(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
特定領域内を通行する課金対象の通行車両から課金を行う通行車両課金装置において、車両の通過する領域で取得された画像データからナンバプレートの有するナンバプレート情報を認識する認識処理手段と、課金対象でない車両の識別データを格納する無料車両データ記憶部と、前記認識処理手段による認識結果と前記無料車両データ記憶部の格納情報とを比較し、この比較結果に基づいて通行車両が有料か無料かを弁別する有料判定手段とを備えた通行車両課金装置。
【請求項２】
前記認識処理手段と、前記無料車両データ記憶部と、前記有料判定手段と、前記ナンバプレート情報に基づいた後納の課金処理を行うための中央装置に向けて、前記有料判定手段で有料と判定された通行車両に対応するナンバプレート情報を伝送する伝送手段とを有して成る路上装置を備えたことを特徴とする請求項１記載の通行車両課金装置。
【請求項３】
前記認識処理手段と、前記無料車両データ記憶部と、前記有料判定手段と、前記有料判定手段にて有料と判定された通行車両に対応してナンバプレートの画像情報を抽出するプレート抽出手段と、この抽出されたナンバプレート画像情報に基づいた後納の課金処理を行うための中央装置に向けて、当該ナンバプレート画像情報を伝送する伝送手段とを有して成る路上装置を備えたことを特徴とする請求項１記載の通行車両課金装置。
【請求項４】
前記中央装置は、前記伝送手段より伝送されたナンバプレート画像からナンバプレートの有する情報を前記認識処理手段より上位の認識率で認識する再認識処理手段と、この再認識処理手段にて認識されたナンバプレート情報に対応する課金情報に基づいて、後納で課金処理を行うための課金処理手段とを備えたことを特徴とする請求項３記載の通行車両課金装置。
【請求項５】
前記路上装置は、ＩＤ情報を送信する無線機を有した通行車両との間で通信を行う通信手段と、この通信手段にて得られたＩＤ情報を伝送する伝送手段を備え、前記中央装置は、前記ＩＤ情報と前記ナンバプレート情報を対応付けた管理データを格納するデータ記憶部と、前記路上装置から伝送された前記ＩＤ情報及び前記ナンバプレート情報と前記データ記憶手段に格納された管理データを比較し、その比較結果に基づいて後納で課金処理を行うための課金処理手段とを備えたことを特徴とする請求項３記載の通行車両課金装置。
【請求項６】
前記路上装置は、ＩＤ情報を送信する無線機を有した通行車両との間で通信を行う通信手段と、この通信手段にて得られたＩＤ情報を伝送する伝送手段を備え、前記中央装置は、前記ＩＤ情報と前記ナンバプレート情報とを対応付けた管理データを格納するデータ記憶部と、前記路上装置から伝送された前記ＩＤ情報及びナンバプレート情報と前記データ記憶部に格納された管理データとを比較する比較手段と、この比較の結果一致しなければ前記伝送手段より伝送されたナンバプレート画像情報からナンバプレートの有する情報を前記認識処理手段より上位の認識率で認識する再認識処理手段と、この再認識されたナンバプレート情報に基づいて後納で課金処理を行うための課金処理手段とを備えたことを特徴とする請求項３記載の通行車両課金装置。
【請求項７】
道路を通行する車両の情報を得るための路上装置と、この路上装置の情報を伝送し、通行車両への課金処理を行う中央装置とで構成される通行車両課金装置において、路上装置には、車両の撮像を行う撮像部と、この撮像部が出力する画像データを入力して車両のナンバプレートの画像情報を抽出処理するプレート抽出手段と、このプレート抽出手段で得られるナンバプレート画像情報について文字認識処理を行ない、車両のプレート情報を得る認識処理手段と、車両と無線通信を行って車両の固有情報を得る無線送受信部と、中央装置から課金対象でない車両データの登録が可能な無料車両データ記憶部と、この無料車両データ記憶部の内容と前記文字認識部で得られるプレート情報を照合して、通過車両が有料か無料かを判定する有料判定手段と、中央装置とデータ伝送を行うための第１の伝送手段と、前記有料判定手段で得られる判定結果を入力し、有料時には中央装置に、前記認識処理手段で得られるプレート情報、プレート抽出手段で抽出されたナンバプレート画像情報、及び無線送受信部で得られる固有情報を伝送するように各部の制御を行うプロセッサとを備え、中央装置には、前記路上装置とデータ伝送を行うための第２の伝送手段と、車両の管理データと前記路上装置から伝送されてくる通行車両のプレート情報、ナンバプレート画像情報、及び車両の固有情報を記憶ファイルするデータ記憶部と、この第２の伝送手段からの伝送データとデータ記憶部の記憶情報に基づいて課金計算処理を行う課金処理手段とを備えたことを特徴とする通行車両課金装置。
【請求項８】
前記路上装置は照明を備え、この照明と撮像部を車両の後面を撮像する位置に配置したことを特徴とする請求項７記載の通行車両課金装置。
【請求項９】
無料車両データ記憶部に、プレート情報の陸運支局コード、車種・用途コード、有料期間、及び有料時間帯を登録できるようにしたことを特徴とする請求項７記載の通行車両課金装置。
【請求項１０】
