JPH0652486A

JPH0652486A - 交通流計測方法及び装置

Info

Publication number: JPH0652486A
Application number: JP11582191A
Authority: JP
Inventors: 政雄 ▲高▼藤; Masao Takato; Kanman Hamada; 亘曼浜田; Toru Nagai; 徹永井; Tadaaki Kitamura; 忠明北村; Kuniyuki Kikuchi; 邦行菊地
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1991-05-21
Filing date: 1991-05-21
Publication date: 1994-02-25
Anticipated expiration: 2015-04-10
Also published as: JP3030917B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は交差点内及びその付近の交通流すなわ
ち車両の流れを計測する方法及び装置にかかり、高精度
な車両の抽出を可能とする方法及び装置を提供するにあ
る。【構成】ｍ交差点につながる任意な（２ｍ−１）個の各
道路の出入口における流量（車両数）と交差点中央部に
おける２個所の右折車両数又は左折車両数を求めること
により達成される。【効果】該交差点の装置設置環境に応じて簡単に各道路
の交通流（左折車両数，右折車両数，直進車両数）を計
れるという効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は交差点内及びその付近の
交通流すなわち車両の流れを計測する方法及び装置に関
する。

【０００２】また、本発明による計測結果を信号機制御
及び右折専用信号機，右折レーン，左折優先レーンの設
置等の交差点の構造設計に利用するものに関する。

【０００３】

【従来の技術】従来の交差点における交通流計測では、
例えば、住友電気・第１３０号（昭和６２年３月），第
２６頁から第３２頁に記載のように、信号機の上方にカ
メラを設置し、１台のカメラで、青信号で交差点に流入
してくる車両を撮像し、該車両の台数や速度を計測して
いる。その際、右左折走行に沿つた斜めの計測領域を設
定し、該計測領域内の計測サンプル点の輝度データを用
いて、該データを種々処理することにより、車両を認識
し、該車両の台数や速度を計測している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は青信号
で交差点に流入してくる車両のみを処理しているので、
黄信号から赤信号に変化する信号の変わり目での車両の
流れを正確に求めることができないという問題があっ
た。

【０００５】本発明の目的は、信号機の現示信号の変わ
り目の時間帯を考慮すること、及び時間的遅れを考慮し
た交差点での流量方程式と必要最小限の測定データを用
いることにより、高精度な交通流の計測を可能とする交
通流計測方法及び装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、車両の台数，平均速度等の計測精度の向
上のため、交通信号制御機の現示信号に関連した時間帯
に対応した必要最小限の各道路の流入量（流入車両
数），流出量（流出車両数）及び左折又は右折車両数を
求めることにより、各道路の各方向の車両数全体（左折
車両数，直進車両数及び右折車両数）を求めるようにし
たものである。

【０００７】

【作用】本発明にかかる交通流計測装置によれば、交通
信号制御機からの現示信号に対応した必要最小限の各道
路の流入量，流出量及び左折又は右折車両数を用いて各
道路の各方向の車両数を求めるように動作するので、簡
単な処理で高い精度の計測結果を得ることができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１を用いて説明
する。

【０００９】本実施例に係る交通流計測装置は、交差点
５０附近の画像を取り込むカメラ１０１ａ，１０１ｂ，
１０１ｃ，１０１ｄに取込まれた画像を処理し、交通流
を計測する交通流計測装置本体９０，画像や種々の情報
を表示するモニタ１１１を有する。

【００１０】交通流計測装置本体９０は、入力された画
像から物体の特徴量を抽出する画像処理部１００、装置
全体の制御や画像処理部１００の処理結果の処理や交通
信号制御機１１４からの現示信号，単路交通流計測装置
１１５からの情報を処理するCPU112，計測結果等を記憶
するメモリ１１３から成る。

【００１１】画像処理部１００は、カメラ切替器１０
２，Ａ／Ｄ変換器１０３，画像メモリ１０４，画像間演
算回路１０５，２値化回路１０６，ラベリング回路１０
７，特徴量抽出回路１０８，Ｄ／Ａ変換器１１０を備え
ている。

【００１２】画像メモリ１０４は、例えば２５６×２５
６画素の濃淡メモリがｋ枚Ｇ１〜Ｇｋ備わつており、ま
た、必要に応じて２値画像を格納する２値画像メモリを
ｊ枚Ｂ１〜Ｂｊ備える。

【００１３】以下その動作について説明する。

【００１４】CPU112からの指令に基づいて、画像処理部
１００は、カメラ１０１ａ〜１０１ｄによつて撮影され
た画像信号を取込み、カメラ切替器１０２により、４台
のカメラからの入力のうち１つを選択し、Ａ／Ｄ変換器
１０３によつて、例えば１２８階調の濃度データ等に変
換して画像メモリ１０４に記憶する。

