JPH11120480A

JPH11120480A - 車両特徴抽出装置および車両特徴抽出方法

Info

Publication number: JPH11120480A
Application number: JP28824897A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Nishino; 雅晴西野; Kenji Takemura; 賢治武村
Original assignee: Omron Corp; Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1997-10-21
Filing date: 1997-10-21
Publication date: 1999-04-30

Abstract

(57)【要約】【課題】外観特徴の抽出結果と進入してくる車両との対
応性を高めて、抽出結果の報知精度を向上させる。【解決手段】進入してきた車両Ｖの外観特徴を車種特徴
抽出手段（６，７ａ，７ｂ，７ｃ，８，９ａ，９ｂ，１
０）で抽出したのち、外観特徴抽出地点より車両進行方
向下流側で外観特徴抽出済み車両を車両検出手段２で検
出し、その検出に応じて、車両特徴抽出手段（６，７
ａ，７ｂ，７ｃ，８，９ａ，９ｂ，１０）がその車両の
外観特徴抽出結果を出力することで、外観特徴抽出結果
を出力するときの車両位置を一定にする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有料道路、有料駐
車場等の料金収集装置に用いられる車両特徴抽出装置や
車両特徴抽出方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、車両特徴抽出装置として、次
に示す車種判別装置がある。この車種判別装置は、例え
ば、料金収集所の手前に配置されており、まず、進入し
てきた車両を、車両分離器で検出する。そして、車両分
離器によって進入車両を検出すると、ナンバープレート
認識手段（撮像手段および画像解析手段を備えている）
によって、進入車両のナンバープレートの大きさおよび
車種番号を認識することで車種を判別してその判別結果
を料金収集所等に報知している。

【０００３】このような車種判別装置ではより判別精度
を高めるために、ナンバープレート認識手段の他に、も
う一つ車両特徴抽出手段を備えたものがある。すなわ
ち、各車種毎に車高が一定の範囲内に収まることを利用
して、車両分離器を通過した車両の車高を車高検出手段
により検出し、その検出結果（車高）により車種を判別
する。これにより、ナンバープレート認識手段において
認識不良が生じた場合における車種判定をバックアップ
して車両特徴の抽出精度を高めていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように構成された
従来の車種判別装置には次のような課題があった。すな
わち、ナンバープレート認識手段は、車両分離器により
進入車両を検出したのち認識操作を開始するが、その認
識にはある程度の時間（例えば、１秒程度）を要する。
これに対して、認識対象車両は、認識結果が出るまでさ
らに進行しており、認識が終了した時点では、車両分離
器からある程度離間した位置まで進行してくる。ここ
で、車両分離器を通過する車両の速度が一定であるなら
ば、認識が終了した時点における対象車両の位置はほぼ
一定となる。しかしながら、車両分離器を通過する車両
の速度はまちまちであるため、認識が終了した時点にお
ける対象車両の位置が速度によりばらついてしまうのは
避けられない。ところが、このような車種判別装置が設
置される料金収集所等においては、連続的に車両が進入
してくることが多い。そのため、判別結果の被報知者
（例えば料金収受員）からみて、報知される認識結果
が、進入してくるどの車両に対応したものであるのか判
別しにくかった。

【０００５】一方、車高検出手段は、対象車両が車高検
出手段を完全に通過して初めて車高の検出結果を出すよ
うに構成されており、車高検出に要する時間は対象車両
の車長に応じて変動する。これに対して、各車の車長
は、車種により大きく異なっている。そのため、車長の
検出結果が出た時点における対象車両の車頭位置は、そ
の車長に応じて変動するのが避けられない。しかしなが
ら、これでは、ナンバープレート認識手段と同様、判別
結果の被報知者（例えば料金収集所の係員）からみて、
報知される認識結果が、進入してくるどの車両に対応し
たものであるのか判別しにくかった。

【０００６】したがって、本発明においては、車両特徴
抽出結果と、進入してくる車両との対応性を高めて、抽
出結果の報知精度を向上させることを課題としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課題
の解決するために次のように構成している。

【０００８】本発明の請求項１に記載した発明では、進
入してきた車両の外観特徴を抽出する車両特徴抽出手段
と、前記車両特徴抽出手段より車両進行方向下流側に配
置されて外観特徴抽出済みの車両を検出する車両検出手
段とを備えており、かつ、前記車両特徴抽出手段は、前
記車両検出手段による車両の検出に応じて、車両外観特
徴の抽出結果を出力するものであり、以上のものから車
両特徴抽出装置を構成しており、これにより次のような
作用を有する。すなわち、車両検出手段により外観特徴
抽出済みの車両を検出して初めて、車両特徴抽出手段が
抽出した車両外観特徴の抽出結果が出力されるので、車
長や車速にかかわりなく、抽出結果を出力するタイミン
グは一定になる。

【０００９】本発明の請求項２に記載の発明は、進入し
てきた車両の外観特徴を抽出したのち、外観特徴抽出地
点より車両進行方向下流側で外観特徴抽出済み車両を検
出し、車両検出に応じて、その車両の外観特徴抽出結果
を出力するようにしており、これにより次のような作用
がある。すなわち、外観特徴抽出済みの車両の通過を検
出して初めて、抽出した車両外観特徴の抽出結果を出力
するので、車長や車速にかかわりなく、抽出結果を報知
するタイミングは一定になる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面を参照して詳細に説明する。

