JP2015103201A - 死活監視システム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、センサの死活監視を行なうことでセンサの故障状況を確実に検出可能な死活監視システムを提供する。【解決手段】死活監視システム２は、レーザセンサ部１２と、進行方向に沿ってそれぞれ設定される、車両進行方向手前側の第１監視領域及び車両進行方向奥側の第２監視領域に進入する前記車両の先端部を検出することにより得られる時間差を計測して渋滞検出を行う渋滞検出部１３２と、前記第２監視領域のみにて前記車両の検出を行う車両検出部１３３とを有する制御部１３と、通過する車両１１を撮像するネットワークカメラ１４と、監視センタ２１とを備える。制御部１３が、前記監視センタ２１からの指令に基づき、前記渋滞検出部１３２を前記車両検出部１３３に切り替え、車両速度にかかわらず監視領域を通過する車両１１を検出し、撮像された画像とともに前記監視センタ２１へ送信する。【選択図】図１

Description

本発明は、死活監視システム、特に、車両の速度検出を行う車両情報検出システムの死活監視システムに関する。

従来、走行中の車両の速度を測定する車両情報検出システムとして、道路上を走行する車両に向けて発光ビームを投射し、送信波と道路上を走行中の車両からの反射波（受信波）との間のドップラー効果を利用することで車両の速度を計測し、道路上における渋滞の発生有無を検知する技術が知られている。

また、例えば、特許文献１には、車両速度を算出するために、センサから発光ビームを出射し、その反射光から車両を検出し、予め設定された領域内の距離と検出時間情報とに基づき車両の通過速度を検出し、外部の表示装置に出力する速度検出装置に関する技術が開示されている。

しかしながら、特許文献１に記載された技術によれば、外部（センタ）側で得られる情報は、速度を元に算出される渋滞検出情報のみであり、センサのスクリーンの汚れ等によるセンシング能力の低下やセンサの死活監視等ができなかった。

特開平１１−３５２１４０号公報

本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、センサの死活監視を行なうことでセンサの故障状況を確実に検出可能な死活監視システムを提供することを目的とする。

上記した課題を解決するため、本発明の死活監視システムは、以下のような解決手段を提供する。

（１）本発明の死活監視システムは、車両情報検出システムの死活を監視する死活監視システムであって、車両進行方向に沿って少なくとも２つに区分して設けられた監視領域を通過する車両の有無を検出するレーザセンサ部と、レーザセンサ部を制御し、車両進行方向手前側の第１監視領域及び車両進行方向奥側の第２監視領域に進入する車両の先端部を検出することにより得られる時間差を計測して渋滞検出を行う渋滞検出部と、第２監視領域のみにて車両の検出を行う車両検出部とを有する制御部と、制御部に接続され、通過する車両を撮像するネットワークカメラと、ネットワークカメラと通信を行う監視センタとを備え、制御部が、監視センタからの指令に基づくレーザセンサ部の死活監視手段を有し、死活監視手段が、監視センタより指令を受信すると、渋滞検出部を車両検出部に切り替え、車両速度にかかわらず第２監視領域を通過する車両を検出し、ネットワークカメラにより撮像された画像とともに車両の検出結果を監視センタへ送信する、ことを特徴とする。

（２）上記（１）の態様において、監視センタが、指令を送信後、ネットワークカメラから所定時間内に応答が無い場合にレーザセンサ部を異常と判定し、アラームを発してもよい。

本発明は、センサの死活監視を行なうことで、センサの故障状況を確実に検出可能な死活監視システムを提供することができる。

本発明の実施形態による死活監視システムを含む車両情報検出システムの構成図である。 図１の車両情報検出システムを上面から見たイメージ図である。 図１の制御部の構成を示すブロック図である。 図３の渋滞検出部の構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態による車両情報検出システムの渋滞検出処理動作を示すフローチャートである。 本発明の実施形態による監視領域進入時におけるフラグの状態遷移を示す図である。 本発明の実施形態による死活監視システムの死活監視処理動作を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、本実施形態という）について詳細に説明する。なお、本実施形態の説明の全体を通して同じ要素には同じ番号を付している。

＜車両情報検出システム１の構成＞
図１は、本実施形態による死活監視システム２を含む車両情報検出システム１の構成図であり、図２は、図１の車両情報検出システム１を上面から見たイメージ図である。

図１に示すように本実施形態の車両情報検出システム１は、端末装置１０と、ネットワーク３０およびルータ２２を経由して接続される監視センタ（以降、監視サーバという）２１とを備える。

