JP7226387B2 - Object detection system - Google Patents
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Description
本発明は、物体検知システム、特に路面がプレキャストコンクリート版で構築された道路上における物体の検知に関する。 The present invention relates to an object detection system, in particular to the detection of objects on a road surface constructed of precast concrete slabs.
従来から、車両や人間など路上の物体をカメラやレーザを利用して検知する技術がある。例えば、特許文献1では、レーザレーダを用いて監視エリアにおける車両を検知する技術が提案されている。
Conventionally, there are technologies for detecting objects on the road, such as vehicles and people, using cameras and lasers. For example,
しかしながら、カメラは、可視光を用いているため、大雨や雪、霧などの悪天候では、周囲が見えにくくなり、路上の物体の検知機能が低下する。また、レーザレーダでは、雨粒、雪、霧によってレーザが反射、散乱する。つまり、レーザレーダを用いる場合も悪天候の中では路上の物体の検知機能が低下する可能性がある。 However, since the camera uses visible light, it becomes difficult to see the surroundings in bad weather such as heavy rain, snow, and fog, and the ability to detect objects on the road deteriorates. In laser radar, the laser is reflected and scattered by raindrops, snow, and fog. In other words, even when laser radar is used, the ability to detect objects on the road may deteriorate in bad weather.
本発明は、悪天候時でも路上の物体を、より確実に検知できるようにすることを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to make it possible to more reliably detect an object on the road even in bad weather.
本発明に係る物体検知システムは、道路を施工する領域に立設させた杭と、前記杭の上に載置されるプレキャストコンクリート版と、を用いて形成される構造の道路上の物体を検知する物体検知システムにおいて、前記道路に配設される複数のセンサ手段と、前記センサ手段のセンサ値を少なくとも含むセンサ情報を取得するセンサ情報取得手段と、前記センサ手段のセンサ値から得られる路面にかかる荷重を参照することによって前記道路上の物体を検知する検知手段と、を有することを特徴とする。 An object detection system according to the present invention detects an object on a road having a structure formed by using piles erected in a road construction area and precast concrete slabs placed on the piles. an object detection system comprising: a plurality of sensor means arranged on the road; sensor information acquisition means for acquiring sensor information including at least the sensor values of the sensor means; and detection means for detecting an object on the road by referring to the load.
また、前記検知手段は、前記路面にかかる荷重が漸増又は漸減している場合、前記センサ手段のセンサ値から得られる荷重から、路面に物体がない状態で漸増状態における時間当たりの荷重の増加量を一定と仮定した場合における荷重、又は路面に物体がない状態で漸減状態における時間当たりの荷重の減少量を一定と仮定した場合における荷重を減算することで得られる荷重を参照して前記道路上の物体を検知することを特徴とする。
Further, when the load applied to the road surface is gradually increasing or decreasing, the detection means detects the amount of increase in the load per time in the gradually increasing state with no objects on the road surface, based on the load obtained from the sensor value of the sensor means. is assumed to be constant , or the load obtained by subtracting the load obtained by subtracting the load when it is assumed that the amount of decrease in the load per time in the gradually decreasing state with no objects on the road surface is constant. object is detected.
また、前記検知手段は、前記センサ手段が前記杭に取り付けられている場合において、前記道路上に物体が存在するときの前記杭にかかる荷重の分布を入力とし、物体の有無を出力する学習モデルに、前記センサ手段のセンサ値から得られる前記杭にかかる荷重の分布を入力することによって前記道路上の物体を検知することを特徴とする。 Further, the detection means is a learning model for outputting the presence or absence of an object when the sensor means is attached to the pile, and the distribution of the load applied to the pile when the object exists on the road is input. (2) the object on the road is detected by inputting the distribution of the load applied to the pile obtained from the sensor value of the sensor means;
また、前記センサ手段のセンサ値から得られる路面にかかる荷重の分布及びその遷移を参照することによって前記検知手段により検知された物体の位置、移動方向及び移動速度を検出する検出手段と、前記検知手段により検知された物体の周辺に位置する他の物体に、当該物体の検知を通報する通報手段と、を有することを特徴とする。 detecting means for detecting the position, moving direction, and moving speed of the object detected by the detecting means by referring to the distribution of the load applied to the road surface obtained from the sensor values of the sensor means and its transition; and reporting means for reporting the detection of the object to other objects located around the object detected by the means.
