JPH08293090A

JPH08293090A - 車軸検知装置、車種判別装置、車両ゲートシステム、及び車両検知装置

Info

Publication number: JPH08293090A
Application number: JP23141195A
Authority: JP
Inventors: Joji Naito; 丈嗣内藤; Chuichi Ueda; 忠一上田; Shiro Ogata; 司郎緒方
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1995-02-23
Filing date: 1995-09-08
Publication date: 1996-11-05

Abstract

(57)【要約】【課題】設置、メンテナンスが容易で、検知精度の高
い車両検知装置を提供する。【解決手段】路側に設けた投光部５の上方から斜め下
方に、一定間隔の複数本の垂直のスリット光線２１を照
射する。このスリット光線２１の投影反射像を受光部６
のＣＣＤカメラで撮像し、スリット光線２１の投影画像
が、タイヤ１２のない場合は平行線であるに対し、タイ
ヤ１２があると折れ曲がりが生じる。判定部７で平行線
画像の変化により、タイヤ（車輪）の有無を検知する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、有料道路、有料
駐車場等の料金収受装置における通過車両の車軸検知装
置、これを用いた車種判別装置、車両ゲートシステム、
及び車両検知装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】有料道路、有料駐車場等の料金収受装置
は、通過車両の車種判別を行い、車種に応じて料金を徴
収する。自動的に車種を判別する方法としては、車両の
軸数（走行方向のタイヤの数）を検出して、その軸数よ
り判別する方法がある。従来の、この種車軸検知装置と
しては、道路に踏み板を埋設し、踏み板スイッチのＯＮ
／ＯＦＦで車軸を検出するもの、通過車両のタイヤ付近
をカメラで撮像し、タイヤの輪郭を画像認識処理で検知
するもの（特開平３−２６０８９７号）、車種判別装置
を設置するランドの側壁に投光器及び複数の受光器から
なる光電装置を設置し、複数の受光器の出力から、タイ
ヤの有無を判別するもの（実開平３−８２４９３号）が
ある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の車軸検
知装置のうち、踏み板スイッチを使用するものは、踏み
板を道路に埋設しなければならないため、機器据え着け
時には、長時間の車両通行止めを行わなければならず、
交通量の多い都市内高速道路（例：阪神高、首都高等）
での使用は困難である。また、踏み板での計測は、タイ
ヤが踏圧することにより行われる接触方式のため、耐用
期間が著しく短く、運用期間中で定期的に踏み板の交換
が必要となるという問題があった。

【０００４】また、車両の画像をカメラで読取り、タイ
ヤの輪郭を画像処理により認識する方法は、タイヤとそ
の他の車体部分、路面との境界認識が困難であり、画像
処理に非常に高精度が要求される。また、ランド側部に
光電装置を設置するものは、設置場所が路面に近いた
め、雨、雪等で路面が汚れると、汚れた水滴が投・受光
面に付着し、機器の精度を落とすという問題がある。

【０００５】この発明は、上記問題点に着目してなされ
たものであって、設置、メンテナンスが容易で、検知精
度の高い車軸検知装置、これを用いた車種判別装置、及
び車両ゲートシステム、及び車両検知装置を提供するこ
とを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この出願の特許請求の範
囲の請求項１に係る車軸検知装置は、路側上方より路面
に対し光切断線を投光する投光手段と、前記光切断線を
撮像する撮像手段と、撮像された光切断線のパターンに
よりタイヤを検知するタイヤ検知手段と、を備えてい
る。

【０００７】この車軸検知装置では、投光手段より、路
側上方から路面に向けて光切断線、例えば複数の一定間
隔をおいた平行光線が投射される。この光切断線が路面
に投影するのを撮像手段で撮像すると、車軸、つまりタ
イヤがないと、投影像は斜め平行線となる。車両のタイ
ヤが到来すると、光切断線の投影パターンが変わるの
で、この投影パターンの変化により、タイヤの存在、つ
まり、車軸の存在を検知する。

【０００８】請求項７に係る車軸検知装置は、路面に、
高い反射率で形成された反射手段と、路側上方より前記
反射手段が形成された路面に対し光切断線を投光する投
光手段と、前記光切断線を撮像する撮像手段と、撮像さ
れた光切断線のパターンによりタイヤを検知するタイヤ
検知手段と、を備えている。この車軸検知装置は、光切
断線が照射されて反射する路面領域全体に反射率の高い
反射手段を形成しているので、タイヤの有無による光切
断線の投影パターンの変化をより精度良く検知できる。

【０００９】請求項８に係る車軸検知装置は、路面に、
高い反射率で所定のパターン（例：一定の間隔をおいた
複数線）に形成された反射手段と、前記反射手段を撮像
する撮像手段と、撮像された反射手段の像のパターンの
変化によりタイヤを検知するタイヤ検知手段と、を備え
ている。この車軸検知装置は、路面に高い反射率で所定
パターンに形成された反射手段を備えている。そのた
め、この路面を撮像手段で撮像すると、タイヤがない場
合、一定パターンの投影画像が得られ、車両が到来する
と、タイヤによってパターンの一部が遮断され、元のパ
ターンとは異なる投影画像パターンとなる。タイヤの有
／無により変化するパターンにより、タイヤ、すなわち
車軸の有無が検知される。

【００１０】請求項９に係る車種判別装置は、路側上方
より路面に対し、光切断線を投光する投光手段と、前記
光切断線を撮像する撮像手段と、撮像された光切断線の
パターンにより車軸数を検知する車軸検知手段と、検知
した車軸数より、車種を判別する車種判別手段と、を備
えている。この車種判別装置は、光切断線の投影パター
ンを撮像手段で撮像して、そのパターンの変化より、タ
イヤ、つまり車軸の数を検知する。そして、その車軸数
により、車種を判別する。

【００１１】請求項１０に係る車両ゲートシステムは、
路側上方より路面に対し光切断線を投光する投光手段
と、前記光切断線を撮像する撮像手段と、撮像された光
切断線の複数の時間差パターンを検知するパターン検知
手段と、検知された複数の時間差パターンより、車両の
前後進の別を判別する前後進判別手段と、を備える。こ
の車両ゲートシステムでは、パターン検知手段で検知す
る複数の時間差パターンは、車両が前進か、後進かによ
り、パターンの変化過程が逆になる。したがって、この
時間差パターンの相違により、車両の前後進が判別され
る。

【００１２】請求項１１に係る車軸検知装置は、路側に
上下に隔てて配置し、それぞれに１次元受光素子列を含
む一対のイメージセンサと、このイメージセンサの出力
により、スリット状に制限された視野内に結像する路面
やタイヤ、車体の一部を光強度分布として抽出する手段
と、前記一対のイメージセンサ間の前記光強度分布の視
差から対応する位置までの距離と方向を算出する手段
と、この算出結果により車軸を検知する車軸検知手段と
を備えている。

【００１３】請求項１２に係る車両検知装置は、路面を
通過する車両を特定位置で検知するものにおいて、レン
ズと複数の受光素子からなる受光器とで構成されるライ
ンセンサを複数備え、これら複数個のラインセンサの出
力により車両を検知するようにしている。また、請求項
１３に係る車両検知装置は、請求項１２に係るものにお
いて、複数個のラインセンサから出力される画像データ
の相関をとる手段を備えている。

