JP5173482B2 - 車両課金システム及び車両課金方法 - Google Patents

Description

本発明は、車両課金システム及び車両課金方法に関する。

例えば、外国等では、車両の使用（公道での走行）を禁止する制限時間帯が設定されている場合がある。もし、どうしてもその制限時間帯で車両を使用したい場合には、予めクーポンなどによる支払いを済ませておく必要がある。これに違反した場合、警察などが車両の運転者を現行犯逮捕し、その運転者に罰金を科すようになっている。
しかし、人手によるチェック体制では限界があり、違反車両の検出精度も低い。
そこで、車両の現在位置を検出して把握することにより、制限時間帯での車両の使用を監視し、使用された場合には、課金することが考えられる。

従来技術としては、例えば、交通混雑の激しい特定エリアへの車両の進入を抑制するとともに、進入した車両に課金するために、現在位置を常に検出し把握する携帯電話システムやＰＨＳ等の移動体通信システム、あるいはＧＰＳ（Global Positioning System）を用いて、車両の位置を検出し把握して、特定エリアへ進入する車両に対して課金する技術が提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。
特開２００３−０９９８３４号公報 特表２００２−５２２８５１号公報

しかしながら、上述した従来技術では、特定エリアへの車両の進入を抑制することを目的としており、制限時間帯で使用される車両に対して課金することはできないという問題があった。

本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、その目的は、必要な人手を抑制することができ、容易に、かつ適切に課金することができる車両課金システム及び車両課金方法を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明は、車両に搭載された車載器と、該車載器とネットワークを介して通信するサーバ装置とを有する車両課金システムであって、前記車載器は、現在時刻を取得する現在時刻取得手段と、車両の所定範囲に、地理的に固定された仮想領域を取得する仮想領域設定手段と、前記現在時刻が前記車両の走行を制限する制限時間帯であった場合、前記仮想領域内に車両が存在するか否かを検出する検出手段と、前記検出手段により車両が仮想領域外に移動したことが検出されると、仮想領域外に退出した旨を通知する通知手段とを備え、前記サーバ装置は、前記車載器から車両が仮想領域外に退出した旨を通知されると、該当車両に対して課金する課金手段を備えることを特徴とする車両課金システムである。

この発明によれば、現在時刻が制限時間帯であった場合、停止している車両を中心とする所定範囲に地理的に固定された仮想領域から車両が退出したことが検出されると、該当車両に対して課金する。
したがって、車両が制限時間帯に移動したことを、高精度かつ確実に検出することができる。また、車両が制限時間帯に仮想領域から退出した場合には、自動的に課金することで、クーポンなどによる支払いの手間を省くことができ、利便性を向上させることができる。

本発明は、上記の発明において、前記仮想領域設定手段は、事前に仮想領域を取得するか、またはエンジン始動時もしくは停止時の位置情報に基づいて、前記仮想領域を取得することを特徴とする。

本発明によれば、事前に仮想領域を取得するか、またはエンジン始動時もしくは停止時の位置情報に基づいて、仮想領域を取得することで、仮想領域が停止位置によってサイズや形状が変わる場合であっても柔軟に対応することができ、車両が制限時間帯に移動したことを、高精度で、かつ確実に検出することができる。

本発明は、上記の発明において、前記仮想領域は、車両の停止場所に応じてサイズが可変であることを特徴とする。

本発明によれば、車両が停止した場所が個人の駐車場であるのか、公営駐車場であるのかなど、制限時間帯であっても、駐車した場所に応じて移動可能な範囲が異なる場合にも対応することができる。

本発明は、上記の発明において、前記仮想領域は、前記車両の当該仮想領域からの退出の誤検出を防止するためのバッファ領域を有することを特徴とする。

本発明によれば、仮想領域の境界付近で、退出判定が繰り返されることを防止することができる。

本発明は、上記の発明において、前記車載器は、前記制限時間帯がどの時間帯に設定されているかを示すカレンダ情報を記憶する記憶手段を更に備えていることを特徴とする。

本発明によれば、一々サーバ装置に問い合わせることなく、制限時間帯であるか否かを容易かつ迅速に判定することができる。

また、上述した課題を解決するために、本発明は、所定の制限時間帯に移動している車両に対してサーバ装置により課金する車両課金方法であって、前記車両に搭載されている車載器により、現在時刻を取得するステップと、前記車載器により、車両の所定範囲に地理的に固定された仮想領域を取得するステップと、前記現在時刻が制限時間帯であった場合、前記車載器により、前記仮想領域内に車両が存在するか否かを検出するステップと、前記車両が仮想領域外に移動したことが検出されると、前記車載器により、前記仮想領域外に退出した旨を通知するステップと、前記車載器から車両が仮想領域外に退出した旨を通知されると、前記サーバ装置により、該当車両に対して課金するステップとを含むことを特徴とする。

