JP2016110388A - 異常監視システム、異常監視方法、コンピュータプログラム及び異常監視装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】検出された車両数の比較によって撮像装置及び無線通信装置の異常を検出する場合において、道路の状況により生じる誤検出を抑制することができる異常監視システム、異常監視方法、コンピュータプログラム及び異常監視装置を提供することである。【解決手段】実施形態の異常監視システムは、撮像部、通信部、道路観測部、第1計数部、第2計数部、道路状況判定部及び異常検出部を持つ。撮像部は道路の画像を取得する。通信部は車載器と通信する。道路観測部は道路状況を示す状況情報を取得する。第1計数部は画像から車両を検出し第1車両数を計数する。第2計数部は車載器との通信に基づいて第2車両数を計数する。道路状況判定部は状況情報に基づいて道路の混み具合を示す道路情報を取得する。異常検出部は車載器を搭載する車両の割合を取得し、第1車両数、第2車両数、道路情報及び車両の割合に基づいて撮像部又は通信部の異常を検出する。【選択図】図2
Description
本発明の実施形態は、異常監視システム、異常監視方法、コンピュータプログラム及び異常監視装置に関する。
従来、撮像装置を道路に設置し、道路の画像を取得することにより、混み具合などの道路の状況を把握することが行われている。また、車載器と無線通信する無線通信装置を道路に設置し、車両との間で情報を送受信することにより、料金収受を自動で行うETC(Electronic Toll Collection System)システムが実用化されている。
そして、道路の画像から検出される車両数と、無線通信に基づいて検出される車両数とを比較することによって、上記の撮像装置及び無線通信装置の異常を検出することが行われている。しなしながら、画像から検出される車両数は、道路の状況によって精度が左右される。そのため、上記の方法で異常検出を行う場合、撮像装置及び無線通信装置の異常が誤検出される可能性があった。
そして、道路の画像から検出される車両数と、無線通信に基づいて検出される車両数とを比較することによって、上記の撮像装置及び無線通信装置の異常を検出することが行われている。しなしながら、画像から検出される車両数は、道路の状況によって精度が左右される。そのため、上記の方法で異常検出を行う場合、撮像装置及び無線通信装置の異常が誤検出される可能性があった。
本発明が解決しようとする課題は、検出された車両数の比較によって撮像装置及び無線通信装置の異常を検出する場合において、道路の状況により生じる誤検出を抑制することができる異常監視システム、異常監視方法、コンピュータプログラム及び異常監視装置を提供することである。
実施形態の異常監視システムは、撮像部と、通信部と、道路観測部と、第1の計数部と、第2の計数部と、道路状況判定部と、異常検出部と、を持つ。撮像部は、道路を撮像し第1の画像を取得する。通信部は、前記道路を走行する車両に搭載された車載器と通信する。道路観測部は、前記道路の状況を示す情報を取得する。第1の計数部は、前記第1の画像から車両を検出し、検出された前記車両を計数する。第2の計数部は、前記車載器との通信に基づいて、前記車両を計数する。道路状況判定部は、前記道路の状況を示す情報に基づいて、前記道路の混み具合を示す道路情報を取得する。異常検出部は、前記道路を走行する全車両のうち車載器を搭載する車両の割合を示す割合情報を保持する装置から前記割合情報を取得し、前記第1の計数部によって取得された第1の車両数と、前記第2の計数部によって取得された第2の車両数と、前記道路情報と、前記割合情報とに基づいて、前記撮像部又は前記通信部の異常を検出する。
以下、実施形態の異常監視システム、異常監視方法、コンピュータプログラム及び異常監視装置を、図面を参照して説明する。
(第1の実施形態)
図1は、実施形態の異常監視システム1のシステム構成を示すシステム構成図である。
異常監視システム1は、ETC(Electronic Toll Collection System)システムに用いられる車線撮像装置2及び車載器通信装置3の異常を監視するためのシステムである。異常監視システム1は、車線撮像装置2、車載器通信装置3、道路観測装置4及び異常監視装置5を備える。車線撮像装置2、車載器通信装置3及び道路観測装置4は、LAN(Local Area Network)等のネットワークを介して異常監視装置5と通信する。また、異常監視装置5は、LAN等のネットワークを介して上位システム6と通信する。車線撮像装置2、車載器通信装置3及び道路観測装置4は、例えば、符号7が示すガントリーと呼ばれる門型の構造物に取り付けられ、道路上空に設置される。例えば、ガントリー7は、無停止での料金収受を可能とするフリーフローETCシステムに備えられる。
図1は、実施形態の異常監視システム1のシステム構成を示すシステム構成図である。
