車両挙動把握システム
【課題】 高速道路の出入口車線上部に少なくとも2台のカメラを設置し、当該カメラによって、通行する車両を撮像し、画像処理することにより、車両の位置、車両速度、車両の前後進など車両の挙動を検知する車両挙動把握システムを提供する。
【解決手段】 カメラエリア内に車両が進入すると、車両が検出される（Ｓ１）。次に、検出された車両の特長であるバンパーが検出される（Ｓ２）。次に、カメラから車両までの距離Ｌｎ、角度θｎ１、θｎ２が算出される（Ｓ３）。次に、距離Ｌｎが検出されてからの所定時間Ｔ経過後、カメラから車両までの距離Ｌｍ、角度θｍ１、θｍ２が算出される。これらの値を元に、車両の速度Ｖ、及び車両の前進、後進が判定される。この判定の結果、速度オーバーの場合、及び車両の行方向が異なるとき、路側表示器６に警告が表示される（Ｓ６）。
【解決手段】 カメラエリア内に車両が進入すると、車両が検出される（Ｓ１）。次に、検出された車両の特長であるバンパーが検出される（Ｓ２）。次に、カメラから車両までの距離Ｌｎ、角度θｎ１、θｎ２が算出される（Ｓ３）。次に、距離Ｌｎが検出されてからの所定時間Ｔ経過後、カメラから車両までの距離Ｌｍ、角度θｍ１、θｍ２が算出される。これらの値を元に、車両の速度Ｖ、及び車両の前進、後進が判定される。この判定の結果、速度オーバーの場合、及び車両の行方向が異なるとき、路側表示器６に警告が表示される（Ｓ６）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高速道路の入口などに設置される有料道路料金収受システムに関し、特に、有料道路の入口にカメラを設置して通過する車両の挙動を把握する車両挙動把握システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、有料道路に設置されているＥＴＣシステムには、進入してくる車両を検知するために道路の両側に多数の光学式検知装置（以下、センサと称する。）を設置して車両の通過状態を検知している。この種の装置に車種判別装置が知られており、例えば、投光器と受光器との対が通行路の対抗する位置に設置された車両分離機、車高を検出するセンサ、車両の長さ（車長）を識別するためのセンサ、車種判別用踏み板などからなる車両検知部と、これらの検知情報を基に車種を判別する車種判別部（例えばＣＰＵ）からなる装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２０００−９９８７４号公報 （第６頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１記載の車両の通過状態検知では、基本的に該当するセンサを車両が遮ったかどうかの情報に基づいて、車両の位置を推定することになるため、車両の前後進、速度などを正確に把握するのは困難であった。
【０００４】
また、道路事業者にとって、道路上に機器を多数設置する必要が生じることから多額の設備工事費用が発生していた。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、高速道路などの出入口車線上部に少なくとも2台のカメラを設置し、当該カメラによって、通行する車両を撮像し、得られた画像を処理することによって、従来困難であった車両の位置、車両の前後進、車両の速度など、当該車両の挙動を検知し、かつ、設置工事費用の低減が可能な車両挙動把握システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１記載の車両挙動把握システムは、道路の上部で、当該道路に交わる2箇所に所定の間隔を有して設置され、通行する車両を撮像する2個の撮像手段と、この撮像手段によって撮像された車両の画像から、当該車両の特定箇所をそれぞれ抽出する画像抽出手段と、この画像抽出手段によって抽出された特定箇所の位置を、前記撮像手段の撮像中心からのずれ量としてそれぞれ算出するずれ量検知手段と、このずれ量検知手段によって検出された2個のずれ量から、前記撮像手段から前記車両の特定箇所までの距離を算出する演算手段と、前記車両が通過する2地点で、前記演算手段によって算出された前記距離により通行する車両の車両速度を検知する車両速度検知手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の請求項２記載の車両挙動把握システムは、道路の上部で、かつ道路に交わる2箇所に所定の間隔を有して設置され、通行する車両を撮像する2個の撮像手段と、この撮像手段によって撮像された車両の画像から、当該車両の特定箇所をそれぞれ抽出する画像抽出手段と、この画像抽出手段によって抽出された特定箇所の位置を、前記撮像手段の撮像中心からのずれ量としてそれぞれ算出するずれ量検知手段と、このずれ量検知手段によって検出された2個のずれ量から、前記撮像手段から前記車両の特定箇所までの角度を算出する演算手段と、前記２地点で、前記演算手段によって算出された前記角度により通行する車両の前進又は後進を検知する前後進検知手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高速道路などの入口車線上部にカメラを少なくとも2台設置し、当該カメラによって、通行する車両を撮像し、得られた画像を処理することによって、従来困難であった車両の位置、車両の前後進、車両の速度など当該車両の挙動を検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１０】
図１は、本発明の実施例１による車両挙動把握システムを搭載した自動料金収受システム（以下、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection）システムと称する。）の機器設置図である。入口車線１には、車両検知装置Ｓ１、進入表示器２、進入制御装置３Ａ、車両検知装置Ｓ２、路側表示器６、発進制御装置５Ａ、車両検知装置Ｓ４が設置され、車両制御装置４Ａに接続される。また、車両３０に搭載されている車載器（図示しない）と無線通信する路側無線装置２１が、車両制御装置４Ａに接続される。さらにこの路側無線装置２１を設置する架台２０には、この路側無線装置２１の両側（道路の上部で、道路に交わる位置）にカメラ２２Ａ、２２Ｂが設置される。
【００１１】
出口車線１０には、入口車線１に設置した機器と同様の機器が設置され、同様に車両制御装置（図示しない）に接続される。
【００１２】
各車線毎に設けられた車両制御装置４Ａの処理結果は、ＥＴＣ処理装置に備えられた伝送装置によって上位局に送信される。以下、入口車線１にＥＴＣシステム機器を設置した場合を例に詳細に説明する。
【００１３】
車両検知装置Ｓ１、Ｓ２、Ｓ４は、車両の位置を検出するための装置で、車線の路側に設置される。本実施例では、カメラが用いられている。
