(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両走行路の上方から走行車両に向けて距離を測定する測距ビームを照射して車種を判別する車種判別方法であって、前記車両走行路の上方の１点から前記走行車両の走行方向に対して少なくとも前後の斜下方向に所定の放射角度を有する複数の測距ビームを照射する第１段階と、前記走行車両が前記前斜下方向の測距ビームを横切り、前記後斜下方向の測距ビームで大型車両と判定する一定高さ以上の波形がｔ１時間連続したか否かを判定する第２段階と、前記前斜下方向の測距ビームと前記後斜下方向の測距ビームとで同時に測定された車両の高低差が一定幅以上であるか否かを判定する第３段階とを備え、
前記第２段階において車両の高さが所定の高さ以上連続する時間がｔ１時間計測されることにより箱型バスとして車種判定動作を開始し、且つ前記第３段階において検出された車両の高低差が一定幅よりも小さい場合に箱型バスと判定し、それ以外の場合を前記箱型バス以外の大型車両と判定することを特徴とする車種判別方法。
【請求項２】
車両走行路の上方から走行車両に向けて距離を測定する測距ビームを照射して車種を判別する車種判別方法であって、
前記車両走行路の上方の１点から前記走行車両の走行方向の前後の斜下方向、及び前記走行車両の左右幅方向の少なくとも４つの測定ポイントに向けて所定の放射角度を有する測距ビームを照射する第１段階と、
前記走行車両が前記前斜下方向の測距ビームを横切り、前記後斜下方向の左右の両測距ビームで大型車両と判定する一定高さ以上の波形がｔ１時間連続したか否かを判定する第２段階と、
前記後斜下方向の左又は右の何れかの測距ビームのみで大型車両と判定する一定高さ以上の波形がｔ１時間連続したか否かを判定する第３段階と、
前記後斜下方向の左右の何れか一方、或いは前斜下方向の左右何れか一方の測距ビームのみで車両が感知される状態がｔ２時間以上連続したか否かを判定する第４段階と、
前記前斜下方向と前記後斜下方向の左右一方の側の測距ビーム同士で同時に測定した高低差が一定幅以上有る状態がｔ３時間以上連続したか否かを判定する第５段階と、
前記前斜下方向と前記後斜下方向の他方の側の測距ビーム同士で同時に測定した高低差が一定幅以上有る状態がｔ３時間以上連続したか否かを判定する第６段階と、を備え、
前記第２段階により大型車両と判定する一定高さ以上の波形がｔ１時間連続して計測されることにより箱型バスとして車種判定動作を開始し、且つ前記第３段階から第６段階による判定結果全てが、各段階で規定されている時間以上連続しなかった場合、箱型バスと判定することを特徴とする車種判別方法。
【請求項３】
前記第１段階と第２段階との間で、前記走行車両が前記前斜下方向の測距ビームを横切ってから、前記後斜下方向の測距ビームに検出されるまでの走行時間を測定し、前記前斜下方向の測距ビームを横切る際の走行車両の位置から、前記後斜下方向の測距ビームに検出されるまでの車両走行距離を前記走行時間で割って車両走行速度を求め、前記各段階における条件判定に必要なそれぞれの距離を前記算出した車両走行速度で割って、前記ｔ１、ｔ２、ｔ３の各時間を求めることを特徴とする請求項１または２記載の車種判別方法。
【請求項４】
前記ｔ１時間は、所定の速度で走行する車両が大型車両であるか否かを判別するために設定された時間であり、走行車両の先頭部分の測定誤差領域とノイズ成分とを除くように所定の時間に設定されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項記載の車種判別方法。
【請求項５】
前記ｔ２時間は、所定の速度で走行する車両の特有の形状を感知したことにより発生した波形か、若しくは車両が斜め走行した場合に一時的に片側感知状態により発生した波形かを識別するために設定された時間であり、走行車両が斜め走行した場合と車両形状自体の違いとを区別すると共に、ノイズ成分を除くように所定の時間に設定されていることを特徴とする請求項２または３記載の車種判別方法。
【請求項６】
前記ｔ３時間は、所定の速度で走行する車両の車種の判定精度をより高めるために設定された時間であり、前後の斜下方向の測距ビームで同時に測定する高低差によって車種判別する際のノイズ成分を除くように所定の時間に設定されていることを特徴とする請求項２または３記載の車種判別方法。
【請求項７】
車両走行路の上方から走行車両に向けて距離を測定する測距ビームを照射して車種を判別する車種判別装置であって、前記車両走行路の上方の１点から前記走行車両の走行方向に対して少なくとも前後の斜下方向に所定の放射角度を有する複数の測距ビームを照射するビーム照射手段と、前記走行車両が前記前斜下方向の測距ビームを横切り、前記後斜下方向の測距ビームで大型車両と判定する一定高さ以上の波形がｔ１時間連続したか否かを判定する大型車両判定手段と、前記前斜下方向の測距ビームと前記後斜下方向の測距ビームとで同時に測定された車両の高低差が一定幅以上連続したか否かを判定する車両高低差判定手段とを備え、
前記大型車両判定手段において車両の高さが所定の高さ以上連続する時間がｔ１計測されることにより箱型バスとして車種判定動作を開始し、且つ前記車両高低差判定手段において検出された車両の高低差が一定幅よりも小さい場合箱型バスと判定し、それ以外を前記箱型バス以外の大型車両と判定することを特徴とする車種判別装置。
【請求項８】
車両走行路の上方から走行車両に向けて距離を測定する測距ビームを照射して車種を判別する車種判別装置であって、
前記車両走行路の上方の１点から前記走行車両の走行方向の前後の斜下方向、及び前記走行車両の左右幅方向の少なくとも４つの測定ポイントに向けて所定の放射角度を有する測距ビームを照射するビーム照射手段と、
前記走行車両が前記前斜下方向の測距ビームを横切り、前記後斜下方向の左右の両測距ビームで大型車両と判定する一定高さ以上の波形がｔ１時間連続したか否かを判定する大型車両判定手段と、
