(57)【要約】【課題】従来必要としていた第１のアンテナ装置と第３のアンテナ装置とを統合して１つのアンテナ装置にまとめることが可能となり、設置条件の緩和と機器、工事費の低減が図れる料金収受システムを提供する。【解決手段】進入レーン１に第１の通信エリア１０ａを形成する第１のアンテナ装置１０と、料金収受レーン２，３に進入した車両の種類を判別する車種判別装置８ａ，８ｂと、料金収受レーン２，３に第２の通信エリア１１ａ，１２ａを形成する第２のアンテナ装置１１，１２と、第１のアンテナ装置１０を制御して車載器３０へ料金所情報を送信するとともに車載器ＩＤを取得し、この車載器ＩＤと車種判別装置８ａ，８ｂで判別された車種情報とを対応させてメモリ１４に記憶する車線制御装置９ａ，９ｂと、第２のアンテナ装置１１，１２を制御して車載器３０と対応する車載器ＩＤの車種情報をメモリ１４から取得し、当該車種情報を車載器３０へ送信する第２アンテナ制御装置１３とを備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有料道路の料金所の複数の料金収受レーンのそれぞれの所定位置に設けられ、当該料金収受レーンに進入した車両の種類を判別する車種判別手段と、
前記料金収受レーンの前段に設けられ、複数の料金収受レーンを通行する車両が共通して通行する進入レーンの所定位置に第１の通信エリアを形成し、当該第１の通信エリアに進入した車両に搭載された車載器との間で無線通信を行なう第１のアンテナ装置と、
前記料金収受レーンの所定位置に第２の通信エリアを形成し、当該第２の通信エリアに進入した車両に搭載された車載器との間で無線通信を行なう第２のアンテナ装置と、
前記第１のアンテナ装置を制御することで前記第１の通信エリアに進入した車両に搭載された車載器へ当該料金所の情報を送信するとともに当該車載器から車載器固有の車載器固有情報を取得し、この取得した車載器固有情報と前記車種判別手段により判別された当該車両の車種情報とを対応させて記憶手段に記憶する第１の制御手段と、
前記第２のアンテナ装置を制御することで前記第２の通信エリアに進入した車両に搭載された車載器から車載器固有の車載器固有情報を取得し、この取得した車載器固有情報と対応する車載器固有情報を有する車種情報を前記記憶手段から取得し、この取得した車種情報を当該車載器へ送信する第２の制御手段と、
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】
前記車載器には、料金の決済を行なう金融機関の口座情報や有効期限等の課金情報が記録された情報記録媒体が装着されており、
前記第１の制御手段は、前記第１のアンテナ装置を制御することで前記第１の通信エリアに進入した車両に搭載された車載器および当該車載器に装着された情報記録媒体の有効性をチェックし、有効の場合に当該料金所の情報を前記車載器へ送信することを特徴とする請求項１記載の料金収受システム。
【請求項３】
有料道路の料金所の複数の料金収受レーンのそれぞれの所定位置に設けられ、当該料金収受レーンに進入した車両の種類を判別する車種判別手段と、前記料金収受レーンの前段に設けられ、複数の料金収受レーンを通行する車両が共通して通行する進入レーンの所定位置に第１の通信エリアを形成し、当該第１の通信エリアに進入した車両に搭載された車載器との間で無線通信を行なう第１のアンテナ装置と、前記料金収受レーンの所定位置に第２の通信エリアを形成し、当該第２の通信エリアに進入した車両に搭載された車載器との間で無線通信を行なう第２のアンテナ装置とを有し、
前記第１のアンテナ装置を制御することで前記第１の通信エリアに進入した車両に搭載された車載器へ当該料金所の情報を送信するとともに当該車載器から車載器固有の車載器固有情報を取得する第１のステップと、
この第１のステップにより取得した車載器固有情報と前記車種判別手段により判別された当該車両の車種情報とを対応させて記憶手段に記憶する第２のステップと、
