JP2019197376A - 車種判別装置、車種判別方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】駐車スペースなどの検出空間に駐車又は停車される車両の車種を簡単な構成でありながら高精度に判別することが可能な車種判別装置、車種判別方法、及びプログラムを提供する。【解決手段】車種判別装置１０の制御部１２は、第１特徴量として取得された振動加速度Ｆの平均値と、第２特徴量として取得された前記変化量Ｇのピーク値とに基づいて、駐車スペースＺに駐車された車両２１の車種を判定する処理を行い、前記閾値範囲Ｄと振動加速度Ｆの平均値とが一致しており、且つ、前記閾値範囲Ｄと前記変化量Ｇのピーク値とが一致していると判定すると、前記平均値及び前記ピーク値それぞれに対応する車種があると判定する。【選択図】図８

Description

本発明は、駐車スペースなどの検出空間に駐車或いは停車された車両の車種を判定可能な車種判別装置、車種判別方法、及びプログラムに関する。

例えば、複数台の車両が駐車できる公共の駐車場の入口には、一時的に停車した車両の車種を判別する車種判別装置が設けられている。この種の車種判別装置においては、停止した車両をカメラで撮像し、撮像した画像に基づいて車種（車両タイプ）を判別している（特許文献１参照）。

駐車場においては、車種ごとに車両の駐車スペースが区画されている場合がある。例えば、トラックやバスなどの大型車両は、車両サイズに応じた駐車面を有する駐車スペースが区画されている。普通車や小型車などの車両も、各車両サイズに応じた駐車スペースが区画されている。

特開２０１０−１３４８２１号公報

しかしながら、停止した車両をカメラで撮像して判別する従来技術では、駐車場の入口や建物の入口付近に、車両を撮像するためのカメラを地面よりも上方の位置に設置しなければならず、停車スペース以外の箇所にカメラ用の設置スペースが必要である。また、駐車場において、普通車や小型車に対応する駐車スペースが満車状態であるときに、普通車や小型車が大型車両を駐車するための駐車スペースに駐車される場合がある。この場合、駐車スペースに対応した車両が駐車されているか否かを判定するために、駐車スペースに駐車された車両の車種を判別する必要がある。しかしながら、駐車スペースにおける車種の判別に上述の従来技術を適用した場合、駐車スペース毎に車両を撮像するためのカメラを設置する必要がある。一方、複数の駐車スペースをカメラで撮像して、その撮像画像を解析することで車両の車種を判別することも可能であるが、高性能のカメラが必要である。

本発明の目的は、駐車スペースなどの検出空間に駐車又は停車される車両の車種を簡単な構成でありながら高精度に判別することが可能な車種判別装置、車種判別方法、及びプログラムを提供することである。

本発明の一の局面に係る車種判別装置は、第１特徴量生成部と、第２特徴量生成部と、車種判定部と、を備える。前記第１特徴量生成部は、検出空間に車両が進入する際に生じる振動を示す振動情報を振動センサから取得し、前記振動情報に基づいて前記振動情報の第１特徴量を生成する。前記第２特徴量生成部は、前記検出空間における磁気を検出可能な磁気センサから前記磁気を示す検出値を取得し、前記検出空間に車両が進入する際の前記検出値の変化量に基づいて前記変化量の第２特徴量を生成する。前記車種判定部は、前記第１特徴量及び前記第２特徴量に基づいて前記進入車両の車種を判定する。

本発明の他の局面に係る車種判別方法は、第１特徴量取得ステップと、第２特徴量生成ステップと、車種判定ステップと、を含む。前記第１特徴量取得ステップは、検出空間に車両が進入する際に生じる振動を示す振動情報を振動センサから取得し、前記振動情報に基づいて前記振動情報の第１特徴量を生成する。前記第２特徴量生成ステップは、前記検出空間における磁気を検出可能な磁気センサから前記磁気を示す検出値を取得し、前記検出空間に車両が進入する際の前記検出値の変化量に基づいて前記変化量の第２特徴量を生成する。前記車種判定ステップは、前記第１特徴量及び前記第２特徴量に基づいて前記進入車両の車種を判定する。

本発明は、前記車種判別方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム、又は、このようなプログラムを非一時的に記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体として捉えることもできる。

本発明によれば、駐車スペースなどの検出空間に駐車又は停車される車両の車種を簡単な構成でありながら高精度に判別することが可能である。

図１は、本発明の実施形態に係る車種判別装置の接続構成を示す模式図である。 図２は、車種判別装置の構成を示すブロック図である。 図３は、磁気センサの検出値の変化量を車種別に示す図である。 図４は、車両の駐車状態と、各駐車状態に応じた磁気センサの検出値の変化量を示す図である。 図５は、振動センサの検出値を車種別に示す図である。 図６は、車種毎に定められた閾値範囲を示す図である。 図７は、車種判別装置の制御部によって実行される車両検知処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図８は、車種判別装置の制御部によって実行される車種判別処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図９は、車種判別装置の制御部によって実行される車種判別処理の手順の他の一例を示すフローチャートである。

以下、適宜図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明される実施形態は本発明を具体化した一例にすぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

［車種判別装置１０］
図１は、本発明の実施形態に係る車種判別装置１０の接続構成を示す模式図である。

車種判別装置１０は、駐車場２０に区画された複数の駐車スペースＺそれぞれにおいて、入車する車両２１の車種（車両タイプ）を判定するものである。図１に示すように、各駐車スペースＺそれぞれには磁気センサ１１と、振動センサ１６とが設置されている。ここで、駐車スペースＺは、本発明の検出空間の一例である。

磁気センサ１１は、その設置位置における地磁気を含む磁界の強度（磁束密度）を検出可能な周知のセンサである。駐車スペースＺにおいて地磁気以外の磁界を形成するものが存在しない限り、磁気センサ１１は、設置位置における地磁気の強度を検出する。

