(57)【要約】  料金収受システム（１）は、車線を走行する車両（Ａ）に搭載された車載器（Ａ１）のうち、車線に規定された規定通信領域内に存在する車載器（Ａ１）との間で料金収受用の通信を行う料金収受システム（１）であって、車両（Ａ）の車線への進入を検知する車両検知器と、車両検知器によって検知される前の段階において、車両（Ａ）の車種を判別する車種判別部（３７）と、車両検知器によって検知された後に車載器（Ａ１）が発信する電波を所定の位置測定用アンテナ（２２Ａ）で受信して得られた位置測定用信号（Ｄ４）に基づいて、電波を発信した車載器（Ａ１）の位置を測定する位置測定部（３１）と、を備え、位置測定部（３１）は、位置測定用信号（Ｄ４）に基づいて計測された電波の到来角度と、車両（Ａ）の車種判別結果から推定された車載器（Ａ１）の設置高さと、に基づいて車載器（Ａ１）の位置を測定する。
2017094055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車線を走行する車両に搭載された車載器のうち、前記車線に規定された規定通信領域内に存在する車載器との間で料金収受用の通信を行う料金収受システムであって、
前記車両の前記車線への進入を検知する車両検知器と、
前記車両検知器によって検知される前の段階において、前記車両の車種を判別する車種判別部と、
前記車両検知器によって検知された後に前記車載器が発信する電波を所定の位置測定用アンテナで受信して得られた位置測定用信号に基づいて、前記電波を発信した前記車載器の位置を測定する位置測定部と、
を備え、
前記位置測定部は、前記位置測定用信号に基づいて計測された前記電波の到来角度と、前記車両の車種判別結果から推定された前記車載器の設置高さと、に基づいて前記車載器の位置を測定する
料金収受システム。
【請求項２】
前記車種判別部は、
前記車両検知器によって検知される前の段階で取得された、前記車両についてのナンバープレート情報に基づいて当該車両の車種を判別する
請求項１に記載の料金収受システム。
【請求項３】
前記車種判別部は、
前記車両検知器によって検知される前の段階で取得された、前記車両の車体形状に応じたレーザースキャンデータに基づいて当該車両の車種を判別する
請求項１に記載の料金収受システム。
【請求項４】
複数の前記位置測定用アンテナのうちの一部について異常を検出した場合に、複数の前記位置測定用アンテナの各々から得られる複数の前記位置測定用信号に基づいて前記車載器の位置を測定する第１の位置測定処理から、前記位置測定用信号に基づいて計測された前記電波の到来角度と、前記車両の車種判別結果から推定された前記車載器の設置高さと、に基づいて前記車載器の位置を測定する第２の位置測定処理へと切り替える位置測定処理切替部を更に備える
請求項１から請求項３の何れか一項に記載の料金収受システム。
【請求項５】
車線を走行する車両に搭載された車載器のうち、前記車線に規定された規定通信領域内に存在する車載器との間で料金収受用の通信を行う料金収受システムにおいて、前記車載器の位置を測定する方法であって、
前記車両の前記車線への進入を検知する車両検知工程と、
前記車両検知工程で検知される前の段階において、前記車両の車種を判別する車種判別工程と、
前記車両検知工程で検知された後に前記車載器が発信する電波を所定の位置測定用アンテナで受信して得られた位置測定用信号に基づいて、前記電波を発信した前記車載器の位置を測定する位置測定工程と、
を有し、
前記位置測定工程において、前記位置測定用信号に基づいて計測された前記電波の到来角度と、前記車両の車種判別結果から推定された前記車載器の設置高さと、に基づいて前記車載器の位置を測定する
位置測定方法。
【請求項６】
車線を走行する車両に搭載された車載器のうち、前記車線に規定された規定通信領域内に存在する車載器との間で料金収受用の通信を行う料金収受システムであって、前記車両の前記車線への進入を検知する車両検知器を備える料金収受システムのコンピュータを、
前記車両検知器によって検知される前の段階において、前記車両の車種を判別する車種判別手段、
前記車両検知器によって検知された後に前記車載器が発信する電波を所定の位置測定用アンテナで受信して得られた位置測定用信号に基づいて、前記電波を発信した前記車載器の位置を測定する位置測定手段、
として機能させ、
前記位置測定手段は、前記位置測定用信号に基づいて計測された前記電波の到来角度と、前記車両の車種判別結果から推定された前記車載器の設置高さと、に基づいて前記車載器の位置を測定する
プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、料金収受システム、位置測定方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電子式料金収受システム（ＥＴＣ：Electronic Toll Collection System（登録商標）、「自動料金収受システム」とも言う）の分野においては、車線（走行レーン）を走行する複数の車両との間で、電波を通じて正しく無線通信を行うことが求められている。しかし、路面や建造物における電波の反射等の影響により、想定しない車両（例えば、隣の車線を走行する車両など）と、偶発的に無線通信を行い、誤作動を引き起こすことが懸念されている。
この対策として、車両に搭載された車載器から送信された電波の到来角度を求め、その車両（車載器）の空間的位置を測定することで、意図する車両と正しく無線通信が行われているか否かを判別する手法が検討されている。【０００３】
なお、電波の到来角度を求める手段としては、例えば、複数のアンテナ素子が並べて配置された専用のアレイアンテナ（ＡＯＡ（Angle of Arrival）アンテナとも言う）を用いて車載器からの電波を受信し、当該複数のアンテナ素子の各々が受信した信号の位相差に基づいて検出する手法が考案されている。
また、例えば、車両の車種情報から車載器の設置高さを推定し、この設置高さと、検出された電波の発信源の方向とに基づいて、車載器が所望の通信領域内に有るか否かを判定する手法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１４３１１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、車種情報（車種判別結果）から車載器の設置高さを推定する場合、当該車種情報を取得するタイミングと、その車載器との間で料金収受用の無線通信を開始するタイミングとの関係によっては、車載器の位置を測定できない場合が想定される。
したがって、そのような従来の方式では、車載器の設置高さ、及び、ＡＯＡアンテナに対する電波の到来角度の両方に基づいて、車載器が所望の通信領域内に存在するか否かを判定することが困難である。【０００６】
上記課題に鑑みて、本発明は、推定される車載器の設置高さとＡＯＡアンテナに対する電波の到来角度とに基づいて、車載器が所望の通信領域内に存在するか否かを判定可能な料金収受システム、位置測定方法及びプログラムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、料金収受システム（１）は、車線（Ｌ）を走行する車両（Ａ）に搭載された車載器（Ａ１）のうち、前記車線に規定された規定通信領域（Ｑ）内に存在する車載器との間で料金収受用の通信を行う料金収受システムであって、前記車両の前記車線への進入を検知する車両検知器（１０）と、前記車両検知器によって検知されるより前の段階において、前記車両の車種を判別する車種判別部（３７）と、前記車両検知器によって検知された後に前記車載器が発信する電波を所定の位置測定用アンテナ（２２Ａ）で受信して得られた位置測定用信号（Ｄ４）に基づいて、前記電波を発信した前記車載器の位置を測定する位置測定部（３１）と、を備え、前記位置測定部は、前記位置測定用信号に基づいて計測された前記電波の到来角度と、前記車両の車種判別結果から推定された前記車載器の設置高さと、に基づいて前記車載器の位置を測定する。
このようにすることで、車両が規定通信領域内に進入するよりも前の段階で、当該車両の車種を判別することができる。そのため、料金収受用の無線通信が開始される時点では、既に、車種判別結果に応じた車載器の設置高さが推定されている。したがって、車載器が料金収受用の無線通信のために発信する最初の電波で、当該車載器の位置を推定することができる。これにより、推定される車載器の設置高さと位置測定用アンテナに対する電波の到来角度とに基づいて、車載器が所望の通信領域内に存在するか否かを判定することができる。【０００８】
また、本発明の一態様によれば、上述の料金収受システムにおいて、前記車種判別部は、前記車両検知器によって検知されるより前の段階で取得された、前記車両についてのナンバープレート情報に基づいて当該車両の車種を判別する。
このようにすることで、車両のナンバープレート情報を取得可能なナンバープレート認識装置が元々備えられているような場合において、別途の装置を追加導入することなく、車載器の位置を測定することができる。【０００９】
また、本発明の一態様によれば、上述の料金収受システムにおいて、前記車種判別部は、前記車両検知器によって検知されるより前の段階で取得された、前記車両の車体形状に応じたレーザースキャンデータに基づいて当該車両の車種を判別する。
このようにすることで、ナンバープレート認識装置が元々設置されていない場合であっても、車両の車体形状に応じたレーザースキャンデータを取得可能なレーザースキャナを新たに追加するだけで、簡易的に、車載器に対する位置測定の精度を向上させることができる。【００１０】
また、本発明の一態様によれば、上述の料金収受システムは、複数の前記位置測定用アンテナのうちの一部について異常を検出した場合に、複数の前記位置測定用アンテナの各々から得られる複数の前記位置測定用信号に基づいて前記車載器の位置を測定する第１の位置測定処理から、前記位置測定用信号に基づいて計測された前記電波の到来角度と、前記車両の車種判別結果から推定された前記車載器の設置高さと、に基づいて前記車載器の位置を測定する第２の位置測定処理へと切り替える位置測定処理切替部（３１ｃ）を更に備える。
このようにすることで、複数の位置測定用アンテナの何れかに異常が生じた場合であっても、第２の位置測定処理をもって車線の運用を継続することができる。したがって、位置測定用アンテナの故障が発生した際に、直ちに車線閉鎖等の処置をしなくともよくなる。【００１１】
また、本発明の一態様によれば、位置測定方法は、車線を走行する車両に搭載された車載器のうち、前記車線に規定された規定通信領域内に存在する車載器との間で料金収受用の通信を行う料金収受システムにおいて、前記車載器の位置を測定する方法であって、前記車両の前記車線への進入を検知する車両検知工程と、前記車両検知工程で検知される前の段階において、前記車両の車種を判別する車種判別工程と、前記車両検知工程で検知された後に前記車載器が発信する電波を所定の位置測定用アンテナで受信して得られた位置測定用信号に基づいて、前記電波を発信した前記車載器の位置を測定する位置測定工程と、を有し、前記位置測定工程において、前記位置測定用信号に基づいて計測された前記電波の到来角度と、前記車両の車種判別結果から推定された前記車載器の設置高さと、に基づいて前記車載器の位置を測定する。【００１２】
また、本発明の一態様によれば、プログラムは、車線を走行する車両に搭載された車載器のうち、前記車線に規定された規定通信領域内に存在する車載器との間で料金収受用の通信を行う料金収受システムであって、前記車両の前記車線への進入を検知する車両検知器を備える料金収受システムのコンピュータを、前記車両検知器によって検知される前の段階において、前記車両の車種を判別する車種判別手段、前記車両検知器によって検知された後に前記車載器が発信する電波を所定の位置測定用アンテナで受信して得られた位置測定用信号に基づいて、前記電波を発信した前記車載器の位置を測定する位置測定手段、として機能させ、前記位置測定手段は、前記位置測定用信号に基づいて計測された前記電波の到来角度と、前記車両の車種判別結果から推定された前記車載器の設置高さと、に基づいて前記車載器の位置を測定する。
【発明の効果】
【００１３】
上述の料金収受システム、位置測定方法及びプログラムによれば、推定される車載器の設置高さと、位置測定用アンテナに対する電波の到来角度と、に基づいて、車載器が所望の通信領域内に存在するか否かを判定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１の実施形態に係る料金収受システムの全体構成を示す図である。
【図２】第１の実施形態に係る料金収受システムの機能構成を示す図である。
【図３】第１の実施形態に係る車線サーバと車載器との間で行われる料金収受用の無線通信を説明する第１の図である。
【図４】第１の実施形態に係る車線サーバと車載器との間で行われる料金収受用の無線通信を説明する第２の図である。
【図５】第１の実施形態に係る識別子抽出部３０の機能を説明する図である。
【図６】第１の実施形態に係る位置測定用アンテナの回路構成を示す図である。
【図７】第１の実施形態に係る位置測定部の機能を説明する図である。
【図８】第１の実施形態に係る識別子登録部の機能を説明する図である。
【図９】第１の実施形態に係る料金収受システムの処理フローを示す第１の図である。
【図１０】第１の実施形態に係る料金収受システムの処理フローを示す第２の図である。
【図１１】第１の実施形態に係る料金収受システムの処理フローを示す第３の図である。
【図１２】第１の実施形態に係る料金収受システムの処理フローを示す第４の図である。
【図１３】第２の実施形態に係る料金収受システムの機能構成を示す図である。
【図１４】第２の実施形態に係る料金収受システムの処理フローを示す図である。
【図１５】第３の実施形態に係る料金収受システムの機能構成を示す図である。
【図１６】第４の実施形態に係る料金収受システムの全体構成を示す図である。
【図１７】第４の実施形態に係る料金収受システムの機能構成を示す図である。
【図１８】第４の実施形態に係る判定条件設定部の機能を説明する第１の図である。
【図１９】第４の実施形態に係る判定条件設定部の機能を説明する第２の図である。
【図２０】第４の実施形態の変形例に係る判定条件設定部の機能を説明する図である。
【図２１】第５の実施形態に係る料金収受システムの機能構成を示す図である。
【図２２】第６の実施形態に係る料金収受システムの全体構成を示す図である。
【図２３】第６の実施形態に係る料金収受システムの機能構成を示す図である。
【図２４】第６の実施形態に係る車種判別部の機能を説明する図である。
【図２５】第６の実施形態に係る位置測定部の機能を説明する図である。
【図２６】第６の実施形態に係る料金収受システムの処理フローを示す図である。
【図２７】第６の実施形態の変形例に係る料金収受システムの全体構成を示す図である。
【図２８】第６の実施形態の変形例に係る料金収受システムの機能構成を示す図である。
【図２９】第６の実施形態の変形例に係る車種判別部の機能を説明する第１の図である。
【図３０】第６の実施形態の変形例に係る車種判別部の機能を説明する第２の図である。
【図３１】第７の実施形態に係る料金収受システムの機能構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜第１の実施形態＞
以下、図１〜図１２を参照しながら、第１の実施形態に係る料金収受システムについて詳細に説明する。
【００１６】
（料金収受システムの全体構成）
図１は、第１の実施形態に係る料金収受システムの全体構成を示す図である。
第１の実施形態に係る料金収受システム１は、車線を走行する車両との間で料金収受用の無線通信を行い、当該車両を停止させることなく電子決済（料金収受処理）を完了する料金収受システムである。
このような料金収受システム１は、例えば、高速道路等の有料道路における入口料金所、出口料金所等に設けられる。図１に示すように、料金収受システム１には複数の車線Ｌが隣接して敷設されており、当該入口料金所、出口料金所を通過しようとする車両Ａは、各車線Ｌのいずれかを走行する。
【００１７】
図１に示すように、料金収受システム１は、車両検知器１０と、料金収受用アンテナ２０と、車線サーバ２１と、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂと、通信制御装置３と、を備えている。
【００１８】
車両検知器１０は、車線Ｌの上流側（−Ｘ方向側）におけるアイランドＩ上に設けられ、その車線Ｌに車両が進入したか否かを検知する。
【００１９】
料金収受用アンテナ２０は、後述する車線サーバ２１と、車両Ａに搭載された車載器との間で無線通信を行うための無線通信インターフェイスである。
料金収受用アンテナ２０は、支持体Ｇ（ガントリー、ポール等）を通じて複数の車線Ｌの各々に配置され、各車線Ｌを走行する車両Ａを対象として無線通信を行う。具体的には、料金収受用アンテナ２０は、車線Ｌにおける車両検知器１０よりも下流側（＋Ｘ方向側）であって、路面上方（＋Ｚ方向）、かつ、車線幅方向（±Ｙ方向）中央付近に設置される。
料金収受用アンテナ２０は、車線Ｌにおける規定通信領域Ｑの領域内に存在する車両Ａが無線通信の対象となるように、送受可能な電波の指向性が予め設計されている。
【００２０】
車線サーバ２１は、車線Ｌ等から離れた位置（通信室Ｒ）に設けられ、料金収受システム１における料金収受処理全体を制御する。特に、第１の実施形態において、車線サーバ２１は、料金収受用アンテナ２０を通じて、車線Ｌを走行する車両Ａに搭載された車載器Ａ１と、当該車両Ａに対する料金収受用の無線通信を行う。
車線サーバ２１は、車両検知器１０を介して車両Ａの車線Ｌへの進入を検知した場合に、当該車両Ａとの間で料金収受用の無線通信を開始すべく、料金収受用アンテナ２０を通じて電波を出力する。
【００２１】
位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂは、それぞれ、車載器Ａ１が発信する電波を受信して、当該電波の到来角度を検出可能とするＡＯＡ（Angle of Arrival）アンテナである。具体的には、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂは、水平方向、垂直方向に複数のアンテナ素子（図示せず）が並べて配置されてなるアレイアンテナである。位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂは、それぞれ、上記複数のアンテナ素子の各々を通じて所定の方向から到来した電波を受信した際に、当該電波の到来角度に応じた位相差を示す信号を出力する。位置測定用アンテナ２２Ａから出力された上記信号の位相差を解析することで、当該位置測定用アンテナ２２Ａに対する水平方向、垂直方向の各々についての電波の到来角度を検出することができる。また、位置測定用アンテナ２２Ｂから出力された上記信号の位相差を解析することで、当該位置測定用アンテナ２２Ｂに対する水平方向、垂直方向の各々についての電波の到来角度を検出することができる。
