(57)【要約】      （修正有）【課題】排気ガスを牽引部材又は車両の一部と誤認識せずに、各車両のＥＴＣ車線等への進入及び退出を正確に検知することが可能な車両検知装置、車両検知システム、車両検知方法及び車両検知プログラムを提供する。【解決手段】被検知物の検知位置が車両の中央範囲（Ｏ１−Ｏ２）と一致するか否かを判定し、被検知物の検知位置が車両の中央範囲と一致しないと判定した場合に、排気ガスを検知したものとして、所定位置から車両が退出していると判定する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車線に沿った所定位置で当該車線上の空間に横断面を形成するように複数の検知光を照射し、前記所定位置に位置する被検知物からの反射光により前記被検知物を検知する反射型検知器から検知結果情報を取得する検知結果情報取得部と、
前記検知結果情報に基づいて得られる前記被検知物の寸法に対応する寸法対応値が第１の閾値以上となった場合に、前記所定位置に車両が進入していると判定する進入判定部と、
前記所定位置に前記車両が進入していると判定された後、前記検知結果情報に基づいて得られる寸法対応値が前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値以下となった場合に、前記検知結果情報及び前記車両の幅方向における中央範囲を取得し当該中央範囲に基づいて前記被検知物の検知位置が前記車両の前記中央範囲と一致するか否かを判定し、前記被検知物の検知位置が前記車両の前記中央範囲と一致しないと判定した場合に、前記所定位置から前記車両が退出していると判定する退出判定部と、
を備える車両検知装置。
【請求項２】
前記進入判定部は、前記寸法対応値が前記第１の閾値以上となった場合に、前記検知結果情報から得られる前記被検知物の前記検知位置の分散度合を示す値を求め、当該分散度合を示す値と所定の排気ガス判定値とを比較し、前記分散度合を示す値が前記所定の排気ガス判定値以下である場合に前記所定位置に前記車両が進入していると判定する
請求項１に記載の車両検知装置。
【請求項３】
前記退出判定部は、前記所定位置に前記車両が進入していると判定された後、前記寸法対応値がゼロとなった場合に排気ガス検知フラグをＯＦＦに設定し、前記被検知物の前記検知位置が前記車両の前記中央範囲と一致しないと判定した場合に前記排気ガス検知フラグをＯＮに設定し、
前記進入判定部は、前記退出判定部により前記排気ガス検知フラグがＯＮに設定されている場合にだけ、前記分散度合を示す値と前記所定の排気ガス判定値との比較を行う
請求項２に記載の車両検知装置。
【請求項４】
前記中央範囲を決定する中央範囲決定部をさらに備え、
前記中央範囲決定部は、前記検知結果情報から前記車両の側面位置を算出し、前記車両の側面位置から前記車両の幅方向における所定範囲を前記中央範囲として決定する
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車両検知装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の車両検知装置と、
前記反射型検知器と、
を備える車両検知システム。
【請求項６】
前記中央範囲を決定する中央範囲決定部をさらに備え、
前記中央範囲決定部は、踏板により検知された前記車両のタイヤの位置の情報に基づいて前記中央範囲を決定する
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車両検知装置。
【請求項７】
請求項６に記載の車両検知装置と、
前記反射型検知器と、
前記踏板と、
を備える車両検知システム。
【請求項８】
前記中央範囲を決定する中央範囲決定部をさらに備え、前記中央範囲決定部は、撮影装置により撮影された前記車両の画像情報に含まれるナンバープレートの位置に基づいて前記中央範囲を決定する
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車両検知装置。
【請求項９】
請求項８に記載の車両検知装置と、
前記反射型検知器と、
前記撮影装置と、
を備える車両検知システム。
【請求項１０】
車線に沿った所定位置で当該車線上の空間に横断面を形成するように複数の検知光を照射し、前記所定位置に位置する被検知物からの反射光により前記被検知物を検知する反射型検知器から検知結果情報を取得し、前記被検知物の寸法に対応する寸法対応値が第１の閾値以上となった場合に、前記所定位置に車両が進入していると判定する進入判定ステップと、
前記所定位置に前記車両が進入していると判定された後、前記寸法対応値が第２の閾値以下となった場合に、前記検知結果情報及び前記車両の幅方向における中央範囲に基づいて前記被検知物の検知位置が前記車両の前記中央範囲と一致するか否かを判定し、前記被検知物の検知位置が前記車両の前記中央範囲と一致しないと判定した場合に、前記所定位置から前記車両が退出していると判定する退出判定ステップと、
を備える車両検知方法。
【請求項１１】
車両検知装置としてのコンピュータを、
車線に沿った所定位置で当該車線上の空間に横断面を形成するように複数の検知光を照射し、前記所定位置に位置する被検知物からの反射光により前記被検知物を検知する反射型検知器から検知結果情報を取得する検知結果情報取得部と、
前記被検知物の寸法に対応する寸法対応値が第１の閾値以上となった場合に、前記所定位置に車両が進入していると判定する進入判定部と、
前記所定位置に前記車両が進入していると判定された後、前記寸法対応値が第２の閾値以下となった場合に、前記検知結果情報及び前記車両の幅方向における中央範囲に基づいて前記被検知物の検知位置が前記車両の前記中央範囲と一致するか否かを判定し、前記被検知物の検知位置が前記車両の前記中央範囲と一致しないと判定した場合に、前記所定位置から前記車両が退出していると判定する退出判定部と、
して機能させる車両検知プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両検知装置、車両検知システム、車両検知方法及び車両検知プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
高速道路の出入り口等に設置される電子式料金収受システム（Electronic Toll Collection System；ＥＴＣ（登録商標）、「自動料金収受システム」とも言う）では、各車両を個別に認識して処理を行う必要がある為、各車両のＥＴＣ車線への進入及び退出を検知する必要がある。車両の進入及び退出の検知には、反射型検知器が用いられる場合がある。反射型検知器としては、例えば、特許文献１に開示されているオーバーヘッドレーザスキャナ型の反射型検知器、単光軸多軸型の反射型検知器、及び地上型レーザスキャナ型の反射型検知器等がある。
【０００３】
反射型検知器は、ＥＴＣ車線の車線に向けてレーザパルス等の検知光を照射し、被検知物である車両からの反射光を受光することにより、車両を検知すると共にその車高等の検知情報を取得することができる。従って、取得した検知情報に含まれる車高等に対し、予め定められた閾値に基づく判定を行うことにより、車両の進入及び退出を判断することが可能である。
【０００４】
さらに、反射型検知器による検知では、ＥＴＣ車線に位置する車両が牽引部材によって別の車両（被牽引車）を牽引している場合についても、牽引部材について予め定められた閾値に基づく判定を行うことにより、牽引車及び被牽引車をまとめて１台の車両として認識し、ＥＴＣ車線への進入及び退出を検知することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４０３６１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、反射型検知器による検知では、車両が別の車両を牽引していない場合であっても、車両が排出する排気ガスを牽引部材と誤認識してしまう可能性がある。これは、透過光で検知を行う透過型検知器と違い、反射型検知器が、透過物である排気ガスと非透過物である牽引部材とを区別しない反射光による検知を行っているからである。特に、冬等の気温が低い時期においては、排気ガスに含まれる水蒸気が車外に放出される際に急激に冷却されて結露する為、この誤認識が発生し易い。即ち、反射型検知器を用いた場合には、本来２台として判断されるべき非連結の車両が、牽引車及び被牽引車として誤認識され、各車両のＥＴＣ車線への進入及び退出を正確に検知できない可能性がある。
