JPH04302100A - 車種判別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は有料道路の料金収受シス
テム等に適用される車種判別装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、有料道路の車種判別装置は車両の
車軸数、輪距（トレッド）、ナンバープレートの大きさ
及び車種分類番号等を計測して車種を判別している。有
料道路に車種判別装置を適用した例として以下の２つが
ある。

【０００３】（１）対距離制道路において、入口に車種
判別装置を設置し、判別した車種を記録した通行券を自
動発行し、通行者がこれを携帯して出口に至り、通行券
を機械で処理することにより通行料金を計算し、収受員
によってこれを収受するものである。この場合、車種を
誤って判別する可能性が高いと判断された時は、通行券
に車種不明という記録を行ない出口の収受員によって車
種を設定するようにしている。

【０００４】（２）均一料金制道路において、入口又は
出口等１ケ所に車種判別装置を設置し判別した車種に対
応する通行料金を徴収するものである。この場合、車種
を判別した時点で通行料金を徴収するため車種不明とい
う判別結果は許されない。

【０００５】各々の場合のシステム構成図を各々図５、
図６に示す。図５、図６において、１１は通行車両、１
３は車両分離器、１５は軸数・輪数検知器、１６は撮像
装置、１７は画像処理装置、１９は通行券自動発行機、
２０は料金自動収受機である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】撮像装置が異常で車両
前面部画像を撮像することができない場合や、画像は得
られてもナンバープレートが汚れていたりして読取るこ
とができない場合に、ナンバープレート情報を欠き、そ
の他の軸数、輪数等の情報のみで車種判別を行なうため
車種不明（対距離制）や車種の誤りとなる可能性が高く
なる。

【０００７】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
、撮像装置の汚れ等の些細な原因による車種の誤判別や
、車種不明という判別結果を減少させることができ、シ
ステムの保守性及びシステム全体の信頼性を向上し得る
車種判別装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る車種判別装
置は、車両の通過を検知する車両検知器と、この車両検
知器からの車両検知信号により上記車両の前面部を撮像
する撮像装置と、この撮像部から出力される画像データ
からナンバープレートサイズ及び車種分類番号を検出す
る画像処理装置と、車線に埋設され車両の通過により軸
数及び輪距を検出する踏板と、上記画像処理装置により
検出されたナンバープレートサイズ及び車種分類番号と
上記踏板により検出された軸数及び輪距をデータとして
車種を判別する車種判別制御部と、上記画像処理装置に
おいて異常を検出した場合、表示やアラーム等により異
常を知らせる警報出力部とを具備したことを特徴とする
ものである。

【０００９】

【作用】（１）撮像装置から画像処理装置に対し撮像装
置の電源オフ、ストロボがある場合、その異常、その他
撮像装置に関する異常が発生したとき、異常ステイタス
信号を出力すれば画像処理装置は撮像装置の異常を検知
することができる。

【００１０】（２）また、撮像装置そのものは正常であ
っても撮像装置の前に障害物（例えば積もった雪など）
がある場合には取込んだ画像を処理してもナンバープレ
ートが隠れているため読取ることができなくなる。

【００１１】通常時でも二輪車などナンバープレートを
車両前面部に取付けていないものはナンバープレートを
読取ることができないが、上記のように撮像装置前に障
害物がある場合は、殆どの車両についてナンバープレー
トが読取れなくなるため、画像処理装置にてナンバープ
レート読取り率を計算すれば通常の状態でナンバープレ
ートが読取れない場合とは区別できる。 （３）さらに撮像装置が汚れると取込んだ画像が暗くな
りナンバープレートが分かり難くなるため、読取り率の
低下につながる。

【００１２】このような場合、読取り率の低下に至る前
の段階においても、ナンバープレートの白色部分（白ナ
ンバーであればプレート背景部、緑プレートであれば文
字部）の明るさが低下してくる。

【００１３】このように画像処理機で、（１）撮像装置
の異常ステイタス信号を検知した場合、（２）ナンバー
プレートの読取り率が低下した場合、（３）ナンバープ
レートの明るさが低下した（暗くなった）場合、等に警
報出力部より表示やブザー等でアラームを監視員等に通
知することができる。

【００１４】上記のように監視員にアラーム報知するこ
とにより、撮像装置の前の障害物を除去したり、撮像装
置の汚れを清掃したり、撮像装置の故障を修理すること
が早期に可能となり、システムの影響を最小限に抑える
ことができる。

