JP3410470B2 - 車両識別のための画像記憶システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、画像記憶システムに関する。特に、本発明
は、総称的に「速度カメラ」（speed camera）として
知られている、速度オーバーの車両を検出／記録する装
置との関連での使用に適した画像記憶システムに関す
る。しかし、その応用に限定されない。

速度制限を超える車両を検出／記録するのに用いられ
る従来技術による装置は、露光され現像されフィルム又
はハード・コピー・フォーマットに記憶されなければな
らない光感知性のエマルジョンを用いてコーティングさ
れたフィルムを用いる従来型の写真技術に基づいてい
る。これは、費用のかかる手順であるだけでなく、露光
されたフィルムがロールの形態で大量に生じてしまい、
これは、保管や扱いが容易でない。典型的な１つのロー
ルのフィルムは数百の交通違反又は違背を含むので、そ
のようなフィルム・ロールにおける特定の違反又は違背
へのアクセスは、時間のかかる作業である。

従来型の技術を用いると、そこから登録プレート（li
cense plate）を読み取ることができ必要な周囲の道路
や車両を示す車両の画像は、比較的高い解像度（resolu
tion）又は鮮明度（definition）を有している必要があ
る。そのような鮮明度又は解像度を達成するためには、
画像は、典型的には、それぞれが約64シェードのグレイ
（shades of grey）の１つを表すことができる少なく
とも140万のピクチャ要素ないしピクセルから構成され
ている必要がある。そのような画像から発生されるファ
イルは、1.4Mバイトを超える記憶スペースを占有する。
現在の技術水準におけるファイル圧縮によればこれを60
％（570Kバイト）だけ縮小できるが、それに要する処理
時間は、全体的な動作速度を著しく低下させる。

本発明の目的は、従来技術の短所を少なくとも解消す
る画像記憶システムを提供することである。

本発明のシステムは、圧縮されていないファイル又は
記録のサイズを10又はそれよりも大きいファクタだけ縮
小させることができ、しかし、依然として、その記録の
意味のある領域又は部分においては、同様の解像度又は
鮮明度を提供する。本発明のシステムは、それぞれが比
較的低い解像度を有する記録されるべき車両の２つの画
像を捕捉することによって、ファイル又は記録のサイズ
の縮小を達成し得る。１つの画像は、比較的焦点距離の
長いすなわち望遠のレンズを用いて捕捉される。車両の
望遠画像は、登録プレート、車種及びモデル、そして場
合によっては乗っている人間の顔の特徴などの比較的細
かい又は詳細な特徴を示し得る。更なる画像が、比較的
広角のレンズを用いて捕捉され得る。この広角画像は、
周囲の道路や他の車両との関係での違反車両などの、比
較的粗い（coarse）又はそれほどには詳細ではない特徴
を示し得る。違反車両は、広角画像においても、明瞭に
認識可能である。

これらの２つの画像は、CCD（電荷結合素子）の列又
はビジコン・テューブ（vidicon tube）などの、少な
くとも１つの画像感知性のデバイス又はセンサを介し
て、捕捉することができる。それぞれの画像センサは、
比較的低い解像度又は鮮明度を有する。しかし、データ
を記録するのに先立って余分な又は不要な画像データを
除去することによって解像度又は鮮明度を低下させるこ
とは常に可能であるので、解像度又は鮮明度がより高い
画像センサを用いてもかまわない。

ある形態では、それぞれの画像センサは、少なくとも
５万のピクチャ要素又はピクセルを含む画像を表すデー
タを発生することができて、各要素又はピクセルは、約
64シェードのグレイの１つを表している。そのような画
像から発生されるファイルは、わずかに50Kバイトの記
憶スペースを占有する。それぞれの車両違反に対する２
つのそのような画像を表す記録又はファイルは、意味の
ある違反データを依然として含みながら、およそ100Kバ
イトの記憶スペースを占有する。これは、圧縮技術を有
していない比較し得る単一のピクチャ・システムのサイ
ズの10分の１よりも小さい。

記憶が必要な画像センサの最終的な解像度又は鮮明度
がどのようなものであっても、本発明の原理は適用可能
であり、従来技術によるアプローチと比較して、記録又
はファイルのサイズと動作速度に関し、著しく優れてい
る。

本発明の１つの特徴によれば、画像記憶システムと共
に使用するのに適する装置であって、印加された画像を
表すデータを発生する少なくとも１つの画像センサと、
前記少なくとも１つのセンサに第１の画像を印加し該第
１の画像における少なくとも比較的粗い特徴を表す第１
のデータを発生する手段と、前記第１の画像の拡大され
た部分を含む第２の画像を前記少なくとも１つのセンサ
に印加し前記第１の画像における少なくとも比較的細か
い特徴を表す第２のデータを発生する手段とを備えてお
り、前記第２のデータは、前記比較的細かい特徴を所定
のレベルの鮮明度で表し、前記第１のデータは、前記比
較的粗い特徴を前記所定のレベルよりも低いレベルの鮮
明度で表し、よって、記憶の目的で前記データの量を減
少させる装置が提供される。

本発明の更なる特徴によれば、画像記憶システムが提
供され、この画像記憶システムは、 印加された画像を表すデータを発生する少なくとも１
つの画像センサと、 前記少なくとも１つのセンサに第１の画像を印加し、
該第１の画像における少なくとも比較的粗い特徴を表す
第１のデータを発生する手段と、 前記第１の画像の拡大された部分を含む第２の画像を
前記少なくとも１つのセンサに印加し、前記第１の画像
における少なくとも比較的細かい特徴を表す第２のデー
タを発生する手段と、を備えており、 前記第２のデータは、前記比較的細かい特徴を所定の
レベルの鮮明度で表し、前記第１のデータは、前記比較
的粗い特徴を前記所定のレベルよりも低いレベルの鮮明
度で表し、 更に、前記データを記憶する手段を備えている。

