JPS58129700A - 車種判別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は有料道路における無人化システムに用いられる
車種判別装置に関するものである。

有料道路は一般に普通車、大型車などの車種別に通行料
金が興なる料金体系を用いている場合が多い、また、高
速道路などのように多区間の有料道路では更に利用区間
毎に定めた料金を徴収する。

このような有料道路システムでは入ロインターチェｙジ
の入口ｒ−）において入ロインターチェンジ名や番号お
よび入口進入年月日、時刻、更には上記分類による車種
の車種コードなどの必要なデータを記入した通行券を発
行し、これを出口インターチェンジの出口ｒ−）４：お
いて受は取り、この受は取った通行券の前記データな処
理装置の読取機で読取って出口インターチェンジまでの
利用区間に対応する車種別料金を求め、これを表示して
係員がその表示料金を利用者より徴収することになる。

ところが゛有料道路業務は昼夜を通して行わな（てはな
らず、有料道路網も拡大の一途を辿るなど係員も多数必
要であることなどから有料道路のインターチェンジにお
ける出入口ｒ−）の無人化がＩＩまれている。

１第来における有料道路システムにおける入口の無人化
を図る方法として通行車両の車種を例えば普通車、大型
車、特大車等の種別を自動判別し、当該車両に相当する
通行券を発行量ることが考えられている。

Φ種を自動判別するには通行車両の車幅値あるいはトレ
ッド（軸距）を測定することにより可能である。これは
それぞれ超音波あるいは路面の幅方向に複数個の踏板ス
イッチを等間隔に設置することによって実現可能である
。

しかし、この車幅値あるいはトレッドの測定を行って車
種判別を行っても我が国の現行（昭和５６年１１月現在
）の車種区分によると判別不能なものがでて来る。

例えば外国製普通乗用車およびｉイクロ・々スは大型車
に属する車幅値であるが実際の車種区分は普通車に属す
る。また、パスは特大車であるが大型車との区別がつか
ない。

従って無人化を図るにはこれらの正確な車種区分ができ
るようにならなければならない。

本発明は上記事情に鑑みて成されたもので、車両通過路
をはさんで対向する投受光器を垂直方向に複数対積重し
た光電管装置と、同光電管装置の設置位置に対応する該
車両通過路に埋設され通過車両の車輪の踏圧作用幅に応
じて電気抵抗を変化宴せ同車輪の接地幅及び車両のトレ
ッドを検出する踏板装置と、上記光電管装置と踏板装置
とに接続し両装置の出力信号を受は番車両幅の車輪幅及
び車−両のトレッド並びに各車軸の端圧時あるいは車軸
間遥遥時の光電管装置の遮光情報に基づき車種判別信号
を出力する判別制−装置とより構成し、踏板装置により
検出され番通過車両の車輪暗圧作′用幅と踏圧位置に応
じた検出出力をもとに車輪の接地幅及びトレッドを検出
し、またこの情報と光電管装置により得られた通過車両
の遮光情報より車種の判別を行って判別信号を出力する
ようにすることにより正確な車種判別を可能とする車種
判別装置を提供することを目的とする。

以下、本発明の一実施例について図面を参照しながら説
明する。

第１図は本発明の車種判別装置の設置状況を示した斜視
図である。

図においてＷは車両が通行する一車線分の車両通過路で
あり、１１．１２はこの車両通過路Ｗを介して対峙して
設けられた車両分離器である。車両分離器１１．１２に
は各々の対向面に複数個の対を成す光電管及び投光器を
各々光軸を一致させて垂直方向に所定の配列ピッチで並
設している。このような車両分離器１１．１１は料金所
のアイランドＩＬ上に設置される。

１３は前記車両分離器１１．１１の対向位置における車
両通過路Ｗ上に敷設されたトレツＰ及びタイヤ幅測定用
の踏板装置であり、車両通過路Ｗの横断方向にほぼ道幅
全体にわたって敷設され、抵抗接点を有していてこの抵
抗接点をそれぞれ通行車両の左右の車輪が踏圧すること
により抵抗値が変化し、その抵抗値の変化分よりトレッ
ド及びタイヤ幅を測定するものである。