【００１１】図１は、本発明の一実施の形態の車両特徴
抽出装置である車種判別装置の構成を示す外観斜視図で
あり、図４は車種判別装置の構成を示すブロック図であ
る。

【００１２】この車種判別装置は、通過する車両Ｖの外
観特徴から車種を判別する装置であって、有料道路、有
料駐車場等の料金所ブースＢの車両進行方向（図中矢印
Ａで表示）上流側に位置する道路Ｒ上に設置されてい
る。車種判別装置には、通過する車両の外観特徴の抽出
操作を実施する特徴抽出操作領域Ｈがあり、この特徴抽
出操作領域Ｈの車両進行方向上流端（車両Ｖの入口側端
部）Ｈ_inと、車両進行方向下流端（車両Ｖの出口側端
部）Ｈ_outとには、それぞれ車両分離器１，２が設けら
れている。車両分離器１，２は、道路Ｒを挟んで対向す
る路側それぞれに配置されたセンサヘッド１ａ，２ａお
よび回帰反射板１ｂ，２ｂから構成されており、センサ
ヘッド１ａ，２ａが照射して回帰反射板１ｂ，２ｂで反
射する光を車両Ｖが遮断するか否かを再度センサヘッド
１ａ，２ａで検出することで車両分離器１，２を横切る
車両Ｖを検出している。

【００１３】これら車両分離器１，２は具体的には次の
ように構成されている。すなわち、図２（ａ）は車両分
離器１，２の概略構成図であって、センサヘッド１ａ，
２ａと、回帰反射板１ｂ，２ｂとが道路Ｒを隔てて対向
して配置されている様子を示している。センサヘッド１
ａ，１ｂは光ビームを出射する投光部５１、この投光部
５１からの光ビームを回帰反射板１ｂ，２ｂに向けて走
査する光走査部５２、この光走査部５２で走査しつつ出
射された光ビームの反射光を受光する受光部５３を備え
ている。

【００１４】投光部５１は半導体レーザーや発光ダイオ
ード等の発光素子５１ａと、この発光素子５１ａからの
光を平行な光ビームにするコリメートレンズ５１ｂとか
らなり、光走査部５２はポリゴンミラーで構成される。
受光部５３は回帰反射板１ｂ，２ｂや車両Ｖからの反射
光を集光するコンデンサレンズ５３ａと、このコンデン
サレンズ５３ａで集光された光を受光して電気信号に変
換するフォトダイオード等の受光素子５３ｂとからな
る。光走査部５２はガルバノミラーで構成しても良い。

【００１５】ー方、回帰反射板１ｂ，２ｂはプリズム等
をセンサヘッド１ａ，２ａの光ビームの走査方向に沿っ
て縦列配置することにより、センサヘッド１ａ，２ａか
らの光ビームが正反射を起こすように構成されている。

【００１６】この構成において、発光素子５１ａからの
光は、コリメートレンズ５１ｂによって平行な光ビーム
に変換され、光走査部５２で反射されて回帰反射板１
ｂ，２ｂに向けて出射される。光走査部５２はポリゴン
ミラーから構成されて一定速度で回転しているので、図
２（ｂ）示すように、光ビームは道路Ｒを略直角に横切
る状態で垂直方向に扇状に走査される。

【００１７】センサヘッド１ａ，２ａと回帰反射板１
ｂ，２ｂとの間に車両Ｖが存在しない場合は、センサヘ
ッド１ａ，２ａから出射された光ビームは回帰反射板１
ｂ，２ｂでそのまま反射され、反射光がセンサヘッド１
ａ，２ａの受光部５３に入射される。この反射光はコン
デンサレンズ５３ａによって集光され、受光素子５３ｂ
で受光されて電気信号に変換される。

【００１８】センサヘッド１ａ，２ａと回帰反射板１
ｂ，２ｂとの間に車両Ｖが存在する場合は、センサヘッ
ド１ａ，２ａから出射された光ビームは、途中で車両Ｖ
によって遮光され、回帰反射板１ｂ，２ｂに照射されな
くなる。この場合、車両Ｖからの反射光は回帰反射板１
ｂ，２ｂで正反射される場合に比べ光強度が弱く受光素
子５３ｂでの受光量が小さくなる。従って、判定回路
（図示せず）で受光量を予め設定した閾値と比較するこ
とで、車両Ｖの有無を判定して、車両検知信号Ｓ１を車
両検知制御部１６に出力している。

【００１９】このような構成された車両分離器１，２の
他、上流端Ｈ_inおよび下流端Ｈ_outには、それぞれ道路
Ｒを跨いで配置されたコの字状の門柱３，４が配設され
ており、これら門柱３，４の間には、道路Ｒの幅方向中
央部を通って梁５が架け渡されている。

【００２０】上流端Ｈ_in側の車両分離器１の隣（車両進
行方向下流側）には、車両Ｖの軸数を検出する軸数計６
と、車両Ｖの通過検出、および通過する車両Ｖの形状を
検出するレーザセンサ７ａ，７ｂ，７ｃが設けられてい
る。レーザセンサ７ａ〜７ｃと車両分離器１との間の車
両進行方向に沿った離間距離は、任意の間隔（例えば１
ｍ）に設定されている。これは、任意の間隔に離間した
車両分離器１とレーザセンサ７ａ，７ｂ，７ｃとの両方
において、車両Ｖを検出した場合のみ、車両Ｖの進入と
見なすことで、例えば、人の通過を車両Ｖの通過と見誤
る、といった車両Ｖの誤検知を防止している。

