JPH10320687A - 車種判別装置及びその方法 - Google Patents

車種判別装置及びその方法

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JPH10320687A
JPH10320687A JP10106467A JP10646798A JPH10320687A JP H10320687 A JPH10320687 A JP H10320687A JP 10106467 A JP10106467 A JP 10106467A JP 10646798 A JP10646798 A JP 10646798A JP H10320687 A JPH10320687 A JP H10320687A
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lane
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JP10106467A
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Won Seo Park
原緒 朴
Kankei Tei
漢奎 鄭
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Samsung Electronics Co Ltd
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Samsung Electronics Co Ltd
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    • G07B15/00—Arrangements or apparatus for collecting fares, tolls or entrance fees at one or more control points
    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
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    • G07B15/06—Arrangements for road pricing or congestion charging of vehicles or vehicle users, e.g. automatic toll systems
    • G07B15/063—Arrangements for road pricing or congestion charging of vehicles or vehicle users, e.g. automatic toll systems using wireless information transmission between the vehicle and a fixed station
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    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/017—Detecting movement of traffic to be counted or controlled identifying vehicles
    • H—ELECTRICITY
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 有料道路における通行料徴収の機械化システ
ムにおいて、車種を判別するために使われる車種判別装
置及び該判別方法を提供する。 【解決手段】 車線に進入する車両を感知する車両感知
器３００と、車両の先端部の通過時点と後端部の通過時
点とを感知する車両区分器３１０と、車線の底部に４個
のスイッチ接点を備え、各スイッチ接点毎に車両の車輪
が押さえる圧力により接点信号を生成する車軸感知器３
２０と、車両感知信号に応じて車両の進入前の背景を撮
影して参照画像とし、車両を感知した時間区間で車両の
第１の車軸が感知されれば、背景と共に車両を撮影して
車両画像としておく画像撮影器３３０と、及び参照画像
と車両画像との差値を以て車両の車幅と長さを割り出
し、接点信号の発生手順及び発生回数を以て前記車両の
軸数及び前／後進の状態を決め、車両の種類を判別する
車種判別器３４０とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は車種を判別するため
の装置及び該方法に係り、特に有料道路における通行料
金徴収の機械化システムにおいて、車種を判別するため
に使われる車種判別装置及び該判別方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、車種判別装置は、高速道路を含
んだ有料道路において車種にともなう通行料金を課する
ために使われる装置であり、通常、光信号もしくは画像
処理を用いて車両を識別し、車両の長さ、高さ、車幅、
