JP2019207654A - 検知装置及び検知システム - Google Patents

Abstract

【課題】検知に用いられる機器を車両に設けることなく、一時停止又は徐行に関する違反を検知すること。【解決手段】検知装置は、予め設定された監視エリアにレーザ光を照射してレーザ光の反射光を受光することで点群情報を生成するレーザレーダを用いて、監視エリアおける車両の一時停止又は徐行に関する違反を検知するための装置であって、点群情報を取得する取得部と、点群情報に基づいて、車両を検知する車両検知部と、車両検知部によって検知された車両の監視エリアにおける速度に基づいて、違反を検知する挙動検知部と、を備える。【選択図】図１

Description

本開示は、検知装置及び検知システムに関する。

従来、一時停止違反等の交通違反を検知するシステムがある。例えば、特許文献１には、一時停止を示す交通情報を路側送信機から受信した場合、車速センサによって検出された車速情報に基づいて、乗用車が一時停止しているか否かを判定する車載器が記載されている。

特開２００３−３３１３８８号公報

特許文献１に記載の技術では、車速センサによって検出された車速情報が用いられ、車載器において一時停止違反が判定されるので、車速センサ及び車載器を搭載していない車両については、一時停止違反を検知することができない。

本開示は、検知に用いられる機器を車両に設けることなく、一時停止又は徐行に関する違反を検知することが可能な検知装置及び検知システムを説明する。

本開示の一側面に係る検知装置は、予め設定された監視エリアにレーザ光を照射してレーザ光の反射光を受光することで点群情報を生成するレーザレーダを用いて、監視エリアおける車両の一時停止又は徐行に関する違反を検知するための装置である。検知装置は、点群情報を取得する取得部と、点群情報に基づいて、車両を検知する車両検知部と、車両検知部によって検知された車両の監視エリアにおける速度に基づいて、違反を検知する挙動検知部と、を備える。

本開示によれば、検知に用いられる機器を車両に設けることなく、一時停止又は徐行に関する違反を検知することができる。

図１は、一実施形態に係る検知装置を含む検知システムの構成を概略的に示す図である。 図２は、図１に示されるレーザレーダ及び車両情報取得装置の配置例を示す図である。 図３は、図１に示される検知装置のハードウェア構成を示す図である。 図４は、検知装置が行う検知方法の一連の処理を示すフローチャートである。 図５は、図４の車両挙動検知処理を詳細に示すフローチャートである。 図６は、図５の解析処理を詳細に示すフローチャートである。 図７は、図５の削除処理を詳細に示すフローチャートである。 図８は、管理テーブルの一例を示す図である。 図９は、図１に示されるレーザレーダの配置の別の例を示す図である。

［１］実施形態の概要
本開示の一側面に係る検知装置は、予め設定された監視エリアにレーザ光を照射してレーザ光の反射光を受光することで点群情報を生成するレーザレーダを用いて、監視エリアおける車両の一時停止又は徐行に関する違反を検知するための装置である。検知装置は、点群情報を取得する取得部と、点群情報に基づいて、車両を検知する車両検知部と、車両検知部によって検知された車両の監視エリアにおける速度に基づいて、違反を検知する挙動検知部と、を備える。

この検知装置では、レーザレーダが監視エリアにレーザ光を照射することによって生成された点群情報を用いて、車両が検知され、検知された車両の監視エリアにおける速度に基づいて、一時停止又は徐行に関する違反が検知される。レーザレーダでは、車両の速度を高精度に計測することができる。その結果、検知に用いられる機器を車両に設けることなく、一時停止又は徐行に関する違反を検知することが可能となる。

挙動検知部は、予め設定された速度閾値と速度とを比較することによって、車両が違反を行ったか否かを判定してもよい。この場合、車両の監視エリアにおける速度と速度閾値とを比較するだけで、一時停止又は徐行に関する違反を検知することができる。このため、検知装置の計算負荷を低減することが可能となる。

挙動検知部は、車両の監視エリアにおける最低速度が速度閾値よりも大きい場合に、車両が違反を行ったと判定してもよい。この場合、車両の監視エリアにおける最低速度と速度閾値との大小を比較するだけで、一時停止又は徐行に関する違反を検知することができる。このため、検知装置の計算負荷を低減することが可能となる。

挙動検知部は、車両の監視エリアにおける速度が予め設定された期間継続して速度閾値よりも小さい場合に、車両が一時停止又は徐行を行ったと判定してもよい。誤検知により車両の速度が一時的に速度閾値よりも小さくなったとしても、継続して速度閾値よりも小さくなる可能性は低い。このため、上記構成によれば、一時停止又は徐行に関する違反を行っていない車両が誤検知される可能性を低減することができる。

挙動検知部は、違反を行った車両を特定するための車両情報を外部装置に取得させる取得指令を出力してもよい。この場合、交通違反車両を特定するための車両情報が取得される。このため、例えば、交通違反車両の運転者に対して、違反点数の付与及び罰金の徴収等を行うことができる。

本開示の別の側面に係る検知システムは、上述の検知装置と、レーザレーダと、を備える。この検知システムは、上述の検知装置を備えているので、検知に用いられる機器を車両に設けることなく、一時停止又は徐行に関する違反を検知することが可能となる。

［２］実施形態の例示
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、一実施形態に係る検知装置を含む検知システムの構成を概略的に示す図である。図２は、図１に示されるレーザレーダ及び車両情報取得装置の配置例を示す図である。図３は、図１に示される検知装置のハードウェア構成を示す図である。

