JPH11175883A - 交通量計測装置および信号機制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 道路上に設置した撮像装置によって交通量を
計測する交通量計測装置に関し、時間遅れなくリアルタ
イムで交通量の計測およびそれに基づく信号機の制御を
行うことを目的とする。 【解決手段】 道路上の同一方向を撮像する複数台の撮
像装置１ａ，１ｂを備えた撮像手段１と、撮像手段から
出力された画像信号を入力する画像入力手段２と、画像
信号から交差点に進入する車両の特徴を抽出する特徴抽
出手段３と、抽出した特徴の対応付けを行って３次元計
測を行う３次元計測手段４と、予め登録した車両モデル
との照合を行うモデルマッチング手段５と、照合結果か
ら車両の台数を判定する存在台数計測手段６とを備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、道路上に撮像装置
を設置し、この撮像装置によって撮像した画像に基づい
て交通量を計測する交通量計測装置および計測した交通
量から信号機の点灯時間を制御する信号機制御装置に関
し、道路交通を安全かつ円滑に制御する信号制御システ
ムに適用して好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、交差点の交通量を計測する装置と
しては、交差点から少し離れた位置に車両感知器を設置
し、通過する車両を感知して車両の通過台数を計測する
装置が知られている。また、最近では交差点にテレビカ
メラを設置し、このテレビカメラの画像から車両の流れ
を計測する装置も提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、車両感知器は
車両の通過を感知するのみであるため、時間当りの通過
台数や時間占有率などの交通量は、一定時間当りの通過
台数を積分することで求めている。このため、交通量の
計測結果を出力するには、一定の演算時間が必要であ
り、この時間遅れによって刻々と変化する交通状況に合
わせてリアルタイムで交通量を計測し、信号機を制御す
るということができないといった不都合があった。

【０００４】また、テレビカメラを用いる装置では、走
行中の車両の認識は容易であるが、停止中の車両の認
識、とくに車両が連なって停止する交差点での車両の認
識は困難であった。また、車両の影を実際の車両と誤認
する不都合もあった。

【０００５】本発明は、このような従来の課題を解決す
るためになされたもので、一定領域の車両台数を正確に
計測し、しかも時間遅れなくリアルタイムで交通量の計
測およびそれに基づく信号機の制御が行える交通量計測
装置および信号機制御装置を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
交通量計測装置は、道路上の同一方向を撮像する複数台
の撮像装置を備えた撮像手段と、撮像手段から得られた
画像信号を入力する画像入力手段と、画像信号から道路
上を走行する車両の特徴を抽出する特徴抽出手段と、抽
出した特徴の対応付けを行って３次元計測を行う３次元
計測手段と、予め登録した車両モデルとの照合を行うモ
デルマッチング手段と、照合結果から車両の台数を判定
する存在台数計測手段とを備える。

【０００７】本発明の請求項２記載の交通量計測装置
は、道路上の同一方向を撮像する複数台の撮像装置を備
えた撮像手段と、撮像手段から得られた画像信号を入力
する画像入力手段と、画像信号から道路上を走行する車
両の特徴を抽出する特徴抽出手段と、抽出した特徴の対
応付けを行って３次元計測を行う３次元計測手段と、予
め登録した車両モデルとの照合を行うモデルマッチング
手段と、モデルマッチング手段における照合結果から車
両を追跡する車両追跡手段と、追跡結果から車両の速度
を計測する速度計測手段とを備える。

【０００８】本発明の請求項３記載の交通量計測装置
は、道路上の同一方向を撮像する複数台の撮像装置を備
えた撮像手段と、撮像手段から得られた画像信号を入力
する画像入力手段と、画像信号から道路上を走行する車
両の特徴を抽出する特徴抽出手段と、抽出した特徴の対
応付けを行って３次元計測を行う３次元計測手段と、予
め登録した車両モデルとの照合を行うモデルマッチング
手段と、モデルマッチング手段における照合結果から車
両を追跡する車両追跡手段と、追跡結果から車両の停車
時間を計測する停車時間計測手段とを備える。

【０００９】本発明の請求項４記載の交通量計測装置
は、請求項１記載の交通量計測装置を道路上の異なる位
置に複数系統設置し、各系の存在台数計測手段の計測値
を合計する存在台数合計手段を備える。

【００１０】本発明の請求項５記載の交通量計測装置
は、請求項１記載の交通量計測装置を道路上の異なる位
置に複数系統設置し、各系毎に各系のモデルマッチング
手段における照合結果から車両を追跡する車両追跡手段
を設置し、各系の車両追跡手段の追跡結果から複数地点
間で車両を追跡する地点間追跡手段と、地点間追跡手段
の追跡結果から車両の信号待ち時間を計測する待ち時間
計測手段とを備えるものである。

【００１１】本発明の請求項６記載の信号機制御装置
は、請求項１記載の交通量計測装置を交差点の異なる位
置に複数系統設置し、各系の存在台数計測手段の計測値
から交差点に設置した信号機の点灯時間を制御する信号
制御手段を備える。

【００１２】本発明の請求項７記載の信号機制御装置
は、請求項３記載の交通量計測装置を交差点の異なる位
置に複数系統設置し、各系の待ち時間計測手段の計測値
から交差点に設置した信号機の点灯時間を制御する信号
制御手段を備える。

