JPH07167624A - 車両特徴量検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、小型で長寿命の機械的に信頼性の高
くかつ高精度に車両の特徴量を検出する。 【構成】車両分離センサ(10,11) により車両(4) の通過
が検出されると、このときから車両分離センサ(10,11)
及び方向検知センサ(13,14) の各検出結果に基づいて、
車両(4) の走行方向、及び車軸数を求める。この場合、
車両分離センサ(10,11) の高から低位置の各透過センサ
の順にタイヤ検知オンとなり、続いて低から高位置の各
透過センサの順にタイヤ検知オフとなると、タイヤ通過
と判定し、かつ透過センサ(12-2)から方向検知センサ(1
3,14) の順序で検知オンとなった場合に車両前進と判断
し、方向検知センサ(13,14)から透過センサ(12-2)の順
序で検知オンとなった場合に車両後進と判断する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両の車種判別に必要
な車軸数や車幅の車両の特徴量を検出する車両特徴量検
出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】高速道路等の料金所では、その入口で進
入する車両の車種を記録した通行券を発行し、出口での
料金受領作業を効率化することが行われている。このよ
うな事から高速道路等の料金所では、車両の車種判別が
行われている。

【０００３】この車種判別は、車両を小型車、中型車、
大型車等に分類するするもので、この車種判別を行うた
めに車両の車軸数や車幅の検出が行われている。このう
ち車軸数検出装置の構成を図１６に示す。車両通路１の
両側には、１対の車両分離センサ２ａ、２ｂが設けられ
ている。この車両分離センサ２ａ、２ｂは、投光器及び
受光器から成る透過センサ３を複数高さ方向に配列した
もので、車両４の通過による遮光により車両４の通過を
検出するものとなっている。

【０００４】又、車両通路１上には、例えば４つの圧力
センサ５を車両４の走行方向に配列した踏板装置６が埋
設されている。この踏板装置６は、車両４の通過時の圧
力の加わった回数によりに車軸数を検知するものとなっ
ている。

【０００５】このような構成であれば、車両４が車両分
離センサ２ａ、２ｂの間を通過して各透過センサ３が遮
光状態となると、この遮光状態の間に踏板装置６に対し
て圧力の加わった回数が検出され、この回数が車軸数と
して求められる。

【０００６】このとき、踏板装置６の各圧力センサ５の
踏圧の順序により車両４の前進、後進の判別が行われ
る。しかしながら、このような装置では、車両通路１に
踏板装置６を埋設するが、この埋設に際して踏板装置６
は、重量車両を考慮して堅固な作りにしなければなら
ず、コスト高となる。

【０００７】又、踏板装置６は、機械的疲労や振動、ゴ
ミ、湿気、高温等により故障し易いものであり、堅固な
作りにしなければならず、コスト高に繋がる。すなわ
ち、踏板装置６は接触式であるため、車両４の荷重によ
り破損が生じる虞れがある。又、踏板装置６は、構造が
大きいために埋設や取換え作業が大変である。

【０００８】一方、車幅の検出は、撮像装置により車両
を前面から撮像し、この画像データから車両の無いとき
の画像データを減算して図１７に示すような車両の外形
線の画像データを求める。

【０００９】次にこの画像データを３領域ａ１〜ａ３に
分割し、領域ａ２をタイヤの存在しない範囲とする。な
お、これら領域ａ１〜ａ３の分割位置は、撮像装置が固
定設置であれば、予め設定されている。

【００１０】次に各領域ａ１、ａ３からそれぞれ外形線
上で最も下方にある点、つまりタイヤの最下点ｐ１、ｐ
２を求め、これら点ｐ１、ｐ２が路面に接している点と
ほぼ等しいことから、これら路面上の点ｐ１、ｐ２間の
距離を車幅として求める。

【００１１】しかしながら、このような車幅の検出方法
は、車両の前面から撮像を行うので、撮像する車両が、
その前の車両に接近した状態であると、前の車両が撮像
視野内に入り、車幅の検出が不可能となる。

【００１２】又、撮像装置の視野内に両側のタイヤを同
時に納めなければならず、又、視野を広くして両側のタ
イヤを視野内に納めたとしても、その撮像装置の分解能
に車幅の精度が左右される。

