JP5495583B2

JP5495583B2 - 課金システム、課金方法、制御装置及びプログラム

Info

Publication number: JP5495583B2
Application number: JP2009047188A
Authority: JP
Inventors: 裕宮嶋
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2009-02-27
Filing date: 2009-02-27
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2029-02-27
Also published as: JP2010204756A; EP2402912B1; WO2010098132A1; EP2402912A1; SG174162A1; EP2402912A4

Description

本発明は、例えば有料道路や課金対象エリアなどの車両用の有料施設に進入した車両の所有者から所定の料金を徴収する課金システム、課金方法、制御装置及びプログラムに関する。

従来の有料施設の課金システムとして、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection：エレクトロニック・トール・コレクション）システムがある。ＥＴＣシステムの課金装置は、車両に搭載された車載器と通信を行う通信部と、課金処理を行う課金部を備えている。そして、有料道路の入口に設置された課金装置は、車載器を介してＥＴＣカードに入口情報及び車種情報を書き込む。また、有料道路の出口に設置された課金装置は、車両に備えられた車載器を介してＥＴＣカードの入口情報及び車種情報を取得し、取得した入口情報及び車種情報に基づいて利用料金の計算を行い、ＥＴＣカードに予め登録されている利用料金支払い方法に基づいて利用料金の課金を行う。
また、近年、ＧＰＳ（Global Positioning System：全地球測位システム）を用いた課金方法が検討されている（例えば、特許文献１を参照）。ＧＰＳを用いた課金方法は、有料施設の出入口に課金装置を設置せずに課金を行うことができる。

特開２００４−３２６２６３号公報

ところで、有料施設が従来のＥＴＣシステムを用いた課金方法からＧＰＳを用いた課金方法へ課金方法を変更する場合、以下に示すような問題が生じる。まず、使用者はＥＴＣシステムに対応した車載器を、ＧＰＳを用いた課金システムに対応する車載器に交換しなければならないという問題が生じる。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、既存のＥＴＣシステムの装置を利用したＧＰＳ方式による課金システム、課金方法、制御装置及びプログラムを提供することにある。

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、車両に搭載される車載器と、車載器に接続される外部装置である制御装置とを備え、前記車両の有料施設の利用に基づいて課金処理を行う課金システムであって、前記車載器は、課金情報に基づいて記憶媒体へデータを書き込む記入手段を備え、前記制御装置は、前記車両の位置情報を位置情報記憶手段に照合して課金位置の通過を判定する通過判定手段と、該通過判定手段に判定された課金位置通過の情報を料金情報記憶手段に照合して料金を演算する料金演算部と、該料金演算手段に演算された料金を前記車載器へ通知して課金処理を行う課金処理手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明における前記外部装置は、前記車載器と通信を行うごとに前回通信した車載器のＩＤと今回通信した車載器のＩＤとの一致を判定することを特徴とする。

また、本発明における前記外部装置は、前記車載器と通信を行うごとに各回の通信にシリアル番号を付与し、該シリアル番号の連続性を判定することを特徴とする。

また、本発明は、車両に搭載された車載器と、車載器に接続される制御装置とを備え、前記車両の有料施設の利用に基づいて課金処理を行う課金システムを用いた課金方法であって、前記制御装置の通過判定手段は、前記車両の位置情報を位置情報記憶手段に照合して課金位置の通過を判定し、前記制御装置の料金演算手段は、前記通過判定手段に判定された課金位置通過の情報を料金情報記憶手段に照合して料金を演算し、前記制御装置の課金処理手段は、前記料金演算手段に演算された料金を前記車載器へ通知して課金処理を行い、前記車載器は課金情報に基づいて記憶媒体へデータを書き込む、ことを特徴とする。

また、本発明は、車両に搭載され、課金情報に基づいて記憶媒体へデータを書き込む車載器に接続される外部装置である制御装置であって、前記車両の位置情報を位置情報記憶手段に照合して課金位置の通過を判定する通過判定手段と、該通過判定手段に判定された課金位置通過の情報を料金情報記憶手段に照合して料金を演算する料金演算手段と、該料金演算手段に演算された料金を前記車載器へ通知して課金処理を行う課金処理手段と、を備えることを特徴とする。

また、本発明は、車両に搭載され、課金情報に基づいて記憶媒体へデータを書き込む車載器に接続される外部装置である制御装置を、前記車両の位置情報を位置情報記憶手段に照合して課金位置の通過を判定する通過判定手段、該通過判定部に判定された課金位置通過の情報を料金情報記憶手段に照合して料金を演算する料金演算手段、該料金演算部に演算された料金を前記車載器へ通知して課金処理を行う課金処理手段、として動作させるためのプログラムである。

