(57)【要約】      （修正有）【課題】車種判別の精度をより向上させる車両監視装置を提供する。【解決手段】通行車両の上面と一方側の側面を横断する方向にレーザ光を走査し、レーザ照射点までの距離を計測し、出力する第１のレーザレーダ１と、通行車両の進行方向に第１のレーザレーダ１から離れた位置に配置され、通行車両の上面と反対側の側面を横断する方向にレーザ光を走査し、レーザ照射点までの距離を計測し、出力する第２のレーザレーダ２と、第１のレーザレーダ１の出力データと第２のレーザレーダ２の出力データを融合するデータ融合部６と、データ融合部６の融合したデータから車両形状、車高、車幅、および車長を判別する車両形状判別部７と、車両形状判別部７の出力データと車種比較データ格納部８の格納情報を比較し、通行車両の車種判別を行う車種判別部９を備える。【選択図】図２
2015207087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通行車両の上面と一方側の側面を横断する方向にレーザ光を走査し、レーザ照射点までの距離を計測し、出力する第１のレーザレーダと、
上記通行車両の進行方向に第１のレーザレーダから離れた位置に配置され、上記通行車両の上面と反対側の側面を横断する方向にレーザ光を走査し、レーザ照射点までの距離を計測し、出力する第２のレーザレーダと、
上記第１のレーザレーダの出力データと第２のレーザレーダの出力データを融合するデータ融合部と、
上記データ融合部の融合したデータから車両形状、車高、車幅、および車長を判別する車両形状判別部と、
上記通行車両を含む複数車両の曲面形状情報、車高、車幅、および車長の車両情報が、車種毎に格納された車種比較データ格納部と、
上記車両形状判別部の出力データと車種比較データ格納部の格納情報を比較し、上記車両形状判別部から得られたデータと車種比較データ格納部に格納された車種毎の曲面形状情報および車両情報に基づいて、通行車両の車種判別を行う車種判別部と、
を備えた車両監視装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の車種を判別する車両監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ビームを路面の横断方向に投光走査し、その反射光を受光し、受信信号から得た車両情報に基づいて、路面を通過する車両の車種を判別する車両監視装置が知られている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１０５８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の車両監視装置は、光ビームを所定のパルス間隔で出力するパルス方式のレーザレーダを用いている。パルス方式のレーザレーダを用いた場合、車両の通過を検知することは可能であるが、光ビームの投光パルスの測定間隔が粗いため、車種判別の精度が良くないという問題があった。例えば牽引棒にて牽引されている車両を２台と誤検知する、またバイクの併走を１台の車両と誤検知することがあって、交通量を正確に把握することができない。
【０００５】
なお、車両の走行速度から形状を正規化することで、特徴的な車両形状で分類別けして車種判別を行うことも可能であるが、牽引車両、バイク併走、３輪車等は分類別けが困難である。
【０００６】
本発明は係る課題を解決するためになされたものであって、車両の車種判別の精度をより向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明による車両監視装置は、通行車両の上面と一方側の側面を横断する方向にレーザ光を走査し、レーザ照射点までの距離を計測し、出力する第１のレーザレーダと、上記通行車両の進行方向に第１のレーザレーダから離れた位置に配置され、上記通行車両の上面と反対側の側面を横断する方向にレーザ光を走査し、レーザ照射点までの距離を計測し、出力する第２のレーザレーダと、上記第１のレーザレーダの出力データと第２のレーザレーダの出力データを融合するデータ融合部と、上記データ融合部の融合したデータから車両形状、車高、車幅、および車長を判別する車両形状判別部と、上記通行車両を含む複数車両の曲面形状情報、車高、車幅、および車長の車両情報が、車種毎に格納された車種比較データ格納部と、上記車両形状判別部の出力データと車種比較データ格納部の格納情報を比較し、上記車両形状判別部から得られたデータと車種比較データ格納部に格納された車種毎の曲面形状情報および車両情報に基づいて、通行車両の車種判別を行う車種判別部とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、車両の車種をより精度良く判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１による車両監視装置の配置を示す図である。
【図２】実施の形態１による車両監視装置の構成を示す図である。
