JP2018180669A - 車両検出装置および車両検出プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】レーザセンサを用いて得られる計測位置データ２９２から、雨または雪に反射したレーザ光を受光して得られた位置情報を除去する。【解決手段】計測位置データ２９２は、反射点に反射して戻ったレーザ光の受光強度と、反射点を特定する位置情報と、が互いに対応付けられたデータである。強度判定部２２１は、対象範囲外の大きさを有する受光強度に対応付けられた位置情報を、計測位置データ２９２から除去する。さらに、ノイズ除去部２２０は、点数判定、高さ判定または回数判定で除去する対象となった位置情報を、計測位置データ２９２から除去する。【選択図】図２

Description

本発明は、通行する車両をレーザセンサを用いて検出するための技術に関するものである。

特許文献１には、料金所または道路で、多光軸透過型センサおよび接触型車軸センサを用いずに、通行車両を正しく検知するためのシステムを開示している。
このシステムでは、レーザ光を放射して車体に反射した反射光を受光する方式が使われている。この方式において、センサからレーザ光が放射されて放射された方向に存在する物体に反射したレーザ光がセンサで受光される。これにより、反射物体までの距離および反射物体の形状を測定することが可能となる。そして、車両の検出の他に、車長、車幅、車軸数、牽引有無などを検出することが可能となる。
しかし、降雨時には、路面が濡れるため、路面に反射したレーザ光の強度が低くなる。そして、センサから路面までの距離の測定精度が悪くなる。そのため、誤って路面を車両として検出してしまう可能性がある。また、降雪時には、誤って雪を車両として検出してしまう可能性がある。

特開２０１５−１８１０１１号公報

本発明は、レーザセンサを用いて得られる計測位置データから、雨または雪に反射したレーザ光を受光して得られた位置情報を除去できるようにすることを目的とする。

本発明の車両検出装置は、
道路の上方に設けられて前記道路に向けてレーザ光を照射するセンサであって反射点に反射して戻ったレーザ光を受光するセンサであるレーザセンサによって受光されたレーザ光の受光強度と、前記反射点を特定する位置情報と、が互いに対応付けられた計測位置データから、対象範囲外の大きさを有する受光強度に対応付けられた位置情報を除去する強度判定部を備える。

本発明によれば、低い受光強度または高い受光強度に対応付けられた位置情報が計測位置データから除去される。これにより、雨または雪に反射したレーザ光を受光して得られた位置情報を除去することができる。

実施の形態１における車両検出システム１００の構成図。 実施の形態１における車両検出装置２００の構成図。 実施の形態１における車両検出方法のフローチャート。 実施の形態１における車両検出システム１００の概要図。 実施の形態１における位置情報の例を示す図。 実施の形態１における降雨時の位置情報の例を示す図。 実施の形態１における降雪時の位置情報の例を示す図。 実施の形態１における位置情報のヒストグラムの例を示す図。 実施の形態１におけるノイズ除去処理（Ｓ２００）のフローチャート。 実施の形態１における強度判定処理（Ｓ２１０）のフローチャート。 実施の形態１における点数判定処理（Ｓ２２０）のフローチャート。 実施の形態１における高さ判定処理（Ｓ２３０）のフローチャート。 実施の形態１における回数判定処理（Ｓ２４０）のフローチャート。 実施の形態１における回数算出処理（Ｓ２４５）のフローチャート。 実施の形態１における車両検出装置２００のハードウェア構成図。

実施の形態１．
車両を検出する車両検出システム１００および車両検出装置２００について、図１から図１４に基づいて説明する。

＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１に基づいて、車両検出システム１００の構成について説明する。
車両検出システム１００は、道路１０１の上方に設けられるレーザセンサ１１０と、後述する車両検出装置２００とを備える。
レーザセンサ１１０は、道路１０１に向けてレーザ光１１１を照射し、反射点に反射して戻ったレーザ光１１１を受光して、反射点の距離および方位を計測するセンサである。
反射点は、照射されたレーザ光１１１を反射する箇所である。具体的には、反射点は、道路１０１の路面、道路１０１を走行する車両１０２の表面、道路１０１に降る雨、または、道路１０１に降る雪である。反射点は計測点ともいう。

レーザセンサ１１０は、レーザスキャンを繰り返し行う。つまり、レーザセンサ１１０は、レーザスキャンを複数回行う。
レーザスキャンは、複数の方向へのレーザ光１１１の照射と、複数の方向からのレーザ光１１１の受光と、複数の反射点についての計測と、を行う動作である。
具体的には、レーザセンサ１１０は、レーザ光１１１を照射する角度を道路１０１の幅方向に沿って変えながら、レーザ光１１１の照射および受光を行う。そして、レーザセンサ１１０は、複数の反射点についての計測を行う。

