(57)【要約】【課題】機器コストを抑制しつつ冗長性を持たせることができる車両検知器、車種判別装置、車両検知方法、車種判別方法、及びプログラムを提供する。【解決手段】車両検知器１２は、第１車線の幅方向一方側のアイランドに配置された第１レーザスキャナ１１Ａと、前記第１車線の幅方向他方側に隣接する第２車線の前記第１車線とは反対側に位置するアイランドに配置された第２レーザスキャナ１１Ｂと、前記第１車線と前記第２車線との間のアイランドに配置された第３レーザスキャナ１１Ｃと、を備え、前記第３レーザスキャナ１１Ｃは、前記第１車線から前記第２車線にかけてスキャン範囲を有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１車線の幅方向一方側のアイランドに配置された第１レーザスキャナと、
前記第１車線の幅方向他方側に隣接する第２車線の前記第１車線とは反対側に位置するアイランドに配置された第２レーザスキャナと、
前記第１車線と前記第２車線との間のアイランドに配置された第３レーザスキャナと、
を備え、
前記第３レーザスキャナは、前記第１車線から前記第２車線にかけてスキャン範囲を有している、
車両検知器。
【請求項２】
前記第１レーザスキャナから取得した第１スキャンデータと、前記第３レーザスキャナから取得した第３スキャンデータとのうち少なくとも一方に基づいて、前記第１車線を走行する車両を検知する第１車線用車両検知部と、
前記第２レーザスキャナから取得した第２スキャンデータと、前記第３レーザスキャナから取得した前記第３スキャンデータとのうち少なくとも一方に基づいて、前記第２車線を走行する車両を検知する第２車線用車両検知部と、
を更に備える請求項１に記載の車両検知器。
【請求項３】
前記第３レーザスキャナは、前記第１レーザスキャナ及び前記第２レーザスキャナに対し、高さ方向に異なる位置に配置されている、
請求項１または２に記載の車両検知器。
【請求項４】
前記第３レーザスキャナは、車軸高さに相当する第１の高さ、または、車高に相当する第２の高さに配置されている、
請求項１から３の何れか一項に記載の車両検知器。
【請求項５】
請求項１から４の何れか一項に記載の車両検知器と、
前記第１レーザスキャナから取得した第１スキャンデータ及び前記第３レーザスキャナから取得した第３スキャンデータのうち少なくとも一方に基づいて、前記第１車線を走行する車両の車種区分を特定する第１車線用車種判別部と、
前記第２レーザスキャナから取得した第２スキャンデータ及び前記第３レーザスキャナから取得した第３スキャンデータのうち少なくとも一方に基づいて、前記第２車線を走行する車両の車種区分を特定する第２車線用車種判別部と、
を備える車種判別装置。
【請求項６】
第１車線の幅方向一方側のアイランドより前記第１車線をスキャンして第１スキャンデータを取得するステップと、
前記第１車線の幅方向他方側に隣接する第２車線の前記第１車線とは反対側に位置するアイランドより前記第２車線をスキャンして第２スキャンデータを取得するステップと、
前記第１車線と前記第２車線との間のアイランドより、前記第１車線から前記第２車線にかけてスキャンして第３スキャンデータを取得するステップと、
を有する車両検知方法。
【請求項７】
第１車線の幅方向一方側のアイランドより前記第１車線をスキャンして第１スキャンデータを取得するステップと、
前記第１車線の幅方向他方側に隣接する第２車線の前記第１車線とは反対側に位置するアイランドより前記第２車線をスキャンして第２スキャンデータを取得するステップと、
前記第１車線と前記第２車線との間のアイランドより、前記第１車線から前記第２車線にかけてスキャンして第３スキャンデータを取得するステップと、
前記第１スキャンデータ及び前記第３スキャンデータのうち少なくとも一方に基づいて、前記第１車線を走行する車両の車種区分を特定するステップと、
前記第２スキャンデータ及び前記第３スキャンデータのうち少なくとも一方に基づいて、前記第２車線を走行する車両の車種区分を特定するステップと、
を有する車種判別方法。
【請求項８】
車両検知器のコンピュータを機能させるプログラムであって、前記コンピュータに、
第１車線の幅方向一方側のアイランドより前記第１車線をスキャンして第１スキャンデータを取得するステップと、
前記第１車線の幅方向他方側に隣接する第２車線の前記第１車線とは反対側に位置するアイランドより前記第２車線をスキャンして第２スキャンデータを取得するステップと、
前記第１車線と前記第２車線との間のアイランドより、前記第１車線から前記第２車線にかけてスキャンして第３スキャンデータを取得するステップと、
を実行させるプログラム。
【請求項９】
車種判別装置のコンピュータを機能させるプログラムであって、前記コンピュータに、
第１車線の幅方向一方側のアイランドより前記第１車線をスキャンして第１スキャンデータを取得するステップと、
前記第１車線の幅方向他方側に隣接する第２車線の前記第１車線とは反対側に位置するアイランドより前記第２車線をスキャンして第２スキャンデータを取得するステップと、
前記第１車線と前記第２車線との間のアイランドより、前記第１車線から前記第２車線にかけてスキャンして第３スキャンデータを取得するステップと、
前記第１スキャンデータ及び前記第３スキャンデータのうち少なくとも一方に基づいて、前記第１車線を走行する車両の車種区分を特定するステップと、
前記第２スキャンデータ及び前記第３スキャンデータのうち少なくとも一方に基づいて、前記第２車線を走行する車両の車種区分を特定するステップと、
を実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両検知器、車種判別装置、車両検知方法、車種判別方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
車線を通行する車両を検知する技術として、例えば車線の上空から路面に向かってレーザ光を走査可能なレーザスキャナを備え、レーザ光による計測結果に基づいて車線上を車両が通行しているか否かを判断する車両検知器が考えられている。例えば特許文献１には、レーザスキャナに首振り動作可能な回動機構を設けることにより、車線上の所定範囲を一つのレーザスキャナで走査する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３２４０８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の車両検知器では、レーザスキャナに障害が生じた場合（例えば投光素子が故障した場合）、当該車両検知器が設置された車線において車両を検知することができなくなる。このような場合に備え、一つの車線に二台以上のレーザスキャナを設置して冗長化することが考えられる。しかしながら、複数の車線を有する道路においては、少なくとも車線数の二倍以上の台数のレーザスキャナを設置する必要が生じるので、車両検知器のコストが大幅に増加してしまう。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものあって、機器コストを抑制しつつ冗長性を持たせることができる車両検知器、車種判別装置、車両検知方法、車種判別方法、及びプログラムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は以下の手段を採用している。
