JPH09305890A - 車種判別装置 - Google Patents

車種判別装置

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JPH09305890A
JPH09305890A JP9452296A JP9452296A JPH09305890A JP H09305890 A JPH09305890 A JP H09305890A JP 9452296 A JP9452296 A JP 9452296A JP 9452296 A JP9452296 A JP 9452296A JP H09305890 A JPH09305890 A JP H09305890A
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千三 久徳
Katsumi Yasuda
克巳 安田
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国雄 大久保
Mitsutoshi Ochiai
光敏 落合
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 搭乗者が車両に乗ったままであっても車種判
別が可能であるとともに、耐久性に優れ、かつ判別精度
が高い車種判別装置を得ること。 【解決手段】 受光器61〜64から車両の進入を示す進
入信号SsがCPU8に供給されるとCPU8は、メモ
リコントローラ14に開始信号Kを出力するとともに、
A/D変換器12と1フレームメモリ13とが接続され
るようにバススイッチ10を切り換える。これにより、
メモリコントローラ14によりA/D変換器12が駆動
制御され、A/D変換器12から出力される、車両のタ
イヤを含む各走査線に対応する画像データDが1フレー
ムメモリ13に記憶される。CPU8は1フレームメモ
リ13から車両のタイヤ上の走査線に対応する画像デー
タDを読み込み、輝度しきい値より小の画像データDを
「1」、大の画像データDを「0」としてメモリに書き込
み、連続した「1」の数によりタイヤ幅を認識して車種判
別を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、駐輪場において、
自転車、バイク等の車種の判別に用いられる車種判別装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、市街地の環境美化を図る目的で、
駅の近辺には、自転車、バイク(以下車両と称する)の
駐輪場が多数設けられている。有料の駐輪場にあって
は、自転車とバイクとの駐輪料金が異なるため、車種を
判別する車種判別装置が設けられている。この車種判別
装置には、自転車とバイクとの重量差を利用して、車両
の重量を荷重測定機により測定して、該重量がしきい値
より小であれば自転車、大であればバイクと判別するも
のが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の車種判別装置においては、重量差を判別に利用して
いるため、搭乗者は判別の度にいちいち車両から降りな
ければならず非常に面倒であった。また、上述した従来
の車種判別装置においては、荷重測定機に車両の全重量
が直接かかるため耐久性に問題があり、これにより測定
値に誤差が生じ、ひいては誤判別する虞れがあった。本
発明は、このような背景の下になされたもので、搭乗者
が車両に乗ったままであっても車種判別が可能であると
ともに、耐久性に優れ、かつ判別精度の高い車種判別装
置を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、所定の通路を通過する第1種車両、または第2種車
両の車種を判別する車種判別装置において、前記通路の
第1の領域を撮像する撮像手段と、前記撮像手段から出
力される画像データに基づいて、前記第1の領域内に進
入してきた前記車両のタイヤ幅を認識して、前記タイヤ
幅が幅判別しきい値より小であるとき前記車両を前記第
1種車両と判別し、前記タイヤ幅が幅判別しきい値より
大であるとき前記車両を前記第2種車両と判別する判別
手段とを具備することを特徴とする。
【0005】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の車種判別装置において、前記路面の前記第1の領域に
おいて前記車両のタイヤを検出する検出手段とを有し、
前記判別手段は、前記検出手段により前記タイヤが検出
されたときの前記タイヤを含む第2の領域の画像データ
と輝度しきい値とを比較して、該第2の領域における明
暗の輝度分布を求め、暗の輝度分布に基づいて前記タイ
ヤ幅を認識することを特徴とする。
【0006】請求項3に記載の発明は、請求項1に記載
の車種判別装置において、前記判別手段は、前記第1の
領域の画像データと前記輝度しきい値とを比較して、前
記第1の領域における明暗の輝度分布を求め、該輝度分
布から前記通路の汚れ具合をも判別することを特徴とす
る。
【0007】請求項4に記載の発明は、請求項2に記載
の車種判別装置において、前記検出手段は、前記第1の
領域において、前記画像データが前記輝度しきい値より
小であるとき、前記車両のタイヤを検出することを特徴
とする。
【0008】請求項5に記載の発明は、請求項2に記載
の車種判別装置において、前記輝度しきい値は、前記第
1の領域に前記車両が存在していないときの、前記第2
の領域の輝度とされていることを特徴とする。
【0009】請求項6に記載の発明は、請求項2に記載
の車種判別装置において、前記輝度しきい値は、前記第
1の領域に前記車両が存在していないときの、前記第2
の領域以外の第3の領域の輝度とされていることを特徴
とする。
【0010】請求項7に記載の発明は、請求項1ないし
6のいずれかに記載の車種判別装置において、前記撮像
手段は、CCDカメラであることを特徴とする。
【0011】請求項8に記載の発明は、所定の通路を通
過する第1種車両、または第2種車両の車種を判別する
車種判別装置において、前記第1種車両または前記第2
種車両の進行方向とその撮像方向とが所定の角度をなす
位置に設けられ、前記通路の第1の領域を撮像する撮像
手段と、前記撮像手段から出力される画像データに基づ
いて、前記第1の領域内に進入してきた前記車両のタイ
ヤ幅を認識して、前記タイヤ幅が幅判別しきい値より小
であるとき前記車両を前記第1種車両と判別し、前記タ
イヤ幅が幅判別しきい値より大であるとき前記車両を前
記第2種車両と判別する判別手段とを具備することを特
徴とする。
【0012】請求項9に記載の発明は、請求項8に記載
の車種判別装置において、前記撮像手段は、前記第1種
車両または前記第2種車両の進入方向とその撮像方向と
が20度〜30度の範囲の角度をなす位置に設けられて
いることを特徴とする。
【0013】請求項10に記載の発明は、所定の通路を
通過する第1種車両、または第2種車両の車種を判別す
る車種判別装置において、前記通路の第1の領域を撮像
する撮像手段と、前記撮像手段から出力される画像デー
タより、1本の走査線に対応する第1の画像データを選
択する選択手段と、所定のサンプリング間隔で、前記第
1の画像データと予め設定された輝度しきい値とを比較
して、前記第1の画像データが前記輝度しきい値より小
である場合、当該第1の画像データを暗データに変換す
る暗データ分布算出手段と、連続した前記暗データが存
在する場合、前記暗データの連続幅が幅判別しきい値よ
り小であるとき前記車両を前記第1種車両と判別し、前
記連続幅が前記幅判別しきい値より大であるとき前記車
両を前記第2種車両と判別し、また、前記連続した暗デ
ータが複数箇所に存在する場合、最も幅の広い前記連続
幅に基づいて前記判別を行う判別手段とを具備すること
を特徴とする。
【0014】請求項11に記載の発明は、所定の通路を
通過する第1種車両、または第2種車両の車種を判別す
る車種判別装置において、前記通路の第1の領域を撮像
する撮像手段と、前記撮像手段から出力される画像デー
タより、複数の走査線に各々対応する画像データを選択
する選択手段と、前記走査線毎に、所定のサンプリング
間隔で、前記画像データと予め設定された輝度しきい値
とを比較して、前記画像データが前記輝度しきい値より
小である場合、当該画像データを暗データに変換する暗
データ分布算出手段と、1走査線毎に、連続した前記暗
データのうち最も連続幅が広いものを抽出する抽出手段
と、前記抽出手段により抽出された前記連続した暗デー
タの前記連続幅が幅判別しきい値より小であるとき前記
車両を前記第1種車両と前記1走査線毎に判別し、前記
1走査線毎に抽出された複数の連続した暗データの各連
続幅の全てが、前記幅判別しきい値より大であるとき前
記車両を前記第2種車両と判別する判別手段とを具備す
ることを特徴とする。
【0015】請求項12に記載の発明は、請求項10ま
