JP5430190B2 - 料金算出装置及び課金システム - Google Patents

Description

この発明は、所定の領域を車両が通行する際に発生する通行料金を算出する料金算出装置及び課金システムに関する。

地球温暖化が問題となるなか、二酸化炭素排出量の削減の必要性が高まっている。自動車などの車両が排出する二酸化炭素を削減するため、車両がどの程度二酸化炭素を排出するかを予測する技術がある。
また、ＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｏｌｌ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）システムなどに代表される自動料金収受システムがある。

特開２００４−１４５７２７号公報 特開２００７−１００６７１号公報 特開２００６−４２６６号公報

運転者の環境意識が高ければ、車両の二酸化炭素排出量を予測して表示するだけでも、環境にやさしい運転を心がけるようになり、二酸化炭素の排出量を削減することができる。
しかし、環境意識が高い運転者ばかりとは限らないので、環境にやさしい運転を心がける動機付けを与える必要がある。
この発明は、例えば、上記のような課題を解決するためになされたものであり、運転者に環境にやさしい運転を心がける動機付けを与えることにより、二酸化炭素の排出量を削減することを目的とする。

この発明にかかる料金算出装置は、車両が所定の領域を通行する際の通行料金を算出する料金算出装置において、
データを記憶する記憶装置と、データを処理する処理装置と、車両情報記憶部と、環境負荷算出部と、料金算出部とを有し、
上記車両情報記憶部は、上記記憶装置を用いて、時刻と、上記時刻における上記車両の位置と、上記時刻における上記車両の速度とを車両情報として記憶し、
上記環境負荷算出部は、上記処理装置を用いて、上記車両情報記憶部が記憶した車両情報に基づいて、上記車両が環境に与えた負荷を算出して、環境負荷とし、
上記料金算出部は、上記処理装置を用いて、上記環境負荷算出部が算出した環境負荷に基づいて、上記環境負荷が小さいほど上記通行料金が安くなるよう、上記通行料金を算出することを特徴とする。

この発明にかかる料金算出装置によれば、車両が環境に与える負荷が小さいほど、所定の領域を通行する際の通行料金が安くなるので、車両の運転者が、環境にやさしい運転を心がけるようになり、二酸化炭素の排出量を削減することができる。

実施の形態１における課金システム８００の全体構成の一例を示すシステム構成図。 実施の形態１における料金算出装置１００の外観の一例を示す斜視図。 実施の形態１における料金算出装置１００のハードウェア資源の一例を示す図。 実施の形態１における料金算出装置１００の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図。 実施の形態１における料金算出処理の流れの一例を示すフローチャート図。 実施の形態２における環境負荷算出部１５０の詳細ブロックの構成の一例を示すブロック構成図。 実施の形態３における料金算出装置１００の機能ブロックの構成（一部）の一例を示すブロック構成図。 実施の形態４における料金算出装置１００の機能ブロックの構成（一部）の一例を示すブロック構成図。 実施の形態５における環境負荷算出部１５０の詳細ブロックの構成の第一の例を示すブロック構成図。 実施の形態５における環境負荷算出部１５０の詳細ブロックの構成の第二の例を示すブロック構成図。

実施の形態１．
実施の形態１について、図１〜図５を用いて説明する。

図１は、この実施の形態における課金システム８００の全体構成の一例を示すシステム構成図である。
道路８５０は、例えば高速道路や有料道路などであり、車両２００が通行する際、通行料金が発生する。
課金装置８１０は、料金所などに設置されている。課金装置８１０は、例えばＥＴＣゲートなどを有する。課金装置８１０は、車両２００が料金所を通って道路８５０に入ったとき、車両２００の課金種別や料金所などを記録し、車両２００が料金所を通って道路８５０から出るとき、車両２００に対して通行料金を課金する。
対車両通信装置８３０は、道路８５０に沿って設置されている。対車両通信装置８３０は、例えば１ｋｍ間隔で複数設置されている。車両２００が対車両通信装置８３０の近くを通行した際、対車両通信装置８３０は、例えばＤＳＲＣ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｓｈｏｒｔ Ｒａｎｇｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）などにより、車両２００と通信する。
通信回線８４０は、料金算出装置１００、課金装置８１０、対車両通信装置８３０の間を接続する。通信回線８４０は、例えば光ファイバー、無線通信回線、インターネット回線などである。
料金算出装置１００は、通信回線８４０を介して課金装置８１０や対車両通信装置８３０から情報を収集し、車両２００に対して課金する通行料金を算出する。

車両２００には、車載装置２１０が搭載されている。
車載装置２１０は、時計装置２１１、走行距離測定装置２１２、送信情報記憶装置２１８、車載通信装置２１９を有する。
時計装置２１１は、現在時刻を測定する。
走行距離測定装置２１２は、車両２００の走行距離を測定する。走行距離測定装置２１２は、例えば車輪の回転数を計測し、計測した回転数を走行距離に換算することにより、車両２００の相応距離を測定する。
送信情報記憶装置２１８は、時計装置２１１が測定した時刻と、その時刻に走行距離測定装置２１２が測定した走行距離との組を、送信情報として記憶する。送信情報記憶装置２１８は、例えば所定の時間間隔（例えば１秒）が経過するたび、あるいは、車両２００が所定の距離（例えば１５ｍ）を走行するたびに、送信情報を記憶し、蓄積する。
車載通信装置２１９は、課金装置８１０や対車両通信装置８３０と通信する。車両２００が対車両通信装置８３０の近くと通過すると、車載通信装置２１９は、対車両通信装置８３０に対して、送信情報記憶装置２１８が蓄積した送信情報を送信する。

なお、走行距離は、車両２００の位置を表わす情報の一例である。車載装置２１０は、例えばＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）受信装置が車両２００の位置（緯度・経度・高度）を測定し、送信情報記憶装置２１８が送信情報として記憶し、車載通信装置２１９が送信する構成であってもよい。
また、送信情報は、時刻と位置に関する情報だけでなく、他の情報を含む構成であってもよい。車載装置２１０が、例えば、その時刻における車両２００の速度や加速度、エンジンの回転数、アクセルの開度、ブレーキ操作の有無、ハンドルの操舵角、ウィンカ操作の有無などを測定し、送信情報記憶装置２１８が送信情報として記憶し、車載通信装置２１９が送信する構成であってもよい。その場合、送信情報記憶装置２１８が送信情報を蓄積するタイミングは、加速度が所定の閾値を超えた場合や、アクセルやブレーキが操作された場合など、イベントが発生した場合であってもよい。

なお、送信情報記憶装置２１８は、車載通信装置２１９が送信情報を送信した場合、送信済の送信情報を消去して記憶容量を確保する構成であってもよい。送信情報を消去するタイミングは、車載通信装置２１９が送信情報を送信したあとすぐではなく、対車両通信装置８３０が送信情報を正しく受信したことを表わす通知を車載通信装置２１９が受信した場合であってもよい。その場合、通知を送信する対車両通信装置８３０は、送信情報を受信した対車両通信装置８３０と異なっていてもよい。

図２は、この実施の形態における料金算出装置１００の外観の一例を示す斜視図である。
料金算出装置１００は、システムユニット９１０、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ・Ｒａｙ・Ｔｕｂｅ）やＬＣＤ（液晶）の表示画面を有する表示装置９０１、キーボード９０２（Ｋｅｙ・Ｂｏａｒｄ：Ｋ／Ｂ）、マウス９０３、ＦＤＤ９０４（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ・Ｄｉｓｋ・Ｄｒｉｖｅ）、コンパクトディスク装置９０５（ＣＤＤ）、プリンタ装置９０６、スキャナ装置９０７などのハードウェア資源を備え、これらはケーブルや信号線で接続されている。
システムユニット９１０は、コンピュータであり、ファクシミリ機９３２、電話器９３１とケーブルで接続され、また、ローカルエリアネットワーク９４２（ＬＡＮ）、ゲートウェイ９４１を介してインターネット９４０に接続されている。

