JP7296898B2 - 車軸数検出装置、料金収受システム、車軸数検出方法、及びプログラム - Google Patents

Description

本開示は、車軸数検出装置、料金収受システム、車軸数検出方法、及びプログラムに関する。

有料道路における料金収受システムでは、通行料金の決定方法として、車両の車種に基づいて通行料金を決定する方法が知られている。車種の判別は、車軸数、車長、車高、ナンバープレートの情報、牽引の有無など様々な車両情報を用いて行われる。
例えば、特許文献１には、車両情報として、走行する車両の車軸数を決定する方法が開示されている。

国際公開第２０１９／０６４６８２号

積載重量が一定の値を超えたか否かに応じて、特定の車軸（タイヤ）の接地／非接地が自動的に切り替わるリフトアクスル機能を有する車両がある。このような車両に対しては、接地されている車軸数に基づいて車種（即ち、通行料金）が決定される。
しかしながら、接地／非接地を切り替え可能とする車軸の数やその位置は、リフトアクスル機能を有する車両ごとに異なることが想定される。そのため、料金収受システムにて想定されていない車軸がリフトアップされていた場合に、その車両の車軸数を正しく検出できないことが懸念される。

本開示は、接地するタイヤの車軸数を誤って検出しにくい車軸数検出装置、料金収受システム、車軸数検出方法、及びプログラムを提供することを目的とする。

本開示の一態様によれば、車軸数検出装置は、車両の側面画像を取得する画像取得部と、前記側面画像における車両の前方領域と後方領域とを特定する領域特定部と、前記前方領域に属するタイヤの前記側面画像上の位置と、前記後方領域に属するタイヤのうち最も低い位置に描画されたタイヤの前記側面画像上の位置と、に基づいて、前記側面画像上に基準線を生成し、当該基準線から所定値以上離れているタイヤをリフトアップ軸と判定するリフトアップ軸判定部と、を備える。

本開示の一態様によれば、車軸数検出装置は、車両の側面画像を取得する画像取得部と、前記側面画像に含まれる各タイヤの前記側面画像上の高さを取得する高さ取得部と、高さが取得された複数のタイヤのうち最も低い２つのタイヤを特定する低位置タイヤ特定部と、前記最も低い２つのタイヤの各基準点を結ぶ基準線を生成し、当該基準線に対し所定値以上離れているタイヤをリフトアップ軸と判定するリフトアップ軸判定部と、を備える。

本開示の一態様によれば、車軸数検出装置は、車両の側面画像を取得する画像取得部と、前記側面画像に含まれる複数のタイヤそれぞれの前記側面画像上の高さを取得する高さ取得部と、前記側面画像における高さ区間ごとのタイヤの数を示すヒストグラムを作成し、当該ヒストグラムにおける第１グループと、当該第１グループよりも高い区間である第２グループとを特定する分布特定部と、前記側面画像に含まれる複数のタイヤのうち、前記第２グループに属するタイヤをリフトアップ軸と判定するリフトアップ軸判定部と、を備える。

本開示の一態様によれば、料金収受システムは、上述の車軸数検出装置と、前記車軸数検出装置によって検出された車軸数に基づいて、前記車両の車種区分を判別する車種判別装置と、を備える。

本開示の一態様によれば、車軸数検出方法は、車両の側面画像を取得するステップと、前記側面画像における車両の前方領域と後方領域とを特定するステップと、前記前方領域に属するタイヤの前記側面画像上の位置と、前記後方領域に属するタイヤのうち最も低い位置に描画されたタイヤの前記側面画像上の位置と、に基づいて、前記側面画像上に基準線を生成し、当該基準線から所定値以上離れているタイヤをリフトアップ軸と判定するステップと、を有する。

本開示の一態様によれば、プログラムは、軸数検出装置のコンピュータに、車両の側面画像を取得するステップと、前記側面画像における車両の前方領域と後方領域とを特定するステップと、前記前方領域に属するタイヤの前記側面画像上の位置と、前記後方領域に属するタイヤのうち最も低い位置に描画されたタイヤの前記側面画像上の位置と、に基づいて、前記側面画像上に基準線を生成し、当該基準線から所定値以上離れているタイヤをリフトアップ軸と判定するステップと、を実行させる。

上述の各態様に係る車軸数検出装置、料金収受システム、車軸数検出方法、及びプログラムによれば、接地するタイヤの車軸数を誤って検出しにくくすることができる。

第１の実施形態に係る料金収受システムの全体構造を示す図である。 第１の実施形態に係る料金収受システムの機能構成を示す図である。 第１の実施形態に係る料金収受システムの処理フローを示す図である。 第１の実施形態に係る料金収受システムの処理の内容を示す説明図である。 第１の実施形態に係る料金収受システムの処理の内容を示す説明図である。 第１の実施形態に係る料金収受システムの処理の内容を示す説明図である。 第１の実施形態に係る料金収受システムの処理の内容を示す説明図である。 第１の実施形態の第１変形例に係る料金収受システムの処理の内容を示す説明図である。 第１の実施形態の第２変形例に係る料金収受システムの処理の内容を示す説明図である。 第１の実施形態の第２変形例に係る料金収受システムの処理の内容を示す説明図である。 第２の実施形態に係る料金収受システムの機能構成を示す図である。 第２の実施形態に係る料金収受システムの処理フローを示す図である。 第２の実施形態に係る料金収受システムの処理の内容を示す説明図である。 第３の実施形態に係る料金収受システムの機能構成を示す図である。 第３の実施形態に係る料金収受システムの処理フローを示す図である。 第３の実施形態に係る料金収受システムの処理の内容を示す説明図である。 第３の実施形態に係る料金収受システムの処理の内容を示す説明図である。

＜第１の実施形態＞
以下、第１の実施形態に係る料金収受システムおよびその変形例について、図１～図１０を参照しながら詳しく説明する。

（料金収受システムの構成）
図１は、第１の実施形態に係る料金収受システムの全体構造を示す図である。
図２は、第１の実施形態に係る料金収受システムの機能構成を示す図である。
以下、図１、図２を参照しながら第１の実施形態に係る料金収受システム１の構成について詳しく説明する。

第１の実施形態に係る料金収受システム１は、例として、有料道路の料金均一区間（走行距離によらず過金額が一定の区間）における入口料金所に設けられ、有料道路の利用者から、当該利用者が乗車する車両ＡＡの車種区分に応じた額の料金の収受するためのシステムである。
なお、他の実施形態においてはこの態様に限定されず、例えば、料金収受システム１は、対距離課金区間（走行距離に応じて過金額が変化する区間）の入口料金所または出口料金所に設置されてもよい。対距離課金区間の入口料金所に設置される場合は、料金収受システム１は、車種判別装置４による車種区分の判別結果及び入口料金所名を車両ＡＡ（車載器α）に記録する処理のみを行い、課金処理は行わないものとする。

車両ＡＡは、入口料金所を介して一般道路側から高速道路側へと通じる車線ＬＮを走行している。車線ＬＮの両側には、アイランドＩＳが敷設されており、料金収受システム１を構成する各種装置の少なくとも一部が設置されている。

