JP3353683B2 - 課金装置およびシステム - Google Patents

課金装置およびシステム

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JP3353683B2 JP1093798A JP1093798A JP3353683B2 JP 3353683 B2 JP3353683 B2 JP 3353683B2 JP 1093798 A JP1093798 A JP 1093798A JP 1093798 A JP1093798 A JP 1093798A JP 3353683 B2 JP3353683 B2 JP 3353683B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、使用者によって携
帯され又は移動体に搭載されて、課金エリアに入った場
合に料金支払を行なう課金装置とそれを用いる課金シス
テムに関する。
【0002】
【従来の技術】有料道路では現在、ル−ト上に料金所を
設けて、そこで車両を止めて課金作業を行なっており、
料金徴収に多大の労力が費やされ、時間が消費され、ま
た料金所渋滞を生ずるなど、運輸経済性を著しく損って
いる。そこで、複数のル−ト上に車両通過判定器を設置
し、複数のル−ト上のどのル−トを走行してきたかを判
定して課金するシステムが提案されている。その一例が
特開平9−212794号公報に提示されている。この
システムは、分岐ル−トならびに出入口(インタ−)が
少く、インタ−間距離が比較的に長い有料道路網では、
車両通過判定器の設置個数が少くて済み、システム設定
が容易である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、分岐ル−トな
らびに出入口(インタ−)が多く、インタ−間距離が短
い区間が多いが、道路網全体としての延べ距離数が大き
い有料道路網などでは、車両通過判定器の設置個数が多
くなり、その設置費用とメンテナンス費用が高額とな
る。また、いずれにしても有料道路網の管理区域内又は
その入口の直前でしか、有料道路網の課金情報を知るこ
とができず、インタ−よりもかなり手前の、迂回路を選
択しうる領域で、有料道路網を使用する(進入)する
か、迂回して一般無料道路を使用するかの決定をするた
めの情報入手が難かしい。
【0004】一方、渋滞緩和,大気汚染低減,騒音低
減,地域財源確保等の一手段として、特定地域すなわち
特定エリアに対して課金することが考えられる。この場
合、対象となるエリアの道路網が複雑で混み入ったもの
である場合、上述の課金システムでは、エリア内の多く
の道路に車両通過判定器を設置しなければならず、それ
らの高密度設置がコスト高になりまた場所によっては物
理的に設置がむつかしくなる。更には、季節(月,
日),時間帯によって課金したりしなかったり、あるい
は課金額を変える場合には、エリア内,外の、エリアに
通ずる多くの道路でこれらの情報を告知する必要があ
る。
【0005】従来の告知は、看板あるいは電光掲示板で
行なわれているが、告知を周知徹底しドライバに該エリ
アを避ける迂回路を選択させるためには、エリアの外の
かなり遠方から告知看板等の設置を行なわなければなら
ず、これが膨大になる。また、料金改定,エリア変更等
に伴い変更作業を要しその経費が大きい。ドライバには
告知板等の告知情報を、タイミング良く正確に認知する
負担が加わる。
【0006】本発明は、料金支払に手数を要さず固定設
備の多大な設置を要しない課金装置およびそれを用いる
課金システムを提供することを第1の目的とし、課金エ
リアの情報伝達が容易であって情報の変更が容易な課金
システムを提供することを第2の目的とし、課金エリア
に進入した車両に対する課金処理および課金情報管理が
容易な課金システムを提供することを第3の目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための技術手段】(1)対地位置を検
出する手段(ANTg,20〜26);エリア特定情報およびクレ
ジット情報を記憶する記憶手段(CRD,2);前記対地位置
検出手段が検出した対地位置が前記記憶手段のエリア特
定情報が表わすエリアの内か外かを演算する相対位置判
定手段(2);中断指示手段(IGsw);該中断指示手段の中
断指示(Si=L)が無い(Si=H)期間内の、エリアの内にあ
った経過時間を計測する計時手段(2);および、該計時
手段の計時値に基づいて前記クレジット情報を更新する
課金処理手段(2);を備える、使用者によって携帯され
又は移動体に搭載される課金装置。
【0008】なお、理解を容易にするためにカッコ内に
は、図面に示し後述する実施例の対応要素の符号を、参
考までに付記した。
【0009】これによれば、料金支払媒体が記憶手段(C
RD,2)であって、そのクレジット情報の更新により料金
支払処理が行なわれるので、料金支払に手数を要しな
い。課金エリア内の道路網が複雑であっても、エリアの
入出口やエリア内複数ル−トに料金所あるいは車両通過
判定器を設ける必要はなく、課金システムの固定設備の
多大な設置を要しない。
【0010】例えば課金装置を搭載した車両に単純に課
金する場合、該車両の課金エリア内滞留時間に比例して
課金すると、課金エリア内在住者や課金エリア内業務従
事者は、駐車場内等、道路渋滞に影響しない場所に駐車
しておいた場合でも課金額が増加し、道路走行に課金す
る主旨である場合には不合理となる。この対策として課
金エリア内在住者や課金エリア内業務従事者は一定率割
り引く減額の方法が考えられるが、駐車時間と走行時間
の相対比は人によっていろいろであり、例えば駐車時間
が極く短い者が優遇されてしまう。
【0011】そこで本発明では、中断指示手段(IGsw);
および、該中断指示手段の中断指示(Si=L)が無い(Si=
H)期間内の、エリアの内にあった経過時間を計測する
