JP7028066B2 - 検知装置及び検知システム - Google Patents

Description

本開示は、検知装置及び検知システムに関する。

従来、車両の挙動を検知する技術が知られている。例えば、特許文献１には、道路を俯瞰する位置に設けられた撮像装置によって撮像された入力画像から車両候補を抽出し、車両候補の特徴点の変位から通常車両か逆走車両かを判定する車両監視装置が記載されている。

特開平１０－２６９４９２号公報

特許文献１に記載の車両監視装置は、車両の挙動を検知するために、画像処理によって、画像から車両の位置情報を算出する。カメラ等によって撮像された画像は、撮像環境の外乱の影響を受けやすい。このため、画像に基づいて得られた位置情報は、十分な精度を有しない場合がある。また、特許文献１に記載の車両監視装置は、特徴点の変位から走行方向を判断し、通常車両か逆走車両かを判定しているが、変位量が少ない場合等には、誤検知するおそれがある。本技術分野では、車両の挙動の検知精度を向上させることが望まれている。

本開示は、車両の挙動の検知精度を向上可能な検知装置を説明する。

本開示の一側面に係る検知装置は、予め設定された検知エリアにレーザ光を照射してレーザ光の反射光を受光することで点群情報を生成するレーザレーダを用いて、検知エリアにおける車両の検知対象の挙動である対象挙動を検知するための装置である。検知装置は、点群情報を取得する取得部と、点群情報に基づいて、車両を検知する車両検知部と、車両検知部によって検知された車両が第１エリアから第２エリアに移動したことによって、対象挙動を検知する挙動検知部と、を備える。第１エリア及び第２エリアは、検知エリアに含まれており、対象挙動に応じて設定される。

本開示によれば、車両の挙動の検知精度を向上させることができる。

図１は、一実施形態に係る検知装置を含む検知システムの構成を概略的に示す図である。 図２は、図１に示されるレーザレーダ及び車両情報取得装置の配置例を示す図である。 図３は、レーザレーダ及び車両情報取得装置の設置例を示す図である。 図４は、図１に示される検知装置のハードウェア構成を示す図である。 図５は、Ｕターンの検知を説明するための図である。 図６は、検知装置が行う検知方法の一連の処理を示すフローチャートである。 図７は、図６の車両挙動検知処理を詳細に示すフローチャートである。 図８は、図７の解析処理を詳細に示すフローチャートである。 図９は、図７の削除処理を詳細に示すフローチャートである。 図１０は、管理テーブルの一例を示す図である。 図１１は、右折の検知を説明するための図である。 図１２は、逆走の検知を説明するための図である。 図１３は、車線変更の検知を説明するための図である。 図１４は、車線変更の誤検知を説明するための図である。 図１５（ａ）～（ｃ）は、車線変更の検知の変形例を説明するための図である。 図１６は、図１５（ａ）～（ｃ）に示される変形例における解析処理を詳細に示すフローチャートである。 図１７は、指定通行区分違反の検知を説明するための図である。 図１８は、逆走の検知の変形例を説明するための図である。 図１９は、Ｕターンの検知の変形例を説明するための図である。 図２０は、検知ラインを用いたエリアの通過を説明するための図である。 図２１は、右折の検知の変形例を説明するための図である。 図２２は、指定通行区分違反の検知の変形例を説明するための図である。 図２３は、図２２に示される変形例における解析処理を詳細に示すフローチャートである。

［１］実施形態の概要
本開示の一側面に係る検知装置は、予め設定された検知エリアにレーザ光を照射してレーザ光の反射光を受光することで点群情報を生成するレーザレーダを用いて、検知エリアにおける車両の検知対象の挙動である対象挙動を検知するための装置である。検知装置は、点群情報を取得する取得部と、点群情報に基づいて、車両を検知する車両検知部と、車両検知部によって検知された車両が第１エリアから第２エリアに移動したことによって、対象挙動を検知する挙動検知部と、を備える。第１エリア及び第２エリアは、検知エリアに含まれており、対象挙動に応じて設定される。

この検知装置では、レーザレーダによって生成された点群情報を用いて、車両が検知される。レーザ光の反射光に基づいて生成された点群情報は、光量及び天候等の影響を受けにくいので、点群情報に基づいて車両を高精度に検知することができる。また、上記検知装置では、検知された車両が第１エリアから第２エリアに移動したことで、対象挙動が検知される。このように、単位時間当たりの車両の移動量によらずに、第１エリアから第２エリアへの移動で対象挙動が検知されるので、対象挙動をより確実に検知することができる。その結果、車両の挙動の検知精度を向上させることが可能となる。

車両検知部は、点群情報に基づいて、車両の位置を示す位置情報を算出してもよい。挙動検知部は、位置情報に基づいて、車両が第１エリアから第２エリアに移動したか否かを判定してもよい。この場合、車両の位置情報を用いることで、車両が第１エリアから第２エリアに移動したか否かの判定を簡易化することができる。

挙動検知部は、第１エリアに車両の位置が含まれた後に、第２エリアに車両の位置が含まれた場合に、車両が第１エリアから第２エリアに移動したと判定してもよい。この場合、車両の位置が各エリアに含まれるか否かによって、車両が各エリアに存在したか否かが判定される。このため、第１エリアから第２エリアへの移動の判定を簡易化することができる。

第１エリアに対して第１ラインが設定されてもよく、第２エリアに対して第２ラインが設定されてもよい。挙動検知部は、車両が第１ラインを超えた後に、車両が第２ラインを超えた場合に、車両が第１エリアから第２エリアに移動したと判定してもよい。この場合、車両が各ラインを超えたか否かによって、車両が各エリアに進入したか否かが判定される。このため、車両の速度によらずに車両が各エリアに進入したこと又は各エリアを通過したことを検知することができる。その結果、車両の挙動の検知精度をさらに向上させることが可能となる。

検知エリアには、対象挙動に応じて第１エリアと第２エリアとの間に第３エリアがさらに設定されてもよい。挙動検知部は、車両が第１エリア、第３エリア、及び第２エリアの順に移動したことによって、対象挙動を検知してもよい。この場合、誤検知を減らすことができ、対象挙動の検知精度をさらに向上させることが可能となる。

挙動検知部は、対象挙動が交通違反となる挙動である場合、対象挙動を行った車両を特定するための車両情報を外部装置に取得させる取得指令を出力してもよい。この場合、交通違反車両を特定するための車両情報が取得される。このため、例えば、交通違反車両の運転者に対して、違反点数の付与及び罰金の徴収等を行うことができる。

本開示の別の側面に係る検知システムは、上述の検知装置と、レーザレーダと、を備える。この検知システムは、上述の検知装置を備えているので、車両の挙動の検知精度を向上させることが可能となる。

［２］実施形態の例示
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図１は、一実施形態に係る検知装置を含む検知システムの構成を概略的に示す図である。図２は、図１に示されるレーザレーダ及び車両情報取得装置の配置例を示す図である。図３は、レーザレーダ及び車両情報取得装置の設置例を示す図である。図４は、図１に示される検知装置のハードウェア構成を示す図である。

図１に示される検知システム１は、対象地点における車両の挙動を検知するシステムである。より具体的には、検知システム１は、車両の対象挙動を検知する。対象地点は、監視対象となる道路上の場所（地点）である。対象地点は、道路上の任意の場所が選択され得る。対象地点として、例えば、交差点、合流地点、及び道路の途中が選択される。車両の例としては、自動車及びバイクが挙げられる。

対象挙動は、後述の検知エリアＲｄにおける車両の検知対象の挙動である。対象挙動には、（交通）違反走行が含まれる。違反走行としては、例えば、Ｕターン禁止エリアでのＵターン、交差点における右折（又は左折）禁止エリアでの右折（又は左折）、道路において許可されている車両の通行方向と反対向きの走行（以下、「逆走」という）、車線変更禁止エリアでの車線変更、及び指定通行区分違反が挙げられる。検知システム１は、高度道路交通システム（ITS：Intelligent Transport Systems）に用いられる。検知システム１は、レーザレーダ２と、車両情報取得装置３（外部装置）と、出力装置４と、記憶装置５と、通信装置６と、検知装置１０と、を備えている。

レーザレーダ２は、点群情報を生成する装置である。レーザレーダ２は、ライダー（LiDAR：Light Detection And Ranging）、又はLaser Range Finderとも称される。図２及び図３に示されるように、レーザレーダ２は、対象地点の近傍に設置されている。レーザレーダ２は、例えば、対象地点の道路の上空に設けられる。レーザレーダ２は、地上に設置された支持部材７に固定されている。支持部材７は、例えば、交差点Ｐ付近の路側に設けられる。支持部材７は、例えば、路側に立設された支柱７１と、支柱７１の上端から道路を横断する方向に延びるアーム７２と、を備えている。アーム７２には、レーザレーダ２が取り付けられている。支持部材７は、例えば、電柱、及び倉庫の壁であってもよい。なお、図２等では、支持部材７の図示が省略されている。

レーザレーダ２は、照射可能範囲Ｒａに向けてレーザ光を照射し、照射したレーザ光の反射光を受光することにより点群情報を生成する。照射可能範囲Ｒａは、レーザレーダ２がレーザ光を照射可能な範囲であり、例えば１５０ｍ程度の範囲である。照射可能範囲Ｒａは、検知エリアＲｄを含む。検知エリアＲｄは、照射可能範囲Ｒａのうちの監視対象となる領域である。点群情報は、照射可能範囲Ｒａに含まれる各計測点の計測点情報の集合である。

