有料道路自動料金所の車両監視装置
【課題】ＥＴＣレーンを通過する車両がＥＴＣ車両か否かを区別して挙動を監視して異常車両を判定する。
【解決手段】ＥＴＣレーンを通過するＥＴＣ車両か否かを判別して車両１に対して注意情報等を表示する路側表示機４とを備えてなる有料道路料金所の車両監視装置１１において、路側表示機の表示内容及び車両の背面を撮像可能に撮像装置１２を設け、撮像された画像に基づいて速度検出部２２により車両の速度を求め、表示内容認識部２３により路側表示機の表示の変化を認識してＥＴＣ車両と非ＥＴＣ車両を判別し、車両挙動判定部２５により非ＥＴＣ車両の場合に当該車両の速度が設定値以上のときに異常車両と判定し、データ蓄積部２４により異常車両のナンバープレート情報を当該車両の画像とともに記憶装置２６に格納することを特徴とする。
【解決手段】ＥＴＣレーンを通過するＥＴＣ車両か否かを判別して車両１に対して注意情報等を表示する路側表示機４とを備えてなる有料道路料金所の車両監視装置１１において、路側表示機の表示内容及び車両の背面を撮像可能に撮像装置１２を設け、撮像された画像に基づいて速度検出部２２により車両の速度を求め、表示内容認識部２３により路側表示機の表示の変化を認識してＥＴＣ車両と非ＥＴＣ車両を判別し、車両挙動判定部２５により非ＥＴＣ車両の場合に当該車両の速度が設定値以上のときに異常車両と判定し、データ蓄積部２４により異常車両のナンバープレート情報を当該車両の画像とともに記憶装置２６に格納することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有料道路自動料金所の車両監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有料道路の料金所には、自動料金収受（Electronic Toll Collection：ＥＴＣ）システムが設置され、専用のＥＴＣレーンを車両が通過する際に、料金所に設置されたアンテナと車両に搭載された車載器との間で必要な情報を無線によって交信し、ノンストップで通行料金の課金処理を自動的に行うようになっている。このＥＴＣシステムの導入により、有料道路の料金所での渋滞を軽減することができる。
【０００３】
しかし、ＥＴＣカードを車載器に挿入しないでＥＴＣレーンを通過する不正車両、あるいはＥＴＣレーンを高速で通過する危険車両が増加しつつあるという問題がある。このような問題を解決するため、ＥＴＣレーンの２地点にカメラを設置し、それらのカメラによって撮像した通行車両の画像に基づいて、車両の速度及び車両の前進、後進を判定し、速度オーバーの場合及び車両の走行方向が異なるとき、路側表示器に警告を表示する車両挙動把握システムが提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−４７８７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、車両を撮像するカメラを少なくともＥＴＣレーンの２箇所に設置する必要があり設置コストがかかる。特に、ＥＴＣレーンを通過する車両がＥＴＣ車両か、あるいは非ＥＴＣ車両かを区別して挙動を監視することについては、考慮されていない。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、ＥＴＣレーンを通過する車両がＥＴＣ車両か否かを区別して挙動を監視して異常車両を判定することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、有料道路料金所のＥＴＣレーンを通過する車両の車載器と交信してＥＴＣ車両と非ＥＴＣ車両を判別する路側装置と、該路側装置の判別結果に応じて前記車両に対して注意情報を含む情報を表示する路側表示機とを備えてなる有料道路料金所の車両監視装置を対象とする。
【０００８】
特に、上記の課題を解決するため、本発明は、前記路側表示機の表示内容及び前記車両の背面を撮像可能に前記ＥＴＣレーンの車両進入口側に設けられた撮像装置と、前記撮像装置により異なる時間に撮像された複数の画像に基づいて前記車両の速度を求める速度演算手段と、前記撮像装置により撮像された画像の前記路側表示機の表示の変化に基づいてＥＴＣ車両と非ＥＴＣ車両を判別する車両判別手段と、該車両判別手段の判別結果が非ＥＴＣ車両で、かつ、前記速度演算手段により求めた当該車両の速度が設定値以上のときに当該車両を異常車両と判定する車両挙動判定手段と、該車両挙動判定手段により異常車両と判定されたとき、前記画像に基づいて読み取った当該車両のナンバープレート情報を、当該車両の画像とともに記憶装置に格納するデータ蓄積手段とを備えてなることを特徴とする。
【０００９】
一般に、有料道路料金所のＥＴＣレーンには、車両の車載器と交信して車載器に装着されたＥＴＣカードの識別情報を確認し、必要な料金情報等を読み書きする路側装置が設置されている。したがって、路側装置は、車載器との交信ができないときは、進入車両が非ＥＴＣ車両（ＥＴＣカード未装着のＥＴＣ車両を含む）であると判別し、交信ができ、かつ必要な料金情報等に問題がないときはＥＴＣ車両であると判別できる。一方、ＥＴＣレーンの路側等には、進入車両に対して情報を表示する路側表示機が設けられ、車両がＥＴＣレーンに進入したことを路側装置が検知したとき、路側表示機に「徐行」等の注意情報が表示される。さらに、車両種別の判別の結果、ＥＴＣ車両であれば例えば「ＥＴＣ」などの表示に切り替える。また、非ＥＴＣ車両であれば、改札口において一旦停止させるため、「停止」に表示を切り替えるようになっている。
【００１０】
そこで、本発明は、１箇所に設置した撮像装置により、路側表示機の表示内容及び車両の背面を同時に撮像し、路側表示機の表示内容の変化を認識して、ＥＴＣ車両か非ＥＴＣ車両かを判別する。また、撮像時間が異なる２つの画像に基づいて当該車両の速度を演算により求めることができるから、非ＥＴＣ車両で、かつＥＴＣレーン内で停止できないと思われる設定値以上の速度で走行する車両を異常車両として判定する。そして、後日、異常車両としての証拠とするために、異常車両と判定されたとき、画像に基づいて読み取った当該車両のナンバープレート情報を、当該車両の画像とともに記憶装置に蓄積する。
【００１１】
また、ＥＴＣ車両であっても、規定の速度以上で走行する車両を異常車両と判定し、出口ゲート損傷などの証拠とするために、画像に基づいて当該車両のナンバープレート情報を読み取って、当該車両の画像とともに記憶装置に蓄積することができる。このようにして、ＥＴＣレーンを走行する車両の正常走行と異常走行を自動判別することができる。
【００１２】
上記の本発明において、車両判別手段は、撮像装置により撮像された画像の路側表示機の表示内容を識別する表示内容識別手段と、この表示内容識別手段により識別された表示内容の変化に基づいてＥＴＣ車両と非ＥＴＣ車両を判別するように構成することができる。
【００１３】
この場合において、撮像装置にカラーＴＶカメラを適用し、表示内容識別手段は、カラー画像から路側表示機の表示部分を切り出し、該切り出した領域の色を判別し、予め設定された色と表示内容との関係に基づいて表示内容を識別する構成とすることができる。すなわち、路側装置は、例えば、車両がＥＴＣレーンに進入したのを検知したとき路側表示機の表示内容を「徐行（オレンジの点滅）」にし、進入車両がＥＴＣ車両のとき表示内容を「徐行（オレンジの常灯）」に切り替えることが行われている。また、進入車両が非ＥＴＣ車両のときは、例えば、表示内容を「停止（赤）」に切り替えることが行われている。このように、表示内容によって色又は表示態様が異なる場合は、路側表示機の表示部の色を識別するだけで表示内容を識別できるから、複雑な画像処理を行う文字認識等に比べて識別時間を短縮できる。
【００１４】
