JP2023056873A - 車幅計測装置、車種判別装置、車種判別システム、車幅計測方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な構成で車両の車幅を計測可能な車幅計測装置等を提供する。【解決手段】車幅計測装置１０は、路側の一方のみに設けられたレーザスキャナであって、投光部から投光されるレーザ光を車線方向と交差する面に沿って走査可能な前記レーザスキャナからスキャン情報を取得する取得部１０００と、取得した前記スキャン情報に基づいて車線を走行する車両の車幅を計測する車幅計測部１００２と、を備える。【選択図】図２

Description

本開示は、車幅計測装置、車種判別装置、車種判別システム、車幅計測方法およびプログラムに関する。

車種区分（「普通車」、「大型車」等の区分）ごとに収受料金が設定されている有料道路では、料金所においてセンサ等を通じて走行する車両の車幅を計測し、当該車幅の計測結果を用いて車種区分の判別を行うことが検討されている。

レーザ光を照射して、その反射光が返ってくるまでの時間や反射光の位相のずれに基づいて照射対象物（車体）との距離を計測可能な反射型センサが知られている。この反射型センサを用いて走行中の車両の車幅を計測しようとする場合、代表的には、以下の２つの構成が考えられる。
（１）車両の上方に反射型センサを設け、当該反射型センサから下方側（車両天井）に向けてレーザ光を照射しながら、当該レーザ光を車線幅方向に走査する構成
（２）両路側に反射型センサを設け、走行車両を両側から挟むように２つの反射型センサからレーザ光を照射し、各反射型センサの車体側面との距離の計測結果から車幅を算出する構成

本開示に関連する技術として、例えば特許文献１には、レーザパルスを車両の上方から通路の横断方向に所定周期で照射して、運転席天井面の高さや形状などから車種を判定することが開示されている。

特開２００１－３１９２９０号公報

（１）の場合、走行車両の上面を幅方向に走査して得られるスキャン情報から、車幅に相当する長さを計測することができる。しかし、この構成では、反射型センサを車両の上方に配置すべく、ガントリ等の大掛かりな支持部材を設ける必要がある。

（２）の場合、両側に設けられた反射型センサ各々の車体側面までの距離が計測されるので、反射型センサどうしの間隔（既知の情報）から各距離の計測結果を差し引くことで車幅を計測（算出）することができる。しかしながら、この構成の場合、車線の両側に反射型センサを設置する必要があることから、車線にケーブルを埋設する手間や、２つの反射型センサを用意するための手間がかかり、コスト上昇や、工事期間が長くなるといった課題が生じる。また、（２）の態様では、車線の両側にセンサを設置するスペースを確保しなければならない分、アイランドの面積を占有してしまう。また、車線の両側にセンサを設置することが物理的に不可能である側端車線にはそもそも適用できない。

本開示の目的は、簡素な構成で車両の車幅を計測可能な車幅計測装置、車種判別装置、車種判別システム、車幅計測方法およびプログラムを提供することにある。

本開示の一態様によれば、車幅計測装置は、路側の一方のみに設けられたレーザスキャナであって、投光部から投光されるレーザ光を車線方向と交差する面に沿って走査可能な前記レーザスキャナから、走査角度毎の距離計測結果を含むスキャン情報を取得する取得部と、取得した前記スキャン情報に基づいて車線を走行する車両の車幅を計測する車幅計測部と、を備える。

本開示の一態様によれば、車幅計測方法は、路側の一方のみに設けられたレーザスキャナであって、投光部から投光されるレーザ光を車線方向と交差する面に沿って走査可能な前記レーザスキャナから、走査角度毎の距離計測結果を含むスキャン情報を取得するステップと、取得した前記スキャン情報に基づいて車線を走行する車両の車幅を計測するステップと、を有する。

本開示の一態様によれば、プログラムは、車幅計測装置のコンピュータに、路側の一方のみに設けられたレーザスキャナであって、投光部から投光されるレーザ光を車線方向と交差する面に沿って走査可能な前記レーザスキャナから、走査角度毎の距離計測結果を含むスキャン情報を取得するステップと、取得した前記スキャン情報に基づいて車線を走行する車両の車幅を計測するステップと、を実行させる。

上述の各態様によれば、簡素な構成で車両の車幅を計測できる。

第１の実施形態に係る車種判別システムの全体構成を示す図である。 第１の実施形態に係る車種判別装置の機能構成を示す図である。 第１の実施形態に係る車種判別装置の処理フローを示す図である。 第１の実施形態に係る車種判別装置の車幅計測の処理の第１の説明図である。 第１の実施形態に係る車種判別装置の車幅計測の処理の第２の説明図である。 第１の実施形態に係る車種判別装置の車幅計測の処理の第３の説明図である。 第１の実施形態に係る車種判別装置の車幅計測の処理の第４の説明図である。 第１の実施形態に係る車種判別装置の車幅計測の処理の第５の説明図である。 第１の実施形態に係る車種判別装置の車幅計測の処理の第６の説明図である。