たは11に記載の車種判別装置において、前記輝度しき
い値は、前記路面の反射率に応じた値に可変されること
を特徴とする。
【0016】請求項13に記載の発明は、所定の通路を
通過する第1種車両、または第2種車両の車種を判別す
る車種判別装置において、前記第1種車両または前記第
2種車両の進行方向とその撮像方向とが第1の角度をな
す位置に設けられ、前記通路の第1の領域を撮像する第
1の撮像手段と、前記第1種車両または前記第2種車両
の進行方向とその撮像方向とが第2の角度をなす位置に
設けられ、前記通路の前記第1の領域を撮像する第2の
撮像手段と、前記第1および第2の撮像手段から出力さ
れる複数の画像データに基づいて、前記車両が、前記第
1種車両または前記第2種車両のいずれかであるかを判
別する判別手段とを具備することを特徴とする。
【0017】請求項14に記載の発明は、請求項13に
記載の車種判別装置において、前記判別手段は、前記第
1の撮像手段より出力される第1の画像データおよび前
記第2の撮像手段より出力される第2の画像データに基
づいて、前記第1の領域内に進入してきた前記車両の複
数の部分の複数のタイヤ幅を前記第1および第2の画像
データ毎に認識して、前記複数のタイヤ幅のうち最大
(または、最小)のものが幅判別しきい値より小である
とき前記車両を前記第1種車両と判別し、前記最大(ま
たは、最小)のタイヤ幅が幅判別しきい値より大である
とき前記車両を前記第2種車両と判別し、前記第1およ
び第2の画像データより得られる2つの判別結果のう
ち、1つでも第1種車両と判別されたものがあったと
き、最終的に前記車両を前記第1種車両と判別し、他
方、前記2つの判別結果のうち、いずれも前記第1種車
両と判別されないものがあったとき、最終的に前記車両
を前記第2種車両と判別することを特徴とする。
【0018】請求項15に記載の発明は、請求項13に
記載の車種判別装置において、前記第1の撮像手段より
出力される画像データの中より、複数の走査線に各々対
応する第1の画像データを選択するとともに、前記第2
の撮像手段より出力される画像データの中より複数の走
査線に各々対応する第2の画像データを選択する選択手
段とを具備し、前記判別手段は、前記第1および前記第
2の画像データに基づいて、各走査線における最大のタ
イヤ幅を各々認識して、複数の最大のタイヤ幅のうち、
幅判別しきい値より小であるものが1つでも存在してい
るとき、前記車両を前記第1種車両と判別することを特
徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】
<第1実施形態>以下、図面を参照して、本発明の実施
形態について説明する。図1は本発明の第1実施形態に
よる車種判別装置の概略構成を示す図である。この図に
おいて、1は、自転車、またはバイク(以下、単に車両
と称する)である。2は、駐輪場の入口付近の路面であ
る。図2は、図1に示すXーX’線矢視図であり、この
図において、3、4は、各々が対向するように路面2に
垂設された角柱である。51〜54は、縦方向に一定間隔
をおいて角柱3に配設された投光器であり、ビーム光L
1〜L4を各々投光する。
【0020】61〜64は、各々投光器51〜54に対向す
るように角柱4に配設された受光器であり、ビーム光L
1〜L4を受光する。これら受光器61〜64は、車両1の
(前)タイヤ1aによりビーム光L1〜L4が遮光される
と、図示しないCPU(中央処理装置)へ各々進入信号
を出力する。7は、CCD(Charge Coupled Device)
カメラであり、マトリクス配置されている撮像素子によ
り同図破線で示す撮像範囲を撮像する。
【0021】図3は、本発明の第1実施形態による車種
判別装置の電気的構成を示す図である。この図におい
て、8は、装置各部を制御するCPUである。このCP
U8の動作については後述する。9は、CCDカメラ7
が撮像した画像を表示するモニタである。10は、バス
スイッチであり、各バス間を接続して各装置間をつな
ぐ。11は、バススイッチ10の切り換え制御を行うバ
スコントローラである。
【0022】12は、CCDカメラ7から出力される映
像信号V(アナログ量)を画像データD(ディジタル
量)に変換するA/D(アナログ/ディジタル)変換器
である。13は、1フレーム分の画像データDを記憶す
る1フレームメモリであり、図4に示すように、CCD
カメラ7の各撮像素子に対応するアドレス構成((1,
1)〜(N,M))とされている。14は、1フレーム
メモリ13の書き込み制御を行うメモリコントローラで
ある。15は、精算機であり、自転車またはバイクの駐
輪料金の精算を行う。なお、本第1実施形態において
は、破線で示す1フレームメモリ16は、設けられてい
ないものとする。
【0023】次に、上述した車種判別装置の動作を説明
する。図1および2において車両1が存在していない状
態において、装置に電源が投入されると、図2に示すよ
うに、投光器51〜54からはビーム光L1〜L4が各々投
光され、該ビーム光L1〜L4は受光器61〜64に受光さ
れる。
【0024】また、CCDカメラ7は、図1、2に破線
で示す撮像範囲を撮像する。すなわち、CCDカメラ7
は、図5に示すように、上方から下方へ走査を繰り返
し、走査線SL1〜SLnに対応する映像信号Vを出力す
る。これにより、モニタ9には、路面2のみの画像が表
示される。
【0025】そして、図1に示すように同図左側からA
方向へ車両1が走行してきて、車両1のタイヤ1aによ
りビーム光L2(図2参照)が遮光されると、受光器62
からは、図3に示す進入信号SsがCPU8へ出力され
る。これにより、CPU8は、車両1が判別領域に進入
したことを認識して、開始信号Kをメモリコントローラ
14へ出力する。また、CPU8は、バスコントローラ
11に制御信号を送り、A/D変換器12と1フレーム
メモリ13とが接続されるようにバススイッチ10を切
り換える。
【0026】メモリコントローラ14は、図6に示す走
査線SL1の走査開始時にCCDカメラ7より出力され
る同期信号Sdに同期させて、A/D変換器12を駆動
制御する。これにより、走査線SL1に対応する映像信
号Vは、A/D変換器12により画像データDに変換さ
れ、バススイッチ10を介して図4に示す1フレームメ
モリ13のアドレス(1,1)〜(1,M)に書き込ま
れる。以下、同様にして、図6に示す走査線SL2以降
に対応する画像データDが順次、1フレームメモリ13
に書き込まれる。
【0027】そして、走査が進み、図6に示す走査線S
Ln-1の走査が行われると、CCDカメラ7からは、走
査線SLn-1に対応する図7(a)に示す映像信号Vが
出力される。図7(a)において、Hは水平同期信号で
あり、映像信号Vはレベルが大きいと当該撮像箇所が明
るく、また、レベルが小さいと暗いことを示す。すなわ
ち、図7(a)に示す例では、時刻ta〜tbまでの間の
映像信号Vは図6に示す車両1のタイヤ1a部分に対応
しており、その他の時間の映像信号Vは、路面2に対応
している。
【0028】そして、上記走査線SLn-1に対応する映
像信号Vは、上述したようにA/D変換器12により図
7(b)に示す画像データDに変換され、バススイッチ
10を介して、図4に示す1フレームメモリ13のアド
レス(N−1,1)〜(N−1,M)に書き込まれる。
【0029】そして、図6に示す走査線SLnに対応す
る画像データDの書き込みが終わると、メモリコントロ
ーラ14は、A/D変換器12の動作を停止させるとと
もに、完了信号SkをCPU8へ出力する。
【0030】これにより、CPU8は、画像データDの
書き込みが完了したことを認識して、バスコントローラ
11に制御信号を供給して、バススイッチ10を1フレ
ームメモリ13と自身とが接続されるようにバススイッ
チ10を切り換える。続いて、CPU8は、走査線SL
n-1(図6参照)に対応する図7(b)に示す画像デー
タD(ディジタル量)を、1フレームメモリ13のアド
レス(N−1,1)〜(N−1,M)から読み込むとと
もに、この画像データDと予め設定されている輝度しき
い値と比較して、輝度しきい値より小レベルの画像デー
タDを「1」(暗)、輝度しきい値より大の画像データ
Dを「0」(明)とする。この場合の比較結果は、図7
(c)に示すように「000・・・0001111100
00・・・0000」となり、CPU8は比較結果を自身
のメモリに書き込む。
【0031】次に、CPU8は、上記比較結果のうち、
連続した「1」がいくつあるかをカウントしてタイヤ1
aのタイヤ幅を認識して、例えば、連続した「1」が6
つ以下であるとき車両1を自転車と判別して自転車判別
信号Gを、7つ以上であるとき車両1をバイクと判別し
てバイク判別信号Bを出力する。なお、CPU8は、連
続して「1」が無い場合、車両1が存在していないと認
識する。図7(c)に示す例では「1」が5つ連続して
