管理装置及び管理方法及び形状検出装置
【課題】ＥＴＣゲートを通過する車両の位置などを正しく検出し、誤判定を少なくする。
【解決手段】第一形状センサ８１２（入口検出部）は、第一ガントリー（入口）を通過した車両（対象物）の三次元形状（入口形状）を検出する。第二形状センサ８２２（出口検出部）は、第二ガントリー（出口）を通過した車両の三次元形状（出口形状）を検出する。通過判定部１４２は、第一形状センサ８１２と第二形状センサ８２２とが検出した三次元形状に基づいて、ＥＴＣゲート（所定の領域）を通過した車両を判定する。
【解決手段】第一形状センサ８１２（入口検出部）は、第一ガントリー（入口）を通過した車両（対象物）の三次元形状（入口形状）を検出する。第二形状センサ８２２（出口検出部）は、第二ガントリー（出口）を通過した車両の三次元形状（出口形状）を検出する。通過判定部１４２は、第一形状センサ８１２と第二形状センサ８２２とが検出した三次元形状に基づいて、ＥＴＣゲート（所定の領域）を通過した車両を判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、所定の領域を通過する対象物を管理する管理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｏｌｌ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ：自動料金収受）システムなどにおいて、車両の進入やレーン内での車両位置を検出する必要がある。
例えば、光透過型のセンサを用いて、車両の進入やレーン内での車両位置を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１３２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光透過型のセンサは、収受員、作業者、小動物、ゴミなどにより遮光されると、車両の位置を正しく判定できない場合がある。
この発明は、例えば上記のような課題を解決するためになされたものであり、誤判定を少なくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明にかかる管理装置は、対象物が入場する入口と、上記対象物が出場する出口とを有する所定の領域を通過する対象物を管理する管理装置において、
入口検出部と、出口検出部と、通過判定部とを有し、
上記入口検出部は、上記入口を通過した対象物の形状を検出して、入口形状とし、
上記出口検出部は、上記出口を通過した対象物の形状を検出して、出口形状とし、
上記通過判定部は、上記入口検出部が検出した入口形状と、上記出口検出部が検出した出口形状とに基づいて、上記所定の領域を通過した対象物を判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
この発明にかかる管理装置によれば、入口検出部が検出した入口形状と、出口検出部が検出した出口形状とに基づいて、通過判定部が、所定の領域を通過した対象物を判定するので、誤判定を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施の形態１におけるＥＴＣゲート８００の外観の一例を示す平面図。
【図２】実施の形態１における通行管理装置１００のハードウェア構成の一例を示すハードウェア構成図。
【図３】実施の形態１における形状検出装置２００の外観の一例を示す斜視図。
【図４】実施の形態１における形状検出装置２００の内部構造の一例を示す断面図。
【図５】実施の形態１における形状検出装置２００の内部構造の一例を示す断面図。
【図６】実施の形態１における第一形状センサ８１２及び第二形状センサ８２２を構成する形状検出装置２００の配置の一例を示す斜視図。
【図７】実施の形態１における通行管理装置１００の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図。
【図８】実施の形態１における入口管理処理の流れの一例を示すフローチャート図。
【図９】実施の形態１における出口管理処理の流れの一例を示すフローチャート図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
実施の形態１．
実施の形態１について、図１〜図９を用いて説明する。
【０００９】
図１は、この実施の形態におけるＥＴＣゲート８００の外観の一例を示す平面図である。
自動車や二輪車などの車両は、この図における左側からＥＴＣゲート８００に入り、右側から出ていく。ＥＴＣゲート８００は、第一ガントリー８１０、第一アンテナ８１１、第二ガントリー８２０、第二アンテナ８２１、ブース８３０、バー開閉装置８４１、開閉バー８４２を有する。
第一ガントリー８１０は、ＥＴＣゲート８００の入口であり、そこがＥＴＣゲートであることを表わす看板などが設置されている。第二ガントリー８２０は、ＥＴＣゲート８００の出口である。
第一アンテナ８１１は、第一ガントリー８１０付近に設置されている。第二アンテナ８２１は、第二ガントリー８２０付近に設置されている。第一アンテナ８１１及び第二アンテナ８２１は、ＥＴＣゲート８００を通過する車両と通信するための電波を送受信する。
ブース８３０には、係員が常駐する。なお、ブース８３０には、係員が常駐せず、無人で運用されるものであってもよい。
開閉バー８４２は、例えば棒状であり、ＥＴＣカードの挿入忘れなどにより通信に失敗した車両を制止するため、車両の行く手を阻む。バー開閉装置８４１は、開閉バー８４２を開閉する。
【００１０】
図２は、この実施の形態における通行管理装置１００のハードウェア構成の一例を示すハードウェア構成図である。
通行管理装置１００は、ＥＴＣゲート８００に設置されていて、ＥＴＣゲート８００を通行する車両を管理する。通行管理装置１００は、第一アンテナ８１１、第一形状センサ８１２、第二アンテナ８２１、第二形状センサ８２２、バー開閉装置８４１、表示装置９０１、操作入力装置９０２、処理装置９１１、ＲＯＭ９１３、ＲＡＭ９１４、通信装置９１５〜９１７、磁気ディスク装置９２０を有する。
第一形状センサ８１２は、第一ガントリー８１０付近に設置されている。第二形状センサ８２２は、第二ガントリー８２０付近に設置されている。第一形状センサ８１２及び第二形状センサ８２２は、第一ガントリー８１０または第二ガントリー８２０を通過する車両の形状を検出する。
ＲＯＭ９１３（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）及び磁気ディスク装置９２０は、不揮発性メモリであり、処理装置９１１が実行するプログラムなどを記憶する。
ＲＡＭ９１４（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）は、揮発性メモリであり、処理装置９１１が処理するデータなどを記憶する。
処理装置９１１は、ＲＯＭ９１３や磁気ディスク装置９２０が記憶したプログラムを実行することにより、ＲＡＭ９１４や磁気ディスク装置９２０が記憶したデータを処理する。
通信装置９１６は、処理装置９１１からの指示にしたがって、第一アンテナ８１１を介して、第一ガントリー８１０付近を通過する車両と通信する。
通信装置９１７は、処理装置９１１からの指示にしたがって、第二アンテナ８２１を介して、第二ガントリー８２０付近を通過する車両と通信する。
通信装置９１５は、処理装置９１１からの指示にしたがって、他の通行管理装置１００やサーバ装置などと通信する。
【００１１】
図３は、この実施の形態における形状検出装置２００の外観の一例を示す斜視図である。
第一形状センサ８１２及び第二形状センサ８２２は、それぞれ複数（例えば三つ）の形状検出装置２００を有する。形状検出装置２００は、車両などの対象物に対してレーザ光を照射して、反射してきた反射光を受光し、例えば遅延時間に基づいて対象物までの距離を測定し、測定した距離に基づいて対象物の形状を測定する。
形状検出装置２００は、外枠２０１、レーザ照射窓２１１、受光窓２２１を有する。
外枠２０１は、形状検出装置２００全体を覆うカバーである。レーザ照射窓２１１は、形状検出装置２００が照射するレーザ光を通す開口である、受光窓２２１は、形状検出装置２００が受光する反射光を通す開口である。
【００１２】
図４は、この実施の形態における形状検出装置２００の内部構造の一例を示す断面図である。
この図は、図３におけるＡ−Ａ断面を示す。
形状検出装置２００は、透光板２０２、レーザ照射装置２１２、反射鏡２１３、軸２１４を有する。透光板２０２は、アクリルやガラスなどレーザ光を通す板であり、レーザ照射窓２１１及び受光窓２２１を覆い、埃などの侵入を防ぐ。レーザ照射装置２１２は、レーザ光を所定の方向（例えばＣ方向）に照射する。反射鏡２１３は、例えば六角柱状であり、表面がレーザ照射装置２１２を反射する。図示していないステッピングモータなどの動力により、反射鏡２１３は、軸２１４を中心にして回転し、所定の範囲（Ｄ方向〜Ｅ方向）内で反射するレーザ光の方向を変化させる。
【００１３】
図５は、この実施の形態における形状検出装置２００の内部構造の一例を示す断面図である。
この図は、図３におけるＢ−Ｂ断面を示す。
形状検出装置２００は、更に、スリット２２２、複数の受光素子２２３を有する。スリット２２２は、細長い開口であり、所定の方向以外の方向からの光を受光素子２２３が受光するのを防ぐ。受光素子２２３は、例えば円弧状に並べられていて、反射鏡２１３が反射したレーザ光の方向（Ｄ方向〜Ｅ方向）に対応する所定の範囲（Ｆ方向〜Ｇ方向）内の所定の方向からのレーザ光を受光する。
【００１４】
形状検出装置２００は、反射鏡２１３の回転角に基づいて、ある方向にレーザ光を照射した時刻を求め、その方向からの反射光を受光する受光素子がレーザ光を受光した時刻から、レーザ光が往復するのにかかった時間を求める。形状検出装置２００は、レーザ光が往復するのにかかった時間から、レーザ光を反射した対象物までの距離を求める。
形状検出装置２００は、所定の範囲内の複数の方向について、対象物までの距離を求めることにより、対象物の形状を検出する。
【００１５】
この構成において、形状検出装置２００がレーザ光を照射する方向は、所定の平面内の方向である。したがって、形状検出装置２００が検出する対象物の形状は、対象物をその平面で切った断面形状である。
【００１６】
図６は、この実施の形態における第一形状センサ８１２及び第二形状センサ８２２を構成する形状検出装置２００の配置の一例を示す斜視図である。
この例において、第一形状センサ８１２及び第二形状センサ８２２は、それぞれ三つの形状検出装置２００ａ〜２００ｃを有する。形状検出装置２００ａ〜２００ｃは、第一ガントリー８１０または第二ガントリー８２０に設置されている。
形状検出装置２００ａは、第一または第二ガントリー８１０，８２０の進行方向へ向かって左側上部に設置されていて、第一または第二ガントリー８１０，８２０に進入してくる車両を左斜め前方から見る形で、検出範囲５１０ａ内の断面形状を検出する。これにより、形状検出装置２００ａは、車両の前側や左側の形状を検出する。
形状検出装置２００ｂは、第一または第二ガントリー８１０，８２０の中央上部に設置されていて、第一または第二ガントリー８１０，８２０を通過中の車両を上から見下ろす形で、検出範囲５１０ｂ内の断面形状を検出する。形状検出装置２００ｂがレーザ光を照射する範囲は、形状検出装置２００ａ，２００ｃに比べて広い。このため、形状検出装置２００ｂは、第一または第二ガントリー８１０，８２０を通過中の車両の上側の形状だけでなく、第一または第二ガントリー８１０，８２０に進入してくる車両の前側や、第一または第二ガントリー８１０，８２０を通過した車両の後側の形状も検出する。
形状検出装置２００ｃは、第一または第二ガントリー８１０，８２０の進行方向へ向かって右側上部に設置されていて、第一または第二ガントリー８１０，８２０を通過した車両を右斜め後方から見る形で、検出範囲５１０ｃ内の断面形状を検出する。これにより、形状検出装置２００ｃは、車両の後側および右側の形状を検出する。
