(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビームセンサに対して相対的平行移動をし、円の輪郭を有する物体を対象物とし、
発するビームが前記相対的平行移動の移動経路に対して垂直に進むように複数ビームセンサを配置してビームセンサ群を構成し、複数の前記ビームの検知パターンから、前記物体の特徴を抽出するシステムであって、
a）前記ビームセンサ群のうち少なくとも１つのビームセンサが、前記垂直方向の最上位置のビームセンサから前記移動経路面と平行で進行方向に、前記垂直間隔よりも短い平行間隔をおいて配置され、
ｂ）前記最上位置のビームセンサが前記対象物の進行方向前側を検知した検知時刻と、該最上位置のビームセンサから前記平行で進行方向に配置されたビームセンサが前記対象物の進行方向前側を検知した検知時刻との時差から前記対象物の移動速度を計算する移動速度計算手段を備えられ、
ｃ）前記ビームセンサ群のうち少なくとも３つのビームセンサが、移動経路面と垂直方向に、予め設定された既値の垂直間隔をおいて配置が設定され、
ｄ）前記垂直方向に配置されたビームセンサが前記対象物の進行方向前側を検知した検知時刻同士の時差と、前記物体の移動速度と、前記既値の垂直間隔と、から前記対象物の前側の輪郭上の３点の相対位置の計算をする位置計算手段を備え、
ｅ）所定の幾何学計算手段により、前記３点が通る円軌道を前記対象物の輪郭として、該対象物の特徴を計算する特徴抽出手段を備えること特徴とする物体特徴抽出システム。
【請求項２】
ビームセンサに対して相対的平行移動をする物体として、楕円の輪郭を有する駐輪場の入退通路を通過する車輪を対象物とし、
発するビームが前記相対的平行移動の移動経路に対して垂直に進むように複数ビームセン
サを配置してビームセンサ群を構成し、
複数の前記ビームの検知パターンから、前記物体の特徴を抽出するシステムであって、
a）前記ビームセンサ群のうち少なくとも１つのビームセンサが、前記垂直方向の最上位置のビームセンサから前記移動経路面と平行で進行方向に、前記垂直間隔よりも短い平行間隔をおいて配置され、
ｂ）前記最上位置のビームセンサが前記対象物の進行方向前側を検知した検知時刻と、該最上位置のビームセンサから前記平行で進行方向に配置されたビームセンサが前記対象物の進行方向前側を検知した検知時刻との時差から前記対象物の移動速度を計算する移動速度計算手段を備えられ、
ｃ）前記ビームセンサ群のうち少なくとも４つのビームセンサが、移動経路面と垂直方向に、予め設定された既値の垂直間隔をおいて配置が設定され、
ｂ）前記垂直方向に配置されたビームセンサが前記対象物の進行方向前側を検知した検知時刻同士の時差と、前記物体の移動速度と、前記既値の垂直間隔から前記対象物の前側の輪郭上の４点の位置計算をする位置計算手段を備え、
ｄ）所定の幾何学計算手段により、前記４点が通る楕円軌道を前記対象物の輪郭として、該対象物の特徴を計算する特徴抽出手段を備えること特徴とする物体特徴抽出システム。
【請求項３】
前記相対的平行移動は、固定した前記物体に対して平行移動する前記ビームセンサ群によ
って生成されることを特徴とする請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項４】
前記最上位置は、その前記移動経路面からの高さが前記物体の輪郭が形成する円の移動経路面垂直方向の径のうち最小径のものの半分以下になるように設定されていることを特徴とする請求項１に記載のシステム
【請求項５】
前記最上位置は、その前記移動経路面からの高さが前記物体の輪郭が形成する楕円の移動経路面垂直方向の径のうち最小径のものの半分以下になるように設定されて
いることを特徴とする請求項２に記載のシステム
【請求項６】
前記平行で進行方向に配置されたビームセンサから、さらに前記移動経路面と平行で進行
方向に前記短い平行間隔よりも長い平行間隔をおいて配置されたビームセンサを少なくと
も１つさらに配置して、
前記最上位置のビームセンサが前記対象物の進行方向前側を検知した検知時刻と、
前記長い平行間隔をおいて配置されたビームセンサが前記対象物の進行方向前側を検知し
た検知時刻との時差から前記対象物の長区間の平均移動速度を計算する平均移動速度計算
手段を備え、
該一つ又は複数の平均移動速度と前記移動速度との比較から加減速のトレンドを計算し、該加減速のトレンドにより前記移動速度を補正する速度補正手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記平行で進行方向に配置されたビームセンサから、さらに前記移動経路面と平行で進行
方向に前記短い平行間隔よりも長い平行間隔をおいて配置されたビームセンサを少なくと
も１つさらに配置して、
前記最上位置のビームセンサが前記対象物の進行方向前側を検知した検知時刻と、
前記長い平行間隔をおいて配置されたビームセンサが前記対象物の進行方向前側を検知し
た検知時刻との時差から前記対象物の長区間の平均移動速度を計算する平均移動速度計算
手段を備え、
該一つ又は複数の平均移動速度と前記移動速度との比較から加減速のトレンドを計算し、該加減速のトレンドにより前記移動速度を補正する速度補正手段を備えることを特徴とする請求項２に記載のシステム。
【請求項８】
前記少なくとも３つのビームセンサから移動経路面と平行で進行方向に、前記長い平行間隔をおいて配置されたビームセンサを含む少なくとも３つのビームセンサが、前記移動経路面と垂直方向に、前記既値の垂直間隔をおいて配置され、
さらに１つのビームセンサが、前記長い平行間隔をおいて配置されたビームセンサから前
記移動経路面と平行で進行方向に、前記短い平行間隔をおいて配置され、
ａ）前記長い平行間隔をおいて配置されたビームセンサが前記対象物の進行方向前側を検
知した検知時刻と、該長い平行間隔をおいて配置されたビームセンサから平行で進行方向
に配置された前記さらに一つのビームセンサが前記対象物の進行方向前側を検知した検知
時刻との時差から前記対象物の第２移動速度を計算する第２移動速度計算手段を備え、
ｂ）前記長い平行間隔をおいて配置されたビームセンサを含む少なくとも３つのビームセンサが前記対象物の進行方向前側を検知した検知時刻同士の時差と、前記移動速度とから計算される前記対象物の前側の輪郭上の３点の位置関係と、前記位置計算手段により計算された前記３点の位置関係を比較して、所定の比率を超える乖離が検出された場合に通知動作を実行する検証手段を備えることを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項９】
前記少なくとも４つのビームセンサから移動経路面と平行で進行方向に、前記長い平行間隔をおいて配置されたビームセンサを含む少なくとも４つのビームセンサが、前記移動経路面と垂直方向に、前記既値の垂直間隔をおいて配置され、
さらに１つのビームセンサが、前記長い平行間隔をおいて配置されたビームセンサから前
記移動経路面と平行で進行方向に、前記短い平行間隔をおいて配置され、
ａ）前記長い平行間隔をおいて配置されたビームセンサが前記対象物の進行方向前側を検
知した検知時刻と、該長い平行間隔をおいて配置されたビームセンサから平行で進行方向
に配置された前記さらに一つのビームセンサが前記対象物の進行方向前側を検知した検知
時刻との時差から前記対象物の第２移動速度を計算する第２移動速度計算手段を備え、
ｂ）前記長い平行間隔をおいて配置されたビームセンサを含む少なくとも４つのビームセンサが前記対象物の進行方向前側を検知した検知時刻同士の時差と、前記移動速度とから計算される前記対象物の前側の輪郭上の４点の位置関係と、前記位置計算手段により計算された前記４点の位置関係を比較して、所定の比率を超える乖離が検出された場合に通知動作を実行する検証手段を備えることを特徴とする請求項５に記載のシステム。
【請求項１０】
前記輪郭が前記ビームの断面の中心点を通過する中心通過時刻と前記検知時刻との時差である遅延時間を、該遅延時間は前記進行方向前側が形成する輪郭の軌道の接線の傾きに応じて変化するという関係から、前記ビームの前記移動経路面からの高さと前記特徴抽出手段で求められる軌道とで決まる前記ビームを通過する輪郭の傾きと前記移動速度から推定し、前記検知時刻を前記中心通過時刻へ時刻補正する検知時刻補正手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項１１】
前記時刻補正された検知時刻を使って前記特徴抽出手段が再計算した輪郭によって、前記
時刻補正の繰り返しを実行して検知時刻を計算する時刻補正繰り返し手段を備えることを
特徴とする請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記時刻補正の繰り返しを複数回実行して、検知時刻を計算することを特徴とする請求項
１１に記載のシステム。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のいずれかに記載の物体特徴抽出システムを構成部分として組み込んだことを特徴とする自転車もしくは自動二輪車の車種判別システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体の特徴を抽出するシステムに関し、特にビームセンサを用いて円または楕円の輪郭を有する物体の特徴を抽出するシステムに関するものである。
