JP2011096022A - Vehicle detection device and toll charging system - Google Patents
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Abstract
【課題】車両検出装置の製造・設置・保守管理にかかる費用を抑える。
【解決手段】センサ装置110a及びセンサ装置110bは、所定の放射基点から所定の放射方向へ向けて放射光を放射し、放射した放射光が反射物体に反射した反射光を受光することにより、放射光を反射した反射物体までの距離を算出する。センサ装置110aの放射基点は、通行路801を横断する通行路横断方向において、通行路801から離れた位置にある。センサ装置110bの放射基点は、通行路801を横断する通行路横断方向において、センサ装置110aの放射基点とは反対側に通行路801から離れた位置にあり、車両が進行する車両進行方向において、センサ装置110aの放射基点から離れた位置にある。
【選択図】図5An object of the present invention is to reduce the cost of manufacturing, installing and maintaining a vehicle detection device.
A sensor device 110a and a sensor device 110b emit radiation light from a predetermined radiation base point in a predetermined radiation direction, and receive the reflected light reflected by the reflecting object to emit radiation. The distance to the reflecting object that reflected the light is calculated. The radiation base point of the sensor device 110a is located away from the passage 801 in the passage crossing direction across the passage 801. The radiation base point of the sensor device 110b is located at a position away from the traffic path 801 on the side opposite to the radiation base point of the sensor device 110a in the crossing direction of the passage crossing the passage 801, and in the vehicle traveling direction in which the vehicle travels, The sensor device 110a is located away from the radiation base point.
[Selection] Figure 5
Description
この発明は、所定の通行路を通行する車両を検出する車両検出装置に関する。 The present invention relates to a vehicle detection device that detects a vehicle passing through a predetermined passage.
有料道路の料金所などに設置され、通行する車両を検出し、検出した車両の車種を判定して、自動的に課金を行うシステムがある。
このようなシステムにおいては、車両の料金区分を判定するため、車長、車幅、車高、車軸数、牽引の有無などを検出する必要がある。また、例えば料金所の係員などの人間と車両とを区別する必要がある。また、例えば二輪車の並走などの異常を検出する必要がある。
There is a system that is installed at a toll gate on a toll road, detects a passing vehicle, determines the type of the detected vehicle, and automatically charges.
In such a system, it is necessary to detect the vehicle length, the vehicle width, the vehicle height, the number of axles, the presence or absence of towing, etc., in order to determine the vehicle charge category. In addition, it is necessary to distinguish between a person such as a toll booth and a vehicle. Further, it is necessary to detect an abnormality such as a parallel running of a motorcycle.
従来の車両検出装置は、上記のような様々なデータを得るため、多くのセンサを組み合わせて使用している。このため、車両検出装置の製造・設置・保守管理などにかかる費用が高くなる。
この発明は、例えば上記のような課題を解決するためになされたものであり、車両検出装置の製造・設置・保守管理などにかかる費用を抑えることを目的とする。
Conventional vehicle detection devices use a number of sensors in combination in order to obtain various data as described above. For this reason, the expense concerning manufacture, installation, maintenance management, etc. of a vehicle detection apparatus becomes high.
The present invention has been made, for example, in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to reduce the cost of manufacturing, installing, maintaining and managing the vehicle detection device.
この発明にかかる車両検出装置は、所定の通行路を通行する車両を検出する車両検出装置において、
複数のセンサ装置と、開始検出部と、終了検出部と、通過時間算出部と、時間差算出部と、車速算出部と、車長算出部と、車幅算出部とを有し、
上記複数のセンサ装置の各センサ装置は、所定の放射基点から所定の放射方向へ向けて放射光を放射し、放射した放射光が上記放射方向に存在する反射物体に反射した反射光を受光することにより、上記放射光を反射した反射物体までの距離を算出し、
上記複数のセンサ装置のうち第一のセンサ装置は、上記通行路を横断する通行路横断方向において、上記放射基点の位置が上記通行路から離れた位置であり、上記通行路内を上記放射方向として上記放射光を放射し、
上記複数のセンサ装置のうち第二のセンサ装置は、上記通行路横断方向において、上記放射基点の位置が上記第一のセンサ装置の放射基点とは反対側に上記通行路から離れた位置であり、上記車両が進行する車両進行方向において、上記放射基点の位置が上記第一のセンサ装置の放射基点から離れた位置であり、上記通行路内を上記放射方向として上記放射光を放射し、
上記開始検出部は、上記複数のセンサ装置のうち少なくともいずれかのセンサ装置について、上記車両が上記反射物体として上記放射光の反射を開始した反射開始時刻を検出し、
上記終了検出部は、上記複数のセンサ装置のうち少なくともいずれかのセンサ装置について、上記車両が上記反射物体として上記放射光の反射を終了した反射終了時刻を検出し、
上記通過時間算出部は、上記複数のセンサ装置のうち少なくともいずれかのセンサ装置について、上記開始検出部が検出した反射開始時刻と上記終了検出部が検出した反射終了時刻とに基づいて、上記車両が上記センサ装置の前を通過するのにかかった通過時間を算出し、
上記時間差算出部は、上記車両の所定の部位が上記第一のセンサ装置の前を通過した時刻と上記第二のセンサ装置の前を通過した時刻との間の時間差を算出し、
上記車速算出部は、上記時間差算出部が算出した時間差に基づいて、上記車両の速度を算出し、
上記車長算出部は、上記通過時間算出部が算出した通過時間と上記車速算出部が算出した速度とに基づいて、上記車両の車長を算出し、
上記車幅算出部は、上記第一のセンサ装置及び上記第二のセンサ装置が算出した距離に基づいて、上記車両の車幅を算出することを特徴とする。
A vehicle detection device according to the present invention is a vehicle detection device that detects a vehicle passing through a predetermined traffic path.
A plurality of sensor devices, a start detection unit, an end detection unit, a transit time calculation unit, a time difference calculation unit, a vehicle speed calculation unit, a vehicle length calculation unit, and a vehicle width calculation unit;
Each sensor device of the plurality of sensor devices emits radiated light from a predetermined radiation base point in a predetermined radiation direction, and receives the reflected light reflected by the reflecting object existing in the radiation direction. By calculating the distance to the reflecting object reflecting the radiated light,
The first sensor device among the plurality of sensor devices is a position in which the position of the radiation base is separated from the passage in the transverse direction of the passage crossing the passage, and the radial direction in the passage is in the radial direction. Radiate the above radiated light as
The second sensor device among the plurality of sensor devices is a position where the position of the radiation base point is away from the traffic path on the side opposite to the radiation base point of the first sensor device in the crossing direction of the traffic path. , In the vehicle traveling direction in which the vehicle travels, the position of the radiation base point is a position away from the radiation base point of the first sensor device, and the radiation light is emitted with the inside of the passageway as the radiation direction,
The start detection unit detects a reflection start time when the vehicle starts reflecting the radiated light as the reflective object with respect to at least one of the plurality of sensor devices,
The end detection unit detects a reflection end time when the vehicle ends reflection of the radiated light as the reflective object for at least one of the plurality of sensor devices,
The transit time calculation unit is configured to control the vehicle based on the reflection start time detected by the start detection unit and the reflection end time detected by the end detection unit for at least one of the plurality of sensor devices. Calculates the transit time it took to pass in front of the sensor device,
The time difference calculation unit calculates a time difference between a time at which a predetermined part of the vehicle passes in front of the first sensor device and a time at which the predetermined portion of the vehicle passes in front of the second sensor device,
The vehicle speed calculation unit calculates the speed of the vehicle based on the time difference calculated by the time difference calculation unit,
The vehicle length calculation unit calculates the vehicle length of the vehicle based on the passage time calculated by the passage time calculation unit and the speed calculated by the vehicle speed calculation unit,
The vehicle width calculation unit calculates the vehicle width of the vehicle based on the distance calculated by the first sensor device and the second sensor device.
この発明にかかる車両検出装置によれば、2つのセンサ装置だけで車両の車長と車幅とを算出することができるので、センサ装置の数が少なくて済み、車両検出装置の製造・設置・保守管理などにかかる費用を抑えることができる。 According to the vehicle detection device of the present invention, since the vehicle length and the vehicle width of the vehicle can be calculated using only two sensor devices, the number of sensor devices can be reduced, and the vehicle detection device can be manufactured, installed, and installed. Costs for maintenance management can be reduced.
実施の形態1.
実施の形態1について、図1〜図23を用いて説明する。
Embodiment 1 FIG.
The first embodiment will be described with reference to FIGS.
図1は、この実施の形態における料金所システム800の全体構成の一例を示すシステム構成図である。
料金所システム800は、有料道路の入口や出口に設けられている。料金所システム800は、通行する車両を検出し、検出した車両の料金区分を判定する。料金所システム800は、例えば、車載器と通信することにより、有料道路の入口において、判定した料金区分や車両が有料道路に入った入口を車載器に記憶させ、有料道路の出口において、通行料を算出して、課金する。料金所システム800は、例えばETC(Electronic Toll Collection System)である。
FIG. 1 is a system configuration diagram showing an example of the overall configuration of a
The
料金所システム800は、例えば、車両検出装置100、通信アンテナ810、路側無線装置820、料金収受装置830を有する。
車両検出装置100は、通行する車両を検出し、検出した車両の車長・車幅・車高・車軸数・牽引の有無など、車両の料金区分を判定するために必要なデータを収集する。
通信アンテナ810は、車載器と無線通信するためのアンテナである。
路側無線装置820は、車両検出装置100が車両を検出した場合に、通信アンテナ810を介して車載器と通信する。
料金収受装置830は、車両の通行料を徴収する。例えば、料金収受装置830は、路側無線装置820が車載器と通信することにより取得したクレジットカード情報に基づいて、クレジット会社のサーバ装置と通信して、通行料の引き落としを行う。また、二輪車の並走などの異常を車両検出装置100が検出した場合や路側無線装置820が車載器と正常に通信できない場合など、自動での通行料徴収ができない場合、料金収受装置830は、図示していないゲートを閉じて車両を停止させる。その場合、係員が手動で通行料を徴収する。
The
The
The
The
The
車両検出装置100は、3つのセンサ装置110(それぞれのセンサ装置110を区別するため、アルファベット小文字を付けて、センサ装置110a、センサ装置110bのように記す場合がある。他の構成についても同様。)と、検出装置150とを有する。
センサ装置110は、光を放射し、放射した方向(以下「放射方向」と呼ぶ。)に存在する物体(以下「反射物体」と呼ぶ。)に反射した光(以下「反射光」と呼ぶ。)を受光することにより、反射物体までの距離を測定する。センサ装置110は、光を放射する方向を所定の範囲(以下「走査方向範囲」と呼ぶ。)内で変えることができる。センサ装置110は、放射方向を変えて走査方向範囲を走査する。これにより、反射物体の形状を測定することができる。
検出装置150は、3つのセンサ装置110がそれぞれ測定した距離に基づいて、反射物体の形状を検出し、反射物体が車両であるか否かを判定する。反射物体が車両であると判定した場合、検出装置150は、検出した車両の形状に基づいて、車長・車幅・車高・車軸数・牽引の有無などを判定する。検出装置150は、判定結果を路側無線装置820に対して通知する。
The
The
The
図2は、この実施の形態におけるセンサ装置110のブロック構成の一例を示すブロック構成図である。
センサ装置110は、変調信号生成回路111、連続波変調光源(以下「CW光源112」と呼ぶ。)、走査信号生成回路113、方向算出回路114、長尺フォトダイオード(以下「長尺PD115」と呼ぶ。)、電流電圧変換器(以下「TIA116」と呼ぶ。)、位相検波回路117、距離算出回路118、放射光学系120、受光光学系130を有する。
FIG. 2 is a block configuration diagram showing an example of a block configuration of the
The
変調信号生成回路111は、正弦波の信号(以下「変調信号」と呼ぶ。)を生成する。変調信号生成回路111が生成する変調信号の周波数fは、例えば、10メガヘルツである。
CW光源112(放射装置)は、レーザ光を放射する。CW光源112が放射するレーザ光(以下「放射光」と呼ぶ。)の波長は、1.4マイクロメートル以上であり、例えば1.48マイクロメートルである。放射光の波長が1.4マイクロメートル以上であれば、日本工業規格(以下「JIS」と呼ぶ。)C6802「レーザ製品の安全基準」に定められたクラス1レーザ製品に対する安全基準において、10秒以上の露光に対して10ミリワットの出力が認められるなど、波長が1.4マイクロメートル未満の場合と比較して、放射光の出力を大きくすることができる。これにより、信号雑音比が改善するので、距離判定の精度が向上する。
また、CW光源112が放射する放射光は、変調信号生成回路111が生成した変調信号により連続波変調されている。連続波変調とは、パルス変調などの不連続な変調方式と異なり、放射光を連続して放射する変調方式である。連続波変調には、例えばレーザ光の強度を変調する強度変調方式がある。
例えば、時刻tにおける変調信号S(t)および放射光の強度A(t)は、次の式で表わされる。
The CW light source 112 (radiating device) emits laser light. The wavelength of laser light emitted from the CW light source 112 (hereinafter referred to as “radiated light”) is 1.4 micrometers or more, for example, 1.48 micrometers. If the wavelength of the synchrotron radiation is 1.4 micrometers or more, 10 seconds in the safety standard for class 1 laser products defined in Japanese Industrial Standards (hereinafter referred to as “JIS”) C6802 “Safety Standards for Laser Products” Compared with the case where the wavelength is less than 1.4 micrometers, for example, an output of 10 milliwatts is recognized for the above exposure, the output of the emitted light can be increased. As a result, the signal-to-noise ratio is improved, and the accuracy of distance determination is improved.
The emitted light emitted from the CW
For example, the modulation signal S (t) and the intensity A (t) of the emitted light at time t are expressed by the following equations.
走査信号生成回路113は、CW光源112が放射した放射光の放射方向を指示する信号(以下「走査信号」と呼ぶ。)を生成する。
放射光学系120(走査装置)は、走査信号生成回路113が生成した走査信号にしたがって、CW光源112が放射した放射光の方向を曲げて、指示された放射方向に向かう光にする。
方向算出回路114は、走査信号生成回路113が生成した走査信号に基づいて、放射光の放射方向を算出する。方向算出回路114は、算出した放射方向を表わす信号(以下「方向信号」と呼ぶ。)を生成し、出力する。
放射光の放射方向は、例えば4ミリ秒を周期(以下「走査周期」と呼ぶ。)として1往復する。例えば、車両が時速80キロメートルで通過した場合、4ミリ秒の間に移動する距離は、約9センチメートルである。したがって、連続して通過する車両の間隔が50センチメートル程度であったとしても、通過した車両が1台であるか2台であるかを十分判別することができる。
The scanning
The radiation optical system 120 (scanning device) bends the direction of the emitted light emitted from the CW
The
The radiation direction of the emitted light reciprocates once, for example, with a period of 4 milliseconds (hereinafter referred to as “scanning period”). For example, if the vehicle passes at 80 kilometers per hour, the distance traveled in 4 milliseconds is about 9 centimeters. Therefore, even if the interval between vehicles that pass continuously is about 50 centimeters, it is possible to sufficiently determine whether the number of vehicles that have passed is one or two.
