JP6845684B2 - 車長計測装置および車長計測方法 - Google Patents

Description

本発明は、車長計測装置および車長計測方法に関する。

道路上の車両検出エリアに検査光を走査するレーザスキャナを用いて道路上の車両を検出するシステムが知られている（例えば、特許文献１、２を参照）。

特開２０１３−１９０８９８号公報 特開２０１３−１９６１７１号公報

高速道路等の有料道路の料金所では、走行する車両に課金する料金を決定するために、当該車両の車種を判別する必要がある。車両の車種の判別には、車長、車幅、車高などの諸元を用いることが有効であることが知られている。
車両の車長の計測には、特許文献１、２に記載のレーザスキャナを用いることができる。レーザスキャナを車長の計測に用いる方法としては、レーザスキャナを用いて路面の上方から車線方向に検査光を走査する方法がある。

車種の判別において、牽引車と被牽引車とが連結された連結車両は、１つの車両として特定される。しかしながら、牽引車と被牽引車とを連結する牽引棒は細い（例えば、直径４０ミリメートル程度）ため、レーザスキャナが車線方向に検査光を走査する場合、検査光が牽引棒上に照射されるとは限らない。検査光が牽引棒上に照射されず、路面で反射した場合、連結車両の全長を車長とすべきところ、連結車両を構成する牽引車および被牽引車のそれぞれの長さを車長として計測してしまう可能性がある。
本発明の目的は、レーザスキャナを用いて連結車両の車長を適切に計測することができる車長計測装置および車長計測方法を提供することにある。

本発明の第１の態様によれば、車長計測装置（２０）は、路面の上方から車線方向に検査光を出射して所定の走査範囲を走査し、前記検査光の反射位置を検出可能なレーザスキャナ（２２Ｃ）と、前記レーザスキャナが検出した前記反射位置に基づいて車体を検出する車体検出部（１０５）と、前記車体検出部が検出した車体における前記反射位置のうち、前記車体における最も高い位置である代表位置を特定する代表位置特定部（１０６）と、前記代表位置から前記車体の最前端までの長さである突出長を算出する突出長算出部（１０７）と、前記車体検出部が検出した複数の車体が連結車両を構成するか否かを判定する連結車両判定部（１０８）と、前記連結車両判定部が前記複数の車体が連結車両を構成すると判定した場合に、前記複数の車体のうち最も車線方向下流側に位置する車体の最前端から前記複数の車体のうち最も車線方向上流側に位置する車体の最後端までの長さを、１つの車両（Ａ）の長さとして計測し、前記複数の車体が連結車両を構成しないと判定した場合に、前記複数の車体を構成する各車体の最前端から最後端までの長さを、それぞれ別個の車両の長さとして計測する車長計測部（１０９）とを備える。前記車長計測部は、前記突出長算出部が算出した前記突出長に基づいて前記車両の長さを計測する。
つまり、車長計測装置は、レーザスキャナの検出結果から複数の車体が検出された場合に、その複数の車体が連結車両を構成するか否かを判定し、この結果に基づいて車長を計測する。これにより、車長計測装置は、レーザスキャナを用いて連結車両の車長を適切に計測することができる。レーザスキャナは検査光を走査するため、検査光はレーザスキャナから放射状に照射される。そのため、検査光の走査範囲において、死角となる領域が存在し得る。特に、車体の最前端の高さが車体の他の部分より低い場合、最前端が検査光の死角に入る可能性がある。一方、第１の態様に係る代表位置が死角に入らないため、車長計測装置は、車体の最前端が検査光の死角に入った場合にも、車長を計測することができる。

本発明の第２の態様によれば、第１の態様に係る車長計測装置は、前記連結車両判定部は、異なるタイミングに検出された前記反射位置に基づいて検出された前記複数の車体どうしの間隔の変動幅が牽引判定閾値以下である場合に、前記複数の車体が連結車両を構成すると判定するものであってよい。
複数の車体が連結車両を構成する場合、当該複数の車体は牽引棒を介して連結される。そのため、何れのタイミングにおいて車体が検出されても、車体どうしの間隔はほぼ変わらない。一方、複数の車体が連結車両を構成しない場合、すなわち各車体がそれぞれ別個の車両である場合、各車両の走行速度は必ずしも一致しないため、車体どうしの間隔は移動により変動する蓋然性が高い。したがって、第２の態様に係る車長計測装置は、レーザスキャナの検出結果に基づいて複数の車体が連結車両を構成するか否かを適切に判定することができる。

本発明の第３の態様によれば、第１または第２の態様に係る車長計測装置は、少なくとも車体どうしを連結する牽引棒が存在し得る高さにおいて車線方向に交差する方向に投光される検査光に基づいて車両を検知する車両検知器（２１）から、前記車両の検知結果を取得する検知結果取得部（１０１）をさらに備え、前記連結車両判定部は、前記検知結果に基づいて前記複数の車体が連結車両を構成するか否かを判定するものであってよい。
車両検知器は、牽引棒が存在しうる高さにおいて検査光を投光するため、複数の車体が連結車両を構成する場合、当該複数の車体の間に検査光が投光されると、検査光は牽引棒で遮光される。一方、複数の車体が連結車両を構成しない場合、当該複数の車体の間に検査光が投光されると、検査光は車両で遮光されずに車線を横断する。したがって、第３の態様に係る車長計測装置は、車両検知器の検知結果に基づいて複数の車体が連結車両を構成するか否かを適切に判定することができる。

