料金準備機能付き車載装置
【課題】 料金所で通行料金の準備を強いられるというドライバの負荷や、それが原因で渋滞や事故が発生する点に着目し、これらの問題を解消することが可能な料金準備機能付き車載装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 ナビゲーションシステム（料金準備機能付き車載装置）１００は、ナビゲーション装置１と料金準備装置９の連動によって、車両が有料道路の料金所に接近した場合に、料金所の接近をユーザに報知するとともに、紙幣や硬貨を予め収納している料金準備装置９からナビゲーション装置１が有する有料道路の料金データに基づいて通行料金を排出させることで、料金所におけるスムーズな現金支払いを実現する。
【解決手段】 ナビゲーションシステム（料金準備機能付き車載装置）１００は、ナビゲーション装置１と料金準備装置９の連動によって、車両が有料道路の料金所に接近した場合に、料金所の接近をユーザに報知するとともに、紙幣や硬貨を予め収納している料金準備装置９からナビゲーション装置１が有する有料道路の料金データに基づいて通行料金を排出させることで、料金所におけるスムーズな現金支払いを実現する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有料道路で必要な通行料金を自動的に準備する料金準備機能付き車載装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、有料道路（高速道路等、通行するのに料金が必要な道路）の料金所について、その料金所がＥＴＣシステムに対応しているか否かを、ドライバに予め報告するカーナビゲーション装置が考えられている（特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−９９７８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、料金所がＥＴＣシステムに対応していないと報告された場合に、通行料金を準備するのは結局ドライバであって、運転操作中に料金の準備を強いられるためドライバは多大な負担を感じることになる。また、ドライバが料金の準備を行うことによって料金所で渋滞が発生したり、慌てて料金を準備することで注意力が散漫になり事故が発生することも想定される。
【０００５】
本発明は、上記問題を鑑みて為されたものであり、料金所で通行料金の準備を強いられるというドライバの負担や、それが原因で渋滞や事故が発生する点に着目し、これらの問題を解消することが可能な料金準備機能付き車載装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１の料金準備機能付き車載装置は、目的地までの経路を案内する経路案内手段と、有料道路に関する料金情報を記憶している料金情報記憶手段と、案内される経路中に有料道路が含まれる場合に、当該有料道路の通行に必要な通行料金を料金情報記憶手段から取得する通行料金取得手段とを備えるナビゲーション装置と、貨幣を収納しておく貨幣収納部と、通行料金の額の貨幣を貨幣収納部から排出する貨幣排出手段とを備える料金準備装置と、が通信可能に構成されてなることを特徴とする。
【０００７】
請求項１の発明によると、案内する経路中に有料道路が含まれている場合に、当該有料道路の通行に必要な通行料金の額の貨幣を排出する料金準備装置を備えることにより、料金所で通行料金の準備を強いられるというユーザの負荷を軽減することができ、スムーズに料金所を通過することを可能とする。そして、ひいては料金所における渋滞や事故の発生を軽減することにも繋がる。なお、ここで「貨幣」とは、硬貨及び紙幣の両方を含む概念である。
【０００８】
請求項２の料金準備機能付き車載装置では、請求項１の料金準備機能付き車載装置において、料金準備装置は、貨幣収納部が収納する貨幣の収納額を取得する収納額取得手段を備え、ナビゲーション装置は、収納額が通行料金よりも少ない場合に、該収納額の不足をユーザに通知する額不足通知手段を備えるように構成できる。これによると、収納額の不足を予めユーザに通知するので、支払いの段階で収納額の不足に気づいて慌てて通行料金の準備を行わなければならないような事態を未然に回避できる。
【０００９】
請求項３の料金準備機能付き車載装置では、請求項１または２の料金準備機能付き車載装置において、ナビゲーション装置は、通行料金を支払うべき料金所の接近をユーザに報知する報知手段を備え、料金準備装置の貨幣排出手段は、報知手段による報知とともに、通行料金に相当する貨幣を排出するように構成できる。これによると、料金所の接近の報知とともに、通行料金に相当する貨幣が排出されることから、ユーザは、支払いの必要に応じて必要な額の貨幣を適時取得できる。
【００１０】
請求項４の料金準備機能付き車載装置では、請求項１ないし３のいずれか１項の料金準備機能付き車載装置において、ナビゲーション装置は、ユーザの所用の額が入力される入力手段を備え、料金準備装置の貨幣排出手段は、入力された額の貨幣を貨幣収納部から排出するように構成できる。これによると、ドライブスルー等で料金の支払いが必要な場合などに、ユーザは自らの財布を取り出すことなく支払いを済ませることができる。
【００１１】
請求項５の料金準備機能付き車載装置は、貨幣を収納しておく貨幣収納部と、ユーザの所用の額が入力される入力手段と、入力された額の貨幣を前記貨幣収納部から排出する貨幣排出手段とを備えることを特徴とする。これによると、ドライバは料金所やドライブスルー等で料金の準備が必要となっても、容易に必要な額の貨幣を取得できるため、料金準備の負担が軽減できる。
【００１２】
請求項６の料金準備機能付き車載装置では、請求項５の料金準備機能付き車載装置において、貨幣収納部が収納する貨幣の収納額を取得する収納額取得手段と、収納額が入力手段から入力された額よりも少ない場合に、該収納額の不足をユーザに通知する額不足通知手段とを備えるように構成できる。これによると、ユーザは、収納額の不足を即座に知ることができるので、別途、財布等から料金の準備することで支払いをスムーズに行うことができる。
【００１３】
請求項７の料金準備機能付き車載装置では、請求項１ないし６のいずれか１項の料金準備機能付き車載装置において、車載電源からの電力供給を遮断する操作が行われた場合に、貨幣収納部に貨幣が収納されたままであれば、その旨をユーザに警告する警告手段を備えるように構成できる。貨幣収納部に貨幣が収納されたままユーザが車を離れると車上荒らしに遭う等の危険性が想定されることから、かかる警告を行うことで、ユーザが貨幣収納部に貨幣を残したまま車両を離れるような事態を未然に防止できる。なお、請求項１ないし４の料金準備機能付き車載装置では、当該警告手段をナビゲーション装置及び料金準備装置のいずれに設けても良い。
【００１４】
請求項８の料金準備機能付き車載装置では、請求項１ないし７のいずれか１項の料金準備機能付き車載装置において、ユーザの認証を行い、当該認証が行われた場合に貨幣収納部から貨幣を排出させるユーザ認証手段を備えるように構成できる。このように、貨幣収納部からの貨幣の排出に際してユーザの認証が必要となることで、第三者に貨幣を無断で引き出されるような事態を未然に防止できる。なお、請求項１ないし４の料金準備機能付き車載装置では、当該ユーザ認証手段をナビゲーション装置及び料金準備装置のいずれに設けても良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
（１）システム全体
図１は、本発明の一実施形態に係る料金準備機能付き車載装置としての料金準備機能付きナビゲーションシステム１００（以下、単にナビゲーションシステムと称する）を組込んだ車両のコックピットを概略的に示す図である。ナビゲーションシステム１００は、カーナビゲーション装置１（以下、単にナビゲーション装置と称する）及び料金準備装置９から構成されており、図に示すように、センターコンソールにはナビゲーション装置１が設置され、他方、それとはインストルメントパネルを挟んで反対側（窓側）には料金準備装置９が設置されている。
【００１６】
ナビゲーションシステム１００は、ナビゲーション装置１と料金準備装置９の連動によって、車両が有料道路の料金所に接近した場合に、料金所の接近をユーザに報知するとともに、ナビゲーション装置１が有する有料道路の料金データに基づいて貨幣を予め収納している料金準備装置９から通行料金を排出させることで、料金所におけるスムーズな現金支払いを実現する。また、ドライブスルーなどで、ユーザが必要とする金額をナビゲーション装置１に入力すると、料金準備装置９から入力した料金が排出されるようにもなっている。
【００１７】
