JP4659048B2 - 自動料金収受システム - Google Patents

Description

本発明は、同一料金所にて課金車種の判定、料金収受を行う自動料金収受システムにおいて、ドライバが車載器に対して第２アンテナとの交信前に車載器の電源断、ＩＣカードの排出、ＩＣカードの交換等の不正操作を行っても課金漏れのないよう課金処理を行うようにした自動料金収受（ＥＴＣ（Electronic Toll Collection））システムに関する。

ＥＴＣシステムは、料金所に設置された路側無線装置と車両に搭載された車載器との間で必要な情報を交信し、通行料金の課金処理を自動的に行うシステムであり、このシステムの導入により、車両は料金所をノンストップで通過することができ、料金所での渋滞を解消することができる。

図６は、従来の均一料金システムを採るＥＴＣ料金所の構成の概要を示す斜視図である。図６においてＥＴＣ料金所には、車両１の進入状況を検知するためにレーンの脇に設置された車両検知器１２〜１４と、車高を計測する車高計測装置１５と、車両１の車軸数を検知する軸数計１６と、車両１の車載器と交信するレーンの進入側に設けた第１の路側無線装置１０及びレーンの退出側に設けた第２の路側無線装置２０と、車両１の通行可や停車を表示する路側表示器１８と、レーンを遮るバーを有する発進制御機１９と、車両検知器１２〜１４の検知情報に基づいて、第１の路側無線装置１０及び第２の路側無線装置２０と車載器との通信を制御すると共に路側表示器１８の表示や発進制御機１９のバーの開閉を制御する車線サーバ１７とを備えている。

なお、図６には示していないが、ＥＴＣシステムの料金所内には料金所サーバが設けられており、車線サーバ１７からの課金データ等が上記料金所サーバを経由して既設の料金システムのデータ処理装置さらにカード会社等が運営する請求システムに接続されるようになっている。これらについては本発明の説明において再度触れることにする。

次に図６における均一料金システムを採るＥＴＣ料金所で実施されているＥＴＣシステムの動作を説明する。車両検知器１２（第１車両検知器とも呼ぶ）で車両１の進入を検知する。１軸目が軸数計１６を設置している踏み板を通過することにより前進進入と判断する。次に車高計測装置１５にて車両の車高計測を行う。

車両検知器１２で車両１の進入を確認後、トールゲート（図示せず）下に設置されている第１の路側無線装置１０と車両１に装備された車載器（図示せず）との間の無線通信（ＤＳＲＣ無線通信）により、車載器に挿入された記憶媒体、例えばＩＣカードの情報を読み取る。

通常、ＥＴＣ車には、車内のダッシュボード上などに車載器（図示せず）が設置されており、車載器には、ＩＣカードのＩＤや残高情報などの個人情報が記録されたＩＣカードが挿入されている。この車載器は、第１の路側無線装置１０から無線信号を受信すると、記憶している車載器ＩＤ、車種情報、車両用ＩＤ、出発地、通過地などの情報と、挿入されたＩＣカードから読み出したＩＣカードのＩＤ、残高情報などの情報とを送信する。

車線サーバ１７は車両検知器１３（第２車両検知器とも呼ぶ）で車両の進入を検知するまでに上記通信が正常終了するか否かを判断する。車両検知器１３で車両の進入を検知するまでに上記通信を正常に終了することができたＥＴＣ車の場合には、路側表示器１８に通行可の表示を行い、発進制御機１９のバーを開放する。車両検知器１３で車両の進入を検知するまでに上記通信を正常に終了することができなかった車両（非ＥＴＣ車又は異常ＥＴＣ車）の場合には、路側表示器１８に停止の表示を行い、発進制御機１９のバーは開放されず、収受員により適切な対応が行われる。

次に、車両検知器１４（第３車両検知器とも呼ぶ）により車両１の進入を検知したら第２の路側無線装置２０と車載器（図示せず）とで通信を行い、上記軸数計１６から得た情報に基づいて得られる車種判別結果により通行料金の修正の必要があれば、通行料金の修正を行い車載器に挿入されたＩＣカードに対して書き込みを行う。車両検知器１４により車両１の車尾抜けを検知したら、車線サーバ１７は路側表示器１８の表示を消去する。

