(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通路を通行する車両に搭載された非接触情報記録媒体情報を読取るリーダと、
前記車両の進入を検知する第１の車両検知手段と、
車両通行方向下流側に配置されて前記通路を開閉するゲートと、
該ゲートを通過した車両を検知する第２の車両検知手段と、
前記ゲートを駆動するゲート駆動手段と、
前記リーダにより読み取った結果が認証されたＩＤ情報であるか否かを表示する認証結果表示手段と、
前記第１の車両検知手段並びに前記第２の車両検知手段の検知状態の組み合わせに基づいて、前記車両が存在する位置を検出することにより、前記リーダ、前記認証結果表示手段及び前記ゲート駆動手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする車両通行管理装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記第１の車両検知手段により前記車両の検知を開始し、且つ前記第２の車両検知手段により前記車両を検知しない状態から所定時間経過後、前記リーダから前記非接触情報記録媒体を活性化するための電波を放射して前記ＩＤ情報を読み取り、該読み取り結果が認証されたＩＤ情報であると確認すると、前記ゲート駆動手段により前記ゲートを開放することを特徴とする請求項１に記載の車両通行管理装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記ゲートが開放した後、前記第１の車両検知手段及び前記第２の車両検知手段の双方が前記車両を検知しない状態と、前記第２の車両検知手段のみが前記車両を検知する状態と、前記第１の車両検知手段及び前記第２の車両検知手段の双方が前記車両を検知しない状態と、を順次検知した場合、前記車両がゲートを通過完了したと見做して前記ゲート駆動手段により前記ゲートを閉止することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両通行管理装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記ゲートが開放した後、前記第１の車両検知手段及び前記第２の車両検知手段の双方が前記車両を検知しない状態を検知した後に、前記第１の車両検知手段が車両を検知した場合は、先行する車両が前記第１の車両検知手段と前記第２の車両検知手段の間に存在し、且つ後続の車両が前記第１の車両検知手段に到達したと見做すことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両通行管理装置。
【請求項５】
前記第１の車両検知手段及び前記第２の車両検知手段は、地表面に埋設したループコイルにより構成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の車両通行管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両通行管理装置に関し、さらに詳しくは、ゲートを設けた通路を通行する車両を管理する車両通行管理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無人の駐車場等では、発券装置とゲートとを備え、駐車場への進入車両には駐車券を発券し且つゲートを開放して進入を許容する一方で、退出時にも駐車券の投入をゲート開放の条件とするゲート式進入退出管理装置が実用化されている。
図７は、従来のゲート式進入退出管理装置の構成の一例を示す図である。このゲート式進入退出管理装置１００は、駐車場への進入車両２０の運転者がボタンを押すことにより駐車券を発行する駐車券発行機２４と、通路２５への車両２０の進入の有無を最初に検知するセンサＬ１と、センサＬ１の車両通行方向下流側に配置されて通路２５を開閉するゲート２１と、ゲート２１の車両通過方向下流側に配置されてゲート２１を通過した車両を検知するセンサＬ２と、ゲート２１を駆動するゲート駆動手段２２と、を備えて構成されている。この場合、車両２０は駐車券を受け取るために駐車券発行機２４の前で一旦停止する。その状態はセンサＬ１で検知され、駐車券発行機２４から駐車券が発行される。その駐車券を抜取ることで、ゲート２１が開放して、車両２０がゲート２１を通過してセンサＬ２上を通過する。センサＬ２は車両２０が通過したことを検知すると、図示しない制御装置によりゲート２１を閉止する。