＜端末装置１０＞
端末装置１０は、路側帯に設けられた支柱に設置されるレーザセンサ部（以降、レーザスキャナセンサという）１２と、制御部１３と、ネットワークカメラ１４とを備えている。

車両１１は、例えば、高速道路の走行車線ＴＬ１を走行する自動車である。図２では、片側２車線の高速道路の走行車線ＴＬ１と追い越し車線ＴＬ２とを想定して描いており、両車線は、例えば、車両進行方向に沿って１２ｍ間隔ｔ_２で引かれた長さ８．０ｍ車線境界線ｔ_１によって区分されている。

＜レーザスキャナセンサ１２＞
レーザスキャナセンサ１２は、光源から照射される光の反射光を検知して所定の領域を通過する車両の有無を検出するセンサである。レーザスキャナセンサ１２は、走行車線ＴＬ１を走行中の車両１１に対し、発光ビームを照射し、その反射光を検知し、制御部１３を介して所定の領域を通過する車両１１の有無を検出する。

ここで、所定の領域とは、レーザスキャナセンサ１２によって照射される車線の車幅全体に対して設定される複数の監視領域のことをいう。本実施形態の車両情報検出システム１によれば、例えば、２つの監視領域に区分し、それぞれを車両進行方向手前側の第１監視領域Ｅ１と車両進行方向奥側の第２監視領域Ｅ２とする。第１監視領域Ｅ１は、車両１１の速度を検出するための領域であり、第２監視領域Ｅ２は、レーザスキャナセンサ１２のスキャニング遅延時間（時間差）を考慮して決定される領域である。本実施形態では、例えば、第１監視領域Ｅ１の長さｌ_１を５ｍ、第２監視領域Ｅ２の長さｌ_２を０．５ｍにそれぞれ設定することができる。前者は、車両１１の長さを考慮して所望の距離に設定しておく。また、後者は連続する車両同士の車間距離を考慮して所望の距離に設定してよい。車両１１が第１監視領域Ｅ１を通過する場合、進行方向に対して、第１監視領域Ｅ１の先端から第２監視領域Ｅ２の先端までに差しかかったことを検知し、後述する制御部１３が、時間と距離のデータから速度のデータを求める。

また、本実施形態の車両情報検出システム１において、図１に示すようにレーザスキャナセンサ１２は、風や車両１１の走行などにより振動する路面を移動体として検出する影響を避けるべく、路面に対して所定の高さ（第１監視領域Ｅ１及び第２監視領域Ｅ２の検出高さ）に設置される。所定の高さは、設置条件に応じて設定することができるが、例えば路面から１．２ｍ程度が好ましい。

＜制御部１３＞
制御部１３は、後述するフラグを監視することにより、車両１１が、進行方向に沿ってそれぞれ設定される、速度検出に要する第１監視領域Ｅ１に進入してから、レーザセンサ部１２の応答遅延時間によって決まる第２監視領域Ｅ２に進入するまでの時間を計測して車両１１の渋滞検出を行なう。また、制御部１３は、レーザセンサ部１２の出力に基づき、車両１１の検出を行う。制御部１３は、図３に示すように、選択回路１３１と、渋滞検出部１３２と、車両検出部１３３と、ＯＲ回路１３４とにより構成される。選択回路１３１は、後述するように、死活監視手段として機能する。

選択回路１３１は、監視サーバ２１による制御の下でネットワークカメラ１４の出力に基づき、渋滞検出部１３２による渋滞検出機能、または車両検出部１３３による車両検出機能の動作モード切替えを行う。

渋滞検出部１３２は、一定速度以下で走行する車両を検出する機能を有する。すなわち、選択回路１３１により渋滞検出部１３２が選択されると、渋滞検出部１３２は、予め設定された所定時間に所定速度以下で通過する車両１１を所定台数以上検知した場合に、渋滞と判断する。

車両検出部１３３は、車両速度に関わらず監視領域を通過する車両の全てを検知し、その検知情報を監視サーバ２１へ出力する機能を有する。すなわち、選択回路１３１により車両検出部１３３が選択されると、車両検出部１３３は、第２監視領域を進入した車両１１を全て検知し、ネットワークカメラ１４によって撮像される車両１１の画像を監視サーバ２１へ出力する。

＜ネットワークカメラ１４＞
説明を図１に戻す。ネットワークカメラ１４は、制御部１３に接続され、通過する車両１１を撮像する。ネットワークカメラ１４は、レーザスキャナセンサ１２が、車両１１が第２監視領域Ｅ２へ進入したことを検知すると、制御部１３による制御の下で起動され、タイマにより計測された時間が通過時間閾値以上であると判定された場合に、通過する車両１１の撮像を開始する。そして撮像により得られた画像を制御部１３経由で監視サーバ２１へ送信する。

