JP2002008189A - 車両検出装置および車両検出方法 - Google Patents
車両検出装置および車両検出方法Info
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- G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
- G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
- G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
- G08G1/056—Detecting movement of traffic to be counted or controlled with provision for distinguishing direction of travel
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- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
- Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数の車両が同時にある場合や所望の車両以
外のものが発する騒音がある場合にも音源を検出し、車
両進行方向における位置、車線位置、車両通過数を算出
することが可能な車両検出装置および車両検出方法を提
供すること。 【解決手段】 同一平面上にマトリクス状に配置したマ
イクロホンアレイ402で、騒音を収音する。その出力
を、雑音成分行列算出部122で時間窓を用いて周期的
に切出し、α方向算出部410、β方向算出部417で
それぞれの時間窓における車両進行方向と車線方向につ
いての音源方向を推定する。車両検出部124で、車両
進行方向についての推定方向と走行音テンプレートとの
類似度から車両を検出する。また、車線検出部312で
車線方向についての推定方向を車線ごとに計数し、音源
の車線位置を検出する。
外のものが発する騒音がある場合にも音源を検出し、車
両進行方向における位置、車線位置、車両通過数を算出
することが可能な車両検出装置および車両検出方法を提
供すること。 【解決手段】 同一平面上にマトリクス状に配置したマ
イクロホンアレイ402で、騒音を収音する。その出力
を、雑音成分行列算出部122で時間窓を用いて周期的
に切出し、α方向算出部410、β方向算出部417で
それぞれの時間窓における車両進行方向と車線方向につ
いての音源方向を推定する。車両検出部124で、車両
進行方向についての推定方向と走行音テンプレートとの
類似度から車両を検出する。また、車線検出部312で
車線方向についての推定方向を車線ごとに計数し、音源
の車線位置を検出する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロホンアレ
イを用いて所望の車両を検出する車両検出装置および車
両検出方法に関する。
イを用いて所望の車両を検出する車両検出装置および車
両検出方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、超音波方式やマイクロ波方式によ
って、交通流の状態を車両が発する騒音から検出する装
置が種々提案されており、さらに装置の小型化、低コス
ト化をはかるものもある。この種の検出装置は、図16
に示すように、収音器701、702、増幅回路70
2、703、切替回路705、周波数分析回路706、
周波数分布比較回路707、時間差検出回路708、時
間差/速度変換回路709、タイミング制御回路71
0、速度表示出力回路711を備え、交通流に沿った道
路近傍の2地点で騒音を測定することにより、交通流の
速度を求めていた(特開平5−114098号公報)。
って、交通流の状態を車両が発する騒音から検出する装
置が種々提案されており、さらに装置の小型化、低コス
ト化をはかるものもある。この種の検出装置は、図16
に示すように、収音器701、702、増幅回路70
2、703、切替回路705、周波数分析回路706、
周波数分布比較回路707、時間差検出回路708、時
間差/速度変換回路709、タイミング制御回路71
0、速度表示出力回路711を備え、交通流に沿った道
路近傍の2地点で騒音を測定することにより、交通流の
速度を求めていた(特開平5−114098号公報)。
【0003】図16において、第1収音器701および
第2収音器702は、交通流に沿って一定距離Lを隔て
てが設置されており、これらの収音器701、702で
収音された交通流の騒音A、Bは、切替回路705で交
互に切替えられて周波数分析回路706に入力され、こ
の周波数分析回路706により順次周波数分析されて、
周波数スペクトル分布SA、SBが求められる。
第2収音器702は、交通流に沿って一定距離Lを隔て
てが設置されており、これらの収音器701、702で
収音された交通流の騒音A、Bは、切替回路705で交
互に切替えられて周波数分析回路706に入力され、こ
の周波数分析回路706により順次周波数分析されて、
周波数スペクトル分布SA、SBが求められる。
【0004】次いで、周波数分布比較回路707により
周波数スペクトル分布SAと周波数スペクトル分布SB
の類似性が検出され、略一致する周波数スペクトル分布
SAと周波数スペクトル分布SBとの時間差が、時間差
検出回路708により求められる。この時間差/速度変
換回路709は、「V=L/dt」の演算を行って騒音
源(車両)の速度Vを求める。この場合、算出された時
間差より車両の進行方向を算出できる。
周波数スペクトル分布SAと周波数スペクトル分布SB
の類似性が検出され、略一致する周波数スペクトル分布
SAと周波数スペクトル分布SBとの時間差が、時間差
検出回路708により求められる。この時間差/速度変
換回路709は、「V=L/dt」の演算を行って騒音
源(車両)の速度Vを求める。この場合、算出された時
間差より車両の進行方向を算出できる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の検出装置では、交通流に沿った道路近傍の2地点の
みで騒音を測定し、前述のように略一致する周波数スペ
クトル分布SAと周波数スペクトル分布SBとの時間差
を基に、車両の速度や進行方向を算出するために、複数
の車両が同時にある場合や所望の車両以外のものが発す
る騒音がある場合には、車両の検出精度が劣化するとい
う問題があった。 本発明は、このような問題を解決す
るためになされたもので、複数の車両が同時にある場合
や所望の車両以外のものが発する騒音がある場合にも音
源を検出し、車両進行方向における位置、車線位置、車
両通過数を算出することが可能な車両検出装置および車
両検出方法を提供するものである。
来の検出装置では、交通流に沿った道路近傍の2地点の
みで騒音を測定し、前述のように略一致する周波数スペ
クトル分布SAと周波数スペクトル分布SBとの時間差
を基に、車両の速度や進行方向を算出するために、複数
の車両が同時にある場合や所望の車両以外のものが発す
る騒音がある場合には、車両の検出精度が劣化するとい
う問題があった。 本発明は、このような問題を解決す
るためになされたもので、複数の車両が同時にある場合
や所望の車両以外のものが発する騒音がある場合にも音
源を検出し、車両進行方向における位置、車線位置、車
両通過数を算出することが可能な車両検出装置および車
両検出方法を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の車両検出装置
は、道路近傍にあって、複数のマイクロホンからなる収
音手段と、この収音手段からの入力信号を、時間窓を用
いて周期的に切出し、それぞれの時間窓において音源の
方向を推定する方向推定手段と、この方向推定手段によ
る推定結果と、車両走行時の音源方向の時間変化を表す
複数のテンプレートとの類似度を算出する類似度算出手
段とを備えた構成を有している。この構成により、前記
類似度を算出することで車両位置の時間変化を検出し、
車両を検出することとなる。
は、道路近傍にあって、複数のマイクロホンからなる収
音手段と、この収音手段からの入力信号を、時間窓を用
いて周期的に切出し、それぞれの時間窓において音源の
方向を推定する方向推定手段と、この方向推定手段によ
る推定結果と、車両走行時の音源方向の時間変化を表す
複数のテンプレートとの類似度を算出する類似度算出手
段とを備えた構成を有している。この構成により、前記
類似度を算出することで車両位置の時間変化を検出し、
車両を検出することとなる。
【0007】本発明の車両検出装置は、前記収音手段
が、車両進行方向に平行な直線上に配置された複数のマ
イクロホンからなる構成を有している。この構成によ
り、車両進行方向において車両を検出することとなる。
が、車両進行方向に平行な直線上に配置された複数のマ
イクロホンからなる構成を有している。この構成によ
り、車両進行方向において車両を検出することとなる。
【0008】本発明の車両検出装置は、前記収音手段
が、車両進行方向に平行な直線上に配置した複数のマイ
クロホンと、車両進行方向に直交する直線上に配置した
複数のマイクロホンとからなる構成を有している。この
構成により、車両進行方向および車線方向において車両
位置を検出することとなる。
が、車両進行方向に平行な直線上に配置した複数のマイ
クロホンと、車両進行方向に直交する直線上に配置した
複数のマイクロホンとからなる構成を有している。この
構成により、車両進行方向および車線方向において車両
位置を検出することとなる。
【0009】本発明の車両検出装置は、前記収音手段
が、車両進行方向に平行な直線上に配置した複数のマイ
クロホンと、車両進行方向に直交する直線上に配置した
複数のマイクロホンとからなる構成を有している。この
構成により、車両進行方向および車線方向において車両
位置を検出することとなる。ここで、前記方向推定手段
に、車両進行方向と車線方向のそれぞれについて音源の
方向を推定する推定手段を設けた構成を有している。
が、車両進行方向に平行な直線上に配置した複数のマイ
クロホンと、車両進行方向に直交する直線上に配置した
複数のマイクロホンとからなる構成を有している。この
構成により、車両進行方向および車線方向において車両
位置を検出することとなる。ここで、前記方向推定手段
に、車両進行方向と車線方向のそれぞれについて音源の
方向を推定する推定手段を設けた構成を有している。
【0010】本発明の車両検出装置は、前記収音手段
が、車両進行方向に平行な直線上に配置した複数のマイ
クロホンと、車両進行方向に直交する直線上に配置した
複数のマイクロホンとからなる構成を有している。この
構成により、車両進行方向および車線方向において車両
位置を検出することとなる。ここで、前記道路が複数の
車線を有する場合、前記方向推定手段による推定結果を
車線ごとに計数するカウンタと、このカウンタの計数値
をもとに音源の車線位置を検出する車線検出手段とを備
えた構成を有している。
が、車両進行方向に平行な直線上に配置した複数のマイ
クロホンと、車両進行方向に直交する直線上に配置した
複数のマイクロホンとからなる構成を有している。この
構成により、車両進行方向および車線方向において車両
位置を検出することとなる。ここで、前記道路が複数の
車線を有する場合、前記方向推定手段による推定結果を
車線ごとに計数するカウンタと、このカウンタの計数値
をもとに音源の車線位置を検出する車線検出手段とを備
えた構成を有している。
【0011】本発明の車両検出装置は、前記収音手段
が、同一平面上にマトリクス状に配置した複数のマイク
ロホンからなる構成を有している。この構成により、複
数車両が同時に走行していても、マトリクス状配置され
たマイクロホンが確実に音源を捉え、他の騒音による精
度劣化を抑制しつつ、車両進行方向および車線方向にお
いて車両位置を検出することとなる。
が、同一平面上にマトリクス状に配置した複数のマイク
ロホンからなる構成を有している。この構成により、複
数車両が同時に走行していても、マトリクス状配置され
たマイクロホンが確実に音源を捉え、他の騒音による精
度劣化を抑制しつつ、車両進行方向および車線方向にお
いて車両位置を検出することとなる。
【0012】本発明の車両検出装置は、前記方向推定手
段に、車両進行方向と車線方向のそれぞれについて音源
の2次元方向を推定する推定手段を設けた構成を有して
いる。この構成により、例えばマイクロホンをx軸、z
軸上にそれぞれ1列に配置してα方向(車線方向)また
はβ方向(車両進行方向)のみを設定する場合に比べ、
他の騒音による精度劣化をより確実に抑制しつつ、車両
進行方向および車線方向において車両位置を検出するこ
ととなる。
段に、車両進行方向と車線方向のそれぞれについて音源
の2次元方向を推定する推定手段を設けた構成を有して
いる。この構成により、例えばマイクロホンをx軸、z
軸上にそれぞれ1列に配置してα方向(車線方向)また
はβ方向(車両進行方向)のみを設定する場合に比べ、
他の騒音による精度劣化をより確実に抑制しつつ、車両
進行方向および車線方向において車両位置を検出するこ
ととなる。
【0013】本発明の車両検出装置は、前記方向推定手
段に、車両進行方向と車線方向のそれぞれについて音源
の方向を2次元で推定する推定手段を設けた構成を有し
ている。この構成により、例えばマイクロホンをx軸、
z軸上にそれぞれ1列に配置してα方向(車線方向)ま
たはβ方向(車両進行方向)のみを設定する場合に比
べ、他の騒音による精度劣化をより確実に抑制しつつ、
車両進行方向および車線方向において車両位置を検出す
ることとなる。ここで、前記方向推定手段に、車線方向
については音源の方向を道路中央に限定し、車両進行方
向についての走査で音源の方向を推定する推定手段を設
けた構成を有している。
段に、車両進行方向と車線方向のそれぞれについて音源
の方向を2次元で推定する推定手段を設けた構成を有し
ている。この構成により、例えばマイクロホンをx軸、
z軸上にそれぞれ1列に配置してα方向(車線方向)ま
たはβ方向(車両進行方向)のみを設定する場合に比
べ、他の騒音による精度劣化をより確実に抑制しつつ、
車両進行方向および車線方向において車両位置を検出す
ることとなる。ここで、前記方向推定手段に、車線方向
については音源の方向を道路中央に限定し、車両進行方
向についての走査で音源の方向を推定する推定手段を設
けた構成を有している。
【0014】本発明の車両検出装置は、前記方向推定手
段に、車両進行方向と車線方向のそれぞれについて音源
の方向を2次元で推定する推定手段を設けた構成を有し
ている。この構成により、例えばマイクロホンをx軸、
z軸上にそれぞれ1列に配置してα方向(車線方向)ま
たはβ方向(車両進行方向)のみを設定する場合に比
べ、他の騒音による精度劣化をより確実に抑制しつつ、
車両進行方向および車線方向において車両位置を検出す
ることとなる。ここで、前記方向推定手段に、車両進行
方向については音源の方向を限定し、車線方向について
の走査で音源の方向を推定する推定手段を設けた構成を
有している。
段に、車両進行方向と車線方向のそれぞれについて音源
の方向を2次元で推定する推定手段を設けた構成を有し
ている。この構成により、例えばマイクロホンをx軸、
z軸上にそれぞれ1列に配置してα方向(車線方向)ま
たはβ方向(車両進行方向)のみを設定する場合に比
べ、他の騒音による精度劣化をより確実に抑制しつつ、
車両進行方向および車線方向において車両位置を検出す
ることとなる。ここで、前記方向推定手段に、車両進行
方向については音源の方向を限定し、車線方向について
の走査で音源の方向を推定する推定手段を設けた構成を
有している。
【0015】本発明の車両検出装置は、前記道路が複数
の車線を有する場合、前記方向推定手段による推定結果
を車線ごとに計数する第1カウンタと、このカウンタの
計数値をもとに音源の車線位置を検出する車線位置検出
手段と、この車線位置検出手段による検出結果を車線ご
とに計数する第2カウンタとを備えた構成を有してい
る。この構成により、前記第2カウンタによって車線ご
とに車両通過数を計数することとなる。
の車線を有する場合、前記方向推定手段による推定結果
を車線ごとに計数する第1カウンタと、このカウンタの
計数値をもとに音源の車線位置を検出する車線位置検出
手段と、この車線位置検出手段による検出結果を車線ご
とに計数する第2カウンタとを備えた構成を有してい
る。この構成により、前記第2カウンタによって車線ご
とに車両通過数を計数することとなる。
【0016】本発明の車両検出装置は、前記類似度算出
手段に、前記複数のテンプレートと推定結果とを比較す
る比較手段を設けた構成を有している。この構成によ
り、異なる速度におけるテンプレート(複数のテンプレ
ート)を用いることで車両の走行速度を算出することと
なる。
手段に、前記複数のテンプレートと推定結果とを比較す
る比較手段を設けた構成を有している。この構成によ
り、異なる速度におけるテンプレート(複数のテンプレ
ート)を用いることで車両の走行速度を算出することと
なる。
【0017】本発明の車両検出装置は、前記類似度算出
手段に、前記複数のテンプレートと推定結果とを比較す
る比較手段を設けた構成を有している。この構成によ
り、異なる速度におけるテンプレート(複数のテンプレ
ート)を用いることで車両の走行速度を算出することと
なる。ここで、前記複数のテンプレートは、好ましくは
異なる速度で車両を走行させた時の車両走行音を用いて
作成したものである。
手段に、前記複数のテンプレートと推定結果とを比較す
る比較手段を設けた構成を有している。この構成によ
り、異なる速度におけるテンプレート(複数のテンプレ
ート)を用いることで車両の走行速度を算出することと
なる。ここで、前記複数のテンプレートは、好ましくは
異なる速度で車両を走行させた時の車両走行音を用いて
作成したものである。
【0018】本発明の車両検出装置は、前記類似度算出
手段に、前記複数のテンプレートと推定結果とを比較す
る比較手段を設けた構成を有している。この構成によ
り、異なる速度におけるテンプレート(複数のテンプレ
ート)を用いることで車両の走行速度を算出することと
なる。ここで、前記複数のテンプレートは、好ましくは
単一の速度における車両走行音を用いて作成したテンプ
レートの時間軸を伸縮したものであって、前記類似度算
出手段に、前記テンプレートの時間軸を伸縮する時間軸
伸縮手段を設けた構成を有している。
手段に、前記複数のテンプレートと推定結果とを比較す
る比較手段を設けた構成を有している。この構成によ
り、異なる速度におけるテンプレート(複数のテンプレ
ート)を用いることで車両の走行速度を算出することと
なる。ここで、前記複数のテンプレートは、好ましくは
単一の速度における車両走行音を用いて作成したテンプ
レートの時間軸を伸縮したものであって、前記類似度算
出手段に、前記テンプレートの時間軸を伸縮する時間軸
伸縮手段を設けた構成を有している。
【0019】本発明の車両検出装置は、前記収音手段
が、「想定される音源の数+1」以上の複数のマイクロ
ホンからなる構成を有している。この構成により、音源
方向の推定精度が向上し、複数の車両が同時にある場合
や所望の車両以外のものが発する騒音がある場合にも、
車両を検出することとなる。
が、「想定される音源の数+1」以上の複数のマイクロ
ホンからなる構成を有している。この構成により、音源
方向の推定精度が向上し、複数の車両が同時にある場合
や所望の車両以外のものが発する騒音がある場合にも、
車両を検出することとなる。
【0020】本発明の車両検出方法は、道路の近傍に配
置された複数のマイクロホンで、車両走行によって発生
する騒音を収音する収音工程と、前記複数のマイクロホ
ンからの入力信号を、時間窓を用いて周期的に切出し、
それぞれの時間窓において音源の方向を推定する方向推
定工程と、この方向推定工程による推定結果と、車両走
行時の音源方向の時間変化を表すテンプレートとの類似
度を算出する類似度算出工程とを備えたものである。こ
の方法により、前記類似度を算出することで車両位置の
時間変化を検出し、車両を検出することとなる。
置された複数のマイクロホンで、車両走行によって発生
する騒音を収音する収音工程と、前記複数のマイクロホ
ンからの入力信号を、時間窓を用いて周期的に切出し、
それぞれの時間窓において音源の方向を推定する方向推
定工程と、この方向推定工程による推定結果と、車両走
行時の音源方向の時間変化を表すテンプレートとの類似
度を算出する類似度算出工程とを備えたものである。こ
の方法により、前記類似度を算出することで車両位置の
時間変化を検出し、車両を検出することとなる。
【0021】本発明の車両検出方法は、道路の近傍で車
両進行方向に平行な直線上に配置された複数のマイクロ
ホンで、車両走行によって発生する騒音を収音する収音
工程と、前記複数のマイクロホンからの入力信号を、時
間窓を用いて周期的に切出し、それぞれの時間窓におい
て音源の方向を推定する方向推定工程と、この方向推定
工程による推定結果と、車両走行時の音源方向の時間変
化を表す複数のテンプレートとの類似度を算出し、算出
結果をもとに車両を検出する車両検出工程とを備えたも
のである。この方法により、前記類似度を算出すること
で、車両進行方向における車両位置の時間変化を検出
し、車両を検出すると共に、異なる速度におけるテンプ
レート(複数のテンプレート)を用いることで車両の走
行速度を算出することとなる。
両進行方向に平行な直線上に配置された複数のマイクロ
ホンで、車両走行によって発生する騒音を収音する収音
工程と、前記複数のマイクロホンからの入力信号を、時
間窓を用いて周期的に切出し、それぞれの時間窓におい