計測点情報は、時刻情報、及び位置情報を含む。時刻情報は、位置情報で示される計測点に対して計測点情報を生成した（反射光を受光した）時刻を示す情報である。位置情報は、計測点の位置を示す情報である。位置には、ヨー角、ピッチ角、及び深度で表される極座標系が用いられてもよく、Ｘ座標、Ｙ座標、及びＺ座標の３次元座標系が用いられてもよい。各計測点の座標には、例えば、レーザレーダ２の設置位置を原点とした座標が用いられる。計測点情報は、反射強度情報をさらに含んでもよい。反射強度情報は、位置情報で示される計測点から、時刻情報で示される時刻に受光した反射光の強度を示す情報である。

レーザレーダ２は、レーザ光を用いて照射可能範囲Ｒａを主走査方向及び副走査方向に走査する。照射可能範囲Ｒａへのレーザ光の照射によって得られる点群情報は、１フレームと称される場合がある。照射可能範囲Ｒａへのレーザ光の照射は、所定の時間間隔で繰り返される。レーザレーダ２は、生成した点群情報を検知装置１０に送信する。

車両情報取得装置３は、検知装置１０によって対象挙動を行ったと判定された車両を特定するための車両情報を取得する装置である。車両情報取得装置３は、例えば、自動速度違反取締装置である。車両情報としては、例えば、ナンバープレートの画像が用いられる。車両情報取得装置３は、検知装置１０から車両位置情報とともに取得指令を受信すると、例えば、車両位置情報によって示される位置に存在する車両（取得対象の車両）のナンバープレートを含むように撮影を行い、ナンバープレートの画像を取得する。車両情報取得装置３は、監視範囲Ｒｂに取得対象の車両が進入すると、当該車両を撮影する。監視範囲Ｒｂは、車両情報取得装置３が撮影可能な範囲であり、数ｍ程度である。

車両情報取得装置３は、レーザレーダ２と同様に、支持部材７に固定されている。レーザレーダ２と車両情報取得装置３とは、同じ支持部材７に取り付けられてもよく、互いに異なる支持部材７に取り付けられてもよい。なお、図２等では、支持部材７の図示が省略されている。車両情報取得装置３は、車両情報を記憶装置５に送信し、記憶装置５に記憶させてもよい。車両情報取得装置３は、通信装置６を介して公的機関、及び道路管理業者等に車両情報を送信してもよい。

出力装置４は、注意、警告、及び指示を行う装置である。出力装置４は、例えば、表示板、及びスピーカを含む。出力装置４は、検知装置１０から出力指令を受信すると、注意、警告、及び指示等を違反車両の運転者に向けて出力する。出力装置４は、周囲の歩行者等に向けて注意、警告、及び指示等を出力してもよい。

記憶装置５は、各種情報を記憶する装置である。記憶装置５の例としては、ハードディスク装置、及び半導体メモリが挙げられる。記憶装置５に記憶される各種情報としては、例えば、車両情報取得装置３によって取得された車両情報、後述する検知車両の検知時刻、位置、速度、及び大きさ（寸法）が挙げられる。車両情報取得装置３がビデオカメラを含む場合には、各種情報には、検知時刻を含む時間帯のビデオ動画が含まれてもよい。各種情報には、検知時刻を含む時間帯の点群情報が含まれてもよい。各種情報には、検知車両の移動軌跡（時系列の車両位置情報）が含まれてもよい。

通信装置６は、道路脇に設置されている通信設備である。通信装置６は、例えば、路側機（ＩＴＳスポット）である。通信装置６は、検知システム１の外部の装置と通信を行う。外部の装置としては、車載器、サーバ装置、及び他のシステム等が挙げられる。通信装置６は、記憶装置５に記憶される各種情報と同様の情報を外部の装置に送信する。

検知装置１０は、レーザレーダ２を用いて、検知エリアＲｄにおける車両の挙動を検知するための装置である。検知装置１０は、例えば、コンピュータ等の情報処理装置によって構成される。

図４に示されるように、検知装置１０は、物理的には、１又は複数のプロセッサ１０１、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＲＯＭ（Read Only Memory)等の主記憶装置１０２、ハードディスク装置等の補助記憶装置１０３、キーボード等の入力装置１０４、ディスプレイ等の出力装置１０５、並びに、データ送受信デバイスである通信装置１０６等のハードウェアを備えるコンピュータとして構成され得る。検知装置１０の図１に示される各機能は、主記憶装置１０２等のハードウェアに１又は複数の所定のコンピュータプログラムを読み込ませることにより、１又は複数のプロセッサ１０１の制御のもとで各ハードウェアを動作させるとともに、主記憶装置１０２及び補助記憶装置１０３におけるデータの読み出し及び書き込みを行うことで実現される。

検知装置１０は、機能的には、取得部１１と、設定部１２と、物体検知部１３（車両検知部）と、物体追跡部１４と、挙動検知部１５と、を備えている。

取得部１１は、レーザレーダ２から点群情報を取得する。取得部１１は、取得した点群情報を物体検知部１３に出力する。

設定部１２は、検知エリアＲｄを示すエリア情報を取得する。例えば、検知装置１０の入力装置１０４を用いてユーザが検知エリアＲｄを設定する。例えば、対象地点を模擬した３次元空間が出力装置１０５に表示され、ユーザが枠等によって検知エリアＲｄを設定する。例えば、検知エリアＲｄは、歩道を含まないように設定される。また、交差点には、信号機、支柱、電柱、及び高架等の固定物がある。これらの固定物は、監視対象外であるので、これらの固定物を除外するために、検知エリアＲｄの高さとして、所定の高さ以下の範囲が設定されてもよい。また、地面を除外するために、検知エリアＲｄの高さとして、所定の高さ以上の範囲が設定されてもよい。例えば、検知エリアＲｄの高さには、地表を基準として２０ｃｍ以上５００ｃｍ以下の範囲が設定されてもよい。設定部１２は、設定された検知エリアＲｄを示すエリア情報を取得し、取得したエリア情報を物体検知部１３に出力する。

物体検知部１３は、点群情報に基づいて、車両を検知する。具体的には、物体検知部１３は、取得部１１から点群情報を受け取ると、設定部１２から受け取ったエリア情報によって示される検知エリアＲｄ外に位置する計測点の計測点情報を点群情報から除外する。物体検知部１３は、残った点群情報をクラスタリングする。つまり、物体検知部１３は、検知エリアＲｄ内の複数の計測点のうち、近傍の計測点同士をつなぎ合わせ、クラスタ（塊）に分割する。物体検知部１３は、得られたクラスタを単一の検知物体（車両及び人等）として検知する。

物体検知部１３は、検知物体の寸法（幅、奥行き、及び高さ）及び位置を計算する。検知物体の位置は、検知物体の四隅（前方右端、前方左端、後方右端、及び後方左端）の座標でもよく、クラスタに含まれる計測点情報の位置の平均でもよく、検知物体の重心位置でもよい。検知物体の位置は、前方右端及び前方左端の座標でもよく、レーザレーダ２から見て最も手前の計測点の座標でもよい。

検知装置１０では、車両の挙動が検知されるので、人及び鳥等の移動物体（非車両）を追跡する必要がない。このため、物体検知部１３は、検知物体から非車両を除外する。具体的には、物体検知部１３は、検知物体の大きさ（寸法）に基づいて、検知物体の分類を行う。ここでは、物体検知部１３は、検知物体を車両と非車両とに分類する。物体検知部１３は、例えば、検知物体の幅が１ｍ未満である場合、検知物体を非車両に分類し、検知物体の幅が１ｍ以上である場合、検知物体を車両に分類する。

物体検知部１３は、車両に分類した検知物体（以下、「検知車両」という。）について、検知結果を物体追跡部１４に出力する。検知結果は、検知車両の寸法を示す寸法情報、検知車両の位置を示す車両位置情報、及び検知車両を検知した検知時刻を示す検知時刻情報を含む。検知時刻は、例えば、クラスタに含まれる各計測点の計測点情報が有する時刻情報によって示される時刻の平均時刻である。

物体追跡部１４は、検知車両を追跡し、追跡結果を生成する。つまり、物体追跡部１４は、物体検知部１３から検知結果を受け取ると、異なるフレーム（異なる時刻）において検知された検知車両に対し、車両ＩＤ（Identifier）の対応付けを行う。車両ＩＤは、検知車両を一意に識別可能な識別情報である。具体的には、物体追跡部１４は、検知車両の位置及び寸法、並びに、過去の観測結果から推定される速度及び角速度等に基づいて、現在のフレームにおいて検知された検知車両が、過去のフレームにおいて検知された検知車両のいずれかと対応しているかを判定する。

物体追跡部１４は、現在のフレームにおいて検知された検知車両が、過去のフレームにおいて検知された検知車両のいずれとも対応しないと判定した場合に、新規の検知車両として当該検知車両に新しい車両ＩＤを付与する。物体追跡部１４は、現在のフレームにおいて検知された検知車両が、過去のフレームにおいて検知された検知車両と対応すると判定した場合に、対応する検知車両に付与されている車両ＩＤを現在のフレームにおいて検知された検知車両に付与する。物体追跡部１４は、車両ＩＤが付与されている検知車両のうち、長時間検知されていない検知車両について、車両ＩＤを削除する。

