JP2647532B2 - 有料道路の料金収受装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は有料道路の料金収受装置に関する。

〔従来の技術〕

ループ、Ｕターン等が可能な対距離制の有料道路にお
いて、走行距離に応じた通行料金を出口で計算するため
には、走行経路の把握のため、ループの経路またはＵタ
ーン等が可能なチェックポイントにゲートを設置する必
要があり、従来次のような料金計算方法が行われてき
た。

（１） インタチェンジ等有料道路の入口では、入口イ
ンタ番号の記録された通行券を発行する。

（２） バリア、Ｕターン可能なサービスエリア等にチ
ェックゲートを設け、そこで通行券にそのゲートを通過
した旨のマークを付す。

（３） インタチェンジ等有料道路の出口では、チェッ
クゲート非通過車両の料金計算用として、各入口インタ
からチェックゲートを経由しないで直接当該出口に至る
経路の通行料金のテーブル、およびチェックゲート通過
車両の料金計算用として、各入口インタからチェックゲ
ートを経由して当該出口に至る経路の通行料金のテーブ
ルを持ち、通行券を読み取ることにより、チェックゲー
トを通過した車両であるか否かの判別を行い、それによ
り定まる上記２種のいずれかのテーブルを入口インタに
より検索し、通行料金を求める。

上記の方法を第13図の道路網の例により説明すると、
第13図でa,b,c,dは入口，出口の両方を持ったインタチ
ェンジであり、b,cでは左右どちらの方向にも流入，流
出できるものとする。

ｅはチェックゲートである。チェックゲートｅは、サ
ービスエリア内にあり、すべての車両はチェックゲート
ｅを通じて、Ｕターン可能である。

いま例としてｄに流出する車両の走行の種類を調べて
みると、以下の通りでｅを経由しないものが４種類、ｅ
を経由するものが４種類の計８種類となり、他の出口a,
b,cについても同様８種類となる。

ｅを経由しない走行 ｅを経由する走行 ａ→ｄ ａ→ｅ→ｄ ｂ→ｄ ｂ→ｅ→ｄ ｃ→ｄ ｃ→ｅ→ｄ ｄ→ｄ（不法Ｕターン） ｄ→ｅ→ｄ チェックゲートｅに機械を設置し、車両通過時に通行
券に通過の旨のマークを付すことにすると、出口で通行
券読み取り時に入口インタ、およびｅを通過したか否か
がわかるから、出口においてｅを経由しない車両の入口
インタ別料金テーブル４種類とｅを経由した車両の入口
インタ別料金テーブル４種類の計８種類の料金テーブル
を持てば各走行に対する料金計算が可能である。

次に第14図に示すようなループを含む道路網の例を考
える。

第14図は第13図の例にループ経路が追加された例であ
る。この場合ループ経路走行の把握のため、本線上にチ
ェックゲートf,g（f,gは通過方向が異なる）を設け、e,
f,gを通過時にそのゲート番号を通行券に追加記録して
行くこととすると、同ゲートの２回通過を禁止したとし
ても、例えば出口ｄに流出する車両走行の種類は以下の
ような32種類となり、出口で必要料金テーブルの種類は
32種類となる。

・チェックゲートを経由しない走行（４種） ａ→d,b→d,c→d,d→ｄ ・チェックゲートを１経由する走行（12種） ａ→ｅ→d,b→ｅ→d,c→ｅ→d,d→ｅ→d, ａ→ｆ→d,b→ｅ→d,c→ｅ→d,d→ｆ→d, ａ→ｇ→d,b→ｇ→d,c→ｇ→d,d→ｇ→ｄ ・チェックゲートを２経由する走行（８種） ａ→ｅ→ｆ→d,a→ｅ→ｇ→d, ｂ→ｅ→ｆ→d,b→ｅ→ｇ→d, ｃ→ｅ→ｆ→d,c→ｅ→ｇ→d, ｄ→ｅ→ｆ→d,d→ｅ→ｇ→ｄ ・チェックゲートを３経由する走行（８種） ａ→ｆ→ｅ→ｇ→d,a→ｇ→ｅ→ｆ→d, ｂ→ｆ→ｅ→ｇ→d,b→ｇ→ｅ→ｆ→d, ｃ→ｆ→ｅ→ｇ→d,c→ｇ→ｅ→ｆ→d, ｄ→ｆ→ｅ→ｇ→d,d→ｇ→ｅ→ｆ→d, 一般に入口インタ数をN,チェックゲートの数をｃとし
て、同一チェックゲートの２回走行を禁止し、各入口イ
ンタおよびチェックゲートよりすべてのチェックゲート
および出口への走行が可能とすると、出口における料金
テーブルの種類は、 となり、チェックゲートの数がふえると、必要な料金テ
ーブルの種類は飛躍的に増大することがわかる。