【００１３】本発明の請求項８記載の信号機制御装置
は、請求項７記載の発明において、各系の待ち時間計測
手段は、自系内の全車両の待ち時間を計測して合計し、
信号制御手段は各系の待ち時間計測手段の合計値から信
号機の点灯時間を制御する。

【００１４】本発明の請求項９記載の交通量計測装置
は、道路上の同一方向を撮像する複数台の撮像装置を備
えた撮像手段と、撮像手段から得られた画像信号を入力
する画像入力手段と、画像信号から道路上を走行する車
両のナンバープレートを抽出するプレート抽出手段と、
抽出したナンバープレートの中から各文字および各数字
を切り出す文字切出し手段と、切出した各文字および各
数字を認識する文字認識手段とを備える。

【００１５】請求項１の発明では、２台以上の撮像装置
による画像から特徴部分を抽出し、画像間の特徴部分の
対応関係から各特徴部分の３次元座標を抽出し、この抽
出した３次元座標を仮想垂直平面上に投影することで車
両の形状を抽出する。この投影結果とモデルデータとを
比較することで車両の車種および位置を把握し、台数を
計測する。

【００１６】請求項２，３の各発明では、２台以上の撮
像装置による画像を所定の時間毎に取り込み、上記と同
様にして車両の車種および位置を把握し、車両の位置変
化から車両の速度および信号待ち時間を計測する。

【００１７】請求項４の発明では、請求項１の交通量計
測装置を道路上の異なる位置に複数系統設置し、各系統
毎に上記と同様にして車両の車種および位置を把握し、
各系統毎の台数およびその合計台数を計測する。

【００１８】請求項５の発明では、請求項１の交通量計
測装置を道路上の異なる位置に複数系統設置し、各系統
毎に上記と同様にして車両の車種および位置を把握し、
各系統毎の車両の位置変化から全系統に渡る車両の信号
待ち時間を計測する。

【００１９】請求項６の発明では、請求項１の交通量計
測装置を交差点の異なる位置に複数系統設置し、各系で
計測した存在台数を比較して、存在台数の大きい方の道
路の青信号点灯時間が長くなるように信号機を制御す
る。

【００２０】請求項７，８の各発明では、請求項３の交
通量計測装置を交差点の異なる位置に複数系統設置し、
各系で計測した信号待ち時間を比較して、待ち時間の長
い方の道路の青信号点灯時間が長くなるように信号機を
制御する。

【００２１】請求項９の発明では、請求項１の交通量計
測装置と並行に、撮像装置による画像から車両のナンバ
ープレートの各文字および各数字を認識し、交差点を通
過する車両を特定する。

【００２２】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）図１は、本発明
による交通量計測装置の実施の形態を示すブロック構成
図である。本実施の形態による交通量計測装置は、２台
の撮像装置（カメラ）１ａ，１ｂからなる撮像部１、画
像入力部２、特徴抽出部３、３次元計測部４、モデルマ
ッチング部５および存在台数計測部６から構成されてい
る。

【００２３】カメラ１ａ，１ｂは焦点距離を同じくする
レンズを有し、同一方向を撮像するために撮像面が同一
平面上に位置するように調整され、光軸が道路の方向に
向けて互いに平行になるように設置されている。

【００２４】図２は、交差点の一部を示す平面図で、横
断歩道ＣＷの手前上方の道路ＲＤの脇に撮像部１を設置
し、道路ＲＤを交差点に向って進入して来る車両ＶＨを
斜め上方から撮像する状態を示している。なお、ＴＳは
信号機である。

【００２５】図３は、撮像部１の設置例を示す平面図
（図ａ）および正面図（ｂ）である。カメラ１ａ，１ｂ
は、道路脇に立設した支柱３１の上方に道路に突出した
状態で取り付けられた横桟３２に、縦並びに固定されて
いる。また、支柱３１の基部付近には、画像入力部２な
どが収納された制御盤３３が取り付けられている。図４
は、撮像部１の他の設置例を示す平面図（図ａ）および
正面図（図ｂ）である。この例ではカメラ１ａ，１ｂは
横桟３２に横並びに固定されている。

【００２６】画像入力部２は、カメラ１ａ，１ｂから得
られるアナログ画像信号をディジタル画像データに変換
し、変換後の画像データを内部の画像メモリに格納す
る。なお、以下の説明では、カメラ１ａの画像を第１画
像、カメラ１ｂの画像を第２画像という。

【００２７】特徴抽出部３は、第１画像および第２画像
毎にラプラシアンフィルタなどのエッジ抽出フィルタを
走査してゼロクロッシング点を抽出する。そして、ゼロ
クロッシング点の座標位置の画素を黒画素、他の画素を
白画素とした２値のエッジ画像を生成し、内部のエッジ
画像メモリに格納する。

【００２８】図５は、第１画像（図ａ）および第２画像
（図ｂ）の一例と、第１画像および第２画像について生
成された第１のエッジ画像（図ｃ）および第２のエッジ
画像（図ｄ）を示す図で、それぞれ車両や車両の影の輪
郭に相当するエッジ成分が抽出されている。図ａ，ｂの
斜線部分は自動車の影である。なお、カメラ１ａ，１ｂ
は縦並びに固定されているものとする。

【００２９】３次元計測部４は、２つのエッジ画像内の
エッジ構成点を対応付ける処理を行い、各エッジ構成点
に対する３次元座標の算出処理を行う。この対応付け処
理の具体例を、図６を参照しながら説明する。