第１の画像を印加する手段は、焦点距離が約50mmであ
る広角レンズを含み得る。第２の画像を印加する手段
は、焦点距離が約210mmである望遠レンズを含み得る。
これらの２つのレンズには、１つの画像センサが付随し
得る。画像センサを固定してレンズを可動にすることも
できるし、又は、レンズを固定して画像センサを可動に
することもできる。あるいは、１つのズーム・レンズ
（たとえば、50−210mm）を、２つのレンズの代わりに
用いることもできる。好ましくは、各レンズには、対応
する画像センサが付随する。それぞれの画像センサのア
ドレス線は、共通の駆動回路を介して、並列に駆動する
ことができる。ある形態では、この装置は、自己包含型
のボード・ビデオ・カメラを含み得る。２つの画像セン
サを、１つのボード・ビデオ・カメラと共に用いること
ができる。各画像センサの水平方向及び垂直方向のアド
レス線を、ボード・ビデオ・カメラを介して、並列に駆
動することができる。

第１及び第２の画像は、同時に又はシーケンシャルに
発生され得る。第１及び第２の画像がシーケンシャルに
発生される場合には、ビデオ・スイッチなどの手段を用
いて、それぞれの画像センサの出力の間で切り替えを行
う。複合ビデオ又は輝度信号が、フレーム・グラバ（fr
ame grabber）回路に接続され得る。フレーム・グラバ
回路は、メモリを含み得る。フレーム・グラバ回路は、
また、アナログ・デジタル変換器を含み得る。フレーム
・グラバ回路は、複合ビデオ又は輝度信号から１フィー
ルド（奇数又は偶数）を記憶するようになっている。複
合又は輝度ビデオ信号の解像度がフレーム（２フィール
ド）当たり10万ピクチャ要素又はピクセルよりも大きい
場合には、フレーム・グラバ回路は、記憶されたフィー
ルドの解像度が約ピクチャ要素又はピクセルに制限され
るように、各フィールドからの記憶されるデータの量を
制限するように配列される。これによって、各フィール
ドに対する記録又はファイルのサイズ又は大きさが、扱
い得るサイズとなることが保証される。フレーム・グラ
バ回路は、好ましくは、モノクロ（輝度）で複合ビデオ
信号を記憶するようになっており、各フィールドからの
記憶されるデータの量を最小化する。

本発明の更なる特徴によれば、フレーム・グラバ回路
は、第１及び／又は第２の画像のサンプルをカラーで
（輝度とクロミナンス）記憶し得る。このカラーのサン
プルは、違反車両の色などを示す部分などの第１及び／
又は第２の画像の比較的小さな意味のある部分又は領域
から取られ、モノクロの画像と共に記憶される。画像が
検討される際には、そこから色がサンプリングされた部
分又は領域は、モノクロの背景に対して、実際の色で現
れる。この技術によって、画像ファイルのサイズの増加
を最小にしながら、車両識別の付加的な手段が得られ
る。モノクロからカラーへの変化の結果として、通常
は、ファイル・サイズは３倍に増加し、更に、全体的な
動作速度もそれに比例して低下する。しかし、ファイル
・サイズの増加は、サンプリング領域に限定される。よ
って、サンプリング領域が全体の画像領域の１％である
場合には、全体のファイル・サイズは、２％の増加が予
測される。

フレーム・グラバ回路は、そのデータを、コンピュー
タのハード・ディスクやスタティックRAMなどの任意の
適切な記憶媒体に転送する。データは、違反車両速度、
距離、時刻、日付等と共に、場所、ユーザのID、速度ゾ
ーンなどの詳細な他の違反情報を含めて転送される。

付随するコンピュータが、本発明の装置の動作を制御
するようにプログラムされている。また、マイクロプロ
セッサを用いた専用のコントローラを使用してもよい。
この装置は、レーダに基づく速度検出器などの任意の適
切な速度／距離測定装置を介して、トリガされ得る。好
ましくは、米国コロラド州イーグルウッドのレーザ・テ
クノロジ社の製造による、モデルLTI20−20などのレー
ザに基づく速度検出器が用いられる。

速度検出／記録装置は、道路に対して静止していても
よいし、移動中のパトカーに備え付けてもよい。移動中
のパトカーに装置が設置されている場合には、加算器装
置などの手段によって、違反車両とパトカーとの相対速
度から、目標となる違反車両の絶対速度が判断される。
目標となる違反車両の相対速度は、パトカーに設置され
た速度検出器によって決定される。パトカーの速度は、
そのパトカーの速度計又はタコメータを介して決定され
る。

本発明の好適に実施例は、次に簡単に説明する図面を
参照して説明される。すなわち、 図１は、本発明の実施例による画像記憶システムを組
み込んだ速度カメラのブロック図を示す。

図２は、インターフェース及び論理制御モジュールの
ブロック図を示す。

図３は、本発明の実施例の回路図を示す。

図４は、図３の実施例に付随するレンズ・アイリス駆
動回路を示す。

図５は、本発明の更なる実施例による画像記憶システ
ムを組み込んだ速度カメラのブロック図を示す。

図６は、画像記憶システムを制御するのに用いられる
動作プログラムの１つの形態の流れ図を示す。

図７は、本発明の更なる実施例の回路図を示す。

図８は、図７に含まれる論理モジュールの回路図を示
す。

図９は、図７の実施例に付随するレンズ・アイリス駆
動回路を示す。

図１を参照すると、このシステムは、広角レンズ10
と、付随するCCD画像センサ11とを含む。画像センサ11
の出力（Ｄ）は、アナロク・ビデオ・スイッチ12の第１
の入力と、広角レンズ10に付随する自動露出（露光）イ
ンターフェース13とに接続される。レンズ10は、COSMIC
AR型のMCA5018APCなどの、50mmのガルバノメータ型の自
動アイリス装置を含む。自動露出インターフェース13
は、センサ11からの信号を増幅してバッファし、レンズ
10に付随するガルバノメータ型の自動アイリス装置に供
給する。