＜第１の実施形態＞
以下、第１の実施形態に係る車種判別システムについて、図１～図９を参照しながら説明する。

（車種判別システムの全体構成）
図１は、第１の実施形態に係る車種判別システムの全体構成を示す図である。以下の説明において、車線Ｒの延在方向（図１の±Ｘ方向）を「車線方向」とも表記し、車線Ｒの幅方向（図１の±Ｙ方向）を「車線幅方向」とも表記し、また、車線Ｒの路面（図１のＸＹ平面）に垂直な方向（±Ｚ方向）を「高さ方向」とも表記する。

図１に示す車種判別システム１は、有料道路の料金所（入口または出口）において、各走行車両の収受料金を決定すべく、当該車両の車種区分を判別する目的で用いられる。

車線Ｒは、料金所の走行レーンであって、料金収受の対象となる車両Ａが走行する。車線Ｒの両側には、車線Ｒの路面から一段高い領域としてアイランドＩが設けられている。

図１に示すように、車種判別システム１は、車種判別装置１０（車幅計測装置）と、レーザスキャナ１１とを備えている。

車種判別装置１０は、レーザスキャナ１１からスキャン情報を取得し、このスキャン情報に基づいて、車線Ｒを走行する車両Ａの車幅を計測する車幅計測装置としての機能を有する。ここで、スキャン情報とは、レーザ光の走査角度毎の距離計測結果を含む情報である（スキャン情報の詳細については後述する）。車種判別装置１０は、当該車幅の計測結果に基づいて当該車両Ａの車種区分を判別する。本実施形態においては、簡略化のため、車種判別装置１０は、車幅の計測結果のみから車両Ａの車種区分を判別するものとして説明するが、他の実施形態においてはこれに限定されない。例えば、他の実施形態に係る車種判別装置１０は、車幅の計測結果に加えてナンバープレート情報（分類番号）や車軸数を取得することで、より細かく定められた車種区分の判別を可能とするものであってよい。この場合、車種判別システム１は、レーザスキャナ１１の他に、車両Ａのナンバープレート情報を読み取るためのナンバープレート認識装置や、車両Ａの車軸数を計測するための踏板（タイヤ検出センサ）等を備えるものとする。

次に、レーザスキャナ１１の構成および機能について、図１を参照しながら詳しく説明する。

図１に示すように、レーザスキャナ１１は、車線Ｒの路側であるアイランドＩ上に設置される。本実施形態に係るレーザスキャナ１１は、車両Ａの進行方向右側（－Ｙ方向側）のアイランドＩ上に設置されるものとしているが、他の実施形態においては進行方向左側（＋Ｙ方向側）に設置されてもよい。なお、レーザスキャナ１１は、車線Ｒにおける車両の安全な走行の確保のため、車線側を向く端面（＋Ｙ方向側の端面）から車線Ｒまでの間隔ｍが２５０ｍｍ以上となるように設置される。

レーザスキャナ１１は、反射型センサであって、レーザ光Ｌを投光する投光部１１ａを有する。投光部１１ａは、車線Ｒの路面を基準に、所定の高さ「センサ高さＨｓ」に設置される。センサ高さＨｓは、走行する車両の車体形状との関係に基づいて適切に定められる。センサ高さＨｓについての詳細は後述する。

投光部１１ａは、アイランドＩ上における設置位置から車線Ｒ側に向けてレーザ光Ｌを投光する。投光されたレーザ光Ｌは、照射対象物（車両Ａの車体）表面で反射し、その一部が反射光として戻ってくる。反射光は、投光部１１ａと同じ位置に設けられた受光部（図示は省略する）によって受光、検出される。レーザスキャナ１１は、レーザ光Ｌを投光したタイミングから反射光を受光したタイミングまでの時間差、或いは、レーザ光Ｌと反射光との位相差に基づいて自己の位置から反射位置（つまり、照射対象物の表面）までの距離を計測する。

レーザスキャナ１１は、いわゆる二次元（２Ｄ）レーザスキャナである。すなわち、レーザスキャナ１１は、レーザ光Ｌの投光方向（角度θ）を、車線方向（±Ｘ方向）軸線周りに微小角度ずつ変化（回転）させながら複数の方向に連続的に投光する。この動作により、投光部１１ａは、車線Ｒと交差する面（図１のＹＺ平面）に沿ってレーザ光Ｌを走査する。レーザスキャナ１１は、一回の走査を一定の周期（例えば、数十～数百ｍｓｅｃ周期）で繰り返し行う。