この発明によれば、監視のために必要な人手を抑制することができ、容易かつ適切に課金することができる。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態による車両課金システムの構成を示すブロック図である。図において、車両１０には、仮想領域退出通知部１１と課金処理実行部１２とが搭載されている仮想領域退出通知部１１は、所定のタイミング（エンジン始動時または停止時）で車両１０を中心とした所定範囲に仮想領域１３を設定し、該仮想領域１３から退出したか否かを監視し、車両の使用を禁止する制限時間帯に車両１０が仮想領域１３から退出した場合、広域ネットワーク（携帯電話通信システムなど）１４を介してインターネット１５に接続し、退出した旨を管理サーバ２０に通知する。

また、仮想領域退出通知部１１は、上記管理サーバ２０からの要求に応じて、車両の現在位置や、軌跡情報などを通知するとともに、ファームウェアの更新要求に応じることが可能となっている。課金処理実行部１２は、課金サーバ３０からの課金要求に応じて、車両１０が制限時間帯に仮想領域１３から退出した場合における課金処理を実行する。なお、図１では、車両１０は１台しか示されていないが、実際には、例えば最大５万台程度を想定している。

管理サーバ２０は、仮想領域１３に関する情報（仮想領域情報）や、制限時間帯に関する情報（カレンダ情報）などを、インターネット１５、広域ネットワーク１４を介して、各車両１０にブロードキャストで送信する。なお、ブロードキャストで送信した後、情報の受信を完了していない車両１０が存在する場合や、個々に異なる仮想領域情報などは、個別に送信する。該ブロードキャスト送信は、所定の期間（数日〜数十日）、行うことで、受信側の車両で未受信となることを防ぐ。また、未受信である旨を車両側から管理サーバ２０に要求し、再送するようにしてもよい。このとき、ブロードキャスト送信によるデータをパケット形式にすることで、未受信のパケットのみを送信することも可能である。

また、管理サーバ２０は、車両１０から制限時間帯に仮想領域を退出した旨が通知されると、課金サーバ３０に対して課金処理の実行を要求する。また、管理サーバ２０は、車両１０の現在位置や、軌跡情報、ファームウェアの更新などを、車両１０の仮想領域退出通知部１１に要求することが可能になっている。課金サーバ３０は、管理サーバ２０からの課金処理実行要求に応じて、対象となる車両１０に対して課金を行うようになっている。

また、ＰＤＡ（Personal Data Assistance）４０は、検査官により携帯される端末であり、所定のアクセスポイントからインターネット１５に接続し、管理サーバ２０にアクセスして、車両の課金状況をチェックするためのものである。なお、図１では、ＰＤＡ４０は１台しか示されていないが、実際には、複数を想定している。

次に、図２は、本実施形態による仮想領域退出通知部の構成を示すブロック図である。図において、仮想領域退出通知部１１は、エンジン始動検出部１１−１、メモリ部１１−２、仮想領域設定部１１−３、通信部１１−４、ＧＰＳ制御部１１−５、及び制御部１１−６からなる。エンジン始動検出部１１−１は、車両のエンジンが始動されたこと、あるいはエンジンが作動中であることを検出し、制御部１１−６に通知する。メモリ部１１−２は、管理サーバ２０からブロードキャスト送信される仮想領域情報や、カレンダ情報などを保持する。仮想領域設定部１１−３は、上記メモリ部１１−２に保持されている仮想領域情報に従って仮想領域１３を設定するとともに、カレンダ情報に従って、車両１０の使用が制限されている制限時間帯に、上記仮想領域１３を退出したか否かを判定し、制限時間帯に仮想領域１３を退出したことが検出されると、その旨を制御部１１−６に通知する。