複数の反射点についての計測は以下のように行われる。
レーザセンサ１１０は、反射点までの距離を算出する。具体的には、レーザセンサ１１０は、レーザ光１１１を照射してからレーザ光１１１を受光するまでの時間を求め、求めた時間に光速をかける。これにより、反射点までの距離が算出される。
また、レーザセンサ１１０は、反射点が位置する方位を取得する。具体的には、レーザセンサ１１０は、レーザ光１１１が照射された角度を方位として取得する。
さらに、レーザセンサ１１０は、レーザ光１１１の受光強度を計測する。受光強度は、受光したレーザ光１１１の強度である。

１回のレーザスキャンで得られるデータを計測データという。
計測データは、距離と方位と受光強度との組を複数含む。つまり、計測データは、複数の距離と複数の方位と複数の受光強度とを含む。

図２に基づいて、車両検出装置２００の構成について説明する。
車両検出装置２００は、プロセッサ９０１とメモリ９０２と補助記憶装置９０３と通信装置９０４といったハードウェアを備えるコンピュータである。プロセッサ９０１は、信号線を介して他のハードウェアと接続されている。

プロセッサ９０１は、プロセッシングを行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）であり、他のハードウェアを制御する。具体的には、プロセッサ９０１は、ＣＰＵ、ＤＳＰまたはＧＰＵである。ＣＰＵはＣｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔの略称であり、ＤＳＰはＤｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒの略称であり、ＧＰＵはＧｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔの略称である。
メモリ９０２は揮発性の記憶装置である。メモリ９０２は、主記憶装置またはメインメモリとも呼ばれる。具体的には、メモリ９０２はＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）である。
補助記憶装置９０３は不揮発性の記憶装置である。具体的には、補助記憶装置９０３は、ＲＯＭ、ＨＤＤまたはフラッシュメモリである。ＲＯＭはＲｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙの略称であり、ＨＤＤはＨａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅの略称である。
通信装置９０４はレシーバ９０５とトランスミッタ９０６とを備える。具体的には、通信装置９０４は通信チップまたはＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｃａｒｄ）である。

車両検出装置２００は、３次元変換部２１０とノイズ除去部２２０と車両検出部２３０といった「部」を機能構成の要素として備える。ノイズ除去部２２０は、強度判定部２２１と点数判定部２２２と高さ判定部２２３と回数判定部２２４とを備える。「部」の機能はソフトウェアで実現される。「部」の機能については後述する。

補助記憶装置９０３には、「部」の機能を実現するプログラムが記憶されている。「部」の機能を実現するプログラムは、メモリ９０２にロードされて、プロセッサ９０１によって実行される。
さらに、補助記憶装置９０３にはＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）が記憶されている。ＯＳの少なくとも一部は、メモリ９０２にロードされて、プロセッサ９０１によって実行される。
つまり、プロセッサ９０１は、ＯＳを実行しながら、「部」の機能を実現するプログラムを実行する。
「部」の機能を実現するプログラムを実行して得られるデータは、メモリ９０２、補助記憶装置９０３、プロセッサ９０１内のレジスタまたはプロセッサ９０１内のキャッシュメモリといった記憶装置に記憶される。これらの記憶装置は、データを記憶する記憶部として機能する。
なお、車両検出装置２００が複数のプロセッサ９０１を備えて、複数のプロセッサ９０１が「部」の機能を実現するプログラムを連携して実行してもよい。

メモリ９０２には、車両検出装置２００で使用、生成、入出力または送受信されるデータが記憶される。
具体的には、メモリ９０２には、計測データ２９１、計測位置データ２９２および車両データ２９３等が記憶される。メモリ９０２に記憶される各データの内容については後述する。

通信装置９０４はデータを通信する通信部として機能し、レシーバ９０５はデータを受信する受信部として機能し、トランスミッタ９０６はデータを送信する送信部として機能する。

プロセッサ９０１とメモリ９０２と補助記憶装置９０３とをまとめたハードウェアを「プロセッシングサーキットリ」という。
「部」は「処理」または「工程」に読み替えてもよい。「部」の機能はファームウェアで実現してもよい。
「部」の機能を実現するプログラムは、磁気ディスク、光ディスクまたはフラッシュメモリ等の不揮発性の記憶媒体に記憶することができる。

＊＊＊動作の説明＊＊＊
車両検出装置２００の動作は車両検出方法に相当する。また、車両検出方法の手順は車両検出プログラムの手順に相当する。

図３に基づいて、車両検出方法について説明する。
ステップＳ１０１はデータ受信処理である。
ステップＳ１０１において、レシーバ９０５は、レーザセンサ１１０から送信される計測データ２９１を受信する。

