JP2022092781A - Vehicle detection device, electronic toll collection system, and vehicle detection method - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、車両検知器、電子料金収受システム、及び、車両検知方法に関する。 The present disclosure relates to a vehicle detector, an electronic toll collection system, and a vehicle detection method.
ETC(Electronic Toll Collection、登録商標)システムに使用される車両検知器はETC(登録商標)レーンの両脇に配置され、投光部と受光部との組から成る。また、一般的に、投光部及び受光部には複数の素子が縦に配列されており、投光部はLED(Light Emitting Diode)素子を有し、受光部はLEDから出る赤外線を受光する受光素子を有する。 The vehicle detectors used in the ETC (Electronic Toll Collection, registered trademark) system are located on both sides of the ETC (registered trademark) lane and consist of a light emitting section and a light receiving section. Further, in general, a plurality of elements are vertically arranged in a light emitting unit and a light receiving unit, the light emitting unit has an LED (Light Emitting Diode) element, and the light receiving unit receives infrared rays emitted from the LED. It has a light receiving element.
特許文献1は、第1車両検知器及び第2車両検知器の2台の車両検知器とアンテナとの通信の状態遷移から、車両検知器に異物が付着した異常状態であるか否かを判定する技術を開示している。しかしながら、本技術によれば、2台の車両がETC(登録商標)レーンに進入した場合において、第1車両検知器以外によっては異物を判定することができないという課題がある。
また、長時間特定の素子において遮光状態が続いた場合に異物又は故障を判定する方法もある。しかしながら、ETC(登録商標)システムにおいて当該方法を用いた場合、異物又は故障を判定することに時間を要するためにETC(登録商標)システムが機能しなくなる。
There is also a method of determining foreign matter or failure when the light-shielding state of a specific element continues for a long time. However, when the method is used in the ETC (registered trademark) system, the ETC (registered trademark) system does not function because it takes time to determine a foreign substance or a failure.
本開示は、2台の車両が電子料金収受システムの車両レーンに進入した場合において、第1車両検知器以外によっても異物を判定することを目的とする。 An object of the present disclosure is to determine foreign matter by means other than the first vehicle detector when two vehicles enter the vehicle lane of the electronic toll collection system.
本開示に係る車両検知器は、
道路の一方の脇に設置されており、複数の投光素子を有する投光部と
前記道路の他方の脇に設置されており、前記複数の投光素子それぞれと1対1で対向する複数の受光素子を有する受光部と、
を備え、
前記複数の投光素子は、対向する受光素子以外の受光素子を目標として斜め方向ビームを投光する複数の投光素子を複数の斜め投光素子として含み、
前記車両検知器は、さらに、
前記複数の斜め投光素子の少なくともいずれかに目標とされた受光素子が前記斜め方向ビームを受光したか否かに基づいて前記投光部と前記受光部との間に物体が存在するか否かを検知する物体検知部を備える。
The vehicle detector according to this disclosure is
A plurality of light projectors installed on one side of the road and having a plurality of light projecting elements and a plurality of light projecting units installed on the other side of the road and facing each of the plurality of light projecting elements on a one-to-one basis. A light receiving part having a light receiving element and a light receiving part
Equipped with
The plurality of light projecting elements include, as a plurality of diagonal light projecting elements, a plurality of light projecting elements that project an oblique beam toward a light receiving element other than the opposing light receiving elements.
The vehicle detector further
Whether or not an object exists between the light emitting unit and the light receiving unit based on whether or not the light receiving element targeted by at least one of the plurality of oblique light emitting elements receives the oblique beam. It is equipped with an object detection unit that detects light.
電子料金収受システムの車両レーンが複数の車両検知器を備える場合において、各車両検知器が本開示に係る車両検知器である場合に、各車両検知器は斜め方向ビームを用いることによって異物を判定することができる。従って、本開示によれば、2台の車両が電子料金収受システムの車両レーンに進入した場合において、第1車両検知器以外によっても異物を判定することができる。 When the vehicle lane of the electronic toll collection system is equipped with a plurality of vehicle detectors, and each vehicle detector is the vehicle detector according to the present disclosure, each vehicle detector determines a foreign object by using an oblique beam. can do. Therefore, according to the present disclosure, when two vehicles enter the vehicle lane of the electronic toll collection system, the foreign matter can be determined by a device other than the first vehicle detector.
実施の形態の説明及び図面において、同じ要素及び対応する要素には同じ符号を付している。同じ符号が付された要素の説明は、適宜に省略又は簡略化する。図中の矢印はデータの流れ又は処理の流れを主に示している。また、「部」を、「回路」、「工程」、「手順」、「処理」又は「サーキットリー」に適宜読み替えてもよい。 In the description and drawings of the embodiments, the same elements and corresponding elements are designated by the same reference numerals. The description of the elements with the same reference numerals will be omitted or simplified as appropriate. The arrows in the figure mainly indicate the flow of data or the flow of processing. Further, "part" may be appropriately read as "circuit", "process", "procedure", "processing" or "circuit Lee".
実施の形態1.
