(57)【要約】【課題】通信系統の故障に速やかに対応できる車線制御装置および車載装置を提供する。【解決手段】車線制御装置が、車載装置と交互に通信する第１、第２の通信部と、第１、第２の通信部のいずれか一方による料金引き去り処理の完了を検知する完了検知部と、完了検知部での検知結果に基づき、前記第１、第２の通信部の他方での処理を中断させる処理中断部と、を具備する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載装置と交互に通信する第１、第２の通信部と、
前記第１、第２の通信部のいずれか一方による料金引き去り処理の完了を検知する完了検知部と、
前記完了検知部での検知結果に基づき、前記第１、第２の通信部の他方での処理を中断させる処理中断部と、
を具備することを特徴とする車線制御装置。
【請求項２】
前記第１、第２の通信部が前記車載装置と同一内容の通信を交互に行う、
ことを特徴とする請求項１記載の車線制御装置。
【請求項３】
前記他方の通信部が前記車載装置に処理の中断を通知する
ことを特徴とする請求項１記載の車線制御装置。
【請求項４】
前記第１、第２の通信部での通信不良を検知する通信不良検知部と、
前記通信不良検知部での検知結果に基づき、前記車載装置との通信結果を前記第１、第２の通信部間で通知させる通知部と、
をさらに具備することを特徴とする請求項１記載の車線制御装置。
【請求項５】
前記通信結果が通知された側の前記第１、第２の通信部が、前記通知された通信結果に基づき処理を続行する
ことを特徴とする請求項４記載の車線制御装置。
【請求項６】
車線制御装置の第１、第２の通信部と交互に通信を行う通信部と、
前記通信部での通信結果に応じて、カードからの情報の読み出し、書き込みを行うカード処理部と、
前記第１、第２の通信部の一方からの処理の中断の通知に応じて、前記前記第１、第２の通信部の一方と前記通信部との通信を中断させる通信中断部と、
を具備することを特徴とする車載装置。
【請求項７】
前記通信部が、前記第１、第２の通信部と同一内容の通信を交互に行う、
ことを特徴とする請求項６記載の車載装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通過する車両からの料金の収受を行う車線制御装置および車載装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有料道路の料金収受にＥＴＣ（Electronic Toll Collection）システム、即ち、ノンストップ自動料金収受システムが導入・運用されている。ＥＴＣシステムでは、有料道路の路側に設置された車線制御装置と、車両に装着された車載装置との間での通信によって料金の収受を実施し、車両が料金所をノンストップで通行することができる（特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第３２５６６４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ここで、車線制御装置の通信系統に故障が生じることが有り得る。車線制御装置の通信系統の故障は、料金所での車両のノンストップ通行が阻害され、料金所での渋滞を引き起こす要因となり得る。このため、通信系統の故障に早急に対応できるバックアップシステムが必要となる。
このために、通信系統として現用系と予備系とを備えておき（システムの２重化）、現用系が故障したときに待機していた予備系に切り替えることが考えられる。
しかしながら、この方法の場合、予備系が起動するまでに時間が掛かり、現用系での通信中のエラーへの対応に時間を要する可能性がある。
起動時間を考慮し、現用系、予備系を同時に起動しておくことが考えられるが、現用系と予備系との間で混信が生じ、車載装置との通信が困難となる可能性がある。
上記に鑑み、本発明は通信系統の故障に速やかに対応できる車線制御装置および車載装置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】
【０００４】
Ａ．上記目的を達成するために、本発明に係る車線制御装置は、車載装置と交互に通信する第１、第２の通信部と、前記第１、第２の通信部のいずれか一方による料金引き去り処理の完了を検知する完了検知部と、前記完了検知部での検知結果に基づき、前記第１、第２の通信部の他方での処理を中断させる処理中断部と、を具備することを特徴とする。
【０００５】
