(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両進入路を挟んで設置され、高さ方向に並んだ複数の光軸の各々の遮光状態を示す複数の検知信号を出力する複数の光電スイッチと、
前記複数の光電スイッチから出力される前記複数の検知信号から常時遮光状態にある光軸を識別し、この常時遮光状態にある光軸以外の光軸に対応する前記検知信号に基づいて前記車両進入路上を通過する車両の車種を判別する手段と
を具備することを特徴とする車両検知装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば有料道路あるいは駐車場で適用される料金収受システムにおける車両検知装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、有料道路あるいは駐車場における料金収受システムにおいては、車種に応じた料金を収受するために、進入してくる複数の車両を分離して検知し、それぞれの車両の車種を判別する車両検知装置が設けられる。
【０００３】
図４は、従来の有料道路の料金所ゲートにおける料金収受システムを示したもので、路面上に光スクリーンを張ることによって車両の検知を行う車両検知装置を備えている。すなわち、複数の発光素子４１および受光素子４２からなる光電スイッチを備えた車両分離器４３を、発光素子４１と受光素子４２とが車両進入路４４を挟むように設置し、発光素子４１から受光素子４２に光を放射して、車両進入路４４の路面高さ方向に複数の光軸４６によるスクリーン（以下、光スクリーン）４７を形成させる。
【０００４】
車両４８が車両進入路４４に進入して車両分離器４３の間を通過し始めると、光スクリーン４７を構成する光軸４６の一部が遮られることによって、処理装置４９は車両４８が車両分離器４３を通過中と判断し、遮られている光軸４６の位置から車両４８の車高を計測する。さらに、処理装置４９は車両進入路４４に埋設された踏板４５の出力から車両４８の軸数、輪数、およびトレット等を計測する。
【０００５】
車両４８が車両分離器４３の間を通過し終えると、遮光されていた光軸４６が元に戻ることによって、処理装置４９は車両４８の通過が終了したと判断し、計測された車両４８の車高、軸数、輪数、およびトレット等の車種判別要因から車両４８の車種を判別し、その結果が料金収受機５０に表示されて料金の収受が行われる。
【０００６】
このように従来の車両検知装置は、光スクリーン４７を構成する光軸４６の遮光状態を処理装置４９で監視することによって、次々に進入してくる車両４９をそれぞれ分離して検知している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の車両検知装置では、複数個の光電スイッチを構成する発光素子４１もしくは受光素子４２のいずれかが、例えば泥などによって汚れたり、発光素子４１と受光素子４２との間に何らかの障害物が存在したり、もしくはその他の外乱のために、光スクリーン４７を構成する光軸４６の一部が常時遮光された場合、処理装置４９は車両４８が通過していない場合でも通過中と判断してしまい、さらに車両４８が何台通過しても各々の車両を分離して検知することができなくなり、料金収受システム全体に支障をきたすという問題があった。
【０００８】
本発明は上記事情を考慮してなされたもので、光スクリーンを構成する光軸の一部が常時遮光されるような場合でも、的確に車両の検知および車種の判別を行うことのできる車両検知装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る車両検知装置は、車両進入路を挟んで設置され、高さ方向に並んだ複数の光軸の各々の遮光状態を示す複数の検知信号を出力する複数の光電スイッチと、これらの複数の光電スイッチから出力される複数の検知信号から常時遮光状態にある光軸を識別し、この常時遮光状態にある光軸以外の光軸に対応する検知信号に基づいて車両進入路上を通過する車両の車種を判別する手段とを具備する。
【００１０】
このように本発明の車両検知装置においては、複数の検知信号に対応する光軸のなかに常時遮光状態にある光軸が存在する場合には、その光軸以外の検知信号に基づいて車両の車種の判別が行われる。従って、例えば光電スイッチに泥などが付着してその光電スイッチに対応する光軸が常時遮光状態になっても、その影響を受けることなく的確に車種の判別を行うことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態における料金収受システムを説明するための図である。この料金収受システムは、車両分離器１、踏板２、処理装置３、および料金収受機４を備えている。
【００１２】
