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计测装置及程序

文献发布时间:2024-04-18 19:58:53


计测装置及程序

技术领域

本公开涉及计测装置及程序。

背景技术

ETC(电子收费系统)是在如高速公路那样的收费道路中在收费站不使车辆停止而支付通行费用的系统。通行费用根据车辆划分和行驶道路的费用体系来决定。车辆划分例如根据车辆的属性信息之中的大小及车轴数被分类。行驶道路的费用体系被分类为:费用由行驶区间决定的均一费用制、以及费用根据行驶距离决定的按距离费用制。在车辆经过ETC车道时,在车辆所搭载的车载器与被设置于车道的路侧天线之间相互进行通信,收发如入口收费站的信息及车辆划分那样为了计算通行费用所需的数据。像这样计算通行费用。

在ETC中,由车辆检测器对车辆分别进行识别,并基于其识别结果,例如进行开始及结束相互通信、切换路侧显示器以及开闭门的处理。车辆检测器大多是光学式的检测器,根据如车辆的长度及行进方向那样的多个判定内容分别配置有多个车辆检测器。进而,在ETC中,为了计算通行费用,判定具有牵引构造的车辆有无牵引,或者对具有提升桥功能的大型车辆的车轴数进行计测。当前,作为对车轴数进行计测的车轴传感器,使用与地面接触的踏板状的传感器。提出了将该传感器也变更为光学式的传感器。

专利文献1公开了通过所谓TOF(飞行时间(Time Of Flight))技术对车辆的特定部位进行检测的车型判别装置。专利文献2公开了基于由3维摄像装置取得的车辆的3维数据对车辆的车轴进行检测的系统。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2003-203291号公报

专利文献2:日本特许第5478419号公报

非专利文献

非专利文献1:Christopher V.Poulton,et al.,“Frequency-modulatedContinuous-wave LIDAR Module in Silicon Photonics”,OFC2016,W4E.3,(2016).

发明内容

本发明所要解决的课题

本公开提供生成分别表示与移动体相关的多个属性信息的多个属性数据的计测装置。

用于解决课题的手段

本公开的一个方式所涉及的计测装置具备:光源,能够出射用于照射移动体的激光,且使所述激光的频率变化;干涉光学系统,将所述激光分离为参照光和输出光,使从所述输出光得到的至少1个光束被所述移动体反射而产生的至少1个反射光束与所述参照光干涉来生成干涉光;光检测器,检测所述干涉光;以及处理电路,对从所述光检测器输出的信号进行处理,所述处理电路基于对所述信号进行处理而得到的所述移动体的计测数据,生成与所述移动体相关的多个属性数据并输出。

本公开的概括性或者具体性的方式也可以通过系统、装置、方法、集成电路、计算机程序或者计算机可读取的记录盘等记录介质实现,也可以通过系统、装置、方法、集成电路、计算机程序及记录介质的任意组合实现。计算机可读取的记录介质例如可以包括CD-ROM(紧凑盘只读存储器(Compact Disc-Read Only Memory))等非易失性的记录介质。装置也可以由1个以上的装置构成。在装置由2个以上的装置构成的情况下,该2个以上的装置既可以配置在1个设备内,也可以分开配置在分离的2个以上的设备内。在本说明书及权利要求书中,“装置”不仅可以指1个装置,也可以指由多个装置构成的系统。在“系统”所包括的多个装置之中,也可以包括被设置在与其他装置相离的远程地点并经由通信网络而连接的装置。