前記第２のアンテナ装置を制御することで前記第２の通信エリアに進入した車両に搭載された車載器から車載器固有の車載器固有情報を取得する第３のステップと、
この第３のステップにより取得した車載器固有情報と対応する車載器固有情報を有する車種情報を前記記憶手段から取得し、この取得した車種情報を当該車載器へ送信する第４のステップと、
を具備した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、たとえば、高速道路等の有料道路の料金所において当該有料道路の利用料金の収受処理を自動的に行なうＥＴＣシステムと称される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】
一般に、ＥＴＣシステムは、自動車専用道等の有料道路の料金所において、料金所側に設置された基地局としての路側無線通信装置と、車両側に設置されＥＴＣカードと称されるＩＣカードが装着された移動局としての車載器との間で無線による通信を行なうことで、車両をノンストップで利用料金の収受処理を自動的に行なうシステムである（たとえば、特許文献１〜２参照）。
【０００３】
このようなＥＴＣシステムでは、対距離課金システムと均一料金システムとに区別される。対距離課金システムでは、入口料金所に進入した際にＩＣカードに入口情報が記録され、出口料金所で当該入口情報に基づき通行料金が課金される。均一料金システムでは、入口料金所で通行料金額の引き去りが行なわれる。
【０００４】
ところで、入口料金所では、通常、車載器と無線通信を行なうための２つのアンテナ装置、すなわち、第１のアンテナ装置と第２のアンテナ装置が車両の進行方向に沿って所定距離おいて順次配設されていて、１つ目の第１のアンテナ装置でＩＣカードの有効性確認が行なわれ、通行可否が判定される。次に、２つ目の第２のアンテナ装置で通行料金を算出する基となる車種情報の記録が行なわれる。この２つのアンテナ装置は料金収受レーン単位に独立に設置され、それぞれ独立に制御されている。
【０００５】
昨今、ＥＴＣシステムの利用率が高まり、利用者側のミスにより入口料金所への進入時にＩＣカードの有効期限切れやＩＣカードの未装着等により、車両が料金収受レーン内で停止する事態が増加している。これらの対策のため、入口料金所への進入レーンに予告アンテナ装置と称される第３のアンテナ装置を設置し、事前に車載器および当該車載器に装着されたＩＣカードの有効性をチェックする技術が開発されている（たとえば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開２００４−１３２０７号公報
【特許文献２】特開２００４−２４６８２９号公報
【特許文献３】特開２００１−１６７２９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記した従来公知の技術では、第１、第２のアンテナ装置の他に３つ目の第３のアンテナ装置を設置している一方、料金収受レーンに設置された第１、第２のアンテナ装置の距離が短いため、高速で通過する車両に対しては１つ目の第１のアンテナ装置に係る処理完了から２つ目の第２のアンテナ装置に係る処理開始まで充分な時間が取れず、ＩＣカードへの入口情報の書込時間が確保されず、２つ目の第２のアンテナ装置に係る処理中にＩＣカードへの書込み処理を中断する等の、車載器側に複雑な処理、制御を強いることとなる。
【０００７】
また、１つ目の第１のアンテナ装置の設置場所には、近辺に料金所の屋根やアイランドプロテクタなどの構造物が多く設置され、ＥＴＣシステムで用いているマイクロ波の場合にはこの構造物による電波反射の影響を受けやすく、電波吸収体を設置する等の余分な付帯工事を必要としている。
【０００８】
そこで、本発明は、従来必要としていた第１のアンテナ装置と第３のアンテナ装置とを統合して１つのアンテナ装置にまとめることが可能となり、設置条件の緩和と機器、工事費の低減が図れ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】