【００１５】さらに、該画像処理部１００は、CPU112の
指令に基づいて、画像メモリ１０３のデータを用いて、
画像間演算，２値化，ラベリング，特徴量抽出等の処理
を、それぞれ画像間演算回路１０５，２値化回路１０
６，ラベリング回路１０７，特徴量抽出回路１０８等で
処理し、必要に応じて処理結果等をＤ／Ａ変換器１１０
によつて映像信号に変換してモニタ１１１に表示する。
続いて、CPU112は後述する計測処理３１を行い、交通流
計測結果（ある時間帯における、各道路から交差点へ入
る左折車両数，直進車両数及び右折車両数）を求め、該
結果を交通管制用コンピュータ１１８及び交通信号制御
機１１４の両者或いはどちらか一方へ送る。該計測結果
が交通管制用コンピュータ１１８のみに送られた場合、
該コンピュータ１１８は該交通流計測結果から制御パタ
ーンの選択レベルを算出し、該選択レベルに対応したサ
イクル，スプリットよびオフセットの各パターンを選択
し、選択したパターンを実時間に変換し、信号表示方法
を定めた現示階梯時限表示に従って、交通信号制御機１
１４に歩進パルスを出力する。信号制御機１１４は、こ
のパルスに基づき、信号機９５の表示を変更する（交通
信号機の系統制御の場合）。一方、CPU112からの計測結
果が信号制御機１１４に送られた場合、信号制御機１１
４は計測結果に基づいて、交通管制コンピュータ１１８
の処理と同様の処理を行い、制御機１１４自身で歩進パ
ルスを作成し、このパルスにより信号機９５の表示を変
更するか、又は、計測結果に基づいて従来の地点感応制
御により信号機９５の表示を変更する（信号機の地点制
御：岡本博之編著者、“道路交通の管理と運用”、PP.
１０４−１１０、技術書院、昭和６２年１０月３１
日）。さらにまた、交通管制用コンピュータ１１８に送
られた交通流計測結果は、コンピュータ内である期間集
計され、統計処理される。この統計データをオフライン
で活用し、サイクル，スプリット，オフセットの各パラ
メータ値の見直しや、右折レーンや左折優先レーンや右
折専用信号機の設置の要否の判断材料にすることができ
る。

【００１６】次に、背景画像を用いた車両抽出および車
両の流れの計測処理の概略について説明する。

【００１７】図２に、この車両抽出の処理概念図を示
す。この処理では、まず、画像処理部１００が、入力画
像１と背景画像２との差分画像３を求め、これを所定の
しきい値で２値化し、２値画像４を作成し、その後、ラ
ベリングにより各物体にラベル付けをし、個々の車両候
補について、面積，重心座標，姿勢（向き）等の特徴量
を抽出する３０。次に、CPU112が、ある範囲内の面積を
有する物体を車両と判断し、その重心座標を該車両の位
置情報としてメモリ１１３に記憶するとともに、該メモ
リ１１３に記憶されている各車両の位置情報を参照し
て、個々の車両の追跡を行い、右折，左折，直進の各車
両台数，車速等を計測する３１。なお、入力画像１中の
１０は車両、１１は道路の中央線、１２は歩道部分をそ
れぞれ表わす。

【００１８】次に、交通流計測装置本体９０と信号機制
御装置１１４との連動について説明する。該制御装置１
１４からの現示信号を図３に示す。また、図４〜図７は
信号機９５の上方にカメラ１０１を設置した場合の信号
機９５の現示信号が図３に示すように変化した時の各時
間帯ａ〜ｄにおける車両の流れを示す。信号機９５が赤
信号である時間帯ａでは図４に示す左折車Ｌ，右折車Ｒ
を計測する。信号機９５が赤から青信号に変つてからあ
る時間の経過を表わす時間帯ｂでは、図５に示す左折車
Ｌ，直進車Ｓ，右折車Ｒを計測する。信号機９５が青及
び黄信号である時間帯ｃでは図６に示す直進車Ｓを計測
する。信号機９５が黄色から赤信号に変つてからある時
間の経過を表わす時間帯ｄでは、図７に示す左折車Ｌ，
直進車Ｓを計測する。

【００１９】また、時間帯ａ，ｂ，ｃ，ｄを表わす図
４，図５，図６，図７において、カメラ１０１及び信号
機９５に直行する方向の車両の流れ（点線の矢印で表わ
す直進車Ｓ′，右折車Ｒ′）は、他のカメラで計測する
ので無視しても良いが、計測しておくと、お互いのカメ
ラでの計測結果をチェックできる。

【００２０】なお、図３及び図４は基本的な信号機の信
号の現示の変化とそれに対応した車両の流れを示した
が、右折付，スクランブル等の異なった現示方法の場合
でも、その時間帯に対応した検出対象(左折車，直進
車，右折車)を定義するとともに、その時間帯に対応し
た車両軌跡ポイント表及び車両サーチマップ(後に詳述
する)を用意することにより同様に検出可能である。

