JPH10269492A - 車両監視装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一方通行路の逆走車両を自動的に検出し、事
故の未然防止や事故発生後の速やかな対処を可能とする
車両監視装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 一方通行路に設置された複数台の車両感
知器と、複数台の車両感知器の出力から走行車両の進行
方向を判定する車両進行方向判定手段と、車両進行方向
判定手段の判定結果から走行車両が一方通行路を逆方向
に走行しているか否かを判定する逆走車両判定手段とを
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、一方通行路を逆走
する異常走行車両を監視するための車両監視装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の車両監視装置としては、道路上の
車両を観測してその観測結果の時間的な推移により、車
両の通過台数、車両速度、車種等のデータを計測する装
置が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、自動車等の
運転者が高速道路や専用道路等の一方通行路を、出口に
ある進入禁止の標識を見逃すなどして入口と間違えて逆
走することがある。これに対して一方通行路を通常に走
行している車両の運転者は、当然のことながら対向車は
来ないものとして運転しているので、急に対向車が現れ
ても対処することができず、正面衝突などの大事故に結
び付くおそれがある。従来の車両監視装置では、車両の
通過台数や車両速度を監視することはできても、一方通
行路を逆走する車両を監視することはできなかった。

【０００４】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、大事故を引き起こす危険性が
高い一方通行路の逆走車両を自動的に検出し、事故の未
然防止や事故発生後の速やかな対処を可能とする車両監
視装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
発明は、一方通行路に設置された複数台の車両感知器
と、複数台の車両感知器の出力から走行車両の進行方向
を判定する車両進行方向判定手段と、車両進行方向判定
手段の判定結果から走行車両が一方通行路を逆方向に走
行しているか否かを判定する逆走車両判定手段とを備え
る。

【０００６】本発明の請求項２記載の発明は、一方通行
路を走行する車両を撮像する画像入力部と、画像入力部
で撮像した画像から車両候補を抽出する車両候補領域抽
出手段と、抽出した車両候補を追尾して車両の進行方向
を判定する車両進行方向判定手段と、車両進行方向判定
手段の判定結果から車両が一方通行路を逆方向に走行し
ているか否かを判定する逆走車両判定手段とを備える。

【０００７】本発明の請求項３記載の発明は、請求項２
記載の発明において、車両候補領域抽出手段は、一方通
行路の背景画像を記憶する背景画像記憶手段と、画像入
力部で撮像した画像と背景画像との差分を取る背景差分
手段と、背景差分手段で得た差分画像を所定の閾値で２
値化する２値化手段と、２値化手段で得られた２値化画
像から車両候補を抽出する背景差分車両抽出手段とから
なる。

【０００８】本発明の請求項４記載の発明は、請求項２
記載の発明において、車両進行方向判定手段は、車両候
補領域抽出手段で抽出した車両候補から所定の特徴点を
抽出する特徴点抽出手段と、１画面前の車両候補から抽
出した特徴点を記憶する前車両候補特徴点記憶手段と、
特徴点抽出手段からの特徴点および前車両候補特徴点記
憶手段からの特徴点を比較してその変位を計測する特徴
点変位算出手段とからなる。

【０００９】本発明の請求項５記載の発明は、請求項２
記載の発明において、車両進行方向判定手段は、車両候
補領域抽出手段で抽出した車両候補画像から所定の特徴
点を抽出する特徴点抽出手段と、１画面前の入力画像を
記憶する前入力画像記憶手段と、特徴点を１画面前の入
力画像に対応付ける画像間対応付け手段と、特徴点と対
応付けされた対応点との変位を計測する特徴点変位算出
手段とからなる。

【００１０】本発明の請求項６記載の発明は、請求項２
記載の発明において、前記車両候補領域抽出手段は、画
像入力部で撮像した画像と一方通行路の背景画像との間
の背景差分画像から車両候補を抽出する手段と、画像入
力部で撮像した画像と１画面前の画像との間のフレーム
差分画像から車両候補を抽出する手段とからなり、車両
進行方向判定手段は、背景差分画像から抽出された車両
候補から特徴点を抽出する特徴点抽出手段と、この特徴
点を基準として形成したウィンド内の前記フレーム差分
画像の面積を計測するウィンド内面積計測手段と、この
計測した面積が所定の閾値以下か否か判定する閾値判定
手段とからなる。

