(57)【要約】【課題】各アンテナが複数の車線を通行する車両と通信でき、かつ、周囲の道路に電波が漏洩しない通行料金収受システムを提供すること。【解決手段】本発明の通行料金収受システムは、一の通行方向に複数の車線（１１、１２）を備えた路線（１０）を通行する車両と通信する複数のアンテナ部（１、２）を具備する。複数のアンテナ部（１、２）は、各々が複数の車線（１１、１２）を通信領域とし、かつ、複数の車線（１１、１２）の各々は複数のアンテナ部（１、２）の重複した通信領域となる。本発明の通行料金収受システムの一の形態の複数のアンテナ部（１、２）は、各々異なる周波数（ｆ１、ｆ２）を使用して車両と通信する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一の通行方向に複数の車線を備えた路線を通行する車両と通信する複数のアンテナ部を具備し、
前記複数のアンテナ部は、各々が複数の車線を通信領域とし、かつ、前記複数の車線の各々は複数のアンテナ部の重複した通信領域となる、
通行料金収受システム。
【請求項２】
さらに、前記複数のアンテナ部は、各々異なる周波数を使用して前記車両と通信する、
請求項１に記載された通行料金収受システム。
【請求項３】
前記複数のアンテナ部は指向性アンテナで、前記路線の上方に、前記路線の幅方向に概ね並んで設置され、
前記複数のアンテナ部のうち前記路線の一方の側端である第１端に近い第１アンテナ部は、前記第１端もしくは第１端のやや内側である第１端部と、第１アンテナ部から遠い他方の側端である第２端もしくは前記第２端のやや内側である第２端部から所定の距離内側の路上との間が通信領域になるように設置され、
前記複数のアンテナ部のうち前記第２端に近い第２アンテナ部は、前記第２端部と、前記第１端部から所定の距離内側の路上との間が通信領域になるように設置される、
請求項１または２に記載された通行料金収受システム。
【請求項４】
前記第１端部から所定の距離は、前記第１端部側の路肩の幅であり、
前記第２端部から所定の距離は、前記第２端部側の路肩の幅である、
請求項３に記載された通行料金収受システム。
【請求項５】
さらに、無線制御部と、
前記無線制御部に接続される伝送制御部と、を具備し、
前記無線制御部は前記アンテナ部に接続され、前記アンテナ部を介して前記車両と通信し、通信結果を前記伝送制御部に送信し、
前記伝送制御部は、前記無線制御部が受信した前記アンテナ部と前記車両の通信結果を確認して、同一車両の一回の通行において複数通信が行われていた場合、一の通信結果のみを記録し、他の通信結果を破棄する重複防止処理を行う、
請求項１〜４のいずれかに記載された通行料金収受システム。
【請求項６】
前記伝送制御部は、前記無線制御部と前記車両の通信結果を記録する無線制御部バッファと確定バッファを具備し、
前記通信結果は、通信した車両を識別する為の車両特定情報と、通信時刻を含み、
前記重複防止処理は相殺処理と確定処理を含み、
前記相殺処理は、前記無線制御部と前記車両の新規の通信結果に含まれる前記車両特定情報および前記通信時刻と、前記無線制御部バッファに記録されている過去の通信結果に含まれる前記車両特定情報と前記通信時刻とを比較して、同一車両の同一回の通行で重複して通信しているかを判断し、同一車両の同一回の通行の通信結果が複数ある場合は、前記無線制御部バッファに重複して記録しないようにする処理を含み、
前記確定処理は、前記無線制御部バッファに記録されている過去の通信結果を定期的に確認して、所定の時間経過したものを前記無線制御部バッファから前記確定バッファに移動する処理を含む、
請求項５に記載された通行料金収受システム。
【請求項７】
前記重複防止処理は、さらに区分変更処理を含み、
前記区分変更処理は、前記相殺処理において、前記無線制御部と前記車両の新規の通信結果と、前記無線制御部バッファに記録されている過去の通信結果と、を比較して、より通信エラーが少ない通信結果を選択し、もしくは通信エラーが少ない部分をして結合してデータを作成し、記録するように処理する、
請求項６に記載された通行料金収受システム。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかに記載された通行料金収受システムが設置された、
有料道路。
【請求項９】
請求項１〜７のいずれかに記載された通行料金収受システムが設置された、
