(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設置された車載機と、有料道路処理センタのセンタ機との間で料金所に設置された路側機を介して課金に必要なデータの通信を行って該車両の通行料金を徴収する有料道路課金システムにおいて、
前記車両の渋滞走行状態を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された渋滞走行状態に応じて通行料金を変更する料金変更手段を備え、前記料金変更手段は、有料道路に入る手前で渋滞を告知した後、有料道路に進入した車両は通常料金よりも高く課金し、渋滞の告知を受けずに進入した車両では割引課金することを特徴とする有料道路課金システム。
【請求項２】
車両に設置された車載機と、有料道路処理センタのセンタ機との間で料金所に設置された路側機を介して課金に必要なデータの通信を行って該車両の通行料金を徴収する有料道路課金システムにおいて、
前記車両が渋滞等により通常の走行状態で走行できなかった走行状態に応じた点数を前記車両の通行の都度付与して累積し、
前記点数の累積値に応じて前記通行料金を変更する前記料金変更手段を備えたことを特徴とする有料道路課金システム。
【請求項３】
車両に設置された車載機と、有料道路処理センタのセンタ機との間で料金所に設置された路側機を介して課金に必要なデータの通信を行って該車両の通行料金を徴収する有料道路課金システムにおいて、
前記車両の安全運転に寄与する安全運転状態に応じた点数を前記車両の通行の都度付与して累積し、
前記点数の累積値に応じて前記通行料金を変更する料金変更手段を備えたことを特徴とする有料道路課金システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両に搭載された車載機と、有料道路管理センタのセンタ機の間で課金に必要なデータの通信を行って通行料金を徴収する有料道路課金システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＥＴＣ車載機を搭載した車両は、入口料金所において路側機を経由して車両識別データをＥＴＣ処理センタに送信する。また、出口料金所においても同様に路側機を経由して車両識別データをＥＴＣ処理センタに送信する。ＥＴＣ処理センタは、受信した車両識別データと、入口料金所と出口料金所に対応する利用区間に応じた通行料金をマップから読み出し、予め車両識別データ毎に登録されている利用者の預金口座から通行料金を引き落とす。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の有料道路課金システムでは、道路が渋滞して予定通りに走行できなかった場合でも、利用区間に対する所定の通行料金が徴収されてしまう。そのため、利用者の中には有料道路、特に高速道路では利用時間が短縮できることを想定して利用している場合も多く、そのような利用者にとっては予定通りの時間で走行できなかったのに、通常の料金が自動的に徴収されてしまうことには納得できないという問題があり、有料道路が積極的に利用されない原因にもなっている。
【０００４】
また、交通事故撲滅の点からは、運転者が定められた走行速度を遵守する等安全運転に寄与し、事故発生を未然に防止するように努めている場合には、通行料金を割り引く等の優遇処置を講ずる必要がある。
【０００５】
本発明は、車両が通行する道路の走行状態や運転者の運転状態に基いて適正な通行料金を徴収できる有料道路課金システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、車両に設置された車載機と、有料道路処理センタのセンタ機との間で料金所に設置された路側機を介して課金に必要なデータの通信を行って該車両の通行料金を徴収する有料道路課金システムにおいて、前記車両の渋滞走行状態を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された渋滞走行状態に応じて通行料金を変更する料金変更手段を備え、前記料金変更手段は、有料道路に入る手前で渋滞を告知した後、有料道路に進入した車両は通常料金よりも高く課金し、渋滞の告知を受けずに進入した車両では割引課金することを特徴とするものである。
【０００７】
また、車両に設置された車載機と、有料道路処理センタのセンタ機との間で料金所に設置された路側機を介して課金に必要なデータの通信を行って該車両の通行料金を徴収する有料道路課金システムにおいて、
前記車両が渋滞等により通常の走行状態で走行できなかった走行状態に応じた点数を前記車両の通行の都度付与して累積し、