【００１３】又、車両の無いときの画像データを減算し
て車両の外形線画像データを求めているので、車両の
影、タイヤ後方にゴムシート等が存在する場合には、正
確にタイヤ最下点ｐ１、ｐ２を求められない場合があ
る。さらに、大雨や台風等により画像の外乱が大きい
と、車両の外形線を正確に求められない。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】以上のように踏板装置
は、重量車両を考慮して堅固な作りにしなければなら
ず、コトス高となる。一方、車幅の検出は、前の車両に
隠れて車幅の検出が不可能となったり、撮像装置の分解
能にも車幅の精度が左右される。又、車両の影、タイヤ
後方にゴムシート等の存在、さらには大雨等による画像
の外乱により、車両の外形線が正確に求められない。そ
こで本発明は、小型で長寿命の機械的に信頼性の高く車
両の特徴量を検出できる高精度な車両特徴量検出装置を
提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１によれば、複数
の検知センサを車両の高さ方向に配置したタイヤ外形セ
ンサと、このタイヤ外形センサに対して車両の走行方向
に沿った位置に配置した方向検知センサと、これらタイ
ヤ外形センサ及び方向検知センサの各検出結果に基づい
て車両の走行方向を判別するとともに車軸数を求める特
徴量演算手段とを備えて上記目的を達成しようとする車
両特徴量検出装置である。

【００１６】請求項２によれば、特徴量演算手段は、タ
イヤ外形センサの各検知センサのうち、高位置から低位
置に配置された各検知センサの順にタイヤ検知がオンと
なり、続いて低位置から高位置に配置された各検知セン
サの順にタイヤ検知がオフとなった場合にタイヤ通過と
判定する機能を有している。

【００１７】請求項３によれば、特徴量演算手段は、方
向検知センサ及びこのセンサと同一高さ位置にあるタイ
ヤ形状センサの検知センサにおいて、この検知センサ、
方向検知センサの順序で検知オンとなった場合に車両前
進、方向検知センサ、検知センサの順序で検知オンとな
った場合に車両後進と判断する機能を有している。

【００１８】請求項４によれば、複数の検知センサを車
両の高さ方向に配置した車両分離センサと、車両の走行
方向に沿い、かつタイヤ通過時に同時に検知オンとなる
間隔に複数の検知センサを配置した軸数計数センサと、
車両分離センサにより車両を検知したときから軸数計数
センサの各検知センサによる検知順序に基づいて車両の
前進、後進を判断して車軸数を求める特徴量演算手段と
を備えて上記目的を達成しようとする車両特徴量検出装
置である。

【００１９】請求項５によれば、車両の両側のタイヤを
含む部分をそれぞれ斜め上方から撮像する各撮像装置
と、これら撮像装置により得られる車両を両側から見た
各画像から車両両側の各タイヤを検出するタイヤ検出手
段と、このタイヤ検出手段により検出された各タイヤに
おける各下側接線部位を求め、これら下側接線部位の位
置から車両の車幅を求める特徴量演算手段とを備えて上
記目的を達成しようとする車両特徴量検出装置である。
請求項６によれば、特徴量演算手段は、車両の車軸数を
求める機能を有している。

【００２０】

【作用】請求項１によれば、タイヤ外形センサにより車
両の通過が検出されると、このときからタイヤ外形セン
サ及び方向検知センサの各検出結果に基づいて、車両の
走行方向、及び車軸数が特徴量演算手段により求められ
る。

【００２１】この場合、請求項２によれば、特徴量演算
手段は、タイヤ外形センサに高位置から低位置に配置さ
れた各検知センサの順にタイヤ検知がオンとなり、この
後に低位置から高位置に配置された各検知センサの順に
タイヤ検知がオフとなると、タイヤ通過と判定する。

【００２２】又、請求項３によれば、特徴量演算手段
は、方向検知センサとこのセンサと同一高さ位置にある
検知センサとの順序で検知オンとなった場合に車両前進
と判断し、又、方向検知センサから検知センサの順序で
検知オンとなった場合に車両後進と判断する。

【００２３】請求項４によれば、車両分離センサにより
車両を検知すると、このときから軸数計数センサの各検
知センサによる検知順序に基づいて車両の前進、後進を
判断して車軸数を求める。

【００２４】請求項５によれば、各撮像装置により車両
両側の各タイヤを含む部分をそれぞれ斜め上方から撮像
し、この画像からタイヤ検出手段により車両両側の各タ
イヤを検出する。次にこれらタイヤにおける各下側接線
部位つまり接地する点を求め、これら下側接線部位の位
置から車両の車幅を求める。この場合、請求項６によれ
ば、特徴量演算手段によって車両の車軸数が求められ
る。