異常監視システム1は、ETC(Electronic Toll Collection System)システムに用いられる車線撮像装置2及び車載器通信装置3の異常を監視するためのシステムである。異常監視システム1は、車線撮像装置2、車載器通信装置3、道路観測装置4及び異常監視装置5を備える。車線撮像装置2、車載器通信装置3及び道路観測装置4は、LAN(Local Area Network)等のネットワークを介して異常監視装置5と通信する。また、異常監視装置5は、LAN等のネットワークを介して上位システム6と通信する。車線撮像装置2、車載器通信装置3及び道路観測装置4は、例えば、符号7が示すガントリーと呼ばれる門型の構造物に取り付けられ、道路上空に設置される。例えば、ガントリー7は、無停止での料金収受を可能とするフリーフローETCシステムに備えられる。
車線撮像装置2(撮像部)は、車両が走行する車線を撮像し画像データ(第1の画像)を生成する。ここでいう車線とは、道路を構成する1以上の車線のうちの一部又は全部を指す。例えば、車線撮像装置2は、カメラやビデオカメラ等の撮像装置を用いて構成される。車線撮像装置2は、生成した画像データを異常監視装置5に送信する。
車載器通信装置3は、車両に備えられた車載器と通信する。例えば、車載器通信装置3は、DSRC(Dedicated Short Range Communication:スポット通信)と呼ばれる無線通信方式を用いて通信する。図1の例では、車載器通信装置3は、車両8の車載器と無線通信する。車載器通信装置3は、車載器から車両の情報(以下、「車両情報」という。)を取得し、異常監視装置5に送信する。
車載器通信装置3は、車両に備えられた車載器と通信する。例えば、車載器通信装置3は、DSRC(Dedicated Short Range Communication:スポット通信)と呼ばれる無線通信方式を用いて通信する。図1の例では、車載器通信装置3は、車両8の車載器と無線通信する。車載器通信装置3は、車載器から車両の情報(以下、「車両情報」という。)を取得し、異常監視装置5に送信する。
道路観測装置4(道路観測部)は、道路を観測し、道路の混み具合(以下、「道路状況」という。)を判断するための情報(以下、「道路情報」という。)を取得する装置である。道路観測装置4は、道路状況の判断が可能な情報であれば、どのような情報を道路情報として取得してもよい。例えば、車両の速度を道路情報として取得する場合、道路観測装置4は、レーザの照射によって対象物の速度を計測する速度計を用いて構成されてもよい。また、例えば、道路の画像(第2の画像)を道路情報として取得する場合、道路観測装置4は、撮像装置を用いて構成されてもよい。この場合、道路の混み具合を判断することが可能な画像を取得するためには、道路観測装置4は、道路をより広い範囲で撮像することが可能な角度で設置されるとよい。道路観測装置4は、取得した道路情報を異常監視装置5に送信する。
異常監視装置5は、車線撮像装置2から画像データを取得する。異常監視装置5は、画像データから車両を検出し、検出された車両の数をカウントする。また、異常監視装置5は、車載器通信装置3から車両情報を取得する。異常監視装置5は、車両情報に基づいて、車載器を搭載した車両の数をカウントする。異常監視装置5は、画像データに基づいて取得された車両の数と、車両情報に基づいて取得された車両の数との比較により、車線撮像装置2又は車載器通信装置3の異常を検知する。異常監視装置5は、検出した異常を上位システム6に通知する。
上位システム6は、異常監視システム1による異常の通知先となるシステムである。例えば、上位システム6は、車線サーバ9から料金所を通過する車両に関する情報を取得し、ETCによる料金収受に係る処理を行うシステムである。上位システム6は、異常監視装置5から異常検知の通知を受ける。上位システム6が異常検知の通知に基づいて行う処理はどのような処理であってもよい。例えば、上位システム6は、通知された異常をETCシステムの管理者に通知してもよいし、さらに他のシステム又は装置に異常を通知してもよい。なお、車線サーバ9から取得される料金所を通過する車両に関する情報には、車載器を搭載する車両の割合(以下、「車両割合」という。)を示す情報(以下、「割合情報」という。)が含まれる。上位システム6は、割合情報を異常監視装置5に送信する。
車線サーバ9は、ETCシステムにおいて、料金所付近に設置されるサーバである。車線サーバ9は、料金所の車線ごとに車両を管理するサーバである。車線サーバ9は、車線の路側帯に設置された路側機と通信し、上位システム6が行う料金収受処理に必要な情報を取得する。路側機には、料金所に進入する車両を検知する装置や、車載器と通信する装置などが含まれる。そのため、車線サーバ9は、料金所を通過する車両のうち、車載器を搭載する車両の割合(割合情報)を取得することができる。車線サーバ9は、割合情報を上位システム6に送信する。
図2は、異常監視装置5の機能構成を示す機能ブロック図である。
異常監視装置5は、バスで接続されたCPU(Central Processing Unit)やメモリや補助記憶装置などを備え、異常監視プログラムを実行する。異常監視装置5は、異常監視プログラムの実行によって通信部51、上位通信部52、記憶部53、画像処理部54、車両情報処理部55、道路情報処理部56及び異常検出部57を備える装置として機能する。なお、異常監視装置5の各機能の全て又は一部は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やPLD(Programmable Logic Device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアを用いて実現されてもよい。異常監視プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。異常監視プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。
