JP3711371B2 - 車両内に設置された通行料課金装置用の道路側点検装置 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、識別ナンバプレートを有して点検装置を通過する車両内に設置された通行料課金装置の正当な動作を点検するための道路側点検装置であって、通行料課金装置が衛星支援電子通行料精算を実行するものに関する。
【０００２】
ＥＰ０６９１０１３Ｂ１により、所定の地理的区域または有料道路区間を通行する車両の利用料（利用料＝通行料）を徴収することのできる電子精算システムが公知である。公知のシステムでは各車両内に通行料課金装置が設置されており、この通行料課金装置は、例えばＧＰＳ(=Global Positioning System：全地球測位システム)またはGLONASS等のナビゲーション衛星システムの信号用の受信機と電子記憶装置とを備えており、有料道路区間と地理的区域（以下では簡略して有料道路または有料道路区間にのみ言及する）およびそれぞれ付属の利用料金表がこの記憶装置に記録されている。ナビゲーション衛星システムの信号に基づいて通行料課金装置はいつでも車両の実際の地理的位置を知り、有料道路区間に関する記憶されたデータに基づいて車両が有料道路区間にいるか否かを検知し、こうして場合によって支払うべき通行料金を自動的に確認することができる。まったく匿名での通行料金精算を保証するために、公知のシステムは、その都度支払うべき通行料金が通行料課金装置によって引き落とされる（abgebucht）有価カード（例えばチップカード）の使用を予定している。
【０００３】
比較的僅かな支出で実施可能なこの種の通行料金徴収はしかし根本において各車両の事業者にとって一連の詐欺の可能性を提供する。それゆえに、相応の不正な利用行為を検知するための好適な予防措置が不可欠である。
【０００４】
ＥＰ０７０１７２２Ｂ１により公知の通行料課金装置は、この目的のために、通行料課金装置の個々の構成要素に対する権限のない作為を自動監視するための装置と権限のない作為の場合に診断データを記録するための誤り記憶装置とを有する。権限のない作為があるとき通行料課金装置は、相応の信号装置を介して、装置の正当ではない動作を示す信号を送出することができる。
【０００５】
これは、当然に、装置自体もオンにされており、信号装置がオフにされておらずまたはその他の仕方で作為されてはいなかったことを前提とする。
【０００６】
さらにＥＰ０７００５５１により公知の通行料課金装置は、通行料課金装置もしくはその個々の構成要素の機能信頼性について情報を提供する診断データを外部から無線で質問できる信号装置を備えている。不払い者も、自己の区間利用を間違った料金等級で精算する虚偽支払い者も、伝送された診断データによって確認可能であるとされる。不正な区間利用を確認して追跡可能とする外部監視装置についてこの公報には詳しい記述がなされていない。
ＧＢ２２９５４７６Ａから、識別ナンバプレートを有して点検装置を通過する車両内に設置された通行料課金装置の正当な動作を点検するための道路側点検装置であって、但し、通行料課金装置が衛星支援電子通行料精算を実行するものが公知である。このために、点検装置は、点検装置と通過車両内の通行料課金装置との間で情報を無線で交換するための通信装置を有する。通行料課金装置は、時間依存性の利用料金表に基づき、通行料金額を確認し、携行している銀行預金カード（Guthabenkarte）に蓄積された貯金額（Wertguthaben）から電子引き落としするようになっている。車両が点検装置を通過する時に、光学センサーが相当する信号を発射し、点検装置の諸装置が作動される。点検装置の通信装置は、まさに通過する車両に、所定時間内に返答すべきデータの質問を伝送する。次いで、車両からの返事は、点検装置により、誤りコードの現存について検査される。外側に見える装置点検ランプ（enforcement light：執行ライト）が損傷している場合、貯蓄カード上の貯蓄額がマイナスの場合及び通信装置のアンテナが、一定時間にわたり遮蔽され、従って受信状態でなかった場合には、誤りコードが通行料課金装置により記憶される。誤りコードが検知されない場合には、点検装置は、通行料課金装置の正当な動作を前提とする。それに対して、誤りコードが検知されるか又は通過車両と点検装置との間に対話が成立しなかった場合、カメラが作動し、車両の写真をとる。
