JP3764306B2 - 不点照明灯識別方法及びその装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、経路に沿って配設された複数の照明灯のうち不点灯状態の照明灯を識別する不点照明灯識別方法及びその装置に関し、例えば、道路に沿って配設された道路照明灯についていわゆるランプ切れを起こした道路照明灯を識別する方法及び装置に適用することができるものである。
【0002】
【従来の技術】
道路照明灯などの種々の照明灯においては、安全性の確保等のため、ランプ切れを起こした照明灯のランプを速やかに交換する必要がある。そのためには、夜間等の点灯駆動時において、不点状態の照明灯を識別することが不可欠である。
【0003】
従来は、照明灯の駆動電気回路に電流センサを付加し、その電流を検出することで照明灯の点灯と不点灯を検出していた。そして、その検出結果を信号線や無線などにより外部へ送信し、これにより不点灯状態の照明灯を識別していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の不点照明灯識別方法では、個々の照明灯にそれぞれ電流センサを取り付けるため、照明灯の数が多くなると経済的ではなかった。
【0005】
また、電流センサを付設していない照明灯については、点検者等が目視で不点灯状態の照明灯を識別しなければならず、照明灯の点検・保守・管理に著しく手数を要していた。
【0006】
しかしながら、照明灯の保守・点検・管理の分野においては、このような課題が存在すること自体が認識されておらず、このような課題は本発明者により見出されたものである。
【0007】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、個々の照明灯にセンサを付設する必要がなくコストダウンを図ることができるとともに、手数を要することなく簡単に不点灯状態の照明灯を識別することができる不点照明灯識別方法及びその装置並びに不点照明灯識別用データ収集装置及びデータ分析装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の第1の態様による不点照明灯識別方法は、経路に沿って配設された複数の照明灯のうち不点灯状態の照明灯を識別する不点照明灯識別方法であって、移動体に搭載され前記複数の照明灯の各々の付近に位置したときに当該照明灯からの照明光に基づいて当該照明灯の点灯状態を検知する点灯検知手段と、前記移動体の位置を示す移動体位置情報を得る移動体位置情報取得手段と、前記複数の照明灯の位置を示す照明灯位置情報を記憶した照明灯位置情報記憶手段と、を用いる。そして、前記移動体を前記経路の少なくとも一部を含む所望の経路に従って移動させ、前記点灯検知手段からの出力、前記移動体位置情報取得手段により得られた前記移動体位置情報、及び、前記照明灯位置情報記憶手段に記憶された前記照明灯位置情報に基づいて、前記複数の照明灯のうち前記移動体が当該照明灯の付近に位置しているときに前記点灯検知手段により点灯状態が検知されなかった照明灯を、不点灯状態の照明灯であると識別する。
【0009】
前記移動体位置情報取得手段は、何ら限定されるものではないが、例えば、GPS(Global Positioning System)受信機やDGPS(Differential Global Positioning System)受信機などを用いて構成することができる。この点は、後述する各態様についても同様である。
【0010】
この第1の態様によれば、移動体に搭載された点灯検知手段によって照明灯からの照明光に基づいて当該照明灯の点灯状態を検知するので、照明灯には何らセンサを付設する必要がなく、コストダウンを図ることができる。そして、移動体を移動させ、点灯検知手段からの出力、移動体位置情報及び照明灯位置情報に基づいて、移動体が当該照明灯の付近に位置しているときに点灯検知手段により点灯状態が検知されなかった照明灯を、不点灯状態の照明灯であると識別するので、点検者等による照明灯の目視のチェック等が不要となり、手数を要することなく簡単に不点灯状態の照明灯を識別することができる。
【0011】
本発明の第2の態様による不点照明灯識別装置は、経路に沿って配設された複数の照明灯のうち不点灯状態の照明灯を識別する不点照明灯識別装置であって、前記経路の少なくとも一部を含む所望の経路に従って移動する移動体に搭載される点灯検知手段であって、前記複数の照明灯の各々の付近に位置したときに当該照明灯からの照明光に基づいて当該照明灯の点灯状態を検知する点灯検知手段と、前記移動体の位置を示す移動体位置情報を得る移動体位置情報取得手段と、前記複数の照明灯の位置を示す照明灯位置情報を記憶した照明灯位置情報記憶手段と、前記点灯検知手段からの出力、前記移動体位置情報取得手段により得られた前記移動体位置情報、及び、前記照明灯位置情報記憶手段に記憶された前記照明灯位置情報に基づいて、前記複数の照明灯のうち前記移動体が当該照明灯の付近に位置しているときに前記点灯検知手段により点灯状態が検知されなかった照明灯を、不点灯状態の照明灯であると識別する識別手段と、を備えたものである。
【0012】
この第2の態様によれば、前記第1の態様と同様に、照明灯には何らセンサを付設する必要がなくコストダウンを図ることができ、また、手数を要することなく簡単に不点灯状態の照明灯を識別することができる。
【0013】
なお、前記第2の態様において、前記点灯検知手段からの出力、前記移動体位置情報取得手段により得られた前記移動体位置情報、及び、前記照明灯位置情報記憶手段に記憶された前記照明灯位置情報に基づいて、前記複数の照明灯のうち前記移動体が当該照明灯の付近に位置しているときに前記点灯検知手段により点灯状態が検知された照明灯を、点灯状態の照明灯であると識別する手段を備えていてもよい。また、前記第2の態様において、前記移動体位置情報取得手段により得られた前記移動体位置情報、及び、前記照明灯位置情報記憶手段に記憶された前記照明灯位置情報に基づいて、前記複数の照明灯のうち前記移動体が当該照明灯の付近に位置しなかった照明灯を、未検査の照明灯であると識別する手段を備えていてもよい。
【0014】
本発明の第3の態様による不点照明灯識別装置は、前記第2の態様による不点照明灯識別装置において、前記移動体が車両であるとともに前記経路が道路による経路であるものである。
【0015】
この第3の態様は、移動体及び経路の例を挙げたものであるが、本発明では、この例に限定されるものではない。例えば、移動体が電車で照明灯がトンネル内の照明灯などであってもよい。
【0016】
本発明の第4の態様による不点照明灯識別装置は、前記第2又は第3の態様による不点照明灯識別装置において、前記点灯検知手段からの出力と前記移動体位置情報取得手段により得られた前記移動体位置情報とを互いに関連づけて記憶媒体に記録させる記録手段と、前記記憶媒体に記録された前記点灯検知手段からの出力及び前記移動体位置情報取得手段により得られた前記移動体位置情報を読み出して前記識別手段に供給する読み出し手段と、を備えたものである。
【0017】
この第4の態様によれば、例えば、移動体には点灯検知手段、移動体位置情報取得手段及び記録手段を搭載するとともに、監視センター等に読み出し手段、照明灯位置情報記憶手段及び識別手段を設置すれば、複数の移動体で複数の経路に沿った照明灯を点検するような場合に、重複する機能を排除することができてコストダウンを図ることができるとともに、情報の管理等が容易となる。
【0018】
なお、前記第2又は第3の態様では、移動体には点灯検知手段及び移動体位置情報取得手段を搭載し、監視センター等に照明灯位置情報記憶手段及び識別手段を設置し、点灯検知手段の出力及び移動体位置情報を無線等で識別手段に供給するようにしてもよい。
【0019】
本発明の第5の態様による不点照明灯識別装置は、前記第2乃至第4のいずれかの態様による不点照明灯識別装置において、前記識別手段により前記不点灯状態の照明灯であると識別された照明灯の位置を地図とともに当該地図上に表示する表示手段を備えたものである。
【0020】
この第5の態様によれば、不点灯状態の照明灯の位置が地図上に表示されるので、保守者等は不点灯状態の照明灯の位置を認識し易くなり、好ましい。
【0021】
本発明の第6の態様による不点照明灯識別装置は、前記第2乃至第5のいずれかの態様による不点照明灯識別装置において、前記点灯検知手段は、前記複数の照明灯のうち当該検出手段に対して所定範囲内に存在するとともに点灯している照明灯からの照明光を受けてこれに応じた信号を出力する検出手段と、該検出手段からの信号に基づいて当該照明灯の点灯状態を検知する点灯検知処理手段とを有するものである。この第6の態様は、点灯検知手段の構成の例を挙げたものである。
【0022】
本発明の第7の態様による不点照明灯識別装置は、前記第6の態様による不点照明灯識別装置において、前記検出手段が照度計であるものである。
【0023】