【０００３】
尚、このほかに、通路脇にＩＤ情報を非接触で読み取るリーダを設置し、ＩＤ情報を記録したＩＣカードを搭載した車両がリーダに接近すると自動的にゲートを開閉する車両通行管理装置がある。しかし、この場合でも、リーダとゲート間の距離が近いために、車両は停止或いは減速して通過する必要があった。このように、従来のゲート式進入退出管理装置、或いは車両通行管理装置は、車両が１台ずつ駐車券発行機２４やリーダの前で停止又は減速するため、ゲート２１を通過するために多くの時間を要し、混雑時に車両が渋滞するといった問題がある。
尚、従来技術として特許文献１には、車両に無線タグを搭載し、ゲート手前に車両の進入を検知するセンサａとゲートを通過したことを検知するセンサｂを設け、センサａで車両が停止または通過したことを検知すると、アンテナにより無線タグに記憶されている識別コードを読み取って、許可されたものであればゲートを開放するゲート開閉装置について開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１１７７９９公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に開示されている従来技術は、車両がゲートの手前で停止することを前提としているため、混雑時に車両が渋滞することは避けられないといった問題がある。
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、車両検知手段とゲートとの離間距離を、リーダがＩＤ情報を確認可能な車両の最高通過速度と、この速度で通路を通過するときにゲートを開放完了するまでに要する時間とに基づいて設定することにより、車両が停止することなくゲートを通過させて、混雑時の車両の渋滞を解消することができる車両通行管理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明はかかる課題を解決するために、請求項１は、通路を通行する車両に搭載された非接触情報記録媒体情報を読取るリーダと、前記車両の進入を検知する第１の車両検知手段と、車両通行方向下流側に配置されて前記通路を開閉するゲートと、該ゲートを通過した車両を検知する第２の車両検知手段と、前記ゲートを駆動するゲート駆動手段と、前記リーダにより読み取った結果が認証されたＩＤ情報であるか否かを表示する認証結果表示手段と、前記第１の車両検知手段並びに前記第２の車両検知手段の検知状態の組み合わせに基づいて、前記車両が存在する位置を検出することにより、前記リーダ、前記認証結果表示手段及び前記ゲート駆動手段を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
リーダにより車両のＩＤ情報を確認する位置とゲートとの距離が短いほど、装置を小さく構成することができる。しかしその半面、車両はリーダの位置で一旦停止しなければ、ゲートが開放する前にゲートに接触する可能性がある。この結果、車両が一旦停止せざるを得ないため、従来の課題を解決することができない。そこで本発明では、従来の構成において、第１の車両検知手段とゲートとの離間距離Ｌｇを、リーダがＩＤ情報を確認可能な車両の最高通過速度をＶｍとし、車両が通過速度Ｖｍで通路を通過するときにゲート駆動手段によりゲートを開放完了するまでに要する時間をｔとした時に、Ｌｇ＝Ｖｍ×ｔ以上に設定した。これにより、ＩＤ情報を確認可能な最高通過速度で車両が通過しても、ゲートに接触することなく通過することができる。
【０００７】
