(57)【要約】【課題】車両用課金処理システムにおいて、設備コストを増加させることなく課金対象エリア内の車両に対して適正に課金することで交通渋滞の緩和を可能とする。【解決手段】課金対象エリア２１の入口道路２３に設けられた通信機器２７と車両１１に搭載されたＤＳＲＣ通信機１２との間で狭域双方向通信を行うことで課金対象エリア２１への車両１１の進入を検出すると共に、ＧＰＳ受信機１３がＧＰＳ用衛星１８から受信した車両１１の位置情報に基づいて課金対象エリア２１より所定距離Ｌだけ外側に規定された退出判断ライン３０の外側への車両１１の退出を検出し、課金処理装置１４が課金対象エリア２１へ進入した車両１１に対する課金を設定すると共に、課金対象エリア２１に滞在した滞在時間に対する課金を設定する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
課金対象エリアの入口部に設けられた通信機と車両に搭載された車載器との間で狭域双方向通信を行うことで前記課金対象エリアへの車両の進入を検出する進入検出手段と、車両の位置情報を検出する位置情報検出手段と、該位置情報検出手段が検出した車両の位置情報に基づいて前記課金対象エリアより所定距離だけ外側に規定された退出判断ラインの外側への車両の退出を検出する退出検出手段と、前記位置情報検出手段と前記進入検出手段と前記退出検出手段の検出結果に基づいて前記課金対象エリアにおける車両の滞在時間または走行距離または駐車時間に対して課金を設定する課金設定手段とを具えたことを特徴とする車両用課金処理システム。
【請求項２】
車両の位置情報を検出する位置情報検出手段と、該位置情報検出手段が検出した車両の位置情報に基づいて課金対象エリアより所定距離だけ内側に規定された進入判断ラインの内側への車両の進入を検出する進入検出手段と、前記位置情報検出手段が検出した車両の位置情報に基づいて前記課金対象エリアより所定距離だけ外側に規定された退出判断ラインの外側への車両の退出を検出する退出検出手段と、前記位置情報検出手段と前記進入検出手段と前記退出検出手段の検出結果に基づいて前記課金対象エリアにおける車両の滞在時間または走行距離または駐車時間に対して課金を設定する課金設定手段とを具えたことを特徴とする車両用課金処理システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車両用課金処理システムにおいて、前記位置情報検出手段は、全地球測位システムから車両の位置情報を取得可能な第１位置情報検出手段と、前記課金対象エリアに設けられた通信機と車両に搭載された車載器との間で狭域双方向通信を行うことで車両の位置情報を取得可能な第２位置情報検出手段とを有し、前記課金設定手段は、第１位置情報検出手段または前記第２位置情報検出手段が取得した車両の位置情報を適用することを特徴とする車両用課金処理システム。
【請求項４】
請求項１または２に記載の車両用課金処理システムにおいて、前記位置情報検出手段は、全地球測位システムから車両の位置情報を取得するものであり、前記課金設定手段は、前記全地球測位システムからの車両の位置情報を予め記憶された道路情報に基づいて補正することで、前記課金対象エリアにおける車両の走行軌跡を設定し、該走行軌跡と前記進入検出手段及び前記退出検出手段の検出結果に基づいて前記課金対象エリアにおける車両の走行距離に対して課金を設定することを特徴とする車両用課金処理システム。
【請求項５】
請求項１または２に記載の車両用課金処理システムにおいて、前記課金設定手段は、前記位置情報検出手段が検出した車両の位置情報の変動幅が予め設定された所定幅以下であるときに車両の停止状態と判定し、この判定結果と前記進入検出手段及び前記退出検出手段の検出結果に基づいて前記課金対象エリアにおける車両の駐車時間に対して課金を設定することを特徴とする車両用課金処理システム。
【請求項６】
請求項１または２に記載の車両用課金処理システムにおいて、前記位置情報検出手段は、全地球測位システムから車両の位置情報を取得するものであり、前記課金設定手段は、前記全地球測位システムからの時刻情報と前記進入検出手段及び前記退出検出手段の検出結果に基づいて前記課金対象エリアにおける車両の滞在時間に対して課金を設定することを特徴とする車両用課金処理システム。
【請求項７】
請求項１または２に記載の車両用課金処理システムにおいて、車速に応じて車速パルス信号を出力する車速パルス発生器を設け、前記課金設定手段は、前記車速パルス発生器が発生した車速パルス信号と前記進入検出手段及び前記退出検出手段の検出結果に基づいて前記課金対象エリアにおける車両の走行距離または駐車時間に対して課金を設定することを特徴とする車両用課金処理システム。
【請求項８】
請求項１または２に記載の車両用課金処理システムにおいて、前記位置情報検出手段として全地球測位システムから車両の位置情報を取得するＧＰＳ受信機を設け、該ＧＰＳ受信機は前記課金設定手段に対して自己診断信号を常時出力し、該課金設定手段は、前記ＧＰＳ受信機からの前記自己診断信号が不受信状態であるときに前記ＧＰＳ受信機を異常と判定することを特徴とする車両用課金処理システム。
【請求項９】
請求項１に記載の車両用課金処理システムにおいて、課金設定手段は、車両が前記課金対象エリアへ進入してから退出するまでの滞在時間または走行距離または駐車時間に対して設定された課金履歴を記憶し、車両が次回前記課金対象エリアへ進入するとき、前記課金履歴を管理者に送信することを特徴とする車両用課金処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、課金対象エリアへの車両の進入に対して、車両を停止することなく課金を行う車両用課金処理システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、大都市などにおいて、交通量の増加に伴って渋滞が慢性化してきており、この交通渋滞により経済効率の悪化や排気ガスの増加が進行し、その結果、環境悪化が深刻な問題となっている。このようなことから、交通混雑の激しい地域に進入する車両に対して課金を行うことで、この地域に進入する車両の増加を抑制して交通渋滞を緩和することが考えられてきている。この場合、特定の領域へ進入する車両への課金は、この対象地域を仕切る境界線上の入口で車両側と通信を行い、電子的な手段により停車することなく課金を行なう電子式道路課金（ＥＲＰ：Electronic Road Pricing）システムが種々提案されている。
【０００３】
従来の電子式道路課金システムは、課金対象エリアの入口に設けられたガントリに通信機器と車両に搭載された車載器との間で狭域双方向通信（ＤＳＲＣ：Dedicated Short Range Communication）を行うことで、無線機器間の通信により料金を徴収し、車両が料金所をノンストップ・キャッシュレスで通行可能となるものである。車両に搭載される車載器には、車両の固有情報が記憶される記憶部と通信制御部とが設けられると共に、運転者の固有情報（クレジット情報等）が記憶されたＩＣカードが挿入可能となっている。料金所では、ガントリの通信機器と車両に車載器との狭域双方向通信により車両固有情報が確認されると共に、ＩＣカードで運転者に対して料金支払い（課金）が行なわれる。
【０００４】
ところが、この電子式道路課金システムでは、車両が課金対象エリアに進入するときだけ、料金所で狭域双方向通信を行うことで、車両固有情報が確認されてＩＣカードで運転者に対して課金が行なわれる。そのため、課金対象エリアに進入した車両が長期間にわたってこの課金対象エリアに滞在しても課金対象とはならず、交通渋滞を適正に緩和することができない。そこで、課金対象エリアにて、車両の滞在時間、走行距離、駐車時間などに対して課金することが考えられるが、この場合、課金対象エリアの入口や出口だけでなく、この課金対象エリアの全域にわたってガントリ及び通信機器を配置しなければならず、莫大な設備コストを要するだけでなく、都市景観が悪化してしまうという問題がある。