ステップＳ１１０は３次元変換処理である。
ステップＳ１１０において、３次元変換部２１０は、受信された計測データ２９１を計測位置データ２９２に変換する。変換方法は従来技術である。具体的には、特許文献１に開示されている変換方法を利用することが可能である。
計測位置データ２９２は、受光強度と位置情報とが互いに対応付けられたデータである。具体的には、計測位置データ２９２は、１回のレーザスキャンに対応する複数の受光強度と複数の位置情報とを含む。
受光強度は、レーザセンサ１１０によって受光されたレーザ光の強度である。つまり、計測位置データ２９２に含まれる受光強度は、計測データ２９１に含まれる受光強度と同じである。
位置情報は、反射点を特定する情報である。つまり、位置情報は、反射点の位置を特定する情報である。具体的な位置情報は、高さ値および奥行き値である。
高さ値は、道路１０１から反射点までの高さを特定する値である。具体的には、高さ値は、高さ方向における路面から反射点までの距離である。
奥行き値は、道路１０１の幅方向における反射点の位置を特定する値である。具体的には、奥行き値は、道路１０１の幅方向におけるレーザセンサ１１０から反射点までの距離である。
位置情報は、計測データ２９１に含まれる距離および方位を用いて算出される。

ステップＳ２００はノイズ除去処理である。
ステップＳ２００において、ノイズ除去部２２０は、計測位置データ２９２からノイズを除去する。
ノイズとは、車両１０２の表面および道路１０１の路面以外の反射点の位置情報である。具体的には、雨または雪の位置情報である。
除去は、削除または無効化を意味する。無効化とは、ノイズに該当することを示す情報を付加することである。具体的には、各位置情報にノイズフラグが付加される。そして、ノイズに該当することを示す値が無効フラグに設定されると、その無効フラグが付加された位置情報が無効になる。
ノイズ除去処理（Ｓ２００）の詳細については後述する。

ステップＳ１２０は車両検出処理である。
ステップＳ１２０において、車両検出部２３０は、計測位置データ２９２に含まれる位置情報を用いて、車両１０２を検出する。
具体的には、車両検出部２３０は、車両判定処理と車高計測処理と車幅計測処理とを行う。車両判定処理は車両１０２の有無を判定する処理である。車高計測処理は車両１０２の高さ、つまり、車高を計測する処理である。車幅計測処理は車両１０２の幅、つまり、車幅を計測する処理である。これらの処理は従来技術である。具体的には、特許文献１に開示されている処理を利用することが可能である。

車両１０２が検出された場合、車両検出部２３０は、車両データ２９３を生成する。
車両データ２９３は、検出された車両１０２を特定する情報を含んだデータである。具体的には、車両データ２９３は車高および車幅を含む。

図４から図８に基づいて、ノイズ除去処理（Ｓ２００）の概要について説明する。
図４から図８において、黒丸は反射点を表している。
図５から図７において、四角い枠は、車両１０２の検出範囲Ｋを表している。
車両１０２の検出範囲Ｋは、車両１０２の表面にあると判定される反射点の範囲であり、予め設定される。つまり、検出範囲Ｋ内の反射点の位置情報を用いて、車両１０２の検出が行われる。検出範囲Ｋ外の反射点の位置情報は除去される。
具体的には、車両１０２の検出範囲Ｋは、所定の高さ範囲内で且つ所定の奥行き範囲内である。例えば、車両１０２の検出範囲Ｋは、高さ値が６００ｍｍ〜６０００ｍｍの範囲であり、奥行き値が０ｍｍ〜２０００ｍｍの範囲である。ｍｍはミリメートルを意味する。

図４に、車両１０２がレーザセンサ１１０の下方を通過する様子を示す。
車両１０２がレーザセンサ１１０の下方を通過した場合、図５に示すような位置情報が得られる。

図６の（１）に、道路１０１が雨１０３で濡れている様子を示す。
道路１０１が雨１０３等で濡れている場合、図６の（２）に示すような位置情報が得られる。
濡れている箇所ではレーザ光１１１の反射率が低くなるため、濡れている箇所に反射したレーザ光１１１の受光強度は低くなる。そして、距離の計測誤差が大きくなる場合がある。その結果、道路１０１の路面が反射点であっても、反射点の位置情報が車両１０２の検出範囲に入ってしまう可能性がある。
そこで、ノイズ除去処理（Ｓ２００）では、検出範囲Ｋ内で低い受光強度（Ｐ１、Ｐ２）に対応付けられた位置情報が除去される。

図７の（１）に、雪１０４が降っている様子を示す。
雪１０４が降っている場合、図７の（２）に示すような位置情報が得られる。
雪１０４は反射率が高いため、雪１０４に反射したレーザ光１１１の受光強度は高くなる。そして、距離の計測誤差が大きくなる場合がある。その結果、雪１０４が反射点であっても、反射点の位置情報が車両１０２の検出範囲に入ってしまう可能性がある。
そこで、ノイズ除去処理（Ｓ２００）では、検出範囲Ｋ内で高い受光強度Ｑ１に対応付けられた位置情報が除去される。