計時手段(2);を備えている。車両の場合、車両駐車の
とき中断指示手段(IGsw)が中断指示(Si=L)を発生し、
駐車でない(Si=H)ときの経過時間を計測することによ
り、道路走行に課金する主旨である場合の、道路網利用
と料金支払額との関係が合理的になる。
【0012】 (2)対地位置を検出する手段(ANTg,20〜26);エリアの輪郭の2点以上を表わす エリア特定情報および
クレジット情報を記憶する記憶手段(CRD,2);前記対地
位置検出手段が検出した対地位置が前記記憶手段のエリ
ア特定情報が表わすエリアの内か外かを演算する相対位
置判定手段(2);エリアの内にあって移動した距離を計
測する距離計測手段(2);および、該距離計測手段の計
測距離に基づいて前記クレジット情報を更新する課金処
理手段(2);を備える、使用者によって携帯され又は移
動体に搭載される課金装置。
【0013】これによれば、料金支払媒体が記憶手段(C
RD,2)であって、そのクレジット情報の更新により料金
支払処理が行なわれるので、料金支払に手数を要しな
い。エリア特定情報が表わす課金エリア内の道路網が複
雑であっても、エリアの入出口やエリア内複数ル−トに
料金所あるいは車両通過判定器を設ける必要はなく、課
金システムの固定設備の多大な設置を要しない。
【0014】この課金装置を課金エリア内走行距離に対
して課金する車両課金システムに用いた場合は、課金エ
リア内の走行距離に課金され、駐車の間は自動的に課金
額アップが停止する。したがって、課金エリア内在住者
や課金エリア内業務従事者と、他者との間に、料金支払
上の不合理を生じない。
【0015】
【発明の実施の形態】(3)課金装置は、前記エリア特
定情報およびクレジット情報が表わす情報を、使用者に
報知するための報知手段(10,11,SP,4,24);を更に備え
る。課金装置の使用者は、課金エリアに入る前にその存
在とクレジット情報を認識することができ、課金エリア
に入るか否かの選択が容易である。
【0016】(4)課金装置は、前記対地位置検出手段
が検出した対地位置と前記記憶手段のエリア特定情報に
基づき、エリア特定情報が表わすエリアに対する課金装
置の接近情報を生成する報知制御手段(2);および、該
接近情報,前記エリア特定情報およびクレジット情報が
表わす情報を、使用者に報知するための報知手段(10,1
1,SP,4,24);を更に備える。課金エリアに対する接近が
報知されるので、使用者は課金エリアに入るか否かの選
択をより確実に余裕をもって行なうことができる。
【0017】(5)更にエリア特定情報を受信する通信
手段(ANTt,8,6)を備え、記憶手段(CRD,2)は受信したエ
リア特定情報を記憶する上記(1),(3)又は(4)
の課金装置(1)と、エリア特定情報を記憶するための広
報情報記憶手段(FDB,TDB);および、該広報情報記憶手
段のエリア特定情報を発信するための通信手段(40,31,3
2);を含む送信局(30)と、を備える課金システム。
【0018】これによれば、送信局(30)の送信手段(40,
31,32)が、広報情報記憶手段(FDB)のエリア特定情報を
発信し、課金装置(1)の通信手段(ANTt,8,6)がエリア特
定情報を受信して記憶手段(CRD,2)がこれを記憶する。
したがって、送信局(30)がエリアの位置又はサイズを変
更するために広報情報記憶手段(FDB)のエリア特定情報
を変更すると、自動的に課金装置(1)のエリア特定情報
も変更後のものに変わる。エリア特定情報の伝達が容易
であり情報の変更が容易である。一エリアおよびその外
側をカバ−する1つの送信局(30)にて、該エリアに進入
する可能性がある課金装置(1)のすべてに対してエリア
特定情報を送信することができるので、システム要素の
設置が比較的に容易であって課金エリア告知の信頼性が
高い。
【0019】(6)課金装置は車両上に搭載され、中断
指示手段は、該車両のイグニション(IGsw)のオフ操作に
連動して中断指示を行なう、上記(1)又は(5)の課
金装置又は課金システム。
【0020】これによれば、車両駐車のとき中断指示(S
i=L)が発生し、経過時間を中断するので、車両駐車中
の経過時間に課金することがなく、道路走行に課金する
主旨である場合の、道路網利用と料金支払額との関係が
合理的になる。
【0021】(7)更にエリア特定情報を受信する通信
手段(ANTt,8,6)を備え、記憶手段(CRD,2)は受信したエ
リア特定情報を記憶する上記(2),(3)又は(4)
の課金装置(1)と、エリアの輪郭の2点以上を表わす
リア特定情報を記憶するための広報情報記憶手段(FDB,T
DB);および、該広報情報記憶手段のエリア特定情報を
発信するための通信手段(40,31,32);を含む送信局(30)
と、を備える課金システム。これによれば、上記(5)
に記載の作用,効果が同様に得られる。
【0022】(8)前記報知制御手段(2)は、更新した
クレジット情報を課金装置(1)のIDと共に通信手段(AN
Tt,8,6)を介して前記送信局(30)に送信し、送信局(30)
は未納デ−タ記憶手段(CDB)を含み、送信局(30)の情報
制御手段(32)は、受信した支払不足のクレジット情報を
未納デ−タ記憶手段(CDB)に受信したID宛てに積算記
録する課金システム。
【0023】これによれば、エリア管理者は、未納デ−
タ記憶手段(CDB)の積算記録(未納)デ−タに基づい
て、不足額徴収のための催告および又は精算を行なうこ
とができ、エリア管理業務の追行が容易かつ経済的にな
る。
【0024】(9)前記報知制御手段(2)は、対地位置
が課金エリアの外から内に変化したときに、課金エリア
に対する進入を前記通信手段(ANTt,8,6)を介して送信局
(30)に送信し、送信局(30)は積算記憶手段(TDB)を含
み、送信局(30)の情報制御手段(32)は、課金エリア内進
