JP2010152586A - Vehicle detection device and vehicle detection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両検出装置及び車両検出方法に関する。 The present invention relates to a vehicle detection device and a vehicle detection method.
車載される運転支援装置として、遠赤外線カメラで撮影した画像をもとに歩行者を認識する装置が知られている。かかる装置では、遠赤外線カメラによる撮影画像に対して、予め用意しておいた複数のモデル画像を用いてパターンマッチング処理をすることにより歩行者の検出を行う。このとき、歩行者の状態や環境条件の変化に応じて精度良く判定を行うため、複数のモデル画像のうち、降雨状態や外気温、時間帯に応じたモデル画像を用いる(例えば、特許文献1参照)。
また、例えば路側に設置されて道路を走行する車両を検出する車両検出装置として、省電力の観点からパッシブセンサである遠赤外線方式のセンサを用いたものがある。遠赤外線方式のセンサを用いた車両検出では、路面と車両の温度が異なることを利用し、センサによる感知信号の信号レベルの変化から車両の有無を検出している。具体的には、感知信号レベルと路面レベルとのレベル差を所定の閾値と比較することで、車両の有無を検出する。 Further, for example, as a vehicle detection device that detects a vehicle that is installed on the road side and travels on a road, there is a device that uses a far infrared sensor that is a passive sensor from the viewpoint of power saving. In vehicle detection using a far-infrared sensor, the presence or absence of a vehicle is detected from the change in the signal level of the sensing signal by the sensor, utilizing the fact that the road surface and vehicle temperature are different. Specifically, the presence / absence of the vehicle is detected by comparing the level difference between the sensing signal level and the road surface level with a predetermined threshold.
しかしながら、路面や車両の温度は、例えば太陽光や降雨といった環境によって大きく変動する。つまり、路面と車両の温度差が環境によって大きく変動するため、検出精度が低下する。本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、遠赤外線方式のセンサを利用した車両検出における検出精度の改善を目的としている。 However, the temperature of the road surface and the vehicle greatly fluctuates depending on the environment such as sunlight and rainfall. That is, since the temperature difference between the road surface and the vehicle varies greatly depending on the environment, the detection accuracy decreases. The present invention has been made in view of such circumstances, and aims to improve detection accuracy in vehicle detection using a far-infrared sensor.
上記課題を解決するための第1の発明は、
路面に向けて設置された遠赤外線式センサと、
前記センサの感知信号の信号レベルと、所定の路面レベルとのレベル差が、車両有りと判定するための所定の閾値条件を満たすか否かによって、車両の有無を検出する車両検出手段と、
感知環境を判定する環境判定手段と、
前記感知環境に基づいて、前記閾値条件を変更する閾値条件変更手段と、
を備えた車両検出装置である。
The first invention for solving the above-described problems is
Far-infrared sensor installed toward the road surface,
Vehicle detection means for detecting the presence or absence of a vehicle depending on whether a level difference between a signal level of a sensor detection signal and a predetermined road surface level satisfies a predetermined threshold condition for determining that there is a vehicle;
An environment determination means for determining the sensing environment;
Threshold condition changing means for changing the threshold condition based on the sensing environment;
It is a vehicle detection apparatus provided with.
また、他の発明として、
車両感知用の遠赤外線式センサの感知信号の信号レベルと、車両不在時の所定の路面レベルとのレベル差が、車両有りと判定するための所定の閾値条件を満たすか否かによって、車両の有無を検出する車両検出ステップと、
感知環境を判定する環境判定ステップと、
前記感知環境に基づいて、前記閾値条件を変更する閾値条件変更ステップと、
を含む車両検出方法を構成しても良い。
As another invention,
Depending on whether the level difference between the signal level of the sensing signal of the far-infrared sensor for detecting the vehicle and the predetermined road surface level when the vehicle is absent satisfies a predetermined threshold condition for determining the presence of the vehicle, A vehicle detection step for detecting presence or absence;
An environment determination step for determining a sensing environment;
A threshold condition changing step for changing the threshold condition based on the sensing environment;
A vehicle detection method including the above may be configured.
この第1の発明等によれば、遠赤外線式センサの感知信号の信号レベルと車両不在時の所定の路面レベルとのレベル差が、車両有りと判定するための所定の閾値条件を満たすか否かによって車両の有無が検出されるが、感知環境が判定され、判定された感知環境に基づいて閾値条件が変更される。ところで、路面や車両の温度は、太陽光や降雨といった感知環境によって変化する。つまり、感知環境によって、車両通過時の感知信号の信号レベルと路面レベルとのレベル差が変化し、その結果、感知精度が低下することがある。しかし、第1の発明等のように、判定した感知環境に基づいて閾値条件を変更することで、感知精度を改善することが可能となる。 According to the first aspect of the invention, whether or not the level difference between the signal level of the sensing signal of the far-infrared sensor and the predetermined road surface level when the vehicle is absent satisfies a predetermined threshold value for determining that there is a vehicle. The presence or absence of a vehicle is detected depending on whether or not the sensing environment is determined, and the threshold condition is changed based on the determined sensing environment. By the way, the temperature of a road surface or a vehicle changes with sensing environments, such as sunlight and rain. In other words, depending on the sensing environment, the level difference between the signal level of the sensing signal when passing the vehicle and the road surface level may change, and as a result, the sensing accuracy may decrease. However, as in the first invention, it is possible to improve the sensing accuracy by changing the threshold condition based on the determined sensing environment.
