(57)【要約】移動物が位置する領域を判断する移動物の位置認識装置であり、移動物が、移動物の位置の検知誤差に対応する所定距離を移動したか否かを判断する移動距離判断器と、移動距離判断器により、移動物が所定距離を移動したと判断された場合に、移動物が位置する領域を判断する領域判断器とを備えている。従って、本発明によれば、移動物の位置を正確に検知できない場合は、“移動物が存在する領域の判断”がおこなわれない。このため、移動物が存在する領域を判断する精度が向上するとともに、移動物の存在領域を判断する基準に、“この付近に移動物が位置している場合は、移動物が存在する領域の判断をおこなわない”という緩衝領域を設定する必要が無い。従って、緩衝領域を設定しない分、データ量および演算量を少なくすることができ、位置認識装置の製造コストの上昇を抑制することができる。
2002029728.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動物が位置する領域を判断する位置認識装置において、
前記移動物が、この移動物の位置の検知誤差に対応する所定距離を移動したか否かを判断する移動距離判断器と、
この移動距離判断器により、前記移動物が前記所定距離を移動したと判断された場合に、前記移動物が位置する領域を判断する領域判断器とを備えていることを特徴とする位置認識装置。
【請求項２】
前記移動距離判断器および前記領域判断器が、前記移動物に設けられることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の位置認識装置。
【請求項３】
移動物の位置する領域を判断し、その判断結果に基づいて課金情報を発生する課金処理装置において、
前記移動物が前記課金情報の精度に影響が及ぶ所定距離を移動したか否かを判断する移動距離判断器と、
この移動距離判断器により、前記移動物が前記所定距離を移動したと判断された場合に、前記移動物の位置する領域を判断するとともに、この判断結果に基づく課金情報を発生する課金情報発生器と
を備えていることを特徴とする課金処理装置。
【請求項４】
前記移動距離判断器が、前記所定距離を直線距離で判断するように構成されていることを特徴とする請求の範囲第３項に記載の課金処理装置。
【請求項５】
前記課金情報発生器が、前記移動物が所定距離を移動するまでに検知される移動軌跡と、前記移動物の位置を判断するための基準となる地図情報に存在している移動経路の候補とを比較し、前記地図情報に存在する移動経路の候補のうち、移動物の移動距離が最短となる移動経路を、前記移動物が移動したものと判断するように構成されていることを特徴とする請求の範囲第３項に記載の課金処理装置。
【請求項６】
前記課金情報発生器が、前記移動物が所定距離を移動するまでに検知される移動軌跡と、前記移動物の位置を判断するための基準となる地図情報に存在している移動経路の候補の形状とを比較し、この比較結果に基づいて、前記地図情報に存在する移動経路の候補のいずれを前記移動物が移動したかを判断するように構成されていることを特徴とする請求の範囲第３項に記載の課金処理装置。
【請求項７】
前記課金情報発生器が、前記移動物の移動にともなう課金がなるべく少ない金額となるような移動経路を、前記移動物が移動したものと判断するように構成されていることを特徴とする請求の範囲第３項ないし第６項のいずれかに記載の課金処理装置。
【請求項８】
前記移動距離判断器により、前記移動物の移動距離が所定距離以下であると判断された場合は、前記課金情報発生器が、前記移動物の移動にともなう課金処理をおこなわないように構成されていることを特徴とする請求の範囲第３項ないし第７項のいずれかに記載の課金処理装置。
【請求項９】
前記移動距離判断器および前記課金情報発生器が、前記移動物に設けられることを特徴とする請求の範囲第３項ないし第８項のいずれかに記載の課金処理装置。
【請求項１０】
移動物が位置する領域を判断する位置認識装置において、
前記移動物が、この移動物の位置の検知誤差に対応する所定距離を移動したか否かを判断する制御と、
前記移動物が前記所定距離を移動したと判断された場合に、前記移動物が位置する領域を判断する制御と
を実行するコントローラを備えていることを特徴とする位置認識装置。
【請求項１１】
前記コントローラが、前記移動物に設けられることを特徴とする請求の範囲第１０項に記載の位置認識装置。
【請求項１２】
移動物の位置する領域を判断し、その判断結果に基づいて課金情報を発生する課金処理装置において、
前記移動物が前記課金情報の精度に影響が及ぶ所定距離を移動したか否かを判断する制御と、
前記移動物が前記所定距離を移動したと判断された場合に、前記移動物の位置する領域を判断するとともに、この判断結果に基づく課金情報を発生する制御とを実行するコントローラを備えていることを特徴とする課金処理装置。
【請求項１３】
前記コントローラが、前記所定距離を直線距離で判断するように構成されていることを特徴とする請求の範囲第１２項に記載の課金処理装置。
【請求項１４】
前記コントローラが、前記移動物が所定距離を移動するまでに検知される移動軌跡と、前記移動物の位置を判断するための基準となる地図情報に存在している移動経路の候補とを比較し、前記地図情報に存在する移動経路の候補のうち、移動距離が最短となる移動経路を、前記移動物が移動したものと判断するように構成されていることを特徴とする請求の範囲第１２項に記載の課金処理装置。
【請求項１５】
前記コントローラが、前記移動物が所定距離を移動するまでに検知される移動軌跡と、前記移動物の位置を判断するための基準となる地図情報に存在している移動経路の候補の形状とを比較し、この比較結果に基づいて、前記地図情報に存在する移動経路の候補のいずれを前記移動物が移動したかを判断するように構成されていることを特徴とする請求の範囲第１２項に記載の課金処理装置。
【請求項１６】
前記コントローラが、前記移動物の移動にともなう課金がなるべく少ない金額となるような移動経路を、前記移動物が移動したものと判断するように構成されていることを特徴とする請求の範囲第１２項ないし第１５項のいずれかに記載の課金処理装置。
【請求項１７】
前記コントローラが、前記移動物の移動距離が所定距離以下であると判断された場合に、前記移動物の移動にともなう課金処理をおこなわないように構成されていることを特徴とする請求の範囲第１２項ないし第１６項のいずれかに記載の課金処理装置。
【請求項１８】
前記コントローラが、前記移動物に設けられることを特徴とする請求の範囲第１２項ないし第１６項のいずれかに記載の課金処理装置。
【請求項１９】
移動物が位置する領域を判断する位置認識方法において、
前記移動物が、この移動物の位置の検知誤差に対応する所定距離を移動したか否かを判断する移動距離判断ステップと、
前記移動物が前記所定距離を移動したと判断された場合に、前記移動物が位置する領域を判断する領域判断ステップと
を備えていることを特徴とする位置認識方法。
【請求項２０】
移動物の位置する領域を判断し、その判断結果に基づいて課金情報を発生する課金処理方法において、
前記移動物が前記課金情報の精度に影響が及ぶ所定距離を移動したか否かを判断する移動距離判断ステップと、
前記移動物が前記所定距離を移動したと判断された場合に、前記移動物の位置する領域を判断するとともに、この判断結果に基づく課金情報を発生する課金情報発生ステップと
を備えていることを特徴とする課金処理方法。
【請求項２１】
前記移動距離判断ステップが、前記所定距離を直線距離で判断するように構成されていることを特徴とする請求の範囲第２０項に記載の課金処理方法。
【請求項２２】
前記課金情報発生ステップが、前記移動物が所定距離を移動するまでに検知される移動軌跡と、前記移動物の位置を判断するための基準となる地図情報に存在している移動経路の候補とを比較し、前記地図情報に存在する移動経路の候補のうち、移動距離が最短となる移動経路を、前記移動物が移動したものと判断するように構成されていることを特徴とする請求の範囲第２０項に記載の課金処理方法。
【請求項２３】
前記課金情報発生ステップが、前記移動物が所定距離を移動するまでに検知される移動軌跡と、前記移動物の位置を判断するための基準となる地図情報に存在している移動経路の候補の形状とを比較し、この比較結果に基づいて、前記地図情報に存在する移動経路の候補のいずれを前記移動物が移動したかを判断するように構成されていることを特徴とする請求の範囲第２０項に記載の課金処理方法。
【請求項２４】
前記課金情報発生ステップが、前記移動物の移動にともなう課金がなるべく少ない金額となるような移動経路を、前記移動物が移動したものと判断するように構成されていることを特徴とする請求の範囲第２０項ないし第２３項のいずれかに記載の課金処理方法。
【請求項２５】
前記課金情報発生ステップが、前記移動距離判断ステップにより、前記移動物の移動距離が所定距離以下であると判断された場合に、前記移動物の移動にともなう課金処理をおこなわないように構成されていることを特徴とする請求の範囲第２０項ないし第２４項のいずれかに記載の課金処理方法。
【請求項２６】
移動物が位置する領域を判断する移動物の位置認識装置において、