また、色による判別に代えて、表示内容識別手段は、路側表示機に表示される文字の特徴パターンに対応させて形成された特徴点テンプレートを有し、撮像装置により撮像された画像から路側表示機の表示部分を切り出し、その切り出した領域に対して特徴点テンプレートを用いてパターンマッチング処理を行い、パターンマッチング処理の結果に基づいて路側表示機に表示される文字を識別する構成とすることができる。これによれば、路側表示機の表示色が似ている場合においても、複雑な画像処理を行うことなく、路側表示機の表示文字を判別できる。
【００１５】
また、データ蓄積手段は、異常車両の画像を静止画又は動画により記憶装置に格納することができる。
【００１６】
また、撮像装置は、路側表示機の表示情報及び車両の背面を撮像する第１のＴＶカメラと、車両のナンバープレートを拡大して撮像する第２のＴＶカメラとを備えて構成することができる。これによれば、ナンバープレート情報の識別能力を向上させることができる。
【００１７】
また、データ蓄積手段は、表示内容識別手段による路側表示機の表示内容の変化を検出した時点を基準として、撮像装置により当該車両の画像を撮像させ、該撮像した画像に基づいて当該車両のナンバープレート情報を読み取って、当該車両の画像とともに記憶装置に格納する構成とすることが好ましい。これによれば、ＥＴＣレーンを走行する車両に対して、安定した位置で車両の証拠写真を撮像することができる。また、安定した位置で車両のナンバープレート認識ができるため、ナンバープレート認識正解率を向上することができる。
【００１８】
さらに、車両挙動判定手段は、車両判別手段が路側表示機の表示内容が停止を表す表示に変化したときに当該車両が非ＥＴＣ車両であることを判別し、かつ、速度演算手段により求めた当該車両の速度が設定値以上のときに、撮像装置に指令を送って当該車両がＥＴＣレーンを通過完了するまでの証拠動画像を撮像させ、当該車両がＥＴＣレーン内で一旦停止しないとき、異常車両と判定する構成とすることが好ましい。これによれば、非ＥＴＣ車両が料金収受をしないでＥＴＣレーンを退出する車両に絞って証拠動画像を残すことができる。
【００１９】
また、車両挙動判定手段により異常車両と判定されたとき、記憶装置に格納された当該車両の画像とナンバープレート情報を、通信ネットワークを介して監視室に送信する通信制御手段を有する構成とすることができる。これによれば、異常走行が発生したことを、すばやく監視室に伝達することができる。
【００２０】
なお、車両挙動判定手段が、当該車両がＥＴＣ車両であることを判別したときであっても、速度演算手段により求めた当該車両の速度が設定値以上のときに、撮像装置に指令を送って当該車両がＥＴＣレーンを通過完了するまでの証拠動画像を撮像させ、当該車両がＥＴＣレーンの出口ゲートを突破したとき、異常車両と判定する構成とすることができる。この場合、記憶装置に格納された当該車両の画像とナンバープレート情報を、通信ネットワークを介して監視室に送信する通信制御手段を有する構成とすることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ＥＴＣレーンを通過する車両がＥＴＣ車両か、あるいは非ＥＴＣ車両かを区別して挙動を監視して、挙動が異常な車両を判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の車両監視装置の一実施形態のブロック構成図である。図２は、有料道路料金所のＥＴＣレーンの模式構成図である。
【００２３】
図２に示すように、有料道路料金所の路側装置には、ＥＴＣレーンに進入する車両１を検出する第１の車両検知器２と、車両検知器２から進行方向に一定の距離離して設けられた第２の車両検知器３と、第２の車両検知器３から進行方向に一定の距離離して設けられた路側表示機４と、ＥＴＣアンテナ５とが備えられている。この路側装置は、ＥＴＣレーンに進入する車両１の先端が車両検知器２を横切ったタイミングにおいて、車載器６と交信を開始し、車載器６に装着されたＥＴＣカードの識別情報を確認し、必要な料金情報等を読み書きするように構成されている。
【００２４】
したがって、路側装置は、車載器６と交信ができ、かつ必要な料金情報等に問題がないときはＥＴＣ車両であると判別する。逆に、路側装置は、車載器６との交信ができないときは、車両１が非ＥＴＣ車両、もしくはＥＴＣカード未装着のＥＴＣ車両であると判別する。以下、非ＥＴＣ車両とＥＴＣカード未装着のＥＴＣ車両を総称して非ＥＴＣ車両という。
【００２５】
また、路側装置は、ＥＴＣか否かの車両判別結果に応じて、路側表示機４に表示情報を送り、車両１に対して注意情報等の情報を表示するようになっている。例えば、車両１が第１の車両検知器２の位置に達するまでは、図３に例示するように、路側表示機４にオレンジ色の「徐行」を表示して、かつ点滅させる。そして、車両１が第１の車両検知器２の位置に達したときは、路側表示機４にオレンジ色の「徐行」を常時表示に切り替える。そして、このタイミングで、路側装置は、車載器６と交信して、車両１が適正なＥＴＣ車両か、非ＥＴＣ車両かを判別する。判別結果が適正なＥＴＣ車両の場合は、路側表示機４の表示を緑色の「ＥＴＣ」に切り替えるように構成されている。逆に、判別結果が非ＥＴＣ車両の場合は、改札口において一旦停止させるため、路側表示機４の表示を赤色の「停止」に切り替えるように構成されている。また、車両１が第２の車両検知器３の位置から退出すると、路側表示機４の表示文字はオレンジ色の「徐行」の点滅に切り替えて、初期状態に戻る。
【００２６】
なお、路側表示機４の形状、表示文字（内容）、表示色は、全てのＥＴＣレーンにおいて共通となっているわけではないが、本明細書では、路側表示機４の文字、色が変化する場合を例に説明を行う。
【００２７】
本実施形態に係る車両監視装置１１は、例えば、ＥＴＣレーンの路側又は近傍の任意の位置に設置され、撮像装置１２により撮像された画像データが入力されるようになっている。撮像装置１２は、図１に示すように、第１の車両検知器２と第２の車両検知器３の間に位置させて、路側表示機４の表示内容及び車両１の背面を撮像可能に設置されている。
【００２８】
図１を参照して、本実施形態の車両監視装置１１及び撮像装置１２の構成を説明する。撮像装置１２は、図１に示すように、カラーカメラ１３とナンバープレート読取カメラ１４を備えて構成されている。車両監視装置１１は、ナンバープレート読取部２１と、速度演算手段である速度検出部２２と、車両判別手段として機能する表示内容認識部２３と、車両挙動判定部２５と、データ蓄積部２４と、記憶装置２６を有して構成されている。
【００２９】
ここで、車両監視装置１１の各部の構成を動作とともに説明する。図４に、車両監視装置１１における処理手順のフローチャートを示す。
（ステップＳ１）
表示内容認識部２３は、カラーカメラ１３により撮像された画像を周期的（例えば、３３ｍｓｅｃ間隔）に取り込み、画像に写っている路側表示機４の表示内容を常時識別する。なお、表示文字認識の開始タイミングは、ナンバープレート読取部２１において車両１のナンバープレートを検出したタイミングに合わせることができる。なお、表示内容認識部２３が画像に基づいて路側表示機４の表示文字を認識するために、カラーカメラ１３の視野内に路側表示機４の表示部が入るように、カラーカメラ１３の視野中心を調整する。一方、ナンバープレート読取部２１が車両１のナンバープレートを検出するタイミングでは、ナンバープレートは路側表示機４よりも手前に位置するから、ナンバープレート読取カメラ１４の視野中心は、カラーカメラ１３よりも手前に調整する。
【００３０】
