JPH06243316A

JPH06243316A - 電子的通行料金収受システム

Info

Publication number: JPH06243316A
Application number: JP3025093A
Authority: JP
Inventors: Hisao Shigenaga; 久夫重永; Ichiro Fujita; 一郎藤田; Kimiyuki Yamamoto; 公之山本; Michio Hamana; 通夫浜名; Keiichi Morishita; 慶一森下; Fumitoshi Tachikawa; 文敏立川; Hideo Uehara; 秀雄上原
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1993-02-19
Filing date: 1993-02-19
Publication date: 1994-09-02
Anticipated expiration: 2013-10-08
Also published as: JP2808513B2

Abstract

(57)【要約】【目的】複数の車線よりなる道路を自由に走行する車
輌を明確に識別して、その車輛に対して、所定の課金値
をノンストップで且つキャッシュレスで課金することが
でき、しかも、不正通行車輌についてはの画像を撮影す
ることができる料金収受システムを提供することにあ
る。【構成】車輌にはスマートカードを装着した車載機を
搭載する一方、この車載機と無線通信可能な課金用アン
テナを配設し、この課金用アンテナを経由して、個人的
情報及び車輌情報を受信させるアンテナコントローラ、
それらの情報が正常か、又は、課金対象かを判断するロ
ーカルコントローラ及び不正通行車輌を撮影する手段を
設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子的通行料金収受シ
ステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、有料道路の料金収受システムで
は、料金所で収受員がドライバから現金を直接収受した
り、或いは、ドライバに現金を自動機に投入させて自動
的に料金を収受させる方法が採用されている。この為、
ドライバは、料金所で一旦停止し、現金を用意する必要
があった。これに対して、近未来の料金収受システムと
して、車輌に車輌固有の情報を記録し、外部と無線通信
可能な非接触式ＩＣカード等の車輌側通信装置を利用し
たシステムが開発されている。

【０００３】その一例を図２３を参照して説明する。図
２３に示すように、車輌０７のフロントガラスの内側に
は、車輌側通信装置としてＩＣカード０６が装着されて
おり、ＩＣカード０６にはアンテナ０２６が設けられ、
車輌固有の識別番号等の情報が格納されている。一方、
料金所には、各車線毎に送受信用各アンテナ０１７，０
１８を有する路上機０１が配置されている。路上機０１
は料金所内のデータ処理装置（端末コンピュータ）０５
に接続され、更に、このデータ処理装置０５は、セント
ラルコンピュータ０４に接続している。

【０００４】従って、ＩＣカード０６を搭載した車輌０
７が路上機０１の側方を通過する際、アンテナ０１７，
０１８の交信可能領域に入ると、路上機０１とＩＣカー
ド０６との間で、車輌固有の情報等が無線で通信され
る。これらの情報は、路上機０１で認識された後、デー
タ処理装置０５に伝送されてメモリに蓄えられ、更に、
データ処理装置０５からセントラルコンピュータ０４に
伝送され、通過した車輌０７が登録している銀行口座か
ら自動的に通行料金の精算を行う等の課金処理が行われ
る。このように車輌０７のＩＣカード０６と路上機０１
の間で無線通信により非接触で車輌を識別することによ
り、ノンストップで且つキャッシュレスな料金収受シス
テムの実現が可能となり、ドライバの利便性向上に大き
く寄与する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】最近、都心部の渋滞を
解消し、円滑な運行を確保するため、都心部に進入する
車輌に課金し、車輌の進入を制限する区域を設ける計画
がある。斯かる計画を効率よく無人で実現するために、
上記区域にさしかかるすべての道路に制御ポイントを設
け、進入する車輌に対して無線通信手段を用いて電子的
に課金する必要がある。車輌には、個々の車輌固有の情
報を記録し、無線通信手段を備えた車載機の搭載を法律
で義務付け、車載機には運転者の個人的情報を記録した
ＩＣカード等のスマートカードを装着するようにしてお
く。

【０００６】しかし、一般に都心部の道路は、複数の車
線からなり、制御ポイントには有料道路の料金所のよう
な車線間の間仕切りを設ける用地の確保が困難である。
この為、制御ポイントに間仕切りを設けることができ
ず、各車輌は車線を並進し、他の車線へと斜行し、或い
は車線間にまたがることや、更には、高速走行（例え
ば、１２０ｋｍ／ｈ）或いは渋滞する場合が予想され
る。また、単一車線の場合であっても、単車等の車輌
は、同一車線を平行して走行する場合も予想される。

【０００７】このような場合でも、制御ポイントでは、
個々の車輌を明確に識別して、正確に課金するための無
線通信方式、車輌分離方法が必要となる。また、車輌に
搭載すべき車載機が搭載されていない場合、或いはスマ
ートカードが装着されていない場合、車載機或いはスマ
ートカードが不正であった場合、車載機又はスマートカ
ードがブラックリストに乗っている場合、スマートカー
ドの残高が不足する場合等も予想される。

【０００８】このような不正通行車輌の場合には、車輌
の識別、課金が正常に行えないため、車輌が続進（例え
ば、車間距離約２５ｃｍ）或いは高速走行する場合で
も、車輌のナンバープレートを含む画像を鮮明に撮影
し、しかも、画質を落とすことなく中央監視所に送信し
て照合できるようにする必要がある。更には、制御ポイ
ントでの車輌識別、課金に誤りがないか否か、確認して
おく必要もある。

【０００９】本発明は、上記従来技術に鑑みてなされた
ものであり、複数車線よりなる道路を並進、斜行する車
輌であっても正確に車輌を識別して課金することがで
き、且つ、不正車輌の撮影、照合を行え、更に、識別、
課金等の確認を行うことのできる電子的通行料金課金シ
ステムを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成する本
発明の構成は１又は２以上の車線を有する道路において
車線間を自由に走行する車輌と、前記車輌に搭載され、
個々の車輌に固有な車輌情報を記憶し、無線通信手段を
有する車載機と、前記車載機に装着され、運転者の個人
的情報を記憶したスマートカードと、前記道路の上方に
おいて各車線毎に少なくとも一つ以上設置された課金用
アンテナと、前記課金用アンテナを経由して前記車載機
との無線通信により、車輌情報及び個人的情報を受信さ
せると共に課金値を送信させるアンテナコントローラ
と、前記課金用アンテナで受信された車輌情報及び個人
的情報により、課金対象とすべきか否か並びに車輌情報
及び個人的情報が正常か否かを判断し、正常に課金対象
とするときには車輌タイプに応じた課金値を前記アンテ
ナコントローラへ出力するローカルコントローラと、前
記道路の上方において各車線毎に少なくとも１台配置さ
れる監視用カメラと、前記監視用カメラの撮影位置にお
ける車輌の車幅方向及び車長方向の位置を検出する車輌
分離器と、前記ローカルコントローラにより車輌情報又
は個人的情報が正常でないと判断された不正通行車輌の
位置を前記車輌分離器により特定し、当該位置に対応す
る前記監視用カメラにより前記不正通行車輌の撮影を行
わせる不正通行車輌撮影手段とを有することを特徴とす
る。

【００１１】ここで、前記車載機は、前記課金用アンテ
ナから課金値を受信したら、当該課金値を前記スマート
カードの個人的情報のうちの残高から引き去る処理を行
うことができる。また、前記課金用アンテナに対して進
行方向前方に確認用アンテナを配置する一方、前記アン
テナコントローラは、該確認用アンテナを経由して前記
課金用アンテナを通過した後の前記車輌の前記車載機か
ら個人的情報を受信し、個人的情報のうち残高から課金
値が正常に引き去る処理をしてあるか否か確認すること
ができる。

【００１２】更に、前記アンテナコントローラは、前記
アンテナが複数の場合には、各アンテナ間の干渉を防止
するために各アンテナによる無線通信を時分割的に行わ
せることができる。前記アンテナコントローラは、前記
アンテナからの応答要求信号に対し、複数の前記車載機
が同時に応答信号を出して、前記アンテナで応答信号が
衝突した場合には、正常に受信されるまで前記車載機に
対する応答要求信号を前記アンテナから繰り返して送信
することとし、一方、前記車載機は、当該応答要求信号
に対して、それぞれ乱数により異なる時間だけ遅延して
時分割的に応答信号を出力することができる。

