JP5796187B2 - Evaluation value calculation apparatus and evaluation value calculation method - Google Patents

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本発明は、センサ設置位置を評価するための評価値を算出する評価値算出装置及び評価値算出方法に関する。   The present invention relates to an evaluation value calculation device and an evaluation value calculation method for calculating an evaluation value for evaluating a sensor installation position.
近年、交通環境における移動体同士の衝突を予測し、衝突が生じる前に警告を行う事故防止システムの開発が目覚しい。このような事故防止システム等を含む監視システムにおいては、路側に設置された複数のセンサを用いて、センシング対象である複数の移動体の位置及び速度が導出される。そして、導出された各移動体の位置及び速度に基づいて、衝突の予測が行われる。監視システムにおける、移動体の位置及び速度の特定処理並びに衝突の予測処理をより高精度に行うために、センサの設置位置が適切か否かを評価する方法が必要となっている。   In recent years, the development of an accident prevention system that predicts a collision between moving objects in a traffic environment and gives a warning before the collision occurs is remarkable. In a monitoring system including such an accident prevention system, the positions and speeds of a plurality of moving bodies that are sensing targets are derived using a plurality of sensors installed on the roadside. Then, a collision is predicted based on the derived position and speed of each moving body. In order to perform the process of specifying the position and speed of the moving body and the process of predicting the collision in the monitoring system with higher accuracy, a method for evaluating whether or not the installation position of the sensor is appropriate is required.
従来のセンサ設置位置に関する評価値算出方法としては、例えば、特許文献1が評価値算出方法(以下、従来技術1)を開示する。従来技術1は、センサとしてカメラを使用し、センシング対象である1つの移動体の移動方向ベクトルと直交する平面と、カメラの光軸との為す角度を、カメラの設置位置の評価基準として用いる。そして、当該平面と、カメラの光軸との為す角度が最も大きくなる位置が、カメラの推奨設置位置とされる。   As an evaluation value calculation method related to a conventional sensor installation position, for example, Patent Document 1 discloses an evaluation value calculation method (hereinafter, Conventional Technology 1). Prior art 1 uses a camera as a sensor, and uses an angle formed by a plane perpendicular to the moving direction vector of one moving object to be sensed and the optical axis of the camera as an evaluation criterion for the installation position of the camera. The position where the angle between the plane and the optical axis of the camera is the largest is the recommended installation position of the camera.
また、従来のセンサ設置位置に関する評価値算出方法としては、例えば、特許文献2が評価値算出方法(以下、従来技術2)を開示する。従来技術2は、複数のセンサのセンシング領域間の重複量を、センサ設置位置の評価基準として用いる。そして、当該重複量によって定義される評価関数が極小になるセンサの設置位置が、推奨設置位置とされる。   Moreover, as an evaluation value calculation method related to a conventional sensor installation position, for example, Patent Document 2 discloses an evaluation value calculation method (hereinafter, Conventional Technology 2). Prior art 2 uses the amount of overlap between sensing areas of a plurality of sensors as an evaluation criterion for the sensor installation position. A sensor installation position at which the evaluation function defined by the overlap amount is minimized is set as a recommended installation position.
特開2001−14466号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-14466 特開2007−208387号公報JP 2007-208387 A
しかしながら、従来技術1は、複数の移動体をセンシング対象とする場合には、カメラの設置位置が適切か否かの判断に用いられる評価値が適切ではなく、当該判断を誤る可能性があった。なぜならば、移動体が複数存在する場合、ある一体の移動体を高精度に検出できる位置にカメラを設置したとしても、そのカメラの設置位置では残りの移動体を高精度に検出できない可能性があるからである。   However, in the related art 1, when a plurality of moving objects are to be sensed, the evaluation value used for determining whether the installation position of the camera is appropriate is not appropriate, and there is a possibility that the determination is erroneous. . This is because, when there are a plurality of moving objects, even if a camera is installed at a position where a single moving object can be detected with high accuracy, the remaining moving objects may not be detected with high accuracy at the installation position of the camera. Because there is.
また、従来技術2は、センサの感度は、センシング対象の移動方向に応じて異なる場合がある。例えばカメラセンサの場合には、センシング対象がカメラ光軸に垂直に移動する場合に、そうでない場合よりもカメラに撮像される位置の変化が大きくなるため、センサの感度が高くなる。したがって、複数のセンサのセンシング領域間の重複量を評価基準とする従来技術2では、センサ設置位置が適切か否かの判断に用いられる評価値が適切ではなく、当該判断を誤る可能性があった。   Further, in the conventional technique 2, the sensitivity of the sensor may differ depending on the moving direction of the sensing target. For example, in the case of a camera sensor, when the sensing object moves perpendicularly to the camera optical axis, the change in the position imaged by the camera is greater than when the sensing target is not moving, so the sensitivity of the sensor is increased. Therefore, in the related art 2 in which the amount of overlap between sensing areas of a plurality of sensors is used as an evaluation criterion, an evaluation value used for determining whether or not the sensor installation position is appropriate is not appropriate, and the determination may be erroneous. It was.
本発明の目的は、移動方向が互いに異なる複数の移動体をセンシング対象とする場合でも、センサ設置位置が適切か否かをユーザが的確に評価できるセンサ設置位置の評価値を算出する評価値算出装置及び評価値算出方法を提供することである。   An object of the present invention is to calculate an evaluation value for calculating an evaluation value of a sensor installation position that allows a user to accurately evaluate whether or not the sensor installation position is appropriate even when a plurality of moving bodies having different movement directions are used as sensing targets. An apparatus and an evaluation value calculation method are provided.
本発明の一態様の評価値算出装置は、監視領域における移動体をセンシングする複数のセンサの設置位置の適否を判断するための評価値を算出する評価値算出装置であって、複数のセンサの設置位置情報を取得する設置位置情報取得部と、センサに対する移動体の移動方向及びセンサと移動体との距離情報のうち少なくとも一方に対するセンサの精度劣化特性を保持する精度劣化特性保持部と、監視領域に含まれる地点における移動体の移動方向パターンを保持する移動方向パターン保持部と、複数のセンサの設置位置情報と移動方向パターンとに基づいて、移動体の複数のセンサに対する移動方向及び移動体と複数のセンサのそれぞれとの距離情報のうち少なくとも一方を算出し、算出された移動方向及び距離情報のうち少なくとも一方と精度劣化特性とに基づいて、監視領域に含まれる地点に対する複数のセンサの精度劣化値を評価値として算出する評価値算出部と、を備える。   An evaluation value calculation apparatus according to an aspect of the present invention is an evaluation value calculation apparatus that calculates an evaluation value for determining whether or not installation positions of a plurality of sensors that sense a moving body in a monitoring area are appropriate. An installation position information acquisition unit that acquires installation position information, an accuracy deterioration characteristic holding unit that holds the accuracy deterioration characteristic of the sensor with respect to at least one of the moving direction of the moving body with respect to the sensor and the distance information between the sensor and the moving body, and monitoring The moving direction and moving body of the moving body with respect to the plurality of sensors based on the moving direction pattern holding unit that holds the moving direction pattern of the moving body at the points included in the region, and the installation position information and the moving direction pattern of the plurality of sensors. And at least one of distance information between each of the plurality of sensors and at least one of the calculated moving direction and distance information Based on the degree deterioration characteristics, and an evaluation value calculation unit that calculates the accuracy deterioration values of a plurality of sensors as an evaluation value with respect to the point included in the monitoring area.
本発明の一態様の評価値算出方法は、監視領域における移動体をセンシングする複数のセンサの設置位置の適否を判断するための評価値を算出する評価値算出方法であって、設置位置情報取得部は、複数のセンサの設置位置情報を取得し、評価値算出部は、設置位置情報取得部から複数のセンサの設置位置情報を取得し、設置位置情報と、監視領域に含まれる地点における移動体の移動方向パターンとに基づいて、移動体の複数のセンサに対する移動方向及び移動体と複数のセンサのそれぞれとの距離情報のうち少なくとも一方を算出し、算出された移動方向及び距離情報のうち少なくとも一方と、予め算出された、センサに対する移動体の移動方向及びセンサと移動体との距離情報のうち少なくとも一方に対するセンサの精度劣化特性とに基づいて、監視領域に含まれる地点に対する複数のセンサの精度劣化値を評価値として算出する。   An evaluation value calculation method according to an aspect of the present invention is an evaluation value calculation method for calculating an evaluation value for determining whether or not installation positions of a plurality of sensors that sense a moving body in a monitoring area are appropriate, and obtaining installation position information The unit acquires the installation position information of the plurality of sensors, and the evaluation value calculation unit acquires the installation position information of the plurality of sensors from the installation position information acquisition unit, and moves at the locations included in the monitoring area. Based on the moving direction pattern of the body, calculate at least one of the moving direction of the moving body with respect to the plurality of sensors and the distance information between the moving body and each of the plurality of sensors, and among the calculated moving direction and distance information At least one of the sensor deterioration characteristics with respect to at least one of the movement direction of the moving body relative to the sensor and the distance information between the sensor and the moving body calculated in advance. Zui and calculates the precision deterioration values of a plurality of sensors with respect to the point included in the monitoring area as the evaluation value.
