JP5931579B2 - 車載装置および料金徴収システム - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、車載装置および料金徴収システムに関する。

近年、自動車などの交通においては、ＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｏｌｌ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）と称されるシステムなどの料金徴収システムによる通行料金の電子的な徴収が実用化されている。たとえば、料金徴収システムに用いられる通信方式としては、ＤＳＲＣ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｓｈｏｒｔ Ｒａｎｇｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ：専用狭域通信）と呼ばれる専用の電波を用いた狭域の無線通信を行うものがある。また、その他の通信方式としては、携帯電話用の通信網あるいはモバイル端末用データ通信網などによる広域の無線通信を用いた方式なども考えられる。

特開２００３−１２３１０９号公報

上述した専用の電波による狭域通信を用いたシステムは、専用の通信機などのインフラ設備の設置等に多額のコストがかかるという問題点がある。また、広域通信を用いたシステムでは、確実な料金の徴収が難しいという問題点がある。
これらの課題を解決するため、本発明は、設備の設置を抑えながらも、確実かつ柔軟な料金徴収を実現することができる車載装置および料金徴収システムを提供することを目的とする。

実施形態によれば、車載装置は、第１の通信手段と、第２の通信手段と、第１の処理手段と、第２の処理手段とを有する。第１の通信手段は、課金地点の近傍に設置された通信機を含む路側装置と狭域の無線通信を行う。第２の通信手段は、広域の無線通信用の基地局を介して広域の無線通信を行う。第１の処理手段は、第１の通信手段による通信を用いて車両が課金地点を通過するための料金を車両の利用者に対して課金する課金処理を行う。第２の処理手段は、車両が利益の還元サービスの適用条件を満たした場合、第２の通信手段による通信を用いて還元サービスに応じた利益を車両の利用者に還元する還元処理を行う。

図１は、実施形態に係る料金徴収システムの構成例を概略的に示す図である。 図２は、実施形態に係る料金徴収システムの構成例を示すブロック図である。 図３は、実施形態に係る料金徴収システムに提供される第１の運用例の具体例を説明するための図である。 図４は、第１の運用例が適用された料金徴収システムにおける車載器Ｍの動作例を説明するためのフローチャートである。 図５は、実施形態に係る料金徴収システムに適用される第２の運用例の具体例を説明するための図である。 図６は、第２の運用例が適用された料金徴収システムにおける車載器Ｍの動作例を説明するためのフローチャートである。

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、実施形態に係る料金徴収システムの構成例を概略的に示す図である。
第１の実施形態に係る料金徴収システムは、狭域通信システム１、広域通信システム２、および、中央コンピュータ３などを含むシステムである。中央コンピュータ３は、狭域通信システム１および広域通信システム２と通信する機能を有する。

狭域通信システム１は、たとえば、ＤＳＲＣ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｓｈｏｒｔ Ｒａｎｇｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ：専用狭域通信）と称される通信方式あるいは赤外線を用いた狭域での無線通信（以下、狭域通信とも称する）を行うシステムである。ＤＳＲＣあるいは赤外線などによる狭域通信システム１は、路側装置Ｇと所定の通信領域内の車両に搭載された車載器Ｍとが専用の電波により通信する。なお、本実施形態では、狭域通信システム１は、主として、ＤＳＲＣを用いた無線通信により実現するものとして説明する。

車載器Ｍは、通行料金の課金対象となる車両に搭載される。路側装置Ｇは、通行料金を課金するポイント（課金地点）とする道路の出入口付近などに設置される。路側装置Ｇは、狭域通信としてのＤＳＲＣ用の専用の電波を送受信する通信機ａを有し、中央コンピュータ３とも接続される。車載器Ｍは、路側装置Ｇとの狭域通信により車両（利用者）に対して通行料金などの金額を課金する課金処理を行う。

また、課金地点には、車両の通行を制御する遮断棒（ゲート）ｂが設けられる。路側装置Ｇは、課金処理の結果に応じて、課金地点に設けた遮断棒ｂの開閉を制御する。車両に搭載された車載器に対して正常に料金が課金できなれば、路側装置Ｇは、遮断棒ｂにより当該車両の通行を阻止する。すなわち、狭域通信システム１は、課金地点に設けられた遮断棒ｂなどを路側装置Ｇが制御することにより通行する車両に対して通行料金などの課金を確実に行え、課金地点を通行する場合に利用者が恣意的に課金を免れることができないようになっている。

広域通信システム２は、たとえば、携帯電話用の通信網（携帯電話回線）あるいはモバイル機器のデータ通信用の通信網などの広域の無線通信（以下、広域通信とも称する）を用いて車載器Ｍと基地局Ｓとが通信するシステムである。例えば、携帯電話回線を用いた場合、路側装置のような専用の通信機器を設置することなく、既存の通信インフラ（基地局）を介して、車載器Ｍと中央コンピュータ３との広域的な通信が実現できる。

本実施形態において、通行料金の割引、返金、報奨金の授与などの利用者側が利益を得るようなサービス（還元サービス）は、広域通信システム２による基地局Ｓを介した車載器Ｍと中央コンピュータ３との通信により提供する。上述したような利益の還元サービスの提供を受ける場合、車載器Ｍは、広域通信システム２により基地局Ｓを介して中央コンピュータ３と通信する。車載器Ｍは、料金の割引、返金あるいは報奨金の授与などの還元サービスの対象となる条件を満したか否かを判断（検知）する。

例えば、車載器Ｍは、ＧＰＳなどの位置検知機能によって検知する車両の現在位置あるいは車両の通行方向などに基づいて、還元サービスの対象となる適用条件を満したか否かを検知する。還元サービスの対象となる適用条件を満たしたことを検知した場合、車載器Ｍは、携帯電話回線を用いた広域通信により、中央コンピュータ３と通信することにより、料金の割引、返金あるいは報奨金の授与などの還元サービスの提供を受ける。また、還元サービスの対象となる適用条件を満したか否かの判断は、中央コンピュータ３が行うようにしても良いし、適用条件を満たしたことを広域通信により外部装置から通知されるようにしても良い。前者の場合、車載器Ｍは、車両の位置情報などを中央コンピュータ３へ通知して、中央コンピュータ３が適用される還元サービスなどを判断するようにしても良い。

