JPWO2018047254A1 - 走行距離算出装置、課金システム、走行距離算出方法、プログラム及び記憶媒体 - Google Patents

走行距離算出装置、課金システム、走行距離算出方法、プログラム及び記憶媒体 Download PDF

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Abstract

走行距離算出装置は、ＧＮＳＳ衛星によって測位された車両の位置情報に基づいて前記車両の走行距離を算出する第一走行距離算出部と、前記車両が備えるタイヤの回転数に基づいて前記車両の走行距離を算出する第二走行距離算出部と、前記ＧＮＳＳ衛星によって測位された前記車両の位置情報と、前記ＧＮＳＳ衛星との通信状態を表す情報とのうち少なくとも一方に基づいて、前記第一走行距離算出部及び前記第二走行距離算出部の中から、前記車両の走行距離を算出する算出手段の選択を行う算出手段選択部と、を備える。

Description

この発明は、走行距離算出装置、課金システム、走行距離算出方法、プログラム及び記憶媒体に関する。
道路財源の確保、混雑の緩和などを目的として、高速道路だけでなく一般道路を含む道路全体について、その道路を通行する車両に対して課金を行おうとする動きがある。このような課金を行う場合、道路の課金主体が異なる課金区間別に課金方式が異なる可能性がある。高速道路においては、例えば、道路会社が管理する区間別に課金方式が異なる。一般道路においては、例えば、各区間の道路を管理する自治体別に課金方式が異なる。あるいは、車両が通行する区間が私道の場合、その区間については課金の対象外となる。
さまざまな課金方式のうち、課金区間別に課金を行うのに適した方式として、各課金区間における車両の走行距離に応じて課金を行う方式が考えられる。車両の走行距離に応じて課金を行う場合、車両の正確な走行距離が必要になる。車両の走行距離を求める方法には、例えば、ＧＮＳＳ（全地球航行衛星システム:Global Navigation Satellite System）衛星によって測位した位置情報と地図情報をマップマッチングして地図情報上の車両の走行経路を推定し、推定した走行経路から走行距離を算出する方法が存在する。また、車両が備えるオドメータによって走行距離を測定する方法が存在する。
関連する技術として、特許文献１には、オドメータによる車両の走行距離の測定値とＧＮＳＳによる測位結果に基づく車両の走行距離とを比較して、オドメータが検出した走行距離を修正する方法が記載されている。オドメータが出力する１パルスあたりの走行距離は、車両の種類、メーカ別に異なることが知られている。特許文献１には、この１パルスあたりの走行距離の車両別の違いを修正する方法が記載されている。
特開平９−１１９８４２号公報
高精度な課金を行うためには、車両の正確な走行距離の情報が必要であるが、上述の方法で走行距離を算出する場合、正確な走行距離が算出できない可能性がある。例えば、マップマッチングによって走行距離を算出する場合において、高層ビル街でＧＮＳＳ衛星からの電波の反射、遮蔽などが生じたときには正確な走行距離が得られない可能性がある。また、オドメータによって走行距離を算出する場合、車両が装着しているタイヤの大きさ、空気圧などの影響により、実際の走行距離に対して誤差が生じる可能性がある。従来からそれぞれの算出方法について走行距離の算出精度を高める方法については提案があるが、さまざまな環境下にある道路を走行する車両の走行距離を、その道路環境に応じた算出方法を使って算出する方法は、提供されていない。
本発明は、上述の課題を解決することのできる走行距離算出装置、課金システム、走行距離算出方法、プログラム及び記憶媒体を提供する。
本発明の第１の態様によれば、走行距離算出装置（１０）は、ＧＮＳＳ衛星によって測位された車両（２）の位置情報に基づいて前記車両の走行距離を算出する第一走行距離算出部（１２）と、前記車両が備えるタイヤの回転数に基づいて前記車両の走行距離を算出する第二走行距離算出部（１３）と、前記ＧＮＳＳ衛星によって測位された前記車両の位置情報と、前記ＧＮＳＳ衛星との通信状態を表す情報とのうち少なくとも一方に基づいて、前記第一走行距離算出部及び前記第二走行距離算出部の中から、前記車両の走行距離を算出する算出手段の選択を行う算出手段選択部（１６）と、を備える。
第一走行距離算出部と第二走行距離算出部のうち、適切な走行距離の算出手段を道路環境に応じて選択することができるので、車両の走行距離を精度良く算出することができる。
本発明の第２の態様によれば、前記第一走行距離算出部は、前記車両の位置情報を地図情報と照合し、前記車両の位置情報が示す位置が前記地図情報における何れの道路に含まれるかを特定し、前記算出手段選択部は、前記第一走行距離算出部が特定した道路の情報に基づいて、前記算出手段の選択を行うようにしてもよい。
これにより、車両が走行する道路に応じて、適切に走行距離の算出手段を切り替えることが可能になる。
本発明の第３の態様によれば、前記算出手段選択部は、前記特定した道路が、正確な位置情報が提供される道路であると判定された場合に、前記第一走行距離算出部を選択するようにしてもよい。
これにより、車両が走行する道路が、正確な位置情報が提供される道路であるという条件を満たす場合に、第一走行距離算出部による走行距離の算出を行うので、より正確な走行距離が算出できる。
本発明の第４の態様によれば、前記算出手段選択部は、さらに、前記通信状態が良好である場合に、前記第一走行距離算出部を選択するようにしてもよい。
これにより、車両が走行する道路が、ＧＮＳＳ衛星により車両の正確な位置情報が得られるという条件を満たす場合に、第一走行距離算出部による走行距離の算出を行うので、より正確な走行距離が算出できる。
本発明の第５の態様によれば、前記算出手段選択部は、前記特定した道路が正確な位置情報が提供される道路ではないと判定された場合、又は、前記通信状態が良好ではない場合に、前記第二走行距離算出部を選択するようにしてもよい。
これにより、車両が走行する道路が、上記の条件を満たす場合、そのような条件に応じて第二走行距離算出部による走行距離の算出を行うので、道路環境に応じた正確な走行距離が算出できる。
本発明の第６の態様によれば、前記走行距離算出装置は、前記タイヤの回転数に基づく走行距離を補正する補正係数を、前記第一走行距離算出部が算出した走行距離と前記タイヤの回転数に基づく走行距離との関係に基づいて算出する補正係数算出部（１４）、をさらに備え、前記第二走行距離算出部は、前記補正係数算出部が算出した補正係数を用いて前記タイヤの回転数に基づく走行距離を補正するようにしてもよい。
補正係数算出部を備えることにより、タイヤの回転数に基づく走行距離を補正することができるので、第二走行距離算出部はより正確な走行距離を算出することができる。
本発明の第７の態様によれば、前記補正係数算出部は、道路状態に応じて補正係数を算出するようにしてもよい。
道路の状態に応じた補正係数を算出することができるので、第二走行距離算出部はより正確な走行距離を算出することができる。
本発明の第８の態様によれば、前記走行距離算出装置は、車両の姿勢情報に基づいて、車両が走行している道路の道路状態を判定する道路状態判定部（１５）、をさらに備え、前記第二走行距離算出部は、前記補正係数の中から前記道路状態判定部が判定した道路状態に応じた補正係数を選択し、選択した補正係数を用いて走行距離を算出するようにしてもよい。
道路状態に応じた補正係数を選択して走行距離を算出することができるので、第二走行距離算出部はより正確な走行距離を算出することができる。
本発明の第９の態様によれば、前記補正係数算出部は、正確な位置情報が提供されると判定された道路を前記車両が走行し、かつ、前記通信状態が良好である場合に、前記車両が当該道路を走行したときの前記第一走行距離算出部が算出した走行距離及び前記タイヤの回転数に基づく走行距離を記録するようにしてもよい。
これにより、同一の道路を走行したときの第一走行距離算出部が算出した走行距離とタイヤの回転数に基づく走行距離とを比較して、第一走行距離算出部が算出した走行距離に基づく補正係数を算出することができるので、第二走行距離算出部の算出する走行距離の精度を、第一走行距離算出部による走行距離の算出精度に近づけることができる。
本発明の第１０の態様によれば、前記補正係数算出部は、さらに前記道路を走行する車両の姿勢情報を、前記算出した補正係数と関連付けて記録するようにしてもよい。
これにより、車両の姿勢情報別に補正係数を選択できるので、第二走行距離算出部はより正確な走行距離を算出することができる。
本発明の第１１の態様によれば、前記走行距離算出装置は、課金区間別に前記車両の走行距離を特定する走行距離特定部（１７）、をさらに備えるようにしてもよい。