このように従来の自動料金収受（ＥＴＣ）システムでは、正常ＥＴＣ車とそれ以外の車両とを区別して発進制御機のバーの開閉により車両の退出管理を行っている。

ところで、上記のような料金所においてレーン上に配置された第１の路側無線装置１０による路車間通信で車載器から受信した車種情報と、第１車両検知器１２位置に設置されている軸数計１６で計測した軸数と、第１車両検知器１２と第２車両検知器１３で計測した車長とによって課金車種を判定するようにしている。

そして、車種判別結果により通行料金の修正の必要があれば、第２の路側無線装置２０を使って車載器に対して課金車種、課金額の送信を行い、車載器に挿入されたＩＣカードへ書き込みを行い、かつ料金請求システム（これについては後述する）に対して車線サーバ１７から課金明細データを送信することで、該当のＩＣカードに対して課金処理を行う。

第２の路側無線装置２０では、判定した課金車種を当該車両（車載器）に正確に送信し、ＩＣカードへ書き込むため、第１の路側無線装置１０で路車間通信した車両と同定処理を行う必要がある。従来のＥＴＣシステムは、この車両同定処理を車載器ＩＤの比較で行っている。

しかし、上記のような従来のＥＴＣシステムにおける車両同定処理には以下のような問題があった。
（１）第２の路側無線装置２０との路車間通信までの間に、車載器の電源がＯＦＦされ、路車間通信が成立せず、車載器ＩＤを取得できないという問題。
（２）第２の路側無線装置２０との路車間通信までの間に、車載器からＩＣカードが抜かれ、ＩＣカードのＩＤを認識できないという問題。
（３）第２の路側無線装置２０との路車間通信までの間に、第１の路側無線装置１０の路車間通信時のＩＣカードとは異なるＩＣカードに交換されてしまい、ＩＣカードのＩＤが異なるという問題。

そこで本発明は、同一料金所にて課金車種の判定、料金収受を行う自動料金収受システムにおいて、ドライバが車載器に対して第２アンテナとの交信前に車載器の電源断、ＩＣカードの排出、ＩＣカードの交換等の不正操作を行っても課金漏れのないよう課金処理を行うようにした自動料金収受システムを提供することを目的とする。

従来の問題を解決するための本発明の自動料金収受システムは、ＩＤを記憶するＩＣカードと、無線通信および上記ＩＣカードの挿抜が可能で、かつ課金データを受信することにより上記ＩＣカードに対して課金処理をする車載器と、上記車載器と無線通信するレーンの進入側に設けた第１の路側無線装置と、上記車載器と無線通信するレーンの退出側に設けた第２の路側無線装置と、上記第１の路側無線装置で受信した上記ＩＣカードのＩＤと、上記第２の路側無線装置で受信したＩＣカードのＩＤとを比較し、一致した場合は上記第２の路側無線装置で受信したＩＣカードに対して課金明細データを作成し、一致しない場合は上記第１の路側無線装置で受信したＩＣカードに対して課金明細データを作成する車線サーバとを具備するものである。

本発明によれば、ドライバが第２アンテナとの交信前に車載器の電源断、ＩＣカードの排出、ＩＣカードの交換等の不正操作を行っても、第１アンテナで収集し正常であると判定したＩＣカードに対して課金処理を行うことで課金漏れを防止することができるという効果を奏する。

以下、本発明の実施形態を、図１〜図５に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施の形態における同一料金所にて課金車種の判定、料金収受を行う自動料金収受システムの構成概要を示すブロック図である。図１において本発明の自動料金収受（ＥＴＣ）システムは、基本的には図６に示した従来の自動料金収受システムと同じであるが、従来のＥＴＣシステムの車両同定処理における上記（１）〜（３）の問題点を克服している点が構成上で大きく異なる。

次に、図１に示す本発明の実施の形態における同一料金所にて課金車種の判定、料金収受を行うＥＴＣシステム１００の動作を説明する。第１車両検知器１２で車両の進入を検知する。車両の１軸目が軸数計を設置している踏み板を通過することにより前進進入と判断する。なお軸数計の設置位置は第１車両検知器１２の設置位置と同じ位置である。次に車高計測装置にて車両の車高計測を行う。