図１に示される検知システム１は、対象地点における車両の一時停止違反（一時不停止）を検知するシステムである。対象地点は、監視対象となる道路上の場所（地点）である。対象地点の例として、交差点、合流地点、及び踏切が挙げられる。車両の例としては、自動車及びバイクが挙げられる。検知システム１は、高度道路交通システム（ITS：Intelligent Transport Systems）に用いられる。検知システム１は、レーザレーダ２と、車両情報取得装置３（外部装置）と、出力装置４と、記憶装置５と、通信装置６と、検知装置１０と、を備えている。

レーザレーダ２は、点群情報を生成する装置である。レーザレーダ２は、ライダー（LiDAR：Light Detection And Ranging）、又はLaser Range Finderとも称される。図２に示されるように、レーザレーダ２は、対象地点の近傍に設置されている。図２に示される例では、対象地点は、交差点Ｐである。交差点Ｐから延びる道路ＴＲには、停止線Ｌｓが設けられている。停止線Ｌｓは、車両が一時停止すべき位置を示す線である。レーザレーダ２は、例えば、対象地点の上空に設けられる。レーザレーダ２は、地上に設置された支持部材７に固定されている。支持部材７は、例えば、道路ＴＲの路側に設けられる。支持部材７は、例えば、路側に立設された支柱である。支持部材７は、例えば、電柱、及び倉庫の壁であってもよい。

レーザレーダ２は、照射可能範囲Ｒａに向けてレーザ光を照射し、照射したレーザ光の反射光を受光することにより点群情報を生成する。照射可能範囲Ｒａは、レーザレーダ２がレーザ光を照射可能な範囲であり、例えば１５０ｍ程度の範囲である。照射可能範囲Ｒａは、検知エリアＲｄを含む。検知エリアＲｄは、照射可能範囲Ｒａのうちの監視対象となる領域である。検知エリアＲｄは、監視エリアＲｍを含む。監視エリアＲｍは、車両が一時停止するように指定されている道路ＴＲ上の場所に設定される。図２に示される例では、監視エリアＲｍは、停止線Ｌｓの手前に設定されている。なお、監視エリアＲｍは、検知エリアＲｄと同じであってもよい。点群情報は、照射可能範囲Ｒａに含まれる各計測点の計測点情報の集合である。

計測点情報は、時刻情報、及び位置情報を含む。時刻情報は、位置情報で示される計測点に対して計測点情報を生成した（反射光を受光した）時刻を示す情報である。位置情報は、計測点の位置を示す情報である。位置には、ヨー角、ピッチ角、及び深度で表される極座標系が用いられてもよく、Ｘ座標、Ｙ座標、及びＺ座標の３次元座標系が用いられてもよい。各計測点の座標には、例えば、レーザレーダ２の設置位置を原点とした座標が用いられる。計測点情報は、反射強度情報をさらに含んでもよい。反射強度情報は、位置情報で示される計測点から、時刻情報で示される時刻に受光した反射光の強度を示す情報である。

レーザレーダ２は、レーザ光を用いて照射可能範囲Ｒａを主走査方向及び副走査方向に走査する。照射可能範囲Ｒａへのレーザ光の照射によって得られる点群情報は、１フレームと称される場合がある。照射可能範囲Ｒａへのレーザ光の照射は、所定の時間間隔で繰り返される。レーザレーダ２は、生成した点群情報を検知装置１０に送信する。

車両情報取得装置３は、検知装置１０によって一時停止違反を行ったと判定された車両を特定するための車両情報を取得する装置である。車両情報取得装置３は、例えば、自動速度違反取締装置である。車両情報としては、例えば、ナンバープレートの画像が用いられる。車両情報取得装置３は、検知装置１０から車両位置情報とともに取得指令を受信すると、例えば、車両位置情報によって示される位置に存在する車両（取得対象の車両）のナンバープレートを含むように撮影を行い、ナンバープレートの画像を取得する。

車両情報取得装置３は、監視範囲Ｒｂに取得対象の車両が進入すると、当該車両を撮影する。監視範囲Ｒｂは、車両情報取得装置３が撮影可能な範囲であり、数ｍ程度である。図２に示される例では、監視範囲Ｒｂは、車両情報取得装置３が車両の前方から車両を撮影可能なように設定されている。

車両情報取得装置３は、レーザレーダ２と同様に、支持部材に固定されている。レーザレーダ２と車両情報取得装置３とは、同じ支持部材に取り付けられてもよく、互いに異なる支持部材に取り付けられてもよい。なお、図２では、支持部材の図示が省略されている。車両情報取得装置３は、車両情報を記憶装置５に送信し、記憶装置５に記憶させてもよい。車両情報取得装置３は、通信装置６を介して公的機関、及び道路管理業者等に車両情報を送信してもよい。

出力装置４は、注意、警告、及び指示を行う装置である。出力装置４は、例えば、表示板、及びスピーカを含む。出力装置４は、検知装置１０から出力指令を受信すると、注意、警告、及び指示等を違反車両の運転者に向けて出力する。出力装置４は、周囲の歩行者等に向けて注意、警告、及び指示等を出力してもよい。