課金区間別に車両の走行距離を算出するので、車両が、課金方式が異なる複数の道路区間を跨いで走行しても、各課金区間の課金料金を計算することができる。
本発明の第１２の態様によれば、前記走行距離特定部は、非課金道路における前記車両の走行距離を除いて走行距離を特定するようにしてもよい。
車両が非課金道路（例えば私道）を走行してもその間の走行距離を特定しないので、非課金道路における走行距離を誤って課金対象の走行距離に含めることがない。
本発明の第１３の態様によれば、課金システム（１）は、上述の走行距離算出装置と、前記走行距離算出装置が算出した走行距離に基づく課金処理を行う課金処理装置（２１）と、を備える。
これにより、車両の走行距離に応じた課金処理を行うことができる。
本発明の第１４の態様によれば、走行距離算出方法は、ＧＮＳＳ衛星によって測位された車両の位置情報と、前記ＧＮＳＳ衛星との通信状態を表す情報とのうち少なくとも一方に基づいて、ＧＮＳＳ衛星が測位した前記車両の位置情報に基づいて前記車両の走行距離を算出する手段と、前記車両が備えるタイヤの回転数に基づいて前記車両の走行距離を算出する手段と、の中から、前記車両の走行距離を算出する算出手段の選択を行う。
本発明の第１５の態様によれば、プログラムは、走行距離算出装置が備えるコンピュータを、ＧＮＳＳ衛星によって測位された車両の位置情報に基づいて前記車両の走行距離を算出する第一の手段、前記車両が備えるタイヤの回転数に基づいて前記車両の走行距離を算出する第二の手段、前記ＧＮＳＳ衛星が測位した前記車両の位置情報と、前記ＧＮＳＳ衛星との通信状態を表す情報とのうち少なくとも一方に基づいて、前記第一の手段及び前記第二の手段の中から、前記車両の走行距離を算出する算出手段の選択を行う手段、として機能させる。
本発明の第１６の態様によれば、記憶媒体は、走行距離算出装置が備えるコンピュータを、ＧＮＳＳ衛星によって測位された車両の位置情報に基づいて前記車両の走行距離を算出する第一の手段、前記車両が備えるタイヤの回転数に基づいて前記車両の走行距離を算出する第二の手段、前記ＧＮＳＳ衛星が測位した前記車両の位置情報と、前記ＧＮＳＳ衛星との通信状態を表す情報とのうち少なくとも一方に基づいて、前記第一の手段及び前記第二の手段の中から、前記車両の走行距離を算出する算出手段の選択を行う手段、として機能させるためのプログラムを記憶する。
上述した走行距離算出装置、走行距離算出方法、プログラム及び記憶媒体によれば、道路環境に応じて、走行距離の算出手段を選択することにより、車両の走行距離を精度よく算出することができる。
この発明の一実施形態における課金システムの一例を示す概略図である。 この発明の一実施形態における走行距離算出装置の一例を示すブロック図である。 この発明の一実施形態における走行距離の算出方法の一例を説明する図である。 この発明の一実施形態における走行距離の補正係数の算出方法の一例を説明する第一の図である。 この発明の一実施形態における走行距離の補正係数の算出方法の一例を説明する第二の図である。 この発明の一実施形態における走行距離を算出する処理の一例を示すフローチャートである。 この発明の一実施形態における走行距離の補正係数を算出する処理の一例を示すフローチャートである。 この発明の一実施形態における課金処理の一例を示すフローチャートである。
（実施形態）
以下、本発明の一実施形態による車両の走行距離の測定方法と走行距離に基づく課金処理について図１〜図７を参照して説明する。
（全体構成）
図１は、この発明の一実施形態における課金システムの一例を示す概略図である。
課金システム１は、道路を走行する車両について、その車両の走行距離に応じた料金を課金するシステムである。図１に示すように課金システム１は、車両２に搭載された走行距離算出装置１０と、中央システム２０と、課金処理装置２１Ａと、課金処理装置２１Ｂと、課金処理装置２１Ｃと、課金処理装置２１Ｄとを含む。
走行距離算出装置１０は、車両２の走行距離を算出する装置である。走行距離算出装置１０は、車両２が備える各種センサと接続されており、各種センサが測定した測定値を用いて車両２の走行距離を算出する。例えば、走行距離算出装置１０は、図示しないＧＮＳＳ受信機と接続されており、ＧＮＳＳ受信機を介して、ＧＮＳＳ衛星２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃが測位した車両２の位置情報を取得する。走行距離算出装置１０は、取得した車両２の位置情報と地図情報とを照らし合わせて、車両２が走行した道路とその道路における車両２の走行区間とを特定するマップマッチングを行う。走行距離算出装置１０は、特定した道路と走行区間の情報を用いて車両２の走行距離を算出する。走行距離算出装置１０は、ネットワークを介して中央システム２０と通信可能に接続される。走行距離算出装置１０は、算出した走行距離の情報を中央システム２０へ送信する。
中央システム２０は、ネットワークを介して走行距離算出装置１０及び課金処理装置２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄと通信可能に接続される。中央システム２０は、走行距離算出装置１０が算出した車両２の走行距離の情報を、走行距離算出装置１０から取得する。中央システム２０は、車両２の走行距離の情報を、課金処理装置２１Ａなどに送信する。課金料金の計算方法、課金料金の収受先は、各課金区間で異なる。中央システム２０は、車両２が走行した区間に応じて、その区間を含む課金区間に関連付けられた課金処理装置２１Ａ〜２１Ｄへ、それぞれの課金区間における走行距離の情報を送信する。
課金処理装置２１Ａ〜２１Ｄは、ネットワークを介して中央システム２０と通信可能に接続される。課金処理装置２１Ａ〜２１Ｄは、中央システム２０から車両２の走行距離の情報を受信し、その走行距離に基づいて、車両２に課金する課金料金を計算する。課金処理装置２１Ａ〜２１Ｄは、車両２について計算した課金料金を決済する処理を行う。
なお、課金処理装置２１Ａ〜２１Ｄを総称して課金処理装置２１と呼ぶ。また、ＧＮＳＳ衛星２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃを総称してＧＮＳＳ衛星２２と呼ぶ。図１において、走行距離算出装置１０及び中央システム２０の数は１台でなく複数台であってもよい。また、課金処理装置２１は４台でなくもよい。ＧＮＳＳ衛星２２は３基でなくてもよい。例えば、ＧＮＳＳ衛星２２は４基以上でもよい。
（走行距離算出装置の機能構成）
図２は、この発明の一実施形態における走行距離算出装置の一例を示すブロック図である。
図２に示すように、走行距離算出装置１０は、センサ情報取得部１１と、第一走行距離算出部１２と、第二走行距離算出部１３と、補正係数算出部１４と、道路状態判定部１５と、算出手段選択部１６と、走行距離特定部１７と、通信部１８と、記憶部１９と、を備えている。
センサ情報取得部１１は、車両２の走行距離を算出するために用いる情報（センサ情報と呼ぶ）を各種センサから取得する。例えば、センサ情報取得部１１は、車両２が備えるＧＮＳＳ受信機を介してＧＮＳＳ衛星２２から発信された位置情報を含む信号を受信する。また、例えば、センサ情報取得部１１は、車両２が備える慣性センサから車両２の走行速度の変化、車両２の姿勢情報などを取得する。慣性センサとは、例えば、加速度センサ、３軸ジャイロセンサなどである。また、姿勢情報とは、車両２の進行方向が変化したときの角速度、傾斜角度などである。
第一走行距離算出部１２は、センサ情報取得部１１が取得したセンサ情報と地図情報とに基づいて車両２の走行距離を算出する。例えば、第一走行距離算出部１２は、センサ情報取得部１１が取得したＧＮＳＳ衛星による車両２の位置情報と地図情報とを用いてマップマッチングを行い、車両２が走行した道路とその道路における走行区間を特定する。第一走行距離算出部１２は、地図情報に含まれる特定した道路の走行区間の距離（道路の長さ）を計算して車両２の走行距離を算出する。なお、例えば、高速道路におけるトンネルを走行している間など、ＧＮＳＳ衛星２２からの信号が受信できない状況では、第一走行距離算出部１２は、センサ情報取得部１１が取得した慣性センサの測定値を用いた自律航法によって、車両２の位置情報を算出してもよい。第一走行距離算出部１２が算出する走行距離を第一走行距離と呼ぶ。
第二走行距離算出部１３は、車両２が備えるオドメータの測定値に基づいて、車両２の走行距離を算出する。オドメータとは、車両２のタイヤの回転数に基づいて走行距離を測定する測定器である。例えば、オドメータは、車両２のタイヤの回転数にタイヤ１回転あたりの走行距離を乗じて走行距離を測定する。第二走行距離算出部１３は、このオドメータの測定値に基づいて車両２の走行距離を算出する。例えば、第二走行距離算出部１３は、オドメータの測定値による走行距離を車両２の走行距離とする。また、例えば、第二走行距離算出部１３は、オドメータの測定値による走行距離を、後述する補正係数で補正して走行距離を算出する。補正係数で補正を行うことにより、タイヤの回転数に基づく走行距離を補正することができるので、第二走行距離算出部１３はより正確な走行距離を算出することができる。なお、第二走行距離算出部１３が算出する走行距離を第二走行距離と呼ぶ。
