(57)【要約】【課題】二輪車両の両側に装置をそれぞれ配置しなくても、二輪車両が自動二輪車と自転車のいずれであるかを判別可能にする。【解決手段】取得部１１１は、計測部１６から電磁波を示す計測値群を取得する。形成部１１２は、取得した計測値群から画像を形成する。抽出部１１３は、形成された画像から二輪車両の車輪の輪郭を特定し、この輪郭の内側を車輪の領域として抽出し、また、上述した画像のうち、背景を除去した画像を生成する。合成部１１４は、背景が除去された画像を、抽出した車輪の領域によってマスクした画像を合成する。算出部１１５は、合成された画像に基づいて、二輪車両の車輪の輪郭内で二輪車両の存在する領域と二輪車両の存在しない領域との割合を算出する。判別部１１６は、算出した割合に基づいて、二輪車両が自動二輪車であるか自転車であるかを判別する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波の計測により形成した画像に含まれる二輪車両の車輪の輪郭内で前記二輪車両の存在する領域と前記二輪車両の存在しない領域の割合に基づいて、前記二輪車両が自動二輪車と自転車のいずれであるかを判別する判別装置。
【請求項２】
前記画像に含まれる弧又は楕円弧に基づいて前記車輪の領域を抽出する、請求項１に記載の判別装置。
【請求項３】
前記画像は、赤外線サーモグラフィで撮像された画像であり、前記画像が示す前記二輪車両の温度に基づいて前記二輪車両が自動二輪車と自転車のいずれであるかを判別する、請求項１又は２に記載の判別装置。
【請求項４】
前記割合は、前記二輪車両の存在する領域及び前記二輪車両の存在しない領域の各々の面積を用いて算出される、請求項１から３のいずれか１項に記載の判別装置。
【請求項５】
前記割合は、前記二輪車両の存在する領域及び前記二輪車両の存在しない領域の各々の輪郭線の長さを用いて算出される、請求項１から４のいずれか１項に記載の判別装置。
【請求項６】
前記車輪の領域において、前記車輪の中心から放射状に伸びる棒状の部材の数に基づいて前記二輪車両が自動二輪車と自転車のいずれであるかを判別する、請求項１から５のいずれか１項に記載の判別装置。
【請求項７】
前記車輪の領域に含まれる前記二輪車両の部品を特定し、前記部品に基づいて前記二輪車両が自動二輪車と自転車のいずれであるかを判別する、請求項１から６のいずれか１項に記載の判別装置。
【請求項８】
超音波の計測により形成した画像に含まれる二輪車両の車輪の輪郭内で前記二輪車両の存在する領域と前記二輪車両の存在しない領域の割合に基づいて、前記二輪車両が自動二輪車と自転車のいずれであるかを判別する判別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二輪車両が自動二輪車と自転車のいずれであるかを判別する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
二輪車両を判別する技術が開発されている。
特許文献１には、通路を通過する自転車及び自動二輪車の車輪の内側を光軸が通るように、互いに所定の間隔をもって配置された複数のホトセンサを用いて、この車輪を有する自転車又は自動二輪車の車種を判定する車種判定装置が記載されている。
特許文献２には、自転車若しくは自動二輪車が走行する車路の両脇に、相対向させて配置した一対の発光受光装置により、前輪タイヤの厚みを判別して自転車と自動二輪車を識別する車輪検知装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３９９５８２１号明細書
【特許文献２】特許第５６０２５４３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光軸に交差する車輪の遮光を検知して二輪車両を判別する場合、その光軸を形成する一対の発光受光装置を車輪の両側に配置しなければならない。また、例えば、複数組の発光受光装置を配置する場合、それらのうち１つでも汚れ等で機能しないと判別が不能になることがある。
【０００５】
本発明の目的の一つは、二輪車両の両側に装置をそれぞれ配置しなくても、二輪車両が自動二輪車と自転車のいずれであるかを判別可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決するため、本発明は、電磁波の計測により形成した画像に含まれる二輪車両の車輪の輪郭内で前記二輪車両の存在する領域と前記二輪車両の存在しない領域の割合に基づいて、前記二輪車両が自動二輪車と自転車のいずれであるかを判別する判別装置を、第１の態様として提供する。
【０００７】
第１の態様の判別装置によれば、二輪車両の両側に装置をそれぞれ配置しなくても、二輪車両が自動二輪車と自転車のいずれであるかを判別することができる。
【０００８】
第１の態様の判別装置において、前記画像に含まれる弧又は楕円弧に基づいて前記車輪の領域を抽出する、という構成が第２の態様として採用されてもよい。
