JP2001034886A - 車両長検出方法および車両長検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 誤差の無い正確な車両長を検出することがで
きるようにする。 【解決手段】 光センサに内蔵された各光測距儀から光
ビームＦＰＢとＲＰＢとの照射を開始し（ステップＳ
１）、光ビームＦＰＢが被検出車両の先頭を検出したか
否かを監視し（ステップＳ２）、ＣＰＵが計時部を使っ
て計時を開始する（ステップＳ３）。計時を開始した直
後に、光ビームＲＰＢが被検出車両の末尾を検出したか
否かを常に監視し（ステップＳ４）、末尾を検出した場
合は計時部による計時を終了し（ステップＳ５）、計時
部と演算部とを使って車両通過時間を計測して（ステッ
プＳ６）、ステップＳ７において、車両速度［ｍ／ｓ］
×車両通過時間［ｓ］−（Ａ´Ｂ´間の距離［ｍ］）を
演算し、その演算結果を被検出車両の車両長とする（ス
テップＳ８）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車両長検出方法お
よび車両長検出装置に係り、更に詳しくは、車両走行路
の上方から走行中の被検出車両に向けて検出ビームを照
射して車両長を検出する車両長検出方法および車両長検
出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、道路上を走行する車両に関する情
報を各種センサを用いて自動的に収集し、その収集した
車両情報に基づいて信号機制御を行ったり、道路整備等
に反映させることにより、安全でスムーズな往来を確保
するのに利用されてきた。この種の走行車両に関する情
報としては種々あるが、例えば、乗用車やミニバン、あ
るいはミニトラックのように比較的小型の車両と、バス
やダンプカーなどの大型車両とを区別する基準として
は、車両幅よりも車両長を検出し、その違いを比較する
ことにより容易に区別できることがわかっている。そこ
で、従来の車両長検出装置としては、例えば、図５
（ａ）や図６（ａ）に示すようなものがあり、道路の路
面４０上を走行してくる被検出車両３８（３８ｘまたは
３８ｙ）の上方の所定位置に光測距儀が内蔵された車両
長検出装置３０（３０ｘまたは３０ｙ）が固定配置され
ていて、ここから斜下方向に１本の光ビーム（ＰＢ）を
照射していた。そして、車両長を検出する被検出車両３
８がここを通過して、車両長検出装置３０の光ビーム
（ＰＢ）を横切ると、被検出車両３８の先頭と末尾とに
光ビームが照射された時間をそれぞれ測定して、車両通
過時間［ｓ］が求めることができる。すなわち、上記し
た車両長検出装置３０に内蔵されている光測距儀は、例
えば、近赤外線ビームを照射する発光部と、その照射光
が対象物に当って反射された反射光を受光する受光部と
が一体化されていて、照射光による基準信号と反射光に
よる応答電気信号の両信号波形の位相差に基づいて、反
射点（対象物）までの距離に対応したアナログ出力が得
られるものであった。この光測距儀により、車両の先頭
と末尾とが通過した時点を感知することができるので、
車両通過時間［ｓ］を求めることができる。車両長の検
出は、この車両通過時間［ｓ］に対して、別の方法で求
めた既知の車両速度［ｍ／ｓ］（本明細書中では車両速
度がわかっているものとする）を乗算することにより、
車両長を求めていた。図５（ａ）に示した車両長検出装
置３０ｘは、通過前の被検出車両３８ｘが向かって来る
斜下方向に光ビーム（ＰＢ）を照射させた従来装置を示
しており、図６（ａ）に示した車両長検出装置３０ｙ
は、通過後の被検出車両が進んで行く斜下方向に光ビー
ムを照射させた場合の従来装置を示したものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の車両長検出装置にあっては、以下に述べるよ
うな問題があった。例えば、図５（ａ）に示した車両長
検出装置３０ｘの場合は、光測距儀の発光部から照射さ
れる光ビーム（ＰＢ）が被検出車両３８ｘの先頭に当っ
て末尾から外れるまでの間、図５（ｂ）中の実線で示し
たように、反射光の信号波形が変化する。すなわち、図
５（ｂ）の信号波形に示した車両通過時間ｔ1 ［ｓ］
は、図５（ａ）に示したｔ1 の部分が通過するまでの時
間であり、本来の車両長であるｔ1´が通過する通過時
間ｔ1´［ｓ］との間で末尾付近に誤差ｅ1 が生じると
いう問題があった。これは、光測距儀から光ビーム（Ｐ
Ｂ）が斜下方向に照射されているため、図５（ａ）に示
す被検出車両３８ｘのハッチング部分で車両通過時間が
長くなることに起因している。また、図６（ｂ）の信号
波形に示した車両通過時間ｔ2 ［ｓ］は、図６（ａ）に
示したｔ2 の部分が通過するまでの時間であり、本来の
車両長であるｔ2´が通過する通過時間ｔ2´［ｓ］との
間で先頭付近に誤差ｅ2 が生じるという問題があった。
これも上記と同様に、光測距儀から光ビーム（ＰＢ）が
斜下方向に照射されているためであり、図６（ａ）に示
す被検出車両３８ｙのハッチング部分で車両通過時間が
長くなることに起因している。本発明は、上記課題に鑑
みてなされたものであり、従来の検出方法で測定されて
いた誤差部分を使わずに正確な車両長が検出可能とな
り、検出される車両長精度を大幅に向上させることがで
きる車両長検出方法および車両長検出装置を提供するこ
とを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
車両走行路の上方から走行中の被検出車両に向けて検出
ビームを照射して車両長を検出する車両長検出方法にお
いて、前記車両走行路の上方の１点から前記被検出車両
の走行方向に対して少なくとも前後の斜下方向に複数の
検出ビームを照射する段階と、前記前斜下方向の検出ビ
ームで被検出車両の先頭部を検出した時点から、前記後
斜下方向の検出ビームで被検出車両の末尾部を検出する
までの車両通過時間を計測する段階と、前記被検出車両
の走行速度と前記車両通過時間との乗算値から、前記検
出ビームによる被検出車両の先頭部検出位置と末尾部検
出位置との間の距離を引く演算を行う段階と、を含み、
前記演算結果を前記被検出車両の車両長として検出する
ものである。これによれば、車両走行路の上方の１点か
ら被検出車両の走行方向に対して前後の斜下方向に複数
の検出ビームを照射し、そのうちの前斜下方向の検出ビ
ームで被検出車両の先頭部を検出してから、後斜下方向
の検出ビームで被検出車両の末尾部を検出するまでの車
両通過時間を計測し、被検出車両の走行速度と車両通過
時間とを乗算して、検出ビームによる被検出車両の先頭
部検出位置と末尾部検出位置との間の距離を引く演算を
行った演算結果を被検出車両の車両長とした。このた
め、誤差が殆ど生じない正確な車両長を容易に検出する
ことができる。請求項２記載の発明は、請求項１記載の
車両長検出方法において、前記検出ビームは、検出対象
までの距離が測れる測距ビームであって、該測距ビーム
の検知高さを任意の値に設定して、被検出車両の車両長
を検出するようにする。これによれば、検出ビームに測
距ビームを用い、その測距ビームの検知高さを任意の値
に設定することができるため、被検出車両に応じた適切
な高さで先頭部と末尾部とを検出することが可能とな
り、より正確に車両長を検出することができる。