ここではビームセンサという用語を光電センサ、磁気ビームセンサ、粒子ビームセンサ等の意味に広く解釈される。また、ビームという用語は、光、磁気ビーム、粒子ビーム等のセンシングビームに対して用いている。
【背景技術】
【０００２】
ベルトコンベア等によって移動させる物体には、円または楕円の形状を有する面を持つ部材が数多く存在し、その特徴を抽出する物体特徴抽出システムがあるが、その多くは画像認識等の装置を有する比較的高価なものである。
また、オートバイと自転車との車種判別等において、光電センサを用いて車輪の輪郭が形成する車輪特徴に起因する透過遮光のパターンを使ってオートバイらしさや自転車らしさを判別するシステムが実用化されている。
以下、記載を簡潔にするためオートバイと自転車を一括して二輪車と称する。二輪車の車種判別は、オートバイと自転車とを受け入れる駐輪場で必要とされている。従来から、車種判別のために光電センサを利用する車輪判別システムは存在していた。
しかしながら、光電センサを足などで遮光することにより容易に自転車の成済ましができてしまうなどの問題により、駐輪場の管理者が満足する機能を達成していない。
【０００３】
特許文献１において、上記単純な光電センサ配置の方式を改良した車輪判別システムを適用した車種判別が記載されている。これは、二輪車の車輪の側面形状に注目した方式である。側面に配置した複数の光電センサのビームにおける遮光状態（検知されている状態を示し、以下の記載ではオン状態と称する）と透過状態（検知されていない状態を示し、以下の記載ではオフ状態と称する）との間で変化するパターンを検出して、そのパターンによって車輪判別がされる。
通路の両脇に設置された光電センサにより構成され、通路を横断する方向に５本のビームが放射されている。車両検知装置は、５本のビームを投光する投光部と、各ビームを受光する受光部とから構成される。
この構成は、車輪の特徴によって発生する、ビームの遮光・透過パターンに依存した間接的な方式である。そのため、十分に機能しない問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３０４７２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
先行技術文献に記載されているような間接的な方式では、車輪の特徴そのものではなく、その特徴によって発生する透過／遮光のパターンを判別することにより、間接的に車輪の特徴を判断する方式であった。そのため、車種判別の精度が駐輪場管理者を十分に満足させる判別精度を実現していなかった。
本願発明は、従来技術や先行技術とは異なった光電センサの配置パターンを採用し、円または楕円の輪郭を有する車輪の外径や内径等の特徴を直接抽出することにより、高い精度でノイズに強い車輪判別を実現に貢献する物体特徴抽出システムを提供することを課題とする。
また、ベルトコンベア等によって平行移動する物体であって、平行移動方向の側方から観察したときに円または楕円の輪郭を有する物体の径、長径、短径等の特徴を抽出する物体特徴抽出システムを提供することも課題となる。
さらには、抽出された物体の特徴を検証、補正、再補正することにより、誤認識の減少、成り済ましといった不正等への対応等に貢献する頑健な物体特徴抽出システムを提供とすることも課題となる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の観点によれば、ビームセンサに対して相対的平行移動をし、円の輪郭を有する物体を対象物とし、
発するビームが前記相対的平行移動の移動経路に対して垂直に進むように複数ビームセンサを配置してビームセンサ群を構成し、複数の前記ビームの検知パターンから、前記物体の特徴を抽出するシステムであって、
a）前記ビームセンサ群のうち少なくとも１つのビームセンサが、前記垂直方向の最上位置のビームセンサから前記移動経路面と平行で進行方向に、前記垂直間隔よりも短い平行間隔をおいて配置され、
ｂ）前記最上位置のビームセンサが前記対象物の進行方向前側を検知した検知時刻と、該最上位置のビームセンサから前記平行で進行方向に配置されたビームセンサが前記対象物の進行方向前側を検知した検知時刻との時差から前記対象物の移動速度を計算する移動速度計算手段を備えられ、
ｃ）前記ビームセンサ群のうち少なくとも３つのビームセンサが、移動経路面と垂直方向に、予め設定された既値の垂直間隔をおいて配置が設定され、
ｄ）前記垂直方向に配置されたビームセンサが前記対象物の進行方向前側を検知した検知時刻同士の時差と、前記物体の移動速度と、前記既値の垂直間隔と、から前記対象物の前側の輪郭上の３点の相対位置の計算をする位置計算手段を備え、
ｅ）所定の幾何学計算手段により、前記３点が通る円軌道を前記対象物の輪郭として、該対象物の特徴を計算する特徴抽出手段を備えること特徴とする物体特徴抽出システムが提供される。
本発明の第2の観点によれば、ビームセンサに対して相対的平行移動をする物体として、楕円の輪郭を有する駐輪場の入退通路を通過する車輪を対象物とし、
発するビームが前記相対的平行移動の移動経路に対して垂直に進むように複数ビームセン
サを配置してビームセンサ群を構成し、
複数の前記ビームの検知パターンから、前記物体の特徴を抽出するシステムであって、
a）前記ビームセンサ群のうち少なくとも１つのビームセンサが、前記垂直方向の最上位置のビームセンサから前記移動経路面と平行で進行方向に、前記垂直間隔よりも短い平行間隔をおいて配置され、
ｂ）前記最上位置のビームセンサが前記対象物の進行方向前側を検知した検知時刻と、該最上位置のビームセンサから前記平行で進行方向に配置されたビームセンサが前記対象物の進行方向前側を検知した検知時刻との時差から前記対象物の移動速度を計算する移動速度計算手段を備えられ、
ｃ）前記ビームセンサ群のうち少なくとも４つのビームセンサが、移動経路面と垂直方向に、予め設定された既値の垂直間隔をおいて配置が設定され、
ｂ）前記垂直方向に配置されたビームセンサが前記対象物の進行方向前側を検知した検知時刻同士の時差と、前記物体の移動速度と、前記既値の垂直間隔から前記対象物の前側の輪郭上の４点の位置計算をする位置計算手段を備え、
ｄ）所定の幾何学計算手段により、前記４点が通る楕円軌道を前記対象物の輪郭として、該対象物の特徴を計算する特徴抽出手段を備えること特徴とする物体特徴抽出システムが提供される。
ここで、上記輪郭は物体の外周だけでなく、物体の形状がドーナッツ形状のような場合には内周であってもよい。
【０００７】
（削除）
【０００８】
ここで前記相対的平行移動は、固定した前記物体に対して平行移動する前記光電センサ群によって生成されるとしてもよい。
【０００９】
上記第1の観点の物体特徴抽出システムにおいて、前記最上位置は、その前記移動経路面からの高さが前記物体の輪郭が形成する円の移動経路面垂直方向の径のうち最小径のものの半分以下になるように設定されているとしてもよい。
また、上記第２の観点の物体抽出システムにおいて、前記最上位置は、その前記移動経路面からの高さが前記物体の輪郭が形成する楕円の移動経路面垂直方向の径のうち最小径のものの半分以下になるように設定されているとしてもよい。
【００１０】
上記第１の観点又は第２の観点の物体特徴抽出システムにおいて、前記平行で進行方向に配置された光電センサから、さらに前記移動経路面と平行で進行方向に前記短い平行間隔よりも長い平行間隔をおいて配置された光電センサをさらに配置して、
前記最上位置の光電センサが前記対象物の進行方向前側を検知した時刻と、前記長い平行
間隔をおいて配置された光電センサが前記対象物の進行方向前側を検知した時刻との時差
から前記対象物の長区間の平均移動速度を計算する平均移動速度計算手段を備え、該平均移動速度と前記移動速度との比較から加減速のトレンドを計算し、該加減速のトレンドにより前記３点または前記４点の位置を計算するための前記移動速度
を補正する速度補正手段を備えるとしてもよい。
【００１１】
上記第１の観点又は第２の観点の物体特徴抽出システムにおいて、前記少なくとも３つまたは前記少なくとも４つの光電センサと移動経路面と平行で進行方向に、前記長い平行間隔をおいて配置された光電センサを含む少なくとも３つまたは４つの光電センサが、前記移動経路面と垂直方向に、前記既値の垂直間隔をおいて配置され、
さらに１つの光電センサが、前記長い平行間隔をおいて配置された光電センサから前記移
動経路面と平行で進行方向に、前記短い平行間隔をおいて配置され、
ａ）前記長い平行間隔をおいて配置された光電センサが前記対象物の進行方向前側を検知
した時刻と、該長い平行間隔をおいて配置された光電センサから平行で進行方向に配置さ
れた前記さらに一つの光電センサが前記対象物の進行方向前側を検知した時刻との時差か
ら前記対象物の第２移動速度を計算する第２移動速度計算手段を備え、
ｂ）前記長い平行間隔をおいて配置された光電センサを含む少なくとも３つまたは４つの
光電センサが前記対象物の進行方向前側を検知した時刻同士の時差と、前記移動速度とか
ら計算される前記対象物の前側の輪郭上の３点または４点の位置関係と、前記位置計算手
段により計算された前記３点又は４点の位置関係を比較して、所定の比率を超える乖離が
検出された場合に通知動作を実行する検証手段を備えるとしてもよい。
【００１２】
上記第１の観点又は第２の観点の物体特徴抽出システムにおいて、
