JP2017091244A

JP2017091244A - 交通信号システム

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Publication number: JP2017091244A
Application number: JP2015221081A
Authority: JP
Inventors: 基玄山越; Motoharu Yamakoshi; 哲英菅沼; Norihide Suganuma
Original assignee: Kyosan Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Kyosan Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2015-11-11
Filing date: 2015-11-11
Publication date: 2017-05-25
Anticipated expiration: 2035-11-11
Also published as: JP6619620B2

Abstract

【課題】信号機を含めて交差点を撮影した場合に、点灯している灯器（灯色）を把握可能な画像を得ることができる技術を提供する。【解決手段】交通信号制御機１０の撮影制御部１６は、ステップ番号が切り替わると、階梯情報を撮影装置６０に通知する。撮影装置６０のカメラ部６２は、交通信号制御機１０から階梯情報を受信すると、階梯情報をトリガーに撮影を行うとともに、撮影間隔の計時基準をそのトリガーとして内部タイマを動作させる。保存された画像データのファイル名とステップ番号とが関連づけられ記憶部６６内の画像管理テーブルに保存される。また、所定の画像比較タイミングで、画像処理部６４は、画像データを比較して交差点内に停止物の有無を確認する。【選択図】図２

Description

本発明は、交通信号システムに係り、交差点の状況を撮影する撮影装置を備える交通信号システムに関する。

交差点における状況を確認する際には、現地交差点にて確認作業が必要となる。例えば、交差点で事故が発生した場合、信号灯器が点灯していたかどうか、主道路および従道路で、どの灯器色が点灯していたかを把握する必要がある。

そこで、交差点の状況を撮影し、交差点の状況を把握可能とする技術がある（例えば、特許文献１参照）。具体的には、信号無視した違反車両を自動的に検出して記録し、その車両の前面部が撮影された画像にその時点の時刻を含む交通情報（信号現示状態等）を重畳する。さらに、違反車両を検出した時点を含む前後所定時間内の道路交差点の交通流の画像を、時刻を含む交通情報が重畳された画像で得ることで、優れた証拠能力を確保することを目指している。

特開２００５−２３４７７４号公報

ところで、信号機の情報とカメラで撮影した画像とを連動させ優れた証拠能力を確保するには、信号灯器の点灯タイミングと画像との整合性を確実にする必要がある。カメラの１秒のカウントは、つまり、カメラの内部時計の計時基準は、水晶振動子やソフト等の内部時計によって構成される。しかし、信号機の内部時計の計時基準は、例えば管轄官庁の仕様によって信号機に供給される商用の交流電力の５０Ｈｚまたは６０Ｈｚの電源周波数を使っている。商用電力の周波数には変動があるため、カメラの内部時計との間に差が発生する。したがって、例えばカメラが撮影した交通事故現場の画像から事故の発生時刻を確定し、その時刻をもとに信号機が点灯していた灯器色を確定するが、ここで確定した灯器色は実は違う時刻の灯器色である場合が生じ、事故現場を撮影した画像と信号機が点灯していた灯器色との整合性が取れない。すなわち、交差点等に於いて信頼性の高い画像を確保するには、灯器の点灯開始タイミングに適切にリンクした画像を取得する必要がある。