て音源の方向を推定する方向推定工程と、この方向推定
工程による推定結果と、車両走行時の音源方向の時間変
化を表す複数のテンプレートとの類似度を算出し、算出
結果をもとに車両を検出する車両検出工程とを備えたも
のである。この方法により、前記類似度を算出すること
で、車両進行方向における車両位置の時間変化を検出
し、車両を検出すると共に、異なる速度におけるテンプ
レート(複数のテンプレート)を用いることで車両の走
行速度を算出することとなる。
【0022】本発明の車両検出方法は、複数車線の道路
近傍で、車両進行方向に平行な直線上に配置した複数の
マイクロホンと、前記車両進行方向に直交する直線上に
配置した複数のマイクロホンとで、車両走行によって発
生する騒音を収音する収音工程と、前記複数のマイクロ
ホンからの入力信号を、時間窓を用いて周期的に切出
し、それぞれの時間窓において、車両進行方向と車線方
向のそれぞれについて音源の方向を推定する方向推定工
程と、この方向推定工程による車両進行方向についての
推定結果と、車両走行時の音源方向の時間変化を表す複
数のテンプレートとの類似度を算出し、算出結果をもと
に車両を検出する車両検出工程と、前記方向推定工程に
よる車線方向についての推定結果を車線ごとに計数し、
計数値をもとに音源の車線位置を検出する車線検出工程
とを備えたものである。この方法により、車両の進行方
向と同時に車線方向についても車両位置を検出すること
となる。
近傍で、車両進行方向に平行な直線上に配置した複数の
マイクロホンと、前記車両進行方向に直交する直線上に
配置した複数のマイクロホンとで、車両走行によって発
生する騒音を収音する収音工程と、前記複数のマイクロ
ホンからの入力信号を、時間窓を用いて周期的に切出
し、それぞれの時間窓において、車両進行方向と車線方
向のそれぞれについて音源の方向を推定する方向推定工
程と、この方向推定工程による車両進行方向についての
推定結果と、車両走行時の音源方向の時間変化を表す複
数のテンプレートとの類似度を算出し、算出結果をもと
に車両を検出する車両検出工程と、前記方向推定工程に
よる車線方向についての推定結果を車線ごとに計数し、
計数値をもとに音源の車線位置を検出する車線検出工程
とを備えたものである。この方法により、車両の進行方
向と同時に車線方向についても車両位置を検出すること
となる。
【0023】本発明の車両検出方法は、複数車線の道路
近傍で同一平面上にマトリクス状に配置した複数のマイ
クロホンで、車両走行によって発生する騒音を収音する
収音工程と、前記複数のマイクロホンからの入力信号
を、時間窓を用いて周期的に切出し、それぞれの時間窓
において、車両進行方向と車線方向のそれぞれについて
音源の2次元方向を推定する方向推定工程と、この方向
推定工程による車両進行方向についての推定結果と、車
両走行時の音源方向の時間変化を表す複数のテンプレー
トとの類似度を算出し、算出結果をもとに車両を検出す
る車両検出工程と、前記方向推定工程による車線方向に
ついての推定結果を車線ごとに計数し、計数値をもとに
音源の車線位置を検出する車線検出工程とを備えたもの
である。この方法により、例えばマイクロホンをx軸、
z軸上にそれぞれ1列に配置してα方向(車線方向)ま
たはβ方向(車両進行方向)のみを設定する場合に比
べ、他の騒音による精度劣化をより確実に抑制しつつ、
車両進行方向および車線方向において車両位置を検出す
ることとなる。
近傍で同一平面上にマトリクス状に配置した複数のマイ
クロホンで、車両走行によって発生する騒音を収音する
収音工程と、前記複数のマイクロホンからの入力信号
を、時間窓を用いて周期的に切出し、それぞれの時間窓
において、車両進行方向と車線方向のそれぞれについて
音源の2次元方向を推定する方向推定工程と、この方向
推定工程による車両進行方向についての推定結果と、車
両走行時の音源方向の時間変化を表す複数のテンプレー
トとの類似度を算出し、算出結果をもとに車両を検出す
る車両検出工程と、前記方向推定工程による車線方向に
ついての推定結果を車線ごとに計数し、計数値をもとに
音源の車線位置を検出する車線検出工程とを備えたもの
である。この方法により、例えばマイクロホンをx軸、
z軸上にそれぞれ1列に配置してα方向(車線方向)ま
たはβ方向(車両進行方向)のみを設定する場合に比
べ、他の騒音による精度劣化をより確実に抑制しつつ、
車両進行方向および車線方向において車両位置を検出す
ることとなる。
【0024】本発明の車両検出方法は、複数車線の道路
近傍で同一平面上にマトリクス状に配置した複数のマイ
クロホンで、車両走行によって発生する騒音を収音する
収音工程と、前記複数のマイクロホンからの入力信号
を、時間窓を用いて周期的に切出し、それぞれの時間窓
において、車両進行方向と車線方向のそれぞれについて
音源の2次元方向を推定する方向推定工程と、この方向
推定工程による車両進行方向についての推定結果と、車
両走行時の音源方向の時間変化を表す複数のテンプレー
トとの類似度を算出し、算出結果をもとに車両を検出す
る車両検出工程と、前記方向推定工程による車線方向に
ついての推定結果を車線ごとに計数し、計数値をもとに
音源の車線位置を検出する車線検出工程とを備えたもの
である。この方法により、例えばマイクロホンをx軸、
z軸上にそれぞれ1列に配置してα方向(車線方向)ま
たはβ方向(車両進行方向)のみを設定する場合に比
べ、他の騒音による精度劣化をより確実に抑制しつつ、
車両進行方向および車線方向において車両位置を検出す
ることとなる。ここで、前記方向推定工程において、車
線方向については音源の方向を道路中央に限定し、車両
進行方向の走査で音源の方向を推定するものである。
近傍で同一平面上にマトリクス状に配置した複数のマイ
クロホンで、車両走行によって発生する騒音を収音する
収音工程と、前記複数のマイクロホンからの入力信号
を、時間窓を用いて周期的に切出し、それぞれの時間窓
において、車両進行方向と車線方向のそれぞれについて
音源の2次元方向を推定する方向推定工程と、この方向
推定工程による車両進行方向についての推定結果と、車
両走行時の音源方向の時間変化を表す複数のテンプレー
トとの類似度を算出し、算出結果をもとに車両を検出す
る車両検出工程と、前記方向推定工程による車線方向に
ついての推定結果を車線ごとに計数し、計数値をもとに
音源の車線位置を検出する車線検出工程とを備えたもの
である。この方法により、例えばマイクロホンをx軸、
z軸上にそれぞれ1列に配置してα方向(車線方向)ま
たはβ方向(車両進行方向)のみを設定する場合に比
べ、他の騒音による精度劣化をより確実に抑制しつつ、
車両進行方向および車線方向において車両位置を検出す
ることとなる。ここで、前記方向推定工程において、車
線方向については音源の方向を道路中央に限定し、車両
進行方向の走査で音源の方向を推定するものである。
【0025】本発明の車両検出方法は、複数車線の道路
近傍で同一平面上にマトリクス状に配置した複数のマイ
クロホンで、車両走行によって発生する騒音を収音する
収音工程と、前記複数のマイクロホンからの入力信号
を、時間窓を用いて周期的に切出し、それぞれの時間窓
において、車両進行方向と車線方向のそれぞれについて
音源の2次元方向を推定する方向推定工程と、この方向
推定工程による車両進行方向についての推定結果と、車
両走行時の音源方向の時間変化を表す複数のテンプレー
トとの類似度を算出し、算出結果をもとに車両を検出す
る車両検出工程と、前記方向推定工程による車線方向に
ついての推定結果を車線ごとに計数し、計数値をもとに
音源の車線位置を検出する車線検出工程とを備えたもの
である。この方法により、例えばマイクロホンをx軸、
z軸上にそれぞれ1列に配置してα方向(車線方向)ま
たはβ方向(車両進行方向)のみを設定する場合に比
べ、他の騒音による精度劣化をより確実に抑制しつつ、
車両進行方向および車線方向において車両位置を検出す
ることとなる。ここで、前記方向推定工程において、車
両進行方向については音源の方向を限定し、車線方向の
走査で音源の方向を推定するものである。
近傍で同一平面上にマトリクス状に配置した複数のマイ
クロホンで、車両走行によって発生する騒音を収音する
収音工程と、前記複数のマイクロホンからの入力信号
を、時間窓を用いて周期的に切出し、それぞれの時間窓
において、車両進行方向と車線方向のそれぞれについて
音源の2次元方向を推定する方向推定工程と、この方向
推定工程による車両進行方向についての推定結果と、車
両走行時の音源方向の時間変化を表す複数のテンプレー
トとの類似度を算出し、算出結果をもとに車両を検出す
る車両検出工程と、前記方向推定工程による車線方向に
ついての推定結果を車線ごとに計数し、計数値をもとに
音源の車線位置を検出する車線検出工程とを備えたもの
である。この方法により、例えばマイクロホンをx軸、
z軸上にそれぞれ1列に配置してα方向(車線方向)ま
たはβ方向(車両進行方向)のみを設定する場合に比
べ、他の騒音による精度劣化をより確実に抑制しつつ、
車両進行方向および車線方向において車両位置を検出す
ることとなる。ここで、前記方向推定工程において、車
両進行方向については音源の方向を限定し、車線方向の
走査で音源の方向を推定するものである。
【0026】本発明の車両検出方法は、複数車線の道路
近傍で同一平面上にマトリクス状に配置した複数のマイ
クロホンで、車両走行によって発生する騒音を収音する
収音工程と、前記複数のマイクロホンからの入力信号
を、時間窓を用いて周期的に切出し、それぞれの時間窓
において、車両進行方向および車線方向についての音源
の2次元方向を推定する方向推定工程と、この方向推定
工程による車線方向についての推定結果を車線ごとに計
数して車両検出を行い、車線ごとに検出車両数を計数す
る車線別車両検出工程とを備えたものである。この方法
により、例えばマイクロホンをx軸、z軸上にそれぞれ
1列に配置してα方向(車線方向)またはβ方向(車両
進行方向)のみを設定する場合に比べ、他の騒音による
精度劣化をより確実に抑制しつつ、車線ごとに通過車両
数を計数することとなる。
近傍で同一平面上にマトリクス状に配置した複数のマイ
クロホンで、車両走行によって発生する騒音を収音する
収音工程と、前記複数のマイクロホンからの入力信号
を、時間窓を用いて周期的に切出し、それぞれの時間窓
において、車両進行方向および車線方向についての音源
の2次元方向を推定する方向推定工程と、この方向推定
工程による車線方向についての推定結果を車線ごとに計
数して車両検出を行い、車線ごとに検出車両数を計数す
る車線別車両検出工程とを備えたものである。この方法
により、例えばマイクロホンをx軸、z軸上にそれぞれ
1列に配置してα方向(車線方向)またはβ方向(車両
進行方向)のみを設定する場合に比べ、他の騒音による
精度劣化をより確実に抑制しつつ、車線ごとに通過車両
数を計数することとなる。
【0027】本発明の車両検出方法は、複数車線の道路
近傍で同一平面上にマトリクス状に配置した複数のマイ
クロホンで、車両走行によって発生する騒音を収音する
収音工程と、前記複数のマイクロホンからの入力信号
を、時間窓を用いて周期的に切出し、それぞれの時間窓
において、車両進行方向および車線方向についての音源
の2次元方向を推定する方向推定工程と、この方向推定
工程による車線方向についての推定結果を車線ごとに計
数して車両検出を行い、車線ごとに検出車両数を計数す
る車線別車両検出工程とを備えたものである。この方法
により、例えばマイクロホンをx軸、z軸上にそれぞれ
1列に配置してα方向(車線方向)またはβ方向(車両
進行方向)のみを設定する場合に比べ、他の騒音による
精度劣化をより確実に抑制しつつ、車線ごとに通過車両
数を計数することとなる。ここで、前記方向推定工程に
おいて、車両進行方向については音源の方向を限定し、
車線方向の走査で音源の方向を推定するものである。
近傍で同一平面上にマトリクス状に配置した複数のマイ
クロホンで、車両走行によって発生する騒音を収音する
収音工程と、前記複数のマイクロホンからの入力信号
を、時間窓を用いて周期的に切出し、それぞれの時間窓
において、車両進行方向および車線方向についての音源
の2次元方向を推定する方向推定工程と、この方向推定
工程による車線方向についての推定結果を車線ごとに計
数して車両検出を行い、車線ごとに検出車両数を計数す
る車線別車両検出工程とを備えたものである。この方法
により、例えばマイクロホンをx軸、z軸上にそれぞれ
1列に配置してα方向(車線方向)またはβ方向(車両
進行方向)のみを設定する場合に比べ、他の騒音による
精度劣化をより確実に抑制しつつ、車線ごとに通過車両
数を計数することとなる。ここで、前記方向推定工程に
おいて、車両進行方向については音源の方向を限定し、
車線方向の走査で音源の方向を推定するものである。
【0028】本発明の車両検出方法は、前記車両検出工
程において、異なる速度における車両走行音を用いて作
成したテンプレートと前記推定結果の類似度を算出する
ものである。この方法により、前記類似度を算出するこ
とで、車両進行方向における車両位置の時間変化を検出
し、車両を検出すると共に、異なる速度におけるテンプ
レート(複数のテンプレート)を用いることで車両の走
行速度を算出することとなる。
程において、異なる速度における車両走行音を用いて作
成したテンプレートと前記推定結果の類似度を算出する
ものである。この方法により、前記類似度を算出するこ
とで、車両進行方向における車両位置の時間変化を検出
し、車両を検出すると共に、異なる速度におけるテンプ
レート(複数のテンプレート)を用いることで車両の走
行速度を算出することとなる。
【0029】本発明の車両検出方法は、前記車両検出工
程に、単一速度における車両走行音を用いて作成したテ
ンプレートの時間軸を伸縮し、伸縮後のテンプレートと
前記推定結果の類似度を算出して、算出結果に応じ、前
記テンプレートの伸縮率と前記テンプレートの作成に用
いた車両速度とから、検出車両の速度を算出する速度検
出工程をさらに設けたものである。この方法により、前
記類似度を算出することで、車両進行方向における車両
位置の時間変化を検出し、車両を検出すると共に、異な
る速度におけるテンプレート(複数のテンプレート)を
用いることで車両の走行速度を算出することとなる。
程に、単一速度における車両走行音を用いて作成したテ
ンプレートの時間軸を伸縮し、伸縮後のテンプレートと
前記推定結果の類似度を算出して、算出結果に応じ、前
記テンプレートの伸縮率と前記テンプレートの作成に用
いた車両速度とから、検出車両の速度を算出する速度検
出工程をさらに設けたものである。この方法により、前
記類似度を算出することで、車両進行方向における車両
位置の時間変化を検出し、車両を検出すると共に、異な
る速度におけるテンプレート(複数のテンプレート)を
用いることで車両の走行速度を算出することとなる。
【0030】本発明の車両検出方法は、前記テンプレー
トと推定結果との類似度を算出するために、テンプレー
トマッチングを用いるものである。この方法により、前
記類似度を算出することで車両位置の時間変化を検出
し、車両を検出することとなる。前記類似度を算出する
ことで車両位置の時間変化を検出し、車両進行方向にお
いて車両を検出することとなる。
トと推定結果との類似度を算出するために、テンプレー
トマッチングを用いるものである。この方法により、前
記類似度を算出することで車両位置の時間変化を検出
し、車両を検出することとなる。前記類似度を算出する
ことで車両位置の時間変化を検出し、車両進行方向にお
いて車両を検出することとなる。
【0031】本発明の車両検出方法は、前記テンプレー
トと推定結果との類似度を算出するために、DPマッチ
ングを用いるものである。この方法により、前記類似度
を算出することで車両位置の時間変化を検出し、車両を
検出することとなる。前記類似度を算出することで車両
位置の時間変化を検出し、車両進行方向において車両を
検出することとなる。
トと推定結果との類似度を算出するために、DPマッチ
ングを用いるものである。この方法により、前記類似度
を算出することで車両位置の時間変化を検出し、車両を
検出することとなる。前記類似度を算出することで車両
位置の時間変化を検出し、車両進行方向において車両を
検出することとなる。
【0032】本発明の車両検出方法は、前記複数のマイ
クロホンの個数が、「想定される音源の数+1」以上で
あるものである。この方法により、音源方向の推定精度
が向上し、複数の車両が同時にある場合や所望の車両以
外のものが発する騒音がある場合にも、車両を検出する
こととなる。
クロホンの個数が、「想定される音源の数+1」以上で
あるものである。この方法により、音源方向の推定精度
が向上し、複数の車両が同時にある場合や所望の車両以
外のものが発する騒音がある場合にも、車両を検出する
こととなる。
【0033】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を用いて説明する。
て、図面を用いて説明する。
【0034】[第1の実施形態]図1に示すように、本
発明の第1の実施形態における車両検出装置100は、
装置全体を制御するCPU4およびメモリ5と、走行車
両の発する雑音を収音する収音装置3と、収音装置3の
駆動(後述のマイクロホンアレイ102の回動を含む)
を制御する入力制御部1と、雑音成分算出、雑音源の推
定方向算出、車両検出などのための各種演算を実行する
演算回路11と、演算回路11の駆動を制御する演算制
御部8と、検出結果を表示するCRT9および表示制御
部6と、検出結果を印字するプリンタ10および印字制
御部7と、時間計測に用いられるタイマ回路2とを備え
る。
発明の第1の実施形態における車両検出装置100は、
装置全体を制御するCPU4およびメモリ5と、走行車
両の発する雑音を収音する収音装置3と、収音装置3の
駆動(後述のマイクロホンアレイ102の回動を含む)
を制御する入力制御部1と、雑音成分算出、雑音源の推
定方向算出、車両検出などのための各種演算を実行する
演算回路11と、演算回路11の駆動を制御する演算制
御部8と、検出結果を表示するCRT9および表示制御
部6と、検出結果を印字するプリンタ10および印字制
御部7と、時間計測に用いられるタイマ回路2とを備え
る。
【0035】図2、図3に示すように、前記車両検出装
置100は、収音装置3、CPU4、メモリ5、演算回
路11からなる装置要部に、M個(M>2)のマイクロ
ホンからなるマイクロホンアレイ102と、このマイク
ロホンアレイ102の出力を入力し、その出力中の雑音
成分を算出するβ方向雑音成分行列算出部122と、こ
のβ方向雑音成分行列算出部122の出力を入力し、音
源の推定β方向を算出するβ方向算出部123と、この
β方向算出部123の出力S3を入力し、道路101を
走行する車両を検出する車両検出部124とを設けたも
のである。
置100は、収音装置3、CPU4、メモリ5、演算回
路11からなる装置要部に、M個(M>2)のマイクロ
ホンからなるマイクロホンアレイ102と、このマイク
ロホンアレイ102の出力を入力し、その出力中の雑音
成分を算出するβ方向雑音成分行列算出部122と、こ
のβ方向雑音成分行列算出部122の出力を入力し、音
源の推定β方向を算出するβ方向算出部123と、この
β方向算出部123の出力S3を入力し、道路101を
走行する車両を検出する車両検出部124とを設けたも
のである。
【0036】ここで、図3(a)に示すように、マイク
ロホンアレイ102は、道路101の車両進行方向に平
行な直線上に配置され、前記M個のマイクロホンは前記
直線上に等間隔dで配置されたものである。このマイク
ロホンの間隔は、必ずしも等間隔である必要はないが、
β方向算出部123で方向制御ベクトルの算出が簡単に
なるため、ここでは等間隔dとしている。この間隔d
は、対象とする音源信号の波長の半分よりも短くする必
要があり、その範囲では長いほど音源方向の推定精度が
高くなる。対象とする音源として車両を扱う場合には、
車両によって周波数特性は異なるものの、500Hzから
3kHzの範囲は多くの車種で十分なパワーが出力される
ため、この範囲の音源方向が検出できるように、マイク
ロホンの間隔dは5cm〜34cmであることが望ましい。
特に、間隔dを5cm〜10cmにすると、センサのサイズ
を小さくすることができる。また、マイクロホンの個数
Mは、音源方向の推定精度は向上させるため、少なくと
も「想定される音源(車両)の数+1」以上とすること
が望ましい。特に、単車線の道路ではM=3〜4程度、
複数車線の道路ではM=「車線数+1」〜「車線数×
2」程度、が適当である。
ロホンアレイ102は、道路101の車両進行方向に平
行な直線上に配置され、前記M個のマイクロホンは前記
直線上に等間隔dで配置されたものである。このマイク
ロホンの間隔は、必ずしも等間隔である必要はないが、
β方向算出部123で方向制御ベクトルの算出が簡単に
なるため、ここでは等間隔dとしている。この間隔d
は、対象とする音源信号の波長の半分よりも短くする必
要があり、その範囲では長いほど音源方向の推定精度が
高くなる。対象とする音源として車両を扱う場合には、
車両によって周波数特性は異なるものの、500Hzから
3kHzの範囲は多くの車種で十分なパワーが出力される
ため、この範囲の音源方向が検出できるように、マイク
ロホンの間隔dは5cm〜34cmであることが望ましい。
特に、間隔dを5cm〜10cmにすると、センサのサイズ
を小さくすることができる。また、マイクロホンの個数
Mは、音源方向の推定精度は向上させるため、少なくと
も「想定される音源(車両)の数+1」以上とすること
が望ましい。特に、単車線の道路ではM=3〜4程度、
複数車線の道路ではM=「車線数+1」〜「車線数×