【００２１】軸数計６は、道路Ｒの路側に設けられて、
前方を通過する車両Ｖの車輪の軸数を検出している。軸
数計６は、図３に示すように、発光素子７１ａおよびコ
リメートレンズ７１ｂからなる投光部７１と、エンコー
ダを有するモータにより回転駆動されるポリゴンミラー
からなる光走査部７２と、反射光を集光するコンデンサ
レンズ７３ａおよび集光した反射光を受光して電気信号
に変換する受光素子７３ｂからなる受光部７３とからな
る。

【００２２】このように構成された軸数計６は三角測距
の原理に基づいて路面または車両Ｖまたは距離を測定
し、その出力特性は車両ＶのタイヤＴＹに投光したとき
だけ距離が短くなるため、これによってタイヤＴＹの数
（すなわち軸数）を検出してタイヤ有無信号Ｓ３を車両
検知制御部１６に出力している。

【００２３】レーザセンサ７ａ，７ｂ，７ｃは、上流端
Ｈ_in側の門柱３の天井部３ａに支持されており、下方の
道路Ｒに向けて垂直にかつ道路Ｒを横切る方向に沿って
レーザビームを走査しており、レーザビームが反射する
地点までの距離を測定することで、レーザビームの走査
領域を横切る物体の有無や横切る物体の横断面形状を計
測するデータを提供している。

【００２４】また、特徴抽出操作領域Ｈのほぼ中央の路
側には、上流端Ｈ_inに進入していた車両Ｖのナンバープ
レートを撮影する撮像装置８が設けられている。さらに
は、特徴抽出操作領域Ｈの上方側には、進入してきた車
両Ｖの車頭位置を検出するレーザセンサ９ａ，９ｂが設
けられている。レーザセンサ９ａ，９ｂは、梁５に支持
されて、道路Ｒに向けて垂直にかつ道路Ｒの長手方向に
沿ってレーザビームを走査しており、レーザビームが反
射する地点までの距離を測定することで、レーザビーム
の走査領域を通過する物体の有無やその物体の位置（先
頭位置）を計測するデータを提供している。このレーザ
センサ９ａ，９ｂの走査タイミングは上述したレーザセ
ンサ７ａ，７ｂ，７ｃの走査タイミングに同期してい
る。また、レーザセンサ９ａ，９ｂの個数は、レーザセ
ンサ９ａ，９ｂの走査範囲と、判別対象となる車両の最
大車長とにより規定されるが、本実施の形態では、この
点を踏まえて２つのレーザセンサ９ａ，９ｂを備えてい
る。

【００２５】さらに、車種判別装置は、中央制御部１０
を備えている。中央制御部１０は、図４に示すように、
レーザ制御部１１ａ〜１１ｃ，１２ａ，１２ｂと、断面
計測部１３と、車両位置計測部１４と、ナンバープレー
ト認識部１５と、車両検知制御部１６と、車両形状計測
部１７と、車両諸元計測部１８と、車種判定部１９とを
備えている。

【００２６】レーザ制御部１１ａ〜１１ｃ，１２ａ，１
２ｂは、レーザセンサ７ａ〜７ｃ，９ａ，９ｂそれぞれ
のレーザ送受波制御を行い、それによってレーザセンサ
７ａ〜７ｃ，９ａ，９ｂから得られる受波データｄ１〜
ｄ５を基にして測距データＤ１〜Ｄ５を算出している。
断面計測部１３は、レーザ制御部１１ａ〜１１ｃが算出
した測距データＤ１〜Ｄ３を基にして、車両Ｖの断面形
状を計測している。車両位置計測部１４は、レーザ制御
部１２ａ，１２ｂが算出した測距データＤ４，Ｄ５を基
にして車両Ｖの位置を計測している。ナンバープレート
認識部１５は、撮像装置８が撮像した撮像データｄ６か
らその車両Ｖのナンバープレートを認識して、ナンバー
プレート情報データ（プレートサイズ、車種ナンバー、
一連コード等）Ｄ８を作成している。車両検知制御部１
６は、車両分離器１，２が検出した車両検知信号Ｓ１，
Ｓ２，および軸数計６が検出したタイヤ有無信号Ｓ３に
基づいて車両分離信号Ｓ４と、車両Ｖ毎の軸数データＤ
９と、データ送信信号Ｓ５を作成し、車両分離信号Ｓ４
は車両形状計測部１７に、軸数データＤ９およびデータ
送信信号Ｓ５は車種判定部１９にそれぞれ出力してい
る。

【００２７】車両形状計測部１７は、断面計測部１３が
作成した断面形状データＤ６および車両検知制御部１６
が作成する車両分離信号Ｓ４を基にして３次元車両形状
を計測している。車両諸元計測部１８は、車両形状計測
部１７が作成した３次元車両形状データＤ１０を基にし
て車両Ｖの外観特徴（車幅，車高，車長，車影等）を抽
出している。車種判定部１９は、車両諸元計測部１８が
抽出した外観特徴抽出データＤ１１と、車両検知制御部
１６が算出した軸数データＤ９と、ナンバープレート認
識部１５が認識したナンバープレート情報データＤ８と
に基づいて車両Ｖの車種を判定して車種判定信号Ｓ６を
出力している。

【００２８】本実施の形態では、車両分離器２から車両
検出手段が構成されており、また、車両判別装置におい
て、車両分離器２以外の構成から車両特徴抽出手段が構
成されている。