ここで、図１に示すように、位置測定用アンテナ２２Ａ及び位置測定用アンテナ２２Ｂは、支持体Ｇの車線Ｌの車線幅方向において互いに異なる位置に取り付けられている。具体的には、位置測定用アンテナ２２Ａは、料金収受用アンテナ２０に対し、車両Ａの進行方向左端（＋Ｙ方向側）に配置され、位置測定用アンテナ２２Ｂは、料金収受用アンテナ２０に対し、車両Ａの進行方向右端（−Ｙ方向側）に配置されている。
このように配置されることで、位置測定用アンテナ２２Ａに対する電波の到来角度と、位置測定用アンテナ２２Ｂに対する電波の到来角度と、の両方を組み合わせた三角測量により、電波を発信した車載器Ａ１の車線Ｌ上における位置を精度良く測定することができる。
【００２２】
通信制御装置３は、図１に示すように、料金収受用アンテナ２０と車線サーバ２１とを接続する光通信ケーブルＯ上に設けられている。通信制御装置３は、車線Ｌの規定通信領域Ｑ内に進入した車両Ａ（車載器Ａ１）と、車線サーバ２１と、の間で行われる料金収受用の無線通信の通信制御を行う。
通信制御装置３の具体的な処理については後述する。
【００２３】
なお、図１に示すように、料金収受システム１には、車線Ｌ全体を覆うキャノピーＣＡが設けられている。このようなキャノピーＣＡの他、車線Ｌの路面、その他の建造物等においては、電波の反射が生じ得る。そうすると、上述のような電波の反射を通じて、ある車線Ｌに設けられた料金収受用アンテナ２０が、当該車線Ｌの規定通信領域Ｑ外を走行する車両Ａ（車載器Ａ１）からの電波を受信することが想定される。
【００２４】
（料金収受システムの機能構成）
図２は、第１の実施形態に係る料金収受システムの機能構成を示す図である。
図２に示すように、通信制御装置３は、識別子抽出部３０と、位置測定部３１と、主制御部３２と、車載器発信信号転送部３３と、Ｏ／Ｅ変換部３４Ａ、３４Ｂと、通信インターフェイス部３５と、を備えている。
【００２５】
識別子抽出部３０は、車載器Ａ１が発信する電波を料金収受用アンテナ２０で受信して得られる車載器発信信号から、当該車載器発信信号に含まれる所定の識別子を抽出する。
ここで、「車載器発信信号」とは、料金収受用の無線通信において、料金収受用アンテナ２０を通じて車載器Ａ１が車線サーバ２１へと送信する信号であって、当該車載器Ａ１を識別するための識別子を含む信号である。なお、第１の実施形態における「車載器発信信号」とは、より具体的には、狭域通信（ＤＳＲＣ：Dedicated Short-Range Communication）システムの標準的な通信規格であるＡＲＩＢ（Association of Radio Industries and Businesses）標準規格において「ＡＣＴＣ信号」（アクティベーションチャネル信号）として規定される信号である（以下、「車載器発信信号」を「ＡＣＴＣ信号Ｄ２」とも表記する）。また、第１の実施形態において、「識別子」とは、車載器Ａ１を識別するために車載器固有に割り振られた情報であって、ＡＲＩＢ標準規格において「ＬＩＤ」（Link ID、リンクアドレスフィールド）として規定される情報である（以下、「識別子」を「ＬＩＤ」とも表記する）。
なお、ＡＣＴＣ信号Ｄ２は、例えば、ＡＳＫ（amplitude-shift keying）変調方式で変調された変調信号である。識別子抽出部３０は、ＡＳＫ変調方式で変調されたＡＣＴＣ信号Ｄ２を逐次復号してＬＩＤを抽出する。
【００２６】
位置測定部３１は、車載器Ａ１が発信する電波を位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂで受信して得られる位置測定用信号（後述するＩＱ信号Ｄ４）に基づいて、当該電波を発信した車載器Ａ１の位置を測定する。ここで、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂは、車載器Ａ１が発信する電波として、料金収受用アンテナ２０によって受信される電波と同じ電波を受信する。
位置測定部３１は、車載器Ａ１が発信した電波を位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂで受信して得られるＩＱ信号Ｄ４の入力を受け付ける。ＩＱ信号Ｄ４には、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂの各々に対して車載器Ａ１が発信した電波の到来角度に応じた位相差を示す情報が含まれている。
位置測定部３１は、入力された２つのＩＱ信号Ｄ４に基づいて、位置測定用アンテナ２２Ａに対する電波（車載器Ａ１が発信した電波）の到来角度、及び、位置測定用アンテナ２２Ｂに対する電波の到来角度を検出する。そして、位置測定部３１は、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂの各々の空間的位置を示す情報（規定値）と、２種類の電波の到来角度と、を用いて三角測量演算を行うことで、車両Ａ（車載器Ａ１）の空間的位置を測定する。
【００２７】
主制御部３２は、通信制御装置３の動作全体を司るプロセッサである。主制御部３２が有する各種機能については後述する。
【００２８】
車載器発信信号転送部３３は、図２に示すように、通信制御装置３の内部において、料金収受用アンテナ２０から車線サーバ２１に向けて送信されるＡＣＴＣ信号Ｄ２を中継するように設けられている。
車載器発信信号転送部３３は、識別子抽出部３０によって、車載器Ａ１が送信したＡＣＴＣ信号Ｄ２から抽出されたＬＩＤが、主制御部３２によって登録された許可識別子（後述）と一致する場合に、当該ＡＣＴＣ信号Ｄ２を車線サーバ２１へと転送する。
【００２９】
Ｏ／Ｅ変換部３４Ａ及びＯ／Ｅ変換部３４Ｂは、それぞれ、電気信号と光信号とを相互に変換する。Ｏ／Ｅ変換部３４Ａは、料金収受用アンテナ２０から光通信ケーブルＯ（図１）を通じて伝送された光信号を電気信号に変換して出力する。また、Ｏ／Ｅ変換部３４Ｂは、Ｏ／Ｅ変換部３４Ａによって変換された電気信号を再度光信号に変換し、光通信ケーブルＯ（図１）を通じて車線サーバ２１に向けて伝送する。
また、Ｏ／Ｅ変換部３４Ｂは、車線サーバ２１から光通信ケーブルＯ（図１）を通じて伝送された光信号を電気信号に変換して出力する。また、Ｏ／Ｅ変換部３４Ａは、Ｏ／Ｅ変換部３４Ｂによって変換された電気信号を再度光信号に変換し、光通信ケーブルＯ（図１）を通じて料金収受用アンテナ２０に向けて伝送する。
このようにすることで、料金収受用アンテナ２０と車線サーバ２１との間の通信が光信号でやり取りされる場合において、通信制御装置３は、当該光信号を電気信号として取り扱うことができる。これにより、通信制御装置３は、内部に実装された既存の電気回路素子を組み合わせて、複雑な通信制御を行うことができる。
【００３０】
通信インターフェイス部３５は、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂと、通信制御装置３との間の通信インターフェイスである。通信インターフェイス部３５は、車載器Ａ１が発信した電波を受信して得られたＩＱ信号Ｄ４を、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂから入力し、これを位置測定部３１に向けて出力する。また、通信インターフェイス部３５は、主制御部３２から入力されたゲート信号Ｄ３（後述）を、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂの各々に向けて出力する。
【００３１】
次に、主制御部３２の各種機能について説明する。
主制御部３２は、ゲート信号出力部３２０、位置判定部３２１、識別子登録部３２２及び識別子照合部３２３としての機能を発揮する。
【００３２】
ゲート信号出力部３２０は、車線サーバ２１が送信する要求信号の入力を受け付けて、当該要求信号が送信されたタイミングから予め規定された時間の経過後に、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂに向けて、ゲート信号Ｄ３を出力する。
ここで、「要求信号」とは、料金収受用の無線通信において、料金収受用アンテナ２０を通じて車線サーバ２１が車載器Ａ１に向けて送信する信号であって当該車載器Ａ１に対しＡＣＴＣ信号Ｄ２の送信を要求するための信号である。なお、第１の実施形態における「要求信号」とは、より具体的には、ＡＲＩＢ標準規格において「ＦＣＭＣ信号」（フレームコントロールメッセージチャネル信号）として規定される信号である（以下、「要求信号」を「ＦＣＭＣ信号Ｄ１」とも表記する）。
また、「ゲート信号」とは、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂの制御に用いる信号であって、当該位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂにおける電波の受信及びＩＱ信号Ｄ４の取得を指示するための信号である。即ち、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂは、入力されたゲート信号Ｄ３に指示される期間にのみ、ＩＱ信号Ｄ４を取得する。
【００３３】
位置判定部３２１は、位置測定部３１によって測定された車載器Ａ１の空間的位置を取得して、当該車載器Ａ１が予め規定された規定通信領域Ｑ内に存在するか否かを判定する。
【００３４】
識別子登録部３２２は、位置判定部３２１により、取得されたＩＱ信号Ｄ４に基づいて車載器Ａ１の位置が規定通信領域Ｑ内に存在すると判定された場合に、当該ＩＱ信号Ｄ４に関連するＡＣＴＣ信号Ｄ２に含まれるＬＩＤを許可識別子として登録する。ここで「許可識別子」とは、主制御部３２が有する記録媒体（図示せず）に、一時的に登録（記録）されたＬＩＤのことを指す（以下、「許可識別子」を「許可ＬＩＤ」とも表記する）。
【００３５】
識別子照合部３２３は、識別子抽出部３０を通じてＡＣＴＣ信号Ｄ２から抽出されたＬＩＤを逐次、識別子登録部３２２によって登録された許可ＬＩＤと比較し、両者が一致するか否かを判定する。
識別子照合部３２３は、両者が一致する場合には、ＡＣＴＣ信号Ｄ２から抽出されたＬＩＤと登録された許可ＬＩＤとが一致する場合に、そのことを示す信号を車載器発信信号転送部３３に向けて出力する。
【００３６】
（料金収受用の無線通信の説明）
図３、図４は、それぞれ、第１の実施形態に係る車線サーバと車載器との間で行われる料金収受用の無線通信を説明する第１の図、第２の図である。
図３は、車線サーバ２１が車載器Ａ１に向けて送信するＦＣＭＣ信号Ｄ１と、車載器Ａ１が車線サーバ２１に向けて送信するＡＣＴＣ信号Ｄ２と、のタイミングチャートを示している。
【００３７】
図３に示すように、車線サーバ２１は、規定通信領域Ｑ（図１）に向けて、一定の周期で繰り返しＦＣＭＣ信号Ｄ１を送信することで、規定通信領域Ｑ内に存在する車載器Ａ１によるＡＣＴＣ信号Ｄ２の送信（返信）を要求する。
上述したＡＲＩＢ標準規格によれば、ＦＣＭＣ信号Ｄ１を受信した車載器Ａ１は、予め異なる期間別に規定された６個のチャネル（図３に示すチャネルＣ１〜Ｃ６）のうちの何れか一つに対応するタイミングで、当該車載器Ａ１に予め割り振られたＬＩＤを含むＡＣＴＣ信号Ｄ２を電波で送信する。
ここで、車載器Ａ１がＡＣＴＣ信号Ｄ２を送信するタイミング（チャネルＣ１〜Ｃ６）は、その送信の都度、ランダムに選択される。これにより、同一の規定通信領域Ｑにおいて、複数の車両Ａ（車載器Ａ１）が同時にＦＣＭＣ信号Ｄ１を受信した場合において、当該複数の車載器Ａ１の各々から送信されるＡＣＴＣ信号Ｄ２の送信のタイミングが重なって混信することを抑制することができる。
【００３８】
また、第１の実施形態において、車線サーバ２１は、車載器Ａ１からのＡＣＴＣ信号Ｄ２を正しく受信した場合には、当該ＡＣＴＣ信号Ｄ２に含まれるＬＩＤに基づいて特定の車載器Ａ１との通信リンクを確立し、料金収受のための実体的な処理に移行する。しかし、車線サーバ２１は、車載器Ａ１からのＡＣＴＣ信号Ｄ２を正しく受信することができなかった場合には、当該ＡＣＴＣ信号Ｄ２を送信した車載器Ａ１に対しては通信リンクの確立をしない。通信リンクが確立されなかった車載器Ａ１は、次回のＦＣＭＣ信号Ｄ１に対して再度ＡＣＴＣ信号Ｄ２を送信する（図３参照）。
ここで、「ＡＣＴＣ信号Ｄ２を正しく受信することができない」とは、例えば、複数の車載器Ａ１によってランダムに選択されたチャネルＣ１〜Ｃ６がたまたま重なってしまい、ＡＣＴＣ信号Ｄ２が混信した場合である。この場合、車線サーバ２１がＦＣＭＣ信号Ｄ１を再度送信することで、複数の車載器Ａ１は、再度、チャネルＣ１〜Ｃ６をランダムに選択してＡＣＴＣ信号Ｄ２を再送信する。そして、複数の車載器Ａ１の各々が、互いに異なるチャネルＣ１〜Ｃ６を選択した場合には混信が解消される。
【００３９】
また、車線サーバ２１は、ＡＣＴＣ信号Ｄ２の各々に含まれるＣＲＣ（誤り検出情報）が不正であった場合にも、車載器Ａ１との通信リンクの確立を行わない。
ここで、ＣＲＣとは、一般に、送信すべき一連の信号（データ列）の配列パターンに基づいて、当該一連の信号の最後尾に付される情報である。具体的には、送信側（車載器Ａ１）は、送信すべきデータ列をもとに予め定められた除算を行い、その余りをチェック用の値として追加した上で送信する。受信側（車線サーバ２１）では、受け取ったデータ列を元に同じ計算を行い、その結果をチェック用の値と比較してデータ破損の有無を判断する。
即ち、車線サーバ２１は、ＡＣＴＣ信号Ｄ２の最後尾に付されたＣＲＣをチェックするとともに、これが受信したＡＣＴＣ信号Ｄ２のデータ列に整合しないと判定した場合には、当該ＡＣＴＣ信号Ｄ２を送信した車載器Ａ１に対しては通信リンクの確立を行わない。したがって、車載器Ａ１は、次回のＦＣＭＣ信号Ｄ１に対して再度ＡＣＴＣ信号Ｄ２を送信する。
【００４０】
なお、ＡＲＩＢ標準規格においては、車線サーバ２１がＦＣＭＣ信号Ｄ１を送信した時刻ｔｆａから、車載器Ａ１がＡＣＴＣ信号Ｄ２を返信する時刻ｔａ１、ｔａ２、・・・までの期間が予め固定されている。ここで、時刻ｔａ１、ｔａ２、・・・、ｔａ６は、時刻ｔｆａに送信されたＦＣＭＣ信号Ｄ１に対するＡＣＴＣ信号Ｄ２の送信開始時刻であって、それぞれ、チャネルＣ１、Ｃ２、・・・、Ｃ６の各々の開始時刻である（図３参照）。
同様に、２回目のＦＣＭＣ信号Ｄ１を送信した時刻ｔｆｂから、車載器Ａ１がＡＣＴＣ信号Ｄ２を返信する時刻ｔｂ１、ｔｂ２、・・・までの期間も予め固定されている。ここで、時刻ｔｂ１、ｔｂ２、・・・、ｔｂ６は、時刻ｔｆｂに送信されたＦＣＭＣ信号Ｄ１に対するＡＣＴＣ信号Ｄ２の送信開始時刻であって、それぞれ、チャネルＣ１、Ｃ２、・・・、Ｃ６の各々の開始時刻である。
また、図３に示す期間ｔｉは、車線サーバ２１によるＦＣＭＣ信号Ｄ１の再送が行われた場合において、１回目のＦＣＭＣ信号Ｄ１に対する最も遅いＡＣＴＣ信号Ｄ２（チャネルＣ６）の送信が完了した時刻から、２回目のＦＣＭＣ信号Ｄ１に対する最も早いＡＣＴＣ信号Ｄ２（チャネルＣ１）の送信が開始されるまでのインターバル期間である。
【００４１】
次に、図４を参照しながら、ＡＣＴＣ信号Ｄ２について詳細に説明する。
図４に示すように、ＡＲＩＢ標準規格において、ＡＣＴＣ信号Ｄ２には、ＰＲ（プリアンブル）、ＵＷ２（ユニークワード）、ＦＩＤ（識別番号フィールド）、ＬＩＤ、ＬＲＩ（リンク要求情報フィールド）、ＣＲＣが含まれる。
ここで、ＰＲ（プリアンブル）は、ＡＣＴＣ信号Ｄ２の先頭に付される情報であって、受信側（車線サーバ２１）で受信処理の同期をとるために設けられたデータ列である。また、ＵＷ２（ユニークワード）は、このＵＷ２を含む信号の種類を識別するための情報である。ＡＣＴＣ信号Ｄ２に含まれるＵＷ２には、この信号が“ＡＣＴＣ信号”であることを示す情報（“ＡＣＴＣ”）含まれている。
また、ＬＩＤには、送信元である車載器Ａ１の個々を識別するための情報（例えば、“ＬＩＤ−００１３”）が含まれている。
なお、ＣＲＣについては、既に説明した通りである。図４に示す通り、ＡＣＴＣ信号Ｄ２において、ＣＲＣは、ＬＩＤよりも後に送信される。
また、ＦＩＤ（識別番号フィールド）及びＬＲＩ（リンク要求情報フィールド）については説明を省略する。
【００４２】
（識別子抽出部の機能）
図５は、第１の実施形態に係る識別子抽出部３０の機能を説明する図である。
識別子抽出部３０は、料金収受用アンテナ２０から車線サーバ２１に向けて送信されるＡＣＴＣ信号Ｄ２を常時監視している（図２のブロック図参照）。識別子抽出部３０は、ＡＣＴＣ信号Ｄ２の入力を受け付ける度に、当該ＡＣＴＣ信号Ｄ２を逐次復号して、ＵＷ２と、ＬＩＤと、を抽出する。そして、識別子抽出部３０は、各ＡＣＴＣ信号Ｄ２に含まれるＵＷ２とＬＩＤとを、当該ＡＣＴＣ信号Ｄ２が送信されたタイミングであるチャネルＣ１〜Ｃ６に関連付けて一時的に記録する。
例えば、図３に示したように、一回のＦＣＭＣ信号Ｄ１の送信に対して、２つの異なる車載器Ａ１から、それぞれ、チャネルＣ２及びチャネルＣ５の期間でＡＣＴＣ信号Ｄ２が送信されたとする。この場合、識別子抽出部３０は、チャネルＣ２に受信したＡＣＴＣ信号Ｄ２に含まれるＵＷ２（“ＡＣＴＣ”）及びＬＩＤ（“ＬＩＤ−００１３”）と、チャネルＣ５に受信したＡＣＴＣ信号Ｄ２に含まれるＵＷ２（“ＡＣＴＣ”）及びＬＩＤ（“ＬＩＤ−０２０１”）と、をそれぞれ記録して、図５に示すような識別子抽出情報を作成する。
なお、識別子抽出部３０は、ＡＣＴＣ信号Ｄ２を受信しなかった他のチャネルＣ１、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ６については、ＵＷ２、ＬＩＤについての情報を記録しない。
【００４３】
（位置測定用アンテナの回路構成）
図６は、第１の実施形態に係る位置測定用アンテナの回路構成を示す図である。
図６に示すように、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂは、アンテナ素子２２０と、検波増幅器２２１と、ＡＮＤゲート部２２２と、Ａ／Ｄ変換器２２３と、Ｉ／Ｑデータ演算部２２４と、を備えている。
アンテナ素子２２０は、車載器Ａ１から発信される電波を受信する素子である。アンテナ素子２２０は、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂの本体内部において、所定の間隔を空けて、アレイ状に複数設けられている。各アンテナ素子２２０は、受信した電波に応じた高周波信号（アナログ信号）を、検波増幅器２２１に向けて出力する。
検波増幅器２２１は、電波の受信に応じてアンテナ素子２２０から出力された高周波信号を検波及び増幅して出力する。
ＡＮＤゲート部２２２は、通信インターフェイス部３５（図２）を介して、ゲート信号出力部３２０（図２）が出力するゲート信号Ｄ３の入力を受け付ける。そして、ＡＮＤゲート部２２２は、ゲート信号Ｄ３が“ＯＮ”（高電位）となる期間のみ、検波増幅器２２１で増幅された高周波信号をＡ／Ｄ変換器２２３に出力する。
Ａ／Ｄ変換器２２３は、ＡＮＤゲート部２２２を介して入力されたアナログ信号（高周波信号）をデジタル信号（サンプリングデータ）に変換する。
Ｉ／Ｑデータ演算部２２４は、Ａ／Ｄ変換器２２３を通じて入力されたデジタル信号に基づいて、各アンテナ素子２２０で受信した各高周波信号の位相を示すＩ／Ｑデータを生成し、ＩＱ信号Ｄ４を出力する。
【００４４】
