(57)【要約】【課題】  自動料金収受装置を利用する利用者の腕の傾きを検知することによって媒体操作口を有する処理装置を上下方向に移動して媒体操作口が最適な位置になるようにした自動料金収受装置を提供する。【解決手段】  制御部１３は、距離センサ１２によって測定した距離Ｌ１、Ｌ２を用いて腕を検知する。次に、上記腕検知によって腕が検知された場合、腕傾きを検知する。この腕傾き検知は、距離Ｌ１及び距離Ｌ２を比較することによって、腕の傾きを水平、下向き、上向きの３種類に区分する。腕傾き検知の結果、腕の傾きが水平の場合は、媒体挿入口の移動を停止する（Ｓ２４）。一方、下向きの場合は、媒体挿入口を上方向に所定の長さ移動する（Ｓ２５）。他方上向きの場合は媒体挿入口を下方向に所定の長さ移動する（Ｓ２６）。なお、媒体挿入口を所定の長さ移動するために、移動部材１１を所定の長さ移動する。【選択図】  図１
2007156999.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有料道路の料金収受レーンに設置され、当該レーンを通行する車両の通行料金の収受を行うための媒体挿入口などの操作面を有する処理装置を複数備えた自動料金収受装置であって、
前記複数の処理装置を前記自動料金収受装置の設置面に対して垂直方向に配置した移動部材と、
前記料金収受レーンに進入する車両を検知する車両検知手段と、
この車両検知手段による検知の結果前記車両が検知されたとき、当該車両から出された腕を検知する腕検知手段と、
この腕検知手段による検知の結果、前記腕の傾きを検知する腕傾き検知手段と、
この腕傾き検知手段による検知の結果に基づいて腕の傾きの程度を複数段階に区分する区分手段と、
この区分手段による区分に基づいて、前記移動部材を前記自動料金収受装置の設置面に対して垂直方向に上下移動する移動手段と、
を備えたことを特徴とする自動料金収受装置。
【請求項２】
前記腕検知手段は、
前記複数の処理装置の上部に配置され、前記複数の処理装置の操作面に対向する前記車両の側面を撮像するカメラと、
このカメラによって前記車両の側面を撮像した複数の画像を比較することによって、車両から突出した腕を検知する画像処理手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１記載の自動料金収受装置。
【請求項３】
前記腕傾き検知手段は、
前記複数の処理装置の上部に、前記自動料金収受装置の設置面に対して平行に、かつ所定の間隔をあけて配置された2個のカメラと、
前記腕検知手段によって腕が検知された後、前記2個のカメラによって撮像された腕の画像によって前記カメラから腕の手首側と腕の肩側までの距離を測定し、この距離を比較することによって腕の傾きを検知する画像処理手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１記載の自動料金収受装置。
【請求項４】
前記区分手段は、
前記腕傾き検知手段による検知の結果によって、腕水平、腕上向き、腕下向きからなる少なくともの3段階に区分することを特徴とする請求項１記載の自動料金収受装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有料道路に設置される自動料金収受装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５に従来の有料道路の入口又は出口の料金収受レーンに設置される自動料金収受装置１００を示す。図５（１）は、自動料金収受装置１００の操作面側から見た正面図である。図５（２）は自動料金収受装置１００の側面図で、図５（３）は自動料金収受装置１００の平面図である。図５（２）及び図５（３）は、操作者１５０が当該自動料金収受装置１００を操作するときの状態を示している。
【０００３】
自動料金収受装置１００は、通行する車両１４０の通行料金の収受を行う装置である。自動料金収受装置１００は、料金の決定と、通行券、プリペードカード、クレジットカード、及び紙幣などの各種媒体を用いた料金の精算、発進制御機（阻止棒）の制御などを行う。