このシステムは、望遠レンズ14と、付随するCCD画像
センサ15とを含む。画像センサ15の出力（Ｃ）は、アナ
ログ・ビデオ・スイッチ12の第２の入力と、自動露出イ
ンターフェース16とに接続される。コンパクトな望遠型
の自動アイリス・レンズは容易には入手できないので、
これは、35mmSLRカメラのために設計された210mmの焦点
距離のコンパクト・ズーム・レンズ（シグマ型）を修正
することによって開発される。このレンズは、好ましく
は、夜間の動作のための赤外線領域での使用に適してい
る。ズーム・レンズは、最大の焦点距離に固定され、ア
イリス戻り止め（デテント）とリングに伴うボールと
が、除去されている。リング歯車は、アイリス・リング
に適合（フィット）しており、レンズは、アダプタに適
合しそれによってCCDセンサ15の取り付けが可能にな
る。アダプタは、また、小型のスプール・ギアを介して
レンズのアイリス・リングを駆動する直流マイクロ・サ
ーボ・モータ（ミニモータSAタイプ1016）のためのマウ
ンティングを含み得る。

インターフェース16は、画像センサ15から水平方向の
走査線を、たとえば、画像の下方向に約半分まで、サン
プリングするように調整されている。このサンプリング
は、適切なレベルに変換され、望遠レンズ14に付随する
自動アイリス・サーボ・モータを駆動するように印加さ
れる。この構成により、閉ループのフィードバックが提
供され、画像センサ15の露出を自動的に制御する。

このシステムは、PULNIX社によって製造されるTMCシ
リーズのCCDボード・カメラなどの、自己包含型（self
contained）のビデオ・カメラ・モジュール17を含
む。ビデオ・カメラ・モジュール17は、CCDセンサ11、1
5のための水平及び垂直駆動回路と、タイミング及び同
期発生器と、ビデオ増幅器とを含み、複合ビデオ出力信
号（Ｂ）を生じる。カメラ・モジュール17は、また、標
準型の自動アイリス・レンズと共に用いる自動アイリス
制御出力を含む。CCDセンサ11、15は、カメラ・モジュ
ール17上の水平及び垂直駆動回路に接続される。

ビデオ・スイッチ12は、インターフェース及び論理制
御モジュール18の制御の下に、センサ11の出力（Ｄ）又
はセンサ15の出力（Ｃ）をカメラ・モジュール17のCCD
センサ入力（Ｅ）に交互に接続する。これは、図２を参
照して、更に詳細に説明する。

複合ビデオ出力信号（Ｂ）は、インターフェース及び
論理制御モジュール18と、IBM互換のパーソナル・コン
ピュータ（PC）20に付随するフレーム・グラバ19に接続
される。フレーム・グラバ19は、FG302TVフレーム・グ
ラバPCBなどのPCフレーム・グラバ・カードを含み得
る。フレーム・グラバ19は、PC20において１つのスロッ
トを占める。その機能は、（ほぼ）256×256ピクセルの
解像度（ピクセル当たり、７ビットのグレー・スケール
解像度）でモノクロ又はカラーTV信号の１つのフィール
ドをデジタル化し記憶し、画像データをDMAサイクルの
シーケンスでコンピュータのメモリ（RAM）に転送する
ことである。記憶された画像のTVモニタ出力は、FB302
には提供されない。しかし、画像は、PC20に付随するモ
ニタ（たとえば、LCD）上に表示され得る。

このシステムは、RS232ポート22を介してPC20に接続
されたレーザに基づく（レーザ・ベースの）速度検出器
などのトリガ装置21を介してトリガされる。

図２を参照すると、インターフェース及び論理制御モ
ジュール18は、LM1881などの同期セパレータ23を含む。
同期セパレータ23は、その入力部において、カメラ・モ
ジュール17からの複合ビデオ信号（Ｂ）を受け取り、そ
の出力部において、奇数フィールドの終端において立ち
下がりエッジを偶数フィールドの終端において立ち上が
りエッジを有する偶／奇フィールド信号を提供する。偶
／奇フィールド信号は、RSバイステーブル・ラッチ24の
一方の入力に接続される。同期セパレータ23は、また、
その出力部において、自動露出インターフェース16への
垂直同期パルス（Ｋ）を提供する。ラッチ24への制御信
号（Ａ）は、PC20のRS232ポート22から提供される。ラ
ッチ24のＱ及びQ~出力が、カメラ・モジュール17のCCD
入力（Ｅ）へのセンサ15からの信号（Ｃ）又はセンサ11
からの信号（Ｄ）を交互に切り換えるアナログ・ビデオ
・スイッチ12の位置を制御する。

図３を参照すると、PC20からの制御信号（Ａ）は、ダ
イオードD3と抵抗R1とを介して、ラッチ41A及びＢ（401
1）の一方の入力に接続されている。制御信号（Ａ）
は、ラッチ41A及びＢを切り換えて、ビデオ・マルチプ
レクサ・スイッチIC6A及びＣ（4066）への出力信号（Ｈ
及びＪ）を変化させる。これによって、カメラ・モジュ
ール17への入力信号（Ｅ）は、たとえば、広角センサ11
からの出力（Ｄ）から、望遠センサ15からの出力（Ｃ）
に変化する。線（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）は、単一の線で
ある。センサ11、15とカメラ・モジュール17との間の他
のすべての線は、並列に接続されている。制御信号
（Ａ）は、また、フレーム・グラバ19に命令して、複合
入力信号（Ｂ）からの次の奇数のフィールドを記憶させ
る。これに続いて、PC20は、フレーム・グラバ19からRA
Mへの、画像データの直接メモリ・アクセス（DMA）転送
を実行する。