請求項２は、前記制御手段は、前記第１の車両検知手段により前記車両の検知を開始し、且つ前記第２の車両検知手段により前記車両を検知しない状態から所定時間経過後、前記リーダから前記非接触情報記録媒体を活性化するための電波を放射して前記ＩＤ情報を読み取り、該読み取り結果が認証されたＩＤ情報であると確認すると、前記ゲート駆動手段により前記ゲートを開放することを特徴とする。
第１の車両検知手段により車両を検知し、且つ第２の車両検知手段により車両を検知しない状態は、リーダにより車両に搭載された非接触情報記録媒体に記録されたＩＤ情報を読取る最適な位置にいることを表している。そこで、例えばＵＨＦ帯域による通信方式の場合に、リーダからＵＨＦ帯域の電波を放射して非接触情報記録媒体を活性化して、ＩＤ情報を読み取った結果が認証されたＩＤ情報であることが確認すると、ゲートを開放する。これにより、リーダから電波を最適なタイミングで放射することができる。
【０００８】
請求項３は、前記制御手段は、前記ゲートが開放した後、前記第１の車両検知手段及び前記第２の車両検知手段の双方が前記車両を検知しない状態と、前記第２の車両検知手段のみが前記車両を検知する状態と、前記第１の車両検知手段及び前記第２の車両検知手段の双方が前記車両を検知しない状態と、を順次検知した場合、前記車両がゲートを通過完了したと見做して前記ゲート駆動手段により前記ゲートを閉止することを特徴とする。
ゲートを開放した後は、車両は第１の車両検知手段及び前記第２の車両検知手段を順次通過する。従って、同じ検知状態でも通過手順が正しく行われた結果であるか否かを見なければならない。本発明では、通過手順が正しく行われて、ゲートを閉止するタイミングを第１の車両検知手段及び第２の車両検知手段の双方が車両を検知しない状態の時とする。これにより、ゲートを閉止するタイミングを正確に設定することができる。
【０００９】
請求項４は、前記制御手段は、前記ゲートが開放した後、前記第１の車両検知手段及び前記第２の車両検知手段の双方が前記車両を検知しない状態を検知した後に、前記第１の車両検知手段が車両を検知した場合は、先行する車両が前記第１の車両検知手段と前記第２の車両検知手段の間に存在し、且つ後続の車両が前記第１の車両検知手段に到達したと見做すことを特徴とする。
本発明では、第１の車両検知手段及び第２の車両検知手段の距離は比較的大きく離間しているため、先行する車両が第１の車両検知手段と第２の車両検知手段の間に存在して、あたかも車両が１台も存在しない状態を検知する場合がある。このとき、第１の車両検知手段により車両を検知した場合は、２台目の車両が進入していることになる。これにより、車両を１台も検知しない状態であっても、２台目として正確に検知することができる。
【００１１】
請求項５は、前記第１の車両検知手段及び前記第２の車両検知手段は、地表面に埋設したループコイルにより構成されていることを特徴とする。
車両は一般的に金属により構成されている。金属は磁界を受けると、金属内でジュール熱に変換されて磁界を吸収する働きがある。また、金属がない場合は、磁界のループが形成される。このようにループコイルに電流を流すことにより磁界を発生させて、磁界の変化を検出することにより、車両の有無を検知することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、従来の構成において、第１の車両検知手段とゲートとの離間距離Ｌｇを、リーダがＩＤ情報を確認可能な車両の最高通過速度をＶｍとし、車両が通過速度Ｖｍで通路を通過するときにゲート駆動手段によりゲートを開放完了するまでに要する時間をｔとした時に、Ｌｇ＝Ｖｍ×ｔ以上に設定したので、ＩＤ情報を確認可能な最高通過速度で車両が通過しても、ゲートに接触することなく通過することができる。
また、例えばＵＨＦ帯域による通信方式の場合に、リーダからＵＨＦ帯域の電波を放射して非接触情報記録媒体を活性化して、ＩＤ情報を読み取った結果が認証されたＩＤ情報であることが確認すると、ゲートを開放するので、リーダから電波を最適なタイミングで放射することができる。
また、通過手順が正しく行われて、ゲートを閉止するタイミングを第１の車両検知手段及び第２の車両検知手段の双方が車両を検知しない状態の時とするので、ゲートを閉止するタイミングを正確に設定することができる。
