JP2015035190A - Structure, moving object specification system, and parking lot management system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、移動物体に関する情報を特定する、構造体、移動物体特定システム及び駐車場管理システムに関する。 The present invention relates to a structure, a moving object specifying system, and a parking lot management system that specify information related to a moving object.
移動物体に関する情報を特定する技術として、特開２００３−２７９３６１号公報（特許文献１）に記載されたナビゲーションシステムが提案されている。かかるナビゲーションシステムは、ＧＰＳ（Global Positioning System）電波を受信できるときには衛星測位により現在位置又は所定地点の通過を特定し、ＧＰＳ電波を受信できないときには自律測位により現在位置又は所定地点の通過を特定していた。 As a technique for specifying information related to a moving object, a navigation system described in Japanese Patent Laid-Open No. 2003-279361 (Patent Document 1) has been proposed. Such a navigation system identifies the current position or the passage of a predetermined point by satellite positioning when GPS (Global Positioning System) radio waves can be received, and identifies the current position or the passage of a predetermined point by autonomous positioning when GPS radio waves cannot be received. It was.
しかしながら、屋内駐車場、ショッピングモールなど、ＧＰＳ電波を受信できない場所や、直接波ではなく反射波が第１波となる場所や、直接波が見え隠れする場所などでのナビゲーションは、自律測位によりある程度の精度をもって現在位置又は所定地点の通過を特定可能であるが、例えば、何度も方向を変えると現在位置又は所定地点の通過の特定精度が大幅に低下してしまう。このような現象は、屋外であっても、ＧＰＳ電波の到達が困難な状態で起こり得る。従って、移動物体に関する情報の特定は、外的要因に影響されてしまい、その特定精度が低下するおそれがあった。 However, navigation in places such as indoor parking lots and shopping malls where GPS radio waves cannot be received, places where reflected waves are the first wave instead of direct waves, and places where direct waves are visible and hidden are somewhat affected by autonomous positioning. Although it is possible to specify the passage of the current position or the predetermined point with accuracy, for example, if the direction is changed many times, the accuracy of specifying the passage of the current position or the predetermined point is greatly reduced. Such a phenomenon may occur in a state where GPS radio waves are difficult to reach even outdoors. Therefore, the identification of information regarding the moving object is affected by external factors, and the identification accuracy may be reduced.
そこで、本発明は、外的要因に影響されずに、移動物体に関する情報を特定できる構造体、移動物体特定システム及び駐車場管理システムを提供する。 Therefore, the present invention provides a structure, a moving object specifying system, and a parking lot management system that can specify information related to a moving object without being affected by external factors.
このため、構造体は、移動物体の移動方向に沿って移動物体と接触するよう設置されるものであって、接触する面に擬似雑音信号を発生させる凹凸構造が形成されている。 For this reason, the structure is installed so as to come into contact with the moving object along the moving direction of the moving object, and an uneven structure for generating a pseudo noise signal is formed on the contact surface.
また、移動物体特定システムは、移動物体と構造体の凹凸構造との接触によって発生する擬似雑音信号から、移動物体に関する情報を特定する。 The moving object specifying system specifies information related to the moving object from a pseudo noise signal generated by the contact between the moving object and the uneven structure of the structure.
駐車場管理システムは、車両の移動に伴って、車両と構造体の凹凸構造との接触によって時系列で発生する複数の擬似雑音信号のうち、時間的に最後に発生した擬似雑音信号から、車両を駐車したエリアを特定する。 The parking lot management system uses a pseudo-noise signal generated last in time among a plurality of pseudo-noise signals generated in time series due to contact between the vehicle and the concavo-convex structure of the structure as the vehicle moves. Identify the area where you parked.
本発明によれば、外的要因に影響されずに、移動物体に関する情報を特定することができる。 According to the present invention, it is possible to specify information relating to a moving object without being affected by external factors.
以下、添付された図面を参照し、本発明を実施するための実施形態について詳述する。
図１は、ショッピングモールに併設された屋内駐車場の一例の概要を示す。
Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 shows an outline of an example of an indoor parking lot attached to a shopping mall.
屋内駐車場１００は、外部の道路からの入口ゲート１１０と、外部の道路への出口ゲート１２０と、車両などが走行する内部通路１３０と、複数の駐車エリア１４０と、を有する。屋内駐車場１００において、入口ゲート１１０から内部通路１３０へと進入した車両１５０は、内部通路１３０を走行して、車両運転者が所望する駐車エリア１４０まで進行する。 The indoor parking lot 100 includes an entrance gate 110 from an external road, an exit gate 120 to an external road, an internal passage 130 through which vehicles and the like travel, and a plurality of parking areas 140. In the indoor parking lot 100, the vehicle 150 that has entered the internal passage 130 from the entrance gate 110 travels through the internal passage 130 and proceeds to the parking area 140 desired by the vehicle driver.
