JP4086519B2

JP4086519B2 - 自動料金収受システム

Info

Publication number: JP4086519B2
Application number: JP2002065433A
Authority: JP
Inventors: 雅文藤井; 裕二長谷川
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-03-11
Filing date: 2002-03-11
Publication date: 2008-05-14
Anticipated expiration: 2022-03-11
Also published as: JP2003263698A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有料道路の自動料金収受（Electronic Toll Collection：ＥＴＣ）システムに関し、特に、料金所のＥＴＣレーン内の車両を的確に管理できるようにしたものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＥＴＣシステムは、各所の有料道路に導入されており、このシステムを利用できる車両は、有料道路の料金所をノンストップで通過することができる。ＥＴＣシステムを利用するには、車両にＥＴＣ車載器を取り付け、この車載器にＥＴＣカードを挿入して、料金所の通信用アンテナを備えたＥＴＣレーンのゲートを通過しなければならない。このＥＴＣ車載器には、それを取り付けた車両の車種、長さ、幅、高さなどの情報が予め登録（セットアップ）されている。また、ＥＴＣカードは、クレジットカード会社が発行するＥＴＣ専用のＩＣカードであり、料金所通過の際に通過ゲートのＩＤや料金収受の記録が書き込まれる。有料道路の通行料は車種ごとに設定されている。また、入口ゲートと出口ゲートとを設けて走行距離に応じた料金を算定する対距離制の方式と、一つのゲートで一定額を徴収する料金均一制の方式とがある。ゲートの構成は、その方式の違いや入口ゲート、出口ゲートにより異なり、また、立地条件によっても違っている。このゲートの一例を図７（斜視図）及び図８（平面図）に示している。
【０００３】
このゲートは、ＥＴＣ車載器との無線通信に使用するアンテナ10をレーン上に備え、アイランド17には、複数の投光器及び受光器の対から成り、光線の遮断によって車両の通過を感知する第１車両検知器S1、第２車両検知器S2、第３車両検知器S3及び第４車両検知器S4と、レーンを通過する車両14-1に対して「通行可」または「停車」を表示する路側表示器11と、車両14−1がＥＴＣ車載器を装備したＥＴＣ車両であるときはバーを開き、非ＥＴＣ車両であるときはバーを閉じたままとする遮断機12と、アンテナ10を通じてＥＴＣ車載器と無線通信を行う路側無線装置16を内包し、レーンの動作を制御する車線制御装置15と、収受員が入るブース13とを備えている。
【０００４】
図９は各部の関係をブロック図で示している。車線制御装置15は、各車両検知器S1〜S4及び路側無線装置16の検知情報を基に、車両14−1がＥＴＣ車両であるか非ＥＴＣ車両であるかを識別し、ＥＴＣ車両であるときは、必要な課金処理を行い、路側表示器11に「通行可」を表示して遮断機12を開く。また、非ＥＴＣ車両であるときは、路側表示器11に「停車」を表示し、遮断機12は閉じたままとする。なお、非ＥＴＣ車両の場合は、収受員が料金の徴収等を行った後、手動で遮断機12を開く。また、車線制御装置15は、課金情報等の必要な情報を中央装置に送信し、また、中央装置からの指示情報を受信する。
【０００５】
図１０に示すように、第１車両検知器S1と第２車両検知器S2との間隔は４ｍ程度に設定されている。なお、図７では、第１車両検知器S1を二対の車両検知器で構成しているが、こうすることにより車両の進行方向の検知が可能になる。また、両方の車両検知器の光線が同時に遮断されたときに車両として識別することにより、風に舞う新聞紙などを車両と誤認する検知ミスが防止できる。但し、第１車両検知器S1は一対の車両検知器で構成することも可能である。
【０００６】
