JPH09212794A - 車両の通過経路判定システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 特定の入口から特定の出口までの間に複数の
経路を任意に選択可能な複雑な道路網において、車両の
実際の走行経路を自動的に判定して、その走行経路の総
延長距離に応じて通行料金を算出、課金することを可能
にする。 【解決手段】 道路の任意の入口と任意の出口とに挟ま
れた任意の道路区間に、アンテナ・ターミナルを設け
て、この道路区間を通過する車両に、道路区間の通過記
録となる通過情報を記憶させる。この通過情報は、道路
の出口で車両から料金所インフラ装置に送られ、この通
過情報に基づいて、上位システム１において、通行料金
を計算して、課金する。課金処理は、車両１１に搭載さ
れた車載端末１２において行われ、課金処理の記録は、
車載端末１２に挿入された、残高更新が可能なプリペイ
ド・カード１８に残される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、高速自動車国道
などの道路網を通過する車両の通過経路を判定するシス
テム、特に道路網上の特定の地点を通過する車両の情報
に基づいて、特定車両の通過経路を判定するシステム、
ないしはこれに類するシステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】世界各国において、自動車の急速な普及
に伴い、高速自動車国道などの高規格道路の整備が、進
められている。特にいわゆる先進国においては、高速自
動車国道どうしが交差して、道路網を形成している。こ
のような道路網は、高規格道路における交通量の増加に
伴い、一層きめ細かな網を形成するようになる。中に
は、交通量が飽和状態に近づいた道路の混雑を緩和する
目的で、当該道路に並行して新しい道路が建設されるケ
ースもあり、また並行とは言えなくても、既存の道路に
対してバイパス的な性格を持つ道路が、新しく建設され
ることが、近年特に多くみられる。

【０００３】このような道路網においては、特定の地点
から別の特定の地点に行くための経路として、複数の経
路が想定されることが、ままある。たとえば、東京から
京都まで行く場合に、東名高速自動車道を利用する静岡
経由、中央自動車道を利用する塩尻経由の各ルートが、
考えられる。さらに、これらの道路網の交点は、ジャン
クションなどと通称される特別な施設によって接続され
ていることが多い。このジャンクションを通過する車両
は、高規格道路から降りずに、任意の道路に乗換えて通
過できる。このジャンクションの例としては、中央自動
車道と東名高速自動車道とが合流する小牧ジャンクショ
ン、関越自動車道と北陸自動車道とが合流する長岡ジャ
ンクションなどを挙げることができる。このようなジャ
ンクションにおいては、車両の通過をスムーズにするた
めに、ジャンクションを通過する車両が、どの方向へも
直通できるような構造とされており、料金所の類を設け
ることは、多くの場合なされていない。

【０００４】このために、たとえば先に挙げたような東
京〜京都間のルートであれば、東京で高速道路に乗って
からは、京都まで高速道路に乗ったままで到達すること
が、可能である。その間、高速道路から降りる必要は、
一度もない。従って、インターチェンジの料金所ゲート
を通過する必要も、ない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、特定の地
点間を結ぶ経路が複数存在して、しかも各経路が直通可
能な場合には、たとえば通行料金を徴収する目的で、車
両の通過経路を特定しようとしても、従来のような入口
と出口との情報だけを用いる手法では、必ずしも経路を
ひとつに特定できないケースを、多々生じる。このこと
は、日本の高速自動車道の料金体系のように、従距離
制、すなわち実際に道路を利用した距離に基づいて料金
を徴収するような場合には、料金計算ができなくなる、
という不都合を生じることになる。

【０００６】これに対して別の考え方としては、たとえ
ばイタリアなどにおいては、入口と出口との間で複数の
経路を想定し得る場合には、そのうちで最短距離となる
経路の距離を採用して、料金を計算している。これもひ
とつの手法として認められるべき考え方ではあるが、条
件によっては、やはり実際の通過経路に応じた料金設定
が好ましい場合も、多々ある。最短距離を採用する計算
方法では、たとえば、実際に走る距離は長いのに通行料
金が安い、という逆転現象が起こる可能性も、ある。た
とえば最短ルートの途中に、慢性的な交通渋滞を生じ
る、いわゆるボトルネックとなる区間がある場合などに
は、あえて距離の長い経路を選択する利用者が増加し
て、このような逆転現象が多々発生するものと思われ
る。このような場合は、高速道路を利用する消費者にと
っては、考え方によっては朗報であろうが、むろん逆の
ケースが発生する可能性も、ある。

