JP2004171140A - 料金収受システムおよび料金収受方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】料金所の車線への車両の前進進入と後進退出を精度良く認識することのできる料金収受システムを提供する。
【解決手段】車両進行方向にて互いに離間した5つの地点P1〜P5に遮光センサを配置した車両検知器13を用いる。各地点P1〜P5の遮光センサ▲1▼〜▲5▼の出力が前進方向の順に総て「暗」の状態となった場合に車両11がETC車線9に前進で進入したことを認識する。また、各地点P1〜P5の遮光センサ▲1▼〜▲5▼の出力が後進方向の順に総て「暗」の状態となった場合には車両11がETC車線9から後進で退出したことを認識する。
【選択図】 図4
【解決手段】車両進行方向にて互いに離間した5つの地点P1〜P5に遮光センサを配置した車両検知器13を用いる。各地点P1〜P5の遮光センサ▲1▼〜▲5▼の出力が前進方向の順に総て「暗」の状態となった場合に車両11がETC車線9に前進で進入したことを認識する。また、各地点P1〜P5の遮光センサ▲1▼〜▲5▼の出力が後進方向の順に総て「暗」の状態となった場合には車両11がETC車線9から後進で退出したことを認識する。
【選択図】 図4
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、料金所で車両の有料道路の利用に関する処理を行う料金収受システムと料金収受方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
ETC(Electronic Toll Collection)は、有料高速道路の料金所で行われている料金の受け渡しを、料金所に設置されたアンテナと車両に搭載された車載器との間での無線通信による料金情報のやり取りにより行うシステムである。このETCシステムにより、車両(車載器を搭載したETC車)が料金所をノンストップで通過することが可能となり、料金所での渋滞の解消・緩和を図ることができる。
【0003】
このETCシステムでは、料金所の車線に車両が進入してきたことを検知するために、車線の両側に発光側と受光側の遮光センサを対向配置し、発光側の遮光センサより発光された光を車両が遮ったことを受光側の遮光センサにて検出することによって料金所の車線への車両の進入を判定している。
【0004】
このような遮光センサを用いた従来の車両検知器としては、たとえば図6に示すように、車両進行方向にて離間した2つの地点P1、P2で車両の通過による遮光を検知する方式がある。個々の検知地点P1、P2には複数の遮光センサS1、S2がそれぞれ異なる高さ位置に配置されている。
【0005】
この従来の車両検知器においては、下流側の遮光センサをS1、上流側の遮光センサをS2とし、遮光センサが遮光状態にあるときの出力の値を「暗」、非遮光状態にあるときの出力の値を「明」とすると、S1の出力が「明」から「暗」に変わり、続いてS2の出力が「明」から「暗」に変わったとき、車両が車両検知エリアに進入してきたことが判定され、この後、S1の出力が「暗」から「明」に変化し、続いてS2の出力が「暗」から「明」の順で変化したら車両が車両検知エリアを通過したものと判定される。車両が車両検知エリアを通過したことの判定により、車両が料金所の車線に進入したものと見なされる。
【0006】
また、通過する車両の検知を遮光センサを用いて行う技術として、水平と垂直のそれぞれの方向に多数の遮光センサを配置し、これらの遮光センサで車両の側面の射影情報を検出して車種を判別するというものがある(たとえば特許文献1参照)。
【0007】
【特許文献1】
特開平5−225490号公報(段落番号0036、図6)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
図6に示した従来の車両検知器において未解決な課題を説明する。以下のケースでは、一つの車線上で先行車両と後続車両とが次のように動作した場合、料金所車線への車両進入の誤認識が発生するおそれがある。
【0009】
▲1▼先行車両の車両検知エリアの通過を検知した。
▲2▼後続車両の進入により、S1の出力が「明」から「暗」に変化した。
▲3▼先行車両が車両検知エリアを一旦通過したのにもかかわらず何らかの事情により後進し、S2の出力が「明」から「暗」に変化した。この時点で、後続車両が車両検知エリアに進入したものと誤認識される。
▲4▼先行車両の後進に伴い、後続車両が衝突を避けるために後進することによって、S1の出力が「暗」から「明」に変化した。
▲5▼この後、先行車両が最び前進し、S2の出力が「暗」から「明」に変化した。この結果、後続車両が車両検知エリアを通過すなわち料金所の車線に進入したものと誤認識される。
また、牽引車両の牽引軸の長さが2地点の遮光センサS1,S2の間隔よりも短い場合、二台の車両が進入したものと誤認識されてしまうという問題があった。
【0010】
本発明はこのような課題を解決するためのもので、料金所の車線への車両の前進進入と後進退出を精度良く認識することのできる料金収受システムと料金収受方法を提供しようとするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の料金収受システムは、互いに車両進行方向にて離間した3以上の地点で前記車両の通過を各々検知する検知手段と、前記検知手段によって前記各地点の前記車両の通過が前進方向の順に総て検知されたとき道路利用に関する処理が行われる車線への前記車両の前進での進入を認識し、前記各地点の前記車両の通過が後進方向の順に総て検知されたとき前記車両の前記車線からの後進での退出を認識する認識手段とを具備するものである。
【0012】
また、本発明の料金収受システムは、互いに車両進行方向にて離間した3以上の地点で前記車両の通過を各々検知する検知手段と、前記検知手段によって前記各地点の前記車両の通過が前進方向の順に総て検知されたとき道路利用に関する処理が行われる車線への前記車両の前進での進入を認識する第1の処理手順を実行し、前記各地点の前記車両の通過が後進方向の順に総て検知されたとき前記車両の前記車線からの後進での退出を認識する第2の処理手順を実行する制御手段とを具備するものである。
