JP4961414B2

JP4961414B2 - 監視装置

Info

Publication number: JP4961414B2
Application number: JP2008309195A
Authority: JP
Inventors: 利英清水
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2008-12-04
Filing date: 2008-12-04
Publication date: 2012-06-27
Anticipated expiration: 2028-12-04
Also published as: JP2010136031A

Description

この発明は、複数の撮像装置を用いて道路交通の渋滞末尾を検知する監視装置に関するものである。

従来の交通状況の監視装置として、ズーミングや旋回可能な撮像手段を備え、交通状況判定手段が渋滞等を検知した場合に、その画角より手前の画角のプリセット位置を選択して渋滞末尾の映像が得られるように動作して、渋滞の延伸状況を把握するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。また、所定の観測位置から特定方向に複数の視野を撮像して車列等の後尾位置を抽出し、ズームレンズの焦点調節機構及びカメラの俯角調節機構を作動させてカメラの視野を切り替えながら車列の最後尾を計測し、車列長の計測精度を向上した物体認識装置がある（例えば、特許文献２参照）。

特開２００４−２６０４９６号公報（第６〜７頁、図６）特開平１０−２６９３６２号公報（第１３〜１４頁、図２０〜２５）

上記特許文献１のような従来技術においては、撮像手段に対し画角制御及び旋回制御を行い、渋滞の延伸に伴って視野を変更していくことで、渋滞の延伸状況等の把握を可能としているが、予め設定されたズーム量と旋回範囲を超えた場合には渋滞末尾の判定ができないという課題があった。また、上記特許文献２のような従来技術においても、予め指定された範囲を超えた場合には渋滞末尾の判定が行えなくなるという課題があった。

この発明は上記のような従来技術の課題を解決するためになされたものであり、渋滞の長さに柔軟に対応することができ、しかも渋滞の末尾位置を高精度で検知し得る監視装置を提供することを目的としている。

この発明に係る監視装置は、監視対象の撮像手段、この撮像手段の視野を制御するカメラ制御手段、及び上記撮像手段の出力信号から対象物を認識しその認識情報から交通状況の判定可否を判定しその結果を上記認識情報と共に出力する交通状況判定手段をそれぞれ有してなり、上記撮像手段が互いに所定距離離れた位置となるように設けられた複数の監視部と、上記交通状況判定手段の出力情報に判定可の情報が含まれているときに該出力情報から渋滞末尾の位置を求めその結果を出力し得る交通状況確認手段と、この交通状況確認手段及び上記複数の監視部の各交通状況判定手段の間に、各交通状況判定手段の出力情報を取得し得るように設けられ、取得した上記監視部の出力情報に応じて、当該監視部もしくは他の監視部のカメラ制御手段に対して判定に適した視野に変更する信号を出力し、他の監視部の出力情報を取得するとともに上記交通状況確認手段に上記取得した出力情報を伝送する情報統合手段と、を備え、上記情報統合手段は、上記交通状況判定手段による交通状況判定が不可の場合には、当該監視部における撮像手段の視野を変更し得るかどうかのチェックを行い、変更可能のときは上記カメラ制御手段により視野を変更して上記交通状況判定手段における交通状況判定を可として上記交通状況判定手段の出力情報を上記交通状況確認手段へ伝送するとともに、上記カメラ制御手段による視野の変更によっても上記交通状況判定手段における交通状況判定が不可となるときは他の監視部における上記交通状況判定手段の出力が利用可能かどうかのチェックを行い、利用可能であれば上記交通状況判定手段の出力情報を上記交通状況確認手段へ伝送するものである。

この発明においては、交通状況確認手段と複数の監視部の各交通状況判定手段の間に、各交通状況判定手段の出力情報を取得し得るように設けられた情報統合手段が、交通状況判定手段による交通状況判定が不可の場合には、当該監視部における撮像手段の視野を変更し得るかどうかのチェックを行い、変更可能のときはカメラ制御手段により視野を変更して交通状況判定手段における交通状況判定を可として交通状況判定手段の出力情報を交通状況確認手段へ伝送するとともに、カメラ制御手段による視野の変更によっても上記交通状況判定手段における交通状況判定が不可となるときは他の監視部における交通状況判定手段の出力が利用可能かどうかのチェックを行い、利用可能であれば上記交通状況判定手段の出力情報を交通状況確認手段へ伝送するようにしたので、渋滞の長さに対する対応範囲が広がり、しかも渋滞末尾の判定に適した監視部が選択されることにより渋滞末尾の位置を高い精度で得ることができる。