发明效果

根据本公开的技术,能够实现生成与移动体相关的多个属性数据的计测装置。

附图说明

图1A是示意性地表示本公开的例示性的实施方式所涉及的计测装置的构成的框图。

图1B是示意性地表示本实施方式的变形例所涉及的计测装置的构成的框图。

图2A是示意性地表示移动体静止的情况下的关于参照光及反射光束的频率的时间变化的图。

图2B是示意性地表示移动体向计测装置接近的情况下的关于参照光及反射光束的频率的时间变化的图。

图3A是示意性地表示移动体被多个光束20L

图3B是示意性地表示移动体从侧方被多个光束照射的例子的俯视图。

图3C是示意性地表示移动体从侧方被多个光束照射的例子的主视图。

图4A是示意性地表示高度相互不同的3个通道中的关于计测速度及计测距离的时间变化的第1例的图。

图4B是示意性地表示高度相互不同的3个通道中的关于计测速度及计测距离的时间变化的第2例的图。

图5是将移动体之中的旋转的车轮扩大的图。

图6A示意性地表示移动体从侧方被多个光束照射的其他例的主视图。

图6B是示意性地表示光束以y=0的高度对车轮进行扫描的情况下的计测速度与时间的关系的图。

图7是表示实施例中的关于移动体的计测距离及计测速度的时间变化的曲线图。

图8A是示意性地表示将车辆检测及车轴检测作为脉冲信号输出的例子的图。

图8B是示意性地表示图8A的车辆检测及车轴检测的脉冲信号被重叠输出的例子的图。

图8C是示意性地表示将移动体的进入检测及逆行检测作为脉冲信号输出的例子的图。

图9A是示意性地表示移动体从上方被多个光束照射的例子的主视图。

图9B是示意性地表示移动体从上方被多个光束照射的例子的侧视图。

图10A是示意性地表示移动体从侧方被多个光束照射的再其他的例子的主视图。

图10B示意性地表示移动体从上方被多个光束照射的其他例的主视图。

图11是表示处理电路所执行的计测动作的例子的流程图。

图12是表示处理电路所执行的计测动作的其他例的流程图。

图13A是示意性地表示ETC中的计测装置的设置的第1例的图。

图13B是示意性地表示ETC中的计测装置的设置的第2例的图。

图14是示意性地表示传送带、被传送带搬运的多个纸箱(瓦楞纸)以及计测装置之间的位置关系的图。

具体实施方式

在本公开中,电路、单元、装置、部件或者部的全部或者一部分、或者框图中的功能模块的全部或者一部分,例如能够由半导体装置、半导体集成电路(IC)或者包含LSI(largescale integration:大规模集成电路)的1个或者多个电子电路执行。LSI或者IC既可以被集成于1个芯片,也可以组合多个芯片而构成。例如,存储元件以外的功能模块也可以被集成于1个芯片。在此称为LSI或者IC,但根据集成的程度而叫法改变,也可以是被称为系统LSI、VLSI(very large scale integration:超大规模集成电路)或ULSI(ultra largescale integration:特大规模集成电路)的电路。在LSI的制造后被编程的现场可编程逻辑门阵列(FPGA、Field Programmable Gate Array)或者能够重构LSI内部的接合关系或者设置LSI内部的电路划分的可重构逻辑器件(reconfigurable logic device)也能够以相同的目的使用。

进而,电路、单元、装置、部件或者部的全部或者一部分的功能或者操作,也能够通过软件处理来执行。在该情况下,软件被记录于1个或者多个ROM、光盘、硬盘驱动器等非易失性记录介质,在软件由处理装置(processor)执行时,由该软件确定的功能由处理装置(processor)及周边装置执行。系统或者装置也可以具备记录了软件的1个或者多个非易失性记录介质、处理装置(processor)、以及所需的硬件设备例如接口。

在本公开中,“光”意味着不仅包含可见光(波长为大致400nm~大致700nm)而且包含紫外线(波长为大致10nm~大致400nm)及红外线(波长为大致700nm~大致1mm)的电磁波。在本说明书中,有时将紫外线称为“紫外光”,将红外线称为“红外光”。

以下,说明本公开的例示性的实施方式。此外,以下说明的实施方式均表示概括性或者具体性的例子。以下的实施方式中表示的数值、形状、构成要素、构成要素的配置位置及连接方式、步骤、步骤的顺序等为一例,其意图不在于限定本公开。另外,在以下的实施方式中的构成要素之中,关于在表示最上位概念的独立权利要求中未记载的构成要素,作为任意的构成要素进行说明。另外,各图是示意图,不一定是严密的图示。进而,在各图中,对于在实质上相同的构成要素赋予同一标记,有时省略或者简化重复的说明。

