(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両通過路の上方位置から通過する車両状態を検出する通過車両検出装置であって、
車両通過路面上の車両進行方向と直交する方向に対して所定角度傾かせて車両通過路面上に形成した１本の検出ラインを通過する車両を検出する車両検出センサと、
前記車両検出センサの検出結果に基づいて通過車両状態を認識する認識処理部と、
を含み、
前記車両検出センサは、傾き方向が交互に入れ替わる鋸波形状の検出ラインを形成することを特徴とする通過車両検出装置。
【請求項２】
請求項１記載の装置において、
前記車両検出センサは、
車両検出部位の高さ情報を検出する距離センサであることを特徴とする通過車両検出装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の装置において、
前記認識処理部は、
前記車両検出センサの検出結果の変化傾向を算出し、当該変化傾向に基づいて車両の進行方向を認識することを特徴とする通過車両検出装置。
【請求項４】
請求項２記載の装置において、
さらに、
前記距離センサで検出した車両検出部位の高さ情報と各車種毎に定められた車種判別条件とに基づいて、通過車両の車種判別を行う車種判別部を含むことを特徴とする通過車両検出装置。
【請求項５】
請求項１または請求項２記載の装置において、
さらに、
前記車両検出センサの検出結果に基づいて、通過車両の通過速度を算出する速度算出部を含むことを特徴とする通過車両検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通過車両検出装置、特に車両通過路上を走行する車両の通過状態を検出する通過車両検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より交通状況の管理や駐車場の空き状況管理等を行うために、走行車線や駐車場の出入口を跨ぐように配設された門型支柱（ガントリ）に光センサや距離センサを配置して、車両通過状態の検出を行う通過車両検出装置が提案されている。例えば、走行車線の上方位置にセンサを配置すれば、通過車両数に基づく交通量の検出が可能になり、道路の混雑状態等の情報を表示板や放送を介して運転者に提供することができる。また、有料道路の入口にセンサを配置すれば、車両通過に基づいて自動で通行券の発行を行うことができる。さらに、駐車場の出入口の上方にセンサを配置すれば、駐車券の発行や駐車スペースの有無等に関する情報の提供を自動で行うことができる。また、ガントリに配置された距離センサの検出結果に基づいて、車両の輪郭検出を行い、車両通過の検出と共に、車両種別の検出等を合わせて行うことができる車種判別装置を利用して、有料道路の利用料金を自動徴収する自動料金収受システム（ＥＲＰ）が実用化されつつある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、駐車場のように進入路と退出路の区別が無い、いわゆるフリーレーンの場合に車両の入退場の管理を行う場合や有料道路の出入口のように逆走行の取り締まりが必要な場合には、車両の走行方向を検出する必要がある。このような場合、特開平８−７７４８８号公報では、２基のガントリを配置し、各ガントリにおけるセンサの反応順番に基づいて、車両の進行方向を検出していた。その結果、大きなガントリが２基必要になると共に、センサも大量に必要になり、通過車両の検出のための設備が大型化すると共に構成が複雑になってしまうという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、簡単な構成で、通過車両の有無の認識および通過車両の通過方向の認識、さらには、車両種別の識別等を容易に行うことのできる通過車両検出装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、第１の発明は、車両通過路の上方位置から通過する車両状態を検出する通過車両検出装置であって、車両通過路面上の車両進行方向と直交する方向に対して所定角度傾かせて車両通過路面上に形成した１本の検出ラインを通過する車両を検出する車両検出センサと、 前記車両検出センサの検出結果に基づいて通過車両状態を認識する認識処理部と、を含み、前記車両検出センサは、傾き方向が交互に入れ替わる鋸波形状の検出ラインを形成することを特徴とする。
