JP2005134996A - 自動料金収受システムにおける路側装置および車載装置 - Google Patents

Abstract

【要 約】
【課 題】 プリペイド残高を記憶したＩＣカードを使用するＥＴＣシステムにおいて、車載装置のプリペイド残高が不足しているにも関わらず、出口ゲートを通過しようとする車両がある場合の通行の確保と再利用禁止措置を行う。
【解決手段】 路側装置１は、車載装置２からのプリペイド残高および入口ゲート番号から利用料金を算出してプリペイド残高と利用料金との差分から出口ゲート通過後の利用後残高を算出し、利用後残高が有料道路利用料金に満たないと判断した場合は、料金未払い通知および未払い金額を車載装置２へ送信してＥＴＣを使用禁止とするとともにゲートバーを開けて通過させる。ユーザは、ＩＣカード３を新規に購入するか入金することにより、ＥＴＣ使用禁止を解除できる。
【選択図】 図２

Description

本発明は、有料道路の自動料金収受システム（以下、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection System）という。）における路側装置と車載装置に関するものである。

従来、ＥＴＣでは、有料道路の料金所に設置された路側装置と車両の搭載された車載装置との間で走行料金に関するデータのやり取りを無線で行うことにより、車両を停止させることなく料金の支払いを自動的に行うことができる。料金の支払いは、主にクレジット機能を有するＩＣカードが利用されているが、プリペイド残高を記憶したプリペイド式のＩＣカードの利用も検討されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００２−１２３８４６号公報

しかしながら、プリペイド式のＩＣカードでは、プリペイド残高が不足しているユーザ（車載装置）に対して、出口ゲートを開けるかどうかが問題となっている。すなわち、ユーザは、出口ゲートに近づいて初めてプリペイド残高が不足していることに気付く場合もあり、出口ゲートを開けなければ、車両がゲート内で停まることになり、後続車両を含めてゲートを通過することができず、また、無条件でゲートを開ければ、残高が不足しているプリペイドカードで出口ゲートを通過して、通行料金の収受機能を果たさなくなる。

本発明は、このような従来の問題を解決するためになされたもので、プリペイド残高が不足していても、運用上の支障を少なくした自動料金収受システムにおける路側装置および車載装置を提供することを目的とする。

本発明のＥＴＣ路側装置は、車載装置に対して無線データの送受信を行う送受信手段と、前記車載装置との通信および出口ゲートにおけるゲートバーの開閉を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記車載装置から無線で送られてきたプリペイド残高および前記車載装置が有料道路に入った入口ゲートの情報から前記有料道路の利用料金を算出し、前記プリペイド残高と前記利用料金との差分から前記出口ゲート通過後の利用後残高を算出して前記車載装置に送信するとともに、前記利用後残高が前記有料道路利用料金に満たないと判断した場合は、料金未払い通知および未払い金額または不足金額を前記車載装置に送信するとともに前記ゲートバーを開く制御を行うことを特徴とするものである。

この構成により、車載装置のプリペイド残高が不足していても、不足していることを車載装置に通知して出口ゲートを開けることにより、車両がゲート内で停まることがなく、後続の車両にゲートを渡すことができるシステムを提供することができる。

また、本発明のＥＴＣ車載装置は、路側装置に対して無線データの送受信を行う送受信手段と、プリペイド残高を記憶したＩＣカードの読み書きを行うカード読み書き部と、前記路側装置との通信および前記カード読み書き部の読み書きを制御する制御部と、前記路側装置から受信した情報を記録する記録手段とを備え、前記制御部は、前記カード読み書き部で前記ＩＣカードのプリペイド残高を読み込み、読み込んだ前記プリペイド残高を前記送受信手段を介して前記路側装置へ送信するとともに、前記路側装置から受信したゲート通過後の利用後残高と料金未払い通知および未払い金額または不足金額の情報を前記記録手段に記録することを特徴とするものである。

この構成により、車載装置のプリペイド残高が不足していても、出口ゲートを開けてもらうことにより、車両がゲート内で停まることがなく、後続の車両にゲートを渡すことができるシステムを提供することができる。

