車両撮像カメラ
【課題】 車両をより確実に撮像すること。
【解決手段】 所定の車線６に進入する車両７の映像を撮像するカメラ５と、レーザが発射されてからレーザが車両７の表面で反射した反射光が受光されるまでの飛行時間に基づいて車両７の立体形状を示す距離画像を間欠的に生成するフラッシュレーザレーダ４と、その距離画像に基づいてカメラ５を制御する制御装置１１とを備えていることが好ましい。
【解決手段】 所定の車線６に進入する車両７の映像を撮像するカメラ５と、レーザが発射されてからレーザが車両７の表面で反射した反射光が受光されるまでの飛行時間に基づいて車両７の立体形状を示す距離画像を間欠的に生成するフラッシュレーザレーダ４と、その距離画像に基づいてカメラ５を制御する制御装置１１とを備えていることが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両撮像カメラに関し、特に、走行している車両を静止画像に撮像する車両撮像カメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
走行している車両を静止画像に撮像する車両撮像カメラが知られている。その車両撮像カメラは、電子道路通行料徴収システム（ＥＲＰ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｒｏａｄ Ｐｒｉｃｉｎｇ）における料金所に適用されている。
【０００３】
図１４は、公知の料金所を示している。その料金所１０１は、第１路側アンテナ１０２と第２路側アンテナ１０３とラインセンサ１０４とカメラ１０５とを備えている。料金所１０１は、所定の区域とその区域の外部とを接続する道路の車線１０６ごとに設置され、その所定の区域に進入する車両１０７に通行料金を課金するために利用される。
【０００４】
第１路側アンテナ１０２は、車線１０６の上に配置され、車線１０６の路側に設置されるポール１０８に設置されている。第２路側アンテナ１０３は、車線１０６の上に配置され、車線１０６の路側に配置されるポール１０９に設置されている。ポール１０９は、ポール１０８から車線１０６の通行方向に所定の距離だけ離れて配置されている。ラインセンサ１０４は、車線１０６の上に配置され、ガントリ１１０に設置されている。ガントリ１１０は、ポール１０９とポール１０８との間に配置されている。カメラ１０５は、車線１０６の上に配置され、ポール１０８に設置されている。
【０００５】
第１路側アンテナ１０２は、車線１０６を通過する車両１０７に搭載される車載器と無線通信して、車両１０７にその所定の区域に進入する通行料金を課金する。第２路側アンテナ１０３は、第１路側アンテナ１０２が車両１０７と無線通信することに失敗したときに、車両１０７に搭載される車載器と無線通信して車両１０７にその所定の区域に進入する通行料金を課金する。
【０００６】
ラインセンサ１０４は、車線１０６の所定の位置にレーザを間欠的に照射し、そのレーザの反射光に基づいてそのレーザが車線１０６に照射されたか、車両１０７に照射されたかを判別することにより、車両１０７が所定の位置を通過したことを検出する。
【０００７】
カメラ１０５は、車両１０７の写真（静止画像）を撮影する光学装置である。カメラ１０５は、ラインセンサ１０４が車両１０７の通過を検出する所定の位置が視野になるように、車線１０６に向けられて固定されている。カメラ１０５は、さらに、その所定の位置にレンズの焦点が合わせられて固定されている。
【０００８】
このような料金所１０１の動作は、車両１０７と無線通信して通行料金を課金する動作と車両１０７の静止画像を撮像する動作とを備えている。
【０００９】
車両１０７と無線通信して通行料金を課金する動作では、第１路側アンテナ１０２が間欠的に電波を出力している。車両１０７の車載器は、車両１０７が車線１０６を通過するときに、その電波に応答して第１路側アンテナ１０２と無線通信する。第２路側アンテナ１０３は、第１路側アンテナ１０２が車両１０７と無線通信することに失敗したときに、電波を出力する。車両１０７の車載器は、車両１０７が車線１０６を通過するときに、その電波に応答して第２路側アンテナ１０３と無線通信する。料金所１０１は、このような無線通信により車両１０７にその所定の区域に進入する通行料金を課金する。
【００１０】
車両１０７の静止画像を撮像する動作では、ラインセンサ１０４が常時に車線１０６の距離画像を毎秒１０００フレーム以上撮像する。カメラ１０５は、ラインセンサ１０４が車両１０７を検出したタイミングで車両１０７の静止画像を撮像する。このような動作によれば、カメラ１０５は、通行料金の課金を無視して料金所１０１を不正に通過する車両１０７を静止画像に撮像することができる。車両１０７に通行料金をより確実に課金する業者は、その静止画像に基づいて車両を特定し、その車両１０７に通行料金をより確実に収集することができる。
【００１１】
図１５は、公知の他の料金所を示している。その料金所１３１は、第１車両検出装置１３２と第２車両検出装置１３３と路側アンテナ１３４と料金表示機１３５と不正車両撮像カメラ１３６とを備えている。料金所１３１は、一般道路と有料道路とを接続する道路の車線１３７ごとに設置され、その有料道路に進入する車両１３８に通行料金を課金するために利用される。
【００１２】
第１車両検出装置１３２と第２車両検出装置１３３とは、車線１３７の路側に配置されている。路側アンテナ１３４は、車線１３７の上に配置され、ポール１３９に設置されている。路側アンテナ１３４は、車線１３７を通過する車両１３８に搭載される車載器と無線通信して、車両１３８にその有料道路に進入する通行料金を課金する。料金表示機１３５は、車線１３７の路側に配置されている。料金表示機１３５は、路側アンテナ１３４と車両１３８との無線通信が成功したときに、車両１３８に課金される通行料金を車両１３８の運転手に見えるように表示する。料金表示機１３５は、路側アンテナ１３４と車両１３８との無線通信が失敗したときに、課金に失敗したことを車両１３８の運転手に見えるように表示する。不正車両撮像カメラ１３６は、車線１３７の上に配置され、ポール１３９に設置されている。
【００１３】
第１車両検出装置１３２と第２車両検出装置１３３とは、ループコイルを備え、そのループコイルに流れる電流に基づいて車両１３８が車線１３７を通過することを検出する。または、第１車両検出装置１３２と第２車両検出装置１３３とは、光電センサを備え、その光電センサにより検出される光に基づいて車両１３８が車線１３７を通過することを検出する。第１車両検出装置１３２は、車線１３７のうちの車両１３８が路側アンテナ１３４と無線通信可能である位置から車線１３７の通行方向の反対方向に所定の距離だけ離れた位置を車両１３８が通過することを検出する。第２車両検出装置１３３は、車線１３７のうちの車両１３８が路側アンテナ１３４と無線通信可能である位置から車線１３７の通行方向に所定の距離だけ離れた位置を車両１３８が通過することを検出する。
【００１４】
不正車両撮像カメラ１３６は、車両１３８の写真（静止画像）を撮影する光学装置である。不正車両撮像カメラ１３６は、第２車両検出装置１３３により車両１３８が通過することを検出される位置が視野になるように、車線１３７に向けられて固定されている。不正車両撮像カメラ１３６は、さらに、その位置にレンズの焦点が合わせられて固定されている。
【００１５】
第１車両検出装置１３２は、常時に、車線１３７を車両１３８が進入するかどうかを監視している。路側アンテナ１３４は、第１車両検出装置１３２により車両１３８が検出されたときに、電波を出力し始める。車両１３８の車載器は、車両１３８が車線１３７を通過するときに、その電波に応答して路側アンテナ１３４と無線通信する。料金所１３１は、このような無線通信により車両１３８にその有料道路に進入する通行料金を課金する。このとき、料金表示機１３５は、路側アンテナ１３４と車両１３８との無線通信が成功したときに、車両１３８に課金される通行料金を車両１３８の運転手に見えるように表示する。料金表示機１３５は、路側アンテナ１３４と車両１３８との無線通信が失敗したときに、課金に失敗したことを車両１３８の運転手に見えるように表示する。
【００１６】
第２車両検出装置１３３は、第１車両検出装置１３２により車両１３８が検出されたときに、起動する。不正車両撮像カメラ１３６は、第２車両検出装置１３３により車両１３８が検出されたタイミングで車両１３８の静止画像を撮像する。このような動作によれば、不正車両撮像カメラ１３６は、通行料金の課金を無視して料金所１３１を不正に通過する車両を静止画像に撮像することができる。その車両に通行料金を課金する業者は、その静止画像に基づいて車両を特定し、その車両に通行料金をより確実に収集することができる。
【００１７】
料金所は、車両をより確実に撮像することが望まれている。料金所は、さらに、車両をより詳細に撮像することが望まれている。
【００１８】
米国特許５，８９２，５７５号には、無走査型レーザーレーダー（Ｓｃａｎｎｅｒｌｅｓｓ ｌａｓｅｒ ｒａｄｅｒ）が開示されている。その無走査型レーザーレーダーは、認識対象物体が存在する空間領域にパルスレーザーを一斉に（同時的に）照射し、認識対象物体の任意の点で乱反射する反射光を集積型多点受光素子（モノリシックアレイ型光検出器：ａ ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ ａｒｒａｙ ｏｆ ｌｉｇｈｔ ｄｅｔｅｃｔｏｒ）で検出する構造を有している。集積型多点受光素子は、冷却性（非発熱性）、軽量性、小型性、高精度性を有している。
【００１９】
このように優れた集積型多点受光素子の本質的特性は、量産される普通のＴＶ受像器に用いられるＣＣＤ受光面を形成する多数の画素の配列の順序の通りに受光対応電気信号を出力する順次送出レジスタ的構造と異なる電気的出力構造を有していて、その高速性にある。ＴＶ用ＣＣＤ受光面を形成する多数の画素が光を受ける受光時間点（時刻）は、本質的に検出され得ない。集積型多点受光素子の複数の受光画素は、それぞれに独立に受光対応電気信号を出力する。従って、１つの画素には１つの出力端子又は出力線が存在し、１つの画素が光を受ける受光時刻情報が知られ得る。
【００２０】
【特許文献１】米国特許第５，８９２，５７５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
本発明の課題は、走行中の車両をより確実に撮像する車両撮像カメラを提供することにある。
本発明の他の課題は、走行中の車両をより詳細に撮像する車両撮像カメラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
以下に、発明を実施するための最良の形態・実施例で使用される符号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を記載する。この符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための最良の形態・実施例の記載との対応を明らかにするために付加されたものであり、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００２３】