本発明の料金収受システムは、有料道路の料金所の複数の料金収受レーンのそれぞれの所定位置に設けられ、当該料金収受レーンに進入した車両の種類を判別する車種判別手段と、前記料金収受レーンの前段に設けられ、複数の料金収受レーンを通行する車両が共通して通行する進入レーンの所定位置に第１の通信エリアを形成し、当該第１の通信エリアに進入した車両に搭載された車載器との間で無線通信を行なう第１のアンテナ装置と、前記料金収受レーンの所定位置に第２の通信エリアを形成し、当該第２の通信エリアに進入した車両に搭載された車載器との間で無線通信を行なう第２のアンテナ装置と、前記第１のアンテナ装置を制御することで前記第１の通信エリアに進入した車両に搭載された車載器へ当該料金所の情報を送信するとともに当該車載器から車載器固有の車載器固有情報を取得し、この取得した車載器固有情報と前記車種判別手段により判別された当該車両の車種情報とを対応させて記憶手段に記憶する第１の制御手段と、前記第２のアンテナ装置を制御することで前記第２の通信エリアに進入した車両に搭載された車載器から車載器固有の車載器固有情報を取得し、この取得した車載器固有情報と対応する車載器固有情報を有する車種情報を前記記憶手段から取得し、この取得した車種情報を当該車載器へ送信する第２の制御手段とを具備している。
【００１０】
また、本発明の料金収受方法は、有料道路の料金所の複数の料金収受レーンのそれぞれの所定位置に設けられ、当該料金収受レーンに進入した車両の種類を判別する車種判別手段と、前記料金収受レーンの前段に設けられ、複数の料金収受レーンを通行する車両が共通して通行する進入レーンの所定位置に第１の通信エリアを形成し、当該第１の通信エリアに進入した車両に搭載された車載器との間で無線通信を行なう第１のアンテナ装置と、前記料金収受レーンの所定位置に第２の通信エリアを形成し、当該第２の通信エリアに進入した車両に搭載された車載器との間で無線通信を行なう第２のアンテナ装置とを有し、前記第１のアンテナ装置を制御することで前記第１の通信エリアに進入した車両に搭載された車載器へ当該料金所の情報を送信するとともに当該車載器から車載器固有の車載器固有情報を取得する第１のステップと、この第１のステップにより取得した車載器固有情報と前記車種判別手段により判別された当該車両の車種情報とを対応させて記憶手段に記憶する第２のステップと、前記第２のアンテナ装置を制御することで前記第２の通信エリアに進入した車両に搭載された車載器から車載器固有の車載器固有情報を取得する第３のステップと、この第３のステップにより取得した車載器固有情報と対応する車載器固有情報を有する車種情報を前記記憶手段から取得し、この取得した車種情報を当該車載器へ送信する第４のステップとを具備している。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、従来必要としていた第１のアンテナ装置と第３のアンテナ装置とを統合して１つのアンテナ装置にまとめることが可能となり、設置条件の緩和と機器、工事費の低減が図れる料金収受システムおよび料金収受方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。  
図１は、本発明の実施の形態に係る料金収受システムとしてのＥＴＣシステムの構成を概略的に示すものである。
【００１３】
たとえば、高速道路などの有料道路の料金方式としては、通行距離に応じて料金が変化する対距離課金方式のものと、入口または出口で一定の料金を支払う均一料金方式のものがある。均一料金方式の場合、出口あるいは入口の一方、たとえば入口で一定の料金を徴収すれば、出口では料金を徴収する必要がないため、一方に路側機器が配設される。対距離課金方式の場合、入口で入口情報を通行券またはＩＣカードに記憶し、出口では通行券またはＩＣカードの入口情報と出口料金所の情報とで通行料金を算出し収受する。いずれの料金体系の場合も、道路事業者が設定した車種によって料金が異なる。