以下、車線ＬＮが延びる方向（図１における±Ｘ方向）を「車線方向」と記載する。また、車線ＬＮの車線方向における高速道路側（図１における＋Ｘ方向側）を「下流側」と記載し、車線ＬＮの車線方向における一般道路側（図１における－Ｘ方向側）を「上流側」と記載する。
さらに、車線ＬＮの幅方向を車線幅方向（図１における±Ｙ方向）と称し、車両ＡＡの車高方向を上下方向（図１における±Ｚ方向）と称する。

本実施形態に係る料金収受システム１は、車線ＬＮに進入した車両ＡＡとの間で無線通信を行い、車両ＡＡの車種区分に応じた課金処理を行う。例えば、料金収受システム１は、電子式料金収受システム（ＥＴＣ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｏｌｌ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ（登録商標）、「自動料金収受システム」ともいう）を構築するシステムの一部であってよい。

図１、図２に示すように、料金収受システム１は、車両検知器２と、通信アンテナ３と、車種判別装置４と、車軸数検出装置５と、を備える。
また、料金収受システム１は、一連の課金処理を司る図示しない課金処理部を備え、無線通信を通じて取得した情報や決定した課金額の情報を、遠隔地に設置された図示しない中央決済処理装置（上位装置）に出力する。

（車両検知器の構成）
車両検知器２は、投光器２Ａおよび受光器２Ｂを有してなる透過型の多光軸センサである。投光器２Ａおよび受光器２Ｂは、車線方向（±Ｘ方向）における進入検知位置ＸＡにおいて、車線ＬＮを挟んで対向するように設置される。これにより、車両検知器２は、車線ＬＮの進入検知位置ＸＡにて、当該車線ＬＮを走行する車両ＡＡの進入及び退出を示す車両検知信号を出力する。
なお、車両検知器２の構成は上記態様に限定されることはない。他の実施形態において、車両検知器２は、例えば、反射型の多光軸センサであってもよいし、一本の検出光（レーザ）を広範囲に走査するレーザスキャナを用いたものであってもよい。

（通信アンテナの構成）
通信アンテナ３は、車両ＡＡの車載器αとの間で無線通信を行う。具体的には、通信アンテナ３は、所定周波数（例えば、５．８ＧＨｚ程度）の電磁波を送受可能に形成されており、当該電磁波を介することで到来した車両ＡＡが搭載する車載器αとの無線通信を行う。この無線通信により、車両ＡＡに乗車する利用者の識別情報が取得され、後方（中央決済処理装置）にて課金処理を行うことができる。
通信アンテナ３は、進入検知位置ＸＡよりも下流側に設けられており、例えば、車両検知器２による車両ＡＡの進入検知をきっかけに電磁波の放射を開始する。

（車種判別装置の構成）
車種判別装置４は、各種センサを通じて得られる種々の情報（車長、車高、車軸数、ナンバープレート情報等）に基づいて、車線ＬＮに進入した車両ＡＡの車種区分を判別する。車種区分は、例えば、“軽自動車／二輪車”、“普通車”、“中型車”、“大型車”及び“特大車”の５分類とされる。
ここで、本実施形態に係る車種判別装置４は、後述する車軸数検出装置５によって検出された車軸数に基づいて車両ＡＡの車種区分を判別する。例えば、ナンバープレート情報等に基づき車両ＡＡが貨物車に分類されることが判明した場合において、車種判別装置４は、さらに、車軸数が４以下の場合には“大型車”と判別し、車軸数が５以上の場合には“特大車”と判別する。この判別処理は、あくまで“接地された車軸”の数に基づいて行われる。そのため、車軸数検出装置５は、車両ＡＡの車軸数を検出する際に、リフトアクスル機能により接地されていない車軸を含まないようにすることが求められる。

（車軸数検出装置の構成）
車軸数検出装置５は、車両ＡＡの車軸数（接地された車軸の数）を検出する。
車軸数検出装置５は、撮影装置５１と、処理部５２とを有する。

撮影装置５１は、アイランドＩＳ上において、車線ＬＮを走行する車両の側面を撮影可能に設置される。また、撮影装置５１は、車線方向における位置ＸＡの近傍に設置される。撮影装置５１は、車両検知器２からの車両検知信号に基づき、車両ＡＡが進入検知位置ＸＡに進入してから退出するまでの間、車両ＡＡの少なくともタイヤが含まれる車体側面を連続的に（動画データとして）撮影する。

処理部５２は、撮影装置５１によって連続的に取得された撮影画像（動画データ）に基づいて車両ＡＡの車軸数を検出する。処理部５２が行う処理の具体的内容については後述する。
なお、本実施形態において、処理部５２は、撮影装置５１等とは別に設けられた筐体を有してアイランドＩＳ上に設置されている態様で図示しているが、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。例えば、処理部５２は、撮影装置５１と一体とされていてもよいし、処理部５２としての機能を、車種判別装置４が有している態様であってもよい。

（処理部の機能構成）
図２を参照しながら、処理部５２の機能構成について説明する。
図２に示すように、処理部５２は、画像取得部５２１、領域特定部５２２、高さ取得部５２３、リフトアップ軸判定部５２４および車軸数特定部５２５としての機能を有する。
画像取得部５２１は、撮影装置５１による撮影を通じて、車両ＡＡの側面画像を取得する。本実施形態に係る画像取得部５２１は、撮影装置５１によって得られる動画データから車両ＡＡのタイヤが所定範囲に写っているフレームおよび領域を抽出し、各タイヤが写っている領域を時系列で結合して１枚の側面画像を作成する。画像取得部５２１によるこの処理については後述する。
領域特定部５２２は、画像取得部５２１によって取得された側面画像において、車両ＡＡの前方領域と後方領域とを特定する。
高さ取得部５２３は、側面画像に含まれている車両ＡＡの各タイヤの、画像上の高さを取得する。より具体的には、本実施形態に係る高さ取得部５２３は、車両ＡＡの後方領域に属する各タイヤの画像上の高さを取得する。
リフトアップ軸判定部５２４は、側面画像上において、前方領域に属するタイヤの画像上の位置と、後方領域に属するタイヤのうち最も低い位置に描画されたタイヤの画像上の位置と、に基づいて、側面画像上に基準線を生成し、当該基準線から所定値以上離れているタイヤをリフトアップ軸（リフトアクスル機能により接地していない車軸）と判定する。
車軸数特定部５２５は、車両ＡＡの車軸数を特定し、その結果を車種判別装置４に送信する。具体的には、車軸数特定部５２５は、側面画像に写っているタイヤの総数から、リフトアップ軸の数を減算することで車両ＡＡの車軸数を特定する。そして、車軸数特定部５２５は、車両ＡＡに対する車軸数の検出結果を車種判別装置４に向けて送信する。

（料金収受システムの処理フロー）
図３は、第１の実施形態に係る料金収受システムの処理フローを示す図である。
また、図４～図７は、第１の実施形態に係る料金収受システムの処理の内容を示す説明図である。
以下、図３～図７を参照しながら、料金収受システム１が実行する一連の処理の流れについて詳しく説明する。

