JPH11167694A - 車輪検出装置 - Google Patents
車輪検出装置Info
- Publication number
- JPH11167694A JPH11167694A JP9348730A JP34873097A JPH11167694A JP H11167694 A JPH11167694 A JP H11167694A JP 9348730 A JP9348730 A JP 9348730A JP 34873097 A JP34873097 A JP 34873097A JP H11167694 A JPH11167694 A JP H11167694A
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- Japan
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- wheel
- vehicle
- axles
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- Measurement Of Optical Distance (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 道路を通過する車両の車輪部分に光ビームを
照射し、その反射光から車輪の数などの車輪情報を得る
非接触形の車輪検出装置に関し、設置工事が簡易で、車
輪数の検出が容易であり、高速車両にも対応できる車輪
検出装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 車両ＶＨの車輪ＴＹを検出する車輪検出
装置において、走査式距離測定光学センサ１１からの出
射光を設置面にほぼ平行に走査し、車両からの反射光を
受光することによって得られる受光データに基づいて車
輪を検出するものである。
照射し、その反射光から車輪の数などの車輪情報を得る
非接触形の車輪検出装置に関し、設置工事が簡易で、車
輪数の検出が容易であり、高速車両にも対応できる車輪
検出装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 車両ＶＨの車輪ＴＹを検出する車輪検出
装置において、走査式距離測定光学センサ１１からの出
射光を設置面にほぼ平行に走査し、車両からの反射光を
受光することによって得られる受光データに基づいて車
輪を検出するものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、道路を通過する車
両の車輪部分に光ビームを照射し、その反射光から車輪
の数などの車輪情報を得る非接触形の車輪検出装置に関
し、例えば有料道路や有料駐車場などにおいて、車種の
判別を行う装置に適用して好適なものである。
両の車輪部分に光ビームを照射し、その反射光から車輪
の数などの車輪情報を得る非接触形の車輪検出装置に関
し、例えば有料道路や有料駐車場などにおいて、車種の
判別を行う装置に適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から通過する車両の車種を判別する
ために、軸数（車軸の数）や車輪間隔などの車輪情報を
得るために、路面に圧力センサを埋め込み、車輪の圧力
により測定する装置が提案されている。
ために、軸数（車軸の数）や車輪間隔などの車輪情報を
得るために、路面に圧力センサを埋め込み、車輪の圧力
により測定する装置が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来
の圧力センサを用いた装置では、路面にセンサを埋め込
む必要があるため、設置工事が面倒であるうえ、コスト
高になるという不都合があった。また、軸数や車輪間隔
は検出できても、１軸２輪のシングルタイヤか１軸４輪
のダブルタイヤかを判別する輪数（車軸についている車
輪の数）の検出は困難であった。また、反応速度が遅い
ため高速車両への対応が困難であった。
の圧力センサを用いた装置では、路面にセンサを埋め込
む必要があるため、設置工事が面倒であるうえ、コスト
高になるという不都合があった。また、軸数や車輪間隔
は検出できても、１軸２輪のシングルタイヤか１軸４輪
のダブルタイヤかを判別する輪数（車軸についている車
輪の数）の検出は困難であった。また、反応速度が遅い
ため高速車両への対応が困難であった。