実施の形態１．
図１〜図３は、この発明の実施の形態１に係る監視装置を説明する図であり、図１は監視装置の要部構成を概略的に示すブロック図、図２は図１に示された撮像装置の設置例及び各撮像装置の撮像領域を説明する図、図３は図１に示された情報統合手段の動作の要部を概略的に示す動作フロー図である。なお、各図を通じて同一符号は同一部分を示している。図において、監視装置１００は第１の監視部１と、第２の監視部２と、例えば車両の流れ、事故の発生、渋滞の状況等交通状況を確認するための表示手段（図示省略）などを有すると共に、後述する情報統合手段１４から所定の出力情報を受けたときに、その出力情報から渋滞末尾位置を求めてその結果を上記表示手段に出力し得る交通状況確認手段３から構成されている。

上記第１の監視部１は視野を変更するためのズーミングによる画角制御及び旋回制御が可能なカメラを用いて構成され、監視対象を撮像して出力信号を導出する撮像手段１１と、この撮像手段１１の画角制御（ズーミング）及び旋回制御を行うカメラ制御手段１２と、撮像手段１１の出力信号から対象物を認識しその認識情報から交通状況の判定可否を判定し、その結果を上記認識情報と共に出力する交通状況判定手段１３と、この交通状況判定手段１３による出力情報に例えば渋滞末尾の判定不可の情報が含まれるときに、判定に更に適した視野を得るためにカメラ制御手段１２に画角制御及び旋回制御を行わせるために必要な信号を出力し、あるいは撮像手段１１に隣接する他の撮像手段に対応する出力情報を適宜取得または参照して、例えば渋滞末尾の判定が判定可の情報を含むときに該出力情報を交通状況確認手段３に伝送する情報統合手段１４などから構成されている。

上記交通状況判定手段１３は、撮像手段１１の出力信号から対象物を認識し、その認識情報を出力する認識手段１３１と、この認識手段１３１の認識情報から交通状況の判定可否を判定する判定手段１３２と、この判定手段１３２の判定結果を上記認識手段１３１の認識情報と共に出力する出力手段１３３から構成されている。なお、この実施の形態１では、第２の監視部２も第１の監視部１と同様の、撮像手段２１と、カメラ制御手段２２と、認識手段２３１、判定手段２３２及び出力手段２３３からなる交通状況判定手段２３と、情報統合手段２４とから構成されている。そして、双方の情報統合手段１４、２４は互いに連係されており、特に限定されるものではないが、例えばデフォルトでは第１の監視部１の情報統合手段１４が親として機能し、第２の監視部２の情報統合手段２４が子として機能するように制御される。

また、隣接する撮像手段１１、２１は、図２に示すように撮像画面１１ａを得る撮像領域Ａ、及び撮像画面２１ａを得る撮像領域Ｂの間に、道路４の長さ方向に切れ目が生じない間隔となるように互いに所定距離離して設置され、第１、第２の監視部１、２の監視領域が分担されている。なお、撮像領域Ａ、Ｂは、画面上の位置と地上の位置が対応されていれば、カメラを予め設定された範囲内で最大限に旋回したときの撮像範囲でも良いし、旋回したときに一部の撮像範囲が重複するようにしても良い。

また、ここでは発明の理解を容易にするために、監視装置１００を第１の監視部１（自監視部）と第２の監視部２（他監視部）の２台用いて構成した場合について例示しているが、上記のような監視部の数、特に撮像手段の数は、例えば予想される渋滞の最大長さ、あるいは過去の最長の渋滞等に応じて適宜必要数を増設することができる。また、認識手段１３１、２３１による車両や動体等対象物の認識手法、及び判定手段１３２、２３２による車両の移動速度や流れ、渋滞発生等の交通状況の判定が可能か否かを判定する手法、認識手段１３１、２３１による認識情報から渋滞末尾位置や渋滞の長さを検出する手法等は、何れも例えば既存の技術等を適宜用いて構成することができる。

次に、上記のように構成された実施の形態１の動作について説明する。撮像手段１１は情報統合手段１４によって決められた方向及び画角となるようにカメラ制御手段１２によって旋回制御及び画角制御された視野を撮像している。この撮像手段１１に所定距離離れた位置に設置された撮像手段２１も同様に情報統合手段２４によって決められた方向及び画角となるようにカメラ制御手段２２によって旋回制御及び画角制御されている。情報統合手段１４は、自監視部である第１の監視部１に設けられた交通状況判定手段１３の出力情報を常時取得する一方、他監視部である第２の監視部２の交通状況判定手段２３の出力情報を情報統合手段２４を介して常時取得しており、事故や渋滞が発生していない状態では、例えば第１の監視部１に具備された撮像手段１１の映像のみ、あるいは他監視部の情報統合手段２４を介して伝送された撮像手段２１の映像が撮像手段１１の映像と並べて交通状況確認手段３に表示されている。