このとき、車両１５０に搭載されたカーナビゲーションシステムは、屋内であることからＧＰＳ電波を受信できなくなり、例えば、主に車速パルスやジャイロセンサなどを使用した自律測位により現在位置を特定する。しかし、カーナビゲーションシステムにおいては、そもそも基本的には車速パルス、ジャイロセンサ及びＧＰＳの情報にカルマンフィルタリングを施して位置推測を行い、この位置推測結果に基づきマッチングを行って位置特定をしており、ＧＰＳを補助的に用いていた。このため、車両運転者が所望する駐車エリア１４０まで到着するまでに、ＧＰＳ電波を受信できないと、マッチングによる位置特定精度が徐々に低下し、正確な現在位置を特定できなくなってしまう。 At this time, the car navigation system mounted on the vehicle 150 cannot receive GPS radio waves because it is indoors. For example, the current position is specified by autonomous positioning mainly using a vehicle speed pulse or a gyro sensor. However, in the car navigation system, basically, the position is estimated by applying Kalman filtering to the vehicle speed pulse, gyro sensor and GPS information, and the position is specified by matching based on the position estimation result. GPS was used as an auxiliary. For this reason, if the GPS radio wave cannot be received before the vehicle driver arrives at the desired parking area 140, the position specifying accuracy by matching gradually decreases, and the correct current position cannot be specified.
そこで、屋内駐車場１００の内部通路１３０の所定位置に、移動物体の一例としての車両１５０の移動方向に沿って、車両１５０との接触により、一意な擬似雑音信号（機械的な振動、音響的な振動など）を発生させる構造体２００が設置される。構造体２００は、車両１５０の車輪と接触する接触面、即ち、図２に示すように、所定寸法を有する矩形形状のマット２０２の表面（上面）に、擬似雑音信号を発生させる凹凸構造２０４が一体的に形成されたものである。凹凸構造２０４としては、例えば、位置特定符号系列であるＭ系列（maximal-length sequences）を使用することができる。構造体２００をマット２０２の表面に一体的に形成することで、例えば、これを駐車場などの施設に設置する作業工数を削減することができる。 Therefore, a unique pseudo noise signal (mechanical vibration, acoustical) is caused by contact with the vehicle 150 along a moving direction of the vehicle 150 as an example of a moving object at a predetermined position of the internal passage 130 of the indoor parking lot 100. A structure 200 that generates a large vibration) is installed. As shown in FIG. 2, the structure 200 has a concavo-convex structure 204 that generates a pseudo noise signal on a contact surface that contacts a wheel of the vehicle 150, that is, on a surface (upper surface) of a rectangular mat 202 having a predetermined size. It is formed integrally. As the concavo-convex structure 204, for example, an M sequence (maximal-length sequences) that is a position specifying code sequence can be used. By forming the structure 200 integrally on the surface of the mat 202, for example, the number of work steps for installing the structure 200 in a facility such as a parking lot can be reduced.
そして、車両１５０が構造体２００の上を通り過ぎるとき、車両１５０の車輪が構造体２００の凹凸構造２０４と接触し、図３に示すように、構造体２００ごとに一意な擬似雑音信号が発生する。このため、例えば、車両１５０の移動に伴って発生した擬似雑音信号を解析することで、その擬似雑音信号はどの構造体２００で発生したかを特定することができる。また、構造体２００とその設置位置（位置座標）とを関連付けておけば、擬似雑音信号を発生した構造体２００から車両１５０の現在位置を特定することができる。 When the vehicle 150 passes over the structure 200, the wheels of the vehicle 150 come into contact with the uneven structure 204 of the structure 200, and a unique pseudo noise signal is generated for each structure 200 as shown in FIG. . For this reason, for example, by analyzing the pseudo noise signal generated along with the movement of the vehicle 150, it is possible to identify in which structure 200 the pseudo noise signal is generated. Further, if the structure 200 and the installation position (position coordinates) are associated with each other, the current position of the vehicle 150 can be specified from the structure 200 that has generated the pseudo noise signal.
図４は、構造体２００により発生した擬似雑音信号から現在位置を特定する、車両１５０に搭載された移動物体特定システム３００の一例を示す。 FIG. 4 shows an example of the moving object specifying system 300 mounted on the vehicle 150 that specifies the current position from the pseudo noise signal generated by the structure 200.
車両１５０には、車両１５０が構造体２００の上を通り過ぎるときに発生する擬似雑音信号の波形を検出する振動センサ３１０と、車速を検出する車速センサ３２０と、コンピュータを内蔵したコントロールユニット３３０と、が搭載されている。振動センサ３１０は、例えば、車両１５０の車軸、サスペンションなど、車輪と共に変位する部分に取り付けられている。また、車速センサ３２０は、図示しない変速機の出力軸に取り付けられ、その回転速度から車速を検出する。振動センサ３１０及び車速センサ３２０の出力信号は、コントロールユニット３３０へと入力される。そして、コントロールユニット３３０は、フラッシュＲＯＭ（Read Only Memory）などの不揮発性メモリに格納された制御プログラムを実行することで、車両１５０と構造体２００の凹凸構造２０４との接触によって発生する擬似雑音信号から、車両１５０の現在位置を特定する。なお、車速センサ３２０の代わりに、例えば、ＣＡＮ（Controller Area Network）などの車載ネットワークを介して接続された、エンジンコントロールユニットから車速信号を読み込むようにしてもよい。また、擬似雑音信号が音響的な振動である場合には、振動センサ３１０として、マイクなどの音響センサを使用することもできる。 The vehicle 150 includes a vibration sensor 310 that detects a waveform of a pseudo noise signal generated when the vehicle 150 passes over the structure 200, a vehicle speed sensor 320 that detects a vehicle speed, a control unit 330 that includes a computer, Is installed. The vibration sensor 310 is attached to a portion that is displaced together with the wheel, such as an axle or a suspension of the vehicle 150, for example. The vehicle speed sensor 320 is attached to an output shaft of a transmission (not shown) and detects the vehicle speed from the rotational speed. Output signals from the vibration sensor 310 and the vehicle speed sensor 320 are input to the control unit 330. The control unit 330 executes a control program stored in a non-volatile memory such as a flash ROM (Read Only Memory), thereby generating a pseudo noise signal generated by contact between the vehicle 150 and the uneven structure 204 of the structure 200. From this, the current position of the vehicle 150 is specified. Instead of the vehicle speed sensor 320, for example, a vehicle speed signal may be read from an engine control unit connected via an in-vehicle network such as CAN (Controller Area Network). When the pseudo noise signal is an acoustic vibration, an acoustic sensor such as a microphone can be used as the vibration sensor 310.