【０００７】そこで実際の通過経路を判定する手法とし
ては、たとえば経路が二者択一であれば、距離が短い方
の経路の中間地点に、チェック・バリアと呼ばれる一種
の検札ゲートを設置して、そこを通過する車両の通行券
に特別な記録を残す、などの対策も、行われてはいる。
たとえば、東名高速道路においては、愛知県の豊橋市内
に、このチェック・バリアが、設けられている。このチ
ェック・バリアを通過した記録が有るか否かによって、
東名高速自動車道を利用したか、中央自動車道を利用し
たかを、判別できる。しかし、このようなチェック・バ
リアを設けるとしても、道路網が複雑に交錯して、たと
えば首都高速道路のように文字通り網の目状になってく
ると、数通り、あるいはそれ以上の経路から実際にひと
つを特定することは、困難になってくる。また、経路を
特定するに足る記録が残ったとしても、その記録を基に
実際の走行距離を割り出して、通行料金を迅速かつ正確
に算出することは、現実の料金所のように制約の多い条
件の下では、決して容易ではない。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、この発明においては、まず、経路判定となる道路
に沿って、入口／出口の間などの所定の位置に、車両に
対して現在位置を知らせる通過情報を含む信号を送信す
るアンテナ・ターミナルを設けた。また、道路を走行す
る車両には、アンテナ・ターミナルから通過情報を含む
信号を受信する受信手段と、受信手段によって受信した
信号から通過情報を復元して記憶する記憶手段と、記憶
手段に記憶された通過情報を基に経路信号を作成する経
路信号作成手段と、経路信号を送信する経路信号送信手
段とを設けた。さらに道路の出口のゲートには、経路信
号を受信する経路信号受信手段と、受信した経路信号に
基づいて、車両の通過経路を割り出す通過経路判定手段
と、判定された通過経路を基に通行料金を割り出す料金
算出手段とを設けた。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態のひ
とつについて、適宜図面を参照しつつ、説明を試みる。
図１に、この発明を用いた高速道路の料金徴収システム
の構成例を示す。この図１において、１は上位システ
ム、２はＡ料金所、３はＡジャンクション、４は第１ア
ンテナ・ターミナル、５はＣ料金所、６は第２アンテナ
・ターミナル、７はＢ料金所、８はＢジャンクション、
９は第３アンテナ・ターミナル、１０はＤ料金所、１１
は道路を通行する車輌、１３はＡ料金所インフラ装置、
１４はＤ料金所インフラ装置を、それぞれ示している。

【００１０】説明の便宜上、ここでは、車輌１１が、Ａ
料金所２から高速道路に乗り、Ｄ料金所１０で降りるも
のとする。また、Ａジャンクション３においては、車輛
１１はＢ料金所７もしくはＣ料金所５の任意の一方へ向
かって進行でき、同様にＢジャンクション８において
は、車輛１１はＢ料金所７もしくはＣ料金所５のいずれ
からも、Ｄ料金所１０へ向かって進行できる。これらの
ジャンクション３ならびに８には、料金所などのゲート
は、設けられていない。

【００１１】まず、上位システム１は、道路の運営を行
う公団などの内部に設けられている。上位システム１の
設置場所を物理的に限定する必要は無いが、システムの
機能が料金徴収を主な目的とするものであるために、道
路を運営する公団などが、システムを容易に運用でき、
しかも必要に応じて他のシステムとも容易にリンクでき
るような場所や形態を選択することが、望ましい。他の
システムとのリンクの例については、自動課金システム
を例にとって、後述する。

【００１２】次に、Ａ料金所２、Ｃ料金所５、Ｂ料金所
７、ならびにＤ料金所１０は、それぞれ高速道路と他の
一般道路の接続箇所に設けられるもので、既知の高速道
路の料金所と同様に、車両が通過するための道路施設
を、一般道路から高速道路へ、高速道路から一般道路へ
の方向別に備えている。図１においては、Ａ料金所２、
ならびにＤ料金所１０が、道路の両端となっているが、
これらの料金所が高速道路の中途に設けられている場合
には、それらをＣ料金所５あるいはＢ料金所７のよう
に、それぞれ通過可能な形態の料金所としても、差し支
えないものである。図においては、Ａ料金所２ならびに
Ｄ料金所１０を、それぞれ入口および出口とする場合に
ついて説明するために、便宜上、これらの料金所を通過
する経路を省いて図示するに過ぎない。

【００１３】第１アンテナ・ターミナル４は、Ａジャン
クション３とＣ料金所５との間の路側に設けられてい
る。同様に、第２アンテナ・ターミナル６は、Ａジャン
クション３とＢ料金所７との間の路側に、第３アンテナ
・ターミナル９は、Ｂジャンクション８とＤ料金所１０
との間の路側に、それぞれ設けられている。また、これ
らのアンテナ・ターミナルは、上位システム１と、通信
可能な形態で接続されている。これらのアンテナ・ター
ミナルは、上位システム１から送信された信号を受信し
て、これを走行中の車輛との通信、いわゆる路車間通信
に適した形態に変換して、車輛に対して送信する機能を
備えている。これらのアンテナ・ターミナルは、道路の
傍に設置され、道路の構造には、たとえば路盤に上位シ
ステム１との通信用のケーブルを埋設するような場合を
除けば、基本的に変更を加える必要がない。また、これ
らのアンテナ・ターミナルは、車両１１の走行を物理的
に何等制限するものではない。

【００１４】また、この信号は、後述するように個々の
アンテナ・ターミナルごとに予め定められたものであっ
たり、予め定られた信号に、上位システム１独自の処理
には依存しない付加部分のみを加えるものであったりす
ることも、考えられる。このようなときには、アンテナ
・ターミナルが、独自に信号を生成して送信するように
しても、よい。このようなときには、すべてのアンテナ
・ターミナルが上位システム１と全く接続されていない
ケースも、実現可能であろう。

【００１５】このアンテナ・ターミナルは、基本的に３
つの機能を備えている。３つの機能とは、第一に上位シ
ステムとの間で通信を行う機能、第二に上位システムか
ら受信した通過情報をもとに、車両１１に送信するため
の空中線信号を生成する機能、第三に生成された空中線
信号を、近傍の高速道路上を走行中の車両１１に実際に
送信する機能である。