【0013】
この発明によれば、料金所の車線へ車両が前進で進入したこと、および、その車線から車両が後進で退出したことを一台一台正しく認識することが可能である。
【0014】
車両の通過検知地点の数をさらに増やし当該地点間の距離を縮めることによって、認識の精度をより高めることができる。
【0015】
また、制御手段は、第1の処理手順の実行中に各地点の車両の通過が前進方向の順に1地点以上検知された後各地点のうちの最上流地点の車両の通過が順に反して検知された場合に前記第2の処理手順にスイッチし、この第2の処理手順の実行中に各地点の車両の通過が後進方向の順に1地点以上検知された後各地点のうちの最下流地点の車両の通過が順に反して検知された場合に第1の処理手順にスイッチすることを特徴とする。
【0016】
これによれば、第1の処理手順と第2の処理手順との適切な切り替えが可能になり、安定した認識動作が実現される。
【0017】
さらに、上記の発明の料金収受システムにおいて、検知手段は、各地点ごとに車両の通過を検知する3つ以上の遮光センサを有し、制御手段は、第1の処理手順の実行中に各地点のうちの最下流地点の車両の通過が検知されてから前進方向の次の地点の車両の通過が検知されるまでの間に最下流地点の車両の通過を検知する遮光センサの出力が変化した場合に第1の処理手順をリセットし、第2の処理手順の実行中に各地点のうちの最上流地点の車両の通過が検知されてから後進方向の次の地点の車両の通過が検知されるまでの間に最上流地点の車両の通過を検知する遮光センサの出力が変化した場合に第2の処理手順をリセットすることを特徴とする。
【0018】
これによれば、車両が前進で車両検知エリアに一旦進入してきた後後進して車両検知エリアから後退した場合や、車両が後進で車両検知エリアに一旦は戻ってきた後前進して車両検知エリアから抜けた場合など、車両の変則的な挙動に対しても、料金所の車線へ車両が前進で進入したこと、および、その車線から車両が後進で退出したことを一台一台正しく認識することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明を適用した実施の一形態であるETCシステムの料金所機器の構成図である。
【0020】
11は料金所のETC車線9に進入してくる車両である。ここで、車載器10を搭載した車両11を「ETC車」、搭載していない車両(図示せず)を「非ETC車」と呼ぶ。
【0021】
12はアンテナであり、後述する車線制御装置からの制御により車両11に搭載されている車載器10と無線で通信を行う。車載器10にはICカード8の着脱が可能とされている。
【0022】
13は料金所のETC車線9への車両11の進入を検知する車両検知器である。この車両検知器13は、多数の発光素子部品41の配列を有する発光側検知器13aと、各々の発光素子部品41と1対1に対応する多数の受光素子部品42の配列を有する受光側検知器13bとで構成される。これら発光側検知器13aと受光側検知器13bはETC車線9を挟んで対向配置され、互いに対応する発光素子部品41と受光素子部品42との組み合わせにより一つの遮光センサが構成されている。個々の遮光センサは、これを構成する発光素子部品41と受光素子部品42との間を車両11が通過することによって遮光状態となることで出力が「明」から「暗」に変化する。
【0023】
14は路側表示器であり、ETC車線9上の車両に対して表示による各種の通知を行うためのものである。
【0024】
15は料金所ブースであり、中では収受員(図示せず)が待機しており、ここで車線7を通過する非ETC車からの料金の徴収が行われる。また、料金所ブース15の中には監視制御盤18、ブース内表示器17などが設置されており、収受員に対して各種情報を通知する。
【0025】
16は車両11の通過を阻止する発進制御装置である。この発進制御装置16は後述する車線制御装置によって制御され、車両11がETC処理または現金等により通行料金の支払いが終了した場合に阻止棒16aを開け、車両11の通過を許可する。
【0026】
17はブース内表示器で、車線制御装置によって制御され、ブース15内に待機している図示しない収受員に対して、進入してきた車両11がETC車か非ETC車か異常ETC車かを通知する。
【0027】
18は監視制御盤であり、車線制御装置と通信を行い、収受員に対して各機器の動作状況の通知を行い、また収受員の操作情報を車線制御装置に通知し、発進制御装置16の動作制御などを行うものである。
【0028】
19は、料金所のETC車線9からの車両11の退出を検知する車両検知器である。この車両検知器19も、前述した車両進入検知のための車両検知器13と同様に、多数の発光素子部品41の配列を有する発光側検知器19aと、個々の発光素子部品41に対応する多数の受光素子部品42の配列を有する受光側検知器19bとで構成される。
【0029】
次に、図2を参照して車線制御装置20の構成を説明する。
21は車線制御装置20の制御を行うCPUである。
22は記憶装置であり、車線制御装置20で利用されるプログラム(処理手順)や各種データが蓄積されている。
23は入出力制御部であり、前述した車両検知器13、19、ブース内表示器17、発進制御装置16との入出力を制御する。
24は無線制御部であり、後述するアンテナ26とのインタフェースをとる。
25は伝送制御部であり、先述した路側表示器14や監視制御盤18、後述する収受機27やデータ処理装置28との間でのデータ伝送を制御する。
26はアンテナであり、無線制御部24からの制御により、車載器10との無線通信を行う。
27は収受機であり、ブース15内に設置され、ETC車以外の車両からの料金収受を行う装置である。