【００２１】次に、左折車，直進車，右折車の計測処理
（図２の特徴量抽出３０及び計測３１に対応する）の概
略について説明する。図８に、この処理の流れを示す。

【００２２】まず、ラベリング回路１０７で２値画像４
内の物体についてラベルを付ける（ステップ２００)。
個々の物体毎にラベル付けされた後、各物体毎に面積を
求め、該面積が車両を表わす範囲内にあるかどうかを判
断し、範囲内の物体を車両として抽出する（ステップ２
１０）。抽出した車両について、その重心座標及び姿勢
（向き）を求め（ステップ２２０）、車両情報テーブル
を作成する（ステップ２３０）。すべての車両候補につ
いて処理したかどうかラベル数（物体数）を基に判定し
（ステップ２４０）、未完了の場合はステップ２１０へ
戻り、完了の場合は次へ進む。次は、車両登録テーブル
５１，車両サーチマップ５２，車両情報テーブル５３を
参照して、車両の追跡のためサーチ及び同定を行う（ス
テップ２５０）。同定できた車両に対して、車両軌跡ポ
イント表５４を用いて車両登録テーブル５１中の左折，
直進，右折のポイントを更新し、時刻ｔ₀（現時刻ｔよ
り、一周期前の時刻）に視野内に存在した車両（車両登
録テーブル５１に登録済みの車両）が、時刻ｔにおい
て、視野外に出た場合は、視野内に存在した時間及び、
移動距離から該車両の車速を、車両軌跡ポイントの最大
値から、該車両が左折車か直進車か右折車かを判断し、
各種類（左折車，直進車，右折車）の台数を更新する
（ステップ２６０）。ステップ２５０及び２６０の処理
を登録済みの車両全てについて完了したかどうか判定し
（ステップ２７０）、未完了の場合はステップ２５０に
戻り、完了した場合は車両登録テーブル５１へ新たにカ
メラの視野内１５１に現われた車両を登録し（ステップ
２８０）、時刻ｔにおける処理を終了する。

【００２３】次に、車両情報テーブル５３の作成方法
（ステップ２３０に対応）について図９乃至図１３を用
いて説明する。

【００２４】図９及び図１０に、カメラ視野１５１内に
存在する車両の位置を示す。図９は現時刻ｔ、図１０は
一周期前の時刻ｔ₀における車両の存在位置をそれぞれ
示す。

【００２５】カメラ視野１５１を、後の処理を簡単にす
るため、Ｙ方向をｍ等分、Ｘ方向をｎ等分し、ｍ×ｎ分
割し、ブロック座標

【００２６】

【数１】

【００２７】を定義する。ｍ，ｎは任意な値でよいが、
通常は、道路の片側の車線数＋２位が良い（図９及び図
１０の場合は、片側３車線の場合でｍ＝ｎ＝５としてい
る）。図中の・印Ｖ₁(ｔ)〜Ｖ₇(ｔ)はそれぞれ車両の存
在位置（重心座標）を表わす。図９のように車両が存在
する場合、車両情報テーブル５３は図１２に示すように
作成される。図１１は車両情報インデックステーブル５
５を示し、ブロック座標Ｐｉｊに存在する車両を示す車
両情報テーブル５３へのポインタからなる。図１２は車
両情報テーブル５３で、各車両Ｖｋ(ｔ)毎に、画像メモ
リ上のｘ，ｙ座標(画像メモリの座標は、左上隅を原点
として右方向にｘ軸、下方にｙ軸をとる)、及び車両の
姿勢(向き）を情報として格納している。図１３は車両
の姿勢（向き）を０〜３で表わしている。なお、車両の
姿勢に関してはさらに細かく０〜５（３０°ずつ指定）
で表わすことも、さらに細かく表わすことも可能である
が、本実施例では以下０〜３として説明する。同図では
画像メモリの大きさ(カメラ視野の大きさ）を２５６×
２５６としている。

【００２８】次に、個々の車両を追跡するための、車両
のサーチ及び同定方法（ステップ２５０に対応）につい
て説明する。

【００２９】図１４及び図１５に、追跡すべき車両を格
納した車両登録テーブル５１を示す。図１４は時刻ｔに
おける処理の更新前の内容を示す。図１４において、有
効フラグは該車両の一連の情報が有効か否かを表わす。
存在開始とは該車両がカメラ視野１５１に最初に出現し
たことを意味し、その時の時刻及びその出現したブロッ
ク座標を表わす。一方現在状態とは一周期前の時刻（ｔ
₀）における該車両の一連の情報を意味し、その時刻
（ｔ₀）において該車両が存在しているブロック座標及
び画像メモリ上のｘ，ｙ座標、さらに該車両がカメラ視
野内での移動距離及び該車両が通過したブロックの軌跡
ポイントの累計を表わす。