【００１７】
車両の進行に伴い、形状検出装置２００ａ〜２００ｃが検出する断面形状は、刻々と変化する。第一および第二形状センサ８１２，８２２は、複数の時刻において形状検出装置２００ａ〜２００ｃが検出した複数の断面形状を比較して照合することにより、車両の移動方向及び移動速度を求め、求めた移動方向及び移動速度に基づいて、複数の断面形状を合成することにより、車両の三次元形状を検出する。
例えば、第一および第二形状センサ８１２，８２２は、それまでの検出結果から構築した車両の三次元モデル及びその位置を記憶しておき、形状検出装置２００ａ〜２００ｃが新たに検出した断面形状に対して、記憶した三次元モデルの位置をどのように動かせば、もっともよく適合するかを判定して、三次元モデルの位置を移動させる。
第一および第二形状センサ８１２，８２２は、移動させた三次元モデルに、新たに検出した断面形状から得られた情報を追加して、三次元モデルを精密化する。
第一および第二形状センサ８１２，８２２は、このようにして構築した三次元モデルを、検出した車両の三次元形状として出力する。
【００１８】
図７は、この実施の形態における通行管理装置１００の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図である。
以下に説明する機能ブロックは、例えば、ＲＯＭ９１３や磁気ディスク装置９２０が記憶したプログラムを処理装置９１１が実行することにより実現する。しかし、機能ブロックの実現方式は、これに限らず、例えばアナログ回路・デジタル回路・アナログデジタル混合回路・専用ＩＣなどにより実現する構成であってもよい。
【００１９】
通行管理装置１００は、併進判定部１１１、種別判定部１１２、入口形状記憶部１２０、出口形状記憶部１３０、出口判定部１４１、通過判定部１４２、入口判定部１５１、逆進判定部１５２、通信結果照合部１８１、制止判定部１８２、追加通信判定部１８３を有する。
【００２０】
併進判定部１１１は、処理装置９１１を用いて、第一形状センサ８１２が出力した三次元形状を入力する。併進判定部１１１は、処理装置９１１を用いて、入力した三次元形状に基づいて、複数の車両があるか否かを判定する。例えば、複数の二輪車が併走して第一ガントリー８１０に進入してきた場合や、乗用車の横を二輪車が併走している場合などである。複数の車両があると判定した場合、併進判定部１１１は、処理装置９１１を用いて、入力した三次元形状を、車両ごとの三次元形状に分割して、分割した複数の三次元形状を出力する。単独の車両であると判定した場合、併進判定部１１１は、処理装置９１１を用いて、入力した三次元形状をそのまま出力する。
例えば、一つの三次元形状に含まれる複数の部分が互いに離れている場合、併進判定部１１１は、複数の車両があると判定する。また、一つの三次元形状に含まれる複数の部分が繋がっているように見える場合であっても、移動速度が異なる場合には、併進判定部１１１は、複数の車両があると判定する。
【００２１】
種別判定部１１２は、処理装置９１１を用いて、併進判定部１１１が出力した三次元形状を一つずつ入力する。種別判定部１１２は、処理装置９１１を用いて、入力した三次元形状に基づいて、その三次元形状が表わす対象の種別を判定する。種別判定部１１２は、処理装置９１１を用いて、判定した種別が管理対象種別であるか否かを判定する。判定した種別が管理対象種別であると判定した場合、種別判定部１１２は、処理装置９１１を用いて、入力した三次元形状に、判定した種別を付加して出力する。
種別の判定は、例えば次のようにして行う。種別判定部１１２は、処理装置９１１を用いて、入力した三次元形状を、あらかじめ記憶したプロファイル形状と比較して、最も近いプロファイル形状を判定する。種別判定部１１２は、処理装置９１１を用いて、判定したプロファイル形状に与えられた種別を、その三次元形状の種別と判定する。
ブース８３０に常駐する係員が検出範囲を横切った場合など、第一形状センサ８１２が車両以外のものを検出する場合がある。そのため、種別判定部１１２は、種別として、例えば乗用車・二輪車・トラック・バス・人間などを区別して判定する。このうち、乗用車・二輪車・トラック・バスなどの種別を管理対象種別とし、人間などそれ以外の種別は管理対象種別としない。
なお、種別判定部１１２は、複数の車両があるにもかかわらず併進判定部１１１が単独の車両であると判定する可能性に備え、プロファイル形状として、複数の車両が一体として判定される場合の形状（例えば「乗用車＋二輪車」など）を記憶しておき、対象の種別の一種として判別する構成としてもよい。その場合、種別判定部１１２が、三次元形状を分割して、分割した複数の三次元形状を出力する。
【００２２】
入口形状記憶部１２０は、処理装置９１１を用いて、種別判定部１１２が出力した種別つきの三次元形状を入力する。入口形状記憶部１２０は、磁気ディスク装置９２０を用いて、入力した三次元形状を記憶する。入口形状記憶部１２０は、入力した順序にしたがって、入力した三次元形状を蓄積していく。入口形状記憶部１２０は、その三次元形状が表わす車両がＥＴＣゲート８００内からいなくなったと判定されるまで、三次元形状を記憶しておく。
【００２３】
出口形状記憶部１３０は、処理装置９１１を用いて、第二形状センサ８２２が出力した三次元形状を入力する。出口形状記憶部１３０は、磁気ディスク装置９２０を用いて、入力した三次元形状を記憶する。入口形状記憶部１２０と異なり、出口形状記憶部１３０は、入力した三次元形状を蓄積せず、一時的に記憶する。
【００２４】
出口判定部１４１は、処理装置９１１を用いて、出口形状記憶部１３０が記憶した三次元形状を入力する。出口判定部１４１が、処理装置９１１を用いて、入口形状記憶部１２０が記憶した三次元形状を検索して、入力した三次元形状と一致する三次元形状を探す。出口判定部１４１は、処理装置９１１を用いて、検索した検索結果を出力する。
出口判定部１４１は、入口形状記憶部１２０が記憶した三次元形状を、古い順に検索する。ＥＴＣゲート８００に進入してきた車両は、入ってきた順に出ていくと考えられるからである。
【００２５】
通過判定部１４２は、処理装置９１１を用いて、出口判定部１４１が出力した検索結果を入力する。通過判定部１４２は、処理装置９１１を用いて、入力した検索結果に基づいて、入口形状記憶部１２０が記憶した三次元形状のうち、ＥＴＣゲート８００内からいなくなった車両を表わす三次元画像を判定する。通過判定部１４２は、処理装置９１１を用いて、判定した判定結果を出力する。
通過判定部１４２は、出口判定部１４１が一致すると判定した三次元形状がＥＴＣゲート８００内からいなくなった車両を表わすと判定するだけでなく、他の三次元形状がＥＴＣゲート８００内からいなくなった車両を表わすと判定する構成であってもよい。例えば、出口判定部１４１が一致すると判定した三次元形状が、入口形状記憶部１２０が記憶した三次元形状のうち一番古いものではない場合、通過判定部１４２は、それよりも古い三次元形状を、ＥＴＣゲート８００内からいなくなった車両を表わすと判定する構成であってもよい。
【００２６】
入口形状記憶部１２０は、処理装置９１１を用いて、通過判定部１４２が判定した判定結果を入力する。入口形状記憶部１２０は、処理装置９１１を用いて、入力した判定結果に基づいて、ＥＴＣゲート８００内からいなくなった車両を表わすと判定された三次元形状を、磁気ディスク装置９２０から消去する。
【００２７】
入口判定部１５１は、処理装置９１１を用いて、入口形状記憶部１２０が記憶した三次元形状のうち、一番新しいものを入力する。入口判定部１５１は、処理装置９１１を用いて、入力した三次元形状の移動方向が、進行方向と逆方向であるか否かを判定する。移動方向が逆方向であると判定した場合、入口判定部１５１は、処理装置９１１を用いて、入口形状記憶部１２０が記憶した三次元形状を検索して、入力した三次元形状と一致する三次元形状を探す。入口判定部１５１は、処理装置９１１を用いて、検索した検索結果を出力する。
入口判定部１５１は、入口形状記憶部１２０が記憶した三次元形状を、二番目に新しいものから、古い方へ向かって順に検索する。入口から出て行く車両は、一番最後に入ってきた車両であると考えられるからである。
【００２８】
逆進判定部１５２は、処理装置９１１を用いて、入口判定部１５１が出力した検索結果を入力する。逆進判定部１５２は、処理装置９１１を用いて、入力した検索結果に基づいて、入口形状記憶部１２０が記憶した三次元形状のうち、ＥＴＣゲート８００内からいなくなった車両を表わす三次元画像を判定する。逆進判定部１５２は、処理装置９１１を用いて、判定した判定結果を出力する。
逆進判定部１５２は、入口判定部１５１が一致すると判定した三次元形状がＥＴＣゲート８００内からいなくなった車両を表わすと判定するだけでなく、他の三次元形状がＥＴＣゲート８００内からいなくなった車両を表わすと判定する構成であってもよい。例えば、入口判定部１５１が一致すると判定した三次元形状が、入口形状記憶部１２０が記憶した三次元形状のうち二番目に新しいものではない場合、逆進判定部１５２は、それよりも新しい三次元形状を、ＥＴＣゲート８００内からいなくなった車両を表わすと判定する構成であってもよい。
【００２９】
入口形状記憶部１２０は、処理装置９１１を用いて、逆進判定部１５２が判定した判定結果を入力する。入口形状記憶部１２０は、処理装置９１１を用いて、入力した判定結果に基づいて、ＥＴＣゲート８００内からいなくなった車両を表わすと判定された三次元形状を、磁気ディスク装置９２０から消去する。
【００３０】
このように、通行管理装置１００は、第一形状センサ８１２が検出した三次元形状と、第二形状センサ８２２が検出した三次元形状とに基づいて、ＥＴＣゲート８００を通過する車両を管理する。車両の形状が一致するか否かに基づいて、同一の車両であるかを判定するので、誤判定の可能性が低く、また、人間など車両以外のものと車両との区別も容易にできる。更に、車両の形状に基づいて、車種も判別できる。
【００３１】
通信結果照合部１８１は、処理装置９１１を用いて、通信装置９１６が第一アンテナ８１１を介して第一ガントリー８１０を通過した車両と通信した通信内容と、種別判定部１１２が出力した種別付き三次元形状とを入力する。通信結果照合部１８１は、処理装置９１１を用いて、入力した通信内容と、入力した三次元形状に付加された種別とを照合して、合致しているか否かを判定する。通信結果照合部１８１は、処理装置９１１を用いて、判定した判定結果を出力する。
例えば、併進判定部１１１が複数の車両があると判定して三次元形状を複数に分割した場合など、種別判定部１１２が出力した三次元形状が複数ある場合、通信装置９１６が、分割された三次元形状の数と同じ数の車両と通信していれば、通信結果照合部１８１は、合致していると判定する。これに対して、通信装置９１６が通信した車両の数が少なければ、通信結果照合部１８１は、合致していないと判定する。
【００３２】
制止判定部１８２は、処理装置９１１を用いて、通信結果照合部１８１が出力した判定結果を入力する。制止判定部１８２は、処理装置９１１を用いて、入力した判定結果に基づいて、通信装置９１６との通信が正常に行われなかったため、開閉バー８４２を閉めて制止すべき車両があるか否かを判定する。制止判定部１８２は、処理装置９１１を用いて、入口形状記憶部１２０が記憶した三次元形状のうち、制止すべき車両を表わす三次元形状が一番古い三次元形状であるか否かを判定する。制止すべき車両を表わす三次元形状が一番古いと判定した場合、制止判定部１８２は、処理装置９１１を用いて、バー開閉装置８４１に対して、開閉バー８４２を開けないよう指示する。なぜなら、入口形状記憶部１２０が記憶した三次元形状のうち一番古い三次元形状が表わす車両が、次に第二ガントリー８２０にやって来ると考えられるからである。