本発明によれば、移動方向が互いに異なる複数の移動体をセンシング対象とする場合でも、センサ設置位置が適切か否かをユーザが的確に評価できる評価値を算出する評価値算出装置及び評価値算出方法を提供することができる。   According to the present invention, an evaluation value calculation device and an evaluation value for calculating an evaluation value by which a user can accurately evaluate whether or not a sensor installation position is appropriate even when a plurality of moving bodies having different movement directions are used as sensing targets. A calculation method can be provided.
本発明の実施の形態1に係る評価値算出装置の要部構成を示すブロック図The block diagram which shows the principal part structure of the evaluation value calculation apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 監視領域及び設置位置情報の説明に供する図Diagram for explaining monitoring area and installation position information 移動パラメータとして移動体の移動方向が用いられる場合の精度劣化特性を示す図The figure which shows the accuracy degradation characteristic when the moving direction of the moving body is used as the moving parameter センサに対する移動方向角度の説明に供する図The figure which serves for explanation of the movement direction angle to the sensor 移動方向パターンの説明に供する図。(A)一つの起点に一つのベクトルが対応する例、(B)一つの起点に複数のベクトルが対応する例、(C)起点の設定が等間隔では無い場合の例を示す図The figure used for description of a movement direction pattern. (A) An example in which one vector corresponds to one starting point, (B) an example in which a plurality of vectors correspond to one starting point, and (C) an example in which the starting points are not set at equal intervals. 移動方向パターンの生成方法の説明に供する図Diagram for explaining the method of generating the movement direction pattern 本発明の実施の形態1に係るセンサ設置位置評価システムの構成を示すブロック図The block diagram which shows the structure of the sensor installation position evaluation system which concerns on Embodiment 1 of this invention. 評価値算出部の処理の説明に供するフロー図Flow chart for explaining the processing of the evaluation value calculation unit 評価値算出部の処理の説明に供する図。(A)センサから起点までの距離、(B)センサに対する移動方向角度、(C)精度劣化特性の例を示す図The figure with which it uses for description of the process of an evaluation value calculation part. (A) Distance from sensor to starting point, (B) Movement direction angle with respect to sensor, (C) Example of accuracy degradation characteristics 地点精度劣化値の例を示す図The figure which shows the example of the point accuracy deterioration value 本発明の実施の形態2に係る評価値算出装置の要部構成を示すブロック図The block diagram which shows the principal part structure of the evaluation value calculation apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3に係る評価値算出装置の要部構成を示すブロック図The block diagram which shows the principal part structure of the evaluation value calculation apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention. 評価値算出装置の動作説明に供するフロー図Flow diagram for explaining the operation of the evaluation value calculation device 評価値算出装置の動作説明に供する図Diagram for explaining the operation of the evaluation value calculation device 地点グループ精度劣化値の利用方法の説明に供する図A diagram used to explain how to use point group accuracy degradation values 地点精度劣化値、地点グループ精度劣化値、及び総合精度劣化値の表示例の説明に供する図The figure which serves for explanation of the display example of the point accuracy deterioration value, the point group accuracy deterioration value, and the total accuracy deterioration value
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、実施の形態において、同一の構成要素には同一の符号を付し、その同一の構成要素の説明は重複するので省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the embodiment, the same components are denoted by the same reference numerals, and the description of the same components is omitted because it is duplicated.
[実施の形態1]
[評価値算出装置100の要部構成]
図1は、本発明の実施の形態1に係る評価値算出装置100の要部構成を示す。評価値算出装置100は、1つ又は複数のセンサを有する交通監視システムにおいて、センサの設置位置を評価するための評価値を算出する。算出された評価値に基づいて、ユーザがセンサの設置位置の適否を判断する。以下では、例として、交通監視システムが複数のセンサを有する場合について説明する。
[Embodiment 1]
[Main Configuration of Evaluation Value Calculation Device 100]
FIG. 1 shows a main configuration of an evaluation value calculation apparatus 100 according to Embodiment 1 of the present invention. The evaluation value calculation device 100 calculates an evaluation value for evaluating the installation position of the sensor in a traffic monitoring system having one or more sensors. Based on the calculated evaluation value, the user determines whether the installation position of the sensor is appropriate. Below, the case where a traffic monitoring system has a some sensor is demonstrated as an example.
図1において、評価値算出装置100は、設置位置情報取得部101と、精度劣化特性保持部102と、移動方向パターン保持部103と、評価値算出部104とを有する。   In FIG. 1, the evaluation value calculation apparatus 100 includes an installation position information acquisition unit 101, an accuracy deterioration characteristic holding unit 102, a movement direction pattern holding unit 103, and an evaluation value calculation unit 104.
設置位置情報取得部101は、交通監視システムにおける複数のセンサの設置位置の情報(以下、「設置位置情報」と呼ぶ)を取得する。設置位置情報は、交通監視システムの監視領域(例えば、横断歩道、交差点等)における複数のセンサの位置情報を含む。複数のセンサの位置情報は、たとえば、監視領域の座標系において、座標点として表される。   The installation position information acquisition unit 101 acquires information on the installation positions of a plurality of sensors in the traffic monitoring system (hereinafter referred to as “installation position information”). The installation position information includes position information of a plurality of sensors in a monitoring area (for example, a pedestrian crossing or an intersection) of the traffic monitoring system. The position information of the plurality of sensors is represented as coordinate points in the coordinate system of the monitoring area, for example.
なお、入力される設置位置情報の座標系と、後述する評価値算出部104において用いられる監視領域の座標系とが一致しない場合には、設置位置情報取得部101は、入力される設置位置情報の座標系を、評価値算出部104における座標系に揃えるように動作すればよい。   If the coordinate system of the input installation position information does not match the coordinate system of the monitoring area used in the evaluation value calculation unit 104 described later, the installation position information acquisition unit 101 inputs the installation position information. The coordinate system may be operated so as to be aligned with the coordinate system in the evaluation value calculation unit 104.
図2は、監視領域及び設置位置情報の説明に供する図であり、監視領域(例えば、交差点)の俯瞰図が示されている。図2において、交通監視システムはセンサ1とセンサ2とを有し、監視領域における座標系の原点は、監視領域の中心である。そして、設置位置情報は、センサ1の設置位置の座標(−23.8,16.7)、及び、センサ2の設置位置の座標(24.5,−16.2)を含む。   FIG. 2 is a diagram for explaining the monitoring area and the installation position information, and shows an overhead view of the monitoring area (for example, an intersection). In FIG. 2, the traffic monitoring system has a sensor 1 and a sensor 2, and the origin of the coordinate system in the monitoring area is the center of the monitoring area. The installation position information includes coordinates (−23.8, 16.7) of the installation position of the sensor 1 and coordinates (24.5, −16.2) of the installation position of the sensor 2.
図1に戻り、精度劣化特性保持部102は、センサに対する移動体の移動方向、及び、センサと移動体との距離情報のうち少なくとも一方に対するセンサの精度劣化特性を保持する。センサは、センシング対象である移動体の移動方向によって、センシング精度が変化する。また、センサは、移動体との距離によって、センシング精度が変化する。そのため、センシング精度が最もよい場合に対して、移動体の移動方向、及び、移動体との距離に対するセンシングの精度劣化特性が存在する。精度劣化特性保持部102は、その精度劣化特性を保持する。   Returning to FIG. 1, the accuracy deterioration characteristic holding unit 102 holds the accuracy deterioration characteristic of the sensor for at least one of the moving direction of the moving body with respect to the sensor and the distance information between the sensor and the moving body. The sensing accuracy of the sensor varies depending on the moving direction of the moving object that is the sensing target. The sensing accuracy of the sensor varies depending on the distance from the moving body. Therefore, there is a sensing accuracy deterioration characteristic with respect to the moving direction of the moving body and the distance to the moving body, when the sensing accuracy is the best. The accuracy deterioration characteristic holding unit 102 holds the accuracy deterioration characteristic.
センサのセンシング精度は、移動体の移動方向が、センサの方向と垂直である場合に、最も高く、移動体の移動方向が、センサの方向に対して鋭角45度の場合に、最も低い。また、センサのセンシング精度は、移動体との距離が大きくなるほど、低下する。詳細は後述する。   The sensing accuracy of the sensor is the highest when the moving direction of the moving body is perpendicular to the direction of the sensor, and the lowest when the moving direction of the moving body is an acute angle of 45 degrees with respect to the sensor direction. In addition, the sensing accuracy of the sensor decreases as the distance from the moving body increases. Details will be described later.
すなわち、精度劣化特性保持部102は、移動パラメータに対する精度劣化特性を保持する。「移動パラメータ」とは、センサに対するセンシング対象(たとえば、移動体)の移動方向、及び、センサと移動体との距離情報のうち少なくも一つを含むパラメータである。「精度劣化値」とは、センサを用いて移動パラメータを計測した場合の精度(たとえば、精度の劣化度合い)を示す値である。「精度劣化特性」とは、「移動パラメータ」に対する「精度劣化値」の特性である。すなわち、精度劣化特性とは、センサを用いて、移動パラメータを計測した場合の精度劣化特性である。なお、「精度劣化値」は、単位がなく、精度の劣化度合いの大小を相対的に示す。   That is, the accuracy deterioration characteristic holding unit 102 holds the accuracy deterioration characteristic with respect to the movement parameter. The “movement parameter” is a parameter including at least one of the movement direction of the sensing target (for example, the moving body) with respect to the sensor and the distance information between the sensor and the moving body. The “accuracy degradation value” is a value indicating the accuracy (for example, the degree of accuracy degradation) when the movement parameter is measured using a sensor. The “accuracy degradation characteristic” is a characteristic of “accuracy degradation value” with respect to “movement parameter”. That is, the accuracy deterioration characteristic is an accuracy deterioration characteristic when a movement parameter is measured using a sensor. Note that the “accuracy deterioration value” has no unit and relatively indicates the degree of accuracy deterioration.
