(57)【要約】【課題】料金所ゲートの車線側に設置するアンテナからの不要な電磁波の発生を極力抑えつつ、車両の運転者が乗車した状態で非接触ＩＣカードを確実に利用できる料金収受システムを提供する。【解決手段】この料金収受システムは、有料道路に車両が進入する入口車線に、車両の車種に応じた位置に設置され、非接触式のＩＣカード６と無線通信を行うアンテナＲ／Ｗユニット１０、１１に設けられた複数のアンテナ部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１１ａと、入口車線に進入する車両の車種を判別する車種判別装置１２と、車種判別装置１２により判別された車種に応じた位置のアンテナ部を動作させ、ＩＣカード６から所定時間以上応答がない場合、当該アンテナに近い順に、動作させるアンテナを順次切替える車線制御装置１９とを備えている。【選択図】図２
2005084749.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有料道路に車両が進入あるいは退出する車線に、前記車両に応じた位置に設置され、非接触ＩＣカードと無線通信を行う複数のアンテナと、
前記有料道路に進入あるいは退出する車両の車種を判別する車種判別装置と、
前記車種判別装置により判別された車種に応じた位置のアンテナを動作させ、前記非接触ＩＣカードから所定時間以上応答がない場合、前記アンテナに近い順に、動作させるアンテナを順次切替える制御手段と
を具備したことを特徴とする料金収受システム。
【請求項２】
有料道路に車両が進入あるいは退出する車線に、路面からの高さ方向あるいは車線の幅方向に設置位置を変えて設けられ、非接触ＩＣカードと無線通信を行う複数のアンテナと、
前記複数のアンテナを撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された画像情報を基に前記複数のアンテナのうち非接触ＩＣカードが近接された一つのアンテナを検出するカード近接アンテナ検出手段と、
前記カード近接アンテナ検出手段により検出されたアンテナを動作させる制御手段と
を具備したことを特徴とする料金収受システム。
【請求項３】
有料道路に車両が進入あるいは退出する車線を進む車両の車種を車種判別装置により判別するステップと、
前記車線を進む前記車両の車種に応じた位置にそれぞれ設置され且つ非接触ＩＣカードと無線通信を行う複数のアンテナのうちで、前記車種判別装置により判別された車種に応じた位置のアンテナを動作させるステップと、
前記動作させたアンテナにて、前記非接触ＩＣカードから所定時間以上応答が得られない場合、前記アンテナに近い順に、動作させるアンテナを制御装置にて順次切替えるステップと
を有することを特徴とする料金収受方法。
【請求項４】
有料道路に車両が進入あるいは退出する車線に、路面からの高さ方向あるいは車線の幅方向に設置位置を変えて設けられ且つ非接触ＩＣカードと無線通信を行う複数のアンテナを撮像装置にて撮像するステップと、
前記撮像された画像情報を基に前記複数のアンテナのうち非接触ＩＣカードが近接された一つのアンテナを検出装置により検出するステップと、
前記検出されたアンテナを動作させるステップと
を有することを特徴とする料金収受方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有料道路の通行料金を例えばプリペイド形式の非接触ＩＣカード等を利用して徴収するための料金収受システムおよび料金収受方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高速道路等の有料道路における料金収受を行うシステムとして、磁気カードを用いたシステムの他、無線式自動料金収受システム（ETC：Electronic Toll Collection system）が既に導入されており、その技術も種々の文献により開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に開示されているＥＴＣシステムでは、車両情報等を記録した車載器と呼ばれる移動体通信装置に車両情報を記録するとともに、利用者情報等を記録した接触式ＩＣカードを車載器にセットし料金収受処理に利用する。なお、車両情報を記録した車載器は、容易に車両から取り外せないようにしているのが一般的である。
【０００３】
詳細には、ＥＴＣシステムでは、入口料金所の入口レーンに、車載器を搭載した車両（ＥＴＣ車両）が進入すると、入口レーンの路側に設置したアンテナ等からなる移動体通信設備を通じて、入口情報や車種情報等を車載器にセットされたＩＣカードに無線通信により記録する。一方、出口料金所において、路側に設置したアンテナ等を有する移動体通信設備によって、入口料金所でＩＣカードに記録した入口情報を読み取り、算出した通行料金を収受し、料金収受結果を記録する。
【０００４】
また、ＥＴＣシステムは、ＥＴＣ用の車載器を車両に設置する構成のシステムであるが、近年では、車載器等を用いない料金収受システムとして、車両に固定されていない非接触ＩＣカードや無線タグ等の移動体通信用媒体を利用するシステム形態が考えられている。