また、図２のシステム全体のブロック図に示すように、ナビゲーション装置１と料金準備装置９は、上記の動作を可能とすべく通信線によって互いに通信可能とされており、車内ＬＡＮ（Local Area Network）を構築している。また、この車内ＬＡＮには、他にもＥＣＵ（Electronic Control Unit）等の車載電気機器が接続されている。以下、ナビゲーション装置１及び料金準備装置９の各々についての詳細な説明を行う。
【００１８】
（２）ナビゲーション装置
ナビゲーション装置１は、図２に示すように、位置検出器２，データ入力器３１，操作スイッチ群４１，リモコン端末４３，リモコンセンサ４２，表示装置５１，音声出力装置５２，通信Ｉ／Ｆ（インターフェース）６１，外部メモリ３３及びこれらが接続された制御回路１０を備えている。
【００１９】
位置検出器２は、ＧＰＳ衛星から送信されたＧＰＳ電波を受信し、その受信したＧＰＳ電波に格納されているパラメータを演算して位置データを取得するＧＰＳ受信機２１、地磁気に基づいて方位を検出し、その検出した方位を表す方位データを取得する地磁気センサ２２、角速度を検出することに基づいて方位を算出し、その算出した方位を示す方位データを取得するジャイロスコープ２３、走行距離を検出し、その検出した距離を示す距離データを取得する距離センサ２４を備えて構成され、各センサが取得した各データを相互補完することによって、自車の現在位置の検出（特定）と正確な走行距離の計測を行う。
【００２０】
データ入力器３１は、例えばＣＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＯＭ，ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）或いはメモリカードなどの外部記録媒体３２から、地図データ，マップマッチング用データ，目印データ或いはＨＴＭＬデータなどの各種データを入力する。また、地図データに含まれる道路情報には、一般道であるか有料道路であるか等の道路種別に関する情報が含まれている。
【００２１】
操作スイッチ群４１は、例えば、表示装置５１と一体になったタッチスイッチ若しくはメカニカルなスイッチ等が用いられる。タッチスイッチは、表示装置５１の画面上に縦横に微細に配置された赤外線センサより構成されており、例えば指やタッチペンなどでその赤外線を遮断すると、その遮断した位置が次元座標値（Ｘ，Ｙ）として検出される。また、マウスやカーソル等のポインティングデバイスを用いてもよい。リモコン端末４３も、この操作スイッチ群４１と同等の機能を有して構成されている。なお、これらの操作スイッチ群４１及びリモコン端末４３が、本発明の入力手段に相当する。
【００２２】
表示装置５１は、カラー液晶表示器により構成されており、その画面には位置検出器２から入力された車両現在位置マークと、データ入力器３１から入力された地図データと、更に地図上に表示する誘導経路等付加データとを重ね合わせて表示すると共に、本画面に経路案内の設定および経路誘導中の案内が表示される。また、音声出力装置５２は、アンプやスピーカから構成され、目的地までの経路案内の実行時には案内のための合成音声を出力する。なお、これらの表示装置５１及び音声出力装置５２が後述の制御部１０の指令によって動作することにより、本発明の額不足通知手段，報知手段，警告手段として機能する。
【００２３】
通信Ｉ／Ｆ（インターフェース）６１は、車内ＬＡＮとの間のインターフェース機能を有しており、これによって料金準備装置９や車内の他の機器との通信が可能となっている。
【００２４】
制御回路１０は、通常のコンピュータとして構成されており、周知のＣＰＵ１１，ＲＯＭ１２，ＲＡＭ１３，入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）１４及びこれらの構成を接続するバスライン１５が備えられている。ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２及びＲＡＭ１３に記憶されたプログラム及びデータにより制御を行う。ＲＯＭ１２は、プログラム格納領域１２ａとデータ記憶領域１２ｂとを有している。プログラム格納領域１２ａには、ナビゲーションプログラム（以下、ナビプログラムと称する）１２ｐが格納されている。このナビプログラム１２ｐは、ＲＡＭ１３上にてナビプログラム用ワークメモリ１３ｗを作業領域とする形で作動する。他方、データ記憶領域１２ｂには、有料道路に関する料金情報（有料道路料金データ）をはじめとするナビプログラム１２ｐの動作に必要な種々のデータが格納されている。従って、ＲＯＭ１２（のデータ記憶領域１２ｂ）が本発明の料金情報記憶手段に相当する。なお、これらのプログラム及びデータは、外部メモリ３３に記憶されていてもよい。また、有料道路料金データは、地図データ等を記憶している外部記録媒体３２に記憶されていてもよい。以上の構成によって、制御回路１０は、ＣＰＵ１１によりナビプログラム１２ｐが起動されると、本発明の経路案内手段，通行料金取得手段，ユーザ認証手段として機能する。
【００２５】
（３）料金準備装置
料金準備装置９は、硬貨処理部８（図３参照）と紙幣処理部７（図５参照）が組み合わされた構成とされており、投入口７１，８１から投入された貨幣（硬貨，紙幣）を収納し、排出する。料金準備装置９は、図２に示すように、ＣＰＵ９１，ＲＯＭ９２，ＲＡＭ９３及び入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）９４がバスライン９５により接続された制御部９０を備え、これにナビゲーション装置１との通信を可能にする通信Ｉ／Ｆ９６や、処理部７，８内に配されたセンサ，モータ，ソレノイドが接続されている。
【００２６】
ＣＰＵ９１は、ＲＯＭ９２及びＲＡＭ９３に記憶されたプログラム及びデータにより制御を行う。ＲＯＭ９２は、プログラム格納領域９２ａとデータ記憶領域９２ｂとを有している。プログラム格納領域９２ａには、料金準備プログラム９２ｐが格納されている。他方、データ記憶領域９２ｂには、貨幣の識別を行うための貨幣データ９２ｄや、料金準備プログラム９２ｐの動作に必要な種々のデータが格納されている。また、料金準備プログラム９２ｐは、ＲＡＭ９３上にてワークメモリ９３ｗを作業領域とする形で作動する。また、料金準備プログラム９２ｐが起動されると、ＲＡＭ９３には、料金準備装置９内に収納されている収納額をモニタリングする収納額メモリ９３ｓが形成される。当該収納額メモリ９３ｓは、貨幣の投入／排出が行われる都度、その内容が書き換えられる。なお、料金準備装置９内に貨幣が収納されている場合（すなわち、収納額メモリ９３ｓに記憶されている収納額が０を超えている場合）には、車内ＬＡＮを介して接続されているＥＣＵ（図示せず）に貨幣収納フラグを立てるようになっている。これにより、後述するように、料金準備装置９内に貨幣が収納されている場合には、車載電源から電気機器への供給が遮断されないようになっている。以上の構成によって、制御回路９０は、ＣＰＵ９１により料金準備プログラム９２ｐが起動されると、本発明の収納額取得手段，貨幣排出手段として機能する。
【００２７】
硬貨処理部８について説明する。硬貨処理部８は、上部から硬貨識別部，硬貨収納部，硬貨排出部を主に有している。なお、これらは、周知の硬貨処理装置等と同様の構成であるので、簡略な説明に留める。硬貨識別部では、投入口８１から投入された硬貨Ｃが、硬貨の通路８２に沿って下流方向へ転動していき、通路８２の側壁に設けられた厚みセンサ８４ａ，材質センサ８４ｂ，外径センサ８４ｃによって種類が識別される。かかる識別は、センサ８４ａ〜ｃからの入力を受けたＣＰＵ９１が、ＲＯＭ９２のデータ記憶領域９２ｂに格納されている貨幣データ９２ｄとの比較を行うことによって行われる。
【００２８】
硬貨収納部では、通路８２から落下する硬貨Ｃは、硬貨の識別結果に応じ切替え爪８２ａ〜ｃの方向が切替えられることによって、硬貨の種類ごとに各筒を有する収納筒８３に各々振り分けられて収納される。この収納筒８３が本発明の貨幣収納部に相当する。ここで、切替え爪８２ａ〜ｃは、ＣＰＵ９１からの命令を受けたソレノイド８６ａ〜ｃによって動作する。また、収納筒８３の各筒の上部には硬貨の通過を検知する光学センサ８４ｄ〜ｇが設けられており、ＣＰＵ９１は、センサ８４ｄ〜ｇからの入力を受ける都度、通過した硬貨の額をＲＡＭ９３の収納額メモリ９３ｓに記憶されている収納額に対して加算し、記憶内容を更新していくことで、収納筒８３全体に収納されている硬貨の額を監視している。すなわち、制御部９０（ＣＰＵ９１）に入力を行うセンサ８４ｄ〜ｇも、本発明の収納額取得手段に相当する。
【００２９】