【００１１】本発明の請求項７記載の発明は、請求項２
記載の発明において、一方通行路を走行する車両を撮像
する画像入力部と、前記画像入力部で撮像した画像から
走行車両のライトを抽出するライト候補抽出手段と、抽
出したライト候補から前記走行車両が前記一方通行路を
逆方向に走行しているか否かを判定する逆走車両判定手
段とを備える。

【００１２】本発明の請求項８記載の発明は、請求項２
記載の発明において、請求項１〜７いずれか記載の発明
において、前記逆走車両判定手段で逆方向に走行する車
両を判定した場合は、前記一方通行路を逆走する車両に
対して警告を発する逆走車両向け通報装置を有する。

【００１３】本発明の請求項９記載の発明は、請求項２
記載の発明において、請求項１〜７いずれか記載の発明
において、逆走車両判定手段で逆方向に走行する車両を
判定した場合は、一方通行路を通常に走行する車両に対
して警告を発する通常走行車両向け通報装置を有する。

【００１４】本発明の請求項１０記載の発明は、請求項
２記載の発明において、請求項１〜７いずれか記載の発
明において、前記逆走車両判定手段で逆方向に走行する
車両を判定した場合は、前記一方通行路を管理する道路
管理者に対して前記一方通行路を逆走する車両が存在す
ることを通報する道路管理者向け通報装置を有する。

【００１５】本発明によれば、一方通行路等を逆走する
異常車両をリアルタイムで自動的に検出することができ
る。そして、その検出結果をもとに、逆走車両の運転者
に対しては逆走である旨の警告を行い、通常車両の運転
者に対しては逆走車両が存在する旨の警告を行うことで
正面衝突などの重大事故を未然に防止することができ
る。

【００１６】また、逆走する異常車両の検出結果は道路
管理事務所にも通知されるので、道路管理者は、遠隔地
に居ながらリアルタイムで異常車両の存在を認識するこ
とができ、事故が発生した場合の緊急対策を素早く取り
行なうことができる。

【００１７】さらに、道路管理者は広域監視カメラで撮
像した画像を取り込み、現場の状況をテレビ画面で視認
することができるので、事故が発生した場合の緊急対策
を素早く取り行うことができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】

（第１の実施の形態）図１は、本発明による車両監視装
置の第１の実施の形態を示すブロック図である。本実施
の形態は、少なくとも２台の車両感知器１ａ，１ｂが車
長未満の間隔で一方通行路に車両の進行方向に平行に設
置されている。車両感知器１ａ，１ｂとしては、すでに
公知の超音波式、ループコイル式、光式等の車両感知器
を用いている。

【００１９】車両感知器１ａ，１ｂの出力Ａ，Ｂは車両
進行方向判定部２に入力される。車両進行方向判定部２
は２つの出力Ａ，Ｂの時間差から通過車両の進行方向を
判定する。図２は、車両感知器１ａ，１ｂの出力Ａ，Ｂ
を示す波形図で、車両感知器１ａの出力Ａが車両感知器
１ｂの出力Ｂより時間差Ｄだけ早く走行車両を感知して
いる状況を示している。従って、走行車両は車両感知器
１ａから車両感知器１ｂに向かって走行していることに
なる。

【００２０】車両進行方向判定部２の判定結果は逆走車
両判定部３に入力される。逆走車両判定部３は走行車両
が逆走しているか否かを判定し、逆走していると判定し
た場合は、道路上に設置されている逆走車両向け通報装
置４および通常車両向け通報装置５に対して警告等を発
するように指示する。

【００２１】これを受けて逆走車両向け通報装置４は逆
走車両の運転者に逆走である旨の警告を表示盤に表示し
たり、ＶＩＣＳ（道路交通情報通信システム）などの通
信装置を用いて音声で警告したりする。また、通常車両
向け通報装置５は通常車両の運転者に逆走車が存在する
旨の警告を表示盤に表示したり、ＶＩＣＳなどの通信装
置を用いて音声で警告したりする。

