JP3638239B2 - 車両検知装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、通過車両を検出する車両検知装置に関するものであり、特に有料道路の料金所や駐車場の出入り口等に設置されて進入車両を検出する車両検知装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図13は、例えば特開平10−162115号公報に記載された従来の車両検知装置の構成を示すブロック図であり、1000は車両の進行方向に対して垂直方向に光を照射して光スクリーンを形成し、この光スクリーンが遮られることによってONの信号を出力する第1の車両分離器、2000は第1の車両分離器1000と同様の機能を有する第2の車両分離器、100は第1の車両分離器1000と第2の車両分離器2000の出力信号から車両の通過を認識する処理機である。また、図14は、図13に示す従来の車両検知装置の設置状態を示す斜視図であり、1001と1002は光を照射する光電管、1003は光電管1001の照射した光を受光する受光センサ、1004は光電管1002の照射した光を受光する受光センサ、1005は光電管1001の照射した光が形成する光スクリーン、1006は光電管1002の照射した光が形成する光スクリーンである。光電管1001と受光センサ1003で図13における第1の車両分離器1000を構成し、光電管1002と受光センサ1004で第2の車両分離器2000を構成している。第1の車両分離器1000と第2の車両分離器2000とは、車両進行方向に対して光スクリーンが略々垂直に交わり、かつ、互いに一定間隔離れるように平行に設置されている。
【0003】
次に動作を説明する。第1の車両分離器1000と第2車両分離器2000とは、それぞれ、光電管1001及び1002により、図14に示す光スクリーン1005及び1006を形成しており、これらの光スクリーン1005及び1006を受光センサ1003及び1004により受光して、この光スクリーンが遮られているか否かを判定し、遮られていない状態では処理機100に対して信号OFFを出力し、遮られた場合は信号ONを出力する。以降、この第1の車両分離器1000と第2車両分離器2000の特定時刻での出力信号を一つのペアとし、[第1の車両分離器1の出力信号,第2車両分離器2の出力信号]という形態で表現する。例えば[ON,OFF]は、第1の車両分離器1の出力信号がONであり、第2の車両分離器2の出力信号がOFFであることを示す。
【0004】
処理機100は、第1の車両分離器1000と第2車両分離器2000の出力信号をそれぞれ監視し、通過車両の検出を行なう。以下、図15に示す車両通過状態を例として、処理機100の動作を説明する。図15は車両通過状態と車両分離器出力信号の遷移を時系列で表現したタイミングチャートであり、107は先行車両、108は後続車両、109は第1の車両分離器1000の設置位置、110は第2の車両分離器2000の設置位置、111は第1の車両分離器1000の出力信号、112は第2の車両分離器2000の出力信号である。
【0005】
まず車両が通過していない時点の車両分離器1000、2000の出力信号は[OFF,OFF](時刻T1)であり、車両107が進入して来て、車両前部が第1の車両分離器1が形成する光スクリーン1005を遮ると出力信号は[ON,OFF](時刻T2)となり、その後、第2の車両分離器2000が形成する光スクリーン1006も遮ると[ON,ON](時刻T3)となる。処理機100は、この[OFF,OFF]→[ON,OFF]→[ON,ON]の遷移をもって1台の車両が進入して来たと認識する。さらに車両107が前進し、車両後端が第1の車両分離器1000の位置を通過すると光スクリーン1006のみが遮られ、出力信号は[OFF,ON](時刻T4)となる。その後は後続車両が来なければ最初の[OFF,OFF]にもどるが、図15の例では車両107の後ろから車両分離器1000、2000の設置間隔未満の車間距離で後続車両108が進入して来るため、先行車両107が光スクリーン1006を遮ると共に、後続車両108が光スクリーン1005を遮り、車両分離器1000、2000の出力信号は[ON,ON](時刻T5)となる。処理機100は、この[ON,ON]→[OFF,ON]→[ON,ON]の遷移をもって次車両進入候補と認識する。
【0006】
そして先行車両107と後続車両108がさらに前進し、先行車両107の後端が第2の車両分離器2000の位置を通過すると光スクリーン1006が遮られなくなるため[ON,OFF](時刻T6)となり、さらに後続車両108が前進して光スクリーン1006も遮ると[ON,ON](時刻T7)となる。処理機100は、この[ON,OFF]→[ON,ON]の遷移を判別し、1台の車両が通過した後に別の車両が進入したと判定する。
【0007】
その後、後続車両108の後端が第1の車両分離器1000の位置を通過すると光スクリーン1005が遮られなくなるため[OFF,ON](時刻T8)となり、さらに第2の車両分離器2000の位置も通過すると[OFF,OFF](時刻T9)となる。処理機100は、この[ON,ON]→[OFF,ON]→[OFF,OFF]の遷移をもって1台の車両が通過したと判別する。以上の動作により、処理機100は、2台の車両が車両分離器の設置間隔未満の車間距離を保持して通過する場合でも、正しく通過台数を計測する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
