JP2007199801A - 二輪車用ｅｔｃシステム - Google Patents

Abstract

【課題】複数台の二輪車が並走しているときに正しく料金処理を行う二輪車用ＥＴＣシステムを提供する。
【解決手段】二輪車用ＥＴＣシステムは、道路の幅方向に並んでいる車両の数を検出する並走検出部と、車載器と無線通信を行うＥＴＣアンテナと、ＥＴＣアンテナを数の車載器と無線通信を行うように制御する並走処理部とを備える。並走検出部は、道路の走行面に設けられ光学的な特性が道路の幅方向に周期的に変化するパターンを含むマーキング部と、幅方向に延長する線状の視野を有する一次元画像を取得するラインセンサ部と、一次元画像を用いて並走している車両の数を検出する計数部とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、有料道路の料金所のＥＴＣシステムに関する。

有料道路の料金所において、自動車に搭載された車載器と無線通信を行うことによりノンストップで料金収受処理を行うＥＴＣシステムが用いられている。こうした料金所は、車両が一旦停止した状態で料金収受のための処理が行われる料金所に対して、走行がスムーズで多くの交通量を処理できる。利用者にとっては、ＥＴＣシステムは停止する必要がないため快適であり、ＥＴＣ利用者に対する料金割引などのサービスを受けることもできるという利点がある。二輪車に対してもＥＴＣシステムが利用できるようになることが求められている。

特許文献１には、路面上方に設置され、路面上から車線幅方向の１次元の光量信号を得る光アレイセンサと、この光アレイセンサに設置された光学系と、その光アレイセンサの１次元の視野内で路面上に設置された間欠的マーキングと、その光アレイセンサの出力信号から車両検知処理を行う信号処理装置とを備えたことを特徴とする車両検知装置が記載されている。
特開平６‐２４２２５９号公報

四輪車が走行するＥＴＣレーンに対して二輪車の進入を許可すると、二輪車は車幅が狭いため、一車線の中で二台の二輪車が進行方向に近接して走行したり並走する場合があり得る。通常のＥＴＣシステムは車両が順次に進入する場合を想定して設計されているために、こうした状況に対する対応策が求められる。

本発明の目的は、複数台の二輪車が並走しているときに正しく料金処理を行う二輪車用ＥＴＣシステムを提供することである。
本発明の他の目的は、スムーズな交通を実現する二輪車用ＥＴＣシステムを提供することである。
本発明の更に他の目的は、設備が簡単な二輪車用ＥＴＣシステムを提供することである。

以下に、［発明を実施するための最良の形態］で使用される番号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明を実施するための最良の形態］との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。

本発明によるＥＴＣシステムは、道路（２）の幅方向に並んでいる車両の数を検出する並走検出部（６、８、３２）と、車載器と無線通信を行うＥＴＣアンテナ（１０）と、ＥＴＣアンテナ（１０）を数の車載器と無線通信を行うように制御する並走処理部とを備える。

本発明による二輪車用ＥＴＣシステムにおいて、並走検出部は、道路（２）の走行面に設けられ光学的な特性が道路（２）の幅方向に周期的に変化するパターンを含むマーキング部（６）と、幅方向に延長する線状の視野を有する一次元画像を取得するラインセンサ部（８）と、一次元画像を用いて数を検出する計数部（３２）とを備える。

本発明によるＥＴＣシステムにおいて、並走検出部は、道路（２）を走行する車両が二輪車であるか否かを特定する車種情報を生成する。ＥＴＣシステムは更に、閉状態において車両の進行を妨げ、車種情報が二輪車を示すとき開状態となるように制御される発進制御機（１２）を備える。

本発明による二輪車用ＥＴＣシステムは、発進制御機（１２）よりも下流側の所定位置における車両の存在を示す発進信号を生成する発進検知機（１４）と、所定位置における車両を後方から撮像を行うカメラ（１６）と、ＥＴＣアンテナ（１０）による無線通信の結果が所定の基準を満たすときに撮像を行うようにカメラ（１６）を制御するカメラ制御部（３６）とを備える。

本発明による二輪車用ＥＴＣシステムは、発進制御機（１２）よりも下流側の所定位置における車両の存在を示す発進信号を生成する発進検知機（１４）と、所定位置における車両を後方から撮像を行うカメラ（１６）と、発信制御機が閉状態であり且つ発進信号が生成されたときに撮像を行うようにカメラ（１６）を制御するカメラ制御部（３６）とを備える。

