JPH05508492A

JPH05508492A - 電気的車両料金徴収装置および方法

Info

Publication number: JPH05508492A
Application number: JP3509455A
Authority: JP
Inventors: ハセット，ジョン　ジェイ．; ハリソン，ジョン　エム．
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-05-17
Filing date: 1991-05-16
Publication date: 1993-11-25
Also published as: WO1991018354A1; EP0530271A1; EP0530271A4; AU7901691A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】・東　・　および方゛ｌ豆皮１ｊ本発明は一般的には車両の料金徴収装置に関し、詳述すると、車両料金の自動的な非接触高速徴収を行うための装置および方法に関する。

増大する数の車両が逐次混雑する高速道路を走行している。従来手段による料金徴収は高速道路のスルーブツトおよび安全性にマイナスの影響を有する。料金徴収広場における混雑と長時間の停滞がますます恒常化している。かかる状態は、損失時間を通じて相当な経済的コストおよび低減された生産性を含む、さらに、オペレータまたは機械の誤りにより引き起こされる料金徴収広場での重大事故もまた頻度が増大している。

所定の料金徴収当局が、硬貨動作型料金徴収システムの提供または料金徴収員が適当な料金プレートまたはステッカ−について到来する車両をそれぞれ視覚的に検査する料金プレートシステムの提供によりこれら問題に対処しようとしてきた。ところが、硬貨動作型料金徴収システムはスルーブツトの増大にほとんど役に立たず、偽造硬貨の使用を通じての詐欺を受けやすい、料金プレートシステムは同様の欠陥と遭遇し、それぞれの車両が視覚検査領域に入っている間、急激に減速することを要求する。これらシステムはさらに料金徴収員の注意力に相当に依存する。

さらに、複数のシステムが、料金徴収のため無線周波数識別（ｒａｄｉｏ　ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　１ｎｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ、　ＲＦＩＤ）技術を使用するために提案されている。これらシステムの下で、ドライバーは反射性送信機または個別の送信機として振舞う「タグＪまたはカードを取得し、それが料金徴収ブースを通行するに応じて通し番号により車両を識別する。この技術は自動的車両識別（ａｕｔｏｍａｉｔｃ　ｖｅｈｉｃｌｅ　１ｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ、　ＡＶりとも呼ばれる。

このシステムもまた複数の欠陥と遭遇する。詳述すると、無線周波識別タグは勘定の操作および格納のための機械知能プロセッサがないので、料金徴収当局はシステムのすべてのユーザについて個別の料金勘定を維持しなければならない、これは都市領域または高い有料交通量の帯域で特に負担となる。料金徴収当局は数百方何の個別の勘定を管理することが必要であり、自動車両識別システムの動作により発生される負担である。

さらに、無線周波数識別タグはプロセッサまたはユーザインターフェースがないので、車両の操作者は勘定収支を容易に確認できず、それゆえ限定されまたは使い果たされたクレジットについての何らの警鐘も受けない。

これはドライバーが注意せずに従来の料金徴収レーンの方へ横切る際、混乱と潜在的な安全上の危険性を生み出す。

なお、単一の全国的料金徴収当局がない場合には、各関係ドライバーは車両に装着される、それぞれが個別の料金徴収当局の勘定に対応する複数のカードを有する必要があろう。

無線周波数識別システムはまた、詳細な車両特定型走行記録の発生と記憶を必要とすることにより、ユーザのプライバシーの問題をも提起する。

したがって、本発明の目的は、道路の交通容量を相当に増大する改善された料金徴収方法および装置を提供することである。

本発明の他の目的は高速道路の安全性を高めると共に料金徴収速度を増大する料金徴収方法および装置を提供することである。

本発明のさらに他の目的は、使用するのに好都合でありかつ複数の料金徴収当局による料金徴収を支援するこの種方法および装置を提供することである。

本発明のさらに他の目的は、管理上の負担を低減し、ユーザおよび料金徴収当局のためにトランザクションレポートあるいは処理報告の発生を促進し、かつユーザのプライバシーを保護する料金徴収装置を提供することである。

本発明のさらに他の目的は信頼できそして詐欺または料金徴収回避の企てに抵抗する、既存の料金管理装置と容易に統合化される料金徴収装置を提供することである。

本発明の他の包括的および特定目的が部分的に明白となりそして部分的に以下で述べられよう。

Ｉ１立１１上述の目的は、道路を高速で移動する車両から料金を自動的に徴収するための方法および装置を提供する本発明により達成される。

本発明の一様相は、料金徴収のため車両が通行できるところの第１の料金設備と、接近する料金設備での料金処理における差し引きのために入手可能な金銭量を表す料金−金銭入手可能信号を記憶するメモリを有する車両同料金プロセッサとを具備する。最初、料金プロセッサは料金設備にて最初の料金−金銭入手可能値を表わす総料金信号がロードされる。

第１の料金設備徴収領域に対応しかつこれから遠方の第１の料金膜＊＊別領域が、（ｉ）第１の料金設備の場所と（ｉｉ）道路に対応する料金スケジュールあるいは一覧を一意に表示する第１料金設備識別信号を送信する。移動する車両が第１の料金設備識別領域に接近するに応じて、車両同料金プロセッサは第１料金設備識別信号を受信しそしてこれを記憶し、この第１料金設備識別信号に応答して第１の料金設備で差し引かれる料金額を計算する。

詳述すると、車両同料金プロセッサは計算された料金額と車両内プロセッサに格納されている料金−金銭入手可能信号とを比較し、料金−金銭入手可能信号により表示される金銭量が計算料金額よりも多いかまたはこれと等しいかどうか試験する。車両同料金プロセッサは、車両操作者に第１の自動化された料金設備の利用許可を表わす信号を提供することによりこの比較の選択結果に応答する。

引き続き、車両が第１の料金設備徴収領域を通行するときに、第１料金設備徴収領域は、車両同料金プロセッサに計算された料金額をそのメモリから差し引くよう命令する料金徴収信号を送信する。車両同料金プロセッサは、計算された料金額をそのメモリから差し引き、差引額に応じて料金−金銭入手可能信号値を減することにより応答する。さらに、車両同料金プロセッサは、料金設備徴収領域に計算された料金額がメモリから差し引かれたことを指示する確認信号を送信する。

本発明の別の様相において、車両同料金プロセッサにより実行される比較が、入手可能な料金金銭が計算された料金額よりも少ないことを指示するとき、車両同料金プロセッサは車両操作者に、操作者が従来の料金徴収設備へ進行すべきことを指示する警告信号を提供することにより応答する。

本発明の別の様相が、料金額が車両が進入した場所および車両が有料道路を退出した場所に依存する漸増料金道路での動作を提供する。この様相において、本発明は、第１の料金設備から遠方の第２の料金設備と、第２の料金設備徴収領域に対応しかつこれから遠方の第２の料金設備識別領域とを少くとも具備する。第２の料金設備識別領域は、（ｉ）第２の料金設備の場所と（ｉｆ）道路に対応する料金スケジュールを一意に表示する第２料金設備識別信号を送信する。

車両同料金プロセッサは第２料金設備識別信号を受信しそしてもし車両が以前に第１の料金徴収設備を通過していなかったならば、記憶された第１料金設備識別信号に第２料金設備識別信号を重ねて書き込む。

本発明の別の様相において、料金徴収設備識別信号、料金徴収信号および確認信号はコード化された無線周波数信号であり、そしてコードは動的に変化され、詐欺の可能性を低減するかまたは別の選択情報を搬送する。

本発明を以下で所定の図示の実施例との関係で説明するけれども、当業者であれば、本発明の精神および思想から逸脱することなく種々の修正、追加および削除が可能であることは明らかであろう。

の　単な量本発明の性質および目的のより完全な理解のために、以下の発明の詳細な説明および添付図面を参照されたい。ここで、第１図は、固定料金道路での使用に適当な本発明による自動料金徴収装置を図示する模式ブロック図である。

第２図は、漸増料金道路での使用に適当な本発明の別の実施例の模式ブロック図である。

第３図は、第１図および第２の実施例で使用される車両内構成部品（ＩＶＣ）の詳細を図示する模式ブロック図である。

第４図は本発明にしたがって構成されたＴｏおよびＴ１送信機の詳細を図示するブロック図である。

第５図は本発明に従って構成されたＴ２送信機サブシステムを図示するブロック図である。

第６図は第１図および第２図の実施例で使用される実行サブシステムを図示する。

第７図は本発明により発生される無線周波数遮蔽フィールドを図示する。

第８図は第１図および第２図の実施例で使用される料金トランザクション管理（ＴＴＭ）装置のブロック図である。

第９Ａ図および第９Ｂ図は本発明によるＴ２送信機により発生される徴収（ＣＯＬＬＥＣＴ）信号の簡単な形式および工ＶＣにより発生される確認信号の簡単な形式を図示する。

塞１」［１区皿［固定料金道路における動作］図１は、固定料金道路や橋やトンネルで使用さするための、本発明したがって構成された電子的料金徴収システム１ｏの全体構造および動作を示している０例示の具体例は、ゼロまたは約６０マイル／時間の間の速度で料金徴収設備または料金所中を移動する車両から請求料金を自動収集することを可能にする。車両は、料金徴収のため、停止したり相当に減速したりすることを要しない。