図３は、この実施の形態における料金算出装置１００のハードウェア資源の一例を示す図である。
料金算出装置１００は、プログラムを実行するＣＰＵ９１１（Ｃｅｎｔｒａｌ・Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ・Ｕｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサともいう）を備えている。ＣＰＵ９１１は、バス９１２を介してＲＯＭ９１３、ＲＡＭ９１４、通信装置９１５、表示装置９０１、キーボード９０２、マウス９０３、ＦＤＤ９０４、ＣＤＤ９０５、プリンタ装置９０６、スキャナ装置９０７、磁気ディスク装置９２０と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。磁気ディスク装置９２０の代わりに、光ディスク装置、メモリカード読み書き装置などの記憶装置でもよい。
ＲＡＭ９１４は、揮発性メモリの一例である。ＲＯＭ９１３、ＦＤＤ９０４、ＣＤＤ９０５、磁気ディスク装置９２０の記憶媒体は、不揮発性メモリの一例である。これらは、記憶装置あるいは記憶部の一例である。通信装置９１５、キーボード９０２、スキャナ装置９０７、ＦＤＤ９０４などは、入力部、入力装置の一例である。
また、通信装置９１５、表示装置９０１、プリンタ装置９０６などは、出力部、出力装置の一例である。

通信装置９１５は、ファクシミリ機９３２、電話器９３１、ＬＡＮ９４２等に接続されている。通信装置９１５は、ＬＡＮ９４２に限らず、インターネット９４０、ＩＳＤＮ等のＷＡＮ（ワイドエリアネットワーク）などに接続されていても構わない。インターネット９４０或いはＩＳＤＮ等のＷＡＮに接続されている場合、ゲートウェイ９４１は不用となる。
磁気ディスク装置９２０には、オペレーティングシステム９２１（ＯＳ）、ウィンドウシステム９２２、プログラム群９２３、ファイル群９２４が記憶されている。プログラム群９２３のプログラムは、ＣＰＵ９１１、オペレーティングシステム９２１、ウィンドウシステム９２２により実行される。

上記プログラム群９２３には、以下に述べる実施の形態の説明において「〜部」として説明する機能を実行するプログラムが記憶されている。プログラムは、ＣＰＵ９１１により読み出され実行される。
ファイル群９２４には、以下に述べる実施の形態の説明において、「〜の判定結果」、「〜の計算結果」、「〜の処理結果」として説明する情報やデータや信号値や変数値やパラメータが、「〜ファイル」や「〜データベース」の各項目として記憶されている。「〜ファイル」や「〜データベース」は、ディスクやメモリなどの記録媒体に記憶される。ディスクやメモリなどの記憶媒体に記憶された情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、読み書き回路を介してＣＰＵ９１１によりメインメモリやキャッシュメモリに読み出され、抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・印刷・表示などのＣＰＵの動作に用いられる。抽出・検索・参照・比較・演算・計算・処理・出力・印刷・表示のＣＰＵの動作の間、情報やデータや信号値や変数値やパラメータは、メインメモリやキャッシュメモリやバッファメモリに一時的に記憶される。
また、以下に述べる実施の形態の説明において説明するフローチャートの矢印の部分は主としてデータや信号の入出力を示し、データや信号値は、ＲＡＭ９１４のメモリ、ＦＤＤ９０４のフレキシブルディスク、ＣＤＤ９０５のコンパクトディスク、磁気ディスク装置９２０の磁気ディスク、その他光ディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ・Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ・Ｄｉｓｋ）等の記録媒体に記録される。また、データや信号は、バス９１２や信号線やケーブルその他の伝送媒体によりオンライン伝送される。

また、以下に述べる実施の形態の説明において「〜部」として説明するものは、「〜回路」、「〜装置」、「〜機器」であってもよく、また、「〜ステップ」、「〜手順」、「〜処理」であってもよい。すなわち、「〜部」として説明するものは、ＲＯＭ９１３に記憶されたファームウェアで実現されていても構わない。或いは、ソフトウェアのみ、或いは、素子・デバイス・基板・配線などのハードウェアのみ、或いは、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせ、さらには、ファームウェアとの組み合わせで実施されても構わない。ファームウェアとソフトウェアは、プログラムとして、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ等の記録媒体に記憶される。プログラムはＣＰＵ９１１により読み出され、ＣＰＵ９１１により実行される。すなわち、プログラムは、以下に述べる「〜部」としてコンピュータを機能させるものである。あるいは、以下に述べる「〜部」の手順や方法をコンピュータに実行させるものである。

図４は、この実施の形態における料金算出装置１００の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図である。
料金算出装置１００は、受信情報取得部１１１、速度算出部１１２、車両情報記憶部１２０、道路形状記憶部１３０、通行経路判定部１４１、環境負荷算出部１５０、割引率算出部１６１、料金算出部１６２、料金通知部１７０を有する。

受信情報取得部１１１は、通信装置９１５を用いて、対車両通信装置８３０が受信した送信情報を取得する。受信情報取得部１１１は、ＣＰＵ９１１を用いて、取得した送信情報を、受信情報として出力する。

速度算出部１１２は、ＣＰＵ９１１を用いて、受信情報取得部１１１が出力した受信情報を入力する。速度算出部１１２は、ＣＰＵ９１１を用いて、入力した受信情報に含まれる時刻と、その時刻における車両２００の位置とに基づいて、その時刻における車両２００の速度を算出する。速度算出部１１２は、ＣＰＵ９１１を用いて、算出した車両２００の速度を出力する。
なお、受信情報に車両２００の速度が含まれる場合は、料金算出装置１００は、速度算出部１１２を有しない構成であってもよい。

車両情報記憶部１２０は、ＣＰＵ９１１を用いて、受信情報取得部１１１が出力した受信情報と、速度算出部１１２が出力した車両２００の速度とを入力する。車両情報記憶部１２０は、ＣＰＵ９１１を用いて、入力した受信情報に、入力した速度を追加して、車両情報とする。車両情報記憶部１２０は、磁気ディスク装置９２０を用いて、車両情報を記憶する。
車両情報は、少なくとも、時刻と、その時刻における車両２００の位置と、その時刻における車両２００の速度とを含む。

道路形状記憶部１３０は、あらかじめ、磁気ディスク装置９２０を用いて、道路形状を記憶している。道路形状とは、道路８５０の形状を表わす情報であり、例えば、カーブの曲率・開始位置・終了位置、坂の勾配・開始位置・終了位置などである。あるいは、道路８５０を複数の点の連なりとみなし、それぞれの点の緯度・経度・高度などを表わす情報を、道路形状として、道路形状記憶部１３０が記憶する構成であってもよい。

通行経路判定部１４１は、ＣＰＵ９１１を用いて、車両情報記憶部１２０が記憶した車両情報と、道路形状記憶部１３０が記憶した道路形状とを入力する。通行経路判定部１４１は、ＣＰＵ９１１を用いて、入力した車両情報と道路形状とに基づいて、車両２００が通行した経路を判定する。通行経路判定部１４１は、ＣＰＵ９１１を用いて、判定した経路を通行経路として出力する。

環境負荷算出部１５０は、ＣＰＵ９１１を用いて、車両情報記憶部１２０が記憶した車両情報と、通行経路判定部１４１が出力した通行経路とを入力する。環境負荷算出部１５０は、ＣＰＵ９１１を用いて、入力した車両情報と通行経路とに基づいて、車両２００が環境に与えた負荷を算出する。環境負荷算出部１５０は、ＣＰＵ９１１を用いて、算出した負荷を環境負荷として出力する。
車両２００が環境に与えた負荷とは、例えば車両２００が排出した二酸化炭素の排出量である。環境負荷を算出する具体的方式については、後述する。

割引率算出部１６１は、ＣＰＵ９１１を用いて、環境負荷算出部１５０が出力した環境負荷を入力する。割引率算出部１６１は、ＣＰＵ９１１を用いて、入力した環境負荷に基づいて、通行料金の割引率を算出する。割引率算出部１６１は、ＣＰＵ９１１を用いて、算出した割引率を出力する。
割引率算出部１６１は、車両２００が環境に与えた負荷が小さい場合、割引率を高くし、車両２００が環境に与えた負荷が大きい場合、割引率を低くする。

