(57)【要約】【課題】簡便な構成の装置で車両の検知を迅速に行う。【解決手段】車両検知警報装置は、車両１２が通過する路面１４を含む背景を格子状の画素単位で撮像するＣＭＯＳカメラ１６と、得られた撮像画像７０に基づいて車両１２の検知を行うコントローラ１８とを有する。コントローラ１８は、撮像画像７０における路面１４の像上の複数の略水平な検知ラインＬ１、Ｌ２及びＬ３を特定し、撮像画像７０における各検知ラインＬ１、Ｌ２及びＬ３上の画素毎の輝度を基準輝度として記憶し、各検知ラインＬ１、Ｌ２及びＬ３上の画素の輝度をＣＭＯＳカメラ１６から１画素毎に順次読み込み検査輝度として記憶する。次に、検査輝度と同一画素の基準輝度との差の絶対値を順次求め、検知ライン毎に絶対値の総和を求め、この総和値に基づいて車両１２が走行していること及びその走行方向を検知する。【選択図】図３
2006040092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が通過する路面を含む背景を画素単位で撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により得られた撮像画像に基づいて前記車両の検知を行う画像処理手段と、
前記画像処理手段によって前記車両を検知したときに警報を発する警報手段と、
を有し、
前記画像処理手段は、前記撮像画像における前記路面の像上に複数の検知ラインを特定するためのデータを設定する検知ライン設定部と、
前記撮像画像における前記各検知ライン上の画素毎の輝度を記憶する背景画像輝度記憶部と、
前記撮像画像における前記各検知ライン上の画素の輝度を、前記撮像手段から１画素毎に順次読み込み記憶する最新画像輝度記憶部と、
前記最新画像輝度記憶部が記憶する輝度と前記背景画像輝度記憶部における対応する同一画素の輝度との差の絶対値を順次求め、前記検知ライン毎に前記絶対値の総和を求めて記憶する演算結果記憶部と、
前記演算結果記憶部の値に基づいて車両が走行していること及びその走行方向を検知して、前記警報手段に警報信号を供給する車両移動判定部と、
を備えることを特徴とする車両検知警報装置。
【請求項２】
請求項１記載の車両検知警報装置において、
電源供給部として太陽電池及び２次電池を有することを特徴とする車両検知警報装置。
【請求項３】
車両が通過する路面を含む背景を画素単位で撮像される撮像画像に基づき、
前記撮像画像における前記路面の像上に複数の検知ラインを特定するためのデータを設定するステップと、
前記撮像画像における前記各検知ライン上の画素毎の輝度を基準輝度として記憶するステップと、
前記撮像画像における前記各検知ライン上の画素の輝度を１画素毎に順次読み込み、検査輝度として記憶するステップと、
前記検査輝度と同一画素の前記基準輝度との差の絶対値を順次求め、前記検知ライン毎に前記絶対値の総和を求めて記憶するステップと、
前記絶対値の総和に基づいて車両が走行していること及びその走行方向を検知して警報を発するステップと、
を有することを特徴とする車両検知警報方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両が通過する路面を含む背景を画素単位で撮像する撮像手段と、得られた撮像画像に基づいて車両検知を行う画像処理手段とを用いて、路面上を走行する車両を検知したときに所定の警報を発する車両検知警報装置及び車両検知警報方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路、駐車場及び料金所等において車両が通過することを検知して警報を発し、又は車両が接近したときにナンバープレートを読み取り発券処理を行う装置が知られている。