一方、情報統合手段１４が、交通状況判定手段１３から得た出力情報に、例えば「判定可」に対応する情報が含まれる場合、具体的には、撮像手段１１の出力信号から認識手段１３１が車両等の対象物を認識し、その認識情報に基づいて判定手段１３２が交通状況としての渋滞末尾を判定可能と判定し、出力手段１３３がその判定結果と共に認識手段１３１の認識情報を出力したときには、図３のステップＳ２の条件での結果がＹｅｓとなり、情報統合手段１４は交通状況確認手段３に対して交通状況判定手段１３から得た出力情報を伝送し、交通状況確認手段３は渋滞末尾Ｃ（図２）の位置等を算出して渋滞の長さと共に図示していない表示手段に出力する（ステップＳ３）。

また、図３のステップＳ２の条件による結果がＮｏの場合、情報統合手段１４は交通状況の判定を行うに最適な視野または画角を得るために、ステップＳ４にて撮像手段１１の当初のカメラの旋回位置及び画角から視野を変更し得るものかをチェックし、Ｙｅｓの場合、カメラ制御手段１２に対して撮像手段１１の旋回制御及び画角制御を行なわせるための制御信号を出力して視野を変更する（ステップＳ５）。

上記ステップＳ５を経た後、カメラ制御手段１２により撮像手段１１を旋回制御及び画角制御しても判定手段１３２に最適な視野を得ることができず、交通状況判定が不可となる場合、即ちステップＳ２及びステップＳ４が何れもＮｏとなる場合は、情報統合手段１４はステップＳ６で上流側に隣接する他監視部である第２の監視部２の情報統合手段２４を経由して交通状況判定手段２３の出力が利用可能か、即ち「判定可」に対応する情報が含まれるかをチェックする。その結果が利用可能（Ｙｅｓ）の場合、情報統合手段１４は第２の監視部２の出力手段２３３による出力情報を情報統合手段２４を経由して取得し（ステップＳ７）、ステップＳ２を経てステップＳ３で交通状況確認手段３に対して出力情報を伝送し、交通状況確認手段３は渋滞末尾の位置を求めて図示していない表示手段に出力する。

なお、ステップＳ６での結果がＮｏの場合、情報統合手段１４は隣接する第２の監視部２の情報統合手段２４を経由して、ステップＳ８にてカメラ制御手段２２に対して視野を変更するための信号を送信し、カメラ制御手段２２は撮像手段２１に対して旋回制御及び画角制御を行う。そして、ステップＳ２に戻り、隣接する撮像手段２１で撮像された新たな視野に対応する画像情報が判定手段２３２において判定可能であった場合、ステップＳ３において、出力手段２３３の出力情報を情報統合手段２４経由で情報統合手段１４が得ることにより、交通状況確認手段３において渋滞末尾位置が検出、表示される。
ステップＳ２で交通状況が判定不可の場合に、ステップＳ４で自撮像手段の視野が制御可能かどうかを判断することなしに、他の監視部の判定出力が利用可能かどうかを判定するようにしてもよい。その場合に、渋滞末尾を判定可能な監視部があれば、その監視部の情報により、渋滞末尾を判定する。ある監視部（監視部Ａと呼ぶ）では渋滞末尾が判定不可であり、その上流の監視部（監視部Ｂと呼ぶ）では渋滞を検出していない場合は、監視部Ａの撮像手段を制御して視野を変更し、渋滞末尾が判定可能かどうか調べる。監視部Ａで視野を変更しても渋滞末尾が判定不可の場合は、監視部Ｂで視野を変更して渋滞末尾が判定可能かどうか調べる。

なお、上記説明では監視部の数が２組で構成された、最も単純化された例を示したが、必要に応じて監視部を３組以上とすることで渋滞の長さが長い場合でも対応できることは明らかである。また、各監視部の中身を互いに同様の構成としたが、例えば交通状況判定手段１３、２３を共用化し、１つの交通状況判定手段で複数の撮像手段の出力を処理するようにしてもよい。また、第１の監視部１の情報統合手段１４が、所定のタイミングで他の全ての情報統合手段を順次参照するように構成することで、渋滞の先頭が第ｎ番目の監視部の監視領域内で発生しているような場合にも柔軟に対応して、渋滞の先頭位置及び末尾位置を検知するように構成できる。