前記後斜下方向の左又は右の何れかの測距ビームのみで大型車両と判定する一定高さ以上の波形がｔ１時間連続したか否かを判定する部分大型車両判定手段と、
前記後斜下方向の左右の何れか一方、或いは前斜下方向の左右何れか一方の測距ビームのみで車両が感知される状態がｔ２時間以上連続したか否かを判定する斜め走行判定手段と、
前記前斜下方向と前記後斜下方向の左右一方の側の測距ビーム同士で同時に測定した高低差が一定幅以上有る状態がｔ３時間以上連続したか否かを判定する第１の車両高低差判定手段と、
前記前斜下方向と前記後斜下方向の他方の側の測距ビーム同士で同時に測定した高低差が一定幅以上有る状態がｔ３時間以上連続したか否かを判定する第２の車両高低差判定手段と、を備え、
前記大型車両判定手段により大型車両と判定する一定高さ以上の波形がｔ１時間連続されることにより箱型バスとして車種判定動作を開始し、且つ前記部分大型車両判定手段、斜め走行判定手段、第１の車両高低差判定手段、及び第２の車両高低差判定手段による判定結果全てが、各段階で規定されている時間以上連続しなかった場合、箱型バスと判定することを特徴とする車種判別装置。
【請求項９】
前記ビーム照射手段と大型車両判定手段との間で、前記走行車両が前記前斜下方向の測距ビームを横切ってから、前記後斜下方向の測距ビームに検出されるまでの走行時間を測定し、前記前斜下方向の測距ビームを横切る際の走行車両の位置から、前記後斜下方向の測距ビームに検出されるまでの車両走行距離を前記走行時間で割って車両走行速度を求め、前記部分大型車両判定手段、斜め走行判定手段、第１の車両高低差判定手段、及び第２の車両高低差判定手段における条件判定に必要なそれぞれの距離を前記算出した車両走行速度で割って、前記ｔ１、ｔ２、ｔ３の各時間を求めることを特徴とする請求項７または８記載の車種判別装置。
【請求項１０】
前記ｔ１時間は、所定の速度で走行する車両が大型車両であるか否かを判別するために設定された時間であり、走行車両の先頭部分の測定誤差領域とノイズ成分とを除くように所定の時間に設定されていることを特徴とする請求項７乃至９の何れか一項記載の車種判別装置。
【請求項１１】
前記ｔ２時間は、所定の速度で走行する車両の特有の形状を感知したことにより発生した波形か、若しくは車両が斜め走行した場合に一時的に片側感知状態により発生した波形かを識別するために設定された時間であり、走行車両が斜め走行した場合と車両形状自体の違いとを区別すると共に、ノイズ成分を除くように所定の時間に設定されていることを特徴とする請求項８または９記載の車種判別装置。
【請求項１２】
前記ｔ３時間は、所定の速度で走行する車両の車種の判定精度をより高めるために設定された時間であり、前後の斜下方向の測距ビームで同時に測定する高低差によって車種判別する際のノイズ成分を除くように所定の時間に設定されていることを特徴とする請求項８または９記載の車種判別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車種判別方法に係り、更に詳しくは、車両走行路の上方から走行車両に向けて距離を測定する測距ビームを照射して車種を判別する車種判別方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、市街地における通行車両の渋滞を解消し、排ガスによる環境汚染を低減するため、公共交通機関のバス利用が再認識されつつある。そこで、バスをスムーズに運行することによって利用者の利便性を図り、利用者を増やすため、ラッシュ時にバス専用の通行レーンを設けたり、交差点の信号切り換えタイミングをバスの接近状況に合わせて制御することで、交差点におけるバスの停止時間をできるだけ短くする、いわゆるバス感応制御等が行われていた。
このように、道路上を走行する車両がバス（一般的には箱型形状）であるか、それ以外の大型車両（大型トレーラや大型トラックなど）であるかを正確に判別することができれば、上記したバス専用レーン制御やバス感応制御等を自動化することが可能となる。また、車種判別は、上記以外にも交通量調査や有料道路等における料金徴収の際にも有用となる。
従来の車種判別方法は、例えば、図１０に示されるように、路面６４上を走行し、測距センサ６０付近の測定ポイントに来た走行車両６２に向けて測距ビームＰＢ（あるいは、レーザパルス）を照射し、その反射光を測距センサ６０で計測して、走行車両の外形形状（シルエットパターン）の測定データを取って（図１１参照）、その測定データを一旦メモリ等に格納する。そして、走行車両６２が測定ポイントを通り過ぎた後、メモリから測定データを読み出して車種の判定処理を行っていた。
この種の車種判定を行う従来装置としては、例えば、特開平６−２７４７８７号公報に記載の「車両判別装置」、あるいは、特開平１０−２６９４８９号公報に記載の「車種判別装置」などがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の車種判別装置にあっては、測定ポイントに来た走行車両の車両形状（シルエットパターン）に関する測定データを取っていたため、車種を判定する際のデータ量が多くなり、これを一旦メモリに格納しておくには記憶容量の大きいメモリが必要となって、コスト増になるという問題があった。
また、測定ポイントを車両が通過した後に、メモリから測定データを読み出して、後から車種の判定処理を行っていたため、判定結果が出るまで時間がかかるという問題があった。