前記移動物が、この移動物の位置の検知誤差に対応する所定距離を移動したか否かを判断する移動距離判断手段と、
この移動距離判断手段により、前記移動物が前記所定距離を移動したと判断された場合に、前記移動物が位置する領域を判断する領域判断手段と
を備えていることを特徴とする移動物の位置認識装置。
【請求項２７】
移動物の位置する領域を判断し、その判断結果に基づいて課金情報を発生する移動物の位置認識装置において、
前記移動物が前記課金情報の精度に影響がおよぶ所定距離を移動したか否かを判断する移動距離判断手段と、
この移動距離判断手段により、前記移動物が前記所定距離を移動したと判断された場合に、前記移動物の位置する領域を判断するとともに、この判断結果に基づく課金情報を発生する課金情報発生手段と
を備えていることを特徴とする移動物の位置認識装置。
【請求項２８】
前記移動距離判断手段は、前記所定距離を直線距離で判断する機能を備えていることを特徴とする請求の範囲第２７項に記載の移動物の位置認識装置。
【請求項２９】
前記課金情報発生手段は、前記移動物が所定距離を移動するまでに検知される移動軌跡と、前記移動物の位置を判断するための基準となる地図情報に存在している移動経路の候補の形状とを比較し、前記地図情報に存在する移動経路の候補のうち、移動距離が最短となる移動経路を、前記移動物が移動したものと判断する機能を備えていることを特徴とする請求の範囲第２７項に記載の移動物の位置認識装置。
【請求項３０】
前記課金情報発生手段は、前記移動物が所定距離を移動するまでに検知される移動軌跡と、前記移動物の位置を判断するための基準となる地図情報に存在している移動経路の候補の形状とを比較し、この比較結果に基づいて、前記地図情報に存在する移動経路の候補のいずれを前記移動物が移動したかを判断する機能を備えていることを特徴とする請求の範囲第２７項に記載の移動物の位置認識装置。
【請求項３１】
前記課金情報発生手段は、前記移動物の移動にともなう課金がなるべく少ない金額となるような移動経路を、前記移動物が移動したものと判断する機能を備えていることを特徴とする請求の範囲第２７項ないし第３０項のいずれかに記載の移動物の位置認識装置。
【請求項３２】
前記課金情報発生手段は、前記移動距離判断手段により、前記移動物の移動距離が所定距離以下であると判断された場合は、前記移動物の移動にともなう課金処理をおこなわない機能を備えていることを特徴とする請求の範囲第２６項ないし第３１項のいずれかに記載の移動物の位置認識装置。
【発明の詳細な説明】
技　術　分　野
本発明は、移動物が位置する領域を判断する位置認識装置に関し、特に、移動物の移動にともない課金情報を発生させる場合などに用いられる位置認識装置に関するものである。
背　景　技　術
一般に、移動物としての車両が有料道路を通過する場合は、その車両の型式や走行距離などに応じた料金を課す、いわゆる“課金処理”がおこなわれる。このような課金処理をおこなう場合、従来は、有料道路の入口および出口に、ゲートや料金所等の設備を設けていた。しかしながら、このような設備を設ける方法を採用すると、設備自体の設置作業や移転作業が面倒であり、かつ、道路の周囲の風景および景観が、設備により損なわれる問題があった。そこで、道路に上記の設備を設置することなく、上記の課金処理をおこなうことのできる装置が知られており、その装置の一例が、特開２０００−１２３２１３号公報に記載されている。
この公報に記載されている課金処理装置は、車両に搭載されている車載機と、車両外部に設けられている外部情報装置とを有している。車載機は、いわゆるナビゲーションシステムの一部を構成するものであり、この車載機は、電子制御装置を有している。更に電子制御装置は、演算処理装置、記憶装置、入出力インタフェースなどを主体とするマイクロコンピュータにより構成されている。電子制御装置には、地図データベースと入力装置とＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍの頭文字）アンテナと地上用通信装置とが接続されている。この地図データベースには、地図上の道路自体の情報、道路における課金領域の情報等が記憶されている。また、表示装置は、車両の現在位置や目的地の入力、あるいは車両の走行経路の入力などの操作をおこなうものである。また、表示装置は、地図データにおける車両の現在位置の表示をおこなうものである。さらにＧＰＳアンテナは、人工衛星から発信される信号を受信するものである。さらにまた地上用通信装置は、地上に設置されている総合センタとの交信をおこなうものである。
外部情報装置は、人工衛星および総合センタ等から構成されており、総合センタは、車載機の地上用通信装置との交信をおこなう地上通信装置と、課金対象領域および料金などを定めた地図データを記憶した地図データベースと、地上用通信装置および地図データベースに接続された電子制御装置とを有している。
上記公報に記載された課金処理装置においては、人工衛星から発信された信号を、車載機のＧＰＳアンテナにより受信し、受信した信号を処理することにより、地図データにおける車両の位置を検知している。また、車両の位置の検知結果に基づいて、車両が課金領域に位置しているか、非課金領域に位置しているかの判断をおこなう。さらに、車両の位置情報は、車載機の地上通信装置を介して総合センタに送信される。総合センタでは、受信した車両の位置に基づいて、課金対象領域に基づく課金処理をおこない、その処理結果を車載機に送信する。
ところで、人工衛星およびＧＰＳアンテナによる車両の位置の検知に際しては、複数の人工衛星同士の配列状態などにより、車両の位置の検知誤差が不可避的に生じる。このため、誤差を含む検知結果と、地図データの課金対象領域とを照合すると、誤課金が生じる問題がある。そこで、この公報に記載された課金処理装置においては、地図データの課金対象領域と、非課金対象領域との間に緩衝領域を設定している。この緩衝領域は、車両の位置の検知誤差に対応する距離に基づいて設定されている。そして、車両の位置が緩衝領域にあると判断されている場合は、“車両が課金対象領域に存在する”との判断をおこなわないように構成されている。このように、緩衝領域を設定することにより、車両の位置検知精度に基づいて、車両が、課金領域または非課金領域のいずれに位置しているかの誤判断が生じることを回避している。
しかしながら、上記公報に記載されている課金処理装置においては、課金領域と非課金領域との間に、緩衝領域を設定することで、車両の位置検知の誤差に対処している。このため、課金処理に必要なデータ量が増加するとともに、課金処理に必要な演算処理が複雑化する。その結果、課金処理装置がコスト高となり、かつ、課金処理に必要なデータの処理時間が長時間化するという問題があった。
本発明の主な目的は、移動物が、所定の領域から他の領域へ移動したか否かを高精度に判断することができ、かつ、製造コストの上昇を抑制でき、かつ、データ処理に必要な時間の長時間化を回避することのできる位置認識装置および位置認識方法および課金処理装置および課金処理方法を提供することである。
発　明　の　開　示
上記目的を達成するために、本発明は、移動物が位置する領域を判断する位置認識装置において、前記移動物が、この移動物の位置の検知誤差に対応する所定距離を移動したか否かを判断する移動距離判断器と、この移動距離判断器により、前記移動物が前記所定距離を移動したと判断された場合に、前記移動物が位置する領域を判断する領域判断器とを備えていることを特徴とする位置認識装置である。
従って、本発明によれば、移動物の位置検知に誤差の生じる可能性がある移動距離内では、“移動物がいずれの領域に存在しているかの判断”がおこなわれない。このため、移動物がいずれの領域に存在しているかを判断する精度が向上するとともに、移動物の存在領域を判断するための基準に、“この付近に移動物が位置していることが検知された場合は、移動物がいずれの領域に存在しているかの判断をおこなわない”という緩衝領域を設定する必要が無い。従って、緩衝領域を設定しなくて済む分、データ量および演算量を少なくすることができ、位置認識装置の製造コストの上昇を抑制することができる。また、移動物の位置の検知誤差が生じる可能性がある移動距離内では、移動物の位置を検知する必要がない。このため、位置認識装置は、離散的な位置情報を得られるもので済む。従って、位置認識装置の小型化を促進することができるとともに、位置認識装置の製造コストの上昇を抑制できる。
また、本発明の装置では、前記移動距離判断器および前記領域判断器が、前記移動物に設けられるものであってもよい。
従って、本発明の位置認識装置は、“移動物が、移動物の外部から情報やデータを受け取ることなく、移動物が存在している領域を判断すること”ができる。また、本発明は、移動物の位置する領域を判断し、その判断結果に基づいて課金情報を発生する課金処理装置において、前記移動物が前記課金情報の精度に影響が及ぶ所定距離を移動したか否かを判断する移動距離判断器と、この移動距離判断器により、前記移動物が前記所定距離を移動したと判断された場合に、前記移動物の位置する領域を判断するとともに、この判断結果に基づく課金情報を発生する課金情報発生器とを備えていることを特徴とする課金処理装置である。