アンテナ10の指向性は、この第１車両検知器S1と第２車両検知器S2との間の区間だけが無線通信領域となるように絞り込まれる。このレーンに車両が進入し、第１車両検知器S1が車両を検知すると、その検知情報が車線制御装置15に伝えられ、車線制御装置15は路側無線装置16に無線送信を開始させる。車両がＥＴＣ車両である場合には、車内のダッシュボード上などにＥＴＣ車載器が設置されている。このＥＴＣ車載器は、アンテナ10からの無線信号を受信すると、車種などの車両情報や、入口ゲート通過時にＥＴＣカードに書き込まれた入口ゲートのＩＤ情報などを送信する。この情報はアンテナ10で受信され、路側無線装置16から車線制御装置15に送られる。
【０００７】
車線制御装置15は、通過車両14-1から無線による応答があると、自動料金収受の通信処理を実行し、その通信処理が正常に終了すると、路側表示器11に通行可能であることを表示し、遮断機12を開く。
通過車両14-1が第２車両検知器S2の位置に達し、第２車両検知器S2が車両14-1を検知すると、車線制御装置15は、アンテナ10からの送信を打ち切る。車両14-1が第１車両検知器S1の位置から第２車両検知器S2の位置まで走行する間に無線応答しなければ、車線制御装置15は、通過車両14-1を非ＥＴＣ車両と識別し、路側表示器11に停車の指示を表示し、遮断機12を閉じたままとする。
通過車両14-1が第３車両検知器S3の位置に達し、第３車両検知器S3が車両14-1を検知すると、車線制御装置15は、路側表示器11の表示を消す。これは、後続車両14-2が路側表示器11の表示を見て誤認することを避けるためである。
また、ＥＴＣ車両が、開かれた遮断機12を通過し、あるいは、収受員の課金処理を受けた非ＥＴＣ車両が、収受員により開かれた遮断機12を通過すると、第４車両検知器S4は、これらの車両の車尾を検知して車線制御装置15に伝え、これを受けた車線制御装置15は、遮断機12を閉じる。
このように、ＥＴＣシステムでは、路車間通信の開始及び終了のタイミング、路側表示器11の点灯及び消灯のタイミング、遮断機12の開／閉のタイミングなどを全て、アイランド17に設置した車両検知器S1〜S4の検知結果に基づいて決めている。
【０００８】
この車両検知器S1〜S4は、図１１に示すように、一列に並ぶ複数の投光器と、これに対峙する複数の受光器とを備えており、複数の投光器が発光して光スクリーンを形成し、この光スクリーンを車両14が通過すると、車両の形状に応じて光が遮られ、受光器に検知される。特開平８−２３５４８７号公報には、この車両検知器の検知信号から車両のパターンを求め、車種判別に利用することが記載されている。
【０００９】
また、車両検知の方法として、レーザ光による距離測定技術を応用した方式も知られている。この方式では、図１２（ａ）に示すように、投受光器18からパルスレーザ光19をスキャンしながら照射して光スクリーンを形成し、レーザ光19が、光スクリーンを通過する車両に反射して投受光器18に戻るまでの往復時間を測定する。この測定データは、図１２（ｂ）に黒点で示すように、光スクリーンを通過する車両が存在する場合には、その車両の断面形状を表すことになる。この測定データの内、高さ方向の閾値ｈ₀を超える測定データが、幅方向の閾値ｗ₀を超えて計測された場合には、車両が存在するものと判定される。
【００１０】
さて、レーンに進入した車両は、車両検知器S1〜S4が形成する光スクリーンを次々に通過してレーンを通り抜ける。レーン内の車両は、追い越すことも追い越されることも無く、レーンに進入した順番でレーンから退出する。
車線制御装置15は、こうした前提のもとに、現在レーン内を走行している車両の車両管理を行っており、第１車両検知器S1が進入車両を検知すると、その車両にＩＤを付してメモリのテーブルに登録し、第２車両検知器S2、第３車両検知器S3からの検知信号に基づいて、その車両位置を特定し、第４車両検知器S4が車両を検知すると、その車両がレーンからいなくなったものとしてテーブルから除外する。
【００１１】