レーザスキャナ１１は、レーザ光Ｌの投光方向（角度θ）と、その方向における反射位置までの距離とに基づいて、レーザ光Ｌの走査面（ＹＺ平面）における反射位置を示す観測点（座標（Ｙ，Ｚ））を算出する。このようにして、レーザスキャナ１１は、一回の走査で各方向に投光されたレーザ光Ｌの各々の、ＹＺ平面上の観測点（座標（Ｙ，Ｚ））の集合からなるスキャン情報（点群データ）を取得する。

なお、本実施形態では、レーザスキャナ１１の原点Ｏは、図１に示すように、高さ方向（Ｚ軸）における車線Ｒの路面の位置であって、かつ、車線幅方向（Ｙ軸）における投光部１１ａの位置である点とする。

また、レーザスキャナ１１は、予め原点Ｏを基準とする所定の有効範囲Ｑを規定しており、この有効範囲Ｑの範囲内に検出された観測点のみをスキャン情報に含むようにする。このようにすることで、車線Ｒを走行する車両Ａの車幅計測において不要な情報（例えば、車線Ｒの隣の車線を走行する車両や構造物などによる観測点）を除外することができる。

（車種判別装置の機能構成）
図２は、第１の実施形態に係る車種判別装置の機能構成を示す図である。
図２に示すように、車種判別装置１０は、ＣＰＵ１００と、通信インタフェース１０１と、記録媒体１０２とを有している。

ＣＰＵ１００は、車種判別装置１０の動作全体を司るプロセッサである。ＣＰＵ１００は、予め用意されたプログラムに従って動作することで種々の機能を発揮する。ＣＰＵ１００の機能については後述する。

通信インタフェース１０１は、レーザスキャナ１１（図１）との接続インタフェースである。

記録媒体１０２は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）やＳＳＤ（Solid State Drive）などのいわゆる補助記憶装置である。記録媒体１０２には、例えば、ＣＰＵ１００を動作させるプログラムの他、車幅の計測結果から車種区分の判別処理に必要な特徴量や判定閾値などが記録される。

本実施形態に係るＣＰＵ１００は、プログラムに従って動作することで、取得部１０００、検知部１００１、車幅計測部１００２及び車種判別部１００３としての機能を発揮する。

取得部１０００は、レーザスキャナ１１から出力されるスキャン情報（点群データ）を時々刻々と受信して取得する。取得部１０００が取得したスキャン情報は、取得時刻を示す時刻情報を付されながら、車種判別装置１０に設けられたメモリ（いわゆる主記憶装置、不図示）に逐次蓄えられる。

検知部１００１は、レーザスキャナ１１および取得部１０００を通じて取得されたスキャン情報の特徴に基づいて、車両Ａの進入検知および退出検知を行う。

車幅計測部１００２は、レーザスキャナ１１および取得部１０００を通じて取得されたスキャン情報から、車両Ａの車幅を計測する。

車種判別部１００３は、車幅計測部１００２による車幅の計測結果に基づいて、車両Ａの車種区分を判別する。

上述の各機能構成のうち、取得部１０００、検知部１００１、車幅計測部１００２は、車種判別装置１０に含まれる車幅計測装置としての機能構成である。

（車種判別装置の処理フロー）
図３は、第１の実施形態に係る車種判別装置の処理フローを示す図である。
図３に示す処理フローは、車種判別装置１０（車幅計測装置）によって常時繰り返し実行される。また、この処理フロー中において、レーザスキャナ１１は、常時、一定の周期（例えば、数十～数百ｍｓｅｃ周期）で繰り返しレーザ光Ｌの走査を行うとともに、各走査で取得されたスキャン情報を同周期で車種判別装置１０（車幅計測装置）に逐次送信している。

まず、車種判別装置１０（車幅計測装置）の検知部１００１は、取得部１０００から一定周期で受信するスキャン情報に基づいて、車両Ａの進入を検知する（ステップＳ１）。
ここで、車線Ｒに車両が存在しない間に取得されるスキャン情報からは車線Ｒの路面の輪郭のみが読み取られる。この場合、車種判別装置１０は、車線Ｒに車両が存在しないものとして特段の処理を行わず処理を終了する。
他方、車線Ｒに車両が進入した場合、スキャン情報から、車線Ｒの路面とは異なる物体（即ち、車両Ａの車体）の輪郭が読み取られる。検知部１００１は、車線Ｒの路面の輪郭のみが読み取られていた状態から、初めて路面とは異なる物体の輪郭が読み取られたことをもって、新たな車両Ａが進入したと判断する。

車種判別装置１０（車幅計測装置）の取得部１０００は、車両Ａの進入検知（ステップＳ１）の後も、引き続き、レーザスキャナ１１から一定周期で得られるスキャン情報を時々刻々と受信、取得する。この際、取得部１０００は、車両Ａの進入検知（ステップＳ１）後、その退出を検知する（後述のステップＳ３）までの間に取得された全てのスキャン情報を、車両Ａについてのスキャン情報として関連付けて、メモリに記録、蓄積する（ステップＳ２）。

