JP6326686B2 - 異常監視装置、異常監視方法及びプログラム - Google Patents
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Description
このような料金収受システムには、車種に応じた課金を行うために、通行する車両の車種を自動で判別する車種判別装置が備えられている場合がある。料金収受システムは、この車種判別装置により走行車両の車種を判別し、当該車種に応じた課金処理を行う。
しかしながら、料金所を通行する車両は、二輪車や四輪車等、多岐に渡るため、車両の通行があったにも関わらず検出信号が出力されなかったからといってm直ちに異常とは断定できない。例えば、二輪車が通過する場合、踏板の幅方向において踏み込まれる範囲は単一のタイヤ幅のみであるから、当該踏み込まれる範囲を含まない範囲に渡って設置されたセンサは、踏圧が検知されなくとも正常といえる。そのため、踏圧検知センサにおける異常の発生及び異常箇所の特定を精度よく行うことができなかった。
以下、第1の実施形態に係る異常監視装置を、図面を参照して説明する。
図1は、第1の実施形態に係る異常監視装置を有する料金収受施設の概要を示す図である。
本実施形態に係る料金収受施設101は、有料道路の入口又は出口に設置され、通行する車両(後述する四輪車60、二輪車61)から料金を収受する施設である。
図1に示すように、料金収受施設101は、車線4(走行レーン)に車種判別装置100、無線通信装置7、発進制御機5a、発進検知装置6を備えている。
車種判別装置100は、車両の通過に伴って種々の検知センサ群から出力される検知信号に基づいて車線4を走行する車両の車種を特定する。
無線通信装置7は、車種判別装置100により特定された車種情報に基づいて、走行する車両に搭載された車載器と料金収受のための情報通信を行う。
発進制御機5aは、無線通信装置7による情報通信の結果または発進検知装置6からの検知信号等に基づいて開閉バーを開閉し、通行する車両の発進(料金収受施設101からの退出)を制御する。
発進検知装置6は、車両分離器や踏板等の検知センサから出力される検知信号に基づいて車両の発進を検知する。
図2に示すように、本実施形態に係る車種判別装置100は、車線4の車線方向に通行する車両に対して車種判別処理を行う。図2に示すように、車種判別装置100は、異常監視装置1、踏板2、車両分離器3を備えている。また、図2には図示していないが、車種判別装置100は、さらに、例えば車長を検知する車長検知部やナンバープレートから情報を読み取るナンバープレート認識装置等が備えられていてもよい。
踏板2は、車種判別装置100に備えられる車種判別用踏板であって、通行する車両の踏み付けに応じた検出信号を出力する。図2に示すように、踏板2は、車線4の路面上に、車線幅方向に伸びるように設置される。詳細は後述するが、踏板2は、内部に複数の踏圧検知センサ(第1抵抗接点201、第2抵抗接点202、第1平接点211、第2平接点212等)を有しており、この各種センサを介して車両の踏み付けに応じた検出信号を出力する。踏板2のより具体的な機能構成については後述する。
車両分離器3は、通行する車両を一台ごとに分離しながら、その通過を検知する。例えば、車両分離器3は、光センサを備えて、進入した車両の筐体が当該光センサを遮ることで車両の進入を検知する。
検出信号取得部10は、踏板2が有する複数の踏圧検知センサ(第1抵抗接点201、第2抵抗接点202等)の各々が出力する検出信号を取得する。具体的には、検出信号取得部10は、車両の進入を検知する車両分離器3からの進入検知信号を入力する。そして、検出信号取得部10は、当該進入検知信号をトリガとして、当該進入検知信号が入力されている間に踏板2の各踏圧検知センサから入力される踏圧の検出信号を取得する。
異常判定部11の具体的な処理手順については後述する。
図2に示すように、踏板2は、第1抵抗接点201、第2抵抗接点202、第1平接点211、第2平接点212、第3平接点213及び第4平接点214を備えている。