いるため、CPU8は、車両1を自転車と判別して、自
転車判別信号Gを精算機15へ出力する。これにより、
精算機15の表示部(図示略)には、自転車料金が表示
され、運転者は当該料金を支払った後、車両1(自転
車)を駐輪場に駐輪する。
【0032】<第1実施形態の第1変形例>上述した第
1実施形態による車種判別装置においては、走査線SL
n-1に対応する画像データDと輝度しきい値とを比較す
る例を説明したが、この輝度しきい値に代えて、図6に
示すタイヤ1aが存在していない走査線SLnに対応す
る画像データDを用いて比較するようにしてもよい。以
下、この第1実施形態の第1変形例について説明する。
【0033】図6に示す走査線SL1〜SLnに各々対応
する画像データDが図4に示す1フレームメモリ13の
アドレス(1,1)〜(N,M)に書き込まれている状
態において、CPU8は、前述した動作により、1フレ
ームメモリ13のアドレス(N−1,1)〜(N−1,
M)から走査線SLn-1(図6参照)に対応する画像デ
ータDを読み込み、自身のメモリに書き込む。
【0034】続いて、CPU8は、1フレームメモリ1
3のアドレス(N,1)〜(N,M)から走査線SLn
(図6参照)に対応する画像データDを読み込み、この
画像データD(アドレス(N,1)〜(N,M))と、
自身のメモリに記憶されている画像データD(アドレス
(N−1,1)〜(N−1,M))とを列毎に順次比較
する。すなわち、CPU8は、まず、アドレス(N−
1,1)の画像データDと、これと同列のアドレス
(N,1)の画像データDとを比較して、アドレス(N
−1,1)の画像データDのレベルが、アドレス(N,
1)の画像データDのレベルより一定値以下であるとき
比較結果を「1」(暗)とし、また、これ以外のとき比
較結果を「0」(明)として、上記比較結果を自身のメ
モリに書き込む。以下、CPU8は、各列毎に比較を行
い、前述した判別条件により車両1の車種判別を行う。
【0035】なお、上述した第1実施形態の第1変形例
においては、走査線SLn-1、走査線SLnに各々対応す
る画像データDのレベルを比較する例について説明した
が、車両1が存在していないときの走査線SLn-1に対
応する画像データDを予めCPU8のメモリに書き込ん
でおき、該画像データDのレベルと、車両1が存在して
いるときの走査線SLn-1に対応する画像データDのレ
ベルとを比較してもよい。
【0036】上述した第1実施形態の第1変形例による
車種判別装置によれば、走査線SLn−1に対応する画
像データDの明暗の判別を、地面2の画像データDとの
相対的な比較により行っているため地面2の汚れ等によ
る誤判別を防ぐことができる。
【0037】<第1実施形態の第2変形例>前述した第
1実施形態による車種判別装置においては、図2に示す
投光器51〜 54、受光器61〜64を設けて、受光器61
〜64からの進入信号Ss(図3参照)により、車種判別
処理が開始される例について説明したが、これに限定さ
れることなく投光器51〜54、受光器61〜64を設けな
い構成としてもよい。以下、この第1実施形態の第2変
形例について説明する。
【0038】図3において(ただし、受光器61〜64は
無いものとする)、装置に電源が供給されると、CPU
8は、メモリコントローラ14へ開始信号Kを出力す
る。今、車両1(図2参照)が存在していないものと
し、前述した動作と同様にして、CCDカメラ7から
は、図5に示す走査線SL1〜SLnに対応する映像信号
Vが出力される。該映像信号Vは、A/D変換器12に
より画像データDに変換され、バススイッチ10を介し
て、1フレームメモリ13のアドレス(1,1)〜
(N,M)に書き込まれる。この書き込みが完了する
と、メモリコントローラ14は、CPU8へ完了信号S
kを出力する。
【0039】これにより、CPU8は、前述した動作に
より、バススイッチ10を介して、1フレームメモリ1
3のアドレス(N−1,1)〜(N−1,M)から走査
線SLn-1(図5参照)に対応する画像データDを読み
込み、該画像データDと輝度しきい値とを比較して、比
較結果「0」、「1」を自身のメモリに書き込む。そし
て、CPU8は、上記比較結果から車種の判別を行う
が、今、車両1が存在していないため、タイヤ無しと判
断して、再び、メモリコントローラ14へ開始信号Kを
出力する。これにより、次フレームの画像データDが1
フレームメモリ13に書き込まれ、以下上記過程が繰り
返される。そして、図6に示す位置まで車両1が進入し
てくると、CPU8は、前述した動作により、車両1を
自転車と判別する。なお、上述した第1実施形態の第2
変形例においては、前述した第1実施形態の第1変形例
による車種判別方法も適用可能である。
【0040】<第1実施形態の第3変形例>前述した第
1実施形態による車種判別装置においては、図6に示す
走査線SLn-1に対応する画像データDにより車両1の
判別を行っていたが、この走査線SLn-1に限定される
ことなく、任意の走査線に対応する画像データDにより
車両1の判別を行ってもよい。以下、この第1実施形態
の第3変形例について説明する。
【0041】この第1実施形態の第3変形例は、図2に
おいて、投光器51〜54、受光器61〜64が設けられて
おらず、かつ、図3において破線で示す1フレームメモ
リ16が設けられている構成とされている。この1フレ
ームメモリ16は、1フレームメモリ13と同一のアド
レス構成とされている。
【0042】図3において(ただし、受光器61〜64は
無いものとする)、装置に電源が供給されると、CPU
8は、メモリコントローラ14へ開始信号Kを出力す
る。今、車両1(図1参照)が存在していないものとす
ると、前述した動作と同様にして、図4に示す1フレー
ムメモリ13のアドレス(1,1)〜(N,M)には、
図5に示す走査線SL1〜SLnに対応する画像データD
が書き込まれる。この書き込みが完了すると、メモリコ
ントローラ14は、CPU8へ完了信号Skを出力す
る。
【0043】これにより、CPU8は、バススイッチ1
0を介して、1フレームメモリ13(図4参照)のアド
レス(N,1)〜(N,M)から、図5に示す走査線S
Lnに対応する画像データDを読み込み、該画像データ
Dと輝度しきい値とを比較して、比較結果「0」、
「1」を、図4に示す1フレームメモリ16のアドレス
(N,1)〜(N,M)に書き込む。そして、CPU8
は、1フレームメモリ16のアドレス(N,1)〜
(N,M)から上記比較結果を読み出し、前述した動作
により、連続した「1」の個数から車種判別を行う。今
の場合、車両1が存在していないため、CPU8はタイ
ヤ無しと判断する。
【0044】以下、CPU8は、図5に示す走査線SL
n-1、・・・、SL1の順で各走査線に対応する画像データ
Dと輝度しきい値とを順次比較して、上述した判別処理
を行う。もし、最後の走査線SL1に対応する画像デー
タDによりタイヤを検出できなかった場合、CPU8
は、メモリコントローラ14へ再び開始信号Kを出力し
て、タイヤが検出されるまで上記過程を繰り返す。そし
て、車両1が図5に示すA方向に進入してきて、判別エ
リア内に車両1が存在した場合、走査線SLn-1〜SL1
のいずれかに対応する画像データDにより、タイヤが認
識され、上述した動作により車種判別が行われる。
【0045】また、上述した第1実施形態の第3変形例
は、以下に説明する方法により、路面2の汚れ状態や、
路面2を照らす照明の劣化状態をも判別可能である。ま
ず、図3において、装置に電源が供給されると、CPU
8は、メモリコントローラ14へ開始信号Kを出力す
る。今、車両1(図1参照)が存在していないものとす
ると、前述した動作と同様にして、1フレームメモリ1
3には、図5に示す走査線SL1〜SLnに対応する画像
データDが書き込まれる。この書き込みが完了すると、
メモリコントローラ14はCPU8へ完了信号Skを出
力する。
【0046】これにより、CPU8は、バススイッチ1
0を介して、1フレームメモリ13から図5に示す2点
鎖線内の走査線SL1〜SLnに対応する画像データD
(以下、路面劣化判別データD’と称する)を読み込
む。この2点鎖線内は、図6に示すように車両1が存在
しうる領域である。そして、CPU8は、路面劣化判別
データD’を路面劣化判別用しきい値と比較し、路面劣
化判別データD’のレベルが路面劣化判別用しきい値よ
り小であれば「1」、大であれば「0」として比較結果
を1フレームメモリ16に書き込む。比較結果が「1」
であれば、対応する路面2の当該部分が汚れていること
を意味し、また「0」であれば汚れていないことを意味
する。そして、CPU8は、上記比較結果の「1」の総
数が一定数以上であれば、路面が汚れている(または照
明劣化)と判別し、また「1」の総数が一定数未満であ
れば、路面が汚れていない(または、照明正常)と判別
する。