2」程度、が適当である。
【0037】なお、図3(b)に示すように、マイクロ
ホンアレイ102は上下方向に回動可能に構成されてお
り、マイクロホンアレイ102が配置された平面から下
した垂線とz軸のなす角αは、前記垂線が道路中央と交
わるように設定されている。また、図3(c)に示すよ
うに、マイクロホンアレイ102は左右方向に回動可能
に構成されており、マイクロホンアレイ102が配置さ
れた平面から下した垂線とx軸のなす角βによって雑音
(車両)の方向を推定することができる。
ホンアレイ102は上下方向に回動可能に構成されてお
り、マイクロホンアレイ102が配置された平面から下
した垂線とz軸のなす角αは、前記垂線が道路中央と交
わるように設定されている。また、図3(c)に示すよ
うに、マイクロホンアレイ102は左右方向に回動可能
に構成されており、マイクロホンアレイ102が配置さ
れた平面から下した垂線とx軸のなす角βによって雑音
(車両)の方向を推定することができる。
【0038】また、β方向雑音成分行列算出部122
は、マイクロホンアレイ102に接続されて、マイクロ
ホンアレイ102のマイクロホン出力をそれぞれ入力す
るM個の増幅器103と、このM個の増幅器103に接
続されて、各増幅器103の出力をそれぞれ入力するM
個の波形切出器104と、このM個の波形切出器104
に接続されて、各波形切出器104の出力をそれぞれ入
力するM個の周波数分析器105と、このM個の周波数
分析器105に接続されて、各周波数分析器105の出
力(複素振幅行列)S1を入力する相関行列算出器10
7と、この相関行列算出器107に接続された固有ベク
トル算出器108と、この固有ベクトル算出器108に
接続された雑音成分行列算出器109とを設けたもので
ある。
は、マイクロホンアレイ102に接続されて、マイクロ
ホンアレイ102のマイクロホン出力をそれぞれ入力す
るM個の増幅器103と、このM個の増幅器103に接
続されて、各増幅器103の出力をそれぞれ入力するM
個の波形切出器104と、このM個の波形切出器104
に接続されて、各波形切出器104の出力をそれぞれ入
力するM個の周波数分析器105と、このM個の周波数
分析器105に接続されて、各周波数分析器105の出
力(複素振幅行列)S1を入力する相関行列算出器10
7と、この相関行列算出器107に接続された固有ベク
トル算出器108と、この固有ベクトル算出器108に
接続された雑音成分行列算出器109とを設けたもので
ある。
【0039】また、β方向算出部123は、マイクロホ
ンアレイ102を走査する際のβ方向を設定するβ方向
設定器111と、このβ方向設定器111に接続された
方向ベクトル算出器112と、この方向ベクトル算出器
112に接続される一方で、β方向雑音成分行列算出部
122(雑音成分行列算出器109)に接続された方向
別パワー算出器110と、この方向別パワー算出器11
0に接続された周波数平均器113と、この周波数平均
器113に接続された時間平均器114とを設けたもの
である。前記方向別パワー算出器110から周波数平均
器113および時間平均器114を経て、β方向算出部
123の出力(推定β方向)S3が得られる。
ンアレイ102を走査する際のβ方向を設定するβ方向
設定器111と、このβ方向設定器111に接続された
方向ベクトル算出器112と、この方向ベクトル算出器
112に接続される一方で、β方向雑音成分行列算出部
122(雑音成分行列算出器109)に接続された方向
別パワー算出器110と、この方向別パワー算出器11
0に接続された周波数平均器113と、この周波数平均
器113に接続された時間平均器114とを設けたもの
である。前記方向別パワー算出器110から周波数平均
器113および時間平均器114を経て、β方向算出部
123の出力(推定β方向)S3が得られる。
【0040】また、車両検出部124は、β方向算出部
123に接続された推定方向バッファ116と、この推
定方向バッファ116に接続される一方で、予め設定さ
れた音源位置テンプレートS4を入力する距離算出器1
17と、この距離算出器117に接続される一方で、予
め設定された距離基準値S5を入力する比較器119
と、を設けたものである。この比較器119の出力S6
が、車両検出結果(車両検出部124の出力)となる。
123に接続された推定方向バッファ116と、この推
定方向バッファ116に接続される一方で、予め設定さ
れた音源位置テンプレートS4を入力する距離算出器1
17と、この距離算出器117に接続される一方で、予
め設定された距離基準値S5を入力する比較器119
と、を設けたものである。この比較器119の出力S6
が、車両検出結果(車両検出部124の出力)となる。
【0041】次に、前記車両検出装置100による車両
検出方法を説明する。
検出方法を説明する。
【0042】図4に示すように、本実施形態の車両検出
方法は、収音工程(s1001)、雑音成分算出工程
(s1002)、推定β方向算出工程(s1003)、
車両検出工程(s1004)からなる。
方法は、収音工程(s1001)、雑音成分算出工程
(s1002)、推定β方向算出工程(s1003)、
車両検出工程(s1004)からなる。
【0043】収音工程(s1001)では、前記入力制
御部1の制御でマイクロホンアレイ102が道路101
上の車両などが発する雑音を収音し、このマイクロホン
アレイ102の出力が増幅器103で増幅される。
御部1の制御でマイクロホンアレイ102が道路101
上の車両などが発する雑音を収音し、このマイクロホン
アレイ102の出力が増幅器103で増幅される。
【0044】雑音成分算出工程(s1002)では、マ
イクロホンアレイ102の出力が増幅器103で増幅さ
れた後、まず、波形切出器104に入力され、窓長Wの
時間窓で周期的に切り出される。
イクロホンアレイ102の出力が増幅器103で増幅さ
れた後、まず、波形切出器104に入力され、窓長Wの
時間窓で周期的に切り出される。
【0045】ここで、時間窓の形状は矩形でもよいが、
ハニング窓など時間窓の両端部の振幅が小さいものがさ
らに好ましい。また、窓長Wは、小さくなるほど方向推
定精度が劣化する一方で、大きくなるほど急な音源の移
動に追従できなくなるため、対象とする音源の移動速度
によって最適な窓長Wを選択する必要がある。例えば、
マイクロホンアレイ102との距離L=10mの位置
を、時速40km程度で移動する車両の方向を推定する場
合には、時間窓長Wは2msから10msの範囲が適当であ
る。また、時間窓による切出し周期は、W/2から2W
の範囲が適当である。
ハニング窓など時間窓の両端部の振幅が小さいものがさ
らに好ましい。また、窓長Wは、小さくなるほど方向推
定精度が劣化する一方で、大きくなるほど急な音源の移
動に追従できなくなるため、対象とする音源の移動速度
によって最適な窓長Wを選択する必要がある。例えば、
マイクロホンアレイ102との距離L=10mの位置
を、時速40km程度で移動する車両の方向を推定する場
合には、時間窓長Wは2msから10msの範囲が適当であ
る。また、時間窓による切出し周期は、W/2から2W
の範囲が適当である。
【0046】こうして波形切出器104において切り出
された時間信号に対し、周波数分析器105において周
波数ごとの複素振幅を算出する。なお、複素振幅の算出
方法は、公知の高速フーリエ変換(FFT)による方法
が適当であるが、算出する周波数の数が少ない場合には
公知の離散的フーリエ変換(DFT)による方法が適当
である。前記周波数は、その波長がマイクロホンアレイ
102の間隔dの2倍に当たる周波数未満であれば、高
いほど方向推定精度が高くなることから、実用的には波
長がc/10d以上c/2d未満の範囲の周波数が適当
である。但し、cは音速である。ある周波数について、
複素振幅行列S1を算出し、(式1)のように列ベクト
ルX[m]として表す。
された時間信号に対し、周波数分析器105において周
波数ごとの複素振幅を算出する。なお、複素振幅の算出
方法は、公知の高速フーリエ変換(FFT)による方法
が適当であるが、算出する周波数の数が少ない場合には
公知の離散的フーリエ変換(DFT)による方法が適当
である。前記周波数は、その波長がマイクロホンアレイ
102の間隔dの2倍に当たる周波数未満であれば、高
いほど方向推定精度が高くなることから、実用的には波
長がc/10d以上c/2d未満の範囲の周波数が適当
である。但し、cは音速である。ある周波数について、
複素振幅行列S1を算出し、(式1)のように列ベクト
ルX[m]として表す。
【数1】 ただし、xm(m=1〜M)はm番目のマイクン入力信
号から算出した、その周波数における複素振幅である。
また、記号Tは行列[・]の転置行列を意味する。
号から算出した、その周波数における複素振幅である。
また、記号Tは行列[・]の転置行列を意味する。
【0047】次いで、相関行列算出器107において、
(式2)により、M個の周波数分析器105の出力(複
素振幅行列)S1から相関行列を算出し、行列R[m、
m]で表す。
(式2)により、M個の周波数分析器105の出力(複
素振幅行列)S1から相関行列を算出し、行列R[m、
m]で表す。
【数2】 ただし、記号Hは転置複素共役を意味する。また、m=
1〜Mである。
1〜Mである。
【0048】次いで、固有ベクトル算出器108におい
て、前記行列R[m、m]の固有ベクトルv1[m]、v
2[m]、vM[m] (m=1〜M)を算出する。ここで、
前記固有ベクトルの算出方法は、前記行列Rがエルミー
ト行列であるため、公知のHouseholder法に
より3重対角行列に変換した後、公知のQR法を用いて
算出する。
て、前記行列R[m、m]の固有ベクトルv1[m]、v
2[m]、vM[m] (m=1〜M)を算出する。ここで、
前記固有ベクトルの算出方法は、前記行列Rがエルミー
ト行列であるため、公知のHouseholder法に
より3重対角行列に変換した後、公知のQR法を用いて
算出する。
【0049】次いで、雑音成分行列算出器109におい
て、K個の音源がある場合の雑音成分に相当する、行列
Rn[m、m]を(式3)のように算出する。
て、K個の音源がある場合の雑音成分に相当する、行列
Rn[m、m]を(式3)のように算出する。
【数3】 ただし、音源数Kは、「マイクロホンの数M−1」以下
である必要があり、予め音源数が想定できない場合には
「K=M−1」とする。以上のように算出した雑音成分
行列Rnをβ方向雑音成分行列算出部122の出力と
し、β方向算出部123への入力とする。以上が雑音成
分算出工程(s1002)である。
である必要があり、予め音源数が想定できない場合には
「K=M−1」とする。以上のように算出した雑音成分
行列Rnをβ方向雑音成分行列算出部122の出力と
し、β方向算出部123への入力とする。以上が雑音成
分算出工程(s1002)である。
【0050】推定β方向算出工程(s1003)では、
β方向算出部123のβ方向設定器111において、ま
ず、所望のβを設定する。次いで、方向制御ベクトル算
出器112において、前記βを用い、方向制御ベクトル
S2を(式4)のように列ベクトルd[m]として表す。
β方向算出部123のβ方向設定器111において、ま
ず、所望のβを設定する。次いで、方向制御ベクトル算
出器112において、前記βを用い、方向制御ベクトル
S2を(式4)のように列ベクトルd[m]として表す。
【数4】 ただし、τは(式5)で定義される。
【数5】 ただし、cは音速である。
【0051】次いで、β方向パワー算出器110におい
て、β方向雑音成分行列算出部122の出力(雑音成分
行列Rn)と、前記方向制御ベクトルS2とを入力し
て、(式6)により、β方向のパワーP(β)を算出す
る。
て、β方向雑音成分行列算出部122の出力(雑音成分
行列Rn)と、前記方向制御ベクトルS2とを入力し
て、(式6)により、β方向のパワーP(β)を算出す
る。
【数6】 (式6)において、β方向を−90°から+90°まで
変化させてそれぞれのβにおけるP(β)を算出するこ
とにより、方向別パワーを算出する。さらに、このP
(β)が最大になるようなβmaxを求める。以上の処理
により、ある時間窓における、ある周波数を用いた音源
の推定方向が算出できる。
変化させてそれぞれのβにおけるP(β)を算出するこ
とにより、方向別パワーを算出する。さらに、このP
(β)が最大になるようなβmaxを求める。以上の処理
により、ある時間窓における、ある周波数を用いた音源
の推定方向が算出できる。
【0052】次いで、以上の処理を各周波数に関して繰
り返し、周波数平均器113において平均することによ
り、前記時間窓における音源の推定方向を算出する。
り返し、周波数平均器113において平均することによ
り、前記時間窓における音源の推定方向を算出する。
【0053】次いで、以上の処理を各時間窓に関して繰
り返し、時間平均器114において平均することによ
り、音源の推定β方向S3を算出する。以上が推定β方
向算出工程(s1003)であり、前述のように推定し
た音源の推定β方向S3が、β方向算出部123の出力
として車両検出部124へ入力される。
り返し、時間平均器114において平均することによ
り、音源の推定β方向S3を算出する。以上が推定β方
向算出工程(s1003)であり、前述のように推定し
た音源の推定β方向S3が、β方向算出部123の出力
として車両検出部124へ入力される。
【0054】車両検出工程(s1004)では、まず、
前記音源の推定β方向S3が車両検出部124の推定方
向バッファ116に一定時間蓄積される。ここで、必要
なバッファ蓄積時間は、対象とする車両の速度に依存
し、速度が遅くなるほど多くの蓄積時間が必要になる。
例えば、時速60km程度の車両を対象とする場合には最
低1s間以上のバッファが必要であり、速度が半分にな
るとその倍のバッファが必要になる。
前記音源の推定β方向S3が車両検出部124の推定方
向バッファ116に一定時間蓄積される。ここで、必要
なバッファ蓄積時間は、対象とする車両の速度に依存
し、速度が遅くなるほど多くの蓄積時間が必要になる。
例えば、時速60km程度の車両を対象とする場合には最
低1s間以上のバッファが必要であり、速度が半分にな
るとその倍のバッファが必要になる。
【0055】次いで、距離算出器117において、推定
方向バッファ116に一定時間蓄積された前記音源の推
定β方向S3と、予め設定された音源位置テンプレート
S4との距離Dを算出する。ここで、推定方向バッファ
116の内容をf[i] (i=1〜W、Wはテンプレー
トのサイズ)として表す。また、音源位置テンプレート
S4の内容をt[i](i=1〜W、Wはテンプレートの
サイズ)と表すと、テンプレートのサイズで正規化した
距離Dは(式7)のように表せる。
方向バッファ116に一定時間蓄積された前記音源の推
定β方向S3と、予め設定された音源位置テンプレート
S4との距離Dを算出する。ここで、推定方向バッファ
116の内容をf[i] (i=1〜W、Wはテンプレー
トのサイズ)として表す。また、音源位置テンプレート
S4の内容をt[i](i=1〜W、Wはテンプレートの
サイズ)と表すと、テンプレートのサイズで正規化した
距離Dは(式7)のように表せる。
【数7】 この距離Dは、推定方向バッファ116に蓄積された前
記音源の推定β方向S 3が、音源位置テンプレートS4に
類似しているほど0に近づく。音源位置テンプレートS
4の作成方法は、周囲に他の車両や騒音源が無い理想的
な条件で、車両を異なる速度で走行させて算出した音源
の推定方向のデータを切出して作成する方法が望ましい
が、そのような方法が不可能な場合には、マイクロホン
アレイ102の設置位置から推定される音源方向の変化
から作成する方法でもよい。
記音源の推定β方向S 3が、音源位置テンプレートS4に
類似しているほど0に近づく。音源位置テンプレートS
4の作成方法は、周囲に他の車両や騒音源が無い理想的
な条件で、車両を異なる速度で走行させて算出した音源
の推定方向のデータを切出して作成する方法が望ましい
が、そのような方法が不可能な場合には、マイクロホン
アレイ102の設置位置から推定される音源方向の変化
から作成する方法でもよい。
【0056】次いで、比較器119において、距離基準
値S5と前記距離Dを比較し、前記距離Dの方が小さい
場合は車両を検出したと判断して、前記距離Dを車両検
出結果S6として出力する。この車両検出結果S6は、C
RT9で表示するか、またはプリンタ10で印字出力す
る。
値S5と前記距離Dを比較し、前記距離Dの方が小さい
場合は車両を検出したと判断して、前記距離Dを車両検
出結果S6として出力する。この車両検出結果S6は、C
RT9で表示するか、またはプリンタ10で印字出力す
る。
【0057】ここで、最適な距離基準値S5はマイクロ
ホンアレイ102の設置場所によって異なるものの、周
囲騒音の比較的少ない場所では20°〜50°の範囲が
望ましい。
ホンアレイ102の設置場所によって異なるものの、周
囲騒音の比較的少ない場所では20°〜50°の範囲が
望ましい。
【0058】以上のように、本発明の第1の実施形態の
車両検出装置は、収音装置3に、車両進行方向に平行に
配置されたM個のマイクロホンからなるマイクロホンア
レイ102を設け、CPU4、メモリ5、演算回路11
などからなる装置要部に、マイクロホンアレイ102に
接続された雑音成分行列算出部122を設けているの
で、この雑音成分行列算出部122において、M個のマ
イクロホン出力を増幅器103で増幅し、波形切出し器
104である時間窓を用いて周期的に切出し、周波数分
析器105で周波数分析を行い、前記周波数における複
素振幅行列を算出し、相関行列算出器107で前記複素
振幅行列を用いて相関行列を算出し、固有ベクトル算出
器108で前記相関行列の固有ベクトルを算出し、雑音
成分行列算出器109で雑音成分に相当する雑音成分行
列を算出することができる。
車両検出装置は、収音装置3に、車両進行方向に平行に
配置されたM個のマイクロホンからなるマイクロホンア
レイ102を設け、CPU4、メモリ5、演算回路11
などからなる装置要部に、マイクロホンアレイ102に
接続された雑音成分行列算出部122を設けているの
で、この雑音成分行列算出部122において、M個のマ
イクロホン出力を増幅器103で増幅し、波形切出し器
104である時間窓を用いて周期的に切出し、周波数分
析器105で周波数分析を行い、前記周波数における複
素振幅行列を算出し、相関行列算出器107で前記複素
振幅行列を用いて相関行列を算出し、固有ベクトル算出
器108で前記相関行列の固有ベクトルを算出し、雑音
成分行列算出器109で雑音成分に相当する雑音成分行
列を算出することができる。
【0059】また、前記装置要部に、雑音成分行列算出
部122に接続されたβ方向算出部123を設けている
ので、このβ方向算出部123において、マイクロホン
アレイ102からの見かけの方向βに対応する方向をβ
方向設定器111で設定し、方向制御ベクトル算出器1
12で方向制御ベクトルを算出し、方向別パワー算出器
110で前記方向制御ベクトルと前記雑音成分行列を用
いてβ方向パワーを算出し、周波数平均器113および
時間平均器114で、前記β方向パワーの周波数と時間
窓における平均値を算出し、その結果を推定β方向とし
て出力することができる。
部122に接続されたβ方向算出部123を設けている
ので、このβ方向算出部123において、マイクロホン
アレイ102からの見かけの方向βに対応する方向をβ
方向設定器111で設定し、方向制御ベクトル算出器1
12で方向制御ベクトルを算出し、方向別パワー算出器
110で前記方向制御ベクトルと前記雑音成分行列を用
いてβ方向パワーを算出し、周波数平均器113および
時間平均器114で、前記β方向パワーの周波数と時間
窓における平均値を算出し、その結果を推定β方向とし
て出力することができる。
【0060】また、前記装置要部に、β方向算出部12
3に接続された車両検出部124を設けているので、こ
の車両検出部124において、前記推定β方向を推定方
向バッファ116に一定期間蓄積した後、距離算出器1
17で、車両走行時の音源位置の時間変化を示す音源位
置テンプレートと前記推定β方向との距離を逐次算出
し、比較器119で、算出された距離と予め設定された
距離基準値とを比較し、前記距離が距離基準値よりも小
さい場合には、車両が検出されたと判定し、車両検出結
果として出力することができる。
3に接続された車両検出部124を設けているので、こ
の車両検出部124において、前記推定β方向を推定方
向バッファ116に一定期間蓄積した後、距離算出器1
17で、車両走行時の音源位置の時間変化を示す音源位
置テンプレートと前記推定β方向との距離を逐次算出
し、比較器119で、算出された距離と予め設定された
距離基準値とを比較し、前記距離が距離基準値よりも小
さい場合には、車両が検出されたと判定し、車両検出結
果として出力することができる。
【0061】このように、前記収音装置3に、車両進行
方向に平行に配置されたM個のマイクロホンからなるマ
イクロホンアレイ102を設け、CPU4、メモリ5、
演算回路11などからなる装置要部に、雑音成分行列算
出部122、β方向算出部123、車両検出部124を
設けることにより、複数の車両が同時にある場合や所望
の車両以外のものが発する騒音がある場合にも、他の車
両や騒音による妨害を抑制して音源(車両)を検出でき
る。
方向に平行に配置されたM個のマイクロホンからなるマ
イクロホンアレイ102を設け、CPU4、メモリ5、
演算回路11などからなる装置要部に、雑音成分行列算
出部122、β方向算出部123、車両検出部124を
設けることにより、複数の車両が同時にある場合や所望