以下、本実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
Hereinafter, the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
***構成の説明***
図1は、本実施の形態に係る電子料金収受システム90の構成例を示している。電子料金収受システム90において、1つの投光部110と1つの受光部120とは対になっており、投光部110が道路91の一方の脇に設置されており、受光部120が道路91の他方の脇に設置されている。電子料金収受システム90はETC(Electronic Toll Collection、登録商標)システムとも呼ばれる。なお、投光部110と受光部120とは道路91のどちらの脇に設置されていてもよい。また、投光部110と受光部120とのそれぞれの数は何個であってもよい。道路91は車両レーンとも呼ばれる。
*** Explanation of configuration ***
FIG. 1 shows a configuration example of the electronic
図2は、本実施の形態に係る車両検知器100の構成例を模式的に示している。以下、特に断りがない限り、1対の投光部110と受光部120とを説明する。電子料金収受システム90は車両検知器100を備える。車両検知器100は、本図に示すように、投光部110と、受光部120と、物体検知部130と、投光制御部140とを備える。投光部110と受光部120とは、コンピュータ10と通信することができるようコンピュータ10に接続されている。
また、投光部110と受光部120との間に道路91と走行領域92とがある。走行領域92は、道路91と道路91の上の空間とから成る領域であり、通常の場合において車両が通過し得る領域である。
FIG. 2 schematically shows a configuration example of the
Further, there is a
投光部110は、複数の投光素子を有する。投光素子は、具体例として、赤外線を投光するLED(Light Emitting Diode)である。複数の投光素子は、対向ビームを投光する投光素子を対向投光素子として含み、斜め方向ビームを投光する複数の投光素子を複数の斜め投光素子として含む。対向ビームは、対向する受光素子を目標とするビームである。斜め方向ビームは、対向する受光素子以外の受光素子を目標とするビームである。対向投光素子と斜め投光素子とは同一の投光素子であってもよい。各投光素子は、対向ビームと斜め方向ビームとを同時に投光してもよく、複数の斜め方向ビームを同時に投光してもよい。投光部110が有する複数の投光素子それぞれが設置されている位置は互いに高さが異なってもよい。
The
受光部120は、複数の受光素子を有する。複数の受光素子それぞれは、投光部110の複数の投光素子それぞれと1対1で対向する。受光素子は、具体例として、赤外線を受光する素子である。受光部120が有する複数の受光素子それぞれが設置されている位置は互いに高さが異なってもよい。
The
物体検知部130は、投光部110のビームの投光状況と受光部120のビームの受光状況とに基づいて、投光部110と受光部120との間に異物が存在するか否かを判定する。ビームは、対向ビームと斜め方向ビームとの総称でもある。物体検知部130は、対向投光素子に対応する受光素子が対向ビームを受光したか否かに基づいて投光部110と受光部120との間に物体が存在するか否かを検知し、複数の斜め投光素子の少なくともいずれかに目標とされた受光素子が斜め方向ビームを受光したか否かに基づいて投光部110と受光部120との間に物体が存在するか否かを検知する。物体検知部130は、投光部110と受光部120との間に物体が対象物体として存在する場合において、複数の斜め投光素子の少なくともいずれかに目標とされた受光素子が斜め方向ビームを受光したか否かに基づいて対象物体が存在する位置を検知してもよい。物体検知部130は、この場合において、複数の斜め投光素子の少なくともいずれかに目標とされた受光素子が斜め方向ビームを受光したか否かに基づいて対象物体の上端又は下端の位置を検知してもよい。物体検知部130は、走行領域92外に物体93を検知した場合において、物体93を異物と判定する。
The
投光制御部140は、投光部110が投光するビームを制御する。
The light projecting
図3は、本実施の形態に係るコンピュータ10のハードウェア構成例を示している。物体検知部130と投光制御部140とはコンピュータ10から成る。物体検知部130と投光制御部140とは複数のコンピュータ10から成ってもよい。
FIG. 3 shows a hardware configuration example of the
コンピュータ10は、本図に示すように、プロセッサ11と、メモリ12と、補助記憶装置13と、入出力IF(Interface)14と、通信装置15と等のハードウェアを備えるコンピュータである。これらのハードウェアは、信号線19を介して互いに接続されている。
As shown in this figure, the
プロセッサ11は、演算処理を行うIC(Integrated Circuit)であり、かつ、コンピュータ10が備えるハードウェアを制御する。プロセッサ11は、具体例として、CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、又はGPU(Graphics Processing Unit)である。
コンピュータ10は、プロセッサ11を代替する複数のプロセッサを備えてもよい。複数のプロセッサは、プロセッサ11の役割を分担する。
The
The
メモリ12は、典型的には、揮発性の記憶装置である。メモリ12は、主記憶装置又はメインメモリとも呼ばれる。メモリ12は、具体例として、RAM(Random Access Memory)である。メモリ12に記憶されたデータは、必要に応じて補助記憶装置13に保存される。
The
補助記憶装置13は、典型的には、不揮発性の記憶装置である。補助記憶装置13は、具体例として、ROM(Read Only Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、又はフラッシュメモリである。補助記憶装置13に記憶されたデータは、必要に応じてメモリ12にロードされる。
メモリ12及び補助記憶装置13は一体的に構成されていてもよい。
The
The
入出力IF14は、入力装置及び出力装置が接続されるポートである。入出力IF14は、具体例として、USB(Universal Serial Bus)端子である。入力装置は、具体例として、キーボード及びマウスである。出力装置は、具体例として、ディスプレイである。 The input / output IF 14 is a port to which an input device and an output device are connected. The input / output IF 14 is, as a specific example, a USB (Universal Serial Bus) terminal. The input device is, as a specific example, a keyboard and a mouse. The output device is, as a specific example, a display.
通信装置15は、レシーバ及びトランスミッタである。通信装置15は、具体例として、通信チップ又はNIC(Network Interface Card)である。コンピュータ10は、投光部110及び受光部120と有線又は無線で通信する。
The
物体検知部130は、他の装置等と通信する際に、通信装置15を適宜用いてもよい。車両検知器100の各部は、入出力IF14を介してデータを受け付けてもよく、また、通信装置15を介してデータを受け付けてもよい。
The
補助記憶装置13は、車両検知プログラムを記憶している。車両検知プログラムは、物体検知部130の機能をコンピュータ10に実現させるプログラムである。車両検知プログラムは、メモリ12にロードされて、プロセッサ11によって実行される。物体検知部130の機能は、ソフトウェアにより実現される。
The
車両検知プログラムを実行する際に用いられるデータと、車両検知プログラムを実行することによって得られるデータと等は、記憶装置に適宜記憶される。車両検知器100の各部は、適宜記憶装置を利用する。記憶装置は、具体例として、メモリ12と、補助記憶装置13と、プロセッサ11内のレジスタと、プロセッサ11内のキャッシュメモリとの少なくとも1つから成る。記憶装置は、コンピュータ10と独立したものであってもよい。
メモリ12及び補助記憶装置13の機能は、他の記憶装置によって実現されてもよい。
The data used when executing the vehicle detection program, the data obtained by executing the vehicle detection program, and the like are appropriately stored in the storage device. Each part of the
The functions of the
車両検知プログラムは、コンピュータが読み取り可能な不揮発性の記録媒体に記録されていてもよい。不揮発性の記録媒体は、具体例として、光ディスク又はフラッシュメモリである。車両検知プログラムは、プログラムプロダクトとして提供されてもよい。 The vehicle detection program may be recorded on a computer-readable non-volatile recording medium. The non-volatile recording medium is, for example, an optical disk or a flash memory. The vehicle detection program may be provided as a program product.
