(57)【要約】【課題】よりコストが抑えられた料金収受システムを提供することを目的とする。【解決手段】一実施形態に係る料金収受システムは、車線に進入した車両に対して料金収受処理を行う料金収受システムであって、前期車両の進入方向に対して側面から連続して画像を取得する画像取得部と、前記画像取得部により取得された複数の画像に基づいて、前記車線に進入した前記車両の挙動を検出する車両検出部と、前記車両に搭載された車載端末に対して無線により料金収受処理を行う料金収受部と、前記料金収受処理を実行するタイミングを制御する制御部と、を具備する料金収受システム。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車線に進入した車両に対して料金収受処理を行う料金収受システムであって、
前期車両の進入方向に対して側面から連続して画像を取得する画像取得部と、
前記画像取得部により取得された複数の画像に基づいて、前記車線に進入した前記車両の挙動を検出する車両検出部と、
前記車両に搭載された車載端末に対して無線により料金収受処理を行う料金収受部と、
前記料金収受処理を実行するタイミングを制御する制御部と、
を具備する料金収受システム。
【請求項２】
前記車両検出部は、複数の画像に映りこんだ前記車両を同定し、前記車両の進行方向を検出し、前記各画像における前記車両の位置を検出する、請求項１に記載の料金収受システム。
【請求項３】
前記車両検出部は、複数の画像に映りこんだ前記車両の側面を検出し、前記車両の大きさ、形状、及び色のうちのいずれか１つ、または複数を検出し、前記車両を同定する、請求項２に記載の料金収受システム。
【請求項４】
前記画像取得部は、前記車線上の第１の地点、及び第２の地点を含む範囲から連続して画像を取得し、
前記制御部は、
同定された前記車両が前記第１の地点に前進方向で進入した場合、前記料金収受処理を実行するように料金収受部を制御し、
同定された前記車両が前記第２の地点に前進方向で進入した場合、前記料金収受処理を終了させるように料金収受部を制御する、
請求項１乃至３のいずれかに記載の料金収受システム。
【請求項５】
前記料金収受処理の結果に基づいて前記車両の通行の可否を判定する判定部と、
前記車両の前記車線の通行を遮るバーと前記バーの開閉機構とを有するゲートと、
をさらに具備し、
前記制御部は、
前記車両が前記第２の地点に前進方向で進入し、且つ、前記車両の通行が可と判定された場合、前記ゲートのバーを開くように前記開閉機構を制御し、
前記車両が前記第２の地点に前進方向で進入し、且つ、前記車両の通行が不可と判定された場合、前記ゲートのバーを閉じるように前記開閉機構を制御する、
請求項４に記載の料金収受システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、料金収受システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
高速道路の利用料金を無線通信により収受する料金収受システムが実用化されている。このような料金収受システムは、走行レーンを通過する車両の位置を検出する為のセンサ、車両に搭載された車載端末と無線通信を行う無線通信機器、及び、車両の通行を制御するゲートなどを備える。料金収受システムは、車両がレーン上の所定の位置に到達した事をセンサにより検出した場合、無線通信により車載端末に対して料金収受処理を行う。料金収受システムは、料金収受処理の処理結果に応じてゲートの開閉を制御する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−６３９００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の料金収受システムは、レーンを挟んで設けられた検出装置により、レーンを通過した車両を検出する。この検出装置は、光を発する発光器と、発光器から発せられた光を受け取る受光器とを備える。検出装置は、発光器から発せられた光が受光器により受け取られるか否かに応じて、車両を検出する。しかし、この構成によると、レーン上の車両の位置を検出する為に、複数組の光センサが必要になるという課題がある。また、レーンを挟んで受光器と発光器とを設ける必要がある為、配線のコストが嵩むという課題がある。
【０００５】