ここで、ゲート信号出力部３２０（図２）は、車線サーバ２１がＦＣＭＣ信号Ｄ１を送信した時刻（図３に示す時刻ｔｆａ）から予め規定された時間の経過後（図３に示す時刻ｔａ１、ｔａ２、・・・、ｔａ６の各々）において“ＯＮ”となるゲート信号Ｄ３を出力する。即ち、ゲート信号出力部３２０は、チャネルＣ１〜Ｃ６（図３）の各々に対応する期間のみ“ＯＮ”となって、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂにおける電波の受信及びＩＱ信号Ｄ４の取得を指示する。
【００４５】
これにより、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂは、チャネルＣ１〜Ｃ６の期間別に、ＩＱ信号Ｄ４を取得することができる。例えば、図６に示す車載器Ａ１は、車線サーバ２１に向けてＡＣＴＣ信号Ｄ２を送信すべく、チャネルＣ２の開始時刻ｔａ２に電波を発信したとする。この場合、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂは、ゲート信号Ｄ３によって示されたチャネルＣ２に対応するＯＮ期間（時刻ｔａ２から開始されるＯＮ期間）において、当該車載器Ａ１が発信した電波を受信する。この場合、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂは、取得したＩＱ信号Ｄ４が、チャネルＣ２の期間に受信した電波に基づくものであることを関連付けて出力する。
また、図６に示す車載器Ａ１とは異なる他の車載器Ａ１は、チャネルＣ５の開始時刻ｔａ５に電波を発信したとする。この場合、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂは、ゲート信号Ｄ３によって示されたチャネルＣ５に対応するＯＮ期間（時刻ｔａ５から開始されるＯＮ期間）において、当該車載器Ａ１が発信した電波を受信する。この場合、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂは、取得したＩＱ信号Ｄ４が、チャネルＣ５の期間に受信した電波に基づくものであることを関連付けて出力する。
このように、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂは、ゲート信号出力部３２０から入力されるゲート信号Ｄ３に基づいて動作することで、車載器Ａ１から電波を受信したタイミング（チャネルＣ１〜Ｃ６）と、当該電波の受信により得られたＩＱ信号Ｄ４と、を関連付けて出力することができる。
【００４６】
（位置測定部の機能）
図７は、第１の実施形態に係る位置測定部の機能を説明する図である。
位置測定部３１は、通信インターフェイス部３５を介して、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂの各々からＩＱ信号Ｄ４の入力を受け付ける。位置測定部３１は、ＩＱ信号Ｄ４が入力されると、当該ＩＱ信号Ｄ４に示される位相差に基づいて、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂの各々に対し、車載器Ａ１から発信された電波が到来した角度を算出する。そして、位置測定部３１は、位置測定用アンテナ２２Ａに対する電波の到来角度と、位置測定用アンテナ２２Ｂに対する電波の到来角度と、に基づいて、三角測量演算を行い、空間内における車載器Ａ１の位置を測定する。
【００４７】
ここで、位置測定部３１は、チャネルＣ１〜Ｃ６の各々の期間に受信した電波に基づいて取得された各ＩＱ信号Ｄ４につき、車載器Ａ１の位置を測定する。即ち、位置測定部３１は、図７に示すような、各チャネルＣ１〜Ｃ６のそれぞれに関連する位置測定結果を示す位置測定情報を取得する。
例えば、チャネルＣ２及びチャネルＣ５の期間において車載器Ａ１からの電波の受信があった場合には、位置測定部３１は、図７に示すように、チャネルＣ２に関連するＩＱ信号Ｄ４（チャネルＣ２の期間に取得された電波に基づくＩＱ信号Ｄ４）に基づいて算出された空間内の位置測定結果（Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２）と、チャネルＣ５に関連するＩＱ信号Ｄ４に基づいて算出された空間内の位置測定結果（Ｘ５、Ｙ５、Ｚ５）と、を算出する。
【００４８】
位置測定部３１は、各車載器Ａ１の位置測定結果を示す位置測定情報を、位置判定部３２１に出力する。
そして、位置判定部３２１は、位置測定部３１から入力された位置測定情報に基づいて、各車載器Ａ１が予め規定された規定通信領域Ｑ内に存在するか否かを判定する。
具体的には、位置判定部３２１は、規定通信領域Ｑの空間的範囲に応じた判定閾値（例えば、Ｘ軸閾値Ｑｘａ、Ｑｘｂ、Ｙ軸閾値Ｑｙａ、Ｑｙｂ、及び、Ｚ軸閾値Ｑｚａ、Ｑｚｂ）を予め保持している（Ｚ軸閾値Ｑｚａ、Ｑｚｂに関しては、車載器Ａ１が車両Ａに搭載される高さに応じた値（例えば、Ｑｚａ＝０．５ｍ、Ｑｚｂ＝２．０ｍ等）に規定される）。そして、位置判定部３２１は、車載器Ａ１の位置測定結果と、上記判定閾値とを比較して、予め規定された判定条件（例えば、Ｑｘａ＜Ｘ２＜Ｑｘｂ、Ｑｙａ＜Ｙ２＜Ｑｙｂ、Ｑｚａ＜Ｚ２＜Ｑｚｂ）を満たしているか否かを判定する。
【００４９】
図８は、第１の実施形態に係る識別子登録部の機能を説明する図である。
識別子登録部３２２は、位置判定部３２１により、ＩＱ信号Ｄ４に基づいて測定された車載器Ａ１の位置が規定通信領域Ｑ内に存在すると判定された場合に、当該ＩＱ信号Ｄ４に関連するＡＣＴＣ信号Ｄ２に含まれるＬＩＤを許可ＬＩＤとして登録する。
【００５０】
具体的には、識別子登録部３２２は、識別子抽出部３０によって一時的に記録された識別子抽出情報（図５）を参照し、位置判定部３２１により規定通信領域Ｑ内に存在すると判定されたチャネルＣ１〜Ｃ６に関連付けられたＬＩＤを、許可ＬＩＤとして登録する。
例えば、位置判定部３２１が、図７に示す位置測定情報に基づいて、チャネルＣ２、チャネルＣ５の各々に関連する位置測定結果（Ｘ２、Ｙ２、Ｚ２）、（Ｘ５、Ｙ５、Ｚ５）の両方が規定通信領域Ｑ内に存在すると判定したとする。この場合、識別子登録部３２２は、識別子抽出部３０が記録した識別子抽出情報（図５）を参照して、チャネルＣ２に関連付けられたＬＩＤ（“ＬＩＤ−００１３”）と、チャネルＣ５に関連付けられたＬＩＤ（“ＬＩＤ−０２０１”）と、を許可ＬＩＤとして登録する。これにより、識別子登録部３２２は、図８に示すような許可識別子情報を生成する。
【００５１】
以上のように、識別子登録部３２２は、識別子抽出部３０がＡＣＴＣ信号Ｄ２から抽出した各ＬＩＤ（図５）と、位置測定部３１がＩＱ信号Ｄ４に基づいて測定した各位置測定結果（図７）と、を同一のチャネルＣ１〜Ｃ６で関連付けた場合に、規定通信領域Ｑ内に存在すると判定された位置測定結果に関連するＬＩＤを、許可ＬＩＤとして登録している。
ここで、チャネルＣ１〜Ｃ６が同一であるということは、料金収受用アンテナ２０がＡＣＴＣ信号Ｄ２を得るための電波を受信したタイミングと、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２ＢがＩＱ信号Ｄ４を得るための電波を受信したタイミングと、が一致するということである。
即ち、識別子登録部３２２は、あるＩＱ信号Ｄ４に基づいて測定された車載器Ａ１の位置が規定通信領域Ｑ内に存在する場合に、当該ＩＱ信号Ｄ４を得た際に、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂにおいて車載器Ａ１からの電波を受信したタイミングと同じタイミングで、当該電波を料金収受用アンテナ２０で受信して得られたＡＣＴＣ信号Ｄ２から抽出されたＬＩＤを許可ＬＩＤとして登録する。
【００５２】
（料金収受システムの処理フロー）
図９〜図１２は、それぞれ、第１の実施形態に係る料金収受システムの処理フローを示す第１の図〜第４の図である。
以下、図９〜図１２及び図２を参照しながら、料金収受システム１が車両Ａとの間で行う料金収受処理全体の流れについて説明する。
【００５３】
まず、図２、図９を参照しながら、料金収受用の無線通信が開始された直後に、料金収受用アンテナ２０を介して行われる料金収受用の無線通信の流れについて説明する。
まず、時刻ｔ０において、車線サーバ２１が、車両検知器１０（図１）を通じて、車両Ａの進入を検知したとする。この場合、車線サーバ２１は、時刻ｔ０の直後の時刻ｔｆａにおいて、ＦＣＭＣ信号Ｄ１の送信を開始する（ステップＳ００１）。
【００５４】
車線サーバ２１が送信したＦＣＭＣ信号Ｄ１は、通信制御装置３を経由して料金収受用アンテナ２０へと送信され、当該料金収受用アンテナ２０から電波として発信される。このとき、車載器Ａ１は、車線サーバ２１からの１回目のＦＣＭＣ信号Ｄ１を受信する（ステップＳ２０１）。
【００５５】
また、通信制御装置３のゲート信号出力部３２０（図２）は、ステップＳ００１において車線サーバ２１から料金収受用アンテナ２０へと送信されるＦＣＭＣ信号Ｄ１の入力を受け付けて、車線サーバ２１によるＦＣＭＣ信号Ｄ１の送信のタイミングを検出する（ステップＳ１０１）。ゲート信号出力部３２０は、このタイミングを基準にして時間計測を開始し、予め規定されたチャネルＣ１〜Ｃ６に対応する期間に“ＯＮ”となるゲート信号Ｄ３を出力する（図３、図６参照）。
【００５６】
ＦＣＭＣ信号Ｄ１を受信した車載器Ａ１は、ＦＣＭＣ信号Ｄ１に含まれる各種情報を読み取って、直ちに、ＡＣＴＣ信号Ｄ２を送信するための処理を開始する。ここで、車載器Ａ１は、まず、ＡＣＴＣ信号Ｄ２を送信すべきタイミングをチャネルＣ１〜Ｃ６の中からランダムに選択する。図９に示す例では、ここでチャネルＣ２が選択されたとする。車載器Ａ１は、チャネルＣ２の開始時刻ｔａ２において、ＡＣＴＣ信号Ｄ２の送信を開始する（ステップＳ２０２）。車載器Ａ１は、時刻ｔａ２の時点からＡＣＴＣ信号Ｄ２に含まれる各種情報（ＰＲ、ＵＷ２、ＦＩＤ、ＬＩＤ、ＬＲＩ、ＣＲＣ（図４参照））を順次送信する。
なお、ステップＳ２０２において車載器Ａ１が送信するＡＣＴＣ信号Ｄ２には、例えば、図９に示すように、“ＡＣＴＣ”の情報を有するＵＷ２、“ＬＩＤ−００１３”の情報を有するＬＩＤ、及び、ＡＣＴＣ信号Ｄ２の各種情報に基づいて算出された正常なＣＲＣが含まれている。
【００５７】
ステップＳ２０２において、車載器Ａ１は、ＡＣＴＣ信号Ｄ２を電波として発信する。車載器Ａ１が発信した電波が料金収受用アンテナ２０で受信されると、ＡＣＴＣ信号Ｄ２が、料金収受用アンテナ２０から通信制御装置３の車載器発信信号転送部３３（図２）を経由して車線サーバ２１へと送信される。このとき、車線サーバ２１は、１回目のＦＣＭＣ信号Ｄ１に対する車載器Ａ１からのＡＣＴＣ信号Ｄ２を受信する（ステップＳ００２）。
なお、通信制御装置３の車載器発信信号転送部３３は、料金収受用アンテナ２０からＡＣＴＣ信号Ｄ２の入力が開始されると、後述するＬＩＤ照合処理（ステップＳ１０４）と並行して、当該ＡＣＴＣ信号Ｄ２を遅延させることなく、そのまま車線サーバ２１に向けて逐次転送する。
【００５８】
車載器発信信号転送部３３がＡＣＴＣ信号Ｄ２を車線サーバ２１に転送している間、通信制御装置３の識別子抽出部３０（図２）は、ＡＣＴＣ信号Ｄ２の送信中に、当該ＡＣＴＣ信号Ｄ２に含まれる各種情報を順次抽出する。
具体的には、識別子抽出部３０は、まず、ＡＣＴＣ信号Ｄ２に含まれるＵＷ２の入力を受け付けた段階で当該ＵＷ２を抽出する（ステップＳ１０２）。識別子抽出部３０は、現在転送されている車載器Ａ１からの信号が“ＡＣＴＣ信号”であることを示すＵＷ２の抽出結果（“ＡＣＴＣ”）を車載器発信信号転送部３３に出力する。
次に、識別子抽出部３０は、ＡＣＴＣ信号Ｄ２においてＵＷ２の後段に含まれるＬＩＤの入力を受け付けた段階で、当該ＬＩＤを抽出する（ステップＳ１０３）。識別子抽出部３０は、ＬＩＤの抽出結果（“ＬＩＤ−００１３”）を直ちに主制御部３２の識別子照合部３２３（図２）に出力する。
【００５９】
識別子照合部３２３は、識別子抽出部３０が抽出したＬＩＤを、許可ＬＩＤと照合する処理を行う（ステップＳ１０４）。しかし、このステップＳ１０４の段階では、識別子抽出部３０が抽出したＬＩＤは、まだ、許可ＬＩＤとしては登録されていない。したがって、識別子照合部３２３は、車載器発信信号転送部３３に対し、抽出されたＬＩＤが、許可ＬＩＤとして登録されていないことを示す照合結果（“未登録”）を出力する。
【００６０】
車載器発信信号転送部３３は、識別子抽出部３０から入力されたＵＷ２の抽出結果が“ＡＣＴＣ”であって、識別子照合部３２３から入力されたＬＩＤの照合結果が“未登録”であった場合に、現在転送中であるＡＣＴＣ信号Ｄ２の最後尾に付されるＣＲＣを変更する処理を行う（ステップＳ１０５）。
即ち、車載器発信信号転送部３３は、車線サーバ２１に転送している最中にあるＡＣＴＣ信号Ｄ２から抽出されたＬＩＤが、登録された許可ＬＩＤと一致しない場合には、当該ＡＣＴＣ信号Ｄ２に含まれる情報であってＬＩＤよりも後に送信されるＣＲＣを変化させて車線サーバ２１に転送する。例えば、車載器発信信号転送部３３は、ＡＣＴＣ信号Ｄ２の最後尾に付されるＣＲＣを全て“０”に置き換えて、車線サーバ２１に転送する。
その結果、ステップＳ００２において車線サーバ２１が受信するＡＣＴＣ信号Ｄ２は、異常ＣＲＣを含むものとなる。したがって、車線サーバ２１は、受信したＡＣＴＣ信号Ｄ２が不正であるものと判断し、２回目のＦＣＭＣ信号Ｄ１を送信する（２回目のＦＣＭＣ信号Ｄ１については、図１２を用いて後述する）。
【００６１】
一方、識別子抽出部３０は、抽出したＬＩＤを識別子照合部３２３に出力しながら、当該抽出したＬＩＤを、ＡＣＴＣ信号Ｄ２を受信したタイミング（チャネルＣ１〜Ｃ６）に関連付けて一時的に記録し、識別子抽出情報（図５）を作成する。
【００６２】
次に、図２、図１０を参照しながら、料金収受用の無線通信が開始された直後に、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂを介して行われる位置測定処理の流れについて説明する。
図１０におけるステップＳ００１及びステップＳ１０１は、図９に示した各ステップと同一である。上述したように、通信制御装置３のゲート信号出力部３２０（図２）は、ステップＳ１０１のタイミングを基準にして時間計測を開始し、予め規定されたチャネルＣ１〜Ｃ６に対応する期間に“ＯＮ”となるゲート信号Ｄ３を出力する。
【００６３】
また、図９で説明したように、ランダムに選択されたチャネルＣ２の開始時刻ｔａ２の時点で、車載器Ａ１からＡＣＴＣ信号Ｄ２を送信するための電波が発信される（ステップＳ２０２）。位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂは、それぞれ、時刻ｔａ２の時点で“ＯＮ”となるゲート信号Ｄ３に基づいて、同時刻で当該車載器Ａ１から発信された電波を受信する。
【００６４】
通信制御装置３の位置測定部３１（図２）は、時刻ｔａ２以降、車載器Ａ１からの電波を受信した位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂの各々から、チャネルＣ２についてのＩＱ信号Ｄ４の入力を受け付ける（ステップＳ１０６）。このＩＱ信号Ｄ４には、車載器Ａ１がチャネルＣ２の期間に発信した電波の到来角度に応じた位相差を示す情報が含まれている。
【００６５】
次に、図２、図１１を参照しながら、位置測定部３１が、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２ＢからＩＱ信号Ｄ４を取得した後に行う処理の流れについて説明する。
図１１に示すように、位置測定部３１は、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂの各々からＩＱ信号Ｄ４を取得した後、当該ＩＱ信号Ｄ４に基づいて位置測定処理を行う（ステップＳ１０７）。ここで、位置測定部３１は、ＩＱ信号Ｄ４に示される電波の到来角度を用いて三角測量演算を行い、当該電波を発信した車載器Ａ１の空間的位置を算出する。これにより、位置測定部３１は、車載器Ａ１の空間的位置を示す位置測定結果を、当該車載器Ａ１からの電波を受信したタイミング（チャネルＣ１〜Ｃ６）に関連付けて、位置測定情報（図７）を生成する。
位置測定部３１は、ステップＳ１０７で生成した位置測定情報を直ちに、位置判定部３２１に出力する。
【００６６】
次に、位置判定部３２１は、位置測定部３１から入力された位置測定情報に基づいて、各チャネルＣ１〜Ｃ６に関連する位置測定結果が、規定通信領域Ｑの空間的範囲に応じて規定された判定条件を満たすか否か（車載器Ａ１が規定通信領域Ｑの範囲内に含まれているか）を判定する（ステップＳ１０８）。
【００６７】
識別子登録部３２２は、位置判定部３２１による判定結果に応じて、関連するＬＩＤを許可ＬＩＤとして登録する処理を行う（ステップＳ１０９）。ここで、“関連するＬＩＤ”とは、ステップＳ１０３（図９）で識別子抽出部３０がＡＣＴＣ信号Ｄ２から抽出した各ＬＩＤ（図５）と、ステップＳ１０７で位置測定部３１がＩＱ信号Ｄ４に基づいて測定した各位置測定結果（図７）と、を同一のチャネルＣ１〜Ｃ６で関連付けた場合に、規定通信領域Ｑ内に存在すると判定された位置測定結果に関連するＬＩＤである。
識別子登録部３２２は、上記関連するＬＩＤ（“ＬＩＤ−００１３”）を許可ＬＩＤとして登録し、許可識別子情報（図８）を生成する。
【００６８】
なお、図１１に示したステップＳ１０７からステップＳ１０９までの処理は、期間ｔｉ（図２参照）において行われる。
【００６９】
次に、図２、図１２を参照しながら、車線サーバ２１が、ステップＳ００２（図９）において異常ＣＲＣを含むＡＣＴＣ信号Ｄ２を受け取った後、料金収受用アンテナ２０を介して行われる料金収受用の無線通信の流れについて説明する。
【００７０】
車線サーバ２１は、ステップＳ００２（図９）において異常ＣＲＣを含むＡＣＴＣ信号Ｄ２を受け取ると、時刻ｔｆｂにおいて、ＦＣＭＣ信号Ｄ１の２回目の送信を開始する（ステップＳ００３）。
【００７１】
車線サーバ２１が送信した２回目のＦＣＭＣ信号Ｄ１は、通信制御装置３を経由して料金収受用アンテナ２０へと送信され、当該料金収受用アンテナ２０から電波として発信される。このとき、車載器Ａ１は、車線サーバ２１からの２回目のＦＣＭＣ信号Ｄ１を受信する（ステップＳ２０３）。
【００７２】
また、通信制御装置３のゲート信号出力部３２０（図２）は、ステップＳ００３において車線サーバ２１から料金収受用アンテナ２０へと送信されるＦＣＭＣ信号Ｄ１の入力を受け付けて、車線サーバ２１によるＦＣＭＣ信号Ｄ１の送信のタイミングを検出する（ステップＳ１１０）。
【００７３】
２回目のＦＣＭＣ信号Ｄ１を受信した車載器Ａ１は、ＦＣＭＣ信号Ｄ１に含まれる各種情報を読み取って、直ちに、２回目のＡＣＴＣ信号Ｄ２を送信するための処理を開始する。ここで、車載器Ａ１は、ＡＣＴＣ信号Ｄ２を送信すべきタイミングをチャネルＣ１〜Ｃ６の中からランダムに選択する。図１２に示す例では、ここでチャネルＣ４が選択されたとする。車載器Ａ１は、チャネルＣ４の開始時刻ｔｂ４において、ＡＣＴＣ信号Ｄ２の送信を開始する（ステップＳ２０４）。