28はデータ処理装置であり、本ETCシステムにおいて車線制御装置20の上位装置にあたるものであり、車線制御装置20に必要な料金データやネガティブリストを提供したり、車線制御装置20で処理したETC処理明細データの収集などを行う装置である。
【0030】
次に、図3を参照して車載器10の構成について説明する。
31は車載器10の動作を制御するCPUである。
32は無線通信部であり、前述したアンテナ26と無線で交信する。
33はICカードインタフェースであり、ICカードのリードライトを行う。
34は記憶装置であり、車載器10に利用されるプログラムや必要な各種データが記憶されている。
35は入出力制御部であり、後述する表示部36やスピーカ37の制御を行う。
36は表示部であり、CPU31からの制御により、車両11の運転者に対する通知情報を表示する。
37はスピーカであり、CPU31からの制御により、車両11の運転者に対する情報通知を音で行う。
【0031】
次に、このETCシステムの動作を説明する。
車線制御装置20は、進入側の車両検知器13により、ETC車線9へのETC車両11の進入が検知されたとき、アンテナ26より電波を放射して、車載器10との無線通信を許可する状態とする。ETC車両11が進入したことを認識すると、車線制御装置20はそのETC車両11に搭載されている車載器10との間で、料金収受に必要なデータの送受信をアンテナ26を介して無線通信により行い、その結果を路側表示器14に表示する。
【0032】
車線制御装置20は、無線通信による料金収受が正常に行われたETC車両11に対し、発進制御装置16を開放して通行を許可する。非ETC車が進入したことを認識した場合には、料金所係員の手作業により現金またはカード支払い等によって料金収受が行われ、この後、発進制御装置16を開放し、非ETC車の通行を許可する。
【0033】
次に、このETCシステムにおける進入側の車両検知器13の構成の詳細を説明する。
【0034】
図4は、車両検知器13の遮光センサの配置例を示している。
この車両検知器13は、車両進行方向にて互いに離間した5つの地点P1〜P5に遮光センサを配置している。▲1▼〜▲5▼はその番号の地点の遮光センサを示している。隣り合う地点どうしの距離は必ずしも等しい必要はない。▲1▼の遮光センサは最下流地点P1に位置し、▲5▼の遮光センサは最上流地点P5に位置する。最下流地点P1の遮光センサ▲1▼と最上流地点P5の遮光センサ▲5▼との距離はたとえば0.8mである。もちろん、この距離は変更してもよい。
【0035】
各地点ごとの遮光センサは、異なる高さ位置に複数配置されていることが望ましい。たとえば、高さ条件たとえば路面から車体までの高さが異なる様々な車両に対処できるためである。したがって、縦横に多数の遮光センサを均一に並べて配置することが機能的には理想と考えられるが、コスト高になる。
【0036】
そこで、この実施形態では、両端の地点P1、P5には比較的多数(この例では4個)の遮光センサ▲1▼、▲5▼を縦に並べて配置し、その間の各地点P2、P3、P4ごとの遮光センサ▲2▼、▲3▼、▲4▼の数を2以下に制限してコストダウンを図るとともに、少ない遮光センサで検知漏れが最小限に抑えられるように遮光センサ▲2▼、▲3▼、▲4▼の高さ位置を決めている。
【0037】
具体的には、中間の地点P3の遮光センサ▲3▼の数は一つとし、その高さは両端の地点P1、P5の遮光センサ▲1▼、▲5▼がカバーする高さ範囲のほぼ中間とした。また、この中間の地点P3と両端の地点P1、P5との間の各地点P2、P4の遮光センサ▲2▼、▲4▼の数は2とし、これらの高さは、中間地点P3の遮光センサ▲3▼の高さ位置から上下にほぼ同じ距離だけ離れた位置とした。
【0038】
このようなセンサレイアウトを有する車両検知器13は、複数の遮光センサが縦一列に並べて配設された2本の支柱13A、13Bと、これら支柱13A、13Bの間にたすき状に掛け渡されて両端が支持され、間の地点P2、P3、P4の遮光センサ▲2▼、▲3▼、▲4▼が配設されたセンサ保持部材13Cとで構成することが可能である。支柱13A、13Bは図示しない基礎部によって地面に垂直に立てて固定されている。間の地点P2、P3、P4にも同様の支柱を立てる方法も考えられるが、少なくとも基礎部分を必要とするので、センサ保持部材13Cを用いた場合よりもコスト高になる。
【0039】
各遮光センサ▲1▼〜▲5▼の出力は車線制御装置20に接続されている。車線制御装置20では、これら遮光センサ▲1▼〜▲5▼の出力が入出力制御部23にてディジタル信号に変換された後、記憶装置22のRAM領域に記憶される。CPU21は記憶装置22のROM領域に記憶された処理手順に従って、記憶装置22のRAM領域から各遮光センサ▲1▼〜▲5▼の出力データを読み込み、車両11がETC車線9に前進で進入した事象とETC車線9から後進で退出した事象を認識する処理を実行する。
【0040】
次に、前記各事象を認識するための処理手順を説明する。
図5に、この処理手順の一例を示す。
【0041】
図中左側のフロー(ステップS1〜ステップS15)は車両11がETC車線9に前進で進入した事象を認識する第1の処理手順であり、基本的には、各地点P1〜P5の遮光センサ▲1▼〜▲5▼の出力が前進方向の順に総て「暗」の状態となった場合に当該事象の成立を認識するものである。
【0042】
右側のフロー(ステップS16〜ステップS26)は車両11がETC車線9から後進で退出した事象を認識する第2の処理手順であり、基本的には、各地点P1〜P5の遮光センサ▲1▼〜▲5▼の出力が後進方向の順に総て「暗」の状態となった場合に当該事象の成立を認識するものである。
【0043】
ここで、一つの地点に高さの異なる遮光センサが複数存在する場合、その中の一つあるいは所定数が「暗」になれば、その地点の遮光センサの出力は「暗」であると見なすことにしている。
【0044】
