JP6601467B2 - 異常検出装置、異常検出方法、および異常検出システム - Google Patents

異常検出装置、異常検出方法、および異常検出システム Download PDF

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Description

本発明は、異常検出装置、異常検出方法、および異常検出システムに関する。
従来、車両の灯火類の異常検出は、点灯操作を行う車両が自ら検出を行っていた。例えば、特許文献１では、ブレーキ操作を行う車両が、自らのブレーキランプを搭載するカメラで撮像し、ブレーキ操作に応じたブレーキランプの点灯状態を認識することで異常検出を行っている。しかし、自らの異常について自ら検出を行うため、回路そのものに異常がある場合は適切な検出ができないという課題があった。
近年では、コネクティッドサービスを通じて、他の車両の灯火類の異常を検出する技術が提案されてきている。特許文献２では、検出を行う車両（以下、検出車両と称する）は、検出される車両（以下、対象車両と称する）のブレーキ操作情報を車車間通信によって取得する。そして、検出車両は、当該操作情報の取得に応じて対象車両のブレーキランプの点灯状態をカメラで確認することで異常検出を行っている。
特開２０１０−１３７７５７号公報 特開２０１５−２１２１３３号公報 特開平０９−２６７６８６号公報
しかしながら、特許文献２では、車車間通信を通じて、検出車両が対象車両の操作情報を取得する必要がある。そのため、検出車両は、対象車両の操作情報を取得できない場合は、対象車両の灯火類の異常を検出することができないという課題があった。
本発明は、他の装置から情報を取得しなくても対象車両の灯火類の異常を検出可能な検出技術を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明においては、異常検出装置は対象車両を撮像した撮像データに基づいて対象車両の灯火類の点灯要否および点灯状態を認識し、比較を行うことで対象車両における灯火類の異常を検出する。
点灯要否は、撮像データから得られる対象車両の挙動に基づいて認識される。灯火類は、車両に搭載される任意のランプであり、一例として、ブレーキランプ（制動灯）、ヘッドライト（前照灯）、スモールライト（車幅灯）、フォグランプ（霧灯）、バックランプ（後退灯）、テールランプ（尾灯）、ハザードランプ等が含まれる。灯火類の異常は、例えば、点灯が必要である状況で非点灯である場合や、点灯が必要ない状況で点灯している場合等である。上記の灯火類において左右など複数のランプが存在する場合は、１つ以上点灯していない状態を非点灯であるとしてもよい。
本発明の第一の態様は、道路上を走行する対象車両を撮像した撮像データを取得する第一取得手段と、前記撮像データに基づいて、前記対象車両の灯火類の点灯状態を認識する第一認識手段と、前記撮像データに基づいて、前記灯火類の点灯要否を認識する第二認識
手段と、前記点灯状態および前記点灯要否に基づいて、前記灯火類が正常であるか異常であるかを検出する検出手段と、を有することを特徴とする異常検出装置である。
灯火類の点灯状態は、撮像データに基づいて認識される。撮像データに基づいた点灯状態の認識方法については特に限定されず、既知の任意の技術を用いることができる。灯火類の点灯要否は、撮像データから得られる対象車両の挙動に基づいて認識される。点灯要否の認識は、対象車両の現在の挙動や挙動予測に基づいて行ってもよく、点灯を必要とする動作が終了したタイミングで一連の対象車両の挙動に基づいて行ってもよい。そして、点灯状態と点灯要否を組み合わせることで、検出手段は対象車両の異常検出を行う。
このような構成によれば、異常検出装置は、撮像データを用いることで対象車両の制御操作が行われたという情報を必要とせず、異常検出装置のみで対象車両の異常を検出することができる。
本態様において、前記点灯状態を記憶する記憶手段をさらに有し、前記第二認識手段は、前記撮像データから得られる前記対象車両の挙動に基づいて、過去に遡って点灯が必要な期間を求め、前記検出手段は、前記記憶手段に記憶される点灯状態および前記期間に基づいて前記検出を行うことができる。
このような構成によれば、異常検出装置は、記憶手段に記憶される情報に基づいて遡って灯火類の点灯状態を認識することができる。このため、点灯を要する動作中に点灯要否を認識する場合でも、異常検出装置は、過去の点灯状態から異常検出をおこなうことができる。なお、記憶手段を有していなくてもよく、この場合、異常検出装置は対象車両の挙動予測を行うことで点灯要否を認識して、点灯が必要な期間を求めてもよい。
本態様において、前記異常検出装置は検出を実行する車両（以下、検出車両と称する）に搭載される装置であって、前記第二認識手段は、前記撮像データから前記対象車両の検出車両に対する相対的な動きを認識し、前記検出車両の動きと組み合わせて、前記対象車両の挙動を認識してもよい。なお、異常検出装置は、路側機等に搭載されていてもよく、またスマートフォン等のアプリケーションとして機能してもよい。
本態様において、前記灯火類は、前記対象車両に搭載されるウィンカーであって、前記第二認識手段は、前記対象車両が白線を跨いだ場合または右左折した場合に、前記対象車両の点灯を要する動作開始時および終了時に基づいて前記期間を求めることができる。区画線は白線に限定されず、黄色線や点線等でもよい。白線を跨ぐ動作は、対象車両の一部が白線上に乗った状態から、離れるまでとしてもよい。なお、前記第二認識手段は、対象車両が左右に移動する挙動に基づいて前記期間を求めてもよい。
本態様において、前記灯火類は、前記対象車両に搭載されるブレーキランプであって、前記第二認識手段は、前記対象車両が停止した場合または所定値以上に減速した場合に、前記対象車両の点灯を要する動作開始時および終了時に基づいて前記期間を求めることができる。
本態様において、前記対象車両の識別情報を取得する取得手段をさらに有していることが好ましい。さらに、前記識別情報は、前記対象車両の車番情報であってもよいがとくに限定されない。例えば、識別情報は、対象車両の車種や色であってもよく、車両固有のＩＤでもよい。