コントロールユニット３３０は、図５に示すように、構造体２００の位置座標と擬似雑音信号の振動パターンとを関連付けたデータベース３３２を有する。データベース３３２には、図６に示すように、コンピュータにおける情報処理のためのＩＤ（識別子）と、位置座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）と、基準車速における振動パターンと、を関連付けたレコードが複数登録されている。従って、振動パターンが特定できれば、これから位置座標を特定することができる。なお、位置座標としては、三次元座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）に限らず、二次元座標（Ｘ，Ｙ）であってもよい。 As shown in FIG. 5, the control unit 330 has a database 332 in which the position coordinates of the structure 200 are associated with the vibration pattern of the pseudo noise signal. In the database 332, as shown in FIG. 6, a plurality of records in which an ID (identifier) for information processing in a computer, position coordinates (X, Y, Z), and a vibration pattern at a reference vehicle speed are associated are registered. Has been. Therefore, if the vibration pattern can be specified, the position coordinates can be specified from this. The position coordinates are not limited to three-dimensional coordinates (X, Y, Z), but may be two-dimensional coordinates (X, Y).
また、コントロールユニット３３０は、制御プログラムを実行することで、構造体２００により発生した擬似雑音信号から現在位置（通過位置情報）を特定する位置特定手段３３４を実現する。位置特定手段３３４は、振動センサ３１０及び車速センサ３２０の出力信号を適宜読み込み、データベース３３２を参照して、現在位置を特定する。 In addition, the control unit 330 implements a position specifying unit 334 that specifies the current position (passing position information) from the pseudo noise signal generated by the structure 200 by executing the control program. The position specifying unit 334 appropriately reads output signals from the vibration sensor 310 and the vehicle speed sensor 320 and refers to the database 332 to specify the current position.
図７は、車両１５０に搭載されたコントロールユニット３３０が起動されたことを契機として、コントロールユニット３３０が所定時間ごとに繰り返し実行する制御プログラムの一例を示す。 FIG. 7 shows an example of a control program that the control unit 330 repeatedly executes at predetermined time intervals when the control unit 330 mounted on the vehicle 150 is activated.
ステップ１（図では「Ｓ１」と略記する。以下同様。）では、コントロールユニット３３０が、振動センサ３１０から振動信号を読み込む。 In step 1 (abbreviated as “S1” in the figure, the same applies hereinafter), the control unit 330 reads a vibration signal from the vibration sensor 310.
ステップ２では、コントロールユニット３３０が、振動センサ３１０から読み込んだ振動信号に基づいて、車両１５０の走行振動以外の振動があるか否かを判定する。ここで、走行振動は、振動センサ３１０の振動信号を常時監視し、例えば、その振動信号の移動平均などとすることができる。そして、コントロールユニット３３０は、走行振動以外の振動があると判定すれば処理をステップ３へと進める一方（Ｙｅｓ）、走行振動以外の振動がないと判定すれば処理を終了させる（Ｎｏ）。 In step 2, the control unit 330 determines whether there is a vibration other than the traveling vibration of the vehicle 150 based on the vibration signal read from the vibration sensor 310. Here, the traveling vibration can be obtained by constantly monitoring the vibration signal of the vibration sensor 310 and, for example, a moving average of the vibration signal. If the control unit 330 determines that there is vibration other than traveling vibration, the process proceeds to step 3 (Yes), while if it determines that there is no vibration other than traveling vibration, the process ends (No).
ステップ３では、コントロールユニット３３０が、車速センサ３２０から車速信号を読み込む。 In step 3, the control unit 330 reads a vehicle speed signal from the vehicle speed sensor 320.
ステップ４では、コントロールユニット３３０が、車速センサ３２０から読み込んだ車速信号に基づいて、振動センサ３１０から読み込んだ振動信号を正規化する。即ち、車両１５０が構造体２００の上を通り過ぎるとき、その車速が必ずしも基準車速であるとは限らない。このため、車速に応じて振動信号を適宜調整し、基準車速における振動信号、要するに、データベース３３２に登録されている振動パターンとのマッチングが容易な振動パターンに変換する。なお、振動信号の正規化は、必ずしも必要ではない。 In step 4, the control unit 330 normalizes the vibration signal read from the vibration sensor 310 based on the vehicle speed signal read from the vehicle speed sensor 320. That is, when the vehicle 150 passes over the structure 200, the vehicle speed is not necessarily the reference vehicle speed. For this reason, the vibration signal is appropriately adjusted according to the vehicle speed, and is converted into a vibration pattern that can be easily matched with the vibration signal at the reference vehicle speed, that is, the vibration pattern registered in the database 332. Note that normalization of the vibration signal is not always necessary.