第1の処理手順の実行中に各地点P1〜P5の車両11の通過が前進方向の順に1地点以上検知された後、各地点P1〜P5のうちの最上流地点P5の車両11の通過が前進方向順に反して検知された場合(遮光センサ▲5▼の出力が「暗」の状態に変化した場合)(ステップS13またはS14またはS15のYES)、先行する車両11が後進して車両検知エリアに戻ってきたものと見なし、実行する処理手順を第1の処理手順から第2の処理手順にスイッチする。
【0045】
同様に、第2の処理手順の実行中に各地点P1〜P5の車両11の通過が後進方向の順に1地点以上検知された後、各地点P1〜P5のうちの最下流地点P1の車両11の通過が後進方向順に反して検知された場合(遮光センサ▲1▼の出力が「暗」の状態に変化した場合)(ステップS28またはS29またはS30のYES)、後続の車両11が前進して車両検知エリアに進入してきたものと見なし、実行する処理手順を第2の処理手順から第1の処理手順にスイッチする。
【0046】
第1の処理手順の実行中に最下流地点P1の車両11の通過が検知されてから前進方向の次の地点P2の通過が検知されるまでの間に、最下流地点P1の車両11の通過を検知する遮光センサ▲1▼の出力が「明」から「暗」に変化した場合には、車両11が一旦は前進で車両検知エリアに進入してきたがその後後退したものと見なし(ステップS12)、第1の処理手順をリセットして最下流地点P1の遮光センサ▲1▼の出力の監視に戻る。
【0047】
また、第2の処理手順の実行中に最上流地点P5の車両11の通過が検知されてから後進方向の次の地点P4の通過が検知されるまでの間に、最上流地点P5の車両11の通過を検知する遮光センサ▲5▼の出力が「明」から「暗」に変化した場合には、車両11が一旦は後進で車両検知エリアに戻ってきたがその後前進したものと見なし(ステップS27)、第2の処理手順をリセットして最上流地点P5の遮光センサ▲5▼の出力の監視に戻る。
【0048】
第1の処理手順において、各地点P1〜P5の遮光センサ▲1▼〜▲5▼の出力が前進方向の順に総て「暗」の状態となった場合には、その時点で総ての地点P1〜P5の遮光センサ▲1▼〜▲5▼の出力が「暗」であるかどうかを確認し(ステップS10)、YESならば車両11がETC車線9に前進で進入した事象を認識する(ステップS11)。
【0049】
一方、第2の処理手順において、各地点P1〜P5の遮光センサ▲1▼〜▲5▼の出力が後進方向の順に総て「暗」の状態になったならば、その時点で総ての地点P1〜P5の遮光センサ▲1▼〜▲5▼の出力が「暗」であるかどうかを確認し(ステップS25)、YESならば車両11がETC車線9から後進で退出した事象を認識する(ステップS26)
【0050】
したがって、この実施形態のETCシステムによれば、ETC車線9へ車両11が前進で進入したこと、および、ETC車線9から車両11が後進で退出したことを精度良く認識することができる。
【0051】
また、車両11が前進で車両検知エリアに一旦進入してきたがその後後進して車両検知エリアから後退した場合に、第1の処理手順をリセットして最下流地点P1の遮光センサ▲1▼の出力の監視に戻ることで、そのような車両11の変則的な挙動による認識処理への悪影響を防止できる。同様に、車両11が後進で車両検知エリアに一旦は戻ってきたがその後前進して車両検知エリアから抜けた場合に、第2の処理手順をリセットして最上流地点P5の遮光センサ▲5▼の出力の監視に戻ることで、そのような車両11の変則的な挙動による認識処理への悪影響を防止できる。
【0052】
なお、本発明の料金収受システムは、上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【0053】
たとえば、前記の実施形態では、車両進行方向にて互いに離間した5つの地点P1〜P5で車両11の通過を検知して、車両11がETC車線9に前進で進入した事象とETC車線9から後進で退出した事象をそれぞれ認識するように構成したが、車両11の通過を検知する地点は3以上であればよく、この場合も図5と同様の処理手順を用いて上記各事象を認識することができる。
【0054】
また、本発明は、ETC車線9への車両の前進進入、後進退出の認識のみならず、非ETC車からの料金の徴収を行う非ETC車線7への車両の前進進入、後進退出の認識にも利用することが可能である。
【0055】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、料金所の車線へ車両が前進で進入したこと、および、その車線から車両が後進で退出したことを一台一台正しく認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した実施の一形態であるETCシステムの料金所機器の構成図である。
【図2】図1の車線制御装置の構成を構成を示すブロック図である。
【図3】図1の車載器の構成を示すブロック図である。
【図4】図1の車両検知器における遮光センサの配置例を示す図である。
【図5】車両の前進進入および後進退出を認識する処理手順を示すフローチャートである。
【図6】従来の車両検知器の構成を示す側面図である。
【符号の説明】
9……ETC車線、11……車両、13……車両検知器、13a……発光側検知器、13b……受光側検知器、20……車線制御装置、41……発光素子部品、42……受光素子部品
【発明の属する技術分野】
この発明は、料金所で車両の有料道路の利用に関する処理を行う料金収受システムと料金収受方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
ETC(Electronic Toll Collection)は、有料高速道路の料金所で行われている料金の受け渡しを、料金所に設置されたアンテナと車両に搭載された車載器との間での無線通信による料金情報のやり取りにより行うシステムである。このETCシステムにより、車両(車載器を搭載したETC車)が料金所をノンストップで通過することが可能となり、料金所での渋滞の解消・緩和を図ることができる。
【0003】