【００２５】

【実施例】

(1) 以下、本発明の第１の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は車軸数を検出する車両特徴量検出装
置の構成図である。車両通路１の両側には、一対のタイ
ヤ形状センサ１０、１１が設置されている。これらタイ
ヤ形状センサ１０、１１は、複数の透過センサ１２-1〜
１２-nを下方から上方に向かって配置したもので、これ
ら透過センサ１２-1〜１２-nは、タイヤ形状センサ１０
に各投光器を配列し、他方のタイヤ形状センサ１１に各
受光器を配列し、それぞれ投光器と受光器とを対向配置
した構成となっている。

【００２６】なお、これら透過センサ１２-1〜１２-nの
うち下方から３つの各透過センサ１２-1、１２-2、１２
-3は、車両４のタイヤ位置に相当する高さ位置に配置さ
れている。

【００２７】従って、タイヤ形状センサ１０、１１間に
車両４が通過すると、このとき遮光された透過センサ１
２-1〜１２-nがオン（ハイレベル）信号を出力するもの
となる。

【００２８】又、車両通路１の両側には、タイヤ形状セ
ンサ１０、１１に対して所定間隔だけ離れて一対の方向
検知センサ１３、１４が設置されている。これら方向検
知センサ１３、１４は、透過センサ１５を有するもの
で、この透過センサ１５は、上記同様に一方の方向検知
センサ１３に各投光器を配列し、他方の方向検知センサ
１４に各受光器を配列し、これら投光器と受光器とを対
向配置した構成となっている。

【００２９】そして、この透過センサ１５は、タイヤ形
状センサ１０、１１の透過センサ１２-2と同一高さに配
置されている。特徴量演算部１６は、一対のタイヤ形状
センサ１０、１１及び一対の方向検知センサ１３、１４
の各検出結果に基づいて車両４の走行方向を判別すると
ともに車軸数を求める機能を有している。

【００３０】具体的に特徴量演算部１６は、各透過セン
サ１２-1〜１２-3の順でオン信号が出力され、続いて各
透過センサ１２-3〜１２-1の順でオフ（ローレベル）信
号となった場合にタイヤの通過として判断し、かつ各透
過センサ１２-2、透過センサ１５の順でオン信号が出力
された場合を車両４が前進（矢印イ方向）と判断し、各
透過センサ１５、透過センサ１２-2の順でオフ信号が出
力された場合を車両４が後進と判断する機能を有してい
る。

【００３１】但し、透過センサ１５がそれぞれオン、オ
フとなる瞬間において透過センサ１２-3がオン状態であ
るときを有効とし、それ以外では車両４の前進、後進の
検出は行わない機能となっている。

【００３２】従って、タイヤ形状センサ１０、１１と方
向検知センサ１３、１４との間隔は、タイヤが透過セン
サ１５を通過中に透過センサ１２-3がオフとなるように
設定されている。

【００３３】なお、図示しないが、車両４の通過時にお
けるタイヤ形状センサ１０、１１の全透過センサ１２-1
〜１２-nの出力を所定時間毎に順次受け、これら透過セ
ンサ１２-1〜１２-nの出力状態から車両４を横側から見
たシルエットデータを得る装置が備えられている。

【００３４】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて説明する。車両４がタイヤ形状センサ１０、１１の
間を通過すると、先ず透過センサ１２-nが車両４の進入
を検出してオン信号を出力する。

【００３５】このとき特徴量演算部１６は、透過センサ
１２-nからのオン信号を受けて車軸数検知の動作を開始
する。続いて車両４が矢印イ方向に前進し、タイヤ形状
センサ１０、１１の間、次に方向検知センサ１３、１４
の間を通過すると、図２に示すように各透過センサ１２
-3〜１２-1の順でオンとなり、続いて各透過センサ１２
-1〜１２-3の順でオフとなる。又、このとき透過センサ
１２-2、透過センサ１５の順でオンとなる。

【００３６】従って、特徴量演算部１６は、これら透過
センサ１２-1〜１２-3及び透過センサ１５の各出力変化
からタイヤの通過を判断し、車軸数のカウントを「１」
とする。

【００３７】以下、同様に後方のタイヤが通過したとき
も、各透過センサ１２-3〜１２-1の順でオンとなり、続
いて各透過センサ１２-1〜１２-3の順でオフとなり、か
つ透過センサ１２-2、透過センサ１５の順でオンとな
る。