磁気センサ１１は、駐車スペースＺ内に設置されており、図１に示すように、駐車スペースＺの中央部よりも車両２１の出入口１７寄りの位置に設置されている。本実施形態では、磁気センサ１１は駐車スペースＺにおける駐車面に埋設されている。磁気センサ１１の設置位置は、例えば、フロント側にエンジンを搭載しているＦＲ車やＦＦ車などの車両（フロントエンジン車）が前進で駐車スペースＺに駐車した場合に、荷室などを有するリア部分が配置される位置であり、後進で駐車スペースＺに駐車した場合に、エンジンが搭載されたエンジン部分が配置される位置である。また、磁気センサ１１の設置位置は、リア側にエンジンを搭載しているＲＲ車などの車両（リアエンジン車）が前進で駐車スペースＺに駐車した場合にエンジン部分が配置される位置であり、後進で駐車スペースＺに駐車した場合に荷室などを有するフロント部分が配置される位置である。また、磁気センサ１１の設置位置は、前後の車軸間にエンジンを搭載しているＭＲ車などの車両（ミッドシップ車）が前進又は後進で駐車スペースＺに駐車した場合にエンジン部分以外の部分が配置される位置である。

磁気センサ１１は、三軸タイプのものであり、その設置位置における磁界のベクトル量、つまり、磁界の大きさ（スカラー量）、及び磁界の方向（向き）を検出する。より詳細には、磁気センサ１１は、検出した磁界のベクトル（磁界ベクトル）の大きさ成分であるスカラー量を検出し、そのスカラー量を検出値として後述の制御部１２に送る。磁気センサ１１は、例えば、コイル、ホール素子、磁気抵抗素子（ＭＲ素子）、磁気インピーダンス素子（ＭＩ素子）などの磁気センサ素子を用いて、設置位置付近の地磁気を含む磁界の強度（磁束密度）を検出するものである。なお、磁気センサ１１は、前記磁気センサ素子の他に、増幅回路、ＡＤ変換回路などを備えている。なお、磁気センサ１１は、二軸タイプのものであって、Ｘ軸方及びＹ軸を含むＸＹ平面の磁界の大きさ及び方向を検出するものであってもよい。

磁気センサ１１は、車種判別装置１０に無線又は有線によって電気的に接続されている。本実施形態では、車種判別装置１０は、駐車スペースＺの駐車面に設置された磁気センサ１１から検出値を取得し、取得した検出値の変化量Ｇに基づいて駐車スペースＺにおける車両２１の有無を判定する。

振動センサ１６は、その設置位置における振動を検出可能な周知のセンサである。振動センサ１６は、駐車スペースＺの近傍に設けられており、詳細には、駐車スペースＺ内に設置されている。駐車スペースＺに車両２１が進入する際にその車両２１の振動を効果的に検出可能なように、振動センサ１６は、図１に示すように、駐車スペースＺの中央部付近に設置されている。本実施形態では、振動センサ１６は駐車スペースＺにおける駐車面に埋設されている。

振動センサ１６は、動電型のセンサであり、その設置位置における振動加速度Ｆを検出する。より詳細には、振動センサ１６は、振動加速度Ｆを検出し、その検出値を後述の制御部１２に送る。振動センサ１６は、動電型のものに限られず、例えば、圧電型センサまたは渦電流型センサであってもよい。

振動センサ１６は、車種判別装置１０に無線又は有線によって電気的に接続されている。本実施形態では、車種判別装置１０は、駐車スペースＺに設置された振動センサ１６からその検出値を取得し、取得した検出値、及び、前記変化量Ｇに基づいて駐車スペースＺに進入した車両２１の車種を判定する。

図２は、車種判別装置１０の構成を示すブロック図である。図２に示すように、車種判別装置１０は、制御部１２と、記憶部１３と、通信部１４とを備えている。また、車種判別装置１０には、上述した磁気センサ１１及び振動センサ１６に加えて、スピーカーや表示装置、表示灯などの外部出力部１８が接続されている。また、車種判別装置１０は、ネットワークＮ１を通じて管理サーバ１５と接続されている。

外部出力部１８は、駐車場２０の敷地内に設置されており、車種判別装置１０の制御部１２から送られてきた所定の情報を音声、テキスト、又は点灯によって外部に出力する。

通信部１４は通信インターフェースであり、車種判別装置１０を有線又は無線でネットワークＮ１に接続し、ネットワークＮ１を介して管理サーバ１５との間で所定の通信プロトコルに従ったデータ通信を実行する。通信部１４は、車種判別装置１０における車両２１の有無の判定結果（満状態又は空状態）をネットワークＮ１を介して管理サーバ１５に送信する。ここで、前記空状態は、判定対象の駐車スペースＺに車両２１が無い状態であり、前記満状態は、駐車スペースＺに車両２１が有る状態である。管理サーバ１５は、駐車場２０における車両２１の有無を管理するサーバ装置である。本実施形態では、車種判別装置１０が管理サーバ１５と通信可能に接続された構成について例示するが、車種判別装置１０が管理サーバ１５によって実現された構成であってもよい。

記憶部１３は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）又はＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）などを含む不揮発性の記憶媒体である。記憶部１３には、制御部１２に各種処理を実行させるための制御プログラムや、車種判別装置１０において実行される後述の車種判別処理に用いられる各閾値、後述の車両検知処理及び車種判別処理による各判定結果、磁気センサ１１の検出値、振動センサ１６の検出値、後述の変化量Ｇを算出するための基準値などが記憶される。

制御部１２は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭなどの制御機器を有する。前記ＲＯＭは、前記ＣＰＵに各種の処理を実行させるためのＢＩＯＳ及びＯＳなどの制御プログラムが予め記憶された不揮発性の記憶媒体である。前記ＲＡＭは、各種の情報を記憶する揮発性又は不揮発性の記憶媒体であり、前記ＣＰＵが実行する各種の処理の一時記憶メモリ（作業領域）として使用される。制御部１２は、前記ＲＯＭ又は記憶部１３に予め記憶された各種の制御プログラムを前記ＣＰＵで実行することにより車種判別装置１０を制御する。