首先,说明成为本公开的基础的见识。

以往的光学式的车辆检测器以单体取得的信息是某高度下有无车辆经过以及该高度下的车辆的经过时间。因此,为了对车辆的长度及车轴数进行计测,或者对车辆间的分界进行检测,而恰当地配置与用途相应的多个车辆检测器。进而,在对置型的车辆检测器中,在车道的两侧分别设置发光的壳体和接受该光的壳体,对经过2个壳体之间的车辆进行检测。在对置型的车辆检测器中,除了壳体数量增加,还要进行对2个壳体进行电连接的路面施工。

在专利文献1所公开的装置中,使用了TOF技术,因此能够仅在车道的两侧之中的一方设置该装置,能够避免上述的路面施工。但是,为了对车辆的长度进行计测,需要设置多个装置。

在专利文献2所公开的装置中,由多个检测器取得车辆的3维数据,根据该3维数据制作关于车辆的高度的直方图。在该装置中,能够基于该直方图对车轴进行检测。但是,为了对车辆的长度及速度进行计测,需要由多个装置取得的数据。

本公开的实施方式所涉及的计测装置使用所谓FMCW(调频连续波(Frequency-Modulated Continuous-Wave))-LiDAR(光感探测及测距(Light Detecting AndRanging))技术,通过简易的装置构成,能够生成与移动体相关的多个属性数据。以下说明本公开的实施方式所涉及的计测装置以及在该计测装置中使用的程序。

第1项目所涉及的计测装置具备:光源,能够出射用于照射移动体的激光,且使所述激光的频率变化;干涉光学系统,将所述激光分离为参照光和输出光,使从所述输出光得到的至少1个光束被所述移动体反射而产生的至少1个反射光束与所述参照光干涉来生成干涉光;光检测器,检测所述干涉光;以及处理电路,对从所述光检测器输出的信号进行处理。所述处理电路基于对所述信号进行处理而得到的所述移动体的计测数据,生成与所述移动体相关的多个属性数据并输出。

在该计测装置中,能够生成与移动体相关的多个属性数据。

第2项目所涉及的计测装置为,在第1项目所涉及的计测装置中,所述多个属性数据包括从由所述移动体经过、所述移动体的大小、所述移动体的车轴数、所述移动体的移动速度、所述移动体的移动方向以及所述移动体的类别构成的组中选择的至少1个的信息。

在该计测装置中,在移动体是车辆的情况下,能够根据上述的多个属性数据知晓在ETC车道上行驶的车辆的划分。

第3项目所涉及的计测装置为,在第1或者第2项目所涉及的计测装置中,所述多个属性数据作为至少1个脉冲信号被输出。

在该计测装置中,能够根据至少1个脉冲信号得到多个属性数据。

第4项目所涉及的计测装置为,在第3项目所涉及的计测装置中,所述至少1个脉冲信号包括多个脉冲信号。所述计测装置具备分别输出所述多个脉冲信号的多个输出端口。

在该计测装置中,能够从多个输出端口分别得到多个脉冲信号。

第5项目所涉及的计测装置为,在第4项目所涉及的计测装置中,所述多个脉冲信号被同步输出。

在该计测装置中,能够使根据多个脉冲信号分别得到的多个属性数据的时间一致。

第6项目所涉及的计测装置为,在第3项目所涉及的计测装置中,所述至少1个脉冲信号是1个脉冲信号。所述多个属性数据被重叠于所述1个脉冲信号输出。

在该计测装置中,能够根据1个脉冲信号得到多个属性数据。

第7项目所涉及的计测装置为,在第1至第6项目的任一项所涉及的计测装置中,所述至少1个光束的出射方向相对于所述移动体的行进方向倾斜。

在该计测装置中,能够计测移动体的速度。

第8项目所涉及的计测装置为,在第1至第7项目的任一项所涉及的计测装置中,所述至少1个光束包括多个光束。所述至少1个反射光束包括数量与所述多个光束相同的多个反射光束。所述计测装置还具备:分光器,包括多个出射口,使所述输出光分支并从所述多个出射口的各个出射口出射光。所述多个光束各自对应于从所述分光器所包括的所述多个出射口中的1个出射口出射的所述光。