【０００６】
ここで、通過する車両状態とは、車両の進行方向、速度、車両種別等該当車両に関する状態情報である。また、車両検出センサは、例えば複数の検出素子がアレイ状に配列されたアレイセンサであり、検出ラインの傾きは車両進行方向と直交する方向に対して、例えば３０°である。
【０００７】
この構成によれば、車両の進行に伴って、車両検出センサの検出ライン上の反応点（例えばｏｎ信号出力点）は順次一定方向に移動していくため、その移動方向に基づいて、車両の進行方向を検出することができる。例えば、検出ラインが車両進行方向と直交する方向に対して右上がりに形成され、車両の通過に伴って車両検出センサのｏｎ信号が順次右上方向に出力される場合を所定エリアに対する車両の進入と定義すれば、車両検出センサのｏｎ信号が順次左下方向に出力されれば、前記所定エリアからの退出と定義することが可能で、車両の進行方向の認識を単一検出ラインに基づいて行うことができる。
【０００９】
この構成によれば、車両通過路の幅が広い場合でも検出ラインの傾きを交互に入れ替えることにより車両の進行方向に対する検出ラインの広がりを抑えつつ、車両進行方向と直交する方向と非平行の検出ラインを形成することが可能になる。従って、車両検出センサの配置角度等の調整を行うのみで、当該車両検出センサを車両進行方向と直交する方向に沿って配列することが可能であり、センサの配列スペースを削減できる。なお、車両検出センサは、複数のセンサの検出ラインの傾きが交互に入れ替わるように配置してもよいし、単一のセンサの検出素子を鋸波形状に配列して形成してもよい。
【００１０】
上記のような目的を達成するために、第２の発明は、第１の発明において、前記車両検出センサは、車両検出部位の高さ情報を検出する距離センサであることを特徴とする。
【００１１】
この構成によれば、単一の検出ラインの出力により車両の高さ情報が取得可能であり、車両の輪郭等の認識が高精度で可能になり、車種判別が容易に行える。
【００１２】
上記のような目的を達成するために、第３の発明は、第１または第２の発明において、前記認識処理部は、前記車両検出センサの検出結果の変化傾向を算出し、当該変化傾向に基づいて車両の進行方向を認識することを特徴とする。
【００１３】
ここで、前記変化傾向とは、例えば、車両が車両検出センサの検出ラインを遮ったことにより出力されるｏｎ信号領域の中心点の移動傾向である。
【００１４】
この構成によれば、表面、特に車幅方向に凹凸が複数存在する車両でも中心点は直線的に変化するため、車両進行方向の検出を容易に安定して行うことができる。
【００１５】
上記のような目的を達成するために、第４の発明は、第２の発明において、さらに、前記距離センサで検出した車両検出部位の高さ情報と各車種毎に定められた車種判別条件とに基づいて、通過車両の車種判別を行う車種判別部を含むことを特徴とする。
【００１６】
ここで、前記車種判別条件とは、予め登録された車両毎の形状データであり、例えば、トレーラー、大型車、乗用車等の分類ができるものである。
【００１７】
この構成によれば、車別判定を迅速に行うことができる。
【００１８】
上記のような目的を達成するために、第５の発明は、第１または第２の発明において、さらに、前記車両検出センサの検出結果に基づいて、通過車両の通過速度を算出する速度算出部を含むことを特徴とする。
【００１９】
この構成によれば、検出された車速に基づいて、車両長さの算出が可能になり、より高精度の車種判別を迅速に行うことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態（以下、実施形態という）を図面に基づき説明する。
【００２１】