なお、ステップＳ２０４において車載器Ａ１が送信するＡＣＴＣ信号Ｄ２には、ステップＳ２０２（図９）と同様に、“ＡＣＴＣ”の情報を有するＵＷ２、“ＬＩＤ−００１３”の情報を有するＬＩＤ、及び、ＡＣＴＣ信号Ｄ２の各種情報に基づいて算出された正常なＣＲＣが含まれている。
【００７４】
ステップＳ２０４において、車載器Ａ１は、ＡＣＴＣ信号Ｄ２を電波として発信する。車載器Ａ１が発信した電波が料金収受用アンテナ２０で受信されると、ＡＣＴＣ信号Ｄ２が、料金収受用アンテナ２０から通信制御装置３の車載器発信信号転送部３３（図２）を経由して車線サーバ２１へと送信される。このとき、車線サーバ２１は、２回目のＦＣＭＣ信号Ｄ１に対する車載器Ａ１からのＡＣＴＣ信号Ｄ２を受信する（ステップＳ００４）。
なお、通信制御装置３の車載器発信信号転送部３３は、料金収受用アンテナ２０からＡＣＴＣ信号Ｄ２の入力が開始されると、後述するＬＩＤ照合処理（ステップＳ１１３）と並行して、当該ＡＣＴＣ信号Ｄ２を遅延させることなく、そのまま車線サーバ２１に向けて逐次転送する。
【００７５】
１回目のＡＣＴＣ信号Ｄ２の場合（図９）と同様に、識別子抽出部３０は、まず、ＡＣＴＣ信号Ｄ２に含まれるＵＷ２の入力を受け付けた段階で当該ＵＷ２を抽出する（ステップＳ１１１）。識別子抽出部３０は、現在転送されている車載器Ａ１からの信号が“ＡＣＴＣ信号”であることを示すＵＷ２の抽出結果（“ＡＣＴＣ”）を車載器発信信号転送部３３に出力する。
次に、識別子抽出部３０は、ＡＣＴＣ信号Ｄ２においてＵＷ２の後段に含まれるＬＩＤの入力を受け付けた段階で、当該ＬＩＤを抽出する（ステップＳ１１２）。識別子抽出部３０は、ＬＩＤの抽出結果（“ＬＩＤ−００１３”）を直ちに主制御部３２の識別子照合部３２３（図２）に出力する。
【００７６】
識別子照合部３２３は、識別子抽出部３０が抽出したＬＩＤを、許可ＬＩＤと照合する処理を行う（ステップＳ１１３）。このステップＳ１１３の段階では、識別子抽出部３０が抽出したＬＩＤ（“ＬＩＤ−００１３”）は、既に、ステップＳ１０９において許可ＬＩＤとして登録されている。したがって、識別子照合部３２３は、車載器発信信号転送部３３に対し、抽出されたＬＩＤが、許可ＬＩＤとして登録されていることを示す照合結果（“登録”）を出力する。
【００７７】
車載器発信信号転送部３３は、識別子照合部３２３から入力されたＬＩＤの照合結果が“登録”であった場合に、現在転送中であるＡＣＴＣ信号Ｄ２の最後尾に付されるＣＲＣを変更せずにそのまま転送する（ステップＳ１１４）。
即ち、車載器発信信号転送部３３は、車線サーバ２１に転送している最中にあるＡＣＴＣ信号Ｄ２から抽出されたＬＩＤが、登録された許可ＬＩＤと一致した場合には、当該ＡＣＴＣ信号Ｄ２に含まれる情報であってＬＩＤよりも後に送信されるＣＲＣを変化させずに車線サーバ２１に転送する。
その結果、ステップＳ００４において車線サーバ２１が受信するＡＣＴＣ信号Ｄ２は、正常ＣＲＣを含むものとなる。したがって、車線サーバ２１は、受信したＡＣＴＣ信号Ｄ２が正規のものと判断し、ＬＩＤで示される車載器Ａ１と通信リンクを確立し、実体的な料金収受処理を行う。
【００７８】
（作用効果）
以上のとおり、第１の実施形態に係る料金収受システム１は、料金収受用アンテナ２０を通じて、車線Ｌを走行する車両Ａに搭載された車載器Ａ１と、当該車両Ａに対する料金収受処理を行う車線サーバ２１と、の間で行われる無線通信の通信制御を行う通信制御装置３を備えている。
ここで、上述したように、第１の実施形態に係る通信制御装置３は、車載器Ａ１が発信する電波を料金収受用アンテナ２０で受信して得られるＡＣＴＣ信号Ｄ２から、当該車載器Ａ１を識別するためのＬＩＤを抽出する識別子抽出部３０を備えている。また、通信制御装置３は、車載器Ａ１が発信する電波を位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂで受信して得られるＩＱ信号Ｄ４に基づいて、当該電波を発信した車載器Ａ１の位置を測定する位置測定部３１を備えている。また、通信制御装置３は、ＩＱ信号Ｄ４に基づいて測定された車載器Ａ１の位置が予め規定された規定通信領域Ｑ内に存在する場合に、当該ＩＱ信号Ｄ４に関連するＡＣＴＣ信号Ｄ２に含まれるＬＩＤを許可ＬＩＤとして登録する識別子登録部３２２を備えている。更に、通信制御装置３は、ＡＣＴＣ信号Ｄ２から抽出されたＬＩＤが、登録された許可ＬＩＤと一致する場合に、当該ＡＣＴＣ信号Ｄ２を車線サーバ２１へと転送する車載器発信信号転送部３３を備えている。
【００７９】
以上のような構成により、通信制御装置３は、以下のように料金収受用の無線通信を制御することができる。
即ち、通信制御装置３は、まず、車載器Ａ１が送信したＡＣＴＣ信号Ｄ２から当該車載器Ａ１のＬＩＤを抽出し、また、この処理と並列して、当該ＡＣＴＣ信号Ｄ２に関連するＩＱ信号Ｄ４に基づいて当該車載器Ａ１の位置を測定する。
そして、通信制御装置３は、ＩＱ信号Ｄ４に基づく位置測定の結果、対象とする車載器Ａ１が規定通信領域Ｑ内に存在すると判断された場合には、そのＩＱ信号Ｄ４に関連するＡＣＴＣ信号Ｄ２に含まれるＬＩＤを許可ＬＩＤとして登録する。
更に、通信制御装置３は、ＡＣＴＣ信号Ｄ２に含まれるＬＩＤが、許可ＬＩＤとして登録されている場合にのみ、受信したＡＣＴＣ信号Ｄ２をそのまま車線サーバ２１へと転送する。
【００８０】
つまり、料金収受システム１においては、車線サーバ２１ではなく通信制御装置３が主体となって、車載器Ａ１のＬＩＤと当該車載器Ａ１の位置測定結果との関連付けを行う。そして、通信制御装置３が、その位置測定結果に応じて、関連するＬＩＤ（許可ＬＩＤ）を含むＡＣＴＣ信号Ｄ２を車線サーバ２１に転送するか否かを判断する。
そうすると、車線サーバ２１が主体となって車載器Ａ１のＬＩＤと当該車載器Ａ１の位置測定結果との関連付けを行わなくとも、料金収受システム１において、正規の位置（規定通信領域Ｑ内）に存在する車載器Ａ１のみを対象に料金収受処理を行う、という機能を実現することができる。
したがって、第１の実施形態に係る通信制御装置３によれば、車線サーバ２１の既存の動作を変更することなく、既存の料金収受システムに位置測定機能を付加することができる。
【００８１】
また、第１の実施形態において、識別子登録部３２２は、ＩＱ信号Ｄ４に基づいて測定された車載器Ａ１の位置が規定通信領域Ｑ内に存在する場合には、当該ＩＱ信号Ｄ４を得た位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂにおける車載器Ａ１からの電波の受信のタイミングと同じタイミングで、当該電波を料金収受用アンテナ２０で受信して得られたＡＣＴＣ信号Ｄ２から抽出されたＬＩＤを許可ＬＩＤとして登録する。
換言すると、識別子登録部３２２は、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂにおける電波の受信のタイミングと、料金収受用アンテナ２０における電波の受信のタイミングと、が同じであって、当該電波を位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂで受信して得られたＩＱ信号Ｄ４に基づいて測定された車載器Ａ１の位置が規定通信領域Ｑ内に存在する場合には、当該電波を料金収受用アンテナ２０で受信して得られたＡＣＴＣ信号Ｄ２から抽出されたＬＩＤを許可ＬＩＤとして登録する。  即ち、識別子登録部３２２は、同じタイミングで受信した電波は同一の車載器Ａ１が発信したもの、という前提の下で、車載器Ａ１の位置測定結果と、ＡＣＴＣ信号Ｄ２から抽出されたＬＩＤとの関連付けを行い、規定通信領域Ｑ内に存在する車載器Ａ１のＬＩＤを許可ＬＩＤとして登録する。
このようにすることで、車載器Ａ１の位置測定を行うための機能構成（位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂ、及び、位置測定部３１）に加え、別途、ＩＱ信号Ｄ４からＬＩＤを抽出して、位置測定結果と関連付ける必要がないので、通信制御装置３の構成を簡素化することができる。
【００８２】
また、第１の実施形態において、位置測定部３１は、車線サーバ２１からＦＣＭＣ信号Ｄ１が送信された場合に、車載器Ａ１からの電波を、当該ＦＣＭＣ信号Ｄ１が送信されたタイミングから予め規定された時間の経過後に、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂで受信して得られたＩＱ信号Ｄ４に基づいて当該車載器Ａ１の位置を測定する。
このようにすることで、ＩＱ信号Ｄ４を得るために車載器Ａ１からの電波を位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂで受信したタイミングと、ＡＣＴＣ信号Ｄ２を得るために当該電波を料金収受用アンテナ２０で受信したタイミングと、が一致しているか否かを、ＦＣＭＣ信号Ｄ１の送信のタイミングを基準にして把握することができる。
他方、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂにて受信した電波がノイズ等ではなく、目的とする電波（車載器Ａ１から発信された、ＡＣＴＣ信号Ａ２を含む電波）であるか否かを正確に判断するためには、通常、当該電波の解読（復号）が必要となる。そうすると、電波の解読を実現する新たな機能を付加する必要が生じ、回路構成の複雑化、製造コストの上昇を招く。
本実施形態においては、ＦＣＭＣ信号Ｄ１の送信時点から、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂにて車載器からの電波（ＡＣＴＣ信号Ｄ２）を受信するタイミングを指定することで、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂ側で受信した電波の解読が不要になり、回路構成の簡素化、コスト低減が図られる。
したがって、車載器Ａ１からの電波を、互いに異なるアンテナ（料金収受用アンテナ２０、又は、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂ）で、同じタイミングで受信したことを正確に検知することができ、ＬＩＤと位置測定結果との関連付けを、より精度よく行うことができる。
【００８３】
また、第１の実施形態において、車載器発信信号転送部３３は、ＡＣＴＣ信号Ｄ２に含まれるＬＩＤと、登録された許可ＬＩＤと、が一致するか否かの判定処理と並行して、当該ＡＣＴＣ信号Ｄ２を遅延させることなく車線サーバ２１に転送する。
即ち、通信制御装置３は、現在転送中のＡＣＴＣ信号Ｄ２に含まれるＬＩＤと許可ＬＩＤとが一致するか否かの判定を行いながらも、車線サーバ２１が当該ＡＣＴＣ信号Ｄ２を受信するタイミングを遅延させない。
このようにすることで、車線サーバ２１は、通信制御装置３を介さないで料金収受用の無線通信を行う場合と同じ送受信のタイミングで、車載器Ａ１との無線通信を行うことができる。
したがって、既存の料金収受システムにおいて、（ＡＲＩＢ標準規格等の通信規格により）車線サーバ２１と車載器Ａ１との間における各種信号の送受信のタイミングが予め定められていた場合であっても、車線サーバ２１の既存の動作を変更することなく、位置測定機能を付加することができる。
【００８４】
また、第１の実施形態において、車載器発信信号転送部３３は、ＡＣＴＣ信号Ｄ２から抽出されたＬＩＤが、登録された許可ＬＩＤと一致しない場合に、当該ＡＣＴＣ信号Ｄ２に含まれる情報であって当該ＬＩＤよりも後に送信されるＣＲＣを変化させて車線サーバ２１に転送する。
このようにすることで、転送中のＡＣＴＣ信号Ｄ２に含まれるＬＩＤが登録された許可ＬＩＤと一致しない場合には、当該転送中のＡＣＴＣ信号Ｄ２のＣＲＣを変化させて、当該転送中のＡＣＴＣ信号Ｄ２を車線サーバ２１に認識させないようにすることができる。
したがって、通信制御装置３は、車載器Ａ１の位置測定結果に応じて、車載器Ａ１から車線サーバ２１に向けてのＡＣＴＣ信号Ｄ２の送信を制御することができる。
【００８５】
以上、第１の実施形態に係る料金収受システム１について詳細に説明したが、第１の実施形態に係る料金収受システム１の具体的な態様は、上述のものに限定されることはなく、要旨を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を加えることは可能である。
【００８６】
例えば、第１の実施形態に係る通信制御装置３の車載器発信信号転送部３３は、ＡＣＴＣ信号Ｄ２に含まれるＵＷ２を抽出して、現在転送中の信号が“ＡＣＴＣ信号”である場合に、ＣＲＣを変化させるものとしている（図９のステップＳ１０５参照）。
このようにすることで、車載器Ａ１が送信するＡＣＴＣ信号Ｄ２以外の信号が、車線サーバ２１へ転送されなくなることを防止することができる。したがって、一旦、車線サーバ２１と車載器Ａ１との通信リンクが確立された後は、料金収受用の無線通信が通信制御装置３によって遮断されることを防止することができる。
【００８７】
また、車載器発信信号転送部３３は、ＡＣＴＣ信号の中でＬＩＤよりも後に送信される情報のうち、ＣＲＣ以外の情報を変化させて車線サーバ２１に転送してもよい。このようにしても、車線サーバ２１は、ＡＣＴＣ信号Ｄ２の最後尾に付されたＣＲＣをチェックした結果、異常ＣＲＣと判定するので、同様の効果を得ることができる。
【００８８】
しかしながら、他の実施形態においては、上記態様に限定されることはない。例えば、他の実施形態に係る通信制御装置３は、料金収受用の無線通信において車載器Ａ１が送信するＡＣＴＣ信号Ｄ２以外の信号についても、当該信号に含まれるＬＩＤと許可ＬＩＤとの照合を行い、その照合結果に基づいて、当該信号の転送の可否を制御するものとしてもよい。
【００８９】
＜第２の実施形態＞
次に、図１３、図１４を参照しながら、第２の実施形態に係る料金収受システムについて詳細に説明する。
【００９０】
（料金収受システムの機能構成）
図１３は、第２の実施形態に係る料金収受システムの機能構成を示す図である。
なお、図１３において、第１の実施形態と同一の機能構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００９１】
図１３に示すように、第２の実施形態に係る料金収受システム１の構成に加え、更に、復号部３６を備えている。
復号部３６は、通信インターフェイス部３５を介して位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂの各々から入力されたＩＱ信号Ｄ４に重畳される各種情報（ＡＣＴＣ信号Ｄ２に含まれる情報）を復号して、当該各種情報を抽出する。
ここで、ＩＱ信号Ｄ４は、車載器Ａ１がＡＣＴＣ信号Ｄ２を送信するために発信する電波が基となっているから、ＩＱ信号Ｄ４にもＡＣＴＣ信号Ｄ２と同様の変調がなされている。復号部３６は、このＩＱ信号Ｄ４を復号して、ＡＣＴＣ信号Ｄ２に含まれる情報を抽出する。
【００９２】
（料金収受システムの処理フロー）
図１４は、第２の実施形態に係る料金収受システムの処理フローを示す図である。
次に、図１３、図１４を参照しながら、料金収受用の無線通信が開始された直後に、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂを介して行われる位置測定処理の流れについて説明する。
【００９３】
図１４におけるステップＳ００１及びステップＳ１０１は、第１の実施形態（図９、図１０）で説明した各ステップと同一である。上述したように、通信制御装置３のゲート信号出力部３２０（図１３）は、ステップＳ１０１のタイミングを基準にして時間計測を開始し、予め規定されたチャネルＣ１〜Ｃ６に対応する期間に“ＯＮ”となるゲート信号Ｄ３を出力する。
【００９４】
また、第１の実施形態（図９、図１０）で説明したように、ランダムに選択されたチャネルＣ２の開始時刻ｔａ２の時点で、車載器Ａ１からＡＣＴＣ信号Ｄ２を送信するための電波が発信される（ステップＳ２０２）。位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂは、時刻ｔａ２の時点で“ＯＮ”となるゲート信号Ｄ３に基づいて、同時刻で当該車載器Ａ１から発信された電波を受信する。
【００９５】
通信制御装置３の位置測定部３１（図１３）は、時刻ｔａ２以降、車載器Ａ１からの電波を受信した位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂの各々から、チャネルＣ２についてのＩＱ信号Ｄ４の入力を受け付ける（ステップＳ１０６）。このＩＱ信号Ｄ４には、車載器Ａ１がチャネルＣ２の期間に発信した電波の到来角度に応じた位相差を示す情報が含まれている。
【００９６】
また、通信制御装置３の復号部３６（図１３）も、位置測定部３１と同様に、時刻ｔａ２以降、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂの各々から、チャネルＣ２についてのＩＱ信号Ｄ４の入力を受け付ける。復号部３６は、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂの各々から入力されるＩＱ信号Ｄ４を逐次復号して、当該ＩＱ信号Ｄ４に重畳された情報（ＡＳＫ変調方式によって変調された情報）を抽出する。
そして、復号部３６は、ＬＩＤが重畳されているＩＱ信号Ｄ４の入力を受け付けた段階で、当該ＬＩＤを抽出する（ステップＳ１０６ａ）。
【００９７】
ここで、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂが受信する電波は、もともと、車載器Ａ１が、料金収受用アンテナ２０を通じて、車線サーバ２１にＡＣＴＣ信号Ｄ２を送信するために発信した電波である。したがって、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂで受信して得られるＩＱ信号Ｄ４は、料金収受用アンテナ２０で受信して得られるＡＣＴＣ信号Ｄ２に含まれるＬＩＤと同一のＬＩＤを含んでいる。
【００９８】
第２の実施形態に係る識別子登録部３２２は、第１の実施形態と同様に、ステップＳ１０９（図１１）において、ＬＩＤを登録する処理を行う。
ここで、識別子登録部３２２は、ステップＳ１０６で入力されたＩＱ信号Ｄ４に基づいて測定された位置が規定通信領域Ｑ内に存在すると判定された場合には、ステップＳ１０６ａで抽出されたＬＩＤを、許可ＬＩＤとして登録する。ここで、ステップＳ１０６ａで抽出されたＬＩＤとは、ステップＳ１０６で入力されたＩＱ信号Ｄ４に重畳されたＬＩＤであって、当該ＩＱ信号Ｄ４に関連するＡＣＴＣ信号Ｄ２に含まれるＬＩＤと同一のものである。
即ち、識別子登録部３２２は、ＩＱ信号Ｄ４に基づいて測定された車載器Ａ１の位置が規定通信領域Ｑ内に存在する場合に、当該ＩＱ信号Ｄ４に関連するＡＣＴＣ信号Ｄ２に含まれるＬＩＤとして、復号部３６によって当該ＩＱ信号Ｄ４から直接抽出されたＬＩＤを許可ＬＩＤとして登録する。
【００９９】
なお、識別子登録部３２２がＬＩＤを登録した後の流れは、第１の実施形態と同様である（図１２参照）。
【０１００】
（作用効果）
以上のように、第２の実施形態に係る識別子登録部３２２は、ＩＱ信号Ｄ４に基づいて測定された車載器Ａ１の位置が規定通信領域Ｑ内に存在する場合に、当該ＩＱ信号Ｄ４に関連するＡＣＴＣ信号Ｄ２に含まれるＬＩＤであって、当該ＩＱ信号Ｄ４から抽出されたＬＩＤを許可ＬＩＤとして登録する。