異常監視装置5は、バスで接続されたCPU(Central Processing Unit)やメモリや補助記憶装置などを備え、異常監視プログラムを実行する。異常監視装置5は、異常監視プログラムの実行によって通信部51、上位通信部52、記憶部53、画像処理部54、車両情報処理部55、道路情報処理部56及び異常検出部57を備える装置として機能する。なお、異常監視装置5の各機能の全て又は一部は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やPLD(Programmable Logic Device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアを用いて実現されてもよい。異常監視プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。異常監視プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。
通信部51は、LAN等の通信インターフェースを用いて構成される。通信部51は、車線撮像装置2、車載器通信装置3及び道路観測装置4と通信する。
上位通信部52は、LAN等の通信インターフェースを用いて構成される。上位通信部52は、上位システム6と通信する。
記憶部53は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。記憶部53は、画像データ、車両情報及び道路情報を記憶する。また、記憶部53は、画像処理部54によって検出された車両の累積数(以下、「第1の車両数」という。)を記憶する。同様に、記憶部53は、車両情報処理部55によって取得された車両の累積数(以下、「第2の車両数」という。)を記憶する。
上位通信部52は、LAN等の通信インターフェースを用いて構成される。上位通信部52は、上位システム6と通信する。
記憶部53は、磁気ハードディスク装置や半導体記憶装置などの記憶装置を用いて構成される。記憶部53は、画像データ、車両情報及び道路情報を記憶する。また、記憶部53は、画像処理部54によって検出された車両の累積数(以下、「第1の車両数」という。)を記憶する。同様に、記憶部53は、車両情報処理部55によって取得された車両の累積数(以下、「第2の車両数」という。)を記憶する。
画像処理部54は、画像データ取得部541及び車両検出部542を備える。
画像データ取得部541は、車線撮像装置2から画像データを取得する。画像データ取得部541は、取得した画像データを記憶部53に出力する。
車両検出部542(第1の計数部)は、記憶部53から画像データ及び第1の車両数を取得する。車両検出部542は、画像データから車両を検出する。車両検出部542は、検出された車両の数を取得した第1の車両数に加算する。車両検出部542は、加算後の第1の車両数を記憶部53に出力する。このようにして、車両検出部542は、記憶部53に保持される第1の車両数を更新する。
画像データ取得部541は、車線撮像装置2から画像データを取得する。画像データ取得部541は、取得した画像データを記憶部53に出力する。
車両検出部542(第1の計数部)は、記憶部53から画像データ及び第1の車両数を取得する。車両検出部542は、画像データから車両を検出する。車両検出部542は、検出された車両の数を取得した第1の車両数に加算する。車両検出部542は、加算後の第1の車両数を記憶部53に出力する。このようにして、車両検出部542は、記憶部53に保持される第1の車両数を更新する。
図3は、車両検出部542による車両検出の具体例を示す図である。
図3には、道路状況が通常の状況である場合(以下、「通常時」という。)と、渋滞の状況である場合(以下、「渋滞時」という。)とにおける、車両検出の例が示されている。画像11は、通常時に撮像された画像である。画像12は、渋滞時に撮像された画像である。画像13は、画像11が画像処理によって車両部分と車両以外の部分とに2値化された画像である。画像14は、画像12が画像処理によって車両部分と車両以外の部分とに2値化された画像である。例えば、車両検出部542は、取得された画像データに上記の画像処理を行うことによって、画像データから車両を検出する。そして、車両検出部542は、2値化された画像において連続する車両部分を1つの車両としてカウントすることによって、車両の数を取得する。
図3には、道路状況が通常の状況である場合(以下、「通常時」という。)と、渋滞の状況である場合(以下、「渋滞時」という。)とにおける、車両検出の例が示されている。画像11は、通常時に撮像された画像である。画像12は、渋滞時に撮像された画像である。画像13は、画像11が画像処理によって車両部分と車両以外の部分とに2値化された画像である。画像14は、画像12が画像処理によって車両部分と車両以外の部分とに2値化された画像である。例えば、車両検出部542は、取得された画像データに上記の画像処理を行うことによって、画像データから車両を検出する。そして、車両検出部542は、2値化された画像において連続する車両部分を1つの車両としてカウントすることによって、車両の数を取得する。