【００１４】
通常、有料道路には、入口およびまたは出口に料金所が設けられている。入口料金所には、少なくとも１つの料金収受レーンが設けられている。料金収受レーンとしては、ＥＴＣ車両専用のＥＴＣ専用レーン、ＥＴＣ車両と異常ＥＴＣ車両および一般車両（非ＥＴＣ車両）を混在させて処理可能な混在レーン、一般車両（非ＥＴＣ車両）のみの一般専用レーン等があるが、ここでは、説明を判りやすくするために、収受員ブースが設けられている混在レーン、および、収受員ブースが設けられていない無人のＥＴＣ専用レーンの場合について説明する。
【００１５】
図１において、たとえば、一般道路から当該入口料金所に進入するための進入レーン１には、ＥＴＣ車両と異常ＥＴＣ車両および一般車両（非ＥＴＣ車両）を混在させて処理可能な混在レーン２および無人のＥＴＣ専用レーン３の各入口側が連通されているとともに、これら混在レーン２およびＥＴＣ専用レーン３の各出口側は有料道路の本線に進入するための進入レーン４に連通している。
【００１６】
混在レーン２およびＥＴＣ専用レーン３の各側部には、それぞれアイランド５，６が設けられている。また、混在レーン２とＥＴＣ専用レーン３との間には、混在レーン２の車両に対し料金収受を行なう収受員が待機する収受員ブース７が設けられている。アイランド５，６には、それぞれ車種判別手段としての車種判別装置８ａ，８ｂおよび第１の制御手段としての車線制御装置９ａ，９ｂが設けられている。
【００１７】
進入レーン１の所定位置には、第１の通信エリア１０ａを形成する第１のアンテナ装置１０が配設されている。すなわち、第１のアンテナ装置１０は、たとえば、料金収受レーンに進入する前の一般道路から料金所までの間に設置されるものとする。第１のアンテナ装置１０は、たとえば、レーンを跨いで配設されたコ字状の支柱上部にアンテナと無線制御装置とを備えるものであり、車線制御装置９ａ，９ｂにそれぞれ接続されている。
【００１８】
混在レーン２およびＥＴＣ専用レーン３の所定位置には、それぞれ第２の通信エリア１１ａ，１２ａを形成する第２のアンテナ装置１１，１２が配設されている。第２のアンテナ装置１１，１２は、たとえば、レーンを跨いで配設されたコ字状の支柱上部にアンテナと無線制御装置とを備えるものであり、それぞれ第２の制御手段としての第２アンテナ制御装置１３に接続されている。
【００１９】
第１のアンテナ装置１０は、進入レーン１の所定位置に第１の通信エリア１０ａを形成し、当該第１の通信エリア１０ａに進入した車両に搭載された車載器との間で無線通信を行なうことで、第１の通信エリア１０ａに進入した車両に搭載された車載器へ当該料金所の情報（たとえば、入口料金所番号、日時情報等）を送信し、当該車載器に装着されたＩＣカードに書込むとともに、当該車載器から車載器固有の車載器固有情報（たとえば、車載器ＩＤ）を取得する。
【００２０】
車線制御装置９ａ（または、９ｂ）は、第１のアンテナ装置１０を制御することで、未確定の車種情報を除いた料金所の情報を車載器へ送信するとともに、車種判別装置８ａ，８ｂにより判別された車種情報と車載器と第１のアンテナ装置１０との通信で得られた車載器ＩＤとを対応させて第２アンテナ制御装置１３へ送信し、記憶手段であるメモリ１４に記憶する。
【００２１】
第２のアンテナ装置１１，１２は、混在レーン２およびＥＴＣ専用レーン３の所定位置にそれぞれ第２の通信エリア９ａ，１０ａを形成し、当該第２の通信エリア９ａ，１０ａに進入した車両に搭載された車載器との間で無線通信を行なうことで、第２の通信エリア９ａ，１０ａに進入した車両に搭載された車載器から車載器ＩＤを取得し、この取得した車載器ＩＤを第２アンテナ制御装置１３へ送る。
【００２２】