【００１６】これらの諸機能を受け持つアンテナ・ター
ミナルの構成要件を、図２に示す。図２において、１５
ａは受信回路であり、上位システム１からの信号を受信
する。また、受信した信号を必要に応じて記憶する。１
５ｂは受信制御部であり、受信回路１５ａの動作を制御
する。１６は制御部であり、受信制御部１５ｂ、ならび
に送信制御部１７ａを介して、アンテナ・ターミナル全
体の動作を制御する。また、１７ｂは送信回路であり、
走行中の車両１１に対して信号を送信する。このうち、
受信回路１５ａならびに受信制御部１５ｂは、第１の機
能を、制御部１６は、第２の機能を、送信回路１７ａな
らびに送信制御部１７ｂは、第３の機能を、それぞれ受
け持つ。まず、上位システム１から受信回路１５ａに、
各アンテナ・ターミナルのための通過情報を含む信号
が、送信されてくる。この信号は、たとえば図３に示す
ような構成になっている。すると、受信回路１５ａは、
この信号を受信して復調などの処理を施し、内部処理に
適した形態、たとえば２進ディジタル信号に変換して、
この信号を内部の記憶装置に一旦記憶するとともに、受
信制御部１５ｂに対して、信号を受信したことを知らせ
る。

【００１７】受信制御部１５ｂでは、記憶された信号を
読みだして、この信号の中から、自らのアンテナ・ター
ミナルが用いるべき通過情報を探して、かかる通過情報
を抽出する。抽出された通過情報は、送信制御部１７ａ
へ送られる。送信制御部１７ａでは、通過情報が送られ
てくると、これを送信回路１７ｂに送る一方で、送信回
路１７ｂを制御して、通過情報に変調などの処理を施
す。こののち、処理を施された通過情報は、送信回路１
７ｂから、走行中の車両１１へ向けて送信される。

【００１８】ここで、送信回路１７ｂからの通過情報の
送信は、車両１１の接近を検出して行われるようにして
もよいし、車両１１の有無にかかわらず、一定の時間間
隔、たとえば毎秒１回の割合で行われるようにしてもよ
い。いずれにしても、各々のアンテナ・ターミナルごと
に異なる通過情報を、繰り返し送信することになるが、
このために、各アンテナ・ターミナルにおいて、送信す
べき通過情報を予め記憶しておくようにしてもよいし、
送信１回ごとに、通過情報を上位システム１から供給す
るようにしてもよい。このような制御、もしくは制御の
有無は、制御部１６におもに依存するものである。送信
１回ごとに、通過情報を上位システム１から供給する場
合には、アンテナ・ターミナルには、最低限送信のため
のアンテナとしての機能を備えていればよい。そのた
め、図２に示したような回路が不要となり、送信部１７
ｂだけを設けること、あるいは、ただ導体を空中に露出
させ、そこから放射される図示しない空中線を車両１１
に受信させる、全くアンテナとしての構成だけを備えた
回路も、考えられる。

【００１９】また、これらのアンテナ・ターミナルは、
料金所の中間ごとに設けられている。より厳密には、高
速道路を走行する車輛１１が、どのような経路を選択し
ても、ある料金所を通過して次の料金所へ到達するまで
に、少なくともひとつのアンテナ・ターミナルの傍を通
過しなければならないように、それぞれ設置されてい
る。隣接する料金所との間に複数のアンテナ・ターミナ
ルが設置されるケースとしては、たとえば料金所間に道
路の分岐点が設けられている場合が、考えられる。図１
に示した場合を例にとると、Ａ料金所２とＣ料金所５と
の間には第１アンテナ・ターミナル４が、Ａ料金所２と
Ｂ料金所７との間には第２アンテナ・ターミナル６が、
Ｃ料金所５もしくはＢ料金所７とＤ料金所１０との間に
は第３アンテナ・ターミナル９が、それぞれ設置されて
いる。この配置が上記の条件を満たすことは、明らかで
あろう。

【００２０】また、Ａ料金所インフラ装置１３とＤ料金
所インフラ装置１４とは、同じものである。これらのイ
ンフラ装置は、基本的には高速道路から降りる車両に対
して動作する。これらの装置は、料金所を通過する車両
を検出する機能と、検出した車両と通信を行う機能と、
これらの車両から受信した信号から通過情報を取り出
し、この通過情報から、通過情報に対応するアンテナ・
ターミナルを割り出す機能を備えている。