データ記憶部の管理データとして、車両のプレート情報と固有情報のほかに、自動支払い契約の有無とその口座番号、定期、回数契約の有無とその契約内容、及び料金特別免除有無とその種別を登録できるようにしたことを特徴とする請求項７記載の通行車両課金装置。
【請求項１１】
中央装置に、ナンバプレート画像情報に基づいて通行車両のプレート情報の手動修正を行う手段を付加したことを特徴とする請求項７記載の通行車両課金装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、国道、県道、及び市道等の料金所が設置されていない一般道路に設置して、走行車両への自動課金を行う走行車両課金装置に関するものである。この種の装置は国内では運用されている例がないが、過密都市の自治体では車両の排気ガスによる住民への影響や渋滞等の問題が深刻であり、一つの解決策として、特定地域外から進入してその特定地域内を通行する地域外車両に自動課金する必要性に迫られている。
【０００２】
【従来の技術】
上記必要性に関連がある、この種の従来の自動課金装置としては、高速道路等の有料道路の料金所に設置されている料金収受装置がある。この料金収受装置は、ノンストップ型等を中心として数多くの発明や提案がなされている。その中で特に本発明に関連する従来技術として、特開平４−２４８６９３号公報（以下、公報１と記載する）に記載されている有料道路の料金収受装置がある。
【０００３】
図８は公報１に記載されている有料道路の料金収受装置の構成を示す図であり、図において、８１１は第１の車両分離器、８１２は第２の車両分離器である。８１１及び８１２は各々光電管の投受光器群で構成され、車両の進行方向に直角に光スクリーンを形成する。第１の車両分離器８１１は車両の進行方向に対して手前に、第２の車両分離器８１２は車両の進行方向に対して後方に設置することにより、車両の通過検出と前後進判別を行うものである。８１３は光電管の投受光器で形成された車高検知器であり、通行車両の車高を検知して検知信号を車種判別要素に使用するものである。８１４は光電管の投受光器で形成された車長検知器であり、通行車両の車長を検知して検知信号を車種判別要素に使用するものである。８１５は通行車両のナンバプレート情報を読取るナンバプレート読取り装置、８１６は車載機からの信号を受信して車載機の情報を判読する路上機、８１７は通行可能となった車両に対して通行遮断手段を開とする遮断機、８１８は光電管の投受光器群で構成され、車両の進行方向に直角に光スクリーンを形成する車両分離器であって、この光スクリーンを車両が通過完了することにより遮断機８１７を閉とする。８２０は前記路上機８１６とデータ伝送を行うセンター装置の記録部であり、この記録部８２０には車載機或いはＩＣカードの使用履歴及び残金額が記録される。
【０００４】
８２３は前記車両分離器８１１及び８１２の車両検出信号を入力して、通行車両の前後進を判別する前後進判別回路、８２７はこの前後進判別回路８２３が出力する前後進の判別信号、前記車高検知器８１３が出力する車高信号、前記車長検知器８１４が出力する車長信号、及び前記ナンバプレート読取り装置８１５が出力するナンバプレート情報のコード化された信号とを入力して、通行車両の車種を判別する車種判別部、８２８は路上機８１６の全体制御を行い、かつこの車種判別部８２７が出力する車種判別信号によって、車両の料金計算を行ったりするＣＰＵ回路、８２９は車載機側への送信要求信号及び路上機８１６が入口料金所に設置されているのであれば、入口料金所番号を記憶するメモリ回路である。
【０００５】
８２１０は路上機８１６が入口料金所に設置されている場合に存在するもので、前記ＣＰＵ８２８の作用により車種判別信号に基づいた料金計算を行う料金計算回路、８２１１は車載機或いはＩＣカードの使用履歴をセンター装置の記録部８２０へ伝送するデータ伝送部である。
【０００６】
８２１２は送受信切換え回路であり、車載機から路上機８１６にデータを送出する場合は、復調回路８２１５からＣＰＵ８２８にデータが送出されるように制御し、路上機８１６から車載機にデータを送出する場合には、ＣＰＵ８２８から変調回路８２１３にデータを送出するように制御する。８２１３は路上機８１６から車載機に送るデータを変調する変調回路、８２１４はこの変調回路８２１３で変調された信号を増幅する増幅回路、８２１５は増幅回路８２１６で増幅された信号を復調する復調回路、８２１６は車載機から路上機８１６に送出された信号を増幅する増幅回路である。８２１７は切換え回路であり、車載機から路上機８１６に送出される場合は、増幅回路８２１６が動作するように制御し、路上機８１６から車載機に送出する場合には、増幅回路８２１４が動作するように制御する。８２１８は車載機と無線通信を行うためのアンテナ、８２２２は通過車両のナンバプレートを撮像するためのカメラである。
【０００７】
公報１に記載された従来装置は以上のように構成されており、有料道路の料金所に設置される装置であって、次のように動作する。まず車両分離器８１１及び８１２、車高検知器８１３、車長検知器８１４、前後進判別回路８２３及びナンバプレート読取り装置８１５の各データから、車種判別部８２７により通過車両の車種判別を行って、ＣＰＵ８２８及び料金計算回路８２１０で料金計算を行う。次にその料金情報を、ＣＰＵ８２８の制御により、送受信切換え回路８２１２、変調回路８２１３、復調回路８２１５、増幅部８２１４及び８２１６、切換え回路８２１７、及びアンテナ８２１８から成る通過車両の車載機との情報通信を行う手段によって、車載機に登録すると共に、その同一の料金情報を、センター装置の記録部８２０にも記録する。もし通過車両に搭載されている車載機に故障や紛失等の異常があった場合には、このセンター装置の記録部８２０から、当該車両に対する記録情報を読み出して、料金収受処理を行うようになっている。