本発明は、このような状況に鑑みなされたものであって、上記課題を解決する技術を提供するものである。

本発明は、信号機と、前記信号機を制御する信号制御装置と、前記信号機が設置されている交差点を撮影する撮影装置と、を備える交通信号システムであって、前記信号制御装置は、前記信号機を制御する際に用いる階梯情報を、階梯ステップの切り替わったときに、前記撮影装置に送信する制御部を備え、前記撮影装置は、信号灯器を含んで前記交差点を撮影するように設置されており、前記階梯情報を前記信号機から取得して、前記階梯情報を取得したタイミングを基準に撮影し、撮影した画像のファイル名と前記階梯情報とを関連づけて保持する。
本発明は、信号機と、前記信号機を制御する信号制御装置と、前記信号機が設置されている交差点を撮影する撮影装置と、を備える交通信号システムであって、前記信号制御装置は、前記信号機を制御する際に用いる階梯情報を、階梯ステップの切り替わったときに、前記撮影装置に送信する制御部を備え、前記撮影装置は、信号灯器を含んで前記交差点を撮影するように設置されており、前記階梯情報を前記信号機から取得して、前記階梯情報を取得したタイミングを基準に撮影し、撮影した画像のファイル名及び前記階梯情報を前記制御部に送信し、前記制御部は、前記撮影装置から送信された前記ファイル名及び前記階梯情報とを関連づけて保持する。
また、前記撮影装置は、１つ前の階梯ステップにおける画像データと新たな階梯ステップにおける画像データとを比較し、前記交差点の所定エリアに停止物体の有無を判断し、存在している場合に、前記信号制御装置を介して前記交差点を管理する装置に通知してもよい。
また、前記撮影装置は、異なるサイクルの同じ階梯ステップにおける画像データを比較し、前記交差点の所定エリアに停止物体の有無を判断し、存在している場合に、前記信号制御装置を介して前記交差点を管理する装置に通知してもよい。
また、前記信号制御装置は、電源周波数を基準として動作タイミングを設定してもよい。

本発明によると、信号機を含めて交差点を撮影した場合に、点灯している灯器（灯色）を把握可能な画像を得ることができる技術を提供することができる。

本実施形態に係る、主道路と従道路が交差するある交差点における交通信号システムの信号灯器の配置を示す図である。本実施形態に係る、本実施形態に係る交通信号システムの概略構成を示す機能ブロック図である。本実施形態に係る、図２の交差点における現示階梯表の例である。本実施形態に係る、画像管理テーブルの一例を示す図である。本実施形態に係る、撮影装置の撮影動作のフローチャートである。

次に、本発明を実施するための形態（以下、単に「実施形態」という）を、図面を参照して具体的に説明する。

図１は、主道路と従道路が交差するある交差点における交通信号システム１の信号灯器５０の配置を示す。図２は、本実施形態に係る交通信号システム１の概略構成を示す機能ブロック図である。図３は、その交差点における現示階梯表の例である。

交通信号システム１は、交通信号制御機１０と、交通信号制御機１０に動作制御される信号灯器５０と、交通信号制御機１０に接続し信号灯器５０に連動して交差点の状況を撮影する複数の撮影装置６０とを備える。図１では、撮影装置６０は、交差点の左下側及び右上側に設置されている。

なお、撮影装置６０は、信号灯器５０を含めて交差点の状況を撮影する。したがって、ある撮影のタイミングに於いて、全ての信号灯器５０の点灯状況が把握できるように、表と裏の両側に灯器がある信号機であったり、レンズの性能や向きを考慮して設置台数が定まる。したがって、レンズが広角レンズや魚眼レンズのような場合には、設置台数を少なくすることができる。

信号灯器５０は、一般的な構成を有するもので、青灯器５１、黄灯器５２及び赤灯器５３を備える。青灯器５１、黄灯器５２及び赤灯器５３は、例えば、それぞれの信号色に対応したＬＥＤ又は電灯を備えて構成されている。

交通信号制御機１０は、制御部１２と、信号機計時部１７と、電源部１８と、灯器開閉部２０と、通信制御部２４とを備える。

制御部１２は、現示階梯表部１５と、撮影制御部１６とを備える。制御部１２は、各構成要素を統括的に制御するとともに、現示階梯表部１５に予め記憶している現示階梯表に基づいて時間の経過とともにステップ番号に従って灯器開閉部２０の動作を制御する。

現示階梯表には、図３に示すように、階梯情報として、ステップ番号（階梯ステップ）、表示秒数、主道路と従道路の灯器の表示色が１サイクル記録されている。例えば、ステップ番号「１」では、表示秒数が「２０秒」、主道路の灯器色が「青」、従道路の灯器色が「赤」となっている。

また、制御部１２の撮影制御部１６は、ステップ番号が切り替わるときに、撮影装置６０に対してステップ番号を含む階梯情報を通知する。言い換えると、撮影制御部１６は、撮影装置６０へ階梯情報を送ることで撮影開始のタイミングを通知する。

信号機計時部１７は、電源部１８の交流電力の周波数をもとに現在時刻や指定タイミングからの時間経過を計時し、計時した現時刻や経過時間をもとに、信号灯器５０等を動作させる。