第1抵抗接点201は、車線4における車線幅方向の所定範囲、具体的には、車線4の車線方向左端付近から車線方向右側へ車線幅2/3程度伸びるように配される。このように配されることで、第1抵抗接点201は、車線4を走行する四輪車の進行方向左側のタイヤにのみ踏まれる。
第2抵抗接点202は、第1抵抗接点201とは異なる車線幅方向の範囲、具体的には、車線4の車線方向右端付近から車線方向左側へ車線幅2/3程度の地点まで伸びるように配される。このように配されることで、第2抵抗接点202は、車線4を走行する四輪車の進行方向右側のタイヤにのみ踏まれる。
ここで、第1抵抗接点201及び第2抵抗接点202は、後述の図3(a)に示す仕組みに基づいて車両のタイヤ幅を特定可能とする検出信号を出力する。しかし、第1抵抗接点201及び第2抵抗接点202が出力する検出信号に基づいてタイヤ幅を特定するためには、第1抵抗接点201及び第2抵抗接点202が、四輪車の左右何れか一方にのみ踏まれている必要がある。したがって、第1抵抗接点201及び第2抵抗接点202は、車線の幅員及び通行する四輪車の車幅を考慮して、各々が、四輪車の左右のタイヤ一方にのみ踏まれるように、互いに異なる範囲に配されている。したがって、四輪車が通行する場合は、1抵抗接点201、第2抵抗接点202のうち、車線幅方向において互いに重複する範囲(後述する中央範囲C)が踏まれることはない。
なお、図2に示すように、第1抵抗接点201と第2抵抗接点202とは、車線方向に異なる位置に配されており、車線4の中央における車線幅1/3程度の範囲(後述する中央範囲C)において車線幅方向に重なる(中央範囲Cにおいて、車線方向について隣り合う)ように配されている。
第1抵抗接点201及び第2平接点212は、内部に抵抗素子を含む電気回路を有し、踏まれた際の電気抵抗の変化に応じて当該踏まれた車線幅方向の位置及び範囲を検出可能とする。
また、第2平接点212は、第2抵抗接点202と車線方向に同じ位置で、車線幅方向の第2抵抗接点202が設けられていない範囲に渡って伸びて配される。具体的には、車線4の車線方向右端付近から車線方向左側へ車線幅1/3程度伸びるように配される。
第1平接点211及び第2平接点212は、車両のタイヤによる踏み付けの有無を検知可能とする。
なお、上述の説明において、第1平接点211及び第2平接点212は、それぞれ第1抵抗接点201、第2抵抗接点202と車線方向に「同じ」位置に配されるものと記載したが、これは、各々が車線方向において正確に「同じ」位置に配されるべきことを意味するものではない。すなわち、第1平接点211及び第2平接点212が排される位置は、踏板の構成に応じて、それぞれ第1抵抗接点201、第2抵抗接点202の車線方向の位置に対して幾分のずれが許容され得るものである。
踏板2が備える第1抵抗接点201及び第2抵抗接点202の構成の概略を図3(a)に示す。図3(a)に示すように、第1抵抗接点201は、車線幅方向に伸びるように配された抵抗素子R01と、その路面下方向に配された電極p01と、を有する。この第1抵抗接点201(第2抵抗接点202)が通行する車両のタイヤにより踏まれたとき、抵抗素子R01の踏まれた部分と、その下方の電極p01とが接触する。これにより、第1抵抗接点201(第2抵抗接点202)は、端子t01と端子t03との間の電気抵抗値、並びに、端子t02と端子t03との間の電気抵抗値を計測することで、踏まれた位置及びその範囲を検出することができる。
図2に示したように、踏板2は、第1抵抗接点201と第2抵抗接点202とが、車線4の中央における車線幅1/3程度の範囲(中央範囲C)において重なるように配されている。本実施形態に係る異常判定部11は、第1抵抗接点201における中央範囲Cと、第2平接点212と重なる範囲である右平接点範囲Rとの境界を示す閾値X1を予め記憶している。同様に、異常判定部11は、第2抵抗接点202における中央範囲Cと、第1平接点211と重なる範囲である左平接点範囲Lとの境界を示す閾値X2を予め記憶している。異常判定部11は、この閾値X1、X2をもって、車線4の車線幅方向中央に中央範囲Cを設定する。
