JP2007057304A - 軸重計測システムおよび軸重計測方法 - Google Patents

Abstract

【課題】重量超過の車両が取締りを逃れるために隣接車線に跨って走行した場合でも、軸重の計測結果から重量超過を正確に検出できるようにする。
【解決手段】車線１の軸重センサ１１Ｌ，１１Ｒのうち車線２に近い側の軸重センサ１１Ｒと、車線２の軸重センサ２１Ｌ，２１Ｒのうち車線１に近い側の軸重センサ２１Ｌとから、略同時に検出出力が得られ、かつ、車線１の軸重センサ１１Ｌ，１１Ｒのうち車線２から遠い側の軸重センサ１１Ｌと、車線２の軸重センサ２１Ｌ，２１Ｒのうち車線１から遠い側の軸重センサ２１Ｒの両方から検出出力が得られない場合は、走行車両が車線１と車線２とに跨っていると判定し、軸重センサ１１Ｒの検出出力から得られる軸重値と、軸重センサ２１Ｌの検出出力から得られる軸重値とを加算して、跨ぎ走行車両の総重量を求める。
【選択図】 図５

Description

本発明は、路面に配備された軸重センサを用いて走行車両の軸重を計測する軸重計測システムおよび軸重計測方法に関するものである。

道路の構造を保全し、あるいは交通の危険を防止するために、道路法（昭和２７年法律第１８０号）では、車両の幅・重量・高さ・長さなどを一定範囲に制限しており、最高限度を超えるものについては、道路管理者（国土交通大臣または都道府県）の許可を得なければ道路を通行してはならないとされている。具体的な最高限度の値は、車両制限令で定められている。そこで、重量超過で無許可のような法令違反の車両を取り締まるために、走行している車両の重量や寸法などを計測するシステムが従来より用いられている。

走行車両の重量を計測するシステムとしては、路面に軸重センサを埋設し、軸重センサから得られる軸重に基づいて車両の総重量を計測する軸重計測システムが知られている。軸重センサは、走行車両の車軸が路面に与える垂直方向の荷重すなわち軸重を検知するセンサであって、例えば水晶などの圧電素子を備えた棒状のセンサから構成されている。下記の特許文献１には、軸重センサを用いた軸重計測システムの例が記載されている。
特開２００１−１０１５６８号公報

上記のような軸重計測システムにあっては、軸重センサが車線ごとに左右一対設けられており、車両の左輪の軸重と右輪の軸重とを別々に検出してそれらを合計することで軸重を計測するようになっている。また、軸重の計測は、車線ごとに独立して行われるようになっている。このため、重量超過の車両が取締りを逃れる目的で、意図的に隣接車線に跨って走行した場合には、各車線では左右いずれか一方の軸重センサからの出力しか得られず、車両の重量計測値が実際の重量の約半分となって、重量超過の車両を検出できなくなるという問題がある。このような隣接車線に跨る走行は、他の車両との接触事故を引き起こす可能性が高く非常に危険なことから、これを取り締まることは安全確保の点からも不可欠である。

なお、上記特許文献１には、跨ぎ車両の検出について記載があるが、本文献の場合、軸重センサだけでは跨ぎを検出することができず、軸重センサとは別に、跨ぎ車両を検出するための検出手段（光ビームセンサ等）が必要となるため、コストが高くなるという問題がある。

本発明は、上述した課題を解決するものであって、その目的とするところは、重量超過の車両が取締りを逃れるために隣接車線に跨って走行した場合でも、軸重の計測結果から重量超過を正確に検出できるようにすることにある。本発明の他の目的は、既存の軸重計測システムを利用して跨ぎ走行車両を検出できるようにすることにある。

本発明に係る軸重計測システムは、複数車線のそれぞれの路面に配備された軸重センサの検出出力に基づいて走行車両の軸重を計測する軸重計測システムであって、第１車線に配備された左右１対の軸重センサと、第１車線に隣接する第２車線に配備された左右１対の軸重センサと、各軸重センサの検出出力から走行車両の軸重を計測する軸重計測手段と、この軸重計測手段の計測結果に基づいて走行車両が第１車線と第２車線とに跨っているか否かを判定する判定手段と、この判定手段が走行車両の跨ぎを判定した場合に、軸重計測手段の計測結果に基づいて当該跨ぎ走行車両の総重量を演算する演算手段とを備える。判定手段は、第１車線に配備された軸重センサのうち第２車線に近い側の第１軸重センサと、第２車線に配備された軸重センサのうち第１車線に近い側の第２軸重センサとから、略同時に検出出力が得られ、かつ、第１車線の軸重センサのうち第２車線から遠い側の第３軸重センサと、第２車線の軸重センサのうち第１車線から遠い側の第４軸重センサとの少なくとも一方から検出出力が得られない場合に、走行車両が第１車線と第２車線とに跨っていると判定する。演算手段は、判定手段により走行車両が第１車線と第２車線とに跨っていると判定された場合に、軸重計測手段が第１軸重センサおよび／または第２軸重センサの各検出出力から計測した軸重値に基づいて、当該跨ぎ走行車両の総重量を求める。