【図３】実施の形態１による車両監視装置と従来の車両監視装置による計測データの違いを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
図１は、この発明に係る実施の形態１による車両監視装置の配置を示す図である。図１において、通行車両２０が通行する路面３０の上方に門構２１と門構２２が設けられる。門構２１および門構２２は、それぞれ左側柱と、右側柱と、左側柱および右側柱を接続する上部橋から構成される。門構２１および門構２２は、路面３０の進行方向に所定の間隔を空けてそれぞれ上流側と下流側に配置される。第１のレーザレーダ１は門構２１の上部橋における左側柱寄りに取り付けられる。第２のレーザレーダ２は門構２２の上部橋における右側柱寄りに取り付けられる。第１のレーザレーダ１および第２のレーザレーダ２は、それぞれ路面３０の上面にレーザ光を照射し、路面３０の路幅方向に全幅に亘りレーザ光を走査する。第１のレーザレーダ１および第２のレーザレーダ２のレーザ光は、それぞれ鉛直下方向から鉛直に対し斜め下方向に照射される。これにより、第１のレーザレーダ１および第２のレーザレーダ２のレーザ光は、通行車両２０の上面および左側の側面に照射され、第２のレーザレーダ２のレーザ光は通行車両２０の上面および右側の側面に照射される。
【００１１】
図２は、実施の形態１による車両監視装置の構成を示す図である。図２において、実施の形態１による車両監視装置は、第１のレーザレーダ１と、第２のレーザレーダ２と、データ融合部６と、車両形状判別部７と、車種比較データ格納部８と、車種判別部９から構成される。第１のレーザレーダ１と第２のレーザレーダ２は、データ融合部６に接続される。データ融合部６は車両形状判別部７に接続される。車種判別部９は車両形状判別部７と車種比較データ格納部８からデータ入力されて、車種判別を行う。
【００１２】
第１のレーザレーダ１および第２のレーザレーダ２は、図示しない光送信器と光受信器と信号処理器と光走査部から構成される。第１のレーザレーダ１および第２のレーザレーダ２の光送信器は、それぞれ路面３０に対して、レーザ光の光強度の振幅を連続的に変調したＣＷ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  Ｗａｖｅ）方式のレーザ光を照射する。第１のレーザレーダ１および第２のレーザレーダ２の光受信器は、第１のレーザレーダ１および第２のレーザレーダ２の光送信器から照射されたレーザ光を受光し、電気信号に変換する。第１のレーザレーダ１および第２のレーザレーダ２の信号処理器は、光送信器にて変換された電気信号に基づいて、それぞれレーザ光の照射点での物体までの距離を計測し、データ出力する。また、第１のレーザレーダ１および第２のレーザレーダ２の光走査部は鏡から構成され、鏡の回転位置を計測することでそれぞれレーザ光の照射点での物体の方向を計測し、データ出力する。データ融合部６は、第１のレーザレーダ１の出力データと第２のレーザレーダ２の出力データを融合して、第１のレーザレーダ１および第２のレーザレーダ２から、通行車両２０の両側の側面までの距離値をそれぞれ求める。
【００１３】
また、データ融合部６は、第１のレーザレーダ１および第２のレーザレーダ２の出力データを、同一通行車両のデータとして融合して、車高および車幅を測定する。加えて、第１のレーザレーダ１と第２のレーザレーダ２とのレーザ光の出力タイミングの時間差から、車両の平均走行速度を求める。また、第１のレーザレーダ１および第２のレーザレーダ２から得られた距離値について、車両の平均走行速度に応じて、第１のレーザレーダ１および第２のレーザレーダ２の照射時間間隔と配置距離間隔とからデータの補間を行い、車両長さを求め、車体形状を正規化する。
【００１４】
具体的には、第１のレーザレーダ１による角度θ方向でのレーザ光の照射点までの距離Ｌ１、第２のレーザレーダ２による角度θ方向でのレーザ光の照射点までの距離Ｌ２から、水平方向の距離Ｌ１・ＣＯＳθ、Ｌ２・ＣＯＳθを求める。また路幅Ｂを用いることで、車幅＝Ｂ−（Ｌ１・ＣＯＳθ＋Ｌ２・ＣＯＳθ）を求める。また、垂直方向の距離Ｌ１・ＳＩＮθ、Ｌ２・ＳＩＮθと、第１のレーザレーダ１、第２のレーザレーダ２の設置高さＨから、車高＝Ｈ−（Ｌ１・ＳＩＮθ＋Ｌ２・ＳＩＮθ）／２によって求める。
【００１５】
また、第１のレーザレーダ１が車頭を検出した時間Ｔ１ａと、第２のレーザレーダ２が車尾を検出した時間Ｔ１ｂと、第２のレーザレーダ２が車頭を検出した時間Ｔ２ａと、第２のレーザレーダ２が車尾を検出した時間Ｔ２ｂと、第１のレーザレーダ１と第２のレーザレーダ２の距離Ｄとから、車両の平均走行速度Ｖを、Ｖ＝（Ｄ／（Ｔ２ａ−Ｔ１ａ）＋Ｄ／（Ｔ２ｂ−Ｔ１ｂ））／２として求める。また、車両の車長を、Ｖ×（（Ｔ１ｂ−Ｔ１ａ）＋（Ｔ２ｂ−Ｔ２ａ））／２として求める。
【００１６】
さらに、時刻Ｔｎで得られた第１のレーザレーダ１から得られた車高方向の１次元点群データの車両進行方向における座標群Ｋ１ｎと、時刻Ｔｎで得られた第２のレーザレーダ２から得られた車高方向の１次元点群データの車両進行方向における座標群Ｋ２ｎについて、照射時間間隔ΔＴと、第１のレーザレーダ１と第２のレーザレーダ２の配置距離間隔Ｒと、車両の平均走行速度Ｖを用いて、データ補間を行う。ここでは、時刻Ｔ１，Ｔ２，・・・，Ｔｎについて、それぞれＫ１１＋ΔＴ×Ｖ，Ｋ２１＋ΔＴ×Ｖ＋Ｒ，Ｋ１２＋２ΔＴ×Ｖ，Ｋ２２＋２ΔＴ×Ｖ＋Ｒ，・・・，Ｋ１ｎ＋ｎΔＴ×Ｖ，Ｋ２ｎ＋ｎΔＴ×Ｖ＋Ｒとして求める。