【０００５】請求項３記載の発明は、車両走行路の上方
から走行中の被検出車両に向けて検出ビームを照射して
車両長を検出する車両長検出装置において、前記車両走
行路の上方の１点から前記被検出車両の走行方向に対し
て少なくとも前後の斜下方向に複数の検出ビームを照射
して車両位置を検出する車両位置検出手段と、前記車両
位置検出手段の前斜下方向の検出ビームで被検出車両の
先頭部を検出した時点から、後斜下方向の検出ビームで
被検出車両の末尾部を検出するまでの車両通過時間を計
測する車両通過時間計測手段と、前記被検出車両の走行
速度と前記車両通過時間計測手段により計測した車両通
過時間との乗算値から、前記検出ビームによる被検出車
両の先頭部検出位置と末尾部検出位置との間の距離を引
く演算処理を行う演算手段と、を備え、前記演算手段に
よる算出結果を前記被検出車両の車両長とするものであ
る。これによれば、車両位置検出手段により車両走行路
の上方の１点から被検出車両の走行方向に対して少なく
とも前後の斜下方向に複数の検出ビームを照射して車両
位置を検出し、車両通過時間計測手段により車両位置検
出手段の前斜下方向の検出ビームで被検出車両の先頭部
を検出した時点から、後斜下方向の検出ビームで被検出
車両の末尾部を検出するまでの車両通過時間を計測し、
演算手段により被検出車両の走行速度と車両通過時間計
測手段により計測した車両通過時間との乗算値から、検
出ビームによる被検出車両の先頭部検出位置と末尾部検
出位置との間の距離を引く演算処理を行い、その演算手
段による算出結果を被検出車両の車両長とする。このた
め、誤差が殆ど生じない正確な車両長を容易に検出する
ことができる。請求項４記載の発明は、請求項３記載の
車両長検出装置において、前記検出ビームは、検出対象
までの距離が測れる測距ビームであって、前記車両位置
検出手段により車両位置を検出する際の測距ビームの検
知高さを任意の値に設定して、被検出車両の車両長を検
出するようにしたものである。これによれば、検出ビー
ムに測距ビームを用い、車両位置検出手段によって車両
位置を検出する際の測距ビームの検知高さを任意の値に
設定することができるため、被検出車両に応じた適切な
高さで先頭部と末尾部とを検出することが可能となり、
より正確に車両長を検出することができる。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面に基づいて詳細に説明する。図１は、本実施の形態に
おける車両長検出装置の概略構成を説明する図である。
図１に示すように、車両位置検出手段として光ビーム
（測距ビーム）を使い、所定の検出領域内に検出対象物
が入った場合にその存在を確認することができる光セン
サ（Ｓ）１０が用いられている。この光センサ（Ｓ）１
０内には、複数の光測距儀が内蔵されており、ここで
は、光センサ（Ｓ）１０から路面２０に対して所定の角
度を持たせた４本のビームを照射し、その反射光が受光
できるような４組の光測距儀により構成されている。図
１では、光センサ（Ｓ）１０を横方向から見ているた
め、２本の光ビーム（ＦＰＢとＲＰＢ）しか見えない
が、図１の奥行き方向に残り２本の光ビームが存在して
いる。本実施の形態における特徴的な構成としては、少
なくとも２組の光測距儀が車両の走行方向に対して、前
後の斜下方向で車両位置が検出できるように、光センサ
（Ｓ）１０内の設置位置が固定されている。その結果、
光測距儀から照射される検出用ビームとしての光ビーム
（ＦＰＢとＲＰＢ）は、垂直線Ｖに対して任意の角度θ
だけ傾けられ、路面２０上のＡ，Ｂの位置にそれぞれ照
射されている。本実施の形態では、上記角度θを６度に
設定して実施したが、必ずしもこれに限定されるもので
はない。また、上記した光測距儀は、ここでは、近赤外
線ビームを照射する発光部と、その照射光が対象物に当
って反射された反射光を受光する受光部とが一体化され
て構成されており、照射光による基準信号と反射光によ
る応答電気信号の両信号波形の位相差に基づいて、反射
点（対象物）までの距離に対応したアナログ出力を得る
ものである。発光部から照射する光ビームの種類として
は、上記した近赤外線ビームに限定されるものではな
く、種々の波長を持った光を用いることができ、さらに
コヒーレントなレーザビームなどを用いることも可能で
ある。本実施の形態に係る車両長検出装置は、上記した
光センサ（Ｓ）１０から出力されるアナログ出力に基づ
いて車両長を求める車両通過時間計測手段や演算手段と
してのＣＰＵ１２を備えている。そして、このＣＰＵ１
２は、時間を計測する計時機能を持った計時部１４と、
種々の入力データに基づいて所定の演算処理を行う演算
部１６とを含んでいる。

