JP5448602B2 - 車両検知装置、交通情報提供システム、車両検知方法および車両検知プログラム - Google Patents
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Description
画像センサにより得られる画像に基づいて算出される車両の位置は最大で±5M(メートル)程度の誤差を含む。この誤差は、画像センサでは補正できない。
しかし、車両の位置情報が誤差を含む場合、車両の位置情報が対象エリア外の位置を示してしまい、実際には対象エリア内にいる車両の情報を各ドライバーに通知することができない可能性がある。また、車両の現在位置として実際より交差点から離れた地点を各ドライバーに通知してしまう可能性がある。
道路画像から得られた走行車両の情報を車両情報として入力し、入力した車両情報に基づいて前記走行車両の位置をCPU(Central Processing Unit)を用いて車両位置として特定する車両位置特定部と、
前記車両位置特定部により特定された車両位置が道路内の位置であるかCPUを用いて判定する車両位置判定部と、
前記車両位置判定部により前記車両位置が道路内の位置であると判定された場合に前記車両位置を前記走行車両の現在位置として記憶する記憶部であって前記走行車両の現在位置と共に前記走行車両の過去位置を記憶する車両位置記憶部と、
前記車両位置判定部により前記車両位置が道路外の位置であると判定された場合、前記車両位置記憶部に記憶された前記走行車両の過去位置に基づいて道路内の特定位置をCPUを用いて補正位置として決定し、決定した補正位置を前記走行車両の現在位置として前記車両位置記憶部に記憶する車両位置補正部とを備える。
道路画像を処理する画像処理装置により得られる走行車両の車両情報に基づいて走行車両の車両位置を特定し、特定した車両位置を含んだ交通情報をドライバーに提供する交通情報提供システムについて説明する。
実施の形態1における交通情報提供システム100の概要について、図1に基づいて以下に説明する。
画像センサ110およびDSRC路側機111は、道路の進行方向と逆向き、つまり、道路を走行する各車両(以下、「走行車両101」という)と対向する向きで設置される。例えば、四差路の交差点では、画像センサ110およびDSRC路側機111が交差点への進入地点となる4か所に設置される。なお、路側の通信媒体はDSRCに限らず、光ビーコン、携帯電話、その他の新メディアなどであっても良い。
情報判定装置200は、画像センサデータ処理装置120により生成された画像センサデータ192に基づいて各走行車両101の走行位置をCPUを用いて判定し、各走行車両101の位置を示すデータ(以下、「メッシュ地図データ293」という)をCPUを用いて生成する。
交通情報提供装置130は、情報判定装置200により生成されたメッシュ地図データ293に基づいて交通情報193をCPUを用いて生成する。交通情報193は、各方向から交差点に進入してくる各走行車両101の走行レーン(車線)や交差点(停止線)までの距離など、交通状況についての各種情報を示すデータである。
各走行車両101のITS車載器は、交通情報193を受信し、受信した交通情報193をカーナビゲーションシステム(以下、「カーナビ」という)に出力して運転者に交通事故(右折車と直進車との衝突事故、左折時の自動二輪車巻き込み事故など)の防止を促す。なお、車載側の通信媒体はDSRCに限らず、光ビーコン、携帯電話、その他の新メディアなどであっても良い。
実施の形態1における交通情報提供方法について、図2に基づいて以下に説明する。
画像センサ110は、道路を撮像して道路画像191を取得し、取得した道路画像191を画像センサデータ処理装置120に送信する。
画像センサデータ処理装置120は、画像センサ110から送信された道路画像191を受信し、受信した道路画像191を画像処理する。
画像センサデータ処理装置120は、画像処理により、道路画像191に映る走行車両101を検出し、検出した走行車両101の情報を取得する。
例えば、画像センサデータ処理装置120は、走行車両101を識別するID、走行車両101の車種や走行速度、画像センサ110から走行車両101への視線角度などの情報を取得する。
画像センサデータ処理装置120は、取得した各種情報を画像センサデータ192として情報判定装置200に送信する。
情報判定装置200は、画像センサデータ処理装置120から送信された画像センサデータ192を受信し、受信した画像センサデータ192に基づいてメッシュ地図データ293を生成し、生成したメッシュ地図データ293を交通情報提供装置130に送信する。