この第7の態様によれば、検出手段として照度計が用いられているので、例えば都市部の道路照明灯について不点灯状態の照明灯を識別しようとすると、照度計が道路周辺の広告・看板やビル等の照明光(すなわち、ノイズ光)も受光してしまうので、点灯検知手段が誤検知してひいては不点灯状態の照明灯の識別精度が低下してしまう。しかしながら、ノイズ光の少ない例えば郊外部等の道路照明灯について不点灯状態の照明灯を識別する場合には、照度計を用いても、不点灯状態の照明灯の識別を十分な精度で行うことができる。そして、前記第7の態様のように照度計を用いれば、検出手段としてカメラ等の撮像手段を用いる場合に比べて、大幅にコストダウンを図ることができる。
【0024】
本発明の第8の態様による不点照明灯識別装置は、前記第6の態様による不点照明灯識別装置において、前記検出手段が撮像手段であり、前記点灯検知処理手段は前記撮像手段から得られた画像を処理して当該照明灯の点灯状態を検知するものである。
【0025】
この第8の態様によれば、検出手段として撮像手段が用いられ、点灯検知手段が画像を処理して照明灯の点灯状態を検出するので、ノイズ光と照明灯の照明光との判別が可能となり、ノイズ光の多い都市部等であっても、点灯検知手段による照明灯の点灯状態の検知の精度を一層高めることができ、ひいては、不点灯状態の照明灯の識別精度を高めることができる。
【0026】
本発明の第9の態様による不点照明灯識別装置は、前記第8の態様による不点照明灯識別装置において、前記撮像手段が単一のカメラであるものである。
【0027】
この第9の態様は撮像手段の例を挙げたものであるが、この第9の態様のように撮像手段として単一のカメラを用いても、画像処理における種々のパターン認識技術等を適宜採用することによって、ノイズ光の多い都市部等であっても、点灯検知手段による照明灯の点灯状態の検知の精度を一層高めることができ、ひいては、不点灯状態の照明灯の識別精度を高めることができる。
【0028】
本発明の第10の態様による不点照明灯識別装置は、前記第8の態様による不点照明灯識別装置において、前記撮像手段は、互いに略平行に略同一方向を向くように間隔をあけて配置された少なくとも2つのカメラを含み、前記点灯検知処理手段は、前記少なくとも2つのカメラからそれぞれ互いに同期して得られた複数の画像を処理して当該照明灯の点灯状態を検知するものである。
【0029】
この第10の態様も撮像手段の例を挙げたものであるが、この第10の態様のように、撮像手段として少なくとも2つのカメラを用い、これらから互いに同期して得られた複数の画像を点灯検知処理手段により処理して当該照明灯の点灯状態を検知すると、前記第9の態様のように撮像手段として単一のカメラを用いる場合に比べて、点灯検知手段による照明灯の点灯状態の検知の精度を更に一層高めることができ、ひいては、ノイズ光の多い都市部等であっても不点灯状態の照明灯の識別精度を更に高めることができる。
【0030】
なお、前記少なくとも2つのカメラは、2つのカメラからなる場合にはいわゆるステレオカメラと呼ばれるものである。この場合、2つのカメラは一体化されたものでも、個別のカメラを2つ用いたものでもよい。
【0031】
本発明の第11の態様による不点照明灯識別装置は、前記第10の態様による不点照明灯識別装置において、前記点灯検知処理手段は、前記複数の画像の各々における照明灯候補領域の位置に相当する位置をそれぞれ求める位置演算手段と、該位置演算手段により求められ前記複数の画像間で互いに対応する照明灯候補領域の位置に基づいて、前記少なくとも2つのカメラから当該互いに対応する照明灯候補領域に相当する対象物までの距離に相当する値を求める距離演算手段と、前記複数の画像間で互いに対応する照明灯候補領域の組のうちに、当該組に関して前記距離演算手段により求められた値が所定範囲内の値である組が存在することを必要条件として、当該照明灯の点灯状態を検知したと判定する判定手段と、を有するものである。
【0032】
経路に沿って配設される道路照明灯等の複数の照明灯は、通常、所定範囲内の高さに設置される。このため、移動体が車両であってこの車両が片側複数車線を有する道路のいずれかの車線を走行するとしても、前記少なくとも2つのカメラから照明灯までの距離とノイズ光を発する道路周辺の広告・看板やビル等の照明光発生源までの距離とは、通常は異なることとなる。したがって、前記第11の態様のように、距離演算手段にて当該距離に相当する値を求め、その値が所定範囲内の値である組が存在することを必要条件として当該照明灯の点灯状態を検知したと判定手段により判定すれば、ノイズ光による照明灯の点灯状態の誤検知の可能性を一層低減することができ、点灯検知手段による照明灯の点灯状態の検知の精度を一層高めることができるので、不点灯状態の照明灯の識別精度を更に高めることができる。
【0033】
本発明の第12の態様による不点照明灯識別装置は、前記第11の態様による不点照明灯識別装置において、前記位置演算手段は、前記複数の画像の各々における前記照明灯候補領域を求める照明灯候補領域演算手段を含むものである。
【0034】
本発明の第13の態様による不点照明灯識別装置は、前記第12の態様による不点照明灯識別装置において、前記照明灯候補領域演算手段は、前記複数の画像の各々を所定の閾値で2値化する2値化処理手段と、該2値化処理手段により2値化された各画像に対してラベリングを行うラベリング手段と、前記2値化された各画像のラベル領域のうち所定大きさ以上のラベル領域を前記照明灯候補領域として求める手段と、を有するものである。
【0035】
本発明の第14の態様による不点照明灯識別装置は、前記第11の態様による不点照明灯識別装置において、前記位置演算手段は、前記複数の画像の差分画像を求める差分処理手段と、該差分処理手段により求められた差分画像を所定の閾値で2値化する2値化処理手段と、該2値化処理手段により2値化された画像に基づいて、前記複数の画像間で互いに対応する照明灯候補領域をほぼちょうど包含する範囲を求める範囲演算手段と、前記複数の画像の各々における前記範囲演算手段により求められた範囲内の領域の重心をそれぞれ求める重心演算手段と、を有するものである。
【0036】
前記第12乃至第13の態様は位置演算手段の例を挙げたものであるが、前記第11の態様では位置演算手段はこれらの例に限定されるものではない。
【0037】
なお、前記第7、第9乃至第14のいずれかの態様による不点照明灯識別装置において、前記照度計、前記単一のカメラ又は前記少なくとも2つのカメラの、前記移動体の進行方向に垂直な面に射影した向きが、前記移動体の進行方向に向かって左側に垂直方向に対して15゜から25゜までの範囲内の所定角度傾くように、前記照度計、前記単一のカメラ又は前記少なくとも2つのカメラを前記移動体に搭載することが好ましい。
【0038】
道路照明灯について不点灯状態の照明灯を識別する場合において、移動体が車両であってこの車両が最も左側の車線又はそのすぐ右側の車線のいずれかを走行することを想定し、我が国では左側通行が採用されていること及び道路照明灯の高さを考慮すると、前記第15の態様のように照度計又はカメラの向きを傾けることが、照明灯の点灯検知を行う上で、好ましいことが判明した。なお、右側通行が採用されている外国においては、前記第15の態様とは逆に右側に同じ角度範囲内の所定角度傾けることが好ましい。もっとも、本発明では、照度計やカメラの向きが前述したような例に限定されないことは、言うまでもない。
【0039】
また、前記第7、第9乃至第14のいずれかの態様による不点照明灯識別装置において、前記照度計、前記単一のカメラ又は前記少なくとも2つのカメラの視野角を、50゜から70゜までの範囲内の所定角度とすることが好ましい。
【0040】
道路照明灯について不点灯状態の照明灯を識別する場合において、移動体が車両であってこの車両が最も左側の車線又はそのすぐ右側の車線のいずれかを走行することを想定し、視野角が広すぎるとノイズ光が入射し易くなって点灯検知手段による照明灯の点灯状態の検知の精度が低下するおそれがあること、視野角が狭すぎると、車両が最も左側から2番目の車線を走行した場合にも照明灯が視野から外れてしまい照明灯の点灯状態の検知の精度が低下するおそれがあったり点灯検知処理部の処理の高速化が要求されることなどを考慮すると、前記第16の態様のように照度計又はカメラの視野角を設定することが、照明灯の点灯検知を行う上で、好ましいことが判明した。もっとも、本発明では、照度計やカメラの視野角が前述したような例に限定されないことは、言うまでもない。
【0041】
本発明の第15の態様による不点照明灯識別用データ収集装置は、経路に沿って配設された複数の照明灯のうち不点灯状態の照明灯を識別するためのデータを収集する不点照明灯識別用データ収集装置であって、前記経路の少なくとも一部を含む所望の経路に従って移動する移動体に搭載される点灯検知手段であって、前記複数の照明灯の各々の付近に位置したときに当該照明灯からの照明光に基づいて当該照明灯の点灯状態を検知する点灯検知手段と、前記移動体の位置を示す移動体位置情報を得る移動体位置情報取得手段と、前記点灯検知手段からの出力と前記移動体位置情報取得手段により得られた前記移動体位置情報とを互いに関連づけて記憶媒体に記録させる記録手段と、を備えたものである。
