JP4998427B2 - 車両感知システム - Google Patents

Description

本発明は、車両感知システムに関するものである。

交通量や車両の占有時間を調べるために、道路における車両の有無を感知する車両感知システムが知られている。特許文献１には、このような車両感知システムが開示されている。

特許文献１のシステムは、道路上の監視領域を通過する車両を感知するセンサを備えている。このセンサは、サーモパイル素子を有していて、車両や道路などの検知対象が発する赤外線を感知する。この感知結果は、入力レベルとしてシステムに与えられる。
車両の温度が道路の温度と異なることにより、放射する赤外線の量も車両と道路とで異なる。このため、センサの監視領域を車両が通過すると、その温度に応じて、センサからの入力レベルが変化する。この入力レベルの変化によって監視領域を通過する車両を感知することが可能である。

より具体的には、特許文献１では、センサから得られた入力レベルと道路の温度を示す背景レベルとの差に基づく値を比較値とし、この比較値と閾値とを比較して、車両の有無を判定する。
また、特許文献１には、車両の有無の判定結果に応じて、得られた入力レベルを用いて背景レベルを変動させる背景レベル演算手段が開示されている。

特許第３７１９４３８号公報

車両の有無の判定結果に応じて背景レベルを変動させる場合、例えば車両有りの場合は背景レベルを学習せず、車両無しの場合は道路の温度に基づく入力レベルが得られることから、当該入力レベルに追従するように背景レベルを学習する。このように背景レベルを一定値ではなく学習によって変化させることで、背景レベルの真値（背景温度）が例えば昼夜で変動しても対応することができる。

また、車両が監視領域に進入し、長い時間停車していると、当該車両の影響で監視領域の道路の温度が車両進入前の温度から一時的に変化し、当該車両が監視領域を脱してもその影響が残存する場合がある。
このような場合において、車両が監視領域を脱し車両無しの判定がされて直ぐに背景レベルの学習が開始されても、前記温度変化は直ぐに元に戻るため、背景レベルの学習処理が無駄に行われるといった現象が生じるおそれがある。

そこで、本発明は、車両が監視領域に長い時間存在することによる一時的な道路の温度の変化が、背景レベルの学習処理に与える影響を、抑制することができる車両感知システムを提供することを目的とする。

本発明の車両感知システムは、道路上の監視領域の温度を検出する検出部から得られた入力レベルと、道路の温度レベルに基づく背景レベルとの差に基づいて車両の有無の判定を行う判定部と、車両無しの判定がされている間に、前記入力レベルに基づいて前記背景レベルの学習処理を実行することができる学習処理部と、車両有りの判定が継続した後、当該車両有りの判定から車両無しの判定へと切り替わると、当該車両無しの判定に切り替わってから規定時間の間、前記背景レベルの学習を休止させる学習制御部とを備えている。

本発明によれば、車両有りの判定が継続した後、車両無しの判定がされた場合に、当該車両の影響で監視領域の道路の温度が車両進入前の温度から一時的に変化していても、学習制御部が、当該車両無しの判定に切り替わってから規定時間の間、背景レベルの学習を休止させることで、前記のような一時的な道路の温度の変化による影響を、背景レベルの学習処理に与えないで済む。

また、前記道路の温度の変化は一時的なものであり直ぐに車両進入前の温度へと戻るため、前記学習制御部は、車両無しの前記判定がされている間に前記規定時間が経過すると前記背景レベルの学習を開始させるのが好ましく、これにより、その後においても、背景レベルが真値からずれることを防止できる。

また、本発明の車両感知システムは、道路上の監視領域の温度を検出する検出部から得られた入力レベルと、道路の温度レベルに基づく背景レベルとの差に基づいて車両の有無の判定を行う判定部と、車両無しの判定がされている間に、前記入力レベルに基づいて前記背景レベルの学習処理を第一学習速度で実行することができる学習処理部と、車両有りの判定が継続した後、当該車両有りの判定から車両無しの判定へと切り替わると、当該車両無しの判定に切り替わってから規定時間の間、前記学習処理部に前記背景レベルの学習処理を前記第一学習速度よりも遅い第二学習速度で実行させる学習制御部とを備えている。