の車両以外のものが発する騒音がある場合にも、他の車
両や騒音による妨害を抑制して音源(車両)を検出でき
る。
【0062】[第2の実施形態]図4は、本発明の第2
の実施形態の車両検出装置の要部を示す。なお、車両検
出装置の全体構成、マイクロホンアレイの構成・配置
は、第1の実施形態と概ね同様であるため、図1、図3
を用いると共に、同一構成については同一符号を付与し
て説明を省略する。
の実施形態の車両検出装置の要部を示す。なお、車両検
出装置の全体構成、マイクロホンアレイの構成・配置
は、第1の実施形態と概ね同様であるため、図1、図3
を用いると共に、同一構成については同一符号を付与し
て説明を省略する。
【0063】本実施形態は、第1の実施形態とは、車両
検出部(図2の124)に替えて車両・速度検出部21
4を設け、この車両・速度検出部214に時間軸伸縮器
208、速度算出器209を設けた点が相違している。
この構成によれば、他の車両や騒音による妨害を抑制し
て車両速度を検出するという効果も得られる。
検出部(図2の124)に替えて車両・速度検出部21
4を設け、この車両・速度検出部214に時間軸伸縮器
208、速度算出器209を設けた点が相違している。
この構成によれば、他の車両や騒音による妨害を抑制し
て車両速度を検出するという効果も得られる。
【0064】車両・速度検出部214は、β方向算出部
123に接続された推定方向バッファ205と、この推
定方向バッファ205に接続される一方で、時間軸伸縮
器208に接続された距離算出器117と、この距離算
出器117に接続されると共に、予め設定された距離基
準値S5を入力する比較器119と、前記距離算出器1
17および速度算出器209に接続されると共に、予め
設定された音源位置テンプレートS18を入力する時間軸
伸縮器208と、この時間軸伸縮器208に接続された
速度算出器209と、を設けたものである。前記比較器
119の出力S 6が車両検出結果となり、速度算出器2
09の出力S7が車両速度となり、これらが車両・速度
検出部214の出力となる。
123に接続された推定方向バッファ205と、この推
定方向バッファ205に接続される一方で、時間軸伸縮
器208に接続された距離算出器117と、この距離算
出器117に接続されると共に、予め設定された距離基
準値S5を入力する比較器119と、前記距離算出器1
17および速度算出器209に接続されると共に、予め
設定された音源位置テンプレートS18を入力する時間軸
伸縮器208と、この時間軸伸縮器208に接続された
速度算出器209と、を設けたものである。前記比較器
119の出力S 6が車両検出結果となり、速度算出器2
09の出力S7が車両速度となり、これらが車両・速度
検出部214の出力となる。
【0065】次に、前記車両検出装置100による車両
検出方法を説明する。
検出方法を説明する。
【0066】図6は、本発明の第2の実施形態の車両検
出方法を示す。これは、第1の実施形態とは、車両検出
工程(図4のs1004)に替えて車両・速度検出工程
(s2004)を設け、車両検出結果および車両速度を
出力する点が相違している。
出方法を示す。これは、第1の実施形態とは、車両検出
工程(図4のs1004)に替えて車両・速度検出工程
(s2004)を設け、車両検出結果および車両速度を
出力する点が相違している。
【0067】収音工程(s1001)、雑音成分算出工
程(s1002)、推定β方向算出工程(s1003)
については、第1の実施形態と同一である。
程(s1002)、推定β方向算出工程(s1003)
については、第1の実施形態と同一である。
【0068】車両・速度検出工程(s2004)では、
第1の実施形態と準じて推定した音源の推定β方向S3
が、β方向算出部123の出力として車両・速度検出部
214に入力され、まず、推定方向バッファ205に一
定時間蓄積される。ここで、必要なバッファ蓄積時間は
対象とする車両の速度に依存し、速度が遅くなるほど多
くの蓄積時間が必要になる。例えば、時速60km程度の
車両を対象とする場合には最低1s間以上のバッファが
必要であり、速度が半分になるとその倍のバッファが必
要になる。
第1の実施形態と準じて推定した音源の推定β方向S3
が、β方向算出部123の出力として車両・速度検出部
214に入力され、まず、推定方向バッファ205に一
定時間蓄積される。ここで、必要なバッファ蓄積時間は
対象とする車両の速度に依存し、速度が遅くなるほど多
くの蓄積時間が必要になる。例えば、時速60km程度の
車両を対象とする場合には最低1s間以上のバッファが
必要であり、速度が半分になるとその倍のバッファが必
要になる。
【0069】一方、予め設定された音源位置テンプレー
トS18が時間軸伸縮器208に入力される。ここで、音
源位置テンプレートS18の作成方法は、周囲に他の車両
や騒音源が無い理想的な条件で、単一の速度V0で車両
を走行させて算出した音源の推定方向のデータを切出し
て作成する方法が望ましいが、そのような方法が不可能
な場合には、マイクロホンアレイ102の設置位置から
推定される音源方向の変化から作成する方法でもよい。
トS18が時間軸伸縮器208に入力される。ここで、音
源位置テンプレートS18の作成方法は、周囲に他の車両
や騒音源が無い理想的な条件で、単一の速度V0で車両
を走行させて算出した音源の推定方向のデータを切出し
て作成する方法が望ましいが、そのような方法が不可能
な場合には、マイクロホンアレイ102の設置位置から
推定される音源方向の変化から作成する方法でもよい。
【0070】時間伸縮器209では、前記音源位置テン
プレートS18の時間軸を伸縮し、伸縮後のテンプレート
を出力する。ここで、時間軸の伸縮率pは検出する車両
の速度により決定する。例えば、前記音源位置テンプレ
ートS18を作成した車両速度V0のn倍の速度を検出す
る場合には、伸縮率pを1/nとする。なお、伸縮率p
が1より小さい場合には音源位置テンプレートS18は縮
小され、伸縮率pが1より大きい場合には音源位置テン
プレートS18は伸長される。また、音源位置テンプレー
トS18の時間軸が離散的に与えられている場合には、音
源位置テンプレートS18を連続量で近似した後、伸縮後
のテンプレートを算出する。この伸縮後のテンプレート
は、距離算出器206に入力される。
プレートS18の時間軸を伸縮し、伸縮後のテンプレート
を出力する。ここで、時間軸の伸縮率pは検出する車両
の速度により決定する。例えば、前記音源位置テンプレ
ートS18を作成した車両速度V0のn倍の速度を検出す
る場合には、伸縮率pを1/nとする。なお、伸縮率p
が1より小さい場合には音源位置テンプレートS18は縮
小され、伸縮率pが1より大きい場合には音源位置テン
プレートS18は伸長される。また、音源位置テンプレー
トS18の時間軸が離散的に与えられている場合には、音
源位置テンプレートS18を連続量で近似した後、伸縮後
のテンプレートを算出する。この伸縮後のテンプレート
は、距離算出器206に入力される。
【0071】次いで、距離算出器206において、推定
方向バッファ205に蓄積された音源の推定β方向S3
と前記伸縮後のテンプレートを入力し、音源との距離D
を算出する。
方向バッファ205に蓄積された音源の推定β方向S3
と前記伸縮後のテンプレートを入力し、音源との距離D
を算出する。
【0072】ここで、伸縮後のテンプレートサイズWs
は、W×pとなり、伸縮後のテンプレートをts[i]
(i=1〜Ws)として表し、推定方向バッファ205
の内容(音源の推定β方向S3)をf[i] (i=1〜
W、Wはテンプレートのサイズ)として表すと、テンプ
レートのサイズで正規化した距離Dは、(式8)のよう
に算出される。
は、W×pとなり、伸縮後のテンプレートをts[i]
(i=1〜Ws)として表し、推定方向バッファ205
の内容(音源の推定β方向S3)をf[i] (i=1〜
W、Wはテンプレートのサイズ)として表すと、テンプ
レートのサイズで正規化した距離Dは、(式8)のよう
に算出される。
【数8】 なお、伸縮率pを、想定する車両速度の範囲で変更しつ
つ、距離Dを算出する。ここで、距離Dは、推定方向バ
ッファ205が伸縮後のテンプレートts[i]に類似し
ているほど0に近づく。
つ、距離Dを算出する。ここで、距離Dは、推定方向バ
ッファ205が伸縮後のテンプレートts[i]に類似し
ているほど0に近づく。
【0073】次いで、比較器211において、距離算出
器206からの入力(前記距離D)と予め設定・入力さ
れた距離基準値S5を比較し、前記距離Dの方が小さい
場合には車両を検出したと判断して、前記距離Dを車両
検出結果S6として出力する。なお、最適な距離基準値
S5は、設置場所によって異なるものの、周囲騒音の比
較的少ない場所では20°〜50°の範囲が望ましい。
器206からの入力(前記距離D)と予め設定・入力さ
れた距離基準値S5を比較し、前記距離Dの方が小さい
場合には車両を検出したと判断して、前記距離Dを車両
検出結果S6として出力する。なお、最適な距離基準値
S5は、設置場所によって異なるものの、周囲騒音の比
較的少ない場所では20°〜50°の範囲が望ましい。
【0074】一方、速度算出器209において、時間軸
伸縮器208からの入力(前記時間軸の伸縮率)に基づ
き、車両速度を算出する。ここで、車両の速度をV0と
し、前記距離Dが最小になる伸縮率をpmとすると、
「pm×V0」を車両速度S7として算出する。この車両
速度S7は、前述の車両検出結果S6と共にCRT9で表
示するか、またはプリンタ10で印字出力する。
伸縮器208からの入力(前記時間軸の伸縮率)に基づ
き、車両速度を算出する。ここで、車両の速度をV0と
し、前記距離Dが最小になる伸縮率をpmとすると、
「pm×V0」を車両速度S7として算出する。この車両
速度S7は、前述の車両検出結果S6と共にCRT9で表
示するか、またはプリンタ10で印字出力する。
【0075】以上のように、本発明の第2の実施形態の
車両検出装置は、前記装置要部に、β方向算出部123
に接続された車両・速度検出部214を設けているの
で、この車両・速度検出部214において、時間軸伸縮
器208で音源位置テンプレートS18の時間軸を伸縮し
た際の伸縮率を用い、速度算出器209によって検出車
両の速度S7を算出することができる。
車両検出装置は、前記装置要部に、β方向算出部123
に接続された車両・速度検出部214を設けているの
で、この車両・速度検出部214において、時間軸伸縮
器208で音源位置テンプレートS18の時間軸を伸縮し
た際の伸縮率を用い、速度算出器209によって検出車
両の速度S7を算出することができる。
【0076】[第3の実施形態]図7、図8は、本発明
の第3の実施形態の車両検出装置の要部を示す。なお、
車両検出装置の全体構成は、第1の実施形態と概ね同様
であるため、図1を用いると共に、同一構成については
同一符号を付与して説明を省略する。
の第3の実施形態の車両検出装置の要部を示す。なお、
車両検出装置の全体構成は、第1の実施形態と概ね同様
であるため、図1を用いると共に、同一構成については
同一符号を付与して説明を省略する。
【0077】本実施形態は、第1の実施形態とは、x軸
方向にM個のマイクロホンを配置したマイクロホンアレ
イ(図1の102)に替えて、x軸およびy軸方向にそ
れぞれM1個、M2個のマイクロホンを配置したマイクロ
ホンアレイ302を設けた点が相違している。また、本
実施形態は、第1の実施形態とは、さらにα方向雑音成
分行列算出部303を設け、α方向雑音成分行列算出部
303に増幅器603、波形切出器604、周波数分析
器605、相関行列算出器607、固有ベクトル算出器
608、雑音成分行列算出器609、を設けた点が相違
している。また、本実施形態は、第1の実施形態とは、
さらにα方向算出部305を設け、α方向算出部305
にα方向設定器611、方向別パワー算出器610、周
波数平均器613、時間平均器614、を設けた点が相
違している。また、本実施形態は、第1の実施形態と
は、さらに車線検出部312を設け、車線検出部312
に車線1方向カウンタ307、車線2方向カウンタ30
8、通過判定器309、310、を設けた点が相違して
いる。この構成によれば、複数車線からなる道路上で他
の車両や騒音による妨害を抑制し、検出車両の車線方向
の位置を検出するという効果も得られる。
方向にM個のマイクロホンを配置したマイクロホンアレ
イ(図1の102)に替えて、x軸およびy軸方向にそ
れぞれM1個、M2個のマイクロホンを配置したマイクロ
ホンアレイ302を設けた点が相違している。また、本
実施形態は、第1の実施形態とは、さらにα方向雑音成
分行列算出部303を設け、α方向雑音成分行列算出部
303に増幅器603、波形切出器604、周波数分析
器605、相関行列算出器607、固有ベクトル算出器
608、雑音成分行列算出器609、を設けた点が相違
している。また、本実施形態は、第1の実施形態とは、
さらにα方向算出部305を設け、α方向算出部305
にα方向設定器611、方向別パワー算出器610、周
波数平均器613、時間平均器614、を設けた点が相
違している。また、本実施形態は、第1の実施形態と
は、さらに車線検出部312を設け、車線検出部312
に車線1方向カウンタ307、車線2方向カウンタ30
8、通過判定器309、310、を設けた点が相違して
いる。この構成によれば、複数車線からなる道路上で他
の車両や騒音による妨害を抑制し、検出車両の車線方向
の位置を検出するという効果も得られる。
【0078】ここで、マイクロホンアレイ302は、図
9(a)に示すように、道路301に対面して設置さ
れ、また、図7に示すように、複数車線(図9に示す車
線1、車線2)の道路301の車両進行方向に平行な直
線上に配置したM1個のマイクロホンと、車両進行方向
に直交する直線上に配置したM2個のマイクロホンとで
構成されている。なお、マイクロホンアレイ302を構
成するマイクロホンは、第1の実施形態のマイクロホン
アレイ102を構成するマイクロホンと同一である。ま
た、前記マイクロホンの数M1、M2は、第1の実施形態
におけるM個のマイクロホン数MをM1、M2としたもの
であり、本実施形態(複数車線の道路)では、M1=M2
=「車線数+1」〜「車線数×2」程度に設定されてい
る。また、各マイクロホンの間隔も、第1の実施形態と
準じて等間隔dであり、d=5cm〜34cm、好ましくは
d=5cm〜10cmに設定されている。
9(a)に示すように、道路301に対面して設置さ
れ、また、図7に示すように、複数車線(図9に示す車
線1、車線2)の道路301の車両進行方向に平行な直
線上に配置したM1個のマイクロホンと、車両進行方向
に直交する直線上に配置したM2個のマイクロホンとで
構成されている。なお、マイクロホンアレイ302を構
成するマイクロホンは、第1の実施形態のマイクロホン
アレイ102を構成するマイクロホンと同一である。ま
た、前記マイクロホンの数M1、M2は、第1の実施形態
におけるM個のマイクロホン数MをM1、M2としたもの
であり、本実施形態(複数車線の道路)では、M1=M2
=「車線数+1」〜「車線数×2」程度に設定されてい
る。また、各マイクロホンの間隔も、第1の実施形態と
準じて等間隔dであり、d=5cm〜34cm、好ましくは
d=5cm〜10cmに設定されている。
【0079】また、図9(b)に示すように、マイクロ
ホンアレイ302は上下方向に回動可能に構成されてお
り、αは、マイクロホンアレイ302が配置された平面
から下した垂線とz軸のなす角を示す。図9(b)で
は、前記垂線が複車線の道路中央と交わる場合を示して
いる。また、図9(c)に示すように、マイクロホンア
レイ102は左右方向に回動可能に構成されており、マ
イクロホンアレイ302が配置された平面から下した垂
線とx軸のなす角βによって雑音(車両)の方向を推定
するように構成されている。
ホンアレイ302は上下方向に回動可能に構成されてお
り、αは、マイクロホンアレイ302が配置された平面
から下した垂線とz軸のなす角を示す。図9(b)で
は、前記垂線が複車線の道路中央と交わる場合を示して
いる。また、図9(c)に示すように、マイクロホンア
レイ102は左右方向に回動可能に構成されており、マ
イクロホンアレイ302が配置された平面から下した垂
線とx軸のなす角βによって雑音(車両)の方向を推定
するように構成されている。
【0080】なお、マイクロホンアレイ302のうち、
車両進行方向に平行な直線上に配置したM1個のマイク
ロホンの出力はβ方向雑音成分行列算出部(雑音成分行
列算出部)122に入力され、車両進行方向に直交する
直線上に配置したM2個のマイクロホンの出力はα方向
雑音成分行列算出部303に入力される。
車両進行方向に平行な直線上に配置したM1個のマイク
ロホンの出力はβ方向雑音成分行列算出部(雑音成分行
列算出部)122に入力され、車両進行方向に直交する
直線上に配置したM2個のマイクロホンの出力はα方向
雑音成分行列算出部303に入力される。
【0081】α方向雑音成分行列算出部303は、マイ
クロホンアレイ302のM2個のマイクロホンにそれぞ
れ接続されたM2個の増幅器603と、このM2個の増幅
器603にそれぞれ接続されたM2個の波形切出器60
4と、このM2個の波形切出器604にそれぞれ接続さ
れたM2個の周波数分析器605と、このM2個の周波数
分析器605に接続された相関行列算出器607と、こ
の相関行列算出器607に接続された固有ベクトル算出
器608と、この固有ベクトル算出器608に接続され
た雑音成分行列算出器609と、を設けたものである。
クロホンアレイ302のM2個のマイクロホンにそれぞ
れ接続されたM2個の増幅器603と、このM2個の増幅
器603にそれぞれ接続されたM2個の波形切出器60
4と、このM2個の波形切出器604にそれぞれ接続さ
れたM2個の周波数分析器605と、このM2個の周波数
分析器605に接続された相関行列算出器607と、こ
の相関行列算出器607に接続された固有ベクトル算出
器608と、この固有ベクトル算出器608に接続され
た雑音成分行列算出器609と、を設けたものである。
【0082】また、α方向算出部305は、マイクロホ
ンアレイ302の上下の走査方向(α方向)を設定する
α方向設定器611と、このα方向設定器611に接続
された方向制御ベクトル算出器612と、この方向制御
ベクトル算出器612に接続されると共に、α方向雑音
成分行列算出部303の出力を入力する方向別パワー算
出器610と、この方向別パワー算出器610に接続さ
れた周波数平均器613と、この周波数平均器613に
接続された時間平均器614と、を設けたものである。
前記方向別パワー算出器610から周波数平均器613
と時間平均器614を経てα方向算出部305の出力
(推定α方向)S17が出力される。
ンアレイ302の上下の走査方向(α方向)を設定する
α方向設定器611と、このα方向設定器611に接続
された方向制御ベクトル算出器612と、この方向制御
ベクトル算出器612に接続されると共に、α方向雑音
成分行列算出部303の出力を入力する方向別パワー算
出器610と、この方向別パワー算出器610に接続さ
れた周波数平均器613と、この周波数平均器613に
接続された時間平均器614と、を設けたものである。
前記方向別パワー算出器610から周波数平均器613
と時間平均器614を経てα方向算出部305の出力
(推定α方向)S17が出力される。
【0083】なお、β方向雑音成分行列算出部(雑音成
分行列算出部)122およびβ方向算出部123は、第
1の実施形態におけるマイクロホンアレイのマイクロホ
ン数MをM1としたものである。また、α方向雑音成分
行列算出部303およびβ方向算出部305は、第1の
実施形態におけるマイクロホンアレイのマイクロホン数
MをM2とし、変数βをαに置き換えたものである。
分行列算出部)122およびβ方向算出部123は、第
1の実施形態におけるマイクロホンアレイのマイクロホ
ン数MをM1としたものである。また、α方向雑音成分
行列算出部303およびβ方向算出部305は、第1の
実施形態におけるマイクロホンアレイのマイクロホン数
MをM2とし、変数βをαに置き換えたものである。
【0084】車線検出部312は、α方向算出部305
に接続された車線1方向カウンタ307および車線2方
向カウンタ308と、この車線1方向カウンタ307お
よび車線2方向カウンタ308にそれぞれ接続されると
共に、予め設定された通過判定閾値S8を入力する通過
判定器309、310と、を設けたものである。この通
過判定器309、310の出力S9、S10が車両検出部
312の出力(車線1検出結果、車線2検出結果)とな
る。
に接続された車線1方向カウンタ307および車線2方
向カウンタ308と、この車線1方向カウンタ307お
よび車線2方向カウンタ308にそれぞれ接続されると
共に、予め設定された通過判定閾値S8を入力する通過
判定器309、310と、を設けたものである。この通
過判定器309、310の出力S9、S10が車両検出部
312の出力(車線1検出結果、車線2検出結果)とな
る。
【0085】次に、前記車両検出装置100による車両
検出方法を説明する。
検出方法を説明する。
【0086】図10は、本発明の第3の実施形態の車両
検出方法を示す。これは、第1の実施形態とは、収音工
程(s3001)、αβ方向の雑音成分算出工程(s3
002)、推定αβ方向算出工程(s3003)、車両
・車線検出工程(s3004)を設けた点が相違してい
る。この方法によれば、車両進行方向の位置と車線方向
の位置とを検出するという効果も得られる。
検出方法を示す。これは、第1の実施形態とは、収音工
程(s3001)、αβ方向の雑音成分算出工程(s3
002)、推定αβ方向算出工程(s3003)、車両