このような構成によれば、異常検出装置は、異常が検出された対象車両を識別することができ、外部に出力する場合に対象車両を特定する情報を付加することができる。
本態様において、前記検出手段が異常を検出する場合に、サーバ装置に対して、検出結果および前記識別情報を含む検出情報を送信する送信手段をさらに有していてもよい。なお、前記検出手段が異常を検出しない場合に、送信手段が前記検出情報を送信してもよい。
このような構成によれば、異常検出装置は、ネットワークを通じて検出結果等をサーバ装置に送信することができる。そして、サーバ装置は、識別情報に基づいて対象車両を特定することができる。
本態様において、前記検出手段が異常を検出する場合に、前記対象車両に対して、灯火類に異常がある旨を通知する異常通知を送信する通知手段をさらに有していてもよい。通知方法は、例えば、車車間通信を用いてもよく、ライトの点灯や、クラクションまたはスピーカ音声等を用いて通知を行ってもよい。
このような構成によれば、異常検出装置は、サーバ装置とのネットワークが不通の場合においても、対象車両に直接異常を通知することができる。なお、異常検出装置は、異常の重要度に応じてサーバに送信するか対象車両に通知するかを判断してもよい。
本態様において、上述の異常検出装置を搭載する複数の検出車両と、前記検出車両から前記検出情報を受信する受信手段、および車両に対して灯火類に異常がある旨を通知する異常通知を送信する通知手段を有するサーバ装置と、を有する異常検出システムとすることができる。車両は、前記検出車両または前記対象車両を含む１台以上の車両である。
このような構成によれば、サーバ装置は、複数の検出車両から受信する情報に基づいて、対象車両に異常である旨を通知することができる。
本態様において、前記サーバ装置は、所定回数以上の前記検出情報を受信すると、前記異常通知を前記対象車両に通知してもよい。所定回数は、特定の車両についての所定の期間内における回数とすることが好ましい。
このような構成によれば、サーバ装置は、ある程度の異常情報が集まった上でサーバ装置が対象車両に通知を行うことにより、誤った検出結果（検出情報）を対象車両に通知することを防止することができる。なお、通知の判断は検出結果の重要度に応じて通知をするか否かの判断を行ってもよい。
本態様において、前記検出車両は、前記検出情報に交通情報を付加して前記サーバ装置に送信し、前記サーバ装置は、前記交通情報から得られる状況において、点灯操作が行われるべき確率である点灯確率を求め、前記点灯確率に応じた回数続けて前記対象車両の灯火類の異常が検出された場合に、前記異常通知を前記対象車両に通知してもよい。
交通情報は、例えば、道路の種類、車線数または形状、歩行者の横断、対向車や先行車の有無、交通量（密度）、信号灯色の変化、天候または時間帯等を含む情報である。交通情報は、検出車両、サーバ装置等によって取得される。点灯確率は、特定の状況における平均的なドライバー（運転手）が点灯操作を行うべき確率とすることができる。なお、ドライバーが特定できる場合には、特定の状況における特定のドライバーが点灯操作を行う確率を点灯確率としてもよい。
このような構成によれば、サーバ装置は、特定の状況に応じて検出結果に軽重を付けることができる。例えば、平均的なドライバーが点灯操作を行う頻度が低い（点灯確率が低
い）状況では、対象車両に通知を行うまでに要する検出情報の受信回数を多く設定することができる。なお、検出車両が正常である場合においても検出情報を送信する場合は、サーバ装置が連続して異常情報（検出結果）を受信した回数を上述の受信回数としてもよい。また、検出車両（異常検出装置）が上述の点灯確率求めてもよく、状況に応じた所定回数の異常を検出する場合にサーバに送信してもよい。
本態様において、前記サーバ装置の通知手段は、前記対象車両の灯火類が異常であることを示す前記検出情報の受信に応じて、前記対象車両の周辺の検出車両に対して、前記対象車両の調査を依頼する調査依頼を送信し、前記周辺の検出車両は、前記調査依頼を受け取る場合には、前記異常検出装置の検出結果の内容に関わらず、前記識別情報に該当する車両に関する前記検出情報を前記サーバ装置に送信してもよい。
サーバ装置は、前記検出情報を１回受信した場合に周辺の検出車両に調査依頼を送信してもよく、所定回数受信した場合に調査依頼を送信してもよい。周辺の検出車両は、例えば、対象車両との距離が所定値以下である車両や、対象車両と同エリアに位置する車両等とすることができる。ここで、各車両の位置情報はサーバ装置で保持することができる。
このような構成によれば、異常検出装置（周囲の検出車両）は、サーバ装置より異常の可能性がある対象車両の識別情報を受信すると、対象車両について正常または異常に関わらず情報を送信することができる。これにより、対象車両の灯火類は正常であるがドライバーが点灯させなかったときに、サーバ装置が誤って異常通知を行うことを防止することができる。なお、対象車両の識別情報は調査依頼に含めることができる。
なお、本発明は、上記手段の少なくとも一部を備える異常検出システムとして捉えることもできる。本発明は、また、上記処理の少なくとも一部を実行する異常検出方法として捉えることができる。また、本発明は、この方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム、あるいはこのコンピュータプログラムを非一時的に記憶したコンピュータ可読記憶媒体として捉えることもできる。上記手段および処理の各々は可能な限り互いに組み合わせて本発明を構成することができる。
例えば、本発明の一態様は、
道路上を走行する対象車両を撮像した撮像データを取得する第一取得ステップと、
前記撮像データに基づいて、前記対象車両の灯火類の点灯要否を認識する第一認識ステップと、
前記撮像データに基づいて、前記灯火類の点灯状態を認識する第二認識ステップと、
前記点灯要否および前記点灯状態に基づいて、前記灯火類が正常であるか異常であるかを検出する検出ステップと
