JP6912896B2 - 車種判別装置、車種判別方法及びプログラム - Google Patents
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一般に、各車両検知器にはそれぞれ異なる役割が与えられている。即ち、各車両検知器が設置箇所において車両の存在を検知すると、当該車両の検知イベントを契機として、料金収受に係る種々の動作(車種判別処理の実行、料金収受用の無線通信の開始/終了、発進制御機のバーの開閉など)が行われる。
そうすると、車両検知信号に基づいて各種処理を行う装置(車種判別装置、車線サーバ等)は、実際は1台の車両が進入したのみであるにもかかわらず複数台の車両が連続で進入したものと誤認し得る。
この方法は、対象車両は上記余白時間内には第2の車両検知器に到底たどり着くことができない、との仮定に基づく。しかしながら、その判断の基準となる余白時間が適切に把握されていないと、対象車両の検知に基づく真の車両検知信号を無視してしまう等、新たな不具合を発生させる可能性がある。
このようにすることで、車両が最も早く予測対象位置に到達する到達予想時刻を把握することができるので、少なくとも当該到達予想時刻よりも前には、車両が予測対象位置には到来しないと特定することができる。したがって、(当該予測対象位置に位置する)車両検知器からの車両検知信号の正否を正しく判断できるように、対象とする車両が当該車両検知器に到達する時刻を予測することができる。
このようにすることで、車両の加速特性及び減速特性が考慮されたシンプルな運動モデルで、目的の位置(停止位置)に最も早く停止することができる時刻を算出することができる。これにより、装置全体の処理の簡素化を図ることができる。
このようにすることで、通常の車両の加速性能及び減速性能の両方に鑑みて、目的の位置(停止位置)に最も早く停止することができる時刻の理論限界値を算出することができる。これにより、到達予想時刻を遅く見積もった結果、正規の車両検知信号を無視してしまうことを防止することができる。
このようにすることで、打切位置車両検知器において、ある車両の誤検知が発生した場合であっても、少なくとも到達予想時刻が経過するまでは、当該車両の後方を走行する車両(車種判別処理の対象とする車両)についての車両特徴情報の取得処理を打ち切らず、車種判別処理の結果を出力しない。したがって、車種判別処理の対象とする車両についての車両特徴情報の取得処理を誤って打ち切ってしまうことを抑制することができる。
このようにすることで、進入位置を通過した後、車両が、加減速特性演算部によって演算された加減速特性とは大きく異なる走行を行ったとしても、車両検知信号を無視する時間幅を適切に確保することができる。
このようにすることで、進入側車両検知器を利用した簡素な構成で車両の進入速度を検出することができる。
このようにすることで、少なくとも車軸検知器で2軸目が検知されるまでは、車両の車体先端が打切検知位置に到達することはない、という前提の元、簡素な構成で、車両検知信号を無視する時間幅を適切に確保することができる。
以下、第1の実施形態に係る料金収受システムについて、図1〜図6を参照しながら説明する。
図1は、第1の実施形態に係る料金収受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に設けられ、当該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。
また、第1の実施形態に係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が設置された料金収受位置D2(停止位置)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。
本実施形態に係る車種判別装置20は、例えば、車両Aが「軽自動車(二輪車含む)」、「普通車」、「中型車」、「大型車」及び「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特定する。
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。
また、車両Aの運転者等は、車両Aの車体先端(運転座席)が、料金収受処理を行うべき料金収受位置D2(有人ブース10の小窓)に到達した時点で車両Aを停止(停車)し、有人ブース10に駐在する収受員と料金収受処理を行う。
なお、詳細は後述するが、車種判別処理部200は、車両特徴情報検出センサ20Aを通じて得られた1つ又は複数の車両特徴情報から、車両Aが属する車種区分を一意に特定可能な場合には、当該特定した「一の車種区分」を出力する。また、車種判別処理部200は、車両特徴情報検出センサ20Aを通じて得られた1つ又は複数の車両特徴情報から、車両Aの車種区分を一意に特定できない(複数の車種区分が当てはまる)場合には、得られた車両特徴情報から特定可能な範囲内の複数の車種区分を、当該車両Aが属する「車種区分の候補」として出力する。
具体的には、進入側車両検知器201は、車線Lの最も上流側に位置する進入検知位置D1に設置される。進入側車両検知器201は、いわゆる透過型の車両検知器であって、進入検知位置D1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、進入側車両検知器201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D1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。
