JP5659913B2 - 警報装置および警報システム並びに警報方法 - Google Patents

Description

本件開示は、霧等による交通等への影響の検出および警報などの情報提供に関する。

従来は、透過率型視程計(ＶＩ計：Visibility Index meter)あるいは後方散乱型視程計(ＢＳ系：Back Scattering meter)などにより、道路上での視程が計測されている。そして、道路管理者は、計測で得られた視程に基づいて、運転者に警報などの情報を提供するか否かを判断している。

上述したＶＩ計およびＢＳ計は、いずれも、精密に位置決めされた光源と受光器とを用い、受光器に入射した光量が光源と受光器との間の霧などによって減衰される割合に基づいて視程を算出する。

また、撮像装置によって所定の光源を撮影した際に、この光源の輝度と光源の周囲に現れる光幕部分の輝度との差に基づいて、霧の濃度を計測する技術も提案されている(非特許文献１参照)。また、撮像装置によって撮影されたテールライト等の輝度とその周囲の光幕の輝度との比に基づいて、霧の濃度を計測する技術も提案されている(特許文献１参照)。ここで、光幕とは、霧が発生した環境において光源を撮影して得られる画像に、光源の像を取り囲むように現れる光源に比べて若干輝度の低い傘状の領域のことである。この光幕は、光源の周囲の霧粒子によって、光源から放射される光が散乱されることなどによって現れる。

特開平１１−２７８１８２号公報

宗広、徳永、中村、一柳、須藤、穂積、「画像処理を活用した霧発生時の視程計測実験」、寒地土木研究所月報、Ｎｏ．６４９ ２００７年６月

ＶＩ計やＢＳ計によって計測される視程および所定の光源やテールライトを撮影した画像に基づいて計測される視程は、霧の濃度に対応する値である。このため、日中でも夜間でも、霧の濃度が同一であれば同一の値を示す計測結果が得られる。

しかしながら、運転者が道路を走行している際の実感としては、霧の濃さが同じであっても、日中より夜間の方が見えにくく感じられる場合があり、危険度がより大きく感じられる場合もある。このように、数値化された視程に基づく警報は、運転者が実感する視認性に必ずしも即していない面もあった。

また、ＶＩ計やＢＳ計のような専用の視程計は、光源と受光器の設置や光源の光度や受光器の感度を厳密に管理する必要がある。このため、専用の視程計の設置箇所は、例えば、霧が日常的に問題になっている箇所に限定される場合が多い。また、所定の光源を撮影した画像に基づいて、霧の濃度を計測する技術でも、光源と撮像部との距離および光源の光度と撮像部の感度は厳密な管理が必要である。なぜなら、この技術も、画像内の光源部分と光幕部分との輝度に基づいて霧の濃度を算出しているからである。

本件開示の装置は、簡易な構成で、霧等による視認性への影響を示す情報を提供可能な警報装置および警報システム並びに警報方法を提供することを目的とする。

一つの観点による警報装置は、光源を含む所定の範囲を撮像する撮像部によって得られる画像における前記光源の像を取り巻く光幕部分の面積を求める算出部と、前記算出部によって求められた前記光幕部分の面積が所定の閾値を超えたときに、前記光源が設置された地点における視認性が低下していると判断する判断部とを備える。

また、別の観点による警報システムは、入力される画像に含まれる光源の像を取り巻く光幕部分の面積を求める算出部と、前記算出部によって求められた前記光幕部分の面積が所定の閾値を超えたときに、前記光源が設置された地点における視認性が低下していると判断する判断部とを含む警報装置と、前記光源と、前記光源を含む所定の範囲を撮像し、撮像によって得られた画像を前記警報装置に入力する撮像部と、前記判断部による判断結果に基づいて、前記光源の設置地点における視認性の低下を示す情報を提供する提供部とを備える。

更に別の観点による警報方法は、光源を含む所定の範囲を撮像部によって撮像し、前記撮像部によって得られる画像における前記光源の像を取り巻く光幕部分の面積を求め、前記光幕部分の面積が所定の閾値を超えたときに、前記光源の設置地点における視認性が低下していると判断する。

本件開示の技術によれば、簡易な構成で、霧等による視認性への影響を示す情報を提供することができる。

警報装置の機能構成の一実施形態を示す図である。 霧の濃度と光幕部分の大きさとの関係を説明する図である。 警報方法を実現する処理の一例のフローチャートである。 警報装置のハードウェア構成の一実施形態を示す図である。 交通流監視システムと警報装置との連携を説明する図である。 カメラおよび光源の設置位置を説明する図である。 交通流監視システムと連携する処理のフローチャートである。 継続監視処理のフローチャートである。 交通流監視システムと警報装置との連携を説明するシーケンス図である。

以下、図面に基づいて、本件開示の警報装置および警報システム並びに警報方法の実施形態について詳細に説明する。

図１に、警報装置の機能構成の一実施形態を示す。

図１に示した警報装置１０は、算出部１２と、判断部１３とを含んでいる。警報装置１０の算出部１２は、撮像部１１によって撮像された画像を受け取る。この画像は、撮像部１１によって、当該撮像部１１と所定の距離を隔てて設置された光源１を含む所定の範囲を撮像して得られた画像である。

この画像に基づいて、算出部１２は、光源１の周囲に現れる光幕部分２の像の面積Ｓを算出する。判断部１３は、算出部１２によって得られた光幕部分２の面積Ｓと後述する所定の閾値Ｔｈで示される基準面積との比較結果に基づいて、光源１の設置地点における視認性が霧等によって悪化している状態であるか否かを判断する。

