(57)【要約】【課題】道路に設けられたゲートＧ（ゲートバー３）に車両Ａが衝突しないようにする。【解決手段】高速道路ＥＴＣゲートＧに車両Ａが近づいたことをゲート側又は車両Ａ側のＥＴＣ送受信機１、２で検出し、その両ＥＴＣ送受信機の間で、通行料金の支払い等の出口情報又は入口情報の交信を行う。このとき、道路側又は車両Ａの制御器において、ＥＴＣカード挿入不良などによりそれらの情報の確認がなされない場合、そのことを、運転者にゲート設置の電光表示板又は車載機器への表示でもって知らせる。その後も、走行制御などにより、ゲートＧ（ゲートバー３）及び先行き車両に後続車両が衝突しないように、その後続車両の速度を強制的に制御  （減速）するとともに、衝突危険状態を運転者に知らせる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路ゲートＧに車両Ａが近づいたことを認識する手段と、その認識手段が車両Ａを認識した時、その車両Ａに減速を促す減速手段とを道路側に設け、前記減速手段からの信号により、前記車両Ａに減速を促すようにしたことを特徴とする道路ゲート通過制御装置。
【請求項２】
道路ゲートＧがあることを示すゲート信号を出力する手段が道路側に設けられた前記ゲートＧの通過制御装置であって、
上記ゲート信号を認識する手段と減速手段を車両Ａに設け、  前記認識手段は、  前記ゲート信号の認識信号を前記減速手段に出力し、前記減速手段は、  前記認識信号の入力により自己の車両Ａに減速を促すようにしたことを特徴とする道路ゲート通過制御装置。
【請求項３】
上記減速手段は、上記ゲートＡが通過可能である条件を上記車両Ａが満足するか否かの判別機能を有して、満足していない場合に減速を促すようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載の道路ゲート通過制御装置。
【請求項４】
上記ゲートＧがＥＴＣシステムを備え、車両ＡがＥＴＣ機器２を搭載するものにあっては、上記認識手段が前記ＥＴＣ機器２又は前記ゲートＧ側のＥＴＣ送受信機１であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の道路ゲート通過制御装置。
【請求項５】
上記減速手段は、道路ゲートＧと車両Ａの距離及び走行速度を測定し、その測定値に基づき、前記車両Ａが前記ゲートＧ前で停止できるようにその車両Ａに減速を促すことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の道路ゲート通過制御装置。
【請求項６】
上記車両Ａの減速は、  前記車両Ａ側の機器により自動的に行うことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の道路ゲート通過制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、高速道路における料金所のように、道路にゲートを設け、通過を許可された車両のみを通す道路ゲート通過制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、高速道路の料金所における車両渋滞の緩和等を図るために、ＥＴＣシステム（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｔｏｌｌ  Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）が採用され始めている。このＥＴＣシステムは、図１に示すように、料金所ゲートＧに設置したアンテナ（ＥＴＣ送受信機）１と車両Ａに搭載した車載器（ＥＴＣ送受信機）２との間で無線通信を用いて（交信して）自動的に通行料金の支払い等を行い、料金所をノンストップで通行することができるものである。
【０００３】