なお、踏板202の車線方向における設置位置は、上述の進入側車両検知器201の車線方向における設置位置と同じ位置(共に、図1に示す進入検知位置D1)とされている。換言すると、踏板202は、進入検知位置D1において車軸を検知する車軸検知器として機能する。
車種判別処理部200は、進入側車両検知器201が車両Aの存在を検知している間に踏板202からの踏み付け検知信号を受け付けた回数で、車両Aの車軸数を計測することができる。車種判別処理部200は、計測した車両Aの車軸数に基づいて車両Aが属する車種区分を特定する。
本実施形態に係る車種判別処理部200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を「軽自動車」、「普通車」、「中型車」、「大型車」と特定する。また、車種判別処理部200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。
この場合、車種判別処理部200は、踏板202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。車種判別処理部200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、又は、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203は、進入側車両検知器201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203は、取得した画像データに対する画像抽出処理を通じて、ナンバープレート情報(ナンバープレートのサイズ、及び、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。
車種判別処理部200は、ナンバープレート認識装置203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、又は、車種区分の候補を特定する。
本実施形態に係る車種判別処理部200は、“小”、“中”、“大”等と分類される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を「軽自動車」、「普通車」、「中型車」と特定し、また、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を「中型車」、「大型車」、「特大車」と特定する。
また、本実施形態に係る車種判別処理部200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”又は“2”であった場合、車両Aが属する車種区分の候補を「中型車」、「大型車」、「特大車」と特定し、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。
車種判別処理部200は、車高検知器204からの車高検知信号に基づいて、車両Aが所定の車高(車高検知器204が設置されている高さ)以上か否かを判断することができる。車種判別処理部200は、車両Aの車高の判断結果に基づいて車両Aが属する車種区分の候補を特定する。
本実施形態に係る車種判別処理部200は、車高検知信号が“OFF”(車両Aの車高が上記所定の高さ未満)のままであった場合、車両Aが属する車種区分の候補を「軽自動車」、「普通車」、「中型車」と特定する。また、車種判別処理部200は、車高検知信号が“ON”(車両Aの車高が上記所定の高さ以上)となった場合、車両Aが属する車種区分の候補を「中型車」、「大型車」、「特大車」と特定する。
車種判別処理部200は、進入側車両検知器201からの車両検知信号と車長検知器205からの車長検知信号との組み合わせに基づいて、車両Aが所定の車長(進入側車両検知器201と車長検知器205との間隔)以上か否かを判断することができる。車種判別処理部200は、車両Aの車長の判断結果に基づいて車両Aが属する車種区分の候補を特定する。
本実施形態に係る車種判別処理部200は、車両検知信号が“ON”となっている間に車長検知信号が“ON”(車両Aの車長が上記所定の長さ以上)となった場合、車両Aが属する車種区分の候補を「普通車」、「中型車」、「大型車」、「特大車」と特定する。また、車種判別処理部200は、車両検知信号が“OFF”となってから車長検知信号が“ON”(車両Aの車長が上記所定の長さ未満)となった場合、車両Aの車種区分を「軽自動車」と特定する。
本実施形態に係る打切位置車両検知器206は、進入側車両検知器201と同様の態様とされる。即ち、打切位置車両検知器206は、車線方向における打切検知位置D3に設置される。打切位置車両検知器206は、打切検知位置D3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を車線幅方向に挟んで対向する投光塔及び受光塔を有する。そして、打切位置車両検知器206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、打切検知位置D3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。