第１車両検知器１２で車両の進入を確認後、トールゲート（図示せず）下に設置されている第１アンテナ１０１（図６に示した第１の路側無線装置１０の構成要素）と車両に装備された車載器１１１との間の無線通信（ＤＳＲＣ無線通信）により、車載器１１１に挿入されたＩＣカードの情報を読み取る。

通常、車載器１１１には、ＩＣカードのＩＤや残高情報などの個人情報が記録されたＩＣカード（図示せず）が挿入されている。車載器１１１は、第１アンテナ１０１から無線信号を受信すると、記憶している車載器ＩＤ、車種情報、車両用ＩＤ、出発地、通過地などの情報と、挿入されたＩＣカードから読み出したＩＣカードのＩＤ、残高情報などの情報とを送信する。

車線サーバ１７は、第２車両検知器１３で車両の進入を検知するまでに上記通信が正常終了するか否かを判断する。第２車両検知器１３で車両の進入を検知するまでに上記通信を正常に終了することができたＥＴＣ車の場合には、路側表示器１８に通行可の表示を行い、発進制御機１９のバーを開放する。第２車両検知器１３で車両の進入を検知するまでに上記通信を正常に終了することができなかった車両（非ＥＴＣ車又は異常ＥＴＣ車）の場合には、路側表示器１８に停止の表示を行い、発進制御機１９のバーは開放されず、収受員により適切な対応が行われる。

次に、第３車両検知器１４により車両の進入を検知したら第２アンテナ２０１（図６に示した第２の路側無線装置２０の構成要素）と車載器１１１とで路車間通信を行い、上記した軸数計から得た情報並びに第１車両検知器１２及び第２車両検知器１３で確認した車長情報に基づいて得られる車種判別結果により通行料金の修正の必要があれば、通行料金の修正を行い車載器１１１に挿入されたＩＣカードに対して書き込みを行う。

そして料金所３００の料金所サーバ３０１、既設料金システム４００のデータ処理装置４０１を介してカード会社５００などが運営する料金請求システム５０１に対して車線サーバ１７から課金明細データを送信することで、該当のＩＣカードに対して課金処理を行う。

ただ、このような処理フローで課金できるＩＣカードは、第１アンテナ１０１との交信時に車載器１１１に挿入されていたのと同じＩＣカードの場合だけであって、上記した従来のＥＴＣシステムにおける車両同定処理の上記問題点（１）〜（３）に対する解決策は後述する。第３車両検知器１４により車両の車尾抜けを検知したら、車線サーバ１７は路側表示器１８の表示を消去する。

図２は、料金所レーンに配置された各種機器相互の位置関係を示す概観図である。図２においてレーンの進入側に設けた第１アンテナ１０１による通信可能エリアにおいて１回目の路車間通信が実行され、次いでレーンの退出側に設けた第２アンテナ２０１による通信可能エリアにおいて２回目の路車間通信が実行される。２回目の路車間通信において第２アンテナ２０１は、判定した課金車種を車載器１１１に正確に送信してＩＣカードへ書き込むため、第１アンテナ１０１で行った１回目の路車間通信した車両と同定処理を行う必要がある。１回目及び２回目の路車間通信により得られる車載器ＩＤの比較で車両同定処理を行うことについては従来のＥＴＣシステムと同様である。

図３は、従来のＥＴＣシステムにおける車両同定処理の問題点（１）〜（３）に対する解決方法を示す本発明のＥＴＣシステムの動作フローである。

図３のステップ（図３ではＳと略記する）３１において、まず第１アンテナ１０１で１回目の路車間通信を行う。次いでステップ３２において、車載器１１１の車載器ＩＤ、ＩＣカードからＩＣカードのＩＤを収集する。