簡単にするため、図１は単一レイン道路１２のみを示しており、この道路上に、所与の車両１４に対する走行方向（以下で下手方向として言及される）が矢印により指示されている。技術に精通したものであれば、本発明が、複数レイン分割車道や、鉄道網や、その他の輸送システムとの関連において実施され得ることが認められるであろう。

例示の実施例は、２つの主たる要素を含んでいる。第１は、Ｔ１およびＴ２として言及される２つの送信機モジュールを有する通信システムである。送信機は、普通、料金徴収機関により所有され、料金徴収機関の所有領域内に配置される。

第２の要素は、車両運転者により購入または賃借される車両内料金プロセッサまたは車両内要素（ＩＶＣ）　１６である。追って説明されるように、ＩｖＣ１６は、料金徴収取引きにおいて引き落しするために車両が利用できる金の量について記憶し、操作し、報告するための応答器、マイクロプロセッサおよびメモリを含む、　ＩＶＣは、Ｔ１およびＴ２との通信によって、請求料金の採取を含む料金徴収に関係するデビット／クレジット取引きを処理する。

図１に指示されるように、Ｔ１送信機は、料金所１８から上手約】／４ないし】／２マイルのところに車道１２に隣接して配置されており、ゼロないし約１６マイルの間の速度で移動する車両が、料金所に遭遇する前に十分信号するようになされている。Ｔ１モジュールは、近つきつつある料金所を識別する「料金徴収設備識別子」電磁信号を放射する２例示の実施例において、Ｔ１により発生される信号は、無線周波数（ＲＦ）信号である。

第２の送信機モジュールＴ２は、料金所に配置される、送信機モジュールＴ２は、追って説明されるように、コード化徴収信号２０を送信することによって料金徴収取引きを開始する送信機／センサ装置である。

図１に示される実施例において、料金徴収取引は、下記の態様で行われる。車両が料金徴収所に到達する若干前、料金クレジット設備１７にある料金徴収機関の係員は、ＩＶＣに、車両運転者により購入された初利用可能料金額を表わす値をＩＶＣにロードする。　ＩＶＣはまた、ＩＶＣが設置されている車両の等級を表わすコードを賦課される。（本発明のこの側面については、さらに詳述する。

）　車両操作者は、ＩＶＣを車両内に置き、車道に沿って進行する。料金所から１／４ないし１／２マイルのところで、車両およびＩＶＣは、送信機Ｔ１により発生される無線フィールド１９中を通過する。ＴＩ無線信号１９は、近づきつつある料金徴収設備を識別する料金コードを含む、本発明の一実施例においては、料金コードは、種々の等級の車両に対する規定料金を特定する、車道に対する料金スケジュールを含む、固定料金車道においてのみ使用されるＩＶＣの場合、スケジュールはＩ’／Ｃに記憶することができる。

Ｔ１送信機によりによりＩＶＣに提供される情報に基づいて、ＩＶＣは、ＩＶＣが設置される車種に対する適当な規定料金を計算する。　ＩＶＣは、この情報を読んで、そのメモリに尋関し、十分な利用可能な料金残高が、その車道の料金機関に対応する口座に存在しているかどうかを調べる。もしも、適当な口座における利用可能な料金料、が近づきつつある料金所のコストを越すと、ＩＶＣは、関連する可視ディスプレイ要素上に認知できる「進行」メツセージを発生し、車両運転者に、その車両運転者が自動化料金徴収設備を通過し得ることを指示する。

近づきつつある料金所の料金が、開運する口座に対する利用可能な料金額を越えると、ＩＶＣは、ＩＶＣは適当な警報メッセを発生する。これは、例えば、可聴警報およびおよび「残存料金額不十分」のような可視表示を含み得る。車両運転者は、それにより標準の料金ブースに進行すべきことを報知される６適当な有料道路機関口座に十分の利用可能残高があると仮定すると、確認の使用者が認知可能な信号が発生され、車両およびＩＶＣは、電子的料金徴収レインに進むべきことを指示される。

図１を参照すると、車両が約０−６０マイル／時の速度にて料金収集設備を通過すると、Ｔ２送信機は、そのメモリに記憶された利用可能料金額から計算された料金額を引き落とすべきことをＩＶＣに命令する徴収信号２０を伝送する。　ＩＶＣはそれに応答して、計算された額を引き落とし、送信機Ｔ２に、ＩＶＣが適当な引き落し取引きを実行したことを指示する確認信号２２を送信する。以下に説明されるように、料金徴収設備にある読取り装置２４は、実行ライト配列２６のグリーンランプを付勢する。

料金徴収取引きが完了すると、■ＶＣメモリに記憶される利用可能な料金料は、その料金に対応する額だけ低減され、口座に残っている利用可能な料金残高が表示される。

＋ＶＣは、追って詳述されるように、複数の料金徴収機関口座に対応するそれぞれの利用可能料金信号を記憶できる。かくして、一つのＩＶＣは、複数の料金徴収機関による料金徴収に対して動作し得る０本発明のこの特徴は、数種の料金徴収機関により支配される道路、橋およびトンネルを有する地理的領域において特に有利である。

図１は、単一の（／インを支配する一つのみのＴ２モジュールを描いているが、本発明は、複数のＴ２送信機の対応するものにより支配される複数の自動化レインと関連しても実施できる。複数レイン間の無線周波数漏洩の可能性を低減するために、また単一のレインにおける個々の車両間の長手方向における識別を増すために、ＲＦ遮蔽モジュール２８が提供される。遮蔽モジュールの動作および構造については、追って論述する。

例示の装置は、車両の接近が車両検出器３８により検出されるときＴ２送信機に徴収信号を発射せしめる送信機制御要素３０．ＩＶＣ確認信号を受信するための読取り装置２４、車種を指示しかつ適正な確認信号を発生することなく進行する車両を識別する実行ライト２６、料金徴収機関に対する料金徴収取引きを記録するための料金徴収取引き管理（ＴＴＭ）システム３２、およびＴＴＭに接続されていて、車両運転者が支払済の利用可能な料金額を購入することを可能にするキャッシュターミナル１７を備える。これらの要素の動作および機能については、迫って詳細に説明する。

このように、図１は固定料金車道上で採用するに適合した本発明の実施例を図示している０本発明はまた、図２に示される実施例におけるように、漸増型料金車道でも実施できる。

［漸増型料金道路における動作］図２に示されるシステム１０は、料金額が既知の入口点と出口点を基準として計算される、ターンバイクのような漸増型有料道路上で使用するに適合している。

このような道路では、車両は、選択された入口ランプおよび出口ランプを経由して車道に出入りするが、所与の出口を選択し他の出口を通過する。普通、各出口ランプには、別個の料金徴収設備が配置される。

本発明の漸増型料金徴収システムの実施例では、固定料金徴収徴収システムとの関連において上述したＩＶＣ，ＴＩおよびＴ２を利用する。さらに、図２に指示されるように、Ｔｏ送信機として言及される他の送信機が、漸増型料金道路１２への各入口ランプ１１に隣接して配置される。各Ｔｏ送信機は、そのＴＯ送信機が対応する入口ランプを一意に識別する入口点識別子信号４２を発射する。この信号は、ＩＶＣに、漸増型料金徴収ハイウェイへの車両の入口点について報知するのに使用される。

車両が有料道路に入ると、車両とＩＶＣは、ＩＶＣに対して入口ランプ位置または入口ランプ番号を指定するコード化入口点識別子信号４２を含むＴｏ無線周波数フィールドを通過する。　ＩＶＣは、この情報をそのメモリ要素に記憶する。

各出口ランプ料金所から約１／４〜１７２マイルのところで、車両およびＩｖＣは、Ｔｌ送信機に近づき、近づきつつある出口ランプ料金徴収設備を識別するＴ１コード化料金徴収設備識別子信号を受信する。Ｔ１信号はまた、その車道に対する料金スケジュールも特定する。この料金スケジュールは、距離・費用および車種・費用データを含む。