上述したような還元サービスは、広域通信を用いて提供することにより、路側装置Ｇなどの設置場所によらない柔軟な適用が可能であり、利便性が高い。また、第２の運用例では、携帯電話回線などによる広域通信は、割引、返金および報奨金の授与などの利用者が得するサービスを受けるために使用する。言い換えれば、利用者が車載器Ｍを意図的に停止させるなどして携帯電話回線などの広域通信を遮断することのメリットはなく、還元サービスを受けたい利用者の積極的な広域通信の利用が見込める。なお、単に料金の返金などの金銭的なサービスを提供するだけでなく、車載器ＭにおけるＧＰＳ等の位置検知機能と組み合わせることにより、サービスが受けられる推奨の迂回経路への誘導等を行うこともできる。

次に、本実施形態に係る料金徴収システムの構成例について説明する。
図２は、料金徴収システムの構成例を示すブロック図である。
料金徴収システムは、車載器Ｍ、路側装置Ｇ、基地局Ｓおよび中央コンピュータ３などにより構成される。車載器Ｍおよび路側装置Ｇは、狭域通信システム１を構成する。車載器Ｍおよび基地局Ｓは、広域通信システム２を構成する。中央コンピュータ３は、車両又は車両の利用者に対して課金した料金情報などの利用情報を管理する管理装置である。

車載器Ｍは、課金対象となる車両に搭載される。車載器Ｍは、料金精算のための情報を有する。本実施形態において、車載器Ｍは、料金精算のためのクレジットカード機能を有するＩＣカードがセットされるものとする。図１に示すように、車載器Ｍは、制御部２１、メモリ２２、カード処理部２３、表示部２４、音声部２５、第１の通信部２６、および、第２の通信部２７、および、位置検知部２８を有する。

制御部２１は、車載器Ｍ全体の制御を司る。制御部２１は、たとえば、ＣＰＵなどのプロセッサ、メモリおよびインターフェースを有し、プロセッサがメモリに記憶したプログラムを実行することにより、各種の処理を実現する。たとえば、制御部２１は、車両が課金地点を通過するのに必要となる通行料金などの課金処理を行う機能、および、基地局Ｓを介した広域通信を用いて利用者に金額などの利益を還元する還元処理を行う機能などを有する。

メモリ２２は、データ記憶部として機能する記憶装置である。メモリ２２は、たとえば、車載器あるいは車両に固有な識別情報（車載器のＩＤ情報又は車両のＩＤ情報）などを記憶する。また、車載器Ｍが還元サービスの適用の可否を判定したり、還元サービスにより還元される金額を計算したりする運用形態である場合、メモリ２２は、還元サービスの適用条件、あるいは、還元サービスの金額などを計算するための料金テーブルなども記憶される。

カード処理部２３は、料金徴収のサービスを受けるためのＩＣカード（記憶媒体）ｃを処理する。たとえば、カード処理部２３は、ＩＣカードｃに対応するリーダライタで構成する。たとえば、ＩＣカードｃが接触式ＩＣカードであれば、カード処理部２３は、ＩＣカードｃのコンタクト部に物理的に接触してデータの読み書きを行う。ＩＣカードｃは、料金精算のためのクレジットカード機能を有する。なお、ＩＣカードｃは、料金を精算する利用者が特定（認証）できる機能を有する記憶媒体に置き換えて実施することも可能である。

表示部２４は、案内を表示する表示器により構成する。表示部２４は、たとえば、ＩＣカードの挿入状況、あるいは利用料金などの案内を表示する。音声部２５は、音声を発生する。音声部２５は、たとえば、ＩＣカードｃの挿入状況に関する確認メッセージ、利用料金などの案内を音声で発する。

第１の通信部２６は、狭域通信を行うための通信部である。第１の通信部２６は、上述した狭域通信システム１を構成するための通信部である。たとえば、第１の通信部２６は、ＤＳＲＣあるいは赤外線による専用の電波を用いた狭域の無線通信を行う。
第２の通信部２７は、広域通信を行うための通信部である。第２の通信部２７は、上述した広域通信システム２を構成するための通信部である。たとえば、第２の通信部２７は、携帯電話用の通信網、或いは、モバイル機器によるデータ通信用の通信網などを用いた広域の無線通信を行う。

位置検知部２８は、当該車載器Ｍが設定された車両の位置を検知する。たとえば、位置検知部２８は、ＧＰＳ（Global Positioning System）により車両の位置（当該車載器の位置）を検知する。また、位置検知部２８は、常時あるいは一定の周期で、当該車両の現地位置を検知し、検知した位置を示す位置情報を制御部２１へ供給する。また、位置検知部２８は、制御部２１からの要求に応じて当該車両の現地位置を検知し、検知した位置を示す位置情報を制御部２１へ返すようにしても良い。なお、位置検知部２８は、ＧＰＳ以外に限定されるものではなく、車両の現在位置を検知できるものであれば良い。

次に、路側装置Ｇの構成例について説明する。
路側装置Ｇは、所定の領域（例えば、ゲートを含む専用レーン）に存在する車両に搭載された車載器Ｍとの狭域の無線通信を行う。路側装置Ｇは、車載器Ｍとの狭域通信により、料金徴収の対象となる車両が課金地点を通行する際の料金徴収処理を行う。料金徴収処理として、路側装置Ｇは、ゲート（課金地点）を通行する車両の車載器Ｍとの通信により利用者から料金を徴収したり、後で料金を徴収するための情報を車載器Ｍに書き込んだりする。また、路側装置Ｇは、車載器Ｍの状態あるいは車載器Ｍとの通信状態が不良（例えば、ＩＣカード未挿入、車載器ＭとＩＣカードとの通信不良、車載器Ｍとの通信不具合など）であれば、遮断棒ｂを閉じて当該車両の通行を禁止する車両の通行制御機能も有する。