本発明の第４の態様によれば、車長計測方法は、路面の上方から車線方向に検査光を出射して所定の走査範囲を走査し、前記検査光の反射位置を検出することと、検出した前記車体における前記反射位置のうち、前記車体における最も高い位置である代表位置を特定することと、前記代表位置から前記車体の最前端までの長さである突出長を算出することと、前記反射位置に基づいて車体を検出することと、前記走査範囲内に複数の車体を検出した場合に、前記複数の車体が連結車両を構成するか否かを判定することと、前記複数の車体が連結車両を構成すると判定した場合に、前記複数の車体のうち最も車線方向下流側に位置する車体の最前端から前記複数の車体のうち最も車線方向上流側に位置する車体の最後端までの長さを、１つの車両の長さとして計測することと、前記複数の車体が連結車両を構成しないと判定した場合に、前記複数の車体を構成する各車体の最前端から最後端までの長さを、それぞれ別個の車両の長さとして計測することと、前記突出長に基づいて前記車両の長さを計測することとを含む。

上記態様のうち少なくとも１つの態様によれば、車長計測装置は、レーザスキャナを用いて連結車両の車長を適切に計測することができる。

第１の実施形態に係る料金収受システムの構成を示す外観図である。 第１の実施形態に係る車種判別装置の演算装置の構成を示す概略ブロック図である。 代表位置と突出長との関係を示す図である。 代表位置と死角との関係を示す図である。 第１の実施形態に係る車種判別装置による車長計測方法を示すフローチャートである。 第１の実施形態に係る連結車両であるか否かの判定方法を示す図である。 第２の実施形態に係る車種判別装置の構成を示す概略ブロック図である。 少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。

〈第１の実施形態〉
以下、図面を参照しながら第１の実施形態について詳しく説明する。

《全体構成》
図１は、第１の実施形態に係る料金収受システムの構成を示す外観図である。
第１の実施形態に係る料金収受システム１は、有料道路である高速道路の出口料金所（または、入口料金所）に設けられている。料金収受システム１は、高速道路を利用する車両Ａから、車両Ａの車種区分に応じた料金（課金額）の収受を行うための設備である。
料金収受システム１は、走行する車両Ａの車種区分に応じた課金額の支払いを求める。そのため、料金収受システム１では、有人ブース１０よりも車線方向上流側（＋Ｘ方向側）において、車両Ａの車種区分を判別するための車種判別装置２０が設置されている。
車種判別装置２０は、例えば、車両Ａが「軽自動車または自動二輪車」、「普通車」、「中型車」、「大型車」および「特大車」の５種類のうちのいずれの車種区分に属するかを判別する。

図１に示す例では、高速道路を利用する車両Ａの運転者等は、出口料金所に設けられた料金収受システム１において高速道路側から一般道路側へと通じる車線Ｌを走行している。車線Ｌの車線幅方向（Ｙ方向）両側にはアイランドＩが敷設されており、当該アイランドＩ上には、料金収受システム１を構成する種々の装置、設備が設置されている。

なお、以下の説明では、車線Ｌが延在する方向（図１における±Ｘ方向）を「車線方向」とも記載し、また、車線方向に水平に直交する方向（図１における±Ｙ方向）を「車線幅方向」とも記載する。また、車線Ｌの車線方向における高速道路側（図１における＋Ｘ方向側）を車線Ｌの「上流側」、又は、車両Ａの「進行方向手前側」とも記載する。また、車線Ｌの車線方向における一般道路側（図１における−Ｘ方向側）を車線Ｌの「下流側」、または、車両Ａの「進行方向奥側」とも記載する。

料金収受システム１は、有人ブース１０と、料金収受機１１と、車種判別装置２０と、を備えている。
有人ブース１０には、車線Ｌを走行する車両Ａとの間で料金収受処理を行う収受員が駐在する。有人ブース１０の内部には、収受員が、車線Ｌを走行する車両Ａから当該車両Ａの車種区分に応じた料金を収受するために用いる料金収受機１１が設置されている。収受員は、車両Ａの運転者等と料金収受処理の過程において、有人ブース１０内に設置された料金収受機１１を操作する。