メッシュ地図データ293は、走行車両101を検知する対象エリアをメッシュ状に区切って表した地図(以下、「メッシュ地図293a」という)を用いて各走行車両101の位置を表す。走行車両101を検知する対象エリアとは、例えば、道路のうち交差点手前の所定範囲である。
S130の詳細を車両検知方法(図4参照)として後述する。
交通情報提供装置130は、情報判定装置200から送信されたメッシュ地図データ293を受信し、メッシュ地図データ293やレーン情報(右折、左折、直進)などに基づいて交通情報193を生成する。
交通情報提供装置130は、交通情報193をDSRC路側機111を介して走行車両101のITS車載器に送信したり、交通情報193を道路の電光掲示板に表示したりすることにより、運転者に交通情報193を提供する。
誤差を含んだ情報に基づいて走行車両101の位置を算出してしまうと、間違った交通情報193を提供してしまい、運転の安全性を低下させてしまう可能性がある。
また例えば、交差点までの距離が実際より遠い地点を走行車両101の位置としてしまう「距離の誤検知」は運転の安全性を確保するために好ましくない。
情報判定装置200は、「走行車両101の検知漏れ」や「距離の誤検知」を考慮してメッシュ地図データ293を生成するという特徴を有する。
実施の形態1における情報判定装置200の機能構成について、図3に基づいて以下に説明する。
検知車両履歴ファイル291、車両寸法テーブル292、メッシュ地図データ293および画像センサデータ192(図示省略)は判定装置記憶部290に記憶されるデータの一例である。
車両寸法テーブル292は、車両の大きさを車種毎に示す。車両寸法テーブル292の各値は予め設定されるものとする。
メッシュ地図データ293は、対象エリアをメッシュ状に区切って表したメッシュ地図293aを用いて各走行車両101の位置を示す。
検知車両情報生成部210は、画像センサデータ192に含まれるデータ値を用いて最新の検知車両情報291nを生成し、最新の検知車両情報291nを検知車両履歴ファイル291に追加する。但し、検知車両情報291nの一部(後述する車両座標値)は検知車両情報生成部210によって設定されず未設定である。
例えば、座標計算部220は、視線角度値に基づいて、道路の幅方向における位置を示す幅方向座標値(後述する「x1」)と道路の進行方向における位置を示す進行方向座標値(後述する「y1」)とを第1の車両位置として特定する。
また、座標計算部220は、走行速度値に基づいて、進行方向座標値(後述する「y2」)を第2の車両位置として特定する。
例えば、座標計算補正部230は、走行車両101の過去位置の幅方向座標値(後述する「X’」)を含んだ位置を補正位置として決定し、決定した補正位置を走行車両101の現在位置として最新の検知車両情報291nに設定する。
実施の形態1における情報判定装置200の車両検知方法について、図4に基づいて以下に説明する。車両検知方法として説明する以下の処理は、交通情報提供方法のS130の詳細である。
座標計算部220は検知車両情報291nに含まれる画像センサ110の視線角度値に基づいて車両座標値(x1、y1)を算出し(S220)、検知車両情報291nに含まれる車両速度値に基づいて車両座標値「y2」を算出する(S221)。
座標計算補正部230は、道路の幅方向の座標値「x1」が対象エリア内(道路内)の値であるか判定する(S230)。
「x1」が対象エリア内の値である場合(YES)、座標計算補正部230は「x1」を現在の車両座標値「X」として検知車両情報291nに設定する(S231)。
「x1」が対象エリア外の値である場合(NO)、座標計算補正部230は前回の車両座標値「X’」を現在の車両座標値「X」として検知車両情報291nに設定する(S232)。
座標計算補正部230は、道路の進行方向の座標値「y1」「y2」とのうちどちらが交差点(停止線)に近い値であるかを判定する(S240)。
「y1」の方が交差点に近い値である場合、座標計算補正部230は「y1」を現在の車両座標値「Y」として検知車両情報291nに設定する(S241)。
「y2」の方が交差点に近い値である場合、座標計算補正部230は「y2」を現在の車両座標値「Y」として検知車両情報291nに設定する(S242)。
メッシュ地図情報部240は、検知車両情報291nに基づいてメッシュ地図データ293を更新する(S250)。