本発明によれば、車載器は外部装置に接続され、当該外部装置を介してセントラルシステムとの通信を行い、課金を行う。これにより、車両の使用者は、ＧＰＳを用いた課金システムにおいて、ＥＴＣシステムに対応した車載器を用いて料金を支払うことができる。

本発明の一実施形態による課金システムの構成を示す概略ブロック図である。車載器と外部装置との接続を監視する処理を示すフローチャートである。課金システムの課金処理時の動作を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。
図１は、本発明の一実施形態による課金システムの構成を示す概略ブロック図である。
課金システムは、車載器１００と、外部装置２００（制御装置）と、セントラルシステム３００（制御装置）と、ガントリ装置４００とを備える。
車載器１００は、ＥＴＣシステムで使用する車載器であり、ＩＣカードへの課金機能を有する。
外部装置２００は、車載器１００とシリアル回線等を介して接続されている。外部装置２００は、セントラルシステム３００と無線による通信を行う。セントラルシステム３００は、ネットワーク等を介してガントリ装置４００に接続されている。
ガントリ装置４００は、ＥＴＣシステムで使用する路側装置であり、車載器１００と通信を行うための通信機能と、車両のナンバープレートを撮影する撮影機能とを有する。

外部装置２００は、接続部２０１、車載器情報取得部２０２、車載器情報記憶部２０３、車載器情報比較部２０４、通信部２０５、課金場所記憶部２０６（位置情報記憶手段）、課金情報記憶部２０７（料金情報記憶手段）、測位処理部２０８、課金判定部２０９（通過判定部）、課金部２１０（料金演算手段、課金処理手段）、表示部２１１を備える。
接続部２０１は、シリアル回線等を介して車載器１００との通信を行う。
車載器情報取得部２０２は、接続部２０１を介して車載器１００から車載器ＩＤ等の情報を取得する。
車載器情報記憶部２０３は、車載器情報取得部２０２が取得した情報を記憶する。
車載器情報比較部２０４は、車載器情報記憶部２０３が記憶する情報と車載器情報取得部２０２が取得した情報とを比較する、
通信部２０５は、アンテナ等を介してセントラルシステム３００と通信を行う。
課金場所記憶部２０６は、有料施設の課金エリアの場所を示す課金場所情報を記憶する。ここで、有料施設とは、例えば高速道路や駐車場等、車両の利用者に対する課金を行う施設のことを指す。
課金情報記憶部２０７は、有料施設の課金額を示す課金額情報を記憶する。
測位処理部２０８は、ＧＰＳを用いて車両の位置情報を取得する。
課金判定部２０９は、車両が課金エリアに存在しているか否かを判定し、課金の要否を判定する。
課金部２１０は、課金処理に必要な情報を内部のメモリに格納し、車載器１００に対して課金処理を行う。
表示部２１１は、情報の表示を行う。

そして、外部装置２００は、車載器１００に接続され、セントラルシステム３００との間で無線通信を行う。課金判定部２０９は、車両の位置情報を課金場所記憶部２０６が記憶する課金場所情報に照合して課金位置の通過を判定する。車両が課金位置を通過した場合、課金部２１０は、課金判定部２０９に判定された課金位置通過の情報を課金情報記憶部が記憶する課金額の情報に照合して料金を演算し、演算した料金を車載器１００へ通知して課金処理を行い、車載器１００は、課金情報に基づいてＩＣカードへデータを書き込む。
これにより、車両の使用者は、ＧＰＳを用いた課金システムにおいて、既存のＥＴＣシステムに対応した車載器を用いて料金を支払うことができる。

次に、課金システムの動作を説明する。
まず、車載器１００と外部装置２００との接続を監視する処理について説明する。外部装置２００は、車載器１００の付け替えやタンパによるなりすましや改ざん等の不正利用を防止するため、断続的に車載器１００との接続状態を監視する。
図２は、車載器と外部装置との接続を監視する処理を示すフローチャートである。
まず、外部装置２００の車載器情報取得部２０２は、接続部２０１を介して車載器１００から車載器ＩＤを読み出す（ステップＳ１）。このとき、車載器１００と外部装置２００との通信には連番で通信番号が割り振られる。車載器情報取得部２０２が車載器ＩＤを取得すると、車載器情報比較部２０４は、車載器情報取得部２０２が取得した車載器ＩＤと車載器情報記憶部２０３が記憶する前回通信した車載器の車載器ＩＤとが一致するか否かを判定する（ステップＳ２）。このとき、外部装置２００が車載器１００と初めて通信を行う場合、車載器情報記憶部２０３は車載器ＩＤを記憶していないが、この場合は、車載器ＩＤが一致したものとして扱う。