・車線検出工程(s3004)を設けた点が相違してい
る。この方法によれば、車両進行方向の位置と車線方向
の位置とを検出するという効果も得られる。
【0087】収音工程(s3001)では、前記入力制
御部1の制御でマイクロホンアレイ302が車線1、車
線2の複車線からなる道路301上の車両などが発する
騒音を収音し、このマイクロホンアレイ302で、車両
進行方向に平行な直線上に配置したM1個のマイクロホ
ンの出力が、β方向雑音成分行列算出部122の増幅器
103に入力されて増幅され、車両進行方向に直交する
直線上に配置したM2個のマイクロホンの出力が、α方
向雑音成分行列算出部303の増幅器603に入力され
て増幅される。
御部1の制御でマイクロホンアレイ302が車線1、車
線2の複車線からなる道路301上の車両などが発する
騒音を収音し、このマイクロホンアレイ302で、車両
進行方向に平行な直線上に配置したM1個のマイクロホ
ンの出力が、β方向雑音成分行列算出部122の増幅器
103に入力されて増幅され、車両進行方向に直交する
直線上に配置したM2個のマイクロホンの出力が、α方
向雑音成分行列算出部303の増幅器603に入力され
て増幅される。
【0088】αβ方向の雑音成分算出工程(s300
2)では、前記マイクロホンアレイ302のM1個のマ
イクロホン出力が増幅器103で増幅され、M2個のマ
イクロホン出力が増幅器603で増幅された後、それぞ
れ波形切出器104、604に入力され、窓長Wの時間
窓で周期的に切り出される。なお、時間窓の形状、窓長
W、時間窓による切出し周期の設定については、第1の
実施形態に準ずる。
2)では、前記マイクロホンアレイ302のM1個のマ
イクロホン出力が増幅器103で増幅され、M2個のマ
イクロホン出力が増幅器603で増幅された後、それぞ
れ波形切出器104、604に入力され、窓長Wの時間
窓で周期的に切り出される。なお、時間窓の形状、窓長
W、時間窓による切出し周期の設定については、第1の
実施形態に準ずる。
【0089】こうして波形切出器104、604におい
て切り出された時間信号に対し、周波数分析器105、
605において周波数ごとの複素振幅S1、S15を算出
する。なお、複素振幅の算出方法については、第1の実
施形態に準ずる。
て切り出された時間信号に対し、周波数分析器105、
605において周波数ごとの複素振幅S1、S15を算出
する。なお、複素振幅の算出方法については、第1の実
施形態に準ずる。
【0090】次いで、相関行列算出器107、607に
おいて、前記(式2)により、M1個の周波数分析器1
05の出力(複素振幅行列)S1、M2個の周波数分析器
605の出力(複素振幅行列)S15からそれぞれ相関行
列を算出し、行列R[m、m]で表す。
おいて、前記(式2)により、M1個の周波数分析器1
05の出力(複素振幅行列)S1、M2個の周波数分析器
605の出力(複素振幅行列)S15からそれぞれ相関行
列を算出し、行列R[m、m]で表す。
【0091】次いで、固有ベクトル算出器108、60
8において、それぞれの行列R[m、m]の固有ベクトル
v1[m]、v2[m]、vM[m] (m=1〜M1および1
〜M2)を算出する。なお、前記固有ベクトルの算出方
法は、第1の実施形態に準ずる。
8において、それぞれの行列R[m、m]の固有ベクトル
v1[m]、v2[m]、vM[m] (m=1〜M1および1
〜M2)を算出する。なお、前記固有ベクトルの算出方
法は、第1の実施形態に準ずる。
【0092】次いで、雑音成分行列算出器109、60
9において、前記(式3)により、K個の音源がある場
合のα方向、β方向の雑音成分に相当する、行列Rn
[m、m]を算出する。ここで、予め音源数Kが想定でき
ない場合には、第1の実施形態に準じて「K=M−1」
とする。以上のように算出したα方向、β方向の雑音成
分行列をそれぞれα方向雑音成分行列算出部303、β
方向雑音成分行列算出部122の出力とし、α方向算出
部305、β方向算出部123への入力とする。
9において、前記(式3)により、K個の音源がある場
合のα方向、β方向の雑音成分に相当する、行列Rn
[m、m]を算出する。ここで、予め音源数Kが想定でき
ない場合には、第1の実施形態に準じて「K=M−1」
とする。以上のように算出したα方向、β方向の雑音成
分行列をそれぞれα方向雑音成分行列算出部303、β
方向雑音成分行列算出部122の出力とし、α方向算出
部305、β方向算出部123への入力とする。
【0093】推定αβ方向算出工程(s3003)で
は、まず、α方向算出部305のα方向設定器611に
おいて、αを設定し、方向制御ベクトル算出器612に
おいて、前記αを入力し、前記(式4)および(式5)
を用いて方向制御ベクトルS16を算出する。一方、β方
向算出部123のβ方向設定器111において、第1の
実施形態に準じてβを設定し、方向制御ベクトル算出器
112において、前記βを入力し、前記(式4)および
(式5)を用いて方向制御ベクトルS16を算出する。
は、まず、α方向算出部305のα方向設定器611に
おいて、αを設定し、方向制御ベクトル算出器612に
おいて、前記αを入力し、前記(式4)および(式5)
を用いて方向制御ベクトルS16を算出する。一方、β方
向算出部123のβ方向設定器111において、第1の
実施形態に準じてβを設定し、方向制御ベクトル算出器
112において、前記βを入力し、前記(式4)および
(式5)を用いて方向制御ベクトルS16を算出する。
【0094】次いで、方向別パワー算出器610におい
て、α方向雑音成分行列算出部303の出力(雑音成分
行列Rn)と、前記方向制御ベクトルS16とを入力し、
前記(式6)により、α方向のパワーP(α)を算出す
る。ここで、α方向を−90°から+90°まで変化さ
せてそれぞれのαにおけるP(α)を算出し、このP
(α)が最大になるαmaxを求める。以上の処理によ
り、ある時間窓における、ある周波数を用いた音源の推
定方向を算出する(α方向算出処理)。一方、方向別パ
ワー算出器110において、β方向雑音成分行列算出部
122の出力(雑音成分行列Rn)と、前記方向制御ベ
クトルS2とを入力して、前記(式6)により、第1の
実施形態に準じてβ方向のパワーP(β)を算出し、こ
のP(β)が最大になるβmaxを求めることにより、あ
る時間窓における、ある周波数を用いた音源の推定β方
向を算出する(β方向算出処理)。
て、α方向雑音成分行列算出部303の出力(雑音成分
行列Rn)と、前記方向制御ベクトルS16とを入力し、
前記(式6)により、α方向のパワーP(α)を算出す
る。ここで、α方向を−90°から+90°まで変化さ
せてそれぞれのαにおけるP(α)を算出し、このP
(α)が最大になるαmaxを求める。以上の処理によ
り、ある時間窓における、ある周波数を用いた音源の推
定方向を算出する(α方向算出処理)。一方、方向別パ
ワー算出器110において、β方向雑音成分行列算出部
122の出力(雑音成分行列Rn)と、前記方向制御ベ
クトルS2とを入力して、前記(式6)により、第1の
実施形態に準じてβ方向のパワーP(β)を算出し、こ
のP(β)が最大になるβmaxを求めることにより、あ
る時間窓における、ある周波数を用いた音源の推定β方
向を算出する(β方向算出処理)。
【0095】次いで、前記α方向算出処理を各周波数に
関して繰り返し、周波数平均器613において平均する
ことにより、前記時間窓における音源の推定α方向を算
出する。一方、前記β方向算出処理を各周波数に関して
繰り返し、周波数平均器113において平均することに
より、前記時間窓における音源の推定β方向を算出す
る。
関して繰り返し、周波数平均器613において平均する
ことにより、前記時間窓における音源の推定α方向を算
出する。一方、前記β方向算出処理を各周波数に関して
繰り返し、周波数平均器113において平均することに
より、前記時間窓における音源の推定β方向を算出す
る。
【0096】次いで、前記α方向算出処理を各時間窓に
関して繰り返し、時間平均器614において平均するこ
とにより、音源の推定α方向S17を算出する。一方、前
記β方向算出処理を各時間窓に関して繰り返し、時間平
均器114において平均することにより、音源の推定β
方向S3を算出する。
関して繰り返し、時間平均器614において平均するこ
とにより、音源の推定α方向S17を算出する。一方、前
記β方向算出処理を各時間窓に関して繰り返し、時間平
均器114において平均することにより、音源の推定β
方向S3を算出する。
【0097】以上が推定αβ方向算出工程(s300
3)であり、前述のように推定した音源の推定α方向S
17がα方向算出部305の出力として車線検出部312
に入力され、音源の推定β方向S3がβ方向算出部12
3の出力として車両検出部124に入力される。
3)であり、前述のように推定した音源の推定α方向S
17がα方向算出部305の出力として車線検出部312
に入力され、音源の推定β方向S3がβ方向算出部12
3の出力として車両検出部124に入力される。
【0098】車両・車線検出工程(s3004)では、
車線検出部312の車線1方向カウンタ307におい
て、α方向算出部305の出力α(音源の推定α方向S
17)を入力すると一定期間バッファに保持し、保持され
た出力αのうち、予め設定しておいた車線1の方向の下
限(α1L)と上限(α1H)の間となるものの個数を出
力する。
車線検出部312の車線1方向カウンタ307におい
て、α方向算出部305の出力α(音源の推定α方向S
17)を入力すると一定期間バッファに保持し、保持され
た出力αのうち、予め設定しておいた車線1の方向の下
限(α1L)と上限(α1H)の間となるものの個数を出
力する。
【0099】また、車線2方向カウンタ308におい
て、α方向算出部305の出力α(音源の推定α方向S
17)を入力すると一定期間バッファに保持し、保持され
た出力αのうち、予め設定しておいた車線2の方向の下
限(α2L)と上限(α2H)の間となるものの個数を出
力する。
て、α方向算出部305の出力α(音源の推定α方向S
17)を入力すると一定期間バッファに保持し、保持され
た出力αのうち、予め設定しておいた車線2の方向の下
限(α2L)と上限(α2H)の間となるものの個数を出
力する。
【0100】ここで、車線1方向カウンタ307および
車線2方向カウンタ308で必要なバッファ蓄積時間
は、対象とする車両の速度に依存し、その速度が遅くな
るほど多くの蓄積時間が必要になる。例えば、時速60
km程度の車両を対象とする場合には最低1s間以上のバ
ッファが必要であり、速度が半分になるとその倍のバッ
ファが必要になる。
車線2方向カウンタ308で必要なバッファ蓄積時間
は、対象とする車両の速度に依存し、その速度が遅くな
るほど多くの蓄積時間が必要になる。例えば、時速60
km程度の車両を対象とする場合には最低1s間以上のバ
ッファが必要であり、速度が半分になるとその倍のバッ
ファが必要になる。
【0101】次いで、通過判定器309において、車線
1方向カウンタ307の出力と、予め設定された通過判
定閾値S8とを入力し、車線1方向カウンタ307の出
力が通過判定閾値S8以上の場合には、車線1方向カウ
ンタ307の出力を車線1検出結果S9として出力す
る。ここで、通過判定閾値S8として設定する値は、車
線1方向のバッファ長における全方向検出数の1/5〜
1/2程度が適当である。
1方向カウンタ307の出力と、予め設定された通過判
定閾値S8とを入力し、車線1方向カウンタ307の出
力が通過判定閾値S8以上の場合には、車線1方向カウ
ンタ307の出力を車線1検出結果S9として出力す
る。ここで、通過判定閾値S8として設定する値は、車
線1方向のバッファ長における全方向検出数の1/5〜
1/2程度が適当である。
【0102】また、車線2通過判定器310において、
車線2方向カウンタ308の出力と、予め設定された通
過判定閾値S8とを入力し、車線2方向カウンタ308
の出力が通過判定閾値S8以上の場合には、車線2方向
カウンタ308の出力を車線2検出結果S10として出力
する。
車線2方向カウンタ308の出力と、予め設定された通
過判定閾値S8とを入力し、車線2方向カウンタ308
の出力が通過判定閾値S8以上の場合には、車線2方向
カウンタ308の出力を車線2検出結果S10として出力
する。
【0103】一方、車両検出部124において、第1の
実施形態に準じ、β方向算出部123の出力(音源の推
定β方向S3)を入力して、推定方向バッファ116に
一定時間蓄積し、次いで、距離算出器117において、
前記音源の推定β方向S3と、予め設定された音源位置
テンプレートS4とを入力し、距離Dを算出した後、比
較器119において、距離基準値S5と前記距離Dを比
較し、前記距離Dの方が小さい場合は車両検出結果S6
として出力する。
実施形態に準じ、β方向算出部123の出力(音源の推
定β方向S3)を入力して、推定方向バッファ116に
一定時間蓄積し、次いで、距離算出器117において、
前記音源の推定β方向S3と、予め設定された音源位置
テンプレートS4とを入力し、距離Dを算出した後、比
較器119において、距離基準値S5と前記距離Dを比
較し、前記距離Dの方が小さい場合は車両検出結果S6
として出力する。
【0104】以上のように、本発明の第3の実施形態の
車両検出装置は、収音装置3に、車両進行方向に平行に
配置されたM1個のマイクロホンと、車両進行方向に直
交して配置されたM2個のマイクロホンとからなるマイ
クロホンアレイ302を設け、CPU4、メモリ5、演
算回路11などからなる装置要部に、マイクロホンアレ
イ302の前記M2個のマイクロホンに接続されたα方
向雑音成分行列算出部303を設けているので、このα
方向雑音成分行列算出部303において、車両進行方向
に直交して配置されたM2個のマイクロホン出力を増幅
器603で増幅し、波形切出し器604である時間窓を
用いて周期的に切出し、周波数分析器605で周波数分
析を行い、前記周波数における複素振幅行列を算出し、
相関行列算出器607で前記複素振幅行列を用いて相関
行列を算出し、固有ベクトル算出器608で前記相関行
列の固有ベクトルを算出し、雑音成分行列算出器609
で、前記M2個のマイクロホン出力の雑音成分に相当す
る雑音成分行列を算出することができる。
車両検出装置は、収音装置3に、車両進行方向に平行に
配置されたM1個のマイクロホンと、車両進行方向に直
交して配置されたM2個のマイクロホンとからなるマイ
クロホンアレイ302を設け、CPU4、メモリ5、演
算回路11などからなる装置要部に、マイクロホンアレ
イ302の前記M2個のマイクロホンに接続されたα方
向雑音成分行列算出部303を設けているので、このα
方向雑音成分行列算出部303において、車両進行方向
に直交して配置されたM2個のマイクロホン出力を増幅
器603で増幅し、波形切出し器604である時間窓を
用いて周期的に切出し、周波数分析器605で周波数分
析を行い、前記周波数における複素振幅行列を算出し、
相関行列算出器607で前記複素振幅行列を用いて相関
行列を算出し、固有ベクトル算出器608で前記相関行
列の固有ベクトルを算出し、雑音成分行列算出器609
で、前記M2個のマイクロホン出力の雑音成分に相当す
る雑音成分行列を算出することができる。
【0105】また、前記装置要部に、α方向雑音成分行
列算出部303に接続されたα方向算出部305を設け
ているので、このα方向算出部305において、マイク
ロホンアレイ302からの見かけの方向αに対応する方
向をα方向設定器611で設定し、方向制御ベクトル算
出器612で方向制御ベクトルを算出し、方向別パワー
算出器610で前記方向制御ベクトルと前記雑音成分行
列を用いてα方向パワーを算出し、周波数平均器613
および時間平均器614で、前記α方向パワーの周波数
と時間窓における平均値を算出し、その結果を推定α方
向として出力することができる。
列算出部303に接続されたα方向算出部305を設け
ているので、このα方向算出部305において、マイク
ロホンアレイ302からの見かけの方向αに対応する方
向をα方向設定器611で設定し、方向制御ベクトル算
出器612で方向制御ベクトルを算出し、方向別パワー
算出器610で前記方向制御ベクトルと前記雑音成分行
列を用いてα方向パワーを算出し、周波数平均器613
および時間平均器614で、前記α方向パワーの周波数
と時間窓における平均値を算出し、その結果を推定α方
向として出力することができる。
【0106】また、前記装置要部に、α方向算出部30
5に接続された車線検出部312を設けているので、こ
の車線検出部312において、α方向算出部305の出
力αを車線1方向カウンタ307および車線1方向カウ
ンタ308に入力してそれぞれ一定期間保持し、保持さ
れた出力αのうち、予め設定しておいた車線1および車
線2のα方向の上下限値間にあるものの個数を車線1検
出結果、車線2検出結果として、それぞれ出力すること
ができる。
5に接続された車線検出部312を設けているので、こ
の車線検出部312において、α方向算出部305の出
力αを車線1方向カウンタ307および車線1方向カウ
ンタ308に入力してそれぞれ一定期間保持し、保持さ
れた出力αのうち、予め設定しておいた車線1および車
線2のα方向の上下限値間にあるものの個数を車線1検
出結果、車線2検出結果として、それぞれ出力すること
ができる。
【0107】なお、前記装置要部に、第1の実施形態に
準じて、β方向雑音成分行列算出部122、β方向算出
部123、車両検出部124を設けているので、M1個
のマイクロホン出力から車両進行方向の車両位置を検出
することができる。
準じて、β方向雑音成分行列算出部122、β方向算出
部123、車両検出部124を設けているので、M1個
のマイクロホン出力から車両進行方向の車両位置を検出
することができる。
【0108】このように、車両検出部124で走行車両
が検出されて車両検出結果S6が出力された場合、前記
車線1検出結果S9と車線2検出結果S10を参照するこ
とによって、検出された車両がどちらの車線を走行して
いるかがわかる。すなわち、複数の車両が同時にある場
合や所望の車両以外のものが発する騒音がある場合に
も、他の車両や騒音による妨害を抑制し、車両進行方向
の位置と車線方向の位置とを検出することが可能であ
る。
が検出されて車両検出結果S6が出力された場合、前記
車線1検出結果S9と車線2検出結果S10を参照するこ
とによって、検出された車両がどちらの車線を走行して
いるかがわかる。すなわち、複数の車両が同時にある場
合や所望の車両以外のものが発する騒音がある場合に
も、他の車両や騒音による妨害を抑制し、車両進行方向
の位置と車線方向の位置とを検出することが可能であ
る。
【0109】[第4の実施形態]図11は、本発明の第
4の実施形態の車両検出装置の要部を示す。なお、車両
検出装置の全体構成は、第1の実施形態と概ね同様であ
るため、図1を用いると共に、同一構成については同一
符号を付与して説明を省略する。
4の実施形態の車両検出装置の要部を示す。なお、車両
検出装置の全体構成は、第1の実施形態と概ね同様であ
るため、図1を用いると共に、同一構成については同一
符号を付与して説明を省略する。
【0110】本実施形態は、第1の実施形態とは、x軸
方向にM個のマイクロホンを配置したマイクロホンアレ
イ(図1の102)に替えて、平面上にM個のマイクロ
ホンをマトリクス状に配置したマイクロホンアレイ40
2を設けた点が相違している。また、本実施形態は、第
1の実施形態とは、さらにα方向算出部410を設け、
α方向算出部410にα方向設定器406、β方向設定
器407、方向制御ベクトル算出器405、方向別パワ
ー算出器404、時間平均器408、を設けた点が相違
している。また、本実施形態は、第1の実施形態とは、
β方向算出部123に替えてβ方向算出部417を設
け、β方向算出部417にα方向設定器413、β方向
設定器414、方向制御ベクトル算出器412、方向別
パワー算出器411、時間平均器415、を設けた点が
相違している。また、本実施形態は、第1の実施形態と
は、さらに車線検出部312を設け(第3の実施形
態)、この車線検出部312に車線1方向カウンタ30
7、車線2方向カウンタ308、通過判定器309、3
10、を設けた点が相違している。この構成によれば、
複数車線からなる道路上で他の車両や騒音による妨害を
抑制し、検出車両の車線方向の位置を検出するという効
果も得られる。
方向にM個のマイクロホンを配置したマイクロホンアレ
イ(図1の102)に替えて、平面上にM個のマイクロ
ホンをマトリクス状に配置したマイクロホンアレイ40
2を設けた点が相違している。また、本実施形態は、第
1の実施形態とは、さらにα方向算出部410を設け、
α方向算出部410にα方向設定器406、β方向設定
器407、方向制御ベクトル算出器405、方向別パワ
ー算出器404、時間平均器408、を設けた点が相違
している。また、本実施形態は、第1の実施形態とは、
β方向算出部123に替えてβ方向算出部417を設
け、β方向算出部417にα方向設定器413、β方向
設定器414、方向制御ベクトル算出器412、方向別
パワー算出器411、時間平均器415、を設けた点が
相違している。また、本実施形態は、第1の実施形態と
は、さらに車線検出部312を設け(第3の実施形
態)、この車線検出部312に車線1方向カウンタ30
7、車線2方向カウンタ308、通過判定器309、3
10、を設けた点が相違している。この構成によれば、
複数車線からなる道路上で他の車両や騒音による妨害を
抑制し、検出車両の車線方向の位置を検出するという効
果も得られる。
【0111】ここで、マイクロホンアレイ402は、図
11、図12(a)に示すように、車線1、車線2から