***動作の説明***
車両検知器100の動作手順は、車両検知方法に相当する。また、車両検知器100の動作を実現するプログラムは、車両検知プログラムに相当する。
*** Explanation of operation ***
The operation procedure of the
図4は、車両検知器100の動作の一例を示すフローチャートである。本図を用いて車両検知器100の動作を説明する。
FIG. 4 is a flowchart showing an example of the operation of the
(ステップS101:対向ビーム投光処理)
各投光素子は、各受光素子に対向ビームを投光する。
(Step S101: Opposed beam projection processing)
Each light emitting element projects an opposed beam to each light receiving element.
(ステップS102:物体存在判定処理)
物体検知部130は、各受光素子が対向ビームを受光したか否かに基づいて投光部110と受光部120との間に物体93が存在するか否かを判定する。なお、物体93のサイズは本処理において検知することができる程度に十分に大きいものとする。
物体93が存在する場合、車両検知器100はステップS103に進む。それ以外の場合、車両検知器100はステップS101に戻る。
(Step S102: Object existence determination process)
The
If the
(ステップS103:斜め方向ビーム投光処理)
投光部110が有する少なくとも一部の投光素子は、対向する受光素子以外の受光素子を目標として斜め方向ビームを投光する。
(Step S103: Diagonal beam projection processing)
At least a part of the light projecting elements included in the
(ステップS104:物体位置検知処理)
物体検知部130は、投光素子に目標とされた各受光素子が斜め方向ビームを受光したか否かに基づいて物体93が存在する位置を検知する。
(Step S104: Object position detection process)
The
車両検知器100は、ステップS103及びステップS104の処理を、物体93が走行領域92内に存在するか、物体93が走行領域92外に存在するかが確定するまで繰り返す。車両検知器100は徐々に投光及び受光する範囲を広げることにより物体93が存在する位置を絞り込む。
The
図5は、対向ビーム投光処理の具体例を示している。本例において、複数の投光素子と複数の受光素子とはそれぞれ等間隔で配置されているものとし、Dは、隣接する投光素子と、隣接する受光素子とのそれぞれの間の幅を示す。Lは投光部110から受光部120までの幅を示す。CH1からCH7は、各投光素子又は各受光素子を示している。CHはチャンネルの略である。
本図の(a)は、各投光素子が対向ビームを投光する様子の具体例を模式的に示している。本例において、CH1からCH7それぞれに対応する投光素子が対向ビームを投光している。CH3からCH5それぞれに対応する受光素子は、投光部110と受光部120との間に存在する物体93に対向ビームが遮られたために対向ビームを受光していない。ここで、物体93が存在する具体的な位置は不明であるものとする。本図中の「×」は、物体93によって対向ビームが遮られたことを示す。その他の受光素子は、対向ビームを受光している。
本図の(b)は、各受光素子が対向ビームを受光した結果を表形式により示している。「投光素子」欄は対向ビームを投光した投光素子を指す。「受光素子」欄は対向ビームを受光した受光素子を指す。「受光結果」欄は、同じ行に記載の投光素子が投光したビームを、同じ行に記載の受光素子が受光したか否かを示している。「受光結果」欄において、「〇」は受光素子が投光素子からビームを受光したことを示し、「×」は受光素子が投光素子からビームを受光しなかったことを示す。以下、表における「〇」及び「×」は同様の意味を有する。
FIG. 5 shows a specific example of the opposed beam projection process. In this example, it is assumed that the plurality of light emitting elements and the plurality of light receiving elements are arranged at equal intervals, and D indicates the width between the adjacent light emitting elements and the adjacent light receiving elements. .. L indicates the width from the
(A) of this figure schematically shows a specific example of how each light projecting element projects an opposed beam. In this example, the light projecting elements corresponding to CH1 to CH7 each project the opposite beam. The light receiving element corresponding to each of
(B) in this figure shows the result of each light receiving element receiving the opposite beam in a tabular form. The "light projecting element" column refers to a light projecting element that projects an opposed beam. The "light receiving element" column refers to a light receiving element that has received an opposed beam. The "light receiving result" column indicates whether or not the light receiving element described in the same row receives the beam projected by the light emitting element described in the same row. In the "light receiving result" column, "◯" indicates that the light receiving element received the beam from the light projecting element, and "x" indicates that the light receiving element did not receive the beam from the light projecting element. Hereinafter, "○" and "×" in the table have the same meaning.