本発明によれば、車両有りの判定が継続した後、車両無しの判定がされた場合に、当該車両の影響で監視領域の道路の温度が車両進入前の温度から一時的に変化していても、学習制御部が、当該車両無しの判定に切り替わってから規定時間の間、背景レベルの学習処理を第一学習速度よりも遅い第二学習速度で実行させることで、前記のような一時的な道路の温度の変化が背景レベルの学習処理に与える影響を、小さくすることができる。

また、前記道路の温度の変化は一時的なものであり直ぐに車両進入前の温度へと戻るため、前記学習制御部は、車両無しの前記判定がされている間に前記規定時間が経過すると前記第一学習速度で背景レベルの学習を開始させるのが好ましく、これにより、その後においても、背景レベルが真値からずれることを防止できる。

本発明によれば、車両が継続して監視領域に存在していた影響で、監視領域の道路の温度が車両進入前の温度から一時的に変化していても、このような一時的な変化が背景レベルの学習処理に与える影響を、抑制することができ、無駄に背景レベルの学習が行われることを防止することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［車両感知システムの全体構成］
図１及び図２は車両感知システム１を示している。この車両感知システム１は、道路上の所定領域が監視領域Ａとされ、当該監視領域Ａ内に車両Ｖが存在する場合に、当該車両Ｖを感知する。

この車両感知システム１は、車両Ｖを検出するため監視領域Ａの温度を検出する検出部２を備えている。検出部２によって得られた入力レベル（監視領域Ａの平均温度に相当する入力電圧値）は、感知処理部３に与えられる。感知処理部３では、監視領域Ａ内の車両Ｖの有無を判定し、車両有り（感知ＯＮ）又は車両無し（感知ＯＦＦ）の信号を感知結果として出力する。

感知結果は、交通信号制御機や交通管制センターに送信される。なお、交通信号制御機は、車両感知システム１の近傍に設置される。交通管制センター等では、複数の車両感知システムからの感知結果を集計して、交通量や車両の占有時間を算出し、渋滞判定や車両平均速度算出などが行われる。

前記検出部２は、車両や道路が発する赤外線を感知することで、監視領域Ａの温度を検出するサーモパイル素子によって構成されている。この検出部２は、図１に示すように、監視領域Ａを道路Ｒ上に設定するため、道路脇の支柱４に取り付けられている。
検出部２は、感知処理部３と接続されており、検出部２によって得られた入力レベルは感知処理部３に送信される。
感知処理部３は、前記支柱４に取り付けられた筐体５内に配置されている。なお、感知処理部３を検出部２と同一の筐体内に収める構成としてもよく、検出部２や感知処理部３の配置は図に示す構成に特に限定されるものではない。

［感知処理部３および車両Ｖの有無の判定］
感知処理部３は、ＣＰＵや記憶部などを有するコンピュータを含むハードウェア等によって構成されていて、記憶部に記憶されているコンピュータプログラムが実行されることで、車両感知のための各種処理を行う。

感知処理部３が監視領域Ａにおける車両Ｖの有無を判定（感知判定）するための基本原理としては、感知処理部３は、車両Ｖが存在しないときの道路Ｒの温度を背景レベルとして記憶し、検出部２から得られた入力レベルと、前記背景レベルとに差があれば車両有り（感知ＯＮ）と判定し、入力レベルと背景レベルに差がなければ車両無し（感知ＯＦＦ）と判定する。

本実施形態では、単純に入力レベルと背景レベルとを比較して感知判定するのではなく、より正確に感知判定を行うため、感知処理部３は、入力レベルと背景レベルとの差に基づく値を比較値として算出し、その比較値を閾値（感知判定用の閾値）と比較することで、感知結果（感知ＯＮ／感知ＯＦＦ）を求める。

このために、感知処理部３は、入力レベルと背景レベルとの差に基づく値を比較値として算出する比較値算出部３１としての機能を備えている（図３（ａ）参照）。さらに、感知処理部３は、比較値と車両判定用の閾値とを比較して、車両の有無を判定する判定部３２としての機能を有している（図３（ｂ）参照）。

前記比較値算出部３１は、入力レベルと背景レベルとの差分を示す値（比較値）として、入力レベルと背景レベルの差の微積和を算出する。この微積和は、入力レベルと背景レベルの単純差から、ノイズの影響を低減し、当該単純差の変化分を強調することで閾値との比較をし易くしたものである。