【０００８】
このような構成により、車載機が故障、破壊する等、車載機の異常が発生しても、センター装置の記録情報を読み出して有料道路の料金収受を正常に行うことができ、利用者の被害を防止することを特徴にしたものである。
【０００９】
本発明に関連する別の従来技術の例として、特開平４−１１１０８８号公報（以下、公報２と記載する）に記載されている料金収受システムがある。図９は公報２に記載されている料金収受システムを示す図である。図において、９０１は車両であって、無線カード９０２とナンバプレート９０８が取りつけられている。９０３Ａ及び９０３Ｂは、有料道路の入り口と出口の２ヵ所の料金所に別々に設置された無線カードアクセス装置、９０４は双方の無線カードアクセス装置９０３Ａ及び９０３Ｂを集中して管理するホストコンピュータである。
【００１０】
次に無線カードアクセス装置９０３Ａ，９０３Ｂの構成について説明する。９０５はリード・ライト処理装置であり、アンテナ９０６を介して前記無線カード９０２と無線通信するものである。９０７は前記車両９０１に取りつけられたナンバプレート９０８を撮像する撮像装置、９０９はこの撮像装置９０７が出力する画像データから、ナンバプレート９０８に表示されている車両情報を得るための画像処理装置、９１０は料金収受業務における不正を通知するための警報装置、９１１は前記リード・ライト処理装置９０５、画像処理装置９０９及び警報装置９１０を総合的に制御する制御装置であって、料金収受業務に関するデータを前記ホストコンピュータ９０４に転送するようになっている。
【００１１】
前記無線カード９０２は、メモリ及び無線による通信機能を備えており、あらかじめ車両９０１の車両番号等の車両情報が書き込まれている。又例えばマイクロ波を用いて、無線カードアクセス装置９０３Ａ又は９０３Ｂからアクセスすることによって、無線カード９０２の中のメモリへの書き込み及び読み出しが可能となっている。
【００１２】
公報２に記載された従来装置は以上のように構成されており、有料道路や有料施設の料金所に設置される装置であって、入り口と出口の双方に、無線カードアクセス装置９０３Ａ又は９０３Ｂを１台ずつ設置する。各無線カードアクセス装置９０３Ａ及び９０３Ｂには、撮像装置９０７と画像処理装置９０９から成るナンバプレート９０８からの車両情報の読取り手段と、リード・ライト処理装置９０５とアンテナ９０６から成る無線カード９０２からの車両情報のアクセス手段を備えており、入り口と出口での車両情報の照合、及びナンバプレート９０８の表示情報と無線カード９０２の車両情報との照合が可能なようになっている。このため、路上での無線カード９０２の交換による料金の不正支払い等を防止できるものである。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術による装置は以上のような構成であり、料金所への設置を前提にしているので、料金所の建設が容易でなく、建設工事に要する費用が高くなる点、あるいは車載機を搭載し無線通信によって自動料金収受を行う自動料金収受対象車両、及び通行券を通じて有人で料金収受を行う有人料金収受対象車両の、それぞれの走行車線を料金所において分離するための車両分離帯が必要となり、その設置のために広い道路幅が必要となる点等から、一般道路には適用しにくいという課題があった。又課金地域の住民が所有する車両等の通行料金を、免除するための登録手段を備えてないので、有料と無料の弁別等を必要とする一般道路には適用しにくいという課題があった。更に、自動読取りした車両情報とナンバプレートの画像データ（以下、プレート画像と記載する）とを照合する手段を備えてないので、一般道路に適用するには読取りミスへの対応が不十分であるという課題があった。
【００１４】
この発明は、前記のような課題を解消するためになされたもので、一般道路にも適用しやすく、またナンバプレートの読取りミスへの対応を図った通行車両課金装置を得ることを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
第１の発明による通行車両課金装置は、特定領域内を通行する課金対象の通行車両から課金を行う通行車両課金装置において、車両の通過する領域で取得された画像データからナンバプレートの有するナンバプレート情報を認識する認識処理手段と、課金対象でない車両の識別データを格納する無料車両データ記憶部と、前記認識処理手段による認識結果と前記無料車両データ記憶部の格納情報とを比較し、この比較結果に基づいて通行車両が有料か無料かを弁別する有料判定手段とを備えたものである。
【００１６】
第２の発明による通行車両課金装置は、前記認識処理手段と、前記無料車両データ記憶部と、前記有料判定手段と、前記ナンバプレート情報に基づいた後納の課金処理を行うための中央装置に向けて、前記有料判定手段で有料と判定された通行車両に対応するナンバプレート情報を伝送する伝送手段とを有して成る路上装置を備えたものである。