車種判別装置２０は、車線Ｌにおける有人ブース１０の上流側であって車線Ｌの入口付近に設けられる。車種判別装置２０は、車両検知器２１、車両特徴情報検出センサ２２（踏板２２Ａ、ナンバープレート認識装置２２Ｂ、レーザスキャナ２２Ｃ）、演算装置２３を備える。
演算装置２３は、車両特徴情報検出センサ２２（踏板２２Ａ、ナンバープレート認識装置２２Ｂおよびレーザスキャナ２２Ｃ）を通じて取得される複数の車両特徴情報に基づいて、上述の５つの車種区分のうち、走行する車両Ａが属する一の車種区分、または車種区分の候補を特定する。ここで、車両特徴情報とは、車両Ａの外観上、構造上の特徴を示す種々の情報であって、本実施形態においては、車両Ａの車体の各種緒元（車高、車長、車軸数）を特定可能とする検出信号、およびナンバープレートから読取可能な情報である。

車両検知器２１は、車両特徴情報検出センサ２２と車線方向における同じ位置、又は、上流側（＋Ｘ方向側）に規定された進入検知位置における車両Ａの進入及び退出を検知する。
具体的には、車両検知器２１は、車線Ｌの最も上流側に位置する進入検知位置に設置される。車両検知器２１は、いわゆる透過型の車両検知器であって、進入検知位置のアイランドＩ上において高さ方向（±Ｚ方向）に延在し、車線Ｌを車線幅方向（±Ｙ方向）に挟んで対向する投光塔及び受光塔を有する。そして、車両検知器２１は、投光塔から投光される検知光を受光塔で受光するか否かに基づき、進入検知位置における車両Ａの進入、退出（存在、非存在）を示す車両検知信号を出力する。車両検知器２１が検知光を投光する高さには、牽引棒が存在し得る高さが含まれる。

車両特徴情報検出センサ２２は、車線Ｌに沿ったアイランドＩ上、又は、車線Ｌの路面上に設けられた複数の検出センサである。第１の実施形態に係る車両特徴情報検出センサ２２は、具体的には、以下に説明する踏板２２Ａ、ナンバープレート認識装置２２Ｂおよびレーザスキャナ２２Ｃである。車両特徴情報検出センサ２２は、それぞれ、車両Ａの走行に合わせて、車両Ａを車種判別するための車両特徴情報（車軸数、ナンバープレート情報、車高、車長を特定可能とする各種検出信号）を出力する。

踏板２２Ａは、車線Ｌの路面上において車線幅方向に延在して埋設され、内部に仕込まれた通電センサを通じて走行する車両Ａのタイヤによる踏み付けに応じた踏み付け検知信号を出力する。
なお、踏板２２Ａの車線方向における設置位置は、車両検知器２１の車線方向における設置位置と同じ位置とされている。
演算装置２３は、車両検知器２１が車両Ａの存在を検知している間に踏板２２Ａからの踏み付け検知信号を受け付けた回数に基づいて、車両Ａの車軸数を計測することができる。演算装置２３は、計測した車両Ａの車軸数に基づいて車両Ａが属する車種区分、または車種区分の候補を特定する。
第１の実施形態に係る演算装置２３は、検出した車軸数が“４”以下である場合、車両Ａが属する車種区分の候補から「特大車」を除外する。また、演算装置２３は、検出した車軸数が“５”以上である場合、車両Ａの車種区分を「特大車」と一意に特定する。

踏板２２Ａは、車両Ａがタイヤで踏みつけた車線幅方向の位置を特定可能なものであってもよい。すなわち、踏板２２Ａは、タイヤで踏みつけられた車線幅方向の位置を示す踏み付け位置検知信号を出力してもよい。
この場合、演算装置２３は、踏板２２Ａにおける踏み付け位置検知信号に基づいて、車両Ａの車両特徴情報の一つとして、当該車両Ａのトレッド幅を計測する。演算装置２３は、計測した車両Ａのトレッド幅に基づいて車両Ａが属する一の車種区分、または車種区分の候補を特定するようにしてもよい。

ナンバープレート認識装置２２Ｂは、車線方向における所定位置（進入検知位置）に到達した車両Ａの車体を正面側（車両Ａの進行方向奥側）から撮影可能な位置に設けられている。
ナンバープレート認識装置２２Ｂは、車両検知器２１から車両Ａの進入を示す検知信号が出力されたタイミングで車両Ａを正面側から撮影し、当該車両Ａのナンバープレートを含んだ画像データを取得する。そして、ナンバープレート認識装置２２Ｂは、取得した画像データに対する画像処理を通じて、ナンバープレート情報（ナンバープレートのサイズおよびナンバープレートに表記されている分類番号）を取得する。
演算装置２３は、ナンバープレート認識装置２２Ｂが取得したナンバープレート情報に基づいて車両Ａが属する一の車種区分、または車種区分の候補を特定する。
第１の実施形態に係る演算装置２３は、ナンバープレートのプレートサイズが“中”に属する場合、車両Ａが属する車種区分の候補から「大型車」および「特大車」を除外し、プレートサイズが“大”に属する場合、車両Ａが属する車種区分の候補から「軽自動車または自動二輪車」および「普通車」を除外する。
また、第１の実施形態に係る演算装置２３は、ナンバープレートに刻印された分類番号の上一桁目が“１”または“２”であった場合、車両Ａが属する車種区分の候補から「軽自動車または自動二輪車」および「普通車」を除外し、また、分類番号の上一桁目が“３”であった場合、車両Ａが属する車種区分を「普通車」と一意に特定する。