【００１３】前記車輌の車幅方向の位置を検出する車輌
検知器を設け、前記アンテナコントローラは、アンテナ
間の干渉を防止するため当該車輌検知器により検出され
た車線に対応する前記アンテナのみを起動させることが
できる。前記車輌検知器としては、前記道路の上方にお
いて、前記道路の進行方向に対して横方向に配置された
一次元のラインセンサを使用することができる。前記車
輌検知器としては、前記道路の上方において、前記道路
の進行方向に対して横方向に配置された一次元のライン
センサを使用すると共に、該ラインセンサの観察位置に
おける前記道路上に進行方向に対して横方向に周期的に
濃度の変化するマークを敷設することができる。

【００１４】前記車輌分離器としては、前記道路の上方
において、前記道路の進行方向に対して横方向に配置さ
れた一次元のラインセンサを使用することができる。前
記車輌分離器としては、前記道路の上方において、前記
道路の進行方向に対して横方向に配置された一次元のラ
インセンサを使用すると共に、該ラインセンサの観察位
置における前記道路上に進行方向に対して横方向に周期
的に濃度の変化するマークを敷設することができる。

【００１５】前記ローカルコントローラは、前記アンテ
ナコントローラから得た車輌情報及び個人的情報をブラ
ックリストと照合して、ブラックリストに該当する場合
には、当該車輌を正常でないと見做して、前記不正通行
車輌撮影手段により、当該車輌の撮影を行わせることが
できる。前記スマートカードとして、プリペイドカー
ド、クレジットカード又はポストペイドカードを使用す
ることができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明について、図面に示す実施例を
参照して詳細に説明する。〔実施例１〕本発明の電子的通行料金収受システム（Ｅ
ｌｅｃｔｒｏｎｉｃＲｏａｄＰｒｉｃｅｉｎｇＳ
ｙｓｔｅｍ：ＥＲＰシステム）の第１の実施例を図１〜
図１２に示す。本実施例の電子的通行料金収受システム
は、都心部に進入する車輌に課金し、車輌の進入を制限
する区域を設ける計画に適用されるものであり、いわゆ
るスリーガントリーシステムと呼ばれるものである。

【００１７】本実施例の電子的通行料金収受システム
は、機能的には三つのセクションに分けることができ
る。その一つは、複数車線を有する道路を自由に通行す
る車輌を識別して、通行料金を課金するためのシステム
（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＶｅｈｉｃｌｅＩｄｅｎｔｉ
ｆｉｃａｔｉｏｎＡｎｄＤｅｂｉｔｉｎｇＳｙｓ
ｔｅｍ：ＡＶＩＤシステム）である。他の一つは、不正
通行車輌の画像を撮影して、そのデータを中央の監視室
に送る不正通行車輌撮影手段（Ｅｎｆｏｒｃｅｍｅｎｔ
ＣａｍｅｒａＳｙｓｔｅｍ：ＥＣＳ）である。残り
の一つは、車輌に搭載される車載機（Ｉｎ−Ｖｅｈｉｃ
ｌｅｕｎｉｔ）：ＩＵ）に関するものである。

【００１８】本実施例では、主にＡＶＩＤシステム及び
ＥＣＳの機能を実現するために、図１に示すようなアウ
トステーション（Ｏｕｔｓｔａｔｉｏｎ）を各地の制御
ポイントに配置する。アウトステーションにおいては、
道路を跨ぐ三つのガントリー（門柱）１，２，３及び道
路の側方に制御室４が設けられている。道路は、三つの
車線から構成され、複数の車輌が自由に走行する。各車
輌には、それぞれ無線通信手段を有する車載機の搭載を
法律で義務付けることとし、車載機は、運転者の個人的
情報を記録したスマートカード（ＳｍａｒｔＣａｒ
ｄ：ＳＣ）を装着できる形態とするが、その詳細は後述
する。

【００１９】ここで、図２に示すように車輌の進行方向
に関して、最初のガントリー（以下、第１ガントリーと
いう）１とその次のガントリー（以下、第２ガントリー
という）２との間隔は約７ｍであり、第２ガントリー２
とその次のガントリー（以下第３ガントリーと言う）３
との間隔は約５ｍである。第１ガントリー１には、各車
線に対応して三つの課金用アンテナ５，６，７が横方向
に沿って取り付けられ、また、不正通行車輌を撮影する
ための６台の監視用カメラ８，９，１０，１１，１２，
１３が横方向に沿って取り付けられている。

【００２０】課金用アンテナ５，６，７の交信エリア
は、第１ガントリー１の約１ｍ前方から更に約３ｍ前方
までの範囲内である。また、隣接する交信エリアは部分
的に重複するものとする。課金用アンテナ５，６，７
は、無線通信をマイクロ波で行うため、特に、雨、雪等
の自然条件による影響を考慮して設計する。監視用カメ
ラ８〜１３は、第３ガントリー３を通過直後の位置にお
いて、通過する車輌のナンバープレートを含む画像を撮
影できるように取り付けられている。監視用カメラ８〜
１３としては、撮影画像をデジタル的に処理できるよう
に、電子シャッター付白黒ＣＣＤカメラを用いる。尚、
図中では省略したが、屋外光による光量が不足する場合
を想定して、照明装置を付設することが望ましい。

【００２１】第２ガントリー２には、各車線に対応して
２台づつ、合計６台の車輌検知器（ＶｅｈｉｃｌｅＰ
ｒｅｓｅｎｃｅＤｅｔｅｃｔｏｒ：ＶＰＤ）１４，１
５，１６，１７，１８，１９が横方向に沿って取り付け
られている。車輌検知器１４〜１９としては、一次元Ｃ
ＣＤカメラを用い、第２ガントリー２の直下を撮影する
ものとし、その位置における道路には、白黒の周期的マ
ーク２ａが横方向に沿って敷設されている。従って、一
次元ＣＣＤカメラにより周期的マーク２ａが撮影される
ときには、周期的マーク２ａと等しい周期の矩形波が観
測されるが、車輌が周期的マーク２ａを遮った場合に
は、矩形波形が乱れる。これを時系列的に解析して、車
輌の前後方向及び横方向の位置を検出することができ
る。

【００２２】本実施例のように車輌検知器１４〜１９と
して一次元ＣＣＤカメラを使用すると、路幅方向及び通
行方向に関し、約２５ｃｍの間隔で検出可能であり、バ
イクから大型車輌まで車輌分離することができる。本実
施例では、周期的マーク２ａとして、白黒よりなる格子
状のものを用いたが、他の周期的模様を用いても良い。

【００２３】第３ガントリー３には、各車線に対応して
三つの確認用アンテナ２０，２１，２２が横方向に沿っ
て取り付けられ、また、各車線に対応して２台つづ、合
計６台の車輌分離器（ＶｅｈｉｃｌｅＳｅｐａｒａｔ
ｏｒ：ＶＳ）２３，２４，２５，２６，２７，２８が横
方向に沿って取り付けられている。確認用アンテナ２
０，２１，２２の交信エリアは、第３ガントリー３の約
１ｍ前方から更に約３ｍ前方までの範囲内である。ま
た、隣接する交信エリアは部分的に重複するものとす
る。確認用アンテナ２０，２１，２２は、無線通信をマ
イクロ波で行うため、特に、雨、雪等の自然条件により
影響を考慮して設計する。

【００２４】車輌分離器２３〜２８としては、一次元Ｃ
ＣＤカメラを用い、第３ガントリー３の直下を撮影する
ものとし、その位置における道路には、白黒の周期的マ
ーク３ａが横方向に沿って敷設されている。従って、一
次元ＣＣＤカメラにより周期的マーク３ａが撮影される
ときには、周期的マークと等しい周期の矩形波が観測さ
れるが、車輌が周期的マークを遮った場合には、矩形波
形が乱れる。これを時系列的に処理して、車輌の前後方
向及び横方向の位置を検出することができる。

