JP4982138B2 - 車両遮断装置 - Google Patents

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本発明は、有料道路の料金所の施設に関する。
有料道路の料金所は、車両が走行する走行レーンを備えている。その走行レーンに沿って、料金収受のための施設が設置される領域であるアイランドが設けられている。料金所には、料金収受業務を行う収受員などの係員が配置される。係員は、業務上の必要により、走行レーンを横断して他のアイランドへ渡る場合がある。係員が走行レーンを横断する際に安全性を確保することが求められている。
特許文献1には、人がETCレーンを横断する際に注意を喚起し事故を防止することを課題とする横断規制装置が記載されている。その横断規制装置は、アイランドのレーンに面した側に設けられた、料金収受員が出入りする出入り区域と、該出入り区域を遮断するための規制バーとを有する。規制バーはレーンとは反対側にのみ開閉可能である。
特開2006‐37404号公報
本発明は、係員が走行レーン上に出るときの安全性を向上することを目的とする。
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。
本発明による車両遮断装置は、有料道路の料金所の走行レーン(4)の入口側に設置される遮断機(14、28)と、遮断機(14、28)の上流側における車両の有無を検知する車両検知機(32)と、車両検知機(32)が車両を検知しなかったときは受信した開閉信号に応答して遮断機(14、28)の開閉を制御し、車両検知機(32)が車両を検知したときには遮断機(14、28)を閉じることを禁止する制御機(26)と、制御機(26)に開閉信号を送信する遮断機開閉制御機(24)とを備える。
本発明による車両遮断装置において、制御機(26)により開制御が行われたとき、遮断機開閉制御機(24)は車両の存在を知らせる表示を行う。
本発明による車両遮断装置において、遮断機開閉制御機(24)は無線通信によって開閉信号を発信する。
本発明による車両遮断装置は、遮断機開閉制御機(24)から予告信号を受信したとき遮断機(14、28)が閉じることを入口側の車両に対して警告する警告装置(15、34)を備える。遮断機開閉制御機(24)は、予告信号を送信するための入力操作が行われた後でのみ、遮断機(14、28)を閉じることを指令する閉信号を送信するための入力操作を受け付ける。
本発明による車両遮断装置は、遮断機(14、28)が閉じているとき、遮断機(14、28)よりも上流側の車両に対して走行レーン(4)が閉鎖されていることを表示する表示機(16)を備える。
本発明による車両遮断装置は、開閉信号と独立に入力される制御信号に応答して、遮断機(14、28)よりも上流側の車両に対して走行レーン(4)が閉鎖されていることを示す閉鎖表示を行う信号機(図示しないETCシステムの赤信号)を備える。制御機(26)は、閉鎖表示が行われていないときには開制御を行う。
本発明による車両遮断装置において、遮断機(14、28)は、閉状態において遮蔽物(14)を鉛直方向に下げることにより走行レーン(4)に車両が進入することを妨げる。
本発明による有料道路の料金所は、走行レーン(4)を走行する車両の車載器と無線通信を行うETCシステムの路側器(20)と、走行レーン(4)の入口側に設置される遮断機(14、28)と、遮断機(14、28)よりも上流側における車両の有無を検知する車両検知機(32)と、車両検知機(32)が車両を検知しなかったときは受信した開閉信号に応答して遮断機(14、28)の開閉を制御し、車両検知機(32)が車両を検知したときは開閉信号と独立に遮断機(14、28)を開状態に制御する開制御を行う制御機(26)と、無線通信により制御機(26)に開閉信号を送信する遮断機開閉制御機(24)とを備える。
本発明によれば、係員が走行レーン上に出るときの安全性が向上する。
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について説明する。図1は、本実施の形態における車両遮断装置が適用される料金所を示す。料金所は、ETCシステムを用いて有料道路の利用料金を収受するために設置される。料金所は、車両2(4輪車、2輪車など)が通行する走行レーン4を備える。走行レーン4の両側にはアイランド6が設けられる。
