(57)【要約】【課題】  車番読取装置の備える照明装置の発光回数を必要限度とし、消費電力を低減すると共に、照明の長寿命化を図る。【解決手段】  車番読取装置１の撮像領域Ｑよりも車両進行方向上流側を車両感知領域Ｄとする車両感知器４は、その車両感知領域Ｄにおける車両感知信号を車番読取装置１に送出する。車番読取装置１は、前記車両感知信号に基づいて撮像領域Ｑに接近する車両の存在を認識し、照明３の発光を開始する。そして、カメラ２により撮影した画像を処理することで車両のナンバープレートの車番を読み取る。車番読取装置１は、車番の読取りを完了した時点で照明３の発光を停止する。このように、照明３を制御することで発光回数を必要限度とすることができるようになる。【選択図】  図１
2009086782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路上の所定の領域を所定の周期ごとに撮影するカメラと、前記カメラの撮像領域を照らす照明とを備え、前記カメラによって撮影した画像に含まれる車両のナンバープレートの車番を読み取る車番読取装置であって、
前記撮像領域よりも車両進行方向上流側に車両感知領域を有する車両感知器からの車両感知信号を取得する車両感知信号取得手段と、
前記照明の発光を開始させるか停止させるか否かを決定する照明制御手段とをさらに備え、
前記照明制御手段は、取得した前記車両感知信号に応じて前記照明の発光を開始すること
を特徴とする車番読取装置。
【請求項２】
前記車番読取装置は、
前記車両が前記車両感知領域を通過する際の通過速度を取得する速度取得手段をさらに備え、
前記照明制御手段は、取得した前記通過速度を用いて前記照明の発光の開始時点を決定すること
を特徴とする請求項１に記載の車番読取装置。
【請求項３】
前記撮像領域よりも車両進行方向下流側に設置された信号灯器の表示に関する信号情報を取得する信号情報取得手段をさらに備え、
前記照明制御手段は、取得した前記信号情報を用いて前記照明の発光の開始時点を決定すること
を特徴とする請求項１又は２に記載の車番読取装置。
【請求項４】
前記照明制御手段は、
前記照明の発光開始後、所定の時間内に車番の読み取りが完了した場合には当該読取完了時点で前記照明の発光を停止し、所定の時間内に車番の読み取りが完了しなかった場合には当該所定の時間経過後に前記照明の発光を停止すること
を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の車番読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路等に設置したカメラで車両のナンバープレートを撮影し、その画像を処理して車番を読み取る車番読取装置に関し、特に、この車番読取装置が備える照明装置の制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路上に設けられたカメラで車両を撮影し、撮影画像の中からその車両のナンバープレート部分を切り出し、切り出されたナンバープレート画像の文字を自動的に読み取る車番読取装置がある（特許文献１参照）。
車番読取装置は、例えば、所定の距離だけ離隔した２つの地点に設置し、それぞれの地点で読み取られた同一車番の読取り時刻の差の平均値を算出することで、当該２地点間の平均旅行時間を計測する、といった用途で用いられることが多い。他にも駐車場の入出門管理などの用途でも用いられている。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２５１１９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
通常、屋外に設置される車番読取装置は、夜間等でも車番を正確に読み取ることができるように、赤外線式の照明を備えていることが多い。
一般的には、カメラのシャッターを動作させるタイミングに同期して前記照明を発光させることが多いが、車両が存在しない場合にも常時発光させ続けると、消費電力が大きくなる上に照明の寿命が短くなってしまうという問題があった。
【０００５】
この問題に関連して特許文献１には、カメラの撮像範囲内に車両が進入したか否かを、撮影画像を常時処理し続けることによって判定し、撮像範囲内に車両が進入したと判断してから照明の発光を開始する、という技術が開示されている。この技術を用いることで照明の発光回数を低減させることができるようになり、照明の低消費電力化・長寿命化を実現できる、と記載されている。