本発明による車両撮像カメラは、所定の車線（６）（３７）（６４）に進入する車両（７）（３８）（６５）の映像を撮像するカメラ（５）（３６）（６３）と、レーザが発射されてからレーザが車両（７）（３８）（６５）の表面で反射した反射光が受光されるまでの飛行時間に基づいて車両（７）（３８）（６５）の立体形状を示す距離画像を間欠的に生成するフラッシュレーザレーダ（４）（３３）（６２）と、その距離画像に基づいてカメラ（５）（３６）（６３）を制御する制御装置（１１）（４１）（７１）とを備えていることが好ましい。
【００２４】
制御装置（１１）（４１）（７１）は、その距離画像に基づいて撮像タイミングを算出する。このとき、カメラ（５）（３６）（６３）は、その撮像タイミングで映像を撮像する露光装置（１４）（４５）（６９）を備えていることが好ましい。フラッシュレーザレーダ（４）（３３）（６２）は、その距離画像を毎秒１０００フレーム以上生成することが好ましい。
【００２５】
制御装置（７１）は、その距離画像に基づいて車両位置を算出し、カメラ（６３）は、カメラ（６３）の向きをその車両位置に向ける駆動装置（６６）を備えていることが好ましい。
【００２６】
制御装置（７１）は、その距離画像に基づいて適切倍率を算出し、カメラ（６３）は、車両（６５）が映像に撮像される倍率をその適切倍率に変更するズーム装置（６７）を備えていることが好ましい。
【００２７】
制御装置（７１）は、その距離画像に基づいて車両（６５）の位置を算出し、カメラ（６３）は、カメラ（６３）のレンズの焦点を位置に合わせる焦点装置（６８）を備えていることが好ましい。
【００２８】
本発明による料金所（１）（３１）は、本発明による車両撮像カメラと、所定の車線（６）（３７）とを備えていることが好ましい。その車線（６）（３７）としては、一般道路と有料道路とを接続する車線、所定の区域とその区域の外部とを接続する道路が例示される。
【００２９】
本発明による料金所は、電波を用いて車両（３８）と無線通信して車両（３８）に通行料金を課金するアンテナ（３４）を更に備えている。アンテナ（３４）は、距離画像に基づいて算出されるタイミングで電波を出力し始めることが好ましい。
【００３０】
本発明による車両（８１）は、レーザが発射されてからレーザが被写体の表面で反射した反射光が受光されるまでの飛行時間に基づいて被写体の立体形状を示す距離画像を間欠的に生成するフラッシュレーザレーダ（８２）と、車両撮像カメラを搭載する車両本体（８３）とを備えていることが好ましい。
【００３１】
本発明による車両（８１）は、車両本体（８３）に搭載される記録装置を更に備えている。その記録装置は、車両（８１）が走行中に距離画像を記録することが好ましい。
【００３２】
本発明による車両（８１）は、車両本体（８３）に搭載される制御装置（９１）を更に備えている。制御装置（９１）は、その距離画像に基づいて車両（８１）が走行する道路の異常を検出することが好ましい。
【００３３】
制御装置（９１）は、道路の参照距離画像を記録するデータベースを備えている。このとき、制御装置（９１）は、距離画像を参照距離画像に比較することにより異常を検出する。
【００３４】
本発明によるカメラは、被写体の映像を撮像するカメラ本体（５）（３６）（６３）と、レーザが発射されてからレーザが被写体の表面で反射した反射光が受光されるまでの飛行時間に基づいて被写体の立体形状を示す距離画像を間欠的に生成するフラッシュレーザレーダ（４）（３３）（６２）と、距離画像に基づいてカメラ（５）（３６）（６３）を制御する制御装置（１１）（４１）（７１）とを備えていることが好ましい。
【発明の効果】
【００３５】
本発明による車両撮像カメラは、走行中の車両をより確実に撮像することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
図面を参照して、本発明による料金所の実施の形態を記載する。その料金所１は、図１に示されているように、第１路側アンテナ２と第２路側アンテナ３とフラッシュレーザレーダ４とカメラ５とを備えている。料金所１は、所定の区域とその区域の外部とを接続する道路の車線６ごとに設置され、その所定の区域に進入する車両７に通行料金を課金するために利用される。
【００３７】
第１路側アンテナ２は、車線６の上に配置され、車線６の路側に設置されるポール８に設置されている。第２路側アンテナ３は、車線６の上に配置され、車線６の路側に配置されるポール９に設置されている。ポール９は、ポール８から車線６の通行方向に所定の距離だけ離れて配置されている。フラッシュレーザレーダ４は、車線６の上に配置され、ポール９に設置されている。カメラ５は、車線６の上に配置され、ポール８に設置されている。
【００３８】
第１路側アンテナ２は、車線６を通過する車両７に搭載される車載器と無線通信して、車両７にその所定の区域に進入する通行料金を課金する。第２路側アンテナ３は、第１路側アンテナ２が車両７と無線通信することに失敗したときに、車両７に搭載される車載器と無線通信して車両７にその所定の区域に進入する通行料金を課金する。
【００３９】
フラッシュレーザレーダ４は、被写体が存在する空間領域にパルスレーザーを一斉に（同時的に）照射し、被写体の任意の点で乱反射する反射光を集積型多点受光素子（モノリシックアレイ型光検出器：ａ ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ ａｒｒａｙ ｏｆ ｌｉｇｈｔ ｄｅｔｅｃｔｏｒ）で検出する構造を有している。フラッシュレーザレーダ４は、パルスレーザが照射されてから受光されるまでの飛行時間に基づいて被写体の立体形状を示す距離画像を生成する。このようなフラッシュレーザレーダは、たとえば、米国特許５，８９２，５７５号に無走査型レーザーレーダーとして開示され、距離画像を毎秒１０００フレーム〜３０００フレーム撮像することができる。フラッシュレーザレーダ４は、車線６の距離画像を毎秒１０００フレーム撮像する。その距離画像を撮像する速度は、速ければ速いほどよい。
【００４０】
カメラ５は、車両７の写真（静止画像）を撮影する光学装置である。カメラ５は、フラッシュレーザレーダ４の視野うちの一部が視野になるように、車線６に向けられて固定されている。カメラ５は、さらに、その一部にレンズの焦点が合わせられて固定されている。
【００４１】
料金所１は、さらに、図２に示されているように、制御装置１１を備えている。制御装置１１は、フラッシュレーザレーダ４とカメラ５とに情報伝達可能に電気的に接続されている。制御装置１１は、図示されていないＣＰＵと記憶装置と入出力装置とを備えるコンピュータである。そのＣＰＵは、制御装置１１にインストールされるコンピュータプログラムを実行して、その記憶装置と入出力装置と第１路側アンテナ２と第２路側アンテナ３とフラッシュレーザレーダ４とカメラ５とを制御する。その記憶装置は、そのコンピュータプログラムを記録し、そのＣＰＵにより生成される情報を一時的に記録する。
【００４２】
カメラ５は、露光装置１４を備えている。露光装置１４は、制御装置１１から出力される電気信号が示すタイミングで、カメラ５の視野の静止画像を撮像する。
【００４３】
制御装置１１は、図２に示されているように、コンピュータプログラムである距離画像収集部１２とカメラ制御部１３とがインストールされている。距離画像収集部１２は、フラッシュレーザレーダ４から距離画像を収集する。カメラ制御部１３は、距離画像収集部１２により収集された距離画像に基づいて車両７が車線６を通過するかどうかを検出する。カメラ制御部１３は、車両７が検出されたときに、距離画像収集部１２により収集された距離画像に基づいて車線６を通過する車両７が所定の位置を通行するタイミングを検出する。カメラ５は、車両７がその所定の位置に配置されるときに、車両７のナンバープレートと車両７の運転手の顔とにレンズの焦点が合うように設計されている。カメラ制御部１３は、さらに、そのタイミングでカメラ５の露光装置１４に電気信号を出力して、そのタイミングで車両７の静止画像を撮像する。
【００４４】
本発明による料金所１の動作は、車両７と無線通信して通行料金を課金する動作と車両７の静止画像を撮像する動作とを備えている。
【００４５】
車両７と無線通信して通行料金を課金する動作では、第１路側アンテナ２が間欠的に電波を出力している。車両７の車載器は、車両７が車線６を通過するときに、その電波に応答して第１路側アンテナ２と無線通信する。第２路側アンテナ３は、第１路側アンテナ２が車両７と無線通信することに失敗したときに、電波を出力する。車両７の車載器は、車両７が車線６を通過するときに、その電波に応答して第２路側アンテナ３と無線通信する。料金所１は、このような無線通信により車両７にその所定の区域に進入する通行料金を課金する。
【００４６】
図３は、車両７の静止画像を撮像する動作を示している。フラッシュレーザレーダ４は、常時に、車線６の距離画像を毎秒１０００フレーム以上撮像する。制御装置１１は、距離画像に基づいて車両７が車線６を通過するかどうかを検出する。制御装置１１は、車両７が検出されたときに、その距離画像に基づいて車線６を通過する車両７がカメラ５の視野を通行するタイミングを検出する（ステップＳ１）。制御装置１１は、さらに、そのタイミングでカメラ５の露光装置１４に電気信号を出力し、カメラ５は、その電気信号に応答してそのタイミングで車両７の静止画像を撮像する（ステップＳ２）。このような動作によれば、カメラ５は、車両７をより詳細に撮像することができ、車両７のナンバープレートと車両７の運転手の顔とをより確実に撮像することができる。車両７に通行料金を課金する業者は、その静止画像に基づいて車両を特定し、その車両７に通行料金をより確実に収集することができる。
【００４７】
ラインセンサは、一般に重く、車道に設置するときにそのラインセンサを支持するガントリを建設する必要がある。フラッシュレーザレーダ４は、一般にラインセンサより軽く、簡易ポールにより車道に容易に安価に設置することができ、好ましい。なお、距離画像のフレームレートは、カメラ５の被写体の速さに基づいて設計され、たとえば、カメラ５の被写体が車両７に置換して十分に遅い被写体に置換されたときに通常のビデオカメラのフレームレート（６０フレーム）と設計することもできる。
【００４８】
図４は、本発明による料金所の実施の他の形態を示している。その料金所３１は、第１フラッシュレーザレーダ３２と第２フラッシュレーザレーダ３３と路側アンテナ３４と料金表示機３５と不正車両撮像カメラ３６とを備えている。料金所３１は、一般道路と有料道路とを接続する道路の車線３７ごとに設置され、その有料道路に進入する車両３８に通行料金を課金するために利用される。
【００４９】
第１フラッシュレーザレーダ３２と第２フラッシュレーザレーダ３３とは、車線３７の上に配置され、車線３７の路側に設置されるポール３９に設置されている。路側アンテナ３４は、車線３７の上に配置され、ポール３９に設置されている。路側アンテナ３４は、車線３７を通過する車両３８に搭載される車載器と無線通信して、車両３８にその有料道路に進入する通行料金を課金する。料金表示機３５は、車線３７の路側に配置されている。料金表示機３５は、路側アンテナ３４と車両３８との無線通信が成功したときに、車両３８に課金される通行料金を車両３８の運転手に見えるように表示する。料金表示機３５は、路側アンテナ３４と車両３８との無線通信が失敗したときに、課金に失敗したことを車両３８の運転手に見えるように表示する。不正車両撮像カメラ３６は、車線３７の上に配置され、ポール３９に設置されている。
【００５０】