進入側車両検知器201及び速度検出用車両検知器201aは、車線Lの進入検知位置D1における車両Aの速度(進入速度)を検出する進入速度検出器21として機能する。具体的には、制御ユニット20C(後述する加減速特性演算部210)は、速度検出用車両検知器201aからの車両検知信号と進入側車両検知器201からの車両検知信号との時間差と、既知の距離ΔDaとを用いて、車両Aの進入速度を演算する。
ここで、「車尾抜けする」とは、車線Lを下流側(−X方向側)に走行する車両Aの車体後端が進入検知位置D1を通り過ぎて、進入側車両検知器201が車両Aの存在を検知しなくなったことを意味する。
図2は、第1の実施形態に係る料金収受システムの機能構成を示す図である。
図2を参照しながら、車種判別装置20の機能構成について説明する。
図2に示すように、車種判別装置20は、制御ユニット20Cと、複数の車両特徴情報検出センサ20A(踏板202、ナンバープレート認識装置203、車高検知器204、及び、車長検知器205)と、進入側車両検知器201と、速度検出用車両検知器201aと、打切位置車両検知器206とを有している。
制御ユニット20Cの車種判別処理部200は、上記のように特定した一の車種区分、又は、(複数の車種区分からなる)車種区分の候補を、逐次、有人ブース10(図1)内に設けられた料金収受機11に向けて出力する。
料金収受機11は、車種判別装置20から一の車種区分、又は、車種区分の候補を受け付ける。そして、料金収受機11は、受け付けた一の車種区分、又は、車種区分の候補に応じた車種選択ボタンのみを点灯させる等して、収受員の料金収受処理(車種区分の決定処理)を支援する。
図2に示すように、車両到達時刻予測装置20Bは、進入速度検出器21(進入側車両検知器201、速度検出用車両検知器201a)と、加減速特性演算部210と、到達予想時刻演算部211とを有してなる。
加減速特性演算部210は、進入速度検出器21によって検出された進入速度で進入した車両Aが、車線Lにおける料金収受位置D2で最も早く停止するための加減速特性を演算する。
到達予想時刻演算部211は、加減速特性演算部210によって算出された加減速特性に基づいて、車両Aが進入検知位置D1と料金収受位置D2との間に規定された打切検知位置D3に到達する到達予想時刻を演算する。
図3、図4は、それぞれ、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第1の図、第2の図である。
次に、図3、図4を参照しながら車種判別装置20の制御ユニット20C(車種判別処理部200)が実行する処理フローについて説明する。
車尾抜けが検知されていない場合(ステップS03:NO)、続いて、車種判別処理部200は、打切位置車両検知器206で車両Aの進入が検知されたか否かに基づいて、車両Aの車体先端が打切検知位置D3に到達したか否かを判定する(ステップS04)。
車尾抜けが検知されておらず、更に、車両Aの車体先端が打切検知位置D3に到達していない場合(ステップS04:NO)、車種判別処理部200は、引き続きステップS02にて車両特徴情報の検出処理を継続する。
例えば、車両Aが、比較的小型の車両(「軽自動車」、「普通車」、「中型車」)の場合、車両Aの車体先端が打切検知位置D3に到達する前に進入側車両検知器201にて車尾抜けが検知され得る。この場合、車種判別処理部200は、ステップS02でナンバープレート情報、車高検知信号、車長検知信号及び車軸数を取得することができる。車種判別処理部200は、ほとんどの場合は、これらの車両特徴情報により、一意に車種区分を特定することができる。
例えば、車両Aが、比較的大型の車両(「大型車」、「特大車」)であった場合、進入側車両検知器201にて車尾抜けが検知されないまま、車両Aの車体先端が打切検知位置D3に到達することが想定される。この場合、車種判別処理部200は、ステップS02でナンバープレート情報、車高検知信号及び車長検知信号を取得可能であるが、車尾抜けしていないため、車両Aの車軸数を確定することができない。そのため、車種判別処理部200は、車軸数以外の車両特徴情報により、車両Aが「大型車」又は「特大車」の何れかに属することまでは特定できるものの、(車軸数が不明のため)車両Aが「大型車」か「特大車」か、を切り分けることはできない。したがって、車種判別処理部200は、打切検知時点で、車両Aが「大型車」又は「特大車」の何れかに属するものとして車種区分の候補を特定し、当該車種区分の候補(「大型車」、「特大車」)を料金収受機11に向けて出力する。
ここで、車種判別処理部200は、打切位置車両検知器206から車両検知信号を受け付けたか否かを判定する(ステップS10)。打切位置車両検知器206から車両検知信号を受け付けていない場合(ステップS10:NO)、車種判別処理部200は、車両Aが打切検知位置D3に到達していないと判断する(ステップS13)。即ち、図3のステップS04では“NO”となる。
打切位置車両検知器206から車両検知信号を受け付けた場合(ステップS10:YES)、車種判別処理部200は、受け付けた車両検知信号が対象とする車両Aの検知に基づくものか否かを判断する。