【００１５】

【実施例】図１は本発明の１実施例に係る車種判別装置
のシステム構成を模式的に示した図である。

【００１６】同図において、１は本発明の車種判別装置
が設置されている車線であり、車両２は図中太矢印方向
に走行する。この車線１には車線幅方向に踏板３が埋設
されており、この踏板３の両側には一対の光電センサか
らなる車両検知器４が対峙して設置されている。また、
踏板３よりも後方の車線近傍には撮像装置５が設置され
ており、車両２の前面に取付けられているナンバープレ
ートを含む画像を撮像する。この撮像の際、天候や昼夜
を問わず安定した画像を得るためにストロボを発光する
。この撮像装置５により撮影された画像の情報は画像処
理装置６に与えられ、所定の画像処理が施されたのち車
種判別制御部７に出力される。又、警報出力部８は、撮
像装置５の異常や、何らかの理由でナンバープレート読
取り率が低下したり、ナンバープレート部の明るさが低
下した時に画像処理装置６より異常ステイタスを受けと
り、監視員等に、表示やブザー等によって、その異常を
知らせるものである。

【００１７】図２は本装置の機能構成を示すブロック図
である。車両検知器４は縦に複数の光電管を配列し、投
・受光することにより車線１上に光膜を形成し、車両２
がこの光膜遮断することにより、車両２の進入を検知し
ており、車両検知信号Ｓ１　は撮像装置５及び車種判別
制御部７に出力される。撮像装置５は上記車両検知信号
Ｓ１　の立ち上がりに同期して車両１のナンバープレー
ト部を含む前面部を撮像し、その画像は映像アナログ信
号Ｓ２　として画像処理装置６に出力される。また、撮
像装置５の電源がオフ、ストロボ異常などの撮像装置５
が異常な場合、撮像装置異常信号Ｓ３　によって画像処
理装置６に通知する。

【００１８】画像処理装置６は、カメラＩ／Ｆ６１、画
像メモリ６２、画像処理演算回路６３、ＣＰＵ６４、プ
ログラムメモリ６５、データメモリ６６、警報Ｉ／Ｆ６
７から構成され、撮像装置５により撮像された車両前面
部の画像からナンバープレートのサイズや車種分類番号
等の情報を抽出して出力する。又、撮像装置５の異常や
ナンバープレート読取り率の低下や、ナンバープレート
の白色部分（白プレートの場合は背景部緑プレートの場
合は文字部）の明るさが低下した場合、それを検知する
。即ち、撮像装置５から出力された映像アナログ信号Ｓ
２は同軸ケーブル等をと通ってカメラＩ／Ｆに入力され
、ここでデジタル値に変換（Ａ／Ｄ変換）された後、画
像メモリ６２に記憶される。

【００１９】画像メモリ６２は、デジタル値となった１
画像（１フレーム）を記憶するメモリ回路である。この
画像メモリ６２上の画像データから、プログラムメモリ
中の車両番号認識処理プログラムに従って、ナンバープ
レート部分が画像処理演算回路６３で抽出され、ナンバ
ープレート部分より、ナンバープレートサイズや、車種
分類番号等が判別され、さらに、ナンバープレートの白
色部（白プレートの場合は背景部、緑プレートの場合は
文字部）の平均輝度が算出される。

【００２０】以上に述べた車両番号認識処理を制御する
のがＣＰＵ６４であり、このＣＰＵ６４より車種判別制
御部７へ、車両番号認識結果Ｄ３　を出力する。データ
メモリ６６は、車両番号認識処理に必要な各種パラメー
タや過去数時間分の車両番号認識結果や、過去数件分の
ナンバープレートの白色部の平均輝度など各種のデータ
を記憶しておくＲＡＭ領域である。警報Ｉ／Ｆ６７から
はＣＰＵ６４が撮像装置５の異常を検知した時、又はナ
ンバープレート読取り率の急激な低下や、ストロボに異
常がないのにナンバープレート白色部の明るさが低下し
てくるという様な異常を検知した時に警報出力部８に対
して異常ステイタス信号Ｓ５　が出力される。そして、
この異常ステイタス信号Ｓ５　を受けた警報出力部８は
、ブザー、表示等で監視員などに異常を告げる。

【００２１】一方、踏板３は図３（ａ）に示す様な複数
の平型接点３１と抵抗接点３２とから構成されており、
車輪の踏圧によって生じる電圧信号Ｓ４　によって車両
２の軸数および輪距が検出される。即ち、平型接点３１
は、図３（ｂ）に示すように平板状の上部接点３３と下
部接点３４とからなり、車両通過により上部接点３３が
弾性変形を生じて下部接点３４に接触すると、上部接点
３３と下部接点３４との間が短絡状態となる。また、抵
抗接点３２は、図３（ｃ）に示すように平板状の上部接
点３５と複数の下部接点３６とからなり、隣接する下部
接点間には抵抗３７が接続されている。そして、上記両
接点３５、３６はステンレス等の材質で形成され、車両
通過により上部接点３５が弾性変形を生じて下部接点３
６の１部に接触すると、その接触箇所が短絡状態となる
ので、両接点３５、３６間の電位差により車輪の踏圧位
置が計測される。図３（ａ）に示す様に抵抗型接点３２
は踏板３の両端近傍に設けられているので、両抵抗型接
点３２の電位差により輪距が計測される。