【0042】
本発明の第16の態様によるデータ分析装置は、前記第15の態様による不点照明灯識別用データ収集装置により前記記憶媒体に記録されたデータを分析して不点灯状態の照明灯を識別するデータ分析装置であって、前記記憶媒体に記録された前記点灯検知手段からの出力及び前記移動体位置情報取得手段により得られた前記移動体位置情報を読み出す読み出し手段と、前記複数の照明灯の位置を示す照明灯位置情報を記憶した照明灯位置情報記憶手段と、前記読み出し手段により読み出された前記点灯検知手段からの出力及び前記移動体位置情報取得手段により得られた前記移動体位置情報、並びに、前記照明灯位置情報記憶手段に記憶された前記照明灯位置情報に基づいて、前記複数の照明灯のうち前記移動体が当該照明灯の付近に位置しているときに前記点灯検知手段により点灯状態が検知されなかった照明灯を、不点灯状態の照明灯であると識別する識別手段と、を備えたものである。
【0043】
前記第15の態様によるデータ収集装置と前記第16の態様によるデータ分析装置とを組み合わせれば、前記第4の態様による不点照明灯識別装置となる。
【0044】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による不点照明灯識別方法及びその装置、不点照明灯識別用データ収集装置並びにデータ分析装置について、図面を参照して説明する。
【0045】
[第1の実施の形態]
【0046】
以下、本発明の第1の実施の形態による不点照明灯識別装置について、図1乃至図12を参照して説明する。
【0047】
図1は、本実施の形態による不点照明灯識別装置を示す概略ブロック図である。図2は、点灯検知部1を示す概略ブロック図である。図3は本実施の形態による不点照明灯識別装置の使用状態を示す概略斜視図である。
【0048】
本実施の形態による不点照明灯識別装置は、道路2による経路に沿って配設された複数の道路照明灯3のうち夜間等の点灯駆動時に不点灯状態である照明灯3を識別するものである。なお、図3において、2aは道路2の車線の境界線、2bはセンターラインを示す。
【0049】
この不点照明灯識別装置は、図1に示すように、前記経路の少なくとも一部を含む所望の経路に従って移動する移動体としての道路パトロールカー等の車両4に搭載され複数の照明灯3の各々の付近に位置したときに当該照明灯3からの照明光に基づいて当該照明灯3の点灯状態を検知する点灯検知部1と、車両4の位置を示す移動体位置情報を得る移動体位置情報取得手段としてのDGPS受信機5と、前記複数の照明灯3の位置を示す照明灯位置情報を記憶した照明灯位置情報記憶部6と、点灯検知部1からの出力、DGPS受信機5により得られた移動体位置情報としての測位データ、及び、記憶部6に記憶された照明灯位置情報に基づいて、前記複数の照明灯3のうち車両4が当該照明灯3の付近に位置しているときに点灯検知部1により点灯状態が検知されなかった照明灯3を不点灯状態の照明灯であると識別する識別手段として機能を有するマイクロコンピュータ等からなる処理部7と、メモリ8と、操作部9と、前記複数の照明灯3が配設されている領域の地図情報を記憶した地図情報記憶部10と、表示制御部11と、液晶パネル等の表示部16とを備えている。本実施の形態では、この不点照明灯識別装置の全体が車両4に搭載されている。図3中、5aはDGPS受信機5のアンテナである。
【0050】
本実施の形態では、点灯検知部1は、図2に示すように、互いに平行に同一方向を向くように間隔をあけて配置された2つのCCDカメラ12L,12Rを有する、撮像手段としてのステレオカメラユニット12と、カメラ12L,12Rから互いに同期して所定周期毎に得られた画像信号をそれぞれA/D変換するA/D変換器13L,13Rと、A/D変換された画像信号をそれぞれ記憶するフレームメモリ14L,14Rと、フレームメモリ14L,14Rに記憶された画像を処理して、照明灯3の点灯状態を検知するマイクロコンピュータ等からなる点灯検知処理部15と、を備えている。なお、点灯検知処理部15及び処理部7は1つのマイクロコンピュータを共用して構成することも可能である。
【0051】
本実施の形態では、ステレオカメラユニット12は、図3に示すように、CCDカメラ12L,12Rが車両4の進行方向と直交する方向に間隔をあけて並ぶように、車両4の天井部に設置されている。もっとも、ステレオカメラユニット12の設置の向き等はこのような例に限定されるものではない。
【0052】
そして、本実施の形態では、ステレオカメラユニット12のカメラ12L,12Rの向きは、車両4の進行方向に垂直な面内において、車両4の進行方向に向かって左側に垂直方向に対して15゜から25゜までの範囲内の所定角度傾くように、設定されている。また、カメラ12L,12Rの視野角(画角)は、50゜から70゜までの範囲内の所定角度に設定されている。このような向きや視野角に設定すると、以下の点から、照明灯3の点灯検知を行う上で好ましいことが判明した。すなわち、道路照明灯3について不点灯状態の照明灯を識別する場合において、車両4が最も左側の車線(第1車線)又はそのすぐ右側の車線(第2車線)のいずれかを走行することを想定し、我が国では左側通行が採用されていること、道路照明灯の高さ(通常、おおよそ8m〜12m程度)、カメラ12L,12Rの高さ(おおよそ1.8m)、視野角が広すぎるとノイズ光(道路周辺の広告・看板やビル等の照明光)が入射し易くなって点灯検知部1による照明灯3の点灯状態の検知の精度が低下するおそれがあること、視野角が狭すぎると、車両4が第2車線を走行した場合にも照明灯が視野から外れてしまい照明灯3の点灯状態の検知の精度が低下するおそれがあったり点灯検知処理部15の処理の高速化が要求されることを考慮した結果、前述したような向きや視野角が、照明灯3の点灯検知を行う上で好ましいことが判明した。もっとも、本発明では、カメラ12L,12Rの向きや視野角は前述した範囲に限定されるものではない。
【0053】
なお、図4には、カメラ12L,12Rの視野角が50゜の場合にカメラ12L,12Rの傾斜角を15゜〜25゜としたときの様子を示している。また、図5には、カメラ12L,12Rの視野角が70゜の場合にカメラ12L,12Rの傾斜角を10゜〜30゜としたときの様子を示している。
【0054】
なお、カメラ12L,12Rの向きは進行方向の側又は進行方向と反対側にも傾けておいてもよい。
【0055】
また、カメラ12L,12Rにより撮像された画像において照明灯3の像とノイズ光との像との差が顕著になるように、カメラ12L,12Rの絞りを適宜調整しておくことが好ましい。
【0056】
次に、図2中の点灯検知処理部15の動作の一例について、図6及び図7を参照して説明する。図6は、点灯検知処理部15の動作の一例を示す概略フローチャートである。図7は、点灯検知処理部15による処理過程の画像の例を示す図である。なお、図7に示す画像の水平方向(左右方向)が、カメラ12L,12Rが並んでいる方向(車両4の進行方向に対して直交する方向)に対応している。また、図7では白黒を反転して示している。
【0057】
点灯検知処理部15は、動作を開始すると、まず、フレームメモリ14L,14Rに互いに同期した新しい画像がそれぞれ入力されたか否かを判定し(ステップS1)、それらの新しい画像が入力されるまで待つ。以下、説明の便宜上、カメラ12L,12Rからフレームメモリ14L,14Rにそれぞれ入力された互いに同期した画像を、それぞれカメラ12Lの原画像及びカメラ12Rの原画像という。
【0058】
カメラ12L,12Rの原画像の例を、図7(a)(b)にそれぞれ示す。これらの画像において、Sは照明灯3の照明光による像、N1,N2,N3はそれぞれノイズ光による像を示す。像S,N1,N2の輝度値は高いが、像N3の輝度値は低くなっている。像Sの対象物である照明灯3より、像N1〜N3の対象物であるビル照明や看板照明等の方が、カメラ12L,12Rに対して遠方にあるので、カメラ12L,12Rの原画像における像Sの水平方向の位置ずれは大きいが、カメラ12L,12Rの原画像における像N1,N2,N3の水平方向の位置ずれは小さい。
【0059】
新しい原画像が入力されると、点灯検知処理部15は、両方の原画像の差分を取り、差分画像を求める(ステップS2)。本実施の形態では、差分画像の画素値を両方の原画像の画素値の差の絶対値としているが、必ずしも絶対値をとる必要はない。図7(c)は、図7(a)(b)に示す原画像からステップS2により求められた差分画像を示す。図7(c)に示す差分画像では、カメラ12L,12Rの原画像における像Sの水平方向の位置ずれが大きいため、両原画像における像Sに相当する領域ではその水平方向中心部を除いて画素値が大きくなっている。一方、カメラ12L,12Rの原画像における像N1,N2,N3の水平方向の位置ずれは小さいので、ほとんど消えかかっている。
【0060】
次に、点灯検知処理部15は、ステップS2で得た差分画像を所定の閾値で、2値化する(ステップS3)。図7(d)は、図7(c)に示す差分画像をステップS3により2値化した画像を示す。像N3の輝度値が低いので、図7(d)に示す画像では、像N3に対応する部分は消えている。