図８に、雨１０３または雪１０４が降っている場合の反射点の位置情報を示す。図８には、車両１０２の反射点と、道路１０１の反射点と、雨１０３または雪１０４の反射点とが含まれている。右上の２つの点が雨１０３または雪１０４の反射点であり、残りの点が車両１０２または道路１０１の反射点である。
降っている雨１０３または雪１０４が反射点である場合、反射点の密度は低いと考えられる。
そこで、ノイズ除去処理（Ｓ２００）では、検出範囲Ｋ内で反射点の数が少ない区域（Ｗ１、Ｗ２）にある反射点の位置情報が除去される。

また、降っている雨１０３および雪１０４は同じ箇所に留まらない。そのため、連続して行われた複数回のレーザスキャンにおいて、降っている雨１０３または雪１０４の反射点が同じ区域に存在する可能性は、低いと考えられる。
このことからも、ノイズ除去処理（Ｓ２００）では、検出範囲Ｋ内で反射点が存在する回数が少ない区域（Ｗ１、Ｗ２）にある反射点の位置情報が除去される。

図９に基づいて、ノイズ除去処理（Ｓ２００）の詳細について説明する。
ノイズ除去処理（Ｓ２００）は、事前除去処理の後に行われる。事前除去処理は、検出範囲Ｋ外の反射点の位置情報を除去する処理である。
つまり、ノイズ除去部２２０は、検出範囲Ｋ外の反射点の位置情報をまず除去する。その後、ノイズ除去部２２０は、ノイズ除去処理（Ｓ２００）を行う。

ステップＳ２１０は強度判定処理（Ｓ２１０）である。
ステップＳ２１０において、強度判定部２２１は、計測位置データ２９２から、検出範囲Ｋ内で対象範囲外の大きさを有する受光強度に対応付けられた位置情報を除去する。

図１０に基づいて、強度判定処理（Ｓ２１０）の詳細について説明する。
ステップＳ２１１において、強度判定部２２１は、未選択の受光強度を計測位置データ２９２から１つ選択する。

ステップＳ２１２において、強度判定部２２１は、選択された受光強度を第１強度閾値と比較する。第１強度閾値は、受光強度の対象範囲における下限の受光強度として、予め決められた値である。受光強度の対象範囲とは、車両１０２または道路１０１に反射したレーザ光１１１を受光した場合に計測される受光強度の範囲として、予め決められた範囲である。
選択された受光強度が第１強度閾値より小さい場合、処理はステップＳ２１３に進む。
選択した受光強度が第１強度閾値以上である場合、処理はステップＳ２１４に進む。

ステップＳ２１３において、強度判定部２２１は、選択された受光強度に対応付けられた位置情報を計測位置データ２９２から選択し、選択された位置情報を除去する。

ステップＳ２１４において、強度判定部２２１は、選択された受光強度を第２強度閾値と比較する。第２強度閾値は、受光強度の対象範囲における上限の受光強度として、予め決められた値である。
選択された受光強度が第２強度閾値より大きい場合、処理はステップＳ２１５に進む。
選択された受光強度が第２強度閾値以下である場合、処理はステップＳ２１６に進む。

ステップＳ２１５において、強度判定部２２１は、選択された受光強度に対応付けられた位置情報を計測位置データ２９２から選択し、選択された位置情報を除去する。

ステップＳ２１６において、強度判定部２２１は、検出範囲Ｋ内で計測位置データ２９２に未選択の受光強度があるか判定する。
未選択の受光強度がある場合、処理はステップＳ２１１に戻る。
未選択の受光強度がない場合、強度判定処理（Ｓ２１０）は終了する。

図９に戻り、ステップＳ２２０を説明する。
ステップＳ２２０は点数判定処理である。
ステップＳ２２０において、点数判定部２２２は、検出範囲Ｋ内でレーザ光１１１が照射される範囲の空間を区切る区域Ｗ毎に、反射点数を算出する。反射点数は、計測位置データ２９２に含まれる位置情報のうち区域内の反射点を特定する位置情報の個数である。レーザ光１１１が照射される範囲および各区域の範囲は、予め決められる。
そして、点数判定部２２２は、点数閾値より少ない反射点数に対応する区域内の反射点を特定する位置情報を、計測位置データ２９２から除去する。

図１１に基づいて、点数判定処理（Ｓ２２０）の詳細について説明する。
ステップＳ２２１において、点数判定部２２２は、未選択の区域を１つ選択する。
具体的には、点数判定部２２２は、メモリ９０２に予め記憶される区域データから、未選択の区域情報を１つ選択する。
区域は、検出範囲Ｋ内で更に細かく区分けされた範囲である。
区域データは、区域毎の区域情報を含んだデータである。
区域情報は、区域の範囲を特定する情報である。具体的な区域情報は、高さ範囲および奥行き範囲である。高さ範囲は高さ値の範囲であり、奥行き範囲は奥行き値の範囲である。

