(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
有料道路を通過する車両に搭載され、ＩＣカードが挿入される無線式の料金収受機用の車載機と、有料道路の入口、本線上、出口にそれぞれ設けられ、上記車載機との通信により処理を行う第1乃至第３の車載機処理機とからなる料金収受システムにおいて、
上記第1の車載機処理機は、
有料道路への入場時に、通過車両の車載機に対して入口情報と時刻とを送信する第1の送信手段を有し、
上記第２の車載機処理機は、
有料道路の本線通過時に、通過車両の車載機に対して通過地点情報と時刻とを送信する第2の送信手段を有し、
上記第３の車載機処理機は、
上記車載機から供給される入場時の入口情報と時刻と、少なくとも1つの本線通過時の通過地点情報と時刻と、この第３の車載機処理機の出口情報と現在時刻とにより、上記車載機の交換と交換位置あるいはＵターン走行とUターン位置を判定する判定手段と、この判定結果に基づいて利用料金を課金する課金手段とを有し、
上記車載機は、
有料道路への入場時に、上記第1の車載機処理機から供給される入口情報と時刻とを記憶し、本線上の通過時に、上記第２の車載機処理機から供給される通過地点情報と時刻とを記憶する記憶手段と、有料道路からの出場時に、上記第３の車載機処理機に対して上記記憶手段により記憶されている入場時の入口情報と時刻と、少なくとも1つの本線通過時の通過地点情報と時刻とを送信する第３の送信手段とを有する、
ことを特徴とする料金収受システム。
【請求項２】
上記第３の車載機処理機は、
上記判定手段の判定結果に基づいて、上記車載機の交換に基づく利用経路、あるいはUターン走行による利用経路を表示する表示手段を有することを特徴とする請求項１に記載の料金収受システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、料金収受システムに係り、特に、有料道路の料金収受を無線通信により実現する無線式料金収受システムにおいて、車輌通行経路情報を記録することにより、不正利用対策及び経路別料金計算を可能にし得るように改良した料金収受システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の有料道路料金収受システムは、磁気処理技術を用いて磁気通行券に入口料金所データ・車種データ等の情報を記録し、出口料金所にて磁気通行券を通行券確認機（磁気リーダー）を使用して利用データを読みとり通行料金を算出・徴収するシステムである。
【０００３】
このような従来の有料道路料金収受システムでは、不正利用に対して以下のような対策を行っている。
【０００４】
まず、磁気通行券を車両間同士で交換することによって通行料金を減額しようとする不正利用に対しては、入口料金所通過時に撮像機で当該車両のナンバープレートを読みとり、磁気通行券に車両ナンバープレートに表示されている車両ナンバーを目視可能に印刷することによって対応している。
【０００５】
すなわち、これによって、出口料金所では、収受員が通行券に印刷された当該車両のナンバーと当該車両のナンバープレートに表示されている車両ナンバーを目視で比較することによって、それらが一致しない場合に通行券の不正利用があつたと判断することができるようになる。
【０００６】
なお、高速道路における車両のＵターン走行も禁止されている（不正利用）が、従来の料金収受システムでは、高速道路における車両のＵターン走行を判別することが不可能である。
【０００７】
また、経路別料金収受に関しては、現在の高速道路で複数の移動経路が存在する場合に、高速道路本線上にチエックバリアを設けておくことによって対応している。
【０００８】
すなわち、チエックバリアを通行した車両すべてが通過データを磁気記録されることになるので、出口料金所では、そのチエックバリアの情報を元に車両の通行経路判別を行うことによって経路別に料金計算及び徴収を行うことができるようになっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来の料金収受システムでは、次のような問題があった。
【００１０】
まず、不正利用対策において、磁気通行券を用いた従来の料金収受システムでは、出口料金所の収受員による目視によつてのみしか不正利用を判断することができない。
【００１１】
この場合、不正利用が行われた場所がどこであるのかを特定し、それを確認することができない。
【００１２】
また、磁気通行券の交換による不正利用を行った車両が全て収受員の目視によって発見されなければならないので、磁気通行券を交換した車両同士を特定することが困難である。
【００１３】
