JP6777515B2 - 車種判別装置、車種判別方法及びプログラム - Google Patents
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Description
一般に、各車両検知器にはそれぞれ異なる役割が与えられている。具体的には、各車両検知器が設置箇所において車両の存在を検知すると、当該車両の検知イベントを契機として、料金収受に係る種々の動作(車種判別処理の実行、料金収受用の無線通信の開始/終了、発進制御機のバーの開閉など)が行われる。
このような構成とすることで、車両検知装置は、進入側車両検知器、下流側車両検知器及び中間位置車両検知器の各々から出力される車両検知信号を、車線を走行する一台の車両(同一車両)によるものとして関連付けることができる。そうすると、複数の車両が同時刻に車線を走行している場合に、一の車両検知器(例えば打切検知位置)が検知した車両が、他の車両検知器(例えば進入側車両検知器)が検知した車両と同一か否か、を区別することができる。したがって、車線を走行する車両を一台ずつ、その走行に追従して検知し続けることができる。
このようにすることで、一の中間検知位置と他の中間検知位置との間隔を狭めることができるので、車両を全く検知できない領域を少なくすることができる。したがって、より確実に車両を一台ずつ追従して検知し続けることができる。
このようにすることで、レーザスキャナを用いて、車線を走行する車両を一台ずつ、その走行に追従して検知し続けることができる。また、例えば、車長などの車両特徴情報を計測するために設置されたレーザスキャナを、中間位置車両検知器として流用することができる。したがって、新たな機器を追加で設置する必要がなく、設置コストを低減することができる。
このようにすることで、車種判別処理部は、追従処理部によって関連付けられた同一車両が、進入検知位置及び中間検知位置で検知されている間に、更に、下流側検知位置によって検知されたことを契機として、車両特徴情報の取得処理を打ち切って車種判別処理の結果を出力する。これにより、一台の車両が同時刻に、下流側検知位置から進入検知位置に渡って存在する場合以外には、上記打ち切り処理が行われない。したがって、各車両に対する車両特徴情報の取得処理に係る打ち切りを適切に行うことができる。
このようにすることで、レーザスキャナで検知可能な位置(最大車高位置)から、検知されていない車体先端までの長さ(突出長)が補償(算出)されるので、車体先端が遮蔽されてレーザスキャナで直接検出できない場合であっても、車体先端の位置を推定することができる。
以下、第1の実施形態に係る料金収受システムについて、図1〜図5を参照しながら説明する。
図1は、第1の実施形態に係る料金収受システムの全体構成を示す図である。
第1の実施形態に係る料金収受システム1は、有料道路である高速道路の出口料金所(又は、入口料金所)に設けられている。料金収受システム1は、当該高速道路を利用する車両Aから、車両Aの車種区分に応じた料金(課金額)の収受を行うための設備である。なお、有料道路が、入口料金所で料金を収受する形式の場合、料金収受システム1は、入口料金所に設けられていてもよい。
また、第1の実施形態に係る料金収受システム1は、走行する車両Aの車種区分に応じた課金額の支払いを求める。そのため、料金収受システム1では、有人ブース10が設置された料金収受位置D2よりも車線方向上流側(+X方向側)において、車両Aの車種区分を判別するための車種判別装置20が設置されている。
本実施形態に係る車種判別装置20は、例えば、車両Aが「軽自動車(二輪車含む)」、「普通車」、「中型車」、「大型車」及び「特大車」の5種類のうちのいずれの車種区分に属するかを特定する。
有人ブース10には、車線Lを走行する車両Aとの間で料金収受処理を行う収受員が駐在する。有人ブース10の内部には、収受員が、車線Lを走行する車両Aから当該車両Aの車種区分に応じた料金を収受するために用いる料金収受機11が設置されている。収受員は、車両Aの運転者等と料金収受処理の過程において、有人ブース10内に設置された料金収受機11を操作する。
また、車両Aの運転者等は、車両Aの運転座席窓部が、料金収受処理を行うべき料金収受位置D2(有人ブース10の小窓)に到達した時点で車両Aを停車し、有人ブース10に駐在する収受員と料金収受処理を行う。
ここで、路側アンテナ12は、車線Lに次々と進入する車両Aと一台ずつ無線通信を行う必要がある。そのため、路側アンテナ12が電波を発信する期間は、車両Aの走行に応じた特定の期間に制限されている。具体的には、路側アンテナ12は、車線Lの入口付近(進入検知位置D1)に設置された進入側車両検知器201にて車両Aの進入が検知されたタイミングで電波の発信を開始する。また、路側アンテナ12は、進入検知位置D1よりも下流側(中間検知位置D4)に設置された中間位置車両検知器208(後述)にて車両Aの進入が検知された後、退出が検知されたタイミングで電波の発信を停止する。このようにすることで、路側アンテナ12から電波が発信される期間が、車両Aが進入検知位置D1と中間検知位置D4との間に存在する期間に制限されるため、車線Lを走行する車両Aに対し、一台ずつ無線通信を行うことができる。