さらに、従来の車種判別装置にあっては、走行車両が測定ポイントを完全に通過する必要があるため、測定ポイントの中で停車した車両の車種は判別できないという問題があった。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、少ない測定データ量で迅速に車種判別を行うことができると共に、測定データを記憶するメモリを小さくして低コスト化し、測定ポイントの中で停車した車両でも車種を判別することができる車種判別方法を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、車両走行路の上方から走行車両に向けて距離を測定する測距ビームを照射して車種を判別する車種判別方法であって、前記車両走行路の上方の１点から前記走行車両の走行方向に対して少なくとも前後の斜下方向に所定の放射角度を有する複数の測距ビームを照射する第１段階と、前記走行車両が前記前斜下方向の測距ビームを横切り、前記後斜下方向の測距ビームで大型車両と判定する一定高さ以上の波形がｔ１時間連続したか否かを判定する第２段階と、前記前斜下方向の測距ビームと前記後斜下方向の測距ビームとで同時に測定された車両の高低差が一定幅以上連続したか否かを判定する第３段階とを備え、前記第２段階において車両の高さが所定の高さ以上連続する時間がｔ１時間計測されることにより箱型バスとして車種判定動作を開始し、且つ前記第３段階において検出された車両の高低差が一定幅よりも小さい場合に箱型バスと判定し、それ以外の場合を前記箱型バス以外の大型車両と判定するものである。
【０００５】
これによれば、第１段階で車両走行路の上方の１点から走行車両の走行方向の少なくとも前後の斜下方向に複数の測距ビームを照射し、第２段階で走行車両が前斜下方向の測距ビームを横切り、後斜下方向の測距ビームで大型車両と判定する一定高さ以上の波形がｔ１時間連続して測定されると、箱型バスとして車種判定動作を開始し、第３段階で前斜下方向と後斜下方向の測距ビームとで同時に測定された車両の高低差が一定幅以上ある場合は、箱型バス以外の大型車両と判定する。このため、第２段階の条件を満たし、且つ第３段階で前後の斜下方向の測距ビームで同時に測定される車両の高低差が一定幅以下である場合は箱型バスと判定されるので、車種判別に用いる測定データ量が非常に少なくなり、それを用いて逐次判定処理することから短時間で判別結果がわかると共に、小さい容量のメモリで済むことから低コスト化され、停止車両でも車種を判別することができる。
【０００６】
請求項２記載の発明は、車両走行路の上方から走行車両に向けて距離を測定する測距ビームを照射して車種を判別する車種判別方法であって、前記車両走行路の上方の１点から前記走行車両の走行方向の前後の斜下方向、及び前記走行車両の左右幅方向の少なくとも４つの測定ポイントに向けて所定の放射角度を有する測距ビームを照射する第１段階と、前記走行車両が前記前斜下方向の測距ビームを横切り、前記後斜下方向の左右の両測距ビームで大型車両と判定する一定高さ以上の波形がｔ１時間連続したか否かを判定する第２段階と、前記後斜下方向の左又は右の何れかの測距ビームのみで大型車両と判定する一定高さ以上の波形がｔ１時間連続したか否かを判定する第３段階と、前記後斜下方向の左右の何れか一方、或いは前斜下方向の左右何れか一方の測距ビームのみで車両が感知される状態がｔ２時間以上連続したか否かを判定する第４段階と、前記前斜下方向と前記後斜下方向の左右一方の側の測距ビーム同士で同時に測定した高低差が一定幅以上有る状態がｔ３時間以上連続したか否かを判定する第５段階と、前記前斜下方向と前記後斜下方向の他方の側の測距ビーム同士で同時に測定した高低差が一定幅以上有る状態がｔ３時間以上連続したか否かを判定する第６段階と、を備え、前記第２段階により大型車両と判定する一定高さ以上の波形がｔ１時間連続して計測されることにより箱型バスとして車種判定動作を開始し、且つ前記第３段階から第６段階による判定結果全てが、各段階で規定されている時間以上連続しなかった場合、箱型バスと判定するものである。
【０００７】
これによれば、第１段階で車両走行路の上方の１点から走行車両の走行方向の前後の斜下方向、及び前記走行車両の左右幅方向の少なくとも４つの測定ポイントに向けて測距ビームを照射し、第２段階で走行車両が前斜下方向の測距ビームを横切り、後斜下方向の左右の両測距ビームで大型車両と判定する一定高さ以上の波形がｔ１時間連続して測定されると、箱型バスとして車種判定動作を開始し、第３段階で第２段階の条件を満たした時点で後斜下方向の左又は右の何れかの測距ビームのみで大型車両と判定する一定高さ以上の波形がｔ１時間連続して測定された場合は、箱型バス以外の大型車両として車種判定動作を終了するようにする。第４段階では前記第３段階の条件を満たさず、後斜下方向の左右の何れか一方、或いは前斜下方向の左右何れか一方の測距ビームのみで車両が感知される状態がｔ２時間連続して測定された場合、箱型バス以外の大型車両と判定し、第５段階で第４段階の条件を満たさず、前斜下方向と後斜下方向の左右一方の側の測距ビーム同士で同時に測定される高低差が一定幅以上有る状態がｔ３時間以上続いて測定された場合、箱型バス以外の大型車両と判定し、第６段階で第４段階の条件を満たさず、前斜下方向と後斜下方向の他方の側の測距ビーム同士で同時に測定した高低差が一定幅以上有る状態がｔ３時間以上続いて測定された場合、箱型バス以外の大型車両と判定する。このため、第２段階で箱型バスと仮定した後、第３段階から第６段階までの条件を逐次判定してゆき、１つでも条件を満たすものがある場合は箱型バス以外の大型車両と判定し、それ以外は箱型バスと判定するようにするため、車種判別、特に箱型バスとそれ以外の大型車両（トレーラやトラック等）とを判別する際に必要な測定データ量が非常に少なくなり、短時間で判別結果がわかると共に、メモリ容量が小さくて済むことから低コスト化される。