JPH07282384A - 車種判別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 車種判別装置を、第一車両検知手段(1) と第
二車両検知手段(2) と処理判定部(3) とを含み構成し、
前記処理判定部(3) が、車形データに加えて、同一通過
車両による第一車両検知手段からの出力と第二車両検知
手段からの出力との時間差と両検知手段の離間距離とか
ら当該車両の速度を算出し、この速度と当該車両が第一
車両検知手段(1) 又は第二車両検知手段(2) からの出力
の継続時間との積を走行車両の車長として求め、車形と
車長とを、予め車種毎に求めて記憶しておいた車形と車
長の車種別基準と比較し、一番類似の車種別基準に対応
付けられた車種と判定する。 【効果】 従来よりも細かい分類を設定して精度良く通
過車両の車種を細かく判定することができる。この結
果、車両を現状より細かに区分して情報価値の高い交通
量を把握することや、料金徴収の自動化を可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、走行中の自動車の車種
を判別する車種判別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】道路交通流の実体把握のためや、自動車
通行料や駐車料の料金徴収自動化のために自動車の車種
を判別する装置が使用されている。例えば、図５に示す
ように車両(CA)の走行路に沿って超音波センサ（車種判
別用感知ヘッド(1a,1b) 及び処理部）を支柱等を適宜用
いて設置し、この超音波センサの出力を処理して通過車
両の車種を判別する装置が知られている。

【０００３】この技術を簡単に記述する。超音波センサ
からは、そのビーム状の検知領域に在る超音波反射体ま
での距離、従って該反射体の高さに対応した時間差を持
って反射波が得れるので、この時間差（高さ）を車両通
過過程（計測高さが路面より所定しきい値以上となった
時から該しきい値以下となるまで）の間連続的に蓄積
し、この一連の高さデータ群を時間軸に沿って例えば８
等分し、８つの各区間毎に相当する高さデータ群を平均
し更に正規化することにより、８つのデータからなる正
規化車高データを得る。図６に、このようにして正規化
された車高データの一例を示す。

【０００４】そして、前述の正規化車高データを判別対
象となる車種毎に予め決定され比較用基準として装置内
に記憶しておいた、複数の標本車高データ群（夫々は８
値１組のデータ）と順次比較することで車体長手方向に
沿った高さ分布状況が一番近い標本車高データを決定
し、当該通過車両をこの標本車高データに対応した車種
の自動車であると判定している。

【０００５】なお、車両の高さを検出する部分について
は超音波を用いたもの以外にも、赤外光ビームを用いる
もの等が知られている。その他にも、道路に埋設したル
ープコイルにより車両の底面側の形状に対応した出力を
得て、上述したと略同様に車種毎の標本データ（底面形
状）とのパターンマッチングにより車種を決定する方法
も広く知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな従来の車種判別装置は何れも、言わば車両の側断面
の上端形状または下端形状の標本との相似度合いを見て
いるため、車両の長さや高さの差異が加味されず、似た
形状であれば普通車とトラックとを誤認してしまうとい
う問題があり、より高い車種判別性能の実現が望まれて
いた。

【０００７】更には、車両を現状より更に細かに区分し
て把握したいとの要求がある。例えば、積載量の大きく
違うトラックが多種あるにも関わらず、これらは類似形
状であるため現在は単一のトラックとして分類している
が、もし、何トン車であるかまで分別することができれ
ば、交通量の把握において更に細かい情報が得られるこ
とが望ましいし、通行料金決定の自動化等を促進する等
も可能となる。また、特定車両の選別が可能となれば、
工事現場や各種処理場への処理車両も積載量毎の通過台
数を正確に計数することができる。

【０００８】即ち、従来においては同一車種として分類
していた中で更に車種を細分化したいとの要求があり、
車種判別の高精度化が課題となっていた。しかし、車両
側断面の上端形状の相似度合いを見ている従来の車種判
別装置では、一層高い分別能力が要求されるこの用途に
は適さず、車両分別能力の高い装置は提案されていな
い。