車両遮断装置は、制御機12、阻止棒14及び表示機16を含む。この車両遮断装置は、料金所のETCシステムとは独立に動作することができるシステムである。走行レーン4の入口側のアイランド6上に、制御機12が設置される。制御機12には阻止棒14が取り付けられる。制御機12は、阻止棒14を、水平かつ走行レーン4の流れ方向と平行な中心軸を中心とする回転運動によって上下方向に駆動して開状態と閉状態とのいずれか一方の状態を取るように制御する。閉状態においては阻止棒14は下げられ、車両2が走行レーン4に進入することを妨げる位置に配置される。開状態においては阻止棒14は上げられ、走行レーン4に進入する車両2と干渉しない位置に配置される。
阻止棒14として、上記のものに代えて、例えば以下のものを用いることができる:(A)鉛直方向を向いた回転軸を中心に水平方向に回転することによって開状態と閉状態のいずれか一方の状態に制御されるもの;または(B)阻止棒の長手方向が水平な状態を維持して鉛直方向に平行移動することによって開状態と閉状態のいずれか一方の状態に制御されるもの。料金所の施設に応じて、これらのうちの適切な構成が選択される。阻止棒が上下動するタイプ、すなわち図1に示されたタイプ及び(B)のタイプを採用すると、阻止棒の上流側及び下流側の近傍に設置されるセンサー等の働きを妨げることが少ないため、センサー等の設置場所の自由度が大きくなるという点で好ましい。
走行レーン4の入口側のアイランド上にはさらに、表示機16が設置される。表示機16は、料金所の上流側の道路上の車両に対して、文字情報などを表示する。
制御機12、阻止棒14及び表示機16は、アイランド6上に設けられる代わりに、アイランド6の前方(すなわちアイランド6の外部であって、アイランド6の上流方向の延長線上の位置)に保護用のクッションドラムを設置し、その上に設けられてもよい。アイランド6の上に余裕の少ない既存の料金所に対して、アイランド6の前方に制御機12、阻止棒14及び表示機16を設置することで、簡単に係員の安全性を向上することができる。
制御機12、阻止棒14及び表示機16の下流側に車両検知機18が設置される。車両検知機18は、車両2が走行レーン4に進入したことを検出する。車両検知機18の下流側に、料金所の係員が待機するブース10が設けられる。ブース10の下流側に、発進制御機22が設置される。発進制御機22は、車両2の料金収受のための処理が正常に完了すると開けられる。
料金所にはさらに、ETC路側アンテナ20が設置される。ETC路側アンテナ20は、無線通信により車両2の車載器と料金収受に用いられる情報の送受信を行う。ETC路側アンテナ20を含む料金所システムは、本実施の形態における車両遮断装置とは独立に、車両の通行の可不可を示す信号機制御信号を生成する。料金所の走行レーン4に上流側に向けて表示を行うように設置された赤信号(走行レーンが閉鎖されていることを示す)と青信号(走行レーンが閉鎖されていないことを示す)を含む図示しない信号機は、信号機制御信号に応答して点灯する。
図2は、車両遮断装置の構成について説明するための料金所の上面図である。料金所のアイランド16上に、阻止棒14が取り付けられた制御機12と、表示機16とが取り付けられる。車両遮断装置はさらに、操作端末24を含む。走行レーン4の傍らのアイランド6に、操作端末24が配置される。操作端末24は、料金所の係員が容易に持ち運ぶことのできる携帯型の端末装置である。操作端末24は、係員が他のアイランドなど離れた場所に持ち運ぶことができないように、アイランド6に固定された設備に紐や鎖で繋がれる。こうした携帯型の操作端末24に代えて、ブース10の内部や、料金所の事務所に設置された固定型の操作端末が用いられてもよい。係員は、この操作端末24を操作することにより、安全な場所から阻止棒14を遠隔的に開閉動作させることができる。
走行レーン4の両側に、同一の機能を有する操作端末24が設置される。そのため、係員は、走行レーン4の右側のアイランド6からでも左側のアイランド6からでも、その走行レーン4の阻止棒の上げ下げを遠隔的に行うことができる。
