JPH09319993A - 車種判別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来同一と判定されていた異なる車種を簡易な
構成で判別できる車種判別装置を提供すること。 【解決手段】車両６の通行する路面（２）上方に設けら
れ、前記車両６上面までの距離を測定する測距手段
（３）と、この測距手段（３）で測定された距離を経時
的に得ることで、前記車両６の車種を判別する判別手段
（４）と、を具備。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有料道路等におけ
る料金収受システム等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、高速道路や有料道路等に設置さ
れる料金収受システムには、通行車両を検知するための
車両検知装置が設けられている。図１０は、従来の車両
検知装置を適用した料金収受システムの構成を示す図で
ある。図１０において、通行車両６は料金所ゲートの車
両進入路２を矢印の方向へ進行する。車両検出器７１，
７２は、複数の光電素子により構成される光電センサを
備えており、発光側の車両検出器７２と受光側の車両検
出器７１とが、車両進入路２を挟み向かい合って設置さ
れている。さらに、車両検出器７１と７２の間の路面に
は踏板８が埋設されている。

【０００３】車両検出器７１，７２は、路面の垂直方向
に光スクリーン９を張り、この光スクリーン９を車両６
が遮ったことを検知し車両を分離する。また踏板８は、
車両６の通過中に軸数、輪数、トレッド等の車種判別要
因を計測し、車種を自動的に判別する。これら車両検出
用の光電センサおよび踏板８からの出力信号は、処理装
置４５で処理される。そして、自動料金収受機５の表面
パネルに車種に応じた料金が表示され、料金の収受が行
なわれる。

【０００４】自動料金収受機５には、収受口（処理口）
５１〜５３がそれぞれ上、中、下段に設けられている。
そして、普通車、大型車等の車両の通過に応じた車種判
別信号により、動作する収受口が上段５１、中段５２あ
るいは下段５３に切替えられ、その収受口で通行券の発
行や料金の収受などが行なわれる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の車
両検出装置は、その設置工事の際進入路を閉鎖し土木工
事等を行なう必要があることや、各センサ類の交換に手
間がかかるといる問題がある。また、車両検出用の光電
センサによる検知と、踏板８による軸数、輪数、トレッ
ド等の検知だけでは、例えばトラックとバスが同じ大型
車として判別され、いずれの場合も自動料金収受機５の
収受口は上段が選択されてしまう。この場合、トラック
は運転席が高い位置にあるので問題ないが、バス等は車
高に比べて運転席が低い位置にあるため、運転者が上段
の収受口を操作する際不安定な姿勢で操作をしなければ
ならないという問題がある。本発明の目的は、従来同一
と判定されていた異なる車種を簡易な構成で判別できる
車種判別装置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、本発明の車種判別装置は以下の如く構
成されている。 （１）本発明の車種判別装置は、車両の通行する路面上
方に設けられ、前記車両上面までの距離を測定する測距
手段と、この測距手段で測定された距離を経時的に得る
ことで、前記車両の車種を判別する判別手段と、から構
成されている。 （２）本発明の車種判別装置は上記（１）に記載の装置
であって、かつ前記測距手段で得られた測定結果を補助
的に用いて車種を判別し、所定の料金収受機にて動作さ
せる収受口を前記車種に応じて選択可能とした。

【０００７】上記手段を講じた結果、それぞれ次のよう
な作用が生じる。 （１）本発明の車種判別装置によれば、車両の通行する
路面上方に設けられ、前記車両上面までの距離を測定
し、その距離を経時的に得ることで、前記車両の車種を
判別するので、従来同一と判定されていた異なる車種例
えばトラックとバスを確実に判別することが可能にな
る。また、路面上方に設けられた前記測距手段により車
種判別が可能になり、従来のように大掛かりな設置工事
が必要とされ、各センサ類の交換に手間のかかった複雑
な装置を用いずとも、簡易な構成で車種を判別すること
が可能になる。 （２）本発明の車種判別装置によれば、前記測距手段で
得られた測定結果を補助的に用いて車種を判別し、所定
の料金収受機にて動作させる収受口を前記車種に応じて
選択可能としたので、当該車種判別装置を従来の車両検
知装置と組み合わせることで、従来同一と判定されてい
た異なる車種例えばトラックとバスを確実に判別するこ
とが可能になり、例えば一般的に運転席が低い位置にあ
るバスには低い位置、運転席が高い位置にあるトラック
には高い位置と、車種に応じて料金収受機で動作させる
収受口を選択することができる。これにより、前記料金
収受機が利用しやすくなり、料金収受システム全体の安
全性を促進できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】

