JP2012064106A - 道路状況把握装置及び道路状況把握方法 - Google Patents

Abstract

【課題】カメラの異常検出に優れた道路状況把握装置及び道路状況把握方法を提供することにある。
【解決手段】上記課題を達成するために、実施形態の道路状況把握装置は、道路に沿って設けられ、道路上を撮影する複数のカメラと、前記複数のカメラを駆動し、撮影する範囲を変更するカメラ駆動手段と、前記複数のカメラで撮影された映像の映像処理により車両を検出する車両検出手段と、前記車両検出手段の車両の検出結果に基づいて道路状況を把握する手段と、前記車両検出手段の車両の検出結果に基づいて前記複数のカメラの異常を相互に判定する異常判定手段と、を有することを特徴とする道路状況把握装置。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、道路状況把握装置及び道路状況把握方法に関する。

現在、高速道路や有料道路に沿って複数のカメラが設置されており、これら複数のカメラは高速道路や有料道路を走行する車両を撮影する。撮影により得られた映像データを情報処理装置で情報処理し、交通情報を交通情報処理センター等の中央装置（上位装置、上位サーバ等）へ送信する。情報処理装置は、複数のカメラからの映像データを受信し、映像データを解析し、交通情報を生成することができる。例えば、情報処理装置は、複数のカメラからの映像データを解析し、カメラの設置位置情報に基づき渋滞末尾位置を検出することができる。

また、中央装置は、交通情報を道路に沿って設置された路側機器へ配信し、路側機器は、無線通信により交通情報を車載器へ送信することができる。車載器は、交通情報を受信し、車載器に接続されたカーナビゲーションシステムへ出力することができる。或いは、中央装置は、交通情報を道路表示器へ配信することができ、これにより道路表示器は、交通情報をドライバーに向けて表示することができる。

特開２０００−９９８７４号公報

道路に沿って設置されたカメラに異常が生じた場合、誤った交通情報が生成されてしまうことがある。例えば、カメラと映像データを通信する装置との間で通信異常等がない状態でカメラに汚れやごみが付着した場合、カメラから送信される映像データには車両通行状況が適切に反映されていない場合がある。このような映像データを解析した場合、誤った車両通行状況が検出されてしまうことがある。しかしながら、このような例ではカメラの汚れやごみ付着等による検出異常を検出するのは難しい。

本発明が解決しようとする課題は、カメラの異常検出に優れた道路状況把握装置及び道路状況把握方法を提供することにある。

上記課題を達成するために、実施形態の道路状況把握装置は、道路に沿って設けられ、道路上を撮影する複数のカメラと、前記複数のカメラを駆動し、撮影する範囲を変更するカメラ駆動手段と、前記複数のカメラで撮影された映像の映像処理により車両を検出する車両検出手段と、前記車両検出手段の車両の検出結果に基づいて道路状況を把握する手段と、前記車両検出手段の車両の検出結果に基づいて前記複数のカメラの異常を相互に判定する異常判定手段とを有することを特徴とする。

また、実施形態の道路状況把握方法は、道路に沿って設けられた複数のカメラで道路上を撮影し、前記複数のカメラを駆動により前記複数のカメラの撮影する範囲を変更し、前記複数のカメラで撮影された映像の映像処理により車両を検出し、前記複数のカメラによる車両の検出結果に基づいて道路状況を把握し、前記複数のカメラによる車両の検出結果に基づいて前記複数のカメラの異常を相互に判定することを特徴とする。

実施形態に係る交通情報処理システム（道路状況把握装置）の構成の一例を示す図である。 実施形態に係るカメラ異常検出処理の一例を示すフローチャートである。

以下、実施形態について図面を参照して説明する。

図１は、実施形態に係る道路状況把握装置の構成の一例を示す図である。

本実施形態では、交通情報処理システムのハードウェア資源等を利用した道路状況把握装置の一例について説明する。

図１に示すように、交通情報処理システムは、複数台のカメラ１１、１２、１３、１４、複数台の交通流量計測装置２１、２２、２３、２４、情報処理装置３０、上位装置４０、及びカメラ駆動装置５１、５２、５３、５４を備えている。