車載器等を利用せず、車両に固定されていない移動体通信用媒体、例えば非接触ＩＣカード等を利用した料金収受システムの場合、入口において車両自体の外観から車種判別処理を実行した後、判別した車種情報を入口情報と共に非接触ＩＣカード等に記録する。出口では、入口で記録された情報を基に料金収受処理が行われる。この際、入口での車種判別処理における誤判別の可能性を考慮し、読取処理後、係員が目視にて車種を確認し必要に応じて、車種を変更して通行料金を算出し、料金収受処理（書込処理）を実行する。また、現在、磁気カードを利用したシステムでは、入口料金所において、進入車両の車種を自動的に判別することで、該当高さに設置したカード発行口から通行券を発行することが行われている。
【特許文献１】特許第３２５６６４２号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、非接触式ＩＣカードを利用する上記料金収受システムでは、無線交信用の電波として一般に１３．５６ＭＨｚの周波数の電磁波等が利用されているが、この電磁波が短波ラジオ等に対してのノイズ発生源になることや、また、このような高周波の電磁波による人体への影響等を考慮すると、必要以上の電磁波の発生を抑えたいところである。
【０００６】
しかしながら、料金所においては、一般の乗用車に加え、オートバイ、左ハンドル車、二階建てバス、大型トラック等、種々の車両が料金所ゲート内に進入し、これらの車両の運転手が様々な位置の運転席から手を伸ばし非接触式ＩＣカードを車線側のアンテナに対し近接させる（かざす）ことになる。このため、料金所ゲートの車線の両サイドや路面から異なる高さ位置に複数のアンテナを設置し、しかもこれらを全て稼動させておく必要がある。ここで、複数のアンテナを同時に稼動させた場合、個々のアンテナから発せられる電磁波が相互に干渉を起こし、無線処理に支障を来たすおそれがあるばかりか、電磁波の発生を抑制できない。
【０００７】
そこで、これらの課題を解決する一つの案として、現行の通行券発行用の自動車種判別装置で車種を特定し、その車種用のアンテナだけを駆動することが考えられるが、最近の車両は、外形や運転席の位置がさまざまなものが登場しており、車種判別だけでは、車両の運転者の位置を特定できず、場合によっては、運転席から離れた位置のアンテナを駆動してしまい、車両の運転者が車両を降りて非接触ＩＣカードをアンテナにかざさなければならない事態が生じることも想定される。また、運転者が車両を降りるということは危険性も伴う。
【０００８】
本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、有料道路において非接触ＩＣカードを用いる上で、車線側に設置するアンテナからの不要な電磁波の発生を極力抑えつつ、車両の運転者が乗車した状態で非接触ＩＣカードを確実に利用することができる料金収受システムおよび料金収受方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した目的を達成するために本発明の料金収受システムは、有料道路に車両が進入あるいは退出する車線に、前記車両に応じた位置に設置され、非接触ＩＣカードと無線通信を行う複数のアンテナと、前記有料道路に進入あるいは退出する車両の車種を判別する車種判別装置と、前記車種判別装置により判別された車種に応じた位置のアンテナを動作させ、前記非接触ＩＣカードから所定時間以上応答がない場合、前記アンテナに近い順に、動作させるアンテナを順次切替える制御手段とを具備したことを特徴とする。
すなわち、この発明では、車種判別装置により判別された車種に応じた位置のアンテナを動作させたときに、非接触ＩＣカードから所定時間以上応答がない場合には、アンテナに近い順に他のアンテナを動作させるので、車両の車種判別結果で動作させたアンテナの位置と実際の運転者の運転席の位置が異なっていた場合でも、運転者が最寄のアンテナにかざした非接触ＩＣカードが利用できるようになる。
【００１０】
また、本発明の料金収受システムは、有料道路に車両が進入あるいは退出する車線に、路面からの高さ方向あるいは車線の幅方向に設置位置を変えて設けられ、非接触ＩＣカードと無線通信を行う複数のアンテナと、前記複数のアンテナを撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された画像情報を基に前記複数のアンテナのうち非接触ＩＣカードが近接された一つのアンテナを検出するカード近接アンテナ検出手段と、前記カード近接アンテナ検出手段により検出されたアンテナを動作させる制御手段とを具備したことを特徴とする。
つまり、この発明では、車両の運転席の運転者が非接触ＩＣカードを実際にかざしたアンテナを検出して該当アンテナを動作させるので、車種判別装置の車種判別精度が１００％でない場合、あるいは、車種判別装置が設置できない料金所等でも、車両から降りることなくスムーズでかつ安全な非接触ＩＣカードによる料金収受が可能になる。
【００１１】
さらに、本発明の料金収受方法は、有料道路に車両が進入あるいは退出する車線を進む車両の車種を車種判別装置により判別するステップと、前記車線を進む前記車両の車種に応じた位置にそれぞれ設置され且つ非接触ＩＣカードと無線通信を行う複数のアンテナのうちで、前記車種判別装置により判別された車種に応じた位置のアンテナを動作させるステップと、前記動作させたアンテナにて、前記非接触ＩＣカードから所定時間以上応答が得られない場合、前記アンテナに近い順に、動作させるアンテナを制御装置にて順次切替えるステップとを有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の料金収受方法は、有料道路に車両が進入あるいは退出する車線に、路面からの高さ方向あるいは車線の幅方向に設置位置を変えて設けられ且つ非接触ＩＣカードと無線通信を行う複数のアンテナを撮像装置にて撮像するステップと、前記撮像された画像情報を基に前記複数のアンテナのうち非接触ＩＣカードが近接された一つのアンテナを検出装置により検出するステップと、前記検出されたアンテナを動作させるステップと