（第１の実施の形態）図１は、本発明の第１の実施の形
態に係る車種判別装置を適用した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１０と同
一な部分には同一符号を付してある。

【０００９】図１において、１はゲートであり、このゲ
ート１は車両進入路（走行路）２を挟むよう設けられて
いる。ゲート１の高さは、大型車がゲート１内を十分通
行できる高さである。このゲート１の天部下方には、複
数の測距センサ３（３１〜３５）が、車両進入路２の路
面と向きあうよう一直線上に並置されている。測距セン
サ３は、光あるいは超音波等を利用した距離測定センサ
であり、複数の測距センサ３により車両進入路２の路面
へ光あるいは超音波等がカーテン状に放射される。これ
ら複数の測距センサ３は、各々信号処理装置４に接続さ
れており、信号処理装置４は自動料金収受機５に接続さ
れている。

【００１０】自動料金収受機５には、その進入路２側に
収受ユニット（収受口）５１〜５３がそれぞれ上、中、
下段に計三体設けられている。これら収受ユニット５１
〜５３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。

【００１１】車両６は、車両進入路２を図１に示した矢
印の方向へ進み、ゲート１内を通過することで、上記光
あるいは超音波のカーテンをくぐり抜ける。このとき各
車両の車種に応じて、測距センサ３から信号処理装置４
へ出力される出力値に差が生じる。

【００１２】図２は、上記信号処理装置４の構成を示す
ブロック図である。信号処理装置４は、信号処理回路４
１、微分処理回路４２および判別回路４３を備えてい
る。信号処理回路４１は微分処理回路４２に接続されて
おり、微分処理回路４２は判別回路４３に接続されてい
る。また、信号処理回路４１には複数の測距センサ３が
接続されている。

【００１３】前述した測距センサ３の出力値の差を、信
号処理装置４内の信号処理回路４１で算出し、微分処理
回路４２へ出力する。そして微分処理回路４２からの出
力値の合計について、判別回路４３にて第１のしきい
値、第２のしきい値を設け、前記合計が前記第１のしき
い値以上の場合はバス、前記第２のしきい値以上前記第
１のしきい値未満の場合はトラック、前記第２のしきい
値未満の場合は乗用車、と分類することとする。なお測
距センサ３からの信号は、車両が存在しない場合、測距
センサ３と路面とのなす距離Ｄを示すことになる。

【００１４】図３の（ａ）は、車両（バス）６がゲート
１下を通過する状態を示しており、左図は側面図、右図
は正面図である。また図３の（ｂ）は、信号処理回路４
１で処理された、前記車両（バス）６がゲート１下を通
過したときの各測距センサ３（３１〜３５）の出力波形
を経時的に示す図である。(1) 〜(5) はそれぞれ測距セ
ンサ３１〜３５の出力波形を示している。

【００１５】図３の（ｂ）には、バスがゲート１下に進
入する直前からゲート１下を抜け出た直後までの測距セ
ンサ３１〜３５毎の出力値が示されている。バスがゲー
ト１下に進入するまでは、各測距センサ３１〜３５の出
力値は測距センサ３と路面とのなす距離Ｄを示してい
る。バスがゲート１下に進入すると、バスの上面は平ら
であるため、各測距センサ３１〜３５からの信号は(1)
〜(5) に示すように一定値になる。また、バスがゲート
１下から抜け出ると、各測距センサ３１〜３５の出力値
は再び測距センサ３と路面とのなす距離Ｄを示す。これ
らの出力波形は、各々微分処理回路４２に入力される。