補正係数算出部１４は、第一走行距離算出部１２が算出した第一走行距離と、第二走行距離算出部１３が算出したタイヤの回転数に基づく走行距離との関係に基づいて、タイヤの回転数に基づく走行距離（オドメータによる走行距離）を補正する補正係数を算出する。タイヤの大きさ、空気圧は、各車両で異なる。また、同じ車両２でも走行しているうちにタイヤがすり減ったり、空気圧が変わったりして、タイヤ１回転あたりの車両２の走行距離に変動が生じる。補正係数算出部１４は、第一走行距離算出部１２による第一走行距離を正しい値とし、オドメータによる走行距離を補正する補正係数を算出する。なお、補正係数算出部１４は、道路の状態別に補正係数を算出してもよい。道路の状態とは、道路の形状（直線、カーブ）、勾配（登り坂、下り坂）、表面の状態（路面が凍っているなど）などである。
道路状態判定部１５は、地図情報に基づいて、車両２が走行している道路状態を判定する。「道路状態」には、道路の形状、勾配などの状態が含まれる。あるいは、道路状態判定部１５は、気象情報、交通機関が提供する路面情報に基づいて、路面が滑りやすいかどうかなどの道路状態を判定する。
算出手段選択部１６は、ＧＮＳＳ衛星２２が測位した車両２の位置情報と、ＧＮＳＳ衛星２２との通信状態を表す情報とのうち少なくとも一方に基づいて、第一走行距離算出部１２及び第二走行距離算出部１３の中から、車両２の走行距離を算出する算出手段の選択を行う。例えば、算出手段選択部１６は、ＧＮＳＳ衛星２２による車両２の位置情報が、車両２が高速道路に存在することを示す場合、第一走行距離算出部１２を選択する。また、例えば、算出手段選択部１６は、ＧＮＳＳ衛星２２による車両２の位置情報が、車両２が一般道路に存在することを示す場合、第二走行距離算出部１３を選択する。また、例えば、算出手段選択部１６は、ＧＮＳＳ衛星２２との通信状態が良好である場合、第一走行距離算出部１２を選択し、通信状態が良好でない場合、第二走行距離算出部１３を選択する。
走行距離特定部１７は、課金区間別に、車両２の走行距離を特定する。課金区間とは、例えば、ある１つの課金主体が管理する道路の区間のことである。課金区間が異なると、課金料金の計算方法が異なる可能性がある。車両２がある課金区間を走行すると、その課金区間を走行した走行距離に応じて計算された課金料金が、その課金区間を管理する課金主体によって収受される。走行距離特定部１７は、課金主体が異なる課金区間別に車両２の走行距離を特定する。
通信部１８は、ネットワークを介して、自装置と他の装置とのデータ通信を行う。例えば、通信部１８は、走行距離特定部１７の特定した走行距離を中央システム２０へ送信する。また、例えば、通信部１８は、マップマッチングに用いる最新の地図情報を受信する。
記憶部１９は、通信部１８が受信した地図情報、補正係数算出部１４が算出した補正係数などを記憶する。
（走行距離の算出方法の概要）
図３は、この発明の一実施形態における走行距離の算出方法の一例を説明する図である。
図３を用いて車両２が位置９８から位置１０４へ走行した場合の、走行距離算出装置１０による走行距離の算出方法について説明する。図３において、道路９９は私道である。道路１０１と道路１０３は一般道路であり、道路１０２は高速道路である。位置９８は道路９９に含まれる。位置１００は道路１０１に含まれ、位置１０４は道路１０３に含まれる。また、道路１０１の課金区間Ｃは、自治体ｃによって管理され、車両２が課金区間Ｃを走行すると、その走行に対して自治体ｃが課金を行う。道路１０２の課金区間Ａは、企業ａによって管理され、車両２が課金区間Ａを走行すると、その走行に対して企業ａが課金を行う。道路１０２の課金区間Ｂは、企業ｂによって管理され、車両２が課金区間Ｂを走行すると、その走行に対して企業ｂが課金を行う。道路１０３の課金区間Ｄは、自治体ｄによって管理され、車両２が課金区間Ｄを走行すると、その走行に対して自治体ｄが課金を行う。なお、道路９９は私道のため、車両２が道路９９を走行しても課金されない。
走行距離算出装置１０は、課金に関する走行距離を算出する。従って、走行距離算出装置１０は、道路９９における車両２の走行距離は算出せず、道路１０１、道路１０２、道路１０３における車両２の走行距離を算出する。また、道路１０１における課金区間Ｃ、道路１０２における課金区間Ａ、道路１０２における課金区間Ｂ、道路１０３における課金区間Ｄの課金主体が異なるため、走行距離算出装置１０は、課金区間Ａ〜課金区間Ｄ別に走行距離を算出する。
課金区間Ａ及び課金区間Ｂは、高速道路の一部の区間である。高速道路は、ＧＮＳＳ衛星からの受信状態が良好で、高速道路の正確な位置情報を反映した正確な地図情報が提供されていることが多い。このような条件が整う場合、ＧＮＳＳ衛星による車両２の位置情報の精度が高く、正確な位置情報と正確な地図情報によって精度よくマップマッチングすることができる。また、正確な地図情報によって車両２の走行距離も精度よく算出することができる。そこで、算出手段選択部１６は、ＧＮＳＳ衛星２２が測位した車両２の位置情報が示す道路が高速道路であることに基づいて、課金区間Ａ及び課金区間Ｂの走行距離の算出手段として、第一走行距離算出部１２を選択する。なお、算出手段選択部１６が第一走行距離算出部１２を選択するのは、車両２が走行する道路が高速道路であるときに限らない。例えば、算出手段選択部１６は、ＧＮＳＳ衛星２２との通信状態が良好であることと、ＧＮＳＳ衛星２２による車両２の位置情報の示す道路が、正確な位置情報が提供されている道路であることに基づいて、第一走行距離算出部１２を選択してもよい。ＧＮＳＳ衛星２２との通信状態が良好で正確な位置情報が得られる道路の他の例として、国道、幹線道路などがある。なお、ＧＮＳＳ衛星２２との通信状態が良好な場合とは、３基以上（望ましくは４基以上）のＧＮＳＳ衛星２２と通信できる場合をいう。
課金区間Ｃ及び課金区間Ｄは、一般道路の一部の区間である。都市内または都市間の一般道路は、高層ビルがＧＮＳＳ衛星の信号を反射したり遮蔽したりするので、ＧＮＳＳ衛星からの受信状態が良好でない場合がある。また、一般道路は、高速道路または幹線道路などと異なり、最新の道路の位置情報を反映した地図情報が提供されていない場合がある。従って、マップマッチングによって車両２の走行距離を算出しようとしても、正確な位置情報が得られない為に正確な道路が特定できない可能性がある。また、地図情報が誤っているために特定した道路の距離を計算しても正しい走行距離が得られない可能性がある。このような場合、算出手段選択部１６は、ＧＮＳＳ衛星２２による車両の位置情報が示す道路が高速道路および幹線道路などでは無いことに基づいて、課金区間Ｃ及び課金区間Ｄの走行距離の算出手段として、第二走行距離算出部１３を選択する。
なお、算出手段選択部１６が第二走行距離算出部１３を選択するのは、車両２が走行する道路が高速道路などでは無い場合に限らない。算出手段選択部１６は、ＧＮＳＳ衛星２２との通信状態が良好で無いこと、又は、車両２の位置情報の示す位置が正確な位置情報が得られない可能性がある道路であることに基づいて、第二走行距離算出部１３を選択してもよい。例えば、ＧＮＳＳ衛星２２による測位の結果、車両２が高速道路に存在していると判定できる場合でも、２基のＧＮＳＳ衛星２２としか通信できない場合、算出手段選択部１６は、ＧＮＳＳ衛星２２との通信状態が良好で無いことに基づいて第二走行距離算出部１３を選択してもよい。あるいは、４基のＧＮＳＳ衛星と通信できる場合でも、ＧＮＳＳ衛星２２による測位結果が、車両２が一般道路に存在していることを示す場合、算出手段選択部１６は、その一般道路について正確な位置情報が提供されていない可能性があることに基づいて第二走行距離算出部１３を選択する。
このように、本実施形態では、ＧＮＳＳ衛星２２による車両２の位置情報と地図情報に基づくマップマッチングによって算出する走行距離は比較的正確であると考え、この算出方法を使用する条件が整う課金区間については、第一走行距離算出部１２によって車両２の走行距離を算出する。また、条件が整わない課金区間については、第二走行距離算出部１３による算出方法に切り替えて車両２の走行距離を算出する。図３の場合、算出手段選択部１６は、車両２の進行に伴って、一般道路である課金区間Ｃでは第二走行距離算出部１３によって走行距離を算出することを選択し、高速道路である課金区間Ａ及び課金区間Ｂでは第一走行距離算出部１２によって走行距離を算出し、一般道路である課金区間Ｄでは再び第二走行距離算出部１３によって走行距離を算出することを選択する。
