JP7196015B2 - 車両監視装置、車両監視方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、車両監視装置、車両監視方法及びプログラムに関する。

高速道路では、車両が安全に運転できるように、車両の積み荷の過積載の取り締まりが行われることがある。
特許文献１には、関連する技術として、画像に基づいて車種を判別し、積載量が判別した車種に定められた基準値を超えるか否かを判定する技術が開示されている。

特開２０１７－２２００７６号公報

ところで、高速道路では、現状、車両の積み荷の過積載は、車線に設けられた軸重測定器による動荷重の測定結果によって判定されている。しかしながら、動荷重は、車両が走行中の荷重であり、静荷重よりも重く検出される場合がある。過積載ではない車両を誤って過積載であると判定しないために、過積載であると判定するためのしきい値に大きなマージンを設けて、動荷重の測定結果がそのしきい値を超えた場合に過積載の可能性があると判定している。つまり、従来の過積載の判定は、大きなマージンを設けている分、判定精度が不十分だった。
また、特許文献１に記載のように、画像により車種を判別し、判別した車種に定められた基準値を超える積載量であるか否かを判定する技術もあるが、高速道路には予め備えられていない画像処理装置を新たに備える必要があり、コストが増加してしまう。
そこで、高速道路において、過積載であるか否かを精度よく簡易的に特定することのできる技術が求められている。

本発明は、上記の課題を解決することのできる車両監視装置、車両監視方法及びプログラムを提供することを目的としている。

本発明の第１の態様によれば、車両監視装置（１）は、車線に設けられて、車両（４０）の荷重を計測する軸重計（１０）と、前記車線の車線方向と交差する面にレーザを投光するレーザ式車両検知器（２０）と、前記軸重計による動荷重の測定結果が所定のしきい値を超えた場合に、前記レーザの投光結果により形成された前記車両のシルエット情報に基づいて、過積載の可能性のある前記車両を特定する特定部（３０４）と、を備える。
このようにすれば、車両監視装置は、新たな装置を増設することなく高速道路に予め備えられている車両検知器の検知情報を利用するため、過積載であるか否かを簡易な構成によって精度よく特定することができる。つまり、車両監視装置は、高速道路において、過積載であるか否かを精度よく簡易的に特定することができる。
また、レーザ式車両検知器を用いて寸法（距離、大きさなどを含む）を推定する場合、カメラ画像を用いて寸法を推定する場合に比べて、その推定した寸法の絶対値の精度が向上する。その結果、レーザ式車両検知器を用いる場合、カメラ画像を用いる場合に比べて、寸法を根拠にした車種の判別の精度や車両のシルエットを特定する精度を向上させることができる。

本発明の第２の態様によれば、第１の態様における車両監視装置は、前記車線の幅方向に延びて設置され、押圧された範囲を特定可能な踏板、をさらに備え、前記特定部は、前記押圧された範囲が所定値以上であった場合に、過積載の可能性のある前記車両を特定するものであってもよい。
このようにすれば、車両監視装置１は、タイヤ幅に基づいて、さらに精度よく過積載であるか否かを特定することができる。つまり、車両監視装置１は、高速道路において、過積載であるか否かをより精度よく簡易的に特定することができる。

本発明の第３の態様によれば、第１の態様または第２の態様における車両監視装置において、前記特定部は、過積載の可能性のある前記車両を特定可能な情報と、過積載の可能性があることを示す情報とを関連付けて記憶部に書き込むものであってもよい。
このようにすれば、車両監視装置１は、車両の重さを測るだけではなく、過積載の可能性のある車両を、料金収受の特徴のひとつである車両を特定可能な情報（例えば、車両のナンバープレートの情報）と関連付けて管理することができる。