記憶装置５は、各種情報を記憶する装置である。記憶装置５の例としては、ハードディスク装置、及び半導体メモリが挙げられる。記憶装置５に記憶される各種情報としては、例えば、車両情報取得装置３によって取得された車両情報、後述する検知車両の検知時刻、位置、速度、及び大きさ（寸法）が挙げられる。車両情報取得装置３がビデオカメラを含む場合には、各種情報には、検知時刻を含む時間帯のビデオ動画が含まれてもよい。各種情報には、検知時刻を含む時間帯の点群情報が含まれてもよい。各種情報には、検知車両の移動軌跡（時系列の車両位置情報）が含まれてもよい。

通信装置６は、道路脇に設置されている通信設備である。通信装置６は、例えば、路側機（ＩＴＳスポット）である。通信装置６は、検知システム１の外部の装置と通信を行う。外部の装置としては、車載器、サーバ装置、及び他のシステム等が挙げられる。通信装置６は、記憶装置５に記憶される各種情報と同様の情報を外部の装置に送信する。

検知装置１０は、レーザレーダ２を用いて、検知エリアＲｄ（監視エリアＲｍ）における車両の一時停止違反を検知するための装置である。検知装置１０は、例えば、コンピュータ等の情報処理装置によって構成される。

図３に示されるように、検知装置１０は、物理的には、１又は複数のプロセッサ１０１、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory)等の主記憶装置１０２、ハードディスク装置等の補助記憶装置１０３、キーボード等の入力装置１０４、ディスプレイ等の出力装置１０５、並びに、データ送受信デバイスである通信装置１０６等のハードウェアを備えるコンピュータとして構成され得る。検知装置１０の図１に示される各機能は、主記憶装置１０２等のハードウェアに１又は複数の所定のコンピュータプログラムを読み込ませることにより、１又は複数のプロセッサ１０１の制御のもとで各ハードウェアを動作させるとともに、主記憶装置１０２及び補助記憶装置１０３におけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。

検知装置１０は、機能的には、取得部１１と、設定部１２と、物体検知部１３（車両検知部）と、物体追跡部１４と、挙動検知部１５と、を備えている。

取得部１１は、レーザレーダ２から点群情報を取得する。取得部１１は、取得した点群情報を物体検知部１３に出力する。

設定部１２は、検知エリアＲｄを示すエリア情報を取得する。例えば、検知装置１０の入力装置１０４を用いてユーザが検知エリアＲｄを設定する。例えば、対象地点を模擬した３次元空間が出力装置１０５に表示され、ユーザが枠等によって検知エリアＲｄを設定する。例えば、検知エリアＲｄは、歩道を含まないように設定される。また、踏切及び交差点には、信号機、支柱、電柱、及び高架等の固定物がある。これらの固定物は、監視対象外であるので、これらの固定物を除外するために、検知エリアＲｄの高さとして、所定の高さ以下の範囲が設定されてもよい。また、地面を除外するために、検知エリアＲｄの高さとして、所定の高さ以上の範囲が設定されてもよい。例えば、検知エリアＲｄの高さには、地表を基準として２０ｃｍ以上５００ｃｍ以下の範囲が設定されてもよい。設定部１２は、設定された検知エリアＲｄを示すエリア情報を取得し、取得したエリア情報を物体検知部１３に出力する。

物体検知部１３は、点群情報に基づいて、車両を検知する。具体的には、物体検知部１３は、取得部１１から点群情報を受け取ると、設定部１２から受け取ったエリア情報によって示される検知エリアＲｄ外に位置する計測点の計測点情報を点群情報から除外する。物体検知部１３は、残った点群情報をクラスタリングする。つまり、物体検知部１３は、検知エリアＲｄ内の複数の計測点のうち、近傍の計測点同士をつなぎ合わせ、クラスタ（塊）に分割する。物体検知部１３は、得られたクラスタを単一の検知物体（車両及び人等）として検知する。

物体検知部１３は、検知物体の寸法（幅、奥行き、及び高さ）及び位置を計算する。検知物体の位置は、検知物体の四隅（前方右端、前方左端、後方右端、及び後方左端）の座標でもよく、クラスタに含まれる計測点情報の位置の平均でもよく、検知物体の重心位置でもよい。検知物体の位置は、前方右端及び前方左端の座標でもよく、レーザレーダ２から見て最も手前の計測点の座標でもよい。

検知装置１０では、車両の挙動が検知されるので、人及び鳥等の移動物体（非車両）を追跡する必要がない。このため、物体検知部１３は、検知物体から非車両を除外する。具体的には、物体検知部１３は、検知物体の大きさ（寸法）に基づいて、検知物体の分類を行う。ここでは、物体検知部１３は、検知物体を車両と非車両とに分類する。物体検知部１３は、例えば、検知物体の幅が１ｍ未満である場合、検知物体を非車両に分類し、検知物体の幅が１ｍ以上である場合、検知物体を車両に分類する。

物体検知部１３は、車両に分類した検知物体（以下、「検知車両」という。）について、検知結果を物体追跡部１４に出力する。検知結果は、検知車両の寸法を示す寸法情報、検知車両の位置を示す車両位置情報、及び検知車両を検知した検知時刻を示す検知時刻情報を含む。検知時刻は、例えば、クラスタに含まれる各計測点の計測点情報が有する時刻情報によって示される時刻の平均時刻である。