なお、複数の検知車両を追跡する（ＩＤ付けする）問題は、マルチターゲットトラッキング問題と称される。物体追跡部１４は、公知のアルゴリズムを用いて、各検知車両を追跡する。公知のアルゴリズムとしては、ＳＮＮ（Suboptimal Nearest Neighbor）、ＧＮＮ（Global Nearest Neighbor）、及びＪＰＤＡＦ（Joint Probabilistic Data Association Filter）等が挙げられる。物体追跡部１４は、追跡結果を挙動検知部１５に出力する。追跡結果は、車両ＩＤ、車両位置情報、及び検知時刻情報を含む。

挙動検知部１５は、車両ＩＤ及び車両位置情報に基づいて、検知車両の対象挙動を検知する。挙動検知部１５は、物体追跡部１４から追跡結果を受け取ると、車両位置情報に基づいて、検知車両がエリアＲｉｎ（第１エリア）からエリアＲｏｕｔ（第２エリア）に移動したか否かを判定する。挙動検知部１５は、例えば、エリアＲｉｎに検知車両の位置が含まれた後に、エリアＲｏｕｔに検知車両の位置が含まれた場合に、検知車両がエリアＲｉｎからエリアＲｏｕｔに移動したと判定する。挙動検知部１５は、車両がエリアＲｉｎからエリアＲｏｕｔに移動したと判定したことによって、検知車両が対象挙動を行ったと判定する。エリアＲｉｎ及びエリアＲｏｕｔは、検知エリアＲｄに含まれており、対象挙動に応じて予め設定される。

対象挙動が交差点ＰにおけるＵターンである場合のエリアＲｉｎ及びエリアＲｏｕｔの設定を説明する。Ｕターンは、車両が進行方向を１８０度変えて反対方向に進むことであり、転回とも称される。図５に示されるように、交差点Ｐから延びる１つの道路ＴＲは、交差点Ｐに進入する複数（ここでは、３つ）の車線（走行レーン）ＴＬｉｎと、交差点Ｐから退出する複数（ここでは、２つ）の車線ＴＬｏｕｔと、車線ＴＬｉｎと車線ＴＬｏｕｔとの間に設けられた中央分離帯Ｃと、を有する。道路ＴＲにおいて、すべての車線ＴＬｉｎに亘ってエリアＲｉｎが設定され、すべての車線ＴＬｏｕｔに亘ってエリアＲｏｕｔが設定される。挙動検知部１５による検知処理の詳細は後述する。挙動検知部１５は、対象挙動を検知した場合、車両情報を取得するための取得指令を車両情報取得装置３に出力する。

次に、検知装置１０が行う検知方法について説明する。図６は、検知装置が行う検知方法の一連の処理を示すフローチャートである。図７は、図６の車両挙動検知処理を詳細に示すフローチャートである。図８は、図７の解析処理を詳細に示すフローチャートである。図９は、図７の削除処理を詳細に示すフローチャートである。図１０は、管理テーブルの一例を示す図である。図６に示される一連の処理は、例えば、一定の時間ごとに実施される。

まず、取得部１１が、レーザレーダ２から点群情報を取得する（ステップＳ０１）。そして、取得部１１は、取得した点群情報を物体検知部１３に出力する。続いて、物体検知部１３は、点群情報に基づいて、検知物体を検知する（ステップＳ０２）。具体的には、物体検知部１３は、取得部１１から点群情報を受け取ると、設定部１２から受け取ったエリア情報によって示される検知エリアＲｄ外に位置する計測点の計測点情報を点群情報から除外する。そして、物体検知部１３は、残った点群情報をクラスタリングし、得られたクラスタを単一の検知物体（車両及び人等）として検知する。そして、物体検知部１３は、検知物体の寸法及び位置を計算する。

続いて、物体検知部１３は、検知物体を分類する（ステップＳ０３）。具体的には、物体検知部１３は、検知物体の大きさに基づいて、検知物体を車両と非車両とに分類する。そして、物体検知部１３は、車両に分類した検知物体について、検知結果を物体追跡部１４に出力する。

続いて、物体追跡部１４は、検知物体（検知車両）を追跡する（ステップＳ０４）。具体的には、物体追跡部１４は、物体検知部１３から検知結果を受け取ると、現在のフレームにおいて検知された検知車両が、過去のフレームにおいて検知された検知車両のいずれとも対応しないと判定した場合に、新規の検知車両として当該検知車両に新しい車両ＩＤを付与する。物体追跡部１４は、現在のフレームにおいて検知された検知車両が、過去のフレームにおいて検知された検知車両と対応すると判定した場合に、対応する検知車両に付与されている車両ＩＤを現在のフレームにおいて検知された検知車両に付与する。そして、物体追跡部１４は、追跡結果（車両ＩＤ、車両位置情報、及び検知時刻情報）を挙動検知部１５に出力する。

続いて、挙動検知部１５は、車両挙動検知処理を実施する（ステップＳ０５）。ステップＳ０５の車両挙動検知処理では、図７に示されるように、挙動検知部１５は、物体追跡部１４から追跡結果を受け取ると、追跡結果に含まれる各車両ＩＤについて、ステップＳ１１～ステップＳ１４の処理を行う。まず、挙動検知部１５は、管理テーブルを更新する（ステップＳ１１）。管理テーブルは、検知車両を管理するためのテーブルである。

図１０に示されるように、管理テーブルは、車両ＩＤと、検知時刻情報と、第１進入情報と、第２進入情報と、を対応付けた挙動情報を管理している。検知時刻情報は、例えば、ＵＮＩＸ（登録商標）時間で表現され得る。ＵＮＩＸ（登録商標）時間は、１９７０年１月１日午前０時０分０秒から経過した秒数又はミリ秒数で表現した時刻である。例えば、図１０に示される車両ＩＤ「１００１」の検知時刻は、「１５２５９１５７４６５５０」で表される。第１進入情報は、車両ＩＤによって示される検知車両がエリアＲｉｎに進入したか否かを示す情報である。第１進入情報が「０」である場合には、当該検知車両がエリアＲｉｎに進入していないことを示し、第１進入情報が「１」である場合には、当該検知車両がエリアＲｉｎに進入したことを示す。同様に、第２進入情報は、車両ＩＤによって示される検知車両がエリアＲｏｕｔに進入したか否かを示す情報である。第２進入情報が「０」である場合には、当該検知車両がエリアＲｏｕｔに進入していないことを示し、第２進入情報が「１」である場合には、当該検知車両がエリアＲｏｕｔに進入したことを示す。

挙動検知部１５は、追跡結果に含まれる車両ＩＤを含む挙動情報が管理テーブルに存在しない場合には、当該車両ＩＤを含む挙動情報を管理テーブルに追加登録する。つまり、挙動検知部１５は、新たな挙動情報を追加し、挙動情報の車両ＩＤ及び検知時刻情報として追跡結果に含まれる車両ＩＤ及び検知時刻情報を設定し、第１進入情報及び第２進入情報に「０」を設定する。挙動検知部１５は、追跡結果に含まれる車両ＩＤを含む挙動情報が管理テーブルに存在する場合には、当該挙動情報の検知時刻情報を追跡結果に含まれる検知時刻情報で上書き（更新）する。

続いて、挙動検知部１５は、解析処理を行う（ステップＳ１２）。ステップＳ１２の解析処理では、図８に示されるように、挙動検知部１５は、まず、当該車両ＩＤの挙動情報の第１進入情報を参照し、エリアＲｉｎに進入したことが登録済みであるか否かを判定する（ステップＳ２１）。挙動検知部１５は、エリアＲｉｎに進入したことが登録されていないと判定した場合（ステップＳ２１；ＮＯ）、検知車両がエリアＲｉｎ内に位置するか否かを判定する（ステップＳ２２）。具体的には、挙動検知部１５は、追跡結果に含まれる車両位置情報によって示される位置が、エリアＲｉｎに含まれるか否かを判定する。

挙動検知部１５は、検知車両がエリアＲｉｎ内に位置すると判定した場合（ステップＳ２２；ＹＥＳ）、第１進入情報にエリアＲｉｎへの進入を示す値（ここでは、「１」）を設定し（ステップＳ２３）、ステップＳ１２の解析処理を終了する。一方、ステップＳ２２において、挙動検知部１５は、検知車両がエリアＲｉｎ内に位置しないと判定した場合（ステップＳ２２；ＮＯ）、第１進入情報をそのまま（ここでは、「０」）にして、ステップＳ１２の解析処理を終了する。

ステップＳ２１において、挙動検知部１５は、エリアＲｉｎに進入したことが登録されていると判定した場合（ステップＳ２１；ＹＥＳ）、当該車両ＩＤの挙動情報の第２進入情報を参照し、エリアＲｏｕｔに進入したことが登録済みであるか否かを判定する（ステップＳ２４）。挙動検知部１５は、エリアＲｏｕｔに進入したことが登録されていると判定した場合（ステップＳ２４；ＹＥＳ）、当該車両ＩＤによって示される検知車両が過去に違反車両と判定済みであると判定し（ステップＳ２５）、ステップＳ１２の解析処理を終了する。