本発明の第４の態様によれば、車両監視方法は、車線に設けられて、車両の荷重を計測することと、前記車線の車線方向と交差する面にレーザを投光することと、前記荷重の測定結果が所定のしきい値を超えた場合に、前記レーザの投光結果より形成された前記車両のシルエット情報に基づいて、過積載の可能性のある前記車両を特定することと、を含む。
このようにすれば、車両監視方法は、新たな装置を増設することなく高速道路に予め備えられている装置によって、過積載であるか否かを精度よく特定することができる。つまり、車両監視方法は、高速道路において、過積載であるか否かを精度よく簡易的に特定することができる。

本発明の第５の態様によれば、プログラムは、車線に設けられて、車両の荷重を計測する軸重計と、前記車線の車線方向と交差する面にレーザを投光するレーザ式車両検知器と、を備える車両監視装置のコンピュータに、前記軸重計による動荷重の測定結果が所定のしきい値を超えた場合に、前記レーザの投光結果より形成された前記車両のシルエット情報に基づいて、過積載の可能性のある前記車両を特定することと、を実行させる。
このようにすれば、プログラムは、新たな装置を増設することなく高速道路に予め備えられている装置によって、過積載であるか否かを精度よく特定することができる。つまり、プログラムは、高速道路において、過積載であるか否かを精度よく簡易的に特定することができる。

本発明の実施形態による車両監視装置、車両監視方法及びプログラムによれば、高速道路において、過積載であるか否かを精度よく簡易的に特定することができる。

本発明の第１の実施形態による車両監視装置の構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態による料金自動収受機の構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態による車両監視装置の処理フローを示す図である。 本発明の第２の実施形態による車両監視装置の構成を示す図である。 本発明の第２の実施形態による車両監視装置の処理フローを示す図である。 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、本発明の第１の実施形態による車両監視装置１について説明する。

（車両監視装置の構成）
本発明の第１の実施形態による車両監視装置１は、現状行っている車両の動荷重の測定結果に基づく過積載の判定に加えて、さらに、車両のシルエットに基づく過積載の判定を行い、過積載の可能性のある車両を特定する装置である。車両監視装置１は、図１に示すように、軸重計１０、レーザ式車両検知器２０、料金自動収受機３０を備える。なお、図１には車両４０が示されている。

軸重計１０は、車線に設けられる装置である。軸重計１０は、走行する車両４０のタイヤが軸重計１０上を通過したときの動荷重を計測する。すなわち、軸重計１０は、走行する車両４０の車軸ごとに、軸重計１０自身に掛かる車両４０の動荷重を計測する。

レーザ式車両検知器２０は、車両４０に複数のレーザを投光することで車両４０のシルエットを表す情報を取得する装置であり、車種を判別する車種判別装置の一部として、高速道路において、従来より備えられている装置である。レーザ式車両検知器２０は、車線方向に走行する車両４０に対して、車線方向と交差する面に沿って複数方向のレーザを投光し反射光を受ける。このように、レーザ式車両検知器２０は、車両４０にレーザを投光し、反射光を受けることによって、各レーサについての車両４０までの距離の情報、すなわち車両４０のシルエットを表す情報を取得する。このシルエットを表す情報には、車両４０に搭載された積み荷全体のシルエットを表す情報が含まれている。

料金自動収受機３０は、車両４０が料金自動収受機３０を通過するときに車両４０の車種に応じた料金を徴収する装置である。また、料金自動収受機３０は、レーザの投光結果より形成された車両４０のシルエット情報に基づいて、過積載の可能性のある車両４０を特定する。
料金自動収受機３０は、図２に示すように、料金処理部３０１、通信部３０２、記憶部３０３、特定部３０４を備える。

料金処理部３０１は、車両４０の車種、車両４０の高速道路の出入りした場所などに応じた料金を徴収する処理を行う。なお、料金処理部３０１が行う料金を徴収する処理は、既知の技術を利用する処理である。
通信部３０２は、料金自動収受機３０とは別の装置と通信を行う。
記憶部３０３は、料金自動収受機３０が行う処理に必要な種々の情報を記憶する。