レーザスキャナ２２Ｃは、アイランドＩ上に設けられたカンチレバーなどを介して、車両Ａより高い位置に設置される。レーザスキャナ２２Ｃは、路面の上方から検査光を出射して車線方向の所定の走査範囲を走査し、検査光の反射光に基づいて走査範囲における検査光の反射位置を検出する。つまり、レーザスキャナ２２Ｃは、検査光を出射をした走査角度と、当該走査角度で受光した反射光に基づいて検出された距離とに基づいて、車線方向（Ｘ方向）における検査光の反射位置と、高さ方向（Ｚ方向）における検査光の反射位置とを算出する。レーザスキャナ２２Ｃは、一回の走査において算出された反射位置を、スキャンデータとして演算装置２３に出力する。レーザスキャナ２２Ｃは、反射位置を直交座標系の形式で出力する。レーザスキャナ２２Ｃの走査範囲の長さは、車線方向１５メートル以上である。以下、レーザスキャナ２２Ｃが出射する検査光のうち、車線方向において路面と直交するものを直交検査光という。直交検査光は、必ずしも鉛直方向に出射されるとは限らない。例えば、車線Ｌが勾配を有する場合、鉛直方向から当該勾配に相当する角度だけ傾斜して出射されるものを直交検査光とする。
なお、直交検査光は、幅方向において路面と直交しなくてもよい。

《車種判別装置の機能》
図２は、第１の実施形態に係る車種判別装置の演算装置の構成を示す概略ブロック図である。
車種判別装置２０の演算装置２３は、検知結果取得部１０１、撮影指示出力部１０２、車両特徴情報取得部１０３、車体履歴記憶部１０４、車体検出部１０５、代表位置特定部１０６、突出長算出部１０７、連結車両判定部１０８、車長計測部１０９、車種判別部１１０を備える。

検知結果取得部１０１は、車両検知器２１による車両Ａの検知結果（車両検知信号）を取得する。
撮影指示出力部１０２は、検知結果取得部１０１が車両Ａを検知したときに、ナンバープレート認識装置２２Ｂに撮影指示を出力する。
車両特徴情報取得部１０３は、車両特徴情報検出センサ２２から車両特徴情報を取得する。車両特徴情報取得部１０３は、スキャンデータの受信ごとに、当該スキャンデータの受信時刻と、スキャンデータとを関連付けて車体履歴記憶部１０４に記録する。
車体履歴記憶部１０４は、スキャンデータの受信時刻およびスキャンデータを関連付けて記憶する。

車体検出部１０５は、車体履歴記憶部１０４が記憶するスキャンデータに基づいて車線Ｌを走行する車両Ａの車体を検出する。具体的には、車体検出部１０５は、スキャンデータに基づいて、以下の条件を満たす車線方向に連続する複数の反射位置を含む領域を、車体として検出する。車体として検出される領域の条件は、当該領域に含まれる反射位置の高さ方向の位置がすべて路面判定閾値（例えば、５０ミリメートル）を超えることである。

図３Ａは、代表位置と突出長との関係を示す図である。図３Ｂは、代表位置と死角との関係を示す図である。
代表位置特定部１０６は、車体検出部１０５が検出した各車体について、図３Ａに示すように、最も高い反射位置Ｐを代表位置として特定する。なお、車体のうち最も高い反射位置Ｐは、レーザスキャナ２２Ｃによる複数回の走査のすべてにおいて検出される位置でもある。これは、図３Ｂに示すように、車体のうち最も高い位置は死角にならないので、必ずレーザスキャナ２２Ｃの検査光が照射されるためである。
突出長算出部１０７は、代表位置から車体の最前端までの長さである前方突出長を算出する。突出長算出部１０７は、レーザスキャナ２２Ｃの直交検査光の反射光が車体の最前端で反射したときに、前方突出長を算出する。このように、車種判別装置２０は、代表位置および突出長（前方突出長）を算出しておくことで、図３Ｂのように車体の端部が死角に入る場合にも、車体の端部の位置を推定することができる。

連結車両判定部１０８は、車体検出部１０５が検出した複数の車体が連結車両を構成するか否かを判定する。具体的には、連結車両判定部１０８は、車体検出部１０５が検出した複数の車体どうしの間隔の変動幅が牽引判定閾値（例えば、１００ミリメートル）以下である場合に、複数の車体が連結車両を構成すると判定する。

