JP3150581B2 - 車種判別装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高速道路などの有
料道路用の料金収受システムに適用される車種判別装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、高速道路などの有料道路におけ
る料金収受システムにおいては、通行車両を判別するた
めの車種判別装置が設けられている。図７は、有料道路
における料金収受システムに適用される従来の車種判別
装置の概略的構成例を示す斜視図である。

【０００３】図７に示すように、通行車両Ｖは矢印で示
すように料金所領域内の車両走行路Ｒに進入し、車種判
別位置までくる。車両走行路Ｒの車種判別位置には、光
電式の車両検出器２０が設置されている。この車両検出
器２０は、上記車両走行路Ｒを挟んで向かい合うように
設置された一対のゲート支柱２１および２２に、それぞ
れ複数の発光素子群と受光素子群とを各素子がそれぞれ
相対向する如く上下方向に沿って配設したものである。
かくしてこの車両検出器２０は、一対のゲート支柱２１
と２２との間に、路面に対し垂直な面をもつ光スクリー
ンＰを形成し、この光スクリーンＰを通行車両Ｖが遮っ
たとき、これを光電的に検知して当該車両Ｖを他の車両
と分離可能に設けられている。

【０００４】車両検出器２０が設置されている車種判別
位置の路面には、車両走行路Ｒを横切る方向に沿って検
知用踏板２３が埋設されている。この検知用踏板２３
は、通行車両Ｖが同踏板２３上を通過した際、その軸
数、輪距、輪数、トレッド等の車両機構情報を検知し、
車両の機構上の特徴点から車種を自動的に判別するため
のものである。

【０００５】車両検出器２０および検知用踏板２３から
の各出力信号は、演算処理装置２４で処理される。そし
て演算処理装置２４からは車種判別信号が送出され、こ
れが自動料金収受機２５へ送られる。自動料金収受機２
５では車種判別信号に応じた料金が自動表示され、料金
の収受等が行なわれる。この自動料金収受機２５には上
段処理口Ｘ、中段処理口Ｙ、下段処理口Ｚが設けられて
おり、これら各処理口が演算処理装置２４からの車種判
別信号に応じて自動的に切替え選定され、大型車、普通
車、小型車等の車種に対応した適切な高さで料金の収受
や通行券の発行等が行なえる如く配慮されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の車種判
別装置には次のような欠点があった。従来の車種判別装
置では、車両検出器２０による車両分離と、検知用踏板
２３による軸数、輪距、輪数、トレッド等の車両構造情
報の検知とが行なわれるだけであるため、例えば同等サ
イズのトラックとバスとでは、共に同サイズの大型車両
として判別される事になる。このため同等サイズのトラ
ックとバスは、自動料金収受機２５の処理口がいずれも
上段処理口Ｘに自動的に切替え選定されてしまう。とこ
ろが同じ大型車両であっても、トラックの場合には一般
に運転席が高いので、上段処理口Ｘが適切な高さ位置と
なり問題は生じない。しかるに、バスの場合には運転席
が比較的低い場合が多いため、上段処理口Ｘでは運転者
が不自然な姿勢で操作しなければならないという問題が
あった。