【００３０】ここで、軌跡ポイントとは、各ブロックに
車両が存在するとき、該車両が左折車Ｌ，直進車Ｓ，右
折車Ｒ、あるいはその他の車両（図４乃至図７において
点線の矢印で示される動きをする車両）となる可能性の
程度を表わすもので、数値が大きい程、可能性が高いこ
とを表わす。図１６乃至図１９に、車両軌跡ポイント表
５４を示す。図１６乃至図１９は、図３に示す時間帯ａ
〜ｄに対応している。さて、車両Ｖ₅(ｔ₀)を例にとって
該車両の追跡のためのサーチ及び同定方法について説明
する。該車両の現在位置（一周期前の時刻ｔ₀における
位置）はＰ₃₅なので、図２０に示す車両サーチマップ５
２を参照して、ブロックＰ₃₅におけるマップ５２の値
（左上：０，上：０，右上：０，左：４，同一場所：
５，右：０，左下：３，下：０，右下：０）の最大値を
持つ同一場所、すなわＰ₃₅をまず、第一にサーチする。
車両情報インデックステーブル５５のブロック座標Ｐ₃₅
から車両Ｖ₆(ｔ）が存在することが分かるが、ここで、
Ｖ₅(ｔ₀)とＶ₆(ｔ）の画像メモリ上のｘ，ｙ座標を比較
するとｙ座標は１２５で同じだが、ｘ座標がＶ₆(ｔ）の
方が２５大きいので、右方向に移動していることにな
り、不都合である。そこで、Ｖ₆(ｔ）は、該当しないと
判断し、Ｐ₃₅のブロックには他に車両が存在しないの
で、マップ値で次に大きな値を持つブロックＰ₃₄を同様
に処理し、車両Ｖ₅(ｔ）を同定する。そして、該車両Ｖ
₅(ｔ）のブロック座標Ｐ₃₄、ｘ，ｙ座標１８５，１２５
を車両情報テーブル５３から車両登録テーブル５１に書
込む。また、Ｖ₅(ｔ₀)からＶ₅(ｔ）への移動距離（２２
５−１８５＝４０）を計算し、現在値（＝０）に加算
し、結果を該当位置に書込む。さらに、ブロック座標Ｐ
₃₄の軌跡ポイント（左折：５，右折：１，直進：２，そ
の他：５）を参照し、現在値（左折：５，右折：０，直
進：０，その他：１０）に加算し、結果（左折：１０，
右折：１，直進：２，その他：１５）を該当位置に書込
む。

【００３１】上記一連の処理により、図１５に示す様に
現在状態が更新される（Ｖ₇(ｔ)，Ｖ₅(ｔ)）。次に、左
折，直進，右折の各車両の計測方法（ステップ２６０に
対応）について説明する。車両登録テーブル５１のＶ
₇(ｔ₀)に関して、上記したと同様に、ブロック座標Ｐ₅₄
のサーチ範囲Ｐ₅₄（第１優先），Ｐ₅₃（第２優先）の順
にサーチするが、車両情報インデックステーブル５５か
ら該当する車両がカメラの視野内に存在しないことが分
かる。そこで、時刻ｔにおいては、該車両Ｖ₇(ｔ₀)は、
カメラの視野１５１外に移動したと判断し、更新前の車
両登録テーブル５１を参照し、該車両の移動距離（＝１
７５）、該移動距離を移動するに要した時間

【００３２】

【数２】

【００３３】を求め、これから該車両の車速を求める。
また、軌跡ポイント（左折：３０，右折：７，直進：
７，その他：１５）及びブロック移動量(Δｉ，Δｊ）
(Ｐ₃₅とＰ₅₄のｉ，ｊを比較することにより、Δｉ＝３
−５＝−２，Δｊ＝５−４＝１が求まる）を求め、ｉが
正の時は右折の、ｉが負の時は左折の、またｊが正の時
は直進の、ｊが負の時はその他の各々の軌跡ポイント
に、ブロック移動量の絶対値×ａ（ａは自然数、例えば
３）に相当する値を該テーブル５１の軌跡ポイントに加
算した値を最終の軌跡ポイント（Ｖ₇(ｔ₀)の最終の軌跡
ポイントは、左折：３０＋２×３＝３３，右折：７，直
進：７＋１×３＝１０，その他：１５）とする。そし
て、該最終ポイントの最大値を取る車両の軌跡を該車両
の軌跡の種類とする。Ｖ₇(ｔ₀)は左折車両であることが
分かり、左折車両の台数を＋１更新するとともに、該車
両の車速から、左折車両群の平均車速をを求める。そし
て、最後に、Ｖ₇(ｔ₀)を車両登録テーブル５１から削除
するため、有効フラグをＯＦＦにする。