【0061】
その後、点灯検知処理部15は、ステップS3により2値化された画像に対して水平方向及び垂直方向にプロジェクション処理を行い、水平プロジェクション値PH及び垂直プロジェクション値PVを求める(ステップS4)。図7(e)には、図7(d)に示す画像から求めた各プロジェクション値PH,PVを示す。
【0062】
次いで、点灯検知処理部15は、ステップS4で求めたプロジェクション値PH,PVに基づいて、前記差分画像に照明灯候補範囲(カメラ12L,12Rの原画像において照明灯3の像の候補となる領域をほぼちょうど包含する範囲)Rが存在するか否かを判定する(ステップS5)。本実施の形態では、具体的には、水平プロジェクション値PHが所定の閾値PH0を越えている垂直方向の範囲が1つ以上存在するという条件、及び、垂直プロジェクション値PVが所定の閾値PV0を越えている水平方向の範囲が1対以上存在するという条件を同時に満たす場合に、照明灯候補範囲Rが存在すると判定し、それ以外の場合には、照明灯候補範囲Rが存在しないと判定する。
【0063】
照明灯候補範囲Rが存在しない場合には、点灯検知処理部15は、ステップS11で点灯検知信号の出力を停止し、ステップS1へ戻る。
【0064】
一方、照明灯候補範囲Rが存在する場合には、点灯検知処理部15は、当該照明灯候補範囲Rを求める(ステップS6)。具体的には、照明灯候補範囲Rの垂直方向の範囲を、水平プロジェクション値PHが所定の閾値PH0を越えている範囲とし、照明灯候補範囲Rの水平方向の範囲を、垂直プロジェクション値PVが所定の閾値PV0を越えている1対の範囲を跨る範囲とする。なお、このようにして求めた範囲を若干拡張した範囲を、照明灯候補範囲Rとしてもよい。図7(e)は、図7(d)に示す画像に対してステップS6により求めた照明灯候補範囲Rを示す。なお、ステップS6において、照明灯候補範囲Rが複数求められる場合もあり得る。
【0065】
次に、点灯検知処理部15は、カメラ12Lの原画像のステップS6で求めた照明灯候補範囲Rにおける重心M1を求め、また、カメラ12Rの原画像のステップS6で求めた照明灯候補範囲Rにおける重心M2を求める(ステップS7)。図7(f)(g)は、図7(a)(b)に示す原画像に対して図7(e)に示す照明灯候補範囲Rを適用して求めた重心M1,M2をそれぞれ示している。これらの重心M1,M2は、図7(a)中の像Sの重心及び図7(b)中の像Sの重心に相当することとなり、カメラ12L,12Rの原画像における照明灯候補領域の位置を示すこととなる。なお、本実施の形態では、照明灯候補範囲Rを求めることによって、照明灯候補領域自体を求めることなく、照明灯候補領域の位置を求めていることになる。
【0066】
次いで、点灯検知処理部15は、互いに対応する1対の重心M1,M2のずれ量を算出する(ステップS8)。対応する重心の対が複数あれば、各対についてずれ量を算出する。このずれ量は、カメラ12L,12Rから対象物までの距離に相当する値であるため、ステップS8は、対象物までの距離に相当する値を距離演算手段に相当している。
【0067】
その後、点灯検知処理部15は、ステップS8で算出したいずれかの互いに対応する1対の重心のずれ量が所定範囲内であるか否かを判定する(ステップS9)。この所定範囲は、カメラ12L,12Rから照明灯3までの距離に相当する範囲に定めておく。
【0068】
ステップS8で算出したいずれかの互いに対応する1対の重心のずれ量が所定範囲内である場合には、点灯検知処理部15は、ステップS10で点灯検知信号を出力し、ステップS1へ戻る。一方、ステップS8で算出したいずれの互いに対応する1対の重心のずれ量も所定範囲内でない場合には、点灯検知処理部15は、ステップS11で点灯検知信号の出力を停止し、ステップS1へ戻る。
【0069】
以上説明した点灯検知部1によれば、撮像手段としてステレオカメラユニット12が用いられ、2つのカメラ12L,12Rから互いに同期して得られた画像を点灯検知部1にて処理し、カメラ12L,12Rから2つの原画像内の互いに対応する照明灯候補領域の対(組)のうちに、当該対に相当する対象物までの距離に相当する値を求め(ステップS8)、その値が所定範囲内の値である対が存在することを必要条件として当該照明灯の点灯状態を検知したと判定する(ステップS9,S10)ので、ノイズ光が多い都市部においても、ノイズ光による照明灯3の点灯状態の誤検知の可能性を低減することができ、点灯検知部1による照明灯3の点灯状態の検知の精度を一層高めることができる。
【0070】
再び図1を参照すると、DGPS受信機5は、そのアンテナ5aから信号を受信し、所定時間(例えば、1秒)毎に、時刻と及びその時刻における車両4の位置(緯度、経度)を測位データとして処理部7に供給する。
【0071】
照明灯位置情報記憶部6に記憶された照明灯位置情報のデータ構造の一例を図8に示す。本例では、照明灯位置情報は、図8に示すように、当該照明灯3に固有のシリアル番号等からなる照明灯ID、当該照明灯3の位置を示す緯度及び経度、並びに、当該照明灯の有効検知範囲を、1つのレコードとして、各照明灯3に対応する各レコードの集合となっている。前記有効検知範囲は、当該照明灯3の周辺の範囲であって当該照明灯3に対して点灯検知部1からの点灯検知信号を有効とみなす範囲を示すもので、当該有効検知範囲内に車両4が位置しているときに点灯検知部1から点灯検知信号が得られたときに当該照明灯3が点灯状態の照明灯であると判定するとともに、当該有効検知範囲内に車両4が位置しているときに点灯検知部1から点灯検知信号が得られなかったときに当該照明灯3が不点灯状態の照明灯であると判定するための範囲である。この有効検知範囲は、例えば、当該照明灯3の位置を中心とした円形領域や矩形領域などとして定めておくことができ、円形領域の場合には有効検知範囲として半径を前記レコードに格納しておけばよい。なお、全ての照明灯3について有効検知範囲の大きさ及び当該照明灯3の位置に対する位置関係を同一にする場合には、記憶部6に照明灯位置情報として有効検知範囲を記憶させておく必要がないことは、言うまでもない。
【0072】
メモリ8には、後述するように、判定結果データが記憶される。図9は、この判定結果データのデータ構造の一例を示す図である。本例では、照明灯位置情報の照明灯IDと同じ照明灯ID、当該照明灯3の通過フラグ及び当該照明灯3の点灯検知フラグを1つのレコードとして、各照明灯3に対応する各レコードの集合となっている。前記通過フラグは、当該照明灯3の有効検知範囲を車両4が通過したか否かを示すフラグであり、通過フラグが「0」の場合は通過していないことを示し、通過フラグが「1」の場合は通過したことを示すものとする。また、前記点灯検知フラグは、当該照明灯3の有効検知範囲内に車両が位置しているときに点灯検知部1から点灯検知信号が得られたか否かを示すフラグであり、点灯検知フラグが「0」の場合は点灯検知信号が得られていないことを示し、点灯検知フラグが「1」の場合は点灯検知信号が得られたことを示すものとする。
【0073】
次に、図1中の処理部7の動作の一例について、図10乃至図12を参照して説明する。図10乃至図12は、処理部7の動作の一例を示す概略フローチャートである。
【0074】
処理部7は、操作部9の開始操作に応答して動作を開始し、まず、記憶部6内の照明灯位置情報の各レコードの照明灯IDを参照して前述した判定結果データをメモリ8内に作成し、判定結果データの全てのレコードの通過フラグ及び点灯検知フラグを全て0にリセットする(ステップS21)。
【0075】
次いで、処理部7は、メモリ8内の判定結果データを参照して、不点灯状態の照明灯3を示す照明灯IDを識別する(ステップS22)。この識別は、判定結果データの中から通過フラグが1でかつ点灯検知フラグが0のレコードを識別してそのレコードの照明灯IDを抽出することによって行うことができる。
【0076】
次に、処理部7は、メモリ8内の判定結果データを参照して、点灯状態の照明灯3を示す照明灯IDを識別する(ステップS23)。この識別は、判定結果データの中から通過フラグが1でかつ点灯検知フラグが1のレコードを識別してそのレコードの照明灯IDを抽出することによって行うことができる。
【0077】
その後、処理部7は、メモリ8内の判定結果データを参照して、未検査の照明灯3を示す照明灯IDを識別する(ステップS24)。この識別は、判定結果データの中から通過フラグが0のレコードを識別してそのレコードの照明灯IDを抽出することによって行うことができる。
【0078】
次に、処理部7は、ステップS22で識別された不点灯状態の照明灯3を示す照明灯IDを有するレコードの緯度及び経度(すなわち、不点灯状態の照明灯3の位置)を記憶部6から読み出してこれを不点灯状態の照明灯3の識別結果として表示制御部11に出力し、ステップS23で識別された点灯状態の照明灯3を示す照明灯IDを有するレコードの緯度及び経度(すなわち、点灯状態の照明灯3の位置)を記憶部6から読み出してこれを点灯状態の照明灯3の識別結果として表示制御部11に出力し、ステップS24で識別された未検査の照明灯3を示す照明灯IDを有するレコードの緯度及び経度(すなわち、未検査の照明灯3の位置)を記憶部6から読み出してこれを未検査の照明灯3の識別結果として表示制御部11に出力する(ステップS25)。
