移動体検知システム
【課題】移動体に衝突されずに移動体を精度良く検知する移動体検知システムを提供する。
【解決手段】移動体検知システム１は、ステレオ動画像を撮像するステレオカメラ３と、ステレオ動画像が入力されるシステム本体４とを備える。システム本体４は、ステレオ動画像を処理する処理部６を有する。ステレオカメラ３及びシステム本体４は、移動体の移動に支障しないように移動経路外に設置される。ステレオカメラ３は、移動経路上に空間範囲として設定された検知範囲を撮像範囲に含むステレオ動画像を撮像する。処理部６は、ステレオ動画像における各フレームの画像並びにステレオカメラ３の光軸間隔及び焦点距離に基づいて、その移動体の空間位置を算出し、算出した移動体の空間位置が検知範囲内に入ったとき、その移動体を検知したと判定する。これにより、ステレオカメラ３及びシステム本体４は、移動体に衝突されずに移動体を精度良く検知する。
【解決手段】移動体検知システム１は、ステレオ動画像を撮像するステレオカメラ３と、ステレオ動画像が入力されるシステム本体４とを備える。システム本体４は、ステレオ動画像を処理する処理部６を有する。ステレオカメラ３及びシステム本体４は、移動体の移動に支障しないように移動経路外に設置される。ステレオカメラ３は、移動経路上に空間範囲として設定された検知範囲を撮像範囲に含むステレオ動画像を撮像する。処理部６は、ステレオ動画像における各フレームの画像並びにステレオカメラ３の光軸間隔及び焦点距離に基づいて、その移動体の空間位置を算出し、算出した移動体の空間位置が検知範囲内に入ったとき、その移動体を検知したと判定する。これにより、ステレオカメラ３及びシステム本体４は、移動体に衝突されずに移動体を精度良く検知する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等の移動体を検知する移動体検知システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、道路上の作業エリア（保全作業現場）に設置され、車両が作業エリアに接近してきたことを検知する検知システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。この検知システムは、片側２車線以上の車線を有する道路における保守作業に用いられ、レーダー装置とステレオカメラによって車両を検知する。保守作業中において、片側複数車線のうち、１車線の道路上に作業エリアが設定され、作業エリアに検知システムが設置される。当該車線には、作業エリアよりも手前に隣接車線への進路変更を車両に指示する表示が仮設される。当該車線を走行する車両は、通常、運転操作によって隣接車線に進路変更することにより、作業エリアに進入することを回避する。車両が進路変更せずに作業エリアに接近したときは異常時であり、検知システムが車両を検知して作業員に警報を発する。
【０００３】
この検知システムは、レーダー装置及びステレオカメラに向かって車両がほぼ真正面から接近するように、車両が走行する道路上に設置され、極座標系における動径として車両と検知システム間の１次元的な距離を測定する。レーダー装置及びステレオカメラから見た車両の方向、すなわち極座標系における偏角はほとんど変化しないので、車両と検知システム間の距離を測定することにより、車両から作業エリアまでの距離が検出される。また、接近してくる車両がレーダー波の放射角度から外れることが防がれる。
【０００４】
しかしながら、このような検知システムは、道路上の作業エリアに設置されるので、道路を走行する車両が作業エリアに進入した場合、車両に衝突され、破損するおそれがある。また、検知システムを作業エリア外に設置すると、検知システムへの車両の衝突は発生しないが、作業エリアへの車両の接近に伴って、レーダー装置及びステレオカメラから見た車両の方向が変化するので、車両と検知システム間の測定距離と、車両から作業エリアまでの距離との差異が生じ、作業エリアに接近する車両を検知する精度が低下する。また、接近した車両がレーダー波の放射角度から外れるおそれがある。
【０００５】
また、このような検知システムは、工場や物流施設では用いることができない。工場や物流施設の構内では、フォークリフト等の荷役運搬機械が使用される。荷役運搬機械を使用する作業は、他の作業の作業者と混在した状態で行われるものがあり、その混在作業による事故を防止する必要がある。荷役運搬機械は、構内の通路を走行する場合、通路幅等によっては、移動方向を変えて通路上の作業エリアを回避することが難しい。また、荷役運搬機械は、荷崩れや荷物の落下を防止するため、急ブレーキを掛けることが困難である。このため、通路上を作業エリアとする場合、作業エリアに接近してきた荷役運搬機械に対して、作業エリア内にいる作業員が退避する必要がある。荷役運搬機械の接近を検知する検知システムを設ける場合、通路上の作業エリアに設置すると、荷役運搬機械が検知システムに衝突するおそれがある。また、通路上は、原則として物の設置が禁止されている。このため、検知システムを通路上の作業エリアに設置することはできない。
【０００６】
また、このような検知システムは、鉄道では用いることができない。線路の保守作業において、作業員が列車に接触する事故を防止する必要がある。列車として線路を走行する鉄道車両は、運転操作によって隣接線に進路変更することができない。また、鉄道車両の制動距離は、例えば在来線で最大６００メートルと長いため、列車の運転士が線路上に作業員を認識しても、ブレーキによる停止が間に合わない可能性が高い。このため、列車間合いにおいて線路内を作業エリアとする場合、列車見張員が配置され、列車見張員の退避合図によって作業員が線路外に退避する。列車見張員のヒューマンエラーに対するバックアップとして、列車の接近を検知する検知システムを利用しようとしても、列車は線路内の作業エリアを通過するので、検知システムを作業エリアに設置することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２５１６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記問題を解決するものであり、車両等の移動体に衝突されずに移動体を精度良く検知する移動体検知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】
【０００９】
本発明の移動体検知システムは、移動経路上を移動する移動体を検知するものであって、ステレオ動画像を撮像するステレオカメラと、前記ステレオカメラによって撮像されたステレオ動画像が入力されるシステム本体とを備え、前記システム本体は、前記ステレオカメラが撮像したステレオ動画像を処理する処理部を有し、前記ステレオカメラ及びシステム本体は、移動体の移動に支障しないように前記移動経路外に設置され、前記ステレオカメラは、前記移動経路上に空間範囲として設定された検知範囲を撮像範囲に含むステレオ動画像を撮像し、前記処理部は、前記ステレオ動画像における各フレームの画像並びに前記ステレオカメラの光軸間隔及び焦点距離に基づいて、その移動体の空間位置を算出し、算出した移動体の空間位置が前記検知範囲内に入ったとき、その移動体を検知したと判定することを特徴とする。
【００１０】