【００２５】本実施例のように車輌分離器２３〜２８と
して一次元ＣＣＤカメラを使用すると、路幅方向及び通
行方向に関し、約２５ｃｍの間隔で検出可能であり、バ
イクから大型車輌まで車輌分離することができる。本実
施例では、周期的マーク２ａとして、白黒よりなる格子
状のものを用いたが、他の周期的模様を用いても良い。
尚、一次元ＣＣＤカメラ以外、例えば超音波、マイクロ
波でも、車輌を検出することが可能であるが、指向性が
広く、約２５ｃｍの分離が不可能である。

【００２６】上述した課金用アンテナ５，６，７、確認
用アンテナ２０，２１，２２、車輌検知器１４〜１９及
び車輌分離器２３〜２８を制御するため、制御室４に
は、アンテナコントローラ、ローカルコントローラ、Ｖ
ＰＤマスターコントローラ、ＶＳマスターコントローラ
及びＥＣＳ等が設けられている。即ち、図３に示すよう
に、課金用アンテナ５，６，７はアンテナコントローラ
２９に接続しており、このアンテナコントローラ２９
は、課金用アンテナ５，６，７を経由して車載機との無
線通信により、車輌情報及び個人的情報を受信させると
共に課金値を含む課金情報を送信させるものである。

【００２７】アンテナコントローラ２９としては、特に
課金用アンテナ５，６，７の干渉を回避し、複数車輌に
対して確実に課金するため、後述するように、時分割多
重アクセス（ＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉ
ｐｌｅＡｃｃｅｓｓ：ＴＤＭＡ）方式を採用すること
が望ましい。確認用アンテナ２０，２１，２２はアンテ
ナコントローラ３０に接続し、このアンテナコントロー
ラ３０は、確認用アンテナ２０，２１，２２を経由して
車載機との無線通信により、車輌情報及び個人的情報を
受信させるものである。

【００２８】更に、車輌検知器１４〜１９はＶＰＤマス
ターコントローラ３１に接続し、このＶＰＤマスターコ
ントローラ３１は、車輌検知器１４〜１９により検出さ
れた車輌の前端及び後端位置を、アンテナコントローラ
３０へ出力して、特定の確認用アンテナを起動させるも
のである。また、車輌分離器２３〜２８はＶＳマスター
コントローラ３２に接続しており、このＶＳマスターコ
ントローラ３２は車輌分離器２３〜２８により検出され
た車輌の後端位置をＥＣＳに送信し、不正通行車輌の場
合には、その車輌のナンバープレートを含む画像を監視
用カメラ８〜１３で撮影させるものである。

【００２９】更に、アンテナコントローラ２９，３０、
ＶＰＤマスターコントローラ３１、ＶＳマスターコント
ローラ３２はローカルコントローラ３３に接続し、この
ローカルコントローラ３３は、課金用アンテナ５，６，
７で受信された車輌情報及び個人的情報により、課金対
象とすべきか否か及び車輌情報及び個人的情報が正常か
否かを判断し、正常に課金対象とするときには車輌タイ
プに応じた課金値を前記アンテナコントローラ２９へ出
力し、更にはアンテナコントローラ２９から得た車輌情
報及び個人的情報をブラックリストと照合して、ブラッ
クリストに該当する場合には、当該車輌を正常でないと
見做して、ＥＣＳにより当該車輌の撮影を行わせるもの
である。

【００３０】ＥＣＳは、ローカルコントローラ３３によ
り車輌情報又は個人的情報が正常でないと判断され、或
いは、ブラックリストに該当して不正であるとみなされ
た不正通行車輌の位置を車輌分離器２３〜２８により特
定し、当該位置に対応する監視用カメラ８〜１３により
不正通行車輌の撮影を行わせるものである。ＥＣＳとロ
ーカルコントローラ３３、ＶＳマスターコントローラ３
２との間は、ＥＣＳインターフェース３４を介して通信
可能となっている。また、ローカルコントローラ３３
は、中央演算装置（ＣｅｎｔｒａｌＣｏｍｐｕｔｅｒ
Ｓｙｓｔｅｍ：ＣＣＳ）と接続するＩＳＤＮ等の高速
デジタル通信網（Ｄｉｇｎｅｔ）とＤｉｇｎｅｔインタ
ーフェース３５を介して通信可能となっている。

【００３１】車載機及びスマートカードの一例を図４に
示す。同図に示すように、車載機３６には、スマートカ
ード３７が装着できる構造となっており、前面には液晶
表示部３６ａが設けられている。車載機３６には、固有
の車輌情報、例えば、ＩＵコード、ＩＵタイプ、製造年
月日等が記憶されており、また、図示しない無線通信手
段を備えている。スマートカード３７は、運転者の個人
的情報、例えば、スマートカードコード、運転免許証番
号、課金履歴等が記憶され、本実施例ではプリペイドカ
ードを用いるものとする。

【００３２】スマートカード３７が車載機３６に挿入さ
れたときには、相互確認を行った後に、スマートカード
３７の情報を車載機３６に送信して記憶し、相互確認に
エラーが発生したときには、その履歴を記録する。ま
た、車載機３６からスマートカード３７が抜き取られた
ときには、スマートカード３７の情報を抹消する。尚、
路線バス、警察、消防のような公共の車輌は、課金を免
除されており、そのようなタイプの車輌は、例えば、Ｉ
Ｕタイプ＝４として、車載機３６にスマートカード３７
を未装着のでも不正通行車輌と判断されないようにす
る。

【００３３】支払い方法としては、図５に示すプリペイ
ド方式を採用する。プリペイド方式の場合には、デジネ
ットを介して接続する車載機登録システム３８を設け
る。車載機登録システム３８は、車載機番号入力装置３
９、集計処理装置４０、プリペイドカードライター４
１、プリンター４２から構成され、ＩＵコード、スマー
トカードコード、預金額を車載機番号入力装置３９に入
力することにより、プリペイドカードライター４１によ
りスマートカードであるＩＣカードにスマートカード、
預金額が記録されると共にそれらの情報が集計処理装置
４０を介してＣＣＳへ送信される。

【００３４】また、プリペイド方式における不正を防止
するため、違反者確認システム４３を設けることが望ま
しい。更に、スマートカードの支払い形態として、図６
に示すようにクレジットカード方式を採用することもで
きる。クレジットカード方式の場合には、デジネットを
介して接続するクレジットカード管理システム４４を設
ける。クレジットカード管理システム４４は、中央処理
装置４５、カード履歴記憶装置４６及びプリンター４７
から構成する。支払い方式としては、特に限定するもの
ではなく、ポストペイド方式、デポジット方式を採用し
ても良い。

【００３５】ＥＣＳは、図１２に示すように、複数台の
監視用カメラ、カメラインターフェース部４８、画像圧
縮伸長部４９、ハードディスク部５０、ＣＰＵ部５１、
伝送部５２、コントローラインターフェース部５３、保
守用インターフェース部５４、画像表示部５５、その他
インターフェース部５６から構成される。ＣＰＵ部５１
は、システムの動作に必要なメモリ、割り込み制御、そ
の他必要な制御回路よりなり、ＥＣＳ全体の動作を制御
する。

【００３６】カメラインターフェース部４８は、カメラ
へのシャッタ指令及び画像取り込み、カメラの絞り自動
制御、カメラ画像を保持するための２式のフレームメモ
リを備え、一方のフレームメモリに画像取り込み中に他
方のフレームより読み出し可能なものである。画像圧縮
伸長部４９は、所定の方式により、カメラより取り込ま
れた画像の圧縮又は伸長をハードウェアにより行うもの
である。

【００３７】ハードディスク部５０は、カメラよりの圧
縮後の画像及び付加情報を格納なものとする。伝送部５
２は、ＣＣＳに対して、圧縮後の画像及び画像付加情報
を送信し、また、ＣＣＳからの指定画像通信指令及び時
刻その他必要な可変情報、設定情報類を受信するための
伝送インターフェースである。コントローラインターフ
ェース部５３は、主にローカルコントローラに対するイ
ンターフェースであり、撮像指令割り込み及び撮像指令
に対応する不正通行車輌情報を受信し、また、撮影処理
状態を送信するものである。