【０００７】本発明の目的は、たとえ軸数、輪距、輪
数、トレッド等の車両構造情報が同一で、同等サイズの
車両であると認識される車両の場合であっても、当該車
両がバスであるのかトラックであるのかを適確に判別で
き、例えば自動料金収受機の処理口についても適切な高
さのものが自動選定され、料金の収受作業等に不都合を
来さずに済む車種判別装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決し目的を
達成するために本発明の車種判別装置は下記の如く構成
されている。 （１） 本発明の車種判別装置は、車両走行路の車種判別
位置における少なくとも上記車両走行路の片側に設置さ
れた車両検知ゲート支柱と、この車両検知ゲート支柱
に、前記車両走行路を横切る方向の対象物までの水平距
離を測定可能な如く、上下方向に所定間隔で配設された
複数の測距センサと、この測距センサで検知された車体
側面の凹凸情報を示す信号について論理演算処理するこ
とにより、車種判別信号を送出する演算処理装置と、を
備え、前記演算処理装置は、上下に隣接している二つの
測距センサからの凹凸情報信号どうしの差分を求め、そ
の差分の総和を算出し、算出した総和を予め設定された
しきい値と比較することにより、通過車両の特徴量を得
る信号処理手段を含んでいることを特徴としている。 （２）本発明の車両走行路の車種判別位置における少な
くとも上記車両走行路の片側に設置された車両検知ゲー
ト支柱と、この車両検知ゲート支柱に、前記車両走行路
を横切る方向の対象物までの水平距離を測定可能な如
く、上下方向に所定間隔で配設された複数の測距センサ
と、前記車両走行路の車種判別位置における路面に埋設
され、上記車種判別位置を通過する車両の軸数や輪距等
の車両機構情報を検知する検知用踏板と、この検知用踏
板で検知された車両の軸数や輪距等の車両機構情報を示
す信号と前記測距センサで検知された車体側面の凹凸情
報を示す信号とについて論理演算処理することにより、
車種判別信号を送出する演算処理装置とを備え、前記演
算処理装置は、上下に隣接している二つの測距センサか
らの凹凸情報信号どうしの差分を求め、その差分の総和
を算出し、算出した総和を予め設定されたしきい値と比
較することにより、通過車両の特徴量を得る信号処理手
段を含んでいることを特徴としている。

【０００９】本発明の車種判別装置における車両検出器
は、一対のゲート支柱の間に、路面に対して垂直な面を
もつ検知スクリーンを形成し、この検知スクリーンを通
行車両が遮ったとき、これを検知して当該車両を他の車
両と分離可能に設けられていると共に、各測距センサで
通行車両の車体側面までの距離つまり車体側面の凹凸情
報を検知する如く設けられている。かくして車両走行路
の車種判別位置に設置されている上記測距センサによ
り、進入してくる通行車両の側面までの距離すなわち車
体側面の凹凸情報が検出される。ここでバスとトラック
の側面の凹凸状態の差に注目してみると、バスは車体側
面のほぼ全域がフラットであり、複数の測距センサによ
る検出距離は車体の下方領域を除きほぼ一定値となる。
ところがトラックの場合は、車体側面のほぼ全域が凹凸
しており、特に車両下部はカバーが無いために側面形状
が一様ではなく、複数の測距センサによる検出距離には
大きなバラツキが生じる。そこで測距センサの出力変化
の差について信号処理すれば、トラックとバスとの差を
示す特徴量が得られることになる。

【００１０】一方、検知用踏板により、従来と同様に通
行車両の軸数、輪距、輪数、トレッド等の車両構造を示
す情報が得られる。この車両構造を示す情報と前記測距
センサで得られた車体側面の凹凸情報とを論理演算する
ことにより、車種をかなり正確に判別可能で、少なくと
もバスとトラックとは明確に区別できるものとなる。し
たがって例えば自動料金収受機の上、中、下段のいずれ
かの処理口を車種におうじて適切に自動選定することが
できる。

【００１１】

【発明の実施の形態】

（第１実施形態）図１は本発明の第１実施形態に係る車
種判別装置の概略的構成を示す斜視図である。図１に示
すように、通行車両Ｖは矢印で示すように料金所領域内
の車両走行路Ｒを車種判別位置まで進入してくる。車両
走行路Ｒにおける車種判別位置には、車両検出器１０が
設置されている。この車両検出器１０は、上記車両走行
路Ｒを挟んで向かい合うように設置された一対のゲート
支柱１１および１２に、それぞれ複数の測距センサ群と
反射素子群（単一の反射体でも良い）とが、各素子がそ
れぞれ相対向する如く上下方向に所定間隔で配設された
ものである。