従来の車両検知装置は以上のように、車両が全て前進することを前提として車両の通過を検出するため、後退して来る車両や、前進と後退を繰り返す車両を正しく検出できないという課題があった。例えば、図16は単独車両113が前進・後退・前進を行なって通過する遷移を示しているが、この場合の車両分離器の出力信号の遷移は上記従来装置の説明における図15の2台通過の例と全く同じであるため、1台の通過を2台の通過と誤認識してしまうことになる。
【0009】
この発明は、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、複数車両が車両分離器設置間隔より短い車間距離を保持して通過する場合を含め、車両が後退通過する場合や前進・後退を繰り返すような場合でも正しく車両を検出することができる車両検知装置を提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
この発明は、車両進行方向に沿って平行に複数設置され、車両の進行方向に対して垂直方向に光を照射し、照射した光が遮られることによって車両の有無を検出する車両分離器と、車両のタイヤの通過を検出する車軸センサと、車両分離器の出力信号の遷移を監視し、前進車両用遷移または後退車両用遷移を示す出力信号の遷移が発生した場合に、遷移の間における車軸センサの検出数を状態遷移に応じて予め定めておいた閾値と比較し、当該閾値以上であれば車両通過と判定する車両検知手段と、を備えた車両検知装置である。
【0011】
また、車両分離器が2つ設けられており、車軸センサは2つの上記車両分離器の間に設置されている。
【0012】
また、検証条件として、前進車両用と後退車両用の二つをあらかじめ定めておき、車両検知手段は、複数の車両分離器の出力信号の遷移が前進車両用遷移であれば前進車両用の閾値にて判定を行ない、後退車両用遷移であれば後退車両用の閾値にて判定を行なう。
【0013】
また、前進車両用遷移の一部を前進車両候補用遷移としてあらかじめ定めておき、車両検知手段は、前進車両候補用遷移が発生した際に前進車両候補発生情報を出力し、その後、前進車両候補用遷移が前進車両用遷移の一部でなかったと判明した場合及び対応する前進車両用遷移の判定において上記車軸センサの検出数が上記閾値以上でなかった場合のいずれかの場合に前進車両候補棄却情報を出力する。
【0014】
また、車軸センサは、車両進行方向に沿って、一定距離離して複数設置され、車両検知手段は複数の車軸センサの出力信号を参照して判定を行なう。
【0015】
また、複数の車軸センサの故障を検出する車軸センサ故障判定手段をさらに備え、車両検知手段は正常な車軸センサの出力信号だけを参照して判定を行なう。
【0016】
また、車軸センサ故障判定手段が、全ての車軸センサを故障と判定した場合、車両検知手段は前進車両用遷移に対しては判定を行なわずに通過車両ありと判定し、後退車両用遷移に対しては通過車両なしと判定する。
【0017】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1に係わる車両検知装置を図について説明する。図1はこの発明の実施の形態1における車両検知装置の構成を示すブロック図である。図において、1は車両の進行方向に対して垂直方向に光を照射して光スクリーンを形成し、この光スクリーンが遮られることによってONの信号を出力する第1の車両分離器、2は第1の車両分離器1と同様の機能を有する第2の車両分離器である。3は車両のタイヤの通過を検出する車軸センサ、4は車両分離器1、2と車軸センサ3の出力信号から通過車両を検知する車両検知手段である。
【0018】
図2はこの発明の実施の形態1の車両検知装置の設置状態を示す図であり、5は車両検知手段4を内蔵する処理装置である。また、図2に示すように、車軸センサ3は道路に埋設された踏板(圧力センサ)となっており、車両進行方向に対して垂直になるような向きで設置されている。101と102は光を照射する光電管、103は光電管101の照射した光を受光する受光センサ、104は光電管102の照射した光を受光する受光センサである。光電管101と受光センサ103で図1における第1の車両分離器1を構成し、光電管102と受光センサ104で第2の車両分離器2を構成しており、第1の車両分離器1と第2の車両分離器2とは、それぞれの光電管101,102及びそれぞれの受光センサ103,104が車両進行方向に沿って一定間隔離して並んで設置されている。なお、図示してはいないが、光電管101、102と受光センサ103、104の間には、従来例を示した上述の図14と同様の光スクリーンが形成される。この光スクリーンは、言うまでもなく、車両進行方向に略々垂直に交わる。なお、先に説明した車軸センサ3は、第1の車両分離器1が設置されている位置と第2の車両分離器2が設置されている位置との間に設置されている。
【0019】