制止判定部１８２は、処理装置９１１を用いて、出口判定部１４１が出力した判定結果を入力する。制止判定部１８２は、入力した判定結果に基づいて、開閉バー８４２によって制止された（あるいは制止されようとしている）車両が、制止すべき車両であるか否かを判定する。制止すべき車両であると判定した場合、制止判定部１８２は、バー開閉装置８４１に対して、そのまま開閉バー８４２を開けないよう指示する。制止すべき車両でないと判定した場合、制止判定部１８２は、バー開閉装置８４１に対して、開閉バー８４２を開けてもよいことを指示する。
バー開閉装置８４１は、制止判定部１８２からの指示だけでなく、他の条件も総合して、すべての条件が整った場合に、開閉バー８４２を開ける。
【００３３】
追加通信判定部１８３は、処理装置９１１を用いて、種別判定部１１２が出力した種別付き三次元形状と、通信結果照合部１８１が出力した判定結果とを入力する。追加通信判定部１８３は、処理装置９１１を用いて、入力した三次元形状に付加された種別と入力した判定結果とに基づいて、車両と第二ガントリー８２０で通信すべき内容を判定する。通信すべき内容があると判定した場合、追加通信判定部１８３は、処理装置９１１を用いて、通過判定部１４２が判定した判定結果を入力する。追加通信判定部１８３は、処理装置９１１を用いて、入力した判定結果に基づいて、通信すべき車両が第二ガントリー８２０を通過した場合に、通信装置９１７に対して、その車両と通信するよう指示する。
【００３４】
図８は、この実施の形態における入口管理処理の流れの一例を示すフローチャート図である。
入口管理処理において、通行管理装置１００は、第一ガントリー８１０を通過する対象を管理する。入口管理処理は、対象検出工程Ｓ６１１、通信工程Ｓ６１２、形状検出工程Ｓ６１３、併進判定工程Ｓ６１４、形状選択工程Ｓ６１５、種別判定工程Ｓ６１６、形状記憶工程Ｓ６１７、移動方向判定工程Ｓ６１８、逆進判定工程Ｓ６１９、形状削除工程Ｓ６２１、形状繰り返し工程Ｓ６２２、通信結果照合工程Ｓ６２３を有する。
【００３５】
対象検出工程Ｓ６１１において、第一形状センサ８１２は、検出範囲に新たに進入してきた対象物を検出する。
通信工程Ｓ６１２において、通信装置９１６は、第一アンテナ８１１を介して、対象検出工程Ｓ６１１で第一形状センサ８１２が検出した対象物との通信を試みる。
形状検出工程Ｓ６１３において、第一形状センサ８１２は、対象検出工程Ｓ６１１で検出した対象物の三次元形状を検出する。
併進判定工程Ｓ６１４において、併進判定部１１１は、処理装置９１１を用いて、第一形状センサ８１２が検出した三次元形状が、複数の対象を表わすか否かを判定する。併進判定部１１１は、処理装置９１１を用いて、判定した対象ごとに三次元形状を分割する。
【００３６】
形状選択工程Ｓ６１５において、種別判定部１１２は、処理装置９１１を用いて、併進判定工程Ｓ６１４で併進判定部１１１が分割した三次元形状のなかから順に、三次元形状を一つずつ選択する。
種別判定工程Ｓ６１６において、種別判定部１１２は、処理装置９１１を用いて、６形状選択工程Ｓ６１５で選択した三次元形状の種別を判定する。種別判定部１１２は、処理装置９１１を用いて、判定した種別が管理対象種別であるか否かを判定する。管理対象種別であると判定した場合、形状記憶工程Ｓ６１７へ進む。管理対象種別でないと判定した場合、形状繰り返し工程Ｓ６２２へ進む。
【００３７】
形状記憶工程Ｓ６１７において、入口形状記憶部１２０は、磁気ディスク装置９２０を用いて、形状選択工程Ｓ６１５で種別判定部１１２が選択した三次元形状に、種別判定工程Ｓ６１６で種別判定部１１２が判定した種別を付加したものを記憶する。
移動方向判定工程Ｓ６１８において、入口判定部１５１は、処理装置９１１を用いて、形状記憶工程Ｓ６１７で入口形状記憶部１２０が記憶した三次元形状の移動方向が、進行方向であるか逆方向であるかを判定する。進行方向であると判定した場合、形状繰り返し工程Ｓ６２２へ進む。逆方向であると判定した場合、逆進判定工程Ｓ６１９へ進む。
【００３８】
逆進判定工程Ｓ６１９において、逆進判定部１５２は、処理装置９１１を用いて、移動方向判定工程Ｓ６１８で入口判定部１５１が判定した判定結果に基づいて、ＥＴＣゲート８００内からいなくなった車両を表わす三次元形状を判定する。
形状削除工程Ｓ６２１において、入口形状記憶部１２０は、磁気ディスク装置９２０から、逆進判定工程Ｓ６１９で逆進判定部１５２が判定した三次元形状を削除する。
【００３９】
形状繰り返し工程Ｓ６２２において、種別判定部１１２は、併進判定工程Ｓ６１４で併進判定部１１１が分割した三次元形状を、形状選択工程Ｓ６１５ですべて選択したか否かを判定する。まだ選択していない三次元形状があると判定した場合、形状選択工程Ｓ６１５に戻り、次の三次元形状を選択する。すべて選択したと判定した場合、通信結果照合工程Ｓ６２３へ進む。
【００４０】
通信結果照合工程Ｓ６２３において、通信結果照合部１８１は、処理装置９１１を用いて、通信工程Ｓ６１２で通信装置９１６が通信した結果と、形状記憶工程Ｓ６１７で入口形状記憶部１２０が記憶した三次元形状とを照合して、合致するか否かを判定する。通信結果照合部１８１は、磁気ディスク装置９２０を用いて、判定結果を記憶する。通信結果照合部１８１が記憶した判定結果は、出口管理処理で用いられる。
【００４１】
その後、入口管理処理を終了する。
【００４２】
図９は、この実施の形態における出口管理処理の流れの一例を示すフローチャート図である。
出口管理処理において、通行管理装置１００は、第二ガントリー８２０を通過する対象を管理する。出口管理処理は、対象検出工程Ｓ６３１、制止判定工程Ｓ６３２、制止工程Ｓ６３３、形状検出工程Ｓ６３４、出口判定工程Ｓ６３５、制止解除判定工程Ｓ６３６、制止解除工程Ｓ６３７、通過判定工程Ｓ６３８、形状削除工程Ｓ６３９、追加通信判定工程Ｓ６４１、追加通信工程Ｓ６４２を有する。
【００４３】
対象検出工程Ｓ６３１において、第二形状センサ８２２は、検出範囲に新たに進入してきた対象物を検出する。
制止判定工程Ｓ６３２において、制止判定部１８２は、処理装置９１１を用いて、通信結果照合工程Ｓ６２３で通信結果照合部１８１が判定した判定結果や、入口形状記憶部１２０が記憶した三次元形状に基づいて、対象検出工程Ｓ６３１で第二形状センサ８２２が検出した対象を制止すべきか否かを判定する。制止すべきと判定した場合、制止工程Ｓ６３３へ進む。通過させてよいと判定した場合、形状検出工程Ｓ６３４へ進む。
【００４４】
制止工程Ｓ６３３において、バー開閉装置８４１は、開閉バー８４２を閉じて、対象検出工程Ｓ６３１で第二形状センサ８２２が検出した対象を制止する。
【００４５】
形状検出工程Ｓ６３４において、第二形状センサ８２２は、対象検出工程Ｓ６３１で検出した対象の三次元形状を検出する。
出口判定工程Ｓ６３５において、出口判定部１４１は、処理装置９１１を用いて、入口形状記憶部１２０が記憶した三次元形状のなかから、形状検出工程Ｓ６３４で第二形状センサ８２２が検出した三次元形状と一致するものを判定する。
制止解除判定工程Ｓ６３６において、出口判定工程Ｓ６３５で出口判定部１４１が判定した判定結果に基づいて、制止工程Ｓ６３３で制止した対象の制止を継続するか解除するかを判定する。制止を継続すると判定した場合（および制止判定工程Ｓ６３２で制止判定部１８２が対象を通過させてよいと判定し、対象を制止していない場合）、通過判定工程Ｓ６３８へ進む。制止を解除すると判定した場合、制止解除工程Ｓ６３７へ進む。
【００４６】
制止解除工程Ｓ６３７において、バー開閉装置８４１は、（他の条件も整えば）開閉バー８４２を開いて、制止工程Ｓ６３３で制止した対象の制止を解除する。
【００４７】
通過判定工程Ｓ６３８において、通過判定部１４２は、処理装置９１１を用いて、出口判定工程Ｓ６３５で出口判定部１４１が判定した判定結果に基づいて、ＥＴＣゲート８００内からいなくなった車両を表わす三次元形状を判定する。
形状削除工程Ｓ６３９において、入口形状記憶部１２０は、磁気ディスク装置９２０から、通過判定工程Ｓ６３８で通過判定部１４２が判定した三次元形状を削除する。
追加通信判定工程Ｓ６４１において、追加通信判定部１８３は、処理装置９１１を用いて、出口判定工程Ｓ６３５で出口判定部１４１が判定した三次元形状が表わす車両と通信すべき内容を判定する。通信すべき内容がないと判定した場合、出口管理処理を終了する。通信すべき内容があると判定した場合、追加通信工程Ｓ６４２へ進む。
【００４８】
追加通信工程Ｓ６４２において、通信装置９１７は、追加通信判定工程Ｓ６４１で追加通信判定部１８３が判定した判定結果に基づいて、第二アンテナ８２１を介して、第二ガントリー８２０を通過した車両と通信する。
【００４９】
このように、通行管理装置１００は、第一形状センサ８１２が検出した三次元形状と、第二形状センサ８２２が検出した三次元形状とに基づいて、ＥＴＣゲート８００を通過する車両を管理し、車両を制止するか否かや、車両と通信すべき内容を判定する。車両の形状が一致するか否かに基づいて、同一の車両であるかを判定するので、誤判定の可能性が低く、また、人間など車両以外のものと車両との区別も容易にできる。更に、車両の形状に基づいて、車種も判別できる。
【００５０】
この実施の形態における通行管理装置１００（管理装置）は、対象物（車両）が入場する入口（第一ガントリー８１０）と、上記対象物が出場する出口（第二ガントリー８２０）とを有する所定の領域（ＥＴＣゲート８００）を通過する対象物を管理する。
管理装置は、入口検出部（第一形状センサ８１２）と、出口検出部（第二形状センサ８２２）と、通過判定部１４２とを有する。
上記入口検出部（第一形状センサ８１２）は、上記入口を通過した対象物の形状（三次元形状）を検出して、入口形状とする。
上記出口検出部（第二形状センサ８２２）は、上記出口を通過した対象物の形状（三次元形状）を検出して、出口形状とする。
上記通過判定部１４２は、上記入口検出部が検出した入口形状と、上記出口検出部が検出した出口形状とに基づいて、上記所定の領域を通過した対象物を判定する。
【００５１】
この実施の形態における通行管理装置１００（管理装置）によれば、入口検出部が検出した入口形状と、出口検出部が検出した出口形状とに基づいて、通過判定部１４２が、所定の領域を通過した対象物を判定するので、誤判定を少なくすることができる。
【００５２】
この実施の形態における通行管理装置１００（管理装置）は、更に、出口判定部１４１を有する。
上記出口判定部１４１は、上記入口検出部（第一形状センサ８１２）が検出した入口形状（三次元形状）と、上記出口検出部（第二形状センサ８２２）が検出した出口形状（三次元形状）とを比較して、上記入口（第一ガントリー８１０）を通過した対象物と、上記出口（第二ガントリー８２０）を通過した対象物とが、同じ対象物であるか否かを判定する。
上記通過判定部１４２は、上記出口判定部１４１が判定した判定結果に基づいて、上記所定の領域を通過した対象物を判定する。
【００５３】
この実施の形態における通行管理装置１００（管理装置）によれば、形状を比較することにより、入口を通過した対象物と出口を通過した対象物とが同じか否かを判定するので、誤判定を少なくすることができる。
【００５４】
この実施の形態における通行管理装置１００（管理装置）は、更に、種別判定部１１２を有する。
上記種別判定部１１２は、上記入口検出部（第一形状センサ８１２）が検出した入口形状（三次元形状）に基づいて、上記入口（第一ガントリー８１０）を通過した対象物の種別を判定して、入口種別とする。
上記通過判定部１４２は、上記種別判定部１１２が判定した入口種別が所定の管理対象種別である場合に、上記対象物が上記所定の領域を通過したか否かを判定する。
【００５５】
この実施の形態における通行管理装置１００（管理装置）によれば、入口検出部が検出した入口形状に基づいて、種別判定部１１２が対象物の種別を判定するので、車両など管理の対象となる対象物と、人間など管理の対象とならない対象物とを正しく区別することができる。
【００５６】
この実施の形態における通行管理装置１００（管理装置）は、更に、入口判定部１５１と、逆進判定部１５２とを有する。
上記入口判定部１５１は、上記入口検出部（第一形状センサ８１２）が検出した複数の入口形状（三次元形状）を比較して、上記入口（第一ガントリー８１０）を通過した複数の対象物が、同じ対象物であるか否かを判定する。