〔発明が解決しようとする課題〕

次に、第15図に示すような入口インタ数が多く、また
ループが多い道路網について考えると、走行経路把握の
ため、多数のチェックゲートをループ上に配置する必要
がある。第15図においてａ〜ｚは入口、出口の両方を持
つインタチェッジ、C1〜C20はループ経路上に設けられ
たチェックゲート（方向が異なるものは異なるチェック
ゲートとする）であり、この例では26の入口インタ、20
のチェックゲートが設けられている。このような大規模
な道路網の場合、従来の料金計算方法では以下の問題が
発生する。

（１） 出口における料金計算に必要な料金テーブルの
種類が飛躍的に増大し、膨大なテーブルを必要とする。

（２） チェックゲートの走行履歴をすべて通行券に記
録する必要があるため、通行券中に多くの走行履歴記録
領域を必要とする。

前述の通り、従来の方法では、入口インタ数が多く道
路網中に多くのチェックゲートが必要となった場合に
は、通行券に多大の記録領域を必要とし、また出口で必
要な料金テーブルの種類が飛躍的に増大し、実用的でな
い。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、入口イン
タ数が多く、複数のループを含むような複雑な道路網に
おいても、通行券上の必要記録情報が少なく、また出口
で料金計算のために必要なテーブルガ少なくてすみ、な
おかつ出口で走行経路に従った正しい料金計算が可能な
有料道路の料金収受装置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及び作用〕

従来の方法ではチェックゲートでは、通過履歴を記録
するのみであり、料金計算のための作業はすべて出口に
集中している。

そこでこの料金計算の作業を各チェックゲートに分散
し、料金計算に必要な情報を集約、圧縮していく方法を
考えた。

その方法は以下の通りである。

通行料金は走行距離に対応することに着目して、料金
計算の基準となる料金距離という概念を導入し、各イン
タ、チェックゲート間の料金距離を定め、ある車両に対
する通行料金（Ｆ）を、以下のように定めるものとす
る。

Ｆ＝Ｇ（S,C） ……（１式） ここで、Ｓは全走行経路に沿った料金距離の累計値を
表し、Ｃは車種を表す。（一般に通行料金は車種により
異なる） またＧは料金距離の累計値と車種より、通行料金を求
める関数である。

料金距離とは、たとえば鉄道等の例にみられる営業キ
ロに該当するもので、実距離に対して、特別区間の割
増，割引き等の調整を行ったもの等、１式により料金計
算が可能なものであれば、何であってもよい。

対距離制の道路における通行料金は走行距離に対応す
るものであるから、通行料金を上記式のように定めるこ
とは妥当であり、対距離制の原則に反しない。

通行料金を（１式）のように定めると、出口で料金計
算のために必要な情報は、車種とその車両が走行した全
経路についての料金距離の累計であるが、車種について
は従来行われているように、入口で車種を判別し、通行
券に記録し出口で読み取る方法と、出口で車種を判別し
料金計算時に入力する方法とがあるがいずれの方法でも
容易に出口で車種を知ることができる。

また１式の関数Ｇの具体的実現方法としては、算術計
算による方法またはテーブルを索引する方法等が考えら
れるが、いずれも容易に実現可能である。

１式で問題となるは車両が走行した全経路についての
料金距離の累計を求める方法であるが、それにつき次に
述べる。

例として第10図に示すようなループを含む道路網の例
を考えると、車両の走行経路を一意に特定するために
は、図に示すよう、６つのチェックゲートを必要とする
（方向が異なるものは異なるチェックゲートとする）。
いまある車両が入口（g₀）よ道路網に流入し、図に示す
ように、g₁,g₂のチェックゲートを通過し、出口（g₃）
に至ったとすると、その車両の走行に対する料金距離の
累計（ｓ）は、 となり、ここでDg_i,g_jは入口またはチェックゲートg_iよ
り、出口またはチェックゲートg_jに至る区間の料金距離
を表す。

したがって、いま車両がある入口（g₀）より進入し、
ｎ−１個のチェックゲート（g₁）〜g_n-1をg₁〜g_n-1の順
に通過し、出口（g_n）に至るとすると、全走行経路の累
積料金距離（S_n）は、次式で与えられる。

ここでDg_i-1,g_iはg_i-1からg_iに至る経路の料金距離を
表し、チェックゲートはDg_i-1,g_iが一意に定まるように
配置するものとする。

特別な場合として、チェックゲートを１回も通過しな
いで出口に至った場合は、２式において ｎ＝１とすると、 S₁＝Dg₀,g₁ ……（３式） となり、g₁は出口であることから、単に入口より出口ま
での料金距離を求めればよいことになる。

また入口（g₀）より第ｍ番めのチェックゲートまたは
出口（g_m）に至るまでの経路の累積量距離（S_m）は２
式,3式より、 であるので、料金距離の初期値S₀を０とすると、４式は
一般化され、 となる。