放射光学系120から放射された放射光は、反射物体に当たって反射する。反射物体に反射した反射光は、受光光学系130を介して、長尺PD115に入射する。
長尺PD115(受光装置)は、受光面が長尺状のフォトダイオードである。長尺PD115の受光面は、例えば、縦30ミリメートル×横1ミリメートルの長方形である。長尺PD115には、受光した位置にかかわらず、受光した光の強さに比例する電流が流れる。長尺PD115の受光面が長尺状であるため、受光側を走査させる必要がない。これにより、故障の原因となる機械的要素を減らすことができ、車両検出装置100を長寿命化することができる。
TIA116は、長尺PD115を流れる電流を電圧(以下「受光電圧」と呼ぶ。)に変換する。
The radiated light emitted from the radiating
The long PD 115 (light receiving device) is a photodiode having a long light receiving surface. The light receiving surface of the
The
位相検波回路117は、変調信号生成回路111が生成した変調信号と、TIA116が変換した受光電圧とに基づいて、変調信号と受光電圧との位相差を検出する。変調信号と受光電圧との位相差は、放射光が反射物体に当たって反射した反射光を受光するまでの遅延時間に対応するので、これに基づいて、反射物体までの距離を知ることができる。位相検波回路117は、検出した位相差を表わす信号を出力する。
The
例えば、位相検波回路117は、帯域通過フィルタ(以下「BPF」と呼ぶ。)を用いて、受光電圧のうちから、変調信号の周波数fに近い周波数の成分だけを抽出し、他の周波数成分を除去する。抽出した信号(以下「受光信号」と呼ぶ。)をR(t)とすると、
位相検波回路117は、変調信号S(t)と受光信号R(t)との積を算出する。
位相検波回路117は、低域通過フィルタ(以下「LPF」と呼ぶ。)を用いて、算出した積のうちから、変調信号の周波数fより高い周波数の成分を除去し、低周波成分(数13の第一項)だけを抽出する。位相検波回路117は、変調信号の振幅S0と受光信号の振幅R0との積を算出する。位相検波回路117は、抽出した信号を算出した積で割った商を表わす信号(以下「位相信号」と呼ぶ。)を生成する。位相検波回路117が生成する位相信号P(t)は、次の式で表わされる。
したがって、位相差θ−φが0以上π以下の範囲内であれば、位相検波回路117が生成する位相信号から、変調信号と受光信号との位相差を求めることができる。例えば、変調信号の周波数fが10メガヘルツの場合、位相差θ−φがπになるのは光路長が約15メートルのときだから、センサ装置110と反射物体との距離が約7.5メートル以下であれば、位相信号に基づいて反射物体までの距離を求めることができる。
Therefore, if the phase difference θ−φ is in the range of 0 to π, the phase difference between the modulation signal and the light reception signal can be obtained from the phase signal generated by the
なお、位相検波回路117は、更に、変調信号を90度移相した信号と受光信号との積を算出する構成であってもよい。そうすれば、位相差θ−φが0以上2π未満の範囲内であれば、位相検波回路117が生成する位相信号から、変調信号と受光信号との位相差を求めることができる。
The
距離算出回路118は、位相検波回路117が生成した位相信号に基づいて、光路長を算出し、反射物体までの距離を算出する。距離算出回路118は、算出した距離を表わす信号(以下「距離信号」と呼ぶ。)を生成し、出力する。
The
図3は、この実施の形態におけるセンサ装置110のうち放射光学系120の構造の一例を示す側面視断面図である。
車両検出装置100は、放射光学系120として、微細電子機械素子スキャナ(以下「MEMSスキャナ121」と呼ぶ。)、窓141を有する。
FIG. 3 is a side sectional view showing an example of the structure of the radiation
The
MEMSスキャナ121は、半導体集積回路作製技術により、シリコン基板やその他の基板の上に形成された微細機械であり、例えば鏡と駆動部とを有する。鏡は、所定の軸を中心に角度を変えることができる。駆動部は、走査信号生成回路113から入力した走査信号に基づいて鏡を動かす。CW光源112が放射した放射光は、鏡に反射して、放射方向へ向かう。MEMSスキャナ121は、ポリゴンミラーなどと比較して、鏡を高速に動かすことができるので、高速走査が可能である。また、MEMSスキャナ121は、磨耗などによる故障が少なく、長寿命である。
MEMSスキャナ121の鏡は、例えば紙面に垂直な方向を軸として、例えば20度程度の範囲で回転する。したがって、MEMSスキャナ121が反射した放射光は、例えば40度程度の範囲内を一次元的に走査する。
窓141は、センサ装置110全体を覆うケース140に設けられている。窓141は、MEMSスキャナ121に反射して走査方向範囲へ向かう放射光を通すためのものであり、埃などの進入を防ぐため、ガラスなど透明の材料が嵌められている。
The
The mirror of the
The
この例において、センサ装置110が放射する放射光は、MEMSスキャナ121の鏡の位置を中心として、扇状の範囲を走査する。センサ装置110が放射する放射光の中心となる位置を「放射基点」と呼ぶ。
In this example, the radiated light emitted by the
図4は、この実施の形態におけるセンサ装置110のうち受光光学系130の構造の一例を示す側面視断面図である。
車両検出装置100は、受光光学系130として、窓142、凸面鏡131を有する。
FIG. 4 is a side sectional view showing an example of the structure of the light receiving
The
放射光学系120と受光光学系130との間には、CW光源112が放射した放射光が長尺PD115に入射しないよう、図示していない遮光壁が設けられている。
窓142は、ケース140に設けられている。窓142は、反射物体に反射した反射光を通すためのものであり、埃などの進入を防ぐため、ガラスなど透明の材料が嵌められている。窓142は、走査方向範囲外からの光が長尺PD115に入射しないように遮光する構造を有している。窓142は、例えばスリット状である。
凸面鏡131は、窓142から入射した反射光を反射して、長尺PD115に入射させる。なお、凸面鏡131の代わりに、平面鏡や凹面鏡を用いてもよいし、窓142から入射した反射光を長尺PD115が直接受光する構成であってもよい。
A light shielding wall (not shown) is provided between the radiation
The
The
図5は、この実施の形態における3つのセンサ装置110の配置の一例を示す斜視図である。
車両は、通行路801を通行する。通行路801の両脇には、それぞれ、島802(車両が進行する方向(以下「車両進行方向」あるいは「下流方向」と呼ぶ。)に対して左側を「島802a」、右側を「島802b」と呼ぶ。)が設けられている。島802は、車両の進入を防ぐため、通行路801よりも少し(例えば15センチメートル)高くなっている。
島802の上には、柱803が設けられている。左側の島802aに設置された柱803aには、2つのセンサ装置110a,110cが固定されている。センサ装置110aは、柱803aの下部に設置されている。センサ装置110cは、柱803aの先端付近に設置されている。右側の島802bに設置された柱803bには、センサ装置110bが固定されている。センサ装置110bは、柱803bの下部に設置されている。
FIG. 5 is a perspective view showing an example of the arrangement of the three
The vehicle travels on a
A column 803 is provided on the island 802. Two
図6は、この実施の形態における3つのセンサ装置110の配置の一例を示す平面図である。
この図は、図5に示した配置を上から見下ろしたところを表わす。
FIG. 6 is a plan view showing an example of the arrangement of the three
This figure shows the arrangement shown in FIG. 5 as viewed from above.
通行路走査範囲501aは、センサ装置110aが放射する放射光が通行路801や島802に当たる範囲である。したがって、車両などがいない状態では、通行路801や島802が反射物体として放射光を反射する。通行路走査範囲501bは、センサ装置110bが放射する放射光が通行路801や島802に当たる範囲である。通行路走査範囲501cは、センサ装置110cが放射する放射光が通行路801や島802に当たる範囲である。
通行路801の幅(以下「通行路幅511」と呼ぶ。)は、例えば4メートルである。
通行路走査範囲501a,501b,501cは、互いにほぼ平行であり、車両進行方向に対してほぼ垂直である。通行路走査範囲501aと通行路走査範囲501bとの間の間隔(以下「進行方向位置差分513」と呼ぶ。)は、例えば50センチメートル以下であり、好ましくは15〜25センチメートルである。進行方向位置差分513は、車両のタイヤの直径(例えば60センチメートル)を基準として、それよりも短く設定する。
通行路走査範囲501cは、2つの通行路走査範囲501a,501bのほぼ中央に位置する。なお、通行路走査範囲501cは、2つの通行路走査範囲501a,501bのいずれかに近い位置であってもよいし、2つの通行路走査範囲501a,501bのいずれかにほぼ一致する位置であってもよい。変調信号の周波数fを、センサ装置110cと、センサ装置110aあるいはセンサ装置110bと異なる周波数に設定しておけば、他のセンサ装置110が放射した放射光が反射物体に反射した反射光を検出しても、位相検波回路117が除去できるので、反射物体までの距離を正しく算出できる。
通行路走査範囲501a,501b,501cは、通行路801の幅方向のほぼ全域をカバーする。
The
The width of the traffic path 801 (hereinafter referred to as “
The passage scanning ranges 501a, 501b, and 501c are substantially parallel to each other and are substantially perpendicular to the vehicle traveling direction. An interval between the traffic
The traffic
The passage scanning ranges 501a, 501b, and 501c cover almost the entire width direction of the
図7は、この実施の形態における3つのセンサ装置110の配置の一例を示す正面図である。
この図は、図5に示した配置を車両進行方向と逆の方向(以下「車両後退方向」あるいは「上流方向」と呼ぶ。)から見たところを表わす。
センサ装置110aの放射基点502aおよびセンサ装置110bの放射基点502bの通行路801に対する高さ(以下「側部センサ高さ515」と呼ぶ。)は、例えば1メートルである。側部センサ高さ515は、車高が低い車両の車高(例えば2メートル)を基準として、それよりも低く設定する。なお、側部センサ高さ515は、センサ装置110aとセンサ装置110bとで異なっていてもよい。
車両進行方向に対して垂直に通行路801を横断する方向(以下「通行路横断方向」と呼ぶ。)において、センサ装置110aの放射基点502aとセンサ装置110bの放射基点502bとの間の距離(以下「横断方向位置差分514」と呼ぶ。)は、例えば、6メートルである。放射基点502aと放射基点502bとの間の実際の距離は、直角三角形の斜辺の長さとなるから、進行方向位置差分513が例えば50センチメートルであるとすると、約6.02メートルである。
センサ装置110cの放射基点502cの通行路801に対する高さ(以下「上部センサ高さ516」と呼ぶ。)は、例えば4.7メートルである。上部センサ高さ516は、車高を判定する閾値(例えば2メートル)を基準として、少なくとも、その閾値よりも車高が低い車両の車高を測定できる高さに設定する。
FIG. 7 is a front view showing an example of the arrangement of the three
This figure shows the arrangement shown in FIG. 5 viewed from the direction opposite to the vehicle traveling direction (hereinafter referred to as “vehicle backward direction” or “upstream direction”).
The height of the
The distance between the
The height of the
走査面503aは、センサ装置110aが放射する放射光が当たる範囲を表わす平面である。走査面503aは、センサ装置110aの放射基点502aを頂点とし、通行路801の側、水平より下に例えば10度から40度ほどの範囲である。
走査面503bは、センサ装置110bが放射する放射光が当たる範囲を表わす平面である。走査面503aは、センサ装置110bの放射基点502bを頂点とし、通行路801の側、水平より下に例えば10度から40度ほどの範囲である。
走査面503cは、センサ装置110cが放射する放射光が当たる範囲を表わす平面である。走査面503cは、センサ装置110cの放射基点502cを頂点とし、水平より下に例えば40度から80度ほどの範囲である。
The
The
The
図8は、この実施の形態における検出装置150の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図である。
以下で説明する機能ブロックは、例えばコンピュータがプログラムを実行することによってソフトウェア的に実現してもよいし、専用の回路などによってハードウェア的に実現してもよい。以下では、これらの機能ブロックをコンピュータで実現する場合について説明する。
FIG. 8 is a block configuration diagram showing an example of a functional block configuration of the
The functional blocks described below may be realized in software by a computer executing a program, for example, or may be realized in hardware by a dedicated circuit or the like. Below, the case where these functional blocks are implement | achieved with a computer is demonstrated.
コンピュータは、例えば処理装置(以下「CPU」と呼ぶ。)、記憶装置、入力装置、出力装置などを有する。CPUは、記憶装置が記憶したプログラムを実行することにより、記憶装置が記憶したデータなどを処理するとともに、コンピュータ全体を制御する。記憶装置は、CPUが実行するプログラムやCPUが処理するデータなどを記憶する。記憶装置には、例えば不揮発性メモリ(以下「ROM」と呼ぶ。)や揮発性メモリ(以下「RAM」と呼ぶ。)がある。入力装置は、コンピュータの外部からデジタル信号やアナログ信号などの信号を入力して、CPUが処理できるデータの形式に変換する。入力装置には、例えば、ラッチ回路、シリアルパラレル変換回路(以下「SPC」と呼ぶ。)、アナログデジタル変換回路(以下「ADC」と呼ぶ。)などがある。入力装置が入力したデータは、CPUが直接処理してもよいし、記憶装置が一時的に記憶してもよい。出力装置は、CPUが処理したデータなどをデジタル信号やアナログ信号などの信号の形式に変換して、コンピュータの外部に出力する。出力装置には、例えば、ラッチ回路、パラレルシリアル変換回路(以下「PSC」と呼ぶ。)、デジタルアナログ変換回路(以下「DAC」と呼ぶ。)などがある。 The computer includes, for example, a processing device (hereinafter referred to as “CPU”), a storage device, an input device, an output device, and the like. The CPU executes the program stored in the storage device, thereby processing data stored in the storage device and controlling the entire computer. The storage device stores a program executed by the CPU, data processed by the CPU, and the like. Examples of the storage device include a nonvolatile memory (hereinafter referred to as “ROM”) and a volatile memory (hereinafter referred to as “RAM”). The input device inputs a signal such as a digital signal or an analog signal from the outside of the computer and converts it into a data format that can be processed by the CPU. Examples of the input device include a latch circuit, a serial-parallel conversion circuit (hereinafter referred to as “SPC”), an analog-digital conversion circuit (hereinafter referred to as “ADC”), and the like. The data input by the input device may be processed directly by the CPU or may be temporarily stored by the storage device. The output device converts data processed by the CPU into a signal format such as a digital signal or an analog signal, and outputs the signal to the outside of the computer. Examples of the output device include a latch circuit, a parallel-serial conversion circuit (hereinafter referred to as “PSC”), a digital-analog conversion circuit (hereinafter referred to as “DAC”), and the like.
検出装置150は、3つの形状検出部151、2つの車両判定部152、2つの開始検出部153、2つの終了検出部154、2つの通過時間算出部155、通過時間推定部156、2つの時間差算出部157、時間差推定部158、車速算出部159、車長算出部160、2つの車軸検出部161、車軸計数部162、車幅算出部163、車高算出部164、並走判定部165を有する。
The
形状検出部151aは、CPUがSPCやADCを制御することにより、センサ装置110aが出力した方向信号と距離信号とを入力して、CPUが処理できるデータ(以下、それぞれ「方向データ」「距離データ」と呼ぶ。)に変換する。形状検出部151aは、CPUが方向データや距離データを処理することにより、反射物体を走査面503aで切断した断面形状を検出する。例えば、センサ装置110の放射基点502の位置や走査方向範囲を表わすデータをROMがあらかじめ記憶しておき、そのデータに基づいてCPUが、方向データと距離データとによって放射基点502aの位置を原点とする極座標表示された座標を、所定の点を原点とする直交座標に変換することにより、反射物体の断面形状を再構成する。形状検出部151aは、CPUがデータを処理することにより、検出した断面形状を表わすデータ(以下「断面形状データ」と呼ぶ。)を生成する。形状検出部151aが生成する断面形状データは、例えば、断面形状を構成する複数の点あるいは線分について、形状検出部151aが変換した直交座標を表わす数値の組を表わす。
The
例えば、形状検出部151aがセンサ装置110aからの距離信号を入力する間隔が2マイクロ秒である場合、データレートは500キロヘルツである。走査周期が4ミリ秒であれば、形状検出部151aは、1回の走査で2000個の点を検出する。走査方向範囲が30度である場合、放射方向は1往復の間に60度変化することになるから、形状検出部151aが検出する点の角度間隔は、0.03度である。これは、6メートル先における分解能が約3.1ミリメートルであることを意味するから、例えば直径15ミリメートルの牽引棒が存在するか否かを十分判別することができる。
For example, when the interval at which the
同様に、形状検出部151bは、センサ装置110bが出力した方向信号と距離信号とに基づいて、反射物体を走査面503bで切断した断面形状を検出し、断面形状データを生成する。形状検出部151cは、センサ装置110cが出力した方向信号と距離信号とに基づいて、反射物体を走査面503cで切断した断面形状を検出し、断面形状データを生成する。
Similarly, the
例えば、データレートが500キロヘルツ、走査周期が4ミリ秒である場合、センサ装置110cの走査方向範囲が40度なら、形状検出部151cが検出する点の角度間隔は0.04度であるから、7メートル先における分解能は、約4.9ミリメートルである。
For example, when the data rate is 500 kilohertz and the scanning cycle is 4 milliseconds, if the scanning direction range of the
形状検出部151が検出する断面形状はこのように高い分解能を有するので、反射物体が車両であるか否かの判別、車両の種類の判別、車軸数の判別などが容易にできる。 Since the cross-sectional shape detected by the shape detection unit 151 has such a high resolution, it is possible to easily determine whether or not the reflecting object is a vehicle, determine the type of vehicle, determine the number of axles, and the like.
