(57)【要約】【課題】機器の設置および据付け工事コストの低減が可能となる料金収受システムを提供する。【解決手段】有料道路における利用料金の収受処理を自動的に行なうＥＴＣシステムにおいて、各種車両情報を取得するための車両検知装置として、車線に対して３次元的に設置可能なカメラによる車両の位置、進行方向、進行速度等を検知することができる車両検知装置を用いるとともに、通行制御装置における開閉ゲートの開閉速度を接近してくる車両の移動速度に応じて可変制御する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
料金収受車線の入口側に設置され、当該車線を通過する車両を検知する光透過型センサと、この光透過型センサおよび前記車線を通過する車両を視野内に含むように設置された第１の撮像手段と、前記光透過型センサからの検知信号および前記第１の撮像手段からの画像を処理することにより特定位置に対する車両の到達、通過、進行方向等を検知する第１の処理手段とから構成される第１の車両検知装置と、
この第１の車両検知装置から車両の前進進入検知信号が得られると、前記車両に搭載された車載器との間で無線通信を開始する無線通信装置と、
この無線通信装置と車載器との間で行なわれる無線通信により料金収受処理を行なう料金収受処理手段と、
前記車線の出口側に設置され、開閉ゲートにより車両の通行を制御するもので、前記料金収受処理手段による料金収受処理が終了すると、車両の通行を許可する通行制御装置と、
を具備したことを特徴とする料金収受システム。
【請求項２】
前記車両の前進進入方向で、前記第１の車両検知装置よりも下流側に設置され、前記車線を通過する車両を視野内に含むように設置された第２の撮像手段と、この第２の撮像手段からの画像をフレームメモリに格納し、このフレームメモリに対し水平または垂直座標を少なくとも１個指定するか、あるいは２個の座標間エリアを指定し、この指定された座標あるいは座標間エリアに車両画像の少なくとも一部が存在するか否かにより、特定位置に対する車両の到達、通過、退出等を検知する第２の処理手段とから構成される第２の車両検知装置をさらに具備し、
前記無線通信装置は、前記第２の車両検知装置から車両検知信号が得られると、前記車載器との無線通信を終了することを特徴とする請求項１記載の料金収受システム。
【請求項３】
前記通行制御装置および当該通行制御装置に接近する車両を視野内に含むように設置された第３の撮像手段と、この第３撮像手段からの画像を処理することにより当該通行制御装置に接近する車両の移動速度を求める第３の処理手段とから構成される第３の車両検知装置をさらに具備し、
前記通行制御装置は、さらに、前記第３の車両検知装置により検知された車両の移動速度に応じて開閉ゲートの駆動速度を可変制御する機能を有することを特徴とする請求項１記載の料金収受システム。
【請求項４】
前記第３の車両検知装置の第３の処理手段は、さらに、第３の撮像手段からの画像を処理することにより前記通行制御装置における開閉ゲートの動作エリア内に車両の少なくも一部が存在することを検知する機能を有し、
前記通行制御装置は、さらに、前記第３の処理手段が開閉ゲートの動作エリア内に車両の少なくも一部が存在することを検知すると、開閉ゲートと当該車両とが接触しないように開閉ゲートの動作タイミングを制御する機能を有することを特徴とする請求項３記載の料金収受システム。
【請求項５】
前記料金収受処理手段は、さらに、少なくとも料金収受処理が適正に終了した適正車両と、料金収受処理が適正に終了しなかった非適正車両とに判定する機能を有し、
前記通行制御装置は、前記料金収受処理手段から適正車両の判定結果が得られた場合は開閉ゲートを開放して当該車両に対し通行を許可し、非適正車両の判定結果が得られた場合は開閉ゲートを閉成して当該車両に対し通行を拒否し、