また、本発明のＥＴＣ車載装置は、前記制御手段が、前記料金未払い通知を前記路側装置から受信した場合、前記路側装置との送受信を禁止することを特徴とする。この構成により、また、プリペイド残高が不足したまま出口ゲートを通過した場合には、ＥＴＣを使用禁止とすることにより、ユーザが料金未払いのまま有料道路を再利用することを禁止することができる。

また、本発明のＥＴＣ車載装置は、前記制御手段が、前記ＩＣカードが前記カード読み書き部に挿入された場合、前記記録手段の内容を読み出し、前記料金未払い通知を前記路側装置から受信していると判断すると、前記未払い金額または不足金額を前記ＩＣカードから減算することを特徴とする。この構成により、未払い金額または不足金額をＩＣカードから優先的に引き落とすことができる。

また、本発明のＥＴＣ車載装置は、前記制御手段が、前記未払い金額または不足金額の満額を前記ＩＣカードから減算した場合は、前記路側装置との送受信を再開することを特徴とする。この構成により、一度使用不能になった車載装置を、不足料金を支払うことにより、自動的に再利用することができる。

また、本発明のＥＴＣ車載装置は、前記制御手段が、前記未払い金額または不足金額を前記ＩＣカードから減算する場合、一定のペナルティ金額を加えた料金を減算することを特徴とする。この構成により、ユーザに対してペナルティを課すことにより、ＩＣカードにおける残額に余裕を持たせるように注意を促すことができる。

また、本発明のＥＴＣ車載装置は、前記制御手段が、前記未払い金額または不足金額を前記ＩＣカードから減算する場合、前記未払い金額または不足金額の額に応じたペナルティ金額を加えた料金を減算することを特徴とする。この構成により、ユーザに対して重いペナルティを課すことにより、ＩＣカードにおける残額に余裕を持たせるように注意を促すことができる。

また、本発明のＥＴＣ車載装置は、前記制御手段が、前記路側装置との送受信を禁止している場合、警告手段を介して警告を実施することを特徴とする。この構成により、ＩＣカードにおける残額が不足しているためＥＴＣを利用できなこと、およびＩＣカードの積み増しによりＥＴＣが利用できることを音声または文字などにより警告することができる。

また、本発明のＥＴＣ車載装置は、前記制御手段が、前記車載装置の電源が立ち上がる毎に前記警告を実施することを特徴とする。この構成により、ユーザに対し、車両の運転開始の度に、プリペイド式ＩＣカードにおける残額が不足しているためＥＴＣを利用できなこと、およびプリペイド式ＩＣカードの積み増しによりＥＴＣが利用できることを警告することができる。

本発明は、出口ゲートに到達した車載装置が、プリペイド式ＩＣカードのプリペイド残高および有料道路に入った入口ゲートの情報を路側装置へ送信し、路側装置が、有料道路の利用料金を算出してプリペイド残高と利用料金との差分から出口ゲート通過後の利用後残高を算出し、利用後残高が有料道路利用料金に満たないと判断した場合は、料金未払い通知および未払い金額または不足金額を車載装置へ送信してＥＴＣを使用禁止とするとともにゲートバーを開けるようにしたので、ユーザがプリペイド残高が不足していることを出口ゲート付近で気が付いてたとしても、車両がゲート内で停まることがなく、後続の車両にゲートを渡すことができ、さらにプリペイド残高が不足したまま出口ゲートを通過した場合には、ＥＴＣを使用禁止とすることにより、ユーザが料金未払いのまま有料道路を再利用することを禁止することができるとともに、利用料金の支払いを促すことができ、運用上の支障を少なくした自動料金収受システムにおける路側装置および車載装置を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態における路側装置および車載装置の構成を示すブロック図である。図１において、路側装置１は、有料道路の出口ゲートに設置され、車載装置２と電波を送受信するアンテナ１１と、アンテナ１１を介して車載装置２と無線データの送受信を行う送受信部１２と、出口ゲートのゲートバーの開閉を行うゲートバー駆動部１３と、送受信部１２における無線通信およびゲートバー駆動部１３の開閉制御を行う制御部１４とで構成される。制御部１４は、マイクロプロセッサユニットであり、メモリを備えている。