図２に示すように、制御部１２は、変化量算出部１２１、閾値判定部１２２、車両判定部１２３（本発明の車両有無判定部の一例）、空車判定部１２４、第１特徴量生成部１２５、第２特徴量生成部１２６、車種判定部１２７、報知処理部１２８などの各種の処理部を含む。制御部１２は、前記ＣＰＵで前記制御プログラムに従って車両検知処理や車種判定処理などの各種の処理を実行することによって前記各種の処理部として機能する。なお、制御部１２に含まれる一部又は全部の処理部が電子回路で構成されていてもよい。また、前記制御プログラムは、複数のプロセッサーを前記各種の処理部として機能させるためのプログラムであってもよい。

変化量算出部１２１は、磁気センサ１１から送られてきた検出値（磁界の強度を示す磁束密度の値）に基づいて変化量Ｇを算出する。前記変化量Ｇは、磁気センサ１１の検出値と、予め定められた基準値との差分の絶対値である。前記基準値は、磁気センサ１１が設置されている駐車スペースＺ１に車両２１が駐車されていないときに検出された磁気センサ１１の検出値であり、予め記憶部１３に記憶されている。なお、前記基準値として、磁気センサ１１が設置されている駐車スペースＺ１とこれに隣接する駐車スペースＺ２のいずれにも車両２１が駐車されていないときに検出された磁気センサ１１の検出値を用いてもよい。駐車場２０における複数の駐車スペースＺそれぞれにおける地磁気を含む磁界は、周辺の電線が形成する磁界の影響や、周辺の建物に用いられている鉄筋或いは立体駐車場に用いられている鉄筋などの強磁性体の影響を受ける。そのため、駐車スペースＺごとに前記基準値が異なる。したがって、駐車スペースＺごとの前記基準値が予め取得されて、記憶部１３に記憶されている。

一般に、自動車などの車両２１には、地磁気に対して影響を及ぼす強磁性体の素材が多く使用されている。したがって、車両２１が駐車スペースＺに駐車されると、その駐車過程において磁気センサ１１の検出値が変動する。このため、駐車スペースＺにおける車両２１の有無は、車両２１の存在によって変動した磁気センサ１１の検出値と前記基準値との差分である前記変化量Ｇを算出し、この変化量Ｇを所定の閾値と比較することによって判定することが可能である。

ところで、車両２１には種々の車種があり、車種によって地磁気への影響度の度合いが異なる。図３は、磁気センサ１１の検出値の前記変化量Ｇを車種別に示す図である。図３中の波形Ｗ１（点線波形）は、小型車が駐車スペースＺに進入したときに得られる変化量Ｇを示す。波形Ｗ２（実線波形）は、普通車又は中型車（以下「普通車等」と称する。）が駐車スペースＺに進入したときに得られる変化量Ｇを示す。波形Ｗ３（破線波形）は、大型車が駐車スペースＺに進入したときに得られる変化量Ｇを示す。なお、いずれの車種の車両２１も、フロントエンジン車とする。

図３に示すように、駐車スペースＺに車両２１が前進で入車した場合、磁気センサ１１の検出値の変化量Ｇは、波形Ｗ１〜３のように、車両２１が進入するにしたがって前記変化量Ｇが徐々に大きくなる。そして、車両２１のエンジン部分が磁気センサ１１の上方を通過するときに、前記変化量Ｇはピーク値ＳＰ１〜ＳＰ３に達し、その後徐々に低下して、安定値ＡＶ１〜ＡＶ３に収束し、駐車スペースＺ１に完全に車両２１が駐車された状態では、前記変化量Ｇは安定値ＡＶ１〜ＡＶ３を維持する。

一般に、車両２１では、そのエンジン部分に強磁性体が多く使用されており、そのため、図３に示すように、エンジン部分の下では地磁気に対して比較的大きな歪みが与えられる。このため、当該部分に対応する地上面の地磁気の変化量は大きい。とりわけ、小型車よりも普通車等、普通車等よりも大型車のほうが、エンジン部分に強磁性体が多く使用されているため、波形Ｗ１のピーク値ＳＰ１よりも波形Ｗ２のピーク値ＳＰ２の方が大きく、波形Ｗ２のピーク値ＳＰ２よりも波形Ｗ３のピーク値ＳＰ３の方が大きくなる。したがって、前記変化量Ｇから得られた前記ピーク値と、各車種に対応する閾値（第２車種閾値）とを閾値判断することにより、駐車スペースＺに進入する車両２１の車種を判定できる。なお、これらのピーク値ＳＰ１〜ＳＰ３は、本発明の第２特徴量の一例である。

以下、図４を参照して、互いに隣接する駐車スペースＺ１，Ｚ２における車両２１の駐車状態に応じた磁気センサ１１Ａの検出値の変化量Ｇについて説明するとともに、後述の車両検知処理に用いられる各閾値について説明する。ここで、磁気センサ１１Ａは、駐車スペースＺ１に設置されたものであり、以下の説明においても同様である。また、駐車スペースＺ２は駐車スペースＺ１に隣接する駐車スペースである。なお、図４では、駐車スペースＺ２の磁気センサ１１の図示を省略している。

図４に示すように、駐車スペースＺ１だけに車両２１が前進で入車した駐車状態Ｐ２１では、磁気センサ１１Ａの検出値の変化量Ｇは、波形Ｗ１１（図４中の実線波形）のように、車両２１が進入するにしたがって前記変化量Ｇが徐々に大きくなり、エンジン部分が磁気センサ１１Ａの上方を通過するときに前記変化量Ｇはピーク値ＳＰ１１に達し、その後徐々に低下して安定値ＡＶ１１に収束し、駐車スペースＺ１に完全に車両２１が駐車された状態では、前記変化量Ｇは前記安定値ＡＶ１１を維持する。