【０００４】
有料道路の料金形態には、利用距離に応じて料金が変わる対距離方式と利用距離によらず、一定の料金となる均一方式の２種類の方式がある。対距離方式では、入口にて発行された通行券を出口に設置された料金収受装置にて読み取ることにより利用した入口を特定する。この特定された入口情報と当該車両の車種から料金を算定し、現金やプリペードカードを用いて料金の清算を行う。このため、通行券と料金支払い媒体の合計２種類以上の媒体を自動料金収受装置に取り込ませる必要がある。
【０００５】
一方均一方式では、当該車両の車種のみで料金が決定されるため、自動料金収受装置の設置される場所は、入口又は出口の何れかになる。また、通行券は必要なく、料金の支払いにおいて使用する現金又はプリペードカードなどの媒体のみを自動料金収受装置に取り込ませればよい。この場合であっても、自動料金収受装置が取り扱う媒体の種類は２種類以上になる。
【０００６】
以上のように、自動料金収受装置には、複数の媒体を用いて料金の収受を行うため、通行料金の収受を行うための媒体挿入口を有する処理装置が複数配置されている。また、車高の高低に対応するため、これらをセットにして高さ方向に複数段配置されることが多い。このため、同一セット内の媒体操作口は水平方向に並べられている。図示した例では、上段１１０及び下段１２０に４種類の処理装置１０１〜１０４が配置されている。この処理装置は例えば、通行券処理装置１０１、プリペードカード処理装置１０２、クレジットカード処理装置１０３、紙幣及び硬貨などの現金処理装置１０４などである。
【０００７】
以上のように構成された自動料金収受装置１００を利用する車両１４０が-進入してきた場合は、図５（２）又は図５（３）に示す様に、車両によっては、自動料金収受装置１００の各処理装置の媒体挿入口に手が届きにくい場合がある。
【０００８】
このような場合の改善策として、有料道路の入口に設置される自動発券機では、通行券を発券する発券口の高さを車種及び車高に基づいて自動的に移動する方法が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平７−３２０１０１号公報  （第１−３頁、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図５に示した従来の自動料金収受装置では、通行券、プリペードカード、クレジットカード、現金などの各媒体を処理する処理装置の媒体操作口が水平方向に配置されているため、2種類以上の媒体を使用して料金の支払いを行う場合には、利用者から離れた位置に媒体操作口がくる場合がある。このため、支払い時に使用する媒体によっては、途中で車両を移動させる必要が生じるなど操作性に問題があった。また、このことが、料金収受レーンのスループットを悪化させる要因となっていた。
【００１０】
また、特許文献１記載の例では、車高は高いが運転席は低位置にある中二階大型観光バス等のように必ずしも車種、車高に応じた位置に運転手が存在しない場合があり発券口に手が届かないという課題がある。
【００１１】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、自動料金収受装置を利用する利用者の腕の傾きを検知することによって媒体操入口などの操作面を有する処理装置を上下方向に移動して媒体操作面を最適な位置になるようにした自動料金収受装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１記載の自動料金収受装置は、有料道路の料金収受レーンに設置され、当該レーンを通行する車両の通行料金の収受を行うための媒体挿入口などの操作面を有する処理装置を複数備えた自動料金収受装置であって、前記複数の処理装置を前記自動料金収受装置の設置面に対して垂直方向に配置した移動部材と、前記料金収受レーンに進入する車両を検知する車両検知手段と、この車両検知手段による検知の結果前記車両が検知されたとき、当該車両から出された腕を検知する腕検知手段と、この