車両分離器１は、発光部５および受光部６を有し、発光部５と受光部６とが車両進入路７上に挟んで互いに対峙するように構成されている。発光部５には複数の発光素子８が車両進入路７の高さ方向に一定間隔に設けられ、受光部６には発光素子８と対向して発光素子８と同数の受光素子９が発光素子８と同間隔に設けられており、これら複数の発光素子８と受光素子９とで複数の光電スイッチを構成している。
【００１３】
これら複数の光電スイッチは、それぞれの発光素子８から対向する受光素子９に光を放射することによって、車両進入路７上に複数の光軸１０によるスクリーン（以下、光スクリーン）１１を形成し、各光軸１０の遮光状態を示す検知信号をそれぞれ処理装置３に出力する。すなわち、発光素子８から放射された光が受光素子９において検知された場合はオン信号が、検知されない場合はオフ信号がそれぞれ検知信号として処理装置３に出力される。
【００１４】
踏板２は、車両進入路７における光スクリーン１１下で車両１２が通過する位置に埋設され、車両進入路７を通過する車両１２の軸数、輪数、およびトレット等の車種判別要因を計測して、計測した結果を踏板信号として処理装置３に出力する。
【００１５】
処理装置３は、信号選別部１３および信号処理部１４を備えている。信号選別部１３は、複数の光電スイッチのそれぞれから出力される複数の検知信号および踏板２から出力される踏板信号に基づいて、例えば発光素子８に泥１５が付着して常時遮光状態にある光軸（以下、常時遮光軸）１６を識別して、この常時遮光軸１６以外の光軸１０に対応する検知信号のみを信号処理部１４に出力する。
【００１６】
信号処理部１４は、信号選別部１３から出力された常時遮光軸１６以外の光軸１０に対応する検知信号および踏板信号に基づいて車両１２を一台一台分離して検知し、検知した車両１２の車種を判別して、その結果を料金収受機４に出力する。具体的には、まず信号処理部１４は、複数の検知信号によって車両１２が車両進入路７に進入して車両分離器１の間を通過し始めて、光スクリーン１１を構成する光軸１０の一部が遮られたことが示され、かつ踏板信号によって踏板２を車両１２が通過したことが示された場合に、車両１２が通過中と判断して、この通過中に遮られる光軸１０のうち最も高い光軸の位置から車両１２の車高を計測する。
【００１７】
そして、信号処理部１４は、複数の検知信号によって遮光されていた光軸１０が元に戻り、車両１２が車両分離器１の間を通過し終えたことが示され、かつ踏板２上を車両が通過し終えて踏板信号が出力されなくなったことが示された場合に、車両１２の通過が終了したと判断し、通過開始から通過終了までを車両一台分として、この間に計測された車両１２の車高と踏板信号によって示される車両１２の軸数、輪数、トレット等の車種要因とに基づいて車両１２の車種の判別を行い、この結果を料金収受機４に出力する。
【００１８】
料金収受機４は、処理装置３から出力される車両１２の車種に応じた料金を表示装置に表示して料金の収受を行う。
次に図２を参照して信号選別部１３の構成を詳細に説明する。この信号選別部１３は、状態監視部２１、選別部２２、および複数のＡＮＤゲート２３を有している。状態監視部２１は、入力される複数の検知信号と踏板信号とを常時監視し、踏板２上を車両１２が通過して踏板信号が入力されている間に入力された複数の検知信号に基づいて、これらの複数の検知信号のうち常時遮光軸１６を識別して、この結果を監視結果として選別部２２に出力する。
【００１９】
ここで、状態監視部２１は例えば発光素子８が連続発光する素子であって、複数の検知信号が連続的な信号である場合には、各検知信号によって求められる各光軸１０の遮光時間に基づいて識別を行い、また例えば発光素子８がパルス発光する素子であって、複数の検知信号が例えばパルス信号などの間欠的な信号である場合には、各検知信号によって求められる各光軸１０の遮光回数に基づいて識別を行う。
【００２０】
選別部２２は、状態監視部２１から出力される監視結果に基づいて、複数の検知信号のうち常時遮光軸１６に対応する検知信号のみが切り離されて無効となるように、ＡＮＤゲート２３のそれぞれに信号を出力する。この結果、例えば複数の検知信号のなかで常時遮光軸１６だけが常時遮光中で、他の光軸１０はオン・オフを繰り返しているような場合、この常時遮光軸１６以外の光軸１０に対応する検知信号のみが踏板信号と共に信号処理部１４に出力される。
【００２１】
以下、この料金収受システムの動作について説明する。システムを起動すると、複数の光電スイッチにおいては、発光素子８から受光素子９に対して光を放射して光スクリーン１１を形成し、光軸１０の遮光状態を示す複数の検知信号を処理装置３に出力する。信号選別部１３における状態監視部２１ではこれらの複数の検知信号の監視を始める。
【００２２】