【0047】<第2実施形態>次に、本発明の第2実施
形態による車種判別装置について説明する。この第2実
施形態による車種判別装置は、前述した第1実施形態に
よる車種判別装置に比してさらに判別精度を向上させる
ためのものである。すなわち、図8に示す第1実施形態
による車種判別装置において、図9に示す走査線SLn-
1の走査が行われたとき、車両1のハンドルが進行方向
に対してわずかに右側に角度θ(例えば、θ=10゜)
分回転されていたとすると、CCDカメラ7からは、こ
の走査線SLn-1(図9参照)に対応する図10(a)
に実線 で示す映像信号Vが出力される。
【0048】この実線の映像信号Vは、タイヤ1a(図
9参照)に対応する期間T’(時刻ta’〜tb’)が、
図6に示すタイヤ1aに対応する映像信号Vの期間T
(時刻ta〜tb)より大である。これは、図8に示すC
CDカメラ7の撮像方向に対して車両1のタイヤ1aが
角度θ分傾いていることにより、CCDカメラ7からみ
たタイヤ1aの見かけ上の幅が大きくなったことによる
ものである。
【0049】そして、前述した動作と同様にして、図9
に示す走査線SLn-1に対応する映像信号V(図10
(a)参照)は、A/D変換器12(図3参照)により
図10(b)に示す画像データDに変換され、図4に示
す1フレームメモリ13のアドレス(Nー1,1)〜
(Nー1,M)に書き込まれる。次に、CPU8は、1
フレームメモリ13のアドレス(Nー1,1)〜(Nー
1,M)に記憶されている画像データDと輝度しきい値
とを比較する。今、この比較結果は、図10(c)に示
すように「000・・・111111111・・・000」で
あり、「1」が9つ連続したものである。すなわち、C
PU8は、「1」が9つ連続しているため、自転車であ
るにもかかわらず、車両1をバイクと誤判別してしま
う。
【0050】以下、本発明の第2実施形態による車種判
別装置について詳述する。図11は、本発明の第2実施
形態による車種判別装置の概略構成を示す平面図であ
り、図8に対応する部分には同一の符号を付け、その説
明を省略する。この図においては、図8に示すCCDカ
メラ7が、その撮像方向Laと車両1の進行方向Lとの
なす角度がαa(例えば、20〜30゜)となる位置に
設けられている。
【0051】上記角度αaを20〜30°の範囲とした
理由は、角度αaを20°より小とした場合、第1実施
形態による車両判別装置と誤判別率がほとんど変わらな
くなるためであり、角度αaを30°より大とした場
合、タイヤ1aの幅ではなく厚みを検知することになる
からである。なお、今の場合には、図11に2点鎖線で
各々示すCCDカメラ7aおよび7bが設けられてない
ものとする。また、第2実施形態による車種判別装置の
電気的構成は、図3に示す第1実施形態による車種判別
装置の電気的構成(ただし、今の場合、1フレームメモ
リ16は設けられていないものとする)と同一である。
【0052】次に、第2実施形態による車種判別装置の
動作を説明する。まず、撮像領域に車両1が存在してい
ない状態、すなわち、図5に示すモニタ9に路面2のみ
の画像が表示されている状態において、図11に示す同
図左側から進行方向Lへ車両1が走行してきて、車両1
のタイヤ1aによりビーム光L2(図2参照)が遮光さ
れると、受光器62からは、図3に示す進入信号SsがC
PU8へ出力される。
【0053】これにより、前述した動作と同様にして、
CPU8は 車両1が判別領域に進入したことを認識し
て、開始信号Kをメモリコントローラ14へ出力する。
メモリコントローラ14は、図12に示す走査線SL1
の走査開始時にCCDカメラ7より出力される同期信号
Sdに同期させて、A/D変換器12を駆動制御する。
【0054】そして、今、図11に示す位置まで車両1
が進入して、かつ車両1のタイヤ1aが進行方向Lに対
して角度αa分回転されているときに、図12に示す走
査線SLn-1の走査が行われたとすると、CCDカメラ
7からは、走査線SLn-1に対応する図13(a)に示
す映像信号Vが出力される。図13(a)において、映
像信号Vはレベルが大きいと当該撮像箇所が明るく、ま
た、レベルが小さいと暗いことを示す。
【0055】すなわち、図13(a)に示す例では、時
刻t1〜t2までの期間T1の映像信号Vは図12に示す
タイヤ1aの部分1a1に対応しており、時刻t3〜t4
までの期間T2の映像信号Vは、図12に示すタイヤ1
aの部分1a2に各々対応している。また、図13
(a)に示す映像信号Vのうち上記期間T1およびT2以
外の部分は、図12に示す路面2に対応している。
【0056】そして、図13(a)に示す映像信号V
(走査線SLn-1に対応)は、前述したよ うにA/D
変換器12により図13(b)に示す画像データDに変
換され、バ ススイッチ10を介して、図4に示す1フ
レームメモリ13のアドレス(N−1,1)〜(N−
1,M)に書き込まれる。
【0057】そして、図12に示す走査線SLnに対応
する画像データDの書き込みが終わると、メモリコント
ローラ14は、A/D変換器12の動作を停止させると
ともに、完了信号SkをCPU8へ出力する。
【0058】これにより、CPU8は、画像データDの
書き込みが完了したことを認識して、バスコントローラ
11に制御信号を供給して、バススイッチ10を1フレ
ームメモリ13と自身とが接続されるようにバススイッ
チ10を切り換える。続いて、CPU8は、図13
(b)に示す画像データDを、1フレームメモリ13
(図4参照)のアドレス(N−1,1)〜(N−1,
M)から読み込むとともに、この画像データDと予め設
定されている輝度しきい値と比較して、輝度しきい値よ
り小レベルの画像データDを「1」(暗)、輝度しきい
値より大の画像データDを「0」(明)とする。この場
合の比較結果は、図13(c)に示すように「0・・・1
1111100・・・00111110・・・0000」とな
り、CPU8は比較結果を自身のメモリに書き込む。
【0059】次に、CPU8は、上記比較結果のうち、
「1」がいくつ連続しているかをカウントした後、さら
に連続した「1」のグループがいくつあるかをカウント
する。今の場合、CPU8は、図13(c)に示すよう
にグループが2つあって、一方のグループ(同図左側)
は「1」が6つ連続しており、他方のグループ(同図右
側)は「1」が5つ連続していることを認識する。続い
て、CPU8は、上記2つのグループの内、「1」の連
続数が最も多いグループを選択し、選択されたグループ
における「1」の連続数より、タイヤ1aのタイヤ幅を
認識して、車種判別を行う。
【0060】今の場合、CPU8は、図13(c)に示
す同図左側のグループ(「1」が6つ連続)を選択し、
同グループに「1」が6つ連続していることから、車両
1を自転車と認識する。以下、前述した動作を経て、精
算機15の表示部には、自転車料金が表示部に表示さ
れ、運転者は当該料金を支払った後、車両1を駐輪場に
駐輪する。
【0061】また、発明者は、第2実施形態による車種
判別装置の誤判別率を定量的に知る目的で、前述した第
1実施形態による車種判別装置と比較して実験を行っ
た。この結果、第1実施形態による車種判別装置の誤判
別率が10〜15%であるのに対して、第2実施形態に
よる車種判別装置の誤判別率はわずか1%以下であっ
た。この実験結果から明かなように、第2実施形態によ
る車種判別装置によれば、前述した第1実施形態による
車種判別装置に比して、自転車をバイクと誤判別する確
率(誤判別率)が低下するという効果が得られる。
【0062】<第3実施形態>次に、本発明の第3実施
形態による車種判別装置について説明する。この第3実
施形態による車種判別装置は、図8〜図10を参照して
説明した第1実施形態による車種判別装置における誤判
別を防止するためのものである。また、第3実施形態に
よる車種判別装置の外観構成および電気的構成は、前述
した図1〜図6に示すものと同一である。なお、この第
3実施形態による車種判別装置の電気的構成において
は、図3に破線で示す1フレームメモリ16が設けられ
ていない。
【0063】次に、上述した第3実施形態による車種判
別装置の動作を説明する。この第3実施形態による車種
判別装置の基本動作は、前述した第1実施形態による車
種判別装置とほぼ同様であるが、車種判別の方法が異な
っている。すなわち、第1実施形態による車種判別装置
においては、図6に示す走査線SLn-1に対応する画像
データDに基づいて車種判別を行っていたが、第3実施
形態による車種判別装置においては、図6に示す走査線
SLn-1近傍の複数の走査線に各々対応する各画像デー
タDに基づいて車種判別を行う。
【0064】ここで、第3実施形態による車種判別装置
においては、図6に示す走査線SLn-1近傍の複数の走
査線を、図14に示す走査線SLn1〜SLnkと定義す
る。これら走査線SLn1〜SLnkは、図2に示すCCD