第２アンテナ制御装置１３は、ＣＰＵなどの制御部および車線制御装置９ａ，９ｂとの通信インタフェイス部の他、記憶手段としてのメモリ１４が設けられていて、第２のアンテナ装置１１，１２を制御する。メモリ１４には、車線制御装置９ａ，９ｂから通信ケーブル（図示せず）を介して送られた車種情報と車載器ＩＤとの組が一時的に格納（記憶）される。
【００２３】
第２アンテナ制御装置１３は、第２のアンテナ装置１１，１２から送られる車載器ＩＤと対応する車載器ＩＤを有する車種情報をメモリ１４から取得し、この取得した車種情報を第２のアンテナ装置１１，１２を介して車載器へ送信し、当該車載器に装着されたＩＣカードに書込む。
【００２４】
車両には、たとえば、図２に示すように、情報記録媒体としてのＩＣカード（ＥＴＣカード）２０を着脱可能に装着された車載器３０が搭載されている。車載器３０は、ＩＣカードリーダ・ライタ部３１、ＩＣカードリーダ・ライタ部３１により読出した情報等を処理するＩＣカード処理部３２、ＩＣカード処理部３２により処理された処理結果等が格納（記憶）されるメモリ３３、メモリ３３に記憶されている情報を車載器アンテナ３４から送信するとともに、車載器アンテナ３４で受信した情報をメモリ３３に記憶するための無線制御部３５、利用者により操作されるテンキー、指定キー、実行キー、イジェクトボタン等の操作部および車載器アンテナ３４で受信された情報等を可視的に表示する表示部を備えた表示操作部３６、これら各部を統括して制御する制御部３７により構成されている。
【００２５】
メモリ３３には、たとえば、当該車載器３０が搭載される車両の車長・車高・軸数・重量・用途・特長等の他、車両の種別（車種）、車載器ごとに固有の識別情報である車載器ＩＤ、および、車両の登録番号等からなる車両情報があらかじめ記憶されている。  
ＩＣカード２０のメモリには、たとえば、料金決済を行なう利用者の銀行（金融機関）の口座番号、特殊契約情報、および、契約の有効期限等の課金情報があらかじめ記録されている。
【００２６】
車両が有料道路へ進入する入口料金所では、通行料金額を決定するための金額情報、入口料金所番号、日時情報などの入口料金所の情報および車種判別結果の車種情報などが無線通信で車載器３０を介してＩＣカード２０のメモリに記録される。出口料金所では、車載器３０がＩＣカード２０から上記各当情報を読取り、路側機器へ無線送信することで、通行料金が計算されてその金額が収受され、その収受結果が返信される。
【００２７】
次に、図３に示す動作説明図および図４に示すフローチャートを参照して動作を説明する。  
入口料金所に進入する車両４０が進入レーン１を通行し、第１の通信エリア１０ａに進入すると、当該第１の通信エリア１０ａにおいて当該車両４０に搭載された車載器３０と第１のアンテナ装置１０との間で無線通信が行なわれ、まず、車載器３０およびＩＣカード２０の有効性がチェックされる。
【００２８】
この有効性チェックは、たとえば、車載器３０と第１のアンテナ装置１０との間の無線通信により、車載器３０との無線通信が正常に行なわれ、かつ、ＩＣカード２０から読み出した課金情報が正常であれば有効（正常）であると判定する。
【００２９】
上記有効性チェックの結果、有効（正常）の場合、当該料金所の情報を第１のアンテナ装置１０から車載器３０へ送信することでＩＣカード２０に書込む。このとき、同時に車載器３０に対してＥＴＣ専用レーン３へ進入するように案内することを指示する。  
なお、上記有効性チェックの結果、無効（異常）と判定された場合、車載器３０に対して混在レーン２を通過するように案内することを指示する。
【００３０】
また、このとき、第１のアンテナ装置１０は、同時に車載器３０から車載器ＩＤを読取り、当該車載器ＩＤを車線制御装置に送信しておく。この場合、車載器３０に指示したＥＴＣ専用レーン３の車線制御装置９ｂへ車載器ＩＤを送信しておくが、必ずしも指定されたレーンに進入するとは限らないので、全ての車線制御装置、この例の場合は車線制御装置９ａ，９ｂに対してそれぞれ車載器ＩＤを送信しておく。