従って、本発明によれば、移動物の移動距離が、課金情報の精度に影響が及ぶ移動距離内では、移動物が存在する領域の判断がおこなわれない。このため、移動物の存在する領域を判断するための基準に、前述した緩衝領域を設ける必要が無く、移動物がいずれの領域に存在しているかを判断する精度を向上することができる。また、移動物の移動による課金情報の精度に影響が及ぶような移動距離内では、移動物が存在する領域の判断がおこなわれない。従って、その間の移動物の位置を、逐一検知する必要がなく、移動物の位置を検知するための装置として、離散的な位置情報を得られる装置を用いることができる。その結果、課金処理装置の小型化を促進することができるとともに、課金処理装置の製造コストの上昇を抑制できる。
また、本発明の装置では、前記移動距離判断器が、前記所定距離を直線距離で判断するように構成されていてもよい。
従って、本発明の装置によれば、所定距離が直線距離で判断されるため、移動物が移動したと判断される距離は、実際の移動距離以下になる。このため、過剰課金が発生する可能性を回避できる。
また、本発明の装置は、前記課金情報発生器が、前記移動物が所定距離を移動するまでに検知される移動軌跡と、前記移動物の位置を判断するための基準となる地図情報に存在している移動経路の候補とを比較し、前記地図情報に存在する移動経路の候補のうち、移動物の移動距離が最短となる移動経路を、前記移動物が移動したものと判断するように構成されていてもよい。
従って、本発明の装置によれば、地図情報に含まれている移動経路の候補のうち、移動物の移動距離が最短となる移動経路を、移動物が移動したものと判断する。つまり、課金情報発生器により判断される“移動物の移動距離”は、実際の移動距離以下になるため、過剰課金が発生する可能性がない。さらに、移動物の移動軌跡の検知結果と、地図情報に存在している移動経路の候補とを比較するため、移動物が存在する領域の判断精度が向上する。
また、本発明の装置は、前記課金情報発生器が、前記移動物が所定距離を移動するまでに検知される移動軌跡と、前記移動物の位置を判断するための基準となる地図情報に存在している移動経路の候補の形状とを比較し、この比較結果に基づいて、前記地図情報に存在する移動経路の候補のいずれを前記移動物が移動したかを判断するように構成されていてもよい。
従って、本発明の装置によれば、地図情報に含まれている移動経路の候補のうち、検知された移動軌跡と近似する形状の移動経路を、移動物が移動したものと判断する。このため、移動物の移動経路と、実際の移動経路とを近づけることができ、過剰課金が発生する可能性を低下させることができる。さらに、移動物の移動軌跡と、地図情報の移動経路の形状とを照合するため、移動物が存在する領域を判断する精度が向上する。
また、本発明の装置は、前記課金情報発生器が、前記移動物の移動にともなう課金がなるべく少ない金額となるような移動経路を、前記移動物が移動したものと判断するように構成されていてもよい。
従って、本発明の装置によれば、移動物の移動にともなう課金がなるべく少ない金額となるような移動経路を、移動物が移動したものと判断するため、過剰課金が発生する可能性が一層低減される。
また、本発明の装置は、前記移動距離判断器により、前記移動物の移動距離が所定距離以下であると判断された場合は、前記課金情報発生器が、前記移動物の移動にともなう課金処理をおこなわないように構成されていてもよい。
従って、本発明の装置によれば、移動物が基準位置から所定距離を移動していないと判断されている場合は、移動物の移動にともなう課金処理がおこなわれず、誤課金が発生することを回避できる。
また、本発明の装置は、前記移動距離判断器および前記課金情報発生器が、前記移動物に設けられるものでよい。
従って、本発明の装置によれば、移動物が、移動物の外部に設けられる装置を利用せずに、移動物に設けられる移動距離判断器および前記課金情報発生器を利用して、課金処理をおこなうことができる。
また、本発明は、移動物が位置する領域を判断する位置認識装置において、前記移動物が、この移動物の位置の検知誤差に対応する所定距離を移動したか否かを判断する制御と、前記移動物が前記所定距離を移動したと判断された場合に、前記移動物が位置する領域を判断する制御とを実行するコントローラを備えていることを特徴とする位置認識装置である。
従って、本発明によれば、移動物の位置検知に誤差の生じる可能性がある移動距離内では、“移動物がいずれの領域に存在しているかの判断”がおこなわれない。このため、移動物がいずれの領域に存在しているかを判断する精度が向上するとともに、移動物の存在領域を判断するための基準に、“この付近に移動物が位置していることが検知された場合は、移動物がいずれの領域に存在しているかの判断をおこなわない”という緩衝領域を設定する必要が無い。従って、緩衝領域を設定しなくて済む分、データ量および演算量を少なくすることができ、位置認識装置の製造コストの上昇を抑制することができる。また、移動物の位置の検知誤差が生じる可能性がある移動距離内では、移動物の位置を検知する必要がない。このため、位置認識装置は、離散的な位置情報を得られるもので済む。従って、位置認識装置の小型化を促進することができるとともに、位置認識装置の製造コストの上昇を抑制できる。
また、本発明の装置では、前記コントローラが、前記移動物に設けられるものであってよい。
従って、本発明の位置認識装置では、移動物が、移動物の外部の装置を利用することなく、移動物の存在している領域を判断することができる。
また、本発明は、移動物の位置する領域を判断し、その判断結果に基づいて課金情報を発生する課金処理装置において、前記移動物が前記課金情報の精度に影響が及ぶ所定距離を移動したか否かを判断する制御と、前記移動物が前記所定距離を移動したと判断された場合に、前記移動物の位置する領域を判断するとともに、この判断結果に基づく課金情報を発生する制御とを実行するコントローラを備えていることを特徴とする課金処理装置である。
従って、本発明によれば、移動物の移動距離が、課金情報の精度に影響が及ぶ移動距離内では、移動物の位置する領域の判断がおこなわれない。このため、所定領域と他の領域との間に、誤課金を防止するための緩衝領域を設けることなく、移動物がいずれの領域に存在しているかを判断する精度を向上することができる。また、移動物の移動による課金情報の精度に影響が及ぶような移動距離内では、移動物が存在している領域の判断がおこなわれない。従って、移動物の位置を、細分化して、言い換えればリアルタイムで、逐一検知する必要はないとともに、移動物の位置を検知するための装置は、離散的な位置情報を得られるもので済む。その結果、課金処理装置の小型化を促進することができるとともに、課金処理装置の製造コストの上昇を抑制できる。
また、本発明の装置では、前記コントローラが、前記所定距離を直線距離で判断するように構成されていてもよい。
従って、本発明の装置によれば、所定距離が直線距離で判断されるため、移動物が移動したと判断される距離は、実際の移動距離以下になる。このため、過剰課金が発生する可能性を回避できる。
また、本発明の装置によれば、前記コントローラが、前記移動物が所定距離を移動するまでに検知される移動軌跡と、前記移動物の位置を判断するための基準となる地図情報に存在している移動経路の候補とを比較し、前記地図情報に存在する移動経路の候補のうち、移動距離が最短となる移動経路を、前記移動物が移動したものと判断するように構成されていてもよい。
従って、本発明の装置によれば、地図情報に含まれている移動経路の候補のうち、移動物の移動距離が最短となる移動経路を、移動物が移動したものと判断する。つまり、コントローラにより判断される“移動物の移動距離”は、実際の移動距離以下になるため、過剰課金が発生する可能性が低下する。さらに、移動物の移動軌跡の検知結果と、地図情報に存在している移動経路の候補とを比較するため、移動物が位置する領域を判断する精度が向上する。
また、本発明の装置によれば、前記コントローラが、前記移動物が所定距離を移動するまでに検知される移動軌跡と、前記移動物の位置を判断するための基準となる地図情報に存在している移動経路の候補の形状とを比較し、この比較結果に基づいて、前記地図情報に存在する移動経路の候補のいずれを前記移動物が移動したかを判断するように構成されていてもよい。
従って、本発明の装置によれば、地図情報に含まれている移動経路の候補のうち、検知された移動軌跡と近似する形状の移動経路を、移動物が移動したものと判断する。このため、移動物の移動経路と、実際の移動経路とを近づけることができ、過剰課金が発生する可能性を低下させることができる。さらに、移動物の移動軌跡と、地図情報の移動経路の形状とを照合するため、移動物が位置する領域を認識する精度が向上する。
また、本発明の装置によれば、前記コントローラが、前記移動物の移動にともなう課金がなるべく少ない金額となるような移動経路を、前記移動物が移動したものと判断するように構成されていてもよい。
従って、本発明の装置によれば、移動物の移動にともなう課金がなるべく少ない金額となるような移動経路を、移動物が移動したものと判断するため、過剰課金が発生する可能性が一層低減される。
また、本発明の装置によれば、前記コントローラが、前記移動物の移動距離が所定距離以下であると判断された場合に、前記移動物の移動にともなう課金処理をおこなわないように構成されていてもよい。