上記のように、実施の形態１によれば、交通状況確認手段３と第１及び第２の監視部１、２の各交通状況判定手段１３、２３の間に設けられた情報統合手段１４が、各交通状況判定手段１３、２３の出力情報を取得し、取得した出力情報に応じて該当するカメラ制御手段１２または２２に対して判定に適した視野に変更する信号を出力し、あるいは交通状況判定手段１３、または２３の出力情報に判定可の情報が含まれるときには交通状況確認手段３にその出力情報を伝送して渋滞末尾位置を検出するようにしたので、渋滞状況の判定に最良の撮像手段を選択でき、渋滞末尾を高い精度で検知することができる。また、隣接する撮像手段１１、２１の監視領域を道路４の長さ方向に切れ目がないように設け、情報統合手段１４が双方の交通状況判定手段１３、２３から得られる出力情報を統合し、得られた出力情報に応じてカメラ制御手段１２、または２４を画角制御及び旋回制御を行って判定に適した視野を得るようにしたので渋滞末尾を切れ目なく高精度に検知することができる。

実施の形態２．
上記実施の形態１では、特に、監視部の数を多数備えた場合、渋滞末尾位置の検知に寄与しない監視部が生じることとなる。
そこで、この発明の実施の形態２に係る監視装置は、渋滞末尾位置の検知に寄与しない監視部については、その間省電力動作するようにしたものである。具体的には、図１に示す情報統合手段１４が、第２の監視部２の情報統合手段２４より得た交通状況判定手段２３の出力情報に交通状況の「判定不可」の情報が含まれた場合に、情報統合手段１４は情報統合手段２４を経由してカメラ制御手段２２により、撮像手段２１を省電力動作するように制御する。このように構成した結果、実施の形態２によれば、実施の形態１の効果に加えて、渋滞末尾位置の精度に供さないこの例では第２の監視装置２の電力消費量を抑制することができるという効果が得られる。

実施の形態３．
この発明の実施の形態３に係る監視装置は、実施の形態１に係る図１と同様の構成において、第２の監視部２の情報統合手段２４が、第１の監視部１の情報統合手段１４より該第１の監視部１が判定しようとする渋滞等交通状況の精度向上に第２の監視部２を使用しない情報を得た場合に、情報統合手段２４はカメラ制御手段２２を用いて撮像手段２１に対して画角制御及び旋回制御を行い、第１の監視部１が判定しようとする交通状況とは異なる対象に設定することで、第２の監視部２を異なる交通状況を監視する目的で使用できる機能を付加したものである。その他の構成は実施の形態１と同様であるので説明を省略する。

上記のように構成された実施の形態３においては、例えば渋滞が発生していない場合、あるいは複数の撮像装置または監視部の内、渋滞等交通状況の精度向上に必要がなくなっているものがあるときに、他の監視部が分担している監視領域での交通状況の監視ができるので、設備の利用効率を向上できるという実施の形態１に加えた更なる効果が得られる。なお、その場合において、必要に応じて実施の形態２の機能を更に付加できることは言うまでもない。

実施の形態４．
図４は、この発明の実施の形態４に係る監視装置の要部構成を概略的に示すブロック図である。図において、第１の監視部１には画角記憶手段１５が、第２の監視部２には画角記憶手段２５がそれぞれ設けられている。画角記憶手段１５及び画角記憶手段２５には、それぞれ第１の監視部１及び第２の監視部２に対して予め複数の路面監視を行うために設定された旋回位置情報を含む複数の画角情報が記憶されている。その他の構成は上記実施の形態１と同様であるので説明を省略する。

上記のように構成された実施の形態４においては、第１の監視部１が行おうとする渋滞末尾の検出など、交通状況の判定精度の向上に第２の監視部２を使用しない場合に、情報統合手段２４を経由してカメラ制御手段２２に対し画角記憶手段２５より現在の画角とは異なる画角情報を読み出すよう指示し、カメラ制御手段２２は撮像手段２１を画角制御及び旋回制御を行うことで、第１の監視部１及び第２の監視部２を共に異なる視野により交通状況を監視する目的で使用することができる。このため、監視装置の交通状況判定に供する実稼働時間を向上することができるという効果が得られる。なお、情報統合手段１４が第１の監視部１の交通状況判定手段１３による交通状況の精度が予め設定された精度に達しない情報を出力手段１３３から得た場合に、画角記憶手段１５より現在の画角とは異なる画角情報を読み出し、その画角情報に基づいてカメラ制御手段１２は撮像手段１１を画角制御（ズーミング）及び旋回制御を行うようにしてもよい。