なる道路401に対面して設置され、M個のマイクロホ
ンがマトリクス状に配置されたものである。なお、マイ
クロホンアレイ402を構成するマイクロホンは、第1
の実施形態のマイクロホンアレイ102を構成するマイ
クロホンと同一である。また、マイクロホン数について
は、複数車線の道路401で用いるため、M=「車線数
+1」〜「車線数×2」程度に設定する。また、各マイ
クロホンの間隔は、第1の実施形態に準じて等間隔dと
し、d=5cm〜34cm、好ましくはd=5cm〜10cmに
設定する。
11、図12(a)に示すように、車線1、車線2から
なる道路401に対面して設置され、M個のマイクロホ
ンがマトリクス状に配置されたものである。なお、マイ
クロホンアレイ402を構成するマイクロホンは、第1
の実施形態のマイクロホンアレイ102を構成するマイ
クロホンと同一である。また、マイクロホン数について
は、複数車線の道路401で用いるため、M=「車線数
+1」〜「車線数×2」程度に設定する。また、各マイ
クロホンの間隔は、第1の実施形態に準じて等間隔dと
し、d=5cm〜34cm、好ましくはd=5cm〜10cmに
設定する。
【0112】また、図12(b)に示すように、マイク
ロホンアレイ402は上下方向に回動可能に構成されて
おり、αは、マイクロホンアレイ402が配置された平
面から下した垂線とz軸のなす角を示す。図12(b)
では、前記垂線が複車線の道路中央と交わる場合を示し
ている。また、図12(c)に示すように、マイクロホ
ンアレイ402は左右方向に回動可能に構成されてお
り、マイクロホンアレイ402が配置された平面から下
した垂線とx軸のなす角βによって音源(車両)の方向
を推定するように構成されている。なお、マイクロホン
アレイ402の出力は、雑音成分行列算出部122に入
力される。
ロホンアレイ402は上下方向に回動可能に構成されて
おり、αは、マイクロホンアレイ402が配置された平
面から下した垂線とz軸のなす角を示す。図12(b)
では、前記垂線が複車線の道路中央と交わる場合を示し
ている。また、図12(c)に示すように、マイクロホ
ンアレイ402は左右方向に回動可能に構成されてお
り、マイクロホンアレイ402が配置された平面から下
した垂線とx軸のなす角βによって音源(車両)の方向
を推定するように構成されている。なお、マイクロホン
アレイ402の出力は、雑音成分行列算出部122に入
力される。
【0113】また、α方向算出部410は、マイクロホ
ンアレイ402の上下の走査方向(α方向)を設定する
α方向設定器406と、マイクロホンアレイ402の左
右の走査方向(β方向)を設定するβ方向設定器407
と、α方向設定器406およびβ方向設定器407に接
続された方向制御ベクトル算出器405と、この方向制
御ベクトル算出器405に接続されると共に、雑音成分
行列算出部122の出力を入力する方向別パワー算出器
404と、この方向別パワー算出器404に接続された
時間平均器408とを設けたものである。前記方向別パ
ワー算出器404から時間平均器408を経てα方向算
出部410の出力(推定α方向)S13が出力される。
ンアレイ402の上下の走査方向(α方向)を設定する
α方向設定器406と、マイクロホンアレイ402の左
右の走査方向(β方向)を設定するβ方向設定器407
と、α方向設定器406およびβ方向設定器407に接
続された方向制御ベクトル算出器405と、この方向制
御ベクトル算出器405に接続されると共に、雑音成分
行列算出部122の出力を入力する方向別パワー算出器
404と、この方向別パワー算出器404に接続された
時間平均器408とを設けたものである。前記方向別パ
ワー算出器404から時間平均器408を経てα方向算
出部410の出力(推定α方向)S13が出力される。
【0114】また、β方向算出部417は、マイクロホ
ンアレイ402の上下の走査方向(α方向)を設定する
α方向設定器413と、マイクロホンアレイ402の左
右の走査方向(β方向)を設定するβ方向設定器414
と、α方向設定器413およびβ方向設定器414に接
続された方向制御ベクトル算出器412と、この方向制
御ベクトル算出器412に接続されると共に、雑音成分
行列算出部122の出力を入力する方向別パワー算出器
411と、この方向別パワー算出器411に接続された
時間平均器415とを設けたものである。前記方向別パ
ワー算出器411から時間平均器415を経てβ方向算
出部417の出力(推定β方向)S14が出力される。
ンアレイ402の上下の走査方向(α方向)を設定する
α方向設定器413と、マイクロホンアレイ402の左
右の走査方向(β方向)を設定するβ方向設定器414
と、α方向設定器413およびβ方向設定器414に接
続された方向制御ベクトル算出器412と、この方向制
御ベクトル算出器412に接続されると共に、雑音成分
行列算出部122の出力を入力する方向別パワー算出器
411と、この方向別パワー算出器411に接続された
時間平均器415とを設けたものである。前記方向別パ
ワー算出器411から時間平均器415を経てβ方向算
出部417の出力(推定β方向)S14が出力される。
【0115】次に、前記車両検出装置100による車両
検出方法を説明する。
検出方法を説明する。
【0116】図13は、本発明の第4の実施形態の車両
検出方法を示す。これは、第1の実施形態とは、収音工
程(図4のs1001)に替えて収音工程(s400
1)を設け、推定β方向算出工程(図4のs1003)
に替えて推定αβ方向算出工程(s4003)を設け、
車両検出工程(図4のs1004)に替えて車両・車線
検出工程(s3004)を設けた点が相違している。こ
の方法によれば、検出車両の車線方向の位置を検出する
という効果も得られる。
検出方法を示す。これは、第1の実施形態とは、収音工
程(図4のs1001)に替えて収音工程(s400
1)を設け、推定β方向算出工程(図4のs1003)
に替えて推定αβ方向算出工程(s4003)を設け、
車両検出工程(図4のs1004)に替えて車両・車線
検出工程(s3004)を設けた点が相違している。こ
の方法によれば、検出車両の車線方向の位置を検出する
という効果も得られる。
【0117】収音工程(s4001)では、平面にM個
のマイクロホンがマトリクス状に配置されたマイクロホ
ンアレイ402が、前記入力制御部1の制御で車線1、
車線2からなる道路401上の車両などが発する音を収
音し、前記M個のマイクロホンの出力が、雑音成分行列
算出部122の増幅器103に入力されて増幅される。
のマイクロホンがマトリクス状に配置されたマイクロホ
ンアレイ402が、前記入力制御部1の制御で車線1、
車線2からなる道路401上の車両などが発する音を収
音し、前記M個のマイクロホンの出力が、雑音成分行列
算出部122の増幅器103に入力されて増幅される。
【0118】雑音成分算出工程(s1002)では、第
1の実施形態と準じて、前記マイクロホンアレイ402
の出力が増幅器103で増幅された後、雑音成分行列R
n[m、m]を算出して、雑音成分行列算出部122の出
力とする。この雑音成分行列算出部122の出力は、α
方向算出部410およびβ方向算出部417へ入力され
る。
1の実施形態と準じて、前記マイクロホンアレイ402
の出力が増幅器103で増幅された後、雑音成分行列R
n[m、m]を算出して、雑音成分行列算出部122の出
力とする。この雑音成分行列算出部122の出力は、α
方向算出部410およびβ方向算出部417へ入力され
る。
【0119】推定αβ方向算出工程(s4003)で
は、α方向算出部410において、α方向設定器406
は車線方向の車両が走行する範囲の角度αを走査する。
また、β方向設定器407はβ(固定値)を設定する。
この固定値は、マイクロホンアレイ402の正面に当た
るβ=90°が最適である。
は、α方向算出部410において、α方向設定器406
は車線方向の車両が走行する範囲の角度αを走査する。
また、β方向設定器407はβ(固定値)を設定する。
この固定値は、マイクロホンアレイ402の正面に当た
るβ=90°が最適である。
【0120】次いで、方向制御ベクトル404は、α方
向設定器406およびβ方向設定器407の出力を入力
し、(式9)を用いて方向制御ベクトルd[m]を算出
する。
向設定器406およびβ方向設定器407の出力を入力
し、(式9)を用いて方向制御ベクトルd[m]を算出
する。
【数9】 ただし、τ[m]は式(10)により定義される。
【数10】 ただし、cは音速である。また、Δ[m]は経路差を表
し、マイクロホンの座標(x[m]、y[m]、z[m])、
方向(α、β)、音源とマイクロホン間の距離Lを用い
て(式11)のように表せる。なお、経路差は音源とマ
イクロホン間の距離を基準に算出している。
し、マイクロホンの座標(x[m]、y[m]、z[m])、
方向(α、β)、音源とマイクロホン間の距離Lを用い
て(式11)のように表せる。なお、経路差は音源とマ
イクロホン間の距離を基準に算出している。
【数11】 このとき、距離Lを十分大きく(例えば、1000m以
上)とると平面波入射の条件となる。車両検出のために
実用的な値としては、マイクロホンと道路中央の間の距
離を設定すると適当である。このように算出した方向制
御ベクトルS11は、方向制御ベクトル算出器405の出
力として方向別パワー算出器404に入力される。
上)とると平面波入射の条件となる。車両検出のために
実用的な値としては、マイクロホンと道路中央の間の距
離を設定すると適当である。このように算出した方向制
御ベクトルS11は、方向制御ベクトル算出器405の出
力として方向別パワー算出器404に入力される。
【0121】次いで、方向別パワー算出器404におい
て、方向制御ベクトルS11を入力し、第1の実施形態に
準じて方向別パワーを算出する。この方向別パワーは、
時間平均器114に入力される。なお、方向別パワー算
出器404は、図2に示した方向別パワー算出器110
に相当する。
て、方向制御ベクトルS11を入力し、第1の実施形態に
準じて方向別パワーを算出する。この方向別パワーは、
時間平均器114に入力される。なお、方向別パワー算
出器404は、図2に示した方向別パワー算出器110
に相当する。
【0122】以上の方向別パワー算出処理を各時間窓に
関して繰り返し、時間平均器114において平均するこ
とにより、推定α方向S13を出力する。なお、時間平均
器408は、図2に示した時間平均器114に相当す
る。このように、βを固定した条件でαを走査すること
により推定α方向S13が算出できる。
関して繰り返し、時間平均器114において平均するこ
とにより、推定α方向S13を出力する。なお、時間平均
器408は、図2に示した時間平均器114に相当す
る。このように、βを固定した条件でαを走査すること
により推定α方向S13が算出できる。
【0123】一方、β方向算出部417において、α方
向設定器413はα(固定値)を設定する。この固定値
は道路中央の方向が最適である。また、β方向設定器4
14は、車両進行方向の車両が走行する範囲の角度βを
走査する。
向設定器413はα(固定値)を設定する。この固定値
は道路中央の方向が最適である。また、β方向設定器4
14は、車両進行方向の車両が走行する範囲の角度βを
走査する。
【0124】次いで、方向制御ベクトル算出器412に
おいて、α方向設定器413およびβ方向設定器414
の出力を入力し、前述のように(式9)〜(式11)に
よって方向制御ベクトルd[m]を算出する。このよう
に算出した方向制御ベクトルは、方向制御ベクトル算出
器412の出力S12として方向別パワー算出器411に
入力される。
おいて、α方向設定器413およびβ方向設定器414
の出力を入力し、前述のように(式9)〜(式11)に
よって方向制御ベクトルd[m]を算出する。このよう
に算出した方向制御ベクトルは、方向制御ベクトル算出
器412の出力S12として方向別パワー算出器411に
入力される。
【0125】次いで、方向別パワー算出器411におい
て、方向制御ベクトル算出器412の出力(方向制御ベ
クトル)S12を入力し、この方向制御ベクトルS12を用
いて方向別パワーを算出する。なお、方向別パワー算出
器411は、図2に示した方向別パワー算出器110と
同一である。
て、方向制御ベクトル算出器412の出力(方向制御ベ
クトル)S12を入力し、この方向制御ベクトルS12を用
いて方向別パワーを算出する。なお、方向別パワー算出
器411は、図2に示した方向別パワー算出器110と
同一である。
【0126】次いで、時間平均器415において、方向
別パワー算出器411の出力(方向別パワー)を入力
し、第1の実施形態に準じて推定β方向S14を出力す
る。なお、時間平均器415は、図2に示した時間平均
器114と同一である。このように、αを固定した条件
でβを走査することにより推定β方向S14が算出でき
る。
別パワー算出器411の出力(方向別パワー)を入力
し、第1の実施形態に準じて推定β方向S14を出力す
る。なお、時間平均器415は、図2に示した時間平均
器114と同一である。このように、αを固定した条件
でβを走査することにより推定β方向S14が算出でき
る。
【0127】車両・車線検出工程(s3004)では、
車線検出部312において、α方向算出部410の出力
S13を入力し、第3の実施形態に準じて車線1検出結果
S9および車線2検出結果S10を出力する。
車線検出部312において、α方向算出部410の出力
S13を入力し、第3の実施形態に準じて車線1検出結果
S9および車線2検出結果S10を出力する。
【0128】一方、車両検出部124において、β方向
算出部417の出力S14を推定方向バッファ116に入
力し、第1の実施形態に準じて車両検出結果S6を出力
する。ここで、車両検出部124により走行車両が検出
されて車両検出結果S6が出力された場合、前記車線1
検出結果S9と車線2検出結果S10を参照することによ
って、検出された車両がどちらの車線を走行しているか
がわかる。
算出部417の出力S14を推定方向バッファ116に入
力し、第1の実施形態に準じて車両検出結果S6を出力
する。ここで、車両検出部124により走行車両が検出
されて車両検出結果S6が出力された場合、前記車線1
検出結果S9と車線2検出結果S10を参照することによ
って、検出された車両がどちらの車線を走行しているか
がわかる。
【0129】以上のように、本発明の第3の実施形態の
車両検出装置は、収音装置3に、平面にM個のマイクロ
ホンがマトリクス状に配置されたマイクロホンアレイ4
02を設け、CPU4、メモリ5、演算回路11などか
らなる装置要部に、マイクロホンアレイ402の前記M
個のマイクロホンに接続された雑音成分行列算出部12
2を設けているので、この雑音成分行列算出部122に
おいて、前記M個のマイクロホン出力を増幅器103で
増幅し、波形切出し器104である時間窓を用いて周期
的に切出し、周波数分析器105で周波数分析を行い、
前記周波数における複素振幅行列を算出し、相関行列算
出器107で前記複素振幅行列を用いて相関行列を算出
し、固有ベクトル算出器108で前記相関行列の固有ベ
クトルを算出し、雑音成分行列算出器109で、前記M
個のマイクロホン出力の雑音成分に相当する雑音成分行
列を算出することができる。
車両検出装置は、収音装置3に、平面にM個のマイクロ
ホンがマトリクス状に配置されたマイクロホンアレイ4
02を設け、CPU4、メモリ5、演算回路11などか
らなる装置要部に、マイクロホンアレイ402の前記M
個のマイクロホンに接続された雑音成分行列算出部12
2を設けているので、この雑音成分行列算出部122に
おいて、前記M個のマイクロホン出力を増幅器103で
増幅し、波形切出し器104である時間窓を用いて周期
的に切出し、周波数分析器105で周波数分析を行い、
前記周波数における複素振幅行列を算出し、相関行列算
出器107で前記複素振幅行列を用いて相関行列を算出
し、固有ベクトル算出器108で前記相関行列の固有ベ
クトルを算出し、雑音成分行列算出器109で、前記M
個のマイクロホン出力の雑音成分に相当する雑音成分行
列を算出することができる。
【0130】また、前記装置要部に、雑音成分行列算出
部122に接続されたα方向算出部410を設けている
ので、このα方向算出部410において、マイクロホン
アレイ402からの見かけの方向αに対応する方向をα
方向設定器406で設定し、マイクロホンアレイ402
からの見かけの方向βに対応する方向をβ方向設定器4
07で設定し、方向制御ベクトル算出器405で方向制
御ベクトルを算出し、方向別パワー算出器404で前記
方向制御ベクトルと前記雑音成分行列を用いてα方向パ
ワーを算出し、時間平均器408で、前記α方向パワー
の時間窓における平均値を算出し、その結果を推定α方
向として出力することができる。
部122に接続されたα方向算出部410を設けている
ので、このα方向算出部410において、マイクロホン
アレイ402からの見かけの方向αに対応する方向をα
方向設定器406で設定し、マイクロホンアレイ402
からの見かけの方向βに対応する方向をβ方向設定器4
07で設定し、方向制御ベクトル算出器405で方向制
御ベクトルを算出し、方向別パワー算出器404で前記
方向制御ベクトルと前記雑音成分行列を用いてα方向パ
ワーを算出し、時間平均器408で、前記α方向パワー
の時間窓における平均値を算出し、その結果を推定α方
向として出力することができる。
【0131】また、前記装置要部に、雑音成分行列算出
部122に接続されたβ方向算出部417を設けている
ので、このβ方向算出部417において、マイクロホン
アレイ402からの見かけの方向αに対応する方向をα
方向設定器413で設定し、マイクロホンアレイ402
からの見かけの方向βに対応する方向をβ方向設定器4
14で設定し、方向制御ベクトル算出器412で方向制
御ベクトルを算出し、方向別パワー算出器411で前記
方向制御ベクトルと前記雑音成分行列を用いてβ方向パ
ワーを算出し、時間平均器415で、前記β方向パワー
の時間窓における平均値を算出し、その結果を推定β方
向として出力することができる。
部122に接続されたβ方向算出部417を設けている
ので、このβ方向算出部417において、マイクロホン
アレイ402からの見かけの方向αに対応する方向をα
方向設定器413で設定し、マイクロホンアレイ402
からの見かけの方向βに対応する方向をβ方向設定器4
14で設定し、方向制御ベクトル算出器412で方向制
御ベクトルを算出し、方向別パワー算出器411で前記
方向制御ベクトルと前記雑音成分行列を用いてβ方向パ
ワーを算出し、時間平均器415で、前記β方向パワー
の時間窓における平均値を算出し、その結果を推定β方
向として出力することができる。
【0132】なお、前記装置要部に、第3の実施形態に
準じて、α方向算出部410に接続された車線検出部3
12を設けているので、この車線検出部312におい
て、α方向算出部410の出力αを車線1方向カウンタ
307および車線1方向カウンタ308に入力してそれ
ぞれ一定期間保持し、保持された出力αのうち、予め設
定しておいた車線1および車線2のα方向の上下限値間
にあるものの個数を車線1検出結果、車線2検出結果と
して、それぞれ出力することができる。また、前記装置
要部に、第1の実施形態に準じて、β方向算出部417
に接続された車両検出部124を設けているので、M個
のマイクロホン出力から車両進行方向の車両位置を検出
することができる。
準じて、α方向算出部410に接続された車線検出部3
12を設けているので、この車線検出部312におい
て、α方向算出部410の出力αを車線1方向カウンタ
307および車線1方向カウンタ308に入力してそれ
ぞれ一定期間保持し、保持された出力αのうち、予め設
定しておいた車線1および車線2のα方向の上下限値間
にあるものの個数を車線1検出結果、車線2検出結果と
して、それぞれ出力することができる。また、前記装置
要部に、第1の実施形態に準じて、β方向算出部417
に接続された車両検出部124を設けているので、M個
のマイクロホン出力から車両進行方向の車両位置を検出
することができる。
【0133】このように、平面にM個のマイクロホンが
マトリクス状に配置されたマイクロホンアレイ402を
設けることにより、車両進行方向の位置と車線方向の位
置とを検出することが可能である。
マトリクス状に配置されたマイクロホンアレイ402を
設けることにより、車両進行方向の位置と車線方向の位
置とを検出することが可能である。
【0134】[第5の実施形態]図14は、本発明の第
5の実施形態の車両検出装置の要部を示す。なお、車両
検出装置の全体構成は、第1の実施形態と概ね同様であ
るため、図1を用いると共に、同一構成については同一
符号を付与して説明を省略する。
5の実施形態の車両検出装置の要部を示す。なお、車両
検出装置の全体構成は、第1の実施形態と概ね同様であ
るため、図1を用いると共に、同一構成については同一
符号を付与して説明を省略する。
【0135】本実施形態は、第1の実施形態とは、x軸
方向にM個のマイクロホンを配置したマイクロホンアレ
イ(図2の102)に替えて、平面上にM個のマイクロ
ホンをマトリクス状に配置したマイクロホンアレイ40
2を設けた点が相違している(第4の実施形態)。ま
た、本実施形態は、第1の実施形態とは、β方向算出部
(図2の123)に替えてα方向算出部410を設け
(第3の実施形態)、α方向算出部410にα方向設定
器406、β方向設定器407、方向制御ベクトル算出
器405、方向別パワー算出器404、時間平均器40
8、を設けた点が相違している。また、本実施形態は、
第1の実施形態とは、車両検出部(図2の124)に替
えて車線検出部312を設け(第3の実施形態)、この