このようにすることで、ＩＱ信号Ｄ４に重畳されるＬＩＤを、当該ＩＱ信号Ｄ４から抽出するので、車載器Ａ１の位置測定結果とＬＩＤとの関連付けをより精度良く行うことができる。
【０１０１】
以上、第２の実施形態に係る料金収受システム１について詳細に説明したが、第２の実施形態に係る料金収受システム１の具体的な態様は、上述のものに限定されることはなく、要旨を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を加えることは可能である。
【０１０２】
例えば、第２の実施形態に係る通信制御装置３は、第１の実施形態と同様に、ゲート信号出力部３２０が、ＦＣＭＣ信号Ｄ１が送信されたタイミングを基準とするゲート信号Ｄ３を出力して、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂにおける電波の受信のタイミングを制御するものとしたが、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。
例えば、他の実施形態に係る通信制御装置３は、ゲート信号出力部３２０を具備しない態様であってもよい。即ち、復号部３６は、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂから入力されるＩＱ信号Ｄ４を逐次復号して、当該ＩＱ信号Ｄ４に重畳された情報（関連するＡＣＴＣ信号Ｄ２に含まれる情報と同一の情報）を抽出することができる。したがって、復号部３６は、ゲート信号Ｄ３を利用しなくとも、自ら同期をとってＬＩＤを精度良く抽出することが可能である。例えば、復号部３６は、ＩＱ信号Ｄ４に重畳されたＰＲ（プリアンブル、図４参照）を基準として、受信中のＩＱ信号Ｄ４の中からＬＩＤとして抽出すべきタイミングを把握することができる。
【０１０３】
また、第１、第２の実施形態に係る料金収受システム１において、位置測定用アンテナ２２Ａと位置測定用アンテナ２２Ｂとは、三角測量演算の精度を高めるため、車線幅方向に比較的離れて配置される。このような場合、位置測定用アンテナ２２Ａの電波の受信可能範囲と、位置測定用アンテナ２２Ｂの電波の受信可能範囲と、にずれが生じ得る。そうすると、例えば、ある一つの車載器Ａ１が発信した電波が位置測定用アンテナ２２Ａのみで受信され、同時に、他の車載器Ａ１が発信した電波が位置測定用アンテナ２２Ｂのみで受信されることも想定される。
そこで、他の実施形態に係る復号部３６は、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂの各々から入力されたＩＱ信号Ｄ４の両方からＬＩＤを抽出するようにしてもよい。そして、識別子登録部３２２は、各ＩＱ信号Ｄ４に基づいて車載器Ａ１が規定通信領域Ｑ内に存在すると判定された場合であって、かつ、各ＩＱ信号Ｄ４から抽出された各ＬＩＤが一致する場合に、当該ＬＩＤを許可ＬＩＤとして登録するようにしてもよい。
即ち、識別子登録部３２２は、位置測定用アンテナ２２Ａが受信した電波に基づくＩＱ信号Ｄ４から抽出されたＬＩＤと、位置測定用アンテナ２２Ｂが受信した電波に基づくＩＱ信号Ｄ４から抽出されたＬＩＤと、の対比結果に応じて、許可ＬＩＤとして登録するか否かを判断する。
このようにすることで、上記のような事象が生じた場合であっても、誤ったＬＩＤを許可ＬＩＤとして登録して誤作動を起こすことがなくなるため、一つの車載器Ａ１のＬＩＤと、当該一つの車載器Ａ１に対する位置測定結果と、をより確実に関連付けることができる。
【０１０４】
また、第１の実施形態においては、更に、２つの位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂ、及び、料金収受用アンテナ２０の計３台のアンテナで同時に受信した電波の各々に対し、それぞれ解読（復号）を行う態様としてもよい。この場合、識別子登録部３２２は、３台のアンテナの各々で同時に受信した電波の各々から抽出された３つのＬＩＤの全てが一致することを条件に、当該抽出されたＬＩＤを許可ＬＩＤとして登録する。
このようにすることで、一つの車載器Ａ１のＬＩＤと、当該一つの車載器Ａ１に対する位置測定結果と、を一層確実に関連付けることができる。
【０１０５】
＜第３の実施形態＞
次に、図１５を参照しながら、第３の実施形態に係る料金収受システムについて説明する。
【０１０６】
（料金収受システムの機能構成）
図１５は、第３の実施形態に係る料金収受システムの機能構成を示す図である。
図１５に示すように、第３の実施形態に係る料金収受システム１は、料金収受用アンテナ２０、車線サーバ２１、通信制御装置３に加え、リレー回路部４を更に備えている。
リレー回路部４は、料金収受用アンテナ２０と車線サーバ２１とを、通信制御装置３を経由せずに直接接続可能とするリレー回路であって、スイッチ４０Ａと、４０Ｂと、バイパス配線４１と、を備えてなる。
【０１０７】
また、図１５に示すように、第３の実施形態においては、通信制御装置３は、電力供給源５から動作するための電力の供給を受けている。
また、通信制御装置３は、当該通信制御装置３が正常に動作しているか否かを診断する自己診断機能部（図示せず）を有している。通信制御装置３は、自己診断機能部の診断結果に基づいて、当該通信制御装置３が正常に動作していることを示す正常動作信号Ｄ５を常時出力する。
【０１０８】
スイッチ４０Ａ、４０Ｂは、それぞれ、光通信ケーブルＯ上に設けられた光スイッチである。
スイッチ４０Ａは、料金収受用アンテナ２０と通信制御装置３との接続、及び、料金収受用アンテナ２０とバイパス配線４１との接続を相互に切り替え可能とする。
スイッチ４０Ｂは、通信制御装置３と車線サーバ２１との接続、及び、バイパス配線４１と車線サーバ２１との接続を相互に切り替え可能とする。
【０１０９】
スイッチ４０Ａ、４０Ｂは、通信制御装置３に電力を供給する電力供給源５から電力の供給を受け付ける。また、スイッチ４０Ａ、４０Ｂは、通信制御装置３が正常に動作している場合に、当該通信制御装置３から正常動作信号Ｄ５の入力を受け付ける。スイッチ４０Ａは、電力供給源５からの電力供給を受け、かつ、通信制御装置３から正常動作信号Ｄ５の入力を受け付けている場合に、料金収受用アンテナ２０と通信制御装置３とを接続する。
スイッチ４０Ａ、４０Ｂは、それぞれ、非ラッチ式のスイッチである。
即ち、スイッチ４０Ａは、電力供給源５からの電力供給を受け、かつ、通信制御装置３から正常動作信号Ｄ５の入力を受け付けている場合に、料金収受用アンテナ２０と通信制御装置３とを接続する。また、スイッチ４０Ａは、電力供給源５からの電力供給を受け付けていない場合、または、通信制御装置３から正常動作信号Ｄ５の入力を受け付けていない場合に、料金収受用アンテナ２０とバイパス配線４１とを接続する。
また、スイッチ４０Ｂは、電力供給源５からの電力供給を受け、かつ、通信制御装置３から正常動作信号Ｄ５の入力を受け付けている場合に、通信制御装置３と車線サーバ２１とを接続する。また、スイッチ４０Ｂは、電力供給源５からの電力供給を受け付けていない場合、または、通信制御装置３から正常動作信号Ｄ５の入力を受け付けていない場合に、バイパス配線４１と車線サーバ２１とを接続する。
【０１１０】
上記構成により、リレー回路部４は、通信制御装置３における異常を検知した場合に、料金収受用アンテナ２０と車線サーバ２１とを直接接続する。ここで、第３の実施形態においては、「通信制御装置３における異常」とは、具体的には、自己診断機能部により通信制御装置３が正常に動作していないと判断された場合と、通信制御装置３に電力が供給されなくなった場合と、を意味している。
第１、第２の実施形態では、車載器Ａ１と車線サーバ２１との間の料金収受用の無線通信が、常に、通信制御装置３を経由して行われる。そうすると、上記のような通信制御装置３における異常が発生した場合、当該通信制御装置３が設けられた車線Ｌ（図１）では、直ちに、料金収受処理が不能となる。したがって、通信制御装置３に異常が発生した場合には、直ちに、車線Ｌを封鎖する必要が生じる。
【０１１１】
一方、第３の実施形態に係る料金収受システム１によれば、通信制御装置３において異常が発生した場合には、直ちに、スイッチ４０Ａ、４０Ｂがバイパス配線４１に接続するように動作して、料金収受用アンテナ２０と車線サーバ２１とを直接接続する。そうすると、車載器Ａ１と車線サーバ２１との無線通信が、通信制御装置３を経由せずに行われるようになる。その結果、通信制御装置３に異常が発生した場合であっても、当該通信制御装置３が設けられた車線Ｌを直ちに封鎖する必要がなくなる。
【０１１２】
（その他の変形例）
以上、第１〜第３の実施形態に係る料金収受システム１について詳細に説明したが、第１〜第３の実施形態に係る料金収受システム１の具体的な態様は、上述のものに限定されることはなく、要旨を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を加えることは可能である。
【０１１３】
例えば、上述の第１〜第３の実施形態に係る料金収受システム１は、ＡＲＩＢ標準規格に規定される方式で料金収受用の無線通信を行うものとして説明したが、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。
例えば、「車載器発信信号」は、ＡＲＩＢ標準規格に規定される「ＡＣＴＣ信号」に限定されるものではなく、車載器Ａ１から車線サーバ２１に向けて送信される信号であって、車載器Ａ１を固有に識別する識別子（ＬＩＤ）を含むものであれば如何なる態様の信号であってもよい。
同様に、「要求信号」は、ＡＲＩＢ標準規格に規定される「ＦＣＭＣ信号」に限定されるものではなく、車線サーバ２１が、車載器Ａ１に対し、車載器発信信号の送信（返信）を求める目的とする信号であれば如何なる態様の信号であってもよい。
【０１１４】
また、上述の第１〜第３の実施形態に係る料金収受システム１は、車載器Ａ１の空間的位置を測定するために、異なる位置に取り付けられた２つの位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂを用いるものとして説明した。より具体的には、位置測定部３１は、２つの異なる位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂの各々から取得されたＩＱ信号Ｄ４に基づいて三角測量演算を行うことで、車載器Ａ１の空間的位置を測定するものとして説明した。しかし、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。
例えば、他の実施形態においては、単一の位置測定用アンテナに対する電波の到来角度と、車両Ａが走行する車線Ｌの路面と、の位置関係に基づいて車両Ａ（車載器Ａ１）の位置を測定する態様であってもよい。
【０１１５】
また、上述の第１〜第３の実施形態に係る料金収受システム１において、料金収受用アンテナ２０と車線サーバ２１とは、光通信ケーブルＯによって接続されているものとして説明したが、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。
例えば、他の実施形態においては、料金収受用アンテナ２０と車線サーバ２１とが電気通信ケーブルによって接続される態様であってもよい。この場合、通信制御装置３は、Ｏ／Ｅ変換部３４Ａ、３４Ｂ（図２、図１３）を具備しなくともよい。
【０１１６】
なお、上述の第１〜第３の実施形態においては、通信制御装置３の各種機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各種処理を行うものとしている。ここで、上述した通信制御装置３の各種処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって上記各種処理が行われる。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
また、通信制御装置３は、各種機能構成が単一の装置筐体に収められる態様に限定されず、通信制御装置３が有する各種機能構成が、ネットワークで接続される複数の装置に渡って具備される態様であってもよい。
【０１１７】
＜第４の実施形態＞
次に、図１６〜図２０を参照しながら、第４の実施形態及びその変形例に係る料金収受システム及び通信領域規定方法について説明する。
【０１１８】
（料金収受システムの全体構成）
図１６は、第４の実施形態に係る料金収受システムの全体構成を示す図である。
図１６において、第１〜第３の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
なお、第４の実施形態に係る料金収受システム１に設置される位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂは、第１〜第３の実施形態と同様に、電波を発信する対象の位置を測定するために用いられるアンテナであって、受信した電波の到来角度を計測可能とするアレイアンテナ（ＡＯＡアンテナ）である。
【０１１９】
料金収受システム１は、第１〜第３の実施形態と同様に、車線Ｌ上に規定された規定通信領域Ｑ内に存在する車載器を料金収受用の通信対象とする料金収受システムである。
ここで、料金収受システム１の運用において、規定通信領域Ｑ内に存在する車載器Ａ１（図１）のみを料金収受用の通信対象とするためには、車載器Ａ１との無線通信の可否を判定するための判定条件を、規定通信領域Ｑの境界線に対応させて設定する必要がある。
【０１２０】
図１６は、規定通信領域Ｑの境界線に関連する判定条件を新たに設定する工程における料金収受システム１の全体構成を示している。
この工程において、料金収受システム１の管理者は、まず、各車線Ｌ上に、基準発信器Ａ２１、Ａ２２（以下、基準発信器Ａ２１、Ａ２２、・・・を総称して基準発信器Ａ２とも表記する。）を配置する。図１６に示すように、基準発信器Ａ２１、Ａ２２は、それぞれ、車線Ｌ上において長方形状に規定しようとする規定通信領域Ｑの境界線上であって、当該規定通信領域Ｑの対角に位置する２つの頂点の各々に配置される。
【０１２１】
基準発信器Ａ２１、Ａ２２は、電波を発信可能な発信器であって、車載器Ａ１が車線サーバ２１との間で料金収受用の無線通信を行う際に用いられる通信規格（本実施形態においては、上述のＡＲＩＢ規格）に準拠して電波を発信する。即ち、基準発信器Ａ２１、Ａ２２は、車載器Ａ１と同様に、車線サーバ２１が送信するＦＣＭＣ信号Ｄ１に応答して、所定のチャネルＣ１〜Ｃ６でＡＣＴＣ信号Ｄ２を送信する（図３、図４参照）。
また、基準発信器Ａ２１、Ａ２２が送信するＡＣＴＣ信号Ｄ２には、当該基準発信器Ａ２１、Ａ２２の各々を個別に識別可能な基準用識別子（ＬＩＤ）が含まれている。
【０１２２】
（料金収受システムの機能構成）
図１７は、第４の実施形態に係る料金収受システムの機能構成を示す図である。
図１７において、第１〜第３の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
図１７に示すように、第４の実施形態に係る料金収受システム１は、規定通信領域Ｑ（図１６）の境界線上に配置された基準発信器Ａ２を無線通信の対象とする。
【０１２３】
第４の実施形態に係る位置測定部３１は、車載器Ａ１に対する位置測定処理（図１１のステップＳ１０７）と同様に、基準発信器Ａ２が発信する電波を位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂの各々で受信して得られたＩＱ信号Ｄ４に基づいて、基準発信器Ａ２の各々の位置を測定する。
【０１２４】
また、通信制御装置３の主制御部３２は、第１〜第３の実施形態で説明した各種機能に加え、更に、判定条件設定部３２１ａとしての機能を有している。
判定条件設定部３２１ａは、複数の基準発信器Ａ２の各々についての位置測定結果に基づいて、車載器Ａ１（図１）を料金収受用の通信対象とするか否かの判定条件を設定する。
【０１２５】
（判定条件設定部の機能）
図１８は、第４の実施形態に係る判定条件設定部の機能を説明する第１の図である。
図１８は、予め用意された情報であって、各基準発信器Ａ２に個別に割り振られた基準用識別子の一覧が記録された基準用識別子情報である。基準用識別子情報には、各基準発信器Ａ２に割り振られた複数の基準用識別子が、予め決められた順序で記録されている。
【０１２６】
ここで、第４の実施形態に係る識別子抽出部３０は、第１〜第３の実施形態と同様に、料金収受用アンテナ２０から車線サーバ２１に向けて送信されるＡＣＴＣ信号Ｄ２を常時監視している（図１６のブロック図参照）。識別子抽出部３０は、ＡＣＴＣ信号Ｄ２の入力を受け付ける度に、当該ＡＣＴＣ信号Ｄ２を逐次復号して、ＵＷ２と、ＬＩＤと、を抽出する。そして、識別子抽出部３０は、各ＡＣＴＣ信号Ｄ２に含まれるＵＷ２とＬＩＤとを、当該ＡＣＴＣ信号Ｄ２が送信されたタイミングであるチャネルＣ１〜Ｃ６に関連付けて一時的に記録する。
例えば、一回のＦＣＭＣ信号Ｄ１の送信に対して、２つの基準発信器Ａ２（基準発信器Ａ２１、Ａ２２（図１））から、それぞれ異なるチャネルＣ１〜Ｃ６でＡＣＴＣ信号Ｄ２が送信されたとする。この場合、識別子抽出部３０は、チャネルＣ１〜Ｃ６の何れかに受信した２つのＡＣＴＣ信号Ｄ２に含まれるＵＷ２及びＬＩＤ（基準用識別子）をそれぞれ記録して、識別子抽出情報を作成する（図５参照）。
【０１２７】
判定条件設定部３２１ａは、識別子抽出部３０によって抽出されたＬＩＤ（識別子抽出情報（図５））を取得するとともに図１８に示す基準用識別子情報を参照し、当該ＬＩＤが基準用識別子の何れかに一致するか否かを判定する。これにより、判定条件設定部３２１ａは、受信したＡＣＴＣ信号Ｄ２が、車載器Ａ１が送信したものか、基準発信器Ａ２が送信したものか、を識別することができる。
【０１２８】
一方、位置測定部３１は、通信インターフェイス部３５を介して、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂの各々からＩＱ信号Ｄ４の入力を受け付ける。位置測定部３１は、ＩＱ信号Ｄ４が入力されると、当該ＩＱ信号Ｄ４に示される位相差に基づいて、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂの各々に対し、基準発信器Ａ２から発信された電波が到来した角度を算出する。そして、位置測定部３１は、位置測定用アンテナ２２Ａに対する電波の到来角度と、位置測定用アンテナ２２Ｂに対する電波の到来角度と、に基づいて、三角測量演算を行い、空間内における基準発信器Ａ２の位置を測定する。
【０１２９】
ここで、位置測定部３１は、チャネルＣ１〜Ｃ６の各々の期間に受信した電波に基づいて取得された各ＩＱ信号Ｄ４につき、基準発信器Ａ２の位置を測定する。即ち、位置測定部３１は、各チャネルＣ１〜Ｃ６のそれぞれに関連する位置測定結果を示す位置測定情報を取得する（図７参照）。
【０１３０】
位置測定結果に関連するＬＩＤが、基準用識別子情報に記録された基準用識別子と一致していた場合、判定条件設定部３２１ａは、当該基準用識別子に関連する位置測定結果に基づいて、位置判定部３２１が位置判定処理（図１１のステップＳ１０８）に用いる判定条件（車載器Ａ１を料金収受用の通信対象とするか否かの判定条件）を設定する。