図6は、図5に示す場合を説明する図である。車両検知器100は、受光素子が対向ビームを受光しないことから物体93が存在することは分かるが、対向ビームのみによっては物体93が投光部110と受光部120との間のどの辺りに存在するのかは分からない。具体例として、物体93は、物体93-1と物体93-2と物体93-3との少なくともいずれかの位置に存在する。
FIG. 6 is a diagram illustrating the case shown in FIG. In the
以下、具体例を用いて斜め方向ビーム投光処理を説明する。なお、以下の説明は、斜め方向ビーム投光処理の基本的な部分の説明に過ぎず、斜め方向ビーム投光処理を網羅した説明ではない。また、特に断りがない限り物体93は薄いものとする。
Hereinafter, the oblique beam projection process will be described with reference to specific examples. It should be noted that the following description is merely a description of the basic part of the diagonal beam projection process, and does not cover the diagonal beam projection process. Further, unless otherwise specified, the
図7は、車両検知器100がCH5及びCH6に対応する投光素子及び受光素子を用いて物体93の位置を推定する動作の具体例を示している。本図は図5が示す処理に続いて実施される処理を示している。
本図の(a)は、各投光素子が各受光素子に向けて斜め方向ビームを投光する様子を模式的に示している。なお、各斜め方向ビームは、受光素子に到達したように描かれている場合であっても実際に受光素子に到達したとは限らない。ビームB[数字1]-[数字2]は、数字1に対応する投光素子と、数字2に対応する受光素子とを結ぶ直線を指し、当該投光素子から当該受光素子へのビームに対応する。具体例として、ビームB5-6は、CH5に対応する投光素子と、CH6に対応する受光素子とを結ぶ線である。直線L5は、CH5に対応する投光素子と受光素子とを結ぶ直線であり、CH5に対応する投光素子からCH5に対応する受光素子へのビームに対応する。直線L6は直線L5と同様である。領域R1-1は、直線L5とビームB5-6とビームB6-5とに囲まれた領域である。領域R1-2は、ビームB5-6とビームB6-5と受光部120とに囲まれた領域である。領域R1-3は、ビームB5-6とビームB6-5と投光部110とに囲まれた領域である。領域R1-4は、直線L6とビームB5-6とビームB6-5とに囲まれた領域である。領域R1-1から領域R1-4のいずれの領域も、走行領域92内の領域と走行領域92外の領域とを含むものとする。そのため、物体検知部130は、領域R1-1から領域R1-4のいずれにおいて物体93を検知しても、物体93が走行領域92内に存在するか、物体93が走行領域92外に存在するかを確定することができない。
本図の(b)は、本図の(a)に対応する受光パターンを表形式により示している。受光パターンは、投光素子が投光したビームを受光素子が受光する類型であり、物体93の上端の位置に応じて定まる。「投光素子→受光素子」欄において、矢印の左側は投光素子を示し、矢印の右側は矢印の左側に示す投光素子が目標とする受光素子を示す。即ち、「CH5→CH6」は、CH5に対応する投光素子がCH6に対応する受光素子を目標として斜め方向ビームを投光したことを示す。「受光パターン名」欄は、各受光パターンの名称を示している。「物体位置」欄は、各受光パターンが観測された場合において物体検知部130が推測した位置であって、物体93の上端が存在する位置を示す。
なお、物体93に十分な厚みがあるとき、領域R1-4に物体93が存在しない場合であっても車両検知器100がパターン1-4を観測することがある。
FIG. 7 shows a specific example of the operation in which the
(A) of this figure schematically shows how each light emitting element projects an oblique beam toward each light receiving element. It should be noted that each oblique beam does not always reach the light receiving element even if it is drawn as if it reached the light receiving element. Beam B [number 1]-[number 2] refers to a straight line connecting the light emitting element corresponding to the
(B) of this figure shows the light receiving pattern corresponding to (a) of this figure in tabular form. The light receiving pattern is a type in which the light receiving element receives the beam projected by the light emitting element, and is determined according to the position of the upper end of the
When the
図8は、車両検知器100がパターン1-1を観測した場合における車両検知器100の処理の具体例を説明する図である。車両検知器100は、CH4に対応する投光素子と受光素子とを追加で用いて物体93の位置を推定する。本図は、図7が示す処理に続いて実施される処理を示している。
本図の(a)は、車両検知器100が本図に示す処理を実行する条件を示している。
本図の(b)は、各投光素子が各受光素子に斜め方向ビームを投光する様子を模式的に示している。
本図の(c)は、本図の(b)に対応する受光パターンを示している。領域R2-1は、ビームB6-5とビームB4-6と直線L5とに囲まれた領域である。領域R2-2は、ビームB5-6とビームB6-4と直線L5とに囲まれた領域である。領域R2-3は、ビームB5-6とビームB6-5とビーム4-6とビーム6-4とに囲まれた領域である。物体検知部130は、領域R2-3の全てが走行領域92内の領域と判断するものとする。
なお、「CH4→CH6」と「CH6→CH4」とが共に「〇」となるケースは、物体93の上端が、投光部110と受光部120との中間地点、かつ、直線L5上に存在する場合において観測されることがある。
FIG. 8 is a diagram illustrating a specific example of processing of the
(A) of this figure shows the condition that the
(B) of this figure schematically shows how each light emitting element projects an oblique beam to each light receiving element.
(C) of this figure shows a light receiving pattern corresponding to (b) of this figure. The region R2-1 is a region surrounded by the beam B6-5, the beam B4-6, and the straight line L5. The region R2-2 is a region surrounded by the beam B5-6, the beam B6-4, and the straight line L5. The region R2-3 is a region surrounded by the beam B5-6, the beam B6-5, the beam 4-6, and the beam 6-4. It is assumed that the
In the case where both "CH4 → CH6" and "CH6 → CH4" are "○", the upper end of the
図9は、車両検知器100がパターン1-1及びパターン2-1を観測した場合における車両検知器100の処理の具体例を説明する図である。車両検知器100は、CH3に対応する投光素子を追加で用いて物体93の位置を推定する。本図は、図8が示す処理に続いて実施される処理を示している。本図の見方は図8の見方と同様である。
領域R3-1は、ビームB6-5とビームB3-6と直線L5とに囲まれた領域である。領域R3-2は、ビームB6-5とビームB4-6とビームB3-6と直線L5とに囲まれた領域である。物体検知部130は、領域R3-2の全てが走行領域92内の領域と判断するものとする。
FIG. 9 is a diagram illustrating a specific example of processing of the
The region R3-1 is a region surrounded by the beam B6-5, the beam B3-6, and the straight line L5. The region R3-2 is a region surrounded by the beam B6-5, the beam B4-6, the beam B3-6, and the straight line L5. It is assumed that the
図10は、車両検知器100がパターン1-1とパターン2-1とパターン3-1とを観測した場合における車両検知器100の処理の具体例を説明する図である。車両検知器100は、CH2に対応する投光素子を追加で用いて物体93の位置を推定する。本図は、図9が示す処理に続いて実施される処理を示している。本図の見方は図8の見方と同様である。
領域R4-1は、ビームB6-5とビームB2-6と直線L5とに囲まれた領域である。領域R4-2は、ビームB6-5とビームB3-6とビームB2-6と直線L5とに囲まれた領域である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a specific example of processing of the
The region R4-1 is a region surrounded by the beam B6-5, the beam B2-6, and the straight line L5. The region R4-2 is a region surrounded by the beam B6-5, the beam B3-6, the beam B2-6, and the straight line L5.