一方、ステップＳ２４において、挙動検知部１５は、エリアＲｏｕｔに進入したことが登録されていないと判定した場合（ステップＳ２４；ＮＯ）、検知車両がエリアＲｏｕｔ内に位置するか否かを判定する（ステップＳ２６）。具体的には、挙動検知部１５は、追跡結果に含まれる車両位置情報によって示される位置が、エリアＲｏｕｔに含まれるか否かを判定する。挙動検知部１５は、検知車両がエリアＲｏｕｔ内に位置すると判定した場合（ステップＳ２６；ＹＥＳ）、第２進入情報にエリアＲｏｕｔへの進入を示す値（ここでは、「１」）を設定し（ステップＳ２７）、検知車両が違反車両であると判定する（ステップＳ２８）。そして、挙動検知部１５は、ステップＳ１２の解析処理を終了する。

一方、ステップＳ２６において、挙動検知部１５は、検知車両がエリアＲｏｕｔ内に位置しないと判定した場合（ステップＳ２６；ＮＯ）、第２進入情報をそのまま（ここでは、「０」）にして、ステップＳ１２の解析処理を終了する。

続いて、挙動検知部１５は、ステップＳ１２において検知車両の挙動が違反であると判定された場合には（ステップＳ１３；ＹＥＳ）、検知車両の車両情報を取得するために、取得指令を車両位置情報とともに車両情報取得装置３に送信する（ステップＳ１４）。このとき、挙動検知部１５は、違反車両に関する各種情報を記憶装置５及び通信装置６に送信してもよい。各種情報には、検知車両（違反車両）の検知時刻、位置、速度、及び大きさ（寸法）が含まれ得る。各種情報には、検知時刻を含む時間帯のビデオ動画が含まれてもよい。各種情報には、検知時刻を含む時間帯の点群情報、及び検知車両の移動軌跡（時系列の車両位置情報）が含まれてもよい。さらに、挙動検知部１５は、違反車両に対して注意、警告、及び指示を行うための出力指令を出力装置４に送信してもよい。挙動検知部１５は、ステップＳ１２において検知車両の挙動が違反であると判定されなかった場合には（ステップＳ１３；ＮＯ）、取得指令を車両情報取得装置３に送信しない。

そして、挙動検知部１５は、追跡結果に含まれるすべての車両ＩＤを処理したか否かを判定する（ステップＳ１５）。挙動検知部１５は、すべての車両ＩＤを処理していないと判定した場合には（ステップＳ１５；ＮＯ）、次の車両ＩＤについて、ステップＳ１１～ステップＳ１５を再び実行する。一方、挙動検知部１５は、すべての車両ＩＤを処理したと判定した場合には（ステップＳ１５；ＹＥＳ）、挙動情報の削除処理を行う（ステップＳ１６）。

ステップＳ１６の削除処理では、図９に示されるように、挙動検知部１５は、管理テーブルに登録されている各挙動情報について、ステップＳ３１及びステップＳ３２の処理を行う。まず、挙動検知部１５は、現在の時刻と挙動情報に含まれている検知時刻情報によって示される検知時刻との差を計算し、その差が予め設定された閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ３１）。閾値は、例えば、車両が検知エリアＲｄを通過するのに要する平均時間よりも大きい値に設定されている。挙動検知部１５は、差が閾値以上であると判定した場合（ステップＳ３１；ＹＥＳ）、当該挙動情報の車両ＩＤによって示される車両が検知エリアＲｄから退出したとみなして、当該挙動情報を管理テーブルから削除する（ステップＳ３２）。一方、挙動検知部１５は、差が閾値未満であると判定した場合（ステップＳ３１；ＮＯ）、当該挙動情報を管理テーブルから削除しない。

そして、挙動検知部１５は、管理テーブルに登録されているすべての挙動情報を処理したか否かを判定する（ステップＳ３３）。挙動検知部１５は、すべての挙動情報を処理していないと判定した場合には（ステップＳ３３；ＮＯ）、次の挙動情報について、ステップＳ３１～ステップＳ３３を再び実行する。一方、挙動検知部１５は、すべての挙動情報を処理したと判定した場合には（ステップＳ３３；ＹＥＳ）、車両挙動検知処理を終了する。以上により、検知装置１０が行う検知方法の一連の処理が終了する。

そして、車両情報取得装置３は、検知装置１０（挙動検知部１５）から車両位置情報とともに取得指令を受信すると、車両情報を取得する。具体的には、車両情報取得装置３は、車両位置情報によって示される位置に存在する車両が監視範囲Ｒｂに進入すると、当該車両のナンバープレートを含むように撮影を行い、ナンバープレートの画像を取得する。そして、車両情報取得装置３は、車両情報を記憶装置５に送信し、記憶装置５に記憶させるとともに、通信装置６を介して公的機関、及び道路管理業者等に車両情報を送信する。

このように、検知システム１及び検知装置１０では、点群情報に基づいて検知された検知車両ＭがエリアＲｉｎからエリアＲｏｕｔに移動したことで、対象挙動が検知され、検知車両Ｍが違反車両であると判定される。そして、検知車両Ｍの車両情報が取得される。なお、ステップＳ２５において、挙動検知部１５は、検知車両が過去に違反車両と判定済みであると判定した場合に、必要に応じて、車両位置情報を車両情報取得装置３に送信してもよい。

なお、対象挙動は、Ｕターンに限られない。例えば、図１１に示されるように、対象挙動は、右折が禁止されている交差点Ｐでの右折であってもよい。この場合、交差点Ｐから延びる１つの道路ＴＲ１において、交差点Ｐに進入するすべての車線ＴＬｉｎに亘ってエリアＲｉｎが設定され、右折先の道路ＴＲ２において、交差点Ｐから退出するすべての車線ＴＬｏｕｔに亘ってエリアＲｏｕｔが設定される。対象挙動は、左折が禁止されている交差点Ｐでの左折であってもよい。この場合、交差点Ｐから延びる１つの道路ＴＲ１において、交差点に進入するすべての車線ＴＬｉｎに亘ってエリアＲｉｎが設定され、左折先の道路ＴＲ３において、交差点Ｐから退出するすべての車線ＴＬｏｕｔに亘ってエリアＲｏｕｔが設定される。

図１２に示されるように、対象挙動は、逆走であってもよい。この場合、一方通行の道路ＴＲにおいて、許可されている車両の通行方向に沿って、エリアＲｏｕｔ、及びエリアＲｉｎがその順に設定される。つまり、エリアＲｉｎとエリアＲｏｕｔとは、その順で許可されている車両の通行方向とは反対方向に配列される。エリアＲｉｎとエリアＲｏｕｔとは、離間している。エリアＲｉｎとエリアＲｏｕｔとの離間距離は、一時的なバック走行を逆走として誤検知することを防止できる程度の距離であり、例えば１０ｍ程度である。

図１３に示されるように、対象挙動は、車線変更が禁止されているエリア（区間）での車線変更であってもよい。車線変更は、車両が１つの車線から別の車線に移動することである。この場合、１つの道路が、複数の車線を含み、複数の車線において許可されている通行方向が互いに同じであり、互いに隣り合う２つの車線の間には、車線変更の禁止を表す線（日本では黄色線）が設けられている。この場合、車線変更の禁止を表す線に沿って各エリアが設定される。

図１３に示される例では、１つの道路ＴＲが、同じ通行方向を有する２つの車線ＴＬ１，ＴＬ２を含む。一方の車線ＴＬ１にエリアＲｉｎが設定され、他方の車線ＴＬ２にエリアＲｏｕｔが設定される。これにより、一方の車線ＴＬ１から他方の車線ＴＬ２への車線変更が検知され得る。さらに、他方の車線ＴＬ２から一方の車線ＴＬ１への車線変更を含めて検知する場合には、他方の車線ＴＬ２に別のエリアＲｉｎがさらに設定され、一方の車線ＴＬ１に別のエリアＲｏｕｔが設定されてもよい。又は、図８のフローチャートに代えて、挙動検知部１５は、フレームごとに検知車両Ｍが存在するエリアを記録しておき、現在のフレームにおいて検知車両Ｍが存在するエリアが過去のフレームにおいて記録されたエリアと異なる場合に、車線変更を検知してもよい。

ところで、検知エリアＲｄにおいて、２つの車両が近接していると、物体追跡部１４は物体追跡に失敗する場合がある。例えば、図１４に示されるように、２つの車両が互いに異なる車線を並走している場合、２つの車両が近接した際に、物体追跡部１４は検知車両Ｍ１，Ｍ２の対応付けを入れ違えてしまうことがある。このような場合、上記検知方法では、各車両は車線変更を行ったと判定され得る。

図１５（ａ）～（ｃ）及び図１６を参照して、このようなトラッキングミス（追跡ミス）による誤検知を低減するための変形例を説明する。図１５（ａ）～（ｃ）は、車線変更の検知の変形例を説明するための図である。図１６は、図１５（ａ）～（ｃ）に示される変形例における解析処理を詳細に示すフローチャートである。この変形例では、物体検知部１３は、車両位置情報として、検知車両Ｍの幅方向における２つの座標を用いる。物体検知部１３は、例えば、検知車両Ｍの前方右端ｆｒの座標と前方左端ｆｌの座標とを車両位置情報として計算する。