【００１６】図４は、バスがゲート１下を通過したとき
の微分処理回路４２の微分出力波形を示す図である。
(1) 〜(5) は、それぞれ図３の（ｂ）に示した(1) 〜
(5) に対応している。図４に示すように、各出力を微分
したときには、バスの最前部と最後部での変化のみが捕
えられている。これは、バスの上面が平面であり、最前
部・最後部とも路面に対して垂直に近いことを示してい
る。ここで、図４に(1) 〜(5) で示す微分出力値を合計
すると、バスの最前部・最後部とも垂直に近く変化量が
大きいため、第１のしきい値以上になり（後部では波形
が反転している）、通過車両がバスであると判別され
る。

【００１７】図５の（ａ）は、車両（トラック）６がゲ
ート１下を通過する状態を示しており、左図は側面図、
右図は正面図である。また図５の（ｂ）は、信号処理回
路４１で処理された、前記車両（トラック）６がゲート
１下を通過したときの測距センサ３１〜３５の出力波形
を経時的に示す図である。(1) 〜(5) はそれぞれ測距セ
ンサ３１〜３５の出力波形を示している。

【００１８】図５の（ｂ）には、トラックがゲート１下
に進入する直前からゲート１下を抜け出た直後までの測
距センサ３１〜３５毎の出力値が示されている。トラッ
クは、前部と後部の上面の高さの差が大きいため、(1)
〜(5) に示す出力値にもその差が現われている。

【００１９】図６は、トラックがゲート１下を通過した
ときの微分処理回路４２の微分出力波形を示す図であ
る。(1) 〜(5) は、それぞれ図５の（ｂ）に示した(1)
〜(5)に対応している。図６に示すように、各出力を微
分したときには、トラックの最前部で変化が捕えられた
後、前部と後部の境目で変化が捕えられ、さらに最後部
で変化が捕えられている。これは、トラックの前部と後
部の上面の高さの差が大きいことを示している。ここ
で、図６に(1) 〜(5) で示す微分出力値を合計すると、
図４に示したバスの場合と異なり、トラックが通過する
までに出力値が変化していることが捕えられる。また変
化点が多いため、バスの場合よりも合計値が小さくな
る。よって微分合計値が、第１のしきい値未満でありか
つ第２のしきい値以上であるため、通過車両がトラック
であると判別される。

【００２０】図７の（ａ）は、車両（乗用車）６がゲー
ト１下を通過する状態を示しており、左図は側面図、右
図は正面図である。また図７の（ｂ）は、信号処理回路
４１で処理された、前記車両（乗用車）６がゲート１下
を通過したときの各測距センサ３１〜３５の出力波形を
経時的に示す図である。(1) 〜(5) はそれぞれ測距セン
サ３１〜３５の出力波形を示している。

【００２１】図７の（ｂ）には、乗用車がゲート１下に
進入する直前からゲート１下を抜け出た直後までの測距
センサ３１〜３５毎の出力値が示されている。乗用車
は、全高が低くかつ車幅も狭いため、全ての測距センサ
３１〜３５に変化がみられるわけでなく、測距センサ３
２〜３４のみ出力値に変化が生じている。また、距離セ
ンサ３１，２５の出力値は、乗用車が通過した場合も測
距センサと路面とのなす距離Ｄを示している。乗用車
は、前部，中央部，後部の上面の高さの差が小さいた
め、(1) 〜(5) に示す出力値にもその差が小さく現われ
ている。

【００２２】図８は、乗用車がゲート１下を通過したと
きの微分処理回路４２の微分出力波形を示す図である。
(1) 〜(5) は、それぞれ図７の（ｂ）に示した(1) 〜
(5) に対応している。図８に示すように、各出力を微分
したときには、乗用車の最前部で変化が捕えられた後、
前部と中央部の境目で変化が捕えられ、さらに中央部と
後部の境目で変化が捕えられ、最後に最後部で変化が捕
えられている。

