JPH0658808A - 車種判別装置 - Google Patents

車種判別装置

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JPH0658808A
JPH0658808A JP22934192A JP22934192A JPH0658808A JP H0658808 A JPH0658808 A JP H0658808A JP 22934192 A JP22934192 A JP 22934192A JP 22934192 A JP22934192 A JP 22934192A JP H0658808 A JPH0658808 A JP H0658808A
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JP
Japan
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vehicle
frequency
vibration
vehicle type
sorting parameters
Prior art date
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Pending
Application number
JP22934192A
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English (en)
Inventor
Akihiko Watanabe
彰彦 渡辺
Yumi Takizawa
由美 滝沢
Keisuke Oda
啓介 小田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication of JPH0658808A publication Critical patent/JPH0658808A/ja
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  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 走行振動信号を周波数分析し類別パラメ−タ
を抽出することにより車種判別する優れた車種判別装置
を提供することを目的とする。 【構成】 本装置は振動センサ11、A/D変換器1
3、山周波数測定器15、谷周波数測定器17、類別器
19、表示器21で構成される。類別器19に予め車種
別に基準類別パラメ−タを登録し、対象とする車両の走
行中の振動信号を山周波数分析15と谷周波数分析17
で周波数分析し、類別パラメ−タを抽出して基準類別パ
ラメ−タと比較照合して車種判別を行う手段を設けた。
本装置は対象車両の走行振動信号の周波数−パワ分布特
性から類別パラメ−タを抽出し、基準類別パラメ−タと
比較する方法を採るため、振動波の伝搬中に入る雑音に
よるS/N比低下に影響され難く、また従来の煩雑な周
波数帯分割操作の必要もなく容易に車種判別を行う事が
出来る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、無人監視域に不法に侵
入する車両を探知し、走行中の車両の振動信号から車両
の車種を自動判別する車種判別装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来技術】従来この種の技術は、特願平3−2672
43号の明細書及び図面に開示されているものがある。
図7は従来の車種判定方法を実施する装置の構成を示す
ブロック図である。分析回路13a(1)は、車両の振
動波の主エネルギ−の存在する周波数帯域を分割し、周
波数帯域間の相対レベル差により場合分けし装軌車、装
輪車の車種判別を行っている。分析回路13a(2)
は、分析回路13a(1)の機能に加え、周波数帯域間
の相対レベル差の時間的経過を検出し車種判別を行って
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来方法では、周波数帯域を分割し周波数帯域間の相対レ
ベル差により装軌車と装輪車の車種判別を行うため、車
道と振動センサ設置位置との距離や、振動波の伝搬媒体
である土質や雪上面等に起因する雑音によるS/N比の
低下により車種判別を行うことが困難になる場合が生
じ、また周波数帯域分割数の増加により判別基準の作成
に困難が生じるという問題点がある。
【0004】本発明は上述の点に鑑みてなされたもの
で、上記問題点を除去するため走行振動信号を周波数分
析し類別パラメ−タを抽出することにより精度良く車種
判別ができる優れた車種判別装置を提供することを目的
とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明の車種判別装置は、図1に示すように振動センサ
11、A/D変換器13、山周波数測定器15、谷周波
数測定器17、類別器19、表示器21で構成される。
類別器19に予め車種別に基準パラメ−タを登録してお
き、対象とする車両の走行中の振動信号を山周波数分析
15と谷周波数分析17で周波数分析し、類別パラメ−
タ18を抽出して基準パラメ−タと比較照合して車種判
別を行う手段を設けたことを特徴とする。
【0006】
【作用】本発明では、前記手段により対象車両の走行振