車両判定部152aは、形状検出部151aが生成した断面形状データをCPUが処理することにより、反射物体が車両であるか否かを判定する。なお、車両判定部152aは、反射物体が車両である場合において、その車両の種別を判定する構成であってもよいし、反射物体が車両でない場合において、反射物体が通行路801や島802であるか人間であるかなどを判定する構成であってもよい。車両判定部152aは、CPUがデータを処理することにより、判定した結果を表わすデータ(以下「車両判定データ」と呼ぶ。)を生成する。
例えば、通行路801や島802を走査面503aで切断した断面形状(以下「路面断面形状」と呼ぶ。)を表わすデータ(以下「路面断面形状データ」と呼ぶ。)をROMがあらかじめ記憶しておき、そのデータが表わす断面形状と断面形状データが表わす断面形状とをCPUが比較することにより、車両判定部152aは、走査面503a内に通行路801や島802以外の反射物体が存在するか否かを判定する。また、いくつかの代表的な車両の断面形状の特徴を表わすデータ(以下「プロファイルデータ」と呼ぶ。)をROMがあらかじめ記憶しておき、プロファイルデータが表わす特徴を断面形状データが表わす断面形状が有しているか否かをCPUが判定することにより、車両判定部152aは、評価値を算出する。更に、いくつかの代表的な車両以外の断面形状の特徴を表わすプロファイルデータをROMがあらかじめ記憶しておき、プロファイルデータが表わす特徴を断面形状データが表わす断面形状が有しているか否かをCPUが判定することにより、車両判定部152aは、評価値を算出する。算出した評価値をCPUが比較することにより、車両判定部152aは、その断面形状が車両の断面形状であるか否かを判定する。
The
For example, the ROM stores in advance data (hereinafter referred to as “road surface cross-sectional shape data”) representing a cross-sectional shape (hereinafter referred to as “road surface cross-sectional shape”) obtained by cutting the
同様に、車両判定部152bは、形状検出部151bが生成した断面形状データに基づいて、反射物体が車両であるか否かを判定し、車両判定データを生成する。
Similarly, the
開始検出部153aは、車両判定部152aが生成した車両判定データをCPUが処理することにより、車両が走査面503aを横切り始めた時刻(以下「反射開始時刻」と呼ぶ。)を算出する。開始検出部153aは、CPUがデータを処理することにより、算出した反射開始時刻を表わすデータ(以下「開始時刻データ」と呼ぶ。)を生成する。
なお、車両以外の反射物体が放射光を反射している間に、その後ろで車両が走査面503aを横切り始めた場合など、反射開始時刻を特定できない場合、開始検出部153aは、開始時刻データとして、反射開始時刻が不明であることを意味するデータを生成する構成であってもよい。あるいは、反射開始時刻を特定できない場合、開始検出部153aは、反射開始時刻である可能性がある時刻の範囲を表わすデータを生成する構成であってもよい。
The
When the reflection start time cannot be specified, such as when the vehicle starts to cross the
同様に、開始検出部153bは、車両判定部152bが生成した車両判定データに基づいて、反射開始時刻を算出し、開始時刻データを生成する。
Similarly, the
終了検出部154aは、車両判定部152aが生成した車両判定データをCPUが処理することにより、車両が走査面503aを横切り終わった時刻(以下「反射終了時刻」と呼ぶ。)を算出する。終了検出部154aは、CPUがデータを処理することにより、算出した反射終了時刻を表わすデータ(以下「終了時刻データ」と呼ぶ。)を生成する。
なお、開始検出部153aと同様、反射終了時刻が特定できない場合、終了検出部154aは、終了時刻データとして、反射終了時刻が不明であることを意味するデータを生成する構成であってもよいし、反射終了時刻である可能性がある時刻の範囲を表わすデータを生成する構成であってもよい。
The
As with the
同様に、終了検出部154bは、車両判定部152bが生成した車両判定データに基づいて、反射終了時刻を算出し、終了時刻データを生成する。
Similarly, the
通過時間算出部155aは、開始検出部153aが生成した開始時刻データと、終了検出部154aが生成した終了時刻データとをCPUが処理することにより、反射開始時刻から反射終了時刻までの時間、すなわち、車両が走査面503aを通過するのにかかった時間(以下「通過時間」と呼ぶ。)を算出する。通過時間算出部155aは、CPUがデータを処理することにより、算出した通過時間を表わすデータ(以下「通過時間データ」と呼ぶ。)を生成する。
なお、反射開始時刻あるいは反射終了時刻のいずれかが不明である場合、通過時間算出部155aは、通過時間データとして、通過時間が不明であることを意味するデータを生成する構成であってもよい。
The passage
When either the reflection start time or the reflection end time is unknown, the passage
同様に、通過時間算出部155bは、開始検出部153bが生成した開始時刻データと、終了検出部154bが生成した終了時刻データとに基づいて、通過時間を算出し、通過時間データを生成する。
Similarly, the passage
通過時間推定部156は、2つの通過時間算出部155a,155bが生成した通過時間データをCPUが処理することにより、車両がセンサ装置110a,110bの前を通過するのにかかった時間(以下「推定通過時間」と呼ぶ。)を推定する。通過時間推定部156は、推定した推定通過時間を表わすデータ(以下「推定通過時間データ」と呼ぶ。)を生成する。
例えば、2つの通過時間算出部155a,155bがいずれも通過時間を特定して算出した場合、通過時間推定部156は、2つの通過時間算出部155a,155bが算出した通過時間を平均することにより、推定通過時間を算出する。また、2つの通過時間算出部155a,155bのうちいずれかが通過時間を特定せず不明であるとした場合、通過時間推定部156は、通過時間を特定したほうの通過時間算出部155が算出した通過時間を推定通過時間とする。これにより、2つのセンサ装置110a,110bのうちいずれか一方で反射開始時刻および反射終了時刻が検出できれば、推定通過時間を推定することができる。また、2つのセンサ装置110a,110bの両方で反射開始時刻および反射終了時刻が検出できれば、平均を取ることにより検出誤差を小さくすることができる。
The passage
For example, when the two passage
時間差算出部157aは、2つの開始検出部153a,153bが生成した開始時刻データをCPUが処理することにより、2つのセンサ装置110a,110bにおける反射開始時刻の差(以下「開始時間差」と呼ぶ。)を算出する。時間差算出部157aは、CPUがデータを処理することにより、算出した開始時間差を表わすデータ(以下「開始時間差データ」と呼ぶ。)を生成する。
なお、いずれかの反射開始時刻が不明である場合、時間差算出部157aは、開始時間差データとして、開始時間差が不明であることを意味するデータを生成する構成であってもよい。
The
When any of the reflection start times is unknown, the time
時間差算出部157bは、2つの終了検出部154a,154bが生成した終了時刻データをCPUが処理することにより、2つのセンサ装置110a,110bにおける反射終了時刻の差(以下「終了時間差」と呼ぶ。)を算出する。時間差算出部157bは、CPUがデータを処理することにより、算出した終了時間差を表わすデータ(以下「終了時間差データ」と呼ぶ。)を生成する。
なお、いずれかの反射終了時刻が不明である場合、時間差算出部157bは、終了時間差データとして、終了時間差が不明であることを意味するデータを生成する構成であってもよい。
The time
When any of the reflection end times is unknown, the time
時間差推定部158は、2つの時間差算出部157a,157bが生成した開始時間差データと終了時間差データとをCPUが処理することにより、車両がセンサ装置110aの前を通過した時刻とセンサ装置110bの前を通過した時刻との差(以下「推定時間差」と呼ぶ。)を推定する。時間差推定部158は、CPUがデータを処理することにより、推定した推定時間差を表わすデータ(以下「推定時間差データ」と呼ぶ。)を生成する。
例えば、2つの時間差算出部157a,157bが開始時間差および終了時間差をいずれも特定して算出した場合、開始時間差データと終了時間差データとをCPUが処理して開始時間差と終了時間差とを平均することにより、時間差推定部158は、推定時間差を算出する。また、2つの時間差算出部157a,157bのうちいずれかが開始時間差または終了時間差を特定せず不明であるとした場合、時間差推定部158は、特定された開始時間差または終了時間差を、推定時間差とする。これにより、反射開始時刻および反射終了時刻のうちいずれか一方が2つのセンサ装置110a,110bで検出できれば、推定時間差を推定することができる。また、反射開始時刻及び反射終了時刻の両方が2つのセンサ装置110a,110bで検出できれば、平均を取ることにより、通過中に車速が変化した場合の平均を算出することができる。
The
For example, when the two time
車速算出部159は、時間差推定部158が生成した推定時間差データをCPUが処理することにより、通過した車両の速度(車速)を算出する。車速算出部159は、CPUがデータを処理することにより、算出した車速を表わすデータ(以下「車速データ」と呼ぶ。)を生成する。
例えば、進行方向位置差分513を表わすデータ(以下「進行方向位置差分データ」と呼ぶ。)をROMがあらかじめ記憶しておき、進行方向差分データと推定時間差データとをCPUが処理して進行方向位置差分513を推定時間差で割った商を算出することにより、車速算出部159は、車速を算出する。
The vehicle
For example, data representing the traveling direction position difference 513 (hereinafter referred to as “traveling direction position difference data”) is stored in advance in the ROM, and the traveling direction difference data and the estimated time difference data are processed by the CPU to be processed in the traveling direction position. By calculating a quotient obtained by dividing the
車長算出部160は、通過時間推定部156が生成した推定通過時間データと、車速算出部159が生成した車速データとをCPUが処理することにより、通過した車両の長さ(車長)を算出する。車長算出部160は、CPUがデータを処理することにより、算出した車長を表わすデータ(以下「車長データ」と呼ぶ。)を生成する。
例えば、推定通過時間データと車速データとをCPUが処理して推定通過時間と車速との積を算出することにより、車長算出部160は、車長を算出する。
車両検出装置100は、車長算出部160が生成した車長データを路側無線装置820に対して通知する。路側無線装置820は、通知された車長データを用いて、通過した車両の料金区分などを判定する。
The vehicle
For example, the vehicle
The
上述したように、2つのセンサ装置110a,110bのそれぞれにおける反射開始時刻および反射終了時刻という4つの時刻計測ポイントのうち、1つ(場合によっては2つ)が計測不能であっても、通過時間推定部156は推定通過時間を推定でき、時間差推定部158は推定時間差を推定できる。したがって、車長算出部160は、4つの時刻計測ポイントのうちいずれか1つが計測不能であっても、他の3つが計測できれば、車長を算出することができる。
As described above, even if one (in some cases, two) of the four time measurement points of the reflection start time and the reflection end time in each of the two
車軸検出部161aは、形状検出部151aが生成した断面形状データをCPUが処理することにより、車軸を検出する。車軸検出部161aは、CPUがデータを処理することにより、検出した結果を表わすデータ(以下「車軸検出データ」と呼ぶ。)を生成する。
例えば、車軸検出部161aは、反射物体が車両であると車両判定部152aが判定した場合、断面形状データをCPUが処理することにより、車両の断面形状が通行路801の断面形状と連続しているか否かを判定する。車両の断面形状が通行路801の断面形状と連続している場合、車両の一部が通行路801に接触していることを意味する。そこで、車軸検出部161aは、断面形状データをCPUが更に処理することにより、車両のうち通行路801に接触している部分の断面形状がタイヤであるか否かを判定する。断面形状がタイヤであると判定した場合、車軸検出部161aは、車軸を検出したと判定する。
The axle detection unit 161a detects the axle when the CPU processes the cross-sectional shape data generated by the
For example, when the
同様に、車軸検出部161bは、形状検出部151bが生成した断面形状データに基づいて、車軸を検出し、車軸検出データを生成する。
Similarly, the
車軸計数部162は、2つの車軸検出部161a,161bが生成した車軸検出データをCPUが処理することにより、車軸数を数える。車軸計数部162は、CPUがデータを処理することにより、数えた車軸数を表わすデータ(以下「車軸数データ」と呼ぶ。)を生成する。
例えば、車軸計数部162は、2つの車両判定部152a,152bが生成した車両判定データをCPUが処理することにより、新たな車両が通過し始めたか否かを判定する。新たな車両が通過し始めたと判定した場合、0を表わすデータをRAMが記憶することにより、車軸計数部162は、車軸数を初期化する。車軸計数部162は、時間差推定部158が生成した推定時間差データと、2つの車軸検出部161a,161bが生成した車軸検出データと、RAMが記憶したデータとをCPUが処理することにより、時間差推定部158が推定した推定時間差の分だけずらして、2つの車軸検出部161a,161bが検出した結果を重ね合わせ、いずれかの車軸検出部161が車軸を検出した場合に、車軸数に1を加える。車軸計数部162は、2つの車両判定部152a,152bが生成した車両判定データをCPUが処理することにより、通過している車両が通過し終えたか否かを判定する。車両が通過し終えたと判定した場合、車軸計数部162は、CPUがデータを処理することにより、RAMが記憶したデータを車軸数データとする。
車両検出装置100は、車軸計数部162が生成した車軸数データを路側無線装置820に対して通知する。路側無線装置820は、通知された車軸数データを用いて、通過した車両の料金区分などを判定する。
The
For example, the
The
車幅算出部163は、2つの形状検出部151a,151bが生成した断面形状データをCPUが処理することにより、通過した車両の幅(車幅)を算出する。車幅算出部163は、CPUがデータを処理することにより、算出した車幅を表わすデータ(以下「車幅データ」と呼ぶ。)を生成する。
例えば、車幅算出部163は、形状検出部151aが生成した断面形状データをCPUが処理することにより、センサ装置110aの放射基点502aと通過した車両の左端との間の通行路横断方向における距離(以下「左側距離」と呼ぶ。)を算出する。同様に、車幅算出部163は、形状検出部151bが生成した断面形状データをCPUが処理することにより、センサ装置110bの放射基点502bと通過した車両の右端との間の通行路横断方向における距離(以下「右側距離」と呼ぶ。)を算出する。車幅算出部163は、CPUがデータを処理することにより、算出した左側距離と右側距離との和を算出する。横断方向位置差分514を表わすデータ(以下「横断方向位置差分データ」と呼ぶ。)をROMがあらかじめ記憶しておき、CPUがデータを処理することにより、車幅算出部163は、横断方向位置差分514から左側距離と右側距離との和を差し引いた差を算出して、車幅とする。
なお、「車両の左端」とは、車両のなかで最も左側に突出した部分のことであるが、左側のタイヤが通行路801に接触する部分の左端を「車両の左端」とみなす構成であってもよい。その場合、車軸検出部161aが生成した車軸検出データをCPUが処理することにより、車幅算出部163は、左側のタイヤが通行路801に接触している部分が断面形状に現れるタイミングを検出する。形状検出部151aが生成した断面形状データをCPUが処理することにより、車幅算出部163は、検出したタイミングにおける断面形状から左側のタイヤが通行路801に接触する部分の左端を検出して、車両の左端とみなし、それをもとに左側距離を算出する。
「車両の右端」についても、同様である。
車両検出装置100は、車幅算出部163が生成した車幅データを路側無線装置820に対して通知する。路側無線装置820は、通知された車幅データを用いて、通過した車両の料金区分などを判定する。
The vehicle
For example, in the vehicle
The “left end of the vehicle” refers to the portion of the vehicle that protrudes to the leftmost side. However, the left end of the portion where the left tire contacts the
The same applies to the “right end of the vehicle”.
The
車高算出部164は、形状検出部151cが生成した断面形状データをCPUが処理することにより、通過した車両の高さ(車高)を算出する。車高算出部164は、CPUがデータを処理することにより、算出した車高を表わすデータ(以下「車高データ」と呼ぶ。)を生成する。
例えば、車高算出部164は、2つの車両判定部152a,152bが生成した車両判定データをCPUが処理することにより、新たな車両が通過し始めたか否かを判定する。新たな車両が通過し始めたと判定した場合、0を表わすデータをRAMが記憶することにより、車高算出部164は、車高を初期化する。車高算出部164は、形状検出部151cが生成した断面形状データをCPUが処理することにより、車両の断面形状のなかで最も高い部分を判定する。車高算出部164は、CPUがデータを処理することにより、判定した最も高い部分の高さと、RAMが記憶したデータが表わす数値とを比較して、判定した最も高い部分の高さのほうが高ければ、判定した最も高い部分の高さを表わすデータをRAMが記憶することにより、車高を更新する。車高算出部164は、2つの車両判定部152a,152bが生成した車両判定データをCPUが処理することにより、通過している車両が通過し終えたか否かを判定する。車両が通過し終えたと判定した場合、車高算出部164は、CPUがデータを処理することにより、RAMが記憶したデータを車高データとする。
車両検出装置100は、車高算出部164が生成した車高データを路側無線装置820に対して通知する。路側無線装置820は、通知された車高データを用いて、通過した車両の料金区分などを判定する。
The vehicle
For example, the vehicle
The
並走判定部165は、形状検出部151cが生成した断面形状データをCPUが処理することにより、反射物体が並走している二輪車であるか否かを判定する。並走判定部165は、CPUがデータを処理することにより、判定した結果を表わすデータ(以下「並走判定データ」と呼ぶ。)を生成する。
例えば、並走判定部165は、反射物体が車両であるか否かを車両判定部152が判定するのと同じ方式を用いて、反射物体が並走している二輪車であるか否かを判定する。
車両検出装置100は、並走判定部165が生成した並走判定データを路側無線装置820に対して通知する。路側無線装置820は、通知された並走判定データに基づいて異常を検出し、ゲートを閉じるなどの対処をする。
The parallel
For example, the parallel
The
図9は、この実施の形態における形状検出部151が検出する断面形状の一例を示す図である。
二次元断面形状521aは、センサ装置110aの観測結果に基づいて形状検出部151aが検出する断面形状である。二次元断面形状521bは、センサ装置110bの観測結果に基づいて形状検出部151bが検出する断面形状である。二次元断面形状521cは、センサ装置110cの観測結果に基づいて形状検出部151cが検出する断面形状である。
なお、二次元断面形状521は実線で表わす。また、二点鎖線は、走査面503の外であったり他の反射物体などの陰に隠れていたりするなどの原因によりセンサ装置110から見えず、二次元断面形状521として検出されない部分の形状を表わす。図10以降についても同様である。
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a cross-sectional shape detected by the shape detection unit 151 according to this embodiment.