【００３８】これにより、タイヤの通過が判断され、車
軸数のカウントは「２」となる。一方、各透過センサ１
２-3〜１２-1の順でオンとなり、続いて各透過センサ１
２-1〜１２-3の順でオフとなるものの、図３に示すよう
に透過センサ１５、透過センサ１２-2の順でオフとなる
と、特徴量演算部１６は、車両４が後進していると判断
し、車軸数のカウントから「−１」の処理を行う。

【００３９】図４は車両４がタイヤ形状センサ１０、１
１及び方向検知センサ１３、１４に対して進入し、この
直後に後進する場合の各センサ出力状態を示している。
この場合、車軸数のカウントは、「１」の加算の後に
「−１」の処理が行われる。

【００４０】このような車軸数のカウントの結果、車両
４の車軸数が求められる。ところが、各透過センサ１２
-1〜１２-3及び透過センサ１５の出力状態が不定の場
合、特徴量演算部１６は、タイヤ以外のものが通過して
と判断し、車軸数のカウントは行わない。

【００４１】このように上記第１の実施例においては、
タイヤ形状センサ１０、１１及び方向検知センサ１３、
１４の各検出結果に基づき、各透過センサ１２-1〜１２
-3の順にオンとなり、続いて各検知センサ１２-1〜１２
-3の順にオフとなり、かつ透過センサ１２-2から透過セ
ンサ１５の順でオンとなった場合に車両前進と判断し、
透過センサ１５から透過センサ１２-2の順でオフとなっ
た場合に車両後進と判断し、車軸数をカウントするの
で、タイヤ形状センサ１０、１１及び方向検知センサ１
３、１４を車両通路１の両側にそれぞれ設ければよく、
その設置スペースを小さくでき、かつそのコストを低減
できる。

【００４２】又、非接触によりタイヤを検出するので、
機械的な圧力センサと比較してその信頼性を向上でき、
かつこの信頼性を長期間保持できる。 (2) 次に本発明の第２の実施例について説明する。

【００４３】図６は車軸数を検出する車両特徴量検出装
置の構成図である。車両通路１の両側には、一対の車両
分離センサ２０、２１が設置されている。これら車両分
離センサ２０、２１は、複数の透過センサ２２-1〜２２
-nを配置したもので、これら透過センサ２２-1〜２２-n
は、一方の車両分離センサ２０に各投光器を配列し、他
方の車両分離センサ２１に各受光器を配列し、それぞれ
投光器と受光器とを対向配置した構成となっている。

【００４４】従って、これら車両分離センサ２０、２１
間に車両４が通過すると、このとき遮光された透過セン
サ２２-1〜２２-nがオン信号を出力するものとなる。
又、車両通路１の両側には、各車両分離センサ２０、２
１に対して所定間隔だけ離れて一対の軸数計数センサ２
３、２４が設置されている。これら軸数計数センサ２
３、２４は、３つの透過センサ２５ａ〜２５ｃを有する
もので、これら透過センサ２５ａ〜２５ｃは、上記同様
に一方の軸数計数センサ２３に各投光器を配列し、他方
の軸数計数センサ２４に各受光器を配列し、これら投光
器と受光器とを対向配置した構成となっている。

【００４５】これら透過センサ２５ａ〜２５ｃの配置位
置は、図７に示すように車両４の走行方向に沿って配置
され、かつその高さｈはタイヤ２６のホイール部２７に
おける穴開き部分が通過しない部分、例えば１００ｍｍ
に設定されている。

【００４６】又、これら透過センサ２５ａ〜２５ｃの間
隔ｄは、タイヤ２６が通過時に少なくとも１度は同時に
全透過センサ２５ａ〜２５ｃが遮光状態となる値、例え
ば１００ｍｍに設定されている。

【００４７】軸数計数器２８は、図８〜図１０に示す軸
数計数流れ図に従い、車両分離センサ２０、２１の出力
がオンとなって車両４の通過を検知しているときに、軸
数計数センサ２３、２４の各透過センサ２５ａ〜２５ｃ
による検知順序に基づいて車両４の前進、後進を判断
し、かつ車軸数を求める機能を有している。

【００４８】次に上記の如く構成された装置の作用につ
いて図８〜図１０に示す軸数計数流れ図に従って説明す
る。車両４が車両分離センサ２０、２１間に進入し、こ
の車両分離センサ２０、２１からオン信号が出力される
と、軸数計数器２８は、ステップ＃１において車両４の
進入ありと判断し、次のステップ＃２において車軸数の
カウントを「０］にクリアーする。

