JP2017016571A - 車両の軸数検知装置、軸数検知方法 - Google Patents

Abstract

【課題】発明が解決しようとする課題は、車両の通過速度に応じた無効時間を設定し、設定した無効時間により誤検知信号をカウントしないようにすることで、正しい軸数を検知する車両の軸数検知装置、軸数検知方法を提供することである。【解決手段】本実施形態に係る軸数検知装置は、開閉ゲート前に設置される複数の踏板と、複数の踏板が踏まれた時間差と踏板間の距離に基づいて車両が踏板上を通過する通過速度を判定する速度判定手段と、通過速度に応じて算出された無効時間外において、複数の踏板上を車両が通過した時の複数の検出信号を受信する信号検知手段と、複数の検出信号を受信して車両の軸数を検出する軸数検出手段と、を有することを特徴とする。【選択図】図３

Description

本発明の実施形態は、車両の軸数検知装置、軸数検知方法に関する。

一般に、ＥＴＣ（登録商標）システム（電子料金収受システム）は、有料道路等の料金所等で運用されており、車両が料金所を通行する際に、自動で、かつ車両を停止させることなく道路の通行料金の収受を行うことができるシステムである。通常、料金の金額は、車種に応じて決定されるため、全国のＥＴＣシステムでは、車種を自動で判別する車種判別装置が導入されている。

車種判別装置は、軸数検知装置や光学センサ等を備えており、料金所の開閉ゲートを車両が車種判別装置を通過する際に、車両の軸数、車長、車幅、牽引の有無など識別することで、車種判別を行っている。

車種判別装置に用いられる軸数検知装置としては、踏板（感圧センサ）を開閉ゲートの通路面に埋め込み、通行車両が低速走行中に当該踏板を踏むことで軸数を検知するものが知られている。この踏板はゴム製であるので、踏板上を車両が通過すると抵抗値が変化する。その値の変化により車輪が通過したことを検知し、その通過回数から軸数を検知する。しかし、踏板センサはゴム製の為、曲げや経年劣化により車両通過後に十分に元の形状に戻らず、誤検知信号（ゴミ信号）が発生し、誤った軸数を計測してしまうといった問題がある。

特開２０１４−５９８０７号公報 特開平１０−２４０９７９号公報

発明が解決しようとする課題は、車両の通過速度に応じた無効時間を設定し、設定した無効時間により誤検知信号をカウントしないようにすることで、正しい軸数を検知する車両の軸数検知装置、軸数検知方法、および車種判別装置を提供することである。

本実施形態に係る軸数検知装置は、開閉ゲート前に設置される複数の踏板と、複数の踏板が踏まれた時間差と踏板間の距離に基づいて車両が踏板上を通過する通過速度を判定する速度判定手段と、通過速度に応じて算出された無効時間外において、複数の踏板上を車両が通過した時の複数の検出信号を受信する信号検知手段と、複数の検出信号を受信して車両の軸数を検出する軸数検出手段と、を有することを特徴とする。

本実施形態に係る車種判別装置は、開閉ゲート前に設置される複数の踏板と、複数の踏板が踏まれた時間差と踏板間の距離に基づいて車両が踏板上を通過する通過速度を判定する速度判定手段と、通過速度に応じて算出された無効時間外において、複数の踏板上を車両が通過した時の複数の検出信号を受信する信号検知手段と、複数の検出信号を受信して車両の軸数を検出する軸数検出手段と、軸数に基づいて進入した車両の車種を判別する車種判別手段と、を有することを特徴とする。

本実施形態に係る軸数検知方法は、開閉ゲート前に設置される複数の踏板が踏まれた時間差と踏板間の距離に基づいて車両が踏板上を通過する通過速度を判定するステップと、通過速度に応じて算出された無効時間外において、複数の踏板上を車両が通過した時の複数の検出信号を受信するステップと、複数の検出信号を受信して車両の軸数を検出するステップと、を有することを特徴とする。

実施形態に係る車種判別装置の外観を示す図。 実施形態に係る車種判別装置の構成を示すブロック図。 実施形態に係る車両検知部の構成を示すブロック図。 実施形態に係る無効時間の設定の有無を表す図。 実施形態に係る軸数検知及び車種を判定する際の動作を表すフローチャート。