また、駐車スペースＺ２だけに別の車両２２が前進で入車した駐車状態Ｐ２２では、駐車スペースＺ１の磁気センサ１１Ａの検出値の変化量Ｇは、波形Ｗ１２（図４中の破線波形）のように、駐車スペースＺ２に車両２２が進入するにしたがって前記変化量Ｇが緩やかに大きくなり、その後、一定の安定値ＡＶ１２に収束する。これは、駐車スペースＺ２に車両２２が、隣の駐車スペースＺ１の磁界に影響を与えるためである。このような影響は、駐車スペースＺ２に駐車される車両２２が大型であるほど大きくなる。

また、駐車スペースＺ２に別の車両２２が既に駐車されており、駐車スペースＺ１に車両２１が前進で入車する駐車状態Ｐ２３では、前記変化量Ｇは、車両２１が駐車スペースＺ１に入車する前から既に前記安定値ＡＶ１２となっている。つまり、駐車スペースＺ１が空状態であり、且つ、駐車スペースＺ２が満状態であるときの前記変化量Ｇは、前記安定値ＡＶ１２である。そして、波形Ｗ１３（図４中の点線波形）のように、車両２１が進入するにしたがって前記変化量Ｇが徐々に大きくなり、エンジン部分が磁気センサ１１Ａの上方を通過するときにピーク値ＳＰ１１よりも大きいピーク値ＳＰ１２に達する。その後、前記変化量Ｇは徐々に低下して、安定値ＡＶ１３に収束し、駐車スペースＺ１に完全に車両２１が駐車された状態では、前記変化量Ｇは前記安定値ＡＶ１３を維持する。

本実施形態では、駐車スペースＺ１，Ｚ２に対する車両２１，２２の複数の駐車状態と、その駐車状態に応じた前記変化量Ｇの複数の波形パターンとに鑑みて、後述の車両検知処理に用いられる各閾値が定められている。

具体的には、車両判定部１２３による後述の駐車判定処理を開始するか否かを判定するためのトリガー閾値Ｈ１は、空閾値Ｌ０よりも大きい数値に設定されている。詳細には、前記トリガー閾値Ｈ１は、前記空閾値Ｌ０よりも大きく、前記ピーク値ＳＰ１１よりも小さい数値に設定されている。

ここで、前記空閾値Ｌ０は、隣接する駐車スペースＺ２に車両２２が駐車されていない場合に、駐車スペースＺ１における空状態を確実に判定できる数値に定められており、前記安定値ＡＶ１２よりも小さく、前記基準値よりも大きい値に定められている。例えば、前記空閾値Ｌ０は、実験などから得られた信頼係数（例えば１．２）を前記基準値に乗じた数値に設定される。

また、前記駐車判定処理に用いられる満閾値Ｈ２は、前記空閾値Ｌ０と前記安定値ＡＶ１との間の数値、つまり、前記空閾値Ｌ０よりも大きく、前記安定値ＡＶ１よりも小さい数値に設定されている。

図２に示す閾値判定部１２２は、変化量算出部１２１によって算出された前記変化量Ｇが空車判定部１２４による後述の空車判定処理に用いられる前記空閾値Ｌ０よりも大きい前記トリガー閾値Ｈ１を越えたか否かを判定する。

車両判定部１２３は、閾値判定部１２２によって前記変化量Ｇが前記トリガー閾値Ｈ１を越えたと判定されると、判定対象の駐車スペースＺに車両があるか否かを判定する駐車判定処理を開始する。具体的には、車両判定部１２３は、前記変化量Ｇが前記トリガー閾値Ｈ１を越えたと判定された時点から予め定められた設定時間Ｔａを経過した時点Ｔ３１（図４参照）の前記変化量Ｇが前記満閾値Ｈ２以上であるかどうかを判定する。ここで、前記変化量Ｇが前記満閾値Ｈ２以上である場合に、車両判定部１２３は、判定対象の駐車スペースＺに車両２１が存在している満状態であると判定し、つまり、駐車スペースＺに車両２１が駐車されたと判定する。なお、設定時間Ｔａは、車両が駐車スペースＺに進入してから駐車スペースＺに駐車するまでに要する平均時間に基づいて設定されている。

空車判定部１２４は、前記変化量Ｇに基づいて、判定対象の駐車スペースＺが空状態か否かを判定する空判定処理を行う。具体的には、空車判定部１２４は、前記変化量Ｇが前記空閾値Ｌ０未満の場合に、判定対象の駐車スペースＺに車両２１が存在していない空状態と判定する。

また、空車判定部１２４は、車両判定部１２３によって駐車スペースＺに車両が駐車されたと判定されると、判定対象の駐車スペースＺが満状態から空状態になったか否かを判定する空車判定処理を開始する。具体的には、空車判定部１２４は、駐車スペースＺが満状態と判定された後に、前記変化量Ｇが再び前記トリガー閾値Ｈ１を越えたか否かを判定する。そして、空車判定部１２４は、前記変化量Ｇが前記トリガー閾値Ｈ１を越えたと判定すると、その判定の時点から前記設定時間Ｔａを経過した時点の前記変化量Ｇが前記満閾値Ｈ２未満であるか否かを判定する。ここで、前記変化量Ｇが前記満閾値Ｈ２未満である場合に、空車判定部１２４は、判定対象の駐車スペースＺが空状態であると判定し、つまり、駐車スペースＺから車両が出車したと判定する。

第１特徴量生成部１２５は、駐車スペースＺに設置された振動センサ１６から車両２１の進入時に生じる振動を示す振動情報を取得し、取得した振動情報の特徴量（第１特徴量）を生成する。本実施形態では、第１特徴量生成部１２５は、駐車スペースＺに車両２１が進入する際に生じる経時的な振動加速度Ｆを含む前記振動情報に基づいて、車両２１の進入から駐車までの前記振動加速度Ｆの平均値を算出（生成）する。前記振動加速度Ｆの平均値は、本発明の第１特徴量の一例である。

