特開 2022-138666 車種判別システム及び車種判別プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022138666

(43)【公開日】2022-09-26

(54)【発明の名称】車種判別システム及び車種判別プログラム

(51)【国際特許分類】

   G08G 1/015 20060101AFI20220915BHJP

   G08G 1/04 20060101ALI20220915BHJP

   G07B 15/00 20110101ALI20220915BHJP

【ＦＩ】

G08G1/015 A

G08G1/04 D

G07B15/00 510

【審査請求】有

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021038679

(22)【出願日】2021-03-10

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2022-05-30

(71)【出願人】

【識別番号】394001814

【氏名又は名称】ハイウェイ・トール・システム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100205350

【弁理士】

【氏名又は名称】狩野 芳正

(74)【代理人】

【識別番号】100117617

【弁理士】

【氏名又は名称】中尾 圭策

(72)【発明者】

【氏名】濱本 怜平

(72)【発明者】

【氏名】富永 琢也

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 剛

【テーマコード（参考）】

3E127

5H181

【Ｆターム（参考）】

3E127AA16

3E127CA16

3E127FA19

3E127FA20

3E127FA24

5H181AA01

5H181BB20

5H181CC03

5H181CC04

5H181CC07

5H181CC09

5H181EE07

5H181EE10

(57)【要約】

【課題】高い精度で車種区分を判別する車種判別システムを提供する。
【解決手段】車種判別システム１０００は、カテゴリー判定部２５０と、車種区分判別部２９０とを備える。カテゴリー判定部２５０は、有料道路に進入する進入車両を側面から撮像した側面撮像画像に基づき、カテゴリーを判定する。車種区分判別部２９０は、カテゴリーに基づき、進入車両の車種区分を判別する。車種区分は、有料道路の通行料を決定するための分類を表す。カテゴリーは、車種区分と、車種区分に属する車両の形状とに応じて決定される。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

有料道路に進入する進入車両を側面から撮像した側面撮像画像に基づき、カテゴリーを判定するカテゴリー判定部と、
前記カテゴリーに基づき、前記進入車両の車種区分を判別する車種区分判別部と、
を備え、
前記車種区分は、前記有料道路の通行料を決定するための分類を表し、
前記カテゴリーは、前記車種区分と、前記車種区分に属する車両の形状とに応じて決定された
車種判別システム。

【請求項2】

前記カテゴリー判定部は、人工知能プログラムを備え、
前記人工知能プログラムは、前記カテゴリーのうち、少なくとも１つのカテゴリーに含まれる複数の車種を区別して判定するように学習されている
請求項１に記載の車種判別システム。

【請求項3】

前記側面撮像画像に基づき、前記進入車両の車軸数を判定する車軸数判定部を備え、
前記車種区分判別部は、前記進入車両の車軸数と、前記カテゴリーとに基づき、前記進入車両の前記車種区分を判別する
請求項１または２に記載の車種判別システム。

【請求項4】

前記車軸数判定部は、
前記側面撮像画像における前記進入車両の車軸の位置に基づき、前記車軸がリフトアクスルであるかを判定し、
前記車軸がリフトアクスルであるとき、前記車軸を数えずに前記車軸数を判定する
請求項３に記載の車種判別システム。

【請求項5】

前記カテゴリー判定部は、前記側面撮像画像に基づき、前記進入車両が被牽引車を牽引する連結車両であるかを判定し、
前記車種区分判別部は、前記進入車両が前記連結車両であるとき、牽引車の前記車種区分と、被牽引車の車軸数とに基づき、前記進入車両の前記車種区分を判定する
請求項１から４のいずれか１項に記載の車種判別システム。

【請求項6】

前記側面撮像画像に基づき、前記被牽引車の車軸数を判定する車軸数判定部を備える
請求項５に記載の車種判別システム。

【請求項7】

前記進入車両を側面から撮像して前記側面撮像画像を取得する車側面撮像機を備え、
前記車側面撮像機は、前記進入車両の進行方向において、１８０度の範囲を撮像する
請求項１から６のいずれか１項に記載の車種判別システム。

【請求項8】

前記カテゴリー判定部は、
前記進入車両の進行方向において、前記側面撮像画像のうち前記車側面撮像機の光軸から所定の角度内の判定領域を抽出し、
抽出された前記判定領域において、前記進入車両の前記カテゴリーを判定する
請求項７に記載の車種判別システム。

【請求項9】

有料道路に進入する進入車両を側面から撮像した側面撮像画像に基づき、カテゴリーを判定することと、
前記カテゴリーに基づき、前記進入車両の車種区分を判別することと、
を演算装置に実行させ、
前記車種区分は、前記有料道路の通行料を決定するための分類を表し、
前記カテゴリーは、前記車種区分と、前記車種区分に属する車両の形状とに応じて決定された
車種判別プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車種判別システム及び車種判別プログラムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

高速道路などの有料道路の入口において、有料道路を走行する車両の通行料を決定するために、有料道路に進入する車両の車種区分が判別される。

【0003】

例えば、特許文献１には、有料道路に進入する車両を斜め上方から撮像するカメラと、車両を側面からスキャンするレーザースキャナとを備え、カメラで撮像した画像と、レーザースキャナで検出された検出点とに基づき、車両の車種区分を判別する装置とが開示されている。この装置は、レーザースキャナにより、車軸の数と車軸間の距離とに基づいて、車種区分を判別する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１７－２２００７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

有料道路を走行する車両は、被牽引車の有無に応じて異なる車種区分に分類されるが、車軸の数と、車軸間の距離だけでは、被牽引車の有無を判断するのが難しい。また、一般に、ナンバープレートを撮像して、ナンバープレートの車種番号に基づき車種区分が決定されるが、雪や汚れによりナンバープレートの車種番号を認識できない場合がある。