ステップ５では、コントロールユニット３３０が、データベース３３２を参照し、振動信号から現在位置を特定する。具体的には、コントロールユニット３３０は、データベース３３２を参照し、ステップ４で正規化された振動信号に応じた振動パターンを特定する。ここで、振動信号に応じた振動パターンの特定は、完全一致の振動パターンに限らず、例えば、公知の統計手法などを適用して求めた類似度が所定値以上である振動パターンであってもよい。そして、コントロールユニット３３０は、特定した振動パターンにより特定されるレコードから位置座標を抽出し、その位置座標を現在位置とみなす。 In step 5, the control unit 330 refers to the database 332 and specifies the current position from the vibration signal. Specifically, the control unit 330 refers to the database 332 and specifies a vibration pattern corresponding to the vibration signal normalized in step 4. Here, the specification of the vibration pattern according to the vibration signal is not limited to the vibration pattern of perfect coincidence, for example, even if the similarity obtained by applying a known statistical method or the like is a vibration pattern having a predetermined value or more. Good. Then, the control unit 330 extracts position coordinates from the record specified by the specified vibration pattern, and regards the position coordinates as the current position.
ステップ６では、コントロールユニット３３０が、ステップ５で特定した現在位置を外部に出力する。 In Step 6, the control unit 330 outputs the current position specified in Step 5 to the outside.
このような移動物体特定システム３００によれば、車両１５０に搭載されたコントロールユニット３３０は、構造体２００の上を通り過ぎるときに発生する振動信号を振動センサ３１０から読み込み、車速信号に基づいて振動信号を正規化する。また、コントロールユニット３３０は、データベース３３２を参照し、正規化された振動信号と同一又は類似する振動パターンを特定する。そして、コントロールユニット３３０は、特定された振動パターンを含むレコードから位置座標を読み込み、その位置座標を車両１５０の現在位置とみなして出力する。コントロールユニット３３０から出力された現在位置は、例えば、ナビゲーションシステムにおいてマップマッチングなどに利用される。 According to such a moving object identification system 300, the control unit 330 mounted on the vehicle 150 reads a vibration signal generated when passing over the structure 200 from the vibration sensor 310, and based on the vehicle speed signal, the vibration signal Is normalized. In addition, the control unit 330 refers to the database 332 and identifies a vibration pattern that is the same as or similar to the normalized vibration signal. The control unit 330 reads the position coordinates from the record including the specified vibration pattern, regards the position coordinates as the current position of the vehicle 150, and outputs the position. The current position output from the control unit 330 is used for map matching in a navigation system, for example.
従って、ＧＰＳ電波を受信できないなどの外的要因に影響されずに、屋内駐車場１００において車両１５０の現在位置を特定することができる。 Therefore, the current position of the vehicle 150 can be specified in the indoor parking lot 100 without being affected by external factors such as inability to receive GPS radio waves.
ところで、ショッピングモールに併設された屋内駐車場１００が有料駐車場の場合、出口ゲート１２０から出場する車両１５０の運転者に対して、例えば、利用時間に応じた料金を請求する。有料駐車場の利用料金は、四輪車と二輪車とで異なることが多い。このため、出口ゲート１２０の近くに設置されている構造体２００により、車両１５０の車幅を特定し、少なくとも、四輪車と二輪車とを区別、要するに、車両１５０の車種を特定できるようにしたい。 By the way, when the indoor parking lot 100 attached to the shopping mall is a pay parking lot, the driver of the vehicle 150 entering from the exit gate 120 is charged, for example, according to the usage time. Charges for paid parking lots are often different for automobiles and motorcycles. For this reason, it is desired to specify the vehicle width of the vehicle 150 by the structure 200 installed near the exit gate 120, to distinguish at least the four-wheeled vehicle and the two-wheeled vehicle, and in short, to specify the vehicle type of the vehicle 150. .
そこで、図８に示すように、構造体２００のマット２０２の表面に、車両１５０の移動方向に沿って、異なる擬似雑音信号を発生させる複数列の凹凸構造２０４（２０４Ａ〜２０４Ｋ）を形成する。なお、図示の構造体２００は、１１列の凹凸構造２０４Ａ〜２０４Ｋを有しているが、その列数は１１列に限らず、２列以上の複数列とすることもできる。 Therefore, as shown in FIG. 8, multiple rows of uneven structures 204 (204 </ b> A to 204 </ b> K) that generate different pseudo noise signals are formed on the surface of the mat 202 of the structure 200 along the moving direction of the vehicle 150. The illustrated structure 200 has eleven rows of uneven structures 204A to 204K, but the number of rows is not limited to eleven rows, and may be two or more rows.
このようにすれば、車両１５０の一例としての四輪車が構造体２００の上を通り過ぎるときには、車両１５０の左右の車輪が離間した異なる列の凹凸構造２０４に接触するので、図９に示すように、複数の振動の波形が合成（重畳）した擬似雑音信号が発生する。一方、車両１５０の他の例としての二輪車が構造体２００の上を通り過ぎるときには、車幅方向に１つの車輪しかないため、１列の凹凸構造２０４にのみ接触し、図３に示すように、１つの振動の波形からなる擬似雑音信号が発生する。なお、車両１５０の１つの車輪が隣接する２列の凹凸構造２０４に接触する場合には、隣接する２列の凹凸構造２０４により発生する２つの振動の波形が合成されているので、その振動パターンの違いを介して、離間した異なる列の凹凸構造２０４と接触している状態と区別することができる。 In this way, when a four-wheel vehicle as an example of the vehicle 150 passes over the structure 200, the left and right wheels of the vehicle 150 come into contact with the uneven structures 204 in different rows separated from each other, as shown in FIG. In addition, a pseudo noise signal in which a plurality of vibration waveforms are combined (superimposed) is generated. On the other hand, when a two-wheeled vehicle as another example of the vehicle 150 passes over the structure 200, since there is only one wheel in the vehicle width direction, only one row of the concavo-convex structure 204 is contacted, as shown in FIG. A pseudo noise signal composed of one vibration waveform is generated. When one wheel of the vehicle 150 is in contact with two adjacent rows of uneven structures 204, two vibration waveforms generated by the two adjacent rows of uneven structures 204 are combined. Through the difference, it can be distinguished from the state in contact with the uneven structure 204 in a different row.