また、ゲートが開放した後、第１の車両検知手段により車両を検知した場合は、２台目の車両が進入していることになるので、車両を１台も検知しない状態であっても、２台目として正確に検知することができる。
また、認証されたＩＤ情報であるか否かを表示する認証結果表示手段を備えるので、ゲートが開放する前に事前に目視で確認することができる。
また、ループコイルに電流を流すことにより磁界を発生させて、磁界の変化を検出することにより、車両の有無を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る車両通行管理装置の構成を示す図である。
【図２】縦軸にリーダとゲートまでの距離、横軸に時間をとった図である。
【図３】１台の車両が車両通行管理装置を通過するときに各部が動作する様子を説明する図である。
【図４】２台の車両が車両通行管理装置を通過するときに各部が動作する様子を説明する図である。
【図５】車両が車両通行管理装置を通過するときの各部の状態を表にした図である。
【図６】本発明の車両通行管理装置の動作を説明するフローチャートである。
【図７】従来のゲート式進入退出管理装置の構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【００１５】
図１は本発明の実施形態に係る車両通行管理装置の構成を示す図である。この車両通行管理装置５０は、ＩＤ情報を記録したＩＣカード（タグ）（非接触情報記録媒体）を搭載した車両（図示せず）の通路８に沿って配置されて車両の通行を管理する車両通行管理装置５０であって、通路８を通行する車両に搭載されたＩＣカードに記録されたＩＤ情報を読取るリーダ５と、通路８への車両の進入の有無を最初に検知するループコイルセンサＬ１（以下、単にセンサＬ１と呼ぶ）（第１の車両検知手段）と、センサＬ１の車両通行方向下流側に配置されて通路８を開閉するゲート１と、ゲート１の車両通行方向下流側に配置されてゲート１を通過した車両を検知するループコイルセンサＬ２（以下、単にセンサＬ２と呼ぶ）（第２の車両検知手段）と、ゲート１を駆動するゲート駆動装置（ゲート駆動手段）２と、センサＬ１並びにセンサＬ２の検知状態、及びリーダ５により読取られたＩＤ情報に基づいてゲート駆動装置２を駆動制御する制御装置（制御手段）６と、リーダ５によりＩＤ情報を読み取った結果が認証されたＩＤ情報であるか否かを表示する認証結果ランプ（認証結果表示手段）４と、制御装置６から送信される管理情報を管理する管理センタ７と、を備えて構成されている。
【００１６】
この車両通行管理装置５０は、センサＬ１とゲート１との離間距離Ｌｇを、リーダ５がＩＤ情報を確認可能な車両の最高通行速度をＶｍとし、車両が通過速度Ｖｍで通路８を通過するときにゲート駆動装置２によりゲート１を開放完了するまでに要する時間をｔとした時に、Ｌｇ＝Ｖｍ×ｔ以上に設定した。例えば、車両の最高通行速度をＶｍ＝２０Ｋｍ／ｈ、ゲート駆動装置２によりゲート１を開放完了するまでに要する時間ｔ＝２ｓｅｃとすると、Ｌｇ＝Ｖｍ×ｔ＝（２０Ｋｍ／ｈ）×２ｓｅｃ≒１１ｍとなる。従って、センサＬ１とゲート１との離間距離を１１ｍ以上に設定すればよい。尚、車両の最高通行速度は、ＩＣカードが理想的な位置と方向（即ち、リーダと同じ高さで、且つリーダから放射される電波に対して直交する向き）に搭載された場合は、更に速く設定できるが、実際には全ての車両が理想的な位置と方向にＩＣカードを搭載するとは限らないので、２０Ｋｍ／ｈ〜１０Ｋｍ／ｈが現実的な値となる。仮に１０Ｋｍ／ｈであれば、離間距離Ｌｇを１／２の約５ｍにすることができる。
【００１７】
また、車両の運転者は、リーダ５を通過した時にＩＤ情報が正しく読み取られ、それによりゲート１が開放するか否かを予め知りたい筈である。そこで本実施形態では、認証されたＩＤ情報であるか否かを表示する認証結果ランプ４を備える。これにより、ゲート１が開放する前に事前に目視で結果を確認することができる。