従って、本発明の装置によれば、移動物が基準位置から所定距離を移動していないと判断されている場合は、移動物の移動にともなう課金処理がおこなわれず、誤課金が発生することを回避できる。
また、本発明の装置によれば、前記コントローラが、前記移動物に設けられるものでよい。
従って、本発明の装置によれば、移動物が、移動物の外部から情報やデータを受け取ることなく、移動物に搭載されているシステムのみにより、課金処理をおこなうことができる。
また、本発明は、移動物が位置する領域を判断する位置認識方法において、前記移動物が、この移動物の位置の検知誤差に対応する所定距離を移動したか否かを判断する移動距離判断ステップと、前記移動物が前記所定距離を移動したと判断された場合に、前記移動物が位置する領域を判断する領域判断ステップとを備えていることを特徴とする位置認識方法である。
従って、本発明によれば、移動物の位置検知に誤差の生じる可能性がある移動距離内では、移動物がいずれの領域に存在しているかの判断がおこなわれない。このため、移動物がいずれの領域に存在しているかを判断する精度を向上することができる。また、移動物が存在する領域を判断するための基準データにおいて領域同士の境界付近に、“移動物がいずれの領域に存在しているのか”という判断をおこなわない、いわゆる緩衝領域を設ける必要が無い。従って、移動物が存在する判断するために必要なデータ量および演算処理量を、少量化することができる。また、移動物の位置の検知誤差が生じる可能性がある移動距離内では、移動物の位置を検知する必要がない。
また、本発明は、移動物の位置する領域を判断し、その判断結果に基づいて課金情報を発生する課金処理方法において、前記移動物が前記課金情報の精度に影響が及ぶ所定距離を移動したか否かを判断する移動距離判断ステップと、前記移動物が前記所定距離を移動したと判断された場合に、前記移動物の位置する領域を判断するとともに、この判断結果に基づく課金情報を発生する課金情報発生ステップとを備えていることを特徴とする課金処理方法である。
従って、本発明によれば、移動物の移動距離が、課金情報の精度に影響が及ぶ移動距離内では、移動物の位置する領域の判断がおこなわれない。このため、所定領域と他の領域との間に、誤課金を防止するための緩衝領域を設けることなく、移動物がいずれの領域に位置しているかを認識する精度を向上することができる。また、移動物の移動による課金情報の精度に影響が及ぶような移動距離内では、移動物が位置している領域の判断がおこなわれない。従って、移動物の移動による課金情報の精度に影響が及ぶような移動距離内では、移動物の位置を検知する必要がなく、移動物の位置を検知を、離散的におこなえば済む。
また、本発明の方法は、前記移動距離判断ステップが、前記所定距離を直線距離で判断するように構成されていてもよい。
従って、本発明の装置によれば、所定距離が直線距離で判断されるため、移動物が移動したと判断される距離は、実際の移動距離以下になる。このため、過剰課金が発生する可能性を回避できる。
また、本発明の方法は、前記課金情報発生ステップが、前記移動物が所定距離を移動するまでの移動軌跡の検知結果と、前記移動物の位置を判断するための基準となる地図情報に存在している移動経路の候補とを比較し、前記地図情報に存在する移動経路の候補のうち、移動距離が最短となる移動経路を、前記移動物が移動したものと判断するように構成されていてもよい。
従って、本発明の装置によれば、地図情報に含まれている移動経路の候補のうち、移動物の移動距離が最短となる移動経路を、移動物が移動したものと判断する。つまり、移動距離判断ステップにより判断される“移動物の移動距離”は、実際の移動距離以下になるため、過剰課金が発生する可能性が低下する。さらに、移動物の移動軌跡の検知結果と、地図情報に存在している移動経路の候補とを比較するため、移動物が位置する領域を判断する精度が向上する。
また、本発明の方法は、前記課金情報発生ステップが、前記移動物が所定距離を移動するまでに検知される移動軌跡と、前記移動物の位置を判断するための基準となる地図情報に存在している移動経路の候補の形状とを比較し、この比較結果に基づいて、前記地図情報に存在する移動経路の候補のいずれを前記移動物が移動したかを判断するように構成されていてもよい。
従って、本発明の装置によれば、地図情報に含まれている移動経路の候補のうち、検知された移動軌跡と近似する形状の移動経路を、移動物が移動したものと判断する。このため、移動物の移動経路と、実際の移動経路とを近づけることができ、過剰課金が発生する可能性を低下させることができる。さらに、移動物の移動軌跡と、地図情報の移動経路の形状とを照合するため、移動物が位置する領域を認識する精度が向上する。
また、本発明の方法は、前記課金情報発生ステップが、前記移動物の移動にともなう課金がなるべく少ない金額となるような移動経路を、前記移動物が移動したものと判断するように構成されていてもよい。
従って、本発明の装置によれば、移動物の移動にともなう課金がなるべく少ない金額となるような移動経路を、移動物が移動したものと判断するため、過剰課金が発生する可能性が一層低減される。
また、本発明の方法は、前記課金情報発生ステップが、前記移動距離判断ステップにより、前記移動物の移動距離が所定距離以下であると判断された場合に、前記移動物の移動にともなう課金処理をおこなわないように構成されていてもよい。
従って、本発明の装置によれば、移動物が基準位置から所定距離を移動していないと判断されている場合は、移動物の移動にともなう課金処理がおこなわれず、誤課金が発生することを回避できる。
また、本発明の装置は、移動物が位置する領域を判断する移動物の位置認識装置において、前記移動物が、この移動物の位置の検知誤差に対応する所定距離を移動したか否かを判断する移動距離判断手段と、この移動距離判断手段により、前記移動物が前記所定距離を移動したと判断された場合に、前記移動物が位置する領域を判断する領域判断手段とを備えていることを特徴とするものである。
従って、本発明の装置によれば、移動物の位置検知に誤差の生じる可能性がある移動距離内では、移動物がどの領域に存在しているかの判断がおこなわれない。したがって、移動物がいずれの領域に位置しているかを認識する精度を向上することができるとともに、領域同士の間に緩衝領域を設ける必要が無く、データ容量、演算処理を簡略化、少量化でき、システムの低コスト化を図ることができる。また、移動物の位置の検知誤差が生じる可能性がある移動距離内では、移動物の位置を、細分化して逐一検知する必要がないとともに、移動物の位置を検知するための装置は、離散的な位置情報を得られるもので済む。したがって、移動物に搭載する装置の小型化を促進することができるとともに、装置の装着コストを大幅に低減することができる。
また、本発明の装置は、移動物の位置する領域を判断し、その判断結果に基づいて課金情報を発生する移動物の位置認識装置において、前記移動物が前記課金情報の精度に影響がおよぶ所定距離を移動したか否かを判断する移動距離判断手段と、この移動距離判断手段により、前記移動物が前記所定距離を移動したと判断された場合に、前記移動物の位置する領域を判断するとともに、この判断結果に基づく課金情報を発生する課金情報発生手段とを備えていることを特徴とするものである。
従って、本発明の装置によれば、誤課金を防止するための緩衝領域を設けることなく、移動物がいずれの領域に位置しているかを認識する精度を向上することができる。したがって、移動物がいずれの領域に位置しているかを認識する精度を向上することができるとともに、緩衝領域を設ける必要が無く、データ容量、演算処理を簡略化、少量化でき、装置の低コスト化を図ることができる。また、移動物の移動による課金情報の精度に影響が及ぶような移動距離内では、移動物がどの領域に存在しているかの判断がおこなわれない。したがって、その間の移動物の位置を、細分化して逐一検知する必要はないとともに、移動物の位置を検地するための装置は、離散的な位置情報を得られるもので済み、装置のコストが一層低減される。
また、本発明の装置は、前記移動距離判断手段が、前記所定距離を直線距離で判断する機能を備えていることを特徴とするものである。
従って、本発明によれば、所定距離が直線距離で判断されるため、移動物が移動したと判断される距離は、実際の移動距離以下になる。したがって、過剰課金の可能性を回避できる。
また、本発明の装置は、前記課金情報発生手段が、前記移動物が所定距離を移動するまでに検知される移動軌跡と、前記移動物の位置を判断するための基準となる地図情報に存在している移動経路の候補とを比較し、前記地図情報に存在する移動経路の候補のうち、移動距離が最短となる移動経路を、前記移動物が移動したものと判断する機能を備えていることを特徴とするものである。
従って、本発明によれば、地図情報に含まれている移動経路の候補のうち、移動距離が最短となる移動経路を、移動物が移動したものと判断される。したがって、移動物の移動距離は、実際の移動距離以下になるため、過剰課金となる可能性がない。さらに、移動経路を地図情報と照合するため、移動物の移動軌跡の検知精度が向上する。