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
このように本発明によれば、有料道路において非接触ＩＣカードを用いる上で、車線側に設置するアンテナからの不要な電磁波の発生を極力抑えつつ、車両の運転者が乗車した状態で非接触ＩＣカードを確実に利用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づき説明する。
図１は本発明に係る一つの実施の形態である料金収受システムを示す図、図２は図１の料金収受システムの入口システムにおける機器概略配置図、図３は図２の入口システムの構成を機能的に示す図、図４（ａ）は入口の通行券自動発行装置とアンテナＲ／Ｗユニットとの配置図、図４（ｂ）は入口の左ハンドル車用発券装置とアンテナＲ／Ｗユニットとの配置図、図５は図２の出口システムに設けられたアンテナＲ／Ｗユニットおよび車線制御装置の構成を機能的に示す図、図６は図１の料金収受システムで用いる非接触ＩＣカードの構成を機能的に示す図、図７は、図１の料金収受システムの出口システムにおける機器概略配置図、図８は図７の出口システムの構成を機能的に示す図、図９（ａ）は出口におけるアンテナＲ／Ｗユニットの外観図、図９（ｂ）は出口における左ハンドル車用のアンテナＲ／Ｗユニットの外観図、図１０は図７の出口システムに設けられたアンテナＲ／Ｗユニットおよび車線制御装置の構成を機能的に示す図である。
【００１５】
図１に示すように、この実施形態の料金収受システムは、有料道路の入口に設置される入口システム１と、有料道路の出口に設置される出口システム２と、これら入口システム１および出口システム２と通信回線８を介して接続されたホストコンピュータ等の上位装置９とから構成されている。上位装置９は、出口において車線内および車線外で出口処理を行った結果と入口でカード処理した入口情報とを通信回線８から受信し、互いの情報を照合し、差異が確認されたＩＣカードを不正カードとして自身のデータベースに登録し有料道路の入口もしくは出口に配信する機能を有している。この他、不正カードの情報は、有料道路の入口および出口に配信してもよい。ここで、本実施形態の料金収受システムは、車両の走行距離に応じた料金を有料道路の出口で徴収（出口システム２にて課金）する対距離式の料金収受システムである。
【００１６】
図２、図３に示すように、入口システム１は、アンテナＲ／Ｗ（リーダ／ライタ）ユニット１０、アンテナＲ／Ｗ（リーダ／ライタ）ユニット１１、車種判別装置１２、通行券自動発行装置１３、左ハンドル車用通行券自動発行装置１４（以下「左ハンドル車用発券装置１４」と称す）、路側表示装置１５、発進検知装置１６、発進制御装置１７、車線制御装置１９とを有している。
【００１７】
アンテナＲ／Ｗユニット１０は、車線内に進入した車両を一旦停車させた運転者が窓から手を伸ばして届く路側部の位置（車両進行方向右側）に配置されており、無線方式のプリペイドＩＣカードである非接触式ＩＣプリペイドカード（以下「ＩＣカード」と称す）６が、少なくとも一つ以上(この場合、車線上から鉛直方向に沿って上段、中段、下段の３段の高さで３つ)設けたアンテナ部１０ａ、１０ｂ、１０ｃの所定の範囲内に近付けられると、無線通信によりＩＣカード６からカード情報を取得し、カード情報が正常な場合に車両情報、車種情報および入口情報を無線通信（非接触）でＩＣカード６に記録する。所定範囲内とはＥＴＣ車載器の通信範囲とは異なり、例えば数１０ｃｍ以内の範囲である。なお、近付けられるとは、例えばタッチ(当接)する、あるいはかざす(近接)等の行為が含まれる。
【００１８】
この料金収受システムで使用されるＩＣカード６は、図６に示すように、フラッシュメモリ６１やＭＰＵ６５などを有しカード内部の基材に設けられた無線タグとしてのＩＣチップと、基材への導体のパターニング（銅箔の印刷配線等）でカード周縁部に形成された非接触型ＩＣ用アンテナ６３等とを備えている。
ＩＣチップ５１のフラッシュメモリ６１には、カードＩＤ番号等のカード個別情報（固定情報）と、プリペイド金額（残額）情報および利用履歴情報等の可変情報がカード情報として記憶されている。利用履歴情報には、入口処理の際に特定された車両のナンバープレート番号等の車両情報、判別された車両の車種情報、入口情報等が含まれている。また、メモリには、ＭＰＵ６５を動作させるソフトウェアが記憶されている。カード表面には、このＩＣカードを目視で特定できるようにカード個別のカードＩＤ番号が印字されている。非接触型ＩＣ用アンテナ６３は、上記アンテナＲ／Ｗユニット１０、１１及び後述するアンテナＲ／Ｗユニット２０、２１と無線通信を行うためのものであり、これらアンテナＲ／Ｗユニットのアンテナ部から発信された電波を受けて通信を行う。ここで、本実施形態では、上記各アンテナＲ／ＷユニットとＩＣカード６との間で、１３．５６ＭＨｚの周波数の無線電波が交信される。
【００１９】