ステップＳ２２２からステップＳ２２８までの処理は、選択された区域毎に実行される。

ステップＳ２２２において、点数判定部２２２は、反射点数と該当情報群とを初期化する。
具体的には、点数判定部２２２は、反射点数用の変数に０を設定する。また、点数判定部２２２は、該当情報群用のデータを空にする。

ステップＳ２２３において、点数判定部２２２は、未選択の位置情報を計測位置データ２９２から選択する。

ステップＳ２２４において、点数判定部２２２は、選択された位置情報によって特定される反射点が、選択された区域内にあるか判定する。
具体的には、点数判定部２２２は、選択された位置情報に含まれる高さ値が、選択された区域情報に含まれる高さ範囲内の値であるか判定する。さらに、点数判定部２２２は、選択された位置情報に含まれる奥行き値が、選択された区域情報に含まれる奥行き範囲に含まれる値であるか判定する。そして、当該高さ値が当該高さ範囲内の値であり、且つ、当該奥行き値が当該奥行き範囲内の値である場合、点数判定部２２２は、当該反射点が、選択された区域内にあると判定する。
当該反射点が、選択された区域内にあると判定された場合、処理はステップＳ２２５に進む。
当該反射点が、選択された区域内にないと判定された場合、処理はステップＳ２２６に進む。

ステップＳ２２５において、点数判定部２２２は、反射点数に１を加える。具体的には、点数判定部２２２は、反射点数用の変数に１を加算する。
また、点数判定部２２２は、選択された位置情報を該当情報群に加える。具体的には、点数判定部２２２は、選択された位置情報を識別する情報を該当情報用のデータに追加する。選択された位置情報を識別する具体的な情報は、計測位置データ２９２内に並んだ位置情報のうちの選択された位置情報の順番に対応する番号である。つまり、選択された位置情報が計測位置データ２９２内のＸ番目の位置情報である場合、点数判定部２２２は、該当情報群用のデータにＸを追加する。

ステップＳ２２６において、点数判定部２２２は、計測位置データ２９２に未選択の位置情報があるか判定する。
未選択の位置情報がある場合、処理はステップＳ２２３に戻る。
未選択の位置情報がない場合、処理はステップＳ２２７に進む。

ステップＳ２２７において、点数判定部２２２は、反射点数を点数閾値と比較する。点数閾値は予め決められた値である。
反射点数が点数閾値より少ない値である場合、処理はステップＳ２２８に進む。
反射点数が点数閾値以上の値である場合、処理はステップＳ２２９に進む。

ステップＳ２２８において、点数判定部２２２は、計測位置データ２９２から該当情報群を除去する。
具体的には、点数判定部２２２は、該当情報群用のデータに含まれる情報で識別される位置情報を、計測位置データ２９２から除去する。つまり、該当情報群用のデータにＸが含まれる場合、点数判定部２２２は、計測位置データ２９２内のＸ番目の位置情報を除去する。

ステップＳ２２９において、点数判定部２２２は、未選択の区間があるか判定する。
未選択の区間がある場合、処理はステップＳ２２１に戻る。
未選択の区間がない場合、点数判定処理（Ｓ２２０）は終了する。

図９に戻り、ステップＳ２３０を説明する。
ステップＳ２３０は高さ判定処理（Ｓ２３０）である。
ステップＳ２３０において、高さ判定部２２３は、複数の位置情報に含まれる複数の高さ値を比較し、除去する対象となる位置情報を比較結果に基づいて決定する。
そして、高さ判定部２２３は、決定した位置情報を計測位置データ２９２から除去する。

図１２に基づいて、高さ判定処理（Ｓ２３０）の詳細について説明する。
ステップＳ２３１において、高さ判定部２２３は、判定位置情報として選択されていない未選択の位置情報を、計測位置データ２９２から１つ選択する。判定位置情報は、除去すべき位置情報であるか判定される位置情報である。

ステップＳ２３２において、高さ判定部２２３は、計測位置データ２９２から比較位置情報群を選択する。比較位置情報群は、判定位置情報と比較される複数の位置情報である。比較位置情報群に含まれる位置情報を比較位置情報という。

具体的には、高さ判定部２２３は、以下のような比較位置情報を選択する。
計測位置データ２９２内には、レーザ光１１１の照射および受光が行われた順番に、レーザ光１１１の照射および受光に対応する位置情報が並んでいる。
高さ判定部２２３は、判定位置情報と並び順が連続する複数の位置情報を比較位置情報群として選択する。判定位置情報がＮ番目の位置情報であり、２ｎ個の位置情報が比較位置情報群として選択される場合、（Ｎ−ｎ）番から（Ｎ−１）番までのｎ個の位置情報と、（Ｎ＋１）番から（Ｎ＋ｎ）番までのｎ個の位置情報とが、比較位置情報群として選択される。