軸数、輪距、及び輪幅などを割り出したのちに車種を判
別する。従来の技術に係る車種判別装置には、接触方式
を用いた装置と画像処理方式を用いた装置の二種類が挙
げられる。
【０００３】図１及び図２は、従来の技術に係る接触方
式を用いた車種判別装置をトールゲートの一レーンの設
置環境に鑑みて示した平面及び側面図であり、図３及び
図４は、従来の技術に係る画像処理方式を用いた車種判
別装置をトールゲートの一レーンの設置環境に鑑みて示
した平面及び側面図である。
【０００４】前記接触方式を用いた装置は、主に車両区
分器１０２と踏み台装置１００により車両の軸数、輪幅
及び輪距などを感知して車種を判別する。前記車両区分
器１０２は、光信号を以て車両の存否を確認することに
より、車両と車両とを区分する。また、前記踏み台装置
１００とは、ゴムで造った形状内に直列につながれた抵
抗を組込み、車両のタイヤにより押さえられる部位で抵
抗値の変化を電圧信号に変えた後、アナログ／デジタル
変換を行ってタイヤの幅及び輪距を算出する装備であ
る。この時、測定した信号はデジタル信号処理部ＤＳＰ
において処理される。
【０００５】前記画像処理方式を用いた装置は、２個の
カメラ２００、２０２を車両の上部と側面に設け、車両
の上部に設けられた第１のカメラ２００により撮影した
画像を以て車両の車幅及び長さを算出し、車両の側面に
設けられた第２のカメラ２０２により撮影した画像を以
て車両の高さを算出する。そのあと、上記した如き算出
した車両の車幅、長さ及び高さを以て車種を判別する。
この場合は、車両を区分して測定するための車両区分器
２０４が設けられ、測定した信号を処理するためのデジ
タル信号処理部ＤＳＰが存在する。
【０００６】しかしながら、前記接触方式を用いた装置
では、車種判別のためのデータがタイヤの物理的な接触
によって変わるので誤差が多く、構成部品の寿命が短い
と共に誤動作の恐れもある。のみならず、設置及び施工
が難しく、車両の速度が時速６０Kmを超過する場合は正
確な検知ができないため、非停止（non-stop）通行料の
徴収システムにおいては使えないという欠点がある。
【０００７】さらに、前記画像処理方式を用いた装置で
は、カメラの撮影する時点における車両の位置に応じて
車両の長さ及び車幅に誤差が起こり、しかも貨物車の場
合は判別した車両の高さ及び長さが貨物の積載状態に応
じて変わるといった不都合が生じることになる。また、
車両の低速走行により車両間の離隔距離が狭い場合は、
車両間の区分が満足に行えないと共に、特に、多種の車
両を識別する時には（例えば、５種以上の場合）、適用
し難いといった欠点がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記で見られ
る問題点に鑑みてなされたものであり、非停止通行料金
の徴収システムにおいて利用できるとともに、多種の車
両を判別でき、しかも判別の誤差を最小化する車種判別
装置及び該方法を提供することをその目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、所定の車線に設けられ、前記車線に進入する車
両の種類を判別する本発明に係る車種判別装置は、前記
車線に進入する車両を感知して車両感知信号を生成する
車両感知器と、前記車線の両辺に設けられ、車両の先端
部が通過する感知開始時点と車両の後端部が通過する感
知終了時点とを感知する車両区分器と、前記車線の底部
に配された４個のスイッチ接点を備え、前記各スイッチ
接点毎に前記車両の車輪が通りながら押さえる圧力によ
り接点信号を生成する車軸感知器と、前記車軸感知器の
上側に設けられ、前記車両感知信号に応じて前記車両の
進入前の背景を撮影してから参照画像としておき、前記
感知開始時点と前記感知終了時点との間に前記車軸感知
器により前記車両の第１の車軸が感知されれば、背景と
共に前記車両を撮影して車両画像としておく画像撮影器
と、前記参照画像と前記車両画像との差値を以て前記車
両の幅と長さとを計算し、前記車軸感知器から生じた接
点信号の発生手順及び発生回数を以て前記車両の軸数及
び前／後進の状態を決め、前記車両の種類を判別する車
種判別器とを含むことを特徴とする。
【００１０】前記他の目的を達成するために、所定の車
線に進入する車両を感知する車両感知器、前記車両の先
端部の通過時点と前記車両の後端部の通過時点とを感知
する車両区分器、前記車両の軸数及び前／後進を感知す
る車軸感知器、前記車軸感知器の上側に設けられ、前記
車両の参照画像及び前記車両の車両画像を撮影する画像
撮影器、及び前記車両の幅、長さ及び軸数を決め、前記
車両の種類を判別する車種判別器を含む車種判別装置の
車種を判別する方法において、本発明に係る前記車線に
進入する車種の判別方法は、前記車両感知器により前記
車線に進入する前記車両が感知されれば、前記画像撮影
器により前記車両の進入前の背景を参照画像として撮影
した上で、前記車種判別器の所定のメモリに貯蔵する第
１段階と、前記車両区分器により前記車両の先端部が感
知され、さらに前記車軸感知器により前記車両の第１の
