JP6748738B2 - 課金システム、課金方法、及びプログラム - Google Patents
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Description
そこで、本発明は、道路損傷への影響度の大きさに応じた課金が実現できる課金システム、課金方法、及びプログラムを提供することを目的とする。
また、本態様によれば、課金システムは、各軸重の平均値又は各輪重の平均値に関連した料金を決定するため、同じ総重量の車両であっても、車軸数又は車輪数に関連した料金を課金とすることができる。
本発明に係る課金システムの第1の実施形態について、図1〜図5を参照して説明する。
課金システム1の全体構成について説明する。
課金システム1は、図1に示すように、有料道路である高速道路の出口料金所(料金形式によっては入口料金所)に設けられ、高速道路の利用者から、当該利用者が乗車する車両Aに関連した額の料金の収受を行うための設備である。
車両Aは、出口料金所に設けられた課金システム1において高速道路側から一般道路側へと通じる車線Lを走行している。車線Lの両側にはアイランドIが敷設されており、課金システム1を構成する各種装置が設置されている。
以下、車線Lが延在する方向(図1における±X方向)を「車線方向」と記載し、また、車線Lの車線方向における高速道路側(図1における+X方向側)を「上流側」と記載する。また、車線Lの車線方向における一般道路側(図1における−X方向側)を「下流側」と記載する。
更に、車線Lの幅方向を車線幅方向(図1における±Y方向)と称し、車両Aの車高方向を高さ方向(図1における±Z方向)と称する。
車種判別装置10は、当該各種センサにより得られた情報から車線Lを走行する車両Aの車種として車種区分(例えば、「軽自動車又は自動二輪」、「普通車」、「中型車」、「大型車」及び「特大車」等の区分)を判別する。
軸重情報処理装置20は、車線Lの上流側に設けられ、車線L上に設けられた後述する軸重計21を有する。
料金自動収受機30は、車種判別装置10の下流側におけるアイランドI上に設けられ、車両Aに関連した金額を課金する。
車種判別装置10について詳しく説明する。
車両情報取得部11は、各種検出センサとして、車両番号認識部11A、進入側車両検知器11B及び形状検出部11Cと、を備える。
車種判別部12は、車両情報取得部11の当該各種検出センサにより取得された車両情報から車両Aの車種区分を判別する。
車高検知器11Dは、アイランドI上に所定の高さ(±Z方向)に設けられ、車線Lを車線幅方向に挟んで対向する投光器及び受光器を通じて、車線Lを走行する車両Aの車体の存在/非存在に関連した検知信号を出力する。
車長検知器11Eは、車線方向において進入側車両検知器11Bよりも所定の距離だけ下流側に設けられ、車線Lを車線幅方向に挟んで対向する投光器及び受光器を通じて、車線Lを走行する車両Aの、当該設置位置における進入/退出に関連した検知信号を出力する。
また、形状検出部11Cは、車長検知器11Eによる車両Aの存在/非存在を示す検知信号を参照することで、車長情報として、車両Aの車長が、上記所定の距離に関連した長さに達しているか否かを示す情報を生成する。
なお、本実施形態において、車種判別部12は、車種判別装置10(例えば、図1に示すように、進入側車両検知器11B)に内蔵されている態様で図示しているが、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。例えば、他の実施形態においては、車種判別部12がアイランドI上、又は、遠隔地に設置された車種判別装置10以外の装置に内蔵され、通信ネットワーク等で接続される態様であってもよい。
軸重情報処理装置20について詳しく説明する。
軸重情報処理装置20は、図1及び図2に示すように、軸重計21と、軸重情報処理部22と、を備える。
軸重検出部21Aは、踏板21Dに加えられる荷重を歪ゲージ21Eで検出することによって、車両Aの各軸重を計測する。同様に、軸重検出部21Bも、踏板21Fに加えられる荷重を歪ゲージ21Gで検出することによって、車両Aの各軸重を計測する。