【００１４】また、請求項１４に係る車両検知装置は、
請求項１２または請求項１３に係るものにおいて、ライ
ンセンサ内の受光器は、上下に方向付けられる一次元受
光素子列で構成され、かつ前記複数のラインセンサは、
上下の位置関係に設置されている。請求項１５に係る車
両検知装置は、請求項１２または請求項１３に係るもの
において、ラインセンサ内の受光器は、左右に方向付け
られた一次元受光素子列で構成され、かつ前記複数のラ
インセンサは、左右の位置関係に設置されている。

【００１５】請求項１６に係る車両検知装置は、請求項
１２または請求項１３に係るものにおいて、ラインセン
サ内の受光器は、上下に方向付けられた複数の一次元受
光素子列で構成され、かつ複数のラインセンサは、上下
の位置関係に設置され、上側及びもしくは下側のライン
センサを複数としている。請求項１７に係る車両検知装
置は、請求項１２または請求項１３に係るものにおい
て、ラインセンサの受光器は、上下に方向付けされた複
数の一次元受光素子列で構成され、かつ２個のラインセ
ンサを１組として、複数、上下の位置関係に設置してい
る。

【００１６】請求項１８に係る車両検知装置は、請求項
１２、請求項１３、請求項１４、請求項１５、請求項１
６または請求項１７に係るものにおいて、ラインセンサ
のレンズの前方に偏光フィルタを設置するとともに、別
の偏光フィルタを前方に設置した照明手段を備えたもの
である。請求項１９に係る車両検知装置は、請求項１
２、請求項１３、請求項１４、請求項１５、請求項１
６、請求項１７または請求項１８に係るものにおいて、
ラインセンサは、回帰反射体処理が施された路面からの
光を受光するようにしている。

【００１７】請求項２０に係る車両検知装置は、請求項
１２、請求項１３、請求項１４、請求項１５、請求項１
６、請求項１７、請求項１８または請求項１９に係るも
のにおいて、ラインセンサは、溝が掘られた路面からの
光を受光するようにしている。請求項２１に係る車両検
知装置は、請求項１２、請求項１３、請求項１４、請求
項１５、請求項１６、請求項１７、請求項１８、請求項
１９または請求項２０に係るものにおいて、２個のライ
ンセンサのうち、一方のラインセンサの画像データを任
意の平面に変換し、もう一方のラインセンサの画像デー
タとマッチングさせる手段を備えている。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、実施の形態により、この発
明をさらに詳細に説明する。図１は、この発明が実施さ
れる車両ゲートシステムの機器配置を示す概略斜視図で
ある。図１において、車両が通過する有料道路の路側に
は、走行する車両のナンバープレートを読取るための撮
像機１、車高検知器２、車両分離機３及び車両検知器４
を設置している。これらは、撮像した画像、検知信号に
よって、車両検知を行い、車両判別を行う車種判別装置
１０の一部を構成するものであるが、これらの機器は、
従来の車両ゲートシステムに、すでに採用されているも
のである。

【００１９】この実施形態車両ゲートシステムは、さら
に、一方の路側に、投光部５、受光部６及び判定部７か
らなる車軸検知装置８を設置している。車軸検知装置８
は、車種判別のため、通過する車両の車軸（タイヤ）数
を検知する装置である。この車軸検知装置８は、図２に
示すように、投光部５から車両１１の走行方向に垂直
に、複数本（ここでは４本）のスリット光（光切断線）
２１が８０ｃｍの高さから、路面に投光されている。路
面に投影される光線の位置（光線の長さ）は、路幅が
３．０ｍ〜３．５ｍの場合、機器設置の路側から１０〜
２０ｃｍより、１．５ｍ〜１．７５ｍに至る長さに設定
される。一般的には（路幅−車両幅）以上に亘り、投影
するよう、車軸検知装置８の設置した路側とは異なる路
側に向けて照射する。このように設定するのは、車両の
走行位置が路側に対し、距離のバラツキを生じるが、そ
れでも車両通過の際に、常に投影光線の一部がタイヤに
投影するようにするためである。複数本あるスリット光
の間隔は、約１０ｃｍであるが、これは光線数に応じて
適宜設定すればよい。投光部５のスリット光源は、赤外
線領域の波長（例：８６０ｍｍ〔ナノメートル〕）のも
のが使用される。

【００２０】車両が走行していない場合の路面に投影さ
れた光線の像は、平行線となり、路側から受光部６で反
射光を受光した画像は、図３の（ａ）に示すものとな
る。車両１１が光線部分を通過すると、図２及び図３の
（ｂ）に示すように、スリット光線の投影像３１はタイ
ヤ１２で折れ曲がってＬ字型、あるいはほぼＬ字型を呈
する。この車軸検知装置は、この光線の投影パターンの
変化を検知して、車軸を検知するものである。車軸検知
及び車軸数による車種判別は後に詳述する。

【００２１】受光部６は、投光部５により得られるスリ
ット光投影像を撮像する２次元ＣＣＤカメラを含み、投
光部５からのスリット光線の投影像のみを撮像し、他の
外来光を除去するため、光源波長のみを通す狭帯域フィ
ルタが付設されている。図４は、車軸検知装置の回路構
成を示すブロック図である。投光部５は、４個のスリッ
ト光源２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄと、これらスリ
ット光源の点灯を制御する制御回路２２を備えている。
受光部６は、フィルタ付きの２次元ＣＣＤカメラ２３を
含む。判定部７は、受光部６からの映像信号をディジタ
ル信号に変換するＡ／Ｄ変換器２４、取り込んだ映像信
号を画像データとして記憶するメモリ２５、メモリ２５
に記憶された画像データに基づいて車軸検出、車種判別
を行う判定回路２６、この判定回路２６及び投光部５を
制御する制御回路２７、さらにメモリ２５に記憶してい
る画像データをモニタＴＶ２９に表示するため、アナロ
グ信号に変換して出力するＤ／Ａ変換器２８を備えてい
る。また、ＲＳ−２３２Ｃ回線、フォトカプラ等によ
り、上位装置と通信可能に構成され、指令を受け、かつ
データの授受が行えるようになっている。

【００２２】スリット光源２１ａ、…、２１ｄから出た
スリット光は、路面に投影され、その反射光が受光部６
の２次元ＣＣＤカメラ２３で撮像され、Ａ／Ｄ変換器２
４にてディジタル信号に変換されて、メモリ２５に記憶
される。メモリ２５には、一定の周期で時間順次に、複
数枚の画像が記憶される。例えば、左側から車両が進行
して右側へ通過する場合に、タイヤを含むスリット光の
投影画像は、図５に示すように、最初の時点ｔには、左
端のスリット光の投影線３１ａのみが、先ず折れ曲が
り、次に、Δｔ経過後のｔ＋Δｔ時点では、スリット光
の投影線３１ｂ、３１ｃが折れ曲がり、さらにΔｔ経過
のｔ＋２Δ時点では、折れ曲がり部分の長さが変化し、
やがてさらに時間が経過すると、今度は、スリット光の
投影線３１ａがタイヤから離れるので、曲がった状態か
ら直線となる。