料金算出部１６２は、ＣＰＵ９１１を用いて、割引率算出部１６１が出力した割引率を入力する。料金算出部１６２は、ＣＰＵ９１１を用いて、入力した割引率を、車両２００が通行した道路８５０の通常の通行料金に乗じて割引額を算出し、算出した割引額を、通常の通行料金から差し引いて、割引された通行料金を算出する。料金算出部１６２は、ＣＰＵ９１１を用いて、算出した通行料金を出力する。

料金通知部１７０は、ＣＰＵ９１１を用いて、料金算出部１６２が出力した通行料金を入力する。料金通知部１７０は、通信装置９１５を用いて、入力した通行料金を、課金装置８１０に対して通知する。

課金装置８１０は、料金通知部１７０が通知した通行料金を取得して、車両２００に対して課金する。
これにより、環境に与える負荷が小さい運転をすると通行料金が安くなるので、車両２００の運転者に対して、環境にやさしい運転を心がける動機付けを与えることができる。

図５は、この実施の形態における料金算出処理の流れの一例を示すフローチャート図である。
料金算出処理において、料金算出装置１００は、道路８５０を通行する車両２００が環境に与えた負荷を算出し、算出した負荷に基づいて車両２００の通行料金を算出する。

車載装置２１０は、送信情報蓄積工程Ｓ５１１、送信判定工程Ｓ５１２、送信情報送信工程Ｓ５１３、送信情報消去工程Ｓ５１４を実行する。
送信情報蓄積工程Ｓ５１１において、時計装置２１１は、現在時刻を測定する。走行距離測定装置２１２は、走行距離を測定する。送信情報記憶装置２１８は、時計装置２１１が測定した時刻や、その時刻に走行距離測定装置２１２が測定した走行距離などを送信情報として蓄積する。
送信判定工程Ｓ５１２において、車載通信装置２１９は、対車両通信装置８３０と通信できる範囲内に入ったか否かを判定する。対車両通信装置８３０と通信できる範囲内に入ったと判定した場合、送信情報送信工程Ｓ５１３へ進む。対車両通信装置８３０と通信できる範囲外であると判定した場合、送信情報蓄積工程Ｓ５１１に戻る。
送信情報送信工程Ｓ５１３において、車載通信装置２１９は、送信情報蓄積工程Ｓ５１１で送信情報記憶装置２１８が蓄積した送信情報を、対車両通信装置８３０に対して送信する。
送信情報消去工程Ｓ５１４において、送信情報記憶装置２１８は、送信情報送信工程Ｓ５１３で車載通信装置２１９が送信した送信情報を消去する。
その後、送信情報蓄積工程Ｓ５１１に戻る。

対車両通信装置８３０は、送信情報受信工程Ｓ５２１、受信情報通知工程Ｓ５２２を実行する。
送信情報受信工程Ｓ５２１において、対車両通信装置８３０は、送信情報送信工程Ｓ５１３で車載装置２１０が送信した送信情報を受信する。
受信情報通知工程Ｓ５２２において、対車両通信装置８３０は、送信情報受信工程Ｓ５２１で受信した送信情報を受信情報として、料金算出装置１００に対して通知する。

料金算出装置１００は、受信情報取得工程Ｓ５３１、車両情報記憶工程Ｓ５３２、通行経路判定工程Ｓ５３３、環境負荷算出工程Ｓ５３４、課金判定工程Ｓ５３５、通行料金算出工程Ｓ５３６、通行料金通知工程Ｓ５３７を実行する。
受信情報取得工程Ｓ５３１において、受信情報取得部１１１は、通信装置９１５を用いて、受信情報通知工程Ｓ５２２で対車両通信装置８３０が通知した受信情報を取得する。速度算出部１１２は、ＣＰＵ９１１を用いて、受信情報取得部１１１が受信した受信情報に基づいて、車両２００の速度を算出する。
車両情報記憶工程Ｓ５３２において、車両情報記憶部１２０は、磁気ディスク装置９２０を用いて、受信情報取得工程Ｓ５３１で受信情報取得部１１１が受信した受信情報や、速度算出部１１２が算出した速度などを車両情報として記憶する。

通行経路判定工程Ｓ５３３において、通行経路判定部１４１は、ＣＰＵ９１１を用いて、車両情報記憶工程Ｓ５３２で車両情報記憶部１２０が記憶した車両情報に基づいて、車両２００の通行経路を判定する。
環境負荷算出工程Ｓ５３４において、環境負荷算出部１５０は、ＣＰＵ９１１を用いて、車両情報記憶工程Ｓ５３２で車両情報記憶部１２０が記憶した車両情報や、通行経路判定工程Ｓ５３３で通行経路判定部１４１が判定した通行経路などに基づいて、環境負荷を算出する。

課金判定工程Ｓ５３５において、割引率算出部１６１は、ＣＰＵ９１１を用いて、車両２００の通行料金を計算するか否かを判定する。例えば、車両２００が出口料金所に近づいたことを、対車両通信装置８３０や課金装置８１０が検出して、料金算出装置１００に対して通知したとき、割引率算出部１６１は、通行料金を計算すると判定する。通行料金を計算すると判定した場合、通行料金算出工程Ｓ５３６へ進む。通行料金をまだ計算しないと判定した場合、受信情報取得工程Ｓ５３１に戻る。

通行料金算出工程Ｓ５３６において、割引率算出部１６１は、ＣＰＵ９１１を用いて、環境負荷算出工程Ｓ５３４で環境負荷算出部１５０が算出した環境負荷に基づいて、割引率を算出する。料金算出部１６２は、ＣＰＵ９１１を用いて、割引率算出部１６１が算出した割引率に基づいて、通行料金を算出する。
通行料金通知工程Ｓ５３７において、料金通知部１７０は、通信装置９１５を用いて、通行料金算出工程Ｓ５３６で料金算出部１６２が算出した通行料金を、課金装置８１０に対して通知する。

課金装置８１０は、通行料金取得工程Ｓ５４１、課金工程Ｓ５４２を実行する。
通行料金取得工程Ｓ５４１において、課金装置８１０は、通行料金通知工程Ｓ５３７で料金算出装置１００が通知した通行料金を取得する。
課金工程Ｓ５４２において、課金装置８１０は、通行料金取得工程Ｓ５４１で取得した通行料金を、車両２００に対して課金する。

なお、この例では、車両情報記憶部１２０が記憶した車両情報が更新されるたびに環境負荷を算出する構成としているが、通行料金を計算すると判定したのちに、環境負荷を算出する構成としてもよい。逆に、車両２００に対してまだ課金をしない場合も、例えば仮に車両２００が次の出口から出ると仮定して、通行料金をあらかじめ計算しておく構成としてもよい。

この実施の形態における料金算出装置１００は、車両２００が所定の領域（道路８５０）を通行する際の通行料金を算出する。
料金算出装置１００は、データを記憶する記憶装置（磁気ディスク装置９２０）と、データを処理する処理装置（ＣＰＵ９１１）と、車両情報記憶部１２０と、環境負荷算出部１５０と、料金算出部１６２とを有する。
上記車両情報記憶部１２０は、上記記憶装置を用いて、時刻と、上記時刻における上記車両２００の位置と、上記時刻における上記車両２００の速度とを車両情報として記憶する。
上記環境負荷算出部１５０は、上記処理装置を用いて、上記車両情報記憶部１２０が記憶した車両情報に基づいて、上記車両が環境に与えた負荷を算出して、環境負荷とする。
上記料金算出部１６２は、上記処理装置を用いて、上記環境負荷算出部１５０が算出した環境負荷に基づいて、上記環境負荷が小さいほど上記通行料金が安くなるよう、上記通行料金を算出する。

この実施の形態における料金算出装置１００によれば、車両２００が環境に与える負荷が小さいほど、所定の領域（道路８５０）を通行する際の通行料金が安くなるので、車両２００の運転者が、環境にやさしい運転を心がけるようになり、二酸化炭素の排出量を削減することができる。