軸重検出部21A及び21Bは、車線方向に沿って互いに並んでいる。したがって、軸重情報処理装置20は、車両Aの各車軸の車輪による踏み付けのタイミングを、軸重検出部21Aに基づいて検出したタイミングと、軸重検出部21Bに基づいて検出したタイミングを比較することによって、車両Aの前後進の判別を行うことができる。
したがって、軸重計計測値取得部22Aは、車両Aと、先行する車両や後続する車両等とを区別して、複数の車軸を有する車両A一台分の各車軸の軸重の計測値を取得する。
したがって、軸重情報処理装置20は、取得した車両Aの各車軸の軸重情報のうち、道路損傷に与える影響が最も大きい軸重情報を、料金自動収受機30に通知している。
変形例として、軸重情報演算部22Bは、代表値として平均値、中央値等を演算してもよい。
軸重情報演算部22Bは、演算された代表値(最大値)を直ちに料金自動収受機30に通知する。したがって、料金自動収受機30は、通知された代表値を利用して、車両Aの料金を決定し、決定された料金を課金することができる。
料金自動収受機30について詳しく説明する。
料金自動収受機30は、料金算出部31を備える。
料金算出部31は、車種情報取得部31A、重量課金判別部31B、料金決定部31C及び軸重情報取得部31Dと、を備える。本実施形態では、後述するプログラムを実行することにより、コンピュータを車種情報取得部31A、重量課金判別部31B、料金決定部31C及び軸重情報取得部31Dとして機能させている。車種情報取得部31Aは、車種判別部12で判別されて通知される車種区分を取得する。軸重情報取得部31Dは、軸重情報演算部22Bから通知される代表値を取得する。重量課金判別部31Bは、車種判別部12より判別された車種区分から、重量課金すべき車種か否か(代表値に基づいて車両Aの料金を決定すべきか否か)を判別する。
料金決定部31Cは、後に示すように、車種区分及び代表値のうち、少なくともいずれか一方に基づいて車両Aの料金を決定する。
軽自動車、自動二輪、普通車等は、積載物、搭乗者数により、変化する重量の割合が比較的小さい。他方、中型車、大型車、特大車等は、積載物、搭乗者数により大きく重量が変化する割合が比較的大きい。
したがって、本実施形態では、重量課金判別部31Bは、軽自動車、自動二輪、普通車等を、重量課金すべき車種でないと判別し、中型車、大型車、特大車等を、重量課金すべき車種と判別する。
そして、料金決定部31Cは、重量課金すべき車種でないと判別した場合、車種別で課金するものとし、重量課金すべき車種と判別した場合、車種別課金に代表値に関連した追加額を加算する(重量課金する)ものとする。
特に本実施形態では、局所的な荷重が大きいほど、道路損傷への影響度が大きいという発想に基づき、料金決定部31Cは、最大値が大きくなるほど高い追加額を加算する。
次に、課金システム1による課金方法を、図5を参照して説明する。
最初に、課金システム1は、料金所に進入してきた車両Aの情報を取得し(S1:情報取得ステップ)、代表値に基づいて車両Aの料金を決定すべきか(重量課金すべき車種か)否かを車種区分から判別する(S2:重量課金判別ステップ)。
代表値に基づいて車両Aの料金を決定すべきと判別された場合(S2:YES)、課金システム1は、代表値に基づいて車両Aの料金を決定する(S3:料金決定ステップ(重量課金))。
代表値に基づいて車両Aの料金を決定すべきでないと判別された場合(S2:NO)、課金システム1は、車種区分に基づいて車両Aの料金を決定する(S4:料金決定ステップ(車種別課金))。
情報取得ステップS1は、軸重情報処理装置20による処理と、車種判別装置10による処理を含む。
軸重情報処理装置20による処理では、まず、軸重計21は、車両Aの各車軸の軸重を計測する(S11:軸重計測ステップ)。続いて、軸重計計測値取得部22Aは、軸重計21からから計測値として車両Aの各車輪の軸重を取得し(S12:軸重計計測値取得ステップ)、これらの計測値の間の代表値を演算する(S13:軸重情報演算ステップ)。
