(57)【要約】【課題】  進行方向に沿って複数配置された料金所ブースの中から料金の支払いを行う料金所ブースを運転者へ適切に案内し、車両をスムーズに通過させる料金所誘導装置を得る。【解決手段】  進行方向に沿って複数設けられている料金所ブース近傍の車両を検知するセンサ１〜３と、センサ１〜３の検知出力に応じて音声メッセージの内容を制御する制御部５と、制御部５の制御に応じた音声メッセージを表す音声信号を出力する音声再生部６と、音声信号を超音波が搬送波となるように変調して超指向性音声信号を生成する変調器７〜１０と、超指向性音声信号を入力し空気中にて音声メッセージに復調する超音波を料金所ブース近傍の車両へ放射する超指向性を有するスピーカ１５〜１８とを備えた。【選択図】      図１
2006277328.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路の進行方向に沿って複数設けられている料金所ブース近傍に配置して車両を検知するセンサと、
前記センサの検知出力に応じて音声メッセージの内容を制御する制御手段と、
前記制御手段の制御に応じた音声メッセージを表す音声信号を出力する音声再生手段と、
前記音声信号を超音波が搬送波となるように変調して超指向性音声信号を生成する変調手段と、
前記超指向性音声信号を入力し空気中にて音声メッセージに復調する超音波を前記料金所ブース近傍の車両へ放射する超指向性スピーカとを備えた料金所誘導装置。
【請求項２】
制御手段は、センサの検知出力から料金支払いを行わせる料金所ブースを判断し、当該料金支払いを行わせる料金所ブースへ案内する音声メッセージの音声信号を音声再生手段から出力させることを特徴とする請求項１記載の料金所誘導装置。
【請求項３】
超指向性スピーカは、右側に運転席を有する車両及び左側に運転席を有する車両に各々対応させて複数配置することを特徴とする請求項１または請求項２記載の料金所誘導装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、高速道路などの有料道路の料金所誘導装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の高速道路等の有料道路の料金所は、広い敷地を確保することが難しいとき複数の料金徴収ブースを自動車の進行方向に沿って縦に配列している。このような構造の料金所では、料金徴収ブースの手前にスタンバイ領域を設け、このスタンバイ領域に指示表示機を複数配置して、この指示表示機に料金徴収ブースの識別番号を表示し、各車両をいずれかの料金徴収ブースへ誘導して料金徴収を行っている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２９２６３０号公報（第３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の有料道路の料金所は以上のように構成されているので、スタンバイ領域において各車両が所定の位置に正確に停止していないと誘導する料金所ブースを適切に伝えることができず、どの料金所ブースで料金を支払えば良いのか迷う運転者が多いことから、渋滞緩和を図るために複数の料金所ブースを設けてもスムーズに多くの車両を通過させることが困難になるという課題があった。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、進行方向に沿って複数配置された料金所ブースの中から、料金の支払いを行う料金所ブースを運転者へ適切に案内し、車両をスムーズに通過させる料金所誘導装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る料金所誘導装置は、道路の進行方向に沿って複数設けられている料金所ブース近傍に配置して車両を検知するセンサと、センサの検知出力に応じて音声メッセージの内容を制御する制御手段と、制御手段の制御に応じた音声メッセージを表す音声信号を出力する音声再生手段と、音声信号を超音波が搬送波となるように変調して超指向性音声信号を生成する変調手段と、超指向性音声信号を入力し空気中にて音声メッセージに復調する超音波を料金所ブース近傍の車両へ放射する超指向性スピーカとを備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、道路の進行方向に沿って複数設けられている料金所ブース近傍に車両を検知するセンサを配置して、制御手段がセンサの検知出力に応じて音声再生手段を制御して音声メッセージを表す音声信号を出力させ、変調手段が音声信号を超音波が搬送波となるように変調して超指向性スピーカから空気中にて音声メッセージに復調する超音波を料金所ブース近傍の車両へ放射するようにしたので、道路に沿って縦に複数設置されている料金所ブースを効率よく稼動させ、料金所ゲートを通過する車両の渋滞を緩和することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による料金所誘導装置の構成を示すブロック図である。図示した料金所誘導装置は、センサ１〜３から出力された信号を入力して音声再生部（音声再生手段）６の動作を制御する制御部（制御手段）５を有する。制御部５には、自らの動作状態をリセットするリセットスイッチ４が接続される。音声再生部６は、例えば四台の変調器（変調手段）７〜１０に接続され、予め設定されている音声案内のメッセージを表す音声信号を変調器７〜１０へ出力する。
