JPH0470680B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は有料道路の料金収受機械、駐車場、等
に用いられる車種判別装置に関するものである。

まず第１図で従来の車種判別装置について説明
する。第１図は、従来の自動車種判別装置の実施
例を示す。１ａ，１ｂは有料道路料金所の車線を
分離するアイランドである。Ａは車両検出装置
で、同車両検出装置Ａは光学式車両検出器２ａ，
２ｂ及び踏板３で構成され、例えば軸数、輪数等
により進入する車両４₁から４ｎの車種を分類す
る。この他超音波式車幅計測装置により、車幅に
より車種分類する場合もある。５は自動通行券発
行装置で車種毎に異なつた通行券６を発行する。
７ａ，７ｂは車両の発進検出器である。光学式、
超音波式或は路面に埋設して踏板式、ループコイ
ル式などが単独又は組合せで使用される。８は発
進する車両を誘導する信号灯である。９は車種メ
モリで車両検出器Ａを通過し、通行券６の発行を
待機する車両４₁から４ｎの車種を進入順位に従
つて記憶する。１０は通行券発行制御装置で、自
動通行券発行装置５、信号灯８に接続し、先行車
の発進完了信号を受け、信号灯８により、後続車
の停止、発進を誘導すると共に車種メモリ９に対
応した通行券の発行制御を行う。この他、出口側
で使用される場合には通行券発行装置５の代りに
料金の自動収受機に置換えられる。又有人収受の
場合には発進検出器７ａ，７ｂが省略される場合
もある。

これ等の無人、省力化システムに使用されてい
る従来の車種判別装置を更に詳述する。

現行有料道路の料金体系は普通車と大型車
（、に分ける場合もある）の二車種分類が基
準になつているが、その区分は、車両の総重量が
８トン以上か最大積載重量が５トン以上となつて
いる。ところが重量計方式でも積荷の問題がある
為、現実的には、これ等に最も相関の高い２軸目
以降の輪距（トレツド）やシングル／ダブルタイ
ヤ（４輪〜６輪以上）を、踏板方式で計測、単独
又は総合的判別する方法や、超音波パルス反射法
により最大車幅を計測して、車種判別する方法が
従来実用が試みられて来た。

しかし、これ等の諸元は、現状相関が高いと云
うだけで法的規制のあるものではなく、将来とも
一定である保証がない。又、計測し得る車長、車
高などその他の諸元についても同様である。

更に、これ等の諸元の計測には、車長方向に少
なくとも２軸目まで計測しなければ判定出来ない
ため、車種判別装置から発行機（又は収受機）ま
で長距離（実用的に約10ｍ以上）を要し、アイラ
ンドが長くなり建設費が割高になると共に、小さ
い車両ならその間に複数台進入が可能であるた
め、車種メモリが必要となる。

これは、ハードシステムとも複数となりコス
ト、安定性に問題を残すと共に、アイランド内で
車両が追い越しをした場合、当該車両と車種に狂
いを生じ、システムを混乱させる問題をはらんで
いる。

本発明は以上説明の問題点を改善するためにな
されたもので、進入する車両の前縁部を検出し前
縁信号を出力し及び車両の前輪が踏圧する踏板に
よる信号と車両の両側の遮光信号との両信号で論
理判断し車両通過中信号を出力する車両検出装置
と、車両の前面のナンバープレート部を光学的に
とらえるテレビカメラと、車両の進入を示す前縁
信号によつてテレビカメラからナンバープレート
部分の画像信号を取り込みデジタル信号に変換す
るＡ／Ｄコンバータ及びこれらのデジタル信号を
記憶するメモリ装置及びこれらの記憶されたデジ
タル信号から寸法の異る車両のナンバープレート
の形状を判別する演算を行う処理回路部からなる
画像処理装置と、当該画像処理装置で判別した車
種信号及び車両検出装置からの車両通過中信号及
び前の車両の発進が完了したことを示す発進検出
器からの発進完了信号とで通行券発行装置へ通行
券の発行を指令する通行券発行制御装置とからな
ることを特徴とする車種判別装置を提供するもの
である。この本発明の車種判別装置は、従来は車
の軸数、車輪の数、車の幅、等を検出して車種判
別を行つていたが車の前面のナンバープレートを
カメラで光学的に読み取りその寸法形状を判定し
車種を判別する方式として車種判別装置の検出部
に長距離を必要とせず装置を簡略化し信頼性を向
上せしめたものである。