【0006】

上記の状況に鑑み、高い精度で車種区分を判別する車種判別システムを提供することを目的の１つとする。他の目的については、以下の記載及び実施の形態の説明から理解することができる。

【課題を解決するための手段】

【0007】

以下に、発明を実施するための形態で使用される番号・符号を用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための形態との対応関係の一例を示すために、参考として、括弧付きで付加されたものである。よって、括弧付きの記載により、特許請求の範囲は、限定的に解釈されるべきではない。

【0008】

上記目的を達成するための一実施の形態による車種判別システム（１０００）は、カテゴリー判定部（２５０）と、車種区分判別部（２９０）とを備える。カテゴリー判定部（２５０）は、有料道路に進入する進入車両を側面から撮像した側面撮像画像に基づき、カテゴリーを判定する。車種区分判別部（２９０）は、カテゴリーに基づき、進入車両の車種区分を判別する。車種区分は、有料道路の通行料を決定するための分類を表す。カテゴリーは、車種区分と、車種区分に属する車両の形状とに応じて決定される。

【0009】

上記目的を達成するための一実施の形態による車種判別プログラム（５００）は、有料道路に進入する進入車両を側面から撮像した側面撮像画像に基づき、カテゴリーを判定することを演算装置（２２０）に実行させる。また、車種判別プログラム（５００）は、カテゴリーに基づき、進入車両の車種区分を判別することを演算装置（２２０）に実行させる。車種区分は、有料道路の通行料を決定するための分類を表す。カテゴリーは、車種区分と、車種区分に属する車両の形状とに応じて決定される。

【発明の効果】

【0010】

上記の形態によれば、車種判別システムは高い精度で車種区分を判別することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】一実施の形態における車種判別システムの概略図である。

【図2】一実施の形態における車種判別システムの処理装置の構成図である。

【図3】一実施の形態における処理装置により実現される機能構成図である。

【図4】一実施の形態における処理装置による処理を表すフローチャートである。

【図5A】一実施の形態における車種区分判別部による処理を表すフローチャートである。

【図5B】一実施の形態における車種区分判別部による処理を表すフローチャートである。

【図5C】一実施の形態における車種区分判別部による処理を表すフローチャートである。

【図5D】一実施の形態における車種区分判別部による処理を表すフローチャートである。

【図5E】一実施の形態における車種区分判別部による処理を表すフローチャートである。

【図5F】一実施の形態における車種区分判別部による処理を表すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

（実施の形態）
本実施の形態では、図１に示すように、高速道路などの有料道路の入口に設置される車種判別システム１０００を例に説明する。有料道路の入り口には、車両、例えば自動車、二輪自動車が通行する走行レーン１０に沿って、右側に右側アイランド２０Ｒが設けられ、左側に左側アイランド２０Ｌが設けられている。右側アイランド２０Ｒには、通行券発券機３００と、発進制御機４５０とが設けられている。左側アイランド２０Ｌには、ナンバー撮像機１００と、車側面撮像機１１０と、車前面撮像機１２０と、処理装置２００と、発進車検出機４００とが設けられている。

【0013】

車種判別システム１０００は、車側面撮像機１１０を用いて、有料道路に進入する進入車両をカテゴリー、例えば、乗用車、貨物車、トラクタヘッド、バス、二輪自動車、大型特殊自動車などに分類する。カテゴリーは、車種区分と、車種区分に属する車両の形状とに応じて決定される。車種判別システム１０００は、進入車両をカテゴリーに分類し、分類されたカテゴリーを利用することで、車種区分を高い精度で判定する。ここで、車種区分は、有料道路の通行料を決定するための分類を表す。

【0014】

車種判別システム１０００の構成を説明する。車種判別システム１０００は、ナンバー撮像機１００と、車側面撮像機１１０と、車前面撮像機１２０と、処理装置２００とを備える。通行券発券機３００は、車種判別システム１０００が判定した車種区分に応じて、通行券を発行する。進入車両の運転手は、通行券発券機３００により発行された通行券を受け取る。通行券が通行券発券機３００から取られると、発進制御機４５０は、アクチュエータ４６０を駆動して、発進制御棒４７０を上げる。進入車両の運転手は、発進制御棒４７０が上がると、進入車両を前進させる。発進車検出機４００は、進入車両の前進を検出して、進入車両が走行レーン１０から退出したことを判定する。進入車両が走行レーン１０を退出すると、発進制御機４５０は、アクチュエータ４６０を駆動して、発進制御棒４７０を下す。

【0015】

ナンバー撮像機１００は、走行レーン１０に進入してきた進入車両のナンバープレートを撮像するように構成されている。撮像したナンバープレートのナンバープレート撮像画像は、電気信号に変換されて、処理装置２００に送信される。ナンバー撮像機１００は、例えば、速い速度で移動する進入車両のナンバープレートを撮像可能な高感度でシャッター速度の速いカメラであり、ストロボを備えていてもよい。

【0016】

車側面撮像機１１０は、進入車両の側面を撮像するように構成されている。撮像した車両側面の側面撮像画像は、電気信号に変換されて、処理装置２００に送信される。車側面撮像機１１０は、例えば、進入車両の側面を確実に撮像するために、水平方向、例えば進入車両の前後方向において１８０度の範囲を撮像できるカメラ、例えば魚眼レンズを備えたカメラである。

【0017】

車前面撮像機１２０は、進入車両の前面を撮像するように構成されている。車前面撮像機１２０は、進入車両の前上方から車両を撮像する。撮像された前面撮像画像は、電気信号に変換されて、処理装置２００に送信される。車前面撮像機１２０は、例えば、進入車両の前面を撮像するような広角カメラである。