さらに、前記料金収受処理手段における適正車両、非適正車両の判定結果、および、前記第３の車両検知装置の第３の処理手段における車両の移動速度や開閉ゲートの動作エリア内に対する車両の検知結果等の車両処理に関する情報を受取り、この受取った車両処理に関する情報を文字画像に変換し、この文字画像を前記第３の車両検知装置における第３の撮像手段からの画像に合成し、この合成した画像を記録する画像記録手段を具備したことを特徴とする請求項３または請求項４記載の料金収受システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば、有料道路における利用料金の収受処理を自動的に行なうＥＴＣシステム（ノンストップ自動料金収受システム）と称される料金収受システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＥＴＣシステムは、自動車専用道等の有料道路の料金所において、料金所側に設置された路側無線通信装置と、車両側に設置された料金支払い用のＥＴＣカードが装着された車載器との間で無線による通信を行なうことで、車両をノンストップで利用料金の収受処理を自動的に行なうシステムである（たとえば、特許文献１〜３参照）。
【０００３】
このようなＥＴＣシステムにおいては、無線通信のタイミングや、車両への案内表示、発進、強制停止指示を行なうために、車両の位置や進行方向（進入および後退）の各車両情報を得る必要がある。  
これら車両情報の取得は、料金収受車線（以降、単に車線ともいう）の両端に配置されたアイランド上に投光器と受光器とで構成された光透過型センサからなる車両検知装置を複数設置することで行なっている。
【０００４】
すなわち、料金収受車線に車両が進入し、路側無線通信装置の無線通信エリア開始位置に到達したことの検知および進行方向（進入および後退）の情報を検知する車両検知装置、路側無線通信装置の無線通信エリアの最終位置に車両が到達あるいは通過したことを検知する車両検知装置、車線を退出する車両の通過を検知する車両検知装置、および、クレーン車アーム等の車両本体から突出して、車線の出口側に設置された開閉ゲートの開閉で車両の通行を制御する通行制御装置における開閉ゲートの開閉に支障を与える長尺積載物を検知する車両検知装置（長尺検知装置）などが設置される。
【特許文献１】特許第３２５６６４２号公報
【特許文献２】特開２００４−１３２０７号公報
【特許文献３】特開２００４−２４６８２９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、上記したような車両検知を行なっている複数の車両検知装置の設置は、その光透過型検知の方式原理の制約から車線を挟む両端に投光器と受光器を正確に相対向して設置する必要があり、また、ＥＴＣシステム路側機器との連携や連動上の制約から車両進行方向の設置位置が限定されている。
【０００６】
通常、これらの設置条件を満たすために、車両検知装置の設置空間は車線間の限られた面積しかないアイランドに設置されている。アイランド上には料金所運用のために必要な他の機器も設置されており、車両検知装置の設置位置を確保するために他の機器の移設や、アイランドの土木工事による改造など、設置工事、設置、設置面積確保等に多大な工事コストと工期を必要としている。
【０００７】
また、通行制御装置の開閉ゲートの開閉速度は、車線を通過する車両の移動速度、開閉要因の決定タイミング、車両位置等の開閉速度決定要因を総合して、要求される最も速い速度で開閉されており、通行制御装置のコストや寿命に悪影響を与えている。
【０００８】
さらに、車搭器へのＥＴＣカードの装着忘れ、あるいは、ＥＴＣカードの不完全な装着状態でＥＴＣ車線に進入し、車搭器からのカード未挿入通知によるＥＴＣ料金収受不適合により閉鎖された通行制御装置の開閉ゲートに接触したＥＴＣ利用者からの苦情、車両損傷賠償要求などがある。その場合、システム側では稼動ログなどで対応しているが、一般利用者には理解されがたく、その処理に多量の労力や時間を要している。
【０００９】
そこで、本発明は、機器の設置および据付け工事コストの低減が可能となる料金収受システムを提供することを目的とする。
【００１０】
また、本発明は、車両と通行制御装置の開閉ゲートとの接触事故を防止することができ、かつ、通行制御装置の長寿命化を可能とする料金収受システムを提供することを目的とする。
