JP2813481B2 - 有料道路の料金収受装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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。

【０００２】

【従来の技術】従来、有料道路の料金収受システムとし
て、走行距離によって料金を決定するシステム、及び走
行距離によって通行料金が一定であるシステムがある。

【０００３】上記走行距離によって料金を決定する料金
収受システムでは、有料道路の入り口と出口に料金所を
設け、料金所入口で入口料金所情報及び当該車種情報が
記録された磁気カードを発行し、料金所出口でこの磁気
カードを回収し、記録されている入口情報を読取って料
金計算を行なうのが一般的な方法である。

【０００４】また、走行距離によらず通行料金が一定で
ある料金収受システムにおいては、有料道路の入口がフ
リーパスになっており、有料道路の出口で料金徴収を行
ない、領収書を発行するシステムが一般的に実施されて
いる。上記のような従来の料金収受システムでは、いず
れも料金所で一旦停車することが前提となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述したようなシステ
ムにおいては、料金所の入口、あるいは出口で一旦停車
しなければならず、さらに、現金徴収を行なわなければ
ならない。この様なシステムに対し、通行料金のキャッ
シュレス化、および料金所入口、出口の無人化をはかり
得、かつノンストップで通行可能な有料道路の料金収受
システムとして、ＡＶＩ（Automatic VehicleIdentific
etion）方式が提案されている。このＡＶＩ方式は、有
料道路利用者の車両に車載機を搭載し、かつ有料道路の
出入口、あるいは所定位置に上記車載機からの無線情報
を読取り可能な路上機を設置し、上記車載機を搭載した
車両が路上機を設置した有料道路上を走行したならば、
路上機により、車載機からの情報を読取って、センター
装置にて料金収受処理を行ない、通行料金は後日徴収す
るようにしたものである。

【０００６】このようなシステムでは、車載機に有料道
路を使用した使用履歴を記録することになる。また、Ｉ
Ｃカード挿入型の車載機においては、ＩＣカードに予め
銀行等の金融機関等から、ある一定金額が入力（deposi
t ）されて、本金額から通行料金額を減額して使用する
方法が考えられている。

【０００７】この様な場合、車載機を紛失したり、ＩＣ
カード挿入型の車載機であればＩＣカードが、料金収受
システム以外の多用途に使用するものであることが考え
られるので、尚更ＩＣカードの紛失する事故が発生する
ことが考えられる。また、車載機、ＩＣカードが故障、
あるいは破壊することが考えられる。上記のように車載
機を紛失した場合、あるいはＩＣカードを紛失した場
合、更には故障、破壊した場合にも、有料道路の料金収
受が正常に行なわれ、かつ、利用者が被害を被らない方
法を考える必要がある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る有料道路の
料金収受装置は、有料道路を利用する車両に搭載され、
当該車両に関する情報の記憶手段及び無線通信手段を備
えた車載機と、有料道路の料金所に設けられ、通過車両
に搭載された車載機からの無線情報を読取る無線通信手
段、及び通過車両に対するナンバープレート読取り装置
を含む車種判別装置を備え、通過車両に関する情報に基
づいて料金収受処理を行なう路上機と、この路上機に接
続されたセンター装置とを具備し、上記路上機は車両が
通過する毎に発生する有料道路の使用履歴及び金銭情報
を通過車両に搭載された車載機に記録すると共に、上記
車載機に記録した情報と同一の情報を上記センター装置
に記録し、上記車両に搭載されている車載機側の異常を
検出した場合に、上記センター装置から当該車両に対す
る記憶情報を読出して料金収受処理を行なうことを特徴
とするものである。

【０００９】

【作用】上記のように車両が有料道路を通過する毎に発
生する有料道路の使用履歴を車載機に記録し、同時に上
記車載機に記録した情報と同一の情報をセンター装置に
記録することにより、車載機を紛失した場合、あるいは
車載機が故障、破壊した場合にも、センター装置から記
憶情報を読出して有料道路の料金徴収を正常に行ない、
かつ利用者が被害を被らないようにすることができる。