車載器情報取得部２０２は、車載器情報取得部２０２が取得した車載器ＩＤと車載器情報記憶部２０３が記憶する車載器ＩＤとが一致していると判定した場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、車載器情報比較部２０４は、車載器１００との通信番号（シリアル番号）が、車載器情報記憶部２０３が記憶する通信番号に１を加えた値であるか否かを判定する（ステップＳ３）。すなわち、通信番号の連続性を判定する。このとき、外部装置２００が車載器１００と初めて通信を行う場合、車載器情報記憶部２０３はる通信番号を記憶していないが、この場合は、通信番号が連番となっているものとして扱う。

車載器情報比較部２０４は、車載器１００との通信番号が、車載器情報記憶部２０３が記憶する通信番号に１を加えた値であると判定した場合（ステップＳ３：ＹＥＳ）、車載器１００と外部装置２００との接続が正常であると判定する（ステップＳ４）。車載器情報比較部２０４が車載器１００と外部装置２００との接続が正常であると判定すると、車載器情報取得部２０２は、ステップＳ１で車載器から受信した車載器ＩＤ及び通信番号を車載器情報記憶部２０３に登録する（ステップＳ５）。車載器情報取得部２０２が車載机上方法記憶部２０３に情報を登録すると、ステップＳ１に戻り、車載器１００との通信の監視を継続する。

他方、ステップＳ２で、車載器情報取得部２０２が、車載器情報取得部２０２が取得した車載器ＩＤと車載器情報記憶部２０３が記憶する車載器ＩＤとが一致していないと判定した場合（ステップＳ２：ＮＯ）、または、ステップＳ３で、車載器情報比較部２０４が、
車載器１００との通信番号が、車載器情報記憶部２０３が記憶する通信番号に１を加えた値でないと判定した場合（ステップＳ３：ＮＯ）、車載器情報判定部２０２は、車載器１００と外部装置２００との接続が以上であると判定する（ステップＳ６）。
これにより、外部装置２００は、車載器１００のタンパによる不正利用を検出する。

次に、課金システムを用いた課金処理における動作の説明を行う。
課金処理を行う前に、外部装置２００の通信部２０５は、セントラルシステム３００と通信を行い、セントラルシステム３００から有料施設の課金エリアを示す課金場所情報と課金額を示す課金額情報とを受信し、それぞれを課金場所記憶部２０６と課金情報記憶部２０７とに登録しておく。ここで、課金額情報は、課金エリア内の走行距離と走行時間とに基づいて課金額を一意に算出するための情報である。

図３は、課金システムの課金処理時の動作を示すフローチャートである。
まず、車両の走行中、外部装置２００の課金部２１０は、課金処理に用いる情報を内部メモリに格納しているか否かを判定する（ステップＳ１１）。ここで、課金処理に用いる情報とは、例えば、課金エリア内の滞在時間や課金エリア内の走行距離等を示し、これらの情報は、後述する処理によって車両が課金エリア内に進入した時点で登録される。

課金部２１０が内部メモリに課金に必要な情報を格納していないと判定した場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、測位処理部２０８は、ＧＰＳ衛星が送信するＧＰＳ信号や、車両から取得する車速信号に基づいて、車両の位置を特定する（ステップＳ１２）。このとき、車両がガントリ装置４００と通信可能な位置にいる場合、測位処理部２０８は、通信部２０５または車載器１００を介してガントリ装置４００との通信を行い、ガントリ装置４００から位置情報を取得し、ＧＰＳによって特定した位置の補正を行っても良い。

測位処理部２０８が車両の位置を特定すると、課金判定部２０９は、課金場所記憶部２０６が記憶する課金場所情報と測位処理部が特定した車両の位置とを照合し、車両が課金エリア内に存在するか否かを判定する（ステップＳ１３）。