The two-dimensional
The two-dimensional cross-sectional shape 521 is represented by a solid line. Further, the two-dot chain line indicates the shape of the portion that is not visible from the
この例において、反射物体は、通行路801や島802だけであり、車両やその他の物体は、3つの走査面503a,503b,503cのいずれをも通過していない。このときの断面形状を表わす断面形状データを路面断面形状データとしてROMが記憶しておくことにより、車両判定部152は、何らかの物体が通過中であるか否かを判定する。路面断面形状データは、ROMがあらかじめ記憶しておく構成であってもよいし、形状検出部151が検出した断面形状のなかから車両判定部152が路面断面形状を判定し、判定した路面断面形状を現す路面断面形状データをROMが記憶する構成であってもよい。路面断面形状には動きがないという特徴があるので、例えば、車両判定部152は、所定の時間より長い時間の間、断面形状に動きがない場合に、その断面形状が路面断面形状であると判定する。
In this example, the reflective objects are only the
図10は、この実施の形態における形状検出部151が検出する断面形状の一例を示す図である。
この例では、乗用車がセンサ装置110の前を通過する様子を時系列順に示す。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a cross-sectional shape detected by the shape detection unit 151 according to this embodiment.
In this example, how a passenger car passes in front of the
時刻t1において、乗用車が進入してきて、先頭部分が走査面503aに差しかかる。二次元断面形状521aは、路面断面形状と異なる形状になる。車両判定部152aは、反射物体が車両であると判定する。開始検出部153aは、時刻t1が反射開始時刻であると判定する。二次元断面形状521b,521cは、路面断面形状と同じ形状のままである。車両判定部152bは、反射物体が車両でないと判定する。
時刻t2において、乗用車が少し進んで、先頭部分が走査面503cに差しかかる。二次元断面形状521aだけでなく、二次元断面形状521cも路面断面形状と異なる形状になる。車両判定部152aは、反射物体が車両であると判定する。並走判定部165は、反射物体が並走する二輪車ではないと判定する。二次元断面形状521bは、路面断面形状と同じ形状のままである。車両判定部152bは、反射物体が車両でないと判定する。
時刻t3において、乗用車が更に進んで、先頭部分が走査面503bに差しかかる。二次元断面形状521bも、路面断面形状と異なる形状になる。車両判定部152a,152bは、反射物体が車両であると判定する。開始検出部153bは、時刻t3が反射開始時刻であると判定する。時間差算出部157aは、時刻t1と時刻t3との差を計算して、開始時間差とする。
At time t 1, passenger cars been entered, the top part comes to
In time t 2, the passenger car is somewhat willing, the head portion comes to the
At time t 3, go further passenger car, the head portion comes to the
時刻t4において、乗用車の前輪タイヤの接地部分が走査面503aに差しかかる。車軸検出部161aは、車軸を検出する。車幅算出部163は、左側距離517を算出する。
時刻t5において、乗用車の前輪タイヤの接地部分が走査面503aを通り過ぎるが、まだ走査面503bには達していない。
時刻t6において、乗用車の前輪タイヤの接地部分が走査面503bに差しかかる。車軸検出部161bは、車軸を検出する。車幅算出部163は、右側距離518を算出する。
時刻t7,t8において、乗用車の中間部分がセンサ装置110の前を通過する。
At time t 4, the ground portion of the front tires of cars approaches the
At time t 5, but ground portion of the front wheel tire of passenger car moves past the
At time t 6, the ground portion of the front tires of cars approaches the
At times t 7 and t 8 , the middle part of the passenger car passes in front of the
図11は、この実施の形態における形状検出部151が検出する断面形状の一例を示す図である。
この例では、図10に続き、乗用車がセンサ装置110の前を通過する様子を時系列順に示す。
FIG. 11 is a diagram illustrating an example of a cross-sectional shape detected by the shape detection unit 151 according to this embodiment.
In this example, the state in which the passenger car passes in front of the
時刻t9において、乗用車の中間部分がセンサ装置110の前を通過する。
時刻t10において、乗用車の後輪タイヤの接地部分が走査面503aに差しかかる。車軸検出部161aは、車軸を検出する。
時刻t11において、乗用車の後輪タイヤの接地部分が走査面503aを通り過ぎるが、まだ走査面503bには達していない。
時刻t12において、乗用車の後輪タイヤの接地部分が走査面503bに差しかかる。車軸検出部161bは、車軸を検出する。
At time t 9 , the middle part of the passenger car passes in front of the
At time t 10, the ground portion of the rear tire of the passenger vehicle approaches the
At time t 11, but the ground portion of the rear tire of passenger car past the
At time t 12, the ground portion of the rear tire of the passenger vehicle approaches the
時刻t13において、乗用車の最後尾部分が走査面503aを通り過ぎる。二次元断面形状521aは、路面断面形状と同じ形状に戻る。車両判定部152aは、反射物体が車両でないと判定する。終了検出部154aは、時刻t13が反射終了時刻であると判定する。通過時間算出部155aは、時刻t1と時刻t13との差を計算して、通過時間とする。
時刻t14において、乗用車の最後尾部分が走査面503cを通り過ぎる。二次元断面形状521aだけでなく、二次元断面形状521cも、路面断面形状と同じ形状になる。並走判定部165は、反射物体が並走する二輪車でないと判定する。
At time t 13, the rearmost portion of the passenger passes by scanning
At time t 14, the end portion of the passenger passes by scanning
時刻t15において、乗用車の最後尾部分が走査面503bを通り過ぎ、次の乗用車の先頭部分が走査面503aに差しかかる。二次元断面形状521aは、路面断面形状と異なる形状になる。車両判定部152aは、反射物体が車両であると判定する。開始検出部153aは、時刻t15が次の車両の反射開始時刻であると判定する。
二次元断面形状521bは、路面断面形状と同じ形状になる。車両判定部152bは、反射物体が車両でないと判定する。終了検出部154bは、時刻t15が反射終了時刻であると判定する。通過時間算出部155bは、時刻t3と時刻t15との差を計算して、通過時間とする。通過時間推定部156は、2つの通過時間算出部155a,155bが算出した通過時間の平均を計算して、推定通過時間とする。時間差算出部157bは、時刻t13と時刻t15との差を計算して、終了時間差とする。時間差推定部158は、2つの時間差算出部157a,157bが算出した開始時間差と終了時間差との平均を計算して、推定時間差とする。
車速算出部159は、時間差推定部158が算出した推定時間差と、進行方向位置差分513との積を計算して、車速とする。車長算出部160は、通過時間推定部156が算出した推定通過時間と、車速算出部159が算出した車速との積を計算して、車長とする。
車軸計数部162は、時間差推定部158が算出した推定時間差の分だけずらして、車軸検出部161aによる判定結果と、車軸検出部161bによる判定結果とを重ね合わせる。すると、時刻t4における車軸検出部161aによる車軸検出と、時刻t6における車軸検出部161bによる車軸検出とが重なって1つになるので、車軸計数部162は、車軸数に1を加える。同様に、時刻t10における車軸検出部161aによる車軸検出と、時刻t12における車軸検出部161bによる車軸検出とが重なって1つになるので、車軸計数部162は、車軸数に1を加えて、2とする。
At time t 15, the end portion of the passenger car past the
The two-dimensional
The vehicle
The
図12は、この実施の形態における形状検出部151が検出する断面形状の一例を示す図である。
この例では、バスやトラックなどの大型車両がセンサ装置110の前を通過している。
このように、通過する車両の車高が高いと、車両の上部が走査面503cからはみ出す場合があり、車高算出部164が正確に車高を算出できない場合がある。しかし、少なくとも、算出可能な高さより車高が高いことは判定できる。車高算出部164が算出した車高を料金区分の判定などに用いる場合、車高が料金区分の判定閾値より高いことがわかれば十分な場合が多い。そのため、センサ装置110cは、算出可能な高さが料金区分の判定閾値より高くなる位置に設置する。
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a cross-sectional shape detected by the shape detection unit 151 in this embodiment.
In this example, a large vehicle such as a bus or a truck passes in front of the
Thus, if the vehicle height of the passing vehicle is high, the upper portion of the vehicle may protrude from the
図13は、この実施の形態における形状検出部151が検出する断面形状の一例を示す図である。
この例では、トレーラーなどの連結車両がセンサ装置110の前を通過している。
このように、通過する車両が連結車両である場合、牽引棒の断面形状が二次元断面形状521cのような形状として検出される。例えば、車両判定部152は、形状検出部151が検出した断面形状を牽引棒の断面形状と比較することにより、通過している車両が連結車両であるか否かを判定する。
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a cross-sectional shape detected by the shape detection unit 151 according to this embodiment.
In this example, a connected vehicle such as a trailer passes in front of the
Thus, when the passing vehicle is a connected vehicle, the cross-sectional shape of the tow bar is detected as a shape like the two-dimensional
図14は、この実施の形態における形状検出部151が検出する断面形状の一例を示す図である。
この例では、オートバイなどの二輪車がセンサ装置110の前を通過している。
このように、通過する車両が二輪車である場合、断面形状や車幅から、それが二輪車であることを判定できる。例えば、車両判定部152は、形状検出部151が検出した断面形状を二輪車の断面形状と比較することにより、通過している車両が二輪車であるか否かを判定する。あるいは、車両検出装置100は、通過している車両が二輪車であるか否かを判定せず、車両検出装置100が算出した車幅に基づいて、通過している車両が二輪車であるか否かを路側無線装置820が判定する構成としてもよい。
FIG. 14 is a diagram illustrating an example of a cross-sectional shape detected by the shape detection unit 151 according to this embodiment.
In this example, a motorcycle such as a motorcycle passes in front of the
Thus, when the passing vehicle is a two-wheeled vehicle, it can be determined from the cross-sectional shape and the vehicle width that it is a two-wheeled vehicle. For example, the vehicle determination unit 152 determines whether or not the passing vehicle is a two-wheeled vehicle by comparing the cross-sectional shape detected by the shape detection unit 151 with the cross-sectional shape of the two-wheeled vehicle. Alternatively, the
図15は、この実施の形態における形状検出部151が検出する断面形状の一例を示す図である。
この例では、オートバイなどの二輪車が並走してセンサ装置110の前を通過している。
このように、通過する車両が並走する二輪車である場合、形状検出部151aが検出する走査面503aにおける断面形状や形状検出部151bが検出する走査面503bにおける断面形状に基づいて判定すると、四輪車や1台の二輪車と誤認する可能性があるが、並走判定部165は、形状検出部151cが検出する走査面503cにおける断面形状に基づいて判定するので、並走する二輪車を容易に判定できる。
FIG. 15 is a diagram illustrating an example of a cross-sectional shape detected by the shape detection unit 151 according to this embodiment.
In this example, a motorcycle such as a motorcycle runs in parallel and passes in front of the
As described above, when the passing vehicle is a two-wheeled vehicle running in parallel, the determination is based on the cross-sectional shape on the
図16は、この実施の形態における形状検出部151が検出する断面形状の一例を示す図である。
この例では、乗用車が通行路801の左端に極端に寄って走行している。
このように、通過する車両が通行路801の左端に極端に寄っている場合、車軸検出部161aが車軸を正しく検出できない可能性があるが、車軸検出部161bは、車軸を正しく検出する。逆に、通過する車両が通行路801の右端に極端に寄っている場合は、車軸検出部161bが車軸を正しく検出できない可能性があるが、車軸検出部161aは、車軸を正しく検出する。車軸計数部162は、2つの車軸検出部161a,161bの検出結果を重ね合わせて、いずれかの車軸検出部161が車軸を検出した場合に車軸数を数えるので、車軸数を正しく数えることができる。
FIG. 16 is a diagram illustrating an example of a cross-sectional shape detected by the shape detection unit 151 according to this embodiment.
In this example, the passenger car is running extremely close to the left end of the
As described above, when the passing vehicle is extremely close to the left end of the
図17は、この実施の形態におけるセンサ装置110の前を通過する車両が斜走している様子の一例を示す平面図である。
このように、通過する車両が車両進行方向と平行ではなく、角度(以下「斜走角519」と呼ぶ。)を有して斜めに走行する場合がある。このような場合であっても、センサ装置110の検出可能距離が長く(例えば7.5メートル)、センサ装置110から遠い位置でも分解能が高い(例えば5ミリメートル)ので、例えばセンサ装置110aから遠い位置に車両の先頭部分(この例では右寄りの部分)が走査面503aに差しかかったことを検出することができる。したがって、開始検出部153aは、その時刻を反射開始時刻と判定する。開始検出部153bは、車両のほぼ同じ位置が走査面503bに差しかかった時刻を反射開始時刻と判定する。
反射終了時刻についても同様に、2つの終了検出部154a,154bは、車両最後尾のほぼ同じ位置(この例では左寄りの部分)が走査面503aあるいは走査面503bを通過した時刻を反射終了時刻と判定する。
したがって、車長算出部160が算出する車長は、車両を斜走角519の分、斜めから見た長さとなる。車速にもよるが斜走角519の絶対値は、概ね10度以下と考えられるから、斜走に起因する車長算出の誤差は、わずかである。
FIG. 17 is a plan view showing an example of a state in which a vehicle passing in front of the
Thus, there are cases where the passing vehicle is not parallel to the vehicle traveling direction but travels obliquely with an angle (hereinafter referred to as “
Similarly, with respect to the reflection end time, the two
Therefore, the vehicle length calculated by the vehicle
なお、車両が斜走している場合、左側のタイヤと右側のタイヤとで走査面503を横切るタイミングが異なる。例えば、この図のように車両が左斜めに走行している場合、右側のタイヤよりも左側のタイヤのほうが遅れて走査面503を通過する。このことを利用して、車両検出装置100は、車両の斜走を判定する構成としてもよい。
例えば、車軸時間差算出部を設け、車軸検出部161aが車軸を検出した時刻と、車軸検出部161bが車軸を検出した時刻との差(以下「車軸時間差」と呼ぶ。)を車軸時間差算出部が算出する。更に、斜走判定部を設け、車軸時間差算出部が算出した車軸時間差を、時間差推定部158が算出した推定時間差で割った商(以下「斜走比」と呼ぶ。)を斜走判定部が算出する。算出した斜走比と1との差が所定の閾値より大きい場合、斜走判定部は、車両が斜走していると判定する。更に、斜走角519を算出する斜走角算出部を設ける構成としてもよい。例えば、斜走角算出部は、斜走判定部が算出した斜走比と、進行方向位置差分513との積を算出する。斜走角算出部は、算出した積を、車幅算出部163が算出した車幅で割った商を算出する。斜走角算出部は、算出した商の逆正弦(アークサイン)を算出することにより、斜走角519を算出する。
When the vehicle is running obliquely, the timing of crossing the scanning plane 503 differs between the left tire and the right tire. For example, when the vehicle is traveling diagonally to the left as shown in this figure, the left tire passes through the scanning plane 503 more late than the right tire. Utilizing this fact, the
For example, an axle time difference calculation unit is provided, and the difference between the time when the axle detection unit 161a detects the axle and the time when the
図18は、この実施の形態における車両判定処理S610の流れの一例を示すフローチャート図である。
車両判定処理S610において、車両判定部152は、反射物体が何であるかを判定する。車両判定処理S610は、路面判定工程S611、プロファイル選択工程S612、評価値算出工程S613、最大評価値判定工程S614を有する。
FIG. 18 is a flowchart showing an example of the flow of the vehicle determination process S610 in this embodiment.
In vehicle determination processing S610, the vehicle determination unit 152 determines what the reflective object is. The vehicle determination process S610 includes a road surface determination step S611, a profile selection step S612, an evaluation value calculation step S613, and a maximum evaluation value determination step S614.