【００２１】この料金所インフラ装置の構成の概要を、
図４に示す。料金所インフラ装置１３もしくは１４は、
距離情報データベース２１、課金情報データベース２
２、通過情報データベース２３の各々のデータベース
と、通信制御部２４、演算制御部２５を備えている。距
離情報データベース２１は、各々のアンテナ・ターミナ
ル２１が設けられた、料金所もしくはジャンクション間
の区間ごとの距離を、アンテナ・ターミナルの通過情報
と関連づけて記憶している。図１では、第１アンテナ・
ターミナル４の通過情報とＡ料金所２とＣ料金所５との
間の距離を、第２アンテナ・ターミナル６の通過情報と
Ａ料金所２とＢ料金所７との間の距離を、また第３アン
テナ・ターミナル９の通過情報とＣ料金所５もしくはＢ
料金所７とＤ料金所１０との間の距離を、それぞれ関連
づけて記憶し、この相互に関連した課金情報データベー
ス２２は、車両の走行距離、車種情報と、通行料金との
関係を、記憶している。通過情報データベース２３は、
各々のアンテナ・ターミナルと通過情報との関係を、記
憶している。また、この通過情報データベース２３に、
どのアンテナ・ターミナルに対応する区間が互いに隣接
しており、従って連続した区間に対応する通過情報が、
車両の通過に伴ってどのような並びを構成するかを、併
せて記録するようにしてもよい。また、通信制御部２４
は、上位システム１、送受信アンテナ２６、２７と、演
算制御部２５との間を結んでおり、上位システム１との
通信の他、送受信アンテナ２６、２７を介して走行中の
車両１１と通信する手段を備えている。また、演算制御
部とのデータのやりとりをも行うことができる。

【００２２】演算制御部２５は、前記の通り上位システ
ム１、ならびに送受信アンテナ２６、２７を介して走行
中の車両１１と通信することができるほか、距離情報デ
ータベース２１、課金情報データベース２２、通過情報
データベース２３の各々のデータベースにアクセスし
て、データの処理を行うことができ、これらのデータベ
ースに記憶された情報と、車両１１ならびに上位システ
ム１から通信によって受け取ったデータを基に所定の演
算処理を行って、その結果を車両１１ならびに上位シス
テム１に再び送ることが、可能である。また、上位シス
テム１から、データベース用のデータを受け取って、そ
のデータに基づいて各データベース２１ないし２３のデ
ータを更新することも、できる。

【００２３】次に、かかるシステムの実際の動作につい
て、説明する。まず、上位システム１は、各アンテナ・
ターミナルに対応するターミナル信号を、送信する。こ
のターミナル信号は、各アンテナ・ターミナルに固有
の、アンテナ・ターミナルの設置箇所を示す通過情報
を、含んでいる。このようなターミナル信号を、上位シ
ステム１から、すべてのアンテナ・ターミナルに対し
て、送信する。通過情報はターミナルごとに異なるた
め、通過情報の内容から、その通過情報がどのアンテナ
・ターミナルに対応するかを、逆に割り出すことも、当
然ながら可能になる。このような通過情報は、基本的に
個々のアンテナ・ターミナルを区別できれば最低限事足
りるものであるため、具体的な内容の例としては、各ア
ンテナ・ターミナルに通し番号を付与して、その通し番
号をそのまま各アンテナ・ターミナルの通過情報と定義
することが、考えられる。

【００２４】さらに、アンテナ・ターミナルを、高速道
路の上り車線専用のものと下り車線専用のものとに区別
して設置して、通過情報を上り車線と下り車線とで識別
可能にすることも、考えられる。たとえば、通過情報と
して上記のごとく通し番号を用いる場合に、上り車線に
奇数を、下り車線に偶数を、それぞれ対応させるなどで
ある。このようにすれば、特定の車両に関して、ある地
点を境にして、記録された通過情報が上りから下りに転
じていれば、システムに何らかの処理異常が発生した
か、あるいは不正が行われたか、いずれかの可能性があ
るものと推定できる。

【００２５】引き続いて、各アンテナ・ターミナルにお
いて、受信した通過情報を、高速道路を走行する車両１
１に対して送信可能な形態の信号に変換して、高速道路
に向けて送信する。信号の形態としては、各通過情報
を、それぞれ２進ディジタル信号に置き換えて、置き換
えられた信号にディジタル／アナログ変換を施してアナ
ログ信号にしたのち、このアナログ信号で適切な周波数
の搬送波を変調して空中線信号を生成して、送信するよ
うにすればよい。このときに、必要に応じて、信号の開
始位置を示すプリアンブル部などの付加信号を、２進デ
ィジタル信号に適宜加えてもよい。また、信号の送信を
一度で終了するのでなく、信号をひと通り送信し終えた
のちに、再び同じ内容の信号を反復して送信するように
してもよい。このようにすれば、アンテナ・ターミナル
の付近で車両１１の有無を検出する必要がなく、また、
車両１１では、一度受信に失敗しても、同じ信号を再受
信できるうえ、同じ信号を複数回受信してそれぞれ記憶
し、互いに比較して両者の異同を検出すれば、信号の伝
送誤りの検出や訂正を効率よく行なうことができる。こ
のような信号伝送については、当業者には周知のことで
あると思われるため、これ以上の詳細な説明について
は、ここでは省略する。

【００２６】一方、高速道路上を走行中の車両１１は、
走行中にアンテナ・ターミナルからの空中線信号の有無
を、常に監視する。空中線信号を検出すると、その中に
含まれる通過情報を取り出して、これを記憶する。たと
えば、図１において、車両１１がＡ料金所２から高速道
路に乗り入れて、Ｄ料金所１０で高速道路から降りる場
合を例にとる。

【００２７】まず、車両１１は、図示しない一般道路か
ら、従来の高速道路の場合と同様に、Ａ料金所２を通っ
て、高速道路に乗り入れる。ただし、従来の場合と異な
り、車両１１が実際に走行した経路は、高速道路に乗り
入れた料金所の特定を含めて、本項において説明するよ
うに、自動的になされる。従って、通行券を受け取るな
どの必要はない。そのため、他に特別な目的がなけれ
ば、車両１１はＡ料金所２で一旦停止せずに通過でき
る。