【００２３】この場合、車軸数が１の場合、図６の
（ａ）に示すように、最初４本の直線が、左端より折れ
曲がり、折れ曲がりがだんだん右に移動し、やがて左端
から直線に戻るサイクルが１である。しかし、車軸数が
２連の場合は、図６の（ｂ）に示すように、最初４本の
直線が、車の左から右への移動にしたがい、左端の直線
より折れ曲がり、この折れ曲がりが右に移動する。やが
て、左端の線がタイヤとタイヤの間に至り、直線に戻る
が、さらに車が右に移動すると、再度２連の左側のタイ
ヤで折れ曲がる。その他の線も同様であり、タイヤとタ
イヤの間で直線に戻り、再度、折れ曲がって、やがてす
べて直線となる。したがって、車軸数１の場合は、両端
が折れ曲がり、中の線が直線となる場合はないが、２連
のタイヤの場合は、両端が折れ曲がりで、中の１本が直
線となることがあり、直線から折れ曲がり、また直線に
戻るサイクルが２つとなる。したがって、このパターン
の相違から車軸１の場合と、２連の車軸とを判別でき
る。車両の全車軸数を検知する場合は、もちろん１台の
車であることを検知していることが条件である。

【００２４】次に、図７に示すフローチャートにより、
上記実施形態車両ゲートシステムの車種判別動作を説明
する。車種判別ルーチンに入ると、検出された車長が
３．２ｍ以下か否か判定する（ステップＳＴ１）。車長
が３．２ｍ以下の場合は、軽自動車、二輪と判定する。
車長が３．２ｍを超える場合は、ナンバープレートが読
み取られたか否かを判定する（ＳＴ２）。ナンバープレ
ート有の場合は、さらにプレートサイズが中板か大板か
を判定する（ＳＴ３）。判定の結果プレートサイズが中
板の場合は、読取ったナンバープレートより、車種番号
を判別する（ＳＴ４）。車種番号が、、、、
の場合には、車軸数を検知し（ＳＴ５）、軸数が２の場
合は普通車と判別し、３の場合は、中型車と判別し、４
以上の場合は大型車と判別する（ＳＴ６）。また、ＳＴ
４で車種番号が、の場合は、軸数を検知し（ＳＴ
７）、軸数が２の場合は、中型車、軸数が３、４の場合
は大型車、５以上の場合は特大型車と判定する。また、
ＳＴ４で、車種番号がの場合にＸ車と判定し、車種番
号がの場合に特大型車とする。

【００２５】ＳＴ３において、プレートサイズが大板の
場合、車種番号を判別し（ＳＴ９）、車種番号がの場
合、軸数を検知し（ＳＴ１０）、軸数が４以下の場合、
大型車と判別し、軸数が５の場合、特大型車と判別する
（ＳＴ１１）。ＳＴ２でナンバープレートが無しか、存
在不明の場合、ＳＴ３でプレートサイズが不明の場合、
ＳＴ９で車種番号があるいはの場合、いずれも軸数
を検知し（ＳＴ１２）、軸数が４以下の場合はＸ車とす
る。

【００２６】図８は、実施形態車軸検知装置のパターン
処理の一例を示すブロック図である。２次元ＣＣＤカメ
ラ２３で撮像された複数枚の画像が時間順次に、画像メ
モリ４０に記憶されている。この画像メモリ４０には、
例えば図９の左端部に示す画像が記憶されている。この
画像で、スリット光線の投影線は斜め、その折れ曲がり
部は垂直となっているが、これを座標変換部４１で、図
９の中央部に示す像に座標変換する。この像は、スリッ
ト光線の投影線のみを、しかも元の線を垂直に、折れ曲
がり部を傾斜させて表しており、これにより、画像処理
をやりやすくしている。この座標変換後の画像を方向成
分解析部４２で折れ曲がり部のあるもの（斜め線）と、
ないものに分け、折れ曲がり部のないものを２値で
「０」、あるものを「１」とし、２値化データとする。
したがって、図９の（ａ）は、スリット光線がまだタイ
ヤで反射されていず、全て直線なので「００００」とな
り、図９の（ｂ）は左端２本がタイヤで折れ曲がってい
るので「１１００」となる。この２値化されたデータに
基づき、車輪存在、方向判定部４３で、車輪の有無と、
走行方向の判定がなされ、車輪が存在すれば、軸数カウ
ント部４４で１を計数し、前後進判定部４５で前後進を
判定し、計数値、及び判定結果を出力する。

【００２７】なお、上記実施形態では、投光部から照射
するスリット光は垂直であり、車両の走行方向に対し、
直交する方向に長いが、これを図１０に示すように、ス
リット光は水平とし、車両の走行方向に対し、平行に長
くなるようにしてもよい。この方式で、車両が存在しな
い場合は、スリット光がすべて路面で反射されるので、
画像の反射光の間隔が狭く、車両有の場合は、路面に垂
直なタイヤで反射されるので、反射光の間隔が広くな
る。そのため、反射光の間隔を計測することにより、タ
イヤ、つまり車軸を検知することができる。

【００２８】また、上記実施形態では、投光部からスリ
ット光を路面に照射しているが、これに代えて、路面に
走行方向に垂直に、図１１に示すように、複数本の光反
射率の高い平行線をペイントする。これはペイントの代
わりに、光反射率の高い部材を路面表面にうめ込んでも
よい。光源は、路面全体を照射するものであってもよい
し、また省略してもよい。この場合、車両が存在しない
場合は、その平行線がそのまま画像として取り込まれ
る。これに対し、車両が存在する場合は、タイヤによっ
て平行線が隠されるため、一部欠陥した平行線となるの
で、これら画像の相違により、車軸を検知することがで
きる。

【００２９】また、上記図１の実施形態車両ゲートシス
テムでは、車軸検知装置８の他に、その他の機器を併設
しているが、車軸検知、車種判別の程度、精度によって
は、他の機器の設置を適宜省略して、車軸検知装置単
独、あるいは他の１〜２の機器と併用してもよい。図１
２は、他の実施形態車両検知装置の検出部の概略構成を
示す図である。図１２において、結像レンズ５１ａ（５
１ｂ）と、１次元受光素子列５２ａ（５２ｂ）からなる
一対のイメージセンサ（ラインセンサ）５３ａ、５３ｂ
が設けられている。これらイメージセンサ５３ａ、５３
ｂは、一方の路側で上下に隔てて配置されている（両者
の距離Ｂ）。１次元受光素子列５２ａ（５２ｂ）は、結
像レンズ５１ａ（５１ｂ）から焦点距離ｆだけ離れて、
上下に方向づけられている。それぞれの受光素子列５２
ａ、５２ｂには、受光素子が１次元であるため、スリッ
ト状に制限された視野の内にある路面５４やタイヤ５
５、車体の一部５６の一部が光強度分布として結像され
るようになっている。それぞれのイメージセンサ５３
ａ、５３ｂの視野は、ほぼ重なるように調整されてい
る。しかし、イメージセンサ５３ａ、５３ｂの視点（中
心軸）が離れているため、出力される光強度分布に位置
ずれ（視差）が生じる。そのずれ量から対応する位置ま
での距離と方向が得られる。