路面判定工程S611において、車両判定部152は、ROMが記憶した路面断面形状データと、形状検出部151が生成した断面形状データとを比較することにより、通行路801や島802以外の反射物体が走査面503内に存在するか否かを判定する。
通行路801や島802以外の反射物体が走査面503内に存在すると判定した場合、車両判定部152は、プロファイル選択工程S612へ進む。
通行路801や島802以外の反射物体が走査面503内に存在しないと判定した場合、車両判定部152は、車両判定処理S610を終了する。
In the road surface determination step S611, the vehicle determination unit 152 compares the road surface cross-sectional shape data stored in the ROM with the cross-sectional shape data generated by the shape detection unit 151, so that reflective objects other than the
When it is determined that a reflecting object other than the
When it is determined that there is no reflecting object other than the
プロファイル選択工程S612において、車両判定部152は、ROMが記憶した複数のプロファイルデータのなかから、未選択のプロファイルデータを1つ選択する。
すべてのプロファイルデータが選択済である場合、車両判定部152は、最大評価値判定工程S614へ進む。
未選択のプロファイルデータがあり、プロファイルデータを選択した場合、車両判定部152は、評価値算出工程S613へ進む。
In profile selection step S612, vehicle determination unit 152 selects one unselected profile data from among a plurality of profile data stored in the ROM.
When all the profile data have been selected, the vehicle determination unit 152 proceeds to the maximum evaluation value determination step S614.
When there is unselected profile data and profile data is selected, the vehicle determination unit 152 proceeds to the evaluation value calculation step S613.
評価値算出工程S613において、車両判定部152は、プロファイル選択工程S612で選択したプロファイルデータと、形状検出部151が生成した断面形状データとに基づいて、プロファイルデータが表わす特徴を断面形状データが表わす断面形状が有している度合いを表わす評価値を算出する。
その後、車両判定部152は、プロファイル選択工程S612に戻り、次のプロファイルデータを選択する。
In the evaluation value calculation step S613, the vehicle determination unit 152 represents the feature represented by the profile data in the cross-sectional shape data based on the profile data selected in the profile selection step S612 and the cross-sectional shape data generated by the shape detection unit 151. An evaluation value representing the degree that the cross-sectional shape has is calculated.
Thereafter, the vehicle determination unit 152 returns to the profile selection step S612 and selects the next profile data.
最大評価値判定工程S614において、車両判定部152は、評価値算出工程S613で算出した評価値のなかで最も高い評価値を獲得したプロファイルデータを判定する。車両判定部152は、判定したプロファイルデータが、車両の特徴を表わすプロファイルデータであるか、車両以外の物体の特徴を表わすプロファイルデータであるかを判定することにより、反射物体が車両であるか否かを判定する。 In the maximum evaluation value determination step S614, the vehicle determination unit 152 determines profile data that has acquired the highest evaluation value among the evaluation values calculated in the evaluation value calculation step S613. The vehicle determination unit 152 determines whether the reflected object is a vehicle by determining whether the determined profile data is profile data representing the characteristics of the vehicle or profile data representing the characteristics of an object other than the vehicle. Determine whether.
図19は、この実施の形態における車両検出処理S620の流れの一例を示すフローチャート図である。
車両検出処理S620において、車両検出装置100は、車両を検出する。車両検出処理S620は、4つの車両判定工程S621,S623,S625,S627、3つの距離判定工程S622,S626,S628、開始検出工程S624、終了検出工程S629を有する。
FIG. 19 is a flowchart showing an example of the flow of the vehicle detection process S620 in this embodiment.
In the vehicle detection process S620, the
車両判定工程S621において、車両判定部152は、車両判定処理S610を実行し、反射物体が何であるかを判定する。
通行路801や島802以外の反射物体が存在しないと判定した場合、車両判定部152は、車両判定工程S621を繰り返し、通行路801や島802以外の反射物体が検出されるのを待つ。
通行路801や島802以外の反射物体が存在し、それが車両であると判定した場合、反射開始時刻が検出されたことになる。車両判定部152は、開始検出工程S624へ進む。
通行路801や島802以外の反射物体が存在するが、車両ではないと判定した場合、車両でない反射物体の後ろに車両が隠されている可能性を検討する必要がある。車両判定部152は、距離判定工程S622へ進む。
In vehicle determination process S621, the vehicle determination part 152 performs vehicle determination process S610, and determines what a reflective object is.
When it is determined that there is no reflective object other than the
When there is a reflective object other than the
If there is a reflective object other than the
開始検出工程S624において、開始検出部153は、その時刻が反射開始時刻であると判定する。開始検出部153は、車両判定工程S625へ進む。 In the start detection step S624, the start detection unit 153 determines that the time is the reflection start time. The start detection unit 153 proceeds to the vehicle determination step S625.
距離判定工程S622において、開始検出部153は、断面形状データに基づいて、車両でない反射物体までの距離を算出し、所定の閾値と比較する。車両でない反射物体までの距離が近い場合、その後ろに車両が隠れている可能性があるからである。
車両でない反射物体までの距離が閾値以上である場合、その後ろに車両が隠れている可能性はない。開始検出部153は、車両判定工程S621に戻り、通行路801や島802以外の反射物体が検出されるのを待つ。
車両でない反射物体までの距離が閾値未満である場合、その後ろに車両が隠れている可能性がある。開始検出部153は、車両判定工程S623へ進む。
In the distance determination step S622, the start detection unit 153 calculates a distance to a reflective object that is not a vehicle based on the cross-sectional shape data, and compares it with a predetermined threshold value. This is because when the distance to the reflective object that is not the vehicle is short, the vehicle may be hidden behind it.
When the distance to the reflective object that is not the vehicle is equal to or greater than the threshold, there is no possibility that the vehicle is hidden behind the object. The start detection unit 153 returns to the vehicle determination step S621 and waits for a reflection object other than the
If the distance to the reflective object that is not the vehicle is less than the threshold, the vehicle may be hidden behind it. The start detection unit 153 proceeds to the vehicle determination step S623.
車両判定工程S623において、車両判定部152は、車両判定処理S610を実行し、反射物体が何であるかを判定する。
通行路801や島802以外の反射物体が存在しないと判定した場合、車両でない反射物体の後ろに車両が隠れていた可能性はほぼない。車両判定部152は、車両判定工程S621に戻り、通行路801や島802以外の反射物体が検出されるのを待つ。
通行路801や島802以外の反射物体が存在するが、車両ではないと判定した場合、車両判定部152は、距離判定工程S622に戻り、車両でない反射物体の後ろに車両が隠れている可能性を検討する。
通行路801や島802以外の反射物体が存在し、それが車両であると判定した場合、車両でない反射物体の後ろに隠れていた車両が見えるようになった可能性があるので、反射開始時刻は検出できなかったことになる。開始検出部153は、反射開始時刻が不明であると判定し、車両判定工程S625へ進む。
In vehicle determination process S623, the vehicle determination part 152 performs vehicle determination process S610, and determines what a reflective object is.
When it is determined that there is no reflecting object other than the
When there is a reflective object other than the
When there is a reflective object other than the
車両判定工程S625において、車両判定部152は、車両判定処理S610を実行し、反射物体が何であるかを判定する。
通行路801や島802以外の反射物体が存在しないと判定した場合、反射終了時刻が検出されたことになる。車両判定部152は、終了検出工程S629へ進む。
通行路801や島802以外の反射物体が存在し、それが車両であると判定した場合、車両判定部152は、車両判定工程S625を繰り返し、車両が通過するのを待つ。
通行路801や島802以外の反射物体が存在するが、車両ではないと判定した場合、車両でない反射物体が車両を隠したのか、車両が通過してその後ろに隠れていた反射物体が見えるようになったのかを検討する必要がある。車両判定部152は、距離判定工程S626へ進む。
In vehicle determination process S625, the vehicle determination part 152 performs vehicle determination process S610, and determines what a reflective object is.
When it is determined that there is no reflecting object other than the
When it is determined that there is a reflective object other than the
If there is a reflective object other than the
距離判定工程S626において、終了検出部154は、断面形状データに基づいて、車両でない反射物体までの距離を算出し、所定の閾値と比較する。
車両でない反射物体までの距離が閾値以上である場合、車両の後ろに隠れていた反射物体が見えるようになったと考えられるので、反射終了時刻が検出されたことになる。終了検出部154は、終了検出工程S629へ進む。
車両でない反射物体までの距離が閾値未満である場合、車両でない反射物体が車両を隠している可能性がある。終了検出部154は、車両判定工程S627へ進む。
なお、終了検出部154は、車両でない反射物体までの距離を所定の閾値と比較するのではなく、その前まで検出されていた車両までの距離を閾値として用いる構成としてもよい。
In the distance determination step S626, the end detection unit 154 calculates a distance to a reflective object that is not a vehicle based on the cross-sectional shape data, and compares it with a predetermined threshold value.
When the distance to the reflective object that is not the vehicle is equal to or greater than the threshold value, it is considered that the reflective object hidden behind the vehicle can be seen, and thus the reflection end time is detected. The end detection unit 154 proceeds to the end detection step S629.
When the distance to the reflective object that is not the vehicle is less than the threshold value, there is a possibility that the reflective object that is not the vehicle is hiding the vehicle. The end detection unit 154 proceeds to the vehicle determination step S627.
The end detection unit 154 may be configured to use the distance to the vehicle that has been detected before as a threshold value, instead of comparing the distance to a reflective object that is not a vehicle with a predetermined threshold value.
終了検出工程S629において、終了検出部154は、その時刻を反射終了時刻と判定する。終了検出部154は、車両判定工程S621に戻り、通行路801や島802以外の反射物体が検出されるのを待つ。
In the end detection step S629, the end detection unit 154 determines the time as the reflection end time. The end detection part 154 returns to vehicle determination process S621, and waits for reflection objects other than the
車両判定工程S627において、車両判定部152は、車両判定処理S610を実行し、反射物体が何であるかを判定する。
通行路801や島802以外の反射物体が存在しないと判定した場合、車両でない反射物体の後ろに隠れていた車両がいつの間にかいなくなったので、反射終了時刻は検出できなかったことになる。終了検出部154は、反射終了時刻が不明であると判定し、車両判定工程S621に戻る。
通行路801や島802以外の反射物体が存在するが、車両ではないと判定した場合、車両判定部152は、距離判定工程S628へ進み、車両でない反射物体の後ろに車両が隠れている可能性を検討する。
通行路801や島802以外の反射物体が存在し、それが車両であると判定した場合、車両でない反射物体の後ろに隠れていた車両が再び見えるようになったと考えられる。車両判定部152は、車両判定工程S625に戻り、車両が通過するのを待つ。
In vehicle determination process S627, the vehicle determination part 152 performs vehicle determination process S610, and determines what a reflective object is.
When it is determined that there is no reflecting object other than the
If there is a reflective object other than the
When a reflecting object other than the
距離判定工程S628において、終了検出部154は、断面形状データに基づいて、車両でない反射物体までの距離を算出し、所定の閾値と比較する。
車両でない反射物体までの距離が閾値以上である場合、反射物体の後ろに車両が隠れている可能性はほぼないので、反射終了時刻は検出できなかったことになる。終了検出部154は、反射終了時刻が不明であると判定し、車両判定工程S621に戻る。
車両でない反射物体までの距離が閾値未満である場合、車両でない反射物体が車両を隠している可能性がある。終了検出部154は、車両判定工程S627に戻る。
In the distance determination step S628, the end detection unit 154 calculates a distance to a reflective object that is not a vehicle based on the cross-sectional shape data, and compares it with a predetermined threshold value.
When the distance to the reflective object that is not the vehicle is equal to or greater than the threshold value, there is almost no possibility that the vehicle is hidden behind the reflective object, and thus the reflection end time cannot be detected. The end detection unit 154 determines that the reflection end time is unknown, and returns to the vehicle determination step S621.
When the distance to the reflective object that is not the vehicle is less than the threshold value, there is a possibility that the reflective object that is not the vehicle is hiding the vehicle. The end detection unit 154 returns to the vehicle determination step S627.
図20は、この実施の形態における車長算出処理S630の流れの一例を示すフローチャート図である。
車長算出処理S630において、車長算出部160は、車両の車長を算出する。車長算出処理S630は、開始時間差算出工程S631、終了時間差算出工程S632、時間差推定工程S633、車速算出工程S634、第一通過時間算出工程S635、第二通過時間算出工程S636、通過時間推定工程S637、車長算出工程S638を有する。
FIG. 20 is a flowchart showing an example of the flow of the vehicle length calculation process S630 in this embodiment.
In the vehicle length calculation process S630, the vehicle
開始時間差算出工程S631において、時間差算出部157aは、2つの開始検出部153a,153bが検出した反射開始時刻の差を計算して、開始時間差を求める。
終了時間差算出工程S632において、時間差算出部157bは、2つの終了検出部154a,154bが検出した反射終了時刻の差を計算して、終了時間差を求める。
時間差推定工程S633において、時間差推定部158は、開始時間差算出工程S631で時間差算出部157aが算出した開始時間差と、終了時間差算出工程S632で時間差算出部157bが算出した終了時間差とに基づいて、推定時間差を算出する。
車速算出工程S634において、車速算出部159は、時間差推定工程S633で時間差推定部158が算出した推定時間差と、進行方向位置差分513との積を計算することにより、車速を求める。
In the start time difference calculation step S631, the time
In the end time difference calculation step S632, the time
In the time difference estimation step S633, the time
In the vehicle speed calculation step S634, the vehicle
第一通過時間算出工程S635において、通過時間算出部155aは、開始検出部153aが検出した反射開始時刻と、終了検出部154aが検出した反射終了時刻との差を計算して、通過時間を求める。
第二通過時間算出工程S636において、通過時間算出部155bは、開始検出部153bが検出した反射開始時刻と、終了検出部154bが検出した反射終了時刻との差を計算して、通過時間を求める。
通過時間推定工程S637において、通過時間推定部156は、第一通過時間算出工程S635で通過時間算出部155aが算出した通過時間と、第二通過時間算出工程S636で通過時間算出部155bが算出した通過時間とに基づいて、推定通過時間を算出する。
In the first passage time calculation step S635, the passage
In the second passage time calculation step S636, the passage
In the passage time estimation step S637, the passage
車長算出工程S638において、車長算出部160は、車速算出工程S634で車速算出部159が算出した車速と、通過時間推定工程S637で通過時間推定部156が算出した推定通過時間との積を計算することにより、車長を求める。
In the vehicle length calculation step S638, the vehicle
図21は、この実施の形態における車幅算出処理S640の流れの一例を示すフローチャート図である。
車幅算出処理S640において、車幅算出部163は、車幅を算出する。車幅算出処理S640は、左側車軸検出判定工程S641、左側車軸距離算出工程S642、左側最短距離算出工程S643、右側車軸検出判定工程S644、右側車軸距離算出工程S645、右側最短距離算出工程S646、車幅算出工程S647を有する。
FIG. 21 is a flowchart showing an example of the flow of the vehicle width calculation process S640 in this embodiment.
In the vehicle width calculation process S640, the vehicle
左側車軸検出判定工程S641において、車幅算出部163は、車軸検出部161aが生成した車軸検出データに基づいて、車軸検出部161aが左側の車軸を検出したか否かを判定する。
車軸検出部161aが左側の車軸を検出したと判定した場合、車幅算出部163は、左側車軸距離算出工程S642へ進む。
車軸検出部161aが左側の車軸を検出していないと判定した場合、車幅算出部163は、左側最短距離算出工程S643へ進む。
In the left axle detection determination step S641, the vehicle
When it is determined that the axle detection unit 161a has detected the left axle, the vehicle
When it is determined that the axle detection unit 161a has not detected the left axle, the vehicle
左側車軸距離算出工程S642において、車幅算出部163は、車軸検出部161aが左側の車軸を検出した断面形状データに基づいて、左側のタイヤの接地点を判定する。車幅算出部163は、判定した接地点と放射基点502aとの間の距離を計算して、左側距離とする。
車幅算出部163は、右側車軸検出判定工程S644へ進む。
In the left axle distance calculation step S642, the vehicle
The vehicle
左側最短距離算出工程S643において、車幅算出部163は、形状検出部151が生成した断面形状データに基づいて、車両のうち左側に最も突出した位置を判定する。車幅算出部163は、判定した位置と放射基点502aとの間の距離を計算して、左側距離とする。
In the left shortest distance calculation step S643, the vehicle
右側車軸検出判定工程S644において、車幅算出部163は、車軸検出部161bが生成した車軸検出データに基づいて、車軸検出部161bが右側の車軸を検出したか否かを判定する。
車軸検出部161bが右側の車軸を検出したと判定した場合、車幅算出部163は、右側車軸距離算出工程S645へ進む。
車軸検出部161aが右側の車軸を検出していないと判定した場合、車幅算出部163は、右側最短距離算出工程S646へ進む。
In the right axle detection determination step S644, the vehicle
When it is determined that the
When it is determined that the axle detection unit 161a has not detected the right axle, the vehicle
右側車軸距離算出工程S645において、車幅算出部163は、車軸検出部161bが右側の車軸を検出した断面形状データに基づいて、右側のタイヤの接地点を判定する。車幅算出部163は、判定した接地点と放射基点502bとの間の距離を計算して、右側距離とする。
車幅算出部163は、車幅算出工程S647へ進む。
In the right axle distance calculation step S645, the vehicle
The vehicle
右側最短距離算出工程S646において、車幅算出部163は、形状検出部151が生成した断面形状データに基づいて、車両のうち右側に最も突出した位置を判定する。車幅算出部163は、判定した位置と放射基点502bとの間の距離を計算して、右側距離とする。
In the right shortest distance calculation step S646, the vehicle
車幅算出工程S647において、車幅算出部163は、左側車軸距離算出工程S642または左側最短距離算出工程S643で算出した左側距離と、右側車軸距離算出工程S645または右側最短距離算出工程S646で算出した右側距離とを合計した和を計算する。車幅算出部163は、計算した和を横断方向位置差分514から差し引いた差を計算することにより、車幅を求める。
In the vehicle width calculation step S647, the vehicle
図22は、この実施の形態における車高算出処理S650の流れの一例を示すフローチャート図である。
車高算出処理S650において、車高算出部164は、車高を算出する。車高算出処理S650は、車高初期化工程S651、最高判定工程S652、車高更新工程S653、終了判定工程S654を有する。
FIG. 22 is a flowchart showing an example of the flow of the vehicle height calculation process S650 in this embodiment.