（補正係数の算出方法の概要）
次に補正係数の算出方法について説明する。第二走行距離算出部１３は、オドメータが測定した走行距離を、補正係数算出部１４が算出した補正係数で補正して第二走行距離を算出する。図３の場合、補正係数算出部１４は、区間Ｅについて第一走行距離算出部１２が算出した第一走行距離と、区間Ｅについてオドメータが測定した走行距離とを用いて補正係数を算出する。より具体的には、補正係数算出部１４は、第一走行距離をオドメータが測定した走行距離で除算して、オドメータが測定した走行距離に対する第一走行距離の割合を算出し、算出した値を補正係数に設定する。第二走行距離算出部１３は、例えば、車両２が課金区間Ｄを走行した場合、オドメータが測定した走行距離に、区間Ｅについて算出された補正係数を乗じて第二走行距離を算出する。
第一走行距離を正しい値として補正係数を算出するため、補正係数算出部１４は、第一走行距離算出部１２による第一走行距離の算出が可能な状況で補正係数の算出を行う。つまり、補正係数算出部１４は、ＧＮＳＳ衛星２２による車両２の走行位置が、予め設定された補正係数算出区間であるか、又は、ＧＮＳＳ衛星２２との通信状態を表す情報（例えば、通信できるＧＮＳＳ衛星２２の数）が良好（例えば、通信できるＧＮＳＳ衛星２２の数が３基以上）で且つ正確な位置情報が提供されている道路であると判定できる場合に、補正係数の算出を行う。補正係数算出区間とは、ＧＮＳＳ衛星２２との通信状態が良好で正確な位置情報が提供されている、例えば、高速道路における一部の区間である。補正係数算出部１４は、補正係数算出区間で測定された第一走行距離とオドメータによる走行距離とを記憶部１９に記録する。補正係数算出部１４は、記録したこれらの走行距離を用いて補正係数を算出する。なお、正確な補正係数を算出するため、さらに車両２が安定して一定の走行を行うような条件が整った場合のみ、第一走行距離及びオドメータによる走行距離を記録するようにしてもよい。安定して一定の走行を行うような場合とは、例えば、高速道路などにおける直線状の走行区間で、所定速度以上で所定時間以上走行する場合である。
補正係数は、タイヤの空気圧、消耗具合によっても変動するので、なるべく現在のタイヤの状態に応じた補正係数を算出することが好ましい。従って、補正係数算出部１４は、補正係数算出区間を走行する度に補正係数を算出する。あるいは、補正係数算出部１４は、例えば、所定の期間以上、補正係数算出区間を走行していない場合、道路の正確な位置情報（正確な地図情報）が提供されている走行区間において、ＧＮＳＳ衛星２２との通信状態が良好であれば、その走行区間の一部における第一走行距離及びオドメータによる走行距離を記録し、補正係数を算出してもよい。第二走行距離算出部１３は、例えば車両２が市街地の一般道路を走行した際に、最新の補正係数を用いて、第二走行距離を算出する。
（補正係数算出：カーブ状の道路の場合）
次に道路の状態に応じた補正係数を算出する方法について説明する。
補正係数算出部１４は、高速道路などＧＮＳＳ衛星との通信状態が良く、正確な地図情報が提供されている環境下で、直線的な道路を走行しているときの第一走行距離とオドメータによる走行距離から補正係数を算出する。さらに補正係数算出部１４は、この条件を満たしたうえで、直線的な道路以外にも以下のような道路状態の道路を走行した場合の補正係数を算出してもよい。
図４Ａは、この発明の一実施形態における走行距離の補正係数の算出方法の一例を説明する第一の図である。
図４Ａは、ある道路１０７を上空から見た図である。図４Ａは、車両２が位置１０８を通過して位置１０９へ向かって走行しているところを示している。このようにカーブ状の道路を走行する場合、カーブの内側のタイヤと外側のタイヤとでは走行距離に差が生じ、直線状の道路を走行するときと比べて、オドメータによる走行距離にも違いが生じる。そこで、補正係数算出部１４は、直線状の道路を走行するときにオドメータによる走行距離を補正する補正係数とは別に、カーブ状の道路を走行するときに用いる補正係数を算出してもよい。補正係数の算出方法は、既に説明したものと同様である。例えば高速道路におけるカーブ用の補正係数を算出するための補正係数算出区間を予め定めておく。図４Ａの例では、カーブの開始位置（位置１０８）から終了位置（位置１０９）までが補正係数算出区間である。補正係数算出部１４は、第一走行距離算出部１２が算出した地図情報に基づく道路１０７における位置１０８から位置１０９までの第一走行距離を記憶部１９に記録する。また、補正係数算出部１４は、車両２が位置１０８から位置１０９まで走行する間にオドメータが測定した走行距離を記憶部１９に記録する。補正係数算出部１４は、第一走行距離をオドメータによる走行距離で除算して補正係数を算出する。また、補正係数算出部１４は、車両２が位置１０８から位置１０９まで走行するときの慣性センサの測定値を、センサ情報取得部１１を介して取得する。補正係数算出部１４は、この補正係数算出区間を走行する際に慣性センサが測定した角速度と補正係数とを関連付けて記憶部１９に記録する。なお、予め補正係数算出区間を定めておいてもよいが、車両２の走行中に、道路状態判定部１５が慣性センサの測定値に基づいて、カーブ状の道路を走行していることを検出し、補正係数算出部１４がその場合の補正係数を算出してもよい。また、角速度は、所定間隔ごとに測定された角速度の測定値を記録してもよいし、所定時間に測定された角速度の代表値（平均値、中央値など）を記録してもよい。補正係数算出部１４が道路の状態に応じた補正係数を算出し記録することにより、第二走行距離算出部１３はより正確な走行距離を算出することができる。
次に計算した補正係数による走行距離の補正方法の一例について説明する。例えば車両２が、一般道路における直線状の道路とカーブ状の道路が混在する単一の課金区間を走行する場合を考える。算出手段選択部１６は、例えば、ＧＮＳＳ衛星との通信状態が良好で無いことに基づいて、第二走行距離算出部１３による走行距離の算出を選択する。車両２が市街地の道路を走行する間に、道路状態判定部１５は、慣性センサが測定した角速度に基づいて、車両２が走行する道路の形状を判定する。道路状態判定部１５は、例えば、所定時間以上、所定の角速度を検出すると、車両２がカーブ状の道路を走行していると判定する。道路状態判定部１５は、判定結果と角速度を第二走行距離算出部１３に出力する。第二走行距離算出部１３は、記憶部１９に補正係数と関連付けられて記録された角速度の中から、取得した角速度との差が所定の範囲内にあり且つ最も近い値を選択する。第二走行距離算出部１３は、選択した角速度と関連付けられた補正係数を記憶部１９から読み出し、読み出した補正係数をオドメータによる走行距離に乗じて第二走行距離を算出する。また、センサ情報取得部１１が取得した慣性センサの測定値から、車両２が直線形状の道路を走行すると推定できる範囲では、第二走行距離算出部１３は、通常の（直線状道路用の）補正係数を記憶部１９から読み出し、この補正係数を用いて直線状道路における第二走行距離を算出する。第二走行距離算出部１３は、算出した各第二走行距離を合計して、当該走行区間における走行距離の合計値を求める。
（補正係数算出：坂道の場合）
図４Ｂは、この発明の一実施形態における走行距離の補正係数の算出方法の一例を説明する第二の図である。
図４Ｂは、ある道路１１０の断面図である。図４Ｂは、車両２が位置１１１を通過して坂道を上り位置１１２へ向かって走行しているところを示している。車両２が坂道を走行する場合、平地を走行する場合と比べ同じ距離を走行してもオドメータによる走行距離に違いが生じる可能性がある。そこで、補正係数算出部１４は、平坦な道路を走行するときに用いる補正係数とは別に、登り坂を走行するときに用いる補正係数と下り坂を走行するときに用いる補正係数とを算出してもよい。例えば高速道路における坂道用の補正係数を算出するための補正係数算出区間を予め定めておく。図４Ｂの例では、登り坂の開始位置（位置１１１）から終了位置（位置１１２）までが補正係数算出区間である。補正係数算出部１４は、第一走行距離算出部１２が算出した地図情報に基づく道路１１０における位置１１１から位置１１２までの第一走行距離を記憶部１９に記録する。また、補正係数算出部１４は、車両２が位置１１１から位置１１２まで走行する間にオドメータが測定した走行距離を記憶部１９に記録する。補正係数算出部１４は、登り坂における第一走行距離を登り坂におけるオドメータによる走行距離で除算して補正係数を算出する。また、補正係数算出部１４は、車両２が位置１１１から位置１１２まで走行するときの慣性センサが測定した車両２の傾斜角度を、センサ情報取得部１１を介して取得する。補正係数算出部１４は、例えば、車両２の垂直方向の傾斜角度と補正係数を関連付けて記憶部１９に記録する。補正係数算出部１４は、下り坂についても同様に補正係数を算出し、下り坂における車両２の垂直方向の傾斜角度と補正係数とを関連付けて記憶部１９に記録する。なお、予め補正係数算出区間を定めておいてもよいが、車両２の走行中に、道路状態判定部１５が慣性センサの測定値に基づいて、坂道を走行していることを検出し、補正係数算出部１４がその坂道における補正係数を算出してもよい。また、傾斜角度は、所定間隔ごとに測定された傾斜角度の測定値を記録してもよいし、所定時間に測定された傾斜角度の代表値（平均値、中央値など）を記録してもよい。