【００３０】今、特徴ある強度分布を示す着目領域とし
て、図１２のタイヤ５５と、路面５４の接触域Ｐを例に
とる。接触域Ｐは、イメージセンサ５３ａの１次元受光
素子列５２ａでは、Ｐａの位置に結像する。一方、中心
軸がＢだけ下方に設けられたイメージセンサ５３ｂの１
次元受光素子列５２ｂではＰｂに結像する。イメージセ
ンサ５３ａの中心軸に対し、Ｐの方向θは、Ｐａの位置
の中心軸からの偏差ΔＸと結像レンズ５１ａ−受光素子
列５２ａ間距離ｆを用いて、θ＝ｔａｎ^-1（ΔＸ／ｆ）
で算出することができる。一方、接触域Ｐまでの距離Ｌ
は、接触域Ｐまでの視野Ｘ−Ｂを用いて、Ｌ＝Ｂ・ｆ／
（Ｘ−Ｂ）と近似的に求めることができる。

【００３１】図１３は、図１２の車両検知装置の配置列
を示す斜視図であり、６０は検出部であり、６１、６２
は照明部である。機器（検出部）６０の外形は、高さ約
２ｍ、幅１．５ｍ、奥行０．７ｍである。次に、この実
施形態車両検知装置の軸数検知原理を図１４、図１５を
用いて説明する。特徴ある強度分布、すなわち顕著な光
強度差（コントラスト）を示す領域は、タイヤと路面の
接触部分だけでなく、例えばタイヤとリムの境部分、タ
イヤと車体の間、タイヤホイールなど複数存在し、イメ
ージセンサから時系列に出力される画像データには、そ
れらを強度分布のエッジ（急激な強度変化）として判別
することができる。図１４において、Ｄａ、Ｄｂは結像
レンズ５１ａ、５１ｂを経て１次元受光素子列に結像す
る画像データである。２つのイメージセンサから出力さ
れる画像データは、視差のために対応するエッジの位置
にずれが生じていることは上記した。複数のエッジにつ
いて、方向と距離を効率よく得るために、本装置では画
像データ相関演算回路を用いている。これにより、特徴
ある複数の着目領域（エッジ）の検出部からの方向と、
距離の空間分布が得られる。さらに、座標変換回路で、
エッジの空間分布を路面を含むＹ軸と、路面に垂直なＺ
軸で示す座標系上に変換する。このようにして、ＹＺ軸
に座標変換された画像データの時系列例を図１５に示
す。図１５において、Ｔ₁、Ｔ₂、…、は画像データを得
るタイミングを示し、一部ハッチングした部分は、エッ
ジを示している。ここで、タイヤ部分で生じるエッジは
路面に垂直である特徴を利用し、判定回路により路面に
接したタイヤを判定し、車軸として検出する。

【００３２】上記原理に基づいて、路面に接したタイヤ
を判定し、車軸を検出するための車両検知装置の回路構
成を図１６に示す。この車両検知装置は、図１２に示す
如く配置されるイメージセンサ５３ａ、５３ｂと、これ
らイメージセンサ５３ａ、５３ｂの画像データ、つまり
強度分布を受けて、その相関を求める画像データ演算部
６３と、この求められた相関データを、路面に沿ったＹ
軸と高さ方向のＺ軸に座標変換する座標変換部６４と、
この座標変換部６４で得られたエッジ空間分布のパター
ンにより、車軸の有無を判定する判定部６５と、イメー
ジセンサ５３ａ、５３ｂの受光素子を駆動する受光素子
駆動部６６と、イメージセンサ５３ａ、５３ｂの絞りを
制御する絞り制御部６７と、照明部６１（６２）と、照
度計６８と、照明部６１（６２）を駆動する照明駆動部
６９を備えている。

【００３３】この車両検知装置では、路面からの光を検
出部のイメージセンサ５３ａ、５３ｂで受光し、その強
度分布を出力する。強度分布は、上記したように、路面
の車両の有無で当然異なるものとなる。上下２個のイメ
ージセンサ５３ａ、５３ｂは、画像データ演算部６３で
相関演算がなされる。その相関値は、イメージセンサ５
３ａ、５３ｂの配置が路面に対し、路面側に傾斜してい
るので、座標変換部６４でＹ軸−Ｚ軸のエッジ空間分布
に座標変換される。このエッジ空間分布は、図１５に示
すＴ₁、Ｔ₂、…の如く、所定のサンプリング周期でなさ
れる。そのため、判定部６５では、その空間分布パター
ンよりタイヤの有無を判定し、車軸の有無を出力する。

【００３４】図１７、図１８は、この発明の他の実施形
態車両検知装置の要部を示す概略図である。図１７にお
いて、２個のイメージセンサ７３ａ、７３ｂは、左右に
水平に、互いに間隔を置いて配置されている。各イメー
ジセンサ７３ａ（７３ｂ）は、それぞれ結像レンズ７１
ａ（７１ｂ）と、一次元受光素子列７２ａ（７２ｂ）か
らなり、各一次元受光素子列７２ａ（７２ｂ）は、イメ
ージセンサ７３ａ（７３ｂ）内で、左右水平に方向付け
られて設置されている。これら受光素子列７２ａ、７２
ｂには、左右方向のスリット状に制限された視野内を移
動するタイヤが強度分布として結像される。この強度分
布より、タイヤを検出し、タイヤの位置変化の履歴を評
価することにより、車両の前後進を判断することができ
る。図１８においてＳは、受光素子列７２ａ、７２ｂに
よる視野を示し、７４は車両検知装置本体、７５、７６
は照明部である。

【００３５】この車両検知装置によれば、車両の前後進
の情報を検知できる。したがって、料金所等を通過する
車両の出入等が判別できる。図１９、図２０は、この発
明の他の実施形態車両検知装置を示し、図１９はその要
部であるイメージセンサの配置を示す図、図２０は全体
の概略構成を示す図である。図１９において、３個のイ
メージセンサ８３ａ、８３ｂ、８３ｃは、イメージセン
サ８３ａ、８３ｂが垂直方向に上下に配置され、イメー
ジセンサ８３ｂ、８３ｃが水平方向に左右に配置されて
いる。そして、イメージセンサ８３ａ、８３ｃが上側
に、イメージセンサ８３ｂが下側に配置されている。

【００３６】各イメージセンサ８３ａ（８３ｂ、８３
ｃ）は、結像レンズ８１ａ（８１ｂ、８１ｃ）と、一次
元受光素子列８２ａ（８２ｂ、８２ｃ）を備えている。
各一次元受光素子列８２ａ、８２ｂ、８２ｃは、それぞ
れ上下に方向付けられて設置されている。イメージセン
サ８３ａ、８３ｂの一次元受光素子列８２ａ、８２ｂ
で、視野Ｓ₁が得られ、イメージセンサ８３ｃの一次元
受光素子列８２ｃで、視野Ｓ₂が得られる。