上記逆進判定部１５２は、上記入口判定部１５１が判定した判定結果に基づいて、上記入口を通過して上記所定の領域（ＥＴＣゲート８００）へ入場した対象物が上記入口を逆進して上記所定の領域から出場したか否かを判定する。
上記通過判定部１４２は、上記逆進判定部１５２が判定した判定結果に基づいて、上記所定の領域を通過した対象物を判定する。
【００５７】
この実施の形態における通行管理装置１００（管理装置）によれば、入口検出部が検出した入口形状に基づいて、入口から逆進して出ていった対象物を判定するので、誤判定を少なくすることができる。
【００５８】
この実施の形態における通行管理装置１００（管理装置）は、更に、併進判定部１１１を有する。
上記併進判定部１１１は、上記入口検出部（第一形状センサ８１２）が検出した入口形状（三次元形状）に基づいて、上記入口（第一ガントリー８１０）を通過した対象物が一つであるか複数であるかを判定する。
上記通過判定部１４２は、上記併進判定部１１１が判定した判定結果に基づいて、上記所定の領域（ＥＴＣゲート８００）を通過した対象物を判定する。
【００５９】
この実施の形態における通行管理装置１００（管理装置）によれば、入口検出部が検出した入口形状に基づいて、併進判定部１１１が、入口を通過した対象物の数を判定するので、二輪車が併走して入場した場合などでも、正しく判定することができる。
【００６０】
この実施の形態における通行管理装置１００（管理装置）が、対象物が入場する入口（第一ガントリー８１０）と、上記対象物が出場する出口（第二ガントリー８２０）とを有する所定の領域（ＥＴＣゲート８００）を通過する対象物を管理する管理方法は、以下の工程を有する。
上記入口を通過した対象物の形状（三次元形状）を検出して、入口形状とする。
上記出口を通過した対象物の形状（三次元形状）を検出して、出口形状とする。
検出した入口形状と出口形状とに基づいて、上記所定の領域を通過した対象物を判定する。
【００６１】
この実施の形態における管理方法によれば、検出した入口形状と出口形状とに基づいて、所定の領域を通過した対象物を判定するので、誤判定を少なくすることができる。
【００６２】
この実施の形態における形状検出装置２００は、
複数の方向について、上記複数の方向から順次選択した一の方向へ向けて、レーザ光を照射する照射装置（レーザ照射装置２１２、反射鏡２１３）と、
上記複数の方向のそれぞれについて、上記照射装置が照射したレーザ光が対象物に反射して戻ってきた反射光を受光する複数の受光装置（スリット２２２、受光素子２２３）と、
上記複数の方向のそれぞれについて、上記照射装置がレーザ光を照射してから上記受光装置が反射光を受光するまでの遅延時間を測定する遅延時間測定装置と、
上記複数の方向のそれぞれについて、上記遅延時間測定装置が測定した遅延時間に基づいて、上記対象物までの距離を算出する距離算出装置とを有する。
【００６３】
この実施の形態における形状検出装置２００によれば、一つの照射装置が照射するレーザ光が対象物に反射して戻ってきた反射光を、方向ごとに異なる複数の受光装置が受光するので、対象物の動きが速い場合でも、対象物の形状を検出することができる。
【００６４】
以上説明したように、形状検出装置２００は、レーザセンサによる三次元の距離データ点群により、車両の形状を判別する。通行管理装置１００は、上記判別結果によりＥＴＣレーンにおける入退出の管理を精度よく行う。
これにより、作業員やゴミなどを検出しても、レーン内の車両位置を誤認することがなく、無線通信異常や発進制御機（開閉バー８４２）への車両接触事故などを防ぐことができる。また、渋滞時など車両が連続走行する場合でも、車両なのか作業員なのかなどの判別を確実に行うことができる。
【００６５】
第一形状センサ８１２は、第一検知部（形状検出装置２００ａ）、第二検知部（形状検出装置２００ｂ）、第三検知部（形状検出装置２００ｃ）、第一情報処理部などを有する。
第一検知部は、第一ガントリー８１０に設置し、レーザーセンサをスキャンさせて車両との距離を連続的に測定して第一情報処理部に計測情報を送信する。
第二検知部は、第一ガントリー８１０に設置し、レーザーセンサをスキャンさせて車両との距離を連続的に測定して第一情報処理部に計測情報を送信する。
第三検知部は、第一ガントリー８１０に設置し、レーザーセンサをスキャンさせて車両との距離を連続的に測定して第一情報処理部に計測情報を送信する。
第一情報処理部は、第一乃至第三検知部の計測情報を受信し、車両進入位置に応じた信号出力を行うとともに、車両測距離情報に基き、三次元のレーザ測距離点群から車体形状を識別する。
【００６６】
第二形状センサ８２２は、第四検知部（形状検出装置２００ａ）、第五検知部（形状検出装置２００ｂ）、第六検知部（形状検出装置２００ｃ）、第二情報処理部などを有する。
第四検知部は、第二ガントリー８２０に設置し、レーザーセンサをスキャンさせて車両との距離を連続的に測定して第二情報処理部に計測情報を送信する。
第五検知部は、第二ガントリー８２０に設置し、レーザーセンサをスキャンさせて車両との距離を連続的に測定して第二情報処理部に計測情報を送信する。
第六検知部は、第二ガントリー８２０に設置し、レーザーセンサをスキャンさせて車両との距離を連続的に測定して第二情報処理部に計測情報を送信する。
第二情報処理部は、第四乃至第六検知部の計測情報を受信し、車両進入位置に応じた信号出力を行うとともに、車両測距離情報に基き、三次元のレーザ測距離点群から車体形状を識別する。
【００６７】
情報判定部（処理装置９１１）は、第一情報処理部（第一形状センサ８１２）からの出力と第二情報処理部（第二形状センサ８２２）からの出力とを元に、レーン内の車両の進入と退出の管理を行う。
【００６８】
車両が進入してくると、第一情報処理部は、第一乃至第三検知部からそれぞれ出力された測距離データに基き、三次元の座標に変換したデータを取得する。第一情報処理部は、三次元座標に変換された距離データに基き、上部、側面、下部からみた形状により検知された物体の形状（三次元形状）を識別する。
【００６９】
第二情報処理部は、第四乃至第六検知部からそれぞれ出力された測距離データに基き、三次元の座標に変換したデータを取得する。三次元座標に変換された距離データに基き、上部、側面、下部からみた形状により検知された物体の形状（三次元形状）を判別する。
【００７０】
情報判定部は、第一及び第二情報処理部からそれぞれ出力された識別結果情報に基き、レーン内における車両の存在数量、入退出の挙動を判別する。
【００７１】
例えば、情報判定部（種別判定部１１２）は、検知された物体の形状を、所定のパターンマッチングプロファイルと比較して、車両の種別（例えば、乗用車、トラック（牽引あり）、トラック（牽引なし）、バス、二輪車、二輪車併走、乗用車＋二輪車、人、乗用車＋人など）を判定する。また、情報判定部は、検知された物体の形状に基づいて、車長・車幅・車高・車軸数など測定し、課金区分を求める構成であってもよい。
情報判定部は、判定した種別に基づいて、車両以外であれば無視する。また、併走であれば２台として台数をカウントし、個別に一致判定をする。
【００７２】
なお、第一及び第二形状センサ８１２，８２２が、三次元モデルを構築するのではなく、形状検出装置２００ａ〜２００ｃが検出した断面形状をそのまま出力し、処理装置９１１が、三次元モデルを構築する構成であってもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１００ 通行管理装置、１１１ 併進判定部、１１２ 種別判定部、１２０ 入口形状記憶部、１３０ 出口形状記憶部、１４１ 出口判定部、１４２ 通過判定部、１５１ 入口判定部、１５２ 逆進判定部、１８１ 通信結果照合部、１８２ 制止判定部、１８３ 追加通信判定部、２００ 形状検出装置、２０１ 外枠、２０２ 透光板、２１１ レーザ照射窓、２１２ レーザ照射装置、２１３ 反射鏡、２１４ 軸、２２１ 受光窓、２２２ スリット、２２３ 受光素子、５１０ 検出範囲、８００ ＥＴＣゲート、８１０ 第一ガントリー、８１１ 第一アンテナ、８１２ 第一形状センサ、８２０ 第二ガントリー、８２１ 第二アンテナ、８２２ 第二形状センサ、８３０ ブース、８４１ バー開閉装置、８４２ 開閉バー、９０１ 表示装置、９０２ 操作入力装置、９１１ 処理装置、９１３ ＲＯＭ、９１４ ＲＡＭ、９１５〜９１７ 通信装置、９２０ 磁気ディスク装置。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、所定の領域を通過する対象物を管理する管理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｏｌｌ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ：自動料金収受）システムなどにおいて、車両の進入やレーン内での車両位置を検出する必要がある。
例えば、光透過型のセンサを用いて、車両の進入やレーン内での車両位置を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１３２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光透過型のセンサは、収受員、作業者、小動物、ゴミなどにより遮光されると、車両の位置を正しく判定できない場合がある。
この発明は、例えば上記のような課題を解決するためになされたものであり、誤判定を少なくすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明にかかる管理装置は、対象物が入場する入口と、上記対象物が出場する出口とを有する所定の領域を通過する対象物を管理する管理装置において、
入口検出部と、出口検出部と、通過判定部とを有し、
上記入口検出部は、上記入口を通過した対象物の形状を検出して、入口形状とし、
上記出口検出部は、上記出口を通過した対象物の形状を検出して、出口形状とし、
上記通過判定部は、上記入口検出部が検出した入口形状と、上記出口検出部が検出した出口形状とに基づいて、上記所定の領域を通過した対象物を判定することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
この発明にかかる管理装置によれば、入口検出部が検出した入口形状と、出口検出部が検出した出口形状とに基づいて、通過判定部が、所定の領域を通過した対象物を判定するので、誤判定を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】実施の形態１におけるＥＴＣゲート８００の外観の一例を示す平面図。
【図２】実施の形態１における通行管理装置１００のハードウェア構成の一例を示すハードウェア構成図。
【図３】実施の形態１における形状検出装置２００の外観の一例を示す斜視図。
【図４】実施の形態１における形状検出装置２００の内部構造の一例を示す断面図。
【図５】実施の形態１における形状検出装置２００の内部構造の一例を示す断面図。
【図６】実施の形態１における第一形状センサ８１２及び第二形状センサ８２２を構成する形状検出装置２００の配置の一例を示す斜視図。
【図７】実施の形態１における通行管理装置１００の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図。
【図８】実施の形態１における入口管理処理の流れの一例を示すフローチャート図。
【図９】実施の形態１における出口管理処理の流れの一例を示すフローチャート図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
実施の形態１．
実施の形態１について、図１〜図９を用いて説明する。
【０００９】
図１は、この実施の形態におけるＥＴＣゲート８００の外観の一例を示す平面図である。