ステップ３３においては、ステップ３２で収集した車載器ＩＤ、ＩＣカードのＩＤを保持する。次に、ステップ３４において、第２アンテナ２０１で２回目の路車間通信を行う。ステップ３４における２回目の路車間通信が不可能（例えば、車載器の電源断やＩＣカードの排出）であった場合には、ステップ３５に進み、ステップ３５においてＩＣカードに対する書き込み処理を行わず、第１アンテナ１０１における１回目の路車間通信で得たＩＣカードに対して課金明細データを作成する。

なお、この処理の時に路側表示器１８に、料金徴収の異常を表示することができる。その表示内容としては、例えば、“料金徴収異常”と表示する。また、料金徴収が正常に行えないことから、１回目の路車間通信が正常に行われたデータを使用して課金明細データを作成しこれにより課金の正当性を確保することができる。

ステップ３４における２回目の路車間通信が可能であった場合には、ステップ３６に進み、ステップ３６において２回目の路車間通信により車載器１１１の車載器ＩＤ、ＩＣカードからＩＣカードのＩＤを収集する。次いでステップ３７において、第１アンテナ１０１における１回目の路車間通信で得た車載器１１１の車載器ＩＤと比較を行う。

さらにステップ３８において第１アンテナ１０１における１回目の路車間通信で得たＩＣカードのＩＤと比較を行う。ステップ３８における比較で両者が不一致（例えば、ＩＣカードの交換）であれば、ステップ３９に進み、ステップ３９においてＩＣカードに対する書き込み処理を行わず、第１アンテナ１０１における１回目の路車間通信で得たＩＣカードに対して課金明細データを作成する。

なお、この処理の時に路側表示器１８に、料金徴収の異常を表示することができる。その表示内容としては、例えば、“料金徴収異常”と表示する。また、料金徴収が正常に行えないことから、１回目の路車間通信が正常に行われたデータを使用して課金明細データを作成しこれにより課金の正当性を確保することができる。

ステップ３８における比較で両者が一致すれば、ステップ４０に進み、ステップ４０においてＩＣカードに対する書き込みを実施する。

以上のように本発明によれば、上記のような従来のＥＴＣシステムの車両同定処理における１〜３の問題を解決することができる。すなわち、
（１）第２アンテナ２０１との路車間通信までの間に車載器１１１の電源がＯＦＦされてしまい、たとえ２回目の路車間通信が成立せず車載器ＩＤを取得できない場合でも、上記ステップ３５に示したように、ＩＣカードに対する書き込み処理を行わず、第１アンテナ１０１における１回目の路車間通信で得たＩＣカードに対して課金明細データを作成することで、最低限でも課金の正当性を確保することができる。
（２）第２アンテナ２０１との路車間通信までの間に、車載器１１１からＩＣカードが抜かれ、ＩＣカードのＩＤを認識できない場合でも、上記ステップ３９に示したように、ＩＣカードに対する書き込み処理を行わず、第１アンテナ１０１における１回目の路車間通信で得たＩＣカードに対して課金明細データを作成することで、最低限でも課金の正当性を確保することができる。
（３）第２アンテナ２０１との路車間通信までの間に第１アンテナ１０１における１回目の路車間通信時のＩＣカードとは異なるＩＣカードに交換されてしまい、ＩＣカードのＩＤが異なっている場合でも、上記ステップ３９に示したように、ＩＣカードに対する書き込み処理を行わず、第１アンテナ１０１における１回目の路車間通信で得たＩＣカードに対して課金明細データを作成することで、最低限でも課金の正当性を確保することができる。

図３の動作フローにおいては、図１における車線サーバ１７がＩＣカードへの書き込み実施や課金明細データの作成までを説明したが、車線サーバ１７から料金所の料金所サーバ３０１に各種データを通知するタイミングについて以下で説明することにする。

基本的には、第３車両検知器４からの車両の退出を検知した後、第１及び第２アンテナにおける路車間通信での正常ＥＴＣ／異常ＥＴＣ／非ＥＴＣの判別結果並びに課金処理データを、料金所サーバ３０１へ通知する。

第２アンテナ２０１において、ある車両との交信が完了し（路車間通信の異常が確定したことを含む）、かつアイランド内の車両と対応が取れている時（第1アンテナ１０１で通信した時に保持した車載器ＩＤと一致した時）には、当該車両の前方に存在する全車両を交信完了とする（疑似交信完了処理）。但し、直前（１台前）の車両については同時に交信中の可能性があるので特別に扱う。直前の車両が交信中か、または通信異常未確定なら、この車両は状態を保持する。