【００３８】保守用インターフェース部５４は、保守又
は調整のために、パーソナルコンピュータを接続するた
めのインターフェースである。画像表示部５５は、表示
用のフレームメモリ、英数字文字、カーソル、枠線等が
スーパーインポーズ可能な回路を備えるものである。そ
の他インターフェース部５６は、必要に応じて外光照度
計用のインターフェース、照明装置制御用のインターフ
ェースを備えるものとする。

【００３９】上述したＥＣＳでは、不正通行車輌のみを
撮影するものであるが、例えば、全ての通行車輌を撮影
しておき、正常に通行した車輌のついての画像情報をそ
の後に削除することにより、不正通行車輌の画像情報の
みを残すようにしても良いものである。

【００４０】本実施例のＥＲＰシステムの実施方法につ
いて、図７〜図１１に示すフローチャートを参照して説
明する。先ず、図７に示すように第１ガントリー１にお
いて、アンテナコントローラ２９は、課金用アンテナ
５，６，７から車載機３６に対して、応答要求信号を常
時発信するよう制御している。この応答要求信号は、ア
ンテナ番号、時間、場所、レーンの位置等のデータから
構成される。また、応答要求信号は、不正防止を目的と
して、課金用アンテナ５，６，７と車載機３６との相互
確認（Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ）を行う為の乱数
を含んでいる。

【００４１】第１ガントリー１を通過する車輌に搭載さ
れる車載機３６は、応答要求信号を受信し、乱数により
課金用アンテナ５，６，７との相互確認を行い、応答要
求信号を確認した後、課金用アンテナ５，６，７に対し
て応答信号を送信する。車載機３６は、通常、スリープ
した状態にあるが、応答要求信号により起動する。この
応答信号は、アンテナ番号、時間、場所、レーンの位
置、ＩＵコード、スマートカードコード、残高（Ｓｔｏ
ｒｅｄｖａｌｕｅ）、エラー情報等のデータを含む。
また、応答信号は、不正防止を目的として、課金用アン
テナ５，６，７と車載機３６との相互確認を行うための
新乱数を含む。エラー情報は、車載機３６とスマートカ
ード３７との相互確認のエラー情報を含む。

【００４２】更に、車載機３６は応答信号を出力する前
に、その課金用アンテナ５，６，７に対して既に応答
（Ａｌｒｅａｄｙｒｅｓｐｏｎｃｅ：二重課金）して
いないか、また、道路を逆行して第１ガントリー１を通
過する前に第２ガントリー２を通過するようなシーケン
スエラーがないか確認する。車載機３６からの応答信号
を課金用アンテナ５，６，７を介して受信したアンテナ
コントローラ２９は、新乱数により車載機３６との相互
確認を行い、そのデータをローカルコントローラ３３へ
送信する。本実施例では、車載機３６と課金用アンテナ
５〜７との相互確認は、乱数により行うが、不正を完全
に防止するために、何らかの方法で電文を暗号化すると
良い。

【００４３】ローカルコントローラ３３は、車載機３６
からの車載情報及び個人的情報を受信し、図８に示すよ
うに情報確認を以下の処理により行う。車載機３６とアンテナとの相互確認エラー車載機３６とスマートカード３７との相互確認エラーＩＵの有効性ＩＵタイプスマートカードの有無スマートカードの有効性

【００４４】上記に違反（Ｖｉｏｌａｔｉｏ
ｎ）する場合には、不正通行車輌であり課金することが
できない。上記について正常の場合には、正
常に課金対象とする。また、上記においてＩＵタイプ
＝４の場合には、課金が免除されているバス等の公共車
輌であるので、正常に課金対象外とする。これら結果
は、通信結果として記録する。そして、課金対象である
場合には、ＩＵタイプに応じた課金値を読み出し、アン
テナ番号により特定される課金用アンテナ５，６，７を
経由して、課金値及び課金履歴（Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏ
ｎ）を含む課金情報を車載機３６に対して送信する。

【００４５】この課金値等を含む課金情報を受信した車
載機３６は、課金値等の課金情報を正常に受信した旨を
受信完了信号として、課金用アンテナ５，６，７に対し
て送信し、更に、この受信完了信号を課金用アンテナ
５，６，７を介して受信したアンテナコントローラ２９
は、受信完了信号を正常に受信した旨をローカルコント
ローラ３３及び車載機３６へ送信する。このときも、上
記と同様に乱数により相互確認を行う。尚、スマートカ
ード３７の残高が課金値以下である場合は、課金に耐え
得ないので、課金値を読み出した後、正常に課金できな
い不正通行車輌として処理する。但し、図中では、その
処理を省略している。

【００４６】次に、ローカルコントローラ３３は、図９
に示すように受信完了信号を受信した後、第２ガントリ
ーに車輌が到達するまでに次の処理を行う。車載機３６のブラックリストチェックスマートカードのブラックリストチェック上記に該当する場合は、正常に課金することができ
ない不正通行車輌と見做す。

【００４７】この結果は、第２ガントリー２を通過時に
おける確認処理のために、通信結果として記録する。ブ
ラックリストとは、過去にＩＵコード、スマートカード
コード等を不正に改変した経歴があるものを予め登録し
ておいたものをいう。ブラックリストは、全てのアウト
ステーションに保存しておくものとし、定期的にＣＣＳ
と交信して更新するものとする。課金方式として後払い
方式を採用する場合には、ブラックリストとして、銀行
口座の預金値から正常に引き去り処理できなかったもの
を含む。

【００４８】車載機３６は、第２ガントリー２に車輌が
到達するまでに、次の処理を行う。先ず、車載機３６が
スマートカード３７に対し課金の引き去り指示を送信
し、この引き去り指示を受信したスマートカード３７
は、スマートカード内の残高から課金の引き去りを行
い、引き去り完了を車載機３６に対して送信する。次
に、引き去り完了を受信した車載機３６が、課金履歴の
書き込み指示をスマートカード３７へ送信し、この課金
履歴の書き込み指示を受信したスマートカード３７は、
課金履歴の書き込みを行い、書き込み完了を車載機３６
へ送信する。更に、書き込み完了を受信した車載機３６
が、更新した残高の読込指示をスマートカード３７へ出
すと、読込指示を受信したスマートカード３７は、更新
した残高の読込を行い、更新した残高を車載機３６へ送
信する。更新した残高を受信した車載機３６は、内部に
残高を記録する。

【００４９】引き続き、図１０に示すように、ＶＰＤマ
スターコントローラ３１は、第２ガントリー２を通過す
る車輌の先端及び後端を車輌検知器１４〜１９で検知す
るように制御し、検知した車輌検知情報をローカルコン
トローラ３３に送信する。車輌検知情報には、日付、時
間等を含む。また、車幅により、単車と単車以外の識別
情報、同一車線の単車による並進情報を含むようにする
のが望ましい。そして、ローカルコントローラ３３は、
車輌検知情報を受信して記録すると共に、第３ガントリ
ー３を通行する車輌の位置により特定される確認用アン
テナ２０〜２２のみを起動する、つまり、車輌が車線内
を走行する場合には、その車線に対応する確認用アンテ
ナ２０〜２２を起動するが、車輌が二つの車線を跨がる
場合には、またがる車線に対応する二つの確認用アンテ
ナ２０〜２２を起動する（尚、フローチャートでは省略
した）。

【００５０】尚、課金用アンテナ５，６，７と同様に確
認用アンテナ２０〜２２を常時起動させて、車載機３６
と無線通信することもできるが、本実施例の場合には、
ローカルコントローラ３３により特定されるもののにみ
起動させるものとする。従って、起動された特定の確認
用アンテナ２０〜２２は、応答要求信号を出力し、第２
ガントリー２を通過する車輌に搭載される車載機３６
は、応答要求信号を受信し、相互確認の後、確認用アン
テナ２０〜２２に対して応答信号を送信する。この際、
二重課金か否か、シーケンスエラーがないか否かも確認
する。応答要求信号、応答信号は、第１ガントリー１を
通過の際のものと同一の内容とする。但し、応答信号に
含まれる残高は既に課金値により引き去り処理された後
の値とする。