【００１１】
さらに、本発明は、通行制御装置の開閉ゲートとの接触事故が生じた場合の記録を明確に残すことができ、利用者の苦情処理、トラブル責任所在の調査の労力、時間の軽減と利用者への説明資料として有効に利用できる料金収受システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の料金収受システムは、料金収受車線の入口側に設置され、当該車線を通過する車両を検知する光透過型センサと、この光透過型センサおよび前記車線を通過する車両を視野内に含むように設置された第１の撮像手段と、前記光透過型センサからの検知信号および前記第１の撮像手段からの画像を処理することにより特定位置に対する車両の到達、通過、進行方向等を検知する第１の処理手段とから構成される第１の車両検知装置と、この第１の車両検知装置から車両の前進進入検知信号が得られると、前記車両に搭載された車載器との間で無線通信を開始する無線通信装置と、この無線通信装置と車載器との間で行なわれる無線通信により料金収受処理を行なう料金収受処理手段と、前記車線の出口側に設置され、開閉ゲートにより車両の通行を制御するもので、前記料金収受処理手段による料金収受処理が終了すると、車両の通行を許可する通行制御装置と料金収受車線を通過する車両に搭載された車載器と、前記車線の入口側に設置され車両を検知する光透過型センサと、この光透過型センサおよび前記車線を通過する車両を視野内に含むように設置された第１の撮像手段と、前記光透過型センサからの検知信号および前記第１の撮像手段からの画像を処理することにより特定位置に対する車両の到達、通過、進行方向等を検知する第１の処理手段とから構成される第１の車両検知装置と、この第１の車両検知装置から車両の前進進入検知信号が得られると、前記車載器との間で無線通信を開始する無線通信装置と、この無線通信装置と車載器との間で行なわれる無線通信により料金収受処理を行なう料金収受処理手段と、前記車線の出口側に設置され、開閉ゲートにより車両の通行を制御するもので、前記料金収受処理手段による料金収受処理が終了すると、車両の通行を許可する通行制御装置とを具備している。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、機器の設置および据付け工事コストの低減が可能となる料金収受システムを提供できる。
【００１４】
また、本発明によれば、車両と通行制御装置の開閉ゲートとの接触事故を防止することができ、かつ、通行制御装置の長寿命化を可能とする料金収受システムを提供できる。
【００１５】
さらに、本発明は、通行制御装置の開閉ゲートとの接触事故が生じた場合の記録を明確に残すことができ、利用者の苦情処理、トラブル責任所在の調査の労力、時間の軽減と利用者への説明資料として有効に利用できる料金収受システムを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。  
図１および図２は、本実施の形態に係る例えば有料道路の料金収受に用いられるＥＴＣシステムの構成を模式的に示すものである。図１および図２において、料金所の料金収受車線（通行路）１の入口側両端側部には、投光器２ａと受光器２ｂとで構成された光透過型センサ２が設置されている。光透過型センサ２は、料金所に進入してくる車両３が車線１を横切る投光器２ａから受光器２ｂへのビーム光を検出することにより、当該車両３を検知するものである。車両３には、利用者４が乗車しているとともに車載器５が搭載されているものとする。
【００１７】
車線１の上部で光透過型センサ２と対応する部位には、第１の撮像手段としてのＣＣＤ型のビデオカメラ（以降、単にカメラという）６が設置されている。カメラ６は、車線１を通過する車両３および光透過型センサ２を含む視野７内の画像を撮像するように設置されている。
【００１８】
光透過型センサ２からの車両検知信号は車線制御装置８に送られる。また、カメラ６からの画像（撮像画像）は第１〜第３の処理手段としての画像処理装置９に送られ、ここで後述する所定の画像処理が行なわれ、その処理結果は車線制御装置８に送られる。