図１は、本実施形態の通過車両検出装置の使用例を説明する説明図である。この通過車両検出装置は、実際に車両が通過する通過路上方に配置される車両検出センサ１０と当該車両検出センサ１０が出力するデータに基づいて車両通過認識や車両通過方向の確定等の車両通過状態の認識を行う認識処理部１２等で構成されている。なお、本実施形態の場合、前記通過車両検出装置を進入路と退出路の区別が無い、いわゆるフリーレーン１４で構成される駐車場の出入口に配置し、当該出入口を通過する車両１６の認識を行う例を示す。
【００２２】
本実施形態の特徴的事項は、車両検出センサ１０の検出ラインを車両進行方向と直交する方向Ｌに対して所定角度傾けて設けているところである。
【００２３】
前記車両検出センサ１０は、例えば、検出エリア内の物体の高さを測定可能な距離センサであり、車両１６の存在の有無に関するデータと、通過する車両１６の検出部位の高さデータを取得している。本実施形態の場合、前記車両検出センサ１０は、門型支柱（ガントリ）１８に直線的に複数（図１の場合３個）配置され、それぞれの車両検出センサ１０の検出ライン２０が車両進行方向と直交する方向Ｌに対して所定角度、例えば３０°傾くように配置されている。図１に示すように、車両進行方向と直交する方向Ｌに対して検出ライン２０を傾けることによって、単一の検出ライン２０上を車両１６が通過すると、その通過に伴って車両検出センサ１０のｏｎ信号出力点位置が順次変化する。後段で詳細に述べるが、前記ｏｎ信号出力点の変化は、同一の検出ライン２０に対しては車両１６の進入時と退出時とで逆になるので、この変化方向を検出することによって、通過方向を含む車両１６の通過状態を認識することができる。
【００２４】
図２には、認識処理部１２の構成ブロック図が示されている。この認識処理部１２は、各車両検出センサ１０の各検出素子１０ａに対応するＡ／Ｄコンバータ２２及び２値化部２４を有している。各Ａ／Ｄコンバータ２２は、対応する検出素子１０ａから出力される電圧、すなわち通過路上の物体までの距離データに相当するアナログ電圧を、ディジタル値に変換する。また、各２値化部２４は、ディジタル値に変換された距離データを所定のしきい値と比較することにより、車両乃至物体の有無を示す０／１データを生成する。なお、Ａ／Ｄコンバータ２２及び２値化部２４は、対応する車両検出センサ１０の内部に設けてもよい。
【００２５】
前記認識処理部１２は連結処理部２６を有している。連結処理部２６は、各２値化部２４から出力される０／１データを車両検出センサ１０毎の検出ライン２０に沿って連結することにより、車両検知位置で“１”値、それ以外の位置で“０”値を有するビット列である０／１連結データを生成する。また、連結処理部２６の後段に設けられている車両検知前処理部２８は、車両検知処理に先立ち０／１連結データに所定の前処理を施す。さらに、車両検知前処理部２８に接続された車両検知処理部３０は、前処理後の０／１連結データに基づき車両１６の右端位置、左端位置及び０／１連結データ（ｏｎ信号）の中心点を求める。また、車両速度計算部３２は、０／１連結データに基づく計測幅や車両検出センサ１０の取付角度やスキャン時間、スキャン回数等に基づいて通過する車両１６の速度を算出する。前記車両検知処理部３０及び車両速度計算部３２は、このようにして得た情報を車両検知情報として判別部３４に供給する。判別部３４では、取得した情報に基づいて、対象車両の通過方向等の確定を行う。確定方法については後述する。
【００２６】
連結処理部２６は、さらに、車両検出センサ１０による単一のスキャン動作にて各Ａ／Ｄコンバータ２２から出力されるデータを、車両検出センサ１０から路面までの距離に基づき路面からの高さに変換し、さらに、これらを車両検出センサ１０毎の検出ライン２０に沿って連結することにより、検出ライン２０に沿う車両１６の高さプロファイルを示す高さ連結データを生成する。連結処理部２６の後段に設けられている高さデータ計算部３６は、連結処理部２６からの高さ連結データに基づき、各車両１６毎にかつ各スキャン毎に、車両１６の最大、最小及び平均高さを計算し車両の形状情報として前記判別部３４に提供する。判別部３４では、取得した車両１６の形状情報と予め記憶した車種毎の形状データとを比較し、車種判別を行う。なお、図２は、２個の車両検出センサ１０からのデータを入力する構成しか示していないが、車両検出センサ１０が多数ある場合は、各車両検出センサ１０からの出力に基づくデータが判別部３４に入力される。