図３に示す処理フローは、車両検知器２によって、進入検知位置ＸＡにおける車両ＡＡの進入および退出が検知された段階から開始される。
まず、処理部５２の画像取得部５２１は、車両ＡＡの走行中に、撮影装置５１によって取得された動画データから、車両ＡＡの全てのタイヤを含む側面画像を作成する（ステップＳＴ０１）。
次に、処理部５２の領域特定部５２２は、ステップＳＴ０１で取得された側面画像において、車両ＡＡの前方領域と後方領域とを特定する（ステップＳＴ０２）。

ここで、図４、図５を参照しながら、ステップＳＴ０１～ステップＳＴ０２の処理の内容について詳しく説明する。

撮影装置５１は、その設置位置および撮影範囲（画角）が限定されているため、車長が大きい車両の側面全体を１枚の静止画像内に収めることができない。そこで、本実施形態に係る料金収受システム１は、以下のようにして、車両ＡＡの全てのタイヤを含む１枚の側面画像を取得する。

まず、撮影装置５１は、車両検知器２からの車両検知信号に基づいて、車両ＡＡの車体先端が進入検知位置ＸＡに到達した時刻Ｔ０から、車両ＡＡの車体後端が進入検知位置ＸＡから離れた時刻Ｔ６まで、連続的に（動画データとして）撮影を行う。このようにして動画データが取得されると、画像取得部５２１は、当該動画データを加工して車両ＡＡのタイヤが全て含まれる側面画像を作成する。

具体的には、ステップＳＴ０１において、画像取得部５２１は、複数のフレーム（静止画像）の束からなる動画データから、各フレームの画像上の所定範囲（例えば、進入検知位置ＸＡに対応する画像上の範囲）にタイヤが含まれているフレームを特定する。そして、画像取得部５２１は、当該特定したフレームから少なくとも当該タイヤ全体が含まれている幅方向（横方向）の一部分を切り出して抽出する。図４に示す例では、車両ＡＡの１軸目のタイヤが、時刻Ｔ１に撮影されたフレームの所定範囲に含まれている。そこで、画像取得部５２１は、時刻Ｔ１に撮影されたフレームから１軸目のタイヤ全体が含まれている幅方向の一部分を切り出して部分画像ＤＴ１を取得する。
同様に、画像取得部５２１は、時刻Ｔ２、時刻Ｔ３、時刻Ｔ４および時刻Ｔ５に撮影されたフレームから、車両ＡＡの２軸目、３軸目、４軸目および５軸目のタイヤ全体が含まれている幅方向の領域をそれぞれ切り出して、部分画像ＤＴ２～ＤＴ５を取得する。
そして、画像取得部５２１は、以上のようにして取得された部分画像ＤＴ１～ＤＴ５を、各部分画像ＤＴ１～ＤＴ５の高さ方向（縦方向）の位置を一致させながら時系列に結合することで側面画像ＤＴを作成する（図５参照）。

続くステップＳＴ０２において、領域特定部５２２は、側面画像ＤＴにおける車両ＡＡの前方領域と後方領域とを特定する。具体的には、領域特定部５２２は、時刻Ｔ０（車両ＡＡが進入検知位置ＸＡに進入した時刻）と時刻Ｔ６（車両ＡＡが進入検知位置ＸＡから退出した時刻）との中間の時刻である時刻ＴＭ（ＴＭ＝（Ｔ２＋Ｔ６）／２）を算出する（図４参照）。そして、領域特定部５２２は、側面画像ＤＴのうち時刻Ｔ０から時刻ＴＭまでの間に撮影されたフレームから切り出された領域を前方領域として特定する。また、領域特定部５２２は、時刻ＴＭから時刻Ｔ６までの間に撮影されたフレームから切り出された領域を後方領域として特定する。図４、図５に示す例では、ステップＳＴ０２の処理により、側面画像ＤＴのうち、部分画像ＤＴ１、ＤＴ２によって構成される領域が前方領域として特定され、部分画像ＤＴ３、ＤＴ４、ＤＴ５によって構成される領域が後方領域として特定される。

図４に戻り、次に、処理部５２の高さ取得部５２３は、側面画像ＤＴに含まれる各タイヤの画像上の高さを取得する（ステップＳＴ０３）。「タイヤの画像上の高さ」とは、換言すると、側面画像ＤＴの縦方向における各タイヤの描画位置である。

ここで、図６を参照しながら、ステップＳＴ０３の処理の内容について詳しく説明する。

高さ取得部５２３は、画像認識処理により、側面画像ＤＴに含まれる各タイヤの描画領域を抽出する。そして、高さ取得部５２３は、抽出した各タイヤの描画領域のそれぞれについて基準位置を特定する。本実施形態においては、「基準位置」とは各タイヤの描画領域の最下端の位置であるものとして説明するが、他の実施形態においては、「基準位置」は、各タイヤの描画領域の中心位置や最上端の位置などであってもよい。
図６に示す例では、高さ取得部５２３は、側面画像ＤＴに含まれる１軸目のタイヤについてタイヤの描画領域Ｒ１を抽出し、さらに、その最下端の位置である基準位置ＳＰ１を特定する。高さ取得部５２３は、側面画像ＤＴに含まれる他のタイヤについても同様にして、基準位置ＳＰ２～ＳＰ５を特定する。
続いて、高さ取得部５２３は、上記のように特定した基準位置ＳＰ１～ＳＰ５それぞれの画像上の高さＨ１～Ｈ５を計測する。高さＨ１～Ｈ５は、側面画像ＤＴの下端を基準（０）とした場合における、各基準位置ＳＰ１～ＳＰ５の縦方向の描画位置である（図６参照）。高さＨ１～Ｈ５は、例えば、「ピクセル数」で表されるものであってよい。

図４に戻り、次に、処理部５２のリフトアップ軸判定部５２４は、ステップＳＴ０３で高さＨ１～高さＨ５が特定された各基準位置ＳＰ１～ＳＰ５に基づき、側面画像ＤＴ上に基準線を生成する（ステップＳＴ０４）。具体的には、リフトアップ軸判定部５２４は、車両ＡＡの前方領域に属するタイヤに関する基準位置の全てと、車両ＡＡの後方領域に属するタイヤに関する基準位置のうち画像上で最も低い位置の基準位置とに基づいて、基準線を生成する。
次に、処理部５２のリフトアップ軸判定部５２４は、ステップＳＴ０４で生成した基準線に基づいて、リフトアップ軸を特定する（ステップＳＴ０５）。

ここで、図７を参照しながら、ステップＳＴ０４～ステップＳＴ０５の処理の内容について詳しく説明する。

図７に示す例では、前方領域に属するタイヤに対応する基準位置は、基準位置ＳＰ１、ＳＰ２の２つであり、後方領域に属するタイヤに対応する基準位置は、基準位置ＳＰ３、ＳＰ４、ＳＰ５の３つである。
ステップＳＴ０４において、リフトアップ軸判定部５２４は、ステップＳＴ０３で計測された高さＨ１～Ｈ５のうち、後方領域に属する各基準位置ＳＰ３、ＳＰ４、ＳＰ５の高さＨ３、Ｈ４、Ｈ５を参照し、これらのうち画像上で最も低い位置の基準位置を特定する。図７に示す例では、基準位置ＳＰ４が特定されたとする。
次に、リフトアップ軸判定部５２４は、前方領域に属する基準位置ＳＰ１、ＳＰ２の２つと、後方領域に属する基準位置のうち最も低い位置の基準位置ＳＰ４とに基づいて基準線ＳＬを生成する。この基準線ＳＬは、例えば、基準位置ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ４それぞれからの距離の二乗和が最小となるように（即ち、最小二乗法により）生成される。