検知車両情報生成部210は、画像センサデータ処理装置120から送信された画像センサデータ192を受信する。
検知車両情報生成部210は、受信した画像センサデータ192から所定のデータ値を抽出し、抽出したデータ値を設定して最新の検知車両情報291nを生成する。
検知車両情報生成部210は、生成した検知車両情報291nを検知車両履歴ファイル291に追加する。
S210について図5に基づいて以下に説明する。
例えば、画像センサデータ処理装置120により道路画像191から3台の走行車両101が検出された場合、画像センサデータ192には3台分のデータ値が含まれる。
図5の画像センサデータ192は、1台分のデータ値を示している。
「車種番号」は、走行車両101の車種を識別する番号を示す。
「車両ID」は、走行車両101を識別する番号を示す。
「停止線距離」は、交差点手前の停止線から走行車両101までの距離を示す。
「車両速度」は、走行車両101の走行速度を示す。
「視線角度(俯角)」は、走行車両101を見下ろす画像センサ110を視点として画像センサ110から走行車両101への視線方向のうち上下方向の角度(水平面と成す角度)を示す。
「視線角度(方位角)」は、走行車両101を見下ろす画像センサ110を視点として画像センサ110から走行車両101への視線方向のうち左右方向の角度(道路の進行方向を表す軸を含む垂直面と成す角度)を示す。
「車種」は、“大型”“普通”“小型”また“二輪”を示す。
「幅」および「長さ」は、車両の大きさを示す。
図5の検知車両履歴ファイル291は、1台の1回分のデータ値を示す。
また、検知車両情報生成部210は、画像センサデータ192の「車種番号」に対応する車両の「幅」および「長さ」を車両寸法テーブル292から取得し、取得した「幅」「長さ」を検知車両履歴ファイル291の「車両サイズ(幅)」「車両サイズ(長さ)」に追加して設定する。
「X軸プロット値」および「Y軸プロット値」は、座標計算補正部230により設定される(図4のS230〜S242参照)。
座標計算部220は、最新の検知車両情報291nに含まれる視線角度(俯角)および視線角度(方位角)に基づいて、走行車両101の座標値(車両座標値)(x1、y1)を算出する。
「x1」は道路の幅方向における座標値(幅方向座標値)を示し、「y1」は道路の進行方向における座標値(進行方向座標値)を示す。
S220について、図6および図7に基づいて以下に説明する。
また、道路の進行方向を「y軸」、垂直方向を「z軸」とする。
また、道路の幅方向を「x軸」とし、y軸と停止線102との交点を「原点O」とする。
走行車両101の進行方向座標値「y1」は「Ly−Lo」で求まる。
座標計算部220は、前回の検知車両情報291oに含まれる進行方向座標値(Y軸プロット値)「Y’」と最新の検知車両情報291nに含まれる車両速度とに基づいて、走行車両101の進行方向座標値「y2」を算出する。
S221について、図8に基づいて以下に説明する。
また、前回の進行方向座標値「Y’」が示す地点(前回地点)に位置する走行車両101oを破線で表し、最新の検知車両情報291nの車両速度に基づく進行方向座標値「y2」が示す地点(現在地点)に位置する走行車両101nを実線で表す。
走行車両101の進行方向座標値「y2」は「Y’−Δy」で推定させる。
座標計算補正部230は、S220において算出された幅方向座標値「x1」が対象エリア内(道路内)の値であるか、あるいは幅方向座標値「x1」が対象エリア外(道路外)の値であるか判定する。
幅方向座標値「x1」が対象エリア内(道路内)の値である場合(YES)、処理はS231に進む。
幅方向座標値「x1」が対象エリア外(道路外)の値である場合(NO)、処理はS232に進む。
座標計算補正部230は、幅方向座標値「x1」(または、対応するメッシュ地図293a内の座標値)を最新の検知車両情報291nの「X軸プロット値」に設定する。
S231の後、処理はS240に進む。
座標計算補正部230は、前回の検知車両情報291oのX軸プロット値「X’」を最新の検知車両情報291nの「X軸プロット値」に設定する。
S232の後、処理はS240に進む。
S230〜S232について、図9に基づいて以下に説明する。
停止線102から下流方向(進行方向と反対の方向)の所定範囲の道路部分を対象エリアとする。対象エリアの幅を道路幅と同じとし、対象エリアの長さを30m程度とする。
また、最新の検知車両情報291nに設定される車両座標値(X、Y)が示す地点に位置する走行車両101を実線で表す。