【０００７】
従って、各車両のＥＴＣ車線等への進入及び退出を正確に検知することが可能な技術が望まれている。本発明の目的は、排気ガスを牽引部材又は車両の一部と誤認識せずに、各車両のＥＴＣ車線等への進入及び退出を正確に検知することが可能な車両検知装置、車両検知システム、車両検知方法及び車両検知プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様によれば、車両検知装置（３０）は、車線（Ｌ）に沿った所定位置（Ｐ）で当該車線（Ｌ）上の空間に横断面を形成するように複数の検知光（Ｂ）を照射し、前記所定位置（Ｐ）に位置する被検知物（Ｇ）からの反射光（Ｒ）により前記被検知物を検知する反射型検知器（１０）から検知結果情報を取得する検知結果情報取得部（３２）と、前記検知結果情報に基づいて得られる前記被検知物（Ｇ）の寸法に対応する寸法対応値が第１の閾値以上となった場合に、前記所定位置（Ｐ）に車両（Ａ）が進入していると判定する進入判定部（３３）と、前記所定位置（Ｐ）に前記車両（Ａ）が進入していると判定された後、前記検知結果情報に基づいて得られる寸法対応値が前記第１の閾値よりも小さい第２の閾値以下となった場合に、前記検知結果情報及び前記車両の幅方向における中央範囲を取得し当該中央範囲（Ｏ１−Ｏ２）に基づいて前記被検知物（Ｇ）の検知位置（Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６）が前記車両（Ａ）の前記中央範囲（Ｏ１−Ｏ２）と一致するか否かを判定し、前記被検知物（Ｇ）の検知位置（Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６）が前記車両（Ａ）の前記中央範囲（Ｏ１−Ｏ２）と一致しないと判定した場合に、前記所定位置（Ｐ）から前記車両（Ａ）が退出していると判定する退出判定部（３５）と、を備える。
この構成により、先行する車両が牽引部材で接続された後続する車両を牽引して進行する場合（牽引パターン）と、先行する車両と後続する車両が接続されずに、近接して進行方向に進行する場合（非牽引パターン）と、を判別し、排気ガスを牽引部材と誤認識することを防止できる。これにより、牽引パターンの場合には、先行する牽引車及び後続する被牽引車をまとめて１台の車両として正しく認識することができる。また、非牽引パターンの場合には、先行する車両と後続する車両とを別個の２台の車両として正しく認識することができる。従って、各車両のＥＴＣ車線等への進入及び退出を正確に検知することができる。
【０００９】
本発明の第２の態様によれば、第１の態様に係る車両検知装置（３０）において、前記進入判定部（３３）は、前記寸法対応値が前記第１の閾値以上となった場合に、前記検知結果情報から得られる前記被検知物（Ｇ）の前記検知位置（Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６）の分散度合を示す値を求め、当該分散度合を示す値と所定の排気ガス判定値とを比較し、前記分散度合を示す値が前記所定の排気ガス判定値以下である場合に前記所定位置（Ｐ）に前記車両（Ａ）が進入していると判定してよい。
この構成により、先行する車両が排出した排気ガスと、後続する車両とを正確に判別することができる。従って、先行する車両が排出した排気ガスを他の車両と誤認識してしまうことを防止でき、各車両のＥＴＣ車線等への進入及び退出を正確に検知することができる。
【００１０】
本発明の第３の態様によれば、第２の態様に係る車両検知装置（３０）において、前記退出判定部（３５）は、前記所定位置（Ｐ）に前記車両（Ａ）が進入していると判定された後、前記寸法対応値がゼロとなった場合に排気ガス検知フラグをＯＦＦに設定し、前記被検知物（Ｇ）の前記検知位置（Ｍ４、Ｍ５、Ｍ６）が前記車両（Ａ）の前記中央範囲（Ｏ１−Ｏ２）と一致しないと判定した場合に前記排気ガス検知フラグをＯＮに設定し、前記進入判定部（３３）は、前記退出判定部（３５）により前記排気ガス検知フラグがＯＮに設定されている場合にだけ、前記分散度合を示す値と前記所定の排気ガス判定値との比較を行ってよい。
この構成により、排気ガス検知フラグがＯＮである場合に限って、車両誤検知判定処理を行うので、車両検知処理の効率を向上させることができる。
【００１１】
本発明の第４の態様によれば、第１から第３の態様のいずれかの態様に係る車両検知装置（３０）において、前記中央範囲（Ｏ１−Ｏ２）を決定する中央範囲決定部（３４）をさらに備え、前記中央範囲決定部（３４）は、前記検知結果情報から前記車両（Ａ）の側面位置（Ｓ）を算出し、前記車両（Ａ）の側面位置（Ｓ）から前記車両（Ａ）の幅方向（ｙ方向）における所定範囲を前記中央範囲（Ｏ１−Ｏ２）として決定してよい。
この構成により、中央範囲決定部は、反射型検知器から得られる検知結果情報に基づいて算出された側面位置から車両Ａの幅方向における所定範囲を中央範囲として決定しているので、反射型検知器以外の装置を用いずに中央範囲を決定することができる。
【００１２】
本発明の第５の態様によれば、車両検知システム（１）は、第１から第４の態様のいずれかの態様に係る車両検知装置（３０）と、前記反射型検知器（１０）と、を備えていてよい。
この構成により、各車両のＥＴＣ車線等への進入及び退出を正確に検知することができる。
【００１３】
本発明の第６の態様によれば、第１から第３の態様のいずれかの態様に係る車両検知装置（３０）において、前記中央範囲（Ｏ１−Ｏ２）を算出する中央範囲決定部（３４）をさらに備え、前記中央範囲決定部（３４）は、踏板（４０）により検知された前記車両（Ａ）のタイヤの位置（Ｈ１、Ｈ２）の情報に基づいて前記中央範囲（Ｏ１−Ｏ２）を決定してよい。
この構成により、中央範囲決定部は、踏板から得られるタイヤ位置の情報に基づいて中央範囲を決定しているので、例えば、車種によらず一律の値として仮定した車幅に基づいて中央範囲を決定する場合に比べてより精度よく中央範囲を決定することができる。
【００１４】
本発明の第７の態様によれば、車両検知システム（１）は、第６の態様に係る車両検知装置（３０）と、前記反射型検知器（１０）と、前記踏板（４０）と、を備えていてよい。
この構成により、車両が牽引車両でない場合の車両の排気ガスと、車両が牽引車両である場合の牽引部材との判別をより精度よく実施可能となり、各車両のＥＴＣ車線等への進入及び退出を正確に検知することができる。
【００１５】
本発明の第８の態様によれば、第１から第３の態様のいずれかの態様に係る車両検知装置（３０）において、前記中央範囲（Ｏ１−Ｏ２）を決定する中央範囲決定部（３４）をさらに備え、前記中央範囲決定部（３４）は、撮影装置（６０）により撮影された前記車両（Ａ）の画像情報に含まれるナンバープレートの位置に基づいて前記中央範囲（Ｏ１−Ｏ２）を決定してよい。
この構成により、中央範囲算出部は、撮影装置から得られる車両の画像情報から得られるナンバープレートの位置に基づいて中央範囲を決定している。一般にナンバープレートは、車種に関わらず車両の車幅方向中央に設けられるため、ナンバープレートの位置に基づいて中央範囲を決定することで、例えば、車種によらず一律の値として仮定した車幅に基づいて中央範囲を決定する場合に比べてより精度よく中央位置を決定することができる。
【００１６】
本発明の第９の態様によれば、車両検知システム（１）は、第８の態様に係る車両検知装置（３０）と、前記反射型検知器（１０）と、前記撮影装置（６０）と、を備えていてよい。
この構成により、車両が牽引車両でない場合の車両の排気ガスと、車両が牽引車両である場合の牽引部材との判別をより精度よく実施可能となり、各車両のＥＴＣ車線等への進入及び退出を正確に検知することができる。
【００１７】
本発明の第１０の態様によれば、車両検知方法は、車線に沿った所定位置で当該車線上の空間に横断面を形成するように複数の検知光を照射し、前記所定位置に位置する被検知物からの反射光により前記被検知物を検知する反射型検知器から検知結果情報を取得し、前記被検知物の寸法に対応する寸法対応値が第１の閾値以上となった場合に、前記所定位置に車両が進入していると判定する進入判定ステップ（Ｓ１０１〜Ｓ１０２）と、前記所定位置に前記車両が進入していると判定された後、前記寸法対応値が第２の閾値以下となった場合に、前記検知結果情報及び前記車両の幅方向における中央範囲に基づいて前記被検知物の検知位置が前記車両の前記中央範囲と一致するか否かを判定し、前記被検知物の検知位置が前記車両の前記中央範囲と一致しないと判定した場合に、前記所定位置から前記車両が退出していると判定する退出判定ステップ（Ｓ１０３〜Ｓ１０６）と、を備える。