【００２２】さらに、逆走車両判定部３で逆走車両を判
定した場合は、道路管理事務所等に設置された道路管理
者向け通報装置６に逆走車両の存在を通知する。そし
て、該当する道路に設置した広域監視カメラ７で撮像し
た画像を取り込み、通報装置６のテレビ画面に表示す
る。また、道路管理者は遠隔操作によって広域監視カメ
ラ７を制御し、必要とする画像を捉えるようにする。

【００２３】これによって道路管理者は遠隔地に居なが
ら逆走車両の存在を速やかに認識することができ、事故
が発生した場合の緊急対策等を素早く取り行なうことが
できる。また、広域監視カメラ７からの画像情報によっ
て車両感知器等のシステムが正常に動作しているか否か
を確認することができる。

【００２４】（第２の実施の形態）図３は、本発明によ
る車両監視装置の第２の実施の形態を示すブロック図で
ある。本実施の形態では、ディジタル画像処理技術を用
いて走行車両の抽出および進行方向の判定等を行い、逆
走車両の有無を検出する。

【００２５】同図において、画像入力部１１は道路を俯
瞰する位置に設置されたビデオカメラなどの撮像装置
で、その出力である映像信号はディジタル画像信号とし
て車両候補領域抽出部１２に入力される。車両候補領域
抽出部１２は背景差分部１２ａで入力画像と背景画像記
憶部１２ｂに記憶されている背景画像との差分を取り、
その差分画像を２値化部１２ｃで２値化処理する。得ら
れた２値化画像は背景差分車両抽出部１２ｄに入力さ
れ、車両候補が抽出される。

【００２６】図４は、車両候補領域抽出部１２の動作説
明図で、入力画像（図ａ）と背景画像（図ｂ）との差分
を取ることで、走行車両の画像（図ｃ）のみを取り出
す。そして、それを所定の閾値によって２値化処理し、
走行車両のシルエット画像（図ｄ）を得る。そして、こ
の画像を背景差分車両候補画像ＢＰとし、この画像を含
む領域を車両候補抽出領域（図ｄに破線で示す範囲）と
する。

【００２７】こうして車両候補領域抽出部１２で抽出さ
れた車両候補は、車両進行方向判定部１３に入力され
る。車両進行方向判定部１３では、特徴点抽出部１３ａ
で車両候補の現時刻ｔにおける特徴点ａ(t) ，ｂ(t) を
抽出する。特徴点ａ(t) としては車両候補画像の最上部
の座標とし、特徴点ｂ(t) としては車両候補画像の最下
部の座標とする。

【００２８】また、１画面前の車両候補画像の特徴点ａ
(t-1) 、ｂ(t-1) を前車両候補特徴点記憶部１３ｂから
読み出し、各特徴点の変位（ａ(t) −ａ(t-1) ），（ｂ
(t)−ｂ(t-1) ）を特徴点変位算出部１３ｃで求める。

【００２９】図５は、背景差分車両候補画像ＢＰの特徴
点を示す図で、図（ａ）は現時刻ｔにおける車両候補画
像ＢＰ(t) の特徴点ａ(t) ，ｂ(t) を示し、図（ｂ）は
１画面前の時刻ｔ−１における車両候補画像ＢＰ(t-1)
の特徴点ａ(t-1) ，ｂ(t-1)を示している。

【００３０】こうして車両進行方向判定部１３で求めら
れた各特徴点の変位は、逆走車両判定部１４に入力され
る。逆走車両判定部１４では、特徴点の変位から走行車
両が画面上で上から下に走行しているのか、下から上に
走行しているのか判断し、下から上に走行しているなら
ば通常車両、それと逆に走行しているならば逆走車両と
判定する。

【００３１】この判定結果は出力部１５に送られる。出
力部１５では、前述の実施の形態と同様に、逆走車両向
け通報装置４、通常車両向け通報装置５、道路管理者向
け通報装置６に対して警告等を発するように指示する。