第2の発明として、第1の発明の車両検出装置であって、
前記環境判定手段は、前記レベル差の正負及び大きさを用いて感知環境を判定する車両検出装置を構成しても良い。
As a second invention, the vehicle detection device of the first invention,
The environment determination means may constitute a vehicle detection device that determines the sensing environment using the sign of the level difference and the magnitude.
この第2の発明によれば、感知環境は、レベル差の正負及び大きさを用いて判定される。 According to the second aspect of the invention, the sensing environment is determined using the positive / negative and magnitude of the level difference.
具体的には、第3の発明のように、
前記環境判定手段は、前記閾値条件を満たした際の前記信号レベルが前記路面レベルより低く、且つ、前記レベル差の大きさが所定の大差条件を満たす場合に、晴天時相当環境にあると判定し、
前記閾値条件変更手段は、前記晴天時相当環境と判定された場合に、前記閾値条件に定められた閾値の大きさを所定の標準値より大きくするように変更する、
ように構成しても良い。
Specifically, as in the third invention,
The environment determination means determines that the environment is a clear sky equivalent environment when the signal level when the threshold condition is satisfied is lower than the road surface level and the level difference satisfies a predetermined large difference condition. And
The threshold condition changing means changes the threshold value set in the threshold condition so as to be larger than a predetermined standard value when it is determined that the environment is equivalent to a clear sky.
You may comprise as follows.
この第3の発明によれば、閾値条件を満たした際の信号レベルが路面レベルより低く、且つ、レベル差の大きさが所定の大差条件を満たす場合に、晴天時相当環境にあると判定され、晴天時相当環境と判定された場合には、閾値条件に定められた閾値の大きさを所定の標準値より大きくするように変更される。晴天時相当環境では、太陽光によって路面が暖められることで、路面のほうが車両よりも温度が高い。このため、車両通過時の感知信号の信号レベルは、路面レベルよりも低い傾向がある。 According to the third aspect of the invention, when the signal level when the threshold condition is satisfied is lower than the road surface level, and the magnitude of the level difference satisfies the predetermined large difference condition, it is determined that the environment is equivalent to a clear sky environment. When it is determined that the environment is equivalent to a clear sky, the threshold value set in the threshold condition is changed to be larger than a predetermined standard value. In an environment equivalent to sunny weather, the road surface is warmer than the vehicle because the road surface is warmed by sunlight. For this reason, the signal level of the sensing signal when passing through the vehicle tends to be lower than the road surface level.
また、第4の発明のように、
前記環境判定手段は、前記閾値条件を満たした際の前記信号レベルが前記路面レベルより高く、且つ、前記レベル差の大きさが所定の大差条件を満たす場合に、曇天時相当環境にあると判定し、
前記閾値条件変更手段は、前記曇天時相当環境と判定された場合に、前記閾値条件を所定の標準閾値条件とするように変更する、
ように構成しても良い。
As in the fourth invention,
The environment determination means determines that the environment is equivalent to cloudy when the signal level when the threshold condition is satisfied is higher than the road surface level and the level difference satisfies a predetermined large difference condition. And
The threshold condition changing means changes the threshold condition to a predetermined standard threshold condition when it is determined that the environment is equivalent to cloudy weather,
You may comprise as follows.
この第4の発明によれば、閾値条件を満たした際の信号レベルが路面レベルより高く、且つ、レベル差の大きさが所定の大差条件を満たす場合に、曇天時相当環境にあると判定され、曇天時相当環境を判定された場合には、閾値条件を所定の標準閾値条件とするように変更される。曇天時相当環境では、太陽光の影響が殆ど無いことから、晴天時相当環境と比較して、車両のほうが路面よりも温度が高い。このため、車両通過時の感知信号の信号レベルは、路面レベルよりも高い傾向がある。なお、曇天時相当環境とは、太陽光の影響が無い環境であり、夜間等も含む。 According to the fourth invention, when the signal level when the threshold condition is satisfied is higher than the road surface level and the magnitude of the level difference satisfies the predetermined large difference condition, it is determined that the environment is equivalent to cloudy weather. When the cloudy sky equivalent environment is determined, the threshold condition is changed to a predetermined standard threshold condition. In an environment equivalent to cloudy weather, there is almost no influence of sunlight, so the temperature of the vehicle is higher than the road surface compared to the environment equivalent to sunny weather. For this reason, the signal level of the sensing signal when passing through the vehicle tends to be higher than the road surface level. The cloudy time equivalent environment is an environment that is not affected by sunlight and includes nighttime and the like.
また、第5の発明のように、
前記環境判定手段は、所定回数連続して前記閾値条件を満たした際の各回の前記レベル差の大きさが、所定の小差条件を満たす場合に、雨天時相当環境にあると判定し、
前記閾値条件変更手段は、前記雨天時相当環境と判定された場合に、前記閾値条件に定められた閾値の大きさを所定の標準値より小さくするように変更する、
ように構成しても良い。
As in the fifth invention,
The environment determination means determines that the environment corresponding to rainy weather is present when the magnitude of the level difference at each time when the threshold condition is satisfied a predetermined number of times satisfies a predetermined small difference condition,
The threshold condition changing means changes the threshold value set in the threshold condition so as to be smaller than a predetermined standard value when it is determined that the environment corresponds to rainy weather.