判断部１３による判断結果は、図１に示すように、提供部１４を介して、例えば、道路を走行中の利用者に提供してもよい。図１に示した提供部１４は、例えば、判断部１３によって視認性が悪化している状態であると判断されたときに、その旨を示す霧警報を出力する。

ここで、判断部１３が、光幕部分２の面積に基づいて、霧によって視認性が悪化している状態であるか否かを判断する方法について説明する。

図２に、霧の濃度と光幕部分の大きさとの関係を説明する図を示す。

図２(Ａ)，(Ｄ)は、図１に示した光源１を撮像部１１によって撮像した際に得られる画像において、光源１の像の中心を通る直線上の各画素の輝度を模式的に示す。図２(Ａ)は、視程２００ｍに相当する濃度の霧が発生しているときに得られた画像の輝度分布である。また、このときに撮像部１１で得られた画像の模式図を図２(Ｂ)に示す。一方、図２(Ｄ)は、視程５０ｍに相当する濃度の霧が発生しているときに得られた画像の輝度分布である。また、このときに撮像部１１で得られた画像の模式図を図２(Ｃ)に示す。なお、図２(Ｂ)，(Ｃ)において、符号１ｇは、光源１の像を示し、符号２ｇは、光幕部分２の像を示す。

図２(Ａ)と図２(Ｄ)を比較すると、図２(Ｄ)に示す輝度分布のピークの方が大きく広がっていることが分かる。このため、図２(Ｂ)に示す光幕部分２の像２ｇに比べて、図２(Ｃ)に示す光幕部分２の像２ｇは大きく広がっている。なお、図２(Ｂ)に示した光幕部分２の範囲は、図２(Ａ)に示す輝度分布において、日中の周辺の照度に対応する輝度値Ｌｄより輝度値が高い部分に相当する。同様に、図２(Ｃ)に示した光幕部分２の範囲は、図２(Ｄ)に示す輝度分布において、上述した輝度値Ｌｄより輝度値が高い部分に相当する。

撮像装置１１によって得られる画像に現れる光幕部分２の大きさは、光源１の周囲の明るさに応じて変化する。つまり、周囲が暗くなると、霧の発生による光源１の光の散乱自体に変化がなくても、撮像装置１１によって得られる画像に現れる光幕部分２の像２ｇ大きさは大きくなる。例えば、図２(Ａ)に示す輝度分布において、夜間の周辺の照度に対応する輝度値Ｌｎよりも輝度値が高い範囲は、日中に視程５０ｍに相当する霧が発生したときに撮像装置１１で得られた画像に現れる光幕部分２の大きさと同等となる。つまり、視程２００ｍに相当する霧が発生している環境で、同一の光源１を夜間に撮像して得られた画像には、日中に視程５０ｍに相当する霧が発生したときに匹敵する大きさの光幕部分２の像２ｇが現れる。

このことは、路上を車両で走行中の運転者から見ると、夜間に視程２００ｍに相当する霧が発生している状態は、日中に視程５０ｍに相当する霧が発生している状態と同程度に視認性への悪影響があることを示している。

本件開示の警報装置および警報方法は、霧などの濃度あるいは視程の測定結果の代わりに、人間の視覚に捉えられる光幕部分２の大きさに基づいて、霧などの発生により視認性が悪化しているか否かを判断する。

図３に、本件開示の警報方法を実現する処理の一例のフローチャートを示す。

まず、図１に示した撮像部１１は、光源１を含む所定の範囲を撮像する(ステップ３０１)。撮像部１１による撮像倍率は、撮像部１１と光源１との距離に基づいて適切に決定してもよい。

次に、図１に示した算出部１２は、撮像部１１で得られた画像に含まれる光源１の像１ｇの周囲に現れる光幕部分２の像２ｇの面積を算出する(ステップ３０２)。算出部１２は、例えば、画像の周辺部との輝度の差などに基づいて、光幕部分２の像２ｇの輪郭を求め、求めた輪郭で囲まれた面積を、光幕部分２の像２ｇの面積Ｓとして算出してもよい。

次に、判断部１３は、算出部１２で算出された光幕部分２の像２ｇの面積Ｓと上述した閾値Ｔｈとの比較に基づいて、霧の発生によって視認性が悪化しているか否かを判断する(ステップ３０３)。例えば、判断部１３は、日中に所定の視程に相当する霧が発生したときに画像に現れる光幕部分２の像２ｇの面積を示す閾値Ｔｈを基準として、霧によって視認性が悪化しているか否かを判断する。この基準となる面積は、例えば、日中に警戒が必要とされる視程となったときに現れる光幕部分の像２ｇの面積に基づいて決定してもよい。例えば、運転者に警戒を促すべき視程が視程５０ｍである地点では、日中に視程５０ｍに相当する霧が発生したときに撮像部１１で得られた画像に現れる光幕部分２の像２ｇの面積を、判断部１３で用いる閾値Ｔｈとしてもよい。この場合に、判断部１３は、発生している霧の濃度にかかわらず、画像に現れる光幕部分２の像の面積Ｓが閾値Ｔｈ以上であるときに、視認性が悪化していると判断する。

図２に示した例に基づいて説明すると、夜間に視程２００ｍに相当する霧が発生している状態で撮像された画像には、閾値Ｔｈ以上の面積を持つ光幕部分２の像２ｇが現れる。このように、算出部１２で得られた光幕部分２の像２ｇの面積Ｓが閾値Ｔｈ以上となる場合に(ステップ３０３の肯定判定)、判断部１３は、光源１の設置地点における視認性が悪化していると判断する。