１４、Ｉｓは車両通過路Ｗを介して前記車両分離器７１
．７１近傍に設けられた一対の投受光器である。

尚、矢印ＴＲは車両の通行方角を示すものである。

ＩＩ！図は前記踏板装置１１の構成を示す平面図であり
、図中ｘＢｚｘは道幅方向に配設される抵抗接点である
。

抵抗接点Ｉ１１．１１は一方が道路中央部位置ｌ傍より
左側路肩方向に、また他方は該中央部位置近傍より右側
路肩方向にそれぞれ配設されており、またその構造は例
えば細長い抵抗体を下部接点とし、この抵抗体上に所定
間隔離間させて弾力性のある例えばステンレス材等によ
る帯状導体による上部接点体が配設されていて、各々の
抵抗接点ｘ１．ｘｚにおける前記上部接点体が車輪の踏
圧を受けるとその部分の上部接点体が抵抗体上に接して
抵抗体はその接した部分の区間が煙路され、その分の抵
抗値が減少することを利用して抵抗体両噛間の抵抗値よ
りタイヤ幅を検出し、また抵抗体と上部接点体とで形成
される回路の抵抗値でトレッド即ち輪圧を測定する。

また、２３，１４．２５はそれぞれ前記抵抗接点ｉノ、
ｘｚに平行に配設された平型接点であり、これら平型接
点ｘｓ、ｚ４＃ｘｉは例えば上下に適宜離間させて弾性
力のある帯状の一対の導電体を配設して構成されると共
に車輪の踏圧を受けてその踏圧を受けた部分が上下接す
ることにより車輪の通過及び通過方向を検出することが
できるようにしたものである８通過方向は三つの平型接
点１１，２４．Ｉｓの動作ノーターンより検知できる。

２−は外との信号線接続用のコードである。

第３図は踏板装置１３の動作原理を説明するための図で
あり、図中ＪＪ、３７は前述の抵抗接点ｘ１．ｚｚｓ＝
おける上部接点体、３１゜Ｊ４は抵抗体である。

抵抗接点ｓｒ、ｘｘは前述の所定の位置に配設され、ま
た、抵抗接点１１．！１１はそれぞれａ　、　ｂ　、　
ｃ　、　ａ’、ｂ’、ｃ’の端子を有している。

これらのうち端子ａ　、　ａ’は上部接点体１ノ。

１３の片端に接続され、またす、−′は抵抗体３２．３
４の一方の端部に、また（、Ｃ′は抵抗体３１．１４の
他方の端部に接続される。上部１点体ｊＪ、３３はステ
ンレス等で作られているため、その固有抵抗値が小さく
、抵抗値を殖んど無視できる。

また上部接点体３１．ＪＪと対を成す抵抗体３１．１４
は例えば硬質塩化ビニール等から成る接点支持材に比較
的抵抗値の高い一一エツケル合金を巻付けて実現できる
。

ここで、この端板装置１１による通過車両のトレッド及
びタイヤ幅の測定原理を説明しておく。

今、トレッドがＬなる長さを有し、タイヤ幅！なる車輪
人を装着した車両が画板装置１１上に差しか−り、抵抗
接点１１，１１を踏圧したとする。

抵抗接点２１は一車線分の幅の車両通過路Ｗの中央より
左偶に、また、抵抗接点１２は右側に配設されているた
め、車両の左側車輪は抵抗接点２１を、また、右側車輪
は抵抗接点２２を踏圧する。

すると、この抵抗接点２１ではその上部接点体３１は、
踏圧を受けた部分が下方にへこみ、下部の抵抗体３１に
接触する。また、同様に抵抗接点ｚ２では右側車輪によ
り踏圧を受けた部分が下方にへこみ、下部の抵抗体１４
に接触する。

この抵抗体３１．３４における上部接点体ｊＪ、ｊ３と
の接触部と非接触部とを区分すると、抵抗体１２側では
タイヤ幅ｌ対応の幅で中央に接触部分が、そしてその両
脇に非接触の部分が生じ、また、抵抗体Ｊ４側ではタイ
ヤ幅ｌ対応の幅で中央に接触部分が、また、その両脇に
非接触部分が生ずる。

これ：争のうち、タイヤ幅Ｉに対応する接触部分区間の
抵抗体抵抗値を’ＭＥ’Ｓとし、その両脇部分の非接触
区間の抵抗体抵抗値をそれぞれ’ｔ　　ｍ’ｓ　　＃’
４　　、ｒ・とすると、それぞれの抵抗体３２．３４の
両端子す、ｅ及びｄ　、　ｏ　／各々の端子間抵抗値Ｒ
，１，Ｂｌｌは各々の抵抗体３２．１４の本来の抵抗値
をＲ１，Ｒ１とすると、このＲ１，１１，から各々の上
部接点体３１゜３３の接触による短絡区間部分の抵抗値
ｒ曹　。