車軸が感知されれば、前記画像撮影器により背景と共に
前記車両の車両画像を撮影する第２段階と、前記車種判
別器により前記撮影した車両画像と前記メモリに貯蔵し
た参照画像との差値を計算してから前記車両の幅と長さ
とを計算する第３段階と、前記車両区分器により前記車
両の後端部が感知されれば、前記車種判別器により前記
車軸感知器で感知した車両の軸数を以て前記車両の軸数
を決める第４段階と、前記車種判別器により前記車両の
幅、長さ及び軸数を前もって貯蔵しておいた車種別デー
タと比較した上、一致する車種を判別する第５段階とを
含むことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下、添付した図面に基づき発明
についてさらに詳しく説明する。＊ 第１の実施形態図
５は、本発明に係る車種判別装置の仕組みを示すブロッ
ク図である。図５によれば、本発明に係る車種判別装置
は、車両感知器３００、車両区分器３１０、車軸感知器
３２０、画像撮影器３３０及び車種判別器３４０を含ん
でなる。
【００１２】前記車両感知器３００は、有料道路のトー
ルゲート（toll gate）などの所定車線に進入する車両
を感知してから車両感知信号を生成するものであり、本
発明においては、マイクロ波センサー（Microwave Sens
or）を使うのが好ましい。
【００１３】前記車両区分器３１０は、車線の両辺に設
けられ、車両の先端部の通過する時点と車両の後端部の
通過する時点とを感知する。本発明の好ましい一実施形
態における前記車両区分器３１０は、発光素子及び受光
素子が備わっており、前記発光素子から生じた光信号を
前記受光素子で感知している途中、前記車両の先端部の
通過により感知できなくなった時点を感知開始時点と
し、前記発光素子から生じた光信号を前記受光素子で感
知できなくなったが、前記車両の後端部の通過によりさ
らに感知できるようになった時点を感知終了時点とする
光センサーが使える。
【００１４】前記車軸感知器３２０は、車線と垂直に車
線の底部に配された４個のスイッチ接点を備え、前記各
スイッチ接点毎に前記車両の車輪が通りながら押さえる
圧力により所定の接点信号を生成する。前記車種判別器
３４０は、前記車軸感知器３２０の各スイッチ接点から
生じた接点信号の生成手順及び生成回数を分析したのち
に車両の軸数を計算し、車両の前／後進を判別する。
【００１５】前記画像撮影器３３０は、前記車軸感知器
３２０の上側に設けられ、前記車両感知信号に応じて前
記車両の進入前の背景を参照画像として撮影し、前記感
知開始時点と前記感知終了時点との間に前記車軸感知器
３２０により前記車両の第１の車軸が感知されれば、背
景と共に前記車両を車両画像として撮影する。
【００１６】前記車種判別器３４０は、プロセッサー、
メモリ、入出力装置及び所定のソフトウェアを装備した
情報処理システムであって、前記参照画像と前記車両画
像との差値を以て前記車両の車幅と長さを割り出し、前
記車軸感知器３２０から生じた接点信号の発生手順及び
発生回数を以て前記車両の軸数及び前／後進の状態を決
め、前記車両の種類を判別する。前記車種判別器３４０
は、さらに詳しくは、画像処理部３５０、車種判別部３
６０及び接点信号処理部３７０を備える。
【００１７】前記画像処理部３５０は、前記画像撮影器
３３０より前記参照画像と前記車両画像とを受け取って
前記両画像の差値を求めてから、その値を以て前記車両
の幅及び長さを算出するものであって、画像獲得部３５
４、画像記憶部３５２、差値画像生成部３５６及び車幅
／長さ算出部３５８を備える。
【００１８】前記画像獲得部３５４は、前記画像撮影器
３３０から前記参照画像と前記車両画像とを受取り、参
照画像は前記画像記憶部３５２に伝達し、車両画像は前
記差値画像生成部３５６に伝達する働きをする。
【００１９】前記画像記憶部３５２は、前記画像獲得部
３５４より受取った参照画像を一時貯蔵する構成ブロッ
クである。本発明の好ましい一実施形態において、前記
画像記憶部３５２は、受取った参照画像とすでに貯蔵し
た参照画像とを比較した上、その違いが著しい場合は前
記参照画像内に不要な車両もしくは異物の画像が含まれ
たと認め、前記受取った参照画像を無視する。
【００２０】前記差値画像生成部３５６は、前記画像獲
得部３５４から受取った車両画像と前記画像記憶部３５
２に一時貯蔵した参照画像との変化分を割り出してから
差値を生成する。
【００２１】前記車幅／長さ算出部３５８は、前記差値
画像生成部３５６から生じた前記差値を以て車線に進入
した車両の車幅及び長さを計算する。
【００２２】つぎに、接点信号処理部３７０は、前記車
軸感知器３２０に組込まれた４個のスイッチ接点から生
じた各接点信号の発生手順及び発生回数を以て前記車両
の軸数及び前／後進の状態を決めたのちに前記車種判別
部３６０に伝達する。
【００２３】さらに、前記車種判別部３６０は、前記画
像処理部３５０から算出した前記車両の幅及び長さと前
記接点信号処理部３７０において決めた前記車両の軸数
を各車種別に前もって用意しておいた車種データと比較
した上で、一致する車種を判別する。