図１は、この車両管理の模様を概念的に示している。車線制御装置15は、まず、第１車両検知器S1が検知した進入車両をＢ１としてテーブルに登録し、無線通信の開始を制御する。次に第２車両検知器S2が車両を検知すると、車両Ｂ１が第２車両検知器S2の位置に到達したものと識別して、テーブルに到達位置を記録し、路車間通信を終了する。そして、車両Ｂ１に対するＥＴＣ車両／非ＥＴＣ車両の判別結果に基づき、路側表示器11に「通行可」または「停車」のメッセージを表示し、遮断機12の開閉を制御する。次に第３車両検知器S3が車両を検知すると、車両Ｂ１が第３車両検知器S3の位置に到達したものと識別してテーブルに到達位置を記録し、路側表示器11の表示を消去する。次に第４車両検知器S4が車尾を検知すると、車両Ｂ１が第４車両検知器S4の位置を通過したものと識別して、車両Ｂ１を管理対象から除外し、遮断機12を閉じる。
【００１２】
しかし、車両検知器では、稀に、車両が通過したのに検知できなかったり、車両が通過しないのに検知したりする誤検知が発生する。こうした誤検知は、牽引車両やトレーラ等の１台の車両を誤って２台と検知したり、あるいは、蛙などが車両検知器に張り付いて光を遮断し、車両が通り過ぎてもそれが検知できなくなることなどが原因となる。
車両検知器の誤検知が発生すると、車線制御装置15が管理している車両とレーン内に現存する車両との間にズレが生じる。
例えば、図１において、第１車両検知器S1がレーンに進入した車両を検知し、車線制御装置15がこの車両をＢ２としてテーブルに登録したとする。第２車両検知器S2が車両を検知すると、車線制御装置15は、車両Ｂ２が第２車両検知器S2の位置に到達したものと識別し、テーブルに車両Ｂ２の到達位置を記録する。
【００１３】
次に、車両Ｂ２が第３車両検知器S3の位置を通過したとき、第３車両検知器S3がこの車両を検知できなかったとすると、車両管理のテーブル上では、車両Ｂ２は第３車両検知器S3の位置に到達していないことになり、そのため、路側表示器11の表示は消去されないままとなる。車両Ｂ２が第４車両検知器S3の位置を通過し、第４車両検知器S4が車両Ｂ２を検知しても、第３車両検知器S3を通過せずに第４車両検知器S4を通過する筈がないので、これは検知ミスとして扱われ、車両Ｂ２は車両管理のテーブル上に残ることになる。
このように、レーンには実在しないのに車両管理テーブル上は残ってしまう車両を「ゴースト車両」と呼んでいる。車両管理ズレは、このゴースト車両により発生する。
【００１４】
第１車両検知器S1が次の車両を検知し、車線制御装置15がこの車両をＢ３としてテーブルに登録する。第２車両検知器S2が車両を検知すると、車線制御装置15は、車両Ｂ３が第２車両検知器S2の位置に到達したものと識別し、テーブルに車両Ｂ３の到達位置を記録する。
次に、車両Ｂ３が第３車両検知器S3の位置を通過し、第３車両検知器S3がこの車両を検知すると、車線制御装置15は、実際に通過したのは車両Ｂ３であるのに、ゴースト車両Ｂ２が第３車両検知器S3の位置に到達したものと識別し、テーブルに車両Ｂ２の到達位置を記録し、路側表示器11の表示を消去する。ここで車両管理ズレが発生する。
【００１５】
次に車両Ｂ３が第４車両検知器S4の位置を通過し、第４車両検知器S4がこの車両を検知すると、車線制御装置15は、同様に、ゴースト車両Ｂ２が第４車両検知器S4の位置を通過したものと識別し、車両Ｂ２を管理対象から除外する。そのため、今度は車両Ｂ３がゴースト車両として車両管理テーブルに残ることになる。このように、一旦ゴースト車両が発生すると、ゴースト車両が次々と更新されて、車両管理ズレが継続する。
【００１６】
この車両管理ズレが起きると、路側表示器11には、先行車両に対するＥＴＣ車両／非ＥＴＣ車両の識別結果に基づいて表示されたメッセージが、次の車両の通過時まで表示されることになり、ドライバーを惑わせることになる。
係員（収受員）は、レーンを目視し、一台の車両もレーンを走行していないときに車両管理テーブル上で車両の記録が残されている場合に、始めてゴースト車両の存在を知ることができる。このとき、係員は、ゴースト車両を排除する手動操作を行い、車両管理ズレを修正する。
【００１７】
この車両管理ズレの自動検出を可能にしたＥＴＣシステムが特開２００１−３１２７５３号公報に開示されている。このシステムでは、２アンテナ方式のゲート（図７のゲートの第１のアンテナ10とは別に、遮断機12の後方に第２のアンテナを備えている。対距離制の有料道路の入口ゲートなどに見られる）の場合、第１のアンテナがＥＴＣ車載器から受信した車載器情報と第２のアンテナがＥＴＣ車載器から受信した車載器情報とを照合して車両管理ズレをチェックし、車両管理内容に異常があるときには、その管理内容を変更する。