You may comprise as follows.
この第5の発明によれば、所定回数連続して閾値条件を満たした際の各回のレベル差の大きさが所定の小差条件を満たす場合に、雨天時相当環境にあると判定され、雨天時相当環境と判定された場合には、閾値条件に定められた閾値の大きさを所定の標準値よりも小さくするように変更される。雨天時相当環境では、雨や雪によって路面や車両が冷やされることから、車両と路面の温度差が小さい。このため、車両通過時の感知信号の信号レベルと路面レベルとのレベル差が小さい傾向がある。 According to the fifth aspect of the present invention, when the level difference of each time when the threshold condition is satisfied a predetermined number of times continuously satisfies the predetermined small difference condition, it is determined that the environment is equivalent to rainy weather. If it is determined that the environment corresponds to the time, the threshold value set in the threshold condition is changed to be smaller than a predetermined standard value. In an environment equivalent to rain, the temperature difference between the vehicle and the road surface is small because the road surface and the vehicle are cooled by rain and snow. For this reason, there is a tendency that the level difference between the signal level of the sensing signal when the vehicle passes and the road surface level is small.
第6の発明として、第1〜第5の何れかの発明の車両検出装置であって、
前記車両検出手段により車両がいないと検出された際の前記信号レベルに基づいて前記路面レベルを補正する路面レベル補正手段を更に備えた車両検出装置を構成しても良い。
As a sixth invention, the vehicle detection device according to any one of the first to fifth inventions,
You may comprise the vehicle detection apparatus further provided with the road surface level correction | amendment means which correct | amends the said road surface level based on the said signal level when it is detected by the said vehicle detection means that there is no vehicle.
この第6の発明によれば、車両がいないと検出された際の信号レベルに基づいて、路面レベルが補正される。路面の温度は、感知環境等によって変化する。このため、路面レベルを適切な値に補正し、より精度の良い車両検出が実現される。 According to the sixth aspect of the invention, the road surface level is corrected based on the signal level when it is detected that there is no vehicle. The temperature of the road surface changes depending on the sensing environment. For this reason, the road surface level is corrected to an appropriate value, and more accurate vehicle detection is realized.
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[システム構成]
図1は、本実施形態の車両感知システム1の設置例を示す図である。同図に示すように、車両感知システム1は、1又は複数の感知器(センサ)10と、制御装置20とを備えて構成される。感知器10それぞれと制御装置20とは、有線/無線によって通信可能となっている。
[System configuration]
FIG. 1 is a diagram illustrating an installation example of the
感知器10は、路側に設置された柱の上方に、感知対象のレーンを上方から俯瞰するように設けられている。また、感知器10は、例えばサーモパイル素子を用いた遠赤外線式であり、感知対象の物体の温度に応じたレベルの感知信号を、随時、制御装置20に出力する。制御装置20は、この柱の下方に設置され、感知器10それぞれからの感知信号をもとに、該当するレーンにおける車両の有無を検出する。検出結果は、所定の通信回線を介して接続された集中管理センタ等に送られる。
The
[原理]
感知器10からの感知信号にもとづく車両検出の原理を説明する。車両の有無は、感知信号の信号レベルと路面レベルとのレベル差が所定の閾値条件を満たすか否かによって検出する。閾値条件とは、「感知信号レベルと路面レベルとのレベル差が所定のレベル差閾値ΔVを超える」ことである。
[principle]
The principle of vehicle detection based on the sensing signal from the
図2は、感知器10からの感知信号にもとづく車両検出の原理を説明する図である。図中、上側は車両通過時の感知信号を示し、下側は検出結果を示している。同図に示すように、路上に車両が存在しない場合、感知信号レベルは路面レベルにほぼ一致する。そして、車両が通過すると、路面と車両の温度が異なることから感知信号レベルが変動する。
FIG. 2 is a diagram for explaining the principle of vehicle detection based on the sensing signal from the
この車両通過時の感知信号レベルの変動を検出するため、路面レベルVbより所定のレベル差閾値ΔVだけ大きい(高い)上閾値VTH+、及び、レベル差閾値ΔVだけ小さい(低い)下閾値VTH−が定められる。そして、「感知信号レベルが下閾値VTH−以上、且つ、上閾値VTH+以下」であるならば、閾値条件を満たさない、すなわち「車両無し」と検出し、「感知信号レベルが下閾値VTH−未満、或いは、上閾値VTH+を超える」ならば、閾値条件を満たす、すなわち「車両有り」と検出する。 In order to detect the fluctuation of the sensing signal level when the vehicle passes, the upper threshold value V TH + which is larger (higher) by a predetermined level difference threshold value ΔV than the road surface level Vb, and the lower threshold value V TH which is smaller (lower) by the level difference threshold value ΔV. - is determined. If “the sensing signal level is not less than the lower threshold V TH− and not more than the upper threshold V TH + ”, it is detected that the threshold condition is not satisfied, that is, “no vehicle”, and “the sensing signal level is lower threshold V TH If it is less than TH− or exceeds the upper threshold V TH + ”, it is detected that the threshold condition is satisfied, that is,“ there is a vehicle ”.