この移動体検知システムにおいて、前記システム本体は、前記処理部へのデータ入力操作を受ける入力部と、前記ステレオ動画像を構成する１対の動画像のうち少なくとも一方の動画像を表示する表示部とを有し、前記検知範囲は、前記入力部のデータ入力操作によって設定可能とされ、前記表示部は、前記動画像及び前記検知範囲を表示することことが好ましい。
【００１１】
この移動体検知システムにおいて、前記検知範囲における高さ範囲は、移動体が移動する面から離間した範囲に設定されていることが好ましい。
【００１２】
この移動体検知システムにおいて、移動体が接近したことを前記移動経路上にある作業エリアで作業する作業員に報知するための報知部をさらに備え、前記検知範囲は、前記作業エリアに対して移動体の移動方向手前に設定され、前記処理部は、移動体を検知したと判定したとき、前記報知部に報知動作をさせることが好ましい。
【００１３】
この移動体検知システムにおいて、前記報知部は、無線信号を送信する送信部と、前記送信部が送信した無線信号を受信して音声警報を発生する受信部とを有し、前記送信部は、移動体の移動に支障しないように前記移動経路外に設置され、前記受信部は、作業員によって携行されることが好ましい。
【００１４】
この移動体検知システムにおいて、前記受信部は、骨伝導によって作業員に音声警報を伝達する骨伝導スピーカを有することが好ましい。
【００１５】
この移動体検知システムにおいて、前記システム本体は、前記処理部が出力するデータを記憶する記憶部を有し、前記処理部は、移動体を検知したと判定したとき、前記ステレオカメラが撮像したステレオ動画像を前記記憶部に記憶することが好ましい。
【００１６】
この移動体検知システムにおいて、前記処理部は、移動体を検知したと判定したとき、算出した移動体の空間位置の変化に基づいてその移動体の速度を算出し、算出した移動体の速度を前記記憶部に記憶することが好ましい。
【００１７】
この移動体検知システムにおいて、前記処理部は、前記動画像及び算出した移動体の速度を前記表示部に表示することが好ましい。
【００１８】
この移動体検知システムにおいて、前記移動体は、道路を走行する車両であることが好ましい。
【００１９】
この移動体検知システムにおいて、前記移動体は、工場又は物流施設の構内を移動する荷役運搬機械又は車両であってもよい。
【００２０】
この移動体検知システムにおいて、前記移動体は、レール上を走行する鉄道車両であってもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ステレオカメラ及びシステム本体が移動体の移動に支障しないように設置されるので、移動体に衝突されずに移動体を検知することができる。また、移動体の移動経路外にステレオカメラを設置することによってステレオカメラから見た移動体の方向が移動体の接近に伴って変化しても、処理部が単なる距離測定ではなく、移動体の空間位置を算出して移動体を検知するので、移動体を検知する精度が良い。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る移動体検知システムの平面配置図。
【図２】同移動体検知システムのブロック構成図。
【図３】同移動体検知システムにおける空間位置の算出を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る移動体検知システムを図１乃至図３を参照して説明する。図１に示されるように、移動体検知システム１は、移動経路２上を移動する移動体Ｍを検知するものである。本実施形態では、移動経路２は、道路の車線である。移動体Ｍは、自動車である。移動体Ｍの移動方向を白抜き矢印で示している。
【００２４】
図２に示されるように、移動体検知システム１は、ステレオカメラ３と、システム本体４と、報知部５とを備える。ステレオカメラ３が撮像したステレオ動画像は、システム本体４に入力される。システム本体４は、処理部６と、入力部７と、記憶部８と、表示部９とを有する。処理部６は、ステレオカメラ３が撮像したステレオ動画像を処理する。入力部７は、処理部６へのユーザによるデータ入力操作を受ける。記憶部８は、処理部６が出力するデータを記憶する。表示部９は、ステレオ動画像を構成する１対の動画像のうち少なくとも一方の動画像を表示する。報知部５は、移動体Ｍが接近したことを移動経路２上にある作業エリア２２で作業する作業員に報知するための装置である（図１参照）。
【００２５】
ステレオカメラ３及びシステム本体４は、移動体Ｍの移動に支障しないように移動経路２外、例えば路肩２３に設置される。ステレオカメラ３は、移動経路２上に空間範囲として設定された検知範囲２４を撮像範囲に含むステレオ動画像を撮像する。ステレオカメラ３は、作業エリア２２内の作業員等によって検知範囲２４を臨む視界が遮られないように、検知範囲２４に近い作業エリア２２の境界近傍に設置することが望ましい。検知範囲２４は、入力部７のデータ入力操作によって設定可能とされている。
【００２６】
処理部６は、ステレオ動画像における各フレームの画像並びにステレオカメラ３の光軸間隔及び焦点距離に基づいて、移動体Ｍの空間位置を算出し、算出した移動体Ｍの空間位置が検知範囲２４内に入ったとき、移動体Ｍを検知したと判定する。
【００２７】
報知部５は、送信部５１と受信部５２とを有する。送信部５１は、移動体Ｍの移動に支障しないように移動経路２外にあるシステム本体４の近くに設置される。受信部５２は、作業員によって携行される。検知範囲２４は、作業エリア２２に対して移動体Ｍの移動方向手前に設定される。処理部６は、移動体Ｍを検知したと判定したとき、報知部５に報知動作をさせる。報知動作として、送信部５１は、無線信号を送信し、受信部５２は、送信部５１が送信した無線信号を受信し、音声警報を発生する。作業員は、受信部５２が発生した音声警報を認識し、移動経路２外に退避する。また、処理部６は、移動体Ｍを検知したと判定したとき、ステレオカメラ３が撮像したステレオ動画像を記憶部８に記憶する。
【００２８】
移動体検知システム１の構成をさらに詳述する。ステレオカメラ３は、同一仕様の左右１対のビデオカメラ３Ｒ、３Ｌを有する。ビデオカメラ３Ｒ、３Ｌの仕様は、焦点距離、撮像面の形状及び大きさ、画素数等である。ビデオカメラ３Ｒ、３Ｌは、長尺状部材の右端及び左端にそれぞれ取り付けられ、平行等位に配置される。平行等位は、左右１対のビデオカメラ３Ｒ、３Ｌの光軸を平行にして撮像面を同一平面上に並べるとともに、撮像面の横軸を一致させたカメラ配置である。ビデオカメラ３Ｒ、３Ｌの光軸は、略水平とされる。ステレオカメラ３は、例えば、脚立状の支持部によって路面から所定の高さに支持される（図示せず）。支持部は、三脚等であってもよい。ステレオカメラ３が撮像したステレオ動画像は、ビデオカメラ３Ｒ、３Ｌが撮像した動画像から成る。ビデオカメラ３Ｒ、３Ｌは、システム本体４にＵＳＢ接続されている。ステレオ動画像は、ディジタル信号としてシステム本体４に入力される。
【００２９】
システム本体４は、例えば、ラップトップコンピュータであり、支持部に設けられた棚板の上に載置される（図示せず）。棚板は、脚立状の支持部を畳めるように、支持部の踏桟に着脱自在に設けられる。処理部６は、ＣＰＵ及び半導体メモリ等から成り、処理プログラムを実行することにより動作する。処理速度を高めるために、ＦＰＧＡ（Field Programmable Logic Gate Array）等から成る画像処理用のハードウェアを付加してもよい。入力部７は、キーボード等の文字入力装置及びマウス等のポインティングデバイスである。記憶部８は、ハードディスク等の不揮発性の記憶装置である。表示部９は、液晶ディスプレイ等の視覚表示装置である。タッチパネルを入力部７及び表示部９として兼用してもよい。