アンテナＲ／Ｗユニット１１は、アンテナＲ／Ｗユニット１０と車線を介してほぼ対向する路側部の位置（車両進行方向左側）に配置されており、左ハンドル車の運転者用に少なくとも一つ以上(この場合、下段の位置の高さで１つ)設けたアンテナ部１１ａの位置にかざしたＩＣカード６との無線通信によりＩＣカード６からカード情報を取得しカード情報が正常な場合に車両情報、車種情報および入口情報を無線通信（非接触）でＩＣカード６に記録する。
【００２０】
車種判別装置１２は、車線に進入してきた車両を検知すると共に進入車両の軸数・車高・車長・ナンバープレート等の車両情報を取得し、取得した車両情報から車両の車種を判別する。ここでの車種とは、料金収受のために有料道路の運営側で区分した車両の種類であり、例えば大型、大型特殊、中型、小型、軽自動車、緊急車両などである。通行券自動発行装置１３は、ＩＣカード６に対する入口処理にエラーが発生する等して入口処理が正常に終了しなかった場合に進入車両の車種に応じた通行券を発行する。左ハンドル車用発券装置１４は、通行券自動発行装置１３と車線を介してほぼ対向する路側部の位置に配置されており、左ハンドルの車両の運転者に対して通行券を発行する。路側表示装置１５は、処理状況および誘導内容を表示して車両の運転者に車両の誘導内容を通知する。発進検知装置１６は、車両の運転者が通行券を受け取るか、あるいはＩＣカード６にて入口処理を行った後、車両が発進を始めて車線から退出するのを検知する。発進制御装置１７は、入口処理の結果に応じて車両の通過を許可あるいは阻止するためのものである。
【００２１】
車線制御装置１９は、上記アンテナＲ／Ｗユニット１０、１１を含む各装置と通信線で接続されており、個々の装置から情報を取得し、有料道路の車両通行に関するさまざまな処理（入口処理等）および路側の各機器の制御（アンテナＲ／Ｗユニット１０、１１の無線通信動作を停止して受付待ちの状態にしたり、アンテナＲ／Ｗユニット１０、１１を起動して無線通信動作を実行させたりする制御、発進制御装置１７の開閉制御等）を行う。なお、上記入口システム１と出口システム２は、対距離課金制のシステムの構成例であるが、均一料金制のシステムでは、有料道路の入口あるいは出口のいずれか一方において料金を徴収するための収受処理を行うため、上記出口システム２と同様に機器構成が入口システム１に導入される。均一料金制のシステムとは有料道路の入口あるいは出口のいずれか一方で均一の料金を一括して徴収する形態のシステムである。
【００２２】
図４（ａ）、（ｂ）及び図５に示すように、アンテナＲ／Ｗユニット１０、１１は、筐体部４１又は筐体部４２を有し、アンテナ部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１１ａ、表示部４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４２ａを主に備え、制御・ＩＦ部４８ａ、制御・ＩＦ部４９ａ等を介して車線制御装置１９と接続されている。車線制御装置１９には、装置各部に電源を供給する電源部１９ｂや、装置全体を統括制御する制御部１９ａが内蔵されている。
【００２３】
また、図４（ａ）に示すように、通行券自動発行装置１３には、鉛直方向(異なる高さ)に複数の発券部１３ａ、１３ｂ、１３ｃが配置されている。各発券部１３ａ、１３ｂ、１３ｃは、車線制御装置１９の制御により、通行券を発行し、場合によっては発行した通行券を一時退避し、その後、完全収納したり再発行する機能を有している。「場合によって」とは、ＩＣカード６がアンテナ部１０ａ、１０ｂ、１０ｃのいずれかにかざされた場合、あるいはアンテナ部１０ａ、１０ｂ、１０ｃのいずれかにかざされたＩＣカードの処理が正常に終了しなかった場合等である。
アンテナＲ／Ｗユニット１０は、車線の右側の路側部に立設された棒状の上記筐体部４１を有している。筐体部４１には、上段、中段、下段にそれぞれアンテナ部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、表示部４１ａ、４１ｂ、４１ｃが配設されている。上段のアンテナ部１０ａ、表示部４１ａは、大型車、バス等の座席（車両の運転席）が比較的高い位置にある車両に対応するものである。中段のアンテナ部１０ｂ、表示部４１ｂは、ワンボックスカー等の高さの車両に対応するものである。下段のアンテナ部１０ｃ、表示４１ｃは、乗用車、軽自動車、バイク等の比較的座席が低い位置にある車両に対応するものである。各表示部４１ａ、４１ｂ、４１ｃは、車線制御装置１９によって選択されたアンテナ部１０ａ、１０ｂ、１０ｃのカード処理機能（無線通信機能）が有効なときに点灯、点滅、あるいはメッセージ表示を行う。メッセージとは例えば「ＩＣカードをこの位置にかざしてください。」、「前の車両の処理が済むまで少しお待ちください」等といったものである。
【００２４】
一方、図４（ｂ）に示すように、左ハンドル車用発券装置１４には、通行券自動発行装置１３の下段の発券部１３ｃと同じ高さの位置に発券部１４ａが配設されている。発券部１４ａは、車線制御装置１９の制御により、通行券を発行し、場合によっては発行した通行券を一時退避し、その後、完全収納したり再発行する機能を有している。アンテナＲ／Ｗユニット１１は、車線の左側の路側部に立設された棒状の上記筐体部４２を有している。筐体部４２には、アンテナＲ／Ｗユニット１０の下段のアンテナ部１０ｃおよび表示部４１ｃとほぼ同じ高さの位置で且つ車線を挟んで対向する位置にアンテナ部１１ａおよび表示部４２ａが配設されている。アンテナ部１１ａ、表示部４２ａは、左ハンドル車の運転者が窓から手を伸ばして届く位置に配置されている。表示部４２ａは、アンテナ部１１ａのカード処理機能（無線通信機能）が有効なときに点灯、点滅、あるいはメッセージ表示を行う。