【０００５】
このような問題を解決する技術として、下記特許文献１に記載されたものがある。この特許文献１に記載された対車両用課金処理装置は、車載機がＧＰＳ（Global Positioning System）用衛星からのＧＰＳ信号により車両の位置を特定し、この車両の位置を地上波通信により総合センタへ送信し、この総合センタは受信した車両の位置に基づいて課金対象領域に対する課金処理を行い、その結果を車載機へ送信し、車載機が受信した課金処理結果に基づいてプリペイドカードやＩＣカード等から料金収受を行うものである。
【０００６】
【特許文献１】特許第３３６５２９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述した対車両用課金処理装置にあっては、ＧＰＳ用衛星からのＧＰＳ信号により車両の位置を特定し、この車両の位置に基づいて課金対象領域に対する課金処理を行うようにしている。ところが、ＧＰＳ信号による車両位置の特定方法は、ＧＰＳ用衛星の軌道ずれや地球の周囲に存在する電離層の影響などにより誤差が生じやすく、課金対象領域のはずれに位置する車両に対する課金処理が困難となってしまう。この特許文献１では、ＧＰＳ用衛星からのＧＰＳ信号を総合センタの基準位置に基づいて補正することで、ＧＰＳ信号の誤差補正するようにしている。ところが、この技術は、所謂、Ｄ（Differential）−ＧＰＳと呼ばれるものであり、周波数の割り当てやインフラ（産業や生活の基盤として整備される施設）の設置が必要となり、設置コストが大幅の増大してしまうという問題がある。
【０００８】
本発明は上述した課題を解決するものであり、設備コストを増加させることなく課金対象エリア内の車両に対して適性に課金することで交通渋滞の緩和を可能とした車両用課金処理システム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】
上記の目的を達成するための請求項１の発明の車両用課金処理システムは、課金対象エリアの入口部に設けられた通信機と車両に搭載された車載器との間で狭域双方向通信を行うことで前記課金対象エリアへの車両の進入を検出する進入検出手段と、車両の位置情報を検出する位置情報検出手段と、該位置情報検出手段が検出した車両の位置情報に基づいて前記課金対象エリアより所定距離だけ外側に規定された退出判断ラインの外側への車両の退出を検出する退出検出手段と、前記位置情報検出手段と前記進入検出手段と前記退出検出手段の検出結果に基づいて前記課金対象エリアにおける車両の滞在時間または走行距離または駐車時間に対して課金を設定する課金設定手段とを具えたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２の発明の車両用課金処理システムは、車両の位置情報を検出する位置情報検出手段と、該位置情報検出手段が検出した車両の位置情報に基づいて課金対象エリアより所定距離だけ内側に規定された進入判断ラインの内側への車両の進入を検出する進入検出手段と、前記位置情報検出手段が検出した車両の位置情報に基づいて前記課金対象エリアより所定距離だけ外側に規定された退出判断ラインの外側への車両の退出を検出する退出検出手段と、前記位置情報検出手段と前記進入検出手段と前記退出検出手段の検出結果に基づいて前記課金対象エリアにおける車両の滞在時間または走行距離または駐車時間に対して課金を設定する課金設定手段とを具えたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項３の発明の車両用課金処理システムでは、前記位置情報検出手段は、全地球測位システムから車両の位置情報を取得可能な第１位置情報検出手段と、前記課金対象エリアに設けられた通信機と車両に搭載された車載器との間で狭域双方向通信を行うことで車両の位置情報を取得可能な第２位置情報検出手段とを有し、前記課金設定手段は、第１位置情報検出手段または前記第２位置情報検出手段が取得した車両の位置情報を適用することを特徴としている。
【００１２】
請求項４の発明の車両用課金処理システムでは、前記位置情報検出手段は、全地球測位システムから車両の位置情報を取得するものであり、前記課金設定手段は、前記全地球測位システムからの車両の位置情報を予め記憶された道路情報に基づいて補正することで、前記課金対象エリアにおける車両の走行軌跡を設定し、該走行軌跡と前記進入検出手段及び前記退出検出手段の検出結果に基づいて前記課金対象エリアにおける車両の走行距離に対して課金を設定することを特徴としている。
【００１３】
請求項５の発明の車両用課金処理システムでは、前記課金設定手段は、前記位置情報検出手段が検出した車両の位置情報の変動幅が予め設定された所定幅以下であるときに車両の停止状態と判定し、この判定結果と前記進入検出手段及び前記退出検出手段の検出結果に基づいて前記課金対象エリアにおける車両の駐車時間に対して課金を設定することを特徴としている。
【００１４】
請求項６の発明の車両用課金処理システムでは、前記位置情報検出手段は、全地球測位システムから車両の位置情報を取得するものであり、前記課金設定手段は、前記全地球測位システムからの時刻情報と前記進入検出手段及び前記退出検出手段の検出結果に基づいて前記課金対象エリアにおける車両の滞在時間に対して課金を設定することを特徴としている。
【００１５】
請求項７の発明の車両用課金処理システムでは、車速に応じて車速パルス信号を出力する車速パルス発生器を設け、前記課金設定手段は、前記車速パルス発生器が発生した車速パルス信号と前記進入検出手段及び前記退出検出手段の検出結果に基づいて前記課金対象エリアにおける車両の走行距離または駐車時間に対して課金を設定することを特徴としている。
【００１６】
請求項８の発明の車両用課金処理システムでは、前記位置情報検出手段として全地球測位システムから車両の位置情報を取得するＧＰＳ受信機を設け、該ＧＰＳ受信機は前記課金設定手段に対して自己診断信号を常時出力し、該課金設定手段は、前記ＧＰＳ受信機からの前記自己診断信号が不受信状態であるときに前記ＧＰＳ受信機を異常と判定することを特徴としている。
【００１７】
請求項９の発明の車両用課金処理システムでは、課金設定手段は、車両が前記課金対象エリアへ進入してから退出するまでの滞在時間または走行距離または駐車時間に対して設定された課金履歴を記憶し、車両が次回前記課金対象エリアへ進入するとき、前記課金履歴を管理者に送信することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明の車両用課金処理システムによれば、課金対象エリアの入口部に設けられた通信機と車両に搭載された車載器との間で狭域双方向通信を行うことで課金対象エリアへの車両の進入を検出する進入検出手段と、車両の位置情報に基づいて課金対象エリアより所定距離だけ外側に規定された退出判断ラインの外側への車両の退出を検出する退出検出手段と、位置情報検出手段と進入検出手段と退出検出手段の検出結果に基づいて課金対象エリアにおける車両の滞在時間または走行距離または駐車時間に対して課金を設定する課金設定手段を設けたので、課金対象エリアへの車両の進入を狭域双方向通信により判定し、課金対象エリアからの車両の退出をこの課金対象エリアより所定距離だけ外側に規定された退出判断ラインの外側への車両の退出により判定することで、課金対象エリアへの車両の滞在を高精度に判定することができ、その結果、設備コストを増加させることなく課金対象エリア内の車両に対して適正に課金することで交通渋滞を効率的に緩和することができる。