なお、車両通過時の検知信号レベルは、過渡現象によって短期間で大きく変動する。このため、検知信号レベルが閾値条件を満たさなくなったら直ぐに「車両無し」とするのではなく、閾値条件を満たさない状態が所定時間継続した時点で「車両無し」と検出する。具体的には、感知信号レベルが閾値条件を満たさなくなった時点を起点とする保持期間Tkを設定し、この保持期間Tkが経過しても感知信号レベルが閾値条件を満たさないままの場合、その時点で「車両無し」とする。 Note that the detection signal level when passing through the vehicle largely fluctuates in a short period due to a transient phenomenon. For this reason, when the detection signal level no longer satisfies the threshold condition, it is not determined as “no vehicle” immediately, but “no vehicle” is detected when a state that does not satisfy the threshold condition continues for a predetermined time. Specifically, a holding period Tk is set that starts when the sensing signal level no longer satisfies the threshold condition. If the sensing signal level does not satisfy the threshold condition even after the holding period Tk has elapsed, “No vehicle” at the time.
ところで、路面と車両の温度差は、時間帯や天候といった環境(以下、「感知環境」という)によって変化するが、この温度差の変化によって車両有無の検出精度が変化する。具体的には、路面と車両の温度差が大きいと車両有無の検出精度が良くなり、逆に、温度差が小さいと検出精度が悪くなる。 By the way, the temperature difference between the road surface and the vehicle changes depending on the environment such as time zone and weather (hereinafter referred to as “sensing environment”), and the detection accuracy of the presence / absence of the vehicle changes due to the change of the temperature difference. Specifically, when the temperature difference between the road surface and the vehicle is large, the vehicle presence / absence detection accuracy is improved, and conversely, when the temperature difference is small, the detection accuracy is deteriorated.
路面と車両の温度差に影響を与える感知環境としては、(1)晴天時、(2)曇天時(夜間を含む)、(3)雨天時(降雪時を含む)、の3つに大別できる。一般的に、晴天時には、路面のほうが車両よりも温度が高い傾向がある。また、曇天時には、晴天時とは逆に、車両のほうが路面よりも温度が高い傾向がある。そして、雨天時には、晴天時や曇天時と比較して、路面と車両の温度差が小さい傾向がある。このため、本実施形態では、検出精度の変化に対応するため、感知環境に応じて閾値条件を変更する。また、感知環境は、感知信号の特徴から判断する。 The sensing environment that affects the temperature difference between the road surface and the vehicle is roughly divided into three categories: (1) clear weather, (2) cloudy weather (including nighttime), and (3) rainy weather (including snowfall). it can. In general, on sunny days, the road surface tends to be hotter than the vehicle. Also, when it is cloudy, the temperature of the vehicle tends to be higher than that of the road surface, as opposed to when it is fine. And when it is raining, the temperature difference between the road surface and the vehicle tends to be smaller than when it is sunny or cloudy. For this reason, in this embodiment, in order to cope with a change in detection accuracy, the threshold condition is changed according to the sensing environment. The sensing environment is determined from the characteristics of the sensing signal.
図3は、晴天時における車両通過時の感知信号の一例を示す図である。図中、上側は感知信号を示し、下側は検出結果を示している。晴天時には、路面が太陽光で暖められることで、路面のほうが車両よりも温度が高い傾向がある。このため、晴天時における車両通過時の感知信号の特徴として、感知信号レベルが路面レベルに対して低い「負」の波形であり、且つ、感知信号レベルと路面レベルとのレベル差は、レベル差閾値ΔVに対して大きいことがいえる。従って、晴天時には、レベル差閾値ΔVを、基準値αから所定の変更量(増加量)βだけ増加させて「α+β」とする。つまり、上閾値VTH+は「Vb+(α+β)」となり、下閾値VTH−は「Vb−(α+β)=Vb−α−β」となる。 FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a sensing signal when passing through the vehicle in fine weather. In the figure, the upper side shows a sensing signal, and the lower side shows a detection result. When the weather is fine, the road surface is warmed by sunlight, and the road surface tends to have a higher temperature than the vehicle. For this reason, as a characteristic of the sensing signal when passing through the vehicle in fine weather, the sensing signal level is a “negative” waveform that is lower than the road surface level, and the level difference between the sensing signal level and the road surface level is a level difference. It can be said that it is larger than the threshold value ΔV. Accordingly, during fine weather, the level difference threshold ΔV is increased from the reference value α by a predetermined change amount (increase amount) β to “α + β”. That is, the upper threshold value V TH + is “Vb + (α + β)”, and the lower threshold value V TH− is “Vb− (α + β) = Vb−α−β”.