なお、本実施形態において上述の「中央範囲C」は、車線4の車線幅方向中央を対称に、左右に均等に伸びて設定されているが、他の実施形態においては、必ずしも車線幅方向中央から左右に均等に伸びて設定される必要はない。例えば、中央範囲Cは、車線幅方向中央から左右方向にそれぞれ異なった長さに伸びて設定されていてもよい。なお、この場合であっても、第1抵抗接点201は、四輪車の右側のタイヤの踏み付け位置及びその幅を検出可能なように配され、第2抵抗接点202は、左側のタイヤの踏み付け位置及びその幅を検出可能となるように配されるものとする。
図4に示すように、四輪車60は、料金所を通過する際、タイヤT1、T2をもって踏板2を踏み付ける。このとき、第1抵抗接点201は、四輪車60の進行方向右側のタイヤT1にのみ踏まれる。同様に、第2抵抗接点202は、四輪車60の進行方向左側のタイヤT2にのみ踏まれる。つまり、通過する車両が四輪車である場合、四輪車60のタイヤT1は、常に右平接点範囲Rを通過し、これと同時に、タイヤT2は、常に左接点範囲Lを通過する。
次に、車線4を通行する車両が二輪車61(図6、図7)であった場合を説明する。
走行する車両が四輪車であった場合、踏板2の踏まれ方のパターンは一通りとなる(図4参照)。しかしながら、車線4を通行する車両が二輪車の場合、踏板2の踏まれる位置は、二輪車ごとに異なることが想定される。特に、車線4に適用される料金収受の態様によって、踏板2の踏まれる位置の傾向が相違する。
例えば、図5(a)に示すように、踏板2が、電子料金収受システムに対応した走行レーンに設置される場合、二輪車61の運転者は、発進制御機5aの開閉バーとの接触を避けようとして、車線4の中央付近を走行する。
一方、図5(b)に示すように、通行券自動発行機5bが設置された車線4に設置された踏板2の場合、二輪車61の運転者は、通行券自動発行機5bが発行する通行券を取得しようとして、車線4の右側(通行券自動発行機5bが設置される側)に寄って走行する。
図8に示す異常判定部11の処理フローは、車両分離器3(図2)から検出信号取得部10に進入検知信号が入力され、検出信号取得部10が検出信号の取得を実施する時点から開始される。
次に、異常判定部11は、取得した検出信号のうち、第1抵抗接点201の検出信号を参照し、第1抵抗接点201のどの位置及び範囲を踏まれたかを判別する。そして、異常判定部11は、予め記憶していた閾値X1に基づいて、第1抵抗接点201の踏まれた範囲に、第2平接点212と重なる範囲である右平接点範囲Rが含まれているか否かを判定する(ステップS02)。
第1抵抗接点201の踏まれた範囲に、右平接点範囲Rが含まれていると判定した場合(ステップS02:YES)、異常判定部11は、第2抵抗接点202が出力する検出信号を参照し、第2抵抗接点202のどの位置及び範囲を踏まれたかを判別する。そして、異常判定部11は、予め記憶していた閾値X2に基づいて、第2抵抗接点202の踏まれた範囲に、第1平接点211と重なる範囲である左平接点範囲Lが含まれているか否かを判定する(ステップS03a)。
ここで、第2抵抗接点202の踏まれた範囲に左平接点範囲Lが含まれていると判定した場合(ステップS03a:YES)、異常判定部11は、第1平接点211及び第2平接点212両方の異常判定を実施する(ステップS04a)。
なお、第3平接点213及び第4平接点214も常に踏まれるはずなので、異常判定部11は、第3平接点213及び第4平接点214についても踏み付けが検出されたか否かを判定し、検出されていない場合には、踏み付けを検出しなかった第3平接点213、第4平接点214を異常と判定する。
なお、この場合も、ステップS04aと同様に、異常判定部11は、第3平接点213及び第4平接点214についての異常判定を実施する。
ここで、第2抵抗接点202の踏まれた範囲に左平接点範囲Lが含まれていると判定した場合(ステップS03b:YES)、異常判定部11は、第1平接点211のみについて異常判定を実施する(ステップS04c)。
なお、この場合も、ステップS04a、S04bと同様に、異常判定部11は、第3平接点213及び第4平接点214についての異常判定を実施する。