前記点数の累積値に応じて前記通行料金を変更する前記料金変更手段を備えたことを特徴とするものである。
【０００８】
また、車両に設置された車載機と、有料道路処理センタのセンタ機との間で料金所に設置された路側機を介して課金に必要なデータの通信を行って該車両の通行料金を徴収する有料道路課金システムにおいて、前記車両の安全運転に寄与する安全運転状態に応じた点数を前記車両の通行の都度付与して累積し、前記点数の累積値に応じて前記通行料金を変更する料金変更手段を備えたことを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の第１の実施の形態に係る有料道路課金システムの構成を示すブロック図である。以下、図に従って説明する。
【００１６】
１は車両に搭載された車載システムで、路側機２との間でデータの通信を行うＥＴＣ車載機１１と走行データを取得するナビゲーション車載機１２から構成される。尚、ＥＴＣ車載機１１は車両識別データや車両の走行データを料金所に設置された路側機２との間でデータの交信を行う無線通信装置を備え、ナビゲーション車載機１２は、人工衛星（ＧＰＳ衛星）からの電波を受信して、その信号から位置情報・方位情報等を算出するＧＰＳ受信機、車両の進行方向を検出するジャイロセンサ等の方位センサ、車両の走行速度（走行距離）を検出する車速センサ、地図情報が記憶されたＣＤ−ＲＯＭまたはＤＶＤ及びその読取装置等からなる地図データベース、位置情報・方位情報・速度情報・地図情報を基に自車位置を特定する処理、登録された目的地までの走行経路を探索する処理、探索された経路に沿って車両を案内する処理等を行う制御部、目的地入力、登録等を行うための操作スイッチ等からなる入力部、案内のための地図（道路）を表示する液晶表示パネル及び駆動回路等で構成された表示部、案内のための音声や、入力された文字に対応する音声を合成し、スピーカ等で音声案内を行うための音声出力部、渋滞等のＶＩＣＳ（Ｖｅｈｉｃｌｅ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  道路交通情報通信システム）情報を受信するＶＩＣＳ受信機等を備えている。
【００１７】
２は有料道路の入口料金所および出口料金所の路側に設置され、通過する車両との間で車両識別データや走行データの通信を行う路側機で、車載システム１から受信したデータをＥＴＣ処理センタ３に送信し、またＥＴＣ処理センタ３から決済データを受信し車載システム１に送信する。３は各路側機２からのデータを受信し、通行料金を計算するＥＴＣ処理センタで、入口料金所と出口料金所間の通常の通行料金の他に、車載システム１から取得した走行データに基づき渋滞割引率、安全運転割引率等を算出し、適正な通行料金を決定し徴収する。４は路上に設置され通行する車両との通信を行い、車両の台数、走行速度等を検出し、取得したデータをＥＴＣ処理センタ３に送信する路側ビーコンで、ＥＴＣ処理センタ３は受信したデータに基いて渋滞の有無、その程度を判断する。５は路上に設置され道路の混雑状態や車両の走行状態を監視する路側カメラで、撮影データをＥＴＣ処理センタ３に送信する。
【００１８】
図２は本発明の第１の実施の形態に係る有料道路課金システムの課金処理のフローチャートで、（ａ）は車両側の処理、（ｂ）はＥＴＣ処理センタ側の処理である。図３は渋滞割引率算出方法の説明図である。図４は遅延時間算出方法の説明図である。以下、図に従って説明する。
【００１９】
先ず、車両側の処理について説明する。尚、本車両側の処理は他の処理と共に繰り返し行われる。
【００２０】
ステップＳ１１では、車両が入口路側機２に接近したか否かを判断して入口路側機２に接近すればステップＳ１２に移り、入口路側機２に接近しなければ待機する。尚、接近の有無は、路側機２との通信が接続されたかどうかで判断できる。ステップＳ１２では、車両識別データを送信してステップＳ１３に移る。つまり、予めＩＣカードに登録されている自車の車両識別データをＥＴＣ車載機１の送受信機を介して入口路側機２に送信する。
【００２１】
ステップＳ１３では、走行データを記憶してステップＳ１４に移る。つまり、各種の割引を受けるために必要な走行データを車両が入口路側機２を通過した時点（有料道路に入った時点）から収集し、メモリに記憶する。記憶内容は車両の走行状態を示す時刻と関係付けられた車両の位置データ、速度データ等である。車両位置はＧＰＳ受信機で検出した位置座標または車速（距離）センサにより検出した入口料金所からの距離でもよい。尚、高速（有料）道路では入口、出口料金所が決まれば走行経路が定まるので、ＥＴＣ処理センタ３側で受信した速度データを積分して距離データとしてもよい。