更なる制御信号（Ａ）が、ビデオ・マルチプレクサ・
スイッチIC6A及びＣをその元の状態に戻し、広角センサ
11からの出力（Ｄ）を、カメラ・モジュール17への入力
に接続させる。制御信号（Ａ）は、再びフレーム・グラ
バ19に命令し、次の奇数のフィールドを記憶させる。広
角センサ11からの画像データは、再び、DMAを介して、R
AMに転送される。位置、ユーザID及び速度ゾーンの詳細
は、セットアップの間にPC20に入力され、このデータ
は、違反車両の速度、距離、時刻及び日時などと共に、
違反車両の２つの画像と共に１つのファイルに埋め込ま
れる（embedded）。この完全なファイルは、約102Kバイ
トを占めており、PC20のハード・ディスク上に記憶され
る。

自動露出インターフェース13は、トランジスタM1、抵
抗R7、R8、R11R、13、及びコンデンサC6、C8、C16から
構成されるコンバータ／ドライバを含む。広角センサ11
からの出力（Ｄ）は、コンデンサC16と抵抗R11とを介し
て、トランジスタM1のベースに印加される。コンバータ
／ドライバの出力（Ｆ）は、コンデンサC8において得ら
れ、広角レンズ10の自動アイリス駆動に印加される。

夜間の動作は、ラッチ41A及びＢを介して有効なカメ
ラの「シャッタ・オープン」周期に同期されている単安
定IC3A（4528）からの2mS継続信号によってイネーブル
される。この信号は、速度検出器又はトリガ（たとえ
ば、LT1 20/20）が動作するように設定されている距離
に置かれた赤外線ダイオードの大きな列に送信される。
この手段によって、違反車両は、常に、最適のフラッシ
ュ照明ゾーン及び焦点にある。CCDカメラに通常は適合
している赤外線フィルタは、除去できる。日中の動作の
ためには、レンズの被写体深度は、60−100mの範囲で合
焦された画像を生じるように配置されている。夜間の動
作のためには、速度検出器／トリガは、自動モードに置
かれており、目標となる車両距離は、読み取りが行われ
る前の画定されたウィンドウの内部に含まれる。この距
離は、レンズの焦点と赤外線照明とに対して最適となる
ように選択されるが、調整可能である。夜間の動作に対
しては、少なくとも、フレーム・グラバ19が広角センサ
15からの出力（Ｃ）からのフレームを、広角画像センサ
11からの出力（Ｄ）からのフレームを記憶する前に、記
憶することが好ましい。

図４を参照すると、広角センサ15からの出力（Ｃ）
は、ダイオードD6を介して、直流増幅器IC5（LM108）に
至る。直流増幅器IC5からの出力は、サンプル・ホール
ド増幅器IC6（LF398）の入力に印加される。サンプリン
グのコマンドが、52μＳ（１ラインの継続時間）に設定
されたサンプル時間単安定IC4B（4528）から得られる。
単安定IC4Bは、単安定IC4A（4528）を介して、同期セパ
レータIC2（LM1881）によって提供される各垂直方向の
同期パルスの約10mSだけ後に、トリガされる。図３を参
照のこと。サンプル電圧は、フィールドの約半分下がっ
た位置にある１つの水平走査線の明度（brightness）に
比例する。フィールドのいたるところの線又は線の一部
を表すサンプルは、単安定IC4A及び／又は単安定IC4Bの
タイミングを変化させることによって、選択され得る。

サンプル電圧は、広角レンズ14に付随する自動アイリ
ス・サーボを駆動するデュアル・パワー・オペアンプを
含むサーボ増幅器IC7（L272M）に印加される。このアイ
リス・サーボは、レンズ本体に設置されたマイクロスイ
ッチS1によって、低い範囲外の信号から分離される。ス
テアリング・ダイオードD4、D5は、個々の方向制御を提
供する。

図５及び図６を参照すると、トリガ装置（たとえば、
レーザ・スピード・ガン）の付勢によって、インターフ
ェース50、51を介して付随するコンピュータ（図示せ
ず）に至り、そのコンピュータに記憶された動作プログ
ラム（図６）によって調べられる出力を生じる。プログ
ラムは、トリガ装置の出力を検査し、データがトリガ装
置の規準によって有効であるかどうかを決定する。有効
である場合には、プログラムは、目標車両の捕捉した速
度を予め設定した限度と比較する。超えている場合に
は、ハイの状態の信号が、コンピュータから、インター
フェース51を介して、論理モジュール52に送られる。論
理モジュール52は、とりわけ、カメラ・モジュール57へ
切り換えながら、広角レンズ54に付随するCCDセンサ53
からと、望遠レンズ56に付随するCCDセンサ55からと出
力（CCD OUT）を、それぞれ制御する。ハイ状態の信号
は、論理モジュール52に命令して、望遠センサ55からの
出力をカメラ・モジュール57に切り換えさせる。次に、
動作プログラムが、コンピュータに命令して、望遠セン
サ55からの画像データを記憶させる。

ロー状態の信号が、次に、コンピュータから、論理モ
ジュール52に送られる。このロー状態の信号は、論理モ
ジュール52に命令して、広角センサ53からの出力をカメ
ラ・モジュール57に切り換えさせる。次に、動作プログ
ラムが、コンピュータに命令して、広角センサ53からの
画像データを記憶させる。画像データは、次に、メモリ
に転送され、一意的なファイル名が作られて、時刻、日
付、車両速度及び距離がそのファイルに記録され、この
ファイルは、ハード・ディスク上に記憶される。コンピ
ュータは、次に、新たな違反を受け入れる準備ができ
る。