【００３４】次に、車両登録テーブルへの新規車両の登
録方法（ステップ２８０に対応）について説明する。

【００３５】図３に示す時間帯ａにおいては、ブロック
座標Ｐ₁₁，Ｐ₁₂の左半分及び、Ｐ₂₁，Ｐ₃₅に初めて出現
した車両について新規車両かどうか、車両の姿勢を考慮
して（Ｐ₁₁，Ｐ₁₂の左半分及び、Ｐ₂₁は姿勢１または
２、Ｐ₃₅は姿勢０）判断する図９に対応する車両情報イ
ンデックステーブル５５及び車両情報テーブル５３から
Ｐ₃₅に存在するＶ₆(ｔ)が新規車両であることがわか
り、この情報を基に、車両登録テーブル５１に新規に追
加し、有効フラグをＯＮにする（図１５参照）。

【００３６】以上、車両の追跡による左折車，直進車，
右折車の台数及び平均速度の計測方法について述べた。
また、以上の説明では、図４において、点線の矢印で示
す流れの車両については、計測していないが、図２０に
示す車両サーチマップ５２の値を変えること及び図８の
ステップ２８０の車両登録テーブル５１への新規車両の
登録において、ブロックＰ₁₁，Ｐ₁₂の左下半分、Ｐ₂₁及
びＰ₃₅だけでなく、Ｐ₁₅，Ｐ₂₅においても最初にカメラ
視野内に出現した車両が存在しないかどうかチェックす
ることにより、該矢印付点線の流れの車両の計測が可能
になる。これにより、左のカメラで計測した直進車や左
上のカメラで計測した右折車のデータと比較することに
より、より精度の高い計測が可能になる。

【００３７】本実施例によれば、信号機の現示信号の変
化に応じて、車両サーチマップや、車両軌跡ポイント表
を用意することにより、交通流計測の精度が向上すると
いう効果がある。

【００３８】また、カメラの視野に対応した車両サーチ
マップ及び車両軌跡ポイント表を準備することにより任
意のカメラ視野（例えば、交差点全体，交差点流出部
等）に対応して、交通流計測が可能である。

【００３９】次に、他の実施例として、単純に各道路の
流入出交通量を計測する車両感知器等の単路交通流計測
装置１１５からの情報を用いて交通流を計測する方法に
ついて、更にまた、当該情報を用いて極端なデータが出
た場合の交通流計測装置９０（カメラ１０１も含む）の
異常をチェックする方法について説明する。より一般的
に説明すると、ｍ交差点路の各道路ｋの流入出量（流入
出車両数）

【００４０】

【数３】

【００４１】及び交差数ｍにより異なるが、方程式を解
くのに必要となる各道路ｋの各進行方向車両数

【００４２】

【数４】

【００４３】を測定し、前記各道路ｋの流入出車両数Ｎ
ｋｉ、Ｎｋｏ及び各進行方向車両数Ｎｋｊの間の車両の
流入出関係の方程式を解くことにより、測定しない残り
の各道路ｋの各進行方向車両数Ｎｋｊを求める。ここで
各道路ｋの前記流入出車両数Ｎｋｉ，Ｎｋｏは、車両感
知器等、従来の単路交通流計測装置１１５により測定さ
れる。よって、前記各道路ｋの各進行方向車両数Ｎｋｊ
を求めるには、ある交差点における交差数をｍ（ｍは３
以上の整数）とすると、変数（求めるべき前記各進行方
向車両数Ｎｋｊ）の数はｍ（ｍ−１）、連立方程式（前
記各道路の流入出車両数Ｎｋｉ，Ｎｋｏ）の数は２ｍで
あるので、

【００４４】

【数５】

【００４５】なるｎ個の前記各進行方向車両数Ｎｋｊを
測定する必要がある。ちなみに、通常の３差路交差点で
は１個，４差路交差点では５個，５差路交差点では１１
個等の進行方向車両数Ｎｋｊを測定する必要がある。な
お、前記連立方程式を解くと、交差点においては「各道
路ｋから交差点に流入する車両数の総和は、各道路ｋへ
交差点から流出する車両数の総和に等しい。」という電
気回路理論におけるキルヒホッフの法則が成り立つた
め、前記連立方程式の数と同じ数の変数を求めようとす
ると前記連立方程式の係数行列Ａの係数行列式が零とな
ってしまい、解が求まらない。そこで、更に１個の測定
値が必要になる。これが数５の第３項の＋１の意味であ
る。なお、前記測定すべき進行方向車両数Ｎｋｊ（３差
路交差点では１個，４差路交差点では５個，５差路交差
点では１１個等）の選択に際しては、成立する前記連立
方程式の式の数が減らないように注意して選択する必要
がある。以上まとめると、ｍ差路交差点における信号の
１サイクル毎の関係式(数６参照)を用いて、独立な(ｍ²
−３ｍ＋１)個の進行方向車両数と任意の(２ｍ−１)個
の流入車両数又は流出車両数を測定することにより、残
りの(２ｍ−１)個の進行方向別車両数を算出することが
できる。すなわち、単路交通流計測装置１１５で計測す
る個所を１ヵ所減らすことができる。以下、４差路交差
点（ｍ＝４）の場合を例にとり説明する。