ところで、通常時においては、各車両は通常の速度で走行しており、大きな車間距離が確保される。そのため、車両検出部542は、画像13から正確に車両の数を取得することができる。しかしながら、渋滞時においては、各車両は低速で移動しており、車間距離が小さくなる。そのため、画像14のように、各車両の重なりが発生する可能性が高くなり、車両検出部542は、正確な車両の数(第1の車両数)を取得することが困難となる。そのため、実施形態の異常監視装置5は、道路状況に応じて重み値を決定し、第1の車両数を補正する。
また、画像データから検出される車両には、車載器を搭載していない車両が含まれる。そのため、第1の車両数及び第2の車両数が正確に取得されたとしても、第1の車両数が大きく取得される可能性がある。このことを考慮して、実施形態の異常監視装置5は、道路状況に加え、割合情報を用いて上記の重み値を決定する。
また、画像データから検出される車両には、車載器を搭載していない車両が含まれる。そのため、第1の車両数及び第2の車両数が正確に取得されたとしても、第1の車両数が大きく取得される可能性がある。このことを考慮して、実施形態の異常監視装置5は、道路状況に加え、割合情報を用いて上記の重み値を決定する。
図2の説明に戻る。
車両情報処理部55は、車両情報取得部551及び計数部552を備える。
車両情報取得部551は、車載器通信装置3から車両情報を取得する。車両情報取得部551は、取得した車両情報を記憶部53に出力する。
計数部552(第2の計数部)は、車載器を搭載し、自装置と通信を行った車両の数を取得する。例えば、計数部552は、記憶部53に保持される車両情報の数を取得する。計数部552は、取得した車両情報の数を第2の車両数として記憶部53に出力する。このようにして、計数部552は、記憶部53に保持される第2の車両数を更新する。
車両情報処理部55は、車両情報取得部551及び計数部552を備える。
車両情報取得部551は、車載器通信装置3から車両情報を取得する。車両情報取得部551は、取得した車両情報を記憶部53に出力する。
計数部552(第2の計数部)は、車載器を搭載し、自装置と通信を行った車両の数を取得する。例えば、計数部552は、記憶部53に保持される車両情報の数を取得する。計数部552は、取得した車両情報の数を第2の車両数として記憶部53に出力する。このようにして、計数部552は、記憶部53に保持される第2の車両数を更新する。
道路情報処理部56は、道路情報取得部561及び道路状況判定部562を備える。
道路情報取得部561は、道路観測装置4から道路情報を取得する。道路情報取得部561は、取得した道路情報を記憶部53に出力する。
道路状況判定部562は、記憶部53から道路情報を取得する。道路状況判定部562は、道路情報に基づいて、道路状況に応じた重み値を決定する。道路状況判定部562は、決定した重み値を記憶部53に出力する。
道路情報取得部561は、道路観測装置4から道路情報を取得する。道路情報取得部561は、取得した道路情報を記憶部53に出力する。
道路状況判定部562は、記憶部53から道路情報を取得する。道路状況判定部562は、道路情報に基づいて、道路状況に応じた重み値を決定する。道路状況判定部562は、決定した重み値を記憶部53に出力する。
図4は、道路状況判定部562により決定される重み値の具体例を示す図である。
図4は、道路の画像が道路情報として取得される場合の重み値を示す。例えば、道路状況判定部562は、道路状況を“通常”、“混雑”及び“渋滞”の3段階で判定する。ML及びMHは、道路状況の各段階を分ける閾値となる面積割合である。この面積割合は、道路情報として取得される道路の画像において、道路の面積に占める車両の割合である。例えば、道路状況判定部562は、車両検出部542と同様の処理を行って、道路情報として取得された道路の画像を、車両部分と車両以外の部分とに2値化する。道路状況判定部562は、道路の面積と車両部分の面積とに基づいて面積割合を取得する。すなわち、面積割合が大きいほど、道路状況はより混雑した状況として判定される。そして、図4の例では、それぞれの道路状況における重み値Aが“1”、“a”及び“a’”で表されている。a及びa’は、a’>a>1となる値である。車線撮像装置2により取得される画像データにおいて、重なって撮像される車両は高々2台であると考えれば、具体的には、a及びa’は、2>a’>a>1となる値である。
図4は、道路の画像が道路情報として取得される場合の重み値を示す。例えば、道路状況判定部562は、道路状況を“通常”、“混雑”及び“渋滞”の3段階で判定する。ML及びMHは、道路状況の各段階を分ける閾値となる面積割合である。この面積割合は、道路情報として取得される道路の画像において、道路の面積に占める車両の割合である。例えば、道路状況判定部562は、車両検出部542と同様の処理を行って、道路情報として取得された道路の画像を、車両部分と車両以外の部分とに2値化する。道路状況判定部562は、道路の面積と車両部分の面積とに基づいて面積割合を取得する。すなわち、面積割合が大きいほど、道路状況はより混雑した状況として判定される。そして、図4の例では、それぞれの道路状況における重み値Aが“1”、“a”及び“a’”で表されている。a及びa’は、a’>a>1となる値である。車線撮像装置2により取得される画像データにおいて、重なって撮像される車両は高々2台であると考えれば、具体的には、a及びa’は、2>a’>a>1となる値である。