車種判別装置10による処理では、車両情報取得部は、車両の車両情報を取得し(S14:車両情報取得ステップ)、車両情報から車両の車種として車種区分を判別する(S15:車種判別ステップ)。
課金システム1の作用・効果について説明する。
本実施形態では、課金システム1は、車両Aの各車軸の軸重を取得し、各車軸の軸重の間の代表値に関連した料金を課金できる。車両単位の道路損傷への影響度の大きさは、当該代表値に関連するので、課金システム1は、道路損傷への影響度の大きさに応じた料金を課金できる。
したがって、道路のメンテナンス費用高額化の原因となる道路損傷を与える車両ほど高い料金が課金される。
例えば、小型で重量が大きい車両の方が、大型で重量が小さい車両よりも、道路へ与える損傷が大きいということが想定される。また、従来は、例えば、同種の車両において、空荷の車両も積載量が多い車両も、同一の車種区分に属するものとして、同様に課金されている。一方で、(車種・サイズ等に関わらず)道路損傷への影響の度合いに応じた課金をする、ということも一手法として考えられる。本システムによると、道路損傷への影響度に応じた課金をすることが可能となる。
本発明に係る課金システムの第2の実施形態について、図6及び図7を参照して説明する。
課金通信処理部130は、車種判別装置10で判別された車両Aの車種区分を含む車種情報を取得すると共に、通信アンテナ140を通じて、車載器αに登録されている車種区分を含む車種情報を取得し、車両Aに関連した課金処理を行う。
また、課金通信処理部130は、取得した情報や課金処理の結果等を、図6及び図7に示すように、遠隔地Jに設置された中央決済処理装置70(上位装置)に出力する。
その他、重量課金判別部131B及び料金決定部131Cにおける処理は、第1の実施形態と同様である。
さらに、本実施形態では、車種判別装置10から取得した車種情報で、車載器αに登録されている車種情報の確認を行っているので、課金システム100は、車種のダブルチェックが可能であると共に、車載器αに登録されている車種情報と車種判別装置10で判別された車種情報との相違を判別することができる。
本発明に係る課金システムの第3の実施形態について、図8〜図12を参照して説明する。
輪重情報処理装置220について詳しく説明する。
輪重情報処理装置220は、図8及び図9に示すように、車線Lの上流側の車線L上に設けられた輪重計221と、輪重情報処理部222と、を備える。
分割幅DDは、車両Aの各車輪の幅又は車線幅方向の各車輪間の空間の幅のうち、最も小さい幅の1/2以下であって、小さいほど重量検出アレイ221Pの車線幅方向の分解能が高くなる。
なお、本実施形態では、車両Aがダブルタイヤを含む場合、「車輪の幅」は、ダブルタイヤを構成する2個のタイヤのうちの1個のタイヤの幅のことをいう。また、車両Aがダブルタイヤを含む場合、「車線幅方向の車輪間の幅」には、ダブルタイヤを構成する2個のタイヤ間の空間の幅も含まれる。
図11に示すように、各重量検出部221Aは、高さ方向を向く板面を有する踏板221Dの下に、歪ゲージ221Eを備え、踏板221Dの板面上に加えられる荷重を検出する。したがって、重量検出アレイ221Pは、各重量検出領域別に加わる荷重を計測し、車線幅方向の各位置における荷重を分割幅DDに関連する分解能で計測する。
上記幅を分割幅DDとした場合、各車輪は重量検出アレイ221Pを踏みつけるとき、車線幅方向に連続する複数の重量検出領域を同時に踏みつける。したがって、重量検出アレイ221Pは、例えば、検出された各位置の荷重の計測データのうち、車線幅方向に連続する複数の重量検出領域の荷重の計測データの総和を“一つの車輪の輪重”とすることで、各車輪の輪重を計測する。
本実施形態では、重量検出アレイ221P及び221Qが、車線方向に沿って互いに並んでいる。したがって、輪重情報処理装置220は、車両Aの各車輪による踏み付けのタイミングのうち、重量検出アレイ221Pに基づいて検知したタイミングと、重量検出アレイ221Qに基づいて検知したタイミングを比較することによって、車両Aの前後進の判別を行うことができる。
