(57)【要約】本発明は、道路通行料を決定するシステムに関し、利用に対して請求可能な区域内に存在する車両に対する通行料を車両側で決定する車載機器を含む。運用制御センターが、要求に応じて、道路通行料を決定するために必要なデータを、通信機器を介して車載機器へ送信する。車載機器は、利用した路線区間に対する区間利用料を連続的に決定して、個々の区間利用料を合算して行程の道路通行料全てを決定する。本発明はさらに、所定の基準が満足された場合に請求を行う目的で、車載機器がその時点までに課金された道路通行料全てを、通信機器を介して運用制御センターへ送信することにより特徴付けられる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
利用料請求区域（１３、１４）内に存在する車両の道路通行料を車両が自律的に決定すべく車載機器（３）を備え、前記道路通行料の決定に必要なデータが要求に応じて、通信機器（３．３）により運用制御センター（２）から前記車載機器（３）へ送信され、前記車載機器（３）は走行した路線区間に対して連続的に課せられる区間通行料を決定し、個々の前記区間通行料を合算することにより行程の合計通行料を決定するシステム（１）において、所定の基準が満足された場合に前記車載機器（３）はその時点までに決定された前記合計通行料を、前記通信機器（３．３）を介して、請求を行なうべく前記運用制御センター（２）へ送信することを特徴とするシステム（１）。
【請求項２】
閾値に到達したかこれを超えた場合、またはデータが前記制御センター（２）から要求された場合、または利用者（１０）を手動でデータ送信を誘発した場合、または路線ネットワーク内の所定の位置を通過した場合に前記所定の基準が満足され、前記閾値が最後にデータが送信された時点から、累積された特定の金額、または特定の期間、または特定の距離に対応することを特徴とする、請求項１に記載の道路通行料徴収システム（１）。
【請求項３】
車両の利用者（１０）または保有者（１０）が請求用に、道路通行料徴収システム（１）の運用業者（１５）との間で口座を持ち、送信された通行料が前記口座から自動的に引き落とされることを特徴とする、請求項１あるいは２のいずれか一項に記載の道路通行料徴収システム（１）。
【請求項４】
前記道路通行料徴収システム（１）が各種の利用料請求区域（１３、１４）にまたがり、異なる利用料請求区域（１３、１４）を通過した際に車両に課せられる道路通行料が単一の車載機器（３）により決定されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の徴収システム（１）。
【請求項５】
少なくとも１つの管区内利用区域（１４）の境界（１８）に関する情報が前記車載機器（３）に保存されていて、その場合、前記車載機器（３）が利用区域（１４）の境界（１８）に近づいた際に必要に応じて、隣接する利用区域（１３）に関する欠落している運用データを制御センター（２）から要求し、要求した運用データが前記制御センター（２）から前記車載機器（３）へ通信機器（３．３）により送信され、前記車載機器（３）に保存されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の徴収システム（１）。
【請求項６】
２つの利用料請求区域（１３、１４）の間の利用料請求区域の境界（１８）を通過した場合、道路通行料は新しい利用料請求区域（１３、１４）の条件に従って決定されることを特徴とする、請求項１に記載の道路通行料徴収システム（１）。
【請求項７】
前記新しい利用料請求区域（１３、１４）内の道路通行料が、管区内利用料請求区域（１４）とは異なる運用業者（１６）により徴収される場合、管区内利用料請求システムの運用業者（１５）が車両保有者（１０）の権限の委譲を確認した場合に限り、自動請求を可能とすることを特徴とする、請求項２に記載の道路通行料徴収システム（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は請求項１の前提部に基づく道路通行料徴収システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
基礎技術としての特許文献１では、車両が自律的に道路通行料を決定すべく車載機器を備え、道路通行料の決定に必要なデータが要求に応じて、通信機器により運用制御センターから車載機器へ送信され、車載機器が、走行した路線区間に対して連続的に課せられる区間通行料を決定するとともに個々の区間通行料を合算して行程の合計通行料を決定する道路通行料徴収システムを記載している。
【０００３】
【特許文献１】
独国特許発明第４３０４８３８Ｃ２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、運用業者の利便性を向上させる効果を有する、基礎技術としての道路通行料徴収システムを改良することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本目的は、請求項１の特徴により実現される。従属請求項は、本発明の優れた実施形態および拡張に関する。
【０００６】
本発明の基本概念は、車両における車載機器により通行料を決定するが、実際の請求は運用制御センターで実施し、課せられる通行料の運用制御センターへの送信は、予め決めておける基準に依存する。これは、チップカードを用いて請求を車両側で実行するシステムに比べて、利用者が自分のチップカードに十分な残額があるか否かを気にする必要が無い点で優れている。さらに、チップカードには紛失の恐れがある。
【０００７】
さらなる利点は、本発明に基づくシステムでは、異なる利用料請求区域でも単一の車載機器で比較的簡単に通行料を決定できる点である。
【０００８】
本発明の一つの優れた改良において、閾値に到達したかこれを超えた場合、所定の基準が満足され、その閾値は特定の金額、または特定の期間、またはデータが最後に送信された時点から進んだ距離に対応している。これは、車両に保存された通行料の額が過度に大きくならないという利点がある。無論、データが運用制御センターから要求されたり、またはデータの送信が利用者により手作業で誘発されたりした場合でも、基準は同様に満足される。さらに、車両が経路ネットワークにおける所定の場所を通って移動した際に、データの送信が誘発され得る。従ってデータの送信は、例えば通行料が課せられる道路を通過する都度誘発させることができる。