【００１７】
第３の発明による通行車両課金装置は、前記認識処理手段と、前記無料車両データ記憶部と、前記有料判定手段と、前記有料判定手段にて有料と判定された通行車両に対応してナンバプレートの画像情報を抽出するプレート抽出手段と、この抽出されたナンバプレート画像情報に基づいた後納の課金処理を行うための中央装置に向けて、当該ナンバプレート画像情報を伝送する伝送手段とを有して成る路上装置を備えたものである。
【００１８】
第４の発明による通行車両課金装置は、前記中央装置は、前記伝送手段より伝送されたナンバプレート画像からナンバプレートの有する情報を前記認識処理手段より上位の認識率で認識する再認識処理手段と、この再認識処理手段にて認識されたナンバプレート情報に対応する課金情報に基づいて、後納で課金処理を行うための課金処理手段とを備えたものである。
【００１９】
第５の発明による通行車両課金装置は、前記路上装置は、ＩＤ情報を送信する無線機を有した通行車両との間で通信を行う通信手段と、この通信手段にて得られたＩＤ情報を伝送する伝送手段を備え、前記中央装置は、前記ＩＤ情報と前記ナンバプレート情報を対応付けた管理データを格納するデータ記憶部と、前記路上装置から伝送された前記ＩＤ情報及び前記ナンバプレート情報と前記データ記憶手段に格納された管理データを比較し、その比較結果に基づいて後納で課金処理を行うための課金処理手段とを備えたものである。
【００２０】
第６の発明による通行車両課金装置は、前記路上装置は、ＩＤ情報を送信する無線機を有した通行車両との間で通信を行う通信手段と、この通信手段にて得られたＩＤ情報を伝送する伝送手段を備え、前記中央装置は、前記ＩＤ情報と前記ナンバプレート情報とを対応付けた管理データを格納するデータ記憶部と、前記路上装置から伝送された前記ＩＤ情報及びナンバプレート情報と前記データ記憶部に格納された管理データとを比較する比較手段と、この比較の結果一致しなければ前記伝送手段より伝送されたナンバプレート画像情報からナンバプレートの有する情報を前記認識処理手段より上位の認識率で認識する再認識処理手段と、この再認識されたナンバプレート情報に基づいて後納で課金処理を行うための課金処理手段とを備えたものである。
【００２１】
第７の発明による通行車両課金装置は、道路を通行する車両の情報を得るための路上装置と、この路上装置の情報を伝送し、通行車両への課金処理を行う中央装置とで構成される通行車両課金装置において、路上装置には、車両の撮像を行う撮像部と、この撮像部が出力する画像データを入力して車両のナンバプレートの画像情報を抽出処理するプレート抽出手段と、このプレート抽出手段で得られるナンバプレート画像情報について文字認識処理を行ない、車両のプレート情報を得る認識処理手段と、車両と無線通信を行って車両の固有情報を得る無線送受信部と、中央装置から課金対象でない車両データの登録が可能な無料車両データ記憶部と、この無料車両データ記憶部の内容と前記文字認識部で得られるプレート情報を照合して、通過車両が有料か無料かを判定する有料判定手段と、中央装置とデータ伝送を行うための第１の伝送手段と、前記有料判定手段で得られる判定結果を入力し、有料時には中央装置に、前記認識処理手段で得られるプレート情報、プレート抽出手段で抽出されたナンバプレート画像情報、及び無線送受信部で得られる固有情報を伝送するように各部の制御を行うプロセッサとを備え、中央装置には、前記路上装置とデータ伝送を行うための第２の伝送手段と、車両の管理データと前記路上装置から伝送されてくる通行車両のプレート情報、ナンバプレート画像情報、及び車両の固有情報を記憶ファイルするデータ記憶部と、この第２の伝送手段からの伝送データとデータ記憶部の記憶情報に基づいて課金計算処理を行う課金処理手段とを備えたものである。
【００２２】
第８の発明による通行車両課金装置は、前記路上装置は照明を備え、この照明と撮像部を車両の後面を撮像する位置に配置したものである。
【００２３】
第９の発明による通行車両課金装置は、無料車両データ記憶部に、プレート情報の陸運支局コード、車種・用途コード、有料期間、及び有料時間帯を登録できるようにしたものである。
【００２４】
第１０の発明による通行車両課金装置は、データ記憶部の管理データとして、車両のプレート情報と固有情報のほかに、自動支払い契約の有無とその口座番号、定期、回数契約の有無とその契約内容、及び料金特別免除有無とその種別を登録できるようにしたものである。
【００２５】
第１１の発明による通行車両課金装置は、中央装置に、ナンバプレート画像情報に基づいて通行車両のプレート情報の手動修正を行う手段を付加したものである。
【００２６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１を示す図である。図において、１は道路を通行する車両の情報を得るための路上装置、２はこの路上装置１の情報を回線によって伝送入力し、通行車両への課金処理を後納で行う中央装置である。
【００２７】
