JPH0850697A

JPH0850697A - 車両検知装置

Info

Publication number: JPH0850697A
Application number: JP6185584A
Authority: JP
Inventors: Kunio Shibaike; 国雄芝池; Hiroyuki Nakayama; 博之中山; Masayoshi Konishi; 雅義小西; Ichiro Fujita; 一郎藤田
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1994-08-08
Filing date: 1994-08-08
Publication date: 1996-02-20
Anticipated expiration: 2016-07-30
Also published as: JP3192882B2

Abstract

(57)【要約】【目的】車両の側面や窓からの反射画像をなくし、高
い信頼性が得られると共に、広範囲な照度変化に対応し
得る車両検知装置を提供する。【構成】車両の通行する道路にマーカーライン６を描
き、その上方に位置するように受光素子アレイ１をガン
トリー１１に取付ける。この受光素子アレイ１の前面に
集光レンズ２を取付け、その前面に回転機構３を介して
第１の偏光フィルタ４を取付けると共に、更にその前面
に朝または夕方の偏光された反射光を打ち消す第２の偏
光フィルタ５を固定して取付ける。また、太陽の方向を
検知する太陽検知センサ７及び太陽検知装置８を設け
る。この太陽検知装置８により朝または夕方であると判
断された時は上記第２の偏光フィルタ５と同じ偏光面と
なるように、また、昼間であると判断された時は昼間の
偏光された反射光を打ち消すように第１の偏光フィルタ
４を回転制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、有料道路料金所や駐車
場における車両検知装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】有料道路の料金所や駐車場において、通
行券または駐車券の発行業務を自動化する場合、進入ま
たは通過する車両を自動的に検知し、それぞれの車両に
対して通行券、または駐車券を発行しなければならな
い。

【０００３】このための車両検知装置として、従来では
特願平０５−０３０２４７号にて出願した図７に示すよ
うな方法を用いている。即ち、道路１２に白、または黒
にて一定周期のマーカ−ライン６を描き、このマーカー
ライン６上を通過する車両１３を、ガントリー１１に取
付けた受光素子アレイ１と、その前面に取付けた集光レ
ンズ２により撮像する。ここで、集光レンズ２は、入射
する光量に応じて、その絞り量を変化させ、受光素子ア
レイ１に入射する光量をできるだけ一定に保つように制
御される。そして、上記受光素子アレイ１で撮像した画
像は、処理装置１０へ送られて処理され、その処理結果
が通行券発行機１４へ送られる。

【０００４】上記受光素子アレイ１では、図８に示すよ
うな画像１５が撮像される。即ち、この画像１５中に
は、上記マーカーライン６の画像６ａ、マーカーライン
６が車両１３の窓に反射している画像６ｂ、及びマーカ
ーライン６上を通過する車両１３の画像１３ａ等が含ま
れる。上記画像１５において、マーカーライン画像６ａ
の存在する走査線の明るさの分布を見ると、図２のよう
になる。図２において、（ａ）は車両１３が存在しない
ときであり、（ｂ）及び（ｃ）は車両１３が存在すると
きである。

【０００５】車両１３が存在しないときは、（ａ）に示
すようにマーカーライン画像６ａのみであり、明るさは
マーカーライン６の周期に応じた周期波形を示す。しか
し、マーカーライン６部分に車両１３が進入すると、
（ｂ）または（ｃ）に示すように、マーカーライン画像
６ａの一部が車体によって隠され、周期波形がなくな
る。

【０００６】処理装置１０では、車両１３が進入してい
ない状態において、受光素子アレイ１によりマーカーラ
イン６部分を撮像し、マーカーライン画像６ａのみが存
在する走査線の分布を予め登録しておき、受光素子アレ
イ１から逐次入力される画像１５との相関値を求める。
相関値としては、例えば登録されている明るさの分布
と、入力された画像の明るさの分布の差を求め、その差
がある閾値より大きいか否かを検出する。

【０００７】そして、処理装置１０の処理結果により、
マーカーライン画像６ａのない部分があるとき、即ち、
車両１３が進入したと判断されたときに、通行券発行機
１４に信号を送る。これにより通行券発行機１４は、通
行券を発行する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の車両検知装置では、図８に示すように車両１３の側
面や窓にマーカーライン６が反射した反射画像６ｂが現
れることがある。この反射画像６ｂのために、図２に
（ｃ）に示すように本来は車両部分であるにも拘らずマ
ーカーライン画像６ａのように観測され、１台の車両１
３を、幅のやや狭い車両と、単車のように幅の狭い車両
の２台が進入したと誤検出することがあり、高い信頼性
が得られないという問題があった。

【０００９】また、昼間では太陽光の照度が高く、朝夕
の薄暮時には太陽光の照度が低くなるため、照度に応じ
て集光レンズ２の絞り量を制御するが、集光レンズ２の
絞り制御だけでは白昼の非常に高い照度から、薄暮時の
低い照度まで対応することは困難であり、適用範囲が制
約されていた。