【０００３】
車両を検知する方法としては、道路を撮像した撮像画像の輝度を水平方向に加算した一次元加算投影値を求め、該一次元加算投影値を微分した変化量に基づいて車両を検出する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特許第２８６２６０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記の従来技術では、撮像画像全体について処理を行うため、撮像画像の大きさに応じた大容量メモリが必要である。また、撮像画像の全画素について処理を行うことから処理時間が長く、しかも消費電力が大きい。また、車両の検出を迅速に行うためには高速な処理部と大容量メモリが必要であってコストの高騰を招く。
【０００６】
本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、簡便な構成の装置で車両の検知を迅速に行うことのできる車両検知警報装置及び車両検知警報方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る車両検知警報装置は、車両が通過する路面を含む背景を画素単位で撮像する撮像手段と、前記撮像手段により得られた撮像画像に基づいて前記車両の検知を行う画像処理手段と、前記画像処理手段によって前記車両を検知したときに警報を発する警報手段と、を有し、前記撮像画像における前記路面の像上に複数の検知ラインを特定するためのデータを設定する検知ライン設定部と、前記撮像画像における前記各検知ライン上の画素毎の輝度を記憶する背景画像輝度記憶部と、前記撮像画像における前記各検知ライン上の画素の輝度を、前記撮像手段から１画素毎に順次読み込み記憶する最新画像輝度記憶部と、前記最新画像輝度記憶部が記憶する輝度と前記背景画像輝度記憶部における対応する同一画素の輝度との差の絶対値を順次求め、前記検知ライン毎に前記絶対値の総和を求めて記憶する演算結果記憶部と、前記演算結果記憶部の値に基づいて車両が走行していること及びその走行方向を検知して、前記警報手段に警報信号を供給する車両移動判定部と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
このように、撮像画像のうち検知ライン上の画素の輝度に基づいて車両を検知することにより、背景画像輝度記憶部、最新画像輝度記憶部及び演算結果記憶部は小容量で足り、簡便な構成とすることができる。また、画像全体に対して演算を行う必要がなく、少ない演算量で迅速に車両を検知することができる。さらに、検知ラインは複数設けられていることから、検知ラインに差し掛かる順序に基づいて車両の進行方向を検知することができる。
【０００９】
車両検知警報装置は、省電力化が図られることから、発電量の小さい太陽電池と補助的なバッテリがあれば駆動可能である。
【００１０】
また、本発明に係る車両検知警報方法は、車両が通過する路面を含む背景を画素単位で撮像される撮像画像に基づき、前記撮像画像における前記路面の像上に複数の検知ラインを特定するためのデータを設定するステップと、前記撮像画像における前記各検知ライン上の画素毎の輝度を基準輝度として記憶するステップと、前記撮像画像における前記各検知ライン上の画素の輝度を、１画素毎に順次調べて検査輝度として記憶するステップと、前記検査輝度と同一画素の前記基準輝度との差の絶対値を順次求め、前記検知ライン毎に前記絶対値の総和を求めて記憶するステップと、前記演算結果記憶部の値に基づいて車両が走行していること及びその走行方向を検知して警報を発するステップと、を有することを特徴とする。
【００１１】
