(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線により情報を送受信する親機と子機とを有し、前記親機に空中線を介して外部の路側無線装置と交信するために変復調を行う無線手段と、前記無線手段を制御する制御処理手段と、情報の解読を行うデータ処理手段と、前記親機に音声を発生する音声発生手段とを備え、前記子機に前記親機を制御する操作手段と表示手段とＩＣカードに読み取り書き込みを行うリード・ライト手段とを備え、前記親機及び前記子機に赤外線により情報を送受信する送受信手段とを備えた自動料金収受用車載装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動料金収受（ＥＴＣ）システムに使用される車載装置とそのシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６は従来の自動料金収受システムに使用する車載装置の回路ブロック構成例を示すものである。
【０００３】
従来、この種の車載装置においては、図示していない外部路側無線装置と交信するための空中線２、送・受信部３、変・復調部４を有する車載無線部１と、車載無線部１からのデータを解読、また外部路側無線装置へ送信するデータを組み立てる制御処理部５とＥＴＣ処理部６とを備えている。ＥＴＣ処理部６は、制御処理部５、ヒューマンマシンインターフェース部７、その他のインターフェース部８、セキュリティ部９を制御するものである。一方、セキュリティ部９は、ＩＣカードリーダ・ライタ部１０を通じてＩＣカード１１と接続され、ＩＣカード１１との間でデータの交換を行うものである。また、ヒューマンマシンインターフェース部７には、通常、操作部１２、表示部１３、音声発生部１４が設けてある。
【０００４】
次に上記従来例の動作について説明する。有料道路利用料金の支払いにおいては、セキュリティ部９が持っている車両情報あるいは入口料金所データ等をＥＴＣ処理部６、制御処理部５を通じて車載無線部１に送り、変・復調部４で所定の変調を行い、送・受信部３を経て空中線２により、路側料金所に設置された路側無線装置に送る。路側料金所においては、送られてきた車両情報、入口料金所データ等を元に課金情報を生成し、路側無線装置を用いて上記課金情報を車載無線装置に送信する。車載装置は、空中線２、送・受信部３を通じて、路側料金所からの課金情報を受け取り、復調部４で復調処理を行い、制御処理部５、ＥＴＣ処理部６で解読・処理する。解読された課金情報は、セキュリティ部９およびＩＣカードリーダ・ライタ部１０を通じてＩＣカード１１に書き込まれ、これにより料金の支払いを実施する。それと同時に、表示部１３、音声発生部１４により利用者に支払金額等を報知する。また、操作部１２の操作により、ＩＣカード１１に書き込まれたデータを逐次表示させる。
【０００５】
通常、この種の機能を有する車載装置は、高い周波数の電波を使用するため、路側無線装置に対する空中線を見通しできる場所に設置する必要がある。そこで上記の各機能を装置内にすべて有する一体型の場合、車載装置は車両のダッシュボード上に設置されることが一般的である。また、装置本体から空中線を分離し、その空中線を車両のダッシュボード上あるいはバックミラーの裏等に設置するとともに、装置本体は適当な位置に設置して、同軸ケーブルあるいはハーネスで上記空中線と接続する分離型車載装置とすることも可能である。
【０００６】
このように、上記従来の車載装置においても、車両情報、課金情報等を路側無線装置と無線通信により交換することにより、収受員の手を介することなく、自動的に料金収受を行うことができ、また、利用者に課金情報、利用履歴を報知することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の全機能を装置内に収納した一体型の自動料金収受用車載装置で  は、車両のダッシュホード上に設置されるので、直射日光が当たり、高温にさらされることとなる。そのため耐熱性を有する部品・材料を使用する必要があり、車載装置のコストが高価になる。