以下、図面を参照して実施形態の車両の軸数検知装置、軸数検知方法を説明する。

図１は、実施形態に係る車種判別装置１００の外観を示した図である。車種判別装置１００は、図１のように料金所の開閉ゲートの通路上、及び通路の片側、又は両側に設置されている。車種判別装置１００は、路側装置１５０と、踏板センサ５０、簡易車両検知器４０により構成されている。路側装置１５０は、通路の片側、又は両側に設置されている。踏板センサ５０は、開閉ゲート前の車両が進む通路上に、通路の幅方向に延在するように埋設されており、簡易車両検知器４０は、通路の片側、又は両側に設置されている。

図２は、車種判別装置１００の構成を表すブロック図である。図１と同様に、車種判別装置１００は、路側装置１５０と、踏板センサ５０、簡易車両検知器４０により構成されている。路側装置１５０は、車両検知部１０、ＨＭＩ（Human Machine Interface）部２０、インタフェース部３０、路側インタフェース集約部６０を有している。

車両検知部１０は、料金所の開閉ゲートを通過する車両の有無を検知する。また、軸数検知装置２００を有し、当該車両の車軸数の検知を行う。ＨＭＩ部２０は、操作員が操作をするための装置で、操作のための画面や入力ボタンなどが備えられている。インタフェース部３０は、車種判別装置１００の車両検知部１０およびＨＭＩ部２０等の各部と、踏板センサ５０や、路側インタフェース集約部６０とそれに接続される簡易車両検知器４０等と、外部の上位装置等とをつなぐ役目があり、やりとりされる各データはインタフェース部３０を通して伝達される。路側インタフェース集約部６０は、開閉ゲートの路側に設置されるすべての装置と接続されており、上位装置とやり取りし、各々の装置の情報を伝達している。

踏板センサ５０は、踏板上を走行する車両の車輪に踏まれた際の加圧により、抵抗値（インピーダンス）が変化し、その抵抗値の変化が車輪通過の検知信号として出力される。上記の各検知信号は、路側インタフェース集約部６０を通して各関連装置へ伝達されることとなる。簡易車両検知器４０は、例えば光センサによって車両の有無を検知し、車両検知部１０に光センサ検知信号を送る。

図３は、車両検知部１０の構成を示すブロック図である。車両検知部１０は、軸数検知装置２００と、車種判別部１４から構成される。軸数検知装置２００は、速度判定部１１、信号検知部１２、軸数検知部１３を有している。軸数検知部１３は、車軸カウンタ１５、車両検出部１６を有している。図３では、例えば踏板が４枚ある場合を想定した図となっており、車両検知部１０は各踏板からのセンサ信号４本分を受信している。踏板は、少なくとも２以上配置され、その踏板の枚数により、受信するセンサ信号の数も変化する。

速度判定部１１は、踏板４枚のうち両端２枚のセンサ信号を受信する。図３の上端のセンサ信号は、図１に示す車両の進行方向の最前列の踏板からの信号である。同じく下端のセンサ信号は、図１に示す車両の進行方向の最後列の踏板からの信号である。速度判定部１１は、２つの信号を受信するタイミングの時間差と、予め計測されている前記２つの踏板の距離から車両の通過速度を求め、その速度情報を信号検知部１２に送る。

信号検知部１２では、前記４枚の踏板のセンサ信号を受信して、各踏板の上を車輪が通過した事を検知し、その検知信号を軸数検知部１３に送る。また信号検知部１２は、速度判定部１１で判定された通過速度から、センサ信号を受信しない無効時間を算出し、各踏板を車両の前輪（後輪）が通過した後の所定時間（後輪が踏板を踏む前）は、無効時間として各踏板からのセンサ信号を受信しない。

軸数検知部１３は、信号検知部１２で検知したセンサ信号に基づいて、車両の車軸数を検知する。軸数検知部１３は、車軸カウンタ１５と車両検出部１６とを備えて、常に通過車両の検出情報を受信している。車両検出部１６で同一の車両が通過していると検出している間、車軸カウンタ１５は車輪が踏板を踏んだ回数をカウントし、通過車両の車輪の軸数を検知する。

なお、速度判定部１１で求められる通過速度は、前記両端２枚の踏板を車輪が踏む時間差だけでなく、前記両端２枚の踏板を車輪が踏むのに必要とした所要時間から求めることも可能である。踏板は、最前列と最後列以外の２枚であっても計測可能であるが、速度計測が可能な所定の距離を有する２枚の踏板であることが望ましい。また、車両検出部１６は軸数検知部１３の外部にあり、軸数検知部１３と接続されて、軸数検知部１３に車両検出の結果を出力している構成としても良い。