従って、構造体２００により発生する擬似雑音信号を解析することで、この上を通過した車両１５０の車幅を特定することができ、その車両１５０が四輪車か二輪車であるかを特定することができる。 Therefore, by analyzing the pseudo-noise signal generated by the structure 200, the vehicle width of the vehicle 150 that has passed through this can be specified, and whether the vehicle 150 is a four-wheeled vehicle or a two-wheeled vehicle can be specified. Can do.
車両１５０の車種を特定するために、屋内駐車場１００には、図１０に示すように、移動物体特定システム４００が設置されている。具体的には、屋内駐車場１００の出口ゲート１２０の近くにある構造体２００には、構造体２００の上を車両１５０が通り過ぎることで発生する擬似雑音信号の波形を検出する振動センサ４１０が取り付けられる。この振動センサ４１０は、構造体２００に１つだけ設けられていてもよく、また、その凹凸構造２０４Ａ〜２０４Ｋの列ごとに設けられていてもよい。そして、振動センサ４１０の出力信号は、コンピュータを内蔵した制御装置４２０に入力される。制御装置４２０は、フラッシュＲＯＭなどの不揮発性メモリに格納された制御プログラムを実行することで、車両１５０の通過を特定すると共に、車両１５０の車種を特定する。具体的には、制御装置４２０は、制御プログラムを実行することで、車両１５０の通過を特定する通過特定手段４２２と、車両１５０の車種を特定する車種特定手段４２４を実現する。ここで、通過特定手段４２２及び車種特定手段４２４は、移動物体特定手段の一例として挙げられる。 In order to specify the vehicle type of the vehicle 150, a moving object specifying system 400 is installed in the indoor parking lot 100 as shown in FIG. Specifically, a vibration sensor 410 that detects a waveform of a pseudo noise signal generated when the vehicle 150 passes over the structure 200 is attached to the structure 200 near the exit gate 120 of the indoor parking lot 100. It is done. Only one vibration sensor 410 may be provided in the structure 200, or may be provided for each row of the concavo-convex structures 204A to 204K. And the output signal of the vibration sensor 410 is input into the control apparatus 420 incorporating a computer. The control device 420 executes a control program stored in a non-volatile memory such as a flash ROM, thereby specifying the passage of the vehicle 150 and the vehicle type of the vehicle 150. Specifically, the control device 420 executes a control program to realize a passage specifying unit 422 that specifies the passage of the vehicle 150 and a vehicle type specifying unit 424 that specifies the vehicle type of the vehicle 150. Here, the passage specifying means 422 and the vehicle type specifying means 424 are examples of moving object specifying means.
制御装置４２０に備えられるデータベース４２６には、図６に示すレコードに加え、図１１に示すように、車種情報と、基準車速における振動パターンと、を関連付けたレコードが登録されている。データベース４２６に登録される振動パターンは、二輪車であれば、１列の凹凸構造２０４又は隣接する２列の凹凸構造２０４と接触するため、１つの振動又は２つの振動が合成された振動のパターンとなる。また、四輪車であれば、離間した２位置にある１列又は隣接した２列の凹凸構造２０４と接触するため、少なくとも２つの振動が合成された振動のパターンとなる。そして、制御装置４２０は、次のようにして車両１５０の通過及び車種を特定する。 In the database 426 provided in the control device 420, in addition to the records shown in FIG. 6, as shown in FIG. 11, records in which vehicle type information and vibration patterns at the reference vehicle speed are associated are registered. If the vibration pattern registered in the database 426 is a two-wheeled vehicle, the vibration pattern is in contact with one row of the concavo-convex structure 204 or two adjacent rows of the concavo-convex structure 204, so that one vibration or a vibration pattern in which two vibrations are combined Become. In addition, in the case of a four-wheeled vehicle, it comes into contact with the uneven structure 204 in one row or two rows adjacent to each other at two separated positions, so that it becomes a vibration pattern in which at least two vibrations are combined. Then, the control device 420 identifies the passage of the vehicle 150 and the vehicle type as follows.
図１２は、制御装置４２０が起動されたことを契機として、制御装置４２０が所定時間ごとに繰り返し実行する制御プログラムの一例を示す。 FIG. 12 shows an example of a control program that the control device 420 repeatedly executes at predetermined time intervals when the control device 420 is activated.
ステップ１１では、制御装置４２０が、振動センサ４１０から振動信号を読み込む。ここで、複数の振動センサ４１０が備えられている場合には、制御装置４２０は、各振動センサ４１０から振動信号を夫々読み込み、これを合成した振動信号を生成すればよい。 In step 11, the control device 420 reads a vibration signal from the vibration sensor 410. Here, when a plurality of vibration sensors 410 are provided, the control device 420 may read the vibration signals from the respective vibration sensors 410 and generate a vibration signal obtained by synthesizing the vibration signals.