なお、この実施の形態では、上記所定の領域として、有料道路や高速道路などの道路８５０を想定して説明したが、所定の領域は、道路８５０に限るものではない。課金システム８００は、例えば東京都２３区など、一定の範囲を持った地域を所定の領域とすれば、ロードプライシングに適用することもできる。
また、所定の領域は、有料道路やロードプライシング地域など、通行が有料である領域に限らず、一般道路など通行が無料である領域であってもよい。なぜなら、車両２００の利用者は、通行料金という明示的な形では金銭負担をしないものの、実際には、自動車税やガソリン税などを通して、車両２００の利用に対する一定の金銭負担をしているからである。すなわち、自動車税やガソリン税を通行料金の一種として捉え、割引率算出部１６１が算出した割引率を、自動車税やガソリン税に対して適用する構成としてもよい。そうすれば、車両２００が環境に与える負荷が小さいほど、自動車税やガソリン税が安くなるので、車両２００の運転者が、環境にやさしい運転を心がけるようになり、二酸化炭素の排出量を削減することができる。
このように、ここでいう「通行料金」とは、いわゆる有料道路などの通行料金だけでなく、自動車税やガソリン税など、車両２００の利用に対して課される金銭一般を含む広い概念である。

この実施の形態における課金システム８００は、料金算出装置１００と、対車両通信装置８３０と、課金装置８１０とを有する。
上記対車両通信装置８３０は、上記車両２００と通信して、時刻と、上記時刻における上記車両２００の位置とを受信情報として受信する。
上記料金算出装置１００は、更に、受信情報取得部１１１と、速度算出部１１２とを有する。
上記受信情報取得部１１１は、上記処理装置を用いて、上記対車両通信装置８３０が受信した受信情報を取得する。
上記速度算出部１１２は、上記処理装置を用いて、上記受信情報取得部１１１が取得した受信情報に基づいて、上記時刻における上記車両２００の速度を算出する。
上記車両情報記憶部１２０は、上記記憶装置を用いて、上記受信情報取得部１１１が取得した受信情報と、上記速度算出部１１２が算出した速度とを、車両情報として記憶する。
上記課金装置８１０は、上記料金算出装置１００が算出した通行料金を、上記車両２００に対して課金する。

この実施の形態における課金システム８００によれば、車載装置２１０は、時刻や走行距離など、既存の車載ネットワーク（ＣＡＮ）において既にデータ化されている情報を、対車両通信装置８３０に対して送信すればよいので、新たなセンサなどを設ける必要がなく、車載装置２１０の製造コストを低く抑えることができる。これにより、車載装置２１０の普及を促すことができるので、通行料金割引の恩恵を受ける利用者が増え、二酸化炭素排出量削減の効果を高めることができる。

また、車載装置２１０は、時刻や走行距離に加えて、速度を送信する構成としてもよい。

この実施の形態における課金システム８００は、料金算出装置１００と、対車両通信装置８３０と、課金装置８１０とを有する。
上記対車両通信装置８３０は、上記車両２００と通信して、時刻と、上記時刻における上記車両２００の位置と、上記時刻における上記車両２００の速度とを受信情報として受信する。
上記料金算出装置１００は、更に、受信情報取得部１１１を有する。
上記受信情報取得部１１１は、上記処理装置を用いて、上記対車両通信装置８３０が受信した受信情報を取得する。
上記車両情報記憶部１２０は、上記記憶装置を用いて、上記受信情報取得部１１１が取得した受信情報を、車両情報として記憶する。
上記課金装置８１０は、上記料金算出装置１００が算出した通行料金を、上記車両２００に対して課金する。

車両２００の速度も、時刻や走行距離と同様、既存の車載ネットワークにおいて既にデータ化されている情報なので、新たなセンサなどを設ける必要がなく、車載装置２１０の製造コストを低く抑えることができる。

車載装置２１０が対車両通信装置８３０に対して送信する送信情報は、上記のほか、既存の車載ネットワークにおいて既にデータ化されている他の情報を含んでもよい。また、カーナビゲーション装置に搭載されたＧＰＳ受信装置などが測定した緯度・経度・高度などの情報を含んでもよい。カーナビゲーション装置も広く普及しているから、新たなセンサなどを設ける必要がなく、車載装置２１０の製造コストを低く抑えることができる。

実施の形態２．
実施の形態２について、図６を用いて説明する。
なお、実施の形態１で説明した課金システム８００と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。

この実施の形態において、車載装置２１０が対車両通信装置８３０に対して送信する送信情報、車両情報記憶部１２０が記憶する車両情報には、車両２００の型式やガソリン種別など、車両２００の燃費に関係する情報が含まれている。

環境負荷算出部１５０は、車両２００の燃料消費量を環境負荷として算出する。環境負荷算出部１５０は、車両２００の燃料消費量を、車両２００の速度などに基づいて推定する。環境負荷算出部１５０は、例えば、次の式を用いて、車両２００の燃料消費量を推定する。

ただし、燃料消費量Ｅ^ｇは、ある対象区間について、車両２００がその対象区間を通過するのに消費した燃料消費量として、環境負荷算出部１５０が推定する推定値である。旅行時間Ｔは、車両２００がその対象区間を通過するのにかかった時間である。対象区間長Ｄは、その対象区間の長さである。
車両２００がその対象区間を通過するのにかかった時間を複数の時間帯に分割する。走行速度ｖ_ｉは、時間帯ｉにおける車両２００の速度である。加速状態σ_ｉは、時間帯ｉにおける車両２００の加速状態であり、加速の場合は１、それ以外の場合は０となる。
モデル係数ａ，ｂ，ｃは、燃料消費量Ｅ^ｇを推定するため、あらかじめ定められた係数である。モデル係数ａ，ｂ，ｃは、車両２００の型式やガソリン種別などによって異なり、また、道路８５０の勾配など道路形状によっても異なる。

図６は、この実施の形態における環境負荷算出部１５０の詳細ブロックの構成の一例を示すブロック構成図である。
環境負荷算出部１５０は、モデル対応記憶部３１１、モデル選択部３１２、係数記憶部３１３、係数取得部３１４、道路形状補正部３１５、燃料消費量推定部３１６、燃料消費量累計部３１７、燃料消費量記憶部３１８を有する。

モデル対応記憶部３１１は、あらかじめ、磁気ディスク装置９２０を用いて、車両２００の型式やガソリン種別などの組み合わせと、燃料消費量推定モデルとの対応関係を記憶している。燃料消費量推定モデルは、例えばモデル番号などによって表わされる。
モデル選択部３１２は、ＣＰＵ９１１を用いて、車両情報記憶部１２０が記憶した車両情報から、車両２００の型式やガソリン種別など燃料消費量推定モデルを選択するのに必要な情報を取得する。モデル選択部３１２は、ＣＰＵ９１１を用いて、モデル対応記憶部３１１が記憶した対応関係に基づいて、取得した情報に対応する燃料消費量推定モデルを選択する。
係数記憶部３１３は、あらかじめ、磁気ディスク装置９２０を用いて、燃料消費量推定モデルごとに、モデル係数ａ，ｂ，ｃを記憶している。なお、係数記憶部３１３が記憶しているモデル係数ａ，ｂ，ｃは、道路形状が平らで真っ直ぐな場合のモデル係数である。
係数取得部３１４は、ＣＰＵ９１１を用いて、係数記憶部３１３が記憶したモデル係数ａ，ｂ，ｃのなかから、モデル選択部３１２が選択した燃料消費量推定モデルについてのモデル係数ａ，ｂ，ｃを取得する。
道路形状補正部３１５は、ＣＰＵ９１１を用いて、通行経路判定部１４１が判定した通行経路に基づいて、燃料消費量を推定する区間の道路形状を取得する。道路形状補正部３１５は、取得した道路形状に基づいて、係数取得部３１４が取得したモデル係数ａ，ｂ，ｃを補正する。例えば、道路８５０が上り坂である場合、道路形状補正部３１５は、勾配に応じてあらかじめ定められた増加率をモデル係数ａ，ｂ，ｃに乗じて、モデル係数ａ，ｂ，ｃを大きくする。