In the vehicle height calculation process S650, the vehicle
車高初期化工程S651において、車高算出部164は、車高を初期化して0とする。
最高判定工程S652において、車高算出部164は、形状検出部151cが生成した断面形状データに基づいて、車両のうち最も高い位置の高さを算出する。車高算出部164は、算出した高さと車高とを比較する。
算出した高さが車高より高い場合、車高算出部164は、車高更新工程S653へ進む。
算出した高さが車高以下の場合、車高算出部164は、終了判定工程S654へ進む。
In the vehicle height initialization step S651, the vehicle
In the highest determination step S652, the vehicle
When the calculated height is higher than the vehicle height, the vehicle
If the calculated height is less than or equal to the vehicle height, the vehicle
車高更新工程S653において、車高算出部164は、最高判定工程S652で算出した高さを車高とする。
In the vehicle height update step S653, the vehicle
終了判定工程S654において、車高算出部164は、形状検出部151cが生成した断面形状データに基づいて、車両が通過し終わったか否かを判定する。
車両がまだ通過し終わっていないと判定した場合、車高算出部164は、最高判定工程S652に戻る。
車両が通過し終わったと判定した場合、車高算出部164は、車高算出処理S650を終了する。
In the end determination step S654, the vehicle
When it is determined that the vehicle has not yet passed, the vehicle
When it is determined that the vehicle has passed, the vehicle
図23は、この実施の形態における並走判定処理S660の流れの一例を示すフローチャート図である。
並走判定処理S660において、並走判定部165は、二輪車の並走を判定する。並走判定処理S660は、路面判定工程S661、プロファイル選択工程S662、評価値算出工程S663、最大評価値判定工程S664を有する。
FIG. 23 is a flowchart showing an example of the flow of parallel running determination processing S660 in this embodiment.
In the parallel running determination process S660, the parallel
路面判定工程S661において、並走判定部165は、ROMが記憶した路面断面形状データと、形状検出部151cが生成した断面形状データとを比較することにより、通行路801や島802以外の反射物体が走査面503c内に存在するか否かを判定する。
通行路801や島802以外の反射物体が走査面503c内に存在すると判定した場合、並走判定部165は、プロファイル選択工程S662へ進む。
通行路801や島802以外の反射物体が走査面503c内に存在しないと判定した場合、並走判定部165は、並走判定処理S660を終了する。
In the road surface determination step S661, the
If it is determined that a reflecting object other than the
When it is determined that there is no reflecting object other than the
プロファイル選択工程S662において、並走判定部165は、ROMが記憶した複数のプロファイルデータのなかから、未選択のプロファイルデータを1つ選択する。
すべてのプロファイルデータが選択済である場合、並走判定部165は、最大評価値判定工程S664へ進む。
未選択のプロファイルデータがあり、プロファイルデータを選択した場合、並走判定部165は、評価値算出工程S663へ進む。
In the profile selection step S662, the parallel
When all the profile data have been selected, the parallel
When there is unselected profile data and profile data is selected, the
評価値算出工程S663において、並走判定部165は、プロファイル選択工程S662で選択したプロファイルデータと、形状検出部151cが生成した断面形状データとに基づいて、プロファイルデータが表わす特徴を断面形状データが表わす断面形状が有している度合いを表わす評価値を算出する。
その後、並走判定部165は、プロファイル選択工程S662に戻り、次のプロファイルデータを選択する。
In the evaluation value calculation step S663, the parallel
Thereafter, the
最大評価値判定工程S664において、並走判定部165は、評価値算出工程S663で算出した評価値のなかで最も高い評価値を獲得したプロファイルデータを判定する。並走判定部165は、判定したプロファイルデータが、並走する二輪車の特徴を表わすプロファイルデータであるか、それ以外の物体の特徴を表わすプロファイルデータであるかを判定することにより、反射物体が並走する二輪車であるか否かを判定する。
In the maximum evaluation value determination step S664, the
この実施の形態における車両検出装置100は、所定の通行路801を通行する車両を検出する。
上記車両検出装置100は、複数のセンサ装置110と、開始検出部153と、終了検出部154と、通過時間算出部155(通過時間推定部156)と、時間差算出部157(時間差推定部158)と、車速算出部159と、車長算出部160と、車幅算出部163とを有する。
上記複数のセンサ装置110の各センサ装置110は、所定の放射基点502から所定の放射方向へ向けて放射光を放射し、放射した放射光が上記放射方向に存在する反射物体に反射した反射光を受光することにより、上記放射光を反射した反射物体までの距離を算出する。
上記複数のセンサ装置110のうち第一のセンサ装置110aは、上記通行路801を横断する通行路横断方向において、上記放射基点502aの位置が上記通行路801から離れた位置であり、上記通行路801内を上記放射方向として上記放射光を放射する。
上記複数のセンサ装置110のうち第二のセンサ装置110bは、上記通行路横断方向において、上記放射基点502bの位置が上記第一のセンサ装置110aの放射基点502aとは反対側に上記通行路801から離れた位置であり、上記車両が進行する車両進行方向において、上記放射基点502bの位置が上記第一のセンサ装置110aの放射基点502aから離れた位置であり、上記通行路801内を上記放射方向として上記放射光を放射する。
上記開始検出部153は、上記複数のセンサ装置110のうち少なくともいずれかのセンサ装置110について、上記車両が上記反射物体として上記放射光の反射を開始した反射開始時刻を検出する。
上記終了検出部154は、上記複数のセンサ装置110のうち少なくともいずれかのセンサ装置110について、上記車両が上記反射物体として上記放射光の反射を終了した反射終了時刻を検出する。
上記通過時間算出部155(通過時間推定部156)は、上記複数のセンサ装置110のうち少なくともいずれかのセンサ装置110について、上記開始検出部153が検出した反射開始時刻と上記終了検出部154が検出した反射終了時刻とに基づいて、上記車両が上記センサ装置110の前を通過するのにかかった通過時間を算出する。
上記時間差算出部157(時間差推定部158)は、上記車両の所定の部位(先頭部分、最後尾)が上記第一のセンサ装置110aの前を通過した時刻と上記第二のセンサ装置110bの前を通過した時刻との間の時間差を算出する。
上記車速算出部159は、上記時間差算出部157(時間差推定部158)が算出した時間差に基づいて、上記車両の速度(車速)を算出する。
上記車長算出部160は、上記通過時間算出部155(通過時間推定部156)が算出した通過時間と上記車速算出部159が算出した速度とに基づいて、上記車両の車長を算出する。
上記車幅算出部163は、上記第一のセンサ装置110a及び上記第二のセンサ装置110bが算出した距離に基づいて、上記車両の車幅を算出する。
The
The
Each of the
Among the plurality of
Among the plurality of
The start detection unit 153 detects a reflection start time at which the vehicle starts reflecting the radiated light as the reflective object for at least one of the plurality of
The end detection unit 154 detects a reflection end time when the vehicle has finished reflecting the radiated light as the reflecting object for at least one of the plurality of
The passage time calculation unit 155 (passage time estimation unit 156) includes the reflection start time detected by the start detection unit 153 and the end detection unit 154 for at least one of the plurality of
The time difference calculation unit 157 (time difference estimation unit 158) is configured to detect the time at which a predetermined part (leading portion, tail) of the vehicle passes in front of the
The vehicle
The vehicle
The vehicle
2つのセンサ装置110a,110bだけで車両の車長と車幅とを算出することができるので、センサ装置110の数が少なくて済み、車両検出装置100の製造・設置・保守管理などにかかる費用を抑えることができる。
Since the vehicle length and vehicle width of the vehicle can be calculated using only the two
上記複数のセンサ装置110の各センサ装置110は、所定の走査方向範囲を上記放射方向とし、上記走査方向範囲を走査する放射光を放射する。
上記第一のセンサ装置110aは、上記通行路801上にあって上記通行路横断方向に略平行な第一走査線分(通行路走査範囲501a)の存在する方向を上記走査方向範囲として走査する放射光を放射する。
上記第二のセンサ装置110bは、上記通行路801上にあって上記第一走査線分(通行路走査範囲501a)に略平行な第二走査線分(通行路走査範囲501b)の存在する方向を上記走査方向範囲として走査する放射光を放射する。
Each
The
The
センサ装置110が走査方向範囲を走査する放射光を放射することにより、反射物体の形状を検出することが可能となる。また、走査方向範囲が互いにほぼ平行であり、通行路横断方向にほぼ平行であることにより、車両の車速(ひいては車長)を高い精度で算出することが可能となる。
When the
上記複数のセンサ装置110の各センサ装置110は、放射装置(CW光源112)と、走査装置(放射光学系120)と、受光装置(長尺PD115)と、距離算出装置(距離算出回路118)とを有する。
上記放射装置(CW光源112)は、所定の変調信号により変調した変調光を放射する。
上記走査装置(放射光学系120)は、上記放射装置(CW光源112)が放射した変調光を曲げて、上記走査方向範囲を走査する放射光とする。
上記受光装置(長尺PD115)は、上記走査装置(放射光学系120)が曲げた放射光が上記反射物体に反射した反射光を受光する。
上記距離算出装置(距離算出回路118)は、上記受光装置(長尺PD115)が受光した反射光を復調して復調信号とし、上記変調信号に対する上記復調信号の遅延時間(位相差)を算出し、算出した遅延時間に基づいて上記反射物体までの距離を算出する。
The
The radiation device (CW light source 112) emits modulated light modulated by a predetermined modulation signal.
The scanning device (radiation optical system 120) bends the modulated light emitted by the radiation device (CW light source 112) to generate radiation light that scans the scanning direction range.
The light receiving device (long PD 115) receives the reflected light that is reflected from the reflecting object by the radiated light bent by the scanning device (radiating optical system 120).
The distance calculation device (distance calculation circuit 118) demodulates the reflected light received by the light receiving device (long PD 115) into a demodulated signal, and calculates a delay time (phase difference) of the demodulated signal with respect to the modulated signal. The distance to the reflecting object is calculated based on the calculated delay time.
変調信号に対する復調信号の遅延時間(位相差)に基づいて反射物体までの距離を算出するので、反射物体までの距離を高い精度で算出することができる。 Since the distance to the reflecting object is calculated based on the delay time (phase difference) of the demodulated signal with respect to the modulation signal, the distance to the reflecting object can be calculated with high accuracy.
上記放射装置(CW光源112)は、正弦波信号により連続波変調(CW変調)したレーザ光を上記変調光として放射する。 The radiation device (CW light source 112) radiates laser light that has been subjected to continuous wave modulation (CW modulation) using a sine wave signal as the modulated light.
変調光の変調方式として正弦波信号による連続波変調方式を用いるので、データレートが高くなる。 Since a continuous wave modulation method using a sine wave signal is used as the modulation method of the modulated light, the data rate is increased.
上記走査装置(放射光学系120)は、微細電子機械素子により構成された走査鏡(MEMSスキャナ121)を有し、上記放射装置(CW光源112)が放射した変調光を上記走査鏡(MEMSスキャナ121)が反射することにより、上記変調光の光路を曲げる。 The scanning device (radiation optical system 120) includes a scanning mirror (MEMS scanner 121) constituted by fine electromechanical elements, and the modulated light emitted by the radiation device (CW light source 112) is converted into the scanning mirror (MEMS scanner). 121) reflects and bends the optical path of the modulated light.
走査鏡(MEMSスキャナ121)が微細電子機械素子により構成されているので、高速の走査が可能であり、かつ、長寿命である。 Since the scanning mirror (MEMS scanner 121) is composed of fine electromechanical elements, high-speed scanning is possible and the life is long.
上記受光装置は、長尺状の受光面を備えるフォトダイオード(長尺PD115)を有する。
上記フォトダイオード(長尺PD115)は、上記受光面にて上記反射光を受光する。
The light receiving device includes a photodiode (long PD115) having a long light receiving surface.
The photodiode (long PD 115) receives the reflected light on the light receiving surface.
フォトダイオード(長尺PD115)が長尺状の受光面を備えるので、機械的な走査の必要がなく、長寿命である。 Since the photodiode (long PD115) has a long light-receiving surface, there is no need for mechanical scanning and the lifetime is long.
上記第一のセンサ装置110a及び第二のセンサ装置110bは、上記通行路801面に対して垂直な垂直方向において、上記通行路801面と上記放射基点502a,502bとの間の距離(側部センサ高さ515)が10センチメートル以上2メートル以下であり、上記車両進行方向において、上記第一のセンサ装置110aの放射基点502aと上記第二のセンサ装置110bの放射基点502bとの間の距離(進行方向位置差分513)が10センチメートル以上50センチメートル以下である。
The
側部センサ高さ515が10センチメートル以上2メートル以下なので、車両のタイヤ(車軸)の検出が可能である。また、進行方向位置差分513が10センチメートル以上なので、車速を高い精度で算出することができる。更に、進行方向位置差分513が50センチメートル以下なので、センサ装置110を設置する場所を取らない。
Since the side sensor height 515 is not less than 10 centimeters and not more than 2 meters, the vehicle tire (axle) can be detected. Further, since the traveling
上記車両検出装置100は、更に、形状検出部151と、車両判定部152とを有する。
上記形状検出部151は、上記複数のセンサ装置110の各センサ装置110について、上記センサ装置110が算出した距離に基づいて、上記反射物体の断面形状を検出する。
上記車両判定部152は、上記形状検出部151が検出した断面形状に基づいて、上記反射物体が車両であるか否かを判定する。
The
The shape detection unit 151 detects the cross-sectional shape of the reflective object based on the distance calculated by the
The vehicle determination unit 152 determines whether the reflective object is a vehicle based on the cross-sectional shape detected by the shape detection unit 151.
形状検出部151が検出した断面形状に基づいて反射物体が車両であるか否かを判定するので、精度の高い判定ができる。 Since it is determined whether or not the reflective object is a vehicle based on the cross-sectional shape detected by the shape detection unit 151, a highly accurate determination can be made.
上記車両検出装置100は、更に、車軸検出部161を有する。
上記車軸検出部161は、上記形状検出部151が検出した断面形状に基づいて、上記車両の車軸を検出する。
The
The axle detection unit 161 detects the axle of the vehicle based on the cross-sectional shape detected by the shape detection unit 151.
形状検出部151が検出した断面形状に基づいて車軸を検出するので、精度の高い検出ができる。 Since the axle is detected based on the cross-sectional shape detected by the shape detector 151, highly accurate detection can be performed.