次に第２図、第３図で本発明の車種判別装置に
ついて説明する。

第２図は、本発明の機器構成、配置を示す図
で、従来と同様のものについては同符号で説明す
る。１ａ，１ｂはアイランド、Ａは一対の光学式
車両検出器２ａ，２ｂと踏板３とで構成した車両
検出装置で、同検出装置Ａからは進入する車両４
の前縁（光学式車両検出器２ａ，２ｂの遮光の立
上り）信号S₁及び踏板３の信号により論理判断し
た車両通過中信号S₂とを出力する。これは例え
ば、人の通過などによる遮光のみの偽似信号と車
両信号とを識別する為である。

５は自動通行券発行装置、６は発行される通行
券である。７ａ，７ｂは発進検出器、８は信号灯
である。１０は通行券発行制御装置であり第１図
の車種メモリ９を介さず画像処理装置１２の信
号、車両通過中信号S₂及び発進検出器７ａ，７ｂ
からの発進検出信号S₃の信号を受けて、車両毎に
通行券６の発券を制御する。

次に、本発明の中心となる部分を説明する。

１１はテレビカメラ（TVカメラ）、１２は画
像処理装置である。これは前述の光学式車両検出
器２ａ，２ｂより車両進入の立上り信号である前
縁信号S₁の指令を受け、１フレーム分の画像を取
り込み車の前面にある車両登録番号用のナンバー
プレートの位置及びサイズを測定し、プレートサ
イズから車種を判定して、通行券発行制御装置１
０に判定信号を送出する。

第３図は、画像処理装置１２の機能ブロツク図
で、点線で示す１０，１１は第２図に示す通行券
発行制御装置とTVカメラである。１３は、Ａ／
Ｄコンバータ（アナログ／デジタルコンバータ）
でアナログ量である画像データを任意の画素にデ
ジタル変換する。１４は、フレームメモリで一画
面のデータをｍ×ｎ個のマトリクスに分割し、そ
れぞれの画素値（白から黒までのグレーレベル）
の信号を記憶する。１５は、画像信号の処理回路
部で具体的にはマイクロコンピユータ、等を用い
るがこれはフレームメモリ１４に記憶されたデー
タを任意に取り込みプレートの画像の位置、特徴
を抽出し、プレートサイズを演算し車種判定を行
う部分である。以上が本発明の構成である。

この他、出口側で使用される場合には通行券発
行装置５の代りに料金の自動収受機に置換え又有
人収受の場合には、発進検出器７が省略したシス
テムにも応用出来ることは云うまでもない。

次に上記の構成の車種判別装置の詳しい機能を
説明する。

車両４の前頭部が進入し光学式車両検出器２
ａ，２ｂを遮光すると直ちに車両検出装置Ａより
前縁信号S₁が立上り、画像処理装置１２に命令し
て、TVカメラ１１から、画像信号Vdの取り込
みを開始しフレームメモリ１４の古いデータを更
新する。TVカメラ１１は、レーンに進入する各
種車両のほヾ前面を撮影するようにセツトされて
いるため、プレートの画像は必ず本画面内に含ま
れている。

画像処理装置に取り込まれた画像データは第３
図に示す回路を経て後述する画像処理を経てプレ
ートのサイズ及び特徴を抽出する。

車両４が更に進入して前輪が踏板３を踏圧して
前進を検出すると車両検出装置Ａは、光学式車両
検出器２ａ，２ｂの遮光信号との論理積から車両
であることを判別し車両通過中信号S₂を通行券発
行制御装置１０へ出力する。通行券発行制御装置
１０はS₂信号、発進検出装置７からの発信検出信
号S₃及び画像処理装置１２のプレートデータから
判別した車種の指令に基いて自動通行券発行装置
５にこの車種信号を伝送し、車種に応じた通行券
６を発行する。

ここで光学式車両検出器２ａ，２ｂの前縁信号
S₁は立上つたが、踏板信号が立上らない場合、例
へば人の通過の場合などは遮光信号である前縁信
号S₁の立下りで車両でなかつたと判断出来るので
画像処理装置１２の画像処理の作業を直ちに中止
する。