ここで、センサに対する移動体の移動方向、及び、センサと移動体との距離を定めるための、センサの基準点を「センサ中心」、移動体の基準点を「移動体中心」と定義する。センサは、例えばレーダ又はカメラ等である。センサがレーダである場合には、ビーム照射位置をセンサ中心とすればよく、センサがカメラである場合には、撮像素子の位置をセンサ中心とすればよい。また、「移動体中心」は、移動体を真上から見た場合の移動体の重心位置とすればよい。   Here, the sensor reference point for defining the moving direction of the moving body relative to the sensor and the distance between the sensor and the moving body is defined as “sensor center”, and the reference point of the moving body is defined as “moving body center”. The sensor is, for example, a radar or a camera. If the sensor is a radar, the beam irradiation position may be the center of the sensor, and if the sensor is a camera, the position of the image sensor may be the center of the sensor. The “moving body center” may be the center of gravity of the moving body when the moving body is viewed from directly above.
図4は、センサ中心、及び、移動体中心の例を示す。そして、センサ中心と移動体中心とを結ぶ直線と、移動体の移動方向との成す角を、センサに対する移動方向角度と呼ぶ。図4は、センサに対する移動方向角度が30度である場合の監視領域の例を示す。   FIG. 4 shows examples of the sensor center and the moving body center. An angle formed by a straight line connecting the sensor center and the moving body center and the moving direction of the moving body is referred to as a moving direction angle with respect to the sensor. FIG. 4 shows an example of the monitoring area when the moving direction angle with respect to the sensor is 30 degrees.
図3は、移動パラメータとして「移動体の移動方向」が用いられる場合の精度劣化特性の例を示す。図3は、センサがアクティブ型レーダセンサである場合の精度劣化特性を模式的に示し、センサに対する移動方向角度が40〜50度付近である場合に、精度劣化値が大きい。また、センサに対する移動体の移動方向角度が90度付近においては、センサに対する移動体の移動方向角度が40〜50度付近の場合と比較して、精度劣化値が2割程度に抑えられえている。   FIG. 3 shows an example of accuracy degradation characteristics when “movement direction of the moving object” is used as the movement parameter. FIG. 3 schematically shows accuracy degradation characteristics when the sensor is an active radar sensor, and the accuracy degradation value is large when the moving direction angle with respect to the sensor is around 40 to 50 degrees. Further, when the moving direction angle of the moving body with respect to the sensor is around 90 degrees, the accuracy degradation value can be suppressed to about 20% compared to the case where the moving direction angle of the moving body with respect to the sensor is around 40 to 50 degrees. .
なお、移動パラメータとして、「センサと移動体との距離」が用いられる場合、精度劣化特性保持部102は、センサと移動体との距離に対する精度劣化特性を保持する。この精度劣化特性においては、センサと移動体との距離が大きくなる程、センサ精度が劣化する。   When “distance between the sensor and the moving body” is used as the movement parameter, the accuracy deterioration characteristic holding unit 102 holds the accuracy deterioration characteristic with respect to the distance between the sensor and the moving body. In this accuracy deterioration characteristic, the sensor accuracy deteriorates as the distance between the sensor and the moving body increases.
図1に戻り、移動方向パターン保持部103は、監視領域における移動方向パターンの情報を保持する。「移動方向パターン」とは、監視領域の各地点における車両(移動体)の走行する方向のパターンを示す情報を含む。「移動方向パターン」は、更に、車両(移動体)が走行する移動方向への車両(移動体)の交通量を含んでもよい。   Returning to FIG. 1, the movement direction pattern holding unit 103 holds information on the movement direction pattern in the monitoring area. The “movement direction pattern” includes information indicating the pattern of the direction in which the vehicle (moving body) travels at each point in the monitoring area. The “movement direction pattern” may further include the traffic volume of the vehicle (moving body) in the moving direction in which the vehicle (moving body) travels.
移動方向パターンは予め計測され、移動方向パターン保持部103に、監視領域に対応して保持される。交差点などの監視領域の移動方向パターンは、通常の交通環境においては、標識や信号機の指示に従うため、予め保持することができる。   The movement direction pattern is measured in advance and held in the movement direction pattern holding unit 103 in correspondence with the monitoring area. The movement direction pattern of a monitoring area such as an intersection can be retained in advance in a normal traffic environment because it follows instructions of signs and traffic lights.
移動方向ベクトルの起点は、その移動方向ベクトルに対応する交通事象の発生位置を意味する。そして、移動方向ベクトルの長さと向きは、移動方向の進行方向と交通量に対応する。なお、以下では、移動方向パターンを構成する複数の地点の集合は、地点グループと呼ばれることがある。   The starting point of the moving direction vector means the occurrence position of the traffic event corresponding to the moving direction vector. The length and direction of the moving direction vector correspond to the traveling direction of the moving direction and the traffic volume. Hereinafter, a set of a plurality of points constituting the movement direction pattern may be referred to as a point group.
図5は、移動方向パターンの具体例を示す図であり、監視領域における移動方向ベクトルの例を示している。図5Aは、一つの起点に一つのベクトルが対応する例を示し、図5Bは、一つの起点に複数のベクトルが対応する例を示し、図5Cは、起点の設定が等間隔では無い場合の例を示す。図5Bに示すように、複数の移動方向ベクトルの起点が同一である場合がある。また、起点は、等間隔で設定される必要はなく、図5Cに示すように、必要に応じて、必要な部分に高密度で設定されてもよい。   FIG. 5 is a diagram showing a specific example of the movement direction pattern, and shows an example of the movement direction vector in the monitoring area. 5A shows an example in which one vector corresponds to one starting point, FIG. 5B shows an example in which a plurality of vectors correspond to one starting point, and FIG. 5C shows a case where the starting points are not set at equal intervals. An example is shown. As shown in FIG. 5B, the starting points of the plurality of movement direction vectors may be the same. Further, the starting points do not need to be set at equal intervals, and may be set at a high density in a necessary portion as necessary, as shown in FIG. 5C.
図6は、移動方向パターンの生成方法の説明に供する図である。図6に示される具体例では、移動方向ベクトルの向きは、交差点を通過する車両の方向を表し、移動方向ベクトルの大きさは、そのベクトル方向への単位時間当たりの通過量を表している。具体的には、第1車線から第3車線までの各車線において、単位時間当り1000台の車両が走行しているものとする。そして、第3車線を走行する車両は、直進する車両が300台、右折する車両が700台とする。これにより、図6の第3車線の停止線付近の地点1010a〜cにおいては、各地点を起点とし、且つ、1000台分に対応する長さを有する移動方向ベクトル1011a〜cが存在する。また、交差点の中心付近の地点1020においては、当該地点を起点とし、且つ、300台分に対応する長さを有する第1の移動方向ベクトル1021(直進に対応)と、当該地点を起点とし且つ700台分に対応する長さを有する第2の移動方向ベクトル1022(右折に対応)とが存在する。   FIG. 6 is a diagram for explaining a method of generating a movement direction pattern. In the specific example shown in FIG. 6, the direction of the moving direction vector represents the direction of the vehicle passing through the intersection, and the magnitude of the moving direction vector represents the amount of passage per unit time in the vector direction. Specifically, it is assumed that 1000 vehicles are traveling per unit time in each lane from the first lane to the third lane. The number of vehicles traveling in the third lane is 300 vehicles going straight and 700 vehicles turning right. As a result, at points 1010a to 1010c near the stop line of the third lane in FIG. 6, there are moving direction vectors 1011a to 1011c having lengths corresponding to 1000 cars starting from each point. In addition, at a point 1020 near the center of the intersection, the first moving direction vector 1021 (corresponding to straight travel) having a length corresponding to 300 cars as a starting point, and the starting point as the starting point There is a second moving direction vector 1022 (corresponding to a right turn) having a length corresponding to 700 cars.
図1に戻り、評価値算出部104は、設置位置情報取得部101から取得される設置位置情報と、精度劣化特性保持部102から取得される精度劣化特性と、移動方向パターン保持部103から取得される移動方向パターンとに基づいて、監視領域における地点毎に、地点精度劣化値を、センサ設置位置の適否を判断するための評価値として算出する。「地点精度劣化値」(評価値)は、各地点における精度劣化値である。   Returning to FIG. 1, the evaluation value calculation unit 104 acquires the installation position information acquired from the installation position information acquisition unit 101, the accuracy deterioration characteristic acquired from the accuracy deterioration characteristic holding unit 102, and the movement direction pattern holding unit 103. On the basis of the movement direction pattern, the point accuracy deterioration value is calculated as an evaluation value for determining the suitability of the sensor installation position for each point in the monitoring area. The “location accuracy degradation value” (evaluation value) is an accuracy degradation value at each location.