上記車両検出装置100は、更に、車高算出部164と、並走判定部165とを有する。
上記複数のセンサ装置110のうち第三のセンサ装置110cは、上記通行路801面に対して垂直な垂直方向において、上記放射基点502cの位置が上記第一のセンサ装置110a及び上記第二のセンサ装置110bの放射基点502a,502bよりも上にあり、上記通行路801内を上記放射方向として上記放射光を放射する。
上記車高算出部164は、上記第三のセンサ装置110cが算出した距離に基づいて、上記車両の車高を算出する。
上記並走判定部165は、上記第三のセンサ装置110cが算出した距離に基づいて、上記反射物体が並走しているか否かを判定する。
The
Among the plurality of
The vehicle
The parallel
通行路801を見下ろす位置に第三のセンサ装置110cを設けることにより、車高や並走を検出することができる。
By providing the
この実施の形態における通行料課金システム(料金所システム800)は、上記車両検出装置100と、料金区分判定部(路側無線装置820)とを有する。
上記車両検出装置100は、有料区間の入口及び出口の少なくともいずれかに設置される。
上記料金区分判定部(路側無線装置820)は、上記反射物体が車両であると上記車両判定部152が判定した場合に、上記車長算出部160が算出した車長及び上記車幅算出部163が算出した車幅の少なくともいずれかに基づいて、上記車両の料金区分を判定する。
The toll fee charging system (tollgate system 800) in this embodiment includes the
The
When the vehicle determination unit 152 determines that the reflecting object is a vehicle, the charge category determination unit (roadside wireless device 820) calculates the vehicle length and the vehicle
車両検出装置100の製造・設置・保守管理にかかる費用が抑えられるので、通行料課金システム(料金所システム800)全体の製造・設置・保守管理にかかる費用を抑えることができる。
Since the cost for manufacturing / installation / maintenance management of the
なお、形状検出部151は、センサ装置110が一回(一往復あるいは半往復)の走査をすることにより得られた情報に基づいて、反射物体の断面の二次元形状を検出する構成であってもよいし、センサ装置110が複数回の走査をすることにより得られた情報に基づいて、反射物体の三次元形状を検出する構成であってもよい。この場合、車両進行方向の走査は、反射物体自身の移動によって行われる。したがって、形状検出部151が検出する反射物体の三次元形状において、車両進行方向の(擬似的)長さは、反射物体の移動速度によって伸び縮みする。これを防ぐため、車速算出部159が算出した車速に基づいて、形状検出部151が検出した反射物体の三次元形状における車両進行方向の長さを補正する構成としてもよい。逆に、形状検出部151が検出した反射物体の三次元形状の歪み(例えば検出したタイヤの形状の真円からのずれ)に基づいて、車速算出部159が車速を算出する構成としてもよい。
The shape detection unit 151 is configured to detect the two-dimensional shape of the cross section of the reflecting object based on information obtained by the
また、車両検出装置100は、車両の逆進を検出する逆進検出部を有する構成であってもよい。
車両が車両進行方向に移動している場合、図10及び図11に示したように、上流方向に位置するセンサ装置110aから車両の検出が開始あるいは終了し、センサ装置110c,110bの順で進む。したがって、この順序が逆になり、センサ装置110bから車両の検出が開始あるいは終了し、センサ装置110c,110aの順で進んだ場合、車両が車両進行方向とは逆の方向に進んでいることがわかる。逆進検出部は、例えばこのようにして車両の逆進を検出する。
あるいは、逆進検出部は、形状検出部151が検出した反射物体の三次元形状の歪みに基づいて、車両の逆進を検出する構成であってもよい。逆進検出部は、例えば形状検出部151が検出した反射物体の三次元形状において、同じ形状が逆の順序で現れる部分があるか否かを判定する。同じ形状が逆の順序で現れる部分があると判定した場合、逆進検出部は、その前後で車両の進行方向が逆転したことを検出する。
Moreover, the structure which has a reverse detection part which detects the reverse of a vehicle may be sufficient as the
When the vehicle is moving in the vehicle traveling direction, as shown in FIGS. 10 and 11, the detection of the vehicle starts or ends from the
Alternatively, the reverse detection unit may be configured to detect the reverse of the vehicle based on the distortion of the three-dimensional shape of the reflective object detected by the shape detection unit 151. For example, in the three-dimensional shape of the reflective object detected by the shape detection unit 151, the reverse detection unit determines whether there is a portion where the same shape appears in the reverse order. When it is determined that there is a part where the same shape appears in the reverse order, the reverse detection unit detects that the traveling direction of the vehicle is reversed before and after that.
以上説明した車両検出装置100は、レーザ光を放射することにより車両を検知するレーザ車両検知装置である。
レーザ車両検知装置は、第一の側方レーザセンサ(センサ装置110a)、第二の側方レーザセンサ(センサ装置110b)、上方レーザセンサ(センサ装置110c)、情報処理器(検出装置150)を有する。
第一及び第二の側方レーザセンサは、レーザ光を垂直面(走査面503a,503b)内で走査し、レーザ光の送受信により反射光の位相情報および強度情報を得る。
上方レーザセンサは、レーザ光を垂直面(走査面503c)内で走査し、レーザ光の送受信により反射光の位相情報(レーザ反射点までの距離に応じた送信波との位相ずれ)および強度情報を得る。
情報処理器は、第一及び第二の側方レーザセンサおよび上方レーザセンサにより得られた情報に基いて、車両の検出情報を得る。
第一及び第二の側方レーザセンサは、走査中心軸が斜め下方を向くように設置され、通行路両側の路肩(島802)における、車高よりも低い所定高さ(側部センサ高さ515)にそれぞれ位置し、タイヤ幅よりも短い距離(進行方向位置差分513)だけ通行路の進行方向に互いにずれて配置される。
上方レーザセンサは、走査中心軸が斜め下方を向くように設置され、側方レーザセンサよりも上方における車高よりも高い位置(上部センサ高さ516)に配置される。
The
The laser vehicle detection device includes a first side laser sensor (
The first and second side laser sensors scan laser light within a vertical plane (scanning
The upper laser sensor scans the laser beam within the vertical plane (scanning
The information processor obtains vehicle detection information based on information obtained by the first and second side laser sensors and the upper laser sensor.
The first and second side laser sensors are installed such that the scanning center axis faces obliquely downward, and have a predetermined height (side sensor height) lower than the vehicle height on the shoulders (islands 802) on both sides of the passage. 515) and are shifted from each other in the traveling direction of the road by a distance shorter than the tire width (moving direction position difference 513).
The upper laser sensor is installed such that the scanning center axis faces obliquely downward, and is disposed at a position (upper sensor height 516) higher than the vehicle height above the side laser sensor.
情報処理器は、少なくとも1つの側方レーザセンサからの情報に基づいて、車両の進入または退出を検知し、車軸、および車長を検知する。これにより、車両が路肩に寄っても車軸検出ロバスト性が高くなる。また、情報処理器は、一対の側方レーザセンサからの情報に基いて車幅を検知する。これにより、車両が路肩に寄っても車幅を検出できる。更に、情報処理器は、上方レーザセンサからの距離画像情報に基いて、車高を検知して、車種判別装置(路側無線装置820)に検知データを送信する。 The information processor detects entry or exit of the vehicle based on information from at least one side laser sensor, and detects an axle and a vehicle length. Thereby, even if a vehicle approaches a road shoulder, axle detection robustness becomes high. The information processor detects the vehicle width based on information from the pair of side laser sensors. As a result, the vehicle width can be detected even when the vehicle approaches the shoulder. Further, the information processing device detects the vehicle height based on the distance image information from the upper laser sensor, and transmits the detection data to the vehicle type determination device (roadside wireless device 820).
また、情報処理器は、一対の側方レーザセンサからの情報に基づいて後進を検知したり、少なくとも一つの側方レーザセンサからの情報に基づいて道路進行方向(車両進行方向)の情報の連続性から車両分離を行ったりすることも可能である。これにより、ノーズの短い車両でも路車間通信時点で後進を検知することができる。 In addition, the information processing device detects reverse travel based on information from the pair of side laser sensors, or continuous information on road traveling direction (vehicle traveling direction) based on information from at least one side laser sensor. It is also possible to separate the vehicle from the nature. Thereby, it is possible to detect reverse travel at the time of road-to-vehicle communication even with a short nose vehicle.
情報処理器は、上方レーザセンサからの情報に基づいて、道路幅員方向(通行路横断方向)の高さ情報の変化から車両の並走を検知する。 Based on the information from the upper laser sensor, the information processor detects the parallel running of the vehicle from the change in the height information in the road width direction (crossing direction of the road).
情報処理器は、側方レーザセンサまたは上方レーザセンサからの情報に基づいて、牽引棒を検知する。 The information processor detects the tow bar based on information from the side laser sensor or the upper laser sensor.
側方レーザセンサは、CW変調したレーザ光を送信し、送信信号と受信信号との混合処理によって得られる位相情報に基づいて、レーザ反射位置までの距離情報を得る。これにより、高データレートを得ることができる。 The side laser sensor transmits CW-modulated laser light, and obtains distance information to the laser reflection position based on phase information obtained by mixing processing of the transmission signal and the reception signal. Thereby, a high data rate can be obtained.
側方レーザセンサは、更に、MEMSスキャナによりレーザ送信光を走査する。これにより、高データレートを得ることができる。また、側方レーザセンサは、長尺フォトダイオードにより受信光を電気信号に変換し、走査角度からレーザ反射位置の方向を示す情報を得る。 The side laser sensor further scans the laser transmission light with a MEMS scanner. Thereby, a high data rate can be obtained. The side laser sensor converts the received light into an electrical signal using a long photodiode, and obtains information indicating the direction of the laser reflection position from the scanning angle.
これにより、車両分離の分解能が50cm以下となるので、渋滞時でも車両分離できる。また、レーザ光としてアイセーフレーザ(例えば波長1.48μm)を用いることにより、波長が長いので高データレート・高感度・低コストな長尺PD、TIA(Trans Impedance Amplifier)を使用できる。また、歩行者に対しても問題がない。データレートを256kHz以上(余裕を見て500kHz以上)とすれば、80km/hで車両が走行するときに、50cm以下の車両分離性能を得ることができる。 Thereby, since the resolution of vehicle separation is 50 cm or less, the vehicle can be separated even in a traffic jam. Further, by using an eye-safe laser (for example, a wavelength of 1.48 μm) as a laser beam, a long PD and TIA (Trans Impedance Amplifier) having a high data rate, high sensitivity, and low cost can be used because the wavelength is long. There is no problem for pedestrians. If the data rate is 256 kHz or more (500 kHz or more with a margin), vehicle separation performance of 50 cm or less can be obtained when the vehicle travels at 80 km / h.
以上説明したレーザ車両検知装置によれば、踏み板センサなどを用いることなく、車両の軸数を検出することができる。また、車両検出センサの機器構成が簡素であり、小型化でき、道路への敷設工事の手間を少なくでき、コストを抑えることができる。また、二輪車の並走を検出することができる。 According to the laser vehicle detection device described above, the number of axes of the vehicle can be detected without using a footboard sensor or the like. In addition, the device configuration of the vehicle detection sensor is simple, can be reduced in size, can save time and labor for laying on the road, and can be reduced in cost. Moreover, the parallel running of the two-wheeled vehicle can be detected.
以上説明したレーザ車両検知装置は、例えばETCシステムの車種判別装置に接続して使用する。
ETCシステムは、レーザ車両検知装置(以下、単に「車両検知装置」と呼ぶ。)と、アンテナ(通信アンテナ810)と、路側無線装置(車線サーバ)と、料金収受装置(料金所サーバ)とを備える。また、自動車や二輪車などの車両は、車載器を搭載している。
車両検知装置は、料金所ゲートを通過する道路(通行路801)の周辺に設けられる。アンテナは道路の上方に設けられ、路面に通信領域を形成し、通信領域に送信電波を送るとともに、車載器からの通信情報を受信する。
路側無線装置は、アンテナとの間で通信信号を送受信し、車載器との通信制御を行う。また、車両検知装置から送信される車両検出データに基いて、車種を判別する車種判別装置として機能する。
料金収受装置は、路側無線装置を介して車載器から送られる車載器情報に基いて、通行料金の課金処理を行う。
The laser vehicle detection device described above is used by connecting to a vehicle type discrimination device of an ETC system, for example.
The ETC system includes a laser vehicle detection device (hereinafter simply referred to as “vehicle detection device”), an antenna (communication antenna 810), a roadside wireless device (lane server), and a toll collection device (toll gate server). Prepare. Vehicles such as automobiles and motorcycles are equipped with on-vehicle devices.
The vehicle detection device is provided around a road (traffic path 801) passing through the toll gate. The antenna is provided above the road, forms a communication area on the road surface, transmits transmission radio waves to the communication area, and receives communication information from the vehicle-mounted device.
The roadside apparatus transmits / receives communication signals to / from the antenna and performs communication control with the vehicle-mounted device. Moreover, it functions as a vehicle type discriminating device for discriminating the vehicle type based on the vehicle detection data transmitted from the vehicle detection device.
The toll collection device performs toll charge processing based on the on-vehicle device information sent from the on-vehicle device via the roadside wireless device.
車両検知装置は、一対の側方レーザセンサ(センサ装置110a,110b)と、上方レーザセンサ(センサ装置110c)と、情報処理器(検出装置150)から構成される。一方の側方レーザセンサと上方レーザセンサは、路肩に立設された柱803aに設置される。もう一方の側方レーザセンサは、路肩に立設された柱803bに設置される。
側方レーザセンサの設置高さ(側部センサ高さ515)は、例えば1mである。上方レーザセンサの設置高さ(上部センサ高さ516)は、例えば4.7〜5mである。側方レーザセンサの間の距離は、車両進行方向に例えば15〜25cm、通行路横断方向に例えば4〜6mである。
レーザセンサは、例えば発振器(変調信号生成回路111)、分配器、CW光源112、制御器(走査信号生成回路113)、MEMSスキャナ121、ミラー(凸面鏡131)、長尺PD115、TIA116、位相検波器(位相検波回路117)を有する。
なお、上方レーザセンサは、CW方式ではなく、パルス送信により送受信時間を計測するパルスレーザを用いてもよい。
The vehicle detection device includes a pair of side laser sensors (
The installation height of the side laser sensor (side sensor height 515) is, for example, 1 m. The installation height of the upper laser sensor (upper sensor height 516) is, for example, 4.7 to 5 m. The distance between the side laser sensors is, for example, 15 to 25 cm in the vehicle traveling direction and 4 to 6 m in the crossing direction of the road.
The laser sensor includes, for example, an oscillator (modulation signal generation circuit 111), a distributor, a CW
The upper laser sensor may use a pulse laser that measures the transmission / reception time by pulse transmission instead of the CW method.
また、車両検知装置は、ETCシステムではなく、道路情報を提供するインフラシステムなど他のシステムに利用してもよい。
また、各レーザセンサや情報処理器の間の通信は、有線接続であってもよいし、無線LANなどの通信装置を設け、両者の間で無線でデータの授受をしてもよい。また、情報処理器を側方レーザセンサのなかに設けてもよい。あるいは、情報処理器を路側無線装置のなかに設けてもよい。
In addition, the vehicle detection device may be used not for an ETC system but for other systems such as an infrastructure system that provides road information.
Communication between each laser sensor and information processor may be wired connection, or a communication device such as a wireless LAN may be provided to exchange data wirelessly between the two. Further, the information processor may be provided in the side laser sensor. Alternatively, the information processor may be provided in the roadside apparatus.
情報処理器(車両判定部152)は、2つの側方レーザセンサのいずれかの強度情報に基づいて、車両の発現を検知し、車両の進入または退出を検知する。
情報処理器(形状検出部151)は、2つの側方レーザセンサのいずれかの位相および走査情報から距離画像(断面形状)を得る。情報処理器(車軸検出部161)は、距離画像の路面からの高さから連続して所定以上の長さを有した点群に基づいてタイヤを検出し、車軸を検知する。
情報処理器(車速算出部159)は、2つの側方レーザセンサのいずれかの強度情報または位相および走査情報から距離画像を得て、一対の側方レーザセンサの検出時間差から車両の速度を求める。情報処理器(通過時間算出部155)は、車両を検知している間のサンプルデータ数およびサンプルレート(データレート)から、車両の連続検出時間(通過時間)を得る。情報処理器(車長算出部160)は、連続検出時間と車両の速度から、車長を求める。
情報処理器(車幅算出部163)は、一対の側方レーザセンサからの情報に基づいて、両センサの距離差(横断方向位置差分514)から車幅を検知する。これにより、車両が路肩に寄っても車幅を検出できる。
情報処理器(車高算出部164)は、上方レーザセンサからの距離画像情報(断面形状)に基づいて、車高を検知する。
車種判別装置(路側無線装置)は、これらの検知データから車種を判別する。
The information processor (vehicle determination unit 152) detects the onset of the vehicle based on the intensity information of one of the two side laser sensors, and detects the entry or exit of the vehicle.
The information processor (shape detection unit 151) obtains a distance image (cross-sectional shape) from the phase and scanning information of one of the two side laser sensors. The information processor (axle detection unit 161) detects a tire based on a point group having a predetermined length or more continuously from the height of the distance image from the road surface, and detects the axle.
The information processor (vehicle speed calculation unit 159) obtains a distance image from intensity information or phase and scanning information of one of the two side laser sensors, and obtains the vehicle speed from the detection time difference between the pair of side laser sensors. . The information processor (passage time calculation unit 155) obtains the continuous detection time (passage time) of the vehicle from the number of sample data and the sample rate (data rate) while the vehicle is being detected. The information processor (vehicle length calculation unit 160) obtains the vehicle length from the continuous detection time and the vehicle speed.
The information processor (vehicle width calculation unit 163) detects the vehicle width from the distance difference between the two sensors (transverse direction position difference 514) based on information from the pair of side laser sensors. As a result, the vehicle width can be detected even when the vehicle approaches the shoulder.