ＩＶＣは、Ｔ１信号データに応答して、かつＩＶＣに記憶されるＴｏ入口点データに基づいて、ＩＶＣが設置されている車両に対する適当な規定料金を計算する。

ＩＶＣは、この料金データを読み取り、その車道に対する料金徴収機関に対応する口座に十分の利用可能料金残高が存在するかについて調べる。

もしも、近づきつつある料金所の費用が関連する口座に対する利用可能な料金総額を越すと、ＩＶＣは、使用者が認知可能なメツセージを発生する。このメツセージは、可聴警報と、「残高金額不十分」のような可視表示を含み得る。車両運転者は、それにより、もしも運転者が近づきつつある出口ランプにて有料道路を出ることを選ぶならば、標準料金ブースを利用すべきことを報知される。

適当な口座の利用可能な料金総額が近づきつつある料金所の費用に等しいか、それを越すと、ＩＶＣは、その表示要素上に認知可能な「進行」メツセージを発生し、その車両運転者が近づきつつある出口ランプで有料道路を出るように選択するならば、自動化料金徴収設備を進行してよいことを車両運転者に指示する。

料金徴収設備における動作は、本発明の固定料金の実施例と開運して上述したと同様に進行する。

車両運転者が、近づきつつある出口ランプにて出口を出ることを選択せず、代わりに、現在の出口をパスし、後続の出口に進行することを選択すると、車両およびＩＶＣは、次の出口ランプにて、その後続の出口ランプの料金徴収設備に対応しかつ該設備から離間された後続のＴ１送信機に遭遇する。　ＩＶＣは、この新しいＴ１信号を受信することに応答して、メモリに新しいＴ１データを記憶し、古いＴ１データを無効にする。しかしながら、ＴＯ人口点情報は保持されており、ＩＶＣは、ＴＯ・データおよび新しいＴ１情報に基づいて、新しい料金計算および利用可能料金総額試験を実行する。この動作サイクルは、車両運転者が通過しようとする各自動化出口料金徴収設備に対して反復される。Ｔｏ入口点情報は、料金徴収設備におけるＴ２料金徴収信号の受信後、または新しいＴｏデータの受信後メモリから消去される。新しいＴＯデータの受信は、車両が漸増型料金徴収道路に再突入するときに行われる。

例示の実施例において、ＴＩ送信機は、反対の方向から料金徴収設備に近づいてくるＩＶＣによるＴ１信号の不適切な検出を避けるため、Ｔ２送信機から約】／４〜１マイルに配置される。さらに、反対方向から近づいてくるＩｖＣを、それが対応するＴ２を通過する前に不適正にリセットしないことを保証するために、Ｔ１送信機、近づきつつある交通に対して対面し、反対方向の交通に対して遠ざかるように角度設定されている。

［ＩＶＣコ図３はＩＶＣ１６の詳細を示している。　ＩＶＣは、プロセッシング要素５０と、制御ソフトウェア５３を記憶するだめの関連するεＦＲＯＭ　５２と、利用可能な料金総額およびその他のデータを記憶するためのＣＭＯ３ＲＡＭと、制御ファームウェア５５と、ＲＦ送信機５６および関連するアンテナモジュール５８と、ＲＦ受信機６０および関連するアンテナモジュール６２と、使用者インターフェース要素６６．６８．７０、双方向通信ポート６４と、電源要素を備えている。

処理要素５０は、Ｔ１送信機から受信される料金スケジュールに基づいて、料金額を計算するに必要な計算を実行できるマイクロプロセッサ８０８６またはその他のマイクロプロセッサとし得る。マイクロプロセッサは、追って詳細に記述される態様で、コード化信号の解読および解釈を制御する。　ＲＡＭ要素５４は、好ましくは、多数の料金徴収機関口座に対するデータを記憶するため、十分の不揮発性メモリを備えるのが良い。

ＩＶＣアンテナ５８．６２は工■Ｃに合体してもよいし、セル型電話機に関連して採用されるものに類似の従来形式の窓取付はアンテナに取りつけられるように、レセプタクルを用意してもよい。

利用者インターフェース要素は、好ましくは、使用者操作キー６６、ＬＣＤまたはＬＥＤディスプレイユニット６８、および可聴警報モジュール７０を備えるのがよい。

ディスプレイおよび警報要素は、必要とされるとき可視または警報信号を提供し、キーおよびディスプレイ要素は、車両運転者が、ＩＶＣＲＡＭに記憶される料金徴収機関口座に対する利用可能な料金総額に関係する情報を得ることを可能にする。ディスプレイおよび使用者インターフェースキーは、マイクロプロセッサを制御するための従来形式のＥＲＯＭ記憶ソフトウェアルーチンと相俟って、使用者が、ＩＶＣＲＡＭに記憶されている各口座の残高を見ることを可能にする。

一つの実施例において、使用者インターフェースは、各々１０の記号の２行の記号配列を有するアルファベット・数値組合せを備える。

双方向通信ボート６４は、料金徴収機関データプロセッサを含む他のマイクロプロセッサが、ＩＶＣＲＡＭにデータを書き込み、かつ該ＲＡＭからデータを読み出すことを可能にする。紛糾金額の購入、診断動作およびレポート生成を含むこれらの読取り／書込み機能については、追って詳細に論述する。

電源要素としては、好ましくは、リチウムパワー電池のような使用者により交換可能なコンパクトな長寿命電池７４を使用できる。これらの要素はまた、電池チェック位置を合体したオン／オフスイッチを備えることができる。

図３に図示されるＩＶＣ要素は、設計および構造が従来形式であり、応答機・マイクロプロセッサ組合せの既知の制御原理にしたがって構成できる１例示のＩＶＣ応答機／プロセッサは、車両内のダツシュボード表面またはその他の便利な位置へ除去可能に取り付けられるように適合されたコンパクトな携帯用包囲体内に収容できる。

図３に図示される要素の組合せは、ＩＶＣが固定料金または漸増型料金を処理することを可能にする。加えて、ＩＶＣは、種々の料金徴収機関、料金徴収設備および料金徴収ブースに対する異なる料金額を記憶し処理することができるから、単一のＩＶＣで、複数の料金徴収機関や、複数の車種に必要とされる拡張された漸増型料金表に順応できる。

詳述すると、ＩＶＣは、Ｔ１送信機信号を受信し、解読しかつ記憶し、記憶された信号に基づいて必要とされる料金額を計算し、計算された料金額を記憶し、Ｔ２送信機からの徴収信号に応答して料金徴収設備にて計算された料金を引き落とす、　ｒｖｃは、適当な口座から計算された料金額を引き落とし、車種メツセージおよび引き落とし動作確認を含む確認信号を送信する。

追って詳細に論述されるように、確認信号は、Ｔ２送信機からの徴収信号に対するコード化論理応答の形式をとる。確認信号は、徴収信号メツセージの内容に依存する。

確認信号の伝送後、ＩＶＣは、次のＴ１フィールドを通過するまで不活動状態にと止まる。かくしてＩｖＣは、間欠的にかつ、料金データ処理に必要なときのみ電力を消費する。この特徴は、平均電力需要を減じ、電池寿命を相当に延長する。

［ＩＶｃデータフィールド〕本発明の実施において、ＩＶＣに記憶される料金口座情報は、下記の情報に関するデータフィールドを有する個々の有料道路ファイルを含む、すなわち、−ルド　サイズスタートファイル　２ビツト料金徴収設備名　１０ビツト前の残高　６ビツト引き落とされた額　６ビツト信用保証額　６ビツト現在残高　６ビツト最終フアイル　２ビツト当技術に精通したものであれば、本発明は他のデータフィールドパラメータとの関連において実施され得ることが認められよう。

各データファイルは、ＩＶＣおよび料金徴収Ｔ２モジュール間、またはＩＶＣおよび料金徴収機関データ処理システム間の個々の取引きに対して必要に応じて操作または編集され得る。これについては、追って詳細に記述する［　ＩＶＣ動作状態］本発明の位置実施例においては、下記の動作状態を利用する。

筬ＩＢＪｊｔＪ　舌゛・０、０　ＩＶＣオフ１、　ＯｒＶＣスイッチオン１．１　スイッチオンの際、応答の欠如で、システムが動作不可能であるこ表明する。

１．２　スイッチオンの際、システムが作用し、電池チェックを実行し、ｒＯＫＪメツセージを表示し、ビー音を発する。

１．２．１　スイッチオンの際、システムが作用し、電池チェックを実行し、低電池状態を検出し、「低電油状態」メツセージを表示し、ｒＯＫＪメツセージを表示し、ビー音を発する。