図11は、前述の処理において物体93が存在する範囲を車両検知器100が絞り込む様子を、具体例を用いて説明する図である。車両検知器100は、用いる投光素子の数を徐々に増やすことにより、物体93が存在する範囲を徐々に絞り込むことができる。
本図の(a)は、各投光素子がCH6に対応する受光素子に斜め方向ビームを投光する様子を模式的に示している。
本図の(b)は、物体93の上端が存在する位置を車両検知器100が絞り込む際に用いる計算式を示している。これらの計算式は、本例において、直線L5と各ビームとが交わる位置(以下、絞り込み位置)を示す。ここで、Nは、車両検知器100が用いる投光素子の総数を示し、受光素子のチャンネル番号と各投光素子のチャンネル番号との差分の絶対値である。本例において車両検知器100はCH5から順に用いる投光素子を増やすため、車両検知器100がCH5からCH3までに対応する投光素子を用いる場合、Nの値は3である。Lは投光部110と受光部120との間の長さを示す定数である。Xは投光部110から絞り込み位置までの長さを示す。Gは受光部120から絞り込み位置までの長さを示す。Gの値とXの値とを足した値はLである。Lが4000mmとすると、Nの値が5である場合において、Xの値は3200mmであり、Gの値は800mmである。また、Nの値が4である場合において、Xの値は3000mmであり、Gの値は1000mmである。具体例として、直線L5とビームB2-6とは、投光部110から3000mmの地点において交わる。即ち、パターン1-1とパターン2-1とパターン3-1とパターン4-1とが観測された場合、物体93は投光部110から3000mmの地点よりも右側の地点に存在する。ここで、投光部110が設置されている側を左側とし、受光部120が設置されている側を右側とする。
FIG. 11 is a diagram illustrating how the
(A) of this figure schematically shows how each light projecting element projects an oblique beam onto a light receiving element corresponding to CH6.
(B) of this figure shows a calculation formula used when the
図12は、車両検知器100がパターン1-1とパターン2-2とを観測した場合における車両検知器100の処理の具体例を説明する図である。本図は、図8が示す処理に続いて実施される処理を示している。本図の見方は図8の見方と同様である。
領域R5-1は、直線L5とビームB5-6とビームB6-3とに囲まれた領域である。領域R5-2は、直線L5とビームB5-6とビームB6-4とビームB6-3とに囲まれた領域である。物体検知部130は、領域R5-2の全てが走行領域92内の領域と判断するものとする。
FIG. 12 is a diagram illustrating a specific example of processing of the
The region R5-1 is a region surrounded by the straight line L5, the beam B5-6, and the beam B6-3. The region R5-2 is a region surrounded by the straight line L5, the beam B5-6, the beam B6-4, and the beam B6-3. It is assumed that the
図13は、車両検知器100がパターン1-1とパターン2-2とパターン5-1とを観測した場合における車両検知器100の処理の具体例を説明する図である。本図は、図12が示す処理に続いて実施される処理を示している。本図の見方は図8の見方と同様である。
領域R6-1は、直線L5とビームB5-6とビームB6-2とに囲まれた領域である。領域R6-2は、直線L5とビームB5-6とビームB6-3とビームB6-2とに囲まれた領域である。
FIG. 13 is a diagram illustrating a specific example of processing of the
The region R6-1 is a region surrounded by the straight line L5, the beam B5-6, and the beam B6-2. The region R6-2 is a region surrounded by the straight line L5, the beam B5-6, the beam B6-3, and the beam B6-2.
図14は、車両検知器100がパターン1-2を観測した場合における車両検知器100が実施する処理の具体例を説明する図である。本図は、図7が示す処理に続いて実施される処理を示している。本図の見方は図8の見方と同様である。
ビームB7-5とビームB4-6とは、交点I1において交わる。交点I1は、投光部110から(3/4)×Lの地点に位置する。よって、具体例として、パターン1-2とパターン10-3とが観測された場合において、物体93の上端は左側4分の3の領域に存在する。X1は投光部110から交点I1までの距離を示しており、G1は受光部120から交点I1までの距離を示している。直線L5を基準とし、横方向を変数X、縦方向を変数Yを用いて表した場合において、ビームB4-6はY=(2D/L)×X-Dと表せ、ビームB6-5はY=-(D/L)×X+Dと表せ、ビームB7-5はY=-(2D/L)×X+2Dと表せる。
領域R10-1は、ビームB6-5とビームB7-5とビームB4-6とに囲まれた領域である。領域R10-2は、ビームB7-5とビームB4-6と受光部120とに囲まれた領域である。領域R10-3は、ビームB6-5とビームB7-5とビームB5-6とビームB4-6とに囲まれた領域である。領域R10-4は、ビームB7-5とビームB5-6とビームB4-6とに囲まれた領域である。物体検知部130は、領域R10-3の全てが走行領域92内の領域と判断するものとする。
FIG. 14 is a diagram illustrating a specific example of the processing performed by the
Beam B7-5 and beam B4-6 intersect at intersection I1. The intersection I1 is located at a point (3/4) × L from the
The region R10-1 is a region surrounded by the beam B6-5, the beam B7-5, and the beam B4-6. The region R10-2 is a region surrounded by the beam B7-5, the beam B4-6, and the
図15は、車両検知器100が斜め方向ビームを用いて物体93の上端の位置を推定する処理を模式的に説明する図である。本図において、ビームB4-5とビームB7-5とは物体93に遮られ、ビームB5-6とビームB4-6とは物体93に遮られていない。このとき、物体93の上端は領域R50内に存在する。領域R50は、ビームB4-6とビームB7-5と受光部120とに囲まれた領域である。なお、物体93の位置は本図が示す位置に限られない。
FIG. 15 is a diagram schematically illustrating a process in which the
図16は、車両検知器100がパターン1-2とパターン10-2とを観測した場合における車両検知器100の処理の具体例を説明する図である。本図は、図14が示す処理に続いて実施される処理を示している。本図の見方は図8の見方と同様である。
ビームB3-6とビームB8-5とは交点I2において交わる。X2は投光部110から交点I2までの距離を示しており、G2は受光部120から交点I2までの距離を示している。
FIG. 16 is a diagram illustrating a specific example of processing of the