特定部３０４は、軸重計１０による動荷重の測定結果が所定のしきい値を超えた場合に、レーザ式車両検知器２０によるレーザの投光結果より形成された車両４０のシルエット情報に基づいて、対象とする車両４０が過積載の可能性のある車両であるか否かを特定する。
例えば、軸重計１０による動荷重の測定結果が所定のしきい値（例えば、５トン）を超えた場合に、レーザ式車両検知器２０が取得した車両４０のシルエットを表す情報に含まれる車両４０に搭載された積み荷全体のシルエットを表す情報から積み荷全体のシルエットをタッチパネルに表示して、料金自動収受機３０の管理者がそのタッチパネルに表示された積み荷全体のシルエットを見る。そして、管理者は、積み荷全体のシルエットから過積載の可能性が高いか低いかを判定し、タッチパネルを操作してその判定結果に応じた情報を特定部３０４に送信する。特定部３０４は、タッチパネルからの判定結果が過積載の可能性が高いことを示す情報である場合、その車両４０を、過積載の可能性がある車両と特定する。また、特定部３０４は、タッチパネルからの判定結果が過積載の可能性が低いことを示す情報である場合、その車両４０を、過積載の可能性のない車両と特定する。
また、例えば、記憶部３０３は、過積載であると特定部３０４が判定するための基準となるシルエットの情報を予め記憶する。そして、特定部３０４は、軸重計１０による動荷重の測定結果が所定のしきい値を超えた場合に、その基準となるシルエットの情報とレーザ式車両検知器２０が取得した車両４０のシルエットの情報とを比較し、比較結果に基づいて車両４０が過積載の可能性があるか否かを特定する。具体的には、例えば、特定部３０４は、比較結果が、基準となるシルエットの面積よりもレーザ式車両検知器２０が取得した車両４０のシルエットの面積の方が広いことを示す場合、その車両４０を、過積載の可能性がある車両と特定する。また、具体的には、例えば、特定部３０４は、比較結果が、基準となるシルエットの面積よりもレーザ式車両検知器２０が取得した車両４０のシルエットの面積の方が狭いことを示す場合、その車両４０を、過積載の可能性がない車両と特定する。

そして、特定部３０４は、過積載の可能性があると特定した車両４０を、その車両４０を特定可能な情報（例えば、車両４０のナンバープレートの情報）と、過積載の可能性があることを示す情報とを関連付けて記憶部３０３に書き込む。

（車両監視装置の処理）
次に、本発明の第１の実施形態による車両監視装置１の処理について説明する。
ここでは、各車両４０について車両監視装置１が行う処理について図３に示す処理フローを用いて説明する。
なお、車両４０は、車線方向に走行する。そして、軸重計１０は、走行する車両４０の車軸ごとに、軸重計１０自身に掛かる車両４０の動荷重を計測するものとする。また、レーザ式車両検知器２０は、車両４０に複数のレーザを投光することで車両４０のシルエットを表す情報を取得するものとする。

軸重計１０は、走行する車両４０のタイヤが軸重計１０上を通過したときの動荷重を計測する（ステップＳ１）。すなわち、軸重計１０は、走行する車両４０の車軸ごとに、軸重計１０自身に掛かる車両４０の動荷重を計測する。

特定部３０４は、軸重計１０による動荷重の測定結果を軸重計１０から取得する。特定部３０４は、軸重計１０による動荷重の測定結果と所定のしきい値とを比較する（ステップＳ２）。
特定部３０４は、軸重計１０による動荷重の測定結果が所定のしきい値を超えたか否かを特定する（ステップＳ３）。

特定部３０４は、軸重計１０による動荷重の測定結果が所定のしきい値を超えないと特定した場合（ステップＳ３においてＮＯ）、処理を終了する。
また、特定部３０４は、軸重計１０による動荷重の測定結果が所定のしきい値を超えたと判定した場合（ステップＳ３においてＹＥＳ）、レーザ式車両検知器２０が取得した、各レーサについての車両４０までの距離の情報、すなわち車両４０のシルエットを表す情報を、レーザ式車両検知器２０から取得する（ステップＳ４）。