【０００９】
変調器７は増幅器１１に接続され、また増幅器１１はスピーカ１５に接続される。変調器８は増幅器１２に接続され、また増幅器１２はスピーカ１６に接続される。変調器９は増幅器１３に接続され、また増幅器１３はスピーカ１７に接続される。変調器１０は増幅器１４に接続され、また増幅器１４はスピーカ１８に接続される。なお、センサ１〜３は後述するように料金所ゲートに設置され、制御部５に接続している全センサ１〜３の数は三個に限定されるものではない。また、音声再生部６に接続している変調器や、増幅器及びスピーカの数も、図示したそれぞれ四台に限定されるものではない。
【００１０】
センサ１,２は、車両の存在を検知するもので、例えば車両などの物体が、対を成す二つのセンサの間を遮ると作動する遮断検知型のセンサである。センサ３は、車両の運転者側窓の開閉状態を検知するもので、例えば検知している距離が大きく変化したとき作動するセンサである。
音声再生部６は、予め設定されている複数種の音声メッセージを表す音声信号を記憶／格納しており、制御部５の制御信号によって選択／指定された音声メッセージの音声信号を、上記の制御信号によって指定された変調器７〜１０に出力するものである。変調器７〜１０は、音声再生部６から入力した音声信号を変調処理して、超音波を搬送波とした音声メッセージを表す、即ち超指向性を有する音声メッセージを表す超指向性音声信号を生成するものである。増幅器１１〜１４は、それぞれ接続されている変調器７〜１０から出力された超指向性音声信号を増幅するものである。スピーカ１５〜１８は、超音波を放射する超指向性スピーカから成り、各々接続されている増幅器１１〜１４から出力された超指向性音声信号に応じて、空気中を伝播するとき可聴音声に自己復調する超音波をビーム状の狭い場所に放射するものである。
【００１１】
図２−１は、実施の形態１による料金所誘導装置を備えた料金所ゲートを示す説明図である。図１と同一あるいは相当する部分に同じ符号を使用し、その説明を省略する。この図は、有料道路の料金所ゲート２０を上方からみたときのセンサ１〜３の配置を示したものである。この料金所ゲート２０は、矢印Ｘの示す方向に各車両が通過するように設けられたもので、料金所ゲート２０に設けられている各走行レーンには料金所ブース２３と料金所ブース２４が車両の進行方向に沿って縦に並んで設置されている。この料金所ブース２３,２４は、運転席を右側に有している車両に対応するように、さらに左側に運転席を有している車両にも対応することができるように、各走行レーン２０ａ，２０ｂの左右両側方にそれぞれ設置されている。図２−１には走行レーン２０ａを走行している車両２１とその後続の車両２２を例示している。なお、同一走行レーンに縦に並べて設置する料金所ブースの数は図示した二箇所に限定されない。
【００１２】
センサ１は料金所ゲート２０の入口側に、図２−１に例示したものでは料金所ブース２３の入口側となる位置に、即ち料金所ブース２３近傍であって料金所ゲート２０入口側となる位置に、料金所ゲート２０へ進入する車両を検知できるように設置される。センサ２は、例えば料金所ブース２４の料金支払い窓口近傍に、例えば料金所ブース２４の窓口で料金支払いを行うために停止している車両を検知できるように設置される。センサ１，２は、前述のように遮断検知型のセンサなので、一対の各センサが走行レーンの両側方に設置され、例えば走行レーン２０ａを走行、あるいは停止している車両２１を検知することができるように、走行レーン２０ａの両側方に一つずつセンサ１を配置し、この対を成す二つのセンサ１を車両２１の進行方向に対して直交するように配置して互いに対向させている。センサ２も同様に、対を成す二つのセンサ２が例えば料金所ブース２４の支払い窓口近傍に存在する車両を検知するように、一方のセンサ２を上記の支払い窓口近傍に配置し、走行レーン２０ａを挟んで対向する位置に他方のセンサ２を配置している。
センサ３は、料金所ゲート２０へ入る各車両の運転席側窓の開閉状態を検知するもので、走行レーン毎に料金所ゲート２０の入口側に設置される。また、センサ３は運転席が左側の車両にも対応させるため、各走行レーンの左右両側方に備えられる。
【００１３】