Beam B3-6 and beam B8-5 intersect at intersection I2. X2 indicates the distance from the
図17は、図16において破線の四角形により囲まれた部分を拡大した様子を模式的に示している。なお、本図において、本図の説明において言及する必要のない要素が適宜省略されている。
領域R11-1は、ビームB3-6とビームB7-5とビームB8-5とに囲まれた領域である。領域R11-2は、ビームB3-6とビームB8-5と受光部120とに囲まれた領域である。領域R11-3は、ビームB4-6とビームB7-5とビームB8-5とに囲まれた領域である。領域R11-4は、ビームB3-6とビームB4-6とビームB8-5とに囲まれた領域である。物体検知部130は、領域R11-3の全てが走行領域92内の領域と判断するものとする。
以下、パターン11-3以外の場合において、車両検知器100は用いる投光素子の数を順次増やして物体93の位置を絞り込む。なお、図16に示すように車両検知器100は線対称に投光素子を用いており、線対称の片側において用いられている投光素子の個数をNとする。
FIG. 17 schematically shows a state in which the portion surrounded by the broken line quadrangle in FIG. 16 is enlarged. In this figure, elements that do not need to be mentioned in the description of this figure are omitted as appropriate.
The region R11-1 is a region surrounded by the beam B3-6, the beam B7-5, and the beam B8-5. The region R11-2 is a region surrounded by the beam B3-6, the beam B8-5, and the
Hereinafter, in cases other than patterns 11-3, the
図18は、車両検知器100がパターン1-2とパターン10-2とパターン11-1とを観測した場合における車両検知器100の処理の具体例を説明する図である。本図は、図16が示す処理に続いて実施される処理を示している。本図の見方は図8の見方と同様である。本図の(b)は図17と同様の拡大図である。
領域R12-1は、ビームB2-6とビームB7-5とビームB8-5とに囲まれた領域である。領域R12-2は、ビームB2-6とビームB3-6とビームB7-5とビームB8-5とに囲まれた領域である。物体検知部130は、領域R12-2の全てが走行領域92内の領域と判断するものとする。
以下、車両検知器100は、パターン11-2又はパターン11-4を観測した場合においても同様に物体93の存在する位置を絞り込み、物体93が走行領域92内に存在するか否かを判定する。
FIG. 18 is a diagram illustrating a specific example of processing of the
The region R12-1 is a region surrounded by the beam B2-6, the beam B7-5, and the beam B8-5. The region R12-2 is a region surrounded by the beam B2-6, the beam B3-6, the beam B7-5, and the beam B8-5. It is assumed that the
Hereinafter, the
図19は、車両検知器100がパターン1-2とパターン10-1とを観測した場合における車両検知器100の処理の具体例を説明する図である。本図は、図14が示す処理に続いて実施される処理を示している。本図の見方は図8の見方と同様である。
ビームB8-5と直線L6とは、投光部110から(2/3)×Lの地点において交わる。領域R13-1は、ビームB3-6とビームB6-5とビームB7-5とに囲まれた領域である。領域R13-2は、ビームB3-6とビームB4-6とビームB6-5とビームB7-5とに囲まれた領域である。物体検知部130は、領域R13-2の全てが走行領域92内の領域と判断するものとする。
FIG. 19 is a diagram illustrating a specific example of processing of the
The beam B8-5 and the straight line L6 intersect at a point (2/3) × L from the
図20は、車両検知器100がパターン1-2とパターン10-1とパターン13-1とを観測した場合における車両検知器100の処理の具体例を説明する図である。本図は、図19が示す処理に続いて実施される処理を示している。本図の見方は図8の見方と同様である。本図の(b)は図17と同様の拡大図である。
ビームB9-5と直線L6とは、投光部110から(3/4)×Lの地点において交わる。領域R14-1は、ビームB2-6とビームB6-5とビームB7-5とに囲まれた領域である。領域R14-2は、ビームB2-6とビームB3-6とビームB6-5とビームB7-5とに囲まれた領域である。
FIG. 20 is a diagram illustrating a specific example of processing of the
The beam B9-5 and the straight line L6 intersect at a point (3/4) × L from the
図21は、車両検知器100がパターン1-2とパターン10-4とを観測した場合における車両検知器100の処理の具体例を説明する図である。本図は、図14が示す処理に続いて実施される処理を示している。本図の見方は図8の見方と同様である。
領域R15-1は、直線L6とビームB5-6とビームB7-5とビームB8-5とに囲まれた領域である。領域R15-2は、直線L6とビームB5-6とビームB8-5とに囲まれた領域である。物体検知部130は、領域R15-1の全てが走行領域92内の領域と判断するものとする。
FIG. 21 is a diagram illustrating a specific example of processing of the
The region R15-1 is a region surrounded by a straight line L6, a beam B5-6, a beam B7-5, and a beam B8-5. The region R15-2 is a region surrounded by the straight line L6, the beam B5-6, and the beam B8-5. It is assumed that the
図22は、車両検知器100がパターン1-2とパターン10-4とパターン15-2とを観測した場合における車両検知器100の処理の具体例を説明する図である。本図は、図21が示す処理に続いて実施される処理を示している。本図の見方は図8の見方と同様である。本図の(b)は図17と同様の拡大図である。
領域R16-1は、直線L6とビームB5-6とビーム8-5とビーム9-5とに囲まれた領域である。領域R16-2は、直線L6とビームB5-6とビーム9-5とに囲まれた領域である。
FIG. 22 is a diagram illustrating a specific example of processing of the
The region R16-1 is a region surrounded by a straight line L6, a beam B5-6, a beam 8-5, and a beam 9-5. The region R16-2 is a region surrounded by the straight line L6, the beam B5-6, and the beam 9-5.