図5は、道路状況判定部562により決定される重み値の具体例を示す図である。
図5は、車両の速度が道路情報として取得される場合の重み値を示す。図4と同様に、例えば、道路状況判定部562は、道路状況を“通常”、“混雑”及び“渋滞”の3段階で判定する。VL及びVHは、道路状況の各段階を分ける閾値となる車両の速度である。例えば、道路状況判定部562は、所定の期間に計測された車両の平均速度を、閾値VL及びVHと比較することによって、道路状況を判断してもよい。この場合、車両の速度が小さいほど、道路状況はより混雑した状況であると判断することができる。図5では、図4と同様に、それぞれの道路状況における重み値Aが“1”、“a”及び“a’”で表されている。a及びa’は、a’>a>1となる値である。
図5は、車両の速度が道路情報として取得される場合の重み値を示す。図4と同様に、例えば、道路状況判定部562は、道路状況を“通常”、“混雑”及び“渋滞”の3段階で判定する。VL及びVHは、道路状況の各段階を分ける閾値となる車両の速度である。例えば、道路状況判定部562は、所定の期間に計測された車両の平均速度を、閾値VL及びVHと比較することによって、道路状況を判断してもよい。この場合、車両の速度が小さいほど、道路状況はより混雑した状況であると判断することができる。図5では、図4と同様に、それぞれの道路状況における重み値Aが“1”、“a”及び“a’”で表されている。a及びa’は、a’>a>1となる値である。
図4及び図5の例のように、道路状況が混雑するほど、重み値Aは大きな値として設定される。このことは、すなわち、道路状況が混雑するほど画像データにおける各車両の重なりがより大きくなるため、第1の車両数がより大きく補正されることを表している。このようにして決定される重み値Aにより、第1の車両数を補正する補正係数は、例えば、式1のように表される。
式1において、Wは補正係数を表す。第1の車両数に補正係数Wを乗じた値が補正後の第1の車両数となる。Aは重み値である。Yは割合情報である。式1により、補正係数Wは、道路状況が混雑するほど大きくなり、車載器を搭載しない車両が多いほど小さくなる。すなわち、道路状況が混雑するほど、第1の車両数はより大きな値として補正され、車載器を搭載しない車両が多いほど、第1の車両数はより小さな値として補正される。
異常検出部57は、第1の車両数と第2の車両数とに基づいて、車線撮像装置2又は車載器通信装置3の異常を検出する。具体的には、異常検出部57は、記憶部53に保持される第1の車両数及び第2の車両数の変化を監視する。第1の車両数又は第2の車両数が変化した場合、異常検出部57は、両者の差を算出する。異常検出部57は、算出した差が所定の閾値を越えた場合に、車線撮像装置2又は車載器通信装置3の異常を判断する。異常検出部57は、異常の検知を上位システム6に通知する。
図6は、第1の実施形態の異常監視システム1における異常検出処理の流れを示すフローチャートである。
まず、異常検出部57は、変数Tを“1”に初期化する(ステップS101)。変数Tは、異常検出処理の試行回数を示す変数である。異常検出部57は、変数Tを初期化すると、記憶部53から第1の車両数C1及び第2の車両数C2を取得する(ステップS102)。ここで取得される第1の車両数C1及び第2の車両数C2は、異常検出処理とは独立して車両検出部542及び計数部552によって取得される。車両検出部542は、車線撮像装置2によって取得される画像データに基づいて第1の車両数C1をカウントする。計数部552は、車載器通信装置3が車両情報の取得のために車載器との間で行う通信に基づいて第2の車両数C2をカウントする。車両検出部542及び計数部552は、取得した第1の車両数C1及びC2を記憶部53に記録する。
まず、異常検出部57は、変数Tを“1”に初期化する(ステップS101)。変数Tは、異常検出処理の試行回数を示す変数である。異常検出部57は、変数Tを初期化すると、記憶部53から第1の車両数C1及び第2の車両数C2を取得する(ステップS102)。ここで取得される第1の車両数C1及び第2の車両数C2は、異常検出処理とは独立して車両検出部542及び計数部552によって取得される。車両検出部542は、車線撮像装置2によって取得される画像データに基づいて第1の車両数C1をカウントする。計数部552は、車載器通信装置3が車両情報の取得のために車載器との間で行う通信に基づいて第2の車両数C2をカウントする。車両検出部542及び計数部552は、取得した第1の車両数C1及びC2を記憶部53に記録する。
異常検出部57は、第1の車両数C1及び第2の車両数C2のいずれかが増加したか否かを判定する(ステップS103)。第1の車両数C1及び第2の車両数C2のいずれも増加していない場合(ステップS103−NO)、ステップS103の判定を繰り返し実行する。この繰り返し実行によって、異常検出部57は、第1の車両数C1又は第2の車両数C2が増加するのを待機する。