【００２７】
続いて、図３に示す車両検出センサ１０のｏｎ出力の変化図に基づいて、車両通過方向の認識原理を説明する。なお、図３は、２個の車両検出センサ（Ａ），（Ｂ）を示し、紙面下側に向かう方向を車両が検出ライン２０を越えて駐車場等へ進入する方向として、当該車両が駐車場へ進入した時の任意のスキャンタイミングＳｉ（ただし、ｉ＝１〜ｎ）における車両検出センサ１０のｏｎ信号の変化を示している。つまり、車両１６が矢印Ｐ方向に移動してきて、検出ライン２０を通過すると、所定間隔（例えば、２ｍｓ；適当な値を記入して下さい）で車両検出センサ１０のデータ取得（スキャン）を行っている。前述したように、車両検出センサ１０の検出ライン２０は、車両進行方向と直交する方向Ｌに対して所定角度、例えば３０°（方向Ｌに対して左回り方向を（＋）、右回り方向を（−）とする）傾くように配置されているので、車両１６が移動してくると、図中破線で示すように車両１６の先端コーナー部分から検出ライン２０を通過することになる。
【００２８】
図３の場合、スキャンＳ３の時に、車両１６の先端コーナー部分が検出ライン２０を越えた状態を示している。なお、車両１６の移動と車両検出センサ１０のｏｎ出力の推移を理解し易くするため、図３では、各スキャン時のｏｎ出力は方向Ｌと平行になるように表現している。すなわち、スキャンＳ３の時（車両１６が破線で示す位置に移動した時）、左端点ａ(3)から右端点ｂ(3)に相当する部分の検出素子がｏｎしている。従って、車両検出センサ（Ａ）に関して言えば、時間の経過と共に、右端点ｂが順次右方向に移動する。そして、スキャンＳ６の時に車両１６が車両検出センサ（Ａ）の右端部に達したことを示し、スキャンＳ６以降、すなわち、区間ａ(6)〜ｂ(6)、区間ａ(7)〜ｂ(7)等の変化は無くなる。さらに、図３では、検出素子のｏｎ出力の推移をより明確にするために、各区間ａ(ｉ)〜ｂ(ｉ)の中心点ｃ(ｉ)を算出している。中心点ｃ(ｉ)は、車両検出センサ（Ａ）の検出ラインの左端部を基準にして、ｃ(ｉ)＝ａ(ｉ)＋（ｂ(ｉ)−ａ（ｉ））／２で求めることができる。図３は、各区間ａ(ｉ)〜ｂ(ｉ)に関して、中間点ｃ(ｉ)を算出し、白丸で表示している。
【００２９】
図３から明らかなように、方向Ｌに対して、−３０°傾いている車両検出センサ（Ａ）の検出ライン２０に対して、車両１６が進入する場合、中心点ｃ(ｉ)は、順次右方向に移動し、車両検出センサ（Ａ）の検出ライン２０の右端部に車両１６が達した以降は、中心点ｃ(ｉ)の移動は『０』になる。そして、車両１６の移動が進み、当該車両１６の後端部が車両検出センサ（Ａ）の検出ライン２０に達すると（検出ライン２０が−３０°傾いているので、車両１６の後端コーナー部分から検出ライン２０に達する；スキャンＳｊ）、左端点ａ（ｉ）は順次右方向に移動を始め、それに伴って、中心点ｃ（ｉ）も右方向に移動を再開する。方向Ｌに対して、−３０°傾いている車両検出センサ（Ａ）の場合、中心点ｃ（ｉ）の右方向（＋）への移動を検出することにより車両１６が検出ライン２０を跨いで、進入状態にあることを認識することができる。なお、図３に示したように、車両１６が方向Ｌに対して、＋３０°傾いている車両検出センサ（Ｂ）を通過する場合、当該車両検出センサ（Ｂ）に関する進入時の中心点ｃ（ｉ）の移動は左方向（−）になる。従って、車両１６が＋３０°傾いている車両検出センサ（Ｂ）を通過する場合は、中心点ｃ(i)の左方向（−）への移動を検出することにより車両１６が検出ライン２０を跨いで、進入状態にあることを認識することができる。
【００３０】