【００２９】次に、この車種判別装置の動作を説明す
る。車両Ｖが料金所ブースＢに近づき、その手前に設置
された車種判別装置の特徴抽出操作領域Ｈ（車両信号方
向上流端Ｈ_in）に到達すると、そのことを車両分離器１
がまず検知する。そして、さらに、車両Ｖが進行して、
車両Ｖの車頭がレーザセンサ７ａ，７ｂ，７ｃのセンサ
領域に達すると、センサ７ａ，７ｂ，７ｃが車両Ｖを検
知する。この車種判別装置では、車両進行方向に沿って
一定の間隔で離間配置された車両分離器１とセンサ７
ａ，７ｂ，７ｃとの両方において車両Ｖを検知して初め
て、進入してきた物体を判別対象である車両Ｖとして認
知しており、これにより誤検知を防止している。また、
車両分離器１とレーザセンサ７ａ，７ｂ，７ｃの検知タ
イミングは、後述する車両Ｖの進行方向（前進・後進）
の判定における判断材料となる。

【００３０】このようにして車両Ｖの進入を検知する
と、進入してきた車両Ｖの３次元形状の計測、軸数の計
測、およびナンバープレートの調査とを行う。軸数計６
による軸数の計測は上述した軸数計６の構成のところで
説明した通りであり、軸数計６により得られる車両Ｖの
タイヤ有無信号Ｓ３は車両検知制御部１６に送られてこ
こでこの車両Ｖの軸数が計測される。そして、その計測
結果である軸数データＤ９が車種判定部１９に出力され
る。

【００３１】次に、車両Ｖの３次元形状の調査について
説明する。レーザセンサ７ａ〜７ｃで得られる送受波デ
ータｄ１〜ｄ３を基にしてレーザ制御部１１ａ〜１１ｃ
において、レーザ反射点までの距離を示す測距データＤ
１〜Ｄ３が作成されて、断面計測部１３に出力される。
断面計測部１３では、入力される測距データＤ１〜Ｄ３
に基づいてレーザセンサ７ａ〜７ｃの１走査毎に車両Ｖ
の断面形状を構築して、その断面形状データＤ６を車両
形状計測部１７と車両検知制御部１６とに出力する。一
方、レーザセンサ９ａ，９ｂで得られる送受波データｄ
４，ｄ５からレーザ制御部１２ａ，１２ｂにおいて、レ
ーザ反射点までの距離を示す測距データＤ４〜Ｄ５が作
成されて、車両位置計測部１４に出力される。

【００３２】車両位置計測部１４では、入力される測距
データＤ４，Ｄ５に基づいてレーザセンサ９ａ，９ｂの
１走査毎（この走査タイミングはレーザセンサ７ａ，７
ｂ，７ｃの走査タイミングと同期している）に車両Ｖの
位置（例えば車頭）を計測して、その車両位置データＤ
７を車両形状計測部１７と車両検知制御部１６とに出力
する。

【００３３】車両形状計測部１７では、断面計測部１３
から入力される１走査毎の断面形状データＤ６をそれぞ
れ時間軸に沿って積層することで車両Ｖの３次元車両形
状データＤ１０を作成する。このとき、車両位置計測部
１４から入力される１走査毎の車両位置データＤ７に基
づいて、次のようにして断面形状の正規化を行う。すな
わち、特徴抽出操作領域Ｈを通過する車両Ｖは常時前進
（料金所ブースＢに向けて進行）しているとは限らず、
一旦停止したり、場合によっては後進（料金所ブースＢ
から離れる方向に進行）したりする。そのため、このよ
うな複雑な動きをする車両Ｖから得られる断面形状デー
タＤ６をレーザセンサ７ａ，７ｂ，７ｃの１走査毎に単
純に積層していたのでは、正確な３次元車両形状データ
Ｄ１０を作成することはできない。図５では、前進→停
止→後進→停止→前進、という一連の走行動作を行った
車両Ｖから得られる断面形状データＤ６をそのまま積層
した場合に得られる３次元車両形状データＤ１０の内容
を示しており、図５から明らかなように、これでは正確
な３次元車両形状データＤ１０を作成することはできな
い。そこで、車両形状計測部１７では次のような正規化
処理を行う。

【００３４】すなわち、車両位置計測部１４から得られ
る車両位置データＤ７および車両検知制御部１６から得
られる車両分離信号Ｓ４に基づき、車両Ｖを他の車両か
ら分離する操作と、車両Ｖが前進している走査タイミン
グにおける断面形状データＤ６を選択する操作と、後進
から前進に転じた場合等に生じる断面形状データＤ６の
データ重複を排除する操作を行う。そして、このような
分離、選択および排除操作を行った断面形状データＤ６
を図６に示すように、時間軸に沿って積層配置すること
で車両Ｖの３次元車両形状データＤ１０を正規化して車
両諸元計測部１８に出力する。

【００３５】以上説明したようにして、車両形状計測部
１７では、３次元車両形状Ｄ１０を作成して精度の高い
３次元車両形状データＤ１０を作成している。そのた
め、例えば、２台のバイク車両が並列した状態で特徴抽
出操作領域Ｈに進入したとしても、図７に示すような３
次元車両形状データＤ１０が得られ、この３次元車両形
状データＤ１０から２台のバイク車両が並列して進行し
ていることを確実に判別することができる。

【００３６】なお、図５〜７中、Ｘ軸は道路Ｒの幅方
向、Ｙ軸は、高さ方向、ｔ（Ｚ）軸は、時間軸方向（道
路Ｒの長手方向）を示している。

【００３７】このようにして得られる３次元車両形状デ
ータＤ１０を基にして車両諸元計測部１８では、外観特
徴抽出データ（車幅，車高，車長，車影）Ｄ１１を計測
して車種判定部１９に出力する。