路上装置の構成を以下に記載する。３は通行車両に光を照射するための照明、４はこの照明３の制御を行う照明制御部、５は車両の撮像を行う撮像部、６はこの撮像部５が出力する画像データを入力して、一時記憶するための画像メモリ、７はこの画像メモリ６に記憶された画像データの中から、プレート画像の抽出処理を行うプレート抽出部である。８はこのプレート抽出部７で得られるプレート画像を記憶するプレートメモリ、９はこのプレートメモリ８に記憶されたプレート画像を入力して文字認識処理を行ない、車両のプレート情報を得る文字認識部、１０はこの文字認識部９が文字認識処理を行う上で必要となる、ナンバプレート文字の辞書データを記憶しておく辞書データメモリであって、中央装置２から更新ができるようになっている。１１は通行車両との間で電波もしくは光などを通信媒体として無線通信を行って車両を特定する固有情報である車両ＩＤを得るための無線送受信部、１２はこの無線送受信部１１と後述するマイクロプロセッサ（以下、ＭＰＵと記載する）１８との間にあって通信データの受け渡しを行うための無線部インタフェース（以下、無線部Ｉ／Ｆと記載する）である。１３は中央装置２から課金対象でない車両データの登録が可能な無料車両データメモリ、１４はこの無料車両データメモリ１３の内容と、前記文字認識部９で得られるプレート情報とを照合して、通過車両が有料か無料かを判定する有料車両判定部である。１５は前記プレートメモリ８に記載されたプレート画像を少ないデータ量に圧縮するためのデータ圧縮部、１６ａ及び１６ｂは、路上装置１と中央装置２の各々に設置され、この圧縮されたプレート画像を含む各種データの伝送を行うための伝送部、１７はこのデータ伝送をおこなうための回線である。１８は前記有料判定部１４で得られる判定結果を入力し、有料時には中央装置２に、前記文字認識部９で得られるプレート情報、プレートメモリ８に記憶されたプレート画像、及び無線送受信部１１から得られる車両ＩＤを伝送するように各部の制御を行うＭＰＵである。ＭＰＵ１８は、プログラムの格納及び実行する機能を備え、前記各部とのデータの入出力、及びデータの演算処理や判断処理等ができるようになっており、車両の通行日時を知るためのカレンダー・時計機能も付加されている。なお１９は制御器であって、前記の照明３、撮像部５及び無線送受信部１１以外の各部を一つの箱に収納したものである。
【００２８】
次に中央装置２の構成について記載する。１６ｂは前記の伝送部である。２０は、この伝送部１６ｂの伝送データを含む各種のデータの入出力、及び課金計算処理等を行う中央処理装置（以下、ＣＰＵと記載する）である。ＣＰＵ２０は、プログラムの格納及び実行する機能を備え、各部とのデータの入出力、及びデータの演算処理や判断処理等を高速に行うことが可能な汎用の計算機である。２１は、後述する車両の管理データや、路上装置１から伝送されてくる通行車両のプレート情報、プレート画像、及び車両ＩＤ等の通行車両データのような、無料車両の識別や課金処理等に用いる各種情報を記憶ファイルするデータファイル部であって、多くの記憶容量を備えたものである。２２は、このデータファイル部２１にファイルする管理データ、前記路上装置１の無料車両データメモリ１３に登録する車両データ、及び辞書データメモリ１０に記憶させるナンバプレート文字の辞書データ等の、各種のデータを入力するためのデータ入力部である。２３は、前記データファイル部２１にファイルされた通行車両データやプレート画像等を読み出して、課金処理操作を行うための操作端末部である。２４は、課金計算処理の結果を入力して請求書の発行や自動支払い要求を出力し、入金終了の確認や領収書の発行までを行う課金情報入出力部である。この課金情報入出力部２４及びデータ入力部２２は、例えばインターネット等の公衆回線に接続されている。
【００２９】
図２は路上装置１の設置例を示す図である。図において、２５は路上装置１を取付けるための取付け柱、２６は道路、２７は道路２６を通行する車両である。図で示すように、照明３、撮像部５及び無線送受信部１１は、取付け柱２５の、車両２７に対し正面でかつ走行に支障のない高さの位置に取付ける。制御器１９は、取付け柱２５の、メンテナンスしやすい位置に取付ける。このように設置することにより、有料道路の料金所のような建物を不要とすることができる。また路上装置１は、特定地域内における、特定地域と特定地域外の他の地域との境界線付近で、境界線と交差する道路に設けられて、特定地域内に向かって（図の矢印の方向へ）道路を通行する地域外車両（陸運支局コード２９が、特定地域内以外の他の地域でのコードとなっている車両）に対して課金を行うための情報を取得する。
【００３０】
なお路上装置１は、県道や市道の一般道路を通行する他の地域の車両に課金する場合には、多くの地点に設置する必要があるため、可能な限りコンパクトな装置でなければならない。一方中央装置２は、課金業務を行う部門の建物の中に設置される。
【００３１】
ここで、照明３は車両２７の運転者の目を眩惑させてはならないので、人の目に感じにくい波長７００〜８５０μｍ程度の近赤外光を用いている。撮像部５においても、この近赤外光に感度を有するものである。
【００３２】
又望ましくは、照明３及び撮像部５を、車両２７を後面から撮像する位置に取付けると良い。これによって、運転者の目を眩惑することがないので、照明３及び撮像部５として通常の可視光のものを選択することができ、かつナンバプレートが後面にしかない自動二輪車への課金も可能となる。