入を受信する毎に積算記憶手段(TDB)の進入量積算デ−
タを大きい値を示すものに更新する課金システム。
【0025】これによれば、エリア管理者は、積算記憶
手段(TDB)の記憶デ−タに基づいてエリアへの進入数量
(車両台数/時間)を算出してエリア内混雑又はその変
化などの交通量パラメ−タを推定し、交通量情報収集や
交通管制などに利用することができる。
【0026】(10)前記報知制御手段(2)は、対地位
置が課金エリアの内から外に変化したときに、課金エリ
アからの退出を前記通信手段(ANTt,8,6)を介して送信局
(30)に送信し、送信局(30)の情報制御手段(32)は、課金
エリアからの退出を受信する毎に積算記憶手段(TDB)の
退出量積算デ−タを大きい値を示すものに更新する課金
システム。
【0027】これによれば、積算記憶手段(TDB)の進入
量積算デ−タより退出量積算デ−タを差し引いた残値
が、課金エリア内の、報知装置(1)を搭載した車両の滞
留量(渋滞時は渋滞量)を示し、その時間微分値が滞留量
変化速度(渋滞傾向,緩和傾向)を示す。エリア管理者
は、進入積算記憶手段(TDB)の記憶デ−タに基づいてエ
リア内混雑又はその変化などの交通量パラメ−タを推定
し、交通量情報収集や交通管制などに利用することがで
きる。
【0028】なお、エリア内への進入数量とエリアから
の退出数量を別個に積算(カウント)するのに代えて、
進入時は滞留量デ−タをインクレメントし、退出時は滞
留量デ−タをデクレメントしてもよい。この場合には、
帯留量デ−タが直接にエリア内帯留量を示し、その時間
微分値が滞留量変化速度(渋滞傾向,緩和傾向)を示す。
【0029】本発明の他の目的および特徴は、図面を参
照した以下の実施例の説明より明らかになろう。
【0030】
【実施例】図1に本発明の一実施例のシステム構成を示
す。車両に搭載された車載課金装置1は、内蔵された電
話ユニット8(後述)及びアンテナANTtを介して、
報知局30と通信して、デ−タをやり取りする。また、
衛星からの電波をGPSアンテナANTgで受信し、内
蔵されたGPS測位装置(20〜28:後述)により車
両の位置および走行方向を認識して、走行地を表わす地
図と共に表示する。受信可衛星が不足の場合あるいは衛
星からの電波受信が不可の場合には、ジャイロを用いる
方向検出と走行速度の積算による車両位置演算で不足の
情報を補う。あるいは車両位置認識を行なう。
【0031】図2には、車載課金装置1の構成を示す。
図2を参照すると、車載課金装置1には、車両上のバッ
テリから直流電圧+Bが常時与えられ、電源回路PSC
が、GPS情報処理ECU20および課金制御ECU2
のCPUに動作電圧を与えている。これにより、課金制
御ECU2のCPUの内部メモリおよびCPUの外では
あるが課金制御ECU2の内部にある内部メモリにデ−
タが常時保持(保存)されている。
【0032】車両のイグニションキ−スイッチ(中断指
示手段)IGswが閉じると(車両電源がオンになる
と)、電源回路PSCが、車載課金装置1の全回路に動
作電圧を与える。イグニションキ−スイッチIGswの
開(Si=L)は、課金エリア内滞在経過時間の計測停
止(中断)を指示し、閉(Si=H)は、課金エリア内
滞在経過時間の計測継続を指示する。
【0033】GPS測位装置(20〜28)は、受信ア
ンテナANTg,GPS受信機21,GPS復調器2
2,表示装置24,圧電振動ジャイロ25,高度センサ
26,GPS情報処理ECU(電子制御装置)20,操
作ボ−ド23,地図検索エンジン27および地図デ−タ
ベ−ス28を備えている。GPSの各衛星から送られる
1.57542GHzの電波が、受信アンテナANTgを介し
てGPS受信機21で受信され、電波に乗った情報、即
ち衛星の軌道を示す関数,時刻等の情報がGPS復調器
22で復調され、GPS情報処理ECU20に入力され
る。GPS情報処理ECU20は、アルマナックデ−タ
メモリおよびデ−タバッファ用のメモリならびに入出力
インタ−フェ−ス(電気,電子回路)を備える、マイク
ロプロセッサ(CPU)を中心とするコンピュ−タシス
テムであり、CPUが、GPS衛星から送られる情報に
基づいて、自車の位置を示す情報(緯度,経度,高度)
を生成し、かつ、この位置情報の時系列推移に基づいて
自車の進行方向および進行速度を算出する。検索エンジ
ン27が、CPUが生成した位置情報に従って、地図デ
−タベ−ス28から、該位置を含む1頁(1画面)の地
図デ−タを読出してこれを表示装置24に表示して表示
上の現在位置に、進行方向をも示す現在位置指標を表示
する。
【0034】受信アンテナANTg,GPS受信機2
1,GPS復調器22及び表示装置24の基本的な構
成、ならびにGPS情報処理ECU20の基本的な動作
は、既に市販されている公知の装置の各構成要素と同様
である。
【0035】しかし、本発明の実施のために、GPS情
報処理ECU20のCPUの動作プログラムには、課金
制御ECU2からのデ−タ転送要求に応答して、車両
(車載課金装置1)の現在位置(対地位置),進行方
向,進行速度および現在時刻を、課金制御ECU2に転
送し、かつ、課金制御ECU2が転送してくる課金領域
情報を読込んで内部メモリに格納し、表示装置24上の
表示地図上の、課金領域情報によって規定される領域す
なわち課金領域に、課金エリア表示(網掛け)を重ねる
プログラムが付加されている。
【0036】圧電振動ジャイロ25及び高度センサ26
が出力するアナログ信号は、それぞれGPS情報処理E
CU20に入力され、ECU20のCPUは、A/D変
換器を介してデジタルデ−タに変換して読込む。GPS
復調器22から出力される情報及びGPS復調器22を
制御する情報は、GPS情報処理ECU20のI/Oポ
−トを介してCPUに入力又はCPUから出力される。
【0037】GPS情報処理ECU20は、「3衛星測