図３（ａ）に示すように、比較値演算部３１では、微積和を求めるため、まず、入力レベルと背景レベルとの差分を差分演算部３１ａによって求める。さらに、その差分の絶対値の積分値を積分演算部３１ｂによって求める。
この積分値は、前記差分の時間平均値に相当し、差分からノイズの影響を低減したものを得ることができる。また、差分の絶対値の微分値を求める演算が微分演算部３１ｃによって行われる。微分値は、前記差分の変化分を示すものである。

前記積分値と前記微分値とは加算部３１ｄによって加算され、この加算値が微積和（比較値）となる。微積和は、ノイズが低減された積分値に変化分を示す微分値が加えられたものであるから、ノイズの影響が低減され、変化分を強調したものとなっている。

前記判定部３２では、この微積和を用いて判定を行うため、より正確に感知判定を行うことができる。ただし、比較値としては、入力レベルと背景レベルとの差に基づくものであれば、前記微積和に限定されるものではない。なお、比較値算出部３１からは、前記積分値も出力される。この積分値も、入力レベルと背景レベルの差に基づく値であり、後述の閾値学習の際に用いられる。

図３（ｂ）に示すように、判定部３２は、比較値算出部３１によって算出された比較値（微積和）を用いて、感知結果（感知ＯＮ／感知ＯＦＦ）を出力する感知判定を行う。
ここでの感知判定の基本原理は、比較値が車両判定用の閾値よりも大きければ（比較値＞車両判定用の閾値）、感知ＯＮ（車両有り）と判定し、比較値が車両判定用の閾値よりも小さければ（比較値＜車両判定用の閾値）、感知ＯＦＦ（車両無し）と判定する。

ただし、本実施形態では、感知ＯＮから感知ＯＦＦに切り替わった直後や感知ＯＦＦから感知ＯＮに切り替わった直後における感知結果のチャタリングを防止するため、感知判定用の閾値として「閾値Ｌｏ」（第一車両判定用閾値）と「閾値Ｈｉ」（第二車両判定用閾値）の２つが導入されている。

閾値Ｌｏは、車両有りの判定（感知ＯＮ）がされている間において、車両無し（感知ＯＦＦ）の判定するために用いられるものであり、閾値Ｈｉは、車両無しの判定（感知ＯＦＦ）がされている間において、車両有り（感知ＯＮ）の判定をするために用いられるものである。閾値Ｌｏは、閾値Ｈｉよりも所定値ほど減じた値に設定されていて、これにより感知ＯＮ／ＯＦＦ切り替わり時のチャタリングが防止される。

図４に示すように、感知処理部３は、さらに、背景レベルを学習する背景レベル学習処理部３３としての機能を有している。また、感知処理部３４は、背景レベル学習処理部３３による学習処理を制御するための学習制御部３５としての機能も有している。

［背景レベル学習処理部３３及び学習制御部３５］
背景レベル（道路の路面温度）は、太陽光によって道路が日向になったり日陰になったりするなど環境によって変動するため、一定値を背景レベルとして採用すると真値（実際の道路の温度）とのずれが発生する。そこで、背景レベルを、図５のように学習することができる。

この学習方法では、車両Ｖが監視領域Ａに存在しない感知ＯＦＦ時には、入力レベルは道路Ｒの温度を示しているはずであるから、背景レベル学習処理部３３は、入力レベルに追従するように背景レベルの学習を行う。
また、この学習方法では、車両Ｖが監視領域Ａに存在する感知ＯＮ時には、入力レベルは主に車両Ｖの温度を示しているはずであるから、背景レベル学習処理部３３は、背景レベルの学習を行わず、感知ＯＦＦから感知ＯＮに切り替わったときの背景レベルを保持する。このように学習した背景レベル、保持された背景レベルが、車両感知システム１（感知処理部３）が認識している背景レベルとなる。

このように、感知結果（感知ＯＮ／感知ＯＦＦ）に基づいて、学習の有無が切り替えられ、この学習の有無の切り替えは、学習制御部３５によって行われる。学習制御部３５は、感知結果だけを取得すれば、背景レベル学習処理部３３における学習の有無の切り替え制御を行うことができる。つまり、学習制御部３５は、背景レベルの学習の有無の切り換えを行う第一の切り替え部の機能を有している。