カメラ7の撮像範囲とビーム光L1〜L4との位置関係よ
り選択されており、常にタイヤ1aを横切る位置とされ
ている。また、第3実施形態による車種判別装置におい
ては、図15に示すように、上記走査線SLn1(図14
参照)に対応する画像データDが記憶される1フレーム
メモリ13のアドレスをアドレス(n1,1)〜(n
1,M)と、これらアドレス(n1,1)〜(n1,
M)に各々記憶される画像データDを画像データD(n
1,1)〜(n1,M)と各々定義する。
【0065】同様にして、第3実施形態による車種判別
装置においては、走査線SLn2(図14参照)に対応す
る画像データDが記憶される1フレームメモリ13のア
ドレスをアドレス(n2,1)〜(n2,M)と、これ
らアドレス(n2,1)〜(n2,M)に各々記憶され
る画像データDを画像データD(n2,1)〜(n2,
M)と各々定義する。さらに、第3実施形態による車種
判別装置においては、走査線SLnk(図14参照)に対
応する画像データDが記憶される1フレームメモリ13
のアドレスをアドレス(nk,1)〜(nk,M)と、
これらアドレス(nk,1)〜(nk,M)に各々記憶
される画像データDを画像データD(nk,1)〜(n
k,M)と各々定義する。
【0066】以下、上述した第3実施形態による車種判
別装置の動作について、図16を参照して詳述する。図
16は、図3に示すCPU8の車種判別処理時における
処理手順を示すフローチャートである。まず、図1に示
すように同図左側からA方向へ車両1が走行してきて、
車両1のタイヤ1aによりビーム光L2(図2参照)が
遮光されると、受光器62からは、図3に示す進入信号
SsがCPU8へ出力される。このとき、上記車両1の
タイヤ1aは、図11に示すように進行方向Lに対して
角度αa分回転されているものとする。
【0067】そして、図3に示す進入信号Ssが入力さ
れると、CPU8は、開始信号Kをメモリコントローラ
14へ出力するとともに、バスコントローラ11に制御
信号を送り、A/D変換器12と1フレームメモリ13
とが接続されるようにバススイッチ10を切り換える。
【0068】メモリコントローラ14は、図14に示す
走査線SL1の走査開始時にCCDカメラ7より出力さ
れる同期信号Sdに同期させて、A/D変換器12を駆
動制御する。これにより、走査線SL1に対応する映像
信号Vは、A/D変換器12により画像データDに変換
され、バススイッチ10を介して図15に示す1フレー
ムメモリ13のアドレス(1,1)〜(1,M)に書き
込まれる。以下、同様にして、図14に示す走査線SL
2以降に対応する画像データDが順次、1フレームメモ
リ13に書き込まれる。
【0069】そして、走査が進み、図14に示す走査線
SLn1の走査が行われると、CCDカメラ7からは、上
記走査線SLn1に対応する図17(a)に示す映像信号
Vが出力される。図17(a)に示す例では、期間TA
(時刻t1A〜t2A)の映像信号Vは図14に示す車両1
のタイヤ1aの部分1Aに対応しており、同様にして、
期間TB(時刻t1B〜t2B)の映像信号Vは、タイヤ1
aの部分1Bに各々対応している。
【0070】そして、上記走査線SLn1に対応する映像
信号Vは、図3に示すA/D 変換器12により図17
(b)に示す256段階の輝度レベルの画像データD
(n1,1)〜D(n1〜M)に各々変換され、バスス
イッチ10を介して、図15に示す1フレームメモリ1
3のアドレス(n1,1)〜(n1,M)に書き込まれ
る。
【0071】続いて、図14に示す走査線SLn2の走査
が行われると、CCDカメラ7からは、上記走査線SL
n2に対応する図18(a)に示す映像信号Vが出力され
る。図18(a)に示す例では、期間TC(時刻t1C〜
t2C)の映像信号Vは図14に示す車両1のタイヤ1a
の部分1Cに対応している。これと同様にして期間TD
(時刻t1D〜t2D)の映像信号Vは、タイヤ1aの部分
1Dに対応している。
【0072】そして、上記走査線SLn2に対応する映像
信号Vは、上述した動作により、図18(b)に示す画
像データD(n2,1)〜D(n2〜M)に各々変換さ
れ、図15に示す1フレームメモリ13のアドレス(n
2,1)〜(n2,M)に書き込まれる。
【0073】そして、走査が進んで、図14に示す走査
線SLnkの走査が行われると、CCDカメラ7からは、
上記走査線SLnkに対応する図19(a)に示す映像信
号Vが出力される。図19(a)に示す例では、期間T
E(時刻t1E〜t2E)の映像信号Vは図14に示す車両
1のタイヤ1aの部分1Eに対応している。
【0074】そして、上記走査線SLnkに対応する映像
信号Vは、上述した動作により、図19(b)に示す画
像データD(nk,1)〜D(nk〜M)に各々変換さ
れ、図15に示す1フレームメモリ13のアドレス(n
k,1)〜(nk,M)に書き込まれる。
【0075】そして、図14に示す走査線SLnに対応
する画像データDの書き込みが終わると、メモリコント
ローラ14は、A/D変換器12の動作を停止させると
ともに、完了信号SkをCPU8へ出力する。これによ
り、CPU8は、画像データDの書き込みが完了したこ
とを認識して、バススイッチ10を1フレームメモリ1
3と自身とが接続されるようにバススイッチ10を切り
換える。
【0076】次に、CPU8は、1フレームメモリ13
に記憶されている画像データDの2値化処理を行う。す
なわち、CPU8は、まず、図15に示す1フレームメ
モリ13のアドレス(n1,1)〜(n1,M)に記憶
されている画像データD(n1,1)〜(n1,M)
(図17(b)参照)を、アドレス毎にバススイッチ1
0を介して順次読みだし、前述した輝度しきい値と比較
して「0」(明)または「1」(暗)のデータに変換す
る。今の場合、上記比較結果は、図17(c)に示す
「0・・・0111100000110・・・0」という具合
に、「1」が4つ、および2つ連続したものとなる。次
に、CPU8は、上記2値データをバススイッチ10を
介して、図15に示す1フレームメモリ13のアドレス
(n1,1)〜(n1,M)に各々書き込む。
【0077】続いて、上記画像データD(n1,1)〜
(n1,M)と同様にして、CPU8は、図15に示す
1フレームメモリ13のアドレス(n2,1)〜(n
2,M)に記憶されている画像データD(n2,1)〜
(n2,M)(図18(b)参照)を2値化する。今の
場合、上記2値化の結果は、図18(c)に示す「0・・
・011111100001110・・・0」という具合
に、「1」が6つ、および3つ連続したものとなる。次
に、CPU8は、上記2値データをバススイッチ10を
介して、図15に示す1フレームメモリ13のアドレス
(n2,1)〜(n2,M)に各々書き込み、上記2値
化を次の画像データD(n3,1)〜(n3,M)以降
について行う。
【0078】そして、上記2値化処理が、図15に示す
1フレームメモリ13のアドレス(nk,1)〜(n
k,M)に記憶されている画像データD(nk,1)〜
(nk,M)(図19(b)参照)についてなされる
と、1フレームメモリ13のアドレス(nk,1)〜
(nk,M)には、図19(c)に示す「0・・・011
11111110・・・0」(「1」が9つ連続)という
2値データが書き込まれ、CPU8は、2値化処理を終
了する。
【0079】次に、CPU8は、図16に示すステップ
SA1へ進み、車種の判別処理を実行する。ステップS
A1では、CPU8は、変数iに1を代入した後、ステ
ップSA2へ進み、変数jおよび変数qへ0を各々代入
した後、ステップSA3へ進む。ここで、上記変数i
は、図15に示すアドレス(n1,1)〜(nk,M)
および画像データD(n1,1)〜(nk,M)におけ
る(n1, )〜(nk,)の1〜kに対応する変数で
あり、変数jは、上記アドレスにおける( ,1)〜
( ,M)の1〜Mに対応する変数である。また、変
数qは、前述した2値データの連続個数を表す個数Wq
(後述する)の添字qに対応する変数である。
【0080】ステップSA3では、CPU8は変数jを
1インクリメントした後、ステップSA4へ進み、上記
変数jがMより大であるか否かを判断する。このMは、
上述したアドレス(nk,M)のMである。今の場合、
CPU8は、変数jが1であるため、ステップSA4の
判断結果を「NO」として、ステップSA5へ進む。
【0081】ステップSA5では、CPU8は、画像デ
ータD(ni,j)の2値化結果、すなわち、図15に
示すアドレス(ni,j)に記憶されている2値化結果
が「1」(暗)であるか否かを判断する。今の場合、変
数i=1および変数j=1であるため、CPU8は、図
15に示すアドレス(n1,1)に記憶されている2値
化結果「0」(図17(c)参照)より、ステップSA
5の判断結果を「NO」として、ステップSA3へ戻り
上記過程を繰り返す。
