JPH09319905A - 自動料金収受システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】通行車両の運転席の高さを検出することで常に
安定した料金収受を行なえる自動料金収受システムを提
供できる。 【解決手段】通行車両１０の料金収受を行なう自動料金
収受システムにおいて、前記車両１０の進入路４を挟み
対峙して設置され、発光および受光することで光学的に
前記車両の形状を検出する一対の車両検出手段１，２
と、これら一対の車両検出手段１，２のなす光軸下にお
ける路面に埋設され、前記車両の車種を判別する車種判
別手段（５）と、前記車両検出手段１，２および前記車
種判別手段（５）から取得した情報を基に前記車両１０
の運転席の窓の高さを判別する判別手段（７）と、備
え、前記判別手段（７）で判別された前記車両１０の運
転席の窓の高さに料金収受機能を追従させるよう構成さ
れている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有料道路等の通行
料金収受に適用される自動料金収受システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、従来のこの種の自動料金収受シ
ステムの構成を示す図である。一般に、高速道路や有料
道路における自動料金収受システムでは、通行車両を検
知するために車種検知装置が設けられている。図４にお
いて通行車両１０は、料金所ゲートの車両進入路４を矢
印の方向に向け進行する。光学式車両検出器は、発光側
の光学式車両検出器１と、車両進入路４を挟み対峙して
設置された受光側の光学式車両検出器２とからなる。光
学式車両検出器１，２は複数の光電スイッチを設けてい
る。さらに光学式車両検出器１，２の光軸下の路面に、
踏板５が埋設されている。

【０００３】光学式車両検出器１，２は、路面の垂直方
向に張られた光スクリーン６を車両１０が遮ったことを
検知して、車両１０を分離するものである。また踏板５
は車両１０の通過中に、その車両の軸数、輪数、トレッ
ト等の車種判別要因を計測し、車種を自動的に判別する
ものである。この車両検出器１，２および踏板５からの
出力信号は、処理装置７０で処理され、自動料金収受機
９にて車種に応じた料金を表示し、料金の自動収受を行
なう。

【０００４】この自動料金収受機９には、複数の収受ユ
ニット９１〜９３が上下複数段に固定されて設けられて
いる。そして自動料金収受機９は、大型車や普通車が踏
板５上を通過することにより入力する車種判別信号に応
じて、作動させる収受ユニットを上段（９１）、中断
（９２）あるいは下段（９３）のものに切替えて、通行
券の発行あるいは料金の収受等を行なっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の自動料
金収受機の収受ユニットは、複数段に固定されているた
め、判別された車種の車高に応じて上、中、下いずれか
の収受ユニットから通行券の発行または料金の収受を行
なっていた。一般的に、大型車の運転席は高い位置にあ
り、普通車の運転席は低い位置にある。しかし、特殊な
車両例えば新型の大型バスなどには運転席が低い位置に
あるものもあり、大型車とはいえ必ずしも運転席が高い
位置にあるとは限らない。したがって、運転席の高さと
作動する収受ユニットの高さが一致しない場合、運転者
が不安定な姿勢で料金の支払い、あるいは通行券の取得
を行なわなければならず、不便なものであった。本発明
の目的は、通行車両の運転席の高さを検出することで常
に安定した料金収受を行なえる自動料金収受システムを
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決し目的を
達成するために、本発明の自動料金収受システムは以下
の如く構成されている。本発明の自動料金収受システム
は、通行車両の料金収受を行なう自動料金収受システム
において、前記車両の進入路を挟み対峙して設置され、
発光および受光することで光学的に前記車両の形状を検
出する一対の車両検出手段と、これら一対の車両検出手
段のなす光軸下における路面に埋設され、前記車両の車
種を判別する車種判別手段と、前記車両検出手段および
前記車種判別手段から取得した情報を基に前記車両の運
転席の窓の高さを判別する判別手段と、を備え、前記判
別手段で判別された前記車両の運転席の窓の高さに料金
収受機能を追従させるよう構成されている。