【０００７】図２は、上記光センサ１０から出力される
アナログ出力波形を示す図である。図２の波形は、光ビ
ームＦＰＢ（走行方向に対して前斜下方向のビーム）に
よって車両を検出する光測距儀からのアナログ出力波形
と、光ビームＲＰＢ（走行方向に対して後斜下方向のビ
ーム）によって車両を検出する光測距儀からのアナログ
出力波形とを合わせたもので、Ａの位置（正確にはＡ´
の位置）に被検出車両１８ａが来た時点（ＴA 時）で出
力波形が上昇し、Ｂの位置（正確にはＢ´の位置）に被
検出車両１８ｂが来た時点（ＴB 時）で出力波形が降下
している。計時部１４は、このＴA 時とＴB 時とをそれ
ぞれ計時し、演算部１６によってＴB 時からＴA 時を引
くことにより、車両通過時間（ＴB −ＴA ）を求めるこ
とができる。被検出車両１８の車両長を検出する場合
は、求めた車両通過時間［ｓ］に対して、別の方法で求
めた既知の車両速度［ｍ／ｓ］を乗算することにより、
車両通過時間［ｓ］内に走行した車両の走行距離（図１
の距離Ｌ２［ｍ］）が求まる。ここで図１を見ると、車
両走行距離Ｌ２［ｍ］からＡ´位置とＢ´位置との間の
距離（図１の距離Ｌ１［ｍ］）を引いた値が被検出車両
１８ｂ車両長となることがわかる。なお、上記した距離
Ｌ１［ｍ］は、Ａ位置とＢ位置の間の距離が既知の値で
あり、これに対して被検出車両１８の下端のバンパー相
当位置の高さが分かれば容易に求めることができる。本
実施の形態では、光ビームとして検出対象までの距離を
測ることができる測距ビームを用いているため、その測
距ビームの検知高さを被検出車両１８の下端のバンパー
相当位置の高さに設定することにより、正確な車両長を
検出することができる。また、被検出車両の車種によっ
てバンパー位置が異なってくる場合は、測距ビームの検
知高さの設定を変更することにより、常に適正な車両長
検出を行うことができる。上記した演算処理は、ＣＰＵ
１２の演算部１６において行われる。

