JP2000020877A

JP2000020877A - 車種判別装置

Info

Publication number: JP2000020877A
Application number: JP18286398A
Authority: JP
Inventors: Yoshiji Hinami; 誉司日南
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1998-06-29
Filing date: 1998-06-29
Publication date: 2000-01-21

Abstract

(57)【要約】【課題】都市高速道路等では、料金所施設として利用
可能なスペースに限界があり、車種判別装置のための設
置スペースを確保するのが非常に困難である。【解決手段】料金所車線の上方に設置され、路面Ｒに
向けて光線を走査させて走査面１９を形成し、この走査
面１９を遮って進行する車輌１０に反射した光線を受光
し、その受光信号に基づいて車輌１０の通過を検出する
とともに断面形状を測定するオーバヘッドセンサ１１
と、路面Ｒに半ば埋設状態に設置され、車輌１０に踏破
されるに際して車軸の数、左右のタイヤ間の幅ならびに
タイヤ自体の幅を測定する踏板１２と、走査面１９より
も車輌１０の進行方向前方に所定の間隔を空けて配置さ
れ、オーバヘッドセンサ１１に次いで車輌１０の通過を
検出する車長検知器１３とを備える車種判別装置を採用
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高速道路の料金所
等において、通過する車輌の車種を判別する車種判別装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高速道路等の有料自動車道路では、車輌
の形状に応じて以下の５車種（もしくは４車種）の車種
に判別されるのが一般的である。１：「軽二」（軽自動車、自動二輪車）２：「普通」（２軸の乗用車、４トン未満の小型トラッ
ク、乗員２９人以下の小型バス）３：「中型」（２軸で５トン未満の中型トラック）４：「大型」（３ないし４軸で５トン以上の大型トラッ
ク）５：「特大」（四軸以上のトレーラ、乗員３０以人上の
大型バス）なお、４車種に判別される場合は「普通」と「中型」が
ひとつに扱われる。

【０００３】次に、高速道路の料金所に設置される従来
の車種判別装置の一例を図７に示す。この車種判別装置
は、料金所車線に沿って設けられた測定域Ａに進入する
車輌１を１台ずつ分離して検出する車輌分離器２と、車
輪の軸数、トレッド（左右のタイヤ間の幅）ならびにタ
イヤ自体の幅を測定する踏板３と、車高を検知する車高
検知器４と、オーバーハング（車輌先端から前輪軸まで
の距離）を検知するオーバーハング検知器５と、車長を
検知する車長検知器６と、車輌１のナンバープレートを
撮像する撮像機７とを備えている。各機器は、料金所車
線の両脇に車輌１の進行方向に沿って上記の順に配設さ
れている。

【０００４】上記の車種判別装置においては、通常は、
測定域Ａに進入する車輌１を車輌分離器２で検出し、当
該車輌１のナンバープレートを撮像機７を用いて撮像し
ナンバープレートに記載されている車種の表示を認識し
て車種判別を行っている。そして、撮像機７による車種
の判別が行えなかった場合に、踏板３、車高検知器４、
オーバーハング検知器５、車長検知器６の各機器を用い
て車種判別を行う。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の車輌
判別装置の場合、料金所車線の両脇に複数の測定機器が
設置されるため、料金所施設に設置スペースを広く確保
する必要がある。しかしながら、都市高速道路のように
ほとんどが高架道路化されている交通網においては、料
金所施設として利用可能なスペースに限界があり、車種
判別装置のための設置スペースを確保するのが非常に困
難であるのが現状である。

【０００６】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、設置スペースを広く確保する必要がなく、高架
道路化されている交通網における料金所施設にも無理な
く設置可能な車種判別装置を提供することを目的として
いる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの手段として、次のような構成を備える車種判別装置
の開発が進められている。この車種判別装置は、基準面
の上方に設置され、該基準面に向けて光線を走査させて
走査面を形成し、該走査面を遮って進行する車輌に反射
した光線を受光し、その受光信号に基づいて車輌の通過
を検出するとともに該車輌の断面形状を測定する形状測
定手段と、前記走査面よりも車輌の進行方向前方に所定
の間隔を空けて配置され、前記形状測定手段に次いで車
輌の通過を検出する車輌検出手段とを備えている。