検知部１００１は、取得部１０００から一定周期で取得されるスキャン情報に基づいて、車両Ａの退出を検知する（ステップＳ３）。具体的には、検知部１００１は、路面とは異なる物体の輪郭が読み取られていた状態（車両Ａの存在が検知されていた状態）から、車線Ｒの路面の輪郭のみが読み取られる状態に戻ったときに、車両Ａが退出したと判断する。

次に、車種判別装置１０（車幅計測装置）の車幅計測部１００２は、車両Ａの進入検知（ステップＳ１）後、その退出を検知する（上述のステップＳ３）までの間に取得された全てのスキャン情報に基づいて、車両Ａの車幅を計測する（ステップＳ４）。このステップＳ４の処理の詳細については後述する。

次に、車種判別装置１０の車種判別部１００３は、ステップＳ４で計測された車幅に基づいて、車両Ａの車種区分を判別する。最も簡単な例としては、車種判別部１００３は、ステップＳ４で計測された車幅と予め定められた判定閾値とを比較し、当該判定閾値未満であれば『普通車』、判定閾値以上であれば『大型車』などと判定する。なお、上述したように、車種判別部１００３は、他の情報（ナンバープレート情報、車軸数など）と組み合わせて、より細かく分類された車種区分の判別処理を行うものとしてもよい。
なお、一台の車両に対する車種判別処理が完了した後は、後続の車両に備えるべく、ステップＳ２で一時記録された一連のスキャン情報は消去することとしてもよい。

（車幅計測の処理）
図４～図６は、第１の実施形態に係る車種判別装置の車幅計測の処理の説明図である。
以下、図４～図６を参照しながら、車種判別装置１０による車幅計測の処理（図３のステップＳ４）について詳しく説明する。

図４は、車両Ａとして『大型車』に分類される貨物車が到来した場合における、レーザ光Ｌの照射の状況を示している。

図４に示すように、レーザスキャナ１１の投光部１１ａの高さ（センサ高さＨｓ）は、一般的な貨物車の側面窓上端高さＨｗｕよりも低い位置となるように設置されている。このように構成されることで、図４に示すように、投光部１１ａから各方向に投光されたレーザ光Ｌのうち、貨物車である車両Ａの側面窓Ｗに向かって投光されたレーザ光Ｌは、当該側面窓Ｗを透過し、室内天井Ｃに照射される。このように、車両Ａのキャビン（運転室）の室内天井Ｃが走査面に含まれる結果、そのスキャン情報には、車両Ａの車幅に相当する情報が含まれることとなる。

ここで、「一般的な貨物車の側面窓上端高さＨｗｕ」は、本実施形態では、２．５ｍ（メートル）と定める。すなわち、本実施形態に係るレーザスキャナ１１の投光部１１ａは、２．５ｍよりも低い位置に設置される（センサ高さＨｓ＜２．５ｍ）。

図５は、図４で示したレーザ光Ｌの走査結果から得られたスキャン情報ＳＤの例である。図５に示すように、スキャン情報ＳＤは、走査の過程で各方向に投光されたレーザ光Ｌの各々によって観測された観測点ｐの集合からなる。

また、図６は、車両Ａの通過中（進入検知時から退出検知時まで）に取得された全てのスキャン情報ＳＤを時刻歴で並べた様子を示している。図６において、スキャン情報ＳＤ１は、車両Ａの進入検知時に取得されたスキャン情報であり、車両Ａの車体先端付近のスキャン情報である。また、スキャン情報ＳＤ２は、車両Ａの退出検知の直前に取得されたスキャン情報であり、車両Ａの車体後端付近のスキャン情報である。そして、スキャン情報ＳＤ３は、車両Ａの車体のうち側面窓Ｗ（図４）が存在する領域におけるスキャン情報である。このように、スキャン情報ＳＤ３は、他のスキャン情報に比べて＋Ｙ方向側に大きな値を有する観測点ｐが含まれる。これは、図４に示したように、側面窓Ｗに向けて投光されたレーザ光Ｌが、側面窓Ｗを透過して、その奥の室内天井Ｃにまで到達するためである。

車幅計測部１００２は、図６のように取得された一連のスキャン情報ＳＤ全体から、車線幅方向（±Ｙ方向）において、投光部１１ａの位置（原点Ｏ）から最も遠い観測点ｐ２の位置（ｙ２）と最も近い観測点ｐ１の位置（ｙ１）とを抽出する。そして、車幅計測部１００２は、観測点ｐ２の位置（ｙ２）と観測点ｐ１の位置（ｙ１）との差（Δｙ＝ｙ２－ｙ１）を演算する。車幅計測部１００２は、この演算結果（Δｙ）を車両Ａの車幅とみなす。