【０００７】上記手段を講じた結果、次のような作用が
生じる。本発明の自動料金収受システムによれば、光学
的に前記車両の形状を検出する一対の車両検出手段と前
記車両の車種を判別する車種判別手段とから取得した情
報を基に、前記車両の運転席の窓の高さを判別し、その
高さに料金収受機能を追従させるので、進入路に対峙し
て設けられた前記一対の車両検出手段の間を通過する車
両の形状や窓の位置をパターン識別処理することがで
き、従来の車種情報（軸数、輪数、トレッド、車高な
ど）に加えて、前記車両の運転台（窓枠）の高さ情報を
検知できる。これにより、車種、車高とリンクしない運
転台の高さが異なる特殊な車両に対しても、自動料金収
受機の収受ユニットの高さを追従制御することが可能に
なる。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態に係
る自動料金収受システムの構成を示す図である。なお、
図１において図４と同一な部分には同一符号を付してあ
る。図１において、車両検出器１（発光側）および車両
検出器２（受光側）は柱状をなしている。車両検出器
１，２には、その高さ方向に沿って複数の光電スイッチ
３（Ｐ１〜Ｐｎ）が設けられている。これら車両検出器
１，２は、車両進入路４を挟み、対峙して設置されてい
る。車両検出器１，２のなす光軸下の路面には、踏板５
が埋設されている。

【０００９】車両検出器１，２は、それぞれ高さ方向に
配設された複数の光電スイッチ３（Ｐ１〜Ｐｎ）によ
り、路面の垂直方向へ光スクリーン６を張りめぐらせて
いる。この光スクリーン６の検出エリヤ（高さ）は、路
面付近から大型車の車高までを補うことができる。なお
光電スイッチ３は、時分割で高速に繰返し走査される。
踏板５は車両検出器１を介して処理装置７に接続されて
いる。また車両検出器１，は、ケーブル８により処理装
置７と料金収受機９に接続されている。車両検出器２
は、図示しないケーブルおよびケーブル８により処理装
置７と料金収受機９に接続されている。

【００１０】踏板５は車両１０の通過中に、その車両の
軸数、輪数、トレット等の車種判別要因を計測し、車種
を自動的に判別するものである。この車両検出器１，２
および踏板５からの出力信号は、処理装置７で処理さ
れ、自動料金収受機９にて車種に応じた料金を表示し、
料金の自動収受を行なう。

【００１１】処理装置７は、光電スイッチ３の走査出力
信号の処理を行なうとともに、踏板５から入力した車種
情報を総合処理し、必要な車種情報および運転台高さ情
報を料金収受機９へ伝送する。料金収受機９の進入路４
側には、通行券、紙幣、硬貨などの入出のための収受ユ
ニット９１〜９３が上下方向に配設されている。

【００１２】なお収受ユニット９１〜９３は、料金収受
機９の上、中、下段に計三体設けてられている。これら
収受ユニット９１〜９３は、判別された車種に応じて三
体のうち用いるものを適宜選択的に切替えることができ
る。なお、収受ユニットの数は三体に限らない。また一
体の収受ユニットを設け、上下方向へスライドするよう
制御するようにしてもよい。

【００１３】図２は、当該自動料金収受システムの信号
処理ブロック図である。処理装置７において、ラインメ
モリ７１は比較回路７２を介してフレームメモリ７３に
接続されているとともに、フレームメモリ７３に直接接
続されている。さらに、比較回路７２は走査回路７４を
介して車両検出器２に接続されている。またフレームメ
モリ７３はパターン識別回路７５を介して車種判別回路
７６に接続されている。車種判別回路７６は踏板５と料
金収受機９に接続されている。車両検出器２の光電スイ
ッチＰ１〜Ｐｎは、各々ラインメモリ７１に接続されて
いる。

【００１４】車両検出器２の複数の光電スイッチＰ１〜
Ｐｎは、走査回路７４にて時分割で高速に繰返し走査さ
れている。ラインメモリ７１には、光電スイッチＰ１〜
Ｐｎの１走査分の出力信号（例えば遮光で“Ｌ”、非遮
光で“Ｈ”）が記録される。フレームメモリ７３は、ラ
インメモリ７１のデータが前ラインのものと比較して変
化しているものであれば、前記データを順次取り込む。
これは車両が停止しておりデータに変化がない場合、余
分なデータを圧縮するためである。この取り込みは、走
査回路７４の走査信号のタイミングに基づき、比較回路
７２により行なわれる。