ステップＳ２３３において、高さ判定部２２３は、比較位置情報群に含まれる高さ値を用いて、代表値を算出する。代表値は、比較位置情報群に含まれる高さ値を代表する値である。具体的には、高さ判定部２２３は、比較位置情報群に含まれる高さ値の平均、または比較位置情報群に含まれる最小の高さ値を、代表値として算出する。
そして、高さ判定部２２３は、算出された代表値と判定位置情報に含まれる高さ値との差を算出する。この差を高さ誤差という。具体的には、高さ誤差は、判定位置情報に含まれる高さ値から代表値を引いた値である。

ステップＳ２３４において、高さ判定部２２３は、高さ誤差を誤差閾値と比較する。誤差閾値は予め決められた値である。
高さ誤差が誤差閾値より大きい場合、処理はステップＳ２３５に進む。
高さ誤差が誤差閾値より小さい場合、処理はステップＳ２３６に進む。

ステップＳ２３５において、高さ判定部２２３は、判定位置情報を計測位置データ２９２から除去する。

ステップＳ２３６において、高さ判定部２２３は、判定位置情報として選択されていない未選択の位置情報が、計測位置データ２９２にあるか判定する。
判定位置情報として選択されていない未選択の位置情報がある場合、処理はステップＳ２３１に戻る。
判定位置情報として選択されていない未選択の位置情報がない場合、高さ判定処理（Ｓ２３０）は終了する。

図９に戻り、ステップＳ２４０を説明する。
ステップＳ２４０は回数判定処理である。
ステップＳ２４０において、回数判定部２２４は、計測位置データ２９２毎に、区域毎の反射点数を算出する。
次に、回数判定部２２４は、区域毎に、当該区域の反射点数が点数閾値より多い計測位置データ２９２の個数を反射回数として算出する。
そして、回数判定部２２４は、算出された反射回数が回数閾値より少ない区域内の反射点を特定する位置情報を各計測位置データ２９２から除去する。回数閾値は、例えば３回以上にすると良い。

図１３に基づいて、回数判定処理（Ｓ２４０）の詳細について説明する。
ステップＳ２４１において、回数判定部２２４は、未選択の計測位置データ２９２を複数の計測位置データ２９２から１つ選択する。複数の計測位置データ２９２は、連続して行われた複数のレーザスキャンに基づいて得られたデータである。
新たにＸ番目の計測位置データ２９２が得られて、Ｎ個の計測位置データ２９２が対象となる場合、回数判定部２２４は、（Ｘ−Ｎ）番から（Ｘ−１）番までの計測位置データ２９２とＸ番目の計測位置データ２９２とから、未選択の計測位置データ２９２を１つ選択する。

ステップＳ２４２において、回数判定部２２４は、選択された計測位置データ２９２を用いて、区域毎の反射点数を算出する。算出方法は、点数判定処理（Ｓ２２０）で説明したステップＳ２２１からステップＳ２２６までの処理と同じである。

ステップＳ２４３において、回数判定部２２４は、未選択の計測位置データ２９２があるか判定する。
未選択の計測位置データ２９２がある場合、処理はステップＳ２４１に戻る。
未選択の計測位置データ２９２がない場合、処理はステップＳ２４４に進む。

ステップＳ２４１からステップＳ２４３までの処理によって、計測位置データ２９２毎に、区域毎の反射点数が算出される。

ステップＳ２４４において、回数判定部２２４は、未選択の区域を１つ選択する。

ステップＳ２４５は回数算出処理である。
ステップＳ２４５において、回数判定部２２４は、選択された区域の反射回数および該当データを算出する。

図１４に基づいて、回数算出処理（Ｓ２４５）の詳細について説明する。
ステップＳ２４５−１において、回数判定部２２４は、反射回数および該当データ群を初期化する。
具体的には、回数判定部２２４は、反射回数用の変数に０を設定する。また、回数判定部２２４は、該当データ群用のデータを空にする。

ステップＳ２４５−２において、回数判定部２２４は、複数の計測位置データ２９２から、未選択の計測位置データ２９２を１つ選択する。

ステップＳ２４５−３において、回数判定部２２４は、選択された計測位置データ２９２の区域毎の反射点数のうち、選択された区域の反射点数を選択する。
そして、回数判定部２２４は、選択された反射点数を点数閾値と比較する。点数閾値は予め決められた値である。なお、点数閾値は点数判定処理（Ｓ２２０）で使用される点数閾値と同じ値であっても、別の値であっても構わない。
当該反射点数が点数閾値より大きい値である場合、処理はステップＳ２４５−４に進む。
当該反射点数が点数閾値以下の値である場合、処理はステップＳ２４５−５に進む。