論理モジュール52は、また、広角レンズ54に付随する
自動アイリス・サーボ・モータ（図示せず）を制御し、
アイリス・モジュール58に印加される駆動信号を介し
て、望遠レンズ56に付随する自動アイリス・サーボ・モ
ータ59を制御する。

カメラ・モジュール57とセンサ53、55との間の水平及
び垂直駆動（Ｈ及びＶ駆動）が１つの線として示されて
いるが、これは、12の水平及び垂直線を表している。カ
メラ・モジュール57の電子シャッタ速度は、内部的に、
1/500秒に固定されている。カメラ・モジュール57は、
複合カラー出力と、Y/C（ルミナンス／クロミナンス）
出力との両方を提供する。ルミナンス出力は、インター
フェース51を介して、コンピュータに付随するフレーム
・グラバに与えられる。ルミナンス出力が好ましい理由
は、符号化されたカラー情報は、実質的に、モノクロの
画像を劣化させるからである。Ｙ信号は、また、この回
路の種々の部分を駆動するのに必要なすべての同期信号
を含む。

複合カラー信号は、システムへの出力として提供さ
れ、セットアップと、必要であれば、ビデオ信号の連続
的なモニタとを補助する。このように作成された画像
は、通常のカラー映像として現れる。違背又は違反が記
録されると、出力は、広角レンズから望遠レンズに、２
フレームに対して切り換えられ、再び元に戻り、必要で
あれば、有用なビデオ・テープのバックアップを提供す
る。

図７を参照すると、付随するコンピュータから送られ
たハイ・レベルの信号は、ポートJ7を介して、回路に至
る。起こり得る電圧スパイクは、ツェナー・ダイオード
Z1を介して制限され、他方で、抵抗R1がZ1への電流の流
れを制限し、抵抗R2は、EP910Jなどのプログラマブル論
理デバイス（PLD）を含むIC2の入力ピンからグランドへ
の直流電流経路を提供する。

図８を参照すると、ここにはPLDIC2内に埋め込まれた
回路が示されており、入力ピン４は、入力から出力への
同一の信号を送信すること以外には何の機能も有してい
ないマイクロセルICZ2に印加される。この信号は、付加
的に、マイクロセルICZ3を介して、出力ピン11に至る。

再び図７を参照すると、IC2のピン11からの出力は、
抵抗R18、R19それぞれを介してNPNトランジスタのベー
スに印加される。これらの抵抗は、ベース電流を制限す
る機能を有する。リレーR16、R17は、トランジスタN1、
N2それぞれに対するコレクタ負荷を形成し、他方で、ダ
イオードD7、D8は、リレーR16、R17に付随するリレー・
コイルのインダクタンスによって生じる任意の逆電圧ス
パイクをクリップする。

リレーR16、R17は、カメラ・モジュール57（図５）へ
の入力に付随するポートJ5を、望遠CCDセンサ55の出力
に付随するポートJ4と、広角CCDセンサ53の出力に付随
するポートJ6との間で切り換える。抵抗R3、R4は、CCD
センサ55、53それぞれに対して、インピーダンス整合を
与える。リレーR16、R17は、それぞれが二重磁極リレー
を含み、広角及び望遠センサ55、53それぞれからの信号
の間での分離を最適化する。コンデンサC5、C6は、それ
ぞれのセンサの出力の間のクロストークを最小化し、同
時に、抵抗R5は、カメラ・モジュール57に最適な入力イ
ンピーダンスを与える。

最初は、ロー状態の信号がポートJ7を介してコンピュ
ータから送られて、両方のトランジスタN1、N2がオフさ
れ、どちらのリレーR16、R17も付勢されず、広角センサ
53からの出力が、ポートJ6から、リレーR17のピン４に
付随する通常は閉じている接点を通り、リレーR17のピ
ン２−７から設定される可動の接点を通過し、リレーR1
7のピン５にいたり、ポートJ5を介して、カメラ・モジ
ュール57の入力に至る。コンデンサC6は、ビデオ信号に
は、無視できる効果しか与えない。

望遠センサ55からの信号は、ピン３を介して、ポート
J4から、リレーR16のピン２に至る。この信号の放射
は、コンデンサC6を介して最小にされている。コンピュ
ータが信号をポートJ7を介して出力して望遠センサ55か
ら広角センサ53へ変化させる際には、ハイ・レベルの信
号が、トランジスタN1、N2のベースに印加される。これ
により、生じたコレクタ電流は、リレーR16、R17を共に
付勢する。望遠センサ55によって生じる信号は、ポート
J4を介して方向付けられ、次に、リレーR16のピン３か
ら、ピン２、７を介して、ポートJ5を介してカメラ・モ
ジュール57の入力に接続されているピン６に転送され
る。広角センサ53は、リレーR17のピン４を介して分離
され、この信号の放射は、コンデンサC6によって最小化
される。

次に、コンピュータは、フレーム・グラバに命令し
て、望遠センサ55を介して取られるフレームをフリーズ
する。この次には、コマンドが来て、この記憶されたフ
レームの内容をメモリに転送させる。この動作が終了す
ると、コンピュータは、更なる信号をポートJ7を介して
発し、信号経路を元のルートに変更する。ポートJ7は、
コンピュータによってローにされ、それにより、トラン
ジスタN1、N2の両方をオフする。リレーR16、R17の両方
が解放される。ポートJ4を介しての望遠センサ55からの
信号は、リレーR16のピン３からピン２に転送され、そ
のピンをカメラ・モジュール57の入力から切り離す。広
角センサ53からの信号は、リレーR17のピン４に接続さ
れ、ピン２を介して、ピン７に、更に、リレーR17のピ
ン５に、そして、ピンJ5に接続される。

コンピュータは、次の奇数のフィールドを待ち、次
に、更なる信号をフレーム・グラバに対して生じ、広角
センサ53を介して取られる第２の画像をフリーズする。
この画像データは、メモリに転送され、一意的なファイ
ル名が作られて、時刻、日付、車両速度及び距離がその
ファイルに記録され、このファイルは、ハード・ディス
ク上に記憶される。コンピュータは、次に、新たな違反
を受け入れる準備ができる。