ここで、基準用識別子と、位置測定結果との関連付けの態様は、第１の実施形態の識別子登録部３２２と同様である。即ち、第４の実施形態に係る判定条件設定部３２１ａは、識別子抽出部３０がＡＣＴＣ信号Ｄ２から抽出した各ＬＩＤ（図５）と、位置測定部３１がＩＱ信号Ｄ４に基づいて測定した各位置測定結果（図７）と、を同一のチャネルＣ１〜Ｃ６で関連付けるものとする。
【０１３１】
図１９は、第４の実施形態に係る判定条件設定部の機能を説明する第２の図である。
図１９に示すように、判定条件設定部３２１ａは、車線Ｌ上に配置された２つの基準発信器Ａ２１、Ａ２２の各々が発信した電波に基づいて、当該基準発信器Ａ２１、Ａ２２の基準用識別子（“ＬＩＤ−０００１”、“ＬＩＤ−０００２”）と、位置測定結果（“Ｑｘ１、Ｑｙ１、Ｑｚ１”、“Ｑｘ２、Ｑｙ２、Ｑｚ２”）と、を取得する。
【０１３２】
ここで、判定条件設定部３２１ａは、２つの基準発信器Ａ２１、Ａ２２の位置を対角の頂点とし、車線Ｌの延在方向（±Ｘ方向）に平行な辺を有する長方形を規定通信領域Ｑとして規定する。
具体的には、判定条件設定部３２１ａは、基準発信器Ａ２１、Ａ２２各々のＸ軸についての位置測定結果“Ｑｘ１”、“Ｑｘ２”をＸ軸閾値とし、かつ、基準発信器Ａ２１、Ａ２２各々のＹ軸についての位置測定結果“Ｑｙ１”、“Ｑｙ２”をＹ軸閾値として、判定条件を設定する。
また、Ｚ軸閾値に関しては、車載器Ａ１の車両Ａにおける設置高さがある程度制約されるため、判定条件設定部３２１ａは、例えば、“０．５ｍ”及び“２．０ｍ”をＺ軸閾値として、判定条件を設定する。
これにより、位置判定部３２１は、車載器Ａ１についての位置測定結果（Ｘ、Ｙ、Ｚ）が取得された場合に、当該車載器Ａ１が、“Ｑｘ２＜Ｘ＜Ｑｘ１”、“Ｑｙ２＜Ｙ＜Ｑｙ１”、及び、“０．５ｍ＜Ｚ＜２．０ｍ”の判定条件を満たすか否か、を判定することにより、当該車載器Ａ１との無線通信の可否を判定する。
【０１３３】
第４の実施形態においては、判定条件設定部３２１ａにより上記判定条件（“Ｑｘ２＜Ｘ＜Ｑｘ１”、“Ｑｙ２＜Ｙ＜Ｑｙ１”等）が設定された後、料金収受システム１の管理者は、車線Ｌ上に配置された基準発信器Ａ２を取り外し、料金収受システム１の通常の運用（車線Ｌを走行する車両Ａに対する料金収受処理を行う工程）に移行する。
【０１３４】
（作用効果）
以上の通り、第４の実施形態に係る通信領域規定方法は、料金収受システム１の運用に際し、規定通信領域Ｑを規定する方法であって、規定しようとする規定通信領域Ｑの境界線上における複数の位置に、電波を発信可能な基準発信器Ａ２を配置する発信器配置工程を有する。また、通信領域規定方法は、複数の基準発信器Ａ２が発信する電波を位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂで受信して得られたＩＱ信号Ｄ４に基づいて、複数の基準発信器Ａ２の各々の位置を測定する位置測定工程を有する。更に、通信領域規定方法は、複数の基準発信器Ａ２についての位置測定結果に基づいて、車載器Ａ１を料金収受用の通信対象とするか否かの判定条件を設定する判定条件設定工程と、を有している。
【０１３５】
このようにすることで、実際の路面上に配置された基準発信器Ａ２の位置測定結果に基づいて判定条件が設定される。この場合、例えば、車線Ｌの路面の一部分が歪んでいたり、傾斜していたりする場合であっても、この車線Ｌ上に配置された基準発信器Ａ２についての位置測定結果は、そのような歪みや傾斜の要素も含まれたものとなる。したがって、基準発信器Ａ２が実際に配置された位置を境界とする所望の規定通信領域Ｑを精度良く規定することができる。
【０１３６】
また、上述の通信領域規定方法において配置する基準発信器Ａ２は、車載器Ａ１が料金収受用の通信を行うための通信規格に準拠して電波を発信する。
このようにすることで、基準発信器Ａ２を車載器Ａ１と同等に扱うことができるので、料金収受システムが有する車載器Ａ１の位置を測定する各種機能を利用して、より簡素に、基準発信器Ａ２についての位置測定結果を取得することができる。
【０１３７】
なお、第４の実施形態に係る基準用識別子は、各基準発信器Ａ２に個別に割り当てられるものとして説明したが、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。
即ち、第４の実施形態においては、基準発信器Ａ２は、規定通信領域Ｑの判定条件を新たに設定する工程を終了した後には取り外されるものである。したがって、基準用識別子は、走行する車両Ａに搭載された車載器Ａ１と区別された、基準発信器Ａ２固有の識別子でなくともよい。
【０１３８】
また、第４の実施形態においては、判定条件設定部３２１ａは、２つの基準発信器Ａ２１、Ａ２２の位置を対角の頂点とし、車線Ｌの延在方向（±Ｘ方向）に平行な辺を有する長方形を規定通信領域Ｑとして規定し、高さ方向の幅については、予め規定された固定値（０．５ｍ〜２．０ｍ）を採用するものとして説明した。
しかし、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。
例えば、判定条件設定部３２１ａは、縦（±Ｘ方向）、横（±Ｙ方向）及び高さ（±Ｚ方向）がそれぞれ異なるように配置された２つの基準発信器Ａ２１、Ａ２２の位置を対角の頂点とし、車線Ｌの延在方向（±Ｘ方向）に平行な辺を有し、かつ、路面（ＸＹ平面）に平行な面を有する直方体を、規定通信領域Ｑとして規定する態様であってもよい。この場合、判定条件設定部３２１ａは、基準発信器Ａ２１、Ａ２２各々のＸ軸についての位置測定結果“Ｑｘ１”、“Ｑｘ２”をＸ軸閾値とし、基準発信器Ａ２１、Ａ２２各々のＹ軸についての位置測定結果“Ｑｙ１”、“Ｑｙ２”をＹ軸閾値とし、更に、基準発信器Ａ２１、Ａ２２各々のＺ軸についての位置測定結果“Ｑｚ１”、“Ｑｚ２”をＺ軸閾値として判定条件を設定する。
【０１３９】
＜第４の実施形態の変形例＞
図２０は、第４の実施形態の変形例に係る判定条件設定部の機能を説明する図である。
第４の実施形態に係る判定条件設定部３２１ａ（図１７）は、２つの基準発信器Ａ２１、Ａ２２が配置される位置を対角の頂点とし、車線Ｌの延在方向に平行な辺を有する長方形を規定通信領域Ｑとして規定するものとして説明した。しかし、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。
例えば、他の実施形態に係る判定条件設定部３２１ａは、車線Ｌ上に３つ以上配置された各基準発信器Ａ２の位置を頂点とする多角形を規定通信領域Ｑとして規定するものとしてもよい。
以下、第４の実施形態の変形例として、６個の基準発信器Ａ２１〜Ａ２６を用いて規定通信領域Ｑを規定する方法について、図２０を参照しながら説明する。
【０１４０】
図２０に示すように、本変形例においては、６個の基準発信器Ａ２１〜Ａ２６が、カーブしている車線Ｌに沿って配置されている。具体的には、基準発信器Ａ２１、Ａ２２、Ａ２３は、車線Ｌの進行方向左側（＋Ｙ方向側）において、当該車線Ｌの上流側（−Ｘ方向側）から下流側（＋Ｘ方向側）にかけて、基準発信器Ａ２１、Ａ２２、Ａ２３の順に配置されている。また、基準発信器Ａ２４、Ａ２５、Ａ２６は、車線Ｌの進行方向右側（−Ｙ方向側）において、当該車線Ｌの上流側（−Ｘ方向側）から下流側（＋Ｘ方向側）にかけて、基準発信器Ａ２６、Ａ２５、Ａ２４の順に配置されている。
【０１４１】
ここで、まず、判定条件設定部３２１ａは、第４の実施形態と同様に、６個の基準発信器Ａ２１〜Ａ２６の基準用識別子と、位置測定結果と、を取得する。ここで、図２０に示す例において、判定条件設定部３２１ａは、基準発信器Ａ２１、Ａ２２、Ａ２３について、それぞれ、基準用識別子“ＬＩＤ−０００１”、“ＬＩＤ−０００２”、“ＬＩＤ−０００３”、及び、位置測定結果（Ｑｘ１、Ｑｙ１、Ｑｚ１）、（Ｑｘ２、Ｑｙ２、Ｑｚ２）、（Ｑｘ３、Ｑｙ３、Ｑｚ３）を取得する。同様に、判定条件設定部３２１ａは、基準発信器Ａ２４、Ａ２５、Ａ２６について、それぞれ、基準用識別子“ＬＩＤ−０００４”、“ＬＩＤ−０００５”、“ＬＩＤ−０００６”、及び、位置測定結果（Ｑｘ４、Ｑｙ４、Ｑｚ４）、（Ｑｘ５、Ｑｙ５、Ｑｚ５）、（Ｑｘ６、Ｑｙ６、Ｑｚ６）を取得する。
【０１４２】
次に、判定条件設定部３２１ａは、予め用意された基準用識別子情報（図１８）を参照し、当該基準用識別子情報に記録されている基準用識別子の順番に基づいて、規定通信領域Ｑをなす境界線ｑ１〜ｑ６を設定する。
具体的には、判定条件設定部３２１ａは、基準用識別子情報の１行目に記録された“ＬＩＤ−０００１”に示される基準発信器Ａ２１の位置と、基準用識別子情報の２行目に記録された“ＬＩＤ−０００２”に示される基準発信器Ａ２２の位置と、を直線で結んでなる境界線ｑ１を設定する。この境界線ｑ１は、ＸＹ座標平面上において、位置測定結果（Ｑｘ１、Ｑｙ１、Ｑｚ１）と、位置測定結果（Ｑｘ２、Ｑｙ２、Ｑｚ２）と、を結ぶ直線として設定される。
同様に、判定条件設定部３２１ａは、基準用識別子情報の２行目に記録された“ＬＩＤ−０００２”に示される基準発信器Ａ２２の位置と、基準用識別子情報の３行目に記録された“ＬＩＤ−０００３”に示される基準発信器Ａ２３の位置と、を直線で結んでなる境界線ｑ２を設定する。この境界線ｑ２は、ＸＹ座標平面上において、位置測定結果（Ｑｘ２、Ｑｙ２、Ｑｚ２）と、位置測定結果（Ｑｘ３、Ｑｙ３、Ｑｚ３）と、を結ぶ直線として設定される。
【０１４３】
判定条件設定部３２１ａは、上述した処理を、取得された全ての基準用識別子について行い、各基準発信器Ａ２１〜Ａ２６の各位置を直線で結んでなる境界線ｑ１〜ｑ６を設定する。これにより、６個の基準発信器Ａ２１〜Ａ２６の各々を頂点とし、かつ、境界線ｑ１〜ｑ６を辺とする六角形の規定通信領域Ｑが規定される。
【０１４４】
このように、本変形例に係る基準用識別子情報は、基準発信器Ａ２１〜Ａ２６の各基準用識別子が記録された順序に基づいて、各基準用識別子と、各基準用識別子に示される基準発信器Ａ２１〜Ａ２６の各位置のうちの２つを結んでなる境界線ｑ１〜ｑ６と、の関連性を示している。
即ち、本変形例に係る判定条件設定部３２１ａは、複数の基準発信器Ａ２１〜Ａ２６を識別するための各基準用識別子を読み取るとともに、上述のような基準用識別子情報を参照して、判定条件を設定する。
【０１４５】
このようにすることで、規定通信領域Ｑを所望の多角形で規定することができる。したがって、車線Ｌの形状が如何なる態様であったとしても、その車線に整合する形の規定通信領域を、柔軟に、精度良く規定することができる。例えば、車線Ｌの形状が例えばカーブをしている場合であっても、当該カーブに整合する形の規定通信領域を、その車線Ｌ上に規定することができる。
【０１４６】
以上、第４の実施形態及びその変形例に係る通信領域規定方法によれば、実際の車線Ｌ上において、車載器Ａ１との間で料金収受用の無線通信を行うべき領域である規定通信領域Ｑを、精度良く規定することができる。
【０１４７】
なお、第４の実施形態においては、判定条件設定部３２１ａが、基準発信器Ａ２についての位置測定結果に基づいて判定条件を設定する工程を終了した後は、基準発信器Ａ２を取り外すものとして説明したが、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。
即ち、他の実施形態においては、基準発信器Ａ２は、料金収受システム１の構成の一つとして常設される態様であってもよい。
【０１４８】
この場合、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂは、料金収受システム１の通常の運用中（走行する車両Ａを対象に料金収受用の無線通信を行っている状態）においても、常設された基準発信器Ａ２から電波を受信する。そして、判定条件設定部３２１ａは、料金収受システム１の通常の運用中において、基準発信器Ａ２からの電波の受信によって得られた位置測定結果に基づいて、判定条件を逐次更新する。
ここで、料金収受システム１の周囲環境（気温や湿度等）の変化に起因して、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂによる電波の受信特性が変動し得ることが知られている。そうすると、当該気温や湿度の変化に起因して、車載器Ａ１や基準発信器Ａ２についての位置測定結果に若干の誤差が生じ得る。したがって、通常の運用前の段階で、基準発信器Ａ２を配置して規定通信領域Ｑに整合する判定条件を設定した場合であっても、その後に生じた気温や湿度の変化に起因して、規定通信領域Ｑが当初の状態から変動してしまうことが懸念される。
一方、上述のように、基準発信器Ａ２を常設して、通常の運用中においても逐次判定条件を更新することで、気温や湿度の変化に関わらず、常に、基準発信器Ａ２の位置測定結果に応じた規定通信領域Ｑが規定される。これにより、規定通信領域Ｑを一層精度良く規定することができる。
【０１４９】
＜第５の実施形態＞
次に、図２１を参照しながら、第５の実施形態に係る料金収受システムについて説明する。
【０１５０】
（料金収受システムの機能構成）
図２１は、第５の実施形態に係る料金収受システムの機能構成を示す図である。
図２１において、第１〜第４の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１５１】
第５の実施形態に係る料金収受システム１には、規定通信領域Ｑ（図１６）の境界線上に複数の基準発信器Ａ２が常設されている。
また、第５の実施形態に係る通信制御装置３の主制御部３２は、第１〜第４の実施形態で説明した各種機能に加え、更に、異常検出部３２４としての機能を有している。
異常検出部３２４は、基準発信器Ａ２についての位置測定結果に基づいて、当該位置測定結果を取得するまでの過程に異常が生じていることを検出する。
【０１５２】
具体的には、異常検出部３２４は、ある段階において取得された一つの基準発信器Ａ２の位置測定結果（第１位置測定結果（Ｑｘ１、Ｑｙ１、Ｑｚ１））を記録して保持する。次に、異常検出部３２４は、抽出された基準用識別子（ＬＩＤ）を参照しながら、同じ基準発信器Ａ２についての位置測定結果（第２位置測定結果（Ｑｘ１’、Ｑｙ１’、Ｑｚ１’））を再度取得する。そして、異常検出部３２４は、先に記録されていた第１位置測定結果（Ｑｘ１、Ｑｙ１、Ｑｚ１）と、今回取得された第２位置測定結果（Ｑｘ１’、Ｑｙ１’、Ｑｚ１’）と、を比較する。
比較の結果、第１位置測定結果（Ｑｘ１、Ｑｙ１、Ｑｚ１）と、第２位置測定結果（Ｑｘ１’、Ｑｙ１’、Ｑｚ１’）との誤差成分（ΔＱｘ、ΔＱｙ、ΔＱｚ）が予め規定された所定の誤差許容量を上回る場合には、異常検出部３２４は、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂに何らかの異常が生じたものと見なして、その旨を料金収受システム１の管理者に通知する。
なお、上述の誤差許容量は、例えば、気温や湿度の影響に起因して生じ得る位置測定結果の誤差の想定最大値などと規定される。
【０１５３】
以上のように、常設された基準発信器Ａ２の位置測定結果を常時参照することで、料金収受システム１の管理者は、料金収受システム１において位置測定結果を得るまでの過程に何らかの異常（例えば、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂの故障、取り付け位置や取り付け角度のずれ、光通信ケーブルＯ（図１６）の断線等）が生じたことを直ちに把握することができる。
【０１５４】
なお、第５の実施形態に係る異常検出部３２４は、複数の基準発信器Ａ２のうちの特定の一つの基準発信器Ａ２についての位置測定結果のみに基づいて上述の異常検出処理（第１位置測定結果と第２位置測定結果との比較処理）を行うものとして説明したが、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。
例えば、他の実施形態に係る異常検出部３２４は、各基準発信器Ａ２についての複数の位置測定結果の組み合わせに基づいて異常検出処理を行ってもよい。
この場合、例えば、異常検出部３２４は、各基準発信器Ａ２について算出された誤差成分（ΔＱｘ、ΔＱｙ、ΔＱｚ）の全てが、予め規定された所定の誤差許容量を上回る場合に、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂに何らかの異常が生じたものと見なしてもよい。
【０１５５】
以上、第４、第５の実施形態に係る料金収受システム１及び通信領域規定方法について詳細に説明したが、第４、第５の実施形態に係る料金収受システム１及び通信領域規定方法の具体的な態様は、上述のものに限定されることはなく、要旨を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を加えることは可能である。
【０１５６】
例えば、第４、第５の実施形態に係る主制御部３２（識別子照合部３２３）は、更に、以下の機能を備えていてもよい。
第４、第５の実施形態に係る識別子照合部３２３は、更に、識別子抽出部３０によってＡＣＴＣ信号Ｄ２から抽出されたＬＩＤを取得するとともに、当該抽出されたＬＩＤと、基準用識別子情報（図１８）に記録された基準用識別子と、を照合する。そして、照合の結果、抽出されたＬＩＤが基準用識別子情報に記録された基準用識別子と一致する場合には、識別子照合部３２３は、車載器発信信号転送部３３に対して当該照合結果に応じた信号を出力し、そのＬＩＤを含むＡＣＴＣ信号Ｄ２を車線サーバ２１へと転送させないようにしてもよい。
このようにすることで、通信制御装置３は、車線サーバ２１が、基準発信器Ａ２を対象として、料金収受用の無線通信を行うことを防止することができる。
【０１５７】
また、第４、第５の実施形態に係る判定条件設定部３２１ａは、識別子抽出部３０がＡＣＴＣ信号Ｄ２から抽出した各ＬＩＤ（図５）と、位置測定部３１がＩＱ信号Ｄ４に基づいて測定した各位置測定結果（図７）と、を同一のチャネルＣ１〜Ｃ６で関連付けて、一つの基準発信器Ａ２についての基準用識別子（ＬＩＤ）と位置測定結果とを取得するものとして説明した。
しかし、他の実施形態ではこの態様に限定されることはなく、例えば、第２の実施形態のように、通信制御装置３が復号部３６を具備することで、ＩＱ信号Ｄ４から直接基準用識別子（ＬＩＤ）を取得するものとしてもよい。
【０１５８】
また、第４、第５の実施形態に係る料金収受システム１は、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂと、車線サーバ２１との間に通信制御装置３が設けられ、当該通信制御装置３が、位置測定部３１、位置判定部３２１及び判定条件設定部３２１ａを備える態様として説明したが、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。
例えば、他の実施形態に係る料金収受システム１は、車線サーバ２１が、上述の位置測定部３１、位置判定部３２１及び判定条件設定部３２１ａを備える態様であってもよい。
この場合において、車線サーバ２１の位置測定部３１は、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂから受信したＩＱ信号Ｄ４に基づいて車載器Ａ１の位置を測定するとともに、車線サーバ２１の位置判定部３２１が、当該車載器Ａ１についての位置測定結果に基づいてその車載器Ａ１との無線通信の可否を判定する。