【００３１】
第１の通信エリア１０ａを通過した車両４０が車載器３０に指示されたＥＴＣ専用レーン３に進入すると、車種判別装置８ｂにより当該車両４０に対し車種判別が行なわれ、その判別結果が車線制御装置９ｂへ送信される。
【００３２】
車線制御装置９ｂは、車種判別装置８ｂから車種判別結果（以下、車種情報とも称す）を受取ると、当該車種情報と先に第１のアンテナ装置１０から受取った車載器ＩＤとを対応させて一体化し、この一体化情報を例えば敷地内に敷設された通信ケーブルを介して第２アンテナ制御装置１３へ送信する。
【００３３】
第２アンテナ制御装置１３は、複数のレーン２，３の各車線制御装置９ａ，９ｂからの上記一体化情報が受信されるので、車載器ＩＤと車種情報とを対応させて、つまり、車載器ＩＤごとに車種情報を区分するように受信した一体化情報をメモリ１４に格納する（ステップＳ１）。
【００３４】
第２のアンテナ装置１１，１２は、常に電波を発信して第２の通信エリア１１ａ，１２ａを形成し、ポーリング待ち状態となっている（ステップＳ２）。この状態で、車種判別装置８ｂを通過した車両４０が第２の通信エリア１２ａに進入し、車載器３０からのポーリングが第２のアンテナ装置１２で受信されると、その受信信号を受けた第２アンテナ制御装置１３は車載器ありと判定し（ステップＳ３）、当該車載器３０に対して車載器ＩＤの送信を要求する。
【００３５】
この要求に対して車載器３０から送信された車載器ＩＤが第２のアンテナ装置１２で受信されると（ステップＳ４）、第２アンテナ制御装置１３では受信された車載器ＩＤをキーにしてメモリ１４を検索する。この検索の結果、メモリ１４に当該車載器ＩＤと一致する車載器ＩＤを有する車種情報が存在した場合、第２アンテナ制御装置１３は、メモリ１３から当該車種情報を読出して、第２のアンテナ装置１２を介して車載器３０へ送信し（ステップＳ５）、当該車種情報をＩＣカード２０に書込む。
【００３６】
なお、複数のレーン２，３の各車線制御装置９ａ，９ｂから第２アンテナ制御装置１３までの間の通信インタフェイスについては、前記した通信ケーブルでもよく、あるいは、無線通信でもよく、この間の通信手段については特に問わない。
【００３７】
このように、上記実施の形態によれば、従来必要としていた第１のアンテナ装置と第３のアンテナ装置とを統合して１つの第１のアンテナ装置１０にまとめて、当該第１のアンテナ装置１０を料金収受レーンに進入する前の一般道路から料金所までの間に設置し、各料金収受レーン内にそれぞれ第２のアンテナ装置１１，１２を設置すればよく、設置条件の緩和と機器、工事費の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態に係る料金収受システムとしてのＥＴＣシステムの構成を概略的に示す模式図。
【図２】車両に搭載される車載器の構成を概略的に示すブロック図。
【図３】ＥＴＣシステムの動作を説明するための図。
【図４】ＥＴＣシステムの動作を説明するフローチャート。
【符号の説明】
【００３９】
１…進入レーン、２…混在レーン（料金収受レーン）、３…ＥＴＣ専用レーン（料金収受レーン）、４…進入レーン、８ａ，８ｂ…車種判別装置（車種判別手段）、９ａ，９ｂ…車線制御装置（第１の制御手段）、１０…第１のアンテナ装置、１０ａ…第１の通信エリア、１１，１２…第２のアンテナ装置、１１ａ，１２ａ…第２の通信エリア、１３…第２アンテナ制御装置（第２の制御手段）、１４…メモリ（記憶手段）、２０…ＩＣカード（ＥＴＣカード、情報記録媒体）、３０…車載器、３１…ＩＣカードリーダ・ライタ部、３２…ＩＣカード処理部、３３…メモリ、３４…車載器アンテナ、３５…無線制御部、４０…車両。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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