【００４９】続いて軸数計数器２８は、ステップ＃３で
軸数計数センサ２３、２４のセンサ状態Ｔを読み込む。
ここで、センサ状態Ｔは、各透過センサ２５ａ〜２５ｃ
の順にオン「１」、オフ「０」を示している。

【００５０】このセンサ状態Ｔがステップ＃４、＃５の
判断によりセンサ状態Ｔ＝００１であれば、軸数計数器
２８は、ステップ＃６に移って再びセンサ状態Ｔを読み
込み、ステップ＃７においてセンサ状態Ｔ＝０１１かを
判断する。

【００５１】ここで、車両４が矢印イ方向から進入し、
タイヤ２６が図７に示すように各透過センサ２５ａ〜２
５ｃ間を通過すると、センサ状態Ｔは、０００→００１
→０１１と遷移し、全透過センサ２５ａ〜２５ｃがタイ
ヤ２６により遮光されると、Ｔ＝１１１となる。

【００５２】続いて、車両４の前進によりタイヤ２６が
各透過センサ２５ａ〜２５ｃから離れると、センサ状態
Ｔは、１１０となり、最終的に０００となる。従って、
軸数計数器２８は、上記ステップ＃５からステップ＃１
４において、各透過センサ２５ａ〜２５ｃのセンサ状態
Ｔを順次読み込み、かつセンサ状態Ｔが上記遷移に従っ
て変化しているかを判断する。

【００５３】この遷移判断の結果、上記遷移通りであれ
ば、軸数計数器２８は、ステップ＃１５において車軸数
Ｎをカウントアップする。次に軸数計数器２８は、再び
ステップ＃３、４に戻ってセンサ状態Ｔを読み込み、セ
ンサ状態Ｔが再び００１であれば、第２軸目が通過して
いる可能性があるとして、再びステップ＃５〜＃１４を
実行して軸数Ｎをカウントアップする。

【００５４】そして、再びステップ＃４に戻り、センサ
状態Ｔが０００であれば、軸数計数器２８は、ステップ
＃１６において車両分離センサ２０、２１の出力がオフ
となれば車両４が脱出したと判断し、次のステップ＃１
７において車軸数Ｎを出力する。

【００５５】一方、ステップ＃５の判断の結果、センサ
状態Ｔ＝００１でなく、１００、１１０、１０１のいず
れかであれば、軸数計数器２８は、ステップ＃１８から
ステップ＃１９に移り、センサ状態Ｔを読み込む。

【００５６】ここで、車両４が後進に切り替わると、こ
のときのセンサ状態Ｔは、前進の逆となり、 １１１→０１１→００１→０００ に遷移する。

【００５７】従って、軸数計数器２８は、ステップ＃１
９からステップ＃２７において順次センサ状態Ｔを読み
込んでセンサ状態Ｔの遷移を判断し、上記後進の遷移通
りであれば車両４の後進と判断して軸数Ｎをカウントダ
ウンする。

【００５８】このような車軸数の判断において、上記ス
テップ＃９でのセンサ状態Ｔ＝１１１の後の変化は、泥
避け等の影響によりいろいろな場合が想定され、Ｔ＝１
１０以外に、Ｔ＝１０１、１００となった場合には前進
状態であると判断して次のステップに進んでいる。

【００５９】次のステップ＃１２〜＃１４において、再
度センサ状態Ｔ＝１１１が現われた場合には、車両４が
後進に切り替わった可能性があると判断し、他の場合は
Ｔ＝０００状態までのノイズの判断している。

【００６０】このように上記第２の実施例においては、
車両分離センサ２０、２１により車両４を検知したとき
から軸数計数センサ２３、２４の各透過センサ２５ａ〜
２５ｃによる検知順序に基づいて車両４の前進、後進を
判断して車軸数を求めるようにしたので、車両４の前
進、後進があっても誤りなく非接触で車軸数を求めるこ
とができる。

【００６１】又、泥除けやアース取りの導線等のタイヤ
以外のものも透過センサの前を通過するが、同時に３つ
の透過センサ２５ａ〜２５ｃが遮光されないかぎりタイ
ヤと認識されないので、正確にかつ信頼性高く軸数を計
数できる。 (3) 次に本発明の第３の実施例について図１１及び図１
２に示す軸数計数流れ図に従って説明する。なお、車両
特徴量検出装置の全体構成ては図６に示す装置と同一で
あり、但し、軸数計数センサ２３、２４の透過センサ２
５ａ〜２５ｃのうちセンサ２５ａ、２５ｃを１つとし、
２つの透過センサとしている。