【００４６】図２１に、４差路交差点における車両の流
れと検出する車両数を示す。図２１においては下記ｋは
１〜４の値をとる。なお、ある一定時間内に計測される
それぞれの車両数をＮｋｉ：ｋ道路への流入車両数Ｎｋｏ：ｋ道路からの流出車両数Ｎｋｌ：ｋ道路からの左折車両数Ｎｋｓ：ｋ道路からの直進車両数Ｎｋｒ：ｋ道路からの右折車両数と定義する。ここで、前記各道路の各進行方向車両数Ｎ
ｋｊ（ｊ＝１，２，３）をＮｋｌ，Ｎｋｓ，Ｎｋｒと定
義している。又、Ｎｋｉ，Ｎｋｏはそれぞれ車両感知器
等の単路交通流計測装置１１５から入力される値であ
り、これら８個のうち任意の７個の測定値（ｋ＝１，
２，３，４）とカメラ１０１を用いて当該装置９０で計
測する独立な５個の測定値（下記数６の８個の式を有効
にするためには、例えば４個の左折車両数Ｎｋｌ＋１個
の右折又は直進車両数Ｎｋｒ，Ｎｋｓ、あるいは４個の
右折車両数Ｎｋｒ＋１個の左折又は直進車両数Ｎｋｌ，
Ｎｋｓ(ｋ＝１，２，３，４)等）と合わせて１２個の既
知の値を用いて数６の該当する７個の連立方程式を解く
ことにより、１２個の各進行方向車両数Ｎｋｌ，Ｎｋ
ｓ、及びＮｋｒ（ｋ＝１，２，３，４）のうち、残りの
７個の各進行方向車両数が当該装置９０により、未計測
値として求められる。

【００４７】

【数６】

【００４８】ここで、車両感知器等の単路交通流計測装
置１１５で得られる測定値とカメラ１０１で得られる測
定値との間には、当該装置１１５の設置位置（交差点か
らの距離）に依存する時間的ずれが生ずるので、そのず
れを考慮した上で数６により求められた値と、前述のよ
うにしてカメラ１０１を用いて得られた測定値を比較す
ることにより、カメラ１０１を含む計測装置９０の異常
をチェックすることもできるし、数６により求めた値そ
のものを計測値とすることもできる。

【００４９】また、他の実施例として信号機９５の現示
信号を活用して赤信号及び青信号の場合に分けることに
より、４差路交差点における各車線の左折車両数，右折
車両数，直進車両数を計測する方法について、図２２乃
至図２５を用いて説明する。尚、他のｎ差路交差点にお
いても同様の考え方で対処できる。図２２乃至図２５は
図３に示す信号機９５の現示信号の各時間帯ａ〜ｄにそ
れぞれ対応する。図２２乃至図２５において、ｋ道路
（ｋ＝１，２，３，４）の流入車両数Ｎｋｉ，流出車両
数Ｎｋｏと右折車両数Ｎ₂ｒまたはＮ₄ｒまたは左折車両
数Ｎ₂ｌまたはＮ₄ｌ（図２２，２３の場合）及び右折
車両数Ｎ₁ｒまたはＮ₃ｒまたは左折車両数Ｎ₁ｌまたは
Ｎ₃ｌ（図２４，２５の場合）を計測することにより、
残りのｋ道路からの左折車両数Ｎｋｌ，右折車両数Ｎｋ
ｒ、及び直進車両数Ｎｋｓ（ｋ＝１，２，３，４）が数
９及び後述の数１０により計算で求められる。ここで注
意すべきことは、ある道路ｋの流出車両が、別の道路
ｋ′の流入車両として計算されるまでにいくらかの時間
遅れがあることである。そのため、図２２乃至図２５に
おいて、時間帯ａ〜ｄは相互に関連しあう。例えば、時
間帯ａのある道路への流入量は、前の時間帯ｄのある道
路からの流出量に影響されるし、同じく時間帯ａのある
道路からの流出量は、次の時間帯ｂのある道路への流入
量に影響する。これらを考慮すると、時間帯ａにおける
ある道路ｋの左折車両数Ｎｋｌ，直進車両数Ｎｋｓ，右
折車両数Ｎｋｒ（ｋ＝２，４で南北方向が赤信号であり
東西方向が青信号であり、ｋ＝２では東の道路を、ｋ＝
４では西の道路を表す）は、前の時間帯ｄの流出量及び
現時間帯ａの流出量、並びに現時間帯ａの流入量及び次
の時間帯ｂの流入量に関係する。更に具体的に説明する
と、ａの時間帯を中心としたある道路ｋへの流入量は、
現時間帯ａの流入量と次の時間帯ｂの流入量との和とし
て次式のように表される。