【００１４】
進入表示器２は、車線へ車両を進入させるために、車両誘導案内をするための表示装置で、車線の路側に設置される。
【００１５】
進入制御装置３Ａは、車線へ車両を進入させるために、阻止棒３Ｂを使用して車両進入を制御するための装置で、入口車線１の路側に設置される。なお、ＥＴＣシステムでは、車両検知装置Ｓ１、進入制御装置３Ａ、及び阻止棒３Ｂを省略して構成してもよい。ＥＴＣシステムでは、ノンストップで料金収受を行うことを目的としているため、通常、車両検知装置Ｓ１、進入制御装置３Ａ、及び阻止棒３Ｂを必要としないが、ETC対応車両でない車両がＥＴＣ対応車線に進入した場合など、別途料金収受が必要になり、ノンストップ処理ができない場合がある。このような場合には、車両検知装置Ｓ１、進入制御装置３Ａ、及び阻止棒３Ｂにより、後続する車両の進入を阻止する必要がある。
【００１６】
路側表示器６は、入口車線１内へ進入した車両に対して、処理結果を案内するための表示装置で、入口車線１の路側に設置される。
【００１７】
発信制御装置５Ａは、入口車線１内へ進入した車両に対して、阻止棒５Ｂを利用して車両退出を制御するための装置で、入口車線１の路側に設置される。
【００１８】
ＥＴＣ処理装置は、入口車線１に設置される各種機器の制御を行い、一連の料金収受業務を制御する装置である。
【００１９】
路側無線装置２１、カメラ２２Ａ、カメラ２２Ｂは車線上部に設置された架台２０に配置される。路側無線装置２１は、車線上部の中央部に配置され、路側無線装置２１の両側にカメラ２２Ａ及びカメラ２２Ｂが配置される。
【００２０】
路側無線装置２１は、車両に搭載される車載器（図示しない）と無線による送受信可能なアンテナを搭載した無線装置で、車線上部から別途設定された送受信範囲をカバーするように当該アンテナの送受信方向が設定される。
【００２１】
図２は、図１に示すＥＴＣシステムの機器構成図である。ＥＴＣシステムは、入口車線１に設置される装置、出口車線１０に設置される装置、及び共用装置で構成される。
【００２２】
入口車線１には、上述したように車両の進入を検知する装置、検知した車両の車載器と無線通信して料金を収受する装置、及び通行する車両を監視する装置が備えられている。
【００２３】
車両の進入を検知する装置には、ＣＣＤなどの受光素子を有する車両検知装置Ｓ１、Ｓ２、Ｓ４が備えられており、通行する車両を撮像する。撮像された画像は、画像処理装置４０に送信される。
【００２４】
また、カメラ２２Ａ、２２ＢもＣＣＤなどの受光素子を有し、通行する車両を撮像した画像を画像処理装置４０に送信する。
【００２５】
画像処理装置４０は、受信した画像からバンパーなど、車両の特定箇所を抽出する。さらに車両、及び車両のナンバーなどを切り出す場合もある。切り出された画像データは、データ処理装置４１に送信される。
【００２６】
データ処理装置４１は、受信した画像データをメモリ（図示しない）に記憶し、抽出された特定箇所の位置を撮像中心からのずれ量として算出するずれ量検知手段を有する。また、このずれ量検知手段によって検出された2個のずれ量から、撮像手段であるカメラから車両の特定箇所であるバンパーまでの距離及び角度を算出する演算手段を有する。さらに、車両が通過する2地点での上記ずれ量、距離、及び角度から通行する車両の車両速度検知手段、及び通行する車両の前進又は後進を検知する前後進検知手段を有する。
【００２７】
一方、上述した車両、及び車両のナンバーを切り出した場合は、メモリに記憶されている標準画像データと似度法などによって比較し、車両の大きさ、車両の種類（車種）、車両のナンバーなどを認識する場合もある。この認識結果は、車両制御装置４Ａに送信される。
【００２８】
車両制御装置４Ａは、受信したデータに基づき、車両の通過台数を計数する通過台数計数手段、及び車線に設定されている通行方向と異なるとき、当該車両の操作者（運転手）に対して警報を発する警報手段を制御する。なお、本実施例では、警報を発する手段として路側表示器６に警報表示を行う。同様に警報を音で通知することも可能である。
【００２９】
検知した車両の車載器と無線通信して料金収受する装置には、路側無線装置２１が備えられている。この路側無線装置２１は、車両制御装置４Ａと接続されており、車載器と無線通信した結果を車両制御装置４Ａに送信する。また、車両制御装置４Ａの指示に基づいて例えば通行料金を車載器に搭載されているＩＣカードから徴収する。
【００３０】
通行する車両を監視する装置には、監視カメラ４２が備えられている。この監視カメラ４２には、監視カメラ４２の設置位置に対して車両の進入を監視す前部監視カメラと車両の退出を監視する後部監視カメラが備えられており、不正車両の進入を監視する。監視カメラ４２の画像は、画像処理装置４０に入力され、モニタ（図示しない）に表示される。操作員は、モニタ（図示しない）に表示された画像を目視確認できると共に、得られた画像を元に、例えば逆走する車両や想定外の動作を行う物体が検出された場合に警報を発するなどの処理を行ことができる。
【００３１】
さらに、アイランド９に設置されたブース８には、ＩＣカードリーダ装置８Ａ、ブース内表示器８Ｂ，車線監視制御盤８Ｃが備えられている。
【００３２】
ＩＣカードリーダ装置８Ａは、ＥＴＣ対応車線に進入した車両の車載器との間の無線通信が失敗した場合などに、このＩＣカードリーダ装置８Ａによって再読み込みを行うことができる。
【００３３】
ブース内表示器８Ｂ及び車線監視制御盤８Ｃは、自車線の監視及び他車線の監視及び操作を行うことができる。ＥＴＣ対応車線における自車線の監視には、表示部と操作部が設けられており、表示部では、緊急表示、通行する車両の車種表示、通行する車両が違反車両の場合には違反車両表示を行うことができる。また、操作部には、ＥＴＣ対応車線にＥＴＣ非対応車両が進入した場合に通行券を特別に発行する通行券発行ボタンなどが備えられている。
【００３４】
他車線の監視は、自車線の車線監視制御盤８Ｃから他車線の車線監視制御盤８Cnの監視を行うことである。
【００３５】
図３は、カメラによる車両挙動把握システムを搭載した入口車線１の概略側面断面図である。図４は、図3の正面図である。図５は、図３の平面図で、カメラ２２A、２２Ｂと車両３０の関係を表している。図３〜図５を参照して車両挙動システムの説明を行う。
【００３６】
図３では、カメラ２２Aが図示されているが、上述したように路側無線装置２１の反対側にカメラ２２B（図示しない）が設置され、架台２０に固定されている。
【００３７】
カメラ２２Ａの視野２２Ａ１の進行方向の視野Ｌ１はカメラ２２Aの設置位置から例えば４０ｍに設定される。この撮像範囲は、カメラの解像度と被写体である車両を検知する検知精度によって設定され、一義的に決定されるものではない。図示しないカメラ２２Bの進行方向の撮像視野L２もカメラ２２Bの設置位置から４０ｍに設定される。カメラ２２Aの出力信号２２Ａ２は画像処理装置４０に入力される。同様にカメラ２２Ｂの出力信号も画像処理装置４０に入力される。