【００５１】車載機３６からの応答信号を確認用アンテ
ナ２０〜２２を介して受信したアンテナコントローラ３
０は、相互確認の後、そのデータをローカルコントロー
ラ３３へ送信し、ローカルコントローラ３３は、車載機
３６の情報確認を前述した図８の方法によりに行い、Ｉ
Ｕコードに基づいて、車輌識別に誤りがないか課金用ア
ンテナ５，６，７との通信結果と照合する。更に、課金
対象となる車輌に対しては、課金値により、残高の値が
正常に引き去り処理されているか否か確認する。課金値
が正常に引き去り処理されていない車輌は、不正通行車
輌と判断して通信結果を記録する。

【００５２】引き続き、図１１に示すように、ＶＳマス
ターコントローラ３２は、第３ガントリー３を通過する
車輌の後端を車輌分離器２３〜２８で検出するように制
御し、検知した車輌検知情報をローカルコントローラ３
３へ送信する。車輌検知情報には、日付、時間等を含
む。また、車幅により、単車と単車以外の識別情報、同
一車線の単車による並進情報を含むようにするのが望ま
しい。ローカルコントローラ３３は、車輌分離器２３〜
２８からの車輌検知信号を受信して記録すると共に、車
輌検知器１４〜１９からの車輌検知信号とを突き合わせ
て、通過車輌を特定し、その車輌がＩＵ不所持か、交信
に応答しなかったか否か、更に、その車輌についての通
信結果の記録から、その車輌が不正通行車輌であるか判
断し、又はブラックリストに該当して不正通行車輌と見
做すか否か判断する。

【００５３】ここで、通過車輌の特定は、原則として、
単車以外は、車線内を直進走行するものとの前提を置
き、斜行による車線の移動は、最大でも３車線以内とし
て考える。ＩＵ不所持、不正通行車輌の場合又はブラッ
クリストに該当して不正通行車輌と見做した場合には、
ＥＣＳの撮影条件に適合しているか否か判断する。撮影
条件に適合している場合には、車輌検知信号により特定
される車輌に対応する監視用カメラ８〜１３を指定し
て、ＥＣＳに対して撮影指令を送信する。

【００５４】ＥＣＳは、コントローラインターフェース
部５３を通じて受信した撮影指令により、指定された監
視用カメラ８〜１３により、ナンバープレートを含む不
正通行車輌の後方画像を撮影する。撮影された不正通行
車輌についての画像情報は、カメラインターフェース部
４８に一時的に保持された後、コントローラインターフ
ェース部５３により受信された当該車輌についての車輌
検知情報、時刻、場所等の付加情報がインポーズされて
画像表示部５５に表示されると共に画像圧縮伸長部４９
で圧縮され、ハードディスク部５０に記録される。

【００５５】尚、ＣＣＳからの画像通信指令が伝送部５
２で受信されると、その画像通信指令により指定された
圧縮後の画像情報（付加情報も含む）は伝送部５２を経
由してＣＣＳへ送信される。一方、ＥＣＳの撮影条件に
適合しない場合には、撮影を中止し、車輌検知器１４〜
１９及び車輌分離器２３〜２８により得られた車輌検知
信号及び通信結果をＣＣＳに送信し、ＣＣＳの通行履歴
として記録する。ＣＣＳに送信した後に、当該車輌検知
信号及び通信結果は抹消する。

【００５６】次に、課金用アンテナとＩＵとの間の無線
通信方法として採用するＴＤＭＡ方式について、図１３
〜図１６を参照して説明する。説明の都合上、図１３に
示すように、５車線とし、課金用アンテナＡＮＴ１〜Ａ
ＮＴ５の交信エリアは各車線をカバーするように配置さ
れ、隣接する交信エリアは部分的に重複するものとす
る。このように各課金用アンテナの交信エリアか部分的
に重複した状態で、各アンテナＡＮＴ１〜ＡＮＴ５から
同時に送信すると、相互の信号が干渉しあい、正常な受
信ができない虞がある。

【００５７】そこで、アンテナコントローラは、各ＡＮ
Ｔ１〜ＡＮＴ５を時分割多重アンテナ起動を行うのであ
る。即ち、図１４に示すように、ＡＮＴ１とＬＡＮＥ１
を通過する車輌のＩＵとの間で交信を行い、その次に、
ＡＮＴ２とＬＡＮＥ２を通過する車輌のＩＵとの間で交
信を行い、更にその後に、ＡＮＴ３とＬＡＮＥ３を通過
する車輌のＩＵとの間で交信を行うように、以下同様に
して順に起動して行くのである。そして、全てのアンテ
ナＡＮＴ１〜ＡＮＴ５とＬＡＮＥ１〜ＬＡＮＥ５を通過
する車輌のＩＵとの間での交信が終わるまでを１スロッ
トとし、引き続き、ＡＮＴ１とＬＡＮＥ１を通過する車
輌のＩＵとの間での交信を順に繰り返すのである。

【００５８】ここで、交信内容としては、先ず、アンテ
ナからＩＵに対して起動すべきとの応答要求信号Ｅに対
して、ＩＵからアンテナに対して、ＩＵコード、スマー
トカードコード等の車輌情報及び個人的情報よりなる応
答信号Ａを応答する。この信号Ａに含まれるＩＵコー
ド、スマートカードコード等に基づいて、アンテナコン
トローラは、課金対象すべきか否か、更には、課金値を
決定する。そして、１スロットの経過後に、課金対象と
すべき場合には、課金値を含む情報を信号Ｒとしてアン
テナから送信する。これを受信したＩＵは、正常に受信
した旨の応答完了信号Ｄを送信する。つまり、アンテナ
とＩＵとは、応答要求信号Ｅと応答信号Ａの交信を行っ
た後、具体的な送信内容を信号Ｒとして送り、更に、応
答完了信号Ｄにより確認を行うのである。

【００５９】このように複数のアンテナの交信エリアが
重複する場合でも、時分割多重的に起動することにり、
各アンテナ間の干渉を防止することができる。しかし、
一つのアンテナに対して複数のＩＵが同時に応答する場
合、例えば、２台の単車が一つの車線内で並進して、そ
れぞれのＩＵが同時に一つのアンテナに対して応答する
場合には、アンテナで電波が衝突（Ｃｏｌｌｉｓｉｏ
ｎ）する虞がある。勿論、その確率は非常に稀であると
考えられるが、有り得ないとは言い切れない。

【００６０】そこで、そのような場合を想定して、時分
割多重アンテナ起動は、任意時間遅延して繰り返して行
う。即ち、図１５に示すように、二つのＩＵ１，ＩＵ２
がＡＮＴ２の交信エリア内に併存し、また、ＩＵ３がＡ
ＮＴ２とＡＮＴ３の交信エリアの重複部分に存在する場
合には、ＡＮＴ２からの応答要求信号Ｅに対して、ＩＵ
１，ＩＵ２，ＩＵ３が同時に応答信号Ａを応答し、ＡＮ
Ｔ２では、三つの応答信号Ａが衝突する。このような電
波の衝突が起こった場合には、アンテナコントローラは
車線内にＩＵが存在することを認識することができな
い。そこで、アンテナを経由して応答要求信号Ｅを繰り
返して送信する。

【００６１】一方、ＩＵ１，ＩＵ２，ＩＵ３が同時に応
答信号Ａを送信した後、所定時間以内に、アンテナから
課金情報についての信号Ｒが送信されない場合には、電
波の衝突が起こったと推定し、乱数Ｎにより任意時間遅
延した後に、応答要求信号Ｅに対して応答信号Ａを応答
する。例えば、図１６に示すように、ＩＵ１で乱数Ｎ＝
３である場合には、１スロットの時間の３倍時間を遅延
した後に、ＡＮＴ２からの応答要求信号Ｅに対して応答
信号Ａを応答する。また、ＩＵ２で乱数Ｎ＝２である場
合には、１スロットの時間の２倍時間を遅延した後に、
ＡＮＴ２からの応答要求信号Ｅに対して応答信号Ａを応
答する。ＩＵ３で乱数Ｎ＝３である場合には、１スロッ
トの時間の３倍時間を遅延した後に、ＡＮＴ２ではなく
ＡＮＴ３からの応答要求信号Ｅに対して応答信号Ａを応
答する。