【００２３】ここで、図８に(1) 〜(5) で示す微分出力
値を合計すると、その合計値が他の車種（バス、トラッ
ク）と比較して小さくなる。よって、微分合計値が第２
のしきい値未満になるため、通過車両は乗用車であると
判別される。

【００２４】このように本第１の実施の形態の車種判別
装置は、車両走行路２の上側に光電式あるいは超音波式
の測距センサ３を一つあるいは複数設置し、これらセン
サ３からの信号を処理する信号処理装置４を備えた。そ
して、車両６がゲート１下に進入すると、測距センサ３
により測距センサ３と車両６のなす高さ方向の距離が計
測される。

【００２５】ここで、乗用車とバスやトラックとの高さ
方向の距離の差に注目すると、乗用車の高さはバスやト
ラックの高さよりも低くなる。またバスは高さが一定で
あり、複数の測距センサ３の検出距離がほぼ一定値にな
る。ところがトラックの場合、特に運転台と荷台の高さ
の差が大きく、バスと異なり高さが一定にはならない。
よって、測距センサ３による検出距離は、車両前部と後
部との差が大きくなる。このような車種による特徴の差
を特徴量とし、乗用車、トラック、バスを判別すること
が可能になる。

【００２６】また、本第１の実施の形態では測距センサ
３を複数設置しているため、どのセンサから出力が得ら
れたかを調べることで、ゲート１下を通過した車両の車
幅を計測することが可能になる。

【００２７】（第２の実施の形態）図９は、本発明の第
２の実施の形態に係る車種判別装置を適用した自動料金
収受システムの構成を示す図である。なお、図９におい
て図１，図１０と同一な部分には同一符号を付してあ
る。

【００２８】当該自動料金収受システムは、第１の実施
の形態に示した車種判別装置と上述した従来の車両検知
装置とを組み合わせた構成をなしている。すなわち信号
処理装置４４に測距センサ３、車両検出器７１，７２、
踏板８が接続されているとともに、自動料金収受機５が
接続されている。なお、測距センサ３はゲート１に少な
くとも一つ備えられていれば実施でき、複数並置しても
よい。

【００２９】従来の車両検知装置の光電センサは、車両
走行路２に発光側と受光側が対面するよう設置されてい
る。その光軸下の路面に踏板８が埋設されており、車両
６の通過中に、輪数、トレッド等の車種判別要因を計測
し、車種を判別する。

【００３０】信号処理装置４４は、上記第１の実施の形
態に示したような測距センサ３から得られた処理結果
と、車両検出器７１，７２、踏板８から得られた処理結
果とから、通過車両の車種の判別を行なう。そして、信
号処理装置４４は自動料金収受機５の収受口５１〜５３
のうち動作させるもの、例えば一般的に運転席の低いバ
スの場合は低い位置の収受口、また運転席の高いトラッ
クの場合は高い位置の収受口を選択する。また、信号処
理装置４４が一つの収受口を上下方向にスライドさせる
ものであれば、判別した車種に応じた高さにその収受口
をスライドさせる。これにより、想定した運転席の高さ
に応じた収受口から通行券の発行や料金の収受を行なう
ことができる。

【００３１】このように本第２の実施の形態の車種判別
装置は、車両走行路２の上側に設けられた光電式あるい
は超音波式の測距センサ３と、従来の車両検知装置であ
る光電センサと、下方の路面に埋設され車両の軸数、輪
距、トレッド等を検知する踏板８と、測距センサ３で検
知した距離情報信号および踏板８で検知した車両の軸
数、輪距、トレッド等の信号を処理する信号処理装置４
４とを組み合わせた構成をなしている。これにより、測
距センサ３で得られたセンサ情報と踏板８により得られ
た軸数、輪数、トレッド等による車種の情報とから車種
を判別し、自動料金収受機５の上段、中段、下段いずれ
かの車種に応じた適切な収受口を自動的に選択すること
が可能になる。

【００３２】なお、本発明は上記各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。 ［１］実施の形態に示された車種判別装置は、車両６の
通行する路面（２）上方に設けられ、前記車両６上面ま
での距離を測定する測距手段（３）と、この測距手段
（３）で測定された距離を経時的に得ることで、前記車
両６の車種を判別する判別手段（４）と、から構成され
ている。