【０００９】本願発明は、上述したような状況に鑑みて
なされたもので、従来の車種判別装置に較べ、車種判別
の精度（車種の分別能力、分別の正確さ）を一段と高め
た車種判別装置を提案することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め本願発明では車種判別装置を、車両走行路の上方に設
置され該車両走行路上の所定感知領域内(R1)での車両の
路面からの高さに対応した信号を出力する第一車両検知
手段(1) と、第一車両検知手段(1) の設置点より所定距
離(Lc)だけ離れて車両走行路の上方に設置され該車両走
行路上の所定感知領域内(R2)の車両の有無に対応した信
号を出力する第二車両検知手段(2) と、前記第一車両検
知手段(1) からの出力と、第二車両検知手段(2) からの
出力とを処理して車種を判定する処理判定部(3) とを含
み構成し、前記処理判定部(3) が、同一通過車両による
第一車両検知手段(1) からの出力と、第二車両検知手段
(2) からの出力の時間差(t) と両検知手段(1,2) の離間
距離(Lc)とから当該車両の速度を算出し、この速度と当
該車両が第一車両検知手段(1) 又は第二車両検知手段
(2) からの出力の継続時間との積を走行車両の車長とし
て求め、また、第一車両検知手段(1) からの出力を基に
当該車両の側断面車形を求め、前記車長と車形とを予め
車種毎に求めて記憶しておいた車長と車形の車種別基準
(RF1,RF2, …,RFn) と比較し、一番類似の車種別基準に
対応付けられた車種と判定するように構成する。

【００１１】

【作用】予め、車種判別対象とする車種毎に進行方向の
断面形状を適宜分割した部分夫々の標準的な車高分布
（側断面車形）と、車長値を決定して車種別基準として
装置内にとして記憶しておく。稼働時には、車両の通過
に伴って、第一車両検知手段(1) より感知領域内に車両
の有るときには、車両の路面からの高さ（車高）に対応
した信号が車両退出まで連続的に得られる。また、第二
車両検知手段(2) より感知領域内に車両が在る間だけ信
号が得られる。処理判定部(3) では、第一車両検知手段
の出力より進行方向に分割し正規化した車形（側断面車
形）を求めるとともに、第一車両検知手段からの出力と
第二車両検知手段からの出力の同一通過車両による対応
部（例えば車頭）の時間差を算定し、この時間差で両検
知手段の離間距離（一定）を除することにより当該車両
の速度を求め、この速度とどちらかの車両検知手段から
の出力の継続時間との積を車長とする。こうして得られ
た車形と車長を、車種別基準と順に比較して一番類似し
ている車種別基準を判定し、この車種を通過車両の車種
と決定する。

【００１２】

【実施例】以下、本願発明を実施例に基づき添附図面を
用いて詳細に説明する。図１は、本願発明の車種判別装
置の一実施例を示すブロック図であり、図２は図１の装
置におけるセンサ部（超音波送受信器を内蔵した感知ヘ
ッド）の実際の設置状態を示す略図である。

【００１３】実施例装置では、車形パターンを得る（従
来の車種判別）だけでなく、２箇所のセンサからの出力
を基に車長を算定して、車形パターンデータと車高デー
タ及び車長データの全てを用いて従来より細かに分類し
た車種を決定するようになっている。

【００１４】このために実施例装置では、図２に示す如
く車種判別用に超音波車種判別装置(1A)の感知ヘッド(1
a,1b) と、超音波車両感知器(2A)の感知ヘッド(2a)夫々
を車種判別対象となる車両の走行路の上方に所定距離
（例えば、５ｍ）離れた２ヵ所に設置する。設置には、
例えば路側部に立てた適宜支柱とこれから張り出したア
ームが用いられ、アーム先端に感知ヘッドが固定され出
力が支柱の下方部分に取付けた処理部に接続される。

【００１５】計測点２ヵ所のうちで一方の２個の感知ヘ
ッド(1a,1b) は、走行車両が通過した時刻を得るため、
且つ車両の車形データを得るためのもので、処理部の超
音波車種判別装置(1A)とあわせて第一車両検知手段(1)
を構成している。

【００１６】他方の感知ヘッド(2a)は、上記の感知ヘッ
ド(1a,1b) と合わせて用い、走行車両が両感知器を通過
した時間差(t) を得るためのもので、処理部の超音波車
両感知器(2A)とあわせて第二車両検知手段(2) を構成し
ている。

【００１７】図１に示すように、上記２地点の各感知ヘ
ッド(1a,1b,2a)の出力は、処理部の超音波車種判別装置
(1A)及び超音波車両感知器(2A)に夫々入力されており、
超音波車種判別装置(1A)と超音波車両感知器(2A)の出力
は処理判定部(3) に入力されている。前記処理判定部
(3) は、ＣＰＵを含むデジタル回路で、前記超音波車種
判別装置(1A)と超音波車両感知器(2A)が接続されている
入出力部、処理したデータを後続装置に出力する入出力
部を含み構成されている。

【００１８】実施例装置では、処理判定部(3) にて上述
の２箇所のセンサ部からの出力を基に車長を算定して車
種判別に用いている。判定過程等は後に詳述する。前記
処理判定部(3) の出力する処理データは変復調装置(4)
から接続ケーブルと変復調装置(5) を介してホストコン
ピュータ(6) に接続されている。