【０００９】
本発明の特に優れた改良点の一つは、車両の利用者または車両の所有者が、道路通行料徴収システム運用業者との間で口座を持って、送信された通行料をその口座から自動的に引き落とす点である。
【００１０】
本発明の特に優れた実施形態の一つは、異なる利用料請求区域を車両が通過した際、道路通行料を決定するために、少なくとも１箇所の管区内利用区域の境界に関する情報が保存されていて、管区内利用区域の境界に接近すると、隣接する利用料請求区域の欠落している運用データが必要に応じて運用制御センターから車載機器へ送信されて保存される。
【００１１】
車載機器は、新しい利用料請求区域の条件に従って道路通行料を計算し、決定された通行料は新しい利用料請求区域の運用制御センターへ送信される。しかしこれらの通行料は、所轄請求システムの運用業者が車両保有者の権限の移譲を確認した場合に限って請求される。
【００１２】
図面を参照しつつ本発明を以下により詳しく記載する。
【００１３】
以下の記載において、通行料とは道路の利用に対して支払うべき料金であると理解されたい。通行料料率システムまたは通行料徴収システムとは、道路の利用料金を集めるシステムであると理解されたい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１から明らかなように、自動通行料徴収システム１は、車載機器運用制御センター２、それに対応する車載機器３、徴収データ管理施設４、および支援ビーコン５を含む。自動通行料徴収システム１の主要なコンポーネントには車載機器３が含まれる。これは車両側で通行料の料率に必要なすべての機能、例えば通行料が課せられる路線区間の検知、通行料の計算、および徴収データの送信等を自律的に実現する。自動通行料徴収システム１に加入している車両には公認サービスセンター９で車載機器３が装備される。装置３が設置されると、正しい運用データ（検知地点と料率モデルを備えた道路モデル）および車両データが提供される。必要ならば、このデータは好適には移動無線（ＧＳＭ）より更新される。このデータを用いて、車載機器３は自律的に、通行料が課せられる路線区間に自身が位置しているか否か、また通行料が課せられるどの路線区間に自身が位置しているかを検知する。車両パラメータと料率パラメータ、および通行料が課せられる路線を走行したキロメートル数に基づいて通行料を算出し、支払いを促す。このデータは移動無線（ＧＳＭ ）により運用制御センター２へ送信されて、さらに処理される。事実確認を支援するために、車載機器３は短距離通信（ＤＳＲＣ）により制御システム７と通信する。位置特定処理は衛星ナビゲーション・システム（ＧＰＳ）８を用いて車載機器３により実行される。若干のケースでは、位置特定において車載機器３は追加設置された支援ビーコン５の支援を受けることが必要である。
【００１５】
個々のコンポーネントの運用方法は以下に記載するとおりである。車載機器運用制御センター２は、車載機器３に必要な運用データを提供し、車載機器３へ「中央処理」コンポーネントからのメッセージを渡す。運用データは同要素により、車載機器３で処理可能なフォーマットに変換される。処理中は車載機器３への運用データの配信を制御する。車載機器３からブロックに関するステータス情報を受信して「中央処理」コンポーネント６へ渡す。
【００１６】
通行料徴収管理施設４は、車載機器３が生成した通行料徴収データを受信して保存し、「中央処理」コンポーネント６へ性能データの形式で渡す。徴収データ管理施設４は、受信した正しいと思われる徴収データの受信確認通知を生成し、それらと共に各々の与信枠および限度を車載機器３へ配信する。
【００１７】
通行料が課せられる路線を、通行料が課せられる車両または車両と牽引車の組み合わせが利用した場合、車載機器３は自動的に徴収処理を実行して、徴収データ管理施設４に徴収データを渡す。その機能を準備するために、車載機器運用制御センター２から運用データを受信する。さらに、利用者１０が自分の利用データおよび連絡先情報を入力できる運用業者インタフェース５を提供する。
【００１８】
サービスセンター９は車載機器３の設置、修理、および定期点検を行なう。
【００１９】
利用者１０は通行料を支払う義務を負う人物であって、料金の支払いに通行料徴収システムを利用し、車載機器３を操作する。
【００２０】
照合システム７を用いて通行料の支払いを課せられるか否かを判定し、課せられる場合、通行料が正確に支払われたか、間違って支払われたか、あるいは全く支払われていないかを確認する。
【００２１】
中央処理６には、事業管理、技術支援、サービス、会計、資材、販売・マーケティング、および人事機能を備えた組織単位の方法および処理を含む。これらは請求、監視、および運用実行システムコンポーネントにより支援される。
【００２２】
請求コンポーネントは主要な機能として、自動通行料徴収システム１の支払いデータ（徴収および現金受領データ）を定期的に集めて、そこから請求書を作成し、通行料の支払い義務を負う利用者１０に配信して、発行された請求書を照合する。
【００２３】
監視コンポーネントは、通行料徴収システムおよび運用業者が正常に自身の役割を果たしているか否かを照合可能にする方法および処理を写像するあらゆる技術的な方策を含む。
【００２４】
運用実行コンポーネントは、運用業者が運用制御に用いるあらゆる技術的な方策、会計、顧客対応、および技術支援を含む。
【００２５】
支援ビーコン５は、短距離通信を介して高品質な位置データを送信することにより、位置決定において車載機器３を支援する。
【００２６】
図２に、自動通行料徴収システム１における内部データ関係を示す。
【００２７】
通行料徴収システム１の車載機器運用制御センター２はすべての車載機器３に対し、必要なかつ最新の運用データを通信サーバーを介して提供する。車載機器運用制御センター２は以下の機能を含む。
−  すべての車載機器３に対する路線データ、料率モデル、通行料クラスモデル、車載機器ソフトウェアのバージョン、および暗号鍵等の、運用データの提供
−  車載機器メッセージの復号化や暗号化、および署名
−  承認センター／サービスセンターによる公開鍵の認定
−  すべてのサービスセンター９および照合制御センター７に対する運用データの提供
−  運用データのバージョン管理
−  運用データの配信計画の作成