挙動検知部１５は、検知車両ＭがエリアＲｉｎ内に存在するか、検知車両ＭがエリアＲｉｎ及びエリアＲｏｕｔの両方に跨って存在する（「エリアＲｉｎ＋Ｒｏｕｔ」と表記することとする。）か、検知車両ＭがエリアＲｏｕｔ内に存在するかを判定し、その遷移履歴から車線変更を検知する。図１５（ａ）に示されるように、挙動検知部１５は、前方右端ｆｒ及び前方左端ｆｌの座標がともにエリアＲｉｎに含まれる場合には、検知車両ＭはエリアＲｉｎに存在すると判定する。図１５（ｂ）に示されるように、挙動検知部１５は、前方右端ｆｒがエリアＲｉｎに含まれ、前方左端ｆｌがエリアＲｏｕｔに含まれる場合には、検知車両ＭはエリアＲｉｎ＋Ｒｏｕｔに存在すると判定する。図１５（ｃ）に示されるように、挙動検知部１５は、前方右端ｆｒ及び前方左端ｆｌの座標がともにエリアＲｏｕｔに含まれる場合には、検知車両ＭはエリアＲｏｕｔに存在すると判定する。

図１６に示されるように、本変形例の解析処理（ステップＳ１２）では、挙動検知部１５は、まず、検知車両Ｍが存在するエリアを判定する（ステップＳ４１）。上述のように、挙動検知部１５は、検知車両ＭがエリアＲｉｎ、エリアＲｉｎ＋Ｒｏｕｔ、及びエリアＲｏｕｔのいずれに存在するかを判定し、判定したエリアを管理テーブルに登録する。なお、本変形例の管理テーブルでは、挙動情報は、第１進入情報及び第２進入情報に代えて、検知車両Ｍが存在したエリアの履歴を含む。つまり、挙動検知部１５は、当該検知車両Ｍの車両ＩＤに対応する挙動情報の履歴に、判定したエリアを示す情報を追加する。

続いて、挙動検知部１５は、検知車両ＭがエリアＲｉｎ、エリアＲｉｎ＋Ｒｏｕｔ、及びエリアＲｏｕｔの順に移動したか否かを判定する（ステップＳ４２）。具体的には、挙動検知部１５は、検知車両Ｍの車両ＩＤに対応する挙動情報の履歴に、エリアＲｉｎ、エリアＲｉｎ＋Ｒｏｕｔ、及びエリアＲｏｕｔの順にエリアが登録されている場合には、検知車両ＭがエリアＲｉｎ、エリアＲｉｎ＋Ｒｏｕｔ、及びエリアＲｏｕｔの順に移動したと判定し（ステップＳ４２；ＹＥＳ）、それ以外の場合には、エリアＲｉｎ、エリアＲｉｎ＋Ｒｏｕｔ、及びエリアＲｏｕｔの順に移動していないと判定する（ステップＳ４２；ＮＯ）。

ステップＳ４２において、検知車両ＭがエリアＲｉｎ、エリアＲｉｎ＋Ｒｏｕｔ、及びエリアＲｏｕｔの順に移動していないと判定された場合（ステップＳ４２；ＮＯ）、挙動検知部１５は、検知車両ＭがエリアＲｏｕｔ、エリアＲｉｎ＋Ｒｏｕｔ、及びエリアＲｉｎの順に移動したか否かを判定する（ステップＳ４３）。ステップＳ４２と同様に、挙動検知部１５は、検知車両Ｍの車両ＩＤに対応する挙動情報の履歴に、エリアＲｏｕｔ、エリアＲｉｎ＋Ｒｏｕｔ、及びエリアＲｉｎの順にエリアが登録されている場合には、検知車両ＭがエリアＲｏｕｔ、エリアＲｉｎ＋Ｒｏｕｔ、及びエリアＲｉｎの順に移動したと判定し（ステップＳ４３；ＹＥＳ）、それ以外の場合には、エリアＲｏｕｔ、エリアＲｉｎ＋Ｒｏｕｔ、及びエリアＲｉｎの順に移動していないと判定する（ステップＳ４３；ＮＯ）。

そして、検知車両ＭがエリアＲｉｎ、エリアＲｉｎ＋Ｒｏｕｔ、及びエリアＲｏｕｔの順に移動したと判定された（ステップＳ４２；ＹＥＳ）か、検知車両ＭがエリアＲｏｕｔ、エリアＲｉｎ＋Ｒｏｕｔ、及びエリアＲｉｎの順に移動したと判定された（ステップＳ４３；ＹＥＳ）場合に、挙動検知部１５は、検知車両Ｍが車線変更したと判定し（ステップＳ４４）、ステップＳ１２の解析処理を終了する。一方、検知車両ＭがエリアＲｉｎ、エリアＲｉｎ＋Ｒｏｕｔ、及びエリアＲｏｕｔの順に移動したと判定されず（ステップＳ４２；ＮＯ）、かつ、検知車両ＭがエリアＲｏｕｔ、エリアＲｉｎ＋Ｒｏｕｔ、及びエリアＲｉｎの順に移動したと判定されなかった（ステップＳ４３；ＮＯ）場合に、挙動検知部１５は、ステップＳ１２の解析処理を終了する。

車両位置情報として、検知車両Ｍの１つの位置（例えば、幅方向の中心点）のみが用いられた場合、車両の一部が一時的に隣の車線にはみ出したとしても、車線変更と判定される可能性がある。これに対して、上記変形例では、検知車両Ｍの存在エリアに、エリアＲｉｎ及びエリアＲｏｕｔの両方に跨ったエリアＲｉｎ＋Ｒｏｕｔが含められることで、追跡ミスによる誤判定の可能性を低減することが可能となる。

なお、物体検知部１３は、検知車両Ｍのサイズに応じて、検知車両Ｍを自動車かバイクかにさらに分類してもよい。車両がバイクである場合、車両の幅が小さいので、エリアＲｉｎ＋Ｒｏｕｔに車両が存在している状態が検知されない可能性がある。そこで、挙動検知部１５は、ステップＳ４２では、検知車両ＭがエリアＲｉｎ、及びエリアＲｏｕｔの順に移動したか否かを判定し、ステップＳ４３では、検知車両ＭがエリアＲｏｕｔ、及びエリアＲｉｎの順に移動したか否かを判定してもよい。このように、挙動検知部１５は、検知車両Ｍの種別に応じて、車線変更の判定条件を変更してもよい。

車線変更の検知対象となる道路は、２車線を有する道路に限られず、３車線以上の複数の車線を有する道路であってもよい。２車線間の車線変更と同様にして、複数車線における車線変更を検知することができる。

対象挙動は、指定通行区分違反であってもよい。指定通行区分違反は、車両が標識等で指定された方向以外に走行することである。例えば、車両が右折専用レーンから直進した場合には、指定通行区分違反となる。この場合、交差点に進入する車線のそれぞれにエリアＲｉｎが設定され、交差点から退出する車線のそれぞれにエリアＲｏｕｔが設定される。例えば、図１７に示されるように、交差点Ｐから延びる１つの道路ＴＲ１において、右折専用レーンにエリアＲｉｎ１が設定され、直進左折レーンにエリアＲｉｎ２が設定される。また、当該道路ＴＲ１に対して右折先の道路ＴＲ２にエリアＲｏｕｔ１が設定され、直進先の道路ＴＲ３にエリアＲｏｕｔ２が設定され、左折先の道路ＴＲ４にエリアＲｏｕｔ３が設定される。

挙動検知部１５は、検知車両Ｍが進入したエリアＲｉｎとエリアＲｏｕｔとの組み合わせにより、指定通行区分違反を検知する。図１７の例では、挙動検知部１５は、検知車両ＭがエリアＲｉｎ１からエリアＲｏｕｔ２又はエリアＲｏｕｔ３に移動した場合に、指定通行区分違反と判定する。挙動検知部１５は、検知車両ＭがエリアＲｉｎ２からエリアＲｏｕｔ１に移動した場合に、指定通行区分違反と判定する。このように、検知システム１及び検知装置１０では、指定通行区分違反を検知することも可能である。

以上説明したように、検知システム１及び検知装置１０では、レーザレーダ２によって生成された点群情報を用いて、検知車両Ｍが検知される。レーザレーダ２は、時間帯（朝及び夜）による光量の変化、天候（雨天、降雪、及び濃霧）の変化、並びに太陽光及びヘッドライト等の強い光の入光といった環境の外乱の影響を受けにくい。また、レーザレーダ２は、レーザレーダ２と物体との距離を数ｃｍ程度の誤差で計測することができる。このため、検知システム１及び検知装置１０では、検知車両Ｍの位置を高精度に検知することができる。

また、検知システム１及び検知装置１０では、検知車両ＭがエリアＲｉｎからエリアＲｏｕｔに移動したことで、対象挙動が検知される。このように、単位時間当たりの車両の移動量によらずに、エリアＲｉｎからエリアＲｏｕｔへの移動で対象挙動が検知されるので、対象挙動をより確実に検知することができる。例えば、エリアＲｉｎを交差点の入口、エリアＲｏｕｔを交差点の出口に設定しておくことで、交差点を直進したか、右折したか、左折したかを確実に検知することができる。その結果、車両の挙動の検知精度を向上させることが可能となる。