最後に、ＵＳ５７６７５０５から、点検装置を通過する車両中の通行料課金装置の動作に関する道路側点検装置が、同様に開示されている。通行料課金装置が衛星支援電子通行料精算を実行する。その場合、車両が、その位置データが通行料課金装置に記憶される仮想の通行料課金位置を通過するときに、常に、小計の清算が行われる。通行料課金装置は、補助的に点検場所の位置データも利用し、そこを通過する際に、ディジタル移動無線により、測定点検データをセンタに自動的に伝送する。点検場所に設置されたカメラが通過車両すべてをナンバプレートと共に撮影し、更に、これらの情報をセンタに伝送する。センタで写真の評価と車両によりその都度伝送された点検データとの比較が行われ、その点検データは内容的に詳細に説明されない。比較データの間に相関性が存在しない場合には、センタで、要件を手作業で追跡し続けるために、報告される。他の場合には、センタに伝送されたデータは、消去される。
【０００７】
そこで本発明の課題は、一方で実施すべき点検のとき高い的確さを保証するが、他方で機器技術と点検装置の動作とに極力少ない支出を必要とする、衛星支援電子通行料精算用通行料課金装置の正当な動作を点検するための道路側点検装置を示すことである。
【０００８】
この課題は、本発明によれば、請求項１に明示された特徴を有する点検装置によって解決される。この点検装置は従属請求項の特徴によって有利な仕方でさらに構成することができる。本発明による点検装置の有利な使用は請求項１７に明示されている。
【０００９】
本発明によれば、点検装置は少なくとも下記装置を備えている：
ａ）点検装置と通過車両内の通行料課金装置との間で情報を無線で交換するための通信装置、
ｂ）通過車両を所定の車両等級に分類するための分類装置、
ｃ）点検装置の諸装置を適時に作動させるためのトリガ装置、
ｄ）通過車両（もしくはその通行料課金装置）から通信装置によって提供されるデータと通過車両について分類装置から提供されるデータとの合理性を検査するための評価装置、
ｅ）通信装置と通過車両の通行料課金装置との情報交換が成立しなかった場合または評価装置の合理性検査結果が否であった場合に通過車両のナンバプレートを撮影するための撮影装置。
【００１０】
したがって本発明は、通過車両の所要の道路側監視を事実上自動的に処理することのできる点検装置を提供する。通信装置を介して点検装置は無線で、その都度通過する車両の通行料課金装置に対して、通行料課金装置の実際の動作状態についての情報を伝送するよう要請することができる。
【００１１】
このような情報は、特に、料金精算の基礎となる車両等級に関するデータ、例えば有価カードに対する通行料金の正当な記帳に関するデータ、または選択的に料金精算センタに対する通行料金の正当な伝送に関するデータを含む。通信装置は好ましくは周波数範囲２．４〜５．８ＧＨｚ用狭域無線装置(DSRC=Dedicated Short-Range Communication：専用近域通信)として構成されている。セルラー移動無線網(CN=Cellular Network)またはデータ無線網用端末装置を通信装置として使用するのが合目的であることもある。このような端末装置は、それがディジタル移動無線に適し、例えばＧＳＭ標準に合致する場合に特に有利である。モビテックスシステム(System Mobitex)用端末装置も有利に使用することができる。赤外線信号または超音波信号を介して情報を伝送する通信装置を使用することも基本的に可能である。しかし光伝送方式は伝送路中の有形障害物に対するその感度のゆえにあまり好まれない。さらに、点検装置と各車両の通行料課金装置との間の対話を暗号化して行うのが望ましい。このためには点検装置内と車両内もしくは車両の通行料課金装置内とに相応の暗号化・復号構成要素を設けねばならない。これにより、作為に対する安全性が著しく高まる。車両内では、暗号化のために不可欠な鍵を例えばチップカード内に、または通行料課金装置もしくは車両側で利用される通信装置の固定記憶装置内に、蓄えておくことができる。実際の料金・チップカード情報の他に衛星情報、位置情報および／またはその他の機器情報も質問して点検装置に伝送されるとき、特別効果的な作為防止を保証することができる。道路側点検装置が車両側通行料課金装置と同様に相応の仕方で、利用するナビゲーション衛星システムの信号用の受信機を装備している場合、例えば、車両側で実際に受信された衛星信号は道路側点検装置によって実際に受信された衛星信号と比較することができる。こうして、道路側点検装置を同時にまたは時間的にごく接近して通過する他の車両との混同やデータ作為は事実上排除することができる。通過車両が対話の時点にその実際の位置について直接的データを発する場合にも、同様のことがあてはまる。必要なら、純粋の月次精算を越える警察目的のために車両からの情報を通信装置を介して伝送することもできよう（例：トラック運転手の走行時間、またはＣＡＮバスを介して読み取ることのできるような車両データ）。
【００１２】