特定部３０４は、車両４０のシルエット情報に基づいて、対象とする車両４０が過積載の可能性のある車両であるか否かを特定する（ステップＳ５）。
特定部３０４は、車両４０のシルエット情報に基づいて、対象とする車両４０が過積載の可能性のある車両でないと特定した場合（ステップＳ５においてＮＯ）、処理を終了する。
また、特定部３０４は、車両４０のシルエット情報に基づいて、対象とする車両４０が過積載の可能性のある車両であると特定した場合（ステップＳ５においてＹＥＳ）、特定した車両４０を、その車両４０を特定可能な情報（例えば、車両４０のナンバープレートの情報）と、過積載の可能性があることを示す情報とを関連付けて記憶部３０３に書き込む（ステップＳ６）。そして、特定部３０４は、処理を終了する。
そして、特定部３０４が特定した車両４０について従来と同様に静荷重を計測すればよい。

以上、本発明の第１の実施形態による車両監視装置１について説明した。車両監視装置１において、軸重計１０は、車線に設けられて、走行する車両４０の動荷重を計測する。レーザ式車両検知器２０は、車線の車線方向と交差する面に沿って複数方向のレーザを投光する。特定部３０４は、軸重計１０による動荷重の測定結果が所定のしきい値を超えた場合に、レーザの投光結果より形成された車両４０のシルエット情報に基づいて、過積載の可能性のある車両を特定する。
このようにすれば、車両監視装置１は、新たな装置を増設することなく高速道路に予め備えられている装置によって、過積載であるか否かを精度よく特定することができる。つまり、車両監視装置１は、高速道路において、過積載であるか否かを精度よく簡易的に特定することができる。

＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態による車両監視装置１について説明する。なお、本発明の第２の実施形態では、主に、本発明の第１の実施形態による車両監視装置１と異なる点について説明する。
（車両監視装置の構成）
本発明の第２の実施形態による車両監視装置１は、本発明の第１の実施形態による車両監視装置１と同様の過積載の判定を行う。そして、本発明の第２の実施形態による車両監視装置１は、さらに、踏板の押圧された範囲に基づく積載の判定を行い、過積載の可能性のある車両を特定する装置である。本発明の第２の実施形態による車両監視装置１は、図４に示すように、軸重計１０、レーザ式車両検知器２０、料金自動収受機３０、踏板５０を備える。料金自動収受機３０は、本発明の第１の実施形態による料金自動収受機３０と同様に、料金処理部３０１、通信部３０２、記憶部３０３、特定部３０４を備える。なお、図４には車両４０が示されている。

踏板５０は、車線の幅方向に延びて設置される、内部に電気的な接点を利用した踏圧センサを有する装置である。踏板５０では、電流が流されて抵抗値が測定されている。車両４０が踏板５０の上を走行するときに、車両４０のタイヤにより押圧された範囲が平接点に電気的に短絡される。この短絡回数が、車両４０の車軸の数として特定される。また、このとき、その短絡によって抵抗値が変化する。車両４０のタイヤにより押圧された範囲と、その範囲が平接点に電気的に短絡され変化する抵抗値とには相関関係がある。
記憶部３０３は、その相関関係を予め記憶する。
特定部３０４は、記憶部３０３が記憶する相関関係を用いることで、車両４０が踏板５０の上を走行したときの抵抗値の変化からタイヤ幅を特定する。

（車両監視装置の処理）
次に、本発明の第２の実施形態による車両監視装置１の処理について説明する。
ここでは、各車両４０について車両監視装置１が行う処理について図５に示す処理フローを用いて説明する。
なお、車両４０は、車線方向に走行する。そして、軸重計１０は、走行する車両４０の車軸ごとに、軸重計１０自身に掛かる車両４０の動荷重を計測するものとする。また、レーザ式車両検知器２０は、車両４０に複数のレーザを投光することで車両４０のシルエットを表す情報を取得するものとする。また、踏板５０では、車両４０が踏板５０の上を走行するときに、車両４０のタイヤにより押圧された範囲と平接点が電気的に短絡されるものとする。