在该计测装置中,能够从输出光得到多个光束。

第9项目所涉及的计测装置为,在第8项目所涉及的计测装置中,所述移动体也可以被所述多个光束从侧方照射。

第10项目所涉及的计测装置为,在第9项目所涉及的计测装置中,所述多个光束从相对于所述移动体所位于的表面相互不同的高度出射。

在该计测装置中,通过按光束出射的每个通道检测反射光束,能够估计移动体的长度及高度。

第11项目所涉及的计测装置为,在第10项目所涉及的计测装置中,所述多个光束相对于所述表面平行。

在该计测装置中,移动体被光束照射的照射位置相对于路面的高度,等于光束出射的通道相对于路面的高度。

第12项目所涉及的计测装置为,在第10项目所涉及的计测装置中,所述移动体包括车轮。所述多个光束之中的1个以上的光束朝向所述车轮出射。

在该计测装置中,能够计测车轮的旋转速度。

第13项目所涉及的计测装置为,在第12项目所涉及的计测装置中,在所述多个光束之中,所述1个以上的光束相对于所述表面不平行,而剩余的光束相对于所述表面平行。

在该计测装置中,能够更准确地计测移动体之中的车轮的旋转速度及车体的行驶速度。

第14项目所涉及的计测装置为,在第8项目所涉及的计测装置中,所述移动体也可以被所述多个光束从上方照射。

第15项目所涉及的计测装置为,在第14项目所涉及的计测装置中,所述多个光束与相对于所述移动体所位于的表面垂直且相对于所述移动体的行进方向平行的平面平行。

在该计测装置中,能够准确地计测移动体的长度及相对于路面的高度。

第16项目所涉及的计测装置具备:光源,能够出射用于照射路面上的移动体的激光,且使所述激光的频率变化;干涉光学系统,将所述激光分离为参照光和输出光,使从所述输出光得到的多个光束被所述移动体分别反射而产生的多个反射光束与所述参照光干涉来生成干涉光;分光器,包括多个出射口,使所述输出光分支并从所述多个出射口分别出射所述多个光束;光检测器,检测所述干涉光;以及处理电路,对从所述光检测器输出的信号进行处理。所述处理电路基于从所述光检测器输出的所述信号,生成与所述移动体的长度、相对于所述路面的高度、以及速度中的至少1个相关的数据并输出。

在该计测装置中,通过照射多个光束,能够更准确地生成与移动体的长度、相对于路面的高度、以及速度中的至少1个相关的数据。

第17项目所涉及的计算机程序是由包括计测装置的系统中的计算机执行的计算机程序。所述计测装置具备:光源,能够出射用于照射移动体的激光,且使所述激光的频率变化;干涉光学系统,将所述激光分离为参照光和输出光,使从所述输出光得到的至少1个光束被所述移动体反射而产生的至少1个反射光束与所述参照光干涉来生成干涉光;光检测器,检测所述干涉光;以及处理电路,对从所述光检测器输出的信号进行处理。所述计算机程序使所述计算机执行:基于对所述信号进行处理而得到的所述移动体的计测数据,生成与所述移动体相关的多个属性数据并输出。

通过该计算机程序,能够生成与移动体相关的多个属性数据。

(实施方式)

首先,参照图1A说明本公开的实施方式所涉及的计测装置的构成例。在该计测装置中,能够使用从1个壳体出射的多个光束生成与移动体相关的多个属性数据。图1A是示意性地表示本公开的例示性的实施方式所涉及的计测装置100的构成的框图。在图1A中表示作为计测对象的移动体10的后方部。在图1A所示的例中,移动体10是包括4个车轮的普通汽车,但也可以是包括4个以上的车轮的大型卡车,还可以是包括2个车轮的摩托车。移动体10位于路面上。图1A所示的计测装置100具备光源20、干涉光学系统30、分光器40、多个光纤42、多个准直透镜44、光检测器50、处理电路60、存储器62和多个输出端口70。多个输出端口70包括第1输出端口70a、第2输出端口70b及第3输出端口70c。计测装置100还具备收容这些构成要素的未图示的单一的壳体。图1A所示的粗线的箭头表现光的流动。图1A所示的细线的箭头表现信号的收发。计测装置100例如可以被设置在移动体10所行驶的车道的侧方。在图1A所示的例中,计测装置100被配置在从移动体10的驾驶员观察的左侧,但也可以被配置在右侧。