物体追跡部１４は、検知車両を追跡し、追跡結果を生成する。つまり、物体追跡部１４は、物体検知部１３から検知結果を受け取ると、異なるフレーム（異なる検知時刻）において検知された検知車両に対し、車両ＩＤ（Identifier）の対応付けを行う。車両ＩＤは、検知車両を一意に識別可能な識別情報である。具体的には、物体追跡部１４は、検知車両の位置及び寸法、並びに、過去の観測結果から推定される速度及び角速度等に基づいて、現在のフレームにおいて検知された検知車両が、過去のフレームにおいて検知された検知車両のいずれかと対応しているかを判定する。

物体追跡部１４は、現在のフレームにおいて検知された検知車両が、過去のフレームにおいて検知された検知車両のいずれとも対応しないと判定した場合に、新規の検知車両として当該検知車両に新しい車両ＩＤを付与する。物体追跡部１４は、現在のフレームにおいて検知された検知車両が、過去のフレームにおいて検知された検知車両と対応すると判定した場合に、対応する検知車両に付与されている車両ＩＤを現在のフレームにおいて検知された検知車両に付与する。物体追跡部１４は、車両ＩＤが付与されている検知車両のうち、長時間検知されていない検知車両について、車両ＩＤを削除する。

なお、複数の検知車両を追跡する（ＩＤ付けする）問題は、マルチターゲットトラッキング問題と称される。物体追跡部１４は、公知のアルゴリズムを用いて、各検知車両を追跡する。公知のアルゴリズムとしては、ＳＮＮ（Suboptimal Nearest Neighbor）、ＧＮＮ（Global Nearest Neighbor）、及びＪＰＤＡＦ（Joint Probabilistic Data Association Filter）等が挙げられる。

物体追跡部１４は、車両ＩＤの対応付けを行った後、検知車両の速度を算出する。物体追跡部１４は、例えば、互いに異なる２つのフレーム間の時間差と、検知車両の移動距離と、に基づいて、検知車両の速度を算出する。具体的には、物体追跡部１４は、連続する２つのフレームにおいて、同じ車両ＩＤが付与されている検知車両の位置間の距離を移動距離として算出する。そして、物体追跡部１４は、連続する２つのフレームの検知時刻の時間差で、移動距離を除算することにより、検知車両の速度を算出する。物体追跡部１４は、追跡結果を挙動検知部１５に出力する。追跡結果は、車両ＩＤ、車両位置情報、検知時刻情報、及び速度情報を含む。速度情報は、検知車両の速度を示す情報である。

挙動検知部１５は、車両ＩＤ、車両位置情報、及び速度情報に基づいて、検知車両の一時停止違反を検知する。具体的には、挙動検知部１５は、検知車両の監視エリアＲｍにおける速度に基づいて、一時停止違反を検知する。挙動検知部１５は、例えば、検知車両の監視エリアＲｍにおける速度と、予め設定された速度閾値と、を比較することによって、検知車両が一時停止違反を行ったか否かを判定する。速度閾値は、検知車両Ｍが停止したとみなし得る程度の速度であり、例えば、１ｋｍ／ｈｒ（時速１キロメートル）以下に設定される。速度閾値は、挙動検知部１５に予め設定されている。例えば、挙動検知部１５は、検知車両の監視エリアＲｍにおける最低速度が速度閾値よりも大きい場合に、検知車両が一時停止違反を行ったと判定する。挙動検知部１５による検知処理の詳細は後述する。挙動検知部１５は、一時停止違反を検知した場合、車両情報を取得するための取得指令を車両情報取得装置３に出力する。

次に、図４〜図８を参照して、検知装置１０が行う検知方法について説明する。図４は、検知装置が行う検知方法の一連の処理を示すフローチャートである。図５は、図４の車両挙動検知処理を詳細に示すフローチャートである。図６は、図５の解析処理を詳細に示すフローチャートである。図７は、図５の削除処理を詳細に示すフローチャートである。図８は、管理テーブルの一例を示す図である。図４に示される一連の処理は、例えば、一定の時間ごとに実施される。

まず、取得部１１が、レーザレーダ２から点群情報を取得する（ステップＳ０１）。そして、取得部１１は、取得した点群情報を物体検知部１３に出力する。続いて、物体検知部１３は、点群情報に基づいて、検知物体を検知する（ステップＳ０２）。具体的には、物体検知部１３は、取得部１１から点群情報を受け取ると、設定部１２から受け取ったエリア情報によって示される検知エリアＲｄ外に位置する計測点の計測点情報を点群情報から除外する。そして、物体検知部１３は、残った点群情報をクラスタリングし、得られたクラスタを単一の検知物体（車両及び人等）として検知する。そして、物体検知部１３は、検知物体の寸法及び位置を計算する。

続いて、物体検知部１３は、検知物体を分類する（ステップＳ０３）。具体的には、物体検知部１３は、検知物体の寸法に基づいて、検知物体を車両と非車両とに分類する。そして、物体検知部１３は、車両に分類した検知物体について、検知結果を物体追跡部１４に出力する。

続いて、物体追跡部１４は、検知物体（検知車両）を追跡する（ステップＳ０４）。具体的には、物体追跡部１４は、物体検知部１３から検知結果を受け取ると、現在のフレームにおいて検知された検知車両が、過去のフレームにおいて検知された検知車両のいずれとも対応しないと判定した場合に、新規の検知車両として当該検知車両に新しい車両ＩＤを付与する。物体追跡部１４は、現在のフレームにおいて検知された検知車両が、過去のフレームにおいて検知された検知車両と対応すると判定した場合に、対応する検知車両に付与されている車両ＩＤを現在のフレームにおいて検知された検知車両に付与する。さらに、物体追跡部１４は、車両ＩＤの対応付けを行った後、検知車両の速度を算出する。そして、物体追跡部１４は、追跡結果（車両ＩＤ、車両位置情報、検知時刻情報、及び速度情報）を挙動検知部１５に出力する。