自動車や二輪車などの車両は、この図における左側からＥＴＣゲート８００に入り、右側から出ていく。ＥＴＣゲート８００は、第一ガントリー８１０、第一アンテナ８１１、第二ガントリー８２０、第二アンテナ８２１、ブース８３０、バー開閉装置８４１、開閉バー８４２を有する。
第一ガントリー８１０は、ＥＴＣゲート８００の入口であり、そこがＥＴＣゲートであることを表わす看板などが設置されている。第二ガントリー８２０は、ＥＴＣゲート８００の出口である。
第一アンテナ８１１は、第一ガントリー８１０付近に設置されている。第二アンテナ８２１は、第二ガントリー８２０付近に設置されている。第一アンテナ８１１及び第二アンテナ８２１は、ＥＴＣゲート８００を通過する車両と通信するための電波を送受信する。
ブース８３０には、係員が常駐する。なお、ブース８３０には、係員が常駐せず、無人で運用されるものであってもよい。
開閉バー８４２は、例えば棒状であり、ＥＴＣカードの挿入忘れなどにより通信に失敗した車両を制止するため、車両の行く手を阻む。バー開閉装置８４１は、開閉バー８４２を開閉する。
【００１０】
図２は、この実施の形態における通行管理装置１００のハードウェア構成の一例を示すハードウェア構成図である。
通行管理装置１００は、ＥＴＣゲート８００に設置されていて、ＥＴＣゲート８００を通行する車両を管理する。通行管理装置１００は、第一アンテナ８１１、第一形状センサ８１２、第二アンテナ８２１、第二形状センサ８２２、バー開閉装置８４１、表示装置９０１、操作入力装置９０２、処理装置９１１、ＲＯＭ９１３、ＲＡＭ９１４、通信装置９１５〜９１７、磁気ディスク装置９２０を有する。
第一形状センサ８１２は、第一ガントリー８１０付近に設置されている。第二形状センサ８２２は、第二ガントリー８２０付近に設置されている。第一形状センサ８１２及び第二形状センサ８２２は、第一ガントリー８１０または第二ガントリー８２０を通過する車両の形状を検出する。
ＲＯＭ９１３（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）及び磁気ディスク装置９２０は、不揮発性メモリであり、処理装置９１１が実行するプログラムなどを記憶する。
ＲＡＭ９１４（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）は、揮発性メモリであり、処理装置９１１が処理するデータなどを記憶する。
処理装置９１１は、ＲＯＭ９１３や磁気ディスク装置９２０が記憶したプログラムを実行することにより、ＲＡＭ９１４や磁気ディスク装置９２０が記憶したデータを処理する。
通信装置９１６は、処理装置９１１からの指示にしたがって、第一アンテナ８１１を介して、第一ガントリー８１０付近を通過する車両と通信する。
通信装置９１７は、処理装置９１１からの指示にしたがって、第二アンテナ８２１を介して、第二ガントリー８２０付近を通過する車両と通信する。
通信装置９１５は、処理装置９１１からの指示にしたがって、他の通行管理装置１００やサーバ装置などと通信する。
【００１１】
図３は、この実施の形態における形状検出装置２００の外観の一例を示す斜視図である。
第一形状センサ８１２及び第二形状センサ８２２は、それぞれ複数（例えば三つ）の形状検出装置２００を有する。形状検出装置２００は、車両などの対象物に対してレーザ光を照射して、反射してきた反射光を受光し、例えば遅延時間に基づいて対象物までの距離を測定し、測定した距離に基づいて対象物の形状を測定する。
形状検出装置２００は、外枠２０１、レーザ照射窓２１１、受光窓２２１を有する。
外枠２０１は、形状検出装置２００全体を覆うカバーである。レーザ照射窓２１１は、形状検出装置２００が照射するレーザ光を通す開口である、受光窓２２１は、形状検出装置２００が受光する反射光を通す開口である。
【００１２】
図４は、この実施の形態における形状検出装置２００の内部構造の一例を示す断面図である。
この図は、図３におけるＡ−Ａ断面を示す。
形状検出装置２００は、透光板２０２、レーザ照射装置２１２、反射鏡２１３、軸２１４を有する。透光板２０２は、アクリルやガラスなどレーザ光を通す板であり、レーザ照射窓２１１及び受光窓２２１を覆い、埃などの侵入を防ぐ。レーザ照射装置２１２は、レーザ光を所定の方向（例えばＣ方向）に照射する。反射鏡２１３は、例えば六角柱状であり、表面がレーザ照射装置２１２を反射する。図示していないステッピングモータなどの動力により、反射鏡２１３は、軸２１４を中心にして回転し、所定の範囲（Ｄ方向〜Ｅ方向）内で反射するレーザ光の方向を変化させる。
【００１３】
図５は、この実施の形態における形状検出装置２００の内部構造の一例を示す断面図である。
この図は、図３におけるＢ−Ｂ断面を示す。
形状検出装置２００は、更に、スリット２２２、複数の受光素子２２３を有する。スリット２２２は、細長い開口であり、所定の方向以外の方向からの光を受光素子２２３が受光するのを防ぐ。受光素子２２３は、例えば円弧状に並べられていて、反射鏡２１３が反射したレーザ光の方向（Ｄ方向〜Ｅ方向）に対応する所定の範囲（Ｆ方向〜Ｇ方向）内の所定の方向からのレーザ光を受光する。
【００１４】
形状検出装置２００は、反射鏡２１３の回転角に基づいて、ある方向にレーザ光を照射した時刻を求め、その方向からの反射光を受光する受光素子がレーザ光を受光した時刻から、レーザ光が往復するのにかかった時間を求める。形状検出装置２００は、レーザ光が往復するのにかかった時間から、レーザ光を反射した対象物までの距離を求める。
形状検出装置２００は、所定の範囲内の複数の方向について、対象物までの距離を求めることにより、対象物の形状を検出する。
【００１５】
この構成において、形状検出装置２００がレーザ光を照射する方向は、所定の平面内の方向である。したがって、形状検出装置２００が検出する対象物の形状は、対象物をその平面で切った断面形状である。
【００１６】
図６は、この実施の形態における第一形状センサ８１２及び第二形状センサ８２２を構成する形状検出装置２００の配置の一例を示す斜視図である。
この例において、第一形状センサ８１２及び第二形状センサ８２２は、それぞれ三つの形状検出装置２００ａ〜２００ｃを有する。形状検出装置２００ａ〜２００ｃは、第一ガントリー８１０または第二ガントリー８２０に設置されている。
形状検出装置２００ａは、第一または第二ガントリー８１０，８２０の進行方向へ向かって左側上部に設置されていて、第一または第二ガントリー８１０，８２０に進入してくる車両を左斜め前方から見る形で、検出範囲５１０ａ内の断面形状を検出する。これにより、形状検出装置２００ａは、車両の前側や左側の形状を検出する。
形状検出装置２００ｂは、第一または第二ガントリー８１０，８２０の中央上部に設置されていて、第一または第二ガントリー８１０，８２０を通過中の車両を上から見下ろす形で、検出範囲５１０ｂ内の断面形状を検出する。形状検出装置２００ｂがレーザ光を照射する範囲は、形状検出装置２００ａ，２００ｃに比べて広い。このため、形状検出装置２００ｂは、第一または第二ガントリー８１０，８２０を通過中の車両の上側の形状だけでなく、第一または第二ガントリー８１０，８２０に進入してくる車両の前側や、第一または第二ガントリー８１０，８２０を通過した車両の後側の形状も検出する。
形状検出装置２００ｃは、第一または第二ガントリー８１０，８２０の進行方向へ向かって右側上部に設置されていて、第一または第二ガントリー８１０，８２０を通過した車両を右斜め後方から見る形で、検出範囲５１０ｃ内の断面形状を検出する。これにより、形状検出装置２００ｃは、車両の後側および右側の形状を検出する。
【００１７】
車両の進行に伴い、形状検出装置２００ａ〜２００ｃが検出する断面形状は、刻々と変化する。第一および第二形状センサ８１２，８２２は、複数の時刻において形状検出装置２００ａ〜２００ｃが検出した複数の断面形状を比較して照合することにより、車両の移動方向及び移動速度を求め、求めた移動方向及び移動速度に基づいて、複数の断面形状を合成することにより、車両の三次元形状を検出する。
例えば、第一および第二形状センサ８１２，８２２は、それまでの検出結果から構築した車両の三次元モデル及びその位置を記憶しておき、形状検出装置２００ａ〜２００ｃが新たに検出した断面形状に対して、記憶した三次元モデルの位置をどのように動かせば、もっともよく適合するかを判定して、三次元モデルの位置を移動させる。
第一および第二形状センサ８１２，８２２は、移動させた三次元モデルに、新たに検出した断面形状から得られた情報を追加して、三次元モデルを精密化する。
第一および第二形状センサ８１２，８２２は、このようにして構築した三次元モデルを、検出した車両の三次元形状として出力する。
【００１８】
図７は、この実施の形態における通行管理装置１００の機能ブロックの構成の一例を示すブロック構成図である。
以下に説明する機能ブロックは、例えば、ＲＯＭ９１３や磁気ディスク装置９２０が記憶したプログラムを処理装置９１１が実行することにより実現する。しかし、機能ブロックの実現方式は、これに限らず、例えばアナログ回路・デジタル回路・アナログデジタル混合回路・専用ＩＣなどにより実現する構成であってもよい。
【００１９】
通行管理装置１００は、併進判定部１１１、種別判定部１１２、入口形状記憶部１２０、出口形状記憶部１３０、出口判定部１４１、通過判定部１４２、入口判定部１５１、逆進判定部１５２、通信結果照合部１８１、制止判定部１８２、追加通信判定部１８３を有する。
【００２０】
併進判定部１１１は、処理装置９１１を用いて、第一形状センサ８１２が出力した三次元形状を入力する。併進判定部１１１は、処理装置９１１を用いて、入力した三次元形状に基づいて、複数の車両があるか否かを判定する。例えば、複数の二輪車が併走して第一ガントリー８１０に進入してきた場合や、乗用車の横を二輪車が併走している場合などである。複数の車両があると判定した場合、併進判定部１１１は、処理装置９１１を用いて、入力した三次元形状を、車両ごとの三次元形状に分割して、分割した複数の三次元形状を出力する。単独の車両であると判定した場合、併進判定部１１１は、処理装置９１１を用いて、入力した三次元形状をそのまま出力する。
例えば、一つの三次元形状に含まれる複数の部分が互いに離れている場合、併進判定部１１１は、複数の車両があると判定する。また、一つの三次元形状に含まれる複数の部分が繋がっているように見える場合であっても、移動速度が異なる場合には、併進判定部１１１は、複数の車両があると判定する。
【００２１】
種別判定部１１２は、処理装置９１１を用いて、併進判定部１１１が出力した三次元形状を一つずつ入力する。種別判定部１１２は、処理装置９１１を用いて、入力した三次元形状に基づいて、その三次元形状が表わす対象の種別を判定する。種別判定部１１２は、処理装置９１１を用いて、判定した種別が管理対象種別であるか否かを判定する。判定した種別が管理対象種別であると判定した場合、種別判定部１１２は、処理装置９１１を用いて、入力した三次元形状に、判定した種別を付加して出力する。
種別の判定は、例えば次のようにして行う。種別判定部１１２は、処理装置９１１を用いて、入力した三次元形状を、あらかじめ記憶したプロファイル形状と比較して、最も近いプロファイル形状を判定する。種別判定部１１２は、処理装置９１１を用いて、判定したプロファイル形状に与えられた種別を、その三次元形状の種別と判定する。
ブース８３０に常駐する係員が検出範囲を横切った場合など、第一形状センサ８１２が車両以外のものを検出する場合がある。そのため、種別判定部１１２は、種別として、例えば乗用車・二輪車・トラック・バス・人間などを区別して判定する。このうち、乗用車・二輪車・トラック・バスなどの種別を管理対象種別とし、人間などそれ以外の種別は管理対象種別としない。
なお、種別判定部１１２は、複数の車両があるにもかかわらず併進判定部１１１が単独の車両であると判定する可能性に備え、プロファイル形状として、複数の車両が一体として判定される場合の形状（例えば「乗用車＋二輪車」など）を記憶しておき、対象の種別の一種として判別する構成としてもよい。その場合、種別判定部１１２が、三次元形状を分割して、分割した複数の三次元形状を出力する。
