JPH10269489A

JPH10269489A - 車種判別装置

Info

Publication number: JPH10269489A
Application number: JP7318497A
Authority: JP
Inventors: Tatsuo Ogaki; 龍男大垣; Atsushi Saito; 敦斎藤
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1997-03-26
Filing date: 1997-03-26
Publication date: 1998-10-09
Anticipated expiration: 2017-03-26
Also published as: JP3498527B2

Abstract

(57)【要約】【課題】レーザパルスのみを用いる簡単な構成におい
て車種判別を行えるようにし、とくに、牽引車等の車種
判別を精度良く行えるようにする。【解決手段】通過車両の通過方向に沿って配置され、
通過車両の上面及び両側面にかけてレーザパルスを走査
し、そのレーザパルスの反射光の受光を行い、かつ、そ
の反射光の伝搬時間を検出する複数のレーザセンサ３１
ａ、３１ｂ、３１ｃと、レーザセンサ３１ａ、３１ｂ、
３１ｃそれぞれからの伝搬時間に基づいて、通過車両の
車高、車幅、軸数それぞれを検出する第１検出手段３２
と、レーザセンサ３１ａ、３１ｂ、３１ｃそれぞれの同
一通過車両から得られるレーザパルスの受光タイミング
に基づいてその通過車両の車速を検出し、その車速と同
一車両で反射光が得られる時間とからその車両の車長を
検出する第２検出手段３２を備え、第１検出手段３２と
第２検出手段３２との検出データに基づいて車種判別を
行う判別手段３２とを備えてなる車種判別装置。

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、高速道路の料金
所等において用いられる車種判別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近高速道路等においては料金の自動収
受が行われるようになってきており、その場合には料金
の自動収受に先立ってその車両が大型車であるのか中型
車であるのか小型車、軽であるのかの車種判別を行う必
要がある。

【０００３】そして、従来においては、車両の高さは光
電管を用いて測定し、車幅は画像を得たり上方からレー
ザセンサを用いることで測定し、また、軸数に対しては
踏板を用いて測定し、このように複数種のセンサを道路
面及びその近傍に設置し、それらから得られる測定値を
総合的に用いることで車種の判別を行っていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】したがって、従来にお
いては、各種センサをそれぞれの位置に配置しなければ
ならないので、その設置工事に手間がかかり、また、工
事費も多大となり、さらに、それらセンサのメインテナ
ンスに手間がかかるという問題点があった。

【０００５】また、現状では、牽引車（トレーラ等であ
り牽引側車体と被牽引側車体との一体に連結されたもの
を意味する。）等においては特大、大型、中型、普通の
車種判別を精度よく行うことができない。これは、牽引
車の場合、その車種判別に際しては車両全体の幅、長
さ、高さ、すなわち、大きさのみでなく、使用される被
牽引側車体の搬送重量も関連することを理由とする。こ
の発明の目的は、まず、レーザパルスのみを用いる簡単
な構成において、車種判別が行えるようにすることであ
る。

【０００６】次の目的は、牽引車等の車種判別を精度良
く行えるようにすることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１記載
の発明では、車種判別装置を、通過車両の上面及び両側
面にかけてレーザパルスを走査し、そのレーザパルスの
反射光の受光を行い、かつ、その反射光の伝搬時間を検
出するレーザセンサと、前記レーザセンサからの伝搬時
間に基づいて、前記通過車両の車高、車幅、軸数それぞ
れを検出する第１検出手段と、前記第１検出手段からの
検出データに基づいて、前記通過車両の車種判別を行う
判別手段とを備えてなる構成とした。

【０００８】上記構成によれば、レーザセンサのみを用
いる簡単な構成において、車種判別が可能となる。

【０００９】とくに、車高、車幅に軸数をも加えて車種
判別を行うことで、大きさのみにおいては困難である複
雑な構成の車両の車種判別が精度良く行われる。

【００１０】請求項２記載の発明では、車種判別装置
を、通過車両の通過方向に沿って順次配置され、通過車
両の上面及び両側面にかけてレーザパルスを走査し、そ
のレーザパルスの反射光の受光を行い、かつ、その反射
光の伝搬時間を検出する複数のレーザセンサと、前記レ
ーザセンサそれぞれからの伝搬時間に基づいて、前記通
過車両の車高、車幅、軸数それぞれを検出する第１検出
手段と、前記レーザセンサそれぞれの同一通過車両から
得られるレーザパルスの受光タイミングに基づいてその
通過車両の車速を検出し、その車速と同一車両で反射光
が得られる時間とからその車両の車長を検出する第２検
出手段を備え、前記第１検出手段と前記第２検出手段と
の検出データに基づいて車種判別を行う判別手段とを備
えてなる構成とした。