【0018】

処理装置２００は、図２に示すように、入出力装置２１０と、通信装置２３０と、演算装置２２０と、記憶装置２４０とを備える。処理装置２００は、例えば、コンピュータである。入出力装置２１０には、演算装置２２０が処理を実行するための情報が入力される。また、入出力装置２１０は、演算装置２２０が処理を実行した結果を出力する。入出力装置２１０は、様々な入力装置と出力装置とを含み、例えば、キーボード、マウス、マイク、ディスプレイ、スピーカー、タッチパネルなどを含む。入出力装置２１０は省略されてもよい。

【0019】

通信装置２３０は、各々の装置に電気的に接続され、各々の装置との通信を行う。通信装置２３０は、ナンバー撮像機１００と、車側面撮像機１１０と、車前面撮像機１２０とから各々の装置で撮像された撮像画像を取得して、演算装置２２０に転送する。また、演算装置２２０が生成した信号を通行券発券機３００に転送する。通信装置２３０は、例えば、ＮＩＣ（Network Interface Card）、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）などの種々のインタフェースを含む。

【0020】

記憶装置２４０は、走行レーン１０に進入してきた進入車両の車種区分を判別するための様々なデータ、例えば車種判別プログラム５００を格納する。記憶装置２４０は、車種判別プログラム５００を記憶する非一時的記憶媒体（non-transitory tangible storage medium）として用いられる。車種判別プログラム５００は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体１に記録されたコンピュータプログラム製品(computer program product)として提供されてもよく、または、サーバからダウンロード可能なコンピュータプログラム製品として提供されてもよい。

【0021】

演算装置２２０は、進入車両の車種区分を判別するための様々なデータ処理を行う。例えば、演算装置２２０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ；Central Processing Unit）などを含む。

【0022】

演算装置２２０は、車種判別プログラム５００を読み出し実行することで、図３に示すように、カテゴリー判定部２５０と、車軸数判定部２６０と、車長判定部２７０と、ナンバープレート判定部２８０と、車種区分判別部２９０とを実現する。カテゴリー判定部２５０は、車側面撮像機１１０により撮像された側面撮像画像に基づき、進入車両のカテゴリーを判定する。車軸数判定部２６０は、側面撮像画像に基づき、進入車両の車軸数を判定する。車長判定部２７０は、側面撮像画像に基づき、進入車両の車軸数を判定する。ナンバープレート判定部２８０は、ナンバー撮像機１００により撮像されたナンバープレート撮像画像に基づき、進入車両のナンバープレートに付された車種番号を判定する。車種区分判別部２９０は、判定された各情報に基づき、進入車両の車種区分を判別する。

【0023】

また、処理装置２００の通信装置２３０は、図２に示すように、通行券発券機３００と、発進車検出機４００と、発進制御機４５０と通信可能に接続されている。演算装置２２０は、通行券発券機３００と発進車検出機４００とからの信号を、通信装置２３０を介して受信して、発進制御機４５０を制御する。

【0024】

（車種判別システムの動作）
処理装置２００の演算装置２２０は、走行レーン１０に進入車両が進入すると、図４に示す処理を実行して、進入車両の車種区分を判別する。例えば、演算装置２２０は、車前面撮像機１２０から取得する前面撮像画像に進入車両を検出すると、走行レーン１０に進入車両が進入したと判定して、図４に示す処理を実行する。車種判別システム１０００は、図１に示す走行レーン１０の入り口に、進入車両の進入を検知する進入検知センサを備えてもよい。進入検知センサは、例えば右側アイランド２０Ｒから左側アイランド２０Ｌにレーザを送信するレーザ送受信機を備え、レーザが進入車両に遮断されることで、進入車両の進入を検知してもよい。

【0025】

演算装置２２０で実現されるカテゴリー判定部２５０は、図４に示すステップＳ１１０において、車側面撮像機１１０により撮像された側面撮像画像から進入車両の領域を検出する。例えば、カテゴリー判定部２５０は、側面撮像画像から進入車両の領域を検出するための人工知能プログラムを用いてもよい。人工知能プログラムは、画像から様々な車両の領域を検出するように学習されている。また、車側面撮像機１１０が魚眼レンズを備えるとき、カテゴリー判定部２５０は、側面撮像画像の中央を含む所定の判定領域、例えば車側面撮像機１１０の光軸から所定の角度内の判定領域を抽出し、抽出した判定領域から進入車両の領域を検出してもよい。例えば、カテゴリー判定部２５０は、側面撮像画像から車側面撮像機１１０の光軸から４５度以内の判定領域を抽出して、抽出した判定領域から進入車両の領域を検出する。これにより、車側面撮像機１１０が魚眼レンズを備えるとき、側面撮像画像の外縁近辺で生じる撮像画像の歪みによる影響を抑制することができる。

【0026】

ステップＳ１２０において、カテゴリー判定部２５０は、側面撮像画像に撮像された進入車両が連結車両であるか否かを判定する。連結車両は、他の車両を牽引している車両を表す。例えば、カテゴリー判定部２５０は、側面撮像画像から進入車両の領域として、牽引車と被牽引車との両方を異なる進入車両の領域として検出する。２つの進入車両の領域の間の距離が所定の距離より短いとき、カテゴリー判定部２５０は連結車両であると判定する。カテゴリー判定部２５０は、進入車両が連結車両でないとき、ステップＳ１５０の処理を実行する。進入車両が連結車両であるとき、カテゴリー判定部２５０は、ステップＳ１３０の処理を実行する。