【００１０】

【実施例】［構成］図１は本発明の機器配置図を示した
ものである。

【００１１】Ａは車両、１１（１１−ａ，１１−ｂ）お
よび１２（１２−ａ，１２−）ｂは第１，第２の車両分
離器である。１１−ａは光電管の投光器群、及び１１−
ｂは光電管の受光器群で構成されており、本光電管の投
受光器群で車両の進行方向に直角に光スクリーンを形成
する。同様に１２−ａ，１２−ｂも投光器群１１−ａ，
受光器群１１−ｂと同じく、それぞれ光電管の投受光器
群で構成され、車両の進行方向に直角に光スクリーンを
形成する。第１の車両分離器１１は車両Ａの進行方向に
対し手前に、第２の車両分離器１２は車両Ａの進行方向
に対し後方に設置することにより、車両Ａの通過検出と
前後進判別を行なうものである。

【００１２】１３−ａ，１３−ｂは車高検知器であり、
通行車両の車高を検知して検知信号を車種判別要素に使
用するものであり、光電管の投受光器で形成される。１
４−ａ，１４−ｂは車長検知器であり、通行車両の車長
を検知して、車高検知器１３−ａ，１３−ｂと同じく車
種判別要素に使用するものであり、光電管の投受光器で
形成される。１５はナンバープレート読取り装置であ
り、通行車両のナンバープレート情報を読取り、後述す
る車載機の中に書込まれている車載機情報中のナンバー
プレート情報と、ナンバープレート読取り装置で読取ら
れたナンバープレート情報とを比較照合することが可能
となる。

【００１３】１６−ａは路上機アンテナであり、後述す
る車載機からの信号を受信するためのものである。１６
は路上機であり、車載機からの信号を受信して、車載機
の情報を判読することを可能とする。１７−ａ，１７−
ｂは遮断機であり、通行車両で通行可能となったものに
対して、遮断機１７−ａ，１７−ｂを開とする。１８
（１８−ａ，１８−ｂ）は、１１−ａ，１１−ｂ、１２
−ａ，１２−ｂと同じ機能を持つ第３の車両分離器であ
る。すなわち、１８−ａは光電管の投光器群、及び１８
−ｂは光電管の受光器群で構成されており、本光電管の
投受光器群で車両の進行方向に直角に光スクリーンを形
成する。本光スクリーンを車両が通過完了することによ
り、遮断機１７−ａ，１７−ｂのバーを降下させる。

【００１４】１９はセンター装置であり、路上機１６に
データ伝送部を経由して接続される。センター装置１９
には記録部２０が接続されており、本記録部に車載機、
あるいはＩＣカードの使用履歴及び残金額が記録され
る。図２は本発明のシステムブロック図を示したもので
ある。

【００１５】第１の車両分離器１１及び第２の車両分離
器１２の車両検出信号は、前後進判別回路２３へ送られ
る。この前後進判別回路２３は、車両分離器１１，１２
からの車両通過検出信号の順序によって通行車両の前後
進を判断する。車高検知器１３は、ある一定の高さを持
つ車両を検知し、その検知出力を車種判別部２７に送出
する。また、車長検知器１４は、ある一定以上の長さを
持つ車両を検知し、その検知出力を上記車種判別部２７
に送出する。

【００１６】２２２は車両撮影カメラであり、通行車両
のナンバープレートを撮影できる位置に設置される。１
５はナンバープレート読取り装置であり、車両撮影カメ
ラ２２２で撮影した通行車両のナンバープレート情報を
画像処理し、コード化した信号を車種判別部２７に送出
する。この車種判別部２７は、前述した車高検知信号、
車長検知信号、ナンバープレート信号により車種判別を
行なう。

【００１７】２８はＣＰＵ回路であり、路上機１６の全
体の制御を行ない、かつ、２７の車種判別部の車種判別
信号によって、本車両の料金計算を行なったりするもの
である。２９はメモリ回路であり、車載機側への送信要
求信号、及び路上機１６が設置されている場所が入口料
金所であれば、入口料金所番号が記憶されている。２１
０は料金計算回路であり、本路上機１６の設置されてい
る場所が、出口料金所である場合に存在するものであ
り、車種判別部２７で判別された車種により、ＣＰＵ２
８の作用により、料金計算を行なうものである。２１１
はデータ伝送部であり、車載機あるいはＩＣカード４１
５の使用履歴をセンター装置１９の記録部２０へ伝送す
る。