この状態で、車両進入路７を通行する車両１２が車両分離器１を通過する場合を考える。この場合、車両１２が発光部５と受光部６との間を通過し始めると、車両１２の形状に応じて光スクリーン１１を構成する光軸１０の一部が遮られ、遮光された光軸１０に対応する光電スイッチからはそれに応じた検知信号が出力される。また、踏板２上を車両１２が通過することによって踏板２から車両１２の軸数、輪数、トレット等の車種判別要因が計測され、踏板信号として信号選別部１３に出力される。車両１２が発光部５と受光部６との間を通過し終わると、遮光されていた光軸１０は元に戻り、光スクリーン１１は車両１２が通過する前の状態に戻る。
【００２３】
ここで、信号選別部１３では、状態監視部２１において踏板信号が入力されている間の複数の検知信号に基づいた監視結果が選別部２２に出力され、選別部２２においてこの監視結果に基づいて常時遮光軸１６以外の光軸１０に対応する検知信号のみが出力される。信号処理部１４は、常時遮光軸１６以外の光軸に対応する検知信号および踏板信号に基づいて車両１２の車種を判別し、料金収受機４は判別された結果に基づいて料金の収受が行う。
【００２４】
このように本実施形態によれば、複数の光軸の遮光状態を示す検知信号はすべて常時監視され、常時遮光軸が存在した場合には、その常時遮光軸以外の光軸に対応する検知信号のみに基づいて、各々の車両を分離して検知して車種を判別する。
【００２５】
従って、例えば発光素子もしくは受光素子に泥などが付着したり、光軸がパイロン等の障害物によって遮られたり、または車両の反射光などのその他の外乱によって、常時遮光状態にある光軸が存在しても、従来のように料金収受システム全体に支障をきたすことなく、的確に車両の検知および車種の判別を行うことができる。そのため、例えば有料道路など２４時間続けて稼働することを要求されるような場合においても信頼性を向上させることができる。
【００２６】
（第２の実施形態）
図２は、本発明の第２の実施形態の料金収受システムを説明するための図である。本実施形態においては、図１と相対応する部分に同一符号を付して第１の実施形態との相違点を中心に述べる
本実施形態は、二組の車両分離器１Ａ，１Ｂを所定の距離をおいて車両進入路７に車両進行方向に沿ってそれぞれ設置し、図１で示した踏板２を除いたものである。車両分離器１Ａ，１Ｂは、図１で示した車両分離器１と同様に複数の発光素子および受光素子によって複数の光電スイッチを構成する発光部および受光部を備え、それぞれ複数の光電スイッチにより光スクリーン１１Ａ，１１Ｂを形成し、各光軸の遮光状態に応じて第１の検知信号および第２の検知信号を出力する。
【００２７】
本実施形態においては処理装置３は、車両分離器１Ａから出力される複数の第１の検知信号と、車両分離器１Ｂから出力される複数の第２の検知信号とを常時監視し、その結果に基づいて第１および第２の検知信号を選別して、車両の検知およびその車種の判別を行う。ここで、処理装置３では、光スクリーン１ＡおよびＢが共に遮光状態である間を車両１２が通過中として判断し、この間における第１および第２の検知信号に対して、それぞれ常時遮光状態にある光軸が存在するか否かの識別を行う。
【００２８】
このように、第１および第２の検知信号を相互に監視することで、例えば車両分離器１Ｂのみに常時遮光軸１６が発生した場合、第１の実施形態のように車両分離器が一つの場合に比べて、常時遮光軸１６に対応する検知信号を的確に取り除くことができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上述べたとおり本発明によれば、複数の光軸の遮光状態を示す検知信号はすべて監視され、常時遮光状態にある光軸以外の光軸に対応する検知信号のみに基づいて車両の検知および車種の判別が行われるため、常時遮光状態にある光軸の影響を排除して的確に車両の検知および車種の判別を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態の料金収受システムを説明するための図
【図２】図１中の信号選別部の構成を示すブロック図
【図３】本発明の第２の実施形態の料金収受システムを説明するための図
【図４】従来の料金収受システムを説明するための図
【符号の説明】
１，１Ａ，１Ｂ…車両分離器
２…踏板
３…処理装置
４…料金収受機
５…発光部
６…受光部
７…車両進入路
８…発光素子
９…受光素子
１０…光軸
１１，１１Ｂ，１１Ｂ…光スクリーン
１２…車両
１３…信号選別部
１４…信号処理部
１５…泥
１６…常時遮光軸
２１…状態監視部
２２…選別部
２３…ＡＮＤゲート
４１…発光素子
４２…受光素子
４３…車両分離器
４４…車両進入路
４５…踏板
４６…光軸
４７…光スクリーン
４８…車両
４９…処理装置
５０…料金収受機
【図１】
0003576299.tif 000002
【図２】
0003576299.tif 000003
【図３】
0003576299.tif 000004
【図４】
0003576299.tif 000005