料金所は、複数の走行レーン4を備える。複数の走行レーン4の各々に対応して、制御機12と操作端末24が配置される。ある走行レーンに対応する制御機12と操作端末24との間で行われる無線通信は、隣接する走行レーン4の制御機12または操作端末24と混信しないように行われる。そのために、複数の走行レーン4の各々に対応して、異なる無線通信の周波数が割り当てられる。または、複数の走行レーン4の各々に対して個別に無線通信が行われるように、信号が暗号化される。
図3は、制御機12の構成を示す。制御機12は、制御部26、阻止棒駆動部28、障害物センサー30、接近センサー32、回転灯36及び通信部36を備える。制御部26はコンピュータを備え、阻止棒駆動部28〜通信部36を制御する。阻止棒駆動部28は、制御部26からの信号に基づいて阻止棒14を上下に動かすことで開閉動作を実現するアクチュエータである。
障害物センサー30と接近センサー32とは、車両2を検出して検出信号を制御部26に送信するセンサーである。回転灯34は、制御部26からの信号に基づいて、車両2の乗員に対して音と光で注意を促す出力装置である。通信部36は、操作端末24と無線通信を行う。
制御機12はさらに、料金所のETCシステムの情報ネットワークと接続するための図示しない通信インターフェースを備えている。制御機12は、料金所のETCシステムに接続されたときには、ETCシステムから受信した信号機制御信号に応答した動作を行う。制御部26は、ETCシステムが車線が通行可であることを示す青信号を表示している間は、阻止棒駆動部28を制御して阻止棒14を上がった状態にする。制御部26は、ETCシステムが車線が通行不可であることを示す赤信号を表示している間は、阻止棒駆動部28を制御して阻止棒14を下がった状態にする。
図4は、制御機12と阻止棒14とを料金所の車両2の流れの上流側から見た図である。制御機12は、アイランド6に設置される筐体13を備える。筐体13の上部に接近センサー32と回転灯34が取り付けられる。阻止棒14は、閉状態では走行レーン4の上部に水平に配置される。阻止棒14は、開状態では上方に跳ね上げられる。阻止棒14の上流側の側面には、LED(Light Emitting Diode)15が取り付けられる。
図5は、障害物センサー30と接近センサー32について説明するための制御機12の上面図である。障害物センサー30は、検知エリア31における障害物(車両である可能性がある程度に大きい物体)の有無を定期的に検知し、その検知の結果を示す障害物検知信号を生成して制御部26に送信する。検知エリア31は、走行レーン4の鉛直方向上側で阻止棒14が存在する領域をカバーする領域である。障害物センサー30は、障害物と阻止棒14とを識別することができる。
障害物センサー30としては例えば、対象に光を投射し、投射された光の対象による反射光の角度を検出することによって対象を検出するタイプのセンサーが用いられる。
接近センサー32は、検知エリア33の外部から内部に障害物が入ってきたことを検知し、その検知の結果を示す接近検知信号を生成して制御部26に送信する。検知エリア33は、走行レーン4に向かって接近してくる車両2の存在を検知するために、走行レーン4の入口よりも上流側に設定される。
接近センサー32は、たとえば建物に接近する対象の存在を検知して照明を点灯する防犯設備と同様のセンサーによって実現することができる。こうしたセンサーは、対象物が発する赤外線、音波または超音波を検知することにより、対象が所定の検知エリアの内部に入ってきたことを検出する。接近センサー32としては、検知エリア33の大きさ、角度、向き等の検知条件の調節幅が大きいセンサーが好適に用いられる。接近センサー32は、制御機12が料金所に設置されるとき、それぞれの料金所の状況に応じて適切な検知条件に設定される。
図6は、制御部26が備える記憶装置に記憶されるフラグテーブルFTを示す。フラグテーブルFTは、状態フラグ部FSと、検知フラグ部FDとを含む。
状態フラグ部FSは、阻止棒14の制御状態を示すフラグからなるデータ領域である。状態フラグ部FDは、開フラグF1、予告中フラグF2、閉動作中フラグF3、閉フラグF4及び開動作中フラグF5を含む。状態フラグ部FDに含まれる各々のフラグは、0と1のうちのいずれか一方の値を取る。状態フラグ部FDに含まれる全てのフラグのうち、選択された一つのみが1に設定され、他の全ては0に設定される。