道路側点検装置の特別重要な部分は、望ましくは音響式または光学式測定原理で作動する分類装置である。分類装置の役目は、通過車両の各型式を特徴的信号に基づいて正確に検知して、最大の確実性で特定料金等級に明確に分類することができるようにすることである。音響式測定原理に関して、例えば、車両から放出される騒音を分析することができる。例えば商用車（トラックまたはバス）は乗用車やオートバイとは明確に異なる周波数スペクトルを有する。例えば、車両の大きさを断定するのに利用して等級分類をこうして行うことのできる情報は超音波信号から導き出すことができる。一般に、分類の確実性を高めるために複数の異なる測定法を相互に組合せることもできる。本発明の枠内で特に優先されるのは光学式測定法である。それゆえに分類装置は、好ましい実施形態において、電子イメージセンサを有するセンサシステムを備えている。このイメージセンサは各車両の画像の電子撮影を可能とし、次にこれらの画像は車両等級データバンクからの記憶された画像と比較することができる。或る車両等級への分類はそれぞれ画像特徴中の最大一致に従って行われる。このような比較操作のための演算支出を減らして所要時間を短縮するために、分類装置が光相関の原理で作動するのが特別望ましい。その場合、画像情報ではなく、画像の空間周波数が光学的に重ねられ、光源で垂直に照射される。その際、透過光の強さは画像、したがって車両等級、の相関の直接的尺度である。車両等級は、例えば、車両の長さにわたる熱分布に基づいて赤外線イメージセンサを用いて、例えばマイクロボロメータ−アレイによって、確認することもできよう。赤外線検出器による幾何学的車両測定に基づいて点検装置を通過する車両を分類することに別の選択案を見ることができる。しかしこの車両分類方式は比較的手間がかかり、普通、被観測車道上の橋に点検装置を設置することを必要とする。
【００１３】
本発明による点検装置の中核的構成要素は、点検装置のさまざまな装置および構成要素を機能的に正しく作動させかつ車両分類の時間的経過も決定するトリガ装置である。このトリガ装置は、車両が車道上の定義された位置に達しまたは点検装置から定義された距離に達した時点を検出し、必要なら例えば付加的に各車速についてのデータも提供する。望ましくはトリガ装置は画像処理部を後段に有する電子イメージセンサを備えている。選択的にレーダセンサも、またはレーザセンサも、設けておくことができる。複数の異なるセンサを組合せることも当然に可能である。
【００１４】
評価装置の役目は、被点検車両が道路を合法的に通行するか否か、つまり車内の通行料課金装置によって支払うべき道路利用料が各適切な料金表に従って正当に確認して記帳されるか否かを確認することである。このため、一方で通行料課金装置との対話を介して提供される情報と他方で分類装置から提供される情報が相互に比較されて合理性を検査される。車両の通行料課金装置から通信装置を介して例えば無線で質問された車両等級が分類装置によって確認された車両等級と相違する場合、評価装置は、おそらく存在する法律違反を罰するための他の措置を促す信号を提供する。場合によっては詐欺的作為ではなく技術的誤りが存在することもあろう。各被観測車両が支払うべき各道路利用料の正当な計算と継続負担を明らかに行わなかったことの確実な証明を可能とする証拠資料を確保することに最も重要な措置はある。
【００１５】
このため撮影装置が設けられており、合理性検査結果が否の場合または車両もしくは車両の通行料課金装置との対話が成立しなかった場合にこの撮影装置が車両の写真を撮り、この写真でこの車両は明確に識別可能となる。これにはまずなによりも車両のナンバプレートの写真が当然に適している。このような撮影装置は例えば電子カメラを含むことができる。その際、撮影装置の電子カメラを、分類装置のセンサシステムを形成する電子カメラと実体的に同一として、これら構成要素のための支出を節約できるようにすることも可能である。ナンバプレートの撮影を行う時点はトリガ装置によって相応の信号で予め与えられる。
【００１６】
特別有利には、点検装置が無線装置、特にデータ無線装置、を含み、車内の通行料課金装置の動作が正当でないことが評価装置によって断定された場合この無線装置を介して当該車両のナンバプレートの写真が、またそれが必要である限りで各点検過程のその他のデータが、コントロールセンタに伝送可能である。これに関連して望ましくはさらに、コントロールセンタにデータを圧縮して伝送することができるように点検装置はデータ圧縮装置を備えている。これにより、伝送チャネルに要求される容量は、したがってデータ伝送費用は、著しく低減することができる。
【００１７】