有料道路の乗継出口。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通行料金収受システムに関し、特に複数車線を車線分離せず通行車両と通信し、かつ、路外への通信電波の漏洩を抑制した通行料金収受システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
有料道路を通行する車両から通行料金を徴収するため通行料金収受システム（いわゆるＥＴＣ）が使用されている。通行料金収受システムでは、車両が走行した状態で、車両に搭載された車載器と、路側に設置された路側装置とが、ガントリ等に設置されたアンテナを介して通信し、車載器にセットされているＩＣカードの所有者の銀行口座などから通行料金を引き落とすことができる
【０００３】
現在使用されている通行料金収受システムでは、複数の車線を有する路線の場合、車線を１車線毎に分離し、車線毎にアンテナを設置して通過する車両と通信している。
【０００４】
複数の車線よりなる道路を並進、斜走する車両でも正確に識別して課金でき、且つ、不正車両の照合を行え、さらに、識別、課金等の確認が出来る発明がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
複数アンテナによる交信方法として、時分割多重アクセス方法採用で、一つの交信エリアに複数車両が並進、続進し、高速走行や渋滞でも確実に複数車両を識別することが出来る発明がある（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
一定区間に進入することで定額が徴収される有料道路が設置されている。このような有料道路は入口で課金される（以下、入口課金型有料道路という）。具体的には、首都高速道路や阪神高速道路である。
【０００７】
このような高速道路では、所定の路線の出口から別の路線の所定の入口へ、一般道を使用して乗継が出来る場合がある。
乗継を利用する場合、通行料金収受システムを使用していない車両は、乗継出口で乗継券を受け取り、乗継入口で乗継券を提出することにより料金が徴収されない、または通常料金が割り引かれる。
【０００８】
しかし、通行料金収受システムを使用した車両では、乗継時に入口を通過することで、通常の通行料金が自動的に課金されてしまう場合がある。
乗継券を提出し、かつ、通行料金収受システムを使用している車両には、課金された通行料金が返金される必要があるため、逆に通行時の処理が煩雑になる場合がある。
【０００９】
乗継出口に通行料金収受システムの通信システムを設置して、車載器と必要なデータを送受信することで、ＩＣカードに乗継出口情報が記録され、乗継入口で読み出されることで、乗継の課金が自動的に行われる通行料金収受システムが望まれる。
【００１０】
既存の入口課金型有料道路では出口に料金徴収用のブース等がなく、複数の車線がある場合車線毎の分離をしていない場合がある。また、都市に設置されることが多い入口課金型有料道路は、高架の場合が多く、車線分離用の空間がなく、さらに、アンテナや路側装置の設置場所が十分にない場合がある。
また、通常、入口課金型有料道路の出口には課金設備やブース等がないため、車両が減速せず、通過する車両の速度が速い場合がある。
【００１１】
既存の入口課金型有料道路の出口に設置でき、複数の車線を通行する複数の車両と確実に通信できる通行料金収受システムが望まれる。
さらに、アンテナの補修時に車線の制限等が必要になるので、一つのアンテナに故障が発生した場合にも、バックアップできる設備を有した通行料金収受システムが望まれる。
さらに、高架などに設置されても周囲の一般道路へ無線電波が漏洩しない通行料金収受システムが望まれる。
さらに、速度が速い複数の車両と通信できる通行料金収受システムが望まれる。
【００１２】
【特許文献１】
特許第２８０８５１３号公報
【特許文献２】
特許第２７３９０２１号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、各アンテナが複数の車線を通行する車両と通信でき、かつ、周囲の道路に電波が漏洩しない通行料金収受システムを提供することにある。
本発明の他の目的は、設置する場所が少ない箇所に設置することができる通行料金収受システムを提供することにある。