次に動作を図3〜5により説明する。図3はこの発明の車両検知手段4の処理フロー図である。図4は車両分離器の設置間隔未満の車間距離を保持して通過する2台の車両の通過状態と、対応する車両分離器1、2及び車軸センサ3の出力信号を示す図であり、6は車軸センサの設置位置、7は車軸センサの出力信号、8は先行車両、9は後続車両、10と12は前進車両用遷移に合致する車両分離器1、2の出力信号の遷移、11は後退車両用遷移に合致する車両分離器1、2の出力信号の遷移であり、先行車両8と後続車両9を示す矩形8a及び9aの周囲にある黒塗りの四つの小矩形8b及び9bはタイヤを示している。109は第1の車両分離器1の設置位置、110は第2の車両分離器2の設置位置、111は第1の車両分離器1の出力信号、112は第2の車両分離器2の出力信号である。図5は1台の車両が前進・後退・前進を行なって通過する場合の通過状態と、対応する車両分離器1,2及び車軸センサ3の出力信号を示す図であり、13は通過車両である。図4は2台通過、図5は1台通過の例であるが、車両分離器1,2の出力信号111,112の遷移は全く同じになっているが、車軸センサ3の出力信号7の遷移は異なっている。なお、車両分離器1、2は従来の車両検知装置における車両分離器1000及び2000と同様の動作を行ない、また車軸センサ3はタイヤ通過時にON、そうでない場合にOFFを出力するものとする。
【0020】
まず、車両検知手段4は車両分離器1、2の現時点での出力信号を参照し、前回参照時との比較を行なう(ステップS1)。前回と同じで変化がなければ処理を終了し、変化があれば、車両分離器1,2の最近の遷移においてあらかじめ定めた前進車両用遷移が発生したかどうかを確認する(ステップS2)。以下、本実施の形態では前進車両用遷移を[ON,OFF]→[ON,ON]→[OFF,ON]の遷移と定めた場合で説明する。図4及び図5の例では、車両分離器出力信号遷移10及び12が[ON,OFF]→[ON,ON]→[OFF,ON]の遷移となっているため、時刻T4及び時刻T8において前進車両用遷移発生と判定する。
【0021】
車両検知手段4は、ステップS2において前進車両用遷移が発生していないと判定した場合には、次にあらかじめ定めた後退車両用遷移が発生したかどうかを確認し(ステップS3)、後退車両用遷移も発生していないと判定した場合には処理を終了する。以下、本実施の形態では後退車両用遷移を[OFF,ON]→[ON,ON]→[ON,OFF]の遷移と定めた場合で説明する。図4及び図5の例では、車両分離器出力信号遷移11が[OFF,ON]→[ON,ON]→[ON,OFF]の遷移となっているため、時刻T6において後退車両用遷移発生と判定する。
【0022】
ステップS2において前進車両用遷移が発生したと判定した場合、またはステップS3において後退車両用遷移が発生したと判定した場合には、車両検知手段4は車軸センサ出力信号履歴を参照して検証を行なう(ステップS4)。以下、本実施の形態では、ステップS4における検証条件として、「前進または後退車両用遷移の中の車両分離器1、2の出力信号が[ON,ON]の状態において車軸センサが1回以上ONになった」という条件とする。図2に示すように車軸センサ3は第1の車両分離器1と第2の車両分離器2の間に設置されているため、このような単純な条件でも真の車両通過か否かを判定するに十分な検証条件となる。なぜならば、第1の車両分離器1及び第2の車両分離器2が形成する2つの光スクリーンを同一車両が遮っているのであれば、出力信号が[ON,ON]の状態から別の状態に移る前には、必ず、その車両のタイヤが車軸センサ3上を1回以上(例えば、前輪と後輪で2回になる)通過するからである。そこで、ステップS4の後、検証条件が成立したかどうかを確認(ステップS5)し、不成立なら処理を終了し、成立していれば、車両通過情報として通過ありを示す信号と通過車両の進行方向をホスト計算機(図示せず)に出力(ステップS6)する。
【0023】
図4の例では、前進車両用遷移に合致した遷移10及び12で上記検証条件が成立する(すなわち、遷移10及び12において、[ON,ON]の状態で、車軸センサ3が1回以上ONになっている)ため、時刻T4及び時刻T8において前進車両通過を意味する車両通過情報が出力される。図5の例では、前進車両用遷移に合致した遷移10及び12と後退車両用遷移に合致した遷移11の全てで上記検証条件が成立する(すなわち、遷移10,11及び12において、[ON,ON]の状態で、車軸センサ3が1回以上ONになっている)ため、時刻T4で前進車両通過を意味する車両通過情報が、時刻T6において後退車両通過を意味する車両通過情報が、時刻T8において前進車両通過を意味する車両通過情報が出力される。なお、図5の例では1台の前進車両通過に対して前進車両通過・後退車両通過・前進車両通過の3回の車両通過情報が出力されるが、有料道路の料金所や駐車場の出入り口等では一方通行になっているため、この3回の車両通過情報を受け取るホスト計算機側にて進行方向の異なる車両通過情報を相殺し、1台前進通過と判定することは極めて容易である。
【0024】
車両検知手段4は、以上の動作を繰り返すことで、車両検出を行なう。
【0025】
この実施の形態では、以上の工程を経ることで、後退車両や前進・後退を繰り返した後に通過する車両でも正しく検出することができる。なお、本実施の形態では、前進車両用遷移の確認の後に後退車両用遷移の確認を実施しているが、この順序は逆でも良い。また、検証条件として車軸センサが1回以上ONになることとしたが、これは2回以上としても良い。さらに、車両検知手段の実現方法については特に記載していないが、これは上記説明と同様な動作を行なうものであれば実現方法は何でも良く、ハードウエアで構成しても良いし、CPUで動作するソフトウエアで実現しても良い。
【0026】
実施の形態2.