【００３０】まず、３次元計測部４は第１のエッジ画像
Ｅ１（図ａ）から所定のエッジ構成点ｐ（ｘ，ｙu ）を
抽出する。そして、第２のエッジ画像Ｅ２（図ｂ）内で
エッジ構成点ｐのエピボーララインＬ上に位置するエッ
ジ構成点ｑ１，ｑ２，ｑ３，ｑ４，ｑ５をエッジ構成点
ｐの対応候補点として抽出する。

【００３１】次に、第１画像Ｇ１（図ｃ）上にエッジ構
成点ｐと同じ位置の点Ｐを中心とする所定の大きさの窓
Ｗｕを設定する。また、第２画像Ｇ２（図ｄ）上にも対
応候補点ｑ１〜ｑ５と同じ位置の点Ｑ１〜Ｑ５を中心と
する窓Ｗｕと同じ大きさの窓Ｗ１〜Ｗ５を設定する。

【００３２】次いで、窓Ｗｕと窓Ｗ１〜Ｗ５との相違度
Ｃを、

【００３３】

【数１】 を用いて算出する。なお、上式において、ｇu(ｘ，ｙ）
は窓Ｗｕ内の所定の画素の輝度値を表し、ｇv(ｘ，ｙ）
は窓Ｗｖ（ｖ＝１〜５）内の所定の画素の輝度値を表
す。また、ｉ，ｊは各窓の大きさに応じて変動する変数
である。

【００３４】次に、窓Ｗ１〜Ｗ５について求めた窓Ｗｕ
との相違度Ｃを比較し、相違度Ｃが最も小さくなる窓Ｗ
ｖを窓Ｗｕに対応するものとする。そして、その窓Ｗｖ
の中心点Ｑｖと同じ座標上にある第２のエッジ画像Ｅ２
上の点ｑv を、第１のエッジ画像Ｅ１のエッジ構成点ｐ
の対応点と決定する。この例では、窓Ｗ２における相違
度が最も小さくなっており、したがってエッジ構成点ｐ
に対する第２のエッジ画像Ｅ２中での対応点はｑ２であ
るとみなされる。

【００３５】この対応付け処理が両エッジ画像Ｅ１，Ｅ
２内の全てのエッジ構成点について行われると、３次元
計測部４は、各エッジ画像Ｅ１，Ｅ２間の対応するエッ
ジ構成点ｐ，ｑの座標と、カメラ１ａ，１ｂのパラメー
タとを用いて、三角計測の原理をもとに各エッジ構成点
に対応する３次元座標を算出する。

【００３６】図７は、三角計測の原理を示す説明図であ
る。いま、対象物である車両ＶＨの特徴点Ｐ（Ｘ，Ｙ，
Ｚ）が、第１画像Ｇ１および第２画像Ｇ２にそれぞれ物
点像Ｐｕ，Ｐｖとして現れているとする。なお、点Ｕ，
Ｖはカメラ１ａ，１ｂの焦点である。

【００３７】物点像Ｐｕ，Ｐｖに対応する３次元座標
（Ｘ，Ｙ，Ｚ）は、特徴点Ｐの空間位置に相当する。従
って、車両ＶＨの全ての特徴点について前記の方法を実
行すれば、車両ＶＨの立体形状を把握することができ
る。この原理に基づき、次の式から各エッジ構成点に対
応する３次元座標を算出する。

【００３８】

【数２】 なお、Ｂは各カメラの基線長、Ｆは各カメラのレンズの
焦点距離、Ｈは第２のカメラ１ｂの高さ、θはカメラの
俯角である。

【００３９】全てのエッジ構成点に対応する３次元座標
が算出されると、道路の長さ方向に沿って仮想垂直平面
を設定し、算出した３次元座標をこの仮想垂直平面上に
投影する。

【００４０】図８（ａ）は、投影処理の一例を示す図で
ある。図中、Ｘ，Ｙ，Ｚは各３次元座標点を特定するた
めの空間座標軸であり、Ｒで示す仮想垂直平面は道路に
沿う位置においてＺ軸に平行する水平軸ＨＬとＹ軸に平
行する垂直軸ＶＬとにより特定される。仮想垂直平面Ｒ
には、各３次元座標点の高さ（Ｙ座標）と、撮像した画
像の正面から見た場合の奥行き（Ｚ座標）とを反映した
点が投影される。従って、この仮想垂直平面Ｒを正面か
ら見ると、同図（ｂ）に示すように、各エッジ成分を道
路の側方から見た状態が抽出される。

【００４１】次いで、モデルマッチング部５では、図９
に示すように、内部に記憶されている乗用車、トラッ
ク、バスなどの車両の側面形状を表す２次元データのモ
デルＭＤ１，ＭＤ２，ＭＤ３，…によって、仮想垂直平
面Ｒに対して順次走査し、仮想垂直平面Ｒ上に表される
投影点が何を示しているかを判定する。

【００４２】図１０は、図８（ｂ）に示した投影結果に
対して、モデルＭＤ１を用いて比較処理を行った例を示
す。モデルマッチング部５では、仮想垂直平面Ｒの原点
Ｏを初期位置として、モデルＭＤ１を水平方向に走査
し、各走査位置においてモデルＭＤ１に含まれる投影点
の数ｎを計数し、この投影点の数ｎが所定の閾値ＴＨ以
上であったときは、次式からモデルＭＤ１と重なり合う
投影部分の評価値Ｅｈiを算出する。