そこで、よりコストが抑えられた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】
【０００６】
一実施形態に係る料金収受システムは、車線に進入した車両に対して料金収受処理を行う料金収受システムであって、前期車両の進入方向に対して側面から連続して画像を取得する画像取得部と、前記画像取得部により取得された複数の画像に基づいて、前記車線に進入した前記車両の挙動を検出する車両検出部と、前記車両に搭載された車載端末に対して無線により料金収受処理を行う料金収受部と、前記料金収受処理を実行するタイミングを制御する制御部と、を具備する料金収受システム。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、一実施形態に係る料金収受システムの例について説明するための図である。
【図２】図２は、一実施形態に係る料金収受システムの例について説明するための図である。
【図３】図３は、一実施形態に係る料金収受システムの例について説明するための図である。
【図４】図４は、一実施形態に係る料金収受システムの例について説明するための図である。
【図５】図５は、一実施形態に係る料金収受システムの例について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら、一実施形態に係る料金収受システムについて詳細に説明する。
【０００９】
図１は、一実施形態に係る料金収受システム１の構成例を示す。図２は、図１のカメラ１２の構成の例を示す。図３は、料金収受システム１の制御系の構成の例を示す。  
料金収受システム１は、画像取得部１０、料金収受装置２０、モニタ３０、ゲート４０、及び監視カメラ５０を備える。画像取得部１０、料金収受装置２０、モニタ３０、ゲート４０、及び監視カメラ５０は、車両が通過するレーンの近傍（例えば、複数のレーンの間に形成されたアイランド上）に設けられている。また、１つのレーン上には、地点Ａ、地点Ｂ、及び地点Ｃが形成されている。また、料金収受システム１は、画像取得部１０、料金収受装置２０、モニタ３０、ゲート４０、及び監視カメラ５０の動作を制御する主制御部６０を備える。
【００１０】
なお、車両には、料金収受装置２０と無線通信を行なうことができる車載端末が搭載されている。この車載端末は、料金収受装置２０と無線通信を行なう為のアンテナ、種々の処理を行う集積回路、及びＩＣカードが装着されるスロットを備える。このＩＣカードは、クレジットカード（またはクレジットカードと同等の処理を実行できるカード）として機能する。
【００１１】
画像取得部１０は、車両が通過するレーン上の地点Ａ、地点Ｂ、及び地点Ｃを１枚の画像として撮像する。料金収受装置２０は、無線通信により車載端末に対して料金収受処理を行う。
【００１２】
モニタ３０は、液晶表示装置、有機ＥＬディスプレイ、ＣＲＴディスプレイ、電光掲示板、または他の表示装置である。モニタ３０は、主制御部６０の制御に基づき、種々の情報を表示する。
【００１３】
ゲート４０は、レーンを遮る様に設けられたバーと、このバーの開閉機構とを備える。ゲート４０は、主制御部６０の制御に基づいて、バーを開閉する。
【００１４】
監視カメラ５０は、レーンを通過する車両の記録を取得するためのカメラである。監視カメラ５０は、主制御部６０の制御に基づいて、レーンを通過する車両を撮像する。
【００１５】
主制御部６０は、画像取得部１０、料金収受装置２０、モニタ３０、ゲート４０、及び監視カメラ５０の動作を制御する。主制御部６０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、記憶装置、及び通信部を備える。
【００１６】
ＣＰＵは、ＲＯＭ又は記憶装置に記憶されている制御プログラム及び制御データに基づいて種々の処理を行う。ＲＯＭは、予め制御用のプログラム及び制御データなどを記憶する不揮発性のメモリである。ＲＡＭは、ワーキングメモリとして機能する揮発性のメモリである。ＲＡＭは、ＣＰＵの処理中のデータなどを一時的に格納する。例えば、ＲＡＭは、通信部を介して料金収受システム１の外部と送受信するデータを一時的に格納する。また、ＲＡＭは、ＣＰＵが実行したプログラムを一時的に格納する。
【００１７】