また、１アンテナ方式のゲートでは、レーン内の車両の滞在時間を計測し、一定の時間を超過した場合に操作パネルにエラー表示を行い、これを見た係員が手入力で車両管理ズレを修正する。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特開２００１−３１２７５３号公報に開示された車両管理方法では、１アンテナ方式の場合に、車両管理ズレの検出結果に対する信頼性が乏しく、そのため、この検出結果を用いて車両管理ズレを自動的に修正することができないと言う問題点がある。
また、２アンテナ方式の場合には、非ＥＴＣ車両がレーンに進入したとき、車両管理ズレをチェックすることができないと言う問題点がある。
【００１９】
本発明は、こうした従来の問題点を解決するものであり、どのような方式のレーンにおいても、車両検知器の誤検知による車両管理ズレを検出し、正しい車両管理状態に戻すことができるＥＴＣシステムを提供することを目的としている。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明のＥＴＣシステムでは、直線状に並ぶ多数の光軸により光のスクリーンを形成して前記スクリーンを通過する車両により遮光される遮光光軸を検知し、その検知結果を基に前記車両の特徴を表すデータを生成して出力する、同一の車線に沿って間隔を空けて配置された複数の車両検知手段と、前記車両検知手段の各々から出力された前記データを用いて、前記車両検知手段を車両が通過したときの遮光光軸数の変化点の数から車両の同一性を識別し、前記車線を通過中の車両の位置を特定する車両管理手段とを設けている。
【００２２】
このように、本発明では、車両検知器が、オン／オフ信号だけの出力では無く、通過車両の特定を可能にするデータを出力するため、このデータを用いて各車両検知器を通過する車両の同一性をチェックすることが可能になり、このチェックにより車両管理ズレを修正することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態におけるＥＴＣシステムのハード構成は、図７〜図１０と同じである。
このシステムでは、車両が車両検知器S1〜S4の光スクリーンを通過する際、その検知情報から、この車両を識別するための特徴（パラメータ）を抽出する。そして、このパラメータを用いて、各車両検知器を通過する車両の同一性をチェックし、車両管理ズレを修正する。
【００２４】
図４（ａ）（ｂ）（ｃ）は、光スクリーンを形成する車両検知器と、荷物の積載形態を異にする車両との関係を模式的に示している。車両検知器は、既存のものと同様に、約１６０ｃｍの高さがあり、凡そ５０の光軸数を有し、投光器が数ｍｓごとに発光して、その光を受光器で検出する。
この実施形態の車両検知器は、通過車両に対する投受光（スキャン）を数ｍｓ間隔で行う度に、遮光された光軸と遮光されなかった光軸とを記憶し、それらを基に、車両検知器を通過する車両のパラメータを算出する。
ちなみに、図３は、車両検知器を通過する車両を数ｍｓ間隔でスキャンし、遮光された光軸と遮光されなかった光軸とを記憶して、それらを基に合成した車両形状を示している。このように、遮光された光軸と遮光されなかった光軸とは明瞭に区別できる。
【００２５】
算出するパラメータは、次の３種類である。
（１）パラメータ１（最大車高光軸）
光軸に下から順に１から５０までの番号を付け、車両が車両検知器を通過する時に遮光された最上位の光軸を、その車両のパラメータ１（最大車高光軸）として求める。図４（ａ）（ｂ）のように、荷物や車体の高さが車両検知器の高さ以上の車両では、最大車高光軸は５０となる。このパラメータ１は、車両の速度がレーン内で変化した場合でも不変である。そのため、図４（ａ）（ｂ）の形態でレーンを走行する車両と、図４（ｃ）の形態でレーンを走行する車両とは、パラメータ１により区別可能となる。
【００２６】
（２）パラメータ２（平均遮光率）