また、前記センサ手段のセンサ値から得られる路面にかかる荷重から、前記検知手段により検知された物体の種別を判別する判別手段を有し、前記通報手段は、前記判別手段により物体が人と判別された場合、当該人に接近してくる車両に当該人の存在を通報し、前記判別手段により物体が車両と判別された場合、当該車両の進行方向に位置する人に当該車両の接近を通報することを特徴とする。 Further, there is discriminating means for discriminating the type of the object detected by the detecting means from the load applied to the road surface obtained from the sensor value of the sensor means, and the reporting means discriminates the object as a person by the discriminating means. When the object is determined to be a vehicle by the determination means, the approach of the vehicle is notified to a person positioned in the traveling direction of the vehicle. characterized by
また、前記センサ手段は、荷重センサ、または荷重に換算可能なセンサデータを計測するセンサであることを特徴とする。 Further, the sensor means is a load sensor or a sensor that measures sensor data that can be converted into a load.
本発明によれば、悪天候時でも路上の物体を、より確実に検知することができる。 According to the present invention, objects on the road can be detected more reliably even in bad weather.
以下、図面に基づいて、本発明の好適な実施の形態について説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本実施の形態における道路の構造を示す斜視図である。プレキャストコンクリート版(以下、「路版」)1は、現場で組立・設置を行うために、工場などで運搬可能な形や大きさに予め製造された板状のコンクリートである。路版1の大きさは、1.2m四方を想定しているが、この大きさに限定する必要はない。本実施の形態における路版1は、矩形形状で形成される。
FIG. 1 is a perspective view showing the structure of a road according to this embodiment. A precast concrete slab (hereinafter referred to as “road slab”) 1 is a plate-shaped concrete that is manufactured in advance in a shape and size that can be transported at a factory or the like for assembly and installation on site. The size of the
本実施の形態における道路2は、図1に示すように、路版1を路体4に立設された杭3の上に並べて敷設し、路版1の各角部をボルトにて杭3に固定されて形成される構造を有している。「路体」4とは、道路を施工する領域を掘り下げて形成される道路構造の最下層のことをいう。路体4に立設させた杭3の上に路版1を敷設するので、少なくとも路版1の厚み以上に掘り下げる必要がある。本実施の形態では、図1に示すように路版1と路体4との間に空間5が形成されるよう深く掘り下げる。
As shown in FIG. 1, the
各杭3には、荷重センサ6が取り付けられる。荷重センサ6は、杭3に載置されている路版1にかかる荷重を常時計測する。本実施の形態では、杭3の上部に取り付けた例を示しているが、荷重が計測できればよいので、取付位置は、この例に限らず、頂部等他の箇所に取り付けてもよい。あるいは、路版1の表面、裏面、あるいは内部に組み込むなどして設けてもよい。
A
図2は、本実施の形態における物体検知システムの全体構成図である。また、図2では、道路2の周辺の状況を示している。路上には、検知対象となる物体に相当する車両7と人8が示されている。また、横断歩道の設置位置には、横断する人8に情報を提供するための標示板9が設置されている。更に、図2には、杭(図示せず)に取り付けられている荷重センサ6と、道路2の近傍に設置されている通信装置10と、道路2の遠隔地に設置されている物体検知装置20とが、示されている。通信装置10は、周辺に設置されている荷重センサ6及び標示板9と有線又は無線にて接続されており、接続された各荷重センサ6が計測したセンサデータを収集して物体検知装置20へ送信すると共に、物体検知装置20からの指示に応じて周辺に物体を検知したことを通報する。物体検知装置20は、道路2の周辺に設置されている複数の通信装置10それぞれから有線又は無線にて送信されてくるセンサ情報を解析することで路上の物体を検知する。本実施の形態では、後述する物体検知装置20が提供する機能をクラウド上に設ける場合を想定しているが、これに限る必要はなく、1又は複数のサーバコンピュータやスーパーコンピュータをクラウド外、例えば道路の管理センサ等に設置して実現するようにしてもよい。
FIG. 2 is an overall configuration diagram of an object detection system according to this embodiment. In addition, in FIG. 2, the situation around the
なお、荷重センサ6及び通信装置10は、道路2に複数設置されているが、それぞれ同等の動作を行うので、図2には、便宜的にそれぞれ1台ずつ図示した。
A plurality of the
図3は、本実施の形態における通信装置と物体検知装置のブロック構成図である。なお、本実施の形態において説明に用いない構成要素については図から省略している。 FIG. 3 is a block configuration diagram of a communication device and an object detection device according to this embodiment. Components that are not used for explanation in this embodiment are omitted from the drawings.
