JP2846128B2 - 有料道路の料金収受装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、有料道路の料金収受シ
ステムに適用される料金収受装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、有料道路の料金収受システムとし
て、走行距離によって料金を決定するシステム、及び走
行距離によって通行料金が一定であるシステムがある。

【０００３】上記走行距離によって料金を決定する料金
収受システムでは、有料道路の入り口と出口に料金所を
設け、料金所入口で入口料金所情報及び当該車種情報が
記録された磁気カードを発行し、料金所出口で磁気カー
ドの入口情報を読取って料金計算を行なうのが一般的な
方法である。

【０００４】また、走行距離によらず通行料金が一定で
ある料金収受システムにおいては、有料道路の入口がフ
リーパスになっており、有料道路の出口で料金徴収を行
ない、領収書を発行するシステムが一般的に実施されて
いる。上記のような従来の料金収受システムでは、いず
れも料金所で一旦停車することが前提となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前述したような料金収
受システムにおいては、料金所の入口、あるいは出口で
一旦停車しなければならず、さらに、現金徴収を行なわ
なければならない。

【０００６】この様なシステムに対し、通行料金のキャ
ッシュレス化、及び料金所入口、出口の無人化を図り
得、かつノンストップで通行可能な有料道路の料金収受
システムとして、ＡＶＩ（Automatic Vehicle Identifi
cetion）方式が提案されている。このＡＶＩ方式は、有
料道路利用者の車両に車載機を搭載し、かつ有料道路の
出入口、あるいは所定位置に上記車載機からの無線情報
を読取り可能な路上機を設置し、上記車載機を搭載した
車両が路上機を設置した有料道路上を走行すると、路上
機により車載機からの情報を読取ってセンターにて料金
収受処理を行ない、通行料金は後日徴収するようにした
ものである。

【０００７】このようなシステムを実現させるには、車
載機内に車種情報を記録し、本情報によって料金決定を
する必要がある。この場合、利用者による不正が考えら
れる。すなわち、通行料金の低い車載機を不正に搭載し
て、より安い料金で通行しようとする事が考えられる。
したがって、このような利用者による不正を阻止する必
要がある。また、車載機には、暗証番号等を登録する必
要があるが、この暗証番号をチェックする必要が生じて
くる。

【０００８】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、有料道路の料金所での車両が一旦停車することなく
料金の徴収処理が可能で、通行料金のキャッシュレス
化、及び料金所入口、出口の無人化を図り得ると共に、
利用者による不正を確実に防止し得る有料道路の料金収
受装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、有料道路を利
用する車両に搭載され、当該車両の車種情報と共にナン
バープレート情報を記憶する記憶手段及び無線通信手段
を備えた車載機と、有料道路の料金所に設けられ、前記
通過車両に搭載された車載機と無線通信を行なう無線通
信手段を備えた路上機と、前記料金所に設けられ、通過
車両の車高及び車長を検知して車種を判別する車種判別
装置と、前記路上機の近傍に設置され、通過車両のナン
バープレート情報を読取って認識するナンバープレート
読取装置と、前記車種判別装置により判別した車種情報
及び前記ナンバープレート読取装置により読取られたナ
ンバープレート情報と前記車載機から路上機に送られて
くる車種情報及びナンバープレート情報とを比較照合す
る比較手段と、前記比較手段より一致信号が出力された
際に前記車載機が正当なものであると判断し、前記通過
車両に対する有料道路の通行を許可する手段と、前記車
載機から送られてくる情報に基づいて料金収受処理を行
なう手段とを具備したことを特徴とする。

【００１０】

【００１１】

【作用】上記の構成とすることにより、車両が走行して
いる状態での車両の確認及び料金収受処理が行なうこと
ができる。従って、車両は、有料道路の料金所で一旦停
止することなく、有料道路を走行すること可能となり、
サービスタイムが向上する。また、利用者は、現金を持
参しなくても良く、有料道路の料金所には、料金徴収員
を配置しなくても良い。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。

【００１３】図１は本発明の機器配置図を示したもので
ある。Ａは車両、１１（１１−ａ，１１−ｂ）及び１２
（１２−ａ，１２−ｂ）は第１、第２の車両分離器であ
る。１１−ａは光電管の投光器群、１１−ｂは光電管の
受光器群で構成されており、本光電管の投受光器群（１
１−ａ，１１−ｂ）で車両の進行方向に直角に光スクリ
ーンを形成するものである。１２−ａ，１２−ｂは、１
１−ａ，１１−ｂと同じくそれぞれ光電管の投受光器群
で、車両Ａの進行方向に直角に光スクリーンを形成す
る。第１の車両分離器１１は車両Ａの進行方向に対し手
前に、第２の車両分離器１２は車両Ａの進行方向に対し
後方に設置して、車両Ａの通過検出と前後進判別を行な
う。