【００１１】上記構成によれば、レーザセンサのみを用
いる簡単な構成において、車種判別が可能となる。

【００１２】とくに、車高、車幅、車長に軸数をも加え
て車種判別を行うことで、大きさのみにおいては困難で
ある複雑な構成の車両の車種判別が精度良く行われる。

【００１３】請求項２記載の発明において、レーザセン
サそれぞれが、車両の通過部上に、車両の通過方向に対
して傾斜するように配置される取り付け体に取り付けら
れて、通過方向に沿って順次取り付けられる構成とされ
ることで（請求項３記載の発明）、レーザセンサそれぞ
れの取り付けが容易に行え、かつ、その取り付け体の構
成も簡単とすることができる。

【００１４】請求項１または２記載の発明において、レ
ーザパルスの走査速度が適宜設定可能とされることで
（請求項４記載の発明）、車長と車幅との一方の検知精
度を選択的に優先して向上できる。

【００１５】すなわち、レーザパルスの発光周期を同じ
とする場合、走査速度を速く設定すると一走査に要する
時間が短くなるので時間当たりの走査数は増大し、これ
により、車長の検知精度が向上するが、逆に走査方向に
おけるパルス間隔が大きくなり車幅の検知精度は低下す
る。これに対し、走査速度を低く設定すると、車幅の検
知精度が向上し、車長の検知精度は低下する。

【００１６】請求項１または２記載の発明において、軸
数検出データに基づき牽引車の車種判別が精度良く行わ
れる（請求項３記載の発明）。すなわち、牽引車の車種
判別の判別材料に、搬送重量に対応する数となる被牽引
側車体の軸数をも含めることで、牽引車の車種判別が精
度良く行われる。

【００１７】この発明の車種判別装置は、実施例に説明
するように高速道路の料金所の通過ゲートの外に、橋や
トンネル等において車両の通行規制を行う場合や、車種
別交通流調査装置、さらには、駐車場等において有効に
使用できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】図ｌは車種判別装置の配置構成を
示し、車種判別装置３０は３個のレーザセンサ３１ａ、
３１ｂ、３１ｃと、それらレーザセンサ３１ａ、３１
ｂ、３１ｃそれぞれから与えられるデータに基づいて車
幅、車高、車軸数、車長それぞれを検出し、さらに、そ
れらにより車種判別を行う本体機器３２とからなる。上
記本体機器３２が請求項１記載の第１検出手段、判別手
段、請求項２記載の発明の第１検出手段、第２検出手
段、判別手段を構成する。

【００１９】レーザセンサ３１ａ、３１ｂ、３１ｃそれ
ぞれは、料金所の通過ゲートに至る路面Ｒ上を横切るよ
うに設けられるバー３４に、進行方向において順次取り
付けられる。そして、図２、図３に示すように、一方の
レーザセンサ３１ａは車両Ｃの一方側の路面Ｒから車両
Ｃの側面、上面に及ぶ範囲に、中央のレーザセンサ３１
ｂは車両Ｃの上面に及ぶ範囲に、他方のレーザセンサ３
１ｃは車両Ｃの他方側の路面Ｒから車両Ｃの側面、上面
に及ぶ範囲に、しかも、それぞれが路面Ｒの通行方向に
前後する位置にレーザパルスを走査するように設けられ
ている。

【００２０】図４はレーザセンサ３１ａ、３１ｂ、３１
ｃの構成を示すブロック図であり、その構成を説明す
る。

【００２１】１は発光素子であり、その発光素子１の発
光によるレーザパルスが所定の間隔をおいて順次走査手
段としてのポリゴンミラー２に照射され、そのポリゴン
ミラー２が回転されることでレーザパルスは設定角度内
において走査され、その走査レーザパルスは照射窓３を
通して路面上に至り、その反射レーザパルスが再び照射
窓３を通してポリゴンミラー２で反射され、受光素子５
で受光されるようになっている。１１はポリゴンミラー
２の駆動回路である。