【００１７】
車両形状判別部７は、データ融合部６からの出力データにより車両形状を判別する。車種比較データ格納部８は、車種毎の車両形状を判別するための車両形状情報と、車種毎の車両の高さ、車幅、車長からなる車両情報から構成される車種形状マッチングデータを事前に保持している。車両形状情報は、レーザ光の照射点とその照射点までの距離および方向のデータからなるレーザ点群データから構成される。車種判別部９は、車両形状判別部７からの車両形状判別結果と、車種比較データ格納部８からの車種形状マッチングデータとを、画像マッチングにより比較することによって、車両形状が近い車種を判定し、判定した車種判別結果を出力する。
【００１８】
具体的には、車種判別部９は、車両形状判別部７による車両形状判別結果を、車高、車幅、車長等の直方体に近似した車両の形状情報と、車体の曲面のような車種に特有な車体形状に沿った形状情報とからなる車種形状マッチングデータと比較することにより、高精度に車種判別を行うことができる。
【００１９】
かくして、実施の形態１による車両監視装置は、レーザレーダを用いた交通流調査測定において、レーザレーダをＣＷ方式とし、またレーザレーダの配置を工夫することで、通行車両の速度による影響を低減し、より精度よく車種判別を行うことができる。
【００２０】
なお、従来のパルス方式によるレーザレーダを用いた場合、レーザ光を照射する間隔が広いため、照射するレーザ光を高速に走査した場合にレーザ点群の間隔が粗くなり、車両の形状を細かく計測することが難しくなる。また、一般的なジンバル等の回転機構を用いた走査では、１００Ｈｚ程度（０．０１秒）毎に同一地点を測定することとなり、車両が高速移動する場合には車両の車頭から車尾までの測定ポイントが粗くなり、車両の形状を細かく計測することが困難であった。
【００２１】
図３は、従来の車両監視装置と実施の形態１による車両監視装置による計測データの違いを説明する図であり、（ａ）は牽引棒を用いて被牽引車を牽引している牽引車両３を示し、（ｂ）はパルス方式によるレーザレーダを用いた従来の車両監視装置が計測した点群データ５の例を示し、（ｃ）はＣＷ方式によるレーザレーダを用いた実施の形態１による車両監視装置が計測した点群データ４の例を示している。図３（ｂ）において、計測した点群データは、牽引車両３の前方部（牽引車）、牽引棒、および後方部（被牽引車）の３ポイントとなっている。図３（ｃ）において、計測した点群データは、牽引車両３の前方部、牽引棒、および後方部でそれぞれ複数ポイントのデータが得られており、実施の形態１による車両監視装置の方がより密度の高い計測点群データを取得できる。
【００２２】
このように実施の形態１による車両監視装置は、ＣＷ方式のレーザレーダを２つ上流と下流に配置し、さらに車両進行方向に対して両方からレーザレーダを照射する配置をとる。また、それぞれのレーザレーダの照射ポイントで車両の形状を細かく計測するとともに、上流と下流のレーザレーダの時間差により平均走行速度を求め、レーザレーダの照射時間間隔と配置距離間隔とから車両の長さを補間することで、車体形状を正規化し計測する。さらに、予め車両の車種判別用のマッチングデータと計測した車体形状とを比較して、通行する車両の種類を精度よく判別することができる。
【００２３】
以上説明した通り、通行車両の上面と一方側の側面を横断する方向にレーザ光を走査し、レーザ照射点までの距離を計測し、出力する第１のレーザレーダ１と、上記通行車両の進行方向に第１のレーザレーダから離れた位置に配置され、上記通行車両の上面と反対側の側面を横断する方向にレーザ光を走査し、レーザ照射点までの距離を計測し、出力する第２のレーザレーダ２と、上記第１のレーザレーダ１の出力データと第２のレーザレーダ２の出力データを融合するデータ融合部６と、上記データ融合部６の融合したデータから車両形状、車高、車幅、および車長を判別する車両形状判別部７と、上記通行車両を含む複数車両の曲面形状情報、車高、車幅、および車長の車両情報が、車種毎に格納された車種比較データ格納部８と、上記車両形状判別部７の出力データと車種比較データ格納部８の格納情報を比較し、上記車両形状判別部７から得られたデータと車種比較データ格納部８に格納された車種毎の曲面形状情報および車両情報に基づいて、通行車両の車種判別を行う車種判別部９を備えたことを特徴とする。これにより、車両の車種をより精度良く判別することができる。
【符号の説明】
【００２４】
１  第１のレーザレーダ、２  第２のレーザレーダ、６  データ融合部、７  車両形状判別部、８  車種比較データ格納部、９  車種判別部。
【図１】
2015207087.tif 000003
【図２】
2015207087.tif 000004
【図３】
2015207087.tif 000005