また、本発明に係る軸重計測方法は、複数車線のそれぞれの路面に配備された軸重センサの検出出力に基づいて走行車両の軸重を計測する軸重計測方法であって、第１車線に配備された左右１対の軸重センサのうち第２車線に近い側の第１軸重センサと、第２車線に配備された左右１対の軸重センサのうち第１車線に近い側の第２軸重センサとから、略同時に検出出力が得られるか否かを判定し、第１車線の軸重センサのうち第２車線から遠い側の第３軸重センサと、第２車線の軸重センサのうち第１車線から遠い側の第４軸重センサとの少なくとも一方から検出出力が得られないか否かを判定し、第１軸重センサと第２軸重センサとから略同時に検出出力が得られ、かつ、第３軸重センサと第４軸重センサとの少なくとも一方から検出出力が得られない場合に、走行車両が第１車線と第２車線とに跨っていると判定し、第１軸重センサおよび／または第２軸重センサの各検出出力から得られる軸重値に基づいて当該跨ぎ走行車両の総重量を演算するようにしたものである。

本発明においては、隣接する２つの車線のそれぞれに配備された左右１対の軸重センサの状態を監視して、相手車線に近い側の軸重センサから略同時に検出出力が得られたか否か、および、相手車線から遠い側の軸重センサの両方または一方から検出出力が得られなかったか否かを判定することにより、重量超過の車両が隣接車線に跨って走行した場合でも、跨ぎ走行を検出することができるとともに、得られた計測結果に基づいて当該跨ぎ走行車両の総重量を求めることができる。このため、重量超過の車両を確実に検出することができる。また、軸重センサの出力状態から所定のアルゴリズムに従って跨ぎ走行を検出できるので、軸重センサとは別に跨ぎ車両を検出するための検出手段を設ける必要がなく、既存の軸重計測システムを利用して簡単に実現することができる。

本発明の典型的な実施形態においては、第１軸重センサと第２軸重センサの両方から検出出力が得られ、かつ、第３軸重センサと第４軸重センサの両方から検出出力が得られない場合に、演算手段は、第１軸重センサと第２軸重センサの各検出出力から得られる軸重値を加算して跨ぎ走行車両の総重量を求める。これにより、跨ぎ走行車両の一方の車輪が第１、第２軸重センサの一方を通過し、跨ぎ走行車両の他方の車輪が第１、第２軸重センサの他方を通過する通常の跨ぎ走行時における車両の総重量が算出される。

また、第１軸重センサと第２軸重センサの両方から検出出力が得られ、かつ、第３軸重センサと第４軸重センサの一方から検出出力が得られ他方から検出出力が得られない場合は、演算手段において、検出出力が得られた第３軸重センサと第１軸重センサ、または検出出力が得られた第２軸重センサと第４軸重センサの各検出出力の比を算出し、当該比が所定範囲にないときは、検出出力が得られなかった第３軸重センサまたは第４軸重センサと対をなす第１軸重センサまたは第２軸重センサの検出出力から得られる軸重値を２倍して跨ぎ走行車両の総重量を求めればよい。これにより、跨ぎ走行車両の一方の車輪が第１軸重センサと第３軸重センサとに跨って通過し、または跨ぎ走行車両の他方の車輪が第２軸重センサと第４軸重センサとに跨って通過した場合でも、第１または第２軸重センサから得られる軸重値に基づいて、跨ぎ走行する車両の総重量を算出することができる。

各車線に配備された左右１対の軸重センサが、それぞれ、車両の走行方向に所定間隔で配列された複数の軸重センサからなる場合は、判定手段は、複数の軸重センサのうち、左右の検出状態の対からなる検出パターンが同じとなる軸重センサが所定数以上の場合に、当該軸重センサの検出出力を採用し、採用した検出出力に基づいて跨ぎの判定を行う。これにより、ある車線から隣の車線へ移る車両のために、各車線での軸重センサの検出パターンに変則的なものが生じた場合でも、例えば過半数の軸重センサの検出パターンが同じであれば、それらの軸重センサの検出出力を採用し、他の軸重センサの検出出力を無視することで、跨ぎの判定を正確に行うことができる。

本発明の軸重計測システムは、走行車両のナンバープレート情報を読み取る読取手段と、前記判定手段により跨ぎと判定された走行車両に対して、上記読取手段が読み取ったナンバープレート情報とともに警告を表示する表示手段とをさらに備えたものであってもよい。警告は、重量超過の警告であってもよいし、跨ぎの警告であってもよく、その両方の警告であってもよい。これによると、取締りを逃れるために跨ぎ走行をしても無駄なことを運転者に知らしめることで、悪意の跨ぎ走行を抑制することができる。