すなわち、評価値算出部104は、複数のセンサの設置位置情報と移動方向パターンとに基づいて、移動体の複数のセンサに対する移動方向、及び、移動体と複数のセンサのそれぞれとの距離情報のうち少なくとも一方を算出する。そして、評価値算出部は、算出された移動方向及び距離情報のうち少なくとも一方と精度劣化特性とに基づいて、センシング領域に含まれる地点に対する複数のセンサの精度劣化値を評価値として算出する。評価値算出部104の動作については、後述する。   That is, the evaluation value calculation unit 104 calculates the movement direction of the moving body with respect to the plurality of sensors and the distance information between each of the moving body and the plurality of sensors based on the installation position information and the movement direction pattern of the plurality of sensors. At least one of them is calculated. Then, the evaluation value calculation unit calculates the accuracy deterioration values of the plurality of sensors for the points included in the sensing region as evaluation values based on at least one of the calculated moving direction and distance information and the accuracy deterioration characteristics. The operation of the evaluation value calculation unit 104 will be described later.
[センサ設置位置評価システム200の構成]
図7は、本発明の実施の形態1に係るセンサ設置位置評価システム200の構成を示す。図7において、センサ設置位置評価システム200は、評価値算出装置100と、ユーザ操作入力部201と、表示部202とを含む。
[Configuration of Sensor Installation Position Evaluation System 200]
FIG. 7 shows the configuration of the sensor installation position evaluation system 200 according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 7, the sensor installation position evaluation system 200 includes an evaluation value calculation device 100, a user operation input unit 201, and a display unit 202.
ユーザ操作入力部201は、ユーザによるセンサの設置位置の情報を入力する。ユーザ操作入力部201は、例えば、タッチパネル又はマウス等を有する。タッチパネルを有する場合、画面に監視領域の俯瞰図が表示され、ユーザがセンサを設置したい位置に対応するタッチパネル上の位置をタッチすることにより、設置位置が指定される。ユーザによって指定された設定位置は、評価値算出装置100が備える設置位置情報取得部101へ出力される。   The user operation input unit 201 inputs information on the installation position of the sensor by the user. The user operation input unit 201 includes, for example, a touch panel or a mouse. When the touch panel is provided, an overhead view of the monitoring area is displayed on the screen, and the installation position is designated by the user touching the position on the touch panel corresponding to the position where the sensor is to be installed. The set position designated by the user is output to the installation position information acquisition unit 101 provided in the evaluation value calculation apparatus 100.
表示部202は、評価値算出部104において算出された、センサ設置位置の適否を判断するための評価値である地点精度劣化値に基づいた映像を表示する。具体的な表示例については後述する。   The display unit 202 displays an image based on the point accuracy deterioration value calculated by the evaluation value calculation unit 104 and used as an evaluation value for determining the suitability of the sensor installation position. A specific display example will be described later.
[評価値算出装置100の動作]
以上の構成を備える評価値算出装置100の動作について説明する。図8は、評価値算出部104の処理フローを示す。
[Operation of Evaluation Value Calculation Device 100]
The operation of the evaluation value calculation apparatus 100 having the above configuration will be described. FIG. 8 shows a processing flow of the evaluation value calculation unit 104.
ステップS301において、評価値算出部104は、「設置位置情報」、「移動パラメータに対する精度劣化特性」、及び、「移動方向パターン」を取得する。   In step S <b> 301, the evaluation value calculation unit 104 acquires “installation position information”, “accuracy degradation characteristics with respect to movement parameters”, and “movement direction pattern”.
ステップS302において、評価値算出部104は、「移動方向パターン」に含まれる複数の地点のうち第1の地点について、全センサの地点精度劣化値を算出する。具体的には、「設置位置情報」に含まれる複数のセンサに含まれる第1のセンサについて、「移動方向パターン」に含まれる複数の地点から第1の地点を抽出する。   In step S <b> 302, the evaluation value calculation unit 104 calculates the point accuracy deterioration value of all the sensors for the first point among the plurality of points included in the “movement direction pattern”. Specifically, for the first sensor included in the plurality of sensors included in the “installation position information”, the first point is extracted from the plurality of points included in the “movement direction pattern”.
ステップS303において、評価値算出部104は、抽出された第1のセンサについて、第1の地点の地点精度劣化値を算出する。   In step S303, the evaluation value calculation unit 104 calculates a point accuracy deterioration value of the first point for the extracted first sensor.
図9は、地点精度劣化値の算出処理の説明に供する図である。図9Aは、センサから起点までの距離を示し、図9Bは、センサに対する移動方向角度を示し、図9Cは、精度劣化特性の例を示す。また、図9Cのテーブル1は、移動パラメータが、「センサと移動体との距離」である場合の精度劣化特性を示す。また、図9Cのテーブル2は、移動パラメータが、「移動体の移動方向」である場合の精度劣化特性を示す。なお、ここでは精度劣化特性をテーブルとして示したが、これに限定されるものではなく、精度劣化特性は、センサと地点との距離、及び、移動ベクトルの向きをパラメータとする関数としてもよい。更に、移動ベクトルの大きさをもパラメータとする関数としてもよい。かかる場合、移動ベクトルの大きさは、各地点の地点精度劣化値を和算するときの重み付けに用いられる。   FIG. 9 is a diagram for explaining the calculation process of the point accuracy deterioration value. FIG. 9A shows the distance from the sensor to the starting point, FIG. 9B shows the moving direction angle with respect to the sensor, and FIG. 9C shows an example of the accuracy deterioration characteristic. Further, Table 1 in FIG. 9C shows accuracy deterioration characteristics when the movement parameter is “distance between the sensor and the moving body”. Further, Table 2 in FIG. 9C shows accuracy deterioration characteristics when the movement parameter is “the moving direction of the moving object”. Although the accuracy deterioration characteristic is shown as a table here, the present invention is not limited to this, and the accuracy deterioration characteristic may be a function using the distance between the sensor and the point and the direction of the movement vector as parameters. Furthermore, it is good also as a function which makes the magnitude | size of a movement vector a parameter. In such a case, the magnitude of the movement vector is used for weighting when summing the point accuracy deterioration values of the respective points.
図9A及び図9Bに示すように、抽出された第1の地点(つまり、起点)と、抽出された第1のセンサとの距離はLであり、第1のセンサに対する移動方向角度はθである。   As shown in FIGS. 9A and 9B, the distance between the extracted first point (that is, the starting point) and the extracted first sensor is L, and the moving direction angle with respect to the first sensor is θ. is there.
図9Cのテーブル1では、センサと移動体との距離Lが大きくなる程、センサ精度が劣化する特性が表れている。移動パラメータが「センサと移動体との距離」である場合の精度劣化特性のテーブルは、例えば、センサとしてステレオ構成のカメラが使用される場合には、原理上、距離の二乗に比例して精度が劣化する特性に基づいて作成されてもよい。また、移動パラメータが「センサと移動体との距離」である場合の精度劣化特性のテーブルは、距離に応じた測距精度の実験結果に基づいて作成されてもよい。   In Table 1 of FIG. 9C, the characteristic that the sensor accuracy deteriorates as the distance L between the sensor and the moving body increases. The table of accuracy deterioration characteristics when the movement parameter is “distance between the sensor and the moving object” is, for example, an accuracy proportional to the square of the distance in principle when a stereo camera is used as the sensor. It may be created based on the characteristics that deteriorate. In addition, the accuracy deterioration characteristic table when the movement parameter is “the distance between the sensor and the moving body” may be created based on the experimental result of the distance measurement accuracy corresponding to the distance.
図9Cのテーブル2では、移動方向角度が特定の角度に近い場合にセンサ精度が劣化する特性が表れている。移動パラメータが「移動体の移動方向」である場合の精度劣化特性のテーブルは、例えば、センサとしてミリ波レーダが使用される場合には、センサに対して移動体の反射面が斜め45度になる移動方向角度の場合に最も精度が劣化する特性に基づいて作成されてもよい。また、移動パラメータがセンサと移動体との移動方向角度である場合の精度劣化特性のテーブルは、距離に応じた測距精度の実験結果に基づいて作成されてもよい。   Table 2 in FIG. 9C shows a characteristic that the sensor accuracy deteriorates when the moving direction angle is close to a specific angle. The table of accuracy deterioration characteristics when the movement parameter is “movement direction of the moving object” is, for example, when a millimeter wave radar is used as the sensor, the reflecting surface of the moving object is inclined at 45 degrees with respect to the sensor. It may be created based on the characteristic that the accuracy is most deteriorated in the case of the moving direction angle. In addition, the accuracy deterioration characteristic table in the case where the movement parameter is the movement direction angle between the sensor and the moving body may be created based on the experimental result of the distance measurement accuracy corresponding to the distance.
そして、評価値算出部104は、距離Lに対応する第1の精度劣化値をテーブル1から読み取り、移動方向角度θに対応する第2の精度劣化値をテーブル2から読み取り、第1の精度劣化値と第2の精度劣化値とに基づいて、地点精度劣化値を算出する。例えば、第1の精度劣化値と、第2の精度劣化値との積算により、地点精度劣化値を算出してもよい。また、他の四則演算によって算出されてもよい。   Then, the evaluation value calculation unit 104 reads the first accuracy degradation value corresponding to the distance L from the table 1, reads the second accuracy degradation value corresponding to the moving direction angle θ from the table 2, and the first accuracy degradation. A point accuracy degradation value is calculated based on the value and the second accuracy degradation value. For example, the point accuracy degradation value may be calculated by integrating the first accuracy degradation value and the second accuracy degradation value. Further, it may be calculated by other four arithmetic operations.