具体的には、車種判別処理部200は、車両検知信号を受け付けた時刻が、車両到達時刻予測装置20Bが演算した到達予想時刻よりも後か否かを判定する(ステップS11)。なお、この到達予想時刻は、後述するように、車両Aについて進入が検知された段階(図3のステップS01:YES)で、当該車両Aの進入速度に基づいて演算される。
ステップS10で車両検知信号を受け付けた時刻が、車両到達時刻予測装置20Bが演算した到達予想時刻よりも前であった場合(ステップS11:NO)、当該車両検知信号は対象とする車両Aの検知によるものではないと判断して無視する。即ち、車両Aが打切検知位置D3に到達していないと判断する(ステップS13)。
他方、ステップS10で車両検知信号を受け付けた時刻が、車両到達時刻予測装置20Bが演算した到達予想時刻よりも後であった場合(ステップS11:YES)、当該車両検知信号は対象とする車両Aの検知によるものと判断し、車両Aが打切検知位置D3に到達したと判断する(ステップS12)。この場合、図3のステップS04では“YES”となる。
図5は、第1の実施形態に係る車両到達時刻予測装置の機能を説明する図である。
図5は、進入側車両検知器201が出力する車両検知信号と、打切位置車両検知器206が出力する車両検知信号とのタイミングチャートを示している。
図5を参照しながら、2台の車両A(“A車”、“B車”)が車線Lを走行する場合について説明する。なお、この場合に走行する車両Aである“A車”は、車長が8メートルに満たない車種区分(例えば「普通車」)に属するものとし、また、“B車”は、車長が8メートル以上の車種区分(例えば「大型車」)に属するものとして説明する。
また、同時に、車両到達時刻予測装置20Bは、“A車”の進入速度を取得するとともに、当該進入速度に応じた到達予想時刻(t0a+Δt)を演算する。そして、車種判別処理部200は、車両到達時刻予測装置20Bが演算した到達予想時刻(t0a+Δt)よりも前に打切位置車両検知器206が車両を検知したとしても、当該検知は“A車”によるものではないと判断して無視する(到達予想時刻の演算処理については後に詳細に説明する)。
車種判別処理部200は、車尾抜けが検知された時点で“A車”に対する種々の車両特徴情報の取得を完了したものと判断する。そして、車種判別処理部200は、同タイミングで、“A車”が進入検知位置D1を走行している最中(時刻t0a〜時刻t0a’)に取得された車両特徴情報に基づいて“A車”についての車種判別処理を行い、その結果(車種判別結果)を料金収受機11に出力する(図3のステップS05)。
また、同時に、車両到達時刻予測装置20Bは、“B車”の進入速度を取得するとともに、当該進入速度に応じた到達予想時刻(t0b+Δt)を演算する。そして、車種判別処理部200は、車両到達時刻予測装置20Bが演算した到達予想時刻(t0b+Δt)よりも前に打切位置車両検知器206が車両を検知したとしても、当該検知は“B車”によるものではないと判断して無視する。
時刻t1a’では、“B車”について車尾抜けが検知されていない状態(図3のステップS03:NO)で、打切位置車両検知器206から(誤検知に基づく)車両検知信号が出力されている。したがって、車種判別処理部200は、このタイミングで“B車”についての車両特徴情報の取得処理を打ち切って車種判別処理の結果(一の車種区分、又は、車種区分の候補)を出力するか否かを判断する。
しかしながら、時刻t1a’の段階では、まだ、到達予想時刻(t0b+Δt)を経過していない(図4のステップS11:NO)。したがって、車種判別処理部200は、当該車両検知信号は“B車”の検知によるものではないと判断し、無視する(図4のステップS13)。その結果、“B車”についての車両特徴情報の取得処理は、時刻t1a’で打ち切られることはない。
なお、上述したように、“B車”は、車長が7メートルよりも長い「大型車」であるため、“B車”の車尾抜けが検知される前に、その車体先端が打切検知位置D3に到達する。
ここで、時刻t1bでは、“B車”について車尾抜けが検知されていない状態(図3のステップS03:NO)で、再び、打切位置車両検知器206から車両検知信号が出力されている。したがって、車種判別処理部200は、このタイミングで“B車”についての車両特徴情報の取得処理を打ち切って車種判別処理の結果(一の車種区分、又は、車種区分の候補)を出力するか否かを判断する。
そうすると、時刻tb1の段階では、到達予想時刻(t0b+Δt)を既に経過している(図4のステップS11:YES)。したがって、車種判別処理部200は、当該車両検知信号は“B車”の検知によるものと判断し、“B車”が打切検知位置D3に到達したものと判断する(図4のステップS12〜図3のステップS04:YES)。その結果、“B車”についての車両特徴情報の取得処理は、時刻t1bで打ち切られ、この時点までに取得した車両特徴情報に基づいて車種判別結果を出力する(図3のステップS05)。
図6は、第1の実施形態に係る車両到達時刻予測装置の機能を説明する図である。
次に、図6を参照しながら、車両到達時刻予測装置20Bの機能について詳細に説明する。
加減速特性演算部210は、ある速度(進入速度v0(後述))で車線Lの進入検知位置D1に進入した車両Aが、車線Lにおける料金収受位置D2で最も早く停止するための加減速特性を演算する。ここで、加減速特性とは、図6に示す、車線Lにおける車両Aの位置の経時的変化を示す特性曲線である。図6に示すグラフの横軸は時間を、縦軸は車線Lにおける車両Aの車体先端の位置を示している。
