JP3979179B2 - 赤外線を利用した車両認識装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
制御地点（位置）を通過、又は停車する車両の登録番号を特定し走行方向と姿勢を検知し同地点における自動料金収受や安全運転等の支援する車両認識装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の車両判別装置として電磁波・赤外線・超音波等のセンサーや踏板等を利用し、その検知順位等から車両の通過方向を判別し続く開閉ゲート部で入退時刻等を記録した磁気カード又はこれに代わるタグ等によって料金処理を行いゲートを開閉する方法がある。（例えば実公平７−３１３６０号等）
車両の認識装置として車両の登録番号等を直接読み取る視覚認識装置を始め、金属センサーの動作順位と車載の電子タグから固有信号を引き出す電磁結合方式を組み合わせたもの（特開平１０−２６９４９０）がある。
更にはドライバーが別に携帯するＩＣカードを車載器に通して路側アンテナと交信して所有者符号や入インターチェンジ等のデータを読み取らせ、必要処理を施し更にデータを書き替えてゲートを開閉する方法や、光通信を利用した光ビーコンなどがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術で述べたもののうち、前者の各種センサー等を路側に設置する車両判別装置は、車両の有無・進行方向を判別することが出来るが車両の登録番号等を特定できないため利用の都度、入退時刻等を記録したカード等による料金処理とセンサーの直後にゲートの設置を必要としている。
直接ナンバープレートの車両登録番号を読み取る視覚認識装置は先行車両の影やプレートの偽造・変造・汚染や赤外線吸収カバーの出現により読み取り不良があり単独での利用が難しい。
金属センサーの検知順位と電磁結合による電子タグから符号を引き出すものは磁界等を利用するものでリーダーとセンサー間やセンサー相互の干渉や他の金属や埋設する高圧ケーブル等の影響を受けやすい。
車載器に挿入されたＩＣカードから固有信号を引き出す方法も車両と路側アンテナとで双方向通信し適正なＩＣカードが挿入されているかチェックし料金精算などデータの書き換えを行うためゲートの設置や特定位置における車両との通信は必至である。このため同一通信エリアに複数の車両進入を避けるため指向性の強い５．８ＧＨｚ帯の電波で交信されているが指向性が強い反面、反射性も高く料金所の屋根や車両によって乱反射し後続車両と交信するなど交信対象に誤差を生じたり交信距離が短いためカードの誤挿入や読み取りエラーが生じた場合ゲート等への接触事故は避けられないところで、光ビーコンでも同様な問題があるほか太陽光によって信号が欠き消される難点もある。
今後はカードの盗難や偽造も増加することも懸念され、こうした事態は単に不正通行だけに留まらず交通渋滞・交通事故等の問題も指摘されている。
また安全運転の支援分野においてもＣＣＤカメラで監視するポイント地点の光の変化を捕らえ信号を発するものが殆どで自動車のライト照射による誤動作や往来する大型トラック等の影となったり危険行為が現認できても目視情報でありドライバーに伝達するのが遅れる等の問題点を有していた。
【０００４】
本発明は、従来の技術が有するこの様な問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、車両の各コーナーに設けた反射回帰式赤外線センサーが、回帰性反射機能を有する制御ポイントである路面標示を検知したとき、車両に搭載の発信器から無線符号を載せた電波を発信し、その符号は反射誘導路に沿って付設したアンテナによって受信し車両の登録番号を特定し走行方向と姿勢を判定、その情報を即制御する車両認識装置を確立し、フリーゲートによる料金所通過や駐車場・給油管理だけでなく、安全運転の支援分野においても対人・対物が関係する危険警告装置や多目的交通信号機や安全走行支援装置等の実現を可能にしたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明における車両認識装置は、特開２００１−１５３９５１号の車両用衝突予知装置に記載する反射回帰式赤外線センサーを装備する車両で走行することが前提となる。