続いて、挙動検知部１５は、車両挙動検知処理を実施する（ステップＳ０５）。ステップＳ０５の車両挙動検知処理では、図５に示されるように、挙動検知部１５は、物体追跡部１４から追跡結果を受け取ると、追跡結果に含まれる各車両ＩＤについて、ステップＳ１１〜ステップＳ１４の処理を行う。まず、挙動検知部１５は、管理テーブルを更新する（ステップＳ１１）。管理テーブルは、検知車両を管理するためのテーブルである。

図８に示されるように、管理テーブルは、車両ＩＤと、検知時刻情報と、進入情報と、履歴情報と、を対応付けた挙動情報を管理している。検知時刻情報は、例えば、ＵＮＩＸ（登録商標）時間で表現され得る。ＵＮＩＸ（登録商標）時間は、１９７０年１月１日午前０時０分０秒から経過した秒数又はミリ秒数で表現した時刻である。例えば、図８に示される車両ＩＤ「１００１」の検知時刻は、「１５１６６７８４９６０００」で表される。進入情報は、車両ＩＤによって示される検知車両が監視エリアＲｍに進入したか否かを示す情報である。進入情報が「０」である場合には、当該検知車両が監視エリアＲｍを進入していないことを示し、進入情報が「１」である場合には、当該検知車両が監視エリアＲｍを進入したことを示す。履歴情報は、車両ＩＤによって示される検知車両の、監視エリアＲｍ内における速度の履歴である。速度の単位としては、例えば、ｋｍ／ｈｒ（キロメートル毎時）が用いられる。例えば、図８に示される車両ＩＤ「１００１」の履歴情報には、５．０ｋｍ／ｈｒ、１．２ｋｍ／ｈｒ、及び０．３ｋｍ／ｈｒが登録されている。

挙動検知部１５は、追跡結果に含まれる車両ＩＤを含む挙動情報が管理テーブルに存在しない場合には、当該車両ＩＤを含む挙動情報を管理テーブルに追加登録する。つまり、挙動検知部１５は、新たな挙動情報を追加し、挙動情報の車両ＩＤ及び検知時刻情報として、追跡結果に含まれる車両ＩＤ及び検知時刻情報を設定し、進入情報に「０」を設定する。挙動検知部１５は、追跡結果に含まれる車両ＩＤを含む挙動情報が管理テーブルに存在する場合には、当該挙動情報の検知時刻情報を追跡結果に含まれる検知時刻情報で上書き（更新）する。

続いて、挙動検知部１５は、解析処理を行う（ステップＳ１２）。ステップＳ１２の解析処理では、図６に示されるように、挙動検知部１５は、まず、車両ＩＤによって示される検知車両Ｍが監視エリアＲｍ内に位置しているか否かを判定する（ステップＳ２１）。挙動検知部１５は、追跡結果に含まれる車両位置情報に基づいて、検知車両Ｍが監視エリアＲｍ内に位置するか否かを判定する。挙動検知部１５には、監視エリアＲｍの範囲を示す位置情報が予め設定されている。挙動検知部１５は、例えば、車両位置情報によって示される位置が監視エリアＲｍの範囲内であれば、検知車両Ｍが監視エリアＲｍ内に位置すると判定し、車両位置情報によって示される位置が監視エリアＲｍの範囲外であれば、検知車両Ｍが監視エリアＲｍ内に位置しないと判定する。

ステップＳ２１において、挙動検知部１５は、検知車両Ｍが監視エリアＲｍ内に位置すると判定した場合（ステップＳ２１；ＹＥＳ）、追跡結果に含まれる速度情報を記録する（ステップＳ２２）。具体的には、挙動検知部１５は、当該車両ＩＤを含む挙動情報の履歴情報に、追跡結果に含まれる速度情報を追加する。また、挙動検知部１５は、当該車両ＩＤを含む挙動情報の進入情報に「１」を設定する。そして、挙動検知部１５は、ステップＳ１２の解析処理を終了する。

一方、ステップＳ２１において、挙動検知部１５は、検知車両Ｍが監視エリアＲｍ内に位置しないと判定した場合（ステップＳ２１；ＮＯ）、検知車両Ｍが過去に監視エリアＲｍに位置していたか否かを判定する（ステップＳ２３）。挙動検知部１５は、例えば、当該車両ＩＤの挙動情報の進入情報を参照し、進入情報に基づいて、検知車両Ｍが過去に監視エリアＲｍに位置していたか否かを判定する。具体的には、検知車両Ｍが監視エリアＲｍを進入したことを進入情報が示す場合には、挙動検知部１５は、検知車両Ｍが過去に監視エリアＲｍに位置していたと判定する。検知車両Ｍが監視エリアＲｍに進入していないことを進入情報が示す場合には、挙動検知部１５は、検知車両Ｍが過去に監視エリアＲｍに位置していなかったと判定する。