なお、詳細は後述するが、車種判別処理部200は、車両特徴情報検出センサ20Aを通じて得られた1つ又は複数の車両特徴情報から、車両Aが属する車種区分を一意に特定可能な場合には、当該特定した「一の車種区分」を出力する。また、車種判別処理部200は、車両特徴情報検出センサ20Aを通じて得られた1つ又は複数の車両特徴情報から、車両Aの車種区分を一意に特定できない(複数通りの車種区分が当てはまる)場合には、得られた車両特徴情報から特定可能な範囲内の複数の車種区分の組み合わせを、当該車両Aが属する「車種区分の候補」として出力する。
なお、追従処理部200Aの機能については後述する。
具体的には、進入側車両検知器201は、車線Lの最も上流側に位置する進入検知位置D1に設置される。進入側車両検知器201は、いわゆる透過型の車両検知器であって、進入検知位置D1のアイランドI上において高さ方向(±Z方向)に延在し、車線Lを車線幅方向(±Y方向)に挟んで対向する投光塔及び受光塔を有する。そして、進入側車両検知器201は、投光塔から投光される検知光を受光塔で受光するか否かに基づき、進入検知位置D1における車両Aの進入、退出(存在、非存在)を示す車両検知信号を出力する。
なお、踏板202の車線方向における設置位置は、上述の進入側車両検知器201の車線方向における設置位置と同じ位置(共に、図1に示す進入検知位置D1)とされている。
車種判別処理部200は、進入側車両検知器201が車両Aの存在を検知している間に踏板202からの踏み付け検知信号を受け付けた回数で、車両Aの車軸数を計測することができる。車種判別処理部200は、計測した車両Aの車軸数に基づいて車両Aが属する車種区分を特定する。
本実施形態に係る車種判別処理部200は、検出した車軸数が“4”以下である場合、車両Aが属する車種区分の候補を「軽自動車」、「普通車」、「中型車」、「大型車」と特定する。また、車種判別処理部200は、検出した車軸数が“5”以上である場合、車両Aの車種区分を「特大車」と一意に特定する。
この場合、車種判別処理部200は、踏板202における踏み付け位置検知信号に基づいて、車両Aの車両特徴情報の一つとして、当該車両Aのトレッド幅を計測する。車種判別処理部200は、計測した車両Aのトレッド幅に基づいて車両Aが属する一の車種区分、又は、車種区分の候補を特定するようにしてもよい。
更に、踏板202は、踏みつけたタイヤのタイヤパターン(シングルタイヤかダブルタイヤか)を判別可能なものであってもよい。即ち、踏板202は、踏みつけたタイヤの“幅”(タイヤパターンに関連する情報)を特定可能な踏み付け幅検知信号を出力する。
この場合、車種判別処理部200は、踏板202における踏み付け幅検知信号に基づいて、車両Aの車両特徴情報の一つとして、当該車両Aのタイヤパターンを判別する。
ナンバープレート認識装置203は、進入側車両検知器201から車両Aの進入を示す検知信号が出力されたタイミングで車両Aを正面側から撮影し、当該車両Aのナンバープレートを含んだ画像データを取得する。そして、ナンバープレート認識装置203は、取得した画像データに対する画像処理を通じて、ナンバープレート情報(ナンバープレートのサイズ、及び、ナンバープレートに表記されている分類番号、及び、色(文字部と背景部との濃淡関係))を取得する。
車種判別処理部200は、ナンバープレート認識装置203が取得したナンバープレート情報に基づいて車両Aが属する一の車種区分、又は、車種区分の候補を特定する。
本実施形態に係る車種判別処理部200は、“小”、“中”、“大”等と分類されるナンバープレートのプレートサイズが“中”に属する場合、車両Aが属する車種区分の候補を「軽自動車」、「普通車」、「中型車」と特定し、また、プレートサイズが“大”に属する場合、車両Aが属する車種区分の候補を「中型車」、「大型車」、「特大車」と特定する。
また、本実施形態に係る車種判別処理部200は、ナンバープレートに刻印された分類番号の上一桁目が“1”又は“2”であった場合、車両Aが属する車種区分の候補を「中型車」、「大型車」、「特大車」と特定し、また、分類番号の上一桁目が“3”であった場合、車両Aが属する車種区分を「普通車」と一意に特定する。
車種判別処理部200は、車高検知器204からの車高検知信号に基づいて、車両Aが所定の車高(車高検知器204が設置されている高さ)以上か否かを判断することができる。車種判別処理部200は、車両Aの車高の判断結果に基づいて車両Aが属する車種区分の候補を特定する。
本実施形態に係る車種判別処理部200は、車高検知信号が“OFF”(車両Aの車高が上記所定の高さ未満)のままであった場合、車両Aが属する車種区分の候補を「軽自動車」、「普通車」、「中型車」と特定する。また、車種判別処理部200は、車高検知信号が“ON”(車両Aの車高が上記所定の高さ以上)となった場合、車両Aが属する車種区分の候補を「中型車」、「大型車」、「特大車」と特定する。
車種判別処理部200は、進入側車両検知器201からの車両検知信号と車長検知器205からの車長検知信号との組み合わせに基づいて、車両Aが所定の車長(進入側車両検知器201と車長検知器205との間隔)以上か否かを判断することができる。車種判別処理部200は、車両Aの車長の判断結果に基づいて車両Aが属する車種区分の候補を特定する。