【００１９】
請求項２の発明の車両用課金処理システムによれば、車両の位置情報に基づいて課金対象エリアより所定距離だけ内側に規定された進入判断ラインの内側への車両の進入を検出する進入検出手段と、車両の位置情報に基づいて課金対象エリアより所定距離だけ外側に規定された退出判断ラインの外側への車両の退出を検出する退出検出手段と、位置情報検出手段と進入検出手段と退出検出手段の検出結果に基づいて課金対象エリアにおける車両の滞在時間または走行距離または駐車時間に対して課金を設定する課金設定手段を設けたので、課金対象エリアへの車両の進入をこの課金対象エリアより所定距離だけ内側に規定された進入判断ラインの内側への車両の進入により判定し、課金対象エリアからの車両の退出をこの課金対象エリアより所定距離だけ外側に規定された退出判断ラインの外側への車両の退出により判定することで、課金対象エリアへの車両の滞在を高精度に判定することができ、その結果、設備コストを増加させることなく課金対象エリア内の車両に対して適正に課金することで交通渋滞を効率的に緩和することができる。
【００２０】
請求項３の発明の車両用課金処理システムによれば、位置情報検出手段を、全地球測位システムから車両の位置情報を取得可能な第１位置情報検出手段と、課金対象エリアに設けられた通信機と車両に搭載された車載器との間で狭域双方向通信を行うことで車両の位置情報を取得可能な第２位置情報検出手段とで構成し、この第１位置情報検出手段または前記第２位置情報検出手段が取得した車両の位置情報を適用するので、車両の走行位置や状態に応じて一方の位置情報検出手段が車両の位置情報を取得できない場合であっても、他方の位置情報検出手段が車両の位置情報を取得することができ、常時、課金対象エリア内の車両の位置を把握してこの車両に対して適正に課金することができる。
【００２１】
請求項４の発明の車両用課金処理システムによれば、位置情報検出手段を全地球測位システムから車両の位置情報を取得するものとし、この全地球測位システムからの車両の位置情報を予め記憶された道路情報に基づいて補正することで車両の走行軌跡を設定し、この走行軌跡に基づいて課金対象エリアにおける車両の走行距離に対して課金を設定するので、車両の位置情報の誤差を道路情報に基づいて補正することで、車両の走行軌跡を高精度に設定することができ、課金対象エリアにおける車両の走行距離に対して適正に課金することができる。
【００２２】
請求項５の発明の車両用課金処理システムによれば、位置情報検出手段が検出した車両の位置情報の変動幅が予め設定された所定幅以下であるときに車両の停止状態と判定し、この判定結果に基づいて課金対象エリアにおける車両の駐車時間に対して課金を設定するので、車両の停止状態を高精度に判定することができ、課金対象エリアにおける車両の駐車時間に対して適正に課金することができる。
【００２３】
請求項６の発明の車両用課金処理システムによれば、位置情報検出手段を全地球測位システムから車両の位置情報を取得するものとし、全地球測位システムからの時刻情報とに基づいて課金対象エリアにおける車両の滞在時間に対して課金を設定するので、車両の滞在時間を高精度に検出することができ、課金対象エリアにおける車両の滞在時間に対して適正に課金することができる。
【００２４】
請求項７の発明の車両用課金処理システムによれば、車速に応じて車速パルス信号を出力する車速パルス発生器を設け、この車速パルス発生器が発生した車速パルス信号に基づいて課金対象エリアにおける車両の走行距離または駐車時間に対して課金を設定するので、車両の走行距離や駐車時間を高精度に検出することができ、課金対象エリアにおける車両の走行距離または駐車時間に対して適正に課金することができる。
【００２５】
請求項８の発明の車両用課金処理システムによれば、位置情報検出手段として全地球測位システムから車両の位置情報を取得するＧＰＳ受信機を設け、このＧＰＳ受信機は課金設定手段に対して自己診断信号を常時出力し、ＧＰＳ受信機からの自己診断信号が不受信状態であるときにＧＰＳ受信機を異常と判定するので、ＧＰＳ受信機の故障や不正使用を確実に検出することができ、安全性を向上することができる。
【００２６】
請求項９の発明の車両用課金処理システムによれば、車両が課金対象エリアへ進入してから退出するまでの滞在時間または走行距離または駐車時間に対して設定された課金履歴を記憶し、車両が次回課金対象エリアへ進入するとき、課金履歴を管理者に送信するので、管理者は適正料金を請求することができ、課金処理の効率化を可能とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る車両用課金処理システムの好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００２８】
図１は、本発明の実施例１に係る車両用課金処理システムを表す概略構成図、図２は、実施例１の車両用課金処理システムにおける出入口部の概略図、図３は、実施例１の車両用課金処理システムにおける課金処理のフローチャートである。
【００２９】
実施例１の車両用課金処理システムは、道路が課金境界ラインによって進入制限の課金対象エリアに仕切られ、この課金対象エリアに進入する車両に対して電子的な手段を用いることにより、停車することなく課金を行なう電子式道路課金（ＥＲＰ：Electronic Road Pricing）システムに適用したものである。このＥＲＰシステムでは、車両への課金は、課金対象エリアの課金境界ラインを横切る入口道路に設けられた料金所で、ガントリに設けられた通信機器のアンテナと車両に搭載された車載器（ＥＲＰ車載器）のアンテナとの間で路車間通信を行い、ここで課金対象エリア内への車両の進入を検出し、個人ＩＣカードの情報を読み取って処理センタでデータを集計して後払いにより車両または運転者に対して行う。この場合、料金所における料金収受を無線通信によりノンストップで行うことができる。また、ガントリに設けられたカメラにより全ての車両を撮影し、課金が行うことができなかった車両に対しては、ライセンスプレートの番号等を特定して請求により課金を行う。
【００３０】
また、このＥＲＰシステムでは、車両への課金は、課金対象エリア内で、全地球測位システム（ＧＰＳ：Global Positioning System）と車両に搭載された車載器のアンテナとの間で通信を行って車両の位置情報を取得し、この車両の位置情報に基づいて課金対象エリア内からの車両の退出を検出し、課金対象エリアにおける車両の滞在時間（または走行距離または駐車時間）に対して課金を設定し、個人ＩＣカードの情報を読み取って処理センタでデータを集計して後払いにより車両または運転者に対して行う。この場合、課金対象エリア内における課金を無線通信によりノンストップで行うことができる。
【００３１】
以下、実施例１の車両用課金処理システムについて詳細に説明する。この実施例１の車両用課金処理システムにおいて、図１及び図２に示すように、車両１１の進入が制限される課金対象エリア２１は、課金境界ライン２２により仕切られており、この課金対象エリア２１に対して進入するための入口道路２３と、課金対象エリア２１から退出するための出口道路２４が複数設けられている。そして、課金対象エリア２１に対する入口道路２３にはガントリ２５が設置され、このガントリ２５には課金用アンテナ２６と、課金用アンテナ２６に接続された狭域双方向通信（ＤＳＲＣ：Dedicated Short Range Communication）用の通信機器２７とが設けられ、この通信機器２７には路側サーバ２８が接続されている。この路側サーバ２８は、図示しない処理センタのサーバと専用回線等の通信回線ネットワークを用いて通信可能であり、課金管理機関、金融機関、クレジット会社等に課金処理情報を送信することができる。また、ガントリ２５には、進入側からの車両１１のライセンスプレートを撮影可能なカメラ２９が設けられている。