−  運用データの車載機器フォーマットへの変換
−  運用データのシミュレーションテスト
【００２８】
基本データベースの最新のバージョンは複写機構により、車載機器運用制御センター２において複製として常時利用可能であることが保証される。暗号コンポーネントは受信データを暗号化および復号化し、データは送信されて、メッセージの整合性を保証し、車載機器運用制御センター２で必要とされるすべての通信鍵を管理する。データ配信計画もまた車載機器運用制御センター２で作成される。車載機器３が自律的に動作可能なように、必要な通信鍵だけではなく運用データ（料率、路線、車両クラス）も保存される。前記運用データは基本データ管理施設で更新され、車載機器運用制御センター２のデータベース内で、条件付き書式（車載機器フォーマット）で管理される。車載機器ソフトウェアのバージョンもそこに配置されている。「運用データ転送」処理は車載機器３に対して新規または更新された運用データを、バージョンに依存した仕方で提供する目的を有し、区域を包含する。ブロードキャスト・サービスおよびＧＳＭ通信の一対一接続方式の両方がこの目的に利用される。ブロードキャストを介して到達できない車載機器３はすべて、自身の運用データの有効期限が切れる前に、車載機器運用制御センター２においてサイン・オン（加入）し、同センターに対し復号化と処理を要求する。次いで車載機器３に個別に最新の料率および路線データを提供する。
【００２９】
車載機器運用制御センター２は車載機器３へ運用データを送信するだけではなく、車載機器３を設置および保守を行なうサービスセンター９向けに情報を利用可能にする。照合制御センター７はまた、車載機器運用制御センター２の最新データにアクセスすることができる。
【００３０】
徴収データ管理施設４の機能は以下のとおりである。
−  車載機器３から送信された徴収データの管理および処理
−  車載機器３から受信した徴収データの受信確認通知の生成
−  それぞれケースについて、遮断された車載機器３のリストおよびすべての与信限度額のリストの編成
−  受送信メッセージの認証
−  車載機器３からの要求および同機器への応答の暗号化および復号化
−  蓄積された徴収データレコードの請求システムへの送信
【００３１】
徴収データ管理施設４に必須の機能は、すべての車載機器メッセージへ受信確認通知すなわち応答を返し、これらのメッセージの処理に必要なあらゆるデータを更新することである。これを行なうには、ＧＳＭを介して車載機器３から送信されて通信サーバーに受信され、徴収データを含むメッセージは、必要に応じて、集められて復号化され、徴収データベースに保存される。メッセージに対して、受信確認通知が生成され、これはさらに徴収カードの最新の遮断状況およびその限度をそれぞれ含み、適切ならば、セキュリティ制御センターからの新しい鍵をも含む。これらの受信確認通知は暗号化されて車載機器３へ送信される。一定時間が経過した後でも車載機器３が中央システムから受信確認通知を受け取っていない場合、前記中央システムは車載機器３から受信確認通知を受信するまで、それぞれのデータを再度徴収データ管理施設４へ送信する。
【００３２】
支援ビーコン５は、衛星ナビゲーション８および複合ナビゲーションだけでは車載機器３の位置を決定することが困難な場所か、または十分に信頼できないような路傍の場所に設置されている。これらは例えば、道路の片側または両側に険しい岩壁を有する峡谷、トンネル、樹木が生い茂った区域、または互いに近接していて（すなわち互いの距離が数メートルの）道路区分が異なるか、または同じである道路だけでなく、走行する経路が一時的に変わる道路であってもよい。支援ビーコン５は車載機器３へそれぞれの位置データを送信することにより車載機器３を支援する。
【００３３】
図３に、車載機器３のソフトウェア部品とハードウェア部品の概要を示す。
【００３４】
図３から明らかなように、通行料徴収アプリケーション１１は検知アルゴリズム１１．１、料率設定１１．２、通信処理１１．３、運用制御処理１１．４、および照合処理１１．５を含む。
【００３５】
検知アルゴリズム１１．１は路線データおよび現在位置を用いて、通行料が課される路線を検知して徴収イベントを誘発させる。
【００３６】
料率設定１１．２は、路線情報、関連パラメータ、および料率モデルのデータを参照して通行料の計算を行なうことを含む。
【００３７】
通信処理１１．３は、ＧＳＭ（徴収データの送信と運用データの更新（料率データ／モデル、路線データ、ソフトウェア更新））を介した、車載機器３と制御センター２間のデータ交換を含む。さらに、通信処理１１．３はＤＳＲＣインタフェースを介した支援ビーコン５と照合システム７のデータ交換、およびサービス目的でのサービス・インターフェースを介したデータ交換を含む。
【００３８】
運用制御処理１１．４は、車載機器３と利用者１０の対話（入出力、警告メッセージおよび障害メッセージ、メニュー制御）に対するイベント駆動の制御である。
【００３９】
照合処理１１．５は、運用能力、電源管理、ロギング、トラブル時のチケット発行、および不正行為の検知の監視を含む。
【００４０】
オペレーティング・システム１２は最低位（機器寄りの）ソフトウェアから構成され、車載機器のメーカーにより開発・供給される。オペレーティング・システムはハードウェア起動、優先順位／処理管理、不正行為の検知、バージョン照合、およびロギング（オペレーティング・システムレベルにおける）を行なう。
【００４１】
自動通行料徴収システム１は、車載機器３において以下のハードウェア・コンポーネントが必須である。
制御ユニット３．１：自身の運用およびファイルシステムを有する制御ユニット
ＣＰＵ３．１．２：中央処理装置
データメモリ３．１．４：揮発性および不揮発性主メモリ
徴収カード３．１．３：暗号鍵を管理するセキュリティ・モジュールおよび通行料の支払いのセキュリティを保証する支払いモジュールを備えたチップカード
ＨＭＩ３．１．１：利用者インタフェース（キーボード、ディスプレイ、および音声スピーカー）
サービス・インタフェース３．１．５：データ交換用の外部インタフェース
ナビゲーション・コンポーネント３．２：
ＧＰＳ３．２．１：位置を特定するモジュール
追加センサシステム３．２．２：ナビゲーション・データ向上のため
通信コンポーネント３．３：
ＧＳＭ モジュール３．３．１： ＳＩＭ カード３．３．２により中央コンポーネントと通信するモジュール