硬貨排出部では、図４の要部拡大図に示すように、収納筒８３に積層収納された硬貨Ｃのうち最下部の硬貨をスライダ８７により引き出して落下させる。その後、図３に示すように、ベルトコンベア８８で排出口８９の受け皿８９ａに排出する。具体的には、収納筒８３は、底面との間に硬貨１枚分程度の隙間を有しており、その間に最下部の硬貨を引き出すスライダ８７が配置されている。スライダ８７ｓは各筒にそれぞれ設けられ、ＣＰＵ９１の命令により動作するモータ８５ａ〜ｄの回転を往復運動に変換してスライダ８７ｓに伝達することで（図示せず）、各種類の硬貨Ｃが引き落とされる。また、硬貨Ｃを排出口８９まで運搬するベルトコンベア８８のローラはモータ８５ｅによって回転する。すなわち、制御部９０（ＣＰＵ９１）からの命令で駆動するモータ８５ａ〜ｅ、これにより動作するスライダ８７ｓ及びベルトコンベア８８が、本発明の貨幣排出手段に相当する。
【００３０】
紙幣処理部７について説明する。紙幣処理部７は、上部から紙幣識別部，紙幣収納部，紙幣排出部を主に有している。なお、これらは、周知の紙幣処理装置等と同様の構成であるので、簡略な説明に留める。紙幣識別部では、投入口７１に紙幣が搬入されると、投入口７１付近に設けられた搬入センサ７４ａがそれを検知し、ＣＰＵ９１は、モータ７５ａに接続された搬入ローラ７２１，７２２を回転させて、紙幣を奥へと搬送する。その途中には、磁気センサ７４ｂ及び光学センサ７４ｃが設けられており、紙幣の種類の識別を行う。かかる識別は、センサ７４ｂ，ｃからの入力を受けたＣＰＵ９１が、ＲＯＭ９２のデータ記憶領域９２ｂに格納されている貨幣データ９２ｄとの比較を行うことによって行われる。
【００３１】
紙幣収納部では、搬送路から送られてきた紙幣が、紙幣の識別結果に応じ切替え爪７３ａ〜ｃの方向が切替えられることによって、紙幣の種類ごとに設けられた収納箱７７に各々振り分けられて収納される。この収納箱７７も、本発明の貨幣収納部に相当する。ここで、切替え爪７３ａ〜ｃは、ＣＰＵ９１からの命令を受けたソレノイド７６ａ〜ｃによって動作する。また、収納箱７７の各箱の上部には紙幣の通過を検知する光学センサ７４ｄ〜ｇが設けられており、ＣＰＵ９１は、センサ７４ｄ〜ｇからの入力を受ける都度、通過した紙幣の額をＲＡＭ９３の収納額メモリ９３ｓに記憶されている収納額に対して加算し、記憶内容を更新していくことで、収納箱７７全体に収納されている紙幣の額を監視している。すなわち、制御部９０（ＣＰＵ９１）に入力を行うセンサ７４ｄ〜ｇも、本発明の収納額取得手段に相当する。
【００３２】
硬貨排出部では、収納箱７７内の紙送りローラ７２７〜７３０がモータ７５ｆ〜ｉにより回転し、紙幣を１枚ごと搬出ローラ７３１〜７３４へと送り出す。送り出された紙幣は、モータ７５ｊ〜ｍにより回転する搬出ローラ７３１〜７３４によって収納箱７７の外へ搬出され、モータ７５ｎにより回転する排出ローラ７３５〜７３７によって、排出口７９から排出される。なお、搬送経路の最後に設けられた排出センサ７４が紙幣の通過を確認することによって、排出ローラ７３５〜７３７は停止する。すなわち、制御部９０（ＣＰＵ９１）からの命令で駆動するモータ７５ｆ〜ｎ、これにより動作するローラ７２７〜７３７も、本発明の貨幣排出手段に相当する。
【００３３】
（４）ナビゲーション装置１及び料金準備装置９の処理
次に、ナビゲーション装置１及び料金準備装置９の作動について、図６ないし９を参照して説明する。ここで、図６ないし９のフローチャートは、ナビゲーション装置１のＣＰＵ１１が実行するナビプログラム１２ｐの処理及び料金準備装置９のＣＰＵ９１が実行する料金準備プログラム９２ｂの処理をフローチャートとして示している。
【００３４】
図６は、ナビゲーション装置１のメインルーチンを表すフローチャートである。ＣＰＵ１１によりナビプログラム１２ｐが起動されると、ＣＰＵ１１は、ユーザにより入力された目的地までの最適な経路を検索する経路設定ルーチンＳ１と、ユーザに当該経路を案内する経路案内ルーチンＳ２とを行う。後述するように、各ルーチンＳ１，Ｓ２において、ナビゲーション装置１は料金準備装置９と連動して動作を行う。
【００３５】
図７は、料金準備装置９のメインルーチンを表すフローチャートである。ＣＰＵ９１により料金準備プログラム９２が起動されると、ＣＰＵ９１は、貨幣の投入に備えるとともに、ナビゲーション装置１からの割り込み入力があった場合に後述する所定の処理を行う。貨幣が投入口７１，８１から投入されると、投入された貨幣をセンサ７４ａ〜ｃ，８４ａ〜ｃにより検知・識別し（ステップＴ１）、センサ７４ｄ〜ｇ，８４ｄ〜ｇにより投入額を取得して、当該投入額をＲＡＭ９３の収納額メモリ９３ｓに記憶されている収納額に対して加算し、その額を新たな収納額として収納額メモリ９３ｓの記憶内容を更新する（ステップＴ２）。
【００３６】
（４−１）経路設定
ナビゲーション装置１の経路設定ルーチンＳ１について説明する。経路設定ルーチンＳ１の詳細を図８のフローチャートに示す。まず、目的地設定（ステップＳ１１）及び経路設定（ステップＳ１２）では、ユーザが表示装置５１の画面上に表示されるメニューから操作スイッチ群４１によって目的地を入力すると、ＧＰＳ受信機２１から得られる衛星のデータに基づき車両の現在位置が求められ、該現在位置から目的地までの最適な経路を求める処理が行われる。このような自動的に最適な経路を設定する手法は、ダイクストラ法等の手法が知られている。
【００３７】
その後、ＣＰＵ１１は、求めた経路に有料道路が含まれるか否かを判断し（ステップＳ１３）、含まれる場合には（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、その区間の通行料金をＲＯＭ１２のデータ記憶領域１２ｂに記憶されている有料道路料金データから読み出すとともに（ステップＳ１４）、料金準備装置９に対して収納箱（筒）７７，８３の収納額の通知を通信Ｉ／Ｆ６１を介して要求する（ステップＳ１５）。料金準備装置９のＣＰＵ９１は、ナビゲーション装置１からの収納額通知要求（割り込み入力）を検知すると、収納額通知ルーチンＴ３を開始する。収納額通知ルーチンＴ３では、まずＲＡＭ９３の収納額メモリ９３ｓに記憶されている収納額を読み出し（ステップＴ３１）、それを通信Ｉ／Ｆ９６を介してナビゲーション装置１に通知する。
【００３８】
ナビゲーション装置１のＣＰＵ１１は、料金準備装置９から収納額の通知を受けると（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、当該収納額とステップＳ１４で読み出した有料道路の通行料金との比較を行い（ステップＳ１７）、収納額が通行料金に足りている場合は（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）、後述の経路案内時に通行料金を排出する契機となる料金準備フラグをＯＮにしてリターンする（ステップＳ１７ｆ）。一方、収納額が通行料金に足りなければ（ステップＳ１７：Ｎｏ）、表示装置５１や音声出力装置５２によって収納額の不足を通知し、貨幣の追加投入を促す（ステップＳ１８）。この際、料金準備装置９のＣＰＵ９１は、所定の時間内に貨幣の追加投入を検知した場合には（ステップＴ３３）、ＲＡＭ９３の収納額メモリ９３ｓに記憶されている収納額を更新し（ステップＴ３４）、ナビゲーション装置１に対して収納額を再度通知する（ステップＴ３５）。ナビゲーション装置１のＣＰＵ１１は、料金準備装置９から再度の収納額通知を受けると（ステップＳ１９：Ｙｅｓ）、ステップＳ１７に戻って、収納額と有料道路の通行料金との比較及びそれ以降の処理を再度行う。
【００３９】
また、ステップＳ１６及びＳ１９において、料金準備装置９から収納額の通知が所定の時間内になければ、料金準備フラグをＯＮにせずにリターンする。ここでは、表示装置５１の画面に有料道路になっても通行料金を排出しない旨の表示を行わせる。
【００４０】
（４−２）経路案内
ナビゲーション装置１の経路案内ルーチンＳ２について説明する。経路案内ルーチンＳ２の詳細を図９のフローチャートに示す。まず、経路案内（ステップＳ２１）では、経路設定ルーチンＳ１において求めた現在位置から目的地までの最適な経路を、表示装置５１の画面上の道路地図に重ねて表示し、ユーザに適切な経路を案内する。また、表示装置５１や音声出力装置５２によって操作時のガイダンスや動作状態に応じたメッセージの報知を行う。
【００４１】
経路案内時において、車両が有料道路の料金所に接近した場合には（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１は、まず料金準備フラグがＯＮとされているか否かを判断し（ステップＳ２３）、料金準備フラグがＯＮであれば（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、料金準備装置９に対し通行料金に相当する額の貨幣を収納箱（筒）７７，８３から排出するよう通信Ｉ／Ｆ６１を介して要求するとともに（ステップＳ２４）、料金所の接近を表示装置５１や音声出力装置５２によってユーザに報知する（ステップＳ２５）。一方、料金準備フラグがＯＦＦであれば（ステップＳ２３：Ｎｏ）、料金所接近の報知のみを行う（ステップＳ２５）。そして、料金所の報知が終了すると、通常の経路案内（ステップＳ２１）に戻る。以上の経路案内は、車両が目的地へ到着するまで行われる。