本実施形態では、４台のカメラを備えた交通情報処理システムについて説明するが、交通情報処理システムの構成はこれに限定されるものではない。例えば、広範囲の交通情報を得るためには、広範囲にわたり道路に沿って、道路上を撮影する複数のカメラを設置することになり、交通情報処理システムは、複数のカメラ、複数の交通流量計測装置、複数のカメラ駆動装置により構成される。

続いて、図１及び図２を参照して、交通情報処理システムによる交通情報の生成及びカメラ異常検出について説明する。図２は、カメラ異常検出処理の一例を示すフローチャートである。

カメラ１１は、交通流量計測装置２１に接続されており、所定撮影区域に設定されたカメラ１１は、所定撮影区域を走行する車両の映像を撮影し、撮影により得られた第１の映像データを交通流量計測装置２１へ送信する。交通流量計測装置２１は、カメラ１１から送信される第１の映像データを受信し、第１の映像データを解析し、映像解析結果に基づき交通流量データ（車両の検出結果（車両の台数、車両の速度））を検出する（例えば、特開平６−７６１９５に開示された技術に基づき、交通流量データを検出することができる（車両検出手段））。次に、交通流量計測装置２１は、交通流量データを集計した第１の交通流量データを情報処理装置３０へ送信する（道路状況を把握する手段）。例えば、交通流量計測装置２１は、映像解析結果に基づき、Ｎ分間（Ｎは時間の数値を示す記号）にカメラ１１の所定撮影区域を通過した車両の台数、車両の速度を検出し集計する（ＳＴ１１）。

カメラ１２は、交通流量計測装置２２に接続され、所定撮影区域に設定されたカメラ１２は、所定撮影区域を走行する車両の映像を撮影し、撮影により得られた第２の映像データを交通流量計測装置２２へ送信する。交通流量計測装置２２は、カメラ１２から送信される第２の映像データを受信し、第２の映像データを解析し、映像解析結果に基づき交通流量データを検出する。次に、交通流量計測装置２２は、交通流量データを集計した第２の交通流量データを情報処理装置３０へ送信する（道路状況を把握する手段）。例えば、交通流量計測装置２２は、映像解析結果に基づき、Ｎ分間にカメラ１２の所定撮影区域を通過した車両の台数、車両の速度を検出し集計する（ＳＴ１２）。

カメラ１３は、交通流量計測装置２３に接続され、所定撮影区域に設定されたカメラ１３は、所定撮影区域を走行する車両の映像を撮影し、撮影により得られた第３の映像データを交通流量計測装置２３へ送信する。交通流量計測装置２３は、カメラ１３から送信される第３の映像データを受信し、第３の映像データを解析し、映像解析結果に基づき交通流量データを検出する。次に、交通流量計測装置２３は、交通流量データを集計した第３の交通流量データを情報処理装置３０へ送信する（道路状況を把握する手段）。例えば、交通流量計測装置２３は、映像解析結果に基づき、Ｎ分間にカメラ１３の所定撮影区域を通過した車両の台数、車両の速度を検出し集計する（ＳＴ１３）。

カメラ１４は、交通流量計測装置２４に接続され、所定撮影区域に設定されたカメラ１４は、所定撮影区域を走行する車両の映像を撮影し、撮影により得られた第４の映像データを交通流量計測装置２４へ送信する。交通流量計測装置２４は、カメラ１４から送信される第４の映像データを受信し、第４の映像データを解析し、映像解析結果に基づき交通流量データを検出する。次に、交通流量計測装置２４は、交通流量データを集計した第４の交通流量データを情報処理装置３０へ送信する（道路状況を把握する手段）。例えば、交通流量計測装置２４は、映像解析結果に基づき、Ｎ分間にカメラ１４の所定撮影区域を通過した車両の台数、車両の速度を検出し集計する（ＳＴ１４）。