【００２２】車種判別制御部７においては、踏板３から
与えられる電圧信号Ｓ４　に基づいて軸数データＤ１　
及び輪距データＤ２　を得、また画像処理装置６から与
えられるナンバープレートサイズ、車種分類番号認識処
理結果Ｄ３　を得る。これらの情報を総合して車種判別
を行ない、判別結果を図５の通行券自動発行機１９や図
６の料金自動収受機２０といった機器に出力する。

【００２３】次に本実施例の動作について説明する。車
両２が車線１を走行し、車両検知器４の位置に到達する
と、車体先端部が光膜を遮断した時点で、車内検知信号
Ｓ１　が撮像装置５及び車種判別制御部７に出力され、
これらは起動する。即ち、撮像装置５は車両検知信号Ｓ
１　の立上がりに応じてナンバープレートを含む車両前
面部を撮像し、この画像信号を映像アナログ信号Ｓ２　
としてカメラＩ／Ｆ６１に送出する。この時、撮像装置
が異常信号Ｓ３　を検知した場合、ＣＰＵ６４より異常
ステイタス信号Ｓ４　が警報Ｉ／Ｆ６７より送られる。

【００２４】映像アナログ信号Ｓ２　はカメラＩ／Ｆ６
１にてデジタル値に変換され（Ａ／Ｄ変換）、デジタル
画像１画面分が画像メモリ６２に記憶される。又、この
画像メモリ６２にデジタル画像が記憶された時点で、Ｃ
ＰＵ６４の制御の下、プログラムメモリ６５に格納され
ている車両番号認識処理のプログラムが起動し、画像処
理演算回路６３によってナンバープレート部分が抽出さ
れ、さらに、ナンバープレートサイズや車両分類番号等
が判別される。この時、計算されたナンバープレートの
白色部（白プレートの場合は背景部、線プレートの場合
は文字部）の平均輝度と、車両番号認識処理結果が後述
する異常検知の処理の為にデータメモリ６６に格納され
る。

【００２５】そして、ＣＰＵ６４は、このデータメモリ
６６に格納されている車両番号認識結果より算出される
ナンバープレート読取り率と、ナンバープレートの白色
部の平均輝度を一定間隔でチェックする。即ち、撮像装
置その他が正常な時でも、２輪車や、ナンバープレート
を車両前面に取り付けていない車両についてはナンバー
プレートの読み取りが不可能な為、若干のナンバープレ
ート読み取り不明率があるが、積雪等の障害物が撮像装
置の前にあると、ほとんどの車両についてナンバープレ
ートの読み取りが不可能となるので、一定間隔当りの読
み取り不明率をＣＰＵ６４で計算して、正常時と比較す
れば急激にナンバープレート読み取り率が低下する。従
って、ＣＰＵはこの様に急激にナンバープレート読み取
り率が低下した場合、警報Ｉ／Ｆ６７より異常ステイタ
ス信号Ｓ５　を送る。

【００２６】又、撮像の際、天候や昼夜にかかわらず一
定の画像を得る為に、ストロボを発光しているが、撮像
装置５が汚れてくると、ナンバープレートが汚れていな
い限りほぼ一定しているナンバープレートの白色部の明
るさが低下してくるので、連続した過去数件分のナンバ
ープレートの白色部の明るさの平均と比較すれば、撮像
装置５が汚れてきた場合、この白色部の明るさが低下し
てくる。そのような場合もＣＰＵ６４は警報Ｉ／Ｆ６７
より異常ステイタス信号Ｓ５　を送る。警報出力部８は
警報Ｉ／Ｆ６７より異常ステイタス信号Ｓ５　を受けと
った時点で、表示やブザー等で、異常を監視員等に告げ
る。

【００２７】一方、車種判別制御部７は、前述した車両
検知信号Ｓ１　が立上がっている期間内に踏板３より与
えられる電圧信号Ｓ４　に基いて、軸数データＤ１　及
び輪距データＤ２　を得る。そして、これら軸数データ
Ｄ１　及び輪距データＤ２　を前記車両番号認識結果Ｄ
３　とにより、図４に示す流れ図に従って車種を判別す
る。まず、ステップＳｔ１として軸数データを得、特大
車か否かの判定を行なう。ここで４軸以上であれば特大
車と判定される。一方、３軸以下の場合は、ステップＳ
ｔ２として輪距データＤ２を得、その輪距に応じて以降
に示す様な５つのステップに分けられる。