【００６２】ここで、各ＩＵの乱数が偶然に一致する場
合には、電波の衝突が再度起こることになるが、正常に
交信が完了するまで、更に繰り返して乱数を発生させ
て、任意時間遅延して交信を繰り返すことにより、最終
的には正常に応答することが可能となる。このように、
ＴＤＭＡ方式を採用すると、一つアンテナの交信エリア
内に複数の車輌が並進し、続進した場合でも、或いは、
高速走行し、渋滞した場合であっても、各ＩＵとアンテ
ナとの間で順序良く交信が行えるので、確実に車輌を識
別して、正確に課金することが可能となる。尚、上記説
明では都合上、複数車線の場合について説明したが、単
一車線の場合であっても、単車等の車輌の並進等が予想
されるので、上述したＴＤＭＡ方式は非常に有効なもの
である。

【００６３】〔実施例２〕本発明の第２の実施例を図１
７、図１８に示す。本実施例は、第１の実施例の変形例
であり、車輌分離器２３〜２８、車輌検知器１４〜１９
として、一次元ＣＣＤカメラに変えて光電管を使用する
ものである。即ち、第２ガントリー２に受光部５７が、
第３ガントリー３に受光部５８が横方向に沿って多数配
列すると共に、この受光部５７，５８に対して垂直下方
における道路に発光部５９，６０が横方向に沿って多数
配列している。その他の構成は、前述した第１の実施例
と同様であり、説明を割愛する。

【００６４】本実施例では、第２ガントリー２，第３ガ
ントリー３を車輌が通過しないときには、発光部５９，
６０から垂直上方へ発射した光がそのまま受光部５７，
５８に到達するが、第２ガントリー２、第３ガントリー
３を車輌が通過する場合には、発光部５９，６０から垂
直上方へ発射した光が車輌により遮られ、受光部５７，
５８に到達しない。従って、受光部５７，５８により検
出された信号を解析することにより、車輌の前後方向及
び左右方向の位置を検出することが可能となる。

【００６５】特に、本実施例のように車輌分離器、車輌
検知器として光電管を使用する方法では、一次元ＣＣＤ
カメラを使用する場合に比較し、死角が発生しにくいた
め、例えば、大型車輌の脇を並進する単車をも確実に検
知することが可能となる。また、車輌分離精度は、光電
管の配置間隔に依存するので、光電管を密に配置すれば
するほど、車輌分離精度を向上させることができる。
尚、車輌の通行に伴い、道路に敷設した発光部５９，６
０の表面が汚れることが予想されるので、定期的に洗浄
するなどのメンテナンスが必要である。

【００６６】〔実施例３〕本発明の第３の実施例を図１
９〜図２２に示す。本実施例は、第１の実施例におけ
る、第２ガントリー、第３ガントリーの機能を一つのガ
ントリーに集約したいわゆるツーガントリーシステムに
関するものである。即ち、図１９に示すようにアウトス
テーションにおいては、主にＡＶＩＤ及びＥＣＳの機能
を実現するため、二つのガントリー６１，６２と制御室
４が設けられている。

【００６７】図２０に示すように、車輌の進行方向に関
して、最初のガントリー（以下、第１ガントリーとい
う）６１とその次のガントリー（以下、第２ガントリー
という）６２の間隔は約２０ｍであり、第１、第２ガン
トリー６１，６２の高さは約６ｍである。第１ガントリ
ー６１には、各車線に応じた三つの課金用アンテナ６
３，６４，６５が横方向に沿って取り付けられ、また、
不正通行車輌を撮影するための６台の監視用カメラ６
６，６７，６８，６９，７０，７１が横方向に沿って取
り付けられている。

【００６８】課金用アンテナ６３，６４，６５の交信エ
リアは、第１ガントリー６１の約１ｍ前方から更に約３
ｍ前方までの範囲（図中、斜線を入れて示す）である。
監視用カメラ６６〜７１は、第２ガントリー６２を通過
直後の位置において、通過する車輌のナンバープレート
を含む画像を撮影できるように取り付けられている。監
視用カメラ６６〜７１としては、撮影画像をデジタル的
に処理できるように、電子シャッター付白黒ＣＣＤカメ
ラを用いる。尚、図中では省略したが、屋外光による光
量が不足する場合を想定して、照明装置を付設すること
が望ましい。

【００６９】また、第１ガントリー６１には、各車線に
対応して３台の車輌検知器７２，７３，７４として一次
元ＣＣＤカメラが横方向に沿って取り付けられ、これら
車輌検知器７２，７３，７４は、課金用アンテナ６３，
６４，６５の交信エリアより更に約０ｍ前方を斜めに撮
影するものとし、その位置における道路には、白黒の周
期的マーク６１ａが横方向に沿って敷設されている。更
に、この周期的マーク６１ａの直前には、各車線に対応
してそれぞれループコイル７５，７６，７７が敷設され
ている。これらループコイルは、車輌検知器７２，７
３，７４と共同してより一層確実に車輌を検知できるよ
うに設けられたものである。

【００７０】一方、第２ガントリー６２には、各車線に
応じた三つの確認用アンテナ７８，７９，８０が横方向
に沿って取り付けられている。確認用アンテナ７８，７
９，８０の交信エリアは、第２ガントリー６２の約１ｍ
前方から更に約３ｍ前方までの範囲（図中、斜線を入れ
て示す）である。第２ガントリー６２には、各車線に対
応して３台の車輌分離器８１，８２，８３が横方向に沿
って配置されると共に各車線に対応して３台の車輌検知
器８４，８５，８６が横方向に沿って配設されている。

【００７１】車輌分離器８１，８２，８３は、第２ガン
トリー６２の直下を撮影するものとし、その位置におけ
る道路には、白黒の周期的マーク６２ａが横方向に沿っ
て敷設されている。車輌検知器８４，８５，８６は、確
認用アンテナ７８，７９，８０の交信エリアより更に約
１ｍ前方を斜めに撮影するものとし、その位置における
道路には、白黒の周期的マーク６２ｂが横方向に沿って
敷設されている。

【００７２】更に、この周期的マーク６２ａの直前に
は、各車線に対応してそれぞれループコイル８７，８
８，８９が敷設されている。これらループコイル８７，
８８，８９は、車輌検知器８４，８５，８６と共同して
より一層確実に車輌を検知できるように設けられたもの
である。本実施例の周期的マーク６１ａ，６２ａ及び６
２ｂは、市松模様状となっているが、前述した実施例と
同様に、格子状のものでも良い。

【００７３】上述した課金用アンテナ６３，６４，６
５、確認用アンテナ７８，７９，８０、車輌検知器７
２，７３，７４，８４，８５，８６、車輌分離器８１，
８２，８３及びループコイル７５，７６，７７，８７，
８８，８９を制御するため、制御室４には、アンテナコ
ントローラ、ローカルコントローラ、ＶＰＤマスターコ
ントローラ、ＶＳマスターコントローラ及びＥＣＳ等が
設けられている。即ち、図２１に示すように、課金用ア
ンテナ６３，６４，６５はアンテナコントローラ９０に
接続しており、このアンテナコントローラ２９は、課金
用アンテナ６３，６４，６５を経由して車載機との無線
通信により、車輌情報及び個人的情報を受信させると共
に課金値を送信させるものである。