【００１５】パターン識別回路７５は車両１０の通過
後、フレームメモリ７３の記録パターンを基に、車体の
形状と窓の配置を識別する。なお、路面に埋設された踏
板５の両側に設けられた車両検出器１，２のなす光スク
リーン６内に車両１０が進入すると、光軸は車両１０の
形状に応じて遮光される。そして、車両１０の進入は少
なくとも一つの光電スイッチＰ１〜Ｐｎが“Ｌ”である
ことで判別され、車両の通過は全ての光電スイッチが
“Ｌ”から“Ｈ”へ変化したことで判別される。踏板５
による軸数、輪数、トレットなどの検出は、従来通りで
ある。

【００１６】車種判別回路７６は、踏板５からの情報
と、車両検出器１，２により検出される車両の通過およ
び車高とから車種を判別するとともに、その判別情報に
パターン識別回路７５からの車両の窓の情報すなわち運
転台の高さ情報を加え、料金収受機９へ信号伝送する。

【００１７】図３の（ａ）〜（ｂ）は、最近の代表的な
車両の側面形状と、光軸の遮光状態を示す図である。図
３の（ａ）〜（ｂ）において、“Ｌ“は遮光、“Ｈ”は
非遮光を示している。車両の通過時間の経過に伴い、遮
光の情報“Ｌ”および非遮光の情報“Ｈ”をラインメモ
リ７１に記憶することで、車両のシルエットの特徴を捉
えることができる。

【００１８】具体的には、遮光“Ｌ”の外縁をトレース
することにより、側面形状や車高などの寸法情報が得ら
れる。また、シルエット内の非遮光部“Ｈ”の分布パタ
ーンから、窓の有無、形状、寸法などの情報が判明す
る。さらに、前述した踏板５の信号とのタイミングか
ら、窓の配置関係の特徴なども把握できる。これらの情
報から、車両の窓の高さ、すなわち運転台の高さが判明
し、料金収受機９の収受ユニット９１〜９３の高さに追
従制御することが可能になる。

【００１９】以下、図３の（ａ）〜（ｂ）を基にパター
ン識別回路７５の動作手順を示す。図３の（ａ）〜
（ｂ）は、最近の代表的な車両の側面形状を示してい
る。図３の（ａ）は、乗用車の一般的スタイル形状を示
しており、その特徴は１軸目の前方にボンネットが突出
しており、運転席の窓３１がその後方にある。またボン
ネット部の高さと、窓３１の下部ラインの高さがほぼ一
致している。いずれかの高さが検知できれば、運転台の
高さが判明する。

【００２０】図３の（ｂ）は、トラックのキャブオーバ
スタイルを示しており、小型から大型まで１軸目の上部
に運転席と窓３２がある。なお、ボンネットトラックは
図３の（ａ）に示す形状に属する。

【００２１】図３の（ｃ）は、バスの特徴を示してい
る。１軸目の上部に運転席の窓３３があることは、図３
の（Ｂ）に示したトラックの場合と同様であるが、最近
のスタイルには運転席が低床に配置されている（エンジ
ンが後部）ものがある。したがって、運転席の窓３３も
低部にあり、客席の窓３４とは高さが異なる。ただし客
席の窓３４は１軸目より後方にあり、その配置関係で識
別できる。

【００２２】図３の（ａ）と（ｂ）すなわち乗用車とト
ラックは、従来方式により１軸目の車高と運転台の高さ
をリンクして識別できるが、図３の（ｂ）と（ｃ）すな
わちトラックとバスは、車高は同じでも運転台の高さが
異なるため、従来方式では同じ高さの収受ユニットでは
対応しきれないという問題がある。しかし本発明によれ
ば、車種情報以外に運転台の高さ情報が検知できるの
で、複数段に設けられた収受ユニット９１〜９３の選択
をより正確に行ない、対応することができる。また、運
転台の高さに追従して一つの収受ユニットを上下方向へ
移動させ、その高さを制御する自動料金収受システムを
実現することも可能になる。

【００２３】次に、車体の形状および窓のパターン識別
について説明する。フレームメモリ７３に記憶された情
報は、図３の（ａ）〜（ｃ）に示すように、車体の側面
シルエットは“Ｌ”で記録されている。このため、パタ
ーン識別回路７５では、遮光情報“Ｌ”の外縁をトレー
スすることにより、車体の側面形状や、車高などの情報
を検出する。さらに識別回路１７では、“Ｌ”の輪郭内
の非遮光情報“Ｈ”の分布から、窓の有無形状、窓の高
さ（下部ライン）などの情報を検出する。