燃料消費量推定部３１６は、ＣＰＵ９１１を用いて、車両情報記憶部１２０が記憶した車両情報から、燃料消費量を推定する区間における車両２００の位置や速度を取得して、燃料消費量を推定する区間における旅行時間Ｔ、対象区間長Ｄ、加速状態δ_ｉ、速度ｖ_ｉを算出する。燃料消費量推定部３１６は、ＣＰＵ９１１を用いて、算出した旅行時間Ｔ、対象区間長Ｄ，加速状態δ_ｉ、速度ｖ_ｉと、道路形状補正部３１５が補正したモデル係数ａ，ｂ，ｃとに基づいて、燃料消費量Ｅ^ｇを算出する。

燃料消費量累計部３１７は、ＣＰＵ９１１を用いて、燃料消費量推定部３１６が推定した燃料消費量Ｅ^ｇを累計する。燃料消費量記憶部３１８は、磁気ディスク装置９２０を用いて、燃料消費量累計部３１７が累計した燃料消費量を記憶する。燃料消費量累計部３１７は、ＣＰＵ９１１を用いて、燃料消費量記憶部３１８が記憶した燃料消費量に、燃料消費量推定部３１６が推定した燃料消費量を加算することにより、燃料消費量の累計値を算出する。

環境負荷算出部１５０は、燃料消費量記憶部３１８が記憶した燃料消費量の累計値を、環境負荷として出力する。

このように、車両２００の燃料消費量を、環境負荷として用いることにより、車両２００が環境に与えた負荷を高い精度で求めることができる。
なお、環境負荷算出部１５０が燃料消費量を推定するのではなく、車載装置２１０が、車両２００の燃料消費量を測定し、送信情報として対車両通信装置８３０に対して送信する構成としてもよい。ただし、環境負荷算出部１５０が燃料消費量を推定する構成のほうが、以下の点で望ましい。
第一に、既存の車両２００が搭載している燃料計は精度が低く、割引率を算出するのに用いるには不適当である。
第二に、新たに、精度の高い燃料消費量センサを設けると、車載装置２１０の製造コストが高くなり、通行料金割引によって車両２００の利用者が受けるメリットが小さくなるので、二酸化炭素排出量削減への動機付けが弱くなる。
これに対し、環境負荷算出部１５０が燃料消費量を推定する構成の場合、新たなセンサなどを設ける必要がないので、車載装置２１０の製造コストを低く抑えることができる。

この実施の形態における料金算出装置１００において、環境負荷算出部１５０は、上記処理装置を用いて、上記車両情報記憶部１２０が記憶した車両情報に基づいて、上記車両が消費した燃料の消費量を算出し、算出した燃料の消費量に基づいて、上記環境負荷を算出する。

この実施の形態における料金算出装置１００によれば、環境負荷算出部１５０が算出した燃料の消費量に基づいて環境負荷を算出するので、高い精度で環境負荷を求めることができる。また、車両２００の位置や速度に基づいて、環境負荷算出部１５０が燃料の消費量を算出するので、車両２００に新たなセンサなどを設ける必要がない。

この実施の形態における料金算出装置１００は、更に、道路形状記憶部１３０を有する。
上記道路形状記憶部１３０は、上記記憶装置を用いて、上記所定の領域内の道路８５０の形状を記憶する。
上記環境負荷算出部１５０は、上記処理装置を用いて、上記道路形状記憶部１３０が記憶した道路８５０の形状に基づいて、上記環境負荷を算出する。

この実施の形態における料金算出装置１００によれば、道路８５０の勾配やカーブの曲率など、車両２００の位置や速度だけからでは必ずしもわからない情報に基づいて、環境負荷を算出するので、車両２００が環境に与えた負荷を、高い精度で算出することができる。

実施の形態３．
実施の形態３について、図７を用いて説明する。
なお、実施の形態１または実施の形態２で説明した課金システム８００と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。

図７は、この実施の形態における料金算出装置１００の機能ブロックの構成（一部）の一例を示すブロック構成図である。
料金算出装置１００は、更に、通常負荷算出部１４２を有する。
通常負荷算出部１４２は、車両２００が通行したのと同じ通行経路を、車両２００が通常の運転により通行した場合に、環境に与える負荷を算出して、通常負荷とする。通常の運転とは、急加速など特に環境に与える負荷の大きい運転をせず、通行経路を普通に通行する際に必要とされる加減速は普通に行う運転のことである。通行経路を普通に通行する際に必要とされる加減速とは、例えば、カーブの出口における加速や、上り坂の手前における加速などのことである。
この例において、通常負荷算出部１４２は、通常の運転における燃料消費量を、通常負荷として算出する。

通常負荷算出部１４２は、通常消費量推定部３２６、通常消費量累計部３２７、通常消費量記憶部３２８を有する。
通常消費量推定部３２６は、ＣＰＵ９１１を用いて、通行経路判定部１４１が判定した通行経路に基づいて、通常の運転における燃料消費量を推定する区間における、通常の運転による車両の位置や速度を算出して、旅行時間Ｔ、対象区間長Ｄ，加速状態δ_ｉ、速度ｖ_ｉを算出する。通常消費量推定部３２６は、ＣＰＵ９１１を用いて、算出した旅行時間Ｔ、対象区間長Ｄ，加速状態δ_ｉ、速度ｖ_ｉと、道路形状補正部３１５が補正したモデル係数ａ，ｂ，ｃとに基づいて、通常の運転における燃料消費量Ｅ^ｇを算出する。

通常消費量累計部３２７は、ＣＰＵ９１１を用いて、通常消費量推定部３２６が推定した燃料消費量Ｅ^ｇを累計する。通常消費量記憶部３２８は、磁気ディスク装置９２０を用いて、通常消費量累計部３２７が累計した燃料消費量を記憶する。通常消費量累計部３２７は、ＣＰＵ９１１を用いて、通常消費量記憶部３２８が記憶した燃料消費量に、通常消費量推定部３２６が推定した燃料消費量を加算することにより、通常の運転における燃料消費量の累計値を算出する。

環境負荷算出部１５０は、実施の形態２で説明した構成に加えて、更に、負荷評価部３１９を有する。
負荷評価部３１９は、ＣＰＵ９１１を用いて、燃料消費量記憶部３１８が記憶した車両２００の燃料消費量と、通常消費量記憶部３２８が記憶した通常の運転における燃料消費量とを入力する。負荷評価部３１９は、ＣＰＵ９１１を用いて、入力した燃料消費量を比較して、環境負荷を算出する。例えば、負荷評価部３１９は、ＣＰＵ９１１を用いて、車両２００の実際の燃料消費量から、通常の運転における燃料消費量を差し引いた差を算出し、算出した差を環境負荷とする。

このように、推定した燃料消費量をそのまま環境負荷として評価するのではなく、通常の運転における燃料消費量を基準として、それとの比較結果を環境負荷として評価することにより、車両２００の燃費が悪い場合であっても、通常の運転よりも燃費を改善するよう運転者が努力することにより、環境に与えた負荷が小さいとの評価を受けて、通行料金の割引を受けられる可能性が開ける。これにより、燃費が悪い車両２００の運転者に対しても、環境にやさしい運転を心がける動機付けを与えることができる。

古くて燃費が悪い車両２００を大切に乗り続けるという行為は、必ずしも環境に与える負荷が大きいとは言えず、むしろ環境にやさしい行為であると言える。また、新しくて燃費がよい車両２００に買い換えるには、費用がかかる。これに対し、燃費が悪い車両２００であっても、環境にやさしい運転を心がけることにより少しでも二酸化炭素の排出量を減らそうとする行為は、費用もかからず、手軽に実行することができる。したがって、運転者に対してそのような運転を心がける動機付けを与えることが、二酸化炭素排出量の削減に与える影響は大きい。