ｒ、を差し引いた抵抗値、即ち Ｒ’＝Ｒ−ｒ　　、　　Ｒ，’＝Ｒ，−ｒ。

１ｍ となって、踏圧を受けた阪それぞれＲ１からＲ１’ｅＲ
１から７１．／へと抵抗値が変化する。

一方、抵抗接点２１．２２の端子ａ、ｂ及びａ／　、　
ｌｎ／それぞれの区間の抵抗値は抵抗接点２１側では上
部接点３１４＝接触しない左側部分の抵抗値「、。・ま
た抵抗接点２２側では上部接点ＩＪに接触しない右側部
分の抵抗値ｒ・を示すことになるー 前述したように抵抗接点：ＩＪ、１ｊｌの車両通過路Ｗ
路面上における設置位置は路面の横断方向に沿い中央よ
りそれぞれ左右路肩方向へ伸びる所定の位置であり、従
ってａ、ｂ端子間抵抗及び、１．ｂ／端子間抵抗な加え
た値は車両のトレッドに密接な関係を示す値となる。

従ってこれらのことからトレッド及び！イヤ幅の測定を
することができる。

＠４図は本発明装輩の構成を示すブロック図である０図
中２１．１３は抵抗接点であり、３１、ＩＩは各々の抵
抗接点２１．１１の上部接点体、ｓ　ｘ　、　Ｊ　４ハ
抵抗体”ｃ”アル、　ａ、ｂ、ｃ。

ａ　、ｂ　、ｃ　　は抵抗接点２１．２１における前記
端子、４１，４４．４９，４１２は抵抗値を電圧値に変
換する抵抗−４正変換回路である。

これらのうち、４１は前記端子ａ、ｈ間に接続され、ま
た、４４は端子す、Ｃ間、また４９は端子１／、　ｂＩ
間、そして４１２は端子ｂ′、ｃ′間に接続され、各々
の接続された端子間の示す抵抗値を電圧値に変換して出
方する。４１，４１゜４８．４１１は電圧変化ピーク値
を記憶する電圧変化値記憶回路で、これらのうち４２は
前記抵抗・電圧変換回路４１に接続されてその出力電圧
値を受け、その−一夕値を抽出して紀憶し、また、４１
は前記抵抗−電圧変換回路４４に接続されてその出力電
圧値を受け、そのピーク値を抽出して記憶し゛、また４
８は前記抵抗−電圧変換回路４＃に接続され、その出力
のビニク値を抽出して記憶し、また４７１は前記抵抗−
電圧変換回路４１１１’ニー接続されてその出力のｌ−
夕値を抽出し記憶する。４１．４１．４ｆｌ、４１ｍは
アナログ信号をディジタル信号に変換するアナログ−デ
ィジタル変換回路であり、４１は４１の出力を、また４
−は４５の出力を、また４１は４Ｉの出力を、そして４
１＃は４１１の出力をディジタル信号に変換して出力す
るものである。

ｊ　Ｊ　、　ｊ　４　、、　ｊ　ｊは前記踏板装置ＩＪ
の平型接点であり、４１１はこれら平型接点１１，１４
゜２Ｊが車両の進行方向に並設されていて車両の進行に
伴い、車輪両正によって時間的なずれを持ち順次接点の
オン操作が成されることを利用してこれら平型接点ｋｌ
、１４．１１のオンオツ状態から車軸の前後進を判別す
る前後進判別回路Ｃある。４１４は前記車両分離器１１
．１２からの光゛峨管検知信号より通過車両の側面形状
を示ｆＪ光情報を出力する遮光情報出力回路、４１５は
前記アナログーデイノタル変換回路４３．４６，４１，
４１０及び車両前後進判別回路４１３及び遮光情報出力
回路４１４とＣＰＵ４１７との入出力インターフェース
を行う入出力インターフェース回路、４１ｇはメモリ回
路であり、このメモリ回路４１ｇに記憶させである後述
のプログラム内容に従ってＣＰＵ（中央処理装置Ｆ）４
ＪＦは演算制御動作を行い、入出力インターフェース回
路４１５を介して与えられる前記各種情報を処理して車
種判別を行う。

尚、メモリ回路４１６はデータの一時紀憧や演算時のワ
ーキングエリア等としても用いられる。

次に上記構成の本装置の動作について説明する。

本装置においては待機状態時、０ＰＵ４１ｙは常に入出
力インターフェース回路４１１を監視して外部からの入
力が来るのを待つ。

今、車両が車両分離器１１．ＩＩの位置を通過すれば車
両分離器１１．１１の多数の投光器により車両通過路Ｗ
の横断方向に沿って形成された光のスクリーンを遜るこ
とになり、その遮られた光軸に位置する光電管より遮光
信号が出力されて遮光情報出力回路４１４に与えられる
。