【００３０】
報知部５の送信部５１は、音声警報を無線で送信する無線送信器である。音声警報は、電子音又は録音された「退避」等の音声である。受信部５２は、無線を受信する無線受信器と音声警報を発生するヘッドホンとを有する。ヘッドホンは、作業員の耳を塞がずに、骨伝導によって作業員に音声警報を伝達する骨伝導スピーカを有する。骨伝導スピーカが発生した音声警報は、鼓膜を介さずに頭蓋骨を伝導する骨導音として内耳に伝達され、作業員に認識される。
【００３１】
処理部６による画像処理をさらに詳述する（実吉敬二著「ステレオ法による立体画像認識の基礎と車載カメラへの応用」株式会社トリケップス発行、２００７年、参照）。ステレオカメラ３によって撮像されたステレオ動画像は、左右１対の動画像から成る。動画像を構成する各フレームの画像は、右のビデオカメラ３Ｒによって撮像された右画像と、左のビデオカメラ３Ｌによって撮像された左画像とから成る。左右の画像の各々は、複数の画素から構成される。処理部６は、先ず、平均値フィルタによって右画像及び左画像のノイズを低減する。平均化フィルタは、注目している画素とその近傍の画素の輝度の平均値を、注目している画素の新しい輝度値とする。次に、右画像及び左画像は４×４画素の小領域に分けられ、処理部６は、パターンマッチングによって、右画像の各小領域と同じパターンを有する小領域を左画像から１画素ずつずらしながら探索し、右画像とのずれ量を視差とする。小領域の画素数は４×４に限定されない。処理部６は、各小領域について視差に基づいて直交座標系における空間位置を算出する。処理部６は、空間位置の類似している小領域をグループ化することによって移動体Ｍを抽出する。移動体Ｍの空間位置は、移動体Ｍを表す領域の空間位置である。
【００３２】
ここで、処理部６が空間位置を算出する原理を図３を参照して説明する。右のビデオカメラ３Ｒ（以下、右カメラという）の右光軸ＡＲと、左のビデオカメラ３Ｌ（以下、左カメラという）の左光軸ＡＬとは、平行である。右カメラによる右撮像面ＳＲと、左カメラによる左撮像面ＳＬとは、同一平面上に位置する。右カメラの焦点ＦＲを原点とする実際の空間の座標系を（Ｘ，Ｙ，Ｚ）とする。右撮像面ＳＲにおける右光軸ＡＲとの交点を原点とした座標系を（ｘＲ，ｙＲ）とする。左撮像面ＳＬにおける左光軸ＡＬとの交点を原点とした座標系を（ｘＬ，ｙＬ）とする。Ｘ，ｘＲ，ｘＬの各軸は、左カメラの焦点ＦＬから右カメラの焦点ＦＲに向かう方向とする。ｙＬ＝ｙＲである。実際の空間の点Ｐ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の右撮像面ＳＲにおける投影点をｍＲ（ｘＲ，ｙＲ）、左撮像面ＳＬにおける投影点をｍＬ（ｘＬ，ｙＬ）とする。視差は、（ｘＬ−ｘＲ）である。焦点距離をｆ、ステレオカメラの光軸間隔をＢとする。このとき、Ｚ＝Ｂ・ｆ／（ｘＬ−ｘＲ）、Ｘ＝Ｚ・ｘＲ／ｆ、Ｙ＝Ｚ・ｙＲ／ｆであり、点Ｐ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の空間位置が算出される。
【００３３】
処理部６は、移動体Ｍの空間位置が検知範囲２４内に入ったとき、移動体Ｍを検知したと判定する（図１参照）。検知範囲２４におけるステレオカメラ３から見た左右の範囲は、処理部６が道路の白線２５、２６を検知することによって自動的に設定される。白線２５、２６の検知は、例えば、ハフ変換（Hough transform）によって行われる。ハフ変換は、線分を抽出する画像処理である。検知範囲２４における移動体Ｍ進行方向の範囲は、移動体Ｍの通常の最高速度及び作業員の退避時間に基づて予め算出された距離範囲であり安全上の余裕を含む。検知範囲２４における高さ範囲は、移動体Ｍの通常の大きさに基づいて予め定められる。高さ範囲は、移動体Ｍが移動する面、すなわち路面から離間した範囲に設定されることが望ましい。これにより、処理部６が路面上の影を移動体Ｍと誤検知することを防ぐことができる。
【００３４】
表示部９は、ステレオカメラ３が撮像したステレオ動画像を構成する１対の動画像のうち一方の動画像及び検知範囲２４を表示する。表示部９は、ステレオ動画像を構成する１対の動画像を左右に並べて表示してもよい。また、表示部９として両眼視差を利用した３次元表示装置を用い、ステレオ動画像を３次元表示してもよい。３次元表示装置は、裸眼式又は眼鏡式３次元ディスプレイ、ヘッドマウントディスプレイ（HMD: Head Mounted
Display）等である。検知範囲２４は、動画像上にワイヤーフレーム表示される。移動体検知システム１は、検知範囲２４を動画像とは別に表示部９に表示してもよく、例えば、ＧＰＳ等による位置検知機能及び地図情報を有し、検知範囲２４における平面範囲を地図上に表示する。検知範囲２４は、ユーザが入力部７を操作することによって修正または新規に設定される。処理部６による白線２５、２６の検知は、省略しても構わない。
【００３５】
以上、本実施形態に係る移動体検知システム１によれば、ステレオカメラ３及びシステム本体４が移動体Ｍの移動に支障しないように設置されるので、移動体Ｍに衝突されずに移動体を検知することができる。また、移動体Ｍの移動経路外にステレオカメラ３を設置することによってステレオカメラ３から見た移動体Ｍの方向が移動体Ｍの接近に伴って変化しても、処理部６が単なる距離測定ではなく、移動体Ｍの空間位置を算出して移動体Ｍを検知するので、移動体Ｍを検知する精度が良い。
【００３６】
検知範囲２４は、入力部７のデータ入力操作によって設定可能とされ、表示部９に表示されるので、確実に設定することができる。
【００３７】
報知部５は、移動経路上にある作業エリア２２で作業する作業員に移動体Ｍの接近を報知するので、作業員は、移動経路外に待避して移動体Ｍとの接触を避けることができる。
【００３８】
報知部５は、無線信号を用いて報知動作をするので、システム本体４から離れた位置にいる作業員に移動体Ｍの接近を報知することができる。
【００３９】
受信部５２は、骨伝導スピーカを有し、作業員の左右いずれの耳も塞がないので、作業員は、音声警報を認識するだけでなく、移動体Ｍの接近音等の周囲の音及びその音源方向を認識することができ、作業の安全性が向上する。
【００４０】
処理部６が移動体Ｍを検知したと判定したとき、ステレオカメラ３で撮像されたステレオ動画像が記憶部８に記憶されるので、記憶されたステレオ動画像を移動体Ｍが作業エリアに進入した原因の調査に利用することができる。移動体Ｍが作業エリア２２に進入しても、移動体検知システム１は移動体Ｍに衝突されないので、移動体Ｍを撮像したステレオ動画像は損なわれない。ステレオ動画像は、静止画像と比べてデータ量が大きいが、移動体Ｍが検知されたときに記憶部８に記憶されるので、記憶部８の記憶容量を節約することができる。
【００４１】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る移動体検知システムを図１及び図２を参照して説明する。本実施形態の移動体検知システム１は、第１の実施形態と同様の構成を有し、処理部６による処理に、移動体Ｍの速度を算出する処理を追加している。
【００４２】