を有することを特徴とする異常検出方法である。
また、本発明の一態様は、上記異常検出装置の異常検出方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムである。
本発明によれば、他の装置から情報を取得しなくても対象車両の灯火類の異常を検出することが可能となる。
図１は実施形態１のシステム概要を示す図である。 図２（Ａ）は実施形態１に係る異常検出装置の機能ブロック図であり、図２（Ｂ）は実施形態２に係るサーバ装置の機能ブロック図である。 図３（Ａ）は検出情報のメッセージフォーマットを示す図であり、図３（Ｂ）は通知情報のメッセージフォーマットを示す図である。 図４は実施形態１に係る異常検出装置の処理を示すフローチャートである。 図５は実施形態１に係る異常検出装置での点灯要否判断処理を示すフローチャートである。 図６は実施形態１に係るサーバ装置の処理を示すフローチャートである。 図７は実施形態１に係る異常検出装置での挙動認識処理を示す図である。 図８は実施形態２に係る異常検出装置の一例を示す機能ブロック図である。 図９は実施形態３のシステム概要を示す図である。 図１０は実施形態３に係る異常検出装置の処理を示すフローチャートである。 図１１は実施形態３に係るサーバ装置の処理を示すフローチャートである。
（実施形態１）
以下、本発明の実施形態１について説明する。
＜構成＞
本実施形態は、検出車両が対象車両の灯火類の異常を検出する異常検出システムである。本異常検出システムは、図１に示すように、ネットワークを介して通信可能な検出車両１００、サーバ装置２００、対象車両３００から構成される。
本実施形態においては、検出車両１００は異常検出装置１０１を搭載する。異常検出装置１０１は、検出車両１００の周囲を撮像して得られる撮像データに基づいて、対象車両３００に搭載される灯火類の異常検出を行う。異常検出装置１０１は、異常を検出に応じて検出結果や対象車両３００の識別情報の少なくとも一方を含む検出情報をサーバ装置２００へ送信する。サーバ装置２００は、検出情報の受信に応じて対象車両３００へ通知を行う。
［異常検出装置］
図２（Ａ）は、異常検出装置１０１の構成を示すブロック図である。異常検出装置１０１は、演算装置、記憶装置、入出力装置等を含む情報処理装置（コンピュータ）である。記憶装置に格納されたプログラムを異常検出装置が実行することで、異常検出装置１０１の、撮像データ取得部１１０、点灯状態認識部１２０、記憶部１３０、点灯要否認識部１４０、検出部１５０、識別情報取得部１６０、送信部１７０等の機能が提供される。これらの機能の一部または全部は、ＡＳＩＣやＦＰＧＡなどの専用の論理回路により実装されてもよい。なお、本実施形態では、異常検出装置１０１は検出車両１００に搭載される例について説明するが、これに限定されない。例えば、異常検出装置１０１として、道路上に設置される情報処理装置やスマートフォン等を用いて、上述の機能を提供してもよい。
撮像データ取得部１１０（第一取得手段）は、検出車両１００の前方を撮像した撮像データを取得する機能部である。撮像データは、例えば、撮像データ取得部１１０にカメラを設けて撮像されたものでもよく、検出車両１００に別途設けられるカメラやスマートフォン等により撮像されたものでもよい。また、撮像データ取得部１１０は、撮像データを無線または有線接続により取得してもよい。本実施形態では、異常検出装置１０１は、撮像データに写る道路上を走行する車両を対象車両３００として灯火類の異常検出を行う。撮像データ取得部１１０は、取得した撮像データを、後述する点灯状態認識部１２０、点灯要否認識部１４０、識別情報取得部１６０等に出力する。
なお、撮像データは検出車両１００の前方以外（後方や左右等）が撮像されたものでもよい。また、撮像される対象車両３００の位置も特に限定されない。例えば、撮像データは、車両の後方に位置する車両や側方に位置する車両を撮像したものでもよい。さらに、対象車両３００は、特定の車両でもよく、また複数台の車両でもよい。なお、撮像画像は静止画である例について説明するが、動画等であってもよい。
点灯状態認識部１２０（第一認識手段）は、対象車両３００の灯火類の点灯状態を撮像データに基づいて認識する機能部である。本実施形態では、点灯状態認識部１２０が灯火類の点灯（点灯中を含む）または非点灯を認識する例について説明するが、点灯状態認識部１２０が認識する点灯状態はこれに限定されない。例えば、点灯状態認識部１２０は、灯火類の点灯時の輝度、点滅速度（ウィンカーの場合）、色等を認識してもよい。また、本実施形態では、点灯状態認識部１２０が灯火類として車両後方に設置されるウィンカーの点灯状態を認識する例について説明するが、認識対象である灯火類はこれに限定されない。例えば、点灯状態認識部１２０は、前方、側方、後方またはサイドミラー等に設置されるいずれかまたは複数のウィンカーを認識してもよい。また、点灯状態認識部１２０、ブレーキランプ（制動灯）、ヘッドライト（前照灯）、スモールライト（車幅灯）、フォグランプ（霧灯）、バックランプ（後退灯）、テールランプ（尾灯）、ハザードランプ等を認識してもよい。なお、同種類で２つ以上ランプが存在する場合（左右など）は、片方のみ非点灯の場合も、点灯していない状態としてもよい。
記憶部１３０は、上述の点灯状態認識部１２０が認識する点灯状態を記憶する機能部である。なお、記憶部１３０が記憶する対象は、点灯状態に限定されない。例えば、記憶部１３０が記憶する対象は、撮像データでもよく、後述する識別情報取得部１６０が取得する識別情報等でもよい。なお、異常検出装置１０１は、記憶部１３０を有していなくてもよい。
点灯要否認識部１４０（第二認識手段）は、撮像データから対象車両３００の挙動を認識して、対象車両３００に搭載される灯火類の点灯要否を認識する機能部である。そして、点灯要否認識部１４０は、点灯が必要であると認識すると対象車両３００の挙動の開始および終了タイミングから灯火類の点灯が必要な期間（点灯必要期間）を求める。点灯要否認識部１４０の詳細については、図４および図５のフローチャートを用いた処理説明において行う。なお、点灯要否認識部１４０は、記憶部１３０を参照することで、遡って点灯必要期間を求めることができる。