図４は、信号検知部１２が踏板からの４つのセンサ信号の受信の有無を表したタイミング図である。そして、図４（ａ）は従来の無効時間を設定しない場合、図４（ｂ）は実施形態の前記無効時間を設定した場合のタイミング図である。

それぞれ横軸は時間を、縦軸は各センサの信号受信の有無を表しており、立ち上げ波形は踏板が踏まれているアクティブな信号を受信していることを表す。

図４（ａ）の無効時間を設定しない場合（従来技術）では、車輪が踏板を通過した後に、実際には踏板が踏まれていないが何らかの理由（例えば、踏板ゴムの劣化、漂の落下、突風での枯れ木、ゴミの散乱等）で発せられてしまった誤検知信号を受信してしまっている。開閉ゲートを通過する車両の車輪と車輪の間には必ず隙間があるので、車輪通過後の一定時間は車輪が踏板を踏むことはないのだが、このように誤検知信号が送られてしまうと、軸数の判断に支障が出てくる恐れがある。

実施形態では、図４（ｂ）のように、開閉ゲートを通過しようとする車両の前輪が踏板を踏んだ時の４つのセンサ信号受信後に、予め設定した無効時間（２軸の車両の場合は後輪が踏板を踏む前）を設け、その無効時間では車輪が踏板を踏まない時間として、４つのセンサ信号を受信しないようにする。これにより、誤検知信号を受信せず、車輪が踏板を踏んでいる時だけセンサ信号を受信することができるようになり、正しい軸数の判断ができるようになる。
無効時間の算出は、例えば、
無効時間＝（係数ｎ）／（通過速度ｖ）
から求められる。通過速度が速いほど、無効時間は短くなり、通過速度が遅いほど、無効時間は長くなる。

また、無効時間には上限値・下限値を設ける。車両が一定速度以上（速度例：６０ｋｍ／ｈ〜）、もしくは一定速度以下（速度例：〜９ｋｍ／ｈ。踏板上での停止含む）で進入した場合は、それぞれ下限値、および上限値を適用する。踏板故障などにより速度計測が不可能な場合は、下限値を適用する。

次に、実施形態の動作として、車両が開閉ゲートに進入し、軸数検知及び車種判別する動作を図５のフローチャートを用いて説明する。

まず、図１に示すように、車両が料金所の開閉ゲートに進入し、簡易車両検知器４０が車両の進入を検知すると、その検知信号を、インタフェース部３０などを経由して車両検知部１０に送る。

続いて、開閉ゲートに進入した車両の前輪が図１の踏板センサ５０の踏板センサ１（進行方向の最前列）を踏むと、図２の信号検知部１２では踏板が踏まれたことを示す踏板センサ１のセンサ信号を受信する（Ｓ５０１）。信号検知部１２は、踏板センサ１のセンサ信号を受信しながら、同様にして前記踏板センサ２~４のセンサ信号を受信する。

図２の軸数検知部１３は、踏板センサ１~４の検出信号から車軸カウンタ１５の値ｎを（ｎ＋１）にする（Ｓ５０２）。

図２の速度判定部１１は、踏板４（進行方向の最後列）のセンサ信号を受信した時、踏板上を通過する車両の速度を判定し（Ｓ５０３）、その判定した速度を信号検知部１２に送る。

図２の信号検知部１２では、速度判定部１１から送られてきた速度の情報を基に、無効時間を算出する（Ｓ５０４）。つまり、踏板上を通過する車両の速度が遅い場合は、無効時間を長くし、速い場合は無効時間を短くする。信号検知部１２は、踏板センサ１−４のセンサ信号を受信した後、算出した無効時間は全センサ信号を受信しないように設定する。そして、前記無効時間の経過後は、再びセンサ信号を受信可能なように設定する（Ｓ５０５）。

この時、軸数検知部１３内の車両検出部１６で、既に車軸を検出した車両と同一の車両（２軸の車両の場合は後輪）が検出されているようなら（Ｓ５０６のＹｅｓ）、２つ目以降の車軸を計測するため、ステップＳ５０１に戻り、また次のセンサ信号を受信し続ける。