図4は、曇天時における車両通過時の感知信号の一例を示す図である。図中、上側は感知信号を示し、下側は検出結果を示している。なお、曇天時とは、太陽光の影響が殆ど無い環境であり、例えば夜間を含む。曇天時には、太陽光の影響が殆ど無いことから、車両のほうが路面よりも温度が高い傾向がある。このため、曇天時における車両通過時の感知信号の特徴として、感知信号レベルが路面レベルよりも高い「正」の波形となり、且つ、路面レベルと感知信号レベルとのレベル差はレベル差閾値ΔVに対して大きいことがいえる。従って、曇天時には、レベル差閾値ΔVを基準値αとする。つまり、上閾値VTh+は「Vb+α」となり、下閾値VTH−は「Vb−α」となる。 FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a sensing signal when the vehicle passes during cloudy weather. In the figure, the upper side shows a sensing signal, and the lower side shows a detection result. In addition, the cloudy time is an environment that is hardly affected by sunlight, and includes, for example, nighttime. During cloudy weather, there is almost no influence of sunlight, so the vehicle tends to have a higher temperature than the road surface. For this reason, as a characteristic of the sensing signal when the vehicle passes during cloudy weather, the sensing signal level is a “positive” waveform higher than the road surface level, and the level difference between the road surface level and the sensing signal level is a level difference threshold ΔV. It can be said that it is big. Accordingly, the level difference threshold value ΔV is set as the reference value α during cloudy weather. That is, the upper threshold value V Th + is “Vb + α”, and the lower threshold value V TH− is “Vb−α”.
図5は、雨天時における車両通過時の感知信号の波形の一例を示す図である。図中、上側は感知信号を示し、下側は検出結果を示している。雨天時には、路面及び車両の表面に水滴や雪が付着することで、路面と車両との温度差が小さくなる傾向がある。このため、雨天時における車両通過時の感知信号波形の特徴として、感知信号レベルと路面レベルとのレベル差が、レベル差閾値ΔVに対して小さいことがいえる。従って、雨天時には、レベル差閾値Δを、基準値αから変更量(減少量)γだけ減少させて「α−γ」とする。つまり、上閾値VTH+は「Vb+(α−γ)」となり、下閾値VTH−は「Vb−(α−γ)=Vb−α+γ」となる、 FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a waveform of a sensing signal when the vehicle passes during rainy weather. In the figure, the upper side shows a sensing signal, and the lower side shows a detection result. When it rains, water drops and snow adhere to the road surface and the surface of the vehicle, so that the temperature difference between the road surface and the vehicle tends to be small. For this reason, it can be said that the level difference between the detection signal level and the road surface level is smaller than the level difference threshold ΔV as a feature of the detection signal waveform when the vehicle passes in the rainy weather. Accordingly, during rainy weather, the level difference threshold Δ is reduced from the reference value α by a change amount (decrease amount) γ to “α−γ”. That is, the upper threshold value V TH + is “Vb + (α−γ)”, and the lower threshold value V TH− is “Vb− (α−γ) = Vb−α + γ”.
また、路面温度も環境によって変化する。しかし、この路面温度の変化は、車両通過時の感知信号レベルの変化に比較して非常にゆっくりとした変化である。このため、車両の検出結果が「車両無し」のときに、感知信号に追従して路面レベルを補正する。例えば、「車両無し」と検出された期間の感知信号レベルを所定時間間隔でサンプリングし、その平均値を路面レベルとする。 Further, the road surface temperature also changes depending on the environment. However, the change in the road surface temperature is a very slow change compared to the change in the sensing signal level when passing through the vehicle. For this reason, when the detection result of the vehicle is “no vehicle”, the road surface level is corrected following the sensing signal. For example, the sensing signal level during a period in which “no vehicle” is detected is sampled at predetermined time intervals, and the average value is used as the road surface level.
ここで、感知信号の「正/負」は次のように判断する。すなわち、例えば図3,図4に示すように、車両有りと検出された期間のうち、感知信号レベルが上閾値以上である上期間T+と、下閾値以下である下期間T−との長さを比較する。そして、T+>T−、ならば、感知信号は「正」の波形と判断し、T−>T+、ならば、感知信号は「負」の波形と判断する。 Here, “positive / negative” of the sensing signal is determined as follows. That is, for example, as shown in FIGS. 3 and 4, the length of the upper period T + in which the sensing signal level is equal to or higher than the upper threshold and the lower period T − that is equal to or lower than the lower threshold among the periods detected as having a vehicle. Compare If T + > T − , the sensing signal is determined as a “positive” waveform, and if T − > T + , the sensing signal is determined as a “negative” waveform.
また、感知信号レベルと路面レベルのレベル差がレベル差閾値ΔVに対する「大きい/小さい」は、次のように判断する。すなわち、例えば図3に示すように、感知信号が「負」の波形の場合には、感知信号レベルの最小値Vpと下閾値VTH−とのレベル差Vmを算出する。そして、レベル差Vmを所定値Vtと比較して、Vm≧Vt、ならば、レベル差がレベル差閾値ΔVに対して「大きい」と判断し、Vm<Vt、ならば「小さい」と判断する。 Further, whether the level difference between the sensing signal level and the road surface level is “large / small” with respect to the level difference threshold ΔV is determined as follows. That is, as shown in FIG. 3, for example, when the sensing signal has a “negative” waveform, the level difference Vm between the minimum value Vp of the sensing signal level and the lower threshold value V TH− is calculated. Then, the level difference Vm is compared with a predetermined value Vt. If Vm ≧ Vt, the level difference is determined to be “large” with respect to the level difference threshold ΔV, and if Vm <Vt, it is determined to be “small”. .