最大加速曲線Xa(t)は、進入検知位置D1における進入速度から予め規定された一定の加速度である最大加速度aで加速する特性を示している。ここで、最大加速度aは、車両Aの加速性能を示す値であって、料金所を利用する一般的な車両が最大限に加速した場合の加速度に準ずる値として規定されている。
また、最大減速曲線Xb(t)は、最大加速曲線Xa(t)と一点で接し、予め規定された一定の減速度である最大減速度bで減速して料金収受位置D2において速度がゼロとなる特性を示している。ここで、最大減速度bは、車両Aの減速性能を示す値であって、料金所を利用する一般的な車両が最大限に減速した場合の減速度に準ずる値として規定されている。
なお、本実施形態においては、図6に示すグラフの横軸の基準点0は、車両Aの車体先端が進入検知位置D1を通過した時刻(即ち、進入側車両検知器201によって検知された時刻)とする。また、図6に示すグラフの縦軸の基準点0は、進入検知位置D1とする。
以上の通り、第1の実施形態に係る車両到達時刻予測装置20Bは、車線Lの進入検知位置D1における車両Aの進入速度v0を検出する進入速度検出器21を備えている。また、車両到達時刻予測装置20Bは、進入速度v0で進入した車両Aが、車線Lにおける所定の停止位置(料金収受位置D2)で最も早く停止するための加減速特性を演算する加減速特性演算部210を備えている。更に、車両到達時刻予測装置20Bは、算出された加減速特性に基づいて、車両Aが進入検知位置D1と料金収受位置D2との間に規定された予測対象位置(打切検知位置D3)に到達する到達予想時刻を演算する到達予想時刻演算部211を備えている。
このようにすることで、車両Aが最も早く打切検知位置D3に到達する到達予想時刻を把握することができるので、少なくとも当該到達予想時刻よりも前には、車両Aが予測対象位置には到来しないと特定することができる。したがって、車両検知器(打切位置車両検知器206)からの車両検知信号の正否(対象車両の到達により出力された信号か、誤検知により出力された信号か)を正しく判断できるように、対象とする車両Aが当該車両検知器に到達する時刻を予測することができる。
このようにすることで、車両Aの加速及び減速が考慮されたシンプルな運動モデルで、目的の位置(停止位置)に最も早く停止することができる時刻を算出することができる。これにより、装置全体の処理の簡素化を図ることができる。
また、一定の加速度として「最大加速度a」を適用し、一定の減速度として「最大減速度b」を適用することで、通常の車両の加速性能及び減速性能の両方に鑑みて、目的の位置(停止位置)に最も早く停止することができる時刻の理論限界値を算出することができる。これにより、到達予想時刻を遅く見積もった結果、正規の車両検知信号を無視してしまうことを防止することができる。
しかしながら、このようにした場合、例えば、走行する車両が大型のトラック等(車長が比較的大きい車両)であった場合、車両の車体後端が車種判別装置を通過し終える前(車尾抜けする前)に、車両の車体先端(運転座席)が料金収受処理を行うべき料金収受位置(有人ブース、料金自動収受機等)に到達することが想定される。
一般的な車種判別装置は、車尾抜けを検知したタイミングで車種判別結果を出力する。そうすると、車尾抜けする前に車両の車体先端が料金収受位置(有人ブース、料金自動収受機等)に到達した場合、料金収受処理を行う必要があるにもかかわらず、いつまで経っても車種判別装置から車種判別結果が出力されない。即ち、車種判別装置は、車体先端が料金収受位置に到達したか否かを検知できないため、車尾抜け以外で車種判別結果を出力するタイミングを特定することができない。
一方、本実施形態に係る車種判別装置20は、打切検知位置D3において車両Aを検知する打切位置車両検知器206を備え、また、打切検知位置D3で車両Aが検知された時点で、当該時点までに取得した車両特徴情報に基づいて車種判別処理の結果を出力する。したがって、打切検知位置D3に車両Aが到達したタイミングで車両特徴情報の取得処理を打ち切って、車種判別処理の結果を出力することができる。
例えば、図5に示す例の場合、時刻t1a’で発生した車両Aの誤検知に基づいて“B車”についての車両特徴情報の取得処理を打ち切ってしまうと、“B車”について車両特徴情報が取得される期間が時刻t0bから時刻t1a’と極めて短くなる。そのため、“B車”について正しく車種判別を行うことができない。しかし、本実施形態に係る車種判別処理部200は、到達予想時刻よりも前において打切検知位置D3で車両Aが検知された場合にはその車両検知信号を無視するので、車両特徴情報の取得処理は打ち切られない。
このようにすることで、進入側車両検知器201を利用した簡素な構成で車両Aの進入速度を検出することができる。
例えば、他の実施形態に係る加減速特性は、進入検知位置D1に進入してから初速v0のまま走行する等速直線運動と、料金収受位置D2で停止するための等減速運動(最大減速曲線Xb(t))との組み合わせで構成されるものであってもよい。
また、更に他の実施形態に係る加減速特性は、進入検知位置D1における初速v0から料金収受位置D2にて停止するまでの全てに渡って、等減速運動のみで構成されるものであってもよい。
例えば、車両の加速性能、減速性能は、車両Aの車種区分(「軽自動車」、「普通車」、「大型車」等)によってある程度異なることが知られている。
