JPS6244319B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は自動車道路の料金微収所や交通量調
査位置等において必要となるバスとトラツクの車
種判別装置に関するものである。

有料道路における料金区分は、「普通車」、「大
型車」、「特大車」に分かれているので、これらの
車種を判別することが必要になる。「普通車」と
「大型車」の判別に関しては、車軸数、車輪数、
左右両タイヤの中心間距離であるトレツド等の相
違に着目し、これらを測定することにより判別す
る装置がすでに多く提案されている（例えば特開
昭53−19051号公報参照）。所が「大型車」と「特
大車」の判別に関しては、上述のような区分原理
が成立しないことがあるため、その判別は困難で
あり、特に路線バス以外のバスが「特大車」に分
類されていることが「大型車」と「特大車」の判
別を困難にしている。しかし軸数が２軸の車両で
ありながら「特大車」に分類され得る車両はバス
だけであることに着目すると、先ず従来技術によ
つて２軸の車両を判別した後、更にトレツド測定
等の従来技術により、２軸の車両の中から「普通
車」を判別して除去すると、残つた車両の中から
バスを判別すれば、それが特大車ということにな
る。つまりバスとトラツクの判別が解決すべき課
題となる。この発明は、上述のような事情により
必要となるバスとトラツクの判別装置に関するも
のである。

第１図は従来のバス判別装置の一例を示す概念
図で、ａが上面図、ｂが側面図である。同図にお
いて、１はバス、２は超音波発信素子と受信素子
から成る超音波センサ、３は超音波センサ２を取
付ける設置用ポール、である。

同図に示すバス判定装置は、１個又は２個の超
音波センサ２をバス１の屋根と同程度の高さにお
いて設置用ポール３に設け、走行車両の高さ及び
長さを測定することによりバスを判別している
が、次のような問題点がある。

(イ) バスと同程度の高さと長さを有するトラツク
（例えば冷凍庫コンテナ積載車両）はバスと誤
判定される。

(ロ) ２個の超音波センサを用いる場合は、設置用
ポールも２カ所必要となり設置工事費用が高価
となる。

(ハ) １個の超音波センサを用いる場合は、車速の
影響を受け正確な判定が困難となる。

他の従来例としては、第２図に示したシルエツ
ト方式によるバス判別装置がある。

第２図において、４は反射型光電スイツチ、５
はリフレクタ、６は車速検出器、７は判定制御装
置、である。第２図に示すバス判定装置は、多数
の光電スイツチから成る光電スイツチ群及び車速
検出器６を用い光電スイツチ群とリフレクタ５と
の間を通過する車両のシルエツトを作成し、標準
シルエツトと該シルエツトを比較することにより
判別する方式であるが、この方式では次の点が問
題となる。

(イ) 車速検出器を必要とし、高価なシステムとな
る。

(ロ) 走行車両のシルエツト用メモリ、標準車両シ
ルエツト用メモリなど多量のメモリを必要とし
判定制御装置が高価になる。

この発明は上述のような従来技術における問題
点を解決するためになされたものであり、従つて
この発明の目的は、判定精度が高く、コスト低廉
なバスとトラツクの単種判別装置を提供すること
にある。

この発明の構成の要点は、軸数が２であり、か
つトレツドが大型車のそれであると判定された通
過車両（走行車両）を対象として、該走行車両の
タイヤの中心付近の高さに超音波発信素子ならび
に超音波受信素子を設け、発信素子を一定の操り
返し周期で駆動して超音波を発信し、その一周期
毎に受信素子に受信される反射超音波パルスの数
をカウントし、そのカウント結果を用いて車種
（バスとトラツク）を判別するようにした点にあ
る。