すると遮光情報出力回路４１４はこれらの遮光信号をも
とに当該通過車両の側面形状情報を示す遮光信号を出力
し、入出力インターフェース回路４１１を介して０ＰＵ
４１１に与える。

また、車輪部分が踏板装置１３の位置に差しか−ると車
輪踏圧を受けて抵抗接点１１．ＩＩの上部接点体：１１
．ＩＪが弾性縦形して第３図で詳述したように抵抗体３
１’、Ｊ４に接し、抵抗接点１１．１１の端子ａ、ｂ間
１．／　、　ｂ／間、ｂ、０間　６１．、を間の抵抗値
が変化する。これら抵抗値は各々の端子間に接続された
抵抗−電圧変換回路４１，４４．４９，４１１により電
圧信号として検出され、またこれら各々の電圧信号は各
々の後段に設けられた罐圧変化値記憶回路４２．４５．
４８，４１１に与えられて各々の電圧信号のピーク値が
記憶される。この各々のピーク値は続み出されて各々の
後段に設けたアナログ−ディジタル変換回路４３．４ｇ
。

４１．４１１１に与えられ、各々ディジタル信号に変換
されて入出力インターフニス回路４１５に与えられ、こ
れを介してＣＰＵ４ｉ　ｒに送られる。

また、踏板装置ＩＳには三つの平型接点２３゜２４．２
５があり、車輪は通過時にこれらを順次踏圧してゆく、
その踏圧の順序は車両の速行方向により定まるから平型
接点ｊ　Ｊ　、　２４　、ＩＩＩに接続された車両前後
進判別回路４１１により接点信号の出力状況から車両の
前後進軸数即ち。

前進により通過した車軸数と後進により通過した車軸数
を検出判別し、その判別出力を入出力インターフェース
回路４１５を介してＯＰ　Ｕ４１’１に与える。

すると０ＰＵ４７　Ｆは車両が一台分通過するまでの間
、例えば車両分離器１１．１１の遮光信号出力がある間
、上述の各人力情報を収り込むと共にこれをメモリ回路
４１εに記憶−「る。

そして、車両分Ｓ器１１．１１の位置を該車両が通過完
了した時点、即ち遮光信号出力が無くなった時点で０Ｐ
Ｕ４７ｙは前記各人−力情報をメモリ回路４１６から読
み出し、車軸数、タイヤ幅、トレッド、車両側面形状な
どの車種判別要素を求める。

そして、これらの車種判別要素をもとに予めメモリ回路
４１１１に設定しである車種判別テーブルから当該通過
車両の車種を判別し、判別結果を入出力インターフェー
ス回路４１５を介して外部へ送り出す。

次に我が国で採用されている車種区分に従って車種判別
を行う具体例について説明する。

′＠１表 第１表は昭和５６年１１月現在において我が国で実施さ
れている高速道路の車種区分であり、普通車、大型車、
特大車の三種類に分類されている。

第１表かられかるように車軸数のみで見た場合、二つの
車種区分に属する車種があり、またトレッドだけを見た
場合にも同様のものが存在する。また、普通車であるは
ずの一一トトレーラやキャンピングカーをけん引した普
通車がそのけん引車両の軸数分、軸数が加算される関係
で大型車と判定される８配がある。

そこで本発明においては軸数、トレッド、タイヤ幅及び
車両の側面の形状を判定の要素とし、これらの諸要素か
ら０ＰＵ４　、、により車種判別する。

第５図はその判別のためのフローデャートを示すもので
、先に説明したように車両通過があると踏板装置ＩＪの
出力より軸数情報が得られるのでこれをもとに軸数によ
る分類をＩ８１〜第３のステップｓｉ１〜１１の間で行
う、そして。

二軸車であるならば第４のステップ１１を実行して踏板
装置１１より得られた情報に基づくトレッドの値を普通
車の車種区分として規定されている車幅値と比較し、当
該規定値内であるならば普通車と判別する。当該規定値
を趨えるときは第５のステップ１１１に移り、踏板装置
１１より得られたタイヤ幅の情報を大型車のダプルタイ
ヤの幅で規定された規定値以上であるか否か判別し、以
下であれば普通車、以上であれば史に特大車であるか否
かを知るために第６のステツブｓｔｙに移る。

ここでは車両分離器１１．１２から送られて来た車両側
面形状の情報゛より車両形状を判別し、トラックである
かパスであるかを判別してパスならば特大車、トラック
ならば大型車とする。