車両が車両検知器を通過する時に、１回のスキャンで車両により遮光される光軸数の平均値と、最大車高光軸（パラメータ１）との比をパラメータ２（平均遮光率）として算出する。この平均遮光率は、車両速度が一定だとすると、図４（ｃ）において、車両部分と斜線部分とを含めた領域に対する車両部分の面積の割合を表すことになる。
この平均遮光率は、次のように算出する。
車両が車両検知器を通過している間に行った各スキャンで遮光された光軸数を累積加算し、遮光累積光軸数を求める。次に、この遮光累積光軸数をスキャン回数で除算して、次式（１）により平均遮光軸数を算出する。
平均遮光軸数＝遮光累積光軸数／スキャン回数（１）
次に、次式（２）により平均遮光率を算出する。
平均遮光率＝平均遮光軸数／最大車高光軸（２）
最大車高光軸は、パラメータ１の値であり、図４（ａ）（ｂ）のように、荷物の高さが車両検知器の高さ以上の車両では５０となる。
この平均遮光率は、車両が車両検知器を通過する過程で速度を変えなければ、車両に固有の値となる。そのため、図４（ａ）の形態の車両と図４（ｂ）の形態の車両とは、パラメータ２により区別可能となる。
【００２７】
但し、車両検知器を通過する過程で車両速度が変わる場合には、例えば、図４（ｂ）において、車両の先頭部分の通過速度が遅く、荷物部分の通過速度が速いときは、遮光光軸数が少ない先頭部分でのスキャン回数が多くなり、遮光光軸数が多い荷物部分でのスキャン回数が少なくなるため、平均遮光率は小さくなり、逆に、車両の先頭部分の通過速度が速く、荷物部分の通過速度が遅いときは、平均遮光率は大きくなる。
【００２８】
（３）パラメータ３（正規化遮光率）
車両が車両検知器を通過する間に遮光光軸位置が変化する点（変化点）を求め、その変化点のみを対象として平均遮光率を算出し、これをパラメータ３（正規化遮光率）とする。図４（ａ）（ｂ）（ｃ）には、各形態の車両の変化点を車両の下に示している。車両検知器を通過する過程で車両速度が変わっても、変化点の数は不変であり、また、変化点における遮光光軸数も車両速度には依存しない。そのため、変化点のみを対象として平均遮光率を算出することにより、車両速度に影響されない、車両固有の遮光率を得ることができる。
【００２９】
この正規化遮光率は、次のように算出する。
車両検知器を通過する車両に対してスキャンを行い、その遮光光軸数を前回のスキャンにおける遮光光軸数と比較し、違っていれば、その遮光光軸数を累積加算し、同じであれば加算しない。こうして変化点における遮光累積光軸数（変化遮光累積光軸数）を求める。次に、この変化遮光累積光軸数を変化点数で除算して、平均遮光軸数に相当する正規化遮光軸数を次式（３）により算出する。
正規化遮光軸数＝変化遮光累積光軸数／変化点数（３）
次に、次式（４）により正規化遮光率を算出する。
正規化遮光率＝正規化遮光軸数／最大車高光軸（４）
このパラメータ３（正規化遮光率）を用いることにより、車両速度が変化する場合でも、図４（ａ）の形態の車両と図４（ｂ）の形態の車両との区別が可能になる。
これらのパラメータを算出した車両検知器S1、S2、S3、S4は、そのパラメータを車線制御装置15に出力する。
【００３０】
図２のフロー図は、車両検知器S1、S2、S3、S4の処理手順を示している。
スキャン時に光軸の遮光を検知すると（ステップ１）、スキャン回数のカウント数を１増やし、遮光光軸の位置を示す光軸パターンを記憶して（ステップ２）、最大車高光軸が更新されたか否かを識別する（ステップ３）。最大車高光軸が更新されたときは、その光軸位置の番号を記憶する（ステップ４）。
次いで、遮光光軸数を遮光累積光軸数に加算し（ステップ５）、その光軸パターンが前回スキャン時の光軸パターンから変化しているか否かを識別する（ステップ６）。光軸パターンが変化しているときは、その遮光光軸数を変化遮光累積光軸数に加算し（ステップ７）、変化点数のカウント数を１増やす（ステップ８）。この処理を光軸の遮光が検知されている間、繰り返す。
【００３１】
