JPH0844994A

JPH0844994A - 車両判別装置

Info

Publication number: JPH0844994A
Application number: JP18213994A
Authority: JP
Inventors: Riichiro Yamashita; 利一郎山下; Masayoshi Konishi; 雅義小西; Hiroyuki Nakayama; 博之中山
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1994-08-03
Filing date: 1994-08-03
Publication date: 1996-02-16

Abstract

(57)【要約】【目的】マークの汚れや気象条件等に影響されず、車
両のみを確実に判別することができる車両判別装置を提
供する。【構成】道路の車線幅方向に帯状に設けられた白黒マ
ーク１１を上方からラインセンサ１４が撮像範囲１５内
において一次元的に俯敢撮像し、得られた濃淡信号を信
号処理装置１６が参照信号として記憶する。また、一定
間隔をおいて随時ラインセンサ１４が上記白黒マーク１
１を撮像し、信号処理装置１６は、最新の参照信号を記
憶する。上記車線幅方向に対向して設置される光電セン
サ１２ａと光電センサ１２ｂとの間を車両１７が通過す
ると、上記濃淡信号が変化し、この変化した濃淡信号を
原信号として上記最新の参照信号との比較を信号処理装
置１６が行ない、車両を判別する。また、光電センサ１
２ａ，１２ｂにおける光軸１３ａ〜１３ｃが遮断される
ことによっても車両１７の通過が検知される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、単一車線、及び複数
車線における車両の進入または通過を光学的に判別する
車両判別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】有料道路の料金所や駐車場等において
は、車両の進入あるいは通過を光学的に判別する車両判
別装置が用いられている。従来における車両判別装置
は、図６（ａ），（ｂ）に示すように、路面１の幅方向
に周期的にマーク２を設けると共に、路面１の上方にラ
インセンサ３を設置し、このラインセンサ３により撮像
範囲４内の路面１とマーク２を撮像して信号処理装置５
により処理し、車両の有無によって生ずる濃淡信号の変
化からマーク２上を通過する車両６を判別している。

【０００３】上記ラインセンサ３により路面１とマーク
２を撮像することによって生じる濃淡信号の変化を図７
に示す。同図（ａ）は、車両６がマーク２上を通過した
場合の濃淡信号出力を、同図（ｂ）は、車両６が存在し
ない場合の同信号出力を示している。信号処理装置５
は、ラインセンサ３から出力される上記濃淡信号を比較
して車両６の存在位置を検知する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のようにラインセ
ンサ３により路面１とマーク２を撮像し、その濃淡信号
の変化から車両６を検知する従来の車両判別装置におい
ては、マーク２が汚れたり、落下物、あるいは気象変化
等によって上記濃淡信号が変化するため、この変化を車
両６と誤って検知してしまうという問題があった。

【０００５】この発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、マークの汚れ、落下物、あるいは気象条件の変化等
に影響されず、車両のみを確実に検知することのできる
車両判別装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、道路上を走
行する車両を判別する車両判別装置において、車線幅方
向に帯状に設けられた白黒マークと、この白黒マークに
対して、その上及び車両走行方向の前後に複数の光軸を
有し、上記車線幅方向に対向して設置される光電センサ
と、上記白黒マークを上方から一次元的に俯敢撮像する
ラインセンサと、このラインセンサ及び上記光電センサ
からの出力信号を処理して車両を検出する信号処理装置
とを具備したことを特徴とする。

【０００７】

【作用】道路の車線幅方向に設けられた白黒マークを、
予め車両が存在しない状態で上方からラインセンサによ
り一次元的に走査、即ち俯敢撮像し、得られた濃淡信号
を信号処理装置に参照信号として記憶する。そして、上
記白黒マーク上を通過する車両をラインセンサにより撮
像し、この撮像信号を原信号として上記参照信号と比較
することにより車両を判別する。また、上記車線幅方向
に対向して設置された光電センサの間を車両が通過した
際に、光電センサにおける光軸が遮断されて車両が上記
白黒マーク上を通過したかどうかが検知される。

【０００８】上記のようにラインセンサにより白黒マー
ク上を撮像して参照信号として記憶しておき、車両が通
過した時の原信号と比較することにより、白黒マーク上
の汚れや陰影等と車両とを誤検知することなく、リアル
タイムに車両を判別することができる。また、上記光電
センサの光軸が遮断されることによって車両の通過が検
知されるので、この点においても車両を確実に判別する
ことができる。