【０００９】
第２の態様の判別装置によれば、電磁波の計測により形成した画像から弧又は楕円弧を抽出することで、車輪の輪郭が二輪車両の他の部位と重なっていてもその輪郭を特定することができる。
【００１０】
第１又は第２の態様の判別装置において、前記画像は、赤外線サーモグラフィで撮像された画像であり、前記画像が示す前記二輪車両の温度に基づいて前記二輪車両が自動二輪車と自転車のいずれであるかを判別する、という構成が第３の態様として採用されてもよい。
【００１１】
第３の態様の判別装置によれば、温度の情報を用いない場合に比べて、二輪車両が自動二輪車と自転車のいずれであるかを判別する精度を向上させることができる。
【００１２】
第１から第３のいずれか１つの態様の判別装置において、前記割合は、前記二輪車両の存在する領域及び前記二輪車両の存在しない領域の各々の面積を用いて算出される、という構成が第４の態様として採用されてもよい。
【００１３】
第４の態様の判別装置によれば、面積の情報を用いない場合に比べて、二輪車両が自動二輪車と自転車のいずれであるかを判別する精度を向上させることができる。
【００１４】
第１から第４のいずれか１つの態様の判別装置において、前記割合は、前記二輪車両の存在する領域及び前記二輪車両の存在しない領域の各々の輪郭線の長さを用いて算出される、という構成が第５の態様として採用されてもよい。
【００１５】
第５の態様の判別装置によれば、輪郭線の長さの情報を用いない場合に比べて、二輪車両が自動二輪車と自転車のいずれであるかを判別する精度を向上させることができる。
【００１６】
第１から第５のいずれか１つの態様の判別装置において、前記車輪の領域において、前記車輪の中心から放射状に伸びる棒状の部材の数に基づいて前記二輪車両が自動二輪車と自転車のいずれであるかを判別する、という構成が第６の態様として採用されてもよい。
【００１７】
第６の態様の判別装置によれば、車輪の中心から放射状に伸びる棒状の部材の情報を用いない場合に比べて、二輪車両が自動二輪車と自転車のいずれであるかを判別する精度を向上させることができる。
【００１８】
第１から第６のいずれか１つの態様の判別装置において、前記車輪の領域に含まれる前記二輪車両の部品を特定し、前記部品に基づいて前記二輪車両が自動二輪車と自転車のいずれであるかを判別する、という構成が第７の態様として採用されてもよい。
【００１９】
第７の態様の判別装置によれば、車輪の領域に含まれる部品の情報を用いない場合に比べて、二輪車両が自動二輪車と自転車のいずれであるかを判別する精度を向上させることができる。
【００２０】
上述した課題を解決するため、本発明は、超音波の計測により形成した画像に含まれる二輪車両の車輪の輪郭内で前記二輪車両の存在する領域と前記二輪車両の存在しない領域の割合に基づいて、前記二輪車両が自動二輪車と自転車のいずれであるかを判別する判別装置を、第８の態様として提供する。
【００２１】
第８の態様の判別装置によれば、二輪車両の両側に装置をそれぞれ配置しなくても、二輪車両が自動二輪車と自転車のいずれであるかを判別することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る判別装置１の外観の例を示す図。
【図２】本発明の一実施形態に係る判別装置１の構成の例を示す図。
【図３】計測部１６の構成の一例を示す図。
【図４】判別装置１の機能的構成を示す図。
【図５】判別装置１の動作の流れを示すフロー図。
【図６】電磁波の計測により形成された画像の例を示す図。
【図７】図６に示す画像から抽出された車輪の輪郭を示す図。
【図８】中実部を示す画像の例を示す図。
【図９】判別装置１が比率ｎを２つの閾値と比較する動作の流れを示すフロー図。
【図１０】二輪車両の計測に超音波を用いる判別装置１ａの構成の例を示す図。
【図１１】計測部１６ａの構成の一例を示す図。
【図１２】アレイ方式を採用した計測部１６ａの構成の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
＜実施形態＞
＜判別装置の構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る判別装置１の外観の例を示す図である。図２は、本発明の一実施形態に係る判別装置１の構成の例を示す図である。図１及び図２に示す判別装置１は、二輪車両が自動二輪車と自転車のいずれであるかを判別する装置である。この判別装置１は、制御部１１、記憶部１２、通信部１３、操作部１４、表示部１５、及び計測部１６を有する。
【００２４】
制御部１１は、判別装置１の各部の動作を制御する手段である。制御部１１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算処理装置や、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶装置を備え、これらの記憶装置や記憶部１２に記憶されたプログラムを実行する。