ステップ１において遮光光軸の検知が終了すると、検知したものが車両であるか否かを識別し（ステップ９）、車両でなければ処理を終了する。車両であるときは、ステップ２で求めたスキャン回数とステップ５で求めた遮光累積光軸数とを用いて、式（１）により平均遮光軸数を算出し（ステップ10）、算出した平均遮光軸数とステップ４で求めた最大車高光軸の番号とを用いて、式（２）により平均遮光率を算出する（ステップ11）。また、ステップ８で求めた変化点数とステップ７で求めた変化遮光累積光軸数とを用いて、式（３）により正規化遮光軸数を算出し（ステップ12）、算出した正規化遮光軸数とステップ４で求めた最大車高光軸の番号とを用いて、式（４）により正規化遮光率を算出する（ステップ13）。そして、得られた最大車高光軸の番号（パラメータ１）、平均遮光率（パラメータ２）及び正規化遮光率（パラメータ３）を車線制御装置15に送信する（ステップ14）。
【００３２】
車両検知器S1、S2、S3、S4から各パラメータの値を受信した車線制御装置15は、これらのパラメータを用いて、各車両検知器を通過する車両の同一性をチェックし、車両管理ズレを修正する。
例えば、図１において、車両を検知した第１車両検知器S1がパラメータの値ｐ２を車線制御装置15に送信すると、車線制御装置15は、この車両をＢ２とし、パラメータｐ２とともに車両管理テーブルに登録する。第２車両検知器S2が車両を検知し、パラメータの値ｐ２を車線制御装置15に送信すると、車線制御装置15は、パラメータｐ２の同一性を確認し、車両Ｂ２が第２車両検知器S2の位置に到達したものと識別して、車両管理テーブルに車両Ｂ２の到達位置を記録する。
【００３３】
第３車両検知器S3は、車両Ｂ２の通過を検知できなかったとする。
次の車両を検知した第１車両検知器S1がパラメータの値ｐ３を車線制御装置15に送信すると、車線制御装置15は、この車両をＢ３とし、パラメータｐ３とともに車両管理テーブルに登録する。第２車両検知器S2が車両を検知し、パラメータの値ｐ３を車線制御装置15に送信すると、車線制御装置15は、パラメータｐ３の同一性を確認し、車両Ｂ３が第２車両検知器S2の位置に到達したものと識別して、車両管理テーブルに車両Ｂ３の到達位置を記録する。
【００３４】
第３車両検知器S3が車両Ｂ３を検知し、パラメータの値ｐ３を車線制御装置15に送信すると、車線制御装置15は、第３車両検知器S3が検知すべき車両Ｂ２のパラメータｐ２と、受信したパラメータｐ３とを比較し、それらが不一致であることを識別する。このとき、車線制御装置15は、次に進入する車両に基づいて車両管理を是正するモードに移行する。
【００３５】
次の車両を検知した第１車両検知器S1がパラメータの値ｐ４に送信すると、車線制御装置15は、この車両をＢ４とし、パラメータｐ４とともに車両管理テーブルに登録する。第２車両検知器S2が車両を検知し、パラメータの値ｐ４を車線制御装置15に送信すると、車線制御装置15は、パラメータｐ４の同一性を確認し、車両Ｂ４が第２車両検知器S2の位置に到達したものと識別して、車両管理テーブルに車両Ｂ４の到達位置を記録する。
【００３６】
第３車両検知器S3が車両Ｂ４を検知し、パラメータｐ４を車線制御装置15に送信すると、車線制御装置15は、このパラメータｐ４を、第３車両検知器S3が検知すべき車両Ｂ３のパラメータｐ３、及び、第２車両検知器S2から受信したパラメータｐ４と比較し、第３車両検知器S3の位置に到達した車両が車両Ｂ４であると識別する。こうして、車線制御装置15は、車両Ｂ４がゴースト車両とならないように車両管理テーブルのデータを修正する。
このように、車線制御装置15は、各車両検知器が検知するパラメータを用いて車両を特定し、車両管理ズレを修正することができる。
【００３７】
なお、車両を特定するパラメータの一つとして、図２のステップ８で求めた変化点数を用いても良い。また、パラメータ１及びパラメータ２、または、パラメータ１及びパラメータ３の二つだけを用いて車両を特定しても良い。
また、車両の特定に一つのパラメータのみを用いることも可能である。ただ、パラメータの数が少ないと、同一車両か否かの判定結果に対する信頼性が低下する。この場合、対象の車両のパラメータのみを対比するのでは無く、対象の車両を含む複数の車両のパラメータを対比する群管理により、判定結果の信頼性を高めることができる。
【００３８】
図５は、群管理による車両管理の一例を模式的に示している。
ここでは、パラメータとして最大車高光軸のみを用い、先行車両と後続車両とのパラメータの差分を用いる車両群管理について説明する。
通過車両の車種と最大車高光軸とが次の通りであるとする。
車両Ｂ１・・・軽自動車（最大車高光軸＝３０）