光源20出射能够使频率变化的激光20L

干涉光学系统30包括第1光纤分路器32、第2光纤分路器34和光环形器36。第1光纤分路器32将从光源20出射的激光20L

在将输出光20L

分光器40包括多个出射口,使输出光20L

多个光纤42被设置在相对于路面相互不同的高度处。在图1A所示的例中,随着相对于路面的高度增加,多个光纤的长度变小。在其他例中,随着相对于路面的高度增加,多个光纤的长度也可以变大,多个光纤的长度也可以相对于路面的高度而言是不规则的。光纤42越长,则光束20L

计测装置100包括分别出射多个光束20L

光检测器50检测干涉光20L

在计测装置100中,以下的2个光路相互重叠。一方的光路是输出光20L

处理电路60对光源20及光检测器50的动作进行控制。处理电路60使用FMCW-LiDAR技术,对从光检测器50输出的信号进行处理。处理电路60通过信号处理,以非接触方式生成与移动体10的距离及速度中的至少1个相关的计测数据并输出。进而,处理电路60基于移动体10的距离以及/或者速度的计测数据,生成分别表示与移动体10相关的多个属性信息的多个属性数据,并从多个输出端口70中的至少1个输出。属性数据包括从由移动体10经过、移动体10的大小、移动体10的车轴数、移动体10的移动速度、移动体10的移动方向、以及移动体10的类别构成的组中选择的至少1个的信息。关于生成与移动体10相关的多个属性数据的方法后述。

由处理电路60执行的计算机程序被存放于ROM或者RAM(随机存取存储器(RandomAccess Memory))等存储器62。像这样,计测装置100具备包括处理电路60及存储器62的处理装置。处理电路60及存储器62既可以被集成于1个电路基板,也可以被设置于个别的电路基板。处理电路60的功能也可以分散于多个电路。处理装置也可以被设置在与其他构成要素相离的远程地点,经由有线或者无线的通信网络,对光源20及光检测器50的动作进行控制。

多个输出端口70例如可以被安装在壳体的不同的位置。在多个输出端口70之中,第1输出端口70a例如输出移动体10的距离以及/或者速度的计测数据,第2输出端口70b及第3输出端口70c分别输出相互不同的属性数据1及2。在计测数据及属性数据作为脉冲信号被输出的情况下,多个输出端口70分别输出多个脉冲信号。输出端口70的数量不进行限制,可以根据要输出的数据的数量决定。从1个壳体出射多个光束20L

在计测装置110中,1个处理电路60对多个光源20及多个光检测器50的动作进行控制。处理电路60是1个,因此能够迅速地处理从多个光检测器50分别输出的多个信号,而且能够迅速地输出多个属性数据。

此外,在本实施方式中,也可以从1个壳体不是出射多个而是出射1个光束20L

在本说明书中,“从输出光20L

接下来,参照图2A及图2B简单地说明FMCW-LiDAR技术。通过FMCW-LiDAR技术,能够实现耐振动性好、关于距离兼顾宽动态范围及高空间分辨率、且能够对移动体的速度进行计测的计测装置。FMCW-LiDAR技术的详细情况例如在非专利文献1中被公开。

图2A是示意性地表示移动体10静止的情况下的关于参照光20L

图2B是示意性地表示移动体10向计测装置100接近的情况下的关于参照光20L

接下来,参照图3A至图3C,说明行驶中的移动体10被光束20L

图3A是示意性地表示移动体10被多个光束20L

如图3A至图3C所示,+X方向是相对于移动体10的行驶方向相反的方向,且是相对于移动体10行驶的路面平行的方向。+Y方向是相对于路面垂直且从路面远离的方向。+Z方向是相对于移动体10的行驶方向垂直且相对于路面平行的方向,而且是在移动体10与计测装置100相互对置的情况下从移动体10朝向计测装置100的方向。XZ平面相对于路面平行,YZ平面相对于移动体10的行驶方向垂直,XY平面相对于路面垂直,而且相对于移动体的10行驶方向平行。