【００１８】２１２は送受信切換回路であり、車載機か
ら路上機１６にデータを送出する場合は、復調回路２１
５からＣＰＵ２８にデータが送出されるように制御し、
路上機１６から車載機にデータを送出する場合には、Ｃ
ＰＵ２８から変調回路２１３にデータを送出するように
制御する。２１３は変調回路であり、路上機１６から車
載機に送るデータを変調する回路である。２１４は増幅
回路であり、変調回路２１３で変調された信号を増幅す
る。２１５は復調回路であり、増幅回路２１６で増幅さ
れた出力のデータを復調する。２１６は増幅回路であ
り、車載機から路上機１６に送出された信号を増幅す
る。２１７は切換回路であり、車載機から路上機１６に
送出される場合は増幅回路２１６が動作するように制御
し、路上機１６から車載機に送出される場合は、増幅回
路２１４が動作するように制御する。２１８はアンテナ
であり、車載機との無線通信を行なうためのものであ
る。

【００１９】１７は遮断機であり、車両の通過制御を行
なうためのものである。１８は車両分離器であり、車両
が本装置の設置位置を通過完了すれば、遮断機１７を閉
とする。図３（ａ），（ｂ）は本発明の一実施例である
車載機３０の外観構成を示す正面図及び側面図である。

【００２０】車載機本体３１の表面には表示部３２とキ
ーパッド３３とが設けられており、上面にはカード挿入
口３４が形成され、裏面内部には送受信アンテナ３５が
内蔵されている。表示部３２は、有料道路の出入口ある
いはその途中に設置されている路上機１６から受信した
情報および上記路上機１６へ送信すべき情報を表示す
る。キーパッド３３は０〜９までのテンキーおよび各種
ファンクションキーからなり、利用者固有の暗証番号を
入力する。カード挿入口３４は銀行カード、クレジット
カードなどの各種カードが挿入可能となっており、本実
施例ではＩＣ（集積回路）が組込まれたＩＣカードを適
用可能なものとする。送受信アンテナ３５は車載機３０
と前記路上機１６との間で無線通信手段によりデータ伝
送を行なうためのアンテナである。

【００２１】図４は本実施例における制御ブロック図で
ある。４１６は車載機３０の主制御部である。車載機３
０とＩＣカード４１５との間は接点部４１にて接続さ
れ、データ授受および電源供給が行なわれている。切換
回路４２は前記送受信アンテナ３５の送信動作または受
信動作を切換制御するものであり、前記送受信アンテナ
３５にて受信された路上機１６からの信号は、切換回路
４２を介して増幅回路４３にて増幅され、復調回路４４
にて復調された後、送受信切換回路４５に与えられる。

【００２２】送受信切換回路４５は、路上機１６からの
信号をＣＰＵ４６に送信する機能と、ＣＰＵ４６からの
信号を送受信アンテナ３５に送信する機能とを有するも
のであり、この送受信切換回路４５から送信されたＣＰ
Ｕ４６からの信号は、変調回路４７にて変調され、増幅
回路４８にて増幅された後、前記切換回路４２を介して
送受信アンテナ３５から路上機１６へ送信される。前記
ＣＰＵ４６は車載機３０とＩＣカード４５間および車載
機３０と路上機１６との間のデータのやりとりを制御す
るものであり、車載機３０から路上機１６への受信デー
タはメモリ４９にて一時記憶される。４１０は読込み・
書込み制御回路であって、ＩＣカード４１５からの情報
を前記４６に取込む機能と、車載機３０からの情報をメ
モリ４９から読出してＣＰＵ４６を介してＩＣカード４
１５に送出する機能とを有する。４１１は車載機３０お
よびＩＣカード４１５の駆動電源となる電池である。