【００３８】
図４は、図３の正面図で、架台２０に設置したカメラ２２Ａ、２２Ｂの車線と直行方向の視野２２Ａ１、２２Ｂ１が示される。視野２２Ａ１、２２Ｂ１は共に車線１内にある車両３０を補足できる視野になるように光学レンズが選択され、かつ設定される。このように設定することによって、車両３０が進入車線１の左右にずれた場合であっても、車両を検知することができる。
【００３９】
図５は、図３の平面図で、車両３０までの距離を測定する方法を説明する図である。本実施例では、カメラ２２Aとカメラ２２Bの間隔であるカメラ間隔Ｌｐを４ｍに設定してある。例えば車両３０のバンパー部３０Ａに相当する点Ｐまでの距離Ｌｎを算出する方法を説明する。なお、点Ｐは、車両の特定箇所であるバンパー部３０Ａの中央に設定してある。
【００４０】
カメラ間隔Ｌｐ、カメラから車両までの距離Ｌｎ、カメラの焦点距離ｆ、カメラ２２Ａの撮像面２２Ａ２、カメラ２２Ｂの撮像面２２Ｂ２、点Ｐの撮像面での中心位置からの距離をそれぞれ、ずれ量Ｚ１、ずれ量Ｚ２、カメラの法線位置からの距離をＸとするときの、カメラから車両までの距離Ｌｎを算出する。なお、上記ずれ量Ｚ１、Ｚ２は、上述したようにずれ量検知手段としての画像処理手段４０によって算出される。
【００４１】
実施例では、カメラ２２Ａ、２２Ｂの焦点距離ｆに比べてカメラ２２Ａ、２２Ｂから車両までの距離Ｌｎが十分大きいため、ほぼ焦点Ｆに結像される。
【００４２】
従って、カメラ２２Ａ側の撮像によって式（１）、式（２）が成り立ち、かつ、カメラ２２Ｂ側の撮像によって式（３）、式（４）が成り立つ。
Ｌｎ：ｆ＝Ｘ：Ｚ１・・・・・・・・（１）
Ｌｎ＝ｆ・Ｘ／Ｚ１・・・・・・・・（２）
Ｌｎ：ｆ＝（Ｌｐ−X）：Ｚ２・・・・（３）
Ｘ＝（Ｌｐ・ｆ−ＬｎＺ２）／ｆ・・（４）
以上の結果得られた式（２）に式（４）を代入してカメラから車両までの距離Ｌｎが式（５）によって算出される。
Ｌｎ＝Ｌｐ・ｆ／Ｚ・・・・・・・・（５）
ただしＺ＝Ｚ１＋Ｚ２・・・・・・・（６）
また、撮像位置Ｚ１、Ｚ２が算出されれば、焦点距離ｆから角度θｎ１、θｎ２が算出される。
【００４３】
図６は、図３の平面図で、車両が進入方向に移動したときの状態を説明する図である。ここでは、カメラから車両３０までの距離Ｌｎであるときの状態から、車両３０が図示矢印A方向に進入し、カメラから車両までの距離がＬmになった状態を示している。
【００４４】
ここで、例えば高速道路料金所のＥＴＣ車線などにカメラ２２A、２２Bを設置する場合について、得られた式（５）の例を説明する。高速道路料金所のＥＴＣ車線で、ＥＴＣ対応車両が例えば４０ｋｍ／ｈで走行する場合であれば４０ｍ以上の車間距離が必要であると言われている。従って、カメラ２２Ａの視野２２Ａ１、及びカメラ２２Ｂの視野２２Ｂ２は、カメラから車両までの距離Ｌｎを４０ｍとした場合に1台の車両を補足できるように設定される。上述した例の場合、カメラから車両までの距離Ｌｎ＝４０ｍとなり、カメラ間隔Ｌｐ＝４ｍに設定してあるから、ｆ／Ｚ＝１０となる。例えば、ずれ量Ｚ＝３５ｍｍとした場合、カメラ２２Ａ、２２Ｂに使用されているレンズの焦点距離ｆ＝３５０ｍｍとなる。
【００４５】
また、車両が前進して、カメラから車両までの距離Ｌｎが車両の検出限界であるＬｍ（＝３．４６ｍ）まで接近した場合には、ｆ／Ｚ＝０．８６となり、レンズの焦点距離ｆ＝３０ｍｍとなる。従って本実施例では、レンズの焦点距離が３０ｍｍ〜３５０ｍｍまで自動的に移動可能なレンズが使用される。
【００４６】
上述したように、２個のカメラによって撮像された撮像位置からＺ１、Ｚ２を算出し、そのときの焦点距離ｆと２個のカメラ間隔Ｌｐから、カメラから車両までの距離Ｌｎが算出され、同様にカメラから車両までの距離Ｌｍが算出される。さらに、撮像位置Ｚ１、Ｚ２から、角度θｎ１、θｎ２、θｍ１、θｍ２が算出される。
【００４７】
角度θｎ１は、カメラ２２Ａの撮像視野に進入した車両の特徴箇所Ｐを検出したとき、この特徴箇所Ｐと前記撮像中心Ｃ１とを結ぶ線が撮像中心Ｃ１に対してつくる第１角度であり、同様に角度θｍ１は、角度θｎ１が検知されてから所定時間経過後に当該特徴箇所Ｐと前記撮像中心Ｃ１とを結ぶ線が撮像中心Ｃ１に対してつくる第２角度である。
【００４８】
角度θｎ２は、カメラ２２Ｂの撮像視野に進入した車両の特徴箇所Ｐを検出したとき、この特徴箇所Ｐと前記撮像中心Ｃ２とを結ぶ線が撮像中心Ｃ２に対してつくる第３角度であり、同様に角度θｍ２は、角度θｎ２が検知されてから所定時間経過後に当該特徴箇所Ｐと前記撮像中心Ｃ２とを結ぶ線が撮像中心Ｃ２に対してつくる第４角度である。
【００４９】
実際には、カメラから車両までの距離Ｌｎで角度θｎ１、θｎ２が同じタイミングで算出され、カメラから車両までの距離Ｌｍで角度θｍ１、θｍ２が同時に算出される。本実施例では、特徴箇所Ｐがカメラ２２で撮像した画像及びカメラ２２Ｂで撮像した画像の両方で検知されるものとして説明したが、車両の走行位置、バンパー形状によっては、同時に検知されない場合も考えられる。そのため、何れか一方で検知された場合をもって特徴箇所Ｐが検知されたものとして上述した角度を算出しても同様の結果が得られる。
【００５０】
図７は、本発明の実施例を説明するフローチャートである。
最初に、カメラエリア内に車両が進入すると、車両が検出される（Ｓ１）。
【００５１】
次に、検出された車両の特長抽出が行われる。本実施例では、バンパーが検出される（Ｓ２）。
【００５２】
次に、カメラから車両までの距離Ｌｎが上述した方法によって算出される。本実施例では、車両のバンパー３０Ａまでの距離Ｌｎ、角度θｎ１、θｎ２が算出される（Ｓ３）。
【００５３】
次に、Ｌｎが検出されてからの所定時間Ｔ経過後、カメラから車両までの距離Ｌｍ、角度θｍ１、θｍ２を算出し、車両の速度Ｖを式（７）によって算出する。
Ｖ＝（Ｌｎ−Ｌｍ）／Ｔ・・・・・・・（７）
Ｖ：車両速度（ｍ／ｓ）
Ｌｎ：カメラから車両までの距離（ｍ）
Ｌｍ：Ｌｎ通過後、所定時間Ｔ経過したときのカメラから車両までの距離（ｍ）
Ｔ：所定時間（Ｓ）
【００５４】
また、角度θｎ１、θｎ２、θｍ１、θｍ２を式（８）及び式（９）に基づいて車両の前進、後進を判定する。すなわち、式（８）が成立する場合、車両は前進しており、式（９）が成立する場合、車両は後進していると判定される（Ｓ４）。ここで第1角度であるθｎ１と、第2角度であるθｍ１は第1比較手段を有するデータ処理装置４１で比較される。同様に第３角度であるθｎ２と第4角度であるθｍ２は第2比較手段を有するデータ処理装置４１で比較される。
【００５５】
θｎ１＞θｍ１又はθｎ２＞θｍ２・・（８）