このように、撮像画像のうち検知ライン上の画素の輝度に基づいて車両を検知することにより、少ない演算量で迅速に車両を検知することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る車両検知警報装置及び車両検知警報方法によれば、撮像画像のうち検知ライン上の画素の輝度に基づいて車両を検知することにより、背景画像輝度記憶部、最新画像輝度記憶部及び演算結果記憶部は小容量で足り、簡便な構成とすることができる。また、画像全体に対して演算を行う必要がなく、少ない演算量で迅速に車両を検知することができる。さらに、検知ラインは複数設けられていることから、検知ラインに差し掛かる順序に基づいて車両の進行方向を検知することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る車両検知警報装置及び車両検知警報方法について実施の形態を挙げ、添付の図１〜図１１を参照しながら説明する。
【００１４】
図１に示すように、本実施の形態に係る車両検知警報装置１０は、車両１２（オートバイ等を含む）が通過する路面１４を含む背景を格子状（例えば、６４０×４８０画素）の画素単位で所定時間毎、又は適当なタイミングで撮像するＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide Semiconductor）カメラ（撮像手段）１６と、該ＣＭＯＳカメラ１６により得られた撮像画像に基づいて車両１２の検知を行うコントローラ（画像処理手段）１８と、該コントローラ１８処理結果に基づいて警報を発する警告表示板（警報手段）２０とを有する。警告表示板２０には多数のＬＥＤ（Light Emitting Diode)が格子状に配列されている。警告表示板２０に用いられる表示手段はＬＥＤに限らず、例えば、ＥＬ(Electro Luminescent)等でもよい。
【００１５】
また、車両検知警報装置１０は、電源供給部として太陽電池２２及びバッテリ２４を有する。太陽電池２２は、カーブミラー２６に設置可能な小面積型であって、発電量は比較的小さい。バッテリ２４は、鉛蓄電式又はリチウムイオン式等の２次電池であり、太陽電池２２で発電した電力を充電するとともにコントローラ１８等に対して電力を供給することができる。車両検知警報装置１０は、カーブミラー２６の支柱部に一体的に設けられており、ＣＭＯＳカメラ１６は路面１４の一方を撮像可能なように指向しており、警告表示板２０は路面１４の他方を指向している。路面１４は、例えば、見通しの悪いカーブであって、路面の一方から進入する車両１２を検出して、他方から進入する他の車両１２の運転者に対して警告表示板２０の表示によって警報を発することができる。
【００１６】
図２に示すように、ＣＭＯＳカメラ１６は、レンズ３０と、該レンズ３０により集光された像の輝度を格子状の画素毎に電荷として蓄えるイメージャ３２と、各画素の輝度を読み出す際の画素の指定に用いられる垂直選択レジスタ３４及び水平選択レジスタ３６とを備える。
【００１７】
コントローラ１８は、主処理部としてのマイクロプロセッサ４０と、イメージャ３２の画素から輝度を読み込む際に垂直選択レジスタ３４及び水平選択レジスタ３６に対して画素の指定を行うための第１出力インターフェース４２と、指定した画素から輝度を読み出してデジタル化する画像Ａ／Ｄ変換器４４と、マイクロプロセッサ４０の処理結果に基づいて警告表示板２０に警報信号を供給する第２出力インターフェース４６と、太陽電池２２及びバッテリ２４に制御信号を供給する第３出力インターフェース４８とを有する。画像Ａ／Ｄ変換器４４はイメージャ３２上の各画素の輝度を２５６階調の１バイトのデータに変換する。
【００１８】