そこで、座標計算補正部230は、幅方向座標値「x1」が対象エリア外の値である場合、前回の画像センサデータ192の取得時から今回までの間に走行車両101が走行レーンを変更していないものとし、前回の幅方向座標値「X’」を最新の検知車両情報291nの「X軸プロット値」に設定する(図4のS232)。
また、画像センサデータ192の取得間隔が短時間(例えば、1ミリ秒、10ミリ秒)であれば、走行車両101の移動距離(特に、幅方向の移動距離)は短く、前回から今回までの間に走行車両101が走行レーンを変更していないという仮定が成り立つ。このため、前回の幅方向座標値を現在の幅方向座標値としても運転の安全性に悪影響は与えないと考えられる。
座標計算補正部230は、S220において算出された進行方向座標値「y1」とS221において算出された進行方向座標値「y2」とを比較し、値が小さい方を停止線に近い方の座標値として選択する。
「y1」が停止線に近い方の座標値である場合、処理はS241に進む。
「y2」が停止線に近い方の座標値である場合、処理はS242に進む。
座標計算補正部230は、進行方向座標値「y1」(または、対応するメッシュ地図293a内の座標値)を最新の検知車両情報291nの「Y軸プロット値」に設定する。
S241の後、処理はS250に進む。
座標計算補正部230は、進行方向座標値「y2」(または、対応するメッシュ地図293a内の座標値)を最新の検知車両情報291nの「Y軸プロット値」に設定する。
S242の後、処理はS250に進む。
S240〜S242について、図10に基づいて以下に説明する。
座標計算補正部230は、前回のY軸プロット値「Y’」を加えた3つの座標値のうち停止線102に最も近い座標値を選択し、選択した座標値を最新の検知車両情報291nの「Y軸プロット値」に設定してもよい。
但し、Y軸プロット値が対象エリア外の値にならないように、停止線102を通り過ぎた地点を示す進行方向座標値(マイナスの値)は選択肢から除く。
また、交差点までの距離が実際より近い地点を走行車両101の位置としても、運転者に徐行および目視確認を促すことができ、運転の安全性を高めることができると考えられる。
メッシュ地図情報部240は、検知車両履歴ファイル291から各走行車両101の最新の検知車両情報291nを取得する。
メッシュ地図情報部240は、取得した各検知車両情報291nに設定されている「X軸プロット値」「Y軸プロット値」「車両サイズ(幅)」「車両サイズ(長さ)」に基づいて、各走行車両101をメッシュ地図293a内に表したメッシュ地図データ293を生成する。また、メッシュ地図情報部240は、各走行車両101の車両IDをメッシュ地図データ293に設定する。
メッシュ地図情報部240により生成されるメッシュ地図データ293が表す図を図11に示す。
図12において、情報判定装置200は、CPU911(マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータともいう)を備えている。CPU911は、バス912を介してROM913、RAM914、通信ボード915、磁気ディスク装置920と接続され、これらのハードウェアデバイスを制御する。
情報判定装置200は、直前位置情報と現在位置情報とを比較し、より交差点に近い情報を正とする。
また、実存する車両の位置情報としてより交差点に近い予測位置情報をドライバーに伝達することにより、ドライバーにより一層の危険予知を行わせることができる。
Claims (9)
- 道路画像から得られた走行車両の情報を車両情報として入力し、入力した車両情報に基づいて前記走行車両の位置をCPU(Central Processing Unit)を用いて車両位置として特定する車両位置特定部と、
前記車両位置特定部により特定された車両位置が道路内の位置であるかCPUを用いて判定する車両位置判定部と、
前記車両位置判定部により前記車両位置が道路内の位置であると判定された場合に前記車両位置を前記走行車両の現在位置として記憶する記憶部であって前記走行車両の現在位置と共に前記走行車両の過去位置を記憶する車両位置記憶部と、
前記車両位置判定部により前記車両位置が道路外の位置であると判定された場合、前記車両位置記憶部に記憶された前記走行車両の過去位置に基づいて道路内の特定位置をCPUを用いて補正位置として決定し、決定した補正位置を前記走行車両の現在位置として前記車両位置記憶部に記憶する車両位置補正部と
を備えたことを特徴とする車両検知装置。 - 前記車両位置特定部は、画像センサから走行車両への視線角度を示す視線角度値を含んだ情報を前記車両情報として入力し、入力した視線角度値に基づいて前記車両位置を算出する