したがって、各チェックゲートおよび出口で４式また
は５式の計算を次行ってゆくことができれば、最終的に
出口で料金距離の総累計S_nを求めることができる。

５式における右辺第２項（Dg_m-1,g_m）は、あるチェッ
クゲートまたは出口（g_m）において直前に通過した入口
またはチェックゲート（g_m-1）により一意的に定まる定
数であるので、G_m-1がわかりさえすれば、そのチェック
ゲートまたは出口に至る経路の直前に通過し得るすべて
の入口またはチェックゲートよりの料金距離をテーブル
にして持っておき、そのテーブルをg_m-1により検索すれ
ば求めることができる。

また５式における右辺第１項（S_m-1）および前記g_m-1
をg_mにおいて知るためにはg_m-1においての計算結果であ
るS_m-1,およびg_m-1の識別符号Ng_m-1をg_m-1において通行
券に記録し、g_mでそれを読み取ることにより実現でき
る。

以上を具体的方法として整理すると次のようになる。

（１） 道路網内のすべての入口，およびチェックゲー
トに対し、互いに重復しない識別符号を付す。

（２） 通行券上に入口またはチェックゲート識別符号
の記録領域、および累計料金距離の２つの記録領域を設
け、簡単のため、以下では通行券の記録内容を次に示す
記号で表すこととする。

［a,b］ ここでａは入口またはチェックゲート識別符号記録領
域の内容、ｂは累計料金距離記録領域の内容を表す。

（３） チェックゲートおよび出口では第11図に示すよ
うに、当該チェックゲートまたは出口に至る走行経路の
直前に通過し得る、すべての入口またはチェックゲート
よりの料金距離を格納した料金距離テーブルを作成し、
持っておく。

第11図においてN₁〜N_Kはチェックゲートまたは出口
（g_i）においてそのチェックゲートまたは出口に至る走
行経路の直前に通過し得るすべての入口またはチェック
ゲートの識別符号、またはD₁,g_i〜D_k,g_iはN₁〜N_Kよりg_i
までの各料金距離を表す。

（４） 道路の入口（g₀）では、［Ng₀,0］と記録した
通行券を進入車両に交付する。

（５） チェックゲート（g_m）では通過車両の持参した
通行券の内容 ［Ng_m-1,S_m-1］を読み取り、料金距離テーブルをNg
_m-1により検索し、Ng_m-1に対応する料金距離Dg_m-1,g_mを
求め、それをS_m-1に加算することによりS_mを求め、通行
券に［Ng_m,S_m］を記録し、通行車両に返却する。

（６） 出口（g_n）では、通行券の内容［Ng_n-1,
S_n-1）］を読み取り、チェックゲートと同様にS_nを求
め、S_nと車種Ｃにより料金計算を行う手段を用意してお
けば、走行経路に対応する通行料金を求めることができ
る。

例として、第10図に示す車両の走行における各場所で
の通行券の記録内容、および各チェックゲート、出口で
の計算を第12図に示す。

第12図において、Ng_iは各入口またはチェックゲート
（g_i）の識別符号、Dg_i-1,g_iはg_i-1よりg_iまでの料金距
離、Ｆは通行料金、Ｇは通行料金を求める関数、Ｃは車
種である。

上記方法は道路網内のすべての入口、チェックゲート
について互いに重復しない識別符号を付す場合の例につ
いて記入したが、入口、チェックゲートの識別符号がそ
れぞれ独立に付される場合は、チェックゲートにて当該
チェックゲートがその車両にとり、最初に通過するチェ
ックゲートであるか否かの判断が必要になる。

これは例えば通行券上の累積料金距離が０であるか否
かをチェックすること、もしくは通行券上の記録領域を
入口識別符号の記録領域とチェックゲートの記録領域と
に分離すること等により容易に可能である。

また長距離逓減を行う場合を考えると、走行料金距離
による長距離逓減を行う場合は（１式）のＧ関数内に長
距離逓減を含めればよいが、走行実距離により長距離逓
減を行う場合は（１式）に実距離を追加する必要があ
り、（１式）は Ｆ＝Ｇ′（S,S′,C） ……（６式） となる。

ここでF,S,Cは（１式）と同様であり、Ｇ′はS,S′,C
より通行料金を求める関数、Ｓ′は全走行経路について
の実距離の累計値を表す。

この場合は通行券上に実距離の累計領域を追加し、各
チェックゲートおよび出口で料金距離と同様の累計処理
を行って行けば、出口で実距離の総累計を求めることが
でき、実距離による長距離逓減を行うことができる。

次に以上述べた方法でのチェックゲート、出口で必要
なテーブルについて考えてみると、チェックゲートにて
必要なテーブルは前記第11図に示した料金距離テーブル
のみであり、同ケーブルはそのチェックゲートに至る走
行経路の直前に通過しうる入口およびチェックゲートの
数だけ持てばよく、膨大なものとはならない。

また出口にて必要なテーブルはチェックゲートと同様
の料金距離テーブル、および料金距離より通行料金計算
するのに必要なテーブルとなるが、同計算を算術計算で
行う場合、得に大きなテーブルを必要とせず、容易に実
現可能である。