情報処理装置３０は、第１、第２、第３、第４の交通流量データを受信し、第１、第２、第３、第４の交通流量データを比較し（車両通過比較手段）、カメラ異常の有無を判定により検出する（ＳＴ２０（異常判定手段））。例えば、情報処理装置３０は、第１の交通流量データに含まれる第１の車両検出台数、第２の交通流量データに含まれる第２の車両検出台数、第３の交通流量データに含まれる第３の車両検出台数、第４の交通流量データに含まれる第４の車両検出台数を用いた比較によってカメラ異常の有無を判定する。例えば、第１、第２、第３、第４の車両検出台数から平均検出台数を算出して平均検出台数と各車両検出台数を比較し、平均検出台数に対して誤差Ｘ台数（Ｘは誤差（車両の検出結果の差異を示す所定の台数）の数値を示す記号）以上の車両検出台数が検出された映像データを撮影したカメラを異常と判定する。例えば、第１の車両検出台数が１００台、第２の車両検出台数が１０２台、第３の車両検出台数が２０台、第４の車両検出台数が１０４台を示し、誤差Ｘが３０台に設定されている場合、情報処理装置３０は、カメラ１３を異常と判定し、カメラ１１、１２、１４を正常と判定する。

情報処理装置３０は、第１、第２、第３、第４の交通流量データを比較し、カメラ異常が無いと判定した場合（ＳＴ２０、ＮＯ）、情報処理装置３０は、上位装置４０に対してカメラ異常が無いことを通知し（ＳＴ３０）、さらに、第１、第２、第３、第４の交通流量データに基づき第１の交通情報を生成し、上位装置４０に対して第１の交通情報を送信する。例えば、情報処理装置３０は、第１、第２、第３、第４の交通流量データに基づき、渋滞末尾を検出し、渋滞情報を生成し、上位装置４０に対して渋滞情報を含む第１の交通情報を送信する。上位装置４０は、第１の交通情報を受信し、受信した第１の交通情報を路側機器等（図１では省略）へ配信する。例えば、上位装置４０は、第１の交通情報を車両の通行を妨害しない道路上の位置に、道路に沿って設置された路側機器へ配信し、路側機器は、無線通信により第１の交通情報を車載器（図１では省略）へ送信することができる。車載器は、第１の交通情報を受信し、車載器に接続されたカーナビゲーションシステム（図１では省略）へ出力することができる。或いは、上位装置４０は、第１の交通情報を道路表示器（図１では省略）へ配信することができ、これにより道路表示器は、第１の交通情報をドライバーに向けて表示することができる。

情報処理装置３０は、第１、第２、第３、第４の交通流量データを比較し、カメラ異常が有ると判定した場合（ＳＴ２０、ＹＥＳ）、第１、第２、第３、第４の交通流量データに基づき交通情報を生成しても、生成される交通情報は正確ではない。例えば、上記したように、情報処理装置３０が、カメラ１３を異常として判定した場合、情報処理装置３０は、上位装置４０に対してカメラ１３の異常を通知し（ＳＴ４０）、さらに、第３の交通流量データを除く第１、第２、第４の交通流量データに基づき第２の交通情報を生成し、上位装置４０に対して第２の交通情報を送信する。上位装置４０は、第２の交通情報を受信し、受信した第２の交通情報を路側機器等へ配信する。