また、料金の決裁をするためのＩＣカードも耐熱性のあるカードに変更する必要があり、コストが高くなる。また、ＩＣカードが車載装置の中に設置されていることが車外から見えるため盗難の恐れがある。これを防止するために、ＩＣカードを車載装置の中に収納すると、車載装置のサイズが大きくなる。また、全機能が収納されているので車載装置は大きくなり、運転中視界を遮ることになる。また、文字等の表示が見難く、ボタン操作し難い等の問題がある。さらに、電波シールドを施した車両では、車載装置を車室外に設置する必要があり、この場合一体型のものでは耐熱性のほかに防水性を兼ね備える必要があり、さらに車載装置が高価になる。
【０００８】
一方、空中線を分離し、本体との間を同軸ケーブル等で接続する構成を取る分離型車載装置においては、本体を直射日光の当たらない場所に設置できるので耐熱性については軽減される。また、ＩＣカードが車外から見えない場所に設置することで盗難防止にも効果がある。また、電波シールドをした車両に設置するときは空中線を車外に設置することで使用可能となる。しかし、同軸ケーブルを使用して高い周波数の信号を伝送しているので減衰が無視できず、同軸ケーブルの長さが制限される。これに伴い、装置本体の設置場所が制限され、設置工事も困難となるという問題がある。
【０００９】
本発明は、このような従来の問題を解決するものであり、小型で耐熱性があり、操作性が良く、ＩＣカードの盗難も防止でき、設置工事も実施しやすい自動料金収受用車載装置を提供するものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の自動料金収受用車載装置は、無線により情報を送受信する親機と子機とを有し、前記親機に空中線を介して外部の路側無線装置と交信するために変復調を行う無線手段と、前記無線手段を制御する制御処理手段と、情報の解読を行うデータ処理手段と、前記親機に音声を発生する音声発生手段とを備え、前記子機に前記親機を制御する操作手段と表示手段とＩＣカードに読み取り書き込みを行うリード・ライト手段とを備え、前記親機及び前記子機に赤外線により情報を送受信する送受信手段とを備えた構成を有している。この構成により、線材、ハーネス等の処理も不要なので設置工事も容易となり、高い周波数の信号を伝送するための同軸ケーブル等も使用していないので、ケーブルの長さの制限を受けることもない。また、親機に対して的確な指示を与えることができる。またＩＣカードも車外から見えない場所に設置することができるので、盗難防止も可能となる。そして、親機側で音声による確認を行うことができる。
【００１７】
また、本発明は、請求項１から７のいずれかに記載の自動料金収受用車載装置と、無線を通じて通行料金に関するデータを送受信する路側無線装置とを備えた自動料金収受システムであり、車載側装置の性能を向上させたシステムを構築することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１は本発明の第１の実施の形態における自動料金収受用車載装置の回路ブロック構成を示すものであり、説明の便宜上、図３の説明に用いた符号が同様な構成要素に対して用いてある。
【００１９】
本実施の形態における車載装置は、赤外線無線で接続された親機Ａ１と子機Ｂ１とからなる。親機Ａ１は、外部路側無線装置（図示していない）と交信するための空中線２、送・受信部３、変・復調部４を有する車載無線部１と、車載無線部１からのデータを解読、また外部路側無線装置へ送信するデータを組み立てる制御処理部５とＥＴＣ処理部６とを備えている。ＥＴＣ処理部（親機）６は、制御処理部５、その他のインターフェース部８、セキュリティ部９を制御するものである。その他のインターフェース部８には、赤外線送・受信部１５が接続されており、これにより子機Ｂとの相互通信を可能としている。セキュリティ部９は、その他のインターフェース部８を通じて子機Ｂに設置されるＩＣカードリーダ・ライタ部１０によりＩＣカード１１と接続され、ＩＣカード１１との間でデータの交換を行うものである。一方、子機Ｂ１側には、同様に赤外線送・受信部１６を有するその他のインターフェース部１７が設置され、親機Ａとの相互通信を可能としている。さらに、ＥＴＣ処理部（子機）１８は、ＩＣカードリーダ・ライタ部１０、ヒューマンマシンインターフェース部７、その他のインターフェース部１７を制御するものである。ヒューマンマシンインターフェース部７には、通常、操作部１２、表示部１３、音声発生部１４が接続してある。親機Ａ１は、路側空中線１を見通せる場所に設置する必要があるので、一般的には当該車両のダッシュボード上に設置される。一方、子機Ｂ１は、任意の位置に設置することが可能である。