【００３２】（第３の実施の形態）図６は、本発明の第
３の実施の形態を示すブロック図で、車両進行方向判定
部１３の構成が前述の第２の実施の形態と異なる点を除
いては、前述の第２の実施の形態と同一の構成を有して
いる。

【００３３】本実施の形態では、特徴点抽出部１３ａで
車両候補画像ＢＰt の現時刻ｔの特徴点ａ(t) ，ｂ(t)
を抽出する。また、１画面前の入力画像を前入力画像記
憶部１３ｄから読み出し、画像間対応付け部１３ｅで特
徴点ａ(t) ，ｂ(t) に対応する前入力画像の対応点を求
める。そして、特徴点と対応点とを用いて特徴点変位算
出部１３ｃで走行車両の進行方向を判定する。

【００３４】（第４の実施の形態）図７は、本発明によ
る車両監視装置の第４の実施の形態を示すブロック図で
ある。本実施の形態では、前述の第２の実施の形態にお
いて、車両候補領域抽出部１２の構成が、背景差分によ
り車両候補を抽出する構成と、フレーム差分により車両
候補を抽出する構成とを併設した構成となっている。

【００３５】すなわち背景差分部１２ａ、背景画像記憶
部１２ｂ、２値化部１２ｃおよび背景差分車両抽出部１
２ｄによって背景差分により車両候補を抽出し、フレー
ム差分部１２ｅ、前画像記憶部１２ｆ、２値化部１２ｇ
およびフレーム差分車両抽出部１２ｈによってフレーム
差分により車両候補を抽出する構成となっている。

【００３６】また、車両進行方向判定部１３は、背景差
分により得られた車両候補画像の特徴点を抽出する特徴
点抽出部１３ａと、フレーム差分により得られた画像中
の所定位置のウィンドウ内の面積を計測するウィンドウ
内面積計測部１３ｄと、計測したウィンドウ内の面積が
所定の閾値以上か否かを判定する閾値判定部１３ｅとか
ら成っている。

【００３７】図８は、車両進行方向判定部１３の動作説
明図で、背景差分により得られた背景差分車両候補画像
ＢＰの最上部の座標を、特徴点抽出部１３ａで特徴点ａ
として抽出する（図ａ）。また、フレーム差分により得
られたフレーム差分車両候補画像ＦＰ（図ｂ）に対し、
特徴点ａの上に設定したウィンドウＷａ内における車両
候補画像ＦＰの面積を、ウィンドウ内面積計測部１３ｄ
で計測する（図ｃ）。そして、閾値判定部１３ｅでウィ
ンドウＷａ内における車両候補画像ＦＰの面積が所定の
閾値以上か否か判定する。

【００３８】逆走車両判定部１４は、この判定結果をう
けて面積が閾値以上であれば車両は画面の上から下に進
行していると判定し、面積が閾値より小さければ車両は
画面の下から上に進行していると判定する。

【００３９】この実施の形態では、画面の上から下に進
行している車両を逆走車両としているので、そのような
判定が出た場合は、出力部１５は前述の実施の形態と同
様に、逆走車両向け通報装置４、通常車両向け通報装置
５および道路管理者向け通報装置６に対して警告等を発
するように指示する。

【００４０】図９は、車両進行方向判定部１３の他の動
作を説明する動作説明図である。この例の場合は、背景
差分車両候補画像ＢＰの最上部および最下部の座標を、
特徴点抽出部１３ａで特徴点ａ，ｂとして抽出する（図
ａ）。また、フレーム差分車両候補画像ＦＰ（図ｂ）に
対して、特徴点ａの上にウィンドウＷａを設定し、特徴
点ｂの下にウィンドウＷｂを設定する（図ｃ）。

【００４１】そして、各ウィンドウＷａ，Ｗｂ内におけ
る車両候補画像ＦＰの面積を、ウィンドウ内面積計測部
１３ｄで計測し、両面積を比較した結果から車両の進行
方向を判定する。