【０００９】

【実施例】以下、図面を参照してこの発明の一実施例を
説明する。図１は、この発明の一実施例に係る車両判別
装置の構成を示す図である。図２は、図１に示す車両判
別装置を側面から見たときの図である。

【００１０】また、図３は、上記車両判別装置を上から
見た場合の図である。図１〜図３において、１１は道路
の幅方向に帯状に設けられる白黒マークで、この白黒マ
ーク１１を挟んで道路の両側に対向して光電センサ１２
ａ，１２ｂが設置される。この光電センサ１２ａ，１２
ｂには、図２及び図３に示すように、白黒マーク１１の
前後位置に複数本、例えば４本づつの光軸１３ａ，１３
ｂを高さ方向に設けると共に、その間の中央位置、即ち
白黒マーク１１の上に位置するように１本の光軸１３ｃ
を設けている。

【００１１】また、道路の上方、かつ中央にはラインセ
ンサ１４が配設され、上記白黒マーク１１を道路幅方向
に俯敢撮像、即ち一次元的に撮像する。ラインセンサ１
４は、撮像範囲１５内に進入した対象物を一定間隔で撮
像し、そのデータを濃淡信号として信号処理装置１６に
送出する。信号処理装置１６は、ラインセンサ１４から
送出された上記濃淡信号を解析し、対象物、即ち車両１
７の進入や通過を判別する。

【００１２】また、図２、図３に示す白黒マーク１１の
前後位置において、道路幅に沿って延びる光軸１３ａ，
１３ｂは、車両１７の検知を確実に行なうために設けら
れる。もし光軸が一列の場合には、上記バンパ等の突起
物がラインセンサ１４の撮像範囲１５内に進入しても検
知できない場合があるため、白黒マーク１１の前後にお
いて二列に光軸１３ａ，１３ｂを設けることによって検
出を確実にしている。

【００１３】また、光軸１３ｃは、図４に示すように白
黒マーク１１上に存在する人間を検知するためのもので
ある。人間１８が光軸１３ａと光軸１３ｂ間に進入した
場合、光軸１３ａ，１３ｂによって人間を検知すること
ができないが、光軸１３ａ，１３ｂの中央に１本の光軸
１３ｃを設けることにより、人間を検知することが可能
となる。

【００１４】次に上記実施例の動作について説明する。
図１〜図３において、車両１７が車両判別装置の設置位
置に達すると、まず、光電センサ１２ａ，１２ｂの間に
進入、即ち進入側の光軸１３ａを車両１７の前縁が遮断
する。続いて車両１７は、白黒マーク１１上を通り、光
軸１３ｃ、光軸１３ｂを順番に遮断し、続いて車両１７
の後縁が通過することにより、光軸１３ａ，１３ｃ，１
３ｂの順に復帰する。これにより光電センサ１２ａから
信号処理装置１６に信号が伝達され、車両の進入が検知
される。この場合、光軸１３ａ〜１３ｃにより検出され
る信号の論理和を取ることにより、白黒マーク１１上に
存在する物体を検知することができる。

【００１５】一方、ラインセンサ１４によって撮像され
たデータ、即ち濃淡信号による車両１７の判別方法は以
下のようにして行なう。予め、車両１７がラインセンサ
１４の撮像範囲１５内に進入していない状態において、
ラインセンサ１４により白黒マーク１１を撮像し、濃淡
信号として信号処理装置１６に送出する。信号処理装置
１６は、上記濃淡信号をディジタル信号に変換し、参照
信号として記憶する。次に、信号処理装置１６は、一定
間隔をおいて撮像されたラインセンサ１４からの濃淡信
号を取り込んでディジタル信号に変換し、原信号として
上記参照信号と一定間隔、例えば白黒マーク１１の一周
期ごとに比較して信号波形が相似形であれば、“０”、
つまり白黒マーク１１と判断し、そうでなければ
“１”、即ち車両１７と判断してこの車両１７の有無を
検知する。なお、信号処理装置１７は、一定時間の経過
ごとに上記参照信号の更新を行なう。これは、時間が経
過すると、白黒マーク１１上に汚れや等が発生して状態
が変化することに対応するためである。また、上記信号
波形が相似形であるか否かを確認する方法として正規化
相関法があり、以下の式を用いる。