また、コントローラ１８は、データ及びプログラムの記憶部としてのＲＯＭ（Read Only Memory）５０、ＲＡＭ（Random Access Memory）５２及びフラッシュメモリ５３を有する。これらのコントローラ１８内の各要素はバス６０で接続されており、マイクロプロセッサ４０の作用下に種々データの授受が可能である。
【００１９】
ＲＡＭ５２は小容量の記憶部であって、背景画像輝度記憶部５４、最新画像輝度記憶部５６、演算結果記憶部５８及びタイマ部５９が含まれる。これらの記憶部の一部（又は全部）は、マイクロプロセッサ４０と別体のＲＡＭ５２上に設けられている必要はなく、例えばマイクロプロセッサ４０の内部レジスタを用いてもよい。
【００２０】
背景画像輝度記憶部５４は、後述する検知ラインＬ１、Ｌ２及びＬ３（図３参照）上の画素毎の輝度が記録される。背景画像輝度記憶部５４は、検知ラインＬ１、Ｌ２及びＬ３がそれぞれＮ個の画素からなるとき、Ｎ×３バイトの記憶領域として設定され、マイクロプロセッサ４０から２次元配列形式の指定が可能であって、Ｌ（ａ、ｂ）（図６参照）と表される。ここでパラメータａは１〜３をとり、順に検知ラインＬ１、Ｌ２及びＬ３に対応する。また、パラメータｂは、ｂ＝１〜Ｎであり、Ｎ個の画素に対応する。
【００２１】
最新画像輝度記憶部５６は、検知ラインＬ１、Ｌ２及びＬ３上の画素の輝度が順次記録される１バイトの記憶領域であり、マイクロプロセッサ４０ではパラメータＭとして表される。演算結果記憶部５８は、背景画像輝度記憶部５４のうちの１バイトのデータと最新画像輝度記憶部５６のデータとの差の絶対値の総和が記録される記憶部である。演算結果記憶部５８における各検知ラインＬ１、Ｌ２及びＬ３に対応した絶対値の総和は、配列パラメータＳＵＭ（ａ）（ａ＝１〜３）として表される。
【００２２】
タイマ部５９は、Ｔｉｍｅｒ（Ｋ）（Ｋ＝０〜４）として表される４つの減算タイマであり、後述するステップＳ２３で用いられる車両接近判定処理において、検知ラインＬ１、Ｌ２及びＬ３に対応して車両１２が通過した時点からの経過時間を調べるために用いられる。Ｔｉｍｅｒ（１）、Ｔｉｍｅｒ（２）及びＴｉｍｅｒ（３）はシステムの起動時に０に初期化されている。また、Ｔｉｍｅｒ（０）は、検知ラインＬ１よりも遠方の仮想的な仮検知ラインＬ０に対応した模擬タイマであり、その値は１に固定されている（図８参照）。ＲＡＭ５２には、これ以外にカウンタや所定のパラメータの記憶部が設けられている。
【００２３】
マイクロプロセッサ４０は検知ライン設定部６２と、輝度差算出部６４と、車両移動判定部６６とを有する。実際上これらの検知ライン設定部６２、輝度差算出部６４及び車両移動判定部６６はマイクロプロセッサ４０がＲＯＭ５０からプログラムを読み込み実行することにより実現されるソフトウェア上の機能部である。
【００２４】
輝度差算出部６４は、最新画像輝度記憶部５６が記憶する輝度と背景画像輝度記憶部５４における対応する同一画素の輝度との差の絶対値を順次求めて演算結果記憶部５８に記録する。車両移動判定部６６は、演算結果記憶部５８の値に基づいて車両１２が走行していること及びその走行方向を検知して、第２出力インターフェース４６に警報信号を供給する。
【００２５】
検知ライン設定部６２は、図３に示すように、撮像画像７０における路面像１４ａ上の３本の水平な検知ラインＬ１、Ｌ２及びＬ３を示す座標データを設定し、撮像画像７０上におけるこれらの検知ラインＬ１、Ｌ２及びＬ３を示す座標値をフラッシュメモリ５３に記録する。各検知ラインＬ１、Ｌ２及びＬ３はそれぞれ水平に配列されたＮ個の画素から構成され、実際の路面１４上の画像上、右側（右側走行の国では左側）の走行車線における遠い位置から各検知ラインＬ１、Ｌ２及びＬ３の順に設定されている。