本実施形態に係る車種判別処理部200は、車両検知信号が“ON”となっている間に車長検知信号が“ON”(車両Aの車長が上記所定の長さ以上)となった場合、車両Aが属する車種区分の候補を「普通車」、「中型車」、「大型車」、「特大車」と特定する。また、車種判別処理部200は、車両検知信号が“OFF”となってから車長検知信号が“ON”(車両Aの車長が上記所定の長さ未満)となった場合、車両Aの車種区分を「軽自動車」と特定する。
本実施形態に係る打切位置車両検知器206は、進入側車両検知器201と同様の態様とされる。即ち、打切位置車両検知器206は、車線方向における打切検知位置D3に設置される。打切位置車両検知器206は、打切検知位置D3のアイランドI上において高さ方向(±Z方向)に延在し、車線Lを車線幅方向に挟んで対向する投光塔及び受光塔を有する。そして、打切位置車両検知器206は、投光塔から投光される検知光を受光塔で受光するか否かに基づき、打切検知位置D3における車両Aの進入、退出(存在、非存在)を示す車両検知信号を出力する。
ただし、利用者に対するサービスタイム(料金収受に要する時間)の短縮の観点から、車種判別処理部200は、車両Aが料金収受位置D2に到達するまでに車種判別処理を完了しているのが好ましい。したがって、車種判別処理に要する時間(車両Aが打切検知位置D3に到達した時点から一の車種区分(車種区分の候補)が出力されるまでの時間)に応じた距離だけ料金収受位置D2より上流側に打切位置車両検知器206(打切検知位置D3)を設けてもよい。
ここで、「車尾抜けする」とは、車線Lを下流側(−X方向側)に走行する車両Aの車体後端が進入検知位置D1を通り過ぎて、進入側車両検知器201が車両Aの存在を検知しなくなったことを意味する。
本実施形態に係る中間位置車両検知器208は、進入側車両検知器201及び打切位置車両検知器206と同様の態様とされ、中間検知位置D4における車両Aの進入、退出(存在、非存在)を示す車両検知信号を出力する。
中間位置車両検知器208は、上述したように、路側アンテナ12からの電波停止のタイミングを取得する目的で設置されている。
進入検知位置D1と中間検知位置D4との間隔は、例えば4メートル程度とされる。この場合、中間検知位置D4と打切検知位置D3との間隔は3メートル程度となる。このように、進入検知位置D1と中間検知位置D4との間隔、及び、中間検知位置D4と打切検知位置D3との間隔は、想定される車両Aの最短車長に鑑みて、2台以上の車両が完全に入りきらないような間隔とされているのが好ましい。
図2は、第1の実施形態に係る料金収受システムの機能構成を示す図である。
図2を参照しながら、まず、車種判別装置20の機能構成について説明する。
図2に示すように、車種判別装置20は、制御ユニット20Cと、進入側車両検知器201と、複数の車両特徴情報検出センサ20A(踏板202、ナンバープレート認識装置203、車高検知器204、及び、車長検知器205)と、打切位置車両検知器206とを有している。
また、本実施形態に係る進入側車両検知器201、打切位置車両検知器206、中間位置車両検知器208及び制御ユニット20Cの追従処理部200Aは、車両Aが車線Lを走行している間、当該走行に追従して車両Aを検知し続ける車両検知装置20Bとして機能する。
車種判別処理部200は、上記のように特定した一の車種区分、又は、(複数の車種区分からなる)車種区分の候補を、逐次、有人ブース10(図1)内に設けられた料金収受機11に向けて出力する。
料金収受機11は、車種判別装置20から一の車種区分、又は、車種区分の候補を受け付ける。そして、料金収受機11は、受け付けた一の車種区分、又は、車種区分の候補に応じた車種選択ボタンのみを点灯させる等して、収受員の料金収受処理(車種区分の決定処理)を支援する。
図2に示すように、車両検知装置20Bは、進入側車両検知器201、打切位置車両検知器206、中間位置車両検知器208及び追従処理部200Aを有してなる。
具体的には、追従処理部200Aは、進入検知位置D1(進入側車両検知器201)における車両検知を契機として、進入検知位置D1で検知された車両と、進入検知位置における車両検知状態が継続したまま、中間検知位置D4(中間位置車両検知器208)で最初に検知された車両とを同一車両として関連付ける。更に、追従処理部200Aは、中間検知位置D4で検知された車両と、中間検知位置D4における車両検知状態が継続したまま、打切検知位置D3(打切位置車両検知器206)で最初に検知された車両とを同一車両として関連付ける。
図3は、第1の実施形態に係る車種判別装置の処理フローを示す図である。
次に、図3を参照しながら車種判別装置20(車種判別処理部200)が実行する処理フローについて説明する。
車尾抜けが検知されていない場合(ステップS03:NO)、続いて、車種判別処理部200は、打切位置車両検知器206で車両Aの進入が検知されたか否かに基づいて、車両Aの車体先端が打切検知位置D3に到達したか否かを判定する(ステップS04)。