以上述べたよう、前述の方式では車両がどんな走行を
しても（例えばループを複数回まわる等）通行券上の記
録領域は少なくてすみ、またチェックゲートおよび出口
における料金計算に必要なテーブルも従来の方式と比
べ、膨大なものとはならず、車両のどんな走行経路に対
しても、出口で正しい通行料金の計算を行うことが可能
である。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。

ここでは一例として以下の条件の場合の実施例を示
す。

（１） 道路網内のすべての入口、チェックゲートにつ
いて互いに重復しない識別番号を付番するものとする。

（２） 出口での通行料金Ｆは次式で与えられるものと
する。

通行料金Ｆ＝Ｈ［（Ｓ×Ｐ×Ｒ×Ｖ）＋Ｔ］ ……（７式） ここで Ｓは全走行区間の累積料金距離,Pは料金距離当り単価， Ｒは累積料金距離（Ｓ）により定まる長距離逓係係数， Ｖは車種別料金係数,Tはターミナルチャージ等の固定
分， Ｈは通行料金を10円単価に四捨五入する関数であり， Ｈ［ｘ］＝ｘ＋５−Mod（ｘ＋5,10）である。

（Mod（ｘ＋5,10）はｘ＋５を10で割った余りを表
す。） （３） すべての入口、チェックゲート、出口には通行
券の読み取り、書込みを行う機械を設置し、有人にて運
用を行うものとする。

（４） 車種については、番号で表し、入口にて収受員
が車種を判別し、手動設定により通行券に車種番号を記
録し、それを出口で読み取るものとする。

（５） 通行券媒体として磁気カードを用い、通行券に
以下の３つの記録領域を設けるものとする。

（ａ） 車種番号記録領域 （ｂ） 入口またはチェックゲート識別番号記録領域 （ｃ） 累積料金距離記録領域 第１図、第２図、第３図に入口、チェックゲート、出
口に設置されるそれぞれの機械のブロック構成図を示
す。

第１図は入口に設置される入口機械のブロック構成図
である。

同図において１はマイクロプロセッサ、プログラム用
メモリ、作業用メモリ等よりなる制御部、２は制御部１
より各インタフェイス回路またはレジスタとデータのや
りとりを行い、また各インタフェイス回路を制御するた
めのバス、３は通行券に磁気記録を行うための磁気記録
ヘッド、４は制御部１により磁気記録ヘッド３を駆動す
るための磁気記録インタフェイス回路、５は通行券の搬
送を行うための位置センサ，モータ，機構等を含む搬送
部、６は制御部１により、搬送部５に制御するためのイ
ンタフェイス回路、７は車種設定を行うための複数の車
種ボタン、８は車種ボタン７の信号を制御部に伝えるた
めのインタフェイス回路、９は制御部１により読み書き
可能な磁気記録用作業メモリであり、同作業メモリ９は
通行券の３つの記録領域に対応し第４図のように３つの
作業領域に区分されており、制御部１は搬送部５を制御
しながら、磁気記録インタフェイス回路４通じて磁気ヘ
ッド３を駆動し、同作業メモリ９の内容をそのまま通行
券に磁気記録可能なよう構成するものとする。また10は
制御部１より読み取り可能なレジスタ回路であり、あら
かじめ自入口識別番号がセットされているものとする。

第２図はチェックゲート機械に設置されるチェックゲ
ートのブロック構成図である。

同図において11はマイクロプロセッサ，プログラム用
メモリ，作業用メモリ等よりなる制御部、12は制御部11
より各インタフェイス回路，メモリまたはレジスタとデ
ータのやりとりを行い、また各インタフェイス回路を制
御するためのバス、13は通行券に磁気記録を行うための
磁気記録ヘッド、14は制御部11により磁気記録ヘッド13
を駆動するための磁気記録インタフェイス回路、15は通
行券の搬送を行うための位置センサ，モータ，機構等を
含む搬送部、16は制御部11により、搬送部15を制御する
ためのインタフェイス回路、17は通行券の磁気記録内容
を読み取るための磁気読み取りヘッド、18は磁気読み取
りヘッド17で読み取った磁気記録データを制御部11に転
送するためのインタフェイス回路、19は制御部11により
読み書き可能な磁気記録用作業メモリであり、同メモリ
19は通行券の３つの記録領域に対応し第４図のよう３つ
の作業領域に区分されており、制御部11は搬送部15を制
御しながら、通行券の各記録領域の内容を、磁気読み取
りヘッド17によりインタフェイス回路18を通じて作業メ
モリ19の対応する作業領域に転送する機能、および磁気
記録インタフェイス回路134を通じて磁気ヘッド13を駆
動し、同作業メモリ19の内容をそのまま通行券に磁気記
録する機能を持つよう構成するものとする。

また20は自チェックゲート識別番号を保持する制御部
11より読み取り可能なレジスタ回路、21は第11図に示し
た自チェックゲートに至る走行経路の直前に通過しうる
すべての入口またはチェックゲートの識別番号、および
それらの入口またはチェックゲートから自チェックゲー
トまでの料金距離より構成される料金距離テーブルを格
納した、制御部11より読み取り可能なメモリ回路であ
る。