【００２４】図６及び図７は、本発明に係る車種判別装
置をトールゲートの一レーンの設置環境に鑑みて示した
平面及び側面図である。図６及び図７において、参照番
号３００は図５の車両感知器を、３１０は図５の車両区
分器を、３２０は図５の車軸感知器を、それから３３０
は図５の画像撮影器をそれぞれ指している。
【００２５】つぎは、本発明の動作内容を時間に沿って
詳しく説明する。 ＊ 第２の実施形態 図８は、図５に示した本発明に係る車種判別装置におい
て、車種を判別するための方法に関する。
【００２６】まず、車両感知器３００により車線に進入
する車両が感知されれば、画像撮影器３３０により前記
車両の進入前の背景を参照画像として撮影し、前記車種
判別器３４０の所定のメモリに貯蔵する（ステップ５０
０、５０５）。前記参照画像を所定のメモリに貯蔵する
過程につきさらに詳しく説明すれば、前記画像撮影器３
３０により撮影してから前記車種判別器３４０に伝えら
れた参照画像を第１の参照画像とし、前記メモリにすで
に貯蔵されていた参照画像を第２の参照画像とした時、
第１の参照画像と第２の参照画像との違いが著しい場合
は第１の参照画像を無視し、そうでない場合は第２の参
照画像を第１の参照画像により更新する。
【００２７】車両区分器３１０により前記車両の先端部
が感知され（ステップ５１０）、車軸感知器３２０によ
り前記車両の第１の車軸が感知されれば（ステップ５１
５）、前記画像撮影器３３０により前記車両の車両画像
を撮影する（ステップ５２０）。
【００２８】つぎに、前記車種判別器３４０により前記
撮影した車両画像と前記メモリに貯蔵した参照画像との
差値を割り出した上で、前記車両の車幅と長さを計算す
る（ステップ５２５）。
【００２９】つぎに、前記車両区分器３１０により前記
車両の後端部が感知されれば、前記車種判別器３４０に
より前記車軸感知器３２０で感知した軸数を以て前記車
両の軸数を決める（ステップ５３０ないしステップ５４
５）。
【００３０】それから、前記車種判別器３４０により前
記車両の車幅、長さ及び軸数を前もって用意しておいた
車種別データと比較してから、一致する車種が判別され
れば、前記車線に進入した車両に対する車種判別過程を
終了する（ステップ５５０）。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、非停止通行料金の徴収
システムにおいて円滑に動作できるとともに、多種の車
両を判別でき、しかも車種の判別における誤差を最小化
することができる。さらに、内蔵ソフトウェアを更新す
ることにより各種環境に対しても柔軟に適用しうるとと
もに、維持及び管理面においても有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の技術に係る接触方式を用いた車種判別
装置をトールゲートの一レーンの設置環境に鑑みて示し
た平面図である。
【図２】 従来の技術に係る接触方式を用いた車種判別
装置をトールゲートの一レーンの設置環境に鑑みて示し
た側面図である。
【図３】 従来の技術に係る画像処理方式を用いた車種
判別装置をトールゲートの一レーンの設置環境に鑑みて
示した平面図である。
【図４】 従来の技術に係る画像処理方式を用いた車種
判別装置をトールゲートの一レーンの設置環境に鑑みて
示した側面図である。
【図５】 本発明に係る車種判別装置の仕組みを示すブ
ロック図である。
【図６】 本発明に係る車種判別装置をトールゲートの
一レーンの設置環境に鑑みて示した平面図である。
【図７】 本発明に係る車種判別装置をトールゲートの
一レーンの設置環境に鑑みて示した側面図である。
【図８】 本発明に係る車種判別方法を示す流れ図であ
る。
【符号の説明】
１００ 踏み台装置 １０２ 車両区分器 ２００，２０２ カメラ ２０４ 車両区分器 ３００ 車両感知器 ３１０ 車両区分器 ３２０ 車軸感知器 ３３０ 画像撮影器 ３４０ 車種判別器 ３５０ 画像処理部 ３５２ 画像記憶部 ３５４ 画像獲得部 ３５６ 差値画像生成部 ３５８ 車幅／長さ算出部 ３６０ 車種判別部 ３７０ 接点信号処理部

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 所定の車線に設けられ、前記車線に進入
    する車両の種類を判別する車種判別装置において、 前記車線に進入する車両を感知して車両感知信号を生成
    する車両感知器と、 前記車線の両辺に設けられ、車両の先端部が通過する感
    知開始時点と車両の後端部が通過する感知終了時点とを
    感知する車両区分器と、 前記車線の底部に配された４個のスイッチ接点を備え、
    前記各スイッチ接点毎に前記車両の車輪が通りながら押
    さえる圧力により接点信号を生成する車軸感知器と、 前記車軸感知器の上側に設けられ、前記車両感知信号に
    応じて前記車両の進入前の背景を撮影してから参照画像
    としておき、前記感知開始時点と前記感知終了時点との
    間に前記車軸感知器により前記車両の第１の車軸が感知
    されれば、背景と共に前記車両を撮影してから車両画像