【００３３】
又、撮像部５は、約３ｍ幅の道路において、文字の線幅が細いもので４ｍｍ前後しかないナンバプレートを含めて撮像する必要があるので、水平１５００画素×垂直５００画素以上の画素数のものを用いて、この水平画素の方向が水平方向となるように設置すると良い。これは認識性能のよい文字認識処理を行うためには、文字の線を少なくとも２画素以上の画像として撮像するのが良いからである。
【００３４】
更に、撮像部５は画面周波数が３０Ｈｚ程度で連続撮像するものである。また車両２７が高速で走行してもぶれない画像を得る必要があるので、１０００分の１秒から２０００分の１秒程度のシャッタ撮像を行うようになっている。
【００３５】
この撮像部５で撮像した連続画像は、画像メモリ６に逐次に一時記憶され、プレート抽出部７によって、毎画面についてプレート画像の抽出処理がおこなわれる。プレート画像の抽出処理は、ナンバプレートが所定サイズの長方形であって、例えば白地に所定サイズの黒線文字が、所定の位置に表示されているという特徴を利用した特徴抽出法によって行われる。プレート画像が抽出された場合には、走行車両２７が存在するものとして、プレート抽出部７からその旨をＭＰＵ１８に通知する。このようになっているので、前記公報１に記載された従来装置が備えている車両分離器等が不要となる。
【００３６】
ＭＰＵ１８は、この車両２７の存在通知を受け取ると、無線部Ｉ／Ｆ１２及び無線送受信部１１を介して、車両２７との無線通信を行い車両ＩＤを取得する。もし車両２７に無線通信手段が搭載されていない場合や通信が失敗した場合には、その車両２７には車両ＩＤが無いものとする。又、この無線通信と同時に、プレート抽出部７が出力するプレート画像をプレートメモリ８に入力記憶させると共に、文字認識部９のプレート画像の文字認識処理を起動する。文字認識部９は、プレート画像と辞書データメモリ１０に予め記憶されている辞書データとの、パターンマッチング処理をおこなってナンバプレートの全ての表示文字を読取り、その結果をプレート情報としてＭＰＵ１８及び有料車両判定部１４に通知する。辞書データメモリ１０には、例えばナンバプレートの番号、車種コード、陸運支局コード、及び用途コード等に使用される文字が、一文字づつ、あるいは数文字から成る組み合わせ文字で辞書データとして記憶されている。もし文字認識部９が文字読取りに失敗した場合は、その旨をＭＰＵ１８に通知する。ＭＰＵ１８では、例えば停止車両のナンバプレートを読み取った場合のように、その読取り結果がもし前回のものと同一であればいずれかを廃棄する。
【００３７】
図３はナンバプレートの説明図である。図において、２８はナンバプレート、２９は、陸運支局又は自動車検査登録事務所を表わす陸運支局コード、３０は普通車、大型車、特殊用途車等の車両の種別を表わす車種コード、３１は自家用、事業用等の用途を表わす用途コード、３２は一連番号である。ナンバプレート２８にはこのような表示がされているので、車両の車種や用途が分かるようになっており、全く同一の表示内容が２つの車両に与えられることはない。
【００３８】
図４は無料車両データの構成例を示す図である。図において、３３はこの道路の通行を無料とする対象車両の前記陸運支局コード２９であって、課金地域の住民等の車両の通行には課金しないようにするためのものである。３４は、この道路の通行を無料とする対象車両の前記車種コード３０、及び用途コード３１で構成され、例えば消防車等の公共のための車両の通行には課金しないようにするためのものである。３５は有料期間、３６は有料時間帯であって、各々渋滞が多い期間や時間帯のみに課金する場合のためのものである。
【００３９】
有料車両判定部１４では、前記文字認識部９が出力するプレート情報とこの無料車両データメモリ１３に記憶されている無料車両データとを照合して、今通過している車両が有料か無料かを判定し、その結果をＭＰＵ１８に通知する。
【００４０】
ＭＰＵ１８では、その判定結果が有料である場合にのみ、プレートメモリ８に記憶されたプレート画像、プレート情報の有／無と有の場合におけるその情報内容、車両ＩＤの有／無と有の場合におけるそのＩＤの内容、及び車両の通過年月日、時刻とを、伝送部１６ａを介して中央装置２に伝送するように各部を制御する。プレート画像は、伝送データ圧縮部１５において、例えばＪＰＥＧ等の方式によって少量のデータに圧縮されて伝送される。
【００４１】
なお、プレートメモリ８は、回線１７のトラブルや、走行車両どうしの車間が極端に接近し、中央装置２へのデータ伝送より車両の通過間隔が短くなる等の稀なケースに備え、複数のプレート画像を記憶可能な容量を備えている。
【００４２】
次に、中央装置の動作について説明する。図５は車両の管理データの構成例を示す図である。この管理データは、データ入力部２２から入力し、データファイル部２１に予め登録ファイルされている。
【００４３】