图3A及图3B所示的空心箭头表现移动体10的行驶方向。图3A所示的粗线的箭头表现行驶的移动体10被多个光束20L

如果将移动体10的行驶速度的绝对值设为V(m/h),则移动体10的行驶速度矢量为V

[数1]

v

角度

在多个光束20L

或者,在移动体10所行驶的ETC车道的两侧之中的一方设置有计测装置100而在另一方设置有吸收光束20L

在设置束流收集器时,不需要布线,不需要使束流收集器与计测装置100高精度地对位。在多个ETC车道中,在某ETC车道的侧方设置的计测装置100的前面与在其旁边的ETC车道的侧方设置的计测装置100的背面对置的情况下,该背面也可以作为束流收集器发挥功能。

接下来,参照图4A及图4B,说明出射多个光束的情况下的关于计测速度及计测距离的时间变化的例子。图4A及图4B是示意性地表示高度相互不同的3个通道中的关于计测速度及计测距离的时间变化的例子的图。在图4A及图4B中,表示了在后方部安装有尾翼的移动体10。通过移动体10的图示,关于计测速度及计测距离的时间变化与移动体10被多个光束20L

在图4A所示的例中,ch.1处于比移动体10高的位置,从ch.1出射的光束20L

能够将从ch.1、ch.2及ch.3得到的移动体10的最大的长度估计为移动体10的长度即车长。进而,根据ch.1及ch.2的结果可知,移动体10相对于路面的高度即车高为ch.2相对于路面的高度以上,且小于ch.1相对于路面的高度。在该情况下,能够将这两个高度的平均值估计为车高。通过增加通道数并缩短相邻通道的间隔,能够更准确地估计车长及车高。

在图4B所示的例中,障碍物12如虚线的箭头所表现的那样,从移动体的前方朝向后方落下。在该情况下,障碍物12的速度之中的投影至反射光束20L

在上述的例中,移动体10之中的车体被光束20L

[数2]

式(2)中的计测速度v

以下参照图6A及图6B,说明使得旋转的车轮处的计测速度与车体处的计测速度之间的差异更加明确的方法。图6A是示意性地表示移动体10从侧方被多个光束20L

在图6A所示的例中,相对于从旋转的车轮返回的反射光束20L

[数3]

式(3)中的计测速度v

图6B是示意性地表示光束20L

如上,如果光束20L

如图6A所示,在将光束20L

[数4]

h

根据式(4),能够知晓与第i个通道对应的照射位置相对于路面的高度h

接下来,参照图7,说明使用本实施方式所涉及的计测装置100对行驶中的移动体10的距离及速度进行计测的实施例。在实施例中,用1个光束20L

在期间I中,移动体10被光束20L

在期间I之中,期间IV及期间V中的计测速度比除此以外的期间中的计测速度高。计测速度的大小有差异,但在期间IV及期间V中、以及在此外的期间中,各自的计测速度大致一定。在期间III之中,期间IV及期间V是移动体10的车轮被光束20L

在期间I之中,期间IV及期间V中的计测速度比除此以外的期间中的计测速度高相当于式(2)的右边的第1项的量。根据式(1),能够根据期间IV及期间V以外的期间中的计测速度计算移动体10的行驶速度V。

根据图7所示的计测距离数据及计测速度数据,能够取得与移动体10相关的各种属性数据。根据期间II的时间长度Δt

在实施例中出射了1个光束20L

进而,根据车长、车宽、车高、旋转的车轮的数量、以及车轮间距离等属性数据,例如能够识别如轻型汽车等、普通车、中型车、大型车及特大型车那样的高速公路中的车型划分。

接下来,参照图8A至图8C,说明将关于移动体10经过的实时的信息作为脉冲信号输出的例子。图8A是示意性地表示将车辆检测及车轴检测作为脉冲信号输出的例子的图。与计测距离及计测速度非零的期间I对应的脉冲信号作为车辆检测的脉冲信号被输出。如果期间I结束,则可知移动体10已经经过。同样,与由于旋转的车轮引起计测速度相对变高的期间IV及期间V对应的脉冲信号作为车轴检测的脉冲信号被输出。在图8A所示的例中,车辆检测及车轴检测的脉冲信号同步地从图1A及图1B所示的不同的输出端口70输出。通过同步输出,能够使车辆检测及车轴检测的脉冲信号的时间一致。在图8A所示的例中,输出了电压的脉冲信号,但也可以是电流或者电阻值的脉冲信号。