或いは、情報処理装置３０は、第１、第２、第３、第４の交通流量データを比較し、カメラ異常が有ると判定した場合（ＳＴ２０、ＹＥＳ）、次のようなカメラ駆動手段により補完処理を実行するようにしてもよい。例えば、上記したように、情報処理装置３０が、カメラ１３を異常として判定した場合、上位装置４０に対してカメラ１３の異常を通知する（ＳＴ４０）。上位装置４０は、カメラ１１、１２、１３、１４の設置位置、現在の撮影区域（上記した所定撮影区域）を記憶している。上位装置４０は、カメラ１３の異常通知を受信し、カメラ１１、１２、１４のうちの１以上のカメラの現在の撮影区域を別の撮影区域に変更することにより、カメラ１３の所定撮影区域を補完できるか否かを判断する（ＳＴ５０）。上位装置４０が、カメラ１２の現在の撮影区域（以下、第１の撮影区域と定義する）を第２の撮影区域に変更して、カメラ１３の所定撮影区域を補完できると判断した場合（ＳＴ５０、ＹＥＳ）、上位装置４０は、カメラ１２の撮影区域等を変更するカメラ駆動装置５２に対して、カメラ１２の第１の撮影区域を第２の撮影区域に変更する撮影区域変更指示を出力する（撮影区域の方向を指示する手段）。カメラ駆動装置５２は、上位装置４０から出力された撮影区域変更指示を受信し、カメラ１２の撮影区域を第１の撮影区域から第２の撮影区域に変更する。

これに対応して、第２の撮影区域に設定されたカメラ１２は、変更撮影区域を走行する車両の映像を撮影し、撮影により得られた第５の映像データを交通流量計測装置２２へ送信する。交通流量計測装置２２は、カメラ１２から送信される第５の映像データを受信し、第５の映像データを解析し、映像解析結果に基づき交通流量データを検出する。次に、交通流量計測装置２２は、交通流量データを集計した第５の交通流量データを情報処理装置３０へ送信する。例えば、交通流量計測装置２２は、映像解析結果に基づき、Ｎ分間にカメラ１２の変更撮影区域を通過した車両の台数、車両の速度を検出し集計する。

情報処理装置３０は、第１、第４、第５の交通流量データに基づき、第２の交通情報を生成し、上位装置４０に対して第２の交通情報を送信する。例えば、情報処理装置３０は、第１、第４、第５の交通流量データに基づき、渋滞末尾を検出し、渋滞情報を生成し、上位装置４０に対して渋滞情報を含む第２の交通情報を送信する（ＳＴ７０）。上位装置４０は、第２の交通情報を受信し、受信した第２の交通情報を路側機器等へ配信する。例えば、上位装置４０は、第２の交通情報を車両の通行を妨害しない道路上の位置に、道路に沿って設置された路側機器へ配信し、路側機器は、無線通信により第２の交通情報を車載器へ送信することができる（第１の報知手段）。車載器は、第２の交通情報を受信し、車載器に接続されたカーナビゲーションシステムへ出力することができる。或いは、上位装置４０は、第２の交通情報を道路表示器へ配信することができ、これにより道路表示器は、第２の交通情報をドライバーに向けて表示することができる（第２の報知手段）。

なお、上位装置４０が、正常と判定したカメラの撮影区域を変更して、異常と判定したカメラの所定撮影区域を補完できないと判断した場合（ＳＴ５０、ＮＯ）、カメラ異常により正確な交通情報を生成することができない旨の警告情報を路側機器等へ配信する。例えば、上位装置４０は、警告情報を車両の通行を妨害しない道路上の位置に、道路に沿って設置された路側機器へ配信し、路側機器は、無線通信により警告情報を車載器へ送信することができる。車載器は、警告情報を受信し、車載器に接続されたカーナビゲーションシステムへ出力することができる。或いは、上位装置４０は、警告情報を道路表示器へ配信することができ、これにより道路表示器は、警告情報をドライバーに向けて表示することができる。

なお、上記説明では、カメラ１３が異常として判定され、カメラ駆動装置５２によりカメラ１２の撮影区域を変更し、カメラ１３の役割を補完するケースについて説明したが、カメラ１１、カメラ１２、カメラ１４の何れかが異常として判定され、カメラ駆動装置５１によりカメラ１１の撮影区域を変更したり、カメラ駆動装置５３によりカメラ１３の撮影区域を変更したり、カメラ駆動装置５４によりカメラ１４の撮影区域を変更したりすることにより、異常と判定されたカメラの役割を補完することもできる。