【０００６】
車両の各コーナーに装備した反射回帰式赤外線センサーにより路面標示を検知した信号は直接センサーを装備する車両のドライバーに伝達するだけでなく登録番号と走行姿勢（進行方向・前進・後退）を無線符号化した電波を発信し、車両認識装置を通して通行料金の自動収受や付近を通行する車両のドライバーや歩行者に当該車両の接近を報知し注意を喚起させる。無線符号の送信時間は車速やセンサーの間隔等を勘案して０．１秒以内に終了させる。
【０００７】
車両の走行姿勢を検知するため、検知と同時に早い順番に無線符号化した電波を発信するものとする。
【０００８】
車両の発信器から無線符号化した電波を発信するために用いるアンテナは、車両の速度、走行方向を考慮して狭域通信エリア内で、有効且つ確実に行うため車両下部の走行方向に沿って設置し、受信用アンテナは反射路面標示に沿って固定する。
【０００９】
停止中は、停止又は駐車状態を継続して計測するため約１分間隔で常に無線符号化した電波を発信する構造とする。
【００１０】
無線符号化された電波は他の車両認識装置に干渉せず後続車両の無線符号と重ならないようにするため、路面標示を読み取ったポイントが最強の電界強度を有する微弱ＦＭ電波を利用する。必要により受信アンテナ付近へ無線符号を載せない無信号電波を発射しておき、その圏内に読み取り対象車両を進入させる方法もある。
【００１１】
路側の受信用アンテナの付設ついては、その用途と目的に応じて、停止線・中央線・路側線・その他等に沿って付設し、受信した無線符号は車両認識装置で制御し交通信号機や各種管理装置や警報装置・案内表示等に出力する。
【００１２】
車両の発信器から発する電波は車両毎に共通するセンサーの部位（左前・右前・右後・左後）の符号に続けて、登録番号（陸運局コード・車種番号・かなコード・車両番号・確認コード）を送信する。又必要により料金の収受等の利用者の意思確認を要する所では収受を終了するか、利用者の暗唱コードの入った確認ボタン操作により無線符号を発し開閉するゲートを設ける。これら１件の無線符号の容量約６００ビットは必要となる。
【００１３】
車両認識装置Ａから出力する制御信号１３は各種装置にて選択して利用する。
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を実施例にもとづき図面を参照して説明する。
図１、２、３において、車両１の各コーナーに設けた反射回帰式赤外線センサー２・３・４・５によって、回帰性反射機能を有する路面標示６を検知すると搭載する発信器７から固有の無線符号８を載せた電波を車両下部の走行方向９に沿って固定するアンテナ１０から発射し路面標示６に沿って付設したアンテナ１１によって受信させる構造とする。
【００１４】
図１、２、３に示される実施例は、正面・側面及び平面図であり、図４は一連の動作を示す系統図である。図２、３において、仮に全長約３ｍの車両１が時速約１００キロメートルで右から左に向かって走行し左前部の反射回帰式赤外線センサー２が回帰性反射機能を有する路面標示６を検知すると発信器７から無線符号８を載せた電波を発信する。
【００１５】
無線符号８は車両下部の走行方向９に沿って固定するアンテナ１０から発信しアンテナ１１によって受信され車両認識装置Ａに入力される。
【００１６】
更に走行すると左後部の反射回帰式赤外線センサー５が路面標示６を検知し発信器７から無線符号８を載せた電波を発信する。
この間、車両は１秒間に２７メートル進み反射回帰式赤外線センサー２と同５距離間隔は約３メートルであり約０．１秒以内に送信を完了させる必要がある。
【００１７】
逆に車両が左から右に向かって走行した場合、検知するセンサーも右側の反射回帰式赤外線センサー３から４へと換わり発射する無線符号８も対応したものに変化する。
【００１８】
後退した場合には、４から３に換わるため１ケ所の路面標示６検知で全走行姿勢が判定できる。
【００１９】