腕検知手段による検知の結果、前記腕の傾きを検知する腕傾き検知手段と、この腕傾き検知手段による検知の結果に基づいて腕の傾きの程度を複数段階に区分する区分手段と、この区分手段による区分に基づいて、前記移動部材を前記自動料金収受装置の設置面に対して垂直方向に上下移動する移動手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、自動料金収受装置を利用する利用者の腕の傾きを検知することによって媒体操入口などの操作面を有する処理装置を上下方向に移動して操作面を最適な位置にすることができるので、自動料金収受装置の利用者の操作性が改善できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１５】
図１は、有料道路の入口又は出口の料金収受レーンに設置される本発明の自動料金収受装置１０を示す。図１（１）は、自動料金収受装置１０の側面図である。図１（２）は、自動料金収受装置１０の正面図である。図１（３）は、自動料金収受装置１０の側面図で、操作者１５が当該自動料金収受装置１０を操作するときの状態を示している。以下、図１（１）〜図１（３）を参照して自動料金収受装置１０の説明を行う。
【００１６】
自動料金収受装置（以下、装置と称す。）１０には、料金収受レーンを通行する車両１４の通行料金の収受を行うための媒体挿入口１ａ〜４ａなどの操作面を有する処理装置１〜４が備えられている。また、車両１４及び車両１４の操作者１５の腕１５ａを検知する距離センサ１２、及びこれらを制御する制御部１３ａ、及び距離センサ１２が設けられている。
【００１７】
処理装置として、通行券処理装置１、プリペードカード処理装置２、クレジットカード及び別納プレート処理装置３、及び現金処理装置４が設けられており、これらの各処理装置１〜４が当該装置１０の設置面Ｇに対して垂直方向に配置されるように移動部材１１に組み込まれている。移動部材１１は、移動手段としてのアクチュエータ（図示しない）によって、自動料金収受装置の設置面に対して図示矢印Ｂで示す垂直方向に上下移動できるように構成される。
【００１８】
距離センサ１２は、上記各処理装置の上部に設けられた２個のカメラ１２ａ・１２ｂと、このカメラ１２ａ・１２ｂで撮像した画像を処理する画像処理手段としての画像処理装置１２ｃで構成されている。
【００１９】
カメラ１２ａ・１２ｂは、当該装置１０の底部に平行で、かつ所定の間隔をあけて２個配置されており、車両１４が進入してきた場合には、それぞれ処理装置１〜４の操作面に対向する当該車両１４の側面を撮像する。
【００２０】
画像処理装置１２ｃは、２個のカメラで撮像した画像を基に車両検知手段としての車両検知を行う。この車両検知によって車両１４が検知された場合には、車両１４の最上部までの距離Ｌ３、及び各処理装置１〜４の操作面に接近する腕１５ａまでの距離Ｌ１、Ｌ２を測定する。そして、この測定結果に基づいて腕検知手段としての腕検知、腕傾き検知手段としての腕傾き検知、及び区分手段を行う。
【００２１】
車両検知は、装置１０の前に進入する車両１４の撮像した画像を基に車種を検知する。
【００２２】
腕検知は、車両検知によって検知された車両１４の側面を撮像した複数の画像を比較することによって、装置１０の操作面を操作するために車両から突出した腕を検知する。
【００２３】
腕傾き検知は、車両検知によって車両が検知され、かつ、腕検知によって装置１０の操作面を操作するために車両から突出した腕が検知された後、２個のカメラによって撮像された腕の画像を基に、カメラから腕の手首及び腕の肩までの距離Ｌ１、Ｌ２を測定し、この距離Ｌ１、Ｌ２を比較することによって腕の傾きを検知する（詳細は、後述する。）。
【００２４】
区分手段は、腕傾き検知による検知の結果に基づいて腕の傾きの程度を複数段階に区分する。例えば、腕の傾きがなく略水平であると判別された腕水平、腕の傾きが上向きであると判別された腕上向き、腕の傾きが下向きであると判別された腕下向きの３段階に腕の傾きを区分する。
【００２５】