図１に示した提供部１４は、ステップ３０３の肯定判定の場合に、光源１が設置された地点の周囲の視認性が悪化している旨の情報を運転者に提供する(ステップ３０４)。提供部１４は、例えば、光源１の設置地点の周辺に配置された表示板などに、「霧、運転注意」などのメッセージを表示することにより、運転者に注意を促してもよい。一方、ステップ３０３の否定判定の場合に、提供部１４は、警報などの表示を行わずに処理を終了する。

警報装置１０は、上述した処理を、例えば、所定の時間間隔で実行してもよい。これにより、霧の発生あるいは、周囲が暗くなったために、霧による視認性への影響が大きくなったときに、タイムリーに運転者に注意を促すことができる。

上述したように、本件開示の警報装置１０に含まれる判断部１３は、画像において光幕部分２が占める面積と、所定の視程に対応する光幕部分の面積を示す閾値Ｔｈとの比較に基づいて、霧により視認性が悪化している状態であるか否かを判断する。このような面積の比較には、撮像部１１と光源１との距離が維持されていれば十分である。したがって、従来の視程計を用いた視程の計測で必要とされるような厳密なアライメントや光量および受光感度の管理などは不要である。

したがって、本件開示の警報装置および警報方法によれば、簡易な構成により、霧による視認性の悪化がある状態であるか否かを判断し、霧の発生などによる視認性への影響を、道路利用者などに提供することが可能である。

例えば、警報装置１０と、光源１と、撮像部１１および提供部１４をと含む警報システムによれば、この判断結果に基づいて、視認性が低下している旨の情報を、提供部１４を介して提供し、運転者に注意を促すことができる。

なお、判断部１３において用いる閾値Ｔｈの値は、光源１の設置地点の路上において、日中に、運転者にとって警戒が必要となる視程に対応する光幕部分２の面積を示す値を設定することができる。また、設置地点付近の地形や交通量などに応じて、判断部１３で用いる閾値Ｔｈの値として、調整された閾値Ｔｈを設定してもよい。例えば、設置地点がカーブの入り口付近である場合や交通量が他の地点より多い場合には、閾値Ｔｈをより長い視程に相当する霧が発生したときの光幕部分２の面積となるように小さく設定してもよい。

このような閾値Ｔｈを判断部１３による判断に用いることにより、それぞれの地点において適切な基準を用いて、霧の発生による運転者への影響を判断することができる。

本件開示の警報装置は、コンピュータ装置を用いて実現することができる。

図４に、警報装置の機能ブロック図を示す。図４に示した警報装置は、プロセッサ２１と、メモリ２２と、ハードディスク装置(ＨＤＤ：Hard Disk Drive)２３と、表示制御部２４と、表示装置２５と、入力装置２６とを含む。更に、コンピュータ装置は、画像入力装置２７と、光学ドライブ装置２８と、通信制御部２９を含む。なお、図４に示した表示装置２５は、例えば、道路脇などに設置された表示板であり、提供部１４の一例である。また、図４に示した画像入力装置２７は、例えば、ビデオカメラであり、図１に示した撮像部１１の一例である。

プロセッサ２１と、メモリ２２と、ＨＤＤ２３と、表示制御部２４と、入力装置２６と、画像入力装置２７と、光学ドライブ装置２８と、通信制御部２９とは、バスを介して接続される。また、通信制御部２９は、ネットワーク３０に接続される。

ＨＤＤ２３には、オペレーティングシステムおよび上述した警報方法を実現する処理を実行するためのアプリケーションプログラムが格納されている。アプリケーションプログラムは、本件開示の警報方法に含まれる各処理を実行するためのプログラムを含む。なお、上述した警報方法を実現する処理を実行するためのアプリケーションプログラムは、例えば、コンピュータ読取可能なリムーバブルディスク３１に記録して頒布することができる。そして、このリムーバブルディスク３１を光学ドライブ装置２８に装着して読み込み処理を行うことにより、上述した警報方法を実現する処理を実行するためのアプリケーションプログラムは、ＨＤＤ２３にインストールされる。また、インターネットなどのネットワーク３０と通信制御部２９を介して、上述した警報方法を実現する処理を実行するためのアプリケーションプログラムをＨＤＤ２３にインストールすることもできる。

図４に例示した警報装置１０は、上述したプロセッサ２１、メモリ２２などのハードウェアと、オペレーティングシステムおよびアプリケーションプログラムなどのプログラムとが有機的に協働することにより、上述した各種機能を実現する。

また、図１に示した算出部１２の機能は、プロセッサ２１が図３に示したステップ３０２の処理のためのプログラムを実行することによって実現してもよい。また、判断部１３の機能は、プロセッサ２１が図３に示したステップ３０３の処理のためのプログラムを実行することによって実現してもよい。同様に、図１に示した撮像部１１は、プロセッサ２１がビデオカメラなどの画像入力装置２７と協働することによって実現してもよい。また、図１に示した提供部１４は、プロセッサ２１が表示制御部２４および画像入力装置２７と協働することによって実現してもよい。また、図１に示した各部の処理過程で生成される情報は、メモリ２２あるいはＨＤＤ２３などに格納される。