【００３８】次に、ナンバープレートの認識について説
明する。すなわち、車両分離器１およびレーザセンサ７
ａ，７ｂ，７ｃにおいて、車両Ｖの進入が検知される
と、撮像装置８では、進入した車両Ｖの車両前面の画像
を採取してその撮像データｄ６をナンバープレート認識
部１５に出力する。ナンバープレート認識部１５では、
入力される撮像データｄ６を元にして車両Ｖのナンバー
プレートの情報（プレートサイズ、車種コード、一連番
号）を認識したうえで、その認識結果であるナンバープ
レート情報データＤ８を車種判定部１９に出力する。

【００３９】次に、外観特徴抽出データＤ１１、軸数デ
ータＤ９、およびナンバープレート情報データＤ９が入
力される車種判定部１９による車両Ｖの車種判定操作を
図８〜図１１に示すフローチャートに基づいて説明す
る。すなわち、図８のフローチャートに示すように、ま
ず、Ｓ８１において、車両Ｖが牽引を行っているかどう
かを、外観特徴抽出データＤ１１（特に、車影データ）
により判断したうえて、牽引を行っていないと判断した
場合には、Ｓ８２に進み、図７，図８に示す５車種フロ
ーＡに基づいた車種判定操作と、図９に示す５車種フロ
ーＢに基づいた車種判定操作を同時に並列して行って車
種を判定する。このとき、５車種フローＡ，Ｂで判定さ
れた車種判定結果が同じである場合には、その判定結果
が正しいと見なす。一方、５車種フローＡ，Ｂで判定さ
れた車種判定結果が異なっている場合には、５車種フロ
ーＡで判定された車種判定結果が正しい判定結果と見な
す。

【００４０】Ｓ８１において、車両Ｖが牽引を行ってい
ると判断した場合には、Ｓ８３，Ｓ８４において、Ｓ８
２と同様の判定方法（５車種フローＡ，Ｂ）により、牽
引車の車種を判定する。

【００４１】Ｓ８４において、牽引車の車種が軽車両と
判定した場合には、Ｓ８５に進み、牽引車に牽引される
被牽引車の軸数を軸数データＤ９から判定し、被牽引車
の軸数が１軸であると判定した場合には、車両Ｖを普通
車両と見なし、被牽引車の軸数が２軸以上であると判定
した場合には、中型車両と見なす。

【００４２】Ｓ８４において、牽引車の車種が普通車両
と判定した場合には、Ｓ８６に進み、牽引車に牽引され
る被牽引車の軸数を軸数データＤ９から判定し、被牽引
車の軸数が１軸であると判定した場合には、車両Ｖを中
型車両と見なし、被牽引車の軸数が２軸以上であると判
定した場合には、大型車両と見なす。

【００４３】Ｓ８４において、牽引車の車種が中型車両
と判定した場合には、Ｓ８７に進み、牽引車に牽引され
る被牽引車の軸数を軸数データＤ９から判定し、被牽引
車の軸数が１軸であると判定した場合には、車両Ｖを大
型車両と見なし、被牽引車の軸数が２軸以上であると判
定した場合には、特大車両と見なす。

【００４４】Ｓ８４において、牽引車の車種が大型車両
と判定した場合には、Ｓ８８に進み、牽引車に牽引され
る被牽引車の軸数を軸数データＤ９から判定し、被牽引
車の軸数が３軸であると判定した場合には、車両Ｖを大
型車両と見なし、被牽引車の軸数が４軸以上であると判
定した場合には、特大車両と見なす。

【００４５】次に、５車種フローＡによる車種判定操作
を図９，図１０のフローチャートを参照して説明する。
まず、Ｓ９１において、抽出した外観特徴抽出データＤ
１１に基づいて、その車両の車幅，車長，および車高
を、軽車両の判定基準となる第１の車幅閾値Ｗ１，第１
の車長閾値Ｌ１，および第１の車高閾値Ｈ１と比較す
る。そして、車幅＜Ｗ１，車長≦Ｌ１，車高≦Ｈ１の条
件をすべて満たす場合には、車両Ｖを軽車両と見なす。
Ｓ９１において、車幅＜Ｗ１，車長≦Ｌ１，車高≦Ｈ１
の条件をすべて満たさない場合には、この車両Ｖを軽車
両ではないと見なしてＳ９２に進み、ナンバープレート
情報データＤ８に基づいて、ナンバープレートの存在が
確認できたか否かを判定する。

【００４６】Ｓ９２において、ナンバープレートの存在
が確認できない場合には、Ｓ９３に進み、軸数データＤ
９に基づいてその車両Ｖの軸数を判定し、５軸以上であ
れば、その車両Ｖを特大車両と見なす。４軸以下であれ
ば、その車両の車種を判定できず、不明であると見な
す。

【００４７】Ｓ９２において、ナンバープレートの存在
を確認できた場合には、Ｓ９４において、ナンバープレ
ート情報データＤ８に基づいて、ナンバープレートのサ
イズを確認する。そして、ナンバープレートのサイズが
普通板サイズであることを確認できれば、Ｓ９５に進
み、ナンバープレート情報データＤ８に基づいて、車種
コードを確認することで車種を判定する。すなわち、車
種コードの先頭数字が”３”，”４”，５”，”６，”
７”であることを確認できれば、その車両Ｖを普通車両
と見なす。車種コードの先頭数字が”１”，”２”であ
ることを確認できれば、その車両Ｖを中型車両と見な
す。車種コードの先頭数字が”１”，”２”であること
を確認できれば、その車両Ｖを中型車両と見なす。車種
コードの先頭数字が”９”であることを確認できれば、
その車両Ｖを特大車両と見なす。車種コードの先頭数字
が”８”であることを確認できれば、その車両Ｖの車種
が判定できず、不明であると見なす。

