JP2005061972A - Vehicle speed measuring system - Google Patents
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Description
本発明は光距離計を用いて車両の速度を計測する車両速度計測システムに関する。 The present invention relates to a vehicle speed measurement system that measures the speed of a vehicle using an optical distance meter.
車両速度計測システムとしては、例えば特許文献1に開示されるような光電式センサを用いる方式が知られている。この方式では、出射器から受光器(光電式センサ)に至る光路を形成し、その光路が遮断されたことを車両の通過として検出する。そして、この光電式センサを車両の移動方向に沿って二箇所設置し、それら二つの光電式センサの計測位置間の距離を、各光電式センサでの検出時刻差で除算することで、車両速度を計測している。
As a vehicle speed measurement system, for example, a method using a photoelectric sensor as disclosed in
しかしながら、上記従来の光電式センサは、上記光路中のどの地点を車両が通過したかまでは特定することができない。したがって、複数車線の道路で速度計測を行うべく当該複数車線に跨って光路を形成せざるを得ない場合には、車両が並走するようなケースでは、ある車両の検出結果を他の車両の検出結果と誤認し車両速度を正しく計測することができなくなってしまうという可能性も否定できない。そこで、従来は、そのようなケースを速度計測の対象から除外するよう、誤計測防止機能を設けたり、監視員を配置したり、あるいはこのようなケースを検出するための光距離計を設けたりしていた。また、速度計測区間内で車線変更するなど斜めに走行した車両の測定結果は、実際の速度よりやや低くなってしまうという問題もあった。 However, the conventional photoelectric sensor cannot identify which point in the optical path the vehicle has passed. Therefore, when it is necessary to form an optical path across multiple lanes in order to perform speed measurement on a road with multiple lanes, in the case where the vehicle is running in parallel, the detection result of one vehicle is It cannot be denied that there is a possibility that the vehicle speed cannot be measured correctly because it is mistaken for the detection result. Therefore, conventionally, in order to exclude such cases from the target of speed measurement, an erroneous measurement prevention function is provided, a monitor is arranged, or an optical distance meter is provided for detecting such cases. Was. In addition, there is a problem that the measurement result of a vehicle that has traveled obliquely, such as changing lanes within the speed measurement section, is slightly lower than the actual speed.
本発明にかかる車両速度計測システムは、第一の計測位置を通過する車両との距離を計測する第一の光距離計と、第二の計測位置を通過する車両との距離を計測する第二の光距離計と、同一の車両に対する上記第一および第二の光距離計の計測実施タイミングと上記第一および第二の計測位置間の距離とに基づいてその車両の速度を算出する速度算出部と、を備える。 A vehicle speed measurement system according to the present invention is configured to measure a distance between a first optical rangefinder that measures a distance from a vehicle that passes through a first measurement position and a vehicle that passes through a second measurement position. Speed calculation for calculating the speed of the vehicle based on the optical distance meter of the first vehicle and the measurement execution timing of the first and second optical distance meters for the same vehicle and the distance between the first and second measurement positions A section.
また上記本発明にかかる車両速度計測システムでは、上記速度算出部は、さらに上記第一および第二の光距離計の距離計測結果に基づいて車両の速度を算出するのが好適である。 In the vehicle speed measurement system according to the present invention, it is preferable that the speed calculation unit further calculates the vehicle speed based on the distance measurement results of the first and second optical distance meters.
また上記本発明にかかる車両速度計測システムでは、上記第一および第二の光距離計は、上方から車両との距離を計測するのが好適である。 In the vehicle speed measurement system according to the present invention, it is preferable that the first and second optical distance meters measure the distance from the vehicle from above.