一方、ステップS103において、第1の車両数C1及び第2の車両数C2のいずれかが増加した場合(ステップS103−YES)、異常検出部57は、重み値A及び車両割合Yを取得する(ステップS104)。重み値Aは、異常検出処理とは独立して、道路状況判定部562によって更新されている。道路状況判定部562は、道路観測装置4によって取得される車線の画像や、車両速度に基づいて、道路の混雑具合に応じた重み値Aを決定する。重み値Aは、道路状況判定部562によって、記憶部53に記録される。異常検出部57は、重み値Aを記憶部53から取得する。また、車両割合Yは、上位システム6から異常監視装置5に送信される。異常検出部57は、上位システム6から車両割合Yを取得する。
異常検出部57は、取得した重み値A及び車両割合Yに基づいて、第1の車両数C1を補正する補正係数Wを算出する(ステップS105)。異常検出部57は、算出した補正係数Wにより第1の車両数C1を補正し、第1の車両数C1’を取得する(ステップS106)。異常検出部57は、第1の車両数C1’及び第2の車両数C2の差が所定の閾値Cα以上であるか否かを判定する(ステップS107)。第1の車両数C1’及び第2の車両数C2の差がCα以上である場合(ステップS107−YES)、異常検出部57は、車載器通信装置3に異常が発生したと判断する。異常検出部57は、車載器通信装置3の異常を上位システム6に通知する(ステップS108)。
一方、第1の車両数C1’及び第2の車両数C2の差がCαより小さい場合(ステップS107−NO)、次に異常検出部57は、第2の車両数C2及び第1の車両数C1’の差が所定の閾値Cβ以上であるか否かを判定する(ステップS109)。第2の車両数C2及び第1の車両数C1’の差がCβ以上である場合(ステップS109−YES)、異常検出部57は、車線撮像装置2に異常が発生したと判断する。異常検出部57は、車線撮像装置2の異常を上位システム6に通知する(ステップS110)。
なお、ステップS107及びステップS109においては、第1の車両数C1’及び第2の車両数C2のうち、大きい方を正しい値であると決めて判定している。これは、以下の理由からである。車載器通信装置3に異常が発生した場合、異常監視装置5は車両情報を取得することができず、第2の車両数C2が増加しなくなる。同様に、車線撮像装置2に異常が発生した場合、異常監視装置5は、画像データを取得することができず、第1の車両数C1が増加しなくなる。すなわち、機器の異常により増加しなくなった車両数は、小さい値として取得される可能性が高い。そのため、値の小さい車両数を取得するための情報を提供する装置に異常が発生したと考えられる。
一方、第2の車両数C2及び第1の車両数C1’の差がCβより小さい場合(ステップS109−NO)、次に異常検出部57は、変数Tが所定の閾値Th以上であるか否かを判定する(ステップS111)。変数Tが所定の閾値Th以上である場合(ステップS111−YES)、異常検出部57は、変数Tの値を“1”に初期化する(ステップS112)。変数Tの初期化した後、ステップ103に戻り、異常検出部57は、第1の車両数C1又は第2の車両数C2が増加するのを待機する。
一方、変数Tが所定の閾値Thより小さい場合(ステップS111−NO)、異常検出部57は、変数Tをインクリメントする(ステップS113)。変数Tをインクリメントした後、ステップ103に戻り、異常検出部57は、第1の車両数C1又は第2の車両数C2が増加するのを待機する。
一方、変数Tが所定の閾値Thより小さい場合(ステップS111−NO)、異常検出部57は、変数Tをインクリメントする(ステップS113)。変数Tをインクリメントした後、ステップ103に戻り、異常検出部57は、第1の車両数C1又は第2の車両数C2が増加するのを待機する。
このように構成された第1の実施形態の異常監視システム1は、画像データに基づいて取得される車両数を補正するための道路情報を取得する道路観測装置4を備える。異常検出部57は、道路情報が示す道路の混雑具合に応じて車両数を補正する。さらに、異常監視システム1は、車載器との通信に基づいて取得される車両数を補正するための割合情報を上位システムから取得する。異常検出部57は、割合情報が示す車載器を搭載する車両の割合に応じて車両数を補正する。
このような車両数の補正によって、異常監視システムはより精度良く車両数を取得し、車線撮像装置及び車載器通信装置の異常の誤検知を抑制することが可能となる。
このような車両数の補正によって、異常監視システムはより精度良く車両数を取得し、車線撮像装置及び車載器通信装置の異常の誤検知を抑制することが可能となる。
(第2の実施形態)
以下、第2の実施形態の異常監視システム1aについて説明する。
異常監視システム1aは、異常監視装置5に代えて異常監視装置5aを備える点で、第1の実施形態の異常監視システム1と異なる。その他の異常監視システム1aの構成は、図1の異常監視システム1と同様である。
以下、第2の実施形態の異常監視システム1aについて説明する。
異常監視システム1aは、異常監視装置5に代えて異常監視装置5aを備える点で、第1の実施形態の異常監視システム1と異なる。その他の異常監視システム1aの構成は、図1の異常監視システム1と同様である。