予告中フラグF2、閉動作中フラグF3、閉フラグF4及び開動作中フラグF5のいずれかが1であるとき、制御部26は制御機12を警告モードに制御して、上流側の車両2に対して目立つように警告を発する。警告モードにおいては、LED15が点灯し、回転灯34が点灯する。それと共に、表示機16は「閉鎖中」などの、使用不可であることを上流側の車両2の乗員に通知する文字情報や映像情報を表示する。予告中フラグF2または閉動作中フラグF3が1であるときはさらに、回転灯34が備えるスピーカが警告音を発する。
検知フラグ部FDは、障害物検知フラグF6と接近検知フラグF7とを含む。障害物検知フラグF6は、障害物センサー30から障害物が存在することを示す障害物検知信号を受信したとき1に設定され、そうでないときは0に設定される。接近検知フラグF7は、接近センサー32から接近検知信号を受信してから所定の時間のあいだ1に設定され、接近検知信号を受信しない時間がその所定の時間を超えると0に設定される。
図7は、操作端末24の構成を示す。操作端末24は、防滴構造の筐体の内部に演算制御部37、記憶部38、入力部40、出力部48及び通信部50を備えるコンピュータであり、その筐体の内部に収納される乾電池などの自立した電源51により駆動される。
入力部40は料金所の係員によって入力操作が行われる予告ボタン42、閉ボタン44及び開ボタン46を備える。閉ボタン44は阻止棒を下げる(すなわち、開状態にある阻止棒14を閉状態にする)ために用いられる。開ボタン46は阻止棒を上げる(すなわち、閉状態にある阻止棒14を開状態にする)ために用いられる。予告ボタン42は、これから阻止棒14を下げることを、料金所の上流側の車両2に対して予め警告するために用いられる。開ボタン46はまた、予告ボタン42を押すことによって開始される警告の動作を解除するためにも用いられる。
出力部48はLEDとスピーカとを備える。通信部50は、制御機12の通信部36と無線通信を行う。
図8を参照して、制御機12が取る動作のバリエーションについて説明する。制御機12は、操作端末24から受信する操作信号、障害物センサー30から受信する障害物検知信号及び接近センサー32から受信する接近検知信号に応答して、複数の制御状態(それぞれが状態フラグ部FSの各フラグに対応する)のうちのいずれかの制御状態を取る。そしてその制御状態に基づいて、阻止棒駆動部28、表示機16及び回転灯34を制御する。図8は、制御機12が取りうる制御状態の間の遷移関係を示す状態遷移図である。
制御機12は、次の状態遷移を行うことができる:
遷移TR1:開状態F1=1から予告中状態F2=1へ;
遷移TR3:予告中状態F2=1から閉動作中状態F3=1へ;
遷移TR6:閉動作中状態F3=1から閉状態F4=1へ;
遷移TR7:閉状態F4=1から開動作中状態F5=1へ;及び
遷移TR8:開動作中状態F5=1から開状態F1=1へ。
以上は、上がっている阻止棒14を下げて再び上げる通常の動作である。
遷移TR8は、遷移TR7によって開動作中状態F5=1に到達したときにのみ取りうる遷移である。
制御機12はさらに、走行レーン4を閉じる動作を中断するために、次の状態遷移を行うことができる:
遷移TR4:閉動作中状態F3=1から開動作中状態F5=1へ;
遷移TR5:開動作中状態F5=1から予告中状態F2=1へ;及び
遷移TR2:予告中状態F2=1から開状態F1=1へ。
遷移TR5は、遷移TR4によって開動作中状態F5=1に到達したときにのみ取りうる遷移である。
図9と図10を参照して、本実施の形態における車両遮断機の動作について説明する。
ステップS1:料金所の走行レーン4において通常の料金収受業務が行われているとき、制御機12は、開フラグF1=1に設定されている。このとき、阻止棒14は上げられている。
ステップS2:料金所の係員は、何らかの事情により走行レーン4を横断する必要がある場合、阻止棒14を下げて安全を確保してから横断する。そのために、まず、自分がその時点で滞在しているアイランド6に備え付けられた操作端末24を手に取り、予告ボタン42を押下する。操作端末24は、予告ボタン42が押下されるまで時間待ち処理を行う(ステップS2NO)。