学習制御部３５が更に有している機能（第一の形態）について説明する。
学習制御部３５は、感知ＯＮから感知ＯＦＦの判定へと切り替わると、背景レベル学習処理部３３に前記背景レベル学習を、（当該感知ＯＦＦの判定の後直ぐに）通常学習速度（第一学習速度）で実行させる第一処理と、前記通常学習速度よりも遅い緩慢学習速度（第二学習速度）で実行させる第二処理との内のいずれか一方に切り替える機能（第二の切り替え部としての機能）を有している。
なお、前記第二処理において行われる緩慢学習速度での背景レベル学習は、感知ＯＮから感知ＯＦＦの判定へと切り替わってから直ぐに規定時間の間、実行され、また、感知ＯＦＦの前記判定がされている間で、かつ、前記規定時間の経過後は、通常学習速度で背景レベル学習が実行される。

このために、学習制御部３５は、感知ＯＮの継続時間（秒数）をカウント（計上）する機能と、予め記憶している閾値（所定時間）と前記継続時間とを比較し大小を判定する機能と、この判定の結果に応じて前記第一処理と前記第二処理とを切り替える機能とを有している。

学習制御部３５の前記機能を図６および図７に沿って説明する。
図６は、背景レベルの学習に関するフロー図であり、図７は、学習制御部３５の機能を説明する説明図である。
図７において、時刻ｔ１で監視領域Ｖに車両Ａが進入すると、検出部２から得られる入力レベルが増大し、判定部３２による判定が感知ＯＦＦ（図６のステップＳ１１）から感知ＯＮ（ステップＳ１２）へと切り替わる。

判定が感知ＯＮへと切り替わると、学習制御部３５は、この感知ＯＮの継続時間のカウントを開始する（ステップＳ１３）。この時間のカウントは、次に感知ＯＦＦの判定がされるまで（図７の時刻ｔ２まで）継続される（図６のステップＳ１４）。
感知ＯＮの状態である時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間では、車両感知システム１（感知処理部３）が認識している背景レベルは、時刻ｔ１で感知ＯＮに切り替わったときに保持された背景レベルであり、一定値である。

ここで、車両Ｖが監視領域Ａに長時間（例えば５秒以上）存在した場合、図７（ａ）の一点鎖線で示しているように、当該車両Ｖの影響で道路の温度が一時的に変化し、背景レベルの値が、車両進入前の平常の値から逸脱することがある。
これは、例えば、冬場で路面の温度が低い場合、車両Ｖが長時間停車していると、この車両Ｖの熱によって路面が暖められ、車両Ｖが監視領域Ａに存在している間、背景レベルの値は上昇する。しかし、このような場合であっても、車両Ｖが監視領域Ａから脱すると（時刻ｔ２）、道路の温度は、直ぐに車両進入前の平常の温度へと降下して戻る（図７（ａ）参照）。

または、夏場で路面の温度が高い場合、車両Ｖが長時間停車していると、路面は車両Ｖの影の中に入って冷まされ、背景レベルの値は、車両Ｖが監視領域Ａに存在している間だけ降下する（図示せず）。しかし、このような場合であっても、車両Ｖが監視領域Ａから脱すると、道路の温度は、直ぐに車両進入前の平常の温度へと上昇して戻る。

そこで、車両Ｖが監視領域Ａに存在した後、時刻ｔ２で、当該監視領域Ａから当該車両Ｖが脱し、判定部３２によって感知ＯＦＦの判定がされると（ステップＳ１４のＹｅｓの判定）、学習制御部３５は、前記ステップＳ１３とステップＳ１４とにおいてカウントした継続時間と、予め記憶している閾値とを比較する（ステップＳ１５）。
比較の結果、感知ＯＮの継続時間が閾値以上である場合（ステップＳ１５のＹｅｓの判定）、学習制御部３５は、背景レベル学習部３３に背景レベルについて前記第二の処理を実行させる（ステップＳ１６ａ）。