【００２８】まず、ステップＳｔ２１として輪距が極小
の場合は軽自動車（二輪車）に判定される。ステップＳ
ｔ２２として輪距が小の場合は、車両番号認識結果Ｄ３
　の車種分類番号が４０、４１、４３、５０、８０の時
、軽自動車等の車種と判定され、その他の時は普通自動
車と判定される。ステップＳｔ２３として輪距が中の場
合は、軸数が３軸の時は中型車、その他の時は普通車と
判定される。ステップ２４として、輪距が大の場合は車
両番号認識結果Ｄ３　のナンバープレートサイズが中の
時、車種分類番号の１桁目（左側の数字）が３〜７なら
ば普通車、１又は２でかつ２軸以下ならば中型車、１又
は２でかつ３軸ならば大型車、車種分類番号が不明なら
車種不明と判定される。又、ナンバープレートサイズが
大の時は特大車、不明の時は車種不明と判定される。ス
テップＳｔ２５として輪距が特大の場合、ナンバープレ
ートサイズが中の時は車種不明、大の時は特大車、不明
の時は大型車と判定される。

【００２９】この様に本実施例によれば、撮像装置異常
を検知した時、ナンバープレート読み取り率や、ナンバ
ープレートの白色部の明るさと定期的にチェックするこ
とによって、それらが異常と認められた時等に警報を発
して、異常を早期の段階で監視員等に通知することで、
それらの異常に素早く対処することが可能となり、車種
の誤判別や車種判別不能を最小限におさえることができ
る。本発明は、上記実施例で示した有料道路の他、車種
により料金の異なる有料駐車場等、車種を判別する必要
のあるシステムに適用することができる。

【００３０】

【発明の効果】以上詳述した様に、本発明によれば、撮
像装置異常（撮像装置の電源オフ、ストロボ異常等）や
、撮像装置が正常であるにもかかわらず、撮像装置の前
の障害物（例えば積雪等）によってナンバープレート読
み取り率が著しく低下した時や、撮像装置の汚れによっ
て撮像された画像の白色部の明るさが低下した時等の様
な異常を検知した場合、アラームを監視員等に発すれば
、これらの異常に対して、撮像装置の清掃や修理、撮像
装置前の障害物の除去といった対処が早期の段階で行な
うことができるので、システムの保守性が向上する上に
、撮像装置の汚れ等の些細な原因による車種の誤判別や
、車種不明という判別結果を減少させることができる為
、システム全体の信頼性も向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における車種判別装置のシス
テム構成を示す模式図。

【図２】同実施例における車種判別装置の機能構成を示
すブロック図。

【図３】同実施例における踏板の構成図。

【図４】同実施例における車種判別動作を示すフローチ
ャート。

【図５】従来の対距離料金制道路入口でのシステム構成
図。

【図６】従来の均一料金制道路入口でのシステム構成図
。

【符号の説明】

１…車線、２…車両、３…踏板、４…車両検知器、５…
撮像装置、６…画像処理装置、７…車種判別制御部、８
…警報出力部、１１…車両、１３…車両分離器、１５…
軸数輪数検知器、１６…撮像装置、１７…画像処理装置
、１９…通行券自動発行機、２０…料金自動収受機、３
１…平型接点、３２…抵抗接点、３３…平板状の上部接
点、３４…平板状の下部接点、３５…上部接点、３６…
下部接点、３７…抵抗、６１…カメラＩ／Ｆ、６２…画
像メモリ、６３…画像処理演算回路、６４…ＣＰＵ、６
５…プログラムメモリ、６６…データメモリ、６７…警
報Ｉ／Ｆ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　車両の通過を検知する車両検知器と、
   この車両検知器からの車両検知信号により上記車両の前
   面部を撮像する撮像装置と、この撮像部から出力される
   画像データからナンバープレートサイズ及び車種分類番
   号を検出する画像処理装置と、車線に埋設され車両の通
   過により軸数及び輪距を検出する踏板と、上記画像処理
   装置により検出されたナンバープレートサイズ及び車種
   分類番号と上記踏板により検出された軸数及び輪距をデ
   ータとして車種を判別する車種判別制御部と、上記画像
   処理装置において異常を検出した場合、表示やアラーム
   等により異常を知らせる警報出力部とを具備したことを
   特徴とする車種判別装置。