【００２２】
ステップＳ１４では、出口路側機２に接近したか否かを判断し、出口路側機２に接近すればステップＳ１５に移り、出口路側機２に接近しなければステップＳ１３に戻って走行データの収集・記憶を継続する。尚、接近の有無は、路側機２との通信が接続されたかどうかで判断できる。ステップＳ１５では、車両識別データ、走行データをＥＴＣ処理センタ３に送信してステップＳ１６に移る。つまり、自車の車両識別データと渋滞割引の証拠となる走行データを、メモリから読み出して出口路側機２を経由してＥＴＣ処理センタ３に送信する。
【００２３】
ステップＳ１６では、出口路側機２を経由してＥＴＣ処理センタ３から送信された課金データを受信し、表示装置に表示すると共に、必要に応じてＩＣカードに記憶して処理を終える。
【００２４】
次に、ＥＴＣ処理センタ３側の処理について説明する。尚、ＥＴＣ処理センタ３側では、車両とのデータの送受信だけでなく、路上に設置された路側ビーコン４や路上に設置された路側カメラ５から渋滞情報を受信し、本渋滞割引処理に使用する。
【００２５】
ステップＳ２１では、車両識別データを受信してステップＳ２２に移る。つまり、車両側から送信されてくる入口料金所に接近した車両の車両識別データを入口路側機２を経由して受信する。
【００２６】
ステップＳ２２では、車両識別データと走行データを受信してステップＳ２３に移る。つまり、車両から送信されてくる出口料金所に接近した車両の車両識別データと走行データを出口路側機２を経由して受信する。ステップＳ２３では、利用区間の通常の通行料金を算出してステップＳ２４に移る。つまり、受信した車両識別データから対象車両の車種、入口料金所、出口料金所に基いて利用区間の通常の通行料金を算出する。この通行料金はＥＴＣ処理センタ３の通行料金データベースに車種毎に利用区間と対応する通行料金がマップとして記憶されており、このデータベースを入口および出口、車種により検索することにより求めることができる。
【００２７】
ステップＳ２４では、渋滞があったか否かを判断して渋滞があればステップＳ２５に移り、渋滞がなければステップＳ２９に移る。つまり、ＥＴＣ処理センタ３が予め路側ビーコン４や路側カメラ５によって独自で収集した対象車両の通行（利用）区間で渋滞が発生していたか否かを渋滞情報の記憶状態から判断する。このステップの渋滞有無判断は、車両（車載機システム１）側から受信した走行データに基づく渋滞の有無判断よりも、ＥＴＣ処理センタ３が路側ビーコン４や路側カメラ５により独自で収集した情報に基づく渋滞の有無判断の方が信頼性が高いと見做して各車両毎の走行データを無視して、全渋滞割引を一括処理（渋滞の有無判断）するものである。尚、ＥＴＣ処理センタ３が独自で収集した渋滞情報では全区間・全時間帯のデータが収集されているとは限らないので、各車両から受信した走行データの方が信頼性が高いと見做して、このステップを廃止して（ＥＴＣ処理センタ３が独自で収集した渋滞情報を無視して）渋滞割引率を決定することも考えられるが、同一区間を走行した他の車両との整合性（各車両毎に設置されているナビゲーション車載機１２の精度が一致していない場合や、ナビゲーション車載機１２を搭載していない場合）が保たれるか否か疑問であるので、本例ではＥＴＣ処理センタ３が独自で収集した渋滞情報を優先している。
【００２８】
ステップＳ２５では、基本渋滞（遅延時間）割引率を算出してステップＳ２６に移る。つまり、対象車両の通行（利用）区間の通常時の走行データと実際の走行データを比較する。例えば、図４に示すように遅延時間Ｔを、車種毎に定められた制限走行速度で走行した時（通常時の走行データ）の所要時間ｔ０と、受信した実際の走行データの所要時間ｔ１の差とする。尚、受信した実際の走行データの所要時間ｔ１には、サービスエリアやパーキングエリアにおける休憩時間（車速＝０ｋｍ／ｈの時間で、且つ位置データ（距離データ）からサービスエリアやパーキングエリアの位置と一致するもの）を除くものとする。このようにして算出された遅延時間Ｔに応じて、図３に示すように基本渋滞割引率を算出する。遅延時間が３０分未満の場合は割引率０％（割引なし）、遅延時間が３０分〜１時間未満は割引率５％、遅延時間が１時間〜２時間未満は割引率１０％、遅延時間が２時間〜３時間未満は割引率２０％、遅延時間が３時間超過は割引率３０％と算出する。尚、高速道路入口手前に渋滞情報掲示板を設け、対象車両がこの掲示板に渋滞情報が表示された状態で高速道路に進入した場合は割引率を下げ、渋滞情報が表示される前に高速道路に進入した場合は割引率を上げるようにすればより効果的である。また運転者への渋滞情報の報知にはＶＩＣＳ、ＥＴＣ等の無線通信装置で行う方法も可能である。