車長計測部１０９は、連結車両判定部１０８の判定結果と、代表位置特定部１０６が特定した代表位置と、突出長算出部１０７が算出した前方突出長および後方突出長とに基づいて、車両Ａの車長を計測する。具体的には、車長計測部１０９は、車両Ａが連結車両である場合に、複数の車体のうち最も車線方向下流側に位置する車体の最前端から複数の車体のうち最も車線方向上流側に位置する車体の最後端までの長さを、１つの車両の長さとして計測する。このとき、車体の最前端の位置は、代表位置より前方突出長だけ車線方向下流側の位置とする。車長計測部１０９は、車両Ａが車両である場合に、車体を構成する最前端から最後端までの長さを、車両Ａの長さとして計測する。
車種判別部１１０は、車両特徴情報取得部１０３が取得した車両特徴情報と、車長計測部１０９が計測した車長に基づいて、車両Ａの車種を判別する。

《車種判別装置の動作》
図４は、第１の実施形態に係る車種判別装置による車長計測方法を示すフローチャートである。
レーザスキャナ２２Ｃは、検査光を走査するたびに、スキャンデータを演算装置２３に出力する。演算装置２３の車両特徴情報取得部１０３は、レーザスキャナ２２Ｃからスキャンデータを取得する（ステップＳ１）。車両特徴情報取得部１０３は、取得したスキャンデータを、取得時刻に関連付けて車体履歴記憶部１０４に記録する。
次に、車体検出部１０５は、車両Ａの車長を計測するタイミングであるか否かを判定する（ステップＳ２）。車両の車長を計測するタイミングとは、例えば、車両Ａが車両検知器２１を通過し終えたタイミング、または車両Ａが車両検知器２１を通過し終える前に当該車両Ａの車頭（運転席）が有人ブース１０に到達したタイミングなどが挙げられる。車両Ａの車頭が有人ブース１０に到達したことは、例えば収受員が料金収受機１１を操作して車種判別指示を出力すること、有人ブース１０の近傍に設けられた図示しない車両センサが車両検出信号を出力することなどにより、車種判別装置２０に通知される。

車両Ａの車長を計測するタイミングでない場合（ステップＳ２：ＮＯ）、演算装置２３は、ステップＳ１に処理を戻し、スキャンデータの収集を繰り返す。他方、車両Ａの車長を計測するタイミングである場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、車体検出部１０５は、車体履歴記憶部１０４が記憶する各スキャンデータについて、走査範囲内の車体を検出する（ステップＳ３）。ここで、あるスキャンデータにおいて、２つの車体が近接している場合、一方の車両により他方の車両の一部が検査光の死角となることがある。この場合、車体検出部１０５は、１つのスキャンデータのみによってはこれを２つの車体と認識することができない可能性がある。そのため、車体検出部１０５は、複数の車体履歴記憶部１０４が記憶する各スキャンデータについて車体の検出を行い、第１のスキャンデータにおいて１つの車体として検出された領域について、第２のスキャンデータにおいて２つ以上の車体として検出された場合、車体の数が第２のスキャンデータにおいて検出された車体の数と等しくなるように、再度第１のスキャンデータについての車体の検出を行う。つまり、第１のスキャンデータにおいて死角となる位置について、第２のスキャンデータにおいて高さ方向の位置が路面判定閾値以下となる反射位置が見つかった場合、車体検出部１０５は、第１のスキャンデータについて、当該反射位置に相当する位置で車体を区切る。

車体検出部１０５が各スキャンデータについて車体を検出すると、代表位置特定部１０６は、各スキャンデータについて、車体ごとの最も高い位置を代表位置として特定する（ステップＳ４）。次に、突出長算出部１０７は、代表位置から車体の最前端の位置までの距離を前方突出長として算出する（ステップＳ５）。このとき、突出長算出部１０７は、図３Ａに示すように、車体履歴記憶部１０４が記憶するスキャンデータのうち、直交検査光の反射位置が車体検出部１０５が検出した車体の最前端を示すものに基づいて、前方突出長を算出する。すなわち突出長算出部１０７は、直交検査光の反射位置の高さが路面判定閾値を超えるスキャンデータのうち、直前のスキャンデータにおける直交検査光の反射位置の高さが路面判定閾値以下となるものに基づいて、前方突出長を算出する。これにより、突出長算出部１０７は、車体の最前端が確実に死角に入っていないときに、前方突出長を算出することができる。

図５は、第１の実施形態に係る連結車両であるか否かの判定方法を示す図である。
次に、連結車両判定部１０８は、車体検出部１０５が検出した各車体について、車体履歴記憶部１０４が記憶する複数のスキャンデータの全てにおいて、常に検出されている部分（継続検出部分ＰＸ）を特定する（ステップＳ６）。継続検出部分ＰＸとしては、代表位置特定部１０６が特定した代表位置や、常に検出されている部分のうち最も車体前方の部分および最も車体後方の部分を用いることができる。次に、連結車両判定部１０８は、車体検出部１０５が検出した隣接する２つの車体について、車体履歴記憶部１０４が記憶する複数のスキャンデータにおける継続検出部分ＰＸどうしの距離の変動幅を算出する（ステップＳ７）。次に、連結車両判定部１０８は、算出した変動幅が牽引判定閾値を超えるか否かを判定する（ステップＳ８）。