【００６２】車両４が車両分離センサ２０、２１間に進
入し、この車両分離センサ２０、２１からオン信号が出
力されると、軸数計数器２８は、ステップ＃３０におい
て車両４の進入ありと判断し、次のステップ＃３１にお
いて軸数カウンタを「０］にクリアーする。

【００６３】続いて軸数計数器２８は、ステップ＃３２
で軸数計数センサ２３、２４のセンサ状態Ｔを読み込
む。このセンサ状態Ｔがステップ＃３３、＃３４の判断
によりセンサ状態Ｔ＝０１であれば、軸数計数器２８
は、ステップ＃３５に移って再びセンサ状態Ｔを読み込
み、ステップ＃３６においてセンサ状態Ｔ＝１１かを判
断する。

【００６４】ここで、車両４が進入してタイヤ２６が２
つの透過センサ間を通過すると、センサ状態Ｔは、 ００→０１→１１→１０→００ と遷移する。

【００６５】従って、軸数計数器２８は、上記ステップ
＃３４からステップ＃４０において、２つの透過センサ
のセンサ状態Ｔを順次読み込み、かつセンサ状態Ｔが上
記遷移に従って変化しているかを判断する。

【００６６】この遷移判断の結果、上記遷移通りであれ
ば、軸数計数器２８は、ステップ＃４１において軸数Ｎ
をカウントアップする。そして、再びステップ＃３２に
戻り、センサ状態Ｔ＝００であれば、軸数計数器２８
は、ステップ＃４２において車両分離センサ２０、２１
の出力がオフとなれば車両４が脱出したと判断し、次の
ステップ＃４３において車軸数Ｎを出力する。

【００６７】一方、ステップ＃３４の判断の結果、セン
サ状態Ｔ＝０１でなく、１０であれば、軸数計数器２８
は、ステップ＃４４からステップ＃４５に移り、センサ
状態Ｔを読み込む。

【００６８】ここで、車両４が後進に切り替わると、こ
のときのセンサ状態Ｔは、前進の逆となり、 １０→１１→０１→００ に遷移する。

【００６９】従って、軸数計数器２８は、ステップ＃４
４からステップ＃５０において順次センサ状態Ｔを読み
込んでセンサ状態Ｔの遷移を判断し、上記後進の遷移通
りであれば車両４の後進と判断してステップ＃５１にお
いて軸数Ｎをカウントダウンする。

【００７０】なお、ステップ＃５２〜＃５５は、ノイズ
が入った場合の判断ルートである。このように上記第３
の実施例においては、２つの透過センサを用いても上記
第２の実施例と同様の効果を奏することができる。

【００７１】なお、軸数計数器２８は、車両分離センサ
２０、２１に対して車両の走行方向側に配置してある
が、これを車両４の進入側に配置してもよい。又、軸数
計数器２８の各透過センサの１つを、車両分離センサ２
０、２１における透過センサに代用するようにしてもよ
い。 (4) 次に本発明の第４の実施例について説明する。

【００７２】図１３は車幅を検出する車両特徴量検出装
置の構成図である。車両通路１の両側には、それぞれポ
ール３０、３１が立てられ、その上部にそれぞれ撮像装
置３２、３３が取り付けられている。

【００７３】これら撮像装置３２、３３は、それぞれ視
野を斜め下方に設定し、車両が通過したときに、それぞ
れタイヤを含む領域を撮像してその画像信号を出力する
ものとなっている。

【００７４】これら撮像装置３２、３３の画像出力は、
画像メモリ３４、３５に接続され、同時に画像が記憶さ
れる。この２つの画像メモリ３４、３５に画像処理装置
３６が接続されている。

【００７５】この画像処理装置３６は、順次画像メモリ
３４、３５から車両を側面斜上から見た各画像データを
取り出し、この画像データより車両両側の各タイヤの外
形を検出し、この検出された各タイヤの外形の最下点を
求め、この最下点から実際の路面での各タイヤの位置を
換算し、左右両側のタイヤの路面上位置の差から車両の
幅を求め、さらに車軸数を求める機能を有している。