図２に示す構成例において、路側装置Ｇは、制御部３１、メモリ３２、表示部３３、ネットワークインターフェース３５、通信機ａ、車両検知部３７、および、ゲート駆動機構３８を有する。
制御部３１は、路側装置Ｇ全体の制御を司る。制御部３１は、たとえば、ＣＰＵなどのプロセッサ、メモリおよびインターフェースを有し、プロセッサがメモリに記憶したプログラムを実行することにより、各種の処理を実現する。メモリ３２は、データ記憶部として機能する記憶装置である。

表示部３３は、案内を表示する表示器により構成する。表示部３３は、たとえば、車両の乗車している利用者に対して利用料金などの案内を表示する。
ネットワークインターフェース３５は、中央コンピュータ３と通信するためのインターフェースである。ネットワークインターフェース３５は、ローカルネットワークを介して中央コンピュータ３との通信状態を確保する。

通信機ａは、無線による狭域通信を行うための通信部である。通信機ａは、上述した狭域通信システム１を構成するための通信インターフェースである。例えば、通信機ａは、ＤＳＲＣなどの専用の電波を送受信する通信機ａが接続される。通信機ａは、通信機ａを介してゲートを通行しようとする車両に搭載された車載器Ｍと狭域通信を行う。
車両検知部３７は、車両を検知する。車両検知部３７は、ゲートに進入してきた車両、あるいは、ゲートを通過する車両を検知する。車両検知部３７は、たとえば、光学的センサ、踏板センサ、あるいは、撮像器などにより構成される。車両検知部３７は、車両の有無だけでなく、車両の大きさなどの車種を検知するようにしても良い。

ゲート駆動機構３８は、遮断棒ｂの駆動を制御する。遮断棒ｂは、車両がゲートを通過するのを阻止できるものである。たとえば、ゲート駆動機構３８は、遮断棒ｂを上げることにより、車両のゲート通過を許可する。また、ゲート駆動機構３８は、遮断棒ｂを下げることにより、車両のゲート通過を阻止する。すなわち、ゲート駆動機構３８は、制御部３１からの制御命令により遮断棒ｂを駆動（開閉）させることにより車両の通行を制御する車両通行部として機能する。

なお、不正な車両あるいは通信不良の車両の通行を阻止するために車両制御手段として設置する遮断棒は、確実な料金徴収のために課金地点に併設するものである。このため、車両制御手段としてのゲート駆動機構及び遮断棒は、たとえば、カメラ映像による取締り（不正監視）などの別の車両制御手段に置き換えても良い。

次に、基地局Ｓの構成例について説明する。
基地局Ｓは、広域の無線通信用の設備である。たとえば、基地局Ｓは、携帯電話通信用の電波あるいはモバイル端末のデータ通信（モバイルデータ通信）用の電波の送受信を行う。基地局Ｓは、広範囲が通信圏となるように、各所に設置される。基地局Ｓは、携帯電話用の通信網、あるいは、モバイルデータ通信用の通信網などの広域の無線通信を構築するために設置されている既存のインフラ設備である。

広域が通信範囲となるように設置された各基地局Ｓは、車載器Ｍと任意のタイミングで通信である。また、各基地局Ｓは、車載器Ｍと通信可能であるとともに、広域のネットワークを介して中央コンピュータ３とも通信可能である。すなわち、車載器Ｍは、基地局Ｓを介して任意のタイミングで中央コンピュータ３との通信が可能である。たとえば、車載器Ｍは、割引、返金、報奨金の授与などの利益の還元サービスが受けられる適用条件を満たした場合、基地局Ｓを介して還元サービスとして還元される金額情報などを中央コンピュータ３へ通知する。

図２に示す構成例において、各基地局Ｓは、制御部４１、ネットワークインターフェース４２、および、通信部４３を有する。
制御部４１は、基地局Ｓ全体の制御を司る。制御部４１は、たとえば、ＣＰＵなどのプロセッサ、メモリおよびインターフェースを有し、プロセッサがメモリに記憶したプログラムを実行することにより、各種の処理を実現する。ネットワークインターフェースは、中央コンピュータ３と通信するためのインターフェースである。ネットワークインターフェース４２は、広域のネットワークを介して中央コンピュータ３との通信状態を確保する。通信部４３は、無線による広域通信を行うための通信部である。通信部４３は、上述した広域通信システム２を構成するための通信インターフェースである。たとえば、通信部４３は、携帯電話用の電波を用いて車載器Ｍと広域通信する。

次に、中央コンピュータ３の構成例について説明する。
中央コンピュータ３は、車両（利用者）から収受する金額に関する情報などを管理する。たとえば、中央コンピュータ３は、各路側装置Ｇと専用のネットワークを介して通信可能であり、各路側装置Ｇが各車載器Ｍに対して課金した料金情報を取得する。また、中央コンピュータ３は、広域のネットワークを介して各基地局Ｓと通信可能であり、各基地局を介して車載器Ｍから割引、返金、報奨金などの利用者に還元される金額に関する情報を取得する。

図２に示す構成例において、中央コンピュータ３は、制御部５１、記憶装置５２、およびネットワークインターフェース５３を有する。
制御部５１は、中央コンピュータ３全体の制御を司る。制御部５１は、たとえば、ＣＰＵなどのプロセッサ、メモリおよびインターフェースを有し、プロセッサがメモリに記憶したプログラムを実行することにより、各種の処理を実現する。たとえば、制御部５１は、路側装置Ｇあるいは基地局Ｓを介して受信する金額に関する情報に基づいて、後述する記憶装置５２に記憶される利用情報を更新することにより車両あるいは利用者ごとの金額情報を管理する管理手段として機能する。

記憶装置５２は、データ記憶部として機能する。記憶装置５２は、車両あるいは利用者ごとに収受すべき金額に関する情報などを含む利用情報を記憶する。車両あるいは利用者ごとの利用情報は、料金決済方法などに運用形態に応じた情報となる。たとえば、各利用者ごとの利用可能残額から料金を減額していく形態であれば、記憶装置５２は、車両あるいは利用者ごとに利用可能残額を含む利用情報を記憶する。