図7は、第2の実施形態の異常監視装置5aの機能構成を示す機能ブロック図である。
図7において、図2と同様の機能部については図2と同じ符号を付すことにより説明を省略する。
異常監視装置システム1aは、異常検出部57に代えて異常検出部57aを備える点で、異常監視システム1と異なる。異常検出部57aの機能は、異常検出処理において、異常検出部57と同様の異常検出処理を行う。さらに、異常検出部57aは、異常検出処理の前に、異常検出処理を行うか否かを判断する。
図7において、図2と同様の機能部については図2と同じ符号を付すことにより説明を省略する。
異常監視装置システム1aは、異常検出部57に代えて異常検出部57aを備える点で、異常監視システム1と異なる。異常検出部57aの機能は、異常検出処理において、異常検出部57と同様の異常検出処理を行う。さらに、異常検出部57aは、異常検出処理の前に、異常検出処理を行うか否かを判断する。
図8は、第2の実施形態の異常監視システム1aにおける異常検出処理の流れを示すフローチャートである。
図8において、図6と同様の処理については図6と同じ符号を付すことにより説明を省略する。
異常検出部57aは、ステップS102において取得した第1の車両数C1及び第2の車両数C2の差の絶対値が所定の閾値Cγより小さいか否かを判定する(ステップS201)。第1の車両数C1及び第2の車両数C2の差の絶対値が所定の閾値Cγより小さい場合(ステップS201−YES)、異常検出部57aは、ステップS111に進み、変数Tを判定する。一方、第1の車両数C1及び第2の車両数C2の差の絶対値が所定の閾値Cγ以上である場合(ステップS201−NO)、異常検出部57aは、ステップ103に進み第1の車両数C1及び第2の車両数C2を判定する。
図8において、図6と同様の処理については図6と同じ符号を付すことにより説明を省略する。
異常検出部57aは、ステップS102において取得した第1の車両数C1及び第2の車両数C2の差の絶対値が所定の閾値Cγより小さいか否かを判定する(ステップS201)。第1の車両数C1及び第2の車両数C2の差の絶対値が所定の閾値Cγより小さい場合(ステップS201−YES)、異常検出部57aは、ステップS111に進み、変数Tを判定する。一方、第1の車両数C1及び第2の車両数C2の差の絶対値が所定の閾値Cγ以上である場合(ステップS201−NO)、異常検出部57aは、ステップ103に進み第1の車両数C1及び第2の車両数C2を判定する。
このように構成された第2の実施形態の異常監視システム1aにおいて、異常検出部57aは、第1の車両数C1及び第2の車両数C2の差の絶対値が所定の閾値より小さい場合にのみ異常検出処理を行う。これにより、異常検出処理に要する計算量が削減され、異常監視システム1aの異常検出処理の処理性能を向上させることが可能となる。
以下、実施形態の異常監視システム1及び1aの変形例について説明する。
異常検出部57及び57aが補正係数Wの算出に用いる式1は、重み値A及び車両割合Yを用いて第1の車両数を補正する式であれば、上記と異なる式で表されてもよい。例えば、式1は、上記式1によって算出される値に、運用や試験によって得られる調整係数をさらに乗じた値を補正係数Wとする式として表されてもよい。このような調整係数が式1に用いられることによって、異常検出部57及び57aは、より正確な値として補正係数Wを算出することができる。
異常検出部57及び57aが補正係数Wの算出に用いる式1は、重み値A及び車両割合Yを用いて第1の車両数を補正する式であれば、上記と異なる式で表されてもよい。例えば、式1は、上記式1によって算出される値に、運用や試験によって得られる調整係数をさらに乗じた値を補正係数Wとする式として表されてもよい。このような調整係数が式1に用いられることによって、異常検出部57及び57aは、より正確な値として補正係数Wを算出することができる。
以上説明した少なくともひとつの実施形態によれば、道路情報を取得する道路観測装置及び道路状況判定部と、車線撮像装置2又は車載器通信装置3の異常を検出する異常検出部と、を持つことにより、異常監視システムにおいて生じる車両数のずれによる誤検知を抑制することができる。
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同様に、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ものである。
1…異常監視システム,2…車線撮像装置,3…車載器通信装置,4…道路観測装置,5…異常監視装置,51…通信部,52…上位通信部,53…記憶部,54…画像処理部,541…画像データ取得部,542…車両検出部,55…車両情報処理部,551…車両情報取得部,552…計数部,56…道路情報処理部,561…道路情報取得部,562…道路状況判定部,57…異常検出部,6…上位システム,7…ガントリー,8…車両,9…車線サーバ,11〜14…画像
従来、撮像装置を道路に設置し、道路の画像を取得することにより、混み具合などの道路の状況を把握することが行われている。また、車載器と無線通信する無線通信装置を道路に設置し、車両との間で情報を送受信することにより、料金収受を自動で行うETC(Electronic Toll Collection System)システムが実用化されている。