本実施形態の移動体検知システム１において、処理部６は、第１の実施形態と同様に、ステレオ動画像における各フレームの画像並びにステレオカメラ３の光軸間隔及び焦点距離に基づいて、移動体Ｍの空間位置を算出し、算出した移動体Ｍの空間位置が検知範囲２４内に入ったとき、移動体Ｍを検知したと判定する。処理部６は、移動体Ｍを検知したと判定したとき、報知部５に報知動作をさせる。本実施形態ではさらに、処理部６は、移動体Ｍを検知したと判定したとき、算出した移動体Ｍの空間位置の変化に基づいて移動体Ｍの速度を算出する。ここで、処理部６は、複数フレームの画像に基づいて移動体Ｍの空間位置の変化を算出し、フレーム間の時間間隔で除算して移動体Ｍの速度を算出する。処理部６は、算出した移動体Ｍの速度及びステレオカメラ３が撮像したステレオ動画像を記憶部８に記憶する。記憶部８に記憶されるステレオ動画像は、処理部６によって予め圧縮処理される。処理部６は、算出した移動体Ｍの速度を表示部９に表示する。移動体Ｍの速度は、ステレオ動画像を構成する動画像上に表示される。表示部９は、動画像とは別に移動体Ｍの速度を表示してもよい。
【００４３】
本実施形態に係る移動体検知システム１によれば、算出した移動体Ｍの速度及びステレオカメラ３が撮像したステレオ動画像が記憶部８に記憶されるので、記憶された速度とステレオ動画像とを、移動体Ｍが作業エリア２２に進入した場合における原因調査に利用することができる。また、移動体Ｍの速度が表示部９に表示されるので、検知範囲２４に進入した移動体Ｍの速度を監視することができる。処理部６は、検知した移動体Ｍの速度が所定の速度以下のとき、報知部５に報知動作をさせないようにしてもよい。これにより、検知範囲２４内を低速で移動する作業員を検知して不要な報知動作をすることを防ぐことができる。
【００４４】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係る移動体検知システムは、第１の実施形態と同様の構成を有する。本実施形態では、移動体Ｍは、工場又は物流施設の構内を移動する荷役運搬機械又は車両である。物流施設は、物流基地又は倉庫である。物流基地は、トラックターミナル、空港、港湾等である。荷役運搬機械は、例えば、フォークリフト又は無人搬送車等である。車両は、例えば、貨物自動車である。移動体Ｍは、天井クレーンによって吊られて移動する物であってもよい。移動体Ｍの移動経路は、工場又は物流施設の構内の通路である。ステレオカメラ３及びシステム本体４は、移動体Ｍの移動に支障しないように移動経路外、例えば通路外の通路近傍に設置される。処理部６は、通路を指定する白線をハフ変換で検知することによって、検知範囲におけるステレオカメラ３から見た左右の範囲を設定してもよい。
【００４５】
（第４の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係る移動体検知システムは、第１の実施形態と同様の構成を有する。本実施形態では、移動体Ｍは、線路を走行する鉄道車両である。移動体Ｍの移動経路は、線路である。ステレオカメラ３及びシステム本体４は、移動体Ｍの移動に支障しないように建築限界外、例えば線路近傍の保守用通路に設置される。ステレオカメラ３を支持する支持部は、作業員のミス等によって倒れた場合に左右のレールを短絡して鉄道信号を誤動作させないように、ＦＲＰ等の絶縁材料で形成される。また、支持部は、列車風を受けた時の風圧荷重を低減するため、構成部材の断面が円または楕円等の滑らかな形状とされる（図示せず）。処理部６は、線路のレールをハフ変換で検知することによって、検知範囲におけるステレオカメラ３から見た左右の範囲を設定してもよい。処理部６は、画像のコントラストを高める前処理を行い、ハフ変換によるレールの検知を容易にする。
【００４６】
なお、本発明は、上記の実施形態の構成に限られず、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、第２の実施形態の移動体検知システム１において、報知部５を省略しても構わない。この場合、移動体検知システム１は、例えば、車両の速度超過違反の取り締まりに用いることができる。
【符号の説明】
【００４７】
１ 移動体検知システム
２ 移動経路（車線）
２２ 作業エリア
２３ 移動経路外（路肩）
２４ 検知範囲
３ ステレオカメラ
４ システム本体
５ 報知部
５１ 送信部
５２ 受信部
６ 処理部
７ 入力部
８ 記憶部
９ 表示部
Ｂ 光軸間隔
ｆ 焦点距離
Ｍ 移動体（車両）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両等の移動体を検知する移動体検知システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、道路上の作業エリア（保全作業現場）に設置され、車両が作業エリアに接近してきたことを検知する検知システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。この検知システムは、片側２車線以上の車線を有する道路における保守作業に用いられ、レーダー装置とステレオカメラによって車両を検知する。保守作業中において、片側複数車線のうち、１車線の道路上に作業エリアが設定され、作業エリアに検知システムが設置される。当該車線には、作業エリアよりも手前に隣接車線への進路変更を車両に指示する表示が仮設される。当該車線を走行する車両は、通常、運転操作によって隣接車線に進路変更することにより、作業エリアに進入することを回避する。車両が進路変更せずに作業エリアに接近したときは異常時であり、検知システムが車両を検知して作業員に警報を発する。
【０００３】
この検知システムは、レーダー装置及びステレオカメラに向かって車両がほぼ真正面から接近するように、車両が走行する道路上に設置され、極座標系における動径として車両と検知システム間の１次元的な距離を測定する。レーダー装置及びステレオカメラから見た車両の方向、すなわち極座標系における偏角はほとんど変化しないので、車両と検知システム間の距離を測定することにより、車両から作業エリアまでの距離が検出される。また、接近してくる車両がレーダー波の放射角度から外れることが防がれる。
【０００４】
しかしながら、このような検知システムは、道路上の作業エリアに設置されるので、道路を走行する車両が作業エリアに進入した場合、車両に衝突され、破損するおそれがある。また、検知システムを作業エリア外に設置すると、検知システムへの車両の衝突は発生しないが、作業エリアへの車両の接近に伴って、レーダー装置及びステレオカメラから見た車両の方向が変化するので、車両と検知システム間の測定距離と、車両から作業エリアまでの距離との差異が生じ、作業エリアに接近する車両を検知する精度が低下する。また、接近した車両がレーダー波の放射角度から外れるおそれがある。
【０００５】
また、このような検知システムは、工場や物流施設では用いることができない。工場や物流施設の構内では、フォークリフト等の荷役運搬機械が使用される。荷役運搬機械を使用する作業は、他の作業の作業者と混在した状態で行われるものがあり、その混在作業による事故を防止する必要がある。荷役運搬機械は、構内の通路を走行する場合、通路幅等によっては、移動方向を変えて通路上の作業エリアを回避することが難しい。また、荷役運搬機械は、荷崩れや荷物の落下を防止するため、急ブレーキを掛けることが困難である。このため、通路上を作業エリアとする場合、作業エリアに接近してきた荷役運搬機械に対して、作業エリア内にいる作業員が退避する必要がある。荷役運搬機械の接近を検知する検知システムを設ける場合、通路上の作業エリアに設置すると、荷役運搬機械が検知システムに衝突するおそれがある。また、通路上は、原則として物の設置が禁止されている。このため、検知システムを通路上の作業エリアに設置することはできない。