１．２．２　１ＶＣが休止状態に入る、すなわち電力がほとんどあるいは全熱消費されず、ＩＶＣは信号の感知を待つ。

１、２．３　１ＶＣが伝送を検出し、休止状態を出て、コード化メツセージを読み取る準備が整う。

１．２．３．１　メツセージの読取りを試み、３度失敗し、「エラー」を表示し、「進行し」、ビー音を発する１、、２．３．２　メツセージを正しく読み取り、正しい読取りを確認する。

１、．２．３．２．１　メツセージがＴｏか、ＴＩ力）、Ｔ２かをチェックする。

１、２．３．２．１．１．　メツセージがＴｏであることを決定する。

１、２．３．２．１．１．１　ビー音を発し、メモリからすべての現在移動データを消去する、すなわち、現在の動作に対する現在メモリを消去する。

Ｌ２．３．２．１．１．２　ｒ移動データ」記録に保存し、休止状態に入る。

１、２．３．２．１．２　メツセージがＴ１記録であることを決定し、２分間化のＴ１記録を読まない。

１．２．３．２．１．２．　ｌ　Ｔ　１メツセージが固定である力）漸増型であるかを決定する。

１．２．３．２．１．２．１．ｌ　Ｔ　１記録が漸増型であることを決定する。

１．２．３．２．１．２．１．．１．１　ｒ移動データ」メモリ内のＴ。

を捜索し、発見されず。

１、２．３．２．１．２．１．１．１．２　ビー音を発し、「エラー」「進行」を表示する。

１．２．３．２．１．２．１．１．３　休止状態に入る。

１、２．３．２．１．２．１．１．２　ｒ移動データ」内のＴｏを捜索、Ｔｏ記録を見出す。

１、２．３．２゜１．２．１．１．２．１　ビー音を発し、ｒＯＫＪを表示し、Ｔｏ記録と現在記録間の比較に基づいて次のＴ２にて規定料金を計算し、もしあれば「移動データｊ内の先のＴ１記録を消去する。

１．２．３．２．１．２．１．１．２．２　休止状態に入る。

１．２．３．２．１．２．１．２　ＴＩ記録が固定料金型より成ることを決定する。

１、２．３．２．　Ｌ、　２．　Ｌ、　２．１　先のＴ１記録を消去する（「移動データ」内にもしあれば）。

１、２．３．２．１．２．１．２．２　ビー音を発し、ｒｏＫＪを表示し、料金を計算する。

１、２．３．２．１．２．１．２．３　休止状態に移行する。

１、２．３．２．１．３　メツセージがＴ２記録であることを決定する。

１、２．３．２．１．３．１　車両形式でコード化された確認を戻し、特定された額から料金額を消去する。

１、２．３．２．１．３．２　ビー音を発し、ｒｏＫＪ、ｒＴｈａｎｋ　Ｙｏｕ　Ｊを表示する。

！、　２．３．２．１．３．３　全「移動データ」をクリヤする１、　２．３．２．１．３．４　休止状態に入る。

［誤り論理］もしもメモリ内に「移動データ」を持たないＩＶＣがＴ２を受信すると、ｒｖｃｉはＴ２のレコードから誤り料金を読み取り、適当な口座から誤りの額を消去する。

［ＩＶＣ料金料金計算論理面定料金］：ＩＶＣが固定料金Ｔ１フィールドを通過し、固定料金を指示するコード化ＴＩ記録を受信する。そのとき、ＩＶＣは料金スケジュールフィールドに見出される固定料金に基づいて次のＴ２領域における規定料金を計算する。もしも、ＩＶＣが、Ｔ２フィールドに遭遇する前に他のＴ１フィールドを通過すると、ＩＶＣは古いＴ１記録を消去し、それを新しいＴＩ記録で置き代える。

［漸増型料金］：ＩＶＣがＴｏフィールドを通過し、コード化Ｔｏ記録が、将来の処理のために記憶される。この記録は次のものを含む。

１、開始メツセージ　２ビツト２、料金設備識別子　６ビツト３、方向識別子　２ビツト４、ＴＯｖａ別子　２ビツト５、終了メツセージ　２ビツトＴＯメツセージを受信すると、Ｉ’／Ｃはメモリのすべての「移動データ」を消去する。

ＩＶＣがＴ１フィールドを通過するとき、ＩＶＣは、下記のように漸増型料金を指示するコード化記録を受信する１、開始メツセージ　２ビツト２、料金設備識別子　６ビツト３、方向識別子　２ビツト４、Ｔｌ！ｌｉ別子　２ビツト５、料金形式（漸増型または固定）　２ビツト６、料金スケジュール　２５６ビツト７、終了メツセージ　２ビツトＴｏおよびＴ１記録を受信したら、ＩＶＣは遭遇する次のＴ２にて規定料金を計算する。もしも、ＩＶＣが、Ｔ２に遭遇する前に次のＴ１フィールドを通過すると、ＩＶＣは先のＴ１記録を消去し、それを新しいＴ１記録で置き代え、規定料金を計算する。

Ｔ２を通過の際、ＩＶＣは、特定される！ＶＣ料金機関口座から適切な料金を引き落とす。

全Ｔ２記録は下記のものを含む、すなわち、１、開始メツセージ　２ビツト２、Ｔ２識別子（送信機がＴ２であることを簡単に声明）　２ビツト３、料金機関／ブース識別子　６ビツト４、方向識別子　２ビツト５、誤り料金額　８ビツト６、終了メツセージ　２ビツトこれらのＴｏおよびＴ１記録は、漸増型料金を計算するために必要な全データを含む、方向識別子は、エラー検出計算に使用できる。

漸増型料金Ｔ１記録内の２５６ビツトの料金スケジュールは、それぞれＴｏおよびＴ１記録に特定される入口点（この例に置けるＡ−Ｃ）および出口点（Ａ−Ｃ）ｉこ基づく料金額マトリクスである。すなわち、［ＴＯ，Ｔｌｌ送信機図４は、本発明に従って構成される入口ランプ送信機ＴＯおよび料金徴収設備識別子送信機Ｔ１の構造を図示するものである。当技術に精通したものであれば、例示のＴｏ送信機とＴ１送信機は無線周波数信号発生装置を利用しているが、本発明は赤外線（ＩＤ）または他の放射電磁波エネルギ波長と関連して実施できることが認められよう。

上に論述したように、Ｔｏ送信機およびＴ１送信機は、　ＩＶＣ応答機に料金計算と徴収のために必要なデータを供給するコード化信号を反復的に発射する。

Ｔｏ料金徴収設備識別子信号フィールドは、下記の記録に関してコード化される。すなわち、１、開始メツセージフラグ２、料金識別子（料金徴収設備を識別する）３、方向識別子４、Ｔｏｉｌｌ別子（数でなく、信号源をＴＯとして簡単に識別する。）５、終了メツセージフラグＴ１メツセージは下記の記録に関してコード化される。すなわち、１、開始メツセージ２、料金徴収設備識別子（料金徴収設備を識別する）３、方向（ＡまたはＢ）４、料金スケジュール５、Ｔ１識別子（数でなく、信号源をＴ１として簡単に識別する。）６、料金形式（漸増型または固定）７、終了メツセージ料金スケールは、料金および車両形式によるそれらの分類を識別する。Ｔ１信号は、インクリメントに受信可能であり、ＩＶＣは、受信メツセージのうちで必要とされるデータについてチェックし、必要とするメツセージρみを記憶する。

開始および終了メツセージは、個々のＩｖＣが、完全なメツセージのみを読み、すでに進行中であるメツセージを読もうとしないことを保証する上で重要である。

各例示の送信機ユニットＴｏ、Ｔｌは、従来形式のＲＦ送信機８２およびアンテナ素子８４と、マイクロプロセッサおよび関連する消去可能なプログラマブルリードオンリーメモリ（ＥＦＲＯＭ）　８６と、電源要素８８を備えている。　ＥＦＲＯＭは、送信機の制御および動作のためのソフトウェアを記憶している。これらの要素は、設計および材料が従来形式であり、送信機は、周知の工学的慣例に従って構成できる。全ＴｏおよびＴ１アセンブリは、車道環境に典型的な範囲の温度、湿度、紫外線放射に耐えるように、丈夫な耐天候型のハウジング９０に収容されるのがよい、Ｔｌ送信機は、赤外線または工学的車両検出器により賦活できるから、車両が送信機の近傍にあるときのみ信号を発射する。

［Ｔ２送信機］図５は、計算された料金額を引き落とすべきことをＩＶＣに指令する料金徴収信号を送信するための、本発明に従う料金徴収送信機Ｔ２を図示している０本発明の一実施例において、料金徴収信号ｆＴＯＬＬ−ＣＯＬＬＥＣＴ）は、４バイトデータを含むディジタルデータである。