【００２５】
記憶部１２は、ソリッドステートドライブ、ハードディスクドライブ等の記憶手段であり、制御部１１のＣＰＵに読み込まれる各種のプログラム、データ等を記憶する。
【００２６】
通信部１３は、例えば、図示しない通信回線と接続する通信回路等であり、その通信回線に接続された外部装置と制御部１１とのやり取りを中継する。通信部１３が接続する通信回線は、例えばＬＡＮ（Local Area Network）のほか、ＷＡＮ（Wide Area Network）であってもよいし、インターネットであってもよいし、これらの組合せであってもよい。また、この通信回線は、公衆交換通信網（ＰＳＴＮ：Public Switched Telephone Networks）やサービス統合デジタル網（ＩＳＤＮ：Integrated Services Digital Network）等を含むものでもよい。判別装置１の制御部１１がやり取りをする外部装置は、例えば、駐輪場を利用する二輪車両の料金を、その二輪車両が自動二輪車と自転車のいずれであるかに応じて決定する管理装置等である。
【００２７】
操作部１４は、各種の指示をするための操作ボタン、キーボード、タッチパネル等の操作子を備えており、利用者による操作を受付けてその操作内容に応じた信号を制御部１１に送る。
【００２８】
表示部１５は、液晶ディスプレイ等の表示画面を有しており、制御部１１の制御の下、画像を表示する。表示画面の上には、操作部１４の透明のタッチパネルが重ねて配置されてもよい。
【００２９】
また、表示部１５は、表示画面に加えて又は変えて制御部１１の制御下で音声を放出するスピーカ、イヤホン等の放音装置を有していてもよい。
【００３０】
なお、判別装置１は、通信部１３を介して、制御部１１による判別の結果を上述した管理装置等に送る場合、操作部１４及び表示部１５の少なくともいずれか一方を有しなくてもよい。
【００３１】
計測部１６は、二輪車両から届く電磁波の強度、波長、到達時間等、その電磁波に関する数値を計測して、その計測値を示すデータを制御部１１に供給する機器である。図２に示す計測部１６は、投光部１６１及び受光部１６２を有する。計測部１６が計測する電磁波は、例えば、可視光、赤外光、紫外光、ミリ波等が挙げられる。
【００３２】
＜計測部の構成＞
図３は、計測部１６の構成の一例を示す図である。図３に示す計測部１６は、同軸光学系方式を採用した距離画像センサである。
【００３３】
投光部１６１は、例えば、近赤外線レーザ等の電磁波を発生させて、その電磁波を計測の対象となる領域（計測領域という）に向けて投射する機器である。
【００３４】
受光部１６２は、ミラー１６２１、集光レンズ１６２２、及びフォトダイオード１６２３を有する。ミラー１６２１は、投光部１６１により発生した近赤外線レーザを反射して計測領域に投射するとともに、計測領域に存在する物体の表面で反射された、その近赤外線（電磁波）を受けて集光レンズ１６２２に導く。
【００３５】
すなわち、ミラー１６２１は、受光部１６２における光学系と、投光部１６１における光学系とを兼ねている。この構成により、反射光の受光方向が近赤外線レーザの投射方向に追従するため、この構成を有しない場合に比べて計測部１６は、電磁波の計測に際して外乱光の影響を受け難い。
【００３６】
制御部１１は、例えば、ミラー１６２１の振動を制御することで、計測領域に向けて電磁波を投射させる方向を周期的に変化させる。これにより、計測領域に対するラスタースキャンやリサージュスキャン等の走査が実現される。
【００３７】
集光レンズ１６２２は、ミラー１６２１により導かれた近赤外線レーザの反射光（電磁波）を集めてフォトダイオード１６２３に投射する。フォトダイオード１６２３は、集光レンズ１６２２から投射された電磁波を計測して、計測値に応じた電気信号を制御部１１に供給する。
【００３８】
この受光部１６２は、投光部１６１から投射された光軸の、物体による遮蔽を検知するものではなく、投射された光の、物体の表面における反射光を受光するものであるため、計測領域から見て投光部１６１と同じ側に設けることが可能である。
【００３９】
制御部１１は、例えば、投光部１６１に近赤外線レーザのパルス波を発生させた時刻から、このパルス波の反射波を受光部１６２が受光した時刻までの時間を計測して、計測部１６から計測領域に存在する物体までの距離を特定する。そして、制御部１１は、電磁波を投射した方向に応じたそれぞれの位置に、その方向に存在する物体までの距離のデータを配列して、計測部１６から計測領域に存在するその物体の形状を示す画像を形成する。
【００４０】
＜判別装置の機能的構成＞
図４は、判別装置１の機能的構成を示す図である。
制御部１１は、上述のプログラムを実行することにより、取得部１１１、形成部１１２、抽出部１１３、合成部１１４、算出部１１５、及び判別部１１６として機能する。
【００４１】
取得部１１１は、計測領域の各位置から受けた電磁波をそれぞれ計測した計測部１６から、それらの電磁波を示す計測値群を取得する。