【００２０】
次に、本実施の形態１の動作について説明する。有料道路利用料金の支払いにおいては、親機Ａ１が、セキュリテイ部９が持っている車両情報あるいは入口料金所データ等をＥＴＣ処理部（親機）６、制御処理部５を通じて車載無線部１に送り、変・復調部４で所定の変調を行い、送・受信部３を経て空中線２により路側料金所の路側無線装置（図示していない）に送る。路側料金所においては、送られてきた車両情報、入口料金所データ等を元に課金情報を生成し、路側無線装置を用いて上記課金情報を車載装置に送信する。車載装置の親機Ａ１は、空中線２、送・受信部３を通じて、路側料金所からの課金情報を受け取り、変・復調部４で復調処理を行い、制御処理部５、ＥＴＣ処理部（親機）６で解読・処理する。解読された課金情報は、セキュリティ部９、その他のインターフェース部８、赤外線送・受信部１５を通じて子機Ｂへと送信される。子機Ｂ１においては、赤外線送・受信部１６により課金情報を受信し、その他のインターフェース部１７、ＥＴＣ処理部（子機）１８、ＩＣカードリーダ・ライタ部１０を通じてＩＣカード１１に書き込まれる。これにより料金の支払いを実施する。それと同時に子機Ｂの表示部１３、音声発生部１４により利用者に料金等を報知する。また、操作部１２の操作により、ＩＣカード１１に書き込まれたデータを逐次表示させる。
【００２１】
このように、上記第１の実施の形態によれば、自動料金収受用車載装置として、空中線２を介して外部の路側無線通信装置と相互交信する機能を持つ親機Ａ１と、操作部１２、表示部１３、音声発生部１４、ＩＣカード１１と相互に通信するＩＣカードリーダ・ライタ部１０を持つ子機Ｂ１とに分離し、その親機Ａ１と子機Ｂ１の間を赤外線により相互通信できるようにしたことにより、子機Ｂ１は直射日光の当たらない場所に設置できるので、耐熱性については軽減され、使用する部品・材料も安価のものを使用することが可能となる。また、ＩＣカード１１も高い耐熱性を有するものにする必要がなくなり、これにより車載装置のコストが安価にできるという利点を有する。また、ＩＣカード１１を任意の個所に設置できる子機Ｂ１側に設けてあるので、ＩＣカード１１も車外から見えない場所に設置することができ、盗難防止も可能となるという効果がある。また、ダッシュボード上に設置する親機Ａ１も小型にすることが可能となり、運転中に視界を遮ることもなくなる。さらに表示された文字等の表示が見難く、ボタン操作等がやりにくい等の問題点も解決される。また、電波シールド処置された車両であっても、車外に親機Ａ１を設置することで使用可能となる。この時、線材、ハーネス等の処理も不要なので設置工事も容易となり、高い周波数の信号を伝送するための同軸ケーブル等も使用していないので、長さの制限を受けることもない。
【００２２】
（実施の形態２）
図２は本発明の第２の実施の形態における自動料金収受用車載装置の構成を示している。本実施の形態２における構成としては、上記第１の実施の形態の構成に替えて、子機Ｂ１側に設けられていたＩＣカードインターフェース部１０、およびＩＣカード１１を親機Ａ２側のセキュリティ部９に直接接続したものである。本実施の形態の動作は、前記第１の実施の形態と同様にして可能である。また、その効果については、自動料金収受用車載装置として、空中線２を介して外部の路側無線通信装置と相互交信する機能とＩＣカードリーダ・ライタ部１０を有してＩＣカード１１と相互通信する機能を持つ親機Ａ２と、操作部１２、表示部１３、音声発生部１４を持つ子機Ｂ２とに分離し、その親機Ａ２と子機Ｂ２の間を赤外線により相互通信できるようにしたことにより、子機Ｂ２は直射日光の当たらない場所に設置できるので、耐熱性については軽減され、使用する部品・材料も安価なものを使用することが可能となる。