車尾抜けが検知されておらず、更に、車両Aの車体先端が打切検知位置D3に到達していない場合(ステップS04:NO)、車種判別処理部200は、引き続きステップS02にて車両特徴情報の検出処理を継続する。
例えば、車両Aが、比較的小型の車両(「軽自動車」、「普通車」、「中型車」)の場合、車両Aの車体先端が打切検知位置D3に到達する前に進入側車両検知器201にて車尾抜けが検知され得る。この場合、車種判別処理部200は、ステップS02でナンバープレート情報、車高検知信号、車長検知信号及び車軸数を取得することができる。車種判別処理部200は、ほとんどの場合は、これらの車両特徴情報により、一意に車種区分を特定することができる。
例えば、車両Aが、比較的大型の車両(「大型車」、「特大車」)であった場合、進入側車両検知器201にて車尾抜けが検知されないまま、車両Aの車体先端が打切検知位置D3に到達することが想定される。この場合、車種判別処理部200は、ステップS02でナンバープレート情報、車高検知信号及び車長検知信号を取得可能であるが、車尾抜けしていないため、車両Aの車軸数を確定することができない。そのため、車種判別処理部200は、車軸数以外の車両特徴情報により、車両Aが「大型車」又は「特大車」の何れかに属することまでは特定できるものの、(車軸数が不明のため)車両Aが「大型車」か「特大車」か、を切り分けることはできない。したがって、車種判別処理部200は、打切検知時点で、車両Aが「大型車」又は「特大車」の何れかに属するものとして車種区分の候補を特定し、当該車種区分の候補(「大型車」、「特大車」)を料金収受機11に向けて出力する。
図4、図5は、それぞれ、第1の実施形態に係る追従処理部及び車種判別処理部の機能を説明する第1の図、第2の図である。
図4、図5は、進入側車両検知器201、中間位置車両検知器208及び打切位置車両検知器206の各々が出力する車両検知信号のタイミングチャートを示している。
車種判別処理部200は、車尾抜けが検知された時点で“A車”に対する種々の車両特徴情報の取得を完了したものと判断する。そして、車種判別処理部200は、同タイミングで、“A車”が進入検知位置D1を走行している最中(時刻t0a〜時刻t0a’)に取得された車両特徴情報に基づいて“A車”についての車種判別処理を行い、その結果(車種判別結果)を料金収受機11に出力する(図3のステップS05)。
また、車種判別処理部200は、“B車”についての進入を検知したこの時点(時刻t0b)から、当該“B車”に対する種々の車両特徴情報を取得する処理(図3のステップS02)を開始する。
車種判別処理部200は、追従処理部200Aによる上記関連付け(追従処理)の結果、時刻t2aで検知された車両は、直前(時刻t0b)に進入検知された“B車”ではなく、既に車尾抜けが検知された“A車”であると判断することができる。したがって、進入検知位置D1における車両の進入検知後(図3のステップS01:YES)、車尾抜けが検知される前に打切検知位置D3で車両が検知された(図3のステップS04:YES)としても、車種判別処理部200は、このタイミング(時刻t2a)では車種判別処理を行い、その結果を料金収受機11に出力する処理(図3のステップS05)を行わない。
このタイミングで車種判別処理部200は、“A車”の場合(時刻t0a’)と同様に、“B車”についての車種判別処理を行い、その結果(車種判別結果)を料金収受機11に出力する(図3のステップS05)。
なお、上述したように、“A車”は、車長が7メートルよりも長い「大型車」であるため、“A車”の車尾抜けが検知される前に、その車体前端が打切検知位置D3に到達する。したがって、“A車”は、時刻t2aに至るまで、常に進入検知位置D1及び中間検知位置D4で検知され続けている。そして、時刻t2aの時点では、追従処理部200Aにより関連付けられた同一車両(“A車”)が、進入検知位置D1、中間検知位置D4及び打切検知位置D3の全てにおいて検知されている状態と判断される。
この場合、車種判別処理部200は、進入検知位置D1における車両の進入検知後(図3のステップS01:YES)、車尾抜けが検知される前に打切検知位置D3で車両が検知された(図3のステップS04:YES)ことを条件に車種判別結果を出力する。即ち、車種判別処理部200は、このタイミング(時刻t2a)で車両特徴情報の取得の処理を打ち切り、それまで(時刻t0a〜時刻t2a)の間に取得された車両特徴情報に基づいて車種判別処理を行い、その結果を料金収受機11に出力する処理(図3のステップS05)を行う。
以上の通り、第1の実施形態に係る車両検知装置20Bは、車線Lの進入検知位置D1において車両Aを検知する進入側車両検知器201と、車線Lの進入検知位置D1よりも下流側に規定された打切検知位置D3において車両Aを検知する打切位置車両検知器206と、車線Lにおける進入検知位置D1と打切検知位置D3との間に規定された中間検知位置D4において車両Aを検知する中間位置車両検知器208と、を備えている。