形成部１１２は、取得部１１１が取得した計測値群から画像を形成する。
【００４２】
抽出部１１３は、形成された画像が二輪車両を含むと推定される場合に、その画像から二輪車両の車輪の輪郭を特定し、この輪郭の内側を車輪の領域として抽出する。また、抽出部１１３は、上述した画像のうち、計測された距離が閾値を超える部分を「二輪車両の存在しない領域」、すなわち背景として特定し、この背景を除去した画像を生成する。背景として除去される距離の閾値には、例えば、計測領域のうち、計測部１６から最も遠い点までの距離が設定される。
【００４３】
抽出部１１３は、形成部１１２により形成された画像に対して、例えば、ハフ変換等の特徴抽出処理を行って、この画像から弧又は楕円弧を抽出してもよい。そして、例えば、抽出された弧又は楕円弧が決められた条件を満たす場合に、抽出部１１３は、それらに基づいて上述した二輪車両の車輪の領域を抽出してもよい。すなわち、この場合の抽出部１１３は、画像に含まれる弧又は楕円弧に基づいて車輪の領域を抽出する。決められた条件とは、例えば、弧又は楕円弧の長さや位置、楕円弧が示す楕円の形状を示す離心率、扁平率、楕円率等の指標が決められた範囲内であること、等である。
【００４４】
合成部１１４は、抽出部１１３によって背景が除去された画像を、抽出した車輪の領域によってマスクした画像を合成する。すなわち、合成部１１４は、背景が除去された画像を車輪の輪郭に沿って切り取ることにより、上述した画像を合成する。
【００４５】
算出部１１５は、合成された画像に基づいて、二輪車両の車輪の領域、すなわち、この車輪の輪郭内で二輪車両の存在する領域と二輪車両の存在しない領域との割合を算出する。
【００４６】
なお、この割合は、二輪車両の存在する領域、及び、二輪車両の存在しない領域の両方の数値を用いて算出されなくてもよく、例えば、これらを合わせた全体の領域に対する、いずれか一方の領域の割合として、算出されてもよい。二種類の領域の割合は、これらを合計した全体の領域における一方の領域の割合から特定されるからである。
【００４７】
図４に示す算出部１１５は、車輪の輪郭内の面積に対する、二輪車両の存在する領域の面積の比率を、この割合として算出する。
【００４８】
判別部１１６は、算出部１１５が算出した割合に基づいて、二輪車両が自動二輪車であるか自転車であるかを判別する。判別部１１６による判別の結果は、表示部１５に表示される。なお、この結果は通信部１３を介して、例えば、二輪車両の駐車料金を管理する管理装置等に送られてもよい。判別部１１６は、上述した判別をしたときに、通信部１３を介してその判別の結果を外部装置に送信してもよいし、その判別の結果を記憶部１２に記憶しておき、通信部１３を介して外部装置から要求を受けたときに、これを記憶部１２から読み出して外部装置に送信してもよい。
【００４９】
＜判別装置の動作＞
図５は、判別装置１の動作の流れを示すフロー図である。判別装置１の制御部１１は、計測部１６が計測した電磁波の計測値を取得し（ステップＳ１０１）、その計測値に基づいて画像を形成する（ステップＳ１０２）。
【００５０】
図６は、電磁波の計測により形成された画像の例を示す図である。図６（ａ）には、自転車の画像が示されている。図６（ｂ）には、自動二輪車の画像が示されている。判別装置１は、計測部１６が距離画像センサである場合、それぞれの画素に配置する距離を示すデータに上述した閾値を設けて、図６に示す通りの二値画像を形成してもよい。図６に示す二値画像は、白色の部分が二輪車両の存在しない領域（背景）を表し、黒色の部分が二輪車両の存在する領域を表している。
【００５１】
制御部１１は、形成した画像が車輪を含むか否かを判定する（ステップＳ１０３）。この判定は、画像に対して、例えばキャニー法等のエッジ検出アルゴリズムを適用して行われてもよいし、上述したハフ変換等の特徴抽出アルゴリズムを適用して行われてもよい。
【００５２】
図７は、図６に示す画像から抽出された車輪の輪郭を示す図である。図６（ａ）に示す自転車の画像からは、図７（ａ）に示す通り、この自転車の前輪の輪郭を示す輪郭Ｅ１１と、この自転車の後輪の輪郭を示す輪郭Ｅ１２と、が抽出される。また、図６（ｂ）に示す自動二輪車の画像からは、図７（ｂ）に示す通り、この自動二輪車の前輪の輪郭を示す輪郭Ｅ２１と、この自動二輪車の後輪の輪郭を示す輪郭Ｅ２２と、が抽出される。
【００５３】
画像が車輪を含まないと判定する場合（ステップＳ１０３；ＮＯ）、制御部１１は、処理をステップＳ１０１に戻す。一方、画像が車輪を含むと判定する場合（ステップＳ１０３；ＹＥＳ）、制御部１１は、形成した画像から後述する画像Ａ及び画像Ｂを生成する。
【００５４】
制御部１１は、ステップＳ１０２で形成された画像から物体の輪郭を抽出し、この輪郭を示す画像Ａを生成する（ステップＳ１０４）。また、制御部１１は、ステップＳ１０２で形成された画像から背景を除去した画像Ｂを生成する（ステップＳ１０５）。
【００５５】