なお、上記実施の形態１〜４では、情報統合手段１４、及び情報統合手段２４を第１の監視部、及び第２の監視部にそれぞれ備えた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば第１の監視部１の１箇所に機能をまとめて設け、あるいは複数の監視部と交通状況確認手段３の間の１箇所に機能をまとめて設け、あるいは交通状況確認手段３の中に機能をまとめて設けるようにしてもよい。その他、この発明の範囲内で種々の変形や変更ができることは言うまでもない。

この発明の実施の形態１に係る監視装置の要部構成を概略的に示すブロック図。図１に示された情報統合手段の動作の要部を概略的に示す動作フロー図。図１に示された撮像装置の設置例及び各撮像装置の撮像流域を説明する図。この発明の実施の形態４に係る監視装置の要部構成を概略的に示すブロック図。

符号の説明

１００監視装置、１第１の監視部、１１撮像手段、１２カメラ制御手段、１３交通状況判定手段、１３１認識手段、１３２判定手段、１３３出力手段、１４情報統合手段、１５画角記憶手段、２第２の監視部、２１撮像手段、２２カメラ制御手段、２３交通状況判定手段、２３１認識手段、２３２判定手段、２３３出力手段、２４情報統合手段、２５画角記憶手段、３交通状況確認手段、４道路、Ａ、Ｂ撮像領域、Ｃ渋滞末尾。

Claims

監視対象を撮像して出力信号を導出する撮像手段、この撮像手段の視野を制御するカメラ制御手段、及び上記撮像手段の出力信号から対象物を認識しその認識情報から交通状況の判定可否を判定しその結果を上記認識情報と共に出力する交通状況判定手段をそれぞれ有してなり、上記撮像手段が互いに所定距離離れた位置となるように設けられた複数の監視部と、
上記交通状況判定手段の出力情報に判定可の情報が含まれているときに該出力情報から渋滞末尾の位置を求めその結果を出力し得る交通状況確認手段と、
この交通状況確認手段及び上記複数の監視部の各交通状況判定手段の間に、各交通状況判定手段の出力情報を取得し得るように設けられ、取得した上記監視部の出力情報に応じて、当該監視部もしくは他の監視部のカメラ制御手段に対して判定に適した視野に変更する信号を出力し、他の監視部の出力情報を取得するとともに上記交通状況確認手段に上記取得した出力情報を伝送する情報統合手段と、
を備え、
上記情報統合手段は、上記交通状況判定手段による交通状況判定が不可の場合には、当該監視部における撮像手段の視野を変更し得るかどうかのチェックを行い、変更可能のときは上記カメラ制御手段により視野を変更して上記交通状況判定手段における交通状況判定を可として上記交通状況判定手段の出力情報を上記交通状況確認手段へ伝送するとともに、上記カメラ制御手段による視野の変更によっても上記交通状況判定手段における交通状況判定が不可となるときは他の監視部における上記交通状況判定手段の出力が利用可能かどうかのチェックを行い、利用可能であれば上記交通状況判定手段の出力情報を上記交通状況確認手段へ伝送することを特徴とする監視装置。
上記複数の撮像手段は、各撮像領域を繋いだときに道路の長さ方向に切れ目が生じない間隔で設置されていることを特徴とする請求項１に記載の監視装置。
上記交通状況判定手段は、上記撮像手段の出力信号から対象物を認識し、認識情報を出力する認識手段と、この認識手段の認識情報から交通状況の判定可否を判定する判定手段と、この判定手段の判定結果を上記認識手段の認識情報と共に出力する出力手段からなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の監視装置。
上記情報統合手段は、所定の監視部の交通状況判定手段からの出力情報に判定不可の情報が含まれるとき、隣接する監視部の撮像手段に対応する出力情報を順次参照するようにしたことを特徴とする請求項１から請求項３の何れかに記載の監視装置。
上記複数の監視部の内、交通状況の判定に供されていない監視部があったときに、当該監視部を省電力動作させるようにしたことを特徴とする請求項１から請求項４の何れかに記載の監視装置。
上記複数の監視部の内、交通状況の判定に供されていない監視部があったときに、当該監視部を交通状況の判定に供されている監視部の監視領域とは異なる監視領域の交通状況の判定に用いるようにしたことを特徴とする請求項１から請求項５の何れかに記載の監視装置。
上記複数の監視部を、予め指定された複数の路面の交通状況の判定に用い得るようにしたことを特徴とする請求項１から請求項６の何れかに記載の監視装置。
上記カメラ制御手段は、ズーミングによる画角制御、または旋回制御によって視野を変更するものであることを特徴とする請求項１から請求項７の何れかに記載の監視装置。