通信部１１−４は、広域ネットワーク１４を介してインターネット１５に接続し、管理サーバ２０や、課金サーバ３０との間で通信を行う。ＧＰＳ制御部１１−５は、ＧＰＳを用いて現在時刻と現在位置とを取得し、制御部１１−６に通知する。制御部１１−６は、仮想領域退出通知部１１の各部動作を制御し、エンジン始動検出部１１−１によりエンジンの始動、または作動中であることが検出されると、ＧＰＳ制御部１１−５から現在時刻と現在位置を取得するとともに、仮想領域設定部１１−３を起動し、該仮想領域設定部１１−３により仮想領域１３の退出が通知されると、仮想領域１３を退出した旨を、通知部１１−４を介して、管理サーバ２０に通知するという一連の動作を行うようになっている。

次に、図３は、本実施形態による、上述した仮想領域退出通知部１１により設定される仮想領域を説明するための概念図である。本実施形態では、車両１０のエンジンが始動されると、その時点で、車両１０の周囲に仮想領域１３を設定する。該仮想領域１３は、例えば、１０ｍ四方などの大きさを有し、車両１０の現在位置に対して、絶対座標を有する領域、すなわち、地理的座標に固定された領域である。図示の例では、仮想領域１３は、矩形形状であるが、これに限らず、円形など他の形状であってもよい。

また、仮想領域１３の周囲には、車両１０の仮想領域１３からの退出判定の誤検出（境界付近で退出判定が繰り返されること）を防止するためにバッファ領域１３−１が設定されている。該仮想領域１３の大きさは、車両１０が停車している場所（個人の駐車場、公営の駐車場など）に応じて、管理サーバ２０からの仮想領域情報で変更可能となっている。このため、本実施形態では、詳細に説明していないが、車両１０が駐車した場合（エンジンが停止された場合）、その停止位置を管理サーバ２０に通知し、管理サーバ２０で、駐車場所に応じた仮想領域１３のサイズを設定し、仮想領域情報として、該当車両１０に通知することが可能になっている。

次に、図４は、本実施形態による、上述したカレンダ情報の一例を示す概念図である。カレンダ情報は、日付毎に、車両の使用を制限する時間帯が記されたものであり、曜日、祝日、休日によって、どの時間帯が非制限時間帯で、どの時間帯が制限時間帯であるかを認識可能になっている。上述した仮想領域退出通知部１１は、該カレンダ情報を参照することにより、車両１０が制限時間帯に仮想領域１３を退出したか否かを判定する。本実施形態では、祝日や休日の変更を考慮して、少なくとも、２か月分のカレンダ情報を保持するようになっている。

次に、図５は、本実施形態による、仮想領域退出通知部及び課金処理実行部の動作を説明するためのフローチャートである。該フローチャートは、所定の時間間隔、もしくはエンジンが始動されることで実行される。仮想領域退出通知部１１は、エンジン始動検出部１１−１によりエンジンが始動されたか、あるいはエンジンが作動中であるか否かを判定する（ステップＳ１）。エンジンが始動も、作動中でもない場合には、当該処理を終了する。一方、エンジンが始動されているか、作動中である場合には、ＧＰＳ制御部１１−５から現在時刻と現在位置とを取得し（ステップＳ２）、現在時刻に従ってカレンダ情報を参照して、制限時間帯であるか否かを判定する（ステップＳ３）。そして、制限時間帯でない場合には、ステップＳ１に戻る。

一方、制限時間帯であった場合には、現在位置と仮想領域情報とに従って、車両１０を中心とした仮想領域１３を設定する（ステップＳ４）。次に、ＧＰＳ制御部１１−５から取得した現在位置から車両１０が仮想領域１３内にいるか否かを判定する（ステップＳ５）。そして、車両１０が仮想領域１３内にいる場合には、エンジンが停止されたか否かを判定し（ステップＳ６）、エンジンが停止されていない場合には、再度、ＧＰＳ制御部１１−５から現在時刻と現在位置とを取得し（ステップＳ７）、ステップＳ５に戻り、仮想領域１３内であるかを判定する。以降、仮想領域１３内にいる場合には、エンジンが停止されるまで、仮想領域１３から退出したか否かを判定する。そして、仮想領域１３内でエンジンが停止された場合には、当該処理を終了する。