ステップＳＴ０５において、リフトアップ軸判定部５２４は、基準線ＳＬを生成するために用いた基準位置（基準位置ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ４）以外の基準位置（基準位置ＳＰ３、ＳＰ５）のそれぞれについて、各基準位置から基準線ＳＬまでの距離を算出する。図７に示す例では、リフトアップ軸判定部５２４は、基準位置ＳＰ３から基準線ＳＬまでの距離Ｄ３と、基準位置ＳＰ５から基準線ＳＬまでの距離Ｄ５とを算出する。
更に、リフトアップ軸判定部５２４は、算出した距離Ｄ３または距離Ｄ５が、判定閾値Ｄｔｈを上回っているか否かを判定する。距離Ｄ３が判定閾値Ｄｔｈを上回っている場合、リフトアップ軸判定部５２４は、基準位置ＳＰ３に関連するタイヤをリフトアップ軸であると判定する。同様に、距離Ｄ５が判定閾値Ｄｔｈを上回っている場合、リフトアップ軸判定部５２４は、基準位置ＳＰ５に関連するタイヤをリフトアップ軸であると判定する。他方、距離Ｄ３、Ｄ５が判定閾値Ｄｔｈ以下である場合、リフトアップ軸判定部５２４は、基準位置ＳＰ３、ＳＰ５に関する各タイヤをリフトアップ軸ではないと判定する。
なお、上記「判定閾値Ｄｔｈ」は、予め規定した固定値であってもよいし、基準位置ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ４について最小二乗法で求めた回帰直線（基準線ＳＬ）の相関係数等に応じて決定されるものであってもよい。

図４に戻り、次に、処理部５２の車軸数特定部５２５は、側面画像ＤＴに含まれているタイヤの総数から、ステップＳＴ０５で特定されたリフトアップ軸の数を減算することで車両ＡＡの車軸数を特定する（ステップＳＴ０６）。
車軸数特定部５２５は、車両ＡＡに対する車軸数の検出結果を車種判別装置４に向けて送信する。

（作用、効果）
以上の通り、第１の実施形態に係る車軸数検出装置５は、車両の側面画像ＤＴを取得する画像取得部５２１と、側面画像ＤＴにおける車両の前方領域と後方領域とを特定する領域特定部５２２と、前方領域に属するタイヤの側面画像ＤＴ上の位置と、後方領域に属するタイヤのうち最も低い位置に描画されたタイヤの側面画像ＤＴ上の位置と、に基づいて、側面画像ＤＴ上に基準線ＳＬを生成し、当該基準線ＳＬから所定値以上離れているタイヤをリフトアップ軸と判定するリフトアップ軸判定部５２４と、を備える。

リフトアクスル機能を有する車両のリフトアップ可能な車軸の数および位置（どの車軸がリフトアップするか）は、車両によって様々である。しかしながら、いかなる車両であっても、リフトアップされる車軸は、常に、車両の後方側（後方領域）に配置されるタイヤのいずれか一つ又は複数であり、車両の前方側（前方領域）に配置されるタイヤがリフトアップされることはない。また、後方側のタイヤの全てがリフトアップされることはあり得ず、少なくとも一つの車軸は必ず接地されているはずである。
このような事実に鑑み、本実施形態に係る車軸数検出装置５は、上記構成を有することで、前方側のタイヤ（常に接地されているタイヤ）、および、後方側のタイヤのうち最も低いもの（後方側のタイヤのうち接地されている可能性が最も高いタイヤ）に基づいて基準線ＳＬを生成する。そして、車軸数検出装置５は、このようにして生成された基準線ＳＬとの位置関係で、各タイヤがリフトアップ軸か否かを判定する。これにより、基準線ＳＬを介して、接地されているタイヤとリフトアップされているタイヤとの間の相対的な位置関係が明確となり、このようにして明確化された位置関係に基づいて各タイヤがリフトアップされているか否かが判定されるため、精度よく判定することができる。
また、例えば、車両ＡＡの前方側のタイヤのみに基づいて基準線ＳＬを生成した場合、当該基準線ＳＬを車両ＡＡの後方側にまで伸ばした際の誤差が大きくなり、後方側のタイヤに対する、リフトアップされているか否かの判定精度が低下することが想定される。しかし、本実施形態に係る車軸数検出装置５によれば、基準線ＳＬは、少なくとも車両ＡＡの前方側のタイヤと後方側のタイヤとの両方に基づいて生成されるので、判定の精度を一層高めることができる。

以上、第１の実施形態に係る車軸数検出装置５によれば、接地するタイヤの車軸数を誤って検出しにくくすることができる。

また、第１の実施形態に係る車軸数検出装置５によれば、領域特定部５２２は、車線ＬＮ上の所定位置（進入検知位置ＸＡ）における車両ＡＡの通過時間帯全体（図４における時刻Ｔ０～時刻Ｔ６の時間帯）のうち前半の時間帯（時刻Ｔ０～時刻ＴＭ）に取得された側面画像ＤＴの領域を前方領域とし、通過時間帯全体のうち後半の時間帯（時刻ＴＭ～時刻Ｔ６）に取得された側面画像ＤＴの領域を後方領域として特定する。
このようにすることで、車線ＬＮ上の所定位置（進入検知位置ＸＡ）における車両の通過時間帯に基づいて、側面画像ＤＴに含まれる各タイヤが車両ＡＡの前方領域に属するか、後方領域に属するかを特定することができる。

また、第１の実施形態に係る車軸数検出装置５によれば、画像取得部５２１は、車両ＡＡの走行中に取得された動画データ（複数の静止画像の束からなるデータ）のうち、車両ＡＡのタイヤそれぞれを含むフレームから、当該タイヤを含むように切り出された部分画像（図４、図５に示す部分画像ＤＴ１～ＤＴ５）を結合することで側面画像ＤＴを取得する。
このようにすることで、撮影装置５１が、車両ＡＡの車体全体を１枚の静止画像に収めることができない場合であっても、車両ＡＡの全てのタイヤを含む側面画像ＤＴを取得することができる。

（第１の実施形態の第１変形例）
図８は、第１の実施形態の第１変形例に係る料金収受システムの処理の内容を示す説明図である。
本変形例に係る料金収受システム１の構成は、第１の実施形態と同様である。ただし、本変形例に係る処理部５２のリフトアップ軸判定部５２４は、前方領域に属するタイヤのうち最も低い位置に描画されたタイヤの側面画像ＤＴ上の位置と、後方領域に属するタイヤのうち最も低い位置に描画されたタイヤの側面画像ＤＴ上の位置と、に基づいて基準線ＳＬを生成する。