【００４３】

【数３】 なお、ｈk ，ｖk は仮想垂直平面Ｒ上の点の座標、ｈi
はモデルの左端点の水平座標、ＬＮはモデルの水平軸方
向の長さ、Ｖ（ｈ）は座標ｈ（ｈ＜０＜ＬＮ）における
モデルの高さ表す関数である。

【００４４】一方、モデルに重なる投影点の数ｎが閾値
ＴＨを下回った場合は、その走査位置における評価値に
最大値ＭAXを設定する。全てのモデルによって仮想垂直
平面Ｒ上を走査し、各走査位置における評価値を算出す
る。得られた結果の中から極小の評価値が得られたモデ
ルの車種を投影部分の車種と判定し、さらにその極小の
評価値が得られた時点での座標ｈo をその車両の先頭位
置とする。

【００４５】モデルマッチング部５は、こうして決定し
た各車両の先頭位置の座標ｈo を内部メモリに格納す
る。以下、所定時間毎に同様の処理が実行され、その処
理結果が内部メモリに順次格納される。従って、内部メ
モリには各処理時刻毎に抽出された各車両の先頭位置を
示す各座標ｈo の数値が格納される。

【００４６】存在台数計測部６は、モデルマッチング部
５で決定した各車両の先頭位置の各座標ｈo の数から撮
像部１の撮像領域内に存在する車両の台数を計測し、そ
の計測結果を図示せぬ上位装置（例えば信号制御システ
ムの集中監視装置）に通知する。

【００４７】このように、本実施の形態によれば、従来
の感知器のように過去の一定期間の通過台数ではなく、
今現在の存在台数が計測できるので、時間遅れのない交
通量の計測が行える。

【００４８】（実施の形態２）図１１は、本発明による
交通量計測装置の他の実施の形態を示すブロック構成図
である。同図において、撮像部１から存在台数計測部６
までの構成は前述の実施の形態１と同様である。本実施
の形態では、モデルマッチング部５の出力側に車両追跡
部７を設け、この車両追跡部７の出力側に速度計測部８
および停車時間計測手段としての待ち時間計測部９を設
けた点が新たな構成となっている。

【００４９】車両追跡部７は、モデルマッチング部５で
各処理時刻毎に内部メモリに格納された車両の先頭位置
を表す座標ｈo のデータを取り出し、それぞれ１段階前
の処理時刻におけるいずれかの検出値と対応づけること
によって、車両の時間的な位置変化を判別する。

【００５０】いま、ある処理時刻ｔi においてＪ台の車
両が検出されたものとし、このうちｊ番目（１≦ｊ≦
Ｊ）に検出された車両の先頭位置をｈj(ｔi)としたと
き、車両追跡部７は次の処理時刻ｔi+1 の時点での各検
出結果中、ｈj(ｔi)との差分が所定の閾値以下となるも
のの中から、さらにｈj(ｔi)との距離が最小となる検出
結果を抽出し、これを処理時刻ｔi+1 におけるｊ番目の
車両の先頭位置ｈj+1(ｔi+1)と認識する。

【００５１】図１２は、この対応付け処理に基づき判別
された各車両の位置変化を示すグラフで、図中、×印は
各処理時間毎の検出結果をプロットしたもので、破線で
示す軌跡は対応付けられた検出結果、すなわち各車両の
位置変化を示す。このグラフでは３台の車両の軌跡を示
している。

【００５２】検出ラインＤetは、道路上の所定の水平ラ
インに対応するもので、速度計測部８は、各軌跡がこの
ラインＤetを越えた時点で通過車両のカウント処理を実
行し、この通過直後の検出値およびその直前の数回分の
検出結果をサンプリングし、これらの検出結果を用いて
車両の通過速度を算出する。

【００５３】いま、ｕ番目の軌跡についてＮ個の検出値
をサンプリングし、このうちｎ番目にサンプリングした
検出値の座標を（ｔｕn ，ｈｕn ）とすると、この軌跡
により示される車両の通過速度Ｖｕは、

【００５４】

【数４】 で表される。

【００５５】なお、各車両がスムーズに進行している状
態では、図１２（ａ）に示すような右下がりの軌跡が得
られるが、信号待ちや渋滞などにかかっている場合は、
同図（ｂ）に示すように、各処理時間における検出値が
殆ど変化しない軌跡が得られる。待ち時間計測部９は、
検出値が殆ど変化しない状態の時間から待ち時間を計測
する。

【００５６】（実施の形態３）図１３は、本発明による
交通量計測装置の他の実施の形態を示すブロック構成図
である。本実施の形態による交通量計測装置は、交差点
進入路の異なる２地点に撮像部１Ａ，１Ｂを設け、それ
に伴って撮像部１Ａに対応して画像入力部２Ａ〜存在台
数計測部６Ａを設け、撮像部１Ｂに対応して画像入力部
２Ｂ〜存在台数計測部６Ｂを設ける２系統の構成とし、
さらに存在台数計測部６Ａ，６Ｂの計測結果を合計する
存在台数合計部１０を設けた構成となっている。