【００２６】
具体的には、検知ラインＬ１は座標データ（Ｘ１ｓ、Ｙ１）−（Ｘ１ｅ、Ｙ１）、検知ラインＬ２は座標データ（Ｘ２ｓ、Ｙ２）−（Ｘ２ｅ、Ｙ２）、検知ラインＬ３は座標データ（Ｘ３ｓ、Ｙ３）−（Ｘ３ｅ、Ｙ３）として表され、これらの座標値がフラッシュメモリ５３に記録される。各検知ラインＬ１、Ｌ２及びＬ３は、縦のＹ方向の幅が１画素で、横のＸ方向の幅がＮ画素のラインである。各検知ラインＬ１、Ｌ２及びＬ３を構成する画素のＹ方向の幅は１画素に限らず、必要に応じて複数画素の列としてもよく、また、図３上の二点差線で示すように、Ｘ方向の幅は各検知ラインＬ１、Ｌ２及びＬ３毎に変えてもよく、さらに、各検知ラインＬ１、Ｌ２及びＬ３は、撮像画像７０上で必ずしも水平に設定されている必要はなく、例えば、カーブである路面１４の曲がり具合に応じて放射状に設定されていてもよい。各検知ラインＬ１、Ｌ２及びＬ３は、撮像画像７０における路面像１４ａ上の車両１２の進行方向に略直交する向きに設定するとよく、例えば、路面像１４ａが撮像画像７０において左右方向に延在している場合には、検知ラインＬ１、Ｌ２及びＬ３を上下方向に設定してもよい。
【００２７】
各検知ラインＬ１、Ｌ２及びＬ３を実際の路面上に表した場合の検知ラインＬ１と検知ラインＬ２との間隔、及び検知ラインＬ２と検知ラインＬ３との間隔は、一般的な車両１２の全長より長い間隔（例えば、１０［ｍ］）に設定される。
【００２８】
なお、撮像画像７０はイメージャ３２（図２参照）上に形成される画像であるが、このうち検知ラインＬ１、Ｌ２及びＬ３上の画素の輝度のみがコントローラ１８の背景画像輝度記憶部５４に読み込まれ、基本的には撮像画像７０自体はコントローラ１８にロードされることはなく、ＲＡＭ５２は小容量のもので足りる。
【００２９】
図２に戻り、第２出力インターフェース４６から出力される警報信号はドライバ回路７２を介して警告表示板２０に供給され、警告表示板２０のＬＥＤを所定のパターンで点灯し又は点滅させる。第３出力インターフェース４８から出力された制御信号は充電制御回路７４により処理されて太陽電池２２の発電制御を行うとともに、バッテリ２４の充放電制御を行う。バッテリ２４は定電圧化された電力をコントローラ１８に供給する。
【００３０】
次に、このように構成される車両検知警報装置１０を用いて車両１２の検知を行う車両検知警報方法について説明する。以下の説明では、断りのない限り表記したステップ番号順に処理が実行されるものとする。また、ＣＭＯＳカメラ１６は、所定の微小時間毎にその時点における背景を撮像画像７０として撮像し、イメージャ３２上に保持しているものとする。
【００３１】
先ず、図４のステップＳ１において、検知ライン設定部６２の作用下に検知ラインＬ１、Ｌ２及びＬ３を、それぞれ両端を示す座標データ（Ｘ１ｓ、Ｙ１）−（Ｘ１ｅ、Ｙ１）、（Ｘ２ｓ、Ｙ２）−（Ｘ２ｅ、Ｙ２）、及び（Ｘ３ｓ、Ｙ３）−（Ｘ３ｅ、Ｙ３）として設定し、これらのデータをフラッシュメモリ５３に記録する。なお、このステップＳ１の処理は、所定の初期設定時のみに必要な処理であり、システムの２回目以降の起動時には省略可能であって、初回時にフラッシュメモリ５３に記録したデータを読み込んで利用すればよい。また、このステップＳ１の処理は、撮像画像７０を保持可能な大容量の記憶部を有する所定の検知ライン設定補機をコントローラ１８の通信部（図示せず）に接続した状態で、検知ライン設定補機の表示部に撮像画像７０を表示しながら、オペレータが路面１４を表示部上で確認しながら行ってもよい。
【００３２】
ステップＳ２において、所定のカウンタＩを１に初期化し、ステップＳ３において、所定のカウンタＪを０に初期化する。