また、検知システム１及び検知装置１０では、検知車両Ｍの車両位置情報を用いて、エリアＲｉｎからエリアＲｏｕｔへの移動が判定される。車両位置情報を用いることで、検知車両ＭがエリアＲｉｎからエリアＲｏｕｔに移動したか否かの判定を簡易化することができる。具体的には、車両位置情報によって示される検知車両Ｍの位置がエリアＲｉｎ内に位置するか否かで、検知車両ＭがエリアＲｉｎに進入したか否かを判定することができる。同様に、車両位置情報によって示される検知車両Ｍの位置がエリアＲｏｕｔ内に位置するか否かで、検知車両ＭがエリアＲｏｕｔに進入したか否かを判定することができる。つまり、１フレームの車両位置情報に基づいて、エリアＲｉｎ及びエリアＲｏｕｔへの進入を判定できるので、当該判定に要する処理負荷を軽減することが可能となる。

挙動検知部１５は、エリアＲｉｎに検知車両Ｍの位置が含まれた後に、エリアＲｏｕｔに検知車両Ｍの位置が含まれた場合に、検知車両ＭがエリアＲｉｎからエリアＲｏｕｔに移動したと判定する。このように、検知車両Ｍの位置が各エリアに含まれるか否かによって、検知車両Ｍが各エリアに存在したか否かが判定される。このため、エリアＲｉｎからエリアＲｏｕｔへの移動の判定を簡易化することができる。

挙動検知部１５は、対象挙動が交通違反となる挙動である場合、対象挙動を行った車両を特定するための車両情報を車両情報取得装置３に取得させる取得指令を出力する。これにより、違反車両を特定するための車両情報が取得される。このため、例えば、違反車両の運転者に対して、違反点数の付与及び罰金の徴収等を行うことができる。また、違反車両を特定することによって、違反車両の運転者に警告を与えることができる。逆走のような危険度の高い運転に対しては、運転指示を行うことができる。運転指示の例としては、「逆走しているので直ちにＵターンせよ」等が挙げられる。

レーザレーダ２は、照射可能範囲Ｒａ（検知エリアＲｄ）に対してレーザ光を繰り返し照射するので、検知車両Ｍの位置を経時的に検知することができる。レーザレーダ２は、カメラ等と比較して、検知エリアＲｄが広いので、複数のレーザレーダ２を設置する必要がない。レーザレーダ２は、交差点内のような見通しの良い空間でも計測することができる。

なお、挙動検知部１５は、車両位置情報によって示される位置がエリアＲｉｎ内に含まれていたフレーム数によって、検知車両ＭがエリアＲｉｎに滞在していた滞在時間を算出してもよい。例えば、挙動検知部１５は、右折車両の右折待ち時間を算出することができ、右折待ち時間の統計情報を得ることが可能となる。同様に、挙動検知部１５は、検知車両ＭがエリアＲｏｕｔに滞在していた滞在時間を算出してもよい。また、交差点Ｐ内を１つのエリアとして設定することで、挙動検知部１５は、検知車両Ｍが交差点Ｐに滞在していた滞在時間を算出することができ、複数の検知車両Ｍの交差点Ｐにおける平均滞在時間を算出することもできる。

以上、本開示の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されない。

例えば、上記実施形態では、検知装置１０は、１つの装置として構成されているが、２以上の装置で構成されてもよい。検知装置１０は、レーザレーダ２を備えていてもよい。レーザレーダ２が検知装置１０の機能を有する情報処理装置を備えていてもよい。

交差点は、Ｔ字路でもよい。対象地点は、交差点でなくてもよい。対象地点は、２以上の道路が合流する合流地点でもよく、ビル等の施設の出口と道路との合流地点でもよい。対象地点は、道路の途中地点でもよい。対象地点は、一般道でもよく、高速道路でもよい。

対象挙動は、交通違反となる挙動（走行）に限られない。例えば、対象挙動は、Ｕターンが禁止されていないエリアでのＵターン、右折（又は左折）が禁止されていないエリアでの右折（又は左折）、車線変更が禁止されていないエリアでの車線変更、通常走行、及び進路変更等でもよい。通常走行は、道路（車線）において許可されている車両の通行方向に沿った走行である。この場合、一方通行の道路において、許可されている車両の通行方向に沿って、エリアＲｉｎ、及びエリアＲｏｕｔがその順に設定される。進路変更は、道路が延びる方向に対して斜めに向いて進行することである。進路変更は、車線変更を含む。進路変更に対しても、車線変更と同様にエリアＲｉｎ及びエリアＲｏｕｔが設定される。これらの場合、検知システム１は、対象挙動を行った車両の数等の統計情報を取得する。検知システム１は、車両情報取得装置３を備えていなくてもよい。

レーザレーダ２及び車両情報取得装置３の配置は、各図に示された配置に限られない。例えば、図１２では、車両情報取得装置３は、逆走車両を前方から撮影する。車両の後方にもナンバープレートが設けられているので、車両情報取得装置３は、逆走車両を後方から撮影可能なように設けられてもよい。また、逆走車両を前方から撮影可能な車両情報取得装置３と、逆走車両を後方から撮影可能な車両情報取得装置３と、が両方設けられていてもよい。

レーザレーダ２として、全周囲方向にレーザ光を照射できるタイプの３次元レーザレーダが用いられてもよい。例えば、対象挙動が、交差点におけるＵターンである場合、交差点の４つの道路におけるＵターンを検知することが可能となる。対象挙動が右折である場合、交差点から延びる複数の道路からの右折を検知することが可能となる。また、検知システム１及び検知装置１０は、単一のレーザレーダ２で、複数種類の対象挙動を検知してもよい。これらの場合、単一のレーザレーダ２で、複数の車両の挙動を検知することができるので、レーザレーダ２の数を低減することが可能となる。

検知システム１は、単一のレーザレーダ２を備えているが、検知システム１は、複数のレーザレーダ２を備えていてもよい。この場合、検知装置１０は、複数のレーザレーダ２によって生成された点群情報を結合して使用してもよい。この構成では、死角が少なくなるので、検知の確実性を向上させることが可能となる。

車両情報取得装置３は、速度違反取締装置に代えて、高解像度を有するビデオカメラでもよい。車両情報取得装置３は、夜間に対応するために、撮影用の光源（フラッシュ装置、又はストロボ装置ともいう。）をさらに備えていてもよい。車両情報取得装置３は、例えば、通信装置６と車載器とによる無線通信によって、車両情報（ナンバープレートに記載された情報等）を取得してもよい。

車両情報取得装置３が取得する車両情報は、ナンバープレートの画像に限られない。車両情報は、車両の運転者の顔写真でもよい。車両情報は、例えば、運転免許証情報等の電子的な情報であってもよい。

違反車両の走行先にゲート（遮断機）が設置されている場合、検知装置１０は、違反車両が物理的に走行できなくするために、ゲートを封鎖するように制御してもよい。例えば、高速道路にはＥＴＣ（Electronic Toll Collection System）ゲートが設けられているので、挙動検知部１５は、ＥＴＣゲートを封鎖するように制御してもよい。この場合、違反車両の走行を妨害することができ、違反走行を阻止することができる。

検知システム１及び検知装置１０が、違反車両の走行制御システムに介入できる場合、違反車両を安全に停止させてもよい。

対象挙動がＵターンである場合、挙動検知部１５は、交差点中心と検知車両ＭのＵターン時の軌跡との最小距離、及びＵターン開始位置を計算してもよい。挙動検知部１５は、これらの情報を検知車両Ｍに関する各種情報に含めて、記憶装置５及び通信装置６に送信してもよい。Ｕターン開始位置は、検知車両ＭがエリアＲｉｎを退出したときの検知車両Ｍの位置である。車両が交差点の中心近くまで深く進入してＵターンした場合、及び中央分離帯から離れた位置からＵターンを開始した場合等では、危険度が高い。このため、上記情報をさらに追加することで、例えば、危険度が高いＵターンを行った運転者に高いペナルティを与えることができる。

検知装置１０は、緊急車両のサイレン音、又は緊急車両の座標情報（ＧＰＳ（Global Positioning System）情報）に基づいて、緊急車両が対象地点に接近しているか否かを判定する判定部をさらに備えてもよい。例えば、車線変更禁止エリアであっても、緊急車両に進路を譲る場合には、車線変更が認められる。このため、挙動検知部１５は、緊急車両が対象地点を通行したことを示す情報を、検知車両Ｍに関する各種情報に追加して、記憶装置５及び通信装置６に送信してもよい。挙動検知部１５は、緊急車両が対象地点を通行している間の検知車両Ｍに関する各種情報を、記憶装置５及び通信装置６に送信しなくてもよい。

方向指示器によって進行方向の指示を出すことなく、右左折、又は車線変更を行うことは、交通違反（合図不履行違反）である。この交通違反を検知するために、検知システム１は、ビデオカメラ等の撮像装置をさらに備えてもよい。撮像装置は、撮像画像を検知装置１０に送信する。挙動検知部１５は、撮像画像を解析することで、検知車両Ｍが進行方向の指示を出しているか否かを判定する。そして、挙動検知部１５は、右左折、又は車線変更を行った検知車両Ｍが進行方向の指示を出していないと判定した場合、検知車両Ｍを違反車両と判定してもよい。

挙動検知部１５は、連続する２以上のフレームにおいて、検知車両ＭがエリアＲｉｎに存在する場合に、検知車両ＭがエリアＲｉｎに進入したと判定してもよい。フレーム数は、検知車両ＭがエリアＲｉｎを通過するのに通常要する時間を考慮して設定される。他のエリアについても同様である。この場合、誤検知を低減することが可能となる。