以上説明したように、交通情報処理システムは、複数のカメラからの映像データを解析し、各カメラの映像データの映像解析結果から判明する撮影車両台数を比較し、比較結果に基づき相互にカメラ異常の有無を検出し監視することができる。例えば、交通情報処理システムは、カメラに布がかかったり、カメラに汚れが付着したりして、カメラからの映像データが不鮮明な場合やカメラの向きが不適切な方向を向いた場合（カメラの検出異常の場合）、また、カメラの故障や通信異常などによりカメラの映像データに異常がある場合にも、各カメラの映像データの解析結果の比較からカメラの異常を相互に検出することができる。

交通情報処理システムは、カメラを異常と判定（検出）した場合に、異常と判定したカメラに対応してシステムの設定（カメラの撮影区域や、交通情報の生成及びカメラ異常検出のアルゴリズム）を変更することができ、例えば異常と判定したカメラの役割を他の正常と判定したカメラで補完することにより、交通情報を生成することができる。つまり、交通情報処理システムは、異常と判定したカメラを含んだまま、交通情報を生成することができる。言い換えれば、交通情報処理システムは、異常と判定したカメラを含んでいても、システムを停止することなく正常にシステムを運用することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、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、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１１、１２、１３、１４…カメラ、２１、２２、２３、２４…交通流量計測装置、３０…情報処理装置、４０…上位装置、５１、５２、５３、５４…カメラ駆動装置

Claims (6)

1. 道路に沿って設けられ、道路上を撮影する複数のカメラと、
   前記複数のカメラを駆動し、撮影する範囲を変更するカメラ駆動手段と、
   前記複数のカメラで撮影された映像の映像処理により車両を検出する車両検出手段と、
   前記車両検出手段の車両の検出結果に基づいて道路状況を把握する手段と、
   前記車両検出手段の車両の検出結果に基づいて前記複数のカメラの異常を相互に判定する異常判定手段と、
   を有することを特徴とする道路状況把握装置。
2. 前記異常判定手段は、
   前記車両検出手段による車両の検出結果を比較して、前記複数のカメラの映像による車両の検出結果の差異を相互に検出する車両通過比較手段と、
   前記車両通過比較手段で車両の検出結果の差異が所定の台数以上となったとき、いずれかのカメラを異常と判定する手段と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の道路状況把握装置。
3. 前記カメラ駆動手段は、
   前記異常判定手段が異常を判定した第１のカメラの第１の撮影区域を補完する第２のカメラと、
   前記第２のカメラを前記第１のカメラの第１の撮影区域を補完する第２の撮影区域の方向に駆動する駆動装置と、
   前記駆動装置に第２の撮影区域の方向を指示する手段と、
   を有することを特徴とする請求項１に記載の道路状況把握装置。
4. 道路に沿って設けられた複数のカメラで道路上を撮影し、
   前記複数のカメラを駆動により前記複数のカメラの撮影する範囲を変更し、
   前記複数のカメラで撮影された映像の映像処理により車両を検出し、
   前記複数のカメラによる車両の検出結果に基づいて道路状況を把握し、
   前記複数のカメラによる車両の検出結果に基づいて前記複数のカメラの異常を相互に判定することを特徴とする道路状況把握方法。
5. 前記相互に判定するステップは、
   前記複数のカメラによる車両の検出結果を比較し、
   前記車両の検出結果の差異が所定の台数以上となったとき、車両の検出結果の差異が所定の台数以上となった映像を撮影したカメラが異常と判定することを特徴とする請求項４に記載の道路状況把握方法。
6. 前記カメラ駆動するステップは、
   前記第１のカメラの異常を判定し、
   前記第１のカメラの第１の撮影区域を補完する前記第２のカメラを選択し、
   前記第２のカメラの前記第１のカメラの第１の撮影区域を補完する第２の撮影区域の方向を指示し、
   前記第２のカメラを第２の撮影区域に駆動することを特徴とする請求項４に記載の道路状況把握方法。

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