【００３７】図２０において、車両５６が到来すると、
タイヤ５５に視野Ｓ₁、Ｓ₂がかかることになる。８４は
車両検知装置本体、８５、８６は照明部である。この実
施の形態車両検知装置において、イメージセンサ８３ａ
と８３ｂから出力される強度分布の画像データの相関を
とることによって、タイヤ５５を検出することができ
る。また、イメージセンサ８３ａと８３ｃから出力され
る強度分布の画像データを時系列的に比較することで、
車両の前後進を判断することができる。図１２に示した
ものであれば、視野は装置の手前側に限定されるので、
装置より車両が離れた地点を通過する場合は検出が難し
いが、この実施形態の装置であれば、視野が大きくなる
ので、装置より車両が離れた地点を通過しても、安定に
検出できる。したがって、幅広の道路に設置しても有効
である。

【００３８】また、図１９、図２０に示したものの変形
例として、図２１に示すように、イメージセンサ８３ａ
内に、２個の一次元受光素子列８２ａ、８２ｃを上下に
方向付けて左右に並設し、さらに１個の一次元素子列８
２ｂを上下に方向付けて配置するイメージセンサ８３ｂ
を、イメージセンサ８３ａの下側に配置してもよい。こ
の場合、一次元受光素子列８２ａと８２ｂで視野Ｓ₁を
得、一次元受光素子列８２ｃで視野Ｓ₂を得る。

【００３９】図２２は、この発明のさらに他の実施形態
車両検知装置を説明するための概略斜視図である。この
車両検知装置本体９４内には、図示していないが、イメ
ージセンサを２個１組として、２組を上下方向に設置し
たものが備えられており、各イメージセンサ内で一次元
受光素子列がいずれも上下に方向付けられて設置されて
いる。そして、上部の１組のイメージセンサで視野Ｓ₁₁
を、下部の１組のイメージセンサで視野Ｓ₁₂を得るよう
にしている。そのため、図１９、図２１等に示したもの
に比し、各々のイメージセンサの組合わせ分の視野が狭
くても良く、小さな光学系をくむことができる。

【００４０】それゆえ、この実施形態車両検知装置によ
れば、各々のイメージセンサの組合わせの視野を大きく
する必要がないので、光学系を小さくすることが可能で
あるし、車両検知装置全体としての視野が大きいので、
装置の奥行きがいらず、薄型化が可能である。したがっ
て、省スペースの要求のある場所への本装置の設置が可
能となる。

【００４１】図２４は、各実施形態車両検知装置に使用
して好適なイメージセンサ９９の構成を示す断面図であ
る。同図において絞り１００はレンズ１０１の前方に設
置されている。１０２はレンズ窓、１０３は一次元受光
素子列である。図２３は検知装置に照度計の設置例を示
す図である。照度計６８にはイメージセンサ９９ａ、９
９ｂの視野内の明るさを選択的に取り込むように筒１０
４などを取り付けても良い。

【００４２】照度計６８によって周囲環境の明るさを測
定し、周囲環境の明るさに関係なく、常に受光器に所定
範囲の光量が入るように絞り１００を自動的に調節す
る。例えば、昼間は周囲環境が明るいので、絞り１００
は絞り、夕方は周囲環境が暗くなるので、絞り１００を
開け、一次元受光素子列１０３への光量を所定の範囲に
なるようにする。これにより、照度計の出力に併せて絞
りを調整することによって、光量を調節できるので、周
囲環境の照度に関わらず、安定に車両を検知できる。

【００４３】また、図２５に示すように、車両検知装置
本体６０の照度計６８によって、周囲環境の明るさを測
定し、周囲環境の明るさに関係なく、常に一次元受光素
子列に所定の範囲の光量が入るように、照明部６１、６
２の明るさ、または発光周期、デューティ比等を調節す
る。このように、照度計の出力に併せて受光素子の感度
を調整することによって、周囲環境の照度に関わらず安
定に車両を検知でき、Ｓ／Ｎ比を向上することができ
る。

【００４４】図２６、図２７は、各実施形態に使用して
好適なイメージセンサ９９の他の例を示す図である。図
２６において、車両検知装置本体１０５のイメージセン
サ９９ａ、９９ｂの間に、照明部１０７が設けられてい
る。ここで使用するイメージセンサ９９ａ（９９ｂ）
は、図に示すように、レンズ窓１０２と絞り１００の間
に、バンドパスフィルタ１０８が設けられている。ま
た、図２６の照明部１０７の前方にもバンドパスフィル
タ１０９が設けられている。

【００４５】例えば、照明には赤外線領域の狭い波長ス
ペクトルをもった光束を用い、バンドパスフィルタには
照明に用いられる赤外領域の波長の光のみを透過するも
のを用いることによって、計測に必要な光のみを選択的
に一次元受光素子列に結像できる。この構成にすること
によって、水溜り、車両表面によって反射される外乱光
の正反射成分を除去することができる。

【００４６】ここで水溜り、車両表面によって反射され
る外乱光の正反射成分の影響を説明する。外乱光の正反
射成分が一次元受光素子列に結像されると、強度分布の
画像データが大きく乱れ、相関をとることができず、誤
動作の原因となる。

【００４７】このように、照明部及びイメージセンサに
バンドパスフィルタを用いることにより、車両表面、水
溜りなどの反射光による外乱光の正反射成分を除去でき
るので、誤動作を防ぐことが可能であるし、またＳ／Ｎ
比を向上することができる。図２８、図２９は、各実施
形態に使用して好適なイメージセンサ及び照明部のさら
に他の例を示す図である。図２８の車両検知装置１０５
のイメージセンサ９９ａ、９９ｂにそれぞれ偏向フィル
タ１１０ａ、１１０ｂが、また照明部１０７に偏光フィ
ルタ１１１が設けられている。イメージセンサ９９ａ
（９９ｂ）の偏光フィルタの配置される位置は、図２９
に示すように絞り１００とレンズ窓１０２の間である。

【００４８】ここでは、照明部１０７の発光体より発射
された光は、偏向フィルタ１１１を通過することによっ
て、直線偏光となる。レンズ１０１の前方に設置する偏
光フィルタ１１０ａ、１１０ｂを、この直線偏光の傾き
に合わせることによって、照明部１０７より発射された
光のみを選択的に一次元受光素子列１０３に結像でき
る。これにより、水溜り、車両表面によって反射される
外乱光を除去することができる。

【００４９】このように、照明部及びイメージセンサに
偏光フィルタを用いることにより、車両表面、水溜りな
どの反射光による外乱光の正反射成分を除去できるの
で、誤動作を防ぐことが可能であるし、またＳ／Ｎ比を
向上することができる。照明部を持つ車両検知装置にお
いて、照明部は図３１に示すように、高さ位置の異なる
複数の発光部１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃを設け、車
両５６に複数の光束１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃを照
射してもよい。

【００５０】一般に車両の形状は複雑なので、図３０に
示すように、照明部１０７からの光束が一方向のもの１
１２のみであると、車体５６によりタイヤ５５に死角
（影）１１３ができ、イメージセンサからの画像データ
において、車両形状が不明確となる。図３１のように、
複数の光束１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃを車両５６に
照射すると、死角の発生がなく、車体の検出がより正確
にできる。