また、本発明の装置は、前記課金情報発生手段が、前記移動物が所定距離を移動するまでに検知される移動軌跡と、前記移動物の位置を判断するための基準となる地図情報に存在している移動経路の候補の形状とを比較し、この比較結果に基づいて、前記地図情報に存在する移動経路の候補のいずれを前記移動物が移動したかを判断する機能を備えていることを特徴とするものである。
従って、本発明によれば、地図情報に含まれている移動経路の候補のうち、検知された移動軌跡と近似する形状の移動経路を、移動物が移動したものと判断する。したがって、移動物の移動経路と、実際の移動経路とを近づけることができ、過剰課金となる可能性が少なくなる。さらに、移動物の移動軌跡と、地図情報の移動経路の形状とを照合するため、移動物の移動軌跡の検知精度が向上する。
また、本発明の装置は、前記課金情報発生手段が、前記移動物の移動にともなう課金がなるべく少ない金額となるような移動経路を、前記移動物が移動したものと判断する機能を備えていることを特徴とするものである。
従って、本発明によれば、移動物の移動にともなう課金がなるべく少ない金額となるような移動経路を、移動物が移動したものと判断するため、過剰課金の可能性が一層低減される。
また、本発明の装置は、前記課金情報発生手段が、前記移動距離判断手段により、前記移動物の移動距離が所定距離以下であると判断された場合は、前記移動物の移動にともなう課金処理をおこなわない機能を備えていることを特徴とするものである。
従って、本発明によれば、移動物が基準位置から所定距離を移動していないと判断されている場合は、移動物の移動にともなう課金処理がおこなわれない。その結果、誤課金を回避できる。
発明を実施するための最良の形態
つぎに、本発明を図面に基づいて説明する。図２は、本発明を適用した自動課金システム１を示す概念図である。この自動課金システム１は、地球上を走行する車両２と、地球の周囲の軌道を回る複数（例えば４機）の人工衛星３と、地球上に設置された総合センタ４とを有している。総合センタ４は、課金情報データベース７、通信アンテナ（図示せず）を備えている。
前記車両２には、車載制御装置５、ＧＰＳ受信機６、課金情報データベース３０、ＩＣカードリーダ８、地上波通信装置９、表示装置１０、操作装置１１、駆動力源１２などが搭載されている。車載制御装置５は、車両２の走行（つまり移動）および停止を含む各種の車両状態を制御するものである。この車載制御装置５は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）および記憶装置（ＲＡＭ，ＲＯＭ）ならびに入出力インターフェースを主体とするマイクロコンピュータにより構成されている。そして、車載制御装置５と、ＧＰＳ受信機６および課金情報データベース３０およびＩＣカードリーダ８および地上波通信装置９および表示装置１０および操作装置１１および駆動力源１２との間で、相互に通信がおこなわれる。
従って、車載制御装置５には、課金情報データベース７が保有している情報、または課金情報データベース３０が保有している情報の少なくとも一方の情報が入力される。課金情報データベース７が保有している情報と、課金情報データベース３０が保有している情報とは同じであってもよいし、異なっていてもよい。課金情報の更新がおこなわれている場合は、最新の課金情報に基づいて、車載制御装置５が課金処理をおこなう。以下、車載制御装置５以外の構成について説明する。
前記ＧＰＳ受信機６にはＧＰＳアンテナ１３が接続されており、人工衛星３の発信する電波が、ＧＰＳアンテナ１３により受信される。このＧＰＳアンテナ１３で受信された信号が、ＧＰＳ受信機６を経由して車載制御装置５に送られる。ＩＣカードリーダ８に装着されるＩＣカード１４には、料金残高などの情報が記憶されている。地上波用通信装置９は地上波アンテナ１５を有しており、地上波アンテナ１５と総合センタ４との間で、相互に通信がおこなわれる。表示装置１０は、操作装置１１の操作に基づいて、課金情報などを表示もしくは出力する装置である。この表示装置１０としては、液晶装置、ＣＲＴなどのように、情報をディスプレイに表示する装置の他に、スピーカなどのように、情報を音声で出力する装置が挙げられる。
操作装置１１は、課金情報などの情報を呼び出す場合、または各種情報を選択する場合に操作される装置であり、操作装置１１を操作すると、表示装置１０から課金情報が出力もしくは表示される。前記駆動力源１２の出力側には、動力伝達装置（図示せず）を介して車輪１６が連結されており、駆動力源１２の動力（トルク）が車輪１６に伝達され、車両２が走行する。ここで、図２の構成と本発明の構成との対応関係を説明すれば、自動課金システム１が、本発明の位置認識装置および課金処理装置に相当し、車両２が本発明の移動物に相当し、車載制御装置５、ＧＰＳ受信機６、課金情報データベース７，３０、ＧＰＳアンテナ１３が、本発明の移動距離判断器および領域判断器に相当し、車載制御装置５が、本発明のコントローラに相当する。
つぎに、図２に示す自動課金システム１の制御例を、図１および図３に基づいて説明する。図１にはフローチャートが示され、図３には課金用領域図ＭＡが示されている。この課金用領域図ＭＡは、課金情報データベース７，３０が保有している課金情報の一部である。図３においては、課金領域Ａ１と課金領域Ａ２とが、ゾーン境界線Ａ３により区画されている。
まず、図３の課金領域Ａ１に車両２が存在している際に、ＧＰＳを用いた測位がおこなわれたか否かが判断される（ステップＳ１）。ＧＰＳを用いた測位とは“人工衛星３の信号をＧＰＳアンテナ１３により受信するとともに、受信した信号を車載制御装置５で処理することにより、車両２の位置（測位点）を判断すること”を意味している。このステップＳ１で否定的に判断された場合はリターンされる。これに対して、ステップＳ１で肯定的に判断された場合は、ステップＳ１の時点で検知されていた測位点を、測位点Ｐ２として設定する。ついで、測位点Ｐ２の設定以前に、測位点Ｐ１が既に設定されているか否かが判断される（ステップＳ２）。
このステップＳ２で否定的に判断された場合は、測位点Ｐ２を測位点Ｐ１として設定し直し（ステップＳ３）、リターンする。ステップＳ２で肯定的に判断された場合は、測位点Ｐ１と測位点Ｐ２との間の直線距離Ｄを求める（ステップＳ４）。ついで、直線距離Ｄが所定距離ＤＸを越えているか否かが判断される（ステップＳ５）。ここで、所定距離ＤＸとしては、ＧＰＳ測位時において、測位の諸条件（例えば、複数の人工衛星３の配列位置など）から推定される測位精度と同等の値、または、課金領域Ａ１で所定の走行距離毎に料金を加算する場合において、その走行距離と同等の値などが挙げられる。
そして、図３の上段に示すように、直線距離Ｄが所定距離ＤＸ以下である場合は、ステップＳ５で否定的に判断されてリターンされる。図３の中段または下段に示すように、直線距離Ｄが所定距離ＤＸを越えている場合は、ステップＳ５で肯定的に判断され、測位点Ｐ１から測位点Ｐ２に至る直線経路に、ゾーン境界線Ａ３が存在していたか否かが判断される（ステップＳ６）。
ここで、図３の中段に示すように、測位点Ｐ１から測位点Ｐ２に至る直線経路に、ゾーン境界線Ａ３が存在していなければ、車両２が課金領域Ａ１を走行し続けていることになるため、ステップＳ６で否定的に判断され、かつ、その直線距離Ｄを課金領域Ａ１内における走行距離に加算する（ステップＳ７）。このステップＳ７についで、課金領域Ａ１における車両２の走行距離に基づいて料金を賦課する処理、すなわち、距離課金処理をおこなう（ステップＳ８）。このステップＳ８の後、前述の測位点Ｐ２を測位点Ｐ１として設定し（ステップＳ３）、リターンする。
一方、ステップＳ６の判断時点において、図３の下段に示すように、測位点Ｐ１から測位点Ｐ２に至る直線経路にゾーン境界線Ａ３が存在していれば、このステップＳ６で肯定的に判断される。そして、測位点Ｐ１と測位点Ｐ２とを結ぶ線分Ａ４と、ゾーン境界線Ａ３との交点Ａ５を求めるとともに、測位点Ｐ１と交点Ａ５との距離Ｄ１を求め、かつ、測位点Ｐ２と交点Ａ５との距離Ｄ２を求める（ステップＳ９）。
ステップＳ９についで、距離Ｄ１が所定距離ＤＸ未満であるか否かが判断される（ステップＳ１０）。このステップＳ１０で用いる所定距離ＤＸは、ステップＳ５の判断で用いた所定距離ＤＸと同じでよい。ステップＳ１０で否定的に判断された場合は、測位点Ｐ１がゾーン境界線Ａ３から十分に離れており、ゾーン課金に関する誤課金の可能性が少ないので、課金領域Ａ１におけるゾーン課金処理をおこなう（ステップＳ１１）。
一方、ステップＳ１０で肯定的に判断された場合は、測位点Ｐ１がゾーン境界線Ａ３に非常に近い。このため、車両２が存在する領域を判断する精度が不正確であると、誤課金が発生する可能性がある。従って、“車両２が、課金領域Ａ１または課金領域Ａ２のいずれに存在しているか”の判断を正確におこなう必要がある。そこで、距離Ｄ２が所定距離ＤＸを越えているか否かが判断される（ステップＳ１０Ａ）。このステップＳ１０Ａで用いる所定距離ＤＸは、ステップＳ５の判断で用いた所定距離ＤＸと同じでよい。ステップＳ１０Ａで肯定的に判断された場合は、測位点Ｐ２が、ゾーン境界線Ａ３から長い距離を離れた位置、具体的には、課金ゾーンＡ２内に存在していることが明らかである。この場合は、ゾーン課金に関して、誤課金を生じる可能性が少ないので、ステップＳ１１に進み、課金領域Ａ２におけるゾーン課金処理をおこなう。