検出部１５０は、上述の点灯要否および点灯状態から灯火類の異常を検出する機能部である。本実施形態では、検出部１５０は、点灯が必要な状況（期間）で点灯していない場合に、灯火類が異常であると判断するが、例えば、検出部１５０は、点灯が必要ないと認識される状況で点灯している場合に、灯火類が異常であると判断してもよい。また、検出部１５０は、点灯状態認識部１２０が認識する現在の点灯状態または記憶部１３０が保持する過去の点灯状態の少なくともいずれか一方を用いる。なお、検出部１５０の詳細については、図４のフローチャートを用いた処理説明において行う。
識別情報取得部１６０（第二取得手段）は、撮像データを用いて、対象車両３００の識別情報を取得する機能部である。本実施形態では、識別情報取得部１６０は、ナンバープレート等から車番情報を取得する。なお、識別情報は車番情報に限定されない。例えば、識別情報取得部１６０は、対象車両３００の車種や色、形状、位置情報等を含む情報を識別情報としてもよい。さらに、識別情報取得部１６０は、撮像データを用いなくてもよく、車両固有のＩＤを通信を介して取得し、識別情報としてもよい。また、識別情報取得部１６０は、これらの情報を組み合わせて識別情報としてもよい。なお、異常検出装置１０１は、識別情報取得部１６０を有していなくてもよい。
送信部１７０は、異常検出に応じてサーバ装置２００に無線通信等を介して情報を送信する機能部である。送信部１７０が送信する情報には検出情報が含まれる。検出情報の一例は、車両の位置・速度等の送信元の車両に関する情報、識別情報や検出結果等の対象車両に関する情報等である。本実施形態において、送信部１７０は、図３（Ａ）に示すフォーマットの検出情報１０を送信する。ここで、本実施形態では、検出情報には少なくとも識別情報および検出結果が含まれる。なお、送信部１７０は、異常を検出する毎に検出結果等を送信してもよく、所定回数異常を検出した場合に検出結果等を送信してもよい。
検出情報１０は、検出車両１００の情報として送信元ＩＤ１１、位置情報１２、速度情報１３、加速度情報１４、角速度情報１５、対象車両３００の情報として識別情報１６、点灯状態１７、点灯要否１８、検出結果１９、送信時刻２０等を含む。送信元ＩＤは、検出車両１００を特定するための識別子である。位置情報１２は、例えば、ＧＰＳ装置のような位置情報センサから取得される情報であり、緯度・経度・高度の形式で表されたり、マップコードの形式で表されたりする。速度情報１３、加速度情報１４．角速度情報１５は、検出車両１００に設けられる１つ以上のセンサを用いて取得される。識別情報１６は、上述の識別情報取得部１６０が取得する情報であり、対象車両３００を特定するための識別子である。同様に、点灯状態１７、点灯要否１８、検出結果１９は、それぞれ、上述の点灯状態認識部１２０、点灯要否認識部１４０、検出部１５０が出力する情報である。送信時刻２０は、検出情報が生成される時刻である。
［サーバ装置］
図２（Ｂ）は、サーバ装置２００の構成を示すブロック図である。サーバ装置２００は、演算装置、記憶装置、入出力装置等を含む情報処理装置（コンピュータ）である。記憶装置に格納されたプログラムを異常検出装置が実行することで、受信部２１０と通知部２２０等の機能が提供される。これらの機能の一部または全部は、ＡＳＩＣやＦＰＧＡなどの専用の論理回路により実装されてもよい。
受信部２１０は、異常検出装置１０１から送信される検出情報を受信する機能部である。
通知部２２０は、検出情報の受信に応じて、対象車両３００等に対して灯火類に異常がある旨を通知する異常通知を送信する機能部である。本実施形態において、通知部２２０は、図３（Ｂ）に示すフォーマットの通知情報３０を通知する。ここで、本実施形態では、通知情報には少なくとも識別情報および検出結果が含まれる。
通知情報３０は、サーバ装置２００の情報として送信元ＩＤ３１、対象車両３００の情報として識別情報３２、点灯状態３３、点灯要否３４、検出結果３５、送信時刻３６等を含む。送信元ＩＤ３１は、サーバ装置２００を特定するための識別子である。識別情報３２、点灯状態３３、点灯要否３４、検出結果３５は、上述の検出情報１０に含まれる識別情報１６、点灯状態１７、点灯要否１８、検出結果１９から得られる情報である。送信時刻３６は、通知情報が生成される時刻である。本実施形態では、通知情報３０は少なくとも識別情報３２および検出結果３５を含む。
＜処理＞
［異常検出装置の動作］
図４を参照して、異常検出装置１０１が行う処理を説明する。なお、フローチャートではそれぞれの処理が順次行われるように示してあるが、これらの処理は必ずしもこの順序で行われる必要はなく、異なる順序で実行したり、複数の処理と並列に実行したりしてもよい。
撮像データ取得部１１０は、検出車両１００の周囲を撮像した撮像データを取得する（Ｓ１０２）。撮像データ取得部１１０は、撮像して得られる撮像データを点灯状態認識部１２０、点灯要否認識部１４０、識別情報取得部１６０等に出力する。そして、点灯状態認識部１２０は、撮像データに写る対象車両３００について、撮像データを用いて灯火類の点灯状態を認識する（Ｓ１０４）。ここで、撮像データを用いた灯火類の点灯状態の認識は、既存の技術を用いることができる。例えば、ランプの点灯領域を検出し、当該領域における明度に基づいて点灯状態を認識することができる（特許文献３）。そして、点灯状態認識部１２０は、点灯状態を記憶部１３０に出力する。記憶部１３０は、対象車両３００の点灯状態を記憶する。
点灯要否認識部１４０は、撮像データを用いて対象車両３００の灯火類の点灯要否を認識する（Ｓ１０６）。具体的には、点灯要否認識部１４０は、対象車両３００の挙動を認識し、車線変更等を認識する場合は点灯が必要であると認識する。また、点灯が必要であると認識する場合、挙動の開始（動作開始時）および終了のタイミングから点灯必要期間を求める。点灯要否認識処理Ｓ１０６の詳細については、後述の図５のフローチャートを用いた処理説明において行う。