第１、第２の通信部が車載装置と交互に通信を行うことで、現用系、予備系の双方の通信部が起動され、かつ互いの通信が干渉しない状態にしておき、一方が故障した場合等に速やかに対応することができる。そして、第１、第２の通信部の一方で料金引き去り処理が完了した場合に、他方での処理を中断することで、料金の２重引き去りを防止することができる。
【０００６】
Ｂ．上記目的を達成するために、本発明に係る車載装置は、車線制御装置の第１、第２の通信部と交互に通信を行う通信部と、前記通信部での通信結果に応じて、カードからの情報の読み出し、書き込みを行うカード処理部と、前記第１、第２の通信部の一方からの処理の中断の通知に応じて、前記前記第１、第２の通信部の一方と前記通信部との通信を中断させる通信中断部と、を具備することを特徴とする。
【０００７】
車載装置が車線制御装置の第１、第２の通信部と交互に通信を行い、この通信結果に基づいてカードからの情報の読み出し、書き込みを行う。このようにすることで、車線制御装置の第１、第２の通信部の一方が故障したような場合でも料金収受処理を続行できる。第１、第２の通信部の一方からの処理の中断の通知に応じて車載装置での処理を中断すれば、料金の２重引き去りを防止することができる。
【発明の効果】
【０００８】
以上説明したように、本発明によれば通信系統の故障に速やかに対応できる車線制御装置および車載装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る料金収受システムを表すブロック図である。
料金収受システムは、車線制御システム１０と車載システム２０によって構成され、車線制御システム１０と車載システム２０間での通信によって車載システム２０を搭載した車両からの料金収受を行う。
【００１０】
車線制御システム１０は、車線制御装置１１、車両検知装置Ｄ１、Ｄ２、Ｄ４、発進制御装置１２、路側表示装置１３、路側無線装置１４，路側無線装置１５から構成され、有料道路の料金所に配置される。
車線制御装置１１は、Ｉ／Ｏ（Input/Output）１１１，メインＣＰＵ（Central Processing Unit：中央処理装置）１１２を有し、自車線の路側機器の制御とＥＴＣ料金収受処理を行う。
Ｉ／Ｏ１１１は、路側装置（車両検知装置Ｄ１，Ｄ２，Ｄ４、発進制御装置１２、路側表示装置１３）との信号の入出力を行う。
メインＣＰＵ１１２は、車線内の車両の走行シーケンスを管理する。
【００１１】
車両検知装置Ｄ１、Ｄ２、Ｄ４は、車両の位置を検出する。
発進制御装置１２は、開閉バーを有し車両の発進を制御する。
路側表示装置１３は、ＥＴＣ処理の結果を表示する。
路側無線装置１４、１５はそれぞれ、現用系、予備系の通信装置であり、車載装置２１に同一通信ゾーンにて通信を行うことで、料金収受処理を行う。
【００１２】
車載システム２０は、車載装置２１と、ＩＣカード２２から構成される。
車載装置２１は、車両に装着され、路側無線装置１４、１５との無線通信により車両の料金収受を行う。車載装置２１は、これが装着される車両を識別する車両識別情報（例えば、車検証情報）が記録される。
ＩＣカード２２は、車載装置２１に装着され、料金収受のためのクレジット情報等が記録されている。
【００１３】
図２は、路側無線装置１４、１５の内部構成の詳細を表すブロック図である。
路側無線装置１４、１５はそれぞれ、サブＣＰＵ１４１，１５１，暗号化処理部１４２，１５２，通信制御部１４３，１５３，アンテナ部１４４，１５４を有する。サブＣＰＵ１４１，１５１，暗号化処理部１４２，１５２，通信制御部１４３，１５３はそれぞれ、バスＢ１，Ｂ２で接続される。
サブＣＰＵ１４１，１５１はそれぞれ、暗号化処理部１４２，１５２での暗号化処理，通信制御部１４３，１５３での通信を制御する。サブＣＰＵ１４１，１５１間はデータ線ＤＬで接続され、直接データの送受信を行うことができる。
暗号化処理部１４２，１５２は、セキュリティのために送信、受信するデータの暗号/復号を行う。即ち、送信内容が暗号化されて車載装置２１に送信され、車載装置２１から受信した暗号化された受信内容が復号される。車載装置２１との間の通信内容が漏洩することを防止するためである。
通信制御部１４３，１５３は、無線通信を制御し、アンテナ部１４４，１５４を介して無線通信を行う。通信制御部１４３，１５３は、現用系、予備系の路側無線装置１４、１５間で通信の同期を取るための同期線（クロック線）ＴＬで接続されている。この同期線ＴＬは、路側無線装置１４、１５の一方が通信中であることを他方に通知するためのものである。この結果、路側無線装置１４、１５での通信が同時に行われることが防止され、路側無線装置１４、１５が交互に時分割で通信を行う。