なお、図５に示すフローで、ステップＳ１０４とステップＳ１０５とは、並行に処理されているが、いずれか一方が他方に先行して処理されてもよい。
【００５６】
画像Ａを生成すると、制御部１１は、この画像Ａに示される輪郭のそれぞれの位置や長さ、曲率等に基づいて、車輪の輪郭の確率が高いものを抽出し、抽出した輪郭が示す車輪の外径と中心座標とを特定する（ステップＳ１０６）。抽出された輪郭が、車輪の輪郭であるか否かの判定には、例えば、機械学習により生成される学習済モデル等が用いられてもよい。なお、ステップＳ１０６は、ステップＳ１０４の後、ステップＳ１０７の前に実行される。
【００５７】
二輪車両が水平方向に移動する場合、特定された中心座標は、この移動に伴って水平方向に移動する。制御部１１は、例えば周期的に画像Ａを生成して、それぞれの画像Ａから車輪の中心座標を特定して、二輪車両の動きを監視してもよい。制御部１１は、監視した中心座標の位置に基づいて、二輪車両が計測領域を通過する状況を推定してもよい。
【００５８】
制御部１１は、ステップＳ１０６で特定した外径の内部の面積Ｓａを算出する（ステップＳ１０７）。なお、ステップＳ１０７は、ステップＳ１０６の後、ステップＳ１１０の前に実行される。
【００５９】
画像Ａ及び画像Ｂを生成すると、制御部１１は、画像Ａで画像Ｂをマスクして、中実部を示す画像を合成する（ステップＳ１０８）。中実部とは、二輪車両の車輪の輪郭内で、二輪車両の存在する領域である。なお、ステップＳ１０８は、ステップＳ１０５、及びステップＳ１０７の後、ステップＳ１０９の前に実行される。
【００６０】
図８は、中実部を示す画像の例を示す図である。図８（ａ）には、図７（ａ）に示した輪郭Ｅ１１の内部で、二輪車両が存在する領域である中実部が示されている。また、図８（ｂ）には、図７（ｂ）に示した輪郭Ｅ２１の内部で、二輪車両が存在する領域である中実部が示されている。
【００６１】
制御部１１は、中実部を示す画像から、この中実部の面積Ｓｉを算出する（ステップＳ１０９）。そして、制御部１１は、面積Ｓｉの面積Ｓａに対する比率ｎ（ｎ＝Ｓｉ／Ｓａ）を算出する（ステップＳ１１０）。
【００６２】
特に自動二輪車は、燃料タンクや電池、内燃機関、モータ等の動力源を搭載するために車両の重量が大きくなる。したがって、移動中の自動二輪車が有する運動エネルギーは自転車に比べて大きい。
【００６３】
すなわち、自動二輪車の車輪は、運動エネルギーに耐えられる強度が必要となるため、自転車の車輪に比べて、スポークやブレーキロータ等の寸法が大きくなり、車輪の輪郭内において中実部の占める面積が、自転車に比べて大きくなる傾向がある。
【００６４】
制御部１１は、算出した比率ｎが閾値以上であるか否かを判定し（ステップＳ１１１）、比率ｎが閾値以上であると判定する場合（ステップＳ１１１；ＹＥＳ）、画像に含まれる二輪車両は、自動二輪車であると判別する（ステップＳ１１２）。
【００６５】
一方、比率ｎが閾値以上ではないと判定する場合（ステップＳ１１１；ＮＯ）、制御部１１は、画像に含まれる二輪車両は、自転車であると判別する（ステップＳ１１３）。
【００６６】
例えば、判別装置１の制御部１１は、図８（ａ）及び図８（ｂ）にそれぞれ示す合成された画像から、車輪の輪郭内の面積に対する中実部の面積の割合をそれぞれ０．３８、０．８２と算出する。ここで閾値が０．５に定められている場合、図８（ａ）に示す中実率の面積の割合は閾値以上ではないため、制御部１１は、この画像に含まれる二輪車両が自転車であると判別する。一方、図８（ｂ）に示す中実率の面積の割合は閾値である０．５以上であるため、制御部１１は、この画像に含まれる二輪車両が自動二輪車であると判別する。
【００６７】
なお、比率ｎと比較される閾値は１つに限られず、２つ以上であってもよい。例えば、比率ｎは、第１の閾値、及びこの第１の閾値より小さい第２の閾値、のそれぞれと比較されてもよい。
【００６８】
図９は、判別装置１が比率ｎを２つの閾値と比較する動作の流れを示すフロー図である。図９において、ステップＳ１１０は図５に示したステップであり、ステップＳ１０１からステップＳ１０９までの記載は省かれている。ステップＳ１１０において、比率ｎを算出すると、制御部１１は、比率ｎが第１の閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０１）。
【００６９】
比率ｎが第１の閾値以上であると判定する場合（ステップＳ２０１；ＹＥＳ）、制御部１１は、画像に含まれる二輪車両が自動二輪車であると判別し（ステップＳ２０２）、処理を終了する。
【００７０】
一方、比率ｎが第１の閾値以上ではないと判定する場合（ステップＳ２０１；ＮＯ）、制御部１１は、比率ｎを第１の閾値より小さい第２の閾値と比較して、比率ｎが第２の閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳ２０３）。
【００７１】
