JPS6252918B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は例えば有料道路における料金収受シス
テムや無人化システム等に用いられる車両検出用
の車両感知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
に通行料金が異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。

のような有料道路システムでは入口インターチ
エンジの入口ゲートにおいて入口インターチエン
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
エンジの出口ゲートにおいて受け取り、この受け
取つた通行券の前記データを処理装置の読取機で
読取つて出口インターチエ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。

一般に有料道路における料金収受システム等で
は通行車両の車種（例えば大型車、普通車、特大
車など）を自動判別させたり、１台毎の車両を分
離検出してシステムに１台毎の必要な処理を行わ
せる。

例えば各ゲート毎の処理台数管理や通行券発行
などである。

そのための車両検知手段として実用化されたも
の或いは提案された技術は多い。

それは超音波を利用するもの、ループコイルを
用いて電磁的に検出するもの、投受光器等を用い
た光学的検知装置、車輪の踏圧を利用して検出す
る踏板等のスイツチを利用するものなどである。

しかしながら、これらはすべてが車両を物体と
して感知するものであつて料金徴収の対象となる
自動車のみを選択的に検知することはできない。

例えば普通自動車にけん引されたキヤンピング
カーやボートトレーラ等は被牽引車両でこれを牽
引している車両の方のみ通行料金を徴収するた
め、本来被牽引車両を含めて一台と検知し、しか
も牽引している車両の車種を検知しなければなら
ないが、上記従来検知手段においては、これを
別々の自動車と検知したり、多軸の一台の自動車
と検知したりする。

このような誤検出が行われると取り扱い車両台
数の計数値が狂つたり、車種を誤認したり、或い
は一台の処理完了毎に次の車両に対する処理を自
動的に行うシステムでは処理そのものが狂つて来
るなどの問題が生ずる。

本発明は上記事情に鑑みて成されたもので、通
過車両の走行騒音に着目し、牽引車はエンジン音
等により比較的大きな走行騒音を発生するのに対
し、被牽引車両は走行騒音が小さい点に着目し、
車体部分を検知して信号を出力する検知手段を用
い、通過車両毎に車両を分離検出する車両検知装
置と、この車両検知装置の設置位置近傍に設けら
れ通過車両の走行騒音を検出する装置と、この走
行騒音の検出出力が所定のレベルを超えると出力
を発生する装置と、を用い、前記所定のレベルを
超えると出力を発生する装置の発生出力と前記車
両検知装置の検出出力とにより自動車と被牽引車
両との識別を行うようにし、走行騒音のレベルを
識別の基準にして正確な区別を可能にした車両感
知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図は本装置の料金所ゲートにおける構成部
分を示す正面図であり、図中１は車両の通過路、
１ａ，１ｂはその両脇のアイランド、２は被牽引
車３を牽引した自動車である。

４及び５は車両通過路１をはさんでアイランド
１ａ，１ｂ上に互いに対峙して設けられた車両検
知装置であり、複数の投光器と複数の受光器が
各々対を成し光軸を一致させて路面に垂直な方向
に配設してある。投光器は可視光や赤外線を発光
するものであり、これらにより車両通過路１上に
はその横断方向に光の垂直なスクリーンが形成さ
れることになり、このスクリーンを車両が遮断す
ることにより、遮断された光軸の受光器より検出
出力が得られる仕組みとなつている。

６は例えば車両検知装置４の車両通過路１面側
に設けられたエンジン音検出用の単一指向性のマ
イクロホンである。このマイクロホン６は極めて
指向角の狭いものを用い、他の車線の車両や車両
検知装置４の位置を通り過ぎた車両のエンジン音
は検出しにくいように工夫してある。