通信装置10は、通信機能を有する従前から存在する汎用的なコンピュータのハードウェア構成で実現できる。すなわち、通信装置10は、プロセッサ、ROM、RAM、ストレージ及びネットワークインタフェースを備える。
The
通信装置10は、センサデータ受信部11、センサ情報送信部12、検知情報受信部13及び通報部14を有している。センサデータ受信部11は、接続されている荷重センサ6からセンサデータを収集する。センサ情報送信部12は、収集したセンサデータを少なくとも含むセンサ情報を物体検知装置20へ送信する。検知情報受信部13は、物体検知装置20が物体を検知した場合に送られてくる検知情報を受信する。通報部14は、送られてきた検知情報に従って、検知された物体の周辺に位置する他の物体に当該物体の検知を通報する。
The
通信装置10における各構成要素11~14は、通信装置10を形成するコンピュータと、コンピュータに搭載されたプロセッサで動作するプログラムとの協調動作により実現される。
Each
物体検知装置20は、通信機能を有する従前から存在する汎用的なサーバコンピュータ等のハードウェア構成で実現できる。すなわち、物体検知装置20は、プロセッサ、ROM、RAM、ハードウェアディスクドライブ(HDD)等の記憶手段及びネットワークインタフェースを備える。
The
物体検知装置20は、センサ情報受信部21、物体検知部22、通報制御部23、センサ情報記憶部24及び管理情報記憶部25を有している。センサ情報受信部21は、通信装置10から送信されてくるセンサ情報を受信し、センサ情報記憶部24に保存する。物体検知部22は、センサ情報受信部21が受信したセンサ情報を参照することによって路上の物体を検知すると共に路上における物体の位置を検出する。また、物体検知部22は、センサ情報記憶部24に記憶されたセンサ情報の履歴から物体の移動方向及び移動速度を検出する。更に、物体検知部22は、物体を検知した場合、検知した物体の種別、すなわち物体が人であるか車両であるかを判別する。通報制御部23は、物体が検知された場合、検知情報を通信装置10へ送信する。
The
管理情報記憶部25には、道路2に設置されている通信装置10、標示板9及び荷重センサ6を管理するための管理情報が記憶される。管理情報は、通信装置10に関する管理情報として、通信装置10の識別情報、通信装置10が設置されている位置を特定する位置情報を含む。また、荷重センサ6に関する管理情報として、荷重センサ6の識別情報、荷重センサ6が設置されている位置を特定する位置情報(杭3の位置等が管理されている場合は、取り付けられている杭3を特定する情報でもよい)を含む。また、標示板9に関する管理情報として、標示板9の識別情報、標示板9が設置されている位置を特定する位置情報を含む。更に、管理情報は、各通信装置10と、当該通信装置10に接続されている標示板9及び荷重センサ6とを紐付ける情報を含む。
The management
物体検知装置20における各構成要素21~23は、物体検知装置20を形成するコンピュータと、コンピュータに搭載されたCPUで動作するプログラムとの協調動作により実現される。また、各記憶部24,25は、物体検知装置20に搭載されたHDDにて実現される。あるいは、RAM又は外部にある記憶手段をネットワーク経由で利用してもよい。
Each
また、本実施の形態で用いるプログラムは、通信手段により提供することはもちろん、CD-ROMやUSBメモリ等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して提供することも可能である。通信手段や記録媒体から提供されたプログラムはコンピュータにインストールされ、コンピュータのCPUがプログラムを順次実行することで各種処理が実現される。 The program used in the present embodiment can be provided not only by communication means but also by being stored in a computer-readable recording medium such as a CD-ROM or USB memory. A program provided from a communication means or a recording medium is installed in a computer, and various processes are realized by the CPU of the computer sequentially executing the program.