なお、ここでは、「センサと移動体との距離」、及び、「移動体の移動方向」の両方を用いて地点精度劣化値が算出される場合について説明したが、これに限定されるものではない。すなわち、地点精度劣化値は、「センサと移動体との距離」及び「移動体の移動方向」のうち少なくとも一方に基づいて算出される。   Here, the case where the point accuracy deterioration value is calculated using both “the distance between the sensor and the moving body” and “the moving direction of the moving body” has been described, but the present invention is not limited to this. Absent. That is, the point accuracy deterioration value is calculated based on at least one of “distance between sensor and moving object” and “moving direction of moving object”.
例えば、「センサと移動体との距離」、又は、「移動体の移動方向」のうち一方に基づいて地点精度劣化値が算出される場合、第1の精度劣化値、又は、第2の精度劣化値が、地点精度劣化値として用いられる。具体的には、距離及び移動方向の両方に依存する精度劣化特性を持つセンサの場合には、第1の精度劣化値と第2の精度劣化値の両方を使用すれば良く、距離または移動方向の一方のみに依存するような精度劣化特性を持つセンサの場合には、第1の精度劣化値または第2の精度劣化値のみを使用すればよい。   For example, when the point accuracy deterioration value is calculated based on one of “the distance between the sensor and the moving object” or “the moving direction of the moving object”, the first accuracy deterioration value or the second accuracy value The deterioration value is used as the point accuracy deterioration value. Specifically, in the case of a sensor having an accuracy degradation characteristic that depends on both the distance and the movement direction, both the first accuracy degradation value and the second accuracy degradation value may be used. In the case of a sensor having an accuracy deterioration characteristic that depends only on one of the above, only the first accuracy deterioration value or the second accuracy deterioration value may be used.
図8に戻り、ステップS304において、評価値算出部104は、第1の地点について、全てのセンサに対する地点精度劣化値を算出したか否かを判定する。   Returning to FIG. 8, in step S <b> 304, the evaluation value calculation unit 104 determines whether or not the point accuracy deterioration values for all the sensors have been calculated for the first point.
第1の地点について、全てのセンサに対する地点精度劣化値を算出していない場合(ステップS304:NO)、評価値算出部104は、ステップS305において、他のセンサを抽出する。そして、フローは、ステップS303に戻る。すなわち、抽出された第1の地点について全センサの地点精度劣化値が算出される。   When the point accuracy deterioration values for all the sensors are not calculated for the first point (step S304: NO), the evaluation value calculation unit 104 extracts other sensors in step S305. Then, the flow returns to step S303. That is, the point accuracy deterioration value of all the sensors is calculated for the extracted first point.
第1の地点について、全てのセンサの地点精度劣化値が算出された場合(ステップS304:YES)、評価値算出部104は、ステップS306において、第1の地点についての、全てのセンサの地点精度劣化値を平均することにより、「第1の地点の地点精度劣化値」を算出する。   When the point accuracy deterioration values of all the sensors are calculated for the first point (step S304: YES), the evaluation value calculation unit 104 determines the point accuracy of all the sensors for the first point in step S306. By averaging the deterioration values, the “point accuracy deterioration value of the first point” is calculated.
ステップS307において、評価値算出部104は、全ての地点を選択したか否かを判定する。   In step S307, the evaluation value calculation unit 104 determines whether all points have been selected.
全ての地点を選択していない場合(ステップS307:NO)、評価値算出部104は、ステップS308において、他の地点を選択する。具体的には、第1の地点の地点精度劣化値を算出した場合、第2の地点について、全センサの地点精度劣化値を算出する。   When all the points have not been selected (step S307: NO), the evaluation value calculation unit 104 selects another point in step S308. Specifically, when the point accuracy deterioration value of the first point is calculated, the point accuracy deterioration values of all the sensors are calculated for the second point.
全ての地点の地点精度劣化値が算出された場合(ステップS307:YES)、フローは終了する。以上より、全ての地点の地点精度劣化値が算出される。図10は、地点精度劣化値の例を示す。   When the point accuracy deterioration values of all points are calculated (step S307: YES), the flow ends. From the above, the point accuracy deterioration values of all points are calculated. FIG. 10 shows an example of the point accuracy deterioration value.
次に、ステップS303における地点精度劣化値の算出処理、及び、ステップS306における地点精度劣化値の算出処理を、数式を用いて説明する。   Next, the point accuracy deterioration value calculation process in step S303 and the point accuracy deterioration value calculation process in step S306 will be described using mathematical expressions.
先ず、説明に用いる変数を定義する。監視領域における、任意の地点をp=(x,y)と定義する。センサaの設置位置をP=(x,y)とする。移動方向パターンをcとし、地点(x,y)を起点とするベクトルの集合をcxy、その集合のi番目の要素(=ベクトル)をcxyiとする。ベクトルcxyiのX方向及びY方向の成分をそれぞれuxyi、vxyiとする。そして、起点(x,y)におけるベクトルの本数をkとする。このとき、cxy及びcxyiは、次のように定義される。
First, variables used for explanation are defined. An arbitrary point in the monitoring area is defined as p = (x, y). Assume that the installation position of the sensor a is P a = (x a , y a ). Let c be the movement direction pattern, c xy be a set of vectors starting from the point (x, y), and c xyi be the i-th element (= vector) of the set. The components of the vector c xyi in the X direction and the Y direction are u xyi and v xyi , respectively. The number of vectors at the starting point (x, y) is k. At this time, c xy and c xyi are defined as follows.
なお、監視領域における地点は等間隔とは限らないため、起点も等間隔では無い可能性がある。或る起点(x,y)にベクトルが存在しない場合には、各ベクトルの値は、次のように表される。
Note that since the points in the monitoring area are not always equally spaced, the starting points may not be evenly spaced. When a vector does not exist at a certain starting point (x, y), the value of each vector is expressed as follows.
ステップS303における地点精度劣化値の算出は、次の式(1)によって表される。
The calculation of the point accuracy deterioration value in step S303 is expressed by the following equation (1).
すなわち、センサaを位置pに設置した場合の、地点(x,y)における地点精度劣化値は、ベクトル集合cxyとその起点pとを引数とし且つ精度劣化特性が反映された関数Rpaとして表される。 That is, the case of installing the sensors a to the position p a, point (x, y) location accuracy degradation value in the function R pa to and accuracy deterioration characteristic was its origin p and vector set c xy and argument is reflected Represented as:
また、ステップS306における地点精度劣化値の算出は、次の式(2)によって表される。
Further, the calculation of the point accuracy deterioration value in step S306 is expressed by the following equation (2).
すなわち、g個のセンサを位置pからpに設置した場合の、地点(x,y)における地点精度劣化値は、その地点(x,y)における各センサによる地点精度劣化値を平均することにより求められる。Eは、要素の平均を表す。 That is, when g sensors are installed from positions p 1 to pg , the point accuracy deterioration value at the point (x, y) is the average of the point accuracy deterioration values by the sensors at the point (x, y). Is required. E represents the average of the elements.
以上のように本実施の形態によれば、センサ設置位置に関する評価値算出装置100において、評価値算出部104は、設置位置と、センサのセンシング対象(ここでは、移動体)の移動パラメータに対する精度劣化特性と、センサのセンシング領域(ここでは、監視領域)における移動方向パターンとに基づいて、センシング領域における複数の地点にそれぞれ対応する地点精度劣化値を算出する。そして、移動方向パターンは、複数の地点と、各地点を起点とする移動方向ベクトルとから構成される。   As described above, according to the present embodiment, in the evaluation value calculation apparatus 100 regarding the sensor installation position, the evaluation value calculation unit 104 determines the accuracy with respect to the installation parameter and the movement parameter of the sensing target of the sensor (here, the moving body). Based on the deterioration characteristics and the movement direction pattern in the sensing area (here, the monitoring area) of the sensor, the point accuracy deterioration values respectively corresponding to the plurality of points in the sensing area are calculated. The movement direction pattern is composed of a plurality of points and a movement direction vector starting from each point.
こうすることにより、複数の地点に存在するセンシング対象が異なる方向に移動することを表現可能な移動方向パターンに基づいて、各地点の地点精度劣化値を算出できる。こうして算出された各地点の地点精度劣化値を、センサ設置位置の適否を判断するための評価値として用いることにより、センサの設置位置に応じた地点精度劣化値の変化を確認することができるため、ユーザはセンサ設置位置が適切か否かを的確に評価できる。   By doing so, it is possible to calculate a point accuracy degradation value at each point based on a movement direction pattern that can represent that the sensing targets existing at a plurality of points move in different directions. By using the calculated point accuracy deterioration value at each point as an evaluation value for determining the suitability of the sensor installation position, it is possible to confirm a change in the point accuracy deterioration value according to the sensor installation position. The user can accurately evaluate whether or not the sensor installation position is appropriate.