ＤＳＲＣモジュール３．３．３：赤外線によりビーコン通信を支援し、通信状態を調べるモジュール
電源（図示せず）：トラックのオンボード電源システムからの電力供給装置
【００４２】
車載機器３の設置に際して、上述のハードウェア・コンポーネント以外に、例えばアンテナ（ＧＳＭモジュール 、ＧＰＳモジュール、ＤＳＲＣモジュール用の）、アンテナの配線用具、アダプタ、車載機器ホルダー、取付け器具等の付属品が必要とされる。
【００４３】
自動通行料徴収システム１には、中央および車載コンポーネントが必要とされる。制御センター２は複数の位置に空間的に分散配置された、すなわち「地方分権的」構造であってよい。
【００４４】
通行料の支払いを徹底させるべく、照合用に構造的かつ技術的な対策が必要である。例外的なケースにおいて、支援ビーコン５はシステム支援インフラとして使用され、道路の側面に設置されている。これらのビーコンを用いて自律的な位置特定を支援する（衛星による位置特定が不正確であり、道路の路線が難解であり、道路工事の可能性がある場合）。支援ビーコン５は一般に、単純な構造のマストに据付された赤外線送信器として実装される。
【００４５】
さらに、自動通行料徴収システム１は移動無線システムＧＳＭ ３．３．１または衛星ナビゲーション・システムＧＰＳ８等の既存システムを用いるため、新たなインフラ構造を一切必要としない。他のシステム、例えばサービスセンター９等では通行料徴収システム１の要求に基づいて適合したり、あるいは変更して運用シーケンスを若干再構成する必要がある。
【００４６】
個々の車両が自動通行料徴収システム１に加入するには付属品を含む１つの車載機器３だけで済む。設置サービスセンター９は、車載機器３の初期化およびカスタマイズ並びにテストを行なえる、いわゆるサービスセンターＰＣを必要とする。さらに、同機器を用いて制御センター２から必要な状態データおよび運用データを転送することができる。
【００４７】
自動通行料徴収システム１は外部インタフェースを介して他のコンポーネント・システムに接続されている。「中央処理」コンポーネントと車載機器運用制御センター２との間のインタフェースは、ＬＡＮまたはＷＡＮによりＴＣＰ／ＩＰリンクとして実装されている。「中央処理」コンポーネントと徴収データ管理施設４との間のインタフェースもまたＬＡＮまたはＷＡＮによりＴＣＰ／ＩＰリンクとして実装されている。照合システム７と車載機器３との間のインタフェースはＤＳＲＣインタフェース３．３．３として実装されている。
【００４８】
衛星ナビゲーション・システム８と車載機器３との間のインタフェースは無線インタフェース３．２．１（ＧＰＳ標準）として具現化している。
【００４９】
車載機器３はサービスセンター９との通信用にサービス・インタフェース３．１．５を備えている。
【００５０】
支援ビーコン５と「中央処理」コンポーネントとの間のインタフェースは、移動無線リンクまたは固定ネットワークリンクとして具現化している。
【００５１】
自動通行料徴収システム１における車載機器運用制御センター２と車載機器３との間の内部インタフェースは、車載機器と徴収データ管理施設４との間のインタフェースと同様に、移動無線リンク３．３．１として具現化している。車載機器３と支援ビーコン５の間のインタフェースはＤＲＳＣインタフェース３．３．３として具現化している。
【００５２】
以下の主な機能が自動通行料徴収システム１のフレームワーク内で起動される。
−  検知
−  徴収
−  データの転送
−  自動通行料徴収システムへのアクセス提供
−  照合処理の支援
−  自動通行料徴収システム１自身および監視施設による正確な通行料収集の保証
【００５３】
通行料の自動収集に際して、通行料が課せられる路線区間を車両が通行している事実は車両側で自律的に、すなわち道路沿いのインフラ構造がなくても検知される。この目的のために、車両には衛星ナビゲーション・システムＧＰＳ３．２．１（あるいはセンサシステム３．２．２）により車両の現在位置を特定する車載機器３が装備されている必要がある。例外的に、ＧＰＳおよび複合ナビゲーションに基づく位置特定が十分に信頼できない場合、位置特定を支援する支援ビーコン５をある路線区間で付加的に利用する。通行料が課せられる路線区間を決定する検知アルゴリズムは、車載機器３の継続的な位置特定に基づいている。
【００５４】
通行料が課せられる路線区間が検知されたことに基づいて徴収が実行される。徴収関連データ（長さと料率により通行料が課せられる路線）は、通行料クラスによる区分を目的として車載機器３で利用可能であるか、または自己申告処理の枠組み（通行料クラスによる区分を目的とする通行料関連パラメータ）の中で利用者１０により入力される。自己申告パラメータは、通行料クラスによる区分を目的として料率モデルを用いて、車載機器３に永久保存されたパラメータと共に利用される。通行料が課せられる路線区間を完全に通過した時点で、最新通行料クラス、最新料率モデル、および時間を考慮して徴収がなされる。後続処理のために徴収データが集められ、徴収データ管理施設４へ送信される。徴収時点で利用者１０に対し視覚的に、またオプションとして聴覚的手段でも徴収が発生したことが通知される。
【００５５】
車載機器３は、移動無線およびＤＳＲＣによる長距離および短距離通信用のコンポーネントを備えている。以下のデータが移動無線により交換される。
【００５６】
【表１】
2004524614.tif 000003
【００５７】
データ送信およびプロトコル・セキュリティ保証方法により、通信の両側で同じバージョンのプロトコルが用いられることを保証する。その結果、送信予定データが相手側からの過失なしに受信することができ、または相手側と通信できない場合、後で繰り返し送信することができる。
【００５８】
データを保護するために、アプリケーションレベルにおける別個の暗号化方法により、ＧＳＭ移動無線ネットワークにおける標準暗号化の範囲を越えて、さらに暗号化される。
【００５９】
短距離通信は、赤外線範囲におけるＤＳＲＣ標準に従って、あるいは５．８ＧＨｚのマイクロ波範囲の無線により実行される。このインタフェースを介して、照合システム７とデータが交換されて、支援ビーコン５からデータを受信して位置特定の精度が向上する。インタフェースは、通行料が課せられる走行中の車両と双方向通信が開始できるように構成されている。
【００６０】