一方、仮想領域１３から退出した場合には、現在時刻に従ってカレンダ情報を参照して、制限時間帯であるか否かを判定する（ステップＳ８）。そして、制限時間帯でない場合、すなわち、エンジンを始動した時点では制限時間帯であったが、そのまま仮想領域１３から退出することなく、制限時間帯でなくなった場合には、課金することなく車両１０を移動させることが可能であるので、当該処理を終了する。

一方、仮想領域１３から退出したときに、制限時間帯であった場合には、仮想領域１３から退出した旨を、管理サーバ２０に通知し（ステップＳ９）、課金サーバ３０と課金処理実行部１２との間で課金処理を実行する（ステップＳ１０）。そして、課金処理終了後、当該処理を終了する。

上述した処理により、車両１０が制限時間帯に仮想領域１３から退出したことを、高精度で、かつ確実に検出することができる。また、車両１０が制限時間帯に仮想領域１３から退出した場合には、自動的に課金することで、クーポンなどによる支払いの手間を省くことができ、利便性を向上させることができる。

なお、車両１０が制限時間帯に走行中であった場合には、上述したフローチャートから、走行中に仮想領域１３が設定されることになる。該仮想領域１３は、地理的座標に固定された領域であるので、走行中の車両は、すぐに該仮想領域１３から退出してしまうことで、仮想領域１３から退出した時点で課金されることになる。したがって、車両１０が制限時間帯に走行中であった場合でも、課金処理が有効に機能することが分かる。

次に、図６は、本実施形態による、車両課金システムの動作を説明するためのシーケンス図である。まず、管理サーバ２０は、所定のタイミングで（仮想領域情報や、カレンダ情報などに変更があった場合）、車両１０に対してブロードキャスト送信により、仮想領域情報や、カレンダ情報を送信する（ＳＳ１）。車両１０では、仮想領域退出検出部１１により、仮想領域情報や、カレンダ情報を受信して各種パラメータを設定する（ＳＳ２）。

次に、上述したように、車両１０が仮想領域１３から退出したことを検出すると（ＳＳ３）、仮想領域退出検出部１１は、仮想領域１３から退出した旨を管理サーバ２０に通知する（ＳＳ４）。管理サーバ２０は、仮想領域１３から退出した旨を受信すると、課金サーバ３０に対して、課金要求を送信する（ＳＳ５）。課金サーバ３０は、課金要求に応じて、該当車両１０に対して課金を行う旨を通知する（ＳＳ６）。

車両１０では、仮想領域退出検出部１１が課金通知を受信し、課金処理実行部１２に送出する（ＳＳ７）。課金処理実行部１２では、所定の手続きに従って課金処理を実行し、課金応答を仮想領域退出検出部１１に送出する（ＳＳ８）。仮想領域退出検出部１１は、該課金応答を課金サーバ３０に送信する（ＳＳ９）。課金サーバ３０は、課金応答を受信すると、予め登録されている、当該車両１０の運転者の銀行口座から料金を引き落とすなどの課金処理を実行し、課金したことを記録し（ＳＳ１０）、課金結果を管理サーバ２０に通知する（ＳＳ１１）。管理サーバ２０は、課金結果に従って当該車両１０が課金済であることを記録する（ＳＳ１２）。

このように、課金の結果を管理サーバ２０に記録しておくことで、検査官が走行している車両を発見した場合、ＰＤＡ４０により、所定のアクセスポイントから管理サーバ２０にアクセスして、車両１０の課金状況をチェックすることで、違反車両であるか、課金済であるかを容易に確認することができる。

なお、上述した実施形態において、車両のエンジンが始動されたとき、あるいは駆動中のときに、仮想領域１３を設定するようにしたが、立体駐車場や、地下駐車場で停止した場合、エンジンを始動した際に現在位置をＧＰＳ制御部１１−５から取得できない場合があり得る。この場合、仮想領域１３を設定することができなくなるので、エンジンを停止した時点における最新の現在位置（立体駐車場や、地下駐車場の場合、入場した時点の位置）を記憶しておき、次回のエンジン始動時に、上記停止時の現在位置を管理サーバ２０に通知し、管理サーバ２０からその現在位置に対応する仮想領域情報を取得して、仮想領域１３を設定するようにしてもよい。これにより、エンジン始動時に現在位置を取得できなくても、管理サーバ２０からの仮想領域情報に基づいて仮想領域１３を設定しているので、停止時の現在位置とエンジン始動後の移動量に従って仮想領域１３から退出したことを検出することが可能となる。