ステップS4:予告ボタン42が押下されると、操作端末24は予告信号を制御機12に送信する。制御機12が予告信号を受信すると、制御部26は予告中フラグF2=1に設定し、予告動作を開始する(この制御部の動作は、図8に示された遷移TR1である)。制御機12が警告モードに設定され、上流側の車両に対してLED15と回転灯34とにより警告が発せられ、表示機16が「閉鎖中」と表示を行う。以後、開フラグF1=1と設定されるまで、この警告モードは続けられる。
ステップS6:係員は、操作の途中で阻止棒14を下げる必要がなくなった場合、予告動作を中止するために、開ボタン46を押下する。開ボタン46が押下されると、操作端末24は開信号を制御機12に送信する。制御機12は、開信号を受信したか否かをモニターしている。
ステップS8:制御機12が開信号を受信すると、制御部26は予告解除動作に移り、ステップS1に処理を戻す(遷移TR2)。
ステップS10:係員は、阻止棒14を下げるために、予告ボタン42の押下の後に、閉ボタン44を押下する。閉ボタン44が押下されると、操作端末24は閉信号を制御機12に送信する。制御機12は、閉信号を受信するまで時間待ち処理を行う(ステップS10NO)。
安全性を確保するためには、予告動作が所定時間継続することが望ましい。そのため、予告ボタン42が押下されてから所定時間は、閉ボタン44を押下しても閉動作が開始されない。
ステップS12:障害物センサー30が検知エリア31に車両2が存在することを検知すると、制御部26は障害物検知フラグF6=1に設定する。接近センサー32が走行レーン4に接近する車両を検知すると、制御部26は接近検知フラグF7=1に設定する。制御部26は、閉操作がなされたとき、F6とF7を参照して次の動作を決定する。F6とF7の少なくとも一方が1であると、閉動作は禁止され、処理はステップS10に戻される(ステップS12NO)。F6とF7が共に0であると、処理はステップS14に移行する。
F6とF7の少なくとも一方が1であると、制御機12は車両を検知したことを示す車両検知信号を操作端末24に送信する。操作端末24は、車両検知信号を受信すると、出力部48を制御してLEDを点灯し、スピーカから警告音を発生して、係員に対して警告する。
ステップS14:制御部26は、閉動作中フラグF3=1に設定し、閉動作を開始する。阻止棒駆動部28は阻止棒14を開状態から下げ始める(遷移TR3)。
ステップS16:係員は、阻止棒14が下がりつつあるときに阻止棒14を上げたいとき、開ボタン46を押下する。開ボタン46が押下されると、操作端末24は開信号を制御機12に送信する。制御機12は、開信号を受信したか否かをモニターしている。制御機12は、開信号を受信しないと、処理をステップS18に移行する。制御機12は、開信号を受信すると、処理をステップS20に移行する。
ステップS18:制御部26は、検知フラグ部FDをモニターする。そしてF6とF7の少なくとも一方が1になったら、処理をステップS20に移行する。制御部26は、F6とF7が共に0を維持している場合は、処理をステップS22に移行する。
ステップS20:制御部26は、開動作中フラグF5=1に設定し、閉動作中の阻止棒駆動部28の動作を開動作に転じる(遷移TR4)。
ステップS21:開動作が完了すると、制御部26は、予告中フラグF2=1に設定し(遷移TR5)、ステップS10に処理を戻す。
ステップS22:閉動作中フラグF3=0が設定されている間、閉動作が完了するまで時間待ち処理が行われる。
ステップS23:制御部26は、閉動作が完了すると、閉フラグF4=1に設定する(遷移TR=6)。
阻止棒14が下がり、LED15、回転灯34及び表示機16により走行レーン4が閉鎖中であることが上流側に対して警告されている状態で、係員は走行レーン4を安全に横断し、他のアイランド6に移動する。または、走行レーン4に一旦出てから同じアイランドの他の場所に移動する。
ステップS26:係員は、閉状態の阻止棒14を上げたいとき、開ボタン46を押下する。開ボタン46が押下されると、操作端末24は開信号を制御機12に送信する。制御機12は、開信号を受信したか否かをモニターしている。制御機12は、開信号を受信すると、処理をステップS28に移行する。制御機12は、開信号を受信するまで、閉状態で時間待ちをする。
