１  第一の路側無線機
２  第二の路側無線機
３  第一の無線通信領域
４  第二の無線通信領域
５  料金課金対象エリア
６  道路
７  ガードタイム
８  プリアンブル
９  ユニークワード１
１０  制御情報
１１  ＣＲＣ（誤り検査情報）
１２  ガードタイム
１３  ユニークワード２
１４  データ
１５  アクチベーションチャネル（ＡＣＴＣ）
１６  ガードタイム
１７  車両
【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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