電源部１８は、外部の商用の交流電力から電力を取得し、各構成要素に動作用の電力を供給すると共に、灯器開閉部２０を介して信号灯器５０へ点灯用の電力を供給する。

灯器開閉部２０は、リレーユニットやブレーカー、配電盤を備え、信号灯器５０の青灯器５１、黄灯器５２及び赤灯器５３を、制御部１２の制御のもと点灯動作させる。また、灯器開閉部２０は、電流・電圧センサを備え、信号灯器５０の青灯器５１、黄灯器５２及び赤灯器５３に接続される各信号線の電流及び電圧を計測して信号灯器５０の異常状態を検知し、異常状態を検知した場合は制御部１２を介して撮影装置６０の画像処理部６４に情報を送る。

通信制御部２４は、外部の装置との通信インタフェイスであって、専用回線またはインターネット回線を介して中央装置９０と通信する。中央装置９０は、例えば交通管制センター等のような所定の地域の交通管制を行う基地局や交通信号機を保守するための車両に搭載された装置である。回線は、有線又は無線を問わない。

撮影装置６０は、交通信号制御機１０に連動して交差点の状況を撮影する。具体的には、撮影装置６０は、カメラ部６２と、画像処理部６４と、記憶部６６と、カメラ計時部６８とを備える。

カメラ部６２は、ＣＭＯＳセンサ等の撮像素子と、ＭＰＵ等の制御ユニットと、通信ユニットを備え、所定のタイミングで撮影方向、すなわち交差点を、所定の撮影間隔で撮影する。ここで、撮影される画像は、信号灯器５０の点灯状況が分かるように撮影される。撮影間隔は、カメラ計時部６８の計測時間に基づく。

また、カメラ部６２は、交通信号制御機１０の制御部１２から階梯情報を受信すると、階梯情報（特に、階梯情報に含まれるステップ番号）をトリガーに撮影を行うとともに、撮影間隔の計時をリセットして再びカウントを開始する。これによって、撮影タイミングを交通信号制御機１０の動作に適切に連動させる。すなわち、交通信号制御機１０の信号機計時部１７の時刻にずれが生じて撮影装置６０のカメラ計時部６８の時刻との間に差がある場合でも、信号灯器５０の灯色が変わる動作タイミングに合わせて撮影される。

撮影間隔は、１秒または１秒の整数分の１で除した値とする。これは、図３に示すように、各ステップの表示秒数が「１秒単位」であり、ステップ番号の切り替わりのタイミングを適切に撮影タイミングに反映させるためである。このようにすることで、例えばステップ番号の切り替るタイミングで撮影開始となり、信号灯器５０が切り替わる直前をカメラ部６２が撮影をして連続した撮影をしてしまうことを防止することができる。

カメラ部６２は、撮影により得られた画像データを記憶部６６に保存する。また、カメラ部６２は、画像データのファイル名、ステップ番号及び時刻情報を関連づけて記憶部６６内に画像管理テーブルとして保持する。画像管理テーブル及び画像データは、交通信号制御機１０を介して、所定のアプリケーションを用いて外部から利用可能となっている。

図４は、画像管理テーブルの一例を示している。例えば、ファイル名「ＡＡ０００１．ｊｐｇ」の画像データには、ステップ番号「１」の内容をファイル名「ＡＡ０００１」と別の拡張子にてデータ管理することで、時刻「００：００：０１．００」に双方のデータが関連づけられていることが分かる。また、ファイル名「ＡＡ００４９．ｊｐｇ」の画像データには、ステップ番号「６」の内容をファイル名「ＡＡ０００１」と別の拡張子にてデータ管理することで、時刻「００：００：４９．００」に双方のデータが関連づけられていることが分かる。なお、撮影した時刻の情報は一般的に画像データのプロパティに記載されることから、画像管理テーブルには含まれなくともよい。

画像処理部６４は、所定の画像比較タイミングで、同じ場所を写している画像データを比較し、停止物が存在するか否かを判断する。判断手法については、公知の物体認識技術を用いることができ、本実施形態では特に限定しない。なお、比較に際して、対象となるエリアが設定されてもよい。特に、交差点内のみならず背景が広く含まれるように画像データが撮影される場合には、適切にエリアを設定する必要がある。