本発明によれば、複数台の二輪車が並走しているときに正しく料金処理を行う二輪車用ＥＴＣシステムが提供される。
更に本発明によれば、スムーズな交通を実現する二輪車用ＥＴＣシステムが提供される。
更に本発明によれば、設備が簡単な二輪車用ＥＴＣシステムが提供される。

以下、図面を参照しながら本発明による二輪車用ＥＴＣシステムを実施するための最良の形態について詳細に説明する。図１は、有料道路の料金所の構成を示す。料金所において車両が走行する道路２の幅は、複数台の二輪車が並走できる程度に広く、一台の四輪車が走行できる程度に広く、複数台の四輪車は並走できない程度に狭い。本実施の形態における二輪車用ＥＴＣシステムにより、こうした混在レーンにおける二輪車の料金処理が可能になる。そのため二輪車専用の幅の狭いレーンを設ける必要がなく、設備が簡単で安価である。

料金所の道路２を走行する車両の進行方向の上流側には、進入側車両検知機４が設置される。進入側車両検知機４は、道路２の路側に設置される投光機と、反対側の路側に設置される受光機とを備える。進入側車両検知機４の付近には、車両の車長、車幅、右タイヤと左タイヤとの間の距離などの車両の外形を検出する図示しない車種判別装置が設置される。

進入側車両検知機４の付近、例えば投光機と受光機とを結ぶ線を鉛直方向に射影した道路２の走行面には、マーキング６が設けられる。マーキング６は、例えば反射塗料を用いて描かれる。マーキング６は、光学的な特性が道路２の幅方向に周期的に変化するパターンを含む。マーキング６は例えば、道路２の地の色と輝度が異なる色の長方形が道路２の幅方向に周期的に描かれることによって形成されたゼブラ状の領域である。マーキング６は、道路２の車両が通行できる領域の幅を概ね全てカバーする。

マーキング６の上方には、ラインセンサ８が設置される。ラインセンサ８は、例えば線状に並べられた画素を有するＣＣＤカメラを備える。ラインセンサ８は、道路２の幅方向に延長する線状の視野を有する一次元画像を撮影する。ラインセンサ８は、マーキング６が視野に収まるように設置される。その視野の延長方向、すなわち道路２の幅方向は、概ねマーキング６の全体を収める。進入側車両検知機４に対して下流側には、ＥＴＣアンテナ１０が設置される。ＥＴＣアンテナ１０は、道路２を走行する車両に搭載された車載器と無線通信を行う。

ＥＴＣアンテナ１０に対して下流側には、発進制御機１２が設置される。発進制御機１２は、後述する制御装置１８から開信号を受信すると開状態を取り、閉信号を受信すると閉状態を取る。開状態では発進制御機１８はバーを上げ、車両の走行が妨げられない。閉状態ではバーを下ろし、車両の走行が妨げられる。閉状態において、車両の進行が許可されていないことが車両の乗員に示されればよいため、バーは道路２を幅方向に完全に塞ぐ必要はない。

発進制御機１２の下流側には、発進側車両検知機１４が設置される。発進制御機１２は、道路２の路側に設置される投光機と、反対側の路側に設置される受光機とを備える。料金所には更に、カメラ１６が設置される。カメラ１６は、発進側車両検知機１４が車両の存在を検知する領域を走行する車両を後方から撮影するように設置される。進入側車両検知機４、ラインセンサ８、ＥＴＣアンテナ１０、発進制御機１２、発進側車両検知機１４及びカメラ１６は、制御装置１８と情報通信可能に接続される。

図２は、制御装置１８の構成を示す。制御装置１８は、演算処理部２０、記憶部２２、入力部２４、出力部２６及び通信部２８を備えるコンピュータシステムである。図３は、記憶部２２に格納される情報を示す。記憶部２２は、ＥＴＣ処理プログラム３０、ラインセンサ情報処理プログラム３２、並走処理プログラム３４及びカメラ制御プログラム３６を示す。

図４は、二輪車用ＥＴＣシステムの動作を示すフローチャートである。以下の説明において、記憶部２２に格納されたプログラムを演算処理部２０が読み取り、そのプログラムに記述された手順に従って実行する動作は、便宜上プログラム自身が行う動作として記載される。