以下、この発明の実施の形態2に係わる車両検知装置を図について説明する。上記実施の形態1と同様に構成を示すブロック図及び設置状態を示す斜視図は図1及び図2である。次に、本実施の形態の車両検知手段4の動作を図により説明する。処理フロー図は図6である。本実施の形態の車両検知装置は、車軸センサの出力信号による検証の条件を前進車両用と後退車両用で別々に2つあらかじめ定めておき、複数の上記車両分離器の出力信号の遷移が前進車両用遷移であれば前進車両用の検証条件にて検証を行ない、後退車両用遷移であれば後退車両用の検証条件にて検証を行なうことにより、一方通行の走行路において台数の極めて多い走行方向に通過する車両の検出誤りを低減させることができるようにしたものである。
【0027】
まず、実施の形態1と同様に、車両検知手段4は車両分離器1、2の現時点での出力信号を参照し、前回参照時との比較を行ない(ステップT1)、前回と同じならば処理を終了し、変化があれば、車両分離器1,2の最近の遷移において前進車両用遷移が発生したかどうかを確認する(ステップT2)。前進車両用遷移が発生していないと判定した場合には、さらに後退車両用遷移が発生したかどうかを確認し(ステップT4)、後退車両用遷移も発生していないと判定した場合には処理を終了する。
【0028】
ステップT2において前進車両用遷移発生と判定した場合には、車両検知手段4は車軸センサ3の出力信号履歴による前進車両検証を行なう(ステップT3)。前進車両検証条件としては、例えば、実施の形態1の検証条件よりも緩い条件として、「前進車両用遷移の中の車両分離器1、2の出力信号が[ON,OFF]または[ON,ON]の状態において車軸センサが1回以上ONになった」という条件とする。
【0029】
また、ステップT4において後退車両用遷移発生と判定した場合には、車両検知手段4は車軸センサの出力信号履歴による後退車両検証を行なう(ステップT5)。後退車両検証条件としては、例えば、実施の形態1と同じ検証条件とする。
【0030】
以降は実施の形態1と同様に、上記ステップT3およびステップT5においての検証条件が成立したかを確認(ステップT6)して、不成立ならば処理を終了し、成立ならば車両通過情報を出力する(ステップT7)。車両検知手段4は、以上の動作を繰り返すことで、車両検出を行なう。
【0031】
この実施の形態では、以上の工程を経ることで、前進車両検証条件を後退車両検証条件よりも緩くすることができ、有料道路の料金所や駐車場の出入り口のように、前進車両の割合が極めて高い状況において前進車両の検出誤りを低減させることができる。なお、本実施の形態では、前進車両の検証条件と後退車両の検証条件の違いを車軸センサが1回以上ONとなる車両分離器出力信号の状態遷移としたが、これは例えば車軸センサがONになる回数を前進の条件として1回、後退の条件として2回とするように、車軸センサがONになる回数で差をつけても良い。
【0032】
実施の形態3.
以下、この発明の実施の形態3に係わる車両検知装置を図について説明する。上記実施の形態1と同様に構成を示すブロック図及び設置状態を示す斜視図は図1及び図2である。
【0033】
次に車両検知手段4の動作を図により説明する。処理フロー図は図7である。ここでは図8を用いて動作を説明する。図8は前進・後退する2台の車両の通過状態と、対応する車両分離器1、2及び車軸センサ3の出力信号を示す図であり、14は後側車両、15は前側車両、16と18は前進車両候補用遷移に合致する車両分離器1、2の出力信号の遷移、17と19は前進車両用遷移に合致する車両分離器1、2の出力信号の遷移、20は後退車両用遷移に合致する車両分離器1、2の出力信号の遷移である。
【0034】
まず、車両検知手段4は車両分離器の現時点での出力信号を参照し、前回参照時との比較を行ない(ステップU1)、前回と同じならば処理を終了し、変化があれば、車両分離器1,2の最近の遷移(この実施の形態においては、現時点と前回との遷移)においてあらかじめ定めた前進車両候補用遷移が発生したかどうかを確認する(ステップU2)。前進車両候補用遷移とは前進車両の発生可能性をできる限り早く認識するためのものであり、前進車両用遷移の始めの方の一部を前進車両候補用遷移とする。以下、本実施の形態では、前進車両用遷移を[ON,OFF]→[ON,ON]→[OFF,ON]とし、前進車両候補用遷移を[ON,OFF]→[ON,ON]と定めた場合で説明する。図8の例では、車両分離器出力信号遷移16、18が[ON,OFF]→[ON,ON]の遷移となっているため、時刻T3及びT7において前進車両候補用遷移発生と判定する。
【0035】
ステップU2において前進車両候補用遷移が発生したと判定した場合には、車両検知手段4は前進車両候補が発生したことを記憶しておくために前進車両候補発生フラグをONとし(ステップU3)、さらに前進車両候補発生情報を出力(ステップU4)して処理を終了する。なお、上記前進車両候補発生フラグは、車両検知装置の電源投入時にOFFに初期化されているものとする。