【0079】
表示制御部11は、記憶部10から地図情報を読み込んで複数の照明灯3が配設されている領域の地図を表示部16に表示させるとともに、処理部7から出力された識別結果に基づいて、当該地図上において、不点灯状態の照明灯3の位置に例えば×印を表示させ、点灯状態の照明灯3の位置に例えば○印を表示させ、未検査の照明灯3の位置に例えば△印を表示させる。
【0080】
なお、点灯状態の照明灯3の識別や未検査の照明灯3の識別は必ずしも必要ではないが、本実施の形態のようにこれらも識別することが好ましい。また、本実施の形態では、不点灯状態の照明灯3などの識別結果を地図上に表示しているが、ステップS22で識別された不点灯状態の照明灯3を示す照明灯IDを識別結果として出力するのみでもよい。また、判定結果データ自体が不点灯状態の照明灯3などの識別結果を含んでいるので、判定結果データ自体を識別結果として出力してもよい。また、プリンタ等を設け、不点灯状態の照明灯3の位置を表示した地図を印刷するようにしてもよいし、不点灯状態の照明灯3の位置を帳票形式で印刷するようにしてもよい。さらに、識別結果をメモリカード等の記憶媒体にに書き込むようにしてよいし、識別結果をオンライン又は無線等の電送媒体を介して管理センター等に送信するようにしてもよい。
【0081】
ステップS26の後、処理部7は、操作部9により終了操作が行われたか否かを判定する(ステップS26)。終了操作が行われていなければステップS22に戻り、終了操作が行われていれば、処理部7は動作を終了する。当該不点照明灯識別装置の使用者は、所望の経路を自動車で走行した後に、操作部9により終了操作を行う。
【0082】
処理部7は、図10中のステップS22〜S26の処理中に、所定周期毎に図11に示す割り込み処理を行うとともに、DGPS受信機5から測位データが入力される度に図12に示す割り込み処理を行う。
【0083】
図11に示す割り込み処理において、処理部7は、まず、点灯検知部1から点灯検知信号が入力されているか否かを判定する(ステップS27)。点灯検知信号が入力されていなければ、処理部7は、図11に示す割り込み処理を終了する。
【0084】
一方、点灯検知信号が入力されていれば、処理部7は、内蔵されているタイマーによって、現時点の時刻を点灯検知時刻としてメモリ8内に格納し(ステップS28)、図11に示す割り込み処理を終了する。なお、前述したように、DGPS受信機5からの測位データには時刻を含んでいるので、現時点の時刻としては最新の測位データの時刻を基準として求めた時刻を用いることが好ましい。
【0085】
図12に示す割り込み処理において、処理部7は、まず、入力された測位データ(時刻、緯度、経度)をメモリ8内に格納する(ステップS29)。
【0086】
次に、処理部7は、車両4が未だ通過していなかった照明灯3の付近を通過したか否かを判定する(ステップS30)。この判定は、メモリ8内に格納されている新たな測位データ及び過去の測位データに基づいて、メモリ8内の前記判定結果データのうち通過フラグが0のレコードについて、車両4が当該レコードの有効検知範囲に一旦入った後にその範囲から出たか否かを判定することによって、行うことができる。
【0087】
ステップS30で通過したと判定されない場合は、ステップS31へ移行する。一方、ステップS30で通過したと判定されると、処理部7は、メモリ8内の判定結果データのうち通過した照明灯3に関連する通過フラグ(すなわち、通過した有効検知範囲を有するレコードの通過フラグ)を1にセットし、ステップS32へ移行する。
【0088】
ステップS32において、処理部7は、前述した図11中のステップS28にて既にメモリ8内に格納されている点灯検知時刻のうちに前回の測位データの時刻以後の点灯検知時刻があるか否か(すなわち、前回の測位データが入力された後に点灯検知信号が入力されたか否か)を判定する。当該点灯検知時刻がなければ、処理部7は、図12に示す割り込み処理をそのまま終了する。
【0089】
一方、当該点灯検知時刻があれば、処理部7は、メモリ8内に格納されている今回の測位データと前回の測位データとに基づいて、時刻による補間処理を行うことによって、当該点灯検知時刻に対応する車両4の位置(すなわち、点灯検知位置)を算出する(ステップS33)。勿論、当該点灯検知時刻が複数あれば、各点灯検知信号に対応する点灯検知位置をそれぞれ算出する。
【0090】
このステップS33は、DGPS受信機5から測位データが1秒間に1回しか得られないことから、そのまま測位データを点灯検知位置として用いると誤差が大きくしまうので、その誤差を抑えるために行われるものである。しかしながら、移動体位置情報取得手段として、単にDGPS受信機5を用いるのではなく、例えば、DGPS受信機5の他に車両4の走行距離センサや車両4の進行方向センサ等を具備しそれらの信号を処理してより細かく測位データを得ることができるものを用いれば、ステップS33のような処理は不要である。
【0091】
次に、処理部7は、記憶部6の照明灯位置情報を参照して、ステップS33で算出された点灯検知位置がいずれかの照明灯3の付近か否か(すなわち、点灯検知位置が照明灯位置情報のいずれかのレコードの有効検知範囲内の位置であるか否か)を判定する(ステップS34)。当該点灯検知位置がいずれの照明灯3の付近ではない場合には、処理部7は、図12に示す割り込み処理をそのまま終了する。
【0092】
一方、当該点灯検知位置がいずれかの照明灯3の付近であれば(すなわち、点灯検知位置が照明灯位置情報のいずれかのレコードの有効検知範囲内の位置であれば)、メモリ8内の判定結果データのうち当該照明灯3に関連する点灯検知フラグ(すなわち、判定結果データのうちその中に点灯検知位置を含む有効検知範囲を有するレコードの点灯検知フラグ)を1にセットし(ステップS35)、図12に示す割り込み処理を終了する。
【0093】
以上説明した本実施の形態の不点照明灯識別装置によれば、夜間等の照明灯3の点灯駆動時に、複数の照明灯3が配設された経路の少なくとも一部を含む経路の道路に従って車両4を走行させるだけで、自動的に不点灯状態の照明灯3が識別されるので、点検者等による照明灯3の目視のチェック等が不要となり、手数を要することなく簡単に不点灯状態の照明灯3を識別することができる。そして、車両4に搭載された点灯検知部1によって照明灯3からの照明光に基づいて当該照明灯3の点灯状態を検知するので、照明灯3には何らセンサを付設する必要がなく、コストダウンを図ることができる。
【0094】
なお、車両4を全ての照明灯3の付近を通過させることを前提とすれば、車両4が全ての照明灯3の付近を通過した後(すなわち、全ての照明灯3について検査が終了した後)においては、判定結果データにおいて点灯検知フラグが0のレコードの照明灯IDが不点灯状態の照明灯3を示すこととなるので、前記判定結果データにおいて通過フラグは不要である。この場合、前述した第1の実施の形態において、車両4が全ての照明灯3の付近を通過した後に操作部9により終了操作を行うこととし、通過フラグに関連する処理を削除し、図10において、ステップS21の後にステップS26を行い、ステップS26でYESと判定された場合にステップS22,S23,S25の処理を行えばよい。
【0095】
[第2の実施の形態]
【0096】
次に、本発明の第2の実施の形態による不点照明灯識別装置について、図13及び図14を参照して説明する。
【0097】
図13は、本実施の形態における点灯検知処理部15の動作を示す概略フローチャートである。図14は、点灯検知処理部15によるこの処理過程の画像の例を示す図である。
【0098】
本実施の形態が前述した第1の実施の形態と異なる所は、点灯検知処理部15の動作のみであるので、前記第1の実施の形態と重複する説明は省略する。
【0099】
本実施の形態では、点灯検知処理部15は、動作を開始すると、まず、フレームメモリ14L,14Rに互いに同期した新しい画像がそれぞれ入力されたか否かを判定し(ステップS41)、それらの新しい画像が入力されるまで待つ。
【0100】
カメラ12L,12Rの原画像の例を、図14(a)(b)にそれぞれ示す。なお、図14(a)(b)に示す原画像は、前述した図7(a)(b)に示す原画像とそれぞれ同一である。
【0101】
新しい原画像が入力されると、点灯検知処理部15は、両方の原画像をそれぞれ所定の閾値で2値化する(ステップS42)。図14(c)(d)は、図14(a)(b)に示す原画像をそれぞれ2値化した各画像をそれぞれ示す。像N3の輝度値が低いので、図14(c)(d)にそれぞれ示す各画像では、像N3に対応する部分は消えている。
【0102】
次に、点灯検知処理部15は、ステップS42により2値化された各画像に対してそれぞれラベリングを行う(ステップS43)。
【0103】