【０００８】次に、被検出車両の車両長を求める算出動
作を図３および図４に基づいて以下説明する。図３
（ａ）〜（ｃ）は、本実施の形態に係る車両長検出装置
とその検出領域内を走行する被検出車両との各位置関係
を示す図であり、図４は、本実施の形態に係る車両長検
出装置によって被検出車両の車両長を検出する動作を示
すフローチャートである。まず、図３（ａ）では、光セ
ンサ（Ｓ）１０に内蔵された各光測距儀から光ビームＦ
ＰＢとＲＰＢとの照射を開始する（図４のステップＳ
１）。ここで、車両長検出を行う検出領域は、図３
（ａ）の光ビームＦＰＢとＲＰＢとが路面２０上に照射
されたＡ位置とＢ位置との間である。被検出車両１８
は、一定の車両速度［ｍ／ｓ］でこの検出領域に接近し
ているが、未だ到達していない状態である。すなわち、
ステップＳ２において、光ビームＦＰＢが被検出車両１
８の先頭を検出したか否かをＣＰＵ１２が常に監視して
いる。ここで、光センサ１０から出力されるアナログ出
力が図２に示すように上昇すると、被検出車両１８の先
頭を検出したと判断して、ステップＳ３に移行し、ＣＰ
Ｕ１２が計時部１４を使って計時を開始する。この被検
出車両１８の先頭を検出した時点（ＴA 時）における車
両位置を示したのが、図３（ｂ）である。ここでは、Ａ
位置（正確には、Ａ´位置）に来た被検出車両１８ａの
先頭部の下端部（バンパー部ともいう）に光ビームＦＰ
Ｂが当っている。