記憶装置は、例えばハードディスクドライブ、ソリッドステイトドライブ、または他の大容量のデータを記憶することができる記憶モジュールである。記憶装置は、例えば、制御用のプログラム、制御データ、アプリケーション、及びアプリケーションに用いられるデータなどを記憶する。例えば、記憶装置は、監視カメラ５０により撮像された画像を受け取り、日時、ナンバープレートの番号、及び料金収受装置２０により読み取った情報などを対応付けて記憶することができる。
【００１８】
画像取得部１０は、車両が通過するレーン上の地点Ａ、地点Ｂ、及び地点Ｃを１枚の画像として撮像することが出来るカメラ１２を備える。カメラ１２は、レンズなどの光学系１２１と、受光部１２２とを備える。光学系１２１は、レーン上の地点Ａ、地点Ｂ、及び地点Ｃを含む範囲から光を受光する。光学系１２１は、受光した光を受光部１２２の受光素子に結像させる。これにより、画像取得部１０は、地点Ａ、地点Ｂ、及び地点Ｃに車両が存在するか否かを判定する為の画像を取得することができる。
【００１９】
例えば、受光部１２２は、例えば、ＣＭＯＳ、フォトダイオード、またはＣＣＤなどの受光素子が二次元的に配列されたイメージセンサを備える。これらの受光素子は、入射した光の光強度を検出値として検出する。即ち、受光部１２２は、光学系１２１により結像された光に基づいて、画像または電気信号を生成する。
【００２０】
例えば、受光部１２２は、３色（３つの波長帯域）の光を検出するカラーイメージセンサなどを備える。この構成によると、画像取得部１０は、レーン上の地点Ａ、地点Ｂ、及び地点Ｃを含む範囲からカラーの二次元画像を取得することができる。これにより、主制御部６０は、レーンを通過する車両の色、及び形状などを認識することができる。
【００２１】
さらに、受光部１２２は、３色に加え、赤外波長の光を検出するイメージセンサなどをさらに備えていても良い。この構成によると、画像取得部１０は、レーン上の地点Ａ、地点Ｂ、及び地点Ｃを含む範囲からＩＲ画像を取得することができる。これにより、画像取得部１０は、レーン上が暗い場合であっても、車両の有無を確認する為の画像を取得することができる。
【００２２】
またさらに、受光部１２２は、１つの波長帯域の光を検出するイメージセンサを備える構成であってもよい。
【００２３】
また、図２に示されるように、画像取得部１０は、凸面鏡１１を備える。凸面鏡１１は、放物線状の鏡面を備える。凸面鏡１１は、レーン上の地点Ａ、地点Ｂ、及び地点Ｃからの光がカメラ１２の光学系１２１を介し、受光部１２２に入射するように設けられている。即ち、カメラ１２は、凸面鏡１１に映りこんだ地点Ａ、地点Ｂ、及び地点Ｃを撮像する。
【００２４】
図４は、凸面鏡１１とカメラ１２とを備える画像取得部１０により撮像された画像４０１の例を示す。図４に示されたように、カメラ１２は、凸面鏡１１に映りこんだ地点Ａ、地点Ｂ、及び地点Ｃを含む範囲の画像を撮像することができるように設けられている。このような構成によると、カメラ１２は、レーンを通過する車両４０２を逐次撮像することができる。例えば、カメラ１２は、連続して車両４０２を撮像し、撮像した画像４０１を主制御部６０に供給する。
【００２５】
主制御部６０は、画像取得部１０から供給された画像４０１に基づいて、レーン上の車両４０２の挙動を検出する。即ち、主制御部６０は、画像取得部１０から供給された複数の画像間で車両４０２を同定することにより、車両４０２が前進しているのか後進しているのかを検出することができる。主制御部６０は、例えば、画像取得部１０から供給された複数の画像に対してフレーム間差分処理、背景差分処理、または他の一般的な移動体検出の処理を行い、車両４０２を検出する。これにより、主制御部６０は、複数の画像に映りこんだ同一の車両４０２を特定することができる。なお、主制御部６０は、車両の後進を検出した場合、モニタ３０により警告を表示させる。また、主制御部６０は、図示されないスピーカなどにより警告音を出力させる。
【００２６】
さらに、主制御部６０は、画像取得部１０から供給された画像４０１に基づいて、車両４０２が地点Ａ、地点Ｂ、及び地点Ｃに前進または後進して進入したタイミングをそれぞれ検出することができる。
【００２７】
料金収受装置２０は、無線通信により車載端末に対して料金収受処理を行う。料金収受装置２０は、車載端末と無線通信を行なう為のアンテナと、料金の算出などを行う集積回路とを備える。料金収受装置２０は、主制御部６０の制御に基づくタイミングで、アンテナから料金収受処理の為の情報（例えばコマンド）を出力する。