また、車両は一般的に金属により構成されている。金属は磁界を受けると、金属内でジュール熱に変換されて磁界を吸収する働きがある。また、金属がない場合は、磁界のループが形成される。このようにループコイルに電流を流すことにより磁界を発生させて、磁界の変化を検出することにより、車両の有無を検知することができる。
【００１８】
図２は縦軸にリーダとゲートまでの距離、横軸に時間をとった図である。この図では、従来の構成と比較するために、リーダからゲートまでの距離Ｌｇ２が短い場合と、本発明のように、リーダからゲートまでの距離Ｌｇ１が長い場合を併記する。まず、従来の場合は、Ａ１台目は、リーダの位置まで図のように進入して、リーダに近づくと速度を低下させて、リーダの位置で一旦ｔｗの間停止する。そしてＩＤ情報が認証されると、ゲートをオープンして、加速して通過する。Ａ２台目は、Ａ１台目と同様に時間ｔ１後にリーダに近づくと速度を低下させて、リーダの位置で一旦ｔｗの間停止する。そしてＩＤ情報が認証されると、ゲートをオープンして、加速して通過する。
【００１９】
一方、本発明では、Ｂ１台目はリーダの位置まで図のように進入して、リーダに近づいても停止することなく通過して、ＩＤ情報が認証されると、ゲートをオープンして、加速して通過する。Ｂ２台目は、Ｂ１台目と同様に時間ｔ２後に、リーダの位置まで図のように進入して、リーダに近づいても停止することなく通過して、ＩＤ情報が認証されると、ゲートをオープンして、加速して通過する。
以上の通り、本発明はゲートの位置で車両を停止させないので、２台目の待ち時間がｔ１＞ｔ２となり、従来より待ち時間を短くしてゲートを通過することができる。
【００２０】
図３は１台の車両が車両通行管理装置を通行するときに各部が動作する様子を説明する図である。夫々を状態１〜７として説明する。同じ構成要素には図１と同じ参照番号を付して説明する。また、図５（ａ）はこのときの各部の状態を表にした図である。まず図３（ａ）では状態１として、車両１０が矢印の方向に進入する。この状態では、センサＬ１、Ｌ２は車両を検知せず、リーダ５は不動作である。従って、ゲート１は閉止されたままであり、認証結果ランプ４は消灯している。つぎに、図３（ｂ）では状態２として、車両１０がセンサＬ１の上にいるので、センサＬ１により車両１０を検知しているが、リーダ５からは電波は発射されていない。つぎに、図３（ｃ）では状態３として、リーダ５が動作して電波を発射して、車両１０のＩＣカード１１と交信を開始する。図３（ｄ）では状態４として、車両１０がセンサＬ１の上にいるので、この状態では、センサＬ１は車両を検知し、Ｌ２は車両を検知せず、リーダ５が動作してＩＣカード１１のＩＤ情報を読み取って認証されているので、認証結果ランプ４のＯＫを点灯して、ゲート１を開放する。即ち、センサＬ１により車両１０を検知し、且つセンサＬ２により車両を検知しない状態は、リーダ５により車両に搭載されたＩＣタグ１１に記録されたＩＤ情報を読取る最適な位置にいることを表している。そこで、例えばＵＨＦ帯域による通信方式の場合に、リーダ５からＵＨＦ帯域の電波を放射してＩＣタグ１１を活性化して、ＩＤ情報を読み取った結果が認証されたＩＤ情報であることが確認すると、ゲート１を開放する。これにより、リーダ５から電波を最適なタイミングで放射することができる。
【００２１】
つぎに、図３（ｅ）では状態５として、車両１０がセンサＬ１とＬ２の間にいるので、この状態では、センサＬ１とＬ２は共に車両を検知せず、リーダ５が不動作となり、認証結果ランプ４を消灯して、ゲート１を開放のままである。つぎに、図３（ｆ）では状態６として、車両１０がセンサＬ２の上にいるので、この状態では、センサＬ２のみが車両を検知して、リーダ５が不動作のままで、認証結果ランプ４も消灯のままで、且つゲート１も開放のままである。つぎに、図３（ｇ）では状態７として、車両１０がセンサＬ２を通過するので、この状態では、センサＬ１とＬ２の双方が車両を検知せず、リーダ５が不動作のままで、認証結果ランプ４も消灯のままで、ゲート１を閉止する。即ち、ゲート１を開放した後は、車両１０はセンサＬ１及びＬ２を順次通過する。従って、同じ検知状態でも通過手順が正しく行われた結果であるか否かを見なければならない。本実施形態では、通過手順が正しく行われて、ゲート１を閉止するタイミングをセンサＬ１及びＬ２の双方が車両１０を検知しない状態の時とする。これにより、ゲート１を閉止するタイミングを正確に設定することができる。