【０００８】この車種判別装置では、基準面上を進行す
る車輌が、形状測定手段と車輌検出手段とにより同時に
検出されるか否かにより、車輌の長さ、すなわち車長が
所定の間隔よりも長いか短いかが判別される。形状測定
手段と車輌検出手段とによって車輌が同時に検出されな
ければ、車長が所定の間隔よりも短いと見なされるので
ある。そこで、形状測定手段と車輌検出手段との間隔を
軽自動車（自動二輪車を含む）の最大長さよりも大きく
設定しておくことにより、「軽二」と、「普通」以上と
の車種判別が可能となる。また、形状測定手段により車
輌の断面形状が刻々と測定されることで車輌の形状が三
次元的に検出され、この検出結果からバス、トラック、
トレーラ等の判別が可能となる。

【０００９】上記の車種判別装置には、前記基準面に、
車輌に踏破されるに際して車軸の数、トレッドならびに
タイヤの幅を測定する踏板を設けることが望ましい。

【００１０】この車種判別装置では、車種の判別条件で
ある軸数、トレッドならびにタイヤの幅が測定され、こ
の測定結果に基づいて「軽二」「普通」と「中型」以上
との車種判別が可能となる。

【００１１】さらに、上記の車種判別装置とは異なる構
成を備える車種判別装置の開発も進められている。この
車種判別装置は、基準面の上方に設置され、該基準面に
向けて光線を走査させて第１の走査面を形成し、該第１
の走査面を遮って進行する車輌に反射した光線を受光
し、その受光信号に基づいて車輌の通過を検出するとと
もに該車輌の断面形状を測定する第１の形状測定手段
と、基準面の上方に設置され、該基準面に向けて光線を
走査させ、第１の走査面よりも車輌の進行方向前方に第
２の走査面を形成し、該第２の走査面を遮って進行する
車輌に反射した光線を受光し、その受光信号に基づいて
車輌の通過を検出するとともに該車輌の断面形状を測定
する第２の形状測定手段と、前記第２の走査面よりも車
輌の進行方向前方に所定の間隔を空けて配置され、第２
の形状測定手段に次いで車輌の通過を検出する車輌検出
手段とを備えている。

【００１２】この車種判別装置では、基準面上を進行す
る車輌が、第２の形状測定手段と車輌検出手段とによ
り、前述のように「軽二」と「普通」以上との車種判別
が可能となる。また、第１、第２の形状測定手段により
車輌の断面形状が刻々と測定されることで車輌の形状が
三次元的に検出され、この検出結果から「普通」「中
型」「大型（特大を含む）」の判別が可能となる。

【００１３】上記の各車種判別装置においては、各形状
測定手段が基準面の上方に設置され、基準面上には車輌
検知手段と踏板のみが設置されるので、従来の車輌判別
装置と比べて狭いスペースにも設置可能となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明に係る車種判別装置の第１
の実施形態を図１ないし図４に示して説明する。図１
は、５車種判別が実施される高速道路の料金所に設置さ
れた車種判別装置を示している。図において、符号１０
は料金所車線を所定の方向に進行する車輌、１１は料金
所車線に沿って設けられた測定域Ａに進入する車輌１０
の通過を検出するとともに車輌１０の断面形状を測定す
るオーバヘッドセンサ、１２は車輪の軸数、トレッド
（左右のタイヤ間の幅）ならびにタイヤ自体の幅を測定
する踏板、１３はオーバヘッドセンサ１１に次いで車輌
１０の通過を検出する車長検知器（車輌検出手段）、１
４は測定域Ａに進入した車輌１０のナンバープレートを
撮像する撮像機である。