【００７４】更に、車輌検知器６３，６４，６５及びル
ープコイル７５，７６，７７はＶＰＤマスターコントロ
ーラ９１に接続し、このＶＰＤマスターコントローラ９
１は、車輌検知器６３，６４，６５及びループコイル７
５，７６，７７により検出された車輌の前端及び後端位
置を、アンテナコントローラ９０へ出力して、特定の確
認用アンテナを起動させるものである。車輌検知器６
３，６４，６５だけでは、車輌以外のもの、例えば、
人、ごみ、木の葉等を誤って検出する虞があるが、ルー
プコイル７５，７６，７７を併用することにより、金属
製以外の場合には車輌ではないとを検出することが可能
となる。ループコイル７５，７６，７７は常時使用して
も良いし、時間的、期間的に制限的に使用しても良い。

【００７５】確認用アンテナ７８，７９，８０はアンテ
ナコントローラ９２に接続し、このアンテナコントロー
ラ９２は、確認用アンテナ７８，７９，８０を経由して
車載機との無線通信により、車輌情報及び個人的情報を
受信させるものである。更に、車輌検知器８４，８５，
８５及びループコイル８７，８８，８９はＶＰＤマスタ
ーコントローラ９３に接続し、このＶＰＤマスターコン
トローラ９３は、車輌検知器８４，８５，８５及びルー
プコイル８７，８８，８９はにより検出された車輌の前
端及び後端位置を、アンテナコントローラ９２へ出力し
て、特定の確認用アンテナを起動させるものである。

【００７６】車輌検知器８４，８５，８６だけでは、車
輌以外のもの、例えば、人、ごみ、木の葉等を誤って検
出する虞があるが、ループコイル８７，８８，８９を併
用することにより、金属製以外の場合には車輌ではない
とを検出することが可能となる。ループコイル８７，８
８，８９は常時使用しても良いし、時間的、期間的に制
限的に使用しても良い。また、車輌分離器８１，８２，
８３はＶＳマスターコントローラ９４に接続しており、
このＶＳマスターコントローラ９４は車輌分離器８１，
８２，８３により検出された車輌の後端位置をＥＣＳに
送信し、不正通行車輌の場合には、その車輌のナンバー
プレートを含む画像を監視用カメラ（図示省略）で撮影
させるものである。

【００７７】更に、アンテナコントローラ９０，９２、
ＶＰＤマスターコントローラ９１，９３、ＶＳマスター
コントローラ９４はローカルコントローラ９５に接続
し、このローカルコントローラ９５は、課金用アンテナ
６５，６６，６７で受信された車輌情報及び個人的情報
により、課金対象とすべきか否か及び車輌情報及び個人
的情報が正常か否かを判断し、正常に課金対象とすると
きには車輌タイプに応じた課金値を前記アンテナコント
ローラ９０へ出力し、更にはアンテナコントローラ９０
から得た車輌情報及び個人的情報をブラックリストと照
合して、ブラックリストに該当する場合には、当該車輌
を正常でないと見做して、ＥＣＳにより当該車輌の撮影
を行わせるものである。

【００７８】ＥＣＳは、ローカルコントローラ９５によ
り車輌情報又は個人的情報が正常でないと判断され、或
いは、ブラックリストに該当して不正であるとみなされ
た不正通行車輌の位置を車輌分離器８３，８４８５によ
り特定し、当該位置に対応する監視用カメラ６６〜７１
により不正通行車輌の撮影を行わせるものである。ＥＣ
Ｓとローカルコントローラ９５、ＶＳマスターコントロ
ーラ９４との間は、ＥＣＳインターフェース９６を介し
て通信可能となっている。また、ローカルコントローラ
９５は、中央演算装置と接続するＩＳＤＮ等の高速デジ
タル通信網とＤｉｇｎｅｔインターフェース９７を介し
て通信可能となっている。

【００７９】車載機、スマートカード及びＥＣＳとして
は、前述した第１実施例と同様なものを使用することが
できる。本実施例のＥＲＰシステムの実施方法について
も、基本的には第１実施例と同様である。但し、課金用
アンテナ６５，６６，６７は、常時起動した状態ではな
く、車輌検知器６３，６４，６５及びループコイル７
５，７６，７７により検出された車輌をカバーするもの
のみを特定して起動する点が異なる。即ち、第１ガント
リー６１に接近した車輌は、車輌検知器６３，６４，６
５及びループコイル７５，７６，７７によりその車線位
置が検出され、その車線位置がＶＰＤマスターコントロ
ーラ９１を介してローカルコントローラ９５へ送信され
ると、ローカルコントローラ９５は、その車線位置に対
応する課金用アンテナを起動させて、車輌の車載機と交
信させるのである。

【００８０】このようにすれば、複数の課金用アンテナ
が常時起動した状態にないため、経費節減に寄与するこ
とになり、また、ループコイル７５，７６，７７を併用
するため、車輌以外のものを誤って検出する虞もない。
但し、同時に複数の車輌が並進する場合もあり、この場
合には複数の課金用アンテナが同時に起動するので、前
述したように、アンテナ間の干渉を防止するためＴＤＭ
Ａ方式を採用することが望ましい。

【００８１】〔実施例４〕本発明の第４の実施例を図２
２に示す。本実施例は、第１の実施例における第１ガン
トリー、第２ガントリー、第３ガントリーの機能を一つ
のガントリーに集約したもの、いわゆるワンガントリー
システムに関するものである。即ち、図２２に示すよう
に、一つのガントリーに、各車線に対応して課金用アン
テナ９８，９９，１００、車輌検知器１０１，１０２，
１０３、車輌分離器１０４，１０５，１０６を搭載し、
これらを、アンテナコントローラ１０７、ＶＰＤマスタ
ーコントローラ１０８、ＶＳマスターコントローラ１０
９を介して、ローカルコントローラ１１０により制御す
るものである。

【００８２】本実施例では、課金方式としてクレジット
カード方式（後払い方式）を採用するものとし、スマー
トカードには、残高は記録されず、課金用アンテナはＩ
Ｕに対して課金値を送信しない。課金値は、スマートカ
ードの残高からではなく所定の銀行口座の預金値から後
日引き落とされるものとする。この為、本実施例では、
各ＩＵにおいて正常に引き去り処理が行われたか否かを
確認するための確認用アンテナは不要となる。但し、Ｅ
ＣＳが、不正通行車輌の後方画像を撮影するためには、
車輌分離器１０４，１０５，１０６から撮影位置までに
到る時間を予想しなければならず、そのためには、車輌
の速度を計測する車速センサが必要がある。

【００８３】また、ローカルコントローラは、車輌がＥ
ＣＳによる撮影位置に到るまでに、ブラックリストと照
合する時間的余裕がないので、ＥＣＳにより全車輌をと
りあえず撮影させ、ブラックリストと照合した後に、ブ
ラックリストに該当しない車輌については、その画像信
号を削除するようにすると良い。

【００８４】

【発明の効果】以上、実施例に基づいて具体的に説明し
たように、本発明は、複数の車線よりなる道路を車輌が
自由に通行する場合でも、車輌に搭載した車載機と課金
用アンテナを経由して交信するため、車輌を停止させる
ことなく、運転者の個人的情報、車輌に固有な車輌情報
を得て、車輌タイプに応じた課金値により、キャッシュ
レスで正確に課金することが可能となる。また、複数の
アンテナによる交信方法として、時分割多重アクセス方
式を採用することにより、一つの交信エリアに複数の車
輌が並進し、続進し、高速走行或いは渋滞する場合で
も、確実に複数の車輌を識別することが可能となる。更
に、スマートカード不所持、ＩＵ不所持、或いはスマー
トカード、ＩＵが有効でないような不正通行車輌は、車
輌分離器により特定して撮影することができる。特に、
課金方式として、前払い方式のプリペイドカード方式を
採用する場合には、確認用アンテナを設けるようにする
と、正常に課金値が引き去り処理されたか否かを確認す
ることがでる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子的通行料金収受システムの第１の
実施例に係るスリーガントリーシステムを示す俯瞰図で
ある。