Ｔ２送信機は、好ましくは耐天候型ハウジング９２に収容されるのがよく、従来形式の送信機モジュール９４および関連するアンテナ素子９６と、マイクロプロセッサと、制御ソフトウェアを記憶するためのＥＦＲＯＭと、電源要素１００とを備える０例示のＴ２送信機は、無線周波数信号発生要素を含むが、本発明は、赤外線ＩＲまたはその他の電磁エネルギ波長を利用する応答機と関連しても実施できる。

Ｔ２信号は、下記の情報に関してコード化される。

１、開始メツセージフラグ２、Ｔ２識別子（数でなく、Ｔ２であることを簡単に声明する）３、料金識別子（料金徴収機関および料金徴収ブースを含む）４、方向識別子５、誤り料金額−−Ｔｏ入口点識別子が失われた場合やその他の原因で存在しない場合に引き落とされる料金額。

６、終了メツセージフラグ［料金徴収設備へ−ドウェアコ図１および図５に示される実施例において、Ｔ２送信機は、送信機制御ユニット（ＴＣｕ）　３０および車両検出器３８に電気的に接続されている。車両検出器は、例えば、Ｔ２送信機のＩＯないし１５フイート内に配置されていて、車両の存在を光学的に感知しかつ車両存在信号を発生するためのホトセルとし得る。車両存在信号がＴＣＵに中継されると、ＴＣＵは、Ｔ２送信機に料金徴収メツセージを送信すべきことを指令する。かくして、所与のレインに対するＴ２送信機は、車両存在信号により指示されるところに従って、「目標」車両がレインに存在するときのみ料金徴収信号を発射する。

送信機制御ユニットはまた、確認信号読取り装置２４にも接続される。従来形式のＲＦ受信機を利用する読取り装置２４は、各車両ＩＶＣから、確認信号−一一シたがってその中に含まれる車種識別子−一−を受信し、料金引き落し取引きが完了したことを確認する。読取り装置は、料金徴収設備天蓋の前繰上に、近づきつつある通行物体に対して下手向きに傾斜されて取りつけられている。単一の料金所において単一方向の通行物体を包含する複数の読取り装置が読取り装置制御ユニット（ＲＣＩＩ）に接続されており、この読取り装置制御ユニットが、診断を実行し、各レインにおける活動を記録し、活動の記録を後続の処理のため丁ＴＭに送る。

読み取り装置は、確認信号を受信する度に、図６に図示される実行システムに車両識別子を送信する。

実行システム１００は、料金徴収の回避の可能性を低減するために設けられている。詳述すると、磁気カードのような従来形式の許容デバイスを利用する自動化料金徴収システムにおいては、普通車のような低料金等級のの車両対して設計された許容デバイスを、トラックやその他の高料金の車両に利用することによって、料金徴収が回避されることがあり得る。実行システム１００は、この問題に向けられたものである０図６に図示されるシステムは、自動化レインを支配する。

システムは、耐天候性の、実質的に円筒状の包囲体内に収容された指示ライト１１２の垂直配列と、スイッチユニット１１４と、プロセッサ１．１６と、通信リンク１１８と、電源１２０と、警報１２２を備える。ライト配列内の各ライトは、異なる等級の車両、例えばバス、普通車、トラックその他を表わす、マイクロプロセッサ１１６は、スイッチ１１６を制御して、レインに対する読取り装置２４からの信号に応答して選択された指示ライトを付勢する。読取り装置２４により生成される信号は、通信リンク１１８を介してプロセッサ１１６に中継される。

読取り装置２４は、レイン内のＩＶＣから確認信号および車種識別子を受信する度に、車種識別子を、通信リンク、プロセッサ、スイッチ、およびライト列に伝送し、それにより単一の選択された指示ライトを付勢せしめる、選択されたライトは、料金徴収設備内の対応するレイン中を現在通過している車両内のＩＶＣにより特定される車種を表わす、そのとき、実行係員は、各自動化レインに対するライトを監視し、目で観察される車種と各ＩＶＣより指示される車種との間の対応が適正であることを確認できる。適正な対応を欠くと、現在の車両内のＩＶＣが、　ｒｖｃが設置されている車種に対して不正にイニシャライズされていることが分る。

さらに、所与のレインに対する車両検出器が車両を検出するが、読取り装置が所定の時間間隔内に適正な確認信号を受信しないと、実行プロセッサは警報モジュールを賦活させる。警報モジュールは、ブザーやストローブラ・ンブのような可聴警報要素や可視警報要素を含むことができる。

［無線周波数隔絶］本発明が複数レインで実施される場合、一つのレインで動作するＩＶＣまたは読取り装置が、隣接するレインで動作する送信機によって発生される信号を不注意に検出するという可能性が存在する。これによって生ずる混乱は、システム利用者を挫折させたり、料金徴収ゾーンが自動化装置を悪用することを可能にしたりする９例えば、図７に図示されるように、隣接する第１および第２のレインにおいて複数レイン自動化料金徴収設備に近づきつつある第１および第２の車両とそれぞれのＩＶＣについて考察する０例示の目的のため、第２車両は第１車両の後にいるものとする。第１車両が第ルインの料金徴収ゾーンに入ると、第ルインに対するＴ２送信機は料金徴収信号を送信する。適切な隔絶が不存在の場合、第２レインにいる第２のＩＶＣは、第１車両に対して意図された料金徴収信号を受信し、第２レイン料金徴収ゾーンに到達する前に確認信号を送信することがあり得る。第２の車両のＩＶＣは、続いて、該ＩＶＣが第２料金徴収ゾーンに到達するとき、適切な確認信号を発生しないであろう逆にまた、適正な隔絶がないと、第ルインにいる第１１ＶＣにより発生される確認信号は、第２レインの料金回避者が、適正な確認信号を発生することなくかつ警報を作動することなく第２レイン料金徴収ゾーンを通過することを可能にする。

かくして、複数レイン間の無線周波数漏洩の可能性を減じ、かつ単一のレインにいる個々の車両間の流れ方向における弁別性を増すために、ある種の対策を採用しなければならない。

読取り装置が、目標車両１■Ｃからの確認信号と隣接する車両または他の信号源からの「誤」確認信号を弁別することを可能にするために、制御ユニット（第５図）は、車両検出器が一つのレインにいる１台の車両の物理的　゛な近接を指示する車両存在信号を発生するまで、読取り装置が確認信号を検出するのを阻止する。

さらに、各ＩＶＣは、Ｔ２送信機が料金徴収信号を発射した後予定されたミリ秒内にその確認信号を発生するようにプログラムされており、そして対応する読取り装置は、この時間窓中のみ確認信号をチェックする。車両存在信号が発生されるときのみ読取り装置をイネーブルし、かつ確認伝送および検出のため限定された時間窓を使用して、確認信号の一時的な分配を可能にし、それにより、第ルインに対する読取り装置が隣接する第２レインにいるＩＶＣからの確認信号を検出する可能性を減じている。

隔絶はまた、隣接レインから送信される料金徴収信号の送信時間を制御して、料金徴収信号の送信およびそれに続く確認信号の検出が一時に１車両レインにおいてのみ直列的に行われるようにすることによっても行える。

他の手法は、図７に示されるように二重のＲＦフィールドを生成するようにＴ２モジュールを構成することによって無線周波数の隔絶することを含む、意図される到来目標車両に向けられた１つのフィールド１３０は、有効コード化料金徴収メツセージを担持している。目標車両の後ろおよび両側にいる車両に向けられた第２フイールド１３２が、近傍の車両を料金徴収メツセージから有効に隔絶し、その結果、Ｔ２送信機および受信機のごく近傍にいる目標車両のみが、Ｔ２料金徴収信号を受信し、確認信号を発生することができる。連続的に反復する遮蔽フィールド信号１３２は、コード化されないが、本発明の１実施例においては、有効コード化料金徴収信号を受信するように用意すべきことをＩＶＣに指令する値を合体することによって、到来するＩＶＣユニットをイニシャライズするのに使用できる。

送信機１３４、アンテナ１３６および遮蔽フィールド１３２を含む本発明の無線周波数遮蔽用要素が、図７に図示されている０例示の実施例は、重複する無線フィールドを生成するように選択された角度で配向されたアンテナ１３６を有する複数の遮蔽フィールド送信機１３４を利用している。この形態は、選択された「有効」領域を隔絶ないし遮蔽する。この領域にあっては、Ｔ２料金徴収信号または他の「有効伝送」を受信することができる。遮蔽用送信機１３４は、少なくとも２つのアンテナを利用する。これらの送信機は、コード化されていない時間に関して変化しないＲＦ傷信号連続的に送信する。