次に図を参照してこの発明の一実施例を説明す
る。

第３図はこの発明の実施対象となる車種判別装
置を示す斜視図である。同図において、１１は走
行車両、１２は走行路面、１３は発光塔、１４は
受光塔、１５は発光塔１３に取付けた発光器、１
６は受光塔１４に取付けた受光器、１７は路面に
埋置された従来公知の車輪情報検知装置であつ
て、感圧性導電ゴム、抵抗体、等から成り、通過
車両の車輪数、車軸数、左右両タイヤの中心間距
離であるトレツド等を測定可能なもの（一例とし
て、必要あれば特開昭53−19051号公報を参照さ
れたい）である。１８は超音波センサ（発信素子
と受信素子から構成される）、１９は受光塔１４
付近に制御装置、２１はブース（料金所）、であ
る。発光器１３に設けた発光器１５と受光塔１４
に設けた受光器１６とは対応しており、両者間に
光のスクリーンを形成している。発光塔１４（又
は発光塔１５）の適当な高さ位置に超音波センサ
１８を設けるが、これについては本発明と関連が
あるので後に詳しく説明する。

次に動作を説明する。走行車両１１は発光塔１
３に設けた発光器１５と受光塔１４に設けた受光
器１６とで形成される光スクリーンをさえぎるこ
とにより１台毎に分離される。更に車輪情報検知
装置１７により走行車両１１の車軸数、車輪数、
トレツドなどが計測され、これらの情報を利用し
制御装置１９に於て第４図に示した如き手順で普
通車、大型車、特大車の判別がかなりの程度まで
なされる。

第４図を参照する。上述の通り、車輪情報検知
装置１７により走行車両１１の軸数、車輪数、ト
レツド等が検知されているので、先ずステツプ１
において、当該車両の軸数が２軸であるか否かが
調べられ、ノーであれば続いてステツプ３におい
て軸数が３軸か否かが調べられる。イエスなら
ば、ステツプ３において、トレツドが大型車のそ
れか否かを調べ、イエスなら大型車、ノーならば
普通車と判別される。ステツプ２において、軸数
が３軸ではないと判定されたときには、ステツプ
４に進み、軸数が４軸か否かが調べられる。イエ
スならば、ステツプ５において、車輪数などから
車輛は特大か否かが調べられ、イエスなら特大
車、ノーなら大型車と判別される。ステツプ４に
おいてノーならば、それは５軸以上ということな
ので、文句なしに特大車と判別される。

一方、ステツプ１においてイエスと判定された
ときは、ステツプ６において、トレツドが大型の
それであるか否かが調べられ、ノーなら普通車と
判定され、イエスなら一応大型車と判定される
が、この大型車の中にはバスも含まれており、バ
スならば改めて特大車と判定しなければならない
（その間の事情は料金体系によるもので、先に説
明した）。従つてステツプ６でイエスと判定され
たときの、それ以降の動作のフローチヤートを改
めて第４Ａ図に示す。

第４Ａ図において、バスか否かを問うステツプ
７があり、イエスなら特大車、ノーならトラツク
であるから大型車と判定される。このステツプ７
における判別手段として、本発明の超音波による
車種判別装置が用いられるのである。

以上の説明により、全体的な車種判別体系にお
いて、本発明による判別装置の占める位置が理解
できたと思われるので、以下、本発明の実施例を
具体的に説明する。

第５図はこの発明の一実施例を示すブロツク図
である。同図において、２２は基準パルス発生回
路、２３は超音波駆動回路（発信素子を一定の繰
り返し周期で駆動する駆動手段）、２４は波形整
形・マスク回路、２５は計数回路（受信素子に受
信される反射パルスの数をカウントする計数手
段）、２６は判定回路（走行車両の種別がバスで
あるかドラツクであるかを判定する判定手段）、
２７は発信素子、２８は受信素子、２９は従来公
知の軸数計数回路、である。なお、超音波発信素
子２７と受信素子２８は、第３図における超音波
センサ１８を構成するもので、バス又はトラツク
等の大型車のタイヤの軸中心とほゞ等しい高さに
設置されるものである。