これに対して、ステップＳ１０Ａで否定的に判断された場合は、測位点Ｐ１および測位点Ｐ２がゾーン境界線Ａ３に非常に近く、“車両２が課金領域Ａ１または課金領域Ａ２のいずれに存在しているか”の判断を、正確におこなえない可能性がある。このため、ステップＳ１０Ａで否定的に判断された場合は、そのままリターンする。
上記のステップＳ１１についで、前述の距離Ｄ１を、課金領域Ａ１における走行距離に加算するとともに、前述の距離Ｄ２を、課金領域Ａ２における走行距離に加算する（ステップＳ１２）。さらに、ステップＳ１２の加算結果に基づき、課金領域Ａ１および課金領域Ａ２に対して、別個に距離課金処理をおこなう（ステップＳ１３）。
このステップＳ１３についで、前述の測位点Ｐ２を、課金領域Ａ２における測位点Ｐ１として設定し（ステップＳ１４）、リターンする。なお、図１において、ステップＳ８，Ｓ１３の距離課金処理、およびステップＳ１１のゾーン課金処理は、車両２と総合センタ４との間で電波を送信・受信して実行されるとともに、その課金処理結果がＩＣカード１４に入力される。
以上のように、図１の制御例によれば、車両２が位置検知に誤差の生じる可能性がある所定距離内では、“車両２がいずれの課金領域に存在しているかの判断”と、“この判断結果に基づくゾーン課金処理”とが、共におこなわれない。従って、車両２がいずれの課金領域に存在しているかを判断する精度が向上し、かつ、誤課金の発生を防止できる。また、課金情報データには、課金領域同士の境界に、車両２の位置検知の誤差を吸収するための緩衝領域を設ける必要がない。さらに、課金処理に必要なデータ量および演算処理量を少なくすることができる。従って、自動課金システム１の小型化を図り、かつ、製造コストを低減することができる。さらには、課金処理を迅速化することができる。
つまり、図１の制御例によれば、図２に示す自動課金システム１、具体的には、離散的な位置情報を得られる装置で、車両２が存在する領域を判断することができる。このように、離散的な位置情報を得られる装置を、電波航法を利用した位置認識装置又は課金処理装置と呼ぶことができる。
言い換えれば、図１の制御例では、第１の装置とは異なる種類の第２の装置により、車両２が存在する領域の判断と、車両２が存在すると判断された領域に基づく課金処理とをおこなう必要がない。この第２の装置とは、車両に搭載されている装置、例えば、地磁気センサ、車輪速度センサ、ジャイロなどのセンサに基づいて、車両の走行方向および走行距離を検知し、その検知結果に基づいて、車両の位置を認識し、かつ、課金処理をおこなう装置であり、この第２の装置を、推測航法を利用した位置認識装置又は課金処理装置と呼ぶことができる。
そして、図１の制御例によれば、前記推測航法に基づく各種の制御、例えば、車両の位置を検知する制御と、検知された車両の位置と電子化された地図データとを照合する制御と、検知された車両の位置と地図データの道路とを逐次一致させる制御（いわゆるマップマッチング制御）、などをおこなう必要もない。従って、車両２に搭載する必要のある装置を、一層簡略化することができるとともに、課金処理のための演算処理が一層簡略化される。
さらに、車両２の移動距離が直線距離で判断されるため、車両２が移動したと判断される距離は、実際の移動距離以下になる。従って、過剰課金が生じる可能性を、一層確実に回避できる。
ここで、この実施例の構成と、本発明の構成との対応関係を説明する。まず、図１のフローチャートに基づいて説明した制御内容が、本発明の位置認識方法および課金処理方法に相当する。さらに、図１に示すステップＳ１ないしステップＳ５が、本発明の移動距離判断ステップに相当し、ステップＳ６が、本発明の領域判断ステップに相当し、ステップＳ６およびステップＳ９ないしステップＳ１４が、本発明の課金情報発生ステップに相当する。また、ステップＳ１ないしステップＳ５が、本発明の移動距離判断手段に相当し、ステップＳ６が、本発明の領域判断手段に相当し、ステップＳ６、ステップＳ９ないしステップＳ１４が本発明の課金情報発生手段に相当する。また、図３に示す課金領域Ａ１，Ａ２が本発明の領域に相当する。
つぎに、図１の制御をおこなうにあたり、測位点Ｐ１と測位点Ｐ２との間に存在するゾーン境界線の数に基づいて、ステップＳ１１ないしステップＳ１３の課金処理の内容を調整するサブルーチンの一例を、図４のフローチャートおよび図５の課金用イメージ図Ｍ２に基づいて説明する。図５の課金用イメージ図Ｍ２も、前述した課金情報データベース７，３０が保有している課金情報の一部である。
図４のフローチャートでは、まず、前述した測位点Ｐ１と測位点Ｐ２との間に、ゾーン境界線が２本以上存在していたか否かが判断される（ステップＳ２１）。ここで、ゾーン境界線が１本だけであれば、所定の課金領域から他の課金領域へ車両２が移動するにあたり、どのような走行経路を通過したとしても、ゾーン課金額が同じとなる。つまり、走行経路毎に、ゾーン課金額が異なる可能性はないため、そのままリターンする。
これに対して、ステップＳ２１で肯定的に判断された場合は、車両２が、測位点Ｐ１と測位点Ｐ２との間を直線移動した場合の総課金額Ｔ０を求める（ステップＳ２２）。図５の例では、課金領域Ａ６ないし課金領域Ａ８が示され、かつ、課金領域Ａ６と課金領域Ａ７との間にゾーン境界線Ｂ３が存在し、課金領域Ａ７と課金領域Ａ８との間にゾーン境界線Ｂ２が存在し、課金領域Ａ６と課金領域Ａ８との間にゾーン境界線Ｂ１が存在している。従って、図５において、車両２が、測位点Ｐ１と測位点Ｐ２との間を直線移動した場合は、課金領域Ａ６，Ａ８，Ａ７におけるゾーン課金と、課金領域Ａ６，Ａ８，Ａ７における距離課金との合計が、総課金額Ｔ０となる。
つぎに、測位点Ｐ１と測位点Ｐ２とを結ぶ線分Ａ９を２等分し、かつ、線分Ａ９に直交する線分Ｌを設定する（ステップＳ２３）。さらに、線分Ａ９と線分Ｌとの交点Ｍから、線分Ｌに沿って一方向に所定距離をおいた位置に点Ｍ０を設定する（ステップＳ２４）。図５の例では、点Ｍ０が課金領域Ａ８に設定されている。ついで、測位点Ｐ１から点Ｍ０を経由して測位点Ｐ２に至る走行経路を設定するとともに（ステップＳ２５）、このステップＳ２５で設定された走行経路を車両２が通過した場合の課金総額Ｔを算出する（ステップＳ２６）。
ついで、課金総額Ｔが課金総額Ｔ０未満であるか否かが判断され（ステップＳ２７）、このステップＳ２７で肯定的に判断された場合は、課金総額Ｔを課金総額Ｔ０に代入し（ステップＳ２８）、ステップＳ２９に進む。これに対して、ステップＳ２７で否定的に判断された場合は、そのままステップＳ２９に進む。ステップＳ２９では、交点Ｍを線分Ｌに沿って点Ｍ０とは逆方向に所定距離をおいた点Ｍ１に向けて移動させた中間地点（図示せず）を設定する。なお、交点Ｍと点Ｍ０との距離と、交点Ｍと点Ｍ１との距離は等しい。
さらに、この中間地点が点Ｍ１に到達したか否かが判断され（ステップＳ３０）、このステップＳ３０で否定的に判断された場合は、ステップＳ２５に戻る。すなわち、前述と同様にして、測位点Ｐ１から中間地点を経由して測位点Ｐ２に至る走行経路を設定し、かつ、その走行経路における課金総額Ｔを算出し、さらに、その課金総額Ｔと課金総額Ｔ０とを比較し、その比較結果に基づいて課金総額Ｔ０を設定し、中間地点を点Ｍ１側に移動させる演算処理が繰り返される。このようにして、ステップＳ３０で肯定的に判断された場合は、上記各ステップで求められた総課金額の最低金額を、総課金額Ｔ０として確定し（ステップＳ３１）、リターンする。
なお、特に図示しないが、測位点Ｐ１および測位点Ｐ２を含む真円を設定し、その真円の円周方向に沿って中間地点を変位させ、測位点Ｐ１から各中間地点を経由して測位点３に至る走行経路について、それぞれ総課金額を演算し、これらの総課金額の最低金額を、課金総額として確定する処理をおこなうこともできる。また、特に図示しないが、課金用イメージ図における測位点Ｐ１および測位点Ｐ２を含む所定範囲の全ての走行経路について、それぞれ総課金額を演算し、これらの総課金額の最低金額を、課金総額として確定する処理をおこなうこともできる。このように、図４に示すフローチャートに基づいて説明した制御内容も、本発明の位置認識方法および課金処理方法に相当する。そして、図４に示すステップＳ２１ないしステップＳ３１が、本発明の課金情報発生ステップに相当する。また、ステップＳ２１ないしステップＳ３１が、本発明の課金情報発生手段に相当する。また、図５の課金用イメージ図Ｍ２が、本発明の地図情報に相当し、図５に示す課金領域Ａ６ないし課金領域Ａ８が、本発明の領域に相当し、図４のフローチャートで説明した走行経路が、本発明の移動経路に相当する。
図６は、図１のステップＳ１１ないし１３の課金処理の内容を調整するサブルーチンの、他の例を示すフローチャートである。図６においては、まず、測位点Ｐ１から測位点Ｐ２に至る経路として探索された走行経路が、２本以上あるか否かが判断される（ステップＳ４１）。このステップＳ４１で否定的に判断された場合は、総課金額をより少なくするような課金処理をおこなうことはできないため、そのままリターンされる。