図２−２は、実施の形態１による料金所誘導装置を備えた料金所ゲートを示す説明図である。図１ならびに図２−１と同一あるいは相当する部分に同じ符号を使用し、その説明を省略する。この図は、図２−１に示した料金所ゲート２０と、走行レーン２０ａを走行して料金所ゲート２０を通過しようとしている車両２１，２２とを、進行方向に対して右側からみたとき、料金所ゲート２０に備えられている各センサ及び各スピーカの配置を示したものである。
【００１４】
例えば、スピーカ１５，１７は料金所ブース２３の近傍においてその料金所ブース２３の上方に設置され、スピーカ１６，１８は料金所ブース２４の近傍においてその料金所ブース２４の上方に設置される。また、スピーカ１５，１６は、料金所ゲート２０の入口へ向けて、詳しくは料金所ゲート２０へ入ろうとしている車両の運転者に向けて設置される。スピーカ１７は料金所ブース２３の停止位置またはその近傍に存在する車両の運転者に向けて設置され、スピーカ１８は料金所ブース２４の停止位置またはその近傍に存在する車両の運転者に向けて設置されている。なお、スピーカ１５〜１８は、右側に運転席を有する車両に対応させて設置しているものと、左側に運転席を有する車両に対応させて設置しているものが一つの走行レーンに備えられ、例えば走行レーン２０ａには合計８台のスピーカが備えられている。これらのスピーカは、例えば料金所ゲート２０の屋根など、通過する車両よりも高い位置に設置されている。
【００１５】
次に動作について説明する。
図１に示した料金所誘導装置は、制御部５がセンサ１〜３から出力される各検知信号に応じて音声再生部６を制御する。音声再生部６は制御部５から出力された制御信号に基づいて、各スピーカ１５〜１８から所望の音声メッセージが出力されるように変調器７〜１０へ各々音声信号を出力する。各変調器７〜１０は、音声再生部６から各々入力した音声信号を変調して超音波を搬送波とする超指向性音声信号を生成し、各変調器７〜１０に接続されている増幅器１１〜１４へ出力する。各増幅器１１〜１４は、入力した超指向性音声信号を増幅して各々接続されているスピーカ１５〜１８を駆動し、超音波を搬送波とした音声メッセージを出力させる。この超音波を搬送波とした音声メッセージは、一定の狭い範囲にのみ聞こえるもので、スピーカ１５〜１８の向きを適切に設定して料金所ゲート２０内、またはその入口近傍のいずれかの場所にいる特定の運転者のみに音声案内を行う。
【００１６】
前述の説明で用いた図２−１及び図２−２は、車両２１が料金所ゲート２０へ進入するときの各センサと車両２１の位置関係を示している。走行レーン２０ａを走行している車両２１が料金所ゲート２０へ進入すると、センサ１が車両２１を検知して制御部５へ検知したことを示す信号を出力する。制御部５は、センサ１の検知結果から車両２１の進入を認識する。また、センサ３の出力信号によって車両２１の運転席側窓の開閉状態を確認する。また、センサ２が車両の存在を検知しているか否かを確認する。センサ２が車両を検知しておらず、なおかつセンサ３が運転席側窓の開いていることを検知した場合、即ちセンサ１の検知結果が有意を示す「ＯＮ」、センサ２が「ＯＦＦ」、センサ３が「ＯＮ」となっている場合には音声再生部６を制御して、料金所ゲート２０の奥へ進んで料金所ブース２４で料金支払いを行うように案内する音声メッセージを選択し、その音声メッセージを表している音声信号を変調器７，８へ出力させる。変調器７,８は、この音声信号を変調して生成した超指向性音声信号を増幅器１１,１２へ入力し、増幅器１１,１２によって駆動された各スピーカ１５,１６から超指向性音声信号に基づいた超音波を放射し、上記の音声メッセージを車両２１の運転者へ提供する。また制御部５は、車両２１の移動を考慮して適切な時間差を設定してスピーカ１８から同様な音声メッセージを出力するように音声再生部６を制御し、変調器１０及び増幅器１４を動作させる。
【００１７】
図３−１及び図３−２は、実施の形態１による料金所誘導装置の動作を示す説明図である。図１等に示したものと同一あるいは相当する部分に同じ符号を使用し、その説明を省略する。図３−１は、図２−１と同様に料金ゲート２０を上方からみた場合、また図３−２は図２−２と同様に料金所ゲート２０を車両の進行方向に対して右側からみた場合のセンサ１〜３、スピーカ１５〜１８、料金所ゲート２３,２４の配置を示したもので、車両２１が料金を支払っているときの様子を表している。
車両２２が料金所ゲート２０へ進入するとき、車両２１が料金所ゲート２４において料金の支払いを行っていると、車両２１はセンサ２によって検知され、また進入してきた車両２２は前述の説明のようにセンサ１によって検知される。このようなとき、センサ１が「ＯＮ」、センサ２が「ＯＮ」、またセンサ３が「ＯＮ」の検知結果を示している出力信号を入力した制御部５は、音声再生部６を制御して、また変調器７，８、増幅器１１,１２を動作させてスピーカ１５,１６から、料金所ゲート２０へ進入する車両２２の運転者に対して料金所ブース２３で料金支払いを行うように音声案内を行う。また、車両２２の移動時間を考慮して適切な時間差を設けて、料金所ブース２３近傍に音声メッセージを放射するスピーカ１７から同様な音声案内を出力するように音声再生部６を制御し、変調器９及び増幅器１３を動作させる。