【0036】
ステップU2において前進車両候補用遷移が発生していないと判定した場合には、車両検知手段4は、車両分離器1,2の最近の遷移(この実施の形態においては、現時点と前回と前々回の遷移)において前記の通り定めた前進車両用遷移が発生したかどうかを確認(ステップU5)する。図8の例では、車両分離器出力信号遷移17、19が[ON,OFF]→[ON,ON]→[OFF,ON]の遷移であるため、時刻T4及びT8において前進車両用遷移発生と判定される。
【0037】
前記の通り前進車両候補用遷移は前進車両用遷移の始めの方の一部を用いているため、ステップU5において前進車両用遷移発生と判定された場合は、過去に前進車両候補用遷移が発生して前進車両候補発生情報が出力されていることは確実である。このため、車両検知手段4は、ステップU5において前進車両用遷移が発生したと判定された場合、前進車両候補発生フラグは参照せずに当該フラグをOFFにし(ステップU6)、車軸センサ出力情報履歴による前進車両検証を行なう(ステップU7)。本実施の形態では、例えば、前進車両用検証条件を実施の形態2と同じ条件、すなわち、前進車両用遷移の中の車両分離器1、2の出力信号が[ON,OFF]または[ON,ON]の状態において車軸センサが1回以上ONになったという条件とする。
【0038】
その後、車両検知手段4は、ステップU7での検証条件が成立したかどうかを確認(ステップU8)し、成立すれば車両通過情報を出力(ステップU16)して処理を終了し、不成立ならば、過去に前進車両候補として認識したものが前進車両ではなかったということを示す前進車両候補棄却情報を出力(ステップU9)して処理を終了する。図8の例では、ステップU5の説明で述べたように時刻T4及びT8において前進車両用遷移発生と判定されるため、この時刻に前進車両検証が行なわれるが、上記前進車両用検証条件は時刻T8では成り立つが時刻T4では成り立たないため、時刻T4においては前進車両候補棄却情報が、時刻T8においては前進車両通過を示す車両通過情報が出力される。
【0039】
一方、ステップU5において前進車両用遷移が発生していないと判定した場合には、車両検知手段4は、前進車両候補発生フラグを参照し(ステップU10)、当該フラグがONであれば、過去に当該フラグをONにした際発生した前進車両候補用遷移が前進車両用遷移にはならなかったことになるため、当該フラグをOFFにし(ステップU11)、前進車両候補棄却情報を出力する(ステップU12)。
【0040】
その後、車両検知手段4は、車両分離器1,2の最近の遷移において後退車両用遷移が発生したかどうかを確認(ステップU13)する。また、上述のステップU10において、当該フラグがOFFの場合も、同様に、このステップU13の処理を行う。本実施の形態では、後退車両用遷移を実施の形態1と同様に[OFF,ON]→[ON,ON]→[ON,OFF]と定めるものとする。図8の例では、車両分離器出力信号遷移20がこの遷移に合致するため、時刻T6において後退車両用遷移発生と判定される。
【0041】
ステップU13にて後退車両用遷移発生と判定した場合、車両検知手段4は、車軸センサ出力情報履歴による後退車両検証を行ない(ステップU14)、検証条件が成立したかどうかを確認(ステップU15)して、不成立ならばそのまま処理を終了し、成立すれば後退車両通過を示す車両通過情報を出力(ステップU16)して処理を終了する。本実施の形態では、例えば、後退車両用検証条件を実施の形態1と同じ条件、すなわち、後退車両用遷移の中の車両分離器1、2の出力信号が[ON,ON]の状態において車軸センサが1回以上ONになったという条件とする。図8の例では、後退車両用遷移に合致した遷移20では本検証条件が成立しないため、後退車両通過を示す車両通過情報は出力されない。
【0042】
車両検知手段4は、以上の動作を繰り返すことで、車両候補情報の出力と車両検出を行なう。図8の例での車両検知手段4の出力内容を時間軸に従ってまとめると、時刻T3では前進車両候補発生情報、時刻T4では前進車両候補棄却情報、時刻T7では前進車両候補発生情報、時刻T8では前進車両通過を示す車両通過情報が出力され、真の前進車両を正しく検出すると共に、前進車両通過時とまぎらわしい車両挙動を前進車両でないと正しく判定している。
【0043】
この実施の形態では、以上の工程を経ることで、前進車両通過を早い段階で予測し外部に知らせることができる。また、当該予測が誤っていたとしても、後で真の前進車両であったか否かを判定することで当該予測情報を訂正することができるため、予測誤りの影響は少ない。例えば、通信により通行料金を支払う形態の自動料金所システムでは、通信時間等の制約から前進車両通過をなるべく早い段階で予測する必要があり、特にこのようなシステムに効果が大きい。
【0044】
実施の形態4.