ステップＳ２４５−４において、回数判定部２２４は、反射回数に１を加える。具体的には、回数判定部２２４は、反射回数用の変数に１を加算する。
また、回数判定部２２４は、選択された計測位置データ２９２を該当データ群に追加する。具体的には、回数判定部２２４は、選択された計測位置データ２９２を識別する情報を該当データ群用のデータに加える。選択された計測位置データ２９２を識別する具体的な情報は、選択された計測位置データ２９２の順番に対応する番号である。つまり、選択された計測位置データ２９２がＸ番目の計測位置データ２９２である場合、回数判定部２２４は、該当データ群用のデータにＸを追加する。計測位置データ２９２を識別する情報はスキャン時刻であってもよい。スキャン時刻はレーザスキャンが行われた時刻である。スキャン時刻は計測位置データ２９２に含まれるものとする。

ステップＳ２４５−５において、回数判定部２２４は、未選択の計測位置データ２９２があるか判定する。
未選択の計測位置データ２９２がある場合、処理はステップＳ２４５−２に戻る。
未選択の計測位置データ２９２がない場合、回数算出処理（Ｓ２４５）は終了する。

図１３に戻り、ステップＳ２４６から説明を続ける。
ステップＳ２４６において、回数判定部２２４は、選択された区域の反射回数を回数閾値と比較する。回数閾値は予め決められた値である。
反射回数が回数閾値より小さい値である場合、処理はステップＳ２４７に進む。
反射回数が回数閾値以上の値である場合、処理はステップＳ２４８に進む。

ステップＳ２４７において、回数判定部２２４は、選択された区域の該当データ群から、選択された区域の該当情報群を除去する。

具体的には、回数判定部２２４は、選択された区域の該当データ群に含まれる計測位置データ２９２毎に、以下のように動作する。
回数判定部２２４は、当該計測位置データ２９２の区域毎の該当情報群から、選択された区域の該当情報群を選択する。そして、回数判定部２２４は、選択された該当情報群を当該計測位置データ２９２から除去する。つまり、選択された該当情報群用のデータにＸが含まれる場合、回数判定部２２４は、当該計測位置データ２９２内のＸ番目の位置情報を除去する。

ステップＳ２４８において、回数判定部２２４は、未選択の区域があるか判定する。
未選択の区域がある場合、処理はステップＳ２４４に戻る。
未選択の区域がない場合、回数判定処理（Ｓ２４０）は終了する。

＊＊＊実施の形態１の効果＊＊＊
レーザ光１１１が車両１０２および道路１０１以外に反射して得られた位置情報を、計測位置データ２９２から除去することができる。具体的には、レーザ光１１１が雨または雪に反射して得られた位置情報を計測位置データ２９２から除去することができる。
そして、その計測位置データ２９２を用いることにより、レーザセンサ１１０の下方を通過した車両１０２を正確に検出することができる。

＊＊＊他の構成＊＊＊
強度判定処理（Ｓ２１０）と点数判定処理（Ｓ２２０）と高さ判定処理（Ｓ２３０）と回数判定処理（Ｓ２４０）といったノイズ除去処理（Ｓ２００）は、図９に示した順番とは異なる順番で実行されてもよいし、一部の処理を省略して実行されてもよい。

＊＊＊実施の形態の補足＊＊＊
実施の形態において、車両検出装置２００の機能はハードウェアで実現してもよい。
図１５に、車両検出装置２００の機能がハードウェアで実現される場合の構成を示す。
車両検出装置２００は処理回路９９０を備える。処理回路９９０はプロセッシングサーキットリともいう。
処理回路９９０は、実施の形態で説明した「部」の機能を実現する専用の電子回路である。この「部」には記憶部９９１も含まれる。
具体的には、処理回路９９０は、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ロジックＩＣ、ＧＡ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡまたはこれらの組み合わせである。ＧＡはＧａｔｅ Ａｒｒａｙの略称であり、ＡＳＩＣはＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔの略称であり、ＦＰＧＡはＦｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略称である。
なお、車両検出装置２００が複数の処理回路９９０を備えて、複数の処理回路９９０が「部」の機能を連携して実現してもよい。

車両検出装置２００の機能は、ソフトウェアとハードウェアとの組み合わせで実現してもよい。つまり、「部」の一部をソフトウェアで実現し、「部」の残りをハードウェアで実現してもよい。

実施の形態は、好ましい形態の例示であり、本発明の技術的範囲を制限することを意図するものではない。実施の形態は、部分的に実施してもよいし、他の形態と組み合わせて実施してもよい。フローチャート等を用いて説明した手順は、適宜に変更してもよい。

１００ 車両検出システム、１０１ 道路、１０２ 車両、１０３ 雨、１０４ 雪、１１０ レーザセンサ、１１１ レーザ光、２００ 車両検出装置、２１０ ３次元変換部、２２０ ノイズ除去部、２２１ 強度判定部、２２２ 点数判定部、２２３ 高さ判定部、２２４ 回数判定部、２３０ 車両検出部、２９１ 計測データ、２９２ 計測位置データ、２９３ 車両データ、９０１ プロセッサ、９０２ メモリ、９０３ 補助記憶装置、９０４ 通信装置、９０５ レシーバ、９０６ トランスミッタ、９９０ 処理回路。