そこで、他の実施形態に係る加減速特性演算部210は、車両Aの車種区分別に複数の最大加速度a及び最大減速度bを予め用意しておく。そして、加減速特性演算部210は、車両Aの進入の時点で車種区分の候補がある程度絞り込むことができた場合には、当該車種区分の候補に関連付けられた最大加速度a及び最大減速度bを選択して加減速特性を演算してもよい。
例えば、車両Aの進入の時点で、踏板202を通じて計測された車両Aのトレッド幅より、車両Aが「大型車」、「特大車」の何れかに属することが判明した場合には、加減速特性演算部210は、「大型車」又は「特大車」に関連付けられた最大加速度a及び最大減速度bに基づいて加減速特性を演算する。
また、車両Aの進入の時点で、ナンバープレート認識装置203を通じて取得されたナンバープレート情報より、車両Aが「普通車」に属することが判明した場合には、加減速特性演算部210は、「普通車」に関連付けられた最大加速度a及び最大減速度bに基づいて加減速特性を演算する。
例えば、時刻の基準点は、2つの車両検知器(進入側車両検知器201及び速度検出用車両検知器201a)それぞれで車両を検知した時刻の中間時刻としてもよい。また、位置の基準点は、2つの車両検知器(進入側車両検知器201及び速度検出用車両検知器201a)の中間位置((ΔD1+ΔD1’)/2)としてもよい。
このようにすることで、より正確に到達予想時刻を演算することができる。
例えば、他の実施形態に係る進入速度検出器21は、車線Lに埋設された踏板202であってもよい。他の実施形態に係る踏板202は、例えば、車線方向に複数の通電(感圧)センサを有している。そして、踏板202の内部に仕込まれた通電センサの各々がタイヤに踏まれた際に出力する検知信号の時間差に基づいて、車両Aの走行速度を計測することができる。
即ち、まず、進入側車両検知器201が車両Aの車体先端を検知した時刻を時刻t1とする。続いて、踏板202の内部で最も上流側に配置された通電センサが(タイヤに踏まれた)車軸を検知した時刻を時刻t2とする。更に、踏板202内部で最も下流側に配置された通電センサが車軸を検知した時刻を時刻t3とする。
ここで、時刻t1から時刻t2までの間は、車両Aは一定の速度で走行しているものと仮定する。また、踏板202の内部における最も上流側に配置された通電センサと最も下流側に配置された通電センサとの間隔を間隔ΔDhとする。そうすると、間隔ΔDhは既知であるから、車両Aの進入速度v0は、以下の式(6)で求められる。
次に、第2の実施形態に係る料金収受システムについて、図7〜図8を参照しながら説明する。
図7は、第2の実施形態に係る料金収受システムの機能構成を示す図である。
第2の実施形態に係る車種判別装置20は、制御ユニット20Cにて二軸目検知判定部212を有する点で、第1の実施形態と異なる。
図8は、第2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2の実施形態においては、図3におけるステップS04(車両Aが打切検知位置D3に到達したか否か)判定処理の内容が第1の実施形態と異なる。図8は、第2の実施形態に係るステップS04の処理の内容を示している。
打切位置車両検知器206から車両検知信号を受け付けた場合(ステップS10:YES)、車種判別処理部200は、受け付けた車両検知信号が対象とする車両Aの検知に基づくものか否かを判断する。
具体的には、車種判別処理部200は、二軸目検知判定部212による判定結果に基づいて、車両Aの2軸目を検知した後か否かを判定する(ステップS11a)。
車両検知信号を受け付けた時点で未だ車両Aの2軸目を検知していない場合(ステップS11a:NO)、当該車両検知信号は対象とする車両Aの検知によるものではないと判断して無視する。即ち、車両Aが打切検知位置D3に到達していないと判断する(ステップS13)。
他方、車両検知信号を受け付けた時点で既に車両Aの2軸目を検知していた場合(ステップS11a:YES)、次に、車種判別処理部200は、車両検知信号を受け付けた時刻が、車両到達時刻予測装置20Bが演算した到達予想時刻よりも後か否かを判定する(ステップS11)。
ステップS10で車両検知信号を受け付けた時刻が、車両到達時刻予測装置20Bが演算した到達予想時刻よりも前であった場合(ステップS11:NO)、当該車両検知信号は対象とする車両Aの検知によるものではないと判断して無視する(ステップS13)。
他方、ステップS10で車両検知信号を受け付けた時刻が、車両到達時刻予測装置20Bが演算した到達予想時刻よりも後であった場合(ステップS11:YES)、当該車両検知信号は対象とする車両Aの検知によるものと判断し、車両Aが打切検知位置D3に到達したと判断する(ステップS12)。この場合、図3のステップS04では“YES”となる。
以上のように、第2の実施形態に係る車種判別処理部200は、到達予想時刻、及び、進入側車両検知器201にて車両Aが検知されてから踏板202にて2軸目が検知された時刻のうちのいずれか遅い方よりも後において打切検知位置D3で車両Aが検知された時点で、当該時点までに取得した車両特徴情報に基づいて車種判別処理の結果を出力する。
このようにすることで、到達予想時刻の後であったとしても、車両Aの2軸目が未だ進入検知位置D1に到達していない場合には、打切位置車両検知器206による車両検知信号を無視する。