広角レンズの自動アイリスの自動アパーチャ制御は、
ポートJ6を介しての広角センサ53からの信号によって提
供される。コンデンサC1は、この信号から不要な低周波
を除去し、同時に、抵抗R6、R7は、信号を適切に分配す
る分圧器を形成する。コンデンサC2は、トランジスタT1
と入力信号との間の直流相互作用を防止する。抵抗R8、
R9は、トランジスタT1に対する、コレクタ負荷と、適切
な順バイアスとを与える。増幅された信号の直流成分
は、コンデンサC3を介して濾波され、結果的な信号が、
ポートJ2を介して広角自動アイリスを駆動するために印
加される。電解（electrolytic）コンデンサE1が、電源
ラインのデカップリングを与える。

望遠レンズに付随する自動アイリスの自動アパーチャ
制御は、別個のサンプリング回路によって提供される。
複合ビデオ信号が、カメラ・モジュール57からポートJ8
に与えられる。この複合ビデオ信号は、直流ブロッキン
グ・コンデンサC10を介して同期セパレータIC5（LM188
1）のピン２に印加される。複合ビデオ信号を与えられ
ると、IC5は、ピン７において奇数／偶数フィールドの
出力を提供し、ピン３において垂直同期を提供し、ピン
15において水平同期を提供し、また、この応用例におい
ては用いられない複合同期を提供する。コンデンサC9と
抵抗R28とは、IC5の内部のフレーム積分器に対して正し
い時定数を与える。IC5のピン３からの負の方向の垂直
同期パルスは、PLDIC2のピン３に印加され、IC5のピン
５からの水平同期パルスは、IC2のピン19に印加され
る。

図８を参照すると、入力ピン３は、２入力のNANDラッ
チIC1Aのピン１に印加される。これによって、ラッチIC
1Aのピン３がハイに設定され、それによって、IC5のピ
ン５からの水平同期パルスが、入力ピン19とゲートICH
とを介して２進カウンタICB及びICCをクロックすること
が可能になる。159の２進カウンタがICE、ICF、ICGによ
って復号される際には、このハイ・レベルは、水平線15
9の64μＳの継続時間の間だけ、ICGからマクロセルICK2
を介して、IC2の出力ピン12に出力される。カウンタICB
及びICCは、255のカウントに達するまでカウントを継続
し、そのときに、ICCのリプル実行（RCO）ピン15がハイ
になる。この信号は、ICDを介して反転され、IC1Aのピ
ン２に印加され、それによって、ピン３をローに設定
し、クロック・パルスがカウンタICB及びICCに達してカ
ウンタをこの状態に止めることを回避する。これによっ
て、画像の下方向に約半分の位置にある水平線からのサ
ンプル信号に対するタイミングが提供される。

図７を参照すると、このサンプル信号は、IC2のピン1
2上にダイオードD6を介して、そして、ポートJ1のピン
２に出力される。ダイオードD6によって、ポートJ1のピ
ン２に現れる偶発的な電圧が、IC2を破壊することを防
止される。抵抗R15は、ある程度の静的な保護を、動作
から切り離された場合のIC2のピン12に与える。

図９を参照すると、このようにして発生したサンプル
信号が、ポートJ1のピン２から、サンプル・ホールド増
幅器であるIC2（LF398）のピン８に印加される。これに
よって、サンプル・ホールド増幅器IC2は、159番目の水
平線全体に亘る平均的な光のレベルである正確な近似で
ある、望遠センサ55によって生じる電圧のサンプルを取
ることが可能になる。サンプル・ホールド増幅器IC2の
ピン３へのアナログ入力は、ポートJ1のピン３を介して
望遠センサ55から提供され、抵抗R12、R13から成る分圧
器によって適切なレベルにスケーリングされる。同じ信
号が、第２のサンプル・ホールド増幅器であるIC1（LF3
98）のピン３に印加される。サンプル・ホールド増幅器
IC1の論理入力（ピン８）は、PNPトランジスタT1によっ
て提供される。トランジスタT1は、図７のIC5によって
復号される水平同期パルスによるブラック・レベル周期
の間にゲート動作をする反転増幅器を形成する。これら
のパルスは、複合ビデオ信号のカラー・バーストに対す
るタイミングを提供することを意図しているので、バー
ストと、ラベリングされる。しかし、これらは、モノク
ロのビデオが用いられる際には、ブラック・レベルで、
便利に生じる。コンデンサC7は、水平同期の直流成分を
ブロックする。抵抗R19は、トランジスタT1を、各パル
スの継続時間の間にオンさせるベースに印加される負の
方向の水平同期パルスの間を除いて、オフの状態に保持
する。抵抗R18は、トランジスタT1にコレクタ負荷を与
える。T1のコレクタに現れる正の方向のパルスは、IC1
の論理入力（ピン８）に印加され、IC1のピン５におい
てブラック・レベルの基準を提供する。

電解コンデンサE4が、電源線のデカップリングを提供
する。コンデンサC3がブラック・レベルのサンプルに必
要な記憶装置を提供し、他方で、コンデンサC6は、CCD
センサ出力の159番目の線の必要な記憶装置を提供す
る。IC1に対する適切なオフセット基準は、抵抗R9、R10
から成る分圧器によって与えられる。増幅器IC1、IC2の
それぞれのピン５において得られる出力信号は、差動増
幅器IC3（LM108）の入力に印加される。IC3の直流ゲイ
ンは、抵抗R4、R5、R3、R11によって設定される。周波
数補償は、コンデンサC1によって与えられ、他方で、周
波数応答は、コンデンサC2によって極端に低いレベルに
制限される。更に、信号の制限と平滑化は、抵抗R6と電
解コンデンサE1とによって、提供される。