前記進行方向前側が形成する輪郭の軌道の接線の傾きに応じて変化する前記光電センサの
検知遅延時間を前記特徴抽出手段で計算した円軌道または楕円軌道より推定し、前記光電
センサ群を構成する光電センサの検知時刻を補正する時刻補正手段を備えるとしてもよい。
【００１３】
ここで、上記時刻補正手段によって補正した補正検知時刻を使って、前記特徴抽出手段が再計算した円軌道または楕円軌道により前記時刻補正の繰り返しを実行して検知時刻を計算する時刻補正繰り返し手段を備えるとしてもよい。
【００１４】
ここで、前記時刻補正の繰り返しを複数回実行して、検知時刻を計算するとしてもよい。
【００１５】
上記第１の観点及び第２の観点の物体特徴抽出システムは、自転車もしくは自動二輪車の車種判別システムの構成部分として組み込まれているとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、駐輪場の入退の通路に導入した実施例１の車輪特徴抽出システムの設置イメージ図である。
【図２】図２は、車輪が光電センサ１００１のビームがオン状態に遷移する瞬間の時刻ｔ１における車輪と光電センサ群の位置関係を示した図である。
【図３】図３は車輪によって、光電センサ１００２のビームがオン状態に遷移する瞬間の時刻ｔ２における車輪と光電センサ群の位置関係を示した図である。
【図４】図４は、車輪によって、光電センサ１００３のビームがオン状態に遷移する瞬間の時刻ｔ３における車輪と光電センサ群の位置関係を示した図である。
【図５】図５は、車輪によって、光電センサ１００４のビームがオン状態に遷移する瞬間の時刻ｔ３における車輪と光電センサ群の位置関係を示した図である。
【図６】図６は、光電センサ１００１〜１００４のオフ状態、オン状態及び状態遷移を示すタイミングチャートである。
【図７】図７は、車輪特徴抽出コンピュータ７０００の機能構成図である。
【図８】図８は、上記３点の位置が、計算される原理を示した対照図である。
【図９】図９は、駐輪場の通路を移動して、精算機に向かって進む判別対象を検知してから車輪特徴を出力するまでのフローチャートである。
【図１０】図１０は、楕円の輪郭を有する部材を運ぶベルトコンベアに導入した実施例２の物体特徴抽出システムの設置イメージ図である
【図１１】図１１は、部材１０００７によって、磁気ビームセンサ１０００１のビームがオン状態に遷移する瞬間の時刻ｔ１における部材と磁気ビームセンサ群の位置関係を示した図である。
【図１２】図１２は、部材１０００７によって、磁気ビームセンサ１０００２のビームがオン状態に遷移する瞬間の時刻ｔ２における部材と磁気ビームセンサ群の位置関係を示した図である。
【図１３】図１３は部材１０００７によって、磁気ビームセンサ１０００３のビームがオン状態に遷移する瞬間の時刻ｔ３における部材輪郭と磁気ビームセンサ群の位置関係を示した図である。
【図１４】図１４は、部材１０００７によって、磁気ビームセンサ１０００４のビームがオン状態に遷移する瞬間の時刻ｔ４における部材輪郭と磁気ビームセンサ群の位置関係を示した図である。
【図１５】図１５は、部材１０００７によって、磁気ビームセンサ１０００５のビームがオン状態に遷移する瞬間の時刻ｔ５における部材輪郭と磁気ビームセンサ群の位置関係を示した図である。
【図１６】図１６は、磁気ビームセンサ１０００１〜１０００５のオフ状態、オン状態及び状態遷移を示すタイミングチャートである。
【図１７】図１７は、物体特徴抽出コンピュータ１７０００の機能構成図である。
【図１８】図１８は、遅延時間が発生する原理を示す図である。
【図１９】図１９は、一つの磁気ビームセンサについての遅延時間を示す遅延時間テーブルのデータ構造を示したブロック図である。
【図２０】図２０は、ベルトコンベアに運搬されて平行移動する部材を検知してからに出力するまでの物体特徴抽出コンピュータの動作のフローチャートである。
【図２１】図２１は、駐輪場の入退の通路に導入した実施例１の車輪判別システムの設置イメージ図である。
【図２２】図２２は、車輪１００８が光電センサ１００１のビームがオン状態に遷移する瞬間の時刻ｔ１における車輪と光電センサ群の位置関係を示した図である。
【図２３】図２３は、車輪１００８によって、光電センサ１００２のビームがオン状態に遷移する瞬間の時刻ｔ２における車輪と光電センサ群の位置関係を示した図である。
【図２４】図２４は、車輪１００８によって、光電センサ１００３のビームがオン状態に遷移する瞬間の時刻ｔ３における車輪と光電センサ群の位置関係を示した図である。
【図２５】図２５は、車輪１００８によって、光電センサ１００４のビームがオン状態に遷移する瞬間の時刻ｔ４における車輪と光電センサ群の位置関係を示した図である。
【図２６】図２６は、車輪１００８によって、光電センサ２１００１のビームがオン状態に遷移する瞬間の時刻ｔ５における車輪と光電センサ群の位置関係を示した図である。
【図２７】図２７は、光電センサ１００１〜１００４及び２１００１のオフ状態、オン状態及び状態遷移を示すタイミングチャートである。
【図２８】図２８は、車輪特徴抽出コンピュータ２８０００の機能構成図である。
【図２９】図２９は、上記３点の位置が、計算される原理を示した対照図である。
【図３０】図３０は、駐輪場の通路を移動して、精算機に向かって進む判別対象を検知してから車輪特徴抽出コンピュータに出力するまでのフローチャートである。
【図３１】図３１は、駐輪場の入退の通路に導入した実施例４の車輪特徴抽出システムの設置イメージ図である。
【図３２】図３２は、車輪１００８が光電センサ１００１のビームがオン状態に遷移する瞬間の時刻ｔ１における車輪と光電センサ群の位置関係を示した図である。
【図３３】図３３は、車輪１００８によって、光電センサ１００２のビームがオン状態に遷移する瞬間の時刻ｔ２における車輪と光電センサ群の位置関係を示した図である。
【図３４】図３４は、車輪１００８によって、光電センサ１００３のビームがオン状態に遷移する瞬間の時刻ｔ３における車輪と光電センサ群の位置関係を示した図である。
【図３５】図３５は、車輪１００８によって、光電センサ１００４のビームがオン状態に遷移する瞬間の時刻ｔ４における車輪と光電センサ群の位置関係を示した図である。
【図３６】図３６は、車輪１００８が光電センサ３１００１のビームがオン状態に遷移する瞬間の時刻ｔ５における車輪と光電センサ群の位置関係を示した図である。
【図３７】図３７は、車輪１００８によって、光電センサ３１００２のビームがオン状態に遷移する瞬間の時刻ｔ６における車輪と光電センサ群の位置関係を示した図である。
【図３８】図３８は、車輪１００８によって、光電センサ３１００３のビームがオン状態に遷移する瞬間の時刻ｔ７における車輪と光電センサ群の位置関係を示した図である。
【図３９】図３９は、車輪１００８によって、光電センサ３１００４のビームがオン状態に遷移する瞬間の時刻ｔ８における車輪と光電センサ群の位置関係を示した図である。
【図４０】図４０は、光電センサ１００１〜１００４及び３１００１〜３１００４のオフ状態、オン状態及び状態遷移を示すタイミングチャートである。
【図４１】図４１は、車輪特徴抽出コンピュータ４１０００の機能構成図である。
【図４２】図４２は、ｔ５、ｔ７そしてｔ８から得られる時差と、移動速度Ｖ２と、既値である通路面垂直方向の間隔Ｙ１、Ｙ２とから、判別対象の軌道上の３点の位置（相対位置）を計算する原理を示したものである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の具体例につき図面を用いた実施例において説明する。
実施例において、本発明の機能を実現する各機能構成部は、予め組み込まれたファームウエア等の制御プログラムをコンピュータ、回路等のプロセッサーで実行し、光電センサ、磁気ビームセンサ等のデバイスと協働することにより実現される。また、これらのプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、当該プロセッサーによって記録媒体から読み出され、システムのユーザが操作すること又はシステムを構成するデバイスからの信号を受信することによって実行される。
【実施例１】
【００１８】
図１は、駐輪場の入退の通路に導入した実施例１の車輪特徴抽出システムの設置イメージ図である。上段が平面図であり、下段が側面図である。
ここでは、駐輪場の車種判別に利用される物体特徴抽出システムを車輪特徴抽出システムという。
対象物の移動経路となる通路１００５の両側に１００１〜１００４で示す複数の光電センサが配置されている。各光電センサは、一の側からビームを発光する発光装置と他の側でビームを受光する受光装置とが一対となって、相対向させて設置されている。
１００１、１００３そして１００４で示す光電センサは、通路面垂直方向に一列に並ぶように配置されている。光電センサ１００１と光電センサ１００３との間隔はＹ１であり、光電センサ１００３と光電センサ１００４との間隔はＹ２である。
光電センサ１００２は、光電センサ１００１から通路面に平行で二輪車１００７の進行方向に短い平行間隔ＸＳだけ離れた位置に設置される。ここでＸＳは、想定される二輪車が通過するとき、光電センサ１００１のビームがその車輪を検知した後、光電センサ１００１から上記Ｙ１の間隔で配置された光電センサ１００３よりも早いタイミングで光電センサ１００２のビームが上記車輪を検知するに十分な短い長さで設定される。