比率ｎが第２の閾値以上ではないと判定する場合（ステップＳ２０３；ＮＯ）、制御部１１は、画像に含まれる二輪車両が自転車であると判別し（ステップＳ２０４）処理を終了する。
【００７２】
そして、制御部１１は、比率ｎが第２の閾値以上であると判定する場合（ステップＳ２０３；ＹＥＳ）、つまり、比率ｎが第１の閾値未満、かつ、第２の閾値以上であると判定する場合に、二輪車両の種類の判別が不能である、と判断し（ステップＳ２０５）、処理を終了する。
【００７３】
ステップＳ２０５の判断をした場合、制御部１１は、例えば、「二輪車両の種類の判別が不能である」という文字列を表示部１５に表示させてもよく、また、通信部１３を介して、この判断結果を示す情報を上述した管理装置等に送ってもよい。
【００７４】
以上、説明した通り、判別装置１は、二輪車両の両側に装置を配置しておらず、二輪車両の片側のみに計測部１６を配置しているが、その二輪車両が自動二輪車と自転車のいずれであるかを判別することができる。
【００７５】
また、判別装置１は、計測領域をレーザ等で走査したり撮像したりすることで、この計測領域に存在する物体を、互いに隣接した画素の集合である画像として捉える。そのため、計測領域に存在する物体を、隣接していない複数の光軸で捉える場合に比べて、１箇所の計測値の脱落、故障、異常等が計測結果に与える影響が少ない。
【００７６】
すなわち、この判別装置１において、画像を形成する画素のうち、１つの画素に対応する計測値が誤っていたとしても、その画素に隣接する画素の計測値が誤っている確率が比較的低いため、複数組の発光受光装置を二輪車両の両側に配置する場合に比べて、判別の精度への影響は生じ難い。
【００７７】
以上の実施形態で説明された構成、形状、大きさ及び配置関係については本発明が理解・実施できる程度に概略的に示したものにすぎない。したがって、本発明は、説明された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示される技術的思想の範囲を逸脱しない限り様々な形態に変更することができる。
【００７８】
＜変形例＞
以上が実施形態の説明であるが、この実施形態の内容は以下のように変形し得る。また、以下の変形例は組み合わされてもよい。
【００７９】
＜変形例１＞
上述した実施形態において、計測部１６には、同軸光学系方式が採用されていた。この同軸光学系方式は、受光部１６２のミラー１６２１を、投光部１６１による近赤外線レーザの投射にも用いるため、投光部１６１の投射の方向にフォトダイオード１６２３の視野が集中し、ノイズレベルが抑えられる効果がある。しかし、計測部１６の方式はこれに限られない。
【００８０】
例えば、投光部１６１と受光部１６２とで異なる光学系を用いる分離光学系方式や、フォトダイオード１６２３に代えてＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子を用いるイメージセンサ方式等が採用されてもよい。
【００８１】
＜変形例２＞
また、計測部１６は、電磁波に関する数値を計測するものであれば、投光部１６１を有しなくてもよい。例えば、計測部１６は、計測領域に存在する物体の表面から発する電磁波を撮像素子で計測して、その物体を撮像するデジタルスチルカメラ等でもよい。計測部１６がカメラ等である場合、撮像される画像は静止画であってもよいし、動画であってもよい。
【００８２】
計測部１６が計測領域に存在する物体を、動画や複数の静止画によって撮像する場合、制御部１１は、車輪の輪郭内で回転する部品を検出して、車輪の領域における二輪車両の存在する領域を特定してもよい。
【００８３】
また、変化しない背景の前を移動する二輪車両を、計測部１６が動画や複数の静止画によって撮像する場合、制御部１１は、変化のない領域を背景として検出して画像から除去してもよい。
【００８４】
また、計測部１６がカメラ等である場合、計測部１６から計測領域を見た視線の延長線上には、決められた色（単一色）やパターンで塗装された壁が設けられてもよい。そして、制御部１１は、この色やパターンの情報を用いて、画像からこの壁を示す部分を背景として除去すればよい。また、制御部１１は、撮像された画像に対してエッジ検出を行って、計測領域に存在する物体の輪郭を抽出し、又は、この画像から背景を除去してもよい。
【００８５】
すなわち、計測部１６は、電磁波を物体に投射して反射波を計測するアクテイブ型の計測機器であってもよいし、電磁波を投射せずに、物体から発される電磁波を計測するパッシブ型の計測機器であってもよい。
【００８６】
＜変形例３＞
また、計測部１６は、計測領域に存在する物体の表面から発される赤外線を捉える赤外線サーモグラフィカメラ等であってもよい。この場合、判別装置１は、赤外線サーモグラフィである計測部１６で撮像された画像を取得し、この画像が示す二輪車両の温度に基づいてこの二輪車両が自動二輪車と自転車のいずれであるかを判別する判別装置である。
【００８７】