動信号の周波数−パワ分布特性から類別パラメ−タを抽
出し、基準パラメ−タと比較する方法を採るため、振動
波の伝搬中に入る雑音によるS/N比低下に影響され難
く、また従来の煩雑な周波数帯分割操作の必要もなく容
易に車種判別を行う事が出来る。
【0007】
【実施例】以下本発明の一実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図1は本発明の車種判別装置の構成を示す
ブロック図である。図示するように本装置は振動センサ
11、A/D変換器13、山周波数測定器15、谷周波
数測定器17、類別器19、表示器21から構成され
る。
【0008】振動センサ11の出力はA/D変換器13
に接続され、A/D変換器13の出力は山周波数測定器
15に接続され、山周波数測定器15の出力は谷周波数
測定器17に接続され、谷周波数測定器17の出力は類
別器19に接続され、類別器19の出力は表示器21の
入力に接続される。
【0009】図1において、侵入車両に搭載されたエン
ジンの爆発音(以下エンジン音という)、タイヤ走行摩
擦雑音(以下タイヤ音という)等は、振動波として地中
に伝搬拡散し振動センサ11より検知される。振動セン
サ11は、検知した振動波を電気信号に変換し、センサ
出力信号12として出力する。センサ出力信号12はA
/D変換器13に送られる。
【0010】A/D変換器13に送られたセンサ出力信
号12は、予め定められたサンプリング周期により離散
化され、必要に応じては、さらに所要レベルまで増幅さ
れて、検知信号14として山周波数測定器15に送られ
る。
【0011】山周波数測定器15は検知信号14を周波
数測定し、測定された周波数成分を検知信号14から除
去し残差信号16として谷周波数測定器17に送る。谷
周波数測定器17に送られた残差信号16は、谷周波数
測定器17で移動平均モデル(Moving Average Model)
(以下、MAモデルという)に基づく線形予測分析法に
より周波数分析され、類別パラメ−タ18(後述)とし
て類別器19に送られる。類別器19は、送られてきた
類別パラメ−タ18で車種判別を行い、その結果を表示
器21に送り、表示器21は類別パラメ−タ18及び判
別内容を表示する。
【0012】図4は走行する装軌車が発する振動信号の
周波数−パワ分布特性図、図5は走行する装軌車が発す
る振動信号の周波数−パワ分布特性図である。両図とも
低周波数帯におけるパワ分布を示す。装輪車の場合、図
4に示すように振動信号は主としてエンジン音とタイヤ
音とからなり、エンジン音による振動周波数31、32
とタイヤ音による振動周波数33は低周波数帯に分布し
ている。装軌車の場合、振動信号は主としてエンジン音
と無限軌道音とからなり、図5に示すようにタイヤ音は
存在しない。エンジンによる振動周波数21、22は低
周波数帯に分布し、無限軌道音による振動周波数は低周
波帯に存在しない。尚、走行速度が上昇すれば各周波数
も上昇し右方へ移動する。
【0013】ここで移動平均モデルを使って、時刻tに
おける振動信号の強さXtを誤差Etを用いて表すと次式
のようになる。 Xt=A0t+A1t-1+A2t-2+・・+Ait-i+・・+Aqt-q ・・・・・(1) ここでA0〜Aqは係数でAqを特に反射係数という。X
t-iは時刻t−iにおける信号の強さ、Et-iは時刻t−
iにおける誤差を表す。係数A0〜Aqを使用して車種を
類別するので係数A0〜Aqを類別パラメータと呼ぶ。
【0014】図2に山周波数測定器15の詳細を示す。
A/D変換器13から出力された検知信号14は線形予
測周波数測定回路15aの入力と逆フィルタ回路15c
の入力に接続され、線形予測周波数測定回路15aの出
力は逆フィルタ15cの入力に接続される。
【0015】線形予測周波数測定回路15aは、検知信
号14にエンジン音による振動とタイヤ音による振動と
が混在することを考慮して自己回帰モデル(Autoregres
siveModel)、移動平均モデル、自己回帰移動平均モデ
ル(Autoregressive Moving-average Model)等の線形
予測モデルに基づき周波数分析を行う。例えば、最大エ
ントロピ−法、Yule-Walker法、ラティス法、オンライ
ン推定法等を用いて行いエンジン音による振動周波数分
析をする。測定結果は線形予測係数15bとして出力す
る。
【0016】逆フィルタ回路15cは、線形予測係数1
5bから逆周波数特性フイルタを構成し、検知信号14
から線形予測周波数測定回路15aで測定された周波数
成分を除去し、残差信号16を出力する。即ち検知信号
14の低周波数帯域のパワ−レベルを一定に揃える。
【0017】谷周波数測定器17はMAモデルに基づ
き、最大エントロピ−法、Yule-Waker法、ラティス法、
或いはオンライ推定法等を用いて周波数測定し、類別パ
ラメ−タ(式1のA0〜Aq)を測定する。反射係数は、
振動信号においてタイヤ音振動の有無を示す周波数特性
パラメ−タである。このタイヤ音振動の有無で装軌車と
装輪車の車種判別は可能であり、反射係数を類別パラメ
−タ18として出力する。
【0018】図3は類別器の構成を示すブロック図であ
る。図示するように類別器19は、記憶部19aと比較
判定器19bで構成される。類別器19の記憶部19a