【００１４】
図３は、路側無線装置１４、１５と車載装置２１間で通信される通信パケットの例を示す模式図である。
現用系、予備系の路側無線装置１４、１５が、通信パケットによって、一つの車載装置２１と交互に（時分割で）通信を行う。路側無線装置１４、１５から車載装置２１への通信パケットの送信に対応して、車載装置２１から通信パケットが送信され、路側無線装置１４、１５で受信される。
この通信パケットは、ヘッダ部とデータ部とを有する。ヘッダ部には、送信側、受信側の機器を表すために、車載装置識別子（車載装置ＩＤ）、アンテナ識別子（アンテナ番号）が含まれる。アンテナ識別子は、送信側または受信側が現用系、予備系のいずれであるかを識別するために付与される。また、ヘッダ部には、料金収受処理の進捗を管理するために進捗状況識別子（シーケンス番号）が含まれる。
【００１５】
車線制御システム１０は、路側無線装置１４、１５と車載装置２１間での通信内容が表わされた通信テーブルを記憶する記憶部を有する（図示せず）。
図４は、通信テーブルの例を示す模式図である。現用系、予備系の路側無線装置１４、１５に区分して、車載装置２１との通信結果それぞれが現用系通信テーブル、予備系通信テーブルとして記録されている。現用系通信テーブル、予備系通信テーブルそれぞれに、車載装置２１に送信した送信パケットと車載装置２１から受信した受信パケットの内容、即ち、通信内容が記録されている。
なお、現用系、予備系の通信結果を単一の通信テーブルに記憶することも可能である。さらに、車載装置２１がこのような通信テーブルを有してもよい。
【００１６】
図５は、料金収受処理が正常に完了する場合の処理手順の一例を表すフロー図である。また、図６は、図５の手順中での路側無線装置１４、１５と車載装置２１間での通信内容を表す図である。ここでは、プリペイド方式によって出口料金所での対距離方式の料金収受処理を行う場合を表している。
以下、図５，図６に基づき料金収受処理が正常に完了する場合の処理手順を説明する。
【００１７】
（１）料金収受処理が開始される（ステップＳ１１）。
車載装置２１を搭載した車両が出口料金所に近づき、路側無線装置１４、１５の通信ゾーンに到達することで、路側無線装置１４、１５と車載装置２１間での通信が開始される。
（２）路側無線装置１４、１５からの呼びかけに対応して、車載装置２１から路側無線装置１４、１５に入口情報、車種情報等が送信される（ステップＳ１２）。対距離方式の場合、車載装置２１を搭載した車両は、入口料金所でＩＣカード２２に入口情報が書き込み済みであり、返信としてこの入口情報が送信される。入口情報には、入口料金所を識別する料金所識別情報等が含まれ、通行料金の算出に用いられる。
このとき、路側無線装置１４、１５は交互に車載装置２１と通信を行う。具体的には、次のように通信が行われる。
【００１８】
１ａ）現用系の路側無線装置１４から車載装置２１に通信パケットを送信する（図６のパケット（１１ａ））。この通信パケットのヘッダ情報は、送信元：路側無線装置１４（具体的には、アンテナ番号），受信先：車載装置２１（具体的には、車載装置ＩＤ）、シーケンス番号：１である。
この通信パケットを受信した車載装置２１は、返信として通信パケットを送信し、この通信パケットが路側無線装置１４に受信される（図６のパケット（１２ａ））。この通信パケットのヘッダ情報は、送信元：車載装置２１（具体的には、車載装置ＩＤ）、受信先：路側無線装置１４（具体的には、アンテナ番号），シーケンス番号：１である。ここでは、路側無線装置１４から車載装置２１への送信と、車載装置２１から路側無線装置１４への送信とが対応していることを表すために同一のシーケンス番号を用いているが、この対応関係が示されれば、異なるシーケンス番号を用いても差し支えない。
【００１９】
１ｂ）予備系の路側無線装置１５から車載装置２１に通信パケットを送信する（図６のパケット（１１ｂ））。この通信パケットのヘッダ情報は、送信元：路側無線装置１５（具体的には、アンテナ番号），受信先：車載装置２１（具体的には、車載装置ＩＤ）、シーケンス番号：１である。
この通信パケットを受信した車載装置２１は、通信パケットを送信し、路側無線装置１４に受信される（図６のパケット（１２ｂ））。この通信パケットのヘッダ情報は、送信元：車載装置２１（具体的には、車載装置ＩＤ）、受信先：路側無線装置１５（具体的には、アンテナ番号），シーケンス番号：１である。