【０００９】この光ビームＦＰＢは、測距ビームであ
り、被検出車両１８ａのバンパー部付近の高さを検知す
るように検知高さの設定が事前に行われている。被検出
車両の種類に応じて検知高さの設定を変えれば、大型車
両や小型スポーツカーなどにも対応することができる。
被検出車両１８ａは、上記した図３（ｂ）の位置からさ
らに走行する。ＣＰＵ１２は、計時部１４を使って計時
を開始した直後に、今度は光ビームＲＰＢが被検出車両
１８ｂの末尾を検出したか否かを常に監視する（ステッ
プＳ４）。ここで再び図２に戻り、光センサ１０から出
力されるアナログ出力が末尾を検出して下降すると、被
検出車両１８ｂの末尾を検出したと判断して、ステップ
Ｓ５に移行し、ＣＰＵ１２が計時部１４による計時を終
了する。この被検出車両１８ｂの末尾を検出した時点
（Ｔb 時）における車両位置を示したのが、図３（ｃ）
である。ここでは、Ｂ位置（正確には、Ｂ´位置）に来
た被検出車両１８ｂの末尾の下端部（バンパー部）に光
ビームＲＰＢが当っている。この光ビームＲＰＢは、上
記光ビームＦＰＢと同様に測距ビームであり、被検出車
両１８ａのバンパー部付近の高さを検知するように検知
高さの設定が事前に行われていて、被検出車両の種類に
応じて検知高さの設定を変えることができる。ＣＰＵ１
２は、計時部１４と演算部１６とを使って車両通過時間
を計測する（ステップＳ６）。

【００１０】続いて、ＣＰＵ１２は、ステップＳ７に示
すように、 車両速度［ｍ／ｓ］×車両通過時間［ｓ］−（Ａ´Ｂ´
間の距離［ｍ］） の演算処理を演算部１６で行い、その演算結果を被検出
車両１８の車両長とする（ステップＳ８）。以上述べた
ように、本実施の形態によれば、１つの光センサ１０に
複数の光測距儀を内蔵した構成を採用しているため、車
両長検出装置の設置位置が１ヶ所ですむため、複数のセ
ンサを用いて車両長を検出していた従来例と比較する
と、設置作業の手間が少なくなり、また、各センサを接
続したり、演算処理部等を１つにまとめることが容易と
なるので、低コスト化することができる。また、本実施
の形態によれば、１つの光センサ１０から被検出車両の
走行方向に対して少なくとも前後の斜下方向に光ビーム
を照射し、それら２つ以上の光ビームによって被検出車
両の先頭と末尾とを検出するようにしたため、光ビーム
を斜め方向に照射した場合に生じていた車両長の検出誤
差を無くすことが可能となり、走行車両の長さを高い精
度で検出することができる。さらに、本実施の形態によ
れば、測距ビームの検知高さを任意の値に設定すること
ができるため、様々な種類の被検出車両に対応すること
が可能であり、常に正確な車両長を検出することができ
る。

【００１１】なお、上記実施の形態では、ＣＰＵ１２の
演算部１６による車両長の演算式を 車両速度［ｍ／ｓ］×車両通過時間［ｓ］−（Ａ´Ｂ´
間の距離［ｍ］） として実施したが、必ずしもこの演算式に限定されるも
のではなく、光センサ１０の設置位置（高さ）が設置場
所によって変ったり、光センサ１０に内蔵される複数の
光測距儀からの光ビームの照射角度θを変えた場合は、
それに応じて上記演算式のＡ´Ｂ´間の距離［ｍ］が変
化することになる。このため、Ａ´Ｂ´間の距離［ｍ］
が変化する場合については、これを補正するための補正
値のパラメータをαとし、これを上記演算式の「Ａ´Ｂ
´間の距離［ｍ］」に乗算することで容易に補正できる
ようにすることができる。その補正値パラメータをαを
含む新たな演算式が下式である。 車両速度［ｍ／ｓ］×車両通過時間［ｓ］−（Ａ´Ｂ´
間の距離［ｍ］×α） これにより、車両長検出装置の設置位置が制限されるこ
とがなく、設置誤差も少なくすることができる。また、
上記実施の形態では、光センサに内蔵した光測距儀に反
射型の光センサを用いて車両位置を検出しているが、反
射型に換えて透過型の光センサを用いて実施するように
しても良い。