【０００６】
また、このような検知システムは、鉄道では用いることができない。線路の保守作業において、作業員が列車に接触する事故を防止する必要がある。列車として線路を走行する鉄道車両は、運転操作によって隣接線に進路変更することができない。また、鉄道車両の制動距離は、例えば在来線で最大６００メートルと長いため、列車の運転士が線路上に作業員を認識しても、ブレーキによる停止が間に合わない可能性が高い。このため、列車間合いにおいて線路内を作業エリアとする場合、列車見張員が配置され、列車見張員の退避合図によって作業員が線路外に退避する。列車見張員のヒューマンエラーに対するバックアップとして、列車の接近を検知する検知システムを利用しようとしても、列車は線路内の作業エリアを通過するので、検知システムを作業エリアに設置することができない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２５１６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記問題を解決するものであり、車両等の移動体に衝突されずに移動体を精度良く検知する移動体検知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】
【０００９】
本発明の移動体検知システムは、移動経路上を移動する移動体を検知するものであって、ステレオ動画像を撮像するステレオカメラと、前記ステレオカメラによって撮像されたステレオ動画像が入力されるシステム本体とを備え、前記システム本体は、前記ステレオカメラが撮像したステレオ動画像を処理する処理部を有し、前記ステレオカメラ及びシステム本体は、移動体の移動に支障しないように前記移動経路外に設置され、前記ステレオカメラは、前記移動経路上に空間範囲として設定された検知範囲を撮像範囲に含むステレオ動画像を撮像し、前記処理部は、前記ステレオ動画像における各フレームの画像並びに前記ステレオカメラの光軸間隔及び焦点距離に基づいて、その移動体の空間位置を算出し、算出した移動体の空間位置が前記検知範囲内に入ったとき、その移動体を検知したと判定することを特徴とする。
【００１０】
この移動体検知システムにおいて、前記システム本体は、前記処理部へのデータ入力操作を受ける入力部と、前記ステレオ動画像を構成する１対の動画像のうち少なくとも一方の動画像を表示する表示部とを有し、前記検知範囲は、前記入力部のデータ入力操作によって設定可能とされ、前記表示部は、前記動画像及び前記検知範囲を表示することことが好ましい。
【００１１】
この移動体検知システムにおいて、前記検知範囲における高さ範囲は、移動体が移動する面から離間した範囲に設定されていることが好ましい。
【００１２】
この移動体検知システムにおいて、移動体が接近したことを前記移動経路上にある作業エリアで作業する作業員に報知するための報知部をさらに備え、前記検知範囲は、前記作業エリアに対して移動体の移動方向手前に設定され、前記処理部は、移動体を検知したと判定したとき、前記報知部に報知動作をさせることが好ましい。
【００１３】
この移動体検知システムにおいて、前記報知部は、無線信号を送信する送信部と、前記送信部が送信した無線信号を受信して音声警報を発生する受信部とを有し、前記送信部は、移動体の移動に支障しないように前記移動経路外に設置され、前記受信部は、作業員によって携行されることが好ましい。
【００１４】
この移動体検知システムにおいて、前記受信部は、骨伝導によって作業員に音声警報を伝達する骨伝導スピーカを有することが好ましい。
【００１５】
この移動体検知システムにおいて、前記システム本体は、前記処理部が出力するデータを記憶する記憶部を有し、前記処理部は、移動体を検知したと判定したとき、前記ステレオカメラが撮像したステレオ動画像を前記記憶部に記憶することが好ましい。
【００１６】
この移動体検知システムにおいて、前記処理部は、移動体を検知したと判定したとき、算出した移動体の空間位置の変化に基づいてその移動体の速度を算出し、算出した移動体の速度を前記記憶部に記憶することが好ましい。
【００１７】
この移動体検知システムにおいて、前記処理部は、前記動画像及び算出した移動体の速度を前記表示部に表示することが好ましい。
【００１８】
この移動体検知システムにおいて、前記移動体は、道路を走行する車両であることが好ましい。
【００１９】
この移動体検知システムにおいて、前記移動体は、工場又は物流施設の構内を移動する荷役運搬機械又は車両であってもよい。
【００２０】
この移動体検知システムにおいて、前記移動体は、レール上を走行する鉄道車両であってもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、ステレオカメラ及びシステム本体が移動体の移動に支障しないように設置されるので、移動体に衝突されずに移動体を検知することができる。また、移動体の移動経路外にステレオカメラを設置することによってステレオカメラから見た移動体の方向が移動体の接近に伴って変化しても、処理部が単なる距離測定ではなく、移動体の空間位置を算出して移動体を検知するので、移動体を検知する精度が良い。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る移動体検知システムの平面配置図。
【図２】同移動体検知システムのブロック構成図。
【図３】同移動体検知システムにおける空間位置の算出を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る移動体検知システムを図１乃至図３を参照して説明する。図１に示されるように、移動体検知システム１は、移動経路２上を移動する移動体Ｍを検知するものである。本実施形態では、移動経路２は、道路の車線である。移動体Ｍは、自動車である。移動体Ｍの移動方向を白抜き矢印で示している。
【００２４】
図２に示されるように、移動体検知システム１は、ステレオカメラ３と、システム本体４と、報知部５とを備える。ステレオカメラ３が撮像したステレオ動画像は、システム本体４に入力される。システム本体４は、処理部６と、入力部７と、記憶部８と、表示部９とを有する。処理部６は、ステレオカメラ３が撮像したステレオ動画像を処理する。入力部７は、処理部６へのユーザによるデータ入力操作を受ける。記憶部８は、処理部６が出力するデータを記憶する。表示部９は、ステレオ動画像を構成する１対の動画像のうち少なくとも一方の動画像を表示する。報知部５は、移動体Ｍが接近したことを移動経路２上にある作業エリア２２で作業する作業員に報知するための装置である（図１参照）。
【００２５】
ステレオカメラ３及びシステム本体４は、移動体Ｍの移動に支障しないように移動経路２外、例えば路肩２３に設置される。ステレオカメラ３は、移動経路２上に空間範囲として設定された検知範囲２４を撮像範囲に含むステレオ動画像を撮像する。ステレオカメラ３は、作業エリア２２内の作業員等によって検知範囲２４を臨む視界が遮られないように、検知範囲２４に近い作業エリア２２の境界近傍に設置することが望ましい。検知範囲２４は、入力部７のデータ入力操作によって設定可能とされている。
【００２６】