図２の認識処理部１２が前述した中心点ｃ（ｉ）の移動を数値的に認識するために、車両検知処理部３０では、中心点ｃ（ｉ）の移動量Ａ(i)＝ｃ(i)−ｃ(i-1)を算出する（ただし、ｉ≠１）。この時、右方向の中心点移動を（＋）とすると、車両検出センサ（Ａ）の進入時における移動量Ａ(i)は、常に（＋）になる。この移動量Ａ(i)を車両１６が完全に検出ライン２０を通過するまで、つまり車両検出センサのｏｎ出力が無くなるまで（図３の場合スキャンＳ（ｎ）まで）加算して加算値ＶＬを算出する。判別部３４は、この加算値ＶＬと車両検出センサ（Ａ）の取付角度θを積算した値Ｄｒ＝ＶＬ×θを算出する。−３０°傾いている車両検出センサ（Ａ）に対して車両１６が進入する場合、前述したようにＶＬの値は、常に（＋）になるので、Ｄｒの値は、常に（−）になる。また、＋３０°傾いている車両検出センサ（Ｂ）に対して車両１６が進入する場合、前述したようにＶＬの値は、常に（−）になるので、Ｄｒの値は、常に（−）になる。つまり、判別部３４は、算出したＤｒの値が（−）の場合、車両１６が進入したと判別することができる。
【００３１】
図４には、図３とは逆に、車両１６が車両検出センサ（Ａ），（Ｂ）で形成される検出ライン２０を越えて駐車場等から退出（矢印Ｑ方向への移動）する場合のｏｎ出力の推移を示している。図４の場合も、車両１６は、車両検出センサ（Ａ），（Ｂ）両方の検出ライン２０上を通過し、前記車両検出センサ（Ａ）は方向Ｌに対して−３０°傾き、車両検出センサ（Ｂ）は方向Ｌに対して＋３０°傾いているので、車両１６が移動すると、まず、車両１６のフロント中央右部分によって、前記車両検出センサ（Ａ），（Ｂ）が反応し始める。図３の場合と同様に、車両検出センサ（Ａ），（Ｂ）の各検出ライン２０の左端を基準にして、左端点ａ(i)と右端点ｂ(i)を検出し、さらに、その中心点ｃ(i)を算出すると、車両検出センサ（Ａ）の場合、前記中心点ｃ(i)は、左方向に移動することが分かる。図４の場合中心点ｃ(i)は、スキャンＳ２〜Ｓ７の間で移動し（車両１６のフロント側全幅が検出ライン２０に達するまで）、その後Ｓn-4まで中心点ｃ(i)の移動は、『０』になり（車両１６の全幅が検出ライン２０通過中）、Ｓn-3より再び移動を再開する（車両１６のリア側が検出ライン２０から離れ始める時）。同様に、＋３０°傾いている車両検出センサ（Ｂ）の場合、前記中心点ｃ(i)は、右方向に移動することが分かる。
【００３２】
車両検知処理部３０では、図３の場合と同様に、中心点ｃ（ｉ）の移動量Ａ(i)＝ｃ(i)−ｃ(i-1)を算出する（ただし、ｉ≠１）。この時、右方向の中心点移動を（＋）とすると、車両検出センサ（Ａ）の退出時における移動量Ａ(i)は、常に（−）になる。この移動量Ａ(i)を車両１６が完全に検出ライン２０を通過するまで、つまり車両検出センサのｏｎ出力が無くなるまで（図４の場合スキャンＳ（ｎ）まで）加算して加算値ＶＬを算出する。判別部３４は、この加算値ＶＬと車両検出センサ（Ａ）の取付角度θを積算した値Ｄｒ＝ＶＬ×θを算出する。−３０°傾いている車両検出センサ（Ａ）に対して車両１６が退出する場合、前述したようにＶＬの値は、常に（−）になるので、Ｄｒの値は、常に（＋）になる。また、＋３０°傾いている車両検出センサ（Ｂ）に対して車両１６が退出する場合、前述したようにＶＬの値は、常に（＋）になるので、Ｄｒの値は、常に（＋）になる。つまり、判別部３４は、算出したＤｒの値が（＋）の場合、車両１６が退出したと判別することができる。
【００３３】
このように、判定部３４では、算出したＤｒを入退判定として使用することができる。
【００３４】
図２の構成ブロック図に加えて、図５、図６に示すフローチャートを用いて、認識処理部１２内部の処理手順を説明する。なお、図５では、任意の１つの車両検出センサ１０からの出力に関する処理を説明するが、実際は、同様な処理が各車両検出センサ１０からの出力に基づいて行われている。
【００３５】