次に計算した補正係数による補正方法の一例について説明する。例えば車両２が、一般道路における坂道と平坦な道路が混在する単一の課金区間を走行する場合を考える。算出手段選択部１６は、例えば、地図情報に基づく車両２の位置情報の示す道路が一般道路であることに基づいて、第二走行距離算出部１３による走行距離の算出を選択する。車両２が市街地の道路を走行する間に、道路状態判定部１５は、例えば、慣性センサが測定した傾斜角度に基づいて、車両２が走行する道路の勾配を判定する。道路状態判定部１５は、例えば、所定時間以上、所定の角度以上の傾斜角度を検出すると、車両２が坂道を走行していると判定する。道路状態判定部１５は、判定結果と傾斜角度を第二走行距離算出部１３に出力する。第二走行距離算出部１３は、記憶部１９に補正係数と関連付けられて記録された傾斜角度の中から、取得した傾斜角度との差が所定の範囲内で且つ最も近い値を選択する。第二走行距離算出部１３は、選択した傾斜角度と関連付けられた補正係数を記憶部１９から読み出し、読み出した補正係数をオドメータによる走行距離に乗じて第二走行距離を算出する。車両２の姿勢情報別に選択した補正係数を用いて補正を行うことで、第二走行距離算出部１３は、より正確な走行距離を算出することができる。また、センサ情報取得部１１が取得した慣性センサの測定値から、車両２が平坦な道路を走行すると推定できる範囲では、第二走行距離算出部１３は、通常の（直線状道路用の）補正係数を記憶部１９から読み出し、この補正係数を用いて直線状道路での第二走行距離を算出する。第二走行距離算出部１３は、算出した各第二走行距離を合計して、当該区間における総走行距離を求める。
上記の例において、補正係数算出部１４は、カーブの曲がり具合別、坂道の勾配別に補正係数を算出してもよい。また、道路の形状がカーブしている場合、坂道、以外にも、補正係数算出部１４は、路面が凍っている場合の補正係数、雨天、外気温の寒暖などの気象条件別の補正係数を算出してもよい。道路状態判定部１５は、例えば、気象情報を発信するＷｅｂサイトなどから、通信部１８を介して気象条件の情報を取得し、補正係数を算出すべき気象条件かどうかを判定する。道路状態判定部１５が補正係数を算出すべき気象条件と判定すると、補正係数算出部１４は、補正係数を算出し、その気象条件と補正係数を関連付けて記憶部１９に記録する。また、例えば、道路状態判定部１５は、交通機関が提供する路面状態の情報を、通信部１８を介して取得し、補正係数を算出すべき路面状態かどうかを判定する。道路状態判定部１５が補正係数を算出すべき路面状態と判定すると、補正係数算出部１４は、補正係数を算出し、その路面状態の情報と補正係数を関連付けて記憶部１９に記録する。
さらに、補正係数算出部１４は、車両２の速度別の補正係数を算出して、算出した補正係数を車速と関連付けて記憶部１９に記録してもよい。また、補正係数算出部１４は、車両２の変速機のギア段数別の補正係数を算出して、算出した補正係数をギア段数と関連付けて記憶部１９に記録してもよい。
（走行距離算出の処理の流れ）
図５は、この発明の一実施形態における走行距離を算出する処理の一例を示すフローチャートである。
図３の場合を例に図５を用いて、走行距離算出装置１０による走行距離の算出方法について説明する。
前提として、センサ情報取得部１１は、例えば、所定の間隔で各種センサ情報を取得し続けるとする。各種センサ情報とは、例えば、ＧＮＳＳ衛星２２による位置情報、慣性センサによる車両２の角速度及び車両２の傾斜角度などである。センサ情報取得部１１は、取得したセンサ情報を記憶部１９に記録する。
まず、車両２が位置９８を出発する。センサ情報取得部１１は、ＧＮＳＳ衛星２２から位置情報を取得し（ステップＳ１０）、位置情報を第一走行距離算出部１２に出力する。第一走行距離算出部１２は、ＧＮＳＳ衛星２２から取得した位置情報と記憶部１９が記憶する地図情報を照合して、車両２がどの位置に存在するかを特定する。このとき、通信可能なＧＮＳＳ衛星２２の数が２基以下であれば、センサ情報取得部１１が取得した慣性センサの測定値などを用いた自律航法を用いて車両２の位置情報を特定してもよい。
次に第一走行距離算出部１２は、特定した位置と課金区間の識別情報とから、車両２による新たな課金区間の開始位置の通過を検出する（ステップＳ１１）。例えば、地図情報には道路の課金区間別に、その課金区間の識別情報が設定されていて、第一走行距離算出部１２は、車両２の位置情報を取得する度に、車両２の現在位置が含まれる課金区間の識別情報を地図情報から取得する。そして、第一走行距離算出部１２は、今回取得した課金区間の識別情報が、前回取得した課金区間の識別情報から変わると、課金区間の開始位置の通過を検出したと判定する。
次に第一走行距離算出部１２は、特定した位置が私道かどうかを判定する（ステップＳ１２）。例えば地図情報には道路別に私道か公道かを示す情報が設定されていて、第一走行距離算出部１２は、特定した道路について設定された値が私道である場合、特定した道路が私道であると判定する。判定の結果、私道の場合（ステップＳ１２；Ｙｅｓ）、私道であれば課金対象では無いので、走行距離算出装置１０は、走行距離の算出を行わず本処理フローを終了する。図３の例の場合、道路９９は私道のため、車両２が位置９８を出発し位置１００に至るまでの間については、走行距離算出装置１０は、走行距離の計算を行わない。車両２が位置１００に至るとその後は一般道路である道路１０１に進入するため、走行距離算出装置１０は、再度、ステップＳ１０〜ステップＳ１２の処理を行う。位置１００の場合、第一走行距離算出部１２は私道ではないと判定する。
判定の結果、私道ではない場合（ステップＳ１２；Ｎｏ）、走行している道路は課金対象となる道路なので、続いて算出手段選択部１６が、走行距離の算出手段の選択を行う。まず、算出手段選択部１６は、ＧＮＳＳ衛星２２による位置情報の信頼性が基準以上かどうかを判定する（ステップＳ１３）。例えば、算出手段選択部１６は、センサ情報取得部１１を介して、ＧＮＳＳ受信機と通信可能なＧＮＳＳ衛星の数を取得する。算出手段選択部１６は、通信可能なＧＮＳＳ衛星２２が３基以上であれば、信頼性は基準以上であると判定する。また、例えば、算出手段選択部１６は、ＧＮＳＳ受信機が通信するＧＮＳＳ衛星２２が２基以下であれば、信頼性は基準以下であると判定する。信頼性が基準以下であると判定した場合（ステップＳ１３；Ｎｏ）、後述するステップＳ１６の処理に進む。信頼性が基準以上であると判定した場合（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、算出手段選択部１６は、現在、車両２が走行している道路が所定条件を満たす道路かどうかどうかを判定する（ステップＳ１４）。
所定条件の判定例として、算出手段選択部１６は、車両２が走行している道路が、その道路について正確な位置情報が提供されている道路かどうかを判定する。例えば、記憶部１９には、地図情報に含まれる道路のうち、正確な位置情報が提供されている道路がどの道路であるかを示す情報が記録されている。算出手段選択部１６は、この情報と第一走行距離算出部１２が特定した道路の情報とに基づいて、車両２が走行している道路が正確な位置情報が提供されている道路であれば、条件を満たす道路であると判定する。車両２が走行している道路が正確な位置情報が提供されている道路でなければ、算出手段選択部１６は、条件を満たす道路では無いと判定する。この判定により、車両２が走行する道路に応じて、適切に走行距離の算出手段を切り替えることが可能になる。
条件を満たす道路であると判定した場合（ステップＳ１４；Ｙｅｓ）、算出手段選択部１６は、現在の課金区間における走行距離の算出方法として、マップマッチングによる算出方法を選択する（ステップＳ１５）。つまり、算出手段選択部１６は、第一走行距離算出部１２によって走行距離を算出することを決定する。一方、条件を満たさない道路であると判定した場合（ステップＳ１４；Ｎｏ）、算出手段選択部１６は、現在の課金区間における走行距離の算出方法として、オドメータによる算出方法を選択する（ステップＳ１６）。つまり、算出手段選択部１６は、信用できる位置情報が得られない、又は、正確な地図情報が得られないことからマップマッチングによる走行距離の算出ができないため、走行距離を第二走行距離算出部１３によって算出することを決定する。