なお、車両が撮像範囲内に進入したか否かの判定は、連続して撮影した画像の輝度差分が所定以上となるか否かに基づいて行うものとされている。
【０００６】
通常、車番読取装置のカメラは、ナンバープレートの画像をできるだけ高解像度とするために撮像範囲を限定し、車両の前面又は背面部分を大写しできるように設置される。
つまり、車両が撮像範囲内に進入してからナンバープレート部分が撮像範囲外へ退出するまでの時間はごく短い時間に限られている。そのため、特許文献１の方法によれば、薄暮の時間帯等のように輝度の変化が小さい場合、車両の進入を検知できないことやナンバープレートが撮像範囲を通過した後で車両の進入を検知することが多かった。
この問題に対応するため、僅かな輝度の変化であっても車両が進入したと判断する方法を用いることもできるが、撮像範囲の輝度は車両の進入時以外にも、天候の変化や道路付近の建物や街路樹の影等によっても常時変動するため、車両が進入したと誤検出するケースが多くなり、照明の発光回数を低減するという効果が著しく減殺される。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、車両が撮像範囲に進入することを高精度に検出し、照明の発光回数を必要限度とすることで消費電力を低減するとともに、照明を長寿命化させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第一の発明にかかる車番読取装置は、道路上の所定の領域を所定の周期ごとに撮影するカメラと、前記カメラの撮像領域を照らす照明とを備え、前記カメラによって撮影した画像に含まれる車両のナンバープレートの車番を読み取るものであり、前記撮像領域よりも車両進行方向上流側に車両感知領域を有する車両感知器からの車両感知信号を取得する車両感知信号取得手段と、前記照明の発光を開始させるか停止させるか否かを決定する照明制御手段とをさらに備え、前記照明制御手段は取得した前記車両感知信号に応じて前記照明の発光を開始する（請求項１）。
【０００９】
この発明によれば、車両感知器からの車両感知信号に基づいて車両が撮像領域に接近しているか否かを正確に把握した上で、車両が撮像領域に進入すると判断された時点で照明の発光を開始するため、照明の発光回数を必要限度に抑えることができる。
【００１０】
なお、この車番読取装置は前記車両が前記車両感知領域を通過する際の通過速度を取得する速度取得手段をさらに備えることが好ましく、前記照明制御手段は、取得した前記通過速度を用いて前記照明の発光の開始時点を決定すると良い（請求項２）。
【００１１】
車両が撮像領域に接近することを把握することに加えて、通過速度を取得することで、車両が撮像領域に進入する時点を精度よく予測することが可能となる。これにより、照明の発光を開始する時点をきめ細かく制御することが可能となり、照明の発光回数をさらに低減させることが可能になる。
【００１２】
また、この車番読取装置に前記撮像領域よりも車両進行方向下流側に設置された信号灯器の表示に関する信号情報を取得する信号情報取得手段をさらに設け、前記照明制御手段が、取得した前記信号情報を用いて前記照明の発光の開始時点を決定するとなお良い（請求項３）。
【００１３】
前記車両感知領域を通過した車両のドライバは、前方に視認される信号灯器の表示状態に応じて前記車両感知領域を通過後、前記撮像領域に至るまでの運転方法を決定する。具体的には、前方の信号灯器が赤信号を表示しているのであればドライバは減速しながら進行するし、低速で進行中に赤信号から青信号に変化した場合は徐々に加速しながら進行することが多いから、この信号情報を用いることで、車両が撮像領域に進入する時点をより一層精度よく予測することが可能となる。
なお、ここにいう信号情報とは、信号灯器の現在の表示やこれから先の表示に関する情報を含むものである。
【００１４】
また、前記照明制御手段は、前記照明の発光開始後、所定の時間内に車番の読み取りが完了した場合には当該読取完了時点で前記照明の発光を停止し、所定の時間内に車番の読み取りが完了しなかった場合には当該所定の時間経過後に前記照明の発光を停止する（請求項４）。