ところで、車両２１は、車種によって、車両２１から生じる振動加速度Ｆが異なる。図５は、車両２１の進入時の振動センサ１６の検出値を車種別に示す図である。図５中の波形Ｗ２１（点線波形）は、小型車又は普通ハイブリッド車（以下「小型車等」と称する。）が駐車スペースＺに進入したときに得られる振動加速度Ｆを示す。波形Ｗ２２（実線波形）は、普通車が駐車スペースＺに進入したときに得られる振動加速度Ｆを示す。波形Ｗ３（破線波形）は、大型車又は中型車（以下「大型車等」と称する。）が駐車スペースＺに進入したときに得られる振動加速度Ｆを示す。

一般に、小型車等よりも普通車、普通車よりも大型車等のほうがエンジンの排気量が大きく、また、車両サイズも大きいため、図５に示すように、前記振動加速度Ｆは、小型車等よりも普通車、普通車よりも大型車等のほうが大きい。したがって、振動センサ１６から得られた振動加速度Ｆの平均値と、各車種に対応する閾値（第１車種閾値）とを閾値判断することにより、駐車スペースＺに進入する車両２１の車種を判定できる。

本実施形態では、車両の車種を判定するための閾値として、図６に示す５つの閾値範囲Ｄ（Ｄ１〜Ｄ５）が用意されている。前記閾値範囲Ｄは、車種判定用に用いられる閾値の一例である。ここで、図６において、変化量Ｇのピーク値が範囲Ｇ１〜Ｇ３の３つに区分けされており、範囲Ｇ１は小型車に対応しており、範囲Ｇ２は普通車等に対応しており、範囲Ｇ３は大型車に対応している。これらの範囲Ｇ１〜Ｇ３は、小型車、普通車等、大型車の各車種を判別するために用いられる閾値であり、本発明の第２車種閾値に相当する。また、図６において、振動加速度Ｆの平均値が範囲Ｆ１〜Ｆ３の３つ区分けされており、範囲Ｆ１は小型車等に対応しており、範囲Ｆ２は普通車に対応しており、範囲Ｆ３は大型車等に対応している。これらの範囲Ｆ１〜Ｆ３は、小型車等、普通車、大型車等を判別するために用いられる閾値であり、本発明の第１車種閾値に相当する。

ここで、閾値範囲Ｄ１は、小型車を判定するためのものであり、小型車に対応付けられた閾値範囲である。閾値範囲Ｄ１は、変化量Ｇのピーク値が相対的に小さい範囲Ｇ１と振動加速度Ｆの平均値が相対的に小さい範囲Ｆ１の両方を含む範囲とされている。閾値範囲Ｄ３は、普通車を判定するためのものであり、普通車に対応付けられた閾値範囲である。閾値範囲Ｄ３は、変化量Ｇのピーク値が相対的に中程度である範囲Ｇ２と振動加速度Ｆの平均値が相対的に中程度である範囲Ｆ２とを含む範囲とされている。閾値範囲Ｄ５は、大型車を判定するためのものであり、大型車に対応付けられた閾値範囲である。閾値範囲Ｄ５は、変化量Ｇのピーク値が相対的に大きい範囲Ｇ３と振動加速度Ｆの平均値が相対的に大きい範囲Ｆ３とを含む範囲とされている。また、閾値範囲Ｄ２は、普通ハイブリッド車を判定するためのものであり、変化量Ｇのピーク値が相対的に中程度の範囲Ｇ２と、振動加速度Ｆの平均値が相対的に小さい範囲Ｆ１とを含む範囲とされている。また、閾値範囲Ｄ４は、中型車を判定するためのものであり、変化量Ｇのピーク値が相対的に中程度の範囲Ｇ２と、振動加速度Ｆの平均値が相対的に大きい範囲Ｆ３とを含む範囲とされている。各閾値範囲Ｄそれぞれに対応づけられた各車種は、本発明の特定車種に相当する。また、各閾値範囲Ｄにおいて、振動加速度Ｆの平均値の範囲Ｆ１〜Ｆ３が本発明の第１車種閾値に相当し、変化量Ｇのピーク値の範囲Ｇ１〜Ｇ３が本発明の第２車種閾値に相当する。これらの各閾値は、記憶部１３に記憶されている。

各閾値範囲Ｄは、例えば、多種多用な複数の車両に対して磁気センサ１１の検出値の変化量Ｇ、及び振動センサ１６の振動加速度Ｆを取得する実験を行い、その実験によって得られた信頼度の高い最適範囲が適用される。

第２特徴量生成部１２６は、前記変化量Ｇに基づいて前記変化量Ｇの特徴量（第２特徴量）を生成する。本実施形態では、第２特徴量生成部１２６は、駐車スペースＺに対して車両２１が進入してから駐車するまでの間に前記変化量算出部１２１によって算出された前記変化量Ｇから、上述した前記変化量Ｇのピーク値（本発明の第２特徴量の一例）を抽出（生成）する。

車種判定部１２７は、第１特徴量生成部１２５及び第２特徴量生成部１２６によって生成された上述の振動加速度Ｆの平均値、及び変化量Ｇのピーク値と、各閾値範囲Ｄとに基づいて、駐車スペースＺ１の車両２１の車種を判定する。例えば、前記閾値範囲Ｄと、第１特徴量として生成された振動加速度Ｆの平均値とを比較して両者が一致しており、且つ、前記閾値範囲Ｄと、第２特徴量として生成された前記変化量Ｇのピーク値とを比較して両者が一致している場合に、前記進入車両の車種を前記閾値範囲Ｄに対応する車種と判定する。

報知処理部１２８は、車種判定部１２７によって車両２１の車種が判定できなかった場合に、通信部１４を通じて管理サーバ１５に判定不可の情報を出力する。また、 報知処理部１２８は、判定不可の場合に、駐車スペースＺ１から車両２１を出車させることを促す警報を報知する処理をおこなう。具体的には、音声アナウンスや警報メッセージ、警報灯などを外部出力部１８から外部へ向けて出力する。