【００１２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
誤差が殆ど生じない正確な車両長を容易に検出すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態における車両長検出装置の概略構
成を説明する図である。

【図２】光センサから出力されるアナログ出力波形を示
す図である。

【図３】本実施の形態に係る車両長検出装置とその検出
領域内を走行する被検出車両との各位置関係を示す図で
ある。

【図４】本実施の形態に係る車両長検出装置によって被
検出車両の車両長を検出する動作を示すフローチャート
である。

【図５】従来の車両長検出装置を説明する図である。

【図６】従来の車両長検出装置を説明する図である。

【符号の説明】

１０ 光センサ、 １２ ＣＰＵ、 １４ 計時部、 １６ 演算部、 １８、１８ａ、１８ｂ 被検出車両、 ２０ 路面。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水沼 正文 埼玉県浦和市上木崎１丁目13番８号 日本 信号株式会社与野事業所内 (72)発明者 神野 宜隆 埼玉県浦和市上木崎１丁目13番８号 日本 信号株式会社与野事業所内 Ｆターム(参考） 2F065 AA06 AA22 AA67 BB05 BB15 CC11 FF13 FF23 FF32 FF33 GG13 GG21 HH12 HH14 JJ01 JJ05 PP22 QQ25 5H180 AA01 CC01 CC03 EE07

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両走行路の上方から走行中の被検出車
   両に向けて検出ビームを照射して車両長を検出する車両
   長検出方法において、 前記車両走行路の上方の１点から前記被検出車両の走行
   方向に対して少なくとも前後の斜下方向に複数の検出ビ
   ームを照射する段階と、 前記前斜下方向の検出ビームで被検出車両の先頭部を検
   出した時点から、前記後斜下方向の検出ビームで被検出
   車両の末尾部を検出するまでの車両通過時間を計測する
   段階と、 前記被検出車両の走行速度と前記車両通過時間との乗算
   値から、前記検出ビームによる被検出車両の先頭部検出
   位置と末尾部検出位置との間の距離を引く演算を行う段
   階と、 を含み、前記演算結果を前記被検出車両の車両長として
   検出することを特徴とする車両長検出方法。
2. 【請求項２】 前記検出ビームは、検出対象までの距離
   が測れる測距ビームであって、該測距ビームの検知高さ
   を任意の値に設定して、被検出車両の車両長を検出する
   ようにしたことを特徴とする請求項１記載の車両長検出
   方法。
3. 【請求項３】 車両走行路の上方から走行中の被検出車
   両に向けて検出ビームを照射して車両長を検出する車両
   長検出装置において、 前記車両走行路の上方の１点から前記被検出車両の走行
   方向に対して少なくとも前後の斜下方向に複数の検出ビ
   ームを照射して車両位置を検出する車両位置検出手段
   と、 前記車両位置検出手段の前斜下方向の検出ビームで被検
   出車両の先頭部を検出した時点から、後斜下方向の検出
   ビームで被検出車両の末尾部を検出するまでの車両通過
   時間を計測する車両通過時間計測手段と、 前記被検出車両の走行速度と前記車両通過時間計測手段
   により計測した車両通過時間との乗算値から、前記検出
   ビームによる被検出車両の先頭部検出位置と末尾部検出
   位置との間の距離を引く演算処理を行う演算手段と、 を備え、前記演算手段による算出結果を前記被検出車両
   の車両長とすることを特徴とする車両長検出装置。
4. 【請求項４】 前記検出ビームは、検出対象までの距離
   が測れる測距ビームであって、前記車両位置検出手段に
   より車両位置を検出する際の測距ビームの検知高さを任
   意の値に設定して、被検出車両の車両長を検出するよう
   にしたことを特徴とする請求項３記載の車両長検出装
   置。