第３図は出口に設置される機械のブロック構成図であ
る。

同図において22はマイクロプロセッサ，プログラム用
メモリ，作業用メモリ等よりなる制御部、23は制御部22
より各インタフェイス回路、メモリまたはレジスタとデ
ータのやりとりを行い、また各インタフェイス回路を制
御するためのバス、24は通行料金を表示するための表示
部、25は制御部22により表示部24に通行料金を表示する
ためのインタフェイス回路、26は通行券の磁気記録内容
を読み取るための磁気読み取りヘッド、27は磁気読み取
りヘッド26で読み取った磁気記録データを制御部22に転
送するためのインタフェイス回路、28は通行券の搬送を
行うための位置センサ，モータ，機構等を含む搬送部、
29は制御部22により、搬送部28を制御するためのインタ
フェイス回路、30は制御部１により読み書き可能な磁気
記録用作業メモリであり、同作業メモリ30は通行券の３
つの記録領域に対応し第４図のように３つの作業領域に
区分されており、制御部22は搬送部28を制御しながら通
行券の各記録領域の内容を、磁気読み取りヘッド26によ
りインタフェイス回路27を通じて、作業メモリ30の対応
する作業領域に転送する機能を持つよう構成するものと
する。第４図において各記録領域は通行券の記録領域と
対応している。また31は自チェックゲートに至る走行経
路の直前に通過しうるすべての入口またはチェックゲー
トの識別番号、およびそれらの入口またはチェックゲー
トから自チェックゲートまでの料金距離より構成される
第11図に示した料金距離テーブルを格納した制御部22よ
り読み取り可能なメモリ、32は料金距離当り単価を保持
し、制御部22より読み取り可能なレジスタ、33は第５図
に示すよう料金距離の区分とそれに対する逓減係数より
なる長距離逓減係数テーブルを格納した制御部22より読
み取り可能なメモリ回路、34は第６図に示すよう各車種
番号とそれに対する料金係数より構成される車種別料金
係数テーブルを格納した制御部22より読み取り可能なメ
モリ、35はターミナルチャージを保持する制御部22によ
り読み取り可能なレジスタ回路である。上記第５図に示
す長距離逓減係数テーブルにおいて、D_i,R_i（ｉ＝１〜
ｎ）は、D_i-1≦Ｓ＜D_iのとき、逓減係数としてR_iを採用
することを表す。ただしD₀＝０とする。また、 D₁＜D₂＜D₃……＜D_nであり、 １＞R₂＞R₃＞……＞R_nである。

また、上記第６図に示す車種料金係数テーブルにおい
て、C_iは車種番号、V_iは車種番号C_iに対する料金係数を
表し、ｎは車種の数を示している。

第７図、第８図、第９図に入口，チェックゲート、出
口に設置される機械の搬送部の概略図を示す。

第７図は入口に設置される機械の搬送部の概略図であ
る。

同図において36は通行券の搬送ドラム、37は搬送ベル
ト、38はベルト駆動用または搬送用のプーリであり、搬
送ドラム36,搬送ベルト37,プーリ38は常時回転してい
る。

通行券はドラム36と搬送ベルト37、またはプーリ38と
に挾まれて搬送され、搬送路の必要な部分にはガイド板
が設置される。また39〜41は通行券の位置検出を行い、
搬送タイミングの制御を行うための光センサ,42は通行
券（新券）を収納するホッパ,43はホッパ42より通行券
を１枚ずつ繰り出すためのクラッチにより駆動，停止可
能なローラ,3は磁気記録ヘッド、44は通行券の排出口で
ある。

あらかじめホッパ42に収納されている複数枚の通行券
は繰り出しローラ43により１枚繰り出され、光センサ4
0,39を通過し、磁気記録ヘッド３により磁気記録が行わ
れ、光センサ41を通り、排出口44に排出される。

第８図はチェックゲートに設置される機械の搬送部の
概略図である。

同図において45は通行券の搬送ドラム、46は搬送ベル
ト,47はベルト駆動用または搬送用のプーリであり、搬
送ドラム45,搬送ベルト46,プーリ47は常時回転してい
る。

通行券はドラム45と搬送ベルト46,またはプーリ47と
に挾まれて搬送され、搬送路の必要な部分にはガイド板
が設置される。また48〜50は通行券の位置検出を行い、
搬送タイミングの制御を行うための光センサ,17は磁気
読み取りヘッド,13は磁気記録ヘッド、51は通行券の挿
入口,52は通行券の排出口である。

通行券は挿入口51より挿入され、光センサ49,48を通
り、磁気読み取りヘッド17にて磁気記録内容の読み取り
が行われ、続いて磁気記録ヘッド13にて磁気記録が行わ
れ、排出口52に排出される。

第10図は出口に設置される出口機械の搬送部の概略図
である。

同図において53は通行券の搬送ドラム,54は搬送ベル
ト,55はベルト駆動用または搬送用のプーリであり、搬
送ドラム53,搬送ベルト54,プーリ55は常時回転してい
る。