【００２９】
ステップＳ２６では、渋滞割引の季節割引補正を行ってステップＳ２７に移る。例えば図３に示すように、交通の集中する繁忙期（例えば、年末年始、ゴールデンウィーク、盆休みの期間）は当初から渋滞が予想されているために割引率を低くし、同じ遅延時間Ｔでも割引率を通常時の１／２倍にする。その代わりに閑散期（例えば、１月、２月、６月、１１月、１２月の指定期間）は元来通行量が少ないので渋滞が予想されないので割引率を高くし、同じ遅延時間Ｔでも割引率を通常時の２倍にする。この期間設定はＥＴＣ処理センタ３側で設定する。また、季節要因による割引補正だけでなく、時間帯による補正（例えば、夜間、早朝は割引率を高く、朝、夕の時間帯には割引率が低くなるように設定することも可能である。このように季節要因に伴う割引補正を行うことにより、運転者に交通が集中し渋滞が発生し易い時期（季節や時間帯）には運転を避けるように促し、交通量の平準化を図る狙いもある。
【００３０】
ステップＳ２７では、渋滞停車回数割引率を加算してステップＳ２８に移る。渋滞に伴い車両が停車（または極端な低速走行状態）して動かなくなった場合には、運転者にさらに精神的なストレスを与えるので、渋滞停止回数に応じて、例えば渋滞停止回数が１０回以下は割引率０％（割引なし）、１１回以上は割引率５％とする（図３参照）。ステップＳ２８では、渋滞割引率を決定してステップＳ２９に移る。つまり、基本渋滞割引（遅延時間）、季節割引補正、渋滞停止回数割引加算による割引率を算出（例えば加算）する。尚、算出した割引率が大きくなり過ぎるのを防止するために、渋滞割引率に上限（例えば、通行料金の５０％）を設定するようにしてもよい。
【００３１】
ステップＳ２９では、通行料金を決定し、決済を行ってステップＳ３０に移る。つまり、車種、利用区間に基づき算出した通常の通行料金（ステップＳ２３）に渋滞割引率（ステップＳ２８）を乗じて通行料金を決定する。そして、決定した課金に必要なデータ（車両番号、車種、利用区間、利用時間、通常の通行料金、割引料金等）を記憶する。この金額を１カ月毎に集計してクレジットカードによる料金徴収を行う。尚、利用の都度有料道路課金システムにより割り引くと課金処理が複雑になるので、割引金額を点数制（１００円に付き１点）にしてＥＴＣ処理センタ３側で記憶しておき（車両側に点数データを送信してもよい）、所定の点数（１０点＝１，０００円相当）に到達した時点で実際に割引金額を決済するようにしてもよい。また、割引金額に対応する点数が多い程（渋滞に遭遇する機会が多い程）、次回からの割引率を高くするようにしてもよい。つまり、累積点数に応じた割引を行うもので、累積点数が所定点数に達する毎に所定金額を割引く方法や、月間累積ポイントで翌月の割引率を決定する方法等、色々な方法が適用できる。
【００３２】
ステップＳ３０では、出口路側機２を経由して車両側に課金データを送信して処理を終える。つまり、利用区間、利用時間（または時刻）、通常の通行料金、割引料金、点数等、課金の根拠となったデータを送信する。
【００３３】
以上のように本実施の形態では、渋滞の程度に応じて料金の割引を図ることができ、渋滞に巻き込まれた運転者にとって納得のできる料金徴収システムが可能となる。また、割引率に道路の混雑時期を考慮しているので道路利用の平準化にも効果がある。
【００３４】
図５は本発明の第２の実施の形態に係る有料道路課金システムの課金処理のフローチャートで、（ａ）は車両側の処理、（ｂ）はＥＴＣ処理センタ側の処理である。図６は安全運転割引率算出方法の説明図である。図７は安全運転（走行速度・休憩回数）評価方法の説明図である。安全運転割引は各運転者が安全運転に励行することにより事故の発生が防止でき、その結果、事故発生・事故処理に起因する渋滞も減少すると言う利点があり、渋滞割引による道路管理者側の収入減も少なくできる。以下、図に従って説明する。
【００３５】
尚、本車両側の処理は図２に示す第１の実施の形態の渋滞割引の処理と同じであるため、同一ステップ番号を付し説明は省略する。
【００３６】
次に、ＥＴＣ処理センタ３側の処理について説明する。
【００３７】
ステップＳ３１では、車両識別データを受信してステップＳ３２に移る。つまり、車両側から送信されてくる入口料金所に接近した車両の車両識別データを入口路側機２を経由して受信する。
【００３８】