異常検出装置１０１は、対象車両３００の灯火類の点灯が必要か否かを判断する（Ｓ１０８）。点灯が必要であると判断する場合（Ｓ１０８−ＹＥＳ）は、検出部１５０は、点灯必要期間におけるウィンカーの点灯状態を認識する（Ｓ１１０）。ここで、検出部１５０は、点灯状態認識部１２０または記憶部１３０の少なくともいずれか一方を用いる。そして、点灯必要期間にウィンカーが点灯していないと認識する場合（Ｓ１１２−ＮＯ）は、識別情報取得部１６０は、撮像データから対象車両３００の識別情報を取得し（Ｓ１１４）、送信部１７０は、サーバ装置２００に検出情報１０を送信する（Ｓ１１６）。ここで、点灯必要期間での点灯状態は、当該期間内の全部または一部の期間でも点灯している場合に点灯ありとしてもよく、また、当該期間内の所定の割合以上の点灯を点灯ありとしてもよい。
［点灯要否認識処理］
点灯要否認識処理Ｓ１０６の処理の詳細を、図５を参照して説明する。まず、点灯要否認識部１４０は、撮像データにおける対象車両３００の画像内の動きから、検出車両１００に対する対象車両３００の検出車両１００に対する相対的な動きを認識する（Ｓ１０６１）。相対的な動きとは、例えば、検出車両１００に対する対象車両３００の進行方向の前後や左右の位置変化等である。次に、点灯要否認識部１４０は、検出車両１００に設けられるセンサ（不図示）を用いて、検出車両１００の動きを認識する（Ｓ１０６２）。ここで、センサは、位置、速度、加速度、角速度（ヨーレート）等の少なくとも１つ以上の項目の値を認識する。
点灯要否認識部１４０は、検出車両１００の動きと対象車両３００の動きとを組み合わせて、対象車両３００の挙動を認識する（Ｓ１０６３）。図７は、本実施形態における、対象車両３００の車線変更を認識する例を示す。なお、図７（Ａ）は、対象車両３００が、検出車両１００の進行方向に対して前１０．０ｍ、右２．０ｍ（−２．０）に位置している例である。図７（Ｂ）では、対象車両３００が左方向に移動して、検出車両１００の進行方向に対して前１２．０ｍ、右１．５ｍ（−１．５）に位置している例である。さらに、図７（Ｃ）では、対象車両３００が、検出車両１００の進行方向に対して前１０．０ｍ、左０．１ｍに位置している例である。なお、検出車両１００が進行方向に対して左右に動く場合には、検出車両１００と対象車両３００の動きから、挙動の認識を行う。なお、検出車両１００は、進行方向に向かって所定速度で移動しているものとする。
点灯要否認識部１４０は、対象車両３００の挙動から点灯が必要であるか否かを判断し（Ｓ１０６４）する。点灯を要する挙動であると判断する場合（Ｓ１０６４−ＹＥＳ）は、対象車両３００の挙動から、灯火類の点灯が必要な期間を求める（Ｓ１０６５）。具体的には、点灯要否認識部１４０は、対象車両３００の車線変更の開始時刻および終了時刻を用いて点灯必要期間を求める。例えば、点灯必要期間は、車線変更開始時刻の３秒前から、終了時刻の３秒後までとすることができるが、点灯必要期間の算出方法は特に限定されない。点灯必要期間の開始タイミングは、車線変更の開始時刻より前でも後でもよく、終了タイミングは、車線変更の終了時刻より前でも後でもよい。
本実施形態では、点灯要否認識部１４０は、対象車両３００が白線（区画線）跨ぐ動作の開始および終了タイミングを、車線変更の開始および終了タイミングとする。対象車両３００の挙動から白線を跨ぐ動作（白線跨ぎ）を認識する手法は特に限定されないが、以下の手法を用いることができる。例えば、点灯要否認識部１４０は、ルールベース型の分類器を設けて、対象車両３００の挙動を認識してもよい（手法１）。また、点灯要否認識部１４０は、車両の挙動を記号化して特徴量とし、この特徴量を基に機械学習により生成される分類器を用いて、白線跨ぎ等を認識してもよい。ここで、記号化の手法として、ＢｏＳ（Ｂａｇ ｏｆ Ｓｙｓｔｅｍｓ）等、機械学習の手法としては、ＳＶＭ（Ｓｕｐｐｏｒｔ Ｖｅｃｔｏｒ Ｍａｃｈｉｎｅ）等を用いることができる（手法２）。さらに、車両の挙動パターンから直接機械学習により生成される分類器を用いて、白線跨ぎ等を認識してもよい（手法３）。なお、点灯要否認識部１４０は、撮像データから白線等を認識し、対象車両３００の白線跨ぎ等を認識してもよい（手法４）。なお、車線変更の認識方法は、白線跨ぎに限定されない。例えば、左右に動いた移動量を用いて認識をしてもよい。
なお、点灯要否の認識方法は車線変更に限定されない。例えば、大きな交差点や細街路交差点での右左折、Ｙ字路で道路構造上直進だが大きく曲がる旋回、発進等が挙げられる。また、点灯要否認識部１４０は、点灯要否の認識は、方向指示器を操作したという情報を受け取ることにより行ってもよい。
［サーバ装置の動作］
図６を参照して、サーバ装置２００が行う処理を説明する。なお、フローチャートではそれぞれの処理が順次行われるように示してあるが、これらの処理は必ずしもこの順序で行われる必要はなく、異なる順序で実行したり、複数の処理と並列に実行したりしてもよい。
受信部２１０は、異常検出装置１０１より送信される検出情報を受信すると（Ｓ２０２）、サーバ装置２００は、特定の対象車両３００について所定の期間内に所定回数以上の検出情報を受信したか否かを判断する（Ｓ２０４）。なお、サーバ装置２００が対象車両３００に情報を通知する条件は特に限定されない。例えば、通知部２２０は、異常検出装置１０１の通知についての期間、回数、地域もしくは上述の重要度またはこれらの組み合わせよって通知するか否かを判断してもよい。なお、サーバ装置２００は、異常検出装置１０１から検出情報を受信する場合は、常に対象車両３００に対して通知を行ってもよい。
所定回数以上の検出情報を受信する場合（Ｓ２０４−ＹＥＳ）、通知部２２０は、対象車両３００に対して通知情報（異常通知）を通知する（Ｓ２０６）。なお、上述の所定の回数は、対象車両３００毎に変更してもよい。この場合、所定の回数は、対象車両３００を使用するユーザによって変更可能なように設けられていてもよい。対象車両３００は、通知情報の取得に応じてドライバーへの通知、故障確認および確認結果通知等を行う。
＜本実施形態の有利な効果＞