請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の車種判別方法において、前記第１段階と第２段階との間で、前記走行車両が前記前斜下方向の測距ビームを横切ってから、前記後斜下方向の測距ビームに検出されるまでの走行時間を測定し、前記前斜下方向の測距ビームを横切る際の走行車両の位置から、前記後斜下方向の測距ビームに検出されるまでの車両走行距離を前記走行時間で割って車両走行速度を求め、前記各段階における条件判定に必要なそれぞれの距離を前記算出した車両走行速度で割って、前記ｔ１、ｔ２、ｔ３の各時間を求めるようにしたものである。これによれば、第１段階と第２段階の間に走行車両が前斜下方向の測距ビームを横切ってから後斜下方向の測距ビームに検出されるまでの走行時間を測定し、走行車両が前斜下方向の測距ビームを横切り、後斜下方向の測距ビームに検出されるまでの車両走行距離を求めて、車両走行距離を走行時間で割った車両走行速度を求め、各段階での条件判定に必要なそれぞれの距離を車両走行速度で割って、ｔ１、ｔ２、ｔ３の各時間を求めるようにする。このため、車両の走行速度に応じて測定誤差が生じることがなくなり、常に正確に車種判別を行うことができる。
【０００８】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３の何れか一項記載の車種判別方法において、前記ｔ１時間は、所定の速度で走行する車両が大型車両であるか否かを判別するために設定された時間であり、走行車両の先頭部分の測定誤差領域とノイズ成分とを除くように所定の時間に設定されている。これによれば、走行車両の先頭部分の測定誤差領域とノイズ成分とを除くために必要な時間をｔ１時間とし、その間連続して条件を満たす測距ビームの波形が測定された場合に初めて車種判定動作を開始するようにする。このため、測距ビームの測定値が不安定になり易い走行車両のフロントグラス部分などの測定データや瞬間的なノイズ成分を除去することが可能となり、より正確に車種を判別することができる。
請求項５記載の発明は、請求項２または３記載の車種判別方法において、所定の速度で走行する車両の特有の形状を感知したことにより発生した波形か、若しくは車両が斜め走行した場合に一時的に片側感知状態により発生した波形かを識別するために設定された時間であり、走行車両が斜め走行した場合と車両形状自体の違いとを区別すると共に、ノイズ成分を除くように所定の時間に設定されている。これによれば、走行車両が斜め走行した場合と車両形状自体の違いとを区別すると共に、ノイズ成分を除去するために必要な時間をｔ２時間とし、その間連続して条件を満たす測距ビームの波形が測定された場合は、箱型バス以外の大型車両と判定する。このため、車両が斜め走行してきたり、瞬間的にノイズ成分が乗ってもこれ除いて判定することができるので、より正確に車種を判別することができる。
請求項６記載の発明は、請求項２または３記載の車種判別方法において、所定の速度で走行する車両の車種の判定精度をより高めるために設定された時間であり、前後の斜下方向の測距ビームで同時に測定する高低差によって車種判別する際のノイズ成分を除くように所定の時間に設定されている。これによれば、前後の斜下方向の測距ビームで同時に測定する高低差によって車種判別する際のノイズ成分を除くために必要な時間をｔ３時間とし、条件を満たす測距ビームの波形がその時間以上続いて測定された場合は、箱型バス以外の大型車両と判定する。このため、両測距ビームで同時に測定される高低差によって車種判別する際に瞬間的にノイズ成分が乗ってもこれ除いて判定できるので、より正確に車種を判別することができる。
請求項７記載の発明は、車両走行路の上方から走行車両に向けて距離を測定する測距ビームを照射して車種を判別する車種判別装置であって、前記車両走行路の上方の１点から前記走行車両の走行方向に対して少なくとも前後の斜下方向に所定の放射角度を有する複数の測距ビームを照射するビーム照射手段と、前記走行車両が前記前斜下方向の測距ビームを横切り、前記後斜下方向の測距ビームで大型車両と判定する一定高さ以上の波形がｔ１時間連続したか否かを判定する大型車両判定手段と、前記前斜下方向の測距ビームと前記後斜下方向の測距ビームとで同時に測定された車両の高低差が一定幅以上連続したか否かを判定する車両高低差判定手段とを備え、前記大型車両判定手段において車両の高さが所定の高さ以上連続する時間がｔ１計測されることにより箱型バスとして車種判定動作を開始し、且つ前記車両高低差判定手段において検出された車両の高低差が一定幅よりも小さい場合箱型バスと判定し、それ以外を前記箱型バス以外の大型車両と判定するものである。これによれば、請求項１と同様の作用効果を奏する。
請求項８記載の発明は、車両走行路の上方から走行車両に向けて距離を測定する測距ビームを照射して車種を判別する車種判別装置であって、前記車両走行路の上方の１点から前記走行車両の走行方向の前後の斜下方向、及び前記走行車両の左右幅方向の少なくとも４つの測定ポイントに向けて所定の放射角度を有する測距ビームを照射するビーム照射手段と、
前記走行車両が前記前斜下方向の測距ビームを横切り、前記後斜下方向の左右の両測距ビームで大型車両と判定する一定高さ以上の波形がｔ１時間連続したか否かを判定する大型車両判定手段と、前記後斜下方向の左又は右の何れかの測距ビームのみで大型車両と判定する一定高さ以上の波形がｔ１時間連続したか否かを判定する部分大型車両判定手段と、前記後斜下方向の左右の何れか一方、或いは前斜下方向の左右何れか一方の測距ビームのみで車両が感知される状態がｔ２時間以上連続したか否かを判定する斜め走行判定手段と、前記前斜下方向と前記後斜下方向の左右一方の側の測距ビーム同士で同時に測定した高低差が一定幅以上有る状態がｔ３時間以上連続したか否かを判定する第１の車両高低差判定手段と、前記前斜下方向と前記後斜下方向の他方の側の測距ビーム同士で同時に測定した高低差が一定幅以上有る状態がｔ３時間以上連続したか否かを判定する第２の車両高低差判定手段と、を備え、前記大型車両判定手段により大型車両と判定する一定高さ以上の波形がｔ１時間連続されることにより箱型バスとして車種判定動作を開始し、且つ前記部分大型車両判定手段、斜め走行判定手段、第１の車両高低差判定手段、及び第２の車両高低差判定手段による判定結果全てが、各段階で規定されている時間以上連続しなかった場合、箱型バスと判定するものである。これによれば、請求項２と同様の作用効果を奏する。