この構成により、各車両のＥＴＣ車線等への進入及び退出を正確に検知することができる。
【００１８】
本発明の第１１の態様によれば、車両検知プログラムは、車両検知装置としてのコンピュータ（９）を、車線に沿った所定位置で当該車線上の空間に横断面を形成するように複数の検知光を照射し、前記所定位置に位置する被検知物からの反射光により前記被検知物を検知する反射型検知器から検知結果情報を取得する検知結果情報取得部（３２）と、前記被検知物の寸法に対応する寸法対応値が第１の閾値以上となった場合に、前記所定位置に車両が進入していると判定する進入判定部（３３）と、前記所定位置に前記車両が進入していると判定された後、前記寸法対応値が第２の閾値以下となった場合に、前記検知結果情報及び前記車両の幅方向における中央範囲に基づいて前記被検知物の検知位置が前記車両の前記中央範囲と一致するか否かを判定し、前記被検知物の検知位置が前記車両の前記中央範囲と一致しないと判定した場合に、前記所定位置から前記車両が退出していると判定する退出判定部（３５）と、して機能させる。
この構成により、各車両のＥＴＣ車線等への進入及び退出を正確に検知することができる。
【発明の効果】
【００１９】
上記態様のうち少なくとも１つの態様によれば、排気ガスを牽引部材又は車両の一部と誤認識せずに、各車両のＥＴＣ車線等への進入及び退出を正確に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１の実施形態に係る車両検知システムの全体構成を示す概略図である。
【図２】第１の実施形態に係る車両検知システムが備える反射型検知器を説明する説明図である。
【図３】第１の実施形態に係る車両検知装置の構成を説明する機能構成図である。
【図４】第１の実施形態に係る車両検知システムが備える車両検知装置の動作を示すフローチャートである。
【図５Ａ】第１の実施形態に係る車両検知システムを説明する説明図である。
【図５Ｂ】第１の実施形態に係る車両検知システムを説明する説明図である。
【図６Ａ】第１の実施形態に係る車両検知システムを説明する説明図である。
【図６Ｂ】第１の実施形態に係る車両検知システムを説明する説明図である。
【図７】第１の実施形態に係る車両検知システムが備える車両検知装置を説明する説明図である。
【図８】第１の実施形態の第１の変形実施例に係る車両検知システムを説明する説明図である。
【図９】第１の実施形態の第２の変形実施例に係る車両検知システムを説明する説明図である。
【図１０】第２の実施形態に係る車両検知システムが備える車両検知装置の動作を示すフローチャートである。
【図１１】少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
＜第１の実施形態＞
以下、本発明の第１の実施形態について図面を参照しながら説明する。すべての図面において同一または相当する構成には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。
【００２２】
（車両検知システムの全体構成）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る車両検知システム１の全体構成を示す概略図である。方向を説明する為に、図１、２、５Ａ、５Ｂ、６Ａ、６Ｂ、７、８、及び９においては、共通の右手系のｘｙｚ座標系が規定されている。このｘｙｚ座標系では、車線Ｌが延在する方向を±x方向とし、「車線方向」とも記載する。また、水平面において車線方向（±x方向）に直交する方向を±y方向とし、「車線幅方向」とも記載する。また、料金所を通過しようとする車両Aは、車線Ｌを−x方向側から＋x方向側に走行するものとする。更に、水平面（±x方向及び±y方向）に直交する鉛直方向を±z方向とし、「高さ方向」とも記載する。そして、通常、車線Ｌを走行する車両Ａは、その車長方向が車線方向と平行となり、その幅方向が車線幅方向と平行となる。
第１の実施形態に係る車両検知システム１は、例えば、高速道路の出入口等に設置されるＥＴＣ等の料金所において、ブース等への各車両Ａ（Ａ１、Ａ２）の進入及び退出を個別に検知する為に設けられる。図１では、車両検知システム１について高速道路の入口を例にして説明する。車線Ｌは、＋ｘ方向に進むとＥＴＣ車線を経て高速道路に接続され、−ｘ方向に進むと一般道路に接続されている。
【００２３】
車両検知システム１は、図１に示すように、ＥＴＣ車線の入口位置等の車線Ｌの所定位置Ｐへの各車両Ａ（Ａ１、Ａ２）の進入及び退出を検知するように構成されている。車両検知システム１は、レーザパルス等の検知光Ｂを用いて車線Ｌ上の所定位置Ｐ上に位置する被検知物を検知する反射型検知器１０と、当該反射型検知器１０と回線２０で接続され、反射型検知器１０から入力される検知結果に基づいて車両Ａを検知する車両検知装置３０と、を備える。車両検知装置３０は、例えば、車線サーバ（図示せず）等に接続され、ＥＴＣ車線の入口位置等の車線Ｌの所定位置Ｐへの各車両Ａの進入及び退出の検知結果を出力するように構成されていてよい。
【００２４】
（反射型検知器の機能構成）
図２は、第１の実施形態に係る車両検知システム１が備える反射型検知器１０を説明する説明図である。図２は、図１に示す反射型検知器１０を車両Ａの進行方向Ｆ（＋ｘ方向）に視た図である。本発明の第１の実施形態では、ＥＴＣ車線付近では、車線Ｌの両側は車線Ｌよりも高さ方向（＋ｚ方向）に高いアイランド５が設けられており、反射型検知器１０は車線Ｌの真横にアイランド５上に設置されている。図１及び２に示す反射型検知器１０は、車線Ｌの＋ｙ方向側に設置されているが、−ｙ方向側に設置されていてもよいし、＋ｙ方向及び−ｙ方向の両側に設置されていてもよい。
【００２５】
反射型検知器１０は、例えば、単光軸多軸型の反射型の光電センサであってよい。図２に示すように、第１の実施形態に係る反射型検知器１０は、高さ方向（ｚ方向）に延在する直方体形状の本体１１に複数のセンサ１２を高さ方向（ｚ方向）に沿って所定間隔をあけて設けた構成になっている。各センサ１２は、単光軸のレーザパルスである検知光Ｂを車線幅方向（−ｙ方向）に投光する投光部（図示せず）と、被検知物により反射された反射光Ｒを受光する受光部（図示せず）と、を備える。本発明の第１の実施形態では、反射型検知器１０が備えるセンサ１２の数は１７であるが、１７以外の任意の数であってよい。図２に示すように、全てのセンサ１２の投光部は、検知光Ｂを照射（投光）する方向が同じ向きの車線幅方向（−ｙ方向）であり、同一である。即ち、反射型検知器１０が備えるセンサ１２は、車線Ｌに沿った所定位置Ｐで車線Ｌ上の空間に横断面（ｙｚ面）を形成するように複数の検知光を照射するように構成されている。
【００２６】
センサ１２から照射される複数の検知光Ｂが形成する横断面は、車線Ｌに沿った所定位置Ｐで車線Ｌ上の空間に形成されるのであれば、車線Ｌ（ｘ方向）に直交する横断面（ｙｚ面）でなくてもよい。即ち、横断面は、車線Ｌ（ｘ方向）に対して、期待する車両分離性能が得られる範囲内にある任意の角度で斜めに横断する横断面であってもよい。
また、センサ１２から照射される検知光Ｂは、車線幅方向以外の方向、例えば、上から下に向かう向きの高さ方向（−ｚ方向）など任意の方向であってよい。
第１の実施形態では、図１に示す車線Ｌの所定位置Ｐは、車線Ｌ（ｘ方向）を垂直に横断する位置として規定されているが、車線Ｌの所定位置Ｐは、車線Ｌ（ｘ方向）に対して、期待する車両分離性能が得られる範囲内にある任意の角度で斜めに横断する位置として規定されてもよい。
【００２７】