課金判定部２０９が、車両が課金エリア内に存在しないと判定した場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、車両は課金エリア外に存在するため、処理をステップＳ１１に戻す。
他方、課金判定部２０９が、車両が課金エリア内に存在すると判定した場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、車両が課金エリア外から課金エリア内に進入したことを示すため、課金部２１０は、課金エリア内の滞在時間及び課金エリア内の走行距離を算出し、内部メモリにこれらの情報（課金処理に用いる情報）を格納する（ステップＳ１４）。課金部２１０が課金処理に用いる情報を格納すると、処理をステップＳ１１に戻す。このとき、表示部２１１は、車両が課金エリアに進入したことを示す情報を表示する。

ステップＳ１１で、課金部２１０が内部メモリに課金に必要な情報を格納していると判定した場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、測位処理部２０８は、ＧＰＳ衛星が送信するＧＰＳ信号や、車両から取得する車速信号に基づいて、車両の位置を特定する（ステップＳ１５）。このとき、車両がガントリ装置４００と通信可能な位置にいる場合、測位処理部２０８は、通信部２０５または車載器１００を介してガントリ装置４００との通信を行い、ガントリ装置４００から位置情報を取得し、ＧＰＳによって特定した位置の補正を行っても良い。

測位処理部２０８が車両の位置を特定すると、課金判定部２０９は、課金場所記憶部２０６が記憶する課金場所情報と測位処理部が特定した車両の位置とを照合し、車両が課金エリア内に存在するか否かを判定する（ステップＳ１６）。

課金判定部２０９が、車両が課金エリア内に存在すると判定した場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、車両が課金エリア内に存在するため、課金部２１０は、課金エリア内の滞在時間及び課金エリア内の走行距離を算出し、内部メモリに格納されている情報に上書きして格納する（ステップＳ１７）。課金部２１０が課金処理に用いる情報を格納すると、処理をステップＳ１１に戻す。このとき、表示部２１１は、その時点における課金額を表示する。

他方、ステップＳ１７で、課金判定部２０９が、車両が課金エリア内に存在しないと判定した場合（ステップＳ１６：ＮＯ）、車両が課金エリア内から課金エリア外に退去したことを示すため、外部装置２００は、車載器１００に対する課金処理を行う。課金処理に際し、上述したステップＳ１からステップＳ６の処理により、車載器情報比較部２０４が車載器１００との接続が正常であると判定しているか否かを判定する（ステップＳ１８）。

車載器情報比較部２０４が車載器１００との接続が正常であると判定している場合（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、課金部２１０は、内部メモリに格納されている課金処理に用いる情報と課金情報記憶部２０７が記憶する課金額情報とに基づいて課金額を算出する（ステップＳ１９）。課金額は、例えば、課金情報記憶部が記憶する課金情報が、課金エリア内の滞在時間と課金エリア内の走行距離とを変数として課金額を算出する関数で表されている場合、当該関数に滞在時間及び走行距離を代入することで算出することができる。
課金部２１０は、課金額を算出すると、接続部２０１を介して車載器１００に課金命令を通知する（ステップＳ２０）。このとき、表示部２１１は、車両が課金エリアから退去したことを示す情報と、算出した課金額とを表示する。

他方、ステップＳ１８で、車載器情報比較部２０４が車載器１００との接続が異常であると判定している場合（ステップＳ１８：ＮＯ）、車載器情報比較部２０４は、通信部２０５を介してセントラルシステム３００に課金の不正を通知する（ステップＳ２１）。ここで、不正の通知は、車載器情報比較部２０４が車載器１００との接続が以上であると判定した時間、車載器１００のタンパの内容、車載器１００のＩＤ、及び外部装置２００のＩＤ等の情報を含む。

次に、外部装置２００が課金の不正の通知を受信した場合における課金システムの動作を説明する。
外部装置２００がセントラルシステム３００に課金の不正を通知すると、セントラルシステム３００は、車載器ＩＤまたは外部装置ＩＤと車両番号とを関連付けて記憶する車両番号データベース等から、不正車両の車両番号を取得する。セントラルシステム３００は、不正車両の車両番号を取得すると、ガントリ装置４００に車両番号を通知する。ガントリ装置４００は、不正車両の車両番号を取得すると、取得した車両番号が記載されたナンバープレートを有する車両を撮影機能によって撮影した場合に、当該車両を不正車両として登録する。ナンバープレートから車両番号を抜き出す処理は、例えば映像情報の各フレームから光学文字認識（ＯＣＲ：Optical Character Recognition）技術を用いて文字列情報を抽出することによって実現できる。
これにより、ガントリ装置４００が撮影した情報に基づいて、有料施設の事業者は不正車両の所有者に対して召喚状の発送等を行うことができる。