【００３２】
一方、車両１１には、車載器を構成するＤＳＲＣ通信機１２と、ＧＰＳ受信機１３と、課金処理装置（課金設定手段）１４とが搭載されており、課金処理装置１４に対して、車両及び運転者の固有情報（クレジット情報等）が記憶されたＩＣカード１５が挿入可能となっている。ＤＳＲＣ通信機１２は、ＤＳＲＣアンテナ１６により課金対象エリア２１への入口道路２３に設けられた課金用アンテナ２６を介して通信機器２７と狭域双方向通信が可能であり、この狭域双方向通信を行うことで課金対象エリア２１への車両１１の進入を検出し、課金処理装置１４が課金対象エリア２１へ進入した車両１１に対する課金を設定する。ＧＰＳ受信機１３は、ＧＰＳアンテナ１７により複数のＧＰＳ用衛星１８と通信が可能であり、このＧＰＳ用衛星１８から車両１１の位置情報を受信することで課金対象エリア２１内を移動または駐車する車両１１の位置を検出すると共に、課金対象エリア２１からの車両１１の退出を検出し、課金処理装置１４が課金対象エリア２１に滞在した車両１１に対する課金を設定する。
【００３３】
なお、本実施例では、ＧＰＳ受信機１３、ＧＰＳアンテナ１７、ＧＰＳ用衛星１８により本発明の位置情報検出手段及び退出検出手段が構成され、ＤＳＲＣ通信機１２、ＤＳＲＣアンテナ１６、課金用アンテナ２６、通信機器２７により本発明の進入検出手段が構成される。
【００３４】
また、本実施例では、課金対象エリア２１より所定距離Ｌだけ外側に退出判断ライン３０が設定されている。そして、ＧＰＳ受信機１３は、ＧＰＳ用衛星１８から受信した車両１１の位置情報に基づいて、車両１１が課金対象エリア２１から退出判断ライン３０を超えてその外側へ移動することで、課金対象エリア２１からの車両１１の退出を検出している。即ち、ＧＰＳ信号による車両１１の位置情報は、ＧＰＳ用衛星の軌道ずれや地球の周囲に存在する電離層の影響などにより誤差が生じやすく、車両１１が課金対象エリア２１の課金境界ライン２２を超えたかどうかの判断が困難となる。そのため、車両１１が課金対象エリア２１より外側に設けられた退出判断ライン３０を超えたときに課金対象エリア２１から車両１１が退出したものと判定している。
【００３５】
ここで、実施例１の車両用課金処理システムによる課金処理について具体的に説明する。図３に示すように、ステップＳ１にて、車両１１が課金対象エリア２１の課金境界ライン２２に設けられた入口道路２３のガントリ２５を通過したかどうか、つまり、車両１１のＤＳＲＣ通信機１２とガントリ２５の通信機器２７との間で狭域双方向通信を行うことで、車両１１が課金境界ライン２２を超えて課金対象エリア２１に進入したかどうかを判定する。ここで、車両１１がガントリ２５を通過すると、ステップＳ２にて、課金対象エリア２１への車両１１の進入が検出され、ステップＳ３にて、課金処理装置１４が課金対象エリア２１へ進入した車両１１に対する課金を設定し、ＤＳＲＣ通信機１２と通信機器２７との間で狭域双方向通信を行うことで、その課金情報を送信する。
【００３６】
車両１１が課金対象エリア２１へ進入すると、ステップＳ４では、車両１１のＧＰＳ受信機１３がＧＰＳ用衛星１８から車両１１の位置情報を受信することで、課金対象エリア２１内を移動または駐車する車両１１の位置を演算する。また、ステップＳ５にて、車両１１が課金対象エリア２１へ進入してからの経過時間、つまり、課金対象エリア２１での滞在時間をカウントする。そして、ステップＳ６にて、車両１１が退出判断ライン３０を通過して課金対象エリア２１から退出したかどうかを判定する。ここで、車両１１が退出判断ライン３０を通過するまで、ステップＳ４にて、ＧＰＳ用衛星１８からの車両１１の位置情報に基づいて課金対象エリア２１内における車両１１の位置を演算し、この課金対象エリア２１での滞在時間のカウントを継続する。そして、ステップＳ６にて、車両１１が退出判断ライン３０を通過したと判定されると、ステップＳ７にて、課金対象エリア２１からの車両１１の退出が検出され、ステップＳ８にて、課金処理装置１４が課金対象エリア２１に滞在した滞在時間に対する課金を設定し、ＤＳＲＣ通信機１２と通信機器２７との間で狭域双方向通信を行うことで、その課金情報を送信する。
【００３７】
このように実施例１の車両用課金処理システムにあっては、課金対象エリア２１の入口道路２３に設けられた通信機器２７と車両１１に搭載されたＤＳＲＣ通信機１２との間で狭域双方向通信を行うことで課金対象エリア２１への車両１１の進入を検出すると共に、ＧＰＳ受信機１３がＧＰＳ用衛星１８から受信した車両１１の位置情報に基づいて課金対象エリア２１より所定距離Ｌだけ外側に規定された退出判断ライン３０の外側への車両１１の退出を検出し、課金処理装置１４が課金対象エリア２１へ進入した車両１１に対する課金を設定すると共に、課金対象エリア２１に滞在した滞在時間に対する課金を設定するようにしている。
【００３８】
従って、課金対象エリア２１への車両１１の進入を入口道路２３に設けられたガントリ２５との狭域双方向通信により判定し、課金対象エリア２１からの車両１１の退出をこの課金対象エリア２１より所定距離Ｌだけ外側に規定された退出判断ライン３０の外側への車両１１の退出により判定することで、課金対象エリア２１への車両１１の滞在時間を高精度に検出することができ、その結果、設備コストを増加させることなく課金対象エリア２１内の車両１１に対して適性に課金することで交通渋滞を効率的に緩和することができる。
【００３９】
この場合、ＧＰＳ信号による車両１１の位置情報は、ＧＰＳ用衛星の軌道ずれや地球の周囲に存在する電離層の影響などにより誤差が生じやすく、車両１１が課金対象エリア２１の課金境界ライン２２を超えたかどうかの判断が困難となるが、本実施例では、車両１１が課金対象エリア２１より外側に設けられた退出判断ライン３０を超えたときに課金対象エリア２１からの車両１１の退出を判定しており、車両１１が課金境界ライン２２の近傍を走行するとき、位置情報の誤差により車両１１が課金対象エリア２１から退出するという誤判定の発生を防止することができる。
【実施例２】
【００４０】
図４は、本発明の実施例２に係る車両用課金処理システムを表す概略構成図、図５は、実施例２の車両用課金処理システムにおける課金処理のフローチャートである。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００４１】
実施例２の車両用課金処理システムは、道路が課金境界ラインによって進入制限の課金対象エリアに仕切られ、この課金対象エリアに進入する車両に対して電子的な手段を用いることにより、停車することなく課金を行なう電子式道路課金システムに適用したものである。このＥＲＰシステムでは、車両への課金は、全地球測位システムと車両に搭載された車載器のアンテナとの間で通信を行って車両の位置情報を取得し、この車両の位置情報に基づいて課金対象エリアへの車両の進入と課金対象エリアからの車両の退出を検出し、課金対象エリアにおける車両の滞在時間（または走行距離または駐車時間）に対して課金を設定し、個人ＩＣカードの情報を読み取って処理センタでデータを集計して後払いにより車両または運転者に対して行う。この場合、課金対象エリア内における課金を無線通信によりノンストップで行うことができる。
【００４２】
以下、実施例２の車両用課金処理システムについて詳細に説明する。この実施例２の車両用課金処理システムにおいて、図４に示すように、車両１１の進入が制限される課金対象エリア２１は、課金境界ライン２２により仕切られており、図示しないが、この課金対象エリア２１に対して進入する複数の入口道路と、課金対象エリア２１から退出するための複数の出口道路が設けられている。そして、車両１１には、車載器を構成するＧＰＳ受信機１３と課金処理装置１４が搭載されており、課金処理装置１４に対してＩＣカード１５が挿入可能となっている。このＧＰＳ受信機１３はＧＰＳアンテナ１７を介してＧＰＳ用衛星１８から車両１１の位置情報を受信することで、課金対象エリア２１内を移動または駐車する車両１１の位置を検出する。