すなわち、車両Ｖが監視領域Ａに長い時間存在することで、感知ＯＮの判定が所定時間以上継続した後、車両Ｖが監視領域Ａを脱して感知ＯＦＦの判定がされた場合に、第二の処理として、学習制御部３５は、感知ＯＦＦの前記判定から規定時間の間、背景レベルの学習処理を通常学習速度よりも遅い緩慢学習速度で実行させる。
このように、緩慢学習速度は通常学習速度よりも背景レベルの学習処理が遅いが、この「遅い」とは、経過時間に対する背景レベルの変化の割合を小さくして、背景レベルの学習処理が実行される場合である。すなわち、図７に示しているように、時刻ｔ２以降において、仮に背景レベルの学習処理を通常学習速度で実行させた場合、二点鎖線で示すように、背景レベルを示す線（直線）の勾配は大きくなるが、緩慢学習速度の場合、実線で示しているように、背景レベルを示す線（直線）の勾配は（二点鎖線よりも）小さくなる（ほぼ水平である）。

そして、この緩慢学習速度による背景レベルの学習は、感知ＯＦＦの判定（ステップＳ１４のＹｅｓの判定）から規定時間を経過するまで継続される（ステップＳ１７ａ）。この規定時間は、学習制御部３５が予め記憶していて、規定時間を例えば６０秒とすることができる。また、ステップＳ１５における前記閾値を、例えば５秒と設定することができる。

これに対して仮に、図７の時刻ｔ２において、車両Ｖが監視領域Ａを脱し感知ＯＦＦの判定がされ、直ぐに、背景レベル学習処理部３３が通常学習速度で、入力レベルに追従するようにして背景レベルの学習処理を開始してしまうと、この入力レベルは一時的に平常の値から逸脱した道路の温度に基づくものであり、かつ、車両Ｖが監視領域Ａを脱すると直ぐに道路は平常の温度へと戻るため、この短い時間で行われた学習処理は無駄となるおそれがある。

そこで、本発明では、前記のように、車両Ｖが監視領域Ａに停止または監視領域Ａを通過するために要した時間が、長く、前記閾値に相当する時間以上であると、学習制御部３５によって、背景レベルの学習について第二の処理が実行される。つまり、感知ＯＦＦの判定から規定時間の間、遅い緩慢学習速度で背景レベルの学習を実行する。
これにより、車両Ｖの影響で監視領域Ａの道路の温度が車両進入前の温度から変化していても、背景レベルが入力レベルにすぐに追従することがなく、道路の温度の変化が背景レベルの学習処理に与える影響を、小さくすることができる。

そして、このように車両Ｖの影響によって道路の温度が変化していても、この変化は一時的なものであり直ぐに車両進入前の温度へと戻るため、学習制御部３５は、感知ＯＦＦの判定（ステップＳ１４のＹｅｓの判定）から前記規定時間が経過すると（図６のステップＳ１７ａのＹｅｓの判定、図７の時刻ｔ３）、緩慢学習速度から通常学習速度へと切り替えて背景レベルの学習が開始される（ステップＳ１８ａ）。
これにより、その後、監視領域Ａに車両Ｖが存在していない状態で、道路の温度が変化すれば（変化していれば）、その変化に応じて背景レベルの学習を行うことができ、感知処理部３が認識している背景レベルが真値からずれることを防止できる。

一方、前記ステップＳ１５において、学習制御部３５が、カウントした継続時間と予め記憶している閾値とを比較し、比較の結果、継続時間が閾値未満である場合（ステップＳ１５のＮｏの判定）、学習制御部３５は、背景レベル学習部３３に背景レベルの学習について第一の処理を実行させる（ステップＳ１９ａ）。

つまり、車両Ｖが監視領域Ａに停止または監視領域Ａを通過するために要した時間（つまり図７の時刻ｔ１から時刻ｔ２まで）が、短く、前記閾値に相当する時間未満であると、監視領域Ａに車両Ｖが存在していたことによる影響は無いまたはごく僅かであると考えられ、背景レベル学習処理部３３によって通常学習速度で背景レベルの学習が開始される。この背景レベルの学習は、感知ＯＦＦの間継続され、次の感知ＯＮの判定がされるまで継続される。

学習制御部３５が有している機能（第二の形態）について説明する。
前記第一の形態では、学習制御部３５による第二処理を、通常学習速度よりも遅い緩慢学習速度で背景レベルを実行させる処理としていたが、この第二処理は、これ以外であってもよく、背景レベルの学習を休止させる処理であってもよい。