本実施形態によれば、異常検出装置は、撮像データから得られる対象車両の挙動認識に基づいて点灯要否を認識することにより、検出車両のみで対象車両における灯火類の異常を検出することが可能となる。
また、サーバ装置は複数の検出車両から検出情報を得ることができるため、一部の検出情報に誤った情報（点灯状態の誤認識情報など）が含まれている場合でも、対象車両への誤った情報通知を回避することができる。さらに、記憶部を設けることにより、異常検出装置は対象車両の挙動認識を行う際、挙動予測等の複雑な処理を行う必要がなく、点灯が必要な動作を行った後に点灯要否を認識することができる。また、異常検出装置は、対象車両の識別情報および検出結果を送信しているため、サーバ装置は対象車両を確実に特定することができる。
（実施形態１の変形例）
実施形態１の変形例として、対象車両３００のウィンカーの代わりに、ブレーキランプの異常を検出する例について説明する。
上述した例では、対象車両３００の挙動に基づいて、ウィンカーの異常を検出する例について説明したが、検出対象はこれに限らない。例えば、対象車両３００のブレーキランプの点灯要否を認識することにより、ブレーキランプの異常を検出してもよい。
この場合、点灯要否認識部１４０は、対象車両３００の加速度の変化から、点灯要否を認識する。具体的には、点灯要否認識部１４０は、撮像データから停止または所定値以上の減速度を認識する場合に、停止または減速に要する期間を点灯必要期間とすればよい。このように、所定の減速度を設けることで、点灯要否認識部１４０は、エンジンブレーキ等のブレーキランプの点灯を伴わない減速を、点灯の必要なしと判断する。
なお、異常検出装置１０１が検出対象とする灯火類は上述の例に限らない。例えば、異常検出装置１０１は、対象車両３００のヘッドライト、スモールライト、フォグランプ、バックランプ、テールランプ、ハザードランプ等の異常を検出してもよい。また、時刻情報を考慮して、ヘッドライト等の点灯要否を認識してもよい。さらに、対象車両３００は、先行車に限定されず、例えば、対向車、後続車または並走車等でもよい。また、対象車両は四輪車に限定されず、例えば、二輪車等でもよい。
（実施形態２）
以下、本発明の実施形態２について説明する。
上述の実施形態１では、サーバ装置２００は、検出情報の受信回数等に基づいて、対象車両３００に通知を行うか否かを判断したが、本実施形態では、検出情報に付加される交通情報も考慮して通知を行うか否かの判断を行う。交通情報は、例えば、道路の種類、車線数または形状、歩行者の有無、信号、対向車や先行車など他の車両の状況（有無）、交通量、天候や時間帯、渋滞や道路工事の有無、車線規制、路面状況等を含む情報である。なお、検出車両１００は、撮像データに基づいて交通情報を認識してもよく、外部から取得してもよい。
サーバ装置２００は、受信する交通情報から得られる状況において、点灯操作が行われるべき確率である点灯確率を求める。点灯確率は、ベイジアンネットワーク等を用いて算出することができる。点灯確率は、特定の状況における平均的なドライバー（運転手）が点灯操作を行う確率とすることができる。例えば、車線変更を行う状況では点灯確率は高くなることが想定され、Ｙ字路かつ直進方向へ進む状況では点灯確率は低くなることが想定される。また、ドライバーが特定できる場合には、特定の状況における特定のドライバ
ーが点灯操作を行う確率を点灯確率としてもよい。例えば、道路工事を避けて通行する場合に点灯操作をするか否かはドライバーによって異なると想定される。サーバ装置２００は、所定の期間に上述の点灯確率に応じた回数続けて、対象車両３００の灯火類の異常が確認された場合は異常通知を行う。例えば、サーバ装置２００は、点灯確率が所定値以上の時に点灯していない回数が所定回数以上となる場合のみ通知を行ってもよい。これにより、灯火類が異常である可能性が高い場合にのみ通知を行うことができる。なお、サーバ装置２００が交通情報を取得してもよい。
また、実施形態１では、異常検出装置１０１が異常を検出した場合に、サーバ装置２００に検出情報を送信する例について説明したが、異常検出装置１０１は、検出結果が正常である場合に検出情報をサーバ装置２００に送信してもよい。この場合、サーバ装置２００は、対象車両３００について異常である旨の検出情報を、所定の期間に上述の点灯確率に応じた回数を連続して受信した場合に異常通知を行ってもよい。点灯確率に応じた回数とは、例えば、点灯確率の合計が所定値（例えば、３００％）を超える回数である。これにより、対象車両３００の灯火類は正常であるがドライバーが点灯させなかったときに、サーバ装置２００が誤って異常通知を行うことを防止することができる。
また、上述の機能を異常検出装置１０１が提供してもよい。
図８は、実施形態１の異常検出装置１０１の構成に加えて、交通情報取得部１８０を有する異常検出装置１０２を示す。
交通情報取得部１８０は、本実施形態では、撮像データから交通情報を取得するが、外部の装置から取得してもよい。そして、点灯要否認識部１４０が、上述の点灯確率を求める。なお、点灯確率を外部の装置で保持し、異常検出装置１０２が外部の装置より点灯確率を取得してもよい。上述の回数などの情報は、記憶部１３０に記憶しておくことができる。また、点灯要否認識部１４０は、識別情報取得部１６０より対象車両３００の識別情報を取得してもよい。以上の構成により、検出車両１００がサーバ装置２００に異常情報を送信する際に、点灯確率に応じて送信を行うため、サーバ装置２００への過度な異常通知を制限することができる。
（実施形態３）
以下、本発明の実施形態３について説明する。
上述の実施形態では、異常検出装置１０１は、異常を検出した場合に、サーバ装置２００に通知する例について説明したが、本実施形態では、正常または異常に関わらず送信を行う例について説明する。
図９は、本実施形態に係る異常検出システムの概要図である。