也可以将多个属性数据作为1个脉冲信号重叠输出。图8B是示意性地表示图8A的车辆检测及车轴检测的脉冲信号被重叠输出的例子的图。在脉冲信号之中,在电压值为V

也可以将利用不仅具有正值而且具有负值的计测速度而得到的属性数据作为脉冲信号输出。图8C是示意性地表示将移动体10的进入检测及逆行检测作为脉冲信号输出的例子的图。在图8C中,图示了移动体10进入的情形和逆行的情形。与计测距离非零的期间对应的脉冲信号作为移动体10的进入检测的脉冲信号被输出。与计测速度为负的期间对应的脉冲信号作为移动体10的逆行检测的脉冲信号被输出。通过将进入检测与逆行检测作为不同的脉冲信号输出,在后级的系统中易于对属性数据进行处理。例如,有时在进入到车道内的移动体10直接经过的情况下进行通常的处理,而在移动体10在车道内逆行的情况下进行例外的处理。在这样的情况下,通过将进入检测与逆行检测作为不同的脉冲信号输出,能够构筑在移动体10直接经过的情况与逆行的情况下能够采取不同对策的系统。如上述那样,根据移动体10的计测数据,能够取得与移动体10相关的各种属性数据。属性数据具体可以是从由车长、车宽、车高、车轴数、车轮间距离、车型、车辆经过、车辆检测、车轴检测、进入检测及逆行检测构成的组中选择的至少1个。通过根据情况将属性数据与作为该属性数据的基础的距离数据及速度数据从不同的输出端口输出,在后级的系统中能够对多个属性数据并行进行处理,易于构筑系统。像这样,在本实施方式所涉及的计测装置100及变形例所涉及的计测装置110中,有时优选将多个属性数据以及距离数据和速度数据从多个输出端口70个别地输出。

计测装置100也可以不是被设置在移动体10的侧方而是被设置在移动体10的上方。接下来,参照图9A及图9B,说明移动体10从上方被多个光束20L

如图9A所示,通过从上方出射多个光束20L

[数5]

h=H-L cosφ (5)

在图9A及图9B所示的例中,移动体10的引擎盖、前玻璃、顶部、后玻璃及后备箱被多个光束20L

接下来,参照图10A及图10B,说明用方向与上述不同的多个光束20L

图10B是示意性地表示移动体10从上方被光束20L

在图10B所示的例中,将移动体10被光束20L

[数6]

h=H-L sinθ (6)

在移动体10从上方被光束20L

在图10A及图10B所示的例中,多个光束20L

接下来,参照图11说明处理电路60所执行的计测动作的例子。图11是表示处理电路60所执行的计测动作的例子的流程图。在移动体10进入车道的情况下,处理电路60执行以下的步骤S101至S107的动作。

<步骤S101>

处理电路60在使激光20L

<步骤S102>

处理电路60使光检测器50检测干涉光20L

<步骤S103>

处理电路60基于从光检测器50输出的信号,按每个通道,生成与从计测装置100到移动体10的距离相关的数据、以及与移动体10的速度相关的数据。多个反射光束20L

<步骤S104>

处理电路60将与距离以及/或者速度相关的数据从图1A或者图1B所示的第1输出端口70a输出。例如,从第1输出端口70a,将某时间的关于多个通道的与距离及速度相关的数据顺次输出。在图4A及图4B所示的例中,某时间的ch.1的计测距离、ch.1的计测速度、ch.2的计测距离、ch.2的计测速度、ch.3的计测距离及ch.3的计测速度依次从第1输出端口70a输出。

<步骤S105>

处理电路60判定移动体10是否已经经过了计测装置100的前方。在未设置束流收集器的构成中,在关于全部通道,计测速度为零,且计测距离比规定的距离长的情况下,处理电路60能够判定为移动体10已经经过了计测装置100的前方。或者,在设置有束流收集器的构成中,在关于全部通道未检测出反射光束20L

<步骤S106>

处理电路60基于对从光检测器50输出的信号进行处理而得到的移动体10的计测数据,生成与移动体10相关的多个属性数据。如参照图7说明的那样生成移动体的10的属性数据。