【００１９】
画像処理装置９は、カメラ６からの画像により、画像フレームごとに画像を処理することで車両３の外縁（以降、単に車両外縁ともいう）を抽出し、フレームごとに車両外縁の移動方向を検出する。画像による車両３の移動方向は、あらかじめ設定されたカメラ６の車線１に対する水平、垂直によって車両３の前進信号、後進信号として車線制御装置８にで通知される。
【００２０】
車線制御装置８は、光透過型センサ２からの検知信号のオン，オフタイミングで画像処理装置９からの前進信号、後進信号を参照して、光透過型センサ２の検知位置に対する車両１の前進進入、前進退出、後進進入、後進退出を検知する。ここで、前進進入は、車線１に新規に進入してきた車両と判断する。前進退出は、光透過型センサ２を正規方向に前進通過したことを示す。後進進入は、一旦前進通過した車両あが何らかの理由で逆進して光透過型センサ２のエリアに戻ったことを示す。後進退出は、光透過型センサ２のエリアから逆進で車線１の入口側方向に退出したことを示す。
【００２１】
車線制御装置８は、上記した車両挙動の中で、前進進入の車両を検知したタイミングでのみ後述する路側無線通信装置１２を介して車両３に搭載された車載器５との間で無線通信を開始するとともに、車線１内に進入した車両３を管理するための車両管理番号を車両ごとに付番し、車線１を通過する車両３に対する料金処理および通過処理に関する処理を管理する。
【００２２】
ここに、上記光透過型センサ２、カメラ６および画像処理装置９は、特定位置に対する車両３の到達、通過、進行方向等を検知する第１の車両検知装置Ｓ１を構成している。
【００２３】
車線１の上部で第１の車両検知装置Ｓ１よりも下流側には、第２の撮像手段としてのＣＣＤ型のビデオカメラ（以降、単にカメラという）１０が設置されている。カメラ１０は、車線１を通過する車両３を含む視野１１内の画像を撮像するように設置されている。  
カメラ１０からの画像（撮像画像）は画像処理装置９に送られ、ここで後述する所定の画像処理が行なわれ、その処理結果は車線制御装置８に送られる。
【００２４】
画像処理装置９は、カメラ１０からの画像を格納するフレームメモリを有するとともに、このフレームメモリに対し水平または垂直座標を少なくとも１個指定するか、あるいは２個の座標間エリアを指定し、この指定された座標あるいは座標間エリアに車両画像の少なくとも一部が存在するか否かにより、特定位置に対する車両の到達、通過、退出等を検知し、その検知結果を車線制御装置８に通知する。
【００２５】
ここに、上記カメラ１０および画像処理装置９は、特定位置に対する車両３の到達、通過、退出等を検知する第２の車両検知装置Ｓ２を構成している。
【００２６】
車線１の上部で第２の車両検知装置Ｓ２の近傍には、無線通信装置としての路側無線通信装置１２が設置されている。路側無線通信装置１２は、第１の車両検知装置Ｓ１が前進進入の車両３を検知したタイミングで車両３に搭載された車載器５との間で無線通信を開始し、第２の車両検知装置Ｓ２が車両３の到達を検知したタイミングで当該無線通信を終了する。
【００２７】
車線制御装置８は、第１の車両検知装置Ｓ１が車両３の到達を検知した際に当該車両３の車載器５との間で無線通信を開始し、無線通信による料金収受処理を行ない、料金収受処理が適正に終了した車両（適正車両、以下、これをＥＴＣ車と称す）と、車載器５からＥＴＣカード未挿入の応答があった車両（非適正車両、以下、これをカード未挿入車と称す）と、第２の車両検知装置Ｓ２に当該車両が到達しても車搭器なしなどにより無線通信が正常に行なわれない車両（非適正車両、以下、これを非ＥＴＣ車と称す）とに判定する。
【００２８】