通行券はドラム53と搬送ベルト54,またはプーリ55と
に挟まれて搬送され、搬送路の必要な部分にはガイド板
が設置される。

また56〜58は通行券の位置検出を行い、搬送タイミン
グの制御を行うための光センサ,26は磁気読み取りヘッ
ド,59は読み取りを完了した通行券を収納するためのス
タッカ,60は通行券をスタッカ59に収納するためのクラ
ッチにより駆動，停止可能なローラ,61は通行券の挿入
口である。

通行券は挿入口61より挿入され、光センサ57,56を通
り、磁気読み取りヘッド26にて磁気記録内容の読み取り
が行われ、スタッカ59に収納される。

次に上記実施例における入口，チェックゲート，出口
での運用、および機械の動作を説明する。

（１） 入口 道路の入口での運用，機械の動作を第１図および第７
図に従い説明する。

車両の進入に伴い、収受員が車種の判定を行い、車種
に該当する車種ボタン７を押すと、制御部１はインタフ
ェイス回路８を通じて車種ボタンが押されたことを知
り、まず以下のような磁気記録用作業メモリ９の内容を
セットする。

（ａ） 車種番号作業領域に押下された車種ボタンに対
応する車種番号をセットする。

（ｂ） レジスタ10にあらかじめセットされている自入
口識別番号を読み取り、入口またはチェックゲート識別
番号作業領域にセットする。

（ｃ） 累積料金距離作業領域を０にセットする。

その後、制御部１は繰り出しローラ43を駆動し、ホッ
パ42にあらかじめ収納されている通行券を１枚繰り出
し、磁気記録作業用作業メモリ９の内容を磁気記録ヘッ
ド３により、インタフェイス回路４を通じて通行券に磁
気記録を行う。

磁気記録の行われた通行券は排出口44に排出され、収
受員がそれを抜き取り、通行車両へ手渡す。

以上により、車種番号，自入口識別番号，また累積料
金距離（０）が記録された通行券を発行することができ
る。

（２） チェックゲート チェックゲートでの運用，機械の動作を第２図および
第８図に従い説明する。チェックゲートでは通行車両の
持参した通行券を収受員が受け取り、機械の挿入口51に
挿入すると、制御部11は光センサ49によりインタフェイ
ス16を通じて通行券が挿入されたことを知り、搬送部15
を制御し、磁気読み取りヘッド17により、通行券の記録
内容を読み取り、磁気記録用作業メモリ19にその内容を
転送する。次に制御部11は作業メモリ19の中の入口イン
タまたはチェックゲート識別番号領域により同番号を読
み取い、その番号により料金距離テーブル21を検索し、
対応する入口インタまたはチェックゲートよりの料金距
離を求め、その料金距離と作業用メモリ19の料金距離作
業領域の内容とを加算し、その結果を再び作業用メモリ
19の累計料金距離領域に格納するとともに、レジスタ20
にあらかじめセットしてある自チェックゲート識別番号
を読み取り、それを作業用メモリ19の入口インタまたは
チェックゲート識別番号領域に転送し、磁気記録ヘッド
13により、作業用メモリ19の内容をインタフェイス回路
14を通じて通行券に記録する。

磁気記録の行われた通行券は排出口52に排出され、収
受員により抜き取られ通行車両に返却される。

このようにしてチェックゲートでは、通行券に記録さ
れた、直前に通過した入口またはチェックゲート識別番
号、および直前に通過したチェックゲートまでの累積料
金距離（チェックゲートを一度も通過していない車両に
ついては０となっている。）を読み取り、直前に通過し
た入口またはチェックゲートから自チェックゲートまで
の料金距離を求め、それを通行券に記録されている累積
料金距離に加算累計し、その累計結果および自チェック
ゲート識別番号を通行券に記録することができる。上記
のようにチェックゲートにおける制御部11は、磁気読み
取りヘッド17により読取った通過車両の通行券記録デー
タに基づき、「当該チェックゲートに至る走行経路の直
前に通過し得る入口インタ、及びチェックゲート」から
自チェックゲートまでの料金距離を料金距離テーブル21
より求める料金距離算出手段と、この料金距離算出手段
により求めた料金距離を通行券に記録されている料金距
離に累積加算する累積加算手段とを備え、 （ａ）チェックゲート非通過車両については、通行券に
記録されている入口インタ識別符号より、該当入口イン
タから自チェックゲートまでの料金距離を求め、その料
金距離及び自チェックゲート識別符号を磁気記録ヘッド
13により通行券に記録後、この通行券を通過車両に返却
し、 （ｂ）チェックゲート通過車両については、通行券に記
録されている「直前に通過したチェックゲート識別符
号」より、直前に通過したチェックゲートから自チェッ
クゲートまでの料金距離を求め、その料金距離を通行券
に記録されている「入口インタより直前に通過したチェ
ックゲートまでの累積料金距離」に加算累計し、その累
計結果及び自チェックゲート識別符号を磁気記録ヘッド
13により通行券に記録後、この通行券を通過車両に返却
する処理を実行する。