【００４２】
料金準備装置９のＣＰＵ９１は、ナビゲーション装置１からの通行料金排出要求（割り込み入力）を検知すると、料金排出ルーチンＴ４を開始する。料金排出ルーチンＴ４では、ＣＰＵ９１は、所定のモータ７５ｊ〜ｎ，８５ａ〜ｅを駆動することにより通行料金に相当する額の貨幣を収納箱（筒）７７，８３から排出させる（ステップＴ４１）。そして、排出額をＲＡＭ９３の収納額メモリ９３ｓに記憶されている収納額から減算し、その額を新たな収納額として収納額メモリ９３ｓの記憶内容を更新して（ステップＴ４２）、リターンする。なお、ステップＴ４１において、通行料金と同額の貨幣を排出できない場合には、通行料金を充足する額の中で最小の額の貨幣を排出するようにする。
【００４３】
以上の処理により、車両が有料道路の料金所に接近すると、ナビゲーション装置１によって料金所接近の報知が行われるとともに、料金準備装置９によって通行料金が用意されるので、ユーザはスムーズな料金所の通過が可能となる。
【００４４】
（４−３）所用額の排出
次に、ユーザにより入力された額の貨幣を排出する入力額排出処理について説明する。これは、ドライブスルーなどの貨幣の支払いが必要とされる場面等で、ユーザがナビゲーション装置１に所用額を入力すると、料金準備装置９からその額の貨幣を排出することで、支払いをスムーズにさせるものである。上記した経路案内時等に、入力額排出処理を開始するための操作をユーザが操作スイッチ群４１により行うと、ナビゲーション装置１のＣＰＵ１１は、かかる入力を検知して、図１０に示す額入力ルーチンＳ３を現在の処理に割り込ませる。額入力ルーチンＳ３では、まずセキュリティに万全を期すべくユーザに対してパスワードの入力を求める。すなわち、ＣＰＵ１１は、パスワード入力用の画面を表示装置５１に表示し（ステップＳ３１）、ユーザが操作スイッチ群４１等によって入力したパスワードと外部メモリ３３等に予め記憶されているパスワードとを照合することにより、ユーザの認証を行う（ステップＳ３２）。
【００４５】
ユーザの認証に成功すると（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１は、所用金額の入力用の画面を表示装置５１に表示し（ステップＳ３３）、次に操作スイッチ群４１等からの所用額の入力を検知すると（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）、料金準備装置９に対して入力額の貨幣を収納箱（筒）７７，８３から排出するよう通信Ｉ／Ｆ６１を介して要求し（ステップＳ３５）、リターンする。なお、ユーザの認証に失敗した場合（ステップＳ３２：Ｎｏ）若しくは所用額の入力がなかった場合（ステップＳ３４：Ｎｏ）には、貨幣を排出できない旨を表示装置５１に表示してリターンする。
【００４６】
なお、経路案内時にユーザが料金準備装置９から所用額を引き出すと、収納額がその後に必要となる通行料金よりも下回ってしまう場合が考えられるので、ステップＳ３５の後に、図８のフローチャートにおけるステップＳ１４〜１９と同じ処理を行わせるようにして、収納額が不足となる事態を未然に防ぐようにすることができる。
【００４７】
（４−４）警告処理
次に、警告処理について説明する。料金準備装置９に貨幣が収納されたままユーザが車を離れると車上荒らしに遭う等の危険性があることから、車載電源からの電力供給を遮断する操作がユーザにより行われた場合に、ナビゲーション装置１は貨幣が収納されたままである旨の警告をユーザに対して行う。具体的には、上述したように、料金準備装置９に貨幣が収納されている際には車内ＬＡＮを介して接続されているＥＣＵ（図示せず）に貨幣収納フラグが立てられており、この場合にはユーザがアクセサリ（ＡＣＣ）スイッチをＯＦＦにしても、ＥＣＵは、車載電源からナビゲーション装置１及び料金準備装置９等の電気機器への電力供給が遮断されないように制御するとともに、貨幣収納フラグが立っていることをナビゲーション装置１に通知する。ナビゲーション装置１のＣＰＵ１１は、かかる通知を受信すると、表示装置５１や音声出力装置５２によって料金準備装置９に貨幣が収納されたままである旨の警告を行い、ユーザに貨幣の引出しを促す。かかる警告を受けたユーザは、上記した入力額排出処理によって料金準備装置９から残された貨幣を引き出すことができる。
【００４８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実施し得るものである。例えば、上述した料金準備機能付きナビゲーションシステムは、通信可能なナビゲーション装置１及び料金準備装置９を含むことによって実現しているが、これに限らず、互いの機能を一つにまとめた装置として構成することも可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の料金準備機能付きナビゲーションシステム（料金準備機能付き車載装置）を組込んだ車両のコクピット部分を概略的に表す図
【図２】料金準備機能付きナビゲーションシステム（料金準備機能付き車載装置）のブロック図
【図３】料金準備装置の硬貨処理部の内部構造を表す概略図
【図４】硬貨処理部の要部拡大図
【図５】料金準備装置の紙幣処理部の内部構造を表す概略図
【図６】ナビゲーション装置のメインルーチンを表すフローチャート
【図７】料金準備装置のメインルーチンを表すフローチャート
【図８】経路設定時の処理を表すフローチャート
【図９】経路案内時の処理を表すフローチャート
【図１０】ユーザ入力による排出時の処理を表すフローチャート
【符号の説明】
【００５０】
１ ナビゲーション装置
９ 料金準備装置
１０ 制御回路（経路案内手段，通行料金取得手段，ユーザ認証手段）
４１ 操作スイッチ群（入力手段）
４３ リモコン端末（入力手段）
５１ 表示装置（額不足通知手段，報知手段，警告手段）
５２ 音声出力装置（額不足通知手段，報知手段，警告手段）
７２７〜７３７ ローラ（貨幣排出手段）
７４ｄ〜ｇ センサ（収納額取得手段）
７７ 収納箱（貨幣収納部）
８３ 収納筒（貨幣収納部）
８４ｄ〜ｇ センサ（収納額取得手段）
８７ｓ スライダ（貨幣排出手段）
８８ ベルトコンベア（貨幣排出手段）
９０ 制御部（収納額取得手段，貨幣排出手段）
１００ 料金準備機能付きナビゲーションシステム（料金準備機能付き車載装置）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有料道路で必要な通行料金を自動的に準備する料金準備機能付き車載装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、有料道路（高速道路等、通行するのに料金が必要な道路）の料金所について、その料金所がＥＴＣシステムに対応しているか否かを、ドライバに予め報告するカーナビゲーション装置が考えられている（特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−９９７８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、料金所がＥＴＣシステムに対応していないと報告された場合に、通行料金を準備するのは結局ドライバであって、運転操作中に料金の準備を強いられるためドライバは多大な負担を感じることになる。また、ドライバが料金の準備を行うことによって料金所で渋滞が発生したり、慌てて料金を準備することで注意力が散漫になり事故が発生することも想定される。
【０００５】
本発明は、上記問題を鑑みて為されたものであり、料金所で通行料金の準備を強いられるというドライバの負担や、それが原因で渋滞や事故が発生する点に着目し、これらの問題を解消することが可能な料金準備機能付き車載装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１の料金準備機能付き車載装置は、目的地までの経路を案内する経路案内手段と、有料道路に関する料金情報を記憶している料金情報記憶手段と、案内される経路中に有料道路が含まれる場合に、当該有料道路の通行に必要な通行料金を料金情報記憶手段から取得する通行料金取得手段とを備えるナビゲーション装置と、貨幣を収納しておく貨幣収納部と、通行料金の額の貨幣を貨幣収納部から排出する貨幣排出手段とを備える料金準備装置と、が通信可能に構成されてなることを特徴とする。
【０００７】