すなわち、処理としては、
（１）エンジン始動時に現在位置を取得できないため、停止時に最終位置を記憶させる。
（２）次回のエンジン始動時に、仮想領域を管理サーバ２０から取得するために、（１）の位置を管理サーバ２０に伝え、管理サーバ２０側でその現在位置に対応する仮想領域情報を車両１０の車載器に送信する。
（３）車載器は、（１）の現在位置を基準点にした車両の移動量を算出し、（２）で得られた仮想領域１３と比較し、仮想領域１３からの退出を検知する。
ここで、現在位置は、管理サーバ２０から得るのではなく、あくまでもＧＰＳもしくは、（１）の基準点からの位置と、推測航法に基づく位置推定によって取得する。

なお、本実施形態において、上述した仮想領域退出検出部１１、サーバ装置２０、課金サーバ装置３０などによる機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、符号化処理、及び復号化処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。

さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ（例えばＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory））のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク（通信網）や電話回線等の通信回線（通信線）のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。

本発明の実施形態による車両課金システムの構成を示すブロック図である。 本実施形態による仮想領域退出通知部の構成を示すブロック図である。 本実施形態による、上述した仮想領域退出通知部により設定される仮想領域を説明するための概念図である。 本実施形態による、上述したカレンダ情報の一例を示す概念図である。 本実施形態による、仮想領域退出通知部及び課金処理実行部の動作を説明するためのフローチャートである。 本実施形態による、車両課金システムの動作を説明するためのシーケンス図である。

符号の説明

１０ 車両
１１ 仮想領域退出通知部
１１−１ エンジン始動検出部
１１−２ メモリ部
１１−３ 仮想領域設定部
１１−４ 通信部
１１−５ ＧＰＳ制御部
１１−６ 制御部
１２ 課金処理実行部
１３ 仮想領域
１３−１ バッファ領域
１４ 広域ネットワーク
１５ インターネット
２０ 管理サーバ
３０ 課金サーバ
４０ ＰＤＡ

Claims (6)

1. 車両に搭載された車載器と、該車載器とネットワークを介して通信するサーバ装置とを有する車両課金システムであって、
   前記車載器は、
   現在時刻を取得する現在時刻取得手段と、
   車両の所定範囲に、地理的に固定された仮想領域を取得する仮想領域設定手段と、
   前記現在時刻が前記車両の走行を制限する制限時間帯であった場合、前記仮想領域内に車両が存在するか否かを検出する検出手段と、
   前記検出手段により車両が仮想領域外に移動したことが検出されると、仮想領域外に退出した旨を通知する通知手段と
   を備え、
   前記サーバ装置は、
   前記車載器から車両が仮想領域外に退出した旨を通知されると、該当車両に対して課金する課金手段を備えることを特徴とする車両課金システム。
2. 前記仮想領域設定手段は、
   事前に仮想領域を取得するか、またはエンジン始動時もしくは停止時の位置情報に基づいて、前記仮想領域を取得することを特徴とする請求項１記載の車両課金システム。
3. 前記仮想領域は、車両の停止場所に応じてサイズが可変であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両課金システム。
4. 前記仮想領域は、前記車両の当該仮想領域からの退出の誤検出を防止するためのバッファ領域を有することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車両課金システム。
5. 前記車載器は、
   前記制限時間帯がどの時間帯に設定されているかを示すカレンダ情報を記憶する記憶手段を更に備えていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の車両課金システム。
6. 所定の制限時間帯に移動している車両に対してサーバ装置により課金する車両課金方法であって、
   前記車両に搭載されている車載器により、現在時刻を取得するステップと、
   前記車載器により、車両の所定範囲に地理的に固定された仮想領域を取得するステップと、
   前記現在時刻が制限時間帯であった場合、前記車載器により、前記仮想領域内に車両が存在するか否かを検出するステップと、
   前記車両が仮想領域外に移動したことが検出されると、前記車載器により、前記仮想領域外に退出した旨を通知するステップと、
   前記車載器から車両が仮想領域外に退出した旨を通知されると、前記サーバ装置により、該当車両に対して課金するステップと
   を含むことを特徴とする車両課金方法。

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