ステップ１２では、制御装置４２０が、振動センサ４１０から読み込んだ振動信号に基づいて、車両１５０が構造体２００の上を通り過ぎることにより発生する振動があるか否か、即ち、車両１５０が構造体２００を通過したか否かを判定する。そして、制御装置４２０は、振動があると判定すれば処理をステップ１３へと進める一方（Ｙｅｓ）、振動がないと判定すれば処理を終了させる（Ｎｏ）。このとき、出口ゲート１２０の近くに設置した構造体２００の位置座標が既知であるため、制御装置４２０は、出口ゲート１２０の近くに複数の構造体２００が設置されていても、車両１５０の車種を特定するために設置した構造体２００の上を車両１５０が通り過ぎたか否かを判定することができる。 In step 12, based on the vibration signal read from the vibration sensor 410 by the control device 420, whether or not there is vibration generated when the vehicle 150 passes over the structure 200, that is, the vehicle 150 is the structure 200. It is determined whether or not it has passed. If it is determined that there is vibration, the control device 420 proceeds to step 13 (Yes), and if it is determined that there is no vibration, the process is terminated (No). At this time, since the position coordinates of the structure 200 installed near the exit gate 120 are known, the control device 420 can determine the type of the vehicle 150 even if a plurality of structures 200 are installed near the exit gate 120. It can be determined whether or not the vehicle 150 has passed over the structure 200 installed to identify the vehicle.
ステップ１３では、制御装置４２０が、データベース４２６を参照し、車両１５０の車種を特定する。具体的には、制御装置４２０は、データベース４２６を参照し、ステップ１１で読み込んだ振動信号に応じた振動パターンを特定する。ここで、振動信号に応じた振動パターンの特定は、完全一致の振動パターンに限らず、例えば、公知の統計手法などを適用して求めた類似度が所定値以上である振動パターンであってもよい。そして、制御装置４２０は、特定した振動パターンにより特定されるレコードから車種情報を抽出し、少なくとも、車両１５０が四輪車か二輪車かを特定する。 In step 13, the control device 420 refers to the database 426 and identifies the vehicle type of the vehicle 150. Specifically, the control device 420 refers to the database 426 and identifies the vibration pattern corresponding to the vibration signal read in step 11. Here, the specification of the vibration pattern according to the vibration signal is not limited to the vibration pattern of perfect coincidence, for example, even if the similarity obtained by applying a known statistical method or the like is a vibration pattern having a predetermined value or more. Good. Then, the control device 420 extracts vehicle type information from the record specified by the specified vibration pattern, and specifies at least whether the vehicle 150 is a four-wheeled vehicle or a two-wheeled vehicle.
なお、データベース４２６を参照するときに、制御装置４２０は、車両１５０の車速（通過速度）を間接的に特定し、これを用いて振動信号を正規化するようにしてもよい。このようにすれば、振動パターンのマッチング精度を向上させることができる。この場合、制御装置４２０は、車両１５０の車速を直接検出できないので、例えば、構造体２００により発生する擬似雑音信号の継続時間を計測し、これと凹凸構造２０４の形成長さとから車速を求めるようにすればよい。 When referring to the database 426, the control device 420 may indirectly specify the vehicle speed (passing speed) of the vehicle 150 and normalize the vibration signal using this. In this way, the vibration pattern matching accuracy can be improved. In this case, since the control device 420 cannot directly detect the vehicle speed of the vehicle 150, for example, the duration of the pseudo noise signal generated by the structure 200 is measured, and the vehicle speed is obtained from this and the formation length of the concavo-convex structure 204. You can do it.
ステップ１４では、制御装置４２０が、車種情報を外部に出力する。制御装置４２０から外部に出力された車種情報は、例えば、駐車料金を徴収する料金徴収システムで利用することができる。 In step 14, the control device 420 outputs vehicle type information to the outside. The vehicle type information output to the outside from the control device 420 can be used, for example, in a fee collection system that collects a parking fee.
このような移動物体特定システム４００によれば、屋内駐車場１００において、車両１５０の通過を特定できると共に、その車両１５０が少なくとも四輪車か二輪車かを特定することができる。従って、駐車料金の徴収に資することができる。 According to such a moving object identification system 400, it is possible to identify the passage of the vehicle 150 in the indoor parking lot 100 and to identify whether the vehicle 150 is at least a four-wheeled vehicle or a two-wheeled vehicle. Therefore, it can contribute to the collection of parking fees.
ここで、移動物体特定システム４００においては、車両に関する情報として、車両１５０の通過の有無及び車種に加えて、擬似雑音信号の発生時刻から通過時刻を特定したり、車両１５０の通過方向、通過速度及び車幅などを特定してもよい。なお、車両１５０の通過方向は、例えば、擬似雑音信号のパターンの出現方向（順番又は時間的に、反転しているか否か）から特定したり、車両１５０の移動方向に沿って異なる擬似雑音信号を発生させる凹凸構造２０４を少なくとも２つ形成し、その擬似雑音信号の発生順序から特定すればよい。 Here, in the moving object identification system 400, as information on the vehicle, in addition to the presence / absence of the vehicle 150 and the vehicle type, the passage time is identified from the generation time of the pseudo noise signal, the passage direction of the vehicle 150, the passage speed. The vehicle width may be specified. Note that the passing direction of the vehicle 150 is specified from, for example, the appearance direction of the pattern of the pseudo noise signal (whether it is reversed in order or time), or the pseudo noise signal that varies along the moving direction of the vehicle 150. It is only necessary to form at least two concavo-convex structures 204 that generate noise and identify the pseudo noise signal generation order.