【0082】そして、今、ステップSA3において、変
数j=100とされると、ステップSA5では、図17
(b)に示す画像データD(n100,1)の2値化結
果が「1」(図17(c)参照)であるため、CPU8
は、判断結果を「YES」として、ステップSA6へ進
む。
【0083】ステップSA6では、CPU8は、変数q
を1インクリメントして、変数qを1とした後、ステッ
プSA7へ進み、「1」の個数Wp(今の場合W1)に0
を代入した後、ステップSA8へ進み、変数jを1イン
クリメントするとともに、個数Wqを1インクリメント
した後、ステップSA9へ進む。今の場合、変数jは1
01、個数Wpは1である。
【0084】ステップSA9では、CPU8は、変数j
がMより大であるか否かを判断し、今の場合、変数j
(=101)がMより小であるため、同判断結果を「N
O」として、ステップSA10へ進む。ステップSA1
0では、CPU8は、上述したステップSA5と同様の
処理を行う。今の場合、CPU8は、図17(b)に示
す画像データD(n101,1)の二値化結果が「1」
(図17(c)参照)であるため、ステップSA10の
判断結果を「YES」として、ステップSA8へ戻り上
記過程を繰り返す。
【0085】そして、今、ステップSA8において、変
数j=104とされると、ステップSA10では、図1
7(b)に示す画像データD(n104,1)の2値化
結果が「0」(図17(c)参照)であるため、CPU
8は、判断結果を「NO」として、ステップSA3へ戻
り上記過程を繰り返す。このとき、連続した「1」の個
数W1は「4」(図17(c)参照)である。
【0086】そして、今、変数jがMより大、すなわ
ち、図17(b)に示す画像データD(n1,1)〜
(n1,M)の二値化データに関する処理終了したとす
ると、CPU8は、ステップSA4(または、ステップ
SA9)の判断結果を[YES」として、ステップSA
11へ進む。このとき、図17(c)に示すように、個
数W1は4、個数W2は2である。
【0087】ステップSA11では、CPU8は、連続
した「1」の複数の個数W1〜Wq(単数W1の場合も有
りうる)の中より、最大のものを選択して、選択された
ものを最大個数Wmaxとする。すなわち、CPU8は、
図17(c)に示す2値データのうち「1」が連続して
いる2組の個数W1、W2のなかから、「1」の連続数が
最も多いものを選択する。今の場合、CPU8は、個数
W1(=4)を選択して、これを最大個数Wmax(=4)
とした後、ステップSA12へ進む。
【0088】ステップSA12では、CPU8は、上記
最大個数Wmax(=4)と判別しきい値TW(今の場合、
6)とを比較して、Wmax>TWなる条件のとき、同判断
結果を「YES」として、ステップSA13へ進み、一
方、今の場合、上記条件を満たしていないため、同判断
結果を「NO」として車両1(図1参照)を自転車と判
別して、車種判別処理を終了する。
【0089】なお、ステップSA13では、CPU8
は、変数iを1インクリメントした後、ステップSA1
4へ進む。ステップSA14では、CPU8は、変数i
がkより大であるか否かを判断する。上記kは、図19
(b)に示す画像データD(nk,1)の「k」に対応
している。すなわち、CPU8は、上記判断結果が「Y
ES」の場合、つまり、画像データD(n1,1)〜
(nk〜M)の全てに関する処理が終了した時点でk本
の走査線における複数の最大個数W1〜WqのすべてがW
max>TWなる条件を満たした場合、車両1(図1参照)
をバイクと判断して、車種判別処理を終了する。一方、
CPU8は、ステップSA14の判断結果が「NO」の
場合、ステップSA2へ戻り、上述した過程を繰り返
す。
【0090】なお、上述した第3実施形態による車種判
別装置においては、図19(c)に示すように走査線S
Lnkに対応する「1」の二値データが、正常な自転車の
タイヤ幅よりかなり多い「9」という値であっても、図
17(c)に示す走査線Sn1に対応する個数W1、W2に
より車両1を自転車と判別しているため判別精度には影
響がない。
【0091】以上説明したように、本発明の第3実施形
態による車種判別装置によれば、車両1のタイヤ1aが
CCDカメラ7の撮像方向に対して傾いている場合であ
っても、複数の最大個数Wmaxの全てがしきい値より大
である場合にのみ車両1をバイクと判別しているため、
本来自転車である車両1をバイクと誤判別する確率を低
くすることができるという効果が得られる。
【0092】以上、本発明の実施形態を図面を参照して
詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られ
るものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計
の変更等があっても本発明に含まれる。たとえば、上述
した第1実施形態においては、自転車とバイクとのタイ
ヤ幅の差を利用して車種判別を行う例を示したが、これ
に限定されることなく、車両1のタイヤ幅を求めた後、
該タイヤ幅と輝度しきい値とを比較して、単にタイヤ幅
の判別(広い、狭い)のみを行うようにしてもよい。
【0093】また、上述した第1実施形態おいては、画
像データDと輝度しきい値とを比較して、比較結果
「1」(暗)の連続した個数により車種を判別する例を
示したが、これに限定されることなく、上記「1」に対
応する実際の単位長さを設定しておき、連続した「1」
の個数と上記単位長さを掛けて、タイヤ幅の実寸を求め
るようにしてもよい。
【0094】さらに、上述した第2実施形態による車種
判別装置においては、図11に実線で示すCCDカメラ
7を1台用いた例について説明したが、これに限定され
ることなく、同図に2点鎖線で示すCCDカメラ7a、
7bを用いた構成としてもよい。
【0095】すなわち、図11において、CCDカメラ
7aは、その撮像方向Lbと車両1の進行方向Lとのな
す角度がαb(=αaまたは≠αa)となる位置に設けら
れ、他方、CCDカメラ7bは、その撮影方向と車両1
の進行方向Lとのなす角度が0°となる位置に設けられ
ている。すなわち、CCDカメラ7bは、図1に示す第
1実施形態による車種判別装置のCCDカメラ7と同じ
位置に設けられる。すなわち、この第2実施形態による
変形例においては、CCDカメラ7に加えてCCDカメ
ラ7aを併用する場合(以下、第1変形例と称する)
と、一方、CCDカメラ7に加えてCCDカメラ7bを
併用する場合(以下、第2変形例と称する)とがある。
【0096】上記第2実施形態による第1、2変形例に
おいては、図3に示すCPU8は、まず、図11に示す
CCDカメラ7より出力された1走査線に対応する映像
信号Vより求められる、連続した「1」を有する複数の
グループのうち、「1」の連続数が最大(または、最
小)のグループを選択し、選択されたグループの「1」
の連続数に基づいて、前述した方法により車両1が自転
車であるか、または、バイクであるかを判別する。以
後、この判別結果を第1の判別結果と称する。
【0097】続いて、CPU8は、図11に示すCCD
カメラ7aより出力された1走査線に対応する映像信号
Vより求められる、連続した「1」を有する複数のグル
ープのうち1の連続数が最大(または、最小)のグルー
プを選択し、選択されたグループの「1」の連続数に基
づいて、車両1の車種判別を行う。以後、この判別結果
を第2の判別結果と称する。すなわち、CPU8は、C
CDカメラ7および7aから各々出力される映像信号V
に基づいて、第1および第2の判別結果を導き出す。
【0098】次に、CPU8は、上述した第1および第
2の判別結果と、次に示す最終判別規則とに基づいて、
最終的な車種判別を行う。
【0099】 <最終判別規則> (第1の判別結果) (第2の判別結果) (最終判別結果) ・自転車 ・自転車 → ・自転車 ・自転車 ・バイク → ・自転車 ・バイク ・自転車 → ・自転車 ・バイク ・バイク → ・バイク
【0100】例えば、今、第1の判別結果が「自転
車」、第2の判別結果が「バイク」であったとすると、
CPU8は、上記最終判別規則により、車両1を自転車
と最終判別する。すなわち、上記最終判別規則より明か
なように、CPU8は、第1の判別結果および第2の判
別結果のうち、車両1を「自転車」と判別したものが1
つでもあったときには、車両1を「自転車」と判別し、
他方、第1の判別結果および第2の判別結果のうち、い
ずれのものにも車両1を「自転車」と判別したものがな
いときには、車両1を「バイク」と判別する。これによ
り、車両1のタイヤ1がいかなる角度とされている場合
であっても、誤判別率を低下させることができるという
効果が得られる。
【0101】さらに、上述した第1および2実施形態に
よる車種判別装置においては、1本の走査線による画像
データDに基づいて、車種判別を行う例について説明し