Claims (8)

1. 道路の上方に設けられて前記道路に向けてレーザ光を照射するセンサであって反射点に反射して戻ったレーザ光を受光するセンサであるレーザセンサによって受光されたレーザ光の受光強度と、前記反射点を特定する位置情報と、が互いに対応付けられた計測位置データから、車両の検出範囲内で対象範囲外の大きさを有する受光強度に対応付けられた位置情報を除去する強度判定部
   を備える車両検出装置。
2. レーザ光が照射される範囲の空間を区切る区域毎に、前記計測位置データに含まれる位置情報のうち区域内の反射点を特定する位置情報の個数を反射点数として算出し、点数閾値より少ない反射点数に対応する区域内の反射点を特定する位置情報を、前記計測位置データから除去する点数判定部
   を備える請求項１に記載の車両検出装置。
3. 前記レーザセンサは、複数の方向へのレーザ光の照射と複数の方向からのレーザ光の受光とを行い、
   前記計測位置データは、複数の受光強度と複数の位置情報とを含み、
   前記複数の位置情報のそれぞれは、前記道路から反射点までの高さを特定する高さ値を含み、
   前記車両検出装置は、
   前記複数の位置情報に含まれる複数の高さ値を比較し、除去する対象となる位置情報を比較結果に基づいて決定し、決定した位置情報を前記計測位置データから除去する高さ判定部
   を備える請求項２に記載の車両検出装置。
4. 前記レーザセンサは、複数の方向へのレーザ光の照射と複数の方向からのレーザ光の受光とを行うレーザスキャンを複数回行い、
   複数の計測位置データが、複数回のレーザスキャンに対応して得られ、
   各計測位置データは、１回のレーザスキャンに対応する複数の受光強度と複数の位置情報とを含み、
   前記車両検出装置は、
   計測位置データ毎に区域毎の反射点数を算出し、区域毎に当該区域の反射点数が点数閾値より多い計測位置データの個数を反射回数として算出し、算出された反射回数が回数閾値より少ない区域内の反射点を特定する位置情報を各計測位置データから除去する回数判定部
   を備える請求項３に記載の車両検出装置。
5. 道路の上方に設けられて前記道路に向けてレーザ光を照射するセンサであって反射点に反射して戻ったレーザ光を受光するセンサであるレーザセンサによって受光されたレーザ光の受光強度と、前記反射点を特定する位置情報と、が互いに対応付けられた計測位置データから、一部の位置情報を除去する点数判定部を備え、
   前記点数判定部は、
   レーザ光が照射される範囲の空間を区切る区域毎に、前記計測位置データに含まれる位置情報のうち区域内の反射点を特定する位置情報の個数を反射点数として算出し、点数閾値より少ない反射点数に対応する区域内の反射点を特定する位置情報を、前記計測位置データから除去する
   ことを特徴とする車両検出装置。
6. 道路の上方に設けられて前記道路に向けてレーザ光を照射するセンサであって反射点に反射して戻ったレーザ光を受光するセンサであるレーザセンサによって受光されたレーザ光の受光強度と、前記反射点を特定する位置情報と、が互いに対応付けられた計測位置データから、一部の位置情報を除去する高さ判定部を備え、
   前記レーザセンサは、複数の方向へのレーザ光の照射と複数の方向からのレーザ光の受光とを行い、
   前記計測位置データは、複数の受光強度と複数の位置情報とを含み、
   前記複数の位置情報のそれぞれは、前記道路から反射点までの高さを特定する高さ値を含み、
   前記高さ判定部は、前記複数の位置情報に含まれる複数の高さ値を比較し、除去する対象となる位置情報を比較結果に基づいて決定し、決定した位置情報を前記計測位置データから除去する
   ことを特徴とする車両検出装置。
7. 道路の上方に設けられて前記道路に向けてレーザ光を照射するセンサであって反射点に反射して戻ったレーザ光を受光するセンサであるレーザセンサによって受光されたレーザ光の受光強度と、前記反射点を特定する位置情報と、が互いに対応付けられた計測位置データから、一部の位置情報を除去する回数判定部を備え、
   前記レーザセンサは、複数の方向へのレーザ光の照射と複数の方向からのレーザ光の受光とを行うレーザスキャンを複数回行い、
   複数の計測位置データが、複数回のレーザスキャンに対応して得られ、
   各計測位置データは、１回のレーザスキャンに対応する複数の受光強度と複数の位置情報とを含み、
   前記回数判定部は、計測位置データ毎に区域毎の反射点数を算出し、区域毎に当該区域の反射点数が点数閾値より多い計測位置データの個数を反射回数として算出し、算出された反射回数が回数閾値より少ない区域内の反射点を特定する位置情報を各計測位置データから除去する
   ことを特徴とする車両検出装置。
8. 請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の車両検出装置としてコンピュータを機能させるための車両検出プログラム。

Images