図５において、３７はプレート情報であって、前記ナンバプレート２８の表示情報である。３８は、このプレート情報３７で特定される車両が、路上装置１との無線通信手段を備えているかどうかの車両ＩＤの有／無と、有であればその車両ＩＤである。車両ＩＤは、前記路上装置１が無線通信によって通過車両から受信する車両ＩＤと同一のものであって、またその車両が無線通信手段を備えていれば、車両ＩＤ有とする。３９は車両の所有者氏名、４０はこの所有者氏名３９の住所、電話番号、及び郵便番号である。４１は、所有者と課金業務を行う部門との自動支払い契約の有／無と、有であればその引き落としの口座番号であって、所有者の支払い行為の簡素化と料金収受の自動化を行うためのものである。言うまでもなくこの自動支払い契約は、無線通信手段を搭載していない車両の所有者であっても可能である。４２は、例えば電車の定期券と同様の定期契約の有／無と、有であればその有効期間、４３も電車の回数券と同様の回数契約の有／無と、有であれば残回数である。いずれも料金を予めまとめて納めておくもので、利用者には割引の特典がある。４４は、車両の所有者が高齢者や障害者等の特定者、課金地域に地域外から通勤している者、又は公共の業務に準じた仕事に従事している者等に対し、料金の一部又は全てを免除する場合の、料金特別免除有／無と、有であればその種別である。４５は、所有者のインターネットアドレスであって、データ入力部２２や課金情報入出力部２４のオンラインのデータ通信に用いられる。
【００４４】
この図５で示した車両の管理データは、ほぼ国内に存在する全ての車両のものを、データファイル部２１に予めファイルしておくものであって、その内容に変更がある度に、データ入力部２２等からオンライン又は手動で入力更新される。
【００４５】
図６は通行車両データの構成例を示す図である。通行車両データは、ＣＰＵ２０の制御により、伝送部１６ｂを介して受信する路上装置１からの各種データと、後述する課金処理の経過データとで構成され、データファイル部２１に逐次ファイルされるものである。
【００４６】
図６において、４６〜５０は路上装置１との伝送で得られるデータであって、４６は、プレート情報の読取りが成功したかどうかの認識の成／否と、成功であればそのプレート情報である。４７は、車両との無線通信で得られる車両ＩＤの有／無と、有であればその車両ＩＤ、４８は車両の通行年月日とその同日の通行回数であって、例えば１カ月単位にまとめて課金する場合は、複数のデータとなる。４９は、車両の通行時刻と、予めデータ入力部２２から路上装置１一台に一つずつ割付け登録され通行地点コードである。この地点コード４９は、路上装置１のアドレスとして伝送にも用いられるものである。５０は、路上装置１で圧縮されたプレート画像であって、後述する操作端末部２３へ読出し表示する場合は、操作端末部２３にて伸長処理を行って表示するようになっている。なお、このプレート画像５０及び前記通行時刻・通行地点コード４９は、同じ日に何回通行しても１回分の料金で良い場合は、一つのみ備えれば良いが、回数分の料金が必要になる場合は回数分のデータ数がファイルされることになる。
【００４７】
また、図６において５１〜５３は課金処理の経過データであって、５１は後述する車両への課金金額、５２は課金情報入出力部２４から出力された請求書の発行、及び自動支払い要求の年月日時刻、５３は課金情報入出力部２４から入力される入金終了情報を確認した年月日時刻である。
【００４８】
図７はこの実施の形態による後納の課金処理例を示すフローチャートである。図において、５４は、データファイル部２１からＣＰＵ２０に、前記で説明した通行車両データを読出す処理である。５５は、この通行車両データにおけるプレート情報の認識成／否・プレート情報４６に基づいた、認識成否の判断処理である。５６は、この判断処理５５の結果、成功でなければ操作端末部２３にプレート画像５０を表示し、オペレータがその表示を目読してプレート情報４６の手動修正を行うものである。５７は、この手動修正５６が成功した場合等に、次の課金処理ステップに必要となる管理データの読出しを行う処理である。５８は、手動修正５６がプレート画像５０の目読が困難で不成功の場合に、通行車両がなかったものとし該当通行車両データをファイルから削除して処理を終了するものである。
【００４９】
５９は、前記判断処理５５の結果が成功であった場合に、前記通行車両データにおける車両ＩＤの有／無・車両ＩＤ４７に基づいた、車両ＩＤ有無の判断処理を行うものである。６０は、この判断処理５９の結果、車両ＩＤ無であれば、ＣＰＵ２０によってプレート画像５０からのプレート情報の認識処理を再度行い、路上装置１で読取ったプレート情報４６と照合するものである。このＣＰＵ２０による文字認識処理は、前記路上装置１の処理方式と比べて処理に時間を要するものの、より文字認識率の優れた、例えば文字のエッジを追跡して文字の形状パターンを識別する文字のエッジ追跡法等で行う。プレート情報４６との照合結果が一致すれば、前記管理データの読出し５７の処理に進み、不一致であれば前記手動修正５６の処理に入る。このプレート情報の再認識処理６０は、プレート情報４６が誤読であった場合に備えた救済処理である。６１は、前記判断処理５９の結果が車両ＩＤ有であれば、路上装置１から伝送され通行車両データとして記憶された車両ＩＤ４７及びプレート情報４６と、管理データとして記憶されたプレート情報３７及び車両ＩＤ３８との照合を行うもので、照合した結果一致していれば、管理データの読出し５７に進み、一致してなければ手動修正５６に入る。
【００５０】