車線制御装置８は、ＥＴＣ車と判定した場合は、収受車線出口側に設置された通行制御装置１３に対しゲート開放指令を送信して開閉ゲート１３ａを開放することで当該車両３の通過を許可し、カード未挿入車や非ＥＴＣ車と判定した場合は、通行制御装置１３に対しゲート閉成指令を送信して開閉ゲート１３ａを閉成状態に保持することで当該車両３の通過を拒否し、当該車両３を停止させる。これらの非適正車両に対しては、収受員ブース１４内の係員の手作業によって、現金あるいはクレジットカード等での料金収受処理が行なわれる。車線制御装置８は、係員の料金収受処理が完了した時点で、通行制御装置１３の開閉ゲート１３ａを開放して当該車両３の通過を許可する。
【００２９】
車線１の上部で通行制御装置１３の近傍には、第３の撮像手段としてのＣＣＤ型のビデオカメラ（以降、単にカメラという）１５が設置されている。カメラ１５は、通行制御装置１３における開閉ゲート１３ａの動作エリアおよび通行制御装置１３に接近する車両３を含む視野１６内の画像を撮像するように設置されている。  
カメラ１５からの画像（撮像画像）は画像処理装置９に送られ、ここで後述する所定の画像処理が行なわれ、その処理結果は車線制御装置８に送られる。
【００３０】
画像処理装置９は、車線制御装置８から車両処理に関する情報を得て文字画像に変換し、スーパーインポーズとしてカメラ１５からの画像に合成し、その合成した画像を記録する画像記録手段としての画像記録装置１７を備えている。
【００３１】
この機能は、たとえば、車載器５にＥＴＣカード挿入を忘れたり、不完全な挿入状態で車線１に進入し、非ＥＴＣ車として閉鎖された通行制御装置１３の開閉ゲート１３ａに当該車両３が接触し、利用者からの苦情、車両損傷に関する賠償要求等を受けた場合に、その原因をめぐって利用者に説明し、納得してもらうことが非常に困難で、事業者の大きな負担になっていることに鑑みて、第三者にも客観的に理解できるように、車両の挙動や料金収受処理に関する情報をリアルタイムに画像記録するものである。
【００３２】
また、画像処理装置９は、車線１を通過する車両３の挙動に関して以下のことを検知し、その検知結果を車線制御装置８に通知する。  
(1) 発進制御装置に接近する先頭の車両接近速度を検出する。  
カメラ１５からの画像から抽出した車両外縁の位置をフレームごとに前回フレームと比較して水平、垂直座標位置の差を検出し、フレーム周期、レンズ倍率、カメラ位置をパラメータとして車両３の移動速度を求め、たとえば、時速２０Ｋｍ以上／以下で区分した高速／低速の車両速度検知信号を生成し、車線制御装置８を介して通行制御装置１３に送信する。  
通行制御装置１３は、車線制御装置８からのゲート開放／閉成指令を受けて開閉ゲート１３ａを駆動する際に、上記の高速／低速の速度信号に基づいてゲート駆動サーボモータ（図示しない）の駆動速度をあらかじめ設定された高／低の速度パタンに切換える。
【００３３】
(2) 通行制御装置１３における開閉ゲート１３ａの動作エリア内に車両３またはその一部が存在することを検知する。
【００３４】
第２の車両検知装置Ｓ２で説明したフレームメモリ上の指定座標位置またエリアを設定する手段を用いて、フレーム上の指定エリアに車両積載物を含む車両の一部が存在することを検知して、車両有無信号として車線制御装置８に送信する。  
車線制御装置８は、画像処理装置９からの車両有無信号で、通行制御装置１３における開閉ゲート１３ａの動作エリア内に車両３が存在する場合は、通行制御装置１３へのゲート開放／閉成指令の送信タイミングを調整することで、当該車両３と通行制御装置１３にの開閉ゲート１３ａとが接触しないように制御する。
【００３５】
また、車線制御装置８は、車線１を通過する車両３の挙動に関して以下のことを検知する。
【００３６】
(3) 通行制御装置１３における開閉ゲート１３ａの動作エリアから車線１の出口側方向に車両３が退出したことを検知する。
【００３７】
カメラ１５からの画像により、フレーム上の車両画像の外縁が移動する方向を検知し、その検知結果を車線制御装置８に送信する。車線制御装置８は、上記（２）における車両有無信号と組合わせて、車線１から車両３が退出したことを検知することができる。車両３が車線１から退出したことで、車線制御装置８は当該車両３に付番していた車両管理番号を消去して、車両管理の対象から消去する。
【００３８】