【００５０】

【数７】

【００５１】又、流出量は、前の時間帯ｄの流出量と現
時間帯ａの流出量との和として次式のように表される。

【００５２】

【数８】

【００５３】従って、数７及び数８より次式が成り立
つ。

【００５４】

【数９】

【００５５】又、ｃの時間帯を中心とした場合の各道路
ｋへの流入量及び流出量は同様にして次式のように表さ
れる。

【００５６】

【数１０】

【００５７】数９においては左辺は計測値、右辺におい
て、道路２の右折車両Ｎ₂ｒ又は左折車両Ｎ₂ｌ又は道
路４の右折車両Ｎ₄ｒ又は左折車両Ｎ₄ｌの何れか１個
が計測値であり、残りは変数で求める値である。同様に
数１０においては、左辺は計測値、右辺においては、道
路１の右折車両Ｎ₁ｒ又は左折車両Ｎ₁ｌ又は道路３の右
折車両Ｎ₃ｒ又は左折車両Ｎ₃ｌの何れか１個が計測値で
あり、残りは変数で求める値である。尚、数９及び数１
０の右辺の１個の計測値は２個の式に現れるので、その
うち一方の式は不要となる。よって、不要となる左辺の
当該計測値は測定する必要がなく、残りの変数の値は数
９及び数１０の必要となる５個の式によってそれぞれ求
められる。尚、ここでは時間帯ｔにおける道路ｋへの流
入車両数を

【００５８】

【数１１】

【００５９】とし、時間帯ｔにおける道路ｋからの流出
車両数を

【００６０】

【数１２】

【００６１】とする。また、Ｎｋｌ，Ｎｋｓ，Ｎｋｒは
数６と同様にそれぞれ、道路ｋからの左折車両数，直進
車両数，右折車両数を表す。尚、ここで数１１及び数１
２のＮｔｋｉおよびＮｔｋｏ（ｋ＝１，２，３，４）は
図２２に示すようにカメラ視野１７０ａ〜１７０ｈを通
過する車両数として交通流計測装置本体９０で計測する
か、あるいは車両感知器等の単路交通流計測装置１１５
で計測することができる。また、Ｎ₁ｒ，Ｎ₂ｒ，Ｎ
₃ｒ，Ｎ₄ｒはカメラ視野１７１を通過する車両数とし
て、Ｎ₁ｌ，Ｎ₂ｌ，Ｎ₃ｌ，Ｎ₄ｌはそれぞれカメラ視野
１７２，１７３，１７２′，１７３′を通過する車両数
として計測することができるし、装置115を用いて測定
することも可能である。なお、厳密に精度の高い最終の
計測結果（Ｎｋｌ，Ｎｋｓ，Ｎｋｒ：ｋ＝１，２，３，
４）を求めるためには、上記Ntkiはカメラ視野１７０
ａ，１７０ｃ，１７０ｅ，１７０ｇの入り口側で、Ｎｔ
ｋｏはカメラ視野１７０ｂ，１７０ｄ，１７０ｆ，１７
０ｈの出口側でそれぞれ流入車両数及び流出車両数を計
測すれば良い。また、道路ｋからの流出量Ｎｔｋｏ(ｋ
＝１，２，３，４)を測定するためのカメラ視野１７０
ｂ,１７０ｄ,１７０ｆ，１７０ｈは停止線を含むよう
に、できれば歩行者用横断歩道１８０や信号機を当該視
野内に含まないように設定されることが望ましい。ま
た、各道路ｋへの流入量Ｎｔｋｉ（ｋ＝１，２，３，
４）を測定するためのカメラ視野１７０ａ，１７０ｃ，
１７０ｅ，１７０ｇは、歩行者用横断歩道１８０や信号
機を当該視野内に含まないように設定されることが望ま
しい。もし、当該視野内に横断歩道１８０や信号機が入
る場合は、画像処理におけるマスク処理やウインドウ処
理により当該領域を処理対象領域から除外して処理する
ことになる。なお、歩行者用横断歩道１８０は、図２
２，図２４及び図２５では省略している。更に説明を補
足すると、数９の計算は、時間帯ｂにおける各カメラ視
野の流入量又は流出量が計測された直後に、数１０の計
算は、時間帯ｄにおける各カメラ視野の流入量又は流出
量が計測された直後にそれぞれ行われる。よって、道路
ｋの各車両数Nkl，Ｎｋｓ，Ｎｋｒ（ｋ＝１，２，３，
４）は、図３に示す信号機９５の現示信号の一週期（時
間帯ａ〜ｄ）毎に求められることになる。

【００６２】本実施例によると、交差点につながる各道
路の出入口における流量（車両数）と交差点中央部にお
ける２個所の右折車両数又は左折車両数を求めるだけで
各道路の左折車両数，右折車両数，直進車両数を求めら
れるので、従来の車両感知器等の単路交通流計測装置の
情報を用いて簡単に各道路の交通流（左折車両数，右折
車両数，直進車両数）を計れるという効果がある。