このように、遮蔽信号は、ＩＶＣが引き落とし動作を実行すべき命令を認めない非動作または非徴収信号である。

図７に示されるように、遮蔽フィールドＲＦ送信機および関連するアンテナ１３６は、一部重複するローブを有するフィールド１３２を提供するように配列される。

遮蔽フィールド重複領域においては、遮蔽信号の平均の振幅が、Ｔ２の料金徴収信号振幅よりも大きく、料金徴収信号を有効に白紙化する。この形態は、隣接レインにある車両間のＲＦ隔絶を行う。

遮蔽用要素の動作は、十分の「有効信号」が存在する領域においてのみ、すなわち遮蔽フィールドが重複しない「有効領域」においてのみ、ＩＶＣが料金徴収メツセージを確認するという事実を利用する。

遮蔽フィールドアンテナ１３６は、料金徴収設備の天蓋上の選択された場所に取り付けられる。各アンテナは、車両およびレイン間のＲＦ隔絶を最適化するように、他のアンテナに関して選択された角度配向に回転し得る、好ましくは、多数の遮蔽フィールドアンテナ１３６が、料金設備天蓋１４０の前縁部１４１上に、はぼ、近づきつつある通行物体に対して配向されて、かつ水平面から下向き約４５度に配向されて配置されるのがよい、１または複数の遮蔽フィールド送信機１３４により、単一周波数または多重周波数の遮蔽用信号を発生できる。

所与の単一レインにおける複数の車両間の隔絶、および隣接レインからのＴ２信号からの隔絶は、Ｔ２送信機に指向性アンテナを利用して、放射されるＴ２無線フィールドを近付きつつある車両上に下向きに集中させることによって向上される。

動作について説明すると、ＩＶＣは、適切な料金をすでに計算した料金所に近づくと、遮蔽フィールドに遭遇し、それに応答して、コード化「有効ＪＴ２フィールドを受信するように用意する。Ｔ２「有効」送信機は、料金徴収設備の天蓋１４０上に、その前縁と後縁１４１．１４３の間のほぼ中央に取り付けることができるが、この送信機が、車両検出器によりトリガされるときその料金徴収指令を伝送する。　ｒｖｃは、料金額を引き落とし、予定された時間間隔内に応答して、引き落とし取引きを簡単に確認しかつ車両形式を識別するメツセージを伝送する０本発明の１実施例において、この確認信号は、４バイトのディジタルデータを含むディジタル信号である。

ＲＦ遮蔽システムはまた、漸増型料金車道上を走行する車両をＴＯランプ上倍信号ら遮蔽する非コード化第２フイールドを伝送することによってＴＯ送信機との関連において使用することもできる。

例示の遮蔽フィールド形態は、位置検出のためにも採用できる。特に、選択された周波数を有する信号が、各アンテナから異なる振幅で送信されると、受信機が重畳する遮蔽フィールドを通過するとき、受信信号の振幅の変化に基づいて、受信機のアンテナに関する相対位置を決定できる。Ｘなる周波数の信号または単一の周波数のコード化された変化が、各アンテナから伝送されるとき、受信機のアンテナに関する相対位置が、受信機が重畳する遮蔽フィールドを通過するときの受信信号間の差から決定できる。

［料金徴収取引き管理］自動化料金徴収システムが広く受け入れられるためには、各料金徴収ブースや料金徴収設備において交通活動および料金徴収取引きについての精確な経理のための情報および記録を提供すべきである。システムはまた。料金購入プロセスを迅速処理すべきである。

これらの利点は、本発明の１実施例においては、料金徴収を監視し、料金額購入およびＩ’／Ｃロードを可能にし、料金額購入、料金徴収および交通活動についてのレポートを生成する図８に図示される料金取引き管理（ＴＴＭ）システム３２により提供される。

７７Ｍシステム３２は、すべての現金取引き、すなわち料金額購入と自動化料金引き落とし取引きの記録を維持する。これらの記録は、料金徴収機関の中央コンピュータへの周期的ロードのため維持され、フォーマット化される。　ＴＴＭはまた、追って詳述されるように、必要に応じて、各■■Ｃについての診断試験を実行し、各ＩＶＣにおける料金口座の状態を確認する。

７７Ｍシステムは、中央プロセッサ１４０と、中央プロセッサ１４０と通信下にあるキャッシュ端末１７と、料金徴収機関の中央コンピュータ１３６と双方向データ通信するための通信リンク３７を備える。　７７Ｍシステムはまた、従来形式のＩＩＡＭ　、磁気、光学式またはその他のディジタルデータメモリおよび記憶要素を有するデータ記憶モジュール１４３を備える。

７７Ｍ中央プロセッサ１４０は、自動化料金徴収システムに必要とされるサイズおよびデータ処理量に依存して、従来形式のマイクロコンピュータまたはミニコンピユータとし得る。中央プロセッサは、車種識別子、取引き時間、レインごとの交通活動情報を集めるため、各自動化レインの読取り装置２４と相互に接続されている。必要とされる場合、読取り装置とＴＴＭ中央プロセッサ間の遠隔通信が、モデムまたはその他の通信装置により提供され得る。

キャッシュ端末１７は、従来形式のディスプレイ１４６と、キーボード１４８と、プリンタ１５０を備える。

キャッシュ端末はまた、各ＩＶＣユニット上のポート６４（図３）に接続するに適合したＲ５−２３２またはその他の従来形式のポート１５２を備える。キャッシュ端末Ｉ７は、車両運転者が、通信ポート１５２を使用して、選択された料金額を先払いすることによって、そのＩＶＣ口座に貸方記入する、すなわち選択された利用可能な料金総額をロードすることを可能にする。

運転者が料金を先払いしＩＶＣをロードすることを希望するときには、運転者は、料金徴収設備に進行し、ＩＶＣを、運転者が先払いすることを希望する料金額に等しＩ／）現金またはクレジットカードとともに料金徴収係員に渡す、料金徴収係官は、ＩＶＣ通信ポート６４を現金端末通信ポート１５２に接続し、特定される料金徴収機関口座に対するＩＶＣメモリに記憶されるべき金額をキャッシュ端末に入れる。

キャッシュ端末１７は、ＩＶＣの選択された口座に対して特定された金額に対する信用を指示する信号をＩＶＣ１６に送信する。キャッシュ端末はまた、口座に対する信用を確認する領収書をプリントする。この領収書は、先の現金取引き後のＩＶＣを含むすべての料金取引きを特定し得る。キャッシュ端末１７はついで、料金徴収取引き管理（ＴＴＭ）中央プロセッサ１４０と通信し、現金取引きを確認する。この情報は、さらに処理のため、また料金徴収機関中央コンピュータと通信のため、ＴＴＭのメモリ４３に保持される。さらに、料金額購入およびその他の現金取引きに加えて、キャッシュ端末１７はまた、個々のＩＶＣユニット１６を尋関し、印刷された診断レポートまたは移動データレポートを生成する。

図８に示されるように、７７Ｍ中央プロセッサ１４０は、料金徴収設備内の各読取り装置２４に接続されている　゛、読取り装置２４は、ＩＶＣから確認信号および車種識別子を受信すると、フォーマット化、他の処理および記憶のため、車両識別子をＴＴＭ中央プロセッサに中継する。

各引き落とし取引きに対してＴＴＭにより生成されるフォーマット化された記録は、料金徴収取引き記録と称される。

料金徴収取引き記録に加えて、図８に図示される７７Ｍシステムの形態は、料金徴収機関により使用されるための種々の記録を生成し得る。この種の記録の数および形式は、料金徴収機関の要件に依存して変わるが、このＴＴ關クシステム、現金取引き記録、交通記録、および現金の包括記録を生成することができる。現金取引き記録は、運転者が選択された料金額の先払いによりそのＩＶＣ口座に貸方記録する度に、上述のようにＴＴＭにより生成される。

ＴＴＭは、各到来する料金徴収取引き記録から関連するデータを要約することによって交通記録を生成する。交通記録は、ついで料金徴収機関の中央コンピュータに中継される。現金要約記録は、すべての到来する現金取引き記録を処理すことによって、ＴＴＭにより生成される。