ステップＳ１３、ステップＳ１４の判定により、適切な走行距離の算出手段を道路環境（ＧＮＳＳ衛星２２との通信状態、ＧＮＳＳ衛星２２によって測位された車両２の位置情報が示す道路）に応じて選択することができるので、車両の走行距離を精度良く算出することができる。例えば、車両２が走行する道路が、ＧＮＳＳ衛星２２により車両２の正確な位置情報が得られるという条件と正確な位置情報が提供されている道路であるという条件とを満たす場合、第一走行距離算出部１２により走行距離の算出を行うので、より正確な走行距離が算出できる。また、例えば、車両２が走行する道路が、上記の条件の何れかを満たさない場合、そのような条件に応じて第二走行距離算出部１３により走行距離の算出を行うので、道路環境に応じた正確な走行距離が算出できる。
なお、ステップＳ１３とステップＳ１４の判定をまとめて、道路が例えば高速道路であれば、ＧＮＳＳ衛星による位置情報の信頼性は基準以上で、かつ、正確な地図情報が提供されているものと見做すよう判定してもよい。例えば、地図情報には、道路別に道路の種類を示す情報が設定されていて、算出手段選択部１６は、第一走行距離算出部１２が特定した車両２が走行している道路の種類が例えば「高速道路」であれば、条件を満たす道路であると判定する（ステップＳ１３及びステップＳ１４の判定が共にＹｅｓ）。また、例えば、車両２が走行している道路の種類が例えば「幹線道路」であれば、算出手段選択部１６は、条件を満たす道路であると判定する。これらの場合、算出手段選択部１６は、第一走行距離算出部１２によって走行距離を算出することを決定する。また、例えば、車両２が走行している道路の種類が例えば「一般道路」であれば、算出手段選択部１６は、条件を満たさない道路であると判定し（ステップＳ１３及びステップＳ１４の判定の何れかがＮｏ）、算出手段選択部１６は、第二走行距離算出部１３によって走行距離を算出することを決定する。
次に第一走行距離算出部１２は、車両２による課金区間の終了位置の通過を検出する（ステップＳ１７）。例えば、第一走行距離算出部１２は、地図情報に設定された道路の課金区間の識別情報を取得して、今回取得した識別情報が前回取得した識別情報から変わると、課金区間の終了位置の通過を検出したと判定する。課金区間の終了位置の通過を検出すると、走行距離算出装置１０は、その課金区間での走行距離を算出する。算出手段選択部１６がマップマッチングによる算出を選択した場合（ステップＳ１８；Ｙｅｓ）、第一走行距離算出部１２は、マップマッチングにより走行距離（第一走行距離）を算出する（ステップＳ１９）。例えば、第一走行距離算出部１２は、マップマッチングにより、車両２が走行した区間と一致する地図情報における道路とその道路上の区間を特定する。第一走行距離算出部１２は、特定した区間における道路の距離を計算する。計算した距離が車両２が走行した区間を含む課金区間における走行距離である。走行距離特定部１７は、第一走行距離算出部１２が算出した走行距離と走行した区間が含まれる課金区間の識別情報とを関連付けて記憶部１９に記録する。
一方、算出手段選択部１６がマップマッチングによる算出を選択しなかった場合（ステップＳ１８；Ｎｏ）、第二走行距離算出部１３は、オドメータによる走行距離を補正係数で補正して走行距離（第二走行距離）を算出する（ステップＳ２０）。具体的には、第二走行距離算出部１３は、課金区間の終了位置におけるオドメータの測定値から課金区間の開始位置におけるオドメータの測定値を減じた値を算出する。算出した値が、当該走行区間が含まれる課金区間での走行距離を示すオドメータによる走行距離である。なお、第二走行距離算出部１３は、道路状態判定部１５が判定した道路状態に応じた補正係数を読み出してもよい。例えば、車両２がこの走行区間を走行中に慣性センサが測定した角速度に基づいて、道路状態判定部１５がこの走行区間における道路の形状が直線状の道路であると判定すれば、第二走行距離算出部１３は、記憶部１９から直線道路用の補正係数を読み出す。あるいは、道路状態判定部１５が道路の形状がカーブ状であると判定すれば、第二走行距離算出部１３は、記憶部１９からカーブ用の補正係数を読み出す。また、例えば、車両２が当該走行区間を走行中に慣性センサが測定した傾斜角度に基づいて、道路状態判定部１５がこの走行区間における道路が坂道であると判定すれば、第二走行距離算出部１３は、記憶部１９からの坂道用の補正係数を読み出す。第二走行距離算出部１３は、オドメータによる走行距離に読み出した補正係数を乗じて第二走行距離を算出する。道路状態に応じた補正係数を選択して走行距離を算出することにより、第二走行距離算出部１３はより正確な走行距離を算出することができる。なお、第二走行距離算出部１３は、補正係数による補正を行わずにオドメータによる走行距離を第二走行距離としてもよい。走行距離特定部１７は、第二走行距離算出部１３が算出した走行距離と走行した区間が含まれる課金区間の識別情報とを関連付けて記憶部１９に記録する。以上で、ある１つの課金区間についての走行距離の算出処理が終了する。
走行距離算出装置１０は、課金区間が切り替わるたびに本処理フローを実行し、走行距離の算出を行う。図３の例では、位置１００を通過した後に、ステップＳ１３とステップＳ１４の判定を行い、算出手段選択部１６は、課金区間Ｃについて、第二走行距離算出部１３によって走行距離を算出することを決定する。また、車両２が課金区間Ａに進入後、第二走行距離算出部１３は、課金区間Ｃにおける走行距離の算出を行い、走行距離特定部１７は、その走行距離を記憶部１９に記録する。一方、車両２が課金区間Ａに進入後、算出手段選択部１６は、課金区間Ａについて、第一走行距離算出部１２によって走行距離を算出することを決定し、課金区間Ｂへ進入後、第一走行距離算出部１２は、課金区間Ａにおける走行距離の算出を行う。以降の区間についても同様である。つまり課金区間Ｂについては、第一走行距離算出部１２が走行距離の算出を行い、課金区間Ｄについては、第二走行距離算出部１３が走行距離の算出を行う。このとき、第二走行距離算出部１３は、補正係数算出部１４が区間Ｅでの第一走行距離とオドメータによる走行距離に基づいて算出した最新の補正係数を用いて課金区間Ｄの第二走行距離を算出してもよい。走行距離特定部１７は、課金区間別に、その課金区間の課金主体を示す情報と走行距離とを関連付けて記憶部１９に記録する。
（補正係数算出の処理の流れ）
次に図３の場合を例に図６を用いて補正係数算出の処理の流れについて説明する。
図６は、この発明の一実施形態における走行距離の補正係数を算出する処理の一例を示すフローチャートである。
前提として、センサ情報取得部１１は、例えば、所定の間隔で各種センサ情報を取得し続けるとする。各種センサ情報とは、例えば、ＧＮＳＳ衛星２２による位置情報、慣性センサによる車両２の角速度及び車両２の傾斜角度などである。センサ情報取得部１１は、取得したセンサ情報を記憶部１９に記録する。また、オドメータは、車両２の走行距離を測定し続けている。
まず、センサ情報取得部１１は、ＧＮＳＳ衛星２２から位置情報を取得し（ステップＳ２１）、位置情報を第一走行距離算出部１２に出力する。第一走行距離算出部１２は、ＧＮＳＳ衛星２２から取得した車両２の位置情報と記憶部１９が記憶する地図情報を照合して、車両２がどの道路のどの位置に存在するかを特定する。
次に第一走行距離算出部１２は、特定した位置を用いて、車両２による補正係数算出区間の開始位置の通過を検出する（ステップＳ２２）。例えば、地図情報には補正係数算出区間の開始位置と終了位置が設定されている。第一走行距離算出部１２は、地図情報に設定された補正係数算出区間の開始位置とＧＮＳＳ衛星による車両２の位置情報とを比較して、車両２の位置情報が補正係数算出区間外から補正係数算出区間内へ変化すると開始位置を通過したと判定する。第一走行距離算出部１２が開始位置の通過を判定すると、第二走行距離算出部１３は、通過時のオドメータの測定値を記憶部１９に記録する。図３の例では、位置１０５が補正係数算出区間の開始位置で位置１０６が終了位置である。第一走行距離算出部１２は、車両２が位置１０５を通過すると、補正係数算出区間の開始位置を通過したと判定する。
次に第一走行距離算出部１２は、ＧＮＳＳ衛星２２による位置情報の信頼性が基準以上かどうかを判定する（ステップＳ２３）。例えば、第一走行距離算出部１２は、ＧＮＳＳ受信機が通信するＧＮＳＳ衛星２２が３基以上であれば、信頼性は基準以上であると判定する。また、例えば、第一走行距離算出部１２は、ＧＮＳＳ受信機が通信するＧＮＳＳ衛星２２が２基以下であれば、信頼性は基準以下であると判定する。信頼性が基準以下であると判定した場合（ステップＳ２３；Ｎｏ）、補正係数の算出に必要な第一走行距離を算出することができないので、補正係数の処理を行わず、本処理フローを終了する。一方、信頼性が基準以上であると判定した場合（ステップＳ２３；Ｙｅｓ）、第一走行距離算出部１２は、補正係数の算出を補正係数算出部１４に指示する（ステップＳ２４）。