本実施形態では、輪重情報演算部222Bは、代表値として最大値を演算しているため、取得した車両A一台分の各車輪の計測値の中から最も大きい計測値を抽出している。これによって、積載バランスの悪い車両、例えば片側に荷重が集中している車両の場合において、車両Aの各車輪の輪重のうち、道路損傷に与える影響が最も大きい輪重情報が、料金自動収受機230に通知される。
変形例として、輪重情報演算部222Bは、代表値として平均値、中央値等を演算してもよい。
輪重情報演算部222Bは、演算された代表値(最大値)を直ちに料金自動収受機230に通知する。したがって、料金自動収受機230は、通知された最大値を利用して、車両Aの料金を決定し、決定された料金を課金することができる。
料金算出部231は、車種情報取得部231A、重量課金判別部231B、料金決定部231C及び輪重情報取得部231Dと、を備える。本実施形態では、後述するプログラムを実行することにより、コンピュータを車種情報取得部231A、重量課金判別部231B、料金決定部231C及び輪重情報取得部231Dとして機能させて、料金算出部231としている。
以降、重量課金判別部231B及び料金決定部231Cにおいて、第1の実施形態と同様な処理によって、料金を算出する。
次に、課金システム200による課金方法を、図12を参照して説明する。
最初に、課金システム200は、料金所に進入してきた車両Aについての情報を取得し(S1’:情報取得ステップ)、代表値に基づいて車両Aの料金を決定すべきか(重量課金すべき車種か)否かを車種区分から判別する(S2:重量課金判別ステップ)。代表値に基づいて車両Aの料金を決定すべきと判別された場合(S2:YES)、課金システム200は、代表値に基づいて車両Aの料金を決定する(S3:料金決定(重量課金)ステップ)。代表値に基づいて車両Aの料金を決定すべきでないと判別された場合(S2:NO)、課金システム200は、車種区分に基づいて車両Aの料金を決定する(S4:料金決定(車種別課金)ステップ)。
情報取得ステップS1’は、輪重情報処理装置220による処理と、車種判別装置10による処理を含む。
輪重情報処理装置220による処理では、まず、輪重計221は、車両Aの各車輪の輪重を計測し(S11’:輪重計測ステップ)、輪重計計測値取得部222Aは、輪重計221から計測値として車両Aの各車輪の軸重を取得する(S12’:輪重計計測値取得ステップ)。続いて、輪重情報演算部222Bは、これらの計測値の間の代表値を演算する(S13’:輪重情報演算ステップ)。
課金システム200の作用・効果について説明する。
本実施形態の課金システム200によれば、車両Aの各車輪の輪重を取得し、各車輪の輪重の間の代表値に関連した料金を課金できる。車両単位の道路損傷への影響度の大きさは、当該代表値に関連するので、道路損傷への影響度の大きさに応じた料金を課金できる。
したがって、道路のメンテナンス費用の原因となる道路損傷を与える車両ほど高い料金が課金される。
また、軸重情報処理部(又は輪重情報処理部)、料金算出部等の各種機能が、ネットワークで接続される複数の装置に渡って具備される態様であってもよい。
具体的には、課金システムは、料金自動収受機に、軸重情報演算部から車両Aの各車軸の軸重の(計測値の)間の平均値を通知し、軸重情報処理装置又は車種判別装置から車両Aの車軸数を通知するように課金システムを構成する。そして、料金自動収受機で、軸重の平均値と車軸数との積を総重量として、当該総重量に関連する料金を料金自動収受機で決定するように課金システムを構成する。
同様に、課金システムは、車両Aの各輪重の間の平均値と車輪数の積が車両Aの総重量であることを利用して、当該総重量から料金を決定してもよい。