図23は、車両検知器100がパターン1-4を観測した場合における車両検知器100の処理の具体例を説明する図である。本図は、図7が示す処理に続いて実施される処理を示している。本図の見方は図8の見方と同様である。
領域R20-1は、直線L6とビームB5-6とビームB7-5とに囲まれた領域である。領域R20-2は、直線L6とビームB5-7とビームB6-5とに囲まれた領域である。領域R20-3は、ビームB5-6とビームB5-7とビームB6-5とビームB7-5とに囲まれた領域である。物体検知部130は、領域R20-3の全てが走行領域92内の領域と判断するものとする。
FIG. 23 is a diagram illustrating a specific example of processing of the
The region R20-1 is a region surrounded by the straight line L6, the beam B5-6, and the beam B7-5. The region R20-2 is a region surrounded by the straight line L6, the beam B5-7, and the beam B6-5. The region R20-3 is a region surrounded by the beam B5-6, the beam B5-7, the beam B6-5, and the beam B7-5. It is assumed that the
図24は、車両検知器100が斜め方向ビームを用いて物体93の上端の位置を推定する処理を説明する図である。本図において、ビームB5-6とビームB6-5とは物体93に遮られ、ビームB5-7とビームB7-5とは物体93に遮られていない。このとき、物体93の上端は領域R60内に存在する。領域R60は、ビームB5-6とビームB5-7とビームB6-5とビームB7-5とに囲まれた領域である。なお、物体93の位置は本図が示す位置に限られない。
物体93が破線により示される四角形のように厚い場合、物体93の上端が領域R60内に存在しないこともある。物体93の厚さがいずれであっても、受光パターンが本図に示すものであるとき物体93は道路91の中央付近に存在する。
FIG. 24 is a diagram illustrating a process in which the
When the
図25は、車両検知器100がパターン1-4とパターン20-1とを観測した場合における車両検知器100の処理の具体例を説明する図である。本図は、図23が示す処理に続いて実施される処理を示している。本図の見方は図8の見方と同様である。
領域R21-1は、直線L6とビームB5-6とビームB8-5とに囲まれた領域である。領域R21-2は、直線L6とビームB5-6とビーム7-5とビーム8-5とに囲まれた領域である。物体検知部130は、領域R21-2の全てが走行領域92内の領域と判断するものとする。
FIG. 25 is a diagram illustrating a specific example of processing of the
The region R21-1 is a region surrounded by the straight line L6, the beam B5-6, and the beam B8-5. The region R21-2 is a region surrounded by the straight line L6, the beam B5-6, the beam 7-5, and the beam 8-5. It is assumed that the
図26は、車両検知器100がパターン1-4とパターン20-1とパターン21-1とを観測した場合における車両検知器100の処理の具体例を説明する図である。本図は、図25が示す処理に続いて実施される処理を示している。本図の見方は図8の見方と同様である。
領域R22-1は、直線L6とビームB5-6とビームB9-5とに囲まれた領域である。領域R22-2は、直線L6とビームB5-6とビーム8-5とビーム9-5とに囲まれた領域である。
FIG. 26 is a diagram illustrating a specific example of processing of the
The region R22-1 is a region surrounded by the straight line L6, the beam B5-6, and the beam B9-5. The region R22-2 is a region surrounded by the straight line L6, the beam B5-6, the beam 8-5, and the beam 9-5.
図27は、車両検知器100がパターン1-4とパターン20-2とを観測した場合における車両検知器100の処理の具体例を説明する図である。本図は、図23が示す処理に続いて実施される処理を示している。本図の見方は図8の見方と同様である。
領域R23-1は、直線L6とビームB5-8とビームB6-5とに囲まれた領域である。領域R23-2は、直線L6とビームB5-7とビームB5-8とビームB6-5とに囲まれた領域である。物体検知部130は、領域R23-2の全てが走行領域92内の領域と判断するものとする。
FIG. 27 is a diagram illustrating a specific example of processing of the
The region R23-1 is a region surrounded by the straight line L6, the beam B5-8, and the beam B6-5. The region R23-2 is a region surrounded by the straight line L6, the beam B5-7, the beam B5-8, and the beam B6-5. It is assumed that the
図28は、車両検知器100がパターン1-4とパターン20-2とパターン23-1とを観測した場合における車両検知器100の処理の具体例を説明する図である。本図は、図27が示す処理に続いて実施される処理を示している。本図の見方は図8の見方と同様である。
領域R24-1は、直線L6とビームB5-9とビームB6-5とに囲まれた領域である。領域R24-2は、直線L6とビームB5-8とビームB5-9とビームB6-5とに囲まれた領域である。
FIG. 28 is a diagram illustrating a specific example of processing of the
The region R24-1 is a region surrounded by the straight line L6, the beam B5-9, and the beam B6-5. The region R24-2 is a region surrounded by the straight line L6, the beam B5-8, the beam B5-9, and the beam B6-5.