また、本発明の軸重計測システムは、走行車両のナンバープレート情報を読み取る読取手段と、跨ぎと判定された走行車両に対して、上記読取手段が読み取ったナンバープレート情報を記録する記録手段とをさらに備えたものであってもよい。これによると、跨ぎ走行車両のナンバープレート情報を蓄積していわゆるブラックリスト化することで、跨ぎ走行の取締りを強化することができる。

本発明によれば、重量超過の車両が取締りを逃れるために隣接車線に跨って走行した場合でも、軸重の計測結果から重量超過を正確に検出できるため、悪意の走行車両に対する取締りを強化して、道路交通の安全確保に寄与することができる。さらに、既存の軸重計測システムを利用して簡単に実現することが可能となる。

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明に係る軸重計測システム１００の一例を示した図である。ここでは、片側複数車線として車線１と車線２を有する道路を例に挙げている。

車線１において、１０は矢印方向に走行する車両、１１は車両１０の軸重を検出する軸重センサ、１２，１３は車両１０を検知するためのループコイルである。軸重センサ１１とループコイル１２，１３とは、ともに路面に埋設されて配備されている。ループコイル１２，１３は、その上を車両１０が通過することでインダクタンスが変化し、このインダクタンスの変化に基づき車両１０が検知される。軸重センサ１１は、圧電素子を備えた棒状のセンサから構成されていて、車両１０の走行方向に所定間隔で複数個配列されており、それぞれの軸重センサは左右１対のセンサからなる。車両１０の軸重が軸重センサ１１に加わると、軸重センサ１１のそれぞれから軸重に比例した電流が出力される。１４は軸重センサ１１の検出出力から走行車両の軸重を計測する軸重計測部である。

車線２において、２１は軸重センサ、２２，２３は車両検知用のループコイル、２４は軸重センサ２１の検出出力から走行車両の軸重を計測する軸重計測部であって、これらは、それぞれ車線１の軸重センサ１１、ループコイル１２，１３、軸重計測部１４と同じものである。

１５は軸重計測部１４，２４での計測結果に基づいて走行車両が車線１と車線２とに跨っているか否かを判定し、また、跨ぎ走行車両の総重量を演算するなどの処理を行う路側制御部である。軸重計測部１４，２４と路側制御部１５とは、軸重センサ１１，２１やループコイル１２，１３，２２，２３の近傍に設けられる。軸重計測部１４，２４と路側制御部１５とは別ユニットであってもよいし、同じユニットに一緒に収納されていてもよい。１６は例えば簡易サーバから構成される上位装置であって、軸重計測部１４，２４や路側制御部１５から離れた別の場所にある管理事務所に設置される。路側制御部１５は、上位装置１６へ所定のデータを送信する。

１７，２７は走行車両を撮像するカメラであって、ループコイル１３，２３の近傍の頭上に配備される。このカメラ１７，２７は、本発明における読取手段の一実施形態を構成している。１８，２８は走行車両に対して警告表示を行うＬＥＤディスプレイからなる表示板であって、カメラ１７，２７から数百メートル先の頭上に配備される。この表示板１８，２８は、本発明における表示手段の一実施形態を構成している。カメラ１７，２７の出力は路側制御部１５に与えられ、表示板１８，２８は路側制御部１５により制御される。

図２は、軸重計測部１４の電気的構成を示したブロック図である。この構成は、軸重計測部２４についても同様であるので、軸重計測部２４のブロック図の図示は省略する。図２において、１４１はループコイル１２，１３のインダクタンスの変化に基づいて車両を検知する車両検知部、１４２は軸重センサ１１から出力される電流を電圧に変換するとともに増幅やＡ／Ｄ変換なども行う信号変換部、１４３は現在の時刻を計時する計時回路、１４４は路側制御部１５との間で通信を行う通信部、１４５はＲＯＭやＲＡＭ等のメモリからなる記憶部、１４６は全体の動作を制御するＣＰＵである。軸重センサ１１が軸重を検出した場合、信号変換部１４２でＡ／Ｄ変換された軸重データはＣＰＵ１４６に渡され、計時回路１４３が計時した時刻および車両検知部１４１で得られた車両情報とともにいったん記憶部１４５に格納される。通信部１４４は、記憶部１４５に格納された軸重等のデータを路側制御部１５へ送信する。軸重計測部１４，２４は、本発明における軸重計測手段の一実施形態を構成している。