逆走を検知する対象となる道路は、１車線の道路でなくてもよく、複数の車線を有する道路であってもよい。許可されている通行方向が互いに同じ車線には、共通のエリアＲｉｎ及びエリアＲｏｕｔが設定される。図１８に示される例では、中央分離帯Ｃによって道路ＴＲが２車線と３車線とに分離されている。２車線において許可されている通行方向は互いに同じ方向（図１８の下から上に向かう方向）であり、３車線において許可されている通行方向は互いに同じ方向（図１８の上から下に向かう方向）である。この場合、２車線に対して、エリアＲｉｎ１及びエリアＲｏｕｔ１が、その順で２車線において許可されている通行方向と反対方向に配列される。同様に、３車線に対して、エリアＲｉｎ２及びエリアＲｏｕｔ２が、その順で３車線において許可されている通行方向と反対方向に配列される。この構成では、レーザレーダ２の数を増やすことなく、許可されている通行方向が異なる車線の逆走を検知することができる。

上記実施形態では、挙動検知部１５は、検知車両ＭがエリアＲｉｎ内に位置した後に、検知車両ＭがエリアＲｏｕｔ内に位置したことによって、検知車両ＭがエリアＲｉｎからエリアＲｏｕｔに移動したと判定しているが、エリアＲｉｎからエリアＲｏｕｔへの移動の判定方法はこれに限られない。例えば、検知エリアＲｄには、エリアＲｉｎとエリアＲｏｕｔとの間に、対象挙動を行う車両が通過（進入）する１以上の中間エリア（第３エリア）がさらに設定されてもよい。この場合、挙動検知部１５は、検知車両ＭがエリアＲｉｎ、１以上の中間エリア、及びエリアＲｏｕｔの順に移動したことによって、対象挙動を検知する。この構成では、追跡ミス等によって検知車両ＭがエリアＲｉｎ又はエリアＲｏｕｔに存在したと判定されたとしても、検知車両Ｍがさらに中間エリアにも存在したと判定されなければ、対象挙動が検知されない。したがって、誤検知を低減することができ、対象挙動の検知精度をさらに向上させることが可能となる。

図１９～図２１に示されるように、複数の検知ラインが用いられてもよい。図１９は、Ｕターンの検知の変形例を説明するための図である。図２０は、検知ラインを用いたエリアの通過を説明するための図である。図２１は、右折の検知の変形例を説明するための図である。

図１９に示される例では、検知ラインＬｉｎ（第１ライン）と、検知ラインＬｏｕｔ（第２ライン）と、検知ラインＬｍ１と、検知ラインＬｍ２と、検知ラインＬｍ３と、が設定されている。検知ラインＬｉｎは、エリアＲｉｎに対応して設定された線分である。検知ラインＬｉｎは、例えば、エリアＲｉｎと交差点Ｐとの境界（例えば、停止線）に設けられる。検知ラインＬｏｕｔは、エリアＲｏｕｔに対応して設定された線分である。検知ラインＬｏｕｔは、例えば、エリアＲｏｕｔと交差点Ｐとの境界に設けられる。検知ラインＬｍ１は、交差点Ｐ内のエリアＲｍ１に対応して設定された線分である。検知ラインＬｍ２は、交差点Ｐ内のエリアＲｍ２に対応して設定された線分である。検知ラインＬｍ３は、交差点Ｐ内のエリアＲｍ３に対応して設定された線分である。エリアＲｍ１～Ｒｍ３は、交差点Ｐ内に設定され、エリアＲｉｎからエリアＲｏｕｔに向けて車両がＵターンする場合に通過するエリアである。エリアＲｍ１、エリアＲｍ２、及びエリアＲｍ３は、その順にエリアＲｉｎからエリアＲｏｕｔに向かって円弧状に配列されている。

この場合、挙動検知部１５は、検知車両Ｍが検知ラインを超えたか否かを判定することで、検知車両Ｍが検知ラインに対応するエリアを通過（又はエリアに進入）したか否かを判定する。挙動検知部１５は、前回（時刻ｔ－１）のフレーム及び現在（時刻ｔ）のフレームにおける車両位置情報によって示される検知車両Ｍの位置を用いて、検知ラインを超えたか否かを判定する。具体的には、図２０に示されるように、挙動検知部１５は、前回のフレームにおける検知車両Ｍの位置ｐ（ｔ－１）が検知ラインＬによって隔てられた２つの空間の一方側に位置し、現在のフレームにおける検知車両Ｍの位置ｐ（ｔ）が他方側に位置する場合に、検知車両Ｍが検知ラインＬを超えたと判定する。言い換えれば、車両位置情報が検知車両Ｍの重心位置を示す場合、連続する２つのフレームにおける検知車両Ｍの重心位置を結ぶ線分Ｌｇが、検知ラインＬと交差する場合に、挙動検知部１５は、検知車両Ｍが検知ラインＬを超えたと判定する。

図２１に示される例では、検知ラインＬｉｎと、検知ラインＬｏｕｔと、検知ラインＬｍ１と、検知ラインＬｍ２と、が設定されている。エリアＲｍ１及びエリアＲｍ２は、交差点Ｐ内に設定され、エリアＲｉｎからエリアＲｏｕｔに向けて車両が右折する場合に通過するエリアである。エリアＲｍ１及びエリアＲｍ２は、その順にエリアＲｉｎからエリアＲｏｕｔに向かって円弧状に配列されている。各検知ラインは、対応するエリアを検知車両Ｍが通過したことを検知するために、対応するエリアの下流に設けられてもよく、対応するエリアに検知車両Ｍが進入したことを検知するために、対応するエリアの上流に設けられてもよい。なお、検知車両Ｍがエリアを通過するためには、検知車両Ｍが当該エリアに進入する必要がある。このため、挙動検知部１５は、エリアの通過を検知した際に、検知車両Ｍが当該エリアに進入したことを示すように、当該エリアの進入情報を設定してもよい。あるいは、進入情報に代えて、検知車両Ｍがエリアを通過したか否かを示す通過情報が用いられてもよい。

このように、エリアＲｉｎに対して検知ラインＬｉｎが設定され、エリアＲｏｕｔに対して検知ラインＬｏｕｔが設定される。また、エリアＲｉｎとエリアＲｏｕｔとの間に位置する中間のエリアに対しても検知ラインが設定される。挙動検知部１５は、検知車両Ｍが各検知ラインを超えたか否かを判定し、検知車両Ｍが各検知ラインを超えた場合に、検知車両Ｍがその検知ラインに対応するエリアを通過した（又はエリアに進入した）と判定する。例えば、挙動検知部１５は、検知車両Ｍが検知ラインＬｉｎを超えた場合に、検知車両ＭがエリアＲｉｎを通過したと判定し、検知車両Ｍが検知ラインＬｏｕｔを超えた場合に、検知車両ＭがエリアＲｏｕｔに進入したと判定する。

上記実施形態では、車両位置情報によって示される位置がエリアＲｉｎに含まれる場合に、検知車両ＭがエリアＲｉｎに進入したと判定される。この判定方法では、検知車両ＭがエリアＲｉｎを通過したとしても、検知車両ＭがエリアＲｉｎに進入したことが検知されないことがある。例えば、検知車両Ｍの速度が速い場合及びエリアＲｉｎの設定範囲が狭い場合等には、検知車両ＭがエリアＲｉｎに進入しても、エリアＲｉｎ内において検知車両Ｍが検知されないことがある。一方、上記変形例では、検知ラインを用いて、エリアへの進入（又はエリアの通過）を判定するので、検知車両Ｍの速度、及び各エリア（エリアＲｉｎ及びエリアＲｏｕｔ）の設定範囲に関係なく、検知車両Ｍが各エリアに進入したこと（又は各エリアを通過したこと）を検知することができる。また、検知車両Ｍの移動軌跡が複雑であっても、検知車両Ｍが各エリアに進入したことを検知することができる。

左折、通常走行、逆走、車線変更、及び指定通行区分違反等の他の車両の挙動についても、検知ラインＬを用いたエリアへの進入（通過）判定が行われてもよい。いずれの場合も、少なくとも２本の検知ラインＬ（例えば、検知ラインＬｉｎ及び検知ラインＬｏｕｔ）が設定されていればよい。３本以上の検知ラインＬが設定されることで、誤検知を低減することができ、対象挙動の検知精度をさらに向上させることが可能となる。

車線変更では、検知ラインＬｉｎと検知ラインＬｏｕｔとの境界に沿って、１本の検知ラインが設定されてもよい。この場合、挙動検知部１５は、検知車両Ｍが検知ラインを超えた場合に、車線変更を検知する。

挙動検知部１５は、検知ラインとエリアとを用いて、検知車両ＭがエリアＲｉｎからエリアＲｏｕｔに移動したか否かを判定してもよい。図２２及び図２３を用いて具体的に説明する。図２２は、指定通行区分違反の検知の変形例を説明するための図である。図２３は、図２２に示される変形例における解析処理を詳細に示すフローチャートである。

図２２に示される例では、検知ラインＬｉｎが設定されている点において、図１７に示される例と主に相違する。検知ラインＬｉｎは、エリアＲｉｎ１，Ｒｉｎ２に対応して設定された線分である。検知ラインＬｉｎは、右折専用レーン及び直進左折レーンの停止線に沿って設定されている。