まず、Ａ／Ｄコンバータ２２が任意のタイミングで車両検出センサ１０の出力データを取得すると（Ｓ１００）、ディジタルデータに変換し２値化部２４に提供する。当該２値化部２４に提供されたディジタルデータは、０／１データに変換される（Ｓ１０１）。連結処理部２６は、各２値化部２４で変換された０／１データに基づいて車両検出センサ１０毎に検出ライン２０に沿った０／１連結データを生成する。この０／１連結データが任意のスキャンタイミングにおける物体（車両を含む）の検出データとなる。さらに、連結処理部２６は、前記０／１連結データに対してｏｆｆ、ｏｎ（０、１）チェックを行い車両検出センサ１０の出力状態のチェックを行う（Ｓ１０２）。続いて、連結処理部２６は０／１連結データ上で同一値（ｏｎ（１）またはｏｆｆ（０））になっている部分が複数存在するか否かの判断、すなわち、データの分離検知を行う（Ｓ１０３）。つまり、１つの車両検出センサ１０が、複数の物体（車両１６を含む）に対して反応した場合、０／１連結データ上で同一値になるグループが分離して複数存在し、単一の物体に対して反応した場合には、０／１連結データ上で連続して同一値になる１グループのみが存在することになる。
【００３６】
前記車両検知前処理部２８は、（Ｓ１０３）で、同一値になるグループが１つのみであると判断した場合、その同一値がｏｎであるか否か、すなわち、車両検出センサ１０が物体に反応したか否かの判断を行う（Ｓ１０４）。同一値がｏｎである場合、そのｏｎ状態が前回のスキャン時から継続しているものか、今回のスキャンで初めてｏｎになったものか否かの判断を行う（Ｓ１０５）。今回のスキャンで初めてｏｎになった場合、そのｏｎ出力グループに車両検知ナンバーを付与すると共に（Ｓ１０６）、車両検知ナンバーテーブルをオープンする（Ｓ１０７）。また、車両検知ナンバーが付与された物体の検出ライン２０の通過速度を計算するための速度計算テーブルをオープンする（Ｓ１０８）。
【００３７】
その後、前記車両検知処理部３０は、図３、図４で説明したように、ｏｎ左端点ａ(i)の検出（Ｓ１０９）、ｏｎ右端点ｂ(i)の検出（Ｓ１１０）、中心点ｃ(i)の算出（Ｓ１１１）を行う。さらに、中心点ｃ(i)の移動があるか否かの判断を行い（Ｓ１１２）、中心点ｃ(i)の移動がある場合には、前述したように中心点ｃ（ｉ）の移動量Ａ(i)＝ｃ(i)−ｃ(i-1)を算出し（Ｓ１１３）、前記車両検知ナンバーテーブルおよび速度計算テーブルにそのデータを書き込む（Ｓ１１４）。そして、（Ｓ１００）に戻って、次のスキャンタイミングでデータの取得を行い、（Ｓ１００）以下の処理を繰り返す。
【００３８】
また、（Ｓ１０４）において、車両検出センサ１０が物体に反応していないと判断された場合、判別部３４は、前回のスキャンで車両検出センサ１０が物体に反応したか否かの判断を行う（Ｓ１１５）。前回のスキャンで車両検出センサ１０が物体に反応したと判断された場合、物体の通過が今回のスキャン時点で終了していると判断して、車両検知ナンバーテーブルをクローズする（Ｓ１１６）。そして、図３、図４で説明したように、移動量Ａ(i)を全て加算した加算値ＶＬと車両検出センサ（Ａ）の取付角度θとを積算した値Ｄｒ＝ＶＬ×θを算出して、Ｄｒの値に基づいて、通過物体の進入または退出の判断を行う（Ｓ１１７）。判断が終了したら、日時と共にこの進退データ及び前記０／１連結データ等を判別部３４内の記憶部に一時記憶する（Ｓ１１８）。記憶したデータの処理に関しては、図６のフローチャートで後述する。
【００３９】
一方、車両速度計算部３２は、（Ｓ１１２）で中心点ｃ(i)の移動が無いと判断された場合、物体の全幅部分が検出ライン２０を通過したと判断して、速度計算テーブルがオープンしているか否かの判断を行う（Ｓ１１９）。もし、速度計算テーブルがオープンしている場合、当該速度計算テーブルをクローズし（Ｓ１２０）、通過物体の速度Ｈ（ｋｍ／ｈ）の計算を行う（Ｓ１２１）。この速度計算は、物体の計測幅Ｗ（ｍｍ）、スキャン回数ＮＳ（回）、センサ取付角度θ、スキャン間隔（ｍｓ）により算出することができる。なお、前記計測幅Ｗは、車両検出センサ１０の各検出素子のｏｎ点数Ｄと検出素子の計測間隔Ｑ（図３における方向Ｌに平行な方向の間隔）により求めることができる。従って、検出ライン２０を通過する物体の速度は、以下のようになる。
【００４０】
【数１】
0003684822.tif 000002
算出した通過物体の速度は、日時と共に判別部３４内の記憶部に一時記憶される（Ｓ１２２）。その後、（Ｓ１００）に戻って、次のタイミングにおけるスキャンに基づいて、（Ｓ１００）以下の処理を継続して行う。