図３は、路側制御部１５の電気的構成を示したブロック図である。１５１は軸重計測部１４，２４およびカメラ１７，２７から送られてくるデータを処理するデータ処理部であって、マイクロコンピュータや画像処理回路などから構成されている。１５２は表示板１８，２８の表示を制御する表示制御部、１５３は上位装置１６との間で通信を行う通信部、１５４はＲＯＭやＲＡＭ等のメモリからなる記憶部である。データ処理部１５１は、軸重計測部１４，２４での軸重の計測結果に基づき、所定のアルゴリズムに従って、走行車両が車線１と車線２とに跨っているか否かを判定するとともに、前記計測結果に基づいて走行車両の総重量を演算する。また、データ処理部１５１は、カメラ１７，２７が撮像した車両のナンバープレート情報の画像を処理する。このデータ処理部１５１は、本発明における判定手段および演算手段の一実施形態を構成している。表示制御部１５２は、データ処理部１５１での跨ぎ有無の判定結果や車両重量の演算結果に基づき、所定の警告メッセージを作成して、これを車両のナンバープレート情報とともに表示板１８，２８へ送信する。通信部１５３は、データ処理部１５１で跨ぎと判定された車両の重量やナンバープレート情報などを上位装置１６へ送信する。記憶部１５４には、データ処理部１５１での判定結果や演算結果、ナンバープレート情報などが格納される。

図４は、上位装置１６の電気的構成を示したブロック図である。上位装置１６は、簡易サーバとして構成されている。１６１は路側制御部１５との間で通信を行う通信部、１６２は路側制御部１５から受信したデータを記憶する記憶部、１６３は記憶部１６２に備わるデータファイル、１６４は受信したデータを表示する液晶ディスプレイ等のモニタ、１６５は重量超過や跨ぎ走行があった場合に点灯する警告灯である。データファイル１６３には、重量超過車両や跨ぎ走行車両に対して、これらの車両のナンバープレート情報や重量データなどが蓄積される。このデータファイル１６３は、本発明における記録手段の一実施形態を構成している。

次に、本発明における跨ぎの判定方法につき、いくつかの類型を挙げて説明する。図５は、跨ぎ判定の基本的な原理を示す図である。ここでは、便宜上、軸重センサ１１，２１の配列方向を縦方向としてある。前述のように、軸重センサ１１，２１は、車両の走行方向に所定間隔をおいて配列された複数個（ここではａ〜ｄの４個）のセンサからなり、それぞれの軸重センサは左右一対のセンサから構成されている。１１Ｌは、車線１の左側に配備された左輪用の軸重センサであって、車線１を走行する車両の左輪の軸重を検出する。１１Ｒは、車線１の右側に配備された右輪用の軸重センサであって、車線１を走行する車両の右輪の軸重を検出する。２１Ｌは、車線２の左側に配備された左輪用の軸重センサであって、車線２を走行する車両の左輪の軸重を検出する。２１Ｒは、車線２の右側に配備された右輪用の軸重センサであって、車線２を走行する車両の右輪の軸重を検出する。なお、図５では、車線１の軸重センサ１１と車線２の軸重センサ２１とが、車両の走行方向にずれて配備されているが、これは軸重センサ１１，２１の配線の便宜のためであって、原理的には軸重センサ１１，２１はずれていなくてもよい。

図５において、２つの大きな矢印は、１台の車両Ａが車線１と車線２とに跨って走行する場合のタイヤの通過を表している。図５の場合、車両の左輪は車線１の右側の軸重センサ１１Ｒの上を通過し、車両の右輪は車線２の左側の軸重センサ２１Ｌの上を通過している。

このときの車線１および車線２における軸重センサの検出状態は図６に示したようになる。図６の○は軸重を検知したセンサを示しており、×は軸重を検知しなかったセンサを示している。車線１については、左側の軸重センサ１１Ｌはタイヤの通過がなかったため、センサは４つとも×であり、右側の軸重センサ１１Ｒはタイヤの通過があったため、センサは４つとも○となっている。また、車線２については、左側の軸重センサ２１Ｌはタイヤの通過があったため、センサは４つとも○であり、右側の軸重センサ２１Ｒはタイヤの通過がなかったため、センサは４つとも×となっている。

このように、車線１の軸重センサ１１Ｌ，１１Ｒのうち、車線１に隣接する車線２に近い側の軸重センサ１１Ｒ（第１軸重センサに相当）と、車線２の軸重センサ２１Ｌ，２１Ｒのうち、車線１に近い側の軸重センサ２１Ｌ（第２軸重センサに相当）とから、略同時に検出出力が得られ、かつ、車線１の軸重センサ１１Ｌ，１１Ｒのうち車線２から遠い側の軸重センサ１１Ｌ（第３軸重センサに相当）と、車線２の軸重センサ２１Ｌ，２１Ｒのうち、車線１から遠い側の軸重センサ２１Ｒ（第４軸重センサに相当）の両方から検出出力が得られない場合は、走行車両が車線１と車線２とに跨っていると判定される。そして、この場合、軸重センサ１１Ｒの検出出力から得られる軸重値と、軸重センサ２１Ｌの検出出力から得られる軸重値とを加算した値を、跨ぎ走行車両の総重量とする。