本発明の更に他の目的は、通行速度が速い複数の車両と通信することが出来る通行料金収受システムを提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
以下に、［発明の実施の形態］で使用する番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明の実施の形態］の記載との対応関係を明らかにするために付加されたものであるが、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００１５】
本発明の通行料金収受システムは、一の通行方向に複数の車線（１１、１２）を備えた路線（１０）を通行する車両と通信する複数のアンテナ部（１、２）を具備する。
複数のアンテナ部（１、２）は、各々が複数の車線（１１、１２）を通信領域とし、かつ、複数の車線（１１、１２）の各々は複数のアンテナ部（１、２）の重複した通信領域となる。
【００１６】
本発明の通行料金収受システムの一の形態の複数のアンテナ部（１、２）は、各々異なる周波数（ｆ１、ｆ２）を使用して車両と通信する。
【００１７】
本発明の通行料金収受システムの一の形態の複数のアンテナ部（１、２）は指向性アンテナで、路線（１０）の上方に、路線の幅方向に概ね並んで設置される。
複数のアンテナ部（１、２）のうち路線の一方の側端である第１端に近い第１アンテナ部（１）は、第１端もしくは第１端のやや内側である第１端部と、第１アンテナ部（１）から遠い他方の側端である第２端もしくは第２端のやや内側である第２端部から所定の距離内側の路上との間が通信領域になるように設置される。さらに、複数のアンテナ部のうち第２端に近い第２アンテナ部（２）は、第２端部と、第１端部から所定の距離内側の路上との間が通信領域になるように設置される。
【００１８】
上記の第１端部から所定の距離は、第１端部側の路肩（１３）の幅であり、第２端部から所定の距離は、第２端部側の路肩（１４）の幅である。
【００１９】
さらに、本発明の通行料金収受システムは、無線制御部（２１、２２）と、無線制御部（２１、２２）に接続される伝送制御部（２５）と、を具備する。
無線制御部（２１、２２）はアンテナ部（１、２）に接続され、アンテナ部（１、２）を介して車両と通信し、通信結果を伝送制御部（２５）に送信する。
伝送制御部（２５）は、無線制御部（２１、２２）が受信したアンテナ部（１、２）と車両の通信結果を確認して、同一車両の一回の通行において複数通信が行われていた場合、一の通信結果のみを記録し、他の通信結果を破棄する重複防止処理を行う。
【００２０】
本発明の通行料金収受システムの伝送制御部（２５）は、無線制御部（２１、２２）と車両の通信結果を記録する無線制御部バッファ（２５４、２５５）と、確定バッファ（２５６）と、を具備する。
通信結果は、通信した車両を識別する為の車両特定情報と、通信時刻を含む。
重複防止処理は相殺処理と確定処理を含む。
相殺処理は、無線制御部（２１、２２）と車両の新規の通信結果に含まれる車両特定情報および通信時刻と、無線制御部バッファ（２５４、２５５）に記録されている過去の通信結果に含まれる車両特定情報と通信時刻とを比較して、同一車両の同一回の通行で重複して通信しているかを判断し、同一車両の同一回の通行の通信結果が複数ある場合は、無線制御部バッファ（２５４、２５５）に重複して記録しないようにする処理を含む。
確定処理は、無線制御部バッファ（２５４、２５５）に記録されている過去の通信結果を定期的に確認して、所定の時間経過したものを無線制御部バッファ（２５４、２５５）から確定バッファ（２５６）に移動する処理を含む。
【００２１】
上記の重複防止処理は、さらに区分変更処理を含む。
区分変更処理は、相殺処理において、無線制御部（２１、２２）と車両の新規の通信結果と、無線制御部バッファ（２５４、２５５）に記録されている過去の通信結果と、を比較して、より通信エラーが少ない通信結果を選択し、もしくは通信エラーが少ない部分をして結合してデータを作成し、記録するように処理する。
【００２２】
上記の通行料金収受システムは有料道路に設置される。
【００２３】
上記の通行料金収受システムは、有料道路の乗継出口に設置される。
【００２４】
【発明の実施の形態】
添付図面を参照して、本発明による通行料金収受システムの実施の形態を以下に説明する。
【００２５】
図１に、本発明の通行料金収受システムの例が示される。