この場合、課金システムは、軸重情報演算部で各車軸の軸重の間の代表値に代えて、車両Aの全軸重の総和から車両Aの料金を決定することで、車両Aの総重量に関連した料金を課金できる。車両単位の道路損傷への影響度の大きさは、各車両の総重量に関連するので、課金システムは、道路損傷への影響度の大きさに応じた料金を課金できる。
同様に、他の変形例として、課金システムは、各車輪の輪重の間の代表値の取得に代えて、車両Aの各車輪の輪重の総和を取得して車両Aの料金を決定してもよい。
同様に、輪重計計測値取得部は、2つの重量検出アレイの少なくともいずれか一方に基づく計測値を取得しているが、変形例として、2つの重量検出アレイに基づく各計測値の両方の平均値を計測値として取得するものであってもよい。
10 車種判別装置
11 車両情報取得部
11A 車両番号認識部
11B 進入側車両検知器
11C 形状検出部
11D 車高検知器
11E 車長検知器
12 車種判別部
20 軸重情報処理装置
21 軸重計
21A 軸重検出部
21B 軸重検出部
21C ダミー部
21D 踏板
21E 歪ゲージ
21F 踏板
21G 歪ゲージ
22 軸重情報処理部
22A 軸重計計測値取得部
22B 軸重情報演算部
30 料金自動収受機
31 料金算出部
31A 車種情報取得部
31B 重量課金判別部
31C 料金決定部
31D 軸重情報取得部
40 発進制御機
50 発進側車両検知器
70 中央決済処理装置
100 課金システム
130 課金通信処理部
131 料金算出部
131A 車種情報取得部
131B 重量課金判別部
131C 料金決定部
131D 軸重情報取得部
140 通信アンテナ
200 課金システム
220 輪重情報処理装置
221 輪重計
221A 重量検出部
221B 重量検出部
221C ダミー部
221D 踏板
221E 歪ゲージ
221F 踏板
221G 歪ゲージ
221P 重量検出アレイ
221Q 重量検出アレイ
222 輪重情報処理部
222A 輪重計計測値取得部
222B 輪重情報演算部
230 料金自動収受機
231 料金算出部
231A 車種情報取得部
231B 重量課金判別部
231C 料金決定部
231D 輪重情報取得部
A 車両
I アイランド
J 遠隔地
L 車線
α 車載器
Claims (11)
- 複数の車軸を有する車両の各車軸の軸重を計測する軸重計と、
前記軸重計から各車軸の計測値を取得する軸重計計測値取得部と、
前記計測値の間の代表値を演算する軸重情報演算部と、
前記代表値に基づいて前記車両の料金を決定する料金決定部と、
前記車両の車両情報を取得する車両情報取得部と、
前記車両情報から前記車両の車種を判別する車種判別部と、
前記代表値に基づいて前記車両の料金を決定すべきか否かを、前記車種から判別する重量課金判別部と、を備え、
前記代表値に基づいて前記車両の料金を決定すべきと判別された場合、前記料金決定部で前記車両の料金を決定する課金システム。 - 複数の車輪を有する車両の各車輪の輪重を計測する輪重計と、
前記輪重計から各車輪の計測値を取得する輪重計計測値取得部と、
前記計測値の間の代表値を演算する輪重情報演算部と、
前記代表値に基づいて前記車両の料金を決定する料金決定部と、
前記車両の車両情報を取得する車両情報取得部と、
前記車両情報から前記車両の車種を判別する車種判別部と、
前記代表値に基づいて前記車両の料金を決定すべきか否かを、前記車種から判別する重量課金判別部と、を備え、
前記代表値に基づいて前記車両の料金を決定すべきと判別された場合、前記料金決定部で前記車両の料金を決定する課金システム。 - 前記代表値に基づいて前記車両の料金を決定すべきでないと判別された場合、車種区分に基づいて前記車両の料金を決定する請求項1又は2に記載の課金システム。
- 前記代表値は、前記計測値の間の最大値又は平均値である
請求項1から3のいずれか一項に記載の課金システム。 - 軸重計が、複数の車軸を有する車両の各車軸の軸重を計測する軸重計測ステップと、
軸重計計測値取得部が、前記軸重計から各車軸の計測値を取得する軸重計計測値取得ステップと、
軸重情報演算部が、前記計測値の間の代表値を演算する軸重情報演算ステップと、