したがって、この場合は、異常判定部11は、第3平接点213及び第4平接点214についてのみ、異常判定を実施する。
そして、異常監視装置1は、踏み付けが検出されるべき踏圧検知センサについてのみ異常の有無の判定処理を行う。このようにすることで、通行する車両の車種またはその走行ルートによらず、踏まれたにもかかわらずその踏み付けを検出しない異常な踏圧検知センサを精度よく特定することができる。
次に、第2の実施形態に係る異常監視装置について説明する。
第2の実施形態に係る踏板2及び異常監視装置1の機能構成は、第1の実施形態と同一であるため、図示を省略する。
第2の実施形態に係る異常監視装置1の異常判定部11は、踏板2の異常判定を行う処理フローが第1の実施形態と異なる。
第1の実施形態と同様に、まず、異常判定部11は、検出信号取得部10を介して、踏板2の各踏圧検知センサ(第1抵抗接点201等)が出力する検出信号を取得する(ステップS11)。
次に、異常判定部11は、取得した検出信号のうち、第1抵抗接点201の検出信号を参照し、第1抵抗接点201のいずれかの範囲において踏まれたか否かを判定する(ステップS12)。
第1抵抗接点201が踏まれたと判定した場合(ステップS12:YES)、次に、異常判定部11は、第2抵抗接点202のいずれかの範囲において踏まれたか否かを判定する(ステップS13a)。
ここで、第2抵抗接点202が踏まれたと判定した場合(ステップS13a:YES)、異常判定部11は、さらに、第1抵抗接点201及び第2抵抗接点202の踏まれた範囲が中央範囲Cであるか否かを判定する(ステップS14)。
第1抵抗接点201及び第2抵抗接点202の踏まれた範囲が中央範囲Cであると判定した場合(ステップS14:YES)、異常判定部11は、第1平接点211及び第2平接点212のいずれに対しても異常判定を実施しない(ステップS15a)。
このように、本実施形態に係る異常判定部11は、第1抵抗接点201及び第2抵抗接点202のそれぞれにおいて、互いの重なる範囲(中央範囲C)で踏み付けが検出された場合には、踏み付けが検知されなかった第1平接点211及び第2平接点212を異常と判定しないようにする。
ここで、第2抵抗接点202が踏まれたと判定した場合(ステップS13b:YES)、異常判定部11は、第1平接点211のみについて異常判定を実施する(ステップS15d)。
このようにすることで、第1平接点211が踏み付けを検出したか否かの判定のみならず、踏み付けを検出したタイミングが正しいか否かも判定することができる。
例えば、当該他の実施形態に係る異常判定部11は、第2平接点212で踏み付けが検出されているにもかかわらず、第1抵抗接点201の右平接点範囲R内で踏み付けが検出されていない場合は、この第1抵抗接点201に異常があると判定してもよい。同様に、異常判定部11は、第1平接点211で踏み付けが検出されているにもかかわらず、第2抵抗接点202の左平接点範囲L内で踏み付けが検出されていない場合は、この第2抵抗接点202に異常があると判定してもよい。
このようにすることで、平接点についての異常のみならず、抵抗接点についての異常の有無を判定することができ、踏板2の異常をより詳細に把握することができる。
第3の実施形態に係る踏板2Aは、図10に示すように、第1抵抗接点201、第2抵抗接点202、第1平接点211、第2平接点212のみを備える。すなわち、第1、第2の実施形態に係る踏板2から第3平接点213及び第4平接点214が排された構成である。この踏板2Aを備える車種判別装置100は、第1抵抗接点201または第1平接点211と、第2抵抗接点202または第2平接点212と、による踏み付け検出時刻の時間差に基づいて車両の前進・後進を判別可能とする。
本実施形態に係る異常監視装置1は、踏板2Aに対し、第1、第2の実施形態と同等の処理フロー(ただし、第3平接点213及び第4平接点214についての判定処理を除く)により、第1抵抗接点201、第2抵抗接点202、第1平接点211、第2平接点212それぞれの異常の有無を適切に判定することができる。