以下、この発明の実施の形態4に係わる車両検知装置を図について説明する。図9はこの発明の実施の形態4の車両検知装置の構成を示すブロック図である。図において、21は第1の車軸センサ、22は第2の車軸センサである。また、図10はこの発明の実施の形態4の車両検知装置の設置状態を示す図である。第1の車軸センサ21及び第2の車軸センサ22は、共に、図10に示すように、第1の車両分離器1と第2の車両分離器2との間に、車両進行方向に対して垂直に、かつ、一定間隔離して設置されている。
【0045】
次に車両検知手段4の動作を図により説明する。車両検知手段4の処理フロー図は実施の形態1と同じく図3である。
【0046】
まず、実施の形態1と同様に、車両検知手段4は車両分離器1,2の現時点での出力信号を参照して前回参照時との比較を行ない(ステップS1)、変化があれば、車両分離器1,2の最近の遷移において前進車両用遷移が発生したかどうかを確認(ステップS2)し、前進車両用遷移が発生していないと判定した場合はさらに後退車両用遷移が発生したかどうかを確認(ステップS3)する。
【0047】
車両検知手段4は、ステップS2において前進車両用遷移発生と判定した場合またはステップS3において後退車両用遷移発生と判定した場合に、車軸センサ出力信号履歴による検証を行なう(ステップS4)。本実施の形態では、ステップS4における検証条件として、例えば、前進または後退車両用遷移の中の車両分離器1、2の出力信号が[ON,ON]の状態において第1の車軸センサ21と第2の車軸センサ22の出力信号のどちらかが1回以上ONという条件を設定する。このように二つの車軸センサを用い、両者の出力信号のOR条件で検証を行なうと、車両進行方向の長さが長い車軸センサと同様な効果が得られ、タイヤが車体の前端や後端近くにあるような特殊形状の車両も安定した検証が行なえる。
【0048】
以降は実施の形態1と同様であり、車両検知手段4は、ステップS4での検証条件が成立したかどうかを確認(ステップS5)し、成立していれば車両通過情報として通過ありを示す信号と通過車両の進行方向を出力(ステップS6)する。車両検知手段4は、以上の動作を繰り返すことで、車両検出を行なう。
【0049】
この実施の形態では、以上の工程を経ることで、タイヤが車体の前端や後端近くにあるような特殊形状の車両であっても、正しく検証を行なうことができる。なお、本実施の形態では車軸センサを二つ用いたが、これは三つ以上用いても良い。
【0050】
実施の形態5.
以下、この発明の実施の形態5に係わる車両検知装置を図について説明する。図11はこの発明の実施の形態5の車両検知装置の構成を示したブロック図である。図において、23は、第1の車軸センサ21及び第2の車軸センサ22の出力信号を監視し、車軸センサ21,22が故障していないかどうかを判定して当該判定結果を出力する車軸センサ故障判定手段である。なお、本実施の形態の車両検知装置の設置状態を示した図は、実施の形態4と同じく図10である。
【0051】
次に動作を図により説明する。車両検知手段4の処理フロー図は図12である。車軸センサ故障判定手段23は常時第1の車軸センサ21及び第2の車軸センサ22の出力信号を監視し、出力信号が異常と判断した場合は、当該車軸センサを故障と判断し、当該車軸センサの識別コードを含む故障情報を出力する。異常の判断においては、例えば一定時間以上ONが継続することを異常と判断する条件とする。
【0052】
以下、車両検知手段4の動作を説明する。まず、実施の形態1と同様に、車両検知手段4は車両分離器の現時点での出力信号を参照して前回参照時との比較を行ない(ステップV1)、変化があれば、車両分離器1,2の最近の遷移において前進車両用遷移が発生したかどうかを確認(ステップV2)し、前進車両用遷移が発生していないと判定した場合はさらに後退車両用遷移が発生したかどうかを確認(ステップV3)する。
【0053】
車両検知手段4は、ステップV2において前進車両用遷移発生と判定した場合またはステップV3において後退車両用遷移発生と判定した場合に、車軸センサ故障判定手段23の出力を参照し、まず全車軸センサが故障しているかどうかを確認する(ステップV4)。全車軸センサが故障している場合、前進車両用遷移か否かを確認(ステップV5)し、前進車両用遷移でなければ処理を終了し、前進車両用遷移であれば検証を行なわずに車両通過情報を出力(ステップV8)する。ステップV4において故障していない車軸センサが存在する場合は車軸センサ出力信号履歴による検証を行なう(ステップV6)。本実施の形態では、ステップV6における検証条件として、前進または後退車両用遷移の中の車両分離器1、2の出力信号が[ON,ON]の状態において、第1の車軸センサ21と第2の車軸センサ22の両方とも故障でないと判断されている場合は両車軸センサ21、22のどちらかの出力信号が1回以上ONという条件とし、どちらかがを故障と判断されている場合は故障でない方の車軸センサの出力信号が1回以上ONという条件とする。その後、車両検知手段4は、ステップV6での検証条件が成立したかどうかを確認(ステップV7)し、成立していれば車両通過情報を出力(ステップV8)する。車両検知手段4は、以上の動作を繰り返すことで、車両検出を行なう。
【0054】