６２は、前記手動修正５６の処理を経由してくる場合もあるので、再度無料対象の車両であるかどうかを判断するものである。６３は、この判断処理６２の結果が無料であれば、該当の通行車両データをファイルから削除して処理を終了するものである。６４は、前記管理データにおける定期契約有／無・有効期間４２及び回数契約有／無・残回数４３の情報に基づいて契約の有無を判断するもので、契約有効内であれば処理を終了するものである。６５は、回数契約が有効である場合に残回数を１減らす処理を行うものである。６６は、同じ日の２回目以降の通行を無料とする場合に必要となる判断処理であって、２回目以降であれば終了する。６７は、管理データの料金特別免除の有／無・種別４４の判断処理である。６８は、この判断処理６７の結果、有であればその種別に応じた料金の免除率を設定するものである。
【００５１】
６９は、管理データの自動支払い契約の有／無・口座番号４１を判断するものである。７０ａ，７１ａは、自動支払い契約無しの場合の、設定された免除率や契約内容に基づいて予め設定された所定の課金アルゴリズムで料金の金額計算を行い、また車両の所有者に対する請求書の出力を行うものである。７０ｂ，７１ｂは、自動支払い契約有の場合の、設定された免除率や契約内容に基づいて予め設定された所定の課金アルゴリズムで料金の金額計算を行い、また金融機関における所有者の口座番号４１への自動支払い要求の出力を行うものである。７２は、通行車両データに金額５１及び請求・要求出力の年月日時刻５２を書き込んで、課金処理を終了するものである。
【００５２】
ここで、車両の所有者との自動支払い契約が成されておれば、金融機関からの入金終了報告が、課金情報入出力部２４から公衆回線等を介して自動的に入力され、通行車両データの入金終了確認の年月日時刻５３に終了データが書き込まれる。また、この入金終了結果や入金金額等の利用明細情報が、インターネット等の回線を通じて課金情報入出力部２４から車両の所有者のインターネットアドレス４５へオンラインでデータ伝送される。もし自動支払い契約が成されてなければ、集金が終了したことを操作端末部２３から手動入力して、入金終了確認の年月日時刻５３を書き込むことになる。
【００５３】
なお以上は、主に一般道路の通行車両に課金する場合について説明したが、本発明による装置は、これに限らず高速道路等の有料道路の料金収受にも適用できる。
【００５４】
【発明の効果】
第１から第３の発明によれば、課金対象でない車両と課金対象車両の弁別を容易にしたので、料金所を設置することなく特定領域内を通行する課金対象車両からのみ課金することができるため、一般道路に適用しやすい装置が得られる効果がある。
【００５５】
第４から第７の発明によれば、課金対象車両を確実に弁別し、料金所を設置することなく特定領域を通行する課金対象車両から課金することができるため、一般道路に適用しやすい装置が得られる効果がある。
【００５６】
第８の発明によれば、照明と撮像部を車両の後面を撮像する位置に配置したので、可視光の照明と撮像部を選択でき、かつ自動二輪車への課金も可能になるという効果がある。
【００５７】
第９の発明によれば、無料車両データ記憶部に、プレート情報の陸運支局コード、車種・用途コード、有料期間及び時間帯を登録できるようにしたので、きめの細かい課金運用が可能になる効果がある。
【００５８】
第１０の発明によれば、データ記憶部の管理データとして、車両のプレート情報と車両固有情報のほかに、自動支払い契約の有無とその口座番号、定期、回数契約の有無とその契約内容、及び料金特別免除有無とその種別とを登録できるようにしたので、利用者へのサービス向上が図りやすい効果がある。
【００５９】
第１１の発明によれば、中央装置に、通行車両のプレート情報及び車両固有情報との手動修正を行う手段を付加したので、信頼度が高い装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明による通行車両課金装置の実施の形態１を示す図である。
【図２】  この発明による通行車両課金装置の路上装置の設置例を示す図である。
【図３】  ナンバプレートの説明図である。
【図４】  この発明による通行車両課金装置の無料車両データの構成例を示す図である。
【図５】  この発明による通行車両課金装置の管理データの構成例を示す図である。
【図６】  この発明による通行車両課金装置の通行車両データの構成例を示す図である。
【図７】  この発明による通行車両課金装置の課金処理例を示すフローチャートである。
【図８】  公報１に記載されている従来の有料道路の料金収受装置を示す図である。
【図９】  公報２に記載されている従来の料金収受システムを示す図である。
【符号の説明】
１  路上装置、２  中央装置、３  照明、５  撮像部、７  プレート抽出部、８  プレートメモリ、９  文字認識部、１１  無線送受信部、１３  無料車両データメモリ、１４  有料判定部、１６ａ，１６ｂ  伝送部、１８  ＭＰＵ、２０中央処理装置、２１  データファイル部、２２  データ入力部、２３  操作端末部。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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