路上の物体を検知するために、カメラやレーザレーダを用いると、悪天候時には物体の検知能力が低下するおそれがある。これに対し、本実施の形態においては、路面にかかる荷重によって路上の物体を検知するようにしたので、悪天候時にも路上の物体を、より確実に検知することができる。以下、本実施の形態における動作について説明する。 If a camera or laser radar is used to detect objects on the road, there is a risk that the ability to detect objects will deteriorate in bad weather. In contrast, in the present embodiment, objects on the road are detected based on the load applied to the road surface, so objects on the road can be detected more reliably even in bad weather. The operation in this embodiment will be described below.
本実施の形態では、物体検知部22がセンサ情報を参照することによって路上の物体を検知するが、物体検知部22は、機械学習により事前に形成された学習モデルを利用して物体を検知する。この学習モデルの学習について図4A,図4Bを用いて説明する。
In the present embodiment, the
図4A及び図4B(以下、「図4」と総称)は、学習モデルを学習するために使用する教師データを示す概念図に相当する。本実施の形態で用いる学習モデルは、杭3にかかる荷重の分布を入力とし、物体の検知の有無を出力する。
FIGS. 4A and 4B (hereinafter collectively referred to as “FIG. 4”) correspond to conceptual diagrams showing teacher data used for learning a learning model. The learning model used in this embodiment receives the load distribution applied to the
まず、図4の見方について説明する。図4では、道路2の一部分を切り出して示している。図4Aの(a)に示すように、道路2は、歩道2aと車道2bが設けられている。道路2に含まれる矩形は路版1であって、路版1の各角部には、円形状の杭3が示されている。また、図4において、図面の左側の道路2では、車両7及び人8の大きさと位置を示しており、対応する図面の右側の道路2では、左側に示した位置に車両7及び人8が位置するときに荷重センサが計測した荷重の大きさを示している。図4Aの(a)に示すように、本実施の形態では、便宜的に荷重を4段階に分けて示す。荷重センサ6は、物体の有無にかかわらず、少なくとも杭3に載置されている路版1の重量を常時計測しているが、路版1の上に物体が存在しない状態において計測された荷重を「基準荷重」と称することにする。図4では、基準荷重を計測している杭3を白丸で示している。そして、計測された荷重の大きさを、所定の各閾値との比較によって小、中、大と分ける。図4では、重たいほど杭3を濃い色で示す。
First, how to view FIG. 4 will be described. In FIG. 4, a part of the
なお、本実施の形態では、杭3にかかる荷重から基準荷重のみを減算して物体の荷重のみによって学習するようにしてもよい。本実施の形態では、後者、すなわち基準荷重を含まない物体の荷重のみに基づく教師データを用いることにする。
In the present embodiment, only the reference load may be subtracted from the load applied to the
ここで、図4に示す(b)~(h)を教師データとして学習モデルに学習させる。例えば、(b)の教師データを学習モデルに入力することで、物体が人8の場合において(b)において示す位置に人8がいるときの荷重の分布及び荷重の大きさを学習させる。同様に、(c)~(e)の教師データを学習モデルに入力することで、物体が車両7の場合であって車両7が一般車両7a、自動二輪車7b、大型車両7cの場合に(c)~(e)において示す位置に車両7a~7cがいるときの荷重の分布及び荷重の大きさを学習させる。更に、複数の車両は、道路2を続いて走行するので、この場合にも対応できるように複数の車両7が道路2を走行するケースを想定した教師データ(f)~(h)を用いて学習モデルに学習させる。
Here, (b) to (h) shown in FIG. 4 are used as teacher data to make the learning model learn. For example, by inputting the training data of (b) into the learning model, the load distribution and the magnitude of the load when the
なお、車両の種類は、図4に示す一般車両7a、自動二輪車7b及び大型車両7cに限定する必要はないので、他の種類の車両及び同じ種類の車両でも、大きさや重量が異なる種類の車両に基づく教師データ及び複数の車両の並びや走行位置(例えば、道路2の歩道寄りなど)によって学習モデルに学習させることで、物体の検知精度を向上させる。