The information processor (vehicle height calculation unit 164) detects the vehicle height based on the distance image information (cross-sectional shape) from the upper laser sensor.
The vehicle type discriminating device (roadside radio device) discriminates the vehicle type from these detection data.
以上説明した車両検知装置によれば、ETC車線に多数設置されている車両検知器の構成を軽減でき、小型化できるので、装置、設置費用、保守費用が低コストになる。また、島802上に設置すべき設備が少なくて済むので、車両の運転手から見た場合の視認性が高くなり、安全性が向上する。更に、料金所の係員や設備の保守要員が島802上に設置された設備につまづくなどの事故が減り、安全性が向上する。
また、車軸センサに利用される踏み板センサが不要となる。また、二輪車の並走検知が可能となる。また、車両形状プロファイルを三次元計測できるので、車種判定が容易になる。
According to the vehicle detection device described above, the configuration of a large number of vehicle detectors installed in the ETC lane can be reduced and the size can be reduced, so that the device, installation cost, and maintenance cost are reduced. In addition, since there are few facilities to be installed on the island 802, the visibility when viewed from the driver of the vehicle is increased, and the safety is improved. In addition, accidents such as a toll booth staff and equipment maintenance staff tripping to the equipment installed on the island 802 are reduced, and safety is improved.
In addition, a footboard sensor used for an axle sensor is not necessary. In addition, it is possible to detect the parallel running of the motorcycle. Further, since the vehicle shape profile can be measured three-dimensionally, vehicle type determination is facilitated.
以上説明した車両検知装置は、CW方式で反射物体の形状を検出する。CW方式は、パルス方式と比較して、放射光の連続時間が長く、高い繰り返し頻度で放射・受光するので、出力が小さくても、高い信号雑音比を得ることができる。また、受光装置として、長尺PDのように応答周波数が低いものを利用できるので、製造コストを抑えることができる。
また、走査面503内に人が立ち入り、放射光を見る可能性があるので、網膜障害などの危害の発生を防ぐため、レーザ光の出力は、厳しく制限される。以上説明した車両検知装置は、放射光として、目に対して安全な1400ナノメートル以上の波長を有するレーザ光を使用するので、出力を大きくすることができる。これにより、高い信号雑音比を得ることができる。
The vehicle detection device described above detects the shape of the reflecting object by the CW method. The CW method has a longer continuous time of radiated light and emits and receives light at a higher repetition frequency than the pulse method, so that a high signal-to-noise ratio can be obtained even if the output is small. Further, since a light receiving device having a low response frequency such as a long PD can be used, the manufacturing cost can be reduced.
Further, since there is a possibility that a person enters the scanning plane 503 and sees the emitted light, the output of the laser light is severely limited in order to prevent the occurrence of harm such as retinal damage. Since the vehicle detection apparatus described above uses laser light having a wavelength of 1400 nanometers or more that is safe for the eyes as emitted light, the output can be increased. Thereby, a high signal-to-noise ratio can be obtained.
100 車両検出装置、110 センサ装置、111 変調信号生成回路、112 CW光源、113 走査信号生成回路、114 方向算出回路、115 長尺PD、116 TIA、117 位相検波回路、118 距離算出回路、120 放射光学系、121 MEMSスキャナ、130 受光光学系、131 凸面鏡、140 ケース、141,142 窓、150 検出装置、151 形状検出部、152 車両判定部、153 開始検出部、154 終了検出部、155 通過時間算出部、156 通過時間推定部、157 時間差算出部、158 時間差推定部、159 車速算出部、160 車長算出部、161 車軸検出部、162 車軸計数部、163 車幅算出部、164 車高算出部、165 並走判定部、501 通行路走査範囲、502 放射基点、503 走査面、511 通行路幅、513 進行方向位置差分、514 横断方向位置差分、515 側部センサ高さ、516 上部センサ高さ、517 左側距離、518 右側距離、519 斜走角、521 二次元断面形状、800 料金所システム、801 通行路、802 島、803 柱、810 通信アンテナ、820 路側無線装置、830 料金収受装置。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Vehicle detection apparatus, 110 Sensor apparatus, 111 Modulation signal generation circuit, 112 CW light source, 113 Scan signal generation circuit, 114 Direction calculation circuit, 115 Long PD, 116 TIA, 117 Phase detection circuit, 118 Distance calculation circuit, 120 Radiation Optical system, 121 MEMS scanner, 130 light receiving optical system, 131 convex mirror, 140 case, 141, 142 window, 150 detection device, 151 shape detection unit, 152 vehicle determination unit, 153 start detection unit, 154 end detection unit, 155 transit time Calculation unit, 156 passage time estimation unit, 157 time difference calculation unit, 158 time difference estimation unit, 159 vehicle speed calculation unit, 160 vehicle length calculation unit, 161 axle detection unit, 162 axle counting unit, 163 vehicle width calculation unit, 164 vehicle height calculation Part, 165 parallel running judgment part, 501 path scanning range, 50 Radiation reference point, 503 scanning plane, 511 passage width, 513 traveling direction position difference, 514 transverse direction position difference, 515 side sensor height, 516 upper sensor height, 517 left distance, 518 right distance, 519 oblique running angle, 521 Two-dimensional sectional shape, 800 toll booth system, 801 toll road, 802 island, 803 pillar, 810 communication antenna, 820 roadside radio device, 830 toll collection device.
Claims (12)
複数のセンサ装置と、開始検出部と、終了検出部と、通過時間算出部と、時間差算出部と、車速算出部と、車長算出部と、車幅算出部とを有し、
上記複数のセンサ装置の各センサ装置は、所定の放射基点から所定の放射方向へ向けて放射光を放射し、放射した放射光が上記放射方向に存在する反射物体に反射した反射光を受光することにより、上記放射光を反射した反射物体までの距離を算出し、
上記複数のセンサ装置のうち第一のセンサ装置は、上記通行路を横断する通行路横断方向において、上記放射基点の位置が上記通行路から離れた位置であり、上記通行路内を上記放射方向として上記放射光を放射し、
上記複数のセンサ装置のうち第二のセンサ装置は、上記通行路横断方向において、上記放射基点の位置が上記第一のセンサ装置の放射基点とは反対側に上記通行路から離れた位置であり、上記車両が進行する車両進行方向において、上記放射基点の位置が上記第一のセンサ装置の放射基点から離れた位置であり、上記通行路内を上記放射方向として上記放射光を放射し、
上記開始検出部は、上記複数のセンサ装置のうち少なくともいずれかのセンサ装置について、上記車両が上記反射物体として上記放射光の反射を開始した反射開始時刻を検出し、
上記終了検出部は、上記複数のセンサ装置のうち少なくともいずれかのセンサ装置について、上記車両が上記反射物体として上記放射光の反射を終了した反射終了時刻を検出し、
上記通過時間算出部は、上記複数のセンサ装置のうち少なくともいずれかのセンサ装置について、上記開始検出部が検出した反射開始時刻と上記終了検出部が検出した反射終了時刻とに基づいて、上記車両が上記センサ装置の前を通過するのにかかった通過時間を算出し、
上記時間差算出部は、上記車両の所定の部位が上記第一のセンサ装置の前を通過した時刻と上記第二のセンサ装置の前を通過した時刻との間の時間差を算出し、
上記車速算出部は、上記時間差算出部が算出した時間差に基づいて、上記車両の速度を算出し、
上記車長算出部は、上記通過時間算出部が算出した通過時間と上記車速算出部が算出した速度とに基づいて、上記車両の車長を算出し、
上記車幅算出部は、上記第一のセンサ装置及び上記第二のセンサ装置が算出した距離に基づいて、上記車両の車幅を算出することを特徴とする車両検出装置。 In a vehicle detection device for detecting a vehicle passing through a predetermined passage,
A plurality of sensor devices, a start detection unit, an end detection unit, a transit time calculation unit, a time difference calculation unit, a vehicle speed calculation unit, a vehicle length calculation unit, and a vehicle width calculation unit;
Each sensor device of the plurality of sensor devices emits radiated light from a predetermined radiation base point in a predetermined radiation direction, and receives the reflected light reflected by the reflecting object existing in the radiation direction. By calculating the distance to the reflecting object reflecting the radiated light,
The first sensor device among the plurality of sensor devices is a position in which the position of the radiation base is separated from the passage in the transverse direction of the passage crossing the passage, and the radial direction in the passage is in the radial direction. Radiate the above radiated light as
The second sensor device among the plurality of sensor devices is a position where the position of the radiation base point is away from the traffic path on the side opposite to the radiation base point of the first sensor device in the crossing direction of the traffic path. , In the vehicle traveling direction in which the vehicle travels, the position of the radiation base point is a position away from the radiation base point of the first sensor device, and the radiation light is emitted with the inside of the passageway as the radiation direction,
The start detection unit detects a reflection start time when the vehicle starts reflecting the radiated light as the reflective object with respect to at least one of the plurality of sensor devices,
The end detection unit detects a reflection end time when the vehicle ends reflection of the radiated light as the reflective object for at least one of the plurality of sensor devices,
The transit time calculation unit is configured to control the vehicle based on the reflection start time detected by the start detection unit and the reflection end time detected by the end detection unit for at least one of the plurality of sensor devices. Calculates the transit time it took to pass in front of the sensor device,
The time difference calculation unit calculates a time difference between a time at which a predetermined part of the vehicle passes in front of the first sensor device and a time at which the predetermined portion of the vehicle passes in front of the second sensor device,
The vehicle speed calculation unit calculates the speed of the vehicle based on the time difference calculated by the time difference calculation unit,
The vehicle length calculation unit calculates the vehicle length of the vehicle based on the passage time calculated by the passage time calculation unit and the speed calculated by the vehicle speed calculation unit,
The vehicle width calculation unit calculates the vehicle width of the vehicle based on the distance calculated by the first sensor device and the second sensor device.
上記第一のセンサ装置は、上記通行路上にあって上記通行路横断方向に略平行な第一走査線分の存在する方向を上記走査方向範囲として走査する放射光を放射し、
上記第二のセンサ装置は、上記通行路上にあって上記第一走査線分に略平行な第二走査線分の存在する方向を上記走査方向範囲として走査する放射光を放射することを特徴とする請求項1に記載の車両検出装置。 Each sensor device of the plurality of sensor devices has a predetermined scanning direction range as the radiation direction, emits radiation light that scans the scanning direction range,
The first sensor device emits radiated light that scans the scanning direction range in a direction in which a first scanning line segment exists on the passageway and is substantially parallel to the transverse direction of the passageway,
The second sensor device emits radiated light that scans the scanning direction range in a direction in which the second scanning line segment exists on the passage and is substantially parallel to the first scanning line segment. The vehicle detection device according to claim 1.
上記放射装置は、所定の変調信号により変調した変調光を放射し、
上記走査装置は、上記放射装置が放射した変調光を曲げて、上記走査方向範囲を走査する放射光とし、
上記受光装置は、上記走査装置が曲げた放射光が上記反射物体に反射した反射光を受光し、
上記距離算出装置は、上記受光装置が受光した反射光を復調して復調信号とし、上記変調信号に対する上記復調信号の遅延時間を算出し、算出した遅延時間に基づいて上記反射物体までの距離を算出することを特徴とする請求項2に記載の車両検出装置。 Each sensor device of the plurality of sensor devices has a radiation device, a scanning device, a light receiving device, and a distance calculation device,
The radiation device radiates modulated light modulated by a predetermined modulation signal,
The scanning device bends the modulated light radiated by the radiation device to be radiated light that scans the scanning direction range,
The light receiving device receives the reflected light reflected by the reflecting object by the radiated light bent by the scanning device;
The distance calculating device demodulates the reflected light received by the light receiving device to obtain a demodulated signal, calculates a delay time of the demodulated signal with respect to the modulated signal, and calculates a distance to the reflecting object based on the calculated delay time. The vehicle detection device according to claim 2, wherein the vehicle detection device calculates the vehicle detection device.
上記フォトダイオードは、上記受光面にて上記反射光を受光することを特徴とする請求項3乃至請求項5のいずれかに記載の車両検出装置。 The light receiving device has a photodiode having a long light receiving surface,
The vehicle detection device according to claim 3, wherein the photodiode receives the reflected light at the light receiving surface.
上記形状検出部は、上記複数のセンサ装置の各センサ装置について、上記センサ装置が算出した距離に基づいて、上記反射物体の断面形状を検出し、
上記車両判定部は、上記形状検出部が検出した断面形状に基づいて、上記反射物体が車両であるか否かを判定することを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の車両検出装置。 The vehicle detection device further includes a shape detection unit and a vehicle determination unit,
The shape detection unit detects the cross-sectional shape of the reflective object based on the distance calculated by the sensor device for each of the plurality of sensor devices,
The said vehicle determination part determines whether the said reflective object is a vehicle based on the cross-sectional shape which the said shape detection part detected, The Claim 1 thru | or 7 characterized by the above-mentioned. Vehicle detection device.
上記車軸検出部は、上記形状検出部が検出した断面形状に基づいて、上記車両の車軸を検出することを特徴とする請求項8に記載の車両検出装置。 The vehicle detection device further includes an axle detection unit,
The vehicle detection device according to claim 8, wherein the axle detection unit detects an axle of the vehicle based on a cross-sectional shape detected by the shape detection unit.
上記複数のセンサ装置のうち第三のセンサ装置は、上記通行路面に対して垂直な垂直方向において、上記放射基点の位置が上記第一のセンサ装置及び上記第二のセンサ装置の放射基点よりも上にあり、上記通行路内を上記放射方向として上記放射光を放射し、
上記車高算出部は、上記第三のセンサ装置が算出した距離に基づいて、上記車両の車高を算出し、
上記並走判定部は、上記第三のセンサ装置が算出した距離に基づいて、上記反射物体が並走しているか否かを判定することを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれかに記載の車両検出装置。 The vehicle detection device further includes a vehicle height calculation unit and a parallel running determination unit,
Of the plurality of sensor devices, a third sensor device is configured such that the position of the radiation base point is higher than the radiation base points of the first sensor device and the second sensor device in a vertical direction perpendicular to the road surface. And radiates the radiated light with the radiation direction as the radiation direction,
The vehicle height calculation unit calculates the vehicle height of the vehicle based on the distance calculated by the third sensor device,
The parallel running determination unit determines whether or not the reflective object is running parallel based on the distance calculated by the third sensor device. The vehicle detection device described in 1.
上記複数のセンサ装置の各センサ装置は、所定の放射基点から所定の放射方向へ向けて放射光を放射し、放射した放射光が上記放射方向に存在する反射物体に反射した反射光を受光し、
上記複数のセンサ装置のうち第一のセンサ装置は、上記通行路を横断する通行路横断方向において、上記放射基点の位置が上記通行路から離れた位置であり、上記通行路内を上記放射方向として上記放射光を放射し、
上記複数のセンサ装置のうち第二のセンサ装置は、上記通行路横断方向において、上記放射基点の位置が上記第一のセンサ装置の放射基点とは反対側に上記通行路から離れた位置であり、上記車両が進行する車両進行方向において、上記放射基点の位置が上記第一のセンサ装置の放射基点から離れた位置であり、上記通行路内を上記放射方向として上記放射光を放射することを特徴とする車両検出装置。 In a vehicle detection device for detecting a vehicle passing through a predetermined passage using a plurality of sensor devices,
Each sensor device of the plurality of sensor devices radiates radiated light from a predetermined radiating base point in a predetermined radiating direction, and receives the reflected light reflected by the reflecting object existing in the radiating direction. ,
The first sensor device among the plurality of sensor devices is a position in which the position of the radiation base is separated from the passage in the transverse direction of the passage crossing the passage, and the radial direction in the passage is in the radial direction. Radiate the above radiated light as
The second sensor device among the plurality of sensor devices is a position where the position of the radiation base point is away from the traffic path on the side opposite to the radiation base point of the first sensor device in the crossing direction of the traffic path. , In the vehicle traveling direction in which the vehicle travels, the position of the radiation base point is a position away from the radiation base point of the first sensor device, and the radiated light is emitted with the inside of the passageway as the radiation direction. A vehicle detection device.
上記車両検出装置は、有料区間の入口及び出口の少なくともいずれかに設置され、
上記料金区分判定部は、上記反射物体が車両であると上記車両判定部が判定した場合に、上記車長算出部が算出した車長及び上記車幅算出部が算出した車幅の少なくともいずれかに基づいて、上記車両の料金区分を判定することを特徴とする通行料課金システム。 A vehicle detection device according to any one of claims 1 to 11 and a charge category determination unit,
The vehicle detection device is installed at at least one of an entrance and an exit of a toll section,
When the vehicle determination unit determines that the reflecting object is a vehicle, the charge category determination unit is at least one of a vehicle length calculated by the vehicle length calculation unit and a vehicle width calculated by the vehicle width calculation unit The toll fee charging system according to claim 1, wherein the toll classification of the vehicle is determined.
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