車両１５０の車種を特定する処理において、少なくとも２つの振動が合成された振動パターンを直接比較する代わりに、その振動パターンを複数の単一の振動パターンに分離してもよい。そして、車両１５０の車輪が接触した凹凸構造２０４を特定し、その凹凸構造２０４が隣接しているか離間しているかを介して、少なくとも四輪車か二輪車かを特定してもよい。 In the process of specifying the vehicle type of the vehicle 150, instead of directly comparing the vibration patterns in which at least two vibrations are combined, the vibration patterns may be separated into a plurality of single vibration patterns. And the uneven structure 204 which the wheel of the vehicle 150 contacted is specified, and it may be specified whether it is at least a four-wheeled vehicle or a two-wheeled vehicle through whether the uneven structure 204 is adjacent or separated.
車両１５０が四輪車の場合、小型車か大型車かで、駐車料金が異なることがある。この場合には、例えば、車両１５０の前輪及び後輪が構造体２００の上を通り過ぎるときに発生する擬似雑音信号の時間差及び車速から、車両１５０の全長を推定することもできる。そして、車両１５０の車種に加えて、その全長から駐車料金を決定すればよい。 When the vehicle 150 is a four-wheeled vehicle, the parking fee may differ depending on whether the vehicle is a small vehicle or a large vehicle. In this case, for example, the total length of the vehicle 150 can be estimated from the time difference and the vehicle speed of the pseudo noise signal generated when the front and rear wheels of the vehicle 150 pass over the structure 200. Then, in addition to the vehicle type of the vehicle 150, the parking fee may be determined from the total length.
また、車両１５０が屈曲路に沿って走行する場合には、構造体２００として、車両１５０の走行経路に沿った形状、例えば、図１３に示すようなドーナツ形状、図１４に示すような円弧形状などとすることもできる。この場合、構造体２００は、車両１５０の両輪が接触可能な大きさを有する。なお、図１３及び図１４において破線で示すように、ドーナツ形状、円弧形状などの構造体２００に複数列の凹凸構造２０４を形成すれば、車両１５０の車種を特定することができる。 Further, when the vehicle 150 travels along a curved road, the structure 200 has a shape along the travel route of the vehicle 150, for example, a donut shape as shown in FIG. 13, an arc shape as shown in FIG. And so on. In this case, the structure 200 has such a size that both wheels of the vehicle 150 can come into contact with each other. As shown by broken lines in FIGS. 13 and 14, the vehicle type of the vehicle 150 can be specified by forming a plurality of rows of uneven structures 204 on the structure 200 such as a donut shape or an arc shape.
移動物体としては、四輪車及び二輪車を含む車両１５０に限らず、例えば、モノレール、鉄道車両などであってもよい。モノレールの場合には、走行路面に限らず、車体側面に取り付けられているタイヤが接触する側壁に構造体２００を設置することができる。また、鉄道車両の場合には、軌道を構成するレールの上面に凹凸を形成することで、構造体２００を設置することができる。 The moving object is not limited to the vehicle 150 including a four-wheeled vehicle and a two-wheeled vehicle, and may be, for example, a monorail or a railway vehicle. In the case of a monorail, the structure 200 can be installed not only on the road surface but also on the side wall where the tire attached to the side surface of the vehicle body contacts. In the case of a railway vehicle, the structure 200 can be installed by forming irregularities on the upper surface of the rail constituting the track.
さらに、構造体２００としては、図２及び図８に示すマット状のものに限らず、例えば、移動物体たる車両１５０が走行する路面上に凹凸構造２０４を直接形成することもできる。 Furthermore, the structure 200 is not limited to the mat shape shown in FIGS. 2 and 8, and for example, the concavo-convex structure 204 can be directly formed on the road surface on which the vehicle 150 as a moving object travels.
また、車両１５０の位置、車幅及び種類を特定するために、複数の構造体２００を使用するようにしてもよい。 Further, a plurality of structures 200 may be used to specify the position, vehicle width, and type of the vehicle 150.
さらに、図１に示す屋内駐車場１００において、車両１５０を識別可能である場合には、車両１５０の位置の時間的な変化から、その軌跡を求めることができる。この場合、例えば、運転者などが所持する携帯端末にアプリケーションをインストールし、携帯端末とアクセスポイント（基地局）との通信より携帯端末の識別子（ＩＤ）を求め、携帯端末の識別子を、車両１５０を識別する識別子として使用すればよい。なお、アクセスポイントとしては、屋内駐車場１００の管理者が設置したもの、公共施設などの既設のものを利用することができる。 Furthermore, in the indoor parking lot 100 shown in FIG. 1, when the vehicle 150 can be identified, the trajectory can be obtained from the temporal change in the position of the vehicle 150. In this case, for example, an application is installed in a portable terminal possessed by a driver or the like, an identifier (ID) of the portable terminal is obtained from communication between the portable terminal and an access point (base station), and the identifier of the portable terminal is determined as the vehicle 150. May be used as an identifier for identifying. As the access point, an access point installed by an administrator of the indoor parking lot 100 or an existing one such as a public facility can be used.