また、ダッシュボード上に設置する親機Ａ２も小型化することが可能となり、運転中に視界を遮る恐れもなくなる。さらに、表示された文字等の表示が見難く、ボタン操作等がやりにくい等の問題点も解決される。また、線材、ハーネス等の処理も不要なので設置工事も容易となり、同軸ケーブル等も使用していないので長さの制限を受けることもない。
【００２３】
（実施の形態３）
図３は本発明の第３の実施の形態における自動料金収受用車載装置の構成を示している。本実施の形態３における構成としては、上記第１の実施の形態の構成に替えて、子機Ｂ１に設けられていた音声発生部１４を親機ＡのＥＴＣ処理部（親機）６に接続したものである。本実施の形態の動作は、前記第１の実施の形態と同様にして可能である。また、その効果については、自動料金収受用車載装置として、空中線２を介して外部の路側無線通信装置と相互交信する機能と音声発生部１４を持つ親機Ａ３と、操作部１２、表示部１３、ＩＣカード１１と相互通信するＩＣカードリーダ・ライタ部１０を持つ子機Ｂ３とに分離し、その親機Ａ３と子機Ｂ３の間を赤外線により相互通信できるようにしたことにより、子機Ｂ３は直射日光の当たらない場所に設置できるので、耐熱性については軽減され、使用する部品・材料も安価のものを使用することが可能となる。また、ＩＣカード１１も高い耐熱性を有するものにする必要がなくなり、これにより車載装置のコストが安価にできるという利点を有する。また、ＩＣカード１１を任意の個所に設置できる子機Ｂ３側に設けてあるので、ＩＣカード１１も車外から見えない場所に設置することができるので、盗難防止も可能となるという効果がある。また、ダッシュボード上に設置する親機Ａ３も小型にすることが可能となり、運転中に視界を遮ることもなくなる。さらに表示された文字等の表示が見難く、ボタン操作等がやりにくい等の問題点も解決される。また、線材、ハーネス等の処理も不要なので設置工事も容易となり、同軸ケーブル等も使用していないので長さの制限を受けることもない。
【００２４】
（実施の形態４）
図４は本発明の第４の実施の形態における自動料金収受用車載装置の構成を示している。本実施の形態４における構成としては、上記第１の実施の形態の構成に替えて、子機Ｂ１に設けられていたＩＣカードインターフェース部１０、およびＩＣカード１１を親機Ａのセキュリティ部９に直接接続し、さらに子機Ｂ１に設けられていた音声発生部１４を親機Ａ４のＥＴＣ処理部（親機）６に接続したものである。本実施の形態の動作は、前記第ｌの実施の形態と同様にして可能である。また、その効果については、自動料金収受用車載装置として、空中線２を介して外部の路側無線通信装置と相互交信する機能とＩＣカードリーダ・ライタ部１０を有してＩＣカード１１と相互通信する機能と音声発生部１４を持つ親機Ａ４と、操作部１１、表示部１２を持つ子機Ｂ４に分離し、その親機Ａ４と子機Ｂ４の間を赤外線により相互通信できるようにしたことにより、子機Ｂ４は直射日光の当たらない場所に設置できるので、耐熱性については軽減され、使用する部品・材料も安価なものを使用することが可能となる。また、ダッシュボード上に設置する親機Ａ４も小型化することが可能となり、運転中に視界を遮る恐れもなくなる。さらに、表示された文字等の表示が見難く、ボタン操作等がやりにくい等の問題点も解決される。また、線材、ハーネス等の処理も不要なので設置工事も容易となり、同軸ケーブル等も使用していないので長さの制限を受けることもない。
【００２５】
（実施の形態５）
図５は本発明の第５の実施の形態における自動料金収受用車載装置の構成を示している。本実施の形態５における構成としては、上記第１の実施の形態の親機Ａ１の構成にヘッドアップ表示部１９を追加し、子機Ｂ１はそのままの構成としたものである。本実施の形態の動作は、前記第１の実施の形態と同様にして可能である。また、その効果については、第１の実施の形態の効果に加え、親機Ａ５にヘッドアップ表示部１９を設けたので、車両のフロントガラスに親機Ａ５の状態および受信した情報を投影することきができ、運転者が視線を動かさずに情報を確認することができるので、安全運転に寄与することができる。