ステップＳ２：料金所の道路２に車両が進入する。この道路２は、二輪車専用でもよいし、二輪車、四輪車、その他の車両の混在が認められてもよい。料金所の進入側車両検知機４と発進側車両検知機１４との間に車両が存在しないときは、発進制御機１２は閉状態に設定される。車両が料金所に進入すると、進入側車両検知機４の投光機から発せられる光が遮られて受光機に到達しなくなる。すると受光機は車両の存在を示す信号を生成して制御装置１８に送信する。

ステップＳ４：ラインセンサ８は、進入側車両検知機４が車両の存在を検知すると所定のタイミングでマーキング６の領域を撮影する。

ステップＳ６：ラインセンサ情報処理プログラム３２は、ラインセンサ８が撮影したラインセンサ画像を取得する。ラインセンサ画像は、マーキング６の上に車両が存在しないときは、輝度が周期的に変化する規則的なパターンを示す。マーキング６の上に車両が存在するときは、その車両が存在する領域において周期的なパターンが乱れる。２台の二輪車が道路２の幅方向に並んで走行している場合は、あるタイミングにおいて、ラインセンサ画像の周期的なパターンが、第１部分と、その第１部分と離れた第２部分とにおいて乱れる。すなわちラインセンサ画像には、複数台の二輪車が並走している場合に、二輪車が並走しているという事を示す情報と、並走している台数を示す情報とが含まれている。

ステップＳ６：ラインセンサ情報処理プログラム３２は、ラインセンサ画像又は車種判別装置が検出する車両の外形に関する情報を用いて、進入側車両検知機４が検知した車両が二輪車であるか否かを識別する。識別の結果が二輪車であった場合、処理はステップＳ８に移行する。識別の結果が二輪車でなかった場合、処理はステップＳ２０に移行する。

ラインセンサ８による撮影は、画素が２次元的に並べられたエリアセンサ等による２次元画像の撮影に比べて高速である。更に、ラインセンサ画像はデータ量が少ないため、車両の情報を抽出する処理が短時間で完了する。そのため、車両がノンストップで走行するＥＴＣ車線における処理に好適である。

ステップＳ８：ラインセンサ情報処理プログラム３２は、発進制御機１２を開状態にする。これにより、二輪車の走行が妨げられることがなく、料金所の交通がスムーズに行われる。道路２の上にバーが無いことにより、二輪車が安全に走行できる。

ステップＳ１０：ラインセンサ情報処理プログラム３２は、ラインセンサ画像から二輪車の並走台数を抽出する。
ステップＳ１２：ラインセンサ情報処理プログラム３２は、抽出された並走台数の情報をＥＴＣ処理プログラム３０に渡す。ＥＴＣ処理プログラム３０は、道路２を走行している複数の車両と順次に無線通信を行うようにＥＴＣアンテナ１０を制御する。例えば２台の二輪車が並走している場合、ＥＴＣアンテナ１０はその２台の二輪車に対して無線通信を行う。

ステップＳ１４：車両が発進制御機１２から下流側に進行すると、発進側車両検知機１４の投光機から発せられる光が遮られて受光機に到達しなくなる。すると受光機は車両の存在を示す信号を制御装置１８に送信する。

ステップＳ１６：ＥＴＣ処理プログラム３０は、ＥＴＣ通信が正常に行われたか否かを判定する。次に挙げる場合には、ＥＴＣ通信が正常に行われなかったと判定される。（１）ラインセンサ画像又は車種判別装置が検出する車両の外形に関する情報と、ＥＴＣ車載器から無線通信により取得した車種情報とが一致しない。（２）ＥＴＣアンテナ１０による通信において、ＥＴＣ車載器又はＥＴＣカードが認識されない。ＥＴＣ通信が正常に行われた場合には、処理はステップＳ１７に移行する。ＥＴＣ通信が正常に行われなかった場合には、処理はステップＳ１８に移行する。

ステップＳ１８：カメラ制御プログラム３６は、ＥＣＴ通信が正常に行われなかった場合、車両を後方から撮影するようにカメラ１６を制御する。カメラ制御プログラム３６は、カメラによって撮影された画像からナンバープレートの大きさを示す情報とナンバープレートに書かれている文字の情報とを抽出して記憶部２２に記憶されたリストに登録する。このリストは、後から清算を行うために用いられる。または通常の処理が行われなかった車両が登録されたリストであるブラックリストを作成するために用いられる。

カメラ１６は、車両の乗員から見て目立つように設置されていることが好ましい。車両が撮影されていることが知られることによって、車両の乗員は正しく料金処理が行われるまで発進を控えるようになる。