第１フラッシュレーザレーダ３２と第２フラッシュレーザレーダ３３とは、既述の実施の形態におけるフラッシュレーザレーダ４と同様にして構成されている。第１フラッシュレーザレーダ３２は、車線３７のうちの車両３８が路側アンテナ３４と無線通信可能である位置から車線３７の通行方向の反対方向に所定の距離だけ離れた位置の距離画像を毎秒１０００フレーム撮像する。第２フラッシュレーザレーダ３３は、車線３７のうちの車両３８が路側アンテナ３４と無線通信可能である位置から車線３７の通行方向に所定の距離だけ離れた位置の距離画像を毎秒１０００フレーム撮像する。
【００５１】
不正車両撮像カメラ３６は、車両３８の写真（静止画像）を撮影する光学装置である。不正車両撮像カメラ３６は、第２フラッシュレーザレーダ３３の視野うちの一部が視野になるように、車線３７に向けられて固定されている。不正車両撮像カメラ３６は、さらに、その一部にレンズの焦点が合わせられて固定されている。
【００５２】
料金所３１は、さらに、図５に示されているように、制御装置４１を備えている。制御装置４１は、第１フラッシュレーザレーダ３２と第２フラッシュレーザレーダ３３と路側アンテナ３４と不正車両撮像カメラ３６とに情報伝達可能に電気的に接続されている。制御装置４１は、図示されていないＣＰＵと記憶装置と入出力装置とを備えるコンピュータである。そのＣＰＵは、制御装置４１にインストールされるコンピュータプログラムを実行して、その記憶装置と入出力装置と路側アンテナ３４と第１フラッシュレーザレーダ３２と第２フラッシュレーザレーダ３３と路側アンテナ３４と不正車両撮像カメラ３６とを制御する。その記憶装置は、そのコンピュータプログラムを記録し、そのＣＰＵにより生成される情報を一時的に記録する。
【００５３】
不正車両撮像カメラ３６は、露光装置４５を備えている露光装置４５は、制御装置４１から出力される電気信号が示すタイミングで、不正車両撮像カメラ３６の視野の静止画像を撮像する。
【００５４】
制御装置４１は、コンピュータプログラムである距離画像収集部４２とカメラ制御部４３とアンテナ制御部４４とがインストールされている。距離画像収集部４２は、第１フラッシュレーザレーダ３２と第２フラッシュレーザレーダ３３とから距離画像を収集する。
【００５５】
カメラ制御部４３は、距離画像収集部４２により第２フラッシュレーザレーダ３３から収集された距離画像に基づいて車両３８が車線３７を通過するかどうかを検出する。カメラ制御部４３は、車両３８が検出されたときに、距離画像収集部４２により収集された距離画像に基づいて車線３７を通過する車両３８が所定の位置を通行するタイミングを検出する。不正車両撮像カメラ３６は、車両３８がその所定の位置に配置されるときに、車両３８のナンバープレートと車両３８の運転手の顔とを撮像することができるように設計される。カメラ制御部４３は、さらに、そのタイミングで不正車両撮像カメラ３６の露光装置４５に電気信号を出力して、そのタイミングで車両３８の静止画像を撮像する。
【００５６】
アンテナ制御部４４は、距離画像収集部４２により第１フラッシュレーザレーダ３２から収集された距離画像に基づいて車両３８が車線３７を通過するかどうかを検出する。アンテナ制御部４４は、車両３８が検出されたときに、車両３８が検出されたことを示す電気信号を路側アンテナ３４に出力する。路側アンテナ３４は、その電気信号に応答して、電波を出力し始める。車両３８の車載器は、車両３８が車線３７を通過するときに、その電波に応答して路側アンテナ３４と無線通信する。料金所３１は、このような無線通信により車両３８にその有料道路に進入する通行料金を課金する。
【００５７】
図６は、料金所３１の動作を示している。第１フラッシュレーザレーダ３２は、常時に、車線３７の距離画像を毎秒１０００フレーム以上撮像する。制御装置４１は、第１フラッシュレーザレーダ３２の距離画像に基づいて車両３８が車線３７を通過するかどうかを検出する（ステップＳ１１）。制御装置４１は、車両３８が検出されたときに、車両３８が検出されたことを示す電気信号を路側アンテナ３４に出力する。路側アンテナ３４は、その電気信号に応答して、電波を出力し始める（ステップＳ１２）。車両３８の車載器は、車両３８が車線３７を通過するときに、その電波に応答して路側アンテナ３４と無線通信する。料金所３１は、このような無線通信により車両３８にその有料道路に進入する通行料金を課金する。このとき、料金表示機３５は、路側アンテナ３４と車両３８との無線通信が成功したときに、車両３８に課金される通行料金を車両３８の運転手に見えるように表示する。料金表示機３５は、路側アンテナ３４と車両３８との無線通信が失敗したときに、課金に失敗したことを車両３８の運転手に見えるように表示する。
【００５８】
制御装置４１は、次いで、第２フラッシュレーザレーダ３３を起動させて、第２フラッシュレーザレーダ３３の距離画像に基づいて車線３７を通過する車両３８が不正車両撮像カメラ３６の視野を通行するタイミングを検出する（ステップＳ１３）。制御装置４１は、さらに、そのタイミングで不正車両撮像カメラ３６の露光装置４５に電気信号を出力し、不正車両撮像カメラ３６は、その電気信号に応答してそのタイミングで車両３８の静止画像を撮像する（ステップＳ１４）。このような動作によれば、不正車両撮像カメラ３６は、車両３８をより詳細に撮像することができ、車両３８のナンバープレートと車両３８の運転手の顔とをより確実に撮像することができる。
【００５９】
ループコイルまたは光電センサを備える車両検出装置は、一般に、設置するために車線の路側に大きなスペースを必要とする。フラッシュレーザレーダは、一般的に、このような車両検出装置が設置されるスペースより狭いスペースに簡易ポールを用いて設置することができ、好ましい。
【００６０】
図７は、本発明による車線規制システムを示している。その車線規制システム６１は、フラッシュレーザレーダ６２と違反者撮像カメラ６３とを備えている。フラッシュレーザレーダ６２は、車線６４の上に配置され、車線６４の路側に設置されるポールに設置されている。車線６４は、車両６５が所定の動作をすることが禁止されている車線である。車線６４としては、車両６５の進入が禁止されている進入禁止車線、車両６５の駐車が禁止されている駐車禁止車線、車両６５の停車が禁止されている停車禁止車線、バス以外の車両６５の進入が禁止されているバス専用車線が例示される。フラッシュレーザレーダ６２は、既述の実施の形態におけるフラッシュレーザレーダ４と同様にして構成されている。フラッシュレーザレーダ６２は、車線６４の距離画像を毎秒１０００フレーム撮像する。
【００６１】
違反者撮像カメラ６３は、車線６４の上に配置され、ポールに設置されている。違反者撮像カメラ６３は、車両７の写真（静止画像）を撮影する光学装置である。
【００６２】
違反者撮像カメラ６３は、図８に示されているように、駆動装置６６とズーム装置６７と焦点装置６８と露光装置６９とを備えている。駆動装置６６は、違反者撮像カメラ６３を動かすアクチュエータであり、違反者撮像カメラ６３の向きを変更する。ズーム装置６７は、違反者撮像カメラ６３のズームレンズを動かすアクチュエータであり、違反者撮像カメラ６３が被写体を静止画像に撮像する倍率を変更する。焦点装置６８は、違反者撮像カメラ６３のレンズを動かすアクチュエータであり、そのレンズの焦点を被写体に合わせるために用いられる。露光装置６９は、違反者撮像カメラ６３が被写体を静止画像に撮像するタイミングを制御する。
【００６３】
車線規制システム６１は、さらに、制御装置７１を備えている。制御装置７１は、フラッシュレーザレーダ６２と違反者撮像カメラ６３とに情報伝達可能に電気的に接続されている。制御装置７１は、図示されていないＣＰＵと記憶装置と入出力装置とを備えるコンピュータである。そのＣＰＵは、制御装置７１にインストールされるコンピュータプログラムを実行して、その記憶装置と入出力装置とフラッシュレーザレーダ６２と違反者撮像カメラ６３とを制御する。その記憶装置は、そのコンピュータプログラムを記録し、そのＣＰＵにより生成される情報を一時的に記録する。
【００６４】
制御装置７１は、コンピュータプログラムである距離画像収集部７２と違反車両検出部７３とカメラ制御部７４とがインストールされている。距離画像収集部７２は、フラッシュレーザレーダ６２から距離画像を収集する。
【００６５】
違反車両検出部７３は、距離画像収集部７２により収集された距離画像に基づいて、車線６４を通行する車両６５を検出し、その車両６４のうちの違反している違反車両を検出する。たとえば、違反車両検出部７３は、車線６４が進入禁止車線であるときに、車線６４に進入する全ての車両６５を違反車両として検出する。違反車両検出部７３は、車線６４が駐車禁止車線であるときに、車線６４で駐車する車両６５を違反車両として検出する。違反車両検出部７３は、車線６４が停車禁止車線であるときに、車線６４で停車する車両６５を違反車両として検出する。違反車両検出部７３は、車線６４がバス専用車線であるときに、車線６４で進入するバス以外の車両６５を違反車両として検出する。違反車両検出部７３は、さらに、その距離画像に基づいて、その違反車両の位置を検出する。
【００６６】
カメラ制御部７４は、違反車両検出部７３により検出された位置に基づいて、駆動装置６６とズーム装置６７と焦点装置６８と露光装置６９とを制御する。すなわち、カメラ制御部７４は、駆動装置６６を制御して、違反車両検出部７３により検出された位置に違反者撮像カメラ６３の視線を向ける。カメラ制御部７４は、ズーム装置６７を制御して、違反者撮像カメラ６３が被写体を静止画像に撮像する倍率を違反車両検出部７３により検出された位置に対応する適正な倍率に変更する。カメラ制御部７４は、焦点装置６８を制御して、違反車両検出部７３により検出された位置に、違反者撮像カメラ６３のレンズの焦点を合わせる。カメラ制御部７４は、露光装置６９を制御して、違反車両検出部７３により検出された違反車両を静止画像に撮像する。
【００６７】
図９は、車線規制システム６１の動作を示している。フラッシュレーザレーダ６２は、常時に、車線６４の距離画像を毎秒１０００フレーム以上撮像する。制御装置７１は、その距離画像に基づいて、車線６４を通行する車両６５を検出し、その車両６４のうちの違反している違反車両を検出する（ステップＳ２１）。たとえば、制御装置７１は、車線６４が進入禁止車線であるときに、車線６４に進入する全ての車両６５を違反車両として検出する。制御装置７１は、車線６４が駐車禁止車線であるときに、車線６４で駐車する車両６５を違反車両として検出する。制御装置７１は、車線６４が停車禁止車線であるときに、車線６４で停車する車両６５を違反車両として検出する。制御装置７１は、車線６４がバス専用車線であるときに、車線６４で進入するバス以外の車両６５を違反車両として検出する。制御装置７１は、さらに、その距離画像に基づいて、その違反車両の位置を検出する。
【００６８】
制御装置７１は、制御装置７１により検出された位置に基づいて、駆動装置６６とズーム装置６７と焦点装置６８と露光装置６９とを制御する（ステップＳ２２）。すなわち、制御装置７１は、駆動装置６６を制御して、制御装置７１により検出された位置に違反者撮像カメラ６３の視線を向ける。制御装置７１は、ズーム装置６７を制御して、違反者撮像カメラ６３が被写体を静止画像に撮像する倍率を制御装置７１により検出された位置に対応する適正な倍率に変更する。制御装置７１は、焦点装置６８を制御して、制御装置７１により検出された位置に、違反者撮像カメラ６３のレンズの焦点を合わせる。制御装置７１は、駆動装置６６とズーム装置６７と焦点装置６８とが動作した後に、露光装置６９を制御して、制御装置７１により検出された違反車両を静止画像に撮像する（ステップＳ２３）。このような動作によれば、違反者撮像カメラ６３は、車両６４のナンバープレートをより確実に撮像し、その違反車両をより確実に取り締まることができる。