本発明による点検装置は、主に、僅かな組付け容積を必要とし、かつエネルギー消費量の少ない電子部品からなる。それゆえにこの点検装置はコンパクトな機器技術的ユニットとして製造することができる。点検装置は固定箇所に、例えば機器支持体として役立つ柱に、または各道路上に跨設された橋にも、設置することができる。しかし無作為抽出的に実施される点検過程の実効性を考慮して特別有利なのは車両内への設置であり、こうして点検装置は移動機器として任意の箇所で利用可能となる。そのことの利点として、一方で多数の点検箇所が単一の機器を利用することができる。他方で、有料道路区間の利用者が予め知られた点検箇所に対処し、例えば、こうした点検箇所の前では常に適時に通行料課金装置の正当な動作を行う一方、その他では通行料課金装置を例えば単純にオフにして、“ブラックドライバー”として発見されないままとなることはない。点検装置を（速度検問のための「レーダガン」と同様に）携帯形機器として利用可能なほどにコンパクトに構成するとき、特別高度な利用柔軟性と点検実効性を達成することができる。
【００１８】
本発明は、道路側点検装置の取付および動作用支出を比較的僅かにして衛星支援通行料課金装置の正当な動作の点検を無作為抽出的に、または遺漏なしでも、実施することを可能とし、実施された点検過程の実質的正しさに関してきわめて高い確実性が達成可能である。点検過程が事実上全自動的に経過するので、そのために必要な人的支出がきわめて少ない点が本質的である。
【００１９】
２つの図に示した略示図に基づいて本発明は以下に例示的に詳しく説明される。
【００２０】
図１に機能ブロックの態様で示した点検装置１が通信装置２を有し、この通信装置は例えば周波数範囲５．８ＧＨｚ用の狭域無線装置として構成されている。点検装置１がさらに分類装置３を含み、この分類装置のセンサシステムが（例えば電子カメラの態様の）電子イメージセンサを含む。点検装置１がさらにトリガ装置４を備えており、このトリガ装置は信号技術的に通信装置２と分類装置３とに接続されている。さらに評価装置５と撮影装置７が信号技術的にトリガ装置に接続されている。評価装置５は、例えば、点検装置を通過するまさに点検中の車両の車両等級に関して合理性検査を行う電子コンピュータからなる。このためこのコンピュータは、点検中の車両もしくはその通行料課金装置から通信装置２を介して得られるこれに関連した情報を、点検装置自体によって確認された通過車両に関する相応の情報と比較して、該当する車両等級を確定できるようにする。車内の通行料課金装置内で適用された車両等級が点検装置１自体によって確認された車両等級とは異なることを評価装置５が断定すると、通過中の車両が区間利用料の正当な精算を行わない状態を表す信号が発生される。すると、該当車両を識別する撮影を行うために相応の信号がトリガ装置４を介して撮影装置７に送られる。この撮影装置７は例えば電子カメラとして構成されている。これは有利には同時に分類装置３用センサシステムとしても利用することができる。
【００２１】
本発明による点検装置１の機能にとって有意義なのは、ただし必ず必要であるのではないが、車両側通行料課金装置によって利用されるナビゲーション衛星システムの信号を受信可能なＧＰＳ受信機８と、例えばデータ無線装置として構成される無線装置９であり、この無線装置によって車両もしくはそのナンバプレートの撮影写真は断定された事象に関するその他の情報と一緒に無線でコントロールセンタに伝送可能である。ついで、伝送後に、このコントロールセンタは確実な証拠資料を入手し、この証拠資料に基づいて各車両の運転者の断定された法律違反が追跡可能である。点検装置１によって車両に質問して得られた相応のＧＰＳ情報と比較できるＧＰＳ受信機８の情報によって、質問されたデータの真正さは完全に保証することができる。
【００２２】
点検装置１による点検の過程が図２に略示されている。車両１０は通行料課金装置１１を装備し、車両を識別するナンバプレート６を備えて有料道路を走行する。道路の脇で移動スタンド上に本発明による点検装置１が据付けられている。符号１２はナビゲーション衛星システムの３つの衛星であり、これらの衛星が送出する信号に基づいて各ＧＰＳ受信機の地点、したがって車両位置、の精確な２次元特定が可能である。道路の縁に停車している車両内にも当然設置しておくことのできる点検装置１は通行料課金装置１１にその狭域無線装置を介して呼びかけ、通行料課金装置１１の動作の正当性を断定するのに必要なデータを質問する。正当性に関する合理性検査で否定的結果を生じる車両１０を点検装置１が断定するや、図２に詳しくは示していない撮影装置を介して車両１０、好ましくはそのナンバプレート６、の証拠を確保する写真が撮られ、例えば図２に詳しくは示していない無線装置を介して、断定された法律違反を継続追跡するためにコントロールセンタに伝送される。すると該当車両は好適な箇所で（例えば駐車所またはドライブインで）警察によって交通から引き離すことができ、該当する運転者に証拠資料と対決させることができる。その際、通行料課金装置１１の正当でない動作が作為に基づくものかそれとも車両１０の運転者には責任のない通行料課金装置１１の技術的機能不能に基づくものかを断定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による点検装置のブロック図である。