次に、本件開示の警報装置と交通流監視システムなどの既存のシステムとを連携させる方法について説明する。

図５に、交通流監視システムと警報装置との連携を説明する図を示す。

図５に示した交通流監視システム４０は、上位サーバ装置４１と、ｎ台の情報提供端末４２−１〜４２−ｎと、ｍ台の広域表示板４３−１〜４３−ｍと、少なくともｋ台のカメラ４５−１〜４５−ｋとを有する。これらのカメラ４５−１〜４５−ｋの撮影方向は、対応して設けられた切り替え制御部４４−１〜４４−ｋによって切り替えが可能である。

図５に示した警報装置１０−１〜１０−ｋは、上述したカメラ４５−１〜４５−ｋをそれぞれ含んでいる。また、各警報装置１０−１〜１０−ｋに含まれる霧警報表示板３３は、図１に示した提供部１４の別例である。また、図５に示した警報装置１０−１〜１０−ｋに含まれる警報制御部３２は、例えば、図４に示したプロセッサ２１、メモリ２２、ＨＤＤ２３，表示制御部２４、入力装置２６、光学ドライブ２８および通信制御部２９を含む。

つまり、図５に示した各警報装置１０−１〜１０−ｋは、図４に示した表示装置２５として霧警報表示板３３を含み、また、画像入力装置２７として交通流監視システム４０のカメラ４５−１〜４５−ｋをそれぞれ含む。また、図５に示した光源１−１〜１−ｋは、対応する警報装置１０−１〜１０−ｋに含まれるカメラ４５−１〜４５−ｋからそれぞれ所定の距離を隔てて設置されている。

図６に、カメラおよび光源の設置位置を説明する図を示す。図６において、警報装置１０−ｊと交通流監視システム４０とで共用されるカメラを符号４５−ｊで示した。また、図６に符号４５で示したカメラは、交通流監視システムに属するカメラであり、例えば、各車線を走行する車両を撮影するように、各車線の上方に設置されている。

図６の例では、片側３車線の道路の各車線の上方に設置された３台のカメラ４５のうち、最も路側帯に近いカメラ４５を、警報装置１０−ｊと共用するカメラ４５−ｊとして利用する例である。

図６に示したカメラ４５−ｊも、交通流監視システム４０に属する監視カメラとして動作する場合は、対応する車線を走行する車両の撮影に適した撮影方向に向けられている。そして、警報装置１０−ｊに対応する光源１−ｊは、例えば、図６に示すように、カメラ４５−ｊに対応する車線の方向とは異なる方向にカメラ４５−ｊを向けたときに，カメラ４５−ｊの視野に入るように、カメラ４５−ｊと所定の距離Ｄを隔てて設置される。この光源１−ｊは、光源１−ｊを点灯させたときの光が、カメラ４５−ｊに対応する車線を走行中の車両の運転者に影響を与えないように設置することが望ましい。なお、図６は、カメラ４５−ｊを光源１−ｊに向けたときの撮影方向とカメラ４５−ｊに対応する車線の方向とがほぼ直交するように光源１−ｊを設置した例である。

また、カメラ４５−ｊは、雲台４６−ｊ上に設置されている。そして、切り替え制御部４４−ｊがこの雲台４６−ｊを制御することにより、カメラ４５−ｊの撮影方向を、例えば、対応する車線を走行する車両の撮影に適した撮影方向と光源１−ｊを視野に収める撮影方向を含めて自在に切り替えることができる。なお、他のカメラ４５も、同様の雲台上に設置されており、交通流監視のために様々な撮影方向に各カメラを向ける制御に用いられている。このように、交通流監視システム４０は、警報装置１０−１〜１０−ｋに含まれるカメラ４５−１〜４５−ｋを含めて、個々のカメラ４５の撮影方向を制御することにより、各カメラ４５を用いて、予め設定された複数の地点を撮影するための仕組みを持っている。そして、この仕組みを利用して、警報装置１０−１〜１０−ｋに含まれるカメラ４５−１〜４５−ｋを、対応する光源１−１〜１−ｋに向けることが可能である。

例えば、カメラ４５−１〜４５−ｋを対応する光源１−１〜１−ｋに向けるために必要な設定情報は、図５に示した切り替え制御部４４−１〜４４−ｋに予め記憶させておくことができる。そして、各警報装置１０−１〜１０−ｋの警報制御部３２が、例えば、所定の監視間隔Ｔｄごとに、上位サーバ装置４１に対して上述した設定情報に基づく撮影方向の切り替え制御を依頼してもよい。

既存の交通量監視システムは、高速道路などの交通量を監視するために、高速道路のインターチェンジ付近など多数の箇所に、図６に示したように、各車線に対応して設置されたカメラ４５を含んでいる。これらのカメラの一部を霧による視認性の低下を監視するために利用することにより、本件開示の警報システムを安価に構築することが可能である。また、交通流監視システムに属するカメラ４５は、例えば、高い密度で設置されている区間では、２ｋｍ間隔などで設置されており、しかも、高速道路などの全線にわたって広く設置されている。したがって、交通流監視システムに属するカメラ４５を利用することにより、設置場所についての制限も解消することができる。

更に、交通流監視システム４０に含まれる情報を収集する仕組みや、収集した情報緒利用者に提供する仕組みを利用して、警報システムで得られた情報を、より広範囲の利用者に提供することもできる。例えば、図５に示した情報提供端末４２や広域表示板４３を、警報システムの提供部１４の情報提供部として利用してもよい。この場合は、上位サーバ装置４１が情報提供端末４２や広域表示板４３を介して所望の情報を提供する機能は、各警報装置１０からの情報から情報提供部で提供可能なメッセージを生成する生成部の一例となる。