図４においては、当該車両Ｐの直前の車両Ａが交信中や通信異常未確定ではないため、前方にある全車両（車両Ａ〜Ｄ）が疑似的に交信完了となり、車線サーバ１７から料金所サーバ３０１へ通知される（アイランド内から車両Ａ〜Ｄがすべて削除される）。

一方、図５においては、当該車両Ｐの直前の車両Aが交信中、または通信異常未確定のため、車両Aより前方にある全車両（車両Ｂ〜Ｄ）が疑似的に交信完了となり、車線サーバ１７から料金所サーバ３０１へ通知される（アイランド内から車両Ｂ〜Ｄがすべて削除される）。

ＥＴＣシステムでは、２台同時に通信可能となっているため、後方の車両が先に交信完了状態となっても、１台前が交信中の場合が考えられる。そのため、後方車両が交信完了状態となっても、前方車両が交信中の場合、通信異常未確定の場合は、交信完了した後方車両の状態を保持し、前方車両の状態が確定した時に料金所サーバへ通知を行う。

以上のように、本発明の料金所サーバへの通知タイミング方法は、疑似交信完了処理により、非ＥＴＣ車の料金所サーバへの通知タイミングを早めることが可能となる。つまり非ＥＴＣ車が連続している場合は、基本的に車両キュー（Queue）があふれないと料金所サーバへ通知されないので、一定台数の車両通過が必要となるが、本発明では、後方でＥＴＣ車が通知したことを条件に、前方の車両を交信完了扱い（疑似交信完了処理）にすれば、一定台数以上の車両が通過する前に料金所サーバへの通知が可能となる。

本発明の実施の形態における同一料金所にて課金車種の判定、料金収受を行う自動料金収受システムの構成概要を示すブロック図、 料金所レーンに配置された各種機器相互の位置関係を示す概観図、 本発明の実施の形態におけるＥＴＣシステムの動作フローを示す図、 本発明の実施の形態に係る車線サーバから料金所の料金所サーバにデータを通知するタイミングを示す第１の例、 本発明の実施の形態に係る車線サーバから料金所の料金所サーバにデータを通知するタイミングを示す第２の例、 従来の均一料金システムを採るＥＴＣ料金所の構成の概要を示す斜視図である。

符号の説明

１ 車両
２ ＥＴＣ車
１０ 第１の路側無線装置
１２ 車両検知器Ｓ１(第１車両検知器)
１３ 車両検知器Ｓ２(第２車両検知器)
１４ 車両検知器Ｓ４(第３車両検知器)
１５ 車高計測装置
１６ 軸数計
１７ 車線サーバ
１８ 路側表示器
１９ 発進制御機
２０ 第２の路側無線装置
１００ ＥＴＣシステム
１０１ 第１アンテナ
１１１ 車載器
２０１ 第２アンテナ
３００ 料金所
３０１ 料金所サーバ
４００ 既設料金システム
４０１ データ処理装置
５００ カード会社
５０１ 請求システム

Claims (2)

1. ＩＤを記憶するＩＣカードと、
   無線通信および上記ＩＣカードの挿抜が可能で、かつ課金データを受信することにより上記ＩＣカードに対して課金処理をする車載器と、
   上記車載器と無線通信するレーンの進入側に設けた第１の路側無線装置と、
   上記車載器と無線通信するレーンの退出側に設けた第２の路側無線装置と、
   上記第１の路側無線装置で受信した上記ＩＣカードのＩＤと、上記第２の路側無線装置で受信したＩＣカードのＩＤとを比較し、一致した場合は上記第２の路側無線装置で受信したＩＣカードに対して課金明細データを作成し、一致しない場合は上記第１の路側無線装置で受信したＩＣカードに対して課金明細データを作成する車線サーバと、
   を具備することを特徴とする自動料金収受システム。
2. 請求項１記載の自動料金収受システムに収納された車線サーバ。

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