また、不正車両が実際に走行してきた経路を確認することができないので、実走行距離に応じた料金収受が不可能である。
【００１４】
そして、経路別料金収受において、磁気通行券を用いた従来の料金収受システムでは、出口料金所の料金精算の際に料金と経路とを同時に確認することができないので、利用者は、経路別の料金を確認することしかできず、それに対する経路を瞬時に確認することができない。
【００１５】
しかるに、近年、有料道路等の料金収受を無線通信により実現する無線式料金収受システムが提案され始めている。
【００１６】
この無線式料金収受システムでは、有料道路の入口料金所及び出口料金所の各レーンに無線式料金収受装置を設置し、有料道路を利用する車両にはクレジットカード等の無線カードが挿入される車載機なるものを搭載して、これら無線式料金収受装置と車載機（ＥＴＣ：無線カード，オンボードユニット）との間の無線通信により料金収受が実現されるものである。
【００１７】
この発明の目的は、上記したような事情を鑑みてなされたものであって、特に、有料道路の料金収受を無線通信により実現する無線式料金収受システムにおいて、車輌通行経路情報を記録することにより、不正利用対策及び経路別料金計算を可能にし得るように改良した料金収受システムを提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
この発明の料金収受システムは、有料道路を通過する車両に搭載され、ＩＣカードが挿入される無線式の料金収受機用の車載機と、有料道路の入口、本線上、出口にそれぞれ設けられ、上記車載機との通信により処理を行う第1乃至第３の車載機処理機とからなる料金収受システムにおいて、上記第1の車載機処理機は、有料道路への入場時に、通過車両の車載機に対して入口情報と時刻とを送信する第1の送信手段を有し、上記第２の車載機処理機は、有料道路の本線通過時に、通過車両の車載機に対して通過地点情報と時刻とを送信する第2の送信手段を有し、上記第３の車載機処理機は、上記車載機から供給される入場時の入口情報と時刻と、少なくとも1つの本線通過時の通過地点情報と時刻と、この第３の車載機処理機の出口情報と現在時刻とにより、上記車載機の交換と交換位置あるいはＵターン走行とUターン位置を判定する判定手段と、この判定結果に基づいて利用料金を課金する課金手段とを有し、上記車載機は、有料道路への入場時に、上記第1の車載機処理機から供給される入口情報と時刻とを記憶し、本線上の通過時に、上記第２の車載機処理機から供給される通過地点情報と時刻とを記憶する記憶手段と、有料道路からの出場時に、上記第３の車載機処理機に対して上記記憶手段により記憶されている入場時の入口情報と時刻と、少なくとも1つの本線通過時の通過地点情報と時刻とを送信する第３の送信手段とを有するものである。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００３０】
図１は、この発明の一実施の形態に係る無線式料金収受システム（以下、ＥＴＣシステムと記す）を含む有料道路料金収受システムにおける無線媒体としてのＩＣカード１０１ａが挿入される車載機１０１の概略構成を示す図である。
【００３１】
すなわち、この実施の形態においては、ＥＴＣシステムで、且つ車両１００本体に車載機（１ピース、２ピース問わず）１０１が搭載されている場合について述べる。
【００３２】
この車載機１０１は、車両１００本体に完全固定されるものであり、車種情報・ナンバー・所有者等の車両固有の情報を予め記録したものである。
【００３３】
なお、一般ドライバーによる車載機１０１の取り付け取り外し等の作業は、規約により禁止されている。
【００３４】
また、車載機１０１に記録される情報は、車両１００本体への車載機１０１の取り付け時に、特定の業者のみで設定・記録できるものであり、一般のドライバーによる設定情報の変更は不可能である。
【００３５】
図２は、この発明の一実施の形態に係るＥＴＣシステムにおけるアンテナ設置例を説明するため図である。
【００３６】
高速道路の本線２００上には、チェックバリアやジャンクシヨン等の各路線を特定することができる地点や、不正利用（車載機の交換）が行われそうな地点  （サービスエリア・バーキングエリア等）の前後にＥＴＣシステムとしてのＥＴＣ路側アンテナ１０２が設置される。
【００３７】
このＥＴＣ路側アンテナ１０２は、高速道路の本線２００の１通行帯に１つずつ設けられ、通過地点・通過時刻情報等（通過情報は、上り路線と下り路線とを区別するデータとする）のみを車載機１０１に記録することができる簡易的アンテナとされている。
【００３８】
図３は、この発明の一実施の形態に係るＥＴＣシステムにおける通信模式図  （図３ａ）・ブロック図（図３ｂ）である。
【００３９】