具体的には、図３のステップＳＴ０４において、リフトアップ軸判定部５２４は、前方領域に属するタイヤに対応する基準位置ＳＰ１、ＳＰ２のうち、画像上で最も低い位置の基準位置を特定する。図８に示す例では、基準位置ＳＰ１が特定されたとする。
次に、リフトアップ軸判定部５２４は、後方領域に属するタイヤに対応する基準位置ＳＰ３、ＳＰ４、ＳＰ５のうち、画像上で最も低い位置の基準位置を特定する。図８に示す例では、基準位置ＳＰ４が特定されたとする。
そして、リフトアップ軸判定部５２４は、前方領域から特定された基準位置ＳＰ１と後方領域から特定された基準位置ＳＰ４とを結ぶ直線を基準線ＳＬとして生成する。

次に、図３のステップＳＴ０５において、リフトアップ軸判定部５２４は、基準線ＳＬを生成するために用いた基準位置（基準位置ＳＰ１、ＳＰ４）以外の基準位置（基準位置ＳＰ２、ＳＰ３、ＳＰ５）のそれぞれについて、各基準位置から基準線ＳＬまでの距離を算出する。図８に示す例では、リフトアップ軸判定部５２４は、基準位置ＳＰ２から基準線ＳＬまでの距離Ｄ２と、基準位置ＳＰ３から基準線ＳＬまでの距離Ｄ３と、基準位置ＳＰ５から基準線ＳＬまでの距離Ｄ５とを算出する。
更に、リフトアップ軸判定部５２４は、算出した距離Ｄ２、距離Ｄ３、距離Ｄ５のそれぞれが、判定閾値Ｄｔｈを上回っているか否かの判定結果に基づいてリフトアップ軸を特定する。

以上のようにすることで、基準線ＳＬを、車両ＡＡの前方側のタイヤと後方側のタイヤの両方に基づいて生成するので、判定の精度を高めることができる。また、前方領域、後方領域それぞれから一つずつ選ばれたタイヤの基準位置を結ぶようにして基準線ＳＬを生成すればよいので、リフトアップ軸の判定処理を簡素化することができる。

（第１の実施形態の第２変形例）
図９、図１０は、第１の実施形態の第２変形例に係る料金収受システムの処理の内容を示す説明図である。

本変形例に係る料金収受システム１の構成は、第１の実施形態と同様である。ただし、本変形例に係る料金収受システム１の撮影装置５１は、シリンドリカルレンズ（円柱状に形成されたレンズ）を具備することで、車両ＡＡの車体側面の像を車長方向に圧縮して撮影することができる（図９参照）。これにより、車長が大きい車両の側面全体を１枚の画像内に含めることができる。

本変形例に係る画像取得部５２１は、図９に示すような、車線ＬＮを走行する車両ＡＡの車体が車長方向に圧縮され、車体全体が含まれる１枚の側面画像ＤＴを取得する。
なお、この場合において、撮影装置５１は、車両ＡＡを動画データとして撮影するのではなく、車両検知信号に応じたタイミングで１枚の静止画像（側面画像ＤＴ）を撮影する態様としてよい。

また、本変形例に係る領域特定部５２２は、図９に示すような１枚の側面画像ＤＴを幅方向に二等分するとともに、画像右側の領域（車体の前方側を含む領域）を前方領域と特定し、画像左側の領域（車体の後方側を含む領域）を後方領域と特定する。

また、本変形例に係る高さ取得部５２３は、側面画像ＤＴに含まれる各タイヤの描画領域を抽出し、さらに、その最下端の位置である基準位置ＳＰ１～ＳＰ５を特定する。続いて、高さ取得部５２３は、各タイヤの基準位置ＳＰ１～ＳＰ５それぞれの画像上の高さＨ１～Ｈ５を計測する（図６参照）。

また、本変形例に係るリフトアップ軸判定部５２４は、図１０に示すように、後方領域に属する各基準位置ＳＰ３、ＳＰ４、ＳＰ５のうち画像上で最も低い位置の基準位置を特定する。図１０に示す例では、基準位置ＳＰ４が特定されたとする。
次に、リフトアップ軸判定部５２４は、前方領域に属する基準位置ＳＰ１、ＳＰ２の２つと、後方領域に属する基準位置のうち最も低い位置の基準位置ＳＰ４とに基づいて基準線ＳＬを生成する。この基準線ＳＬは、第１の実施形態と同様に、基準位置ＳＰ１、ＳＰ２、ＳＰ４それぞれからの距離の二乗和が最小となるように生成される。
そして、リフトアップ軸判定部５２４は、各基準位置ＳＰ３、ＳＰ５と基準線ＳＬとの距離Ｄ３、Ｄ５を計測し、各距離Ｄ３、Ｄ５が判定閾値Ｄｔｈを上回っているか否かの判定結果に基づいて、リフトアップ軸を特定する。

以上の通り、第１の実施形態の第２変形例では、車体全体を１枚の側面画像ＤＴに含めることができる構成（シリンドリカルレンズ等）を追加することで、当該１枚の側面画像ＤＴのみに基づいてリフトアップ軸を特定することができる。これにより、車軸数検出処理全体の簡素化を図ることができる。

なお、第２変形例に係る撮影装置５１が具備するシリンドリカルレンズは、車線ＬＮを走行する車両ＡＡの車体全体を１枚の側面画像ＤＴに含めることを可能とする構成の一例であり、他の実施形態においてはこれに限定されない。他の実施形態に係る撮影装置５１は、例えば、凹型の反射鏡を具備する態様であってもよい。
また、他の実施形態に係る撮影装置５１は、シリンドリカルレンズ等の特段の構成を具備しなくとも、単に、アイランドＩＳ上において、車体全体を１枚の側面画像ＤＴに含めることができるような位置に設置される態様であってもよい。

＜第２の実施形態＞
以下、第２の実施形態に係る料金収受システムについて、図１１～図１３を参照しながら詳しく説明する。

（料金収受システムの構成）
図１１は、第２の実施形態に係る料金収受システムの機能構成を示す図である。
図１１に示すように、第２の実施形態に係る料金収受システム１の処理部５２は、画像取得部５２１、高さ取得部５２３、リフトアップ軸判定部５２４、車軸数特定部５２５および低位置タイヤ特定部５２６としての機能を有する。
低位置タイヤ特定部５２６は、高さ取得部５２３によって高さが取得された複数のタイヤのうち最も低い２つのタイヤを特定する。
以下の説明において、処理部５２の他の機能は、第１の実施形態と同様であるものとして説明する。

（料金収受システムの処理フロー）
図１２は、第２の実施形態に係る料金収受システムの処理フローを示す図である。
また、図１３は、第２の実施形態に係る料金収受システムの処理の内容を示す説明図である。
以下、図１２および図１３を参照しながら、第２の実施形態に係る料金収受システム１が実行する一連の処理の流れについて詳しく説明する。

図１２に示す処理フローは、車両検知器２によって、進入検知位置ＸＡにおける車両ＡＡの進入および退出が検知された段階から開始される。

まず、処理部５２の画像取得部５２１は、車両ＡＡの走行中に、撮影装置５１によって取得された動画データから、車両ＡＡの全てのタイヤを含む側面画像を作成する（ステップＳＴ１１）。このステップＳ１１の処理は、第１の実施形態（図３のステップＳＴ０１、図４および図５）と同様であるため、詳細な説明を省略する。