θｎ１＜θｍ１又はθｎ２＜θｍ２・・（９）
【００５６】
次に、式（７）で算出された速度Ｖが制限速度Ｖｓを超えていないか判定される（Ｓ５）。この判定の結果、速度がオーバーしている場合（Ｓ５のＹＥＳ）、路側表示器６に速度オーバー警告が表示される（Ｓ６）。
【００５７】
次に、車両３０がカメラエリア（カメラ２２Ａ及びカメラ２２Ｂの視野）外に退出したか判定される（Ｓ７）。この判定の結果、カメラエリア外に退出していない場合（Ｓ７のＮｏ）、ステップＳ１に戻って再処理を行う。一方、カメラエリアから車両が退出している場合（Ｓ７のＹＥＳ）、車両が通過したものと見なされ車両の通過台数がカウントされる（通過台数計数手段、Ｓ８）。
【００５８】
なお、本実施例では、路側無線装置を設置する架台にカメラを取り付けたが必ずしもこれに限定するものではなく、専用の架台を設けてもよい。また、車両のバンパーを検出して車線における車両位置としたが、例えばナンバープレート位置を検出して車線における車両位置としても同様の結果が得られる。
【００５９】
以上述べたように本発明によれば、車線の上部に所定間隔を設けてカメラを２台設置し、当該カメラで通行する車両を撮像し、得られた画像を処理することによって、車両の位置、車両の前後進、及び車両の速度を検出して判定することによって当該車両の挙動を検知することができる。また、路側無線装置設置架台を共用することにより、個別に車両検知装置を複数個設置する方式に比べて、設置工事費用の低減が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施例による車両挙動把握システムを搭載したＥＴＣシステムの機器設置図。
【図２】図１に示すＥＴＣシステムの機器構成図。
【図３】カメラによる車両挙動把握システムを搭載した入口車線の概略側断面図。
【図４】カメラによる車両挙動把握システムを搭載した入口車線の概略正面図。
【図５】図３の平面図で、車両までの距離を測定する方法を説明する図。
【図６】図３の平面図で、車両が進入方向に移動したときの状態を説明する図。
【図７】本発明の実施例を説明するフローチャート。
【符号の説明】
【００６１】
１ 入口車線
５Ａ 発信制御装置
５Ｂ 阻止棒
６ 路側表示器
８ ブース
１０ 出口車線
２０ 架台
２１ 路側無線装置
２２Ａ カメラ
２２Ａ１ カメラ２２Ａの視野
２２Ａ２ カメラ２２Ａの撮像エリア
２２Ｂ カメラ
２２Ｂ１ カメラ２２Ｂの視野
２２Ｂ２ カメラ２２Ｂの撮像エリア
３０ 車両
３０Ａ バンパー
４０ 画像処理装置
４１ データ処理装置
４２ 監視カメラ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高速道路の入口などに設置される有料道路料金収受システムに関し、特に、有料道路の入口にカメラを設置して通過する車両の挙動を把握する車両挙動把握システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、有料道路に設置されているＥＴＣシステムには、進入してくる車両を検知するために道路の両側に多数の光学式検知装置（以下、センサと称する。）を設置して車両の通過状態を検知している。この種の装置に車種判別装置が知られており、例えば、投光器と受光器との対が通行路の対抗する位置に設置された車両分離機、車高を検出するセンサ、車両の長さ（車長）を識別するためのセンサ、車種判別用踏み板などからなる車両検知部と、これらの検知情報を基に車種を判別する車種判別部（例えばＣＰＵ）からなる装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２０００−９９８７４号公報 （第６頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１記載の車両の通過状態検知では、基本的に該当するセンサを車両が遮ったかどうかの情報に基づいて、車両の位置を推定することになるため、車両の前後進、速度などを正確に把握するのは困難であった。
【０００４】
また、道路事業者にとって、道路上に機器を多数設置する必要が生じることから多額の設備工事費用が発生していた。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、高速道路などの出入口車線上部に少なくとも2台のカメラを設置し、当該カメラによって、通行する車両を撮像し、得られた画像を処理することによって、従来困難であった車両の位置、車両の前後進、車両の速度など、当該車両の挙動を検知し、かつ、設置工事費用の低減が可能な車両挙動把握システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１記載の車両挙動把握システムは、道路の上部で、当該道路に交わる2箇所に所定の間隔を有して設置され、通行する車両を撮像する2個の撮像手段と、この撮像手段によって撮像された車両の画像から、当該車両の特定箇所をそれぞれ抽出する画像抽出手段と、この画像抽出手段によって抽出された特定箇所の位置を、前記撮像手段の撮像中心からのずれ量としてそれぞれ算出するずれ量検知手段と、このずれ量検知手段によって検出された2個のずれ量から、前記撮像手段から前記車両の特定箇所までの距離を算出する演算手段と、前記車両が通過する2地点で、前記演算手段によって算出された前記距離により通行する車両の車両速度を検知する車両速度検知手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明の請求項２記載の車両挙動把握システムは、道路の上部で、かつ道路に交わる2箇所に所定の間隔を有して設置され、通行する車両を撮像する2個の撮像手段と、この撮像手段によって撮像された車両の画像から、当該車両の特定箇所をそれぞれ抽出する画像抽出手段と、この画像抽出手段によって抽出された特定箇所の位置を、前記撮像手段の撮像中心からのずれ量としてそれぞれ算出するずれ量検知手段と、このずれ量検知手段によって検出された2個のずれ量から、前記撮像手段から前記車両の特定箇所までの角度を算出する演算手段と、前記２地点で、前記演算手段によって算出された前記角度により通行する車両の前進又は後進を検知する前後進検知手段と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、高速道路などの入口車線上部にカメラを少なくとも2台設置し、当該カメラによって、通行する車両を撮像し、得られた画像を処理することによって、従来困難であった車両の位置、車両の前後進、車両の速度など当該車両の挙動を検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１０】