ネットワークインターフェース５３は、路側装置Ｇおよび基地局Ｓと通信するためのインターフェースである。ネットワークインターフェース５３は、専用のネットワーク（ローカルネットワーク）を介して路側装置Ｇとの通信状態を確保する。また、ネットワークインターフェース５３は、広域のネットワークを介して基地局Ｓと通信する。中央コンピュータ３は、ネットワークインターフェース５３により車載器Ｍとの通信状態にある基地局Ｓとの通信を確保することにより車載器Ｍとの広域通信が可能なる。

次に、上記のように構成される料金徴収システムにおける運用例について説明する。
料金徴収システムでは、ＤＳＲＣなどの狭域通信を用いて車両あるいは利用者に対する課金処理を行い、携帯電話回線などの広域通信を用いて割引、返金及び報奨金の授与などの利用者が得するサービスとしての還元処理を行う。このような料金徴収システムでは、利用料金などの利用情報を管理する形態としては様々な形態が想定される。たとえば、車両の通行料金として利用可能な金額の残額情報（利用可能残額）、利用料金、及び利用履歴などの利用情報を利用者ごとに中央コンピュータ３で管理する運用形態が考えられる。また、車載器Ｍ又は車載器Ｍに挿入されるＩＣカードにおいて、利用可能残額、利用料金、及び利用履歴などの利用情報を保持するような運用形態も考えられる。

まず、本実施形態に係る料金徴収システムに適用される第１の運用例について説明する。
図３は、本実施形態に係る料金徴収システムに提供される第１の運用例の具体例を説明するための図である。
第１の運用例は、中央コンピュータ３が利用者ごとに利用情報を管理する運用形態である。図３に示す第１の運用例の具体例では、利用可能な金額の残額（利用可能残額）を中央コンピュータ３が管理する。課金地点において、車両に搭載された車載器は、通行料金の課金処理（支払処理）を行う。車載器Ｍは、課金地点において、ＤＳＲＣを用いて路側装置Ｇと通信接続し、路側装置Ｇを介して中央コンピュータ３へ課金情報を送信することにより通行料金の課金処理を行う。図３に示す例では、課金地点を通過するための料金として、￥１０００円が課金されるため、車載器Ｍは、ＤＳＲＣにより通信可能な路側装置Ｇを介して、課金情報（￥１０００円が課金される旨の情報）を中央コンピュータ３に送信する。

また、車載器Ｍは、広域通信により利用者が得するサービスの提供を受けることができる。たとえば、車載器Ｍが搭載された車両は、環境負荷の少ない迂回路の利用、あるいは、路線の往復利用などに応じた各種の割引、返金、あるいは報奨金の授与などの利益（金額）が還元される還元サービスを受けることができる。これらのサービスは、携帯電話回線などの広域通信システムを用いて実現される。図３に示す例では、迂回路を通行した報奨として、￥１００−を返金するものとする。この場合、車載器Ｍは、広域通信により基地局Ｓを介してその返金情報を中央コンピュータに送信する。

また、中央コンピュータ３においては、課金地点の路側装置Ｇを介して受信する課金情報が示す課金金額￥１，０００から、広域通信により基地局Ｓを介して受信する返金情報が示す返金金額￥１００を減算した￥９００を、当該車両の利用者に対して課金する金額情報として管理する。これらの利用料金などの金額情報は、利用者に対応づけた車両ごと、あるいは、車両に対応づけた利用者ごとに、利用情報として中央コンピュータ３により管理される。なお、実際の料金決済は、プリペイド方式であっても良いし、ポストペイ方式であっても良いし、クレジットカード払いであっても良いし、金融機関等による振り込み払いであっても良い。また、料金決済のタイミングも、利用ごとに行うようにしても良いし、所定期間（例えば、１ヶ月）ごとに行うようにしても良い。

図４は、上記のような第１の運用例が適用された料金徴収システムにおける車載器Ｍの動作例を説明するためのフローチャートである。
まず、車載器Ｍを搭載した車両が遮断棒ｂの設置されたゲートに接近してくると、路側装置Ｇは、ゲート駆動機構３８により遮断棒ｂを下して当該車両の通過を阻止する状態とする。この状態において、路側装置Ｇの制御部３１は、通信機ａによりＤＳＲＣの電波で車載器Ｍへの応答要求を送ることにより車載器Ｍとの通信接続を試みる。

ゲートに接近する車両に搭載した車載器Ｍは、第１の通信部２６により路側装置Ｇからの応答要求を受信する（ステップＳ１１、ＹＥＳ）。第１の通信部２６により応答要求を受信した場合、車載器Ｍの制御部２１は、路側装置Ｇとの狭域通信（ＤＳＲＣ）による通信接続を確立させる処理を行う（ステップＳ１２）。路側装置Ｇと通信接続すると、車載器Ｍの制御部２１は、路側装置Ｇとの相互認証などにより、当該車載器Ｍ自体の正当性あるいは当該車載器Ｍに挿入されているＩＣカードｃの正当性をチェックする。

車載器Ｍあるいは車載器Ｍに挿入されたＩＣカードｃの正当性が確認されると、車載器Ｍの制御部２１は、路側装置Ｇから当該車両に課せられる課金情報を取得する(ステップＳ１３)。課金される料金を示す課金情報は、路側装置Ｇが受信するようにしても良いし、車載器２１の制御部２１が計算するようにしても良い。

課金金額を取得すると、車載器Ｍの制御部２１は、表示部２４及び音声部２５により課金される金額などの案内を行うとともに、課金される金額を精算する課金処理を行う（ステップＳ１４）。たとえば、車載器Ｍの制御部２１は、課金処理として当該車両に課金された金額を示す課金情報を路側装置Ｇにより中央コンピュータ３へ送信する処理を行う。路側装置Ｇでは、車載器Ｍあるいは車載器Ｍに挿入されたＩＣカードの正当性を確認した場合、当該車載器ＭあるいはＩＣカードの利用者に対して利用料金として課金する金額を示す課金情報を中央コンピュータ３へ送信すれば良い。