たが、これに限定されることなく、複数(例えば、5)
本の走査線に対応する複数の画像データDに基づいて車
種判別を行ってもよい。加えて、上述した第2および第
3実施形態による車種判別装置においては、前述した第
1実施形態の第1〜第3変形例を適用してもよい。
【0102】さらに、上述した第3実施形態による車種
判別装置においては、二値化処理では固定値である輝度
しきい値を用いた例について説明したが、これに限定さ
れることなく、上記輝度しきい値を路面2の状態に応じ
て可変の値としてもよい。
【0103】この場合には、二値化処理の前に、図17
(b)〜図19(b)に示す走査線SLn1〜SLnkに各
々対応する画像データD毎に、輝度レベルが最も低い画
像データDを1つ選択する。次に、選択された複数の画
像データの各輝度レベルに定数を掛けたものを、輝度し
きい値とする。つまり、走査線SLn1〜SLnkの各走査
線毎に輝度しきい値が得られる。この方法によれば、路
面2の汚れ等による画像データDの輝度レベルに変化が
あっても、路面2の光反射率に対応した2値データが得
られるため、判別精度をさらに向上させることができ
る。
【0104】また、上述した第3実施形態による車種判
別装置においては、図1に示す1台のCCDカメラ7を
用いた例について説明したが、これに限定されることな
く、上述した第2実施形態による車種判別装置と同様に
して2台のCCDカメラ7、7a(図11参照)を用い
た構成としてもよい。以下、この2台のCCDカメラ
7、7aを用いた構成例(第3実施形態の変形例)につ
いて説明する。
【0105】この第3実施形態の変形例による車種判別
装置は、外観構成が図11に示すものと同一であり、基
本動作も図16を参照して説明したものとほぼ同様であ
るが、車種判別方法が異なっている。すなわち、この変
形例においては、図11に示すCCDカメラ7および7
aが設けられている。
【0106】以下、この第3実施形態の変形例による車
種判別装置の動作(車種判別方法)について、詳述す
る。今、図11に示す位置まで車両1が進入して、かつ
車両1のタイヤ1aが進行方向Lに対して角度αa分回
転されているときに、図12に示す走査線 SLn-1の走
査が行われたとすると、CCDカメラ7からは、走査線
SLn-1に対応する映像信号Vが出力される。同様にし
て、図11に示すCCDカメラ7aからは、走査線SL
n-1に対応する画像信号Vが出力される。ただし、この
場合においては、図示しないモニタには、図12に示す
車両1に対して、角度(αa+αb)(図11参照)だけ
位置ずれした車両1が表示される。
【0107】そして、走査が進み、図14に示す走査線
SLn1(但し、図14に示すモニタ9には、同図に示す
車両1に代えて、図12に示す車両1が表示されている
ものとする)の走査が行われると、CCDカメラ7から
は、上記走査線SLn1に対応する映像信号Vが出力され
る。このCCDカメラ7より出力された映像信号Vは、
前述した動作を経て、画像データDに変換された後、2
値処理により「0」(明)または「1」(暗)のデータ
に変換される。同様にして、図11に示すCCDカメラ
7aからは、走査線SLn1に対応する映像信号Vが出力
され、該映像信号Vは、前述した動作を経て2値処理に
より「0」(明)または「1」(暗)のデータに変換さ
れる。
【0108】以後、CPU8により、CCDカメラ7お
よび7aの各々について、各走査線SLn2以降に対応す
る画像データDの2値化処理がなされる。そして、上記
2値化処理が終了すると、CPU8は、CCDカメラ7
における複数の走査線の中から、例えば、走査線SLn1
〜SLnkに対応する2値化データを選択する。他方、C
PU8は、CCDカメラ7aにおける複数の走査線のな
かから、例えば、走査線SLn1〜SLnLに対応する2値
化データを選択する。
【0109】次に、CPU8は、各走査線SLn1〜SL
nk(CCDカメラ7分)毎に、図16に示すステップS
A11で説明した方法と同様にして、複数の個数W1〜
Wq(単数W1の場合も有りうる)の中より、最大個数W
maxを走査線単位で選択する。他方、これと同様にし
て、CPU8は、上述した各走査線SL1〜SLnL(C
CDカメラ7a分)毎に、複数の個数W1〜WQの中よ
り、最大個数を走査線単位で選択する。すなわち、CP
U8は、走査線の本数分の最大個数Wmaxを選択する。
【0110】そして、CPU8は、複数の最大個数Wma
xのうち、1つでもWmax≦TWなる条件(図16:ステ
ップSA12参照)が成立したとき、車両1を自転車と
判別する。以上説明した第3実施形態の変形例によれ
ば、2台のCCDカメラ7、7aから出力される映像信
号Vに基づいて、車種判別を行っているので、更に、判
別精度を向上させることができるという効果が得られ
る。
【0111】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1〜7に記
載の発明によれば、搭乗者が車両に乗ったままであって
も車種判別が可能であるとともに、耐久性に優れ、かつ
従来のものに比して判別精度を高くすることができると
いう効果が得られる。また、請求項3に記載の発明によ
れば、車種判別に加えて通路の汚れ具合をも判別するこ
とができるという効果が得られる。また、請求項8〜9
に記載の発明によれば、撮像手段が車両の進行方向にし
て角度をもって設けられていることにより、見かけ上の
タイヤ幅が不当に広くなることがないため、さらに判別
精度を高くすることができるという効果が得られる。
【0112】また、請求項10および11に記載の発明
によれば、連続した暗データが複数箇所に存在する場合
においても車種判別が可能であることから、車両のタイ
ヤが撮像手段の撮像方向に対して傾いている場合であっ
ても、所望の判別精度を維持しつつ車種判別をすること
ができるという効果が得られる。
【0113】また、請求項12に記載の発明によれば、
輝度しきい値が路面状態によって可変されることによ
り、暗データ分布算出手段による暗データの変換精度が
向上し、従って、判別精度をより高くすることができる
という効果が得られる。
【0114】さらに、請求項13〜15に記載の発明に
よれば、2台の第1の撮像手段および第2の撮像手段を
設けたことにより、第1種車両または第2種車両のタイ
ヤがその進行方向に対して傾いている場合であっても、
常にタイヤに対して斜め方向の画像データが得られるた
め、より判定精度を高めることができるという効果が得
られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態による車種判別装置の概
略構成を示す側面図である。
【図2】図1に示すXーX’線矢視図である。
【図3】本発明の第1実施形態による車種判別装置の電
気的構成を示すブロック図である。
【図4】図3に示す1フレームメモリ13、16のアド
レス構成を示す図である。
【図5】図1において車両1が存在していないときのモ
ニタ9の表示を示す図である。
【図6】図1において車両1が存在しているときのモニ
タ9の表示を示す図である。
【図7】図6に示す走査線SLn-1に対応する映像信号
V、画像データDの波形図である。
【図8】本発明の第1実施形態による車種判別装置にお
いて誤判別が発生する状況を示す平面図である。
【図9】図8に示す状況におけるモニタ9の表示を示す
図である。
【図10】図9に示す走査線SLn-1に対応する映像信
号V、画像データDの波形図である。
【図11】本発明の第2実施形態による車種判別装置の
概略構成を示す平面図である。
【図12】図11に示すCCDカメラ7(実線)より出
力される映像信号Vによるモニタ9の表示を示す図であ
る。
【図13】図12に示す走査線SLn-1に対応する映像
信号V、画像データDの波形図である。
【図14】本発明の第3実施形態による車種判別装置に
おいて、図1に車両1が存在しているときのモニタ9の
表示を示す図である。
【図15】同第3実施形態による車種判別装置におい
て、図3に示す1フレームメモリ13のアドレス構成を
示す図である。
【図16】同第3実施形態による車種判別装置におい
て、図3に示すCPU8の車種判別処理手順を示すフロ
ーチャートである。
【図17】図14に示す走査線SLn1に対応する映像信
号V、画像データDの波形図である。
【図18】図14に示す走査線SLn2に対応する映像信
号V、画像データDの波形図である。
【図19】図14に示す走査線SLnkに対応する映像信
号V、画像データDの波形図である。
【符号の説明】
1 車両 2 路面 51〜54 投光器 61〜64 受光器 7、7a、7b CCDカメラ 8 CPU 10 バススイッチ 11 バスコントローラ 12 A/D変換器 13、16 1フレームメモリ 14 メモリコントローラ Ss 進入信号 V 映像信号 D 画像データ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 落合 光敏 愛知県豊橋市三弥町字元屋敷150 神鋼電 機株式会社豊橋製作所内