図１は、本発明の実施例１による車両挙動把握システムを搭載した自動料金収受システム（以下、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection）システムと称する。）の機器設置図である。入口車線１には、車両検知装置Ｓ１、進入表示器２、進入制御装置３Ａ、車両検知装置Ｓ２、路側表示器６、発進制御装置５Ａ、車両検知装置Ｓ４が設置され、車両制御装置４Ａに接続される。また、車両３０に搭載されている車載器（図示しない）と無線通信する路側無線装置２１が、車両制御装置４Ａに接続される。さらにこの路側無線装置２１を設置する架台２０には、この路側無線装置２１の両側（道路の上部で、道路に交わる位置）にカメラ２２Ａ、２２Ｂが設置される。
【００１１】
出口車線１０には、入口車線１に設置した機器と同様の機器が設置され、同様に車両制御装置（図示しない）に接続される。
【００１２】
各車線毎に設けられた車両制御装置４Ａの処理結果は、ＥＴＣ処理装置に備えられた伝送装置によって上位局に送信される。以下、入口車線１にＥＴＣシステム機器を設置した場合を例に詳細に説明する。
【００１３】
車両検知装置Ｓ１、Ｓ２、Ｓ４は、車両の位置を検出するための装置で、車線の路側に設置される。本実施例では、カメラが用いられている。
【００１４】
進入表示器２は、車線へ車両を進入させるために、車両誘導案内をするための表示装置で、車線の路側に設置される。
【００１５】
進入制御装置３Ａは、車線へ車両を進入させるために、阻止棒３Ｂを使用して車両進入を制御するための装置で、入口車線１の路側に設置される。なお、ＥＴＣシステムでは、車両検知装置Ｓ１、進入制御装置３Ａ、及び阻止棒３Ｂを省略して構成してもよい。ＥＴＣシステムでは、ノンストップで料金収受を行うことを目的としているため、通常、車両検知装置Ｓ１、進入制御装置３Ａ、及び阻止棒３Ｂを必要としないが、ETC対応車両でない車両がＥＴＣ対応車線に進入した場合など、別途料金収受が必要になり、ノンストップ処理ができない場合がある。このような場合には、車両検知装置Ｓ１、進入制御装置３Ａ、及び阻止棒３Ｂにより、後続する車両の進入を阻止する必要がある。
【００１６】
路側表示器６は、入口車線１内へ進入した車両に対して、処理結果を案内するための表示装置で、入口車線１の路側に設置される。
【００１７】
発信制御装置５Ａは、入口車線１内へ進入した車両に対して、阻止棒５Ｂを利用して車両退出を制御するための装置で、入口車線１の路側に設置される。
【００１８】
ＥＴＣ処理装置は、入口車線１に設置される各種機器の制御を行い、一連の料金収受業務を制御する装置である。
【００１９】
路側無線装置２１、カメラ２２Ａ、カメラ２２Ｂは車線上部に設置された架台２０に配置される。路側無線装置２１は、車線上部の中央部に配置され、路側無線装置２１の両側にカメラ２２Ａ及びカメラ２２Ｂが配置される。
【００２０】
路側無線装置２１は、車両に搭載される車載器（図示しない）と無線による送受信可能なアンテナを搭載した無線装置で、車線上部から別途設定された送受信範囲をカバーするように当該アンテナの送受信方向が設定される。
【００２１】
図２は、図１に示すＥＴＣシステムの機器構成図である。ＥＴＣシステムは、入口車線１に設置される装置、出口車線１０に設置される装置、及び共用装置で構成される。
【００２２】
入口車線１には、上述したように車両の進入を検知する装置、検知した車両の車載器と無線通信して料金を収受する装置、及び通行する車両を監視する装置が備えられている。
【００２３】
車両の進入を検知する装置には、ＣＣＤなどの受光素子を有する車両検知装置Ｓ１、Ｓ２、Ｓ４が備えられており、通行する車両を撮像する。撮像された画像は、画像処理装置４０に送信される。
【００２４】
また、カメラ２２Ａ、２２ＢもＣＣＤなどの受光素子を有し、通行する車両を撮像した画像を画像処理装置４０に送信する。
【００２５】
画像処理装置４０は、受信した画像からバンパーなど、車両の特定箇所を抽出する。さらに車両、及び車両のナンバーなどを切り出す場合もある。切り出された画像データは、データ処理装置４１に送信される。
【００２６】
データ処理装置４１は、受信した画像データをメモリ（図示しない）に記憶し、抽出された特定箇所の位置を撮像中心からのずれ量として算出するずれ量検知手段を有する。また、このずれ量検知手段によって検出された2個のずれ量から、撮像手段であるカメラから車両の特定箇所であるバンパーまでの距離及び角度を算出する演算手段を有する。さらに、車両が通過する2地点での上記ずれ量、距離、及び角度から通行する車両の車両速度検知手段、及び通行する車両の前進又は後進を検知する前後進検知手段を有する。
【００２７】
一方、上述した車両、及び車両のナンバーを切り出した場合は、メモリに記憶されている標準画像データと似度法などによって比較し、車両の大きさ、車両の種類（車種）、車両のナンバーなどを認識する場合もある。この認識結果は、車両制御装置４Ａに送信される。
【００２８】
車両制御装置４Ａは、受信したデータに基づき、車両の通過台数を計数する通過台数計数手段、及び車線に設定されている通行方向と異なるとき、当該車両の操作者（運転手）に対して警報を発する警報手段を制御する。なお、本実施例では、警報を発する手段として路側表示器６に警報表示を行う。同様に警報を音で通知することも可能である。
【００２９】
検知した車両の車載器と無線通信して料金収受する装置には、路側無線装置２１が備えられている。この路側無線装置２１は、車両制御装置４Ａと接続されており、車載器と無線通信した結果を車両制御装置４Ａに送信する。また、車両制御装置４Ａの指示に基づいて例えば通行料金を車載器に搭載されているＩＣカードから徴収する。
【００３０】
通行する車両を監視する装置には、監視カメラ４２が備えられている。この監視カメラ４２には、監視カメラ４２の設置位置に対して車両の進入を監視す前部監視カメラと車両の退出を監視する後部監視カメラが備えられており、不正車両の進入を監視する。監視カメラ４２の画像は、画像処理装置４０に入力され、モニタ（図示しない）に表示される。操作員は、モニタ（図示しない）に表示された画像を目視確認できると共に、得られた画像を元に、例えば逆走する車両や想定外の動作を行う物体が検出された場合に警報を発するなどの処理を行ことができる。
【００３１】
さらに、アイランド９に設置されたブース８には、ＩＣカードリーダ装置８Ａ、ブース内表示器８Ｂ，車線監視制御盤８Ｃが備えられている。
【００３２】
ＩＣカードリーダ装置８Ａは、ＥＴＣ対応車線に進入した車両の車載器との間の無線通信が失敗した場合などに、このＩＣカードリーダ装置８Ａによって再読み込みを行うことができる。
【００３３】