図７に、交通流監視システムと連携する霧警報処理のフローチャートの例を示す。また、図９に、交通流監視システムと警報装置との連携を説明するシーケンス図を示す。なお、図７に示す各手順のうち、図３に示した手順と同等のものについては、同一の符号を付して示し、その説明は省略する。また、以下の説明では、各警報装置１０−１〜１０−ｋについて同様の処理を説明する際には、単に警報装置１０と総称する。同様に、各警報装置１０−１〜１０−ｋに含まれるカメラ４５−１〜４５−ｋおよび光源１−１〜１−ｋについても、これらを総称する際には、それぞれカメラ４５および光源１と称する。

図５に示した警報制御部３２は、内蔵する時計が、予め設定された監視時刻になったことを示したときに、図７に示したステップ３１１で、上位サーバ装置４１および切り替え制御部４４と協働することにより、対応するカメラ４５の撮影方向を切り替える。例えば、警報制御部３２は、図４に示した通信制御部２９およびネットワーク３０を介して、上位サーバ装置４１に撮影方向の切り替えを依頼するメッセージを送出してもよい。そして、このメッセージに応答して、上位サーバ装置４１は、例えば、切り替え制御部４４に対して、カメラ４５を光源１に向けるための設定情報に基づく制御を行う旨の指示を送出してもよい。この指示に応じて、切り替え制御部４４が、指示で指定された設定情報に従ってカメラ４５の向きを制御することにより、カメラ４５を、警報装置１０の撮像部１１として利用する準備を整えることができる。

図９に、警報制御部３２が上位サーバ装置４１に対して送出したメッセージを符号Ｍ１で示す。また、図９に示した符号Ｃ１は、上位サーバ装置４１から切り替え制御部４４に送出された指示を示す。この指示Ｃ１に応じて、切り替え制御部４４は、カメラ４５の撮影方向の切り替え処理Ｐ５を実行する。これにより、カメラ４５は光源１が設置された方向に向けられるので、カメラ４５により、光源１を含む所定の範囲の撮像が可能となる。

なお、図９に符号Ｐ１で示すように、警報制御部３２からメッセージＭ１が送出される以前は、カメラ４５により、交通流監視のための画像取得が行われている。また、図９に符号Ｐ２で示すように、上位サーバ装置４１は、カメラ４５から受け取った画像Ｇ１に基づいて交通流情報を作成し、作成した交通流情報を情報提供端末４２および広域表示板４３に送出する。図９に示した符号Ｐ３，Ｐ４は、それぞれ情報提供端末４２および広域表示板４３による交通流情報の提供処理および交通流情報の表示処理を示している。

上述したようにして、カメラ４５が光源１に向けられた後に、このカメラ４５は、光源１を含む所定の範囲を撮像する(ステップ３０１、図９の符号Ｐ６)。このとき、カメラ４５は、図９に示すように、撮像処理で取得した画像Ｇ２を、上位サーバ装置４１ではなく警報制御部３２に送る。警報制御部３２は、カメラ４５から受け取った画像Ｇ２に基づいて、図３のステップ３０２と同様にして、光幕部分２の像２ｇの面積Ｓを算出する。

次に、警報制御部３２は、まず、霧による視認性の低下が検出されている状態であるか否かを判定する(ステップ３１２)。警報制御部３２は、例えば、内部に設けた霧検出フラグに基づいて、このステップ３１２の判定を行ってもよい。この霧検出フラグへの情報の設定については後述する。

例えば、霧検出フラグに霧による視認性の低下が検出されている旨の情報が設定されていない場合に(ステップ３１２の否定判定)、警報制御部３２は、ステップ３０３の処理に進む。

算出された光幕部分２の像２ｇの面積Ｓが所定の閾値Ｔｈ以上である場合に(ステップ３０３の肯定判定)、警報制御部３２は、ステップ３１３の処理に進む。ステップ３１３で、警報制御部３２は、霧検出中フラグに霧による視認性の低下が検出されている状態である旨の情報を設定するとともに、視認性の低下が検出されている状態の継続時間を計測する動作を開始する。警報制御部３２は、例えば、ステップ３１３において、内部のタイマを起動して、継続時間の計測に利用してもよい。次いで、警報制御部３２は、次に、霧によって視認性が低下しているか否かを監視するまでの時間を、通常の監視間隔Ｔｄから所定の時間だけ短縮する(ステップ３１４)。警報制御部３２は、ステップ３１３，３１４の処理の終了後に、ステップ３１５の処理に進む。

一方、算出された光幕部分２の像２ｇの面積Ｓが所定の閾値Ｔｈ未満である場合に(ステップ３０３の否定判定)、警報制御部３２は、そのままステップ３１５の処理に進む。

ステップ３１５で、警報制御部３２は、上述したステップ３１１と同様に、上位サーバ装置４１および切り替え制御部４４と協働して、カメラ４５の撮影方向を切り替える。このとき、警報制御部３２は、例えば、上位サーバ装置４１に、カメラ４５の撮影方向を交通流監視画像の取得に適した撮影方向への切り替えを依頼するメッセージＭ２を送出してもよい。そして、このメッセージＭ２に応答して、上位サーバ装置４１は、例えば、切り替え制御部４４に対して、カメラ４５を対応する車線方向に向けるための設定情報に基づく制御を行う旨の指示Ｃ２を送出してもよい。この指示に応じて、切り替え制御部４４が、指示で指定された設定情報に従ってカメラ４５の向きを制御することにより、カメラ４５を、交通流監視システムで利用する準備を整えることができる。