【００５７】図１４は、交差点の一部を示す平面図で、
撮像部１Ａを交差点からやや離れた道路ＲＤの脇の地点
に設置し、撮像部１Ｂを交差点の近くの道路ＲＤの脇の
地点に設置した様子を示している。

【００５８】各系統の動作は前述の図１に示す実施の形
態と同様であるので詳細説明は省略するが、本実施の形
態によれば、前述の実施の形態と同様に過去の一定期間
の通過台数ではなく、今現在の存在台数が計測できるの
で、時間遅れのない交通量の計測が行え、加えて複数の
地点で計測するので、交差点に向って進入して来る車両
を幅広い範囲で計測することができる。

【００５９】（実施の形態４）図１５は、本発明による
交通量計測装置の他の実施の形態を示すブロック構成図
である。本実施の形態による交通量計測装置は、図１３
に示す実施の形態の構成において、モデルマッチング部
５Ａ，５Ｂの出力側に車両追跡部７Ａ，７Ｂを設け、こ
の車両追跡部７Ａ，７Ｂの出力側に地点間追跡部１１お
よび待ち時間計測部９をそれらの順に直列に設けた点が
新たな構成となっている。

【００６０】地点間追跡部１１は、各系統の車両追跡部
７Ａ，７Ｂで行った追跡処理を対応付けることで、複数
の撮像部１Ａ，１Ｂに渡る追跡処理を行い、より広い範
囲の渋滞に対して、待ち時間計測部９での計測を可能と
する。

【００６１】（実施の形態５）図１６は、本発明による
信号機制御装置の実施の形態を示すブロック構成図であ
る。本実施の形態による信号機制御装置は、四差路の交
差点の各進入路に撮像部１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄを設
け、それに伴い撮像部１Ａに対応して画像入力部２Ａ〜
存在台数計測部６Ａを設け、撮像部１Ｂに対応して画像
入力部２Ｂ〜存在台数計測部６Ｂを設け、撮像部１Ｃに
対応して画像入力部２Ｃ〜存在台数計測部６Ｃを設け、
撮像部１Ｄに対応して画像入力部２Ｄ〜存在台数計測部
６Ｄを設けた４系統の構成とし、さらに存在台数計測部
６Ａ〜６Ｄの計測結果によって信号機を制御する信号制
御部１２を設けた構成となっている。

【００６２】図１７は、四差路の交差点を示す平面図
で、交差点に進入する４本の道路ＲＤａ〜ＲＤｄに対し
て撮像部１Ａ〜１Ｄを設置し、各道路ＲＤａ〜ＲＤｄを
交差点に向って進入して来る車両ＶＨを４地点から撮像
する様子を示している。

【００６３】各系統の動作は前述の図１に示す実施の形
態と同様であるので詳細説明は省略するが、本実施の形
態によれば、各系統の存在台数を信号制御部１２で比較
し、それによって信号機ＴＳａ〜ＴＳｄの青信号または
赤信号の点灯時間を制御することができる。

【００６４】図１８は、信号制御部１２による信号機Ｔ
Ｓａ〜ＴＳｄの制御動作を示すフローチャート図であ
る。

【００６５】まず、第１系統の存在台数計測部６Ａの計
測値Ｄａと、その反対車線である第２系統の存在台数計
測部６Ｂの計測値Ｄｂとを比較し、大きい方の値を最大
存在台数Ｄ１とする。また、交差する道路の第３系統の
存在台数計測部６Ｃの計測値Ｄｃと、その反対車線であ
る第４系統の存在台数計測部６Ｄの計測値Ｄｄとを比較
し、大きい方の値を最大存在台数Ｄ２とする（ステップ
Ｓ１１）。

【００６６】そして、最大存在台数Ｄ１，Ｄ２を比較し
（ステップＳ１２）、最大存在台数Ｄ１の方が最大存在
台数Ｄ２よりも大きければ、信号機ＴＳａ，ＴＳｂの青
信号時間Ｔabをより長く設定し、信号機ＴＳｃ，ＴＳｄ
の青信号時間Ｔcdをより短く設定する（ステップＳ１
３）。

【００６７】これに対し、最大存在台数Ｄ２の方が最大
存在台数Ｄ１よりも大きければ、信号機ＴＳｃ，ＴＳｄ
の青信号時間Ｔcdをより長く設定し、信号機ＴＳａ，Ｔ
Ｓｂの青信号時間Ｔabをより短く設定する（ステップＳ
１４）。こうして存在台数の多い道路側の信号機の青信
号時間を長くすることによって、交差点の道路交通を円
滑に制御することができる。

【００６８】（実施の形態６）図１９は、本発明による
信号機制御装置の他の実施の形態を示すブロック構成図
である。本実施の形態による信号機制御装置は、四差路
の交差点の各進入路に撮像部１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄを
設け、撮像部１Ａに対応して画像入力部２Ａ〜モデルマ
ッチング部５Ａ，車両追跡部７Ａ，待ち時間計測部９Ａ
をそれらの順に設け、他の系統も撮像部１Ｂに対応して
画像入力部２Ｂ〜待ち時間計測部９Ｂを設け、撮像部１
Ｃに対応して画像入力部２Ｃ〜待ち時間計測部９Ｃを設
け、撮像部１Ｄに対応して画像入力部２Ｄ〜待ち時間計
測部９Ｄを設けた４系統の構成とし、さらに待ち時間計
測部９Ａ〜９Ｄの計測結果によって信号機を制御する信
号制御部１２を設けた構成となっている。