本実施形態では、サーバ装置８３は、所定回数以上（１回を含む）の異常を表す検出情報（以下、異常検出情報と称する）を受信すると、該当する対象車両８４を調査対象車両として認識する。そして、サーバ装置８３は、調査対象車両の周辺に位置する複数の検出車両８２（異常検出装置１０１）に対して、調査対象車両の調査を依頼する調査依頼を送信する。周辺の複数の検出車両８２は、調査依頼を受け取る場合は、検出結果の内容に関わらずサーバ装置８３に送信を行う。サーバ装置８３は、調査対象車両について、所定回数以上の異常検出情報を受信すると、該当する対象車両８４（調査対象車両）に異常の旨を通知する。
＜処理＞
［異常検出装置の動作］
図１０は、本実施形態における異常検出装置１０１の処理の流れを示すフローチャートである。異常検出装置１０１は、撮像データを取得（Ｓ３０２）し、撮像データに基づいて点灯状態の認識（Ｓ３０４）および点灯要否の認識（Ｓ３０６）を行う。そして、異常
検出装置１０１は、点灯要否が必要と判断する場合（Ｓ３０８−ＹＥＳ）は、点灯必要期間における点灯状態を認識（Ｓ３１０）する。そして、異常検出装置１０１は、当該期間に対象車両の灯火類が点灯していない場合（Ｓ３１２−ＮＯ）は、対象車両８４の識別情報を取得（Ｓ３１４）し、サーバ装置８３へ異常検出情報を送信する（Ｓ３１６）。ここで、本実施形態では、点灯の必要がないと判断される場合（Ｓ３０８−ＮＯ）および灯火類が点灯している場合（Ｓ３１２−ＹＥＳ）に、異常検出装置１０１は、対象車両８４の識別情報を取得する（Ｓ３１８）。そして、サーバ装置８３より、調査対象車両の識別情報が通知され、かつ、対象車両８４の識別情報と一致する場合（Ｓ３２０−ＹＥＳ）は、検出結果に関わらず、検出情報をサーバ装置８３へ送信する。なお、本実施形態では、識別情報は調査依頼に含まれる。
［サーバ装置の動作］
図１１は、本実施形態におけるサーバ装置８３の処理の流れを示すフローチャートである。受信部２１０は、異常検出装置１０１（検出車両８１）より送信される検出情報を受信（Ｓ４０２）する。受信した情報が調査対象車両に関する情報でない場合（Ｓ４０４−ＮＯ）、かつ特定の車両について所定の期間に所定回数Ｎ１以上の異常検出情報を連続して受信する場合（Ｓ４１２−ＹＥＳ）は、サーバ装置８３は、対象車両８４を調査対象車両として認識し、対象車両８４の周辺の検出車両８２に対して調査依頼を行う（Ｓ４１４）。本実施形態では、サーバ装置８３は、対象車両８４の識別情報を含めて調査依頼を送信する。受信した情報が調査対象車両に関する情報である場合（Ｓ４０４−ＹＥＳ）、かつ調査対象車両について所定の期間に所定回数Ｎ２以上の異常検出情報を連続して受信する場合（Ｓ４０６−ＹＥＳ）は、サーバ装置８３は、対象車両８４（調査対象車両）に異常通知を行う（Ｓ４１０）。
ここで、ステップＳ４０６において、所定回数Ｎ２未満の場合（Ｓ４０６−ＮＯ）は、前回調査依頼を行ってから再度調査依頼を行うまでの期間である再調査依頼期間を経過しているか否かの判断を行う。再調査依頼期間が経過している場合（Ｓ４０８−ＹＥＳ）は、サーバ装置８３は再度、周辺の検出車両８２へ調査依頼を送信する（Ｓ４１４）。これにより、対象車両８４の周辺の検出車両８２が入れ替わった場合でも、サーバ装置８３は、新たに周囲の車両８２として認識される車両に対して、調査依頼を送信することができる。本実施形態において、正常である旨の検出情報を受信する場合は、サーバ装置８３は、上述の回数をリセットしてもよく、調査対象車両から除外してもよい。
上述のステップＳ４０６の異常通知およびステップＳ４１２の調査依頼を行う判定条件として、特定の車両について所定の期間に所定回数の異常検出情報を連続して受信する回数に応じて判定を行う例について説明したが、判定条件は特に限定されない。例えば、特定の車両について所定の期間内に正常および異常の旨の検出情報を受信する場合は、サーバ装置８３は、異常検出情報の割合に応じて判定を行ってもよい。なお、ステップＳ４１２とステップＳ４０６の所定回数Ｎ１，Ｎ２は、Ｎ２＞Ｎ１となるように設定を行うことが想定されるが、大小関係は特に限定されず、Ｎ１，Ｎ２は、同じ値でもよい。
本実施形態によれば、サーバ装置８３は、調査対象車両の情報を周囲の検出車両８２によって受信できるため、上述の実施形態と比較して、対象車両８４の異常か否かの判断および通知が迅速に行えるという利点がある。
ここで、サーバ装置８３は、複数の検出車両８２の位置情報を保持しているものとするが、位置情報の取得方法は特に限定されない。例えば、サーバ装置８３は、携帯通信等を介して複数の検出車両８２の位置情報を取得してもよい。また、周辺の検出車両８２とは、例えば、対象車両８４との距離が所定の距離以内の車両や同一エリア内の車両等とすることができる。さらに、サーバ装置８３は、異常検出情報の受信回数に基づいて調査依頼
を行う例について説明したが、調査依頼を行う条件は特に限定されない。例えば、上述の点灯確率に基づいて調査依頼を行ってもよい。具体的には、点灯確率が中・低度の状況で対象車両の灯火類が非点灯の場合に調査依頼を行ってもよい。また、検出車両のドライバーからの指示に基づいて、サーバ装置が調査依頼を行ってもよい。なお、サーバ装置８３は、調査対象車両の識別情報を周囲の車両以外に通知してもよい。
（その他の実施形態）
上述の実施形態では、検出車両１００に搭載される異常検出装置が検出を行う例について説明したが、上述の機能をサーバ装置２００で異常検出をすることもできる。すなわち、サーバ装置２００が、撮像データ取得部１１０、点灯状態認識部１２０、記憶部１３０、点灯要否認識部１４０、検出部１５０、識別情報取得部１６０、送信部１７０等の機能を提供してもよい。この場合、検出車両１００とサーバ装置２００は無線を介して通信し、検出車両１００は撮像データをサーバ装置２００へ送信する。サーバ装置２００は、撮像データを取得し、上述と同様に異常検出を行う。
また、上述の実施形態１から３において、検出車両１００は、対象車両３００に直接通知を行ってもよい。この場合、検出車両１００は、車車間通信を介して対象車両３００に通知を行ってもよく、検出車両１００に搭載されるクラクションを鳴らすことにより通知を行ってもよい。また、検出車両１００は、瞬間的に走行用前照灯（ハイビーム）を点灯することにより通知を行ってもよい。さらに、検出車両１００は、別途設けられるスピーカ等を用いて音声により対象車両３００に通知を行ってもよい。このような構成によれば、サーバ装置２００を用いなくても異常を通知することができる。なお、異常検出装置１０１は、重要度に応じてサーバ装置２００に送信するか対象車両３００に通知するかを変更してもよい。例えば、検出車両１００は、一部のみ点灯していない場合はサーバ装置２００に送信し、全て点灯していない場合には対象車両３００に直接送信してもよい。なお、異常検出装置１０１は、送信部１７０を有していなくてもよい。