IC4（L272M）は、２つの演算増幅器を含み、その出力
駆動能力により、望遠レンズのアイリス・サーボ・モー
タのためのドライバとして用いられる。IC3によって提
供されるエラー信号は、IC4の一方の反転入力（ピン
８）に抵抗R31を介して与えられる。抵抗R31、R14は、
このドライバ増幅器の直流ゲインを制御する。抵抗R7、
トリンポットP1及び抵抗R8は、可変の動作点を有する分
圧器を形成する。トリンポットP1は、望遠センサ55に達
する適切な光のレベルに関連する基準信号を設定するの
に用いられる。電解コンデンサC7は、僅かなノイズ及び
スパイクに対して基準信号を安定化する。この基準信号
は、IC4の一方の増幅器の非反転入力（ピン７）に印加
される。

IC4の第２の増幅器は、高い電圧と電圧中心点とを提
供するのに用いられ、ポートJ11を介して接続される望
遠アイリス直流サーボ・モータの動作の双方向の動作を
可能にする。この第２の増幅器に対する基準電圧は、抵
抗R16、R17から成る分圧器からIC4のピン６において提
供され、不要なノイズは、電解コンデンサE6によって濾
波される。少量の正のフィードバックが、抵抗R26を介
して、システムに与えられる。

エラー駆動信号が、ダイオードD6を介してIC4のピン
１及び３の間に接続された望遠アイリス駆動モータに印
加される。ダイオードD6、D7が含まれているのは、最大
のアパーチャに到達したときに、サーボ・モータのスト
ーリングを回避するためである。これが生じると、制限
スイッチJ12の接点が開き、電流は、アパーチャを閉じ
るのに必要な方向にだけ流れる。通常の動作の間は、制
限スイッチJ12の接点は閉じており、ダイオードD6、D7
は並列であり、アイリスのサーボ・モータの双方向の動
作を可能にする。最大の光のレベルはこの点には達しな
いので、最大のレンズ・アパーチャでは、第２の制限ス
イッチを含む必要がないことが分かっている。コンデン
サC4と抵抗R15とは、回路のこの部分におけるスプリア
スな振動を回避させる。

フラッシュ同期は、システムによって各ピクチャに対
して発生される2mSの同期パルスによって提供される。
図８を参照すると、入力ピン４に印加されるすべてのエ
ッジに対して、ゲーオICZ2及びICZの全体の転送時間に
等しい継続時間を有する負の方向のスパイクが、XORげ
ーとICYの出力（ピン３）において形成されることが分
かる。

入力ピン５は、図７のIC5の奇数／偶数フィールドの
ピン７に接続され、奇数フィールドの最初にハイにな
る。ICUのピン１は通常はハイであるので、ピン３は、
ローでなければならない。次の奇数フィールドの最初
（これが、フレーム・グラバが画像を記憶するように命
令される唯一の時であるが）には、ICUのピン２におけ
る奇数／偶数フィールド信号は、負の方向のスパイク
を、ICXの出力（ピン３）において生じ、その継続時間
は、ゲートICV、ICWの転送時間に等しい。

このスパイクは、捕捉されるべき画像の開始と一致
し、ICKのピン１に印加される。この動作によって、ICK
のピン３はハイに設定され、ゲートICJを通る水平同期
パルスがカウンタICL1、ICL2をクロックすることが可能
になる。これらのカウンタの２進出力は、31のカウント
において、ICMによって復号される。64μＳパルスのこ
の数は、1984μＳの周期を生じる。ICMの出力は、31が
復号されるときにローになる。このローの信号がICKの
入力ピン２に印加される。この動作によってピン３はロ
ーに設定され、更なる水平同期パルスがカウンタをクロ
ックすることを停止させる。ICNの入力における正の方
向のエッジは、ICQの出力において負の方向のスパイク
を生じ、これは、カウンタICL1、ICL2のクリアな入力に
印加され、これらのカウンタをゼロにリセットする。IC
Kのピン３におけるストローブ信号の継続時間は、ほぼ2
mSであり、ゲートICK3と出力ピン３とにおいて出力され
る。

図７を参照すると、IC2（2MSとラベリングされる）の
ピン９におけるストローブ信号は、ほぼ2mSだけハイに
なり、抵抗R14を介してNPNトランジスタＴのベースに印
加される。トランジスタＴは、エミッタ・フォロワとし
て構成されており、抵抗R27を介して負荷が提供されて
いる。このバッファされた信号は、エミッタの負荷から
取られ、ポートJ9において出力される。

回路へのパワーは、図７に示されたICレギュレータL1
を介して提供される。ICレギュレータL1（LM2948）は、
10ボルトのレギュレータとして構成されている。12ボル
トの電源が、ピン１に印加され、何らかの平滑化が電解
コンデンサE7によって実行される。ダイオードD2が入力
における逆電圧によって損傷を最小化する。抵抗R10、R
11が、レギュレータL1に対する基準電圧を形成し、他方
で、電解コンデンサE3がノイズを最小化して、この信号
の安定性を補償する。電解コンデンサE2は、規制された
10ボルトの電源の更なる濾波を提供する。ダイオードD1
は、レギュレータL1を、12ボルトの入力がグランドに短
絡された場合に、L1を破壊するコンデンサE2上の残留電
荷から、保護する。

ICレギュレータL2（LM317）は、５ボルトのレギュレ
ータとして構成されている。12ボルトの電源が、入力ピ
ン３に印加される。基準電圧は、分圧器抵抗R12、R13に
よって設定され、他方で、電解コンデンサE4は、ノイズ
を最小化して、レギュレータL2の安定性を補償する。電
解コンデンサE5は、電源の更なる濾波を提供する。