【００６９】
図１０は、本発明による車両の実施の形態を示している。その車両８１は、パトロールカーであり、複数のフラッシュレーザレーダ８２を車両本体８３が搭載している。フラッシュレーザレーダ８２は、それぞれ、既述の実施の形態におけるフラッシュレーザレーダ４と同様にして構成されている。フラッシュレーザレーダ８２は、それぞれ、車両本体８３の周辺の距離画像を毎秒１０００フレーム撮像する。
【００７０】
車両８１は、さらに、制御装置を備えている。その制御装置９１は、図１１に示されているように、制御装置９１は、フラッシュレーザレーダ８２に情報伝達可能に電気的に接続されている。制御装置９１は、図示されていないＣＰＵと記憶装置と入出力装置とを備えるコンピュータである。そのＣＰＵは、制御装置９１にインストールされるコンピュータプログラムを実行して、その記憶装置と入出力装置とフラッシュレーザレーダ８２を制御する。その記憶装置は、そのコンピュータプログラムを記録し、そのＣＰＵにより生成される情報を一時的に記録する。
【００７１】
制御装置９１は、コンピュータプログラムである距離画像収集部９２と距離画像記録部９３と異常検出部９４と警告部９５とを備えている。距離画像収集部９２は、フラッシュレーザレーダ８２から距離画像を収集する。距離画像記録部９３は、車両８１が走行しているときに、距離画像収集部９２により収集される距離画像を記憶装置に記録する。
【００７２】
異常検出部９４は、距離画像収集部９２により収集される距離画像に基づいて、車両８１の周辺に発生する異常を検出する。警告部９５は、異常検出部９４により異常が検出されたときに、入出力装置を用いて運転手に異常が検出されたことを通知し、その異常の内容を通知する。
【００７３】
図１２は、フラッシュレーザレーダ８２により撮像される被写体を示している。その被写体は、車両８１が走行する道路８４と道路８４を走行する他の車両８５−１〜８５−３とから形成されている。道路８４は、車線８６と車線８７−１〜８７−２とガードレール８８と表示板８９とを含んでいる。車線８６は、車両８１が走行する車線である。車線８７−１〜８７−２は、車線８６に隣接する車線である。ガードレール８８は、車線８７−１、８７−２と道路８４を囲んでいる。車線８７−１、８７−２は、車線６７の反対車線を含んでいる。他の車両８５−１〜８５−３は、車線６７を走行する車両と車線８７−１、８７−２を走行する車両とを含んでいる。
【００７４】
このとき、異常検出部９４は、距離画像収集部９２により収集される距離画像に基づいて道路８４の連続性とガードレール８８の連続性とを監視して、道路８４に落とされた落下物と道路８４の破損とガードレール８８の破損とを検出する。異常検出部９４は、さらに、距離画像収集部９２により収集される距離画像に基づいて表示板８９の形状を検出して表示板８９の破損を検出する。異常検出部９４は、さらに、距離画像収集部９２により収集される距離画像に基づいて接近する車両を検出する。
【００７５】
なお、異常検出部９４は、道路８４が正常であるときの３次元形状を記録するデータベースを備えることもできる。このとき、異常検出部９４は、そのデータベースにより記録された３次元形状と撮像された道路８４の距離画像とを比較して、道路８４の異常を検出する。
【００７６】
車両８１の動作は、距離画像を記録する動作と異常を検出する動作とを備えている。その距離画像を記録する動作は、車両８１が走行しているときに、実行される。制御装置９１は、車両８１が走行しているときに、フラッシュレーザレーダ８２により撮像される距離画像を制御装置９１の記憶装置に記録する。このような動作によれば、その記録を検証することにより、道路８４に落とされた落下物と道路８４の破損とガードレール８８の破損と表示板８９の破損とを検出することができる。このような動作によれば、さらに、車両８１の周辺で発生した事故の展開を詳細に記録することができ、その事故を引き起こした車両がその事故を引き起こすまでの挙動を詳細に記録することができる。このような記録は、事故の発生要因を明確にし、事故の再発防止に利用されることができる。
【００７７】
図１３は、異常を検出する動作を示している。フラッシュレーザレーダ８２は、それぞれ、車両本体８３の周辺の距離画像を毎秒１０００フレーム撮像する。制御装置９１は、その距離画像に基づいて、車両８１の周辺に発生する異常を検出する（ステップＳ３１）。制御装置９１は、異常が検出されたときに（ステップＳ３１、ＹＥＳ）、入出力装置を用いて運転手に異常が検出されたことを通知し、その異常の内容を通知する（ステップＳ３２）。このような動作によれば、車両８１の運転手は、道路８４に落とされた落下物と道路８４の破損とガードレール８８の破損と表示板８９の破損とをより早く検出することができ、事故を回避することができる。このような動作によれば、車両８１の運転手は、さらに、異常な挙動をする車両をより早く検出することができ、事故を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】図１は、本発明による料金所の実施の形態を示す正面図である。
【図２】図２は、制御装置を示すブロック図である。
【図３】図３は、車両の静止画像を撮像する動作を示すフローチャートである。
【図４】図４は、本発明による料金所の実施の他の形態を示す正面図である。
【図５】図５は、制御装置を示すブロック図である。
【図６】図６は、料金所の動作を示すフローチャートである。
【図７】図７は、本発明による料金所の実施の形態を示す正面図である。
【図８】図８は、制御装置を示すブロック図である。
【図９】図９は、車線規制システムの動作を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、本発明による車両の実施の形態を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、制御装置を示すブロック図である。
【図１２】図１２は、フラッシュレーザレーダの被写体を示す斜視図である。
【図１３】図１３は、異常を検出する動作を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、公知の料金所の実施の形態を示す正面図である。
【図１５】図１５は、公知の他の料金所の実施の形態を示す正面図である。
【符号の説明】
【００７９】
１ ：料金所
２ ：第１路側アンテナ
３ ：第２路側アンテナ
４ ：フラッシュレーザレーダ
５ ：カメラ
６ ：車線
７ ：車両
８ ：ポール
９ ：ポール
１１：制御装置
１２：距離画像収集部
１３：カメラ制御部
１４：露光装置
３１：料金所
３２：第１フラッシュレーザレーダ
３３：第２フラッシュレーザレーダ
３４：路側アンテナ
３５：料金表示機
３６：不正車両撮像カメラ
３７：車線
３８：車両
３９：ポール
４１：制御装置
４２：距離画像収集部
４３：カメラ制御部
４４：アンテナ制御部
４５：露光装置
６１：車線規制システム
６２：フラッシュレーザレーダ
６３：違反者撮像カメラ
６４：車線
６５：車両
６６：駆動装置
６７：ズーム装置
６８：焦点装置
６９：露光装置
７１：制御装置
７２：距離画像収集部
７３：違反車両検出部
７４：カメラ制御部
８１：車両
８２：フラッシュレーザレーダ
８３：車両本体
８４：道路
８５：車両
８６：車線
８７−１〜８７−２：車線
８８：ガードレール
８９：表示板
９１：制御装置
９２：距離画像収集部
９３：距離画像記録部
９４：異常検出部
９５：警告部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両撮像カメラに関し、特に、走行している車両を静止画像に撮像する車両撮像カメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
走行している車両を静止画像に撮像する車両撮像カメラが知られている。その車両撮像カメラは、電子道路通行料徴収システム（ＥＲＰ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｒｏａｄ Ｐｒｉｃｉｎｇ）における料金所に適用されている。
【０００３】
図１４は、公知の料金所を示している。その料金所１０１は、第１路側アンテナ１０２と第２路側アンテナ１０３とラインセンサ１０４とカメラ１０５とを備えている。料金所１０１は、所定の区域とその区域の外部とを接続する道路の車線１０６ごとに設置され、その所定の区域に進入する車両１０７に通行料金を課金するために利用される。
【０００４】
第１路側アンテナ１０２は、車線１０６の上に配置され、車線１０６の路側に設置されるポール１０８に設置されている。第２路側アンテナ１０３は、車線１０６の上に配置され、車線１０６の路側に配置されるポール１０９に設置されている。ポール１０９は、ポール１０８から車線１０６の通行方向に所定の距離だけ離れて配置されている。ラインセンサ１０４は、車線１０６の上に配置され、ガントリ１１０に設置されている。ガントリ１１０は、ポール１０９とポール１０８との間に配置されている。カメラ１０５は、車線１０６の上に配置され、ポール１０８に設置されている。
【０００５】
第１路側アンテナ１０２は、車線１０６を通過する車両１０７に搭載される車載器と無線通信して、車両１０７にその所定の区域に進入する通行料金を課金する。第２路側アンテナ１０３は、第１路側アンテナ１０２が車両１０７と無線通信することに失敗したときに、車両１０７に搭載される車載器と無線通信して車両１０７にその所定の区域に進入する通行料金を課金する。
【０００６】
ラインセンサ１０４は、車線１０６の所定の位置にレーザを間欠的に照射し、そのレーザの反射光に基づいてそのレーザが車線１０６に照射されたか、車両１０７に照射されたかを判別することにより、車両１０７が所定の位置を通過したことを検出する。
【０００７】
カメラ１０５は、車両１０７の写真（静止画像）を撮影する光学装置である。カメラ１０５は、ラインセンサ１０４が車両１０７の通過を検出する所定の位置が視野になるように、車線１０６に向けられて固定されている。カメラ１０５は、さらに、その所定の位置にレンズの焦点が合わせられて固定されている。
【０００８】
このような料金所１０１の動作は、車両１０７と無線通信して通行料金を課金する動作と車両１０７の静止画像を撮像する動作とを備えている。
【０００９】
車両１０７と無線通信して通行料金を課金する動作では、第１路側アンテナ１０２が間欠的に電波を出力している。車両１０７の車載器は、車両１０７が車線１０６を通過するときに、その電波に応答して第１路側アンテナ１０２と無線通信する。第２路側アンテナ１０３は、第１路側アンテナ１０２が車両１０７と無線通信することに失敗したときに、電波を出力する。車両１０７の車載器は、車両１０７が車線１０６を通過するときに、その電波に応答して第２路側アンテナ１０３と無線通信する。料金所１０１は、このような無線通信により車両１０７にその所定の区域に進入する通行料金を課金する。
【００１０】