すなわち、図３ａに示すように、車載機１０１を搭載した車両１００が高速道路の本線２００上に設置されたＥＴＣ路側アンテナ１０２の下を通過すると、アンテナ通過地点情報とその通過時刻とがＥＴＣ路側アンテナ１０２と車載機１０１との無線通信によって車載機１０１本体に記録される。
【００４０】
ここで、ＥＴＣ路側アンテナ１０２側は、図３ｂに示すように、それぞれＣＰＵ１０２ａに接続されている路側アンテナ１０２ｂと、車両検知センサ１０２ｃと、ＲＯＭ１０２ｄと、ＲＡＭ１０２ｅとを有している。
【００４１】
このＥＴＣ路側アンテナ１０２による記録処理は、高速道路の本線２００上に設置される全てのＥＴＣ路側アンテナ１０２の下を通過する毎に行われ、車載機１０１には入口料金所・各ＥＴＣ路側アンテナ１０２の通過地点情報が記録されることになる。
【００４２】
そして、この車載機１０１本体に記録される通過経路情報を利用することによって、出口料金所にて以下のようなＥＴＣシステムの不正利用対策としての処理を行うことが可能になる。
【００４３】
このＥＴＣシステムの不正利用対策における不正利用とは、高速道路の料金収受が、車種区分と入口料金所から出口料金所までの距離によつて徴収されることを利用し、高速道路内の車両間同士で故意に車載機の交換を行うことによって、車種情報を入れ替えて通行料金を減額しようとするものである。
【００４４】
以下にこのような不正利用の対策例を示す。
【００４５】
図４は、この発明の一実施の形態に係るＥＴＣシステムにおける路線経由の一例を示す図である。
【００４６】
すなわち、図４に示すように、ある車両１００が正常な経路で高速道路を下り走行したとすると、入口料金所Ａを通過した後、Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２、Ｄ４地点の順を経て出口料金所Ｄを迎えるとき、車載機１０１の通過地点デー夕にはＡ，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２，Ｄ４の順に記録されることになる。
【００４７】
この車両１００が高速道路の上りを通過してきて出口料金所Ｂを迎えようとする別の車両とＸ地点（サービスエリア等）で互いの車載機１０１を交換したとすると、この別の車両の車載機１０１の通過地点データにはＡ，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２，Ｄ１，Ｃ１の順に記録されることになる（異常経路）。
【００４８】
しかるに、この発明の一実施の形態に係るＥＴＣシステムでは、以上のようにして不正に交換した車載機を搭載した車両が出口料金所を通過する際に、以下に示すような出口料金所のＥＴＣアンテナによってその車載機１０１に記録されている通過情報を読みとり、その情報を元に不正の有無を判定する。
【００４９】
図５は、この発明の一実施の形態に係るＥＴＣシステムにおける出口料金所ブロック図である。
【００５０】
すなわち、図５に示すように、出口料金所の車線制御装置３０１には、ＥＴＣアンテナ３００に接続されたＥＴＣアンテナ制御装置３０２と、経路情報表示板３０３と、経路情報プリンタ３０４と、データ処理装置３０５及び記録装置３０６とが接続されている。
【００５１】
ここで、経路情報表示板３０３は、図６に示すような表示を行うようになされている。
【００５２】
図７は、この発明の一実施の形態に係るＥＴＣシステムにおける出口料金所での不正利用判定フローチヤートである。
【００５３】
すなわち、図７に示すように、出口料金所のＥＴＣアンテナ３００によって車載機１０１に記録されているデータを読み取る（ステップＳ１）。
【００５４】
その読み取られたデータに基づいて当該車両１００の車載機１０１に記録されている通過情報すなわち入口料金所から出口料金所間の経路情報の中に上り車線の通過データと下り車線の通過データとが混在しているか否かを判定する（ステップＳ２）。
【００５５】
この判定により、当該車両１００の車載機１０１に記録されている通過情報すなわち入口料金所から出口料金所間の経路情報の中に上り車線の通過データと下り車線の通過データとが混在している場合には、その上りと下りのデータの変化がサービスエリア（ＳＡ）またはパーキングエリア（ＰＡ）等を境に入れ替わった（上りと下りのデータ）いるか、あるいはそれ以外の地点で入れ替わった（上りと下りのデータ）いるかを判定する（ステップＳ３）。
【００５６】
この判定により、そのデータがサービスエリア（ＳＡ）またはパーキングエリア（ＰＡ）等を境に入れ替わった（上りと下りのデータ）いるときには、車載機１０１の交換があつたと判定して当該車両１００の車載機１０１に記録されている通過情報に基づいて正規の料金を課金する（ステップＳ４）。