なお、上記の説明においては、全地点の地点精度劣化値に基づいて、ユーザがセンサ設置位置の評価を行うとして説明したが、評価値算出装置が、さらに、評価部を有し、評価部が、全地点の地点精度劣化値に基づいて、センサ設置位置の適否の評価を行ってもよい。かかる場合、装置は、「センサ位置評価装置」である。   In the above description, it has been described that the user evaluates the sensor installation position based on the point accuracy degradation values of all points. However, the evaluation value calculation device further includes an evaluation unit, and the evaluation unit The suitability of the sensor installation position may be evaluated based on the point accuracy deterioration values of all points. In such a case, the device is a “sensor position evaluation device”.
[実施の形態2]
本発明の実施の形態2は、実施の形態1において算出された地点精度劣化値(評価値)を用いて、「総合精度劣化値」が算出される。
[Embodiment 2]
In the second embodiment of the present invention, the “total accuracy degradation value” is calculated using the point accuracy degradation value (evaluation value) calculated in the first embodiment.
図11は、本発明の実施の形態2に係る評価値算出装置400の要部構成を示す。図11において、評価値算出装置400は、総合評価値算出部401を有する。   FIG. 11 shows a main configuration of an evaluation value calculation apparatus 400 according to Embodiment 2 of the present invention. In FIG. 11, the evaluation value calculation device 400 includes a comprehensive evaluation value calculation unit 401.
総合評価値算出部401は、評価値算出部104において算出された地点精度劣化値情報に含まれる全ての地点精度劣化値を和算することにより、総合評価値としての、総合精度劣化値を算出する。総合精度劣化値Sの算出は、次の式(3)によって表される。
The overall evaluation value calculation unit 401 calculates the overall accuracy deterioration value as the overall evaluation value by summing all the point accuracy deterioration values included in the point accuracy deterioration value information calculated by the evaluation value calculation unit 104. To do. The calculation of the overall accuracy deterioration value S is expressed by the following equation (3).
なお、総合精度劣化値は、図7の表示部202に表示されてもよい。   The overall accuracy deterioration value may be displayed on the display unit 202 in FIG.
[実施の形態3]
実施の形態1では、各地点における地点精度劣化値を求めた。これに対して、本発明の実施の形態3は、注目地点と当該注目地点の周囲に位置する地点群とから構成される「地点グループ」に対する地点グループ精度劣化値を算出する。
[Embodiment 3]
In the first embodiment, the point accuracy deterioration value at each point is obtained. On the other hand, Embodiment 3 of the present invention calculates a point group accuracy degradation value for a “point group” composed of a point of interest and a point group located around the point of interest.
地点グループに対する地点グループ精度劣化値を求める必要性について説明する。監視システムは、一般的に、監視領域を移動する移動体について、一定時間の経過毎に繰り返し検出処理を行う。そして検出した移動体の位置と移動方向とをもとに、前回検出した移動体と今回検出した移動体が同一移動体であるかどうかを判定する。これを追跡処理と呼ぶ。追跡処理を行うことにより、監視領域内における特定の移動体の移動軌跡を求めることができる。   The necessity of obtaining the point group accuracy deterioration value for the point group will be described. In general, a monitoring system repeatedly performs a detection process on a moving body that moves in a monitoring area at every elapse of a predetermined time. Then, based on the detected position and moving direction of the moving body, it is determined whether or not the previously detected moving body and the currently detected moving body are the same moving body. This is called tracking processing. By performing the tracking process, it is possible to obtain the movement trajectory of a specific moving body in the monitoring area.
ある時間において移動体が検出できなかった場合には、移動体のこれまでの追跡処理結果に基づいて、現在移動体が存在すると想定される位置(移動体の推定位置)を推定する処理を行う。これを位置推定処理と呼ぶ。移動体が連続して検出できなかった場合には、位置推定処理を連続して行う。その後、移動体が再び検出された場合には、移動体の検出位置と推定位置とを比較することにより、同一移動体であるかどうかを判定する。   If the moving object cannot be detected at a certain time, a process of estimating the position where the moving object is assumed to exist (estimated position of the moving object) is performed on the basis of the tracking processing result of the moving object so far. . This is called position estimation processing. If the moving object cannot be detected continuously, the position estimation process is continuously performed. Thereafter, when the moving body is detected again, it is determined whether or not they are the same moving body by comparing the detected position of the moving body with the estimated position.
図15は、監視領域を移動する移動体の実際の位置、センサによる検出位置、及びセンサによる検出位置をもとにした移動体の推定位置を模式的に表したものである。具体的には、移動体の実際の位置をT11、T12、T13、T14、及びT15、移動体の検出位置をT21、T22、及びT25、移動体の推定位置をT33、T34、及びT35とする。移動体は、時間の経過に合わせてT11、T12、T13、T14、T15を順に移動したものとする。そして移動体の位置がT11、T12、及びT15の位置の際にはセンサによる検出が成功し、移動体の対応する検出結果はそれぞれT21、T22、及びT25であったとする。また移動体がT13及びT14の位置の際にはセンサによる検出が失敗し、移動体はT33、T34、及びT35の位置に推定されたものとする。   FIG. 15 schematically shows the actual position of the moving body moving in the monitoring area, the detection position by the sensor, and the estimated position of the moving body based on the detection position by the sensor. Specifically, the actual position of the moving object is T11, T12, T13, T14, and T15, the detected position of the moving object is T21, T22, and T25, and the estimated position of the moving object is T33, T34, and T35. . It is assumed that the moving body has moved T11, T12, T13, T14, and T15 in order as time passes. Then, when the position of the moving object is T11, T12, and T15, detection by the sensor is successful, and the corresponding detection results of the moving object are T21, T22, and T25, respectively. Further, it is assumed that the detection by the sensor fails when the moving body is at the positions of T13 and T14, and the moving body is estimated at the positions of T33, T34, and T35.
図15の例は、検出位置T21及びT22に基づいて求められた移動体の推定位置T25と、移動体の実際の位置T15との差が大きくなっており、移動体の追跡処理に失敗する可能性が高くなっていることを示している。このように、移動体の検出に連続して失敗した場合、移動体の検出位置と推定位置との差が大きくなり、結果、移動体の追跡に失敗する可能性が高くなる。ある地点において地点精度劣化値が大きい場合、その地点における移動体の検出に失敗する可能性が高くなる。移動体が、地点精度劣化値の大きな地点を続けて移動した場合、移動体の検出も連続して失敗する可能性が高くなり、移動体の検出位置と推定位置との差が大きくなって、結果、移動体の追跡に失敗する可能性が高くなる。このように、移動体の追跡に失敗する可能性の大小を評価するための指標として、地点グループに対する地点精度劣化値を定めた。   In the example of FIG. 15, the difference between the estimated position T25 of the moving object obtained based on the detection positions T21 and T22 and the actual position T15 of the moving object is large, and the tracking process of the moving object may fail. It shows that the nature is getting higher. As described above, when the detection of the moving object fails continuously, the difference between the detection position of the moving object and the estimated position becomes large, and as a result, the possibility of failure in tracking the moving object increases. When the point accuracy deterioration value is large at a certain point, the possibility of failure of detection of the moving body at that point increases. When a mobile object moves continuously at a point where the point accuracy degradation value is large, the detection of the mobile object is likely to fail continuously, and the difference between the detection position of the mobile object and the estimated position becomes large. As a result, there is a high possibility that tracking of the moving object will fail. As described above, the point accuracy deterioration value for the point group is defined as an index for evaluating the possibility of failure in tracking the moving object.
図12は、本発明の実施の形態3に係る評価値算出装置500の要部構成を示す。図12において、評価値算出装置500は、地点グループ評価値算出部501と、総合評価値算出部502とを有する。   FIG. 12 shows a main configuration of an evaluation value calculation apparatus 500 according to Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 12, the evaluation value calculation apparatus 500 includes a point group evaluation value calculation unit 501 and a comprehensive evaluation value calculation unit 502.
地点グループ評価値算出部501は、評価値算出部104において算出された地点精度劣化値と、地点グループの「移動パターン」とに基づいて、地点グループに対する地点精度劣化値を算出する。監視領域の各地点に対応して地点グループが決まる。ある地点Aに対応する地点グループAは、その地点A自身及びその地点Aの周囲に存在する地点から構成される。監視領域を格子状に分割した各領域の中心を地点とする場合、ある地点Aに対応する地点グループAは、その地点A自身及びその地点Aの周囲に存在する8つの地点から構成される。「移動パターン」は、1つの地点グループにおける、1つ又は複数の「地点サブグループ」で定義される。地点グループAにおける「地点サブグループ」は、地点グループAにおいて移動方向ベクトルの方向の差が一定値以内であるような複数の地点から構成される。   The point group evaluation value calculation unit 501 calculates a point accuracy deterioration value for the point group based on the point accuracy deterioration value calculated by the evaluation value calculation unit 104 and the “movement pattern” of the point group. A point group is determined corresponding to each point in the monitoring area. A point group A corresponding to a certain point A is composed of the point A itself and points existing around the point A. When the center of each area obtained by dividing the monitoring area into a grid is a point, the point group A corresponding to a certain point A is composed of the point A itself and eight points around the point A. A “movement pattern” is defined by one or more “point subgroups” in one point group. The “point subgroup” in the point group A is composed of a plurality of points in which the difference in the direction of the moving direction vector is within a certain value in the point group A.