車両監視装置１は、ステップＳ１～ステップＳ５の処理を行う。
車両監視装置１の特定部３０４は、車両４０のシルエット情報に基づいて、対象とする車両４０が過積載の可能性のある車両でないと特定した場合（ステップＳ５においてＮＯ）、処理を終了する。
また、車両監視装置１の特定部３０４は、車両４０のシルエット情報に基づいて、対象とする車両４０が過積載の可能性のある車両であると特定した場合（ステップＳ５においてＹＥＳ）、車両４０が踏板５０の上を走行するときの踏板５０の抵抗値の変化の情報を、踏板５０から取得する（ステップＳ７）。

特定部３０４は、踏板５０の抵抗値の変化と、記憶部３０３が記憶する相関関係とに基づいて、車両４０のタイヤ幅を特定する（ステップＳ８）。
そして、特定部３０４は、特定した車両４０のタイヤ幅がダブルタイヤ以上の幅であるか否かを特定する（ステップＳ９）。

特定部３０４は、特定した車両４０のタイヤ幅がダブルタイヤ以上の幅でないと特定した場合（ステップＳ９においてＮＯ）、すなわち、車両４０のタイヤによって押圧された範囲がダブルタイヤの幅に相当する値（所定値の一例）以上ではないと特定した場合、処理を終了する。
また、特定部３０４は、特定した車両４０のタイヤ幅がダブルタイヤ以上の幅であると特定した場合（ステップＳ９においてＹＥＳ）、すなわち、車両４０のタイヤによって押圧された範囲がダブルタイヤの幅に相当する値（所定値の一例）以上であると特定した場合、その車両４０が過積載の可能性のある車両であると特定する（ステップＳ１０）。
車両監視装置１は、ステップＳ６の処理を行い、処理を終了する。
そして、特定部３０４が特定した車両４０について従来と同様に静荷重を計測すればよい。

以上、本発明の第２の実施形態による車両監視装置１について説明した。車両監視装置１において、軸重計１０は、車線に設けられて、走行する車両４０の動荷重を計測する。レーザ式車両検知器２０は、車線の車線方向と交差する面に沿って複数方向のレーザを投光する。特定部３０４は、軸重計１０による動荷重の測定結果が所定のしきい値を超えた場合に、レーザの投光結果より形成された車両４０のシルエット情報に基づいて、過積載の可能性のある車両を特定する。そして、さらに、特定部３０４は、記憶部３０３が記憶する相関関係を用いることで、車両４０が踏板５０の上を走行したときの抵抗値の変化からタイヤ幅を特定し、特定した車両４０のタイヤ幅がダブルタイヤ以上の幅であると特定した場合に、その車両４０が過積載の可能性のある車両であると特定する。
このようにすれば、車両監視装置１は、タイヤ幅に基づいて、本発明の第１の実施形態による車両監視装置１よりもさらに精度よく過積載であるか否かを特定することができる。つまり、車両監視装置１は、高速道路において、過積載であるか否かをより精度よく簡易的に特定することができる。

なお、本発明の各実施形態における処理は、適切な処理が行われる範囲において、処理の順番が入れ替わってもよい。

なお、上述の本発明の実施形態では、レーザ式車両検知器２０は、車線の車線方向と交差する面に沿って複数方向に１本のレーザを投光する。そして、特定部３０４は、軸重計１０による動荷重の測定結果が所定のしきい値を超えた場合に、レーザの投光結果より形成された車両４０のシルエット情報に基づいて、過積載の可能性のある車両を特定する場合を一例として説明した。しかしながら、本発明の別の実施形態では、レーザ式車両検知器２０は、車線の車線方向と交差する面に複数本のレーザを同じ方向に投光する。そして、特定部３０４は、軸重計１０による動荷重の測定結果が所定のしきい値を超えた場合に、レーザの投光結果より形成された車両４０のシルエット情報に基づいて、過積載の可能性のある車両を特定するものであってもよい。