The types of vehicles need not be limited to the
荷重センサ6は、杭3にかかる荷重を常時計測している。計測された荷重を示すセンサデータ(「センサ値」又は「荷重値」ともいう)は、通信装置10へ送られる。通信装置10は、荷重センサ6からセンサデータが送られてくると、センサデータ、センサデータを計測した荷重センサ6の識別情報、計測日時及び計測された位置を特定するための位置情報を含むセンサ情報を生成して物体検知装置20へ送信する。位置情報は、物体検知装置20が通報の指示先を特定するためにも用いられる。位置情報は、例えば、通信装置10の識別情報でもよいし、荷重センサ6の識別情報でもよい。
The
物体検知装置20は、通信装置10からセンサ情報が送信されてくると、センサ情報に基づき路上の物体を検知する処理を実行する。以下、本実施の形態における物体検知処理について図5に示すフローチャートを用いて説明する。道路2には、複数の物体が存在するかもしれないが、ここでは、説明の便宜上、道路上の所定の範囲に着目し、その範囲において物体を検知するものとする。所定の範囲は、例えば、1台の通信装置10に接続されている荷重センサ6により荷重が計測される範囲としてもよい。また、その範囲に物体が存在する場合、1つの物体の検知に着目して説明する。なお、図4を用いて説明したように、物体検知部22は、学習モデルを利用することで、所定の範囲に含まれる全ての物体を検知することは可能である。
When the sensor information is transmitted from the
物体検知装置20において、センサ情報受信部21は、通信装置10から送信されてきた各荷重センサ6に対応するセンサ情報を受信すると、センサ情報記憶部24に保存する。物体検知部22は、所定の範囲において同じ計測日時のセンサ情報をセンサ情報記憶部24から取り出すことで取得する(ステップ110)。あるいは、センサ情報受信部21から直接取得してもよい。物体検知部22は、センサ情報に含まれるセンサ値を参照して、図4に示す図面右側のような荷重分布を作成する(ステップ120)。なお、荷重センサ6の配置は、センサ情報に含まれるセンサ識別情報と管理情報記憶部25に記憶される管理情報を対比させることで特定できる。
In the
続いて、物体検知部22は、悪天候時でも物体を検知できるように、作成された荷重分布により表される荷重を必要により補正する補正処理を実施するが(ステップ130)、補正処理については後述することとし、ここでは補正処理が終了したものとして以降の処理を説明する。
Subsequently, the
物体検知部22は、作成した荷重分布を学習モデルに入力し、路上に物体が存在するかどうかを判定する(ステップ140)。作成した荷重分布が図4の(a)に示すように全ての杭3において基準荷重のみが計測されている場合、換言すると、物体の荷重が検出されていない場合、所定の範囲に物体は存在しないことになる。すなわち、物体検知部22は、物体を検知しない。一方、作成した荷重分布が図4の図面右側に示す荷重分布のいずれかと一致または類似している場合、物体検知部22は、所定の範囲に物体を検知する。例えば、ステップ120により作成された荷重分布が、図4Aの(c)の図面右側に示す荷重分布と同一または類似している場合、物体検知部22は、所定の範囲内に物体を検知することができる。なお、検知した物体は、一般車両7aと判別可能である。
The
本実施の形態では、荷重センサ6が計測した荷重値を単に参照するのではなく、つまり、所定の範囲において荷重が単に検出されたかどうかではなく、荷重分布の一致度によって物体を検知するようにしているので、検知対象とする車両7及び人8について、より多くの教師データを用いて学習モデルに学習させるようにするのが望ましい。これにより、路上に単に載置されている物体を車両7や人8と誤検知することから回避できる。
In the present embodiment, instead of simply referring to the load value measured by the
所定の範囲に物体が検知されなければ(ステップ150でN)、次のセンサ情報を取得するためにステップ110に移行する。所定の範囲に物体が検知された場合(ステップ150でY)、続いて、物体検知部22は、路上に検知した物体の種別を判別する(ステップ160)。本実施の形態では、荷重センサ6が計測した荷重、つまり重量にて物体を判別する。より具体的には、物体の荷重が検出されている路版1を支持する4本の杭3にかかる荷重から、その路版1にかかる荷重点(重心)を求める。物体の荷重が検出されている他の路版1においても同様に荷重点を求め、各路版1の荷重点における荷重から物体の重量を算出する。車両7と人8とは、重量が明らかに異なるので、所定の閾値を設定し、その閾値以上の場合を車両7、閾値未満の場合を人8と判別する。なお、学習モデルに物体の種別を出力させるようにしてもよい。
If no object is detected within the predetermined range (N at step 150), the process proceeds to step 110 to acquire the next sensor information. If an object is detected within the predetermined range (Y at step 150), then the