【0027】

ステップＳ１３０において、カテゴリー判定部２５０は、側面撮像画像から牽引車の領域と、被牽引車の領域とを判定する。例えば、カテゴリー判定部２５０は、連結車両と判定した２つの進入車両の領域のうち、進入車両の進行方向、例えば前方に存在する領域を牽引車の領域と判定し、進入車両の進行方向の逆方向、例えば後方に存在する領域を被牽引車の領域と判定する。

【0028】

ステップＳ１４０において、車軸数判定部２６０は、側面撮像画像に基づき、被牽引車の車軸数を判定する。車軸数判定部２６０は、側面撮像画像から車軸の領域を検出する。例えば、車軸数判定部２６０は、側面撮像画像から車軸の領域を検出するための人工知能プログラムを用いてもよい。人工知能プログラムは、画像から車軸の領域を検出するように学習されている。また、車側面撮像機１１０が魚眼レンズを備えるとき、車軸数判定部２６０は、側面撮像画像の中央を含む所定の領域、例えば車側面撮像機１１０の光軸から所定の角度内の判定領域を抽出し、抽出した判定領域から車軸の領域を検出してもよい。

【0029】

車軸数判定部２６０は、検出された車軸の領域と、被牽引車の領域とに基づき、被牽引車の車軸数を判定する。車軸数判定部２６０は、車軸の領域と、被牽引車の領域とに基づき、被牽引車の車軸の領域を判定し、判定された被牽引車の車軸の領域を数えることで、被牽引車の車軸数を判定する。例えば、車軸数判定部２６０は、被牽引車の領域に含まれる車軸の領域を、被牽引車の車軸の領域と判定する。また、車軸数判定部２６０は、進入車両の進行方向、例えば水平方向において、被牽引車の領域に重なる車軸の領域を、被牽引車の車軸の領域として判定してもよい。

【0030】

ステップＳ１５０において、カテゴリー判定部２５０は、側面撮像画像に基づき、進入車両、例えば連結車両の牽引車のカテゴリーを判定する。カテゴリー判定部２５０は、検出された進入車両の車両領域を抽出して、側面撮像画像のうち抽出された車両領域に基づき、進入車両のカテゴリーを判定する。カテゴリー判定部２５０は、進入車両が連結車両であるとき、牽引車を進入車両として、牽引車のカテゴリーを判定する。例えば、カテゴリー判定部２５０は、牽引車の領域を抽出して、側面撮像画像のうち抽出された領域に基づき、牽引車のカテゴリーを判定する。

【0031】

カテゴリー判定部２５０は、例えば、人工知能プログラムを用いて、進入車両のカテゴリーを判定する。人工知能プログラムは、画像から様々な車両のカテゴリーを判定するように学習されている。人工知能プログラムは、１つのカテゴリーに含まれる複数の車種、例えば、軽自動車に含まれる軽自動車と、二輪自動車と、三輪自動車とを区別して判定するように学習されている。カテゴリー判定部２５０は、人工知能プログラムが進入車両を軽自動車と、二輪自動車と、三輪自動車とのいずれかと判定したとき、進入車両が軽自動車のカテゴリーに含まれると判定する。

【0032】

また、カテゴリー判定部２５０は、普通車に、例えば軽自動車を除いたセダン、ＲＶ（Recreational Vehicle）車、スポーツカー、ミニバン、ワゴン、ハッチバックなどが含まれると判定する。この場合、人工知能プログラムは、軽自動車を除いたセダン、ＲＶ車、スポーツカー、ミニバン、ワゴン、ハッチバックなどを区別して判定するように学習される。カテゴリー判定部２５０は、人工知能プログラムが普通車に含まれる車種のいずれかと判定したとき、進入車両が普通車に含まれると判定する。

【0033】

カテゴリー判定部２５０に含まれる人工知能プログラムは、同様に、その他のカテゴリー、例えば大型特殊自動車と、トラックと、トラクタヘッドと、バスとについても、１つのカテゴリーに含まれる複数の車種を区別して判定するように学習されている。カテゴリー判定部２５０は、人工知能プログラムが判定した車種に基づき、進入車両のカテゴリーを判定する。

【0034】

ステップＳ１６０において、車長判定部２７０は、側面撮像画像に基づき、進入車両の車長を判定する。車長判定部２７０は、抽出された進入車両の領域に基づき、進入車両の車長を判定する。例えば、車長判定部２７０は、進入車両の進行方向、例えば水平方向において、側面撮像画像における抽出された進入車両の領域の長さを算出し、算出された長さに基づき、進入車両の車長を判定する。車長判定部２７０は、側面撮像画像における進入車両の領域の長さから進入車両の車長を算出する演算式を予め設定されている。進入車両は、図１に示すように、右側アイランド２０Ｒと、左側アイランド２０Ｌとに挟まれた走行レーン１０を走行しているときに、車側面撮像機１１０に撮像される。このため、車側面撮像機１１０が進入車両を撮像するとき、車側面撮像機１１０から進入車両までの距離は限られた所定の範囲に含まれる。これにより、車長判定部２７０は、側面撮像画像に撮像された進入車両の長さから進入車両の車長を算出し得る。

【0035】

進入車両が連結車両であるとき、車長判定部２７０は、牽引車の領域に基づき、進入車両の車長を判定する。例えば、車長判定部２７０は、進入車両の進行方向、例えば水平方向において、側面撮像画像における牽引車の領域の長さを算出し、算出された長さに基づき、牽引車の車長を進入車両の車長として判定する。