光電センサ群１００１〜１００４から二輪車１００７の進行方向に所定の距離をおいて通路脇に精算機１００６があるため、駐輪場を利用する二輪車は、必ずここを通る。
１００８は、二輪車１００７の車輪である。最高位置に配置された光電センサ１００１は想定される車輪１００８のうち最小の車輪の半径以下の高さになるように設けられる。
ここでは、二輪車として自転車が記載されているが、オートバイや３輪車も判別対象車に含ませることが可能である。本発明において、二輪車とは、駐輪場の預かり対象となる車輌である。判別対象車の車輪の数は、２つに限定して解釈されるものではない。
また、後で説明する移動速度Ｖ1を計算するために光電センサ１００２を設置しているが、移動速度が予め分かっている場合、１００１、１００３そして１００４の３つの光電センサだけでセンサ群を構成するものであってもよい。その場合、移動速度計算部７００２を含まない車輪特徴抽出コンピュータとしてよい。
【００１９】
光電センサ１００１〜１００４は、通路を横切るビームのオン状態（ビーム断面の所定遷移閾面積以上を物体が遮光した状態である）とオフ状態（ビーム断面が遮光されていないか、遮光されていてもオン状態へ遷移する所定遷移閾面積に満たない状態である）を特に図示しない車輪特徴抽出コンピュータに送信する。
【００２０】
図２は、車輪１００８が光電センサ１００１のビームがオン状態に遷移する瞬間の時刻ｔ１における車輪と光電センサ群の位置関係を示した図である。２００１は、光電センサ１００１のビームと車輪の接点である。
ここでは接点と表現するが、厳密にはビーム断面の５０％等の透光遮光の遷移閾面積を超える面積のビーム断面部分を部材が覆った瞬間のビーム断面中心点である。
【００２１】
図３は、車輪１００８によって、光電センサ１００２のビームがオン状態に遷移する瞬間の時刻ｔ２における車輪と光電センサ群の位置関係を示した図である。３００１は、光電センサ１００２のビームと車輪の接点である。
【００２２】
図４は、車輪１００８によって、光電センサ１００３のビームがオン状態に遷移する瞬間の時刻ｔ３における車輪と光電センサ群の位置関係を示した図である。４００１は、光電センサ１００３のビームと車輪の接点である。
【００２３】
図５は、車輪１００８によって、光電センサ１００４のビームがオン状態に遷移する瞬間の時刻ｔ４における車輪と光電センサ群の位置関係を示した図である。５００１は、光電センサ１００４のビームと車輪の接点である。
【００２４】
（タイミングチャート）
図６は、光電センサ１００１〜１００４のオフ状態、オン状態及び状態遷移を示すタイミングチャートである。横軸６００５は、時間の進行を示す。
６００１は、光電センサ１００１のオフ状態をハイレベルで示し、オン状態をローレベルで示したチャートである。破線矢印で示した６００６は、光電センサ１００１がオフ状態からオン状態に遷移する時刻ｔ１を示している。
６００２は、光電センサ１００２のオフ状態をハイレベルで示し、オン状態をローレベルで示したチャートである。破線矢印で示した６００７は、光電センサ１００２がオフ状態からオン状態に遷移する時刻ｔ２を示している。
６００３は、光電センサ１００３のオフ状態をハイレベルで示し、オン状態をローレベルで示したチャートである。破線矢印で示した６００８は、光電センサ１００３がオフ状態からオン状態に遷移する時刻ｔ３を示している。
６００４は、光電センサ１００４のオフ状態をハイレベルで示し、オン状態をローレベルで示したチャートである。破線矢印で示した６００９は、光電センサ１００４がオフ状態からオン状態に遷移する時刻ｔ４を示している。
【００２５】
（車輪特徴抽出コンピュータの機能構成）
図７は、車輪特徴抽出コンピュータ７０００の機能構成図である。
ビーム状態受信部７００１は、光電センサ１００１〜１００４から送信されるオン状態信号とオフ状態信号を受信する。オン状態信号を受信している時間帯は、上記タイミングチャート上ではローレベルで示される。一方、オフ状態信号を受信している時間帯は、ハイレベルで示される。
移動速度計算部７００２は、時刻ｔ１と時刻ｔ２の時差と、既値であるＸＳとから所定の速度計算式に従って判別対象の移動速度Ｖ１を計算する。
位置計算部７００３は、時刻ｔ１、時刻ｔ３そして時刻ｔ４から得られる時差と、上記移動速度Ｖ１と、既値である通路面垂直方向の間隔Ｙ１、Ｙ２とから、判別対象の前側の輪郭軌道と通路垂直軸に関して対称の軌道上の３点の位置（相対位置）を計算する。さらに、通路垂直軸に関して対称移動して、判別対象の前側の輪郭軌道上の３点の位置を算出する。
ここで位置計算プログラム及び間隔Ｙ１、Ｙ２は、記憶部７００４に記憶されている。
【００２６】
図８は、上記３点の位置が、計算される原理を示した対照図である。
上段の図（１）は、図６のタイミングチャートそのものである。８００５は光電センサ１００１が判別対象を最初に検知するタイミングである。同様に、８００６、８００７は、光電センサ１００３、１００４が判別対象を最初に検知するタイミングである。
下段の図（２）は、８００１、８００２そして８００３で示したタイミングを、通路平行方向を示すＸ軸と通路垂直方向を示すＹ軸に取った座標の位置８００４、８００５そして８００６に変換した図である。
図（２）に示されるＹ１は、光電センサ１００１と光電センサ１００３とのＹ軸方向の間隔（以下、高さの間隔という）を示しており、既値である。同様にＹ２も光電センサ１００３と１００４との高さの間隔を示し、既値である。
また、ｘ１は、時刻ｔ１と時刻ｔ３との時差に移動速度Ｖ１を掛けることにより計算される、光電センサ１００１の高さの前側の輪郭軌道上の点と光電センサ１００３の高さの前側の輪郭軌道上の点とのＸ軸方向の間隔を示している。同様にｘ２は、時刻ｔ３と時刻ｔ４との時差に移動速度Ｖ１を掛けることにより計算される、光電センサ１００３の高さの前側の輪郭軌道上の点と光電センサ１００４の高さの前側の輪郭軌道上の点とのＸ軸方向の間隔を示している。
よって、８００４、８００５そして８００６は、ＸＹ座標上に示されるグラフ８００７で示した判別対象の前側の輪郭軌道上の３点の相対位置を示す（ただし、Ｙ軸に関して対称）。例えば、８００４に示す位置（Ｘ0,Ｙ0）とすると、８００５は、（Ｘ0＋（ｔ３−ｔ１）Ｖ１，Ｙ0−Ｙ１）と表される。同様に８００６は、（Ｘ0＋（ｔ４−ｔ３）Ｖ１，Ｙ0−Ｙ１−Ｙ２）と表される。
【００２７】
図７の説明に戻る。
車輪特徴抽出部７００５は、位置計算部７００３が算出した判別対象の前側の輪郭軌道上の３点の相対位置（８００４、８００５そして８００６）に対して、既知の幾何学演算を行い、円軌道の直径を計算し、車輪の特徴を軌道の大きさとして抽出する。上記幾何学演算を実行するための円軌道、楕円軌道の方程式等を含む幾何学演算プログラムは、記憶装置７００６に格納されている。
ここでは、車輪特徴を車輪の大きさとして直径を抽出したが、これに限定されるものではない。本願発明で採用な車輪特徴として、中心位置、半径、外周長、車輪の厚み（車輪の高さ）などを適宜採用可能である。
【００２８】
出力部７００７は、特に図示しない車両判別コンピュータに上記車輪の大きさを示す特徴を出力する。
【００２９】
図９は、駐輪場の通路を移動して、精算機に向かって進む判別対象を検知してから車輪特徴を出力するまでのフローチャートである。
ビーム状態受信ステップＳ９００１において、ビーム状態受信部が光電センサ群１００１〜１００４のオン状態信号とオフ状態信号を受信する。
移動速度計算ステップＳ９００２において、移動速度計算部が判別対象の移動速度を計算する。
位置計算ステップＳ９００３において、位置計算部が上記説明に示した計算方式で判別対象の前側の輪郭軌道上３点の位置を算出する。
車輪特徴計算ステップＳ９００４において、車輪特徴計算部が、車輪の大きさを示す特徴として直径を抽出する。
出力ステップＳ９００５において、出力部が、本実施例の車輪特徴抽出システムを組み込んだ車種判別システム等の他のシステムに上記車輪の大きさを示す特徴を出力する。
【００３０】
ここでは、二輪車の車輪は傾くことなく真っすぐに通路に進入することにより、その輪郭は円と見做せる場合を想定している。傾き等により輪郭が楕円となることを想定する場合は、上記通路面垂直方向に一列に並ぶ光電センサの数を４つ以上にし、位置計算部７００３で算出する前側の輪郭軌道上の位置を４点とし、車輪特徴抽出部７００５では既知の幾何学演算を行い、楕円軌道の短径もしくは長径を計算することとするなどの変更を適宜行えばよい。
【実施例２】
【００３１】
図１０は、楕円の輪郭を有する部材を運ぶベルトコンベアに導入した実施例２の物体特徴抽出システムの設置イメージ図である。上段が平面図であり、下段が側面図である。部材は、その輪郭が示す径（短径または長径）がベルトコンベア面と垂直になるように固定されて平行移動するように設けられている。
ここでは部材がベルトコンベアによって平行移動するときに磁気ビームセンサ群によって検知する構成となっているが、本願発明の平行移動は、相対的平行移動であり、固定された部材の輪郭の径の方向と垂直な方向に磁気ビームセンサ群が平行移動する方式により、部材の磁気ビームセンサ群に対する相対的平行移動を生成する方式であってもよい。
以下の記載において、磁気ビームであるビームが対象物に近接し検知している状態がオン状態であり、対象物が遠く検知していない状態がオフ状態である。記載する。