また、車両検知装置20Bは、追従処理部200Aを備えている。追従処理部200Aは、進入検知位置D1における車両検知を契機として、進入検知位置D1で検知された車両Aと、進入検知位置D1における車両検知状態が継続したまま、中間検知位置D4で最初に検知された車両Aとを同一車両として関連付け、更に、中間検知位置D4で検知された車両Aと、中間検知位置D4における車両検知状態が継続したまま、打切検知位置D3で最初に検知された車両Aとを同一車両として関連付ける追従処理を行う。
以上のような構成とすることで、車両検知装置20Bは、進入側車両検知器201、打切位置車両検知器206及び中間位置車両検知器208の各々から出力される車両検知信号を、車線Lを走行する一台の車両(同一車両)によるものとして関連付けることができる。そうすると、複数の車両が同時刻に車線Lを走行している場合に、一の車両検知器(例えば打切検知位置D3)が検知した車両が、他の車両検知器(例えば進入側車両検知器201)が検知した車両と同一か否か、を区別することができる。したがって、車線Lを走行する車両を一台ずつ、その走行に追従して検知し続けることができる。
このようにすることで、車種判別処理部200は、追従処理部200Aによって関連付けられた同一車両(“A車”)が、進入検知位置D1及び中間検知位置D4で検知されている間に、更に、打切検知位置D3によって検知されたことを契機として、車両特徴情報の取得処理を打ち切って車種判別処理の結果を出力する。これにより、一台の車両が同時刻に、打切検知位置D3から進入検知位置D1に渡って存在する場合以外には、上記打ち切り処理が行われない。したがって、各車両に対する打ち切り処理を適切に行うことができる。
例えば、図4に示す例において、追従処理部200Aによる追従処理が行われない場合を仮定する。この場合、車種判別処理部200は、時刻t0bにおける進入検知を契機として、“B車”に対する車両特徴情報の取得処理を開始する。しかし、車種判別処理部200は、その直後の時刻t2aにて、(“A車”による)打切検知位置D3での車両検知を契機に、当該“B車”について行っていた車両特徴情報の取得処理を誤って打ち切ってしまう。そうすると、“B車”について十分な車両特徴情報が得られなくなるため、車種判別装置20は、“B車”について正しい車種判別処理を行うことができない。
したがって、追従処理部200Aによって関連付けられた同一車両が、進入検知位置D1及び中間検知位置D4で検知されている間に、更に、打切検知位置D3によって検知されたことを契機として、車両特徴情報の取得処理を打ち切って車種判別処理の結果を出力することで、上記のような誤動作が解消される。
次に、第2の実施形態に係る料金収受システムについて、図6、図7を参照しながら説明する。
図6は、第2の実施形態に係る料金収受システムの全体構成を示す図である。
図6に示すように、第2の実施形態に係る料金収受システム1は、第1の実施形態と同様に、有人ブース10と、料金収受機11と、車種判別装置20と、を備えている。なお、第2の実施形態に係る料金収受システム1は、第1の実施形態に係る料金収受システム1と比較して、中間位置車両検知器208を具備していない点で相違する。
また、第2の実施形態に係る車両検知装置20Bは、第1の実施形態に係る中間位置車両検知器208を具備しない代わりに、車種判別装置20が有するレーザスキャナ207を、中間位置車両検知器208として利用する。
図6に示すように、レーザスキャナ207は、車線方向(±X方向)の進入検知位置D1から打切検知位置D3までの間において、車線Lの上方側(+Z方向側)に設置される。レーザスキャナ207は、車線Lの上方から下方(車線Lの路面)に向けてレーザ光Qを投光する。そして、レーザスキャナ207は、車線方向の投光角度θを微小角度ずつ変化させながら複数回レーザ光Qを複数回投光することで、車線方向(±X方向)に沿って上流側から下流側まで(又は下流側から上流側まで)レーザ光Qを走査する。レーザスキャナ207は、少なくとも車両Aの車体が進入側車両検知器201によって検知されている間は、レーザ光Qの走査を所定の周期(例えば、10msec)で繰り返し行う。
レーザスキャナ207によるレーザ光Qの走査範囲は、少なくとも進入検知位置D1よりも上流側(+X方向側)の領域、及び、打切検知位置D3よりも下流側(−X方向側)の領域を十分にカバーする範囲とされる。通常、レーザ光Qは、1回の走査により車線L上のうち車両Aが存在しない部分(例えば、図6に示す照射位置P0、P1、P2、Pn)、及び、車両Aの車体上面(例えば、図6に示す照射位置Pn−3、Pn−2、Pn−1等)に投光される。
車種判別処理部200は、レーザスキャナ207が検出する照射位置P0、P1、・・・、Pnに基づいて、車両Aの車長を計測することができる。
また、レーザスキャナ207は、レーザ光Qの投光角度θを常に認識している。したがって、レーザスキャナ207は、照射位置Pのr−θ極座標系における位置を、距離rと投光角度θとに基づいて特定することができる。そして、レーザスキャナ207は、照射位置P(r、θ)をX−Z直交座標系に座標変換し、照射位置PのXZ平面内における位置を特定する。
本実施形態に係る車種判別処理部200は、レーザスキャナ207から、上流側から下流側までの1回の走査で取得された全ての照射位置P(X、Z)の入力を受け付ける。
図7は、第2の実施形態に係る追従処理部及び車種判別処理部の機能を説明する図である。