制御部１３は、距離センサ１２によって検知された検知結果に基づいてアクチュエータを制御して操作者１５が操作し易い高さまで移動部材１１を移動するとともに処理装置１〜４を制御して媒体を処理する（詳細は、後述するフローチャートを用いて説明する）。
【００２６】
図２は、図１に示す距離センサ１２によって測定点Ｐまでの距離を測定するための一実施例を説明する図である。カメラ１２ａとカメラ１２ｂの間隔であるカメラ間隔Ｌｐに設定してある。カメラから測定点Ｐまでの距離Ｌｎを算出する方法を説明する。
【００２７】
カメラ間隔Ｌｐ、カメラから操作者の手首までの距離Ｌｎ、カメラの焦点距離ｆ、カメラ１２ａの撮像面１２ａ１、カメラ１２ｂの撮像面１２ｂ１、点Ｐの撮像面での中心位置からの距離をそれぞれ、ずれ量Ｚ１、ずれ量Ｚ２、カメラの法線位置からの距離をＸとするときの、カメラから測定点Ｐまでの距離Ｌｎを算出する。なお、上記ずれ量Ｚ１、Ｚ２は、上述したように画像処理手段１２ｃによって算出される。
【００２８】
実施例では、カメラ１２ａ・１２ｂの焦点距離ｆに比べてカメラ１２ａ・１２ｂから測定点までの距離Ｌｎが十分大きいため、ほぼ焦点Ｆに結像される。
【００２９】
従って、カメラ１２ａ側の撮像によって式（１）、式（２）が成り立ち、かつ、カメラ１２ｂ側の撮像によって式（３）、式（４）が成り立つ。  
Ｌｎ：ｆ＝Ｘ：Ｚ１・・・・・・・・（１）
Ｌｎ＝ｆ・Ｘ／Ｚ１・・・・・・・・（２）
Ｌｎ：ｆ＝（Ｌｐ−X）：Ｚ２・・・・（３）
Ｘ＝（Ｌｐ・ｆ−ＬｎＺ２）／ｆ・・（４）
以上の結果得られた式（２）に式（４）を代入してカメラから測定点Ｐまでの距離Ｌｎが式（５）によって算出される。  
Ｌｎ＝Ｌｐ・ｆ／Ｚ・・・・・・・・（５）
ただしＺ＝Ｚ１＋Ｚ２・・・・・・・（６）
また、撮像位置Ｚ１、Ｚ２が算出されれば、焦点距離ｆから角度θｎ１、θｎ２が算出される。以上の方法によって図１に示す距離Ｌ１〜Ｌ３が算出される。また、この算出された距離Ｌ１〜Ｌ３によって腕の傾きが検知される。
【００３０】
図３は、本発明の装置１０の媒体操作口の動作を説明するフローチャートである。ここでは、通行券処理装置１の操作面である媒体挿入口１ａに通行券を挿入する場合を例に説明する。
【００３１】
最初に制御部１３は、各処理装置１〜４の初期化を行う（Ｓ１）。この初期化によって、移動部材１１が初期位置にない場合は、初期位置まで移動する。
【００３２】
次に、制御部１３は、距離センサ１２によって測定した距離Ｌ３を用いて車両１４を検知する（車両検知、Ｓ２）。この測定した距離Ｌ３が、数式（７）で示す範囲にある場合には車両が検知されたと見なし、それ以外の場合には車両が検知されないと見なさる。従って、この検知の結果、車両１４が検知されない場合は、車両１４が検知されるまで繰り返す（Ｓ２〜Ｓ３）。  
Ｌ３Ｌ≦Ｌ３≦Ｌ３Ｈ・・・・・・・（７）
Ｌ３：距離センサ１２〜車両１４の最上部までの距離
Ｌ３Ｌ：距離Ｌ３の下限値
Ｌ３Ｈ：距離Ｌ３の上限値
車両１４が検知されると（Ｓ３の有）、媒体取込サブルーチン処理を行う（Ｓ４、図４参照）。本実施例では、この場合の媒体は通行券になる。
【００３３】
次に、この媒体取込サブルーチン処理の結果、媒体取込が行われた場合（Ｓ５のＯＫ）、料金払い込み処理（料金処理）に移行する（Ｓ６）。この料金処理が完了すると（Ｓ７の完了）、発進制御機（図示しない阻止棒）を開放する（Ｓ８）。
【００３４】
次に、車両の退出を検知する。すなわち、制御部１３は距離センサ１２によって測定した距離Ｌ３を用いて車両１４を検知する。この検出した距離Ｌ３が、数式（１）で示す範囲である場合には車両が検知された（車両有）と見なし、それ以外の場合には車両が検知されないと見なされる（車両無）。従って、ここでは、車両１４が退出して車両無（Ｓ１０の無）になるまで待機（Ｓ９〜Ｓ１０）する。
【００３５】
ステップＳ５において、媒体が取り込まれない場合には車両検知を行う（Ｓ１１）。この車両検知によって車両が検知された場合には（Ｓ１２の有）、車両が装置１０の前に検知されているため、引き続き媒体取込サブルーチンによって媒体取込を行う（Ｓ４）。一方、車両検知によって、車両が検知されない場合（Ｓ１２の無）、異常処理サブルーチン（Ｓ１３）を行い、各処理部初期化処理（Ｓ１）に戻り、上記説明した処理を繰り返す。