処理部６は、ステレオ動画像における各フレームの画像並びにステレオカメラ３の光軸間隔及び焦点距離に基づいて、移動体Ｍの空間位置を算出し、算出した移動体Ｍの空間位置が検知範囲２４内に入ったとき、移動体Ｍを検知したと判定する。
【００２７】
報知部５は、送信部５１と受信部５２とを有する。送信部５１は、移動体Ｍの移動に支障しないように移動経路２外にあるシステム本体４の近くに設置される。受信部５２は、作業員によって携行される。検知範囲２４は、作業エリア２２に対して移動体Ｍの移動方向手前に設定される。処理部６は、移動体Ｍを検知したと判定したとき、報知部５に報知動作をさせる。報知動作として、送信部５１は、無線信号を送信し、受信部５２は、送信部５１が送信した無線信号を受信し、音声警報を発生する。作業員は、受信部５２が発生した音声警報を認識し、移動経路２外に退避する。また、処理部６は、移動体Ｍを検知したと判定したとき、ステレオカメラ３が撮像したステレオ動画像を記憶部８に記憶する。
【００２８】
移動体検知システム１の構成をさらに詳述する。ステレオカメラ３は、同一仕様の左右１対のビデオカメラ３Ｒ、３Ｌを有する。ビデオカメラ３Ｒ、３Ｌの仕様は、焦点距離、撮像面の形状及び大きさ、画素数等である。ビデオカメラ３Ｒ、３Ｌは、長尺状部材の右端及び左端にそれぞれ取り付けられ、平行等位に配置される。平行等位は、左右１対のビデオカメラ３Ｒ、３Ｌの光軸を平行にして撮像面を同一平面上に並べるとともに、撮像面の横軸を一致させたカメラ配置である。ビデオカメラ３Ｒ、３Ｌの光軸は、略水平とされる。ステレオカメラ３は、例えば、脚立状の支持部によって路面から所定の高さに支持される（図示せず）。支持部は、三脚等であってもよい。ステレオカメラ３が撮像したステレオ動画像は、ビデオカメラ３Ｒ、３Ｌが撮像した動画像から成る。ビデオカメラ３Ｒ、３Ｌは、システム本体４にＵＳＢ接続されている。ステレオ動画像は、ディジタル信号としてシステム本体４に入力される。
【００２９】
システム本体４は、例えば、ラップトップコンピュータであり、支持部に設けられた棚板の上に載置される（図示せず）。棚板は、脚立状の支持部を畳めるように、支持部の踏桟に着脱自在に設けられる。処理部６は、ＣＰＵ及び半導体メモリ等から成り、処理プログラムを実行することにより動作する。処理速度を高めるために、ＦＰＧＡ（Field Programmable Logic Gate Array）等から成る画像処理用のハードウェアを付加してもよい。入力部７は、キーボード等の文字入力装置及びマウス等のポインティングデバイスである。記憶部８は、ハードディスク等の不揮発性の記憶装置である。表示部９は、液晶ディスプレイ等の視覚表示装置である。タッチパネルを入力部７及び表示部９として兼用してもよい。
【００３０】
報知部５の送信部５１は、音声警報を無線で送信する無線送信器である。音声警報は、電子音又は録音された「退避」等の音声である。受信部５２は、無線を受信する無線受信器と音声警報を発生するヘッドホンとを有する。ヘッドホンは、作業員の耳を塞がずに、骨伝導によって作業員に音声警報を伝達する骨伝導スピーカを有する。骨伝導スピーカが発生した音声警報は、鼓膜を介さずに頭蓋骨を伝導する骨導音として内耳に伝達され、作業員に認識される。
【００３１】
処理部６による画像処理をさらに詳述する（実吉敬二著「ステレオ法による立体画像認識の基礎と車載カメラへの応用」株式会社トリケップス発行、２００７年、参照）。ステレオカメラ３によって撮像されたステレオ動画像は、左右１対の動画像から成る。動画像を構成する各フレームの画像は、右のビデオカメラ３Ｒによって撮像された右画像と、左のビデオカメラ３Ｌによって撮像された左画像とから成る。左右の画像の各々は、複数の画素から構成される。処理部６は、先ず、平均値フィルタによって右画像及び左画像のノイズを低減する。平均化フィルタは、注目している画素とその近傍の画素の輝度の平均値を、注目している画素の新しい輝度値とする。次に、右画像及び左画像は４×４画素の小領域に分けられ、処理部６は、パターンマッチングによって、右画像の各小領域と同じパターンを有する小領域を左画像から１画素ずつずらしながら探索し、右画像とのずれ量を視差とする。小領域の画素数は４×４に限定されない。処理部６は、各小領域について視差に基づいて直交座標系における空間位置を算出する。処理部６は、空間位置の類似している小領域をグループ化することによって移動体Ｍを抽出する。移動体Ｍの空間位置は、移動体Ｍを表す領域の空間位置である。
【００３２】
ここで、処理部６が空間位置を算出する原理を図３を参照して説明する。右のビデオカメラ３Ｒ（以下、右カメラという）の右光軸ＡＲと、左のビデオカメラ３Ｌ（以下、左カメラという）の左光軸ＡＬとは、平行である。右カメラによる右撮像面ＳＲと、左カメラによる左撮像面ＳＬとは、同一平面上に位置する。右カメラの焦点ＦＲを原点とする実際の空間の座標系を（Ｘ，Ｙ，Ｚ）とする。右撮像面ＳＲにおける右光軸ＡＲとの交点を原点とした座標系を（ｘＲ，ｙＲ）とする。左撮像面ＳＬにおける左光軸ＡＬとの交点を原点とした座標系を（ｘＬ，ｙＬ）とする。Ｘ，ｘＲ，ｘＬの各軸は、左カメラの焦点ＦＬから右カメラの焦点ＦＲに向かう方向とする。ｙＬ＝ｙＲである。実際の空間の点Ｐ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の右撮像面ＳＲにおける投影点をｍＲ（ｘＲ，ｙＲ）、左撮像面ＳＬにおける投影点をｍＬ（ｘＬ，ｙＬ）とする。視差は、（ｘＬ−ｘＲ）である。焦点距離をｆ、ステレオカメラの光軸間隔をＢとする。このとき、Ｚ＝Ｂ・ｆ／（ｘＬ−ｘＲ）、Ｘ＝Ｚ・ｘＲ／ｆ、Ｙ＝Ｚ・ｙＲ／ｆであり、点Ｐ（Ｘ，Ｙ，Ｚ）の空間位置が算出される。
【００３３】
処理部６は、移動体Ｍの空間位置が検知範囲２４内に入ったとき、移動体Ｍを検知したと判定する（図１参照）。検知範囲２４におけるステレオカメラ３から見た左右の範囲は、処理部６が道路の白線２５、２６を検知することによって自動的に設定される。白線２５、２６の検知は、例えば、ハフ変換（Hough transform）によって行われる。ハフ変換は、線分を抽出する画像処理である。検知範囲２４における移動体Ｍ進行方向の範囲は、移動体Ｍの通常の最高速度及び作業員の退避時間に基づて予め算出された距離範囲であり安全上の余裕を含む。検知範囲２４における高さ範囲は、移動体Ｍの通常の大きさに基づいて予め定められる。高さ範囲は、移動体Ｍが移動する面、すなわち路面から離間した範囲に設定されることが望ましい。これにより、処理部６が路面上の影を移動体Ｍと誤検知することを防ぐことができる。
【００３４】
表示部９は、ステレオカメラ３が撮像したステレオ動画像を構成する１対の動画像のうち一方の動画像及び検知範囲２４を表示する。表示部９は、ステレオ動画像を構成する１対の動画像を左右に並べて表示してもよい。また、表示部９として両眼視差を利用した３次元表示装置を用い、ステレオ動画像を３次元表示してもよい。３次元表示装置は、裸眼式又は眼鏡式３次元ディスプレイ、ヘッドマウントディスプレイ（HMD: Head Mounted
Display）等である。検知範囲２４は、動画像上にワイヤーフレーム表示される。移動体検知システム１は、検知範囲２４を動画像とは別に表示部９に表示してもよく、例えば、ＧＰＳ等による位置検知機能及び地図情報を有し、検知範囲２４における平面範囲を地図上に表示する。検知範囲２４は、ユーザが入力部７を操作することによって修正または新規に設定される。処理部６による白線２５、２６の検知は、省略しても構わない。