通常は、車番の読み取りが完了した時点で直ちに発光を停止することで、発光回数を必要限度にとどめることが可能となるが、車両感知領域を通過した車両は何らかの事情で停止したり車線変更したりする場合があるため、車番の読取りが所定の時間内に完了しなかった場合に照明の発光を停止する機能をも備えることで無駄な照明の発光を必要限度にとどめることが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明の車番読取装置によれば、車両が撮像範囲に進入することを高精度に検出して照明装置の発光回数を必要限度とすることが可能となるため、消費電力を低減するとともに照明装置を長寿命化させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明に係る車番読取装置を含む交通システムの機器配置の概要を示す模式図である。
本交通システムは、カメラ２と照明３を備える車番読取装置１と、その車番読取装置１よりも車両進行方向上流側に設けられた車両感知器４と、車番読取装置１よりも車両進行方向下流側に設けられた信号灯器５を含み、道路Ｒ上を走行する車両ＣのナンバープレートＰの車番を読み取る。
【００１７】
〔システムの全体構成〕
車番読取装置１の制御部１Ａを内蔵する筺体は路側に立てられたポールなどに抱き込まれて設置されており、当該制御部１Ａは、前記ポール等から道路Ｒ上に伸ばされたアーム等に取り付けられたカメラ２や照明３を制御している。
具体的には、ある車線を走行する車両のナンバープレートを高解像度で撮影可能なカメラ２を制御してその撮像領域Ｑの画像を取り込む機能を備えており、通常は１秒間に３０枚の画像を常時取り込み続けている。また、照明３を制御してその発光のタイミングを決定する機能を備えている。通常、照明３は、カメラ２が画像を取り込むためにシャッターを制御するタイミングに同期して発光するように制御される。
なお、カメラ２の撮像領域Ｑは、車両の前面が大写しされるように所定の範囲に限定されており、通常は車両進行方向に数メートルの範囲を撮影するように調整される。
【００１８】
また、車番読取装置１の撮像領域Ｑよりも車両進行方向上流側には車両感知器４が設置されている。通常、車両感知器４は感知器制御部４Ａと感知器ヘッド４Ｂで構成される。図１に記載の車両感知器４は超音波式車両感知器であり、車番読取装置１が車番の読取り対象とする車線と同一の車線を通過する車両を検知する機能を備えている。そして、車両を検知した場合にはその旨を車番読取装置１に通知する。なお、車両感知器４には超音波式のもの以外にも、画像処理式のもの、遠赤外線式のものやループ式のものなど、車両を検知する機能を有するものであればどのような方式のものを用いても良い。
また、本交通システムでは、撮像領域Ｑと車両感知器４の車両感知領域Ｄとの距離はおおよそ数十メートル以内であることが好ましく、なるべく近いところに設置されている方が良い。
【００１９】
なお、このような交通システムでは、撮像領域Ｑよりも車両進行方向下流側に信号灯器５が設置されているケースがあるが、その場合、車番読取装置１は、当該信号灯器５の現在の表示に関する情報や将来の表示予定に関する情報を、その信号灯器５を制御する交通信号制御機等から取得することが好ましい。この場合、このような信号表示に関する情報が無線で送信されているのであれば、その情報を受信する受信機を搭載しておくと良い。
【００２０】
〔車両感知器４の基本的動作〕
まず、車両感知器４の基本的動作を説明する。
【００２１】
車両感知器４は、車両感知領域Ｄに車両が存在するか否かを検知する機能を有し、車両Ｃを検知した場合には車両感知信号を通信回線やルータ等を通じて車番読取装置１等に対して送出する機能を有する。
超音波式車両感知器は、車線の直上に設置した感知器ヘッド４Ｂから道路上に向けて所定の周期（例えば５０ｍｓ周期など）で車両感知領域Ｄに対して超音波信号を送出し、その反射波を受信する機能を有しており、超音波信号を送出してから反射波を受信するまでの所要時間が予め決められた値以下であるか否かによって、車両Ｃが存在するか否かを判断する。
この判断は前記所定の周期毎に行われ、車両Ｃが存在する場合にはＯＮの信号を、存在しない場合にはＯＦＦの信号を生成して外部に送出する。
車番読取装置１は、この信号を受信する機能を有しており、車両感知器４からの信号がＯＮとなった時点で車両感知領域Ｄに車両が進入したこと、および、信号がＯＮからＯＦＦになった時点で車両Ｃが車両感知領域Ｄを通過したことを認識することができる。
なお、車両感知器４から車番読取装置１に対して送信する車両感知信号はこの形式に限られず、車両Ｃが進入・通過したことを知らせる情報を作成してその情報をインターネットプロトコル等を用いて送信するようにしても良い。
【００２２】