【0036】

図４に示すステップＳ１７０において、車軸数判定部２６０は、側面撮像画像に基づき、進入車両の車軸数を判定する。車軸数判定部２６０は、側面撮像画像から車軸の領域を検出する。車軸数判定部２６０は、検出された車軸の領域と、進入車両の領域とに基づき、進入車両の車軸数を判定する。車軸数判定部２６０は、車軸の領域と、進入車両の領域とに基づき、進入車両の車軸の領域を判定し、判定された進入車両の車軸の領域を数えることで、進入車両の車軸数を判定する。例えば、車軸数判定部２６０は、進入車両の領域に含まれる車軸の領域を、進入車両の車軸の領域と判定する。また、車軸数判定部２６０は、進入車両の進行方向、例えば水平方向において、進入車両の領域に重なる車軸の領域を、進入車両の車軸の領域として判定してもよい。

【0037】

進入車両が連結車両であるとき、車軸数判定部２６０は、側面撮像画像に基づき、牽引車の車軸数を判定する。例えば、車軸数判定部２６０は、検出された車軸の領域と、牽引車の領域とに基づき、牽引車の車軸数を進入車両の車軸数として判定する。

【0038】

ステップＳ１８０において、ナンバープレート判定部２８０は、ナンバー撮像機１００により撮像されたナンバープレート撮像画像に基づき、ナンバープレートの車種番号を判定する。ナンバープレート判定部２８０は、ナンバープレート撮像画像から、ナンバープレートの領域を抽出して、抽出されたナンバープレートの領域に含まれる車種番号を判定する。例えば、ナンバープレート判定部２８０は、抽出されたナンバープレートの領域において、文字認識を行うことで、車種番号を判定する。また、ナンバープレート判定部２８０は、抽出されたナンバープレートの領域の大きさに基づき、ナンバープレートが中板（中型標板）であるか、大板（大型標板）であるかを判定する。

【0039】

ステップＳ１９０において、車種区分判別部２９０は、判定された各情報、具体的には進入車両のカテゴリー、車長、車軸数などに基づき、進入車両の車種区分を判別する。車種区分判別部２９０は、例えば、図５Ａ～Ｆに示す処理を実行して、進入車両の車種区分を決定する。進入車両が連結車両であるとき、最初に、車種区分判別部２９０は、図５Ａ～Ｆに示す処理を実行して、牽引車の車種区分を決定する。次に、被牽引車の車軸数と、牽引車の車種区分とに基づき、車種区分判別部２９０は、進入車両の車種区分を決定する。

【0040】

車種区分判別部２９０は、図５Ａに示すステップＳ２１０において、ナンバー撮像機１００によりナンバープレートを認識できたかを判定する。具体的には、車種区分判別部２９０は、ナンバープレート判定部２８０がナンバープレートの車種番号を判定できたかを判定する。車種区分判別部２９０は、ナンバープレート判定部２８０がナンバープレートの車種番号を判定できたとき、車種番号を用いて車種区分を判別するために、ステップＳ２２０の処理を実行する。ナンバープレート判定部２８０がナンバープレートの車種番号を判定できないとき、車種番号を用いずに車種区分を判別するために、車種区分判別部２９０は、図５Ｄに示すステップＳ５１０の処理を実行する。

【0041】

図５Ａに示すステップＳ２２０において、車種区分判別部２９０は、ナンバープレート判定部２８０が判定した車種番号の上１桁、具体的には車種番号の最も左側の数字により、異なる処理を行う。車種番号の上１桁が「８」であるとき、車種区分判別部２９０は、ステップＳ２３０の処理を実行して、進入車両の車種区分が特種用途自動車であると決定する。ステップＳ２３０において、進入車両が連結車両であるとき、車種区分判別部２９０は、牽引車の車種区分が特種用途自動車であると決定する。

【0042】

ステップＳ２２０において、車種区分判別部２９０は、車種番号の上１桁が「３」～「７」のいずれかであるとき、ステップＳ２４０の処理を実行する。ステップＳ２４０において、車種区分判別部２９０は、図２に示す車前面撮像機１２０により撮像された前面撮像画像に基づき、進入車両が軽自動車であるかを判定する。例えば、車種区分判別部２９０は、前面撮像画像から進入車両のナンバープレートの領域を抽出し、抽出されたナンバープレートの領域が黄色であるとき、進入車両が軽自動車であると判定する。また、車種区分判別部２９０は、カテゴリー判定部２５０が進入車両のカテゴリーを軽自動車と判定しているとき、進入車両が軽自動車であると判定してもよい。

【0043】

ステップＳ２４０において、車種区分判別部２９０は、進入車両が軽自動車であると判定すると、ステップＳ２５０の処理を実行して、進入車両の車種区分が軽自動車であると決定する。進入車両が軽自動車でないと判定すると、車種区分判別部２９０は、進入車両の車種区分が普通車であると決定する。

【0044】

ステップＳ２２０において、車種区分判別部２９０は、車種番号の上１桁が「１」であるとき、図５Ｂに示すステップＳ３１０の処理を実行する。ステップＳ３１０において、車種区分判別部２９０は、ナンバープレートの大きさが中板であるか否かを判定する。ナンバープレートの大きさは、図４に示すステップＳ１８０においてナンバープレート判定部２８０により中板であるか否かが判定されている。車種区分判別部２９０は、ナンバープレート判定部２８０による判定に基づき、進入車両のナンバープレートの大きさが中板であるか否かを取得する。進入車両のナンバープレートの大きさが中板であるとき、車種区分判別部２９０は、図５Ｂに示すステップＳ３２０の処理を実行して、進入車両の車種区分が中型車であると決定する。車種区分判別部２９０は、進入車両のナンバープレートの大きさが中板でないとき、ステップＳ３３０の処理を実行する。