その後、点灯検知処理部15は、ステップS42により2値化された各画像にラベル領域が存在するか否かを判定する(ステップS44)。ラベル領域が存在していなければ、ステップS52で点灯検知信号の出力を停止し、ステップS41へ戻る。
【0104】
一方、ラベル領域が存在していれば、点灯検知処理部15は、各画像の各ラベル領域の大きさ(本実施の形態では、ラベル領域の外接四角形の面積をラベル領域の大きさとしているが、ラベル領域の大きさはこれに限定されるものではない。)を算出する(ステップS45)。図14(e)(f)は、図14(c)(d)に示す各画像の各ラベル領域に対する外接四角形をそれぞれ示している。
【0105】
その後、点灯検知処理部15は、ステップS45で算出された大きさに基づいて、ステップS42により2値化された各画像に所定大きさ以上のラベル領域が存在するか否かを判定する(ステップS46)。所定大きさ以上のラベル領域が存在しなければ、ステップS52で点灯検知信号の出力を停止し、ステップS41へ戻る。
【0106】
一方、所定大きさ以上のラベル領域が存在していれば、ステップS42により2値化された各画像における当該所定大きさ以上のラベル領域を照明灯候補領域として求める(選定する)(ステップS47)。図14(g)(h)は、図14(c)(d)に示す各画像における当該所定大きさ以上のラベル領域を照明灯候補領域として選定した様子を示している。図14(g)(h)では、像Sに対応するラベル領域が照明灯候補領域として選定されているが、像N1,N2に対応する対象物(ビル照明や看板照明等)が遠方にあることから、像N1,N2に対応するラベル領域が小さいので、これらのラベル領域は選定されていない。なお、ステップS47において、ステップS42により2値化された各画像においてそれぞれ照明灯候補領域が複数求められる場合もあり得る。
【0107】
その後、点灯検知処理部15は、ステップS42により2値化された各画像におけるステップS47で選択した所定大きさ以上の各ラベル領域(照明灯候補領域)の重心M1,M2をそれぞれ求める(ステップS48)。図14(i)(j)は、図14(g)(h)に示された照明灯候補領域の重心M1,M2をそれぞれ示している。これらの重心M1,M2は、照明灯候補領域の位置を示しているが、照明灯候補領域の位置としては重心に限定されるものではない。
【0108】
次いで、点灯検知処理部15は、ステップS42により2値化された各画像間で互いに対応する1対の重心M1,M2のずれ量を算出する(ステップS49)。互いに対応する1対の重心は、例えば、両者の重心がほぼ同じ水平ライン上にあることから見出すことができる。対応する重心の対が複数あれば、各対についてずれ量を算出する。このずれ量は、カメラ12L,12Rから対象物までの距離に相当する値であるため、ステップS49は、対象物までの距離に相当する値を距離演算手段に相当している。
【0109】
その後、点灯検知処理部15は、ステップS49で算出したいずれかの互いに対応する1対の重心のずれ量が所定範囲内であるか否かを判定する(ステップS50)。この所定範囲は、カメラ12L,12Rから照明灯3までの距離に相当する範囲に定めておく。
【0110】
ステップS49で算出したいずれかの互いに対応する1対の重心のずれ量が所定範囲内である場合には、点灯検知処理部15は、ステップS51で点灯検知信号を出力し、ステップS41へ戻る。一方、ステップS49で算出したいずれの互いに対応する1対の重心のずれ量も所定範囲内でない場合には、点灯検知処理部15は、ステップS52で点灯検知信号の出力を停止し、ステップS41へ戻る。
【0111】
以上説明した点灯検知部1によっても、撮像手段としてステレオカメラユニット12が用いられ、2つのカメラ12L,12Rから互いに同期して得られた画像を点灯検知部1にて処理し、カメラ12L,12Rから2つの原画像内の互いに対応する照明灯候補領域の対(組)のうちに、当該対に相当する対象物までの距離に相当する値を求め(ステップS49)、その値が所定範囲内の値である対が存在することを必要条件として当該照明灯3の点灯状態を検知したと判定する(ステップS50,S51)ので、ノイズ光が多い都市部においても、ノイズ光による照明灯3の点灯状態の誤検知の可能性を低減することができ、点灯検知部1による照明灯3の点灯状態の検知の精度を一層高めることができる。したがって、本実施の形態によっても、前記第1の実施の形態と同様に、不点灯状態の照明灯の識別精度を高めることができる。また、本実施の形態によっても、前記第1の実施の形態と同様の利点が得られる。
【0112】
[第3の実施の形態]
【0113】
次に、本発明の第3の実施の形態による不点照明灯識別装置について、図15及び図16を参照して説明する。
【0114】
図15は、本実施の形態における点灯検知部1を示す概略ブロック図である。図16は、図15中の点灯検知処理部15の動作の一例を示す概略フローチャートである。図15において、図2中の構成要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。
【0115】
本実施の形態が前述した第1の実施の形態と異なる所は、図15に示すように、点灯検知部1の構成のみであるので、前記第1の実施の形態と重複する説明は省略する。
【0116】
本実施の形態では、点灯検知部1は、図15に示すように、図1中の点灯検知部1においてCCDカメラ12R、A/D変換器13R及びフレームメモリ14Rが取り除かれた構成となっており、本実施の形態では、撮像手段として単一のCCDカメラ12Lが用いられ、点灯検知部1における点灯検知処理部15の動作が変更されている。
【0117】
本実施の形態では、点灯検知処理部15は、動作を開始すると、まず、フレームメモリ14Lに新しい画像が入力されたか否かを判定し(ステップS61)、新しい画像が入力されるまで待つ。
【0118】
新しい画像が入力されると、点灯検知処理部15は、この画像を所定の閾値で2値化し(ステップS62)、2値化された各画像に対してラベリングを行う(ステップS63)。
【0119】
その後、点灯検知処理部15は、ステップS62により2値化された画像にラベル領域が存在するか否かを判定する(ステップS64)。ラベル領域が存在していなければ、ステップS68で点灯検知信号の出力を停止し、ステップS61へ戻る。
【0120】
一方、ラベル領域が存在していれば、点灯検知処理部15は、ラベル領域の大きさ(本実施の形態では、ラベル領域の外接四角形の面積をラベル領域の大きさとしているが、ラベル領域の大きさはこれに限定されるものではない。)を算出する(ステップS65)。
【0121】
その後、点灯検知処理部15は、ステップS65で算出された大きさに基づいて、ステップS62により2値化された画像に所定大きさ以上のラベル領域が存在するか否かを判定する(ステップS66)。所定大きさ以上のラベル領域が存在しなければ、ステップS68で点灯検知信号の出力を停止し、ステップS61へ戻る。
【0122】
一方、所定大きさ以上のラベル領域が存在していれば、点灯検知処理部15は、ステップS67で点灯検知信号を出力し、ステップS61へ戻る。
【0123】
以上説明した点灯検知部1によれば、撮像手段として単一のカメラ12Lが用いられており、対象物までの距離を利用していないので、前記第1の実施の形態における点灯検知部1に比べれば、照明灯3の点灯状態の検知の精度が若干劣るものの、カメラ12Lからの画像を処理して照明灯3の点灯状態の検知を行っているので照明灯3の点灯状態の検知の精度は高く、しかも、カメラ12Lが1台であるため、前記第1の実施の形態に比べてコストダウンを図ることができる。以上の点以外については、本実施の形態によっても前記第1の実施の形態と同様の利点が得られる。
【0124】
[第4の実施の形態]
【0125】
次に、本発明の第4の実施の形態による不点照明灯識別装置について、図17を参照して説明する。図17は、本実施の形態における点灯検知部1を示す概略ブロック図である。
【0126】
本実施の形態が前述した第1の実施の形態と異なる所は、図17に示すように、点灯検知部1の構成のみであるので、前記第1の実施の形態と重複する説明は省略する。
【0127】
本実施の形態では、点灯検知部1は、当該検出手段に対して所定範囲内に存在するとともに点灯している照明灯3からの照明光を受けてこれに応じた信号を出力する検出手段としての照度計21と、点灯検知処理部22とから構成されている。
【0128】
照度計21の傾斜角度及び視野角については、前述したカメラ12L,12Rの傾斜角及び視野角と同様に設定することが好ましい。
【0129】
点灯検知処理部22は、例えば、照度計21からの出力信号のレベルが所定の閾値以上となった場合点灯検知信号を出力する回路で構成することができる。
【0130】