第６図は第５図の回路における超音波の送受信
パルス波形を示すタイムチヤートである。

第５図、第６図を参照して動作を説明する。超
音波発信素子２７から超音波パルスを発信するタ
イミング（周期）Ｔ_pは基準パルス発生回路２２
において設定されるが、その値は超音波センサ２
７，２８から走行車両１１の側面までの距離と音
速から決められ、例えば走行路面巾が一定長さに
決まつている料金所、ブース内では約20ms程度
が適当である。超音波を発している時間は、発信
素子２７が駆動回路２３に応答する範囲で出来る
限り短かくし例えば0.5ms程度が適当である。発
信波形を第６図ａに示す。すなわち、持続時間が
Ｔ_sの超音波パルスが周期Ｔ_p毎に送出される。超
音波センサ２７，２８の近くに車両１１がない場
合は、受信波Ｒ_Iは、第６図ｂに示したとおり、
発信素子２７から発したパルスがそのまま受信素
子２８にまわり込んだ波形以外に受波はない。従
つて受信波Ｒ_Iを波形整形・マスク回路２４にて
整流・平滑し更に発信時のまわりこみ波をマスク
した信号Ｒ_pとしては、第６図ｂに示す如く、受
信信号はない。

超音波センサ２７，２８の近くをバスが通過し
た場合には、第７図に示した様にバスの側板Ｐの
みから超音波パルスが反射されるので受信波は第
６図ｃに示した如き波形となる。すなわち送信周
期Ｔ_p内で１個の受信波が例えば送信後Ｔ_Rms後
に得られるので、波形整形・マスク回路２４の出
力Ｒ_pとして１個のパルスが出力される。もう少
し詳しく説明する。第７図ａはバス３４の背面図
で、該バス３４のタイヤの軸中心とほゞ等しい高
さに設置された超音波センサ２７，２８から該パ
ルス３４の側板Ｐに向けて超音波パルスが発信さ
れている状況を示している。また第７図ｂはバス
３４の側面図であり、ほゞ線−で示した高さ
（タイヤの軸中心付近に高さ）に配置された超音
波センサから発信されたパルスは、おおむね側板
Ｐから反射されるものであることが理解されるで
あろう。

他方、第５図において超音波センサ２７，２８
の近くをトラツクが通過した場合は、第８図に示
したとおり、トラツク３１の側板Ｑの他に、側板
Ｑよりも超音波センサ２７，２８からみて遠くの
位置にある付属物Ｒ（例えば燃料タンク）などか
らも超音波パルスが反射されるので、受信波は第
６図ｄのＲ_I、ひいてはＲ_pにみられるように、２
個あるいは３個以上のパルス波形からなることが
必ずある。もう少し詳しく説明すると、第８図
ａ，ｂはそれぞれトラツクの背面図、側面図であ
り、第７ａ，ｂと同様な図である。バスの場合
は、第７図から明らかなように、その側板は平坦
な一枚板であるが、トラツクの場合には、第８図
から明らかなように、側板Ｑのほか、付属物Ｒな
どがあり、複雑な構造になつている。このため、
線Ｙ−Ｙで示す位置（第７図における線−で
示す位置と同等の位置）に配置された超音波セン
サは、側板Ｑからの反射波のほか、付属物Ｒから
の反射波も受信するのである。

次に第５図に戻り、計数回路２５に於て、車両
の前軸が通過してから後軸が通過するまでの間
（この期間は軸数計数回路２９により検出され
る）に、各周期Ｔ_p期間内毎に受信したパルスを
カウントする。つまり、或る一周期Ｔ_pにおい
て、出力Ｒ_pとして一つのパルスも得られなかつ
た場合（第６図ｂ）には、計数回路２５における
０パルスカウンタがその旨をカウントする。同様
に、或る一周期Ｔ_pにおいて、出力Ｒ_pとして二つ
のパルスが得られた場合（第６ｄ図）、２パルス
カウンタが１をカウントする。３パルス以上カウ
ンタは、同様に或る一周期Ｔ_pにおいて出力Ｒ_pと
して３パルス以上が得られた場合にカウントす
る。

バスの側板からは、前述の通り、１個のパルス
しか反射されて来ないが、トラツクの側面は構造
的に大変複雑であり、側板、付属物のほか、突き
抜けている隙間空間もあるので、反射パルスがな
いときに動作する０パルスカウンタが動作する余
地もあるのである。超音波パルスの発信周期Ｔ_p
は、車両の通過時間に比し充分小さく選ばれてい
ることは云うまでもない。