即ち、本発明では走行する自動車の走行騒音
（主としてエンジン音等）が被牽引車等の走行騒
音（主としてタイヤ音等）に比べて大きい点に着
目している。

第２図は本発明装置における検出回路の構成を
示すブロツク図である。

図において６は前述のマイクロホン、７はこの
マイクロホン６の出力を増幅する増幅回路であ
り、そのゲインは適宜に調整できる構成としてあ
る。８はこの増幅回路７の増幅出力を入力とし、
この入力の単位時間当りの変化量に応じた出力を
発生する例えば微分回路等の信号変化分抽出回
路、９はこの信号変化分抽出回路８の出力が所定
のレベルを超えたとき出力を発生するシユミツト
回路、５は前述の車両検知装置であり、１０はこ
の車両検知装置５の検出出力と前記シユミツト回
路９の出力の論理積をとるアンド回路である。

次に上記構成の本装置の作用について説明す
る。

本装置は車両検知装置４，５の位置を車両が通
過するとその車両により車両検知装置４，５の投
受光器により車両通過路１上にその横方向に沿つ
て且つ路面に垂直に形成された光のスクリーンを
当該通過車両が遮ることにより遮られた光軸位置
の受光器がこれを検知して検出出力を発生する。

被牽引車を分離検出できるよう本装置の車両検
知装置４，５における投受光器は被牽引車と牽引
車との連結装置を検出することのないように設け
ておくようにする。

また本装置では説明の便宜上、受光器は車両検
知装置５に設けられているものとして話を進める
が他方にあつても、また双方に設けてもかまわな
い。

今、時刻t₁において車両検知装置４，５の位置
を被牽引車３を牽引した自動車２が通過したとす
る。

するとこの車両の通過により車両検知装置４，
５はその光軸が遮断され、車両検知装置５より検
出出力が出される。

この検出出力は第３図ａの如きであり、時刻t₁
からt₂までの時間T₁の期間が自動車２の、そして
時刻t₃よりt₄までの時間T₃の期間が被牽引車３の
検出出力であつて、両検出出力の発生期間の境に
連結装置部分の通過期間T₂があり、車体部分の
検知によつて二つの車両の検出出力ははつきりと
分割される。この検出出力は車両毎の検知情報と
してアンド回路１０に与えられる。

一方、車両検知装置４にはマイクロホン６が設
けてあり、車両検知装置４の位置を通る車両の音
を検出するようになつている。従つて、車両のタ
イヤ音やエンジン音などはこのマイクロホン６に
より検出されるが、マイクロホン６としては指向
角の狭いものを投受光器の光軸位置近傍に設けて
あるため、この位置を通過中の車両部分の音を最
も良く検出し、他の方向からの音は検出レベルが
著しく小さくなる。

例えば牽引車である自動車２の通過中において
は騒音レベルの大きいエンジン部分が通過してい
るときに大きな検出レベルが得られ、タイヤ音な
どは小さな検出レベルとなつて検出される。

また、被牽引車３が通過中はほぼタイヤ音のみ
となるので、タイヤ部分の通過時にレベルの小さ
いタイヤ音が検出される。

このようなマイクロホン６の検出出力は増幅回
路７により増幅された後、信号変化分抽出回路８
に送られ、ここで微分が成されて第３図ｂに示す
ように信号変化分に対応した出力が得られる。

そして、この出力はシユミツト回路９に送ら
れ、シユミツト回路９は入力レベルが所定レベル
を超えている期間、第３図ｃの如き一定レベルの
出力を発生してアンド回路１０に与える。これに
よりアンド回路１０はシユミツト回路９と車両検
知装置５の両出力が得られたとき第３図ｄに示す
如き出力を自動車感知信号として出力する。

即ち、時間T₁の期間、自動車２が通過する
が、この間にエンジン部分がマイクロホン６の位
置を通るので、車両検知装置５より自動車２の検
出出力が発生されている間にマイクロホン６より
レベルの大なる検出出力が得られ、これが微分さ
れてレベルに対応した変化分の抽出出力となり、
シユミツト回路９に送られる。シユミツト回路９
は所定レベルの入力がある間、一定レベルの出力
を発生する回路であり、従つて、エンジン音の検
出出力とタイヤ音など他の騒音検出出力との区別
のできる適宜なるレベルに基準を設定してあれば
エンジン音の検出時にシユミツト回路９より出力
が得られる。この時、車両検知装置５は自動車２
を検知しているので、シユミツト回路９と車両検
知装置５の両出力の論理積をとるアンド回路１０
からは出力が得られることになる。自動車２の通
過後、これに牽引された被牽引車両３が車両検知
装置５の位置に達するまでの間には両車両の連結
装置部分が通るので、この間、車両検知装置５は
検知出力が途絶え、その後に被牽引車両３の検知
出力がT₃の期間得られる。