車両１０７の静止画像を撮像する動作では、ラインセンサ１０４が常時に車線１０６の距離画像を毎秒１０００フレーム以上撮像する。カメラ１０５は、ラインセンサ１０４が車両１０７を検出したタイミングで車両１０７の静止画像を撮像する。このような動作によれば、カメラ１０５は、通行料金の課金を無視して料金所１０１を不正に通過する車両１０７を静止画像に撮像することができる。車両１０７に通行料金をより確実に課金する業者は、その静止画像に基づいて車両を特定し、その車両１０７に通行料金をより確実に収集することができる。
【００１１】
図１５は、公知の他の料金所を示している。その料金所１３１は、第１車両検出装置１３２と第２車両検出装置１３３と路側アンテナ１３４と料金表示機１３５と不正車両撮像カメラ１３６とを備えている。料金所１３１は、一般道路と有料道路とを接続する道路の車線１３７ごとに設置され、その有料道路に進入する車両１３８に通行料金を課金するために利用される。
【００１２】
第１車両検出装置１３２と第２車両検出装置１３３とは、車線１３７の路側に配置されている。路側アンテナ１３４は、車線１３７の上に配置され、ポール１３９に設置されている。路側アンテナ１３４は、車線１３７を通過する車両１３８に搭載される車載器と無線通信して、車両１３８にその有料道路に進入する通行料金を課金する。料金表示機１３５は、車線１３７の路側に配置されている。料金表示機１３５は、路側アンテナ１３４と車両１３８との無線通信が成功したときに、車両１３８に課金される通行料金を車両１３８の運転手に見えるように表示する。料金表示機１３５は、路側アンテナ１３４と車両１３８との無線通信が失敗したときに、課金に失敗したことを車両１３８の運転手に見えるように表示する。不正車両撮像カメラ１３６は、車線１３７の上に配置され、ポール１３９に設置されている。
【００１３】
第１車両検出装置１３２と第２車両検出装置１３３とは、ループコイルを備え、そのループコイルに流れる電流に基づいて車両１３８が車線１３７を通過することを検出する。または、第１車両検出装置１３２と第２車両検出装置１３３とは、光電センサを備え、その光電センサにより検出される光に基づいて車両１３８が車線１３７を通過することを検出する。第１車両検出装置１３２は、車線１３７のうちの車両１３８が路側アンテナ１３４と無線通信可能である位置から車線１３７の通行方向の反対方向に所定の距離だけ離れた位置を車両１３８が通過することを検出する。第２車両検出装置１３３は、車線１３７のうちの車両１３８が路側アンテナ１３４と無線通信可能である位置から車線１３７の通行方向に所定の距離だけ離れた位置を車両１３８が通過することを検出する。
【００１４】
不正車両撮像カメラ１３６は、車両１３８の写真（静止画像）を撮影する光学装置である。不正車両撮像カメラ１３６は、第２車両検出装置１３３により車両１３８が通過することを検出される位置が視野になるように、車線１３７に向けられて固定されている。不正車両撮像カメラ１３６は、さらに、その位置にレンズの焦点が合わせられて固定されている。
【００１５】
第１車両検出装置１３２は、常時に、車線１３７を車両１３８が進入するかどうかを監視している。路側アンテナ１３４は、第１車両検出装置１３２により車両１３８が検出されたときに、電波を出力し始める。車両１３８の車載器は、車両１３８が車線１３７を通過するときに、その電波に応答して路側アンテナ１３４と無線通信する。料金所１３１は、このような無線通信により車両１３８にその有料道路に進入する通行料金を課金する。このとき、料金表示機１３５は、路側アンテナ１３４と車両１３８との無線通信が成功したときに、車両１３８に課金される通行料金を車両１３８の運転手に見えるように表示する。料金表示機１３５は、路側アンテナ１３４と車両１３８との無線通信が失敗したときに、課金に失敗したことを車両１３８の運転手に見えるように表示する。
【００１６】
第２車両検出装置１３３は、第１車両検出装置１３２により車両１３８が検出されたときに、起動する。不正車両撮像カメラ１３６は、第２車両検出装置１３３により車両１３８が検出されたタイミングで車両１３８の静止画像を撮像する。このような動作によれば、不正車両撮像カメラ１３６は、通行料金の課金を無視して料金所１３１を不正に通過する車両を静止画像に撮像することができる。その車両に通行料金を課金する業者は、その静止画像に基づいて車両を特定し、その車両に通行料金をより確実に収集することができる。
【００１７】
料金所は、車両をより確実に撮像することが望まれている。料金所は、さらに、車両をより詳細に撮像することが望まれている。
【００１８】
米国特許５，８９２，５７５号には、無走査型レーザーレーダー（Ｓｃａｎｎｅｒｌｅｓｓ ｌａｓｅｒ ｒａｄｅｒ）が開示されている。その無走査型レーザーレーダーは、認識対象物体が存在する空間領域にパルスレーザーを一斉に（同時的に）照射し、認識対象物体の任意の点で乱反射する反射光を集積型多点受光素子（モノリシックアレイ型光検出器：ａ ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ ａｒｒａｙ ｏｆ ｌｉｇｈｔ ｄｅｔｅｃｔｏｒ）で検出する構造を有している。集積型多点受光素子は、冷却性（非発熱性）、軽量性、小型性、高精度性を有している。
【００１９】
このように優れた集積型多点受光素子の本質的特性は、量産される普通のＴＶ受像器に用いられるＣＣＤ受光面を形成する多数の画素の配列の順序の通りに受光対応電気信号を出力する順次送出レジスタ的構造と異なる電気的出力構造を有していて、その高速性にある。ＴＶ用ＣＣＤ受光面を形成する多数の画素が光を受ける受光時間点（時刻）は、本質的に検出され得ない。集積型多点受光素子の複数の受光画素は、それぞれに独立に受光対応電気信号を出力する。従って、１つの画素には１つの出力端子又は出力線が存在し、１つの画素が光を受ける受光時刻情報が知られ得る。
【００２０】
【特許文献１】米国特許第５，８９２，５７５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
本発明の課題は、走行中の車両をより確実に撮像する車両撮像カメラを提供することにある。
本発明の他の課題は、走行中の車両をより詳細に撮像する車両撮像カメラを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
以下に、発明を実施するための最良の形態・実施例で使用される符号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を記載する。この符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための最良の形態・実施例の記載との対応を明らかにするために付加されたものであり、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００２３】
本発明による車両撮像カメラは、所定の車線（６）（３７）（６４）に進入する車両（７）（３８）（６５）の映像を撮像するカメラ（５）（３６）（６３）と、レーザが発射されてからレーザが車両（７）（３８）（６５）の表面で反射した反射光が受光されるまでの飛行時間に基づいて車両（７）（３８）（６５）の立体形状を示す距離画像を間欠的に生成するフラッシュレーザレーダ（４）（３３）（６２）と、その距離画像に基づいてカメラ（５）（３６）（６３）を制御する制御装置（１１）（４１）（７１）とを備えていることが好ましい。
【００２４】
制御装置（１１）（４１）（７１）は、その距離画像に基づいて撮像タイミングを算出する。このとき、カメラ（５）（３６）（６３）は、その撮像タイミングで映像を撮像する露光装置（１４）（４５）（６９）を備えていることが好ましい。フラッシュレーザレーダ（４）（３３）（６２）は、その距離画像を毎秒１０００フレーム以上生成することが好ましい。
【００２５】
制御装置（７１）は、その距離画像に基づいて車両位置を算出し、カメラ（６３）は、カメラ（６３）の向きをその車両位置に向ける駆動装置（６６）を備えていることが好ましい。
【００２６】
制御装置（７１）は、その距離画像に基づいて適切倍率を算出し、カメラ（６３）は、車両（６５）が映像に撮像される倍率をその適切倍率に変更するズーム装置（６７）を備えていることが好ましい。
【００２７】
制御装置（７１）は、その距離画像に基づいて車両（６５）の位置を算出し、カメラ（６３）は、カメラ（６３）のレンズの焦点を位置に合わせる焦点装置（６８）を備えていることが好ましい。
【００２８】
本発明による料金所（１）（３１）は、本発明による車両撮像カメラと、所定の車線（６）（３７）とを備えていることが好ましい。その車線（６）（３７）としては、一般道路と有料道路とを接続する車線、所定の区域とその区域の外部とを接続する道路が例示される。
【００２９】
本発明による料金所は、電波を用いて車両（３８）と無線通信して車両（３８）に通行料金を課金するアンテナ（３４）を更に備えている。アンテナ（３４）は、距離画像に基づいて算出されるタイミングで電波を出力し始めることが好ましい。
【００３０】
本発明による車両（８１）は、レーザが発射されてからレーザが被写体の表面で反射した反射光が受光されるまでの飛行時間に基づいて被写体の立体形状を示す距離画像を間欠的に生成するフラッシュレーザレーダ（８２）と、車両撮像カメラを搭載する車両本体（８３）とを備えていることが好ましい。
【００３１】
本発明による車両（８１）は、車両本体（８３）に搭載される記録装置を更に備えている。その記録装置は、車両（８１）が走行中に距離画像を記録することが好ましい。
【００３２】
本発明による車両（８１）は、車両本体（８３）に搭載される制御装置（９１）を更に備えている。制御装置（９１）は、その距離画像に基づいて車両（８１）が走行する道路の異常を検出することが好ましい。
【００３３】
制御装置（９１）は、道路の参照距離画像を記録するデータベースを備えている。このとき、制御装置（９１）は、距離画像を参照距離画像に比較することにより異常を検出する。
【００３４】
本発明によるカメラは、被写体の映像を撮像するカメラ本体（５）（３６）（６３）と、レーザが発射されてからレーザが被写体の表面で反射した反射光が受光されるまでの飛行時間に基づいて被写体の立体形状を示す距離画像を間欠的に生成するフラッシュレーザレーダ（４）（３３）（６２）と、距離画像に基づいてカメラ（５）（３６）（６３）を制御する制御装置（１１）（４１）（７１）とを備えていることが好ましい。
【発明の効果】
【００３５】
本発明による車両撮像カメラは、走行中の車両をより確実に撮像することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
図面を参照して、本発明による料金所の実施の形態を記載する。その料金所１は、図１に示されているように、第１路側アンテナ２と第２路側アンテナ３とフラッシュレーザレーダ４とカメラ５とを備えている。料金所１は、所定の区域とその区域の外部とを接続する道路の車線６ごとに設置され、その所定の区域に進入する車両７に通行料金を課金するために利用される。
【００３７】
第１路側アンテナ２は、車線６の上に配置され、車線６の路側に設置されるポール８に設置されている。第２路側アンテナ３は、車線６の上に配置され、車線６の路側に配置されるポール９に設置されている。ポール９は、ポール８から車線６の通行方向に所定の距離だけ離れて配置されている。フラッシュレーザレーダ４は、車線６の上に配置され、ポール９に設置されている。カメラ５は、車線６の上に配置され、ポール８に設置されている。