特に自動二輪車は、上述した通り、車両重量が自転車に比べて大きく、ブレーキやシャフト等で熱に変換されるエネルギーも大きい。また、自動二輪車は、内燃機関やモータ等の動力源を有するため、人力によって駆動する自転車に比べて動力源自体が発する熱量も大きい。
【００８８】
この変形例で示した判別装置１は、例えば、ブレーキロータやエンジン等から発される赤外線の強度から換算される物体の温度を閾値と比較することにより、二輪車両が自動二輪車であるか否かを判別する。この構成によれば、判別の精度が向上する場合がある。温度と比較される閾値は、例えば６０℃等、常温を超える温度であって、上述した動力源等の存在が認められる温度等に設定される。
【００８９】
なお、物体の表面から発される赤外線に基づいた判別は、物体の形状に基づいた判別の補助として用いるとよい。例えばエンジンをかけないで自動二輪車を計測領域に運んだ場合、自動二輪車の温度は、自転車の温度と区別がつかないことが多い。したがって、判別装置１は、例えば、温度が閾値を超えている場合には、二輪車両が自動二輪車と判別し、温度が閾値を超えていない場合には、物体の形状に基づいて二輪車両が自動二輪車であるか、自転車であるかを判別すればよい。
【００９０】
＜変形例４＞
上述した実施形態において、算出部１１５は、車輪の輪郭内の面積に対する、二輪車両の存在する領域の面積の比率を、上述した「割合」として算出していたが、この割合は、二輪車両の存在する領域及び二輪車両の存在しない領域の各々の面積を用いて算出されてもよい。
【００９１】
＜変形例５＞
また、上述した割合は、二輪車両の存在する領域及び二輪車両の存在しない領域の各々の輪郭線の長さを用いて算出されてもよい。ここで「輪郭線」とは、物の周りを形づくっている線である。
【００９２】
例えば、自動二輪車において、車輪を支えるスポークは、強度のため自転車に比べて太くなるから、その本数は自転車に比べて少なくなる。そのため、スポークによって区画される背景部分（すなわち、二輪車両の存在しない領域）の輪郭線の長さは、合計すると自動二輪車の方が自転車に比べて短くなる傾向がある。この背景部分の輪郭線長さは、同じ車種であれば、車輪の周長（すなわち、二輪車両の存在する領域の輪郭線）に比例することが多い。
【００９３】
この変形例に示す判別装置１は、例えば、車輪内部でスポーク等により区画される背景部分の輪郭線長さを車輪の周長で除算し、得られた比率が閾値以上である場合に、二輪車両が自転車であると判別する。この車輪の周長に対する背景部分の輪郭線長さの比率と比較される閾値は、例えば、自動二輪車及び自転車の車輪をそれぞれ撮像した画像から算出されるこの比率の代表値が用いられる。この代表値は、最低値、最高値、中央値、相加平均値、相乗平均値、最頻値等の統計値のほか、これらの統計値を決められた関数に代入して得られる値等でもよい。
【００９４】
＜変形例６＞
上述した実施形態において、判別部１１６は、算出部１１５が算出した割合に基づいて、二輪車両が自動二輪車であるか自転車であるかを判別していたが、この割合に加えて、車輪の領域において、車輪の中心から放射状に伸びる棒状の部材の数に基づいて二輪車両が自動二輪車と自転車のいずれであるかを判別してもよい。
【００９５】
ここで車輪の中心から放射状に伸びる棒状の部材とは、例えばスポークである。上述した通り、自動二輪車の車軸を支えるために用いられるスポークは、自動二輪車の運動エネルギーに耐えられる強度とするために、一本あたりの太さを太くする必要がある。したがって、自動二輪車のスポークの本数は、自転車に比べて少ない傾向がある。判別部１１６が、上述した割合に加えて、例えばスポークの本数に応じて二輪車両の車種を判別することで、この判別の精度が向上することがある。
【００９６】
＜変形例７＞
また、判別部１１６は、車輪の領域に含まれる二輪車両の部品を特定し、その部品に基づいて二輪車両が自動二輪車と自転車のいずれであるかを判別してもよい。
【００９７】
例えば、上述した通り、自動二輪車は運動エネルギーが大きいため、比較的大きなブレーキロータを有している場合が多い。一方、自転車の運動エネルギーは自動二輪車に比較して小さく、重量を抑制するために、ブレーキロータをホイールのリムで兼ねることが多い。
【００９８】
したがって、判別部１１６は、例えば、車輪の領域にブレーキロータが含まれる場合には、二輪車両が自動二輪車である、と判別してもよい。判別装置１によるブレーキロータの特定は、例えば、中心軸が車輪と共通していることや、放熱・軽量化等のために設けられた穴のパターン等、形状の特徴に基づいて行われればよい。
【００９９】
なお、判別部１１６が特定する二輪車両の部品は、ブレーキロータに限られず、例えば、フロントフォーク、フロントサスペンション、リアフォーク等であってもよい。
【０１００】
＜変形例８＞
上述した実施形態において、計測部１６は、二輪車両から届く電磁波に関する数値を計測する機器であったが、二輪車両から届く、電磁波以外の波動に関する数値を計測してもよい。例えば、計測部１６は、二輪車両から届く超音波に関する数値を計測して、その計測値を示すデータを制御部１１に供給してもよい。