車載装置２は、車両のダッシュボード上に固定され、路側装置１と電波を送受信するアンテナ２１と、アンテナ２１が受信した電波を復調し、復調したデータを制御部２５に伝達するとともに、制御手段２５から伝達されたデータを変調しアンテナ２１から送信する送受信部２２と、プリペイド残高を記憶したＩＣカード３から読み込んだデータおよび路側装置１から受信したデータを記憶する記憶部２３と、ＩＣカード３に対する読み書きを行うカード読み書き部であるカードＩ／Ｆ２４と、送受信部２２、記録部２３およびカードＩ／Ｆ２４を制御する制御部２５と、路側装置１との送受信を禁止している場合等において、スピーカ２７および液晶装置またはＬＥＤ装置等のディスプレイ２８により警告を行う警告部２６とを備えている。ＩＣカード３は、プリペイド機能を持つＩＣカードでＩＤ番号およびプリペイド残高が内蔵メモリに記録されている。記憶部２３は不揮発性メモリを備えており、カードＩ／Ｆ２４は、ＩＣカード３を挿入するスロットを備えている。また、制御部２５は、マイクロプロセッサユニットである
次に、本実施の形態の動作について図２のシーケンス図を参照して説明する。まず、車載装置２は、有料道路の入り口ゲートを通過する際に、送受信部２２がアンテナ２１を介して入り口ゲートに設置されている路側装置と通信を行い、制御手段２５は、受信した入り口ゲート情報を記録部２３に書き込むとともに、路側装置１に対し、自車の車両番号および車種、ＩＣカード３のＩＤ番号等の情報を送信する。そして、車載装置２が有料道路の出口ゲートに接近すると、車載装置２は、路側装置１と通信を開始し、車載装置２の制御部２５は、ＩＣカード３のプリペイド残高をカードＩ／Ｆ２４を介して読み取り、記録部２３から入り口ゲート番号を読み取り、これらを送受信部２２およびアンテナ２１を介して路側装置１へ送信する。これに対し、路側装置１では、アンテナ１１および送受信部１２を介してプリペイド残高および入口ゲート番号を受信すると、制御部１４は、入り口ゲート番号からこの出口ゲートまでの有料道路の利用料金を、入り口ゲートからの料金対応表などから算出し、次いで算出した利用料金と車載装置２から受信したプリペイド残高から、「利用後残高＝プリペイド残高−利用料金」を算出し、車載装置２に対して利用後残高通知を送信する。また、その際、利用後残高がマイナスになった場合、残高不足と判断し、料金未払い通知および未払い金額を車載装置２に送信した後、ゲートバー駆動部１３を介してゲートバーを開ける。一方、車載装置２は、路側装置１から利用後残高通知を受信すると、ＩＣカード３のプリペイド残高を利用後残高に書き換え、また料金未払い通知および未払い金額を受信すると、制御部２５は、記録部２３にそのデータ記録するとともに、ＥＴＣを使用禁止とする。

次に、本実施の形態における車載装置２の動作について、図３および図４を用いてさらに詳しく説明する。図３において、車載装置２の制御部２５は、アンテナ２１および送受信部２２を介して路側装置１から入り口ゲート情報を受信すると（ステップＳ１１）、その入口ゲート情報を記録部２３に記録する。次いで、所定距離走行して出口ゲート情報を受信すると（ステップＳ１２）、路側装置１に対し入口ゲート番号およびプリペイド残高情報を送信する（ステップＳ１３）。これに対し路側装置１からの通知が利用後残高通知である場合（ステップＳ１４）、ＩＣカード３の利用後残高をプリペイド残高として書き換える（ステップＳ１５）。利用後残高通知でなく未払い通知および未払い金額を受信した場合は（ステップＳ１４）、その未払い通知および未払い金額を記録部２３に記録し（ステップＳ１６）、ＥＴＣ使用禁止処理およびその旨の警告を行う（ステップＳ１７）。ＥＴＣ使用禁止処理は、送受信部２２の電源をオフするものであり、警告は、スピーカ２７により、例えば「カード残高が不足しています。カードへの入金がなければ今後ＥＴＣを利用できません。」などを音声出力し、ディスプレイ２８には、ＥＴＣ利用料金およびカード残高料金または不足料金を表示する。