すなわち、学習制御部３５は、感知ＯＮから感知ＯＦＦの判定へと切り替わると、背景レベル学習処理部３３に前記の背景レベル学習を、当該感知ＯＦＦの判定の後直ぐに（通常学習速度で）実行させる第一処理と、感知ＯＮから感知ＯＦＦの判定へと切り替わってから規定時間の間、前記背景レベルの学習を休止させる第二処理との内のいずれか一方に切り替える機能（第二の切り替え部としての機能）を有している。
このために、学習制御部３５は、感知ＯＮの継続時間（秒数）をカウント（計上）する機能と、予め記憶している閾値（所定時間）と前記継続時間とを比較し大小を判定する機能と、この判定の結果に応じて前記第一処理と前記第二処理とを切り替える機能とを有している。

図８は、第二の形態に係る背景レベルの学習に関するフロー図であり、図９は、第二の形態に係る学習制御部３５の機能を説明する説明図である。
この第二の形態のステップＳ１１からステップＳ１５までは、第一の形態のステップＳ１１からステップＳ１５までと同じである。

ステップＳ１５から具体的に説明すると、学習制御部３５が、感知ＯＮの継続時間と、予め記憶している閾値とを比較した結果、継続時間が閾値以上である場合（ステップＳ１５のＹｅｓの判定）、学習制御部３５は、背景レベル学習部３３に背景レベルについて第二の処理を実行させる（ステップＳ１６ｂ）。

すなわち、車両Ｖが監視領域Ａに長い時間存在することで、感知ＯＮの判定が所定時間以上継続した後、車両Ｖが監視領域を脱して感知ＯＦＦの判定がされた場合に、第二の処理として、学習制御部３５は、当該感知ＯＦＦの判定から規定時間の間、背景レベルの学習を休止させる処理を行う。
この背景レベルの学習の休止は、感知ＯＦＦの判定（ステップＳ１４のＹｅｓの判定）から規定時間を経過するまで継続される（ステップＳ１７ｂ）。
この規定時間は、前記の第一の形態と同様に、学習制御部３５が予め記憶していて、規定時間を例えば６０秒とすることができる。また、前記閾値を５秒とすることができる。

これに対して仮に、図９の時刻ｔ２において、車両Ｖが監視領域Ａを脱し感知ＯＦＦの判定がされ、直ぐに、背景レベル学習処理部３３が入力レベルに追従するようにして背景レベルの学習処理を開始してしまうと、この入力レベルは一時的に平常の値から逸脱した道路の温度に基づくものであり、かつ、その後直ぐに道路は平常の温度へと戻るため、この短い時間で行われた学習処理は無駄となるおそれがある。

そこで、本発明では、前記のように、車両Ｖが監視領域Ａに停止または監視領域Ａを通過するために要した時間が、長く、前記閾値に相当する時間以上であると、学習制御部３５によって、背景レベルの学習について第二の処理が実行される。つまり、感知ＯＦＦの判定から規定時間の間、背景レベルの学習を休止させる。
これにより、車両Ｖの影響で監視領域Ａの道路の温度が車両進入前の温度から変化していても、背景レベルが入力レベルに追従することがなく、道路の温度の変化による影響を、背景レベルの学習処理に与えないで済む。

そして、このように車両Ｖの影響によって道路の温度が変化していても、この変化は一時的なものであり直ぐに車両進入前の温度へと戻るため、学習制御部３５は、感知ＯＦＦの判定（ステップＳ１４のＹｅｓの判定）から前記規定時間が経過すると（図８のステップＳ１７ｂのＹｅｓの判定、図９の時刻ｔ３）、背景レベルの学習を開始させる（ステップＳ１８ｂ）。
これにより、その後、監視領域Ａに車両Ｖが存在していない状態で、道路の温度が変化すれば（変化していれば）、その変化に応じて背景レベルの学習を行うことができ、感知処理部３が認識している背景レベルが真値からずれることを防止できる。

一方、前記ステップＳ１５において、学習制御部３５が、カウントした継続時間と予め記憶している閾値とを比較した結果、継続時間が閾値未満である場合（ステップＳ１５のＮｏの判定）、学習制御部３５は、背景レベル学習部３３に背景レベルの学習について第一の処理を実行させる（ステップＳ１９ｂ）。