この実施の形態における料金算出装置１００は、更に、通常負荷算出部１４２を有する。
上記通常負荷算出部１４２は、上記処理装置を用いて、上記道路形状記憶部１３０が記憶した道路の形状に基づいて、上記車両２００が通行した道路を、上記車両２００が通常の運転により通行した場合に、環境に与える負荷を算出して、通常負荷とする。
上記環境負荷算出部１５０は、上記処理装置を用いて、上記通常負荷算出部１４２が算出した通常負荷に基づいて、上記環境負荷を算出する。

この実施の形態における料金算出装置１００によれば、車両２００が環境に与えた負荷を単体で評価するのではなく、通常の運転により環境に与える負荷との比較において評価するので、車両２００の燃費の違いなどによる影響よりも、運転者の心がけなどによる影響のほうを高く評価することになる。これにより、車両２００の運転者は、車両２００の買い替えなどコスト面の負担を強いられることなく、通行料金の割引を受けることができ、これを動機付けとすることにより、二酸化炭素の排出量を削減することができる。

なお、料金算出装置１００は、車両２００がその区間を通過した際の道路８５０の混雑状況や天候など、運転に影響を与える一時的な要因を取得し、通常負荷算出部１４２が、取得した要因に基づいて通常の運転（どこでどの程度の加減速するかなど）を算出し、通常の運転における燃料消費量を算出する構成であってもよい。

実施の形態４．
実施の形態４について、図８を用いて説明する。
なお、実施の形態１〜実施の形態３で説明した課金システム８００と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。

この実施の形態では、車両２００の燃料消費量ではなく、車両２００の運転者の運転傾向に基づいて、環境負荷を算出する構成について説明する。
料金算出装置１００は、例えば、急加速、加速・減速の頻繁な繰り返し、連続高速走行などを、環境に与える負荷が大きい運転として判定し、環境に与える負荷が大きい運転をした回数に基づいて、環境負荷を算出する。

図８は、この実施の形態における料金算出装置１００の機能ブロックの構成（一部）の一例を示すブロック構成図である。
通常負荷算出部１４２は、判定閾値算出部３３１を有する。
判定閾値算出部３３１は、ＣＰＵ９１１を用いて、道路形状記憶部１３０が出力した通行経路を入力する。判定閾値算出部３３１は、ＣＰＵ９１１を用いて、入力した通行経路に基づいて、環境に与える負荷が大きい運転であるか否かを判定するための閾値（以下「判定閾値」と呼ぶ。）を算出する。判定閾値算出部３３１は、ＣＰＵ９１１を用いて、算出した判定閾値を出力する。

環境負荷算出部１５０は、大負荷運転判定部３３２、大負荷運転計数部３３３、大負荷運転回数記憶部３３４を有する。
大負荷運転判定部３３２は、ＣＰＵ９１１を用いて、車両情報記憶部１２０が記憶した車両情報と、判定閾値算出部３３１が出力した判定閾値とを入力する。大負荷運転判定部３３２は、ＣＰＵ９１１を用いて、入力した車両情報に基づいて、車両２００の運転者の運転内容を判別し、入力した判定閾値を基準として、その運転内容が環境に与える負荷の大きい運転であるか否かを判定する。大負荷運転判定部３３２は、ＣＰＵ９１１を用いて、判定した判定結果を出力する。

例えば、環境に与える負荷が大きい運転として、急加速を判定する場合、大負荷運転判定部３３２は、車両情報に基づいて車両２００の加速度を算出し、判定閾値算出部３３１が判定閾値として算出した閾値加速度よりも、算出した加速度が大きい場合に、環境に与える負荷が大きい運転であると判定する。ここで、判定閾値算出部３３１は、道路８５０の形状によって、算出する閾値加速度を変化させる。例えば直線かつ平坦な道路では、一定の速度であることが望ましいので、閾値加速度を小さくし、カーブの出口や上り坂の手前では、ある程度の加速が必要なので、閾値加速度を大きくする。これにより、大負荷運転判定部３３２は、同じ加速度であっても、道路８５０の形状により、環境に与える負荷が大きい運転であると判定する場合と、環境に与える負荷が大きい運転でないと判定する場合とがある。

大負荷運転計数部３３３は、ＣＰＵ９１１を用いて、大負荷運転判定部３３２が判定した判定結果に基づいて、環境に与える負荷が大きい運転であると大負荷運転判定部３３２が判定した回数（以下「大負荷運転回数」と呼ぶ。）を計数する。大負荷運転回数記憶部３３４は、磁気ディスク装置９２０を用いて、大負荷運転計数部３３３が計数した大負荷運転回数を記憶する。
環境に与える負荷が大きい運転であると大負荷運転判定部３３２が判定するたびに、大負荷運転計数部３３３は、ＣＰＵ９１１を用いて、大負荷運転回数記憶部３３４が記憶した大負荷運転回数を入力し、１を加える。大負荷運転回数記憶部３３４は、磁気ディスク装置９２０を用いて、１を加えられた大負荷運転回数を記憶する。

環境負荷算出部１５０は、大負荷運転回数記憶部３３４が記憶した大負荷運転回数を、環境負荷として出力する。

このように、車両情報記憶部１２０が記憶した車両情報に基づいて、車両２００の運転者による運転が、環境に与える負荷が大きい運転であるか否かを判定し、これに基づいて環境負荷を算出することにより、燃料消費量を推定する方式よりも、簡単に、環境負荷を算出することができる。
また、運転者の運転傾向は、運転者の心がけが直接反映されるものなので、燃料消費量よりも直接的であり、その割引率がなぜ適用されたのか、運転者に理解されやすい。したがって、必ずしも環境に与えた負荷を正確に反映していなかったとしても、運転者に対して環境にやさしい運転を心がけるよう動機付けるという意味では、強い動機付けを与えることができる。

この実施の形態における料金算出装置１００において、上記環境負荷算出部１５０は、上記処理装置を用いて、上記車両情報記憶部１２０が記憶した車両情報に基づいて、上記車両２００が、環境に与える負荷が大きい運転をしたか否かを判定し、判定した判定結果に基づいて、上記環境負荷を算出する。

この実施の形態における料金算出装置１００によれば、環境負荷の算出が容易であり、それでいて、車両２００の運転者に対して、環境にやさしい運転を心がけるよう強い動機付けを与えることができるので、二酸化炭素の排出量を削減することができる。

実施の形態５．
実施の形態５について、図９〜図１０を用いて説明する。
なお、実施の形態１〜実施の形態４で説明した課金システム８００と共通する部分については、同一の符号を付し、説明を省略する。

この実施の形態では、割引率算出部１６１が割引率を算出するいくつかの方式について説明する。

図９は、この実施の形態における環境負荷算出部１５０の詳細ブロックの構成の第一の例を示すブロック構成図である。
割引率算出部１６１は、車両２００が道路８５０に入ってから出るまでの全区間における環境負荷に基づいて、割引率を算出する。割引率算出部１６１は、割引率対応記憶部４１８、割引率選択部４１９を有する。
割引率対応記憶部４１８は、あらかじめ、磁気ディスク装置９２０を用いて、環境負荷と、その環境負荷に適用される割引率との対応関係を記憶している。
割引率選択部４１９は、ＣＰＵ９１１を用いて、環境負荷算出部１５０が出力した環境負荷を入力する。割引率選択部４１９は、ＣＰＵ９１１を用いて、割引率対応記憶部４１８が記憶した対応関係に基づいて、入力した環境負荷に対応する割引率を選択する。割引率選択部４１９は、ＣＰＵ９１１を用いて、選択した割引率を出力する。

図１０は、この実施の形態における環境負荷算出部１５０の詳細ブロックの構成の第二の例を示すブロック構成図である。
割引率算出部１６１は、車両２００が道路８５０に入ってから出るまでの間を、複数の区間に区切り、各区間における環境負荷に基づいて、各区間を評価し、全区間の評価を総合して、割引率を算出する。割引率算出部１６１は、区間評価判定部４１１、区間計数部４１２、区間数記憶部４１３、大負荷区間計数部４１４、大負荷区間数記憶部４１５、大負荷区間率算出部４１６、割引率対応記憶部４１８、割引率選択部４１９を有する。