連結車両判定部１０８は、複数の車体について算出した変動幅がいずれも牽引判定閾値を超える場合（ステップＳ８：ＹＥＳ）、複数の車体が同一の連結車両を構成しないと判定する（ステップＳ９）。この場合、車長計測部１０９は、複数の車体のうち計測対象の車両Ａに相当するものの最前端から最後端までの長さ（代表位置から最後端までの距離と前方突出長との和）を、車両Ａの車長として計測する（ステップＳ１０）。
他方、連結車両判定部１０８は、複数の車体について算出した変動幅の少なくとも何れか１つが牽引判定閾値以下である場合（ステップＳ８：ＮＯ）、牽引判定閾値以下となる車体の組み合わせが同一の連結車両を構成すると判定する（ステップＳ１１）。この場合、車長計測部１０９は、連結車両である車両Ａを構成する複数の車体のうち最も車線方向下流側に位置する車体の最前端から最も車線方向上流側に位置する車体の最後端までの長さを車両Ａの長さとして計測する（ステップＳ１２）。具体的には、車長計測部１０９は、車両Ａを構成する複数の車体のうち最も車線方向下流側に位置する車体の代表位置より前方突出長だけ車線方向下流側の位置から、最も車線方向上流側に位置する車体の最後端の位置までの長さを、車両Ａの長さとして計測する。なお、一のスキャンデータに含まれるすべての車体が必ずしも１台の連結車両を構成するとは限らない。つまり、「連結車両である車両Ａを構成する複数の車体」は、スキャンデータから抽出された複数の車体の一部であり得る。なお、１台の車両が複数の車体に分離して検出される可能性、および複数の車両が１つの車体として検出される可能性があるため、一の車両の車長が計測された後も上述の車長計測処理を繰り返し実行するとよい。

《作用・効果》
このように、第１の実施形態によれば、車種判別装置２０は、スキャンデータから検出された複数の車体が連結車両を構成する場合に、複数の車体のうち最も車線方向下流側に位置する車体の最前端から複数の車体のうち最も車線方向上流側に位置する車体の最後端までの長さを、１つの車両の長さとして計測する。他方、車種判別装置２０は、スキャンデータから検出された複数の車体が連結車両を構成しない場合に、複数の車体を構成する各車体の最前端から最後端までの長さを、それぞれ別個の車両の長さとして計測する。
つまり、車種判別装置２０は、レーザスキャナ２２Ｃの検出結果から複数の車体が検出された場合に、その複数の車体が連結車両を構成するか否かを判定し、この結果に基づいて車長を計測する。これにより、車種判別装置２０は、レーザスキャナ２２Ｃを用いて連結車両の車長を適切に計測することができる。

また、第１の実施形態によれば、車種判別装置２０は、異なるタイミングに検出された反射位置に基づいて検出された複数の車体どうしの間隔の変動幅が牽引判定閾値以下である場合に、複数の車体が連結車両を構成すると判定する。複数の車体が連結車両を構成する場合、当該複数の車体は牽引棒を介して連結される。そのため、何れのタイミングにおいて車体が検出されても、車体どうしの間隔は変わらない。一方、複数の車体が連結車両を構成しない場合、すなわち各車体がそれぞれ別個の車両である場合、各車両の走行速度は必ずしも一致しないため、図５に示すように、車体どうしの間隔は変動する蓋然性が高い。したがって、車種判別装置２０は、レーザスキャナ２２Ｃの検出結果に基づいて複数の車体が連結車両を構成するか否かを適切に判定することができる。
さらに、第１の実施形態では、車種判別装置２０は、図５に示すように、複数の車体の継続検出部分ＰＸどうしの間隔の変動幅に基づいて複数の車体が連結車両を構成するか否かを判定する。これにより、車体の一部が検出光の死角となる場合にも、常に正確に変動幅を算出することができる。

また、第１の実施形態によれば、車種判別装置２０は、レーザスキャナ２２Ｃによる複数回の走査のすべてにおいて検出された位置である代表位置から車体の端部までの長さである突出長を算出する。そして、車種判別装置２０は、突出長に基づいて車両Ａの長さを計測する。
複数回の走査のすべてにおいて検出された位置である代表位置は死角に入らない位置である。そのため、車種判別装置２０は、図３Ａのように代表位置からの突出長を算出することで、図３Ｂのように車体の最前端がある時点で検査光の死角に入った場合にも、車長を計測することができる。

《変形例》
なお、第１の実施形態では、車種判別装置２０は、図５に示すように、複数の車体の継続検出部分ＰＸどうしの間隔の変動幅に基づいて複数の車体が連結車両を構成するか否かを判定するが、他の実施形態ではこれに限られない。例えば、他の実施形態においては、車体の最前端の位置と最後端の位置の変動幅に基づいて連結車両を構成するか否かを判定してもよい。

〈第２の実施形態〉
以下、図面を参照しながら第２の実施形態について詳しく説明する。
第２の実施形態に係る料金収受システム１は、第１の実施形態と同様の機器構成を有する。第２の実施形態に係る料金収受システム１は、第１の実施形態と車種判別装置２０の演算装置２３の処理が異なる。