次に、このＥＴＣ使用禁止処理の解除について説明する。図４において、車両のエンジン始動に連動して車載装置２の電源が投入されると（ステップＳ２１）、制御部２５は、ＩＣカード３がカードＩ／Ｆ２４に挿入されているかどうかを調べ（ステップＳ２２）、挿入されていなければ、挿入を促す警告をスピーカ２７またはディスプレイ２８により行う（ステップＳ２３）。ＩＣカード３が挿入されている場合は、記録部２３に路側装置１からの未払い通知が記録されているかどうかを調べ（ステップＳ２４）、ある場合には、ＩＣカード３から未払い金額に相当する金額を減額する（ステップＳ２５）。その際、未払い金額の満額を減額できなかった場合は（ステップＳ２６）、減額を中止して、入金の督促およびＥＴＣ使用不可警告をスピーカ２７またはディスプレイ２８により行う（ステップＳ２７）。この処理に応じて、ユーザが、途中のサービスエリア等でＩＣカード３に必要金額を入金した場合は（ステップＳ２８）、改めて減額処理を行ってプリペイド残高を記録するとともにＥＴＣ使用禁止を解除する（ステップＳ２９）。このステップＳ２８は、サブルーチンとして常に監視しており、ステップＳ２９の後はメインルーチンに戻る。

ユーザが新しいＩＣカード３を事業者から購入するなどして、新規のＩＣカード３をカードＩ／Ｆ１４に挿入した場合、制御部２５は、ＩＣカード３の残高を読み出すとともに、記録部２３から未払い金額を読み出し、「ＩＣカード残高＜未払い金額」であれば、「未払い金額＝未払い金額−ＩＣカード残高」として新たな未払い金額を記録部２３に書き込むとともに、ＩＣカード３に「ＩＣカード残高＝０円」を書き込む。また、「ＩＣカード残高＞未払い金額」であれば、「ＩＣカード残高＝ＩＣカード残高−未払い金額」として、記録部２３から「料金未払い通知」と「未払い金額」をクリアし、ＩＣカード３に新しいＩＣカード残高（未払い金額清算後の残高）を書き込む。

このように、本実施の形態１によれば、出口ゲートに到達した車載装置２が、ＩＣカード３のプリペイド残高および有料道路に入った入口ゲートの情報を路側装置１へ送信し、路側装置１が、有料道路の利用料金を算出してプリペイド残高と利用料金との差分から出口ゲート通過後の利用後残高を算出し、利用後残高が有料道路利用料金に満たないと判断した場合は、料金未払い通知および未払い金額を車載装置２へ送信してＥＴＣを使用禁止とするとともにゲートバーを開けるようにしたので、ユーザがプリペイド残高が不足していることを出口ゲート付近で気が付いたとしても、車両がゲート内で停まることがなく、後続の車両にゲートを渡すことができ、さらにＥＴＣを使用禁止とすることにより、ユーザが料金未払いのまま有料道路を再利用することを禁止することができるとともに、利用料金の支払いを促すことができ、運用上の支障を少なくした自動料金収受システムにおける路側装置および車載装置を提供することができる。

なお、上記実施の形態においては、路側装置１は、車載装置２に対して料金未払い通知および未払い金額を通知するようにしたが、料金未払い通知およびプリペイド残高から利用料金を減額した残りの不足金額を通知するようにしてもよい。この場合には、車載装置２側では、この不足金額をＩＣカード３から減額することになる。

また、ＩＣカード３のプリペイド残高から未払い金額を減額する際に、未払い金額に一定金額のペナルティ料金を加えて算出してもよい。つまり、「ＩＣカード残高＝ＩＣカード残高−未払い金額−ペナルティ料金」となる。また、その際に、未払い金額に未払い金額の大きさに応じたペナルティ料金を加えて算出してもよい。例えば、「ペナルティ料金＝未払い金額×１.１倍」でペナルティ料金を算出した上で、「ＩＣカード残高＝ＩＣカード残高−未払い金額−ペナルティ料金」とする。