【００４３】
また、本実施例では、課金対象エリア２１より所定距離Ｌだけ外側に退出判断ライン３０が設定されると共に、課金対象エリア２１より所定距離Ｌだけ内側に進入判断ライン３１が設定されている。そして、ＧＰＳ受信機１３は、ＧＰＳ用衛星１８から受信した車両１１の位置情報に基づいて、車両１１が進入判断ライン３１を超えて課金対象エリア２１へ移動することで、課金対象エリア２１への車両１１の進入を検出している。また、ＧＰＳ受信機１３は、ＧＰＳ用衛星１８から受信した車両１１の位置情報に基づいて、車両１１が課金対象エリア２１から退出判断ライン３０を超えてその外側へ移動することで、課金対象エリア２１からの車両１１の退出を検出している。
【００４４】
即ち、ＧＰＳ信号による車両１１の位置情報は、ＧＰＳ用衛星の軌道ずれや地球の周囲に存在する電離層の影響などにより誤差が生じやすく、車両１１が課金対象エリア２１の課金境界ライン２２を超えたかどうかの判断が困難となる。そのため、課金境界ライン２２の外側と内側にそれぞれ退出判断ライン３０及び進入判断ライン３１を設定し、車両１１が外部から進入判断ライン３１を超えたときに課金対象エリア２１への車両１１の進入を判定し、車両１１が課金対象エリア２１から退出判断ライン３０を超えたときに課金対象エリア２１からの車両１１の退出を判定している。本実施例では、課金対象エリア２１への車両１１の進入と退出との間にヒステリシスを設けている。
【００４５】
ここで、実施例２の車両用課金処理システムによる課金処理について具体的に説明する。図５に示すように、ステップＳ１１にて、車両１１が進入判断ライン３１を通過して課金対象エリア２１に進入したかどうかを判定する。この場合、車両１１のＧＰＳ受信機１３がＧＰＳ用衛星１８から車両１１の位置情報を常時受信しており、この車両１１の位置情報に基づいて車両１１が進入判断ライン３１を通過したかどうかを判定している。ここで、車両１１が進入判断ライン３１を通過すると、ステップＳ１２にて、課金対象エリア２１への車両１１の進入が検出され、ステップＳ１３にて、課金処理装置１４が課金対象エリア２１へ進入した車両１１に対する課金を設定する。
【００４６】
車両１１が課金対象エリア２１へ進入すると、ステップＳ１４では、車両１１のＧＰＳ受信機１３がＧＰＳ用衛星１８から車両１１の位置情報を受信し、課金対象エリア２１内を移動または駐車する車両１１の位置を演算する。また、ステップＳ１５にて、車両１１が課金対象エリア２１へ進入してからの経過時間、つまり、課金対象エリア２１での滞在時間をカウントする。そして、ステップＳ１６にて、車両１１が退出判断ライン３０を通過して課金対象エリア２１から退出したかどうかを判定する。ここで、車両１１が退出判断ライン３０を通過したと判定されると、ステップＳ１７にて、課金対象エリア２１からの車両１１の退出が検出され、ステップＳ１８にて、課金処理装置１４が課金対象エリア２１に滞在した滞在時間に対する課金を設定する。
【００４７】
このように実施例２の車両用課金処理システムにあっては、ＧＰＳ受信機１３がＧＰＳ用衛星１８から受信した車両１１の位置情報に基づいて課金対象エリア２１より所定距離Ｌだけ内側に規定された進入判断ライン３１の内側への車両１１の進入を検出すると共に、課金対象エリア２１より所定距離Ｌだけ外側に規定された退出判断ライン３０の外側への車両１１の退出を検出し、課金処理装置１４が課金対象エリア２１へ進入した車両１１に対する課金を設定すると共に、課金対象エリア２１に滞在した滞在時間に対する課金を設定するようにしている。
【００４８】
従って、課金対象エリア２１に対する車両１１の進入及び退出を、この課金対象エリア２１より所定距離Ｌだけ内外にずれて規定された進入判断ライン３１及び退出判断ライン３０に対する車両１１の通過により判定することで、課金対象エリア２１への車両１１の滞在時間を高精度に検出することができ、その結果、設備コストを増加させることなく課金対象エリア２１内の車両１１に対して適正に課金することで交通渋滞を効率的に緩和することができる。
【００４９】
この場合、ＧＰＳ信号による車両１１の位置情報は、ＧＰＳ用衛星の軌道ずれや地球の周囲に存在する電離層の影響などにより誤差が生じやすく、車両１１が課金対象エリア２１の課金境界ライン２２を超えたかどうかの判断が困難となるが、本実施例では、車両１１が課金対象エリア２１の内側と外側に設けられた進入判断ライン３１及び退出判断ライン３０を超えたときに課金対象エリア２１に対する車両１１の進入と退出を判定しており、課金対象エリア２１への車両１１の進入と退出に対してヒステリシスを設けることで、車両１１が課金境界ライン２２の近傍を走行するとき、位置情報の誤差により車両１１が課金対象エリア２１への進入と退出の繰り返し動作という誤判定の発生を防止することができる。
【００５０】
また、本実施例では、課金境界ライン２２に対して所定距離Ｌをもって進入判断ライン３１及び退出判断ライン３０を設定しているため、車両１１が課金対象エリア２１に進入して退出するとき、見かけ上は課金境界ライン２２の通過により課金対象エリア２１で車両１１の進入と退出が判断されることとなり、乗員に対して不公平感がなくなって適正に課金することができる。
【実施例３】
【００５１】
図６は、本発明の実施例３に係る車両用課金処理システムを表す概略構成図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００５２】
実施例３の車両用課金処理システムにおいて、図６に示すように、課金対象エリア２１は課金境界ライン２２により仕切られており、この課金対象エリア２１に対して入口道路２３と出口道路２４がそれぞれ複数設けられている。そして、課金対象エリア２１に対する入口道路２３に狭域双方向通信用の通信機器２７が設けられている。また、課金対象エリア２１より所定距離Ｌだけ外側に退出判断ライン３０が設定されている。
【００５３】
一方、車両１１には、車載器を構成するＤＳＲＣ通信機１２、ＧＰＳ受信機１３、課金処理装置１４が搭載されており、課金処理装置１４に対してＩＣカード１５が挿入可能となっている。従って、ＤＳＲＣ通信機１２は課金用アンテナを介して通信機器２７と狭域双方向通信が可能であり、この狭域双方向通信を行うことで課金対象エリア２１への車両１１の進入を検出し、課金処理装置１４が課金対象エリア２１へ進入した車両１１に対する課金を設定する。また、ＧＰＳ受信機１３はＧＰＳ用衛星１８から車両１１の位置情報を受信可能であり、課金対象エリア２１内を移動または駐車する車両１１の位置を検出すると共に、車両１１が課金対象エリア２１から退出判断ライン３０を通過することで課金対象エリア２１からの車両１１の退出を検出し、課金処理装置１４が課金対象エリア２１に滞在した車両１１に対する課金を設定する。
【００５４】
また、本実施例では、課金対象エリア２１内の高架（またはトンネル内や木陰の下などＧＰＳ信号を受信できない場所）４１の下部に、課金用アンテナ４２及び狭域双方向通信用の通信機器４３が設けられており、車両１１のＤＳＲＣ通信機１２と狭域双方向通信が可能となっている。従って、車両１１が課金対象エリア２１へ進入した後、車両１１のＧＰＳ受信機１３がＧＰＳ用衛星１８から車両１１の位置情報を受信し、課金対象エリア２１内を移動または駐車する車両１１の位置を演算するが、車両１１が高架下４１を通過または停止したときには、ＧＰＳ受信機１３がＧＰＳ用衛星１８からの位置情報を受信できない。そのため、このときはＧＰＳ受信機１３が高架４１の通信機器４３と狭域双方向通信することで、車両１１の位置情報を取得することができる。