図２を用いて、反射型検知器１０の各センサ１２が、車線Ｌの所定位置Ｐに位置する被検知物を検知する仕組みを説明する。図２は、被検知物が車両Ａから排出された水蒸気を含む排気ガスＧである場合を示している。図２に示すように、全てのセンサ１２の投光部から照射された検知光Ｂのうち、検知光Ｂ１〜Ｂ３だけが排気ガスＧに衝突し、反射光Ｒ１〜Ｒ３となってセンサ１２の受光部により受光される。ここで、被検知物の寸法が大きい場合には、被検知物によって反射される反射光Ｒの数が多くなり、被検知物の寸法が小さい場合には、被検知物によって反射される反射光の数Ｒは少なくなる。即ち、反射光Ｒの数は、被検知物の寸法に対応する寸法対応値である。なお、被検知物が排気ガスＧ等のように照射される光の一部を透過するような物である場合には、被検知物が車両等の非透過物である場合とは異なり、検知光Ｂ１〜Ｂ３の一部は透過光Ｔ１〜Ｔ３として排気ガスＧを透過して進行する。反射型検知器１０は、反射光Ｒ１〜Ｒ３の受光により、被検知物としての排気ガスＧが車線Ｌの所定位置Ｐに位置することを検知することができる。さらに、反射型検知器１０は、検知光Ｂの照射タイミングから反射光Ｒの受光タイミングまでの飛程時間を計測し、計測した飛程時間に光速を乗じることで反射型検知器１０から反射位置までの距離を求めることができる。従って、反射型検知器１０は、被検知物である排気ガスＧのより詳細な位置を反射光Ｒ１〜Ｒ３の反射位置から検知することができる。なお、被検知物が車両等の非透過物である場合には検知光Ｂは被検知物の表面のみで反射されるが、被検知物が排気ガスＧ等のように透過物である場合には、検知光Ｂは排気ガスＧの外側の表面で反射されるとは限らない。例えば、図２においては、検知光Ｂ１及びＢ２は排気ガスＧ内の密度が異なる境界部分で反射され、検知光Ｂ３は排気ガスＧの外側の表面で反射されている。また、排気ガスＧは不定形であるので、例えば、凹状になっている内側の表面から反射される場合もある。また、排気ガスＧは、気温や拡散状況等によっては、検知光Ｂを反射しない場合もある。
【００２８】
（車両検知装置の機能構成）
図３は、第１の実施形態に係る車両検知システム１が備える車両検知装置３０の構成を説明する機能構成図である。
車両検知装置３０は、車両Ａを個別に検知する為に必要な検知情報を記憶する記憶部３１と、反射型検知器１０から検知結果情報を取得する検知結果情報取得部３２と、車線Ｌに沿った所定位置Ｐに車両Ａが進入していることを判定する進入判定部３３と、車両Ａの幅方向（ｙ方向）における中央範囲を算出する中央範囲決定部３４と、車線Ｌに沿った所定位置Ｐから車両Ａが退出していることを判定する退出判定部３５と、を備える。
【００２９】
記憶部３１は、被検知物により反射された反射光Ｒの数、反射位置、反射時刻、及び反射光Ｒを受光したセンサの位置等を含む検知結果情報、車両検知の処理に用いる為に予め定められた第１の閾値及び第２の閾値、後述する排気ガス検知フラグの値（ＯＮ又はＯＦＦ）、中央範囲決定部３４が決定する車両Ａの中央範囲、並びに車両誤検知判定処理に用いる排気ガス判定値等を記憶してよい。また、記憶部３１は、車両検知システム１が車両検知の処理に必要なその他の情報を記憶してよい。
【００３０】
検知結果情報取得部３２は、反射型検知器１０と接続されており、反射型検知器１０が検知した検知結果情報を取得し、進入判定部３３、中央範囲決定部３４、及び退出判定部３５に出力する。なお、検知結果情報取得部３２は、反射型検知器１０から取得した検知結果情報を記憶部３１に記憶させてよい。
【００３１】
進入判定部３３は、検知結果情報取得部３２により取得された検知結果情報が入力されると、記憶部３１を参照して第１の閾値を取得し、被検知物で反射された反射光Ｒの数と第１の閾値とを比較し、反射光Ｒの数が第１の閾値以上となった場合に、車線Ｌの所定位置Ｐに車両Ａが進入していると判定する。進入判定部３３は、判定結果を退出判定部３５及び車線サーバ図示せず）に出力する。
【００３２】
中央範囲決定部３４は、検知結果情報取得部３２により取得された検知結果情報が入力されると、検知結果情報から車両Ａの側面位置を算出し、車両の側面位置から車両の幅方向（ｙ方向）における所定範囲を中央範囲として決定する。中央範囲決定部３４は、決定結果を退出判定部３５に出力する。また、中央範囲決定部３４は、決定結果を記憶部３１に記憶させてもよい。
【００３３】
退出判定部３５は、進入判定部３３により車線Ｌの所定位置Ｐに車両Ａが進入していると判定された後、検知結果情報取得部３２により取得された検知結果情報が入力されると、記憶部３１を参照して第２の閾値を取得する。退出判定部３５は、被検知物で反射された反射光Ｒの数が第２の閾値以下であるか否かを比較し、反射光Ｒの数が第２の閾値以下となった場合に、検知結果情報に含まれる被検知物の検知位置が、中央範囲決定部３４から入力された車両Ａの中央範囲と一致するか否かを判定する。退出判定部３５は、被検知物の検知位置が車両Ａの中央範囲と一致しないと判定した場合に、所定位置Ｐから車両Ａが退出していると判定する。退出判定部３５は、判定結果を車線サーバ（図示せず）に出力する。なお、退出判定部３５は、被検知物で反射された反射光Ｒの数がゼロである場合にも車両Ａが退出していると判定する。
【００３４】
（車両検知装置の処理フロー）
図４は、第１の実施形態に係る車両検知システム１が備える車両検知装置３０の動作を示すフローチャートである。図５Ａ、５Ｂ、６Ａ、及び６Ｂは、第１の実施形態に係る車両検知システム１を説明する説明図である。
図４を用いて第１の実施形態に係る車両検知装置３０の動作を説明する前に、図５Ａ、５Ｂ、６Ａ、及び６Ｂを用いて、検知対象である車両Ａが他の車両Ａを牽引している場合（牽引パターン）と牽引していない場合（非牽引パターン）との違いについて説明する。
【００３５】
図５Ａは、先行する車両Ａ１が牽引部材Ｄで接続された後続する車両Ａ２を牽引して進行方向Ｆに進行する状況（牽引パターン）を示しており、車両Ａ１の幅方向（＋ｙ方向）に車両Ａ１及びＡ２を視た図である。図５Ｂは、先行する車両Ａ１と後続する車両Ａ２が接続されずに、近接して進行方向Ｆに進行する状況（非牽引パターン）を示しており、車両Ａ１の幅方向（＋ｙ方向）に車両Ａ１及びＡ２を視た図である。なお、図５Ｂに示す非牽引パターンでは、先行する車両Ａ１が後方に排出した排気ガスＧが後続する車両Ａ２との間に存在している。
【００３６】
図６Ａは、図５Ａに示す牽引パターンの車両Ａ１及びＡ２を上方から下方に高さ方向（−ｚ方向）に視た図である。図６Ｂは、図５Ｂに示す非牽引パターンの車両Ａ１及びＡ２を上方から下方に高さ方向（−ｚ方向）視た図である。図６Ａに示すように、車両Ａ１及びＡ２の間に接続される牽引部材Ｄは、例えば、直径が４０ｍｍの軸形状であってよく、車両Ａ１及び車両Ａ２の幅方向（ｙ方向）における中央範囲に設けられている。なお、牽引部材Ｄの形状は軸形状以外の形状でもよいし、大きさも任意の値であってよい。また、図６Ｂに示すように、排気ガスＧは、車両Ａ１の後下部の幅方向における一方（＋ｙ方向側）の端部寄りの位置に設けられた単一の排気口（図示せず）から後方に排出され、車両Ａ１及びＡ２の間に拡散している。なお、排気ガスＧは、車両Ａ１の後下部の幅方向における他方（−ｙ方向側）の端部寄りの位置に設けられた単一の排気口から後方に排出されてもよいし、車両Ａ１の後下部の幅方向における両方（＋ｙ方向側及び−ｙ方向側）の端部寄りの位置に分けて設けられた２以上の排気口から後方に排出されてもよい。換言すると、排気ガスＧは、車両Ａ１の幅方向（ｙ方向）における中央範囲外に設けられた排気口から排出されてよい。
【００３７】
図４を用いて第１の実施形態に係る車両検知装置３０の動作を説明する。例えば、ＥＴＣの通行処理が開始されるタイミング等、ＥＴＣ車線の入口位置等の車線Ｌの所定位置Ｐへの各車両Ａ（Ａ１、Ａ２）の進入及び退出の検知を開始させる場合に、図４に示すフローチャートの処理が開始されてよい。処理が開始されると、車両検知装置３０の検知結果情報取得部３２は、反射型検知器１０が検知した検知結果情報を取得する。検知結果情報としては、例えば、被検知物により検知光Ｂが反射された反射光Ｒの数、各反射光Ｒが反射された反射位置、各反射光Ｒが反射された反射時刻、反射光Ｒを受光したセンサ１２の位置、等が含まれてよい。検知情報取得部３２は、取得した検知結果情報を進入判定部３３、中央範囲決定部３４、及び退出判定部３５に継続的に出力する。
【００３８】
進入判定部３３は、記憶部３１を参照して第１の閾値を取得する。進入判定部３３は、事前に第１の閾値を取得していてもよい。進入判定部３３は、検知結果情報取得部３２から入力される検知結果情報に含まれる反射光Ｒの数と第１の閾値とを比較し、反射光Ｒの数が第１の閾値以上であるか判定する（ステップＳ１０１）。第１の閾値としては、例えば、被検知物が車両である場合に想定される反射光Ｒの最低数が設定されてよい。本発明の第１の実施形態では、例えば、第１の閾値として６が設定されるが、６以外の数が設定されてもよい。進入判定部３３は、反射光Ｒの数が第１の閾値以上、即ち、６以上でない場合（ステップＳ１０１のＮＯ）、車両Ａが所定位置Ｐに位置していない状況であると判定し、ステップＳ１０１に戻る。従って、反射光Ｒの数が第１の閾値以上、即ち、６以上になる（ステップＳ１０１のＹＥＳ）まで、ステップＳ１０１の処理は繰返される。