【００１０】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、車両の側面や窓からの反射画像をなくすことがで
き、高い信頼性が得られると共に、広範囲な照度変化に
対応し得る車両検知装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る車両検知装
置は、車両の通行する道路に描かれたマーカーライン
と、上記道路の上方位置に設置され、上記マーカーライ
ン部分を撮像する受光素子アレイと、この受光素子アレ
イの前面に取付けられる集光レンズと、この集光レンズ
の前面に回転可能に取付けられる第１の偏光フィルタ
と、この第１の偏光フィルタの前面に朝または夕方の偏
光された反射光を打ち消す向きに偏光面が固定して取付
けられる第２の偏光フィルタと、上記受光素子アレイか
ら見た太陽の方向を検知する太陽検知手段と、この太陽
検知手段により朝または夕方であると判断された時は上
記第２の偏光フィルタと同じ偏光面となるように、昼間
であると判断された時は昼間の偏光された反射光を打ち
消すように上記第１の偏光フィルタを回転制御する手段
と、上記受光素子アレイによって撮像された画像から道
路のマーカーラインを検出することにより車両の通過を
検出する手段とを具備したことを特徴とする。

【００１２】

【作用】太陽検知手段により朝または夕方であると判断
された場合には、第１の偏光フィルタが第２の偏光フィ
ルタと同じ偏光面となるように回転制御される。また、
太陽検知手段により昼間であると判断された場合には、
昼間の偏光された反射光を打ち消すように制御される。

【００１３】この結果、朝または夕方の薄暮時には、第
２の偏光フィルタにより反射画像が打ち消され、また、
昼間では第１の偏光フィルタにより反射画像が打ち消さ
れると共に、第２の偏光フィルタとの偏光面の交差角に
応じて入射される光量が減少し、集光レンズによる絞り
調整の範囲を拡大できる。これにより車両の誤検知が解
消され、かつ、広範な照度変化に対応することができ
る。

【００１４】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。図１は、本発明の一実施例に係る車両検知装置
の構成図である。道路１２には、所定の寸法に設定され
た一定周期のマーカーライン６が描かれる。また、道路
１２の側方にはガントリー１１が設置される。このガン
トリー１１は、上部先端が道路１２の上方で、かつ、マ
ーカーライン６の中央に位置するように設けられもの
で、その先端部に受光素子アレイ１が下向きに取付けら
れる。この受光素子アレイ１には、その前面に集光レン
ズ２が取付けられる。また、この集光レンズ２の前面に
は、第１の偏光フィルタ４が回転機構３により回転可能
に設けられると共に、更にその前面には第２の偏光フィ
ルタ５が設けられる。この第２の偏光フィルタ５は、受
光素子アレイ１に対して固定的に取付けられる。

【００１５】また、上記ガントリー１１には、その上端
部に太陽検知センサ７が上向きに取付けられ、その出力
信号が太陽検知装置８に入力される。この太陽検知装置
８の検知出力は、回転機構駆動装置９に入力される。こ
の回転機構駆動装置９は、上記第１の偏光フィルタ４の
回転機構３を駆動するもので、太陽検知装置８の出力に
応じて第１の偏光フィルタ４の偏光面の方向を替えるよ
うになっている。

【００１６】一方、上記受光素子アレイ１により撮像さ
れた画像は、処理装置１０に入力され、車両１３の有無
が検出される。処理装置１０は、車両１３を検知する
と、その検知信号を通行券発行機１４に入力し、通行券
を発行させる。

【００１７】次に上記実施例の動作を説明する。先ず、
マーカーライン６部分に車両１３が進入していない状態
において、受光素子アレイ１によりマーカーライン６部
分を撮像し、マーカーライン画像６ａのみが存在する走
査線の分布を処理装置１０に予め登録しておく。また、
処理装置１０には、マーカーライン６の寸法についても
登録しておく。

【００１８】処理装置１０は、図２に（ａ）に示すよう
な車両１３のないときのマーカーライン画像６ａの明る
さの分布と、順次入力される画像１５のマーカーライン
画像６ａの信号の差を取り、相関を計算することにより
車両１３の検知処理を行なうが、この検知処理に先だっ
て車両１３の側面または窓にて反射されるマーカーライ
ン６に対する処理を行なう。

【００１９】車両１３の側面、または窓にて反射され、
受光素子アレイ１に入射する反射画像は、図４に示すよ
うに受光素子アレイ１が下向きに撮像し、かつ、車両１
３の側面や窓がほぼ垂直であるため、全反射に近く、偏
光されることになる。

【００２０】この時の偏光面は、光源である太陽光の位
置により変化することがあり、昼の太陽位置１６では、
昼の偏光面１８を、朝または夕方の太陽位置１７では、
朝または夕方の偏光面１９を持つことが考えられる。

【００２１】そこで、図５に示すように、固定して設置
される第２の偏光フィルタ５は、その偏光面が朝または
夕方の偏光面１９と直交するように設置する。そして、
回転可能な第１の偏光フィルタ４は、その偏光面が昼に
は図５（ａ）に示すように昼の偏光面１８と直交するよ
うに、朝または夕方には図５（ｂ）に示すように朝また
は夕方の偏光面１９と直交するように制御する。