構造体２００により車両１５０の軌跡が求められる場合には、次のようにして、屋内駐車場１００において車両１５０を駐車した駐車エリア１４０を特定可能な、駐車場管理システムを構築することもできる。即ち、車両１５０の軌跡は、車両１５０の移動に伴って、車両１５０と構造体２００の凹凸構造２０４との接触によって時系列で発生する複数の擬似雑音信号から特定される位置を順次結んだものである。このため、車両１５０の軌跡のうち、時間的に最後に発生した擬似雑音信号から特定される位置は、車両１５０を駐車した駐車エリア１４０であるとみなすことができる。そこで、屋内駐車場１００に設置された制御装置（図示せず）に駐車エリア特定手段を実装し、時系列で発生する複数の擬似雑音信号のうち、時間的に最後に発生した擬似雑音信号から、車両１５０を駐車した駐車エリア１４０を特定する。なお、駐車場管理システムは、屋内駐車場１００に限らず、屋外駐車場にも設置することができる。 When the trajectory of the vehicle 150 is obtained by the structure 200, a parking lot management system capable of specifying the parking area 140 where the vehicle 150 is parked in the indoor parking lot 100 can be constructed as follows. That is, the trajectory of the vehicle 150 sequentially connects positions specified from a plurality of pseudo noise signals generated in time series by the contact between the vehicle 150 and the uneven structure 204 of the structure 200 as the vehicle 150 moves. It is. For this reason, the position specified from the pseudo-noise signal generated last in the trajectory of the vehicle 150 can be regarded as the parking area 140 where the vehicle 150 is parked. Therefore, a parking area specifying means is mounted on a control device (not shown) installed in the indoor parking lot 100, and among the plurality of pseudo noise signals generated in time series, from the pseudo noise signal generated last in time. The parking area 140 where the vehicle 150 is parked is specified. The parking management system can be installed not only in the indoor parking lot 100 but also in an outdoor parking lot.
１００ 屋内駐車場
１４０ 駐車エリア
１５０ 車両
２００ 構造体
２０２ マット
２０４ 凹凸構造
３００ 移動物体特定システム
３１０ 振動センサ
３３０ コントロールユニット
３３２ データベース
３３４ 位置特定手段
４００ 移動物体特定システム
４１０ 振動センサ
４２０ 制御装置
４２２ 通過特定手段
４２４ 車種特定手段
４２６ データベース
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Indoor parking lot 140 Parking area 150 Vehicle 200 Structure 202 Mat 204 Uneven structure 300 Moving object identification system 310 Vibration sensor 330 Control unit 332 Database 334 Position identification means 400 Moving object identification system 410 Vibration sensor 420 Control device 422 Passing identification means 424 Vehicle type identification means 426 Database
Claims (9)
前記移動物体と前記構造体の凹凸構造との接触によって発生する擬似雑音信号から、移動物体に関する情報を特定する移動物体特定手段と、
を有することを特徴とする移動物体特定システム。 A structure that is installed so as to come into contact with the moving object along a moving direction of the moving object, and has a concavo-convex structure that generates a pseudo noise signal on the contact surface;
A moving object specifying means for specifying information on the moving object from a pseudo noise signal generated by contact between the moving object and the concavo-convex structure of the structure;
A moving object identification system comprising:
を特徴とする請求項２に記載の移動物体特定システム。 The information on the moving object is at least one of the presence / absence of passage of the moving object, the passage time, the passage direction, the passage speed, the vehicle width of the moving object, or the vehicle type of the moving object that has passed. Contain one piece of information,
The moving object specifying system according to claim 2.
更に有することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の移動物体特定システム。 Position specifying means for specifying position information as information related to the moving object from unique information extracted from the pseudo noise signal generated by the contact and information related to a position stored in advance in association with the unique information The
The moving object specifying system according to claim 2 or 3, further comprising:
前記移動物体特定手段は、前記移動物体と前記構造体の凹凸構造との接触によって発生する、少なくとも１つの波形が重畳された擬似雑音信号から前記移動物体の車種を特定する、
ことを特徴とする請求項２〜請求項４のいずれか１つに記載の移動物体特定システム。 The structure has a plurality of uneven structures that generate different pseudo noise signals along the moving direction of the moving object,
The moving object specifying means specifies a vehicle type of the moving object from a pseudo noise signal on which at least one waveform is superimposed, which is generated by contact between the moving object and the concavo-convex structure of the structure.
The moving object identification system according to any one of claims 2 to 4, wherein the system is a moving object identification system.
ことを特徴とする請求項５に記載の移動物体特定システム。 The moving object specifying means specifies a vehicle width of the moving object from a pseudo noise signal generated by contact between the moving object and the uneven structure of the structure, and specifies a vehicle type of the moving object from the vehicle width;
The moving object specifying system according to claim 5.
ことを特徴とする請求項２に記載の移動物体特定システム。 The moving object specifying means is mounted on the moving object,
The moving object specifying system according to claim 2.
ことを特徴とする請求項２〜請求項７のいずれか１つに記載の移動物体特定システム。 The structure is integrally formed on the surface of the mat.
The moving object specifying system according to any one of claims 2 to 7, wherein
前記車両の移動に伴って、前記車両と前記構造体の凹凸構造との接触によって時系列で発生する複数の擬似雑音信号のうち、時間的に最後に発生した擬似雑音信号から、前記車両を駐車したエリアを特定する駐車エリア特定手段と、
を有することを特徴とする駐車場管理システム。
A structure that is installed so as to be in contact with the vehicle along a moving direction of the vehicle in a parking lot, and has a concavo-convex structure that generates a pseudo noise signal on the contact surface, and
Along with the movement of the vehicle, the vehicle is parked from a pseudo-noise signal generated last in time among a plurality of pseudo-noise signals generated in time series due to contact between the vehicle and the uneven structure of the structure. Parking area specifying means for specifying the area,
A parking lot management system characterized by comprising:
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