《車種判別装置の機能》
図６は、第２の実施形態に係る車種判別装置の構成を示す概略ブロック図である。
第２の実施形態に係る演算装置２３は、第１の実施形態と同様に、検知結果取得部１０１、撮影指示出力部１０２、車両特徴情報取得部１０３、車体履歴記憶部１０４、車体検出部１０５、代表位置特定部１０６、突出長算出部１０７、車長計測部１０９、車種判別部１１０を備える。第２の実施形態に係る演算装置２３は、連結車両判定部１０８に代えて連結車両判定部１０８Ｂを備える。連結車両判定部１０８Ｂの処理は、第１の実施形態の連結車両判定部１０８の処理と異なる。

第２の実施形態に係る連結車両判定部１０８Ｂは、検知結果取得部１０１が取得した車両検知信号に基づいて複数の車体が連結車両を構成するか否かを判定する。具体的には、スキャンデータにおいて、車体検出部１０５が車両検知器２１の設置位置を挟んで２つの車体を検出したときに車両検知信号が車両が存在することを示す場合、連結車両判定部１０８Ｂは、２つの車体が連結車両を構成すると判定する。車体検出部１０５が車両検知器２１の設置位置を挟んで２つの車体を検出したということは、車両検知器２１の設置位置において、スキャンデータから車体が検出されていないことと等価である。このとき車両検知器２１の車両検知信号が車両が存在することを示すということは、車両検知器２１によって２つの車体を連結する牽引棒を検出されていることが分かる。そのため、連結車両判定部１０８Ｂは、このような場合に２つの車体が連結車両を構成すると判定する。
他方、スキャンデータにおいて、車体検出部１０５が車両検知器２１の設置位置を挟んで２つの車体を検出したときに車両検知信号が車両が存在しないことを示す場合、連結車両判定部１０８Ｂは、２つの車体が連結車両を構成しないと判定する。つまり、車両検知器２１の設置位置においてスキャンデータから車体が検出されておらず、かつ車両検知器２１が牽引棒を検出していない場合、連結車両判定部１０８Ｂは、２つの車体が連結車両を構成しないと判定する。

《作用・効果》
このように、第２の実施形態に係る車種判別装置２０は、車両検知器２１から車両の検知結果を取得し、検知結果に基づいて複数の車体が連結車両を構成するか否かを判定する。車両検知器２１は、上述の通り、少なくとも車体どうしを連結する牽引棒が存在し得る高さにおいて車線方向に交差する方向に投光される検査光に基づいて車両を検知する。そのため、複数の車体が連結車両を構成する場合、当該複数の車体の間に検査光が投光されると、検査光は牽引棒で反射する。一方、複数の車体が連結車両を構成しない場合、当該複数の車体の間に検査光が投光されると、検査光は車両で反射せずに車線を横断する。したがって、第２の実施形態に係る車種判別装置２０は、車両検知器２１の検知結果に基づいて複数の車体が連結車両を構成するか否かを適切に判定することができる。

以上、図面を参照していくつかの実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、様々な設計変更等をすることが可能である。
例えば、上述した実施形態では、車種判別装置２０が車長計測装置の機能を有するが、他の実施形態ではこれに限られない。例えば、他の実施形態では、車種判別装置２０と別個の装置として車長計測装置を備えてもよい。
また上述した実施形態では、車長計測装置が料金収受システム１に備えられるが、他の実施形態ではこれに限られない。例えば、他の実施形態に係る車長計測装置は、有料道路以外の道路、有料道路の料金所以外の場所、またはその他の場所において車長計測を行うために用いられてもよい。

また、第１の実施形態に係る車種判別装置２０は、車体どうしの間隔の変動幅に基づいて複数の車体が連結車両を構成するかを判定し、第２の実施形態に係る車種判別装置２０は、車両検知器２１の車両検知信号に基づいて複数の車体が連結車両を構成するかを判定するが、他の実施形態で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２０は、車体どうしの間隔の変動幅と車両検知器２１の車両検知信号の両方に基づいて複数の車体が連結車両を構成するかを判定してもよい。例えば、車種判別装置２０は、車両Ａが車両検知器２１を通過し終える前に車両Ａの先頭部分が有人ブース１０に到達した場合に、車体どうしの間隔の変動幅に基づいて複数の車体が連結車両を構成するかを判定し、車両Ａが車両検知器２１を通過し終えた後に車両Ａの先頭部分が有人ブース１０に到達した場合に、車両検知信号に基づいて複数の車体が連結車両を構成するかを判定する。

また、上述の実施形態に係る車種判別装置２０は、代表位置と突出長とに基づいて車長を計測するが、他の実施形態ではこれに限られない。例えば、他の実施形態において、車両Ａの高さより十分に高い位置にレーザスキャナ２２Ｃが設けられ、車両の端部が死角に入らない場合などには、車種判別装置２０は、レーザスキャナ２２Ｃが検出した反射位置から直接車長を計測してもよい。