【００１２】測距センサとしては、光電式（例えはレー
ザ光線式のもの等）あるいは超音波式のものが好適であ
る。そして上記測距センサは、車両走行路Ｒを横切る方
向の対象物までの水平距離を測定可能な如く設けられて
いる。

【００１３】反射素子としては、測距センサの種類に応
じた反射機能を有するものが用いられる。この反射素子
は、測距センサから受けた送信信号をそのまま反射して
送り返すことにより、一対のゲート支柱１１および１２
の間隔に相当する一定の最大測距値情報を特定化するた
めのものである。

【００１４】かくして車両検出器１０は、一対のゲート
支柱１１と１２との間に、路面に対して垂直な面をもつ
検知スクリーンＳを形成し、この検知スクリーンＳを通
行車両Ｖが遮ったとき、これを検知して当該車両Ｖを他
の車両と分離可能に設けられていると共に、各測距セン
サで通行車両Ｖの車体側面までの距離つまり車体側面の
凹凸情報を検知する如く設けられている。

【００１５】車両検出器１０が設置されている車種判別
位置の路面には、車両走行路Ｒを横切る方向に沿って検
知用踏板１３が埋設されている。この検知用踏板１３
は、通行車両Ｖが同踏板１３上を通過した際、その軸
数、輪距、輪数、トレッド等の車両機構情報を検知し、
車両Ｖの機構上の特徴点から車種を自動的判別するため
のものである。

【００１６】車両検出器１０の測距センサ群で検知され
た車体側面の凹凸情報を示す信号と検知用踏板１３で検
知された通行車両Ｖの軸数や輪距等の車両機構情報を示
す信号とは、演算処理装置１４で論理演算処理される。
そして演算処理装置１４からは車種判別信号が送出さ
れ、これが自動料金収受機１５へ送られる。

【００１７】自動料金収受機１５では、受け取った車種
判別信号に基づいて車種に応じた料金が自動表示され、
料金の収受等が行なわれる。この自動料金収受機１５に
は上段処理口Ｘ、中段処理口Ｙ、下段処理口Ｚが設けら
れている。これら各処理口は演算処理装置１４からの車
種判別信号に応じて自動的に切替え選定されるものとな
っており、大型車、普通車、小型車等の車種に対応した
適切な高さで料金の収受や通行券の発行等が行なえる如
く配慮されている。

【００１８】以下、上記の如く構成された車種判別装置
の動作を、図２以下の図面を用いて説明する。図２に示
すように、車両走行路Ｒに進入してきた通行車両Ｖは、
車種判別位置に設置されている車両検出器１０の測距セ
ンサからの送受信波によって形成される光あるいは超音
波のスクリーンＳをくぐり抜け、検知用踏板１３の上を
通過する。

【００１９】図３の（ａ）および（ｄ）に示すように、
ゲート支柱１１，１２間に通行車両Ｖが存在しない時に
は、ゲート支柱１１に取付けられている測距センサＡ，
Ｂ，Ｃ…の出力信号ＳＡ，ＳＢ，ＳＣ…は、全てのセン
サ出力がゲート支柱１２の反射素子までの距離Ｗに相当
するものとなる。通行車両Ｖが進入してくると、その通
行車両Ｖの側面形状にしたがった凹凸情報が測距センサ
から出力される。

【００２０】図３の（ｂ）および（ｅ）に示すように、
側面が平坦な車両（バス等）が進入してきた時には、各
測距センサＡ，Ｂ，Ｃ…の出力信号ＳＡ，ＳＢ，ＳＣ…
は、レベルが一様に制限された一定値の信号となる。

【００２１】図３の（ｃ）および（ｆ）に示すように、
側面が凹凸状を呈している車両（トラック等）が進入し
てきた時には、各測距センサＡ，Ｂ，Ｃ…の出力信号Ｓ
Ａ，ＳＢ，ＳＣ…は、側面の凹凸形状に応じてレベルの
異なった値の信号となる。