【図２】第１の実施例のスリーガントリーシステムの配
置図である。

【図３】第１の実施例のスリーガントリーシステムのブ
ロックダイアグラムである。

【図４】車載機及びスマートカードの斜視図である。

【図５】プリペイドカード方式を示す説明図である。

【図６】クレジットカード方式を示す説明図である。

【図７】本発明の電子的通行料金収受システムの実施方
法を示すフローチャートである。

【図８】本発明の電子的通行料金収受システムの実施方
法を示すフローチャートである。

【図９】本発明の電子的通行料金収受システムの実施方
法を示すフローチャートである。

【図１０】本発明の電子的通行料金収受システムの実施
方法を示すフローチャートである。

【図１１】本発明の電子的通行料金収受システムの実施
方法を示すフローチャートである。

【図１２】不正通行車輌撮影手段を示す概略構成図であ
る。

【図１３】複数車線道路に対応した課金用アンテナの配
置図である。

【図１４】時分割多重アクセス方法の説明図である。

【図１５】課金用アンテナの交信エリアと車輌との位置
関係を示す説明図である。

【図１６】時分割多重アクセス方法の説明図である。

【図１７】本発明の電子的通行料金収受システムの第２
の実施例に係るスリーガントリーシステムの変形例を示
す俯瞰図である。

【図１８】第２の実施例のスリーガントリーシステムの
配置図である。

【図１９】本発明の電子的通行料金収受システムの第３
の実施例に係るツーガントリーシステムを示す俯瞰図で
ある。

【図２０】第３の実施例のスリーガントリーシステムの
配置図である。

【図２１】第３の実施例のスリーガントリーシステムの
ブロックダイアグラムである。

【図２２】本発明の電子的通行料金収受システムの第４
の実施例に係るツーガントリーシステムを示す俯瞰図で
ある。

【図２３】従来の料金収受システムの説明図である。

【符号の説明】

１第１ガントリー２第２ガントリー３第３ガントリー４制御室５，６，７課金用アンテナ８，９，１０，１１，１２，１３監視用カメラ１４，１５，１６，１７，１８，１９車輌検知器２０，２１，２２確認用アンテナ２３，２４，２５，２６，２７，２８車輌分離器２９，３０アンテナコントローラ３１ＶＰＤマスターコントローラ３２ＶＳマスターコントローラ３３ローカルコントローラ３４ＥＣＳインターフェース３５デジネットインターフェース３６車載機３７スマートカード３８車載機登録システム３９車載機番号入力装置４０集計処理装置４１プリペイドライター４２プリンター４３違反車確認システム４４クレジットカード管理システム４５中央処理装置４６カード履歴記憶装置４７プリンター４８カメラインターフェース４９画像圧縮伸長部５０ハードディスク部５１ＣＰＵ部５２伝送部５３コントローラインターフェース部５４保守用インターフェース５５画像表示部５６その他インターフェース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者浜名通夫兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者森下慶一兵庫県高砂市荒井町新浜二丁目１番１号三菱重工業株式会社高砂研究所内 (72)発明者立川文敏愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道１番地三菱重工業株式会社名古屋機器製作所内 (72)発明者上原秀雄兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１号三菱重工業株式会社神戸造船所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】１又は２以上の車線を有する道路におい
て車線間を自由に走行する車輌と、前記車輌に搭載さ
れ、個々の車輌に固有な車輌情報を記憶し、無線通信手
段を有する車載機と、前記車載機に装着され、運転者の
個人的情報を記憶したスマートカードと、前記道路の上
方において各車線毎に少なくとも一つ以上設置された課
金用アンテナと、前記課金用アンテナを経由して前記車
載機との無線通信により、車輌情報及び個人的情報を受
信させると共に課金値を含む課金情報を送信させるアン
テナコントローラと、前記課金用アンテナで受信された
車輌情報及び個人的情報により、課金対象とすべきか否
か並びに車輌情報及び個人的情報が正常か否かを判断
し、正常に課金対象とするときには車輌タイプに応じた
課金値を前記アンテナコントローラへ出力するローカル
コントローラと、前記道路の上方において各車線毎に少
なくとも１台以上配置される監視用カメラと、前記監視
用カメラの撮影位置における車輌の車幅方向及び車長方
向の位置を検出する車輌分離器と、前記ローカルコント
ローラにより車輌情報又は個人的情報が正常でないと判
断された不正通行車輌の位置を前記車輌分離器により特
定し、当該位置に対応する前記監視用カメラにより前記
不正通行車輌の撮影を行わせる不正通行車輌撮影手段と
を有することを特徴とする電子的通行料金収受システ
ム。
【請求項２】前記車載機は、前記課金用アンテナから
課金情報を受信したら、前記課金値を前記スマートカー
ドの個人的情報のうちの残高から引き去る処理を行うこ
とを特徴とする請求項１記載の電子的通行料金収受シス
テム。
【請求項３】前記課金用アンテナに対して進行方向前
方に確認用アンテナを配置する一方、前記アンテナコン
トローラは、該確認用アンテナを経由して前記課金用ア
ンテナを通過した後の前記車輌の前記車載機から個人的
情報を受信し、個人的情報のうち残高から課金値が正常
に引き去る処理をしてあるか否か確認することを特徴と
する請求項２記載の電子的通行料金収受システム。
【請求項４】前記アンテナコントローラは、前記アン
テナが複数の場合には、各アンテナ間の干渉を防止する
ために各アンテナによる無線通信を時分割的に行わせる
ことを特徴とする請求項１記載の電子的通行料金収受シ
ステム。
【請求項５】前記アンテナコントローラは、前記課金
用アンテナからの応答要求信号に対し、複数の前記車載
機が同時に応答信号を出して、前記アンテナで応答信号
が衝突した場合には、応答信号が正常に受信されるまで
前記車載機に対して応答要求信号を前記アンテナから繰
り返して送信することとし、一方、前記車載機は、応答
信号を送信した後、所定時間以内に前記課金用アンテナ
から課金情報が受信されないときには、それぞれ乱数に
より異なる時間だけ遅延した後、応答要求信号に対し
て、時分割的に応答信号を再度送信することを特徴とす
る請求項１又は請求項４記載の電子的通行料金収受シス
テム。
【請求項６】前記車輌の車幅方向の位置を検出する車
輌検知器を設け、前記アンテナコントローラは、アンテ
ナ間の干渉を防止するため当該車輌検知器により検出さ
れた車線に対応する前記アンテナのみを起動させること
を特徴とする請求項１又は請求項５記載の電子的通行料
金収受システム。
【請求項７】前記車輌検知器としては、前記道路の上
方において、前記道路の進行方向に対して横方向に配置
された一次元のラインセンサを使用することを特徴とす
る請求項４記載の電子的通行料金収受システム。
【請求項８】前記車輌検知器としては、前記道路の上
方において、前記道路の進行方向に対して横方向に配置
された一次元のラインセンサを使用すると共に、該ライ
ンセンサの観察位置における前記道路上に進行方向に対
して横方向に周期的に濃度の変化するマークを敷設する
ことを特徴とする請求項７記載の電子的通行料金収受シ
ステム。
【請求項９】前記車輌分離器としては、前記道路の上
方において、前記道路の進行方向に対して横方向に配置
された一次元のラインセンサを使用することを特徴とす
る請求項１記載の電子的通行料金収受システム。
【請求項１０】前記車輌分離器としては、前記道路の
上方において、前記道路の進行方向に対して横方向に配
置された一次元のラインセンサを使用すると共に、該ラ
インセンサの観察位置における前記道路上に進行方向に
対して横方向に周期的に濃度の変化するマークを敷設す
ることを特徴とする請求項１記載の電子的通行料金収受
システム。
【請求項１１】前記ローカルコントローラは、前記ア
ンテナコントローラから得た車輌情報及び個人的情報を
ブラックリストと照合して、ブラックリストに該当する
場合には、当該車輌を正常でないと見做して、前記不正
通行車輌撮影手段により、当該車輌の撮影を行わせるこ
とを特徴とする請求項１記載の電子的通行料金収受シス
テム。
【請求項１２】前記スマートカードとして、プリペイ
ドカード、クレジットカード又はポストペイドカードを
使用することを特徴とする請求項１記載の電子的通行料
金収受システム。