（各種車両の走行時の処理）
図７～図９は、第１の実施形態に係る車種判別装置の車幅計測の処理の説明図である。
図７～図９は、それぞれ、車両Ａとして、貨物車以外の車両の走行時におけるレーザ光Ｌの照射の状況を示している。

（車両Ａが乗用車である場合）
図７は、車両Ａとして『普通車』に分類される乗用車が到来した場合における、レーザ光Ｌの照射の状況を示している。

図７に示すように、レーザスキャナ１１の投光部１１ａの高さ（センサ高さＨｓ）は、一般的な乗用車の側面窓上端高さＨｗｕ’よりも低い位置となるように設置されている。このように構成されることで、図７に示すように、投光部１１ａから各方向に投光されたレーザ光Ｌのうち、乗用車である車両Ａの側面窓Ｗに向かって投光されたレーザ光Ｌは、当該側面窓Ｗを透過し、室内天井Ｃに照射される。このように、車両Ａが貨物車である場合（図４参照）と同様に、乗用車である車両Ａの室内天井Ｃが走査面に含まれる結果、そのスキャン情報には、車両Ａの車幅に相当する情報が含まれることとなる。

ここで、「一般的な乗用車の側面窓上端高さＨｗｕ’」は、本実施形態では、２．０ｍ（メートル）と定める。すなわち、本実施形態に係るレーザスキャナ１１の投光部１１ａは、２．０ｍよりも低い位置に設置される（センサ高さＨｓ＜２．０ｍ）。
したがって、レーザスキャナ１１の投光部１１ａの高さ（センサ高さＨｓ）は、２．０ｍよりも低い位置とすることがより好ましく、このようにすることで、貨物車（図４）および乗用車（図７）の両方の車両について、室内天井Ｃを走査可能な構成とすることができる。ただし、センサ高さＨｓが２．０ｍの近傍であると、乗用車に対しては、投光部１１ａと室内天井Ｃとがほぼ同一の高さで水平に並ぶ関係となって、レーザ光の全走査範囲のうち、室内天井Ｃの表面に照射される範囲が極めて狭くなる。屋根の高さがほぼ２．０ｍとされているワンボックス車に対しても同様のことがいえる。そのため、より好ましくは、センサ高さＨｓは、１．８ｍ以下とされる。

一方、センサ高さＨｓをあまりに低くしすぎると、特に貨物車において、レーザ光Ｌの側面窓Ｗに対する入射角が大きくなるため、当該側面窓Ｗを透過したレーザ光Ｌが運転室内の奥（＋Ｙ方向側）まで到達しにくくなることが想定される。ここで、いかなる車両であっても、側面窓Ｗの下端は、少なくともタイヤよりも高い位置に存在する。そこで、センサ高さＨｓは、路面から０．５ｍの高さ（≒タイヤ高さ）よりも高い位置に設けられることとする。
また、より好ましくは、センサ高さＨｓは、一般的な貨物車の側面窓下端高さＨｗｄ（図４）と同等か、間隔ｍを考慮して、それよりもやや低い位置とする。ここで、「一般的な貨物車の側面窓下端高さＨｗｄ」は、本実施形態においては、１．６ｍと定める。これに基づき、センサ高さＨｓは、好ましくは、１．４ｍ以上とされる。

以上のように、本実施形態に係るレーザスキャナ１１の投光部１１ａは、車両Ａの側面窓越しに、室内の天井を走査可能な高さとされている。一例として、投光部１１ａは、路面から０．５ｍの高さよりも高い位置に設置される。
また、本実施形態におけるセンサ高さＨｓの最も好ましい条件としては、１．４ｍ≦Ｈｓ≦１．８ｍとなる。このような条件を満たすことで、レーザスキャナ１１は、特に、車線Ｒを走行する貨物車および乗用車に対して、その室内天井Ｃを走査可能となり、さらに、当該室内天井Ｃの運転室内の奥側（＋Ｙ方向側）まで走査することができる。

（車両Ａがスポーツカーである場合）
図８は、車両Ａとして、車高が比較的低いスポーツカーが到来した場合における、レーザ光Ｌの照射の状況を示している。

一般的なスポーツカーの側面窓上端高さＨｗｕ２は、センサ高さＨｓよりも低いことが想定される。そうすると、投光部１１ａから投光されたレーザ光Ｌでスポーツカーである車両Ａの室内天井を走査することはできない。