【００５５】
なお、本実施例では、ＧＰＳ受信機１３及びＧＰＳ用衛星１８により本発明の第１位置情報検出手段が構成され、ＤＳＲＣ通信機１２及び通信機器２７，４３により本発明の第２位置情報検出手段が構成される。
【００５６】
このように実施例３の車両用課金処理システムにあっては、ＧＰＳ用衛星１８から受信した位置情報に基づいて課金対象エリア２１における車両１１の位置を把握すると共に、高架４１の下部に設けられた通信機器４３と狭域双方向通信を行うことで、ＧＰＳ信号を受信できない場所での車両１１の位置を把握可能とし、課金対象エリア２１に滞在した滞在時間に対する課金を設定するようにしている。
【００５７】
従って、課金対象エリア２１内での車両１１の位置を、ＧＰＳ用衛星１８から受信した位置情報と高架４１に設けられた通信機器４３から位置情報により検出することで、課金対象エリア２１における全ての領域での車両１１の位置を把握することができ、その結果、設備コストを増加させることなく課金対象エリア２１内の車両１１に対して適正に課金することができる。
【実施例４】
【００５８】
図７は、本発明の実施例４に係る車両用課金処理システムを表す概略構成図、図８は、実施例４の車両用課金処理システムにおける課金処理のフローチャート、図９−１及び図９−２は、ＧＰＳ信号の補正方法を説明するための説明図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００５９】
実施例４の車両用課金処理システムにおいて、図７に示すように、課金対象エリア２１は課金境界ライン２２により仕切られており、この課金対象エリア２１に対して入口道路２３と出口道路２４がそれぞれ複数設けられている。そして、課金対象エリア２１に対する入口道路２３に狭域双方向通信用の通信機器２７が設けられている。また、課金対象エリア２１より所定距離Ｌだけ外側に退出判断ライン３０が設定されている。
【００６０】
一方、車両１１には、ＤＳＲＣ通信機１２、ＧＰＳ受信機１３、課金処理装置１４が搭載されており、課金処理装置１４に対してＩＣカード１５が挿入可能となっている。従って、ＤＳＲＣ通信機１２は通信機器２７と狭域双方向通信が可能であり、この狭域双方向通信を行うことで課金対象エリア２１への車両１１の進入を検出し、課金処理装置１４が課金対象エリア２１へ進入した車両１１に対する課金を設定する。また、ＧＰＳ受信機１３はＧＰＳ用衛星１８から車両１１の位置情報を受信可能であり、課金対象エリア２１内を移動または駐車する車両１１の位置を検出すると共に、車両１１が課金対象エリア２１から退出判断ライン３０を通過することで課金対象エリア２１からの車両１１の退出を検出し、課金処理装置１４が課金対象エリア２１に滞在した車両１１に対する課金を設定する。
【００６１】
また、本実施例では、予め道路情報（道路マップ）を記憶した記憶部５１を有しており、課金処理装置１４は、ＧＰＳ用衛星１８からの車両１１の位置情報をこの記憶部５１に記憶された道路情報に基づいて補正することで車両の走行軌跡を設定し、この走行軌跡に基づいて課金対象エリア２１における車両の走行距離に対して課金を設定する。即ち、車両１１が交差点５２を右折したとき、図９−１に示すように、ＧＰＳ用衛星１８から受信した車両１１の位置情報が複数の点で表され、このＧＰＳ位置情報に対して道路情報を加味すると、図９−２に示すように、車両１１の走行軌跡が設定される。
【００６２】
ここで、実施例４の車両用課金処理システムによる課金処理について具体的に説明する。図８に示すように、ステップＳ２１にて、車両１１が課金対象エリア２１の課金境界ライン２２に設けられた入口道路２３のガントリ２５を通過したかどうかを判定する。ここで、車両１１がガントリ２５を通過すると、ステップＳ２２にて、課金対象エリア２１への車両１１の進入が検出され、ステップＳ２３にて、課金処理装置１４が課金対象エリア２１へ進入した車両１１に対する課金を設定する。
【００６３】
車両１１が課金対象エリア２１へ進入すると、ステップＳ２４では、車両１１のＧＰＳ受信機１３がＧＰＳ用衛星１８から車両１１の位置情報を受信することで、課金対象エリア２１内を移動または駐車する車両１１の位置を演算すると共に、ＧＰＳ用衛星１８からの位置情報を記憶部５１に記憶された道路情報に基づいて補正することで車両の走行軌跡を設定する。また、ステップＳ２５にて、車両１１が課金対象エリア２１へ進入してからの滞在時間をカウントすると共に、ステップＳ２６にて、車両１１が課金対象エリア２１へ進入してからの走行軌跡に基づいて走行距離をカウントする。そして、ステップＳ２７にて、車両１１が退出判断ライン３０を通過して課金対象エリア２１から退出したかどうかを判定する。ここで、車両１１が退出判断ライン３０を通過したと判定されると、ステップＳ２８にて、課金対象エリア２１からの車両１１の退出が検出され、ステップＳ２９にて、課金処理装置１４が課金対象エリア２１に滞在した滞在時間及び走行距離に対する課金を設定する。
【００６４】
この場合、課金処理装置１４は、課金対象エリア２１での滞在時間に加えて走行距離に対して課金したが、課金対象エリア２１における走行距離が所定距離を越えたときに課金してもよく、また、滞在時間が所定時間以下であったときには、走行距離に対してだけ課金するようにしてもよい。
【００６５】
このように実施例４の車両用課金処理システムにあっては、道路情報を記憶した記憶部５１を設け、ＧＰＳ用衛星１８からの車両１１の位置情報をこの道路情報に基づいて補正することで車両の走行軌跡を設定し、この走行軌跡に基づいて課金対象エリア２１における車両の走行距離に対して課金を設定するようにしている。
【００６６】
従って、ＧＰＳ用衛星１８からの車両１１の位置情報を道路情報に基づいて補正することで高精度な車両１１の位置情報（走行軌跡）を把握することができ、この車両１１の走行軌跡から課金対象エリア２１での走行距離を算出することで、課金対象エリア２１における車両１１の走行距離に対して適正に課金することができる。
【実施例５】
【００６７】
図１０は、本発明の実施例５に係る車両用課金処理システムにおける課金処理のフローチャートである。なお、本実施例の車両用課金処理システムにおける全体構成は、上述した実施例４とほぼ同様であり、図７を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００６８】
実施例５の車両用課金処理システムにおいて、図１０に示すように、ステップＳ３１にて、車両１１が課金対象エリア２１の課金境界ライン２２に設けられた入口道路２３のガントリ２５を通過したかどうかを判定する。ここで、車両１１がガントリ２５を通過すると、ステップＳ３２にて、課金対象エリア２１への車両１１の進入が検出され、ステップＳ３３にて、課金処理装置１４が課金対象エリア２１へ進入した車両１１に対する課金を設定する。
【００６９】
車両１１が課金対象エリア２１へ進入すると、ステップＳ３４では、車両１１のＧＰＳ受信機１３がＧＰＳ用衛星１８から車両１１の位置情報を受信することで、課金対象エリア２１内を移動または駐車する車両１１の位置を演算すると共に、ＧＰＳ用衛星１８からの位置情報を記憶部５１に記憶された道路情報に基づいて補正することで車両の走行軌跡を設定する。また、ステップＳ３５にて、車両１１が課金対象エリア２１へ進入してからの滞在時間をカウントすると共に、ステップＳ３６にて、車両１１が課金対象エリア２１へ進入してからの走行軌跡に基づいて駐車時間をカウントする。この場合、予め設定された所定時間（例えば、３０分）にて、ＧＰＳ受信機１３が受信した車両１１の位置情報の変動幅が予め設定された所定幅以下であるときに車両１１の停止状態と判定し、駐車時間としてカウントする。そして、ステップＳ３７にて、車両１１が退出判断ライン３０を通過して課金対象エリア２１から退出したかどうかを判定する。ここで、車両１１が退出判断ライン３０を通過したと判定されると、ステップＳ３８にて、課金対象エリア２１からの車両１１の退出が検出され、ステップＳ３９にて、課金処理装置１４が課金対象エリア２１に滞在した滞在時間及び駐車に対する課金を設定する。