<步骤S107>

处理电路60将多个属性数据之中的属性数据1及2,从图1A或者图1B所示的第2输出端口70b及第3输出端口70c分别作为脉冲信号输出。属性数据1及2分别例如可以是表示车长及车高的数据。通过将车长与电压值建立对应,根据脉冲信号的电压值可知车长。关于车长、车宽、车高、车轴数、车轮间距离及车型也是同样的。属性数据既可以是如车长、车高、车宽及车轮间距离那样不依赖于时间的数据,也可以是如图8A及图8B所示的车辆检测及车轮检测的脉冲信号以及图8C所示的进入检测及逆行检测的脉冲信号那样的历时数据。

此外,处理电路60也可以不执行步骤S104的动作。或者,处理电路60也可以在步骤S105、S106或者S107之后执行生成与距离以及/或者速度相关的历时数据并从第1输出端口输出的动作。

处理电路60也可以将上述的属性数据向例如显示装置输出。该显示装置显示与移动体10相关的属性信息。在该情况下,处理电路60所输出的数据中包括的输出信息与显示装置所显示的显示信息一致。

或者,处理电路60也可以将用于生成属性数据的计测数据向其他终端输出。该其他终端包括处理电路及显示装置。该其他终端之中的处理电路基于该计测数据生成属性数据并向显示装置输出,该显示装置显示与移动体10相关的属性信息。在该情况下,处理电路60所输出的数据中包括的输出信息与显示装置所显示的显示信息不同。

如上,在本实施方式所涉及的计测装置100及变形例所涉及的计测装置110中,能够通过单一的壳体生成与移动体10相关的多个属性数据。在计测装置100、110中,能够通过分光器40从单一的光源20得到多个光束20L

接下来,参照图12,说明处理电路60生成上述的属性数据之中的与车长、车高及车轴数相关的数据的例子。图12是表示处理电路60所执行的计测动作的其他例的流程图。图12所示的流程图比图11所示的流程图简化。在移动体10进入车道的情况下,处理电路60执行以下的步骤S101至S103、S105及S108的动作。图12所示的步骤S101至S103及S105的动作与图11所示的步骤S101至S103及S105的动作相同。

<步骤S108>

处理电路60基于从光检测器50输出的信号,生成与车长、车高及车轴数的一部分或者全部相关的数据并输出。在本说明书中,“与车长、车高及车轴数的一部分或者全部相关的数据”,不仅意味着车长、车高及车轴数的一部分或者全部的数值数据,而且也意味着用于生成该数值数据的计测数据。该计测数据例如可以是如图4A及图4B所示的关于全部通道的与从计测装置100到移动体10的距离相关的历时数据以及/或者与移动体10的速度相关的历时数据。

在本实施方式所涉及的计测装置100及变形例所涉及的计测装置110中,也能够如下照射1个光束20L

接下来,参照图13A及图13B,说明ETC中的计测装置100的设置例。图13A及图13B是示意性地表示ETC中的计测装置100的设置例的图。在图13A及图13B中表示了移动体10在ETC的车道上行驶的情形。

在图13A所示的例中,计测装置100被设置在车道的侧方。在图13A所示的例中,移动体10被从计测装置100出射的多个光束20L

本实施方式中的计测对象的移动体不一定是在路面上行驶的车辆,而是移动的任意物体。接下来,参照图14,说明车辆以外的移动体的例子。图14是示意性地表示传送带16、被传送带16搬运的多个纸箱(瓦楞纸)18以及计测装置100之间的位置关系的图。图14所示的空心箭头表现传送带16移动的方向。在图14所示的例中,位于传送带16的表面上的多个纸箱(瓦楞纸)18被从计测装置100出射的多个光束20L

工业实用性

本公开中的计测装置例如能够利用于ETC中的车辆检测及工厂中的验货。

附图标记说明:

10移动体

12障碍物

14车轮

14a 轮子

14b 轮胎

16传送带

18纸箱(瓦楞纸)

20光源

20L

20L

20L

20L

20L

20L

30干涉光学系统

32第1光纤分路器

34第2光纤分路器

36光环形器

40分光器

42光纤

44准直透镜

50光检测器

60处理电路

62存储器

100 计测装置

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