以上のような判定および演算を行うことにより、重量超過の車両が取締りを逃れる目的で、車線１と車線２とに跨って走行した場合でも、跨ぎ走行を検出できるとともに、当該跨ぎ走行車両の総重量を求めることができ、重量超過の車両を確実に検出することができる。

ところで、車両が跨ぎ走行をする場合、常に図５で示したような状態で走行するとは限らず、例えば図７の破線矢印で示したように、車両Ａが車線１寄りに偏って跨ぎ走行をした場合、車線１の左右の軸重センサ１１Ｌ，１１Ｒに左車輪が跨り、その結果、軸重センサ１１Ｌ，１１Ｒの両方から軸重の検出出力が生じることがある。この場合の車線１および車線２における軸重センサの検出状態は図８に示したようになる。車線１の右側の軸重センサ１１Ｒと、車線２の両軸重センサ２１Ｌ，２１Ｒについては、図６と同じ検出状態となるが、車線１の左側の軸重センサ１１Ｌについては、車両の左輪の荷重がかかるため、センサは４つとも○となる。

このように、車線１の右側の軸重センサ１１Ｒ（第１軸重センサ）と、車線２の左側の軸重センサ２１Ｌ（第２軸重センサ）の両方から検出出力が得られ、かつ、車線１の左側の軸重センサ１１Ｌ（第３軸重センサ）からも検出出力が得られ、かつ、車線２の右側の軸重センサ２１Ｒ（第４軸重センサ）からは検出出力が得られない場合は、軸重センサ１１Ｌと軸重センサ１１Ｒの各検出出力の比（これを片荷率という）を算出する。そして、この比が所定範囲にないときは、軸重センサ１１Ｌ，１１Ｒの各検出出力を無視して、検出出力が得られなかった軸重センサ２１Ｒと対をなす軸重センサ２１Ｌの検出出力から得られる軸重値を２倍した値を跨ぎ走行車両の総重量とする。このようにするのは、車両が図７のような跨ぎ走行をしている場合は、左右の軸重センサ１１Ｌ，１１Ｒにかかる荷重が均等になることは極めてまれであり、殆どの場合は図７にも示したように、車輪が左右どちらかの軸重センサ（図の場合は軸重センサ１１Ｒ）に偏る結果、両軸重センサ１１Ｌ，１１Ｒの荷重がアンバランスになることから、これらの軸重センサの検出出力からは正確な軸重を計測できないためである。

以上のような判定および演算を行うことにより、跨ぎ走行車両の一方の車輪が軸重センサ１１Ｌと軸重センサ１１Ｒとに跨って通過した場合でも、軸重センサ２１Ｌから得られる軸重値に基づいて、左に偏って跨ぎ走行する車両の総重量を算出することができる。なお、跨ぎ走行車両の他方の車輪が軸重センサ２１Ｌと軸重センサ２１Ｒとに跨って通過した場合、すなわち跨ぎ走行車両が右に偏っている場合も、同様の原理に従って、軸重センサ１１Ｒから得られる軸重値を２倍することにより、跨ぎ走行車両の総重量を算出することができる。

図９は、３車線の場合の跨ぎ判定を説明する図である。ここでは、車両Ｂが車線１と車線２とに跨って走行し、車両Ｃが車線２と車線３とに跨って走行している場合を示している。３１は車線３に配備された軸重センサ、３１Ｌはそのうちの左側の軸重センサを表している。図９の場合、車両Ｂの左輪は車線１の右側の軸重センサ１１Ｒの上を通過し、右輪は車線２の左側の軸重センサ２１Ｌの上を通過している。また、車両Ｃの左輪は車線２の右側の軸重センサ２１Ｒの上を通過し、右輪は車線３の左側の軸重センサ３１Ｌの上を通過している。

このときの各車線における軸重センサの検出状態は図１０に示したようになる。車線１については、左側の軸重センサ１１Ｌはタイヤの通過がなかったため、センサは４つとも×であり、右側の軸重センサ１１Ｒはタイヤの通過があったため、センサは４つとも○となっている。また、車線２については、左側の軸重センサ２１Ｌと右側の軸重センサ２１Ｒの両方ともタイヤの通過があったため、各センサは４つとも○となっている。また、車線３については、左側の軸重センサ３１Ｌはタイヤの通過があったため、センサは４つとも○であり、右側の軸重センサ（図示省略）はタイヤの通過がなかったため、センサは４つとも×となっている。