本発明の実施形態における記憶部３０３、その他の記憶装置のそれぞれは、適切な情報の送受信が行われる範囲においてどこに備えられていてもよい。また、記憶部３０３、その他の記憶装置のそれぞれは、適切な情報の送受信が行われる範囲において複数存在しデータを分散して記憶していてもよい。例えば、記憶部３０３は、第１記憶部と第２記憶部から構成されるものであってもよい。

本発明の実施形態について説明したが、上述の車両監視装置１、料金自動収受機３０、その他の制御装置は内部に、コンピュータシステムを有していてもよい。そして、上述した処理の過程は、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、上記処理が行われる。コンピュータの具体例を以下に示す。
図６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５は、図６に示すように、ＣＰＵ６、メインメモリ７、ストレージ８、インターフェース９を備える。
例えば、上述の車両監視装置１、料金自動収受機３０、その他の制御装置のそれぞれは、コンピュータ５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ストレージ８に記憶されている。ＣＰＵ６は、プログラムをストレージ８から読み出してメインメモリ７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、ＣＰＵ６は、プログラムに従って、上述した各記憶部に対応する記憶領域をメインメモリ７に確保する。

ストレージ８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。ストレージ８は、コンピュータ５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、インターフェース９または通信回線を介してコンピュータ５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５に配信される場合、配信を受けたコンピュータ５が当該プログラムをメインメモリ７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、ストレージ８は、一時的でない有形の記憶媒体である。

また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現してもよい。さらに、上記プログラムは、前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ファイル、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例であり、発明の範囲を限定しない。これらの実施形態は、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の追加、省略、置き換え、変更を行ってよい。

１・・・車両監視装置
５・・・コンピュータ
６・・・ＣＰＵ
７・・・メインメモリ
８・・・ストレージ
９・・・インターフェース
１０・・・軸重計
２０・・・レーザ式車両検知器
３０・・・料金自動収受機
４０・・・車両
５０・・・踏板
３０１・・・料金処理部
３０２・・・通信部
３０３・・・記憶部
３０４・・・特定部

Claims (5)

1. 車線に設けられて、車両の荷重を計測する軸重計と、
   前記車線の車線方向と交差する面にレーザを投光するレーザ式車両検知器と、
   前記軸重計による動荷重の測定結果が所定のしきい値を超えた場合に、前記レーザの投光結果より形成された前記車両のシルエット情報に基づいて、過積載の可能性のある前記車両を特定する特定部と、
   を備える車両監視装置。
2. 前記車線の幅方向に延びて設置され、押圧された範囲を特定可能な踏板、
   をさらに備え、
   前記特定部は、
   前記押圧された範囲が所定値以上であった場合に、過積載の可能性のある前記車両を特定する、
   請求項１に記載の車両監視装置。
3. 前記特定部は、
   過積載の可能性のある前記車両を特定可能な情報と、過積載の可能性があることを示す情報とを関連付けて記憶部に書き込む、
   請求項１または請求項２に記載の車両監視装置。
4. 車線に設けられて、車両の荷重を計測することと、
   前記車線の車線方向と交差する面にレーザを投光することと、
   前記荷重の測定結果が所定のしきい値を超えた場合に、前記レーザの投光結果より形成された前記車両のシルエット情報に基づいて、過積載の可能性のある前記車両を特定することと、
   を含む車両監視方法。
5. 車線に設けられて、車両の荷重を計測する軸重計と、前記車線の車線方向と交差する面にレーザを投光するレーザ式車両検知器と、を備える車両監視装置のコンピュータに、
   前記軸重計による動荷重の測定結果が所定のしきい値を超えた場合に、前記レーザの投光結果より形成された前記車両のシルエット情報に基づいて、過積載の可能性のある前記車両を特定することと、
   を実行させるプログラム。

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