本発明の第一の態様によれば、車両検知器（１２）は、第１車線の幅方向一方側のアイランドに配置された第１レーザスキャナ（１１Ａ）と、前記第１車線の幅方向他方側に隣接する第２車線の前記第１車線とは反対側に位置するアイランドに配置された第２レーザスキャナ（１１Ｂ）と、前記第１車線と前記第２車線との間のアイランドに配置された第３レーザスキャナ（１１Ｃ）と、を備え、前記第３レーザスキャナ（１１Ｃ）は、前記第１車線から前記第２車線にかけてスキャン範囲を有している。
このようにすることで、車両検知器は、第３レーザスキャナにより第１車線及び第２車線両方のレーザスキャナを冗長化することができる。このため、一つの車線に二台のレーザスキャナを配置するよりも少ないコストで冗長性を有する車両検知器を導入することが可能となる。
【０００７】
本発明の第二の態様によれば、第一の態様に係る車両検知器（１２）は、前記第１レーザスキャナ（１１Ａ）から取得した第１スキャンデータと、前記第３レーザスキャナ（１１Ｃ）から取得した第３スキャンデータとのうち少なくとも一方に基づいて、前記第１車線を走行する車両を検知する第１車線用車両検知部（２０１Ａ）と、前記第２レーザスキャナ（１１Ｂ）から取得した第２スキャンデータと、前記第３レーザスキャナ（１１Ｃ）から取得した前記第３スキャンデータとのうち少なくとも一方に基づいて、前記第２車線を走行する車両を検知する第２車線用車両検知部（２０１Ｂ）と、を更に備える。
このようにすることで、何れか一のレーザスキャナが故障した場合であっても、第１車線用車両検知部及び第２車線用車両検知部は、故障していない他のレーザスキャナからスキャンデータを取得して、車両の検知を継続して行うことができる。
【０００８】
本発明の第三の態様によれば、第一または第二の態様に係る車両検知器（１２）において、前記第３レーザスキャナ（１１Ｃ）は、前記第１レーザスキャナ（１１Ａ）及び前記第２レーザスキャナ（１１Ｂ）に対し、高さ方向に異なる位置に配置されている。
このようにすることで、車両検知器は、異なる車高を有する様々な車両に対応することができる。
【０００９】
本発明の第四の態様によれば、第一から第三の何れか一の態様に係る車両検知器（１２）において、前記第３レーザスキャナ（１１Ｃ）は、車軸高さに相当する第１の高さ、または、車高に相当する第２の高さに配置されている。
このようにすることで、車両検知器は、車両の車軸または車高に相当する高さにおけるスキャン結果を得ることができるので、様々な形状、大きさの車両に対応することができる。
【００１０】
本発明の第五の態様によれば、車種判別装置（１０）は、第一から第四の何れか一に記載の車両検知器（１２）と、前記第１レーザスキャナ（１１Ａ）から取得した第１スキャンデータ及び前記第３レーザスキャナ（１１Ｃ）から取得した第３スキャンデータのうち少なくとも一方に基づいて、前記第１車線を走行する車両の車種区分を特定する第１車線用車種判別部（２１０Ａ）と、前記第２レーザスキャナ（１１Ｂ）から取得した第２スキャンデータ及び前記第３レーザスキャナ（１１Ｃ）から取得した第３スキャンデータのうち少なくとも一方に基づいて、前記第２車線を走行する車両の車種区分を特定する第２車線用車種判別部（２１０Ｂ）と、を備える。
従来の車種判別装置では、車両の車種区分を特定可能な情報を収集するために、複数のセンサ機器を設置する必要があった。しかしながら、上述の車種判別装置は、車両検知器が取得したスキャンデータを、車種区分を特定するための情報として用いることができるので、車種判別に必要な機器を削減することができる。
【００１１】
本発明の第六の態様によれば、車両検知方法は、第１車線の幅方向一方側のアイランドより前記第１車線をスキャンして第１スキャンデータを取得するステップと、前記第１車線の幅方向他方側に隣接する第２車線の前記第１車線とは反対側に位置するアイランドより前記第２車線をスキャンして第２スキャンデータを取得するステップと、前記第１車線と前記第２車線との間のアイランドより、前記第１車線から前記第２車線にかけてスキャンして第３スキャンデータを取得するステップと、を有する。
【００１２】
本発明の第七の態様によれば、車種判別方法は、第１車線の幅方向一方側のアイランドより前記第１車線をスキャンして第１スキャンデータを取得するステップと、前記第１車線の幅方向他方側に隣接する第２車線の前記第１車線とは反対側に位置するアイランドより前記第２車線をスキャンして第２スキャンデータを取得するステップと、前記第１車線と前記第２車線との間のアイランドより、前記第１車線から前記第２車線にかけてスキャンして第３スキャンデータを取得するステップと、前記第１スキャンデータ及び前記第３スキャンデータのうち少なくとも一方に基づいて、前記第１車線を走行する車両の車種区分を特定するステップと、前記第２スキャンデータ及び前記第３スキャンデータのうち少なくとも一方に基づいて、前記第２車線を走行する車両の車種区分を特定するステップと、を有する。
【００１３】
本発明の第八の態様によれば、車両検知器のコンピュータを機能させるプログラムは、前記コンピュータに、第１車線の幅方向一方側のアイランドより前記第１車線をスキャンして第１スキャンデータを取得するステップと、前記第１車線の幅方向他方側に隣接する第２車線の前記第１車線とは反対側に位置するアイランドより前記第２車線をスキャンして第２スキャンデータを取得するステップと、前記第１車線と前記第２車線との間のアイランドより、前記第１車線から前記第２車線にかけてスキャンして第３スキャンデータを取得するステップと、を実行させる。
【００１４】
本発明の第九の態様によれば、車種判別装置のコンピュータを機能させるプログラムは、前記コンピュータに、第１車線の幅方向一方側のアイランドより前記第１車線をスキャンして第１スキャンデータを取得するステップと、前記第１車線の幅方向他方側に隣接する第２車線の前記第１車線とは反対側に位置するアイランドより前記第２車線をスキャンして第２スキャンデータを取得するステップと、前記第１車線と前記第２車線との間のアイランドより、前記第１車線から前記第２車線にかけてスキャンして第３スキャンデータを取得するステップと、前記第１スキャンデータ及び前記第３スキャンデータのうち少なくとも一方に基づいて、前記第１車線を走行する車両の車種区分を特定するステップと、前記第２スキャンデータ及び前記第３スキャンデータのうち少なくとも一方に基づいて、前記第２車線を走行する車両の車種区分を特定するステップと、を実行させる。
【発明の効果】
【００１５】
上述の車両検知器、車種判別装置、車両検知方法、車種判別方法、及びプログラムによれば、機器コストを抑制しつつ冗長性を持たせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る車種判別装置の概略を示す第一の図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る車種判別装置の概略を示す第二の図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る車種判別装置の機能構成を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る車両検知器の処理の一例を示す第１のフローチャートである。
【図５】本発明の一実施形態に係る車両検知器の処理の一例を示す第２のフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態に係る車種判別装置の処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】本発明の一実施形態に係る車種判別装置の機能を説明するための図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る車種判別装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の第１の実施形態に係る車両検知器及び車種判別装置について、図１〜図８を参照しながら説明する。