【００２３】一方、ＩＣカード４１５は通常のものであ
り、ＣＰＵ４１２、メモリ４１３および車載機３０との
データ送受信を行なう送受信インターフェイス４１４か
ら構成されている。次に上記実施例の動作を説明する。

【００２４】いま、通行車両Ａが車両分離器１１−ａ，
１１−ｂ、および車両分離器１２−ａ，１２−ｂの位置
にさしかかる、車両は前進することになるので、図２に
おいて、車両分離器１１から先ず検知出力信号が送出さ
れ、次に車両分離器１２からの検知出力信号が送出され
る。これにより、前後進判別回路２３が車両Ａの前後進
判別を行ない、前進車種信号を車種判別部２７、及びナ
ンバープレート読取り装置１５に送出する。

【００２５】一方、ナンバープレート読取り装置１５で
は、カメラ２２２から、本通行車両のナンバープレート
を含む車両の前面画像が送出されている。ナンバープレ
ート読取り装置１５では、車両の前面画像より、ナンバ
ープレート部分、及びナンバープレート内の文字、数字
部分を切り出し、本文字、数字をコード化して、車種判
別部２７に送出する。

【００２６】車両Ａの進行が進んで、車高検知器１３−
ａ，１３−ｂおよび車長検知器１４−ａ，１４−ｂの位
置に車両がさしかかる。そうすると、通行車両の形状に
従って、図２の車高検知器１３、車長検知器１４から、
それぞれ車高検知信号及び車長検知信号を送出する。車
種判別部２７では、通行車両の車高情報、車長情報、ナ
ンバープレート情報を判断して車種判別を行なう。本車
種判別信号はＣＰＵ２８の作用により、メモリ回路２９
に一時記憶される。次に本実施例の車載機３０を搭載し
た車両Ａが路上機１６の設置された位置を通過する場合
の動作について述べる。

【００２７】有料道路利用者は有料道路に進入する前
に、ＩＣカード挿入口３４からＩＣカード４１５を挿入
する。そして本図には示さない奥当たりセンサにより、
カード挿入が検知されるまでＩＣカード４１５を挿入す
ると、本図には示さない車載機の電極と、ＩＣカード２
２の電極部とが接触して電気的に通電状態となり、相互
間のやりとりが可能となる。また、本図には示さない、
ロック機構によって、カード排出が抑制される。

【００２８】この状態で、有料道路利用者はキーパッド
３３から、利用者固有の暗証番号を入力する。そうする
と、この暗証番号情報はＣＰＵ４６の制御によりメモリ
４９の所定領域に一時記憶される。

【００２９】その後、通行車両Ａの車載機３０に路上機
１６から問合わせ信号が送られる。すなわち、問合わせ
信号は、路上機１６のメモリ回路２４６に記憶される。
ＣＰＵ回路２８及び送受信切換回路２１２の作用によ
り、変調回路２１３によって変調され、切換回路２３５
の作用に増幅回路２３６が作動し、問合わせ信号は増幅
され、アンテナ２１８から車載機３０のアンテナ部３５
に送出される。切換回路４２は増幅回路４３が動作する
ように制御されているのため、問合わせ信号は４３で増
幅され、復調回路４４で復調され、送受信切換回路４５
は受信状態になり、ＣＰＵ４６は本信号を受ける。

【００３０】ＣＰＵ回路４６の作用により、Ｒ／Ｗ回路
４１０はＩＣカード４１５に問合わせ信号を送出する。
問合わせ信号は接点部４１、インターフェイス４１４を
介し、ＣＰＵ４１２に達する。

【００３１】ＣＰＵ４１２の作用で、ＩＣカード４１５
のメモリ４１３に格納されている料金徴収情報、ナンバ
ープレート情報は、送受信インターフェイス４１４、接
点部４１、読込み・書込み制御回路４１０を介して、車
載機３０のＣＰＵ４６に取り込まれ、さらに送受信切換
回路４５を介して、変調回路４７にて変調され、増幅回
路４８にて増幅された後、切換回路４２の作用により、
送受信アンテナ３５から路上機１６に送信される。ま
た、車載機３０のメモリ４９に一時記憶された暗証番号
情報は、前記ＣＰＵ４６の作用により読出され、以後、
上記と同様にして送受信アンテナ３５より、路上機１６
の受信アンテナ２１８に送出される。そうすれば、切換
回路２１７の作用により、増幅回路２１６で増幅され、
復調回路２１５で復調され、ＣＰＵ２８の作用で、車載
機３０の車種情報、及びナンバープレート情報をメモリ
回路２９に送出する。