現金要約記録も、料金徴収機関の中央コンピュータに伝送される。これらの記録の各々に対するデータファイルの例は後に記載する。

これらの各記録は、具なる料金徴収機関による最終使用に供されることが意図されるから、外部料金徴収機関プロセッサと通信のため、標準のデータフォーマットが利用されるべきである。現在の調量によれば、たいていの料金徴収機関のコンピュータは、Ａ、５ＣＩＩフラツトフアイルを読み書きできることが示されている。それゆえ、本発明の１実施例においては、ＴＴＭは、５ＣＩＩフオーマツトを有するファイルを生成し、料金徴収機関コンピュータに対して標準化出力を出すことを可能にする。各レインにおける現金取引き、引き落とし取引きおよび交通活動に基づいて記録を創成し、分類する７７Ｍ機能は、０ｒａｃＩｓまたはＤｂａｓａ　ＩＩＩのような商業的に入手できるデータベースプログラムを利用することによって提供され得る、交通および会計的取引き記録は、７７Ｍキャッシュ端末ディスプレイユニット１４６上で記録され、追跡され、表示できる。

さらに、漸増型料金徴収道路に沿って複数の７７Ｍシステムを配置でき、そしてその場合には、７７Ｍシステムと料金徴収機関本部のメインフレームコンピュータとの間に従来の通信網が設けられる。

［ＴＴＭデータフィールド］上述の各７７Ｍ記録は、料金徴収取引きに関する選択された情報を含む０本発明の１実施例に利用されるデータフィールドを、以下に例示として記載する。当技術に精通したものであれば、本発明は、下に記載されるもの以外のデータフィールドで実施できることが認めらよう。

各場合とも、データは、固定フォーマットＡＳＣＩＩ記録としてリアルタイムでＴＴＭに転送できる。各記録は、キャリッジリターン／ライシンフィード（改行）シーケンスで終了し、「レコードタイプ」標識で始まる。データが必要とされるとき、フィールドは、年−月一日一時間一分一秒のフォーマットで日時による印字ができる。

記録形式　２　記録形式を識別イン番号を識別車両形式　４　車両形式を識別終了メツセージ　バーＦＵターン　記録を終了［料金額購入／現金取引きデータフィールド］フィールド　サイズ記録形式　２　記録形式を識別ＩＶＣ順番番号　８　１ＶＣユニツトを識別貸し方記入金額　６　購入金額９９９９．９９現在残高　６　現在残高９９９９゜９９記録を終了。

終了記録　ハード　リターン記録形式　２　記録形式を識別８７時間スタンプ　１４　記録は、−から−まで現在日／時間スタンプ　１４　記録は、−から−まで車両形式　４　車両形式を識別終了記録　八−Ｆ　ＩＪターン　記録を終了記録形式　２　記録形式を識別８７時間スタンプ　１４　記録は−から−まで現在日／時間スタンプ　１４　記録は−から−まで端末番号　４　キャッシュ端末を識別総説金収入　６　総説金収入（システムの各キャッシュ端末ごとに最後の２フイールドを反復）終了記録　八−トリターン　記録を終了［信号コード化］図９Ａおよび図９Ｂは、本発明の実施においてコード化された料金徴収信号および確認信号を図示している。

ディジタル時間セグメント変ＷＲ（ＤＴＳＭ）と称されるコード化法に従うと、搬送信号は、送信機のＯＮ状態中実質的に全時間存在しており、ディジタル時間セグメント１６４〜１６７間に短い間隔ないしギャップが挿入される。

各ディジタル時間セグメントの長さを画定する各ギャップの時間的位置は、ディジタルデータの量を表わす、特に、図９において、各ギャップの位置は、コード化された情報を表わすビットセルを定めている。

例示の実施例において、Ｔ２送信機は、９１５ＭＨ２で搬送波信号を放射し、確認信号は４６Ｍ）Ｉｚで送信される。しかしながら、当技術に精通したものであれば、０３７Ｍ法は、任意の波長または周波数の電磁信号で情報をコード化するのに使用できることが認められよう。

図９Ａに示されるように、代表的送信信号は、受信機が送信された信号振幅に調節される受信機調節部分と、受信機と送信信号との間の同期を取る５ＹＣＮすなわち同期部分と、メツセージ部分１７４とを含んでいる。メツセージ部分は、メツセージ保証部分１７６を含むことができ、そしてこの部分は、少なくとも１ビツトのパリティピットを含んでおり、従来のエラーチェック法に従いメツセージの確実性をチェックするために設けられている通信事象は、典型的には下記の動作を含んでいる。

１、料金徴収設備（図１．２および６）に対するコントローラモジュールが、対応するレインにおける１台の車両の存在を指示する車両存在信号を車両検出機から受信する。

２、料金徴収設備に対するコントローラモジュールが、Ｔ２送信機を賦活する。

３、Ｔ２送信機が、上に説明されかつ図９Ａに図示された態様でコード化されたＲＦ料金徴収信号を放射する。

４．１ＶＣが、料金徴収信号を受信し、適切な口座から引き落とし、類似の態様でコード化された確認信号（図９Ｂ）を送信する。しかして、ディジタル時間セグメント１８２．１８３間にはギャップ１８０．１８１が挿入されている。確認信号は、周波数変調または振幅変調できる。

５、料金徴収設備は、確認信号を受信し、実行ライト配列（図６）の適当な信号ライトを付勢する。

ＤＴＳＭコード化シスデシステム来の位相、振幅または周波数変調コード化に優る相当の利点をもたらす、搬送波信号は、ＯＮ状態中実質的に全時間存在し、その結果高い平均信号電力をもたらし、ピーク到来信号を収集するため、ＩＶＣに簡単で、適当な感度を有し、かつ低コストの受信機の使用を可能にする。さらに、このコード化は、データ部分が固定の既知の位置を有する信号を提供する。さらに、このコード化はまた、受信機に、データ部分の伝送前に信号を収集する長い機会を与える。さらにコード化データは、従来形式の技術を使用して容易に解読される。

本発明の１実施例においては、確認メツセージの開始位置は、料金徴収信号が伝送される時点ならびに料金徴収信号の内容にに基づいて変化される。さらに、確認信号の認可されずに記録再生される可能性を減するために、料金徴収信号は固定メツセージではない、信号は、−組の料金徴収メツセージから選択され、そしてその各々が料金徴収メツセージとしてＩＶＣにより確認される。料金徴収メツセージは時間に関して変化し、かつ確認信号は時間および料金徴収信号の内容に依存して変わるから、必要とされる確認信号も時間とともに変わらねばならず、先に記録された確認が、後続の時間には有効とならない可能性がある。

このコード化装置はまた、運転者に対する話された道路情報報告や車上地図表示装置に対するコード化情報を含む補助の機械読取り可能情報および使用者読取り可能情報を挿入できる。

かくして、本発明は上の説明で明らかにしたものから上述の諸口的を達成し得ることが分かろう、特に、本発明は、高速度で移動している車両から遠隔的にかつ高速度で料金の採取を可能にする方法と装置を提供するものである。これにより、本発明は、従来の料金徴収システムによっては達成できなかった高レベルのスルーブツトを可能にする０本装置は、複数の料金徴収機関との対話を可能にし、車両運転者および料金徴収設備に対して効率的で、低コストの記録保持と取引き報告を可能にする、本発明は、料金所近傍における速度変化を減することによってハイウェイの安全性を向上させ、かつ既存の料金管理システムに合体することも容易である。

本発明の技術思想から逸脱することなく、上述の構造および上述の動作順序に変更をなし得ることは理解されよう０例えば、例示の無線周波数送信機は、赤外線送信機やその他の電磁スペクトルトル領域で動作する放射器で置き代えることができる。さらに、本発明は、鉄道車両やその他の料金または運賃徴収の分野との関連において実施できる。

したがって、以上に図示説明した内容は、限定として見らるべきものでなく、例示として解釈されるべきものであることを理解されたい。

ｒ！−Ｉ！よ≧イせへ要約書自動料金徴収システム１０は、料金徴収設備１８と、利用者により購入される利用可能料金額を記憶するためのメモリ５４を有する車両的料金徴収プロセッサ１６と、近づきつつある料金徴収設備１８の識別および徴収されるべき料金を指示する料金徴収設備識別子信号を送信する料金徴収設備識別領域Ｔ１とを備える。

車両１４が識別領域Ｔ１に近づくと、車両内プロセッサ１６は識別子信号１９を受信し、引き落としされるべき料金を計算する。車両１４が料金徴収設備１８を通過すると、料金徴収設備は、メモリから計算された料金を引き落とすべきことを車両内プロセッサ１６に指令する料金徴収信号２ｏを送信する。車両内プロセッサ１６は、計算された額を引き落とし、確認信号２２を料金徴収設備１８に送信する。