もし、同一の車両が検出されていなかったら（Ｓ５０６のＮｏ）、その時の車軸カウンタ１５の値が通過車両の車軸の数であるとして、その車軸数を車種判別部１４に送る（Ｓ５０７）。車種判別部１４では、車軸数とその他の情報を基に車種を判別し、上位装置に判別した車種の情報を送る（Ｓ５０８）。最後に、車軸カウンタ１５のカウンタ値ｎ＝０に戻し（Ｓ５０９）、軸数検知処理及び車種判別処理を終了する。そして、開閉ゲート前に車両が進入する度にこの動作を繰り返し実行する。

なお、通過速度が予め決められた閾値である上限以上または下限以下である場合は、算出された無効時間に一番近い値の閾値を無効時間として設定してもよい。また、本実施例において、無効時間は信号検知部１２でセンサ信号は受信しない設定となっているが、信号検知部１２では随時センサ信号の受信をしているが無効時間は軸数検知部１３にセンサ信号受信の出力をしない、又は軸数検知部１３でもセンサ信号の受信はするが無効時間の間に受信された信号は無視する等、無効時間の間の信号が軸数検知に反映しないようにしてあれば設定内容は変化させてもよい。

このようにして、実施形態の車両の軸数検知装置、軸数検知方法、および車種判別装置によれば、通過車両の速度に応じた無効時間を設け、その無効時間では踏板のセンサ信号を受信しないようにすることで、誤検知信号の受信による誤った検知を防いで、正しい軸数を検知することができる。その結果、正しい車種の判別が可能となるだけでなく、ＥＴＣゲートで車種判別が正しく行われないことによるトラブルを回避することができる。

なお、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定する事は意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１００ 車種判別装置
１５０ 路側装置
２００ 軸数検知装置
１０ 車両検知部
１１ 速度判定部
１２ 信号検知部
１３ 軸数検知部
１４ 車種判別部
１５ 車軸カウンタ
１６ 車両検出部
２０ ＨＭＩ部
３０ インタフェース部
４０ 簡易車両検知器
５０ 踏板センサ
６０ 路側インタフェース集約部

Claims (6)

1. 開閉ゲート前に設置される複数の踏板センサと、
   前記複数の踏板センサが踏まれた時間差と踏板センサ間の距離に基づいて車両が前記踏板センサ上を通過する通過速度を判定する速度判定手段と、
   前記通過速度に応じて算出された無効時間外において、前記複数の踏板センサ上を車両が通過した時の複数の検出信号を受信する信号検知手段と、
   前記複数の検出信号を受信して前記車両の軸数を検出する軸数検出手段と、
   を有することを特徴とする車両の軸数検知装置。
2. 前記無効時間は前記通過速度が遅い場合は長く設定され、速い場合は短く設定されることを特徴とする請求項１に記載の車両の軸数検知装置。
3. 前記通過速度が予め決められた閾値である上限以上または下限以下である場合は、算出された無効時間に一番近い値の閾値を前記無効時間と設定することを特徴とする請求項１または２のうちいずれかに記載の車両の軸数検知装置。
4. 前記複数の検出信号を受信した後に、検出信号を受信した前記車両と同一の車両が検出されなくなった場合には、その時点で検知されている車軸の数が前記車両の車軸の数であるとして出力し、車軸の数を数えているカウンタの値を初期値に戻すことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両の軸数検知装置。
5. 開閉ゲート前に設置される複数の踏板センサと、
   前記複数の踏板センサが踏まれた時間差と踏板センサ間の距離に基づいて車両が前記踏板センサ上を通過する通過速度を判定する速度判定手段と、
   前記通過速度に応じて算出された無効時間外において、前記複数の踏板センサ上を車両が通過した時の複数の検出信号を受信する信号検知手段と、
   前記複数の検出信号を受信して前記車両の軸数を検出する軸数検出手段と、
   前記軸数に基づいて進入した前記車両の車種を判別する車種判別手段と、
   を有することを特徴とする車両の軸数検知装置。
6. 開閉ゲート前に設置される複数の踏板センサが踏まれた時間差と踏板センサ間の距離に基づいて車両が前記踏板センサ上を通過する通過速度を判定するステップと、
   前記通過速度に応じて算出された無効時間外において、前記複数の踏板センサ上を車両が通過した時の複数の検出信号を受信するステップと、
   前記複数の検出信号を受信して前記車両の軸数を検出するステップと、
   を有することを特徴とする車両の軸数検知方法。

Images