ここで、レーザスキャナ207が、車線方向(±X方向)に沿って進入検知位置D1からから打切検知位置D3まで投光角度θ別に投光するレーザ光Qを、それぞれ、レーザ光Q0、Q1、Q2、Q3、・・・、Qn−3、Qn−2、Qn−1、Qnとする(図6参照)。また、レーザ光Q0、Q1、Q2、Q3、・・・、Qn−3、Qn−2、Qn−1、Qnの各々の照射位置を、照射位置P0、P1、P2、P3、・・・、Pn−3、Pn−2、Pn−1、Pnとする。進入検知位置D1から打切検知位置D3までの間に車両Aの少なくとも一部が存在する場合、レーザ光Q0、Q1、・・・、Qnのうちの少なくとも何れかは車両Aの車体上面を照射する(図6参照)。
第2の実施形態に係る追従処理部200Aは、レーザスキャナ207が投光角度θ別に出力するレーザ光Q0、Q1、・・・、Qnに関連する各照射位置P0、P1、・・・、Pnの、高さ方向(±Z方向)の位置を取得する。そして、追従処理部200Aは、取得した各照射位置P0、P1、・・・、Pnの高さ方向の位置が所定の判定閾値(基準高さDT)以上であった場合、当該照射位置Pに関連するレーザ光Qにて車両Aの存在を検知したものと判定する。
車種判別処理部200は、車尾抜けが検知された時点で“A車”に対する種々の車両特徴情報の取得を完了したものと判断する。そして、車種判別処理部200は、同タイミングで、“A車”が進入検知位置D1を走行している最中(時刻t0a〜時刻t0a’)に取得された車両特徴情報に基づいて“A車”についての車種判別処理を行い、その結果(車種判別結果)を料金収受機11に出力する(図3のステップS05)。
以上のように、第2の実施形態に係る車両検知装置20Bは、中間位置車両検知器として、車線上方から車線の路面に向けてレーザ光Qを投光するとともに、車線方向(±X方向)に沿ってレーザ光Qを走査するレーザスキャナ207を具備する。
このようにすることで、レーザスキャナ207を用いて、車線Lを走行する車両Aを一台ずつ、その走行に追従して検知し続けることができる。また、本来、車長を計測するために設置されたレーザスキャナ207を、中間位置車両検知器として流用することができる。したがって、新たな機器を追加で設置する必要がなく、設置コストを低減することができる。
このようにすることで、一の中間検知位置と他の中間検知位置との間隔を狭めることができるので、車両Aを全く検知できない領域を少なくすることができる。したがって、より確実に車両Aを一台ずつ追従して検知し続けることができる。
次に、第3の実施形態に係る料金収受システムについて、図8〜図10を参照しながら説明する。
図8、図9は、第3の実施形態に係る車種判別処理部の機能を説明する第1の図、第2の図である。
また、図10は、第3の実施形態に係る車種判別処理部の処理フローを示す図である。
具体的に説明すると、第3の実施形態に係る車種判別処理部200は、レーザ光Qi(i=0、1、2、・・)の照射位置Pi(Xi、Zi)について、「高さ方向の位置Ziが基準高さDT以上(Zi≧DT)の照射位置Piのうち、車体先端に相当する車線方向の位置Xi_minが打切検知位置D3以下(打切検知位置D3よりも下流側;Xi_min≦D3)となる」条件を満たした場合に、車両Aが打切検知位置D3に到達したものと判断する。これにより、レーザスキャナ207が打切位置車両検知器206としての機能を兼ねることができ、設置すべき機器の低減を図ることができる。
しかし、このようにすると、車両Aが大型トラック等であった場合、車体先頭(キャブ)が貨物との段差によって遮蔽され、車体先端の位置を正しく検出できない場合が想定される(図9参照)。
そのため、第3の実施形態に係る車種判別処理部200は、以下のようにして車両Aが打切位置車両検知器206に到達したか否かを判断する。
車両Aの車体先端がレーザスキャナ207の真下の位置D5に到達していない場合(ステップS10:NO)、車種判別処理部200は、真下の位置D5に到達するまで待機する。
車両Aの車体先端がレーザスキャナ207の真下の位置D5に到達した場合(ステップS10:YES)、次に、車種判別処理部200は、車両Aの所定範囲内における最大車高を計測するとともに、車体先端から最大車高位置(車高が最大となっている車線方向の位置)までの長さである突出長DL1を計測する(ステップS11)。以下、ステップS11についての処理を、図8を参照しながら説明する。
この段階において、車種判別処理部200は、まず、複数の照射位置Pvi(i=0、1、2、・・)のうち、車線方向の位置Xviが、車線Lにおける位置D5と位置D6との間に属する照射位置Pv0、Pv1、・・・、Pvmを抽出する(Xv0(=D5)<Xv1<・・<Xvm≦D6)。ここで、位置D6とは、位置D5から予め規定された距離ΔD2だけ上流側の位置である。
ここで、車種判別処理部200は、最大車高Zvjの近傍に属する照射位置Pviが複数存在する場合には、その中で最も下流側の照射位置Pviを、最大車高Zvjを有する照射位置Pvj(Xvj、Zvj)と特定してもよい。