【００２２】朝または夕方の何れに合わせるかは、本装
置の設置場所や、車両の通過状況など環境に合わせて適
宜選択する。太陽検知センサ７は、図６に示すように、
受光素子アレイ２１の前面に魚眼レンズ２０を設置した
構成であり、太陽光の入射方向に対応した受光素子が最
も高い出力を出すようになっている。

【００２３】上記太陽検知センサ７の出力は太陽検知装
置８に入力され、最も高い出力を出している受光素子ア
レイ２１上の受光素子の位置が検出される。この時、太
陽検知装置８内部に予め時計を設置して時間を検出し、
太陽の方向判定の１情報とすることも可能である。

【００２４】回転機構駆動装置９は、太陽検知装置８の
出力を基に、第１の偏光フィルタ４が上述したような偏
光面を持つように回転機構３に指令を出して駆動させ
る。以上のような光学系の制御により、受光素子アレイ
１で撮像される画像１５は図３のようになる。即ち、図
８で現れていたような車両１３の側面、または窓からの
反射画像６ｂが第１の偏光フィルタ４及び第２の偏光フ
ィルタ５により消され、車両画像１３ａ及びマーカーラ
イン画像６ａのみとなる。

【００２５】そして、処理装置１０では、図２（ａ）に
示すような車両１３のないときのマーカーライン画像６
ａの明るさの分布と、順次入力される画像１５のマーカ
ーライン画像６ａ部分の信号の差をとり、相関を計算す
る。

【００２６】この時、一般に昼間は太陽による照度が高
く、集光レンズ２の絞りを絞るように調整する必要があ
るが、第１の偏光フィルタ４と第２の偏光フィルタ５の
偏光面は、ある角度で交差するため、その交差角度に応
じて受光素子アレイ１に入射する光量は減少する。従っ
て、集光レンズ２による絞り調整に余裕ができることに
なる。

【００２７】また、朝夕の太陽光による照度が小さく、
集光レンズ２の絞りを開放するように調整する必要があ
る場合には、第１の偏光フィルタ４と第２の偏光フィル
タ５の偏光面が一致しているため、受光素子アレイ１に
入射する光量は最大となり、集光レンズ２による絞り調
整に余裕ができる。

【００２８】この結果、受光素子アレイ１により撮像さ
れる画像１５の明るさは、太陽光の照度変化の広い範囲
に亘って安定して得られる。そして、受光素子アレイ１
の撮像した画像１５に図２（ｂ）のような車両部分が存
在すると、差の出力が大きくなり、相関値が低くなる。
相関値が低くなると、処理装置１０はその部分に車両が
得ると判断して通行券発行機１４に信号を発し、通行券
発行機１４は通行券を発行する。

【００２９】

【発明の効果】以上詳記したように本発明によれば、車
両の側面や窓からの反射画像がなくなることにより、車
両の誤検出がなくなり、信頼性を向上することができ
る。また、２枚の偏光フィルタの偏光面の交差角を制御
することにより、受光素子アレイに入射する光量を制御
することが可能となり、広範囲な照度変化に対応できる
ようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る車両検知装置の構成
図。

【図２】車両検出のための信号処理を説明するための
図。

【図３】本発明により撮像される画像の説明図。

【図４】本発明における反射画像の撮像を説明するため
の図。

【図５】本発明における２枚の偏光フィルタの制御方法
を説明するための図。

【図６】本発明における太陽検知センサの内部構成図。

【図７】従来の車両検知装置の構成図。

【図８】従来の車両検知装置において撮像される画像の
説明図。

【符号の説明】

１，２１受光素子アレイ２集光レンズ３回転機構４第１の偏光フィルタ５第２の偏光フィルタ６マーカーライン６ａマーカーライン画像６ｂ反射画像７太陽検知センサ８太陽検知装置９回転機構駆動装置１０処理装置１１ガントリー１２道路１３車両１３ａ車両画像１４通行券発行機１５画像１６，１７太陽位置１８，１９偏光面２０魚眼レンズ

フロントページの続き (72)発明者藤田一郎兵庫県神戸市兵庫区和田崎町一丁目１番１号三菱重工業株式会社神戸造船所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の通行する道路に描かれたマーカー
ラインと、上記道路の上方位置に設置され、上記マーカ
ーライン部分を撮像する受光素子アレイと、この受光素
子アレイの前面に取付けられる集光レンズと、この集光
レンズの前面に回転可能に取付けられる第１の偏光フィ
ルタと、この第１の偏光フィルタの前面に朝または夕方
の偏光された反射光を打ち消す向きに偏光面が固定して
取付けられる第２の偏光フィルタと、上記受光素子アレ
イから見た太陽の方向を検知する太陽検知手段と、この
太陽検知手段により朝または夕方であると判断された時
は上記第２の偏光フィルタと同じ偏光面となるように、
昼間であると判断された時は昼間の偏光された反射光を
打ち消すように上記第１の偏光フィルタを回転制御する
手段と、上記受光素子アレイによって撮像された画像か
ら道路のマーカーラインを検出することにより車両の通
過を検出する手段とを具備したことを特徴とする車両検
知装置。