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定の通路を通過する第1種車両、また
    は第2種車両の車種を判別する車種判別装置において、 前記通路の第1の領域を撮像する撮像手段と、 前記撮像手段から出力される画像データに基づいて、前
    記第1の領域内に進入してきた前記車両のタイヤ幅を認
    識して、前記タイヤ幅が幅判別しきい値より小であると
    き前記車両を前記第1種車両と判別し、前記タイヤ幅が
    幅判別しきい値より大であるとき前記車両を前記第2種
    車両と判別する判別手段と、 を具備することを特徴とする車種判別装置。
  2. 【請求項2】 前記路面の前記第1の領域において前記
    車両のタイヤを検出する検出手段とを有し、 前記判別手段は、前記検出手段により前記タイヤが検出
    されたときの前記タイヤを含む第2の領域の画像データ
    と輝度しきい値とを比較して、該第2の領域における明
    暗の輝度分布を求め、暗の輝度分布に基づいて前記タイ
    ヤ幅を認識すること、 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】 前記判別手段は、前記第1の領域の画像
    データと前記輝度しきい値とを比較して、前記第1の領
    域における明暗の輝度分布を求め、該輝度分布から前記
    通路の汚れ具合をも判別すること、 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】 前記検出手段は、前記第1の領域におい
    て、前記画像データが前記輝度しきい値より小であると
    き、前記車両のタイヤを検出すること、 を特徴とする請求項2に記載の車種判別装置。
  5. 【請求項5】 前記輝度しきい値は、前記第1の領域に
    前記車両が存在していないときの、前記第2の領域の輝
    度とされていること、 を特徴とする請求項2に記載の車種判別装置。
  6. 【請求項6】 前記輝度しきい値は、前記第1の領域に
    前記車両が存在していないときの、前記第2の領域以外
    の第3の領域の輝度とされていること、 を特徴とする請求項2に記載の車種判別装置。
  7. 【請求項7】 前記撮像手段は、CCDカメラであるこ
    と、 を特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の車種
    判別装置。
  8. 【請求項8】 所定の通路を通過する第1種車両、また
    は第2種車両の車種を判別する車種判別装置において、 前記第1種車両または前記第2種車両の進行方向とその
    撮像方向とが所定の角度をなす位置に設けられ、前記通
    路の第1の領域を撮像する撮像手段と、 前記撮像手段から出力される画像データに基づいて、前
    記第1の領域内に進入してきた前記車両のタイヤ幅を認
    識して、前記タイヤ幅が幅判別しきい値より小であると
    き前記車両を前記第1種車両と判別し、前記タイヤ幅が
    幅判別しきい値より大であるとき前記車両を前記第2種
    車両と判別する判別手段と、 を具備することを特徴とする車種判別装置。
  9. 【請求項9】 前記撮像手段は、前記第1種車両または
    前記第2種車両の進入方向とその撮像方向とが20度〜
    30度の範囲の角度をなす位置に設けられていること、 を特徴とする請求項8に記載の車種判別装置。
  10. 【請求項10】 所定の通路を通過する第1種車両、ま
    たは第2種車両の車種を判別する車種判別装置におい
    て、 前記通路の第1の領域を撮像する撮像手段と、 前記撮像手段から出力される画像データより、1本の走
    査線に対応する第1の画像データを選択する選択手段
    と、 所定のサンプリング間隔で、前記第1の画像データと予
    め設定された輝度しきい値とを比較して、前記第1の画
    像データが前記輝度しきい値より小である場合、当該第
    1の画像データを暗データに変換する暗データ分布算出
    手段と、 連続した前記暗データが存在する場合、前記暗データの
    連続幅が幅判別しきい値より小であるとき前記車両を前
    記第1種車両と判別し、前記連続幅が前記幅判別しきい
    値より大であるとき前記車両を前記第2種車両と判別
    し、また、前記連続した暗データが複数箇所に存在する
    場合、最も幅の広い前記連続幅に基づいて前記判別を行
    う判別手段と、 を具備することを特徴とする車種判別装置。
  11. 【請求項11】 所定の通路を通過する第1種車両、ま
    たは第2種車両の車種を判別する車種判別装置におい
    て、 前記通路の第1の領域を撮像する撮像手段と、 前記撮像手段から出力される画像データより、複数の走
    査線に各々対応する画像データを選択する選択手段と、 前記走査線毎に、所定のサンプリング間隔で、前記画像
    データと予め設定された輝度しきい値とを比較して、前
    記画像データが前記輝度しきい値より小である場合、当
    該画像データを暗データに変換する暗データ分布算出手
    段と、 1走査線毎に、連続した前記暗データのうち最も連続幅
    が広いものを抽出する抽出手段と、 前記抽出手段により抽出された前記連続した暗データの
    前記連続幅が幅判別しきい値より小であるとき前記車両
    を前記第1種車両と前記1走査線毎に判別し、 前記1走査線毎に抽出された複数の連続した暗データの
    各連続幅の全てが、前記幅判別しきい値より大であると
    き前記車両を前記第2種車両と判別する判別手段と、 を具備することを特徴とする車種判別装置。
  12. 【請求項12】 前記輝度しきい値は、前記路面の反射
    率に応じた値に可変されること、 を特徴とする請求項10または11に記載の車種判別装
    置。
  13. 【請求項13】 所定の通路を通過する第1種車両、ま
    たは第2種車両の車種を判別する車種判別装置におい
    て、 前記第1種車両または前記第2種車両の進行方向とその
    撮像方向とが第1の角度をなす位置に設けられ、前記通
    路の第1の領域を撮像する第1の撮像手段と、 前記第1種車両または前記第2種車両の進行方向とその
    撮像方向とが第2の角度をなす位置に設けられ、前記通
    路の前記第1の領域を撮像する第2の撮像手段と、 前記第1および第2の撮像手段から出力される複数の画
    像データに基づいて、前記車両が、前記第1種車両また
    は前記第2種車両のいずれかであるかを判別する判別手
    段と、 を具備することを特徴とする車種判別装置。
  14. 【請求項14】 前記判別手段は、前記第1の撮像手段
    より出力される第1の画像データおよび前記第2の撮像
    手段より出力される第2の画像データに基づいて、前記
    第1の領域内に進入してきた前記車両の複数の部分の複
    数のタイヤ幅を前記第1および第2の画像データ毎に認
    識して、前記複数のタイヤ幅のうち最大(または、最
    小)のものが幅判別しきい値より小であるとき前記車両
    を前記第1種車両と判別し、前記最大(または、最小)
    のタイヤ幅が幅判別しきい値より大であるとき前記車両
    を前記第2種車両と判別し、前記第1および第2の画像
    データより得られる2つの判別結果のうち、1つでも第
    1種車両と判別されたものがあったとき、最終的に前記
    車両を前記第1種車両と判別し、他方、前記2つの判別
    結果のうち、いずれも前記第1種車両と判別されないも
    のがあったとき、最終的に前記車両を前記第2種車両と
    判別する、 ことを特徴とする請求項13に記載の車種判別装置。
  15. 【請求項15】 前記第1の撮像手段より出力される画
    像データの中より、複数の走査線に各々対応する第1の
    画像データを選択するとともに、前記第2の撮像手段よ
    り出力される画像データの中より複数の走査線に各々対
    応する第2の画像データを選択する選択手段とを具備
    し、 前記判別手段は、前記第1および前記第2の画像データ
    に基づいて、各走査線における最大のタイヤ幅を各々認
    識して、複数の最大のタイヤ幅のうち、幅判別しきい値
    より小であるものが1つでも存在しているとき、前記車
    両を前記第1種車両と判別すること、 を特徴とする請求項13に記載の車種判別装置。
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