【００５７】
例えば、車載機情報が図４に示した路線経由図の波線による経路としてのＡ，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２，Ｄ１，Ｃ１，Ｂである場合には、Ａ（入口），Ｂ２（下り），Ｃ２（下り），Ｄ２（下り），（ＳＡ），Ｄ１（上り），Ｃ１（上り），Ｂ（出口）間の距離に応じた正規の料金を課金する。
【００５８】
すなわち、上り車線を走行してきた当該車両１００のドライバーは、入口料金所Ａから出口料金所Ｂ間のＢ２（下り）のみに利用料金の減額を図る目的で、車載機１０１の交換したものである。
【００５９】
それにもかかわらず、当該車両１００のドライバーには、自分が利用したＤ１（上り），Ｃ１（上り）の利用料金に加えて車載機１０１の交換した相手側車両１００が利用したＢ２（下り），Ｃ２（下り），Ｄ２（下り）の利用料金を課金されることになるのである。
【００６０】
一方、車載機１０１の交換した相手側車両１００が出口料金所Ｆから出ようとした場合には、すなわち下り車線を走行してきた相手側車両１００のに車載機１０１には、入口料金所Ｄから出口料金所Ｆ間の経路情報の中に上り車線の通過データと下り車線の通過データとが混在しており、且つ、そのデータがサービスエリア（ＳＡ）を境に入れ替わった（上りと下りのデータ）いるＤ３（上り），  （ＳＡ），Ｄ４（下り），Ｆ１（下り）なるデータが存在している。
【００６１】
そこで、その下り車線を走行してきたドライバーには、車載機１０１の交換があつたと判定するにもかかわらず、当該車両１００の車載機１０１に記録されている通過情報に基づいて正規の料金が課金されることになる。
【００６２】
すなわち、この車載機１０１を交換した相手側車両１００のドライバーには、入口料金所Ｄから出口料金所Ｆ間のＤ３（上り），Ｄ４（下り），Ｆ１（下り）のみに利用料金の減額を図る目的で、車載機１０１の交換したものであるにもかかわらず、減額された利用料金が課金される。
【００６３】
しかるに、この利用料金の減額分については、前述したように車載機１０１を交換した一方の車両１００のドライバーに課金されているので、全体としては問題とならない。
【００６４】
また、図７に示したステップＳ３において、その上りと下りのデータの変化がサービスエリア（ＳＡ）またはパーキングエリア（ＰＡ）等以外の地点で入れ替わった（上りと下りのデータ）いると判定されたときには、Ｕターン走行があつたと判定して当該車両１００の車載機１０１に記録されている通過情報に基づいてＵターン走行における正規の料金を課金する（ステップＳ５）。
【００６５】
すなわち、入口料金所から出口料金所間の経路情報の中に上り車線の通過データと下り車線の通過データが混在し、そのデータがＳＡ・ＰＡ等以外を境に入れ替わった（上りと下りのデー夕）ときにＵターン走行があつたと判定する。
【００６６】
例えば、車載機情報が図４に示した路線経由図の太線による経路としての、Ａ，Ｂ２，Ｃ２，Ｃ１，Ｂである場合には、Ａ（入口），Ｂ２（下り），Ｃ２（下り），Ｃ１（上り），Ｂ（出口）間の距離に応じた正規の料金を課金する。
【００６７】
以上のようにして、この発明の有料道路料金収受システムによれば、出口料金所にて不正と判断された車両には、入口料金所から出口料金所までの経路記録を利用して以下のような対応が可能となる。
【００６８】
（１）不正利用者に対し一律の課金を行うことができる。
【００６９】
（２）違反走行分も含めた実走行距離分の通行料金が徴収のための課金を行うことができる。
【００７０】
（３）不正が行われた場所を特定することができるので、後方処理にて車載機の交換相手を判断することができる。
【００７１】
（４）図５及び図６に示したように、出口料金所に設置される経路情報表示板３０３と、経路情報プリンタ３０４により、車両が通過してきた経路（違反走行を含む）を表示すると共に、それをプリントアウトすることができる。
【００７２】
また、図７に示したステップＳ２において、経路情報の中に上り車線の通過データと下り車線の通過データとが混在していない場合には、経路別料金計算を行う（ステップＳ６）。
【００７３】
この経路別料金計算は、将来的に有料道路において目的地に到達できる経路が複数存在する場合や環状になった場合についての対応策である。
【００７４】
すなわち、図５に示したように、例えば、出口料金所のデータ処理装置３０５内の記録装置３０６等に経路別の料金表を予め記録しておく。
【００７５】
そして、車載機に記録される通過経路データと記録装置３０６のデータとを比較し、その結果を、図６に示したように、通行料金と共に経路情報表示板３０３と、経路情報プリンタ３０４により、車両が通過してきた経路（違反走行を含む）を表示すると共に、それをプリントアウトする。