例えば、渋滞のため、進入検知位置D1で進入側車両検知器201によって車両Aが検知された直後に、当該車両Aが停止した場合を考える。この場合、車両到達時刻予測装置20Bは、進入検知位置D1で検知された進入速度v0に基づいて余白時間Δt(到達予想時刻)を算出している。しかしながら、車両Aは、その直後に車線L上で停止しているため、車両Aがほとんど進まない間に余白時間Δtが経過してしまう。そうすると、余白時間Δtを設けて誤検知を抑制する効果を得ることができない。
なお、間隔ΔDsが7メートル以上の場合、車両Aが如何なる車種区分に属したとしても、少なくとも踏板202で2軸目が検知されるまでは、車両Aの車体先端が打切検知位置D3に到達することはない。そこで、本実施形態のように、打切位置車両検知器206による車両検知信号を無視するか否かの判断につき、車両Aの2軸目が検知された後か否かを条件に加える。
このようにすることで、進入検知位置D1を通過した後、車両Aが、加減速特性演算部210によって演算された加減速特性とは大きく異なる走行を行ったとしても、車両検知信号を無視する時間幅を適切に確保することができる。
次に、第3の実施形態に係る料金収受システムについて、図9〜図10を参照しながら説明する。
図9は、第3の実施形態に係る料金収受システムの機能構成を示す図である。
第3の実施形態に係る車種判別装置20は、制御ユニット20Cにて二軸目検知判定部212を有する点で、第1の実施形態と異なる。また、第3の実施形態に係る車両到達時刻予測装置20Bは、車両到達時刻予測装置20Bを有していない。
図10は、第3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3の実施形態においては、図3におけるステップS04(車両Aが打切検知位置D3に到達したか否か)判定処理の内容が第1の実施形態、第2の実施形態と異なる。図10は、第3の実施形態に係るステップS04の処理の内容を示している。
打切位置車両検知器206から車両検知信号を受け付けた場合(ステップS10:YES)、車種判別処理部200は、受け付けた車両検知信号が対象とする車両Aの検知に基づくものか否かを判断する。
具体的には、車種判別処理部200は、二軸目検知判定部212による判定結果に基づいて、車両Aの2軸目を検知した後か否かを判定する(ステップS11a)。
車両検知信号を受け付けた時点で未だ車両Aの2軸目を検知していない場合(ステップS11a:NO)、当該車両検知信号は対象とする車両Aの検知によるものではないと判断して無視する。即ち、車両Aが打切検知位置D3に到達していないと判断する(ステップS13)。
他方、車両検知信号を受け付けた時点で既に車両Aの2軸目を検知していた場合(ステップS11a:YES)、当該車両検知信号は対象とする車両Aの検知によるものと判断し、車両Aが打切検知位置D3に到達したと判断する(ステップS12)。この場合、図3のステップS04では“YES”となる。
以上のように、第3の実施形態に係る車種判別装置20は、車線Lを走行する車両Aから、車種判別を行うための車両特徴情報を検出する車両特徴情報検出センサ20Aと、車線Lの進入検知位置D1(進入位置)において車両Aを検知する進入側車両検知器201と、進入検知位置D1において車軸を検知する踏板202(車軸検知器)と、進入検知位置D1よりも下流側の打切検知位置D3において車両Aを検知する打切位置車両検知器206と、車両特徴情報検出センサ20Aによって検出された車両特徴情報を取得するとともに、取得した車両特徴情報に基づいて車線Lを走行する車両Aに対する車種判別処理を行う車種判別処理部200と、を備えている。そして、車種判別処理部200は、進入側車両検知器201にて車両Aが検知されてから踏板202にて2軸目が検知された時刻よりも後において打切検知位置D3で車両が検知された時点で、当該時点までに取得した車両特徴情報に基づいて車種判別処理の結果を出力する。
10 有人ブース
11 料金収受機
20 車種判別装置
200 車種判別処理部
210 加減速特性演算部
211 到達予想時刻演算部
212 二軸目検知判定部
201 進入側車両検知器
201a 速度検出用車両検知器
21 進入速度検出器
202 踏板(車軸検知器)
203 ナンバープレート認識装置
204 車高検知器
205 車長検知器
206 打切位置車両検知器
20A 車両特徴情報検出センサ
20B 車両到達時刻予測装置
20C 制御ユニット
D1 進入検知位置(進入位置)
D2 料金収受位置(停止位置)
D3 打切検知位置(予測対象位置)
A 車両
L 車線
I アイランド
Claims (8)
- 車線の進入位置における車両の進入速度を検出する進入速度検出器と、前記進入速度で進入した車両が前記車線における所定の停止位置で最も早く停止するための加減速特性を演算する加減速特性演算部と、算出された前記加減速特性に基づいて車両が前記進入位置と前記停止位置との間に規定された所定の予測対象位置に到達する到達予想時刻を演算する到達予想時刻演算部と、を備える車両到達時刻予測装置と、
前記車線を走行する車両から、車種判別を行うための車両特徴情報を検出する車両特徴情報検出センサと、
前記進入位置において車両を検知する進入側車両検知器と、
前記予測対象位置である打切検知位置において車両を検知する打切位置車両検知器と、