楕円の輪郭を有する部材１０００７を運搬するベルトベア１０００６の脇に１０００１〜１０００５で示す複数の磁気ビームセンサが配置されている。各磁気ビームセンサが発するビームは、いずれも部材の平行移動に対して垂直に交差するように設置されている。
１０００１、１０００３，１０００４そして１０００５で示す磁気ビームセンサは、ベルトコンベア面垂直方向に一列に並ぶように配置されている。磁気ビームセンサ１０００１と磁気ビームセンサ１０００３との間隔はＹ１であり、磁気ビームセンサ１０００３と磁気ビームセンサ１０００４との間隔はＹ２である。さらに、磁気ビームセンサ１０００４と磁気ビームセンサ１０００５との間隔はＹ３である。
磁気ビームセンサ１０００２は、磁気ビームセンサ１０００１からベルトコンベア面に平行でベルトコンベア１０００６の進行方向に短い平行間隔ＸＳだけ離れた位置に設置される。ここでＸＳは、想定される部材１０００７が通過するとき、磁気ビームセンサ１０００１のビームがその輪郭を検知した後、磁気ビームセンサ１０００１から上記Ｙ１の間隔で配置された磁気ビームセンサ１０００３よりも早いタイミングで磁気ビームセンサ１０００２のビームが上記輪郭を検知するに十分な短い長さで設定される。このことにより早期に平均移動速度を計算するのに有利に働くが、本発明の短い長さは、これに限られるのではなく、後で説明するＸＬより短ければよい。  
ここで最高位置に配置された磁気ビームセンサ１０００１は想定される部材１０００７のうち最小の部材の短径以下の高さになるように設けられる。
【００３２】
磁気ビームセンサ１０００１〜１０００５は、ベルトコンベア１０００６を横切るビームのオン状態とオフ状態を特に図示しない物体特徴抽出コンピュータに送信する。
【００３３】
図１１は、部材１０００７によって、磁気ビームセンサ１０００１のビームがオン状態に遷移する瞬間の時刻ｔ１における部材と磁気ビームセンサ群の位置関係を示した図である。１１００１は、磁気ビームセンサ１０００１のビームと部材輪郭との接点である。
ここでは接点と表現するが、論理的にはビーム断面の５０％が遷移閾面積であり、部材がビーム断面中心点を通過する瞬間であるが、実際に存在するセンサの感度はその限りではない。
【００３４】
図１２は、部材１０００７によって、磁気ビームセンサ１０００２のビームがオン状態に遷移する瞬間の時刻ｔ２における部材と磁気ビームセンサ群の位置関係を示した図である。１２００１は、磁気ビームセンサ１０００２のビームと部材輪郭の接点である。
【００３５】
図１３は、部材１０００７によって、磁気ビームセンサ１０００３のビームがオン状態に遷移する瞬間の時刻ｔ３における部材輪郭と磁気ビームセンサ群の位置関係を示した図である。１３００１は、磁気ビームセンサ１０００３のビームと部材輪郭の接点である。
【００３６】
図１４は、部材１０００７によって、磁気ビームセンサ１０００４のビームがオン状態に遷移する瞬間の時刻ｔ４における部材輪郭と磁気ビームセンサ群の位置関係を示した図である。１４００１は、磁気ビームセンサ１０００４のビームと部材輪郭の接点である。
【００３７】
図１５は、部材１０００７によって、磁気ビームセンサ１０００５のビームがオン状態に遷移する瞬間の時刻ｔ５における部材輪郭と磁気ビームセンサ群の位置関係を示した図である。１５００１は、磁気ビームセンサ１０００５のビームと部材輪郭の接点である。
【００３８】
（タイミングチャート）
図１６は、磁気ビームセンサ１０００１〜１０００５のオフ状態、オン状態及び状態遷移を示すタイミングチャートである。横軸１６０００は、時間の進行を示す。
１６００１は、磁気ビームセンサ１０００１のオフ状態をハイレベルで示し、オン状態をローレベルで示したチャートである。破線矢印で示した１６００６は、磁気ビームセンサ１０００１がオフ状態からオン状態に遷移する時刻ｔ１を示している。破線矢印で示した１６０１４は、オン状態からオフ状態に遷移する時刻ｔ９を示している。
１６００２は、磁気ビームセンサ１０００２のオフ状態をハイレベルで示し、オン状態をローレベルで示したチャートである。破線矢印で示した１６００７は、磁気ビームセンサ１０００２がオフ状態からオン状態に遷移する時刻ｔ２を示している。破線矢印で示した１６０１５は、オン状態からオフ状態に遷移する時刻ｔ10を示している。
１６００３は、磁気ビームセンサ１００３のオフ状態をハイレベルで示し、オン状態をローレベルで示したチャートである。破線矢印で示した１６００８は、磁気ビームセンサ１０００３がオフ状態からオン状態に遷移する時刻ｔ３を示している。破線矢印で示した１６０１３は、オン状態からオフ状態に遷移する時刻ｔ８を示している。
１６００４は、磁気ビームセンサ１０００４のオフ状態をハイレベルで示し、オン状態をローレベルで示したチャートである。破線矢印で示した１６００９は、磁気ビームセンサ１０００４がオフ状態からオン状態に遷移する時刻ｔ４を示している。破線矢印で示した１６０１２は、オン状態からオフ状態に遷移する時刻ｔ７を示している。
１６００５は、磁気ビームセンサ１０００５のオフ状態をハイレベルで示し、オン状態をローレベルで示したチャートである。破線矢印で示した１６０１０は、磁気ビームセンサ１０００５がオフ状態からオン状態に遷移する時刻ｔ５を示している。破線矢印で示した１６０１１は、オン状態からオフ状態に遷移する時刻ｔ６を示している。
各チャートのオフ状態からオン状態へ遷移する時刻は、部材１０００７の前側の輪郭が磁気ビームセンサ群により検知された時刻を示している。
またオン状態からオフ状態へ遷移する時刻は、部材の輪郭後ろ側が磁気ビームセンサ群によって検知された時刻を示している。
【００３９】
（物体特徴抽出コンピュータの機能構成）
図１７は、物体特徴抽出コンピュータ１７０００の機能構成図である。
ビーム状態受信部１７００１は、磁気ビームセンサ１０００１〜１０００５から送信されるオン状態信号とオフ状態信号を受信する。オン状態信号を受信している時間帯は、上記タイミングチャート上ではローレベルで示される。一方、オフ状態信号を受信している時間帯は、ハイレベルで示される。
移動速度計算部１７００２は、時刻ｔ１と時刻ｔ２の時差と、既値であるＸＳとから所定の速度計算式に従って部材の移動速度Ｖ１を計算する。
位置計算部１７００３は、時刻ｔ１、時刻ｔ３、時刻ｔ４そして時刻ｔ５から得られる時差と、上記移動速度Ｖ１と、既値であるベルトコンベア面垂直方向の間隔Ｙ１、Ｙ２とから、部材の前側の輪郭軌道とベルトコンベア垂直軸に関して対称の軌道上の４点の位置（相対位置）を計算する。さらに、ベルトコンベア垂直軸に関して対称移動して、部材の前側の輪郭軌道上の４点の位置を算出する。
【００４０】
この４点を計算する原理は、実施例１で図８を用いて説明したのと同様の原理であり、図１６で示すタイミングチャートから抽出することができる。
ここで位置計算プログラム及び間隔Ｙ１、Ｙ２は、記憶部１７００４に記憶されている。
【００４１】
図１７の説明に戻る。
物体特徴抽出部１７００５は、位置計算部１７００３が算出した部材の前側の輪郭軌道上の４点の相対位置に対して、既知の幾何学演算を行い、楕円軌道の長径及び短径を計算し、物体の特徴として抽出する。ここで上記幾何学演算を実行する幾何学演算として楕円の方程式を含むプログラムが、記憶装置１７００６に格納されている。
ここでは、物体特徴を輪郭の軌道の大きさとして長径と短径を抽出したが、これに限定されるものではない。本願発明で採用可能な物体特徴として、中心位置、外周長などを適宜採用可能である。
【００４２】
検知時刻補正部１７００７は、磁気ビームセンサごとに設置高さと上記移動速度Ｖ１とから遅延時間を算出し、検知時刻の時刻補正を実行する。
ここで遅延時間の計算は、磁気ビームセンサのベルトコンベア面からの高さと軌道の大きさと移動速度によって生ずる遅延時間を予め磁気ビームセンサごとに作成しておいた遅延時間テーブル１７００８を参照して、行われる。
【００４３】
図１８は、遅延時間が発生する原理を示す図である。
１８００１は、高い位置にある磁気ビームセンサのビーム断面である。時刻ｔ０において輪郭前側が位置１８００２まで進んだときにビーム断面の面積の半分以上が遮蔽されて、検知となる（ここでは部材は左から右へ移動するものとする）。この高さの場合、輪郭の傾きと部材の移動方向との角度が９０度に近いのでビーム感度がよい。輪郭前側が位置１８００３まで進めば、完全に検知中となって、中心１８００４を通過したときを時刻ｔ１としてしまうような遅延時間の発生は少ない。従って、遅延時間はないか、短いと設定してよい。
一方。１８００５は、低い位置にある磁気ビームセンサのビーム断面である。この高さの場合、輪郭の傾きと部材の移動方向との角度が浅いのでビーム感度が悪い。時刻ｔ０において、輪郭の前側が１８００７に示す位置まで進んだときにビーム断面の面積の半分以上が遮蔽されて、検知となるはずである。ここでビーム断面の中心１８００６を通る１８００７から少し進んだ時刻ｔ１においても、輪郭前面１８００８は、中心１８００６の近傍にいる。従って、輪郭の前側がビーム断面の中心を通る時刻をｔ１としてしまう遅延時間の発生が多くなる。
ただし、ここでは所定数に分割された移動速度域と径の大きさ範囲ごとに予め設定した遅延時間テーブルを参照して計算するものとする。
【００４４】
図１９は、一つの磁気ビームセンサについての遅延時間を示す遅延時間テーブルのデータ構造を示したブロック図である。本実施例の場合、５つのテーブルが用意されることになる。最高位置にある１０００１と１０００２についての遅延時間を無視する場合は、３つのテーブルが用意される。