物体の種別が判明すると、物体検知部22は、物体の位置、移動方向及び走行速度を算出する(ステップ170)。物体の位置は、物体の荷重が検出されている各路版1にかかる荷重点(重心)の位置から物体の中心点を求め、その中心点を物体の位置として検出する。また、物体は、所定の範囲においていったん検知されると、基本的には検知されてから所定の範囲内を移動することになる。物体検知部22は、受信されたセンサ情報に基づき上記のように物体を検知するが、センサ情報記憶部24には、過去に受信したセンサ情報が含まれているので、過去のセンサ情報に基づき検出した物体の位置の変化によって物体の移動の方向が特定でき、また、時間当たりの物体の移動量によって移動速度が算出できる。
When the type of object is determined, the
通報制御部23は、物体が検知された旨、検知した物体の種別、また移動方向及び移動速度を含む検知情報を、通信装置10へ送信することで通報を指示する(ステップ180)。検知情報の送信先は、所定の範囲に対応する通信装置10である。あるいは、所定の範囲に隣接する範囲に対応する通信装置10も送信先に含めてもよい。また、物体の検知状況の管理目的で物体検知装置20に保持するようにしてもよい。
The
なお、通報制御部23は、所定の範囲内に検知された物体とは異なる他の物体が更に検知されている場合、例えば車両7が検知された場合にその車両7の進行方向に人8が検知されている場合、あるいは人8が検知された場合にその人8の歩行方向に向かって走行してくる車両7が検知された場合等、路上が通報すべき状況であること判定した場合に限って検知情報を送信するように制御してもよい。また、この通報の制御機能を、通信装置10に持たせるようにしてもよい。
Note that when another object different from the object detected within the predetermined range is further detected, for example, when the vehicle 7 is detected, the
通信装置10において、検知情報受信部13が検知情報を受信すると、通報部14は、検知された物体が人8の場合、検知された車両7、少なくとも人8の方向に向かって走行している車両7に対して有効な情報を通報する。有効な情報というのは、例えば、走行位置周辺に人8が検知されたことや、前方の横断歩道を横断中の人8がいること、などである。また、通報部14は、検知された物体が車両7の場合、車両7の進行方向に設置されている標示板9に、人8にとって有効な情報を標示する。有効な情報というのは、例えば、車両7が接近していること、などである。あるいは、人8が表示手段を備える情報機器を携帯している場合、通報部14は、情報機器に通報することによって、車両7が接近中であることを人8に知らせるようにしてもよい。
In the
なお、本実施の形態では、通信装置10が物体検知装置20からの指示を受けて通報を行うようにしたが、物体検知装置20が車両7、人8及び標示板9に対して直接通報したり、標示させたりしてもよい。
In the present embodiment, the
ここで、ステップ130における補正処理について説明する。 Here, the correction processing in step 130 will be described.
図6は、1つの荷重センサ6によって計測された荷重の遷移の例を示すグラフを示す図である。図6では、悪天候ではない天候として晴天のときに計測された荷重の遷移を示している。図6に示すグラフにおいて、横軸は時間であり、縦軸は、計測された荷重である。
FIG. 6 is a graph showing an example of load transitions measured by one
図6(a)は、荷重センサ6に対応する杭3に載置されている1つの路版1上に物体がない状態で計測されているときを示すグラフである。物体が存在しないため、一定の荷重、すなわち基準荷重のみが計測されており、荷重は変化しない。図6(b)は、ある一定期間t1において物体の荷重が検知されているグラフを示している。
FIG. 6(a) is a graph showing the measurement when there is no object on one
そして、図6(c)は、図6(b)に示す荷重の遷移から図6(a)に示す荷重、すなわち基準荷重を減算することによって物体の荷重のみを抽出したときの荷重の遷移を示すグラフである。補正処理では、教師データと同様に物体の荷重のみを検出した荷重分布を作成する。 6(c) shows the load transition when only the load of the object is extracted by subtracting the load shown in FIG. 6(a), that is, the reference load, from the load transition shown in FIG. 6(b). It is a graph showing. In the correction process, a load distribution is created by detecting only the load of the object, similar to the teacher data.