図２３に示されるように、本変形例の解析処理（ステップＳ１２）では、挙動検知部１５は、まず、検知車両Ｍが前回のフレームまでに検知ラインＬｉｎを超えたか否かを判定する（ステップＳ５１）。なお、本変形例の管理テーブルでは、第１進入情報は、車両ＩＤによって示される検知車両が検知ラインＬｉｎを超えた場合に、「１」に設定され、第２進入情報は、車両ＩＤによって示される検知車両がエリアＲｏｕｔ１～Ｒｏｕｔ３（出口エリア）のいずれかに位置した場合に、「１」に設定される。挙動検知部１５は、当該検知車両Ｍの車両ＩＤに対応する挙動情報の第１進入情報を参照し、エリアＲｉｎに進入したことが登録済みであるか否かを判定する。

挙動検知部１５は、エリアＲｉｎに進入したことが登録されておらず、検知車両Ｍが前回のフレームまでに検知ラインＬｉｎを超えていないと判定した場合（ステップＳ５１；ＮＯ）、前回のフレームから現在のフレームまでの間に検知車両Ｍが検知ラインＬｉｎを超えたか否かを判定する（ステップＳ５２）。挙動検知部１５は、検知車両Ｍが検知ラインＬｉｎを超えたと判定した場合（ステップＳ５２；ＹＥＳ）、進入レーンを特定する（ステップＳ５３）。

具体的には、挙動検知部１５は、車両位置情報によって示される検知車両Ｍの位置に基づいて、進入レーンを特定する。例えば、挙動検知部１５は、前回のフレームにおける検知車両Ｍの位置がエリアＲｉｎ１に含まれる場合に、進入レーンが右折専用レーンであると判定する。同様に、挙動検知部１５は、前回のフレームにおける検知車両Ｍの位置がエリアＲｉｎ２に含まれる場合に、進入レーンが直進左折レーンであると判定する。挙動検知部１５は、検知車両Ｍの位置の軌跡と検知ラインＬｉｎとの交点座標を計算し、交点座標から進入レーンを特定してもよい。

そして、挙動検知部１５は、特定した進入レーンを管理テーブルに登録する。なお、本変形例の管理テーブルでは、挙動情報は、進入レーンを示す情報と、出口エリアを示す情報と、をさらに含む。つまり、挙動検知部１５は、当該検知車両Ｍの車両ＩＤに対応する挙動情報に、特定した進入レーンを示す情報を設定する。そして、挙動検知部１５は、ステップＳ１２の解析処理を終了する。一方、ステップＳ５２において、挙動検知部１５は、検知車両Ｍが検知ラインＬｉｎを超えていないと判定した場合（ステップＳ５２；ＮＯ）、ステップＳ１２の解析処理を終了する。

ステップＳ５１において、挙動検知部１５は、エリアＲｉｎに進入したことが登録されており、検知車両Ｍが前回のフレームまでに検知ラインＬｉｎを超えたと判定した場合（ステップＳ５１；ＹＥＳ）、エリアＲｏｕｔ１～Ｒｏｕｔ３のいずれかに進入したか否かを判定する（ステップＳ５４）。具体的には、挙動検知部１５は、検知車両Ｍの位置が、エリアＲｏｕｔ１～Ｒｏｕｔ３のいずれかに含まれるか否かを判定することで、エリアＲｏｕｔ１～Ｒｏｕｔ３のいずれかに進入したか否かを判定する。挙動検知部１５は、検知車両がエリアＲｏｕｔ１～Ｒｏｕｔ３のいずれかに進入したと判定した場合（ステップＳ５４；ＹＥＳ）、当該検知車両Ｍの車両ＩＤに対応する挙動情報の第２進入情報にエリアＲｏｕｔへの進入を示す値（ここでは、「１」）を設定するとともに、検知車両Ｍが進入した出口エリアを示す情報を設定する。

続いて、挙動検知部１５は、管理テーブルを参照し、出口エリアが進入レーンの指定通行区分と合致するか否かを判定する（ステップＳ５５）。なお、挙動検知部１５には、交差点のレーン情報が予め設定されている。レーン情報は、交差点から延びている各車線の指定通行区分に関する情報を含む。挙動検知部１５は、出口エリアが進入レーンの指定通行区分と合致しないと判定した場合（ステップＳ５５；ＮＯ）、検知車両Ｍが指定通行区分違反であると判定する（ステップＳ５６）。そして、挙動検知部１５は、ステップＳ１２の解析処理を終了する。

一方、挙動検知部１５は、ステップＳ５４の判定において、検知車両がエリアＲｏｕｔ１～Ｒｏｕｔ３のいずれにも進入していないと判定した場合（ステップＳ５４；ＮＯ）、又は、ステップＳ５５の判定において、出口エリアが進入レーンの指定通行区分と合致していると判定した場合（ステップＳ５５；ＹＥＳ）、ステップＳ１２の解析処理を終了する。

例えば、車両が停止線を超える前に、右折専用レーンから直進左折レーンに車線変更して、その後停止線を越えて直進する場合がある。このような場合、図１７に示される例では、いずれのレーンから停止線を越えて交差点Ｐ内に進入したのかを判別できない可能性がある。これに対し、上記変形例では、例えば、検知車両Ｍの位置の軌跡と検知ラインＬｉｎとの交点座標が計算され、交点座標から進入レーンが特定される。これにより、進入レーンを精度よく特定することができる。その結果、指定通行区分違反の検知精度を向上させることが可能となる。

なお、エリアＲｏｕｔ１～Ｒｏｕｔ３に検知ラインＬｏｕｔ１～Ｌｏｕｔ３がそれぞれ設定されてもよく、挙動検知部１５は、検知ラインＬｏｕｔ１～Ｌｏｕｔ３を用いて、ステップＳ５４の処理を行ってもよい。また、検知ラインＬｉｎに代えて、エリアＲｉｎ１及びエリアＲｉｎ２に対応する検知ラインＬｉｎ１及び検知ラインＬｉｎ２がそれぞれ設定されてもよい。

１ 検知システム
２ レーザレーダ
３ 車両情報取得装置（外部装置）
４ 出力装置
５ 記憶装置
６ 通信装置
１０ 検知装置
１１ 取得部
１２ 設定部
１３ 物体検知部（車両検知部）
１４ 物体追跡部
１５ 挙動検知部
Ｌｉｎ 検知ライン（第１ライン）
Ｌｍ１，Ｌｍ２，Ｌｍ３ 検知ライン
Ｌｏｕｔ 検知ライン（第２ライン）
Ｍ，Ｍ１，Ｍ２ 検知車両
Ｒｄ 検知エリア
Ｒｉｎ エリア（第１エリア）
Ｒｍ１，Ｒｍ２，Ｒｍ３ エリア（第３エリア）
Ｒｏｕｔ エリア（第２エリア）

Claims (7)

1. 予め設定された検知エリアにレーザ光を照射して前記レーザ光の反射光を受光することで点群情報を生成するレーザレーダを用いて、前記検知エリアにおける車両の検知対象の挙動である対象挙動を検知するための検知装置であって、
   前記点群情報を取得する取得部と、
   前記点群情報に基づいて、車両を検知する車両検知部と、
   前記車両検知部によって検知された前記車両が複数の第１エリアのうちの進入エリアから第２エリアに移動したことによって、前記対象挙動を検知する挙動検知部と、
   を備え、
   前記複数の第１エリア及び前記第２エリアは、前記検知エリアに含まれており、
   前記複数の第１エリアは、交差点に進入する複数のレーンにそれぞれ設定され、
   前記挙動検知部は、前記複数の第１エリアと前記交差点との境界に設けられた第１ラインと、前記車両の位置の軌跡と、の交点座標に基づいて、前記交差点に進入した前記進入エリアを前記複数の第１エリアの中から特定する、検知装置。
2. 前記挙動検知部は、前記車両が前記第１ラインを超えた後に、前記第２エリアに前記位置が含まれた場合に、前記車両が前記進入エリアから前記第２エリアに移動したと判定する、請求項１に記載の検知装置。
3. 前記挙動検知部は、前記進入エリアに前記位置が含まれた後に、前記第２エリアに前記位置が含まれた場合に、前記車両が前記進入エリアから前記第２エリアに移動したと判定する、請求項１に記載の検知装置。
4. 前記第２エリアに対して第２ラインが設定され、
   前記挙動検知部は、前記車両が前記第１ラインを超えた後に、前記車両が前記第２ラインを超えた場合に、前記車両が前記進入エリアから前記第２エリアに移動したと判定する、請求項１記載の検知装置。
5. 前記検知エリアには、前記対象挙動に応じて前記複数の第１エリアと前記第２エリアとの間に第３エリアがさらに設定され、
   前記挙動検知部は、前記車両が前記進入エリア、前記第３エリア、及び前記第２エリアの順に移動したことによって、前記対象挙動を検知する、請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の検知装置。
6. 前記挙動検知部は、前記対象挙動が交通違反となる挙動である場合、前記対象挙動を行った前記車両を特定するための車両情報を外部装置に取得させる取得指令を出力する、請求項１～請求項５のいずれか一項に記載の検知装置。
7. 請求項１～請求項６のいずれか一項に記載の検知装置と、
   前記レーザレーダと、
   を備える検知システム。

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