移動速度域１９００１は、移動速度をｆとすると０＜ｆ≦ｆ１、ｆ１＜ｆ≦ｆ２、ｆ２＜ｆ≦ｆmaxの３区分である。ここでｆmaxは、想定される最高移動速度である。
垂直方向の径の大きさ範囲は、径をｒとすると０＜ｒ≦ｒ１、ｒ１＜ｒ≦ｒ２、ｒ２＜ｒ≦ｒmaxの３区分である。ここでｒmaxは、想定される最大部材の径である。
ここで一例を示すと、１９００３で示す遅延時刻t31は、移動速度が０＜ｆ≦ｆ１の範囲で部材の径が０＜ｒ≦ｒ１に該当する場合の遅延時間を示している。
このテーブルは、遅延時刻に関する実験等を予め行った結果や所定の遅延時刻計算方式により作成した遅延時間の平均、最頻値等の数値の丸め処理を行った結果を格納したものである。   
【００４５】
図１７の説明に戻る。
時刻補正繰り返し部１７００９は、上記時刻補正によって生成した検知時刻を用いて、上記移動速度計算部、位置計算部及び物体特徴抽出部の動作を繰り返して
抽出された輪郭の軌道の大きさ用いて、上記時刻補正部の動作を再度行う。
このような繰り返しを２回繰り返して、高い精度の検知時刻を計算する。
本願発明の繰り返しは、本実施例の回数に限定されるものではなく、３回など複数回が採用されうる。ただし、発散しないような回数に設定する必要がある。
【００４６】
出力部１７０１０は、特に図示しない物体特徴抽出コンピュータに上記物体の大きさを示す特徴を出力する。
ここ出力される特徴は、上記高い精度の検知時刻を用いて抽出された特徴である。
【００４７】
図２０は、ベルトコンベアに運搬されて平行移動する部材を検知してから出力するまでの物体特徴抽出コンピュータの動作のフローチャートである。
ビーム状態受信ステップＳ２０００１において、ビーム状態受信部が磁気ビームセンサ群１０００１〜１０００５のオン状態信号とオフ状態信号を受信する。
移動速度計算ステップＳ２０００２において、移動速度計算部が部材の移動速度を計算する。
位置計算ステップＳ２０００３において、位置計算部が上記説明に示した計算方式で部材の前側の輪郭軌道上３点の位置を算出する。
物体特徴計算ステップＳ２０００４において、物体特徴計算部が、物体の大きさを示す特徴として径（楕円の場合の短径及び長径を含む）を抽出する。
時刻補正ステップS２０００５において、検知時刻補正部が、各高さのセンサの検知時刻の補正を行う。
時刻補正繰り返しステップS２０００６において、時刻補正繰り返し部が、時刻補正によって生成した検知時刻を用いて、上記移動速度計算部、位置計算部及び物体特徴抽出部の動作を２回繰り返して、検知時刻を計算する。
抽出された輪郭の軌道の大きさ用いて、上記時刻補正部の動作
最終特徴抽出ステップS２０００７において、物体特徴抽出部が、上記時刻補正繰り返し部による精度の高い検知時刻を用いて、物体の特徴として楕円軌道の長径及び短径を計算する。
出力ステップＳ２０００８において、出力部が、本実施例の物体特徴抽出システムを組み込んだ部材判別システム等の他のシステムに上記物体の大きさを示す特徴を出力する。
ここで、移動速度Ｖ1を計算するために光電センサ１０００２を設置しているが、移動速度が予め分かっている場合、１０００１、１０００３そして１０００４そして１０００５の４つの光電センサだけでセンサ群を構成するものであってもよい。その場合、移動速度計算部２０００２を含まない物体特徴抽出コンピュータとしてよい。
【実施例３】
【００４８】
実施例３は、実施例１の改良した変形例である。判別対象の移動速度をより精密に計算し、実施例１よりも車輪特徴抽出精度を高めた車輪特徴抽出システムである。実施例１と共通する部分は、可能な限り共通の符号を用いつつ、重複する説明を省いて、実施例３に特有の部分に焦点を当てて説明をする。
【００４９】
図２１は、駐輪場の入退の通路に導入した実施例１の車種判別システムの設置イメージ図である。上段が平面図であり、下段が側面図である。
実施例１と同様に対象物の移動経路となる通路１００５の両側に１００１〜１００４で示す複数の光電センサが配置されている。ここで実施例１と異なるのは光電センサ２１００１が最高位置に配置した光電センサ１００１と通路面と平行に二輪車１００７の進行方向にＸＬだけ離れた位置に設置される。
１００１、１００３そして１００４で示す光電センサは、通路面垂直方向に一列に並ぶように配置されている。光電センサ１００１と光電センサ１００３との間隔はＹ１であり、光電センサ１００３と光電センサ１００４との間隔はＹ２である。
光電センサ１００２は、光電センサ１００１から通路面に平行で二輪車１００７の進行方向に短い平行間隔ＸＳだけ離れた位置に設置され、ＸＳはＸＬより短く設定される。
１００８は、二輪車１００７の車輪である。最高位置に配置された光電センサ１００１は想定される車輪１００８のうち最小の車輪の半径以下の高さになるように設けられる。
【００５０】
光電センサ１００１〜１００４及び２１００１は、通路を横切るビームのオン状態とオフ状態を特に図示しない車輪特徴抽出コンピュータに送信する。
【００５１】
図２２は、車輪１００８が光電センサ１００１のビームがオン状態に遷移する瞬間の時刻ｔ１における車輪と光電センサ群の位置関係を示した図である。２００１は、光電センサ１００１のビームと車輪の接点である。
【００５２】
図２３は、車輪１００８によって、光電センサ１００２のビームがオン状態に遷移する瞬間の時刻ｔ２における車輪と光電センサ群の位置関係を示した図である。３００１は、光電センサ１００２のビームと車輪の接点である。
【００５３】
図２４は、車輪１００８によって、光電センサ１００３のビームがオン状態に遷移する瞬間の時刻ｔ３における車輪と光電センサ群の位置関係を示した図である。４００１は、光電センサ１００３のビームと車輪の接点である。
【００５４】
図２５は、車輪１００８によって、光電センサ１００４のビームがオン状態に遷移する瞬間の時刻ｔ４における車輪と光電センサ群の位置関係を示した図である。５００１は、光電センサ１００４のビームと車輪の接点である。
【００５５】
図２６は、車輪１００８によって、光電センサ２１００１のビームがオン状態に遷移する瞬間の時刻ｔ５における車輪と光電センサ群の位置関係を示した図である。２６００１は、光電センサ２１００１のビームと車輪の接点である。
【００５６】
（タイミングチャート）
図２７は、光電センサ１００１〜１００４及び２１００１のオフ状態、オン状態及び状態遷移を示すタイミングチャートである。横軸６００５は、時間の進行を示す。
６００１は、光電センサ１００１のオフ状態をハイレベルで示し、オン状態をローレベルで示したチャートである。破線矢印で示した６００６は、光電センサ１００１がオフ状態からオン状態に遷移する時刻ｔ１を示している。
６００２は、光電センサ１００２のオフ状態をハイレベルで示し、オン状態をローレベルで示したチャートである。破線矢印で示した６００７は、光電センサ１００２がオフ状態からオン状態に遷移する時刻ｔ２を示している。
６００３は、光電センサ１００３のオフ状態をハイレベルで示し、オン状態をローレベルで示したチャートである。破線矢印で示した６００８は、光電センサ１００３がオフ状態からオン状態に遷移する時刻ｔ３を示している。
６００４は、光電センサ１００４のオフ状態をハイレベルで示し、オン状態をローレベルで示したチャートである。破線矢印で示した６００９は、光電センサ１００４がオフ状態からオン状態に遷移する時刻ｔ４を示している。
２７００１は、光電センサ２１００１のオフ状態をハイレベルで示し、オン状態をローレベルで示したチャートである。破線矢印で示した２７００２は、光電センサ２１００１がオフ状態からオン状態に遷移する時刻ｔ５を示している。
【００５７】
（車輪特徴抽出コンピュータの機能構成）
図２８は、車輪特徴抽出コンピュータ２８０００の機能構成図である。
ビーム状態受信部２８００１は、光電センサ１００１〜１００４及び２１００１から送信されるオン状態信号とオフ状態信号を受信する。オン状態信号を受信している時間帯は、上記タイミングチャート上ではローレベルで示される。一方、オフ状態信号を受信している時間帯は、ハイレベルで示される。
第1移動速度計算部２８００２は、時刻ｔ１と時刻ｔ２の時差と、既値であるＸＳとから所定の速度計算式に従って判別対象の短区間移動速度Ｖ１を計算する。
第２移動速度計算部２８００３は、時刻ｔ１と時刻ｔ５の時差と、既値であるＸＬとから所定の速度計算式に従って判別対象の長区間平均移動速度ＶＡを計算する。
速度補正部２８００４は、ＶＡとＶ１との差から加速または減速のトレンドを示す加速度トレンドαを（ＶＡ−Ｖ１）／（ｔ５−ｔ２）の計算式で計算し、１００１〜１００４の各光電センサを通過する速度を補正して、光電センサごとに補正移動速度を生成する。
ここで採用する補正式は以下の通りである。
光電センサ１００１通過後１００３検知までの補正移動速度は、
Ｖ１＋１／２α（ｔ３−ｔ１）であり、
光電センサ１００３通過後１００４検知までの補正移動速度は、
Ｖ１＋１／２α（ｔ４−ｔ３）である。
ここで示した補正移動速度計算方式は、本願発明の補正移動速度の一例を求める式を示したものであり、これに限定されるものではない。補正移行速度計算方式は、本願発明の趣旨に従って適宜変更され得る。
【００５８】