請求項９記載の発明は、前記ビーム照射手段と大型車両判定手段との間で、前記走行車両が前記前斜下方向の測距ビームを横切ってから、前記後斜下方向の測距ビームに検出されるまでの走行時間を測定し、前記前斜下方向の測距ビームを横切る際の走行車両の位置から、前記後斜下方向の測距ビームに検出されるまでの車両走行距離を前記走行時間で割って車両走行速度を求め、前記部分大型車両判定手段、斜め走行判定手段、第１の車両高低差判定手段、及び第２の車両高低差判定手段における条件判定に必要なそれぞれの距離を前記算出した車両走行速度で割って、前記ｔ１、ｔ２、ｔ３の各時間を求めるようにした。これによれば、請求項３と同様の作用効果を奏する。
請求項１０記載の発明は、前記ｔ１時間は、所定の速度で走行する車両が大型車両であるか否かを判別するために設定された時間であり、走行車両の先頭部分の測定誤差領域とノイズ成分とを除くように所定の時間に設定されている。これによれば、請求項４と同様の作用効果を奏する。
請求項１１記載の発明は、前記ｔ２時間は、所定の速度で走行する車両の特有の形状を感知したことにより発生した波形か、若しくは車両が斜め走行した場合に一時的に片側感知状態により発生した波形かを識別するために設定された時間であり、走行車両が斜め走行した場合と車両形状自体の違いとを区別すると共に、ノイズ成分を除くように所定の時間に設定されている。これによれば、請求項５と同様の作用効果を奏する。
請求項１２記載の発明は、前記ｔ３時間は、所定の速度で走行する車両の車種の判定精度をより高めるために設定された時間であり、前後の斜下方向の測距ビームで同時に測定する高低差によって車種判別する際のノイズ成分を除くように所定の時間に設定されている。これによれば、請求項６と同様の作用効果を奏する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本実施の形態に係る車種判別方法を実施するための車種判別装置の一例を示す構成図である。図１に示すように、本実施の形態では、測距ビームとしてここでは光ビームが用いられ、その光ビームの測定ポイントに走行車両１８ｂが入ると、その走行車両１８ｂ表面で光が反射され、その反射光を受光することにより走行車両１８ｂの照射位置までの距離を正確に測定することができる光センサ（Ｓ）１０を用いている。この光センサ（Ｓ）１０内には、図示していないが、複数の光測距儀が内蔵されており、ここでは、光センサ（Ｓ）１０から路面２０に対して所定の角度を持たせた４本のビームを照射し、その反射光を受光することができる４組の光測距儀によって構成されている。図１では、光センサ（Ｓ）１０を横方向から見ているため、２本の光ビーム（ＦＰＢとＲＰＢ）しか見えないが、図１の奥行き方向には、残り２本の光ビームが存在している（図４参照）。本実施の形態では、４本の光ビームを用いた光センサ１０を用いているが、これに限定されず、２本あるいは６本以上の光ビームを照射する光センサを用いて実施しても勿論良い。
本実施の形態では、車両走行路の上方の１点から走行車両１８（１８ｂは１８ａの一定時間後の車両位置を示したもので同一物である）の走行方向に対して少なくとも前後の斜下方向に複数の測距ビーム（ＦＰＢとＲＰＢ）を照射し、ここから得られる測定データに基づいて走行車両の車種の判別処理が行われる。
【００１０】
仮に、２組みの光測距儀が車両の走行方向に対して前後の斜下方向に測距ビームが照射されるように光センサ（Ｓ）１０を構成した場合、光測距儀から照射される光ビーム（ＦＰＢとＲＰＢ）は、ここでは垂直線Ｖに対して任意の角度θだけ傾けられていて、路面２０上のＡ，Ｃの位置にそれぞれ照射される。本実施の形態では、上記角度θを６度に設定して実施したが、必ずしもこの角度に限定されるものではない。
また、上記した光測距儀は、ここでは、近赤外線ビームを照射する発光部と、その照射光が対象物に当って反射された反射光を受光する受光部とが一体化されて構成されており、照射光による基準信号と反射光による応答電気信号の両信号波形の位相差に基づいて、反射点（対象物）までの距離に対応したアナログ出力を得るものである。発光部から照射される光ビームの種類としては、上記した近赤外線ビームに限定されるものではなく、種々の波長を持った光を用いることができ、さらにコヒーレントなレーザビームなどを用いることも可能である。
本実施の形態の車種判別装置は、上記した光センサ（Ｓ）１０から出力されるアナログ出力に基づいて、走行車両１８の移動時間から走行速度を求めたり、各種条件に基づいて測距データの変化を一定時間測定する場合などに用いられる時間計測機能を持った計時部（タイマー）１４、測距ビームによって計測された走行車両までの距離に基づいて路面２０からの高さなどを演算処理する演算部１６、あるいは、これら計時部１４や演算部１６を含み、所定のプログラムデータに基づいて、走行車両の車種の判別制御を行うＣＰＵ１２などを備えている。
【００１１】
本実施の形態では、上記のように構成された車種判別装置を用いて、大型車両である箱型バスと、箱型バス以外の大型車両（トレーラーやトラックなど）との車種の判別を行うものである。
例えば、図２は、本実施の形態において箱型バス３０を判別する際の原理を説明する図であり、図３は、本実施の形態において箱型バス以外の大型車両４０を判別する際の原理を説明する図である。