【００１８】
（車種判別装置の全体構成）
図１は、本発明の一実施形態に係る車種判別装置の概略を示す第一の図である。
図２は、本発明の一実施形態に係る車種判別装置の概略を示す第二の図である。
本実施形態に係る車種判別装置１０は、例えば有料道路の入口または出口に設けられた料金所に設置され、当該有料道路を利用する車両Ａの車種区分を判別するための装置である。
例えば、図１には、有料道路の出口料金所における車種判別装置１０の例が示されている。当該出口料金所には、有料道路側から一般道路側へ通じる複数の料金所車線（第１車線Ｌ１、第２車線Ｌ２、・・・）が設けられている。有料道路を利用する車両Ａは、何れかの車線を走行し、有料道路から一般道路へ降りる。
また、第１車線Ｌ１の幅方向一方側（−Ｙ側）にはアイランドＩ１が敷設され、第２車線Ｌ２の幅方向他方側（＋Ｙ側）にはアイランドＩ３が敷設されている。更に、第１車線Ｌ１と第２車線Ｌ２との間には、アイランドＩ２が敷設されている。これらのアイランドＩ１〜Ｉ３には、車種判別装置１０を構成する各種機器が設置されている。
なお、図１の例では、出口料金所に二つの車線が設けられている構成を例として説明するが、これに限られることはない。他の実施形態では、三つ以上の車線が設けられていてもよい。
【００１９】
また、以下の説明では、第１車線Ｌ１、第２車線Ｌ２が延在する方向（図１における±Ｘ方向）を「車線方向」とも記載し、また、車線方向に水平に直交する方向（図１における±Ｙ方向）を「車線幅方向」とも記載する。また、第１車線Ｌ１、第２車線Ｌ２の車線方向における高速道路側（図１における＋Ｘ方向側）を「車線上流側」、または、車両Ａの「進行方向手前側」とも記載する。また、第１車線Ｌ１、第２車線Ｌ２の車線方向における一般道路側（図１における−Ｘ方向側）を「車線下流側」、または、車両Ａの「進行方向奥側」とも記載する。
【００２０】
車種判別装置１０は、アイランドＩ１〜Ｉ３に敷設された各機器を用いて第１車線Ｌ１、第２車線Ｌ２それぞれに進入した車両Ａの車種区分を特定する。本実施形態に係る車種判別装置１０は、車両Ａを「軽自動車」、「普通車」、「中型車」、「大型車」、「特大車」の５つのうちいずれの車種区分に属するかを特定する。
車種判別装置１０が特定した車両Ａの車種区分は、例えば不図示の料金自動収受機に送信され、当該料金自動収受機において車両Ａの通行料金を計算及び収受する際に用いられる。
図１に示すように、車種判別装置１０は、第１レーザスキャナ１１Ａと、第２レーザスキャナ１１Ｂと、第３レーザスキャナ１１Ｃと、第１処理装置２０Ａと、第２処理装置２０Ｂとを備えている。
【００２１】
第１レーザスキャナ１１Ａは、第１車線Ｌ１の幅方向一方側（−Ｙ側）のアイランドＩ１上であって、車線方向（±Ｘ方向）における車両検知位置Ｘ０に配置される。また、図２に示すように、第１レーザスキャナ１１Ａは、車両Ａの車軸高さに相当する第１の高さＨ１に配置されている。本実施形態では、第１の高さＨ１は、「大型車」の車軸高さ（例えば５０ｃｍ）に相当するように設定されている。
第１レーザスキャナ１１Ａは、車両検知位置Ｘ０において車線方向に直交する平面（ＹＺ平面）を走査面（スキャン範囲）として検査光Ｐａを投光する投光素子１０１Ａを有する。第１レーザスキャナ１１Ａは、投光素子１０１Ａを車線方向（Ｘ方向）に沿う回転軸回りに回転させる。これにより、第１レーザスキャナ１１Ａは、検査光Ｐａの光軸を車線幅方向一方側（または他方側）から上空（＋Ｚ側）を経由して他方側（または一方側）に回転させながら、複数回、検査光Ｐａを投光する。例えば、第１レーザスキャナ１１Ａは、光軸を垂直方向上方（＋Ｚ側）に向けた状態を角度０とした場合、車線幅方向一方側（−Ｙ側）に光軸を−θ度傾けた位置から、車線方向他方側（＋Ｙ側）に光軸を＋θ度傾けた位置までの範囲を走査面として走査を行う。即ち、第１レーザスキャナ１１Ａは、車線幅方向一方側（−Ｙ側）において第１車線Ｌ１に隣接する他の車線から、第１車線Ｌ１にかけて走査面を有している。
第１レーザスキャナ１１Ａは、一回の走査において投光された複数の検査光Ｐａそれぞれの反射光を検知して、第１レーザスキャナ１１Ａから反射光それぞれの反射位置までの距離を計測する。具体的には、第１レーザスキャナ１１Ａは、検査光Ｐａを投光した走査角度と、反射光を受光するまでの時間とに基づいて、反射位置までの距離を計測する。そして、第１レーザスキャナ１１Ａは、複数の検査光Ｐａそれぞれの走査角度と反射位置までの距離とを対応付けたデータを「第１スキャンデータ」として第１処理装置２０Ａに出力する。
【００２２】
第２レーザスキャナ１１Ｂは、図１に示すように、第１車線Ｌ１に隣接する第２車線Ｌ２の幅方向他方側（＋Ｙ側）のアイランドＩ３上であって、車線方向（±Ｘ方向）における車両検知位置Ｘ０に配置される。
また、図２に示すように、第２レーザスキャナ１１Ｂは、第１レーザスキャナ１１Ａと同様に車両Ａの車軸高さに相当する第１の高さＨ１に配置され、車両検知位置Ｘ０において車線方向に直交する平面（ＹＺ平面）を走査面（スキャン範囲）として検査光Ｐｂを投光する投光素子１０１Ｂを有する。例えば、第２レーザスキャナ１１Ｂは、光軸を垂直方向上方（＋Ｚ側）に向けた状態を角度０とした場合、車線幅方向一方側（−Ｙ側）に光軸を−θ度傾けた位置から、車線方向他方側（＋Ｙ側）に光軸を＋θ度傾けた位置までの範囲を走査面として検査光Ｐｂを投光する。即ち、第２レーザスキャナ１１Ｂは、第２車線Ｌ２から、車線幅方向他方側（＋Ｙ側）において第２車線Ｌ２に隣接する他の車線にかけて走査面を有している。
第２レーザスキャナ１１Ｂは、第１レーザスキャナ１１Ａと同様に、一回の走査において投光された複数の検査光Ｐｂそれぞれの反射光を検知して、第２レーザスキャナ１１Ｂから反射光それぞれの反射位置までの距離を計測する。そして、第２レーザスキャナ１１Ｂは、複数の検査光Ｐｂそれぞれの走査角度と反射位置までの距離とを対応付けたデータを「第２スキャンデータ」として第２処理装置２０Ｂに出力する。
【００２３】
第３レーザスキャナ１１Ｃは、図１に示すように、第１車線Ｌ１と第２車線Ｌ２との間のアイランドＩ２上であって、車線方向（±Ｘ方向）における車両検知位置Ｘ０に配置される。また、図２に示すように、第３レーザスキャナ１１Ｃは、第１レーザスキャナ１１Ａ及び第２レーザスキャナ１１Ｂに対し、高さ方向（±Ｚ方向）に異なる位置に配置されている。具体的には、第３レーザスキャナ１１Ｃは、車両Ａの車高に相当する第２の高さＨ２に配置されている。本実施形態では、第２の高さＨ２は、「普通車」の最大車高（例えば２ｍ）に相当するように設定されている。なお、第３レーザスキャナ１１Ｃは、図２に示すように支柱上に設置されていてもよいし、不図示の天井、ガントリ等から吊下げて設置されていてもよい。
第３レーザスキャナ１１Ｃは、車両検知位置Ｘ０において車線方向に直交する平面（ＹＺ平面）を走査面（スキャン範囲）として検査光Ｐｃを投光する投光素子１０１Ｃを有する。第３レーザスキャナ１１Ｃは、投光素子１０１Ａを車線方向（Ｘ方向）に沿う回転軸回りに回転させる。これにより、第３レーザスキャナ１１Ｃは、検査光Ｐｃの光軸を車線幅方向他方側（または一方側）から路面及びアイランドＩ２（−Ｚ側）を経由して一方側（または他方側）に回転させながら、複数回、検査光Ｐｃを投光する。例えば、第３レーザスキャナ１１Ｃは、光軸を垂直方向下方（−Ｚ側）に向けた状態を角度０とした場合、車線幅方向他方側（＋Ｙ側）に光軸を−θ度傾けた位置から、車線方向一方側（−Ｙ側）に光軸を＋θ度傾けた位置までの範囲を走査面として走査を行う。即ち、第３レーザスキャナ１１Ｃは、第１車線Ｌ１から第２車線Ｌ２にかけて走査面を有している。