国際調査報告

Claims

【特許請求の範囲】

１．道路を移動する車両から自動的に料金を徴収するための方法において、料金徴収のため車両が通行できる第１の料金設備を少くとも提供し、接近する料金設備での料金処理で差し引くのに入手可能な金銭量を表す料金−金銭入手可能信号を記憶するメモリを有する車両内料金プロセッサを提供し、当該料金プロセッサに、最初の料金−金銭入手可能値を表わす電気的総料金信号をロードし、第１の料金設備に対応しかつこれから遠方の第１の料金設備識別領域から、第１の料金設備の場所を一意に表示する第１料金設備識別信号を送信し、当該車両内料金プロセッサは当該第１の料金設備識別信号を受信するよう受け入れ状態であり、当該車両内料金プロセッサは、当該第１料金設備識別信号に応答して、前記第１の料金設備で差し引かれる料金額を計算するよう構成されており、当該車両が前記第１の料金徴収設備を通過するときに当該車両内料金プロセッサにメモリから計算料金額を差し引くよう命令する料金徴収信号を当該第１の料金徴収設備から前記車両内プロセッサへ送信し、メモリから計算料金額を差し引き、そして、車両内料金プロセッサから第１の料金設備へ、計算料金額がメモリから差し引かれたことを指示する確認信号を送信する諸段階からなる自動料金徴収方法。
２．差引き段階は、差し引かれる額に応じて料金−金銭入手可能信号値を減ずる段階を別途具備する請求の範囲第１項記載の自動料金徴収方法。
３．前記車両内料金プロセッサを使用し、計算料金額と料金−金銭入手可能信号とを比較し、当該料金−金銭入手可能信号により表示される金銭量が計算料金額よりも多いかまたはこれと等しいかどうか試験する段階を具備する請求の範囲第１項記載の自動料金徴収方法。
４．前記比較に応答して、車両の操作者に第１の料金設備の進行許可を表わす信号を提供する段階を具備する請求の範囲第３項記載の自動料金徴収方法。
５．前記応答段階は、前記比較が入手可能な料金金銭が計算料金額よりも少ないことを指示するときに、車両操作者に警告信号を提供することにより応答する段階を含む請求の範囲第４項記載の自動料金徴収方法。
６．前記第１の料金設備識別信号を前記車両内料金プロセッサに記憶する段階を具備する請求の範囲第１項記載の自動料金徴収方法。
７．前記第１の料金設備から遠方に第２の料金設備を道路上に提供し、当該第２の料金設備に対応しかつこれから遠方の第２の料金設備識別領域を提供し、前記第２の料金設備識別場所から、（ｉ）前記第２の料金設備の場所を一意に表わす第２の料金設備識別信号を送信し、車両内料金プロセッサを使用し、前記第２の料金設備識別信号を受信し、そして、もし車両が前記第１の料金設備を通過していなかったならば、記憶された第１料金設備識別信号に第２料金設備識別信号を量ねて書き込むことを車両内料金プロセッサに命令する諸段階を具備する請求の範囲第６項記載の自動料金徴収方法。
８．第１料金設備識別信号を送信する段階は、コード化された無線周波数信号を送信する段階を含む請求の範囲第１項記載の自動料金徴収方法。
９．前記料金徴集信号を送信する段階はコード化された無線周波数信号を送信する段階を含む請求の範囲第１項記載の自動料金徴収方法。
１０．前記確認信号送信段階は、コード化された無線周波数信号を送信する段階を含む請求の範囲第１項記載の自動料金徴収方法。
１１．前記コード化された無線周波数信号送信段階は前記コードを動的に変化する段階を含む請求の範囲第１０項記載の自動料金徴収方法。
１２．前記第１の料金設備識別領域は前記第１の料金設備から約０．５〜１マイル（約０．８〜１．６ｋｍ）のところに配置されている請求の範囲第１項記載の自動料金徴収方法。
１３．移動車両と複数のトランザクションステーションのうちの任意の一つとの間でトランザクションを実行する方法において、前記移動車両に、信号受信機とメモリ手段とプロセッサ装置と信号送信機とを具備する車両内構成要素を提供し、前記トランザクションステーションのそれぞれに送信装置を提供し、そして当該送信装置に、そのトランザクションステーションを識別する信号を反復をベースにして送信し、前記メモリ手段に、各トランザクションステーションに関連付けられた量的情報と前記単両内構成要素の状態に関係した量的情報とを提供し、前記トランザクションステーションのうちの所定の一つからの識別信号の受信に応答して、前記車両内構成要素が、その所定ステーションに関連付けられた量的情報を前記メモリ手段から取得しそしてこれを前記プロセッサ装置に提供し、そして当該車両内構成要素の現在の状態に関連する量的情報を前記メモリ手段から取得しそしてこれを前記プロセッサ装置へ提供し、当該プロセッサ装置に、トランザクションを実行するためのトランザクション規則に従って、所定ステーションと関連付けられた前記量的情報および車両内構成要素の現在状態と関連する量的情報を処理させ、前記車両内送信機に、トランザクションの結果を指示する信号を送信させ、そしてトランザクションの結果を指示する当該信号を受信するためにトランザクションステーション受信装置を提供する諸段階を具備するトランザクション実行方法。
１４．道路を移動する車岡から料金の自動徴集を行うための装置において、料金トランザクションの処理を行うため車両によって運搬されるオンボード料金プロセッサ手段であって、第１の場所に配置された接近する第１の料金設備での料金トランザクションにおいて差引きを行うのに入手できる金銭量を表わす入手可能金銭信号を記憶するためのメモリ手段と、（ｉ）接近する第１の料金設備場所から離れた道路近傍の策１領域で発生された放射電磁信号である、前記第１の料金設備場所を表わす第１の料金設備識別信号と、（ｉｉ）前記オンボード料金プロセッサへ料金額を前記メモリ手段から差し引くよう命令する第１の料金徴集信号とを受信するための受信手段と、当該受信手段と結合されておりそして前記第１の料金設備識別信号に応答し、前記第１の料金設備で差し引かれる第１の料金支払額を計算する計算手段を具備した中央処理手段と、前記受信手段と結合されておりそして前記第１の料金徴集信号に応答し、前記メモリ手段に記憶された前記入手可能金銭信号を修正し前記計算された料金支払額を前記金銭量から差し引く差引手段と、当該差引手段と結合されており、計算された料金額が前記金銭量から差し引かれたことを指示する確認信号を送信することにより、前記入手可能金銭信号の前記修正に応答する送信手段とを備えた前記オンボード料金プロセッサ手段を具備してなる料金自動徴集装置。
１５．前記オンボード料金プロセッサ手段は、前記中央処理手段に結合されており、前記メモリ手段に記憶された入手可能金銭信号に対応する金銭量を表わす知覚可能な信号を発生するためのユーザインターフェース手段を具備した請求の範囲第１４項記載の料金自動徴集装置。
１６．前記オンボード料金プロセッサ手段は、前記中央処理手段に結合されており、最初の入手可能な金銭値を表わす電気的総額料金信号を受信するマシンインターフェース手段を具備した請求の範囲第１４項記載の料金自動徴集装置。
１７．前記メモリ手段は変更可能な不揮発性メモリ要素を含む請求の範囲第１４項記載の料金自動徴集装置。
１８．前記中央処理手段は、前記受信手段に結合されており、受信された電磁信号が、（ｉ）第１の料金設備識別信号か、（ｉｉ）料金徴集信号のいずれであるかを確認するための信号確認手段を具備する請求の範囲第１４項記載の料金自動徴集装置。
１９．前記受信手段は、水晶発振回路と増幅回路とを具備する請求の範囲第１４項記載の料金自動徴集装置。
２０．前記オンボード料金プロセッサ手段は、前記受信手段および前記送信手段とに結合されており前記電磁信号を収集および放射するためのアンテナ手段を具備した請求の範囲第１４項記載の料金自動徴集装置。
２１．前記アンテナ手段および前記受信手段は、第１の波長の電磁エネルギー信号を受信するよう構成されかつ第２の波長で前記確認信号を送信するよう構成されている請求の範囲第２０項記載の料金自動徴集装置。
２２．前記メモリ手段は、計算された支払料金額を、当該料金額が受信料金徴集信号に応答して差し引かれるまで記憶するための手段を含む請求の範囲第１４項記載の料金自動徴集装置。
２３．前記メモリ手段は、オンボード料金プロセッサ手段がそれに対応するところの車両タイプを表わす車両タイプ識別値を記憶するための手段を具備しており、前記確認信号は、当該記憶された車両タイプ識別値を表わす車両タイプ識別信号を含む請求の範囲第１４項記載の料金自動徴集装置。
２４．前記オンボード料金プロセッサ手段は電気的パワーを蓄積するための手段を具備した請求の範囲第１４項記載の料金自動徴集装置。
２５．前記料金設備識別信号、前記料金徴集信号および前記確認信号はコード化された無線周波数信号であり、当該確認信号は受信された料金徴集信号の修正反射信号を含む請求の範囲第１４項記載の料金自動徴集装置。