【００１６】

【数１】

【００１７】Ｃｏｒｒ、即ち相関の範疇は、−１≦Ｃｏ
ｒｒ≦１であり、１のときに最も相関が高いことにな
る。従って、信号処理装置１６は、Ｃｏｒｒ≧０．９の
ときに白黒マーク１１、Ｃｏｒｒ＜０．９のときには車
両１７と判断する。

【００１８】上記参照信号と原信号との比較については
図５に示す。図５（ａ）に示す白黒マーク１１を撮像し
たとき、この白黒マーク１１上に何もない状態、即ち、
汚れや陰影、車両１７等がない場合には、参照信号は同
図（ｂ）のように一定周期の矩形波信号なる。また、同
図（ｃ）は、ある時間の経過後に、白黒マーク１１上に
汚れが発生した後、信号処理装置１６が、上記参照信号
の更新を行なった際の最新の参照信号である。この参照
信号が得られている状態において、図１に示す光電セン
サ１２ａ，１２ｂの間に車両１７が進入し、かつ、気象
等の変化で白黒マーク１１上に陰影が生じた場合、ライ
ンセンサ１４から送出される濃淡信号を変換して信号処
理装置１６が得る原信号は、図５（ｄ）に示す信号波形
となる。同図（ｃ）と同図（ｄ）における信号波形を上
述した方法を用いて比較処理を行ない、車両１７を判別
する。

【００１９】また、図４に示すように、白黒マーク１１
上を人間１８が通過する時、人間１８が白黒マーク１１
上に位置する状態では、光軸１３ａ，１３ｂで検出でき
ないが、光軸１３ａ，１３ｂ間に設けた光軸１３ｃによ
り人間１８の通過を検出することができる。従って、人
間１８の通過を汚れあるいは車両１７と誤検知すること
を防止できる。

【００２０】上記のように、車線幅方向に白黒マーク１
１を設け、この白黒マーク１１上をラインセンサ１４
が、一次元的に俯敢撮像することにより発生する濃淡信
号の変化から車両１７を判別することができる。さら
に、車線幅方向に対向して光電センサ１２ａ，１２ｂを
設け、この光電センサ１２ａ，１２ｂにおける光軸１３
ａ〜１３ｃを遮断することにより、車両１７が白黒マー
ク１１上を確実に通過したかどうかを検知することがで
きる。また、信号処理装置１６において、光電センサ１
２ａ，１２ｂが車両１７を検知しないときに随時、濃淡
信号をラインセンサ１４から取り込んで最新の参照信号
として記憶しておき、車両１７が通過したときの原信号
と上記最新の参照信号とを比較することにより、車両１
７が通過しないときに白黒マーク１１が汚れたり、落下
物、あるいは気象変化によって上記濃淡信号が変化した
際に車両１７と誤検知することがなくなる。また、光電
センサ１２ａ，１２ｂにおいて光軸１３ｃを設けたこと
により、光軸１３ａと光軸１３ｂの間隔以下の物体、例
えば人間１８等も検知することができ、車両１７との誤
認がなくなる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明によれば、
車線幅方向に白黒マークと、この白黒マークを挟んで上
記車線幅の方向に対向して光電センサを設け、上記白黒
マークを上方からラインセンサによって一次元的に俯敢
撮像することにより、上記白黒マークの汚れ、落下物、
または人間等と車両とを確実に判別し、誤検知をなくす
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例に係る車両判別装置の構成
図。

【図２】同実施例における車両判別装置を横方向から見
た図。

【図３】同実施例における車両判別装置を上方向から見
た図。

【図４】同実施例における人間が検知される過程を説明
する図。

【図５】同実施例における車両検知方法を説明する図。

【図６】従来の車両判別装置を正面及び側面から見た構
成図。

【図７】同従来の車両判別装置において検出される車両
の有無によって変化する濃淡信号を示す図。

【符号の説明】

１１白黒マーク１２ａ，１２ｂ光電センサ１３ａ〜１３ｃ光軸１４ラインセンサ１５撮像範囲１６信号処理装置１７車両１８人間

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】道路上を走行する車両を判別する車両判
別装置において、車線幅方向に帯状に設けられた白黒マ
ークと、この白黒マークに対して、その上及び車両走行
方向の前後に複数の光軸を有し、上記車線幅方向に対向
して設置される光電センサと、上記白黒マークを上方か
ら一次元的に俯敢撮像するラインセンサと、このライン
センサ及び上記光電センサからの出力信号を処理して車
両を検出する信号処理装置とを具備したことを特徴とす
る車両判別装置。