このＥＴＣシステムにおいて、最近、ゲートＧ（ゲートバー３）が開かずに（開放されずに）車両ＡがゲートＧ（ゲートバー３）に衝突することが問題となっている。この原因の一つとして、ＥＴＣシステムとしては正常に動作しているが（両ＥＴＣ送受信機１，２は正常に交信しているが）、車載器（ＥＴＣ送受信機）２にＥＴＣカードを挿し込んでない、ＥＴＣカードは挿し込んだが、接触不良、ＥＴＣカードの残高不足等による通過許可信号が発信されない、等により、ゲートＧ（ゲートバー３）が開かない場合がある。
【０００４】
この場合、車両ＡがＡＣＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｃｒｕｉｓｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）システムを搭載しておれば、そのＡＣＣシステムがゲートＧを認識して車両Ａの走行を制動して衝突を避けることができる。
【０００５】
また、カーナビゲーションシステムや障害物レーダにより、料金所（ゲートＧ）を認識し、その情報により、車両速度を制御する技術がある（先行特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１‐３０７９７号公報  段落０１２２
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ＥＴＣゲートＧに進入する車両Ａは、ＥＴＣを搭載していても、ＡＣＣ、障害物レーダなどの制動システムを搭載しているとは限らず、今日では、まだ、その制動システムの搭載は稀であり、また、搭載していても、ゲートＧを認識しない場合がある。
【０００８】
また、道路において、ＥＴＣゲートＧのみならず、各種のゲートを設ける場合には、そのゲートのゲートバー３等に車両Ａが衝突することを積極的に防止する必要がある。
【０００９】
この発明は、ゲートバー等に車両を衝突しないようにすることを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、この発明は、道路上のゲートに車両が近づいたことを認識し、その認識により、車両に減速を促したり、車両がその走行環境でゲートに進入すると、ゲートバー等に衝突する状態を判別し、衝突状態の場合には、車両に速度を落とすように（停止するように）指示又は強制的に減速をするようにしたのである。
【００１１】
その道路上のゲートに車両が近づいたことを認識する手段は、道路側に設けても、  車両側に設けても良いが、車両側に設ける場合には、道路側に道路ゲートがあることを示すゲート信号を出力する手段が設けられている必要がある。車両がＡＣＣ等によりゲートを認識し得れば良いが、  この発明は、自己のみでそのゲートを認識する機能を有しない車両も対象とするからである。そのゲート信号を出力する手段としてはＥＴＣシステムのゲート側ＥＴＣ送受信機等が考えられる。
【００１２】
道路側に認識手段を設けた具体的な発明としては、  道路ゲートに車両が近づいたことを認識する手段と、その認識手段が車両を認識した時、その車両に減速を促す減速手段とを道路側に設け、前記減速手段からの信号により、前記車両に減速を促すようにした構成を採用し得る。
【００１３】
また、車両側に認識手段を設けた具体的な発明としては、  上記ゲート信号を認識する手段と減速手段を車両に設け、  前記認識手段は、  前記ゲート信号の認識信号を前記減速手段に出力し、前記減速手段は、  前記認識信号の入力により自己の車両に減速を促すようにした構成を採用し得る。
【００１４】
その減速を促す手段としては、電光などの表示板により、運転者に制動操作を促す、例えば、「ゲートに衝突する。ブレーキをかけよ！」などの表示をしたり、車両のエンジンＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）に制動信号を発信してエンジン回転数を低減させたり、  車両がＡＴ車（オートマチックトランスミッション車）の場合にはそのＡＴ用ＥＣＵにシフトダウンの信号を発信してシフトダウンをさせたり、車両が、ＴＣＳ（Ｔｒａｃｔｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｓｙｓｔｅｍ）、ＡＣＣなどの制動機能システムを搭載している場合には、そのＥＣＵに制動信号を発信してそのＥＣＵによって制動する等の各種の手段が考えられる。