【００１９】ホストコンピュータ(6) では、前記処理判
定部(3) の出力する車形データをＣＲＴ上に視認容易に
表示したり（例えば図６）車種判定結果を車種毎の台数
にまとめリスト形式で表示したりする。また、車形デー
タや車種判定結果また時刻等をフロッピーディスク等の
記録媒体に記録し蓄積したり、各種データを所望の形に
加工してプリンタ(7) に印字したりする。(6ａ) は、ホ
ストコンピュータに付帯するキーボードである。なお、
処理データ群は、離れた受信点の適宜装置へ通信回線を
介して出力するようにしても良いし、データを記録した
フロッピーディスクで他所で解析等を行うこともでき
る。

【００２０】以下、実施例装置の動作を説明する。実施
例装置においては、車種別基準（データの組）を車種判
別する車種毎に用意しておく。即ち、車種判別対象とす
る車種毎に進行方向の断面形状を適宜分割した部分夫々
の標準的な車高分布（車形）と、車長値を予め決定して
車種別基準(RF1,RF2, …,RFn) として装置内に記憶され
ている。この車種別基準（データ）は、識別対象となる
車種に応じて用意された標準的な値を用いるようにして
も良い。また、装置を設置したのち実際に各種車両を走
行させてデータを収集し結果から基準を決めても良い。

【００２１】本発明では、上記個々の基準データ群は、
従来から用いられている車形データ（通常、断面形状を
表す進行方向に沿った車高の比が用いられる）に加え
て、車長データが含まれている。なお、車高の具体値を
基準データに含ませても良く例えば最大値のみを用いる
ようにしても良い。

【００２２】実施例では、車形データとしては車両を進
行方向に８分割した区間毎の区間内での車高の平均値の
組、即ち８個の車高値を用いる（既知技術）。これに、
例えば１０．５ｍといった車長データを組にした全部で
９個のデータを１種類の車種毎に準備する。

【００２３】装置動作時には、図３に示すように第一車
両検知手段(1) の２つの感知ヘッド(1a,1b) より、夫々
超音波が下方に向けてパルス状に一定周期（例えば、３
５ｍｓ）で放射され計測エリア(R1)内の反射面（地面も
しくは車両の上面である）からの反射波を受信し、放射
超音波と受信超音波（反射波）の時間差にも基づき反射
面までの距離（従って、車高）に対応した信号を出力す
る。

【００２４】同様に、第二車両検知手段(2) の１つの感
知ヘッド(2b)からも超音波が下方に向けてパルス状に一
定周期で放射され計測エリア内(R2)の反射面（地面もし
くは車両の上面である）からの反射波を受信し、放射超
音波と受信超音波（反射波）の時間差にも基づき反射面
までの距離（従って、車高）に対応した信号を出力す
る。

【００２５】第一車両検知手段(1) と第二車両検知手段
(2) の出力超音波は、例えば３５ｍｓのサンプリング周
期で同期をとって出力される。なお、第二車両検知手段
(2) 側では車高値自体は車種判別に用いておらず、車両
の有無（存在）を出力できれば足りるので反射超音波の
レベルの大小により反射面の差を感知する構成であって
も差し支えない。

【００２６】第一車両検知手段(1) では感知エリア(R1)
内に車両が無い時は、地表に対応した出力が得られてい
るが、車両の通過に伴ってこの車両上面の包絡線に対応
した一連の出力が順次得られる。同時に、図４中に示す
ように車両の有無のみが判別され２値の感知出力として
処理判定部(3) に送出される。

【００２７】第二車両検知手段(2) でも同様に、感知エ
リア(R2)内に車両が無い時は地表に対応した出力が得ら
れているが、車両の通過に伴ってこの車両上面の包絡線
に対応した一連の出力が順次得られるから、車両の有無
のみが判別され感知出力として送出される。即ち、第二
車両検知手段(2) からは感知領域(R2)内に車両が有る間
だけ信号が得られ（図４参照）処理判定部(3) に送出さ
れる。処理判定部(3)では情報入力処理と演算処理が行
われる。

【００２８】処理判定部(3) では、第一車両検知手段
(1) のアナログ出力より進行方向に複数分割（例えば８
分割）し正規化した車高分布（車形）を求める。なお、
この車高データは、あとで車種情報とともに変復調装置
(4) を介して後続のホストコンピュータ(6) に出力され
る。ホストコンピュータ(6) では変復調装置(5) を介し
てデータを受信する。

【００２９】また、処理判定部(3) は、第一車両検知手
段(1) からの感知信号（２値信号）と第二車両検知手段
(2) からの検知信号（２値信号）の立ち上がり部（同一
通過車両の車頭に対応）の時間差(t) を算定する。そし
て、得られた時間差(t) で両検知手段間の既知の一定距
離(Lc)を割ることにより当該車両の速度(Vt)を求める。