【００１４】１３（１３−ａ，１３−ｂ）は車高検出器
であり、通行車両の車高を検出して検出信号を車種判別
要素に使用するものであり、光電管の投受光器１３−
ａ，１３−ｂで形成される。１４（１４−ａ，１４−
ｂ）は車長検出器であり、通行車両の車長を検出して、
車高検出器１３と同じく検出信号を車種判別要素に使用
するものであり、光電管の投受光器（１４−ａ，１４−
ｂ）で形成される。

【００１５】１５はナンバープレート読取装置であり、
通行車両のナンバープレート情報を読取る。この読取装
置１５で読取られたナンバープレート情報は、後述する
車載機の中に書き込まれている車載機情報中のナンバー
プレート情報と比較照合される。１６は路上機であり、
後述する車載機からの信号を路上機アンテナ１６−ａに
より受信して、車載機の情報を判読する。１７（１７−
ａ，１７−ｂ）は遮断機であり、通行車両で通行可能と
なったものに対して、遮断用のバーを開とする。

【００１６】１８（１８−ａ，１８ｂ）は、１１（１１
−ａ，１１−ｂ）、１２（１２−ａ，１２−ｂ）と同じ
機能を有する第３の車両分離器である。すなわち、１８
−ａは光電管の投光器群、１８−ｂは光電管の受光器群
で構成されており、本光電管の投受光器群で、車両Ａの
進行方向に直角に光スクリーンを形成し、本スクリーン
を車両Ａが通過完了することにより、遮断機１７−ａ，
１７−ｂのバーを降下させる。

【００１７】図２は本発明のシステムブロック構成図を
示したものである。第１の車両分離器は、光電管投光器
群２２，２３，２４，２５、光電管受光器群２６，２
７，２８，２９で構成される。第２の車両分離器１２
は、光電管の投光器群２１１，２１２，２１３，２１４
及び光電管の受光器群２１５，２１６，２１７，２１８
で構成される。

【００１８】２１９はオアゲート回路であり、第１の車
両分離器１１の光電管の受光器群２６，２７，２８，２
９のどれかが検知出力信号を送出していれば、前後進判
別回路２２１に車両の通過検出信号を送出する。２２０
はオアゲート回路であり、第２の車両分離器１２の光電
管受光器群２１５，２１６，２１７，２１８のどれれか
が検知出力信号を送出していれば、前後進判別回路２２
１に車両の通過検出信号を送出する

【００１９】上記前後進判別回路２２１は、オアゲート
回路２１９，２２０からの出力信号の順序を判断して、
車両の前後進を判別するもので、オアゲート回路２１９
からの信号が送出され、その後にオアゲート回路２２０
の信号が送出されれば、本検出信号によって検出された
車両は前進したと判断し、車両通過信号として車種判別
部２３２に出力する。

【００２０】車高検出器１３の投光器１３−ａ及び受光
器１３−ｂは、通行車両の車高を検出して車種判別部２
３２に信号を送出する。車長検出器１４の投光器１４−
ａ及び受光器１４−ｂは、通行車両の車長を検出して車
種判別部２３２に送出する。

【００２１】２２６はナンバープレート読取装置１５の
車両撮影カメラであり、通行車両のナンバープレートを
撮影出来る位置に設置される。ナンバープレート読取装
置１５は、通行車両のナンバープレートを車両撮影カメ
ラ２２６で撮影し、その撮影画像を処理し、コード化し
た信号を車種判別部２３２に送出する。

【００２２】２２８はＡ／Ｄ変換器であり、カメラ２２
６からの映像信号を画像メモリ２２９に取込む為に、ア
ナログ信号をディジタル信号に変換する。そして、画像
メモリ２２９は、Ａ／Ｄ変換器２２８からのディジタル
信号を１フレーム毎に逐次記憶する。