【００２２】
入口形状記憶部１２０は、処理装置９１１を用いて、種別判定部１１２が出力した種別つきの三次元形状を入力する。入口形状記憶部１２０は、磁気ディスク装置９２０を用いて、入力した三次元形状を記憶する。入口形状記憶部１２０は、入力した順序にしたがって、入力した三次元形状を蓄積していく。入口形状記憶部１２０は、その三次元形状が表わす車両がＥＴＣゲート８００内からいなくなったと判定されるまで、三次元形状を記憶しておく。
【００２３】
出口形状記憶部１３０は、処理装置９１１を用いて、第二形状センサ８２２が出力した三次元形状を入力する。出口形状記憶部１３０は、磁気ディスク装置９２０を用いて、入力した三次元形状を記憶する。入口形状記憶部１２０と異なり、出口形状記憶部１３０は、入力した三次元形状を蓄積せず、一時的に記憶する。
【００２４】
出口判定部１４１は、処理装置９１１を用いて、出口形状記憶部１３０が記憶した三次元形状を入力する。出口判定部１４１が、処理装置９１１を用いて、入口形状記憶部１２０が記憶した三次元形状を検索して、入力した三次元形状と一致する三次元形状を探す。出口判定部１４１は、処理装置９１１を用いて、検索した検索結果を出力する。
出口判定部１４１は、入口形状記憶部１２０が記憶した三次元形状を、古い順に検索する。ＥＴＣゲート８００に進入してきた車両は、入ってきた順に出ていくと考えられるからである。
【００２５】
通過判定部１４２は、処理装置９１１を用いて、出口判定部１４１が出力した検索結果を入力する。通過判定部１４２は、処理装置９１１を用いて、入力した検索結果に基づいて、入口形状記憶部１２０が記憶した三次元形状のうち、ＥＴＣゲート８００内からいなくなった車両を表わす三次元画像を判定する。通過判定部１４２は、処理装置９１１を用いて、判定した判定結果を出力する。
通過判定部１４２は、出口判定部１４１が一致すると判定した三次元形状がＥＴＣゲート８００内からいなくなった車両を表わすと判定するだけでなく、他の三次元形状がＥＴＣゲート８００内からいなくなった車両を表わすと判定する構成であってもよい。例えば、出口判定部１４１が一致すると判定した三次元形状が、入口形状記憶部１２０が記憶した三次元形状のうち一番古いものではない場合、通過判定部１４２は、それよりも古い三次元形状を、ＥＴＣゲート８００内からいなくなった車両を表わすと判定する構成であってもよい。
【００２６】
入口形状記憶部１２０は、処理装置９１１を用いて、通過判定部１４２が判定した判定結果を入力する。入口形状記憶部１２０は、処理装置９１１を用いて、入力した判定結果に基づいて、ＥＴＣゲート８００内からいなくなった車両を表わすと判定された三次元形状を、磁気ディスク装置９２０から消去する。
【００２７】
入口判定部１５１は、処理装置９１１を用いて、入口形状記憶部１２０が記憶した三次元形状のうち、一番新しいものを入力する。入口判定部１５１は、処理装置９１１を用いて、入力した三次元形状の移動方向が、進行方向と逆方向であるか否かを判定する。移動方向が逆方向であると判定した場合、入口判定部１５１は、処理装置９１１を用いて、入口形状記憶部１２０が記憶した三次元形状を検索して、入力した三次元形状と一致する三次元形状を探す。入口判定部１５１は、処理装置９１１を用いて、検索した検索結果を出力する。
入口判定部１５１は、入口形状記憶部１２０が記憶した三次元形状を、二番目に新しいものから、古い方へ向かって順に検索する。入口から出て行く車両は、一番最後に入ってきた車両であると考えられるからである。
【００２８】
逆進判定部１５２は、処理装置９１１を用いて、入口判定部１５１が出力した検索結果を入力する。逆進判定部１５２は、処理装置９１１を用いて、入力した検索結果に基づいて、入口形状記憶部１２０が記憶した三次元形状のうち、ＥＴＣゲート８００内からいなくなった車両を表わす三次元画像を判定する。逆進判定部１５２は、処理装置９１１を用いて、判定した判定結果を出力する。
逆進判定部１５２は、入口判定部１５１が一致すると判定した三次元形状がＥＴＣゲート８００内からいなくなった車両を表わすと判定するだけでなく、他の三次元形状がＥＴＣゲート８００内からいなくなった車両を表わすと判定する構成であってもよい。例えば、入口判定部１５１が一致すると判定した三次元形状が、入口形状記憶部１２０が記憶した三次元形状のうち二番目に新しいものではない場合、逆進判定部１５２は、それよりも新しい三次元形状を、ＥＴＣゲート８００内からいなくなった車両を表わすと判定する構成であってもよい。
【００２９】
入口形状記憶部１２０は、処理装置９１１を用いて、逆進判定部１５２が判定した判定結果を入力する。入口形状記憶部１２０は、処理装置９１１を用いて、入力した判定結果に基づいて、ＥＴＣゲート８００内からいなくなった車両を表わすと判定された三次元形状を、磁気ディスク装置９２０から消去する。
【００３０】
このように、通行管理装置１００は、第一形状センサ８１２が検出した三次元形状と、第二形状センサ８２２が検出した三次元形状とに基づいて、ＥＴＣゲート８００を通過する車両を管理する。車両の形状が一致するか否かに基づいて、同一の車両であるかを判定するので、誤判定の可能性が低く、また、人間など車両以外のものと車両との区別も容易にできる。更に、車両の形状に基づいて、車種も判別できる。
【００３１】
通信結果照合部１８１は、処理装置９１１を用いて、通信装置９１６が第一アンテナ８１１を介して第一ガントリー８１０を通過した車両と通信した通信内容と、種別判定部１１２が出力した種別付き三次元形状とを入力する。通信結果照合部１８１は、処理装置９１１を用いて、入力した通信内容と、入力した三次元形状に付加された種別とを照合して、合致しているか否かを判定する。通信結果照合部１８１は、処理装置９１１を用いて、判定した判定結果を出力する。
例えば、併進判定部１１１が複数の車両があると判定して三次元形状を複数に分割した場合など、種別判定部１１２が出力した三次元形状が複数ある場合、通信装置９１６が、分割された三次元形状の数と同じ数の車両と通信していれば、通信結果照合部１８１は、合致していると判定する。これに対して、通信装置９１６が通信した車両の数が少なければ、通信結果照合部１８１は、合致していないと判定する。
【００３２】
制止判定部１８２は、処理装置９１１を用いて、通信結果照合部１８１が出力した判定結果を入力する。制止判定部１８２は、処理装置９１１を用いて、入力した判定結果に基づいて、通信装置９１６との通信が正常に行われなかったため、開閉バー８４２を閉めて制止すべき車両があるか否かを判定する。制止判定部１８２は、処理装置９１１を用いて、入口形状記憶部１２０が記憶した三次元形状のうち、制止すべき車両を表わす三次元形状が一番古い三次元形状であるか否かを判定する。制止すべき車両を表わす三次元形状が一番古いと判定した場合、制止判定部１８２は、処理装置９１１を用いて、バー開閉装置８４１に対して、開閉バー８４２を開けないよう指示する。なぜなら、入口形状記憶部１２０が記憶した三次元形状のうち一番古い三次元形状が表わす車両が、次に第二ガントリー８２０にやって来ると考えられるからである。
制止判定部１８２は、処理装置９１１を用いて、出口判定部１４１が出力した判定結果を入力する。制止判定部１８２は、入力した判定結果に基づいて、開閉バー８４２によって制止された（あるいは制止されようとしている）車両が、制止すべき車両であるか否かを判定する。制止すべき車両であると判定した場合、制止判定部１８２は、バー開閉装置８４１に対して、そのまま開閉バー８４２を開けないよう指示する。制止すべき車両でないと判定した場合、制止判定部１８２は、バー開閉装置８４１に対して、開閉バー８４２を開けてもよいことを指示する。
バー開閉装置８４１は、制止判定部１８２からの指示だけでなく、他の条件も総合して、すべての条件が整った場合に、開閉バー８４２を開ける。
【００３３】
追加通信判定部１８３は、処理装置９１１を用いて、種別判定部１１２が出力した種別付き三次元形状と、通信結果照合部１８１が出力した判定結果とを入力する。追加通信判定部１８３は、処理装置９１１を用いて、入力した三次元形状に付加された種別と入力した判定結果とに基づいて、車両と第二ガントリー８２０で通信すべき内容を判定する。通信すべき内容があると判定した場合、追加通信判定部１８３は、処理装置９１１を用いて、通過判定部１４２が判定した判定結果を入力する。追加通信判定部１８３は、処理装置９１１を用いて、入力した判定結果に基づいて、通信すべき車両が第二ガントリー８２０を通過した場合に、通信装置９１７に対して、その車両と通信するよう指示する。
【００３４】
図８は、この実施の形態における入口管理処理の流れの一例を示すフローチャート図である。
入口管理処理において、通行管理装置１００は、第一ガントリー８１０を通過する対象を管理する。入口管理処理は、対象検出工程Ｓ６１１、通信工程Ｓ６１２、形状検出工程Ｓ６１３、併進判定工程Ｓ６１４、形状選択工程Ｓ６１５、種別判定工程Ｓ６１６、形状記憶工程Ｓ６１７、移動方向判定工程Ｓ６１８、逆進判定工程Ｓ６１９、形状削除工程Ｓ６２１、形状繰り返し工程Ｓ６２２、通信結果照合工程Ｓ６２３を有する。
【００３５】
対象検出工程Ｓ６１１において、第一形状センサ８１２は、検出範囲に新たに進入してきた対象物を検出する。
通信工程Ｓ６１２において、通信装置９１６は、第一アンテナ８１１を介して、対象検出工程Ｓ６１１で第一形状センサ８１２が検出した対象物との通信を試みる。
形状検出工程Ｓ６１３において、第一形状センサ８１２は、対象検出工程Ｓ６１１で検出した対象物の三次元形状を検出する。
併進判定工程Ｓ６１４において、併進判定部１１１は、処理装置９１１を用いて、第一形状センサ８１２が検出した三次元形状が、複数の対象を表わすか否かを判定する。併進判定部１１１は、処理装置９１１を用いて、判定した対象ごとに三次元形状を分割する。
【００３６】
形状選択工程Ｓ６１５において、種別判定部１１２は、処理装置９１１を用いて、併進判定工程Ｓ６１４で併進判定部１１１が分割した三次元形状のなかから順に、三次元形状を一つずつ選択する。
種別判定工程Ｓ６１６において、種別判定部１１２は、処理装置９１１を用いて、６形状選択工程Ｓ６１５で選択した三次元形状の種別を判定する。種別判定部１１２は、処理装置９１１を用いて、判定した種別が管理対象種別であるか否かを判定する。管理対象種別であると判定した場合、形状記憶工程Ｓ６１７へ進む。管理対象種別でないと判定した場合、形状繰り返し工程Ｓ６２２へ進む。
【００３７】
形状記憶工程Ｓ６１７において、入口形状記憶部１２０は、磁気ディスク装置９２０を用いて、形状選択工程Ｓ６１５で種別判定部１１２が選択した三次元形状に、種別判定工程Ｓ６１６で種別判定部１１２が判定した種別を付加したものを記憶する。
移動方向判定工程Ｓ６１８において、入口判定部１５１は、処理装置９１１を用いて、形状記憶工程Ｓ６１７で入口形状記憶部１２０が記憶した三次元形状の移動方向が、進行方向であるか逆方向であるかを判定する。進行方向であると判定した場合、形状繰り返し工程Ｓ６２２へ進む。逆方向であると判定した場合、逆進判定工程Ｓ６１９へ進む。
【００３８】
逆進判定工程Ｓ６１９において、逆進判定部１５２は、処理装置９１１を用いて、移動方向判定工程Ｓ６１８で入口判定部１５１が判定した判定結果に基づいて、ＥＴＣゲート８００内からいなくなった車両を表わす三次元形状を判定する。
形状削除工程Ｓ６２１において、入口形状記憶部１２０は、磁気ディスク装置９２０から、逆進判定工程Ｓ６１９で逆進判定部１５２が判定した三次元形状を削除する。
【００３９】
形状繰り返し工程Ｓ６２２において、種別判定部１１２は、併進判定工程Ｓ６１４で併進判定部１１１が分割した三次元形状を、形状選択工程Ｓ６１５ですべて選択したか否かを判定する。まだ選択していない三次元形状があると判定した場合、形状選択工程Ｓ６１５に戻り、次の三次元形状を選択する。すべて選択したと判定した場合、通信結果照合工程Ｓ６２３へ進む。
【００４０】