つまり、車両Ｖが監視領域Ａに停止または監視領域Ａを通過するために要した時間（つまり図９の時刻ｔ１から時刻ｔ２まで）が、短く、前記閾値に相当する時間未満であると、監視領域Ａに車両Ｖが存在していたことによる影響は無いまたはごく僅かであると考えられ、背景レベル学習処理部３３による背景レベルの学習が開始される。この背景レベルの学習は、感知ＯＦＦの間継続され、次の感知ＯＮの判定がされるまで継続される。

以上のような第一の形態または第二の形態による機能を備えた前記学習制御部３５によれば、監視領域Ａを通過する車両Ｖが、車長の長いトラックであり、特に荷台に幌を有する場合に発生しやすい誤検知を抑制することができる。これを図１０により説明する。なお、図１０（ａ）（ｂ）は従来例を説明する説明図であり、図１０（ｃ）（ｄ）は実施例を説明する説明図である。

すなわち、トラックの車両前部は運転席であり、運転席よりも車両後方が幌を有する荷台である場合、トラックが監視領域Ａを通過すると、図１０（ａ）および図１０（ｃ）に示しているように、始め検出部２による監視対象が運転席の上面であり、当該上面は路面よりも温度が高いことから、判定部３２は感知ＯＮの判定を行う（時刻ｔ１）。
しかし、監視対象が荷台の幌となると、その温度は運転席の上面よりも低いことから、荷台が監視領域Ａに進入すると、判定部３２による判定が感知ＯＦＦとなる（図１０（ａ）の時刻ｔ２および図１０（ｃ）の時刻ｔ２）。つまり、従来例および実施例共に、車両Ｖ（トラック）が監視領域Ａにまだ存在しているにも関わらず、感知ＯＦＦとなる「感知反転」が発生することがある。

このように、従来例である図１０（ａ）の時刻ｔ２から時刻ｔ３までの二点鎖線で示しているように、感知ＯＦＦとなった場合に、背景レベル学習処理部が無条件で直ぐに背景レベルの学習を開始してしまうと、背景レベル学習処理部は、実際の道路の温度ではなく、トラックの荷台の温度に基づいて背景レベルの学習を誤って実行してしまう。
この結果、トラックが監視領域Ａから脱すると（図１０（ａ）（ｂ）の時刻ｔ３）、感知処理部３が誤って認識している背景レベルと、実際の道路の温度を示している入力レベルとの間に差が生じ、感知ＯＮとなるおそれがある。このように、実際にはトラックが存在していないのに感知ＯＮの判定がされ、前記感知反転が継続してしまう。

しかし、本発明によれば、前記のとおり（図６または図８のステップＳ１２からステップＳ１５のように）、感知ＯＮの判定が所定時間（例えば５秒）以上継続した後、感知ＯＦＦの判定がされた場合に（図１０（ｃ）の時刻ｔ２）、感知ＯＦＦの判定から規定時間の間、背景レベルの学習処理を通常学習速度よりも遅い緩慢学習速度で実行させる（または背景レベル学習を休止する）ことで、たとえ、トラックが監視領域Ａに存在しているにも関わらず、時刻ｔ２で判定部３２によって誤って感知ＯＦＦとなっても、トラックの荷台の温度に基づいて背景レベルの学習を実行してしまうのを防止することができる。

したがって、図１０（ｃ）（ｄ）に示しているように、トラックが実際に存在していない時刻ｔ３以降において、感知処理部３が認識している背景レベルと、入力レベルとの差が小さい（無い）ことから、判定部は感知ＯＦＦと判定することができ、従来例のように、時刻ｔ３以降で、感知反転が継続してしまうことを防止できる。

また、一般的な速度で走行するトラックの運転席が監視領域Ａを通過する時間が、前記ステップＳ１５で閾値とした５秒以上（前記所定時間以上）となるように、車両感知システム１を設定している。これにより、車長の長いトラックが通過した場合に、背景レベルの学習処理を第二処理として実行させることができ、前記のような感知反転が継続してしまうのを防止できる。