本実施の形態の通行料金収受システムは、２車線に対し、２つのアンテナ１、２を具備し、それぞれのアンテナが２車線のどちらを通る車両とも通信可能である。本例では、２車線の例が示されるが、複数のアンテナが設置される場合であれば、２車線に限定されない。
【００２６】
また、それぞれのアンテナは、設置される車線の外端から他の車線の路肩より内側を通信領域とすることで、電波の漏洩を防止することが出来る。さらに、通信制御に周波数分割マルチプルアクセス（以下、ＦＤＭＡ）を使用することにより、高速の複数の車両と通信することが可能である。
【００２７】
本実施の形態の通行料金収受システムは、第１アンテナ１、第２アンテナ２、路側制御装置２０を具備する。路側制御装置２０は、第１無線制御部２１、第２無線制御部２２、伝送制御部２５を具備する。伝送制御部２５は、制御部２５１、監視部２５２、バックアップメモリ部２５３を具備する。
通行する車両を撮影して車番（ナンバープレート）を認識する場合は、第１撮影装置３、第２撮影装置４、第１車番認識装置２３、第２車番認識装置２４を具備する場合がある。
【００２８】
本実施の形態の通行料金収受システムは、同一方向に車両が進行する２車線を有する路線１０に設置されている。路線１０は第１車線１１と第２車線１２を有する。第１車線１１と第２車線１２の外側には、通常は車両が通行しない路肩１３、１４がある。
【００２９】
第１アンテナ１、第２アンテナ２は、路線１０上のガントリなどに設置される。第１アンテナ１は、第１車線１１上または第１車線１１の路側に設置される。第１アンテナ１は、第１路肩１３、第１車線１１、第２車線１２が通信領域となる様に設置される。
第１アンテナ１は、指向性アンテナで、狭域通信領域アンテナが使用される。
第１アンテナ１は、第１周波数ｆ１で、車両に搭載された車載器と通信する。
第１アンテナ１は、車載器との通信内容を、第１無線制御部２１と送受する。
【００３０】
第１アンテナ１は、近い第１路肩１３側は指向性が良く、また発信角度から、路肩から電波が漏洩しない様に電波を発信できる。しかし、第１アンテナ１は、離れた第２路肩１４側に端付近まで含む様に電波を発信すると、路外へ電波が漏洩する恐れがあるので、第２路肩１４が通信範囲に入らない様に、電波を発信する。第２路肩１４は、通常、車両が通行しないので通信領域に含める必要はない。
【００３１】
第２アンテナ２は、第２車線１２上または第２車線１２の路側に設置される。第２アンテナ２は、第２路肩１４、第２車線１２、第１車線１１が通信領域となる様に設置される。
第２アンテナ２は、第１アンテナ１と同じタイプの指向性アンテナで、狭域通信領域アンテナが使用される。
第２アンテナ２は、第１アンテナで使用される第１周波数ｆ１と異なる、第２周波数ｆ２で、車両に搭載された車載器と通信する。
第２アンテナ２は、車載器との通信内容を、第２無線制御部２２と送受する。
【００３２】
第２アンテナ２においても第１アンテナ１と同様で、第２アンテナ２は、近い第２路肩１４側は指向性が良く、また発信角度から、路肩から路外へ電波が漏洩しない様に発信できる。しかし、第２アンテナ２は、離れた第１路肩１３側に端付近まで含む様に電波を発信すると、路外へ電波が漏洩する恐れがあるので、外端が通信範囲に入らない様に、電波を発信する。第１路肩１３は、通常、車両が通行しないので通信領域に含める必要はない。
【００３３】
上記のように、２つのアンテナを設置することにより、路外へ電波が漏洩せず、かつ、路上全体を通信領域とすることが出来る。
【００３４】
また、第１路肩１３は第１アンテナ１のみの通信領域、第２路肩１４は第２アンテナ２のみの通信領域、第１車線１１および第２車線１２は、第１アンテナ１と第２アンテナ２の重複した通信領域になる。通常、路肩は車両が通行しないため、事実上、車両が通行する車線の領域は２つのアンテナの重複した通信領域となる。このため、アンテナの一つが故障しても、残りのアンテナで２車線が通信領域となり、装置の信頼が向上する。
【００３５】
尚、本例では２車線に２つのアンテナが設置されている例が示されているが、２以上のアンテナが設置される場合も含まれる。また、複数の車線に車線と同数のアンテナ、若しくは、複数の車線に車線より少ない複数のアンテナを設置するケースが可能である。具体的には、３車線に３つのアンテナが設置されるケース、３車線に２つのアンテナが設置されるケースなどである。
【００３６】