このように、本実施形態によれば、ＥＴＣシステムに対応した車載器１００を外部装置２００に接続することでＧＰＳを用いた課金システムに対応させることができる。これにより、使用者は、ＥＴＣシステムに対応した車載器を、ＧＰＳを用いた課金システムに対応する車載器に交換することなく、ＧＰＳを用いた課金システムを利用することができる。

また、本実施形態によれば、課金システムは、ガントリ装置４００を外部装置２００の位置情報の補正や、不正車両の検出に用いている。そのため、有料施設の事業者にとってＥＴＣシステムのガントリ装置４００が無駄な投資とならず、ＧＰＳを用いた課金システムにおいてもガントリ装置４００を活用させることができる。

以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
例えば、本実施形態では、車載器１００と外部装置２００との接続をシリアル回線等の有線接続によって行う場合を説明したが、これに限られず、例えば、ＥＴＣシステムで用いる車載器１００の無線機能を利用して、車載器１００と外部装置２００とを無線によって接続しても良い。

なお、本実施形態では、車両が課金エリア内に存在するか否かの判定を外部装置２００の課金判定部２０９で行う場合を説明したが、これに限られず、例えば、通信部２０５が、測位処理部２０８が特定した位置情報をセントラルシステム３００に送信し、セントラルシステム３００の機能によって車両が課金エリア内に存在するか否かを判定しても良い。

上述の外部装置２００は内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。

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。

１００…車載器２００…外部装置２０１…接続部２０２…車載器情報取得部２０３…車載器情報記憶部２０４…車載器情報比較部２０５…通信部２０６…課金場所記憶部２０７…課金情報記憶部２０８…測位処理部２０９…課金判定部２１０…課金部２１１…表示部３００…セントラルシステム４００…ガントリ装置

Claims

車両に搭載される車載器と、車載器に接続される外部装置である制御装置とを備え、前記車両の有料施設の利用に基づいて課金処理を行う課金システムであって、
前記車載器は、課金情報に基づいて記憶媒体へデータを書き込む記入手段を備え、
前記制御装置は、
前記車両の位置情報を位置情報記憶手段に照合して課金位置の通過を判定する通過判定手段と、
該通過判定手段に判定された課金位置通過の情報を料金情報記憶手段に照合して料金を演算する料金演算手段と、
該料金演算手段に演算された料金を前記車載器へ通知して課金処理を行う課金処理手段と、
を備えることを特徴とする課金システム。
前記制御装置は、前記車載器と通信を行うごとに前回通信した車載器のＩＤと今回通信した車載器のＩＤとの一致を判定することを特徴とする請求項１の課金システム。
前記制御装置は、前記車載器と通信を行うごとに各回の通信にシリアル番号を付与し、該シリアル番号の連続性を判定することを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の課金システム。
車両に搭載される車載器と、車載器に接続される外部装置である制御装置とを備え、前記車両の有料施設の利用に基づいて課金処理を行う課金システムを用いた課金方法であって、
前記制御装置の通過判定手段は、前記車両の位置情報を位置情報記憶手段に照合して課金位置の通過を判定し、
前記制御装置の料金演算手段は、前記通過判定手段に判定された課金位置通過の情報を料金情報記憶手段に照合して料金を演算し、
前記制御装置の課金処理手段は、前記料金演算手段に演算された料金を前記車載器へ通知して課金処理を行い、
前記車載器は課金情報に基づいて記憶媒体へデータを書き込む、
ことを特徴とする課金方法。
車両に搭載され、課金情報に基づいて記憶媒体へデータを書き込む車載器に接続される外部装置である制御装置であって、
前記車両の位置情報を位置情報記憶手段に照合して課金位置の通過を判定する通過判定手段と、
該通過判定手段に判定された課金位置通過の情報を料金情報記憶手段に照合して料金を演算する料金演算手段と、
該料金演算手段に演算された料金を前記車載器へ通知して課金処理を行う課金処理手段と、
を備えることを特徴とする制御装置。
車両に搭載され、課金情報に基づいて記憶媒体へデータを書き込む車載器に接続される外部装置である制御装置を、
前記車両の位置情報を位置情報記憶手段に照合して課金位置の通過を判定する通過判定手段、
該通過判定手段に判定された課金位置通過の情報を料金情報記憶手段に照合して料金を演算する料金演算手段、
該料金演算手段に演算された料金を前記車載器へ通知して課金処理を行う課金処理手段、
として動作させるためのプログラム。