【００１５】オーバヘッドセンサ１１は、料金所車線の
上方に位置するガントリ等に設置されており、内部に
は、料金所車線を走行する車輌１０までの距離を測定す
る検出部（形状測定手段）１５が設けられている。オー
バヘッドセンサ１１の内部構成を図２に示す。検出部１
５には、測定に用いるレーザ光線（以下、測定光とす
る）を発する発光部１６と、車輌１０に対して測定光の
走査を可能にするポリゴンミラー１７と、車輌１０およ
び路面（基準面）Ｒに反射した測定光を受光する受光部
１８とが具備されている。

【００１６】発光部１６は、測定光により形成される走
査面１９を車輌１０の進行方向に垂直に形成するべくポ
リゴンミラー１７に対する角度が適切に調整され、受光
部１８は、走査面１９を遮る車輌１０に反射した測定光
を受光すべくポリゴンミラー１７に対する角度が適切に
調整されている。

【００１７】また、検出部１５には、受光部１８で得ら
れた受光信号に基づいて車輌１０の形状を検出する制御
部２０と、ポリゴンミラー１７ならびに制御部２０に電
力を供給する電源部２１とが設けられている。

【００１８】オーバヘッドセンサ１１では、走査面１９
が車輌１０に遮られることでその通過が検出されるとと
もに測定域Ａに進入する車輌１０が１台ずつ分離して検
出される。また、走査面１９を遮る車輌１０までの距離
を測定することで車輌１０の車幅ならびに車高が測定さ
れる。さらに、車輌１０が走査面１９を通過する間に車
輌１０までの距離測定を複数回にわたって刻々と行うこ
とで車輌１０の形状が三次元的に認識される。

【００１９】踏板１２は、オーバヘッドセンサ１１の直
下に位置する路面Ｒ上に、車線に直交する方向に半ば埋
設状態に設置されている。踏板１２の内部構造を図３に
示す。踏板１２には、硬質なゴム材で形成された本体２
２の内部に、車線の幅方向に沿って配設された複数の電
気接点２３が内蔵されている。各電気接点２３は、踏板
１２がタイヤに踏破されて本体２２が圧縮されることで
接触するようになっている。

【００２０】また、電気接点２３ａ、２３ｂには、右タ
イヤ幅測定部２４ａ、左タイヤ幅測定部２４ｂがそれぞ
れ設けられている。右タイヤ幅測定部２４ａは、車輌１
０の右タイヤの幅を測定するために右側半分が小さな独
立接点２５ａに分割され、左タイヤ幅測定部２４ｂは、
左半分が独立接点２５ｂに分割されている。

【００２１】踏板１２では、車輌１０に踏破されるとき
の各電気接点２３の接触回数を検出することで車輌１０
の軸数が測定され、各電気接点２３の接触タイミングの
ずれを検出することで車輌１０の進行方向が判別され
る。また、踏板１２では、右タイヤに踏まれて接触する
独立接点２５ａの数を検出することで右タイヤの幅が測
定され、左タイヤに踏まれて接触する独立接点２５ｂの
数から左タイヤの幅が測定される。さらに、左右のタイ
ヤに踏まれて接触する独立接点２５ａ、２５ｂの位置か
らトレッドが測定される。

【００２２】車長検知器１３は、走査面１９よりも車輌
１０の進行方向前方に、軽自動車（自動二輪車を含む）
の最大長さよりも僅かに長い３．３メートルの距離を隔
てて設置されている。車長検知器１３には、車線の幅方
向に向けて光線を照射する発光部１３ａと、光線を受光
する受光器１３ｂとが具備されている。車長検知器１３
では、発光部１３ａから発せられた光線が車輌１０に遮
られることで車輌１０の通過が検出され、オーバヘッド
センサ１１と同時に車輌１０が検出されるか否かによ
り、車輌１０の車長が３．３メートルよりも長いか短い
かが判別される。車輌１０がオーバヘッドセンサ１１と
車長検知器１３とに同時に検出されなければ、車輌１０
は軽自動車か自動二輪車のいずれかであると見なされる
のである。