また、例えば図4に示すように、感知信号が「正」の波形の場合には、感知信号レベルの最大値Vpと上閾値VTH+とのレベル差Vmを算出し、同様に、Vm≧Vt、ならば、レベル差がレベル差閾値ΔVに対して「大きい」と判断し、Vm<Vt、ならば「小さい」と判断する。 For example, as shown in FIG. 4, when the sense signal has a “positive” waveform, the level difference Vm between the maximum value Vp of the sense signal level and the upper threshold value V TH + is calculated. Similarly, Vm ≧ Vt If so, it is determined that the level difference is “large” with respect to the level difference threshold ΔV, and if Vm <Vt, it is determined that it is “small”.
なお、所定値VtとしてVt1,Vt2(但し、Vt1≧Vt2)を定め、Vm≧Vt1、ならば、レベル差がレベル差閾値ΔVに対して「大きい」と判断し、Vm<Vt2、ならば「小さい」と判断することにしても良い。 Note that Vt1 and Vt2 (where Vt1 ≧ Vt2) are determined as the predetermined value Vt. If Vm ≧ Vt1, it is determined that the level difference is “large” with respect to the level difference threshold ΔV, and if Vm <Vt2, “ It may be determined that “small”.
[機能構成]
図6は、制御装置20の機能構成を示すブロック図である。同図によれば、制御装置20は、機能的には、処理部100と、通信部200と、記憶部300とを有して構成される。
[Function configuration]
FIG. 6 is a block diagram illustrating a functional configuration of the
処理部100は、例えばCPUで実現され、制御装置20の全体制御を行う。また、処理部100は、車両検出プログラム310に従った車両検知処理を行って、感知器10からの感知信号にもとづく車両検出を行う。
The
具体的には、感知信号が閾値条件を満たすかによって車両の有無を検出する。すなわち、感知信号レベルと路面レベルとのレベル差をレベル差閾値Δと比較し、レベル差がレベル差閾値ΔV以上である期間を「車両有り」として検出する。このとき、レベル差がレベル差閾値ΔV未満となった時点から所定の保持期間Tkの間は、検出結果として「車両有り」を継続し、レベル差がレベル差閾値ΔV未満である期間が保持期間Tkに達した時点で、検出結果を「車両無し」とする。そして、検出結果として「車両有り」が継続された期間が、「1台の車両通過」の検出に相当する。 Specifically, the presence or absence of a vehicle is detected depending on whether the sense signal satisfies a threshold condition. That is, the level difference between the sensing signal level and the road surface level is compared with the level difference threshold Δ, and a period in which the level difference is equal to or greater than the level difference threshold ΔV is detected as “vehicle present”. At this time, during the predetermined holding period Tk from when the level difference becomes less than the level difference threshold value ΔV, “there is a vehicle” continues as a detection result, and the period during which the level difference is less than the level difference threshold value ΔV is the holding period. When Tk is reached, the detection result is “no vehicle”. The period during which “there is a vehicle” as the detection result corresponds to the detection of “one vehicle passing”.
ここで、閾値条件についてのデータは、閾値条件データ323に格納されている。図7は、閾値条件データ323のデータ構成の一例を示す図である。同図によれば、閾値条件データ323は、現在の路面レベル323aと、レベル差閾値323bと、上閾値323cと、下閾値323dとを格納している。
Here, the data regarding the threshold condition is stored in the
また、感知器10からの感知信号は、感知信号蓄積データ324として蓄積記憶され、検出結果は、検出結果データ326として蓄積記憶される。
The sensing signal from the
そして、処理部100は、「車両有り」と検出した期間の感知信号をもとに、感知環境テーブル321に従って感知環境を判断する。
Then, the
図8は、感知環境テーブル321のデータ構成の一例を示す図である。同図によれば、感知環境テーブル321は、感知信号に基づく感知環境の判断条件を定義したデータテーブルであり、感知環境321aそれぞれについて、判断対象321bと、判断条件321cとを対応付けて格納している。判断対象321bは、判断対象とする感知信号の部分であり、「車両有り」と検出した期間の回数を格納している。判断条件321cには、感知信号の正負及び信号レベルが含まれる。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of a data configuration of the sensing environment table 321. According to the figure, the sensing environment table 321 is a data table that defines sensing environment judgment conditions based on sensing signals. For each
すなわち、処理部100は、直近の「車両有り」と検出した期間の感知信号の正負や信号レベルの大きさから、「晴天時」或いは「曇天時」であるかを判断する。また、直近の所定回数(例えば、5回)連続して「車両有り」と検出した期間それぞれの感知信号の信号レベルの大きさから、「雨天時」であるかを判断する。ここで、判断された感知環境は、感知環境データ325として記憶される。
In other words, the
感知環境を判断すると、続いて、閾値変更テーブル322に従って、判断した感知環境に応じた上/下閾値を変更する。 When the sensing environment is determined, the upper / lower thresholds corresponding to the determined sensing environment are subsequently changed according to the threshold change table 322.