たとえば、車載器Ｍに挿入されたＩＣカードｃのクレジットカード機能により課金される金額を精算する場合、車載器Ｍの制御部２１は、ＩＣカードｃから読み取ったクレジットカード情報をＤＳＲＣにより路側装置Ｇへ送信する。路側装置Ｇは、車載器Ｍから受信したクレジットカード情報および課金される金額情報を中央コンピュータ３へ送信する。中央コンピュータ３は、クレジットカード情報の正当性を確認し、当該クレジットカード情報での課金される金額を決済処理する。

第１の運用例では、中央コンピュータ３が各利用者の利用可能残額などを含む利用情報を管理する。このため、中央コンピュータ３では、路側装置Ｇから課金情報を受信し、当該車両の利用者の利用情報に受信した課金情報を反映させる。たとえば、中央コンピュータ３が管理する各利用情報が利用可能残額である場合、中央コンピュータ３の制御部５１は、課金される金額を利用可能残額から減算することにより、記憶装置５２などに記憶する当該車両の利用者の利用可能残額を更新する。

車載器Ｍおよび路側装置Ｇは、課金地点を車両が通過する際に課金される金額および課金される車両（或いは利用者）を示す課金情報を中央コンピュータ３へ送信する。課金情報を中央コンピュータ３へ送信することにより料金決済が終了すると、路側装置Ｇの制御部３１は、表示部３３に通行料金及び通行許可を示す案内を表示するとともに、ゲート駆動機構３８により遮断棒ｂを上げて当該車両の通行を許可する。また、料金決済が不可となったために当該車両の通行を不可とする場合、路側装置Ｇの制御部３１は、表示部３３に通行不可を示す案内を表示するとともに、ゲート駆動機構３８により遮断棒ｂを下げて当該車両の通行を阻止する。

なお、道路の通行料金などの収受は、通行料金などの運用形態などに応じて様々な課金処理が想定される。たとえば、通行料金が一律料金となる道路では、入口側のゲートにおいて、一律料金を徴収するようにしても良いし、入場記録を記録して出口側のゲートで一律料金を徴収するようにしても良い。また、走行距離等に応じた通行料金が設定される運用形態では、入口側のゲートで料金徴収を行わずに入場記録を記憶しておき出口側のゲートで通行料金を精算するようにしても良いし、入口側のゲートで最大区分分の料金を徴収して出口側で実際の通行料金との差額を返金するようにしても良いし、入口側のゲートで最安区間分の料金を徴収して出口側のゲートで精算しても良い。

また、車載器Ｍは、第２の通信部２７による広域通信を用いて任意のタイミングで、割引、返金或いは報奨金の授与などの還元サービスを受けられる。すなわち、車載器Ｍの制御部２１は、割引、返金或いは報奨金の授与などの還元サービスの適用条件を満たすか否かを判断する（ステップＳ２１）。たとえば、車載器Ｍの制御部２１は、位置検知部２８により検知する現在位置などに基づいて還元サービスの適用条件を満たしたか否かを判断する。還元サービスの適用条件を示す情報は、予めメモリ２２に記憶しておいても良いし、基地局Ｓを介した広域通信により任意のタイミングで中央コンピュータ３などからダウンロードされるようにしても良い。本実施形態では、位置検知部２８が検知する現在位置に基づいて還元サービスの適用の可否を判断するものするが、特定の車載器或いは車両に還元サービスを適用する旨の情報が広域通信により外部装置から配信されるようにしても良い。

還元サービスの適用条件を満たしたと判断した場合（ステップＳ２１、ＹＥＳ）、車載器Ｍの制御部２１は、第２の通信部２７により携帯電話回線などの広域通信を行うため、近隣の基地局Ｓに通信接続する処理を行う（ステップＳ２２）。基地局Ｓと通信接続すると、車載器Ｍの制御部２１は、還元サービスの内容を示す情報として還元される金額情報（返金情報）を取得する（ステップＳ２３）。還元される金額情報は、当該サービスの適用条件に対応づけて予め決まっている金額であっても良いし、サービスごとに決められた計算式により計算する金額であっても良いし、広域通信により中央コンピュータ３或いはサービスの提供元の外部装置から取得するものであっても良い。

還元される金額情報を取得すると、車載器Ｍの制御部２１は、表示部２４及び音声部２５により当該車両の利用者に還元される金額などの案内を行うとともに、当該車両の利用者に金額を還元する還元処理（返金処理）を行う（ステップＳ２４）。車載器Ｍの制御部２１は、還元処理として当該車両の利用者に還元される金額を示す情報を基地局Ｓを介して中央コンピュータ３へ送信する処理を行う。

この場合、中央コンピュータ３では、基地局Ｓを介して車載器Ｍから還元される金額を示す還元情報（返金情報）を受信し、当該車両の利用者の利用情報に還元される金額情報を反映させる。たとえば、各利用者の利用可能残額を管理している場合、中央コンピュータ３は、返金される金額を当該車両の利用者の利用可能残額に加算することにより利用可能残額を更新する。

なお、中央コンピュータ３は、車載器Ｍから現在位置情報などを取得して、車載器Ｍから受信した還元情報の正当性をチェックするようにしても良い。この場合、中央コンピュータ３は、車載器Ｍから受信した還元情報の正当性の確認結果を車載器Ｍへ通知するようにすれば良い。たとえば、車載器Ｍから受信した還元情報の正当性が確認できなかった場合、中央コンピュータ３は、当該還元サービスが不適用となる旨を当該車載器Ｍへ通知するようにする。これにより、中央コンピュータ３は、広域通信により車載器Ｍから受信した還元情報の正当性を確認することが可能となる。

次に、本実施形態に係る料金徴収システムに適用される第２の運用例について説明する。
図５は、本実施形態の料金徴収システムに適用される第２の運用例の具体例を説明するための図である。
第２の運用例は、車載器Ｍのメモリ２２或いは車載器Ｍに挿入されたＩＣカードｃにおいても、利用者の利用可能残額、利用領域および利用履歴などの利用情報を保持する。ただし、中央コンピュータ３においても、統括的に利用情報を管理するため、各利用者あるいは各車両の利用可能残額などの利用情報を管理するものとする。