車載機器３はＤＳＲＣを用いて、自動、移動、および固定照合施設の照合装置と通信する。この通信の間、照合装置が主導権を取る。車載機器３はそのような照合装置の対応する調査に応答する。
【００６１】
照合システムと対話している間、以下のデータが交換される。
【００６２】
【表２】
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【００６３】
通行料の支払いを課せられる人物１０による、自動通行料徴収システムへの可能なアクセス手段は以下のとおりである。
−  運用業者との契約および登録
−  車載機器３の設置および整備を依頼するサービスセンター９（整備工場）を捜す
−  車載機器３の運用
−  問合わせに応答して、不明点を解消すべく、電話、ファクス、またはインターネットによる顧客サービスが考慮されている
−  支払いの処理
【００６４】
走行中の通行料の徴収は実際には利用者との対話なしに誘発する。
【００６５】
自動通行料徴収システムは、法律で指定された場合にのみ通行料を徴収する。通行料の正確な徴収は組織的かつ技術的な手段により保証される。組織的手段は以下のものである。
−  利用者の登録
−  利用者の協力義務
−  照合
−  監視
【００６６】
自動通行料徴収システム１への加入は、通行料の支払いを課せられる人物１０に対し、予め運用業者に登録することを要求する。ここで、個人データを特定して、好みの支払い方法を指定する。この情報に基づいて、利用者１０の与信限度が照合されて、利用者１０と運用業者の間の契約関係が確立され、１つ以上の車載機器３の設置が行なわれる。
【００６７】
特定の稼動状況でのみ通行料を課せられる、または設計上の理由で各種の通行料クラスが可能な車両において、運用方式は運転者により自己申告の範囲で設定する必要がある。
【００６８】
車載機器３を設置する際に、サービスセンター９は一般に無牽引車両のクラスに対応する「デフォルト」クラスを設定する。最も単純なケースでは、この設定は単に運転者１０により照合されるだけでよい。認可総重量１２ｔ未満の車両のケースでは、通行料の支払いが課せられず、クラス「通行料の支払いが課せられない」
が「デフォルト」として通常設定される。車載機器３の運用業者インタフェースにより、それぞれのケースで最後に申告されたクラスが照合すべき設定として申告されるように規定することも可能である。このように標準から外れるのは、通行料の支払いを課せられる人物１０が明確に要望する場合のみであり、当人物はこれを設置確認に明記せねばならない。申告の設定が変わり得ることは、通行料の支払いが課せられていない車両、例えば１２ｔ未満の牽引ユニットで牽引車が無いもの、が自動徴収方法により通行料を払わずに済む。設置作業の間、例えば汚染物質クラス等、他の車両固有パラメータも入力される。
【００６９】
申告の結果または無申告（入力無し）という事実は、時刻および地理的位置とともに、電圧障害や不正行為に対して保護されるように端末３のログブックに保存される。この情報は照合目的のために読み出されて、補足証拠として用いることができる。
【００７０】
通行の開始地点、または通行料が課せられる区間に最初に入った際に、申告が無いか、または虚偽の申告があった場合、照合が実行される場合、運転者は未払い者または不正確な支払い者として検知されるリスクを犯している。通行料の支払いを課せられる人物１０が起こし得る不正確な操作または無操作は、車載機器３のディスプレイにより検知することができる。設定された通行料クラスが表示される。入力はまた、申告されたクラスに依存する音響信号により付加的に支援できる。通行料の支払いを課せられる人物１０は、車載機器３を設置する際に予め固有の設定をするとの決定を通じて、申告が無いか不正確であるリスクを減らすことができる。
【００７１】
正確な通行料徴収のための技術的な手段は以下のとおりである。
−  車載機器３におけるセキュリティが保証されかつ照合済みの徴収および通信方法
−  個人利用者１０と路線区間に特別な対応をとるための規則を備えた通行料徴収システム全体での通行料のレベル（料率モデル）向けの明確かつ網羅的な計算規則
−  位置の特定は地理的に好ましくない地点における支援ビーコン５により支援される
【００７２】
自律的検知方法は、車両が通行料を課せられる路線ネットワークの外にあるか否かを高い信頼性で検知する。この場合、車載機器５は通行料も徴収しない。場合によっては、例えばサービス・ステーション（例えばヘガウ・ウェスト（Ｈｅｇａｕ−Ｗｅｓｔ））、自動車専用道路の教会（例えばバーデン・バーデン（Ｂａｄｅｎ−Ｂａｄｅｎ））、駐車場、およびその他自動車専用道路に関連付けられる施設や運用、等の地点間を巡回する可能性がある。巡回する可能性がそれぞれ存在することで区間の検知や部分区間の検知が定義される。
【００７３】
車両が駐車している場合、および走行が中断している場合、車載機器３の状態は保存されて、電圧障害や不正行為から保護される。その結果、情報が失われることはあり得ない。走行が再開された場合、走行の開始に関する新しい情報と通行料クラスの申告が求められて、保管される。さもなければ、車載機器３は設定されたデフォルト値に基づいて運用される。特に、本検知方法は自動車専用道路の区間途中で走行が中断された場合に二重徴収しないことを保証する。本検知方法はまた、走行が自動車専用道路の区間途中で中断されたか、または道路工事区間で車線マーキングに変更があった場合、通行料の重複徴収を防止する。
【００７４】
車載機器３が設置されて、初めて運用される際に、公式自動車登録番号が徴収カード３．１．３のセキュリティ・モジュールへ入力される。運用業者から発行された車両カードがこの情報源の役割を果たす。このデータは、自動車登録台帳を提出することにより確認される必要がある。自動車登録番号は車載機器３および実行された設置に関する情報と共に、セキュリティ保証された経路を介して車載機器運用制御センター２へ送信され、そこで保存される。車両カード、徴収カード３．１．３、車載機器３、および制御センター２は、偽造、不正行為、および破壊行為から保護されている。各車載機器３はこのように、通行料が課せられる自動車１台毎に公式自動車登録番号に明確に割り当てられる。
【００７５】
車載機器３を備えた車両の公式自動車両登録番号が変更された場合、保有者はこのことを運用業者に通知しなければならない。さらに、サービスセンターで変更が実行されなければならない。すなわち、徴収カード３．１．３に保存して、制御センター２に報告する必要がある。