具体的には、車種判別処理部200は、車両Aが位置D5から打切検知位置D3まで走行している間、ある1回の走査で、ステップS11で取得した最大車高Zvjと同等の高さとなっている照射位置Piが複数あったとする。このとき、車種判別処理部200は、当該照射位置Piのうち、最も下流側に位置する照射位置Pk(Xk、Zk(=Zvj))を特定する(図9参照)。
ここで、図9に示すように、「大型車」に属する車両Aの車体先端が打切検知位置D3の近傍まで走行すると、レーザスキャナ207から車両Aの車体先端(キャブ)に向けて投光されたレーザ光Qは、当該車体先端よりも車高が大きい貨物によって遮蔽される。そのため、レーザスキャナ207から投光されるレーザ光Qは車体先端に照射されなくなる。したがって、車種判別処理部200は、車両Aの車体先端の位置を、レーザ光Qの投光によって直接特定することができない。
そこで、車種判別処理部200は、最大車高Zvjと同等の高さの照射位置Piのうち、最も下流側に位置する照射位置Pk(Xk、Zk(=Zvj))の車線方向の位置(最大車高位置Xk)を特定し、これを、車両Aが積載する“貨物”の先端の位置と判断する。そして、車種判別処理部200は、当該貨物の先端の位置(最大車高位置Xk)から更にキャブが存在する分(突出長DL1)だけ下流側に、車両Aの車体先端が位置するものと推定する。
Xk−DL1の演算結果が、打切検知位置D3以下となった場合(ステップS13:NO)、車種判別処理部200は、車両Aの車体先端が打切り検知位置D3に到達したものとみなし、車両特徴情報の取得処理を打ち切る(ステップS14)。
以上の通り、第3の実施形態に係る料金収受システム1は、レーザスキャナ207が打切位置車両検知器206としての機能を兼ねる。
そして、第3の実施形態に係る車種判別処理部200は、車両Aの車体先端がレーザスキャナ207の上流側に位置する段階では、レーザスキャナ207による走査結果に基づいて、車両Aの車体先端から最大車高位置までの長さである突出長DL1を演算する(図10のステップS11、図8参照)。
更に、車種判別処理部200は、車両Aの車体先端がレーザスキャナ207の下流側に位置する段階では、レーザスキャナ207による走査結果に基づく最大車高位置の計測結果(最大車高位置Xk)と、ステップS11で計測された突出長DL1と、に基づいて、車両Aの車体先端の位置を特定する(ステップS12〜ステップS14、図9参照)。
このようにすることで、レーザスキャナ207で検知可能な位置から検知されていない車体先端までの長さ(突出長DL1)が補償されるので、車体先端が遮蔽されてレーザスキャナ207で直接検出できなくなる場合であっても、車体先端の位置を推定することができる。
10 有人ブース
11 料金収受機
12 路側アンテナ
20 車種判別装置
200 車種判別処理部
200A 追従処理部
201 進入側車両検知器
202 踏板
203 ナンバープレート認識装置
204 車高検知器
205 車長検知器
206 打切位置車両検知器(下流側車両検知器)
207 レーザスキャナ
208 中間位置車両検知器
20A 車両特徴情報検出センサ
20B 車両検知装置
20C 制御ユニット
DT 基準高さ
DL 車長
D1 進入検知位置
D2 料金収受位置
D3 打切検知位置(下流側検知位置)
D4 中間検知位置
DL1 突出長
A 車両
L 車線
I アイランド
Q レーザ光
P、P0、P1、・・・ 照射位置
Claims (7)
- 車線の進入検知位置において車両を検知する進入側車両検知器と、
前記車線の前記進入検知位置よりも下流側に規定された下流側検知位置において車両を検知する下流側車両検知器と、
前記車線における前記進入検知位置と前記下流側検知位置との間に規定された少なくとも一つの中間検知位置において車両を検知する中間位置車両検知器と、
前記進入検知位置における車両検知を契機として、前記進入検知位置で検知された車両と、前記進入検知位置における車両検知状態が継続したまま、前記中間検知位置で最初に検知された車両とを同一車両として関連付け、更に、前記中間検知位置で検知された車両と、前記中間検知位置における車両検知状態が継続したまま、前記下流側検知位置で最初に検知された車両とを同一車両として関連付ける追従処理を行う追従処理部と、
を備える車両検知装置と、
前記車線を走行する車両から、車種判別を行うための車両特徴情報を検出する車両特徴情報検出センサと、
前記車両特徴情報検出センサによって検出された前記車両特徴情報を取得するとともに、取得した前記車両特徴情報に基づいて前記車両に対する車種判別処理を行う車種判別処理部と、
を備え、
前記車種判別処理部は、
前記追従処理部によって関連付けられた同一車両が、前記進入検知位置及び前記中間検知位置で検知されている間に、更に、前記下流側検知位置によって検知された時点で、前記車種判別処理の結果を出力する
車種判別装置。 - 車線の進入検知位置において車両を検知する進入側車両検知器と、
前記車線の前記進入検知位置よりも下流側に規定された下流側検知位置において車両を検知する下流側車両検知器と、
前記車線における前記進入検知位置と前記下流側検知位置との間に規定された少なくとも一つの中間検知位置において車両を検知する中間位置車両検知器と、