以上の動作が、１台の車両が正常に車両通行管理装置５０を通過した時の動作の経過である。尚、図３（ｄ）の状態４において、リーダ５が動作してＩＣカード１１のＩＤ情報を読み取って認証されない場合は、認証結果ランプ４のＮＧを点灯してゲートを開放しない。
【００２２】
図４は２台の車両が車両通行管理装置５０を通過するときに各部が動作する様子を説明する図である。夫々を状態８〜１０として説明する。同じ構成要素には図１と同じ参照番号を付して説明する。また、図５（ｂ）はこのときの各部の状態を表にした図である。まず図４（ａ）では状態８として、Ａ車両１０が矢印の方向に通過してセンサＬ１とＬ２の中間にいるときに、Ｂ車両１２がセンサＬ１の上にいる。この状態では、センサＬ２は車両を検知せず、センサＬ１が車両を検知して、そしてリーダ５はまだ不動作状態であり、ゲート１は開放のままであり、認証過程であるので認証結果ランプ４はまだ消灯している。即ち、本実施形態では、センサＬ１及びＬ２の距離は比較的大きく離間しているため、先行する車両１０がセンサＬ１とＬ２の間に存在して、あたかも車両が１台も存在しない状態を検知する場合がある。このとき、センサＬ１により車両１２を検知した場合は、２台目の車両が進入していることになる。これにより、車両を１台も検知しない状態であっても、２台目として正確に検知することができる。
【００２３】
つぎに、図４（ｂ）では状態９として、Ａ車両がセンサＬ２の上にいて、Ｂ車両がセンサＬ１の上にいるので、この状態では、センサＬ１、Ｌ２共車両を検知するが、リーダ５が不動作で、認証結果ランプ４は消灯して、ゲート１を開放のままとする。ぎに、図４（ｃ）では状態１０として、Ａ車両１０がセンサＬ２を通過し、Ｂ車両１２がセンサＬ１の上にいるので、この状態では、センサＬ１が車両を検知し、Ｌ２は車両を検知せず、リーダ５が動作となり、ＩＣカード１３と交信中となり、ゲート１を閉止する。
【００２４】
図６は本発明の車両通行管理装置の動作を説明するフローチャートである。尚、このフローチャートでは、図５の状態１〜状態１０に対応させて説明し、各状態の説明は図３及び図４で説明したので、説明を省略する。
まず、ステップ１として状態１、ステップ２として状態２、ステップ３として状態３、ステップ４として状態４、ステップ５として状態５が順次行われる。ステップ５では、車両がＬ１とＬ２の間にあり、ＩＣカード１１とリーダ５とは交信範囲外にある。ここで、次の車両が連続してゲートに進入したか否かをチェックするために、Ｌ１検知有りか否かを見る（Ｓ６）。ここで、車両が１台の場合は、ステップＳ６でＮであるので、図３で説明したように、ステップ７として状態６、ステップ８として状態７と進み、ステップ１の状態１から繰り返す。
ステップ６でＬ１が次の車両（車両Ｂ）を検知すると（Ｓ６でＹ）、ステップ９として図４の状態８に進む。ここで、先行車両（車両Ａ）がＬ２まで到達したか否かをチェックし（Ｓ１０）、検知しなければ（Ｓ１０でＮ）状態８を継続し、検知すると（Ｓ１０でＹ）、ステップ１１として図４の状態９に進む。こで、先行車両（車両Ａ）がＬ２を通過したか否かをチェックし（Ｓ１２）、通過しなければ（Ｓ１２でＹ）状態９を継続し、通過すると（Ｓ１２でＮ）、ステップ１３して図４の状態１０に進み、ステップ３の状態３から継続する。
【符号の説明】
【００２５】
１  ゲート、２  ゲート駆動装置、３  アイランド、４  認証結果ランプ、５  リーダ、６  制御装置、７  管理センタ、８  通路、５０  車両通行管理装置
【図１】
0005791889.tif 000002
【図２】
0005791889.tif 000003
【図３】
0005791889.tif 000004
【図４】
0005791889.tif 000005
【図５】
0005791889.tif 000006
【図６】
0005791889.tif 000007
【図７】
0005791889.tif 000008