図９に示した符号Ｐ８は、上述したメッセージＭ２に応答する上位サーバ装置４１からの指示Ｃ２に応じて、切り替え制御部４４が行うカメラ方向の切り替え処理を示す。そして、この切り替え処理の完了に伴って、カメラ４５は、交通流監視画像の取得(Ｐ１)を行う。そして、取得された画像Ｇ１に基づいて、以降は、交通流監視システムは、通常の交通流監視処理を実行する。なお、図９において、符号Ｐ７は、図７に示したステップ３０２とステップ３１２の肯定判定ルートに含まれる各処理およびステップ３１２の否定判定ルートに含まれる各処理を含む警報判断処理を示す。

その後、警報制御部３２は、次回の監視時刻を設定して(ステップ３１６)、一旦処理を終了する。上述したように、ステップ３０３の肯定判定ルートでステップ３１４を実行した場合に、警報制御部３２は、現在の時刻から短縮された監視間隔Ｔｄ’が経過した時刻を、次の監視時刻として設定する。一方、ステップ３０３の否定判定ルートを辿ってステップ３１６を実行する場合に、警報制御部３２は、現在時刻から予め決定された監視間隔Ｔｄが経過した時刻を次回の監視時刻として設定する。

次に、上述したステップ３０３で、警報制御部３２が、霧による視認性の悪化を検出した後の処理について説明する。この場合に、警報制御部３２は、図９に符号Ｔ１で示す前回の監視時刻から、短縮された監視間隔Ｔｄ’が経過した監視時刻Ｔ２に、再び、図７に示したステップ３１１で、上位サーバ装置４１および切り替え制御部４４と協働することにより、対応するカメラ４５の撮影方向を切り替える。次いで、カメラ４５は、光源１を含む所定の範囲を撮像し(ステップ３０１、図９の符号Ｐ６)、この撮像処理で取得した画像Ｇ２に基づいて、警報制御部３２は、光幕部分２の像２ｇの面積Ｓを算出する(ステップ３０２)。

この場合に、霧検出フラグには霧による視認性の悪化を検出した旨の情報が設定されているので、警報制御部３２は、ステップ３１２の肯定判定として、ステップ３１７の継続監視処理に進む。

図８に、継続監視処理のフローチャートを示す。図８に示したフローチャートは、図７に示したステップ３１７の処理の一例である。

警報制御部３２は、ステップ３０２で算出した光幕部分２の像２ｇの面積Ｓと閾値Ｔｈとを比較して、霧によって視認性が低下している状態が継続しているか否かを判定する(ステップ３１７−１)。

面積Ｓが閾値Ｔｈ以上である場合に(ステップ３１７−１の肯定判定)、警報制御部３２は、霧によって視認性が低下している状態が継続していると判断する。そして、警報制御部３２は、継続時間ＣＴに短縮された監視間隔Ｔｄ’を加算する(ステップ３１７−２)。そして、警報制御部３２は、霧による視認性が低下している状態が中断されている時間を示す中断時間ＢＴをクリアする(ステップ３１７−３)。

一方、面積Ｓが閾値Ｔｈ未満である場合に(ステップ３１７−１の否定判定)、警報制御部３２は、霧によって視認性が低下している状態が中断されたと判断する。この場合に、警報制御部３２は、上述した継続時間ＣＴをクリアする(ステップ３１７−４)。そして、警報制御部３２は、霧による視認性が低下している状態が中断された時間を示す中断時間ＢＴに短縮された監視間隔Ｔｄ’を加算する(ステップ３１７−５)。

図８に示したような処理を実行することにより、警報制御部３２は、霧によって視認性が低下している状態が継続している場合にその時間を示す継続時間ＣＴを得ることができる。一方、霧によって視認性が低下している状態が検出された後、視認性の低下が解消した状態が継続している場合に、警報制御部３２は、解消した状態が継続している時間を示す中断時間ＢＴを得ることができる。

ステップ３１７の継続監視処理で得られた結果に基づいて、警報制御部３２は、まず、ステップ３１８で、霧警報の発令するか否かを判定する。

警報制御部３２は、例えば、上述した継続時間ＣＴが所定の閾値Ｔｈｃを超えたときに、霧警報の発令条件を満たすと判断してもよい(ステップ３１８の肯定判定)。継続時間ＣＴと比較される閾値Ｔｈｃは、光源１の周辺の一時的な変化によって霧警報が安易に発令されないように、例えば、短縮された監視間隔Ｔｄ’の数倍の時間としてもよい。

ステップ３１８の肯定判定の場合に、警報制御部３２は、霧情報表示板３２および上位サーバ装置４１と協働して、霧警報を出力する(ステップ３１９)。例えば、警報制御部３２は、図９に符号Ｍ３，Ｍ４で示すように、霧情報表示板３２および上位サーバ装置４１に対して、霧警報が発令された旨のメッセージＭ３、Ｍ４を送出し、霧警報に関する表示を依頼してもよい。図９に示したメッセージＭ３に応じて、霧情報表示板３２が、霧警報の表示(Ｐ９)を実行することにより、光源１の設置地点付近の運転者に霧による視認性の低下を知らせ、注意を促すことができる。