【００３２】車種判別部２７で識別された車両Ａの車種
情報とナンバープレート情報と、車載機３０より送出さ
れてきた当該車両の車種情報とナンバープレート情報と
はメモリ回路２９の異なる領域に一時記憶されているこ
とになるが、ＣＰＵ２８の作用で比較照合され、一致す
れば、一致信号（遮断機開信号）を遮断機１７に送出す
る。その後、車両の進行が進み、車両分離器１８を通過
完了すれば遮断機閉信号を遮断機に送出し、遮断機を閉
とする。

【００３３】以上は、システムの動作について順を追っ
て説明を行なったが、次に、データの流れについて、均
一料金区間の有料道路の場合と多区間有料道路の場合に
分けて説明を行なう。

【００３４】図５は均一料金区間の有料道路の場合のデ
ータの流れを示したものである。先ず、利用者が、有料
道路を通行する前に、ＩＣカードの正当性（本人確認
等）を確認するために、車載機３０のキーパッド３３か
ら暗証番号（１）を入力する。本暗証番号は、ＩＣカー
ド４１５から、車載機３０に送出される。車両Ａが料金
所に進入すると、路上機１６から車載機３０に問合わせ
信号（２）を送出する。この問合わせ信号を受けて、Ｉ
Ｃカード４１５から、車載機３０を経由し、路上機１６
に車種番号及びナンバープレート番号（３）を送出す
る。

【００３５】一方、ナンバープレート読取り装置１５を
含む車種判別部２７からは車種番号及びナンバープレー
ト番号（４）が送出される。次に、路上機１６内で、Ｉ
Ｃカードから送出されてきた車種番号及びナンバープレ
ート番号（３）と車種判別部２７から送られてきた車種
番号及びナンバープレート番号（４）とが比較照合さ
れ、一致すれば料金計算指令信号（５）が料金計算回路
２１０に送出される。次に時間情報（６）が計算料金情
報に付加される。本車両の通行料金に、処理された時間
が付加され、車載機３０を経由して、ＩＣカード４１５
に送出される。本情報（７）はＩＣカード４１５のメモ
リ部４１３に使用履歴として記録される。同時にセンタ
ー装置１９の記録部２０に、同じく通行料金に、処理さ
れた時間が付加されて送られ、使用履歴として記録され
る。

【００３６】図６は、多区間有料道路の場合についての
データの流れを示したものである。まず、利用者が、有
料道路を通行する前に、ＩＣカードの正当性（本人確認
等）を確認するために、車載機３０のキーパッド３３か
ら暗証番号（１）を入力する。この暗証番号は、車載機
３０からＩＣカード４１５に送出される。

【００３７】車両Ａが入口料金所に進入すると、路上機
（入口）１６から車載機３０に問合わせ信号（２）を送
出する。本問合わせ信号を受けて、ＩＣカード４１５か
ら車載機３０を経由し、路上機（入口）１６に車種番号
とナンバープレート番号（３）を送出する。一方、ナン
バープレート読取り装置１５を含む車種判別部２７から
は車種番号とナンバープレート番号（４）が送出され
る。

【００３８】次に、路上機（入口）１６内で、ＩＣカー
ドから送られてきた車種番号及びナンバープレート番号
と、車種判別部２７から送られてきた車種番号とナンバ
ープレート番号とが、比較照合され、一致すれば路上機
（入口）１６のメモリ回路２９に記録されている入口料
金所番号を送出すべく、ＣＰＵ２８に信号送出指令
（５）を送出する。そうすると、路上機（入口）１６か
ら、入口料金所番号に時間情報が付加された情報（６）
が車載機３０及びＩＣカード４１５に送出される。