【００２２】上記発光素子１の駆動は、コントローラ４
から駆動回路６への駆動指令により行われ、駆動の際に
はその駆動電流がモニタ回路８でモニタされ、そのモニ
タ信号に基づいてスタート信号発生回路９でレーザパル
スそれぞれのスタート信号が形成され、そのスタート信
号が時間差／電圧変換回路１０に与えられるようになっ
ている。

【００２３】１２はエンコーダであり、ポリゴンミラー
２の回転位置を検出して、その検出信号をコントローラ
４に与えている。

【００２４】また、受光素子５でレーザパルスが受光さ
れて電流が発生すると、その電流信号は電流／電圧変換
回路１３で電圧信号に変換されるとともに増幅回路１５
で増幅され、その増幅された電圧信号に基づきストップ
信号発生回路１６でレーザパルスそれぞれのストップ信
号が形成され、そのストップ信号が時間差／電圧変換回
路１０に与えられるようになっている。

【００２５】そして、時間差／電圧変換回路１０では、
対応するレーザパルスのスタート信号とストップ信号と
の時間差を検出してそれを電圧信号に変換し、この電圧
信号をＡ／Ｄ変換回路１７でデジタル信号とし、さら
に、デジタル処理回路１８でデジタル処理した後、入出
力回路１９から本体機器３２に反射光の伝搬時間として
出力するようになっている。

【００２６】次に、本体機器３２における車幅Ｗ、車高
Ｈ、軸数Ｂ、車長Ｌそれぞれの検出方法を説明する。

【００２７】図５は、レーザパルスが照射される検出エ
リアにおける車両Ｃに対応する反射光の伝搬時間を示す
図であり、レーザセンサ３１ａ、３１ｂ、３１ｃそれぞ
れから得られる反射光の伝搬時間データＤ１、Ｄ２、Ｄ
３のデータにより車両の進行方向に直交する方向の断面
に対応するグラフが得られる。反射光の伝搬時間は、車
両Ｃが無く路面Ｒで反射される場合は長くなり、車両Ｃ
で反射される場合は短くなっている。この図をもとにし
て、まず、車幅Ｗと車高Ｈとが検出される。

【００２８】すなわち、車両ＣのデータＤ１、Ｄ２にお
ける両エッジＥ１、Ｅ２間が車幅Ｗとなり、路面Ｒの反
射時間と車両Ｃ上面での反射時間との差時間が車高に対
応するものとなり、その差時間から車高Ｈが算出され
る。

【００２９】車長Ｌの検出に際しては、まず、車速Ｖを
次のようにして算出する。図６はレーザセンサ３１ａ、
３１ｂ、３１ｃそれぞれの車両通過に伴うデータＤ１、
Ｄ２、Ｄ３の検知タイミングを示し、レーザセンサ３１
ａ、３１ｂ、３１ｃが通行方向に順次前後する位置に設
けられているので、その検知タイミングは順次づれてい
る。そして、レーザセンサ３１ａとレーザセンサ３１ｂ
の検知ずれ時間Ｚ１でレーザセンサ３１ａとレーザセン
サ３１ｂと走査位置間の距離Ｆ１（図３）を割って車両
の第１の車速を検出し、次に、レーザセンサ３１ｂとレ
ーザセンサ３１ｃの検知ずれ時間Ｚ２でレーザセンサ３
１ｂとレーザセンサ３１ｃと走査位置間の距離Ｆ２（図
３）を割って車両の第２の車速を検出し、その平均車速
を車速Ｖとする。このようにして、仮にその通過領域に
おいて車両が加速、減速している場合にも精度良く車速
を検出できるようにしている。そして、中央のレーザセ
ンサ３１ｂにおける車両Ｃが通過する際の検出時間Ｔと
その車速Ｖとの積から車長Ｌを検出する。