【００３９】
一方、例えば、図５Ａに示す牽引パターンの車両Ａ１が所定位置Ｐに位置すると、車両Ａ１は反射型検知器１０の各センサ１２から投光された検知光Ｂを反射する為、反射光Ｒがセンサ１２に戻る。車両Ａ１は、高さ方向（ｚ方向）に所定以上の高さを有する為、被検知物である車両Ａ１に反射される反射光Ｒの数は事前に定めた第１の閾値以上、即ち、６以上になる。換言すると、第１の閾値は、予め車両Ａ１の進入を検知できる所定の値に設定されている。従って、進入判定部３３は、反射光Ｒの数が第１の閾値以上、即ち、６以上である場合（ステップＳ１０１のＹＥＳ）、車線Ｌに沿った所定位置Ｐに車両Ａ１が進入していると判定する（ステップＳ１０２）。進入判定部３３は、所定位置Ｐに車両Ａ１が進入していると判定した判定結果を退出判定部３５及び車線サーバ（図示せず）に出力する。
【００４０】
進入判定部３３により所定位置Ｐに車両Ａ１が進入していると判定された後、進入判定部３３から判定結果が入力された退出判定部３５は、記憶部３１を参照して第２の閾値を取得する。退出判定部３５は、事前に第２の閾値を取得していてもよい。退出判定部３５は、検知結果情報取得部３２から入力される検知結果情報に含まれる反射光Ｒの数と第２の閾値とを比較し、反射光Ｒの数が第２の閾値以下であるか判定する（ステップＳ１０３）。第２の閾値は、第１の閾値よりも小さい値であって、例えば、被検知物が図５Ａに示す牽引部材Ｄである場合に想定される反射光の最高数が設定されてもよい。本発明の第１の実施形態では、第２の閾値として３が設定されるが、３以外の数が設定されてもよい。退出判定部３５は、反射光Ｒの数が第２の閾値以下でない場合、即ち、３以下でない場合（ステップＳ１０３のＮＯ）、車両Ａは所定位置Ｐから退出していない状況であると判定し、ステップＳ１０３に戻る。従って、反射光Ｒの数が第２の閾値以下、即ち、３以下になる（ステップＳ１０３のＹＥＳ）まで、ステップＳ１０３の処理は繰返される。
【００４１】
図５Ａに示す牽引パターンの車両Ａ１が所定位置Ｐを通過して進行方向Ｆ（＋ｘ方向）に進行する場合、進行に伴って反射光Ｒの数は変動し、先行する車両Ａ１が所定位置Ｐを通過して退出すると、次に牽引部材Ｄが所定位置Ｐに位置する。従って、反射型検知器１０の各センサ１２で受光する反射光Ｒの数は、被検知物である牽引部材Ｄが検知光Ｂを反射する数となる。図５Ａに示すように牽引部材Ｄは車両Ａ１よりも高さ方向（ｚ方向）の寸法が小さい為、反射光Ｒの数は、第２の閾値以下、即ち、３以下となり（ステップＳ１０３のＹＥＳ）、退出判定部３５は、次の処理（ステップＳ１０４）に進む。
【００４２】
退出判定部３５は、反射光Ｒの数がゼロであるか判定を行う（ステップＳ１０４）。上述したように、図５Ａに示す牽引パターンの車両Ａ１が通過した後、牽引部材Ｄが所定位置Ｐに位置する場合には、牽引部材Ｄが検知光Ｂを反射する為、反射光Ｒの数はゼロとはならず、退出判定部３５は、反射光Ｒの数がゼロでないと判定し（ステップＳ１０４のＮＯ）、次の処理（ステップＳ１０５）に進む。
一方、図５Ｂに示す非牽引パターンの車両Ａ１が通過した後は、後続する車両Ａ２が所定位置Ｐに位置する前に、所定位置Ｐには先行する車両Ａ１から排出された透過物である排気ガスＧのみが存在する。例えば、気温が高い場合や排気ガスＧが充分に拡散した場合等には、排気ガスＧが反射する反射光Ｒの数はゼロとなり、この場合、退出判定部３５は、反射光Ｒの数がゼロであると判定し（ステップＳ１０４のＹＥＳ）、従って、所定位置Ｐから車両Ａ１が退出していると判定する（ステップＳ１０６）。退出判定部３５は、判定結果を車線サーバ（図示せず）に出力し、処理は、車両検知待ちのステップＳ１０１に戻る。これに対し、図５Ｂに示す非牽引パターンの車両Ａ１が通過した後、例えば、気温が低い場合や排気ガスＧが充分に拡散できていない場合等には、排気ガスＧが反射する反射光Ｒの数はゼロでない場合がある。この場合には、図５Ａに示す牽引パターンの車両Ａ１が通過した後と同様に、退出判定部３５は、反射光Ｒの数がゼロでないと判定し（ステップＳ１０４のＮＯ）、次の処理（ステップＳ１０５）に進む。
【００４３】
退出判定部３５は、反射光Ｒの数がゼロでないと判定した場合（ステップＳ１０４のＮＯ）、被検知物の検知位置が車両Ａ１の幅方向（ｙ方向）における中央範囲と一致するか判定する（ステップＳ１０５）。車両Ａ１の幅方向（ｙ方向）における中央範囲は、後述するように、中央範囲決定部３４により決定されて退出判定部３５に出力される。
例えば、図５Ｂに示す非牽引パターンの場合、被検知物である排気ガスＧは車両Ａ１の幅方向（ｙ方向）における中央範囲外の排気口から排出される為、退出判定部３５は、被検知物である排気ガスＧの検知位置が、中央範囲決定部３４により決定される車両Ａ１の幅方向（ｙ方向）における中央範囲と一致しないと判定し（ステップＳ１０５のＮＯ）、従って、所定位置Ｐから車両Ａ１が退出していると判定する（ステップＳ１０６）。退出判定部３５は、判定結果を車線サーバ（図示せず）に出力し、処理は、車両検知待ちのステップＳ１０１に戻る。
【００４４】
一方、例えば、図５Ａに示す牽引パターンの場合、被検知物である牽引部材Ｄは必ず車両Ａ１の幅方向（ｙ方向）における中央範囲に配置されている為、退出判定部３５は、被検知物である牽引部材Ｄの検知位置が、中央範囲決定部３４により決定される車両Ａ１の幅方向（ｙ方向）における中央範囲と一致すると判定し（ステップＳ１０５のＹＥＳ）、処理がステップＳ１０３に戻る。牽引部材Ｄが所定位置Ｐに位置する間は、上述した処理、即ち、ステップＳ１０３、ステップＳ１０３のＹＥＳ、ステップＳ１０４、ステップＳ１０４のＮＯ、ステップＳ１０５、ステップＳ１０５のＹＥＳと進み、ステップＳ１０３に戻る処理が繰返される。
【００４５】
牽引部材Ｄが所定位置Ｐから退出すると、先行する車両Ａ１に牽引される後続する車両Ａ２が所定位置Ｐに位置する間は、車両Ａ２で反射される反射光Ｒの数が牽引部材Ｄで反射される反射光Ｒの数よりも大きくなる。従って、後続する車両Ａ２が所定位置Ｐに位置する間は、反射光Ｒの数は第２の閾値以下とはならず、処理はステップＳ１０３、ステップＳ１０３のＮＯと進み、ステップＳ１０３に戻る処理が繰返される。図５Ｂ及び６Ｂには、車両Ａ１の排出した排気ガスＧだけが示されているが、後続する車両Ａ２も車両Ａ１と同様に図示しない排気ガスＧを排出している。後続する車両Ａ２が所定位置Ｐから退出すると、後続する車両Ａ２の排出した排気ガスＧが所定位置Ｐに位置する。気温等の条件により排気ガスＧが検知光Ｂを反射しない場合には反射光Ｒの数はゼロとなる。この場合、退出判定部３５は、反射光Ｒの数がゼロであると判定し（ステップＳ１０４のＹＥＳ）、所定位置Ｐから車両Ａ１が退出していると判定する（ステップＳ１０６）。即ち、車両Ａ１に牽引される車両Ａ２の退出が検知されることにより、車両Ａ１が退出していると判定される。退出判定部３５は、判定結果を車線サーバ（図示せず）に出力し、処理は、車両検知待ちのステップＳ１０１に戻る。
【００４６】
一方、気温等の条件により後続する車両Ａ２の排出した排気ガスＧが検知光Ｂを反射する場合には、退出判定部３５は、反射光Ｒの数がゼロでないと判定し（ステップＳ１０４のＮＯ）、次のステップＳ１０５に進む。検知物である排気ガスＧは車両Ａ２の幅方向（ｙ方向）における中央範囲外の排気口から排出される為、退出判定部３５は、被検知物である排気ガスＧの検知位置が、中央範囲決定部３４により決定される車両Ａ１の幅方向（ｙ方向）における中央範囲と一致しないと判定し（ステップＳ１０５のＮＯ）、従って、所定位置Ｐから車両Ａ１が退出していると判定する（ステップＳ１０６）。即ち、車両Ａ１に牽引される車両Ａ２の退出が検知されることにより、車両Ａ１が退出していると判定される。退出判定部３５は、判定結果を車線サーバ（図示せず）に出力し、処理は、車両検知待ちのステップＳ１０１に戻る。
【００４７】
（車両の幅方向における中央範囲の決定）
ステップＳ１０５の判定に用いられる中央範囲は、中央範囲決定部３４により決定される。図７は、第１の実施形態に係る車両検知システム１が備える車両検知装置３０を説明する説明図である。図７は、反射型検知器１０を車両Ａの進行方向Ｆ（＋ｘ方向）に視た図である。図７は、車両Ａが進行方向Ｆ（＋ｘ方向）に進行し、車線Ｌの所定位置Ｐを通過した直後の状況を示している。図７を用いて、車両検知装置３０が備える中央範囲決定部３４が車両Ａの幅方向（ｙ方向）における中央範囲を決定する手順を説明する。