【００２８】続いて、車両１１がＡジャンクション３に
さしかかる。ここでは、道路が分岐しているが、Ｄ料金
所１０へ行くためには、いずれの方向へ進んでも構わな
い。そこで、Ｃ料金所５の方向へ進むことにする。

【００２９】すると、車両１１は第１アンテナ・ターミ
ナル４の近傍を通過する。第１アンテナ・ターミナル４
は、既に述べたように通過情報を含む信号を常時送信し
ている。一方で車両１１は、アンテナ・ターミナルから
の信号を監視している。そこで、車両１１が第１アンテ
ナ・ターミナル４の近傍にさしかかると、車両１１は、
通過情報を含んだ信号を受信して、通過情報を検出し、
これを記憶する。

【００３０】次に、車両はＣ料金所５を通過して、ジャ
ンクション８を通り、第３アンテナ・ターミナル９の近
傍を通過する。このときにも同様に、車両１１が第３ア
ンテナ・ターミナル９の近傍にさしかかると、車両１１
は、通過情報を含んだ信号を受信して、通過情報を検出
し、これを記憶する。

【００３１】その後、車両１１は、当面の目的地である
Ｄ料金所１０を通過する。このとき、Ｄ料金所１０に設
けられたＤ料金所インフラ装置１４が車両１１の通過を
検出して、車両１１に対して通過情報の提示を要求する
要求信号を送信する。この要求信号を車両１１が受信す
ると、車両１１は、Ｄ料金所インフラ装置１４に対し
て、通過情報と個別の車両１１に特有の車両ID番号とを
含んだ応答信号を送信する。この応答信号をＤ料金所イ
ンフラ装置１４が受信して、車両１１に高速道路の走行
中に蓄積された通過情報を検出する。

【００３２】ここで、通過情報は既に述べたようにアン
テナ・ターミナルの設置箇所を示すものであり、その内
容はアンテナ・ターミナルごとに異なる。そこで、通過
情報をＤ料金所インフラ装置１４が受信して、それを解
析することによって、車両１１がどのアンテナ・ターミ
ナルの近傍を通過してきたかを、判定することができ
る。この過程を、図１ならびに図４を用いて、説明す
る。

【００３３】図１において、上位システム１から、各ア
ンテナ・ターミナル４、６、ならびに９に向けて、通過
情報が送信される。各アンテナ・ターミナルでは、この
通過情報を記憶すると共に、近傍の区間を通過する車両
に向けて、通過情報を含む信号を、空中線に載せて送信
する。この区間を走行する車両１１は、走行中に各アン
テナ・ターミナル４、６、ならびに９から通過情報を含
む信号を受信して、この中の通過情報を順に記憶する。
車両１１が料金所、たとえばＤ料金所１０に接近する
と、図４において、Ｄ料金所インフラ装置１４に設けら
れた送受信アンテナ２６が、問い合わせ信号を送信す
る。この問い合わせ信号を車両１１が検出すると、車両
１１は、問合わせ信号を受信するまでに各アンテナ・タ
ーミナル４、６、ならびに９から受信した通過情報を、
送受信アンテナ２６に向けて送信する。

【００３４】この通過情報を通送受信アンテナ２６が受
信すると、この通過情報は通信制御部２４を介して、演
算制御部２５に送られる。演算制御部２５では、受信し
た通過情報を解析して、通過情報データベース２３にア
クセスして、アンテナ・ターミナルの特定と順路の判定
を行い、さらに距離情報データベースに２１にアクセス
して、判定された順路に従って、各アンテナ・ターミナ
ル４、６、ならびに９に対応する区間の距離を割り出
し、この３区間の距離の合計を求めて、車両１１の走行
距離とする。さらに演算制御部２５では、ここで割り出
された走行距離をもとに、課金情報データベース２２に
アクセスして、車両１１の走行距離に応じた通行料金を
算出する。こうして算出された通行料金は、通信制御部
２４を介して、上位システム１に送信されるとともに、
同じ通信制御部２４からさらに送受信アンテナ２７を介
して、車両１１にも送信される。こうして、上位システ
ム１、もしくは車両１１の側で、実際に課金処理が実行
される。

【００３５】このような走行経路ならびに距離の判定に
ついて、さらに補足して説明する。上に述べた例につい
ては、第１アンテナ・ターミナル４の通過情報から、車
両１１がＡ料金所２からＣ料金所５までの区間を走行し
たものと判定でき、また第３アンテナ・ターミナル９の
通過情報から、車両１１がＣ料金所５からＤ料金所１０
までの区間を走行したものと判定できる。従って、この
車両１１は、Ａ料金所２からＣ料金所５を経てＤ料金所
１０までの経路を走行したものと判定できる。このよう
な経路判定は、車両１１がＡジャンクション３において
Ｂ料金所７を通過する経路を選択した場合にも、同様に
行い得る。

【００３６】ここで、各アンテナ・ターミナルから送信
される通過情報を、時間の経過を反映して変化するよう
にしておけば、経路の特定に役立つ。特に、すべてのア
ンテナ・ターミナルが、時間の変化を共通の形態で通過
情報に反映するようにしておけば、車両１１が、どのア
ンテナ・ターミナルを通過したか、通過したアンテナ・
ターミナルの順序を、容易に決定することができる。た
とえば、通過情報の一部を、通過情報がアンテナ・ター
ミナルから送信された日時を示すデータにすればよい。