【００４１】
一方、（Ｓ１１９）で、既に速度計算テーブルがクローズしていると判断した場合は、現在対象にしている移動物体の速度計算が完了していると判断して、（Ｓ１００）に戻って、次のタイミングにおけるスキャンに基づいて、（Ｓ１００）以下の処理を継続して行う。なお、通過物体の速度と車両検知ナンバーテーブルが記憶する中心点ｃ(i)に関する情報、つまり中心点ｃ(i)の移動が始まり、一時停止して再度始動が始まるまでのスキャン回数ＮＷ（図３の場合Ｓ３〜Ｓｊ）とを用いることによって、通過物体の全長Ｌを以下のように求めることが可能であり、後述する車種判別をより正確に行うためのデータとすることができる。
【００４２】
【数２】
0003684822.tif 000003
前記連結処理部２６は、（Ｓ１０３）で  同一値になるグループが複数存在すると判断した場合、つまり、単一の車両検出センサ１０の検出ライン２０を複数の物体が同時に通過中であると判断した場合、検知したグループの数分の車両検知前処理フローをセットする（Ｓ１２３）。つまり、検知したグループ毎に（Ｓ１０４）以下の処理を個々に独立して行うフローをスタートする。図１、図２等で示すように、フリーレーン１４の上方には、複数の車両検出センサ１０が配置されているので、各車両検出センサ１０に対して上述のような処理が実行され、複数の進退データが判別部３４内部に順次保持されることになる。
【００４３】
図５のフローチャートで示す処理では、各車両検出センサ１０毎の物体通過を検出するまでの処理を示しているが、図６のフローチャートには、各車両検出センサ１０に対して行われた処理結果が判別部３４に入力され、その処理結果を集計して、最終的な車両通過判定を行う手順が示されている。
【００４４】
判別部３４は、図５に示すフローチャートにおける（Ｓ１１８）で記憶された０／１連結データをさらに隣接する車両検出センサ１０同士で連結する（Ｓ１２４）。その後、連結した０／１連結データのｏｎデータが連結位置で接触するか否かの判断を行う（Ｓ１２５）。この時ｏｎデータが連結位置で接触する場合は、単一の物体が隣接する車両検出センサ１０の両方の検出ライン２０上を通過したことになる（図３や図４に示すように、車両１６が２つの車両検出センサ（Ａ），（Ｂ）の検出ライン２０を跨いで通過する場合）。この場合、（Ｓ１２１）で速度計算時に算出した各車両検出センサ１０における計測幅Ｗを統合して、通過物体の実際の全幅ＷCを算出する（Ｓ１２６）。続いて、判別部３４は、算出した全幅ＷCが当該判別部３４が予め記憶する車幅指定値より大きいか否かの判断を行う（Ｓ１２７）。例えば、全幅ＷCが１ｍ以下の場合、通過した物体は、人間等であり車両以外の物体であると判断することができる。従って、全幅ＷCが指定値より小さい場合は、判別部３４に一時記憶していた進退データや０／１連結データ等を削除し（Ｓ１２８）、通過車両検出処理を終了し、次のタイミングにおける車両検出処理に備える。
【００４５】
また、（Ｓ１２７）で全幅ＷCが指定値以上であると判断された場合には、判別部３４は、進退データや日時を正式に記憶すると共に、統合物体を車両と判断してその入退方向を確定する（Ｓ１２９）。その後、（Ｓ１２６）で算出した全幅ＷCや（Ｓ１２１）で算出した車速に基づいて計算可能な車両長さ及び車両検出センサ１０が取得するデータに基づいて高さデータ計算部３６（図２参照）が計算した車両の高さデータ等に基づいて、通過車両の外観形状データを生成し、判別部３４が予め記憶した車種別外観形状と比較し、通過車両の車種特定を行う（Ｓ１３０）。この場合は、例えば、車両体積や車両の投影面積等も算出可能であり、トレーラー、大型車、乗用車等の識別を容易に行うことができる。また、必要であればさらに細かい識別も可能である。この後、現在対象に移動物体に関する通過車両検出処理を終了し、次のタイミングにおける車両検出処理に備える。
【００４６】