【００２３】２３０は読出し装置であり、前後進判別回
路２２１からの車両検知信号を受け取る事により、画像
メモリ２２９の１フレーム画像を文字認識装置２３１に
送出する。文字認識装置２３１は、ナンバープレートの
文字を認識し、コード化された文字信号を車種判別部２
３２に送出する。車種判別部２３２は、前述した車高検
出器１３の受光器１３−ｂからの車高信号、車長検出器
１４の受光器１４−ｂからの車長信号及び文字認識装置
２３１からのナンバープレート情報とによって車種判別
を行ない、その判別車種信号を比較器２４３へ送出す
る。

【００２４】路上機１６は、後述する車載機からの信号
を路上機アンテナ１６−ｂにより無線受信し、信号内容
を解読する。２３５は送受信切換回路であり、路上機１
６から車載機に信号を送出する場合は、増幅回路２３６
からの信号をアンテナ１６−ａに送出し、また、車載機
からの信号を受信する場合は、路上機１６のアンテナ１
６−ａからの信号を増幅回路２３６に入力する。２３７
は変調回路であり、路上機１６から車載機に送出する信
号を変調して増幅回路２３６に出力する。２３９は復調
回路であり、増幅回路２３８で増幅した車載機からの信
号を復調し、送受信切換回路２４０に出力する。

【００２５】上記送受信切換回路２４０は、車載機から
の信号を受信する場合と、路上機から車載機に信号送出
する場合とによってＣＰＵ２４１の動作モードを切換え
る。このＣＰＵ２４１は、路上機１６の信号の送受信の
制御を行なう。２４６はメモリ回路であり、路上機１６
から車載機へ送出するデータ（具体的には車載機信号送
信要求信号）を記憶する。

【００２６】２４５は認識回路であり、車載機からの
「車種情報」、「ナンバープレート番号情報」を認識す
る。２４３は比較回路であり、車種判別部２３２により
判別された車両の車種情報及びナンバープレート情報
と、認識回路２４２により認識された車載機からの車種
情報と、ナンバープレート情報とを比較照合し、一致し
た場合に一致信号を遮断機１７に出力する。遮断機１７
は、比較回路２４３からの一致信号（遮断機開信号ｑ）
を受ければ、遮断機のバーを上昇させる。

【００２７】第３の車両分離器１８は、第１の車両分離
器１１、第２の車両分離器１２と同じく、光電管の投受
光器群で構成されており、車両が通過完了すれば、遮断
機１７に遮断機閉信号ｐを送出する。

【００２８】図３（ａ），（ｂ）は本発明における車載
機３０の外観構成例を示す正面図及び側面図である。車
載機本体３１の表面には表示部３２とキーパッド３３が
設けられており、上面にはカード挿入口３４が形成さ
れ、裏面内部には送受信アンテナ３５が内蔵されてい
る。表示部３２は、有料道路の出入口あるいはその途中
に設置されている路上機１６から受信した情報及び上記
路上機１６へ送信すべき情報を表示する。キーパッド３
３は０〜９までのテンキーおよび各種ファンクションキ
ーからなり、利用者固有の暗証番号を入力するものであ
る。カード挿入口３４は、銀行カード、クレジットカー
ド等の各種カードの挿入が可能であり、本実施例ではＩ
Ｃ（集積回路）が組込まれたＩＣカードを適用可能なも
のとする。送受信アンテナ３５は、車載機３０と前記路
上機との間で無線通信手段によりデータ伝送を行なうた
めのアンテナである。

【００２９】図４は本実施例における制御ブロック図で
ある。４１６は車載機３０の主制御部である。車載機３
０とＩＣカード４１５との間は接点部４１にて接続され
データ授受及び電源供給が行なわれている。切換回路４
２は前記送受信アンテナ３５の送信動作および受信動作
を切換制御するのもであり、前記送受信アンテナ３５に
て受信された路上機１６からの信号は、切換回路４２を
介して増幅回路４３にて増幅され、復調回路４４で復調
された後、送受信制御回路４５に与えられる。送受信制
御回路４５は、路上機１６からの信号をＣＰＵ４６に送
信する機能と、ＣＰＵ４６からの信号を送受信アンテナ
３５に送信する機能とを有している。この送受信制御回
路４５のＣＰＵ４６から送信された信号は、変調回路４
７で変調され、増幅回路４８にて増幅された後、前記切
換回路４２を介して送受信アンテナ３５から路上機１６
へ送信される。前記ＣＰＵ４６は車載機３０とＩＣカー
ド４１５間および車載機３０と路上機１６間とのデータ
のやりとりを制御するものであり、車載機３０から路上
機１６への受信データはメモリ４９に一時記憶される。
４１０は読込み・書込み制御回路であり、ＩＣカード４
１５からの情報を前記ＣＰＵ４６に取込む機能と、車載
機３０からの情報をメモリ４９から読出し、ＣＰＵ４６
を介してＩＣカード４１５に送出する機能とを有する。
４１１は車載機３０およびＩＣカード４１５の駆動電源
となる電池である。