位演算」又は「4衛星測位演算」によって自車位置の三
次元座標Ux,Uy,Uzを算出する。
【0038】「3衛星測位演算」では、予め定めた3元
連立方程式に、3個の衛星から受信した3組のデ−タを
それぞれパラメ−タとして代入し、この連立方程式を解
くことにより、未知数である受信点の緯度,経度,及び
受信側の時計の誤差を求める。受信点の高度は、この例
では高度センサ26が出力する信号から計算により求
め、既知デ−タとして上記方程式に代入する。また「4
衛星測位演算」では、予め定めた4元連立方程式に、4
個の衛星から受信した4組のデ−タをそれぞれパラメ−
タとして代入し、この連立方程式を解くことにより、未
知数である受信点の緯度,経度,高度,及び受信側の時
計の誤差を求める。また、これらのいずれかの測位演算
を実行することにより、受信側の時計の誤差が得られる
ので、この誤差情報に基づいて内部時計の時刻を校正す
る。
【0039】GPS測位により対地位置情報を算出する
と、GPS情報処理ECU20は、前回算出した対地位
置と比較して車両の進行方向および進行速度を算出し、
今回算出した対地位置に基づいて地図デ−タメモリ28
から、該位置を含む1頁(1画面)の地図デ−タを読出
してこれを表示装置24に表示して表示上の現在位置
に、進行方向をも示す現在位置指標を表示し、そして課
金制御ECU2から受信し内部メモリにセ−ブしている
課金領域情報によって規定される領域すなわち課金領
域、の少くとも一部が、表示装置24上の表示領域に含
まれるときには、表示画面上の該当領域に、課金エリア
表示(網掛け)を重ねる。この付加表示により、運転者
は、表示装置24の表示面上で課金領域を認識すること
ができる。
【0040】課金制御ECU2も、入出力インタ−フェ
−ス(電気,電子回路)を備える、マイクロプロセッサ
(CPU)を中心とするコンピュ−タシステムであり、
CPUは、アンテナANTt,電話ユニット8及びモデ
ム7を介して、報知局30との間で、各種情報を送受信
することがてきる。拡張シリアル入出力ポ−ト6は、デ
−タのシリアル入出力およびシリアル/パラレル変換入
出力を行なう。
【0041】マイクMICにより入力された運転者の声
は、音声認識ユニット9を介して、単語の文字を表すデ
ジタルデータに変換されて課金制御ECU2のCPUに
入力される。さらに、CPUは、音声合成ユニット10
及び切替スイッチSW11を介して、必要に応じて車載
スピーカSPで、運転者向けのメッセージ(出力情報)
を報知(発声)する。切替スイッチSW11は、CPU
から音声データが出力されてくると、車載オーディオと
スピ−カSPとの接続を、音声合成ユニット10とスピ
−カSPとの接続に切換える。この時CPUは、車載ス
ピーカSPより運転者に音声で伝えるメッセージを、同
時に表示装置4に文字で表示する。これにより運転者
は、聴覚と視覚によりCPUからのメッセージを確認す
ることができる。
【0042】課金制御ECU2には、ICカ−ドCRD
に対してデ−タの読取り,書込みを行なうカ−ドリ−ダ
5が接続されており、カ−ドリ−ダ5は、そのカ−ド挿
入スロットにICカ−ドCRDが差し込まれたとき、な
らびに課金制御ECU2がデ−タ転送を要求したとき
に、該カ−ドCRDの記憶デ−タを読出して課金制御E
CU2に転送する。カ−ドリ−ダ5は、課金制御ECU
2より書込みデ−タを受けると、それをICカ−ドCR
Dに上書き(更新書込み)する。
【0043】ICカ−ドCRDの記憶情報を表1に示
す。表1に示す例は、カ−ドの1回の発行額は1000
0円であり、カ−ド残高が10000円(未使用)であ
って発行者が与えたカ−ドのIDがMYCAR003、
申請した車種区分が小型車、車両ID(この例ではナン
バ−プレ−トの表記番号)がA123B568であるこ
とを示す。また課金テ−ブルのデ−タは、カ−ド発行直
後は、運転者が希望(申請)した課金エリアに関するも
のであり、これは申請に応じて発行者が書込む。発行時
に申請(書込み要求)がないと、書込みはない。
【0044】
【表1】
【0045】課金テ−ブルのデ−タの三例を表2,表3
および表4に示す。表2に示す時間単位の課金テ−ブル
は、課金領域情報が示す課金エリアの車両に、駐車中を
除くエリア内存在時間に対応する料金を課金するもの、
表3に距離単位の課金テ−ブルは、課金エリア内走行距
離に対応する料金を課金するもの、また、表4に示す進
入1回当りの課金テ−ブルは、進入(利用)回数に対応
する料金を課金するものである。
【0046】
【表2】
【0047】
【表3】
【0048】
【表4】
【0049】課金テ−ブルの中の課金領域情報の1組
(一点)のデ−タは、課金エリアの輪郭上の一点を表わ
す位置情報であり、2組のデ−タ(2点のデ−タ)のみ
が存在する場合、各組のデ−タが4角形(方形)の対角
コ−ナの位置を意味し、課金エリアは矩形である。その
一例を図7に示す。
【0050】3組以上のデ−タがある場合は、各組のデ
−タが表わす位置(点)を、デ−タ組の書込み順に結ん
でゆき、最後の点と最初の点とを結ぶことによって現わ
れる多角形の領域が課金エリアであることを意味する。
表2〜表4に示す例は、位置(点)デ−タが2組である
ので、課金エリアは4角形(方形)である。料金情報は
時間帯別および車種区分別となっている。
【0051】テ−ブル有効期間はデ−タ有効期間を意味
し、テ−ブル有効領域情報は、課金領域情報で規定され
る課金領域の輪郭より外に略600m前後広がった、課
金エリアと略相似形状の輪郭を示すものである。このテ
−ブル有効領域情報は、複数の課金エリアが設定される
場合に、車両に、それに近い課金エリアの課金テ−ブル
を選択させるためのものである。
【0052】図1に示すカ−ド発行&精算スポット(カ
−ド発行&精算所)71〜73が、ICカ−ドCRDを
発行する。これらのスポット(取扱所)は、報知局30