【００５１】図３２は、この発明の他の実施形態車両検
知装置を示す概略斜視図である。この車両検知装置の特
徴は、路面１１４に光拡散帯の白線１１５を格子状にひ
き、この路面１１４からの光を車両検知装置本体６０の
イメージセンサで受光するようにしたことである。タイ
ヤを含む路面の検出画像は、図３３に示すものとなる。
この白線は路面に一様に設けてもよい。各実施形態にお
いてイメージセンサからの画像データからのエッジ情報
を用いて車両を検出しているので、コントラストの大き
い画像データが得られることが望ましい。ここでは、イ
メージセンサからの画像データにおいて、路面は背景と
なり、路面に白線をひくことによって、車両と路面との
コントラストを大きくすることができる。

【００５２】図３４は、この発明の他の実施形態車両検
知装置を示す概略斜視図である。この車両検知装置の特
徴は、路面５４に、回帰反射体処理を施したマイクロビ
ーズ１１６を形成し、この路面５４からの光を車両検知
装置本体６０のイメージセンサで受光するようにしたこ
とである。この車両検知装置では、路面５４に回帰反射
のマイクロビーズ１１６を引くことによって、路面５４
からの回帰反射光が大きくなるので、車両と路面とのコ
ントラストを大きくすることができる。車両と路面との
コントラストが大きくなると、その分、安定に車両を検
知できる。

【００５３】図３５は、この発明の他の実施形態車両検
知装置を示す概略斜視図である。この車両検知装置の特
徴は、路面５４に１個あるいは複数個のリフレクタアレ
イ１１７を形成し、この路面５４からの光を車両検知装
置本体６０のイメージセンサで受光するようにしことで
ある。この車両検知装置では、路面５４にリフレクタア
レイ１１７を引くことによって、路面からの回帰反射光
が大きくなり、車両と路面のコントラストを大きくする
ことができる。車両と路面のコントラストが大きくなる
と、やはりその分、安定に車両を検知できる。

【００５４】図３６は、この発明の他の実施形態車両検
知装置を示す概略斜視図である。この車両検知装置の特
徴は、路面５４に浅い溝１１８を横方向に、１〜複数本
形成したことである。この車両検知装置では、路面５４
に溝１１８を形成することによって、雨天時に雨水を溝
１１８に沿って流すことができるので、水溜りができな
い。

【００５５】また、図３７に示すように、路面５４に溝
１１８を形成するとともに、車両検知装置６０及び検知
路面５４上に、屋根１１９を設ければ、路面５４に雨が
降ることなく、また雨水が路面５４に流れても溝１１８
を通って流されるので、より水溜りが生じにくい。図３
６、図３７に示した車両検知装置によれば、路面５４に
水溜りが生じないので、雨天時の車両通過時に水しぶき
を抑えることができ、安定に車両を検知できる。

【００５６】図３８は、上記各実施形態に適用して好適
な他のイメージセンサを示す概略斜視図である。このイ
メージセンサ９９は、レンズ窓１０２の前方にワイパ１
２０を備えている。雨天時にこのワイパ１２０を動作さ
せ、レンズ窓１０２の前方の汚れや水しぶきを除去する
ことができ、安定な車両検知に寄与することができる。

【００５７】図３９は、上記各実施形態に適用して好適
なイメージセンサを示す概略斜視図である。このイメー
ジセンサ９９は、レンズ窓１０２の前方に筒（フード）
１２１を備えている。この筒１２１が絞りの役目をし、
余分な光量を除去するので、外乱光を除去し得るし、筒
１２１によって雨天時に水しぶきなどの汚れがレンズに
付着しにくくなる。

【００５８】図４０は、上記各実施形態に適用して好適
な他のイメージセンサを示す概略斜視図である。このイ
メージセンサ９９は、筒体の上方にファン１２２を設け
るとともに、レンズ窓１０２の上下に空気の吹き出し口
１２３を設けている。ファン１２２を回転させることに
よって、イメージセンサ９９の内圧が上昇し、空気が吹
き出し口１２３から出ていく。空気が吹き出し口１２３
から吹き出しているので、レンズ１０１に付着するほこ
りなどを除去することができる。このように、ファンに
よって、風を送ることで埃などを除去することができ
る。

【００５９】図４１は、上記各実施形態に適用して好適
な他のイメージセンサを示す概略斜視図である。このイ
メージセンサ９９はレンズ窓１０２の外周囲に熱線１２
４を設けている。この熱線１２４により、レンズ窓１０
２等に熱を加え、雲・霜を除去するようにしている。図
４２、図４３を用いて、この発明の他の実施形態車両検
知装置について説明する。図４２において、画像Ａ₁、
Ｂ₁は、それぞれイメージセンサ５３ａ、５３ｂからの
画像データを示している。画像Ａ₁は、タイヤ５５に着
目すると、垂直のタイヤ５５に対して斜め上方からの撮
像なので、上下につぶれた画像となる。この画像Ａ₁を
路面に座標変換した画像が画像Ｃ₁となる。ここで画像
Ｃ₁をイメージセンサ５３ｂでの撮像位置に座標変換し
た画像が画像Ｅ₁とする。そして、この画像Ｅ₁とイメー
ジセンサ５３ｂで実際に撮像された画像Ｂ₁との差分を
取ると画像Ｄ₁となる。この画像Ｄ₁は画像Ｂ₁がイメー
ジセンサ５３ｂによる垂直のタイヤを撮像したものであ
り、画像Ｃ₁は画像Ａ₁を路面に座標変換したものであ
り、結果として差分は大となる。つまりタイヤの高さの
情報が強調されたものとなる。

【００６０】一方、図４３は路面に生じた水溜りをイメ
ージセンサ５３ａ、５３ｂで撮像した場合であり、この
場合、単に画像Ａ₂、画像Ｂ₂を比較したのみでは、水溜
りか、たまたまタイヤと類似形状であると両者の区別が
つかない。そこで、図４２の場合と同様に、画像Ａ₂を
路面に座標変換すると、画像Ｃ₂となる。この画像Ｃ₂と
画像Ｂ₂の差分をとると、画像Ｄ₂となる。この画像Ｄ₂
は、高さの情報がない路面の情報はなくなるので、画像
Ｄ₁とＤ₂は明確に区別できる。したがって、タイヤと水
溜りを誤検知することはない。

【００６１】この図４２、図４３の高さ情報抽出の採用
原理について、図４４を参照して説明する。図４４の
（ａ）は、図４２に対応し、路面にタイヤに相当する物
体５５が垂直に立った、つまり、高さ情報のある場合を
示し、図４４の（ｂ）は、路面に白線（水溜りでも良
い）１３１がある、つまり高さ情報のない場合を示して
いる。

【００６２】座標変換の方法として、先ず受光面１０３
ａ上に、投影された画像情報を路面上に射影変換する。
次に、路面上に射影変換された画像を受光面１０３ｂに
投影する。この座標変換を、図４４の（ｂ）、つまり路
面上の白線（高さ情報を持たない物体）１３１の撮像に
適用すると、先ず、受光面１０３ａに投影された画像ａ
を路面上に投影すると、元の白線１３１に一致する。し
たがって、受光面１０３ｂに投影した画像は、画像ｂに
一致する。

【００６３】次に、図４４の（ａ）の場合、つまり路面
上に垂直に立った物体（高さ情報を持つ）５５がある場
合では、先ず、受光面１０３ａに投影された画像ｃを路
面上に投影すると、画像ｅのようになる。この画像を受
光面１０３ｂに投影すると、幅のせまい画像ｆとなり、
路面に垂直に立った物体５５の画像を投影化した受光面
１０３ｂの画像ｄとは異なる画像となる。この画像ｄと
画像ｆの差分が、高さ情報を抽出した画像となる。