このETCシステムでは、料金所の車線に車両が進入してきたことを検知するために、車線の両側に発光側と受光側の遮光センサを対向配置し、発光側の遮光センサより発光された光を車両が遮ったことを受光側の遮光センサにて検出することによって料金所の車線への車両の進入を判定している。
【0004】
このような遮光センサを用いた従来の車両検知器としては、たとえば図6に示すように、車両進行方向にて離間した2つの地点P1、P2で車両の通過による遮光を検知する方式がある。個々の検知地点P1、P2には複数の遮光センサS1、S2がそれぞれ異なる高さ位置に配置されている。
【0005】
この従来の車両検知器においては、下流側の遮光センサをS1、上流側の遮光センサをS2とし、遮光センサが遮光状態にあるときの出力の値を「暗」、非遮光状態にあるときの出力の値を「明」とすると、S1の出力が「明」から「暗」に変わり、続いてS2の出力が「明」から「暗」に変わったとき、車両が車両検知エリアに進入してきたことが判定され、この後、S1の出力が「暗」から「明」に変化し、続いてS2の出力が「暗」から「明」の順で変化したら車両が車両検知エリアを通過したものと判定される。車両が車両検知エリアを通過したことの判定により、車両が料金所の車線に進入したものと見なされる。
【0006】
また、通過する車両の検知を遮光センサを用いて行う技術として、水平と垂直のそれぞれの方向に多数の遮光センサを配置し、これらの遮光センサで車両の側面の射影情報を検出して車種を判別するというものがある(たとえば特許文献1参照)。
【0007】
【特許文献1】
特開平5−225490号公報(段落番号0036、図6)
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
図6に示した従来の車両検知器において未解決な課題を説明する。以下のケースでは、一つの車線上で先行車両と後続車両とが次のように動作した場合、料金所車線への車両進入の誤認識が発生するおそれがある。
【0009】
▲1▼先行車両の車両検知エリアの通過を検知した。
▲2▼後続車両の進入により、S1の出力が「明」から「暗」に変化した。
▲3▼先行車両が車両検知エリアを一旦通過したのにもかかわらず何らかの事情により後進し、S2の出力が「明」から「暗」に変化した。この時点で、後続車両が車両検知エリアに進入したものと誤認識される。
▲4▼先行車両の後進に伴い、後続車両が衝突を避けるために後進することによって、S1の出力が「暗」から「明」に変化した。
▲5▼この後、先行車両が最び前進し、S2の出力が「暗」から「明」に変化した。この結果、後続車両が車両検知エリアを通過すなわち料金所の車線に進入したものと誤認識される。
また、牽引車両の牽引軸の長さが2地点の遮光センサS1,S2の間隔よりも短い場合、二台の車両が進入したものと誤認識されてしまうという問題があった。
【0010】
本発明はこのような課題を解決するためのもので、料金所の車線への車両の前進進入と後進退出を精度良く認識することのできる料金収受システムと料金収受方法を提供しようとするものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の料金収受システムは、互いに車両進行方向にて離間した3以上の地点で前記車両の通過を各々検知する検知手段と、前記検知手段によって前記各地点の前記車両の通過が前進方向の順に総て検知されたとき道路利用に関する処理が行われる車線への前記車両の前進での進入を認識し、前記各地点の前記車両の通過が後進方向の順に総て検知されたとき前記車両の前記車線からの後進での退出を認識する認識手段とを具備するものである。
【0012】
また、本発明の料金収受システムは、互いに車両進行方向にて離間した3以上の地点で前記車両の通過を各々検知する検知手段と、前記検知手段によって前記各地点の前記車両の通過が前進方向の順に総て検知されたとき道路利用に関する処理が行われる車線への前記車両の前進での進入を認識する第1の処理手順を実行し、前記各地点の前記車両の通過が後進方向の順に総て検知されたとき前記車両の前記車線からの後進での退出を認識する第2の処理手順を実行する制御手段とを具備するものである。
【0013】
この発明によれば、料金所の車線へ車両が前進で進入したこと、および、その車線から車両が後進で退出したことを一台一台正しく認識することが可能である。
【0014】
車両の通過検知地点の数をさらに増やし当該地点間の距離を縮めることによって、認識の精度をより高めることができる。
【0015】
また、制御手段は、第1の処理手順の実行中に各地点の車両の通過が前進方向の順に1地点以上検知された後各地点のうちの最上流地点の車両の通過が順に反して検知された場合に前記第2の処理手順にスイッチし、この第2の処理手順の実行中に各地点の車両の通過が後進方向の順に1地点以上検知された後各地点のうちの最下流地点の車両の通過が順に反して検知された場合に第1の処理手順にスイッチすることを特徴とする。
【0016】
これによれば、第1の処理手順と第2の処理手順との適切な切り替えが可能になり、安定した認識動作が実現される。
【0017】
さらに、上記の発明の料金収受システムにおいて、検知手段は、各地点ごとに車両の通過を検知する3つ以上の遮光センサを有し、制御手段は、第1の処理手順の実行中に各地点のうちの最下流地点の車両の通過が検知されてから前進方向の次の地点の車両の通過が検知されるまでの間に最下流地点の車両の通過を検知する遮光センサの出力が変化した場合に第1の処理手順をリセットし、第2の処理手順の実行中に各地点のうちの最上流地点の車両の通過が検知されてから後進方向の次の地点の車両の通過が検知されるまでの間に最上流地点の車両の通過を検知する遮光センサの出力が変化した場合に第2の処理手順をリセットすることを特徴とする。
【0018】
これによれば、車両が前進で車両検知エリアに一旦進入してきた後後進して車両検知エリアから後退した場合や、車両が後進で車両検知エリアに一旦は戻ってきた後前進して車両検知エリアから抜けた場合など、車両の変則的な挙動に対しても、料金所の車線へ車両が前進で進入したこと、および、その車線から車両が後進で退出したことを一台一台正しく認識することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明を適用した実施の一形態であるETCシステムの料金所機器の構成図である。