【０１０１】
図１０は、二輪車両の計測に超音波を用いる判別装置１ａの構成の例を示す図である。図１０に示す計測部１６ａは、二輪車両から届く超音波の強度、周波数、到達時間等、その超音波に関する数値を計測して、その計測値を示すデータを制御部１１に供給する。
【０１０２】
この例で、計測部１６ａは、送信部１６１ａ、受信部１６２ａ、及び駆動部１６３を有する。図１１は、計測部１６ａの構成の一例を示す図である。
【０１０３】
送信部１６１ａは、決められた方向に向けて超音波を送信する超音波素子を有する。受信部１６２ａは、決められた方向から届く超音波を受信する超音波素子を有する。駆動部１６３は、制御部１１の制御の下、送信部１６１ａ及び受信部１６２ａを移動させ、これらの位置や角度等を変化させる。送信部１６１ａは、駆動部１６３によって調節された方向に超音波を送信する。送信した超音波は、計測領域に存在する物体に到達して反射し、その反射波は受信部１６２ａによって受信される。
【０１０４】
制御部１１は、例えば、送信部１６１ａに超音波のパルス波を送信させた時刻から、このパルス波の反射波を受信部１６２ａが受信した時刻までの時間を計測して、駆動部１６３による送信部１６１ａ及び受信部１６２ａの位置及び方向を考慮した上で、計測部１６ａから計測領域に存在する物体までの距離を特定する。そして、制御部１１は、超音波を送信した方向に応じたそれぞれの位置に、その方向に存在する物体までの距離のデータを配列して、計測部１６ａから計測領域に存在するその物体の形状を示す画像を形成する。この場合、判別装置１ａは、図５に示したフロー図のうち「電磁波」を「超音波」に読み替えた動作を行えばよい。
【０１０５】
なお、判別装置１ａは、複数の計測部１６ａを備えてもよい。そして、これら複数の計測部１６ａは、いわゆるアレイ方式の超音波プローブであってもよい。
【０１０６】
図１２は、アレイ方式を採用した計測部１６ａの構成の一例を示す図である。図１２に示す複数の計測部１６ａは、例えば、それぞれが個別に超音波のパルス発信をすることが可能な送信部１６１ａと、超音波の反射波を受信する受信部１６２ａとを有する。
【０１０７】
これら複数の計測部１６ａは、格子状に配置され、それぞれの移相量が制御されることによりビーム走査が行われるように構成されているとよい。この場合、計測部１６ａは、駆動部１６３を有しなくてもよい。また、複数の計測部１６ａは、格子状に限らず、帯状、リング状、円盤マトリックス状等に配置されていてもよい。
【０１０８】
この場合にも、取得部１１１は、計測領域の各位置から受けた超音波をそれぞれ計測した計測部１６ａから、それらの超音波を示す計測値群を取得する。そして、形成部１１２は、取得部１１１が取得した計測値群から画像を形成する。
【０１０９】
すなわち、この変形例における判別装置１ａは、超音波の計測により形成した画像に含まれる二輪車両の車輪の輪郭内で、この二輪車両の存在する領域とこの二輪車両の存在しない領域の割合に基づいて、この二輪車両が自動二輪車と自転車のいずれであるかを判別する判別装置である。
【０１１０】
＜変形例９＞
判別装置１の制御部１１によって実行されるプログラムは、磁気テープや磁気ディスク等の磁気記録媒体、光ディスク等の光記録媒体、光磁気記録媒体、半導体メモリ等の、コンピュータ装置が読み取り可能な記録媒体に記憶された状態で提供し得る。また、このプログラムを、インターネット等の通信回線経由でダウンロードさせることも可能である。なお、上述した制御部１１によって例示した制御手段としてはＣＰＵ以外にも種々の装置が適用される場合があり、例えば、専用のプロセッサ等が用いられる。
【符号の説明】
【０１１１】
１、１ａ…判別装置、１１…制御部、１１１…取得部、１１２…形成部、１１３…抽出部、１１４…合成部、１１５…算出部、１１６…判別部、１２…記憶部、１３…通信部、１４…操作部、１５…表示部、１６、１６ａ…計測部、１６１…投光部、１６１ａ…送信部、１６２…受光部、１６２ａ…受信部、１６２１…ミラー、１６２２…集光レンズ、１６２３…フォトダイオード、１６３…駆動部。
【図１】
2020047027.tif 000003
【図２】
2020047027.tif 000004
【図３】
2020047027.tif 000005
【図４】
2020047027.tif 000006
【図５】
2020047027.tif 000007
【図６】
2020047027.tif 000008
【図７】
2020047027.tif 000009
【図８】
2020047027.tif 000010
【図９】
2020047027.tif 000011
【図１０】
2020047027.tif 000012
【図１１】
2020047027.tif 000013
【図１２】
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