電解コンデンサE6、E1は、バイパス機能を実行し、能
動回路素子によって生じる電流が電源レール上に発生す
る妨害を生じさせるのを防止する。

最後に、種々の改変、修正及び／又は付加を、本発明
の範囲から逸脱せずに以上で説明した構成に導入するこ
とが可能であることを理解されたい。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ドッズ，ジョン・スタンリー オーストラリア連邦ヴィクトリア州 3107，ローワー・テンプルズトウ，サン ヒル・ロード 17 (56)参考文献 特開 平５−151386（ＪＰ，Ａ) 英国特許出願公開2266398（ＧＢ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G08G 1/04 G08G 1/054 H04N 5/765 H04N 7/18

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】登録プレートを読み取ることができ周囲の
   道路を示しているそれぞれの車両の少なくとも１つの画
   像を含む違反車両の画像をデジタル記録に記憶する装置
   であって、前記記録に記憶することができる前記画像の
   数を最大化するように構成されている装置において、 （ａ）提供された画像を表すデータを発生する少なくと
   も１つの画像センサと、 （ｂ）車両の第１の画像を前記少なくとも１つの画像セ
   ンサに提供し、前記第１の画像における比較的粗い特徴
   を表す第１のデータを発生する手段と、 （ｃ）前記第１の画像の拡大された部分を含む前記車両
   の第２の画像を前記少なくとも１つの画像センサに提供
   し、前記第１の画像における比較的細かい特徴を表す第
   ２のデータを発生する手段と、 を備え、 （ｄ）前記第２のデータは前記比較的細かい特徴を所定
   のレベルの鮮明度で表し、前記第１のデータは前記比較
   的粗い特徴を前記所定のレベルよりも低いレベルの鮮明
   度で表し、前記２つのレベルは、前記第１及び第２のデ
   ータと関連付けられたデジタル・ファイルのサイズが前
   記所定のレベルの鮮明度で前記第１の画像の全体を表す
   のに必要なファイル・サイズよりも小さくなるように決
   定されており、この装置は、更に、 （ｅ）前記第１及び第２のデータを記憶する手段を備え
   ていることを特徴とする装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の装置において、前記第１及
   び第２のデータと関連付けられたデジタル・ファイルの
   サイズは前記ファイル・サイズの10分の１以下であるこ
   とを特徴とする装置。
3. 【請求項３】請求項１又は請求項２記載の装置におい
   て、前記少なくとも１つの画像センサは電荷結合素子
   （CCD）アレイを含むことを特徴とする装置。
4. 【請求項４】請求項１、２又は３記載の装置において、
   前記第１の画像を提供する手段（ｂ）は広角レンズを含
   み、前記第２の画像を提供する手段（ｃ）は望遠レンズ
   を含むことを特徴とする装置。
5. 【請求項５】請求項１ないし請求項４記載の任意の請求
   項に記載の装置において、この装置の動作を制御し前記
   第１及び第２のデータを記憶する手段（ｅ）を有するデ
   ジタル・コンピュータを備えていることを特徴とする装
   置。
6. 【請求項６】請求項５記載の装置において、前記デジタ
   ル・コンピュータは前記データをフリーズさせるフレー
   ム・グラバを備えていることを特徴とする装置。
7. 【請求項７】請求項１ないし請求項６記載の任意の請求
   項に記載の装置において、速度オーバーの車両の画像を
   記録するように構成されていることを特徴とする装置。
8. 【請求項８】請求項１ないし請求項７記載の任意の請求
   項に記載の装置において、速度検出器に応答して動作可
   能であることを特徴とする装置。
9. 【請求項９】登録プレートを読み取ることができ周囲の
   道路を示しているそれぞれの車両の少なくとも１つの画
   像を含む違反車両の画像をデジタル記録に記憶する方法
   であって、前記記録に記憶することができる前記画像の
   数を最大化するように構成されている方法において、 （ａ）少なくとも１つの画像センサに提供された画像を
   表すデータを発生するステップと、 （ｂ）車両の第１の画像を前記少なくとも１つの画像セ
   ンサに提供し、前記第１の画像における比較的粗い特徴
   を表す第１のデータを発生するステップと、 （ｃ）前記第１の画像の拡大された部分を含む前記車両
   の第２の画像を前記少なくとも１つの画像センサに提供
   し、前記第１の画像における比較的細かい特徴を表す第
   ２のデータを発生するステップと、 を備え、 （ｄ）前記第２のデータは前記比較的細かい特徴を所定
   のレベルの鮮明度で表し、前記第１のデータは前記比較
   的粗い特徴を前記所定のレベルよりも低いレベルの鮮明
   度で表し、前記２つのレベルは、前記第１及び第２のデ
   ータと関連付けられたデジタル・ファイルのサイズが前
   記所定のレベルの鮮明度で前記第１の画像の全体を表す
   のに必要なファイル・サイズよりも小さくなるように決
   定されており、この方法は、更に、 （ｅ）前記第１及び第２のデータを記憶するステップを
   備えていることを特徴とする方法。
10. 【請求項１０】請求項９記載の方法において、前記第１
    及び第２のデータと関連付けられたデジタル・ファイル
    のサイズは前記ファイル・サイズの10分の１以下である
    ことを特徴とする方法。
11. 【請求項１１】請求項９又は請求項10記載の方法におい
    て、前記少なくとも１つの画像センサは電荷結合素子
    （CCD）アレイを含むことを特徴とする方法。
12. 【請求項１２】請求項９、10又は11記載の方法におい
    て、前記第１の画像を提供するステップ（ｂ）は広角レ
    ンズを用いて実行され、前記第２の画像を提供するステ
    ップ（ｃ）は望遠レンズを用いて実行されることを特徴
    とする方法。
13. 【請求項１３】請求項９ないし請求項12記載の任意の請
    求項に記載の方法において、速度オーバーの車両の画像
    を記録するように構成されていることを特徴とする方
    法。