図５に示す第２の運用例の具体例においても、車両に搭載された車載器Ｍは、課金地点で、通行料金の課金処理（支払処理）を行う。車載器Ｍは、課金地点において、ＤＳＲＣを用いて路側装置Ｇと通信接続し、路側装置Ｇから通行料金を取得する。通行料金を取得すると、車載器Ｍは、利用可能残額を現在の残額から通行料金を減額した残額に更新するとともに、更新後の残額を示す情報を路側装置Ｇを介して中央コンピュータ３へ送信することにより通行料金の課金処理を行う。

図５に示す例では、当初の利用可能残額が￥５０００円の車載器Ｍに対して課金地点を通過するための料金として￥１０００円を課金するものとする。この場合、車載器Ｍは、当初の残額￥５０００円から料金￥１０００円を減算した金額￥４０００円が更新後の残額となるように利用可能残額を更新する。課金により利用可能残額を更新すると、車載器Ｍは、路側装置Ｇを介して更新後の残額￥４０００円を示す情報を中央コンピュータ３へ送信する。このような残額の更新情報を受信した中央コンピュータ３は、自身が管理する当該利用者の残額情報を更新後の残額￥４０００円に更新する。

また、車載器Ｍは、広域通信により利用者が得するサービスの提供を受けることができる。たとえば、車載器Ｍが搭載された車両は、環境負荷の少ない迂回路の利用、あるいは、路線の往復利用などに応じた各種の割引、返金、あるいは報奨金の授与などの金額が還元されるサービスを受けることができる。図５に示す例では、当初の利用可能残額が￥４０００円の車載器Ｍに対して￥１００円を返金するものとする。この場合、車載器Ｍは、当初の残額￥４０００円に返金￥１００円を加算した金額￥４１００円が更新後の残額となるように利用可能残額を更新する。還元サービスにより利用可能残額を更新すると、車載器Ｍは、基地局Ｓを介して更新後の残額￥４１００円を示す情報を中央コンピュータ３へ送信する。このような残額の更新情報を受信した中央コンピュータ３は、自身が管理する当該利用者の残額情報を更新後の残額￥４１００円に更新する。

上記のような処理の結果、中央コンピュータ３においては、当初の利用可能残額が￥５０００であった利用可能残額が、課金地点を通過後には￥４０００に更新され、さらに、広域通信により受信する返金後には￥４１００に更新される。なお、実際の料金決済は、プリペイド方式であっても良いし、ポストペイ方式であっても良いし、クレジットカード払いであっても良いし、金融機関等による振り込み払いであっても良い。また、料金決済のタイミングも、利用ごとに行うようにしても良いし、所定期間ごとに行うようにしても良い。

図６は、上記のような第２の運用例が適用された料金徴収システムにおける車載器Ｍの動作例を説明するためのフローチャートである。
まず、車載器Ｍを搭載した車両が遮断棒ｂの設置されたゲートに接近してくると、路側装置Ｇは、ゲート駆動機構３８により遮断棒ｂを下して当該車両の通過を阻止する状態とする。この状態において、路側装置Ｇの制御部３１は、通信機ａからＤＳＲＣ用の電波で車載器Ｍへ応答要求を送ることにより車載器Ｍとの通信接続を試みる。

ゲートに接近する車両に搭載した車載器Ｍは、第１の通信部２６により路側装置Ｇからの応答要求を受信する（ステップＳ３１、ＹＥＳ）。第１の通信部２６により応答要求を受信した場合、車載器Ｍの制御部２１は、路側装置Ｇとの狭域通信（ＤＳＲＣ）による通信接続を確立させる処理を行う（ステップＳ３２）。路側装置Ｇと通信接続すると、車載器Ｍの制御部２１は、路側装置Ｇとの相互認証などにより、当該車載器自体の正当性あるいは当該車載器に挿入されているＩＣカードｃの正当性をチェックする。

車載器Ｍあるいは車載器Ｍに挿入されたＩＣカードｃの正当性が確認されると、車載器Ｍの制御部２１は、当該車両に課せられる課金情報を取得し(ステップＳ３３)、表示部２４及び音声部２５により課金される金額などの案内を行う。また、車載器Ｍの制御部２１は、メモリ２２あるいはＩＣカードｃに保持している利用情報を課金処理後の金額情報（例えば、利用可能残額）を含む利用情報に更新するとともに（ステップＳ３４）、路側装置Ｇを介して中央コンピュータ３へ課金処理による更新後の利用情報（例えば、利用可能残額）を送信する処理（課金処理）を行う（ステップＳ３５）。

また、第２の運用例では、車載器Ｍのメモリ２２あるいはＩＣカードｃにそれぞれ利用情報を保持するとともに、更新された金額情報を中央コンピュータ３が取集する。すなわち、課金地点を車両が通過する際、車載器Ｍの制御部２１は、メモリ２２あるいはＩＣカードｃが保持する利用情報に含まれる金額情報を課金される料金を精算した後（課金処理後）の金額に更新する。さらに、車載器Ｍの制御部２１は、第１の通信部２６により路側装置Ｇを介して更新した金額情報を中央コンピュータ３へ送信する。中央コンピュータ３は、当該車両の利用者の金額情報を受信した金額情報に更新する。

料金精算が正常終了した場合、路側装置Ｇの制御部３１は、表示部３３に通行料金及び通行許可を示す案内を表示するとともに、ゲート駆動機構３８により遮断棒ｂを上げて当該車両の通行を許可する。また、料金精算が不可となったために当該車両の通行を不可とする場合、路側装置Ｇの制御部３１は、表示部３３に通行不可を示す案内を表示するとともに、ゲート駆動機構３８により遮断棒ｂを下げて当該車両の通行を阻止する。