次に、処理部５２の高さ取得部５２３は、側面画像ＤＴ（図５に示すものと同様）に含まれる全てのタイヤの画像上の高さを取得する（ステップＳＴ１２）。このステップＳ１２の処理は、第１の実施形態（図３のステップＳＴ０３、図６）と同様であるため、詳細な説明を省略する。

次に、処理部５２の低位置タイヤ特定部５２６は、ステップＳＴ１２で取得された各タイヤの画像上の高さを参照して、最も低い位置に描画される２つのタイヤの基準位置を特定する（ステップＳＴ１３）。
次に、処理部５２のリフトアップ軸判定部５２４は、ステップＳＴ１３で特定された２つのタイヤの基準位置に基づいて、側面画像ＤＴ上に基準線を生成する（ステップＳＴ１４）。そして、リフトアップ軸判定部５２４は、ステップＳＴ１４で生成した基準線に基づいて、リフトアップ軸を特定する（ステップＳＴ１５）。

ここで、図１３を参照しながら、ステップＳＴ１３～ステップＳＴ１５の処理の内容について詳しく説明する。

ステップＳＴ１３において、低位置タイヤ特定部５２６は、各基準位置ＳＰ１～ＳＰ５の画像上の高さＨ１～Ｈ５を参照して、最も低い２つの基準位置を特定する。図１３に示す例では、ここで、基準位置ＳＰ２と基準位置ＳＰ４が特定されたとする。
次に、ステップＳＴ１４において、リフトアップ軸判定部５２４は、基準位置ＳＰ２と基準位置ＳＰ４とを結ぶ直線を基準線ＳＬとして生成する。
そして、ステップＳＴ１５において、リフトアップ軸判定部５２４は、基準位置ＳＰ２、ＳＰ４以外の基準点ＳＰ１、ＳＰ３、ＳＰ５について、それぞれの基準線ＳＬまでの距離Ｄ１、Ｄ３、Ｄ５を計測する。リフトアップ軸判定部５２４は、各距離Ｄ１、Ｄ３、Ｄ５が所定の判定閾値を上回っているか否かに基づいて、各タイヤがリフトアップ軸か否かを判定する。

図１２に戻り、次に、処理部５２の車軸数特定部５２５は、側面画像ＤＴに含まれているタイヤの総数から、ステップＳＴ１５で特定されたリフトアップ軸の数を減算することで車両ＡＡの車軸数を特定する（ステップＳＴ１６）。
車軸数特定部５２５は、車両ＡＡに対する車軸数の検出結果を車種判別装置４に向けて送信する。

（作用、効果）
以上の通り、第２の実施形態に係る車軸数検出装置５は、車両ＡＡの側面画像ＤＴを取得する画像取得部５２１と、側面画像ＤＴに含まれる各タイヤの側面画像ＤＴ上の高さを取得する高さ取得部５２３と、高さが取得された複数のタイヤのうち最も低い２つのタイヤを特定する低位置タイヤ特定部５２６と、最も低い２つのタイヤの各基準点を結ぶ基準線ＳＬを生成し、当該基準線ＳＬに対し所定値以上離れているタイヤをリフトアップ軸と判定するリフトアップ軸判定部５２４と、を備える。

リフトアクスル機能を有する車両のどの車軸がリフトアップされていたとしても、少なくとも２つのタイヤは路面に接地しているはずである。そこで、上記構成のように、側面画像ＤＴ上で最も低い位置に描画されている２つのタイヤを特定することで、接地されている可能性が高い２つのタイヤを結ぶ基準線ＳＬを生成することができる。これにより、基準線ＳＬを介して、接地されているタイヤとリフトアップされているタイヤとの間の相対的な位置関係が明確となり、このようにして明確化された位置関係に基づいて各タイヤがリフトアップされているか否かが判定されるため、精度よく判定することができる。
また、第１の実施形態（およびその変形例）と比して、基準線ＳＬを生成するプロセスが簡素であるため、車軸数の検出処理全体を簡素化することができる。

＜第３の実施形態＞
以下、第３の実施形態に係る料金収受システムについて、図１４～図１７を参照しながら詳しく説明する。

図１４は、第３の実施形態に係る料金収受システムの機能構成を示す図である。
図１４に示すように、第３の実施形態に係る料金収受システム１の処理部５２は、画像取得部５２１、高さ取得部５２３、リフトアップ軸判定部５２４、車軸数特定部５２５および分布特定部５２７としての機能を有する。
分布特定部５２７は、側面画像ＤＴにおける高さ区間ごとのタイヤの数を示すヒストグラムを作成し、当該ヒストグラムにおける第１グループと、当該第１グループよりも高い区間である（第１グループよりも高い位置に分布する）第２グループとを特定する。
以下の説明において、処理部５２の他の機能は、第１の実施形態と同様であるものとして説明する。

（料金収受システムの処理フロー）
図１５は、第３の実施形態に係る料金収受システムの処理フローを示す図である。
また、図１６、図１７は、第３の実施形態に係る料金収受システムの処理の内容を示す説明図である。
以下、図１５～図１７を参照しながら、第３の実施形態に係る料金収受システム１が実行する一連の処理の流れについて詳しく説明する。

図１５に示す処理フローは、車両検知器２によって、進入検知位置ＸＡにおける車両ＡＡの進入および退出が検知された段階から開始される。

まず、処理部５２の画像取得部５２１は、車両ＡＡの走行中に、撮影装置５１によって取得された動画データから、車両ＡＡの全てのタイヤを含む側面画像を作成する（ステップＳＴ２１）。このステップＳ１１の処理は、第１の実施形態（図３のステップＳＴ０１、図４および図５）と同様であるため、詳細な説明を省略する。

次に、処理部５２の高さ取得部５２３は、側面画像ＤＴに含まれる全てのタイヤの画像上の高さを取得する（ステップＳＴ２２）。

次に、処理部５２の分布特定部５２７は、側面画像ＤＴにおける高さ区間ごとのタイヤの数を示すヒストグラムを作成する（ステップＳＴ２３）。
更に、分布特定部５２７は、ステップＳＴ２３で作成したヒストグラムにおける第１グループと、当該第１グループよりも高い位置に分布する第２グループとを特定する（ステップＳＴ２４）。
処理部５２のリフトアップ軸判定部５２４は、ステップＳＴ２４で特定された第２グループに属するタイヤをリフトアップ軸として判定する（ステップＳＴ２５）。

ここで、図１６及び図１７を参照しながら、ステップＳＴ２３～ステップＳＴ２５の処理の内容について詳しく説明する。

ステップＳＴ２３において、分布特定部５２７は、側面画像ＤＴに対し、高さ方向に、一定の間隔ΔＨごとの高さ区間を規定する（図１６参照）。
次に、分布特定部５２７は、各基準位置ＳＰ１～ＳＰ５の画像上の高さＨ１～Ｈ５を参照して、各基準位置がどの高さ区間に属するかを判別し、高さ区間ごとのヒストグラムを作成する（図１７参照）。

ステップＳＴ２４において、分布特定部５２７は、図１７に示すような“分布の谷”が存在するか否かを判別することにより、ヒストグラムが双峰形となっているか否かを判定する。
ヒストグラムが双峰形となっていると判別した場合、分布特定部５２７は更に、“分布の谷”を境界として、低い側に分布する第１グループＧ１と高い側に分布する第２グループＧ２とを特定する。