なお、この車両感知信号を受信する装置は、ＯＮの信号が継続する時間、すなわち車両Ｃが車両感知領域Ｄにとどまっている時間（占有時間）からその通過速度を推定することができるが、車両Ｃの車長は車種によって異なるため、正確な通過速度を得ることはできない。そこで、車両感知器４は、車両感知領域Ｄを通過した車両Ｃの速度を直接計測する機能を有することが好ましい。例えば画像処理式の車両感知器などには車両Ｃの速度を計測する機能が備わっているので、画像処理式の車両感知器を用いても良いし、超音波感知器を所定の距離（例えば５ｍ）だけ離隔して２つ設置し、その２つの超音波感知器での検知時間差に応じて速度値を計測する方法を用いても良い。
このように、車両感知器４が速度計測可能であれば、車両感知信号と共に通過速度に関する情報を車番読取装置１に送信することが望ましい。
【００２３】
〔車番読取装置１の基本的動作〕
以下、車番読取装置１の基本的動作を、図２を用いて説明する。
【００２４】
車番読取装置１は、通信回線やルータ等を通じて交通管制センター等に設置された中央装置（図示せず）と情報をやりとりする。中央送受信手段１０１は、前記中央装置との間でデータを送受信する機能を有し、前記中央装置の送信する動作に関する指示等を受け取ると共に、車番読取装置１の読み取った車両Ｃの車番情報やナンバープレートＰの画像等を該中央装置宛に送信する。
【００２５】
感知信号受信手段１３１は、車両感知器４からの車両感知信号を受信して取得する。
画像処理手段１１１は、カメラ２から所定の周期毎に取り込まれる画像をデジタルデータとしてメモリ等の記憶部１４１に書き込むとともに当該画像を処理することで、画像中にナンバープレートＰが含まれている場合には、その車番を読み取る。
車番を読み取るための画像処理では、まず取り込まれた画像の中からナンバープレートＰの候補となる部分を切り出す処理を実行する。次に、その切り出された部分の所定の位置に陸支コード、用途コードや４桁番号等が書かれているか否かによって、ナンバープレートであるか否かを判断すると同時に、ナンバープレートであると判断できる場合にはこれらの文字や数字を読み取る処理を実行する。文字等の読み取りは、予め当該文字等の画像や形状の特徴等を記憶部１４１に記憶しておき、実際に取り込まれた画像を前記記憶された画像等と対比することで行われる。前記対比は、ベイズ識別法や多変量解析などの手法を用いて行っても良いし、ニューラルネットワークなどを用いた文字認識方法でも良い。
【００２６】
照明制御手段１２１は、カメラ２から所定の周期毎に取り込まれる画像のコントラストや車両感知器４より取得される車両感知信号等に応じて照明３の発光を開始するか否かを決定すると共に、発光を開始する場合にはそのタイミング等も決定する。そして、その決定に従って照明３を制御する機能を有する。
【００２７】
照明３を発光させるのは、カメラ２から取り込まれる画像全体のコントラストが所定以下となった場合や画像全体の輝度が所定の値以下となった場合である。このような状態は夜間や雨天時などに多く、照明を当てなければ鮮明なナンバープレートＰの鮮明な画像を得ることができないケースに限られる。
カメラ２からの画像は所定の周期で取り込まれ続けているが、この画像の取り込みと同期して常時照明を発光し続けるのは無駄であるから、照明制御手段１２１は、車両Ｃが撮像領域Ｑに進入するか否かとその進入のタイミングを前記車両感知信号に基づいて予測した上で、その予測に応じて照明３の発光を開始するか否かを決定する。
なお、照明３は、発光を開始した時点から、カメラ２のシャッター動作のタイミングに同期して所定の周期で発光する。
【００２８】
例えば、車両感知領域Ｄと撮像領域Ｑとの距離をＬとした場合、当該距離Ｌを車両Ｃの通過速度Ｖで除算することで、車両Ｃが車両感知領域Ｄを通過した後、撮像領域Ｑに到着するまでの走行所要時間を予測し、その予測に応じて照明３の発光を開始する。
この場合、車両Ｃの通過速度は、予め記憶している車両の平均的な車長と前記車両感知信号のＯＮの継続時間に基づいて推定しても良いし、単純に時間帯に応じた統計的な車両平均速度を用いる方法でも良い。なお、車両感知器４が車両Ｃの通過速度を計測する機能を有する場合には、その通過速度を取得して用いるようにすることが好ましい。
【００２９】
また、車両感知領域Ｄから撮像領域Ｑまでの間の距離が所定以上離れている場合は、車両Ｃの加速又は減速を加味して、前記車両感知領域Ｄから撮像領域Ｑまでの走行所要時間を増減させることが好ましい。