【００３５】
以上、本実施形態に係る移動体検知システム１によれば、ステレオカメラ３及びシステム本体４が移動体Ｍの移動に支障しないように設置されるので、移動体Ｍに衝突されずに移動体を検知することができる。また、移動体Ｍの移動経路外にステレオカメラ３を設置することによってステレオカメラ３から見た移動体Ｍの方向が移動体Ｍの接近に伴って変化しても、処理部６が単なる距離測定ではなく、移動体Ｍの空間位置を算出して移動体Ｍを検知するので、移動体Ｍを検知する精度が良い。
【００３６】
検知範囲２４は、入力部７のデータ入力操作によって設定可能とされ、表示部９に表示されるので、確実に設定することができる。
【００３７】
報知部５は、移動経路上にある作業エリア２２で作業する作業員に移動体Ｍの接近を報知するので、作業員は、移動経路外に待避して移動体Ｍとの接触を避けることができる。
【００３８】
報知部５は、無線信号を用いて報知動作をするので、システム本体４から離れた位置にいる作業員に移動体Ｍの接近を報知することができる。
【００３９】
受信部５２は、骨伝導スピーカを有し、作業員の左右いずれの耳も塞がないので、作業員は、音声警報を認識するだけでなく、移動体Ｍの接近音等の周囲の音及びその音源方向を認識することができ、作業の安全性が向上する。
【００４０】
処理部６が移動体Ｍを検知したと判定したとき、ステレオカメラ３で撮像されたステレオ動画像が記憶部８に記憶されるので、記憶されたステレオ動画像を移動体Ｍが作業エリアに進入した原因の調査に利用することができる。移動体Ｍが作業エリア２２に進入しても、移動体検知システム１は移動体Ｍに衝突されないので、移動体Ｍを撮像したステレオ動画像は損なわれない。ステレオ動画像は、静止画像と比べてデータ量が大きいが、移動体Ｍが検知されたときに記憶部８に記憶されるので、記憶部８の記憶容量を節約することができる。
【００４１】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る移動体検知システムを図１及び図２を参照して説明する。本実施形態の移動体検知システム１は、第１の実施形態と同様の構成を有し、処理部６による処理に、移動体Ｍの速度を算出する処理を追加している。
【００４２】
本実施形態の移動体検知システム１において、処理部６は、第１の実施形態と同様に、ステレオ動画像における各フレームの画像並びにステレオカメラ３の光軸間隔及び焦点距離に基づいて、移動体Ｍの空間位置を算出し、算出した移動体Ｍの空間位置が検知範囲２４内に入ったとき、移動体Ｍを検知したと判定する。処理部６は、移動体Ｍを検知したと判定したとき、報知部５に報知動作をさせる。本実施形態ではさらに、処理部６は、移動体Ｍを検知したと判定したとき、算出した移動体Ｍの空間位置の変化に基づいて移動体Ｍの速度を算出する。ここで、処理部６は、複数フレームの画像に基づいて移動体Ｍの空間位置の変化を算出し、フレーム間の時間間隔で除算して移動体Ｍの速度を算出する。処理部６は、算出した移動体Ｍの速度及びステレオカメラ３が撮像したステレオ動画像を記憶部８に記憶する。記憶部８に記憶されるステレオ動画像は、処理部６によって予め圧縮処理される。処理部６は、算出した移動体Ｍの速度を表示部９に表示する。移動体Ｍの速度は、ステレオ動画像を構成する動画像上に表示される。表示部９は、動画像とは別に移動体Ｍの速度を表示してもよい。
【００４３】
本実施形態に係る移動体検知システム１によれば、算出した移動体Ｍの速度及びステレオカメラ３が撮像したステレオ動画像が記憶部８に記憶されるので、記憶された速度とステレオ動画像とを、移動体Ｍが作業エリア２２に進入した場合における原因調査に利用することができる。また、移動体Ｍの速度が表示部９に表示されるので、検知範囲２４に進入した移動体Ｍの速度を監視することができる。処理部６は、検知した移動体Ｍの速度が所定の速度以下のとき、報知部５に報知動作をさせないようにしてもよい。これにより、検知範囲２４内を低速で移動する作業員を検知して不要な報知動作をすることを防ぐことができる。
【００４４】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係る移動体検知システムは、第１の実施形態と同様の構成を有する。本実施形態では、移動体Ｍは、工場又は物流施設の構内を移動する荷役運搬機械又は車両である。物流施設は、物流基地又は倉庫である。物流基地は、トラックターミナル、空港、港湾等である。荷役運搬機械は、例えば、フォークリフト又は無人搬送車等である。車両は、例えば、貨物自動車である。移動体Ｍは、天井クレーンによって吊られて移動する物であってもよい。移動体Ｍの移動経路は、工場又は物流施設の構内の通路である。ステレオカメラ３及びシステム本体４は、移動体Ｍの移動に支障しないように移動経路外、例えば通路外の通路近傍に設置される。処理部６は、通路を指定する白線をハフ変換で検知することによって、検知範囲におけるステレオカメラ３から見た左右の範囲を設定してもよい。
【００４５】
（第４の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係る移動体検知システムは、第１の実施形態と同様の構成を有する。本実施形態では、移動体Ｍは、線路を走行する鉄道車両である。移動体Ｍの移動経路は、線路である。ステレオカメラ３及びシステム本体４は、移動体Ｍの移動に支障しないように建築限界外、例えば線路近傍の保守用通路に設置される。ステレオカメラ３を支持する支持部は、作業員のミス等によって倒れた場合に左右のレールを短絡して鉄道信号を誤動作させないように、ＦＲＰ等の絶縁材料で形成される。また、支持部は、列車風を受けた時の風圧荷重を低減するため、構成部材の断面が円または楕円等の滑らかな形状とされる（図示せず）。処理部６は、線路のレールをハフ変換で検知することによって、検知範囲におけるステレオカメラ３から見た左右の範囲を設定してもよい。処理部６は、画像のコントラストを高める前処理を行い、ハフ変換によるレールの検知を容易にする。
【００４６】
なお、本発明は、上記の実施形態の構成に限られず、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、第２の実施形態の移動体検知システム１において、報知部５を省略しても構わない。この場合、移動体検知システム１は、例えば、車両の速度超過違反の取り締まりに用いることができる。
【符号の説明】
【００４７】
１ 移動体検知システム
２ 移動経路（車線）
２２ 作業エリア
２３ 移動経路外（路肩）
２４ 検知範囲
３ ステレオカメラ
４ システム本体
５ 報知部
５１ 送信部
５２ 受信部
６ 処理部
７ 入力部
８ 記憶部
９ 表示部
Ｂ 光軸間隔
ｆ 焦点距離
Ｍ 移動体（車両）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動経路上を移動する移動体を検知する移動体検知システムであって、
ステレオ動画像を撮像するステレオカメラと、
前記ステレオカメラによって撮像されたステレオ動画像が入力されるシステム本体とを備え、
前記システム本体は、前記ステレオカメラが撮像したステレオ動画像を処理する処理部を有し、
前記ステレオカメラ及びシステム本体は、移動体の移動に支障しないように前記移動経路外に設置され、
前記ステレオカメラは、前記移動経路上に空間範囲として設定された検知範囲を撮像範囲に含むステレオ動画像を撮像し、