【００４８】Ｓ９４において、ナンバープレートのサイ
ズが大板サイズであるを確認できれば、Ｓ１０１（以
下、図１０のフローチャート参照）に進み、ナンバープ
レート情報データＤ８に基づいて、車種コードを確認す
る。そして、Ｓ１０１において、車種コードの先頭数字
が”２”であることを確認できれば、その車両Ｖは、大
型車両か特大車両であるものの、どちらの車種であるか
確認できず、不明であると見なす。

【００４９】Ｓ１０１において、車種コードの先頭数字
が”１”であることを確認できれば、Ｓ１０２に進み、
外観特徴抽出データＤ１１に基づいてその車両Ｖの車形
を判定する。ここでは、車形がトレーラヘッドタイプで
あるか、トレーラヘッドタイプ以外であるかを判定す
る。そして、Ｓ１０２において、車形がトレーラヘッド
タイプであると判定すれば、Ｓ１０３に進み、軸数デー
タＤ９に基づいて、トラクタの軸数を判定する。Ｓ１０
３において、トラクタの軸数が２軸であると判定すれ
ば、その車両Ｖを中型車両と見なし、軸数が３軸である
と判定すれば、その車両Ｖを大型車両と見なす。

【００５０】Ｓ１０２において、車形がトレーラヘッド
タイプ以外であると判定すれば、Ｓ１０４に進み、軸数
データＤ９に基づいて、軸数を判定する。Ｓ１０４にお
いて、軸数が３軸以下と判定した場合には、その車両Ｖ
を大型車両と見なす。Ｓ１０４において、軸数が５軸以
上と判定した場合には、その車両Ｖを特大車両と見な
す。Ｓ１０４において、軸数が４軸であると判定した場
合には、Ｓ１０５に進み、先頭軸と２番目の軸との軸間
隔（以下、１−２軸距という）を測定したうえで測定し
た１−２軸距と閾値Ｔ１（大型車両と特大車両とを判別
する基準となる）とを比較する。そして、Ｓ１０５にお
いて、１−２軸距≧閾値Ｔ１であると判定すると、その
車両Ｖを特大車両と見なし、１−２軸距≧閾値Ｔ１でな
いと判定すると、その車両Ｖを大型車両と見なす。

【００５１】Ｓ１０１において、車種コードの先頭数字
が”８”であることを確認できれば、Ｓ１０６に進み、
外観特徴抽出データＤ１１に基づいてその車両Ｖの車形
を判定する。ここでは、車形がトレーラヘッドタイプで
あるか、トレーラヘッドタイプ以外であるかを判定す
る。そして、Ｓ１０６において、車形がトレーラヘッド
タイプであると判定すれば、Ｓ１０７に進み、軸数デー
タＤ９に基づいて、トラクタの軸数を判定する。Ｓ１０
７において、トラクタの軸数が２軸であると判定すれ
ば、その車両Ｖを中型車両と見なし、軸数が３軸である
と判定すれば、その車両Ｖを大型車両と見なす。

【００５２】Ｓ１０６において、車形がトレーラヘッド
タイプ以外であると判定すれば、Ｓ１０８に進み、軸数
データＤ９に基づいて、軸数を判定する。Ｓ１０８にお
いて、軸数が５軸以上と判定した場合には、その車両Ｖ
を特大車両と見なす。Ｓ１０８において、軸数が４軸以
下と判定した場合には、その車両Ｖを、大型車両か特大
車両であるものの、どちらの車種であるか確認できず、
不明であると見なす。

【００５３】以上が５車種フローＡによる車種判定操作
である。次に、５車種フローＢによる車種判定操作を図
１１のフローチャートを参照して説明する。

【００５４】まず、Ｓ１１１において、抽出した外観特
徴抽出データＤ１１に基づいて、その車両Ｖの車幅を、
軽車両の判定基準となる第１の車幅閾値Ｗ１と比較す
る。そして、車幅≧Ｗ１の条件を満たさない場合には、
その車両Ｖを軽車両もしくは普通車両であると見なして
Ｓ１１２に進み、その車両Ｖの車長を、軽車両の判定基
準となる第１の車長閾値Ｌ１と比較する。そして、Ｓ１
１２において、車長≦Ｌ１の条件を満たさない場合に
は、その車両Ｖを普通車両と見なす。Ｓ１１２におい
て、車長≦Ｌ１の条件を満たす場合にはＳ１１３に進ん
で、その車両Ｖの車長を、軽車両の判定基準となる第１
の車高閾値Ｈ１と比較する。Ｓ１１３において、車高≦
Ｈ１の条件を満たさない場合には、その車両Ｖを普通車
両と見なす。Ｓ１１３において、車高≦Ｈ１の条件を満
たす場合にはその車両Ｖを軽車両と見なす。

【００５５】Ｓ１１１において、車幅≧Ｗ１の条件を満
たす場合には、その車両Ｖが軽車両以外であると見なし
てＳ１１４に進み、その車両Ｖの車幅を、普通車両及び
中型車両の判定基準となる第２の車幅閾値Ｗ２と比較す
る。Ｓ１１４において、車幅≧Ｗ２の条件を満たさない
場合には、その車両Ｖを普通車両もしくは中型車両であ
ると見なしてＳ１１５に進み、外観特徴抽出データＤ１
１に基づいてその車両Ｖの車形を判定する。ここでは、
車形がトラックタイプであるか、トラックタイプ以外で
あるかを判定する。