まず、本発明の第一の実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本実施形態にかかる車両速度計測システム10の要部の概略構成図(二つの同方向車線を有する道路18を走行する車両12に対して速度計測を行う場合の図)、図2は、各光距離計14a,14bにおける出射光および距離検出結果の一例を模式的に示す図、また図3は、車両12が斜めに走行したときの移動距離を示す説明図、である。
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a schematic configuration diagram of a main part of a vehicle speed measurement system 10 according to the present embodiment (a diagram in a case where speed measurement is performed on a
車両速度計測システム10は、第一の計測位置Xaを通過する車両12との距離daを計測する第一の光距離計14aと、第二の計測位置Xb(=第一の計測位置Xaから道路18に沿って所定距離L離れた位置)を通過する車両12との距離dbを計測する第二の光距離計14bと、それら第一および第二の光距離計14a,14bの計測結果から車両速度の算出など所定の演算処理を行う演算処理部16と、を備える。
The vehicle speed measurement system 10 includes a first
光距離計(例えばレーザ距離計、赤外線距離計等)14a,14bは、公知の装置であり、例えば、計測対象(この場合は車両12)にパルスビームを照射し、送受光の時間差に基づいて計測対象までの距離を計測するものである。なお、図1の例では、光距離計14a,14bは、地面と略水平にかつ道路18を垂直に横断する方向に光(パルスビーム)を出射する。このとき、出射した光が例えば車両12のタイヤに当たるよう、設置高さや出射方向等の調整を行うのが好適である。
The optical rangefinders (eg, laser rangefinders, infrared rangefinders, etc.) 14a, 14b are known devices. For example, the measurement target (in this case, the vehicle 12) is irradiated with a pulse beam, and based on the transmission / reception time difference. The distance to the measurement object is measured. In the example of FIG. 1, the
また、各光距離計14a,14bは、図2に示すように、所定のタイミングで(例えば5ms毎に)光を出射する。そして、車両12が各計測位置Xa,Xbを通過したとき、その車両12で反射した光が検出され、そのときの反射光に基づいて距離da,dbが検出される。
Each
演算処理部(例えばコンピュータ等)16は、車両12の速度V1(道路の延伸方向(長手方向)の車両12の速度成分)を、例えば次の式
T =|ta−tb|
V1=L/T ・・・ (1)
によって算出する。ここに、ta:第一の計測位置Xaにおいて車両12(までの距離)が計測されたタイミング(時刻)、tb:第二の計測位置Xbにおいて車両12(までの距離)が計測されたタイミング(時刻)である。
The arithmetic processing unit (for example, a computer or the like) 16 calculates the speed V1 of the vehicle 12 (the speed component of the
V1 = L / T (1)
Calculated by Here, ta: timing (time) when the vehicle 12 (distance to) is measured at the first measurement position Xa, tb: timing when vehicle 12 (distance to the second measurement position Xb) is measured (time) Time).
ここで、演算処理部16は、二つの計測位置Xa,Xb間での車両12の移動距離がほぼ距離Lである場合、すなわち、車両12が車線変更することなく道路18に沿ってほぼ真っ直ぐ走行した場合にのみ、この式(1)の速度V1を有効とする。このため、演算処理部16は、速度V1の演算に先立ち、各光距離計14a,14bの距離計測結果da,dbから、この区間における車両12の移動方向が道路に沿った方向であるか否かを判定している。具体的には、例えば、演算処理部16は、第一および第二の光距離計14a,14bによる距離計測結果da,dbから、各計測位置Xa,Xbにおいて、車両12が道路18内でその幅方向のどの位置Ya,Yb(幅方向位置;Ya=da−Aa,Yb=db−Ab、ここに、Aa,Ab:手前側の道路端までの距離。手前側の道路端がYa,Yb=0となる。)にあるかを取得する。そして、二つの計測位置Xa,Xbにおける幅方向位置Ya,Ybの差が所定の範囲内(すなわち二つの計測位置Xa,Xbで幅方向位置Ya,Ybがほぼ同じ)であるときのみ、上記式(1)によって車両12の速度V1を算出する。なお、演算処理部16は、この幅方向位置Ya,Ybから車両12が道路18内にあるか否かを判断し、何らかの原因で計測が正しく行われなかった場合には速度算出を行わないようにしている。
Here, the
一方、幅方向位置Ya,Ybの差が所定の範囲内に無いとき、すなわち、図3に示すように、車両12が第一および第二の計測位置Xa,Xb間で斜めに走行した場合には、演算処理部16は、取得した幅方向位置Ya,Ybおよび距離Lから実際の移動経路Lrを算出し、その移動経路Lrから車両12の速度V2を算出する。具体的には、
Lr=sqrt(L2+|Ya−Yb|2)
T =|ta−tb|
V2=Lr/T ・・・ (2)
とする。なお、このとき、道路の延伸方向(長手方向)の車両12の速度成分は式(1)のV1(=L/T)であり、また、道路の横断方向(幅方向)の速度成分V22は、
V22=|Ya−Yb|/T ・・・ (21)
である。
On the other hand, when the difference between the width direction positions Ya and Yb is not within a predetermined range, that is, when the
Lr = sqrt (L 2 + | Ya−Yb | 2 )
T = | ta−tb |
V2 = Lr / T (2)
And At this time, the speed component of the
V22 = | Ya−Yb | / T (21)
It is.