【００２２】図４の（ａ）（ｂ）は、通行車両Ｖとして
バスが通過した場合の、各測距センサＡ，Ｂ，Ｃ…の出
力信号ＳＡ，ＳＢ，ＳＣ…の時間的変化を示した図であ
る。時刻ｔ1 は車両Ｖの進入時点、時刻ｔ2 〜ｔ3 は前
輪検出期間、時刻ｔ4 〜ｔ5は後輪検出期間、時刻ｔ6
は車両Ｖの通過時点を示している。

【００２３】図４の（ｂ）に示すように、下方の測距セ
ンサＡ，Ｂの出力信号ＳＡ，ＳＢは比較的顕著な時間的
変化を示しているが、測距センサＣより上方に位置する
測距センサＣ，Ｄ，Ｅ，Ｆの出力信号ＳＣ，ＳＤ，Ｓ
Ｅ，ＳＦは殆ど時間的変化を示していおらず、車体側面
が平坦である事を示している。

【００２４】図５の（ａ）（ｂ）は、通行車両Ｖとして
トラックが通過した場合の、各測距センサＡ，Ｂ，Ｃ…
の出力信号ＳＡ，ＳＢ，ＳＣ…の時間的変化を示した図
である。時刻ｔ11は車両Ｖの進入時点、時刻ｔ12〜ｔ13
は前輪検出期間、時刻ｔ14〜ｔ15は第１後輪検出期間、
時刻ｔ16〜ｔ17は第２後輪検出期間、時刻ｔ18は車両Ｖ
の通過時点を示している。

【００２５】図５の（ｂ）に示すように、下方の測距セ
ンサＡ，Ｂの出力信号ＳＡ，ＳＢはバスの場合とは異な
る顕著な時間的変化を示しており、測距センサＣより上
方の測距センサＣ，Ｄ，Ｅ，Ｆの出力信号ＳＣ，ＳＤ，
ＳＥ，ＳＦも微妙な時間的変化を示している。したがっ
て、車体側面が平坦でない事を示している。

【００２６】本実施例では車種を自動判別するために、
演算処理装置１４において、上記信号の中でバスとトラ
ックとで決定的に異なっている車両下部の凹凸情報信号
を取り込み、それぞれ上下に隣接している測距センサか
らの凹凸情報信号どうしの差分を求め、その差分の総和
（積分値）を予め設定されたしきい値と比較し、車種判
別を行なう。

【００２７】図６は車体側面の凹凸情報に基づく車種判
別法の一例を示す図である。図６の（ａ）に示すよう
に、上下に隣接している測距センサＢとＣからの凹凸情
報信号ＳＢとＳＣとの差分を求め、その差分の総和（積
分値）を算出する。そして図６（ｂ）に示すように、そ
の差分の総和を予め設定されたしきい値Ｌと比較する。
この場合は、差分の総和がしきい値より小さく、図４に
示したものと同様に、側面が平坦であるものと判断でき
るため、車種はバスであると判別する。

【００２８】図６の（ｃ）に示すように、上下に隣接し
ている測距センサＢとＣからの凹凸情報信号ＳＢとＳＣ
との差分を求め、その差分の総和（積分値）を算出す
る。そして図６の（ｄ）に示すように、その差分の総和
を予め設定されたしきい値Ｌと比較する。この場合は、
差分の総和がしきい値より大きく、図５に示したものと
同様に、側面の凹凸が激しいものと判断できるため、車
種はトラックであると判別する。