【００２３】上記のように構成された車種判別装置にお
いては、通常は、オーバヘッドセンサ１１によって測定
域Ａへの進入が検出された車輌１０のナンバープレート
を撮像機１４により撮像し、ナンバープレートに記載さ
れている車種の表示を判別することで車種判別が行われ
る。そして、撮像機１４による車種の判別が行えなかっ
た場合にのみ、オーバヘッドセンサ１１、踏板１２、車
長検知器１３による車種判別が行われる。

【００２４】ここでは、撮像機１４による判別が行えな
かった場合の車種判別処理について説明する。図４は、
車種判別装置による車種判別の処理フローを示す流れ図
である。以下ではこの流れ図に従って処理の内容を説明
する。

【００２５】測定域Ａに車輌１０が進入してくると、オ
ーバヘッドセンサ１１によりその通過が検出されるとと
もに測定域Ａに進入する車輌１０が１台ずつ分離して検
出される（ステップS１）。

【００２６】踏板１２の検出結果に基づいて車輌１０の
軸数が２、３、４以上のいずれかに判別される（ステッ
プS２）。軸数が２である場合は、踏板１２の検出結果
に基づいて車輌１０のタイヤ幅が小か、それ以上かに判
別される（ステップS３）。車輌１０のタイヤ幅が小で
ある場合は、オーバヘッドセンサ１１ならびに車長検知
器１３の検出結果に基づいて車輌１０の車長が３．３メ
ートル未満か、それ以上かに判別される（ステップS
４）。車長が３．３メートル未満であれば車輌１０は軽
自動車か自動二輪車であるとして「軽二」に判別され、
車長が３．３メートル以上であれば普通自動車か小型ト
ラック、または小型バスであるとして「普通」に判別さ
れる。

【００２７】車輌１０のタイヤ幅が大である場合は、踏
板１２の検出結果に基づいて車輌１０のトレッドが小、
中、大のいずれかに判別される（ステップS５）。トレ
ッドが小である場合は再度（ステップS４）に戻って車
長の判別がやり直され、トレッドが中である場合は車輌
１０は中型トラックであるとして「中型」に判別され、
トレッドが大である場合は、オーバヘッドセンサ１１の
検出結果およびオーバーハング検出結果に基づいて車輌
１０の形状がトラックかバスかに判別される（ステップ
S６）。そして、車体形状がトラックであれば車輌１０
は大型トラックであるとして「大型」に判別され、車輌
形状がバスであれば車輌１０は大型バスであるとして
「特大」に判別される。

【００２８】（ステップS２）に戻り、車輌１０の軸数
が３である場合は、車輌１０は３軸の大型トラックであ
るとして「大型」に判別される。

【００２９】（ステップS２）に戻り、車輌１０の軸数
が４以上である場合は、オーバヘッドセンサ１１の検出
結果に基づいて車輌１０の形状が単車体であるか牽引部
分を有する複数車体であるかが判別され（ステップS
７）、単車体であれば車輌１０は４軸の大型トラックで
あるとして「大型」に判別され、複数車体であればトレ
ーラであるとして「特大」に判別される。

【００３０】上記のように構成された車種判別装置によ
れば、オーバヘッドセンサ１１が料金所車線の上方に設
置され、路面とその両脇には踏板１２と車長検知器１３
のみが設置されるだけなので、都市高速道路のように料
金所施設として利用可能なスペースが狭小である場合で
も、車種判別装置を無理なく設置することができる。

【００３１】次に、本発明に係る車種判別装置の第２の
実施形態を図５および図６に示して説明する。なお、第
１の実施形態において既に説明した構成要素には同一の
符号を付してその説明を省略する。

【００３２】図５は、４車種判別が実施される高速道路
の料金所に設置された車種判別装置を示している。図に
おいて、符号１０は車輌、１３は車長検知器、１４は撮
像機、２６は測定域Ａに進入する車輌１０の通過を検出
するとともに車輌１０の断面形状を測定するオーバヘッ
ドセンサである。