【００６９】各系統の動作は前述の図１１に示す実施の
形態と同様であるので詳細説明は省略するが、本実施の
形態によれば、各系統の待ち時間を信号制御部１２で比
較し、それによって信号機ＴＳａ〜ＴＳｄの青信号また
は赤信号の点灯時間を制御することができる。

【００７０】図２０は、信号制御部１２による信号機Ｔ
Ｓａ〜ＴＳｄの制御動作を示すフローチャート図であ
る。

【００７１】まず、第１系統の待ち時間計測部９Ａの計
測値Ｗａと、その反対車線である第２系統の待ち時間計
測部９Ｂの計測値Ｗｂとを比較し、大きい方の値を最大
待ち時間Ｗ１とする。同様にして、交差する道路の第３
系統の待ち時間計測部９Ｃの計測値Ｗｃと、その反対車
線である第４系統の待ち時間計測部９Ｄの計測値Ｗｄと
を比較し、大きい方の値を最大待ち時間Ｗ２とする（ス
テップＳ２１）。

【００７２】次いで、最大待ち時間Ｗ１，Ｗ２を比較し
（ステップＳ２２）、最大待ち時間Ｗ１の方が最大待ち
時間Ｗ２よりも大きければ、信号機ＴＳａ，ＴＳｂの青
信号時間Ｔabをより長く設定し、信号機ＴＳｃ，ＴＳｄ
の青信号時間Ｔcdをより短く設定する（ステップＳ２
３）。

【００７３】これに対し、最大待ち時間Ｗ２の方が最大
待ち時間Ｗ１よりも大きければ、信号機ＴＳｃ，ＴＳｄ
の青信号時間Ｔcdをより長く設定し、信号機ＴＳａ，Ｔ
Ｓｂの青信号時間Ｔabをより短く設定する（ステップＳ
２４）。こうして最大待ち時間の大きい道路側の信号機
の青信号時間を長くすることによって、交差点の道路交
通を円滑に制御することができる。

【００７４】（実施の形態７）図２１は、本発明による
信号制御装置の他の実施の形態を示すブロック構成図で
ある。本実施の形態による信号制御装置は、前述した図
１９に示す実施の形態の構成において、待ち時間計測部
９Ａ〜９Ｄに代えて待ち時間総和計測部１３Ａ〜１３Ｄ
を設けた点を除いては前述した実施の形態と同一の構成
を有している。待ち時間総和計測部１３Ａ〜１３Ｄは、
自己の系内で認識した全車両の待ち時間を計測し、さら
にその合計値を算出するものである。

【００７５】図２２は、信号制御部１２による信号機Ｔ
Ｓａ〜ＴＳｄの制御動作を示すフローチャート図であ
る。

【００７６】まず、第１系統の待ち時間総和計測部１３
Ａの計測値Ｓａと、その反対車線である第２系統の待ち
時間総和計測部１３Ｂの計測値Ｓｂとを比較し、大きい
方の値を最大待ち時間総和Ｓ１とする。同様にして、交
差する道路の第３系統の待ち時間総和計測部１３Ｃの計
測値Ｓｃと、その反対車線である第４系統の待ち時間総
和計測部１３Ｄの計測値Ｓｄとを比較し、大きい方の値
を最大待ち時間総和Ｓ２とする（ステップＳ３１）。

【００７７】次いで、最大待ち時間総和Ｓ１，Ｓ２を比
較し（ステップＳ３２）、最大待ち時間総和Ｓ１の方が
最大待ち時間総和Ｓ２よりも大きければ、信号機ＴＳ
ａ，ＴＳｂの青信号時間Ｔabをより長く設定し、信号機
ＴＳｃ，ＴＳｄの青信号時間Ｔcdをより短く設定する
（ステップＳ３３）。

【００７８】これに対し、最大待ち時間総和Ｓ２の方が
最大待ち時間総和Ｓ１よりも大きければ、信号機ＴＳ
ｃ，ＴＳｄの青信号時間Ｔcdをより長く設定し、信号機
ＴＳａ，ＴＳｂの青信号時間Ｔabをより短く設定する
（ステップＳ３４）。こうして待ち時間の総和が大きい
道路側の信号機の青信号時間を長くすることによって、
交差点の道路交通を円滑に制御することができる。

【００７９】（実施の形態８）図２３は、本発明による
交通量計測装置の他の実施の形態８を示すブロック構成
図である。同図において、撮像部１から存在台数計測部
６までの構成は前述の実施の形態１と同様であり、画像
入力部２の出力側にプレート抽出部２１を設け、このプ
レート抽出部２１の出力側に文字切出し部２２および文
字認識部２３を直列に設けた点が新たな構成となってい
る。

【００８０】この構成において、プレート抽出部２１は
カメラ１ａ，１ｂのいずれか一方の画像から車両のナン
バープレートを抽出する。文字切出し部２２はプレート
抽出部２１で抽出したナンバープレートの中から各文字
および各数字を切り出す。文字認識部２３は切出した各
文字および各数字毎にモデル画像とのパターンマッチン
グを行い、その車両のナンバーを認識する。

【００８１】本実施の形態によれば、交差点を通過する
車両のナンバープレートを認識することで車両を特定で
きるので、隣接する交差点での車両特定結果と照合する
ことにより交差点間の移動時間や交差点の方向別交通量
など計測が可能となる。