【図２】 道路側に設置された点検装置の略示図である。

Claims (15)

1. 識別ナンバプレート（６）を有して点検装置（１）を通過する車両（１０）内に設置された通行料課金装置（１１）の正当な動作を点検するための道路側点検装置であって、通行料課金装置（１１）が衛星ナビゲーションシステム（１２）を利用して衛星支援電子通行料精算を実行する道路側点検装置において、
   − 通行料課金装置（１１）の現在の動作状態に関係する情報を通過車両（１０）内の通行料課金装置（１１）と無線で交換するための通信装置（２）、
   − 通過車両（１０）を所定の車両等級に分類するための分類装置（３）、
   − 通信装置（２）によって通過車両（１０）の通行料課金装置（１１）から受け取った情報が、分類装置（３）によって通過車両（１０）に割り当てられた車両等級と適合するかどうかを判断する合理性検査のための評価装置（５）、
   − 通過車両（１０）を撮影するための撮影装置（７）であって、通信装置（２）と通過車両（１０）の通行料課金装置（１１）との情報交換が成立しなかった場合または評価装置（５）の合理性検査結果が否であった場合に通過車両（１０）のナンバプレート（６）を撮影するように調整された撮影装置（７）、
   − 通信装置（２）、分類装置（３）、評価装置（５）点検装置（１）および撮影装置（７）を適時に作動させるためのトリガ装置（４）、
   − 衛星ナビゲーションシステム（１２）用の受信機（８）、
   − 衛星ナビゲーションシステム（１２）用の受信機（８）で受信された衛星信号と車両（１０）側で受信された衛星信号とを比較する手段、
   を備えることを特徴とする点検装置（１）。
2. 通信装置（２）が狭域無線装置(DSRC=専用近域通信)、特に周波数範囲２．４〜５．８ＧＨｚ用無線装置として構成されていることを特徴とする、請求項１記載の点検装置（１）。
3. 通信装置（２）がセルラー移動無線網(CN)またはデータ無線網用の端末装置、特にＧＳＭ標準による端末装置またはモビテックスシステム用端末装置として構成されていることを特徴とする、請求項１記載の点検装置（１）。
4. 通信装置（２）が車両（１０）との対話を暗号化して行うように整えられていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載の点検装置（１）。
5. 分類装置（３）が、音響式または光学式測定原理で作動するセンサシステムを有することを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載の点検装置（１）。
6. 分類装置（３）のセンサシステムが電子イメージセンサを有することを特徴とする、請求項５記載の点検装置（１）。
7. 分類装置（３）が光相関の原理で作動することを特徴とする、請求項６記載の点検装置（１）。
8. トリガ装置（４）が、画像処理部を後段に設けたイメージセンサ、またはレーダセンサ、またはレーザセンサを有することを特徴とする、請求項１から７までのいずれか1項記載の点検装置（１）。
9. 評価装置（５）が、車両（１０）の通行料課金装置（１１）から通信装置（２）を介して伝送された車両等級と分類装置（３）によって確認された車両等級とを比較するように整えられていることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項記載の点検装置（１）。
10. 撮影装置（７）が電子カメラを有することを特徴とする、請求項１から９までのいずれか1項記載の点検装置（１）。
11. 撮影装置（７）の電子カメラが、分類装置（３）のセンサシステムを形成する電子カメラと実体的に同一であることを特徴とする、請求項１０記載の点検装置（１）。
12. 点検装置（１）が無線装置（９）、特にデータ無線装置、を含み、 通行料課金装置（１１）の動作が正当でないことが評価装置（５）によって断定された場合この無線装置を介して車両（１０）のナンバプレート（６）の写真がコントロールセンタに伝送可能であることを特徴とする、請求項１から１１までのいずれか 1 項記載の点検装置（１）。
13. 点検装置（１）が、コントロールセンタにデータを圧縮して伝送するためのデータ圧縮装置を含むことを特徴とする、請求項１２記載の点検装置（１）。
14. 点検装置（１）は柱に、または車両（１０）が走行する道路上に跨設された橋構造物に、取付けられていることを特徴とする、請求項１から１３までのいずれか１項記載の点検装置（１）。
15. 点検装置（１）は、車両（１０）が走行する道路の脇に停車した車両内に配置されていることを特徴とする、請求項１から１３までのいずれか１項記載の点検装置（１）。

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