前記車両特徴情報検出センサによって検出された前記車両特徴情報を取得するとともに、取得した前記車両特徴情報に基づいて前記車線を走行する車両に対する車種判別処理を行う車種判別処理部と、
を備え、
前記車種判別処理部は、
前記到達予想時刻よりも後において前記打切検知位置で車両が検知された時点で、当該時点までに取得した前記車両特徴情報に基づいて前記車種判別処理の結果を出力する
車種判別装置。 - 前記加減速特性は、
前記車線における車両の位置の経時的変化を示す特性曲線であって、前記進入位置における前記進入速度から予め規定された一定の加速度で加速する特性を示す加速曲線と、当該加速曲線と一点で接し、予め規定された一定の減速度で減速して前記停止位置において速度がゼロとなる特性を示す減速曲線と、を有してなる
請求項1に記載の車種判別装置。 - 前記一定の加速度は、車両が最大限に加速した場合の加速度として予め規定された最大加速度であって、
前記一定の減速度は、車両が最大限に減速した場合の減速度として予め規定された最大減速度である
請求項2に記載の車種判別装置。 - 前記進入位置において車軸を検知する車軸検知器を更に備え、
前記車種判別処理部は、
前記到達予想時刻、及び、前記進入側車両検知器にて車両が検知されてから前記車軸検知器にて2軸目が検知された時刻のうちのいずれか遅い方よりも後において前記打切検知位置で車両が検知された時点で、当該時点までに取得した前記車両特徴情報に基づいて前記車種判別処理の結果を出力する
請求項1に記載の車種判別装置。 - 前記進入速度検出器は、
前記進入側車両検知器と、当該進入側車両検知器から車線方向に所定の距離だけ離れて設置された他の車両検知器とを有してなる
請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の車種判別装置。 - 車線の進入位置における車両の進入速度を検出する進入速度検出ステップと、
前記進入速度で進入した車両が、前記車線における所定の停止位置で最も早く停止するための加減速特性を演算する加減速特性演算ステップと、
算出された前記加減速特性に基づいて、車両が前記進入位置と前記停止位置との間に規定された所定の予測対象位置に到達する到達予想時刻を演算する到達予想時刻演算ステップと、
車両特徴情報検出センサを通じて、前記車線を走行する車両から、車種判別を行うための車両特徴情報を検出する車両特徴情報検出ステップと、
進入側車両検知器を通じて、前記進入位置において車両を検知する進入側車両検知ステップと、
打切位置車両検知器を通じて、前記予測対象位置である打切検知位置において車両を検知する打切位置車両検知ステップと、
前記車両特徴情報検出センサによって検出された前記車両特徴情報を取得するとともに、取得した前記車両特徴情報に基づいて前記車線を走行する車両に対する車種判別処理を行う車種判別処理ステップと、
を有し、
前記車種判別処理ステップでは、
前記到達予想時刻よりも後において前記打切検知位置で車両が検知された時点で、当該時点までに取得した前記車両特徴情報に基づいて前記車種判別処理の結果を出力する
車種判別方法。 - 車種判別装置のコンピュータに、
車線の進入位置における車両の進入速度を検出する進入速度検出ステップと、
前記進入速度で進入した車両が、前記車線における所定の停止位置で最も早く停止するための加減速特性を演算する加減速特性演算ステップと、
算出された前記加減速特性に基づいて、車両が前記進入位置と前記停止位置との間に規定された所定の予測対象位置に到達する到達予想時刻を演算する到達予想時刻演算ステップと、
車両特徴情報検出センサを通じて、前記車線を走行する車両から、車種判別を行うための車両特徴情報を検出する車両特徴情報検出ステップと、
進入側車両検知器を通じて、前記進入位置において車両を検知する進入側車両検知ステップと、
打切位置車両検知器を通じて、前記予測対象位置である打切検知位置において車両を検知する打切位置車両検知ステップと、
前記車両特徴情報検出センサによって検出された前記車両特徴情報を取得するとともに、取得した前記車両特徴情報に基づいて前記車線を走行する車両に対する車種判別処理を行う車種判別処理ステップと、
を実行させるプログラムであって、
前記車種判別処理ステップでは、
前記到達予想時刻よりも後において前記打切検知位置で車両が検知された時点で、当該時点までに取得した前記車両特徴情報に基づいて前記車種判別処理の結果を出力する
プログラム。 - 車線を走行する車両から、車種判別を行うための車両特徴情報を検出する車両特徴情報検出センサと、
前記車線の進入位置において車両を検知する進入側車両検知器と、
前記進入位置において車軸を検知する車軸検知器と、
前記進入位置よりも下流側の打切検知位置において車両を検知する打切位置車両検知器と、
前記車両特徴情報検出センサによって検出された前記車両特徴情報を取得するとともに、取得した前記車両特徴情報に基づいて前記車線を走行する車両に対する車種判別処理を行う車種判別処理部と、
を備え、
前記車種判別処理部は、
前記進入側車両検知器にて車両が検知されてから前記車軸検知器にて2軸目が検知された時刻よりも後において前記打切検知位置で車両が検知された時点で、当該時点までに取得した前記車両特徴情報に基づいて前記車種判別処理の結果を出力する
車種判別装置。
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