この実施の形態では、以上の工程を経ることで、二つの車軸センサのどちらかあるいは両者が故障したとしても、入手可能な範囲の情報、すなわち一つの車軸センサが故障したら車両分離器の出力情報と故障していない方の車軸センサの出力情報を用いて車両検知を行ない、また車軸センサが二つとも故障したとしても車両分離器の出力情報だけを用いて前進車両の検知は行なうことができ、全体システムの運用を停止させることなく可能な限りの精度で車両を検出することができる。なお、本実施の形態では、車軸センサの故障情報を装置外部に出力していないが、これをホスト計算機等の外部に出力し、管理者に故障した車軸センサの交換を促すようにしても良い。また、車軸センサが両方とも正常な場合は両者の出力情報を用い、片方が故障した場合に正常な片方の出力信号を使用するようにしたが、これは、通常はどちらかあらかじめ決めた片方、例えば、第1の車軸センサの出力信号を使用し、当該車軸センサが故障と判断され且つ他方の車軸センサが故障でないと判断された場合には他方の車軸センサの出力信号を使用するようにしても良い。
【0055】
なお、以上の実施の形態1〜5では、車軸センサを道路に埋設する踏板(圧力センサ)としたが、これはタイヤの通過を検出することができるものであれば他のタイプのセンサでも良く、例えば、電気学会道路交通研究会資料RTA-97-32「レーザ走査式レンジファインダを応用した非接触軸数計測」に記載のような光学式のものでも良い。また、車両分離器を対向式の平行光照射型としたが、これは他のタイプでも良く、例えばSICE’97のpp.6−7「光走査回帰反射光学系を用いた小型車両検知センサ」に記載のような光走査型・反射型でも良い。
【0056】
【発明の効果】
この発明は、車両進行方向に沿って平行に複数設置され、車両の進行方向に対して垂直方向に光を照射し、照射した光が遮られることによって車両の有無を検出する車両分離器と、車両のタイヤの通過を検出する車軸センサと、車両分離器の出力信号の遷移を監視し、前進車両用遷移または後退車両用遷移を示す出力信号の遷移が発生した場合に、遷移の間における車軸センサの検出数を状態遷移に応じて予め定めておいた閾値と比較し、当該閾値以上であれば車両通過と判定する車両検知手段と、を備えた車両検知装置であるので、複数の車両分離器の出力信号の遷移で前進車両または後退車両の通過を仮定し、車軸センサの出力信号で検証を行なうことで、複数車両が車両分離器設置間隔より短い車間距離を保持して通過する場合を含め、車両が後退通過する場合や前進・後退を繰り返すような場合でも正しく車両検知を行なうことができるという効果を奏する。
【0057】
また、車両分離器が2つ設けられており、車軸センサは2つの車両分離器の間に設置されているので、車軸センサを2つの車両分離器の間に設置することで、車両通過時において車軸センサがONとなる時点を車両分離器の特定の状態遷移と対応させることができ、単純な検証条件で検証を行なうことができるという効果を奏する。
【0058】
また、検証条件として、前進車両用と後退車両用の二つをあらかじめ定めておき、車両検知手段は、複数の車両分離器の出力信号の遷移が前進車両用遷移であれば前進車両用の閾値にて判定を行ない、後退車両用遷移であれば後退車両用の閾値にて判定を行なうようにしたので、車軸センサの出力信号による検証の条件を前進車両用と後退車両用で別々の条件とすることにより、一方通行の走行路において台数の極めて多い走行方向に通過する車両の検出誤りを低減させることができるという効果を奏する。
【0059】
また、前進車両用遷移の一部を前進車両候補用遷移としてあらかじめ定めておき、車両検知手段は、前進車両候補用遷移が発生した際に前進車両候補発生情報を出力し、その後、前進車両候補用遷移が前進車両用遷移の一部でなかったと判明した場合及び対応する前進車両用遷移の判定において上記車軸センサの検出数が上記閾値以上でなかった場合のいずれかの場合に前進車両候補棄却情報を出力するようにしたので、前進車両用遷移の一部を前進車両候補用遷移として定めておくことで、前進車両通過を早い段階で予測し外部に知らせることができるという効果を奏する。
【0060】
また、車軸センサは、車両進行方向に沿って、一定距離離して複数設置され、車両検知手段は複数の車軸センサの出力信号を参照して判定を行なうようにしたので、複数の車軸センサの出力信号を用いて検証を行なうことで、タイヤが車体の前端や後端近くにあるような特殊形状の車両であっても、正しく検証を行なうことができるという効果を奏する。
【0061】
また、複数の車軸センサの故障を検出する車軸センサ故障判定手段をさらに備え、車両検知手段は正常な車軸センサの出力信号だけを参照して判定を行なうようにしたので、複数の車軸センサを備えて、各車軸センサの故障を判定し、正常な車軸センサの出力信号だけを用いるようにしたので、一部の車軸センサが故障しても支障無く運用することができるという効果を奏する。
【0062】
また、車軸センサ故障判定手段が、全ての車軸センサを故障と判定した場合、車両検知手段は前進車両用遷移に対しては判定を行なわずに通過車両ありと判定し、後退車両用遷移に対しては通過車両なしと判定するようにしたので、全ての車軸センサが故障と判断された場合に車軸センサの出力信号による検証を行なわず、車両分離器の出力信号遷移情報で前進車両の通過だけ判定するようにしたので、全車軸センサが故障した場合でも前進車両は正しく検出でき、運用を継続することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施の形態1〜3に係わる車両検知装置の構成を示したブロック図である。