【００２８】
車載端末は、このコマンドを受信した場合、受信したコマンドに応じて種々の処理を行う。例えば、車載端末は、スロットに装着されているＩＣカードを用いて通行料金の精算を行う。車載端末は、処理結果に応じてレスポンスを料金収受装置２０に返信する。このように、料金収受装置２０は、このコマンド及びレスポンスを車載端末との間で送受信することにより、車載端末に対して料金収受処理を行う。料金収受装置２０は、料金収受処理の処理結果を主制御部６０に通知する。
【００２９】
主制御部６０は、料金収受装置２０から通知された料金収受処理の処理結果に基づいて、通行の可否を判定する。なお、料金収受装置２０が通行の可否を判定する構成であってもよい。主制御部６０は、通行の可否の判定結果をモニタ３０に表示させる。これにより、料金収受システム１は、例えば、通行の可否を利用者に報知することができる。
【００３０】
例えば、料金収受処理が正常に完了した場合、主制御部６０は、車両の通行を可と判定する。通行を可と判定した場合、主制御部６０は、ゲート４０のバーを開くようにゲート４０の開閉機構を制御する。即ち、主制御部６０は、ゲート４０のバーを開かせることにより、車両の通行を促す。
【００３１】
また、料金収受処理が正常に完了しなかった場合、主制御部６０は、車両の通行を不可と判定する。通行を不可と判定した場合、主制御部６０は、ゲート４０のバーを閉じるようにゲート４０の開閉機構を制御する。即ち、主制御部６０は、ゲート４０のバーを閉じさせることにより、車両の通行を抑止する。なお、ゲート４０のバーは、初期状態が開かれた状態であって閉じられた状態であってもよい。
【００３２】
主制御部６０は、車両がレーン上の地点Ａに進入したことを検出した場合、コマンドを車両の車載端末に送信するように料金収受装置２０を制御する。また、主制御部６０は、車両がレーン上の地点Ｂに進入したことを検出した場合、車載端末に対するコマンドの送信を停止させるように料金収受装置２０を制御する。これにより、料金収受装置２０は、地点Ａから地点Ｂの間に存在する車両の車載端末に対して料金収受処理を行うことができる。また、主制御部６０は、車両が地点Ｂを通過してからゲート４０に到達する前に、モニタ３０による表示処理、及びゲート４０の開閉を実行させる。
【００３３】
また、主制御部６０は、車両がレーン上の地点Ｃに進入したことを検出した場合、車両がゲート４０を通過したことを認識する。この場合、主制御部６０は、モニタ３０の表示を終了させるようにモニタ３０を制御する。また、主制御部６０は、ゲート４０のバーが初期状態に戻るようにゲート４０を制御する。このような方式によると、料金収受システム１は、カメラ１２の撮像範囲内に進入してから退出するまでの間、車両の挙動を把握することができる。
【００３４】
また、主制御部６０は、車両がレーン上の地点Ｃに進入したことを検出した場合、監視カメラ５０によりレーンを通過した車両の画像を取得するように監視カメラ５０を制御する。主制御部６０は、監視カメラ５０により取得された画像と、日時と、料金収受装置２０により読み取った情報とを対応付けて記憶する。
【００３５】
さらに、主制御部６０は、監視カメラ５０により取得された画像から、ナンバープレートの番号をＯＣＲにより読み取る構成であってもよい。この場合、主制御部６０は、監視カメラ５０により取得された画像にさらにナンバープレートの番号を対応付けて記憶する。
【００３６】
なお、主制御部６０は、監視カメラ５０により取得された画像、日時、料金収受装置２０により読み取った情報、及びナンバープレートの番号を直接記憶するのではなく、ネットワークを経由して接続されたサーバなどにアップロードする構成であってもよい。
【００３７】
上記のような構成の料金収受システム１は、レーン上の処理開始位置（地点Ａ）から処理終了位置（地点Ｂ）までを１枚の画像として撮像する画像取得部１０を備える。これにより、料金収受システム１は、１台の機器でレーン上での車両の挙動を逐次検出することができる。また、このような構成によると、車両の挙動を検出するために、レーンの両側にセンサを備える必要がない。この為、車線を跨いだ配線が不要になり、より簡易に料金収受システム１を設置することができる。この結果、よりコストが抑えられた料金収受システムを提供することができる。
【００３８】