前記処理部は、前記ステレオ動画像における各フレームの画像並びに前記ステレオカメラの光軸間隔及び焦点距離に基づいて、その移動体の空間位置を算出し、算出した移動体の空間位置が前記検知範囲内に入ったとき、その移動体を検知したと判定することを特徴とする移動体検知システム。
【請求項２】
前記システム本体は、前記処理部へのデータ入力操作を受ける入力部と、前記ステレオ動画像を構成する１対の動画像のうち少なくとも一方の動画像を表示する表示部とを有し、
前記検知範囲は、前記入力部のデータ入力操作によって設定可能とされ、
前記表示部は、前記動画像及び前記検知範囲を表示することを特徴とする請求項１に記載の移動体検知システム。
【請求項３】
前記検知範囲における高さ範囲は、移動体が移動する面から離間した範囲に設定されていることを特徴とする請求項２に記載の移動体検知システム。
【請求項４】
移動体が接近したことを前記移動経路上にある作業エリアで作業する作業員に報知するための報知部をさらに備え、
前記検知範囲は、前記作業エリアに対して移動体の移動方向手前に設定され、
前記処理部は、移動体を検知したと判定したとき、前記報知部に報知動作をさせることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の移動体検知システム。
【請求項５】
前記報知部は、無線信号を送信する送信部と、前記送信部が送信した無線信号を受信して音声警報を発生する受信部とを有し、
前記送信部は、移動体の移動に支障しないように前記移動経路外に設置され、
前記受信部は、作業員によって携行されることを特徴とする請求項４に記載の移動体検知システム。
【請求項６】
前記受信部は、骨伝導によって作業員に音声警報を伝達する骨伝導スピーカを有することを特徴とする請求項５に記載の移動体検知システム。
【請求項７】
前記システム本体は、前記処理部が出力するデータを記憶する記憶部を有し、
前記処理部は、移動体を検知したと判定したとき、前記ステレオカメラが撮像したステレオ動画像を前記記憶部に記憶することを特徴とする請求項２乃至請求項６に記載の移動体検知システム。
【請求項８】
前記処理部は、移動体を検知したと判定したとき、算出した移動体の空間位置の変化に基づいてその移動体の速度を算出し、算出した移動体の速度を前記記憶部に記憶することを特徴とする請求項７に記載の移動体検知システム。
【請求項９】
前記処理部は、前記動画像及び算出した移動体の速度を前記表示部に表示することを特徴とする請求項８に記載の移動体検知システム。
【請求項１０】
前記移動体は、道路を走行する車両であることを特徴とする請求項１乃至請求項９に記載の移動体検知システム。
【請求項１１】
前記移動体は、工場又は物流施設の構内を移動する荷役運搬機械又は車両であることを特徴とする請求項１乃至請求項９に記載の移動体検知システム。
【請求項１２】
前記移動体は、レール上を走行する鉄道車両であることを特徴とする請求項１乃至請求項９に記載の移動体検知システム。
【請求項１】
移動経路上を移動する移動体を検知する移動体検知システムであって、
ステレオ動画像を撮像するステレオカメラと、
前記ステレオカメラによって撮像されたステレオ動画像が入力されるシステム本体とを備え、
前記システム本体は、前記ステレオカメラが撮像したステレオ動画像を処理する処理部を有し、
前記ステレオカメラ及びシステム本体は、移動体の移動に支障しないように前記移動経路外に設置され、
前記ステレオカメラは、前記移動経路上に空間範囲として設定された検知範囲を撮像範囲に含むステレオ動画像を撮像し、
前記処理部は、前記ステレオ動画像における各フレームの画像並びに前記ステレオカメラの光軸間隔及び焦点距離に基づいて、その移動体の空間位置を算出し、算出した移動体の空間位置が前記検知範囲内に入ったとき、その移動体を検知したと判定することを特徴とする移動体検知システム。
【請求項２】
前記システム本体は、前記処理部へのデータ入力操作を受ける入力部と、前記ステレオ動画像を構成する１対の動画像のうち少なくとも一方の動画像を表示する表示部とを有し、
前記検知範囲は、前記入力部のデータ入力操作によって設定可能とされ、
前記表示部は、前記動画像及び前記検知範囲を表示することを特徴とする請求項１に記載の移動体検知システム。
【請求項３】
前記検知範囲における高さ範囲は、移動体が移動する面から離間した範囲に設定されていることを特徴とする請求項２に記載の移動体検知システム。
【請求項４】
移動体が接近したことを前記移動経路上にある作業エリアで作業する作業員に報知するための報知部をさらに備え、
前記検知範囲は、前記作業エリアに対して移動体の移動方向手前に設定され、
前記処理部は、移動体を検知したと判定したとき、前記報知部に報知動作をさせることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の移動体検知システム。
【請求項５】
前記報知部は、無線信号を送信する送信部と、前記送信部が送信した無線信号を受信して音声警報を発生する受信部とを有し、
前記送信部は、移動体の移動に支障しないように前記移動経路外に設置され、
前記受信部は、作業員によって携行されることを特徴とする請求項４に記載の移動体検知システム。
【請求項６】
前記受信部は、骨伝導によって作業員に音声警報を伝達する骨伝導スピーカを有することを特徴とする請求項５に記載の移動体検知システム。
【請求項７】
前記システム本体は、前記処理部が出力するデータを記憶する記憶部を有し、
前記処理部は、移動体を検知したと判定したとき、前記ステレオカメラが撮像したステレオ動画像を前記記憶部に記憶することを特徴とする請求項２乃至請求項６に記載の移動体検知システム。
【請求項８】
前記処理部は、移動体を検知したと判定したとき、算出した移動体の空間位置の変化に基づいてその移動体の速度を算出し、算出した移動体の速度を前記記憶部に記憶することを特徴とする請求項７に記載の移動体検知システム。
【請求項９】
前記処理部は、前記動画像及び算出した移動体の速度を前記表示部に表示することを特徴とする請求項８に記載の移動体検知システム。
【請求項１０】
前記移動体は、道路を走行する車両であることを特徴とする請求項１乃至請求項９に記載の移動体検知システム。
【請求項１１】
前記移動体は、工場又は物流施設の構内を移動する荷役運搬機械又は車両であることを特徴とする請求項１乃至請求項９に記載の移動体検知システム。
【請求項１２】
前記移動体は、レール上を走行する鉄道車両であることを特徴とする請求項１乃至請求項９に記載の移動体検知システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−２０３７９４（Ｐ２０１２−２０３７９４Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６９７０５（Ｐ２０１１−６９７０５）
【出願日】平成２３年３月２８日（２０１１．３．２８）
【出願人】（５０８０９９９１１）西日本高速道路メンテナンス関西株式会社 (5)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２８日（２０１１．３．２８）
【出願人】（５０８０９９９１１）西日本高速道路メンテナンス関西株式会社 (5)
【Ｆターム（参考）】
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