所定の画像比較タイミングとは、例えば、異なるステップ番号を取得したタイミングである。この場合、画像処理部６４は、前回のステップ番号を取得した後に最初に撮影した画像データと、今回のステップ番号を取得した後に最初に撮影した画像データとを比較する。なお、他の画像比較タイミングとして、異なる現示階梯サイクルにおいて、同じタイミングで通知される同一のステップ番号を受信したタイミングでもよい。すなわち、例えば、前回の現示階梯サイクルのステップ番号「１」を受信した後に最初に撮影した画像データと、今回の現示階梯サイクルのステップ番号「１」を取得した後に最初に撮影した画像データとを比較する、という処理でもよい。

２つの画像データを比較した結果、停止物が交差点内に存在すると判断すると、画像処理部６４は、交通信号制御機１０を介して、中央装置９０に判断結果を通知する。通知の際に、比較に用いた画像データが一緒に送られてもよい。また、その画像データだけでなく、前後の画像データを含めて送られてもよい。中央装置９０側では、オペレータがその通知に基づいて、当該交差点の監視を重点的に行ったり、蓄積された通知をもとに現示階梯サイクルの内容を最適化することができる。

記憶部６６は、上述したように、撮影した画像データ及び画像管理テーブルを記録・保存する。なお、所定の期間保存して期限が過ぎると画像データは消去される。また、予め現示階梯表を保存している。なお、交通信号制御機１０の制御部１２から階梯情報を受信した場合は、階梯情報を保存する。

カメラ計時部６８は、例えば水晶振動子を用いた時計機能を有し、撮影した画像に時刻情報を付与する際に、時刻情報をカメラ部６２に与える。また、カメラ計時部６８は、内部タイマとしての機能を有し、交通信号制御機１０からの階梯情報の取得タイミングを基準とした経過時間の計測を行う。

なお、画像処理部６４やカメラ計時部６８は、それぞれの撮影装置６０に設けられたが、複数のカメラ部６２に共通に設けられてもよい。

以上の構成による交通信号システム１における撮影動作について、図５に示す撮影装置６０の撮影動作のフローチャートを参照して説明する。ここでは、撮影間隔は１秒とする。撮影装置６０において、カメラ部６２は、交通信号制御機１０の制御部１２から階梯情報を受信したかを確認する（Ｓ１０）。階梯情報の受信が無い場合（Ｓ１０のＮ）、受信処理を継続する。階梯情報を受信すると（Ｓ１０のＹ）、階梯情報を記憶部６６へ保存し（Ｓ１２）、撮影を行い画像データを記憶部６６に保存する（Ｓ１４）。

カメラ部６２は、カメラ計時部６８の内部タイマをリセットし初期化し（Ｓ１６）、画像データのファイル名、その時点の階梯情報（ステップ番号）及び撮影した時刻を関連づけて記憶部６６内の画像管理テーブルに記録する（Ｓ１８）。

つづいて、画像処理部６４は、上述した所定の画像比較タイミングか否かを判断する（Ｓ２０）。画像比較タイミングであれば（Ｓ２０のＹ）、画像処理部６４は、２つの画像データを比較し（Ｓ２２）、交差点内に停止物の有無を判断する（Ｓ２４）。

交差点内に停止物が存在すると判断された場合（Ｓ２４のＹ）、画像処理部６４は、交通信号制御機１０を介して、中央装置９０に判断結果を通知する。必要な場合には、通知と一緒に画像データが中央装置９０に送信される。

通知後（Ｓ２６）、画像比較タイミングでない場合（Ｓ２０のＮ）及び交差点内に停止物が無いと判断された場合（Ｓ２４のＮ）、カメラ部６２は、交通信号制御機１０の制御部１２から階梯情報を受信したかを確認する（Ｓ２８）。

未受信の場合（Ｓ２８のＮ）、内部タイマが撮影間隔（１秒カウント）を経過したかを確認する（Ｓ３０）。内部タイマが撮影間隔を経過していない場合は（Ｓ３０のＮ）、交通信号制御機１０の制御部１２から階梯情報を受信したかを確認する（Ｓ２８）。また、内部タイマが撮影間隔を経過した場合は（Ｓ３０のＹ）、同じ階梯情報を有した状態で、カメラ部６２は撮影・保存を行う（Ｓ１４）。なお、交通信号制御機１０の制御部１２から階梯情報を受信したことを確認した場合は（Ｓ２８のＹ）、階梯情報を記憶部６６へ保存して書き換えを行う（Ｓ１２）。