路側表示機４の表示文字（内容）は、車両１がＥＴＣレーンを走行する過程で、路側装置により「徐行」から「ＥＴＣ」もしくは「ＳＴＯＰ／停止」に切り替えられる。表示内容認識部２３における文字認識は、テンプレートを用いた文字認識により行うことができる。すなわち、図６に示すように、路側表示機４の各表示文字２８に対して、Ｎ×Ｍに正規化したテンプレート２９を作成し、このテンプレート２９を用いて証拠画像に撮像されている路側表示機４の表示文字とのパターンマッチング処理を行い、その相関値の高い文字を表示文字と判定する。
【００３１】
具体的には、路側表示機４の表示が「徐行」から、「ＥＴＣ」もしくは「ＳＴＯＰ／停止」に変わったことを識別し、前者の場合はＥＴＣ車両、後者の場合は非ＥＴＣ車両と判別する。つまり、表示内容認識部２３は、ＥＴＣ車両又は非ＥＴＣ車両を判別する車両判別手段の機能を有している。
（ステップＳ２）
ステップＳ１の認識結果に基づいて、表示内容の変化が検出されたか否か判断し、表示内容が変化していない場合は、ステップＳ１に戻って処理を繰り返す。
（ステップＳ３）
ステップＳ２で、路側表示機４の表示内容の変化が検出された場合は、カラーカメラ１３とナンバープレート読取カメラ１４により周期的に撮像される画像を蓄積する。
（ステップＳ４）
ナンバープレート読取部２１は、ナンバープレート読取カメラ１４により撮像された画像を周期的（例えば、３３ｍｓｅｃ間隔）に取り込み、これに基づいて車両１のナンバープレート情報を読み取る。つまり、ナンバープレート読取カメラ１４から取り込んだ画像から車両１の背面を検出して、ナンバープレート情報をテンプレートマッチング法などの文字認識法により読み取る。
【００３２】
また、その検出タイミングで、ナンバープレート読取カメラ１４の画像を複数枚取り込み、ナンバープレートが撮像されている画像の中から、少なくとも２枚以上の画像を抽出して速度検出部２２に送る。
【００３３】
速度検出部２２は、ナンバープレート読取カメラ１４から転送される異なる時間に撮像された複数の画像のナンバープレート座標の変化に基づいて、次式（１）により車両１の速度Ｖを求めるようになっている。
【００３４】
Ｖ＝Ｋ×{（Ｘ２−Ｘ１）２＋（Ｙ２−Ｙ１）２}０．５／（Ｔ２−Ｔ１）・・・（１）
式（１）における記号の意味は次のとおりである。
【００３５】
Ｋ：カメラ座標をワールド座標に変換する補正係数
Ｘ１，Ｘ２：２つの画像のナンバープレートのＸ方向の座標
Ｙ１，Ｙ２：２つの画像のナンバープレートのＹ方向の座標
Ｔ１，Ｔ２：２つの画像のナンバープレート撮像時刻
Ｔ２−Ｔ１：対象ナンバープレートの移動時間
（ステップＳ５）
ステップＳ２の車両判別結果、車両１が非ＥＴＣ車両の場合はステップＳ６に進み、ＥＴＣ車両の場合はステップＳ２１に進む。
（ステップＳ６）
車両１が非ＥＴＣ車両の場合、車両挙動判定部２５は、画像上で車両１の挙動を追跡する。
（ステップＳ７）
車両挙動判定部２５は、「ＳＴＯＰ／停止」の表示によって、非ＥＴＣ車両が停止したか否かを判断し、停止した場合はステップＳ２３に進んで、ステップＳ３で蓄積した画像を破棄して終了する。
（ステップＳ８）
ステップＳ７の判断で、車両１が停止しない場合は、速度検出部２２で検出された車両１の速度が第１の設定値以上か否か判断する。設定値未満であれば、ステップＳ２３に進んで、ステップＳ３で蓄積した画像を破棄して終了する。
【００３６】
ここで、第１の設定値は、例えば、車両挙動判定部２５に車両１の走行速度と路側表示機４の表示内容の認識結果に対応して、図５に示すように、異常判定基準が設けられ、判定基準以上の車両について異常車両と判定する。図５の例は、表示内容認識部２３の認識結果が「ＳＴＯＰ／停止」の場合、つまり非ＥＴＣ車両の場合は、速度が第１の設定値である「３０ｋｍ」以上のときに異常車両と判定する。
（ステップＳ９）
ステップＳ８の判断で、車両１の速度が第１の設定値以上であれば、当該車両が、出口ゲートから退出したか否かを画像上で判断する。出口ゲートから退出しなかった場合は、ステップＳ２３に進んで、ステップＳ３で蓄積した画像を破棄して終了する。
（ステップＳ１０）
ステップＳ９の判断で、非ＥＴＣ車両である車両１が出口ゲートから退出した場合は、挙動が異常な異常車両であると判定する。
（ステップＳ１１）
ステップＳ１０の判断で異常車両であると判定した場合は、データ蓄積部２４は、ナンバープレート読取部２１により読み取ったナンバープレート情報、速度検出部２２で検出された速度、表示内容認識部２３の認識結果、及び車両挙動判定部２５の判定結果を、当該車両の画像とともに記憶装置２６に格納して、処理を終了する。
（ステップＳ２１）
スッテップＳ５の判断で、車両１がＥＴＣ車両の場合であっても、車両挙動判定部２５は、画像上で車両１の挙動を追跡する。
（ステップＳ２２）
画像上でＥＴＣ車両である車両１の挙動を追跡し、速度検出部２２で検出された車両１の速度が第２の設定値以上か否か判断する。設定値未満であれば、ステップＳ２３に進んで、ステップＳ３で蓄積した画像を破棄して終了する。
【００３７】
ここで、第２の設定値は、図５に示すように、表示内容認識部２３の認識結果が「ＥＴＣ」の場合、速度が第２の設定値である「６０ｋｍ」以上のときに異常車両と判定する。これは、出口ゲートが開く前に、出口ゲートを突破して破損させるようなＥＴＣ車両を監視するためである。
【００３８】
なお、図４において、ステップＳ６〜Ｓ１０の処理、ステップＳ２１〜Ｓ２３の処理は、車両挙動判定部２５により実行される。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態によれば、１箇所に設置した撮像装置１２により、路側表示機４の表示内容及び車両の背面を同時に撮像し、路側表示機４の表示内容の変化に基づいて、ＥＴＣ車両か非ＥＴＣ車両かを判別することができる。つまり、路側装置には、何らかの方式でＥＴＣ車両か非ＥＴＣ車両かを判別し、路側表示機４に注意情報等を表示しているから、本実施形態の車両監視装置１１によれば、路側装置から情報をもらわなくても、ＥＴＣ車両か非ＥＴＣ車両かを判別できる。これにより、システムが異なる路側装置にたいして、本実施形態の車両監視装置１１を容易に適用することができる。
【００４０】
また、ＥＴＣレーン内で停止できないと思われる第１の設定値以上の速度で走行する非ＥＴＣ車両を異常車両として、あるいは、ＥＴＣ車両であっても第２の設定値以上の速度で走行する場合は、出口ゲートを破損するおそれがあるから、異常車両として判定することができる。つまり、ＥＴＣレーンを走行する車両の正常走行と異常走行を自動判別することができる。
【００４１】
さらに、異常車両と判定されたとき、画像に基づいて読み取った当該車両のナンバープレート情報を、当該車両の画像とともに記憶装置２６に蓄積するようにしているから、後日、異常車両として証拠画像又は動画像とすることができる。
（実施形態２）
実施形態１の表示内容認識部２３は、テンプレートを用いた文字認識により路側表示機４の表示文字を認識するものであったが、これによれば、文字認識に時間がかかり、短いＥＴＣレーンの走行時間内で車両監視を行えないことが考えられる。
【００４２】
そこで、本発明の実施形態２では、路側表示機４に表示される表示文字の色が表示内容に応じて異なることに着目し、表示内容の色変化に基づいて、ＥＴＣ車両と非ＥＴＣ車両を短時間で判別するようにしたことを特徴とする。すなわち、図７に示す画像例のように、証拠画像３１に写された路側表示機４に重ねて、色認識のための矩形の判定領域３２を設ける。そして、判定領域３２内の各画素について、３原色のＲＧＢ成分をそれぞれ求め、予め設定されている表示内容の色と対比して、最も近い色の設定表示内容を路側表示機４の表示内容として認識する。例えば、前述したように、「徐行」が「オレンジ」で表示され、非ＥＴＣ車両を表す「ＳＴＯＰ／停止」が「赤」で表示され、ＥＴＣ車両を表す「ＥＴＣ」が「緑」で表示される。そこで、それらの色の代表値から判定領域３２内の各画素のＲＧＢ成分の異同の相違度合を算出して、算出値を比較して最も近い判定色を決めることができる。