【００７０】
この場合、課金処理装置１４は、課金対象エリア２１での滞在時間に加えて駐車時間に対して課金したが、課金対象エリア２１における駐車時間が所定時間を越えたときに課金してもよく、また、滞在時間が所定時間以下であったときには、駐車時間に対してだけ課金するようにしてもよい。更に、課金対象エリア２１にて、車両１１を自宅や友人宅などの免除エリアに駐車したときには、この免除エリアを予め登録することで、駐車時間に対する課金を免除するようにしてもよい。
【００７１】
このように実施例５の車両用課金処理システムにあっては、ＧＰＳ受信機１３がＧＰＳ用衛星１８から受信した車両１１の位置情報に基づいて、この位置情報の変動幅が予め設定された所定幅以下であるときに車両の停止状態と判定し、課金対象エリア２１における車両１１の駐車時間を検出し、この駐車時間に対して課金を設定するようにしている。
【００７２】
従って、車両１１の位置情報から停止状態を高精度に判定し、課金対象エリア２１での駐車時間を算出することで、課金対象エリア２１における車両１１の駐車時間に対して適正に課金することができ、ロードサイドパーキングや路上駐車場の路側機を不要とすることができる。
【実施例６】
【００７３】
図１１は、本発明の実施例６に係る車両用課金処理システムを表す概略構成図である。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００７４】
実施例６の車両用課金処理システムにおいて、図１１に示すように、課金対象エリア２１は課金境界ライン２２により仕切られており、この課金対象エリア２１に対して入口道路２３と出口道路２４がそれぞれ複数設けられている。そして、課金対象エリア２１に対する入口道路２３に狭域双方向通信用の通信機器２７が設けられている。また、課金対象エリア２１より所定距離Ｌだけ外側に退出判断ライン３０が設定されている。
【００７５】
一方、車両１１には、ＤＳＲＣ通信機１２、ＧＰＳ受信機１３、課金処理装置１４が搭載されており、課金処理装置１４に対してＩＣカード１５が挿入可能となっている。従って、ＤＳＲＣ通信機１２は課金用アンテナを介して通信機器２７と狭域双方向通信が可能であり、この狭域双方向通信を行うことで課金対象エリア２１への車両１１の進入を検出し、課金処理装置１４が課金対象エリア２１へ進入した車両１１に対する課金を設定する。また、ＧＰＳ受信機１３はＧＰＳ用衛星１８から車両１１の位置情報を受信可能であり、課金対象エリア２１内を移動または駐車する車両１１の位置を検出すると共に、車両１１が課金対象エリア２１から退出判断ライン３０を通過することで課金対象エリア２１からの車両１１の退出を検出し、課金処理装置１４が課金対象エリア２１に滞在した車両１１に対する課金を設定する。
【００７６】
また、本実施例では、車両１１の車速に応じて車速パルス信号を出力する車速パルス発生器６１をＧＰＳ受信機１３に接続し、課金処理装置１４は、この車速パルス発生器６１が発生した車速パルス信号に基づいて課金対象エリア２１における車両の走行距離または駐車時間に対して課金を設定するようにしている。車速パルス発生器６１は、車速に応じて車速パルス信号として所定幅のデジタル波形またはアナログ波形を出力するものであり、この発生した車速パルス数に基づいて車両１１の走行距離や駐車時間を算出することができる。この場合、車速パルス発生器６１とＧＰＳ受信機１３との接続作業を、道路管理指定業者以外の作業者では作業ができない専用ケーブル及び端子により行うことで、不正な改造を防止することが望ましい。
【００７７】
このように実施例６の車両用課金処理システムにあっては、車両１１の車速に応じて車速パルス信号を出力する車速パルス発生器６１をＧＰＳ受信機１３に接続し、課金処理装置１４がこの車速パルス発生器６１が発生した車速パルス信号に基づいて課金対象エリア２１における車両の走行距離または駐車時間に対して課金を設定するようにしている。
【００７８】
従って、課金対象エリア２１内での車両１１の位置情報を、ＧＰＳ受信機１３が受信した位置情報と、車速パルス発生器６１が発生した車速パルス信号に基づいて検出することで、課金対象エリア２１における全ての領域での車両１１の位置を把握することができ、その結果、設備コストを増加させることなく課金対象エリア２１内の車両１１に対して適正に課金することができる。
【実施例７】
【００７９】
図１２は、本発明の実施例７に係る車両用課金処理システムを表す概略構成図、図１３は、実施例７の車両用課金処理システムにおける課金処理のフローチャートである。なお、前述した実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００８０】
実施例７の車両用課金処理システムにおいて、図１２に示すように、課金対象エリア２１は課金境界ライン２２により仕切られており、この課金対象エリア２１に対して入口道路２３と出口道路２４がそれぞれ複数設けられている。そして、課金対象エリア２１に対する入口道路２３に狭域双方向通信用の通信機器２７が設けられている。また、課金対象エリア２１より所定距離Ｌだけ外側に退出判断ライン３０が設定されている。
【００８１】
一方、車両１１には、ＤＳＲＣ通信機１２、ＧＰＳ受信機１３、課金処理装置１４が搭載されており、課金処理装置１４に対してＩＣカード１５が挿入可能となっている。従って、ＤＳＲＣ通信機１２は通信機器２７と狭域双方向通信が可能であり、この狭域双方向通信を行うことで課金対象エリア２１への車両１１の進入を検出し、課金処理装置１４が課金対象エリア２１へ進入した車両１１に対する課金を設定する。また、ＧＰＳ受信機１３はＧＰＳ用衛星１８から車両１１の位置情報を受信可能であり、課金対象エリア２１内を移動または駐車する車両１１の位置を検出すると共に、車両１１が課金対象エリア２１から退出判断ライン３０を通過することで課金対象エリア２１からの車両１１の退出を検出し、課金処理装置１４が課金対象エリア２１に滞在した車両１１に対する課金を設定する。
【００８２】
また、本実施例では、課金処理装置１４は、課金対象エリア２１へ進入した車両１１に対して課金すると共に、課金対象エリア２１に滞在した車両１１に対して課金し、課金情報を課金情報送信ライン７１によりＩＣカード１５に出力するが、この課金情報を暗号化して出力している。また、ＧＰＳ受信機１３は一定の周期で自己診断を実行可能とし、この自己診断信号を自己診断送信ライン７２により課金処理装置１４に出力するが、この自己診断信号も暗号化して課金処理装置１４へ出力している。そして、ＧＰＳ受信機１３からの自己診断信号が不受信状態であるときには、ＧＰＳ受信機１３を異常と判定している。
【００８３】
ここで、実施例７の車両用課金処理システムによる課金処理について具体的に説明する。図１３に示すように、ステップＳ４１にて、車両１１が課金対象エリア２１の課金境界ライン２２に設けられた入口道路２３のガントリ２５を通過したかどうかを判定する。ここで、車両１１がガントリ２５を通過すると、ステップＳ４２にて、課金対象エリア２１への車両１１の進入が検出され、ステップＳ４３にて、課金処理装置１４が課金対象エリア２１へ進入した車両１１に対する課金を設定する。
【００８４】