このとき、被牽引車両３のタイヤ音等がマイク
ロホン６により検出され、増幅後に信号変化分抽
出回路８を経てシユミツト回路９に与えられる
が、エンジン音よりレベルが低いタイヤ音等の検
出出力であるためにシユミツト回路９は出力を発
生せず、従つてアンド回路１０からも出力は得ら
れない。

この結果、エンジンの付いた自動車の場合のみ
アンド回路１０より出力が得られることになり、
車両一台ずつ分離して検知出力を発生する車両検
知装置５の出力を併用すれば、車両検知装置４，
５の位置を通過する一台一台の車両が自動車であ
るか被牽引車両であるかを判別することが可能と
なる。

これにより、多軸の自動車であるか被牽引車両
を引いている自動車であるかの判別や自動車の取
り扱い累計や各自動車毎の通行券自動発券処理な
どを正確に行うことができるようになる。

尚、第３図からも解る通り、必ずしも車両検知
装置５の信号に依存することなく単にシユミツト
回路９の出力のみを用いても自動車のみを検出し
得るが、実用上は隣接の料金所ゲートを通過する
他の自動車音など外乱音があるため、この外乱音
による誤動作を防止するには車両検知装置の検知
出力を併用するようにした方が良い。

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、車
両検知装置として光学式のものを例示したが、踏
板装置や超音波式などの他の方式のものを使用し
たり、また、車両分離できればループコイルなど
も使用可能である。但し、踏板装置を使用する場
合は時間処理的な信号処理を行う必要がある。

以上詳述したように本発明は通過車両の走行音
に着目し、牽引車はエンジン音等比較的大きな騒
音を発生するのに対し、被牽引車両は走行騒音が
小さい点に着目し、車体部分を検知して信号を出
力する検知手段を用い、通過車両毎に車両を分離
して検出する車両検知装置と、この車両検知装置
の設置位置近傍に設けられ、通過車両の走行騒音
を検出する装置と、この走行騒音の検出出力が所
定レベルを超えると出力を発生する装置と、この
装置の発生出力と前記車両検知装置の検出出力と
により自動車と被牽引車両との識別を行う装置に
より構成し、走行騒音のレベルにより車両毎に自
動車が被牽引車両であるかを識別するようにした
ので、エンジンを有していて走行騒音の高い車両
と、走行騒音の小さい被牽引車両をはつきりと区
別でき、自動車に牽引されたキヤンピングカーな
どの被牽引車両をそれぞれ自動車と被牽引車両に
区別して識別できるので多軸の自動車か牽引車か
の判別や自動車毎の通行券自動処理業務、集計業
務などを誤りなく実施することが可能となるなど
優れた特徴を有する車両感知装置を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す料金所ゲート
部分における構成図、第２図は本装置の検出回路
系部分の構成を示すブロツク図、第３図はその動
作を説明するためのタイムチヤートである。 ４，５……車両検知装置、６……マイクロホ
ン、７……増幅回路、８……信号変化分抽出回
路、９……シユミツト回路、１０……アンド回
路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 車体部分を検知して信号を出力する検知手段
   を用い、通過車両毎に車両を分離検出する車両検
   知装置４，５と、この車両検知装置の設置位置近
   傍に設けられ通過車両の走行騒音を検出する装置
   ６と、この走行騒音の検出出力が所定レベルを超
   えると出力を発生する回路８，９と、この回路の
   発生出力と前記車両検知装置の検出出力とにより
   自動車と被牽引車両との識別のための出力を発生
   する論理回路１０とを備えたことを特徴とする車
   両感知装置。