第4の実施形態に係る踏板2Bは、図11に示すように、第1抵抗接点201、第2抵抗接点202及び第1平接点211の3つの踏圧検知センサのみを備える。第1抵抗接点201及び第2抵抗接点202は、車線方向に同じ位置に配されており、さらに、各々が車線幅の右側1/2と左側1/2に伸びて配されている。また、第1平接点211は、第1抵抗接点201及び第2抵抗接点202の車線方向前方側の位置で、第1抵抗接点201及び第2抵抗接点202の両方の全範囲と車線幅方向に重なるように伸びて配されている。
この踏板2Bでは、第1抵抗接点201が、通行する四輪車の右側のタイヤにより踏まれた車線幅方向の位置及び範囲に応じた検出信号を出力するとともに、第2抵抗接点202が、当該四輪車の左側のタイヤに踏まれた車線幅方向の位置及び範囲に応じた検出信号を出力する。また、この踏板2Bを備える車種判別装置100は、第1抵抗接点201(第2抵抗接点202)と第1平接点211との踏み付け検出時刻の時間差に基づいて車両の前進・後進を判別可能とする。
10・・・検出信号取得部
11・・・異常判定部
2・・・踏板
201・・・第1抵抗接点
202・・・第2抵抗接点
211・・・第1平接点
212・・・第2平接点
213・・・第3平接点
214・・・第4平接点
100・・・車種判別装置
101・・・料金収受施設
3・・・車両分離器
4・・・車線
5a・・・発進制御機
5b・・・通行券自動発行機
60・・・四輪車
61・・・二輪車
Claims (6)
- 車線を走行する四輪車の左右一方側のタイヤにのみ踏まれるように車線幅方向の所定範囲に渡って伸びて配されて、踏まれた際の電気抵抗の変化に応じて当該踏まれた位置及びタイヤ幅を検出可能な第1抵抗接点と、
前記四輪車の左右他方側のタイヤにのみ踏まれるように、前記第1抵抗接点とは異なる車線幅方向の範囲に渡って伸びて配されて、踏まれた際の電気抵抗の変化に応じて当該踏まれた位置及びタイヤ幅を検出可能な第2抵抗接点と、
前記第1抵抗接点または前記第2抵抗接点の少なくとも一方と車線方向に異なる位置に、車線幅方向に重なる範囲を設けて配されて、踏まれたか否かを検出可能な一つ以上の平接点と、
前記四輪車の進入を検知する検知器と、
を備える踏板の異常監視装置であって、
前記第1抵抗接点、前記第2抵抗接点、前記平接点の各々から出力される検出信号を取得すると共に、前記検知器からの出力される検出信号を取得する検出信号取得部と、
前記取得した各検出信号に基づいて、踏み付けが検出された前記第1抵抗接点、前記第2抵抗接点、及び前記平接点の何れか一つと車線幅方向の範囲が重なる他の前記第1抵抗接点、前記第2抵抗接点、前記平接点の何れか一つにおいて踏み付けが検出されたか否かを判定し、検出されていない場合には、当該他の前記第1抵抗接点、前記第2抵抗接点、及び前記平接点の何れか一つを異常と判定し、前記検知器により前記四輪車の進入が検知されているにもかかわらず、前記第1抵抗接点及び前記第2抵抗接点のいずれもが踏み付けを検知しない場合には、前記第1抵抗接点と前記第2抵抗接点とのうち少なくとも一方を異常と判定する異常判定部と、
を備える異常監視装置。 - 前記踏板は、
前記第1抵抗接点と前記第2抵抗接点とが車線方向に異なる位置に配されており、
前記平接点として、
前記第1抵抗接点と車線方向に同じ位置で、車線幅方向の前記第1抵抗接点が設けられていない範囲に渡って伸びて配される第1平接点と、
前記第2抵抗接点と車線方向に同じ位置で、車線幅方向の前記第2抵抗接点が設けられていない範囲に渡って伸びて配される第2平接点と、
を備え、
前記異常判定部は、
前記第1抵抗接点のうち前記第2平接点と車線幅方向に重なる範囲内において踏み付けが検出された場合に、前記第2平接点の異常の有無を判定し、
前記第2抵抗接点のうち前記第1平接点と車線幅方向に重なる範囲内において踏み付けが検出された場合に、前記第1平接点の異常の有無を判定する
ことを特徴とする請求項1に記載の異常監視装置。 - 前記第1抵抗接点と前記第2抵抗接点とは、前記車線の車線幅方向中央に設定される中央範囲において車線幅方向に重なるように配されており、