具体的には、地点グループ評価値算出部501は、地点グループの移動パターンを表す「移動パターン行列」と、その地点グループにおける各地点の地点精度劣化値とをもとに、その地点グループにおける地点グループ精度劣化値を算出する。   Specifically, the point group evaluation value calculation unit 501 uses the “movement pattern matrix” representing the movement pattern of the point group and the point accuracy deterioration value of each point in the point group to determine the point in the point group. A group accuracy deterioration value is calculated.
総合評価値算出部502は、地点グループ評価値算出部501において算出された地点グループ精度劣化値を全て足し合わせることにより、総合精度劣化値を算出する。   The total evaluation value calculation unit 502 calculates the total accuracy deterioration value by adding all the point group accuracy deterioration values calculated by the point group evaluation value calculation unit 501.
以上の構成を有する評価値算出装置500の動作について図13及び図14を参照して説明する。図13は、評価値算出装置500の動作説明に供するフロー図である。図14は、評価値算出装置500の動作説明に供する図である。   The operation of the evaluation value calculation apparatus 500 having the above configuration will be described with reference to FIGS. FIG. 13 is a flowchart for explaining the operation of the evaluation value calculation apparatus 500. FIG. 14 is a diagram for explaining the operation of the evaluation value calculation apparatus 500.
ステップS601において、地点グループ評価値算出部501は、評価値算出部104において算出された地点精度劣化値情報と、各地点グループの移動パターンとに基づいて、地点グループ毎の地点グループ精度劣化値を算出する。   In step S601, the point group evaluation value calculation unit 501 calculates the point group accuracy deterioration value for each point group based on the point accuracy deterioration value information calculated by the evaluation value calculation unit 104 and the movement pattern of each point group. calculate.
ここで、例えば、監視領域が図14Aに示すような状態である場合、移動方向パターンは、図14Bに示すような構成となる。図14Bに示す地点グループAが、地点Aに対応する地点グループとなる。図14Cに示すように、地点グループAは、地点Aを含め斜めに並ぶ3つの地点からなる地点サブグループA1と、地点Aを含め横に並ぶ3つの地点からなる第2の地点サブグループA2とから構成される。地点サブグループはそれぞれが移動パターンに対応している。これらの移動パターンを表す移動パターン行列は、図14Dに示すh及びhとなる。hは、地点サブグループA1に対応しており、移動体が斜め方向に移動するような移動パターンを表す。hは地点サブグループA2対応しており、移動体が横方向の移動するような移動パターンを表す。移動パターン行列では、移動方向に対応する要素が1となり、他の要素はゼロとなる。 Here, for example, when the monitoring area is in a state as shown in FIG. 14A, the movement direction pattern has a configuration as shown in FIG. 14B. A point group A shown in FIG. 14B is a point group corresponding to the point A. As shown in FIG. 14C, the point group A includes a point subgroup A1 composed of three points arranged diagonally including the point A, and a second point subgroup A2 composed of three points arranged side by side including the point A. Consists of Each point subgroup corresponds to a movement pattern. The movement pattern matrix representing these movement patterns is h 1 and h 2 shown in FIG. 14D. h 1 corresponds to the point subgroup A1, represents the movement pattern as the moving body moves in a diagonal direction. h 2 corresponds point subgroup A2, representative of the movement pattern as the moving body moves in the lateral direction. In the movement pattern matrix, the element corresponding to the movement direction is 1, and the other elements are zero.
そして、地点グループAに含まれる各地点の地点精度劣化値は、図14Eに示されるような形になる。そして、地点グループ評価値算出部501は、図14Fに示すように、hにおける要素1に対応する地点精度劣化値をそれぞれ掛け合わせた結果と、hにおける要素1に対応する地点精度劣化値を掛け合わせた結果とを加算することにより、地点グループAについての地点グループ精度劣化値を算出する。 And the point precision degradation value of each point included in the point group A becomes a form as shown in FIG. 14E. Then, the point group evaluation value calculating section 501, as shown in FIG. 14F, the result of multiplying the point accuracy deterioration value corresponding to the element 1 in the h 1, respectively, the point accuracy deterioration value corresponding to the element 1 in h 2 The point group accuracy deterioration value for the point group A is calculated by adding the result obtained by multiplying.
以上の処理を、監視領域における全ての地点に対応する地点グループで行われる。ステップS601における地点グループ精度劣化値の算出処理は、次の式(4)によって表される。
The above processing is performed for point groups corresponding to all points in the monitoring area. The point group accuracy deterioration value calculation process in step S601 is expressed by the following equation (4).
図13に戻り、ステップS602において、総合評価値算出部502は、地点グループ評価値算出部501において算出された地点グループ精度劣化値の全てを足し合わせることにより、総合精度劣化値を算出する。ステップS602における総合精度劣化値の算出処理は、次の式(5)によって表される。
Returning to FIG. 13, in step S <b> 602, the total evaluation value calculation unit 502 calculates the total accuracy deterioration value by adding all the point group accuracy deterioration values calculated by the point group evaluation value calculation unit 501. The calculation process of the overall accuracy deterioration value in step S602 is expressed by the following equation (5).
以上のように本実施の形態によれば、評価値算出装置500において、地点グループ評価値算出部501は、評価値算出部104において算出された複数の地点精度劣化値と、センシング領域(ここでは、監視領域)における複数の地点グループに対応する複数の移動パターンとに基づいて、各地点グループの地点グループ精度劣化値を算出する。そして、各地点グループは、複数の地点における1つの注目地点と当該1つの注目地点の周囲に位置する地点群とから構成される。そして、各移動パターンは、対応する地点グループにおける1つ又は複数の地点サブグループから構成される。そして、各地点サブグループは、移動方向ベクトルの方向の差が一定値以内であるような複数の地点から構成される。   As described above, according to the present embodiment, in the evaluation value calculation device 500, the point group evaluation value calculation unit 501 includes the plurality of point accuracy deterioration values calculated by the evaluation value calculation unit 104 and the sensing region (here, The point group accuracy deterioration value of each point group is calculated based on a plurality of movement patterns corresponding to the plurality of point groups in the monitoring area. Each point group includes one point of interest at a plurality of points and a group of points located around the one point of interest. Each movement pattern is composed of one or more point subgroups in the corresponding point group. Each point subgroup is composed of a plurality of points whose difference in direction of the moving direction vector is within a certain value.
こうすることにより、センシング対象の移動軌跡が考慮された評価指標である地点グループ精度劣化値を算出でき、そのような地点グループ精度劣化値をもとにした総合精度劣化値を算出することが出来る。   By doing so, it is possible to calculate a point group accuracy deterioration value that is an evaluation index in consideration of the movement trajectory of the sensing target, and it is possible to calculate an overall accuracy deterioration value based on such a point group accuracy deterioration value. .
[他の実施の形態]
[1]図16は、地点精度劣化値、地点グループ精度劣化値、及び総合精度劣化値の表示例の説明に供する図である。総合精度劣化値は、監視領域の画像における設置位置の周辺に表示すればよい。また、地点精度劣化値又は地点グループ精度劣化値については、監視領域の画像において、所定レベルよりも精度劣化値の大きい地点を目立たせるように表示すればよい。センサ設置作業者は、表示されている各情報を参照することにより、現在の設置位置の良し悪しを判断することができる。また、センサ設置作業者は、設置位置の変更と、その変更後に表示される各情報の確認とを繰り返すことにより、センサの最適な設置位置を決定することができる。
[Other embodiments]
[1] FIG. 16 is a diagram for explaining display examples of the point accuracy deterioration value, the point group accuracy deterioration value, and the total accuracy deterioration value. The total accuracy deterioration value may be displayed around the installation position in the image of the monitoring area. Further, the point accuracy deterioration value or the point group accuracy deterioration value may be displayed so that a point having a larger accuracy deterioration value than a predetermined level is conspicuous in the monitoring region image. The sensor installation operator can determine whether the current installation position is good or bad by referring to the displayed information. Moreover, the sensor installation operator can determine the optimal installation position of a sensor by repeating the change of an installation position and the confirmation of each information displayed after the change.
[2]上記各実施の形態においては、センサの設置位置を表すパラメータとして、センサの設置位置のみを使用するものとして説明した。しかしながら、これに限定されるものではなく、センサの設置位置を表すパラメータとして、センサの向きの情報を追加してもよい。この場合、センサの向きに応じて、センサの検出対象範囲を限定すればよい。具体的には、センサの検出対象範囲の端に近づくほど、精度が劣化するようにすればよい。   [2] In each of the above embodiments, it has been described that only the sensor installation position is used as a parameter representing the sensor installation position. However, the present invention is not limited to this, and information on the orientation of the sensor may be added as a parameter representing the installation position of the sensor. In this case, what is necessary is just to limit the detection target range of a sensor according to the direction of a sensor. Specifically, the accuracy may be degraded as it approaches the end of the detection target range of the sensor.
[3]上記各実施の形態において、精度劣化特性保持部102に記憶されている精度劣化特性、及び、移動方向パターン保持部103に記憶されている移動方向パターンは、センサ設置支援装置の外部からの入力を行うことにより、書き換え可能にしてもよい。   [3] In each of the embodiments described above, the accuracy deterioration characteristic stored in the accuracy deterioration characteristic holding unit 102 and the movement direction pattern stored in the movement direction pattern holding unit 103 are external to the sensor installation support device. May be made rewritable by inputting.