【００２４】車種判別回路７６では、従来通り踏板５の
検出データから、軸数、輪数、トレッド等の情報と光電
スイッチＰ１〜Ｐｎのデータから、台数、車高等の情報
を総合して車種データを出力する。それとともに、本発
明の車両の側面パターンと踏板５からの軸数タイミング
信号とから、運転席の窓枠の識別（客席の窓との識別）
信号と窓の高さを示す信号とを併せて出力し、料金収受
機９の収受情報（車種）の制御とともに、収受ユニット
９１〜９３の最適高さの自動制御を併せて実現する。

【００２５】なお、本発明は上記実施の形態のみに限定
されず、要旨を変更しない範囲で適時変形して実施でき
る。 （実施の形態のまとめ）実施の形態に示された構成およ
び作用効果をまとめると次の通りである。

【００２６】実施の形態に示された自動料金収受システ
ムは、通行車両１０の料金収受を行なう自動料金収受シ
ステムにおいて、前記車両１０の進入路４を挟み対峙し
て設置され、発光および受光することで光学的に前記車
両の形状を検出する一対の車両検出手段１，２と、これ
ら一対の車両検出手段１，２のなす光軸下における路面
に埋設され、前記車両の車種を判別する車種判別手段
（５）と、前記車両検出手段１，２および前記車種判別
手段（５）から取得した情報を基に前記車両１０の運転
席の窓の高さを判別する判別手段（７）と、備え、前記
判別手段（７）で判別された前記車両１０の運転席の窓
の高さに料金収受機能を追従させるよう構成されてい
る。

【００２７】このように上記自動料金収受システムにお
いては、光学的に前記車両１０の形状を検出する一対の
車両検出手段１，２と前記車両１０の車種を判別する車
種判別手段（５）とから取得した情報を基に、前記車両
１０の運転席の窓の高さを判別し、その高さに料金収受
機能を追従させるので、進入路に対峙して設けられた前
記一対の車両検出手段１，２の間を通過する車両１０の
形状や窓の位置をパターン識別処理することができ、従
来の車種情報（軸数、輪数、トレッド、車高など）に加
えて、前記車両１０の運転台（窓枠）の高さ情報を検知
できる。これにより、車種、車高とリンクしない運転台
の高さが異なる特殊な車両に対しても、自動料金収受機
の収受ユニットの高さを追従制御することが可能にな
る。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、通行車両の運転席の高
さを検出することで常に安定した料金収受を行なえる自
動料金収受システムを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る自動料金収受システ
ムの構成を示す図。

【図２】本発明の実施の形態に係る自動料金収受システ
ムの信号処理ブロック図。

【図３】本発明の実施の形態に係る代表的な車両の側面
形状を示す図であり、（ａ）は乗用車の一般的スタイル
形状、（ｂ）はトラックのキャブオーバスタイル、
（ｃ）はバスの形状。

【図４】従来例に係る自動料金収受システムの構成を示
す図。

【符号の説明】

１…光学式車両検出器 ２…光学式車両検出器 ３…光電スイッチ Ｐ１〜Ｐｎ…光電スイッチ ４…車両進入路 ５…踏板 ６…光スクリーン ７…処理装置 ８…ケーブル ９…料金収受機 ９１…収受ユニット ９２…収受ユニット ９３…収受ユニット １０…車両 ７０…処理装置 ７１…ラインメモリ ７２…比較回路 ７３…フレームメモリ ７４…走査回路 ７５…パターン識別回路 ７６…車種判別回路 ３１…窓 ３２…窓 ３３…窓 ３４…窓

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】通行車両の料金収受を行なう自動料金収受
   システムにおいて、 前記車両の進入路を挟み対峙して設置され、発光および
   受光することで光学的に前記車両の形状を検出する一対
   の車両検出手段と、 これら一対の車両検出手段のなす光軸下における路面に
   埋設され、前記車両の車種を判別する車種判別手段と、 前記車両検出手段および前記車種判別手段から取得した
   情報を基に前記車両の運転席の窓の高さを判別する判別
   手段と、を具備し、 前記判別手段で判別された前記車両の運転席の窓の高さ
   に料金収受機能を追従させることを特徴とする自動料金
   収受システム。