本実施の形態によれば、検出手段として照度計21が用いられているので、例えば都市部の道路照明灯について不点灯状態の照明灯13を識別しようとすると、照度計21がノイズ光も受光してしまうので、点灯検知部1が誤検知してひいては不点灯状態の照明灯13の識別精度が低下してしまう。しかしながら、ノイズ光の少ない例えば郊外部等の道路照明灯3について不点灯状態の照明灯3を識別する場合には、照度計21を用いても、不点灯状態の照明灯の識別を十分な精度で行うことができる。そして、本実施の形態のように照度計21を用いれば、検出手段としてカメラ12L,12Rを用いる場合に比べて、大幅にコストダウンを図ることができる。以上の点以外については、本実施の形態によっても前記第1の実施の形態と同様の利点が得られる。
【0131】
[第5の実施の形態]
【0132】
次に、本発明の第5の実施の形態による不点照明灯識別装置について、図18乃至図21を参照して説明する。
【0133】
図18は、本実施の形態による不点照明灯識別装置を示す概略ブロック図である。図18において、図1中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。
【0134】
本実施の形態も前記第1の実施の形態も基本的には同様の動作を行うが、両者が主として異なる所は、前記第1の実施の形態では、当該不点照明灯識別装置の全体が車両4に搭載されていたのに対し、本実施の形態による不点照明灯識別装置は、車両4に搭載される不点照明灯識別用データ収集装置31と、車両4に搭載されずに管理センター等に設置されるデータ分析装置32とで構成され、データ収集装置31からデータ収集装置31へのデータの入力を記憶媒体としてのメモリカード33を介して行うようにしている点である。なお、メモリカード33に代えて他の記憶媒体を用いてもよいことは、言うまでもない。
【0135】
本実施の形態では、データ収集装置31は、経路に沿って配設された複数の照明灯3のうち不点灯状態の照明灯3を識別するためのデータを収集するものであり、点灯検知部1と、DGPS受信機5と、操作部9と、マイクロコンピュータ等からなる書き込み制御部41と、該書き込み制御部41による制御下で前記データをメモリカード33に書き込むメモリカードライター42とを備えている。
【0136】
書き込み制御部41の動作の一例について、図19及び図20を参照して説明する。図19及び図20は、書き込み制御部41の動作の一例を示す概略フローチャートである。
【0137】
書き込み制御部41は、操作部9の開始操作に応答して動作を開始し、まず、DGPS受信機5から測位データ(時刻、緯度、経度)が入力されたか否かを判定し(ステップS71)、測位データが入力されるまで待つ。
【0138】
測位データが入力されると、書き込み制御部41は、メモリカードライター42を制御して、入力された測位データをメモリカード33に書き込む(ステップS72)。
【0139】
次に、書き込み制御部41は、操作部9により終了操作が行われたか否かを判定する(ステップS73)。終了操作が行われていなければステップS71に戻り、終了操作が行われていれば、書き込み制御部41は動作を終了する。データ収集装置31の使用者は、所望の経路を自動車で走行した後に、操作部9により終了操作を行う。
【0140】
書き込み制御部41は、図19中のステップS71〜S73の処理中に、所定周期毎に図20に示す割り込み処理を行う。
【0141】
この割り込み処理おいて、書き込み制御部41は、まず、点灯検知部1から点灯検知信号が入力されているか否かを判定する(ステップS74)。点灯検知信号が入力されていなければ、書き込み制御部41は、図20に示す割り込み処理を終了する。
【0142】
一方、点灯検知信号が入力されていれば、書き込み制御部41は、内蔵されているタイマーによって、現時点の時刻が点灯検知時刻としてメモリカード33に書き込まれるように、メモリカードライター42を制御し(ステップS75)、図20に示す割り込み処理を終了する。
【0143】
以上の動作によって、メモリカード33内には、測位データ及び点灯検知時刻が書き込まれる。測位データが時刻を含み、点灯検知時刻は点灯検知部1から点灯検知信号が入力された時刻を示しているので、メモリカード33内には、点灯検知部1の出力と車両4の位置情報とが時刻で互いに関連づけられて記録されることになる。
【0144】
再び図18を参照すると、データ分析装置32は、データ分析装置32によりメモリカード33に記録されたデータを分析して不点灯状態の照明灯3を識別するものであり、メモリカードリーダー51と、照明灯位置情報記憶部6と、マイクロコンピュータ等からなる処理部52と、メモリ8と、操作部53と、地図情報記憶部10と、表示制御部11と、表示部16とを備えている。
【0145】
処理部52の動作の一例について、図21を参照して説明する。図21は、処理部52の動作の一例を示す概略フローチャートである。
【0146】
処理部52は、操作部53の開始操作に応答して動作を開始し、まず、記憶部6内の照明灯位置情報の各レコードの照明灯IDを参照して前述した判定結果データをメモリ8内に作成し、判定結果データの全てのレコードの通過フラグ及び点灯検知フラグを全て0にリセットする(ステップS81)。
【0147】
次に、処理部52は、メモリカードリーダー51を介してメモリカード33から各測位データを読み出し、これらの測位データに基づいて、メモリ8内の判定結果データのうち通過した照明灯3に関連する通過フラグ(すなわち、通過した有効検知範囲を有するレコードの通過フラグ)を1にセットする(ステップS82)。
【0148】
次いで、処理部52は、メモリカードリーダー51を介してメモリカード33から各点灯検知時刻及び各測位データを読み出し、これらに基づいて時刻による補間処理を行うことによって、各点灯検知時刻に対応する車両4の位置(すなわち、点灯検知位置)を算出する(ステップS83)。
【0149】
その後、処理部52は、ステップS83で算出されたいずれかの点灯検知位置が照明灯位置情報のいずれかのレコードの有効検知範囲内の位置であれば、メモリ8内の判定結果データのうち当該照明灯3に関連する点灯検知フラグ(すなわち、判定結果データのうちその中に点灯検知位置を含む有効検知範囲を有するレコードの点灯検知フラグ)を1にセットする(ステップS84)。
【0150】
次に、処理部52は、メモリ8内の判定結果データを参照して、不点灯状態の照明灯3を示す照明灯IDを識別する(ステップS85)。
【0151】
次いで、処理部52は、メモリ8内の判定結果データを参照して、点灯状態の照明灯3を示す照明灯IDを識別する(ステップS86)。
【0152】
その後、処理部52は、メモリ8内の判定結果データを参照して、未検査の照明灯3を示す照明灯IDを識別する(ステップS87)。
【0153】
次に、処理部52は、ステップS85で識別された不点灯状態の照明灯3を示す照明灯IDを有するレコードの緯度及び経度を記憶部6から読み出してこれを不点灯状態の照明灯3の識別結果として表示制御部11に出力し、ステップS86で識別された点灯状態の照明灯3を示す照明灯IDを有するレコードの緯度及び経度を記憶部6から読み出してこれを点灯状態の照明灯3の識別結果として表示制御部11に出力し、ステップS87で識別された未検査の照明灯3を示す照明灯IDを有するレコードの緯度及び経度を記憶部6から読み出してこれを未検査の照明灯3の識別結果として表示制御部11に出力し(ステップS88)、動作を終了する。
【0154】
表示制御部11は、記憶部10から地図情報を読み込んで複数の照明灯3が配設されている領域の地図を表示部16に表示させるとともに、処理部52から出力された識別結果に基づいて、当該地図上において、不点灯状態の照明灯3の位置に例えば×印を表示させ、点灯状態の照明灯3の位置に例えば○印を表示させ、未検査の照明灯3の位置に例えば△印を表示させる。
【0155】
本実施の形態によれば、基本的に前記第1の実施の形態と同様の利点が得られる他、複数の車両4で複数の経路に沿った照明灯3を点検するような場合に、記憶部6,10、表示制御部11及び表示部16等を各車両4に重複して搭載する必要がなくなるので、コストダウンを図ることができるとともに、情報の管理等が容易となる。
【0156】
なお、本実施の形態において、データ収集装置31からデータ分析装置32へのデータの入力を、記憶媒体であるメモリカード33を介して行うのではなく、オンライン又は無線等の電送媒体を介してデータ分析装置32に送信するようにしてもよい。
【0157】
以上、本実施の形態の各実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。
【0158】
例えば、前述した各実施の形態は本発明による不点照明灯識別装置を道路照明灯について不点状態の照明灯を識別する装置に適用した例であったが、本発明は、道路照明灯以外の種々の照明灯の点検等にも適用することができる。
【0159】
また、前述した各実施例では、移動体として車両が用いられていたが、移動体は車両に限定されるものではなく、例えば、電車のトンネル内の照明灯の点検等を行う場合には、移動体は電車等であってもよい。