前記軸数判別の結果、４軸車と判定されれば特大車とし
、また３軸車と判定されれば第７のステラｆｍｔ７に移
って車幅値とタイヤ幅値の判定が行われる。即ち、キャ
ンピングカーや＆　−トトレーラをけん引した車両の場
合はこのけん引される車両が一般に一軸であり、乗用車
あるいは小型トラックなど引いているときは合わせて３
軸と測定されるので車幅とタイヤを判定の要件とするこ
とにより普通車であるが大型車であるかを区別すること
ができる。

以上の結果、通過車両の車種が判別できるのでその車種
区分の情報を車種判別信号として出力する。

以上詳述したように本発明は車両通過路をはさんで対向
する投受光器を垂直方向に複数対積重した光電管装置と
、同光電管装−の設置位置に対応する該車両通過路に埋
設され通過車両の車輪の踏圧作用幅に応じて電気抵抗を
変化させ同車軸の接地幅及び車両のトレッドを検出する
踏板装置と、上記光電管装置と踏板装置とに接続し同装
置の出力信号を受は各車軸毎の車輪幅及び車両のトレッ
ド並びに各車軸の踏圧時あるいは車軸間通適時の光電管
装置の遮光情報に基づき車種判別信号を出力する判別制
御装置とより構成し、踏板装置により検出される通過車
両の車輪踏圧作用幅と踏圧位置に応じた検出出力を車輪
の接地幅及びトレッドを検出し、また光電管装置により
車両の側面形状を示す遮光情報を検出してこれらの情報
により車種判別を行うようにしたので、車種の特定を正
確に行うことができるからトレッドの大きい外国車や普
通乗用車の高級車を普通車と判別でき、また遮光情報を
併用したことによりトラックとパスの分離が可能である
など、正確な車種判別を自動的に行うことのできる車種
判別装置を提供することができる。

尚、本発明は上記し、且つ図面に示す実施例に限定する
ことなくその要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実
施し得るものであり、例えば実施例においてはタイヤ幅
を単純にその絶対値のみ測定する場合を示したが、更に
シングルタイヤであるかダブルタイヤであるかの判別を
行って情報として利用するよう１；シても良い他、車両
の形状を測定する場合に１ｓ１図で示すように別の位置
に設置した投受光器１４，１１１の出力も併用して測定
点を増大させれば、より正確な形状を知ることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の設置状況を示す斜視図、＠２図は
踏板装置の構成を示す平面図、ａＳ図は踏板装置の動作
原理を説明するための図、第４図は本発明装置の構成を
示すプロッタ図、第５図は本発明装置の車種判定ルーチ
ンの一例を示す７０−チャートである。 ＪＪ、７１・・・車両分離器、１１・・・踏板装置。 １４．１１−・・投受光器、ｊ　１　、　Ｊ　ｊ　−・
・抵抗接点、１１．１４．１１−・・平型接点、４　Ｊ
　、　４　ｄ　、Ｊ＃。 ４１１−・抵抗−電圧変換回路、４１，４１゜４　ａ　
、　４　Ｊ　Ｊ−・・電圧変化値記憶回路、４３，４１
゜４Ｆ、４１＃・・・アナ四ダーディジタル変換回路、
４１１−車両前後進判別回路、４１４・・・遮光情報出
力回路、４１５・・・入出力イン１１−７工−ス回路、
４　Ｊ　＃−・・メモリ回路、４１Ｗ＝ＣＰＵｍ出１１
１Ａｌ［偶閤ｕ５弁理土鈴江武彦昭和　年　月　日 特許庁長官　島田春樹　殿 １、事件の表示 昭和５７年特許願オ　１３１１’）号 ２・　発明の名称 車種判別装置 ３、補正をする者 ボ件との関係　　牛７許出願人 （５２０）竺菱重工業株式会社 ４、復式　理　人 ５、自発神正

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 車両通過路をはさんで対向する投受光器を垂直方向に複
   数対積重した光電管装置と、同光電管装置の設置位置に
   対応する骸車両通過路に渡設され通過車両の車輪の踏圧
   作用幅に応じて電気抵抗を変化させ同車輪の接地幅及び
   車両のトレッドを検出する踏板装置と、上記光電管装置
   と踏板装置とに接続し両装置の出力信号を受は各車両毎
   の車輪幅及び車両のトレッド並びに各車軸の踏圧時ある
   いは車軸間通適時の光電管装置の遮光情報に基づき車種
   判別信号を出力する判別制御装置とを有してなることを
   特徴とする。 車種判別装置。