第３レーザスキャナ１１Ｃは、第１レーザスキャナ１１Ａと同様に、一回の走査において投光された複数の検査光Ｐｃそれぞれの反射光を検知して、第３レーザスキャナ１１Ｃから反射光それぞれの反射位置までの距離を計測する。そして、第３レーザスキャナ１１Ｃは、複数の検査光Ｐｃそれぞれの走査角度と反射位置までの距離とを対応付けたデータを「第３スキャンデータ」として第１処理装置２０Ａ及び第２処理装置２０Ｂに出力する。
【００２４】
なお、本実施形態では、第１レーザスキャナ１１Ａ及び第２レーザスキャナ１１Ｂが第１の高さＨ１に配置され、第３レーザスキャナ１１Ｃが第２の高さＨ２に配置される態様を例として説明するが、これに限られることはない。他の実施形態では、第１の高さＨ１に配置されるレーザスキャナと、第２の高さＨ２に配置されるレーザスキャナとが交互に並んでいればよく、例えば第１レーザスキャナ１１Ａ及び第２レーザスキャナ１１Ｂが第２の高さＨ２に配置され、第３レーザスキャナ１１Ｃが第１の高さＨ１に配置されてもよい。
【００２５】
第１処理装置２０Ａは、図１に示すように、車両検知位置Ｘ０よりも車線方向下流側（−Ｘ側）のアイランドＩ２上に設置される。なお、図１の例では、第１処理装置２０ＡはアイランドＩ２上に設置されているが、アイランドＩ１上に設置されていてもよい。
第１処理装置２０Ａは、第１レーザスキャナ１１Ａから取得した第１スキャンデータ、及び第３レーザスキャナ１１Ｃから取得した第３スキャンデータのうち少なくとも一方に基づいて、第１車線Ｌ１を走行する車両Ａの検知及び車種区分の特定を行う。
なお、第１処理装置２０Ａは、第１レーザスキャナ１１Ａ及び第３レーザスキャナ１１Ｃの一方が故障した場合、他方から取得したスキャンデータのみに基づいて、車両Ａの検知を行う。したがって、例えば第１処理装置２０Ａは、第１レーザスキャナ１１Ａが故障した場合、第３レーザスキャナ１１Ｃから取得した第３スキャンデータのみに基づいて、第１車線Ｌ１を走行する車両Ａの検知を行う。
【００２６】
第２処理装置２０Ｂは、図１に示すように、車両検知位置Ｘ０よりも車線方向下流側（−Ｘ側）のアイランドＩ３上に設置される。なお、図１の例では、第２処理装置２０ＢはアイランドＩ３上に設置されているが、アイランドＩ２上に設置されていてもよい。
第２処理装置２０Ｂは、第２レーザスキャナ１１Ｂから取得した第２スキャンデータ、及び第３レーザスキャナ１１Ｃから取得した第３スキャンデータのうち少なくとも一方に基づいて、第２車線Ｌ２を走行する車両Ａの検知及び車種区分の特定を行う。
なお、第２処理装置２０Ｂは、第２レーザスキャナ１１Ｂ及び第３レーザスキャナ１１Ｃの一方が故障した場合、他方から取得したスキャンデータのみに基づいて、車両Ａの検知を行う。したがって、例えば第２処理装置２０Ｂは、第２レーザスキャナ１１Ｂが故障した場合、第３レーザスキャナ１１Ｃから取得した第３スキャンデータのみに基づいて、第１車線Ｌ１を走行する車両Ａの検知を行う。
また、本実施形態では、車線別に処理装置（第１処理装置２０Ａ及び第２処理装置２０Ｂ）を備える態様について説明するが、これに限られることはない。他の実施形態では、一台の処理装置が各レーザスキャナからスキャンデータを取得し、第１車線Ｌ１及び第２車線Ｌ２のそれぞれを走行する車両Ａの検知及び車種区分の特定を行うようにしてもよい。
【００２７】
（車種判別装置の機能構成）
図３は、本発明の一実施形態に係る車種判別装置の機能構成を示す図である。
図３に示すように、車種判別装置１０は、第１レーザスキャナ１１Ａと、第２レーザスキャナ１１Ｂと、第３レーザスキャナ１１Ｃと、第１処理装置２０Ａと、第２処理装置２０Ｂとを備えている。第１レーザスキャナ１１Ａ、第２レーザスキャナ１１Ｂ、及び第３レーザスキャナ１１Ｃそれぞれの機能は上述したとおりである。
また、本実施形態において、第１レーザスキャナ１１Ａと、第２レーザスキャナ１１Ｂと、第３レーザスキャナ１１Ｃと、第１処理装置２０Ａ、２０Ｂの機能部（後述の車両検知部２０１Ａ、２０１Ｂ及び異常判断部２０２Ａ、２０２Ｂ）とを総称して、車両検知器１２とも表記する。
【００２８】
第１処理装置２０Ａは、ＣＰＵ２１Ａと、記憶部２２Ａとを備えている。
ＣＰＵ２１Ａは、第１処理装置２０Ａの動作全体を司るプロセッサであり、所定のプログラムに基づいて動作することで、車両検知部２０１Ａ（第１車線用車両検知部）、異常判断部２０２Ａ（第１車線用異常判断部）、車軸数特定部２０３Ａ（第１車線用車軸数特定部）、車高計測部２０４Ａ（第１車線用車高計測部）、車幅計測部２０５Ａ（第１車線用車幅計測部）、及び車種区分特定部２０６Ａ（第１車線用車種区分特定部）としての機能を発揮する。
また、車軸数特定部２０３Ａ、車高計測部２０４Ａ、車幅計測部２０５Ａ、及び車種区分特定部２０６Ａとを総称して車種判別部２１０Ａ（第１車線用車種判別部）とも表記する。
【００２９】
車両検知部２０１Ａは、第１レーザスキャナ１１Ａから取得した第１スキャンデータ、及び第３レーザスキャナ１１Ｃから取得した第３スキャンデータのうち少なくとも一方に基づいて、第１車線Ｌ１を走行する車両Ａを検知する。
【００３０】
異常判断部２０２Ａは、第１レーザスキャナ１１Ａから取得した第１スキャンデータ及び第３レーザスキャナ１１Ｃから取得した第３スキャンデータに基づいて、第１レーザスキャナ１１Ａまたは第３レーザスキャナ１１Ｃに異常が発生しているか否かを判断する。
具体的には、異常判断部２０２Ａは、第１レーザスキャナ１１Ａ及び第３レーザスキャナ１１Ｃの何れか一方からのみスキャンデータを取得した場合、スキャンデータを取得できなかったレーザスキャナにおいて異常が発生していると判断する。また、異常判断部２０２Ａは、第１レーザスキャナ１１Ａ及び第３レーザスキャナ１１Ｃの両方からスキャンデータを取得した場合であっても、車両検知部２０１Ａによる検知結果が一致しない場合、何れか一方のレーザスキャナに異常が発生していると判断する。
【００３１】
車種判別部２１０Ａは、第１レーザスキャナ１１Ａから取得した第１スキャンデータ、及び第３レーザスキャナ１１Ｃから取得した第３スキャンデータに基づいて、第１車線Ｌ１を走行する車両Ａの車種区分を判別する。
【００３２】
車軸数特定部２０３Ａは、第１レーザスキャナ１１Ａから取得した第１スキャンデータに基づいて、第１車線Ｌ１を走行する車両Ａの車軸数を特定する。
【００３３】
車高計測部２０４Ａは、第３レーザスキャナ１１Ｃから取得した第３スキャンデータに基づいて、第１車線Ｌ１を走行する車両Ａの車高を計測する。
【００３４】
車幅計測部２０５Ａは、第１レーザスキャナ１１Ａから取得した第１スキャンデータ、及び第３レーザスキャナ１１Ｃから取得した第３スキャンデータに基づいて、第１車線Ｌ１を走行する車両Ａの車幅を計測する。
【００３５】
車種区分特定部２０６Ａは、車軸数特定部２０３Ａが特定した車軸数と、車高計測部２０４Ａが計測した車高と、車幅計測部２０５Ａが計測した車幅とに基づいて、第１車線Ｌ１を走行する車両Ａの車種区分を特定する。
【００３６】
記憶部２２Ａには、第１スキャンデータ及び第３スキャンデータが時系列に蓄積される。また、記憶部２２Ａには、車両検知部２０１Ａが車両Ａを検知するために用いる各種情報、及び、車種判別部２１０Ａの各部（車軸数特定部２０３Ａ、車高計測部２０４Ａ、車幅計測部２０５Ａ、車種区分特定部２０６Ａ）が車軸数、車高、車幅を計測し、車種区分を特定するために用いる各種情報が予め記憶されている。
【００３７】