【0045】

ステップＳ３３０において、車種区分判別部２９０は、進入車両の車軸数により、異なる処理を行う。進入車両の車軸数が「２」であるとき、車種区分判別部２９０は、ステップＳ３４０の処理を実行する。ステップＳ３４０において、車種区分判別部２９０は、カテゴリー判定部２５０により判定された進入車両のカテゴリーがトラクタヘッドであるかを判定する。進入車両のカテゴリーがトラクタヘッドであるとき、車種区分判別部２９０は、ステップＳ３５０の処理を実行して、進入車両の車種区分が中型車であると決定する。進入車両のカテゴリーがトラクタヘッドでないとき、車種区分判別部２９０は、ステップＳ３６０の処理を実行して、進入車両の車種区分が大型車であると決定する。

【0046】

ステップＳ３３０において、進入車両の車軸数が「３」であるとき、車種区分判別部２９０は、ステップＳ３６０の処理を実行して、進入車両の車種区分が大型車であると決定する。

【0047】

ステップＳ３３０において、進入車両の車軸数が「４」であるとき、車種区分判別部２９０は、ステップＳ３７０の処理を実行する。ステップＳ３７０において、車種区分判別部２９０は、進入車両が車両制限令の制限以下であるかを判定する。例えば、車種区分判別部２９０は、進入車両の車長と、車高とが、車両制限令の制限以下であるかを判定する。車長は、図４に示すステップＳ１６０において車長判定部２７０により判定される。車種区分判別部２９０は、車長判定部２７０により判定された車長を取得する。また、車種区分判別部２９０は、側面撮像画像に基づき、進入車両の車高を判定する。例えば、車種区分判別部２９０は、側面撮像画像において、進入車両の進行方向に直行する方向、例えば鉛直方向における進入車両の領域の長さに基づき、進入車両の車高を判定する。車種区分判別部２９０は、進入車両の車長と、車高とが車両制限令の制限以下であるとき、図５Ｂに示すステップＳ３８０の処理を実行して、進入車両の車種区分が大型車であると決定する。進入車両の車長と、車高とが車両制限令の制限以下でないとき、車種区分判別部２９０は、進入車両の車種区分が特大車であると決定する。

【0048】

ステップＳ３３０において、進入車両の車軸数が「５」以上であるとき、車種区分判別部２９０は、ステップＳ３９０の処理を実行して、進入車両の車種区分が特大車であると決定する。

【0049】

図５Ａに示すステップＳ２２０において、車種番号の上１桁が「２」であるとき、車種区分判別部２９０は、図５Ｃに示すステップＳ４１０の処理を実行する。ステップＳ４１０において、車種区分判別部２９０は、ナンバープレートの大きさが中板であるか否かを判定する。ナンバープレートの大きさは、図４に示すステップＳ１８０においてナンバープレート判定部２８０により中板であるか否かが判定されている。車種区分判別部２９０は、ナンバープレート判定部２８０による判定に基づき、進入車両のナンバープレートの大きさが中板であるか否かを取得する。進入車両のナンバープレートの大きさが中板であるとき、車種区分判別部２９０は、図５Ｃに示すステップＳ４２０の処理を実行して、進入車両の車種区分が中型車であると決定する。車種区分判別部２９０は、進入車両のナンバープレートの大きさが中板でないとき、ステップＳ４３０の処理を実行する。

【0050】

ステップＳ４３０において、車種区分判別部２９０は、側面撮像画像または前面撮像画像に基づき、進入車両が路線バスか否かを判定する。例えば、車種区分判別部２９０は、側面撮像画像または前面撮像画像に、路線バスの行き先を表す領域が含まれているとき、進入車両が路線バスであると判定する。車種区分判別部２９０は、進入車両が路線バスでないと判定すると、ステップＳ４４０の処理を実行する。進入車両が路線バスであるとき、車種区分判別部２９０は、ステップＳ４６０の処理を実行して、進入車両の車種区分が大型車であると決定する。

【0051】

ステップＳ４４０において、車種区分判別部２９０は、車長が９ｍ未満であるかを判定する。車長は、図４に示すステップＳ１６０において車長判定部２７０により判定される。車種区分判別部２９０は、車長判定部２７０により判定された車長を取得する。取得された車長が９ｍ未満でないとき、車種区分判別部２９０は、図５Ｃに示すステップＳ４５０の処理を実行して、進入車両の車種区分が特大車であると決定する。取得された車長が９ｍ未満であるとき、車種区分判別部２９０は、ステップＳ４６０の処理を実行して、進入車両の車種区分が大型車であると決定する。

【0052】

図５Ａに示すステップＳ２１０において、車種区分判別部２９０は、ナンバープレートが認識できないと判定すると、図５Ｄに示すステップＳ５１０の処理を実行する。ステップＳ５１０において、車種区分判別部２９０は、カテゴリー判定部２５０により判定された進入車両のカテゴリーにより、異なる処理を実行する。進入車両のカテゴリーが「軽自動車」であるとき、車種区分判別部２９０は、ステップＳ５２０の処理を実行して、進入車両の車種区分が軽自動車であると決定する。

【0053】

ステップＳ５１０において、進入車両のカテゴリーが「普通車」であるとき、車種区分判別部２９０は、ステップＳ５３０の処理を実行して、進入車両の車種区分が普通車であると決定する。

【0054】

ステップＳ５１０において、進入車両のカテゴリーが「大型特殊自動車」であるとき、車種区分判別部２９０は、ステップＳ５４０の処理を実行して、進入車両の車種区分が特大車であると決定する。

【0055】

ステップＳ５１０において、進入車両のカテゴリーが「トラクタヘッド」であるとき、車種区分判別部２９０は、ステップＳ５５０の処理を実行する。ステップＳ５５０において、車種区分判別部２９０は、進入車両の車軸数が「２」であるかを判定する。進入車両の車軸数が「２」であるとき、車種区分判別部２９０は、ステップＳ５６０の処理を実行して、進入車両の車種区分が中型車であると決定する。進入車両の車軸数が「２」でないとき、例えば進入車両の車軸数が「３」であるとき、車種区分判別部２９０は、ステップＳ５７０の処理を実行して、進入車両の車種区分が大型車であると決定する。