［車両検知処理］
以下、図７のフローチャートを用いて、制御部１２によって実行される車両検知処理の手順について説明する。図７において、Ｓ１１，Ｓ１２，・・・は処理手順の番号（ステップ番号）を示す。

〈ステップＳ１１，Ｓ１２〉
図７に示すように、ステップＳ１１では、制御部１２は、磁気センサ１１Ａの検出値の変化量Ｇが前記空閾値Ｌ０よりも小さいか否かを判定する。ここで、変化量Ｇは前記空閾値Ｌ０よりも小さいと判定されると、次のステップＳ１２において、制御部１２は、駐車スペースＺ１が空状態であると判定して、駐車スペースＺ１が空状態であることを示すステータス情報を記憶部１３に記憶し、当該ステータス情報を管理サーバ１５に出力する。なお、駐車スペースＺ１，Ｚ２の両方に車両２１が駐車されていない場合は、前記変化量Ｇが前記空閾値Ｌ０よりも小さいと判定される。

〈ステップＳ１３〉
ステップＳ１１において、前記変化量Ｇが前記第１空閾値Ｌ１以上であると判定されると、処理は、次のステップＳ１３に進む。ステップＳ１３では、制御部１２は、前記変化量Ｇが前記トリガー閾値Ｈ１を超えたか否かを判定する。車両２１が駐車スペースＺ１内に進入して、車両２１のエンジン部分が磁気センサ１１Ａの上方に配置された状態になると、車両２１が磁気センサ１１Ａの設置位置における地磁気に与える影響は急激に大きくなる。このため、前記変化量Ｇは前記トリガー閾値Ｈ１よりも大きくなる。このとき、制御部１２は、前記変化量Ｇが前記トリガー閾値Ｈ１よりも大きいと判定する（Ｓ１３のＹｅｓ）。この場合、処理は、次のステップＳ１４に進む。なお、ステップＳ１３において、前記変化量Ｇが前記トリガー閾値Ｈ１以下であると判定された場合（Ｓ１３のＮｏ）、処理はステップＳ１１に戻る。

〈ステップＳ１４〉
ステップＳ１４では、制御部１２は、ステップＳ１３において前記変化量Ｇが前記トリガー閾値Ｈ１を越えたと判定された時点から前記設定時間Ｔａを経過したか否かを判定する。ここで、前記設定時間Ｔａを経過したと判定されると、処理はステップＳ１５に進む。

〈ステップＳ１５〉
ステップＳ１５では、制御部１２は、前記設定時間Ｔａを経過した時点Ｔ３１（図４参照）における前記変化量Ｇが、前記満閾値Ｈ２よりも大きいか否かを判定する。車両２１が駐車スペースＺ１に駐車された状態では、上述したように、車両２１のエンジン部分以外の部分が地磁気に対する影響は低いが、前記変化量Ｇは前記満閾値Ｈ２よりも高い数値を示す。したがって、この場合は、制御部１２は、前記変化量Ｇが前記満閾値Ｈ２よりも大きいと判定する（Ｓ１５のＹｅｓ）。一方、ステップＳ１７において、時点Ｔ３１（図４参照）における前記変化量Ｇが前記満閾値Ｈ２以下であると判定されると（Ｓ１５のＮｏ）、処理はステップＳ１１に戻る。

〈ステップＳ１６〉
ステップＳ１５において、時点Ｔ３１（図４参照）における前記変化量Ｇが前記満閾値Ｈ２よりも大きいと判定された場合、制御部１２は、次のステップＳ１６において、駐車スペースＺ１が満状態であると判定する。そして、制御部１２は、駐車スペースＺ１が満状態であることを示すステータス情報を記憶部１３に記憶し、当該ステータス情報を管理サーバ１５に出力する。

〈ステップＳ１７，Ｓ１８〉
次のステップＳ１７では、ステップＳ１３と同じ処理が行われる。つまり、制御部１２は、前記変化量Ｇが前記トリガー閾値Ｈ１を超えたか否かを再び判定する。車両２１が駐車スペースＺ１から出車し始めて、車両２１のエンジン部分が磁気センサ１１Ａの上方に配置された状態になると、前記変化量Ｇは前記トリガー閾値Ｈ１よりも大きくなる。このとき、制御部１２は、前記変化量Ｇが前記トリガー閾値Ｈ１を再び超えたと判定する（Ｓ１７のＹｅｓ）。その後、次のステップＳ１９では、ステップＳ１４と同じ処理が行われる。つまり、制御部１２は、ステップＳ１７において前記変化量Ｇが前記トリガー閾値Ｈ１を越えたと判定された時点から前記設定時間Ｔａを経過したか否かを判定する。その後、処理はステップＳ１９に進む。

なお、本実施形態では、ステップＳ１４及びＳ１８それぞれにおいて同じ処理を行うこととしたが、各ステップにおいて、設定時間Ｔａを異ならせてもよい。

〈ステップＳ１９〉
ステップＳ１９では、制御部１２は、前記設定時間Ｔａを経過した時点における前記変化量Ｇが、前記満閾値Ｈ２以下であるか否かを判定する。車両２１が駐車スペースＺ１から完全に出車した状態では、車両２１が磁気センサ１１Ａの設置位置における地磁気に与える影響が更に小さくなり、前記変化量Ｇは前記満閾値Ｈ２を下回る。このとき、制御部１２は、前記変化量Ｇが前記満閾値Ｈ２以下と判定する（Ｓ１９のＹｅｓ）。つまり、制御部１２は、駐車スペースＺ１が空状態であると判定する。

〈ステップＳ２０〉
前記変化量Ｇが前記満閾値Ｈ２以下と判定されると、次のステップＳ２０において、制御部１２は、駐車スペースＺ１が空状態に戻ったと判定して、駐車スペースＺ１が空状態であることを示すステータス情報を記憶部１３に記憶し、当該ステータス情報を管理サーバ１５に出力する。