【００３０】一方、第一車両検知手段(1) からの感知信
号、或いは第二車両検知手段(2) からの検知信号の継続
時間、即ち信号立ち上がりから信号立ち下がりまでの時
間（継続時間：(T) ）を算定する。この車両検知手段か
らの出力継続時間(T) と、前述の車両速度(Vt)の積を計
算して車長(Lt)とする。

【００３１】こうしてある車両より得られた車形と車長
を、記憶された複数の車種別基準(RF1,RF2, …,RFn) と
順に比較して一番類似している車種別基準を決定し、こ
の車種別基準に対応付けられている車種を通過車両の車
種として出力する（図４：車種判別信号）。このよう
に、車形パターンデータに加えて車長データを用いて従
来より細かな分類で車種を精度良く決定することができ
る。

【００３２】本発明装置の車長分解能の実験による結果
を挙げると、車両が時速５ｋｍ以上で計測区間を通過す
れば、実車長4.8 ｍの２トン貨物車及び実車長7.7 ｍの
１１トン貨物車に対して約20ｃｍ以内の誤差範囲で測定
値が得られ、両車種を明確に区分することができた。誤
差は、車両速度が厳密には一定といえないこと、超音波
によるデータ取得が周期35msのサンプリングによってい
ること等にも起因し、従って、車両速度の高低や感知器
間距離にも関連する。

【００３３】なお、車形パターンデータと車長データ以
外に、車高データ（例えば、車高最高値）を加えた車種
毎の基準データを用意しておき、通過車両の各パラメー
タを各基準データと比較するようにしても良い。

【００３４】なお、車種判別装置は、一般に戸外で使用
され、その動作も天候等の環境の影響を受けやすいが、
実施例のように車両検知等に超音波を利用したものは、
特に、降雪時の空中の雪もあまり動作に影響しない等、
天候等の環境の影響を受け難い利点がある。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したとおり本発明装置は、第一
車両検知手段と第二車両検知手段と処理判定部とを含み
構成され、前記処理判定部は、車形データに加えて、同
一通過車両による第一車両検知手段からの出力と第二車
両検知手段からの出力との時間差と両検知手段の離間距
離とから当該車両の速度を算出し、この速度と当該車両
が第一車両検知手段又は第二車両検知手段からの出力の
継続時間との積を走行車両の車長として求め、車形と車
長とを、予め車種毎に求めて記憶しておいた車形と車長
の車種別基準と比較し、一番類似の車種別基準に対応付
けられた車種と判定するようにしたので、従来より、細
かい分類を設定して精度良く通過車両の車種を細かく判
定することができるとの効果がある。この結果、車両を
現状より細かに区分して情報価値の高い交通量を把握す
ることや、料金徴収の自動化を可能とする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の車種判別装置の一実施例を示すブロ
ック図である。

【図２】本願発明に係る感知ヘッド（車両検知部）の設
置の一例を示す図である。

【図３】実施例装置の動作を説明する模式図である。

【図４】実施例装置各部の信号波形を説明するタイミン
グチャートである。

【図５】従来技術を説明する図である。

【図６】本願発明に係る車高分布データの一例を示す図
である。

【符号の説明】

(1) …第一車両検知手段、 (2) …第二車両検知手段、 (3) …処理判定部、 (Lc)…（感知ヘッドの）離間距離、 (R1)、(R2)…感知領域、 (RF1,RF2, …,RFn) …車種別基準、 (t) …時間差。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両走行路の上方に設置され該車両走行
   路上の所定感知領域内(R1)での車両の路面からの高さに
   対応した信号を出力する第一車両検知手段(1) と、 第一車両検知手段(1) の設置点より所定距離(Lc)だけ離
   れて車両走行路の上方に設置され該車両走行路上の所定
   感知領域内(R2)の車両の有無に対応した信号を出力する
   第二車両検知手段(2) と、 前記第一車両検知手段(1) からの出力と、第二車両検知
   手段(2) からの出力とを処理して車種を判定する処理判
   定部(3) とを含み構成され、 前記処理判定部(3) は、同一通過車両による第一車両検
   知手段(1) からの出力と、第二車両検知手段(2) からの
   出力の時間差(t) と両検知手段(1,2) の離間距離(Lc)と
   から当該車両の速度を算出し、この速度と当該車両が第
   一車両検知手段(1) 又は第二車両検知手段(2) からの出
   力の継続時間との積を走行車両の車長として求め、ま
   た、第一車両検知手段(1) からの出力を基に当該車両の
   側断面車形を求め、前記車長と車形とを予め車種毎に求
   めて記憶しておいた車長と車形の車種別基準(RF1,RF2,
   …,RFn) と比較し、一番類似の車種別基準に対応付けら
   れた車種と判定することを特徴とする車種判別装置。