【００３３】オーバヘッドセンサ２６には、料金所車線
を走行する車輌１０までの距離を測定する第１の検出部
（第１の形状測定手段）２７ａ、ならびに第２の検出部
（第２の形状測定手段）２７ｂがそれぞれ設けられてい
る。オーバヘッドセンサ２６の内部構成を図６に示す。
第１の検出部２７ａは、測定に用いるレーザ光線（以
下、測定光とする）を発する発光部２８ａと、車輌１０
および路面Ｒに反射した測定光を受光する受光部２９ａ
とを備えている。第２の検出部２７ｂも同様に、測定光
を発する発光部２８ｂと、車輌１０および路面Ｒに反射
した測定光を受光する受光部２９ｂとを備えている。

【００３４】第１の検出部２７ａならびに第２の検出部
２７ｂは、車輌１０に対して測定光の走査を可能にする
ポリゴンミラー（回転多面鏡）３０を共用している。そ
して、図５のように発光部２８ａは測定光により形成さ
れる走査面３１ａを車輌１０の進行方向に対して傾斜さ
せて形成し、発光部２８ｂは走査面３１ｂを車輌１０の
進行方向に垂直に形成するべく、ポリゴンミラー３０に
対する角度がそれぞれ適切に調整されている。さらに、
受光部２９ａは走査面３１ａを遮る車輌１０に反射した
測定光を受光し、受光部２９ｂは走査面３１ｂを遮る車
輌１０に反射した測定光を受光すべく、ポリゴンミラー
３０に対する角度がそれぞれ適切に調整されている。こ
れにより、走査面３１ａ、３１ｂは車輌１０の進行方向
に離間して形成されるようになっている。

【００３５】また、第１の検出部２７ａならびに第２の
検出部２７ｂには、受光部２９ａ、２９ｂで得られた受
光信号に基づいて車輌１０の形状を検出する制御部３２
と、ポリゴンミラー３０ならびに制御部３２に電力を供
給する電源部３３とが設けられている。

【００３６】オーバヘッドセンサ２６では、走査面３１
ａが車輌１０に遮られることでその通過が検出されると
ともに測定域Ａに進入する車輌１０が１台ずつ分離して
検出される。また、走査面３１ｂを遮る車輌１０までの
距離を測定することで車輌１０の車幅ならびに車高が測
定される。さらに、車輌１０が走査面３１ｂを通過する
間に車輌１０までの距離測定を複数回にわたって刻々と
行うことで車輌１０の形状が三次元的に認識される。

【００３７】なお、車長検知器１３は、走査面３１ｂよ
りも車輌１０の進行方向前方に、３．３メートルの距離
を隔てて設置されている。車長検知器１３では、発光部
１３ａから発せられた光線が車輌１０に遮られることで
車輌１０の通過が検出され、第２の検出部２７ｂと同時
に車輌１０が検出されるか否かにより、車輌１０の車長
が判別される。

【００３８】上記のように構成された車種判別装置にお
いても、通常は、撮像機１４により車種判別が行われ
る。そして、撮像機１４による車種の判別が行えなかっ
た場合にのみ、車長検知器１３およびオーバヘッドセン
サ２６による車種判別が以下のように行われる。

【００３９】まず、測定域Ａに車輌１０が進入してくる
と、オーバヘッドセンサ２６によりその通過が検出され
るとともに測定域Ａに進入する車輌１０が１台ずつ分離
して検出される。

【００４０】オーバヘッドセンサ２６の検出結果に基づ
いて車輌１０の軸数が２、３、４以上のいずれかに判別
される。軸数が２である場合は、オーバヘッドセンサ２
６ならびに車長検知器１３の検出結果に基づいて車輌１
０の車長が３．３メートル未満か、それ以上かに判別さ
れる。車長が３．３メートル未満であれば車輌１０は軽
自動車か自動二輪車であるとして「軽二」に判別され、
車長が３．３メートル以上であれば普通自動車か小型ト
ラック、または小型バスであるとして「普通」に判別さ
れる。