請求項１の発明によると、案内する経路中に有料道路が含まれている場合に、当該有料道路の通行に必要な通行料金の額の貨幣を排出する料金準備装置を備えることにより、料金所で通行料金の準備を強いられるというユーザの負荷を軽減することができ、スムーズに料金所を通過することを可能とする。そして、ひいては料金所における渋滞や事故の発生を軽減することにも繋がる。なお、ここで「貨幣」とは、硬貨及び紙幣の両方を含む概念である。
【０００８】
請求項２の料金準備機能付き車載装置では、請求項１の料金準備機能付き車載装置において、料金準備装置は、貨幣収納部が収納する貨幣の収納額を取得する収納額取得手段を備え、ナビゲーション装置は、収納額が通行料金よりも少ない場合に、該収納額の不足をユーザに通知する額不足通知手段を備えるように構成できる。これによると、収納額の不足を予めユーザに通知するので、支払いの段階で収納額の不足に気づいて慌てて通行料金の準備を行わなければならないような事態を未然に回避できる。
【０００９】
請求項３の料金準備機能付き車載装置では、請求項１または２の料金準備機能付き車載装置において、ナビゲーション装置は、通行料金を支払うべき料金所の接近をユーザに報知する報知手段を備え、料金準備装置の貨幣排出手段は、報知手段による報知とともに、通行料金に相当する貨幣を排出するように構成できる。これによると、料金所の接近の報知とともに、通行料金に相当する貨幣が排出されることから、ユーザは、支払いの必要に応じて必要な額の貨幣を適時取得できる。
【００１０】
請求項４の料金準備機能付き車載装置では、請求項１ないし３のいずれか１項の料金準備機能付き車載装置において、ナビゲーション装置は、ユーザの所用の額が入力される入力手段を備え、料金準備装置の貨幣排出手段は、入力された額の貨幣を貨幣収納部から排出するように構成できる。これによると、ドライブスルー等で料金の支払いが必要な場合などに、ユーザは自らの財布を取り出すことなく支払いを済ませることができる。
【００１１】
請求項５の料金準備機能付き車載装置は、貨幣を収納しておく貨幣収納部と、ユーザの所用の額が入力される入力手段と、入力された額の貨幣を前記貨幣収納部から排出する貨幣排出手段とを備えることを特徴とする。これによると、ドライバは料金所やドライブスルー等で料金の準備が必要となっても、容易に必要な額の貨幣を取得できるため、料金準備の負担が軽減できる。
【００１２】
請求項６の料金準備機能付き車載装置では、請求項５の料金準備機能付き車載装置において、貨幣収納部が収納する貨幣の収納額を取得する収納額取得手段と、収納額が入力手段から入力された額よりも少ない場合に、該収納額の不足をユーザに通知する額不足通知手段とを備えるように構成できる。これによると、ユーザは、収納額の不足を即座に知ることができるので、別途、財布等から料金の準備することで支払いをスムーズに行うことができる。
【００１３】
請求項７の料金準備機能付き車載装置では、請求項１ないし６のいずれか１項の料金準備機能付き車載装置において、車載電源からの電力供給を遮断する操作が行われた場合に、貨幣収納部に貨幣が収納されたままであれば、その旨をユーザに警告する警告手段を備えるように構成できる。貨幣収納部に貨幣が収納されたままユーザが車を離れると車上荒らしに遭う等の危険性が想定されることから、かかる警告を行うことで、ユーザが貨幣収納部に貨幣を残したまま車両を離れるような事態を未然に防止できる。なお、請求項１ないし４の料金準備機能付き車載装置では、当該警告手段をナビゲーション装置及び料金準備装置のいずれに設けても良い。
【００１４】
請求項８の料金準備機能付き車載装置では、請求項１ないし７のいずれか１項の料金準備機能付き車載装置において、ユーザの認証を行い、当該認証が行われた場合に貨幣収納部から貨幣を排出させるユーザ認証手段を備えるように構成できる。このように、貨幣収納部からの貨幣の排出に際してユーザの認証が必要となることで、第三者に貨幣を無断で引き出されるような事態を未然に防止できる。なお、請求項１ないし４の料金準備機能付き車載装置では、当該ユーザ認証手段をナビゲーション装置及び料金準備装置のいずれに設けても良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
（１）システム全体
図１は、本発明の一実施形態に係る料金準備機能付き車載装置としての料金準備機能付きナビゲーションシステム１００（以下、単にナビゲーションシステムと称する）を組込んだ車両のコックピットを概略的に示す図である。ナビゲーションシステム１００は、カーナビゲーション装置１（以下、単にナビゲーション装置と称する）及び料金準備装置９から構成されており、図に示すように、センターコンソールにはナビゲーション装置１が設置され、他方、それとはインストルメントパネルを挟んで反対側（窓側）には料金準備装置９が設置されている。
【００１６】
ナビゲーションシステム１００は、ナビゲーション装置１と料金準備装置９の連動によって、車両が有料道路の料金所に接近した場合に、料金所の接近をユーザに報知するとともに、ナビゲーション装置１が有する有料道路の料金データに基づいて貨幣を予め収納している料金準備装置９から通行料金を排出させることで、料金所におけるスムーズな現金支払いを実現する。また、ドライブスルーなどで、ユーザが必要とする金額をナビゲーション装置１に入力すると、料金準備装置９から入力した料金が排出されるようにもなっている。
【００１７】
また、図２のシステム全体のブロック図に示すように、ナビゲーション装置１と料金準備装置９は、上記の動作を可能とすべく通信線によって互いに通信可能とされており、車内ＬＡＮ（Local Area Network）を構築している。また、この車内ＬＡＮには、他にもＥＣＵ（Electronic Control Unit）等の車載電気機器が接続されている。以下、ナビゲーション装置１及び料金準備装置９の各々についての詳細な説明を行う。
【００１８】
（２）ナビゲーション装置
ナビゲーション装置１は、図２に示すように、位置検出器２，データ入力器３１，操作スイッチ群４１，リモコン端末４３，リモコンセンサ４２，表示装置５１，音声出力装置５２，通信Ｉ／Ｆ（インターフェース）６１，外部メモリ３３及びこれらが接続された制御回路１０を備えている。
【００１９】
位置検出器２は、ＧＰＳ衛星から送信されたＧＰＳ電波を受信し、その受信したＧＰＳ電波に格納されているパラメータを演算して位置データを取得するＧＰＳ受信機２１、地磁気に基づいて方位を検出し、その検出した方位を表す方位データを取得する地磁気センサ２２、角速度を検出することに基づいて方位を算出し、その算出した方位を示す方位データを取得するジャイロスコープ２３、走行距離を検出し、その検出した距離を示す距離データを取得する距離センサ２４を備えて構成され、各センサが取得した各データを相互補完することによって、自車の現在位置の検出（特定）と正確な走行距離の計測を行う。
【００２０】
データ入力器３１は、例えばＣＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＯＭ，ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）或いはメモリカードなどの外部記録媒体３２から、地図データ，マップマッチング用データ，目印データ或いはＨＴＭＬデータなどの各種データを入力する。また、地図データに含まれる道路情報には、一般道であるか有料道路であるか等の道路種別に関する情報が含まれている。
【００２１】
操作スイッチ群４１は、例えば、表示装置５１と一体になったタッチスイッチ若しくはメカニカルなスイッチ等が用いられる。タッチスイッチは、表示装置５１の画面上に縦横に微細に配置された赤外線センサより構成されており、例えば指やタッチペンなどでその赤外線を遮断すると、その遮断した位置が次元座標値（Ｘ，Ｙ）として検出される。また、マウスやカーソル等のポインティングデバイスを用いてもよい。リモコン端末４３も、この操作スイッチ群４１と同等の機能を有して構成されている。なお、これらの操作スイッチ群４１及びリモコン端末４３が、本発明の入力手段に相当する。
【００２２】
表示装置５１は、カラー液晶表示器により構成されており、その画面には位置検出器２から入力された車両現在位置マークと、データ入力器３１から入力された地図データと、更に地図上に表示する誘導経路等付加データとを重ね合わせて表示すると共に、本画面に経路案内の設定および経路誘導中の案内が表示される。また、音声出力装置５２は、アンプやスピーカから構成され、目的地までの経路案内の実行時には案内のための合成音声を出力する。なお、これらの表示装置５１及び音声出力装置５２が後述の制御部１０の指令によって動作することにより、本発明の額不足通知手段，報知手段，警告手段として機能する。