ステップ３１９で霧警報を出力した後に、警報制御部３２は、ステップ３１５の処理に進み、カメラ４５の撮影方向を交通流監視システムのための監視に適した方向に切り替える。その後、警報制御部３２は、ステップ３１６で、次回の監視時刻を設定して、処理を一旦終了する。このとき、警報制御部３２は、次回の監視時刻を、短縮された監視間隔Ｔｄ’を用いて決定してもよいし、更に別の監視間隔を用いて決定してもよい。

また、図９に示したメッセージＭ４に応じて、上位サーバ装置４１は、霧警報情報の作成処理(Ｐ１０)を実行する。上位サーバ装置４１は、図５に示した警報装置１０−１〜１０−ｋから受け取ったメッセージに基づいて、視認性の低下が検出されている地域などを示す情報を生成する。例えば、上位サーバ装置４１は、霧警報が発令された旨のメッセージを発信した警報装置１０の分布範囲に基づいて、霧によって視認性が低下している範囲を特定することができる。そして、上位サーバ装置４１は、この範囲に進入する方向に走行している運転者に向けて注意を促す霧警報情報を作成してもよい。このように、上位サーバ装置４１が各警報装置１０からのメッセージに基づいて霧警報情報を作成することにより、本件開示の警報システムに含まれる生成部の機能を実現することができる。

また、上位サーバ装置４１は、作成した霧警報情報を、特定した範囲に進入する手前に設置された広域表示板４３に表示させてもよい。また、上位サーバ装置４１は、上述した霧警報情報をサービスエリアに設定された情報提供端末４２を介して利用者に提供することもできる。なお、図９に示した符号Ｐ１１，Ｐ１２は、それぞれ情報提供端末４２および広域表示板４３が、上位サーバ装置４１で作成された霧警報情報を受け取って、この霧警報情報を利用者に提供する処理を行うことを示している。このように、交通流監視システムと連携する構成では、情報提供端末４２および広域表示板４３を、本件開示の警報システムの情報提供部として利用することができる。

一方、上述した継続時間ＣＴが所定の閾値Ｔｈｃ以下である場合に(ステップ３１８の否定判定)、警報制御部３２は、霧警報の発令条件は満たされないと判断する。この場合に、警報制御部３２は、ステップ３２０の処理に進み、霧警報を解除する条件が満たされたか否かを判定する。

ステップ３２０で、警報制御部３２は、中断時間ＢＴが別の所定の閾値Ｔｈｂを超えたときに、霧警報の解除条件を満たすと判断してもよい(ステップ３２０の肯定判定)。中断時間ＢＴと比較される閾値Ｔｈｂは、光源１の周辺の一時的な変化によって霧警報が安易に解除されないように、例えば、短縮された監視間隔Ｔｄ’の数倍の時間としてもよい。

ステップ３２０の肯定判定の場合に、警報制御部３２は、霧情報表示板３２および上位サーバ装置４１と協働して、霧警報を解除するとともに、新たな霧の発生を監視する処理に移行するための処理を行う(ステップ３２１)。例えば、警報制御部３２は、上述した霧警報発令処理と同様に、霧情報表示板３２および上位サーバ装置４１に対して、霧警報が解除された旨のメッセージを送出し、霧警報に関する表示の解除を依頼してもよい。このメッセージに応じて、霧情報表示板３２が、霧警報の表示を解除することにより、光源１の設置地点付近の運転者に霧による視認性の低下が解消したことを知らせることができる。また、ステップ３２１において、警報制御部３２は、監視間隔を元の監視間隔Ｔｄに戻すとともに、霧検出中フラグをクリアする。その後、警報制御部３２は、ステップ３１５，３１６の処理に進み、撮影方向の切り替えおよび次回の監視時刻を設定して処理を終了する。なお、ステップ３２１において、監視間隔は元の監視間隔Ｔｄに戻されているので、警報制御部３２がステップ３１６の処理で設定する次回の監視時刻は、現在時刻に監視間隔Ｔｄを加算した時刻となる。

また、上述したステップ３２１で警報制御部３２から上位サーバ装置４１に送られたメッセージは、他の地点に設置された警報装置からのメッセージとともに、上位サーバ装置４１に集積される。そして、上位サーバ装置４１は、各警報装置１０−１〜１０−ｋから集積したメッセージに基づいて、図９に符号Ｐ１０で示した処理について説明したようにして、広域的な霧警報情報を作成する処理を行う。

一方、ステップ３２０の否定判定の場合に、警報制御部３２は、継続した監視が必要であると判断する。この場合に、警報制御部３２は、そのままステップ３１５およびステップ３１６の処理に進み、撮影方向の切り替えおよび次回の監視時刻を設定して処理を終了する。この場合に、警報制御部３２がステップ３１６の処理で設定する次回の監視時刻は、現在時刻に短縮された監視間隔Ｔｄ’を加算した時刻となる。

図７、図８に例示したフローチャートによれば、霧によって視認性が低下している状態あるいは視認性の低下が解消している状態の検出に応じて警報を発令／解除する処理について、ヒステリシスを持った制御を行うことができる。このような制御を適用することにより、光源１の周辺の環境が一時的に変動した場合などに、霧警報の安易な発令や解除を避けることができる。また、一旦、霧による視認性の低下を検出した後に、警報制御部３２が、監視間隔を短縮して監視を継続することにより、視認性が低下している状態の継続を迅速に判断し、早期に霧警報を発令することができる。