ここでは、路側無線装置１５から車載装置２１への送信と、車載装置２１から路側無線装置１４への送信とが対応していることを表すために同一のシーケンス番号を用いているが、この対応関係が示されれば、異なるシーケンス番号を用いても差し支えない。
【００２０】
以上のように、路側無線装置１４に換えて路側無線装置１５と車載装置２１との間で、同一内容の送受信が行われる。ここでいう「同一内容の通信」とは、原則として、送信元、受信先の路側無線装置１４，１５以外（アンテナ番号以外）は同一の通信をいうが、処理内容の同一性を阻害しない範囲であればこれ以外の相違も許容される。
【００２１】
２ａ）車載装置２１からの返信に対応して、現用系の路側無線装置１４から車載装置２１に通信パケットを送信する（図６のパケット（２１ａ））。この通信パケットのヘッダ情報は、送信元：路側無線装置１４（具体的には、アンテナ番号），受信先：車載装置２１（具体的には、車載装置ＩＤ）、シーケンス番号：２である。
この通信パケットを受信した車載装置２１は、通信パケットを送信し、路側無線装置１４に受信される（図６のパケット（２２ａ））。この通信パケットのヘッダ情報は、送信元：車載装置２１（具体的には、車載装置ＩＤ）、受信先：路側無線装置１４（具体的には、アンテナ番号），シーケンス番号：２である。
【００２２】
２ｂ）車載装置２１からの返信に対応して、予備系の路側無線装置１５から車載装置２１に通信パケットを送信する（図６のパケット（２１ｂ））。この通信パケットのヘッダ情報は、送信元：路側無線装置１５（具体的には、アンテナ番号），受信先：車載装置２１（具体的には、車載装置ＩＤ）、シーケンス番号：１である。
この通信パケットを受信した車載装置２１は、通信パケットを送信し、路側無線装置１４に受信される（図６のパケット（２２ｂ））。この通信パケットのヘッダ情報は、送信元：車載装置２１（具体的には、車載装置ＩＤ）、受信先：路側無線装置１５（具体的には、アンテナ番号），シーケンス番号：１である。
以上のように、路側無線装置１４、１５と車載装置２１との間で、交互に（時分割で）同一内容の送受信が行われる（図６のパケット（１１ａ）〜（３２ｂ））。ここでは、現用系が予備系に先立って通信を行っているが、この順序は逆であっても差し支えない。
【００２３】
（３）路側無線装置１４、１５が入手した情報（入口情報、車種情報）に基づき、車線制御装置１１で料金計算が行われる（ステップＳ１３）。
対距離方式では、入口料金所と出口料金所間の距離、および車種から通行料金が定まる。
（４）計算された料金を路側無線装置１４、１５から車載装置２１に通知し、料金の引き去り処理を行う（ステップＳ１４、図６のパケット（４１ａ）、（４２ａ））。
【００２４】
（５）この料金の引き去り処理が現用系で行われたときには、予備系での処理が中断される。一方、料金の引き去り処理が予備系で行われたときには、現用系での処理が中断される（ステップＳ１５〜Ｓ１７）。
現用系、予備系の双方での処理が正常に終了したとすると、二重に料金の引き去りを行ってしまうからである。
この処理の中断は、サブＣＰＵ１４１，１５１間でデータ線ＤＬを介して引き去り処理を行った側が他方に中止コマンドを送ることで行われる。引き去り処理の完了は、車載装置２１から引き去り処理の完了を表す終了コマンドを含む通信パケットを受信したことで判断できる。
この処理の中断に先だって、処理を中断する側の路側無線装置１４、１５は車載装置２１に対し中断コマンドを含む通信パケットを送信し、処理の中断を伝える（図６のパケット（１００））。この結果、二重引き去りが防止される。なお、車載装置２１から処理を中断する側の路側無線装置１４、１５に中断を了解する旨の通信パケットを返信し、処理の確実性を向上することができる。
【００２５】
図７は、一時的な通信不良があったときの処理手順の一例を表すフロー図である。また、図８は、図６の手順中での路側無線装置１４、１５と車載装置２１間での通信内容を表す図である。一時的な通信不良として、通信パケットの未送信、未受信が挙げられる。
【００２６】
（１）料金収受処理が開始される（ステップＳ２１）。
車載装置２１を搭載した車両が出口料金所に近づき、路側無線装置１４、１５の通信ゾーンに到達することで、路側無線装置１４、１５と車載装置２１間での通信が開始される。即ち、路側無線装置１４、１５と車載装置２１との間で、路側無線装置１４、１５からの呼びかけに対して車載装置２１が応答を返す通信が繰り返される（図８のパケット（１１ａ）〜（１２ｂ））。