【００３８】
第１路側アンテナ２は、車線６を通過する車両７に搭載される車載器と無線通信して、車両７にその所定の区域に進入する通行料金を課金する。第２路側アンテナ３は、第１路側アンテナ２が車両７と無線通信することに失敗したときに、車両７に搭載される車載器と無線通信して車両７にその所定の区域に進入する通行料金を課金する。
【００３９】
フラッシュレーザレーダ４は、被写体が存在する空間領域にパルスレーザーを一斉に（同時的に）照射し、被写体の任意の点で乱反射する反射光を集積型多点受光素子（モノリシックアレイ型光検出器：ａ ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ ａｒｒａｙ ｏｆ ｌｉｇｈｔ ｄｅｔｅｃｔｏｒ）で検出する構造を有している。フラッシュレーザレーダ４は、パルスレーザが照射されてから受光されるまでの飛行時間に基づいて被写体の立体形状を示す距離画像を生成する。このようなフラッシュレーザレーダは、たとえば、米国特許５，８９２，５７５号に無走査型レーザーレーダーとして開示され、距離画像を毎秒１０００フレーム〜３０００フレーム撮像することができる。フラッシュレーザレーダ４は、車線６の距離画像を毎秒１０００フレーム撮像する。その距離画像を撮像する速度は、速ければ速いほどよい。
【００４０】
カメラ５は、車両７の写真（静止画像）を撮影する光学装置である。カメラ５は、フラッシュレーザレーダ４の視野うちの一部が視野になるように、車線６に向けられて固定されている。カメラ５は、さらに、その一部にレンズの焦点が合わせられて固定されている。
【００４１】
料金所１は、さらに、図２に示されているように、制御装置１１を備えている。制御装置１１は、フラッシュレーザレーダ４とカメラ５とに情報伝達可能に電気的に接続されている。制御装置１１は、図示されていないＣＰＵと記憶装置と入出力装置とを備えるコンピュータである。そのＣＰＵは、制御装置１１にインストールされるコンピュータプログラムを実行して、その記憶装置と入出力装置と第１路側アンテナ２と第２路側アンテナ３とフラッシュレーザレーダ４とカメラ５とを制御する。その記憶装置は、そのコンピュータプログラムを記録し、そのＣＰＵにより生成される情報を一時的に記録する。
【００４２】
カメラ５は、露光装置１４を備えている。露光装置１４は、制御装置１１から出力される電気信号が示すタイミングで、カメラ５の視野の静止画像を撮像する。
【００４３】
制御装置１１は、図２に示されているように、コンピュータプログラムである距離画像収集部１２とカメラ制御部１３とがインストールされている。距離画像収集部１２は、フラッシュレーザレーダ４から距離画像を収集する。カメラ制御部１３は、距離画像収集部１２により収集された距離画像に基づいて車両７が車線６を通過するかどうかを検出する。カメラ制御部１３は、車両７が検出されたときに、距離画像収集部１２により収集された距離画像に基づいて車線６を通過する車両７が所定の位置を通行するタイミングを検出する。カメラ５は、車両７がその所定の位置に配置されるときに、車両７のナンバープレートと車両７の運転手の顔とにレンズの焦点が合うように設計されている。カメラ制御部１３は、さらに、そのタイミングでカメラ５の露光装置１４に電気信号を出力して、そのタイミングで車両７の静止画像を撮像する。
【００４４】
本発明による料金所１の動作は、車両７と無線通信して通行料金を課金する動作と車両７の静止画像を撮像する動作とを備えている。
【００４５】
車両７と無線通信して通行料金を課金する動作では、第１路側アンテナ２が間欠的に電波を出力している。車両７の車載器は、車両７が車線６を通過するときに、その電波に応答して第１路側アンテナ２と無線通信する。第２路側アンテナ３は、第１路側アンテナ２が車両７と無線通信することに失敗したときに、電波を出力する。車両７の車載器は、車両７が車線６を通過するときに、その電波に応答して第２路側アンテナ３と無線通信する。料金所１は、このような無線通信により車両７にその所定の区域に進入する通行料金を課金する。
【００４６】
図３は、車両７の静止画像を撮像する動作を示している。フラッシュレーザレーダ４は、常時に、車線６の距離画像を毎秒１０００フレーム以上撮像する。制御装置１１は、距離画像に基づいて車両７が車線６を通過するかどうかを検出する。制御装置１１は、車両７が検出されたときに、その距離画像に基づいて車線６を通過する車両７がカメラ５の視野を通行するタイミングを検出する（ステップＳ１）。制御装置１１は、さらに、そのタイミングでカメラ５の露光装置１４に電気信号を出力し、カメラ５は、その電気信号に応答してそのタイミングで車両７の静止画像を撮像する（ステップＳ２）。このような動作によれば、カメラ５は、車両７をより詳細に撮像することができ、車両７のナンバープレートと車両７の運転手の顔とをより確実に撮像することができる。車両７に通行料金を課金する業者は、その静止画像に基づいて車両を特定し、その車両７に通行料金をより確実に収集することができる。
【００４７】
ラインセンサは、一般に重く、車道に設置するときにそのラインセンサを支持するガントリを建設する必要がある。フラッシュレーザレーダ４は、一般にラインセンサより軽く、簡易ポールにより車道に容易に安価に設置することができ、好ましい。なお、距離画像のフレームレートは、カメラ５の被写体の速さに基づいて設計され、たとえば、カメラ５の被写体が車両７に置換して十分に遅い被写体に置換されたときに通常のビデオカメラのフレームレート（６０フレーム）と設計することもできる。
【００４８】
図４は、本発明による料金所の実施の他の形態を示している。その料金所３１は、第１フラッシュレーザレーダ３２と第２フラッシュレーザレーダ３３と路側アンテナ３４と料金表示機３５と不正車両撮像カメラ３６とを備えている。料金所３１は、一般道路と有料道路とを接続する道路の車線３７ごとに設置され、その有料道路に進入する車両３８に通行料金を課金するために利用される。
【００４９】
第１フラッシュレーザレーダ３２と第２フラッシュレーザレーダ３３とは、車線３７の上に配置され、車線３７の路側に設置されるポール３９に設置されている。路側アンテナ３４は、車線３７の上に配置され、ポール３９に設置されている。路側アンテナ３４は、車線３７を通過する車両３８に搭載される車載器と無線通信して、車両３８にその有料道路に進入する通行料金を課金する。料金表示機３５は、車線３７の路側に配置されている。料金表示機３５は、路側アンテナ３４と車両３８との無線通信が成功したときに、車両３８に課金される通行料金を車両３８の運転手に見えるように表示する。料金表示機３５は、路側アンテナ３４と車両３８との無線通信が失敗したときに、課金に失敗したことを車両３８の運転手に見えるように表示する。不正車両撮像カメラ３６は、車線３７の上に配置され、ポール３９に設置されている。
【００５０】
第１フラッシュレーザレーダ３２と第２フラッシュレーザレーダ３３とは、既述の実施の形態におけるフラッシュレーザレーダ４と同様にして構成されている。第１フラッシュレーザレーダ３２は、車線３７のうちの車両３８が路側アンテナ３４と無線通信可能である位置から車線３７の通行方向の反対方向に所定の距離だけ離れた位置の距離画像を毎秒１０００フレーム撮像する。第２フラッシュレーザレーダ３３は、車線３７のうちの車両３８が路側アンテナ３４と無線通信可能である位置から車線３７の通行方向に所定の距離だけ離れた位置の距離画像を毎秒１０００フレーム撮像する。
【００５１】
不正車両撮像カメラ３６は、車両３８の写真（静止画像）を撮影する光学装置である。不正車両撮像カメラ３６は、第２フラッシュレーザレーダ３３の視野うちの一部が視野になるように、車線３７に向けられて固定されている。不正車両撮像カメラ３６は、さらに、その一部にレンズの焦点が合わせられて固定されている。
【００５２】
料金所３１は、さらに、図５に示されているように、制御装置４１を備えている。制御装置４１は、第１フラッシュレーザレーダ３２と第２フラッシュレーザレーダ３３と路側アンテナ３４と不正車両撮像カメラ３６とに情報伝達可能に電気的に接続されている。制御装置４１は、図示されていないＣＰＵと記憶装置と入出力装置とを備えるコンピュータである。そのＣＰＵは、制御装置４１にインストールされるコンピュータプログラムを実行して、その記憶装置と入出力装置と路側アンテナ３４と第１フラッシュレーザレーダ３２と第２フラッシュレーザレーダ３３と路側アンテナ３４と不正車両撮像カメラ３６とを制御する。その記憶装置は、そのコンピュータプログラムを記録し、そのＣＰＵにより生成される情報を一時的に記録する。
【００５３】
不正車両撮像カメラ３６は、露光装置４５を備えている露光装置４５は、制御装置４１から出力される電気信号が示すタイミングで、不正車両撮像カメラ３６の視野の静止画像を撮像する。
【００５４】
制御装置４１は、コンピュータプログラムである距離画像収集部４２とカメラ制御部４３とアンテナ制御部４４とがインストールされている。距離画像収集部４２は、第１フラッシュレーザレーダ３２と第２フラッシュレーザレーダ３３とから距離画像を収集する。
【００５５】
カメラ制御部４３は、距離画像収集部４２により第２フラッシュレーザレーダ３３から収集された距離画像に基づいて車両３８が車線３７を通過するかどうかを検出する。カメラ制御部４３は、車両３８が検出されたときに、距離画像収集部４２により収集された距離画像に基づいて車線３７を通過する車両３８が所定の位置を通行するタイミングを検出する。不正車両撮像カメラ３６は、車両３８がその所定の位置に配置されるときに、車両３８のナンバープレートと車両３８の運転手の顔とを撮像することができるように設計される。カメラ制御部４３は、さらに、そのタイミングで不正車両撮像カメラ３６の露光装置４５に電気信号を出力して、そのタイミングで車両３８の静止画像を撮像する。
【００５６】
アンテナ制御部４４は、距離画像収集部４２により第１フラッシュレーザレーダ３２から収集された距離画像に基づいて車両３８が車線３７を通過するかどうかを検出する。アンテナ制御部４４は、車両３８が検出されたときに、車両３８が検出されたことを示す電気信号を路側アンテナ３４に出力する。路側アンテナ３４は、その電気信号に応答して、電波を出力し始める。車両３８の車載器は、車両３８が車線３７を通過するときに、その電波に応答して路側アンテナ３４と無線通信する。料金所３１は、このような無線通信により車両３８にその有料道路に進入する通行料金を課金する。
【００５７】
図６は、料金所３１の動作を示している。第１フラッシュレーザレーダ３２は、常時に、車線３７の距離画像を毎秒１０００フレーム以上撮像する。制御装置４１は、第１フラッシュレーザレーダ３２の距離画像に基づいて車両３８が車線３７を通過するかどうかを検出する（ステップＳ１１）。制御装置４１は、車両３８が検出されたときに、車両３８が検出されたことを示す電気信号を路側アンテナ３４に出力する。路側アンテナ３４は、その電気信号に応答して、電波を出力し始める（ステップＳ１２）。車両３８の車載器は、車両３８が車線３７を通過するときに、その電波に応答して路側アンテナ３４と無線通信する。料金所３１は、このような無線通信により車両３８にその有料道路に進入する通行料金を課金する。このとき、料金表示機３５は、路側アンテナ３４と車両３８との無線通信が成功したときに、車両３８に課金される通行料金を車両３８の運転手に見えるように表示する。料金表示機３５は、路側アンテナ３４と車両３８との無線通信が失敗したときに、課金に失敗したことを車両３８の運転手に見えるように表示する。