【００３０】一方、ＩＣカード４１５は通常のものであ
り、ＣＰＵ４１２，メモリ４１３および車載機３０との
データ送受信を行なう送受信インターフェイス４１４か
ら構成されている。

【００３１】図５はＩＣカード内メモリ４１３のデータ
内容の例を示したものである。５１は料金徴収情報のデ
ータエリアであり、例えば、走行距離によって通行料金
の異なる多区間の有料道路においては、車載機３０から
送られてきた入口料金所情報を一時記憶するデータ領域
である。５２は料金徴収履歴であり、料金徴収した日時
等の履歴を記憶するものである。５３は車種情報、５４
はナンバープレート情報である。次に上記実施例の動作
について説明する。

【００３２】図１において、いま通行車両Ａが、有料道
路の料金所入口に進入し、第１の車両分離器１１（１１
−ａ，１１−ｂ）の位置に差し掛かったとすると、図２
における車両分離器１１の受光器２６〜２９のどれかか
ら検知信号が出力され、オアゲート回路２１９を介して
前後進判別回路２２１へ通過信号として送られる。

【００３３】次に通過車両が第２の車両分離器１２（１
２−ａ，１２−ｂ）の位置に差し掛かったとすると、車
両分離器１２の受光器２１５〜２１８のどれかから検知
信号が出力され、オアゲート回路２２０を介して、前後
進判別回路２２１へ通過信号として送られる。前後進判
別回路２２１では、通過車両Ａが前進したことを判別し
て車両検知信号として車種判別部２３２およびナンバー
プレート読取装置１５の読出し装置２３０に送出する。
次に、車高検出器１３、車長検出器１４の検知信号を受
光器１３−ｂ，１４−ｂから車種判別部２３２に送出
し、車種判別要素とする。

【００３４】一方、車両撮影カメラ２２６は、通行車両
のナンバープレート番号を撮影する。このカメラ２２６
により撮影された画像信号は、Ａ／Ｄ変換器２２８に送
出され、ここでディジタル変換されて画像メモリ２２９
に１フレーム分記憶される。読出し装置２３０は、前後
進判別回路２２１から車両検知信号が送られてきている
ため、ナンバープレートを撮影した１フレーム分の画像
を文字認識装置２３１に送出する。文字認識装置２３１
は、ナンバープレート部分の文字部を切り出し、認識し
てナンバープレート番号および記号をコード化して車種
判別部２３２に送出する。次に本実施例の車載機３０を
搭載した車両Ａが路上機１６の設置された位置を通行す
る場合の動作について説明する。

【００３５】有料道路利用者は、有料道路に進入する前
にＩＣカード挿入口３４からＩＣカード４１５を挿入す
る。そして、図示していないが奥当たりセンサによりカ
ード挿入が検知されるまでＩＣカード４１５を挿入する
と、車載機３０の電極と、ＩＣカード４１５の電極部と
が接触して電気的に通電状態となり、相互間のデータの
やり取りが可能となる。また、図示しないロック機構に
よってカード排出が抑制される。

【００３６】この状態で、有料道路利用者はキーパッド
３３から利用者固有の暗証番号を入力する。そうする
と、この暗証番号情報はＣＰＵ４６の制御により、メモ
リ４９の所定領域に一時記憶される。その後当該車両が
車載機３０に路上機１６から問合せ信号が与えられる。

【００３７】すなわち、問合せ信号は路上機１６のメモ
リ回路２４６に記憶されており、ＣＰＵ回路２４１、お
よび送受信切換回路２４０の作用により変調回路２３７
に送られて変調される。更に、この問合せ信号は、切換
回路２３５により増幅回路２３６に入力されて増幅さ
れ、アンテナ１６−ａから車載機３０のアンテナ３５に
送られる。

【００３８】車載機３０では、切換回路４２が増幅回路
４３側に切換え制御されるため、路上機１６からの問合
せ信号は増幅回路４３で増幅され、復調回路４４で復調
される。また、送受信回路４５は受信状態となり、上記
問合せ信号をＣＰＵ４６に入力する。ＣＰＵ回路４６の
作用により、読込み・書込み制御回路４１０はＩＣカー
ド４１５に問合せ信号を送出する。この問合せ信号は接
点部４１、インターフェイス４１４を介して、ＣＰＵ４
１２に達する。