＜死活監視システム２＞
監視サーバ２１は、ネットワークカメラ１４経由で制御部１３と通信を行なうことにより、レーザスキャナセンサの死活監視を行う。また、監視サーバ２１には、表示部２１ａが接続されており、ネットワークカメラ１４により撮像された画像を表示する。すなわち、監視サーバ２１は、ネットワークカメラ１４経由で端末装置１０の制御部１３に対し、車両検出と渋滞検出の切り替え指令を送信する。これを受けて端末装置１０の制御部１３は、選択回路１３１を制御することにより、渋滞検出部１３２による渋滞検出から車両検出部１３３による車両検出に動作切り替えを行い、ネットワークカメラ１４により撮像された画像とともに車両検出の結果を監視サーバ２１へ送信する。

図４は、図３の渋滞検出部１３２の構成を示すブロック図である。図４に示すように、渋滞検出部１３２は、設定手段１３５と、監視手段１３６と、比較手段１３７と、速度算出手段１３８とにより構成される。

設定手段１３５は、車両進行方向に沿って設定される第１監視領域Ｅ１と第２監視領域Ｅ２の距離、及び第１監視領域Ｅ１の通過時間閾値を取り込み比較手段１３７へ出力する。監視手段１３６は、レーザスキャナセンサ１２により車両の第１監視領域Ｅ１への進入が検知されると、内蔵するタイマによる計測を開始するとともに、フラグＦ１をＯＮする。続いて第２監視領域Ｅ２への進入が検知するとともに、フラグＦ２をＯＮにし、タイマによる計測を停止させ、その時のタイマ計測値を比較手段１３７へ出力する。比較手段１３７は、監視手段１３６から出力されるタイマ計測値と、設定手段１３５から出力される通過時間閾値とを比較し、その比較結果を速度算出手段１３８へ出力する。速度算出手段１３８は、比較手段１３７により、タイマ計測値が通過時間閾値以上であると判定された場合に、設定手段１３５により設定された第１、第２監視領域Ｅ２の距離と、タイマ計測値とから車両の速度を検出する。

以下、図５以降のフローチャートを参照しながら本実施形態の車両情報検出システムの動作について詳細に説明する。

図５は、本実施形態による車両情報検出システム１の渋滞検出処理動作を示すフローチャートである。図５において、制御部１３は、予め管理者により設定される第１監視領域および第２監視領域の長さ（距離）の設定データの取り込みを行う（ステップＳ１０１）。次に、第１監視領域の通過時間閾値の設定データの取り込みを行う（ステップＳ１０２）。なお、第１監視領域の長さ（距離）は、制御部１３が速度検出に要する時間に依存して決定され、第２監視領域の長さ（距離）は、レーザスキャナセンサ１２の応答遅延時間に依存して決定される。制御部１３は、内蔵のフラグあるいは、記憶部の所定の領域に割り付けられたフラグをＯＮ／ＯＦＦすることにより、車両１１の第１、第２監視領域の進入を監視する。即ち、車両１１は第１監視領域へ進入するとフラグＦ１をセットし、第２監視領域へ進入するとフラグＦ２をセットする。

制御部１３は、上記した準備作業の後、レーザスキャナセンサ１２を起動して監視を開始する（ステップＳ１０３）。制御部１３は、レーザスキャナセンサ１２により車両の先端部分が第１監視領域へ進入したことが検知されると、第１監視領域を通過したと判定する（ステップＳ１０４“ＹＥＳ”）。

制御部１３は、車両１１が第1監視領域を通過したことを検知すると、フラグＦ１をＯＮするとともに、監視手段１３６を起動して内蔵するタイマによる時間監視を開始する（ステップＳ１０５）。そして、レーザスキャナセンサ１２により車両の先端が第２監視領域に進入したことにより車両１１が第２監視領域を通過したことを検知する（ステップＳ１０６“ＹＥＳ”）。なお、ステップＳ１０４、あるいはＳ１０６において、第１監視領域の通過が検出されなかった場合（ステップＳ１０４“ＮＯ”）、あるいは第２監視領域の通過が検出されなかった場合（ステップＳ１０６“ＮＯ”）は、いずれもステップＳ１０４の処理に戻る。