ここに、上記カメラ１５および画像処理装置９は、通行制御装置１３に接近する車両３の移動速度等を検知する第３の車両検知装置Ｓ３を構成している。
【００３９】
車線１の側部で第２の車両検知装置Ｓ２よりも下流側には、車両３内の利用者４に対し料金や各種メッセージ等を表示する路側表示器１８が設置されている。
【００４０】
以下、各部の処理の詳細について説明する。  
まず、全体的な動作について図３に示すフローチャートを参照して説明する。  
第１の車両検知装置Ｓ１が車両３の前進進入を検知すると（ステップＳ１）、その検知信号を受けた車線制御装置８は、路側無線通信装置１２を介して当該車両３の車載器５との間で無線通信を開始し、無線通信による料金収受処理を行なう（ステップＳ２）。  
次に、車線制御装置８は、第１の車両検知装置Ｓ１が当該車両３の後進退出を検知したか否かをチェックし（ステップＳ３）、後進退出を検知していれば、車載器５との間の無線通信を停止して（ステップＳ４）、動作を終了する。
【００４１】
ステップＳ３におけるチェックの結果、後進退出を検知していなければ、第２の車両検知装置Ｓ２が当該車両３の到達を検知すると（ステップＳ５）、車線制御装置８は、車載器５との間の無線通信による料金収受処理が正常に処理済か否かをチェックし（ステップＳ６）、料金収受処理が正常に処理済であれば、通行制御装置１３に対しゲート開放指令を送信して開閉ゲート１３ａを開放することで、当該車両３の通過を許可する（ステップＳ７）。
【００４２】
次に、車線制御装置８は、第３の車両検知装置Ｓ３が当該車両３の通過（退出）を検知したか否かをチェックし（ステップＳ８）、当該車両３が通行制御装置１３を通過していれば、通行制御装置１３に対しゲート閉成指令を送信して開閉ゲート１３ａを閉成し（ステップＳ９）、１つの視野量に対する動作を終了する。
【００４３】
ステップＳ６におけるチェックの結果、非適正車両などの理由で料金収受処理が正常に処理済でなければ、車線制御装置８は、通行制御装置１３に対しゲート閉成指令を送信して開閉ゲート１３ａを閉成状態に保持することで当該車両３の通過を拒否し、当該車両３を停止させる（ステップＳ１０）。  
これらの非適正車両に対しては、収受員ブース１４内の係員の手作業によって、現金あるいはクレジットカード等での料金収受処理が行なわれる（ステップＳ１１）。収受員ブース１４内の係員は、料金収受処理が終了すると、たとえば、図示しないゲート開放スイッチを操作することで（ステップＳ１２）、車線制御装置８は、通行制御装置１３に対しゲート開放指令を送信して開閉ゲート１３ａを開放することで、当該車両３の通過を許可する（ステップＳ７）。
【００４４】
次に、車線制御装置８は、第３の車両検知装置Ｓ３が当該車両３の通過（退出）を検知したか否かをチェックし（ステップＳ８）、当該車両３が通行制御装置１３を通過していれば、通行制御装置１３に対しゲート閉成指令を送信して開閉ゲート１３ａを閉成し（ステップＳ９）、１つの視野量に対する動作を終了する。
【００４５】
次に、第１の車両検知装置Ｓ１による車両情報検知処理について、図４に示すフローチャートおよび図５に示すタイミングチャートおよび図６に示す車形画像と処理データの概要図を参照して詳細に説明する。
【００４６】
まず、画像処理装置９は、カメラ６からの画像を図示しないフレームメモリに取込み（ステップＳ２１）、このフレームメモリ内のデータを基に車両外縁の抽出処理を行なう（ステップＳ２２）。次に、画像処理装置９は、抽出した車両外縁の垂直座標値を抽出する（ステップＳ２３）。
【００４７】
次に、画像処理装置９は、抽出した車両外縁の垂直座標値（図６参照）をチェックすることで、前サイクル時の座標値（前フレーム時の位置座標）が今回座標値（最新位置座標）よりも小さいか否かを判定し（ステップＳ２４）、前サイクル時の座標値が今回座標値よりも小さければ前／後進信号を「前進」にセットし（ステップＳ２５）、前サイクル時の座標値が今回座標値よりも小さくなければ前／後進信号を「後進」にセットする（ステップＳ２６）。
【００４８】