前記進入検知位置における車両検知を契機として、前記進入検知位置で検知された車両と、前記進入検知位置における車両検知状態が継続したまま、前記中間検知位置で最初に検知された車両とを同一車両として関連付け、更に、前記中間検知位置で検知された車両と、前記中間検知位置における車両検知状態が継続したまま、前記下流側検知位置で最初に検知された車両とを同一車両として関連付ける追従処理を行う追従処理部と、
を備える車両検知装置と、
前記車線を走行する車両から、車種判別を行うための車両特徴情報を検出する車両特徴情報検出センサと、
前記車両特徴情報検出センサによって検出された前記車両特徴情報を取得するとともに、取得した前記車両特徴情報に基づいて前記車両に対する車種判別処理を行う車種判別処理部と、
を備え、
前記車種判別処理部は、
前記追従処理部によって関連付けられた同一車両が、前記中間検知位置で検知されている間において、前記下流側車両検知器に検知される前に前記進入側車両検知器で検知されなくなった時点で、前記車種判別処理の結果を出力する
車種判別装置。 - 前記中間検知位置は、車線方向の異なる位置に複数規定され、
前記追従処理部は、一の中間検知位置で検知された車両と、当該一の中間検知位置における車両検知後、当該一の中間検知位置よりも下流側の他の中間検知位置で最初に検知された車両とを同一車両として順次関連付けていく
請求項1又は請求項2に記載の車種判別装置。 - 前記中間位置車両検知器は、
車線上方から車線の路面に向けてレーザ光を投光するとともに、車線方向に沿って前記レーザ光を走査するレーザスキャナである
請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の車種判別装置。 - 前記車種判別処理部は、
車両の車体先端が前記レーザスキャナの上流側に位置する段階で、前記レーザスキャナによる走査結果に基づいて、前記車両の車体先端から最大車高位置までの長さである突出長を演算し、前記車両の車体先端が前記レーザスキャナの下流側に位置する段階で、前記レーザスキャナによる走査結果に基づく最大車高位置の計測結果と、前記突出長と、に基づいて、前記車両の車体先端の位置を特定する
請求項4に記載の車種判別装置。 - 車線の進入検知位置において車両を検知する進入側車両検知器と、前記車線の前記進入検知位置よりも下流側に規定された下流側検知位置において車両を検知する下流側車両検知器と、前記車線における前記進入検知位置と前記下流側検知位置との間に規定された少なくとも一つの中間検知位置において車両を検知する中間位置車両検知器と、前記進入検知位置における車両検知を契機として、前記進入検知位置で検知された車両と、前記進入検知位置における車両検知状態が継続したまま、前記中間検知位置で最初に検知された車両とを同一車両として関連付け、更に、前記中間検知位置で検知された車両と、前記中間検知位置における車両検知状態が継続したまま、前記下流側検知位置で最初に検知された車両とを同一車両として関連付ける追従処理を行う追従処理部と、を備える車両検知装置と、前記車線を走行する車両から、車種判別を行うための車両特徴情報を検出する車両特徴情報検出センサと、を備える車種判別装置による車種判別方法であって、
前記車両特徴情報検出センサによって検出された前記車両特徴情報を取得するとともに、取得した前記車両特徴情報に基づいて前記車両に対する車種判別処理を行うステップを有し、
前記車種判別処理を行うステップでは、前記追従処理部によって関連付けられた同一車両が、前記進入検知位置及び前記中間検知位置で検知されている間に、更に、前記下流側検知位置によって検知された時点で、前記車種判別処理の結果を出力する、
車種判別方法。 - 車線の進入検知位置において車両を検知する進入側車両検知器と、前記車線の前記進入検知位置よりも下流側に規定された下流側検知位置において車両を検知する下流側車両検知器と、前記車線における前記進入検知位置と前記下流側検知位置との間に規定された少なくとも一つの中間検知位置において車両を検知する中間位置車両検知器と、前記進入検知位置における車両検知を契機として、前記進入検知位置で検知された車両と、前記進入検知位置における車両検知状態が継続したまま、前記中間検知位置で最初に検知された車両とを同一車両として関連付け、更に、前記中間検知位置で検知された車両と、前記中間検知位置における車両検知状態が継続したまま、前記下流側検知位置で最初に検知された車両とを同一車両として関連付ける追従処理を行う追従処理部と、を備える車両検知装置と、前記車線を走行する車両から、車種判別を行うための車両特徴情報を検出する車両特徴情報検出センサと、を備える車種判別装置のコンピュータを、
前記車両特徴情報検出センサによって検出された前記車両特徴情報を取得するとともに、取得した前記車両特徴情報に基づいて前記車両に対する車種判別処理を行う車種判別処理部として実行させるプログラムであって、
前記車種判別処理部は、さらに、前記追従処理部によって関連付けられた同一車両が、前記進入検知位置及び前記中間検知位置で検知されている間に、更に、前記下流側検知位置によって検知された時点で、前記車種判別処理の結果を出力する
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