【００２９】なお演算処理装置１４では、検知用踏板１
３で検知した通行車両Ｖの軸数、輪距、輪数、トレッド
等の車両機構情報を示す信号についても従来と同様の演
算処理が行なわれる。そして、上記測距センサ群の出力
信号から得られた車体側面の凹凸情報を示す信号につい
ての演算結果に基づいて、通過車両Ｖの車種の特定を行
なう。この車種判別信号に基づいて、自動料金収受機１
５は制御され、運転席の高いトラックの場合は上段処理
口Ｘが選定され、運転席が比較的低いバスの場合は若干
低い位置にある中段処理口Ｙが自動選定される。

【００３０】このようにして、運転席の高さに応じた処
理口が自動的に選定されるため、通行券の発行や料金の
収受を無理のない自然な姿勢で行なうことができる。 （変形例）実施形態に示された車種判別装置には、次の
ような変形例が含まれている。 ・一対の車両検知ゲート支柱１１，１２の双方に測距セ
ンサを取り付け、車輌両側からその凹凸情報を検知する
ようにしたもの。 ・測距センサを路面に埋設し、上方に向けて距離を測定
し、車種による車両底面までの距離の差を検出する手段
を備えたもの。 ・車種判別信号に応じて、自動料金収受機１５の処理口
の自動選定以外の処置を同時並行して実行する手段を備
えたもの。

【００３１】（実施形態のまとめ）実施形態に示された
車種判別装置の構成および作用効果をまとめると次の通
りである。 ［１］実施形態に示された車種判別装置は、車両走行路
Ｒの車種判別位置における少なくとも上記車両走行路Ｒ
の片側に設置された車両検知ゲート支柱１１と、この車
両検知ゲート支柱１１に前記車両走行路Ｒを横切る方向
の対象物までの水平距離を測定可能な如く上下方向に所
定間隔で配設された複数の測距センサＡ，Ｂ，Ｃ…と、
前記車両走行路Ｒの車種判別位置における路面に埋設さ
れ上記車種判別位置を通過する車両Ｖの軸数や輪距等の
車両機構情報を検知する検知用踏板１３と、前記検知用
踏板１３で検知された車両Ｖの軸数や輪距等の車両機構
情報を示す信号と前記測距センサＡ，Ｂ，Ｃ…で検知さ
れた車体側面の凹凸情報を示す信号とを論理演算処理す
ることにより車種判別信号を送出する演算処理装置１４
と、を備えたことを特徴としている。

【００３２】上記車種判別装置においては、検知用踏板
１３による車両Ｖの軸数や輪距等の車両機構情報のほか
に、測距センサＡ，Ｂ，Ｃ…による車両Ｖの側面の凹凸
情報が車種判別要素として加わるため、バスとトラック
のように、ほぼ同等の機構およびサイズを有する車両で
あっても、その種別を適確に判別することが可能とな
る。その結果、例えば自動料金収受機１５の処理口を、
車種（バス，トラック）に応じた適切な高さのものを自
動選定することが可能となり、料金の収受等に不都合が
生じるおそれがなくなる。 ［２］実施形態に示された車種判別装置は、上記［１］
に記載の装置であって、かつ一対の車両検知ゲート支柱
１１，１２の双方に測距センサＡ，Ｂ，Ｃ…を取り付
け、車体両側からその凹凸情報を検知するものとなって
いる。

【００３３】上記車種判別装置においては、車両両側面
の凹凸情報が同時に得られるので、情報量が多く判別が
容易となる上、一方の測距センサ群が故障した場合に
は、もう一方の測距センサ群のみで検出を行なうことが
可能で、一種のバックアップ方式を構成できる。 ［３］実施形態に示された車種判別装置は、上記［１］
に記載の装置であって、かつ測距センサＡ，Ｂ，Ｃ…を
路面に埋設し、上方に向けて距離を測定し、車種による
車両底面までの距離の差を検出する手段を備えている。