ステップＳＴ２５において、リフトアップ軸判定部５２４は、第２グループＧ２に属するタイヤをリフトアップ軸と特定する。図１６、図１７に示す例では、リフトアップ軸判定部５２４は、第２グループＧ２に属する基準位置ＳＰ３及び基準位置ＳＰ５に関連するタイヤ（３軸目及び５軸目のタイヤ）をリフトアップ軸として特定する。

図１５に戻り、次に、処理部５２の車軸数特定部５２５は、側面画像ＤＴに含まれているタイヤの総数から、ステップＳＴ２５で特定されたリフトアップ軸の数を減算することで車両ＡＡの車軸数を特定する（ステップＳＴ２６）。
車軸数特定部５２５は、車両ＡＡに対する車軸数の検出結果を車種判別装置４に向けて送信する。

（作用、効果）
以上の通り、第３の実施形態に係る車軸数検出装置５は、車両ＡＡの側面画像ＤＴを取得する画像取得部５２１と、側面画像ＤＴに含まれる複数のタイヤそれぞれの側面画像ＤＴ上の高さを取得する高さ取得部５２３と、側面画像ＤＴにおける高さ区間ごとのタイヤの数を示すヒストグラムを作成し、当該ヒストグラムにおける第１グループＧ１と、当該第１グループＧ１よりも高い位置に分布する第２グループＧ２とを特定する分布特定部５２７と、側面画像ＤＴに含まれる複数のタイヤのうち、第２グループＧ２に属するタイヤをリフトアップ軸と判定するリフトアップ軸判定部５２４と、を備える。

リフトアクスル機能を有する車両のどの車軸がリフトアップされていたとしても、少なくとも２つのタイヤは路面に接地しているはずである。そこで、上記構成のように、ヒストグラムにより、高さ区間別にタイヤをグループ化することで、接地されているタイヤの高さの分布を見出すことができる。ここで、リフトアップされているタイヤがあれば、当該タイヤは接地されているタイヤのグループよりも高い位置に分布するはずである。
したがって、接地されているタイヤとの相対的な分布の関係に基づいて各タイヤがリフトアップされているか否かが判定されるため、精度よく判定することができる。

なお、第１～第３の実施形態（及び各変形例）においては、上述した車軸数検出装置５の各種処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって上記各種処理が行われる。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。

上記プログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。更に、上述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であってもよい。

また、他の実施形態においては、第１～第４の実施形態で説明した車軸数検出装置５が有する各機能部の一部を、ネットワークで接続された他のコンピュータが具備する態様であってもよい。

以上のとおり、本発明に係るいくつかの実施形態を説明したが、これら全ての実施形態は、例として提示したものであり、発明の要旨および技術的範囲を限定することを意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨および技術的範囲を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことが可能である。

＜付記＞
各実施形態に記載の車軸数検出装置５、料金収受システム１、車軸数検出方法およびプログラムは、例えば以下のように把握される。

（１）第１の態様に係る車軸数検出装置５は、車両ＡＡの側面画像ＤＴを取得する画像取得部５２１と、側面画像ＤＴにおける車両ＡＡの前方領域と後方領域とを特定する領域特定部５２２と、前方領域に属するタイヤの側面画像ＤＴ上の位置と、後方領域に属するタイヤのうち最も低い位置に描画されたタイヤの側面画像ＤＴ上の位置と、に基づいて、側面画像ＤＴ上に基準線ＳＬを生成し、当該基準線ＳＬから所定値以上離れているタイヤをリフトアップ軸と判定するリフトアップ軸判定部５２４と、を備える。
このようにすることで、基準線ＳＬを介して、接地されているタイヤとリフトアップされているタイヤとの間の相対的な位置関係が明確となり、このようにして明確化された位置関係に基づいて各タイヤがリフトアップされているか否かが判定されるため、精度よく判定することができる。

（２）第２の態様に係る車軸数検出装置５は、（１）の車軸数検出装置であって、領域特定部５２２は、車線ＬＮ上の所定位置における車両ＡＡの通過時間帯全体（時刻Ｔ０～時刻Ｔ６）のうち前半の時間帯（時刻Ｔ０～時刻ＴＭ）に取得された側面画像ＤＴの領域を前方領域とし、通過時間帯全体のうち後半の時間帯（時刻ＴＭ～時刻Ｔ６）に取得された側面画像ＤＴの領域を後方領域として特定する。
このようにすることで、車線ＬＮ上の所定位置（進入検知位置ＸＡ）における車両の通過時間帯に基づいて、側面画像ＤＴに含まれる各タイヤが車両ＡＡの前方領域に属するか、後方領域に属するかを特定することができる。

（３）第３の態様に係る車軸数検出装置５は、（１）又は（２）の車軸数検出装置であって、画像取得部５２１は、車両ＡＡの走行中に取得された動画データのうち、車両ＡＡのタイヤそれぞれを含む各フレームから、当該タイヤを含むように切り出された部分画像ＤＴ１～ＤＴ５を結合することで側面画像ＤＴを取得する。
このようにすることで、撮影装置５１が、車両ＡＡの車体全体を１枚の静止画像に収めることができない場合であっても、車両ＡＡの全てのタイヤを含む側面画像ＤＴを取得することができる。

（４）第４の態様に係る車軸数検出装置５は、（１）から（３）のいずれかの車軸数検出装置であって、リフトアップ軸判定部５２４は、前方領域に属するタイヤのうち最も低い位置に描画されたタイヤの側面画像ＤＴ上の位置と、後方領域に属するタイヤのうち最も低い位置に描画されたタイヤの側面画像ＤＴ上の位置と、に基づいて基準線ＳＬを生成する。
このようにすることで、基準線ＳＬを、車両ＡＡの前方側のタイヤと後方側のタイヤの両方に基づいて生成するので、判定の精度を高めることができる。また、前方領域、後方領域それぞれから一つずつ選ばれたタイヤの基準位置を結ぶようにして基準線ＳＬを生成すればよいので、リフトアップ軸の判定処理を簡素化することができる。

（５）第５の態様に係る車軸数検出装置５は、車両ＡＡの側面画像ＤＴを取得する画像取得部５２１と、側面画像ＤＴに含まれる各タイヤの側面画像ＤＴ上の高さを取得する高さ取得部５２３と、高さが取得された複数のタイヤのうち最も低い２つのタイヤを特定する低位置タイヤ特定部５２６と、最も低い２つのタイヤの各基準点を結ぶ基準線ＳＬを生成し、当該基準線ＳＬに対し所定値以上離れているタイヤをリフトアップ軸と判定するリフトアップ軸判定部５２４と、を備える。
このようにすることで、接地されているタイヤとリフトアップされているタイヤとの間の相対的な位置関係が明確となり、このようにして明確化された位置関係に基づいて各タイヤがリフトアップされているか否かが判定されるため、精度よく判定することができる。また、基準線ＳＬを生成するプロセスが簡素であるため、車軸数の検出処理全体を簡素化することができる。