【００１５】
そのとき、車両の走行速度、車両とゲートの距離等の走行環境を測定し、その測定値に基づき、前記車両が前記ゲート前で停止できるようにしたり、ゲートと衝突しても問題がない程度まで減速させたりすることができる。
【００１６】
上記車両がＥＴＣを搭載するものにあっては、上記認識手段をＥＴＣ送受信機とし、上記減速手段は、前記車両側と道路側の両ＥＴＣ機器の交信により、ゲートが開放する条件を満足するか否か（ゲート通過可能か否か）を判別して、その条件を満足しない場合には車両にその減速を促すようにし得る。
【００１７】
このようにすれば、ＥＴＣカードの接触不良などが生じておらず、ＥＴＣシステムが作動してゲート（ゲートバー）が車両に衝突することなく開く場合は、車両は円滑にゲートを通過できる。このとき、車両の走行速度が速い場合で、その速度でゲートに進入すると、衝突する場合には、その衝突を回避するように減速を促す信号を発信する。その信号は、運転者がブレーキを踏んでゲート前で停止できる速度まで落とすものとすることができる。一方、接触不良などでゲートが開放する条件を満たさない場合には、車両に減速を促してゲートとの衝突を回避する。
【００１８】
【実施の形態】
図１及び図２にこの発明の一実施形態を示し、この実施形態は、図１に示す高速道路の料金所のＥＴＣゲートＧに採用したものであり、ゲートＧの門状アームの上部にＥＴＣ送受信機（アンテナ）１が設置され、その前方にゲートバー３が設けられている。このゲートバー３は、常時は同図鎖線のごとく閉じており、その制御器によるＥＴＣゲートＧに進入した車両ＡのＥＴＣ送受信機（ＥＴＣ車載器）２と前記ＥＴＣ送受信機１との交信により、入線情報  （入口情報）  又は自動的に料金の支払が行われた情報  （出口情報）の通過許可信号が発せられると、同図実線のごとく開放して車両Ａの通過を許容する。
【００１９】
ゲートＧ側のＥＴＣ送受信機１は、上記ゲートバー３の制御器に接続され、この制御器は請求の範囲に記載の減速手段を有して図２に示す作用をＥＴＣ送受信機１を介して行う。すなわち、まず、ＥＴＣ送受信機１でもってＥＴＣゲートＧに進入する車両Ａを検出すると、その車両ＡがＥＴＣ搭載車か否かを判別し、ＥＴＣ搭載車でない場合には、ゲートアームの電光表示板４によって、例えば、「このゲートはＥＴＣ用であり、通過できません」などの表示を行って、有人ゲートＧ１  への誘導を行う。そのＥＴＣ送受信機２の搭載の有無は、ＥＴＣ通信ができるか否かで判別し、  ＥＴＣ送受信機２が正常に動作して交信ができれば、  「搭載車」とし、交信ができなければ、「非搭載車」と判別する。このため、ＥＴＣ非搭載車は、ＥＴＣを搭載していない車と、ＥＴＣを搭載していても正常にＥＴＣ通信を成立させない車となる。
【００２０】
つぎに、ＥＴＣ搭載車の場合には、その車両ＡのＥＴＣ送受信機２との間で「ゲートが開放する条件を満足しているか？」の判別のための入口情報又は出口情報の交信を行う。この交信において、車載ＥＴＣ送受信機２にＥＴＣカードが挿入されていない、挿入されたが接触不良など、の場合のように、支払い等の出口情報又は入口情報の正常な交信が行なわれない場合、すなわち、ゲートが開放する条件を満たしていない場合、運転者に、ＥＴＣ送受信機２の異常を警告するとともに、車両Ａの車速、料金所（ゲートバー３）までの距離又は先行き車両Ａまでの距離等から減速すべき度合を算出し、減速要求を出力する。その警告は、表示板４によってもよいが、車両ＡにＥＴＣ送受信機２からの発信で表示する機器がある場合には、その表示と併用したり、単独にその機器に表示する（以下、同じ）。また、減速要求は、後述のように車両Ａが自動的に減速するようにし得る。この自動減速は、上述のＥＴＣ非搭載車への警告においても採用できる。