【0160】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、個々の照明灯にセンサを付設する必要がなくコストダウンを図ることができるとともに、手数を要することなく簡単に不点灯状態の照明灯を識別することができる不点照明灯識別方法及びその装置並びに不点照明灯識別用データ収集装置及びデータ分析装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態による不点照明灯識別装置を示す概略ブロック図である。
【図2】図1中の点灯検知部を示す概略ブロック図である。
【図3】本発明の第1の実施の形態による不点照明灯識別装置の使用状態を示す概略斜視図である。
【図4】カメラの視野角が50゜の場合にカメラの傾斜角を15゜〜25゜としたときの様子を示す図である。
【図5】カメラの視野角が70゜の場合にカメラの傾斜角を10゜〜30゜としたときの様子を示す図である。
【図6】図2中の点灯検知処理部の動作の一例を示す概略フローチャートである。
【図7】点灯検知処理部による図6に示す処理過程の画像の例を示す図である。
【図8】照明灯位置情報のデータ構造の一例を示す図である。
【図9】判定結果データのデータ構造の一例を示す図である。
【図10】図1中の処理部の動作の一例を示す概略フローチャートである。
【図11】図1中の処理部の動作の一例を示す他の概略フローチャートである。
【図12】図1中の処理部の動作の一例を示す更に他の概略フローチャートである。
【図13】本発明の第2の実施の形態における点灯検知処理部の動作を示す概略フローチャートである。
【図14】点灯検知処理部による図13に示す処理過程の画像の例を示す図である。
【図15】本発明の第3の実施の形態における点灯検知部を示す概略ブロック図である。
【図16】図15中の点灯検知処理部の動作の一例を示す概略フローチャートである。
【図17】本発明の第4の実施の形態における点灯検知部を示す概略ブロック図である。
【図18】本発明の第5の実施の形態による不点照明灯識別装置を示す概略ブロック図である。
【図19】図18中の書き込み制御部の動作の一例を示す概略フローチャートである。
【図20】図18中の書き込み制御部の動作の一例を示す他の概略フローチャートである。
【図21】図18中の処理部の動作の一例を示す概略フローチャートである。
【符号の説明】
1 点灯検知部
2 道路
3 照明灯
4 車両
5 DGPS受信機
6 照明灯位置情報記憶部
7,52 処理部
8 メモリ
10 地図情報記憶部
12 ステレオカメラユニット
12L,12R CCDカメラ
15,22 点灯検知処理部
16 表示部
21 照度計
31 データ収集装置
32 データ分析装置
33 メモリカード
41 書き込み制御部
42 メモリカードライター
51 メモリカードリーダー
Claims (8)
- 経路に沿って配設された複数の照明灯のうち不点灯状態の照明灯を識別する不点照明灯識別方法であって、
移動体に搭載され前記複数の照明灯の各々の付近に位置したときに当該照明灯からの照明光に基づいて当該照明灯の点灯状態を検知する点灯検知手段と、前記移動体の位置を示す移動体位置情報を得る移動体位置情報取得手段と、前記複数の照明灯の位置を示す照明灯位置情報を記憶した照明灯位置情報記憶手段と、を用い、
前記移動体を前記経路の少なくとも一部を含む所望の経路に従って移動させ、
前記点灯検知手段からの出力、前記移動体位置情報取得手段により得られた前記移動体位置情報、及び、前記照明灯位置情報記憶手段に記憶された前記照明灯位置情報に基づいて、前記複数の照明灯のうち前記移動体が当該照明灯の付近に位置しているときに前記点灯検知手段により点灯状態が検知されなかった照明灯を、不点灯状態の照明灯であると識別し、
前記点灯検知手段は、前記複数の照明灯のうち当該検出手段に対して所定範囲内に存在するとともに点灯している照明灯からの照明光を受けてこれに応じた信号を出力する検出手段と、該検出手段からの信号に基づいて当該照明灯の点灯状態を検知する点灯検知処理手段とを有し、
前記検出手段は、互いに略平行に略同一方向を向くように間隔をあけて配置された少なくとも2つのカメラを含む撮像手段であり、
前記点灯検知処理手段は、前記少なくとも2つのカメラからそれぞれ互いに同期して得られた複数の画像を処理して当該照明灯の点灯状態を検知し、
前記点灯検知処理手段は、前記複数の画像の各々における照明灯候補領域の位置に相当する位置をそれぞれ求める位置演算手段と、該位置演算手段により求められ前記複数の画像間で互いに対応する照明灯候補領域の位置に基づいて、前記少なくとも2つのカメラから当該互いに対応する照明灯候補領域に相当する対象物までの距離に相当する値を求める距離演算手段と、前記複数の画像間で互いに対応する照明灯候補領域の組のうちに、当該組に関して前記距離演算手段により求められた値が所定範囲内の値である組が存在することを必要条件として、当該照明灯の点灯状態を検知したと判定する判定手段と、を有する、
ことを特徴とする不点照明灯識別方法。 - 経路に沿って配設された複数の照明灯のうち不点灯状態の照明灯を識別する不点照明灯識別装置であって、
前記経路の少なくとも一部を含む所望の経路に従って移動する移動体に搭載される点灯検知手段であって、前記複数の照明灯の各々の付近に位置したときに当該照明灯からの照明光に基づいて当該照明灯の点灯状態を検知する点灯検知手段と、
前記移動体の位置を示す移動体位置情報を得る移動体位置情報取得手段と、
前記複数の照明灯の位置を示す照明灯位置情報を記憶した照明灯位置情報記憶手段と、
前記点灯検知手段からの出力、前記移動体位置情報取得手段により得られた前記移動体位置情報、及び、前記照明灯位置情報記憶手段に記憶された前記照明灯位置情報に基づいて、前記複数の照明灯のうち前記移動体が当該照明灯の付近に位置しているときに前記点灯検知手段により点灯状態が検知されなかった照明灯を、不点灯状態の照明灯であると識別する識別手段と、
を備え、
前記点灯検知手段は、前記複数の照明灯のうち当該検出手段に対して所定範囲内に存在するとともに点灯している照明灯からの照明光を受けてこれに応じた信号を出力する検出手段と、該検出手段からの信号に基づいて当該照明灯の点灯状態を検知する点灯検知処理手段とを有し、
前記検出手段は、互いに略平行に略同一方向を向くように間隔をあけて配置された少なくとも2つのカメラを含む撮像手段であり、
前記点灯検知処理手段は、前記少なくとも2つのカメラからそれぞれ互いに同期して得られた複数の画像を処理して当該照明灯の点灯状態を検知し、
前記点灯検知処理手段は、前記複数の画像の各々における照明灯候補領域の位置に相当する位置をそれぞれ求める位置演算手段と、該位置演算手段により求められ前記複数の画像間で互いに対応する照明灯候補領域の位置に基づいて、前記少なくとも2つのカメラから当該互いに対応する照明灯候補領域に相当する対象物までの距離に相当する値を求める距離演算手段と、前記複数の画像間で互いに対応する照明灯候補領域の組のうちに、当該組に関して前記距離演算手段により求められた値が所定範囲内の値である組が存在することを必要条件として、当該照明灯の点灯状態を検知したと判定する判定手段と、を有する、
ことを特徴とする不点照明灯識別装置。 - 前記移動体が車両であるとともに前記経路が道路による経路であることを特徴とする請求項2記載の不点照明灯識別装置。
- 前記点灯検知手段からの出力と前記移動体位置情報取得手段により得られた前記移動体位置情報とを互いに関連づけて記憶媒体に記録させる記録手段と、前記記憶媒体に記録された前記点灯検知手段からの出力及び前記移動体位置情報取得手段により得られた前記移動体位置情報を読み出して前記識別手段に供給する読み出し手段と、を備えたことを特徴とする請求項2又は3記載の不点照明灯識別装置。
- 前記識別手段により前記不点灯状態の照明灯であると識別された照明灯の位置を地図とともに当該地図上に表示する表示手段を備えたことを特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載の不点照明灯識別装置。
- 前記位置演算手段は、前記複数の画像の各々における前記照明灯候補領域を求める照明灯候補領域演算手段を含むことを特徴とする請求項2乃至5のいずれかに記載の不点照明灯識別装置。
- 前記照明灯候補領域演算手段は、前記複数の画像の各々を所定の閾値で2値化する2値化処理手段と、該2値化処理手段により2値化された各画像に対してラベリングを行うラベリング手段と、前記2値化された各画像のラベル領域のうち所定大きさ以上のラベル領域を前記照明灯候補領域として求める手段と、を有することを特徴とする請求項6記載の不点照明灯識別装置。
- 前記位置演算手段は、前記複数の画像の差分画像を求める差分処理手段と、該差分処理手段により求められた差分画像を所定の閾値で2値化する2値化処理手段と、該2値化処理手段により2値化された画像に基づいて、前記複数の画像間で互いに対応する照明灯候補領域をほぼちょうど包含する範囲を求める範囲演算手段と、前記複数の画像の各々における前記範囲演算手段により求められた範囲内の領域の重心をそれぞれ求める重心演算手段と、を有することを特徴とする請求項2乃至5のいずれかに記載の不点照明灯識別装置。
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