本実施形態にかかる車両速度計測システム10によれば、光距離計14a,14bにより、各計測位置Xa,Xbを車両12が通過したタイミングを検出するとともに、車両12の移動経路を把握することができる。すなわち、上記従来技術のように、各計測位置の通過タイミングを検出するための光電式センサと、移動経路を把握するための光距離計とを、別個独立して設ける場合に比べ、より簡素な構成によって精度の高い速度計測を行うことができる。また、上記従来技術のように光電式センサを用いる場合は、反射鏡等を設置・調整したりして出射器から受光器までの光路を形成することが必要となるが、光距離計を用いる場合にはそのような手間は要さない。なお、ここでは、幅方向位置Ya,Ybによって速度算出式(1),(2)を使い分ける場合について説明したが、常時、式(1)を用いて速度V1を算出するか、あるいは式(2)を用いて速度V2を算出するようにしてもよい。
According to the vehicle speed measurement system 10 according to the present embodiment, the
次に、本発明の第二の実施形態について図面を参照して説明する。図4は、本実施形態にかかる車両速度計測システム30の要部の概略構成図(二つの同方向車線を有する道路18を走行する車両12に対して速度計測を行う場合の平面図)、また図5は、各計測位置Xa,Xbにおける光距離計34a,34bによる計測の概念図(道路18の延伸方向に見た側面図)である。なお、図5は、第一の計測位置Xaの図であるが、第二の計測位置Xbについても同様の位置関係となる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a main part of the vehicle speed measurement system 30 according to the present embodiment (a plan view when speed measurement is performed on the
本実施形態にかかる車両速度計測システム30も、第一および第二の計測位置Xa,Xbでの各光距離計34a,34bの距離計測結果da,dbから車両12の速度を算出する。この点は、上記第一の実施形態と同様である。
The vehicle speed measurement system 30 according to the present embodiment also calculates the speed of the
しかし、本実施形態にかかる車両速度計測システム30では、図5に示すように、各光距離計34a,34bは、水平方向に光を投射するのではなく、車両12の上方(好適には車高より十分に高い位置、この例では斜め上方)から光を投射するようになっており、この点が上記第一の実施形態と異なるところである。上記第一の実施形態にかかる車両速度計測システム10では、各光距離計14a,14bは、水平方向に光を出射するため、複数車線の道路を二つの車両が併走する場合には、手前側の車両で光が反射してしまい、先方側(遠い側)の車両の速度を計測することができない。そこで、本実施形態では、車両にその上方から光を当て、先方側の車両の速度計測に関して、その手前にある車両の影響を排除する。
However, in the vehicle speed measurement system 30 according to the present embodiment, as shown in FIG. 5, the
本実施形態では、光距離計34a,34bは、各計測位置Xa,Xbにおいて、道路18の手前側の端部(θmin)から先方側の端部(θmax)までの間で出射光を所定周期で往復動させ、各出射角θ(例えば所定の角度ステップ)でその反射光を検出する。このとき、光距離計34a,34bは、道路18上に車両12が無いときは、道路18の路面18sまでの距離を計測することになるが、道路18上に車両12があるとき、すなわち車両12が計測位置Xa,Xbを通過するときは、その車両12の表面(光を反射する面)までの距離da,dbを計測することになる。したがって、演算処理部36は、各出射角θで検出された計測距離da,dbと、車両12が無い状態での計測距離との差を取得することで、各計測位置Xa,Xbでの車両12の有無を判断することができる。なお、光距離計34a,34bは、例えばモータ等で駆動される首振り機構を有するものとしてもよいし、半導体ガルバノミラーなどの揺動するミラーを設け、光源からの光をそのミラーを介して出射するようにしてもよい。
In the present embodiment, the
また、車両12の計測された出射角θから、各計測位置Xa,Xbにおける車両12の幅方向位置Ya,Ybを把握することができる。すなわち、図5の例では、比較的小さな出射角で車両12が検出されたときは、車両12は手前側(光距離計34a,34bに近い側)に位置し、逆に比較的大きな出射角で車両12が検出されたときは、車両12は先方側(光距離計34a,34bから遠い側)に位置することになる。そして、出射角θと幅方向位置Ya,Ybとの間には、次の式
Ya=da・sinθ−Aa
Yb=db・sinθ−Ab ・・・ (3)
(ここに、Aa,Ab:各光距離計34a,34bの垂直下方位置から手前側の道路端までの距離)という関係が成り立つ。この式(3)とともに上記第一の実施形態で説明した手法(式(1)や式(2)等)を用いて、車両12の速度V1あるいはV2を算出する。
Further, the width direction positions Ya and Yb of the
Yb = db · sin θ−Ab (3)