【００４２】（第５の実施の形態）図１０は、本発明に
よる車両監視装置の第５の実施の形態を示すブロック図
である。本実施の形態は、一方通行のトンネル内などに
設置する車両監視装置であり、走行車両のヘッドライト
やテールライトから走行車両が通常走行か逆走走行かを
判定するものである。

【００４３】同図において、画像入力部１１で撮像した
映像信号はディジタル画像信号としてライト候補抽出部
２２に入力される。ライト候補抽出部２２では、背景差
分部２２ａで入力画像と背景画像記憶部２２ｂに記憶さ
れている背景画像との差分を取り、その差分画像を２値
化部２２ｃで２値化処理する。このときの２値化閾値は
ライトの光量のみを抽出できる値に設定する。

【００４４】図１１は、ライト候補抽出部２２の動作説
明図で、入力画像（図ａ）と背景画像との差分を取って
走行車両のみの画像（図ｂ）を取り出し、所定の閾値で
２値化処理することでライト候補画像を含む領域をライ
ト候補抽出領域（図ｃに破線で示す範囲）として抽出す
る。

【００４５】こうしてライト候補抽出部２２で抽出され
たライト候補画像は、逆走車両判定部１４に送られ、通
常車両か逆走車両かが判定される。この判定は、ライト
の輝度や色彩からヘッドライトかテールライトかを判定
することによって行う。すなわち、ヘッドライトであれ
ば画面の手前側に向かって走行する車両であり、テール
ライトであれば画面の奥の向かって走行する車両であ
る。

【００４６】この実施の形態では、画面の上から下に走
行する車両を逆走車両としているので、そのような判定
結果が出た場合は、出力部１５は前述の実施の形態と同
様に、逆走車両向け通報装置４、通常車両向け通報装置
５、道路管理者向け通報装置６に対して警告等を発する
ように指示する。

【００４７】

【発明の効果】本発明によれば、一方通行路等を逆走す
る異常車両をリアルタイムで自動的に検出することがで
きる。そして、その検出結果をもとに、逆走車両の運転
者に対しては逆走である旨の警告を行い、通常車両の運
転者に対しては逆走車両が存在する旨の警告を行うこと
で、正面衝突などの重大事故を未然に防止することがで
きる。また、逆走車両の検出結果は道路管理事務所にも
通知されるので、道路管理者は遠隔地に居ながらリアル
タイムで異常車両の存在を認識することができ、事故が
発生した場合の緊急対策を素早く取り行なうことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示すブロック図で
ある。

【図２】２台の車両感知器の出力を示す波形図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態を示すブロック図で
ある。