車両Ｂ２・・・自家用車（最大車高光軸＝４０）
車両Ｂ３・・・小型トラック（最大車高光軸＝４９）
車両Ｂ４・・・大型トラック（最大車高光軸＝５０、車高が車両検知器の高さを遥かに超える）
車両Ｂ５・・・自家用車（最大車高光軸＝４０）
車両を検知した車両検知器S1、S2、S3、S4は、最大車高光軸を検出し、その値を車高情報として車線制御装置15に出力する。
【００３９】
また、車両検知器の光軸位置には若干のずれがあり、このズレが次の通りであるとする。
車両検知器S1 基準０
車両検知器S2 −１
車両検知器S3 ＋１
車両検知器S4 ０
図５には、各車両検知器が検出する車両の最大車高光軸を、各車両の図形中に書き込んでいる。
【００４０】
１台目の車両Ｂ１がレーンを通過するときは、車両検知器S1、S2、S3、S4により検知された最大車高光軸が車両管理テーブルに記録される。
２台目の車両Ｂ２を検知した車両検知器S1、S2は、それぞれ、車高情報（４０）、（３９）を出力する。これを受信した車線制御装置15は、先行車両Ｂ１との最大車高光軸の差分を算出する。
車両検知器S1の車高情報から算出した差分４０−３０＝１０
車両検知器S2の車高情報から算出した差分３９−２９＝１０
これらの差分は同一性の範囲内にあると見られるので、車線制御装置15は、車両管理に異常はないと判断する。
検知ミスを犯した車両検知器S3は、車高情報を報告しない。
【００４１】
また、車両検知器S4は、車高情報（４０）を出力するが、車線制御装置15は、この車高情報を廃棄する。その結果、車両管理テーブルでは、車両検知器S2と車両検知器S3との間に車両が滞留しているものと記録される。
３台目の車両Ｂ３を検知した車両検知器S1、S2、S3、S4は、それぞれ、車高情報（４９）、（４８）、（５０）、（４９）を出力する。
【００４２】
車線制御装置15は、車両検知器S3、S4から受信した車高情報を２台目の車両Ｂ２の車高情報として割り当て、先行車両Ｂ１との最大車高光軸の差分を次のように算出する。
車両検知器S3の車高情報から算出した差分５０−３１＝１９
車両検知器S4の車高情報から算出した差分４９−３０＝１９
これらの値を、２台目の車両Ｂ２を検知した車両検知器S1、S2の車高情報から算出した差分１０と比較する。その結果、それらの値が同一性の範囲から外れている（最大車高光軸の誤差は±１程度に収まる筈である）ので、車両検知器S1、S2を通過した車両と車両検知器S3、S4を通過した車両とが別物であると判断し、この時点で車両管理テーブルに記録されている滞留車両を車両管理ズレ対象車として、車両管理データから消去する。
こうして車両管理データをクリアした後、次の車両から（従って、車両Ｂ４から）車両管理を再開する。
【００４３】
なお、再開後の最初の車両Ｂ４については、差分を取る比較対象が無いため、開始時と同様に、車両検知器S1、S2、S3、S4により検知された最大車高光軸を車両管理テーブルに記録する。この場合、図１で説明した、パラメータを用いて各車両検知器を通過する車両の同一性をチェックする車両管理方法と組み合わせて、一定回数の車両の流れをこの車両管理方法でチェックし、車両管理ズレが無いことを確認した後、差分を用いる群管理に移行するようにしても良い。
【００４４】
また、ここでは、１つのパラメータを用いて車両群管理を行う場合について示したが、複数のパラメータを用いることも勿論可能である。
また、この実施形態では、車両検知器が平均遮光率や正規化遮光率を算出して車線制御装置に出力する場合について示したが、車両検知器は、図２のステップ１からステップ８までの処理を行い、ステップ２で求めたスキャン回数、ステップ４で求めた最大車高光軸、ステップ５で求めた遮光累積光軸数、ステップ７で求めた変化遮光累積光軸数、及び、ステップ８で求めた変化点数を車線制御装置15に送信し、車線制御装置15が、これらのデータを用いて平均遮光率や正規化遮光率を算出するようにしても良い。
【００４５】