Here, the relationship Aa, Ab: distance from the vertically lower position of each
なお、上記実施形態では、光距離計34a,34bを車線外の上方に設置したが、これには限られず、車線の直上方に設置しても同様の作用効果が得られる。
In the above embodiment, the
以上説明したように、本実施形態にかかる車両速度計測システム30によっても、上記従来技術に比べ、より簡素な構成によって精度の高い速度計測を行うことができる。さらに、本実施形態によれば、車両が複数台数併走するような場合にも、他の車両の存在に関係なく各車両を捉え、その速度を精度よく算出することができる。 As described above, even with the vehicle speed measurement system 30 according to the present embodiment, it is possible to perform highly accurate speed measurement with a simpler configuration as compared with the conventional technique. Furthermore, according to the present embodiment, even when a plurality of vehicles run in parallel, each vehicle can be captured regardless of the presence of other vehicles, and the speed thereof can be accurately calculated.
10,30 車両速度計測システム、12 車両、14a,14b,34a,34b 光距離計、16,36 演算処理部、18 道路、18s 路面。 10, 30 Vehicle speed measurement system, 12 vehicles, 14a, 14b, 34a, 34b Optical distance meter, 16, 36 arithmetic processing unit, 18 roads, 18s road surface.
Claims (3)
第二の計測位置を通過する車両との距離を計測する第二の光距離計と、
同一の車両に対する前記第一および第二の光距離計の計測実施タイミングと前記第一および第二の計測位置間の距離とに基づいてその車両の速度を算出する速度算出部と、
を備える車両速度計測システム。 A first optical rangefinder for measuring a distance from a vehicle passing through a first measurement position;
A second optical rangefinder that measures the distance to the vehicle passing through the second measurement position;
A speed calculation unit that calculates the speed of the vehicle based on the measurement execution timing of the first and second optical distance meters for the same vehicle and the distance between the first and second measurement positions;
A vehicle speed measurement system comprising:
The vehicle speed measurement system according to claim 1 or 2, wherein the first and second optical rangefinders measure a distance from the vehicle from above.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003291739A JP2005061972A (en) | 2003-08-11 | 2003-08-11 | Vehicle speed measuring system |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2003291739A JP2005061972A (en) | 2003-08-11 | 2003-08-11 | Vehicle speed measuring system |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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JP2003291739A Pending JP2005061972A (en) | 2003-08-11 | 2003-08-11 | Vehicle speed measuring system |
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-
2003
- 2003-08-11 JP JP2003291739A patent/JP2005061972A/en active Pending
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