【００７６】
なお、図７に示したように、ステップＳ４，Ｓ５およびＳ６以降は、いずれの場合にも同様に処理されることになる。
【００７７】
すなわち、ステップＳ４，Ｓ５およびＳ６以降は、ステップＳ７でＥＴＣシステムとしての料金精算がなされると共に、ステップＳ８で上述したような経路情報表示板３０３と、経路情報プリンタ３０４により、車両が通過してきた経路  （違反走行を含む）と、その通行料金を表示すると共に、それをプリントアウトする処理がなされる。
【００７８】
これにより、利用者は、通行料金を徴収された経路とそれに対する金額を瞬時に確認することができるようになる。
【００７９】
以上のようにして、この発明の有料道路料金収受システムによれば、車載機に記録されている経路情報を用いて、不正利用を判断するもので、
（１）入口料金所から出口料金所間の経路情報の中に上り車線の通過データと下り車線の通過データが混在し、そのデータがＳＡ，ＰＡ等を境に入れ替わって（上りと下りのデータ）いるときには、車載機の交換があったと判断する。
【００８０】
（２）入口料金所から出口料金所間の経路情報の中に上り車線の通過データと下り車線の通過データが混在し、そのデータがＳＡ，ＰＡ等以外を境に入れ替わって（上りと下りのデータ）いるときには、Ｕターン走行があったと判断するようにしている。
【００８１】
これによって、この発明の有料道路料金収受システムによれば、従来収受員の目視によってのみ行われていたものが、システムとして自動的に対応することができる。
【００８２】
また、この発明の有料道路料金収受システムによれば、不正利用者に対し一律の課金を行うことができるようになる。
【００８３】
また、この発明の有料道路料金収受システムによれば、違反走行分も含めた実走行距離分の通行料金が徴収のための課金を行うことができるようになる。
【００８４】
また、この発明の有料道路料金収受システムによれば、不正が行われた場所を特定することができるようになるので、後方処理にて車載機の交換相手を特定することができるようになり、必要な処置を取ることができる。
【００８５】
さらに、この発明の有料道路料金収受システムによれば、車載機に記録されている入口料金所から出口料金所間の経路情報を利用し、経路情報表示板に、通行料金・車種・経路を同時に表示する。
【００８６】
これによって、この発明の有料道路料金収受システムによれば、利用者は、通行料金を徴収された経路とそれに対する金額を瞬時に確認することができる。
【００８７】
また、この発明の有料道路料金収受システムによれば、利用者が不正に利用した場合にも経路（不正経路）を表示することができる。
【００８８】
【発明の効果】
したがって、以上詳述したように、この発明によれば、有料道路の料金収受を無線通信により実現する無線式料金収受システムにおいて、車輌通行経路情報を記録することにより、不正利用対策及び経路別料金計算を可能にし得るように改良した料金収受システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態に係る有料道路料金収受システムにおける車載機の概略構成を説明するため図である。
【図２】この発明の一実施の形態に係る有料道路料金収受システムにおけるアンテナ設置例を説明するため図である。
【図３】この発明の一実施の形態に係る有料道路料金収受システムにおけるにおける通信模式図（図３ａ）・ブロック図（図３ｂ）である。
【図４】この発明の一実施の形態に係る有料道路料金収受システムにおける路線経由の一例を示す図である。
【図５】この発明の一実施の形態に係る有料道路料金収受システムにおける出口料金所ブロック図である。
【図６】この発明の一実施の形態に係る有料道路料金収受システムにおける出口料金所に設置される経路情報表示板での表示例を示す図である。
【図７】この発明の一実施の形態に係る有料道路料金収受システムにおける出口料金所での不正利用判定フローチヤートである。
【符号の説明】
１００…車両、
１０１…車載機。
２００…高速道路の本線２００、
１０２…ＥＴＣ路側アンテナ、
１０２ａ…ＣＰＵ、
１０２ｂ…路側アンテナ、
１０２ｃ…車両検知センサ、
１０２ｄ…ＲＯＭ、
１０２ｅ…ＲＡＭ、
３０１…出口料金所の車線制御装置、
３００…ＥＴＣアンテナ、
３０２…ＥＴＣアンテナ制御装置、
３０３…経路情報表示板、
３０４…経路情報プリンタ、
３０５…データ処理装置、
３０５…出口料金所のデータ処理装置。
【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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