【００３９】ＣＰＵ４１２の作用で、ＩＣカード４１５
のメモリ４１３に格納されているＩＣカード情報（料金
徴収情報，車種情報，ナンバープレート情報）は、送受
信インターフェイス４１４，接点部４１，読込み・書込
み制御回路４１０を介して、車載機３０のＣＰＵ４６に
取り込まれ、さらに送受信制御回路４５を介して変調回
路４７にて変調され、増幅回路４８で増幅された後、切
換回路４２の作用により、送受信アンテナ３５から路上
機１６に送信される。また、車載機３０のメモリ４９に
一時記憶された暗証番号情報は前記ＣＰＵ４６の作用に
より読出され、以後上記と同様にして送受信アンテナ３
５より路上機１６のアンテナ１６−ａに送信される。上
記アンテナ１６−ａで受信した信号は、切換回路２３５
を介して増幅回路２３８に入力され、更に復調回路２３
９で復調される。そして、ＣＰＵ２４１の作用により車
載機３０の車種情報、及びナンバープレート情報が認識
回路２４２に送られる。

【００４０】車種判別部２３２で識別された車両Ａの車
種情報およびナンバープレート情報と、当該車両の車種
情報およびナンバープレート情報とが比較回路２４３で
比較照合され、一致すれば一致信号（遮断機開信号ｑ）
が遮断機１７に送られる。その後、車両の通行が進み、
第３の車両分離器１８を通過終了すれば、車両分離器１
８から遮断機閉信号ｐを遮断機１７に送出し、遮断機１
７を閉とする。

【００４１】

【発明の効果】上記本発明によれば、次のような効果が
得られる。

【００４２】（ａ） 有料道路の料金所で一旦車両が停
車することなく、有料道路を走行することが可能にな
り、サービスタイムが向上する。また、利用者は現金を
持参しなくても良く、有料道路の料金所には、料金徴収
員を配置しなくても良いのは勿論である。

【００４３】（ｂ） 料金所に車種判別装置を設置し、
車種判別装置で判別した車種と、車載機の車種とを比較
照合するため、利用者による不正を防止することが可能
になる。

【００４４】（ｃ） 車載機に登録する暗証番号に、車
両のナンバープレート番号を登録しておき、ナンバープ
レート番号をチェックするのに、料金所にナンバープレ
ート読取装置を設置し、ナンバープレート読取装置で読
取られたナンバープレート番号と車載機のナンバープレ
ート番号とを比較照合することにより、車載機のセキュ
リティー効果を高めることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の機器配置図。

【図２】本発明のシステムブロック図。

【図３】車載機の外観構成図。

【図４】車載機のブロック構成図。

【図５】ＩＣカード内のメモリ内容の例を示す図。

【符号の説明】

１１，１２，１８…第１〜第３の車両分離器、１４…車
長検出器、１５…ナンバープレート読取装置、１６…路
上機、１７…遮断機、２２〜２５、２１１〜２１４…光
電管投光器群、２６〜２９、２１５〜２１８…光電管受
光器群、３０…車載機、３１…車載機本体、３２…表示
部、３３…キーパッド、３４…カード挿入口、３５…送
受信アンテナ、４１５…ＩＣカード。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有料道路を利用する車両に搭載され、当
   該車両の車種情報と共にナンバープレート情報を記憶す
   る記憶手段及び無線通信手段を備えた車載機と、 有料道路の料金所に設けられ、前記通過車両に搭載され
   た車載機と無線通信を行なう無線通信手段を備えた路上
   機と、前記料金所に設けられ、通過車両の車高及び車長を検知
   して車種を判別する車種判別装置と、 前記路上機の近傍に設置され、通過車両のナンバープレ
   ート情報を読取って認識するナンバープレート読取装置
   と、前記車種判別装置により判別した車種情報及び前記ナン
   バープレート読取装置により読取られたナンバープレー
   ト情報と前記車載機から路上機に送られてくる車種情報
   及びナンバープレート情報とを 比較照合する比較手段
   と、 前記比較手段より一致信号が出力された際に前記車載機
   が正当なものであると判断し、前記通過車両に対する有
   料道路の通行を許可する手段と、 前記車載機から送られてくる情報に基づいて料金収受処
   理を行なう手段とを具備したことを特徴とする有料道路
   の料金収受装置。