また、車線サーバ２１の判定条件設定部３２１ａは、車線サーバ２１内に記録される基準用識別子情報（図１８）を参照して、受信したＡＣＴＣ信号Ｄ２が車載器Ａ１によって送信されたものか基準発信器Ａ２によって送信されたものかを判定する。そして、受信したＡＣＴＣ信号Ｄ２が基準発信器Ａ２によって送信されたものである場合には、判定条件設定部３２１ａは、当該基準発信器Ａ２についての位置測定結果に基づいて、車載器Ａ１を料金収受用の通信対象とするか否かの判定条件を設定する。
【０１５９】
第４、第５の実施形態に係る基準発信器Ａ２は、車載器Ａ１が料金収受用の通信を行うための通信規格（ＡＣＴＣ信号Ｄ２）に準拠して電波を発信するものとして説明したが、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。
即ち、単に、電波の発信源の位置を、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂを用いて測定するだけであれば、当該電波に何らかの信号が変調（重畳）されている必要はない。したがって、例えば、基準発信器Ａ２は、何らの情報が重畳されていない（変調がなされていない）一定の電波を発信するものとしてもよい。
【０１６０】
なお、上述の第４、第５の実施形態においては、料金収受システム１の各種機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各種処理を行うものとしている。ここで、上述した料金収受システム１の各種処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって上記各種処理が行われる。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
また、料金収受システム１は、各種機能構成が単一の装置筐体に収められる態様に限定されず、料金収受システム１が有する各種機能構成が、ネットワークで接続される複数の装置に渡って具備される態様であってもよい。
【０１６１】
＜第６の実施形態＞
次に、図２２〜図３０を参照しながら、第６の実施形態及びその変形例に係る料金収受システムについて詳細に説明する。
【０１６２】
（料金収受システムの全体構成）
図２２は、第６の実施形態に係る料金収受システムの全体構成を示す図である。
図２２において、第１〜第５の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１６３】
第６の実施形態に係る料金収受システム１は、第１〜第５の実施形態と同様に、車線Ｌを走行する車両Ａに搭載された車載器Ａ１のうち、当該車線Ｌに規定された規定通信領域Ｑ内に存在する車載器Ａ１との間で料金収受用の無線通信を行う料金収受システムである。
ただし、第１〜第５の実施形態とは異なり、第６の実施形態に係る料金収受システム１の支持体Ｇには、電波の発信源の位置を測定するために用いられるアンテナ（ＡＯＡアンテナ）として、単一の位置測定用アンテナ２２Ａのみが設置されている（図２２参照）。
【０１６４】
図２２に示すように、第６の実施形態に係る料金収受システム１のアイランドＩには、ナンバープレート認識装置１１が設置されている。
ナンバープレート認識装置１１は、まず、車線Ｌを走行する車両Ａに対し、当該車両Ａの車体前方側（図２２における＋Ｘ方向側）に取り付けられたナンバープレートＮが含まれるように撮影を行う。そして、ナンバープレート認識装置１１は、当該撮影によって得られた画像データに所定の画像解析処理を施し、車両Ａの車体に付されたナンバープレートＮについての情報（以下、「ＮＰ情報」と表記）を抽出する。
【０１６５】
ここで、第６の実施形態において、ＮＰ情報（ナンバープレート情報）とは、例えば、車両Ａに取り付けられたナンバープレートＮの大きさ（プレートサイズ）、及び、当該ナンバープレートに刻印された分類番号である。なお、他の実施形態においては、ＮＰ情報には、「プレートサイズ」、「分類番号」の他、例えば、「プレートの色」等が含まれていてもよい。
上述のようなＮＰ情報（プレートサイズ、分類番号等）は、一般に、当該ナンバープレートが取り付けられている車両Ａの車種と関連性を有している。したがって、後述するように、取得したＮＰ情報から、車両Ａの車種を判別することができる。
【０１６６】
（料金収受システムの機能構成）
図２３は、第６の実施形態に係る料金収受システムの機能構成を示す図である。
図２３において、第１〜第５の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
図２３に示すように、第６の実施形態に係る通信制御装置３は、更に、車種判別部３７を備えている。また、第６の実施形態に係る通信制御装置３の位置測定部３１は、高さ推定部３１ａと、到来角度計測部３１ｂと、を備えている。
【０１６７】
車種判別部３７は、車両検知器１０によって車両Ａの車線Ｌ（図２２）への進入が検知される前の段階において、当該車両Ａの車種を判別する。
具体的には、車種判別部３７は、ナンバープレート認識装置１１から入力されるＮＰ情報に基づいて車両Ａの車種を判別する。ここで、ナンバープレート認識装置１１は、車両検知器１０によって車両Ａが検知される前の段階で当該車両ＡのナンバープレートＮの撮影を行い、この撮影により得られた画像データから抽出したＮＰ情報を、直ちに車種判別部３７に出力する。これにより、車種判別部３７は、車両検知器１０によって車両Ａが検知される前の段階で取得したＮＰ情報に基づいて、当該車両Ａの車種を判別することができる。車種判別部３７が、ＮＰ情報に基づいて車両Ａの車種を判別する具体的な処理については後述する。
車種判別部３７は、車両Ａの車種の判別結果を示す車種判別信号Ｄ６を位置測定部３１に出力する。
【０１６８】
また、第６の実施形態に係る位置測定部３１は、第１〜第５の実施形態と同様に、車載器Ａ１が発信する電波を位置測定用アンテナ２２Ａで受信して得られたＩＱ信号Ｄ４（位置測定用信号）に基づいて、当該電波を発信した車載器Ａ１の位置を測定する。
ここで、車線サーバ２１は、車両検知器１０によって車両Ａが検知されたタイミングで、料金収受用の無線通信を開始すべく、ＦＣＭＣ信号Ｄ１（要求信号）を送信する。また、車載器Ａ１は、ＦＣＭＣ信号Ｄ１の受信に応答してＡＣＴＣ信号Ｄ２を送信する。したがって、車両検知器１０によって車両Ａが検知された後に電波（ＡＣＴＣ信号Ｄ２が重畳されたもの）を発信する。
【０１６９】
位置測定部３１の高さ推定部３１ａは、車種判別部３７から入力された車種判別信号Ｄ６（車両Ａの車種判別結果）を参照し、当該車両Ａの車種に基づいて、車載器Ａ１の路面からの設置高さ（図２２における±Ｚ方向の位置）を推定する。
位置測定部３１の到来角度計測部３１ｂは、位置測定用アンテナ２２Ａから取得したＩＱ信号Ｄ４に基づいて、当該位置測定用アンテナ２２Ａの受信面（電波を受信する面）に対し、受信した電波の到来角度を計測する。
ここで、位置測定部３１は、支持体Ｇ（図２２）に取り付けられた位置測定用アンテナ２２Ａの、空間内における設置位置及び設置角度についての情報を予め保持している。そして、位置測定部３１は、到来角度計測部３１ｂによって計測された電波の到来角度に基づいて、位置測定用アンテナ２２Ａの設置位置及び設置角度を基準とした電波の到来方向、即ち、位置測定用アンテナ２２Ａに対し電波の発振源（車載器Ａ１）が存在する方向を特定する。
【０１７０】
（車種判別部の機能）
図２４は、第６の実施形態に係る車種判別部の機能を説明する図である。
上述したように、第６の実施形態に係る車種判別部３７（図２３）は、ナンバープレート認識装置１１を通じて車両ＡのナンバープレートＮについてのＮＰ情報を取得する。
ここで、第６の実施形態に係るナンバープレート認識装置１１は、図２４に示すように、車線Ｌにおける車両検知器１０よりも下流側（＋Ｘ方向側）であって、車両Ａの進行方向右側（−Ｙ方向側）に設置される。そして、ナンバープレート認識装置１１は、車両検知器１０よりも車線Ｌの上流側（−Ｘ方向側）が撮影範囲として含まれるように設置されている。これにより、ナンバープレート認識装置１１は、車両検知器１０よりも上流側に位置する車両ＡのナンバープレートＮを撮影することができる。即ち、ナンバープレート認識装置１１は、車両検知器１０による車両Ａが検知される前の段階で、車両ＡのナンバープレートＮを撮影することができる。
【０１７１】
ナンバープレート認識装置１１は、常時、所定時間ごとに連続（例えば、毎秒３０回のレート（３０フレーム））で撮影を行う。そして、取得した画像データ内に走行する車両ＡのナンバープレートＮが含まれていた場合には、ナンバープレート認識装置１１は、当該画像データからＮＰ情報を抽出する。
車種判別部３７は、車両検知器１０によって車両Ａが検知される前の段階で、ナンバープレート認識装置１１によって連続的に抽出されるＮＰ情報を逐次取得する。そして、車種判別部３７は、車両Ａが進行して車両検知器１０によって検知された段階で、その直前に取得した最新のＮＰ情報に基づいて、当該車両Ａについての車種を判別する処理を行う。
【０１７２】
ここで、第６の実施形態に係る車種判別部３７は、ＮＰ情報を取得した結果、例えば、“小”、“中”、“大”等と分類されるナンバープレートＮのプレートサイズが“中”に属すると判定した場合には、車両Ａの車種を「軽自動車」、「普通車」又は「中型車」と判別する。また、車種判別部３７は、ＮＰ情報を取得した結果、ナンバープレートＮのプレートサイズが“大”に属すると判定した場合には、車両Ａの車種を大型トラックやバス等の「大型車」又は「特大車」と判別する。
なお、車種判別部３７における車種判別処理の具体的態様は上記に限定されることはなく、他にも様々な態様が考えられる。例えば、車種判別部３７は、ナンバープレートＮに刻印された分類番号に基づいて車種を判別してもよい。この場合、車種判別部３７は、例えば、ナンバープレートＮに刻印された分類番号の上一桁目が“１”又は“２”であった場合、車両Ａの車種を「中型車」、「大型車」又は「特大車」と判別し、また、例えば、分類番号の上一桁目が“３”であった場合、車両Ａの車種を「普通車」と判別する。
【０１７３】
（位置測定部の機能）
図２５は、第６の実施形態に係る位置測定部の機能を説明する図である。
第６の実施形態に係る位置測定部３１（図２３）は、到来角度計測部３１ｂによりＩＱ信号Ｄ４に基づいて計測された電波の到来角度と、高さ推定部３１ａにより車種判別信号Ｄ６（車両Ａの車種判別結果）から推定された車載器Ａ１の設置高さと、に基づいて車載器Ａ１の位置を一意に測定する。
【０１７４】
ここで、まず、高さ推定部３１ａは、予め用意された２種類の設置高さの候補値（高さ候補値Ｈａ、Ｈｂ）の中から、車両Ａの車種に応じた一つの設置高さを選択する。高さ候補値Ｈａ、Ｈｂは、それぞれ、車載器Ａ１の設置高さについての事前調査等に基づいて定められた値である。
具体的には、高さ候補値Ｈａは、「軽自動車」、「普通車」、「中型車」である車両Ａの車体内に車載器Ａ１が搭載される場合において、当該車載器Ａ１が設置される高さの代表値（平均値、中央値等の統計的数値）を示している。また、高さ候補値Ｈｂは、「大型車」、「特大車」である車両Ａの車体内に車載器Ａ１が搭載される場合において、当該車載器Ａ１が設置される高さの代表値を示している。
一般に、「大型車」及び「特大車」の方が、「軽自動車」、「普通車」、「中型車」に比べて車高や運転席の位置が高いことから、車載器Ａ１の設置高さも「大型車」、「特大車」の方が高い。即ち、高さ候補値Ｈｂの方が高さ候補値Ｈａよりも大きい値となる（Ｈｂ＞Ｈａ）。
【０１７５】
車種判別信号Ｄ６に示される車両Ａの車種が「軽自動車」、「普通車」又は「中型車」に属する場合、高さ推定部３１ａは、当該車両Ａに搭載されている車載器Ａ１の設置高さとして、高さ候補値Ｈａを選択する。即ち、高さ推定部３１ａは、車載器Ａ１が、路面から“Ｈａ”の高さに存在すると推定する。
また、高さ推定部３１ａは、車種判別信号Ｄ６に示される車両Ａの車種が「大型車」又は「特大車」に属する場合、高さ推定部３１ａは、当該車両Ａに搭載されている車載器Ａ１の設置高さとして、高さ候補値Ｈｂを選択する。即ち、高さ推定部３１ａは、当該車両Ａに搭載されている車載器Ａ１が、路面から“Ｈｂ”の高さに存在すると推定する。
【０１７６】
一方、到来角度計測部３１ｂは、位置測定用アンテナ２２ＡからのＩＱ信号Ｄ４に基づいて計測された電波の到来角度に基づいて、位置測定用アンテナ２２Ａの設置位置及び設置角度を基準とした電波の到来方向（即ち、車載器Ａ１が存在する方向）を示す車載器方向ベクトルＫを特定する。この場合、車載器方向ベクトルＫは、支持体Ｇに支持されて、高さが“Ｈｂ”よりも高い位置に設置された位置測定用アンテナ２２Ａから、その下方（−Ｚ方向側）に存在する電波の発振源（車載器Ａ１）に向かう方向を示すベクトルである。
【０１７７】
位置測定部３１は、位置測定用アンテナ２２Ａから下方（−Ｚ方向）に伸びる車載器方向ベクトルＫの延長線と、高さ推定部３１ａが推定した高さ（“Ｈａ”又は“Ｈｂ”のいずれか一方）に位置する水平面（ＸＹ平面）と、の交点を特定し、その交点の位置を、車載器Ａ１が存在する位置とみなす。
例えば、車載器Ａ１を搭載する車両Ａの車種が「大型車」であって高さ推定部３１ａによる設置高さの推定結果が“Ｈｂ”であった場合、位置測定部３１は、路面から“Ｈｂ”の高さに存在する水平面と、車載器方向ベクトルＫの延長線と、の交点を特定する。その結果、位置測定部３１は、当該交点の水平面内（ＸＹ平面内）における位置を（Ｘ１ｂ、Ｙ１ｂ）と特定することができる（図２５参照）。
【０１７８】
一方、例えば、車載器Ａ１を搭載する車両Ａの車種が「普通車」であって高さ推定部３１ａによる設置高さの推定結果が“Ｈａ”であった場合、位置測定部３１は、路面から“Ｈａ”の高さに存在する水平面と、車載器方向ベクトルＫの延長線と、の交点を特定する。その結果、位置測定部３１は、当該交点の水平面内（ＸＹ平面内）における位置を（Ｘ１ａ、Ｙ１ａ）と特定することができる（図２５参照）。
【０１７９】
主制御部３２の位置判定部３２１は、位置測定部３１によって測定された車載器Ａ１の位置を参照し、当該車載器Ａ１が規定通信領域Ｑの範囲内に含まれているか否かを判定する。図２５に示す例においては、車載器Ａ１の水平面内における位置測定結果が（Ｘ１ｂ、Ｙ１ｂ）であった場合には、位置判定部３２１は、当該車載器Ａ１が規定通信領域Ｑ内に存在すると判定する。一方、車載器Ａ１の水平面内における位置測定結果が（Ｘ１ａ、Ｙ１ａ）であった場合には、位置判定部３２１は、当該車載器Ａ１が規定通信領域Ｑ内に存在しないと判定する。
このように、位置測定用アンテナ２２Ａへの到来方向（車載器方向ベクトルＫ）が同じであったとしても、車載器Ａ１の設置高さ（“Ｈａ”か、“Ｈｂ”か）に応じて、当該車載器Ａ１の水平面上における位置測定結果が変わり得る。
【０１８０】
（料金収受システムの処理フロー）
図２６は、第６の実施形態に係る料金収受システムの処理フローを示す図である。
まず、料金収受システム１のナンバープレート認識装置１１（図２２）は、設置された位置から車線Ｌの上流側（図２４参照）を撮影範囲として、所定の時間間隔で連続的に撮影処理を行っている。そして、ナンバープレート認識装置１１は、撮影によって取得した画像データに対し所定の画像認識処理を実行するとともに、当該画像データに走行する車両ＡのナンバープレートＮ（図２２）が含まれていた場合には、当該ナンバープレートＮについてのＮＰ情報を抽出する。
車種判別部３７は、ナンバープレート認識装置１１からＮＰ情報の入力を受け付けて、当該ＮＰ情報を取得する（ステップＳ３１）。
【０１８１】
車種判別部３７は、車両検知器１０による車両Ａの進入が検知されたか否かを判定する（ステップＳ３２）。ここで、車両検知器１０によって車両Ａが検知されていない場合（ステップＳ３２：ＮＯ）、車種判別部３７は、ナンバープレート認識装置１１からＮＰ情報の入力を繰り返し受け付けて、逐次、最新のＮＰ情報を取得する。
車両検知器１０によって車両Ａが検知された場合（ステップＳ３２：ＹＥＳ）、車種判別部３７は、その直前のステップＳ３１で取得したＮＰ情報に基づいて、車種を判別する処理を行う（ステップＳ３３）。車種判別部３７は、ステップＳ３３で車種を判別すると、直ちに、判別した車種を示す車種判別信号Ｄ６（図２３）を位置測定部３１に出力する。
【０１８２】
位置測定部３１の高さ推定部３１ａは、車種判別部３７から車種判別信号Ｄ６の入力を受け付けると、予め用意された複数の高さ候補値Ｈａ、Ｈｂ（図２５）の中から、当該車種判別信号Ｄ６に示される車種に応じた一つを選択する。これにより、高さ推定部３１ａは、車載器Ａ１の設置高さを推定する（ステップＳ３３）。
【０１８３】
一方、ステップＳ３２で車両Ａが検知されたタイミングで、車線サーバ２１がＦＣＭＣ信号Ｄ１（図２３）を送信し、車載器Ａ１との間で料金収受用の無線通信が開始される。したがって、ステップＳ３２の直後において車載器Ａ１から電波が発信され、位置測定用アンテナ２２Ａが当該電波を受信する。
位置測定部３１の到来角度計測部３１ｂは、車載器Ａ１が発信した電波を位置測定用アンテナ２２Ａで受信して得られたＩＱ信号Ｄ４（図２３）に基づいて当該電波の到来角度を計測し、車載器Ａ１が存在する方向である電波の到来方向（車載器方向ベクトルＫ（図２５））を特定する。
位置測定部３１は、図２５を用いて説明したように、車載器方向ベクトルＫと、推定された車載器Ａ１の設置高さ（高さ候補値Ｈａ、Ｈｂ）とに基づいて、車載器Ａ１の位置を測定する処理を行う（ステップＳ３４）。
以上の処理フローにより、料金収受システム１は、車載器Ａ１の位置を測定することができる。なお、料金収受システム１の処理フローにおいて、位置測定部３１が位置測定結果を得た後の処理は、他の実施形態と同様である。
【０１８４】
（作用効果）
以上のとおり、第６の実施形態に係る料金収受システム１は、車線Ｌを走行する車両Ａに搭載された車載器Ａ１のうち、車線Ｌに規定された規定通信領域Ｑ内に存在する車載器Ａ１との間で料金収受用の通信を行う料金収受システムである。そして、料金収受システム１は、車両Ａの車線Ｌへの進入を検知する車両検知器１０と、車両検知器１０によって検知される前の段階において、当該車両Ａの車種を判別する車種判別部３７と、を備えている。更に、料金収受システム１は、車両検知器１０によって検知された後に車載器Ａ１が発信する電波を位置測定用アンテナ２２Ａで受信して得られたＩＱ信号Ｄ４に基づいて、電波を発信した車載器Ａ１の位置を測定する位置測定部３１を備えている。この位置測定部３１は、ＩＱ信号Ｄ４に基づいて計測された電波の到来角度と、車両Ａの車種判別結果から推定された車載器Ａ１の設置高さと、に基づいて車載器Ａ１の位置を測定する。
【０１８５】
このような構成とすることで、車両Ａが規定通信領域Ｑ内に進入する前の段階で、当該車両Ａの車種を判別することができる。そのため、料金収受用の無線通信が開始される時点では、既に、車種判別結果に応じた車載器Ａ１の設置高さが特定されている。したがって、車載器Ａ１が発信する最初の電波で、当該車載器Ａ１の位置を測定することができる。