【００３６】
図４は、図３に示す媒体取込の動作を説明するサブルーチン処理である。
【００３７】
最初に、制御部１３は、距離センサ１２によって検出した距離Ｌ１、Ｌ２を用いて腕を検知する（腕検知、Ｓ２０）。この腕検知の結果、距離Ｌ１及びＬ２が数式（８）及び数式（９）に示す所定の範囲にある場合には腕が検知されたと見なされ、所定の範囲外にある場合には腕が検知されないと見なされる。  
ＬＬ≦Ｌ１≦ＬＨ・・・・・・・（８）
ＬＬ≦Ｌ２≦ＬＨ・・・・・・・（９）
Ｌ１：距離センサ１２〜車両から突出した下腕（例えば、手首）までの距離
Ｌ２：距離センサ１２〜車両から突出した上腕（例えば、肩）までの距離
ＬＬ：腕検知の下限値
ＬＨ：腕検知の上限値
【００３８】
次に、上記腕検知によって腕が検知された場合（Ｓ２１の検知）、腕傾きを検知する（Ｓ２２）。この腕傾き検知は、距離Ｌ１及び距離Ｌ２を比較することによって数式（１０）乃至数式（１２）によって行う（Ｓ２２）。  
水平：｜Ｌ１−Ｌ２｜＜Ｅ１・・・・（１０）
下向き：Ｌ１−Ｌ２≧Ｅ１・・・・・（１１）
上向き：Ｌ２−Ｌ１≧Ｅ１・・・・・（１２）
Ｌ１：距離センサ１２〜車両から突出した下腕までの距離
Ｌ２：距離センサ１２〜車両から突出した上腕までの距離
Ｅ１：許容値
【００３９】
上記、腕傾き検知の結果、数式（１０）を満たす場合は、媒体挿入口１ａの移動を停止する（Ｓ２４）。一方、数式（１１）を満たす場合は、腕が下向きになっているため媒体挿入口１ａを上方向に所定の長さ移動する（Ｓ２５）。他方、数式（１２）を満たす場合は、腕が上向きになっているため、媒体挿入口１ａを下方向に所定の長さ移動する（Ｓ２６）。なお、媒体挿入口１ａを備えた各処理装置が移動部材１１に組み込まれているため、上述したように媒体挿入口を所定の長さ移動することは、移動部材１１を所定の長さ移動することになる。
【００４０】
次に、移動して操作しやすくなった媒体挿入口１ａに媒体が挿入されたか媒体挿入確認を行う（Ｓ２７）。この媒体挿入確認の結果、媒体が挿入されている場合（Ｓ２８の有）、媒体挿入口の移動を停止して（Ｓ２９）、媒体の取込を行い（Ｓ３０）、媒体取込サブルーチン処理を終了する。一方、この媒体挿入確認の結果、媒体が挿入されていない場合、媒体取込サブルーチン処理を終了する。
【００４１】
以上述べたように本発明によれば、自動料金収受装置を利用する利用者の腕の傾きを検知することによって媒体挿入口などの操作面を上下に移動して最適な位置にすることができるので、自動料金収受装置の利用者の操作性が改善されるのみならず、料金収受レーンのスループットが改善される。なお、本実施例に示した距離測定方法に限らず、２つのカメラで撮像した画像の大きさの違いから距離を測定する方法も知られているが、この方法を用いて利用者の腕の傾きを検知することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の自動料金収受装置を示す。
【図２】図１に示す距離センサ１２によって測定点Ｐまでの距離を測定する方法を説明する図。
【図３】本発明の自動料金収受装置の媒体操作口の動作を説明するフローチャート。
【図４】媒体取込の動作を説明するサブルーチン処理。
【図５】従来の自動料金収受装置を示す。
【符号の説明】
【００４３】
Ｇ  設置面
１  通行券処理装置
１ａ  通行券挿入口
２  プリペードカード処理装置
３  紙幣処理装置
４  クレジットカード及び別納プレート処理装置
１０  自動料金収受装置
１１  移動部材
１２  距離センサ
１３  制御部
１４  車両
１５  操作者
１５ａ  腕
【図１】
2007156999.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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