【００７６】具体的には、車両の通過していないときの
路面の画像を各撮像装置３２、３３を通して撮像し、そ
の画像データを背景メモリ３７に記憶し、外形線抽出部
３８においては、各画像メモリ３４、３５に記憶されて
いる各画像データからこの背景メモリ３７に記憶されて
いる画像データを減算することで、図１４に示すような
原画像から図１５に示すような車両外形線を抽出した画
像が、この車両の両側面について得られる。

【００７７】次に楕円部分検出部３９は、図１５に示す
画像に対し、この画像の横方向にプロジェクションデー
タを取り、タイヤを含んでいるこの画像の縦方向の範囲
４２を求め、この範囲４２に対し、点線部分との交点と
なるエッジ候補点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４を求め、楕円
を構成する点として楕円の式 （ｘ−ｘo ）² ÷ａ² ＋（ｙ−ｙo ）² ÷ｂ² ＝１ のａ、ｂ、ｘo 、ｙo を計算する。これらの値により最
下点Ｑの座標を求める。

【００７８】各撮像装置３２、３３による撮像画面上の
位置と実際の路面の位置との関係は、一意に求めること
ができる。予めこの関係を求めておき撮像装置３２に対
し、 Ｙ＝ｆ（ｘ，ｙ） 撮像装置３３ｉに対して Ｙ＝ｇ（ｘ，ｙ） の変換テーブルを用意しておく。ｘ，ｙはこの画面上の
座標位置、Ｙは図１３に示す路面横断方向の座標位置で
ある。

【００７９】楕円検出部３９で求めた最下点Ｑは、タイ
ヤと路面の接点であるので、これらの変換テーブルＹ＝
ｆ（ｘ，ｙ）、Ｙ＝ｇ（ｘ，ｙ）により、各撮像装置３
２、３３による撮像画面上の位置から実際の路面位置へ
換算できる。

【００８０】車幅換算部４０は、撮像装置３２から得ら
れた最下点ＱL （ｘL ，ｙL ）と撮像装置３３から得ら
れた最下点ＱR （ｘR ，ｙR ）に対し、 ＹL ＝ｆ（ＱL ） ＹR ＝ｆ（ＱR ） を求め、｜ＹL −ＹR ｜の値を車幅の代表値として求め
る。

【００８１】車軸カウント部４１は、車両が通過してい
る間、順次ある時間間隔で楕円部分検出部３９で求めた
タイヤ接地点Ｑの各撮像装置３２、３３による撮像画面
上での座標が楕円部分検出部３９より供給される。この
点Ｑの各撮像装置３２、３３による撮像画面横方向（車
進行方向）の動きを追尾し前回供給された点Ｑの位置ｘ
old と今回供給された点Ｑの位置ｘnew の差 ｘnew −ｘold の正負に応じて車両の前進、後退を判断し、これととも
に位置ｘnew が各撮像装置３２、３３による撮像画面上
の特定の位置（例えば画面中央）を横切った際、車両が
前進していれば車軸数を「１」加え、後進していれば
「１」減算する。

【００８２】ここで、車軸カウント部４１に代えて方向
検知センサ１３、１４と特徴量演算部１６とを用いても
よい。以上の説明において、タイヤの検出においては、
エッジ情報により楕円を推定することで、タイヤ以外の
形状のもの、例えば泥避け、補助タンクなどでは推定誤
差が大きくなるため、これらを除外できる利点と、タイ
ヤと路面の点Ｑがエッジとして撮像できないような場合
でも点Ｑを求めることができる利点とがある。なお、候
補点は４点としたが、さらに追加してもよい。

【００８３】又、本実施例では、撮像装置３２、３３は
車両の進入に関係なく入力しているが、上記各実施例で
説明したように車軸数を求める特徴量演算手段の機能を
組み合わせることにより、車軸通過時においてのみ各撮
像装置３２、３３による撮像を実施して車幅を求めるよ
うにしてもよい。この場合、車軸カウント部４１は不要
となる。

【００８４】さらに、図１３において画像メモリ３４、
３５を２台用いているが、画像メモリは１台でも、撮像
装置３２、３３の画像をほぼ同時に入力できるものであ
ればよい。

【００８５】なお、本発明は上記各実施例に限定される
ものでなくその要旨を変更しない範囲で変形してもよ
い。例えば、各透過センサは、投光器及び受光器から成
るものに限らず、車両を検知できるものであればよい。