【００３７】この場合、アンテナ・ターミナルの内部、
もしくは上位システム１に時計を持つようにして、この
時計から日時データを供給し、この日時データに基づい
て、適切な部分、たとえば各アンテナ・ターミナルにお
ける前述の制御部１６において、通過情報を更新するよ
うにすればよい。この時刻データは、車両が通過情報を
受信した日時を事実上示すから、この日時データに基づ
いて、時系列に従って通過情報を配列すれば、各アンテ
ナ・ターミナルの位置関係を考慮するまでもなく、車両
１１の走行ルートを特定できる。すなわち、特定のアン
テナ・ターミナルに隣接するアンテナ・ターミナルがど
のターミナルであるか、あるいは車両がどちらの向きに
走行しているかを考慮するまでもなく、車両がどのアン
テナ・ターミナルからどんな順序で通過情報を受信した
かを、一目瞭然に把握できる。

【００３８】そこで、この通過順序に従ってアンテナ・
ターミナル間の距離を積算していけば、実際の走行距離
を、容易に算出できる。たとえば、各々のアンテナ・タ
ーミナルには、そのアンテナ・ターミナルの前と後に接
地された料金所の間の距離が、１対１もしくは１対多に
対応する。これは、料金所インフラ装置の構成に関して
既に説明した通りである。そこで、車両１１が走行して
きた順に通過情報を並べて、各々の通過情報に対して、
これに対応する料金所相互間の距離を読み出し、この距
離の総和を求めるようにすればよい。このようにすれ
ば、車両１１の走行距離を割り出せる。

【００３９】ただし、この際には、ひとつのアンテナ・
ターミナルに対して、複数の経路が対応するケースが、
考えられる。たとえば、第３アンテナ・ターミナル９に
対して、Ｃ料金所５とＤ料金所１０の間の距離と、Ｂ料
金所７とＤ料金所１０の間の距離とが、両方対応するケ
ースである。これは、Ｄ料金所１０の手前にジャンクシ
ョン８が設置されているための、起こるケースである。
このときに、どちらの距離を採用するかについては、第
３アンテナ・ターミナル９の通過情報の直前に受信した
通過情報を参照して、この通過情報が、第１アンテナ・
ターミナル４に対応するか、第２アンテナ・ターミナル
４に対応するかを調べて、この結果に基づいて車両１１
の実際の走行経路に則していると考えられる方を選択し
て採用する処理を行うようにすればよい。

【００４０】このときに、通過情報をどのような順序で
受信したかがわかれば、通過情報の信頼性を検証するこ
とができる。すなわち、各々の通過情報に対しては、料
金所間の区間距離を構成するふたつ、あるいはそれ以上
の料金所が対応づけられる。たとえば、図１における第
１アンテナ・ターミナル４に対してはＡ料金所２とＣ料
金所５が、第２アンテナ・ターミナル６に対してはＡ料
金所２とＢ料金所７が、第３アンテナ・ターミナル９に
対しては

【００４１】このようにして、車両１１が実際に走行し
た経路にもとづいて実際の走行距離が算出可能となり、
実際の走行距離に基づいて通行料金を算出することも、
可能になる。特に、上記の実施形態においては、車両１
１が、Ｄ料金所インフラ装置１４に対して自車の車両ID
番号を送信している。これをＤ料金所インフラ装置１４
が受信することによって、個別の車両と通行料金を対応
させることが、可能になる。すなわち、どの車両に対し
ていくらの通行料金を課すべきかを、Ｄ料金所インフラ
装置１４によって判定できるようになる。

【００４２】このように通行料金を自動算出するために
は、車両のID番号に対応した車種データが必要となる
が、これについては、たとえば所有者の申告によって、
上位システムに車両のID番号と車種の関係を登録してお
けばよい。申告内容の真偽を確認することは、たとえば
各地の陸運局に照会するなどすれば、物理的には可能で
あると思われる。そこで、車両ID番号から、当該車両の
車種を判別でき、さらに上記の通過情報から、当該車両
がどの経路を通行したかを割り出せる。このふたつのデ
ータをもとに、既存の料金体系を参照すれば、料金を算
出することが可能である。このような、車両が通行した
経路を示すデータをもとに、料金体系を算出する処理に
ついては、既に実用化された周知の技術を用いて容易に
実現できることと思われるので、ここでは詳細な説明を
省略する。

【００４３】次いで、上述のように自動的に算出された
通行料金を、簡易な操作で決済するためのシステムにつ
いて、図５に基づいて説明する。上述の説明で言えば、
料金所インフラ装置において、演算制御部２５において
通行料金が算出されたあとの課金処理について、以下に
説明する。図５において、１８は高速道路の利用料金を
決済するためのプリペイド・カードである。ここでは、
利用額の総計が最初の額面を上回っても、利用者が料金
を追加して支払うことで、カードに記録された情報の一
部ないし全部を更新して継続して利用できる型のカード
を、例にとって説明する。

【００４４】同図において、１２は車両１１に搭載され
た残高表示器である。この残高表示器１２は、プリペイ
ド・カード１８に記録された情報を読み取って、プリペ
イド・カード１８の利用可能残高がどの程度あるかを算
出して表示する。この車載の残高表示器１２は読み出し
専用であり、プリペイド・カード１８に記録された情報
を更新する機能は、備わっていない。