つまり、本発明の車種判別方法の特徴は、車両走行路の上方に設けられた光センサ（Ｓ）１０から走行車両の走行方向に対して前斜下方向の測距ビーム（ＦＰＢ）と後斜下方向の測距ビーム（ＲＰＢ）とを照射し、走行車両（箱型バス３０、大型トレーラー４０）の先頭部分が前斜下方向の測距ビーム（ＦＰＢ）を横切り、後斜下方向の測距ビーム（ＲＰＢ）に差しかかった時点以降で車種判定動作が開始され、車種の判別処理が行われる。
すなわち、図２に示した箱型バス３０の形状はほぼ直方体に近く、先頭から末尾までの間にダクト機構などで多少の凹凸はあるが、屋根の高さは均一であり、通常は途中にくびれやつなぎ目などが無いのが一般的な形状である。
【００１２】
これに対して、図３に示した箱型バス以外の走行車両（ここでは、大型トレーラー）４０の場合は、運転席４０ａ、コンテナ４０ｂ、荷台４０ｃ、及び運転席４０ａと荷台４０ｃとの間のつなぎ目４０ｄというように、位置によって高低差があるのが一般的な形状である。
このように、箱型バス３０かそれ以外の大型車両４０かを判別する場合は、車種の判別を行う走行車両に前斜下方向と後斜下方向の両測距ビーム（ＦＰＢ、ＲＰＢ）にかかっている状態（図２及び図３の状態）で両測距ビームの検出高さを比較し、高低差が一定幅以下である場合は、図２のような箱型バス３０と判定し、一定幅以上に高低差がある場合は、図３に示すような箱型バス以外の大型車両４０と判定するものである。このため、従来のシルエットパターンのように走行車両全体の表面形状データを計測する必要がなく、ある条件下における測定データのみを利用して車種判別を行うので、扱うデータ量が少なくなる上、全ての測定データを一旦メモリに記憶させる必要がないことから、記憶容量の小さい安価なメモリで足り、判定も逐次行われるため車種の判別結果を迅速に知ることができる。
【００１３】
次に、図４〜図９を用いて本実施の形態における具体的な車種判別方法の動作について詳細に説明する。ここでは、バス専用走行レーンを走行する車両が、箱型バスであるか、箱型バス以外の大型車両であるかを判別する場合などに用いることができる。
図４は、本実施の形態で用いる光センサ（Ｓ）１０を車両走行路上の一定の高さ位置に固定した状態を示した斜視図であり、この光センサ１０には、４個の光測距儀が内蔵され、路面２０上の各Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４つの測定ポイントに向けて４本の測距ビームが照射されている。このＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４つの測定ポイントは、１つの走行車線内に納まるように配置されており、車種判別を行う走行車両（図４では、箱型バス３０）が白抜き矢印方向から走行して来て、上記した光センサ（Ｓ）１０の測定ポイントを通過する際に車種判別処理が行われる。
図５は、図４の光センサ１０により走行車両を感知した波形を示す図であり、（ａ）は光センサ１０のＡとＢのそれぞれの測定ポイントで測定された感知波形図、（ｂ）は光センサ１０のＣとＤのそれぞれの測定ポイントで測定された感知波形図である。図６及び図７は、本実施の形態に係る車種判別方法の流れを説明するフローチャートであり、図８は、走行車両の平面図と測定ポイントの通過位置との関係を示す図であり、（ａ）は箱型バスの図、（ｂ）は大型トレーラーの図である。図９は、図４の光センサ１０によりコンテナ５０ｂの積載位置を変えた大型トレーラー５０を感知した波形を示す図であり、（ａ）は光センサ１０のＡとＢのそれぞれの測定ポイントで測定された感知波形図、（ｂ）は光センサ１０のＣとＤのそれぞれの測定ポイントで測定された感知波形図である。
【００１４】
まず、図６において走行車両の車種判別処理が開始されると、図４の光センサ１０から各測定ポイントＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに向けてそれぞれ測距ビーム（ＦＰＢ、ＲＰＢ）が照射される（ステップＳ１）。
その後、走行車両が光センサ１０の測定エリア内に侵入すると、測定ポイントＡまたはＢで走行車両の先頭を検出してから、その後の測定ポイントＣまたはＤで走行車両の先頭が検出されるまでの走行時間がＣＰＵ１２の計時部１４で計時される。
また、図１に示すように、ＡまたはＢの測定ポイントで走行車両の先頭が検出されてから、ＣまたはＤの測定ポイントで走行車両の先頭が検出されるまでの車両走行距離Ｌ１［ｍ］を演算部１４により求め、車両走行距離Ｌ１を走行時間［ｓ］で割ることにより、車両走行速度［ｍ／ｓ］が算出される。
そして、ステップＳ３において、ＣとＤの両方の測定ポイントで大型車判定高さＬ２［ｍ］（ここでは、約２ｍとする）を越える波形がｔ１時間連続していたかを判定する。この大型車判定高さのＬ２は、大型車両であることを判定する上で必要な高さであるが、波形がｔ１時間連続しているかを見ているのは、走行車両の先頭部分のフロントガラスに測距ビームが照射されると測定誤差の生じる原因となることから、先頭から１５ｃｍ程度の（図８中のａに示す）測定データ、及びノイズ成分をソフト的に除去するための条件である。ステップＳ３の条件を満たしている場合は、とりあえず箱型バスと判定し、ステップＳ４に移行する。ステップＳ３の条件を満たしていない場合は、後述するステップＳ１２で箱型バス以外の大型車両と判定する。
【００１５】
次に、ステップＳ３の条件を満たした場合、その前にＣ，Ｄの何れか一方の測定ポイントで大型車判定高さを越える波形がｔ１時間連続しているか否かを見る。これは、図８（ｂ）に示すように、大型トレーラーの場合は先頭の運転席部分よりも荷台部分の幅の方が広くなっていることがあるため、Ｃポイントは運転席と荷台とを通るが、Ｄポイントは運転席部分を通らずに直接荷台上のコンテナ部分を通ることになる。この場合、上記ステップＳ３でＣとＤの両方の測定ポイントで大型車判定高さＬ２を越える波形がｔ１時間連続して見られるのは、荷台のコンテナ部分からとなり、その場合は箱型バスと誤って判定される可能性がある。このため、ステップＳ４の条件を満たす場合は、ステップＳ１２に移って箱型バス以外の大型車両と判定され、ステップＳ４の条件を満たさない場合は、ステップＳ５に移る。ここまでは、箱型バスの判定開始条件である。