【0056】

ステップＳ５１０において、進入車両のカテゴリーが「トラック」であるとき、車種区分判別部２９０は、図５Ｅに示すステップＳ６１０の処理を実行する。ステップＳ６１０において、車種区分判別部２９０は、進入車両の車軸数により、異なる処理を実行する。進入車両の車軸数が「２」または「３」であるとき、車種区分判別部２９０は、ステップＳ６２０の処理を実行する。

【0057】

ステップＳ６２０において、車種区分判別部２９０は、ナンバープレートの大きさが中板であるか否かを判定する。進入車両のナンバープレートの大きさが中板でないとき、車種区分判別部２９０は、ステップＳ６３０の処理を実行して、進入車両の車種区分が大型車であると決定する。車種区分判別部２９０は、進入車両のナンバープレートの大きさが中板であるとき、ステップＳ６４０の処理を実行する。

【0058】

ステップＳ６４０において、車種区分判別部２９０は、進入車両が小型貨物車（小型貨物自動車とも呼ぶ）かを判定する。例えば、車種区分判別部２９０は、進入車両の車長と、車高とに基づき、進入車両が小型貨物車であるかを判定する。車長は、図４に示すステップＳ１６０において車長判定部２７０により判定される。車種区分判別部２９０は、車長判定部２７０により判定された車長を取得する。また、車種区分判別部２９０は、側面撮像画像に基づき、進入車両の車高を判定する。例えば、車種区分判別部２９０は、側面撮像画像において、進入車両の進行方向に直行する方向、例えば鉛直方向における進入車両の領域の長さに基づき、進入車両の車高を判定する。車種区分判別部２９０は、進入車両の車長と、車高とが、小型貨物車の規程以下であるとき、図５Ｅに示すステップＳ６５０の処理を実行して、進入車両の車種区分が普通車であると決定する。進入車両の車長と、車高とが小型貨物車の規程より大きいとき、車種区分判別部２９０は、進入車両の車種区分が中型車であると決定する。

【0059】

ステップＳ６１０において、進入車両の車軸数が「４」であるとき、車種区分判別部２９０は、ステップＳ６７０の処理を実行する。ステップＳ６７０において、車種区分判別部２９０は、進入車両が車両制限令の制限以下であるかを判定する。例えば、車種区分判別部２９０は、進入車両の車長と、車高とが、車両制限令の制限以下であるかを判定する。車種区分判別部２９０は、進入車両の車長と、車高とが車両制限令の制限以下であるとき、図５Ｅに示すステップＳ６８０の処理を実行して、進入車両の車種区分が大型車であると決定する。進入車両の車長と、車高とが車両制限令の制限以下でないとき、車種区分判別部２９０は、進入車両の車種区分が特大車であると決定する。

【0060】

ステップＳ６１０において、進入車両の車軸数が「５」以上であるとき、車種区分判別部２９０は、ステップＳ６９０を実行して、進入車両の車種区分が特大車であると決定する。

【0061】

図５Ｄに示すステップＳ５１０において、進入車両のカテゴリーが「バス」であるとき、車種区分判別部２９０は、図５Ｆに示すステップＳ７１０の処理を実行する。ステップＳ７１０において、車種区分判別部２９０は、ナンバープレートの大きさが中板であるか否かを判定する。進入車両のナンバープレートの大きさが中板であるとき、車種区分判別部２９０は、ステップＳ７２０の処理を実行して、進入車両の車種区分が中型車であると決定する。車種区分判別部２９０は、進入車両のナンバープレートの大きさが中板でないとき、ステップＳ７３０の処理を実行する。

【0062】

ステップＳ７３０において、車種区分判別部２９０は、側面撮像画像または前面撮像画像に基づき、進入車両が路線バスか否かを判定する。例えば、車種区分判別部２９０は、側面撮像画像または前面撮像画像に、路線バスの行き先を表す領域が含まれているとき、進入車両が路線バスであると判定する。車種区分判別部２９０は、進入車両が路線バスでないと判定すると、ステップＳ７４０の処理を実行する。進入車両が路線バスであるとき、車種区分判別部２９０は、ステップＳ７６０の処理を実行して、進入車両の車種区分が大型車であると決定する。

【0063】

ステップＳ７４０において、車種区分判別部２９０は、車長が９ｍ未満であるかを判定する。車長が９ｍ未満でないとき、車種区分判別部２９０は、ステップＳ７５０の処理を実行して、進入車両の車種区分が特大車であると決定する。取得された車長が９ｍ未満であるとき、車種区分判別部２９０は、ステップＳ７６０の処理を実行して、進入車両の車種区分が大型車であると決定する。

【0064】

このように、車種区分判別部２９０は、進入車両の車種区分を判別することができる。また、進入車両が連結車両であるとき、車種区分判別部２９０は、被牽引車の車軸数と、牽引車の車種区分に基づき、進入車両の車種区分を変更する。牽引車の車種区分が、軽自動車と、普通車と、中型車とのいずれかのとき、車種区分判別部２９０は、被牽引車の車軸数が「１」であるかを判定する。被牽引車の車軸数が「１」であるとき、車種区分判別部２９０は、牽引車の車種区分を軽自動車から普通車に、普通車から中型車に、中型車から大型車に変更する。被牽引車の車軸数が「２」以上であるとき、車種区分判別部２９０は、牽引車の車種区分を軽自動車から中型車に、普通車から大型車に、中型車から特大車に変更する。

