(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子および受光素子の間を通過する車両によって前記発光素子から前記受光素子への光の入射が遮られることによる電流変化を検出する受光検出部と、前記受光素子の直流電流成分が前記受光検出部で検出する電流変化以上の所定の限界値を越えたかどうかを検出する飽和検出部と、前記受光検出部および前記飽和検出部からの信号により通過車両の有無を判断する判断部とを備え、前記判断部は、前記飽和検出部が前記受光素子の直流電流成分が所定の限界値を越えたことを検出しているときは、車両通過なしと判断することを特徴とする車両検出装置。
【請求項２】
前記通過車両を検出した場合には、その車両のナンバープレートを撮影して、その車両の車種を判別する車種判別部を備えた請求項１記載の車両検出装置。
【請求項３】
発光素子および受光素子の間を通過する車両によって前記発光素子から前記受光素子への光の入射が遮られたかどうかを判断するステップと、
前記受光素子の直流電流成分が受光検出された電流変化以上の所定の限界値を越えたかどうかを判断するステップと、前記それぞれのステップの判断結果を基に通過車両の有無を判断し、前記受光素子の直流電流成分が所定の限界値を越えたことを検出しているときは、車両通過なしと判断するステップとを含む車両検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路交通または駐車場等の管理のために光検知器を用いて通過車両を検出する車両検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
道路や駐車場等においては、通行料金や駐車料金を徴収したり、手配中の車両を捜索したり、交通量を調査したり等の種々の目的のために、通過車両を自動的に検出するシステムが採用されている。図８（ａ）は従来の車両検出装置の構成例を示しており、１は通過車両を検出する車両検出部、２は通過車両のナンバープレートを撮影する撮像部で、カメラ３とストロボ発光部４を備えている。５は画像処理部であり、カメラ３で撮像してナンバープレートの映像を画像データに変換する画像処理ユニット６と、車両検出部１で通過車両を検出したときにストロボ発光部４をオンにしてカメラ３による撮像を可能にする制御部７と、画像処理ユニット６で処理された画像データから通過車両の車種、すなわち撮像されたナンバープレートから車種を判別してデータ処理装置へ出力する車種判別部８を備えている。
【０００３】
車両検出部１は、図８（ｂ）に示すように、道路Ｒの両側に配置された発光素子１ａと受光素子１ｂを備えている。発光素子１ａと受光素子１ｂとは、道路Ｒの両側に立てられた柱に互いに対向するように縦方向に複数個配列されている。発光素子１ａには、光変調器９が接続され、受光素子１ｂには受光アンプ１０が接続されている。
【０００４】
発光素子１ａから発射された光変調器９により変調された光は、常時受光素子１ｂに入射され、受光素子１ｂに流れる光電流は受光アンプ１０により増幅され、車両検出部１からはオン信号が出力される。この状態で車両が通過すると、発光素子１ａからの光が通過車両によって遮られるので、受光素子１ｂには光電流が流れず、車両検出部１はオフ信号を出力する。このオフ信号により制御部７がストロボ発光部４を発光させるとともに、カメラ３を作動させて、通過車両の前面のナンバープレートを撮像する。撮像されたナンバープレートの画像は、画像処理ユニット６に送られ、文字認識を行うことによりナンバープレートの数字および文字が読み取られ、デジタルデータに変換されて車種判別部８に送られる。車種判別部８では、送られてきたデータから３ナンバー、５ナンバー等の数字を読み取って車種を判別し、データ処理装置に送る。
【０００５】
このように、上記従来の車両検出装置でも、通過車両の検出とその車種を判別することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の車両検出装置では、受光素子を設置する場所によっては、太陽光が直接受光素子に入射してしまい、車両の検出ができなくなることがあった。太陽光が入射すると、受光素子に大きな電流が流れて飽和状態になるので、発光素子からの変調光を正常に受光することができなくなるからである。このため、複数の受光素子の１つにでも太陽光が直接当たると、車両検出部の出力はオフになって、通過車両がないにも拘らず車両を検出した状態になってしまう。