ステップＳ３０：発進側車両検知機１４が、車両が発進制御機１２よりも下流側に進行したことを検知すると、ＥＴＣ処理プログラム３０は発進制御機１２を閉状態にする。

ステップＳ２０：ステップＳ６において二輪車でないと識別されると、ＥＴＣ処理プログラム３０はＥＴＣアンテナ１０を用いて車両が搭載するＥＴＣ車載器との無線通信を試みる。

ステップＳ２２：ＥＴＣ処理プログラム３０は、ステップＳ１６と同様の基準に基づいて、ＥＴＣ通信が正常に行われたか否かを判定する。ＥＴＣ通信が正常に行われた場合には、処理はステップＳ２６に移行する。ＥＴＣ通信が正常に行われなかった場合には、処理はステップＳ２４に移行する。

ステップＳ２４：ＥＴＣ通信が正常に行われなかった場合、発進制御機１２は閉状態にあり、車両は停止する。そして例えば路側に設置される料金収受装置にＩＣカードや現金を投入することにより、料金収受のために必要な処理が実行される。

ステップＳ２６：ＥＴＣ処理プログラム３０は発進制御機１４を開状態にする。車両が発進する。
ステップＳ２８：車両が発進制御機１２から下流側に進行すると、発進側車両検知機１４の投光機から発せられる光が遮られて受光機に到達しなくなる。すると受光機は車両の存在を示す信号を制御装置１８に送信する。その後、処理はステップＳ３０に移行する。

本実施の形態の変形例として、カメラ制御プログラム３６がカメラ１６を制御して撮影を行うタイミングが異なる例が挙げられる。この変形例においては、発信制御機１２が閉状態であるときに発進検知機１４が所定位置における車両を検出したとき、カメラ１６が車両の後方の画像を撮影する。こうした処理により、発信制御機１２のバーの隙間を抜けて料金所から走り去る車両が撮影される。

図１は、有料道路の料金所の構成を示す。 図２は、制御装置の構成を示す。 図３は、制御装置の記憶部に格納される情報を示す。 図４は、二輪車用ＥＴＣシステムの動作を示すフローチャートである。

符号の説明

２…道路
４…進入側車両検知機
６…マーキング
８…ラインセンサ
１０…ＥＴＣアンテナ
１２…発進制御機
１４…発進側車両検知機
１６…カメラ
１８…制御装置
２２…記憶部

Claims (5)

1. 道路の幅方向に並んでいる車両の数を検出する並走検出部と、
   車載器と無線通信を行うＥＴＣアンテナと、
   前記ＥＴＣアンテナを前記数の車載器と無線通信を行うように制御する並走処理部
   とを具備する
   二輪車用ＥＴＣシステム。
2. 請求項１に記載された二輪車用ＥＴＣシステムであって、
   前記並走検出部は、
   前記道路の走行面に設けられ光学的な特性が前記道路の幅方向に周期的に変化するパターンを含むマーキング部と、
   前記幅方向に延長する線状の視野を有する一次元画像を取得するラインセンサ部と、
   前記一次元画像を用いて前記数を検出する計数部
   とを備える
   二輪車用ＥＴＣシステム。
3. 請求項１または２に記載された二輪車用ＥＴＣシステムであって、
   前記並走検出部は、前記道路を走行する車両が二輪車であるか否かを特定する車種情報を生成し、
   更に、閉状態において車両の進行を妨げ、前記車種情報が二輪車を示すとき開状態となるように制御される発進制御機
   を具備する
   二輪車用ＥＴＣシステム。
4. 請求項３に記載された二輪車用ＥＴＣシステムであって、
   更に、前記発進制御機よりも下流側の所定位置における車両の存在を示す発進信号を生成する発進検知機と、
   前記所定位置における車両を後方から撮像を行うカメラと、
   前記ＥＴＣアンテナによる無線通信の結果が所定の基準を満たすときに前記撮像を行うように前記カメラを制御するカメラ制御部
   とを具備する
   二輪車用ＥＴＣシステム。
5. 請求項３に記載された二輪車用ＥＴＣシステムであって、
   更に、前記発進制御機よりも下流側の所定位置における車両の存在を示す発進信号を生成する発進検知機と、
   前記所定位置における車両を後方から撮像を行うカメラと、
   前記発信制御機が閉状態であり且つ前記発進信号が生成されたときに前記撮像を行うように前記カメラを制御するカメラ制御部
   とを具備する
   二輪車用ＥＴＣシステム。

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