なお、上記した実施形態では、画像取得部１０のカメラ１２は、凸面鏡１１に移りこんだレーン上の地点Ａ、地点Ｂ、及び地点Ｃを撮像する構成であると説明したがこの構成に限定されない。カメラ１２が、レーン上の地点Ａ、地点Ｂ、及び地点Ｃを画角に含む構成であれば、凸面鏡１１を省略することができる。
【００３９】
例えば、カメラ１２は、例えば魚眼レンズなどの広角のレンズを光学系１２１として備えているとする。さらに、この光学系１２１が、レーン上の地点Ａ、地点Ｂ、及び地点Ｃからの光を受光部１２２に結像させることができる構成であるとする。この場合、カメラ１２は、レーン上の地点Ａ、地点Ｂ、及び地点Ｃからの光を１枚の画像として撮像することができる。
【００４０】
図５は、広角の光学系１２１を備えるカメラ１２により撮像された画像４０３の例を示す。図５に示されたように、光学系１２１は、地点Ａ、地点Ｂ、及び地点Ｃを含む範囲からの光を受光部１２２に結像させることができる。このような構成によっても、カメラ１２は、レーンを通過する車両４０４を逐次撮像することができる。例えば、カメラ１２は、連続して車両４０４を撮像し、撮像した画像４０３を主制御部６０に供給する。
【００４１】
主制御部６０は、画像取得部１０から供給された複数の画像間で車両４０４を同定することにより、車両４０４が前進しているのか後進しているのかを検出することができる。さらに、主制御部６０は、画像取得部１０から供給された画像に基づいて、車両４０４が地点Ａ、地点Ｂ、及び地点Ｃに前進または後進して進入したタイミングをそれぞれ検出することができる。
【００４２】
このような構成によっても、料金収受システム１は、１台の機器でレーン上での車両の挙動を逐次検出することができる。また、カメラ１２は、レーンを通過する車両を車両の進行方向に対して側面から撮像するため、後続の車両が先行する車両の死角に隠れることを防ぐことができる。この結果、よりコストが抑えられた料金収受システムを提供することができる。
【００４３】
なお、上記した実施形態では、主制御部６０は、複数の画像間で車両を同定することにより、車両が前進しているのか後進しているのかを検出する構成であると説明したが、この構成に限定されない。主制御部６０は、画像取得部１０から供給された画像に基づいて、車両の大きさ、車両の形、及び車両の色のうちのいずれか、または複数をさらに検出する構成であってもよい。
【００４４】
主制御部６０は、まず、画像取得部１０から供給された複数の画像に基づいて、車両を検出する。さらに、主制御部６０は、検出した車両の側面に対応する領域を画像中から抽出する。これにより、主制御部６０は、車両の大きさを認識することができる。また、主制御部６０は、車両の側面を検出することにより、車両の形状（例えば、セダン、ワゴン、ハイルーフ、トラック、バス、ワンボックスなど）を認識することができる。またさらに、主制御部６０は、画像取得部１０から供給された画像がカラー画像である場合、画像の色を検出することができる。
【００４５】
また、このように、車両の大きさ、形状、及び色などを検出することにより、主制御部６０は、より確実に車両の同定を行うことができる。この結果、主制御部６０は、画像内に複数の車両が映りこんでいる場合であっても、より確実に車両の挙動を検出することができる。
【００４６】
また、主制御部６０は、車両がレーン上の地点Ｃに進入したことを検出した場合、監視カメラ５０により取得された画像、日時、及び料金収受装置２０により読み取った情報に加えて、車両の大きさ、形状、及び色などを記憶する構成であってもよい。
【００４７】
なお、上述の各実施の形態で説明した機能は、ハードウエアを用いて構成するに留まらず、ソフトウエアを用いて各機能を記載したプログラムをコンピュータに読み込ませて実現することもできる。また、各機能は、適宜ソフトウエア、ハードウエアのいずれかを選択して構成するものであっても良い。
【００４８】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１…料金収受システム、１０…画像取得部、１１…凸面鏡、１２…カメラ、２０…料金収受装置、３０…モニタ、４０…ゲート、５０…監視カメラ、６０…主制御部、１２１…光学系、１２２…受光部。
【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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