しかし、図８に示すように、車高が低いスポーツカーである車両Ａに対しては、路面側（－Ｚ方向側）に投光されるレーザ光Ｌで、ボンネット表面Ｂの車線幅方向の全体に渡って走査できる。このように、車両Ａがスポーツカーである場合は、ボンネット表面Ｂがその走査面に含まれる結果、そのスキャン情報には、車両Ａの車幅に相当する情報が含まれることとなる。

（車両Ａがオープンカーである場合）
図９は、車両Ａとして、天井が存在しないオープンカーが到来した場合における、レーザ光Ｌの照射の状況を示している。

天井が存在しないオープンカーの場合、投光部１１ａから投光されたレーザ光Ｌで、図４、図７のように、室内天井を走査することはできない。

しかし、図９に示すように、オープンカーである車両Ａに対しては、投光部１１ａが、一般的なオープンカーの側面窓下端高さＨｗｄ３よりも高い位置にあれば、レーザ光Ｌで、車両室内における反対側（＋Ｙ方向側）のドアの内面Ｄを走査することができる。このように、車両Ａがオープンカーである場合は、車両室内における反対側（＋Ｙ方向側）のドアの内面Ｄがその走査面に含まれる結果、そのスキャン情報には、車両Ａの車幅に相当する情報が含まれることとなる。

（作用効果）
以上の通り、第１の実施形態に係る車種判別装置１０によれば、路側の一方のみに設けられたレーザスキャナであって、投光部１１ａから投光されるレーザ光Ｌを車線方向と交差する面（ＸＺ面）に沿って走査可能なレーザスキャナ１１からスキャン情報ＳＤを取得する取得部１０００と、取得したスキャン情報ＳＤに基づいて車線Ｒを走行する車両Ａの車幅を計測する車幅計測部１００２と、当該車幅の計測結果から車両Ａの車種区分を判別する車種判別部１００３と、を備える。

このようにすることで、路側の一方のみに設けられたレーザスキャナのみで走行車両の車幅を計測することができる。したがって、ガントリのような大掛かりな支持部材を設ける必要がなく、また、２つの反射型センサを用意する必要もないため、簡素な構成で車幅に基づく車種判別を実現することができる。
以上より、第１の実施形態に係る車種判別装置１０によれば、簡素な構成で車両の車幅を計測できる。

また、本実施形態に係る車幅計測部１００２は、レーザスキャナ１１の投光部１１ａに対して、車線幅方向の所定範囲（有効範囲Ｑ）内における最も遠い観測点ｐ２の位置と最も近い観測点ｐ１の位置とに基づいて車幅を特定する。
このようにすることで、簡単な演算で、車両Ａの車幅に相当する長さを計測することができる。

また、本実施形態に係る車幅計測部１００２は、車両Ａの走行中に取得された複数のスキャン情報ＳＤ全体のうちから、最も遠い観測点ｐ２の位置と、最も近い観測点ｐ１の位置とを抽出する。
このようにすることで、一台の車両Ａの通過中に取得された複数のスキャン情報ＳＤ全体を用いて車幅計測を行うので、計測の精度を高めることができる。例えば、走行方向（±Ｘ方向）において貨物車である車両Ａ（図１、図４）の側面窓Ｗが存在する領域は限られているが、走行中に連続的にスキャン情報が取得されることで、側面窓Ｗが存在する領域におけるスキャン情報を取り逃さないようにすることができる。スポーツカーにおけるボンネット表面Ｂ（図８）や、オープンカーにおける反対側のドアの内面Ｄ（図９）に対しても同様の効果を得られる。

なお、他の実施形態においては上記態様に限定されることはなく、スキャン情報から車幅を算出する過程は適宜変更可能である。例えば、一台の車両Ａについて得られた複数のスキャン情報ＳＤ全体（図６）における各観測点ｐに対する統計分析を通じて、より確からしい車幅の演算結果を得るようにしてもよい。

（その他の実施形態）
上述の第１の実施形態においては、投光部１１ａが、車両Ａの側面窓越しに、室内天井Ｃの表面を走査可能な高さに設置されるものとして説明した。しかし、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。
例えば、他の実施形態においては、投光部１１ａは、車両Ａの側面窓越しに、車両Ａの室内の床面（シートを含む）、または、反対側のドア若しくは側壁の内面を走査可能な高さとされていてもよい。このような構成によっても、走査結果（スキャン情報）から車両Ａの車幅に相当する長さを計測することができる。

ただし、この場合においては、センサ高さＨｓをあまりに高くしすぎると、レーザ光Ｌの側面窓Ｗに対する入射角が大きくなり、当該側面窓Ｗを透過したレーザ光Ｌが運転室内の奥（＋Ｙ方向側）まで到達しにくくなることが想定される。ここで、公道を走行可能な車両本体（積荷は除く）の高さの上限は、法定的に３．８ｍと定められており、公道を走行するほぼすべての車両の側面窓の上端は、路面から３．８ｍの高さよりも低い位置に存在する。そこで、センサ高さＨｓを３．８ｍよりも低く設定することで、車線Ｒを走行するより多くの車両に対し、その室内の床面、または、反対側のドア若しくは側壁の内面を走査可能となる。