【００２１】
車両Ａが上記開放条件を満足していると、つぎに、その車両ＡがゲートＧ（ゲートバー３）を安全に通過できるか否かを判断する。例えば、車両Ａの検出地点からゲートバー３までの距離では、時速１００ｋｍ以下でないと、ゲートバー３が完全に開放しない場合において、進入した車両Ａの走行速度が１００ｋｍ／ｈ以上の場合には、衝突が生じる恐れがある。このため、その車両ＡがゲートＧに進入しようとしている場合、車速、車両減速度、ゲートＧ（ゲートバー３）までの距離等の車両状態（走行環境）を取得し、一定条件の下で、車両Ａのエンジン回転数の低減信号を発信するとともに、減速を運転者に警告する。このとき、車両ＡがＴＣＳ、ＡＣＣなどの走行速度制御システムを搭載している場合には、その低減信号によって強制的に減速が行われる。減速手段には、エンジンの回転数低減以外に、ギヤシフトダウン、トラクション作動、ブレーキ制動などが考えられ、それらの手段を単独又は併用する（以下、同じ）。
【００２２】
また、上記「一定条件」としては、例えば、一般の車両Ａにおいて、車速５０ｋｍ／ｈで、通常人が急減速した（急ブレーキをかけた）場合、０．６Ｇの制動力が働き、１５ｍあれば、停止できるとされているから、図示のごとく、検出地点（制御開始地点）からゲートＧ（ゲートバー３）までの距離が１５ｍ以下とした場合でのその条件を満足するか否かで判断する。この条件は、車両Ａ等によって適宜に選定し、例えば、０．２Ｇの減速が可能な制動システム搭載車では、５０ｍを加えて、検出地点からゲートＧ（ゲートバー３）までの距離を６５ｍ以下として減速制御を行い、０．１Ｇの減速が可能な制御システム搭載車では、さらに５０ｍを加えて同１１５ｍ以下として減速制御を行う。この条件は、車両Ａの種類ごとに設定してもよいが、固定でもよい。また、一律に、例えば５０ｋｍ／ｈの車速に減速させるようにし得る。
【００２３】
さらに、ＥＴＣゲートＧでは、進入しようとする車両Ａ以外の原因によってゲートＧ（ゲートバー３）が開放しない場合がある。例えば、ＥＴＣ非搭載又は支払い不能で進入した車両Ａ、さらに遅い車両Ａがあって、そのまま進入しては、事故につながる場合などにおいては、各種のセンサーによってゲートＧ内の車両Ａの有無を判別し（ゲート通過に障害はないか？）、障害がある場合には、例えば、１５ｍの走行距離で瞬間的に停止し得る車速、例えば２０ｋｍ／ｈ以下となるように制御する。このような制御によって、車両ＡがＥＴＣゲートＧに進入したが、  ゲートバー３が何らかの事情により開かない場合、  その車両Ａの運転者はパニック状態に陥り易いが、運転者の通常の能力で衝突を回避できるまで、自動的に減速することにより、車両ＡはＥＴＣゲートＧを安全かつ円滑に通過し得る。
【００２４】
図３にこの発明の他の実施形態を示し、この実施形態は、車両Ａ側に道路ゲート通過制御装置の主なものを搭載したものであり、  車両Ａ側のＥＴＣ送受信機２は、図示しない制御器に接続され、この制御器は請求の範囲に記載の減速手段を有して図３に示す作用をＥＴＣ送受信機２を介して行う。すなわち、  まず、自己のＥＴＣ送受信機２が正常か否かを判断し、  異常の場合には、その旨を運転者に音声又は表示によって知らせる。
【００２５】
ＥＴＣ送受信機２が正常に働いており、道路ゲートＧ側のＥＴＣ送受信機１からのＥＴＣ信号（ゲート信号）を受信しない場合（ＥＴＣゲートＧに近づいていない場合）は制御作用を行わない。一方、  ＥＴＣ送受信機２が正常に働いている状態で、  ＥＴＣゲートＧに進入してＥＴＣ信号を受信すると、「自己の車両Ａがゲートを開放させる条件を満足しているか？」の判別を行う。
【００２６】
この判別において、上述と同様に、車載ＥＴＣ送受信機２にＥＴＣカードが挿入されていない等により、出口情報又は入口情報の正常な交信が行なわれない状態の場合、ゲートが開放する条件を満足しないため、運転者に、ＥＴＣ送受信機２の異常を警告するとともに、車両Ａの車速、料金所（ゲートバー３）までの距離又は先行き車両Ａまでの距離等から減速すべき度合を算出し、減速要求を出力する。