【００７６】
保有者は変わらずに、新しい登録番号が割り当てられただけの場合、例えば住所が変更された場合、徴収カード３．１．３を変更または差し替えて、対応するメッセージを制御センター２へ発行するだけで十分である。これにより、まだ送信されていない可能性のある徴収が、以前の登録番号とともに制御センター２へ送信されることが保証される。
【００７７】
保有者が変わった場合、例えば車両が売却された場合、前の保有者と新しい保有者は、売却と再登録の間に発生する通行料について合意に達していなければならない。
【００７８】
利用者は車載機器３を、「現金受領モード」に設定することができる。この場合、照合と監視の目的で徴収を実行し続けて、徴収データを制御センター２へ送信するが、支払い（口座引き落とし）は誘発させない。利用者が明確に認識できるこの運用状態は、利用者が現金受領システムの利用を明確に望んだ特別な場合に提供される。
【００７９】
制御センター側では、例えば未払いの要求、車両の盗難等、特殊な状況が車載機器３の遮断を求める場合、車載機器３を遮断することができる。この遮断も利用者に対し明確に提示される。
【００８０】
公式の登録番号と、通行料が課せられる自動車の車載機器３に割り当てられた登録番号との対応は以下の場合に照合される。
−車載機器３により登録された登録番号と、光電子的に決定された番号との比較による自動照合
−静止または移動照合の場合、車載機器３により登録された登録番号と、実際の登録番号との比較による
【００８１】
起こり得る可能性を考慮して、実際の登録番号と保存されている登録番号との間に差異が検知された場合、運用業者は直ちに車載機器３を機能停止させる用意がある。
【００８２】
車載機器の標準的な運用シーケンスは図４から明らかである。車載機器３は起動後にステップ１００で初期化される。位置の特定がステップ２００で実行され、通行料が課せられる区間との比較がステップ３００で実行される。ステップ４００で、通行料が課せられる路線区間が存在するか否かが照合される。存在する場合、ステップ５００で徴収設定に必要なデータが決定されて保存される。ステップ６００で、警告限度を越えたか否かが照合される。ステップ７００で、遮断限度に到達したか否かが照合される。ステップ８００で、所定の閾値に到達したか否か、および決定された金額を発送する必要があるか否かが照合される。ステップ９００で、徴収ステータスが利用者１０に提示される。
【００８３】
運用データには料率データ、路線データ、およびソフトウェアが含まれている。車載機器３は料率データを参照して、通行料クラスを考慮に入れつつ、検知された路線区間に対して支払うべき通行料を計算することができる。車載機器３は路線データを用いて、現在位置と走行コースとを比較して（ステップ４００）、通行料が課せられる路線を検知する。
【００８４】
ソフトウェアは車載機器３で通行料収集を実行可能にするものであり、モジュラー設計となっている。
【００８５】
遮断メッセージにより、車載機器３を遮断したり、または遮断を解除することが可能であり、従って通行料支払い処理のオン・オフ切り替えが可能である。
【００８６】
サービスセンター９はそれぞれの場合に、設置時に車載機器３を更新可能にするために、最新バージョンの運用データを有する。この理由により、システムが最初に起動された際に、運用データをダウンロードするために車載機器３と車載機器運用制御センター２との間に移動無線ネットワークを介した接続を行なう必要がない。
【００８７】
車載機器運用制御センター２が車載機器３から遮断ステータスを受信した場合、前記状態は”中央処理”コンポーネントへ渡される。
【００８８】
徴収データ管理施設で受信された徴収データを監視システムへ送信することにより、バッチ法を用いて照合対象の車載機器を連続的に照合することが可能である。
【００８９】
請求の目的のために、自動通行料徴収システム１から「中央処理」コンポーネントへ性能データが送信される。
【００９０】
車載機器３が遮断命令または遮断解除命令を受信した場合、その状態、すなわち遮断状態（遮断されている、遮断されていない、障害のタイプ）を車載機器運用制御センター２へ返送する。
【００９１】
サービスセンター９で車載機器３を周期的に照合している間に、車載機器３からステータス情報を読み出すことができる。この場合、これは車載機器３の稼動状況、起きた障害、検知した不正行為の企てに関する情報である。
【００９２】
徴収データにより、個々の徴収をすべて明確に審査して、それらを通行料が課せられる自動車の公式登録番号に割り当てることが可能である。これには徴収した場所と時刻、申告された通行料クラス、計算された通行料、車載機器識別情報、さらに公式登録番号およびコスト差別化のためにコスト負担者パラメータが含まれる。徴収データの送信は、発送限度を越えた後、または一定の期間が経過した後で誘発される。発送限度は与信残高／与信枠の値である。期間はパラメータ化できる。最後に徴収データを発送してから最初の徴収で始まる。この期間が経過した後は、たとえ発送限度に達していなくても、既存の徴収データの送信が誘発される。
【００９３】
照合が行なわれる場合、関連する徴収データおよびステータス情報が照合システム７へ送信される。前記ステータス情報は、過去の異常な稼動状態および検知された不正行為の企てに関する情報および遮断ステータス情報が含まれる。
【００９４】
設置された際に、最新の運用データが車載機器３へ送信される。これにより、前記車載機器３が初めて稼動を開始した際に、車載機器運用制御センター２との通信の複雑な設定の必要がなくなる。
【００９５】
設置が行なわれた後で、状態データは「中央処理」コンポーネントへ送信される。緊急な理由で、車載機器３が設置済みだが公式に受理されていないため機能し得ない状態でサービスセンター９を離れる場合、この状態もまた「中央処理」コンポーネントへ通知される。
【００９６】
走行が開始された場合、利用者１０は通行料支払いに関するパラメータを車載機器３へ入力する。通行料クラスを変更する可変パラメータは牽引車パラメータ（車軸の数および認可総重量）である。通行料が課せられる自動車にその時点で提供される通行料関連パラメータ（汚染物質放出クラス、車両に存在する車軸、および認可された総重量）は利用中は変更されない。自動車パラメータに対する変更は、車両の技術的変更、およびサービスセンター９における車載機器３の再設定を必要とする。