【0020】
11は料金所のETC車線9に進入してくる車両である。ここで、車載器10を搭載した車両11を「ETC車」、搭載していない車両(図示せず)を「非ETC車」と呼ぶ。
【0021】
12はアンテナであり、後述する車線制御装置からの制御により車両11に搭載されている車載器10と無線で通信を行う。車載器10にはICカード8の着脱が可能とされている。
【0022】
13は料金所のETC車線9への車両11の進入を検知する車両検知器である。この車両検知器13は、多数の発光素子部品41の配列を有する発光側検知器13aと、各々の発光素子部品41と1対1に対応する多数の受光素子部品42の配列を有する受光側検知器13bとで構成される。これら発光側検知器13aと受光側検知器13bはETC車線9を挟んで対向配置され、互いに対応する発光素子部品41と受光素子部品42との組み合わせにより一つの遮光センサが構成されている。個々の遮光センサは、これを構成する発光素子部品41と受光素子部品42との間を車両11が通過することによって遮光状態となることで出力が「明」から「暗」に変化する。
【0023】
14は路側表示器であり、ETC車線9上の車両に対して表示による各種の通知を行うためのものである。
【0024】
15は料金所ブースであり、中では収受員(図示せず)が待機しており、ここで車線7を通過する非ETC車からの料金の徴収が行われる。また、料金所ブース15の中には監視制御盤18、ブース内表示器17などが設置されており、収受員に対して各種情報を通知する。
【0025】
16は車両11の通過を阻止する発進制御装置である。この発進制御装置16は後述する車線制御装置によって制御され、車両11がETC処理または現金等により通行料金の支払いが終了した場合に阻止棒16aを開け、車両11の通過を許可する。
【0026】
17はブース内表示器で、車線制御装置によって制御され、ブース15内に待機している図示しない収受員に対して、進入してきた車両11がETC車か非ETC車か異常ETC車かを通知する。
【0027】
18は監視制御盤であり、車線制御装置と通信を行い、収受員に対して各機器の動作状況の通知を行い、また収受員の操作情報を車線制御装置に通知し、発進制御装置16の動作制御などを行うものである。
【0028】
19は、料金所のETC車線9からの車両11の退出を検知する車両検知器である。この車両検知器19も、前述した車両進入検知のための車両検知器13と同様に、多数の発光素子部品41の配列を有する発光側検知器19aと、個々の発光素子部品41に対応する多数の受光素子部品42の配列を有する受光側検知器19bとで構成される。
【0029】
次に、図2を参照して車線制御装置20の構成を説明する。
21は車線制御装置20の制御を行うCPUである。
22は記憶装置であり、車線制御装置20で利用されるプログラム(処理手順)や各種データが蓄積されている。
23は入出力制御部であり、前述した車両検知器13、19、ブース内表示器17、発進制御装置16との入出力を制御する。
24は無線制御部であり、後述するアンテナ26とのインタフェースをとる。
25は伝送制御部であり、先述した路側表示器14や監視制御盤18、後述する収受機27やデータ処理装置28との間でのデータ伝送を制御する。
26はアンテナであり、無線制御部24からの制御により、車載器10との無線通信を行う。
27は収受機であり、ブース15内に設置され、ETC車以外の車両からの料金収受を行う装置である。
28はデータ処理装置であり、本ETCシステムにおいて車線制御装置20の上位装置にあたるものであり、車線制御装置20に必要な料金データやネガティブリストを提供したり、車線制御装置20で処理したETC処理明細データの収集などを行う装置である。
【0030】
次に、図3を参照して車載器10の構成について説明する。
31は車載器10の動作を制御するCPUである。
32は無線通信部であり、前述したアンテナ26と無線で交信する。
33はICカードインタフェースであり、ICカードのリードライトを行う。
34は記憶装置であり、車載器10に利用されるプログラムや必要な各種データが記憶されている。
35は入出力制御部であり、後述する表示部36やスピーカ37の制御を行う。
36は表示部であり、CPU31からの制御により、車両11の運転者に対する通知情報を表示する。
37はスピーカであり、CPU31からの制御により、車両11の運転者に対する情報通知を音で行う。
【0031】
次に、このETCシステムの動作を説明する。
車線制御装置20は、進入側の車両検知器13により、ETC車線9へのETC車両11の進入が検知されたとき、アンテナ26より電波を放射して、車載器10との無線通信を許可する状態とする。ETC車両11が進入したことを認識すると、車線制御装置20はそのETC車両11に搭載されている車載器10との間で、料金収受に必要なデータの送受信をアンテナ26を介して無線通信により行い、その結果を路側表示器14に表示する。
【0032】
車線制御装置20は、無線通信による料金収受が正常に行われたETC車両11に対し、発進制御装置16を開放して通行を許可する。非ETC車が進入したことを認識した場合には、料金所係員の手作業により現金またはカード支払い等によって料金収受が行われ、この後、発進制御装置16を開放し、非ETC車の通行を許可する。
【0033】
次に、このETCシステムにおける進入側の車両検知器13の構成の詳細を説明する。
【0034】
図4は、車両検知器13の遮光センサの配置例を示している。