【０００４】本発明は、このような従来の課題を解決す
るためになされたもので、設置工事が簡易で、輪数の検
出が容易であり、高速車両にも対応できる車輪検出装置
を提供することを目的とする。
るためになされたもので、設置工事が簡易で、輪数の検
出が容易であり、高速車両にも対応できる車輪検出装置
を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
車両の車輪を検出する車輪検出装置において、走査式距
離測定光学センサからの出射光を設置面にほぼ平行に走
査し、車両からの反射光を受光することによって得られ
る受光データに基づいて車輪を検出するものである。
車両の車輪を検出する車輪検出装置において、走査式距
離測定光学センサからの出射光を設置面にほぼ平行に走
査し、車両からの反射光を受光することによって得られ
る受光データに基づいて車輪を検出するものである。
【０００６】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、受光データに基づいて車輪の幅を検出する
ものである。
明において、受光データに基づいて車輪の幅を検出する
ものである。
【０００７】請求項３記載の発明は、請求項１記載の発
明において、受光データに基づいて各車軸についている
車輪の数を検出するものである。
明において、受光データに基づいて各車軸についている
車輪の数を検出するものである。
【０００８】請求項４記載の発明は、請求項１記載の発
明において、受光データに基づいて車軸の数を検出する
ものである。
明において、受光データに基づいて車軸の数を検出する
ものである。
【０００９】請求項５記載の発明は、請求項１記載の発
明において、受光データに基づいて車輪の間隔を検出す
るものである。
明において、受光データに基づいて車輪の間隔を検出す
るものである。
【００１０】本発明によれば、通過する車両の車輪に向
けて光ビームを走査することで、その反射光から非接触
で車輪の幅、各車軸の輪数、車両の軸数および車輪間隔
を計測することができ、設置工事が簡易で高速車両にも
対応することができる。
けて光ビームを走査することで、その反射光から非接触
で車輪の幅、各車軸の輪数、車両の軸数および車輪間隔
を計測することができ、設置工事が簡易で高速車両にも
対応することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は、車両ＶＨが通過する道路
ＲＤの脇に、本発明による車輪検出装置１を設置した状
態を示す配置構成図である。この車輪検出装置１は道路
ＲＤを横切る方向に設置面である路面に平行に一定の角
度範囲で光ビームを走査し、通過する車両ＶＨの車輪部
分を照射するように構成されている。
ＲＤの脇に、本発明による車輪検出装置１を設置した状
態を示す配置構成図である。この車輪検出装置１は道路
ＲＤを横切る方向に設置面である路面に平行に一定の角
度範囲で光ビームを走査し、通過する車両ＶＨの車輪部
分を照射するように構成されている。
【００１２】図２は、車輪検出装置１からの光ビームに
よって車輪（タイヤ）ＴＹを走査する状態を示す概略的
平面図で、図（ａ）はシングルタイヤの走査状態を示
し、図（ｂ）はダブルタイヤの走査状態を示す。
よって車輪（タイヤ）ＴＹを走査する状態を示す概略的
平面図で、図（ａ）はシングルタイヤの走査状態を示
し、図（ｂ）はダブルタイヤの走査状態を示す。
【００１３】図３は、車輪検出装置１のブロック構成図
で、走査式距離測定光学センサ（以下、レーザーセン
サ、という）１１、車輪検出部１２、上位装置１３から
なる。レーザーセンサ１１はレーザー光を光ビームとし
て対象物に照射し、光ビームが対象物に反射して戻るま
での伝搬時間を求めるものである。
で、走査式距離測定光学センサ（以下、レーザーセン
サ、という）１１、車輪検出部１２、上位装置１３から
なる。レーザーセンサ１１はレーザー光を光ビームとし
て対象物に照射し、光ビームが対象物に反射して戻るま
での伝搬時間を求めるものである。
【００１４】レーザーセンサ１１は発光素子１１ａから
所定の間隔を置いてレーザー光をポリゴンミラー１１ｂ
に出射し、ポリゴンミラー１１ｂを回転させることでレ
ーザー光を設定角度内において光ビームとして走査す
る。この光ビームは照射窓１１ｃを通して路面上に至
り、その反射光が再び照射窓１１ｃを通してポリゴンミ
ラー１１ｂで反射され、受光素子１１ｄで受光される。