【００１８】
また、料金所ブース２４に料金支払いが遅れている車両２１が停止しており、まもなく支払いを済ませて発車するような場合には、状況に応じて料金所管理者等によってリセットスイッチ４が操作される。リセットされた制御部５は、接続されている全センサが何も検知していない状態、即ちいずれの料金所ブース２３,２４にも車両が停止していない状態から制御を開始するので、次に料金の支払いを行わせる車両２２を料金所ブース２４へ誘導するように制御動作を行う。このように状況に応じて制御部５をリセットすることにより、料金所ブース２３に車両が停止している間、料金所ブース２４には車両がいないという状態を回避し、縦に並んでいる料金所ブース２３,２４の両方を効率よく各車両に利用させることが可能になる。
【００１９】
また、センサ１の検知結果が「ＯＦＦ」、センサ２の検知結果が「ＯＮ」のときは、料金所ゲート２０の奥側に設置された料金所ブース２４が使用されており、その手前の料金所ブース２３が空いていることから、制御部５は、次に料金支払いを行う車両に対して料金支払いを行う料金所ブースの案内を行わないように処理し、音声再生部６、各変調器、増幅器、スピーカを動作させず音声メッセージの出力動作を行わない。
また、センサ１及びセンサ２の検知結果がいずれも「ＯＦＦ」の場合も全ての料金所ブース２３,２４が空いているので、制御部５は音声メッセージを出力する制御動作を行わない。
またさらに、センサ３の検知結果が「ＯＦＦ」のときには、運転者側窓が閉じていることから、車両の運転者に超音波から復調した音声メッセージを伝えることが困難なため、制御部５は、音声メッセージを出力する制御動作を行わず、料金所ゲート２０の管理者等の誘導に委ねる。
【００２０】
以上のように実施の形態１によれば、料金所ゲート２０へ進入する車両２１,２２を検知するセンサ１,２と、道路に沿って縦に設置されている料金所ブース２３,２４の内、どの料金所ブースで料金支払いを行うか、センサ１,２の検知結果に応じて車両２１,２２を誘導する料金所ブースを判断し、各車両２１,２２の運転者に提供する音声メッセージを出力するように音声再生部６を制御する制御部５と、音声再生部６から出力された音声信号を変調して超音波を搬送波とする音声メッセージを表す超指向性音声信号を生成する変調器７〜１０と、超指向性音声信号に基づいて超音波を放射するスピーカ１５〜１８とを備えたので、各運転者に料金支払いを行う料金所ブースを適確に伝えて道路に沿って縦に設置されている料金所ブース２３,２４を効率よく稼動させ、料金所ゲート２０を通過する車両の渋滞を緩和することができるという効果がある。
また、超指向性スピーカ１５〜１８から超音波を放射し、当該超音波が自己復調した音声メッセージによって料金所ブースへ誘導するようにしたので、空いている料金所ブースへ誘導する車両の運転者のみに聞こえる音声メッセージを提供し、他の運転者等と明確に区別して音声による案内を行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の実施の形態１による料金所誘導装置の構成を示すブロック図である。
【図２−１】実施の形態１による料金所誘導装置を備えた料金所ゲートを示す説明図である。
【図２−２】実施の形態１による料金所誘導装置を備えた料金所ゲートを示す説明図である。
【図３−１】実施の形態１による料金所誘導装置の動作を示す説明図である。
【図３−２】実施の形態１による料金所誘導装置の動作を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２２】
１〜３  センサ、４  リセットスイッチ、５  制御部（制御手段）、６  音声再生部（音声再生手段）、７〜１０  変調器（変調手段）、１１〜１４  増幅器、１５〜１８  スピーカ（超指向性スピーカ）、２０  料金所ゲート、２１，２２  車両、２３,２４  料金所ブース。
【図１】
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【図２−１】
2006277328.tif 000004
【図２−２】
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【図３−１】
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【図３−２】
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