【００２３】
通信Ｉ／Ｆ（インターフェース）６１は、車内ＬＡＮとの間のインターフェース機能を有しており、これによって料金準備装置９や車内の他の機器との通信が可能となっている。
【００２４】
制御回路１０は、通常のコンピュータとして構成されており、周知のＣＰＵ１１，ＲＯＭ１２，ＲＡＭ１３，入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）１４及びこれらの構成を接続するバスライン１５が備えられている。ＣＰＵ１１は、ＲＯＭ１２及びＲＡＭ１３に記憶されたプログラム及びデータにより制御を行う。ＲＯＭ１２は、プログラム格納領域１２ａとデータ記憶領域１２ｂとを有している。プログラム格納領域１２ａには、ナビゲーションプログラム（以下、ナビプログラムと称する）１２ｐが格納されている。このナビプログラム１２ｐは、ＲＡＭ１３上にてナビプログラム用ワークメモリ１３ｗを作業領域とする形で作動する。他方、データ記憶領域１２ｂには、有料道路に関する料金情報（有料道路料金データ）をはじめとするナビプログラム１２ｐの動作に必要な種々のデータが格納されている。従って、ＲＯＭ１２（のデータ記憶領域１２ｂ）が本発明の料金情報記憶手段に相当する。なお、これらのプログラム及びデータは、外部メモリ３３に記憶されていてもよい。また、有料道路料金データは、地図データ等を記憶している外部記録媒体３２に記憶されていてもよい。以上の構成によって、制御回路１０は、ＣＰＵ１１によりナビプログラム１２ｐが起動されると、本発明の経路案内手段，通行料金取得手段，ユーザ認証手段として機能する。
【００２５】
（３）料金準備装置
料金準備装置９は、硬貨処理部８（図３参照）と紙幣処理部７（図５参照）が組み合わされた構成とされており、投入口７１，８１から投入された貨幣（硬貨，紙幣）を収納し、排出する。料金準備装置９は、図２に示すように、ＣＰＵ９１，ＲＯＭ９２，ＲＡＭ９３及び入出力インターフェース（Ｉ／Ｏ）９４がバスライン９５により接続された制御部９０を備え、これにナビゲーション装置１との通信を可能にする通信Ｉ／Ｆ９６や、処理部７，８内に配されたセンサ，モータ，ソレノイドが接続されている。
【００２６】
ＣＰＵ９１は、ＲＯＭ９２及びＲＡＭ９３に記憶されたプログラム及びデータにより制御を行う。ＲＯＭ９２は、プログラム格納領域９２ａとデータ記憶領域９２ｂとを有している。プログラム格納領域９２ａには、料金準備プログラム９２ｐが格納されている。他方、データ記憶領域９２ｂには、貨幣の識別を行うための貨幣データ９２ｄや、料金準備プログラム９２ｐの動作に必要な種々のデータが格納されている。また、料金準備プログラム９２ｐは、ＲＡＭ９３上にてワークメモリ９３ｗを作業領域とする形で作動する。また、料金準備プログラム９２ｐが起動されると、ＲＡＭ９３には、料金準備装置９内に収納されている収納額をモニタリングする収納額メモリ９３ｓが形成される。当該収納額メモリ９３ｓは、貨幣の投入／排出が行われる都度、その内容が書き換えられる。なお、料金準備装置９内に貨幣が収納されている場合（すなわち、収納額メモリ９３ｓに記憶されている収納額が０を超えている場合）には、車内ＬＡＮを介して接続されているＥＣＵ（図示せず）に貨幣収納フラグを立てるようになっている。これにより、後述するように、料金準備装置９内に貨幣が収納されている場合には、車載電源から電気機器への供給が遮断されないようになっている。以上の構成によって、制御回路９０は、ＣＰＵ９１により料金準備プログラム９２ｐが起動されると、本発明の収納額取得手段，貨幣排出手段として機能する。
【００２７】
硬貨処理部８について説明する。硬貨処理部８は、上部から硬貨識別部，硬貨収納部，硬貨排出部を主に有している。なお、これらは、周知の硬貨処理装置等と同様の構成であるので、簡略な説明に留める。硬貨識別部では、投入口８１から投入された硬貨Ｃが、硬貨の通路８２に沿って下流方向へ転動していき、通路８２の側壁に設けられた厚みセンサ８４ａ，材質センサ８４ｂ，外径センサ８４ｃによって種類が識別される。かかる識別は、センサ８４ａ〜ｃからの入力を受けたＣＰＵ９１が、ＲＯＭ９２のデータ記憶領域９２ｂに格納されている貨幣データ９２ｄとの比較を行うことによって行われる。
【００２８】
硬貨収納部では、通路８２から落下する硬貨Ｃは、硬貨の識別結果に応じ切替え爪８２ａ〜ｃの方向が切替えられることによって、硬貨の種類ごとに各筒を有する収納筒８３に各々振り分けられて収納される。この収納筒８３が本発明の貨幣収納部に相当する。ここで、切替え爪８２ａ〜ｃは、ＣＰＵ９１からの命令を受けたソレノイド８６ａ〜ｃによって動作する。また、収納筒８３の各筒の上部には硬貨の通過を検知する光学センサ８４ｄ〜ｇが設けられており、ＣＰＵ９１は、センサ８４ｄ〜ｇからの入力を受ける都度、通過した硬貨の額をＲＡＭ９３の収納額メモリ９３ｓに記憶されている収納額に対して加算し、記憶内容を更新していくことで、収納筒８３全体に収納されている硬貨の額を監視している。すなわち、制御部９０（ＣＰＵ９１）に入力を行うセンサ８４ｄ〜ｇも、本発明の収納額取得手段に相当する。
【００２９】
硬貨排出部では、図４の要部拡大図に示すように、収納筒８３に積層収納された硬貨Ｃのうち最下部の硬貨をスライダ８７により引き出して落下させる。その後、図３に示すように、ベルトコンベア８８で排出口８９の受け皿８９ａに排出する。具体的には、収納筒８３は、底面との間に硬貨１枚分程度の隙間を有しており、その間に最下部の硬貨を引き出すスライダ８７が配置されている。スライダ８７ｓは各筒にそれぞれ設けられ、ＣＰＵ９１の命令により動作するモータ８５ａ〜ｄの回転を往復運動に変換してスライダ８７ｓに伝達することで（図示せず）、各種類の硬貨Ｃが引き落とされる。また、硬貨Ｃを排出口８９まで運搬するベルトコンベア８８のローラはモータ８５ｅによって回転する。すなわち、制御部９０（ＣＰＵ９１）からの命令で駆動するモータ８５ａ〜ｅ、これにより動作するスライダ８７ｓ及びベルトコンベア８８が、本発明の貨幣排出手段に相当する。
【００３０】
紙幣処理部７について説明する。紙幣処理部７は、上部から紙幣識別部，紙幣収納部，紙幣排出部を主に有している。なお、これらは、周知の紙幣処理装置等と同様の構成であるので、簡略な説明に留める。紙幣識別部では、投入口７１に紙幣が搬入されると、投入口７１付近に設けられた搬入センサ７４ａがそれを検知し、ＣＰＵ９１は、モータ７５ａに接続された搬入ローラ７２１，７２２を回転させて、紙幣を奥へと搬送する。その途中には、磁気センサ７４ｂ及び光学センサ７４ｃが設けられており、紙幣の種類の識別を行う。かかる識別は、センサ７４ｂ，ｃからの入力を受けたＣＰＵ９１が、ＲＯＭ９２のデータ記憶領域９２ｂに格納されている貨幣データ９２ｄとの比較を行うことによって行われる。
【００３１】
紙幣収納部では、搬送路から送られてきた紙幣が、紙幣の識別結果に応じ切替え爪７３ａ〜ｃの方向が切替えられることによって、紙幣の種類ごとに設けられた収納箱７７に各々振り分けられて収納される。この収納箱７７も、本発明の貨幣収納部に相当する。ここで、切替え爪７３ａ〜ｃは、ＣＰＵ９１からの命令を受けたソレノイド７６ａ〜ｃによって動作する。また、収納箱７７の各箱の上部には紙幣の通過を検知する光学センサ７４ｄ〜ｇが設けられており、ＣＰＵ９１は、センサ７４ｄ〜ｇからの入力を受ける都度、通過した紙幣の額をＲＡＭ９３の収納額メモリ９３ｓに記憶されている収納額に対して加算し、記憶内容を更新していくことで、収納箱７７全体に収納されている紙幣の額を監視している。すなわち、制御部９０（ＣＰＵ９１）に入力を行うセンサ７４ｄ〜ｇも、本発明の収納額取得手段に相当する。
【００３２】
硬貨排出部では、収納箱７７内の紙送りローラ７２７〜７３０がモータ７５ｆ〜ｉにより回転し、紙幣を１枚ごと搬出ローラ７３１〜７３４へと送り出す。送り出された紙幣は、モータ７５ｊ〜ｍにより回転する搬出ローラ７３１〜７３４によって収納箱７７の外へ搬出され、モータ７５ｎにより回転する排出ローラ７３５〜７３７によって、排出口７９から排出される。なお、搬送経路の最後に設けられた排出センサ７４が紙幣の通過を確認することによって、排出ローラ７３５〜７３７は停止する。すなわち、制御部９０（ＣＰＵ９１）からの命令で駆動するモータ７５ｆ〜ｎ、これにより動作するローラ７２７〜７３７も、本発明の貨幣排出手段に相当する。
【００３３】
（４）ナビゲーション装置１及び料金準備装置９の処理
次に、ナビゲーション装置１及び料金準備装置９の作動について、図６ないし９を参照して説明する。ここで、図６ないし９のフローチャートは、ナビゲーション装置１のＣＰＵ１１が実行するナビプログラム１２ｐの処理及び料金準備装置９のＣＰＵ９１が実行する料金準備プログラム９２ｂの処理をフローチャートとして示している。