第２処理装置２０Ｂは、ＣＰＵ２１Ｂと、記憶部２２Ｂとを備えている。
ＣＰＵ２１Ｂは、第２処理装置２０Ｂの動作全体を司るプロセッサであり、所定のプログラムに基づいて動作することで、車両検知部２０１Ｂ（第２車線用車両検知部）、異常判断部２０２Ｂ（第２車線用異常判断部）、車軸数特定部２０３Ｂ（第２車線用車軸数特定部）、車高計測部２０４Ｂ（第２車線用車高計測部）、車幅計測部２０５Ｂ（第２車線用車幅計測部）、及び車種区分特定部２０６Ｂ（第２車線用車種区分特定部）としての機能を発揮する。
また、車軸数特定部２０３Ｂ、車高計測部２０４Ｂ、車幅計測部２０５Ｂ、及び車種区分特定部２０６Ｂとを総称して車種判別部２１０Ｂ（第２車線用車種判別部）とも表記する。
【００３８】
車両検知部２０１Ｂは、第２レーザスキャナ１１Ｂから取得した第２スキャンデータ、及び第３レーザスキャナ１１Ｃから取得した第３スキャンデータのうち少なくとも一方に基づいて、第２車線Ｌ２を走行する車両Ａを検知する。
【００３９】
異常判断部２０２Ｂは、第２レーザスキャナ１１Ｂから取得した第２スキャンデータ及び第３レーザスキャナ１１Ｃから取得した第３スキャンデータに基づいて、第２レーザスキャナ１１Ｂまたは第３レーザスキャナ１１Ｃに異常が発生しているか否かを判断する。
具体的には、異常判断部２０２Ｂは、第２レーザスキャナ１１Ｂ及び第３レーザスキャナ１１Ｃの何れか一方からのみスキャンデータを取得した場合、スキャンデータを取得できなかったレーザスキャナにおいて異常が発生していると判断する。また、異常判断部２０２Ｂは、第２レーザスキャナ１１Ｂ及び第３レーザスキャナ１１Ｃの両方からスキャンデータを取得した場合であっても、車両検知部２０１Ａによる検知結果が一致しない場合、何れか一方のレーザスキャナに異常が発生していると判断する。
【００４０】
車種判別部２１０Ｂは、第２レーザスキャナ１１Ｂから取得した第２スキャンデータ、及び第３レーザスキャナ１１Ｃから取得した第３スキャンデータに基づいて、第２車線Ｌ２を走行する車両Ａの車種区分を特定する。
【００４１】
車軸数特定部２０３Ｂは、第２レーザスキャナ１１Ｂから取得した第２スキャンデータに基づいて、第２車線Ｌ２を走行する車両Ａの車軸数を特定する。
【００４２】
車高計測部２０４Ｂは、第３レーザスキャナ１１Ｃから取得した第３スキャンデータに基づいて、第２車線Ｌ２を走行する車両Ａの車高を計測する。
【００４３】
車幅計測部２０５Ｂは、第２レーザスキャナ１１Ｂから取得した第１スキャンデータ、及び第３レーザスキャナ１１Ｃから取得した第３スキャンデータに基づいて、第２車線Ｌ２を走行する車両Ａの車幅を計測する。
【００４４】
車種区分特定部２０６Ｂは、車軸数特定部２０３Ｂが特定した車軸数と、車高計測部２０４Ｂが計測した車高と、車幅計測部２０５Ｂが計測した車幅とに基づいて、第２車線Ｌ２を走行する車両Ａの車種区分を特定する。
【００４５】
記憶部２２Ｂには、第２スキャンデータ及び第３スキャンデータが時系列に蓄積される。また、記憶部２２Ｂには、車両検知部２０１Ｂが車両Ａを検知するために用いる各種情報、及び、車種判別部２１０Ｂの各部（車軸数特定部２０３Ｂ、車高計測部２０４Ｂ、車幅計測部２０５Ｂ、車種区分特定部２０６Ｂ）が車軸数、車高、車幅を計測し、車種区分を特定するために用いる各種情報が予め記憶されている。
【００４６】
（車両検知器の処理フロー）
図４は、本発明の一実施形態に係る車両検知器の処理の一例を示す第１のフローチャートである。
図５は、本発明の一実施形態に係る車両検知器の処理の一例を示す第２のフローチャートである。
以下、図４及び図５を参照して、本実施形態に係る車両検知器１２における車両検知処理及び異常検出処理の一例を説明する。ここでは、第１処理装置２０Ａの車両検知部２０１Ａが、第１車線Ｌ１に車両Ａが存在するか否かを判断し、また、第１レーザスキャナ１１Ａ及び第３レーザスキャナ１１Ｃに異常が発生しているか否かを判断する処理の流れについて説明する。
まず、図４に示すように、車両検知部２０１Ａは、第１スキャンデータ及び第３スキャンデータの両方を取得できたか否かを判断する（ステップＳ１００）。
車両検知部２０１Ａは、両方を取得できた場合（ステップＳ１００：ＹＥＳ）、次のステップＳ１０１に進む。
一方、車両検知部２０１Ａは、何れか一方のデータのみを取得した場合（ステップＳ１００：ＮＯ）、図５の処理に進む。当該処理の詳細については後述する。
【００４７】
次に、車両検知部２０１Ａは、第１スキャンデータに含まれる反射位置までの距離（以下、「計測距離」と称する）のうち、基準距離ｒ以下の計測距離があるか否かを判断する（ステップＳ１０１）。
具体的には、車両検知部２０１Ａは、まず第１スキャンデータから、第１車線Ｌ１上の走査面（図２の走査角度０度〜＋θ度の範囲）に相当する「第１車線Ｌ１のスキャンデータ」を抽出する。
そして、車両検知部２０１Ａは、図２に示すように、第１車線Ｌ１上を車両Ａが走行する場合に、車両Ａの車体が通過すると想定される位置までの距離を基準距離ｒとして予め設定する。基準距離ｒは、車線幅、第１レーザスキャナ１１Ａの設置位置等に応じて任意の値が設定される。車両検知部２０１Ａは、基準距離ｒよりも短い距離が計測された場合、第１車線Ｌ１上に第１レーザスキャナ１１Ａの検査光Ｐａを遮る物体、即ち車両Ａがあると判断できる。
そして、車両検知部２０１Ａは、第１スキャンデータから抽出した「第１車線Ｌ１のスキャンデータ」に、基準距離ｒ以下の計測距離が含まれている場合（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、第１車線Ｌ１に車両Ａが存在することを検知する（ステップＳ１０２）。
一方、車両検知部２０１Ａは、第１スキャンデータから抽出した「第１車線Ｌ１のスキャンデータ」に、基準距離ｒ以下の計測距離が含まれていない場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、ステップＳ１０６に進む。
【００４８】
次に、車両検知部２０１Ａは、第３スキャンデータに含まれる計測距離のうち、基準距離ｒ以下の計測距離があるか否かを判断する（ステップＳ１０３）。
具体的には、車両検知部２０１Ａは、まず第３スキャンデータから、第１車線Ｌ１上の走査面（図２の走査角度０度〜＋θ度の範囲）に相当する「第１車線Ｌ１のスキャンデータ」を抽出する。
車両検知部２０１Ａは、ステップＳ１０１と同様に、第１車線Ｌ１上を車両Ａが走行する場合に、車両Ａの車体が通過すると想定される位置までの距離を基準距離ｒとして予め設定する。基準距離ｒは、ステップＳ１０１の基準距離ｒと異なる値が設定されてもよく、車線幅、第３レーザスキャナ１１Ｃの設置位置等に応じて任意の値が設定される。車両検知部２０１Ａは、基準距離ｒよりも短い距離が計測された場合、第１車線Ｌ１上に第１レーザスキャナ１１Ａの検査光Ｐｃを遮る物体、即ち車両Ａがあると判断できる。
そして、車両検知部２０１Ａは、第３スキャンデータから抽出した「第１車線Ｌ１のスキャンデータ」に、基準距離ｒ以下の計測距離が含まれている場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、第１車線Ｌ１に車両Ａが存在することを検知する。この場合、異常判断部２０２Ａは、第１スキャンデータに基づく検知結果と、第３スキャンデータに基づく検知結果が「車両の存在を検知」で一致するので、第１レーザスキャナ１１Ａ及び第３レーザスキャナ１１Ｃの双方が正常に動作していると判断する（ステップＳ１０４）。