監視エリアＲｍに現在位置していない検知車両Ｍが過去にも監視エリアＲｍに位置していない場合には、その検知車両Ｍは監視エリアＲｍを通過していないので、監視対象外である。このため、ステップＳ２３において、挙動検知部１５は、検知車両Ｍが過去に監視エリアＲｍに位置していなかったと判定した場合には（ステップＳ２３；ＮＯ）、ステップＳ１２の解析処理を終了する。監視エリアＲｍに現在位置していない検知車両Ｍが、過去に監視エリアＲｍに位置していた場合には、その検知車両Ｍは監視エリアＲｍを通過済みである。そこで、ステップＳ２３において、挙動検知部１５は、検知車両Ｍが過去に監視エリアＲｍに位置していたと判定した場合には（ステップＳ２３；ＹＥＳ）、検知車両Ｍの監視エリアＲｍにおける最低速度を算出する（ステップＳ２４）。挙動検知部１５は、例えば、車両ＩＤの挙動情報の履歴情報を参照し、履歴情報に含まれる１以上の速度情報によって示される速度のうち最も遅い速度を最低速度として算出する。

続いて、挙動検知部１５は、最低速度と速度閾値とを比較し、最低速度が速度閾値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２５）。挙動検知部１５は、最低速度が速度閾値よりも大きいと判定した場合（ステップＳ２５；ＹＥＳ）、検知車両Ｍが監視エリアＲｍにおいて一時停止を行わなかった（一時停止違反）と判定し（ステップＳ２６）、ステップＳ１２の解析処理を終了する。一方、ステップＳ２５において、挙動検知部１５は、最低速度が速度閾値以下であると判定した場合（ステップＳ２５；ＮＯ）、検知車両Ｍが監視エリアＲｍにおいて一時停止を行ったと判定し、ステップＳ１２の解析処理を終了する。

続いて、図５に示されるように、挙動検知部１５は、ステップＳ１２において検知車両Ｍの挙動が一時停止違反であると判定された場合には（ステップＳ１３；ＹＥＳ）、検知車両の車両情報を取得するために、取得指令を車両位置情報とともに車両情報取得装置３に送信する（ステップＳ１４）。このとき、挙動検知部１５は、違反車両に関する各種情報を記憶装置５及び通信装置６に送信してもよい。各種情報には、検知車両（違反車両）の検知時刻、位置、速度、及び大きさ（寸法）が含まれ得る。各種情報には、検知時刻を含む時間帯のビデオ動画が含まれてもよい。各種情報には、検知時刻を含む時間帯の点群情報、及び検知車両の移動軌跡（時系列の車両位置情報）が含まれてもよい。さらに、挙動検知部１５は、違反車両に対して注意、警告、及び指示を行うための出力指令を出力装置４に送信してもよい。挙動検知部１５は、ステップＳ１２において検知車両Ｍの挙動が一時停止違反でないと判定された場合には（ステップＳ１３；ＮＯ）、取得指令を車両情報取得装置３に送信しない。

そして、挙動検知部１５は、追跡結果に含まれるすべての車両ＩＤを処理したか否かを判定する（ステップＳ１５）。挙動検知部１５は、すべての車両ＩＤを処理していないと判定した場合には（ステップＳ１５；ＮＯ）、次の車両ＩＤについて、ステップＳ１１〜ステップＳ１５を再び実行する。一方、挙動検知部１５は、すべての車両ＩＤを処理したと判定した場合には（ステップＳ１５；ＹＥＳ）、挙動情報の削除処理を行う（ステップＳ１６）。

ステップＳ１６の削除処理では、図７に示されるように、挙動検知部１５は、管理テーブルに登録されている各挙動情報について、ステップＳ３１及びステップＳ３２の処理を行う。まず、挙動検知部１５は、現在の時刻と挙動情報に含まれている検知時刻情報によって示される検知時刻との差を計算し、その差が予め設定された閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ３１）。閾値は、例えば、車両が検知エリアＲｄを通過するのに要する平均時間よりも大きい値に設定されている。挙動検知部１５は、差が閾値以上であると判定した場合（ステップＳ３１；ＹＥＳ）、当該挙動情報の車両ＩＤによって示される車両が検知エリアＲｄから退出したとみなして、当該挙動情報を管理テーブルから削除する（ステップＳ３２）。一方、挙動検知部１５は、差が閾値未満であると判定した場合（ステップＳ３１；ＮＯ）、当該挙動情報を管理テーブルから削除しない。

そして、挙動検知部１５は、管理テーブルに登録されているすべての挙動情報を処理したか否かを判定する（ステップＳ３３）。挙動検知部１５は、すべての挙動情報を処理していないと判定した場合には（ステップＳ３３；ＮＯ）、次の挙動情報について、ステップＳ３１〜ステップＳ３３を再び実行する。一方、挙動検知部１５は、すべての挙動情報を処理したと判定した場合には（ステップＳ３３；ＹＥＳ）、車両挙動検知処理を終了する。以上により、検知装置１０が行う検知方法の一連の処理が終了する。

そして、車両情報取得装置３は、検知装置１０（挙動検知部１５）から車両位置情報とともに取得指令を受信すると、車両情報を取得する。具体的には、車両情報取得装置３は、車両位置情報によって示される位置に存在する車両が監視範囲Ｒｂに進入すると、当該車両のナンバープレートを含むように撮影を行い、ナンバープレートの画像を取得する。そして、車両情報取得装置３は、車両情報を記憶装置５に送信し、記憶装置５に記憶させるとともに、通信装置６を介して公的機関、及び道路管理業者等に車両情報を送信する。