【００５８】
制御装置４１は、次いで、第２フラッシュレーザレーダ３３を起動させて、第２フラッシュレーザレーダ３３の距離画像に基づいて車線３７を通過する車両３８が不正車両撮像カメラ３６の視野を通行するタイミングを検出する（ステップＳ１３）。制御装置４１は、さらに、そのタイミングで不正車両撮像カメラ３６の露光装置４５に電気信号を出力し、不正車両撮像カメラ３６は、その電気信号に応答してそのタイミングで車両３８の静止画像を撮像する（ステップＳ１４）。このような動作によれば、不正車両撮像カメラ３６は、車両３８をより詳細に撮像することができ、車両３８のナンバープレートと車両３８の運転手の顔とをより確実に撮像することができる。
【００５９】
ループコイルまたは光電センサを備える車両検出装置は、一般に、設置するために車線の路側に大きなスペースを必要とする。フラッシュレーザレーダは、一般的に、このような車両検出装置が設置されるスペースより狭いスペースに簡易ポールを用いて設置することができ、好ましい。
【００６０】
図７は、本発明による車線規制システムを示している。その車線規制システム６１は、フラッシュレーザレーダ６２と違反者撮像カメラ６３とを備えている。フラッシュレーザレーダ６２は、車線６４の上に配置され、車線６４の路側に設置されるポールに設置されている。車線６４は、車両６５が所定の動作をすることが禁止されている車線である。車線６４としては、車両６５の進入が禁止されている進入禁止車線、車両６５の駐車が禁止されている駐車禁止車線、車両６５の停車が禁止されている停車禁止車線、バス以外の車両６５の進入が禁止されているバス専用車線が例示される。フラッシュレーザレーダ６２は、既述の実施の形態におけるフラッシュレーザレーダ４と同様にして構成されている。フラッシュレーザレーダ６２は、車線６４の距離画像を毎秒１０００フレーム撮像する。
【００６１】
違反者撮像カメラ６３は、車線６４の上に配置され、ポールに設置されている。違反者撮像カメラ６３は、車両７の写真（静止画像）を撮影する光学装置である。
【００６２】
違反者撮像カメラ６３は、図８に示されているように、駆動装置６６とズーム装置６７と焦点装置６８と露光装置６９とを備えている。駆動装置６６は、違反者撮像カメラ６３を動かすアクチュエータであり、違反者撮像カメラ６３の向きを変更する。ズーム装置６７は、違反者撮像カメラ６３のズームレンズを動かすアクチュエータであり、違反者撮像カメラ６３が被写体を静止画像に撮像する倍率を変更する。焦点装置６８は、違反者撮像カメラ６３のレンズを動かすアクチュエータであり、そのレンズの焦点を被写体に合わせるために用いられる。露光装置６９は、違反者撮像カメラ６３が被写体を静止画像に撮像するタイミングを制御する。
【００６３】
車線規制システム６１は、さらに、制御装置７１を備えている。制御装置７１は、フラッシュレーザレーダ６２と違反者撮像カメラ６３とに情報伝達可能に電気的に接続されている。制御装置７１は、図示されていないＣＰＵと記憶装置と入出力装置とを備えるコンピュータである。そのＣＰＵは、制御装置７１にインストールされるコンピュータプログラムを実行して、その記憶装置と入出力装置とフラッシュレーザレーダ６２と違反者撮像カメラ６３とを制御する。その記憶装置は、そのコンピュータプログラムを記録し、そのＣＰＵにより生成される情報を一時的に記録する。
【００６４】
制御装置７１は、コンピュータプログラムである距離画像収集部７２と違反車両検出部７３とカメラ制御部７４とがインストールされている。距離画像収集部７２は、フラッシュレーザレーダ６２から距離画像を収集する。
【００６５】
違反車両検出部７３は、距離画像収集部７２により収集された距離画像に基づいて、車線６４を通行する車両６５を検出し、その車両６４のうちの違反している違反車両を検出する。たとえば、違反車両検出部７３は、車線６４が進入禁止車線であるときに、車線６４に進入する全ての車両６５を違反車両として検出する。違反車両検出部７３は、車線６４が駐車禁止車線であるときに、車線６４で駐車する車両６５を違反車両として検出する。違反車両検出部７３は、車線６４が停車禁止車線であるときに、車線６４で停車する車両６５を違反車両として検出する。違反車両検出部７３は、車線６４がバス専用車線であるときに、車線６４で進入するバス以外の車両６５を違反車両として検出する。違反車両検出部７３は、さらに、その距離画像に基づいて、その違反車両の位置を検出する。
【００６６】
カメラ制御部７４は、違反車両検出部７３により検出された位置に基づいて、駆動装置６６とズーム装置６７と焦点装置６８と露光装置６９とを制御する。すなわち、カメラ制御部７４は、駆動装置６６を制御して、違反車両検出部７３により検出された位置に違反者撮像カメラ６３の視線を向ける。カメラ制御部７４は、ズーム装置６７を制御して、違反者撮像カメラ６３が被写体を静止画像に撮像する倍率を違反車両検出部７３により検出された位置に対応する適正な倍率に変更する。カメラ制御部７４は、焦点装置６８を制御して、違反車両検出部７３により検出された位置に、違反者撮像カメラ６３のレンズの焦点を合わせる。カメラ制御部７４は、露光装置６９を制御して、違反車両検出部７３により検出された違反車両を静止画像に撮像する。
【００６７】
図９は、車線規制システム６１の動作を示している。フラッシュレーザレーダ６２は、常時に、車線６４の距離画像を毎秒１０００フレーム以上撮像する。制御装置７１は、その距離画像に基づいて、車線６４を通行する車両６５を検出し、その車両６４のうちの違反している違反車両を検出する（ステップＳ２１）。たとえば、制御装置７１は、車線６４が進入禁止車線であるときに、車線６４に進入する全ての車両６５を違反車両として検出する。制御装置７１は、車線６４が駐車禁止車線であるときに、車線６４で駐車する車両６５を違反車両として検出する。制御装置７１は、車線６４が停車禁止車線であるときに、車線６４で停車する車両６５を違反車両として検出する。制御装置７１は、車線６４がバス専用車線であるときに、車線６４で進入するバス以外の車両６５を違反車両として検出する。制御装置７１は、さらに、その距離画像に基づいて、その違反車両の位置を検出する。
【００６８】
制御装置７１は、制御装置７１により検出された位置に基づいて、駆動装置６６とズーム装置６７と焦点装置６８と露光装置６９とを制御する（ステップＳ２２）。すなわち、制御装置７１は、駆動装置６６を制御して、制御装置７１により検出された位置に違反者撮像カメラ６３の視線を向ける。制御装置７１は、ズーム装置６７を制御して、違反者撮像カメラ６３が被写体を静止画像に撮像する倍率を制御装置７１により検出された位置に対応する適正な倍率に変更する。制御装置７１は、焦点装置６８を制御して、制御装置７１により検出された位置に、違反者撮像カメラ６３のレンズの焦点を合わせる。制御装置７１は、駆動装置６６とズーム装置６７と焦点装置６８とが動作した後に、露光装置６９を制御して、制御装置７１により検出された違反車両を静止画像に撮像する（ステップＳ２３）。このような動作によれば、違反者撮像カメラ６３は、車両６４のナンバープレートをより確実に撮像し、その違反車両をより確実に取り締まることができる。
【００６９】
図１０は、本発明による車両の実施の形態を示している。その車両８１は、パトロールカーであり、複数のフラッシュレーザレーダ８２を車両本体８３が搭載している。フラッシュレーザレーダ８２は、それぞれ、既述の実施の形態におけるフラッシュレーザレーダ４と同様にして構成されている。フラッシュレーザレーダ８２は、それぞれ、車両本体８３の周辺の距離画像を毎秒１０００フレーム撮像する。
【００７０】
車両８１は、さらに、制御装置を備えている。その制御装置９１は、図１１に示されているように、制御装置９１は、フラッシュレーザレーダ８２に情報伝達可能に電気的に接続されている。制御装置９１は、図示されていないＣＰＵと記憶装置と入出力装置とを備えるコンピュータである。そのＣＰＵは、制御装置９１にインストールされるコンピュータプログラムを実行して、その記憶装置と入出力装置とフラッシュレーザレーダ８２を制御する。その記憶装置は、そのコンピュータプログラムを記録し、そのＣＰＵにより生成される情報を一時的に記録する。
【００７１】
制御装置９１は、コンピュータプログラムである距離画像収集部９２と距離画像記録部９３と異常検出部９４と警告部９５とを備えている。距離画像収集部９２は、フラッシュレーザレーダ８２から距離画像を収集する。距離画像記録部９３は、車両８１が走行しているときに、距離画像収集部９２により収集される距離画像を記憶装置に記録する。
【００７２】
異常検出部９４は、距離画像収集部９２により収集される距離画像に基づいて、車両８１の周辺に発生する異常を検出する。警告部９５は、異常検出部９４により異常が検出されたときに、入出力装置を用いて運転手に異常が検出されたことを通知し、その異常の内容を通知する。
【００７３】
図１２は、フラッシュレーザレーダ８２により撮像される被写体を示している。その被写体は、車両８１が走行する道路８４と道路８４を走行する他の車両８５−１〜８５−３とから形成されている。道路８４は、車線８６と車線８７−１〜８７−２とガードレール８８と表示板８９とを含んでいる。車線８６は、車両８１が走行する車線である。車線８７−１〜８７−２は、車線８６に隣接する車線である。ガードレール８８は、車線８７−１、８７−２と道路８４を囲んでいる。車線８７−１、８７−２は、車線６７の反対車線を含んでいる。他の車両８５−１〜８５−３は、車線６７を走行する車両と車線８７−１、８７−２を走行する車両とを含んでいる。
【００７４】
このとき、異常検出部９４は、距離画像収集部９２により収集される距離画像に基づいて道路８４の連続性とガードレール８８の連続性とを監視して、道路８４に落とされた落下物と道路８４の破損とガードレール８８の破損とを検出する。異常検出部９４は、さらに、距離画像収集部９２により収集される距離画像に基づいて表示板８９の形状を検出して表示板８９の破損を検出する。異常検出部９４は、さらに、距離画像収集部９２により収集される距離画像に基づいて接近する車両を検出する。
【００７５】
なお、異常検出部９４は、道路８４が正常であるときの３次元形状を記録するデータベースを備えることもできる。このとき、異常検出部９４は、そのデータベースにより記録された３次元形状と撮像された道路８４の距離画像とを比較して、道路８４の異常を検出する。
【００７６】
車両８１の動作は、距離画像を記録する動作と異常を検出する動作とを備えている。その距離画像を記録する動作は、車両８１が走行しているときに、実行される。制御装置９１は、車両８１が走行しているときに、フラッシュレーザレーダ８２により撮像される距離画像を制御装置９１の記憶装置に記録する。このような動作によれば、その記録を検証することにより、道路８４に落とされた落下物と道路８４の破損とガードレール８８の破損と表示板８９の破損とを検出することができる。このような動作によれば、さらに、車両８１の周辺で発生した事故の展開を詳細に記録することができ、その事故を引き起こした車両がその事故を引き起こすまでの挙動を詳細に記録することができる。このような記録は、事故の発生要因を明確にし、事故の再発防止に利用されることができる。