【００５６】Ｓ１１５において、車形がトラックタイプ
であると判定すれば、Ｓ１１６に進み、この車両Ｖの車
幅、車高、および車長を、トラックタイプの車両におけ
る中型車両の判定基準となる第３の車幅閾値Ｗ３，第２
の車高閾値Ｈ２，および第２の車長閾値Ｌ２と比較す
る。そして、車幅≧Ｗ３、車高≧Ｈ２，および車長≧Ｌ
２の各条件のうちのいずれかの条件を満たすと判定すれ
ば、その車両Ｖを中型車両と見なす。

【００５７】Ｓ１１５において車形がトラック以外であ
ると判定するか、Ｓ１１６において、車幅≧Ｗ３、車高
≧Ｈ２，および車長≧Ｌ２の各条件のいずれかの条件も
満たさないと判定すれば、Ｓ１１７に進み、この車両Ｖ
の車長をトラックを含む全ての車種における中型車両の
判定基準となる第３の車長閾値Ｌ３と比較する。そし
て、車長≧Ｌ３の条件を満たすと判定すれば、その車両
Ｖを中型車両と見なす。

【００５８】Ｓ１１７で車長≧Ｌ３の条件を満たさない
と判定すれば、Ｓ１１８に進み、この車両Ｖの車高を、
トラックを含む全ての車種における普通車両の判定基準
となる第３の車高閾値Ｈ３と比較する。そして、車高≧
Ｈ３の条件を満たさないと判定すれば、その車両Ｖを普
通車両と見なす。Ｓ１１８で車高≧Ｈ３の条件を満たす
と判定すれば、その車両Ｖを、普通車両か中型車両であ
るものの、どちらの車種であるか確認できず、不明であ
ると見なす。

【００５９】Ｓ１１４において、車幅≧Ｗ２の条件を満
たさない場合にはその車両Ｖが中型車両、大型車両、特
大車両のうちのいずれかであると見なしてＳ１１９に進
み、外観特徴抽出データＤ１１に基づいてその車両Ｖの
車形を判定する。ここでは、車形がトレーラヘッドタイ
プであるか、トレーラヘッドタイプ以外であるかを判定
する。そして、Ｓ１１９において、車形がトレーラヘッ
ドタイプであると判定すれば、Ｓ１２０に進み、軸数デ
ータＤ９に基づいて、車両Ｖの軸数を判定する。そし
て、Ｓ１２０において、軸数が３軸であると判定すれ
ば、その車両Ｖを大型車両と見なす。Ｓ１２０で軸数が
２軸であると判定すれば、その車両Ｖを中型車両と見な
す。Ｓ１２０で車形がトレーラヘッドタイプ以外である
と判定すれば、Ｓ１２１に進み、外観特徴抽出データＤ
１１に基づいてその車両Ｖの車形を再度判定する。ここ
では、車形がトラックタイプであるか、バスタイプであ
るのか、特殊タイプであるのかを判定する。

【００６０】Ｓ１２１において、車形が特殊タイプであ
ると判定すれば、その車両Ｖを特大車両と見なす。Ｓ１
２１において、車形がバスタイプであると判定すれば、
Ｓ１２２に進み、この車両Ｖの車長を、バス型車両にお
ける中型車両の判定基準となる第４の車長閾値Ｌ４と比
較する。そして、Ｓ１２２において、車長≧Ｌ４の条件
を満たさない場合には、この車両Ｖを中型車両と見な
す。また、車長≧Ｌ４の条件を満たす場合には、その車
両Ｖを、大型車両か特大車両であるものの、どちらの車
種であるか確認できず、不明であると見なす。

【００６１】Ｓ１２１において、車形がトラックタイプ
であると判定すれば、Ｓ１２３に進み、軸数データＤ９
に基づいて、この車両Ｖの軸数を判定する。Ｓ１２３に
おいて、軸数が５軸以上と判定した場合には、その車両
Ｖを特大車両と見なす。Ｓ１２３において、軸数が４軸
であると判定した場合には、Ｓ１２４に進み、先頭軸と
２番目の軸との軸間隔（１−２軸距）を測定したうえで
測定した１−２軸距と閾値Ｔ１（大型車両と特大車両と
を判別する基準となる）とを比較する。そして、Ｓ１２
４において、１−２軸距≧閾値Ｔ１であると判定する
と、その車両Ｖを特大車両と見なし、１−２軸距≧閾値
Ｔ１でないと判定すると、その車両Ｖを大型車両と見な
す。

【００６２】Ｓ１２３において、軸数が３軸であると判
定した場合には、その車両Ｖを大型車両と見なす。Ｓ１
２３で軸数が２軸であると判定した場合には、その車両
Ｖを、中型車両か大型車両であるものの、どちらの車種
であるか確認できず、不明であると見なす。