図9は、閾値変更テーブル322のデータ構成の一例を示す図である。同図によれば、閾値変更テーブル322は、感知環境322aそれぞれについて、レベル差閾値322bを対応付けて格納している、
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a data configuration of the threshold change table 322. As illustrated in FIG. According to the figure, the threshold change table 322 stores a
すなわち、処理部100は、レベル差閾値ΔVを感知環境に対応する値に変更し、この変更に伴って、上閾値VTH+及び下閾値VTH−を変更する。
That is, the
なお、何れの感知環境であるとも判断できない場合には、レベル差閾値ΔVの変更を行わない。 If it is not possible to determine any sensing environment, the level difference threshold value ΔV is not changed.
また、処理部100は、「車両無し」と検出した期間の感知信号をもとに、路面レベルを補正する。すなわち、「車両無し」と検出した期間の感知信号レベルを所定時間間隔でサンプリングした値の平均値を、路面レベルとする。
Further, the
図6に戻り、通信部200は、例えば無線通信モジュールやルータ、有線用の通信ケーブルのジャックや制御回路等の通信装置で実現され、外部装置(例えば、中央管理サーバ)との間でデータ通信を行う。
Returning to FIG. 6, the
記憶部300は、例えばICメモリやハードディスク等で実現され、処理部100に制御装置20を統合的に制御させるためのシステムプログラムや、各種機能を実現するためのプログラムやデータ等を記憶するとともに、処理部100の作業領域として用いられる。本実施形態では、記憶部300には、プログラムとして車両検出プログラム310が記憶されるとともに、データとして、感知環境テーブル321と、閾値変更テーブル322と、閾値条件データ323と、感知信号蓄積データ324と、感知環境データ325と、検出結果データ326とが記憶される。
The
[処理の流れ]
図10は、車両検出処理の流れを説明するためのフローチャートである。同図によれば、処理部100は、先ず、初期設定として、例えば、レベル差閾値ΔVを「基準値α」とし、検出結果を「車両無し」とし、現在の感知環境を「曇天時」とする(ステップA1)。
[Process flow]
FIG. 10 is a flowchart for explaining the flow of the vehicle detection process. According to the figure, first, as an initial setting, for example, the
次いで、感知信号が閾値条件を満たすか否かを判断する。すなわち、感知信号レベルと路面レベルとのレベル差をレベル差閾値ΔVと比較し、レベル差がレベル差閾値ΔV以上ならば(ステップA3:YES)、検出結果を「車両有り」とする(ステップA5)。続いて、感知信号レベルと路面レベルとのレベル差を監視し、レベル差がレベル差閾値ΔV未満となったならば(ステップA7:YES)、その時点を起点とした保持期間Tkを設定する(ステップA9)。そして、レベル差がレベル差閾値ΔV未満のまま(ステップA11:NO)、この保持期間Tkが経過すると(ステップA13:YES)、検出結果を「車両無し」とする(ステップA15)。 Next, it is determined whether the sensing signal satisfies a threshold condition. That is, the level difference between the sensing signal level and the road surface level is compared with the level difference threshold ΔV. If the level difference is equal to or greater than the level difference threshold ΔV (step A3: YES), the detection result is “vehicle present” (step A5). ). Subsequently, the level difference between the sensing signal level and the road surface level is monitored, and if the level difference becomes less than the level difference threshold ΔV (step A7: YES), a holding period Tk starting from that point is set ( Step A9). Then, the level difference remains below the level difference threshold ΔV (step A11: NO), and when the holding period Tk elapses (step A13: YES), the detection result is “no vehicle” (step A15).
続いて、「車両有り」と検出した期間の感知信号をもとに感知環境を判断する(ステップA17)。すなわち、感知環境テーブル321に従って、直近の「車両有り」と判断した期間の感知信号の正負やレベルをもとに、判断条件を満たす感知環境を判断する。そして、判断した感知環境に応じて閾値条件を変更する(ステップA19)。すなわち、閾値変更テーブル322に従って、レベル差閾値ΔVを、感知環境に対応する値に変更し、更に、この変更に伴って上/下閾値を変更する。 Subsequently, the sensing environment is determined based on the sensing signal during the period in which “the vehicle is present” is detected (step A17). That is, according to the sensing environment table 321, the sensing environment that satisfies the judgment condition is determined based on the positive / negative level and level of the sensing signal during the most recently determined period of “vehicle present”. Then, the threshold condition is changed according to the determined sensing environment (step A19). That is, the level difference threshold value ΔV is changed to a value corresponding to the sensing environment according to the threshold value change table 322, and the upper / lower threshold values are changed in accordance with this change.
また、感知信号が閾値条件を満たさないならば(ステップA3:NO)、「車両無し」と判断した期間の感知信号をもとに、路面レベルを変更する(ステップA21)。以上の処理を行うと、ステップA3に戻り、同様の処理を繰り返す。 If the sensing signal does not satisfy the threshold condition (step A3: NO), the road surface level is changed based on the sensing signal during the period determined as “no vehicle” (step A21). If the above process is performed, it will return to step A3 and the same process will be repeated.