【００４３】
本実施形態によれば、表示内容の色変化は短時間で判定できるから、ＥＴＣ車両と非ＥＴＣ車両の判別を短時間（例えば、１０ｍｓｅｃ）でおこなうことができ、短いＥＴＣレーンの走行時間内で判別できる。
（実施形態３）
図４のステップＳ６又はＳ２１の画像上での車両の挙動追跡方法の具体的な実施形態について、図８を参照して説明する。図４のステップＳ５でＥＴＣ車両と非ＥＴＣ車両の判別をした後、車両挙動判定部２５は、画像上の車両１の背面にテンプレート３３を設定して登録する。そして、図４のステップＳ６〜Ｓ９又はステップＳ２１〜２２において、登録したテンプレート３３が停止もしくは退出するまで、テンプレート３３の動きを追跡する。
（実施形態４）
図９に、本発明の車両監視装置１１の他の実施形態のブロック構成図を示す。
【００４４】
本実施形態は、図１に記載の車両監視装置１１に通信制御部２７を設け、その通信制御部２７は広域の通信ネットワーク４１を介して監視室４２に設けられた総合監視装置に通信可能に形成されている。また、通信ネットワーク４１には、他のＥＴＣレーンに設けられた車両監視装置１１が監視室４２に設けられた総合監視装置に通信可能になっている。
【００４５】
そして、各車両監視装置１１の通信制御部２７は、車両挙動判定部２５により異常車両と判定されて、データ蓄積部２４により記憶装置２６に格納された異常車両の画像と、ナンバープレート情報を監視室４２に送信する。
【００４６】
本実施形態によれば、異常走行が発生したことを、すばやく監視室に伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の車両監視装置の一実施形態のブロック構成図である。
【図２】本発明の車両監視装置を適用してなるＥＴＣレーンの模式構成図である。
【図３】路側表示機の表示内容の一例を示す図である。
【図４】図１実施形態の車両監視装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】異常判定基準の一例を説明する図である。
【図６】テンプレートマッチングによる文字認識の実施形態を説明する図である。
【図７】表示文字の色の変化による文字認識の実施形態を説明する図である。
【図８】テンプレートによる車両追跡法を説明する図である。
【図９】本発明の車両監視装置の他の実施形態のブロック構成図である。
【符号の説明】
【００４８】
１ 車両
２，３ 車両検知器
４ 路側表示機
５ アンテナ
１１ 車両監視装置
１２ 撮像装置
１３ カラーカメラ
１４ ナンバープレート読取カメラ
２１ ナンバープレート読取部
２２ 速度検出部
２３ 表示内容認識部
２４ データ蓄積部
２５ 車両挙動判定部
２６ 記憶装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有料道路自動料金所の車両監視装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有料道路の料金所には、自動料金収受（Electronic Toll Collection：ＥＴＣ）システムが設置され、専用のＥＴＣレーンを車両が通過する際に、料金所に設置されたアンテナと車両に搭載された車載器との間で必要な情報を無線によって交信し、ノンストップで通行料金の課金処理を自動的に行うようになっている。このＥＴＣシステムの導入により、有料道路の料金所での渋滞を軽減することができる。
【０００３】
しかし、ＥＴＣカードを車載器に挿入しないでＥＴＣレーンを通過する不正車両、あるいはＥＴＣレーンを高速で通過する危険車両が増加しつつあるという問題がある。このような問題を解決するため、ＥＴＣレーンの２地点にカメラを設置し、それらのカメラによって撮像した通行車両の画像に基づいて、車両の速度及び車両の前進、後進を判定し、速度オーバーの場合及び車両の走行方向が異なるとき、路側表示器に警告を表示する車両挙動把握システムが提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−４７８７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、車両を撮像するカメラを少なくともＥＴＣレーンの２箇所に設置する必要があり設置コストがかかる。特に、ＥＴＣレーンを通過する車両がＥＴＣ車両か、あるいは非ＥＴＣ車両かを区別して挙動を監視することについては、考慮されていない。
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、ＥＴＣレーンを通過する車両がＥＴＣ車両か否かを区別して挙動を監視して異常車両を判定することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、有料道路料金所のＥＴＣレーンを通過する車両の車載器と交信してＥＴＣ車両と非ＥＴＣ車両を判別する路側装置と、該路側装置の判別結果に応じて前記車両に対して注意情報を含む情報を表示する路側表示機とを備えてなる有料道路料金所の車両監視装置を対象とする。
【０００８】
特に、上記の課題を解決するため、本発明は、前記路側表示機の表示内容及び前記車両の背面を撮像可能に前記ＥＴＣレーンの車両進入口側に設けられた撮像装置と、前記撮像装置により異なる時間に撮像された複数の画像に基づいて前記車両の速度を求める速度演算手段と、前記撮像装置により撮像された画像の前記路側表示機の表示の変化に基づいてＥＴＣ車両と非ＥＴＣ車両を判別する車両判別手段と、該車両判別手段の判別結果が非ＥＴＣ車両で、かつ、前記速度演算手段により求めた当該車両の速度が設定値以上のときに当該車両を異常車両と判定する車両挙動判定手段と、該車両挙動判定手段により異常車両と判定されたとき、前記画像に基づいて読み取った当該車両のナンバープレート情報を、当該車両の画像とともに記憶装置に格納するデータ蓄積手段とを備えてなることを特徴とする。
【０００９】
一般に、有料道路料金所のＥＴＣレーンには、車両の車載器と交信して車載器に装着されたＥＴＣカードの識別情報を確認し、必要な料金情報等を読み書きする路側装置が設置されている。したがって、路側装置は、車載器との交信ができないときは、進入車両が非ＥＴＣ車両（ＥＴＣカード未装着のＥＴＣ車両を含む）であると判別し、交信ができ、かつ必要な料金情報等に問題がないときはＥＴＣ車両であると判別できる。一方、ＥＴＣレーンの路側等には、進入車両に対して情報を表示する路側表示機が設けられ、車両がＥＴＣレーンに進入したことを路側装置が検知したとき、路側表示機に「徐行」等の注意情報が表示される。さらに、車両種別の判別の結果、ＥＴＣ車両であれば例えば「ＥＴＣ」などの表示に切り替える。また、非ＥＴＣ車両であれば、改札口において一旦停止させるため、「停止」に表示を切り替えるようになっている。
【００１０】
そこで、本発明は、１箇所に設置した撮像装置により、路側表示機の表示内容及び車両の背面を同時に撮像し、路側表示機の表示内容の変化を認識して、ＥＴＣ車両か非ＥＴＣ車両かを判別する。また、撮像時間が異なる２つの画像に基づいて当該車両の速度を演算により求めることができるから、非ＥＴＣ車両で、かつＥＴＣレーン内で停止できないと思われる設定値以上の速度で走行する車両を異常車両として判定する。そして、後日、異常車両としての証拠とするために、異常車両と判定されたとき、画像に基づいて読み取った当該車両のナンバープレート情報を、当該車両の画像とともに記憶装置に蓄積する。
【００１１】
また、ＥＴＣ車両であっても、規定の速度以上で走行する車両を異常車両と判定し、出口ゲート損傷などの証拠とするために、画像に基づいて当該車両のナンバープレート情報を読み取って、当該車両の画像とともに記憶装置に蓄積することができる。このようにして、ＥＴＣレーンを走行する車両の正常走行と異常走行を自動判別することができる。