判定回路２６では、計数回路２５の出力が予め
設定された或るしきい値を超えたとき、トラツク
と判定し、そうでないときバスと判定する。第９
図は判定回路２６による判定動作を示すフローチ
ヤートである。同図におけるステツプ(ロ)では、し
きい値として２を選び、２に等しいか、それ以上
のときトラツクと判定し、それ以下のときバスと
判定している。第５図の計数回路２５では、０パ
ルスカウンタ、２パルスカウンタ、３パルス以上
カウンタ、の各カウント値を積算しており、その
積算値に従つて判定回路２６では判定をしている
ことを、第９図におけるステツプ(ロ)は特に示して
いる。

本発明のバスとトラツクの車種判別装置による
と次の効果が得られる。

(イ) 車両の長さを測定するなどの手段が不要であ
るので特に「車速」を測定する必要がない→安
価な構成となる。

(ロ) 車両の側部の巾広い面からの反射波を測定
し、反射波のグループ別に測定している→指向
性の広いセンサを使用でき結果としてセンサを
小形にできると共に、超音波パルスの送受信間
の時間を厳密に測定する必要がないので車両走
行位置、風の影響を考慮する必要がない。

(ハ) 前軸が通過してから後軸が通過するまでの間
でのみ反射波のグループ別計測を実施する→車
両が渋帯していても前車両、後車両の影響を受
けることなく判別可能である。

(ニ) センサから車両までの距離を短かく設定でき
る→測定精度を確保できる。

(ホ) 荷台より下部を測定している→積荷の影響を
受けない。

(ヘ) バス計測の場合は２軸以降で超音波ノイズを
発生したりタイヤ部では２個の受信波を得るこ
とがあるが、判定は１軸〜２軸の間でのみ行な
つているのでその影響は受けない。

(ト) トラツク計測の場合は１軸〜２軸の間で超音
波ノイズを発生することが多いがその影響を受
けない判別方式としている。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のバス判定装置の一例を示す概念
図、第２図は同じく従来のバス判別装置の他の例
を示す斜視図、第３図はこの発明の実施対象とな
る車種判別装置を示す斜視図、第４図は本発明の
実施対象となる車種判別装置における車種判別動
作を示すフローチヤート、第４Ａ図は第４図にお
けるフローチヤートの一部の詳細図、第５図はこ
の発明の一実施例を示すブロツク図、第６図は第
５図の回路における超音波の送受信パルス波形を
示すタイムチヤート、第７図ａはバスの背面図、
第７図ｂは同側面図、第８図ａはトラツクの背面
図、第８図ｂは同側面図、第９図は第５図におけ
る判定回路の判定動作を示すフローチヤート、で
ある。 符号説明、１……バス、２……超音波センサ、
３……設置用ポール、４……反射型光電スイツ
チ、５……リフレクタ、６……車速検出器、７…
…判定制御装置、１１……走行車両、１２……路
面、１３……発光塔、１４……受光塔、１５……
発光器、１６……受光器、１７……車輪情報検知
装置、１８……超音波センサ、１９……制御装
置、２１……ブース、２２……基準パルス発生回
路、２３……超音波駆動回路、２４……波形整
形・マスク回路、２５……計数回路、２６……判
定回路、２７……発信素子、２８……受信素子、
２９……軸数計数回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ その軸数は２であり、かつトレツドは大型車
   のそれであると判定された通過車両を対象とし
   て、当該車両がバスであるかトラツクであるかを
   判定するバスとトラツクの車種判別装置におい
   て、 車両としてのバスのタイヤの中心付近の高さに
   設置された超音波発信素子２７ならびに受信素子
   ２８と、前記発信素子２７を一定の繰り返し周期
   で駆動して前記通過車両に対して超音波パルスを
   発信する駆動手段２３と、その一周期毎に前記受
   信素子２８に受信される反射パルスの数をカウン
   トして、それが０の場合出力を発生する０パルス
   カウンタ、２の場合出力を発生する２パルスカウ
   ンタ、および３以上の場合出力を発生する３パル
   スカウンタ２５と、前記各カウンタからの出力値
   を設定値と比較することにより前記通過車両の種
   別がバスであるかトラツクであるか判定する手段
   ２６と、を具備して成ることを特徴とするバスと
   トラツクの車種判別装置。