これに対して、ステップＳ４１で肯定的に判断された場合は、図５の課金イメージ図で探索された全ての走行経路について、それぞれ総課金額（Ｔ１ないしＴｎ）を算出する（ステップＳ４２）。ついで、ステップＳ４２で算出された総課金額のうち、総課金額が最低となるような走行経路を車両２が走行したものと判断し（ステップＳ４３）、リターンする。ここで、図６に示す制御内容と、本発明の構成との対応関係を説明すれば、ステップＳ４１ないしステップＳ４３が、本発明の課金情報発生ステップに相当する。さらに、ステップＳ４１ないしステップＳ４３が、本発明の課金情報発生手段に相当する。また、図６のフローチャートで説明した走行経路が、本発明の移動経路に相当する。
このように、図１の制御に基づいて、ゾーン課金処理および距離課金処理をおこなうにあたり、図４の制御または図６の制御を用いて、総課金額が最低となるような走行経路を車両２が走行したものと判断し、課金処理をおこなうことにより、誤課金および過剰課金が発生する可能性を、一層低減することができ、ユーザーに有利である。
つぎに、自動課金システム１の他の構成例を、図７に基づいて説明する。図７において、図２の構成と同様の構成については、図２と同じ符号を付してその説明を省略する。図７の位置認識装置においては、車両２が道路地図データベース１７を有している。そして、ＧＰＳ受信機６および道路地図データベース１７と位置照合装置１８との間で信号の通信がおこなわれ、この位置照合装置１８と車載制御装置５との間で信号の通信がおこなわれる。この位置照合装置１８は、記憶装置（図示せず）および比較器（図示せず）ならびに入出力インタフェース（図示せず）などを有する公知のものである。道路地図データベース１７は、磁気ディスク、光ディスクなどの情報記録媒体を含み、これらの情報記録媒体には、車両２が走行可能な地域の道路地図が、デジタル化された状態で記憶されている。そして、位置照合装置１８は、ＧＰＳ受信機６の信号に基づく車両の位置情報と、道路地図データベース１７の道路情報とを照合する機能を備えている。
上記の人工衛星３、ＧＰＳアンテナ１３、ＧＰＳ受信機６、道路地図データベース１７、位置照合装置１８などにより、公知のナビゲーションシステムが構成されている。図７の構成と本発明の構成との対応関係を説明すれば、道路地図データベース１７、位置照合装置１８が、本発明の移動距離判断器および領域判断器に相当する。なお、図７のその他の構成と本発明の構成との対応関係は、図２の構成と本発明の構成との対応関係と同じである。
つぎに、図７に示す自動課金システム１の制御例を、図８のフローチャートおよび図９の道路地図Ｍ３に基づいて説明する。道路地図Ｍ３は道路地図データベース１７に記憶されており、道路地図Ｍ３には道路自体および課金情報が含まれている。図９においては、課金領域Ａ１と課金領域Ａ２とが、ゾーン境界線Ａ９により区画されている。この図８のステップＳ５１の内容は、図１のステップＳ１の内容と同様であり、ステップＳ５１で否定的に判断された場合はリターンされる。ステップＳ５１で肯定的に判断された場合は、ステップＳ５２に進む。このステップＳ５２の内容は、図１のステップＳ２の内容と同様であり、ステップＳ５２で否定的に判断された場合はステップＳ５３を経由してリターンされる。このステップＳ５３の内容は、図１のステップＳ３の内容と同様である。
ステップＳ５２で肯定的に判断された場合は、ステップＳ５４に進む。このステップＳ５４の内容は、図１のステップＳ４の内容と同様である。ステップＳ５４についで、ステップＳ５５に進む。このステップＳ５５の内容は、図１のステップＳ５の内容と同様である。ステップＳ５５で否定的に判断された場合はそのままリターンされ、ステップＳ５５で肯定的に判断された場合は、道路地図Ｍ３と、測位点Ｐ１から測位点Ｐ２に至る移動軌跡Ａ１４とを照合し、道路地図Ｍ３において、測位点Ｐ１から測位点Ｐ２に至る走行経路のうち、最短距離の走行経路Ａ１０を探索する（ステップＳ５６）。
このステップＳ５６についで、走行経路Ａ１０の総延長（全長）Ｌ１を算出する（ステップＳ５７）。このステップＳ５７についで、車両２が走行経路Ａ１０に沿って測位点Ｐ１から測位点Ｐ２に移動する間に、ゾーン境界線Ａ９が存在したか否かが判断される（ステップＳ５８）。このステップＳ５８で否定的に判断された場合は、総延長Ｌ１を、課金領域Ａ１内における走行距離に加算する（ステップＳ５９）。このステップＳ５９についで、課金領域Ａ１における距離課金処理をおこない（ステップＳ６０）、ステップＳ５３に進む。
これに対して、ステップＳ５８で肯定的に判断された場合は、ステップＳ６１を経由してステップＳ６２に進む。ステップＳ６１の内容は、図１のステップＳ１１の内容と同じである。ステップＳ６２では、ステップＳ５６で探索された走行経路Ａ１０について、課金領域Ａ１内の走行距離Ｌ２と、課金領域Ａ２内の走行距離Ｌ３とを算出する（ステップＳ６２）。ステップＳ６２についで、ステップＳ６２の算出結果に対応する距離課金処理をおこなうとともに（ステップＳ６３）、ステップＳ６４を経由してリターンされる。ステップＳ６４の内容は、図１のステップＳ１４の内容と同様である。
以上のように、図８の制御例によれば、図１の制御例の同様の理由により、図１の制御例と同様の効果を得られる。また、図８の制御例においては、ナビゲーションシステムによる位置情報と、道路地図データベース１７の地図情報および課金情報とを照合して、車両２の走行経路を探索しているため、車両２の走行距離を高精度に検知することができ、距離課金の精度が向上する。
また、図８のステップＳ５５の制御内容を、“他の制御内容”に変更することもできる。他の制御内容とは、測位点Ｐ１から測位点Ｐ２に至るゾーン課金および距離課金の総課金額が、最低となるような走行経路を探索する制御内容を意味している。このように、他の制御内容を用いれば、ステップＳ６０、ステップＳ６１、ステップＳ６３でおこなわれる課金処理の金額を低減することができ、ユーザーに有利である。
ここで、図８に示す機能的手段と本発明の構成との対応関係を説明すれば、ステップＳ５１ないしステップＳ５５が、本発明の移動距離判断ステップに相当し、ステップＳ５８が本発明の領域判断ステップに相当し、ステップＳ５６、ステップＳ５７、ステップＳ６１ないしステップＳ６３が本発明の課金情報発生ステップに相当する。さらに、ステップＳ５１ないしステップＳ５５が、本発明の移動距離判断手段に相当し、ステップＳ５８が本発明の領域判断手段に相当し、ステップＳ５６、ステップＳ５７、ステップＳ６１ないしステップＳ６３が、本発明の課金情報発生手段に相当する。また、図８のフローチャートで説明した走行経路が、本発明の移動経路に相当する。さらに、図９に示す道路地図Ｍ３が、本発明の地図情報に相当する。
図１０は、本発明の他の自動課金システム１の他の構成を示す概念図である。図１０において、図２および図７と同様の構成については、図２および図７と同じ符号を付してその説明を省略する。図１０の自動課金システム１においては、位置照合装置１８に、推測航法装置１９が信号通信可能に接続されいる。この推測航法装置１９は、ジャイロコンパス（図示せず）、地磁気センサ（図示せず）、車輪回転速度センサ（図示せず）、加速度センサ（図示せず）、操舵角センサ（図示せず）、などの公知の要素により構成されている。すなわち、この推測航法装置１９は、道路地図上の水平面内における車両２の走行方向（言い換えれば方位）および移動距離（言い換えれば走行距離）に関連する信号を検知するためのものである。図１０の構成と本発明との対応関係を説明すれば、推測航法装置１９が本発明の移動距離判断器に相当する。図１０のその他の構成と、本発明の構成との対応関係は、図２および図７の構成と、本発明の構成との対応関係と同じである。
つぎに、図１０に示す自動課金システム１による制御例を、図１１のフローチャートおよび図１２の道路地図Ｍ４に基づいて説明する。図１２の道路地図Ｍ４は、道路地図データベース１７が保有している情報の一部であり、この道路地図Ｍ４には、道路情報および課金情報が含まれている。図１２においては、課金領域Ａ１と課金領域Ａ２とが、ゾーン境界線Ａ１１により区画されている。
図１１のフローチャートにおいては、推測航法装置１９により得られる検知信号に基づいて、車両２の走行軌跡を判断し、その走行軌跡を記憶する（ステップＳ７１）。このステップＳ７１についでステップＳ７２に進む。このステップＳ７２の内容は、図１のステップＳ１の内容と同様であり、ステップＳ７２で否定的に判断された場合はリターンされる。ステップＳ７２で肯定的に判断された場合は、ステップＳ７３に進む。このステップＳ７３の内容は、図１のステップＳ２の内容と同様であり、ステップＳ７３で否定的に判断された場合はステップＳ７４を経由してリターンする。このステップＳ７４においては、測位点Ｐ２を測位点Ｐ１として設定するとともに、ステップＳ７１で記憶された車両２の走行軌跡が消去される。
ステップＳ７３で肯定的に判断された場合は、ステップＳ７５に進む。このステップＳ７５の内容は、図１のステップＳ４の内容と同様である。ステップＳ７５についで、ステップＳ７６に進む。このステップＳ７６の内容は、図１のステップＳ５の内容と同様である。ステップＳ７６で否定的に判断された場合は、そのままリターンされ、ステップＳ７６で肯定的に判断された場合は、推測航法による測位点Ｐ１と測位点Ｐ２との間の移動軌跡と、道路地図データベース１７の情報とを比較し、道路地図上における車両２の走行軌跡を検索する（ステップＳ７７）。