位置計算部２８００５は、時刻ｔ１、時刻ｔ３そして時刻ｔ４から得られる時差と、上記補正移動速度と、既値である通路面垂直方向の間隔Ｙ１、Ｙ２とから、判別対象の前側の輪郭軌道と通路垂直軸に関して対称の軌道上の３点の位置（相対位置）を計算する。さらに、通路垂直軸に関して対称移動して、判別対象の前側の輪郭軌道上の３点の位置を算出する。
ここで位置計算プログラム及び間隔Ｙ１、Ｙ２は、記憶部２８００６に記憶されている。
【００５９】
図２９は、上記３点の位置が、計算される原理を示した対照図である。
上段の図（１）は、図２７のタイミングチャートそのものである。８００１は光電センサ１００１が判別対象を最初に検知するタイミングである。同様に、８００２、８００３は、光電センサ１００３、１００４が判別対象を最初に検知するタイミングである。
２９００１は、光電センサ２１００１が判別対象を最初に検知するタイミングである。
下段の図（２）は、８００１、８００２そして８００３で示したタイミングを、通路平行方向を示すＸ軸と通路垂直方向を示すＹ軸に取った座標の位置８００４、８００５そして８００６に変換した図である。
図（２）に示されるＹ１は、光電センサ１００１と光電センサ１００３とのＹ軸方向の間隔（以下、高さの間隔という）を示しており、既値である。同様にＹ２も光電センサ１００３と１００４との高さの間隔を示し、既値である。
また、ｘ１は、時刻ｔ１と時刻ｔ３との時差に補正移動速度Ｖ１＋１／2α（ｔ３−ｔ１）を掛けることにより計算される、光電センサ１００１の高さの前側の輪郭軌道上の点と光電センサ１００３の高さの前側の輪郭軌道上の点とのＸ軸方向の間隔を示している。
同様にｘ２は、時刻ｔ３と時刻ｔ４との時差に補正移動速度Ｖ１＋１／２α（ｔ４−ｔ３）を掛けることにより計算される、光電センサ１００３の高さの前側の輪郭軌道上の点と光電センサ１００４の高さの前側の輪郭軌道上の点とのＸ軸方向の間隔を示している。
よって、８００４、８００５そして８００６は、ＸＹ座標上に示されるグラフ８００７で示した判別対象の前側の輪郭軌道上の３点の相対位置を示す（ただし、Ｙ軸に関して対称）。例えば、８００４に示す位置（Ｘ0,Ｙ0）とすると、８００５は、（Ｘ0＋（ｔ３−ｔ１）・〔Ｖ１＋１／2α（ｔ３−ｔ１）〕，Ｙ0−Ｙ１）と表される。同様に８００６は、（Ｘ0＋（ｔ４−ｔ３）〔Ｖ１＋１／２α（ｔ４−ｔ３）〕，Ｙ0−Ｙ１−Ｙ２）と表される。
ここで示した相対位置計算方式は、本願発明の相対位置の一例を求める式を示したものであり、これに限定されるものではない。相対位置計算方式は、本願発明の趣旨に従って適宜変更され得る。
【００６０】
図２８の説明に戻る。
車輪特徴抽出部２８００７は、位置計算部２８００５が算出した判別対象の前側の輪郭軌道上の３点の相対位置（８００８、８００９そして８０１０）に対して、既知の幾何学演算を行い、円軌道の直径を計算し、車輪の特徴を軌道の大きさとして抽出する。
ここで円軌道、楕円軌道の方程式等を含む幾何学演算プログラムは、記憶装置２８００８に格納されている。
【００６１】
出力部２８００９は、特に図示しない車両判別コンピュータに上記車輪の大きさを示す特徴を出力する。
【００６２】
図３０は、駐輪場の通路を移動して、精算機に向かって進む判別対象を検知してから車輪特徴抽出コンピュータに出力するまでのフローチャートである。
ビーム状態受信ステップＳ３０００１において、ビーム状態受信部が光電センサ群１００１〜１００４及び２１００１のオン状態信号とオフ状態信号を受信する。
移動速度計算ステップＳ３０００２において、第１移動速度計算部が判別対象の移動速度Ｖ１を計算する。
長区間平均移動速度計算ステップＳ３０００３において、長区間平均移動速度計算部が判別対象の長区間平均移動速度ＶＡを計算する。
速度補正ステップＳ３０００４において、速度補正部がＶＡとＶ１との差から加速または減速のトレンドを示す加速度トレンドαを計算し、１００１〜１００４の各光電センサを通過する速度を補正して、光電センサごとに補正移動速度を生成する。
位置計算ステップＳ３０００５において、位置計算部が上記説明に示した計算方式で判別対象の前側の輪郭軌道上３点の位置を算出する。
車輪特徴計算ステップＳ３０００６において、車輪特徴計算部が、車輪の大きさを示す特徴として直径を抽出する。
出力ステップＳ３０００７において、出力部が、本実施例の車輪特徴抽出システムを組み込んだ車両判別システム等の他のシステムに上記車輪の大きさを示す特徴を出力する。
【００６３】
ここでは、二輪車の車輪は傾くことなく真っすぐに通路に進入することにより、その輪郭は円と見做せる場合を想定している。傾き等により輪郭が楕円となることを想定する場合は、上記通路面垂直方向に一列に並ぶ光電センサの数を４つ以上にし、位置計算部２８００５で算出する前側の輪郭軌道上の位置を４点とし、車輪特徴抽出部２８００７では既知の幾何学演算を行い、楕円軌道の短径もしくは長径を計算することとするなどの変更を適宜行えばよい。
【実施例４】
【００６４】
実施例４も、実施例１の改良した変形例である。判別対象の輪郭前側上の点をより精密に計算し、実施例１よりも車輪特徴抽出精度を高めた車輪特徴抽出システムである。実施例１と共通する部分は、可能な限り共通の符号を用いつつ、重複する説明を省いて、実施例３に特有の部分に焦点を当てて説明をする。
図３１は、駐輪場の入退の通路に導入した実施例４の車輪特徴抽出システムの設置イメージ図である。上段が平面図であり、下段が側面図である。
【００６５】
図３１は、駐輪場の入退の通路に導入した実施例３の車輪特徴抽出システムの設置イメージ図である。上段が平面図であり、下段が側面図である。
対象物の移動経路となる通路１００５の両側に１００１〜１００４と３１００１〜３１００４で示す複数の光電センサが配置されている。各光電センサは、一の側からビームを発光する発光装置と他の側でビームを受光する受光装置とが一対となって、相対向させて設置されている。
１００１、１００３そして１００４で示す光電センサは、通路面垂直方向に一列に並ぶように配置されている。同様に３１００１、３１００３そして３１００４で示す光電センサも、通路面垂直方向に一列に並ぶように配置される。
ここで光電センサ１００１と３１００１とは、通路面平行方向にＸＬの間隔に設定されている。ＸＬは後で説明するＸＳよりも長く設定する。
光電センサ１００１と光電センサ１００３との間隔はＹ１であり、光電センサ１００３と光電センサ１００４との間隔はＹ２である。光電センサ３１００１と光電センサ３１００３との間隔もＹ１であり、光電センサ３１００３と光電センサ３１００４との間隔もＹ２である。
光電センサ１００２は、光電センサ１００１から通路面に平行で二輪車１００７の進行方向に短い平行間隔ＸＳだけ離れた位置に設置される。同様に光電センサ３１００２は、光電センサ３１００１から通路面に平行で二輪車１００７の進行方向に短い平行間隔ＸＳだけ離れた位置に設置される。
１００８は、二輪車１００７の車輪である。最高位置に配置された光電センサ１００１、１００２、３１００１及び３１００２は想定される車輪１００８のうち最小の車輪の半径以下の高さになるように設けられる。
ここで、後で説明する移動速度Ｖ1やＶ２を計算するために光電センサ１００２や３１００２を設置しているが、移動速度が予め分かっている場合、１００１、１００３そして１００４及び３１００１、３１００２及び３１００４の６つの光電センサだけでセンサ群を構成するものであってもよい。その場合、後で説明する第１移動速度計算部及び第２移動速度計算部を含まない車輪特徴抽出コンピュータとしてよい。
【００６６】
光電センサ１００１〜１００４及び３１００１〜３１００４は、通路を横切るビームのオン状態とオフ状態を特に図示しない車輪特徴抽出コンピュータに送信する。
【００６７】
図３２は、車輪１００８が光電センサ１００１のビームがオン状態に遷移する瞬間の時刻ｔ１における車輪と光電センサ群の位置関係を示した図である。２００１は、光電センサ１００１のビームと車輪の接点である。
【００６８】
図３３は、車輪１００８によって、光電センサ１００２のビームがオン状態に遷移する瞬間の時刻ｔ２における車輪と光電センサ群の位置関係を示した図である。３００１は、光電センサ１００２のビームと車輪の接点である。
【００６９】
図３４は、車輪１００８によって、光電センサ１００３のビームがオン状態に遷移する瞬間の時刻ｔ３における車輪と光電センサ群の位置関係を示した図である。４００１は、光電センサ１００３のビームと車輪の接点である。
【００７０】
図３５は、車輪１００８によって、光電センサ１００４のビームがオン状態に遷移する瞬間の時刻ｔ４における車輪と光電センサ群の位置関係を示した図である。５００１は、光電センサ１００４のビームと車輪の接点である。
【００７１】
図３６は、車輪１００８が光電センサ３１００１のビームがオン状態に遷移する瞬間の時刻ｔ５における車輪と光電センサ群の位置関係を示した図である。３６００１は、光電センサ３１００１のビームと車輪の接点である。
【００７２】
図３７は、車輪１００８によって、光電センサ３１００２のビームがオン状態に遷移する瞬間の時刻ｔ６における車輪と光電センサ群の位置関係を示した図である。３７００１は、光電センサ３１００２のビームと車輪の接点である。
【００７３】
図３８は、車輪１００８によって、光電センサ３１００３のビームがオン状態に遷移する瞬間の時刻ｔ７における車輪と光電センサ群の位置関係を示した図である。３８００１は、光電センサ３１００３のビームと車輪の接点である。
【００７４】