【００８６】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、小
型で長寿命の機械的に信頼性の高く車両の特徴量を検出
できる高精度な車両特徴量検出装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる車軸数検出の車両特徴量検出装
置の第１の実施例を示す構成図。

【図２】車両前進の車軸検出タイミング図。

【図３】車両後進の車軸検出タイミング図。

【図４】車両進入直後に後進した場合のタイミング図。

【図５】タイヤ以外が通過した場合のタイミング図。

【図６】本発明に係わる車軸数検出の車両特徴量検出装
置の第２の実施例を示す構成図。

【図７】軸数計数センサの配置を示す図。

【図８】３つの透過センサを使用した場合の軸数計数の
流れ図。

【図９】３つの透過センサを使用した場合の軸数計数の
流れ図。

【図１０】３つの透過センサを使用した場合の軸数計数
の流れ図。

【図１１】２つの透過センサを使用した場合の軸数計数
の流れ図。

【図１２】２つの透過センサを使用した場合の軸数計数
の流れ図。

【図１３】本発明に係わる車幅検出の車両特徴量検出装
置の第４の実施例を示す構成図。

【図１４】タイヤを斜め上方から撮像した画像データの
模式図。

【図１５】タイヤ外形形状の模式図。

【図１６】従来の車軸数の検出装置を示す構成図。

【図１７】従来の車幅検出を示す図。

【符号の説明】

１…車両通路、１０，１１…タイヤ形状センサ、１２-1
〜１２-n…透過センサ、１３，１４…方向検知センサ、
１５…透過センサ、１６…特徴量演算部、２０，２１…
車両分離センサ、２２-1〜２２-n…透過センサ、２３，
２４…軸数計数センサ、２５ａ〜２５ｃ…透過センサ、
２６…タイヤ、２８…軸数計数器、３２，３３…撮像装
置、３４…画像メモリ、３５…画像処理装置、３６…外
形線抽出部、３７…背景メモリ、３８…楕円部分検出
部、３９…偏平率補正部、４０…車幅演算部。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の検知センサを車両の高さ方向に配
   置したタイヤ形状センサと、 このタイヤ形状センサに対して前記車両の走行方向に沿
   った位置に配置した方向検知センサと、 これらタイヤ形状センサ及び方向検知センサの各検出結
   果に基づいて前記車両の走行方向を判別するとともに車
   軸数を求める特徴量演算手段と、を具備したことを特徴
   とする車両特徴量検出装置。
2. 【請求項２】 特徴量演算手段は、タイヤ形状センサの
   各検知センサのうち、高位置から低位置に配置された各
   検知センサの順にタイヤ検知がオンとなり、続いて低位
   置から高位置に配置された各検知センサの順にタイヤ検
   知がオフとなった場合にタイヤ通過と判定する機能を有
   することを特徴とする請求項１記載の車両特徴量検出装
   置。
3. 【請求項３】 特徴量演算手段は、方向検知センサ及び
   このセンサと同一高さ位置にあるタイヤ形状センサの検
   知センサにおいて、この検知センサ、方向検知センサの
   順序で検知オンとなった場合に車両前進、前記方向検知
   センサ、前記検知センサの順序で検知オンとなった場合
   に車両後進と判断する機能を有することを特徴とする請
   求項１記載の車両特徴量検出装置。
4. 【請求項４】 複数の検知センサを車両の高さ方向に配
   置した車両分離センサと、 前記車両の走行方向に沿い、かつ前記タイヤ通過時に同
   時に検知オンとなる間隔に複数の検知センサを配置した
   軸数計数センサと、 前記車両分離センサにより前記車両を検知したときから
   前記軸数計数センサの各検知センサによる検知順序に基
   づいて前記車両の前進、後進を判断して車軸数を求める
   特徴量演算手段と、を具備したことを特徴とする車両特
   徴量検出装置。
5. 【請求項５】 車両の両側のタイヤを含む部分をそれぞ
   れ斜め上方から撮像する各撮像装置と、 これら撮像装置により得られる前記車両を両側から見た
   各画像から前記車両両側の各タイヤの外形を検出するタ
   イヤ検出手段と、 このタイヤ検出手段により検出された各タイヤの外形に
   おける各下側接線部位を求め、これら下側接線部位の位
   置から前記車両の車幅を求める特徴量演算手段と、を具
   備したことを特徴とする車両特徴量検出装置。
6. 【請求項６】 特徴量演算手段は、車両の車軸数を求め
   る機能を有することを特徴とする請求項４又は５記載の
   車両特徴量検出装置。