[4]上記各実施の形態においては、移動方向ベクトルの長さを交通量に比例する長さとしたが、これに限定されるものではなく、事故の発生頻度としてもよい。   [4] In the above embodiments, the length of the moving direction vector is proportional to the traffic volume. However, the length is not limited to this, and the frequency of accidents may be used.
[5]実施の形態2においては、総合評価値算出部401が全ての地点精度劣化値を足し合わせることにより、総合精度劣化値を算出した。しかしながら、これに限定されるものではなく、総合評価値算出部401が全ての地点精度劣化値の平均をとることにより、総合精度劣化値を算出してもよい。また、同様に、実施の形態3における総合評価値算出部502は、全ての地点グループ精度劣化値の平均をとることにより、総合精度劣化値を算出してもよい。   [5] In the second embodiment, the total evaluation value calculation unit 401 calculates the total accuracy deterioration value by adding all the point accuracy deterioration values. However, the present invention is not limited to this, and the overall evaluation value calculation unit 401 may calculate the overall accuracy deterioration value by taking an average of all the point accuracy deterioration values. Similarly, the overall evaluation value calculation unit 502 according to Embodiment 3 may calculate the overall accuracy deterioration value by taking the average of all the point group accuracy deterioration values.
[6]上記各実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はハードウェアとの連携においてソフトウェアでも実現することも可能である。   [6] Although cases have been described with the above embodiments as examples where the present invention is configured by hardware, the present invention can also be realized by software in cooperation with hardware.
また、上記各実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるLSIとして実現される。これらは個別に1チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように1チップ化されてもよい。ここでは、LSIとしたが、集積度の違いにより、IC、システムLSI、スーパーLSI、ウルトラLSIと呼称されることもある。   Each functional block used in the description of each of the above embodiments is typically realized as an LSI which is an integrated circuit. These may be individually made into one chip, or may be made into one chip so as to include a part or all of them. The name used here is LSI, but it may also be called IC, system LSI, super LSI, or ultra LSI depending on the degree of integration.
また、集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。   Further, the method of circuit integration is not limited to LSI's, and implementation using dedicated circuitry or general purpose processors is also possible. An FPGA (Field Programmable Gate Array) that can be programmed after manufacturing the LSI or a reconfigurable processor that can reconfigure the connection and setting of circuit cells inside the LSI may be used.
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。   Furthermore, if integrated circuit technology comes out to replace LSI's as a result of the advancement of semiconductor technology or a derivative other technology, it is naturally also possible to carry out function block integration using this technology. Biotechnology can be applied.
本発明の評価値算出装置及び評価値算出方法は、移動方向が互いに異なる複数の移動体をセンシング対象とする場合でも、センサ設置位置が適切か否かを評価できるものとして有用である。   The evaluation value calculation apparatus and the evaluation value calculation method of the present invention are useful as a device that can evaluate whether or not the sensor installation position is appropriate even when a plurality of moving bodies having different movement directions are used as sensing targets.
100,400,500 評価値算出装置
101 設置位置情報取得部
102 精度劣化特性保持部
103 移動方向パターン保持部
104 評価値算出部
200 センサ設置位置評価システム
201 ユーザ操作入力部
202 表示部
401,502 総合評価値算出部
501 地点グループ評価値算出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100,400,500 Evaluation value calculation apparatus 101 Installation position information acquisition part 102 Accuracy degradation characteristic holding part 103 Movement direction pattern holding part 104 Evaluation value calculation part 200 Sensor installation position evaluation system 201 User operation input part 202 Display part 401,502 General Evaluation value calculation unit 501 Point group evaluation value calculation unit

Claims (5)

  1. 監視領域における移動体をセンシングする複数のセンサの設置位置の適否を判断するための評価値を算出する評価値算出装置であって、
    前記複数のセンサの設置位置情報を取得する設置位置情報取得部と、
    センサに対する前記移動体の移動方向及びセンサと前記移動体との距離情報のうち少なくとも一方に対するセンサの精度劣化特性を保持する精度劣化特性保持部と、
    前記監視領域に含まれる地点における前記移動体の移動方向パターンを保持する移動方向パターン保持部と、
    前記複数のセンサの設置位置情報と前記移動方向パターンとに基づいて、前記移動体の前記複数のセンサに対する移動方向及び前記移動体と前記複数のセンサのそれぞれとの距離情報のうち少なくとも一方を算出し、算出された前記移動方向及び前記距離情報のうち少なくとも一方と前記精度劣化特性とに基づいて、前記監視領域に含まれる地点に対する前記複数のセンサの精度劣化値を前記評価値として算出する評価値算出部と、
    を備える評価値算出装置。
    An evaluation value calculation device that calculates an evaluation value for determining the suitability of installation positions of a plurality of sensors that sense a moving body in a monitoring area,
    An installation position information acquisition unit for acquiring installation position information of the plurality of sensors;
    An accuracy deterioration characteristic holding unit that holds the accuracy deterioration characteristic of the sensor with respect to at least one of the moving direction of the moving body with respect to the sensor and the distance information between the sensor and the moving body;
    A moving direction pattern holding unit that holds a moving direction pattern of the moving body at a point included in the monitoring area;
    Based on the installation position information of the plurality of sensors and the movement direction pattern, at least one of the movement direction of the movable body with respect to the plurality of sensors and the distance information between the movable body and the plurality of sensors is calculated. Then, based on at least one of the calculated moving direction and the distance information and the accuracy deterioration characteristic, an evaluation for calculating accuracy deterioration values of the plurality of sensors for the points included in the monitoring area as the evaluation value A value calculator,
    An evaluation value calculation device comprising:
  2. 前記監視領域における1つの地点を注目地点とし、前記注目地点の近傍に存在する複数の地点のうち、移動ベクトルの向きの差が一定値以内の複数の地点を前記注目地点に対する連続地点とし、前記注目地点の精度劣化度合いと前記連続地点の精度劣化度合いとを積算することにより、前記注目地点における精度劣化度合いを算出する第2の評価値算出部をさらに具備する、
    請求項1に記載の評価値算出装置。
    One point in the monitoring area is a point of interest, and among a plurality of points existing in the vicinity of the point of interest, a plurality of points whose movement vector orientations are within a certain value are continuous points with respect to the point of interest, A second evaluation value calculating unit that calculates the degree of accuracy deterioration at the point of interest by integrating the degree of accuracy deterioration of the point of interest and the degree of accuracy deterioration of the continuous point;
    The evaluation value calculation apparatus according to claim 1.
  3. 前記算出された複数の前記精度劣化度合いの全てを加算することにより、前記監視領域全体の精度劣化度合いを算出する第3の評価値算出部をさらに具備する、
    請求項1または請求項2に記載の評価値算出装置。
    A third evaluation value calculating unit that calculates the accuracy deterioration degree of the entire monitoring area by adding all of the plurality of calculated accuracy deterioration degrees;
    The evaluation value calculation apparatus according to claim 1 or 2.
  4. 前記算出された複数の前記精度劣化度合いの平均をとることにより、前記監視領域全体の精度劣化度合いを算出する第4の評価値算出部をさらに具備する、
    請求項1または請求項2に記載の評価値算出装置。
    A fourth evaluation value calculating unit that calculates an accuracy deterioration degree of the entire monitoring region by taking an average of the plurality of calculated accuracy deterioration degrees;
    The evaluation value calculation apparatus according to claim 1 or 2.
  5. 監視領域における移動体をセンシングする複数のセンサの設置位置の適否を判断するための評価値を算出する評価値算出方法であって、
    設置位置情報取得部は、前記複数のセンサの設置位置情報を取得し、
    評価値算出部は、前記設置位置情報取得部から前記複数のセンサの設置位置情報を取得し、前記設置位置情報と、前記監視領域に含まれる地点における前記移動体の移動方向パターンとに基づいて、前記移動体の前記複数のセンサに対する移動方向及び前記移動体と前記複数のセンサのそれぞれとの距離情報のうち少なくとも一方を算出し、算出された前記移動方向及び前記距離情報のうち少なくとも一方と、予め算出された、センサに対する前記移動体の移動方向及びセンサと前記移動体との距離情報のうち少なくとも一方に対するセンサの精度劣化特性とに基づいて、前記監視領域に含まれる地点に対する前記複数のセンサの精度劣化値を前記評価値として算出する、
    評価値算出方法。
    An evaluation value calculation method for calculating an evaluation value for determining the suitability of installation positions of a plurality of sensors for sensing a moving body in a monitoring area,
    The installation position information acquisition unit acquires installation position information of the plurality of sensors,
    The evaluation value calculation unit acquires the installation position information of the plurality of sensors from the installation position information acquisition unit, and based on the installation position information and a movement direction pattern of the moving body at a point included in the monitoring area Calculating at least one of a moving direction of the moving body with respect to the plurality of sensors and distance information between the moving body and each of the plurality of sensors, and at least one of the calculated moving direction and the distance information; , Based on the previously calculated direction of movement of the moving body relative to the sensor and the accuracy degradation characteristic of the sensor for at least one of the distance information between the sensor and the moving body, the plurality of points for the points included in the monitoring area Calculating the accuracy degradation value of the sensor as the evaluation value;
    Evaluation value calculation method.
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