なお、第１の実施形態においては、センサ高さＨｓの最適条件として、センサ高さＨｓを１．４ｍ≦Ｈｓ≦１．８ｍと設定することについて説明したが、この条件は、本実施形態においても有効である。つまり、投光部１１ａの高さを路面から１．４ｍ～１．８ｍの高さとすることで、ワンボックス車に対しては、天井表面だけでなく、車内床面およびドア等の内面をも計測可能となる。また、乗用車或いは小型車に対しては、天井表面、車内床面、ドア等の内面の他、ボンネットやトランク表面を走査可能となる。つまり、車線Ｒを走行する多くの車両に対し、天井表面と車内床面およびドア等の内面を走査できるようになるので、車幅に相当する長さを一層精度よく計測することができる。
ただし、走査する内表面は、必ずしも、車両の室内天井および床面を含む必要はない。各実施形態に係るレーザスキャナ１１によれば、ほとんどの車両に対し、センサ設置側（－Ｙ方向側）の外側面を計測できるので、センサ設置側から遠い側（＋Ｙ方向側）の内表面（天井、床面を含まず、ドア若しくは側壁の内面だけでもよい。）が計測できれば、その差から、当該車両の車幅と相関性の高い長さを計測できる。

なお、本実施形態に係る車種判別装置１０は、図３に示す処理フローの通り、車両Ａの退出が検知された（ステップＳ３）後に車幅計測（ステップＳ４）～車種判別処理（ステップＳ５）を行うものとして説明したが、他の実施形態においてはこれに限られない。
例えば、他の実施形態に係る車種判別装置１０は、車両Ａの通過中に時々刻々と取得されるスキャン情報について逐次車幅計測処理（ステップＳ４）を繰り返し行い、車種区分を一意に特定できる車幅が計測された場合には、そのタイミングで（車両Ａの通過中に）車種区分の判別結果を出力する態様であってもよい。

なお、上述の実施形態においては、車幅計測装置は、その構成要素（取得部１０００、検知部１００１、車幅計測部１００２）が、機能として車種判別装置１０内に具備されるものとして説明したが、他の実施形態においてはこの態様に限られない。すなわち、車幅計測装置は、単独で利用されるものであってもよい。
例えば、車幅計測装置は、走行車両の車幅を計測し、その計測結果を上位装置に通知することで、狭い通路への進入可否を判断する用途で利用されてもよい。
また、車幅計測装置は、走行車両の車幅を計測し、その計測結果を上位装置に通知することで、当該走行車両を、走行可能な車線幅の通路に案内する用途として利用されてもよい。
さらに、車幅計測装置は、自動搬送車などの自動機に対して、搬入されてくる車両の車幅を計測して通知することで、当該自動機の制御を行う用途として利用されてもよい。

また、上述の実施形態においては、車種判別装置１０の各種処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって上記各種処理が行われる。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしてもよい。

上記プログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。更に、上述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

以上のとおり、本開示に係るいくつかの実施形態を説明したが、これら全ての実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態及びその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

＜付記＞
各実施形態に記載の車幅計測装置、車種判別装置１０、車種判別システム１、車幅計測方法およびプログラムは、例えば以下のように把握される。

（１）第１の態様に係る車幅計測装置は、路側の一方のみに設けられたレーザスキャナであって、投光部１１ａから投光されるレーザ光Ｌを車線方向（±Ｘ方向）と交差する面（ＹＺ平面）に沿って走査可能なレーザスキャナ１１から、走査角度毎の距離計測結果を含むスキャン情報ＳＤを取得する取得部１０００と、取得したスキャン情報ＳＤに基づいて車線Ｒを走行する車両Ａの車幅を計測する車幅計測部１００２と、を備える。

（２）第２の態様に係る車幅計測装置において、車幅計測部１００２は、レーザスキャナ１１の投光部１１ａに対して、車線幅方向（±Ｙ方向）の所定範囲（有効範囲Ｑ）内における最も遠い観測点ｐ２の位置と最も近い観測点ｐ１の位置とに基づいて車幅を特定する。

（３）第３の態様に係る車幅計測装置において、車幅計測部１００２は、車両Ａの走行中に取得された複数のスキャン情報ＳＤ全体のうちから、最も遠い観測点ｐ２の位置と、最も近い観測点ｐ１の位置とを抽出する。

（４）第４の態様に係る車種判別装置１０は、上記（１）～（３）のいずれかの車幅計測装置と、車幅の計測結果から車両の車種区分を判別する車種判別部１００３と、を備える。