以上説明したように、検知システム１及び検知装置１０では、レーザレーダ２が監視エリアＲｍにレーザ光を照射することによって生成された点群情報を用いて、検知車両Ｍが検知され、検知車両Ｍの監視エリアＲｍにおける速度に基づいて、一時停止違反が検知される。レーザレーダ２は、時間帯（朝及び夜）による光量の変化、天候（雨天、降雪、及び濃霧）の変化、並びに太陽光及びヘッドライト等の強い光の入光といった環境の外乱の影響を受けにくい。また、レーザレーダ２は、レーザレーダ２と物体との距離を数ｃｍ程度の誤差で計測することができる。このため、検知システム１及び検知装置１０では、検知車両Ｍの位置を高精度に検知することができる。これにより、車両に設けられた車速センサによって計測された車速を用いることなく、検知車両Ｍの速度を高精度に計測することができる。

ループコイル、光電管、及びドップラーレーダを用いた感知器で車両の速度を計測する場合には、車両の進行方向上に複数の感知器を配置する必要がある。この方法では、車両が一定の速度で走行していると仮定して車両の速度が計測されるが、一時停止のように速度が大きく低下するような場合には、計測誤差が非常に大きくなってしまう。これに対して、レーザレーダ２では、減速時においても検知車両Ｍの速度を高精度に計測することができる。具体的には、物体追跡部１４は、互いに異なるフレーム間での検知車両Ｍ（車両ＩＤ）の対応付けを行った上で、検知車両Ｍの速度を算出している。このため、加減速の影響を受けることなく、検知車両Ｍが一定の速度で走行しているときと同等の精度で検知車両Ｍの速度を推定することができる。以上のことから、検知に用いられる機器を車両に設けることなく、一時停止又は徐行に関する違反を検知することが可能となる。

挙動検知部１５は、速度閾値と検知車両Ｍの監視エリアＲｍにおける速度とを比較することによって、検知車両Ｍが一時停止違反を行ったか否かを判定している。具体的には、挙動検知部１５は、検知車両Ｍの監視エリアＲｍにおける最低速度が速度閾値よりも大きい場合に、検知車両Ｍが一時停止違反を行ったと判定している。このように、検知車両Ｍの監視エリアＲｍにおける最低速度と速度閾値との大小を比較するだけで、一時停止違反を検知することができる。このため、検知装置１０の計算負荷を低減することが可能となる。

挙動検知部１５は、一時停止違反を行った車両を特定するための車両情報を車両情報取得装置３に取得させる取得指令を出力する。これにより、違反車両を特定するための車両情報が取得される。このため、例えば、違反車両の運転者に対して、違反点数の付与及び罰金の徴収等を行うことができる。また、違反車両を特定することによって、違反車両の運転者に警告を与えることができる。

交通規則を遵守するか否かは運転者の心がけによるところが大きく、運転者は一時停止等の基準があいまいな規則については疎かにしてしまうことがある。このような運転が事故の引き金になることもあるので、運転者個人の心がけに頼ることなく、運転者に交通規則を遵守させることが望まれている。検知システム１及び検知装置１０によれば、一時停止違反車両を一定の基準で検知することができる。このため、一時停止違反が確実に摘発されることを運転者が認識することで、運転者は交通規則を遵守せざるを得なくなる。これにより、事故の発生を抑止することができる。

レーザレーダ２は、照射可能範囲Ｒａ（検知エリアＲｄ）に対してレーザ光を繰り返し照射するので、検知車両Ｍの位置を経時的に検知することができる。レーザレーダ２は、カメラ等と比較して、検知エリアＲｄが広いので、複数のレーザレーダ２を設置する必要がない。レーザレーダ２は、交差点内のような見通しの良い空間でも計測することができる。

また、点群情報を用いた物体追跡では、トラッキングミス（追跡ミス）が発生することがあるが、一時停止前等の低速時においては、トラッキングミスが発生しにくい。このため、検知システム１及び検知装置１０では、検知車両Ｍの位置を高精度に検知することができる。

以上、本開示の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。

例えば、上記実施形態では、検知装置１０は、１つの装置として構成されているが、２以上の装置で構成されてもよい。検知装置１０は、レーザレーダ２を備えていてもよい。レーザレーダ２が検知装置１０の機能を有する情報処理装置を備えていてもよい。

交差点は、Ｔ字路でもよい。対象地点は、交差点でなくてもよく、交通規則上、一時停止が義務付けられている地点であればよい。このような地点としては、一時停止の道路標識又は道路標示が設けられた地点、歩道の手前、歩行者及び自転車が横断中の横断歩道の手前、及び踏切の手前等が挙げられる。つまり、対象地点は、２以上の道路が合流する合流地点でもよく、ビル等の施設の出口と道路との合流地点でもよい。対象地点は、図９に示されるような踏切ＲＣ付近でもよい。踏切ＲＣは、線路ＲＴと道路ＴＲとが平面交差する地点である。踏切ＲＣには、遮断機ＣＧが設けられている。この場合、監視エリアＲｍは遮断機ＣＧの手前に設定される。

一時停止違反を検知する対象となる道路は、片側１車線（走行レーン）の道路でなくてもよく、片側に複数の車線を有する道路であってもよい。例えば、車両の位置を検知するために、ドップラーレーダのような感知器が用いられた場合、位置推定精度が高くないので、単一の感知器で複数の車線における一時停止違反を検知することができない。これに対し、検知システム１及び検知装置１０では、単一のレーザレーダ２で複数の車線における一時停止違反を検知することができる。