の近辺,報知局30の管轄区域内又は外等、課金エリア
が設定される地域に極力近い、運転者のアクセスが容易
な場所に設けられるものであり、たとえば課金エリアが
設定される地域の市役所又は出張所に設けてもよい。こ
れらのスポットでは、取扱人又は自動券売機にて、運転
者の求めに応じて、ICカ−ドの新規発行,紛失時の再
発行,未払金(マイナスのカ−ド残高)の精算および予
納金の積増し(カ−ド残高の増量)を行ない、これらの
処理を行なうと、処理デ−タを公衆回線および交換局6
0を介して報知局30に送信する。報知局30は、受信
した処理デ−タに応じて、新規発行,粉失時の再発行お
よび予納金の積増しの場合には監視デ−タベ−スWDB
のデ−タを更新し、未払金の精算があるときには未納デ
−タべ−スCDBのデ−タを更新する。
【0053】図3に、報知局30の構成を示す。報知局
30には、コントロ−ラ32からの送信デ−タを電波信
号に変調してアンテナ40に送出し、アンテナ40を介
して電波を受信して受信デ−タを復調してコントロ−ラ
32に与える無線通信装置31がある。コントロ−ラ3
2は、入出力インタ−フェ−スを備える、マイクロプロ
セッサ(MPU)を中心とするコンピュ−タシステムで
あり、これに、端末(パソコン,ディスプレイ,キ−ボ
−ド,マウス,プリンタの一式)PC,課金デ−タベ−
ス(メモリ)FDBおよび情報管理ユニット33が接続
され、この情報管理ユニット33に、未納デ−タベ−ス
CDB,監視デ−タベ−スWBDおよび入出車デ−タベ
−スTBDが接続されている。
【0054】コントロ−ラ32にはモデム34が接続さ
れ、コントロ−ラ32はこのモデム34ならびに公衆通
信回線の交換局60(図1)を介して管理センタ50
(図1)と、音声およびデ−タ通信を行なうことができ
る。
【0055】図4および図5に、課金制御ECU2(の
CPU)の、課金制御動作の概要を示す。まず図4を参
照する。課金制御ECU2は、イグニションキ−スイッ
チIGswが閉(Si:H)になるのを待ち、閉じられ
ると、カ−ドリ−ダ5を介してカ−ドCRDのデ−タを
内部メモリに読込む(ステップ1〜4)。カ−ドCRD
の装着が無いと、装着されるのを待ち、装着されたらカ
−ドCRDのデ−タを内部メモリに読込む。なお、以下
においてカッコ内には、ステップという語を省略して、
ステップNo.数字のみを記す。
【0056】次に読込んだカ−ドデ−タの中のカ−ド残
高を表示装置4に表示する(5)。次に課金制御ECU
2は、Tc時限のタイマTcをスタ−トする(6)。そ
してGPS情報処理ECU20にデ−タ転送を要求し
て、GPS情報処理ECU20から、現在位置(対地位
置),進行方向,進行速度および日時のデ−タを受信し
て内部メモリに書込み、そしてGPS情報処理ECU2
0に、内部メモリに読込んだカ−ドデ−タの中の課金領
域情報を送信する(7)。この課金領域情報を受信する
とGPS情報処理ECU20は、該情報が表わす課金エ
リアに対応する、表示装置24上の地図表示の対応領域
に、課金エリア表示(網掛け)を付す。
【0057】次に課金制御ECU2は、GPS情報処理
ECU20から受信した日時が、内部メモリに読込んだ
課金テ−ブルの中のテ−ブル有効期間内であるか、ある
いは、GPS情報処理ECU20から受信した現在位置
が、内部メモリに読込んだ課金テ−ブルのテ−ブル有効
領域情報が示すテ−ブル有効領域内にあるかをチェック
する(8)。日時がテ−ブル有効期間外、又は、現在位
置がテ−ブル有効領域外であると、この場合には課金テ
−ブルが、現在時刻又は現在地域に適合しないものであ
るので、課金テ−ブル要求をアンテナANTtで発信す
る(9)。このとき、カ−ドデ−タの中のカ−ドIDお
よび車両IDと、GPS情報処理ECU20から得た位
置および方向デ−タを付して課金テ−ブル要求を発信す
る。報知局30は、この課金テ−ブル要求を受信する
と、カ−ドID,車両ID,位置および方向デ−タを内
部メモリにセ−ブして、課金デ−タベ−スFDBにあ
る、課金テ−ブル(表2,表3又は表4)を発信する
(図6の41〜44)。
【0058】この課金テ−ブルを受信すると課金制御E
CU2は、GPS情報処理ECU20から受信した日時
が、その課金テ−ブルの中のテ−ブル有効期間内である
か、あるいは、GPS情報処理ECU20から受信した
現在位置が、テ−ブル有効領域情報が示すテ−ブル有効
領域内にあるかをチェックする(10,11)。日時が
テ−ブル有効期間内、かつ、現在位置がテ−ブル有効領
域内であると、課金制御ECU2は、受信した課金テ−
ブルを内部メモリおよびICカ−ドCRDに上書き(更
新書込み)する(12)。
【0059】次に図5を参照すると、その後課金制御E
CU2は、現在位置が課金テ−ブルの課金領域情報が表
わす課金エリア内であるか、あるいは課金エリア外であ
るかを、Tc周期でチェックする(13〜34−1〜1
1−13)。そして、課金エリア外、かつ、進行方向が
課金エリアに接近する方向であって、位置が課金エリア
から500m以内になったときに、「課金エリア 50
0m前方」と、課金テ−ブルの情報(ただし課金領域情
報とテ−ブル有効領域情報は削除)とを、表示装置4に
表示すると共に、音声合成ユニット10とスピ−カSP
で、音声合成により「課金エリアが500m前方にあり
ます。」を報知する(13〜19)。
【0060】そして現在位置が課金エリアから400m
以内になったときに、表示装置4上に表示中の「課金エ
リア 500m 前方」を「課金エリア 400m 前
方」に変更し、「課金エリアが400m前方にありま
す。」を報知する(13〜16−20〜23)。
【0061】なお、課金エリアは、Tc周期で繰返えさ
れるステップ7で、表示装置24の表示地図上に重ね表
示され、しかも表示地図上に、方向付指標で車両の現在
位置も表示されているので、運転者は、課金エリアに対
する車両の位置および進行方向を表示装置24の表示か