【００３０】軸数Ｂは、図５のデータＤ１、Ｄ３の形態
をもとにして検出される。図７、図８は軸数Ｂ検出のた
めのタイヤ４０部分へのレーザパルスの走査状態を示
す。車体Ｕの底部より下方位置においては、タイヤ４０
部分のみから反射パルスが得られる。図５は車両Ｃのタ
イヤ４０位置にレーザパルスが走査された場合を示し、
これに対し図９は車両のタイヤ４０が存在しない位置に
レーザパルスが走査された場合を示す。タイヤ４０が存
在しない場合には、そのタイヤ４０での反射光が得られ
ないので、車体Ｕでの反射光は車体側部下縁Ｇ位置で途
切れ、次には路面Ｒの反射光が得られるので、その反射
光の伝搬時間もＧ位置を境として急激に減少することに
なる。したがって、通過車両Ｃにおいて図９に示すよう
なデータＤ１、Ｄ３が得られる回数を検出し、これを軸
数Ｂとして検出する。

【００３１】また、車両Ｃが牽引車であることの検出
が、図５のデータＤ２部分の形態をもとにして行われ
る。図５は牽引のポールＰでない位置にレーザパルスが
走査された場合を示し、これに対し図１０はポールＰ位
置にレーザパルスが走査された場合を示す。すなわち、
ポールＰが存在する部分ではそのポールＰ部分でのみ車
両Ｃの反射光が得られるので、データＤ２部分は図１０
に示すようになる。したがって、通過車両において図１
０に示すようなデータＤ２が得られる場合は牽引車と検
出できる。

【００３２】次に、図１１のフローチャートを参照して
本体機器３２における車種判別動作を説明する。

【００３３】まず、通過車両が牽引車であるかどうかの
判定をステップ１において行う。すなわち、上記した図
１０に示すデータＤ２が得られて牽引車と検出される場
合に牽引車と判定される。

【００３４】以下、牽引車と判断した場合と判断しない
場合とにおいてそれぞれ異なった手法で特大、大型、中
型、、普通、軽の車種判別を行う。

【００３５】まず、牽引車でない場合の車両、すなわ
ち、乗用車、トラック、バス等においては、車幅Ｗ、車
長Ｌ、車高Ｈから特大、大型、中型、普通、軽の判別を
行っている（ステップ２から１０）。

【００３６】これに対し、牽引車の場合は、始めのステ
ップ１１、１２においてその牽引車の大、中、小の判定
を行う。ここにおける大、中、小の判定もやはり、車幅
Ｗ、車長Ｌを設定値と比較することにより行う。そし
て、その大、中、小とされたものそれぞれにおいて被牽
引側車体の軸数が２軸以上であるかどうかの判定を行
い、特大、大型、中型、、普通、軽の車種判別を行う
（ステップ１３〜１９）。

【００３７】このようにして、車両Ｃの大きさのみにお
いては困難である牽引車の車種判別を軸数を検出するこ
とで精度良く行っている。すなわち、牽引車の車種判別
の判別材料に、搬送重量に対応する数となる被牽引側車
体の軸数をも含めることで、牽引車の車種判別を精度良
く行っている。

【００３８】以下、各種変形例の説明を行う。

【００３９】本体機器３２側に切り替え操作部を設け、
その切り替え操作部の操作によりレーザパルスの走査速
度が適宜設定可能とする。すなわち、本体機器３２側で
設定された走査速度に基づきポリゴンミラー１２の回転
速度制御がなされる。

【００４０】そして、図１２に示すように、走査速度を
速く設定すると一走査に要する時間が短くなるので時間
当たりの走査数は増大して走査間隔Ｐａが小さくなり、
これにより、車長の検知精度が向上するが、逆に走査方
向におけるパルス間隔Ｐｂが大きくなり車幅の検知精度
は低下する。これに対し、走査速度を遅く設定すると、
車幅の検知精度が向上し、車長の検知精度は低下する。
検知対象等に対応して走査速度が適宜設定されること
で、検知性能が高められる。

【００４１】図１３はレーザセンサ３１ａ、３１ｂ、３
１ｃそれぞれの他の配置例を示す。

【００４２】すなわち、レーザセンサ３１ａ、３１ｂ、
３１ｃそれぞれが、車両Ｃの通過部上に、車両Ｃの通過
方向に対して傾斜するように配置される取り付け体とし
てのバー３４に取り付けられている。このような構成に
より、レーザセンサ３１ａ、３１ｂ、３１ｃそれぞれの
取り付けがバー３４に沿って容易に取り付けられる。