【０１８６】
また、第６の実施形態に係る料金収受システム１において、車種判別部３７は、車両検知器１０によって検知される前の段階で取得された、車両ＡについてのＮＰ情報（ナンバープレート情報）に基づいて当該車両Ａの車種を判別する。
従来、ＮＰ情報を取得するためのナンバープレート認識装置１１は、車載器Ａ１に予め登録されている車両番号と、車両Ａの実際の車両番号と、を照合する目的で設置される場合がある。この場合、本実施形態のように、ナンバープレート認識装置１１を、更に、車載器Ａ１の位置測定を行う目的に利用することで、別途の装置を追加導入することなく、車載器Ａ１の位置を測定することができる。
【０１８７】
以上より、上述の料金収受システム１によれば、推定される車載器Ａ１の設置高さと位置測定用アンテナ２２Ａ（ＡＯＡアンテナ）に対する電波の到来角度とに基づいて、車載器Ａ１が所望の通信領域（規定通信領域Ｑ）内に存在するか否かを判定することができる。
【０１８８】
なお、第６の実施形態に係る高さ推定部３１ａは、予め用意された２種類の高さ候補値Ｈａ、Ｈｂの中から、車種判別結果に応じた一つを選択するものとして説明したが、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。
例えば、他の実施形態に係る高さ推定部３１ａは、予め用意された３種類以上の高さ候補値の中から、車種判別結果に応じた一つを選択するものとしてもよい。この場合、高さ推定部３１ａは、例えば、３種類以上に区分された車種（例えば、「軽自動車」、「普通車」、「大型車」等）の各々に関連付けられた高さ候補値が予め用意されている態様であってもよい。
【０１８９】
＜第６の実施形態の変形例＞
（料金収受システムの全体構成及び機能構成）
図２７は、第６の実施形態の変形例に係る料金収受システムの全体構成を示す図である。
また、図２８は、第６の実施形態の変形例に係る料金収受システムの機能構成を示す図である。
図２７、図２８において、第１〜第６の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【０１９０】
図２７に示すように、第６の実施形態の変形例に係る料金収受システム１は、第６の実施形態と同様に、ＡＯＡアンテナとして、単一の位置測定用アンテナ２２Ａのみが設置されている。
【０１９１】
また、図２７に示すように、第６の実施形態の変形例に係る料金収受システム１の支持体Ｇには、レーザースキャナ１２が設置されている。
レーザースキャナ１２は、車線Ｌの路面上方（＋Ｚ方向）から、当該車線Ｌの路面の所定範囲をレーザースキャン（走査）するようにレーザー光を照射して、当該所定範囲に含まれる照射対象物の輪郭形状を示すレーザースキャンデータを生成する。即ち、レーザースキャナ１２は、レーザースキャンする所定範囲内に車両Ａの車体が含まれている場合には、その車体形状に応じたレーザースキャンデータを得ることができる。
【０１９２】
図２８に示すように、第６の実施形態の変形例に係る通信制御装置３は、第６の実施形態と同様に、車種判別部３７を備えている。
第６の実施形態の変形例に係る車種判別部３７は、車両検知器１０によって車両Ａの車線Ｌ（図２７）への進入が検知される前の段階において、当該車両Ａの車種を判別する。
具体的には、まず、レーザースキャナ１２が、車両検知器１０によって車両Ａが検知される前の段階で当該車両Ａの車体を含むようにレーザースキャン（走査）を行い、当該レーザースキャンにより生成されたレーザースキャンデータを、車種判別部３７に出力する。そして、車種判別部３７は、車両検知器１０によって車両Ａが検知される前の段階で取得したレーザースキャンデータに基づいて、当該車両Ａの車種を判別する処理を行う。
更に、車種判別部３７は、車両Ａの車種の判別結果を示す車種判別信号Ｄ６を位置測定部３１に出力する。
【０１９３】
（車種判別部の機能）
図２９、図３０は、それぞれ、第６の実施形態の変形例に係る車種判別部の機能を説明する第１の図、第２の図である。
上述したように、第６の実施形態の変形例に係る車種判別部３７（図２８）は、レーザースキャナ１２を通じて車両Ａの車体形状に応じたレーザースキャンデータを取得する。
ここで、第６の実施形態の変形例に係るレーザースキャナ１２は、図２９、図３０に示すように、車線Ｌにおける車両検知器１０よりも下流側（＋Ｘ方向側）、かつ、路面上方（＋Ｚ方向）であって走行する車両Ａの最大車高よりも高い位置に設置される。そして、レーザースキャナ１２は、車両検知器１０よりも車線Ｌの上流側（−Ｘ方向側）が走査範囲として含まれるようにレーザー光Ｐを照射する。これにより、レーザースキャナ１２は、車両検知器１０よりも上流側に位置する車両Ａの車体形状に応じたレーザースキャンデータを生成することができる。また、レーザースキャナ１２は、車線Ｌの路面上に車両Ａが存在する場合において、当該車両Ａの車体を高さ方向（±Ｚ方向）に走査可能なように、その走査方向が設定されている（図３０参照）。
即ち、レーザースキャナ１２は、車両検知器１０による車両Ａが検知される前の段階で、車両Ａの高さ方向についての車体形状を示すレーザースキャンデータを生成することができる。
【０１９４】
また、レーザースキャナ１２は、取得したレーザースキャンデータによって、少なくとも車両検知器１０よりも上流側（−Ｘ方向側）の位置で、車両Ａが大型トラックやバス等の「大型車」、「特大車」に属する場合と、それ以外の車種（「軽自動車」、「普通車」、「中型車」）に属する場合と、を判別可能とする範囲を走査する。
例えば、レーザースキャナ１２は、少なくとも車両検知器１０よりも上流側の位置で、「大型車」及び「特大車」に属する車両Ａのみが有する車高（例えば、高さ３ｍ以上）の範囲を含むように走査する。
【０１９５】
レーザースキャナ１２は、常時、所定時間ごとに連続（例えば、毎秒１００回のレート）でレーザースキャンを行い、レーザースキャンデータを生成する。
車種判別部３７は、車両検知器１０によって車両Ａが検知される前の段階で、レーザースキャナ１２によって連続的に生成されるレーザースキャンデータを逐次取得する。そして、車種判別部３７は、車両Ａが進行して車両検知器１０によって検知された段階で、その直前に取得した最新のレーザースキャンデータに基づいて、当該車両Ａについての車種を判別する処理を行う。
【０１９６】
ここで、第６の実施形態の変形例に係る車種判別部３７は、レーザースキャンデータを取得した結果、例えば、当該レーザースキャンデータに示される車体形状の車高が“３ｍ未満”に属すると判定した場合には、車両Ａの車種を「軽自動車」、「普通車」又は「中型車」と判別する。また、車種判別部３７は、レーザースキャンデータを取得した結果、当該レーザースキャンデータに示される車体形状の車高が“３ｍ以上”に属すると判定した場合には、車両Ａの車種を大型トラックやバス等の「大型車」又は「特大車」と判別する。
【０１９７】
（作用効果）
以上、第６の実施形態の変形例に係る料金収受システム１によれば、車種判別部３７は、車両検知器１０によって検知される前の段階で取得された、車両Ａの車体形状に応じたレーザースキャンデータに基づいて当該車両Ａの車種を判別する。
このようにすることで、ナンバープレート認識装置１１が存在しない場合であっても、レーザースキャナ１２を新たな構成として追加するだけで、簡易的に、車載器Ａ１に対する位置測定の精度を向上させることができる。
【０１９８】
＜第７の実施形態＞
次に、図３１を参照しながら、第７の実施形態に係る料金収受システムについて詳細に説明する。
【０１９９】
（料金収受システムの機能構成）
図３１は、第７の実施形態に係る料金収受システムの機能構成を示す図である。
図３１において、第１〜第６の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【０２００】
第１〜第５の実施形態と同様に、第７の実施形態に係る料金収受システム１の支持体Ｇには、電波の発信源の位置を測定するために用いられるアンテナ（ＡＯＡアンテナ）として、２つの位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂが設置されている。
また、第６の実施形態と同様に、第７の実施形態に係る料金収受システム１には、ナンバープレート認識装置１１が設置されている。
【０２０１】
第７の実施形態に係る位置測定部３１は、第６の実施形態に加え、更に、位置測定処理切替部３１ｃを備えている。
位置測定処理切替部３１ｃは、２つの位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂのうちいずれか一方の異常を検出した場合に、位置測定部３１が行う位置測定処理の内容を切り替える。
具体的には、位置測定処理切替部３１ｃは、通信インターフェイス部３５を通じて、２つの位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂのそれぞれに対し、定期的に、異常が生じているか否かを検査するための検査用信号を出力する。そして、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂに異常が生じている場合は、当該異常が生じていることを示す異常検出信号Ｄ７を、その異常が生じている位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂから受け付ける。
【０２０２】
ここで、位置測定処理切替部３１ｃは、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂのいずれからも異常検出信号Ｄ７を入力していない場合（即ち、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂのいずれにも異常がない場合）、車載器Ａ１の位置を測定するために、“第１の位置測定処理”を実行する。
本実施形態において、“第１の位置測定処理”とは、複数の位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂの各々から得られる複数のＩＱ信号Ｄ４に基づいて車載器Ａ１の位置を測定する処理である。
より具体的には、位置測定部３１は、第１の位置測定処理において、到来角度計測部３１ｂによる到来角度の計測結果を用いて、位置測定用アンテナ２２Ａに対する電波の到来角度と、位置測定用アンテナ２２Ｂに対する電波の到来角度と、の両方を組み合わせた三角測量演算を行う。
【０２０３】
一方、位置測定処理切替部３１ｃは、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂの何れか一方から異常検出信号Ｄ７を入力した場合（即ち、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂのいずれか一方に異常が生じた場合）、車載器Ａ１の位置を測定するために、“第２の位置測定処理”を実行する。
本実施形態において、“第２の位置測定処理”とは、異常が生じていない位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂの何れか一方から得られるＩＱ信号Ｄ４に基づいて計測された電波の到来角度と、車両Ａの車種判別結果から推定された車載器Ａ１の設置高さと、に基づいて車載器Ａ１の位置を測定する処理である。
より具体的には、第２の位置測定処理において、位置測定部３１（到来角度計測部３１ｂ）は、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂのうち異常検出信号Ｄ７が入力されていない一方からＩＱ信号Ｄ４を取得するとともに、当該ＩＱ信号Ｄ４に基づいて電波の到来角度を計測する。また、第２の位置測定処理において、位置測定部３１（高さ推定部３１ａ）は、ナンバープレート認識装置１１及び車種判別部３７を通じて取得した車種判別信号Ｄ６に基づいて、車両Ａの車種に応じた車載器Ａ１の設置高さを推定する。そして、位置測定部３１は、計測した到来角度に基づく車載器方向ベクトルＫの延長線と、推定された設置高さの水平面と、の交点を特定し、当該交点の位置を車載器Ａ１の位置をみなす。
【０２０４】
（作用効果）
以上の通り、第７の実施形態に係る料金収受システム１の位置測定部３１は、更に、複数の位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂのうちの一部について異常を検出した場合に、位置測定部３１が行う位置測定処理を、上述の第１の位置測定処理から、第２の位置測定処理へと切り替える位置測定処理切替部３１ｃを更に備える。
このようにすることで、通常時は、複数の位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂを用いて車載器Ａ１の位置を測定しながら、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂのいずれか一方に異常が生じた場合には、直ちに、位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂのうちの一方のみを用いて車載器Ａ１の位置を測定できる処理に切り替わる。
ここで、幾何学的な三角測量により精度良く位置測定を行う“第１の位置測定処理”よりも、高さの推定処理を要する“第２の位置測定処理”の方が位置測定精度は若干低下し得るものの、規定通信領域Ｑに対する領域内外判定を実施するのに支障を来すまでには至らない。したがって、複数の位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂの何れか一方に異常が生じた場合であっても、第２の位置測定処理をもって車線の運用を継続することができる。したがって、位置測定用アンテナの故障が発生した際に、直ちに車線閉鎖等の処置をしなくともよくなる。
【０２０５】
なお、上述の第７の実施形態に係る料金収受システム１は、第６の実施形態と同様に、ナンバープレート認識装置１１が取得するＮＰ情報に基づいて車両Ａの車種を判別する態様として説明しているが、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。
例えば、他の実施形態に係る料金収受システム１は、第６の実施形態の変形例で説明したレーザースキャナ１２（図２７〜図３０）を備え、当該レーザースキャナ１２が取得したレーザースキャンデータに基づいて車両Ａの車種を判別してもよい。
【０２０６】
また、第６、第７の実施形態に係る料金収受システム１は、位置測定用アンテナ２２Ａ（又は位置測定用アンテナ２２Ｂ）と、車線サーバ２１との間に通信制御装置３が設けられ、当該通信制御装置３が、位置測定部３１及び車種判別部３７を備える態様として説明したが、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。
例えば、他の実施形態に係る料金収受システム１は、車線サーバ２１が、上述の位置測定部３１及び車種判別部３７を備える態様であってもよい。
この場合、車線サーバ２１の車種判別部３７がナンバープレート認識装置１１からＮＰ情報を取得して、車両Ａの車種を判別する。そして、車線サーバ２１の位置測定部３１が、一つの位置測定用アンテナ（位置測定用アンテナ２２Ａ又は位置測定用アンテナ２２Ｂ）から受信したＩＱ信号Ｄ４に基づいて車載器Ａ１に対する電波の到来角度を計測するとともに、車種判別部３７による車種判別結果から推定される車載器Ａ１の設置高さとの組み合わせで車載器Ａ１の位置を測定する。
ナンバープレート認識装置１１の代わりにレーザースキャナ１２を用いる場合も同様である。
【０２０７】
位置測定処理切替部３１ｃは、通信インターフェイス部３５を通じて、２つの位置測定用アンテナ２２Ａ、２２Ｂのそれぞれに対し、定期的に、異常が生じているか否かを検査するための検査用信号を出力して、異常の有無を判断するものとして説明したが、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。
例えば、位置測定処理切替部３１ｃは、料金収受用アンテナ２０にて正常にＡＣＴＣ信号Ｄ２を受信し、かつ、同じタイミングで、一方の位置測定用アンテナ２２Ａにて正常にＩＱ信号Ｄ４を受信できているにもかかわらず、他方の位置測定用アンテナ２２ＢにてＩＱ信号Ｄ４を取得できていない状態が複数回（例えば、“２回”）続いた場合に、当該位置測定用アンテナ２２Ｂに異常が生じていると判断するものとしてもよい。
【０２０８】
なお、上述の第６、第７の実施形態においては、料金収受システム１の各種機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各種処理を行うものとしている。ここで、上述した料金収受システム１の各種処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって上記各種処理が行われる。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
また、料金収受システム１は、各種機能構成が単一の装置筐体に収められる態様に限定されず、料金収受システム１が有する各種機能構成が、ネットワークで接続される複数の装置に渡って具備される態様であってもよい。
【０２０９】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものとする。
【産業上の利用可能性】
【０２１０】
上述の料金収受システム、位置測定方法及びプログラムによれば、推定される車載器の設置高さと、位置測定用アンテナに対する電波の到来角度と、に基づいて、車載器が所望の通信領域内に存在するか否かを判定することができる。
【符号の説明】
【０２１１】
１  料金収受システム
１０  車両検知器
１１  ナンバープレート認識装置
１２  レーザースキャナ
２０  料金収受用アンテナ
２１  車線サーバ
２２Ａ、２２Ｂ  位置測定用アンテナ
２２０  アンテナ素子
２２１  検波増幅器
２２２  ＡＮＤゲート部
２２３  Ａ／Ｄ変換器
２２４  Ｉ／Ｑデータ演算部
３  通信制御装置
３０  識別子抽出部
３１  位置測定部
３１ａ  高さ推定部
３１ｂ  到来角度計測部
３１ｃ  位置測定処理切替部
３２  主制御部
３２０  ゲート信号出力部
３２１  位置判定部
３２１ａ  判定条件設定部
３２２  識別子登録部
３２３  識別子照合部
３２４  異常検出部
３３  車載器発信信号転送部
３４Ａ、３４Ｂ  Ｏ／Ｅ変換部
３５  通信インターフェイス部
３６  復号部
３７  車種判別部
４  リレー回路部
４０Ａ、４０Ｂ  スイッチ
４１  バイパス配線
Ａ  車両
Ａ１  車載器
Ｌ  車線
Ｉ  アイランド
Ｑ  規定通信領域
ＣＡ  キャノピー
Ｒ  通信室
Ｇ  支持体
Ｏ  光通信ケーブル
Ａ  車両
Ａ１  車載器
Ａ２  基準発信器
Ｎ  ナンバープレート
Ｋ  車載器方向ベクトル
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【国際調査報告】
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