【００２７】
車両Ａが上記開放条件を満足していると、上述と同様な基準により、その車両ＡがゲートＧ（ゲートバー３）を安全に通過できるか否かを判断し、衝突が生じる恐れがある場合には、  車両Ａのエンジン回転数の低減信号の発信などして減速するとともに、減速を運転者に警告する。また、障害物の有無の判断を行って衝突を避ける。この障害物の有無は、ゲートＧ側からの情報で認識してもよいが、車両Ａ側で認識する手段を備えてもよい。
【００２８】
なお、この実施形態の作用開始は、ＥＴＣ送受信機２へのＥＴＣカードの挿入、車両Ａの運転開始、別個の機動スイッチによるなどでもって行う。また、このように、車両Ａ側においてゲート通過可能の判断を行うようにすれば、道路側のＥＴＣシステムにこの発明をなすための機能を付加することなく（現状のＥＴＣシステムのままで）この発明を実施できる。
【００２９】
これらの実施形態において、必要に応じて、「ゲートを安全に通過できるか？」及び「ゲート通過に障害がないか？」の両判別の一方、又は両者を省略することができる。
【００３０】
上記各実施形態は、ＥＴＣゲートＧの場合であったが、他の料金徴収など、  例えば有料架橋の自動ゲートにおける料金システムにおいて、道路にゲートＧを設けて、そのゲートバーを開閉するものにおいても、この発明は採用できる。例えば、図２の実施形態のように、道路側に認識手段を設けた場合には、図４に示すような制御システムとし、図３の実施形態のように、車両Ａ側に認識手段を設けた場合には図５に示すような制御システムとし得る。
【００３１】
この図４の例は、  車両ＡにゲートＧ側と交信できる送受信機  （車載器）を有し、  その車両ＡがゲートＧに近づくと、  ゲートＧ側で、その車両Ａを認識するとともに、その車載器の通信可否をチエックし（ゲート状態受信機のチエック）、交信が可能な車両Ａであれば、つぎに、その車載器からゲートＧを通過するための条件を満たす信号が出力されているかを判断し（ゲート状態信号の有無）、  車速、その車両Ａとゲートまでの距離などにより、  減速の必要性を判断し、  減速要求などを行う。また、図５の例は、  車両Ａに、ゲートＧ側と通信できる送受信機  （車載器）を有するとともに、ゲートＧを通過するための条件を満足するか否かを判断する制御器を有し、その送受信機及び制御器により、その車両ＡがゲートＧに近づくと、その車両Ａの車載器の通信可否をチエックし（ゲート状態受信機のチエック）、交信が可能であれば、つぎに、自己の車両ＡがゲートＧを通過するための条件を満たしている、すなわちその車載器からゲートＧを通過するための条件を満たす信号を出力しているかを判断し（ゲート状態信号の有無）、  車速、その車両ＡとゲートＧまでの距離などにより、  減速の必要性を判断し、  減速要求などを行う。この両例において、警告、減速要求は、図２、図３の実施形態と同様な作用とし得る。
【００３２】
【発明の効果】
この発明は、以上のようにして、車両とゲートとの衝突を防止するようにしたので、ゲートでの車両の円滑な走行を確保できる。特に、ＥＴＣゲートにおいて、車載ＥＴＣ機器の不備、例えば、ＥＴＣカードの接触不良などによるゲートへの衝突を有効に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態の概略斜視図
【図２】同実施形態の作用フロー図
【図３】他の実施形態の作用フロー図
【図４】他の実施形態の作用フロー図
【図５】他の実施形態の作用フロー図
【符号の説明】
Ａ  車両
Ｇ  ＥＴＣゲート
１  ゲート側ＥＴＣ送受信機（アンテナ）
２  車載側ＥＴＣ送受信機（ＥＴＣ車載器）
３  ゲートバー
４  電光表示板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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