ステップS28:制御部26は、開動作中フラグF5=1に設定し、阻止棒駆動部28を制御して制御棒の14を上げる開動作を始める(遷移TR7)。
ステップS30:開動作が完了すると、制御部26は、ステップS1に処理を戻す(遷移TR8)。
図1は、車両遮断装置が適用される料金所を示す。 図2は、料金所の上面図である。 図3は、制御機の構成を示す。 図4は、制御機と阻止棒を料金所の上流側から見た図である。 図5は、障害物センサーと接近センサーの検知エリアを示す。 図6は、フラグテーブルを示す。 図7は、操作端末の構成を示す。 図8は、制御機の制御状態の状態遷移図である。 図9は、車両遮断装置の動作を示す。 図10は、車両遮断装置の動作を示す。
符号の説明
2…車両
4…走行レーン
6…アイランド
10…ブース
12…制御機
13…筐体
14…阻止棒
15…LED
16…表示機
18…車両検知機
20…ETC路側アンテナ
22…発進制御機
24…操作端末
26…制御部
30…障害物センサー
31…検知エリア
32…接近センサー
33…検知エリア
34…回転灯
42…予告ボタン
44…閉ボタン
46…開ボタン

Claims (8)

  1. 有料道路の料金所の走行レーンの入口側に設置される遮断機と、
    前記遮断機の上流側における車両の有無を検知する車両検知機と、
    前記車両検知機が車両を検知しなかったときは受信した開閉信号に応答して前記遮断機の開閉を制御し、前記車両検知機が車両を検知したときには前記遮断機を閉じることを禁止する制御機と、
    前記制御機に前記開閉信号を送信する遮断機開閉制御機
    とを具備する
    車両遮断装置。
  2. 請求項1に記載された車両遮断装置であって、
    前記制御機により前記開制御が行われたとき、前記遮断機開閉制御機は車両の存在を知らせる表示を行う
    車両遮断装置。
  3. 請求項1または2に記載された車両遮断装置であって、
    前記遮断機開閉制御機は無線通信によって前記開閉信号を発信する
    車両遮断装置。
  4. 請求項1から3のうちのいずれか1項に記載された車両遮断装置であって、
    更に、前記遮断機開閉制御機から予告信号を受信したとき前記遮断機が閉じることを前記入口側の車両に対して警告する警告装置
    を具備し、
    前記遮断機開閉制御機は、前記予告信号を送信するための入力操作が行われた後でのみ、前記遮断機を閉じることを指令する閉信号を送信するための入力操作を受け付ける
    車両遮断装置。
  5. 請求項1から4のうちのいずれか1項に記載された車両遮断装置であって、
    更に、前記遮断機が閉じているとき、前記遮断機よりも上流側の車両に対して走行レーンが閉鎖されていることを表示する表示機
    を具備する
    車両遮断装置。
  6. 請求項1から5のうちのいずれか1項に記載された車両遮断装置であって、
    更に、前記開閉信号と独立に入力される制御信号に応答して、前記遮断機よりも上流側の車両に対して走行レーンが閉鎖されていることを示す閉鎖表示を行うETCシステムの信号機
    を具備し、
    前記制御機は、前記閉鎖表示が行われていないときには前記開制御を行う
    車両遮断装置。
  7. 請求項1から6のうちのいずれか1項に記載された車両遮断装置であって、
    前記遮断機は、閉状態において遮蔽物を鉛直方向に下げることにより前記走行レーンに車両が進入することを妨げる
    車両遮断装置。
  8. 走行レーンを走行する車両の車載器と無線通信を行うETCシステムの路側器と、
    前記走行レーンの入口側に設置される遮断機と、
    前記遮断機よりも上流側における車両の有無を検知する車両検知機と、
    前記車両検知機が車両を検知しなかったときは受信した開閉信号に応答して前記遮断機の開閉を制御し、前記車両検知機が車両を検知したときは前記開閉信号と独立に前記遮断機を開状態に制御する開制御を行う制御機と、
    無線通信により前記制御機に前記開閉信号を送信する遮断機開閉制御機
    とを具備する
    有料道路の料金所。
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