本例では、複数のアンテナ１、２が別の周波数ｆ１、ｆ２を使用するＦＤＭＡ方式を使用している。さらに、本実施の形態では、車両検知機などを使用していないので、各アンテナ１、２は別々の周波数ｆ１、ｆ２を、常時発信している。
車両に搭載されている車載器は、どちらかの周波数を選択して、選択した周波数のアンテナと通信を行う。車載器は使用可能な複数の周波数を切替えて使用できるので、アンテナに合わせて周波数を選択して通信することができる。このため、車載器は２つのアンテナ１、２とも通信することができ、一つのアンテナしか稼動していないときでも通信可能である。
【００３７】
ＦＤＭＡ方式を採用することにより、ＴＤＭＡ（時分割マルチプルアクセス）方式より高速の車両と通信することができる。
具体的には、２つのアンテナが同じ周波数を、時間を区切って通信するＴＤＭＡと比較して、２つのアンテナがそれぞれ異なる周波数で連続して通信するＦＤＭＡのほうが、通信時間が短くなる。
例えば、長さ４．５ｍの通信領域を時速９０ｋｍ／ｈｒの車両が通行する場合、車両が通信領域を通過する時間は０．１６ｓｅｃである。これに対し、現在の通行料金収受システムで送受信するデータ量は最大１８フレームに相当する。さらに、ＦＤＭＡの周波数選定のため最大９フレームが使用される。よって、通行料金収受システムと車載器の間で最大２７フレームのデータが通信される。
１フレームの送信時間は０．００３９ｓｅｃであるので、２７フレームの通信時間は０．１０５３ｓｅｃである。従って、通信時間が通行時間より短く、通信可能である。
ＴＤＭＡの場合、データ送信のための最大１８フレームが、時間で分割されて通信されるので、データ送信のためだけで最大１８×２＝３６フレーム相当の時間を必要とする場合がある。
【００３８】
第１無線制御部２１は、第１アンテナ１を介して車載器と情報を送受信する。
第１無線制御部２１は車載器から、車載器に挿入されているＩＣカードの識別番号であるＩＣカードＩＤ、契約情報、ＩＣカードに記録されている通行履歴情報、車載器の識別番号である車載器ＩＤ、車種などの情報を含む車載器固有情報を受信する。
通行履歴情報は、以前に通過した料金所の番号、通過時刻、前回使用された車載器ＩＤ、前回使用された車種などの情報を含む。
【００３９】
第１無線制御部２１は、受信したＩＣカードＩＤ、車載器ＩＤから、車載器およびＩＣカードの有効性のチェックを行う。さらに、第１無線制御部２１は、通行履歴から、課金対象もしくはデータ書込み対象の車両であるか判断する。
【００４０】
第１無線制御部２１は通信対象として有効と判断された車載器へ、通行可否案内などの車載器指示情報、課金情報、通行履歴情報となる当該料金所の番号、通過時刻などを送信する。
車載器は、必要な情報をＩＣカードに書き込む。
【００４１】
さらに、第１無線制御部２１は、車載器との通信結果を伝送制御部２５へ送信する。
第１無線制御部２１は、伝送制御部２５からＩＣカード、車載器の有効性を判断するためなどに使用される各種テーブルを受信する場合がある。
第２無線制御部２２の機能も、第１無線制御部２１と同様であるので説明は省略される。
本実施例で無線制御部は、アンテナそれぞれに設置されているが、各々のアンテナと別々に通信できれば共通の無線制御部でもよい。
【００４２】
伝送制御部２５は、各無線制御部２１、２２から車載器との送受信内容を受信して、同一車両に対して課金が重複しないように二重課金防止処理を行う。二重課金防止処理については、後述される。
さらに、伝送制御部２５は、各種のテーブル等を中央処理部３０から入手する。各種テーブルは無線制御部２１、２２が、ＩＣカード、車載器の有効性を判断するのに使用される場合がある。
また、伝送制御部２５は、車載器との通信内容から利用明細データ、稼動データ、通行累計を作成して、中央処理装置３０に送信する。
制御部２５１で、アンテナ１、２、無線制御部２１、２２が制御される場合がある。
監視部２５２で通信状況が監視される場合がある。
バックアップメモリ部２５３で、車載器との通信情報が記憶される場合がある。
【００４３】
中央処理装置３０は、利用明細データ、稼動データ、通行累計等を受信し、課金データなどの料金引落用データを作成する。
また、中央処理装置３０は、無効クレジットカードリスト、無効車載器リスト、利用契約提供者テーブル、車種テーブルなどを記録しており、必要に応じて伝送制御部２５へ送信する。