区間評価判定部４１１は、ＣＰＵ９１１を用いて、所定の区間ごとに、環境負荷算出部１５０が算出した環境負荷を入力する。区間評価判定部４１１は、ＣＰＵ９１１を用いて、入力した環境負荷に基づいて、その区間の評価を判定する。区間評価判定部４１１は、ＣＰＵ９１１を用いて、判定した判定結果を出力する。
例えば、環境負荷算出部１５０が、燃料消費量を環境負荷として算出する場合、区間評価判定部４１１は、その区間における燃料消費量が、所定の閾値より多い場合に、その区間を、環境に与える負荷が大きい運転をした区間（以下「大負荷区間」と呼ぶ。）であると判定し、そうでない場合に、その区間を、環境に与える負荷が小さい運転をした区間（以下「小負荷区間」と呼ぶ。）であると判定する。

区間計数部４１２は、ＣＰＵ９１１を用いて、区間評価判定部４１１が出力した判定結果を入力する。区間計数部４１２は、ＣＰＵ９１１を用いて、判定結果の内容は問わず、区間評価判定部４１１が判定結果を出力した回数（以下「区間数」と呼ぶ。）を計数する。すなわち、区間計数部４１２は、車両２００が通過した区間の数を計数する。区間数記憶部４１３は、磁気ディスク装置９２０を用いて、区間計数部４１２が計数した区間数を記憶する。
区間評価判定部４１１が判定結果を出力するたびに、区間計数部４１２は、ＣＰＵ９１１を用いて、区間数記憶部４１３が記憶した区間数を入力し、１を加える。区間数記憶部４１３は、磁気ディスク装置９２０を用いて、１を加えられた区間数を記憶する。

大負荷区間計数部４１４は、ＣＰＵ９１１を用いて、区間評価判定部４１１が出力した判定結果を入力する。大負荷区間計数部４１４は、ＣＰＵ９１１を用いて、入力した判定結果に基づいて、区間評価判定部４１１が大負荷区間であると判定した区間の数（以下「大負荷区間数」と呼ぶ。）を計数する。大負荷区間数記憶部４１５は、磁気ディスク装置９２０を用いて、大負荷区間計数部４１４が計数した大負荷区間数を記憶する。
その区間が大負荷区間であると区間評価判定部４１１が判定するたびに、大負荷区間計数部４１４は、ＣＰＵ９１１を用いて、大負荷区間数記憶部４１５が記憶した大負荷区間数を入力し、１を加える。大負荷区間数記憶部４１５は、磁気ディスク装置９２０を用いて、１を加えられた大負荷区関数を記憶する。

大負荷区間率算出部４１６は、ＣＰＵ９１１を用いて、区間数記憶部４１３が記憶した区間数と、大負荷区間数記憶部４１５が記憶した大負荷区間数とを入力する。大負荷区間率算出部４１６は、ＣＰＵ９１１を用いて、入力した大負荷区間数を、入力した区間数で割った商を算出する。大負荷区間率算出部４１６は、ＣＰＵ９１１を用いて、算出した商を大負荷区間率として出力する。

割引率対応記憶部４１８は、あらかじめ、磁気ディスク装置９２０を用いて、大負荷区間率と、その大負荷区間率に適用される割引率との対応関係を記憶している。
割引率選択部４１９は、ＣＰＵ９１１を用いて、大負荷区間率算出部４１６が出力した大負荷区間率を入力する。割引率選択部４１９は、ＣＰＵ９１１を用いて、割引率対応記憶部４１８が記憶した対応関係に基づいて、入力した大負荷区間率に対応する割引率を選択する。割引率選択部４１９は、ＣＰＵ９１１を用いて、選択した割引率を出力する。

この方式の場合、例えば、運転者がある区間で非常に燃料消費量が大きい運転をしてしまい、その後どんなにエコ運転をしても、全体としての燃料消費量が、通常の燃料消費量を下回る可能性がない場合であっても、その区間が大負荷区間であると判定されるだけで済み、その後の区間が小負荷区間であると判定されれば、通行料金の割引を受けられる可能性がある。したがって、その後の区間において、運転者に対して、環境にやさしい運転をするよう動機付けをすることができる。

以上説明した課金システム８００には、以下のような特徴がある。
車両２００に搭載される車載器（車載装置２１０）に、動的な車両情報（緯度経度、時刻、速度、加速度、ブレーキオンオフ、アクセル開度、ウインカ、ハンドル操舵角など）を、時間や距離の一定間隔で蓄積する。車載器には、静的な車両情報（排気量、ガソリン種別、公称燃費など）のデータも格納する。これらの車両情報は、道路脇に設置されるＤＳＲＣ路側器（対車両通信装置８３０）との間の路車間通信により路側器を経由して、上位の中央装置（料金算出装置１００、エコ判定サーバ）にデータ蓄積される。
エコ判定サーバには、道路区間の傾斜度、カーブなどの道路形状情報を、データベースとして登録しておく。
エコ判定サーバでは、車載器より取得したデータをもとに、道路形状データベース（道路形状記憶部１３０）の情報も用いて、当該車両２００のエコ運転度合いを評価し、サーバに保管する。
当該車両がＥＴＣの出口を通過する際、エコ運転度により料金割引を行う。

これにより、以下のような効果を奏する。
低環境負荷の割引に用いる車両の消費燃料情報を、車種による固定データではなく、実際に通過してきた区間での加減速情報をもとに判断することができる。
車両２００の走行状態履歴より、頻繁な加減速や高速な巡航速度などによる燃料過消費による二酸化炭素排出量の変化を、上位装置（料金算出装置１００）で判断することができる。
道路形状データとの比較を行うことにより、下り坂から上り坂、カーブ後の直線など、通常運転時でも加速の必要となるポイントを、ペナルティ対象外とすることができる。
ＤＳＲＣ通信により、ドライバ（運転者）に対してエコ運転の度合いを、音声通知や燃費結果画面などで通知するよう構成してもよい。これにより、二酸化炭素排出量やガソリン代の節約度合いをドライバが知ることができる。
ＥＴＣによる高速道路通行料金の割引というインセンティブにより、エコ運転を普及させることができる。

これにより、カタログデータ的には燃費の良い車に乗っていても、急加速、急発進など燃費の悪い運転をしているドライバには割引適用されず、型式が古くカタログデータ的に燃費の悪い車に乗りつつも、低燃費、低二酸化炭素排出に気遣って運転をしているドライバには割引適用される。

車載装置２１０は、例えば、車両情報管理部（送信情報記憶装置２１８）、ＩＴＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｙｓｔｅｍｓ）車載器（車載通信装置２１９）、ＥＴＣカードなどを有する。
車両情報管理部は、車両２００の状態情報を蓄積する。車両２００の状態情報とは、例えば、緯度経度、時刻、速度、加速度、ブレーキ、アクセル開度、ウインカなど、ＧＰＳやマップマッチングによって得られる車両位置情報や車両２００内部の各装置の状態情報である。車両２００の状態情報の蓄積は、走行距離や時間一定による蓄積方法でもよいし、データ変化時にのみデータ蓄積を行うことでデータ量を減らす方式でもよい。

課金装置８１０は、例えば、ＥＴＣアンテナ、ＥＴＣ制御部、料金所サーバを有する。
ＩＴＳ車載器は、ＥＴＣアンテナの下を通過し、ＥＴＣ制御部は、入口データをＥＴＣカードに書き込む。

対車両通信装置８３０は、例えば、ＤＳＲＣアンテナ、ＤＳＲＣ制御部を有する。
ＤＳＲＣアンテナの下を通過時、ＩＴＳ車載器を経由して、車両情報管理部に蓄積された蓄積車両情報（車両情報）を車載器の管理番号とあわせてＤＳＲＣ制御部にアップリンクする。なお、通信媒体は、ＤＳＲＣに限らず、携帯電話、光ビーコンなどであってもよい。
ＤＲＳＣ制御部は、エコ判定サーバ（料金算出装置１００）に車両からのアップリンク情報を送信する。