【００３４】
図６は、ナビゲーション装置１のメインルーチンを表すフローチャートである。ＣＰＵ１１によりナビプログラム１２ｐが起動されると、ＣＰＵ１１は、ユーザにより入力された目的地までの最適な経路を検索する経路設定ルーチンＳ１と、ユーザに当該経路を案内する経路案内ルーチンＳ２とを行う。後述するように、各ルーチンＳ１，Ｓ２において、ナビゲーション装置１は料金準備装置９と連動して動作を行う。
【００３５】
図７は、料金準備装置９のメインルーチンを表すフローチャートである。ＣＰＵ９１により料金準備プログラム９２が起動されると、ＣＰＵ９１は、貨幣の投入に備えるとともに、ナビゲーション装置１からの割り込み入力があった場合に後述する所定の処理を行う。貨幣が投入口７１，８１から投入されると、投入された貨幣をセンサ７４ａ〜ｃ，８４ａ〜ｃにより検知・識別し（ステップＴ１）、センサ７４ｄ〜ｇ，８４ｄ〜ｇにより投入額を取得して、当該投入額をＲＡＭ９３の収納額メモリ９３ｓに記憶されている収納額に対して加算し、その額を新たな収納額として収納額メモリ９３ｓの記憶内容を更新する（ステップＴ２）。
【００３６】
（４−１）経路設定
ナビゲーション装置１の経路設定ルーチンＳ１について説明する。経路設定ルーチンＳ１の詳細を図８のフローチャートに示す。まず、目的地設定（ステップＳ１１）及び経路設定（ステップＳ１２）では、ユーザが表示装置５１の画面上に表示されるメニューから操作スイッチ群４１によって目的地を入力すると、ＧＰＳ受信機２１から得られる衛星のデータに基づき車両の現在位置が求められ、該現在位置から目的地までの最適な経路を求める処理が行われる。このような自動的に最適な経路を設定する手法は、ダイクストラ法等の手法が知られている。
【００３７】
その後、ＣＰＵ１１は、求めた経路に有料道路が含まれるか否かを判断し（ステップＳ１３）、含まれる場合には（ステップＳ１３：Ｙｅｓ）、その区間の通行料金をＲＯＭ１２のデータ記憶領域１２ｂに記憶されている有料道路料金データから読み出すとともに（ステップＳ１４）、料金準備装置９に対して収納箱（筒）７７，８３の収納額の通知を通信Ｉ／Ｆ６１を介して要求する（ステップＳ１５）。料金準備装置９のＣＰＵ９１は、ナビゲーション装置１からの収納額通知要求（割り込み入力）を検知すると、収納額通知ルーチンＴ３を開始する。収納額通知ルーチンＴ３では、まずＲＡＭ９３の収納額メモリ９３ｓに記憶されている収納額を読み出し（ステップＴ３１）、それを通信Ｉ／Ｆ９６を介してナビゲーション装置１に通知する。
【００３８】
ナビゲーション装置１のＣＰＵ１１は、料金準備装置９から収納額の通知を受けると（ステップＳ１６：Ｙｅｓ）、当該収納額とステップＳ１４で読み出した有料道路の通行料金との比較を行い（ステップＳ１７）、収納額が通行料金に足りている場合は（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）、後述の経路案内時に通行料金を排出する契機となる料金準備フラグをＯＮにしてリターンする（ステップＳ１７ｆ）。一方、収納額が通行料金に足りなければ（ステップＳ１７：Ｎｏ）、表示装置５１や音声出力装置５２によって収納額の不足を通知し、貨幣の追加投入を促す（ステップＳ１８）。この際、料金準備装置９のＣＰＵ９１は、所定の時間内に貨幣の追加投入を検知した場合には（ステップＴ３３）、ＲＡＭ９３の収納額メモリ９３ｓに記憶されている収納額を更新し（ステップＴ３４）、ナビゲーション装置１に対して収納額を再度通知する（ステップＴ３５）。ナビゲーション装置１のＣＰＵ１１は、料金準備装置９から再度の収納額通知を受けると（ステップＳ１９：Ｙｅｓ）、ステップＳ１７に戻って、収納額と有料道路の通行料金との比較及びそれ以降の処理を再度行う。
【００３９】
また、ステップＳ１６及びＳ１９において、料金準備装置９から収納額の通知が所定の時間内になければ、料金準備フラグをＯＮにせずにリターンする。ここでは、表示装置５１の画面に有料道路になっても通行料金を排出しない旨の表示を行わせる。
【００４０】
（４−２）経路案内
ナビゲーション装置１の経路案内ルーチンＳ２について説明する。経路案内ルーチンＳ２の詳細を図９のフローチャートに示す。まず、経路案内（ステップＳ２１）では、経路設定ルーチンＳ１において求めた現在位置から目的地までの最適な経路を、表示装置５１の画面上の道路地図に重ねて表示し、ユーザに適切な経路を案内する。また、表示装置５１や音声出力装置５２によって操作時のガイダンスや動作状態に応じたメッセージの報知を行う。
【００４１】
経路案内時において、車両が有料道路の料金所に接近した場合には（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１は、まず料金準備フラグがＯＮとされているか否かを判断し（ステップＳ２３）、料金準備フラグがＯＮであれば（ステップＳ２３：Ｙｅｓ）、料金準備装置９に対し通行料金に相当する額の貨幣を収納箱（筒）７７，８３から排出するよう通信Ｉ／Ｆ６１を介して要求するとともに（ステップＳ２４）、料金所の接近を表示装置５１や音声出力装置５２によってユーザに報知する（ステップＳ２５）。一方、料金準備フラグがＯＦＦであれば（ステップＳ２３：Ｎｏ）、料金所接近の報知のみを行う（ステップＳ２５）。そして、料金所の報知が終了すると、通常の経路案内（ステップＳ２１）に戻る。以上の経路案内は、車両が目的地へ到着するまで行われる。
【００４２】
料金準備装置９のＣＰＵ９１は、ナビゲーション装置１からの通行料金排出要求（割り込み入力）を検知すると、料金排出ルーチンＴ４を開始する。料金排出ルーチンＴ４では、ＣＰＵ９１は、所定のモータ７５ｊ〜ｎ，８５ａ〜ｅを駆動することにより通行料金に相当する額の貨幣を収納箱（筒）７７，８３から排出させる（ステップＴ４１）。そして、排出額をＲＡＭ９３の収納額メモリ９３ｓに記憶されている収納額から減算し、その額を新たな収納額として収納額メモリ９３ｓの記憶内容を更新して（ステップＴ４２）、リターンする。なお、ステップＴ４１において、通行料金と同額の貨幣を排出できない場合には、通行料金を充足する額の中で最小の額の貨幣を排出するようにする。
【００４３】
以上の処理により、車両が有料道路の料金所に接近すると、ナビゲーション装置１によって料金所接近の報知が行われるとともに、料金準備装置９によって通行料金が用意されるので、ユーザはスムーズな料金所の通過が可能となる。
【００４４】
（４−３）所用額の排出
次に、ユーザにより入力された額の貨幣を排出する入力額排出処理について説明する。これは、ドライブスルーなどの貨幣の支払いが必要とされる場面等で、ユーザがナビゲーション装置１に所用額を入力すると、料金準備装置９からその額の貨幣を排出することで、支払いをスムーズにさせるものである。上記した経路案内時等に、入力額排出処理を開始するための操作をユーザが操作スイッチ群４１により行うと、ナビゲーション装置１のＣＰＵ１１は、かかる入力を検知して、図１０に示す額入力ルーチンＳ３を現在の処理に割り込ませる。額入力ルーチンＳ３では、まずセキュリティに万全を期すべくユーザに対してパスワードの入力を求める。すなわち、ＣＰＵ１１は、パスワード入力用の画面を表示装置５１に表示し（ステップＳ３１）、ユーザが操作スイッチ群４１等によって入力したパスワードと外部メモリ３３等に予め記憶されているパスワードとを照合することにより、ユーザの認証を行う（ステップＳ３２）。
【００４５】
ユーザの認証に成功すると（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）、ＣＰＵ１１は、所用金額の入力用の画面を表示装置５１に表示し（ステップＳ３３）、次に操作スイッチ群４１等からの所用額の入力を検知すると（ステップＳ３２：Ｙｅｓ）、料金準備装置９に対して入力額の貨幣を収納箱（筒）７７，８３から排出するよう通信Ｉ／Ｆ６１を介して要求し（ステップＳ３５）、リターンする。なお、ユーザの認証に失敗した場合（ステップＳ３２：Ｎｏ）若しくは所用額の入力がなかった場合（ステップＳ３４：Ｎｏ）には、貨幣を排出できない旨を表示装置５１に表示してリターンする。
【００４６】
なお、経路案内時にユーザが料金準備装置９から所用額を引き出すと、収納額がその後に必要となる通行料金よりも下回ってしまう場合が考えられるので、ステップＳ３５の後に、図８のフローチャートにおけるステップＳ１４〜１９と同じ処理を行わせるようにして、収納額が不足となる事態を未然に防ぐようにすることができる。
【００４７】
（４−４）警告処理