【００６３】

【発明の効果】本発明によれば、ｍ交差点につながる任
意な（２ｍ−１）個の各道路の出入口における流量（車
両数）と交差点中央部における２個所の右折車両数又は
左折車両数を求めるだけで、該交差点の装置設置環境に
応じて簡単に各道路の交通流（左折車両数，右折車両
数，直進車両数）を計れるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】交通流計測装置の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】交通流計測処理の流れを示す説明図である。

【図３】信号機の信号の現示信号に連動した時間帯に対
応した測定対象を説明する図である。

【図４】図３の時間帯ａに対した車両の流れを示す図で
ある。

【図５】図３の各時間帯ｂに対した車両の流れを示す図
である。

【図６】図３の各時間帯ｃに対した車両の流れを示す図
である。

【図７】図３の各時間帯ｄに対した車両の流れを示す図
である。

【図８】交通流計測処理の流れを示すフロー図である。

【図９】カメラ視野内の車両の存在位置を示す図であ
る。

【図１０】カメラ視野内の車両の存在位置を示す図であ
る。

【図１１】本発明の実施例である車両情報インデックス
テーブルの説明図である。

【図１２】本発明の実施例である車両情報テーブルの説
明図である。

【図１３】車両の姿勢を説明する図面である。

【図１４】更新前の車両登録テーブルの説明図である。

【図１５】更新後の車両登録テーブルの説明図である。

【図１６】車両軌跡ポイント表の説明図である。

【図１７】車両軌跡ポイント表の説明図である。

【図１８】車両軌跡ポイント表の説明図である。

【図１９】車両軌跡ポイント表の説明図である。

【図２０】車両サーチマップの説明図である。

【図２１】各車線及び交差点の流量を示す図である。

【図２２】本発明の図３の時間帯ａに対応する交差点全
体の車両の流れを示す図面である。

【図２３】本発明の図３の時間帯ｂに対応する交差点全
体の車両の流れを示す図面である。

【図２４】本発明の図３の時間帯ｃに対応する交差点全
体の車両の流れを示す図面である。

【図２５】本発明の図３の時間帯ｄに対応する交差点全
体の車両の流れを示す図面である。

【符号の説明】

１００…画像処理部、１０１…カメラ、１１１…モニ
タ、１１２…ＣＰＵ、１１４…信号機制御装置、１１５
…車両感知器。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０８Ｇ 1/07 Ｐ 2105−3Ｈ (72)発明者北村忠明茨城県日立市久慈町4026番地株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者菊地邦行茨城県日立市大みか町五丁目２番１号株式会社日立製作所大みか工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】交差点付近の画像を取り込む画像入力手段
と、前記画像入手段により取り込まれた画像に対して各
種画像処理を行うことにより、車両候補を抽出し、当該
車両候補の特徴量を抽出する画像処理手段と、前記画像
処理手段により得られた前記特徴量を用いて、ｍ差路交
差点における信号の１サイクル毎の流入出量の関係式
と、独立な（ｍ²−３ｍ＋１)個の進行方向車両数と、任
意な（２ｍ−１）個の流入出車両数を用いて、残りの
（２ｍ−１）個の進行方向車両数を算出する計測手段と
を有することを特徴とする交通流計測装置。
【請求項２】請求項１の交通流計測装置において、前記
計測手段は、４差路交差点における信号の位相毎の流入
出量の関係式と独立な２個の左折又は右折車両数と各道
路の信号の位相毎に必要となる流入出車両数を用いて、
残りの６個の進行方向車両数を算出する手段を有するこ
とを特徴とする交通流計測装置。
【請求項３】交差点付近の画像を取り込む画像入力手段
と、前記画像入手段により取り込まれた画像に対して各
種画像処理を行うことにより、車両候補を抽出し、当該
車両候補の特徴量を抽出する画像処理手段と、前記画像
処理手段により得られた前記特徴量を用いて、ｍ差路交
差点における信号の１サイクル毎の流入出量の関係式
と、独立な（ｍ²−３ｍ＋１)個の進行方向車両数と、任
意な（２ｍ−１）個の流入出車両数を用いて、残りの
（２ｍ−１）個の進行方向車両数を算出する計測手段と
を有することを特徴とする交通流計測制御装置。
【請求項４】請求項３の交通流計測制御装置において、
前記計測手段は、４差路交差点における信号の位相毎の
流入出量の関係式と独立な２個の左折又は右折車両数と
各道路の信号の位相毎に必要となる流入出車両数を用い
て、残りの６個の進行方向車両数を算出する手段を有す
ることを特徴とする交通流計測制御装置。
【請求項５】交差点付近の画像を取り込み、取り込まれ
た画像から車両候補を抽出し、当該車両候補の特徴量を
抽出し、得られた前記特徴量を用いて、ｍ差路交差点に
おける信号の１サイクル毎の流入出量の関係式と、独立
な（ｍ²−３ｍ＋)）個の進行方向車両数と、任意な（２
ｍ−１）個の流入出車両数を用いて、残りの（２ｍ−
１）個の進行方向車両数を算出することを特徴とする交
通流計測方法。