通信結果照合工程Ｓ６２３において、通信結果照合部１８１は、処理装置９１１を用いて、通信工程Ｓ６１２で通信装置９１６が通信した結果と、形状記憶工程Ｓ６１７で入口形状記憶部１２０が記憶した三次元形状とを照合して、合致するか否かを判定する。通信結果照合部１８１は、磁気ディスク装置９２０を用いて、判定結果を記憶する。通信結果照合部１８１が記憶した判定結果は、出口管理処理で用いられる。
【００４１】
その後、入口管理処理を終了する。
【００４２】
図９は、この実施の形態における出口管理処理の流れの一例を示すフローチャート図である。
出口管理処理において、通行管理装置１００は、第二ガントリー８２０を通過する対象を管理する。出口管理処理は、対象検出工程Ｓ６３１、制止判定工程Ｓ６３２、制止工程Ｓ６３３、形状検出工程Ｓ６３４、出口判定工程Ｓ６３５、制止解除判定工程Ｓ６３６、制止解除工程Ｓ６３７、通過判定工程Ｓ６３８、形状削除工程Ｓ６３９、追加通信判定工程Ｓ６４１、追加通信工程Ｓ６４２を有する。
【００４３】
対象検出工程Ｓ６３１において、第二形状センサ８２２は、検出範囲に新たに進入してきた対象物を検出する。
制止判定工程Ｓ６３２において、制止判定部１８２は、処理装置９１１を用いて、通信結果照合工程Ｓ６２３で通信結果照合部１８１が判定した判定結果や、入口形状記憶部１２０が記憶した三次元形状に基づいて、対象検出工程Ｓ６３１で第二形状センサ８２２が検出した対象を制止すべきか否かを判定する。制止すべきと判定した場合、制止工程Ｓ６３３へ進む。通過させてよいと判定した場合、形状検出工程Ｓ６３４へ進む。
【００４４】
制止工程Ｓ６３３において、バー開閉装置８４１は、開閉バー８４２を閉じて、対象検出工程Ｓ６３１で第二形状センサ８２２が検出した対象を制止する。
【００４５】
形状検出工程Ｓ６３４において、第二形状センサ８２２は、対象検出工程Ｓ６３１で検出した対象の三次元形状を検出する。
出口判定工程Ｓ６３５において、出口判定部１４１は、処理装置９１１を用いて、入口形状記憶部１２０が記憶した三次元形状のなかから、形状検出工程Ｓ６３４で第二形状センサ８２２が検出した三次元形状と一致するものを判定する。
制止解除判定工程Ｓ６３６において、出口判定工程Ｓ６３５で出口判定部１４１が判定した判定結果に基づいて、制止工程Ｓ６３３で制止した対象の制止を継続するか解除するかを判定する。制止を継続すると判定した場合（および制止判定工程Ｓ６３２で制止判定部１８２が対象を通過させてよいと判定し、対象を制止していない場合）、通過判定工程Ｓ６３８へ進む。制止を解除すると判定した場合、制止解除工程Ｓ６３７へ進む。
【００４６】
制止解除工程Ｓ６３７において、バー開閉装置８４１は、（他の条件も整えば）開閉バー８４２を開いて、制止工程Ｓ６３３で制止した対象の制止を解除する。
【００４７】
通過判定工程Ｓ６３８において、通過判定部１４２は、処理装置９１１を用いて、出口判定工程Ｓ６３５で出口判定部１４１が判定した判定結果に基づいて、ＥＴＣゲート８００内からいなくなった車両を表わす三次元形状を判定する。
形状削除工程Ｓ６３９において、入口形状記憶部１２０は、磁気ディスク装置９２０から、通過判定工程Ｓ６３８で通過判定部１４２が判定した三次元形状を削除する。
追加通信判定工程Ｓ６４１において、追加通信判定部１８３は、処理装置９１１を用いて、出口判定工程Ｓ６３５で出口判定部１４１が判定した三次元形状が表わす車両と通信すべき内容を判定する。通信すべき内容がないと判定した場合、出口管理処理を終了する。通信すべき内容があると判定した場合、追加通信工程Ｓ６４２へ進む。
【００４８】
追加通信工程Ｓ６４２において、通信装置９１７は、追加通信判定工程Ｓ６４１で追加通信判定部１８３が判定した判定結果に基づいて、第二アンテナ８２１を介して、第二ガントリー８２０を通過した車両と通信する。
【００４９】
このように、通行管理装置１００は、第一形状センサ８１２が検出した三次元形状と、第二形状センサ８２２が検出した三次元形状とに基づいて、ＥＴＣゲート８００を通過する車両を管理し、車両を制止するか否かや、車両と通信すべき内容を判定する。車両の形状が一致するか否かに基づいて、同一の車両であるかを判定するので、誤判定の可能性が低く、また、人間など車両以外のものと車両との区別も容易にできる。更に、車両の形状に基づいて、車種も判別できる。
【００５０】
この実施の形態における通行管理装置１００（管理装置）は、対象物（車両）が入場する入口（第一ガントリー８１０）と、上記対象物が出場する出口（第二ガントリー８２０）とを有する所定の領域（ＥＴＣゲート８００）を通過する対象物を管理する。
管理装置は、入口検出部（第一形状センサ８１２）と、出口検出部（第二形状センサ８２２）と、通過判定部１４２とを有する。
上記入口検出部（第一形状センサ８１２）は、上記入口を通過した対象物の形状（三次元形状）を検出して、入口形状とする。
上記出口検出部（第二形状センサ８２２）は、上記出口を通過した対象物の形状（三次元形状）を検出して、出口形状とする。
上記通過判定部１４２は、上記入口検出部が検出した入口形状と、上記出口検出部が検出した出口形状とに基づいて、上記所定の領域を通過した対象物を判定する。
【００５１】
この実施の形態における通行管理装置１００（管理装置）によれば、入口検出部が検出した入口形状と、出口検出部が検出した出口形状とに基づいて、通過判定部１４２が、所定の領域を通過した対象物を判定するので、誤判定を少なくすることができる。
【００５２】
この実施の形態における通行管理装置１００（管理装置）は、更に、出口判定部１４１を有する。
上記出口判定部１４１は、上記入口検出部（第一形状センサ８１２）が検出した入口形状（三次元形状）と、上記出口検出部（第二形状センサ８２２）が検出した出口形状（三次元形状）とを比較して、上記入口（第一ガントリー８１０）を通過した対象物と、上記出口（第二ガントリー８２０）を通過した対象物とが、同じ対象物であるか否かを判定する。
上記通過判定部１４２は、上記出口判定部１４１が判定した判定結果に基づいて、上記所定の領域を通過した対象物を判定する。
【００５３】
この実施の形態における通行管理装置１００（管理装置）によれば、形状を比較することにより、入口を通過した対象物と出口を通過した対象物とが同じか否かを判定するので、誤判定を少なくすることができる。
【００５４】
この実施の形態における通行管理装置１００（管理装置）は、更に、種別判定部１１２を有する。
上記種別判定部１１２は、上記入口検出部（第一形状センサ８１２）が検出した入口形状（三次元形状）に基づいて、上記入口（第一ガントリー８１０）を通過した対象物の種別を判定して、入口種別とする。
上記通過判定部１４２は、上記種別判定部１１２が判定した入口種別が所定の管理対象種別である場合に、上記対象物が上記所定の領域を通過したか否かを判定する。
【００５５】
この実施の形態における通行管理装置１００（管理装置）によれば、入口検出部が検出した入口形状に基づいて、種別判定部１１２が対象物の種別を判定するので、車両など管理の対象となる対象物と、人間など管理の対象とならない対象物とを正しく区別することができる。
【００５６】
この実施の形態における通行管理装置１００（管理装置）は、更に、入口判定部１５１と、逆進判定部１５２とを有する。
上記入口判定部１５１は、上記入口検出部（第一形状センサ８１２）が検出した複数の入口形状（三次元形状）を比較して、上記入口（第一ガントリー８１０）を通過した複数の対象物が、同じ対象物であるか否かを判定する。
上記逆進判定部１５２は、上記入口判定部１５１が判定した判定結果に基づいて、上記入口を通過して上記所定の領域（ＥＴＣゲート８００）へ入場した対象物が上記入口を逆進して上記所定の領域から出場したか否かを判定する。
上記通過判定部１４２は、上記逆進判定部１５２が判定した判定結果に基づいて、上記所定の領域を通過した対象物を判定する。
【００５７】
この実施の形態における通行管理装置１００（管理装置）によれば、入口検出部が検出した入口形状に基づいて、入口から逆進して出ていった対象物を判定するので、誤判定を少なくすることができる。
【００５８】
この実施の形態における通行管理装置１００（管理装置）は、更に、併進判定部１１１を有する。
上記併進判定部１１１は、上記入口検出部（第一形状センサ８１２）が検出した入口形状（三次元形状）に基づいて、上記入口（第一ガントリー８１０）を通過した対象物が一つであるか複数であるかを判定する。
上記通過判定部１４２は、上記併進判定部１１１が判定した判定結果に基づいて、上記所定の領域（ＥＴＣゲート８００）を通過した対象物を判定する。
【００５９】
この実施の形態における通行管理装置１００（管理装置）によれば、入口検出部が検出した入口形状に基づいて、併進判定部１１１が、入口を通過した対象物の数を判定するので、二輪車が併走して入場した場合などでも、正しく判定することができる。
【００６０】
この実施の形態における通行管理装置１００（管理装置）が、対象物が入場する入口（第一ガントリー８１０）と、上記対象物が出場する出口（第二ガントリー８２０）とを有する所定の領域（ＥＴＣゲート８００）を通過する対象物を管理する管理方法は、以下の工程を有する。
上記入口を通過した対象物の形状（三次元形状）を検出して、入口形状とする。
上記出口を通過した対象物の形状（三次元形状）を検出して、出口形状とする。
検出した入口形状と出口形状とに基づいて、上記所定の領域を通過した対象物を判定する。
【００６１】
この実施の形態における管理方法によれば、検出した入口形状と出口形状とに基づいて、所定の領域を通過した対象物を判定するので、誤判定を少なくすることができる。
【００６２】
この実施の形態における形状検出装置２００は、
複数の方向について、上記複数の方向から順次選択した一の方向へ向けて、レーザ光を照射する照射装置（レーザ照射装置２１２、反射鏡２１３）と、
上記複数の方向のそれぞれについて、上記照射装置が照射したレーザ光が対象物に反射して戻ってきた反射光を受光する複数の受光装置（スリット２２２、受光素子２２３）と、
上記複数の方向のそれぞれについて、上記照射装置がレーザ光を照射してから上記受光装置が反射光を受光するまでの遅延時間を測定する遅延時間測定装置と、
上記複数の方向のそれぞれについて、上記遅延時間測定装置が測定した遅延時間に基づいて、上記対象物までの距離を算出する距離算出装置とを有する。
【００６３】
この実施の形態における形状検出装置２００によれば、一つの照射装置が照射するレーザ光が対象物に反射して戻ってきた反射光を、方向ごとに異なる複数の受光装置が受光するので、対象物の動きが速い場合でも、対象物の形状を検出することができる。
【００６４】
以上説明したように、形状検出装置２００は、レーザセンサによる三次元の距離データ点群により、車両の形状を判別する。通行管理装置１００は、上記判別結果によりＥＴＣレーンにおける入退出の管理を精度よく行う。
これにより、作業員やゴミなどを検出しても、レーン内の車両位置を誤認することがなく、無線通信異常や発進制御機（開閉バー８４２）への車両接触事故などを防ぐことができる。また、渋滞時など車両が連続走行する場合でも、車両なのか作業員なのかなどの判別を確実に行うことができる。
【００６５】
第一形状センサ８１２は、第一検知部（形状検出装置２００ａ）、第二検知部（形状検出装置２００ｂ）、第三検知部（形状検出装置２００ｃ）、第一情報処理部などを有する。
第一検知部は、第一ガントリー８１０に設置し、レーザーセンサをスキャンさせて車両との距離を連続的に測定して第一情報処理部に計測情報を送信する。
第二検知部は、第一ガントリー８１０に設置し、レーザーセンサをスキャンさせて車両との距離を連続的に測定して第一情報処理部に計測情報を送信する。
第三検知部は、第一ガントリー８１０に設置し、レーザーセンサをスキャンさせて車両との距離を連続的に測定して第一情報処理部に計測情報を送信する。
第一情報処理部は、第一乃至第三検知部の計測情報を受信し、車両進入位置に応じた信号出力を行うとともに、車両測距離情報に基き、三次元のレーザ測距離点群から車体形状を識別する。