【００３９】次に本車両が出口料金所に進入すると、路
上機（出口）１６から、車載機３０に問合わせ信号
（７）を送出する。本問合わせ信号を受けて、ＩＣカー
ド４１５から車載機３０を経由し、路上機（入口）１６
に車種番号及びナンバープレート番号（８）を送出す
る。

【００４０】一方、車種判別部２７からは、車種番号及
びナンバープレート番号（９）が送出される。次に路上
機（出口）１６内で、ＩＣカードから送られてきた車種
番号及びナンバープレート番号と、車種判別部２７から
送られてきた車種番号とナンバープレート番号とが比較
照合され、一致すれば路上機（出口）１６から、信号送
出指令（１０）をＩＣカード４１５に送出する。ＩＣカ
ード４１５では本信号送出指令を受けて、入口料金所通
過時に記憶された入口料金所番号と時間情報（１１）を
路上機（出口）１６の料金計算回路２１０に送出する。
路上機（出口）１６では、本車両の通行料金を計算して
時間情報を付加し、通行料金及び時間情報（１２）とし
てＩＣカード４１５に送出する。同時にセンター装置１
９にも通行料金及び時間情報（１３）を送出する。

【００４１】以上は、車載機３０にＩＣカード４１５を
挿入する方式に付いて述べたが、車載機３０とＩＣカー
ド４１５が一体になったもの（図７及び図８に示す）に
ついても、車載機３０内の使用履歴を、センター装置１
９の記録部２０に記録することについては同じことであ
る。

【００４２】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、有
料道路の料金収受装置において、路上機に接続するセン
ター装置を設け、車載機記録されているものと同じ個人
の使用履歴をセンター装置に記録するようにしているの
で、車載機を紛失した場合、あるいは車載機が故障、破
壊して車載機の使用履歴が消失しても、センター装置の
記録情報を読出して有料道路の料金徴収を正常に行なう
ことができ、かつ利用者が被害を被らなくすむようにす
ることができる。また、従来の磁気カードシステム等の
ように利用者が有料道路の料金所で一旦車両を停車させ
ることなく、有料道路を走行する事が可能になるため、
サービスタイムが向上する。更に利用者は現金を持参し
なくても良く、有料道路の料金所には料金徴収員を配置
しなくても良いのは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の料金収受装置における機器配置構成を
示す図。

【図２】本発明のシステムブロック構成図。

【図３】本発明における車載機の外観構成図。

【図４】図３のブロック構成図。

【図５】本発明の料金収受装置のデータ流れ図（均一料
金区間有料道路の場合）。

【図６】本発明の料金収受装置のデータ流れ図（多区間
有料道路の場合）。

【図７】本発明の他の実施例における車載機の外観構成
図（カード一体型の場合）。

【図８】図７の車載機のブロック構成図。

【符号の説明】

１１，１２，１８…車両分離器、１３…車高検知器、１
４…車長検知器、１５…ナンバープレート読取装置、１
６…路上機、１７ａ，１７ｂ…遮断機、１８…１９…セ
ンター装置、２０…センター装置記録部、３０…車載
機、４１５…ＩＣカード。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有料道路を利用する車両に搭載され、当
   該車両に関する情報の記憶手段及び無線通信手段を備え
   た車載機と、有料道路の料金所に設けられ、通過車両に
   搭載された車載機からの無線情報を読取る無線通信手
   段、及び通過車両に対するナンバープレート読取り装置
   を含む車種判別装置を備え、通過車両に関する情報に基
   づいて料金収受処理を行なう路上機と、この路上機に接
   続されたセンター装置とを具備し、 上記路上機は車両が通過する毎に発生する有料道路の使
   用履歴及び金銭情報を通過車両に搭載された車載機に記
   録すると共に、上記車載機に記録した情報と同一の情報
   を上記センター装置に記録し、上記車両に搭載されてい
   る車載機側の異常を検出した場合に、上記センター装置
   から当該車両に対する記憶情報を読出して料金収受処理
   を行なうことを特徴とする有料道路の料金収受装置。