このステップＳ７７の内容を具体的に説明すれば、車両２が右折または左折した交差点同士の間の距離、車両２の走行方向の変化角度、車両２の旋回半径などの情報を基準として判断される移動軌跡Ａ１２と、道路地図Ｍ４における道路の平面形状とを照合し、移動軌跡に近似する形状から構成される走行経路Ａ１３を、車両２が走行したものと判断する。このステップ７７では、道路情報をディジタル化したデータ、例えば、リンク列、ノード点列などに基づいて、走行経路の形状が判断される。このように、移動軌跡Ａ１２と道路の平面形状とを照合させる制御を、パターンマッチングと呼ぶ。
このステップＳ７７についで、走行経路Ａ１３の総延長（全長）Ｌ１を算出する（ステップＳ７８）。このステップＳ７８についで、車両２が走行経路Ａ１３に沿って測位点Ｐ１から測位点Ｐ２に移動する間に、ゾーン境界線Ａ１１が存在したか否かが判断される（ステップＳ７９）。このステップＳ７９で否定的に判断された場合は、総延長Ｌ１を課金領域Ａ１内における走行距離に加算する（ステップＳ８０）。このステップＳ８０についで、課金領域Ａ１における距離課金処理をおこない（ステップＳ８１）、ステップＳ７４に進む。
これに対して、ステップＳ７９で肯定的に判断された場合は、ステップＳ８２を経由してステップＳ８３に進む。ステップＳ８２の内容は、図１のステップＳ１１の内容と同じである。ステップＳ８３では、ステップＳ７７で探索された走行経路Ａ１３について、課金領域Ａ１内の走行距離Ｌ４と、課金領域Ａ２内の走行距離Ｌ５とを算出する（ステップＳ８３）。ステップＳ８３についで、ステップＳ８３の算出結果に対応する距離課金処理をおこなうとともに（ステップＳ８４）、ステップＳ８６を経由してリターンされる。ステップＳ８５においては、測位点Ｐ２を測位点Ｐ１として設定するととともに、推測航法装置１９により検知した車両２の走行軌跡を消去する。すなわち、新たな測位点Ｐ１を基準として車両２の走行軌跡を推測航法により検知する準備をおこなう。
以上のように、図１１の制御例によれば、図１の制御例の同様の理由により、図１の制御例と同様の効果を得られる。また、図１１の制御例においては、ＧＰＳシステムによる位置情報と、道路地図データベース１７の情報とを照合して、車両２の走行経路Ａ１３を探索しているため、車両２の走行経路および走行距離を高精度に検知することができ、ゾーン課金および距離課金の精度が向上し、誤課金や過課金は発生しない。なお、図９の自動課金システム１と、図１０の自動課金システム１とを比較した場合、推測航法装置１９が設けられている分、図１０の自動課金システム１の方が車載コストが高くなるが、ほぼ実際通りの走行経路Ａ１３を探索して課金をおこなえるため、課金の公正さが一層向上する。
また、図１１のステップＳ７７の制御の結果、複数の走行経路候補が存在していた場合は、測位点Ｐ１から測位点Ｐ２に至るゾーン課金および距離課金の総課金額が、最低となるような走行経路を探索することもできる。このように構成すれば、ステップＳ８１、ステップＳ８２、ステップＳ８４でおこなわれる課金処理の金額を低減することができ、ユーザーに有利である。
このように、図１１のフローチャートに基づいて説明した制御内容が、本発明の位置認識方法および課金処理方法に相当する。また、図１１に示すステップＳ７１ないしステップＳ７６が、本発明の移動距離判断ステップに相当し、ステップＳ７９が本発明の領域判断ステップに相当し、ステップＳ７７、ステップＳ７８、ステップＳ８２ないしステップＳ８４が本発明の課金情報発生ステップに相当する。また、図１１に示すステップＳ７１ないしステップＳ７６が、本発明の移動距離判断手段に相当し、ステップＳ７９が本発明の領域判断手段に相当し、ステップＳ７７、ステップＳ７８、ステップＳ８２ないしステップＳ８４が本発明の課金情報発生手段に相当する。また、図１１で説明した走行経路が、本発明の移動経路に相当し、走行軌跡が、本発明の移動軌跡に相当する。さらに、図１２の道路地図Ｍ４が、本発明の地図情報に相当する。なお、上記各制御例においては、課金領域と課金領域との間に設定されているゾーン境界線の有無を検知する場合が挙げられているが、課金領域と非課金領域との間のゾーン境界線の有無を検知する制御をおこなうこともできる。
上記各制御例においては、課金情報データベース７または課金情報データベース３０のいずれから課金情報を得てもよい。また、各制御例においては、電波航法により得られた車両の位置検知誤差に対応する所定距離を、車両が移動したか否かを判断し、その判断結果に基づいて、車両が存在する領域を判断しているが、自立航法により得られた車両の位置検知誤差に対応する所定距離を、車両が移動したか否かを判断し、その判断結果に基づいて、車両が存在する領域を判断することもできる。このような構成を採用した場合でも、領域同士の境界に緩衝領域を設ける必要はなく、データ量の少量化および演算処理の簡略化を図ることができる。
本発明において、“移動物”は移動可能な物体を意味しており、従って、“移動物”が、常時、移動するものであるか否かは問わない。また、本発明において、移動物の移動には、移動物自体が有する運動エネルギーまたは位置エネルギーにより、移動物が移動する場合と、移動物に対して外力が与えられて、移動物が移動する場合とが含まれる。さらに、本発明において、“移動物”としては、車両、自動二輪車、原動機付き自転車、自転車、人間、動物などが挙げられる。さらに、本発明において、“移動距離判断器、領域判断器、課金情報発生器、コントローラ等のシステムが、移動物に設けられる”には、第１の場合および第２の場合が挙げられる。第１の場合とは、前記システムが、移動物に既に設けられている場合、または、システムが移動物に取り付けられている場合を意味する。これに対して、第２の場合とは、前記システムが、移動物に未だ設けられていないが、これらのシステムを移動物に設けることが可能な場合、または、前記システムを移動物に取り付けることが可能な場合を意味する。なお、移動物が、前記した人間又は動物である場合は、“人間又は動物が、装着具などを用いてシステムを保持すること”が、本発明における“システムが移動物に設けられる”という構成に相当する。
また、本発明において、“領域”とは、移動物が移動することのできる地球上の空間、例えば、地上、空中、海中、地中等を意味している。また、本発明において、“所定距離”とは、地球上の空間において、基準位置（測位点）から他の位置（測位点）までの直線距離を意味している。また、本発明において、“課金情報の精度に影響を及ぼす所定距離”とは、例えば、移動物の位置の検知誤差に対応する距離と、移動物の移動距離毎に料金が課される距離とが例示される。また、本発明において、“位置”の用語は、“占める場所”という意味、又は、“存在する”という意味で用いられている。例えば、“移動物が位置する領域”の文言は“移動物が存在する領域”という意味であり、“移動物の位置”の文言は“移動物の占める場所”という意味である。これらのことから、本発明の“位置認識装置”を、“移動物の存在領域判断装置”又は“移動物の存在領域判断方法”と言い換えることもできる。また、“位置認識方法”を、“移動物の存在領域判断装置”又は“移動物の存在領域判断方法”と言い換えることもできる。
産業上の利用可能性
本発明は、移動物が位置する領域を判断する装置および方法であり、従って、移動物の対象として、車両、自動二輪車、原動機付き自転車などを選択すれば、本発明を、道路管理および交通管理等をおこなう産業分野で利用することができる。特に、移動物の存在する領域に基づいて、料金を課す処理、つまり“課金処理”をおこなう産業分野において、本発明を利用可能である。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明の位置認識方法および課金処理方法の一例を示すフローチャートである。
図２は、本発明の位置認識装置および課金処理装置の一例を示す概念図である。
図３は、図１のフローチャートで用いる課金情報の一例を示すイメージ図である。
図４は、図１のフローチャートにおいて、総課金額を補正するためのサブルーチンの一例を示す図である。
図５は、図４のサブルーチンにおいて、総課金額を算出する過程を説明する概念図である。
図６は、図１のフローチャートにおいて、総課金額を補正するためのサブルーチンの他の例を示す図である。
図７は、本発明の位置認識装置および課金処理装置の他の例を示す概念図である。
図８は、本発明の位置認識方法および課金処理方法の他の例を示すフローチャートである。
図９は、図８のフローチャートで用いる課金情報の一例を示すイメージ図である。
図１０は、本発明の位置認識装置および課金処理装置の他の例を示す概念図である。
図１１は、本発明の位置認識方法および課金処理方法の他の例を示すフローチャートである。
図１２は、図１１のフローチャートで用いる課金情報の一例を示すイメージ図である。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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