JP2894338B1 - 車輌検知器 - Google Patents

車輌検知器

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JP2894338B1
JP2894338B1 JP10042209A JP4220998A JP2894338B1 JP 2894338 B1 JP2894338 B1 JP 2894338B1 JP 10042209 A JP10042209 A JP 10042209A JP 4220998 A JP4220998 A JP 4220998A JP 2894338 B1 JP2894338 B1 JP 2894338B1
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vehicle
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vehicle detector
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雄高 田中
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Abstract

【要約】 【課題】フリーフロー方式に対応したレーンに拘束され
ない車輌検知器を提供する。 【解決手段】車輌検知器1は複数車線を有する道路の路
面7の上方に設置され車輌進入を検知する。レンズ2は
複数の車線を撮像する。赤外線センサ3はレンズ2から
受光する赤外線を感知し画像信号8を出力する。画像信
号取込部4は画像信号8を取り込み画像データ9を出力
する。信号処理部5は画像データ9のデータ処理を行な
い車輌検知信号10を出力する。インターフェース部6
は車輌検知信号10を感知信号11として外部に出力す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は車輌検知器に関し、
特に料金所のゲートにおける通過車輌を検知する車輌検
知器に関する。
【0002】
【従来の技術】最近の自動車数増加に伴い有料道路や駐
車場ゲートでの料金徴収業務が増加しており、ゲート進
入時に車輌を1台ずつ検知することの必要性が増加しつ
つある。
【0003】従来の車輌検知器は、ゲート進入路を1台
ずつに制限することで、ゲート(レーン)毎に車輌の検
知を行なっているため、ゲート毎に検知しない方法(フ
リーフロー)では車輌検知ができないという課題があ
る。ここでフリーフローとは、ゲート進入路を制限しな
いで、自由にレーン変更等を許容することで車輌のノン
ストップ化を実現させることを示す。このような技術の
一例として、例えば特開平8−315196号公報記載
の「車両特定方法及びシステム」が知られている。
【0004】この公報では、フリーフロー方式で車両を
減速せずにノンストップ化するサービス提供時に、無線
交信に基づく推定位置から撮影した車両画像からコンピ
ュータによるナンバープレート自動認識結果と、無線交
信から得られる無線機の固有コードおよび車両の登録番
号の対応を示すデータベースの検索結果とから違反して
いない車両を自動的に除外する技術が記載されている。
【0005】一般には料金所のゲートにおける車輌の検
知は、発光器と受光器とをゲートに向かい合わせに設置
し、車輌の進入により光が遮断されることで、車輌の検
知を行なっている。但し、この車輌検知方式ではゲート
進入時に車輌を1台ずつ検知することが原理上必要であ
るため、ゲート毎に検知しないフリーフローでは使用す
ることができない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の車輌検
知器は、ゲート(レーン)毎に車輌を検知しているた
め、ゲート進入路を制限しないで自由にレーン変更等を
許容するノンストップ化のフリーフロー方式では、検知
できないという欠点を有している。
【0007】本発明の目的は、フリーフロー方式に対応
したレーンに拘束されない車輌検知器を提供することに
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の車輌検知器は、
1車線以上の車線を有する道路の横断方向に路面とは放
射率の異なるラインを1本以上設け、前記ラインと前記
路面の直上に設置されこれらを視野内とする赤外線カメ
ラにより、前記ラインの放射光と前記車輌が前記ライン
を覆うときの放射光との強度差から、前記車輌を検知す
ることを特徴としている。
【0009】前記赤外線カメラが、複数の車線を撮像す
るレンズと、このレンズから受光する赤外線を感知し画
像信号を出力する赤外線センサと、前記画像信号を取り
込み画像データを出力する画像信号取込部と、前記画像
データのデータ処理を行ない車輌検知信号を出力する信
号処理部と、前記車輌検知信号を感知信号として外部に
出力するインターフェース部とを備えたことを特徴とし
ている。
【0010】前記画像信号取込部が、前記画像信号を信
号増幅する増幅器と、この増幅器が出力するアナログ増
幅信号を前記画像データに変換するアナログディジタル
変換器とを有したことを特徴としている。
【0011】前記信号処理部が、前記画像データを記憶
するメモリと、このメモリから読み出した記憶データの
演算処理を行ない前記車輌の有無を判定し前記車輌検知
信号を出力するマイクロプロセッサとを有したことを特
徴としている。
【0012】前記インターフェース部が、送信ドライバ
で構成したことを特徴としている。
【0013】また、前記放射率の異なるラインを2本以
上一定間隔で前記路面に設け、前記車輌の移動速度およ
び車体長を計測することを特徴としている。
【0014】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。
【0015】図1は本発明の車輌検知器の一つの実施の
形態を示すブロック図である。
【0016】図1に示す本実施の形態は、複数車線を有
する道路の路面7の上方に車輌検知器1が設置されてお
り、車輌検知器1は複数の車線を撮像するレンズ2と、
このレンズ2から受光する赤外線を感知し画像信号8を
出力する赤外線センサ3と、画像信号8を取り込み画像
データ9を出力する画像信号取込部4と、画像データ9
のデータ処理を行ない車輌検知信号10を出力する信号
処理部5と、車輌検知信号10を感知信号11として外
部に出力するインターフェース部6とから構成されてい
る。
【0017】図2は図1の車輌検知器の一例を示す詳細
ブロック図である。
【0018】図2を参照すると、画像信号取込部4は画
像信号8を増幅する増幅器12と、増幅器12のアナロ
グ増幅信号17を画像データ9にディジタル変換するA
/D変換器13とを有し、信号処理部5は画像データ9
を記憶するメモリ14と、メモリ14の記憶データ18