ステップＳ５では、光センサ１０の測定ポイントのＡＣ側とＢＤ側の一方のみに感知されている状態がｔ２時間連続しているか否かが判定される。これは、走行車両が斜め走行した際に生じる一時的な片側感知状態なのか、車両形状によるものなのかを区別すると共に、ノイズ成分をソフト的に除去するためのものであり、ｔ２時間で見ている距離はここでは２０ｃｍ程度を想定している。このため、ステップＳ５の条件を満たす場合は、ステップＳ１２に移って箱型バス以外の大型車両と判定し、ステップＳ５の条件を満たさない場合は、ステップＳ６に移る。
【００１６】
ステップＳ６では、光センサ１０の前後に位置する一方の測定ポイントであるＡとＣの波形の落差（高低差）Ｌ４が一定幅以上ある状態がｔ３時間続いたか否かが判定される。これは、光センサ１０の前後の斜下方向に照射される測距ビームで同時に測定される一定幅以上の落差（高低差）のある状態がｔ３時間続いたという条件下では、ノイズ成分によって瞬間的に高低差が生じた場合等を除くことができ、実際に一定幅以上の高低差があることを正確に判定することができる。また、ステップＳ６では、前後の測距ビームで同時に測定される落差が一定幅以下のものについては感知しないようにするものである。これは、箱型バスの屋根はフラットに近いが、ダクト部分などで多少凹凸があったとしても箱型バスと判定されるようにするためである。ここでは落差（高低差）Ｌ４として３０ｃｍ程度を想定している。これにより、車種判定を行う際のノイズ成分の影響が取り除かれ、より正確な車種の判定を行うことができる。高低差Ｌ４は、図５の（ａ），（ｂ）に示されるように、Ｌ４＝｜ｒ−ｆ｜であり、上記したｔ３時間で見ている距離は、ここでは運転席の屋根の長さの半分程度の５０ｃｍ（図８中のｃに示す）を想定している。このステップＳ６の条件が満たされた場合は、ステップＳ１２に移って箱型バス以外の大型車両と判定され、ステップＳ６の条件を満たさなかった場合は、図７のステップＳ７に移る。
【００１７】
ステップＳ７は、上記ステップＳ６と同じ趣旨の条件であるが、光センサ１０の前後に位置する他方の測定ポイントであるＢとＤの波形について判定する点のみが異なっている。その他の点についてはステップＳ６に準じているため、説明を省略する。このステップＳ７における条件が満たされた場合は、ステップＳ１２に移って箱型バス以外の大型車両と判定され、ステップＳ７の条件が満たされなかった場合は、ステップＳ８に移る。
ステップＳ８では、例えば図５（ａ）に示すように、Ａの測定ポイントにおける感知波形が路面２０（ここでは、しきい値Ｌ３）よりも高く、大型車両判定高さ（ここでは、しきい値Ｌ２）よりも低い状態がｔ４時間続くものをつなぎ目と看做し、このつなぎ目が２つ以上あるか否かを見ている。上記したｔ４時間で見ている距離は、ここではつなぎ目部分に相当する５ｃｍ（図８中のｂに示す）を想定している。これは、箱型バスの場合、図８（ａ）に示すように、末尾（図中ｄで示す）のリアガラス付近の形状が、なだらかに垂れ下がっていたり、透明なリアガラスの影響により、箱型バスの末尾部分において１つのつなぎ目が認識されることがある。これに対して、箱型バス以外の大型車両（例えば、大型トレーラー）の場合は、図８（ｂ）に示すように、運転席と荷台との間、あるいは荷台の末尾（図中ｄで示す）部分など、２つ以上のつなぎ目が認識されるので、この点からも箱型バスかそれ以外の大型車両かを判別することができる。このステップＳ８の条件が満たされた場合は、ステップＳ１２に移って箱型バス以外の大型車両と判定され、ステップＳ８の条件が満たされない場合は、ステップＳ９に移る。
【００１８】
ステップＳ９は、上記ステップＳ８と同じ趣旨の条件であるが、光センサ１０のもう一方の測定ポイントであるＢの感知波形について判定する点のみが異なっている。その他の点についてはステップＳ８に準じるため、説明を省略する。このステップＳ９の条件が満たされた場合は、ステップＳ１２に移って箱型バス以外の大型車両と判定され、ステップＳ９の条件が満たされない場合は、ステップＳ１０に移る。
ステップＳ１０では、光センサ１０の前後に位置する一方の測定ポイントであるＡとＣの波形のうち、Ａの波形が大型車判定高さよりも高く、Ｃの波形が大型車判定高さ未満の（但し、しきい値Ｌ３より高い）状態がｔ５時間続いたか否かが判定される。これは、図９に示すような感知波形となる形状を持った大型トレーラー５０を判定する際に問題となる。すなわち、上記ステップＳ６及びＳ７において、運転席５０ａと荷台５０ｃ部分の落差Ｌ４が一定幅以下であって、ステップＳ６及びＳ７の条件を満たさない場合は、何れも箱型バスと判定され、さらに上記ステップＳ８及びＳ９で、つなぎ目が１つと判定されると大型トレーラー５０を箱型バスと判定することになる。そこで、このような誤判定を防止するため、図９に示すような位置にコンテナ５０ｂが積載された場合でも、ステップＳ１０の条件を加えることにより、大型トレーラー５０を箱型バス以外の大型車両と判定することができる。このように、ステップＳ１０の条件が満たされた場合は、ステップＳ１２に移って箱型バス以外の大型車両と判定され、ステップＳ１０の条件が満たされなかった場合は、ステップＳ１１に移る。なお、上記ステップＳ１０におけるｔ５時間とは、図９中にｅで示した範囲全てである必要はなく、その一部分を測定する時間であっても良い。
ステップＳ１１は、上記ステップＳ１０と同じ趣旨の条件であるが、光センサ１０のもう一方の測定ポイントであるＢの感知波形について判定する点のみが異なっている。その他の点についてはステップＳ１０に準じるため、説明を省略する。このステップＳ１１の条件が満たされた場合は、ステップＳ１２に移って箱型バス以外の大型車両と判定され、ステップＳ１１の条件が満たされなかった場合は、ステップＳ１３において最終的に箱型バスと判定され、車種判別処理を終了する。