次に、画像処理装置９は、光透過型センサ２が車両３を検知しているか否かをチェックし（ステップＳ２７）、車両３を検知していれば車両検知信号を「検知」にセットし（ステップＳ２８）、車両３を検知していなければ車両検知信号を「退出」にセットし（ステップＳ２９）、ステップＳ２１に戻る。
【００４９】
次に、第２の車両検知装置Ｓ２による車両検知処理について、図７に示すフローチャートおよび図８に示すタイミングチャートおよび図９に示す車形画像と処理データの概要図を参照して詳細に説明する。
【００５０】
まず、画像処理装置９は、カメラ１０からの画像を図示しないフレームメモリに取込み（ステップＳ３１）、このフレームメモリ内のデータを基に車両外縁の抽出処理を行なう（ステップＳ３２）。次に、画像処理装置９は、あらかじめ設定される２個の車両検知領域指定座標上（図９参照）に抽出した車両外縁が重複しているか否かをチェックし（ステップＳ３３）、車両外縁が重複していれば車両検知信号を「検知」にセットし（ステップＳ３４）、車両外縁が重複していなければ車両検知信号を「退出」にセットし（ステップＳ３５）、ステップＳ３１に戻る。
【００５１】
次に、第３の車両検知装置Ｓ３による車両検知処理について、図１０に示すフローチャートおよび図１１に示すタイミングチャートおよび図１２に示す車形画像と処理データの概要図を参照して詳細に説明する。
【００５２】
まず、画像処理装置９は、カメラ１５からの画像を図示しないフレームメモリに取込み（ステップＳ４１）、このフレームメモリ内のデータを基に車両外縁の抽出処理を行なう（ステップＳ４２）。  
次に、画像処理装置９は、抽出した車両外縁が通行制御装置１３における開閉ゲート１３ａの動作エリア内（駆動禁止領域、図１２参照）に存在するか否かをチェックし（ステップＳ４３）、車両外縁が開閉ゲート１３ａの動作エリア内に存在すれば車両検知信号を「検知」にセットし（ステップＳ４４）、車両外縁が開閉ゲート１３ａの動作エリア内に存在しなければ車両検知信号を「退出」にセットする（ステップＳ４５）。
【００５３】
次に、画像処理装置９は、抽出した車両外縁の先端位置（車両３の位置）を下記諸元および位置算出式の具体例に基づき算出し記憶する（ステップＳ４６）。  
・カメラ１５の設置高さ：Ｈ：５ｍ（図１３参照）  
・カメラ１５の視野角度：７２度（図１３参照）  
・フレームサイクル：３３Ｈｚ  （３３ｍｓ／ＣＳ）  
・画素構成：Ｙ座標：８００画素（車両進行方向）  
・画素単位視野角度：７２度／８００  
・任意のＹ座標（Ｙｎｎｎ）の角度：ｎｎｎ×７２／８００  
・任意のＹ座標（Ｙｎｎｎ）の位置：Ｈ／ｔａｎ［９０−（ｎｎｎ×７２／８０  
０）］（Ｙ０００基点からの距離：単位  ｍ）  
・車両の移動速度：フレームサイクル間移動距離（ｍ）×３６０００００／３３  
（単位：Ｋｍ／ｈ）
次に、画像処理装置９は、算出した今回サイクル時の車両３の位置と前回サイクル時の車両３の位置との間で演算を行なうことにより、前回サイクル時からの車両３の移動距離を算出する（ステップＳ４７）。
【００５４】
次に、画像処理装置９は、算出した車両３の移動距離（サイクル間の移動距離）とフレームサイクル（たとえば、３３ｍｓ）との間で演算を行なうことにより車両３の移動速度を算出し、所定の速度（たとえば、２０Ｋｍ／Ｈ）以上で接近中か否かを判定する（ステップＳ４８）。  
この判定の結果、所定の速度以上で接近中であれば（２０Ｋｍ／Ｈ以上の速度で接近中）、車両速度検知信号を「高速」にセットし（ステップＳ４９）、所定の速度以上で接近中でなければ（２０Ｋｍ／Ｈ以下の速度で接近中）、車両速度検知信号を「低速」にセットし（ステップＳ５０）、ステップＳ４１に戻る。
【００５５】
次に、通行制御装置１３における開閉ゲート１３ａの駆動制御について、図１４に示すフローチャートを参照して詳細に説明する。
【００５６】
まず、通行制御装置１３は、車線制御装置８からゲート開放／閉成指令を受信したか否かをチェックし（ステップＳ６１）、受信すると第３の車両検知装置Ｓ３からの車両速度検知信号を受取る（ステップＳ６２）。次に、通行制御装置１３は、受取った車両速度検知信号は「高速」であるか否かをチェックし（ステップＳ６３）、「高速」であれば開閉ゲート１３ａの駆動速度を「高速」にセットし（ステップＳ６４）、「低速」であれば開閉ゲート１３ａの駆動速度を「低速」にセットする（ステップＳ６５）。