一方、車両検知部２０１Ａは、第３スキャンデータから抽出した「第１車線Ｌ１のスキャンデータ」に、基準距離ｒ以下の計測距離が含まれていない場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、第３スキャンデータから車両Ａが検知できなかったと判断する。
例えば、レーザスキャナの発光素子又は受光素子が破損している場合、スキャンデータは出力されるものの、計測距離が無限遠（即ち、基準距離ｒよりも大きい値）として出力される可能性がある。このため、異常判断部２０２Ａは、第１スキャンデータから車両Ａの存在が検知されているにも関わらず、第３スキャンデータから車両Ａの存在が検知できなかった場合は、第３レーザスキャナ１１Ｃに破損等の異常が発生しており、正常なデータが出力できなくなっていると判断する（ステップＳ１０５）。
【００４９】
また、第１スキャンデータから車両Ａの存在を検知できなかった場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）、車両検知部２０１Ａは、第３スキャンデータに含まれる計測距離のうち、基準距離ｒ以下の計測距離があるか否かを判断する（ステップＳ１０６）。
ここでは、ステップＳ１０２と同様の処理が行われるため、説明は割愛する。
車両検知部２０１Ａは、第３スキャンデータから抽出した「第１車線Ｌ１のスキャンデータ」に、基準距離ｒ以下の計測距離が含まれている場合（ステップＳ１０６：ＹＥＳ）、第１車線Ｌ１に車両Ａが存在することを検知する（ステップＳ１０７）。この場合、異常判断部２０２Ａは、第３スキャンデータから車両Ａの存在が検知されているにも関わらず、第１スキャンデータから車両Ａの存在が検知できなかったので、第１レーザスキャナ１１Ａに破損等の異常が発生しており、正常なデータが出力できなくなっていると判断する（ステップＳ１０８）。
一方、車両検知部２０１Ａは、第３スキャンデータから抽出した「第１車線Ｌ１のスキャンデータ」に、基準距離ｒ以下の計測距離が含まれていない場合（ステップＳ１０６：ＮＯ）、第１車線Ｌ１に車両Ａが不在であることを検知する（ステップＳ１０９）。この場合、異常判断部２０２Ａは、第１スキャンデータに基づく検知結果と、第３スキャンデータに基づく検知結果が「車両の不在を検知」で一致するので、第１レーザスキャナ１１Ａ及び第３レーザスキャナ１１Ｃの双方が正常に動作していると判断する（ステップＳ１１０）。
【００５０】
また、車両検知部２０１Ａが第１スキャンデータ及び第３スキャンデータのうち何れか一方のデータのみを取得した場合（ステップＳ１００：ＮＯ）、車両検知器１２は、図５に示す処理を実行する。
具体的には、図５に示すように、異常判断部２０２Ａは、第１スキャンデータのみを取得した場合（ステップＳ１１１：ＹＥＳ）、第３レーザスキャナ１１Ｃに故障が発生していると判断する（ステップＳ１１２）。
この場合、車両検知部２０１Ａは、図４のステップＳ１０１と同様の処理を行い、第１スキャンデータのみに基づいて車両の有無を判断する。即ち、車両検知部２０１Ａは、第１スキャンデータから抽出した「第１車線Ｌ１のスキャンデータ」に、基準距離ｒ以下の計測距離が含まれている場合（ステップＳ１１３：ＹＥＳ）、第１車線Ｌ１に車両Ａが存在することを検知する（ステップＳ１１４）。一方、車両検知部２０１Ａは、第１スキャンデータから抽出した「第１車線Ｌ１のスキャンデータ」に、基準距離ｒ以下の計測距離が含まれていない場合（ステップＳ１１３：ＮＯ）、第１車線Ｌ１に車両Ａが不在であることを検知する（ステップＳ１１５）。
【００５１】
また、異常判断部２０２Ａは、第３スキャンデータのみを取得した場合（ステップＳ１１１：ＮＯ）、第１レーザスキャナ１１Ａに故障が発生していると判断する（ステップＳ１１６）。
この場合、車両検知部２０１Ａは、図４のステップＳ１０３又はＳ１０６と同様の処理を行い、第３スキャンデータのみに基づいて車両の有無を判断する。即ち、車両検知部２０１Ａは、第３スキャンデータから抽出した「第１車線Ｌ１のスキャンデータ」に、基準距離ｒ以下の計測距離が含まれている場合（ステップＳ１１７：ＹＥＳ）、第１車線Ｌ１に車両Ａが存在することを検知する（ステップＳ１１８）。一方、車両検知部２０１Ａは、第３スキャンデータから抽出した「第１車線Ｌ１のスキャンデータ」に、基準距離ｒ以下の計測距離が含まれていない場合（ステップＳ１１７：ＮＯ）、第１車線Ｌ１に車両Ａが不在であることを検知する（ステップＳ１１９）。
【００５２】
このように、車両検知器１２は、第１スキャンデータ及び第３スキャンデータを取得する度に、上述の処理を実行する。これにより、車両検知器１２は、第１車線Ｌ１における車両Ａの存在の有無を検知するとともに、第１レーザスキャナ１１Ａ及び第３レーザスキャナ１１Ｃにおける故障等の異常の有無を検出することができる。
車両検知部２０１Ａは、第１スキャンデータ及び第３スキャンデータの少なくとも一方に基づき第１車線Ｌ１に車両Ａが存在することを検知している間は車種判別装置１０の各部へ車両検知信号を出力し続ける。このため、車種判別装置１０の各部は、車両検知信号が出力されている間は車両Ａが車両検知位置Ｘ０を走行中であり、車両検知信号が出力されなくなると車両Ａが車両検知位置Ｘ０を通過したことを知ることができる。
また、車両検知器１２は、第２レーザスキャナ１１Ｂから出力された第２スキャンデータと、第３レーザスキャナ１１Ｃから出力された第３スキャンデータとに基づき、上述の処理を行うことにより、第２車線Ｌ２における車両Ａの存在の有無を検知するとともに、第２レーザスキャナ１１Ｂ及び第３レーザスキャナ１１Ｃにおける故障等の異常の有無を検出することができる。
なお、異常判断部２０２Ａ及び異常判断部２０２Ｂは、第１レーザスキャナ１１Ａ、第２レーザスキャナ１１Ｂ、第３レーザスキャナ１１Ｃの少なくとも一つに異常が発生していると判断した場合、不図示の監視装置等に対し、どのレーザスキャナに異常が発生したかを通知するようにしてもよい。これにより、車両検知器１２の管理、メンテナンスを行う管理者は、車両検知器１２の修理、交換等の作業を迅速に実施することができる。
【００５３】
（車種判別装置の処理フロー）
図６は、本発明の一実施形態に係る車種判別装置の処理の一例を示すフローチャートである。
図７は、本発明の一実施形態に係る車種判別装置の機能を説明するための図である。
以下、図６〜図７を参照して、本実施形態に係る車種判別装置１０の車種判別部２１０Ａ、２１０Ｂにおける車種判別処理の一例を説明する。ここでは、車種判別部２１０Ａが第１車線Ｌ１を走行する車両Ａの車種区分を判別する処理の流れについて説明する。
図６に示すように、第１処理装置２０Ａの車軸数特定部２０３Ａは、車両検知部２０１Ａが車両検知信号を出力している間に取得された第１スキャンデータに基づいて、車両Ａの車軸数を特定する（ステップＳ２００）。
具体的には、車軸数特定部２０３Ａは、図７に示すように、第１レーザスキャナ１１Ａが一回の走査で投光する複数の検査光Ｐａのうち、ある走査角度αで投光された検査光を代表検査光Ｐａ０とする。代表検査光Ｐａ０は、例えば、車両Ａの車軸（タイヤ）が車両検知位置Ｘ０に位置しているときに車両Ａの車軸上の地点ｃ１に投光され、車両Ａの車軸以外の部位が車両検知位置Ｘ０に位置しているときに車体下を通って路面上の地点ｃ０に投光されるものが選択される。
そして、車軸数特定部２０３Ａは、車両検知部２０１Ａが車両検知信号を出力している間に取得された第１スキャンデータのうち、代表検査光Ｐａ０の計測距離が地点ｃ０までの距離よりも短いもの、即ち、車両Ａの車軸が車両検知位置Ｘ０に位置しているときに取得されたスキャンデータを車軸検出データとして抽出する。この時、車軸数特定部２０３Ａは、時系列に連続する車軸検出データを一つの車軸に属するものとしてグループ化する。