次に第一走行距離算出部１２は、車両２による補正係数算出区間の終了位置の通過を検出する（ステップＳ２５）。例えば、第一走行距離算出部１２は、地図情報に設定された補正係数算出区間の終了位置とＧＮＳＳ衛星による車両２の位置情報とを比較して、車両２の位置情報が補正係数算出区間内から補正係数算出区間外へ変化すると終了位置を通過したと判定する。図３の例では、車両２が位置１０６を通過すると、第一走行距離算出部１２は、補正係数算出区間の終了位置を通過したと判定する。第一走行距離算出部１２が補正係数算出区間の終了位置の通過を検出すると、第二走行距離算出部１３は、通過時のオドメータの測定値を記憶部１９に記録する。
次に補正係数算出部１４は、補正係数を算出する（ステップＳ２６）。具体的には、補正係数算出部１４は、第一走行距離算出部１２に第一走行距離を要求する。第一走行距離算出部１２は、地図情報に基づいて、補正係数算出区間に設定された範囲の道路の距離を算出し、算出した距離（第一走行距離）を補正係数算出部１４に出力する。補正係数算出部１４は、第二走行距離算出部１３にオドメータによる走行距離を要求する。第二走行距離算出部１３は、記憶部１９に記録された補正係数算出区間の終了位置におけるオドメータの測定値から補正係数算出区間の開始位置におけるオドメータの測定値を減算し、補正係数算出区間のオドメータによる走行距離を算出する。第二走行距離算出部１３は、算出した走行距離を補正係数算出部１４に出力する。例えば、補正係数算出部１４は、第一走行距離をオドメータによる走行距離で除算して補正係数を算出する。補正係数算出部１４は、算出した補正係数を記憶部１９に記録する。
また、補正係数算出区間の道路がカーブ状の場合、補正係数算出部１４は、車両２が補正係数算出区間を走行中に測定された車両２の角速度の値と補正係数とを関連付けて記録する。また、補正係数算出区間が坂道の場合、補正係数算出部１４は、車両２が補正係数算出区間を走行中に測定された車両２の傾斜角度と補正係数とを関連付けて記録する。また、例えば、補正係数算出区間における道路の路面が凍結している場合、補正係数算出部１４は、路面の凍結を示す情報と補正係数とを関連付けて記録する。
図６のフローチャートでは、予め補正係数算出区間が定められていることを前提に補正係数を算出する場合を例に説明を行ったがこれに限定されない。例えば、補正係数算出部１４は、正確な地図情報が提供されており、かつ、ＧＮＳＳ衛星との通信状態が良好な区間を車両２が走行しているときの第一走行距離などを用いて、補正係数を算出してもよい。
このように補正係数算出部１４は、ある道路を走行中に第一走行距離を算出することができる道路環境であると判定された場合に、その道路（同一の道路）を走行したときに第一走行距離算出部１２が算出した走行距離とタイヤの回転数に基づく走行距離とを比較して補正係数を算出する。これにより、第二走行距離算出部１３が算出する走行距離の精度を第一走行距離算出部１２による走行距離の算出精度に近づけることができる。
なお、補正係数の算出方法は、上記の方法に限らない。例えば、第一走行距離をオドメータによる走行距離で除算した値の平均を補正係数としてもよい。あるいは、単位距離あたりの第一走行距離とオドメータによる走行距離との差を補正係数としてもよい。
（課金処理の流れ）
次に、図３の場合を例に走行距離算出装置１０が算出した走行距離を用いた課金処理の流れについて説明する。
図７は、この発明の一実施形態における課金処理の一例を示すフローチャートである。
まず車両２が位置９８を出発し私道を抜けて、道路１０１の課金区間Ｃを走行すると、走行距離算出装置１０が課金区間Ｃの走行距離を算出する（ステップＳ３１）。走行距離の算出方法は、図５を用いて説明したとおりである。課金区間Ｃでの走行距離を算出すると、走行距離算出装置１０は、課金区間Ｃでの走行距離と課金区間Ｃの識別情報と車両２の識別情報とを関連付けて中央システム２０へ送信する（ステップＳ３２）。具体的には、走行距離特定部１７が記憶部１９に記録した課金区間Ｃでの走行距離を読み出して、通信部１８を介して中央システム２０へ送信する。以下同様にして、車両２が課金区間Ａを走行すると、走行距離算出装置１０が課金区間Ａでの走行距離を算出する（ステップＳ３３）。走行距離算出装置１０は、課金区間Ａでの走行距離と課金区間Ａの識別情報と車両２の識別情報とを関連付けて中央システム２０へ送信する（ステップＳ３４）。また、課金区間Ａには、補正係数算出区間Ｅが含まれているので、補正係数算出部１４は、補正係数算出区間Ｅにおける第一走行距離とオドメータによる走行距離とを用いて補正係数を算出する（ステップＳ３５）。次に、車両２が課金区間Ｂを走行すると、走行距離算出装置１０は、課金区間Ｂでの走行距離を算出する（ステップＳ３６）。走行距離算出装置１０は、課金区間Ｂでの走行距離と課金区間Ｂの識別情報と車両２の識別情報とを関連付けて中央システム２０へ送信する（ステップＳ３７）。次に、車両２が課金区間Ｄを走行すると、走行距離算出装置１０は、課金区間Ｄでの走行距離を算出する（ステップＳ３８）。走行距離算出装置１０は、課金区間Ｄでの走行距離と課金区間Ｄの識別情報と車両２の識別情報とを関連付けて中央システム２０へ送信する（ステップＳ３９）。
このように、走行距離算出装置１０は、車両２の走行に伴い課金区間別の走行距離を算出し、算出結果を中央システム２０へ送信する。中央システム２０は、各課金区間について、その課金区間での走行距離と課金区間の識別情報を組にした情報を受信する。次に、中央システム２０は、各課金区間での走行距離を、その課金区間についての課金処理を行う課金処理装置２１へ送信する（ステップＳ４０）。例えば、中央システム２０は、課金区間Ａでの走行距離と車両２の識別情報とを、課金区間Ａでの走行に対して課金処理を行う課金処理装置２１Ａへ送信する。同様に、中央システム２０は、課金区間Ｂでの走行距離と車両２の識別情報とを、課金処理装置２１Ｂへ送信する。中央システム２０は、課金区間Ｃでの走行距離と車両２の識別情報とを、課金処理装置２１Ｃへ送信する。中央システム２０は、課金区間Ｄでの走行距離と車両２の識別情報とを、課金処理装置２１Ｄへ送信する。
各課金処理装置２１Ａ〜２１Ｄは、車両２について課金する課金料金を、それぞれの課金区間における車両２の走行距離に応じて算出する（ステップＳ４１）。例えば、課金処理装置２１Ａは、車両２について課金する課金料金を、課金区間Ａでの走行距離に１ｋｍあたりの料金を乗じて算出する。課金処理装置２１Ｂ〜２１Ｄについても同様である。なお、１ｋｍあたりの料金は課金区間Ａ〜Ｄで異なっていてもよい。また、課金処理装置２１Ａ〜２１Ｄは、走行距離によらず均一の料金を課金してもよい。課金処理装置２１Ａ〜２１Ｄは、算出した課金料金を車両２について徴収する決済処理を行う。
本実施形態によれば、走行距離算出装置１０は、車両２が走行する道路の条件に応じて適切な走行距離の算出手段を選択することができるので、課金に必要な走行距離を精度よく算出することができる。また、正確な位置情報が提供されていない道路であっても、補正係数によりオドメータが測定した走行距離を補正することができるので、走行距離算出装置１０は、正確な走行距離を算出することができる。また、走行距離算出装置１０は、課金区間別に走行距離を算出することができるので、課金方式が異なる複数の課金区間を跨って走行した場合でも、課金処理を行う単位（課金区間単位）で走行距離を算出できる。また、走行距離算出装置１０は、課金を行わない非課金道路（例えば私道）を除いて走行距離を算出することができる。
また、本実施形態によれば、課金システム１は、走行距離算出装置１０が算出した走行距離に基づいて、課金区間別に課金処理を行うことができる。
（その他の実施形態）
なお、上記の実施形態では、車両２が搭載する走行距離算出装置１０が走行距離を算出し、課金処理装置２１Ａ〜２１Ｄが走行距離に応じた課金料金を算出する構成を例に説明を行った。しかし、車両２が、課金区間別の課金料金を算出する料金算出装置を搭載する構成としてもよい。この構成の場合、走行距離算出装置１０は課金区間別の走行距離を料金算出装置へ出力する。料金算出装置は、課金区間別の課金料金を算出する。料金算出装置は、課金区間別の課金料金と課金区間の識別情報と車両２の識別情報とを中央システム２０へ送信する。中央システム２０は、各課金区間の走行距離をその課金区間の課金処理装置２１へ送信する。各課金処理装置２１は、車両２についての課金料金の決済処理を行う。
また、カーブ状の道路の判定条件として、慣性センサが測定した角速度を用いる場合を例に説明を行ったが、角加速度を用いて道路の形状を判定してもよい。