さらに、中央処理装置３０は、対象料金所テーブル、料金テーブルを記憶し、必要に応じて伝送制御部２５へ送信する場合がある。
【００４４】
本発明の通行料金収受システムは、第１撮像装置３、第２撮像装置４、第１車番認識装置２３、第２車番認識装置２４を具備する場合がある。
第１撮像装置３、第２撮像装置４は、ビデオカメラ等に代表され、それぞれが設定された車線を撮影する。第１車番認識装置２３、第２車番認識装置２４は、第１撮像装置３、第２撮像装置４が撮影した画像中の車両を検知し、ナンバープレートから車番を認識する。車両の検知や車番の認識は、好適な公知技術が使用される。
【００４５】
通行した車両の車番を認識することができることにより、通信状況と車両の通過状況と相関の確認ができ、通信が失敗した車両や、後にクレームが発生した場合の車両の通行確認が出来る。また、車両の通行状況を撮影することにより、通行台数の累計や、混雑状況、平均速度などの情報を入手することができる。
【００４６】
また、本発明の通行料金収受システムでは、車両検知機などで通信する車両を特定して通信しないので、ある車両の車載器が、一方のアンテナと通信が完了した後に、同じ通行料金収受システムの同じアンテナ若しくは別のアンテナと再度通信してしまう場合がある。この場合、何も処理しなければ２回通行したこととなり、２回分課金される場合がある。
このため、伝送制御部２５で二重課金防止処理が行われる。
二重課金防止処理は、相殺処理と確定処理を含む。
【００４７】
相殺処理は無線通信結果データを相殺し、一車両の処理結果を一意に定める処理である。
確定処理は、一定時間経過した無線通信結果を相殺処理の対象から外し、上位に送信するデータとして取り出す処理である。
【００４８】
図２に、相殺処理と確定処理の概要が示される。
伝送制御部２５は、第１無線制御部２１に対応する第１無線制御部バッファ２５４と、第２無線制御部２２に対応する第２無線制御部バッファ２５５を具備している。無線制御部が２個より多い場合は、無線制御部に対応する数の無線制御部バッファが具備されることが好ましい。但し、無線制御部バッファは、複数の無線制御部に対して共通の無線バッファが具備されてもよい。
【００４９】
伝送制御部２５は、各無線制御部２１、２２から受信した新規の無線通信結果を、制御装置２５１で相殺処理し、対応する無線制御部バッファ２５４、２５５に記録する。従って、無線制御部バッファ２５４、２５５には、相殺処理が完了した一意な通信結果が記憶される。無線制御部バッファ２５４、２５５に記憶されている通信結果は、時間でソートされ、時間順に記憶されていることが好ましい。
新規の通信結果は通信時刻と、車載器ＩＤ、ＩＣカードＩＤ、または、その他車両を一意に特定する情報（以下、車両特定情報）を含んでいる。
相殺処理において、新規の通信結果は、制御部２５１で、無線制御部バッファ２５４、２５５に記憶されている相殺処理済の通信結果と、車両特定情報が比較される。同じ車両特定情報を具備する通信結果があれば、その通信時刻と、新規の通信結果の通信時刻が比較され、一定時間以内であれば、同一車両の同一通行時の通信と判断され、より完全なデータが無線制御部バッファ２５４、２５５に記録される。異なる車両または、異なる通行時の通信結果と判断されれば、新規の通信結果が無線制御部バッファ２５４、２５５に記憶される。
相殺処理のフローについては、後述される。
【００５０】
無線制御部バッファ２５４、２５５に、記憶された通信データは、制御部２５１により定期的に確定処理される。確定処理において、制御部２５１は、無線制御部バッファ２５４、２５５に記憶された通信結果の内、通信後所定の時間が経過した通信結果を、確定バッファ２５６に移動する。確定処理された通信結果は、相殺処理で新規の通信結果と比較する対象とならない。確定処理により、相殺処理の比較対象となる通信結果が、所定の時間以内のものに限定される。
確定処理のフローについては、後述される。
【００５１】
相殺処理のフローが、図３に示される。
制御部２５１は、新規の通信結果を無線制御部から受信する（ステップ１、以下Ｓ１）。