［車種判定処理］
以下、図８のフローチャートを用いて、制御部１２によって実行される車種判別処理の手順とともに、本発明の車種判別方法について説明する。

〈ステップＳ３１〉
図８に示すように、ステップＳ３１では、制御部１２は、駐車スペースＺ１が空状態であるか否かを判定する。かかる判定は、記憶部１３に記憶されたステータス情報に基づいて行われる。ステップＳ３１において、駐車スペースＺ１が空状態であると判定されると、処理はステップＳ３２に進む。

〈ステップＳ３２〉
空状態の駐車スペースＺ１に対して車両２１が進入し始めると、磁気センサ１１Ａの検出値が変動する。ステップＳ３２では、制御部１２は、磁気センサ１１Ａの検出値を監視することにより、磁気センサ１１Ａの検出値が変動したか否かを判定する。

〈ステップＳ３３，Ｓ３４〉
ステップＳ３２において、磁気センサ１１Ａの検出値が変動したと判定されると、制御部１２は、振動センサ１６から振動加速度の経時的な情報を取得する（Ｓ３３）。また、制御部１２は、磁気センサ１１の検出値に基づいて前記変化量Ｇの経時的な情報を取得する（Ｓ３４）。

〈ステップＳ３５〉
次のステップＳ３５において、制御部１２は、駐車スペースＺに車両２１が駐車されたことにより、駐車スペースＺが空状態から満状態になったか否かを判定する。かかる判定は、記憶部１３に記憶されたステータス情報に基づいて行われる。

〈ステップＳ３６〉
ステップＳ３５において、駐車スペースＺが空状態から満状態になったと判定されたことを条件に、制御部１２は、満状態と判定されるまでの間にステップＳ３３で取得した振動加速度Ｆから、第１特徴量の一例である平均値を算出する。更に、満状態と判定されるまでの間にステップＳ３３で取得した前記変化量Ｇから、そのピーク値を抽出する。なお、ステップＳ３６は、本発明の第１特徴量生成ステップ、及び第２特徴量生成ステップの一例である。

〈ステップＳ３７〉
次のステップＳ３７では、制御部１２は、第１特徴量として生成された振動加速度Ｆの平均値と、第２特徴量として生成された前記変化量Ｇのピーク値とに基づいて、駐車スペースＺに駐車された車両２１の車種を判定する処理を行う。具体的には、前記閾値範囲Ｄと、第１特徴量として生成された振動加速度Ｆの平均値とを比較して両者が一致しているか否かを判定する。更に、前記閾値範囲Ｄと、第２特徴量として生成された前記変化量Ｇのピーク値とを比較して両者が一致しているか否かを判定する。なお、ステップＳ３７は、本発明の車種判定ステップの一例である。

〈ステップＳ３８〉
制御部１２は、前記閾値範囲Ｄと振動加速度Ｆの平均値とが一致しており、且つ、前記閾値範囲Ｄと前記変化量Ｇのピーク値とが一致していると判定すると、各特徴量に対応する車種があると判定する。例えば、前記平均値及び前記平均値が閾値範囲Ｄ２に含まれている場合は、駐車スペースＺ１に駐車された車両２１を普通ハイブリッド車と判定する。また、前記平均値及び前記平均値が閾値範囲Ｄ４に含まれている場合は、駐車スペースＺ１に駐車された車両２１を中型車と判定する。

〈ステップＳ３９，Ｓ４０〉
ステップＳ３８において対応車両があると判定された場合は、車両車種を示す情報を記憶部１３に記憶するとともに、その情報を管理サーバ１５に出力する。一方、対応車両がないと判定された場合は、判定不可を示す情報を記憶部１３に記憶するとともに、その情報を管理サーバ１５に出力する。

なお、上述したステップＳ３７以降のステップＳ３８〜Ｓ４０に替えて、図９に示すステップＳ３１１〜Ｓ３１５の処理を行ってもよい。この場合、判定対象である駐車スペースＺには、特定車種の車両のみ駐車が許可されているものとし、駐車スペースＺと特定車種（例えば普通ハイブリッド車）との対応関係が記憶部１３に記憶されているものとする。

〈ステップＳ３１１、Ｓ３１２〉
ここで、ステップＳ３１１では、制御部１２は、前記特定車種（普通ハイブリッド車）が対応付けられた前記閾値範囲Ｄ２と、振動加速度Ｆの平均値とが一致しており、且つ、前記閾値範囲Ｄ２と前記変化量Ｇのピーク値とが一致していると判定すると、駐車スペースＺに駐車された車両２１を前記特定車種と判定する。この場合、駐車スペースＺへの駐車が許可された車両２１が駐車されたことになるため、駐車された車両２１が許可車両であることを示す情報を記憶部１３に記憶するとともに、その情報を管理サーバ１５に出力する（Ｓ３１２）。

〈ステップＳ３１３〉
一方、ステップＳ３１１において、駐車スペースＺに駐車された車両２１が前記特定車種と判定されなかった場合は、不許可の車両２１が駐車スペースＺに駐車されたことになる。このため、次のステップＳ３１３では、制御部１２は、不正駐車が行われたことを示す情報を記憶部１３に記憶するとともに、その情報を管理サーバ１５に出力する。

〈ステップＳ３１４，Ｓ３１５〉
次のステップＳ３１４では、制御部１２は、不正駐車であることを示す音声アナウンスや警報メッセージ、警報灯などを外部出力部１８から出力させる。これにより、駐車スペースＺに車両２１を駐車したドライバーは、駐車が認められていない駐車スペースに自身の車両を駐車したことに気づくことができる。かかる出力処理は、ステップＳ３１５において、駐車スペースＺが満状態から空状態になったと判定されるまで継続して行われる。

以上説明したように、本実施形態に係る車種判別装置１０では、制御部１２は、第１特徴量として生成された振動加速度Ｆの平均値と、第２特徴量として生成された前記変化量Ｇのピーク値とに基づいて、駐車スペースＺに駐車された車両２１の車種を判定する処理を行い、前記閾値範囲Ｄと振動加速度Ｆの平均値とが一致しており、且つ、前記閾値範囲Ｄと前記変化量Ｇのピーク値とが一致していると判定すると、前記平均値及び前記ピーク値それぞれに対応する車種があると判定する。これにより、駐車場の駐車スペースに駐車される車両の車種を高精度に判別することができる。また、車両を撮像するためのカメラなどのような部材を設けることなく、簡単な構成で車種判別を行うことができる。