悪天候として、例えば、路版1に荷重のかからない霧、靄等は、晴天の場合と同じように補正すればよい。降雨の場合、路上には、雨水による荷重がかかることになるが、路版1の重量と比較すると、誤差の範囲、つまり計測値のノイズレベルであると考えられる。従って、降雨は、路版1上の物体の有無の判定結果、また物体の種別の判定結果に影響を与えない。つまり、霧、靄、雨の場合は、晴天の場合と同じように補正すればよい。降水量の多い大雨の場合も判定結果に影響を与えない。
Bad weather, such as fog or haze that does not apply a load to the
図7は、1つの荷重センサ6によって計測された荷重の遷移の例を示すグラフを示す図である。図7では、悪天候として雪のとき、特に積雪が観測されるような悪天候のときに計測された荷重の遷移を示している。図7に示すグラフにおいて、横軸は時間であり、縦軸は、計測された荷重である。
FIG. 7 is a graph showing an example of load transitions measured by one
図7(a)は、荷重センサ6に載置されている1つの路版1上に物体がない状態で計測されているときを示すグラフである。物体が存在しないためが、降雪により積雪が路版1上に観測されることに伴い、荷重は漸増している。なお、ここでは、説明の便宜上、積雪量は一定に増加していくものとし、これにより荷重の増加量は一定としている。図7(b)は、図7(a)と同様に積雪が路版1上に観測されているときに、ある一定期間t1において物体の荷重が検知されているグラフを示している。
FIG. 7(a) is a graph showing a case where measurement is performed with no object on one
そして、図7(c)は、図7(b)に示す荷重の遷移から図7(a)に示す荷重を減算することによって物体の荷重のみを抽出したときの荷重の遷移を示すグラフである。本実施の形態では、積雪があるときにでも物体の荷重のみを抽出した荷重分布を作成することができる。 7(c) is a graph showing the load transition when only the load of the object is extracted by subtracting the load shown in FIG. 7(a) from the load transition shown in FIG. 7(b). . In this embodiment, it is possible to create a load distribution by extracting only the load of an object even when there is snow cover.
なお、路版1にかかる荷重が積雪によるものか、物体の荷重によるものかは、時間当たりの荷重の増加量で判断できる。積雪の場合、荷重はゆっくりと増加する、すなわち漸増するのに対し、物体の場合は、移動速度にもよるが積雪の場合と比較して相対的に一気に増加する。従って、時間当たりの荷重の増加量によって判別できる。より具体的には、増加量に対する閾値を設定しておいて、時間当たりの増加量と閾値との比較によって判別するようにしてもよい。
It should be noted that whether the load applied to the
一方、雪解けの場合には、積雪の場合と同じように補正すればよい。雪解けの場合、物体が存在しないときの荷重は漸減するが、図7を用いて説明したように、物体が検知されているときの荷重の遷移から物体が検知されていないときの荷重の遷移を差し引くことで物体の荷重のみを抽出した荷重分布を作成することができる。 On the other hand, in the case of thawing snow, correction may be performed in the same manner as in the case of accumulated snow. In the case of thaw, the load gradually decreases when no object exists, but as described with reference to FIG. By subtracting, it is possible to create a load distribution in which only the load of the object is extracted.
以上説明したように、本実施の形態によれば、路上にかかる荷重を計測することによって、積雪が観測されるような悪天候のときでも物体を確実に検知することができる。 As described above, according to the present embodiment, by measuring the load on the road, it is possible to reliably detect an object even in bad weather such as when snow is observed.