図７は、少なくとも１つの実施形態に係るコンピュータの構成を示す概略ブロック図である。
コンピュータ９００は、ＣＰＵ９０１、主記憶装置９０２、補助記憶装置９０３、インタフェース９０４を備える。
上述の車種判別装置２０は、コンピュータ９００に実装される。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式で補助記憶装置９０３に記憶されている。ＣＰＵ９０１は、プログラムを補助記憶装置９０３から読み出して主記憶装置９０２に展開し、当該プログラムに従って上記処理を実行する。また、ＣＰＵ９０１は、プログラムに従って、上述した車体履歴記憶部１０４に対応する記憶領域を主記憶装置９０２に確保する。

補助記憶装置９０３の例としては、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（Digital Versatile Disc Read Only Memory）、半導体メモリ等が挙げられる。補助記憶装置９０３は、コンピュータ９００のバスに直接接続された内部メディアであってもよいし、インタフェース９０４または通信回線を介してコンピュータ９００に接続される外部メディアであってもよい。また、このプログラムが通信回線によってコンピュータ９００に配信される場合、配信を受けたコンピュータ９００が当該プログラムを主記憶装置９０２に展開し、上記処理を実行してもよい。少なくとも１つの実施形態において、補助記憶装置９０３は、一時的でない有形の記憶媒体である。

また、当該プログラムは、前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。さらに、当該プログラムは、前述した機能を補助記憶装置９０３に既に記憶されている他のプログラムとの組み合わせで実現するもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

１ 料金収受システム
２０ 車種判別装置
２１ 車両検知器
２２Ｃ レーザスキャナ
２３ 演算装置
１０１ 検知結果取得部
１０２ 撮影指示出力部
１０３ 車両特徴情報取得部
１０４ 車体履歴記憶部
１０５ 車体検出部
１０６ 代表位置特定部
１０７ 突出長算出部
１０８ 連結車両判定部
１０９ 車長計測部
１１０ 車種判別部

Claims (4)

1. 路面の上方から車線方向に検査光を出射して所定の走査範囲を走査し、前記検査光の反射位置を検出可能なレーザスキャナと、
   前記レーザスキャナが検出した前記反射位置に基づいて車体を検出する車体検出部と、 前記車体検出部が検出した車体における前記反射位置のうち、前記車体における最も高い位置である代表位置を特定する代表位置特定部と、
   前記代表位置から前記車体の最前端までの長さである突出長を算出する突出長算出部と、
   前記車体検出部が検出した複数の車体が連結車両を構成するか否かを判定する連結車両判定部と、
   前記連結車両判定部が前記複数の車体が連結車両を構成すると判定した場合に、前記複数の車体のうち最も車線方向下流側に位置する車体の最前端から前記複数の車体のうち最も車線方向上流側に位置する車体の最後端までの長さを、１つの車両の長さとして計測し、前記複数の車体が連結車両を構成しないと判定した場合に、前記複数の車体を構成する各車体の最前端から最後端までの長さを、それぞれ別個の車両の長さとして計測する車長計測部と
   を備え
   前記車長計測部は、前記突出長算出部が算出した前記突出長に基づいて前記車両の長さを計測する
   車長計測装置。
2. 前記連結車両判定部は、異なるタイミングに検出された前記反射位置に基づいて検出された前記複数の車体どうしの間隔の変動幅が牽引判定閾値以下である場合に、前記複数の車体が連結車両を構成すると判定する
   請求項１に記載の車長計測装置。
3. 少なくとも車体どうしを連結する牽引棒が存在し得る高さにおいて車線方向に交差する方向に投光される検査光に基づいて車両を検知する車両検知器から、前記車両の検知結果を取得する検知結果取得部をさらに備え、
   前記連結車両判定部は、前記検知結果に基づいて前記複数の車体が連結車両を構成するか否かを判定する
   請求項１または請求項２に記載の車長計測装置。
4. 路面の上方から車線方向に検査光を出射して所定の走査範囲を走査し、前記検査光の反射位置を検出することと、
   前記反射位置に基づいて車体を検出することと、
   検出した前記車体における前記反射位置のうち、前記車体における最も高い位置である代表位置を特定することと、
   前記代表位置から前記車体の最前端までの長さである突出長を算出することと、
   前記走査範囲内に複数の車体を検出した場合に、前記複数の車体が連結車両を構成するか否かを判定することと、
   前記複数の車体が連結車両を構成すると判定した場合に、前記複数の車体のうち最も車線方向下流側に位置する車体の最前端から前記複数の車体のうち最も車線方向上流側に位置する車体の最後端までの長さを、１つの車両の長さとして計測することと、
   前記複数の車体が連結車両を構成しないと判定した場合に、前記複数の車体を構成する各車体の最前端から最後端までの長さを、それぞれ別個の車両の長さとして計測することと、
   前記突出長に基づいて前記車両の長さを計測することと
   を含む車長計測方法。

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