制御部２５１は、無線制御部バッファ２５４、２５５に格納されているデータを順に一つ抽出する（Ｓ２）。抽出データがあれば（Ｓ３）、新規の通信結果の車両特定情報と、無線制御部バッファ２５４、２５５の通信結果の車両特定情報とを比較する（Ｓ４）。一致していなければ、ステップ２に戻り、無線制御部バッファ２５４、２５５に格納されているデータが無くなるまでステップ２、３を繰り返す。ステップ４で、車両特定情報が一致していれば、新規の通信結果の通信時刻と、無線制御部バッファ２５４、２５５の通信時刻とを比較する（Ｓ５）。通信時刻が所定のＡ分以内で無ければ、ステップ２に戻る（Ｓ６）。通信時刻がＡ分以内であれば、同一車両の同一通行時の通信と判断され、区分変更処理を行う（Ｓ７）。区分変更により、無線制御部バッファ２５４、２５５に記憶されている通信結果に問題無い場合は、新規の通信結果は破棄される。無線制御部バッファ２５４、２５５の通信結果に問題がある場合で新規の通信結果の方が有効な場合は、新規の通信結果に、無線制御部バッファ２５４、２５５のデータが更新される。区分変更処理については後述する。
無線制御部バッファ２５４、２５５のデータが、新規の通信結果に更新された場合は、更新された無線制御部バッファ２５４、２５５が通信時間でソートされ記憶される（Ｓ８）。
【００５２】
ステップ３で、無線制御部バッファ２５４、２５５から抽出するデータが無くなった場合、新規の通信結果に対応する重複した同一車両の同一通行時の通信が無かったと判断され、新規の通信結果が、無線制御部バッファ２５４、２５５に記録される（Ｓ９）。
新規の通信結果が記録された無線制御部バッファ２５４、２５５は、通信時間でソートされる（Ｓ１０）。
【００５３】
確定処理のフローが図４に示される。
全ての無線制御部バッファ２５４、２５５内で最も過去の通信結果を抽出する（Ｐ１）。抽出された通信結果の通信時刻と現在時刻を比較する（Ｐ２）。通信時刻が所定のＢ分以内であれば（Ｐ３）、Ｃ秒待って、ステップＰ１を繰り返す。通信時刻が所定のＢ分より経過していれば（Ｐ３）、確定データとして、確定バッファ２５６に記録する（Ｐ４）。確定バッファ２５６に記録された通信結果は、無線制御部バッファ２５４、２５５から削除される（Ｐ５）。通信結果が削除された無線制御部バッファ２５４、２５５が通信時刻順にソートされる（Ｐ６）。その後、ステップ１から繰り返される。
【００５４】
上記の様に、相殺処理と確定処理を行うことで、二重課金を防止することができる。このため、アンテナから、通信範囲の車両と常時通信をすることができる。
【００５５】
次に区分変更処理が説明される。伝送制御部２５が無線制御部２１、２２から受信する通信結果は、以下のように分類される。
ＲＷＯＫ　：無線通信の読み書き共に正常に行われた通信結果。
ＲＯＫ　　：該当料金所で既に処理が正常に行われており、再度通信したデータ。
ＲＮＧ　　：無線通信の読取り時に失敗したデータ。
ＷＮＧ　　：無線通信の読取りには成功したが、書込みに失敗したデータ。
【００５６】
新規の通信結果が上記それぞれの区分の場合と、車両特定情報が一致した無線制御部バッファ２５４、２５５に記憶された通信結果が上記それぞれの区分の場合との組み合わせのマトリックスが図５に示される。
図５の上段横行は、無線制御部バッファ２５４、２５５に記憶された通信結果の区分を示し、左列は、新規の通信結果の通信結果の区分を示す。行列の交差した欄が、当該区分の組み合わせの処理方法を示す。
「受信破棄」は、新規の受信結果の破棄を意味する。
「一致データ更新」は、無線制御部バッファ２５４、２５５の一致したデータを新規の受信結果で上書きすることを意味する。
「ＲＷＯＫに更新」は、読込みデータと書込みデータの正常な部分を結合して読み書きの正常なデータ（ＲＷＯＫ）を作成して、上書きすることを意味する。
【００５７】
区分変更処理により、不完全な通信結果が記憶されていた場合、より完全な通信結果に更新され、もしくはより完全なデータが作成され記録される。新規の通信結果が記録されているデータと同等以下の場合、新規の通信結果は破棄される。
区分変更処理が行われることにより、記録されている通信結果が、より完全なデータに更新される。
【００５８】
本実施例で示された通行料金収受システムは、ブースやアイランドを設置する必要がないので、既存の路上に通行料金収受システムを設置する場合に有効である。特に、既存の道路に乗継出口用の通行料金収受システムを設置する場合に適する。
【００５９】
図６に、乗継のある有料道路に設置された通行料金収受システムの例が示される。
一定区間に進入することで定額が徴収される有料道路では、入口で課金される（以下、入口課金型有料道路という）。具体的には、首都高速道路や阪神高速道路である。