には、各種の車種車両について走行状態の類別パラメ−
タ(式1のA0〜Aq)を予め測定し基準パラメ−タとし
て登録してある。また類別器19の比較判定器19bは
登録車両の基準パラメ−タと、測定した車両の類別パラ
メ−タ18の類似度をユ−クリッド距離等を用いて算出
し最も類似している車種を判定し選びだす。或いは、登
録車両の類別パラメ−タを車種毎に分割分類し、測定し
た車両の類別パラメ−タ18との比較照合により車種判
別を行う。類別パラメ−タと車種判別結果は、類別デ−
タ20として出力され表示器21で表示される。
【0019】図6に本実施例の車種判別シミュレ−ショ
ン結果を示す。シミュレ−ションを行うに当り、実走行
振動信号を用いた。実走行振動信号は、装軌車、装輪車
の順に1台ずつ走行しているデ−タである。車道と振動
センサ設置位置との距離が離れていてS/N比が低下し
ているため、従来方法によるシミュレ−ションでは判別
不可能であったテ−マである。
【0020】図6は、この実走行振動信号を用いた車種
判別シミュレ−ション結果で、表示器21に表示される
図である。縦軸に反射係数をとり、横軸は時間を表す。
図示するように反射係数に判別基準値を設けることによ
り、装軌車と装輪車の車種判別を行うことが出来る。こ
の図6より明らかなように、S/N比が低下している場
合においても、本発明の車種判別装置によれば明確に車
種判別できることが分かる。なお上述した実施例におい
て、判別の対象となる車種を装軌車と装輪車の2種類と
したが、本発明は、この2種類に限定されるものではな
く、車種毎に類別パラメ−タ(式1のA0〜Aq)を測定
し登録することで多種類の車種を精度良く判別すること
が可能である。
【0021】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、下記のような効果が期待される。従来のような周
波数帯域分割による周波数帯域間の相対レベル差による
判別手法を用いず、車両の振動信号の周波数−パワ分布
特性に着目し、周波数分析における分類パラメ−タによ
る判別手法を用いているので、車道と振動センサ設置位
置との距離、振動波の伝搬媒体である土質や雪上面等に
起因するS/N比低下の影響を受けにくく、判別特性の
優れた高精度な車種判別が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の車種判別装置の構成を示すブロック図
である。
【図2】山周波数測定器の構成を示すブロック図であ
る。
【図3】類別器の構成を示すブロック図である。
【図4】装輪車の振動音の周波数−パワ分布特性図であ
る。
【図5】装軌車の振動音の周波数−パワ分布特性図であ
る。
【図6】本実施例の車種判別シミュレ−ション結果を示
す図である。
【図7】従来の車種判別装置の構成を示すブロック図で
ある。
【符号の説明】
11 振動センサ 12 センサ出力信号 13 A/D変換器 14 検知信号 15 山周波数測定器 16 残差信号 17 谷周波数測定器 18 類別パラメ−タ 19 類別器 20 類別パラメ−タ 21 類別デ−タ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 振動センサを有し、走行中の車両から発
    生する振動波を検出し、該検出波から車両の車種を判別
    する車種判別装置において、 振動波の特性パラメ−タを格納する格納手段を設け、予
    め既知の車種の走行中の振動波の特性パラメ−タを基準
    特性パラメ−タとして前記格納手段に格納し、 前記振動センサで検知される車両の振動波を周波数分析
    し特性パラメ−タを抽出する抽出手段を設け、 対象とする車両の走行中の振動波を前記振動センサで検
    出し、前記抽出手段で特性パラメ−タを抽出し、前記格
    納手段に格納している基準特性パラメ−タと比較照合し
    て該車両の車種判別を行う手段を設けたことを特徴とす
    る車種判別装置。
JP22934192A 1992-08-05 1992-08-05 車種判別装置 Pending JPH0658808A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000268300A (ja) * 1999-01-13 2000-09-29 Hitachi Ltd 航空機位置検知装置
JP2009521761A (ja) * 2005-12-29 2009-06-04 聯想(北京)有限公司 プロセッサーの消費電力の節減方法
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JP2017043147A (ja) * 2015-08-25 2017-03-02 名古屋電機工業株式会社 タイヤ判定装置、タイヤ判定方法およびタイヤ判定プログラム
JP2020027576A (ja) * 2018-08-17 2020-02-20 Zホールディングス株式会社 情報処理装置、情報処理方法および情報処理プログラム
US12064609B2 (en) 2016-12-14 2024-08-20 Star Syringe Limited Needlestick prevention device

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