図１０において、車線２の検出状態だけを見ると、軸重センサ２１Ｌ，２１Ｒのいずれからも検出出力があるので、車線２には１台の車両が正常に走行しているようにみえる。しかしながら、車線１との関係でみると、車線２の軸重センサ２１Ｌと、車線１の軸重センサ１１Ｌ，１１Ｒの検出状態は図６の場合と同じであり、車線１の片側（左側）の軸重センサ１１Ｌから検出出力がないことから、車両Ｂが車線１と車線２とに跨っていると判定される。また、車線３との関係でみると、車線３の検出状態は車線１の検出状態と左右が逆になっているだけで、車線３の片側（右側）の軸重センサから検出出力がないことから、同様に車両Ｃが車線２と車線３とに跨っていると判定される。

図１１は、車線変更があった場合の跨ぎ判定を説明する図である。ここでは、車両Ｄが車線２から車線１へ移行し、車両Ｅが車線２と車線３とに跨って走行している場合を示している。車両Ｄの車線変更によって、各車線における軸重センサの検出状態は図１２に示したようになる。車線１については、左側の軸重センサ１１Ｌのうち、ｂ〜ｄが車両Ｄの左輪の通過によって○となり、ａは左輪の通過がなく×となっている。また、右側の軸重センサ１１Ｒのうち、ｂ〜ｄが車両Ｄの右輪の通過によって○となり、ａは車両Ｄの左輪の通過によって○となっている。車線２については、左側の軸重センサ２１Ｌのうち、ａが車両Ｄの右輪の通過によって○となり、ｂ〜ｄは右輪の通過がなく×となっている。車線２の右側の軸重センサ２１Ｒと、車線３の左側の軸重センサ３１Ｌの検出状態については、図１０の場合と同じである。

図１２では、車線１と車線２の検出状態が、車両Ｄの車線変更に基因して変則的なものとなっている。すなわち、車線１の場合、ｂ〜ｄのセンサについては、左右の検出状態の対からなる検出パターンが○○であるのに対し、ａのセンサについては、検出パターンが×○となっている。また、車線２の場合、ｂ〜ｄのセンサについては、検出パターンが×○であるのに対し、ａのセンサについては、検出パターンが○○となっている。ここで、ａのセンサの検出状態だけに着目すると、各車線１〜３の検出状態は図１０と同じとなるので、車両Ｄが跨ぎ走行をしていると判定されることになる。しかしながら、車両Ｄは車線変更の過程で車線１と車線２とを跨ぐことは確かであるが、それは一時的な現象であって、車両Ｄが車線１と車線２とを跨いだまま走行を継続するわけではない。

そこで、本発明では、このような一時的に生じる変則的な検出状態を排除して誤った判定をしないようにするために、各車線の軸重センサのうち、左右一対の検出パターンが同じとなる軸重センサが所定数以上の場合に、当該軸重センサの検出出力を採用し、採用した検出出力に基づいて跨ぎの判定を行うようにしている。図１２の場合は、センサが４個（ａ〜ｄ）であるので、検出パターンの同じセンサが３個以上あれば、それらのセンサの検出出力を採用する。すなわち、車線１については、検出パターンが○○となる３個のセンサｂ〜ｄの検出出力（左右とも）を採用し、検出パターンが×○となるセンサａの検出出力は無視する。図１２中の斜めの線は、採用しない（無視する）検出出力を表している。車線２については、検出パターンが×○となる３個のセンサｂ〜ｄの検出出力（右側のみ）を採用し、検出パターンが○○となるセンサａの検出出力は無視する。車線３については、検出パターンが○×となる４個のセンサａ〜ｄの検出出力（左側のみ）を採用する。この結果、車両Ｄに関しては、車線１を正常走行していると判定され、車両Ｅに関しては、図９の車両Ｃと同様に、車線２と車線３とに跨って走行していると判定される。このようにして、車線変更があった場合でも、跨ぎの判定を正確に行なうことができる。

図１３は、図１の軸重計測システム１００における跨ぎ処理の手順を示したフローチャートである。ステップＳ１では、軸重計測部１４，２４が各車線の軸重センサから出力信号を受信する。ステップＳ２では、受信した信号に基づき、各車線の計測データ（軸重値）を演算する。軸重計測部１４の場合は、図２の信号変換部１４２とＣＰＵ１４６とによって、この演算が行なわれる。ステップＳ３では、演算した計測データを路側制御部１５へ送信する。このとき、計時回路１４３が計時した軸重検出時の時刻情報も一緒に送信される。また、ステップＳ２での計測結果が、左右いずれか一方のセンサのみによる片側計測であった場合は、跨ぎフラグも一緒に送信される。

ステップＳ４，Ｓ５では、路側制御部１５は、軸重計測部１４，２４から受信した計測データに基づき、図６、図８、図１０、図１２で説明したようなアルゴリズムに従って、走行車両の跨ぎの有無を判定する。この判定は、図３のデータ処理部１５１において行なわれる。判定の結果、跨ぎがない場合はステップＳ１へ戻り、跨ぎがあった場合はステップＳ６へ移行する。ステップＳ６では、路側制御部１５は、軸重センサの左右いずれか一方のセンサの検出出力から得られる片側計測データに基づき、跨ぎ走行車両の重量を計算する。この計算も、図３のデータ処理部１５１において行なわれる。