【００２５】
つまり、上記通行券自動発行装置１３の各発券部１３ａ、１３ｂ、１３ｃとアンテナユニット１０の各アンテナ部１０ａ、１０ｂ、１０ｃとは、それぞれが対応し近傍位置に配置されており、左ハンドル車用発券装置１４の発券部１４ａとアンテナユニット１１のアンテナ部１１ａとが対応し近傍位置に配置されている。それぞれの発券部１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１４ａとアンテナ部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１１ａとの対応関係は、LAN等の通信の場合はアドレス管理テーブルで互いの対応関係を管理する。これ以外に、通信線の系統を分けて物理的な配線で対応関係を管理しても良い。
【００２６】
一方、出口システム２は、図７、図８に示すように、無線通信手段としてのアンテナＲ／Ｗユニット２０、２１、車両進入検知装置２２、ＩＣカード６の処理状況（引去り金額や引去り後の残額等）の表示および処理対象のカードの挿入を促すための表示等を行う路側表示装置２３、発進検知装置２６、発進制御装置２７、アンテナＲ／Ｗユニット２０、２１を介してＩＣカード６の情報を取得し料金収受に関する処理を行うと共に各路側機器の制御を行う車線制御装置２９、監視カメラ３１、３２、画像処理装置３３などから構成されている。この他、出口システム２には、通行券等を処理すると共に係員に対する案内表示や係員が入力操作を行う紙葉類処理装置や、利用証明書等を発行する領収書発行装置等が設けられている。上記車両進入検知装置２２は、有料道路を通行し退出するために出口の車線(出口レーン)に進入してきた車両を検知する。
【００２７】
発進検知装置２６は、出口レーンから退出する車両(有料道路から退出する車両)を検知する。なお、車両の車種は、料金収受のために有料道路の運営側で区分した車両の種類であり、例えば大型、大型特殊、中型、小型、軽自動車などである。また、車線制御装置２９が備える記憶装置には、ＩＣカード６および車両に関する処理、係員ブース５内の各機器あるいは路側の各機器の制御を行うための制御プログラムが記憶されている。さらに、監視カメラ３１は、アンテナＲ／Ｗユニット２０（後述する複数のアンテナ部２０ａ、２０ｂ、２０ｃ及び／又はこれらアンテナ部を含む周辺部）を撮像する。また、監視カメラ３２は、アンテナＲ／Ｗユニット２０、２１（後述するアンテナ部２１ａ及び／又はアンテナ部２１ａを含む周辺部）を撮像する。また、これら監視カメラ３１、３２によって捕捉された映像は、料金所ブース５内の車線制御装置３０に接続された上記画像処理装置３３により画像処理される。
【００２８】
車線制御装置３０は、有料道路の車両通行に関する種々の処理（出口処理等）および上記各装置の制御を行う。また、車線制御装置２９内の記憶装置には、予め出口情報（料金所番号、レーン番号、他の料金所との間の料金テーブル等）が記憶されている。また、車線制御装置２９は、有料道路から退出する車両のＩＣカード６あるいは通行券に記憶（記録）されている入口情報と出口情報とから通行料金（利用料金）を算出し算出した料金を収受する。
【００２９】
図９（ａ）、（ｂ）及び図１０に示すように、アンテナＲ／Ｗユニット２０、２１は、野外筐体部３４又は野外筐体部３５を有し、アンテナ部２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２１ａ、表示部３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、３５ａを主に備え、制御・ＩＦ部３８ａ、制御・ＩＦ部３９ａ等を介して車線制御装置３０と接続されている。車線制御装置３０には、装置各部に電源を供給する電源部３０ｂや装置全体を統括制御する制御部３０ａが内蔵されている。
【００３０】
また、図９（ａ）に示すように、アンテナＲ／Ｗユニット２０は、車線の右側の路側部に立設された棒状の上記野外筐体部３４を有している。野外筐体部３４には、上段、中段、下段にそれぞれアンテナ部２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、表示部３４ａ、３４ｂ、３４ｃが配設されている。上段のアンテナ部２０ａ、表示部３４ａは、大型車、バス等の座席（車両の運転席）が比較的高い位置にある車両に対応するものである。中段のアンテナ部２０ｂ、表示部３４ｂは、ワンボックスカー等の高さの車両に対応するものである。下段のアンテナ部２０ｃ、表示部３４ｃは、乗用車、軽自動車、バイク等の比較的座席が低い位置にある車両に対応するものである。各表示部３４ａ、３４ｂ、３４ｃは、車線制御装置３０によって選択されたアンテナ部のカード処理機能（無線通信機能）が有効なときに点灯、点滅、あるいはメッセージ表示を行う。メッセージとは例えば「ＩＣカードをこの位置にかざしてください。」、「前の車両の処理が済むまで少しお待ちください」等といったものである。
【００３１】