また、車載器Ｍは、第２の通信部２７による広域通信を用いて任意のタイミングで、割引、返金或いは報奨金などの還元サービスを受けられる。すなわち、車載器Ｍの制御部２１は、割引、返金或いは報奨金などの還元サービスの適用条件を満たすか否かを判断する（ステップＳ４１）。たとえば、車載器Ｍの制御部２１は、位置検知部２８により検知する現在位置などに基づいて還元サービスの適用条件を満たしたか否かを判断する。還元サービスの適用条件を示す情報は、予めメモリ２２に記憶しておいても良いし、基地局Ｓを介した広域通信により任意のタイミングで中央コンピュータ３などからダウンロードされるようにしても良い。本実施形態では、位置検知部２８が検知する現在位置に基づいて還元サービスの適用の可否を判断するものするが、特定の車載器或いは車両に還元サービスを適用する旨の情報を外部装置から受信するようにしても良い。

還元サービスの適用条件を満たしたと判断した場合（ステップＳ４１、ＹＥＳ）、車載器の制御部２１は、第２の通信部２７により携帯電話回線などの広域通信を行うために近くの基地局Ｓに通信接続する処理を行う（ステップＳ４２）。基地局Ｓと通信接続すると、車載器Ｍの制御部は、還元サービスの内容を示す情報として還元される金額情報（返金情報）を取得する（ステップＳ４３）。還元される金額情報は、還元サービスの適用条件に対応づけて予め決まっている金額であっても良いし、還元サービスごとに決められた計算式により計算する金額であっても良いし、広域通信により通信可能な外部装置から取得するものであっても良い。

還元される金額情報を取得すると、車載器Ｍの制御部２１は、表示部２４及び音声部２５などにより還元される金額などの案内を行うとともに、メモリ２２あるいはＩＣカードｃに保持している利用情報を返金後の利用情報に更新する（ステップＳ４４）。たとえば、車載器Ｍの制御部２１は、利用情報に含まれる金額情報（例えば、利用可能残額）を返金される金額を加算した金額情報に更新する。メモリ２２あるいはＩＣカードｃに保持する利用情報を更新すると、車載器Ｍの制御部２１は、第２の通信部２７による広域通信を用いて基地局Ｓを介して更新後の金額情報（例えば、利用可能残額）を中央コンピュータ３へ送信する（ステップＳ４５）。

中央コンピュータ３では、基地局Ｓを介して車載器Ｍから受信する金額情報に基づいて当該利用者の金額情報を更新する利用情報に還元される金額を反映させる。たとえば、中央コンピュータ３が各利用者の利用可能残額を管理している場合、中央コンピュータ３は、当該利用者の利用可能残額を更新後の利用可能残確（返金される金額を加算した利用可能残額）に更新する。なお、中央コンピュータ３は、車載器Ｍから現在位置情報などを取得して還元サービスの適用の正当性をチェックするようにしても良い。

上記のような実施形態によれば、料金徴収などを行う課金地点にはＤＳＲＣなどの狭域通信機能を有する路側機器を設置して確実な課金を行いつつ、割引、返金或いは報奨金の授与などの利用者が得するサービス（還元サービス）を携帯電話回線などの既存のインフラを用いた広域通信によって行う。これにより、確実な課金（料金徴収）を行うためのインフラ投資および交通流の阻害を抑制しながら、既存の通信インフラである携帯電話回線などの広域の無線通信を用いた柔軟なサービスを提供することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
以下に本件出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［Ｃ１］
車両に搭載される車載装置であって、
課金地点の近傍に設置された通信機を含む路側装置と狭域の無線通信を行う第１の通信手段と、
広域の無線通信用の基地局を介して広域の無線通信を行う第２の通信手段と、
前記第１の通信手段による通信を用いて前記車両が前記課金地点を通過するための料金を前記車両の利用者に対して課金する課金処理を行う第１の処理手段と、
前記車両が利益の還元サービスの適用条件を満たした場合、前記第２の通信手段による通信を用いて前記還元サービスに応じた利益を前記車両の利用者に還元する還元処理を行う第２の処理手段と、
を有する車載装置。
［Ｃ２］
前記第１の通信手段は、前記課金地点を通信範囲に含む専用狭域通信で無線通信する、
前記Ｃ１に記載の車載装置。
［Ｃ３］
前記第２の通信手段は、携帯電話回線を用いて無線通信する、
前記Ｃ１又は２の何れかに記載の車載装置。
［Ｃ４］
前記第１の処理手段は、前記第１の通信手段により前記利用者の利用情報を管理する管理装置へ前記車両に課金される料金に関する情報を送信する、
前記Ｃ１乃至３の何れか１項に記載の車載装置。
［Ｃ５］
前記第２の処理手段は、前記第２の通信手段により前記利用者の利用情報を管理する管理装置へ前記還元サービスとして前記利用者に還元される金額に関する情報を送信する、
前記Ｃ４に記載の車載装置。
［Ｃ６］
金額情報を含む利用情報を保持する保持手段を有し、
前記第１の処理手段は、前記保持手段に保持する利用情報を料金支払い後の利用情報に更新し、前記第１の通信手段により前記利用者の利用情報を管理する管理装置へ前記保持手段が保持する更新後の利用情報を送信する、
前記Ｃ１乃至３の何れか１項に記載の車載装置。
［Ｃ７］
前記第２の処理手段は、前記保持手段に保持する利用情報を前記還元サービスとして前記利用者に還元される金額を還元した後の利用情報に更新し、前記第２の通信手段により前記利用者の利用情報を管理する管理装置へ前記保持手段が保持する更新後の利用情報を送信する、
前記Ｃ６に記載の車載装置。
［Ｃ８］
車両に搭載される車載装置と管理装置とを有する料金徴収システムであって、
車載装置は、
課金地点の近傍に設置された通信機を含む路側装置と狭域の無線通信を行う第１の通信手段と、
広域の無線通信用の基地局を介して広域の無線通信を行う第２の通信手段と、
前記第１の通信手段による通信を用いて前記車両が前記課金地点を通過するための料金を前記車両の利用者に対して課金する課金処理を行う第１の処理手段と、
前記車両が利益の還元サービスの適用条件を満たした場合、前記第２の通信手段による通信を用いて前記還元サービスに応じた利益を前記車両の利用者に還元する還元処理を行う第２の処理手段と、を有し、
前記管理装置は、
前記第１の処理手段により前記車両の利用者に対して課金される金額および前記第２の処理手段により前記車両の利用者に還元される金額を管理する管理手段を有する、
料金徴収システム。
［Ｃ９］
前記車載器の前記第１の処理手段は、前記第１の通信手段により通信する前記路側装置により前記管理装置へ前記車両に課金される金額に関する情報を送信し、
前記車載器の前記第２の処理手段は、前記第２の通信手段により通信する基地局により前記管理装置へ前記還元サービスとして前記利用者に還元される金額に関する情報を送信し、
前記管理装置の管理手段は、前記路側装置から受信する課金される金額に関する情報と前記基地局を介して受信する還元される金額に関する情報とに基づいて前記利用者の利用情報を管理する、
前記Ｃ８に記載の料金徴収システム。
［Ｃ１０］
前記車載器は、さらに、金額情報を含む利用情報を保持する保持手段を有し、
前記車載器の前記第１の処理手段は、前記保持手段に保持する利用情報を課金処理後の金額情報を含む利用情報に更新し、前記第１の通信手段により通信する前記路側装置により前記管理装置へ前記更新後の金額情報を送信し、
前記車載器の前記第２の処理手段は、前記保持手段に保持する利用情報を還元処理後の金額情報を含む利用情報に更新し、前記第２の通信手段により通信する基地局により前記管理装置へ前記更新後の金額情報を送信し、
前記管理装置の管理手段は、前記路側装置および前記基地局から受信する更新後の金額情報を管理する、
前記Ｃ８に記載の料金徴収システム。