車線検出部312に車線1方向カウンタ307、車線2
方向カウンタ308、通過判定器309、310、を設
けた点が相違している。また、本実施形態は、第3の実
施形態とは、さらに車線検出部312に接続された車線
1カウンタ508、車線2カウンタ509を設けた点が
相違している。この構成によれば、車線ごとに通過車両
数を計数できるという効果も得られる。
方向にM個のマイクロホンを配置したマイクロホンアレ
イ(図2の102)に替えて、平面上にM個のマイクロ
ホンをマトリクス状に配置したマイクロホンアレイ40
2を設けた点が相違している(第4の実施形態)。ま
た、本実施形態は、第1の実施形態とは、β方向算出部
(図2の123)に替えてα方向算出部410を設け
(第3の実施形態)、α方向算出部410にα方向設定
器406、β方向設定器407、方向制御ベクトル算出
器405、方向別パワー算出器404、時間平均器40
8、を設けた点が相違している。また、本実施形態は、
第1の実施形態とは、車両検出部(図2の124)に替
えて車線検出部312を設け(第3の実施形態)、この
車線検出部312に車線1方向カウンタ307、車線2
方向カウンタ308、通過判定器309、310、を設
けた点が相違している。また、本実施形態は、第3の実
施形態とは、さらに車線検出部312に接続された車線
1カウンタ508、車線2カウンタ509を設けた点が
相違している。この構成によれば、車線ごとに通過車両
数を計数できるという効果も得られる。
【0136】次に、前記車両検出装置100による車両
検出方法を説明する。
検出方法を説明する。
【0137】図15は、本発明の第5の実施形態の車両
検出方法を示す。これは、第1の実施形態とは、収音工
程(図4のs1001)および雑音成分算出工程(図4
のs1002)に替えて、第4の実施形態の収音工程
(s4001)および雑音成分算出工程(s4002)
を設け、推定β方向算出工程(図4のs1003)に替
えて推定α方向算出工程(s5003)を設け、車両検
出工程(図4のs1004)に替えて車線別車両検出工
程(s5004)を設けた点が相違している。この方法
によれば、車線別車両検出工程(s5004)において
車線ごとに通過車両数を計数できるという効果も得られ
る。
検出方法を示す。これは、第1の実施形態とは、収音工
程(図4のs1001)および雑音成分算出工程(図4
のs1002)に替えて、第4の実施形態の収音工程
(s4001)および雑音成分算出工程(s4002)
を設け、推定β方向算出工程(図4のs1003)に替
えて推定α方向算出工程(s5003)を設け、車両検
出工程(図4のs1004)に替えて車線別車両検出工
程(s5004)を設けた点が相違している。この方法
によれば、車線別車両検出工程(s5004)において
車線ごとに通過車両数を計数できるという効果も得られ
る。
【0138】収音工程(s4001)では、第4の実施
形態に準じ、前記入力制御部1の制御で、平面上にM個
のマイクロホンをマトリクス状に配置したマイクロホン
アレイ402が、車線1、車線2からなる道路上の車両
などが発する騒音を収音し、前記M個のマイクロホンの
出力が雑音成分行列算出部122の増幅器103に入力
されて増幅される。
形態に準じ、前記入力制御部1の制御で、平面上にM個
のマイクロホンをマトリクス状に配置したマイクロホン
アレイ402が、車線1、車線2からなる道路上の車両
などが発する騒音を収音し、前記M個のマイクロホンの
出力が雑音成分行列算出部122の増幅器103に入力
されて増幅される。
【0139】雑音成分算出工程(s4002)では、マ
イクロホンアレイ402の出力が増幅器103で増幅さ
れた後、雑音成分行列算出部122において、第1、第
4の実施形態に準じて雑音成分行列Rn[m、m]を算出
し、出力する。この雑音成分行列算出部122の出力
は、α方向算出部410に入力される。
イクロホンアレイ402の出力が増幅器103で増幅さ
れた後、雑音成分行列算出部122において、第1、第
4の実施形態に準じて雑音成分行列Rn[m、m]を算出
し、出力する。この雑音成分行列算出部122の出力
は、α方向算出部410に入力される。
【0140】推定α方向算出工程(s5003)では、
α方向算出部410において、第4の実施形態と準じ、
方向制御ベクトル算出器405は、α方向設定器406
による設定値αとβ方向設定器407による設定値β
(固定値)とを入力して方向制御ベクトルS11を出力
し、方向別パワー算出器411は、前記方向制御ベクト
ルS11と雑音成分行列算出部122の出力とを入力して
方向別パワーを算出し、時間平均器415は、方向別パ
ワー算出器411の出力(方向別パワー)を入力して、
推定α方向S13を出力する。このように、βを固定した
条件でαを走査することにより推定α方向S13を算出で
きる。
α方向算出部410において、第4の実施形態と準じ、
方向制御ベクトル算出器405は、α方向設定器406
による設定値αとβ方向設定器407による設定値β
(固定値)とを入力して方向制御ベクトルS11を出力
し、方向別パワー算出器411は、前記方向制御ベクト
ルS11と雑音成分行列算出部122の出力とを入力して
方向別パワーを算出し、時間平均器415は、方向別パ
ワー算出器411の出力(方向別パワー)を入力して、
推定α方向S13を出力する。このように、βを固定した
条件でαを走査することにより推定α方向S13を算出で
きる。
【0141】車線別車両検出工程(s5004)では、
車線検出部312において、α方向算出部410の出力
(推定α方向)S13を入力し、第4の実施形態に準じ
て、車線1検出結果S9および車線2検出結果S10を出
力する。
車線検出部312において、α方向算出部410の出力
(推定α方向)S13を入力し、第4の実施形態に準じ
て、車線1検出結果S9および車線2検出結果S10を出
力する。
【0142】次いで、車線1カウンタ508において、
車線検出部312の出力(車線1検出結果)S9を入力
し、カウントする。また、車線2カウンタ509におい
て、車線検出部312の出力(車線2検出結果)S10を
入力し、カウントする。
車線検出部312の出力(車線1検出結果)S9を入力
し、カウントする。また、車線2カウンタ509におい
て、車線検出部312の出力(車線2検出結果)S10を
入力し、カウントする。
【0143】以上のように、本発明の第5の実施形態の
車両検出装置は、前記装置要部に、車線検出部312に
接続された車線1カウンタ508および車線2カウンタ
509を設けているので、この車線1カウンタ508お
よび車線2カウンタ509において、車線検出部312
で検出された車両の車線位置を入力し、車線ごとの通過
車両数(検出車両数)を計数することができる。
車両検出装置は、前記装置要部に、車線検出部312に
接続された車線1カウンタ508および車線2カウンタ
509を設けているので、この車線1カウンタ508お
よび車線2カウンタ509において、車線検出部312
で検出された車両の車線位置を入力し、車線ごとの通過
車両数(検出車両数)を計数することができる。
【0144】なお、上記各実施形態では、距離算出器1
17、206における距離算出方法として、テンプレー
トマッチングによる方法を採用した場合について説明し
たが、本発明はテンプレートマッチングによる方法のほ
かに、公知のDP(DynamicProgram)マッチングによる
方法などを用いても同様の効果が得られるものである。
17、206における距離算出方法として、テンプレー
トマッチングによる方法を採用した場合について説明し
たが、本発明はテンプレートマッチングによる方法のほ
かに、公知のDP(DynamicProgram)マッチングによる
方法などを用いても同様の効果が得られるものである。
【0145】前記マイクロホンアレイ102、302、
402を含む収音装置3が前記収音手段を構成し、雑音
成分行列算出部(α方向雑音成分行列算出部)122、
α方向雑音成分行列算出部303、α方向算出部30
5、410、β方向算出部123、417を含むCPU
4、メモリ5、演算回路11などが前記方向推定手段を
構成し、車両検出部124、車両・速度検出部214、
車線検出部312を含むCPU4、メモリ5、演算回路
11などが前記類似度算出手段を構成し、α方向算出部
305、410、β方向算出部123、417を含むC
PU4、メモリ5、演算回路11などが前記推定手段を
構成し、車線1方向カウンタ307および車線2方向カ
ウンタ308が前記カウンタ、第1カウンタを構成し、
車線1カウンタ508および車線2カウンタ509が前
記第2カウンタを構成し、通過判定器309、310が
前記車両位置検出手段を構成し、推定方向バッファ11
6、205、距離算出器117、206が前記比較手段
を構成し、時間軸伸縮器208が前記時間軸伸縮手段を
構成する。また、雑音成分算出工程(s1002)、α
β方向の雑音成分算出工程(s3002)、推定β方向
算出工程(s1003)、推定αβ方向算出工程(s3
003、s4003)、推定α方向算出工程(s500
3)が前記方向推定工程に含まれる。
402を含む収音装置3が前記収音手段を構成し、雑音
成分行列算出部(α方向雑音成分行列算出部)122、
α方向雑音成分行列算出部303、α方向算出部30
5、410、β方向算出部123、417を含むCPU
4、メモリ5、演算回路11などが前記方向推定手段を
構成し、車両検出部124、車両・速度検出部214、
車線検出部312を含むCPU4、メモリ5、演算回路
11などが前記類似度算出手段を構成し、α方向算出部
305、410、β方向算出部123、417を含むC
PU4、メモリ5、演算回路11などが前記推定手段を
構成し、車線1方向カウンタ307および車線2方向カ
ウンタ308が前記カウンタ、第1カウンタを構成し、
車線1カウンタ508および車線2カウンタ509が前
記第2カウンタを構成し、通過判定器309、310が
前記車両位置検出手段を構成し、推定方向バッファ11
6、205、距離算出器117、206が前記比較手段
を構成し、時間軸伸縮器208が前記時間軸伸縮手段を
構成する。また、雑音成分算出工程(s1002)、α
β方向の雑音成分算出工程(s3002)、推定β方向
算出工程(s1003)、推定αβ方向算出工程(s3
003、s4003)、推定α方向算出工程(s500
3)が前記方向推定工程に含まれる。
【0146】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、道路近
傍にあって、複数のマイクロホンからなる収音手段から
の入力信号を、時間窓を用いて周期的に切出し、それぞ
れの時間窓において音源の方向を推定し、その推定結果
と、車両走行時の音源方向の時間変化を表す複数のテン
プレートとの類似度を算出することにより、複数の車両
が同時にある場合や所望の車両以外のものが発する騒音
がある場合にも音源を検出し、車両進行方向における位
置、車線位置、車両通過数を算出するというすぐれた効
果を有する車両検出装置および車両検出方法を提供する
ことができるものである。
傍にあって、複数のマイクロホンからなる収音手段から
の入力信号を、時間窓を用いて周期的に切出し、それぞ
れの時間窓において音源の方向を推定し、その推定結果
と、車両走行時の音源方向の時間変化を表す複数のテン
プレートとの類似度を算出することにより、複数の車両
が同時にある場合や所望の車両以外のものが発する騒音
がある場合にも音源を検出し、車両進行方向における位
置、車線位置、車両通過数を算出するというすぐれた効
果を有する車両検出装置および車両検出方法を提供する
ことができるものである。
【図1】本発明の第1の実施の形態の車両検出装置を示
すブロック図
すブロック図
【図2】本発明の第1の実施の形態の車両検出装置要部
を示すブロック図
を示すブロック図
【図3】本発明の第1の実施の形態のマイクロホンアレ
イの配置を示す図
イの配置を示す図
【図4】本発明の第1の実施の形態の車両検出方法を示
すフローチャート
すフローチャート
【図5】本発明の第2の実施の形態の車両検出装置要部
を示すブロック図
を示すブロック図
【図6】本発明の第2の実施の形態の車両検出方法を示
すフローチャート
すフローチャート
【図7】本発明の第3の実施の形態の車両検出装置要部
を示すブロック図
を示すブロック図
【図8】本発明の第3の実施の形態の車両検出装置要部
(α方向雑音成分算出部、α方向算出部)を示すブロッ
ク図
(α方向雑音成分算出部、α方向算出部)を示すブロッ
ク図
【図9】本発明の第3の実施の形態のマイクロホンアレ
イの配置を示す図
イの配置を示す図
【図10】本発明の第3の実施の形態の車両検出方法を
示すフローチャート
示すフローチャート
【図11】本発明の第4の実施の形態の車両検出装置要
部を示すブロック図
部を示すブロック図
【図12】本発明の第4の実施の形態のマイクロホンア
レイの配置を示す図
レイの配置を示す図
【図13】本発明の第4の実施の形態の車両検出方法を
示すフローチャート
示すフローチャート
【図14】本発明の第5の実施の形態の車両検出装置要
部を示すブロック図
部を示すブロック図
【図15】本発明の第5の実施の形態の車両検出方法を
示すフローチャート
示すフローチャート
【図16】従来の車両検出装置要部を示すブロック図
1 入力制御部 2 タイマ回路 3 収音装値 4 CPU 5 メモリ 6 表示制御部 7 印字制御部 8 演算制御部 9 CRT 10 プリンタ 11 演算回路 100 車両検出装置 102、302、402 マイクロホンアレイ 103、603 増幅器 104、604 波形切出器 105、605 周波数分析器 107、607 相関行列算出器 108、608 固有ベクトル算出器 109、609 雑音成分行列算出器 110、404、411、610 方向別パワー算出器 111、407 β方向設定器 112、406、412、612 方向制御ベクトル算
出器 113、613 周波数平均器 114、408、415、614 時間平均器 116、205 推定方向バッファ 117、206 距離算出器 119、211 比較器 122 雑音成分行列算出部(β方向雑音成分行列算出
部) 123 β方向算出部 124 車両検出部 208 時間軸伸縮器 209 速度算出器 214 車両・速度検出部 303 α方向雑音成分行列算出部 305 α方向算出部 307 車線1方向カウンタ 308 車線2方向カウンタ 309、310 通過判定器 406、413、611 α方向設定器 701 第1収音器 702 第2収音器 703、704 増幅回路 705 切替回路 706 周波数分析回路 707 周波数分布比較回路 708 時間差検出回路 709 時間差/速度変換回路 710 タイミング制御回路 711 速度表示出力回路
出器 113、613 周波数平均器 114、408、415、614 時間平均器 116、205 推定方向バッファ 117、206 距離算出器 119、211 比較器 122 雑音成分行列算出部(β方向雑音成分行列算出
部) 123 β方向算出部 124 車両検出部 208 時間軸伸縮器 209 速度算出器 214 車両・速度検出部 303 α方向雑音成分行列算出部 305 α方向算出部 307 車線1方向カウンタ 308 車線2方向カウンタ 309、310 通過判定器 406、413、611 α方向設定器 701 第1収音器 702 第2収音器 703、704 増幅回路 705 切替回路 706 周波数分析回路 707 周波数分布比較回路 708 時間差検出回路 709 時間差/速度変換回路 710 タイミング制御回路 711 速度表示出力回路
Claims (27)
- 【請求項1】 道路近傍にあって、複数のマイクロホン
からなる収音手段と、この収音手段からの入力信号を、
時間窓を用いて周期的に切出し、それぞれの時間窓にお
いて音源の方向を推定する方向推定手段と、この方向推
定手段による推定結果と、車両走行時の音源方向の時間
変化を表す複数のテンプレートとの類似度を算出する類
似度算出手段とを備えたことを特徴とする車両検出装
置。 - 【請求項2】 前記収音手段が、車両進行方向に平行な
直線上に配置された複数のマイクロホンからなることを
特徴とする請求項1記載の車両検出装置。 - 【請求項3】 前記収音手段が、車両進行方向に平行な
直線上に配置した複数のマイクロホンと、車両進行方向
に直交する直線上に配置した複数のマイクロホンとから
なることを特徴とする請求項1記載の車両検出装置。 - 【請求項4】 前記方向推定手段に、車両進行方向と車
線方向のそれぞれについて音源の方向を推定する推定手
段を設けたことを特徴とする請求項3記載の車両検出装
置。 - 【請求項5】 前記道路が複数の車線を有する場合、前
記方向推定手段による推定結果を車線ごとに計数するカ
ウンタと、このカウンタの計数値をもとに音源の車線位
置を検出する車線検出手段とを備えたことを特徴とする
請求項4記載の車両検出装置。 - 【請求項6】 前記収音手段が、同一平面上にマトリク
ス状に配置した複数のマイクロホンからなることを特徴
とする請求項1記載の車両検出装置。 - 【請求項7】 前記方向推定手段に、車両進行方向と車
線方向のそれぞれについて音源の方向を2次元で推定す
る推定手段を設けたことを特徴とする請求項6記載の車
両検出装置。 - 【請求項8】 前記方向推定手段に、車線方向について
は音源の方向を道路中央に限定し、車両進行方向につい
ての走査で音源の方向を推定する推定手段を設けたこと
を特徴とする請求項7記載の車両検出装置。 - 【請求項9】 前記方向推定手段に、車両進行方向につ
いては音源の方向を限定し、車線方向についての走査で
音源の方向を推定する推定手段を設けたことを特徴とす
る請求項7記載の車両検出装置。 - 【請求項10】 前記道路が複数の車線を有する場合、
前記方向推定手段による推定結果を車線ごとに計数する
第1カウンタと、このカウンタの計数値をもとに音源の
車線位置を検出する車線位置検出手段と、この車線位置
検出手段による検出結果を車線ごとに計数する第2カウ
ンタとを備えたことを特徴とする請求項7記載の車両検
出装置。 - 【請求項11】 前記類似度算出手段に、前記複数のテ
ンプレートと推定結果とを比較する比較手段を設けたこ
とを特徴とする請求項1〜10記載の車両検出装置。 - 【請求項12】 前記複数のテンプレートは、異なる速
度で車両を走行させた時の車両走行音を用いて作成した
ものであることを特徴とする請求項11記載の車両検出
装置。 - 【請求項13】 前記複数のテンプレートは、単一の速
度における車両走行音を用いて作成したテンプレートの
時間軸を伸縮したものであって、前記類似度算出手段
に、前記テンプレートの時間軸を伸縮する時間軸伸縮手
段を設けたことを特徴とする請求項11記載の車両検出
装置。 - 【請求項14】 前記収音手段が、「想定される音源の
数+1」以上の複数のマイクロホンからなることを特徴
とする請求項1〜13記載の車両検出装置。 - 【請求項15】 道路の近傍に配置された複数のマイク
ロホンで、車両走行によって発生する騒音を収音する収
音工程と、前記複数のマイクロホンからの入力信号を、
時間窓を用いて周期的に切出し、それぞれの時間窓にお
いて音源の方向を推定する方向推定工程と、この方向推
定工程による推定結果と、車両走行時の音源方向の時間
変化を表すテンプレートとの類似度を算出する類似度算
出工程とを備えたことを特徴とする車両検出方法。 - 【請求項16】 道路の近傍で車両進行方向に平行な直
線上に配置された複数のマイクロホンで、車両走行によ
って発生する騒音を収音する収音工程と、前記複数のマ
イクロホンからの入力信号を、時間窓を用いて周期的に
切出し、それぞれの時間窓において音源の方向を推定す
る方向推定工程と、この方向推定工程による推定結果
と、車両走行時の音源方向の時間変化を表す複数のテン
プレートとの類似度を算出し、算出結果をもとに車両を
検出する車両検出工程とを備えたことを特徴とする車両
検出方法。 - 【請求項17】 複数車線の道路近傍で、車両進行方向
に平行な直線上に配置した複数のマイクロホンと、前記
車両進行方向に直交する直線上に配置した複数のマイク
ロホンとで、車両走行によって発生する騒音を収音する
収音工程と、前記複数のマイクロホンからの入力信号
を、時間窓を用いて周期的に切出し、それぞれの時間窓
において、車両進行方向と車線方向のそれぞれについて
音源の方向を推定する方向推定工程と、この方向推定工
程による車両進行方向についての推定結果と、車両走行
時の音源方向の時間変化を表す複数のテンプレートとの
類似度を算出し、算出結果をもとに車両を検出する車両
検出工程と、前記方向推定工程による車線方向について
の推定結果を車線ごとに計数し、計数値をもとに音源の
車線位置を検出する車線検出工程とを備えたことを特徴
とする車両検出方法。 - 【請求項18】 複数車線の道路近傍で同一平面上にマ
トリクス状に配置した複数のマイクロホンで、車両走行
によって発生する騒音を収音する収音工程と、前記複数
のマイクロホンからの入力信号を、時間窓を用いて周期
的に切出し、それぞれの時間窓において、車両進行方向
と車線方向のそれぞれについて音源の方向を推定する方
向推定工程と、この方向推定工程による車両進行方向に
ついての推定結果と、車両走行時の音源方向の時間変化
を表す複数のテンプレートとの類似度を算出し、算出結
果をもとに車両を検出する車両検出工程と、前記方向推
定工程による車線方向についての推定結果を車線ごとに
計数し、計数値をもとに音源の車線位置を検出する車線
検出工程とを備えたことを特徴とする車両検出方法。 - 【請求項19】 前記方向推定工程において、車線方向
については音源の方向を道路中央に限定し、車両進行方
向の走査で音源の方向を推定することを特徴とする請求