次のステップＳ７では、路側制御部１５は、表示板１８，２８に対して警告メッセージと、カメラ１７，２７が撮像した車両のナンバープレート情報とを送信し、これらを表示板１８，２８に表示させる。図１４は、この場合の警告表示の例を示している。ここでは、重量超過のメッセージＭ１とナンバープレート情報Ｎとが、一定時間間隔で交互に表示されるようになっている。跨ぎ走行車両は、殆どが重量超過車両であることから、図１４では、ステップＳ６での重量計算の結果にかかわらず、重量超過の警告表示を行っているが、跨ぎ走行車両に対して、図１５のような跨ぎの警告表示を行うようにしてもよい。図１５では、跨ぎ走行のメッセージＭ２とナンバープレート情報Ｎとが交互に表示される。また、ステップＳ６で計算した重量が車両制限令で定められた最高限度値を超えた場合に、図１４の重量超過の警告表示を行い、重量が最高限度値を超えない車両については、図１５の跨ぎの警告表示を行うようにしてもよい。あるいは、跨ぎ走行車両に対して、重量超過と跨ぎの両方の警告表示を行うようにしてもよい。このように、表示板１８，２８にナンバープレート情報Ｎとともに警告のメッセージＭ１，Ｍ２を表示することで、取締りを逃れるために跨ぎ走行をしても無駄なことを運転者に知らしめることができ、悪意の跨ぎ走行を抑制することができる。

なお、重量超過の車両であっても、道路管理者の許可を得ている車両の場合は取締りの対象外であるため、表示板１８，２８に図１４のような重量超過の警告表示はされない。許可車両か無許可車両かは、カメラ１７，２７が撮像したナンバープレート情報と、予め登録されている許可車両のナンバープレート情報とを照合することで識別することができる。ただし、このような車両であっても、跨ぎ走行をした場合は、先述のとおり他の車両との接触事故が発生する危険があることから、図１５のような跨ぎ走行の警告表示を行なうのが望ましい。

次に、ステップＳ８において、路側制御部１５は上位装置１６へ跨ぎ走行車両のデータを送信する。このデータには、跨ぎと判定された車両の重量やナンバープレート情報のほか、跨ぎフラグや時刻情報なども含まれている。上位装置１６では、このデータが受信されると、ステップＳ９において警告灯１６５（図４）が点灯する。この警告灯１６５の点灯により、係員は跨ぎ走行車両が検出されたことを知り、当該車両を車線からバイパスした引き込み車線（図示省略）へ誘導するための作業を行なう。引き込み車線には、車両の静止状態での重量を計測する静止重量計などが設けられている。

上記のような警告灯１６５の点灯と並行して、上位装置１６はステップＳ１０において、路側制御部１５から受信したデータを記憶部１６２のデータファイル１６３（図４）に記録する。これにより、跨ぎ走行車両のナンバープレート情報が蓄積されて、いわゆるブラックリストが作成され、このリストに基づいて跨ぎ走行の取締りを強化することができる。

上述した実施形態では、跨ぎ判定の類型として、図５〜図１２に示した４つの場合を例に挙げたが、これ以外にも種々の類型が考えられる。したがって、各類型に応じたアルゴリズムを用意することで、判定の精度を向上させることができる。

また、上記実施形態では、各車線において軸重センサを車両の走行方向に複数個配列しているが、軸重センサは１個であってもよい。さらに、上記実施形態においては、軸重センサとして棒状センサを用いた例を挙げたが、本発明は、軸重センサとして載荷板型のセンサを用いた軸重計測システムにも適用することができる。

本発明に係る軸重計測システムの一例を示す図である。 軸重計測部のブロック図である。 路側制御部のブロック図である。 上位装置のブロック図である。 跨ぎ判定の基本原理を示す図である。 図５の場合の軸重センサの検出状態を示す図である。 跨ぎ判定の他の類型を示す図である。 図７の場合の軸重センサの検出状態を示す図である。 ３車線の場合の跨ぎ判定を説明する図である。 図９の場合の軸重センサの検出状態を示す図である。 車線変更があった場合の跨ぎ判定を説明する図である。 図１０の場合の軸重センサの検出状態を示す図である。 跨ぎ処理の手順を示したフローチャートである。 表示板に表示される警告表示の例である。 警告表示の他の例である。

符号の説明

１０ 車両
１１，２１ 軸重センサ
１２，１３，２２，２３ ループコイル
１４，２４ 軸重計測部
１５ 路側制御部
１６ 上位装置
１７，２７ カメラ
１８，２８ 表示板
１００ 軸重計測システム

Claims (7)