【００９７】
「中央処理」”コンポーネント内で生成された路線データおよび料率データは、車載機器運用制御センター２において、車載機器３で処理可能なフォーマットに変換される。
【００９８】
特定の車載機器３向けに遮断イベントまたは遮断解除イベントが「中央処理」コンポーネントにより誘発された場合、そこから命令が生成されて車載機器運用制御センター２へ送信される。
【００９９】
車載機器３が設置された場合、サービスセンター９は車両カードのデータ（設置用に利用者が提出しなければならない）がどの程度更新されているかを照合する必要がある。さらに、例えば与信限度の照合に関するもの等、利用者１０の登録時点では存在しなかった情報を照合することが可能である。
【０１００】
支援ビーコン５は、「中央処理」コンポーネントへ監視データを周期的な間隔で送信することにより前記コンポーネントは支援ビーコン５の運用能力を検知することができる。
【０１０１】
支援ビーコン５は、位置特定を支援するために車載機器３へ位置データを送信する。
【０１０２】
図５に、各種利用区域の計算領域１３、１４同士の互換性の基本図を示す。互換性により、通行料を課される人物１０は１台の車載機器３だけで通行料を支払えばよく、恐らくは各種の電子の通行料徴収システム１、１７を備えた各種利用区域の計算領域１３、１４を通じて１契約のみで済み、通行料徴収システムは各種の運用業者１５、１６により運用可能である。
【０１０３】
技術的互換性は、１台の車載機器３を２つ以上の通行料徴収システム領域１３、１４で使用可能にする基本的な前提条件である。技術的互換性は、一方では車載機器３と運用業者固有のローカル設定との間の通信により規定され、他方では車載機器３が想定し、かつ各通行料徴収システム運用業者１５、１６も想定する機能およびシーケンスにより規定される。
【０１０４】
車載機器３は基本機器レベルで、移動無線（ＧＳＭ）を介した通信チャネルを各種の回線指向およびパケット指向サービスで提供するとともに、赤外線によるＤＳＲＣビーコン通信も提供する。ＣＥＮ  ＴＣ２７８に基づく、５．８ＧＨｚのマイクロ波帯域の無線によるインタフェースをオプションとして接続したり、一緒に統合することができる。車載機器３内のコンピュータシステムの基本機能は、各種の通信チャネルを用いて、適宜保護された仕方で、標準搭載されたシステム自身のソフトウェア機能以外に他のアプリケーションを引き続き再ロード可能にする。
【０１０５】
特に、車載機器３の以下の特徴は技術的互換性の前提条件を提供する。
−  接続可能なＤＳＲＣインタフェース
−  セキュリティ・モジュール（チップカード）の使用
−  通信チャネルを介して車載機器３へ装置オペレーティング・システムおよびアプリケーションを安全に送信できることによる多アプリケーション対応。これは、新しいシステムが定義・導入された場合にこれらの機能が始めから備えられているように車両へ最初に設置される前、あるいは必要性が後でしかわからない場合に設置後に備えるケースの両方起こり得る
−  装置メーカーとは独立に同じ方法で変更／拡張を規定して、実行可能にする、車載機器３のアプリケーションと基本機能との間で規定された内部インタフェース
−  同じくＴＣＰ／ＩＰ−ＰＰＰを利用する他の制御センターと他のトランザクションを実行可能にするために、ＧＳＭ搬送サービスの標準としてＴＣＰ／ＩＰ−ＰＰＰを利用する
−  ＣＥＮ  ＤＳＲＣに基づくすべてのビーコン支援トランザクションを支援可能にすべくＩＳＯ  ＥＮＶ  １４９０６  ＥＦＣ（アプリケーション・インタフェース）を利用する
【０１０６】
これは、（例えばＧＳＭによる）ソフトウェア・パッケージを再ロードするだけで、上述の現在の標準を利用する他の通行料徴収システム１７に加入できるようにする基本的な互換性の前提条件を提供するものである。
【０１０７】
他のシステムの場合、ハードウェア通信モジュールを追加すれば車載機器３を拡張することができる。これにより、比較的少数の車両しか関心を示さない他の通信チャネルも利用できる可能性が生じ、基本装置が高価にならずに済む。ソフトウェア・アプリケーションまたは追加のハードウェア通信モジュールによる上述の拡張可能性により、車載機器３は広範なシステムおよび技術的互換性を有するようになる。
【０１０８】
各種の任意の通信モジュールが標準内部インタフェースに接続されていて、各運用業者固有のプロトコルにより制御される。プロトコルは、徴収処理および支払い処理とともに自己診断処理を制御する。
【０１０９】
プロトコルは、車載機器３（マルチアプリケーション対応）の所定のインタフェースをオーバーライドしてロードすることができる。車載機器はこの目的のために以下の機能を提供する。
−  サービス・インタフェース（整備工場）
−  ＧＳＭ
−  プロトコルがチップカード（互換カード）によりロードされる
【０１１０】
現在運用されている通行料徴収システムは、通信処理のセキュリティを保証すべくチップカードを利用して運用される。車載機器で外部チップカードが利用可能であることにより、技術的互換性をもたらすさらなる前提条件を提供する。契約面での前提条件がまだ満たされていないために、同じチップカードを他の通行料区域１７で使えない場合でも、運転者は、チップカードを変えることにより、依然として通行料徴収運用に加入することができる。
【０１１１】
走行中に徴収ビーコンによりチップカードと直接通信が必要なシステムでは、通信区域において比較的長い期間が組織的に保証される。
【０１１２】
純粋に技術的な互換性以外に、前提条件はまた組織的レベルでの互換性が得られるように与えられる必要がある。特に、ここで支払いトランザクションが考慮されるべきである。データキャリアを交換することにより、ヨーロッパの銀行同士は今日すでに互換性を有する。すなわち、日々の取引において、ドイツの銀行から欧州共同体の加入国の銀行へ現金が移動し、逆も同様である。通行料が課せられる人物１０が、自分の通行料を管区外利用時の請求区域１３で別のシステム運用業者１６に首尾よく払えるためには、別のシステム運用業者１６の銀行からの要求を管区内利用時の請求区域１４の運用業者１５の銀行が受理することが必要であり、管区内利用時の請求区域１４にある運用業者１５自身がその要求を受理することがとりわけ必要である。