本実施の形態では、道路2の荷重センサ6を設置して杭3、ひいては路版1にかかる荷重を検出するようにした。荷重センサ6は、荷重そのものをセンサ値として得られるからである、ただ、荷重センサ6以外のセンサ手段として、例えば振動センサを杭3又は路版1に設けてもよい。または、歪みセンサを路版1に設けてもよい。振動センサが計測する振動値や歪みセンサが計測する歪み値は、荷重に換算することが可能である。従って、物体検知装置20は、通信装置10から取得したセンサデータ(振動値または歪み値)を荷重値に変換してから前述した物体検知処理を実施する。なお、センサデータの荷重値への変換は、通信装置10において実施するようにしてもよい。
In this embodiment, the
振動センサの場合、霧、靄、の影響は受けない。また、降雨や降雪による振動は、ノイズ程度であり、ほとんど影響を受けない。歪みセンサの場合、霧、靄、雨の影響は受けない。また、積雪によって路版1は若干歪むかもしれないが、ノイズの程度である。つまり、振動センサや歪むセンサを用いても物体を検知することができる。なお、荷重に換算可能なセンサデータを計測するセンサ手段であれば、その他のセンサ手段を用いてもよい。
Vibration sensors are not affected by fog or haze. In addition, vibrations due to rainfall and snowfall are only noise and are hardly affected. Strain sensors are immune to fog, haze and rain. Also, the
1 プレキャストコンクリート版(路版)、2 道路、2a 歩道、2b 車道、3 杭、4 路体、5 空間、6 荷重センサ、7 車両、7a 一般車両、7b 自動二輪車、7c 大型車両、8 人、9 標示板、10 通信装置、11 センサデータ受信部、12 センサ情報送信部、13 検知情報受信部、14 通報部、20 物体検知装置、21 センサ情報受信部、22 物体検知部、23 通報制御部、24 センサ情報記憶部、25 管理情報記憶部。
1 precast concrete slab (roadbed), 2 road, 2a sidewalk, 2b roadway, 3 pile, 4 road body, 5 space, 6 load sensor, 7 vehicle, 7a general vehicle, 7b motorcycle, 7c large vehicle, 8 people, 9 sign board, 10 communication device, 11 sensor data reception unit, 12 sensor information transmission unit, 13 detection information reception unit, 14 notification unit, 20 object detection device, 21 sensor information reception unit, 22 object detection unit, 23 notification control unit , 24 sensor information storage unit, 25 management information storage unit.
Claims (6)
前記道路に配設される複数のセンサ手段と、
前記センサ手段のセンサ値を少なくとも含むセンサ情報を取得するセンサ情報取得手段と、
前記センサ手段のセンサ値から得られる路面にかかる荷重を参照することによって前記道路上の物体を検知する検知手段と、
を有することを特徴とする物体検知システム。 In an object detection system for detecting an object on a road having a structure formed by using piles erected in a road construction area and precast concrete slabs placed on the piles,
a plurality of sensor means arranged on the road;
sensor information acquisition means for acquiring sensor information including at least the sensor value of the sensor means;
detection means for detecting an object on the road by referring to the load applied to the road surface obtained from the sensor value of the sensor means;
An object detection system comprising:
前記検知手段により検知された物体の周辺に位置する他の物体に、当該物体の検知を通報する通報手段と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の物体検知システム。 detection means for detecting the position, moving direction, and moving speed of the object detected by the detecting means by referring to the distribution of the load applied to the road surface obtained from the sensor values of the sensor means and its transition;
reporting means for reporting the detection of the object to other objects located around the object detected by the detection means;
The object detection system of claim 1, comprising:
前記通報手段は、前記判別手段により物体が人と判別された場合、当該人に接近してくる車両に当該人の存在を通報し、前記判別手段により物体が車両と判別された場合、当該車両の進行方向に位置する人に当該車両の接近を通報する、
ことを特徴とする請求項4に記載の物体検知システム。 a discrimination means for discriminating the type of the object detected by the detection means from the load applied to the road surface obtained from the sensor value of the sensor means;
The notification means notifies a vehicle approaching the person of the existence of the person when the object is determined to be a person by the determination means, and the vehicle when the object is determined to be a vehicle by the determination means. Notify a person located in the direction of travel of the approach of the vehicle,
5. The object detection system according to claim 4, characterized in that:
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