***実施の形態1の効果の説明***
以上のように、本実施の形態によれば、車両検知器100は、斜め方向ビームを用いることにより、投光部110と受光部120との間に存在する物体93の位置を推定することができる。
*** Explanation of the effect of
As described above, according to the present embodiment, the
***他の構成***
<変形例1>
図29は、本変形例に係るコンピュータ10のハードウェア構成例を示している。
コンピュータ10は、本図に示すように、プロセッサ11とメモリ12と補助記憶装置13との少なくとも1つに代えて、処理回路18を備える。
処理回路18は、コンピュータ10が備える各部の少なくとも一部を実現するハードウェアである。
処理回路18は、専用のハードウェアであってもよく、また、メモリ12に格納されるプログラムを実行するプロセッサであってもよい。
*** Other configurations ***
<
FIG. 29 shows a hardware configuration example of the
As shown in this figure, the
The
The
処理回路18が専用のハードウェアである場合、処理回路18は、具体例として、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、ASIC(ASICはApplication Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)又はこれらの組み合わせである。
コンピュータ10は、処理回路18を代替する複数の処理回路を備えてもよい。複数の処理回路は、処理回路18の役割を分担する。
When the
The
車両検知器100において、一部の機能が専用のハードウェアによって実現されて、残りの機能がソフトウェア又はファームウェアによって実現されてもよい。
In the
処理回路18は、具体例として、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせにより実現される。
プロセッサ11とメモリ12と補助記憶装置13と処理回路18とを、総称して「プロセッシングサーキットリー」という。つまり、車両検知器100の各機能構成要素の機能は、プロセッシングサーキットリーにより実現される。
As a specific example, the
The
***他の実施の形態***
実施の形態1について説明したが、本実施の形態のうち、複数の部分を組み合わせて実施しても構わない。あるいは、本実施の形態を部分的に実施しても構わない。その他、本実施の形態は、必要に応じて種々の変更がなされても構わず、全体としてあるいは部分的に、どのように組み合わせて実施されても構わない。
なお、前述した実施の形態は、本質的に好ましい例示であって、本開示と、その適用物と、用途の範囲とを制限することを意図するものではない。フローチャート等を用いて説明した手順は、適宜変更されてもよい。
*** Other embodiments ***
Although the first embodiment has been described, a plurality of parts of the present embodiment may be combined and carried out. Alternatively, the present embodiment may be partially implemented. In addition, various modifications may be made to the present embodiment as necessary, and the present embodiment may be implemented in any combination as a whole or partially.
It should be noted that the embodiments described above are essentially preferred examples and are not intended to limit the present disclosure, its applications and the scope of its use. The procedure described using the flowchart or the like may be changed as appropriate.
10 コンピュータ、11 プロセッサ、12 メモリ、13 補助記憶装置、14 入出力IF、15 通信装置、18 処理回路、19 信号線、90 電子料金収受システム、91 道路、92 走行領域、93 物体、100 車両検知器、110 投光部、120 受光部、130 物体検知部、140 投光制御部。 10 computer, 11 processor, 12 memory, 13 auxiliary storage device, 14 input / output IF, 15 communication device, 18 processing circuit, 19 signal line, 90 electronic toll collection system, 91 road, 92 driving area, 93 object, 100 vehicle detection Instrument, 110 floodlight section, 120 light receiver section, 130 object detection section, 140 flood control section.
Claims (8)
道路の一方の脇に設置されており、複数の投光素子を有する投光部と
前記道路の他方の脇に設置されており、前記複数の投光素子それぞれと1対1で対向する複数の受光素子を有する受光部と、
を備え、
前記複数の投光素子は、対向する受光素子以外の受光素子を目標として斜め方向ビームを投光する複数の投光素子を複数の斜め投光素子として含み、
前記車両検知器は、さらに、
前記複数の斜め投光素子の少なくともいずれかに目標とされた受光素子が前記斜め方向ビームを受光したか否かに基づいて前記投光部と前記受光部との間に物体が存在するか否かを検知する物体検知部を備える車両検知器。 In the vehicle detector
A plurality of light projectors installed on one side of the road and having a plurality of light projecting elements and a plurality of light projecting units installed on the other side of the road and facing each of the plurality of light projecting elements on a one-to-one basis. A light receiving part having a light receiving element and a light receiving part
Equipped with
The plurality of light projecting elements include, as a plurality of diagonal light projecting elements, a plurality of light projecting elements that project an oblique beam toward a light receiving element other than the opposing light receiving elements.
The vehicle detector further
Whether or not an object exists between the light emitting unit and the light receiving unit based on whether or not the light receiving element targeted by at least one of the plurality of oblique light emitting elements receives the oblique beam. A vehicle detector equipped with an object detection unit that detects light.
前記物体検知部は、前記対向投光素子に対応する受光素子が前記対向ビームを受光したか否かに基づいて前記投光部と前記受光部との間に物体が存在するか否かを検知する請求項1に記載の車両検知器。 The plurality of light projecting elements include a light projecting element that projects an opposed beam toward an opposing light receiving element as the opposed light projecting element.
The object detection unit detects whether or not an object exists between the light emitting unit and the light receiving unit based on whether or not the light receiving element corresponding to the opposed light emitting element receives the opposed beam. The vehicle detector according to claim 1.
受光部が、前記道路の他方の脇に設置されており、前記複数の投光素子それぞれと1対1で対向する複数の受光素子を有し、
前記複数の投光素子は、対向する受光素子以外の受光素子を目標として斜め方向ビームを投光する複数の投光素子を複数の斜め投光素子として含み、
物体検知部が、前記複数の斜め投光素子の少なくともいずれかに目標とされた受光素子が前記斜め方向ビームを受光したか否かに基づいて前記投光部と前記受光部との間に物体が存在するか否かを検知する車両検知方法。 The floodlight is installed on one side of the road and has multiple floodlight elements.
The light receiving unit is installed on the other side of the road, and has a plurality of light receiving elements facing each of the plurality of light emitting elements on a one-to-one basis.
The plurality of light projecting elements include, as a plurality of diagonal light projecting elements, a plurality of light projecting elements that project an oblique beam toward a light receiving element other than the opposing light receiving elements.
The object detection unit is an object between the light emitting unit and the light receiving unit based on whether or not the light receiving element targeted by at least one of the plurality of oblique light emitting elements receives the oblique beam. A vehicle detection method that detects whether or not there is.
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