【００６３】車種判定部１９は、以上のようにして特徴
抽出操作領域Ｈに進入してきた車両Ｖの車種を判定する
のであるが、その判定結果である車種判定信号Ｓ６の出
力タイミングは次のように制御される。すなわち、上述
した車種判定操作を受けたのち、特徴抽出操作領域Ｈの
車両進行方向下流端Ｈ_outに達した車両Ｖは、車両分離
器２によってこの位置（車両進行方向下流端Ｈ_out）に
到達したことを検出される。車両分離器２は車両Ｖを検
出すると、車両検知信号Ｓ２を車両検知制御部１６に出
力する。車両検知制御部１６では、車両検知信号Ｓ２を
受けると、車種判定部１９に対して、データ送信信号Ｓ
５を出力する。車種判定部１９では、データ送信信号Ｓ
５を受けると、判定操作を終了したこの車両Ｖの車種判
定信号Ｓ６を料金所ブースＢに出力する。料金所ブース
Ｂでは、図示しない表示器等により、送信された車種判
定信号Ｓ６に基づいて、車両Ｖの車種を図示しない表示
器に表示するといった車種報知行為を行うことで、料金
収受員に特徴抽出操作領域Ｈを通り抜けた直後の車両Ｖ
の車種を知らせる。

【００６４】ここで、特徴抽出操作領域Ｈは、全ての車
種を判定するのに十分な距離に設定されているため、車
両Ｖが特徴抽出操作領域Ｈの車両通行方向下流端Ｈ_out
に達した時点では、車両Ｖの車種がどのようなものであ
っても、車種判定部１９においてその車種の判定は終了
している。したがって、データ送信信号Ｓ５に応じて出
力された車種判定信号Ｓ６は、必ず、車両通行方向下流
端Ｈ_outを通過した直後の車両Ｖに対応することにな
る。そのため、車種判定信号Ｓ６に基づいて料金所ブー
スＢで行われる車種報知行為で報知された車両Ｖの車種
と、車両通行方向下流端Ｈ_outを通過した直後の車両Ｖ
とを、迷うことなく一義的に結び付けることが可能とな
り、料金収受員が混乱することなく料金収受操作を行う
ことができる。

【００６５】なお、上述した実施の形態では、車両Ｖを
車両分離器２により検出していたが、本発明の車両検出
手段はこのような車両分離器２に限定されるものではな
く、車両Ｖの存在を検出できるものであれば、どのよう
なものでもよい。例えば、カメラで撮像した画像を画像
処理することにより、車両Ｖの存在を検出してもよい
し、レーザビームを投光しその反射光に応じて車両Ｖを
検出してもよい。また、センサヘッドから透光される光
の回帰性反射板からの反射光に応じて検出してもよい
し、さらには、超音波を用いて検出してもよい。

【００６６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、車両特徴
の抽出結果を出力するときの車両位置を一定にすること
が可能となり、抽出結果と進入してくる車両との対応性
が高まり、その分、抽出結果の報知精度を向上させるこ
とができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る車種判別装置の構
成を示す斜視図である。

【図２】車両分離器の構成をそれぞれ示す図である。

【図３】軸数計の構成を示す図である。

【図４】実施の形態の車種判別装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【図５】採取した断面形状をそのまま時間軸に沿って配
列した例を説明する図である。

【図６】採取した断面形状を正規化して配列した例を説
明する図である。

【図７】バイク車両が２台並列に走行した状態から採取
した断面形状を時間軸に沿って配列した例を示す図であ
る。

【図８】実施の形態の車種判別装置による車種判別操作
の全体を示すフローチャートである。

【図９】車種判別操作を構成する５車種フローＡの操作
を示すフローチャートである。

【図１０】５車種判別フローＡの要部を示すフローチャ
ートである。

【図１１】車種判別操作を構成する５車種フローＢの操
作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

Ｖ車両Ｂ料金所
ブースＲ道路Ｈ特徴抽
出操作領域Ｈ_in 車両進行方向上流端(入口側端部) Ｈ_out 車両進行方向下流端(出口側端部) １車両分離器２車両分
離器１ａ,２ａセンサヘッド１ｂ,２ｂ
回帰反射板６軸数計７ａ,７ｂ,７ｃレーザ
センサ８撮像装置９ａ,９ｂレーザ
センサ１０中央制御部１１ａ,１１ｂ,１１ｃレー
ザ制御部１２ａ,１２ｂレーザ制御部１３
断面計測部１４車両位置計測部１５ナンバープレート認識部１６車両
検知制御部１７車両形状計測部１８車両
緒元計測部１９車種判定部５１投光部５１ａ発光
素子５１ｂコリメートレンズ５２光走
査部５３受光部５３ａコン
デンサレンズ５３ｂ受光素子７１ａ発光
素子７１ｂコリメートレンズ７１投光
器７２光走査部７３ａコン
デンサレンズ７３ｂ受光素子７３受光
部ｄ１〜ｄ５送受波データＴＹ
タイヤｄ６撮像データＤ１〜Ｄ５測距デ
ータＤ６断面形状データＤ７車両位
置データＤ８ナンバープレート情報データＤ９軸数デ
ータＤ１０３次元車両形状データＤ１１外観特
徴抽出データＳ１車両検知信号Ｓ２車両検
知信号Ｓ３タイヤ有無信号Ｓ４車両分
離信号Ｓ５データ送信信号Ｓ６車種判
定信号

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】進入してきた車両の外観特徴を抽出する
車両特徴抽出手段と、前記車両特徴抽出手段より車両進行方向下流側に配置さ
れて外観特徴抽出済みの車両を検出する車両検出手段と
を備えており、かつ、前記車両特徴抽出手段は、前記車両検出手段によ
る車両の検出に応じて、車両外観特徴の抽出結果を出力
するものであることを特徴とする車両特徴抽出装置。
【請求項２】進入してきた車両の外観特徴を抽出した
のち、外観特徴抽出地点より車両進行方向下流側で外観
特徴抽出済み車両を検出し、車両検出に応じて、その車
両の外観特徴抽出結果を出力することを特徴とする車両
特徴抽出方法。