以上のように、本発明に係るＥＴＣの路側装置および車載装置は、ユーザは、プリペイド残高が不足していても、車両がゲート内で停まることがなく、後続の車両にゲートを渡すことができ、またユーザが料金未払いのまま有料道路を再利用することを禁止することができるとともに、利用料金の支払いを促すことができるという効果を有し、自動料金収受システム等として有用である。

本発明の実施の形態における路側装置および車載装置のブロック図 本発明の実施の形態における路側装置および車載装置の動作説明のためのシーケンス図 本発明の実施の形態における車載装置の動作を示すフロー図 本発明の実施の形態における車載装置の動作を示すフロー図

符号の説明

１ 路側装置
２ 車載装置
３ プリペイド式ＩＣカード
１１ アンテナ
１２ 送受信部
１３ ゲートバー駆動部
１４ 制御部
２１ アンテナ
２２ 送受信部
２３ 記録部
２４ カードＩ／Ｆ
２５ 制御部
２６ 警告部
２７ スピーカ
２８ ディスプレイ

Claims (9)

1. 車載装置に対して無線データの送受信を行う送受信手段と、前記車載装置との通信および出口ゲートにおけるゲートバーの開閉を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記車載装置から無線で送られてきたプリペイド残高および前記車載装置が有料道路に入った入口ゲートの情報から前記有料道路の利用料金を算出し、前記プリペイド残高と前記利用料金との差分から前記出口ゲート通過後の利用後残高を算出して前記車載装置に送信するとともに、前記利用後残高が前記有料道路利用料金に満たないと判断した場合は、料金未払い通知および未払い金額または不足金額を前記車載装置に送信するとともに前記ゲートバーを開く制御を行うことを特徴とする自動料金収受システムにおける路側装置。
2. 路側装置に対して無線データの送受信を行う送受信手段と、プリペイド残高を記憶したＩＣカードの読み書きを行うカード読み書き部と、前記路側装置との通信および前記カード読み書き部の読み書きを制御する制御部と、前記路側装置から受信した情報を記録する記録手段とを備え、前記制御部は、前記カード読み書き部で前記ＩＣカードのプリペイド残高を読み込み、読み込んだ前記プリペイド残高を前記送受信手段を介して前記路側装置へ送信するとともに、前記路側装置から受信したゲート通過後の利用後残高と料金未払い通知および未払い金額または不足金額の情報を前記記録手段に記録することを特徴とする自動料金収受システムにおける車載装置。
3. 前記制御手段は、前記料金未払い通知を前記路側装置から受信した場合、前記路側装置との送受信を禁止することを特徴とする請求項２記載の自動料金収受システムにおける車載装置。
4. 前記制御手段は、前記ＩＣカードが前記カード読み書き部に挿入された場合、前記記録手段の内容を読み出し、前記料金未払い通知を前記路側装置から受信していると判断すると、前記未払い金額または不足金額を前記ＩＣカードから減算することを特徴とする請求項３記載の自動料金収受システムにおける車載装置。
5. 前記制御手段は、前記未払い金額または不足金額の満額を前記ＩＣカードから減算した場合は、前記路側装置との送受信を再開することを特徴とする請求項４記載の自動料金収受システムにおける車載装置。
6. 前記制御手段は、前記未払い金額または不足金額を前記ＩＣカードから減算する場合、一定のペナルティ金額を加えた料金を減算することを特徴とする請求項４または請求項５記載の自動料金収受システムにおける車載装置。
7. 前記制御手段は、前記未払い金額または不足金額を前記ＩＣカードから減算する場合、前記未払い金額または不足金額の額に応じたペナルティ金額を加えた料金を減算することを特徴とする請求項６記載の自動料金収受システムにおける車載装置。
8. 前記制御手段は、前記路側装置との送受信を禁止している場合、警告手段を介して警告を実施することを特徴とする請求項３ないし請求項７のいずれかに記載の自動料金収受システムにおける車載装置。
9. 前記制御手段は、前記車載装置の電源が立ち上がる毎に前記警告を実施する請求項８記載の自動料金収受システムにおける車載装置。

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