なお、通行券に記録されている車種番号についていは
チェックゲートでは参照されず、そのまま通行券に転写
される。

また本実施例では、制御部11は上記計算処理を通行券
の搬送中に行う必要があるが、上記計算処理に要する時
間は高々数10m秒であり、通行券の搬送中に上記計算を
実施可能なよう容易に搬送部を構成することができる。

（３） 出口 第３図および第９図に従い出口での運用，機械の動作
を説明する。

出口では通行車両が持参して通行券を収受員が受け取
り、機械の挿入口61に挿入すると制御部22はセンサ57に
よりインタフェイス29を通じて通行券が挿入されたこと
を知り、搬送部28を制御し、磁気読み取りヘッド26によ
り、通行券の記録内容を読み取リ、磁気記録用作業メモ
リ30にその内容を転送する。通行券は駆動ローラ60によ
りそのままスタッカ59に収納される。

次に制御部22は以下のようにして通行料金の計算を行
う。

（ａ） 作業用メモリ30の中の入口インタまたはチェッ
クゲート識別番号領域より同番号を読み取り、その番号
により料金距離テーブル31を検索し、対応する入口イン
タまたはチェックゲートよりの料金距離を求め、その料
金距離と作業用メモリ30の累計料金距離領域との内容を
加算することにより料金距離の総累計（Ｓ）を求め、制
御部22のなかにある作業メモリに保持しておく。

（ｂ） また料金距離の総累計（Ｓ）により、長距離低
減係数テーブル33を検索し、Ｓの値により該当する長距
離低減係数（Ｒ）を求め、制御部22のなかにある作業メ
モリに保持しておく。

（ｃ） また作業用メモリ30のなかにある、通行券に記
録されていた車種番号を読み取り、車種別料金係数テー
ブル34を車種番号により検索し、車種番号に該当する料
金係数（Ｖ）を求め、制御部22のなかにある作業メモリ
に保持しておく。

（ｄ） 次に制御部22は同制御部のなかにある作業メモ
リに保持されている料金距離の総累計（Ｓ），長距離低
減係数（Ｒ），料金係数（Ｖ）およびレジスタ32,レジ
スタ35にあらかじめセットされている料金距離当り単価
（Ｐ），およびターミナルチャージ（Ｔ）を読み取るこ
とにより次の計算を行い、通行料金（Ｆ）を得る。

ｘ＝（Ｓ×Ｐ×Ｒ×Ｖ）＋Ｔ ……（８式） Ｆ＝ｘ＋５−Mod（ｘ＋5,10） ……（９式） ここでｘは中間変数であり、Mod（ｘ＋5,10）はｘ＋
５を10で割った余りを表す。

また上記計算は制御部22の演算機能，作業用メモリを
用いて行われ、通常のマイクロプロセッサで容易に実現
することができる。

制御部22はこのようして求めた通行料金（Ｆ）をイン
タフェイス25を通じて表示部24に表示することにより、
収受員は通行料金を知ることができ、その通行料金金額
を通行車両より収受する。

以上のようにして出口では通行券に記録されている車
両番号，直前に通過した入口またはチェックゲート識別
番号、および直前に通過したチェックゲートまでの累積
料金距離（チェックゲートを一度も通過していない車両
については０となっている。）を読み取り、直前に通過
した入口またはチェックゲートから自チェックゲートま
での料金距離を求め、それを通行券に記録されている累
積料金距離に加算累計し、その累計結果により通行料金
を計算することができる。

上記のように出口機械における制御部22は、磁気読み
取りヘッド26により読取った通過車両の通行券記録デー
タに基づき、「当該出口に至る走行経路の直前に通過し
得る入口インタ、及びチェックゲート」から自出口まで
の料金距離を料金距離テーブル31より求める料金距離算
出手段と、この料金距離算出手段により求めた料金距離
を通行券に記録されている料金距離に累積加算する累積
加算手段と、この累積加算手段により累積加算された料
金距離より通行料金を算出する通行料金算出手段とを備
え、 （ａ）チェックゲート非通過車両については、通行券
に記録されている入口インタ識別符号より、該当入口イ
ンタから自出口までの料金距離を求め、その料金距離よ
り通行料金を算出して料金収受を行い、 （ｂ）チェックゲート通過車両については、通行券に
記録されている「直前に通過したチェックゲート識別符
号」より、直前に通過したチェックゲートから自出口ま
での料金距離を求め、その料金距離を通行券に記録され
ている「入口インタより直前に通過したチェックゲート
までの累積料金距離」に加算累計し、その累計値より通
行料金を算出して料金収受を行う。

なお本実施例では記述していないが、運用上の追加機
能として、読み取りエラー等の考慮，不正通行のチェッ
ク等のため、通行券の印字，エラー表示等の追加、また
は通行券の記録項目の追加等が考えられるが、本実施例
に適宜追加して容易に実施可能である。