【図2】 本発明の実施の形態1〜3に係わる車両検知装置の設置状態を示した斜視図である。
【図3】 本発明の実施の形態1及び4に係わる車両検知装置に設けられた車両検知手段の処理の流れを示した処理フロー図である。
【図4】 本発明の実施の形態1に係わる車両検知装置において、車両分離器の設置間隔未満の車間距離を保持して通過する2台の車両の通過状態と、対応する車両分離器及び車軸センサの出力信号の遷移を示したタイミングチャートである。
【図5】 本発明の実施の形態1に係わる車両検知装置において、1台の車両が前進・後退・前進を行って通過する場合の通過状態と、対応する車両分離器及び車軸センサの出力信号の遷移を示したタイミングチャートである。
【図6】 本発明の実施の形態2に係わる車両検知装置に設けられた車両検知手段の処理の流れを示した処理フロー図である。
【図7】 本発明の実施の形態3に係わる車両検知装置に設けられた車両検知手段の処理の流れを示した処理フロー図である。
【図8】 本発明の実施の形態3に係わる車両検知装置において、2台の車両の通過状態と、対応する車両分離器及び車軸センサの出力信号の遷移を示したタイミングチャートである。
【図9】 本発明の実施の形態4に係わる車両検知装置の構成を示したブロック図である。
【図10】 本発明の実施の形態4〜5に係わる車両検知装置の設置状態を示した斜視図である。
【図11】 本発明の実施の形態5に係わる車両検知装置の構成を示したブロック図である。
【図12】 本発明の実施の形態5に係わる車両検知装置に設けられた車両検知手段の処理の流れを示した処理フロー図である。
【図13】 従来の車両検知装置の構成を示したブロック図である。
【図14】 従来の車両検知装置の設置状態を示した斜視図である。
【図15】 従来の車両検知装置において、車両分離器の設置間隔未満の車間距離を保持して通過する2台の車両の通過状態と、対応する車両分離器及び車軸センサの出力信号の遷移を示したタイミングチャートである。
【図16】 従来の車両検知装置において、1台の車両が前進・後退・前進を行って通過する場合の通過状態と、対応する車両分離器及び車軸センサの出力信号の遷移を示したタイミングチャートである。
【符号の説明】
1 第1の車両分離器、2 第2の車両分離器、3 車軸センサ、4 車両検知手段、5 処理装置、101,102 光電管、103,104 受光センサ、21 第1の車軸センサ、22 第2の車軸センサ、23 車軸センサ故障判定手段。
Claims (7)
- 車両進行方向に沿って平行に複数設置され、車両の進行方向に対して垂直な方向に光を照射し、照射した光が遮られることによって車両の有無を検出する車両分離器と、
上記車両のタイヤの通過を検出する車軸センサと、
上記車両分離器の出力信号の遷移を監視し、予め定義した前進車両用遷移または後退車両用遷移を示す出力信号の遷移が発生した場合に、上記遷移の間における上記車軸センサの検出数を状態遷移に応じて予め定めておいた閾値と比較し、当該閾値以上であれば車両通過と判定する車両検知手段と、
を備えたことを特徴とする車両検知装置。 - 上記車両分離器が2つ設けられており、上記車軸センサは2つの上記車両分離器の間に設置されていることを特徴とする請求項1記載の車両検知装置。
- 上記検証条件として、前進車両用と後退車両用の二つをあらかじめ定めておき、上記車両検知手段は、複数の上記車両分離器の出力信号の遷移が前進車両用遷移であれば前進車両用の閾値にて判定を行ない、後退車両用遷移であれば後退車両用の閾値にて判定を行なうことを特徴とする請求項1または2記載の車両検知装置。
- 上記前進車両用遷移の出力信号のうちの一部を前進車両候補用遷移としてあらかじめ定めておき、上記車両検知手段は、上記前進車両候補用遷移が発生した際に前進車両候補発生情報を出力し、その後、上記前進車両候補用遷移が前進車両用遷移の一部でなかったと判明した場合及び対応する前進車両用遷移の判定において上記車軸センサの検出数が上記閾値以上でなかった場合のいずれかの場合に前進車両候補棄却情報を出力することを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の車両検知装置。
- 上記車軸センサは、車両進行方向に沿って、一定距離離して複数設置され、上記車両検知手段は複数の上記車軸センサの出力信号を参照して判定を行なうことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の車両検知装置。
- 複数の上記車軸センサの故障を検出する車軸センサ故障判定手段をさらに備え、上記車両検知手段は正常な上記車軸センサの出力信号だけを参照して判定を行なうことを特徴とする請求項5記載の車両検知装置。
- 上記車軸センサ故障判定手段が、全ての上記車軸センサを故障と判定した場合、上記車両検知手段は前進車両用遷移に対しては判定を行なわずに通過車両ありと判定し、後退車両用遷移に対しては通過車両なしと判定することを特徴とする請求項6記載の車両検知装置。
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