【0065】

牽引車の車種区分が大型車のとき、車種区分判別部２９０は、牽引車の車軸数が「２」であるかを判定する。牽引車の車軸数が「３」以上であるとき、車種区分判別部２９０は、牽引車の車種区分を大型車から特大車に変更する。牽引車の車軸数が「２」であるとき、車種区分判別部２９０は、さらに被牽引車の車軸数が「２」以上であるかを判定し、被牽引車の車軸数が「２」以上であるとき、牽引車の車種区分を大型車から特大車に変更する。

【0066】

このように、車種区分判別部２９０は、カテゴリー判定部２５０により判定された進入車両のカテゴリーを利用することで、ナンバープレートの車種番号を判定できないときでも、進入車両の車種区分を判別することができる。また、ナンバープレートの車種番号を判別できるときでも、カテゴリー判定部２５０により判定された進入車両のカテゴリーを利用することで、車種区分判別部２９０は、高い精度で進入車両の車種区分を判別することができる。また、車側面撮像機１１０、例えばカメラが進入車両の側面を撮像することで、レーザーセンサを用いて車軸数などを判定するよりも、走行レーン１０の距離は短くすることができる。これは、レーザーセンサを用いた場合、レーザーセンサの前を車両が通過する必要があるためである。特に、車側面撮像機１１０が１８０度の範囲を撮像できるカメラである場合、走行レーン１０の距離はより短くすることができる。

【0067】

（変形例）
カテゴリー判定部２５０は、図４に示すステップＳ１２０において、進入車両が連結車両であるか否かを任意の方法で判定してもよい。例えば、カテゴリー判定部２５０は、車側面撮像機１１０により撮像された側面撮像画像から進入車両の領域を抽出する。進入車両の領域に被牽引車が撮像されているかを判定することで、カテゴリー判定部２５０は、進入車両が連結車両であるか否かを判定してもよい。この場合、進入車両の領域に被牽引車が撮像されているとき、カテゴリー判定部２５０は、進入車両が連結車両であると判定する。

【0068】

カテゴリー判定部２５０により判定されるカテゴリーに被牽引車が含まれてもよい。この場合、カテゴリー判定部２５０は、図４に示すステップＳ１１０において、進入車両の領域を抽出し、抽出された領域に基づき、進入車両のカテゴリーを判定する。進入車両のカテゴリーが被牽引車と判定されたとき、カテゴリー判定部２５０は、被牽引車の前方にある進入車両を牽引車と判定して、進入車両が牽引車と被牽引車とによる連結車両であると判定する。

【0069】

車長判定部２７０は、図４に示すステップＳ１６０において、側面撮像画像に基づき、進入車両の車高を算出してもよい。例えば、車長判定部２７０は、側面撮像画像において、進入車両の進行方向に直行する方向、例えば鉛直方向における進入車両の領域の長さに基づき、進入車両の車高を判定する。判定された進入車両の車高は、車種区分判別部２９０が車種区分を判別する処理に利用される。

【0070】

車軸数判定部２６０は、側面撮像画像に基づき、検出された車軸が道路に接しているかを判定してもよい。例えば、車軸数判定部２６０は、鉛直方向において、検出された車軸の領域における下端、例えば鉛直下方向の端が、検出された他の車軸の領域における下端より上方にあるかを判定する。車軸数判定部２６０は、他の車軸の領域における下端より、車軸の領域の下端が上方にあるとき、上方にある領域に対応する車軸が道路に接しておらず、リフトアクスルであると判定する。車軸数判定部２６０は、リフトアクスルであると判定された車軸を除いて、車軸数を判定する。これにより、車軸数判定部２６０は、リフトアクスルの車軸があっても、正確に車軸数を判定することができる。なお、車軸数判定部２６０は、鉛直方向において、車軸の領域の中心位置を比較して、リフトアクスルの車軸を判定してもよい。

【0071】

以上において説明した実施の形態および変形例は一例であり、機能を阻害しない範囲で変更してもよい。また、各実施の形態および変形例で説明した構成は、機能を阻害しない範囲で、任意に変更してもよく、または／および、任意に組み合わせてもよい。

【0072】

例えば、車種判別システム１０００は、ナンバー撮像機１００を省略して、側面撮像画像と前面撮像画像とに基づき、進入車両の車種区分を判別してもよい。また、ナンバープレート判定部２８０がナンバープレートを判定できるときも、車種区分判別部２９０は、図５Ｄ～Ｆに示す処理を実行して、カテゴリー判定部２５０により判定されたカテゴリーに基づき、車種区分を判別してもよい。この場合、車種区分判別部２９０は、図５Ａ～Ｃに示す処理によりナンバープレートの車種番号を用いて判別された車種区分と、図５Ｄ～Ｆに示す処理によりカテゴリーを用いて判別された車種区分とに基づき、進入車両の車種区分を判別してもよい。

【符号の説明】

【0073】

１ ：記憶媒体
１０ ：走行レーン
２０Ｒ ：右側アイランド
２０Ｌ ：左側アイランド
１００ ：ナンバー撮像機
１１０ ：車側面撮像機
１２０ ：車前面撮像機
２００ ：処理装置
２１０ ：入出力装置
２２０ ：演算装置
２３０ ：通信装置
２４０ ：記憶装置
２５０ ：カテゴリー判定部
２６０ ：車軸数判定部
２７０ ：車長判定部
２８０ ：ナンバープレート判定部
２９０ ：車種区分判別部
３００ ：通行券発券機
４００ ：発進車検出機
４５０ ：発進制御機
４６０ ：アクチュエータ
４７０ ：発進制御棒
５００ ：車種判別プログラム
１０００ ：車種判別システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図5E】

【図5F】