太陽光は、日中は真上にあるので、その影響を受けにくいが、朝や夕方には低い位置から直接受光素子に入射することがあり、従来においても、受光素子の前面にスリットを設けて、斜めから入射する光に対してはこれを防ぐことはできるが、真正面から入射する光に対しては防ぐことができなかった。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題を解決するものであり、太陽光が受光素子に真正面から入射しても通過車両を正しく検出することのできる優れた車両検出装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、太陽光による影響を受けているかどうかを検出する手段を設けて、太陽光の影響を受けている場合には、車両なしを出力するとともに、太陽光の影響を受けなくなったときには、直ちに通常の車両検出動作を行うようにしたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明は、発光素子および受光素子の間を通過する車両によって前記発光素子から前記受光素子への光の入射が遮られることによる電流変化を検出する受光検出部と、前記受光素子の直流電流成分が前記受光検出部で検出する電流変化以上の所定の限界値を越えたかどうかを検出する飽和検出部と、前記受光検出部および前記飽和検出部からの信号により通過車両の有無を判断する判断部とを備え、前記判断部は、前記飽和検出部が前記受光素子の直流電流成分が所定の限界値を越えたことを検出しているときは、車両通過なしと判断することを特徴とするものであり、この車両検出装置により、発光素子および受光素子の間を通過する車両を検出し、受光素子の直流電流成分が受光検出された電流変化以上の所定の限界値を越えたかどうかを検出するようにし、受光素子に太陽光が入射して受光素子の直流電流成分が一定値を越えた場合には、判断部が車両なしを出力するとともに、その間に車両が通過した場合には、車両の影により受光素子が飽和状態を解除されて直ちに復旧するので、通常の車両検出動作を行うことができる。
【００１０】
本発明はまた、通過車両を検出した場合には、その車両のナンバープレートを撮影して、その車両の車種を判別する車種判別部を備えたものであり、通過車両を検出した場合には、直ちにその車両のナンバープレートを撮像してその番号から車種を判別するので、有料道路等における料金の徴収や交通量調査を迅速に行うことができる。
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態における車両検出装置の概略ブロック図であり、車両検知システムの全体構成は図８（ａ）に示すものと同じであり、図１に示す構成は、図８（ａ）の車両検出部１に相当する。図１において、１１は複数の受光素子であり、図示されない複数個の発光素子と道路を挟んで対向するように配置されている。１２は受光素子１１の電流の変化により通過車両を検出する受光検出回路であり、１３は受光素子１１の電流が受光検出回路１２で検出する電流変化以上の所定の限界値を越えたかどうかを検出する飽和検出回路であり、１４は受光素子１１の電流が所定の限界値を越えた場合には通過車両なしを判断する判断回路である。
【００１２】
図２は受光検出回路１２と飽和検出回路１３の回路構成を示している。図２において、２１は受光素子１１としてのフォトダイオードであり、２２はバイアス回路、２３は受光アンプであり、これらにより受光検出回路１２が構成されている。２４はＰＮＰ型のトランジスタであり、２５はインバータ、２６はコンデンサ、２７、２８、２９は抵抗であり、これらにより飽和検出回路１３が構成されている。
【００１３】
次に本実施の形態における動作について説明する。本実施の形態においては、受光素子に流れる電流により生起される電圧Ｖは、受光素子が発光素子から受光した変調光すなわち交流部分と、受光素子が太陽光から受光した直流部分の合計であることを利用している。すなわち受光素子により生起される電圧ＶＯは、交流部分のＶＡ（sin θ＋sin Ｎθ）と直流部分であるＶＤとの合計である。電圧ＶＤがある判別限界値ＴＨと越えたかどうかを検出することにより、受光素子に太陽光が入射しているかどうかを検出することができる。
【００１４】
図２において、フォトダイオード２１に太陽光が入射せずに発光素子からの変調光のみが入射している場合は、フォトダイオード２１に流れる電流によって抵抗２８の両端に発生する電圧ＶＯは、図３に示すように、飽和検出回路１３の抵抗２９により規定される判別限界値ＴＨよりも小さいので、トランジスタ２４はオフのままであり、飽和検出回路１３のＴＴＬ出力は“０”になり、受光検出回路１２のアナログ出力は“Ｈ”になって、車両なしが検出される。