所定の間隔を置いてレーザー光をポリゴンミラー１１ｂ
に出射し、ポリゴンミラー１１ｂを回転させることでレ
ーザー光を設定角度内において光ビームとして走査す
る。この光ビームは照射窓１１ｃを通して路面上に至
り、その反射光が再び照射窓１１ｃを通してポリゴンミ
ラー１１ｂで反射され、受光素子１１ｄで受光される。
【００１５】発光素子１１ａの駆動はコントローラ１１
ｅからＬＤドライバ１１ｆへの駆動指令により行われ
る。駆動の際には、その駆動電流がモニタ回路１１ｇで
モニタされる。このモニタ信号に基づいてスタート信号
発生回路１１ｈで間欠的に出力されるレーザー光それぞ
れのスタート信号が形成される。このスタート信号は時
間差／電圧変換回路１１ｉに与えられる。
ｅからＬＤドライバ１１ｆへの駆動指令により行われ
る。駆動の際には、その駆動電流がモニタ回路１１ｇで
モニタされる。このモニタ信号に基づいてスタート信号
発生回路１１ｈで間欠的に出力されるレーザー光それぞ
れのスタート信号が形成される。このスタート信号は時
間差／電圧変換回路１１ｉに与えられる。
【００１６】ポリゴンミラー１１ｂの回転駆動はコント
ローラ１１ｅからモータドライバ１１ｊへの駆動指令に
より行われる。エンコーダ１１ｋはポリゴンミラー１１
ｂの回転位置を検出し、その検出信号をコントローラ１
１ｅに与える。
ローラ１１ｅからモータドライバ１１ｊへの駆動指令に
より行われる。エンコーダ１１ｋはポリゴンミラー１１
ｂの回転位置を検出し、その検出信号をコントローラ１
１ｅに与える。
【００１７】受光素子１１ｄで光ビームが受光され電流
が発生すると、その電流信号は電流／電圧変換回路１１
ｍで電圧信号に変換され、さらに増幅回路１１ｎで増幅
される。この増幅された電圧信号に基づいてストップ信
号発生回路１１ｐでレーザー光それぞれのストップ信号
が形成され、このストップ信号が時間差／電圧変換回路
１１ｉに与えられる。
が発生すると、その電流信号は電流／電圧変換回路１１
ｍで電圧信号に変換され、さらに増幅回路１１ｎで増幅
される。この増幅された電圧信号に基づいてストップ信
号発生回路１１ｐでレーザー光それぞれのストップ信号
が形成され、このストップ信号が時間差／電圧変換回路
１１ｉに与えられる。
【００１８】時間差／電圧変換回路１１ｉでは、対応す
るレーザー光のスタート信号とストップ信号との時間差
を検出し、それを電圧信号に変換し、この電圧信号をＡ
／Ｄ変換回路１１ｑでディジタル信号とする。さらにデ
ィジタル処理回路１１ｒでディジタル処理した後、入出
力回路１１ｓから車輪検出部１２に出力する。こうして
車輪検出部１２には、対象物までの伝搬時間、すなわち
距離に相当するデータがディジタル電圧信号として出力
される。
るレーザー光のスタート信号とストップ信号との時間差
を検出し、それを電圧信号に変換し、この電圧信号をＡ
／Ｄ変換回路１１ｑでディジタル信号とする。さらにデ
ィジタル処理回路１１ｒでディジタル処理した後、入出
力回路１１ｓから車輪検出部１２に出力する。こうして
車輪検出部１２には、対象物までの伝搬時間、すなわち
距離に相当するデータがディジタル電圧信号として出力
される。
【００１９】車輪検出部１２では、得られたディジタル
電圧信号から距離を求め、この距離に基づいて車輪の
幅、輪数、軸数、車輪間隔など車輪（タイヤ）に関する
計測を行う。この計測結果は料金所ブース内の操作卓な
ど上位装置１３に送られ、例えば車種を判別するための
データとして用いられる。
電圧信号から距離を求め、この距離に基づいて車輪の
幅、輪数、軸数、車輪間隔など車輪（タイヤ）に関する
計測を行う。この計測結果は料金所ブース内の操作卓な
ど上位装置１３に送られ、例えば車種を判別するための
データとして用いられる。
【００２０】次に、図４〜図５に示す説明図を参照しな
がら、車輪検出部１２における動作について説明する。
車輪検出部１２では、レーザーセンサ１１から得られる
距離データに基づいて各点の位置座標（ｘ，ｙ）を求め
る。
がら、車輪検出部１２における動作について説明する。
車輪検出部１２では、レーザーセンサ１１から得られる
距離データに基づいて各点の位置座標（ｘ，ｙ）を求め
る。
【００２１】各点の位置座標（ｘ，ｙ）は対象物までの
距離ｒと光ビームの走査角θとから「ｘ＝ｒ・ｃｏｓ
θ」、「ｙ＝ｒ・ｓｉｎθ」となる。図４に距離ｒと走
査角θとの関係を示す。
距離ｒと光ビームの走査角θとから「ｘ＝ｒ・ｃｏｓ