また、車両が駐車スペースに駐車され場合に、その車両が駐車を許可された車種であるかどうかを駐車後すぐに判定することができる。そのため、不正駐車を迅速に発見し、報知することが可能となる。

なお、上述の実施形態では、検出空間の一例である駐車スペースＺに駐車された車両２１の車種を判定する構成について説明したが、本発明はこのような構成に限られない。例えば、駐車場や建物の入口付近に定められた停車スペース、道路の路側帯に定められた停車スペース、家屋の敷地内に定められた一つ又は複数の駐車スペース、車両検査場などに定められた停車スペース（いずれも検出空間の他の例）などに駐車又は停車した車両の車種の判別にも車種判別装置１０は適用可能である。

なお、上述の実施形態では、第１特徴量として生成された振動加速度Ｆの平均値と、第２特徴量として生成された前記変化量Ｇのピーク値とに基づいて、駐車スペースＺに駐車された車両２１の車種を判定する処理例について説明したが、本発明はこの処理例に限定されない。例えば、振動加速度Ｆの平均値だけに基づいて車種判定を行ってもよい。

また、上述の実施形態では、第１特徴量として振動加速度Ｆの平均値を例示したが、例えば、振動加速度Ｆのピーク値、或いは、振動加速度Ｆの経時的な変化を示す波形のパターン（波形パターン）を本発明の第１特徴量とすることもできる。また、振動加速度Ｆの平均値に代えて、振動センサ１６によって検出可能な変位振幅や速度振幅、振動周波数（振動数）のいずれか一つの平均値、或いはこれらのピーク値又は波形パターンを本発明の第１特徴量としてもよい。また、変位振幅や速度振幅、振動周波数の全部又はいずれか複数の各特徴量（平均値、ピーク値、波形パターン）それぞれを本発明の第１特徴量としてもよい。

１０ ：車種判別装置
１１，１１Ａ：磁気センサ
１２ ：制御部
１３ ：記憶部
１４ ：通信部
１５ ：管理サーバ
１６ ：振動センサ
１７ ：出入口
１８ ：外部出力部
２０ ：駐車場
２１，２２：車両
１２１ ：変化量算出部
１２２ ：閾値判定部
１２３ ：車両判定部
１２４ ：空車判定部
１２５ ：第１特徴量生成部
１２６ ：第２特徴量生成部
１２７ ：車種判定部
１２８ ：報知処理部

Claims (10)

1. 検出空間に車両が進入する際に生じる振動を示す振動情報を振動センサから取得し、前記振動情報に基づいて前記振動情報の第１特徴量を生成する第１特徴量生成部と、
   前記検出空間における磁気を検出可能な磁気センサから前記磁気を示す検出値を取得し、前記検出空間に車両が進入する際の前記検出値の変化量に基づいて前記変化量の第２特徴量を生成する第２特徴量生成部と、
   前記第１特徴量及び前記第２特徴量に基づいて前記検出空間に対する進入車両の車種を判定する車種判定部と、を備える車種判別装置。
2. 前記車種判定部は、
   予め定められた特定車種に対応付けられた前記振動情報に関する第１車種閾値と前記第１特徴量とが一致し、且つ、前記特定車種に対応付けられた前記変化量に関する第２車種閾値と前記第２特徴量とが一致する場合に、前記進入車両の車種を前記特定車種と判定する、請求項１に記載の車種判別装置。
3. 前記第１特徴量は、前記振動情報に含まれる変位振幅、速度振幅、又は振動周波数のいずれか一つ又は複数に関する特徴量である、請求項１又は２に記載の車種判別装置。
4. 前記第１特徴量は、前記変位振幅、前記速度振幅、又は前記振動周波数のいずれか一つ又は複数の平均値、ピーク値、又は波形パターンである、請求項３に記載の車種判別装置。
5. 前記磁気センサから取得した前記検出値に基づいて前記検出値の前記変化量を算出する変化量算出部を更に備え、
   前記第２特徴量生成部は、前記変化量算出部によって算出された前記変化量に基づいて前記第２特徴量を生成する、請求項１から４のいずれかに記載の車種判別装置。
6. 前記検出空間が空状態であるときの前記磁気センサの前記検出値を基準値として予め記憶する記憶部を更に備え、
   前記変化量算出部は、前記磁気センサの前記検出値と前記基準値との差分を前記変化量として算出する、請求項５に記載の車種判別装置。
7. 前記変化量に基づいて前記検出空間における車両の有無を判定する車両有無判定部を更に備え、
   前記車種判定部は、前記車両有無判定部によって前記検出空間が空状態から満状態に変化したと判定されたことを条件に、前記進入車両の車種の判定を行う、請求項１から６のいずれかに記載の車種判別装置。
8. 前記車種判定部によって前記進入車両の車種が判定できなかった場合に、前記車両有無判定部によって前記検出空間が前記満状態から前記空状態に変化したと判定されるまで前記検出空間からの出車を促す警報を報知する報知処理部を更に備える、請求項７に記載の車種判別装置。
9. 検出空間に車両が進入する際に生じる振動を示す振動情報を振動センサから取得し、前記振動情報に基づいて前記振動情報の第１特徴量を生成する第１特徴量生成ステップと、
   前記検出空間における磁気を検出可能な磁気センサから前記磁気を示す検出値を取得し、前記検出空間に車両が進入する際の前記検出値の変化量に基づいて前記変化量の第２特徴量を生成する第２特徴量生成ステップと、
   前記第１特徴量及び前記第２特徴量に基づいて前記検出空間に対する進入車両の車種を判定する車種判定ステップと、を含む車種判別方法。
10. 請求項９に記載の車種判別方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。

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