以上のように構成された車両感知システムによれば、長い時間継続して監視領域Ａに存在していた車両Ｖの影響で、監視領域Ａの道路の温度が車両進入前の温度から一時的に変化していても、背景レベルの学習処理を、通常学習速度よりも遅い緩慢学習速度で実行させる（または背景レベル学習を休止する）ことで、この一時的な変化が背景レベルの学習処理に与える影響を、抑制することができる。

そして、このような温度の変化は一時的なものであり、車両Ｖが監視領域Ａから脱すると道路の温度はすぐに元に戻ることから、規定時間（例えば６０秒）が経過すると、背景レベルの学習を（通常学習速度として）開始させることで、その後においても、背景レベルの学習が可能となり、背景レベルが真値からずれることを防止できる。この結果、その後の車両感知の判定精度を高く維持することができる。
これにより、前記交通信号制御機や交通管制センター（図２参照）は、道路における交通量や占有時間に関する情報を正常に把握することができ、このような情報を利用して効果的に交通信号機を制御することが可能となる。

また、本発明の車両感知システムに関して、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
例えば、前記規定時間を６０秒として説明したが、これ以外であってもよい。すなわち、この車両感知システム１を車両用の交通信号灯器が設置された交差点の近傍に設置し、赤信号で停止している車両の感知を主目的とした場合、前記規定時間を、前記交通信号灯器の灯色についてのサイクル長の半分の時間に設定するのが好ましい。すなわち、交通信号灯器の灯色の１サイクルの長さが２分である場合、赤信号による車両の停止時間は約６０秒であるため、前記規定時間を６０秒に設定するのが好ましい。
また、前記閾値（所定時間）を５秒として説明したが、この値に限らず、５秒よりも大きい値であってもよい。

道路に設置された車両感知システムを示す斜視図である。 車両感知システムのブロック図である。 感知処理部の一部の機能を示すブロック図であり、（ａ）は比較値算出部を示し、（ｂ）は判定部を示す。 感知処理部の機能を示すブロック図である。 感知処理部によって実行される背景レベル学習方法を示す表である。 背景レベルの学習（第一の形態）に関するフロー図である。 本発明の学習制御部の機能（第一の形態）を説明する説明図である。 背景レベルの学習（第二の形態）に関するフロー図である。 本発明の学習制御部の機能（第二の形態）を説明する説明図である。 本発明の学習制御部の機能を説明する説明図であり、（ａ）（ｂ）は従来例を示し、（ｃ）（ｄ）は実施例を示している。

符号の説明

１ 車両感知システム
２ 検出部
３ 感知処理部
３２ 判定部
３３ 背景レベル学習処理部
３５ 学習制御部
Ａ 監視領域
Ｒ 道路
Ｖ 車両

Claims (4)

1. 道路上の監視領域の温度を検出する検出部から得られた入力レベルと、道路の温度レベルに基づく背景レベルとの差に基づいて車両の有無の判定を行う判定部と、
   車両無しの判定がされている間に、前記入力レベルに基づいて前記背景レベルの学習処理を実行することができる学習処理部と、
   車両有りの判定が継続した後、当該車両有りの判定から車両無しの判定へと切り替わると、当該車両無しの判定に切り替わってから規定時間の間、前記背景レベルの学習を休止させる学習制御部と、を備えていることを特徴とする車両感知システム。
2. 前記学習制御部は、車両無しの前記判定がされている間に前記規定時間が経過すると、前記背景レベルの学習を開始させる請求項１に記載の車両感知システム。
3. 道路上の監視領域の温度を検出する検出部から得られた入力レベルと、道路の温度レベルに基づく背景レベルとの差に基づいて車両の有無の判定を行う判定部と、
   車両無しの判定がされている間に、前記入力レベルに基づいて前記背景レベルの学習処理を第一学習速度で実行することができる学習処理部と、
   車両有りの判定が継続した後、当該車両有りの判定から車両無しの判定へと切り替わると、当該車両無しの判定に切り替わってから規定時間の間、前記学習処理部に前記背景レベルの学習処理を前記第一学習速度よりも遅い第二学習速度で実行させる学習制御部と、を備えていることを特徴とする車両感知システム。
4. 前記学習制御部は、車両無しの前記判定がされている間に前記規定時間が経過すると、前記第一学習速度で背景レベルの学習を開始させる請求項３に記載の車両感知システム。

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