また、ここでは、車両検知器S3が車両を検知しなかったときは、車両を検知した車両検知器S4がパラメータ情報を出力しても、そのパラメータ情報を廃棄しているが、この場合に、車両検知器S4から出力されたパラメータ情報を記録し、車両検知器S1やS2から出力されたパラメータ情報と一致するか否かを識別して、車両検知器S3の異常の有無を判定するようにしても良い。車両検知器S1、S2及びS4から同じパラメータ情報が出力されているが、車両検知器S3からはパラメータ情報が出力されない、と言う状況が１回、あるいは、連続して数回発生した場合に、車両検知器S3に異常が起きていると判定して、管理者に警告を出す等の措置を講ずることができる。
【００４６】
また、ここでは、車両検知器として、図１１に示す複数の投光器や受光器が一列に並ぶ構造の車両検知器を用いる場合について説明したが、図１２（ａ）に示すパルスレーザ光を走査して車両を検知する方式の車両検知器を用いることも可能である。
また、図６に示すように、車両検知器の一列に並ぶ投光器または受光器の一または複数に代えて（あるいは、投光器、受光器とは別に）撮像素子（カメラ）20を配置し、この撮像素子20が検出した車両の色をパラメータに加えるようにしても良い。こうすることにより、同一形状の車両であっても車体の色で区別することが可能になり、車両に対する識別能力が向上する。
【００４７】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明のＥＴＣシステムでは、車両検知器が通過車両の特定を可能にするデータを出力するため、このデータを用いて各車両検知器を通過する車両の同一性をチェックし、車両管理ズレを修正することができる。この車両検知器の動作は、車両検知器のソフトウェアを変えるだけで可能である。従って、本発明は、その実施に当たり、既設のＥＴＣシステムのハードウェアをそのまま利用することができるので、実用性が高い。
【００４８】
また、本発明では、非ＥＴＣ車両がレーンを走行する場合でも、その車両管理を的確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態におけるＥＴＣシステムでの車両管理を説明する図、
【図２】本発明の実施形態における車両検知器の処理手順を示すフロー図、
【図３】本発明の実施形態における車両検知器の検知結果から再生した車両形状を示す図、
【図４】本発明の実施形態を説明するための車両形状と車両検知器との関係を示す説明図、
【図５】本発明の実施形態におけるＥＴＣシステムでの車両群管理を説明する図、
【図６】本発明の実施形態における車両検知器の一例を示す図、
【図７】従来のＥＴＣシステムの料金所のゲートを示す斜視図、
【図８】従来のＥＴＣシステムの料金所のゲートを示す平面図、
【図９】従来のＥＴＣシステムの料金所の構成を示す機能ブロック図、
【図１０】従来のＥＴＣシステムの路車間通信領域を示す図、
【図１１】従来の車両検知器の光スクリーンを示す図、
【図１２】従来のレーザ光を用いた車両検知器を示す図である。
【符号の説明】
S1 第１車両検知器
S2 第２車両検知器
S3 第３車両検知器
S4 第４車両検知器
10 アンテナ
11 路側表示器
12 遮断機
13 ブース
14-1、14-2 車両
15 車線制御装置
16 路側無線装置
17 アイランド
18 投受光器
19 パルスレーザ光
20 撮像素子

Claims

直線状に並ぶ多数の光軸により光のスクリーンを形成して前記スクリーンを通過する車両により遮光される遮光光軸を検知し、その検知結果を基に前記車両の特徴を表すデータを生成して出力する、同一の車線に沿って間隔を空けて配置された複数の車両検知手段と、
前記車両検知手段の各々から出力された前記データを用いて、前記車両検知手段を車両が通過したときの遮光光軸数の変化点の数から車両の同一性を識別し、前記車線を通過中の車両の位置を特定する車両管理手段と
を備えることを特徴とする自動料金収受システム。
前記車両管理手段は、着目する前記車両検知手段の後ろに配置した後続車両検知手段から前記データが出力され、前記着目する車両検知手段から前記データが出力されないとき、前記後続車両検知手段を含む複数の車両検知手段の各々から出力された前記データの同一性を判定し、判定結果に基づいて、前記着目する車両検知手段の異常の有無を識別することを特徴とする請求項１に記載の自動料金収受システム。
前記車両管理手段は、前記車両検知手段が異常であると識別したとき、警告を出力することを特徴とする請求項２に記載の自動料金収受システム。