    としておく画像撮影器と、 前記参照画像と前記車両画像との差値を以て前記車両の
    幅と長さとを計算し、前記車軸感知器から生じた接点信
    号の発生手順及び発生回数を以て前記車両の軸数及び前
    ／後進の状態を決め、前記車両の種類を判別する車種判
    別器とを含むことを特徴とする車種判別装置。
  2. 【請求項２】 前記車両感知器は、マイクロ波センサー
    であることを特徴とする請求項１に記載の車種判別装
    置。
  3. 【請求項３】 前記車両区分器は、発光素子及び受光素
    子が備わっており、前記発光素子から生じた光信号を前
    記受光素子で感知する途中、前記車両の先端部の通過に
    より感知できなくなった時点を前記感知開始時点とし、
    前記発光素子から生じた光信号を前記受光素子で感知で
    きなくなったが、前記車両の後端部の通過によりさらに
    感知できるようになった時点を前記感知終了時点とする
    光センサーであることを特徴とする請求項１に記載の車
    種判別装置。
  4. 【請求項４】 前記車種判別器は、 前記画像撮影器から前記参照画像と前記車両画像とを受
    け取って前記両画像の差値を求め、その値を以て前記車
    両の幅及び長さを計算する画像処理部と、 前記車軸感知器の４個のスイッチ接点から生じた各接点
    信号の発生手順及び発生回数を以て前記車両の軸数及び
    前／後進の状態を決める接点信号処理部と、 前記画像処理部において計算した前記車両の幅及び長さ
    と前記接点信号処理部において決めた前記車両の軸数を
    各車種別に前もって用意しておいた車種データと比較し
    た上で、一致する車種を判別する車種判別部とを備える
    ことを特徴とする請求項１に記載の車種判別装置。
  5. 【請求項５】 前記画像処理部は、 前記画像撮影器から前記参照画像と前記車両画像とを受
    け取る画像獲得部と、 前記画像獲得部から受取った参照画像を一時貯蔵する画
    像記憶部と、 前記画像獲得部から受取った車両画像と前記画像記憶部
    に一時貯蔵した参照画像との差値画像を求める差値画像
    生成部と、 前記差値画像を以て前記車両の幅と長さとを計算する車
    幅／車長計算部とを備え、 前記画像記憶部は、伝達された参照画像とすでに貯蔵し
    た参照画像との差値が所定の差値を上回る場合には、前
    記伝達された参照画像を無視することを特徴とする請求
    項４に記載の車種判別装置。
  6. 【請求項６】 所定の車線に進入する車両を感知する車
    両感知器、前記車両の先端部の通過時点と前記車両の後
    端部の通過時点とを感知する車両区分器、前記車両の軸
    数及び前／後進を感知する車軸感知器、前記車軸感知器
    の上側に設けられ、前記車両の参照画像及び前記車両の
    車両画像を撮影する画像撮影器、及び前記車両の幅、長
    さ及び軸数を決めて、前記車両の種類を判別する車種判
    別器を含む車種判別装置により前記車線に進入する車両
    の種類を判別する方法において、 前記車両感知器により前記車線に進入する前記車両が感
    知されれば、前記画像撮影器により前記車両の進入前の
    背景を参照画像として撮影した上、前記車種判別器の所
    定のメモリに貯蔵する第１段階と、 前記車両区分器により前記車両の先端部が感知され、さ
    らに前記車軸感知器により前記車両の第１の車軸が感知
    されれば、前記画像撮影器により背景と共に前記車両の
    車両画像を撮影する第２段階と、 前記車種判別器により前記撮影した車両画像と前記メモ
    リに貯蔵した参照画像との差値を計算したのちに、前記
    車両の幅と長さとを計算する第３段階と、 前記車両区分器により前記車両の後端部が感知されれ
    ば、前記車種判別器により前記車軸感知器で感知した軸
    数を以て前記車両の軸数を決める第４段階と、 前記車種判別器により前記車両の幅、長さ及び軸数を前
    もって用意しておいた車種別データと比較した上、一致
    する車種を判別する第５段階とを含むことを特徴とする
    車種判別方法。
  7. 【請求項７】 前記第１段階は、前記車両感知器により
    前記車線に進入する前記車両が感知されれば、前記画像
    撮影器により前記車両の進入前の背景を参照画像として
    撮影する段階と、 前記参照画像を第１の参照画像とし、前記メモリにすで
    に貯蔵されていた参照画像を第２の参照画像とした時、
    第１の参照画像と第２の参照画像との差値が所定の差値
    を上回る場合は第１の参照画像を無視し、そうでない場
    合には第２の参照画像を第１の参照画像に更新すること
    を特徴とする請求項６に記載の車種判別方法。
JP10106467A 1997-04-18 1998-04-16 車種判別装置及びその方法 Pending JPH10320687A (ja)

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