【００４３】図１４は他の走査構成を示す。すなわち、
レーザセンサ３１ａからのレーザパルスを、レーザセン
サ３１ａから車両Ｃの進行方向において間隔を持って設
けられた長尺の反射鏡５０を介して路面Ｒ上に走査して
いる。このようにして、レーザセンサ３１ａが実質的に
は非常に高い位置にあるようにし、走査位置において両
側上部に形成される検知デッドスペースＱそれぞれをよ
り小さくできるようにしている。

【００４４】

【発明の効果】この発明によれば、レーザセンサのみを
用いた簡単な構成において車種判別が行えるようにな
り、これにより、センサ等の設置作業が短縮されるとと
もに、設置工事費の低減でき、さらに、メインテナンス
性も向上される。

【００４５】さらに、車高、車幅、または、車高、車
幅、車長に軸数をも加えて車種判別を行うことで、大き
さのみにおいては困難である複雑な構成の車両の車種判
別が精度良く行われるようになり、とくに、牽引車にお
ける車種判別が精度良く行えるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施形態である車両判別装置の配置
構成図

【図２】車両へのレーザパルスの走査状態を示す図

【図３】車両へのレーザパルスの走査状態を示す図

【図４】この発明の実施形態であるレーザセンサのブロ
ック構成図

【図５】検出エリアにおける車両Ｃに対応する反射光の
伝搬時間を示す図

【図６】検出エリアにおける車両Ｃに対応する反射光の
伝搬時間を示す図

【図７】レーザパルスのタイヤ部分への走査説明図

【図８】レーザパルスのタイヤ部分への走査説明簡略図

【図９】検出エリアにおける車両Ｃに対応する反射光の
伝搬時間を示す図

【図１０】検出エリアにおける車両Ｃに対応する反射光
の伝搬時間を示す図

【図１１】車種判別動作説明のためのフローチャート

【図１２】変形例におけるレーザパルスの走査説明図

【図１３】変形例におけるレーザセンサの配置説明図

【図１４】変形例におけるレーザセンサの走査説明図

【符号の説明】

３１ａレーザセンサ３１ｂレーザセンサ３１ｃレーザセンサ３２本体機器（第１検出手段、第２検出手段、判別手
段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】通過車両の上面及び両側面にかけてレー
ザパルスを走査し、そのレーザパルスの反射光の受光を
行い、かつ、その反射光の伝搬時間を検出するレーザセ
ンサと、前記レーザセンサからの伝搬時間に基づいて、前記通過
車両の車高、車幅、軸数それぞれを検出する第１検出手
段と、前記第１検出手段からの検出データに基づいて、前記通
過車両の車種判別を行う判別手段と、を備えてなる車種判別装置。
【請求項２】通過車両の通過方向に沿って順次配置さ
れ、通過車両の上面及び両側面にかけてレーザパルスを
走査し、そのレーザパルスの反射光の受光を行い、か
つ、その反射光の伝搬時間を検出する複数のレーザセン
サと、前記レーザセンサそれぞれからの伝搬時間に基づいて、
前記通過車両の車高、車幅、軸数それぞれを検出する第
１検出手段と、前記レーザセンサそれぞれの同一通過車両から得られる
レーザパルスの受光タイミングに基づいてその通過車両
の車速を検出し、その車速と同一車両で反射光が得られ
る時間とからその車両の車長を検出する第２検出手段
と、前記第１検出手段と前記第２検出手段との検出データに
基づいて車種判別を行う判別手段と、を備えてなる車種判別装置。
【請求項３】前記レーザセンサそれぞれが、車両の通
過部上に、車両の通過方向に対して傾斜するように配置
される取り付け体に取り付けられることで、通過方向に
沿って順次取り付けられたことを特徴とする請求項２記
載の車種判別装置。
【請求項４】前記レーザパルスの走査速度が適宜設定
可能である請求項１または２記載の車種判別装置。
【請求項５】前記軸数検出データに基づき牽引車の車
種判別を行う請求項１または２記載の車種判別装置。