車両情報取得部が、前記車両の車両情報を取得する車両情報取得ステップと、
車種判別部が、前記車両情報から前記車両の車種を判別する車種判別ステップと、
重量課金判別部が、前記代表値に基づいて前記車両の料金を決定すべきか否かを、前記車種から判別する重量課金判別ステップと、
料金決定部が、前記代表値に基づいて前記車両の料金を決定する料金決定ステップと、を有し、
前記重量課金判別部が、前記代表値に基づいて前記車両の料金を決定すべきと判別した場合、前記料金決定部は、前記料金決定ステップで前記車両の料金を決定する課金方法。 - 輪重計が、複数の車輪を有する車両の各車輪の輪重を計測する輪重計測ステップと、
輪重計計測値取得部が、前記輪重計から各車輪の計測値を取得する輪重計計測値取得ステップと、
輪重情報演算部が、前記計測値の間の代表値を演算する輪重情報演算ステップと、
車両情報取得部が、前記車両の車両情報を取得する車両情報取得ステップと、
車種判別部が、前記車両情報から前記車両の車種を判別する車種判別ステップと、
重量課金判別部が、前記代表値に基づいて前記車両の料金を決定すべきか否かを、前記車種から判別する重量課金判別ステップと、
料金決定部が、前記代表値に基づいて前記車両の料金を決定する料金決定ステップと、を有し、
前記重量課金判別部が、前記代表値に基づいて前記車両の料金を決定すべきと判別した場合、前記料金決定部は、前記料金決定ステップで前記車両の料金を決定する課金方法。 - 前記代表値は、前記計測値の間の最大値又は平均値である
請求項5又は6に記載の課金方法。 - 複数の車軸を有する車両の各車軸の軸重を計測する軸重計を備える課金システムのコンピュータを、
前記車両の車両情報から判別した前記車両の車種を取得する車種情報取得部、
前記軸重計から取得した各車軸の計測値の間の代表値を取得する軸重情報取得部、
前記代表値に基づいて前記車両の料金を決定すべきか否かを、前記車種から判別する重量課金判別部、
前記代表値に基づいて前記車両の料金を決定すべきと判別された場合、前記代表値に基づいて前記車両の料金を決定する料金決定部、
として機能させるプログラム。 - 複数の車輪を有する車両の各車輪の輪重を計測する輪重計を備える課金システムのコンピュータを、
前記車両の車両情報から判別した前記車両の車種を取得する車種情報取得部、
前記輪重計から取得した各車輪の計測値の間の代表値を取得する輪重情報取得部、
前記代表値に基づいて前記車両の料金を決定すべきか否かを、前記車種から判別する重量課金判別部、
前記代表値に基づいて前記車両の料金を決定すべきと判別された場合、前記代表値に基づいて前記車両の料金を決定する料金決定部、
として機能させるプログラム。 - 複数の車軸を有する車両の各車軸の軸重を計測する軸重計と、
前記軸重計から各車軸の計測値を取得する軸重計計測値取得部と、
前記計測値の総和を演算する軸重情報演算部と、
前記総和に基づいて前記車両の料金を決定する料金決定部と、
前記車両の車両情報を取得する車両情報取得部と、
前記車両情報から前記車両の車種を判別する車種判別部と、
前記総和に基づいて前記車両の料金を決定すべきか否かを、前記車種から判別する重量課金判別部と、を備え、
前記総和に基づいて前記車両の料金を決定すべきと判別された場合、前記料金決定部で前記車両の料金を決定する課金システム。 - 複数の車輪を有する車両の各車輪の輪重を計測する輪重計と、
前記輪重計から各車輪の計測値を取得する輪重計計測値取得部と、
前記計測値の総和を演算する輪重情報演算部と、
前記総和に基づいて前記車両の料金を決定する料金決定部と、
前記車両の車両情報を取得する車両情報取得部と、
前記車両情報から前記車両の車種を判別する車種判別部と、
前記総和に基づいて前記車両の料金を決定すべきか否かを、前記車種から判別する重量課金判別部と、を備え、
前記総和に基づいて前記車両の料金を決定すべきと判別された場合、前記料金決定部で前記車両の料金を決定する課金システム。
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