θ」、「ｙ＝ｒ・ｓｉｎθ」となる。図４に距離ｒと走
査角θとの関係を示す。
【００２２】こうして光ビームの走査角度に応じて各点
を順次求める。次いで、図５に示すように、求めた複数
の点の中から車両の進行方向に対してほぼ垂直な方向に
並んでいる点の集合Ａを抽出する。そして、この集合Ａ
の長さがタイヤＴＹの幅方向の長さ、すなわち車輪の幅
Ｙとする。
を順次求める。次いで、図５に示すように、求めた複数
の点の中から車両の進行方向に対してほぼ垂直な方向に
並んでいる点の集合Ａを抽出する。そして、この集合Ａ
の長さがタイヤＴＹの幅方向の長さ、すなわち車輪の幅
Ｙとする。
【００２３】幅Ｙが予め定められたダブルタイヤの幅Ｄ
１〜Ｄ２の範囲内に存在すればダブルタイヤと判定す
る。幅Ｙが予め定められたシングルタイヤの幅Ｓ１〜Ｓ
２の範囲内に存在すればシングルタイヤと判定する。
１〜Ｄ２の範囲内に存在すればダブルタイヤと判定す
る。幅Ｙが予め定められたシングルタイヤの幅Ｓ１〜Ｓ
２の範囲内に存在すればシングルタイヤと判定する。
【００２４】次いで、検出された複数の点の中から車両
の進行方向に並んでいる点の集合Ｂを抽出する。そし
て、この集合Ｂの長さがタイヤＴＹの径方向の長さＸと
する。ただし、径方向の長さＸは、図６に示すように、
走査位置１〜３によって変化する長さである。
の進行方向に並んでいる点の集合Ｂを抽出する。そし
て、この集合Ｂの長さがタイヤＴＹの径方向の長さＸと
する。ただし、径方向の長さＸは、図６に示すように、
走査位置１〜３によって変化する長さである。
【００２５】こうして車輪の幅および輪数を検出する。
軸数の検出は車両の進行方向に並んでいるタイヤＴＹの
数を計数することで行う。車輪間隔の検出は車両の進行
方向に並んでいるタイヤＴＹの間隔を算出することで行
う。
軸数の検出は車両の進行方向に並んでいるタイヤＴＹの
数を計数することで行う。車輪間隔の検出は車両の進行
方向に並んでいるタイヤＴＹの間隔を算出することで行
う。
【００２６】図７は、いずれも４軸の大型車両で、バス
（図ａ）、トラック（図ｂ）、トレーラ（図ｃ）を示し
ている。同じ４軸でも車種区分が異なる。車輪情報から
はバスとトラックは第２車軸目の輪数が２輪（シングル
タイヤ）であるのに対し、トレーラは第２車軸目の輪数
が４輪（ダブルタイヤ）であるので、この違いによりト
レーラを判別することができる。また、バスとトラック
は第１車軸目の車輪径が第２〜第４車軸目のタイヤ径よ
り大きいが、トレーラのタイヤ径は各車軸とも同一であ
るので、この違いによりトレーラを判別することができ
る。
（図ａ）、トラック（図ｂ）、トレーラ（図ｃ）を示し
ている。同じ４軸でも車種区分が異なる。車輪情報から
はバスとトラックは第２車軸目の輪数が２輪（シングル
タイヤ）であるのに対し、トレーラは第２車軸目の輪数
が４輪（ダブルタイヤ）であるので、この違いによりト
レーラを判別することができる。また、バスとトラック
は第１車軸目の車輪径が第２〜第４車軸目のタイヤ径よ
り大きいが、トレーラのタイヤ径は各車軸とも同一であ
るので、この違いによりトレーラを判別することができ
る。
【００２７】ところで、タイヤＴＹは移動するが、落下
物は移動しないので、対象物が一定時間以上移動しない
ことを検出した場合は、その対象物は落下物と判定する
ことができる。この判定結果は料金所ブースなどの上位
装置１３に送られ、道路管理者等に落下物の存在につい
て警告を発することができる。
物は移動しないので、対象物が一定時間以上移動しない
ことを検出した場合は、その対象物は落下物と判定する
ことができる。この判定結果は料金所ブースなどの上位
装置１３に送られ、道路管理者等に落下物の存在につい
て警告を発することができる。
【００２８】
【発明の効果】本発明の車輪検出装置によれば、通過す
る車両の車輪に向けて光ビームを走査し、その反射光か
ら非接触で車輪の幅、各車軸の輪数、軸数および車輪間
隔を検出することができるので、設置工事が簡易で高速
車両にも対応することができるという効果を奏する。
る車両の車輪に向けて光ビームを走査し、その反射光か
ら非接触で車輪の幅、各車軸の輪数、軸数および車輪間
隔を検出することができるので、設置工事が簡易で高速
車両にも対応することができるという効果を奏する。
【図１】本発明による車輪検出装置の配置構成図であ
る。
る。
【図２】光ビームによって車輪を走査する状態を示す概
略的平面図である。