１…狭域通信システム、２…広域通信システム、３…中央コンピュータ、Ｍ…車載器（車載装置）、Ｇ…路側装置、ａ…通信機、ｂ…遮断棒、Ｓ…基地局、２１…制御部、２２…メモリ、２３…カード処理部、ｃ…ＩＣカード、２４…表示部、２５…音声部、２６…第１の通信部、２７…第２の通信部、２８…位置検知部。

Claims (8)

1. 車両に搭載される車載装置であって、
   課金地点の近傍に設置された通信機を含む路側装置と狭域の無線通信を行う第１の通信手段と、
   広域の無線通信用の基地局を介して広域の無線通信を行う第２の通信手段と、
   前記課金地点を通過する際に、前記第１の通信手段を用いて前記車両の利用者の課金情報を管理する管理装置へ前記車両の課金に必要な情報を送受信する第１の処理手段と、
   前記車両が所定の割引サービスの適用条件を満たした場合に、前記第２の通信手段により前記利用者の課金情報を管理する管理装置に対して前記割引サービスの適用条件を満たしたことを示す情報を送信する第２の処理手段と、
   を有する車載装置。
2. 前記第１の通信手段は、前記課金地点を通信範囲に含む専用狭域通信で無線通信する、
   前記請求項１に記載の車載装置。
3. 前記第２の通信手段は、携帯電話回線を用いて無線通信する、
   前記請求項１又は２の何れかに記載の車載装置。
4. 金額情報を含む利用情報を保持する保持手段を有し、
   前記第１の処理手段は、前記保持手段に保持する利用情報を料金支払い後の利用情報に更新し、前記第１の通信手段により前記利用者の利用情報を管理する管理装置へ前記保持手段が保持する更新後の利用情報を送信する、
   前記請求項１乃至３の何れか１項に記載の車載装置。
5. 前記第２の処理手段は、前記保持手段に保持する利用情報を前記割引サービスとして前記利用者に割引後の利用情報に更新し、前記第２の通信手段により前記利用者の利用情報を管理する管理装置へ前記保持手段が保持する更新後の利用情報を送信する、
   前記請求項４に記載の車載装置。
6. 車両に搭載される車載装置と前記車両の利用者の利用情報を管理する管理装置とを有する料金徴収システムであって、
   車載装置は、
   課金地点の近傍に設置された通信機を含む路側装置と狭域の無線通信を行う第１の通信手段と、
   広域の無線通信用の基地局を介して広域の無線通信を行う第２の通信手段と、
   前記課金地点を通過する際に、前記第１の通信手段を用いて前記車両の課金情報を管理する前記管理装置へ前記車両の課金に必要な情報を送信する第１の処理手段と、
   前記車両が所定の割引サービスの適用条件を満たした場合に、前記第２の通信手段により前記利用者の課金情報を管理する管理装置に対して前記割引サービスの適用条件を満たしたことを示す情報を送信する第２の処理手段と、を有し、
   前記管理装置は、
   前記第１の通信手段を用いて前記車両の利用者に対して課金される金額を計算し、前記第２の通信手段を用いた通信により、割引サービスの適用条件を満たしている場合に前記車両の利用者に割引処理を行う管理手段を有する、
   料金徴収システム。
7. 前記車載装置の前記第１の処理手段は、前記第１の通信手段により通信する前記路側装置により前記管理装置へ前記車両に課金される金額に関する情報を送信し、
   前記車載装置の前記第２の処理手段は、前記第２の通信手段により通信する基地局により前記管理装置へ前記割引サービスとして前記利用者に割引される金額に関する情報を送信し、
   前記管理装置の管理手段は、前記路側装置からの情報に基づく課金金額を算出し、前記基地局を介して受信する情報に基づいて前記利用者の割引処理を管理する、
   前記請求項６に記載の料金徴収システム。
8. 前記車載装置は、さらに、金額情報を含む利用情報を保持する保持手段を有し、
   前記車載装置の前記第１の処理手段は、前記保持手段に保持する利用情報を課金処理後の金額情報を含む利用情報に更新し、前記第１の通信手段により通信する前記路側装置により前記管理装置へ前記更新後の金額情報を送信し、
   前記車載装置の前記第２の処理手段は、前記保持手段に保持する利用情報を割引処理後の金額情報を含む利用情報に更新し、前記第２の通信手段により通信する基地局により前記管理装置へ前記更新後の金額情報を送信し、
   前記管理装置の管理手段は、前記路側装置および前記基地局から受信する更新後の金額情報を管理する、
   前記請求項６に記載の料金徴収システム。

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