【００１９】
以上述べたように、本実施の形態によれば、光センサから複数の測距ビームを測定エリアに向けて照射し、このエリア内に入った車両に対する感知波形を各条件に応じて部分的に使用し、条件に適合しているか否かを逐次判定を下しながら車種判別を行ってゆくので、車種判別に用いる測定データ量が従来よりも少なく、メモリ容量も小さくて済むことから低コスト化することができ、短時間に判別結果を知ることができる。さらに、測距ビームの測定エリア内に入った車両の感知波形の一部を使って車種を判別することもできるので、走行車両ばかりでなく、停止車両であっても車種判別を行うことができる。
なお、本実施の形態では、箱型バスかそれ以外の大型車両かを判別する車種判別方法の一例について説明してきたが、判別したい車種に適した条件を用意し、これに基づいて逐次判定処理を行って車種判別できるものであれば如何なる車種判別に対しても適用することができ、判別対象となる車種については上記実施の形態の場合にのみ制限されるものではない。
また、本実施の形態では、図６及び図７のフローチャートを用いて車種判別方法を説明したが、必ずしもこの順序、あるいは、これらの条件の組み合わせに限られるものではなく、状況に応じて条件設定を変えたり、条件を追加したり、条件を削ったりすることも可能である。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、車種判別に用いる測定データ量が従来よりも少なくなり、短時間で判別結果を知ることができると共に、小さい容量のメモリで済むことから低コスト化することができ、停止車両であっても車種判別することができる。
請求項２記載の発明によれば、車種判別に用いる測定データ量が非常に少なくなり、それを用いて逐次判定処理するので短時間で判別結果がわかり、使用するメモリも容量が小さいもので済むことから低コスト化され、停止車両であっても車種を判別することができる。
請求項３記載の発明によれば、第２段階で箱型バスと仮定し、第３段階から第６段階までの条件を逐次判定していって、１つでも条件を満たすものがある場合は箱型バス以外の大型車両と判定され、それ以外は箱型バスと判定されるので、車種判別、特に箱型バスとそれ以外の大型車両とを判別する際の測定データ量が非常に少なくなり、短時間で判別結果がわかると共に、メモリ容量が小さくて済むので低コスト化され、停止車両であっても車種判別することができる。
【００２１】
請求項４記載の発明によれば、車両の走行速度に応じて測定誤差が生じることがなくなり、常に正確に車種判別を行うことができる。
請求項５記載の発明によれば、測距ビームの測定値が不安定になり易い走行車両のフロントグラス部分などの測定データや瞬間的なノイズ成分を除去することが可能となり、より正確に車種を判別することができる。
請求項６記載の発明によれば、車両が斜め走行してきたり、瞬間的にノイズ成分が乗ってもこれを除去して判定できるので、より正確に車種を判別することができる。
請求項７記載の発明によれば、両測距ビームを用いて同時に測定される高低差により車種判別する際に、瞬間的にノイズ成分が乗ってもこれ除いて判定することができるので、より正確に車種を判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る車種判別方法を実施するための車種判別装置の一例を示す構成図である。
【図２】本実施の形態において箱型バスを判別する際の原理を説明する図である。
【図３】本実施の形態において箱型バス以外の大型車両を判別する際の原理を説明する図である。
【図４】本実施の形態で用いる光センサを車両走行路上の一定の高さ位置に固定した状態を示す斜視図である。
【図５】図４の光センサにより走行車両を感知した波形を示す図で、（ａ）は光センサのＡとＢのそれぞれの測定ポイントで測定された感知波形図、（ｂ）は光センサのＣとＤのそれぞれの測定ポイントで測定された感知波形図である。
【図６】本実施の形態に係る車種判別方法の流れを説明するフローチャートである。
【図７】本実施の形態に係る車種判別方法の流れを説明するフローチャートである。
【図８】走行車両の平面図と測定ポイントの通過位置との関係を示す図であり、（ａ）は箱型バスの図、（ｂ）は大型トレーラーの図である。
【図９】図４の光センサによりコンテナの積載位置を変えた大型トレーラーの感知波形図で、（ａ）は光センサのＡとＢのそれぞれの測定ポイントで測定された感知波形図、（ｂ）は光センサのＣとＤのそれぞれの測定ポイントで測定された感知波形図である。
【図１０】従来の車種判別方法を説明する図である。
【図１１】図１０の走行車両を測距センサで計測したシルエットパターンを示す図である。
【符号の説明】
１０    光センサ、
１２    ＣＰＵ、
１４    計時部、
１６    演算部、
１８ａ、１８ｂ    走行車両、
２０    路面。
３０    箱型バス、
４０    大型トレーラー
４０ａ    運転席、
４０ｂ    コンテナ、
４０ｃ    荷台、
４０ｄ    つなぎ目、
５０    大型トレーラー
５０ａ    運転席、
５０ｂ    コンテナ、
５０ｃ    荷台、
５０ｄ    つなぎ目。
【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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【図９】
0003539289.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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