次に、警告処理について説明する。料金準備装置９に貨幣が収納されたままユーザが車を離れると車上荒らしに遭う等の危険性があることから、車載電源からの電力供給を遮断する操作がユーザにより行われた場合に、ナビゲーション装置１は貨幣が収納されたままである旨の警告をユーザに対して行う。具体的には、上述したように、料金準備装置９に貨幣が収納されている際には車内ＬＡＮを介して接続されているＥＣＵ（図示せず）に貨幣収納フラグが立てられており、この場合にはユーザがアクセサリ（ＡＣＣ）スイッチをＯＦＦにしても、ＥＣＵは、車載電源からナビゲーション装置１及び料金準備装置９等の電気機器への電力供給が遮断されないように制御するとともに、貨幣収納フラグが立っていることをナビゲーション装置１に通知する。ナビゲーション装置１のＣＰＵ１１は、かかる通知を受信すると、表示装置５１や音声出力装置５２によって料金準備装置９に貨幣が収納されたままである旨の警告を行い、ユーザに貨幣の引出しを促す。かかる警告を受けたユーザは、上記した入力額排出処理によって料金準備装置９から残された貨幣を引き出すことができる。
【００４８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれらに限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実施し得るものである。例えば、上述した料金準備機能付きナビゲーションシステムは、通信可能なナビゲーション装置１及び料金準備装置９を含むことによって実現しているが、これに限らず、互いの機能を一つにまとめた装置として構成することも可能であることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の料金準備機能付きナビゲーションシステム（料金準備機能付き車載装置）を組込んだ車両のコクピット部分を概略的に表す図
【図２】料金準備機能付きナビゲーションシステム（料金準備機能付き車載装置）のブロック図
【図３】料金準備装置の硬貨処理部の内部構造を表す概略図
【図４】硬貨処理部の要部拡大図
【図５】料金準備装置の紙幣処理部の内部構造を表す概略図
【図６】ナビゲーション装置のメインルーチンを表すフローチャート
【図７】料金準備装置のメインルーチンを表すフローチャート
【図８】経路設定時の処理を表すフローチャート
【図９】経路案内時の処理を表すフローチャート
【図１０】ユーザ入力による排出時の処理を表すフローチャート
【符号の説明】
【００５０】
１ ナビゲーション装置
９ 料金準備装置
１０ 制御回路（経路案内手段，通行料金取得手段，ユーザ認証手段）
４１ 操作スイッチ群（入力手段）
４３ リモコン端末（入力手段）
５１ 表示装置（額不足通知手段，報知手段，警告手段）
５２ 音声出力装置（額不足通知手段，報知手段，警告手段）
７２７〜７３７ ローラ（貨幣排出手段）
７４ｄ〜ｇ センサ（収納額取得手段）
７７ 収納箱（貨幣収納部）
８３ 収納筒（貨幣収納部）
８４ｄ〜ｇ センサ（収納額取得手段）
８７ｓ スライダ（貨幣排出手段）
８８ ベルトコンベア（貨幣排出手段）
９０ 制御部（収納額取得手段，貨幣排出手段）
１００ 料金準備機能付きナビゲーションシステム（料金準備機能付き車載装置）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
目的地までの経路を案内する経路案内手段と、有料道路に関する料金情報を記憶している料金情報記憶手段と、案内される経路中に有料道路が含まれる場合に、当該有料道路の通行に必要な通行料金を前記料金情報記憶手段から取得する通行料金取得手段とを備えるナビゲーション装置と、
貨幣を収納しておく貨幣収納部と、前記通行料金の額の貨幣を前記貨幣収納部から排出する貨幣排出手段とを備える料金準備装置と、
が通信可能に構成されてなることを特徴とする料金準備機能付き車載装置。
【請求項２】
前記料金準備装置は、前記貨幣収納部が収納する貨幣の収納額を取得する収納額取得手段を備え、前記ナビゲーション装置は、前記収納額が前記通行料金よりも少ない場合に、該収納額の不足をユーザに通知する額不足通知手段を備える請求項１に記載の料金準備機能付き車載装置。
【請求項３】
前記ナビゲーション装置は、前記通行料金を支払うべき料金所の接近をユーザに報知する報知手段を備え、前記料金準備装置の前記貨幣排出手段は、前記報知手段による報知とともに、前記通行料金に相当する貨幣を排出する請求項１または２に記載の料金準備機能付き車載装置。
【請求項４】
前記ナビゲーション装置は、ユーザの所用の額が入力される入力手段を備え、前記料金準備装置の前記貨幣排出手段は、入力された額の貨幣を前記貨幣収納部から排出する請求項１ないし３のいずれか１項に記載の料金準備機能付き車載装置。
【請求項５】
貨幣を収納しておく貨幣収納部と、ユーザの所用の額が入力される入力手段と、入力された額の貨幣を前記貨幣収納部から排出する貨幣排出手段とを備えることを特徴とする料金準備機能付き車載装置。
【請求項６】
前記貨幣収納部が収納する貨幣の収納額を取得する収納額取得手段と、前記収納額が前記入力手段から入力された額よりも少ない場合に、該収納額の不足をユーザに通知する額不足通知手段とを備える請求項５に記載の料金準備機能付き車載装置。
【請求項７】
車載電源からの電力供給を遮断する操作が行われた場合に、前記貨幣収納部に貨幣が収納されたままであれば、その旨をユーザに警告する警告手段を備える請求項１ないし６のいずれか１項に記載の料金準備機能付き車載装置。
【請求項８】
ユーザの認証を行い、当該認証が行われた場合に前記貨幣収納部から貨幣を排出させるユーザ認証手段を備える請求項１ないし７のいずれか１項に記載の料金準備機能付き車載装置。
【請求項１】
目的地までの経路を案内する経路案内手段と、有料道路に関する料金情報を記憶している料金情報記憶手段と、案内される経路中に有料道路が含まれる場合に、当該有料道路の通行に必要な通行料金を前記料金情報記憶手段から取得する通行料金取得手段とを備えるナビゲーション装置と、
貨幣を収納しておく貨幣収納部と、前記通行料金の額の貨幣を前記貨幣収納部から排出する貨幣排出手段とを備える料金準備装置と、
が通信可能に構成されてなることを特徴とする料金準備機能付き車載装置。
【請求項２】
前記料金準備装置は、前記貨幣収納部が収納する貨幣の収納額を取得する収納額取得手段を備え、前記ナビゲーション装置は、前記収納額が前記通行料金よりも少ない場合に、該収納額の不足をユーザに通知する額不足通知手段を備える請求項１に記載の料金準備機能付き車載装置。
【請求項３】
前記ナビゲーション装置は、前記通行料金を支払うべき料金所の接近をユーザに報知する報知手段を備え、前記料金準備装置の前記貨幣排出手段は、前記報知手段による報知とともに、前記通行料金に相当する貨幣を排出する請求項１または２に記載の料金準備機能付き車載装置。
【請求項４】
前記ナビゲーション装置は、ユーザの所用の額が入力される入力手段を備え、前記料金準備装置の前記貨幣排出手段は、入力された額の貨幣を前記貨幣収納部から排出する請求項１ないし３のいずれか１項に記載の料金準備機能付き車載装置。
【請求項５】
貨幣を収納しておく貨幣収納部と、ユーザの所用の額が入力される入力手段と、入力された額の貨幣を前記貨幣収納部から排出する貨幣排出手段とを備えることを特徴とする料金準備機能付き車載装置。
【請求項６】
前記貨幣収納部が収納する貨幣の収納額を取得する収納額取得手段と、前記収納額が前記入力手段から入力された額よりも少ない場合に、該収納額の不足をユーザに通知する額不足通知手段とを備える請求項５に記載の料金準備機能付き車載装置。
【請求項７】
車載電源からの電力供給を遮断する操作が行われた場合に、前記貨幣収納部に貨幣が収納されたままであれば、その旨をユーザに警告する警告手段を備える請求項１ないし６のいずれか１項に記載の料金準備機能付き車載装置。
【請求項８】
ユーザの認証を行い、当該認証が行われた場合に前記貨幣収納部から貨幣を排出させるユーザ認証手段を備える請求項１ないし７のいずれか１項に記載の料金準備機能付き車載装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−２２１３４３（Ｐ２００６−２２１３４３Ａ）
【公開日】平成１８年８月２４日（２００６．８．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３３０５３（Ｐ２００５−３３０５３）
【出願日】平成１７年２月９日（２００５．２．９）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月２４日（２００６．８．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年２月９日（２００５．２．９）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]