【００６６】
第二形状センサ８２２は、第四検知部（形状検出装置２００ａ）、第五検知部（形状検出装置２００ｂ）、第六検知部（形状検出装置２００ｃ）、第二情報処理部などを有する。
第四検知部は、第二ガントリー８２０に設置し、レーザーセンサをスキャンさせて車両との距離を連続的に測定して第二情報処理部に計測情報を送信する。
第五検知部は、第二ガントリー８２０に設置し、レーザーセンサをスキャンさせて車両との距離を連続的に測定して第二情報処理部に計測情報を送信する。
第六検知部は、第二ガントリー８２０に設置し、レーザーセンサをスキャンさせて車両との距離を連続的に測定して第二情報処理部に計測情報を送信する。
第二情報処理部は、第四乃至第六検知部の計測情報を受信し、車両進入位置に応じた信号出力を行うとともに、車両測距離情報に基き、三次元のレーザ測距離点群から車体形状を識別する。
【００６７】
情報判定部（処理装置９１１）は、第一情報処理部（第一形状センサ８１２）からの出力と第二情報処理部（第二形状センサ８２２）からの出力とを元に、レーン内の車両の進入と退出の管理を行う。
【００６８】
車両が進入してくると、第一情報処理部は、第一乃至第三検知部からそれぞれ出力された測距離データに基き、三次元の座標に変換したデータを取得する。第一情報処理部は、三次元座標に変換された距離データに基き、上部、側面、下部からみた形状により検知された物体の形状（三次元形状）を識別する。
【００６９】
第二情報処理部は、第四乃至第六検知部からそれぞれ出力された測距離データに基き、三次元の座標に変換したデータを取得する。三次元座標に変換された距離データに基き、上部、側面、下部からみた形状により検知された物体の形状（三次元形状）を判別する。
【００７０】
情報判定部は、第一及び第二情報処理部からそれぞれ出力された識別結果情報に基き、レーン内における車両の存在数量、入退出の挙動を判別する。
【００７１】
例えば、情報判定部（種別判定部１１２）は、検知された物体の形状を、所定のパターンマッチングプロファイルと比較して、車両の種別（例えば、乗用車、トラック（牽引あり）、トラック（牽引なし）、バス、二輪車、二輪車併走、乗用車＋二輪車、人、乗用車＋人など）を判定する。また、情報判定部は、検知された物体の形状に基づいて、車長・車幅・車高・車軸数など測定し、課金区分を求める構成であってもよい。
情報判定部は、判定した種別に基づいて、車両以外であれば無視する。また、併走であれば２台として台数をカウントし、個別に一致判定をする。
【００７２】
なお、第一及び第二形状センサ８１２，８２２が、三次元モデルを構築するのではなく、形状検出装置２００ａ〜２００ｃが検出した断面形状をそのまま出力し、処理装置９１１が、三次元モデルを構築する構成であってもよい。
【符号の説明】
【００７３】
１００ 通行管理装置、１１１ 併進判定部、１１２ 種別判定部、１２０ 入口形状記憶部、１３０ 出口形状記憶部、１４１ 出口判定部、１４２ 通過判定部、１５１ 入口判定部、１５２ 逆進判定部、１８１ 通信結果照合部、１８２ 制止判定部、１８３ 追加通信判定部、２００ 形状検出装置、２０１ 外枠、２０２ 透光板、２１１ レーザ照射窓、２１２ レーザ照射装置、２１３ 反射鏡、２１４ 軸、２２１ 受光窓、２２２ スリット、２２３ 受光素子、５１０ 検出範囲、８００ ＥＴＣゲート、８１０ 第一ガントリー、８１１ 第一アンテナ、８１２ 第一形状センサ、８２０ 第二ガントリー、８２１ 第二アンテナ、８２２ 第二形状センサ、８３０ ブース、８４１ バー開閉装置、８４２ 開閉バー、９０１ 表示装置、９０２ 操作入力装置、９１１ 処理装置、９１３ ＲＯＭ、９１４ ＲＡＭ、９１５〜９１７ 通信装置、９２０ 磁気ディスク装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物が入場する入口と、上記対象物が出場する出口とを有する所定の領域を通過する対象物を管理する管理装置において、
入口検出部と、出口検出部と、通過判定部とを有し、
上記入口検出部は、上記入口を通過した対象物の形状を検出して、入口形状とし、
上記出口検出部は、上記出口を通過した対象物の形状を検出して、出口形状とし、
上記通過判定部は、上記入口検出部が検出した入口形状と、上記出口検出部が検出した出口形状とに基づいて、上記所定の領域を通過した対象物を判定することを特徴とする管理装置。
【請求項２】
上記管理装置は、更に、出口判定部を有し、
上記出口判定部は、上記入口検出部が検出した入口形状と、上記出口検出部が検出した出口形状とを比較して、上記入口を通過した対象物と、上記出口を通過した対象物とが、同じ対象物であるか否かを判定し、
上記通過判定部は、上記出口判定部が判定した判定結果に基づいて、上記所定の領域を通過した対象物を判定することを特徴とする請求項１に記載の管理装置。
【請求項３】
上記管理装置は、更に、種別判定部を有し、
上記種別判定部は、上記入口検出部が検出した入口形状に基づいて、上記入口を通過した対象物の種別を判定して、入口種別とし、
上記通過判定部は、上記種別判定部が判定した入口種別が所定の管理対象種別である場合に、上記対象物が上記所定の領域を通過したか否かを判定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の管理装置。
【請求項４】
上記管理装置は、更に、入口判定部と、逆進判定部とを有し、
上記入口判定部は、上記入口検出部が検出した複数の入口形状を比較して、上記入口を通過した複数の対象物が、同じ対象物であるか否かを判定し、
上記逆進判定部は、上記入口判定部が判定した判定結果に基づいて、上記入口を通過して上記所定の領域へ入場した対象物が上記入口を逆進して上記所定の領域から出場したか否かを判定し、
上記通過判定部は、上記逆進判定部が判定した判定結果に基づいて、上記所定の領域を通過した対象物を判定することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の管理装置。
【請求項５】
上記管理装置は、更に、併進判定部を有し、
上記併進判定部は、上記入口検出部が検出した入口形状に基づいて、上記入口を通過した対象物が一つであるか複数であるかを判定し、
上記通過判定部は、上記併進判定部が判定した判定結果に基づいて、上記所定の領域を通過した対象物を判定することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の管理装置。
【請求項６】
対象物が入場する入口と、上記対象物が出場する出口とを有する所定の領域を通過する対象物を管理する管理方法において、
上記入口を通過した対象物の形状を検出して、入口形状とし、
上記出口を通過した対象物の形状を検出して、出口形状とし、
検出した入口形状と出口形状とに基づいて、上記所定の領域を通過した対象物を判定することを特徴とする管理方法。
【請求項７】
複数の方向について、上記複数の方向から順次選択した一の方向へ向けて、レーザ光を照射する照射装置と、
上記複数の方向のそれぞれについて、上記照射装置が照射したレーザ光が対象物に反射して戻ってきた反射光を受光する複数の受光装置と、
上記複数の方向のそれぞれについて、上記照射装置がレーザ光を照射してから上記受光装置が反射光を受光するまでの遅延時間を測定する遅延時間測定装置と、
上記複数の方向のそれぞれについて、上記遅延時間測定装置が測定した遅延時間に基づいて、上記対象物までの距離を算出する距離算出装置とを有することを特徴とする形状検出装置。
【請求項１】
対象物が入場する入口と、上記対象物が出場する出口とを有する所定の領域を通過する対象物を管理する管理装置において、
入口検出部と、出口検出部と、通過判定部とを有し、
上記入口検出部は、上記入口を通過した対象物の形状を検出して、入口形状とし、
上記出口検出部は、上記出口を通過した対象物の形状を検出して、出口形状とし、
上記通過判定部は、上記入口検出部が検出した入口形状と、上記出口検出部が検出した出口形状とに基づいて、上記所定の領域を通過した対象物を判定することを特徴とする管理装置。
【請求項２】
上記管理装置は、更に、出口判定部を有し、
上記出口判定部は、上記入口検出部が検出した入口形状と、上記出口検出部が検出した出口形状とを比較して、上記入口を通過した対象物と、上記出口を通過した対象物とが、同じ対象物であるか否かを判定し、
上記通過判定部は、上記出口判定部が判定した判定結果に基づいて、上記所定の領域を通過した対象物を判定することを特徴とする請求項１に記載の管理装置。
【請求項３】
上記管理装置は、更に、種別判定部を有し、
上記種別判定部は、上記入口検出部が検出した入口形状に基づいて、上記入口を通過した対象物の種別を判定して、入口種別とし、
上記通過判定部は、上記種別判定部が判定した入口種別が所定の管理対象種別である場合に、上記対象物が上記所定の領域を通過したか否かを判定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の管理装置。
【請求項４】
上記管理装置は、更に、入口判定部と、逆進判定部とを有し、
上記入口判定部は、上記入口検出部が検出した複数の入口形状を比較して、上記入口を通過した複数の対象物が、同じ対象物であるか否かを判定し、
上記逆進判定部は、上記入口判定部が判定した判定結果に基づいて、上記入口を通過して上記所定の領域へ入場した対象物が上記入口を逆進して上記所定の領域から出場したか否かを判定し、
上記通過判定部は、上記逆進判定部が判定した判定結果に基づいて、上記所定の領域を通過した対象物を判定することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の管理装置。
【請求項５】
上記管理装置は、更に、併進判定部を有し、
上記併進判定部は、上記入口検出部が検出した入口形状に基づいて、上記入口を通過した対象物が一つであるか複数であるかを判定し、
上記通過判定部は、上記併進判定部が判定した判定結果に基づいて、上記所定の領域を通過した対象物を判定することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の管理装置。
【請求項６】
対象物が入場する入口と、上記対象物が出場する出口とを有する所定の領域を通過する対象物を管理する管理方法において、
上記入口を通過した対象物の形状を検出して、入口形状とし、
上記出口を通過した対象物の形状を検出して、出口形状とし、
検出した入口形状と出口形状とに基づいて、上記所定の領域を通過した対象物を判定することを特徴とする管理方法。
【請求項７】
複数の方向について、上記複数の方向から順次選択した一の方向へ向けて、レーザ光を照射する照射装置と、
上記複数の方向のそれぞれについて、上記照射装置が照射したレーザ光が対象物に反射して戻ってきた反射光を受光する複数の受光装置と、
上記複数の方向のそれぞれについて、上記照射装置がレーザ光を照射してから上記受光装置が反射光を受光するまでの遅延時間を測定する遅延時間測定装置と、
上記複数の方向のそれぞれについて、上記遅延時間測定装置が測定した遅延時間に基づいて、上記対象物までの距離を算出する距離算出装置とを有することを特徴とする形状検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−２１１６３２（Ｐ２０１０−２１１６３２Ａ）
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５８５０１（Ｐ２００９−５８５０１）
【出願日】平成２１年３月１１日（２００９．３．１１）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１１日（２００９．３．１１）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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