【００１２】
上記の本発明において、車両判別手段は、撮像装置により撮像された画像の路側表示機の表示内容を識別する表示内容識別手段と、この表示内容識別手段により識別された表示内容の変化に基づいてＥＴＣ車両と非ＥＴＣ車両を判別するように構成することができる。
【００１３】
この場合において、撮像装置にカラーＴＶカメラを適用し、表示内容識別手段は、カラー画像から路側表示機の表示部分を切り出し、該切り出した領域の色を判別し、予め設定された色と表示内容との関係に基づいて表示内容を識別する構成とすることができる。すなわち、路側装置は、例えば、車両がＥＴＣレーンに進入したのを検知したとき路側表示機の表示内容を「徐行（オレンジの点滅）」にし、進入車両がＥＴＣ車両のとき表示内容を「徐行（オレンジの常灯）」に切り替えることが行われている。また、進入車両が非ＥＴＣ車両のときは、例えば、表示内容を「停止（赤）」に切り替えることが行われている。このように、表示内容によって色又は表示態様が異なる場合は、路側表示機の表示部の色を識別するだけで表示内容を識別できるから、複雑な画像処理を行う文字認識等に比べて識別時間を短縮できる。
【００１４】
また、色による判別に代えて、表示内容識別手段は、路側表示機に表示される文字の特徴パターンに対応させて形成された特徴点テンプレートを有し、撮像装置により撮像された画像から路側表示機の表示部分を切り出し、その切り出した領域に対して特徴点テンプレートを用いてパターンマッチング処理を行い、パターンマッチング処理の結果に基づいて路側表示機に表示される文字を識別する構成とすることができる。これによれば、路側表示機の表示色が似ている場合においても、複雑な画像処理を行うことなく、路側表示機の表示文字を判別できる。
【００１５】
また、データ蓄積手段は、異常車両の画像を静止画又は動画により記憶装置に格納することができる。
【００１６】
また、撮像装置は、路側表示機の表示情報及び車両の背面を撮像する第１のＴＶカメラと、車両のナンバープレートを拡大して撮像する第２のＴＶカメラとを備えて構成することができる。これによれば、ナンバープレート情報の識別能力を向上させることができる。
【００１７】
また、データ蓄積手段は、表示内容識別手段による路側表示機の表示内容の変化を検出した時点を基準として、撮像装置により当該車両の画像を撮像させ、該撮像した画像に基づいて当該車両のナンバープレート情報を読み取って、当該車両の画像とともに記憶装置に格納する構成とすることが好ましい。これによれば、ＥＴＣレーンを走行する車両に対して、安定した位置で車両の証拠写真を撮像することができる。また、安定した位置で車両のナンバープレート認識ができるため、ナンバープレート認識正解率を向上することができる。
【００１８】
さらに、車両挙動判定手段は、車両判別手段が路側表示機の表示内容が停止を表す表示に変化したときに当該車両が非ＥＴＣ車両であることを判別し、かつ、速度演算手段により求めた当該車両の速度が設定値以上のときに、撮像装置に指令を送って当該車両がＥＴＣレーンを通過完了するまでの証拠動画像を撮像させ、当該車両がＥＴＣレーン内で一旦停止しないとき、異常車両と判定する構成とすることが好ましい。これによれば、非ＥＴＣ車両が料金収受をしないでＥＴＣレーンを退出する車両に絞って証拠動画像を残すことができる。
【００１９】
また、車両挙動判定手段により異常車両と判定されたとき、記憶装置に格納された当該車両の画像とナンバープレート情報を、通信ネットワークを介して監視室に送信する通信制御手段を有する構成とすることができる。これによれば、異常走行が発生したことを、すばやく監視室に伝達することができる。
【００２０】
なお、車両挙動判定手段が、当該車両がＥＴＣ車両であることを判別したときであっても、速度演算手段により求めた当該車両の速度が設定値以上のときに、撮像装置に指令を送って当該車両がＥＴＣレーンを通過完了するまでの証拠動画像を撮像させ、当該車両がＥＴＣレーンの出口ゲートを突破したとき、異常車両と判定する構成とすることができる。この場合、記憶装置に格納された当該車両の画像とナンバープレート情報を、通信ネットワークを介して監視室に送信する通信制御手段を有する構成とすることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ＥＴＣレーンを通過する車両がＥＴＣ車両か、あるいは非ＥＴＣ車両かを区別して挙動を監視して、挙動が異常な車両を判定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
（実施形態１）
図１は、本発明の車両監視装置の一実施形態のブロック構成図である。図２は、有料道路料金所のＥＴＣレーンの模式構成図である。
【００２３】
図２に示すように、有料道路料金所の路側装置には、ＥＴＣレーンに進入する車両１を検出する第１の車両検知器２と、車両検知器２から進行方向に一定の距離離して設けられた第２の車両検知器３と、第２の車両検知器３から進行方向に一定の距離離して設けられた路側表示機４と、ＥＴＣアンテナ５とが備えられている。この路側装置は、ＥＴＣレーンに進入する車両１の先端が車両検知器２を横切ったタイミングにおいて、車載器６と交信を開始し、車載器６に装着されたＥＴＣカードの識別情報を確認し、必要な料金情報等を読み書きするように構成されている。
【００２４】
したがって、路側装置は、車載器６と交信ができ、かつ必要な料金情報等に問題がないときはＥＴＣ車両であると判別する。逆に、路側装置は、車載器６との交信ができないときは、車両１が非ＥＴＣ車両、もしくはＥＴＣカード未装着のＥＴＣ車両であると判別する。以下、非ＥＴＣ車両とＥＴＣカード未装着のＥＴＣ車両を総称して非ＥＴＣ車両という。
【００２５】
また、路側装置は、ＥＴＣか否かの車両判別結果に応じて、路側表示機４に表示情報を送り、車両１に対して注意情報等の情報を表示するようになっている。例えば、車両１が第１の車両検知器２の位置に達するまでは、図３に例示するように、路側表示機４にオレンジ色の「徐行」を表示して、かつ点滅させる。そして、車両１が第１の車両検知器２の位置に達したときは、路側表示機４にオレンジ色の「徐行」を常時表示に切り替える。そして、このタイミングで、路側装置は、車載器６と交信して、車両１が適正なＥＴＣ車両か、非ＥＴＣ車両かを判別する。判別結果が適正なＥＴＣ車両の場合は、路側表示機４の表示を緑色の「ＥＴＣ」に切り替えるように構成されている。逆に、判別結果が非ＥＴＣ車両の場合は、改札口において一旦停止させるため、路側表示機４の表示を赤色の「停止」に切り替えるように構成されている。また、車両１が第２の車両検知器３の位置から退出すると、路側表示機４の表示文字はオレンジ色の「徐行」の点滅に切り替えて、初期状態に戻る。
【００２６】
なお、路側表示機４の形状、表示文字（内容）、表示色は、全てのＥＴＣレーンにおいて共通となっているわけではないが、本明細書では、路側表示機４の文字、色が変化する場合を例に説明を行う。
【００２７】
本実施形態に係る車両監視装置１１は、例えば、ＥＴＣレーンの路側又は近傍の任意の位置に設置され、撮像装置１２により撮像された画像データが入力されるようになっている。撮像装置１２は、図１に示すように、第１の車両検知器２と第２の車両検知器３の間に位置させて、路側表示機４の表示内容及び車両１の背面を撮像可能に設置されている。
【００２８】
図１を参照して、本実施形態の車両監視装置１１及び撮像装置１２の構成を説明する。撮像装置１２は、図１に示すように、カラーカメラ１３とナンバープレート読取カメラ１４を備えて構成されている。車両監視装置１１は、ナンバープレート読取部２１と、速度演算手段である速度検出部２２と、車両判別手段として機能する表示内容認識部２３と、車両挙動判定部２５と、データ蓄積部２４と、記憶装置２６を有して構成されている。