（５）第５の態様に係る車種判別システム１は、上記（４）の車種判別装置１０と、レーザスキャナ１１と、を備える。

（６）第６の態様に係る車種判別システム１において、投光部１１ａは、車両Ａの側面窓越しに、室内の天井（室内天井Ｃ）を走査可能な高さとされている。

（７）第７の態様に係る車種判別システム１において、投光部１１ａは、車線Ｒの路面から０．５ｍの高さよりも高い位置に設けられている。

（８）第８の態様に係る車種判別システム１において、投光部１１ａは、室内の床面または反対側のドア内面を走査可能な高さとされている。

（９）第９の態様に係る車種判別システム１において、投光部１１ａは、車線Ｒの路面から３．８ｍの高さよりも低い位置に設けられている。

（１０）第１０の態様に係る車種判別システム１において、投光部１１ａは、車線Ｒの路面から１．４ｍ～１．８ｍの高さに設けられている。

（１１）第１１の態様に係る車幅計測方法は、路側の一方のみに設けられたレーザスキャナであって、投光部から投光されるレーザ光を車線方向と交差する面に沿って走査可能なレーザスキャナから、走査角度毎の距離計測結果を含むスキャン情報を取得するステップと、取得した前記スキャン情報に基づいて車線を走行する車両の車幅を計測するステップと、を有する。

（１２）第１２の態様に係るプログラムは、車種判別装置１０のコンピュータに、路側の一方のみに設けられたレーザスキャナであって、投光部から投光されるレーザ光を車線方向と交差する面に沿って走査可能なレーザスキャナから、走査角度毎の距離計測結果を含むスキャン情報を取得するステップと、取得した前記スキャン情報に基づいて車線を走行する車両の車幅を計測するステップと、を実行させる。

１ 車種判別システム
１０ 車種判別装置（車幅計測装置）
１００ ＣＰＵ
１０００ 取得部
１００１ 検知部
１００２ 車幅計測部
１００３ 車種判別部
１０１ 通信インタフェース
１０２ 記録媒体
１１ レーザスキャナ
１１ａ 投光部

Claims (12)

1. 路側の一方のみに設けられたレーザスキャナであって、投光部から投光されるレーザ光を車線方向と交差する面に沿って走査可能な前記レーザスキャナから、走査角度毎の距離計測結果を含むスキャン情報を取得する取得部と、
   取得した前記スキャン情報に基づいて車線を走行する車両の車幅を計測する車幅計測部と、
   を備える車幅計測装置。
2. 前記車幅計測部は、前記レーザスキャナの投光部に対して、車線幅方向の所定範囲内における最も遠い観測点の位置と最も近い観測点の位置とに基づいて車幅を特定する、
   請求項１に記載の車幅計測装置。
3. 前記車幅計測部は、前記車両の走行中に取得された複数のスキャン情報全体のうちから、前記最も遠い観測点の位置と、前記最も近い観測点の位置とを抽出する、
   請求項２に記載の車幅計測装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車幅計測装置と、
   前記車幅の計測結果から前記車両の車種区分を判別する車種判別部と、
   を備える車種判別装置。
5. 請求項４に記載の車種判別装置と、
   前記レーザスキャナと、
   を備える車種判別システム。
6. 前記投光部は、前記車両の側面窓越しに、室内の天井を走査可能な高さとされている、
   請求項５に記載の車種判別システム。
7. 前記投光部は、前記車線の路面から０．５ｍの高さよりも高い位置に設けられている、
   請求項６に記載の車種判別システム。
8. 前記投光部は、前記車両の側面窓越しに、室内の床面または反対側のドア内面を走査可能な高さとされている
   請求項５に記載の車種判別システム。
9. 前記投光部は、前記車線の路面から３．８ｍの高さよりも低い位置に設けられている、
   請求項８に記載の車種判別システム。
10. 前記投光部は、前記車線の路面から１．４ｍ～１．８ｍの高さに設けられている、
    請求項６から請求項９のいずれか一項に記載の車種判別システム。
11. 路側の一方のみに設けられたレーザスキャナであって、投光部から投光されるレーザ光を車線方向と交差する面に沿って走査可能な前記レーザスキャナから、走査角度毎の距離計測結果を含むスキャン情報を取得するステップと、
    取得した前記スキャン情報に基づいて車線を走行する車両の車幅を計測するステップと、
    を有する車幅計測方法。
12. 車幅計測装置のコンピュータに、
    路側の一方のみに設けられたレーザスキャナであって、投光部から投光されるレーザ光を車線方向と交差する面に沿って走査可能な前記レーザスキャナから、走査角度毎の距離計測結果を含むスキャン情報を取得するステップと、
    取得した前記スキャン情報に基づいて車線を走行する車両の車幅を計測するステップと、
    を実行させるプログラム。

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