【００４８】
本発明の第１の実施形態では、上述したステップＳ１０２で所定位置Ｐに車両Ａが進入していると判定された後、中央範囲決定部３４は、検知結果情報取得部３２から入力される検知結果情報に含まれる反射光Ｒの反射位置の情報に基づいて所定位置Ｐを通過する車両Ａの側面位置Ｓを算出する。車両Ａの側面位置Ｓとしては、例えば、検知される車両Ａの車高（高さ方向（ｚ方向）における高さ）が最も高くなった際に予め定めた位置のセンサ１２が検出する反射光Ｒの反射位置であってよい。例えば、予め定めた位置のセンサは、図７に示すセンサ１２のうち、下から３番目のセンサであってよい。図７には車両Ａが所定位置Ｐを通過した後の状況が示されているが、図７に示す状況になる前に車両Ａが所定位置Ｐを通過して検知される車両Ａの車高が最も高くなるのは、下から９番目までのセンサ１２が同時に車両Ａを検知したタイミングである。この場合には、下から９番目までのセンサ１２が同時に車両Ａを検出したタイミングで下から３番目のセンサ１２が検出した反射光Ｒ４の反射位置が側面位置Ｓとして算出されている。
【００４９】
中央範囲決定部３４は、算出した車両Ａの側面位置Ｓから車両Ａの幅方向（ｙ方向）における所定範囲を中央範囲として決定してよい。例えば、中央範囲決定部３４による中央範囲の決定は以下のように行われてよい。まず、車両Ａの幅を２０００ｍｍと仮定しておき、車両Ａ１の側面位置Ｓが算出された後、図７に示すように、仮定した車両Ａの幅の半分の１０００ｍｍだけ、側面位置Ｓから離れている位置を中央位置Ｏとして設定する。次に、中央位置Ｏを中心として左右に、互いの距離が、例えば、車両Ａの幅方向に４００ｍｍ〜６００ｍｍの所定範囲となるようにして位置Ｏ１及び位置Ｏ２を設定する。このように設定された位置Ｏ１から位置Ｏ２までの所定範囲（Ｏ１−Ｏ２）が中央範囲として決定される。上述したように、中央範囲決定部３４が、検知結果情報から算出された側面位置Ｓから車両Ａの幅方向（ｙ方向）における所定範囲を中央範囲（Ｏ１−Ｏ２）として決定しているので、反射型検知器１０以外の装置を用いずに中央範囲（Ｏ１−Ｏ２）を決定することができる。
【００５０】
中央範囲決定部３４は、決定した車両Ａ１の中央範囲を退出判定部３５に入力する。図７に示す場合、被検知物である排気ガスＧは３つの検知光Ｂ４〜Ｂ６を反射しており、各反射Ｒ４〜Ｒ６の反射位置である排気ガスＧの検知位置はＭ４〜Ｍ６の３つ存在する。退出判定部３５は、例えば、被検知物で排気ガスＧの３つの検知位置Ｍ４〜Ｍ６のいずれもが、車両Ａの幅方向（ｙ方向）におけるＯ１からＯ２までの中央範囲内に位置しない場合に、中央範囲決定部３４により決定される車両Ａ１の幅方向（ｙ方向）における中央範囲と一致しないと判定してよい（ステップＳ１０５のＮＯ）。なお、排気ガスＧの検知位置が複数である場合には、複数の検知位置の１つでも車両Ａの幅方向における中央範囲内に位置している場合には、車両Ａの中央範囲と一致すると判定するようにしてもよい。
【００５１】
（作用、効果）
以上のとおり、第１の実施形態に係る車両検知システム１が備える車両検知装置３０は、車線Ｌに沿った所定位置Ｐへの車両Ａ１の進入を検知した後、検知光Ｂが反射された反射光Ｒの数が第２の閾値以下となった場合に、被検知物の被検知位置が車両Ａ１の中央範囲と一致するか否かを判定し、被検知物の検知位置が車両Ａの中央範囲と一致しないと判定した場合に、所定位置Ｐから車両Ａ１が退出していると判定する。
このようにすることで、先行する車両Ａ１が牽引部材Ｄで接続された後続する車両Ａ２を牽引して進行する場合（牽引パターン）と、先行する車両Ａ１と後続する車両Ａ２が接続されずに、近接して進行方向Ｆに進行する場合（非牽引パターン）と、を判別し、排気ガスＧを牽引部材と誤認識することを防止できる。これにより、牽引パターンの場合には、先行する牽引車（車両Ａ１）及び後続する被牽引車（車両Ａ２）をまとめて１台の車両として正しく認識することができる。また、非牽引パターンの場合には、先行する車両Ａ１と後続する車両Ａ２とを別個の２台の車両として正しく認識することができる。従って、各車両のＥＴＣ車線等への進入及び退出を正確に検知することができる。
【００５２】
＜第１の実施形態の第１の変形実施例＞
図８は、第１の実施形態の第１の変形実施例に係る車両検知システム１を説明する説明図である。図８は、反射型検知器１０を車両Ａの進行方向Ｆ（＋ｘ方向）に視た図である。図８は、車両Ａが進行方向Ｆ（＋ｘ方向）に進行し、車線Ｌの所定位置Ｐを通過した直後の状況を示している。図８を用いて、第１の実施形態の第１の変形実施例に係る車両検知システム１を説明する。
【００５３】
図８に示す第１の実施形態の第１の変形実施例に係る車両検知システム１は、反射型検知器１０及び車両検知装置３０に加え、踏板４０を備えている。第１の実施形態の第１の変形実施例に係る車両検知システム１は、中央範囲決定部３４が踏板４０を用いて車両Ａの幅方向（ｙ方向）における中央範囲を決定する点以外は、上述した第１の実施形態に係る車両検知システム１と同様に構成され、同様に動作する。
【００５４】
踏板４０は、図８に示すように、車線Ｌの所定位置Ｐに車線Ｌ上に車線幅方向（ｙ方向）に渡って敷設された平板形状の接触式センサである。なお、踏板４０は、平板形状以外の形状であってよい。踏板４０は、その上を接触して通過する通過物の位置を検知するように構成されている。検出される位置は、車両Ａの幅方向（ｙ方向）における位置であってよい。踏板４０は、車両検知装置３０に接続されており、検知した通過物の位置情報を含む踏板検知情報を車両検知装置３０に出力するように構成されている。
【００５５】
（車両の幅方向における中央範囲の決定）
本発明の第１の実施形態の第１の変形実施例では、上述したステップＳ１０２で所定位置Ｐに車両Ａが進入していると判定された後、中央範囲決定部３４は、踏板４０から入力される踏板検知情報に含まれる車両Ａの左右のタイヤ位置の情報に基づいて、車両Ａの幅方向（ｙ方向）における所定範囲を車両Ａの幅方向（ｙ方向）における中央範囲として算出して決定する。図８に示すように、車両Ａが踏板４０を通過する際の左（＋ｙ方向側）のタイヤの幅方向で最外側の位置がＨ１であり、右（−ｙ方向側）のタイヤの幅方向で最外側の位置がＨ２であるものとして説明するが、Ｈ１及びＨ２は各々、左右のタイヤの最内側の位置であってもよい。例えば、中央範囲決定部３４は、Ｈ１とＨ２との間の中央の位置を車両Ａの幅方向における中央位置Ｏとして算出し、中央位置Ｏが中心となるようにして車両Ａの幅方向に規定される所定範囲を車両Ａの幅方向における中央範囲として決定する。図７に示す場合と同様に、図８に示す位置Ｏ１及びＯ２によって中央範囲（Ｏ１−Ｏ２）が規定される。位置Ｏ１から位置Ｏ２までの車両Ａの幅方向における距離は、例えば、４００ｍｍ〜６００ｍｍ程度の値が設定されてよい。中央範囲決定部３４は、決定した車両Ａの幅方向における中央範囲を退出判定部３５に入力する。
【００５６】
（作用、効果）
以上のとおり、第１の実施形態の第１の変形実施例に係る車両検知システム１は、踏板４０で検出した左右のタイヤ位置情報に基づいて車両Ａの幅方向における中央範囲を決定している。このようにすることで、車両Ａの幅方向における中央範囲を決定する際に左右のタイヤ位置情報を利用し、車両Ａの車幅を仮定せずに算出しているので、例えば、車種によらず一律の値として仮定した車幅に基づいて中央範囲を決定する場合に比べて車両Ａの幅方向における中央範囲をより正確に決定することができる。従って、車両Ａが牽引車両でない場合の車両Ａの排気ガスＧと、車両Ａが牽引車両である場合の牽引部材Ｄとの判別をより精度よく実施可能となり、各車両のＥＴＣ車線等への進入及び退出を正確に検知することができる。
【００５７】
＜第１の実施形態の第２の変形実施例＞
図９は、第１の実施形態の第２の変形実施例に係る車両検知システム１を説明する説明図である。図９を用いて、第２の実施形態の第２の変形実施例に係る車両検知システム１を説明する。
【００５８】
図９に示す第１の実施形態の第２の変形実施例に係る車両検知システム１は、反射型検知器１０及び車両検知装置３０に加え、回線５０を介して車両検知装置３０に接続された撮影装置６０を備えている。第１の実施形態の第２の変形実施例に係る車両検知システム１は、中央範囲算出部３４が撮影装置６０を用いて車両Ａの幅方向（ｙ方向）における中央範囲を決定する点以外は、上述した第１の実施形態に係る車両検知システム１と同様に構成され、同様に動作する。撮影装置６０は、例えば、解析可能な画像を撮影可能な静止画用又は動画用のカメラを有していてよい。