を読み出して車輌有無の判定演算を行ない、車輌検知信
号10を出力するCPU15とを有し、インターフェー
ス部6は車輌検知信号10を感知信号11に変換増幅す
る送信ドライバ16を有している。
【0019】なお、図2において図1に示す構成要素に
対応するものは同一の参照数字または符号を付し、その
説明を省略する。
【0020】図3は路面直上から観測エリアをみた俯瞰
図である。
【0021】図3を参照すると、赤外線センサ3の視野
28内に二車線を有する路面7の一方に、車輌20がラ
イン27手前に停車しており、検知エリア29は路面7
に描いたライン27付近に存在する。
【0022】次に、図1、図2および図3を参照して本
実施の形態の動作をより詳細に説明する。
【0023】検知エリア29の路面7とは赤外線等の放
射率が異なるライン27を、ライン27の直上に設置し
た赤外線センサ3により撮像検知する。車輌20の検知
は、赤外線センサ3により路面7および路面7の横断方
向に路面7とは放射率の異なるライン27を撮像し、路
面7およびライン27の放射強度を常時比較照合し、放
射強度に変化が認められた場合に車輌20の検知を確定
することで行なう。
【0024】直上から検知することにより、レーンにと
らわれずに車輌20の検知が可能となる。
【0025】また、1本以上の放射率の異なるラインを
描くことにより、路面7と車輌20との温度差が少ない
場合でも、放射強度に基づく検知信号強度が車輌20と
異なるので車輌20を検知することができる。
【0026】この間の車輌検知器1の動作は下記のよう
になる。
【0027】レンズ2で集光された路面7の光は赤外線
センサ3面上で結像する。赤外線センサ3は結像した光
の量に応じて光電変換を行ない、画像信号8の電気信号
に変換する。画像信号8は増幅器12で信号増幅されア
ナログ増幅信号17としてA/D変換器13に出力さ
れ、A/D変換器13はディジタル信号の画像データ9
として変換出力する。
【0028】信号処理部5では、赤外線センサ3により
撮像され画像信号取込部4から逐次出力される画像デー
タ9をメモリ14に書き込み、CPU15でメモリ14
に書き込んだ画像データ9を記憶データ18として読み
出し、演算処理を行ない車輌の有無を判定して車輌検知
信号10として出力する。インターフェース部6では、
車輌検知信号10を内蔵する送信ドライバ16により外
部機器とのインタフェースに適合させ、感知信号11と
して出力する。
【0029】なお、赤外線センサ3は例えば2次元のセ
ンサを使用し、常に2次元の画像を取得している。
【0030】図4は路面直上から観測エリアを赤外線セ
ンサでみた俯瞰図である。
【0031】図5は赤外線センサの信号強度を示す図で
ある。
【0032】赤外線センサ3による検知エリア29の1
ライン(1画素×6画素)を撮像し画像データ9を読み
出すと、図5に示すように車輌20が検知エリア29を
覆う2画素目、3画素目に対応する信号強度は大きく、
車輌20が覆わない路面7の画素に対応する信号強度は
小さくなるので、車輌20の存在を検知することができ
る。
【0033】一般に、赤外線センサが受光するエネルギ
ーは、物体の温度が高ければ高い程受光するエネルギー
は大きくなり、物体の放射率が大きければ大きい程受光
するエネルギーは大きくなる。また、温度と放射率との
関係は、同温度で放射率の異なる物体のエネルギーを較
べた場合、放射率の高い方のエネルギーが高くなる。
【0034】当然、赤外線センサが受光するエネルギー
に比例して出力される電気信号強度は大きくなる。
【0035】図6は路面・車輌間温度差と画像信号強度
との関係を説明する図である。
【0036】縦軸は赤外線センサからの画像信号をディ
ジタル信号に変換した画像信号強度で、横軸は検知エリ
ア上のラインを抽出した路面の位置を示している。
【0037】図6(a)は路面と車輌とに温度差が有る
場合を示し、車輌20が検知エリア29に進入した瞬間
において、路面と車輌の放射率が同じ、路面と車輌の温
度が異なる場合を示す。この場合、車輌20を検知する
ことができる。
【0038】図6(b)は路面と車輌とに温度差が無い
場合を示し、車輌20が検知エリア29に進入した瞬間
において、路面と車輌の放射率が同じ、路面と車輌の温
度が同じ場合を示す。この場合、車輌20の検知はでき
ない。
【0039】図6(c)は放射率の異なるラインが有る
場合で、路面と車輌とに温度差が無い場合を示し、車輌
20が検知エリア29に進入した瞬間において、路面と
車輌の放射率が同じ、路面と車輌の温度が同じ、路面に
描かれている放射率が車輌と異なる場合を示す。この場
合、車輌20を検知することができる。
【0040】上述の通り、路面7に描いた放射率の異な
るライン27の画像データ9を画像信号取込部4で抽出
し、その放射強度(画像信号強度)の平均値を信号処理
部5で算出し、車輌20がライン27を覆わないときの
データを基準データとして、一定周期毎に基準データと
計測データとを比較照合し、差が出た場合に車輌20の
存在を判定する。このように車輌と路面の温度または放
射率が異なる場合、一般に赤外線センサ3により車輌の
検知は可能であるが、路面7と車輌20との温度差が無
くても、路面7と異なる放射率のライン27により車輌
20を検知することができる。また、赤外線センサ3を
使用しているので、照明等の設備が無くても車輌検知が
行なえる。
【0041】なお、放射率の異なるライン27を2本以
上一定間隔で路面7に描くことにより、車輌20の速度
および車輌の長さを計測することができる。
【0042】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の車輌検知
器は、路面および車輌と放射率の異なるラインを路面に
設け、赤外線センサを使用してこれら放射率の差異を路
面上方から計測するので、レーンに拘束されず車輌が検
知できるという効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の車輌検知器の一つの実施の形態を示す
ブロック図である。
【図2】図1の車輌検知器の一例を示す詳細ブロック図
である。
【図3】路面直上から観測エリアをみた俯瞰図である。
【図4】路面直上から観測エリアを赤外線センサでみた
俯瞰図である。
【図5】赤外線センサの信号強度を示す図である。
【図6】路面・車輌間温度差と画像信号強度との関係を
説明する図である。
【符号の説明】
1 車輌検知器 2 レンズ 3 赤外線センサ 4 画像信号取込部 5 信号処理部 6 インターフェース部 7 路面 8 画像信号 9 画像データ 10 車輌検知信号 11 感知信号 12 増幅器 13 A/D変換器 14 メモリ 15 CPU 16 送信ドライバ 17 アナログ増幅信号 18 記憶データ 20 車輌 27 ライン 28 視野 29 検知エリア