【００６０】
このような高速道路では、第１路線５０の乗継出口５１から第２路線６０の乗継入口６２へ、一般道１００を使用して乗継が出来る場合がある。
乗継を利用する場合、通行料金収受システムを使用していない車両は、乗継出口５１で乗継券を受け取り、乗継入口６２で乗継券を提出することにより料金が徴収されない、または通常料金が割り引かれる。
【００６１】
しかし、通行料金収受システムを使用した車両では、乗継時に乗継入口６２を通過することで、乗継でない場合の通行料金が自動的に課金されてしまう場合がある。
【００６２】
乗継出口５１に本発明の通行料金収受システムを設置して、車載器と必要なデータを送受信することで、ＩＣカードに乗継出口情報が記録され、乗継入口６２通過時に乗継出口情報が読み出されれば、乗継料金の課金を行うことができる。
乗継出口が設置される路線は、通常、一般道と並走しているか、一般道上の高架であるため、一般道を通行する車両に誤って課金しない様に、電波の漏洩を防ぐことが出来る本発明の通行料金収受システムが使用されることが好ましい。
また、乗継出口には、高架などの場合は特に、車線を分離したり車両検知機を設置したりするスペースが無い場合が多いので、ガントリを設置すれば使用できる本発明の通行料金収受システムが使用されることが好ましい。
【００６３】
乗継出口６１から一般道１００を使用して乗継入口５２へ乗継ぐ場合も同様である。
【００６４】
乗継出口には、上記に説明された通行料金収受システムのアンテナ１、２が、ガントリ６に設置され、設置可能な場所に路側制御装置２０が設置される。撮像装置３、４がガントリ６に設置される場合がある。
【００６５】
乗継入口は、通常の入口と同じ通行料金収受システムが設置されている。入口の通行料金収受システムは、アンテナ４１、車両検知機４２、ブース４３、遮断器４４、路側制御装置４５、ガントリ４６を具備する。
【００６６】
乗継出口を通過した車両のＩＣカードには、出口料金所番号と出口通過時間が記憶される。当該車両が、乗継入口を通過するときに、ＩＣカードから出口料金所番号と出口通過時間が読み出され、乗継をした車両であるか判断され、乗継の料金が課金される。
【００６７】
なお、本発明は有料道路の通行料金収受システムの例で説明されたが、特定のエリアに進入する事で課金されるロードプライシングなどを適用する場合に、既存の路線に設置するシステムとしても使用可能である。
【００６８】
【発明の効果】
本発明は、各アンテナが複数の車線を通行する車両と通信でき、かつ、周囲の道路に電波が漏洩しない通行料金収受システムを提供することができる。
本発明の一形態は、設置する場所が少ない箇所に設置することができる通行料金収受システムを提供することができる。
本発明の更に他の形態は、通行速度が速い複数の車両と通信することが出来る通行料金収受システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、通行料金収受システムの概要と、アンテナの通信領域の概要を示す。
【図２】図２は、相殺処理と確定処理の概要を示す。
【図３】図３は、相殺処理のフローを示す。
【図４】図４は、確定処理のフローを示す。
【図５】図５は、区分変更処理の区分の組み合わせを示す。
【図６】図６は、乗継箇所に設置される通行料金収受システムの概要を示す。
【符号の説明】
１　第１アンテナ
２　第２アンテナ
３　第１撮像装置
４　第２撮像装置
１０　路線
１１　第１車線
１２　第２車線
１３　第１路肩
１４　第２路肩
２０　路側制御装置
２１　第１無線制御部
２２　第２無線制御部
２３　第１車番認識装置
２４　第２車番認識装置
２５　伝送制御部
２５１　制御部
２５２　監視部
２５３　バックアップメモリ部
２５４　第１無線制御部バッファ
２５５　第２無線制御部バッファ
２５６　確定バッファ
３０　中央処理装置
４１　入口アンテナ
４２　車両検知機
４３　ブース
４４　遮断機
４５　入口路側制御装置
４６　ガントリ
５０　第１路線
５１　乗継出口
５２　乗継入口
６０　第２路線
６１　乗継出口
６２　乗継入口
ｆ１、ｆ２　周波数
【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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