図３に示される実施例では、前述したように路面標示６を通過時にナンバープレートの登録番号を確認する視覚認識装置１２を装備することによって無線符号８とのダブルチェックが可能となる。
【００２０】
【発明の効果】
本発明は以上説明ように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
【００２１】
請求項１の車両認識装置Ａは、車線の制御ポイントに区画する路面標示６を車両の各コーナーに設けた反射回帰式赤外線センサーの読み取り順序によって登録番号から車両を特定するとともに進行方向や姿勢が同時に識別ができる。
【００２２】
車両固有の無線符号８を送出するため、車両の位置決めに大がかりなセンサーやカメラ、交信のための通信設備を必要としない。
路面標示６を読み取るために照射する反射回帰式赤外線センサーからの赤外線は至近距離にあり太陽光の影響を受けず他の車両によって遮断されない。
【００２３】
路面標示６を読み取ったとき初めて車両から無線符号８を発信し、そのポイントが送信アンテナ１０と受信アンテナ１１が最短距離の最強電界強度下にあり又近くに路面標示６もなく誤って後続車両が無線符号８を発信することもないため車両認識に差異を生じない。
【００２４】
データの書き換えが出来ない固有データの読み取りによって料金を徴収するため不正通行が防止できゲートの設置を必要としない。またゲートを設置して現場での料金徴収等も可能であり、車両の位置決めなど必要な車両特定事項は全て車両に固定の情報に基づき実行されるため認識する車両特定と位置方向に差異を生じない。
【００２５】
無線符号８として発信する固有データはプライバシー保護のため、現に当該車両に掲げているナンバープレートと同じ車両登録番号コードと偽造防止コードに留め、視覚認識装置１２と協調し比較することによってナンバープレートの偽造・変造等や無線符号８の偽造・無発信車両の発見も可能にした信頼性の高い車両認識装置が実現できる。
【００２６】
以上の如く構成されるのでフリーゲートによる自動料金収受装置だけでなく共通した駐車場の予約・登録・駐車スペース案内までトータルな駐車場管理システムや異種燃料供給防止機能付き無人給油管理システムや犯罪の抑止や捜査システムとして利用が可能となる。
【００２７】
安全運転の支援においても、事故処理・道路工事関係者へ車両接近報知・進路変更車両接近報知・暴走車両の接近報知・追い越し禁止場所における車両報知・曲がり角付近接近車両報知・上り坂の頂上付近等における接近車両の報知・交差点とその手前３０メートル以内における接近車両の報知・停止信号中の踏切（残留車両の報知）、横断歩道、自転車横断帯とその手前３０メートル以内における進路変更車両の接近報知・優先道路通行車両報知（出会い頭衝突防止支援）・一時停止の警告・右折支援（対向接近車両の報知）・片側交互通行用信号機（残留車両検知等）・車両速度監視と報知・路上駐車の監視と報知・信号無視接近車両監視と警告・一方通行路監視・所要時間で標示する交通情報等が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】車両認識装置の正面概要図である。
【図２】車両認識装置の側面概要図である。
【図３】車両認識装置の平面概要図である。
【図４】車両認識装置の概要を示す系統図である。
【符号の説明】
１ 車両
２、３、４、５ 反射回帰式赤外線センサー
６ 路面標示
７ 発信器
８ 無線符号
９ 走行方向
１０ 送信アンテナ
１１ 受信アンテナ
１２ 視覚認識装置
１３ 走行支援装置
１４ 確認用押しボタン
Ａ 車両認識装置

Claims (1)

1. 車両の各コーナーに設けた反射回帰式赤外線センサーが回帰性反射機能を有する制御ポイントである路面標示を検知したとき、車両に搭載の発信器から無線符号を載せた電波を発信し、当該電波を受信して、その無線符号から車両を特定し、受信順序によって車両の車線変更、順行・逆行、前進・後退の方向と姿勢を検知することを特徴とした車両認識装置。

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