上記の実施形態および変形例の構成は、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、適宜組み合わせて利用することができる。また、本発明は、その技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更を加えて実現しても構わない。
８１，８２，１００：検出車両
１０１，１０２：異常検出装置
１１０：撮像データ取得部
１２０：点灯状態認識部
１３０：記憶部
１４０：点灯要否認識部
１５０：検出部
１６０：識別情報取得部
１７０：送信部
１８０：交通情報取得部
８３，２００：サーバ装置
２１０：受信部
２２０：通知部
８４，３００：対象車両

Claims (14)

  1. 道路上を走行する対象車両を撮像した撮像データを取得する第一取得手段と、
    前記撮像データに基づいて、前記対象車両の灯火類の点灯状態を認識する第一認識手段と、
    前記点灯状態を記憶する記憶手段と、
    前記撮像データから得られる前記対象車両の挙動に基づいて、前記灯火類の点灯が必要な期間を過去に遡って求める第二認識手段と、
    前記期間と、前記記憶手段に記憶される点灯状態と、に基づいて、前記灯火類が正常であるか異常であるかを検出する検出手段と、
    を有することを特徴とする異常検出装置。
  2. 前記異常検出装置は検出車両に搭載される装置であって、
    前記第二認識手段は、前記撮像データから前記対象車両の前記検出車両に対する相対的な動きを認識し、前記検出車両の動きと組み合わせて、前記対象車両の挙動を認識する
    ことを特徴とする請求項１に記載の異常検出装置。
  3. 前記灯火類は、前記対象車両に搭載されるウィンカーであって、
    前記第二認識手段は、前記対象車両が白線を跨いだ場合または右左折した場合に、前記対象車両の点灯を要する動作開始時および終了時に基づいて前記期間を求める
    ことを特徴とする請求項１または２に記載の異常検出装置。
  4. 前記灯火類は、前記対象車両に搭載されるブレーキランプであって、
    前記第二認識手段は、前記対象車両が停止した場合または所定値以上に減速した場合に、前記対象車両の点灯を要する動作開始時および終了時に基づいて前記期間を求める
    ことを特徴とする請求項１または２に記載の異常検出装置。
  5. 前記対象車両の識別情報を取得する第二取得手段をさらに有する
    ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の異常検出装置。
  6. 前記識別情報は、前記対象車両の車番情報である
    ことを特徴とする請求項５に記載の異常検出装置。
  7. 前記検出手段が異常を検出する場合に、サーバ装置に対して、検出結果および前記識別情報を含む検出情報を送信する送信手段をさらに有する
    ことを特徴とする請求項５または６に記載の異常検出装置。
  8. 前記検出手段が異常を検出する場合に、前記対象車両に対して、灯火類に異常がある旨を通知する異常通知を送信する通知手段をさらに有する
    ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の異常検出装置。
  9. 請求項７に記載の異常検出装置を搭載する複数の検出車両と、
    前記検出車両から前記検出情報を受信する受信手段、および車両に対して灯火類に異常がある旨を通知する異常通知を送信する通知手段を有するサーバ装置と、
    を有することを特徴とする異常検出システム。
  10. 前記サーバ装置は、所定回数以上の前記検出情報を受信すると、前記異常通知を前記対象車両に通知する
    ことを特徴とする請求項９に記載の異常検出システム。
  11. 前記異常検出装置は、前記検出情報に交通情報を付加して前記サーバ装置に送信し、
    前記サーバ装置は、
    前記交通情報から得られる状況において、点灯操作が行われるべき確率である点灯確率を求め、
    前記点灯確率に応じた回数続けて前記対象車両の灯火類の異常が検出された場合に、前記異常通知を前記対象車両に通知する
    ことを特徴とする請求項９に記載の異常検出システム。
  12. 前記サーバ装置の通知手段は、前記対象車両の灯火類が異常であることを示す前記検出情報の受信に応じて、前記対象車両の周辺の検出車両に対して、前記対象車両の調査を依頼する調査依頼を送信し、
    前記周辺の検出車両は、前記調査依頼を受け取る場合には、前記異常検出装置の検出結果の内容に関わらず、前記識別情報に該当する車両に関する前記検出情報を前記サーバ装置に送信する
    ことを特徴とする請求項９に記載の異常検出システム。
  13. 道路上を走行する対象車両を撮像した撮像データを取得する第一取得ステップと、
    前記撮像データに基づいて、前記対象車両の灯火類の点灯状態を認識する第一認識ステップと、
    前記点灯状態を記憶する記憶ステップと、
    前記撮像データから得られる前記対象車両の挙動に基づいて、前記灯火類の点灯が必要な期間を過去に遡って求める第二認識ステップと、
    前記期間と、前記記憶された点灯状態と、に基づいて、前記灯火類が正常であるか異常であるかを検出する検出ステップと
    を有することを特徴とする異常検出方法。
  14. 請求項１３に記載の方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。
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