また、（Ｓ１２５）で、ｏｎデータが連結位置で接触しない場合、すなわち、複数の車両検出センサ１０を跨ぐ移動物体が存在しないと判断した場合、速度計算時に算出した計測幅Ｗを通過物体の実際の全幅ＷSと認定する（Ｓ１３１）。続いて、前述と同様に、判別部３４は、算出した全幅ＷSが当該判別部３４が予め記憶する車幅指定値より大きいか否かの判断を行う（Ｓ１３２）。全幅ＷSが指定値より小さい場合は、判別部３４は通過物体が車両以外であると判断して、一時記憶していた進退データや０／１連結データ等を削除し（Ｓ１３３）、通過車両検出処理を終了し、次のタイミングにおける車両検出処理に備える。
【００４７】
また、（Ｓ１３２）で全幅ＷSが指定値以上であると判断された場合には、判別部３４は、進退データや日時を正式に記憶すると共に、移動物体を車両と判断してその入退方向を確定する（Ｓ１３４）。その後、全幅ＷSや車両長さや高さデータ等に基づいて通過車両の外観形状データを生成し、判別部３４が予め記憶した車種別外観形状と比較し、通過車両の車種特定を行う（Ｓ１３５）。この後、現在対象に移動物体に関する通過車両検出処理を終了し、次のタイミングにおける車両検出処理に備える。
【００４８】
図７は、本実施形態の通過車両検出装置を自動料金収受システム（ＥＲＰ）に適用した例を示している。図７に示すように、複数の車線が存在し、車幅が広い場合でも、車両検出センサ１０が形成する検出ライン２０を車両１６の進行方向に直交する方向に対して所定角度傾け、かつ、検出ライン２０が鋸波形状になるように設定することによって、単一のガントリ１８で車線全体をカバーできる検出ライン２０を形成可能で、省スペースで通過車両検出装置を配置することが可能で、車両の通過確認と共に車種判別や逆走行取り締まり等を容易に行うことができる。
【００４９】
なお、本実施形態では、車両検出センサが形成する検出ラインを車両の進行方向に直交する方向に対して、３０°傾けた例を説明したが、この取付角度は、車両の進行方向に直交する方向に平行にならなければ、適宜選択可能である。ただし、傾きが極端に浅い場合は中心点ｃ(i)の移動量が小さくなり検出精度が低下してしまう。また、傾きが極端に深い場合には、通過路幅全体をカバーするために多くの車両検出センサが必要になるので、本実施形態で説明して３０°前後が好ましい。
【００５０】
また、本実施形態では、複数の車両検出センサ１０によって、鋸波形状の検出ライン２０を形成する例を説明したが、検出ライン２０は、車両進行方向と直交する方向に対して所定角度傾いていればよく、単一の車両検出センサ１０によって、車両進行方向と直交する方向に対して所定角度傾いた直線の検出ラインを形成しても本実施形態と同様の効果を得ることができる。また、単一の車両検出センサ１０の検出素子を鋸波形状に配列してもよい。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によれば、設備を大型化することなく、通過車両の有無の認識および通過車両の通過方向の認識、さらには、車種の識別等を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態の通過車両検出装置を駐車場に適用した例を説明する説明図である。
【図２】  本発明の実施形態の通過車両検出装置の構成ブロック図である。
【図３】  本発明の実施形態の通過車両検出装置において車両進入時の検出値の推移を説明する説明図である。
【図４】  本発明の実施形態の通過車両検出装置において車両退出時の検出値の推移を説明する説明図である。
【図５】  本発明の実施形態の通過車両検出装置の認識処理部における前半の処理手順を説明するフローチャートである。
【図６】  本発明の実施形態の通過車両検出装置の認識処理部における後半の処理手順を説明するフローチャートである。
【図７】  本発明の実施形態の通過車両検出装置を自動料金収受システムに適用した例を説明する説明図である。
【符号の説明】
１０  車両検出センサ、１２  認識処理部、１４  フリーレーン、１６  車両、１８  ガントリ、２０  検出ライン。
【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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