ら認識することができる。
【0062】車両が課金エリアに進入すると、課金制御
ECU2は、課金エリア内に入っていることを示す
「1」をレジスタ(内部メモリ)に書込み、そして課金
エリア外で500m以内,400m以内に入ったかを示
す情報(レジスタRPF,RPSのデ−タ)をクリアし
(13,24,25)、課金エリアに進入したことを報
知局30に報知する(26)。このとき、カ−ドデ−タ
の中のカ−ドIDおよび車両IDと、GPS情報処理E
CU20から得た現在位置および方向ならびにカ−ド残
高を表わす各デ−タを付して進入通知を報知局30に発
信する。報知局30は、この入車報知を受信すると、カ
−ドID,車両ID,位置,方向およびカ−ド残高を内
部メモリにセ−ブして、これらのデ−タの内容に対応し
てデ−タベ−スの情報を更新する。この内容は後に説明
する。
【0063】現在位置が課金エリア内にある間、課金制
御ECU2は、「中間課金処理」(27)をTc周期で
繰返し実行する。この「中間課金処理」(27)では、
内部メモリの課金テ−ブル(=ICカ−ドCRDの課金
テ−ブル)の料金情報を参照して、課金テ−ブルが、時
間課金のもの(表2)か、走行距離課金のもの(表3)
か、あるいは通過(利用)1回毎に課金するもの(表
4)かをチェックする。そして、通過1回毎に課金する
ものであると、次のステップ34に進む。
【0064】課金テ−ブルが時間課金のもの(表2)で
あったときには、ICカ−ドCRDに登録している車種
区分(大型,普通,小型)の現在時刻の料金Ft/1時
間を課金テ−ブルから摘出して、Tc(秒)間の時間料
金AF AFt=Tc(秒)×Ft/3600円 を算出して、課金制御ECU2の内部メモリに割り宛て
ている料金積算レジスタRAFのデ−タが表わす、ここ
までの料金積算値RAFとの和(RAF+AFt)を算
出し、この和(RAF+AFt)を料金積算レジスタR
AFに更新書込みする(27)。
【0065】課金テ−ブルが走行距離課金のもの(表
3)であったときには、ICカ−ドCRDに登録してい
る車種区分(大型,普通,小型)の現在時刻の料金Fd
/1Kmを課金テ−ブルから摘出して、Tc(秒)間の
走行料金AFd AFd=Tc(秒)×速度(Km/h)×Fd/360
0円 を算出して、課金制御ECU2の内部メモリに割り宛て
ている料金積算レジスタRAFのデ−タが表わす、ここ
までの料金積算値RAFとの和(RAF+AFd)を算
出し、この和(RAF+AFd)を料金積算レジスタR
AFに更新書込みする(27)。
【0066】車両(の現在位置)が課金エリアから出る
と課金制御ECU2は、ステップ13,14からステッ
プ28に進み、ステップ28でレジスタRAEのデ−タ
を課金エリア外を示す「0」に変更し、「課金引落し処
理」(29)を行なう。
【0067】「課金引落し処理」(29)で課金制御E
CU2はまず、内部メモリの課金テ−ブルの料金情報を
参照して、課金テ−ブルが、通過1回毎に課金するもの
であるか否かをチェックし、そうであると、課金テ−ブ
ルの、カ−ドデ−タの中の車種区分に対応する料金を摘
出して、内部メモリのカ−ドデ−タの中のカ−ド残高
を、該料金分減額した値に更新し、同じくICカ−ドC
RDのデ−タも更新する。そして上述の料金積算レジス
タRAFのデ−タをクリアする。
【0068】通過1回毎に課金するものでなかったとき
には、内部メモリのカ−ドデ−タの中のカ−ド残高を、
料金積算レジスタRAFの値分減額した値に更新し、同
じくICカ−ドCRDのデ−タも更新する。そして料金
積算レジスタRAFのデ−タをクリアする。
【0069】次に課金制御ECU2は、表示装置4に表
示中の残高(ステップ5で表示)を更新して(30)、
出車報知デ−タを、報知局30に発信する。このとき、
カ−ドデ−タの中のカ−ドIDおよび車両IDと、GP
S情報処理ECU20から得た現在位置および方向なら
びにカ−ド残高も発信する(31)。報知局30は、こ
の出車報知を受信すると、カ−ドID,車両ID,位
置,方向およびカ−ド残高を内部メモリにセ−ブして、
これらのデ−タの内容に対応してデ−タベ−スの情報を
更新する。この内容は後に説明する。
【0070】課金制御ECU2は、カ−ド残高がマイナ
ス値(料金支払不足)であるかをチェックして(3
2)、そうであると「支払不足 精算要」を表示装置4
に表示し、「カ−ド残高が不足しています。精算して下
さい。」を、音声合成ユニット10とスピ−カSPで、
音声合成で報知する(33)。
【0071】出車報知(31)の後は、今通過した課金
エリアに対して車両の進行方向が離れる方向であるの
で、課金制御ECU2は、ステップ15からステップ3
4に進み、課金エリアに対する相対距離報知(16〜2
3)は実行しない。
【0072】車両が上述のように1つの課金エリア(第
1課金エリア)を通過して、もう1つの課金エリア(第
2課金エリア)に向かっている場合、車両(の現在位
置)が第1課金エリアを表わす第1課金テ−ブルのテ−
ブル有効領域情報が表わすテ−ブル有効領域を外れる
と、課金制御ECU2は、ステップ8から9に進んで、
課金テ−ブル要求を発信する。この発信電波が第1課金
エリアに宛てられた第1報知局(30)で受信されてこ
れが第1課金テ−ブルを発信し課金制御ECU2がこれ
を受信すると、ステップ10で受信課金テ−ブルは無効
と判定する。これにより、課金制御ECU2は、車両
(の現在位置)が第1課金エリアを表わす第1課金テ−
ブルのテ−ブル有効領域情報が表わすテ−ブル有効領域
を外れた後には第1課金テ−ブルを受信しても、内部メ
モリやICカ−ドCRDに書込まない。車両(の現在位
置)が第2課金エリアのテ−ブル有効領域内に入ると、
図示しない第2報知局が発信する第2課金テ−ブルを課
金制御ECU2が、内部メモリおよびICカ−ドCRD
に書込み、そのデ−タに従った課金制御を上述と同様に