【００７７】
図１３は、異常を検出する動作を示している。フラッシュレーザレーダ８２は、それぞれ、車両本体８３の周辺の距離画像を毎秒１０００フレーム撮像する。制御装置９１は、その距離画像に基づいて、車両８１の周辺に発生する異常を検出する（ステップＳ３１）。制御装置９１は、異常が検出されたときに（ステップＳ３１、ＹＥＳ）、入出力装置を用いて運転手に異常が検出されたことを通知し、その異常の内容を通知する（ステップＳ３２）。このような動作によれば、車両８１の運転手は、道路８４に落とされた落下物と道路８４の破損とガードレール８８の破損と表示板８９の破損とをより早く検出することができ、事故を回避することができる。このような動作によれば、車両８１の運転手は、さらに、異常な挙動をする車両をより早く検出することができ、事故を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】図１は、本発明による料金所の実施の形態を示す正面図である。
【図２】図２は、制御装置を示すブロック図である。
【図３】図３は、車両の静止画像を撮像する動作を示すフローチャートである。
【図４】図４は、本発明による料金所の実施の他の形態を示す正面図である。
【図５】図５は、制御装置を示すブロック図である。
【図６】図６は、料金所の動作を示すフローチャートである。
【図７】図７は、本発明による料金所の実施の形態を示す正面図である。
【図８】図８は、制御装置を示すブロック図である。
【図９】図９は、車線規制システムの動作を示すフローチャートである。
【図１０】図１０は、本発明による車両の実施の形態を示す斜視図である。
【図１１】図１１は、制御装置を示すブロック図である。
【図１２】図１２は、フラッシュレーザレーダの被写体を示す斜視図である。
【図１３】図１３は、異常を検出する動作を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、公知の料金所の実施の形態を示す正面図である。
【図１５】図１５は、公知の他の料金所の実施の形態を示す正面図である。
【符号の説明】
【００７９】
１ ：料金所
２ ：第１路側アンテナ
３ ：第２路側アンテナ
４ ：フラッシュレーザレーダ
５ ：カメラ
６ ：車線
７ ：車両
８ ：ポール
９ ：ポール
１１：制御装置
１２：距離画像収集部
１３：カメラ制御部
１４：露光装置
３１：料金所
３２：第１フラッシュレーザレーダ
３３：第２フラッシュレーザレーダ
３４：路側アンテナ
３５：料金表示機
３６：不正車両撮像カメラ
３７：車線
３８：車両
３９：ポール
４１：制御装置
４２：距離画像収集部
４３：カメラ制御部
４４：アンテナ制御部
４５：露光装置
６１：車線規制システム
６２：フラッシュレーザレーダ
６３：違反者撮像カメラ
６４：車線
６５：車両
６６：駆動装置
６７：ズーム装置
６８：焦点装置
６９：露光装置
７１：制御装置
７２：距離画像収集部
７３：違反車両検出部
７４：カメラ制御部
８１：車両
８２：フラッシュレーザレーダ
８３：車両本体
８４：道路
８５：車両
８６：車線
８７−１〜８７−２：車線
８８：ガードレール
８９：表示板
９１：制御装置
９２：距離画像収集部
９３：距離画像記録部
９４：異常検出部
９５：警告部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の車線に進入する車両の映像を撮像するカメラと、
レーザが発射されてから前記レーザが前記車両の表面で反射した反射光が受光されるまでの飛行時間に基づいて前記車両の立体形状を示す距離画像を間欠的に生成するフラッシュレーザレーダと、
前記距離画像に基づいて前記カメラを制御する制御装置
とを具備する車両撮像カメラ。
【請求項２】
請求項１において、
前記制御装置は、前記距離画像に基づいて撮像タイミングを算出し、
前記カメラは、前記撮像タイミングで前記映像を撮像する露光装置を備える
車両撮像カメラ。
【請求項３】
請求項２において、
前記フラッシュレーザレーダは、前記距離画像を毎秒１０００フレーム以上生成する
車両撮像カメラ。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかにおいて、
前記制御装置は、前記距離画像に基づいて車両位置を算出し、
前記カメラは、前記カメラの向きを前記車両位置に向ける駆動装置を備える
車両撮像カメラ。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかにおいて、
前記制御装置は、前記距離画像に基づいて適切倍率を算出し、
前記カメラは、前記車両が前記映像に撮像される倍率を前記適切倍率に変更するズーム装置を備える
車両撮像カメラ。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかにおいて、
前記制御装置は、前記距離画像に基づいて前記車両の位置を算出し、
前記カメラは、前記カメラのレンズの焦点を前記位置に合わせる焦点装置を備える
車両撮像カメラ。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載される車両撮像カメラと、
前記所定の車線
とを具備する料金所。
【請求項８】
請求項７において、
電波を用いて前記車両と無線通信して前記車両に通行料金を課金するアンテナを更に備え、
前記アンテナは、前記距離画像に基づいて算出されるタイミングで前記電波を出力し始める
料金所。
【請求項９】
レーザが発射されてから前記レーザが被写体の表面で反射した反射光が受光されるまでの飛行時間に基づいて前記被写体の立体形状を示す距離画像を間欠的に生成するフラッシュレーザレーダと、
前記車両撮像カメラを搭載する車両本体
とを具備する車両。
【請求項１０】
請求項９において、
前記車両本体に搭載される記録装置を更に具備し、
前記記録装置は、本車両が走行中に撮像された前記距離画像を記録する
車両。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記車両本体に搭載される制御装置を更に具備し、
前記制御装置は、前記距離画像に基づいて本車両が走行する道路の異常を検出する
車両。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記制御装置は、前記道路の参照距離画像を記録するデータベースを備え、
前記距離画像を前記参照距離画像に比較することにより前記異常を検出する
車両。
【請求項１３】
被写体の映像を撮像するカメラ本体と、
レーザが発射されてから前記レーザが前記被写体の表面で反射した反射光が受光されるまでの飛行時間に基づいて前記被写体の立体形状を示す距離画像を間欠的に生成するフラッシュレーザレーダと、
前記距離画像に基づいて前記カメラ本体を制御する制御装置
とを具備するカメラ。
【請求項１】
所定の車線に進入する車両の映像を撮像するカメラと、
レーザが発射されてから前記レーザが前記車両の表面で反射した反射光が受光されるまでの飛行時間に基づいて前記車両の立体形状を示す距離画像を間欠的に生成するフラッシュレーザレーダと、
前記距離画像に基づいて前記カメラを制御する制御装置
とを具備する車両撮像カメラ。
【請求項２】
請求項１において、
前記制御装置は、前記距離画像に基づいて撮像タイミングを算出し、
前記カメラは、前記撮像タイミングで前記映像を撮像する露光装置を備える
車両撮像カメラ。
【請求項３】
請求項２において、
前記フラッシュレーザレーダは、前記距離画像を毎秒１０００フレーム以上生成する
車両撮像カメラ。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかにおいて、
前記制御装置は、前記距離画像に基づいて車両位置を算出し、
前記カメラは、前記カメラの向きを前記車両位置に向ける駆動装置を備える
車両撮像カメラ。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかにおいて、
前記制御装置は、前記距離画像に基づいて適切倍率を算出し、
前記カメラは、前記車両が前記映像に撮像される倍率を前記適切倍率に変更するズーム装置を備える
車両撮像カメラ。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれかにおいて、
前記制御装置は、前記距離画像に基づいて前記車両の位置を算出し、
前記カメラは、前記カメラのレンズの焦点を前記位置に合わせる焦点装置を備える
車両撮像カメラ。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載される車両撮像カメラと、
前記所定の車線
とを具備する料金所。
【請求項８】
請求項７において、
電波を用いて前記車両と無線通信して前記車両に通行料金を課金するアンテナを更に備え、
前記アンテナは、前記距離画像に基づいて算出されるタイミングで前記電波を出力し始める
料金所。
【請求項９】
レーザが発射されてから前記レーザが被写体の表面で反射した反射光が受光されるまでの飛行時間に基づいて前記被写体の立体形状を示す距離画像を間欠的に生成するフラッシュレーザレーダと、
前記車両撮像カメラを搭載する車両本体
とを具備する車両。
【請求項１０】
請求項９において、
前記車両本体に搭載される記録装置を更に具備し、
前記記録装置は、本車両が走行中に撮像された前記距離画像を記録する
車両。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記車両本体に搭載される制御装置を更に具備し、
前記制御装置は、前記距離画像に基づいて本車両が走行する道路の異常を検出する
車両。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記制御装置は、前記道路の参照距離画像を記録するデータベースを備え、
前記距離画像を前記参照距離画像に比較することにより前記異常を検出する
車両。
【請求項１３】
被写体の映像を撮像するカメラ本体と、
レーザが発射されてから前記レーザが前記被写体の表面で反射した反射光が受光されるまでの飛行時間に基づいて前記被写体の立体形状を示す距離画像を間欠的に生成するフラッシュレーザレーダと、
前記距離画像に基づいて前記カメラ本体を制御する制御装置
とを具備するカメラ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００６−２８７６５０（Ｐ２００６−２８７６５０Ａ）
【公開日】平成１８年１０月１９日（２００６．１０．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１０５３２０（Ｐ２００５−１０５３２０）
【出願日】平成１７年３月３１日（２００５．３．３１）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月１９日（２００６．１０．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月３１日（２００５．３．３１）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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