図８（ｂ）に示すように、アンテナＲ／Ｗユニット２１は、車線の左側の路側部に立設された棒状の上記野外筐体部３５を有している。野外筐体部３５には、アンテナＲ／Ｗユニット２０の下段のアンテナ部２０ｃおよび表示部３４ｃとほぼ同じ高さの位置で且つ車線を挟んで対向する位置にアンテナ部２１ａおよび表示部３５ａが配設されている。アンテナ部２１ａおよび表示部３５ａは、左ハンドル車の運転者が窓から手を伸ばして届く位置に配置されている。表示部３５ａは、アンテナ部３６のカード処理機能（無線通信機能）が有効なときに点灯、点滅、あるいはメッセージ表示を行う。
【００３２】
次に、本実施形態の入口システム１及びシステム２が各々備える、アンテナＲ／Ｗユニット１０、１１及びアンテナＲ／Ｗユニット２０、２１の各アンテナ部の制御機能について説明を行う。つまり、このアンテナ制御は、アンテナＲ／Ｗユニットからの不必要な無線電波の発生を抑制することで、省エネルギ化が図れるとともに電磁波の発生等を低減させ、車両の運転者が乗車した状態で非接触ＩＣカードを確実に利用できるようにするものである。
【００３３】
まず、入口システム１のアンテナ部の制御機能について説明する。
入口システム１の車線制御装置１９は、車種判別装置１２によって判別された車両の車高等を含む車種判別結果に基づいて、当該車両の運転席の高さ及び左右の位置を推定（決定）し、アンテナＲ／Ｗユニット１０、１１のアンテナ部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１１ａのうちで、当該運転席から最も操作し易い（運転者がＩＣカード６をかざし易い）ことが予想される位置のアンテナ部を一つ起動させる。また、車線制御装置１９は、上記決定した一つのアンテナ部を起動した後、予め設定された時間、当該アンテナによる処理が開始されなかった場合（非接触ＩＣカード６から所定時間以上応答がない場合）、他のアンテナ部の方が操作し易い可能性が高いと判断して、当該アンテナ部に近い順から優先して、動作させるアンテナ部を、順次切替えるように制御を行う。
【００３４】
つまり、車線制御装置１９は、予め設定された時間周期で、順番に起動・停止を繰返すようにアンテナ部の切替制御を行う。ここで、例えば操作し易いと推定されたアンテナ部が上段のアンテナ部１０ａである場合、中段のアンテナ部１０ｂ、下段のアンテナ部１０ｃに順次切替える。但し、左ハンドル車用のアンテナ部１１ａと、右ハンドル車用のアンテナ部１０ｃとを切替制御する必要がある場合、車線制御装置１９は、予め設定された時間周期で左右のアンテナを交互に起動／停止させる。また、車線制御装置１９は、これらアンテナ部の切替駆動制御を行ったにも拘らず、アンテナＲ／Ｗユニット１０、１１の設置位置を車両が通過していった場合、若しくは別の方法による料金収受関連処理が開始されたことを検出した場合、これらアンテナ部の駆動制御自体を停止する。
【００３５】
次に、出口システム２のアンテナ部の制御機能について説明する。
すなわち、出口システム２は、入口システム１と異なり車種判別装置が設けられていないため、出口システム２の車線制御装置３０は、アンテナＲ／Ｗユニット２０、２１のアンテナ部２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２１ａへのＩＣカード６の近接を監視するために上述した監視カメラ３１、３２及び画像処理装置３３を制御する。すなわち、車線制御装置３０は、車両進入検知装置２２を通じて、出口料金所ゲートの車線への車両の進入を検知した場合、複数のアンテナ部２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２１ａ部の画像監視が開始されるように、監視カメラ３１、３２及び画像処理装置３３の稼動を開始させる。また、車線制御装置３０は、画像処理装置３３からの入力信号（画像情報）を基に、複数のアンテナ部の中からＩＣカード６が近接された（かざされた）一つのアンテナ部を検出し、このアンテナ部を一つだけ起動させる。ここで、上記監視カメラ３１、３２は、撮像手段として機能し、画像処理装置３３及び車線制御装置３０は、カード近接アンテナ検出手段として機能する。
【００３６】
さらに、車線制御装置３０は、入口の車線制御装置３０と同様に、上記決定した一つのアンテナ部を起動した後、予め設定された時間、当該アンテナによる処理が開始されなかった場合（非接触ＩＣカード６から所定時間以上応答がない場合）、例えばカード近接の検出ミス等であると判断して、予め設定された時間周期で、順番に起動・停止を繰返すように出口車線の路側にある全でのアンテナ部の切替制御を行う。但し、左ハンドル車用のアンテナ部２１ａと、右ハンドル車用のアンテナ部２０ｃとを切替制御する必要がある場合、車線制御装置３０は、予め設定された時間周期で左右のアンテナを交互に起動／停止させる。また、車線制御装置３０は、これらアンテナ部の切替駆動制御を行ったにも拘らず、アンテナＲ／Ｗユニット２０、２１の設置位置を車両が通過していった場合、若しくは別の方法による料金収受関連処理が開始されたことを検出した場合、これらアンテナ部の駆動制御自体を停止する。
【００３７】
次に、このように構成された本実施形態の料金収受システムによるアンテナ部の動作制御を図１１及び図１２示すフローチャートにより詳細に説明する。ここで、図１１は、入口の車線制御装置１９の動作を基準としたものであり、図１２は、出口の車線制御装置３０の動作を基準としたものである。
まず、有料道路の入口の車線におけるアンテナ部の動作制御について説明する。