行なう。
【0073】以上のように、車両が課金エリアの500
m手前に達したときにそれが表示装置4とスピ−カSP
で運転者に報知されると共に課金エリアの情報が表示装
置4に表示され、更に、400m手前に達したときに再
度報知が行なわれるので、運転者は、課金エリアに進入
するか否を余裕をもって決定し、迂回路を余裕をもって
選択しうる。
【0074】ステップ1のイグニションキ−スイッチI
Gswが閉(Si=H)かのチェックは、車両駐車中か
否を判定するものである。上述の時間料金の課金テ−ブ
ル(表2)が適用される課金エリアに入った場合、イグ
ニションキ−スイッチIGswが開(Si=L:課金の
ための計時を中断する中断指示)のときには、課金制御
ECU2は、イグニションキ−スイッチIGswが閉
(Si=H:課金のための計時指示)になるのを待ち、
待っている間はステップ27の「中間課金処理」27を
実行しない。したがって、課金エリア内の車両駐車時間
は、時間料金の課金額算出のための課金エリア内滞在時
間には入らない。
【0075】図6に、図3に示す報知局30のコントロ
−ラ32の広報処理の概要を示す。車両の課金装置1の
課金制御ECU2が、ステップ9でカ−ドID,車両I
D,位置および方向を含めて課金テ−ブル要求を送信す
ると、報知局30のコントロ−ラ32は、これを受信し
て、カ−ドID,車両ID,位置および方向を表わすデ
−タを内部メモリにセ−ブして、この要求に応答して
(41,42)、デ−タベ−スFDBの課金テ−ブルを
アンテナ40で発信する(44)。そして、受信したカ
−ドID又は車両IDが、監視デ−タベ−スWDBに記
憶されているトラブル(粉失,盗難,再発行にて廃棄,
不法複製)カ−ドID又は盗難,事故車両IDであるか
を、管理ユニット33を介して検索する(45)。そし
てそのようなものであると、カ−ドID,車両ID=車
両No.,トラブルの内容および現在位置(受信デ−
タ)および現在時刻を、監視デ−タセットとして、端末
PCのディスプレイに表示しプリントアウトすると共
に、管理センタ50およびカ−ド発行&精算スポット7
1〜73に送信する。これらの機関は、トラブルの内容
に応じたデ−タ登録やアクションをとることができる。
【0076】課金装置1の課金制御ECU2が、課金エ
リアから出たことを示す出車報知デ−タを発信し、報知
局30のコントロ−ラ32がこれを受信すると、コント
ロ−ラ32は、カ−ドID,車両ID,現在位置,方向
およびカ−ド残高を内部メモリにセ−ブして、位置デ−
タに基づいて退出道路(エリア入出口)を特定して、入
出車デ−タベ−スTDBの該退出道路宛ての出車量を1
インクレメントする(48)。そして、カ−ド残高が負
(マイナス)かをチェックして(49)、負であると、
端末PCにこのデ−タ(カ−ドID,車両ID,現在位
置,方向およびカ−ド残高)を与えてディスプレイに表
示しプリントアウトすると共に、管理ユニット33を介
して未納デ−タベ−スCDBに該当カ−ドID又は該当
車両IDがあるかをチェックして、あれば未納デ−タベ
−スCDBの該当のもののカ−ド残高を今回値に更新す
る。該当が無かった場合には、今回の入手デ−タ(カ−
ドID,車両ID,現在位置,方向およびカ−ド残高)
を未納デ−タベ−スCDBに新規登録する(50)。そ
して、すでに説明したIDチェック等(45,46)を
行なう。
【0077】課金装置1の課金制御ECU2が、課金エ
リアに入ったことを示す入車報知デ−タを発信し、報知
局30のコントロ−ラ32がこれを受信すると(5
3)、コントロ−ラ32は、カ−ドID,車両ID,現
在位置および方向を内部メモリにセ−ブして、位置デ−
タに基づいて進入道路(エリア入出口)を特定して、入
出車デ−タベ−スTDBの該進入道路宛ての入車量を1
インクレメントする(54)。そしてすでに説明したI
Dチェック等(45,46)を行なう。
【0078】カ−ド発行&精算スポット71〜73から
精算デ−タ(カ−ドID,車両IDおよびカ−ド残高)
が送られて来るとコントロ−ラ32は、受信したカ−ド
残高が+であると未納デ−タベ−スCDBの該当IDの
デ−タを消去(未納登録を消去)する。カ−ド残高がな
お負(マイナス)であると該当IDのカ−ド残高を受信
カ−ド残高に更新する。
【0079】デ−タベ−スCDB,FDB,WDBおよ
びTDBのデ−タは、端末PCおよび管理センタ50で
管理(読出し,転送,出力,書き込み,消去)すること
ができる。端末PC又は管理センタ50がコントロ−ラ
32にアクセスすると、コントロ−ラ32はそれの指示
に従ったデ−タ処理(読出し,転送,出力,書き込み,
消去)を行なう(58)。管理センタ50は、課金エリ
ア内,外の交通管理および料金徴収管理、ならびに、ト
ラブルカ−ドおよび車両の監視および追跡を行なうもの
である。管理センタ50は交通管理のために、定期的お
よび適宜に入出車デ−タベ−スTDBのデ−タを参照し
て、課金エリア内の車両滞留量(各エリア入出口の入車
量の和−出車量の和),その微分値(渋滞傾向,緩和傾
向)を所定時間帯区分で算出して交通量の動向を把握
し、短時間視点では交通情報広報を行ない、長時間視点
では、課金テ−ブルの修正,撤廃等を行なう。料金徴収
管理においては、未納デ−タベ−スCDBの、カ−ド残
高の負値の絶対値が大きい車両(の所有者)に対して未
払料金の徴収作業を行なう。監視デ−タベ−スWDBの
デ−タは、トラブルカ−ドおよび車両の発見に利用され
る。
【0080】課金装置1の課金制御ECU2に接続した
操作,表示ボ−ド3には、緊急通報スイッチがあり、運
転者がこれを操作すると課金制御ECUは、車両ID,
現在位置および方向を含む救求デ−タをアンテナANT
tで、所定周期で発信する。これを受信すると報知局3
0は、救求発生と車両ID,現在位置および方向を端末
PCに表示しプリントアウトすると共に、救求デ−タを