【００２９】
ここで、車両監視装置１１の各部の構成を動作とともに説明する。図４に、車両監視装置１１における処理手順のフローチャートを示す。
（ステップＳ１）
表示内容認識部２３は、カラーカメラ１３により撮像された画像を周期的（例えば、３３ｍｓｅｃ間隔）に取り込み、画像に写っている路側表示機４の表示内容を常時識別する。なお、表示文字認識の開始タイミングは、ナンバープレート読取部２１において車両１のナンバープレートを検出したタイミングに合わせることができる。なお、表示内容認識部２３が画像に基づいて路側表示機４の表示文字を認識するために、カラーカメラ１３の視野内に路側表示機４の表示部が入るように、カラーカメラ１３の視野中心を調整する。一方、ナンバープレート読取部２１が車両１のナンバープレートを検出するタイミングでは、ナンバープレートは路側表示機４よりも手前に位置するから、ナンバープレート読取カメラ１４の視野中心は、カラーカメラ１３よりも手前に調整する。
【００３０】
路側表示機４の表示文字（内容）は、車両１がＥＴＣレーンを走行する過程で、路側装置により「徐行」から「ＥＴＣ」もしくは「ＳＴＯＰ／停止」に切り替えられる。表示内容認識部２３における文字認識は、テンプレートを用いた文字認識により行うことができる。すなわち、図６に示すように、路側表示機４の各表示文字２８に対して、Ｎ×Ｍに正規化したテンプレート２９を作成し、このテンプレート２９を用いて証拠画像に撮像されている路側表示機４の表示文字とのパターンマッチング処理を行い、その相関値の高い文字を表示文字と判定する。
【００３１】
具体的には、路側表示機４の表示が「徐行」から、「ＥＴＣ」もしくは「ＳＴＯＰ／停止」に変わったことを識別し、前者の場合はＥＴＣ車両、後者の場合は非ＥＴＣ車両と判別する。つまり、表示内容認識部２３は、ＥＴＣ車両又は非ＥＴＣ車両を判別する車両判別手段の機能を有している。
（ステップＳ２）
ステップＳ１の認識結果に基づいて、表示内容の変化が検出されたか否か判断し、表示内容が変化していない場合は、ステップＳ１に戻って処理を繰り返す。
（ステップＳ３）
ステップＳ２で、路側表示機４の表示内容の変化が検出された場合は、カラーカメラ１３とナンバープレート読取カメラ１４により周期的に撮像される画像を蓄積する。
（ステップＳ４）
ナンバープレート読取部２１は、ナンバープレート読取カメラ１４により撮像された画像を周期的（例えば、３３ｍｓｅｃ間隔）に取り込み、これに基づいて車両１のナンバープレート情報を読み取る。つまり、ナンバープレート読取カメラ１４から取り込んだ画像から車両１の背面を検出して、ナンバープレート情報をテンプレートマッチング法などの文字認識法により読み取る。
【００３２】
また、その検出タイミングで、ナンバープレート読取カメラ１４の画像を複数枚取り込み、ナンバープレートが撮像されている画像の中から、少なくとも２枚以上の画像を抽出して速度検出部２２に送る。
【００３３】
速度検出部２２は、ナンバープレート読取カメラ１４から転送される異なる時間に撮像された複数の画像のナンバープレート座標の変化に基づいて、次式（１）により車両１の速度Ｖを求めるようになっている。
【００３４】
Ｖ＝Ｋ×{（Ｘ２−Ｘ１）２＋（Ｙ２−Ｙ１）２}０．５／（Ｔ２−Ｔ１）・・・（１）
式（１）における記号の意味は次のとおりである。
【００３５】
Ｋ：カメラ座標をワールド座標に変換する補正係数
Ｘ１，Ｘ２：２つの画像のナンバープレートのＸ方向の座標
Ｙ１，Ｙ２：２つの画像のナンバープレートのＹ方向の座標
Ｔ１，Ｔ２：２つの画像のナンバープレート撮像時刻
Ｔ２−Ｔ１：対象ナンバープレートの移動時間
（ステップＳ５）
ステップＳ２の車両判別結果、車両１が非ＥＴＣ車両の場合はステップＳ６に進み、ＥＴＣ車両の場合はステップＳ２１に進む。
（ステップＳ６）
車両１が非ＥＴＣ車両の場合、車両挙動判定部２５は、画像上で車両１の挙動を追跡する。
（ステップＳ７）
車両挙動判定部２５は、「ＳＴＯＰ／停止」の表示によって、非ＥＴＣ車両が停止したか否かを判断し、停止した場合はステップＳ２３に進んで、ステップＳ３で蓄積した画像を破棄して終了する。
（ステップＳ８）
ステップＳ７の判断で、車両１が停止しない場合は、速度検出部２２で検出された車両１の速度が第１の設定値以上か否か判断する。設定値未満であれば、ステップＳ２３に進んで、ステップＳ３で蓄積した画像を破棄して終了する。
【００３６】
ここで、第１の設定値は、例えば、車両挙動判定部２５に車両１の走行速度と路側表示機４の表示内容の認識結果に対応して、図５に示すように、異常判定基準が設けられ、判定基準以上の車両について異常車両と判定する。図５の例は、表示内容認識部２３の認識結果が「ＳＴＯＰ／停止」の場合、つまり非ＥＴＣ車両の場合は、速度が第１の設定値である「３０ｋｍ」以上のときに異常車両と判定する。
（ステップＳ９）
ステップＳ８の判断で、車両１の速度が第１の設定値以上であれば、当該車両が、出口ゲートから退出したか否かを画像上で判断する。出口ゲートから退出しなかった場合は、ステップＳ２３に進んで、ステップＳ３で蓄積した画像を破棄して終了する。
（ステップＳ１０）
ステップＳ９の判断で、非ＥＴＣ車両である車両１が出口ゲートから退出した場合は、挙動が異常な異常車両であると判定する。
（ステップＳ１１）
ステップＳ１０の判断で異常車両であると判定した場合は、データ蓄積部２４は、ナンバープレート読取部２１により読み取ったナンバープレート情報、速度検出部２２で検出された速度、表示内容認識部２３の認識結果、及び車両挙動判定部２５の判定結果を、当該車両の画像とともに記憶装置２６に格納して、処理を終了する。
（ステップＳ２１）
スッテップＳ５の判断で、車両１がＥＴＣ車両の場合であっても、車両挙動判定部２５は、画像上で車両１の挙動を追跡する。
（ステップＳ２２）
画像上でＥＴＣ車両である車両１の挙動を追跡し、速度検出部２２で検出された車両１の速度が第２の設定値以上か否か判断する。設定値未満であれば、ステップＳ２３に進んで、ステップＳ３で蓄積した画像を破棄して終了する。
【００３７】
ここで、第２の設定値は、図５に示すように、表示内容認識部２３の認識結果が「ＥＴＣ」の場合、速度が第２の設定値である「６０ｋｍ」以上のときに異常車両と判定する。これは、出口ゲートが開く前に、出口ゲートを突破して破損させるようなＥＴＣ車両を監視するためである。
【００３８】
なお、図４において、ステップＳ６〜Ｓ１０の処理、ステップＳ２１〜Ｓ２３の処理は、車両挙動判定部２５により実行される。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態によれば、１箇所に設置した撮像装置１２により、路側表示機４の表示内容及び車両の背面を同時に撮像し、路側表示機４の表示内容の変化に基づいて、ＥＴＣ車両か非ＥＴＣ車両かを判別することができる。つまり、路側装置には、何らかの方式でＥＴＣ車両か非ＥＴＣ車両かを判別し、路側表示機４に注意情報等を表示しているから、本実施形態の車両監視装置１１によれば、路側装置から情報をもらわなくても、ＥＴＣ車両か非ＥＴＣ車両かを判別できる。これにより、システムが異なる路側装置にたいして、本実施形態の車両監視装置１１を容易に適用することができる。
【００４０】
また、ＥＴＣレーン内で停止できないと思われる第１の設定値以上の速度で走行する非ＥＴＣ車両を異常車両として、あるいは、ＥＴＣ車両であっても第２の設定値以上の速度で走行する場合は、出口ゲートを破損するおそれがあるから、異常車両として判定することができる。つまり、ＥＴＣレーンを走行する車両の正常走行と異常走行を自動判別することができる。
【００４１】