【００３３】このように上記車種判別装置においては、
車両６の通行する路面（２）上方に設けられ、前記車両
６上面までの距離を測定し、その距離を経時的に得るこ
とで、前記車両６の車種を判別するので、従来同一と判
定されていた異なる車種例えばトラックとバスを確実に
判別することが可能になる。また、路面（２）上方に設
けられた前記測距手段（３）により車種判別が可能にな
り、従来のように大掛かりな設置工事が必要とされ、各
センサ類の交換に手間のかかった複雑な装置を用いずと
も、簡易な構成で車種を判別することが可能になる。 ［２］実施の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、かつ前記測距手段（３）で得ら
れた測定結果を補助的に用いて車種を判別し、所定の料
金収受機５にて動作させる収受口（５１〜５３）を前記
車種に応じて選択可能とした。

【００３４】このように上記車種判別装置においては、
前記測距手段（３）で得られた測定結果を補助的に用い
て車種を判別し、所定の料金収受機５にて動作させる収
受口（５１〜５３）を前記車種に応じて選択可能とした
ので、当該車種判別装置を従来の車両検知装置と組み合
わせることで、従来同一と判定されていた異なる車種例
えばトラックとバスを確実に判別することが可能にな
り、例えば一般的に運転席が低い位置にあるバスには低
い位置、運転席が高い位置にあるトラックには高い位置
と、車種に応じて料金収受機で動作させる収受口を選択
することができる。これにより、前記料金収受機５が利
用しやすくなり、料金収受システム全体の安全性を促進
できる。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、従来同一と判定されて
いた異なる車種を簡易な構成で判別できる車種判別装置
を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る車種判別装置
を適用した自動料金収受システムの構成を示す図。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係る車種判別装置
における信号処理装置の構成を示すブロック図。

【図３】本発明の第１の実施の形態に係る図であり、
（ａ）はバスがゲート下を通過する状態を示す図、
（ｂ）は各測距センサの出力波形を経時的に示す図。

【図４】本発明の第１の実施の形態に係る図であり、バ
スがゲート下を通過したときの微分処理回路の微分出力
波形を示す図。

【図５】本発明の第１の実施の形態に係る図であり、
（ａ）はトラックがゲート下を通過する状態を示す図、
（ｂ）は各測距センサの出力波形を経時的に示す図。

【図６】本発明の第１の実施の形態に係る図であり、ト
ラックがゲート下を通過したときの微分処理回路の微分
出力波形を示す図。

【図７】本発明の第１の実施の形態に係る図であり、
（ａ）は乗用車がゲート下を通過する状態を示す図、
（ｂ）は各測距センサの出力波形を経時的に示す図。

【図８】本発明の第１の実施の形態に係る図であり、乗
用車がゲート下を通過したときの微分処理回路の微分出
力波形を示す図。

【図９】本発明の第２の実施の形態に係る車種判別装置
を適用した自動料金収受システムの構成を示す図。

【図１０】従来例に係る車両検知装置を適用した料金収
受システムの構成を示す図。

【符号の説明】

１…ゲート ２…車両進入路 ３（３１〜３５）…測距センサ ４…信号処理装置 ４１…信号処理回路 ４２…微分処理回路 ４３…判別回路 ４４…信号処理回路 ４５…信号処理回路 ５…自動料金収受機 ５１〜５３…収受ユニット（収受口） ６…車両 ７１…車両検出器 ７２…車両検出器 ８…踏板 ９…光スクリーン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】車両の通行する路面上方に設けられ、前記
   車両上面までの距離を測定する測距手段と、 この測距手段で測定された距離を経時的に得ることで、
   前記車両の車種を判別する判別手段と、 を具備したことを特徴とする車種判別装置。
2. 【請求項２】前記測距手段で得られた測定結果を補助的
   に用いて車種を判別し、所定の料金収受機にて動作させ
   る収受口を前記車種に応じて選択可能としたことを特徴
   とする請求項１に記載の車種判別装置。