【００５７】
次に、通行制御装置１３は、受信したゲート開放／閉成指令は「開放」であるか否かをチェックし（ステップＳ６６）、「開放」であれば設定した駆動速度で開閉ゲート１３ａを開放駆動し（ステップＳ６７）、「閉成」であれば設定した駆動速度で開閉ゲート１３ａを閉成駆動し（ステップＳ６８）、ステップＳ６１に戻る。
【００５８】
以上説明したように上記実施の形態によれば、車線に対して３次元的に設置可能なカメラによる車両の位置、進行方向、進行速度等を検知することができる車両検知装置を備えることにより、地上に平面的に設置される設置面積の低減と、設置位置の制約および設置精度が緩やかなカメラによる車両検知が可能となるので、機器および工事コストの低減が可能となる。
【００５９】
また、機械的な設置位置および精度を緩くしても、特定ポイントと車両の位置関係を精度よく検知可能な車両検知を行なうことができ、設備の設置および据付け工事コストの低減が可能となる。
【００６０】
また、車両速度が速いときは通行制御装置における開閉ゲートの開閉速度を速くすることにより、車両と開閉ゲートとの接触事故を防止することができ、車両速度が遅いときは開閉ゲートの開閉速度を遅くすることにより、通行制御装置の長寿命化が可能となる。
【００６１】
さらに、通行制御装置の開閉ゲートとの接触事故が生じた場合の記録を明確に残すことができ、利用者の苦情処理、トラブル責任所在の調査の労力、時間の軽減と利用者への説明資料として有効に利用できる。また、カメラの画像を多目的に使用できるため、専用の監視カメラを省略できる。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の実施の形態に係る例えば有料道路の料金収受に用いられるＥＴＣシステムの構成を模式的に示す平面図。
【図２】本発明の実施の形態に係る例えば有料道路の料金収受に用いられるＥＴＣシステムの構成を模式的に示す側面図。
【図３】全体的な動作について説明するフローチャート。
【図４】第１の車両検知装置による車両情報検知処理について説明するフローチャート。
【図５】第１の車両検知装置から出力される車両情報のタイミングチャート。
【図６】第１の車両検知装置による車両情報検知処理を説明するための車形画像と処理データの概要図。
【図７】第２の車両検知装置Ｓ２による車両検知処理について説明するフローチャート。
【図８】第２の車両検知装置から出力される車両検知信号のタイミングチャート。
【図９】第２の車両検知装置による車両情報検知処理を説明するための車形画像と処理データの概要図。
【図１０】第３の車両検知装置Ｓ３による車両検知処理について説明するフローチャート。
【図１１】第３の車両検知装置から出力される車両情報のタイミングチャート。
【図１２】第３の車両検知装置による車両情報検知処理を説明するための車形画像と処理データの概要図。
【図１３】第３の車両検知装置におけるカメラの具体的な設置状態を説明する模式図。
【図１４】通行制御装置における開閉ゲートの駆動制御について説明するフローチャート。
【符号の説明】
【００６３】
１…料金所の料金収受車線、２…光透過型センサ、３…車両、４…利用者、５…車載器、６…カメラ（第１の撮像手段）、８…車線制御装置、９…画像処理装置（第１〜第３の処理手段）、Ｓ１…第１の車両検知装置、１０…カメラ（第２の撮像手段）、Ｓ２…第２の車両検知装置、１２…路側無線通信装置（無線通信装置）、１３…通行制御装置、１３ａ…開閉ゲート、１４…収受員ブース、１５…カメラ（第３の撮像手段）、Ｓ３…第３の車両検知装置、１７…画像記録装置（画像記録手段）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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