車両１１が課金対象エリア２１へ進入すると、ステップＳ４４では、車両１１のＧＰＳ受信機１３がＧＰＳ用衛星１８から車両１１の位置情報を受信することで、課金対象エリア２１内を移動または駐車する車両１１の位置を演算すると共に、ＧＰＳ用衛星１８からの位置情報を記憶部５１に記憶された道路情報に基づいて補正することで車両の走行軌跡を設定する。また、ステップＳ４５にて、車両１１が課金対象エリア２１へ進入してからの滞在時間をカウントする。そして、ステップＳ４６にて、ＧＰＳ受信機１３と課金処理装置１４との間で自己診断送信ライン７２により自己診断信号の送受信が実行されたかどうかを判定する。ここで自己診断信号の送受信が実行されたと判定されると、ステップＳ４７にて、車両１１が退出判断ライン３０を通過して課金対象エリア２１から退出したかどうかを判定する。ここで、車両１１が退出判断ライン３０を通過したと判定されるとＧＰＳ受信機１３は正常であり、ステップＳ４８にて、課金対象エリア２１からの車両１１の退出が検出され、ステップＳ４９にて、課金処理装置１４が課金対象エリア２１に滞在した滞在時間及び走行距離に対する課金を設定する。
【００８５】
一方、ステップＳ４６にて、ＧＰＳ受信機１３と課金処理装置１４との間で自己診断送信ライン７２により自己診断信号の送受信が実行されていないと判定されたら、ステップＳ５０に移行し、ここでＧＰＳ受信機１３を異常と判定し、ステップＳ５１にて、ＧＰＳ受信機１３の異常処理を実行する。この場合、ＧＰＳ受信機１３の異常の原因は、運転者による不正使用が考えられ、運転者情報または車両情報を送信したり、次のガントリ２５の通過時に不正情報を送信したり、カメラにより不正車両を撮影する処理を実行する。
【００８６】
このように実施例７の車両用課金処理システムにあっては、ＧＰＳ受信機１３が一定の周期で自己診断を実行可能とし、この自己診断信号を自己診断送信ライン７２により課金処理装置１４に出力し、ＧＰＳ受信機１３からの自己診断信号が課金処理装置１４に対して不受信状態であるときには、ＧＰＳ受信機１３を異常と判定し、ＧＰＳ受信機１３の異常処理を実行するようにしている。
【００８７】
従って、ＧＰＳ受信機１３から課金処理装置１４への自己診断信号の受信状態に応じて
ＧＰＳ受信機の故障や不正使用を確実に検出することができ、安全性を向上することができる。
【実施例８】
【００８８】
図１４は、本発明の実施例８に係る車両用課金処理システムを表す概略構成図である。なお、本実施例の車両用課金処理システムにおける全体構成は、上述した実施例１とほぼ同様であり、図１を用いて説明すると共に、この実施例で説明したものと同様の機能を有する部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００８９】
実施例８の車両用課金処理システムは、図１４に示すように、車両１１が課金対象エリア２１へ進入してから退出するまでの滞在時間（または走行距離または駐車時間）に対して設定された課金履歴を記憶し、車両１１が次回課金対象エリア２１へ進入するとき、この課金履歴を道路管理者に送信するようにしている。
【００９０】
即ち、カード販売者がＩＣカード１５を運転者に販売すると、運転者はカード販売者に対してＩＣカード１５の代金を支払い、このＩＣカード１５を車載器に搭載して課金対象エリアに侵入する。すると、車両１１がガントリ２５を通過するときに運転者に対して課金が指示される一方、前回のガントリ２５の通過後から今回通過するまでの課金履歴が送信される。この課金履歴には、課金対象エリア２１への車両１１の進入に対する課金情報に加えて、課金対象エリア２１に車両１１が滞在した滞在時間（または走行距離または駐車時間）に対する課金情報が含まれている。そして、この課金履歴がガントリ２５から道路管理者に報告されるため、道路管理者はカード販売者に対して、前回のガントリ２５の通過後から今回通過するまでの課金対象エリア２１への車両１１の進入及び滞在時間に関わる課金額を請求することができる。
【００９１】
このように実施例７の車両用課金処理システムにあっては、車両１１が課金対象エリア２１へ進入してから退出するまでの滞在時間に対して設定された課金履歴を記憶し、車両１１が次回課金対象エリア２１へ進入するとき、この課金履歴を道路管理者に送信するようにしている。従って、道路管理者は適正料金を請求することができ、課金処理の効率化を可能とすることができる。
【００９２】
なお、上述した各実施例では、ＧＰＳ用衛星１８からの位置情報に基づいて車両１１の移動および停止状態を検出し、課金対象エリア２１での滞在時間を算出するようにしたが、ＧＰＳ用衛星１８からの時刻情報に基づいて課金対象エリア２１における車両１１の滞在時間を算出するようにしてもよい。これにより車両１１の滞在時間を高精度に検出することができ、課金対象エリア２１における車両１１の滞在時間に対して適正に課金することができる。
【００９３】
また、上述した各実施例では、料金を処理センタでデータ集計してから後払いにより車両または運転者に対して課金を行うようにしたが、ＩＣカードに一定金額をチャージ（前払い）しておき、退出時などに引き落とすようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９４】
本発明に係る車両用課金処理システムは、設備コストを増加させることなく課金対象エリア内の車両に対して適正に課金するものであり、いずれの種類の車両用課金処理システムにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】本発明の実施例１に係る車両用課金処理システムを表す概略構成図である。
【図２】実施例１の車両用課金処理システムにおける出入口部の概略図である。
【図３】実施例１の車両用課金処理システムにおける課金処理のフローチャートである。
【図４】本発明の実施例２に係る車両用課金処理システムを表す概略構成図である。
【図５】実施例２の車両用課金処理システムにおける課金処理のフローチャートである。
【図６】本発明の実施例３に係る車両用課金処理システムを表す概略構成図である。
【図７】本発明の実施例４に係る車両用課金処理システムを表す概略構成図である。
【図８】実施例４の車両用課金処理システムにおける課金処理のフローチャートである。
【図９−１】ＧＰＳ信号の補正方法を説明するための説明図である。
【図９−２】ＧＰＳ信号の補正方法を説明するための説明図である。
【図１０】本発明の実施例５に係る車両用課金処理システムにおける課金処理のフローチャートである。
【図１１】本発明の実施例６に係る車両用課金処理システムを表す概略構成図である。
【図１２】本発明の実施例７に係る車両用課金処理システムを表す概略構成図である。
【図１３】実施例７の車両用課金処理システムにおける課金処理のフローチャートである。
【図１４】本発明の実施例８に係る車両用課金処理システムを表す概略構成図である。
【符号の説明】
【００９６】
１１  車両
１２  ＤＳＲＣ通信機（進入検出手段）
１３  ＧＰＳ受信機（位置情報検出手段、退出検出手段）
１４  課金処理装置（課金設定手段）
１５  ＩＣカード
１８  ＧＰＳ用衛星（位置情報検出手段、退出検出手段）
２１  課金対象エリア
２２  課金境界ライン
２３  入口道路
２４  出口道路
２５  ガントリ
２７，４３  通信機器（進入検出手段）
３０  退出判断ライン
３１  進入判断ライン
４１  高架
５１  記憶部
６１  車速パルス発生器
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９−１】
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【図９−２】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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