【００２６】
（実施の形態６）
本発明の第６の実施の形態は、図５に示した実施の形態５の親機Ａ５に、子機Ｂ１のＩＣカード１１を処理するＩＣカードリーダ・ライタ部１０を移し替えたものであり、その作用効果は、実施の形態５の作用効果に実施の形態２の作用効果を加えたものと同等である。
【００２７】
（実施の形態７）
本発明の第７の実施の形態は、図５に示した実施の形態５の親機Ａ５に、子機Ｂ１の音声発生部１４を移し替えたものであり、その作用効果は、実施の形態５の作用効果に実施の形態３の作用効果を加えたものと同等である。
【００２８】
（実施の形態８）
本発明の第８の実施の形態は、図５に示した実施の形態５の親機Ａ５に、子機Ｂ１のＩＣカードリーダ・ライタ部１０および音声発生部１４を移し替えたものであり、その作用効果は、実施の形態５の作用効果に実施の形態４の作用効果を加えたものと同等である。
【００２９】
なお、上記各実施の形態では、赤外線を用いて親機と子機の相互接続を実現しているが、電波等の他の媒体を使用しても同様の効果が得られる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は、上記実施の形態から明らかなように、無線により相互に接続された親機と子機とを有し、前記親機が、空中線を介して外部の路側無線装置と交信する無線手段と、前記無線手段を制御する制御処理手段と、交信により送受信するデータの処理を行うデータ処理手段と、前記子機との間で無線通信を行う送受手段とを備え、前記子機が、前記親機との間で無線通信を行う送受手段と、前記親機を制御する操作手段とを備えた自動料金収受用車載装置であり、子機は直射日光の当たらない場所に設置できるので、耐熱性については軽減される。またＩＣカードも車外から見えない場所に設置することができるので、盗難防止も可能となる。さらに電波シールド処置された車両であっても車外に親機を設置することで使用可能となる。また線材、ハーネス等の処理も不要なので設置工事も容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における自動料金収受用車載装置の回路構成を示すブロック図
【図２】本発明の第２の実施の形態における自動料金収受用車載装置の回路構成を示すブロック図
【図３】本発明の第３の実施の形態における自動料金収受用車載装置の回路構成を示すブロック図
【図４】本発明の第４の実施の形態における自動料金収受用車載装置の回路構成を示すブロック図
【図５】本発明の第５の実施の形態における自動料金収受用車載装置の回路構成を示すブロック図
【図６】従来例における自動料金収受用車載装置の回路構成を示すブロック図
【符号の説明】
Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４、Ａ５  親機
Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４        子機
１  車載無線部
２  空中線
３  送・受信部
４  変・復調部
５  制御処理部
６  ＥＴＣ処理部（親機）
７  ヒューマンマシンインターフェース部
８  その他のインターフェース部
９  セキュリティ部
１０  ＩＣカードリーダ・ライタ部
１１  ＩＣカード
１２  操作部
１３  表示部
１４  音声発生部
１８  ＥＴＣ処理部（子機）
１５、１６  赤外線送・受信部
１７  その他のインターフェース部
１９  ヘッドアップ表示部
【図１】
0003910316.tif 000002
【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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