さらに、異常車両と判定されたとき、画像に基づいて読み取った当該車両のナンバープレート情報を、当該車両の画像とともに記憶装置２６に蓄積するようにしているから、後日、異常車両として証拠画像又は動画像とすることができる。
（実施形態２）
実施形態１の表示内容認識部２３は、テンプレートを用いた文字認識により路側表示機４の表示文字を認識するものであったが、これによれば、文字認識に時間がかかり、短いＥＴＣレーンの走行時間内で車両監視を行えないことが考えられる。
【００４２】
そこで、本発明の実施形態２では、路側表示機４に表示される表示文字の色が表示内容に応じて異なることに着目し、表示内容の色変化に基づいて、ＥＴＣ車両と非ＥＴＣ車両を短時間で判別するようにしたことを特徴とする。すなわち、図７に示す画像例のように、証拠画像３１に写された路側表示機４に重ねて、色認識のための矩形の判定領域３２を設ける。そして、判定領域３２内の各画素について、３原色のＲＧＢ成分をそれぞれ求め、予め設定されている表示内容の色と対比して、最も近い色の設定表示内容を路側表示機４の表示内容として認識する。例えば、前述したように、「徐行」が「オレンジ」で表示され、非ＥＴＣ車両を表す「ＳＴＯＰ／停止」が「赤」で表示され、ＥＴＣ車両を表す「ＥＴＣ」が「緑」で表示される。そこで、それらの色の代表値から判定領域３２内の各画素のＲＧＢ成分の異同の相違度合を算出して、算出値を比較して最も近い判定色を決めることができる。
【００４３】
本実施形態によれば、表示内容の色変化は短時間で判定できるから、ＥＴＣ車両と非ＥＴＣ車両の判別を短時間（例えば、１０ｍｓｅｃ）でおこなうことができ、短いＥＴＣレーンの走行時間内で判別できる。
（実施形態３）
図４のステップＳ６又はＳ２１の画像上での車両の挙動追跡方法の具体的な実施形態について、図８を参照して説明する。図４のステップＳ５でＥＴＣ車両と非ＥＴＣ車両の判別をした後、車両挙動判定部２５は、画像上の車両１の背面にテンプレート３３を設定して登録する。そして、図４のステップＳ６〜Ｓ９又はステップＳ２１〜２２において、登録したテンプレート３３が停止もしくは退出するまで、テンプレート３３の動きを追跡する。
（実施形態４）
図９に、本発明の車両監視装置１１の他の実施形態のブロック構成図を示す。
【００４４】
本実施形態は、図１に記載の車両監視装置１１に通信制御部２７を設け、その通信制御部２７は広域の通信ネットワーク４１を介して監視室４２に設けられた総合監視装置に通信可能に形成されている。また、通信ネットワーク４１には、他のＥＴＣレーンに設けられた車両監視装置１１が監視室４２に設けられた総合監視装置に通信可能になっている。
【００４５】
そして、各車両監視装置１１の通信制御部２７は、車両挙動判定部２５により異常車両と判定されて、データ蓄積部２４により記憶装置２６に格納された異常車両の画像と、ナンバープレート情報を監視室４２に送信する。
【００４６】
本実施形態によれば、異常走行が発生したことを、すばやく監視室に伝達することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の車両監視装置の一実施形態のブロック構成図である。
【図２】本発明の車両監視装置を適用してなるＥＴＣレーンの模式構成図である。
【図３】路側表示機の表示内容の一例を示す図である。
【図４】図１実施形態の車両監視装置の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】異常判定基準の一例を説明する図である。
【図６】テンプレートマッチングによる文字認識の実施形態を説明する図である。
【図７】表示文字の色の変化による文字認識の実施形態を説明する図である。
【図８】テンプレートによる車両追跡法を説明する図である。
【図９】本発明の車両監視装置の他の実施形態のブロック構成図である。
【符号の説明】
【００４８】
１ 車両
２，３ 車両検知器
４ 路側表示機
５ アンテナ
１１ 車両監視装置
１２ 撮像装置
１３ カラーカメラ
１４ ナンバープレート読取カメラ
２１ ナンバープレート読取部
２２ 速度検出部
２３ 表示内容認識部
２４ データ蓄積部
２５ 車両挙動判定部
２６ 記憶装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有料道路料金所のＥＴＣレーンを通過する車両の車載器と交信してＥＴＣ車両と非ＥＴＣ車両を判別する路側装置と、該路側装置の判別結果に応じて前記車両に対して注意情報を含む情報を表示する路側表示機とを備えてなる有料道路料金所の車両監視装置において、
前記路側表示機の表示内容及び前記車両の背面を撮像可能に前記ＥＴＣレーンの車両進入口側に設けられた撮像装置と、前記撮像装置により異なる時間に撮像された複数の画像に基づいて前記車両の速度を求める速度演算手段と、前記撮像装置により撮像された画像の前記路側表示機の表示の変化に基づいてＥＴＣ車両と非ＥＴＣ車両を判別する車両判別手段と、該車両判別手段の判別結果が非ＥＴＣ車両で、かつ、前記速度演算手段により求めた当該車両の速度が設定値以上のときに当該車両を異常車両と判定する車両挙動判定手段と、該車両挙動判定手段により異常車両と判定されたとき、前記画像に基づいて読み取った当該車両のナンバープレート情報を、当該車両の画像とともに記憶装置に格納するデータ蓄積手段とを備えてなることを特徴とする車両監視装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両監視装置において、
前記車両判別手段は、前記撮像装置により撮像された画像の前記路側表示機の表示内容を識別する表示内容識別手段と、該表示内容識別手段により識別された表示内容の変化に基づいてＥＴＣ車両と非ＥＴＣ車両を判別することを特徴とする車両監視装置。
【請求項３】
請求項１に記載の車両監視装置において、
前記撮像装置は、前記路側表示機の表示情報及び前記車両の背面を撮像する第１のＴＶカメラと、前記車両のナンバープレートを拡大して撮像する第２のＴＶカメラとを備えてなることを特徴とする車両監視装置。
【請求項４】
請求項１に記載の車両監視装置において、
前記データ蓄積手段は、前記異常車両の画像を静止画又は動画により前記記憶装置に格納することを特徴とする車両監視装置。
【請求項５】
請求項２に記載の車両監視装置において、
前記撮像装置は、カラーＴＶカメラであり、
前記表示内容識別手段は、前記カラーＴＶカメラにより撮像されたカラー画像から前記路側表示機の表示部分を切り出し、該切り出した領域の色を判別し、予め設定された色と表示内容との関係に基づいて表示内容を識別することを特徴とする車両監視装置。
【請求項６】
請求項２に記載の車両監視装置において、
前記路側表示機は、前記表示内容を文字で表示するものであり、
前記表示内容識別手段は、前記路側表示機に表示される文字の特徴パターンに対応させて形成された特徴点テンプレートを有し、前記撮像装置により撮像された画像から前記路側表示機の表示部分を切り出し、該切り出した領域に対して前記特徴点テンプレートを用いてパターンマッチング処理を行い、該パターンマッチング処理の結果に基づいて前記路側表示機に表示される文字を識別することを特徴とする車両監視装置。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の車両監視装置において、
前記データ蓄積手段は、前記表示内容識別手段による前記路側表示機の表示内容の変化を検出した時点を基準として、前記撮像装置により当該車両の画像を撮像し、該撮像した画像に基づいて当該車両のナンバープレート情報を読み取って、当該車両の画像とともに前記記憶装置に格納することを特徴とする車両監視装置。
【請求項８】
請求項１に記載の車両監視装置において、