【００６４】

【発明の効果】この出願の請求項１に係る車軸検知装
置、請求項９に係る車種判別装置、請求項１０に係る車
両ゲートシステムによれば、路側上方から路面に向け
て、光切断線を照射し、路面あるいは車両のタイヤに投
影するパターンを撮像して、その投影パターンから車軸
を検知するものであるから、路面に埋設する必要がな
く、通行止めをすることなく設置が可能で、メンテナン
スが容易。路面工事が難しい高架部への設置が可能。道
路の片側のみの設置で済み、省スペース化が計れる。等
の効果がある。

【００６５】また、請求項７に係る車軸検知装置によれ
ば、路面に高い反射率の反射手段を形成し、この路面に
路側上方から光切断線を照射し、路面あるいは車両のタ
イヤに投影するパターンを撮像して、その投影パターン
から車軸を検知するものであるから、上記効果の他に路
面での反射率が高く形成してあるので、よりコントラス
トの大きな投影パターンを得ることができ、高精度の車
軸検知ができる。

【００６６】また、請求項８に係る車軸検知装置によれ
ば、路面に所定のパターンに高い反射率の反射手段を形
成し、この反射手段を撮像して、その撮像パターンから
車軸を検知するものであるから、メンテナンスが容易。
路面内工事が難しい高架への設置が容易。道路の片側の
みの設置で済み、省スペース化が計れる。コントラスト
の大きな撮像パターンが得られるので、高精度の車軸検
知ができる。等の効果がある。

【００６７】また、請求項１１に係る車軸検知装置によ
れば、路側の上下に隔てて設けた一対のイメージセンサ
を用い、三角測量の原理を用いて車軸を検知するもので
あるから、上記した請求項１に係る車軸検知装置と同様
の効果が得られる。

【００６８】また、請求項１２、請求項１３、請求項１
４に係る車両検知装置によれば、車両の車軸数を非接触
で検知するので、路面に埋設する必要がなく、したがって、通行止めを
することなく設置が可能で、メンテナンスも容易であ
る。路面工事が難しい高架部への設置も可能となる。

【００６９】道路の片側にのみ装置を設置すればよ
く、省スペース化が計れる。センサ部を道路と平行に併置すれば、それぞれの車軸
出力の時間から車軸の速さと方向を検出できる。本装置のイメージセンサは路面から、例えば１ｍ〜２
ｍの高い位置に設置され、また光ビームや強弱で検出す
るのでなく、汚れに強い結像光学系を検出部に採用して
いるので、例えば雨天時の路面からの泥や水しぶきの影
響を最小限にすることが期待できる。汎用の画像処理装置に比べ、処理速度がビデオレート
による制限を受けない。

【００７０】さらにまた、検知装置から車両までの距離
情報が得られるので、ドライバに対するサービスが向
上。料金収受口から車両が離れすぎていると、近づくよう
に指示ができる。車の位置に応じてチケット／料金の受渡し位置の制御
可能。従来の撮像機による画像処理方式が多くの画像情報処
理を必要とするのに対し、本発明は情報量なので高速応
答が可能となり、ノンストップ料金所など、高速で通過
する検知装置への応用が可能となる。

【００７１】請求項１５に係る車両検知装置によれば、
請求項１２〜請求項１４の効果に加え、前後進の情報を
検知できる。したがって、料金所等を通過する車両の出
入等が判別できる。

【００７２】請求項１６に係る車両検知装置によれば、
請求項１５の効果に加え、視野を大きくすることができ
る。したがって、幅広の道路に対して効果がある。請求
項１７に係る車両検知装置によれば、各々のイメージセンサの組合わせの視野を大きくする
必要がないので、光学系を小さくすることが可能であ
る。車両検知装置全体としての視野が大きいので、装置の
奥行きがいらず、薄型化が可能である。したがって、省
スペースの要求のある場所への本装置の設置が可能とな
る。

【００７３】請求項１８に係る車両検知装置によれば、
車両表面、水溜りなどの反射光による外光乱の正反射成
分を除去できるので、誤動作を防ぐことができる。Ｓ／Ｎ比を向上することができる。請求項１９に係る
車両検知装置によれば、車両と路面とのコントラストを
大きくすることができるので、安定に車両を検知でき
る。

【００７４】請求項２０に係る車両検知装置によれば、
雨天時の水しぶきを抑えることができ、安定に車両を検
知できる。

【００７５】請求項２１に係る車両検知装置によれば、高さ情報を強調するので、タイヤの識別が容易とな
る。路面の模様などによる誤動作を防げる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明が実施される車両ゲートシステムの機
器配置を示す概略斜視図である。