また本実施例では磁気カードを用いた例を示したが、
本発明は読み書き可能な媒体であれば通行券媒体として
何を用いてもよい。

〔発明の効果〕

以上述べたように本発明によれば、入口インタ数が多
く、複数のループを含むような複数な有料道路網におい
て、走行経路の把握が必要な場合にチェックゲートを設
置し、各チェックゲート、および各出口にそれぞれ上記
した装置を設置することにより、出口で多大のテーブル
を必要とせず、通行券の記録情報が少なくて済み、しか
も走行経路に沿った正しい通行料金を計算することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第12図は本発明に係る有料道路の料金収受
装置の実施例を示すもので、第１図は入口機械の構成
図、第２図はチェックゲート機械の構成図、第３図は出
口機械の構成図、第４図は磁気記録用作業メモリの区分
図、第５図は長距離逓減係数テーブル例を示す図、第６
図は車種別料金係数テーブル例を示す図、第７図は入口
機械の搬送部概略図、第８図はチェックゲート機械の搬
送部概略図、第９図は出口機械の搬送部概略図、第10図
は道路網の例を示す図、第11図は料金距離テーブル例を
示す図、第12図は車両通過経路における通行券と計算例
を示す図、第13図及び第14図は従来装置を説明するため
の道路網の例を示す図、第15図は大規模な道路網の例を
示す図である。 36……搬送ドラム、37……搬送ベルト、38……プーリ、
39〜41……光センサ、42……ホッパ、43……ローラ、44
……通行券の排出口、45……搬送ドラム、46……搬送ベ
ルト、47……プーリ、48〜50……光センサ、51……通行
券の挿入口、52……通行券の排出口、53……搬送ドラ
ム、54……搬送ベルト、55……プーリ、56〜58……光セ
ンサ、59……スタッカ、60……ローラ、61……通行券の
挿入口。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の入口、出口を持ち、ある入口よりあ
   る出口に至る走行経路が複数存在し、その途中にチェッ
   クゲートが設けられ、走行距離に対応した通行料金を収
   受する有料道路網において、 道路の入口で、入口インタ識別符号の記録された読み書
   き可能な通行券を進入車両に発行する入口機械と、 上記チェックゲートに配置され、 （ａ）通行券に対するデータの読み取り／書込みを行う
   手段と、 （ｂ）「当該チェックゲートに至る走行経路の直前に通
   過し得る入口インタ、及びチェックゲート」から自チェ
   ックゲートまでの料金距離を料金距離テーブルより求め
   る料金距離算出手段と、 （ｃ）上記料金距離算出手段により求めた料金距離を通
   行券に記録されている料金距離に累積加算する累積加算
   手段と を有するチェックゲート機械と、 道路の出口に配置され、 （ａ）通行券の記録データを読み取る手段と、 （ｂ）「当該出口に至る走行経路の直前に通過し得る入
   口インタ、及びチェックゲート」から自出口までの料金
   距離を料金距離テーブルより求める料金距離算出手段
   と、 （ｃ）上記料金距離算出手段により求めた料金距離を通
   行券に記録されている料金距離に累積加算する累積加算
   手段と、 （ｄ）上記累積加算手段により累積加算された料金距離
   より通行料金を算出する通行料金算出手段と を有する出口機械により構成され、 上記入口機械は、入口インタ識別符号の記録された読み
   書き可能な通行券発行処理を行い、 上記チェックゲート機械は、通過車両の通行券記録デー
   タを読み取ることにより、 （ａ）チェックゲート非通過車両については、通行券に
   記録されている入口インタ識別符号より、該当入口イン
   タから自チェックゲートまでの料金距離を求め、その料
   金距離及び自チェックゲート識別符号を通行券に記録
   後、この通行券を通過車両に返却し、 （ｂ）チェックゲート通過車両については、通行券に記
   録されている「直前に通過したチェックゲート識別符
   号」より、直前に通過したチェックゲートから自チェッ
   クゲートまでの料金距離を求め、その料金距離を通行券
   に記録されている「入口インタから直前に通過したチェ
   ックゲートまでの累積料金距離」に加算累計し、その累
   計結果及び自チェックゲート識別符号を通行券に記録
   後、この通行券を通過車両に返却し、 上記出口機械は、通過車両の通行券記録データを読み取
   ることにより、 （ａ）チェックゲート非通過車両については、通行券に
   記録されている入口インタ識別符号より、該当入口イン
   タから自出口までの料金距離を求め、その料金距離より
   通行料金を算出して料金収受を行い、 （ｂ）チェックゲート通過車両については、通行券に記
   録されている「直前に通過したチェックゲート識別符
   号」より、直前に通過したチェックゲートから自出口ま
   での料金距離を求め、その料金距離を通行券に記録され
   ている「入口インタより直前に通過したチェックゲート
   までの累積料金距離」に加算累計し、その累計値より通
   行料金を算出して料金収受を行うことを特徴とする有料
   道路の料金収受装置。