【０１１３】
前払いシステムの場合、通行料が課せられる人物１０の与信限度は本来的に保証されており、後払いシステムでは銀行協定は他のシステム運用業者と合意されている必要がある。
【０１１４】
あらゆるタイプの互換性について、運用業者１５と他のシステム運用業者１６との間で契約が締結されていることが必要である。これらのローミング協定により、通行料が課せられる人物１０にとって、一つのシステム運用業者とだけ契約を結べばよいため通行料の支払いが容易になる。
【０１１５】
ローミング協定は少なくとも以下の点は調整されている必要がある。
−  支払い管理の満了
−  通知期間の規定
−  セキュリティ面、特に鍵の発行
−  通行料徴収システムのプロトコル
−  通行料徴収システムのデータ
−  利用する電気通信
−  インフラ構造
−  レシートデータの規定
【図面の簡単な説明】
【０１１６】
【図１】自動通行料徴収システムとその外部データ関係の模式図である。
【図２】自動通行料徴収システムとその内部データ関係の模式図である。
【図３】車載機器の必須機能およびコンポーネントの模式図である。
【図４】車載機器の動作順序の模式図である。
【図５】利用料請求が異なる区域の模式図である。
【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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【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年2月12日(2003.2.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
利用料請求区域（１３、１４）内に存在する車両の道路通行料を車両が自律的に決定すべく車載機器（３）を備え、前記道路通行料の決定に必要なデータが要求に応じて、通信機器（３．３）により運用制御センター（２）から前記車載機器（３）へ送信され、前記車載機器（３）は走行した路線区間に対して連続的に課せられる区間通行料を決定し、個々の前記区間通行料を合算することにより行程の合計通行料を決定し、かつ、所定の基準が満足された場合に前記車載機器（３）はその時点までに決定された前記合計通行料を、前記通信機器（３．３）を介して、請求を行なうべく前記運用制御センター（２）へ送信するシステム（１）において、前記道路通行料徴収システム（１）は各種の電子通行料徴収システム（１、１７）を備えた各種の利用料請求区域（１３、１４）にまたがり、異なる利用料請求区域（１３、１４）を通過した際に車両に課せられる道路通行料は、単一の車載機器（３）により決定されることを特徴とするシステム（１）。
【請求項２】
閾値に到達したかこれを超えた場合、またはデータが前記制御センター（２）から要求された場合、または利用者（１０）を手動でデータ送信を誘発した場合、または路線ネットワーク内の所定の位置を通過した場合に前記所定の基準が満足され、前記閾値が最後にデータが送信された時点から、累積された特定の金額、または特定の期間、または特定の距離に対応することを特徴とする、請求項１に記載の道路通行料徴収システム（１）。
【請求項３】
車両の利用者（１０）または保有者（１０）が請求用に、道路通行料徴収システム（１）の運用業者（１５）との間で口座を持ち、送信された通行料が前記口座から自動的に引き落とされることを特徴とする、請求項１あるいは２のいずれか一項に記載の道路通行料徴収システム（１）。
【請求項４】
少なくとも１つの管区内利用区域（１４）の境界（１８）に関する情報が前記車載機器（３）に保存されていて、その場合、前記車載機器（３）が利用区域（１４）の境界（１８）に近づいた際に必要に応じて、隣接する利用区域（１３）に関する欠落している運用データを制御センター（２）から要求し、要求した運用データが前記制御センター（２）から前記車載機器（３）へ通信機器（３．３）により送信され、前記車載機器（３）に保存されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の徴収システム（１）。
【請求項５】
２つの利用料請求区域（１３、１４）の間の利用料請求区域の境界（１８）を通過した場合、道路通行料は新しい利用料請求区域（１３、１４）の条件に従って決定されることを特徴とする、請求項１に記載の道路通行料徴収システム（１）。
【請求項６】
前記新しい利用料請求区域（１３、１４）内の道路通行料が、管区内利用料請求区域（１４）とは異なる運用業者（１６）により徴収される場合、管区内利用料請求システムの運用業者（１５）が車両保有者（１０）の権限の委譲を確認した場合に限り、自動請求を可能とすることを特徴とする、請求項２に記載の道路通行料徴収システム（１）。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
特許文献１は、車両に関して自律的に道路通行料を決定する車載機器を備えた一般的なタイプの道路通行料徴収システムを記載している。必要に応じて、道路通行料の決定に必要なデータが運用制御センターから車載機器へ送信される。車載機器は、走行した路線の区間に対応する区間通行料を決定する。個々の区間通行料を合算して決定された通行料合計が所定のレベルにする場合、通行料合計は運用制御センターへ転送される。特許文献２では、車両が自律的に道路通行料を決定すべく車載機器を備え、道路通行料の決定に必要なデータが要求に応じて、通信機器により運用制御センターから車載機器へ送信され、車載機器は、走行した路線区間に対して連続的に課せられる区間通行料を決定するとともに個々の区間通行料を合算して全行程の合計通行料を決定する道路通行料徴収システムを記載している。


【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
【特許文献１】
独国特許出願公開第４４０２６１３Ａ１号明細書
【特許文献２】
独国特許発明第４３０４８３８Ｃ２号明細書




【国際調査報告】
2004524614.tif 000050
2004524614.tif 000051
2004524614.tif 000052
2004524614.tif 000053
2004524614.tif 000054
2004524614.tif 000055