この車両検知器13は、車両進行方向にて互いに離間した5つの地点P1〜P5に遮光センサを配置している。▲1▼〜▲5▼はその番号の地点の遮光センサを示している。隣り合う地点どうしの距離は必ずしも等しい必要はない。▲1▼の遮光センサは最下流地点P1に位置し、▲5▼の遮光センサは最上流地点P5に位置する。最下流地点P1の遮光センサ▲1▼と最上流地点P5の遮光センサ▲5▼との距離はたとえば0.8mである。もちろん、この距離は変更してもよい。
【0035】
各地点ごとの遮光センサは、異なる高さ位置に複数配置されていることが望ましい。たとえば、高さ条件たとえば路面から車体までの高さが異なる様々な車両に対処できるためである。したがって、縦横に多数の遮光センサを均一に並べて配置することが機能的には理想と考えられるが、コスト高になる。
【0036】
そこで、この実施形態では、両端の地点P1、P5には比較的多数(この例では4個)の遮光センサ▲1▼、▲5▼を縦に並べて配置し、その間の各地点P2、P3、P4ごとの遮光センサ▲2▼、▲3▼、▲4▼の数を2以下に制限してコストダウンを図るとともに、少ない遮光センサで検知漏れが最小限に抑えられるように遮光センサ▲2▼、▲3▼、▲4▼の高さ位置を決めている。
【0037】
具体的には、中間の地点P3の遮光センサ▲3▼の数は一つとし、その高さは両端の地点P1、P5の遮光センサ▲1▼、▲5▼がカバーする高さ範囲のほぼ中間とした。また、この中間の地点P3と両端の地点P1、P5との間の各地点P2、P4の遮光センサ▲2▼、▲4▼の数は2とし、これらの高さは、中間地点P3の遮光センサ▲3▼の高さ位置から上下にほぼ同じ距離だけ離れた位置とした。
【0038】
このようなセンサレイアウトを有する車両検知器13は、複数の遮光センサが縦一列に並べて配設された2本の支柱13A、13Bと、これら支柱13A、13Bの間にたすき状に掛け渡されて両端が支持され、間の地点P2、P3、P4の遮光センサ▲2▼、▲3▼、▲4▼が配設されたセンサ保持部材13Cとで構成することが可能である。支柱13A、13Bは図示しない基礎部によって地面に垂直に立てて固定されている。間の地点P2、P3、P4にも同様の支柱を立てる方法も考えられるが、少なくとも基礎部分を必要とするので、センサ保持部材13Cを用いた場合よりもコスト高になる。
【0039】
各遮光センサ▲1▼〜▲5▼の出力は車線制御装置20に接続されている。車線制御装置20では、これら遮光センサ▲1▼〜▲5▼の出力が入出力制御部23にてディジタル信号に変換された後、記憶装置22のRAM領域に記憶される。CPU21は記憶装置22のROM領域に記憶された処理手順に従って、記憶装置22のRAM領域から各遮光センサ▲1▼〜▲5▼の出力データを読み込み、車両11がETC車線9に前進で進入した事象とETC車線9から後進で退出した事象を認識する処理を実行する。
【0040】
次に、前記各事象を認識するための処理手順を説明する。
図5に、この処理手順の一例を示す。
【0041】
図中左側のフロー(ステップS1〜ステップS15)は車両11がETC車線9に前進で進入した事象を認識する第1の処理手順であり、基本的には、各地点P1〜P5の遮光センサ▲1▼〜▲5▼の出力が前進方向の順に総て「暗」の状態となった場合に当該事象の成立を認識するものである。
【0042】
右側のフロー(ステップS16〜ステップS26)は車両11がETC車線9から後進で退出した事象を認識する第2の処理手順であり、基本的には、各地点P1〜P5の遮光センサ▲1▼〜▲5▼の出力が後進方向の順に総て「暗」の状態となった場合に当該事象の成立を認識するものである。
【0043】
ここで、一つの地点に高さの異なる遮光センサが複数存在する場合、その中の一つあるいは所定数が「暗」になれば、その地点の遮光センサの出力は「暗」であると見なすことにしている。
【0044】
第1の処理手順の実行中に各地点P1〜P5の車両11の通過が前進方向の順に1地点以上検知された後、各地点P1〜P5のうちの最上流地点P5の車両11の通過が前進方向順に反して検知された場合(遮光センサ▲5▼の出力が「暗」の状態に変化した場合)(ステップS13またはS14またはS15のYES)、先行する車両11が後進して車両検知エリアに戻ってきたものと見なし、実行する処理手順を第1の処理手順から第2の処理手順にスイッチする。
【0045】
同様に、第2の処理手順の実行中に各地点P1〜P5の車両11の通過が後進方向の順に1地点以上検知された後、各地点P1〜P5のうちの最下流地点P1の車両11の通過が後進方向順に反して検知された場合(遮光センサ▲1▼の出力が「暗」の状態に変化した場合)(ステップS28またはS29またはS30のYES)、後続の車両11が前進して車両検知エリアに進入してきたものと見なし、実行する処理手順を第2の処理手順から第1の処理手順にスイッチする。
【0046】
第1の処理手順の実行中に最下流地点P1の車両11の通過が検知されてから前進方向の次の地点P2の通過が検知されるまでの間に、最下流地点P1の車両11の通過を検知する遮光センサ▲1▼の出力が「明」から「暗」に変化した場合には、車両11が一旦は前進で車両検知エリアに進入してきたがその後後退したものと見なし(ステップS12)、第1の処理手順をリセットして最下流地点P1の遮光センサ▲1▼の出力の監視に戻る。
【0047】
また、第2の処理手順の実行中に最上流地点P5の車両11の通過が検知されてから後進方向の次の地点P4の通過が検知されるまでの間に、最上流地点P5の車両11の通過を検知する遮光センサ▲5▼の出力が「明」から「暗」に変化した場合には、車両11が一旦は後進で車両検知エリアに戻ってきたがその後前進したものと見なし(ステップS27)、第2の処理手順をリセットして最上流地点P5の遮光センサ▲5▼の出力の監視に戻る。
【0048】
第1の処理手順において、各地点P1〜P5の遮光センサ▲1▼〜▲5▼の出力が前進方向の順に総て「暗」の状態となった場合には、その時点で総ての地点P1〜P5の遮光センサ▲1▼〜▲5▼の出力が「暗」であるかどうかを確認し(ステップS10)、YESならば車両11がETC車線9に前進で進入した事象を認識する(ステップS11)。
【0049】