【図２】同車両ゲートシステムに採用された車軸検知装
置を説明するための斜視図である。

【図３】同車軸検知装置における車軸の有無によるスリ
ット光線の投影像のパターンの相違を説明する図であ
る。

【図４】同車軸検知装置の回路構成を示すブロック図で
ある。

【図５】同車軸検知装置におけるスリット光線の投影像
の画像パターン変化による車軸検知動作を説明する図で
ある。

【図６】軸数が１の場合と、２連の場合の、走行による
スリット光線の投影像のパターンの変化の相違を説明す
る図である。

【図７】上記車軸検知装置において、車種判別処理を説
明するためのフローチャートである。

【図８】同車軸検知装置におけるスリット光線の投影像
のパターン処理の一例を示すブロック図である。

【図９】同スリット光線の投影像パターンのデータ変換
を説明する図である。

【図１０】スリット光線の投影像パターンの他の例を示
す図である。

【図１１】平行線画像を得るための他の例を示す図であ
る。

【図１２】他の実施形態車両検知装置の検出部の概略構
成を示す図である。

【図１３】同実施形態車両検知装置の配置例を示す斜視
図である。

【図１４】同実施形態車両検知装置の軸数検知原理を説
明する図である。

【図１５】同実施形態車両検知装置のＹＺ軸に座標変換
した画像データの時系列を示す図である。

【図１６】同実施形態の車両検知装置の全体構成を示す
ブロック図である。

【図１７】この発明の他の実施形態車両検知装置の要部
を説明する概略図である。

【図１８】同実施形態車両検知装置の設置状態を説明す
るための概略斜視図である。

【図１９】この発明の他の実施形態車両装置の要部を説
明するための概略図である。

【図２０】同実施形態車両検知装置の設置状態を説明す
る概略斜視図である。

【図２１】この発明の他の実施形態車両検知装置の要部
を説明する概略図である。

【図２２】この発明の他の実施形態車両検知装置の設置
状態を説明する概略斜視図である。

【図２３】この発明の他の実施形態車両検知装置の本体
の概略斜視図である。

【図２４】この発明の車両検知装置に使用して好適なイ
メージセンサの概略断面図である。

【図２５】この発明の他の実施形態車両検知装置の構成
を示す概略斜視図である。

【図２６】この発明の他の実施形態車両検知装置本体の
構成を示す概略斜視図である。

【図２７】同実施形態車両検知装置に使用されるイメー
ジセンサの概略断面図である。

【図２８】この発明の他の実施形態車両検知装置の本体
の構成を示す概略斜視図である。

【図２９】同実施形態車両検知装置に使用されるイメー
ジセンサの概略断面図である。

【図３０】照明部の光束が１個で、死角（影）が生じる
場合を説明する図である。

【図３１】照明部の光束が複数個の場合を説明する図で
ある。

【図３２】この発明の他の実施形態車両検知装置を示す
概略斜視図である。

【図３３】同車両検知装置のイメージセンサで撮像され
たタイヤ及び路面の画像である。

【図３４】この発明の他の実施形態車両検知装置を示す
概略斜視図である。

【図３５】この発明の他の実施形態車両検知装置を示す
概略斜視図である。

【図３６】この発明の他の実施形態車両検知装置を示す
概略斜視図である。

【図３７】この発明の他の実施形態車両検知装置を示す
概略斜視図である。

【図３８】この発明の各実施形態に使用している他の好
適なイメージセンサを示す概略斜視図である。

【図３９】この発明の各実施形態に使用している他の好
適なイメージセンサを示す概略斜視図である。

【図４０】この発明の各実施形態に使用している他の好
適なイメージセンサを示す概略断面図である。

【図４１】この発明の各実施形態に使用している他の好
適なイメージセンサを示す概略斜視図である。

【図４２】この発明の他の実施形態車両検知装置により
タイヤが到来した場合を示す図である。

【図４３】同実施形態車両検知装置において路面にタイ
ヤと類似形の水溜りが生じた場合を説明する図である。

【図４４】図４２、図４３での座標変換の採用原理を説
明するための図である。

【符号の説明】

５投光部６受光部７判定部１２タイヤ２１スリット光線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 // Ｇ０７Ｂ 15/00 9406−2ＧＧ０１Ｖ 9/04 Ｓ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】路側上方より路面に対し光切断線を投光す
る投光手段と、前記光切断線を撮像する撮像手段と、撮像された光切断線のパターンによりタイヤを検知する
タイヤ検知手段と、を備えてなる車軸検知装置。
【請求項２】前記投光手段から投光する光切断線は、車
両進行方向に対し、垂直方向である請求項１記載の車軸
検知装置。
【請求項３】前記投光手段から投光する光切断線は、車
両進行方向に対し、平行方向である請求項１記載の車軸
検知装置。
【請求項４】前記投光手段から投光する光切断線は複数
である請求項１、請求項２、または請求項３記載の車軸
検知装置。
【請求項５】前記投光手段から投光する光切断線は、路
面に対し、少なくとも（路幅−車両幅）以上、装置設置
の路側とは異なる路側に向けて照射されるものである請
求項１、請求項２、請求項３、または請求項４記載の車
軸検知装置。
【請求項６】前記撮像手段側に、所定の波長域をカット
するフィルタを備えたものである請求項１、請求項２、
請求項３、請求項４、または請求項５記載の車軸検知装
置。
【請求項７】路面に、高い反射率で形成された反射手段
と、路側上方より前記反射手段が形成された路面に対し光切
断線を投光する投光手段と、前記光切断線を撮像する撮像手段と、撮像された光切断線のパターンによりタイヤを検知する
タイヤ検知手段と、を備えてなる車軸検知装置。
【請求項８】路面に、高い反射率で所定のパターンに形
成された反射手段と、前記反射手段を撮像する撮像手段と、撮像された反射手段の像のパターンの変化によりタイヤ
を検知するタイヤ検知手段と、を備えてなる車軸検知装置。
【請求項９】路側上方より路面に対し、光切断線を投光
する投光手段と、前記光切断線を撮像する撮像手段と、撮像された光切断線のパターンにより車軸数を検知する
車軸検知手段と、検知した車軸数より、車種を判別する車種判別手段と、を備えてなる車種判別装置。
【請求項１０】路側上方より路面に対し光切断線を投光
する投光手段と、前記光切断線を撮像する撮像手段と、撮像された光切断線の複数の時間差パターンを検知する
パターン検知手段と、検知された複数の時間差パターンより、車両の前後進の
別を判別する前後進判別手段と、を備えてなる車両ゲートシステム。
【請求項１１】路側に上下に隔てて配置し、それぞれに
１次元受光素子列を含む一対のイメージセンサと、このイメージセンサの出力により、スリット状に制限さ
れた視野内に結像する路面やタイヤ、車体の一部を光強
度分布として抽出する手段と、前記一対のイメージセンサ間の前記光強度分布の視差か
ら、対応する位置までの距離と方向を算出する手段と、この算出結果により車軸を検知する車軸検知手段と、を備えてなる車軸検知装置。
【請求項１２】路面を通過する車両を特定位置で検知す
る車両検知装置において、レンズと複数の受光素子から
なる受光器とで構成されるラインセンサを複数備え、こ
れら複数個のラインセンサの出力により車両を検知する
ようにした車両検知装置。
【請求項１３】前記複数個のラインセンサから出力され
る画像データの相関をとる手段を備えた請求項１２記載
の車両検知装置。
【請求項１４】前記ラインセンサ内の受光器は、上下に
方向付けられる一次元受光素子列で構成され、かつ前記
複数のラインセンサは、上下の位置関係に設置されたも
のである請求項１２または請求項１３記載の車両検知装
置。
【請求項１５】前記ラインセンサ内の受光器は、左右に
方向付けられた一次元受光素子列で構成され、かつ前記
複数のラインセンサは、左右の位置関係に設置されたも
のである請求項１２または請求項１３記載の車両検知装
置。
【請求項１６】前記ラインセンサ内の受光器は、上下に
方向付けられた複数の一次元受光素子列で構成され、か
つ複数のラインセンサは、上下の位置関係に設置され、
上側及びもしくは下側のラインセンサを複数としたもの
である請求項１２または請求項１３記載の車両検知装
置。
【請求項１７】前記ラインセンサの受光器は、上下に方
向付けされた複数の一次元受光素子列で構成され、かつ
２個のラインセンサを１組として、複数、上下の位置関
係に設置したものである請求項１２または請求項１３記
載の車両検知装置。
【請求項１８】前記ラインセンサのレンズの前方に偏光
フィルタを設置するとともに、偏光フィルタを前方に設
置した照明手段を備えたものである請求項１２、請求項
１３、請求項１４、請求項１５、請求項１６または請求
項１７記載の車両検知装置。
【請求項１９】前記ラインセンサは、回帰反射体処理が
施された路面からの光を受光するものである請求項１
２、請求項１３、請求項１４、請求項１５、請求項１
６、請求項１７または請求項１８記載の車両検知装置。
【請求項２０】前記ラインセンサは、溝が掘られた路面
からの光を受光するものである請求項１２、請求項１
３、請求項１４、請求項１５、請求項１６、請求項１
７、請求項１８、または請求項１９記載の車両検知装
置。
【請求項２１】２個のラインセンサのうち、一方のライ
ンセンサの画像データを任意の平面に変換し、もう一方
のラインセンサの画像データとマッチングさせる手段を
備えるものである請求項１２、請求項１３、請求項１
４、請求項１５、請求項１６、請求項１７、請求項１
８、請求項１９または請求項２０記載の車両検知装置。