車線制御装置１９は、入口の車線に車両が進入してきたことを検知すると（Ｓ１０１）、車種判別装置１２によって進入車両の軸数・車高・車長・ナンバープレート等の車両情報から車種を判別する（Ｓ１０２）。次に、この車種判別結果に基づいて、図４に示すアンテナＲ／Ｗユニット１０、１１のアンテナ部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１１ａのうちで、当該運転席から最も操作し易い（運転者がＩＣカード６をかざし易い）ことが予想される位置のアンテナ部を一つ起動（一つのアンテナ部から電磁波の出力を開始）させ（Ｓ１０３）、ＩＣカード６との無線交信を行えるように準備を行う。
【００３８】
上記駆動させた一つのアンテナ部に対し、ＩＣカード６がかざされ、予め設定された所定時間（Ｔ1）以内にＩＣカード６からの応答があった場合（Ｓ１０４のＹｅｓ）には、当該アンテナ部は、ＩＣカード６内の情報を読取り（Ｓ１０５）、読取った情報を上位装置９に送信する（Ｓ１０６）。上位装置９は、処理結果に関する情報を、当該アンテナ部に送信する（Ｓ１０７）。さらに、アンテナ部は、この処理結果に関する情報をＩＣカード６に記録する。
【００３９】
一方、車種判別結果に基づいて、車両に応じたアンテナ部、つまり当該車両の運転席から最もＩＣカード６をかざし易いと推定した位置のアンテナ部を起動したにも拘らず、予め設定された所定時間（Ｔ1）以内に、カード処理が開始されなかった（ＩＣカード６からの応答がなかった）場合には（Ｓ１０４のＮｏ）、運転者がＩＣカード６をかざし難い位置に設置されたアンテナ部が起動されている可能性が考えられる。ここで、最初に駆動させたアンテナ部が、図４ａに示す例えば上段のアンテナ部１０ａであった場合には、車線制御装置１９は、アンテナ部１０ａに近接する中段のアンテナ部１０ｂから、さらには下段のアンテナ部１０ｃへと、順次予め設定された時間周期（Ｔ2）で、切替え制御を行う。詳細には、アンテナ部１０ａの動作を完全に停止させ、アンテナ部１０ｂ、アンテナ部１０ｃの起動・停止を個別に繰返すように制御（アンテナ部１０ｂの動作中は、アンテナ部１０ｃは停止され、アンテナ部１０ｂの停止中は、アンテナ部１０ｃを動作させる制御）を行う（Ｓ１０８）。
【００４０】
さらに、車線制御装置１９は、複数のアンテナ部の起動、停止を繰返すうちに、他の支払手段による料金収受処理が実行されたことを検出した場合には、当該車両は、ＩＣカードによる処理を行わないものと判断し、全てのアンテナ部の起動を停止させる。また、複数のアンテナ部の起動・停止を、予め設定された時間（Ｔ3）繰返したにも拘らず、カード処理が開始されなかった場合（ＩＣカード６からの応答がなかった場合）には（Ｓ１０９のＹｅｓ）、車線制御装置１９は、路側に設置された全てのアンテナ部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１１ａを、予め設定された時間周期（Ｔ4）で、順次、起動及び停止を繰返すように制御（一つのアンテナ部の動作中は、他の三つのアンテナ部は停止）を行う（Ｓ１１０）。さらに、車線制御装置１９は、全てのアンテナ部の起動及び停止を繰返すうちに、他の支払手段による料金収受処理が検出した場合、当該車両の発進を検知した場合、又は後続車両の進入を検出した場合等には（Ｓ１１１）、上記全てのアンテナ部の起動を停止させる（Ｓ１１２）。
【００４１】
次に、有料道路の出口の車線におけるアンテナ部の動作制御について説明する。
出口システム２の車線制御装置３０は、車両進入検知装置２２を通じて、出口の車線に車両が進入してきたことを検知すると（Ｓ２０１）、監視カメラ３１、３２を制御して、図９に示すアンテナＲ／Ｗユニット２０、２１のアンテナ部２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２１ａを含むアンテナ周辺部の監視を開始させる（Ｓ２０２）。次に、画像処理装置３３から入力される画像情報を基に、複数のアンテナ部の中からＩＣカード６が近接された（かざされた）一つのアンテナ部を検出し、このアンテナ部を一つだけ起動（一つのアンテナ部から電磁波の出力を開始）させる（Ｓ２０３）。
上記駆動させた一つのアンテナ部に対し、ＩＣカード６がかざされ、予め設定された所定時間（Ｔ1´）以内にＩＣカード６からの応答があった場合（Ｓ２０４のＹｅｓ）には、当該アンテナ部は、ＩＣカード６内の情報を読取り（Ｓ２０５）、読取った情報を上位装置９に送信する（Ｓ２０６）。上位装置９は、処理結果に関する情報を、当該アンテナ部に送信する（Ｓ２０７）。さらに、アンテナ部は、この処理結果に関する情報をＩＣカード６に記録する。
【００４２】
一方、画像監視によるＩＣカードの近接検知結果に応じて、一つのアンテナ部を起動したにも拘らず、設定時間（Ｔ1´）以内に、カード処理が開始されなかった（ＩＣカード６からの応答がなかった）場合（Ｓ２０４のＮｏ）、カード近接の誤検知の可能性が考えられる。この場合、車線制御装置３０は、出口車線の路側に設置された全てのアンテナ部２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２１ａを、予め設定された時間周期（Ｔ2´）で、順次、起動及び停止を繰返すように制御（一つのアンテナ部の動作中は、他の三つのアンテナ部は停止）を行う（Ｓ２０８）。さらに、車線制御装置３０は、全てのアンテナ部の起動及び停止を繰返すうちに、他の支払手段による料金収受処理が検出した場合、当該車両の発進を検知した場合、又は後続車両の進入を検出した場合等には（Ｓ２０９）、上記全てのアンテナ部の起動を停止させる（Ｓ２１０）。