通行券６が発行されると、信号灯８は通行券発
行制御装置１０に制御されて、車両停止の赤信号
から発進可の青信号に変化する。進入する車両
は、信号灯８に誘導されて通行券発行装置５の前
で停止し、通行券６を抜きとり車両４は発進す
る。発進が完了すると発進検出器７ａ，７ｂから
発進検出信号S₃を発行制御装置１０にフイードバ
ツクし後続車の通行券の発行を促す。次車両が進
入していない場合は、発行制御装置１０を初期状
態に戻し、次車両の車種が決定している場合は待
機を解除し発行が行なわれる。

次にナンバープレートのサイズ及び特徴抽出に
ついて説明する。ナンバープレートの諸元は道路
運送車両法施行規制によれば、普通車は330×165
mm、大型車は440×220mm、軽四輪車は230×125mm
と規定されている。車両４が進入すると前述の通
りTVカメラ１１から、画像処理装置１２へ１フ
レーム分の画像を取り込む。取り込まれた画像信
号は第３図に示す如くＡ／Ｄコンバータ１３を介
して任意画素のデジタル信号に変換され、フレー
ムメモリ１４に記憶される。一旦フレームメモリ
に記憶された画像は、次車両が進入し、車両検出
装置Ａから再び前縁信号S₁が立上らない限り更新
されない。

フレームメモリ１４に画像データが記憶される
と、画像信号処理回路部１５は、直ちに画像解析
に入り、プレートが一定のサイズの平行四辺形で
ある特徴を抽出し、最終的にプレートサイズを測
定し、車種判定を行う。車種は大型−普通車以下
の２種又は軽四を含む３種類である。実用的な問
題として、カメラアングルの関係あるいは車両の
進入位置、角度等の関係で、正矩形から歪を生じ
たり撮影位置（画面内でのプレートの位置）によ
る寸法誤差など生じた場合でも、プレートの角度
及び撮影位置の関係から正規寸法に補正を加える
などの演算処理も可能であることは云うまでもな
い。

以上説明の本発明による車種判別装置によれ
ば、従来の車種判別装置のように少なくとも、２
軸目以上車両が進入しないと、車種判定出来ない
方法と異なり、車両前面（遅くとも１軸目で）で
車種判定が可能な為、車種判別装置（光学式車両
検出器及び踏板）から、通行券発行装置までの間
隔を極めて短く設定出来る。この為、従来システ
ムのように他の車両が割り込むことがなく、従つ
て従来必要とされた車種メモリの必要がなくなる
と共に、追い越しなどにより車種の順番が狂うこ
とによるシステムの混乱がなくなりシステムの信
頼性が著しく向上する。

又、アイランドが短く出来ることは、建設費の
コストダウンにもなり、車種メモリが不要となる
為、システムもコストダウン出来ると共に安定性
も向上するなど、実用的効果が極めて高くなつた
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の車種判別装置の構成を示すブロ
ツク図、第２図は本発明の車種判別装置の構成を
示すブロツク図、第３図は画像処理装置の内部の
構成を示すブロツク図をそれぞれ示す。 Ａ：車両検出装置、２ａ，２ｂ：光学式車両検
出器、３：踏板、４：車両、５：自動通行券発行
装置、６：通行券、７ａ，７ｂ：発進検出器、１
０：通行券発行制御装置、１１：テレビカメラ、
１２：画像処理装置、１３：Ａ／Ｄコンバータ、
１４：フレームメモリ、１５：処理回路部、S₁：
前縁信号、S₂：車両通過中信号、S₃：発進検出信
号、Vd：画像信号。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 進入する車両の前縁部を検出し前縁信号を出
   力し及び車両の前輪が踏圧する踏板による信号と
   車両の両側の遮光信号との両信号で論理判断し車
   両通過中信号を出力する車両検出装置と、車両の
   前面のナンバープレート部を光学的にとらえるテ
   レビカメラと、車両の進入を示す前縁信号によつ
   てテレビカメラからナンバープレート部分の画像
   信号を取り込みデジタル信号に変換するＡ／Ｄコ
   ンバータ及びこれらのデジタル信号を記憶するメ
   モリ装置及びこれらの記憶されたデジタル信号か
   ら寸法の異る車両のナンバープレートの形状を判
   別する演算を行う処理回路部からなる画像処理装
   置と、当該画像処理装置で判別した車種信号及び
   車両検出装置からの車両通過中信号及び前の車両
   の発進が完了したことを示す発進検出器からの発
   進完了信号とで通行券発行装置へ通行券の発行を
   指令する通行券発行制御装置とからなることを特
   徴とする車種判別装置。