そして、道路の画像から検出される車両数と、無線通信に基づいて検出される車両数とを比較することによって、上記の撮像装置及び無線通信装置の異常を検出することが行われている。しかしながら、画像から検出される車両数は、道路の状況によって精度が左右される。そのため、上記の方法で異常検出を行う場合、撮像装置及び無線通信装置の異常が誤検出される可能性があった。
そして、道路の画像から検出される車両数と、無線通信に基づいて検出される車両数とを比較することによって、上記の撮像装置及び無線通信装置の異常を検出することが行われている。しかしながら、画像から検出される車両数は、道路の状況によって精度が左右される。そのため、上記の方法で異常検出を行う場合、撮像装置及び無線通信装置の異常が誤検出される可能性があった。
Claims (7)
- 道路を撮像し第1の画像を取得する撮像部と、
前記道路を走行する車両に搭載された車載器と通信する通信部と、
前記道路の状況を示す情報を取得する道路観測部と、
前記第1の画像から車両を検出し、検出された前記車両を計数する第1の計数部と、
前記車載器との通信に基づいて、前記車両を計数する第2の計数部と、
前記道路の状況を示す情報に基づいて、前記道路の混み具合を示す道路情報を取得する道路状況判定部と、
前記道路を走行する全車両のうち車載器を搭載する車両の割合を示す割合情報を保持する装置から前記割合情報を取得し、前記第1の計数部によって取得された第1の車両数と、前記第2の計数部によって取得された第2の車両数と、前記道路情報と、前記割合情報とに基づいて、前記撮像部又は前記通信部の異常を検出する異常検出部と、
を備える異常監視システム。 - 前記異常検出部は、前記道路情報及び前記割合情報に基づいて前記第1の車両数を補正し、補正後の前記第1の車両数と、前記第2の車両数との差に基づいて前記異常を検出する、
請求項1に記載の異常監視システム。 - 前記道路観測部は、前記撮像部より広い範囲の道路を撮像して第2の画像を取得し、
前記道路状況判定部は、前記第2の画像に基づいて前記道路情報を取得する、
請求項1又は2に記載の異常監視システム。 - 前記道路観測部は、前記道路を走行する車両の速度を計測し、
前記道路状況判定部は、前記速度に基づいて前記道路情報を取得する、
請求項1又は2に記載の異常監視システム。 - 車線を撮像し第1の画像を取得する撮像部と、車両に搭載された車載器と通信する通信部と、道路の状況を示す情報を取得する道路観測部と、を備える異常監視システムが行う異常監視方法であって、
前記第1の画像から車両を検出し、検出された前記車両を計数する第1の計数ステップと、
前記車載器との通信に基づいて、前記車両を計数する第2の計数ステップと、
前記道路の状況を示す情報に基づいて、道路の混み具合を示す道路情報を取得する道路状況判定ステップと、
全車両のうち車載器を搭載する車両の割合を示す割合情報を保持する装置から前記割合情報を取得し、前記第1の計数ステップにおいて取得された第1の車両数と、前記第2の計数ステップにおいて取得された第2の車両数と、前記道路情報と、前記割合情報とに基づいて、前記撮像部又は前記通信部の異常を検出する異常検出ステップと、
を有する異常監視方法。 - 道路を撮像し第1の画像を取得する撮像部と、前記道路を走行する車両に搭載された車載器と通信する通信部と、前記道路の状況を示す情報を取得する道路観測部と、を備える異常監視システムが行う異常監視方法において、
前記第1の画像から車両を検出し、検出された前記車両を計数する第1の計数ステップと、
前記車載器との通信に基づいて、前記車両を計数する第2の計数ステップと、
前記道路の状況を示す情報に基づいて、前記道路の混み具合を示す道路情報を取得する道路状況判定ステップと、
前記道路を走行する全車両のうち車載器を搭載する車両の割合を示す割合情報を保持する装置から前記割合情報を取得し、前記第1の計数ステップにおいて取得された第1の車両数と、前記第2の計数ステップにおいて取得された第2の車両数と、前記道路情報と、前記割合情報とに基づいて、前記撮像部又は前記通信部の異常を検出する異常検出ステップと、
をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。 - 道路を撮像し第1の画像を取得する撮像部と、前記道路を走行する車両に搭載された車載器と通信する通信部と、前記道路の状況を示す情報を取得する道路観測部と、通信する異常監視装置であって、
前記第1の画像から車両を検出し、検出された前記車両を計数する第1の計数部と、
前記車載器との通信に基づいて、前記車両を計数する第2の計数部と、
前記道路の状況を示す情報に基づいて、前記道路の混み具合を示す道路情報を取得する道路状況判定部と、
前記道路を走行する全車両のうち車載器を搭載する車両の割合を示す割合情報を保持する装置から前記割合情報を取得し、前記第1の計数部によって取得された第1の車両数と、前記第2の計数部によって取得された第2の車両数と、前記道路情報と、前記割合情報とに基づいて、前記撮像部又は前記通信部の異常を検出する異常検出部と、
を備える異常監視装置。
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