【００５９】
撮影装置６０は、図９に示すように、車線Ｌの所定位置Ｐから車両Ａの進行方向Ｆ側（＋ｘ方向側）に設けられている。撮影装置６０は、所定位置Ｐに進入してくる車両Ａの正面を所定の高さの位置から撮影可能であるように構成されている。撮影装置６０は、車両Ａの正面の画像、即ち、ナンバープレートが含まれる車両Ａの画像を撮影し、撮影した車両Ａの画像情報を、回線５０を介して車両検知装置３０に出力するように構成されている。なお、撮影装置６０は、ナンバープレートを含む車両Ａの正面の画像を撮影できるその他の任意の位置に設けられてよい。
【００６０】
（車両の幅方向における中央範囲の決定）
本発明の第２の実施形態の変形実施例では、上述したステップＳ１０２で所定位置Ｐに車両Ａが進入していると判定された後、撮影装置６０が所定位置Ｐに進入している車両Ａの正面の画像を車両Ａのナンバープレートが含まれるように撮影し、撮影した車両Ａの画像情報を、回線５０を介して車両検知装置３０に出力する。車両検知装置３０の中央範囲決定部３４は、撮影装置６０から入力されるナンバープレートが含まれる車両Ａの画像情報を解析し、ナンバープレートの位置に基づいて車両Ａの幅方向（ｙ方向）における所定範囲を車両Ａの幅方向（ｙ方向）における中央範囲として算出して決定する。例えば、車両Ａの幅方向におけるナンバープレートの中央位置を車両Ａの幅方向における中央位置Ｏとし、中央位置Ｏが中心となるようにして車両Ａの幅方向に規定される所定範囲を車両Ａの幅方向における中央範囲として決定してよい。中央範囲決定部３４は、決定した車両Ａの幅方向における中央範囲を退出判定部３５に入力する。
【００６１】
なお、中央範囲決定部３４は、上述したように、撮影装置６０から入力されるナンバープレートを含む車両Ａの画像情報を解析し、ナンバープレートの中央位置を車両Ａの幅方向における中央位置Ｏと仮定して中央範囲を決定する以外にも以下のようにしてナンバープレートに記載されている分類番号に基づいて中央範囲を決定してよい。具体的には、中央範囲決定部３４は、撮影装置６０から入力される車両Ａの画像情報を解析し、ナンバープレートに記載されている、例えば、２桁又は３桁の小数字である分類番号を認識し、車両Ａの車種を判別する。この場合に、車両Ａの各車種に対して予め車幅を定義しておくことで、車両Ａの車幅が推定される。これにより、上述した第１の実施形態と同様に、車両Ａ１の側面位置Ｓが算出された後、推定した車両Ａの車幅の半分だけ、側面位置Ｓから離れている位置を中央位置Ｏとして設定し、中央位置Ｏを中心として車両Ａの幅方向における左右に、互いの幅方向の距離が所定範囲となるように位置Ｏ１及び位置Ｏ２を設けることで中央範囲（Ｏ１−Ｏ２）を決定することが可能になる。
【００６２】
（作用、効果）
以上のとおり、第１の実施形態の第２の変形実施例に係る車両検知システム１は、撮影装置６０により撮影されたナンバープレートを含む車両Ａの画像情報に基づいて車両Ａの幅方向における中央範囲を決定している。このようにすることで、中央範囲算出部は、車両Ａに設けられたナンバープレートを利用し、中央範囲を決定しているので、車両Ａの車幅を仮定せずに算出しているので、例えば、車種によらず一律の値として仮定した車幅に基づいて中央範囲を決定する場合に比べて車両Ａの幅方向における中央範囲をより正確に決定することができる。従って、車両Ａが牽引車両でない場合の車両Ａの排気ガスＧと、車両Ａが牽引車両である場合の牽引部材Ｄとの判別をより精度よく実施可能となり、各車両のＥＴＣ車線等への進入及び退出を正確に検知することができる。
【００６３】
＜第２の実施形態＞
次に、第２の実施形態に係る車両検知システム１が備える車両検知装置３０の動作を、図１０を参照しながら説明する。
【００６４】
（車両検知装置の処理フロー）
図１０は、第２の実施形態に係る車両検知システム１が備える車両検知装置３０の動作を示すフローチャートである。図１０に示すフローチャートでは、第１の実施形態に係る車両検知装置３０の処理フローを示す図４のフローチャートのステップＳ１０１〜Ｓ１０６に新たなステップＳ１１１〜Ｓ１１４が追加されている。追加されたステップＳ１１１〜Ｓ１１４は、直前に検知されて既に退出している車両Ａが排出した排気ガスＧが車線Ｌの所定位置Ｐに残留して検知光Ｂを反射し、存在しない車両が誤検知されてしまう事態を回避する為に、先行する車両Ａの排気ガスＧが検知されたか否かを示す排気ガス検知フラグが導入されている。
【００６５】
以下、排気ガス検知フラグを用いた処理について説明する。
車両検知装置３０により車両Ａの進入が検知され（ステップＳ１０２）、その後、車両Ａから排出された排気ガスＧが検知されない場合には、退出判定部３５は、反射光Ｒの数がゼロと判定し（ステップＳ１０４のＹＥＳ）、排気ガス検知フラグをＯＦＦに設定する（ステップＳ１１３）。例えば、退出判定部３５は、記憶部３１に記憶されている排気ガス検知フラグの値をＯＦＦに上書きしてよい。次に、退出判定部３５は、所定位置Ｐから車両Ａが退出していると判定し、判定結果を車線サーバ（図示せず）に出力し、処理は、車両検知待ちのステップＳ１０１に戻る。
【００６６】
一方、車両検知装置３０により車両Ａの進入が検知され（ステップＳ１０２）、その後、車両Ａから排出された排気ガスＧが検知された場合には、退出判定部３５は、被検知物である排気ガスＧの検知位置が車両Ａの中央範囲と一致しないと判定し（ステップＳ１０５のＮＯ）、排気ガス検知フラグをＯＮに設定する（ステップＳ１１４）。例えば、退出判定部３５は、記憶部３１に記憶されている排気ガス検知フラグの値をＯＮに上書きしてよい。次に、退出判定部３５は、所定位置Ｐから車両Ａが退出していると判定し、判定結果を車線サーバ（図示せず）に出力し、処理は、車両検知待ちのステップＳ１０１に戻る。
【００６７】
上述のように先行する車両Ａが検知され、退出した後に、車両検知待ちのステップＳ１０１において進入判定部３３が反射光Ｒの数が第１の閾値以上と判定すると（ステップＳ１０１のＹＥＳ）、進入判定部３３は、記憶部３１を参照する。進入判定部３３は、排気ガス検知フラグがＯＮでない場合（ステップＳ１１１のＮＯ）、先行する車両Ａの検知の際に排気ガスＧは検知されておらず、排気ガスＧの誤検知ではないとして、所定位置Ｐに車両Ａが進入していると判定する（ステップＳ１０２）。
【００６８】
一方、進入判定部３３が、記憶部３１を参照し、排気ガス検知フラグがＯＮである場合（ステップＳ１１１のＹＥＳ）、先行する車両Ａの検知の際に排気ガスＧが検知されているので、排気ガスＧによる誤検知の可能性がある為、処理は車両誤検知判定処理（ステップＳ１１２）に進められる。即ち、進入判定部３３は、退出判定部３５により排気ガス検知フラグがＯＮに設定されている場合にだけ、車両誤検知判定処理（ステップＳ１１２）を行う。
【００６９】
（車両誤検知判定処理）
進入判定部３３は、検知結果情報取得部３２により取得されて入力された検知結果情報に含まれる被検知物の検知位置の情報から検知位置の分散度合を示す値を算出する。例えば、分散度合を示す値としては、各データの値と平均の値との差を２乗した値の相加平均で定義される分散値として算出してよいし、その他の値が規定されてもよい。進入判定部３３は、記憶部３１を参照し、所定の排気ガス判定値を取得する。進入判定部３３は、算出した被検知物の検知位置の分散度合を示す値と、取得した所定の排気ガス判定値とを比較し、分散度合を示す値が所定の排気ガス判定値以下である場合に、排気ガスＧによる誤検知ではないとして、所定位置Ｐに車両Ａが進入していると判定する（ステップＳ１０２）。
【００７０】
進入判定部３３は、算出した被検知物の検知位置の分散度合を示す値と、取得した所定の排気ガス判定値とを比較し、分散度合を示す値が所定の排気ガス判定値以下でない場合（ステップＳ１１２のＮＯ）、検知した被検知物は広範囲に拡散した排気ガスＧであると判定し、車両検知待ちのステップＳ１０１に戻る。
これは、排気ガスＧが透過物である為、被検知物である排気ガスＧで検知光Ｂが反射される場合には、排気ガスＧの外側の表面で反射されるとは限らず、図２に示す反射光Ｒ１及びＲ２のように排気ガスＧ内の密度が異なる境界部分で反射される可能性及び不定形である排気ガスＧが凹状になっている内側の表面から反射される可能性が有るからである。結果として、被検知物が透過物である排気ガスＧの場合には、反射型検知器１０で検知される検知位置の分散度合は、被検知物が非透過物である車両Ａの場合に比較して大きくなる為である。逆に言えば、被検知物が非透過物である場合には、検知光Ｂが非透過物の表面で反射されるので、被検知物が透過物である場合に比較して検知位置の分散度合は小さくなる。