エコ判定サーバは、道路形状データベース（道路形状記憶部１３０）のデータを読み込む。
道路形状データベースには、例えば、道路の起伏勾配やカーブなど、高精度ＧＰＳ測位などで得られた三次元地図データが格納される。
エコ判定サーバは、車両からアップリンクされた蓄積車両情報の緯度経度情報と、道路形状データベースのデータを用い、低燃費判定を実施する。

エコ判定サーバは、アップリンクを取得した車両２００の蓄積車両情報をもとに、低燃費運転度を判断する。例えば、蓄積車両情報をもとに、減速の後の加速や、一定速度以上の連続高速走行など、燃費を悪化させる要因の有無と回数を、例えば車両２００の緯度経度により判断した車両２００の位置と紐付けして算出し、算出した結果から、道路形状データベースのデータをもとに加減速がやむを得ない地点を除き、その結果から低燃費運転度を判定する。
なお、エコ判定サーバは、道路の混雑状況や天候により、過去の蓄積車両状態情報の統計データなどをもとに、判定閾値や判定式を変更する構成としてもよい。エコ判定サーバは、車両２００からアップリンクされるワイパー状態や速度などの車両状態情報に基づいて、区間ごとに細かく、道路の混雑状況や天候を判断する構成としてもよい。

ＩＴＳ車載器は、ＥＴＣ出口アンテナの下を通過し、ＥＴＣ制御部は、ＥＴＣカードの入口データを読み込む。
出口料金所サーバでは、ＥＴＣカードの入口データから通行料金を計算するとともに、エコ判定サーバに対して、車載器の管理番号より判定結果の照会を行う。
エコ判定サーバから届いた判定結果をもとに、出口料金所サーバは、割引後の料金を課金する。
ＩＴＳ車載器のＥＴＣ機能を用いて割引き結果の音声案内を同時に行い、ドライバに割引きの有無を知らせる。
割引きの結果をエコ判定サーバから出口ＤＳＲＣ路側部および出口アンテナを介してＩＴＳ車載器に通知する。ＥＴＣ機能では通知しきれない情報を、ＤＣＲＣ通信を用いた画像や音声データ送信により、ドライバに通知する。

１００ 料金算出装置、１１１ 受信情報取得部、１１２ 速度算出部、１２０ 車両情報記憶部、１３０ 道路形状記憶部、１４１ 通行経路判定部、１４２ 通常負荷算出部、１５０ 環境負荷算出部、１６１ 割引率算出部、１６２ 料金算出部、１７０ 料金通知部、２００ 車両、２１０ 車載装置、２１１ 時計装置、２１２ 走行距離測定装置、２１８ 送信情報記憶装置、２１９ 車載通信装置、３１１ モデル対応記憶部、３１２ モデル選択部、３１３ 係数記憶部、３１４ 係数取得部、３１５ 道路形状補正部、３１６ 燃料消費量推定部、３１７ 燃料消費量累計部、３１８ 燃料消費量記憶部、３１９ 負荷評価部、３２６ 通常消費量推定部、３２７ 通常消費量累計部、３２８ 通常消費量記憶部、３３１ 判定閾値算出部、３３２ 大負荷運転判定部、３３３ 大負荷運転計数部、３３４ 大負荷運転回数記憶部、４１１ 区間評価判定部、４１２ 区間計数部、４１３ 区間数記憶部、４１４ 大負荷区間計数部、４１５ 大負荷区間数記憶部、４１６ 大負荷区間率算出部、４１８ 割引率対応記憶部、４１９ 割引率選択部、８００ 課金システム、８１０ 課金装置、８３０ 対車両通信装置、８４０ 通信回線、８５０ 道路、９０１ 表示装置、９０２ キーボード、９０３ マウス、９０４ ＦＤＤ、９０５ ＣＤＤ、９０６ プリンタ装置、９０７ スキャナ装置、９１０ システムユニット、９１１ ＣＰＵ、９１２ バス、９１３ ＲＯＭ、９１４ ＲＡＭ、９１５ 通信装置、９２０ 磁気ディスク装置、９２１ ＯＳ、９２２ ウィンドウシステム、９２３ プログラム群、９２４ ファイル群、９３１ 電話器、９３２ ファクシミリ機、９４０ インターネット、９４１ ゲートウェイ、９４２ ＬＡＮ。

Claims (7)

1. 車両が所定の領域を通行する際の通行料金を算出する料金算出装置において、
   データを記憶する記憶装置と、データを処理する処理装置と、車両情報記憶部と、環境負荷算出部と、料金算出部とを有し、
   上記車両情報記憶部は、上記記憶装置を用いて、時刻と、上記時刻における上記車両の位置と、上記時刻における上記車両の速度とを車両情報として記憶し、
   上記環境負荷算出部は、上記処理装置を用いて、上記車両情報記憶部が記憶した車両情報に基づいて、上記車両が環境に与えた負荷を算出して、環境負荷とし、
   上記料金算出部は、上記処理装置を用いて、上記環境負荷算出部が算出した環境負荷に基づいて、上記環境負荷が小さいほど上記通行料金が安くなるよう、上記通行料金を算出することを特徴とする料金算出装置。
2. 上記環境負荷算出部は、上記処理装置を用いて、上記車両情報記憶部が記憶した車両情報に基づいて、上記車両が消費した燃料の消費量を算出し、算出した燃料の消費量に基づいて、上記環境負荷を算出することを特徴とする請求項１に記載の料金算出装置。
3. 上記環境負荷算出部は、上記処理装置を用いて、上記車両情報記憶部が記憶した車両情報に基づいて、上記車両が、環境に与える負荷が大きい運転をしたか否かを判定し、判定した判定結果に基づいて、上記環境負荷を算出することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の料金算出装置。
4. 上記料金算出装置は、更に、道路形状記憶部を有し、
   上記道路形状記憶部は、上記記憶装置を用いて、上記所定の領域内の道路の形状を記憶し、
   上記環境負荷算出部は、上記処理装置を用いて、上記道路形状記憶部が記憶した道路の形状に基づいて、上記環境負荷を算出することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の料金算出装置。
5. 上記料金算出装置は、更に、通常負荷算出部を有し、
   上記通常負荷算出部は、上記処理装置を用いて、上記道路形状記憶部が記憶した道路の形状に基づいて、上記車両が通行した道路を、上記車両が通常の運転により通行した場合に、環境に与える負荷を算出して、通常負荷とし、
   上記環境負荷算出部は、上記処理装置を用いて、上記通常負荷算出部が算出した通常負荷に基づいて、上記環境負荷を算出することを特徴とする請求項４に記載の料金算出装置。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の料金算出装置と、対車両通信装置と、課金装置とを有し、
   上記対車両通信装置は、上記車両と通信して、時刻と、上記時刻における上記車両の位置とを受信情報として受信し、
   上記料金算出装置は、更に、受信情報取得部と、速度算出部とを有し、
   上記受信情報取得部は、上記処理装置を用いて、上記対車両通信装置が受信した受信情報を取得し、
   上記速度算出部は、上記処理装置を用いて、上記受信情報取得部が取得した受信情報に基づいて、上記時刻における上記車両の速度を算出し、
   上記車両情報記憶部は、上記記憶装置を用いて、上記受信情報取得部が取得した受信情報と、上記速度算出部が算出した速度とを、車両情報として記憶し、
   上記課金装置は、上記料金算出装置が算出した通行料金を、上記車両に対して課金することを特徴とする課金システム。
7. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の料金算出装置と、対車両通信装置と、課金装置とを有し、
   上記対車両通信装置は、上記車両と通信して、時刻と、上記時刻における上記車両の位置と、上記時刻における上記車両の速度とを受信情報として受信し、
   上記料金算出装置は、更に、受信情報取得部を有し、
   上記受信情報取得部は、上記処理装置を用いて、上記対車両通信装置が受信した受信情報を取得し、
   上記車両情報記憶部は、上記記憶装置を用いて、上記受信情報取得部が取得した受信情報を、車両情報として記憶し、
   上記課金装置は、上記料金算出装置が算出した通行料金を、上記車両に対して課金することを特徴とする課金システム。

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