制御部１３は、車両１１が第２監視領域を通過すると、フラグＦ２をＯＮするとともに、タイマによるカウントを停止する（ステップＳ１０７）。

続いて、制御部１３は、タイマ値（車両１１が第１監視領域を通過してから第２監視領域を通過するまでの時間）と、予め設定した通過時間閾値とを比較する（ステップＳ１０８）。ここで、タイマ値が、通過時間閾値以上の場合（ステップＳ１０８“ＹＥＳ”）、制御部１３は、車両１１の速度を算出（ステップＳ１０９）する。なお、速度算出は、予め設定された第１監視領域と第２監視領域の距離とタイマ値とにより求めることができる。そして制御部１３は、内蔵するタイマをリセットする（ステップＳ１１０）。なお、タイマ値が通過時間閾値未満の場合（ステップＳ１０８“ＮＯ”）、制御部１３は、速度算出動作を終了する。

図６に監視領域進入時におけるフラグの状態遷移が示されている。図６に示すように、車両１１が第１監視領域Ｅ１及び第２監視領域Ｅ２の進入前は、第１監視領域Ｅ１のフラグＦ１及び第２監視領域Ｅ２のフラグＦ２は共にＯＦＦになっている（Ｓ１）。車両１１が第１監視領域Ｅ１に進入すると、車両１１の先端部分が第１監視領域Ｅ１に差しかかるとき、第１監視領域Ｅ１のフラグＦ１がＯＮとなる（Ｓ２）。そして、車両１１が第２監視領域Ｅ２に進入するまで、第１監視領域Ｅ１のフラグＦ１はＯＮのままとなる（Ｓ３）。次に、車両１１が第２監視領域Ｅ２に進入すると、車両１１の先端部分が第２監視領域Ｅ２に差しかかるとき、第１監視領域Ｅ１のフラグＦ１がＯＮからＯＦＦに切り替わり、第２監視領域Ｅ２のフラグＦ２がＯＦＦからＯＮに切り替わる（Ｓ４）。そして、車両１１が第２監視領域Ｅ２を通過するまで、第２監視領域Ｅ２のフラグＦ２はＯＮのままとなる（Ｓ５、Ｓ６）。次に、第２監視領域Ｅ２のフラグＦ２は、車両１１の後端部分が第２監視領域Ｅ２を通過すると、第２監視領域Ｅ２のフラグＦ２はＯＦＦに切り替わる（Ｓ７）。

なお、第１の車両１１が第２監視領域Ｅ２通過後、第２の車両１１’が第１監視領域Ｅ１に進入したときは、フラグＦ１，Ｆ２共にＯＮとなる（Ｓ８）。第１の車両１１が第１監視領域Ｅ１を通過し、第２監視領域Ｅ２に進入すると第１監視領域Ｅ１のフラグＦ１が一旦ＯＦＦとなっているため、制御部１３は、第２の車両１１’を別の車両であると判断することが可能となる。

説明を図５に戻す。制御部１３は、算出された車両１１の速度情報を図示省略したメモリに記憶（ステップＳ１１１）し、後続車両があれば（ステップＳ１１２“ＹＥＳ”）、再びタイマによる通過車両の監視を再開する。なお、後続車両がいない場合（ステップＳ１１２“ＮＯ”）は、通過車両の監視を終了する。なお、制御部１３は、通常、レーザスキャナセンサ１２を用いて第１監視領域、第２監視領域の順に通過車両の検出を行うが、第２監視領域、第１監視領域の順に通過車両が検出された場合、逆走と判断し、速度算出は行なわない。

続いて制御部１３は、算出された車両の速度情報に基づき渋滞の有無の判断を行う。制御部１３は、メモリに時系列で記憶された通過車両の速度情報ならびに画像を取得し、渋滞検知の監視サイクル（例えば、１分間隔）が到来すると（ステップＳ１１３“ＹＥＳ”）、監視サイクル分の通過車両の速度情報ならびに画像を読み出す（ステップＳ１１４）。

続いて制御部１３は、その中から、予め設定された所定時間に所定速度以下（１分間に時速４０ｋｍ／ｈ以下）で通過する車両１１を所定台数以上（少なくとも４台以上）検知した場合に（ステップＳ１１５“ＹＥＳ”）、渋滞と判断する。そして、制御部１３は、ネットワークカメラ１４へ画像転送を指示し、ネットワークカメラ１４により取得された画像を監視サーバ２１に送信し、表示部２１ａに渋滞状況の画像を表示する（ステップＳ１１６）。なお、制御部１３は、1分間に時速４０ｋｍ／ｈ未満の車両１１を少なくとも４台以上検知しない場合（ステップＳ１１５“ＮＯ”）、渋滞なしと判断する。