ブース内表示器８Ｂ及び車線監視制御盤８Ｃは、自車線の監視及び他車線の監視及び操作を行うことができる。ＥＴＣ対応車線における自車線の監視には、表示部と操作部が設けられており、表示部では、緊急表示、通行する車両の車種表示、通行する車両が違反車両の場合には違反車両表示を行うことができる。また、操作部には、ＥＴＣ対応車線にＥＴＣ非対応車両が進入した場合に通行券を特別に発行する通行券発行ボタンなどが備えられている。
【００３４】
他車線の監視は、自車線の車線監視制御盤８Ｃから他車線の車線監視制御盤８Cnの監視を行うことである。
【００３５】
図３は、カメラによる車両挙動把握システムを搭載した入口車線１の概略側面断面図である。図４は、図3の正面図である。図５は、図３の平面図で、カメラ２２A、２２Ｂと車両３０の関係を表している。図３〜図５を参照して車両挙動システムの説明を行う。
【００３６】
図３では、カメラ２２Aが図示されているが、上述したように路側無線装置２１の反対側にカメラ２２B（図示しない）が設置され、架台２０に固定されている。
【００３７】
カメラ２２Ａの視野２２Ａ１の進行方向の視野Ｌ１はカメラ２２Aの設置位置から例えば４０ｍに設定される。この撮像範囲は、カメラの解像度と被写体である車両を検知する検知精度によって設定され、一義的に決定されるものではない。図示しないカメラ２２Bの進行方向の撮像視野L２もカメラ２２Bの設置位置から４０ｍに設定される。カメラ２２Aの出力信号２２Ａ２は画像処理装置４０に入力される。同様にカメラ２２Ｂの出力信号も画像処理装置４０に入力される。
【００３８】
図４は、図３の正面図で、架台２０に設置したカメラ２２Ａ、２２Ｂの車線と直行方向の視野２２Ａ１、２２Ｂ１が示される。視野２２Ａ１、２２Ｂ１は共に車線１内にある車両３０を補足できる視野になるように光学レンズが選択され、かつ設定される。このように設定することによって、車両３０が進入車線１の左右にずれた場合であっても、車両を検知することができる。
【００３９】
図５は、図３の平面図で、車両３０までの距離を測定する方法を説明する図である。本実施例では、カメラ２２Aとカメラ２２Bの間隔であるカメラ間隔Ｌｐを４ｍに設定してある。例えば車両３０のバンパー部３０Ａに相当する点Ｐまでの距離Ｌｎを算出する方法を説明する。なお、点Ｐは、車両の特定箇所であるバンパー部３０Ａの中央に設定してある。
【００４０】
カメラ間隔Ｌｐ、カメラから車両までの距離Ｌｎ、カメラの焦点距離ｆ、カメラ２２Ａの撮像面２２Ａ２、カメラ２２Ｂの撮像面２２Ｂ２、点Ｐの撮像面での中心位置からの距離をそれぞれ、ずれ量Ｚ１、ずれ量Ｚ２、カメラの法線位置からの距離をＸとするときの、カメラから車両までの距離Ｌｎを算出する。なお、上記ずれ量Ｚ１、Ｚ２は、上述したようにずれ量検知手段としての画像処理手段４０によって算出される。
【００４１】
実施例では、カメラ２２Ａ、２２Ｂの焦点距離ｆに比べてカメラ２２Ａ、２２Ｂから車両までの距離Ｌｎが十分大きいため、ほぼ焦点Ｆに結像される。
【００４２】
従って、カメラ２２Ａ側の撮像によって式（１）、式（２）が成り立ち、かつ、カメラ２２Ｂ側の撮像によって式（３）、式（４）が成り立つ。
Ｌｎ：ｆ＝Ｘ：Ｚ１・・・・・・・・（１）
Ｌｎ＝ｆ・Ｘ／Ｚ１・・・・・・・・（２）
Ｌｎ：ｆ＝（Ｌｐ−X）：Ｚ２・・・・（３）
Ｘ＝（Ｌｐ・ｆ−ＬｎＺ２）／ｆ・・（４）
以上の結果得られた式（２）に式（４）を代入してカメラから車両までの距離Ｌｎが式（５）によって算出される。
Ｌｎ＝Ｌｐ・ｆ／Ｚ・・・・・・・・（５）
ただしＺ＝Ｚ１＋Ｚ２・・・・・・・（６）
また、撮像位置Ｚ１、Ｚ２が算出されれば、焦点距離ｆから角度θｎ１、θｎ２が算出される。
【００４３】
図６は、図３の平面図で、車両が進入方向に移動したときの状態を説明する図である。ここでは、カメラから車両３０までの距離Ｌｎであるときの状態から、車両３０が図示矢印A方向に進入し、カメラから車両までの距離がＬmになった状態を示している。
【００４４】
ここで、例えば高速道路料金所のＥＴＣ車線などにカメラ２２A、２２Bを設置する場合について、得られた式（５）の例を説明する。高速道路料金所のＥＴＣ車線で、ＥＴＣ対応車両が例えば４０ｋｍ／ｈで走行する場合であれば４０ｍ以上の車間距離が必要であると言われている。従って、カメラ２２Ａの視野２２Ａ１、及びカメラ２２Ｂの視野２２Ｂ２は、カメラから車両までの距離Ｌｎを４０ｍとした場合に1台の車両を補足できるように設定される。上述した例の場合、カメラから車両までの距離Ｌｎ＝４０ｍとなり、カメラ間隔Ｌｐ＝４ｍに設定してあるから、ｆ／Ｚ＝１０となる。例えば、ずれ量Ｚ＝３５ｍｍとした場合、カメラ２２Ａ、２２Ｂに使用されているレンズの焦点距離ｆ＝３５０ｍｍとなる。
【００４５】
また、車両が前進して、カメラから車両までの距離Ｌｎが車両の検出限界であるＬｍ（＝３．４６ｍ）まで接近した場合には、ｆ／Ｚ＝０．８６となり、レンズの焦点距離ｆ＝３０ｍｍとなる。従って本実施例では、レンズの焦点距離が３０ｍｍ〜３５０ｍｍまで自動的に移動可能なレンズが使用される。
【００４６】
上述したように、２個のカメラによって撮像された撮像位置からＺ１、Ｚ２を算出し、そのときの焦点距離ｆと２個のカメラ間隔Ｌｐから、カメラから車両までの距離Ｌｎが算出され、同様にカメラから車両までの距離Ｌｍが算出される。さらに、撮像位置Ｚ１、Ｚ２から、角度θｎ１、θｎ２、θｍ１、θｍ２が算出される。
【００４７】
角度θｎ１は、カメラ２２Ａの撮像視野に進入した車両の特徴箇所Ｐを検出したとき、この特徴箇所Ｐと前記撮像中心Ｃ１とを結ぶ線が撮像中心Ｃ１に対してつくる第１角度であり、同様に角度θｍ１は、角度θｎ１が検知されてから所定時間経過後に当該特徴箇所Ｐと前記撮像中心Ｃ１とを結ぶ線が撮像中心Ｃ１に対してつくる第２角度である。
【００４８】
角度θｎ２は、カメラ２２Ｂの撮像視野に進入した車両の特徴箇所Ｐを検出したとき、この特徴箇所Ｐと前記撮像中心Ｃ２とを結ぶ線が撮像中心Ｃ２に対してつくる第３角度であり、同様に角度θｍ２は、角度θｎ２が検知されてから所定時間経過後に当該特徴箇所Ｐと前記撮像中心Ｃ２とを結ぶ線が撮像中心Ｃ２に対してつくる第４角度である。
【００４９】
実際には、カメラから車両までの距離Ｌｎで角度θｎ１、θｎ２が同じタイミングで算出され、カメラから車両までの距離Ｌｍで角度θｍ１、θｍ２が同時に算出される。本実施例では、特徴箇所Ｐがカメラ２２で撮像した画像及びカメラ２２Ｂで撮像した画像の両方で検知されるものとして説明したが、車両の走行位置、バンパー形状によっては、同時に検知されない場合も考えられる。そのため、何れか一方で検知された場合をもって特徴箇所Ｐが検知されたものとして上述した角度を算出しても同様の結果が得られる。
【００５０】
図７は、本発明の実施例を説明するフローチャートである。
最初に、カメラエリア内に車両が進入すると、車両が検出される（Ｓ１）。
【００５１】
次に、検出された車両の特長抽出が行われる。本実施例では、バンパーが検出される（Ｓ２）。