【００８２】（他の実施の形態）前述の実施の形態で
は、撮像部１のカメラ１ａ，１ｂを信号機ＴＳと別の支
柱に設置するようにしたが、図２４に示すように、撮像
部１を信号機ＴＳと同じ支柱に設置したり（図ａ）、撮
像部１と信号機ＴＳとを一体的に構成するようにしても
よい（図ｂ）。このように構成すれば、撮像部専用の支
柱３１が不要となるため、設置コストを大幅に低減する
ことができる。

【００８３】

【発明の効果】請求項１の発明では、２台以上の撮像装
置による画像から特徴部分を抽出し、画像間の特徴部分
の対応関係から各特徴部分の３次元座標を抽出し、この
抽出した３次元座標を仮想垂直平面上に投影することで
車両の形状を抽出する。この投影結果と車両のモデルデ
ータとを比較することで車両の車種および位置を把握
し、台数を計測する。こうすることで車両の存在台数が
リアルタイムで計測でき、時間遅れのない交通量の計測
を行うことができる。

【００８４】請求項２，３の各発明では、２台以上の撮
像装置による画像を所定の時間毎に取り込み、上記と同
様にして車両の車種および位置を把握し、車両の位置変
化から車両の速度および信号待ち時間を計測する。こう
することで車両の速度および信号待ち時間がリアルタイ
ムで計測でき、時間遅れのない交通量の計測を行うこと
ができる。

【００８５】請求項４の発明では、道路上の異なる位置
に複数系統の交通量計測装置を設置し、各系統毎に台数
を計測し、その合計台数を計測する。こうすることで走
行する車両の存在台数を幅広い範囲でリアルタイムで計
測でき、時間遅れのない交通量の計測を行うことができ
る。

【００８６】請求項５の発明では、道路上の異なる位置
に複数系統の交通量計測装置を設置し、各系統毎に計測
した車両の位置変化から全系統に渡る車両の信号待ち時
間を計測する。こうすることで広い範囲の渋滞に対して
待ち時間の計測を行うことができる。

【００８７】請求項６の発明では、交差点の異なる位置
に複数系統の交通量計測装置を設置し、各系統毎に計測
した存在台数を比較し、存在台数が多い方の道路の青信
号の点灯時間が長くなるように信号機を制御する。こう
することで交差点の道路交通を円滑に制御することがで
きる。

【００８８】請求項７，８の各発明では、交通量計測装
置を交差点の異なる位置に複数系統設置し、各系毎に計
測した信号待ち時間を比較し、待ち時間の長い方の道路
の青信号の点灯時間が長くなるように信号機を制御す
る。こうすることで交差点の道路交通を円滑に制御する
ことができる。

【００８９】請求項９の発明では、交通量計測装置と並
行に、撮像装置による画像から車両のナンバープレート
の各文字および各数字を認識し、交差点を通過する車両
を特定することで隣接する交差点での車両特定結果と照
合し、交差点間の移動時間や交差点の方向別交通量など
の計測が行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の交通量計測装置の実施の形態を示すブ
ロック構成図である。