一方、第2の処理手順において、各地点P1〜P5の遮光センサ▲1▼〜▲5▼の出力が後進方向の順に総て「暗」の状態になったならば、その時点で総ての地点P1〜P5の遮光センサ▲1▼〜▲5▼の出力が「暗」であるかどうかを確認し(ステップS25)、YESならば車両11がETC車線9から後進で退出した事象を認識する(ステップS26)
【0050】
したがって、この実施形態のETCシステムによれば、ETC車線9へ車両11が前進で進入したこと、および、ETC車線9から車両11が後進で退出したことを精度良く認識することができる。
【0051】
また、車両11が前進で車両検知エリアに一旦進入してきたがその後後進して車両検知エリアから後退した場合に、第1の処理手順をリセットして最下流地点P1の遮光センサ▲1▼の出力の監視に戻ることで、そのような車両11の変則的な挙動による認識処理への悪影響を防止できる。同様に、車両11が後進で車両検知エリアに一旦は戻ってきたがその後前進して車両検知エリアから抜けた場合に、第2の処理手順をリセットして最上流地点P5の遮光センサ▲5▼の出力の監視に戻ることで、そのような車両11の変則的な挙動による認識処理への悪影響を防止できる。
【0052】
なお、本発明の料金収受システムは、上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【0053】
たとえば、前記の実施形態では、車両進行方向にて互いに離間した5つの地点P1〜P5で車両11の通過を検知して、車両11がETC車線9に前進で進入した事象とETC車線9から後進で退出した事象をそれぞれ認識するように構成したが、車両11の通過を検知する地点は3以上であればよく、この場合も図5と同様の処理手順を用いて上記各事象を認識することができる。
【0054】
また、本発明は、ETC車線9への車両の前進進入、後進退出の認識のみならず、非ETC車からの料金の徴収を行う非ETC車線7への車両の前進進入、後進退出の認識にも利用することが可能である。
【0055】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、料金所の車線へ車両が前進で進入したこと、および、その車線から車両が後進で退出したことを一台一台正しく認識することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した実施の一形態であるETCシステムの料金所機器の構成図である。
【図2】図1の車線制御装置の構成を構成を示すブロック図である。
【図3】図1の車載器の構成を示すブロック図である。
【図4】図1の車両検知器における遮光センサの配置例を示す図である。
【図5】車両の前進進入および後進退出を認識する処理手順を示すフローチャートである。
【図6】従来の車両検知器の構成を示す側面図である。
【符号の説明】
9……ETC車線、11……車両、13……車両検知器、13a……発光側検知器、13b……受光側検知器、20……車線制御装置、41……発光素子部品、42……受光素子部品
Claims (5)
- 車両進行方向にて互いに離間した3以上の地点で前記車両の通過を各々検知する検知手段と、
前記検知手段によって前記各地点の前記車両の通過が前進方向の順に総て検知されたとき道路利用に関する処理が行われる車線への前記車両の前進での進入を認識し、前記各地点の前記車両の通過が後進方向の順に総て検知されたとき前記車両の前記車線からの後進での退出を認識する認識手段と
を具備することを特徴とする料金収受システム。 - 互いに車両進行方向にて離間した3以上の地点で前記車両の通過を各々検知する検知手段と、
前記検知手段によって前記各地点の前記車両の通過が前進方向の順に総て検知されたとき道路利用に関する処理が行われる車線への前記車両の前進での進入を認識する第1の処理手順を実行し、前記各地点の前記車両の通過が後進方向の順に総て検知されたとき前記車両の前記車線からの後進での退出を認識する第2の処理手順を実行する制御手段と
を具備することを特徴とする料金収受システム。 - 前記制御手段は、前記第1の処理手順の実行中に前記各地点の前記車両の通過が前進方向の順に1地点以上検知された後前記各地点のうちの最上流地点の前記車両の通過が順に反して検知された場合に前記第2の処理手順にスイッチし、この第2の処理手順の実行中に前記各地点の前記車両の通過が後進方向の順に1地点以上検知された後前記各地点のうちの最下流地点の前記車両の通過が順に反して検知された場合に前記第1の処理手順にスイッチすることを特徴とする請求項2に記載の料金収受システム。
- 前記検知手段は、前記各地点ごとに前記車両の通過を検知する3つ以上の遮光センサを有し、前記制御手段は、前記第1の処理手順の実行中に前記各地点のうちの最下流地点の前記車両の通過が検知されてから前進方向の次の地点の前記車両の通過が検知されるまでの間に前記最下流地点の前記車両の通過を検知する前記遮光センサの出力が変化した場合に前記第1の処理手順をリセットし、前記第2の処理手順の実行中に前記各地点のうちの最上流地点の前記車両の通過が検知されてから後進方向の次の地点の前記車両の通過が検知されるまでの間に前記最上流地点の前記車両の通過を検知する前記遮光センサの出力が変化した場合に前記第2の処理手順をリセットすることを特徴とする請求項2または3に記載の料金収受システム。
- 車両進行方向にて互いに離間した3以上の地点での前記車両の通過を遮光センサにより各々検知して車線制御装置に出力し、
車線制御装置は、総ての前記地点の前記車両の通過が前進方向の順に検知されたとき道路利用に関する処理が行われる車線への前記車両の前進での進入を認識し、前記総ての地点の前記車両の通過が後進方向の順に検知されたとき前記車線からの前記車両の後進での退出を認識することを特徴とする料金収受方法。
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Cited By (3)
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