車軸数特定部２０３Ａは、このように検出した車軸検出データのグループ数をカウントし、当該グループ数を車両Ａの車軸数として特定する。
【００５４】
次に、車高計測部２０４Ａは、車両検知部２０１Ａが車両検知信号を出力している間に取得された第３スキャンデータに基づいて、車両Ａの車高を計測する（ステップＳ２０１）。
具体的には、車高計測部２０４Ａは、図７に示すように、第３レーザスキャナ１１Ｃが一回の走査で投光する複数の検査光Ｐｃのうち、第１車線Ｌ１に向かって水平に投光された検査光を代表検査光Ｐｃ０とする。
そして、車高計測部２０４Ａは、車両検知部２０１Ａが車両検知信号を出力している間に取得された第３スキャンデータのうち、代表検査光Ｐｃ０の計測距離が基準距離ｒ以下であるスキャンデータの有無を判断する。
少なくとも一部の第３スキャンデータにおいて、代表検査光Ｐｃ０の計測距離が基準距離ｒ以下となっている場合、高さＨ２以上の位置に車両Ａが存在していることがわかる。高さＨ２が「軽自動車」や「小型自動車」の限度高さである２ｍとなっていれば、車高計測部２０４Ａは、当該車両Ａの車高は「軽自動車や小型自動車の最大車高以上である」と特定する。
一方、全ての第３スキャンデータにおいて、代表検査光Ｐｃ０の計測距離が基準距離ｒより大きい場合、高さＨ２以上の位置に車両Ａの車体が存在していないことがわかる。この場合、車高計測部２０４Ａは、当該車両Ａの車高は「軽自動車や小型自動車の限度高さ未満である」と特定する。
なお、車高計測部２０４Ａは、第３スキャンデータに含まれる走査角度と計測距離とにより示される検査光Ｐａ、Ｐｃそれぞれの反射位置を直交系座標（ＹＺ座標）に変換するとともに、高さ方向の値（Ｚの値）が最も大きいものを、車両Ａの車高として特定してもよい。
【００５５】
次に、車幅計測部２０５Ａは、車両検知部２０１Ａが車両検知信号を出力している間に取得された第１スキャンデータ及び第３スキャンデータに基づいて、車両Ａの車幅を計測する（ステップＳ２０２）。
具体的には、車幅計測部２０５Ａは、同一のタイミングで取得した第１スキャンデータと第３スキャンデータとを一つの組として、組ごとに以下の処理を行う。
車幅計測部２０５Ａは、第１スキャンデータ及び第３スキャンデータから、第１車線Ｌ１上の走査面（図２の走査角度０度〜＋θ度の範囲）に相当する「第１車線Ｌ１のスキャンデータ」をそれぞれ抽出する。また、車幅計測部２０５Ａは、第１スキャンデータ及び第３スキャンデータから抽出した「第１車線Ｌ１のスキャンデータ」に含まれる走査角度と計測距離とにより示される検査光Ｐａ、Ｐｃそれぞれの反射位置を直交系座標（ＹＺ座標）に変換する。
そして、車幅計測部２０５Ａは、第１スキャンデータから得たＹＺ座標のうち、最も小さいＹの値（Ｙ＿ｍｉｎ）を含む座標が、車両Ａの幅方向一方側（図７の−Ｙ側）の端部を示す座標であると判断する。また、車幅計測部２０５Ａは、第３スキャンデータから得たＹＺ座標のうち、最も大きいＹの値（Ｙ＿ｍａｘ）を含む座標が、車両Ａの幅方向他方側（図７の＋Ｙ側）の端部を示す座標であると判断する。車幅計測部２０５Ａは、Ｙ＿ｍａｘからＹ＿ｍｉｎを減じて車両Ａの車幅（ΔＹ）を算出する。
なお、車両Ａの位置（Ｘ方向における位置）によって車幅が変化する可能性があるので、車幅計測部２０５Ａは、複数の組それぞれから算出された車両の車幅（ΔＹ）のうち、最も大きい値を車両Ａの車幅として特定する。
【００５６】
次に、車種区分特定部２０６Ａは、車軸数特定部２０３Ａが特定した車軸数と、車高計測部２０４Ａが計測した車高と、車幅計測部２０５Ａが計測した車幅とに基づいて、車両Ａの車種区分を特定する（ステップＳ２０３）。
車種区分特定部２０６Ａにより特定された車種区分は、料金所に設置された不図示の料金自動収受機等に送信され、当該車種区分に基づき車両Ａの利用料金が計算、収受される。
【００５７】
車種判別部２１０Ａの各部は、車両検知部２０１Ａが第１車線Ｌ１を走行する車両Ａを検知する度に、上述の処理を実行して、当該車両Ａの車種区分を判別する。
また、第２処理装置２０Ｂの車種判別部２１０Ｂの各部は、車両検知部２０１Ｂが第２車線Ｌ２を走行する車両Ａを検知する度に、車種判別部２１０Ａと同様に上述の処理を実行して、当該車両Ａの車種区分を判別する。
【００５８】
（車種判別装置のハードウェア構成）
図８は、本発明の一実施形態に係る車種判別装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
コンピュータ９００は、ＣＰＵ９０１、主記憶装置９０２、補助記憶装置９０３、インタフェース９０４を備える。
上述の車種判別装置１０（車両検知器１２）は、コンピュータ９００に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式で補助記憶装置９０３に記憶されている。ＣＰＵ９０１は、プログラムを補助記憶装置９０３から読み出して主記憶装置９０２に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、ＣＰＵ９０１は、プログラムに従って、ＣＰＵ２１Ａ、２１Ｂが各種処理に用いる記憶領域（記憶部２２Ａ、２２Ｂ）を主記憶装置９０２に確保する。
【００５９】
補助記憶装置９０３の例としては、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disc Read Only Memory）、半導体メモリ等が挙げられる。補助記憶装置９０３は、コンピュータ９００のバスに直接接続された内部メディアであってもよいし、インタフェース９０４または通信回線を介してコンピュータ９００に接続される外部記憶装置９１０であってもよい。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ９００に配信される場合、配信を受けたコンピュータ９００が当該プログラムを主記憶装置９０２に展開し、上記処理を実行してもよい。少なくとも１つの実施形態において、補助記憶装置９０３は、一時的でない有形の記憶媒体である。
【００６０】
また、当該プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。
さらに、当該プログラムは、前述した機能を補助記憶装置９０３に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。
【００６１】
（作用効果）
以上のように、本実施形態に係る車両検知器１２は、第１車線Ｌ１の幅方向一方側のアイランドＩ１に配置された第１レーザスキャナ１１Ａと、第１車線Ｌ１に隣接する第２車線Ｌ２の幅方向他方側のアイランドＩ３に配置された第２レーザスキャナ１１Ｂと、第１車線Ｌ１と第２車線Ｌ２との間のアイランドＩ２に配置された第３レーザスキャナ１１Ｃと、を備え、第３レーザスキャナ１１Ｃは、第１車線Ｌ１から第２車線Ｌ２にかけて走査面（スキャン範囲）を有している。
このようにすることで、車両検知器１２は、第３レーザスキャナ１１Ｃにより第１車線及Ｌ１び第２車線Ｌ２両方のレーザスキャナを冗長化することができる。即ち、本実施形態に係る車両検知器１２は、車線数＋１台（図１の例では車線数２＋１の３台）のレーザスキャナにより、複数の車線それぞれのレーザスキャナを冗長化することができる。このため、少ないコストで冗長性を有する車両検知器１２を導入することが可能となる。
【００６２】