【００５２】
次に、カメラから車両までの距離Ｌｎが上述した方法によって算出される。本実施例では、車両のバンパー３０Ａまでの距離Ｌｎ、角度θｎ１、θｎ２が算出される（Ｓ３）。
【００５３】
次に、Ｌｎが検出されてからの所定時間Ｔ経過後、カメラから車両までの距離Ｌｍ、角度θｍ１、θｍ２を算出し、車両の速度Ｖを式（７）によって算出する。
Ｖ＝（Ｌｎ−Ｌｍ）／Ｔ・・・・・・・（７）
Ｖ：車両速度（ｍ／ｓ）
Ｌｎ：カメラから車両までの距離（ｍ）
Ｌｍ：Ｌｎ通過後、所定時間Ｔ経過したときのカメラから車両までの距離（ｍ）
Ｔ：所定時間（Ｓ）
【００５４】
また、角度θｎ１、θｎ２、θｍ１、θｍ２を式（８）及び式（９）に基づいて車両の前進、後進を判定する。すなわち、式（８）が成立する場合、車両は前進しており、式（９）が成立する場合、車両は後進していると判定される（Ｓ４）。ここで第1角度であるθｎ１と、第2角度であるθｍ１は第1比較手段を有するデータ処理装置４１で比較される。同様に第３角度であるθｎ２と第4角度であるθｍ２は第2比較手段を有するデータ処理装置４１で比較される。
【００５５】
θｎ１＞θｍ１又はθｎ２＞θｍ２・・（８）
θｎ１＜θｍ１又はθｎ２＜θｍ２・・（９）
【００５６】
次に、式（７）で算出された速度Ｖが制限速度Ｖｓを超えていないか判定される（Ｓ５）。この判定の結果、速度がオーバーしている場合（Ｓ５のＹＥＳ）、路側表示器６に速度オーバー警告が表示される（Ｓ６）。
【００５７】
次に、車両３０がカメラエリア（カメラ２２Ａ及びカメラ２２Ｂの視野）外に退出したか判定される（Ｓ７）。この判定の結果、カメラエリア外に退出していない場合（Ｓ７のＮｏ）、ステップＳ１に戻って再処理を行う。一方、カメラエリアから車両が退出している場合（Ｓ７のＹＥＳ）、車両が通過したものと見なされ車両の通過台数がカウントされる（通過台数計数手段、Ｓ８）。
【００５８】
なお、本実施例では、路側無線装置を設置する架台にカメラを取り付けたが必ずしもこれに限定するものではなく、専用の架台を設けてもよい。また、車両のバンパーを検出して車線における車両位置としたが、例えばナンバープレート位置を検出して車線における車両位置としても同様の結果が得られる。
【００５９】
以上述べたように本発明によれば、車線の上部に所定間隔を設けてカメラを２台設置し、当該カメラで通行する車両を撮像し、得られた画像を処理することによって、車両の位置、車両の前後進、及び車両の速度を検出して判定することによって当該車両の挙動を検知することができる。また、路側無線装置設置架台を共用することにより、個別に車両検知装置を複数個設置する方式に比べて、設置工事費用の低減が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の実施例による車両挙動把握システムを搭載したＥＴＣシステムの機器設置図。
【図２】図１に示すＥＴＣシステムの機器構成図。
【図３】カメラによる車両挙動把握システムを搭載した入口車線の概略側断面図。
【図４】カメラによる車両挙動把握システムを搭載した入口車線の概略正面図。
【図５】図３の平面図で、車両までの距離を測定する方法を説明する図。
【図６】図３の平面図で、車両が進入方向に移動したときの状態を説明する図。
【図７】本発明の実施例を説明するフローチャート。
【符号の説明】
【００６１】
１ 入口車線
５Ａ 発信制御装置
５Ｂ 阻止棒
６ 路側表示器
８ ブース
１０ 出口車線
２０ 架台
２１ 路側無線装置
２２Ａ カメラ
２２Ａ１ カメラ２２Ａの視野
２２Ａ２ カメラ２２Ａの撮像エリア
２２Ｂ カメラ
２２Ｂ１ カメラ２２Ｂの視野
２２Ｂ２ カメラ２２Ｂの撮像エリア
３０ 車両
３０Ａ バンパー
４０ 画像処理装置
４１ データ処理装置
４２ 監視カメラ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路の上部で、当該道路に交わる2箇所に所定の間隔を有して設置され、通行する車両を撮像する2個の撮像手段と、
この撮像手段によって撮像された車両の画像から、当該車両の特定箇所をそれぞれ抽出する画像抽出手段と、
この画像抽出手段によって抽出された特定箇所の位置を、前記撮像手段の撮像中心からのずれ量としてそれぞれ算出するずれ量検知手段と、
このずれ量検知手段によって検出された2個のずれ量から、前記撮像手段から前記車両の特定箇所までの距離を算出する演算手段と、
前記車両が通過する2地点で、前記演算手段によって算出された前記距離により通行する車両の車両速度を検知する車両速度検知手段と、
を備えたことを特徴とする車両挙動把握システム。
【請求項２】
道路の上部で、かつ道路に交わる2箇所に所定の間隔を有して設置され、通行する車両を撮像する2個の撮像手段と、
この撮像手段によって撮像された車両の画像から、当該車両の特定箇所をそれぞれ抽出する画像抽出手段と、
この画像抽出手段によって抽出された特定箇所の位置を、前記撮像手段の撮像中心からのずれ量としてそれぞれ算出するずれ量検知手段と、
このずれ量検知手段によって検出された2個のずれ量から、前記撮像手段から前記車両の特定箇所までの角度を算出する演算手段と、
前記２地点で、前記演算手段によって算出された前記角度により通行する車両の前進又は後進を検知する前後進検知手段と、
を備えたことを特徴とする車両挙動把握システム。
【請求項３】
前記2個の撮像手段は、
撮像データを出力可能で同様の構造を備えたカメラで構成され、当該カメラからの光軸が並行、かつ当該カメラから撮像視野の遠端までの距離、及び近端までの距離が同一であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両挙動把握システム。
【請求項４】
前記車両の特定箇所は、
車両のバンパー部の中央であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両挙動システム。
【請求項５】
前記車両速度検知手段は、
前記撮像視野に進入した車両の特徴箇所を検出したときの前記撮像手段から前記車両の特定箇所までの距離から、所定時間経過後に当該特徴箇所を検出したときの前記撮像手段から前記車両の特定箇所までの距離を減算して移動距離を算出し、この移動距離と前記所定時間とから当該車両の車両速度を検知することを特徴とする請求項１記載の車両挙動把握システム。
【請求項６】
前記前後進検知手段は、
一方の撮像手段によって撮像された画像に基づいて、撮像視野に進入した車両の特徴箇所を検出したときの前記特徴箇所と前記撮像中心とを結ぶ線が当該撮像中心に対してつくる第１角度と、所定時間経過後に当該特徴箇所を検出したときの特徴箇所と前記撮像中心とを結ぶ線が当該撮像中心に対してつくる第２角度とを比較する第１比較手段と、