（６）第６の態様に係る車軸数検出装置５は、車両ＡＡの側面画像ＤＴを取得する画像取得部５２１と、側面画像ＤＴに含まれる複数のタイヤそれぞれの側面画像ＤＴ上の高さを取得する高さ取得部５２３と、側面画像ＤＴにおける高さ区間ごとのタイヤの数を示すヒストグラムを作成し、当該ヒストグラムにおける第１グループＧ１と、当該第１グループＧ１よりも高い区間である第２グループＧ２とを特定する分布特定部５２７と、側面画像ＤＴに含まれる複数のタイヤのうち、第２グループＧ２に属するタイヤをリフトアップ軸と判定するリフトアップ軸判定部５２４と、を備える。
このようにすることで、ヒストグラムにより高さ区間別にタイヤをグループ化することで、接地されているタイヤの高さおよびリフトアップされているタイヤそれぞれの分布を見出すことができる。このような分布の関係に基づいて各タイヤがリフトアップされているか否かが判定されるため、精度よく判定することができる。

１ 料金収受システム
２ 車両検知器
３ 通信アンテナ
４ 車種判別装置
５ 車軸数検出装置
５１ 撮影装置
５２ 処理部
５２１ 画像取得部
５２２ 領域特定部
５２３ 高さ取得部
５２４ リフトアップ軸判定部
５２５ 車軸数特定部
５２６ 低位置タイヤ特定部
５２７ 分布特定部

Claims (11)

1. 車両の側面画像を取得する画像取得部と、
   前記側面画像における車両の前方領域と後方領域とを特定する領域特定部と、
   前記後方領域に属する各タイヤの画像上の高さを取得する高さ取得部と、
   前記後方領域に属するタイヤのうち、前記画像上の高さの位置が最も低い位置に描画されたタイヤを特定する手段と、
   前記前方領域に属するタイヤの前記側面画像上の位置と、前記後方領域に属するタイヤのうち前記最も低い位置に描画されたタイヤの前記側面画像上の位置と、に基づいて、前記側面画像上に基準線を生成し、当該基準線から所定値以上離れているタイヤをリフトアップ軸と判定するリフトアップ軸判定部と、
   を備える車軸数検出装置。
2. 前記領域特定部は、
   車線上の所定位置における前記車両の通過時間帯全体のうち前半の時間帯に取得された前記側面画像の領域を前記前方領域とし、前記通過時間帯全体のうち後半の時間帯に取得された前記側面画像の領域を前記後方領域として特定する
   請求項１に記載の車軸数検出装置。
3. 前記画像取得部は、
   前記車両の走行中に取得された動画データのうち、前記車両のタイヤそれぞれを含むフレームから、当該タイヤを含むように切り出された部分画像を結合することで前記側面画像を取得する
   請求項１または請求項２に記載の車軸数検出装置。
4. 前記リフトアップ軸判定部は、
   前記前方領域に属するタイヤのうち最も低い位置に描画されたタイヤの前記側面画像上の位置と、前記後方領域に属するタイヤのうち最も低い位置に描画されたタイヤの前記側面画像上の位置と、に基づいて前記基準線を生成する
   請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車軸数検出装置。
5. 車両の側面画像を取得する画像取得部と、
   前記側面画像に含まれる各タイヤの前記側面画像上の高さを取得する高さ取得部と、
   高さが取得された複数のタイヤのうち最も低い２つのタイヤを特定する低位置タイヤ特定部と、
   前記最も低い２つのタイヤの各基準点を結ぶ基準線を生成し、当該基準線に対し所定値以上離れているタイヤをリフトアップ軸と判定するリフトアップ軸判定部と、
   を備える車軸数検出装置。
6. 車両の側面画像を取得する画像取得部と、
   前記側面画像に含まれる複数のタイヤそれぞれの前記側面画像上の高さを取得する高さ取得部と、
   前記側面画像における高さ区間ごとのタイヤの数を示すヒストグラムを作成し、当該ヒストグラムにおける第１グループと、当該第１グループよりも高い区間である第２グループとを特定する分布特定部と、
   前記側面画像に含まれる複数のタイヤのうち、前記第２グループに属するタイヤをリフトアップ軸と判定するリフトアップ軸判定部と、
   を備える車軸数検出装置。
7. 請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の車軸数検出装置と、
   前記車軸数検出装置によって検出された車軸数に基づいて、前記車両の車種区分を判別する車種判別装置と、
   を備える料金収受システム。
8. 車両の側面画像を取得するステップと、
   前記側面画像における車両の前方領域と後方領域とを特定するステップと、
   前記後方領域に属する各タイヤの画像上の高さを取得するステップと、
   前記後方領域に属するタイヤのうち、前記画像上の高さの位置が最も低い位置に描画されたタイヤを特定するステップと、
   前記前方領域に属するタイヤの前記側面画像上の位置と、前記後方領域に属するタイヤのうち前記最も低い位置に描画されたタイヤの前記側面画像上の位置と、に基づいて、前記側面画像上に基準線を生成し、当該基準線から所定値以上離れているタイヤをリフトアップ軸と判定するステップと、
   を有する車軸数検出方法。
9. 軸数検出装置のコンピュータに、
   車両の側面画像を取得するステップと、
   前記側面画像における車両の前方領域と後方領域とを特定するステップと、
   前記後方領域に属する各タイヤの画像上の高さを取得するステップと、
   前記後方領域に属するタイヤのうち、前記画像上の高さの位置が最も低い位置に描画されたタイヤを特定するステップと、
   前記前方領域に属するタイヤの前記側面画像上の位置と、前記後方領域に属するタイヤのうち前記最も低い位置に描画されたタイヤの前記側面画像上の位置と、に基づいて、前記側面画像上に基準線を生成し、当該基準線から所定値以上離れているタイヤをリフトアップ軸と判定するステップと、
   を実行させるプログラム。
10. 車両の側面画像を取得する画像取得部と、
    前記側面画像における車両の前方領域と後方領域とを特定する領域特定部と、
    前記前方領域に属するタイヤの前記側面画像上の位置と、前記後方領域に属するタイヤのうち最も低い位置に描画されたタイヤの前記側面画像上の位置と、に基づいて、前記側面画像上に基準線を生成し、当該基準線から所定値以上離れているタイヤをリフトアップ軸と判定するリフトアップ軸判定部と、
    を備え
    前記領域特定部は、
    車線上の所定位置における前記車両の通過時間帯全体のうち前半の時間帯に取得された前記側面画像の領域を前記前方領域とし、前記通過時間帯全体のうち後半の時間帯に取得された前記側面画像の領域を前記後方領域として特定する、
    車軸数検出装置。
11. 車両の側面画像を取得する画像取得部と、
    前記側面画像における車両の前方領域と後方領域とを特定する領域特定部と、
    前記前方領域に属するタイヤの前記側面画像上の位置と、前記後方領域に属するタイヤのうち最も低い位置に描画されたタイヤの前記側面画像上の位置と、に基づいて、前記側面画像上に基準線を生成し、当該基準線から所定値以上離れているタイヤをリフトアップ軸と判定するリフトアップ軸判定部と、
    を備え、
    前記画像取得部は、
    前記車両の走行中に取得された動画データのうち、前記車両のタイヤそれぞれを含むフレームから、当該タイヤを含むように切り出された部分画像を結合することで前記側面画像を取得する
    車軸数検出装置。

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