【００１５】
フォトダイオード２１に太陽光に入射した場合は、フォトダイオード２１に流れる電流によって抵抗２８の両端に発生する電圧ＶＯは、図４に示すように、飽和検出回路１３の抵抗２９により規定される判別限界値ＴＨよりも大きくなるので、トランジスタ２４はオンになってエミッタに接続された５ＶがＴＴＬ出力となって“１”となる。この状態では、受光検出回路１２のアナログ出力は、太陽光の直流部分により変調光による交流部分が検出できないので“Ｌ”になる。
【００１６】
フォトダイオード２１に太陽光が入射している、いないに拘らず、車両が通過した場合は、フォトダイオード２１は車両に遮られて光が入射しないので、飽和検出回路１３のＴＴＬ出力は“０”になり、受光検出回路１２のアナログ出力も“Ｌ”になって、車両ありが検出される。
【００１７】
このような判断回路１４における動作を図６のフロー図を参照して説明する。まず、ステップ３１で飽和検出回路１３のＴＴＬ出力が“０“かどうかを調べ、“０”の場合は、次にステップ３２で受光検出回路１２のアナログ出力が“Ｌ”かどうかを調べ、“Ｌ”の場合はステップ３３で車両ありを出力し、”Ｌ”でない場合はステップ３４で車両なしを出力して、それぞれステップ３１に戻ってＴＴＬ出力を監視する。ステップ３１でＴＴＬ出力が“０”でない場合も、ステップ３４で車両なしを出力するとともに、ステップ３１に戻ってＴＴＬ出力を監視する。この一連の処理動作により、発光素子および受光素子１１の間を車両が通過すると、この通過する車両を検出する状態が維持される。その間に車両が通過した場合は、ＴＴＬ出力は“０“になるので、ステップ３２以降の判断を行う。太陽光が受光素子１１に入射しなくなった場合も、ＴＴＬ出力は“０”になるので、ステップ３２以降に進む。
【００１８】
以上の動作をまとめると図７（ａ）のようになり、飽和検出回路１３を設けることにより、太陽光が受光素子１１に直接入射しているかどうかを検出することができ、太陽光の入射を検出した場合は、判断回路１４が車両なしを出力するので、太陽光が受光素子１１に入射していても確実に通過車両の有無を検出することができる。これに対し、図７（ｂ）に示す従来例では、太陽光が受光素子に入射した場合には、車両ありを検出してしまい、通過車両の有無を正しく検出できないことが分かる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明は、上記実施の形態から明らかなように、太陽光による影響を受けているかどうかを検出する手段を設けて、太陽光の影響を受けている場合には、車両なしを出力するとともに、太陽光の影響を受けなくなったときには、直ちに通常の車両検出動作を行うようにしたので、太陽光が受光素子に真正面から入射している場合でも、通過車両を正しく検出することのできる。
【００２０】
また本発明による車両検出装置をナンバープレートの撮像装置を備えた車両検出装置に組み込むことにより、車両検出と同時に通過車両のナンバープレートを撮像してその番号から車種を判別することができるので、有料道路等における料金の徴収や交通量調査を迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における車両検出装置の概略構成を示すブロック図
【図２】同装置の回路構成を示す回路図
【図３】同装置の受光素子に太陽光が入射しない場合の回路出力を示す特性図
【図４】同装置の受光素子に太陽光が入射した場合の回路出力を示す特性図
【図５】同装置の受光素子を車両が通過した場合の回路出力を示す特性図
【図６】同装置の判断回路における動作を示すフロー図
【図７】（ａ）同装置における車両有無の判断条件と結果を示す一覧図
（ｂ）従来の装置における車両有無の判断条件と結果を示す一覧図
【図８】（ａ）従来例における車両検知装置の構成を示すブロック図
（ｂ）同装置における道路に対する発光素子と受光素子とカメラの配置関係を示す模式図
【符号の説明】
１１  受光素子
１２  受光検出回路
１３  飽和検出回路
１４  判断回路
２１  フォトダイオード
２２  バイアス回路
２３  受光アンプ
２４  トランジスタ
２５  インバータ
２６  コンデンサ
２７、２８、２９  抵抗
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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