他方の撮像手段によって撮像された画像に基づいて、撮像視野に進入した車両の特徴箇所を検出したときの特徴箇所と前記撮像中心とを結ぶ線が当該撮像中心に対してつくる第３角度と、所定時間経過後に当該特徴箇所を検出したときの特徴箇所と前記撮像中心とを結ぶ線が当該撮像中心に対してつくる第４角度とを比較する第２比較手段と、
前記第１比較手段の結果、第１角度が第２角度より大であるか、又は前記第２比較手段の結果、第３角度が第４角度より大であるとき、当該が車両は前進であると判定し、前記第１比較手段の結果、第１角度が第２角度より小であるか、又は前記第２比較手段の結果、第３角度が第４角度より小であるとき、当該が車両は後進であると判定することを特徴とする請求項２記載の車両挙動把握システム。
【請求項７】
前記撮像視野に進入した車両が前記前後進検知手段によって前進であると判定され、かつ、当該車両の特徴箇所が前記通路上に設定された前記撮像視野の遠端で検知された後に、近端で検知され、さらに当該車両の撮像視野から消えたとき、車両が通過したものとみなし、車両の通過台数を加算する通過台数計数手段を、
さらに追加したことを特徴とする請求項２記載の車両挙動把握システム。
【請求項８】
車両の通行方向が設定されている通路において、
前記前後進検知手段によって検知した車両の進入方向が、当該通路に設定されている通行方向と異なるとき、当該車両の操作者に対して、警報を発する警報手段を
さらに追加したことを特徴とする請求項２記載の車両挙動システム。
【請求項１】
道路の上部で、当該道路に交わる2箇所に所定の間隔を有して設置され、通行する車両を撮像する2個の撮像手段と、
この撮像手段によって撮像された車両の画像から、当該車両の特定箇所をそれぞれ抽出する画像抽出手段と、
この画像抽出手段によって抽出された特定箇所の位置を、前記撮像手段の撮像中心からのずれ量としてそれぞれ算出するずれ量検知手段と、
このずれ量検知手段によって検出された2個のずれ量から、前記撮像手段から前記車両の特定箇所までの距離を算出する演算手段と、
前記車両が通過する2地点で、前記演算手段によって算出された前記距離により通行する車両の車両速度を検知する車両速度検知手段と、
を備えたことを特徴とする車両挙動把握システム。
【請求項２】
道路の上部で、かつ道路に交わる2箇所に所定の間隔を有して設置され、通行する車両を撮像する2個の撮像手段と、
この撮像手段によって撮像された車両の画像から、当該車両の特定箇所をそれぞれ抽出する画像抽出手段と、
この画像抽出手段によって抽出された特定箇所の位置を、前記撮像手段の撮像中心からのずれ量としてそれぞれ算出するずれ量検知手段と、
このずれ量検知手段によって検出された2個のずれ量から、前記撮像手段から前記車両の特定箇所までの角度を算出する演算手段と、
前記２地点で、前記演算手段によって算出された前記角度により通行する車両の前進又は後進を検知する前後進検知手段と、
を備えたことを特徴とする車両挙動把握システム。
【請求項３】
前記2個の撮像手段は、
撮像データを出力可能で同様の構造を備えたカメラで構成され、当該カメラからの光軸が並行、かつ当該カメラから撮像視野の遠端までの距離、及び近端までの距離が同一であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両挙動把握システム。
【請求項４】
前記車両の特定箇所は、
車両のバンパー部の中央であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の車両挙動システム。
【請求項５】
前記車両速度検知手段は、
前記撮像視野に進入した車両の特徴箇所を検出したときの前記撮像手段から前記車両の特定箇所までの距離から、所定時間経過後に当該特徴箇所を検出したときの前記撮像手段から前記車両の特定箇所までの距離を減算して移動距離を算出し、この移動距離と前記所定時間とから当該車両の車両速度を検知することを特徴とする請求項１記載の車両挙動把握システム。
【請求項６】
前記前後進検知手段は、
一方の撮像手段によって撮像された画像に基づいて、撮像視野に進入した車両の特徴箇所を検出したときの前記特徴箇所と前記撮像中心とを結ぶ線が当該撮像中心に対してつくる第１角度と、所定時間経過後に当該特徴箇所を検出したときの特徴箇所と前記撮像中心とを結ぶ線が当該撮像中心に対してつくる第２角度とを比較する第１比較手段と、
他方の撮像手段によって撮像された画像に基づいて、撮像視野に進入した車両の特徴箇所を検出したときの特徴箇所と前記撮像中心とを結ぶ線が当該撮像中心に対してつくる第３角度と、所定時間経過後に当該特徴箇所を検出したときの特徴箇所と前記撮像中心とを結ぶ線が当該撮像中心に対してつくる第４角度とを比較する第２比較手段と、
前記第１比較手段の結果、第１角度が第２角度より大であるか、又は前記第２比較手段の結果、第３角度が第４角度より大であるとき、当該が車両は前進であると判定し、前記第１比較手段の結果、第１角度が第２角度より小であるか、又は前記第２比較手段の結果、第３角度が第４角度より小であるとき、当該が車両は後進であると判定することを特徴とする請求項２記載の車両挙動把握システム。
【請求項７】
前記撮像視野に進入した車両が前記前後進検知手段によって前進であると判定され、かつ、当該車両の特徴箇所が前記通路上に設定された前記撮像視野の遠端で検知された後に、近端で検知され、さらに当該車両の撮像視野から消えたとき、車両が通過したものとみなし、車両の通過台数を加算する通過台数計数手段を、
さらに追加したことを特徴とする請求項２記載の車両挙動把握システム。
【請求項８】
車両の通行方向が設定されている通路において、
前記前後進検知手段によって検知した車両の進入方向が、当該通路に設定されている通行方向と異なるとき、当該車両の操作者に対して、警報を発する警報手段を
さらに追加したことを特徴とする請求項２記載の車両挙動システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−４７８７５（Ｐ２００７−４７８７５Ａ）
【公開日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２２８６２４（Ｐ２００５−２２８６２４）
【出願日】平成１７年８月５日（２００５．８．５）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月２２日（２００７．２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月５日（２００５．８．５）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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