【００４５】また２０は、高速道路に隣接する休憩施設
等に設けられた残高更新器である。この残高更新器２０
は、残高更新器２０に挿入されたプリペイド・カード１
８に記録された各種情報を読みだす機能と、利用者によ
る追加支払い額を計算して表示する機能と、その追加支
払い額を、残高更新器２０に挿入されたプリペイド・カ
ード１８の額面の残高に上乗せするべく、同カード１８
に記録された情報を更新する機能とを、備えている。こ
のうち利用者による追加支払い額を計算する機能におい
ては、利用者が残高更新器に投入した現金の額を、その
まま追加支払額とするものであってもよいし、また投入
した現金の額を越えない範囲で、利用者がなんらかの形
で追加支払額を任意に設定するものであってもよい。ま
た、クレジット・カード等を用いて、信用取り引きによ
る残高更新を行うことも、考えられる。

【００４６】走行中の車両１１に搭載された残高表示器
１２は、挿入されたプリペイド・カード１８から情報を
読み出し、当該プリペイド・カード１８の利用可能残高
を計算して、残高を車内の利用者に見えるように表示す
る。この残高を利用者が追加するためには、利用者が車
両１１を高速道路に隣接する休憩施設に乗り入れて、プ
リペイド・カード１８を残高表示器１２から取り出し、
そこに設けられた残高更新器２０に、プリペイド・カー
ド１８を挿入する。残高更新器２０は、挿入されたプリ
ペイド・カード１８に記録された情報を読み出して、こ
の情報に基づいて、プリペイド・カード１８の利用可能
残高を計算して、表示する。次いで利用者が、表示され
た利用可能残高と所持金とを考慮しつつ、追加すべき残
高を決定して、追加しようとする額に相当する現金を、
残高更新器２０に投入する。

【００４７】残高更新器２０は、現金の投入を検知する
と、投入された現金の総額を計数して、この総額を表示
するとともに、総額に相当する額とプリペイド・カード
１８の利用可能残高との合計額を算出する。ついで残高
更新器２０は、合計額に相当する額を、新しい利用可能
残高として、その情報をプリペイド・カード１８に記録
する。同時に、プリペイド・カード１８からは、残高更
新器２０に挿入される以前の古い利用可能残高を示す情
報は、消去される。

【００４８】その他、残高表示器１２が、プリペイド・
カード１８に記録された残高を表示するだけでなく、高
速道路を走行中に、車両１１の位置から、次の料金所ま
での通行料金を計算して、この通行料金をプリペイド・
カード１８に記録された残高から差し引いて、その残り
の額を表示する、というシステムも、考えられる。ただ
し、このシステムを実現する際には、車両１１の走行経
路から通行料金を割り出して、その結果を残高表示器１
２に通知する手段が、必要になる。ここで通行料金が、
直接には道路の管理運営者によって設定もしくは変更さ
れることを考慮すると、走行経路から通行料金を割り出
すデータベース自体は、個人の所有になる車両１１より
も、むしろ直接あるいは間接に道路の管理運営者の管理
下におかれると思われる上位システム１に設けられるこ
とが、望ましい。

【００４９】また、このデータベースを上位システム１
に設けるのであれば、車両１１が料金所に到達した時点
で実際に通行料金を算出するためのデータベースをその
まま流用することが可能となり、無駄が少なく、データ
ベースの保守も容易になる。さらに、次の料金所でな
く、現在の車両１１の位置から数えて二つ目の料金所ま
での通行料金をプリペイド・カード１８の残高から差し
引いて表示することも、当然に可能である。この場合に
は、二つ目の料金所までの通行料金を差し引いた残高が
プラスである限り、次の料金所を通過するまでに残高の
追加を行う必要が無いことになる。

【００５０】一方で、当該データベースを上位システム
１に設けると、残高表示器１２から上位システム１に対
して、通行料金を問い合わせ、それに対して上位システ
ム１から残高表示器１２に回答する、という動作が、ど
うしても必要になる。このために、各アンテナ・ターミ
ナルには、通過情報を送信するだけでなく、走行中の車
両１１に搭載された残高表示器１２からの問い合わせ信
号を受信して、その内容を上位システム１に通知する機
能や、上位システム１において算出された通行料金情報
を残高表示器１２に通知する機能が、求められることに
なる。勿論、このような機能を果たす設備を、アンテナ
・ターミナルと別個に設けても、技術的には構わない。

【００５１】また、特定のアンテナ・ターミナルの付近
を、複数の車両が比較的短い距離をおいて通過すること
も考えられ、このような状態では、各車両が複数台分の
情報を受信することになる。また、アンテナ・ターミナ
ルも、複数台分の情報を、ほぼ同時に受信することにな
る。そこで、複数台分の情報の混乱を防ぎ、残高表示器
１２においては自車両に関する情報だけを取り出せるよ
うに、またアンテナ・ターミナルないし上位システムに
おいては、複数の車両に関する情報を混同することな
く、１台分ごとに独立して処理できるように、これらの
通信を行う際には、たとえば通信内容に車両ID番号を含
めるようにして、他車両に関する情報と自車両に関する
情報とを、混同しないようにする必要がある。