略的平面図である。
【図３】本発明による車輪検出装置の一実施の形態を示
すブロック構成図である。
すブロック構成図である。
【図４】車輪検出装置の動作を示す説明図である。
【図５】車輪検出装置の動作を示す説明図である。
【図６】タイヤの進行方向の長さが光ビームの走査位置
に応じて異なることを示す説明図である。
に応じて異なることを示す説明図である。
【図７】４軸の大型車両を示す側面図である。
１ 車輪検出装置 １１ レーザーセンサ １２ 車輪検出部 １３ 上位装置 １１ａ 発光素子 １１ｂ ポリゴンミラー １１ｃ 照射窓 １１ｄ 受光素子 １１ｅ コントローラ １１ｆ ＬＤドライバ １１ｇ モニタ回路 １１ｈ スタート信号発生回路 １１ｉ 時間差／電圧変換回路 １１ｊ モータドライバ １１ｋ エンコーダ １１ｍ 電流／電圧変換回路 １１ｎ 増幅回路 １１ｐ ストップ信号発生回路 １１ｑ Ａ／Ｄ変換回路 １１ｒ ディジタル処理回路 １１ｓ 入出力回路 ＲＤ 道路 ＴＹ 車輪（タイヤ） ＶＨ 車両
Claims (5)
- 【請求項１】 車両の車輪を検出する車輪検出装置にお
いて、走査式距離測定光学センサからの出射光を設置面
にほぼ平行に走査し、車両からの反射光を受光すること
によって得られる受光データに基づいて車輪を検出する
ことを特徴とする車輪検出装置。 - 【請求項２】 前記受光データに基づいて車輪の幅を検
出することを特徴とする請求項１記載の車輪検出装置。 - 【請求項３】 前記受光データに基づいて各車軸につい
ている車輪の数を検出することを特徴とする請求項１記
載の車輪検出装置。 - 【請求項４】 前記受光データに基づいて車軸の数を検
出することを特徴とする請求項１記載の車輪検出装置。 - 【請求項５】 前記受光データに基づいて車輪の間隔を
検出することを特徴とする請求項１記載の車輪検出装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9348730A JPH11167694A (ja) | 1997-12-04 | 1997-12-04 | 車輪検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9348730A JPH11167694A (ja) | 1997-12-04 | 1997-12-04 | 車輪検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11167694A true JPH11167694A (ja) | 1999-06-22 |
Family
ID=18398984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9348730A Pending JPH11167694A (ja) | 1997-12-04 | 1997-12-04 | 車輪検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11167694A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US7880643B2 (en) | 2001-12-19 | 2011-02-01 | Logobject Ag | Method and device for following objects, particularly for traffic monitoring |
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| CN105928460A (zh) * | 2016-07-04 | 2016-09-07 | 深圳市拓巨智能科技有限公司 | 汽车检测站车辆外廓长度及车辆轴距测量装置 |
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| JP2021124814A (ja) * | 2020-02-03 | 2021-08-30 | 三菱重工機械システム株式会社 | 車軸数検出装置、料金収受システム、車軸数検出方法、及びプログラム |
-
1997
- 1997-12-04 JP JP9348730A patent/JPH11167694A/ja active Pending
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