管理センタ50に転送する(51,52)。
【0081】以上に説明した実施例は、道路網にエリア
単位で課金する課金システムであり、高速道路網の全体
又は一部,一般道路網の特定地域等を課金エリアに定め
て、そこを通過する車両に課金することができる。しか
し本発明は、道路網課金システムのみならず、観光地,
イベントエリアなどの入場金徴収システムとして実施す
ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例のシステム構成の概要を示
すブロック図である。
【図2】 図1に示す車載課金装置1の構成を示すブロ
ック図である。
【図3】 図1に示す報知局30の構成を示すブロック
図である。
【図4】 図2に示す課金制御ECU2の課金制御動作
の一部を示すフロ−チャ−トである。
【図5】 図2に示す課金制御ECU2の課金制御動作
の残部を示すフロ−チャ−トである。
【図6】 図3に示すコントロ−ラ32の広報処理動作
を示すフロ−チャ−トである。
【図7】 道路網に設定した課金エリアを示す平面図で
ある。
【符号の説明】
ANTt,ANTg,40:アンテナ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柳 澤 崇 愛知県豊田市トヨタ町1番地 トヨタ自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 平9−326058(JP,A) 特開 平8−7138(JP,A) 特開 平6−74779(JP,A) 特開 平9−319904(JP,A) 特表 平8−508357(JP,A) 国際公開97/4421(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G07B 15/00

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】対地位置を検出する手段;エリア特定情報
    およびクレジット情報を記憶する記憶手段;前記対地位
    置検出手段が検出した対地位置が前記記憶手段のエリア
    特定情報が表わすエリアの内か外かを演算する相対位置
    判定手段;中断指示手段;該中断指示手段の中断指示が
    無い期間内の、エリアの内にあった経過時間を計測する
    計時手段;および、 該計時手段の計時値に基づいて前記クレジット情報を更
    新する課金処理手段;を備える、使用者によって携帯さ
    れ又は移動体に搭載される課金装置。
  2. 【請求項2】対地位置を検出する手段;エリアの輪郭の2点以上を表わす エリア特定情報および
    クレジット情報を記憶する記憶手段; 前記対地位置検出手段が検出した対地位置が前記記憶手
    段のエリア特定情報が表わすエリアの内か外かを演算す
    る相対位置判定手段; エリアの内にあって移動した距離を計測する距離計測手
    段;および、 該距離計測手段の計測距離に基づいて前記クレジット情
    報を更新する課金処理手段; を備える、使用者によって携帯され又は移動体に搭載さ
    れる課金装置。
  3. 【請求項3】前記エリア特定情報およびクレジット情報
    が表わす情報を、使用者に報知するための報知手段;を
    更に備える請求項1又は請求項2記載の課金装置。
  4. 【請求項4】前記対地位置検出手段が検出した対地位置
    と前記記憶手段のエリア特定情報に基づき、エリア特定
    情報が表わすエリアに対する課金装置の接近情報を生成
    する報知制御手段;および、該接近情報,前記エリア特
    定情報およびクレジット情報が表わす情報を、使用者に
    報知するための報知手段;を更に備える請求項1又は請
    求項2記載の課金装置。
  5. 【請求項5】対地位置を検出する手段;エリア特定情報
    を受信する通信手段;受信したエリア特定情報およびク
    レジット情報を記憶する記憶手段;前記対地位置検出手
    段が検出した対地位置が前記記憶手段のエリア特定情報
    が表わすエリアの内か外かを演算する相対位置判定手
    段;中断指示手段;該中断指示手段の中断指示が無い期
    間内の、エリアの内にあった経過時間を計測する計時手
    段;および、該計時手段の計時値に基づいて前記クレジ
    ット情報を更新する課金処理手段;を備える、使用者に
    よって携帯され又は移動体に搭載される課金装置、およ
    び、 エリア特定情報を記憶するための広報情報記憶手段およ
    び該広報情報記憶手段のエリア特定情報を発信する送信
    手段を含む送信局、を備える課金システム。
  6. 【請求項6】課金装置は車両上に搭載され、中断指示手
    段は、該車両のイグニションのオフ操作に連動して中断
    指示を行なう、請求項1又は請求項5記載の課金装置又
    は課金システム。
  7. 【請求項7】対地位置を検出する手段;エリア特定情報
    を受信する通信手段;受信したエリア特定情報およびク
    レジット情報を記憶する記憶手段;前記対地位置検出手
    段が検出した対地位置が前記記憶手段のエリア特定情報
    が表わすエリアの内か外かを演算する相対位置判定手
    段;エリアの内にあって移動した距離を計測する距離計
    測手段;および、該距離計測手段の計測距離に基づいて
    前記クレジット情報を更新する課金処理手段;を備え
    る、使用者によって携帯され又は移動体に搭載される課
    金装置、および、エリアの輪郭の2点以上を表わす エリア特定情報を記憶
    するための広報情報記憶手段および該広報情報記憶手段
    のエリア特定情報を発信する送信手段を含む送信局、 を備える課金システム。
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