【００５２】また、車両ID番号と、車両１１の所有者も
しくは運転者名義の信用取引システム、たとえばクレジ
ット・カードや預金口座とを連動させれば、通行料金の
自動決済も、可能になる。すなわち、通行料金を自動算
出する一方、車両のID番号をもとに、料金の引き落とし
対象となるべき預金口座を割り出し、その口座を管理す
る金融機関などのオンライン・システムに対して、通行
料金の引き落としを請求する信号を送る。金融機関の預
金口座に直接アクセスせず、クレジット・カードにチャ
ージして、月末などに他の利用額とまとめて一括決済す
るようにしてもよい。

【００５３】ただし、このようにオンライン決済が完全
自動化されると、取り引きに際して、預金口座やクレジ
ット・カードの名義人が事実上介在しないまま、取り引
きが進行することになる。そこで、万一の事態を予防す
るとともに、責任の所在を明確にするため、決済の完了
寸前に、口座などの名義人が確認動作を行うことも、オ
プションとして考えられる。

【００５４】たとえば、車載電話、もしくは車載可能な
携帯電話を利用する手法として、決済直前に、上位シス
テム１あるいはＤ料金所インフラ装置１４から、当該車
両に搭載された電話機に、発呼する。着呼した電話機で
は、口座などの名義人が、電話機の数字キーを用いて、
暗証番号を入力する。この暗証番号の内容は、電話機に
よって電気信号に変換され、データとして電話回線を介
して、発呼した上位システム１あるいはＤ料金所インフ
ラ装置１４へ送られる。そこで、この暗証番号の真偽が
照会されて、結果が真であれば、名義人が決済を承認し
たものとみなされて、通行料金のオンライン決済が、実
行される。名義人が個人であるなど、小口ユーザの場合
には、特に有用な方法であろうと思われる。ただし、こ
のようなケースでは、名義人がひとりで当該車両を運転
している、というケースも多々起こり得るため、採用に
際しては、車両の衝突回避をはじめとする安全性の問題
などにも、深く配慮すべきであろう。

【００５５】

【発明の効果】このようにすれば、車両１１が走行した
経路を自動的に判定することができるために、実際の走
行距離に即した料金設定を、道路網の形成如何にかかわ
らず、実現することができる。また、このようにして設
定された通行料金を車両に対してリアルタイムに、もし
くは事前に知らせることで、プリペイド・カードの残高
不足などの不測の事態を予防するようにして、同カード
などを用いた、いわゆるキャッシュレス決済の機会逸失
を防ぎ、料金所における決済をスムーズにすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】アンテナ・ターミナルの配置の概念図

【図２】アンテナ・ターミナルの構成の模式図

【図３】空中線信号の内容の概念図

【図４】料金所インフラ装置の概念図

【図５】料金決済システムの概念図

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくともひとつの入口と複数の出口、
   あるいは複数の入口と少なくともひとつの出口とを備え
   た道路であって、途中に分岐点もしくは合流点を備えて
   いるか、もしくは備えていない道路であって、該道路上
   を、車両が経路を任意に選択して走行可能な道路であっ
   て、 前記道路のうち、前記入口、もしくは入口のうち任意の
   ひとつと、前記出口、もしくは出口のうち任意のひとつ
   とに挟まれた道路区間に、少なくともひとつの道路区間
   にひとつの割合で、走行中の車両に対して、該車両が特
   定の道路区間を走行していることを通知する走行区間通
   知手段を設けたことを特徴とする、車両の通過経路を判
   定する通過経路判定システム。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の通過経路判定システム
   であって、前記車両には、前記走行区間通知手段から通
   知された通過情報を記憶する手段を設けたことを特徴と
   する、車両の通過経路を判定する通過経路判定システ
   ム。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の通過経路判定システム
   であって、前記通過情報が、個々の前記走行区間通知手
   段ごとに、少なくとも一部において相異なることを特徴
   とする、車両の通過経路を判定する通過経路判定システ
   ム。
4. 【請求項４】 請求項２もしくは請求項３に記載の通過
   経路判定システムであって、前記車両が、前記出口を通
   過する際に、該車両が記憶した前記通過情報を一括して
   送信する手段を備えるとともに、前記出口には、送信さ
   れた前記通過情報を受信する受信手段を備えたことを特
   徴とする、車両の通過経路を判定する通過経路判定シス
   テム。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の通過経路判定システム
   であって、前記受信手段が受信した前記通過情報に基づ
   いて、前記車両が走行した経路を判定する、経路判定手
   段を備えたことを特徴とする、車両の通過経路を判定す
   る通過経路判定システム。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の通過経路判定システム
   であって、前記経路判定手段によって判定された経路に
   基づいて、前記道路における前記車両の通行料金を算出
   する、通行料金算出手段を備えたことを特徴とする、車
   両の通過経路を判定する通過経路判定システム。
7. 【請求項７】 請求項６に記載の通過経路判定システム
   であって、新規の通過情報を受信すると、当該受信時点
   における走行経路に基づいて、前記道路における前記車
   両の通行料金を算出する、通行料金算出手段を備えたこ
   とを特徴とする、車両の通過経路を判定する通過経路判
   定システム。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の通過経路判定システム
   であって、前記走行経路は、当該車両の位置より前方直
   近の出口を終点とするものであることを特徴とする、車
   両の通過経路を判定する通過経路判定システム。