また、車両検知器１２は、第１レーザスキャナ１１Ａから取得した第１スキャンデータと、第３レーザスキャナ１１Ｃから取得した第３スキャンデータとのうち少なくとも一方に基づいて、第１車線Ｌ１を走行する車両Ａを検知する車両検知部２０１Ａ（第１車線用車両検知部）と、第２レーザスキャナ１１Ｂから取得した第２スキャンデータと、第３レーザスキャナ１１Ｃから取得した第３スキャンデータとのうち少なくとも一方に基づいて、第２車線Ｌ２を走行する車両Ａを検知する車両検知部２０１Ｂ（第２車線用車両検知部）と、を更に備える。
このようにすることで、何れか一のレーザスキャナが故障した場合であっても、車両検知部２０１Ａ、２０１Ｂは、故障していない他のレーザスキャナからスキャンデータを取得して、車両Ａの検知を継続して行うことができる。例えば、第１レーザスキャナ１１Ａが故障した場合であっても、車両検知部２０１Ａは、第３レーザスキャナ１１Ｃから取得した第３スキャンデータに基づき、第１車線Ｌ１において車両Ａを検知することができる。この結果、車両検知器１２は、障害（故障）に対する耐久度を向上させることができる。
【００６３】
また、本実施形態に係る車種判別装置１０は、車両検知器１２と、第１スキャンデータ及び第３スキャンデータのうち少なくとも一方に基づいて、第１車線Ｌ１を走行する車両Ａの車種区分を特定する車種判別部２１０Ａ（第１車線用車種判別部）と、第２スキャンデータ及び第３スキャンデータのうち少なくとも一方に基づいて、第２車線Ｌ２を走行する車両Ａの車種区分を特定する車種判別部２１０Ｂ（第２車線用車種判別部）と、を備える。
従来の車種判別装置では、車両Ａの車種区分を特定可能な情報を収集するために、複数のセンサ機器を設置する必要があった。しかしながら、上述の車種判別装置１０は、車両検知器１２が取得したスキャンデータを、車種区分を特定するための情報として用いることができるので、センサ機器の設置を省略することができる。これにより、車種判別装置１０のコストを大幅に削減することができる。
【００６４】
また、第３レーザスキャナ１１Ｃは、第１レーザスキャナ１１Ａ及び第２レーザスキャナ１１Ｂに対し、高さ方向に異なる位置に配置されている。
このようにすることで、車両検知器１２は、異なる車高を有する様々な車両に対応することができる。
また、レーザスキャナを配置する高さによっては、例えば車体の影に車軸が隠れてしまう等、車両Ａの一部が正確にスキャンできない死角が生じる可能性がある。しかしながら、本実施形態に係る車種判別装置１０では、図２に示すように、車両Ａの左右（幅方向−Ｙ側及び＋Ｙ側）を異なる高さからスキャンすることができるので、一方のレーザスキャナ（例えば第１レーザスキャナ１１Ａ）の死角を、他方のレーザスキャナ（例えば第３レーザスキャナ１１Ｃ）でカバーすることができる。これにより、車種判別装置１０の各部において、車軸数、車高、及び車幅を計測する精度を向上させることができる。
【００６５】
また、第３レーザスキャナ１１Ｃ（または、第１レーザスキャナ及び第２レーザスキャナ）は、車軸高さに相当する第１の高さＨ１、または、車高に相当する第２の高さＨ２に配置されている。
このようにすることで、車両検知器１２は、車両Ａの車軸または車高に相当する高さにおけるスキャン結果を得ることができるので、様々な形状、大きさの車両Ａに対応することができる。
また、第３レーザスキャナ１１Ｃ（本実施形態の説明では第１レーザスキャナ１１Ａ及び第２レーザスキャナ１１Ｂ）を第１の高さＨ１に配置することにより、車体の影に隠れてしまいやすい車軸近傍のスキャン結果を得ることができる。また、レーザスキャナは、等角度でスキャンするため、鉛直軸（上下方向）の分解能は水平に投光された検査光付近で最も高くなる。このため、第１レーザスキャナ１１Ａ及び第２レーザスキャナ１１Ｂは、車軸に対し水平に検査光を投光できるので、車軸近傍をより正確にスキャンすることができる。これにより、車軸数特定部２０３Ａ、２０３Ｂにおける車軸数を特定する精度を向上させることができる。
また、第３レーザスキャナを第２の高さＨ２に配置することにより、車両の車種判別に用いられる車高の閾値（本実施形態の例では２ｍ）に車両Ａの車体があるか否かを、より正確に判断することができる。これにより、車高計測部２０４Ａ、２０４Ｂにおける車高を計測する精度を向上させることができる。
【００６６】
また、車両検知器１２は、第１レーザスキャナ１１Ａから取得した第１スキャンデータ及び第３レーザスキャナ１１Ｃから取得した第３スキャンデータとのうち少なくとも一方に基づいて、第１レーザスキャナ１１Ａまたは第３レーザスキャナ１１Ｃに異常が発生しているか否かを判断する異常判断部２０２Ａと、第２レーザスキャナ１１Ｂから取得した第２スキャンデータ及び第３レーザスキャナ１１Ｃから取得した第３スキャンデータとのうち少なくとも一方に基づいて、第２レーザスキャナ１１Ｂまたは第３レーザスキャナ１１Ｃに異常が発生しているか否かを判断する異常判断部２０２Ｂと、を更に備える。
このようにすることで、車両検知器１２は、車両Ａの検知を行う度に、自動的にレーザスキャナに異常があるか否かを判断することができる。これにより、車両検知器１２は、レーザスキャナの故障を迅速に検出することができる。
また、異常判断部２０２Ａ及び異常判断部２０２Ｂは、第１レーザスキャナ１１Ａ、第２レーザスキャナ１１Ｂ、第３レーザスキャナ１１Ｃの少なくとも一つに異常が発生していると判断した場合、不図示の監視装置等に対し、どのレーザスキャナに異常が発生したかを通知するようにしてもよい。これにより、車両検知器１２の管理、メンテナンスを行う管理者は、車両検知器１２の修理、交換等の作業を迅速に実施することができる。
【００６７】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、本発明の技術的思想を逸脱しない限り、これらに限定されることはなく、多少の設計変更等も可能である。
例えば、上述の実施形態では、第１レーザスキャナ１１Ａ、第２レーザスキャナ１１Ｂ、及び第３レーザスキャナ１１Ｃの走査角度（−θ度〜＋θ度）を同一とする態様を例として説明したが、これに限られることはない。他の実施形態では、車線それぞれの幅、傾き等に応じて、レーザスキャナ別に異なる走査角度を設定してもよい。
また、更に他の実施形態では、第１車線Ｌ１よりも車線幅方向一方側（図１の−Ｙ側）に他の車線が設けられていない場合、第１レーザスキャナ１１Ａの走査角度を「０度〜＋θ度」の範囲に限定し、第１車線Ｌ１のみを走査面に含むようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１０  車種判別装置
１１Ａ  第１レーザスキャナ
１１Ｂ  第２レーザスキャナ
１１Ｃ  第３レーザスキャナ
１２  車両検知器
２０Ａ  第１処理装置
２０Ｂ  第２処理装置
２２Ａ  記憶部
２２Ｂ  記憶部
２０１Ａ  車両検知部（第１車線用車両検知部）
２０１Ｂ  車両検知部（第２車線用車両検知部）
２０２Ａ  異常判断部（第１車線用異常判断部）
２０２Ｂ  異常判断部（第２車線用異常判断部）
２０３Ａ  車軸数特定部（第１車線用車軸数特定部）
２０３Ｂ  車軸数特定部（第２車線用車軸数特定部）
２０４Ａ  車高計測部（第１車線用車高計測部）
２０４Ｂ  車高計測部（第２車線用車高計測部）
２０５Ａ  車幅計測部（第１車線用車幅計測部）
２０５Ｂ  車幅計測部（第２車線用車幅計測部）
２０６Ａ  車種区分特定部（第１車線用車種区分特定部）
２０６Ｂ  車種区分特定部（第２車線用車種区分特定部）
２１０Ａ  車種判別部（第１車線用車種判別部）
２１０Ｂ  車種判別部（第２車線用車種判別部）
【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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