[作用・効果]
このように、本実施形態によれば、感知器10による感知信号が閾値条件を満たすか否かによって、車両の有無が検出されるともに、「車両有り」と検出した期間の感知信号をもとに、閾値条件が変更される。遠赤外線方式の感知器10を用いた車両検出では、路面と車両の温度が異なることを利用しているが、路面や車両の温度は、太陽光や降雨といった感知環境によって変化する。つまり、感知環境によって車両通過時の感知信号の信号レベルと路面レベルとのレベル差が変化し、その結果、感知精度が低下することがある。具体的には、路面と車両の温度差が大きいと車両有無の検出精度が良くなり、逆に、温度差が小さいと検出精度が悪くなる。しかし、本実施形態のように、感知環境に応じて閾値条件を変更することで、車両検出を精度良く行うことが可能となる。
[Action / Effect]
As described above, according to the present embodiment, the presence or absence of the vehicle is detected based on whether or not the detection signal from the
[変形例]
なお、本発明の適用可能な実施形態は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能なのは勿論である。
[Modification]
It should be noted that embodiments to which the present invention can be applied are not limited to the above-described embodiments, and can of course be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
(A)感知環境の判定
例えば、上述の実施形態では、感知環境を感知信号から判断することにしたが、別途センサを設けたり、外部入力することにしても良い。例えば、照度計による計測値から「晴天時」かそれ以外かの環境かを判断したり、湿度計によって「雨天時」かそれ以外の環境かを判断したり、時刻によって「夜間(曇天時)」かそれ以外の環境かを判断する。
(A) Determination of sensing environment For example, in the above-described embodiment, the sensing environment is determined from the sensing signal. However, a sensor may be separately provided or externally input. For example, it is possible to judge whether the environment is “fine weather” or any other environment based on the measured value from the illuminometer, whether it is “rainy” or otherwise, using a hygrometer, "Or other environment.
1 車両感知システム
10 感知器
20 制御装置
100 処理部、200 通信部
300 記憶部
310 車両検出プログラム
321 感知環境テーブル、322 閾値変更テーブル、323 閾値条件データ
324 感知信号蓄積データ、325 感知環境データ、326 検出結果データ
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記センサの感知信号の信号レベルと、所定の路面レベルとのレベル差が、車両有りと判定するための所定の閾値条件を満たすか否かによって、車両の有無を検出する車両検出手段と、
感知環境を判定する環境判定手段と、
前記感知環境に基づいて、前記閾値条件を変更する閾値条件変更手段と、
を備えた車両検出装置。 Far-infrared sensor installed toward the road surface,
Vehicle detection means for detecting the presence or absence of a vehicle depending on whether a level difference between a signal level of a sensor detection signal and a predetermined road surface level satisfies a predetermined threshold condition for determining that there is a vehicle;
An environment determination means for determining the sensing environment;
Threshold condition changing means for changing the threshold condition based on the sensing environment;
A vehicle detection apparatus comprising:
前記閾値条件変更手段は、前記晴天時相当環境と判定された場合に、前記閾値条件に定められた閾値の大きさを所定の標準値より大きくするように変更する、
請求項1又は2に記載の車両検出装置。 The environment determination means determines that the environment is a clear sky equivalent environment when the signal level when the threshold condition is satisfied is lower than the road surface level and the level difference satisfies a predetermined large difference condition. And
The threshold condition changing means changes the threshold value set in the threshold condition so as to be larger than a predetermined standard value when it is determined that the environment is equivalent to a clear sky.
The vehicle detection device according to claim 1 or 2.
前記閾値条件変更手段は、前記曇天時相当環境と判定された場合に、前記閾値条件を所定の標準閾値条件とするように変更する、
請求項1〜3の何れか一項に記載の車両検出装置。 The environment determination means determines that the environment is equivalent to cloudy when the signal level when the threshold condition is satisfied is higher than the road surface level and the level difference satisfies a predetermined large difference condition. And
The threshold condition changing means changes the threshold condition to a predetermined standard threshold condition when it is determined that the environment is equivalent to cloudy weather,
The vehicle detection apparatus as described in any one of Claims 1-3.
前記閾値条件変更手段は、前記雨天時相当環境と判定された場合に、前記閾値条件に定められた閾値の大きさを所定の標準値より小さくするように変更する、
請求項1〜4の何れか一項に記載の車両検出装置。 The environment determination means determines that the environment corresponding to rainy weather is present when the magnitude of the level difference at each time when the threshold condition is satisfied a predetermined number of times satisfies a predetermined small difference condition,
The threshold condition changing means changes the threshold value set in the threshold condition so as to be smaller than a predetermined standard value when it is determined that the environment corresponds to rainy weather.
The vehicle detection apparatus as described in any one of Claims 1-4.
感知環境を判定する環境判定ステップと、
前記感知環境に基づいて、前記閾値条件を変更する閾値条件変更ステップと、
を含む車両検出方法。 Depending on whether the level difference between the signal level of the sensing signal of the far-infrared sensor for detecting the vehicle and the predetermined road surface level when the vehicle is absent satisfies a predetermined threshold condition for determining the presence of the vehicle, A vehicle detection step for detecting presence or absence;
An environment determination step for determining a sensing environment;
A threshold condition changing step for changing the threshold condition based on the sensing environment;
A vehicle detection method including:
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