また、ある１つの課金区間での走行距離の算出処理において、算出手段選択部１６は、適宜、第一走行距離算出部１２と第二走行距離算出部１３とを切り替えて選択してもよい。例えば、高速道路の単一の課金区間において、最初はＧＮＳＳ衛星２２による車両２の位置情報が得られていても、ＧＮＳＳ受信機の故障などによりＧＮＳＳ衛星２２からの信号が受信できなくなった場合、算出手段選択部１６は、第二走行距離算出部１３を選択し、走行距離特定部１７は、故障後に走行した区間について第二走行距離を特定してもよい。
また、正確な地図情報が提供されており、通常ＧＮＳＳ衛星２２との通信状態が良好な区間において、ＧＮＳＳ衛星２２との通信状態が悪化した場合でも、例えば、悪化後から所定の時間は、自律航法によって車両２の位置情報を算出して凌ぎ、それでも通信状態が回復しない場合は、第二走行距離算出部１３による走行距離の算出に切り替えるようにしてもよい。
また、課金を行わない道路（非課金道路）として私道を例に説明を行ったが、私道以外であっても課金を行わない非課金道路があれば、私道の場合と同様に走行距離の算出を行わないようにすることができる。
なお、上述の各実施形態においては、走行距離算出装置１０の各種機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記録して、この記憶媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各種処理を行うものとしている。ここで、上述した走行距離算出装置１０の各種処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記憶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各種処理が行われる。ここで、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体とは、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、走行距離算出装置１０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。
以上、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同様に、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ものとする。
上述した走行距離算出装置、走行距離算出方法、プログラム及び記憶媒体によれば、車両の走行距離を精度よく算出することができる。また、上述した課金システムによれば、車両が、異なる課金方式が適用される課金区間を跨いで走行しても、それぞれの課金区間での走行距離に応じた課金処理を行うことができる。
１ 課金システム
２ 車両
１０ 走行距離算出装置
１１ センサ情報取得部
１２ 第一走行距離算出部
１３ 第二走行距離算出部
１４ 補正係数算出部
１５ 道路状態判定部
１６ 算出手段選択部
１７ 走行距離特定部
１８ 通信部
１９ 記憶部
２０ 中央システム
２１、２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ、２１Ｄ 課金処理装置
２２、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ ＧＮＳＳ衛星

Claims (16)

  1. ＧＮＳＳ衛星によって測位された車両の位置情報に基づいて前記車両の走行距離を算出する第一走行距離算出部と、
    前記車両が備えるタイヤの回転数に基づいて前記車両の走行距離を算出する第二走行距離算出部と、
    前記ＧＮＳＳ衛星によって測位された前記車両の位置情報と、前記ＧＮＳＳ衛星との通信状態を表す情報とのうち少なくとも一方に基づいて、前記第一走行距離算出部及び前記第二走行距離算出部の中から、前記車両の走行距離を算出する算出手段の選択を行う算出手段選択部と、
    を備える走行距離算出装置。
  2. 前記第一走行距離算出部は、前記車両の位置情報を地図情報と照合し、前記車両の位置情報が示す位置が前記地図情報における何れの道路に含まれるかを特定し、
    前記算出手段選択部は、前記第一走行距離算出部が特定した道路の情報に基づいて、前記算出手段の選択を行う、
    請求項１に記載の走行距離算出装置。
  3. 前記算出手段選択部は、前記特定した道路が、正確な位置情報が提供されている道路であると判定された場合に、前記第一走行距離算出部を選択する、
    請求項２に記載の走行距離算出装置。
  4. 前記算出手段選択部は、さらに、前記通信状態が良好である場合に、前記第一走行距離算出部を選択する、
    請求項３に記載の走行距離算出装置。
  5. 前記算出手段選択部は、前記特定した道路が正確な位置情報が提供される道路ではないと判定された場合、又は、前記通信状態が良好ではない場合に、前記第二走行距離算出部を選択する、
    請求項２から請求項４の何れか１項に記載の走行距離算出装置。
  6. 前記タイヤの回転数に基づく走行距離を補正する補正係数を、前記第一走行距離算出部が算出した走行距離と前記タイヤの回転数に基づく走行距離との関係に基づいて算出する補正係数算出部、をさらに備え、
    前記第二走行距離算出部は、前記補正係数算出部が算出した補正係数を用いて前記タイヤの回転数に基づく走行距離を補正する、
    請求項１から請求項５の何れか１項に記載の走行距離算出装置。
  7. 前記補正係数算出部は、道路状態に応じて補正係数を算出する、
    請求項６に記載の走行距離算出装置。
  8. 車両の姿勢情報に基づいて、車両が走行している道路の道路状態を判定する道路状態判定部、をさらに備え、
    前記第二走行距離算出部は、前記補正係数の中から前記道路状態判定部が判定した道路状態に応じた補正係数を選択し、選択した補正係数を用いて走行距離を算出する、
    請求項７に記載の走行距離算出装置。
  9. 前記補正係数算出部は、正確な位置情報が提供されると判定された道路を前記車両が走行し、かつ、前記通信状態が良好である場合に、前記車両が当該道路を走行したときの前記第一走行距離算出部が算出した走行距離及び前記タイヤの回転数に基づく走行距離を記録する、
    請求項６から請求項８の何れか１項に記載の走行距離算出装置。
  10. 前記補正係数算出部は、さらに前記道路を走行する車両の姿勢情報を、前記算出した補正係数と関連付けて記録する、
    請求項９に記載の走行距離算出装置。
  11. 課金区間別に前記車両の走行距離を特定する走行距離特定部、をさらに備える
    請求項１から請求項１０の何れか１項に記載の走行距離算出装置。
  12. 前記走行距離特定部は、非課金道路における前記車両の走行距離を除いて走行距離を特定する、
    請求項１１に記載の走行距離算出装置。
  13. 請求項１から請求項１２の何れか１項に記載の走行距離算出装置と、
    前記走行距離算出装置が算出した走行距離に基づく課金処理を行う課金処理装置と、
    を備える課金システム。
  14. ＧＮＳＳ衛星によって測位された車両の位置情報と、前記ＧＮＳＳ衛星との通信状態を表す情報とのうち少なくとも一方に基づいて、
    ＧＮＳＳ衛星によって測位された前記車両の位置情報に基づいて前記車両の走行距離を算出する手段と、前記車両が備えるタイヤの回転数に基づいて前記車両の走行距離を算出する手段と、の中から、前記車両の走行距離を算出する算出手段の選択を行う、
    走行距離算出方法。
  15. 走行距離算出装置が備えるコンピュータを、
    ＧＮＳＳ衛星によって測位された車両の位置情報に基づいて前記車両の走行距離を算出する第一の手段、
    前記車両が備えるタイヤの回転数に基づいて前記車両の走行距離を算出する第二の手段、
    前記ＧＮＳＳ衛星によって測位された前記車両の位置情報と、前記ＧＮＳＳ衛星との通信状態を表す情報とのうち少なくとも一方に基づいて、前記第一の手段及び前記第二の手段の中から、前記車両の走行距離を算出する算出手段の選択を行う手段、
    として機能させるためのプログラム。
  16. 走行距離算出装置が備えるコンピュータを、
    ＧＮＳＳ衛星によって測位された車両の位置情報に基づいて前記車両の走行距離を算出する第一の手段、
    前記車両が備えるタイヤの回転数に基づいて前記車両の走行距離を算出する第二の手段、
    前記ＧＮＳＳ衛星によって測位された前記車両の位置情報と、前記ＧＮＳＳ衛星との通信状態を表す情報とのうち少なくとも一方に基づいて、前記第一の手段及び前記第二の手段の中から、前記車両の走行距離を算出する算出手段の選択を行う手段、
    として機能させるためのプログラムを記憶する記憶媒体。
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