次に、図７のフローチャートを参照しながら本実施形態の死活監視システム２によるレーザスキャナセンサ１２の死活監視処理動作について説明する。なお、通常動作時、制御部１３は、渋滞検出部１３２による渋滞検出処理を選択して、一定速度以下で走行する車両を検出している。図７に示すように、監視サーバ２１は、制御部１３による渋滞検出機能実行から車両検出機能実行に切替えるにあたり、管理者の手入力での切り替え指示、あるいは予め設定したある一定周期での死活監視タイミングで自動的に行うものとする。

図７において、まず、死活監視タイミングが到来するか、管理者による切り替え指示があると（ステップＳ２０１“ＹＥＳ”）、監視サーバ２１は、端末装置（制御部１３）に対し、ネットワークカメラ１４経由で切り替え指令を送信する（ステップＳ２０２）。なお、管理者による切り替え指示がない場合、あるいは死活監視タイミングでない場合は（ステップＳ２０１“ＮＯ”）、待ち状態となりステップＳ２０１の処理に戻る。

監視サーバ２１からネットワークカメラ１４経由で切り替え指示を受信した端末装置１０（制御部１３）は、車両検出部１３３の動作モードを、渋滞検出から車両検出に切替える。すなわち、選択回路１３１が車両検出部１３３を選択し、ＯＲ回路１３４経由で車両検出結果を監視サーバ２１へ送信する。このとき、監視サーバ２１は、ネットワークカメラ１４経由で送信される車両検出結果が所定時間内に受信できるか否かを監視しており（ステップＳ２０３）、所定時間内に車両情報の送信があった場合（ステップＳ２０３“ＹＥＳ”）、レーザスキャナセンサ１２の動作は正常であると判定する。また、監視サーバ２１は、切り替え指令を送信し、送信後、制御部１３からネットワークカメラ１４か経由で所定時間内に車両情報の送信がない場合（ステップＳ２０３“ＮＯ”）、レーザスキャナセンサ１２が異常であると判定し（ステップＳ２０４）、故障発生のアラームを出力して管理者にレーザスキャナセンサ１２の交換、または修理を促す（ステップＳ２０５）。

以上説明のように本実施形態の死活監視システム２によれば、監視サーバ２１が、端末装置１０に対し、ネットワークカメラ１４経由で動作モードの切り替え指令（渋滞検出部１３２から車両検出部１３３へ）を送信し、車両検出情報の到来を待ってレーザスキャナセンサ１２の死活監視を行う。したがって、任意、あるいは定期的にセンサの死活監視を行なうことでセンサの故障状況を確実に検出することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されないことは言うまでもない。上記実施形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。またその様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１ 車両情報検出システム
２ 死活監視システム
１０ 端末装置
１１ 車両
１２ レーザスキャナセンサ（レーザセンサ部）
１３ 制御部
１３１ 選択回路
１３２ 渋滞検出部
１３３ 車両検出部
１３４ ＯＲ回路
１３５ 設定手段
１３６ 監視手段
１３７ 比較手段
１３８ 速度算出手段
１４ ネットワークカメラ
２１ 監視サーバ（監視センタ）
２１ａ 表示部
２２ ルータ
３０ ネットワーク
Ｅ１ 第１監視領域
Ｅ２ 第２監視領域

Claims (2)

1. 車両情報検出システムの死活を監視する死活監視システムであって、
   車両進行方向に沿って少なくとも２つに区分して設けられた監視領域を通過する車両の有無を検出するレーザセンサ部と、
   前記レーザセンサ部を制御し、車両進行方向手前側の第１監視領域及び車両進行方向奥側の第２監視領域に進入する前記車両の先端部を検出することにより得られる時間差を計測して渋滞検出を行う渋滞検出部と、前記第２監視領域のみにて前記車両の検出を行う車両検出部とを有する制御部と、
   前記制御部に接続され、通過する車両を撮像するネットワークカメラと、
   前記ネットワークカメラと通信を行う監視センタとを備え、
   前記制御部が、前記監視センタからの指令に基づく前記レーザセンサ部の死活監視手段を有し、
   前記死活監視手段が、前記監視センタより前記指令を受信すると、前記渋滞検出部を前記車両検出部に切り替え、車両速度にかかわらず前記第２監視領域を通過する車両を検出し、前記ネットワークカメラにより撮像された画像とともに前記車両の検出結果を前記監視センタへ送信する、
   ことを特徴とする死活監視システム。
2. 前記監視センタが、前記指令を送信後、前記ネットワークカメラから所定時間内に応答が無い場合に前記レーザセンサ部を異常と判定し、アラームを発することを特徴とする請求項１に記載の死活監視システム。
   

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