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 1車線以上の車線を有する道路の横断方
    向に路面とは放射率の異なるラインを1本以上設け、前
    記ラインと前記路面の直上に設置されこれらを視野内と
    する赤外線カメラにより、前記ラインの放射光と前記車
    輌が前記ラインを覆うときの放射光との強度差から、前
    記車輌を検知することを特徴とする車輌検知器。
  2. 【請求項2】 前記赤外線カメラが、複数の車線を撮像
    するレンズと、このレンズから受光する赤外線を感知し
    画像信号を出力する赤外線センサと、前記画像信号を取
    り込み画像データを出力する画像信号取込部と、前記画
    像データのデータ処理を行ない車輌検知信号を出力する
    信号処理部と、前記車輌検知信号を感知信号として外部
    に出力するインターフェース部とを備えたことを特徴と
    する請求項1記載の車輌検知器。
  3. 【請求項3】 前記画像信号取込部が、前記画像信号を
    信号増幅する増幅器と、この増幅器が出力するアナログ
    増幅信号を前記画像データに変換するアナログディジタ
    ル変換器とを有したことを特徴とする請求項2記載の車
    輌検知器。
  4. 【請求項4】 前記信号処理部が、前記画像データを記
    憶するメモリと、このメモリから読み出した記憶データ
    の演算処理を行ない前記車輌の有無を判定し前記車輌検
    知信号を出力するマイクロプロセッサとを有したことを
    特徴とする請求項2又は請求項3記載の車輌検知器。
  5. 【請求項5】 前記インターフェース部が、送信ドライ
    バで構成したことを特徴とする請求項2、3、又は4記
    載の車輌検知器。
  6. 【請求項6】 前記放射率の異なるラインを2本以上一
    定間隔で前記路面に設け、前記車輌の移動速度および車
    体長を計測することを特徴とする請求項1記載の車輌検
    知器。
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CN103927884B (zh) * 2014-04-21 2016-01-20 哈尔滨工业大学 一种基于加速度传感器和光敏元件的车辆检测装置
KR102263485B1 (ko) * 2021-01-29 2021-06-11 에스트래픽 (주) 도로상의 차량 검지용 센서장치를 구비한 센서 시스템

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