【００７１】
（作用、効果）
以上のとおり、第２の実施形態の変形実施例に係る車両検知システム１は、反射型検知器１０で検知された被検知物の検知位置の分散度合を示す値が所定の排気ガス判定値以下である場合に、排気ガスＧによる誤検知ではないとして、所定位置Ｐに車両Ａが進入していると判定する車両誤検知判定処理を行う。
このようにすることで、先行する車両Ａ１が排出した排気ガスＧと、後続する車両Ａ２とを正確に判別することができる。従って、先行する車両Ａ１が排出した排気ガスＧを他の車両Ａと誤認識してしまうことを防止でき、各車両のＥＴＣ車線等への進入及び退出を正確に検知することができる。
【００７２】
また、第２の実施形態の変形実施例に係る車両検知システム１は、先行する車両Ａの排気ガスＧが検知されたか否かを示す排気ガス検知フラグを導入し、排気ガス検知フラグがＯＮでない場合に、所定位置Ｐに車両Ａが進入していると判定し、排気ガス検知フラグがＯＮである場合に、上述した車両誤検知判定処理を行う。
このようにすることで、排気ガス検知フラグがＯＮである場合に限って、上述した車両誤検知判定処理を行うので、車両検知処理の効率を向上させることができる。さらに、排気ガス検知フラグがＯＮでない場合に、所定位置Ｐに車両Ａが進入していることを正しく判定することができる。従って、先行する車両Ａ１が排出した排気ガスＧを他の車両Ａと誤認識してしまうことを防止でき、各車両のＥＴＣ車線等への進入及び退出を正確に検知することができる。
【００７３】
以上、図面を参照して本発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、様々な設計変更等をすることが可能である。例えば、上述したいずれの実施形態においても、車両検知システム１が、車線Ｌの横に設置されて、検知光を水平方向に投光して被検知物を検知する反射型検知器１０を備えている場合について説明したが、反射型検知器１０は、車線Ｌの上方から下方に検知光を投光してスキャンを行うオーバーヘッドレーザスキャナ型の反射型検知器、下方から上方に検知光を投光してスキャンを行う地上型レーザスキャナ型の反射型検知器、又は車線Ｌに沿った所定位置で車線上の空間に横断面を形成するように複数の検知光を照射するその他の反射型検知器であってよい。また、反射型検知器１０は、単光軸多軸型以外の反射型検知器であってよい。
【００７４】
また、上述したいずれの実施形態においても、被検知物の寸法に対応する寸法対応値が反射光Ｒの数である場合について説明したが、これに限られない。寸法対応値は、実際の被検知物の寸法でも良い。例えば、上記例では、反射光Ｒの数に基づいて演算される車両Ａ等被検知物の高さとしても良い。また、上記の反射型検知器が車線幅方向両側に設けられ、反射光に基づいてそれぞれ距離が測定可能な場合には、両検知器の距離測定結果に基づいて被検知物の幅寸法を測定することが可能であり、当該幅寸法を寸法対応値としても良い。また、反射型検知器がスキャン式である場合には、反射光Ｒによって被検知物が検知された角度を寸法対応値としても良いし、当該角度に基づいて得られる被検知物の実寸法としても良い。
【００７５】
また、上述した第１の実施形態においては、中央範囲決定部３４が中央範囲を決定し、決定された中央範囲に基づいて進入判定及び退出判定を行う場合について説明したが、進入判定及び退出判定は、例えば、記憶部３１に予め記憶しておいた中央範囲を用いて行われてもよい。
【００７６】
また、上述したいずれの実施形態においても、車両検知システム１が、反射型検知器１０を１台だけ備える場合について説明したが、車両検知システム１が、反射型検知器１０を複数備えていてもよい。例えば、車両検知システム１が、車線Ｌの−ｘ方向側に設置された反射型検知器１０と、車線Ｌの＋ｘ方向側に設置された反射型検知器１０との２台を備えていてもよい。
【００７７】
また、上述したいずれの実施形態においても、車両検知システム１が、ＥＴＣに関するＥＴＣ車線に設けられる場合について説明したが、例えば、高速道路の出入口等に設置されている現金式の入口料金所又は出口料金所等のその他の設備に設けられてもよい。
【００７８】
また、上述したいずれの実施形態においても、反射型検知器１０の備える各センサが検知光Ｂが被検知物により反射された反射光Ｒを１回だけ受光して被検知物の検知位置を取得する場合について説明したが、透過物である排気ガスＧが同じ検知光Ｂを複数の位置で反射した場合の複数の反射光Ｒを受光して被検知物の検知位置を取得するようにしてもよい。
【００７９】
図１１は、少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
コンピュータ９は、ＣＰＵ９１、主記憶装置９２、補助記憶装置９３、インタフェース９４を備える。
上述の車両検知装置３０は、コンピュータ９を備える。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９３に記憶されている。ＣＰＵ９１は、プログラムを補助記憶装置９３から読み出して主記憶装置９２に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。例えば、上述した検知結果情報取得部３２、進入判定部３３、中央位置算出部３４と、及び退出判定部３５は、ＣＰＵ９１であってよい。
また、ＣＰＵ９１は、プログラムに従って、上述した各記憶部に対応する記憶領域を主記憶装置９２または補助記憶装置９３に確保する。例えば、上述した記憶部３１が、主記憶装置９２または補助記憶装置９３に確保されてよい。
【００８０】
補助記憶装置９３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９３は、コンピュータ９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９４または通信回線を介してコンピュータ９に接続される外部メディアであってもよい。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ９に配信される場合、配信を受けたコンピュータ９が当該プログラムを主記憶装置９２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９３は、一時的でない有形の記憶媒体である。
【００８１】
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９３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。
【符号の説明】
【００８２】
１  車両検知システム
５  アイランド
１０  反射型検知器
１１  本体
１２  センサ
２０  回線
３０  車両検知装置
３１  記憶部
３２  検知結果情報取得部
３３  進入判定部
３４  中央位置算出部
３５  退出判定部
４０  踏板
５０  回線
６０  撮影装置
Ａ、Ａ１〜Ａ２  車両
Ｂ、Ｂ１〜Ｂ６  検知光
Ｄ  牽引部材
Ｆ  進行方向
Ｇ  排気ガス
Ｌ  車線
Ｍ４〜Ｍ６  排気ガスの検知位置
Ｒ、Ｒ１〜Ｒ６  反射光
Ｓ  側面位置
Ｔ、Ｔ１〜Ｔ６  透過光
９１  ＣＰＵ
９２  主記憶装置
９３  補助記憶装置
９４  インタフェース
【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５Ａ】
2019121106.tif 000007
【図５Ｂ】
2019121106.tif 000008
【図６Ａ】
2019121106.tif 000009
【図６Ｂ】
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【図７】
2019121106.tif 000011
【図８】
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【図９】
2019121106.tif 000013
【図１０】
2019121106.tif 000014
【図１１】
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