【００２７】
（２）車線制御装置１１で通信不良が検知される（ステップＳ２２）。
通信不良として、路側無線装置１４、１５からの呼びかけ（通信パケット）が車載装置２１に届かない場合や、車載装置２１からの応答（通信パケット）が路側無線装置１４、１５に届かない場合が挙げられる（図８のパケット（２１ｂ）、（２２ｂ））。
これらは、路側無線装置１４、１５に車載装置２１からの応答が返ってこないものとして認識される。例えば、路側無線装置１４、１５から通信パケットを送信してから所定時間内に車載装置２１からの通信パケットが受信されないときに、通信不良と判断する。
【００２８】
（３）路側無線装置１４、１５間で、車載装置２１側からのデータの受信が出来ない場合、路側無線装置１４、１５間でデータの補完が行われる（ステップＳ２３）。このデータの補完は路側無線装置１４、１５間でのデータの引き渡しによって行える。例えば、他方の系で先行して処理を実施していた場合、先行処理のデータを流用することが可能である。図６の例では、路側無線装置１４が受信した通信パケット（２２ａ）の内容を路側無線装置１４から路側無線装置１５に引き渡せばよい。なお、この引き渡しに図４の通信テーブルを利用することができる。
【００２９】
（４）一方、車載装置２１側でも路側無線装置１４、１５からの送信が受信されない場合にデータの補完が行われる（ステップＳ２４）。車載装置２１内部では、現用系、予備系双方のデータが存在するので、必要なデータを補完することが可能である。図６の例では、車載装置２１でパケット（２１ｂ）が受信されなかったとしても、先に受信したパケット（２１ａ）の内容を用いてデータを補完できる。一例として、入口料金所において入口料金所識別情報等が受信されなかった場合に、先に受信した内容を利用することができる。
【００３０】
（５）路側無線装置１４，１５および車載装置２１の双方でデータの補完が行われることから、一時的な通信不良があってもそのまま料金収受処理が続行される（ステップＳ２５，図８のパケット（３１ａ）〜（４２ｂ））。即ち、通信パケット（２１ｂ）、（２２ｂ）の送受信をやり直す必要がない。
【００３１】
（その他の実施形態）
本発明の実施形態は上記の実施形態に限られず拡張、変更可能であり、拡張、変更した実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
例えば、入口料金所、出口料金所のいずれの処理でも上記実施形態を適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の一実施形態に係る料金収受システムを表すブロック図である。
【図２】車線制御装置、路側無線装置の内部構成の詳細を表すブロック図である。
【図３】路側無線装置と車載装置間で通信される通信パケットの例を示す模式図である。
【図４】路側無線装置と車載装置間での通信内容が表わされた通信テーブルの一例を示す模式図である。
【図５】料金収受処理が正常に完了する場合の処理手順の一例を表すフロー図である。
【図６】図５の手順中での路側無線装置と車載装置間での通信内容を表す図である。
【図７】一時的な通信不良があったときの料金収受処理手順の一例を表すフロー図である。
【図８】図７の手順中での路側無線装置と車載装置間での通信内容を表す図である。
【符号の説明】
【００３３】
１０…車線制御システム、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ４…車両検知装置、１１…車線制御装置、１１１…Ｉ／Ｏ、１１２…メインＣＰＵ、１２…発進制御装置、１３…路側表示装置、１４、１５…路側無線装置、１４１，１５１…サブＣＰＵ、１４２，１５２…暗号化処理部、１４３，１５３…通信制御部、１４４，１５４…アンテナ部、２０…車載システム、２１…車載装置、２２…ＩＣカード
【図１】
2005332065.tif 000003
【図２】
2005332065.tif 000004
【図３】
2005332065.tif 000005
【図４】
2005332065.tif 000006
【図５】
2005332065.tif 000007
【図６】
2005332065.tif 000008
【図７】
2005332065.tif 000009
【図８】
2005332065.tif 000010