ステップＳ３２では、車両識別データと走行データを受信してステップＳ３３に移る。つまり、車両から送信されてくる出口料金所に接近した車両の車両識別データと走行データを出口路側機２を経由して受信する。ステップＳ３３では、利用区間の通常の通行料金を算出してステップＳ３４に移る。つまり、受信した車両識別データから対象車両の車種、入口料金所、出口料金所に基いて利用区間の通常の通行料金を算出する。この通行料金はＥＴＣ処理センタ３の通行料金データベースに車種毎に利用区間と対応する通行料金がマップとして記憶されており、そこから通行区間、車種等のデータで検索することにより求めることができる。
【００３９】
ステップＳ３４では、走行速度割引率を算出してステップＳ３５に移る。つまり、ＥＴＣ処理センタ３で図７のごとく受信した対象車両の走行データから走行速度のピーク値を車種毎、区間毎の制限速度と比較する。そして、図６に示す区分に応じて、制限速度遵守の場合は通常の通行料金の５％割引、制限速度超過は危険行為と見做して割引なしする。ステップＳ３５では、休憩回数割引率を算出してステップＳ３６に移る。つまり、ＥＴＣ処理センタ３で対象車両の走行データを基に休憩回数を調べる。例えば図７のごとく受信した走行データから所定時間以上の休憩を取得している（サービスエリアやパーキングエリアの位置と一致する位置で速度が０ｋｍ／ｈの時間を休憩時間と見做す）か否かを判断し、適切な休憩を取っておれば安全運転走行と見做して１回に付き通常の通行料金の１％を割り引く。
【００４０】
ステップＳ３６では、車線変更回数割引率を算出してステップＳ３７に移る。つまり、ＥＴＣ処理センタ３で対象車両の走行データを基に車線変更（追い越し）回数を調べる。例えば、ナビゲーション車載機１２からの位置データから急激な横方向の位置変動やハンドル操作データから急激なハンドル操作角が検出された時に車線変更があったと判断する。そして、車線変更回数が１０回以下の場合は安全運転走行と見做して通常の通行料金の２％を割り引く。ステップＳ３７では、安全運転割引率を決定してステップＳ３８に移る。つまり、走行速度割引、休憩回数割引、車線変更割引による合計割引率を算出（例えば、加算）する。尚、算出した割引率が大きくなり過ぎるのを防止するために、安全運転割引率に上限（例えば、通常の通行料金の１０％）を設定するようにしてもよい。
【００４１】
ステップＳ３８では、通行料金を決定し、決済を行ってステップＳ３９に移る。つまり、車種、利用区間に基づき算出した通常の通行料金（ステップＳ３３）に安全運転割引率（ステップＳ３７）を乗じて通行料金を決定する。そして、決定した課金に必要なデータ（車両番号、車種、利用区間、利用時間、通常の通行料金、割引料金等）を記憶する。この金額を１カ月毎に集計してカードによる料金徴収を行う。また、渋滞割引の時と同様に割引料金を点数制にし、安全運転に行う程さらに高い割引が受けられるようにしてもよい。ステップＳ３９では、出口路側機２を経由して車両側に課金データを送信して処理を終える。つまり、利用区間、利用時間、通常の通行料金、割引料金、点数等、課金の根拠となったデータを送信する。
【００４２】
以上のように本実施の形態では、運転者の安全運転の程度に応じて、つまり、制限速度の遵守、適正な休憩の取得、無理な追い越し抑制等を反映した料金割引を図ることができ、事故防止に寄与できる料金徴収システムが可能となる。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、車両が通行する道路の走行状態や運転者の運転状態に基いて適正な通行料金を徴収できる有料道路課金システムが提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る有料道路課金システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る有料道路課金システムの課金処理のフローチャートである。
【図３】渋滞割引率算出方法の説明図である。
【図４】遅延時間算出方法の説明図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る有料道路課金システムの課金処理のフローチャートである。
【図６】安全運転割引率算出方法の説明図である。
【図７】安全運転評価方法の説明図である。
【符号の説明】
１・・・・・車載システム、          ３・・・・・ＥＴＣ処理センタ、
１１・・・・ＥＴＣ車載機、          ４・・・・・路側ビーコン、
１２・・・・ナビゲーション車載機、  ５・・・・・路側カメラ、
２・・・・・路側機。
【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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