【図４】図３に示す車両候補領域抽出部の動作説明図で
ある。

【図５】車両候補画像の特徴点を示す図である。

【図６】本発明の第３の実施の形態を示すブロック図で
ある。

【図７】本発明の第４の実施の形態を示すブロック図で
ある。

【図８】図７に示す車両進行方向判定部の動作説明図で
ある。

【図９】図７に示す車両進行方向判定部の他の動作説明
図である。

【図１０】本発明の第５の実施の形態を示すブロック図
である。

【図１１】図１０に示すライト候補抽出部の動作説明図
である。

【符号の説明】 １ａ，１ｂ 車両感知器 ２ 車両進行方向判定部 ３ 逆走車両判定部 ４ 逆走車両向け通報装置 ５ 通常車両向け通報装置 ６ 道路管理者向け通報装置 ７ 広域監視カメラ １１ 画像入力部 １２ 車両候補領域抽出部 １３ 車両進行方向判定部 １４ 逆走車両判定部 １５ 出力部 ２２ ライト候補抽出部 ＢＰ 背景差分車両候補画像 ＦＰ フレーム差分車両候補画像 Ｗａ，Ｗｂ ウィンドウ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一方通行路に設置された複数台の車両感
   知器と、 前記複数台の車両感知器の出力から走行車両の進行方向
   を判定する車両進行方向判定手段と、 前記車両進行方向判定手段の判定結果から前記走行車両
   が前記一方通行路を逆方向に走行しているか否かを判定
   する逆走車両判定手段と、を備えることを特徴とする車
   両監視装置。
2. 【請求項２】 一方通行路を走行する車両を撮像する画
   像入力部と、 前記画像入力部で撮像した画像から車両候補を抽出する
   車両候補領域抽出手段と、 前記抽出した車両候補を追尾して車両の進行方向を判定
   する車両進行方向判定手段と、 前記車両進行方向判定手段の判定結果から前記車両が前
   記一方通行路を逆方向に走行しているか否かを判定する
   逆走車両判定手段と、を備えることを特徴とする車両監
   視装置。
3. 【請求項３】 前記車両候補領域抽出手段は、前記一方
   通行路の背景画像を記憶する背景画像記憶手段と、前記
   画像入力部で撮像した画像と前記背景画像との差分を取
   る背景差分手段と、前記背景差分手段で得た差分画像を
   所定の閾値で２値化する２値化手段と、前記２値化手段
   で得られた２値化画像から車両候補を抽出する背景差分
   車両抽出手段とからなることを特徴とする請求項２記載
   の車両監視装置。
4. 【請求項４】 前記車両進行方向判定手段は、前記車両
   候補領域抽出手段で抽出した車両候補から所定の特徴点
   を抽出する特徴点抽出手段と、１画面前の車両候補から
   抽出した特徴点を記憶する前車両候補特徴点記憶手段
   と、前記特徴点抽出手段からの特徴点および前記前車両
   候補特徴点記憶手段からの特徴点を比較してその変位を
   計測する特徴点変位算出手段とからなることを特徴とす
   る請求項２記載の車両監視装置。
5. 【請求項５】 前記車両進行方向判定手段は、前記車両
   候補領域抽出手段で抽出した車両候補画像から所定の特
   徴点を抽出する特徴点抽出手段と、１画面前の入力画像
   を記憶する前入力画像記憶手段と、前記特徴点を前記１
   画面前の入力画像に対応付ける画像間対応付け手段と、
   前記特徴点と前記対応付けされた対応点との変位を計測
   する特徴点変位算出手段とからなることを特徴とする請
   求項２記載の車両監視装置。
6. 【請求項６】 前記車両候補領域抽出手段は、前記画像
   入力部で撮像した画像と前記一方通行路の背景画像との
   間の背景差分画像から車両候補を抽出する手段と、前記
   画像入力部で撮像した画像と１画面前の画像との間のフ
   レーム差分画像から車両候補を抽出する手段とからな
   り、 前記車両進行方向判定手段は、背景差分画像から抽出さ
   れた車両候補から特徴点を抽出する特徴点抽出手段と、
   この特徴点を基準として形成したウィンド内の前記フレ
   ーム差分画像の面積を計測するウィンド内面積計測手段
   と、この計測した面積が所定の閾値以下か否か判定する
   閾値判定手段とからなることを特徴とする請求項２記載
   の車両監視装置。
7. 【請求項７】 一方通行路を走行する車両を撮像する画
   像入力部と、 前記画像入力部で撮像した画像から走行車両のライトを
   抽出するライト候補抽出手段と、 抽出したライト候補から前記走行車両が前記一方通行路
   を逆方向に走行しているか否かを判定する逆走車両判定
   手段と、を備えることを特徴とする車両監視装置。
8. 【請求項８】 前記逆走車両判定手段で逆方向に走行す
   る車両を判定した場合は、前記一方通行路を逆走する車
   両に対して警告を発する逆走車両向け通報装置を有する
   ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか記載の車両監
   視装置。
9. 【請求項９】 前記逆走車両判定手段で逆方向に走行す
   る車両を判定した場合は、前記一方通行路を通常に走行
   する車両に対して警告を発する通常走行車両向け通報装
   置を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか記
   載の車両監視装置。
10. 【請求項１０】 前記逆走車両判定手段で逆方向に走行
    する車両を判定した場合は、前記一方通行路を管理する
    道路管理者に対して前記一方通行路を逆走する車両が存
    在することを通報する道路管理者向け通報装置を有する
    ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか記載の車両監
    視装置。