1. 複数車線のそれぞれの路面に配備された軸重センサの検出出力に基づいて走行車両の軸重を計測する軸重計測システムにおいて、
   第１車線に配備された左右１対の軸重センサと、
   第１車線に隣接する第２車線に配備された左右１対の軸重センサと、
   前記各軸重センサの検出出力から走行車両の軸重を計測する軸重計測手段と、
   前記軸重計測手段の計測結果に基づいて走行車両が第１車線と第２車線とに跨っているか否かを判定する判定手段と、
   前記判定手段が走行車両の跨ぎを判定した場合に、前記軸重計測手段の計測結果に基づいて当該跨ぎ走行車両の総重量を演算する演算手段と、を備え、
   前記判定手段は、第１車線に配備された軸重センサのうち第２車線に近い側の第１軸重センサと、第２車線に配備された軸重センサのうち第１車線に近い側の第２軸重センサとから、略同時に検出出力が得られ、かつ、第１車線の軸重センサのうち第２車線から遠い側の第３軸重センサと、第２車線の軸重センサのうち第１車線から遠い側の第４軸重センサとの少なくとも一方から検出出力が得られない場合に、走行車両が第１車線と第２車線とに跨っていると判定し、
   前記演算手段は、前記判定手段により走行車両が第１車線と第２車線とに跨っていると判定された場合に、前記軸重計測手段が第１軸重センサおよび／または第２軸重センサの各検出出力から計測した軸重値に基づいて、当該跨ぎ走行車両の総重量を求めることを特徴とする軸重計測システム。
2. 請求項１に記載の軸重計測システムにおいて、
   第１軸重センサと第２軸重センサの両方から検出出力が得られ、かつ、第３軸重センサと第４軸重センサの両方から検出出力が得られない場合に、前記演算手段は、第１軸重センサと第２軸重センサの各検出出力から得られる軸重値を加算して走行車両の総重量を求めることを特徴とする軸重計測システム。
3. 請求項１に記載の軸重計測システムにおいて、
   第１軸重センサと第２軸重センサの両方から検出出力が得られ、かつ、第３軸重センサと第４軸重センサの一方から検出出力が得られ他方から検出出力が得られない場合に、前記演算手段は、検出出力が得られた第３軸重センサと第１軸重センサ、または検出出力が得られた第２軸重センサと第４軸重センサの各検出出力の比を算出し、当該比が所定範囲にないときは、検出出力が得られなかった第３軸重センサまたは第４軸重センサと対をなす第１軸重センサまたは第２軸重センサの検出出力から得られる軸重値を２倍して走行車両の総重量を求めることを特徴とする軸重計測システム。
4. 請求項１に記載の軸重計測システムにおいて、
   各車線に配備された左右１対の軸重センサは、それぞれ、車両の走行方向に所定間隔で配列された複数の軸重センサからなり、
   前記判定手段は、前記複数の軸重センサのうち、左右の検出状態の対からなる検出パターンが同じとなる軸重センサが所定数以上の場合に、当該軸重センサの検出出力を採用し、採用した検出出力に基づいて跨ぎの判定を行うことを特徴とする軸重計測システム。
5. 請求項１に記載の軸重計測システムにおいて、
   走行車両のナンバープレート情報を読み取る読取手段と、
   前記判定手段により跨ぎと判定された走行車両に対して、前記読取手段が読み取ったナンバープレート情報とともに警告を表示する表示手段と、
   をさらに備えたことを特徴とする軸重計測システム。
6. 請求項１に記載の軸重計測システムにおいて、
   走行車両のナンバープレート情報を読み取る読取手段と、
   前記判定手段により跨ぎと判定された走行車両に対して、前記読取手段が読み取ったナンバープレート情報を記録する記録手段と、
   をさらに備えたことを特徴とする軸重計測システム。
7. 複数車線のそれぞれの路面に配備された軸重センサの検出出力に基づいて走行車両の軸重を計測する軸重計測方法において、
   第１車線に配備された左右１対の軸重センサのうち第２車線に近い側の第１軸重センサと、第２車線に配備された左右１対の軸重センサのうち第１車線に近い側の第２軸重センサとから、略同時に検出出力が得られるか否かを判定し、
   第１車線の軸重センサのうち第２車線から遠い側の第３軸重センサと、第２車線の軸重センサのうち第１車線から遠い側の第４軸重センサとの少なくとも一方から検出出力が得られないか否かを判定し、
   第１軸重センサと第２軸重センサとから略同時に検出出力が得られ、かつ、第３軸重センサと第４軸重センサとの少なくとも一方から検出出力が得られない場合に、走行車両が第１車線と第２車線とに跨っていると判定し、
   第１軸重センサおよび／または第２軸重センサの各検出出力から得られる軸重値に基づいて当該跨ぎ走行車両の総重量を演算することを特徴とする軸重計測方法。

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