前記異常判定部は、
前記第1抵抗接点及び前記第2抵抗接点の両方において、互いの前記重なる範囲で踏み付けが検出された場合に、前記第1平接点及び前記第2平接点を異常と判定しない
ことを特徴とする請求項2に記載の異常監視装置。 - 前記踏板は、
前記平接点として、さらに、
前記第1抵抗接点及び前記第2抵抗接点と車線方向に異なる位置で、当該第1抵抗接点及び第2抵抗接点の車線幅方向の全範囲に重なるように伸びて配される第3平接点と、
を備え、
前記異常判定部は、
前記第1抵抗接点または前記第2抵抗接点の少なくとも何れか一つで踏み付けが検出された場合に、前記第3平接点の異常の有無を検出する
ことを特徴とする請求項2または請求項3に記載の異常監視装置。 - 車線を走行する四輪車の左右一方側のタイヤにのみ踏まれるように車線幅方向の所定範囲に渡って伸びて配されて、踏まれた際の電気抵抗の変化に応じて当該踏まれた位置及びタイヤ幅を検出可能な第1抵抗接点と、
前記四輪車の左右他方側のタイヤにのみ踏まれるように、前記第1抵抗接点とは異なる車線幅方向の範囲に渡って伸びて配されて、踏まれた際の電気抵抗の変化に応じて当該踏まれた位置及びタイヤ幅を検出可能な第2抵抗接点と、
前記第1抵抗接点または前記第2抵抗接点の少なくとも一方と車線方向に異なる位置に、車線幅方向に重なる範囲を設けて配されて、踏まれたか否かを検出可能な一つ以上の平接点と、
前記四輪車の進入を検知する検知器と、
を備える踏板の異常監視方法であって、
検出信号取得部が、前記第1抵抗接点、前記第2抵抗接点、前記平接点の各々から出力される検出信号を取得と共に、前記検知器からの出力される検出信号を取得し、
異常判定部が、前記取得した各検出信号に基づいて、踏み付けが検出された前記第1抵抗接点、前記第2抵抗接点、及び前記平接点の何れか一つと車線幅方向の範囲が重なる他の前記第1抵抗接点、前記第2抵抗接点、前記平接点の何れか一つにおいて踏み付けが検出されたか否かを判定し、検出されていない場合には、当該他の前記第1抵抗接点、前記第2抵抗接点、及び前記平接点の何れか一つを異常と判定判定し、前記検知器により前記四輪車の進入が検知されているにもかかわらず、前記第1抵抗接点及び前記第2抵抗接点のいずれもが踏み付けを検知しない場合には、前記第1抵抗接点と前記第2抵抗接点とのうち少なくとも一方を異常と判定する
ことを特徴とする異常監視方法。 - 車線を走行する四輪車の左右一方側のタイヤにのみ踏まれるように車線幅方向の所定範囲に渡って伸びて配されて、踏まれた際の電気抵抗の変化に応じて当該踏まれた位置及びタイヤ幅を検出可能な第1抵抗接点と、
前記四輪車の左右他方側のタイヤにのみ踏まれるように、前記第1抵抗接点とは異なる車線幅方向の範囲に渡って伸びて配されて、踏まれた際の電気抵抗の変化に応じて当該踏まれた位置及びタイヤ幅を検出可能な第2抵抗接点と、
前記第1抵抗接点または前記第2抵抗接点の少なくとも一方と車線方向に異なる位置に、車線幅方向に重なる範囲を設けて配されて、踏まれたか否かを検出可能な一つ以上の平接点と、
前記四輪車の進入を検知する検知器と、
を備える踏板の異常監視装置のコンピュータを、
前記第1抵抗接点、前記第2抵抗接点、前記平接点の各々から出力される検出信号を取得すると共に、前記検知器からの出力される検出信号を取得する検出信号取得手段、
前記取得した各検出信号に基づいて、踏み付けが検出された前記第1抵抗接点、前記第2抵抗接点、及び前記平接点の何れか一つと車線幅方向の範囲が重なる他の前記第1抵抗接点、前記第2抵抗接点、及び前記平接点の何れか一つにおいて踏み付けが検出されたか否かを判定し、検出されていない場合には、当該他の接点を異常と判定判定し、前記検知器により前記四輪車の進入が検知されているにもかかわらず、前記第1抵抗接点及び前記第2抵抗接点のいずれもが踏み付けを検知しない場合には、前記第1抵抗接点と前記第2抵抗接点とのうち少なくとも一方を異常と判定する異常判定手段、
として機能させるプログラム。
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