以上、本実施形態によると、信号灯器５０の青灯器５１、黄灯器５２、赤灯器５３の点灯開始に確実にリンクした画像を取得できる。特に、交通信号システム１が交通信号制御機１０が中央装置９０と通信しないスタンドアロンの構成の場合、交通信号制御機１０の信号機計時部１７に大きな誤差が発生していても修正ができない。このため、撮影タイミングと信号灯器５０の切り替わったタイミングのリンク精度が従来では低かったが、本実施形態では、そのようなタイミングのリンクを高い精度で実現できる。

また、画像データのファイル名とステップ番号とをリンクした画像管理テーブルを備えることから、撮影時の信号灯器５０の点灯状況を把握するのが容易となる。すなわち、交差点を通過する車両が事故を起こした場合や違反した場合において、それらの状況の正確な把握が容易となる。特に、天候や太陽光等の関係で撮影環境が悪化し撮影した画像における信号灯器５０の点灯状況が不鮮明であっても、点灯状況を的確に推定することができる。

以上、本発明を実施形態をもとに説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、また、そうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

例えば、交差点内に停止物が存在すると判断した場合、以降の撮影間隔を短くしたり、画像比較のタイミングを増やしたりしてもよい。また、停止物の検知精度を向上させるために、画像の比較対象エリアを複数設定し、エリア毎に重み付けをして停止物の有無を評価してもよい。また、画像データの保存場所や画像管理テーブルの保存場所である記憶部６６は、交通信号制御機１０に設けられてもよい。その場合、画像処理部６４の機能は交通信号制御機１０に設けられる。

１交通信号システム
１０交通信号制御機
１２制御部
１５現示階梯表部
１６撮影制御部
１７信号機計時部
１８電源部
２０灯器開閉部
２４通信制御部
５０信号灯器
５１青灯器
５２黄灯器
５３赤灯器
６０撮影装置
６２カメラ部
６４画像処理部
６６記憶部
６８カメラ計時部
９０中央装置

Claims

信号機と、前記信号機を制御する信号制御装置と、前記信号機が設置されている交差点を撮影する撮影装置と、を備える交通信号システムであって、
前記信号制御装置は、前記信号機を制御する際に用いる階梯情報を、階梯ステップの切り替わったときに、前記撮影装置に送信する制御部を備え、
前記撮影装置は、
信号灯器を含んで前記交差点を撮影するように設置されており、前記階梯情報を前記信号機から取得して、前記階梯情報を取得したタイミングを基準に撮影し、撮影した画像のファイル名と前記階梯情報とを関連づけて保持する
ことを特徴とする交通信号システム。
信号機と、前記信号機を制御する信号制御装置と、前記信号機が設置されている交差点を撮影する撮影装置と、を備える交通信号システムであって、
前記信号制御装置は、前記信号機を制御する際に用いる階梯情報を、階梯ステップの切り替わったときに、前記撮影装置に送信する制御部を備え、
前記撮影装置は、
信号灯器を含んで前記交差点を撮影するように設置されており、前記階梯情報を前記信号機から取得して、前記階梯情報を取得したタイミングを基準に撮影し、撮影した画像のファイル名及び前記階梯情報を前記制御部に送信し、
前記制御部は、前記撮影装置から送信された前記ファイル名及び前記階梯情報とを関連づけて保持する
ことを特徴とする交通信号システム。
前記撮影装置は、１つ前の階梯ステップにおける画像データと新たな階梯ステップにおける画像データとを比較し、前記交差点の所定エリアに停止物体の有無を判断し、存在している場合に、前記信号制御装置を介して前記交差点を管理する装置に通知することを特徴とする請求項１または２に記載の交通信号システム。
前記撮影装置は、異なるサイクルの同じ階梯ステップにおける画像データを比較し、前記交差点の所定エリアに停止物体の有無を判断し、存在している場合に、前記信号制御装置を介して前記交差点を管理する装置に通知することを特徴とする請求項１または２に記載の交通信号システム。
前記信号制御装置は、電源周波数を基準として動作タイミングを設定していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の交通信号システム。