図３９は、車輪１００８によって、光電センサ３１００４のビームがオン状態に遷移する瞬間の時刻ｔ８における車輪と光電センサ群の位置関係を示した図である。３９００１は、光電センサ３１００４のビームと車輪の接点である。
【００７５】
（タイミングチャート）
図４０は、光電センサ１００１〜１００４及び３１００１〜３１００４のオフ状態、オン状態及び状態遷移を示すタイミングチャートである。横軸４０００５は、時間の進行を示す。
６００１は、光電センサ１００１のオフ状態をハイレベルで示し、オン状態をローレベルで示したチャートである。破線矢印で示した６００６は、光電センサ１００１がオフ状態からオン状態に遷移する時刻ｔ１を示している。
６００２は、光電センサ１００２のオフ状態をハイレベルで示し、オン状態をローレベルで示したチャートである。破線矢印で示した６００７は、光電センサ１００２がオフ状態からオン状態に遷移する時刻ｔ２を示している。
６００３は、光電センサ１００３のオフ状態をハイレベルで示し、オン状態をローレベルで示したチャートである。破線矢印で示した６００８は、光電センサ１００３がオフ状態からオン状態に遷移する時刻ｔ３を示している。
６００４は、光電センサ１００４のオフ状態をハイレベルで示し、オン状態をローレベルで示したチャートである。破線矢印で示した６００９は、光電センサ１００４がオフ状態からオン状態に遷移する時刻ｔ４を示している。
４０００１は、光電センサ３１００１のオフ状態をハイレベルで示し、オン状態をローレベルで示したチャートである。破線矢印で示した４０００６は、光電センサ３１００１がオフ状態からオン状態に遷移する時刻ｔ５を示している。
４０００２は、光電センサ３１００２のオフ状態をハイレベルで示し、オン状態をローレベルで示したチャートである。破線矢印で示した４０００７は、光電センサ３１００２がオフ状態からオン状態に遷移する時刻ｔ６を示している。
４０００３は、光電センサ３１００３のオフ状態をハイレベルで示し、オン状態をローレベルで示したチャートである。破線矢印で示した４０００８は、光電センサ３１００３がオフ状態からオン状態に遷移する時刻ｔ７を示している。
４０００４は、光電センサ３１００４のオフ状態をハイレベルで示し、オン状態をローレベルで示したチャートである。破線矢印で示した４０００９は、光電センサ１００４がオフ状態からオン状態に遷移する時刻ｔ８を示している。
【００７６】
（車輪特徴抽出コンピュータの機能構成）
図４１は、車輪特徴抽出コンピュータ４１０００の機能構成図である。
ビーム状態受信部４１００１は、光電センサ１００１〜１００４及び３１００１〜３１００４から送信されるオン状態信号とオフ状態信号を受信する。オン状態信号を受信している時間帯は、上記タイミングチャート上ではローレベルで示される。一方、オフ状態信号を受信している時間帯は、ハイレベルで示される。
第１移動速度計算部４1００２は、時刻ｔ１と時刻ｔ２の時差と、既値であるＸＳとから所定の速度計算式に従って判別対象の移動速度Ｖ１を計算する。
第２移動速度計算部４1００３は、時刻ｔ５と時刻ｔ６の時差と、既値であるＸＳとから所定の速度計算式に従って判別対象の移動速度Ｖ２を計算する。
位置計算部４１００４は、時刻ｔ１、時刻ｔ３そして時刻ｔ４から得られる時差と、上記移動速度Ｖ１と、既値である通路面垂直方向の間隔Ｙ１、Ｙ２とから、判別対象の前側の輪郭軌道と通路垂直軸に関して対称の軌道上の３点の位置（相対位置）を計算する。さらに、通路垂直軸に関して対称移動して、判別対象の前側の輪郭軌道上の３点の位置を算出する。
ここで位置計算プログラム及び間隔Ｙ１、Ｙ２は、記憶部４１００５に記憶されている。
【００７７】
上記３点の位置が、計算される原理は、実施例１と同様である。
【００７８】
車輪特徴抽出部４１００６は、位置計算部４１００４が算出した判別対象の前側の輪郭軌道上の３点の相対位置に対して、既知の幾何学演算を行い、円軌道の直径を計算し、車輪の特徴を軌道の大きさとして抽出する。上記幾何学演算を実行するための円軌道、楕円軌道の方程式等を含む幾何学演算プログラムは、記憶装置４１００７に格納されている。
【００７９】
検証部４１００８は、ｔ５、ｔ７そしてｔ８から得られる時差と、上記移動速度Ｖ２と、既値である通路面垂直方向の間隔Ｙ１、Ｙ２とから、判別対象の前側の輪郭軌道と通路垂直軸に関して対称の軌道上の３点の位置（相対位置）を計算し、この３点が形成する円の径を抽出する。
検証部４１００８は、さらに動作を続けて、ｔ５、ｔ７そしてｔ８に係る径と上記車輪特徴抽出部で抽出した径の大きさの比率を計算し、比較する。
ここで両者の比率が１２０％以上もしくは８０％以下の場合、異常示す信号を出力部４１００９に送る。８０％から１２０％の間に収まる場合は上記車輪特徴抽出手段が計算した径の値を出力部に送る。
ここでは、径の値の比率のぶれが±２０％の範囲外のときに異常としたが、本発明の検証部の異常検出はこれに限定されるものではない。例えば、周長等の特徴を適宜採用して、異常とする範囲も±１０％と数値を変えたり、±５ｃｍと実寸の差の範囲とするなど適宜変更可能である。
【００８０】
図４２は、ｔ５、ｔ７そしてｔ８から得られる時差と、上記移動速度Ｖ２と、既値である通路面垂直方向の間隔Ｙ１、Ｙ２とから、判別対象の前側の輪郭軌道と通路垂直軸に関して対称の軌道上の３点の位置（相対位置）を計算する原理を示したものである。
上段の図（１）は、図４０のタイミングチャートから時刻ｔ５〜ｔ８に係る部分を抜粋したものである。４２００１は光電センサ３１００１が判別対象を最初に検知するタイミングである。同様に、４２００２、４２００３は、光電センサ３１００３、３１００４が判別対象を最初に検知するタイミングである。
下段の図（２）は、４２００１、４２００２そして４２００３で示したタイミングを、通路平行方向を示すＸ軸と通路垂直方向を示すＹ軸に取った座標の位置４２００４、４２００５そして４２００６に変換した図である。
図（２）に示されるＹ１は、光電センサ３１００１と光電センサ３１００３とのＹ軸方向の間隔（以下、高さの間隔という）を示しており、既値である。同様にＹ２も光電センサ３１００３と３１００４との高さの間隔を示し、既値である。
また、ｘ‘１は、時刻ｔ５と時刻ｔ７との時差に移動速度Ｖ２を掛けることにより計算される、光電センサ３１００１の高さの前側の輪郭軌道上の点と光電センサ３１００３の高さの前側の輪郭軌道上の点とのＸ軸方向の間隔を示している。同様にｘ’２は、時刻ｔ７と時刻ｔ８との時差に移動速度Ｖ２を掛けることにより計算される、光電センサ３１００３の高さの前側の輪郭軌道上の点と光電センサ３１００４の高さの前側の輪郭軌道上の点とのＸ軸方向の間隔を示している。
よって、４２００４、４２００５そして４２００６は、ＸＹ座標上に示されるグラフ４２００７で示した判別対象の前側の輪郭軌道上の３点の相対位置を示す（ただし、Ｙ軸に関して対称）。例えば、４２００４に示す位置（Ｘ0,Ｙ0）とすると、４２００５は、（Ｘ0＋（ｔ７−ｔ５）Ｖ２，Ｙ0−Ｙ１）と表される。同様に４２００６は、（Ｘ0＋（ｔ８−ｔ７）Ｖ２，Ｙ0−Ｙ１−Ｙ２）と表される。
ここで示した相対位置は、本願発明の相対位置の一例を求める式を示したものであり、これに限定されるものではない。相対位置は、本願発明の趣旨に従って適宜変更され得る。
【００８１】
図４１の説明に戻る。
出力部４１００９は、特に図示しない車両判別コンピュータに、検証部から受信した上記車輪の大きさを示す特徴又は異常発生を出力する。
【００８２】
ここでは、二輪車の車輪は傾くことなく真っすぐに通路に進入することにより、その輪郭は円と見做せる場合を想定している。傾き等により輪郭が楕円となることを想定する場合は、上記通路面垂直方向に一列に並ぶ光電センサの数を４つ以上にし、位置計算部４１００４で算出する前側の輪郭軌道上の位置を４点とし、車輪特徴抽出部４１００６では既知の幾何学演算を行い、楕円軌道の短径もしくは長径を計算することとするなどの変更を適宜行えばよい。
【００８３】
このような構成の車輪特徴抽出システム（車種判別に用いる物体特徴抽出システム）を採用することにより、車輪への成り済まし等の不正を異常発生として検知するなど、誤動作の少ない堅牢なシステムとする効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明で開示した発明は、駐輪場の車種判別、工場における部材の判別などに利用可能である。特に、オートバイと自転車を混在させて、二輪車を預かる駐輪場における車種判別の利用に期待される。
【符号の説明】
【００８５】
１００１    光電センサ
１００２    光電センサ
１００３    光電センサ
１００４    光電センサ
１００５    移動経路
１００８    車輪
【要約】
【課題】本願発明は、ビームセンサにより、円または楕円の輪郭を有する物体の特徴を抽出し、部材や車輪の形状の特徴を抽出する、誤認識等に強く、比較的安価で堅牢なシステムを提供することを課題とする。
【解決手段】ビームセンサに対して相対的平行移動をし、円または楕円の輪郭を有する物体を対象物とし、発するビームが相対的平行移動の移動経路に対して垂直に進むように複数ビームセンサを配置してビームセンサ群を構成する。
【選択図】図１【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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