前記走行所要時間の増減を行うための一例として、撮像領域Ｑよりも車両進行方向下流側に信号灯器５の表示に関する信号情報をその信号灯器５を制御する交通信号制御機等から取得し、この信号情報に応じて行う方法が考えられる。
【００３０】
前記信号情報により、車番読取装置１は、車両Ｃのドライバが前方に視認する信号灯器５の現在の表示状態を取得することができるから、この現在の信号灯器５の表示に応じて、当該車両Ｃが加減速するかどうかを予測する。
例えば、信号灯器５の表示が赤信号や黄信号であれば、車両Ｃはその手前で停止するように運転されると考えられるため、車両Ｃの通過速度で距離Ｌを除算した値よりも、実際の走行所要時間は大きくなると予測されるし、一方、信号灯器５の表示が赤信号から青信号に変わったばかりの状態であれば、徐行している車両Ｃは徐々に加速しながら信号灯器５に向かって進行するから、実際の走行所要時間は通過速度で距離Ｌを除算した値よりも小さくなると予測される。
【００３１】
また、車両Ｃに前記信号情報を無線で受信して車両を自動的に制動する機能が備えられている場合には、信号機の表示が青信号であっても、その残表示時間が僅かであれば予め停止線の手前で減速するように運転されると予測されるから。このような場合には、車両感知領域Ｄからの走行所要時間を増加させるようにすれば良い。
【００３２】
このように、撮像領域Ｑよりも車両進行方向下流側に信号灯器５が設置されている場合には、その信号灯器５の表示に関する信号情報を活用することで、車両Ｃが撮像領域Ｑに進入する時点をより一層正確に予測することができるようになり、当該予測に応じて照明３の発光を開始することで、照明３の発光回数を必要限度とすることができるようになる。
なお、この信号灯器５の信号情報を活用する方法以外にも、車両感知領域Ｄを所定時間内に通過する車両の台数に応じて交通状況を予測した上で、撮像領域Ｑよりも車両進行方向下流側が混雑していると判断できる場合には車両は減速する傾向にあり、一方で車両進行方向下流側が閑散と判断できる場合には車両は加速する傾向にあると予測した上で、その予測に応じて走行所要時間を増減させるようにしても良い。
【００３３】
なお、照明制御手段１２１は、画像処理手段１１１がナンバープレートＰの車番を読み取った時点で照明３の発光を停止する。
このように、照明制御装置１２１が、照明３の発光の開始と停止を適切に制御することで、ナンバープレートＰが撮像領域Ｑ内にとどまっていると推定される間のみ照明３を発光することができるようになる。
【００３４】
ここで、照明制御手段１２１が照明３の発光を開始させた後、画像処理手段１１１がナンバープレートＰの車番を所定の時間以上経過後にも読み取れなかった場合には、当該所定の時間が経過した時点で照明３の発光を停止する。
というのも、車両Ｃが車両感知領域Ｄの通過後に停止したり車線変更をしたりしたために撮像領域Ｑに進入しないことや、ナンバープレートＰが折れ曲がっていたり汚れていたりするために画像処理手段１１１による車番の読み取りが正しく行われないケースもあるからである。
車番を読み取れなかった場合に照明３の発光を停止する当該機能を備えていなければ、車両Ｃの次に撮像領域Ｑに進入する車両の車番を読み取るまでの間、照明３が発光し続けることになるが、この機能によって、照明３の発光回数を必要限度とすることができるようになる。
【００３５】
なお、本発明における車番読取装置１、車両感知器４等は、１の筐体によって実現されていても良いし、複数の筐体の組み合わせによって実現されても良い。また、これらは、それぞれ１つのコンピュータによって実現されていても良いし、複数のコンピュータを組み合わせて実現されていても良い。
【００３６】
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係る車番読取装置１を含む交通システムの機器配置の概要を示す模式図である。
【図２】車番読取装置１の制御部１Ａの機能構成の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１      車番読取装置
１Ａ    制御部
２      カメラ
３      照明
４      車両感知器
４Ａ    感知器制御部
４Ｂ    感知器ヘッド
５      信号灯器
１０１  中央送受信手段
１１１  画像処理手段
１２１  照明制御手段
１３１  感知信号受信手段
１４１  記憶部
【図１】
2009086782.tif 000003
【図２】
2009086782.tif 000004