【００３４】上記車種判別装置においては、同じ大きさ
のトラックどうし或いはバスどうしであっても、車両底
面までの高さが異なるものについては、これを識別しそ
れぞれが異なる車種であることを判別可能となる。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、たとえ軸数、輪距、輪
数、トレッド等の車両構造情報が同一で、同等サイズの
車両であると認識される場合であっても、当該車両がバ
スであるのかトラックであるのか等につき適確に判別す
ることができ、例えば自動料金収受機の処理口について
も適切な高さのものが自動選定され、料金の収受作業等
に不都合を来さずに済む車種判別装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る車種判別装置の概
略的構成を示す斜視図。

【図２】本発明の第１実施形態に係る車種判別装置の動
作説明用の斜視図。

【図３】本発明の第１実施形態に係る車種判別装置の動
作概念を示す図で、（ａ）及び（ｄ）は通過車両なしの
場合の図、（ｂ）及び（ｅ）はバス通過時の場合の図、
（ｃ）及び（ｆ）はトラック通過時の場合の図。

【図４】本発明の第１実施形態に係る車種判別装置の測
距センサ出力波形を示す図で、バス通過時の一例を示す
図。

【図５】本発明の第１実施形態に係る車種判別装置の測
距センサ出力波形を示す図で、トラック通過時の一例を
示す図。

【図６】本発明の第１実施形態に係る車種判別装置の車
体側面凹凸情報に基づく車種判別法の一例を示す図。

【図７】従来の車種判別装置の概略的構成例を示す斜視
図。

【符号の説明】

１０…車両検出器 １１、１２…車両検知ゲート支柱 １３…検知用踏板 １４…演算処理装置 １５…自動料金収受機 Ａ〜Ｆ…測距センサ Ｖ…通行車両 Ｒ…車両走行路 Ｓ…検知スクリーン Ｘ…上段処理口 Ｙ…中段処理口 Ｚ…下段処理口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｇ０８Ｇ 1/02 Ｇ０８Ｇ 1/02 Ａ (56)参考文献 特開 昭63−237198（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−189295（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−77354（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−57598（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G08G 1/015 G01B 7/00 G01S 15/04 G01S 15/08 G01S 17/08 G08G 1/02

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両走行路の車種判別位置における少なく
   とも上記車両走行路の片側に設置された車両検知ゲート
   支柱と、 この車両検知ゲート支柱に、前記車両走行路を横切る方
   向の対象物までの水平距離を測定可能な如く、上下方向
   に所定間隔で配設された複数の測距センサと、この 測距センサで検知された車体側面の凹凸情報を示す
   信号について論理演算処理することにより、車種判別信
   号を送出する演算処理装置と、を備え、前記演算処理装置は、上下に隣接している二つ
   の測距センサからの凹凸情報信号どうしの差分を求め、
   その差分の総和を算出し、算出した総和を予め設定され
   たしきい値と比較することにより、通過車両の特徴量を
   得る信号処理手段を含んでいることを特徴とする車種判
   別装置。
2. 【請求項２】車両走行路の車種判別位置における少なく
   とも上記車両走行路の片側に設置された車両検知ゲート
   支柱と、 この車両検知ゲート支柱に、前記車両走行路を横切る方
   向の対象物までの水平距離を測定可能な如く、上下方向
   に所定間隔で配設された複数の測距センサと、 前記車両走行路の車種判別位置における路面に埋設さ
   れ、上記車種判別位置を通過する車両の軸数や輪距等の
   車両機構情報を検知する検知用踏板と、 この検知用踏板で検知された車両の軸数や輪距等の車両
   機構情報を示す信号と前記測距センサで検知された車体
   側面の凹凸情報を示す信号とについて論理演算処理する
   ことにより、車種判別信号を送出する演算処理装置と、 を備え、前記演算処理装置は、上下に隣接している二つ
   の測距センサからの凹凸情報信号どうしの差分を求め、
   その差分の総和を算出し、算出した総和を予め設定され
   たしきい値と比較することにより、通過車両の特徴量を
   得る信号処理手段を含んでいることを特徴とする車種判
   別装置。