【図２】交差点の一部を示す平面図で、道路脇に設置し
た撮像部によって進入する車両を斜め上方から撮像する
様子を示す説明図である。

【図３】撮像部の設置例を示す平面図（図ａ）および正
面図（ｂ）である。

【図４】撮像部の他の設置例を示す平面図（図ａ）およ
び正面図（ｂ）である。

【図５】撮像部の各カメラからの入力画像およびそのエ
ッジ画像の抽出例を示す説明図である。

【図６】対応付け処理の方法を示す説明図である。

【図７】三角測量の原理を示す説明図である。

【図８】３次元座標の投影方法と（図ａ）、その仮想垂
直平面への投影結果を例示する説明図である。

【図９】側面形状モデルを示す説明図である。

【図１０】仮想垂直平面への投影結果と側面形状モデル
との比較判別処理結果を示す説明図である。

【図１１】本発明の交通量計測装置の他の実施の形態を
示すブロック構成図である。

【図１２】各処理時点での車両位置の検出値を対応付け
た結果を示す説明図である。

【図１３】本発明の交通量計測装置の他の実施の形態を
示すブロック構成図である。

【図１４】交差点の一部を示す平面図で、道路脇の異な
る２地点に設置した撮像部によって進入する車両を斜め
上方から撮像する様子を示す説明図である。

【図１５】本発明の交通量計測装置の他の実施の形態を
示すブロック構成図である。

【図１６】本発明の信号機制御装置の実施の形態を示す
ブロック構成図である。

【図１７】四差路の交差点を示す平面図で、４地点に設
置した撮像部によって各道路を進入する車両を斜め上方
から撮像する様子を示す説明図である。

【図１８】信号制御部による信号機の制御動作を示すフ
ローチャート図である。

【図１９】本発明の信号機制御装置の他の実施の形態を
示すブロック構成図である。

【図２０】信号制御部による信号機の制御動作を示すフ
ローチャート図である。

【図２１】本発明の信号機制御装置の他の実施の形態を
示すブロック構成図である。

【図２２】信号制御部による信号機の制御動作を示すフ
ローチャート図である。

【図２３】本発明の交通量計測装置の他の実施の形態を
示すブロック構成図である。

【図２４】カメラと信号機とを同じ支柱に設置した例を
示す構成図（図ａ）および撮像部と信号機とを一体的に
構成するようにした例を示す構成図（図ｂ）である。

【符号の説明】

１，１Ａ〜１Ｄ 撮像部 １ａ，１ｂ カメラ ２，２Ａ〜２Ｄ 画像入力部 ３，３Ａ〜３Ｄ 特徴抽出部 ４，４Ａ〜４Ｄ ３次元計測部 ５，５Ａ〜５Ｄ モデルマッチング部 ６，６Ａ〜６Ｄ 存在台数計測部 ７，７Ａ〜７Ｄ 車両追跡部 ８ 速度計測部 ９ 待ち時間計測部 １０ 存在台数合計部 １１ 地点間追跡部 １２ 信号制御部 １３Ａ〜１３Ｄ 待ち時間総和計測部 ２１ プレート抽出部 ２２ 文字切出し部 ２３ 文字認識部 ３１ 支柱 ３２ 横桟 ３３ 制御盤 ＣＷ，ＣＷａ〜ＣＷｄ 横断歩道 ＭＶ 自動車 ＲＤ，ＲＤａ〜ＲＤｄ 道路 ＴＳ，ＴＳａ〜ＴＳｄ 信号機

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 7/18 Ｇ０６Ｆ 15/62 ４１５

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 道路上の同一方向を撮像する複数台の撮
   像装置を備えた撮像手段と、 前記撮像手段から得られた画像信号を入力する画像入力
   手段と、 前記画像信号から道路上を走行する車両の特徴を抽出す
   る特徴抽出手段と、 前記抽出した特徴の対応付けを行って３次元計測を行う
   ３次元計測手段と、 予め登録した車両モデルとの照合を行うモデルマッチン
   グ手段と、 前記照合結果から車両の台数を判定する存在台数計測手
   段と、を備えることを特徴とする交通量計測装置。
2. 【請求項２】 道路上の同一方向を撮像する複数台の撮
   像装置を備えた撮像手段と、 前記撮像手段から得られた画像信号を入力する画像入力
   手段と、 前記画像信号から道路上を走行する車両の特徴を抽出す
   る特徴抽出手段と、 抽出した特徴の対応付けを行って３次元計測を行う３次
   元計測手段と、 予め登録した車両モデルとの照合を行うモデルマッチン
   グ手段と、 前記モデルマッチング手段における照合結果から前記車
   両を追跡する車両追跡手段と、 前記追跡結果から前記車両の速度を計測する速度計測手
   段と、を備えることを特徴とする交通量計測装置。
3. 【請求項３】 道路上の同一方向を撮像する複数台の撮
   像装置を備えた撮像手段と、 前記撮像手段から得られた画像信号を入力する画像入力
   手段と、 前記画像信号から道路上を走行する車両の特徴を抽出す
   る特徴抽出手段と、 抽出した特徴の対応付けを行って３次元計測を行う３次
   元計測手段と、 予め登録した車両モデルとの照合を行うモデルマッチン
   グ手段と、 前記モデルマッチング手段における照合結果から前記車
   両を追跡する車両追跡手段と、 前記追跡結果から前記車両の停車時間を計測する停車時
   間計測手段と、を備えることを特徴とする交通量計測装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の交通量計測装置を道路上
   の異なる位置に複数系統設置し、各系の存在台数計測手
   段の計測値を合計する存在台数合計手段を備えることを
   特徴とする交通量計測装置。
5. 【請求項５】 請求項１記載の交通量計測装置を道路上
   の異なる位置に複数系統設置し、各系毎に各系のモデル
   マッチング手段における照合結果から車両を追跡する車
   両追跡手段を設置し、 前記各系の車両追跡手段の追跡結果から複数地点間で車
   両を追跡する地点間追跡手段と、 前記地点間追跡手段の追跡結果から前記車両の信号待ち
   時間を計測する待ち時間計測手段と、を備えることを特
   徴とする交通量計測装置。
6. 【請求項６】 請求項１記載の交通量計測装置を交差点
   の異なる位置に複数系統設置し、各系の存在台数計測手
   段の計測値から前記交差点に設置した信号機の点灯時間
   を制御する信号制御手段を備えることを特徴とする信号
   機制御装置。
7. 【請求項７】 請求項３記載の交通量計測装置を交差点
   の異なる位置に複数系統設置し、各系の待ち時間計測手
   段の計測値から前記交差点に設置した信号機の点灯時間
   を制御する信号制御手段を備えることを特徴とする信号
   機制御装置。
8. 【請求項８】 前記各系統の待ち時間計測手段は、自系
   統内の全車両の待ち時間を計測して合計し、前記信号制
   御手段は前記各系の待ち時間計測手段の合計値から前記
   信号機の点灯時間を制御することを特徴とする請求項７
   記載の信号機制御装置。
9. 【請求項９】 道路上の同一方向を撮像する複数台の撮
   像装置を備えた撮像手段と、 前記撮像手段から得られた画像信号を入力する画像入力
   手段と、 前記画像信号から道路上を走行する車両のナンバープレ
   ートを抽出するプレート抽出手段と、 抽出したナンバープレートの中から各文字および各数字
   を切り出す文字切出し手段と、 切出した各文字および各数字を認識する文字認識手段
   と、を備えることを特徴とする交通量計測装置。