なお、本件開示の警報装置および警報システム並びに警報方法は、霧による視認性の低下に限られず、例えば、靄や霞、降雨や吹雪など様々な気象現象による視認性の低下の判断に適用できる。したがって、本件開示の警報装置および警報システム並びに警報方法は、以上に説明した道路交通システムに限らず、例えば、港湾や空港などの施設やスキー場などにおいて、利用者や作業者に視認性の低下に関する情報を提供する用途などにも利用することができる。更に、本件開示の警報装置および警報システム並びに警報方法は、およそ光源１の周囲に光幕部分２を生じさせる事象であれば、火山噴火による火山灰や排気ガス中の微粒子および粉塵などが空気中に拡散している現象にも適用が可能である。

以上の説明に関して、更に、以下の各項を開示する。
(付記１) 所定の光源を含む所定の範囲を撮像する撮像部によって得られる画像における前記光源の像を取り巻く光幕部分の面積を求める算出部と、
前記算出部によって求められた前記光幕部分の面積が所定の閾値を超えたときに、前記光源が設置された地点における視認性が低下していると判断する判断部と、
を備えたことを特徴とする警報装置。
(付記２) 付記１に記載の警報装置において、
前記所定の閾値は、前記地点において視程の良否を判断する基準となる環境で前記撮像部によって撮像される光幕部分の面積に基づいて予め決定される
ことを特徴とする警報装置。
(付記３) 入力される画像に含まれる光源の像を取り巻く光幕部分の面積を求める算出部と、
前記算出部によって求められた前記光幕部分の面積が所定の閾値を超えたときに、前記光源が設置された地点における視認性が低下していると判断する判断部と
を含む警報装置と、
前記光源と、
前記光源を含む所定の範囲を撮像し、撮像によって得られた画像を前記警報装置に入力する撮像部と、
前記判断部による判断結果に基づいて、前記光源の設置地点における視認性の低下を示す情報を提供する提供部と
を備えたことを特徴とする警報システム。
(付記４) 付記３に記載の警報システムにおいて、
前記撮像部は、
既存の監視システムに含まれる複数のカメラの少なくとも一つと、
前記少なくとも一つのカメラの撮影方向を前記光源に向ける切り替え制御部とを有する
ことを特徴とする警報システム。
(付記５) 付記３に記載の警報システムにおいて、
前記提供部は、
既存の情報提供システムに含まれる情報提供部と、
前記判断部による判断結果に基づいて、前記情報提供部によって提供可能なメッセージを生成する生成部とを有する
ことを特徴とする警報システム。
(付記６) 光源を含む所定の範囲を撮像部によって撮像し、
前記撮像部によって得られる画像における前記光源の像を取り巻く光幕部分の面積を求め、
前記光幕部分の面積が所定の閾値を超えたときに、前記光源の設置地点における視認性が低下していると判断する
ことを特徴とする警報方法。

１…光源；２…光幕部分；１０，１０−１〜１０−ｋ…警報装置；１１…撮像部；１２…算出部；１３…判断部；１４…提供部；２１…プロセッサ；２２…メモリ；２３…ハードディスク装置(ＨＤＤ)；２４…表示制御部；２５…表示装置；２６…入力装置；２７…画像入力装置；２８…光学ドライブ装置；２９…通信制御部；３０…ネットワーク；３１…リムーバブルディスク；３２…警報制御部；３３…霧警報表示板；４０…交通流監視システム；４１…上位サーバ装置；４２−１〜４２−ｎ…情報提供端末；４３−１〜４３−ｍ…広域表示板；４４…切り替え制御部；４５，４５−１〜４５−ｋ…カメラ；４６―ｊ…雲台

Claims (5)

1. 光源から所定の距離を隔てて設置され前記光源を含む所定の範囲を撮像する撮像部によって得られる画像における前記光源の像を取り巻く光幕部分の面積を求める算出部と、
   前記算出部によって求められた前記光幕部分の面積が所定の閾値を超えたときに、前記光源が設置された地点における視認性が低下していると判断する判断部と、
   を備えたことを特徴とする警報装置。
2. 請求項１に記載の警報装置において、
   前記所定の閾値は、前記地点において視程の良否を判断する基準となる環境で前記撮像部によって撮像される光幕部分の面積に基づいて予め決定される
   ことを特徴とする警報装置。
3. 入力される画像に含まれる光源の像を取り巻く光幕部分の面積を求める算出部と、
   前記算出部によって求められた前記光幕部分の面積が所定の閾値を超えたときに、前記光源が設置された地点における視認性が低下していると判断する判断部と
   を含む警報装置と、
   前記光源と、
   前記光源から所定の距離を隔てて設置され、前記光源を含む所定の範囲を撮像し、撮像によって得られた画像を前記警報装置に入力する撮像部と、
   前記判断部による判断結果に基づいて、前記光源の設置地点における視認性の低下を示す情報を提供する提供部と
   を備えたことを特徴とする警報システム。
4. 請求項３に記載の警報システムにおいて、
   前記撮像部は、
   既存の監視システムに含まれる複数のカメラの少なくとも一つと、
   前記少なくとも一つのカメラの撮影方向を前記光源に向ける切り替え制御部とを有する
   ことを特徴とする警報システム。
5. 光源を含む所定の範囲を前記光源から所定の距離を隔てて設置された撮像部によって撮像し、
   前記撮像部によって得られる画像における前記光源の像を取り巻く光幕部分の面積を求め、
   前記光幕部分の面積が所定の閾値を超えたときに、前記光源の設置地点における視認性が低下していると判断する
   ことを特徴とする警報方法。

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