前記車両挙動判定手段は、前記車両判別手段が前記路側表示機の表示内容が停止を表す表示に変化したときに当該車両が非ＥＴＣ車両であることを判別し、かつ、前記速度演算手段により求めた当該車両の速度が設定値以上のときに、前記撮像装置に指令を送って当該車両がＥＴＣレーンを通過完了するまでの証拠動画像を撮像させ、当該車両がＥＴＣレーン内で一旦停止しないとき、異常車両と判定することを特徴とする車両監視装置。
【請求項９】
請求項１又は８に記載の車両監視装置において、
前記車両挙動判定手段により異常車両と判定されたとき、前記記憶装置に格納された当該車両の画像と前記ナンバープレート情報を、通信ネットワークを介して監視室に送信する通信制御手段を有することを特徴とする車両監視装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の車両監視装置において、
前記車両挙動判定手段は、前記車両判別手段が前記路側表示機の表示内容がＥＴＣ車両であることを表示に変化したときに当該車両がＥＴＣ車両であることを判別し、かつ、前記速度演算手段により求めた当該車両の速度が設定値以上のときに、前記撮像装置に指令を送って当該車両がＥＴＣレーンを通過完了するまでの証拠動画像を撮像させ、当該車両がＥＴＣレーンの出口ゲートを突破したとき、異常車両と判定することを特徴とする車両監視装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の車両監視装置において、
前記車両挙動判定手段により異常車両と判定されたとき、前記記憶装置に格納された当該車両の画像と前記ナンバープレート情報を、通信ネットワークを介して監視室に送信する通信制御手段を有することを特徴とする車両監視装置。
【請求項１】
有料道路料金所のＥＴＣレーンを通過する車両の車載器と交信してＥＴＣ車両と非ＥＴＣ車両を判別する路側装置と、該路側装置の判別結果に応じて前記車両に対して注意情報を含む情報を表示する路側表示機とを備えてなる有料道路料金所の車両監視装置において、
前記路側表示機の表示内容及び前記車両の背面を撮像可能に前記ＥＴＣレーンの車両進入口側に設けられた撮像装置と、前記撮像装置により異なる時間に撮像された複数の画像に基づいて前記車両の速度を求める速度演算手段と、前記撮像装置により撮像された画像の前記路側表示機の表示の変化に基づいてＥＴＣ車両と非ＥＴＣ車両を判別する車両判別手段と、該車両判別手段の判別結果が非ＥＴＣ車両で、かつ、前記速度演算手段により求めた当該車両の速度が設定値以上のときに当該車両を異常車両と判定する車両挙動判定手段と、該車両挙動判定手段により異常車両と判定されたとき、前記画像に基づいて読み取った当該車両のナンバープレート情報を、当該車両の画像とともに記憶装置に格納するデータ蓄積手段とを備えてなることを特徴とする車両監視装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両監視装置において、
前記車両判別手段は、前記撮像装置により撮像された画像の前記路側表示機の表示内容を識別する表示内容識別手段と、該表示内容識別手段により識別された表示内容の変化に基づいてＥＴＣ車両と非ＥＴＣ車両を判別することを特徴とする車両監視装置。
【請求項３】
請求項１に記載の車両監視装置において、
前記撮像装置は、前記路側表示機の表示情報及び前記車両の背面を撮像する第１のＴＶカメラと、前記車両のナンバープレートを拡大して撮像する第２のＴＶカメラとを備えてなることを特徴とする車両監視装置。
【請求項４】
請求項１に記載の車両監視装置において、
前記データ蓄積手段は、前記異常車両の画像を静止画又は動画により前記記憶装置に格納することを特徴とする車両監視装置。
【請求項５】
請求項２に記載の車両監視装置において、
前記撮像装置は、カラーＴＶカメラであり、
前記表示内容識別手段は、前記カラーＴＶカメラにより撮像されたカラー画像から前記路側表示機の表示部分を切り出し、該切り出した領域の色を判別し、予め設定された色と表示内容との関係に基づいて表示内容を識別することを特徴とする車両監視装置。
【請求項６】
請求項２に記載の車両監視装置において、
前記路側表示機は、前記表示内容を文字で表示するものであり、
前記表示内容識別手段は、前記路側表示機に表示される文字の特徴パターンに対応させて形成された特徴点テンプレートを有し、前記撮像装置により撮像された画像から前記路側表示機の表示部分を切り出し、該切り出した領域に対して前記特徴点テンプレートを用いてパターンマッチング処理を行い、該パターンマッチング処理の結果に基づいて前記路側表示機に表示される文字を識別することを特徴とする車両監視装置。
【請求項７】
請求項５又は６に記載の車両監視装置において、
前記データ蓄積手段は、前記表示内容識別手段による前記路側表示機の表示内容の変化を検出した時点を基準として、前記撮像装置により当該車両の画像を撮像し、該撮像した画像に基づいて当該車両のナンバープレート情報を読み取って、当該車両の画像とともに前記記憶装置に格納することを特徴とする車両監視装置。
【請求項８】
請求項１に記載の車両監視装置において、
前記車両挙動判定手段は、前記車両判別手段が前記路側表示機の表示内容が停止を表す表示に変化したときに当該車両が非ＥＴＣ車両であることを判別し、かつ、前記速度演算手段により求めた当該車両の速度が設定値以上のときに、前記撮像装置に指令を送って当該車両がＥＴＣレーンを通過完了するまでの証拠動画像を撮像させ、当該車両がＥＴＣレーン内で一旦停止しないとき、異常車両と判定することを特徴とする車両監視装置。
【請求項９】
請求項１又は８に記載の車両監視装置において、
前記車両挙動判定手段により異常車両と判定されたとき、前記記憶装置に格納された当該車両の画像と前記ナンバープレート情報を、通信ネットワークを介して監視室に送信する通信制御手段を有することを特徴とする車両監視装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の車両監視装置において、
前記車両挙動判定手段は、前記車両判別手段が前記路側表示機の表示内容がＥＴＣ車両であることを表示に変化したときに当該車両がＥＴＣ車両であることを判別し、かつ、前記速度演算手段により求めた当該車両の速度が設定値以上のときに、前記撮像装置に指令を送って当該車両がＥＴＣレーンを通過完了するまでの証拠動画像を撮像させ、当該車両がＥＴＣレーンの出口ゲートを突破したとき、異常車両と判定することを特徴とする車両監視装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の車両監視装置において、
前記車両挙動判定手段により異常車両と判定されたとき、前記記憶装置に格納された当該車両の画像と前記ナンバープレート情報を、通信ネットワークを介して監視室に送信する通信制御手段を有することを特徴とする車両監視装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−５９３１３（Ｐ２００９−５９３１３Ａ）
【公開日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２２８３７１（Ｐ２００７−２２８３７１）
【出願日】平成１９年９月３日（２００７．９．３）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年３月１９日（２００９．３．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月３日（２００７．９．３）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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