【００４１】オーバヘッドセンサ２６の検出結果に基づ
いて車輌１０の形状がトラックかバスかに判別される。
そして、車輌形状がトラックであれば車輌１０は大型ト
ラックであるとして「大型」に判別され、車輌形状がバ
スであれば車輌１０は大型バスであるとして「特大」に
判別される。

【００４２】車輌１０の軸数が３である場合は、車輌１
０は３軸の大型トラックであるとして「大型」に判別さ
れる。

【００４３】車輌１０の軸数が４以上である場合は、オ
ーバヘッドセンサ２６の検出結果に基づいて車輌１０の
形状が単車体であるか牽引部分を有する複数車体である
かが判別され、単車体であれば車輌１０は４軸の大型ト
ラックであるとして「大型」に判別され、複数車体であ
ればトレーラであるとして「特大」に判別される。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る車種
判別装置は、各形状測定手段が基準面の上方に設置さ
れ、基準面上には車輌検知手段と踏板のみが設置される
だけなので、都市高速道路のようにほとんどが高架道路
化され、料金所施設として利用可能なスペースが路肩に
確保できない場合でも、無理なく設置することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車種判別装置の第１の実施形態
を示す斜視図である。

【図２】図１の車種判別装置に具備されるオーバヘッ
ドセンサの構造を示す概略図である。

【図３】同じく、図１の車種判別装置に具備される踏
板の構造を示す概略図である。

【図４】図１の車種判別装置による車種判別の処理フ
ローを示す流れ図である。

【図５】本発明に係る車種判別装置の第２の実施形態
を示す斜視図である。

【図６】図５の車種判別装置に具備されるオーバヘッ
ドセンサの構造を示す概略図である。

【図７】従来の車種判別装置の一例を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１０車輌１１オーバヘッドセンサ１２踏板１３車長検知器（車輌検出手段）１５検出部１９走査面Ｒ路面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2F065 AA22 AA23 AA52 AA61 AA67 AA69 CC11 DD02 FF01 FF02 FF04 FF41 FF67 GG04 JJ18 LL15 LL62 MM03 MM16 PP22 QQ21 QQ28 QQ31 SS04 SS13 3E027 EA03 EC10 5B057 AA16 BA21 DA12 DC09 5H180 AA01 CC03 CC21 DD02 EE07 EE10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基準面上を進行する車輌の形状を測定し
車種を判別する車種判別装置であって、前記基準面の上方に設置され、該基準面に向けて光線を
走査させて走査面を形成し、該走査面を遮って進行する
前記車輌に反射した光線を受光し、その受光信号に基づ
いて車輌の通過を検出するとともに該車輌の断面形状を
測定する形状測定手段と、前記走査面よりも前記車輌の進行方向前方に所定の間隔
を空けて配置され、前記形状測定手段に次いで車輌の通
過を検出する車輌検出手段とを備えることを特徴とする
車種判別装置。
【請求項２】前記基準面に、前記車輌に踏破されるに
際して車軸の数、左右のタイヤ間の幅ならびにタイヤ自
体の幅を測定する踏板が設けられていることを特徴とす
る請求項１記載の車種判別装置。
【請求項３】基準面上を進行する車輌の形状を測定し
車種を判別する車種判別装置であって、前記基準面の上方に設置され、該基準面に向けて光線を
走査させて第１の走査面を形成し、該第１の走査面を遮
って進行する前記車輌に反射した光線を受光し、その受
光信号に基づいて車輌の通過を検出するとともに該車輌
の断面形状を測定する第１の形状測定手段と、前記基準面の上方に設置され、該基準面に向けて光線を
走査させ、前記第１の走査面よりも前記車輌の進行方向
前方に第２の走査面を形成し、該第２の走査面を遮って
進行する車輌に反射した光線を受光し、その受光信号に
基づいて車輌の通過を検出するとともに該車輌の断面形
状を測定する第２の形状測定手段と、前記第２の走査面よりも前記車輌の進行方向前方に所定
の間隔を空けて配置され、前記第２の形状測定手段に次
いで車輌の通過を検出する車輌検出手段とを備えること
を特徴とする車種判別装置。