【００４３】
したがって、本実施形態の料金収受システムによれば、車種判別装置１２により判別された車種に応じた位置のアンテナ部を動作させたときに、ＩＣカード１６から所定時間以上応答がない場合には、アンテナ部に近い順に他のアンテナ部を動作させるので、車両の車種判別結果で動作させたアンテナ部の位置と実際の運転者の運転席の位置が異なっていた場合でも、運転者が最寄のアンテナ部にかざしたＩＣカード６が利用できるようになる。これにより、例えば運転席が上方に位置するトラック等と異なり、大型であるにも拘らず運転席が下方（一階部分）に位置する二回建てバスのような特殊な車両、すなわち車両の大きさに対しての運転席の位置が例外的な位置にある車両においても、非接触ＩＣカードによる料金収受処理を迅速に行うことができる。
【００４４】
また、本実施形態の料金収受システムによれば、車両の運転者が運転席から非接触ＩＣカードを実際にかざしたアンテナ部を検出して該当アンテナ部を動作させるので、車種判別装置が設置できない料金所、あるいは車種判別装置の車種判別精度が１００％でない場合等でも、車両から降りることなくスムーズでかつ安全な非接触ＩＣカードによる料金収受が可能になる。さらに、本実施形態の料金収受システムによれば、ノイズ発生源となったり、また人体への影響が少なからず懸念される電磁波の発生を極力抑えることができる。また、無線電波の相互干渉を実質的に阻止することができるので、無線交信による料金収受処理の信頼性を高めることができる。さらに、本実施形態の料金収受システムによれば、無線交信に最低限必要なアンテナ部のみを適宜動作させることになるので、省エネルギ化にも寄与することができる。
【００４５】
以上、本発明を実施の形態により具体的に説明したが、本発明は上記実施形態にのみ限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上述した実施形態では、車両の走行距離に応じた料金を有料道路の出口で徴収する対距離式の料金収受システムについて説明したが、例えば首都高速や有料橋等で利用される均一料金システムにも本発明を適用することができる。勿論、車種判別装置を設置していない料金所ゲートでは、上記出口システム２の備えるアンテナ部の動作制御を適用することが望ましい。また、上記車種判別結果とアンテナ部の撮像結果との両情報を用いて上述したアンテナ制御を行うように料金収受システムを構成してもよい。
また、上記実施形態では、無線通信方式の非接触プリペイドＩＣカードを適用していたが、これに代えて、例えば無線タグや携帯電話機（ＵＩＭ［Ｕｓｅｒ  Ｉｄｅｎｔｉｔｙ  Ｍｏｄｕｌｅ］カードや、ＳＩＭ（Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ  Ｉｄｅｎｔｉｔｙ  Ｍｏｄｕｌｅ）カードを利用するタイプを含む）等、車両自体から容易に分離できる移動体通信用媒体を適用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
さらに、本発明は、サービスエリアやパーキングエリア等に対しての車両の出入りを無線通信で検出するシステムにも適用できるとともに、例えば将来的に導入が予想される、車両の出入りを無線通信で検出する駐車場の課金システム等に適用すること等も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明に係る一つの実施の形態である料金収受システムを示す図。
【図２】図１の料金収受システムの入口システムにおける機器概略配置図。
【図３】図２の入口システムの構成を機能的に示す図。
【図４】（ａ）は入口におけるの通行券自動発行装置とアンテナＲ／Ｗユニットの配置図、（ｂ）は入口における左ハンドル車用発券装置とアンテナＲ／Ｗユニットの配置図。
【図５】図２の出口システムに設けられたアンテナＲ／Ｗユニットおよび車線制御装置の構成を機能的に示す図。
【図６】図１の料金収受システムで用いる非接触ＩＣカードの構成を機能的に示す図。
【図７】図１の料金収受システムの出口システムにおける機器概略配置図。
【図８】図７の出口システムの構成を機能的に示す図。
【図９】（ａ）は出口におけるアンテナＲ／Ｗユニットの外観図、（ｂ）は出口における左ハンドル車用のアンテナＲ／Ｗユニットの外観図。
【図１０】図７の出口システムに設けられたアンテナＲ／Ｗユニットおよび車線制御装置の構成を機能的に示す図。
【図１１】図２の入口システムによる入口処理動作を示すフローチャート。
【図１２】図７の出口システムによる出口処理動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
【００４８】
１…上位装置、２…入口システム、３…出口システム、１０，１１，２０，２１…アンテナＲ／Ｗユニット、１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１１ａ，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２１ａ…アンテナ部、１２…車種判別装置、１９，３０…車線制御装置、３１、３２…監視カメラ、３３…画像処理装置。
【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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