上記実施形態では、挙動検知部１５は、検知車両Ｍの監視エリアＲｍにおける最低速度が速度閾値以下である場合に、検知車両Ｍが一時停止したと判定しているが、一時停止の判定はこれに限られない。物体検知部１３の誤検知により車両の速度が一時的に速度閾値よりも小さくなる可能性がある。この場合、検知車両Ｍが一時停止していなくても、一時停止違反が検知されない。そこで、挙動検知部１５は、検知車両Ｍの監視エリアＲｍにおける速度が、予め設定された期間継続して速度閾値よりも小さい場合に、検知車両Ｍが一時停止を行ったと判定してもよい。物体検知部１３が検知車両Ｍを誤検知したとしても、検知車両Ｍの速度が継続して速度閾値よりも小さくなる可能性は低い。このため、一時停止違反を行っていない検知車両Ｍが誤検知される可能性を低減することができる。

検知装置１０が検知する車両の挙動は、一時停止違反に限られない。検知装置１０は、例えば、徐行義務違反を検知してもよい。検知装置１０において、速度閾値を変更することで、徐行義務違反を検知することができる。この場合の速度閾値は、検知車両Ｍが徐行したとみなし得る程度の速度であり、例えば、５ｋｍ／ｈｒ（時速５キロメートル）以下に設定される。

レーザレーダ２及び車両情報取得装置３の配置は、各図に示された配置に限られない。例えば、図２では、車両情報取得装置３は、違反車両を前方から撮影可能である。車両の後方にもナンバープレートが設けられているので、車両情報取得装置３は、違反車両を後方から撮影可能なように設けられてもよい。また、違反車両を前方から撮影可能な車両情報取得装置３と、違反車両を後方から撮影可能な車両情報取得装置３と、が両方設けられていてもよい。

レーザレーダ２として、全周囲方向にレーザ光を照射できるタイプの３次元レーザレーダが用いられてもよい。この場合、単一のレーザレーダ２で、複数の監視エリアを監視することができるので、レーザレーダ２の数を低減することが可能となる。

検知システム１は、単一のレーザレーダ２を備えているが、検知システム１は、複数のレーザレーダ２を備えていてもよい。この場合、検知装置１０は、複数のレーザレーダ２によって生成された点群情報を結合して使用してもよい。この構成では、死角が少なくなるので、検知の確実性を向上させることが可能となる。

車両情報取得装置３は、自動速度違反取締装置に代えて、高解像度を有するビデオカメラでもよい。車両情報取得装置３は、夜間に対応するために、撮影用の光源（フラッシュ装置、又はストロボ装置ともいう。）をさらに備えていてもよい。車両情報取得装置３は、例えば、通信装置６と車載器とによる無線通信によって、車両情報（ナンバープレートに記載された情報等）を取得してもよい。

車両情報取得装置３が取得する車両情報は、ナンバープレートの画像に限られない。車両情報は、車両の運転者の顔写真でもよい。車両情報は、例えば、運転免許証情報等の電子的な情報であってもよい。

違反車両の走行先にゲート（遮断機）が設置されている場合、検知装置１０は、違反車両が物理的に走行できなくするために、ゲートを封鎖するように制御してもよい。この場合、違反車両の走行を妨害することができる。

検知システム１及び検知装置１０が、違反車両の走行制御システムに介入できる場合、違反車両を安全に停止させてもよい。

１ 検知システム
２ レーザレーダ
３ 車両情報取得装置（外部装置）
４ 出力装置
５ 記憶装置
６ 通信装置
１０ 検知装置
１１ 取得部
１２ 設定部
１３ 物体検知部（車両検知部）
１４ 物体追跡部
１５ 挙動検知部
Ｍ 検知車両
Ｒｄ 検知エリア
Ｒｍ 監視エリア

Claims (6)

1. 予め設定された監視エリアにレーザ光を照射して前記レーザ光の反射光を受光することで点群情報を生成するレーザレーダを用いて、前記監視エリアおける車両の一時停止又は徐行に関する違反を検知するための検知装置であって、
   前記点群情報を取得する取得部と、
   前記点群情報に基づいて、車両を検知する車両検知部と、
   前記車両検知部によって検知された前記車両の前記監視エリアにおける速度に基づいて、前記違反を検知する挙動検知部と、
   を備える、検知装置。
2. 前記挙動検知部は、予め設定された速度閾値と前記速度とを比較することによって、前記車両が前記違反を行ったか否かを判定する、請求項１に記載の検知装置。
3. 前記挙動検知部は、前記車両の前記監視エリアにおける最低速度が前記速度閾値よりも大きい場合に、前記車両が前記違反を行ったと判定する、請求項２に記載の検知装置。
4. 前記挙動検知部は、前記車両の前記監視エリアにおける速度が予め設定された期間継続して前記速度閾値よりも小さい場合に、前記車両が一時停止又は徐行を行ったと判定する、請求項２又は請求項３に記載の検知装置。
5. 前記挙動検知部は、前記違反を行った前記車両を特定するための車両情報を外部装置に取得させる取得指令を出力する、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の検知装置。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の検知装置と、
   前記レーザレーダと、
   を備える検知システム。

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