項18記載の車両検出方法。 - 【請求項20】 前記方向推定工程において、車両進行
方向については音源の方向を限定し、車線方向の走査で
音源の方向を推定することを特徴とする請求項18記載
の車両検出方法。 - 【請求項21】 複数車線の道路近傍で同一平面上にマ
トリクス状に配置した複数のマイクロホンで、車両走行
によって発生する騒音を収音する収音工程と、前記複数
のマイクロホンからの入力信号を、時間窓を用いて周期
的に切出し、それぞれの時間窓において、車両進行方向
および車線方向についての音源の方向を推定する方向推
定工程と、この方向推定工程による車線方向についての
推定結果を車線ごとに計数して車両検出を行い、車線ご
とに検出車両数を計数する車線別車両検出工程とを備え
たことを特徴とする車両検出方法。 - 【請求項22】 前記方向推定工程において、車両進行
方向については音源の方向を限定し、車線方向の走査で
音源の方向を推定することを特徴とする請求項20記載
の車両検出方法。 - 【請求項23】 前記車両検出工程において、異なる速
度における車両走行音を用いて作成したテンプレートと
前記推定結果の類似度を算出することを特徴とする請求
項15〜22記載の車両検出方法。 - 【請求項24】 前記車両検出工程に、単一速度におけ
る車両走行音を用いて作成したテンプレートの時間軸を
伸縮し、伸縮後のテンプレートと前記推定結果の類似度
を算出して、算出結果に応じ、前記テンプレートの伸縮
率と前記テンプレートの作成に用いた車両速度とから、
検出車両の速度を算出する速度検出工程をさらに設けた
ことを特徴とする請求項15〜22記載の車両検出方
法。 - 【請求項25】 前記テンプレートと推定結果との類似
度を算出するために、テンプレートマッチングを用いる
ことを特徴とする請求項15〜24記載の車両検出方
法。 - 【請求項26】 前記テンプレートと推定結果との類似
度を算出するために、DPマッチングを用いることを特
徴とする請求項15〜24記載の車両検出方法。 - 【請求項27】 前記複数のマイクロホンの個数が、
「想定される音源の数+1」以上であることを特徴とす
る請求項15〜26記載の車両検出方法。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009044509A1 (ja) * | 2007-10-01 | 2009-04-09 | Panasonic Corporation | 音源方向検知装置 |
JP2010266399A (ja) * | 2009-05-18 | 2010-11-25 | Ono Sokki Co Ltd | 音源同定装置および音源同定プログラム |
JP2012202958A (ja) * | 2011-03-28 | 2012-10-22 | Ono Sokki Co Ltd | 騒音源同定システム |
WO2014102938A1 (ja) * | 2012-12-26 | 2014-07-03 | トヨタ自動車株式会社 | 音検知装置及び音検知方法 |
Families Citing this family (46)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7889133B2 (en) | 1999-03-05 | 2011-02-15 | Itt Manufacturing Enterprises, Inc. | Multilateration enhancements for noise and operations management |
US20100079342A1 (en) * | 1999-03-05 | 2010-04-01 | Smith Alexander E | Multilateration enhancements for noise and operations management |
US7777675B2 (en) * | 1999-03-05 | 2010-08-17 | Era Systems Corporation | Deployable passive broadband aircraft tracking |
US7782256B2 (en) * | 1999-03-05 | 2010-08-24 | Era Systems Corporation | Enhanced passive coherent location techniques to track and identify UAVs, UCAVs, MAVs, and other objects |
US8446321B2 (en) | 1999-03-05 | 2013-05-21 | Omnipol A.S. | Deployable intelligence and tracking system for homeland security and search and rescue |
US7739167B2 (en) | 1999-03-05 | 2010-06-15 | Era Systems Corporation | Automated management of airport revenues |
US7570214B2 (en) | 1999-03-05 | 2009-08-04 | Era Systems, Inc. | Method and apparatus for ADS-B validation, active and passive multilateration, and elliptical surviellance |
US7908077B2 (en) * | 2003-06-10 | 2011-03-15 | Itt Manufacturing Enterprises, Inc. | Land use compatibility planning software |
US8203486B1 (en) | 1999-03-05 | 2012-06-19 | Omnipol A.S. | Transmitter independent techniques to extend the performance of passive coherent location |
US7667647B2 (en) * | 1999-03-05 | 2010-02-23 | Era Systems Corporation | Extension of aircraft tracking and positive identification from movement areas into non-movement areas |
KR100499124B1 (ko) * | 2002-03-27 | 2005-07-04 | 삼성전자주식회사 | 직교 원형 마이크 어레이 시스템 및 이를 이용한 음원의3차원 방향을 검출하는 방법 |
EP1537440B1 (en) * | 2002-07-15 | 2016-04-06 | Automotive Systems Laboratory, Inc. | Road curvature estimation and automotive target state estimation system |
DE10304215A1 (de) * | 2003-01-30 | 2004-08-19 | Gesellschaft zur Förderung angewandter Informatik eV | Verfahren und Vorrichtung zur bildgebenden Darstellung von akustischen Objekten sowie ein entsprechendes Computerprogramm-Erzeugnis und ein entsprechendes computerlesbares Speichermedium |
JP2005215985A (ja) * | 2004-01-29 | 2005-08-11 | Fujitsu Ltd | 走行車線判定プログラムおよびその記録媒体、走行車線判定装置ならびに走行車線判定方法 |
US7071841B2 (en) * | 2004-08-19 | 2006-07-04 | Ut-Battelle, Llc | Truck acoustic data analyzer system |
US20060082158A1 (en) * | 2004-10-15 | 2006-04-20 | Schrader Jeffrey L | Method and device for supplying power from acoustic energy |
JP4539362B2 (ja) * | 2005-02-16 | 2010-09-08 | アイシン精機株式会社 | 車両通信装置 |
JP4498269B2 (ja) * | 2005-11-30 | 2010-07-07 | 株式会社デンソーアイティーラボラトリ | レーダ信号処理装置 |
JP4248558B2 (ja) * | 2006-03-24 | 2009-04-02 | トヨタ自動車株式会社 | 道路区画線検出装置 |
US20070256499A1 (en) * | 2006-04-21 | 2007-11-08 | Pelecanos Jason W | Machine and operating environment diagnostics, detection and profiling using sound |
US7965227B2 (en) | 2006-05-08 | 2011-06-21 | Era Systems, Inc. | Aircraft tracking using low cost tagging as a discriminator |
CN101140704A (zh) * | 2006-09-08 | 2008-03-12 | 松下电器产业株式会社 | 方向检测装置 |
US8111174B2 (en) * | 2007-10-03 | 2012-02-07 | University Of Southern California | Acoustic signature recognition of running vehicles using spectro-temporal dynamic neural network |
US8555721B2 (en) | 2007-12-27 | 2013-10-15 | Scott Taillet | Sound measuring device |
ES2334308B1 (es) * | 2008-04-11 | 2011-02-10 | Universidad De Alcala | Sistema para la deteccion de vehiculos que circulan por una via a partir del sonido. |
DE102009024918B4 (de) * | 2008-06-17 | 2022-04-28 | Denso Corporation | Zielobjekterkennungsvorrichtung zur Erlangung von Informationen betreffend Zielobjekte basierend auf einer Korrelationsmatrix, die aus Signalwerten erhalten wird, welche reflektierten elektromagnetischen Wellen entsprechen |
US20100082180A1 (en) * | 2008-10-01 | 2010-04-01 | Honeywell International Inc. | Errant vehicle countermeasures |
US8983677B2 (en) * | 2008-10-01 | 2015-03-17 | Honeywell International Inc. | Acoustic fingerprinting of mechanical devices |
CN101414000B (zh) * | 2008-12-04 | 2011-04-27 | 清华大学 | 基于随机传声器阵列和双目视觉的获取运动声场视频的方法 |
JP5663201B2 (ja) * | 2009-06-04 | 2015-02-04 | 本田技研工業株式会社 | 音源方向推定装置及び音源方向推定方法 |
JP6001248B2 (ja) * | 2011-09-20 | 2016-10-05 | トヨタ自動車株式会社 | 音源検出装置 |
CN102542800B (zh) * | 2011-12-21 | 2014-04-16 | 中山大学 | 一种道路交通流信息与交通噪声数据同步采集系统 |
CN102622912B (zh) * | 2012-03-27 | 2013-12-25 | 国家电网公司 | 一种行人险情预警方法 |
CN102663897B (zh) * | 2012-05-10 | 2013-11-13 | 江南大学 | 摩托车预警电路 |
CA2804120C (en) | 2013-01-29 | 2020-03-31 | Her Majesty The Queen In Right Of Canada As Represented By The Minister Of National Defence | Vehicle noise detectability calculator |
US20150379197A1 (en) * | 2013-02-15 | 2015-12-31 | Nec Solution Innovators, Ltd. | Selection device for candidate sequence information for similarity determination, selection method, and use for such device and method |
CN104658254B (zh) * | 2015-03-09 | 2017-03-22 | 上海依图网络科技有限公司 | 一种交通视频的摩托车检测方法 |
CN105068042B (zh) * | 2015-07-29 | 2017-10-13 | 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 | 一种基于麦克风阵列的运动目标计数方法 |
KR101759143B1 (ko) * | 2016-03-10 | 2017-07-18 | 현대자동차주식회사 | 음향 추적 정보 제공 방법, 차량용 음향 추적 장치, 및 이를 포함하는 차량 |
US10353060B2 (en) * | 2016-12-07 | 2019-07-16 | Raytheon Bbn Technologies Corp. | Detection and signal isolation of individual vehicle signatures |
CN108519149B (zh) * | 2018-03-28 | 2020-09-01 | 长安大学 | 一种基于声音时频域分析的隧道事故监测报警系统及方法 |
US11408988B2 (en) | 2018-09-24 | 2022-08-09 | Howden Alphair Ventilating Systems Inc. | System and method for acoustic vehicle location tracking |
CN110031087B (zh) * | 2019-03-06 | 2021-10-19 | 中国空气动力研究与发展中心低速空气动力研究所 | 一种用于测量飞机舱内噪声的方法 |
US11967226B2 (en) | 2020-05-28 | 2024-04-23 | Not-A-Loud Llc | Automated vehicle noise pollution detection and recording device |
CN115019521B (zh) * | 2022-05-19 | 2023-06-09 | 河北工业大学 | 一种确定车辆速度的方法和系统 |
DE102023000551A1 (de) | 2023-02-20 | 2024-08-22 | Mercedes-Benz Group AG | Verfahren zur Erkennung von Einsatzfahrzeugen und Fahrzeug |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5189425A (en) | 1990-09-14 | 1993-02-23 | Dabbs John W T | Method and apparatus for monitoring vehicular traffic |
JP2707174B2 (ja) * | 1991-09-19 | 1998-01-28 | 沖電気工業株式会社 | エンジン音からの車種判別方法 |
JPH05325090A (ja) * | 1992-05-15 | 1993-12-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 音種別車両識別装置 |
US6195608B1 (en) * | 1993-05-28 | 2001-02-27 | Lucent Technologies Inc. | Acoustic highway monitor |
US5619616A (en) * | 1994-04-25 | 1997-04-08 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Vehicle classification system using a passive audio input to a neural network |
US5878367A (en) * | 1996-06-28 | 1999-03-02 | Northrop Grumman Corporation | Passive acoustic traffic monitoring system |
JPH10192637A (ja) * | 1997-01-10 | 1998-07-28 | Hitachi Zosen Corp | 吸着除去剤交換方法 |
JPH1183612A (ja) * | 1997-09-10 | 1999-03-26 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 移動体の騒音測定装置 |
-
2000
- 2000-06-22 JP JP2000188125A patent/JP2002008189A/ja active Pending
-
2001
- 2001-06-18 DE DE60100249T patent/DE60100249T2/de not_active Expired - Fee Related
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- 2001-06-22 CN CN01124822.XA patent/CN1208602C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009044509A1 (ja) * | 2007-10-01 | 2009-04-09 | Panasonic Corporation | 音源方向検知装置 |
US8155346B2 (en) | 2007-10-01 | 2012-04-10 | Panasonic Corpration | Audio source direction detecting device |
JP2010266399A (ja) * | 2009-05-18 | 2010-11-25 | Ono Sokki Co Ltd | 音源同定装置および音源同定プログラム |
JP2012202958A (ja) * | 2011-03-28 | 2012-10-22 | Ono Sokki Co Ltd | 騒音源同定システム |
WO2014102938A1 (ja) * | 2012-12-26 | 2014-07-03 | トヨタ自動車株式会社 | 音検知装置及び音検知方法 |
JPWO2014102938A1 (ja) * | 2012-12-26 | 2017-01-12 | トヨタ自動車株式会社 | 音検知装置及び音検知方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1168274A1 (en) | 2002-01-02 |
DE60100249T2 (de) | 2004-04-08 |
DE60100249D1 (de) | 2003-06-12 |
CN1331408A (zh) | 2002-01-16 |
SG116416A1 (en) | 2005-11-28 |
US6504490B2 (en) | 2003-01-07 |
EP1168274B1 (en) | 2003-05-07 |
US20020011939A1 (en) | 2002-01-31 |
CN1208602C (zh) | 2005-06-29 |
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---|---|---|
JP2002008189A (ja) | 車両検出装置および車両検出方法 | |
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