ことを特徴とする請求項1記載の車両検知装置。 - 前記車両位置特定部は、前記視線角度値に基づいて、道路の幅方向における位置を示す幅方向座標値と道路の進行方向における位置を示す進行方向座標値とを前記車両位置として算出し、
前記車両位置判定部は、前記幅方向座標値に基づいて、前記車両位置が道路内の位置であるか判定し、
前記車両位置補正部は、前記車両位置が道路外の位置であると判定された場合、前記走行車両の過去位置の幅方向座標値を前記補正位置のうちの幅方向座標値とする
ことを特徴とする請求項2記載の車両検知装置。 - 前記車両位置特定部は、前記視線角度値と前記走行車両の速度を示す走行速度値とを含んだ情報を前記車両情報として入力し、入力した視線角度値に基づいて第1の進行方向座標値を算出し、入力した走行速度値に基づいて第2の進行方向座標値を算出し、
前記車両位置補正部は、前記第1の進行方向座標値と前記第2の進行方向座標値とのうち前方の位置を示す方の進行方向座標値を選択し、選択した進行方向座標値を前記補正位置のうちの進行方向座標値とする
ことを特徴とする請求項3記載の車両検知装置。 - 走行車両の速度を示す走行速度値と道路画像から得られる値であって前記道路画像を得る画像センサから前記走行車両への視線角度を示す視線角度値とを入力する車両情報入力部と、
前記車両情報入力部により入力された視線角度値に基づいて前記走行車両の位置をCPU(Central Processing Unit)を用いて第1の車両位置として算出する第1の車両位置算出部と、
前記車両情報入力部により入力された走行速度値に基づいて前記走行車両の位置をCPUを用いて第2の車両位置として算出する第2の車両位置算出部と、
前記第1の車両位置算出部により算出された第1の車両位置と前記第2の車両位置算出部により算出された第2の車両位置とのうち前方の位置を示す方の車両位置をCPUを用いて選択し、選択した車両位置を前記走行車両の現在位置として出力する車両位置決定部と
を備えたことを特徴とする車両検知装置。 - 請求項1〜請求項5いずれかに記載の車両検知装置と、
前記車両検知装置により得られた走行車両の現在位置を入力し、入力した走行車両の現在位置を含んだ情報をCPUを用いて交通情報として生成し、生成した交通情報を交通情報を案内する交通情報案内装置に出力する交通情報提供装置と
を有することを特徴とする交通情報提供システム。 - 車両位置特定部が、道路画像から得られた走行車両の情報を車両情報として入力し、入力した車両情報に基づいて前記走行車両の位置をCPU(Central Processing Unit)を用いて車両位置として特定し、
車両位置判定部が、前記車両位置特定部により特定された車両位置が道路内の位置であるかCPUを用いて判定し、
車両位置記憶部が、前記車両位置判定部により前記車両位置が道路内の位置であると判定された場合に前記走行車両の現在位置として前記車両位置を前記走行車両の過去位置と共に記憶し、
車両位置補正部が、前記車両位置判定部により前記車両位置が道路外の位置であると判定された場合、前記車両位置記憶部に記憶された前記走行車両の過去位置に基づいて道路内の特定位置をCPUを用いて補正位置として決定し、決定した補正位置を前記走行車両の現在位置として前記車両位置記憶部に記憶する
ことを特徴とする車両検知方法。 - 車両情報入力部が、走行車両の速度を示す走行速度値と道路画像から得られる値であって前記道路画像を得る画像センサから前記走行車両への視線角度を示す視線角度値とを入力し、
第1の車両位置算出部が、前記車両情報入力部により入力された視線角度値に基づいて前記走行車両の位置をCPU(Central Processing Unit)を用いて第1の車両位置として算出し、
第2の車両位置算出部が、前記車両情報入力部により入力された走行速度値に基づいて前記走行車両の位置をCPUを用いて第2の車両位置として算出し、
車両位置決定部が、前記第1の車両位置算出部により算出された第1の車両位置と前記第2の車両位置算出部により算出された第2の車両位置とのうち前方の位置を示す方の車両位置をCPUを用いて選択し、選択した車両位置を前記走行車両の現在位置として出力する
ことを特徴とする車両検知方法。 - 請求項7または請求項8記載の車両検知方法をコンピュータに実行させる車両検知プログラム。
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