【００３３】
ステップＳ４において、カウンタＩ及びＪに基づき、検知ラインＬ１、Ｌ２及びＬ３上の画素の輝度データを読み込む。具体的には、カウンタＩが示す数値１、２又は３に応じて検知ラインＬ１、Ｌ２又はＬ３が選択され、選択された検知ラインＬ１、Ｌ２又はＬ３に応じてＹ座標データとしてＹ１、Ｙ２又はＹ３が垂直選択レジスタ３４に対して指定される。水平のＸ座標データとしては、検知ラインＬ１が選択されているときには、Ｘ１ｓ＋Ｊ−１が水平選択レジスタ３６に指定される。同様に、検知ラインＬ２又はＬ３が選択されているときには、Ｘ２ｓ＋Ｊ−１、又はＸ３ｓ＋Ｊ−１が水平選択レジスタ３６に指定される。このように垂直選択レジスタ３４及び水平選択レジスタ３６により指定された１つの画素の輝度データがＡ／Ｄ変換器４４を介してコントローラ１８に読み込まれる。
【００３４】
ステップＳ５において、前記ステップＳ４で読み込まれた輝度データを背景画像輝度記憶部５４のうち、Ｌ（Ｉ、Ｊ）に記録する。
【００３５】
ステップＳ６において、カウンタＪの値を調べ、Ｊ＜Ｎであれば、Ｊ←Ｊ＋１とインクリメントして（ステップＳ７）、ステップＳ４へ戻る。Ｊ＝ＮであればステップＳ８へ移る。
【００３６】
ステップＳ８において、カウンタＩの値を調べ、Ｉ＜３であれば、Ｉ←Ｉ＋１とインクリメントして（ステップＳ９）、ステップＳ３へ戻る。
【００３７】
このようにしてステップＳ２〜Ｓ９の処理を行うことにより、背景画像輝度記憶部５４に検知ラインＬ１、Ｌ２及びＬ３の各画素毎の輝度データが順に記録される。
【００３８】
ステップＳ１０において、背景画像輝度記憶部５４に記録された輝度データに基づいて２つの閾値Ｐｔ１及び閾値Ｐｔ２を設定する。これらの閾値Ｐｔ１及びＰｔ２は、後述するステップＳ２６において背景の明るさの経時的な変化を調べるために用いられるパラメータであり、ノイズレベルを考慮して設定され、背景の明るさが確実に変化したことを検知する。閾値Ｐｔ１及び閾値Ｐｔ２は、例えば、ステップＳ２５で求められる背景画像輝度記憶部５４の合計値Ｐａに対してＰｔ１←Ｐａ×１．２、及びＰｔ２←Ｐａ／１．２として設定される。
【００３９】
図５のステップＳ１１において、カウンタＩを１に初期化し、配列パラメータＳＵＭ（ａ）を０に初期化する。前記のとおりパラメータａは１〜３の値をとり、順に検知ラインＬ１、Ｌ２及びＬ３に対応しており、ＳＵＭ（ａ）は各検知ラインＬ１、Ｌ２及びＬ３上に車両１２が存在するか否かの判定に用いられる。
【００４０】
ステップＳ１２において、カウンタＪを０に初期化する。
【００４１】
ステップＳ１３において、前記ステップＳ４と同様に、撮像画像７０上のカウンタＩ及びＪに応じた画素の輝度データを読み込む。
【００４２】
ステップＳ１４において、前記ステップＳ１３で読み込んだ輝度データを最新画像輝度記憶部５６であるパラメータＭに記録する。例えば、Ｉ＝２、Ｊ＝３０である場合には、図６に示すように、Ｙ座標値がＹ２、Ｘ座標値がＸ２ｓ＋２９の画素の輝度値Ａが読み込まれてパラメータＭに記録される。
【００４３】
ステップＳ１５において、背景画像輝度記憶部５４のうちＬ（Ｉ、Ｊ）とパラメータＭとの差の絶対値を求め、配列パラメータＳＵＭ（Ｉ）に加算する。つまり、ＳＵＭ（Ｉ）←｜Ｌ（Ｉ、Ｊ）−Ｍ｜＋ＳＵＭ（Ｉ）とする。このように、Ｌ（Ｉ、Ｊ）に記録された輝度は、車両１２が各検知ラインＬ１、Ｌ２及びＬ３上に存在するか否かの検査の基準となる基準輝度ともいうことができ、一方、パラメータＭに記録された輝度は検査対象となるものであって検査輝度ともいうことができる。
【００４４】
図６に示す例においては、Ｂ＝Ｌ（Ｉ、Ｊ）、Ｃ＝｜Ｌ（Ｉ、Ｊ）−Ｍ｜であって、その時点のＳＵＭ（２）の値Ｄ２に対してＤ２←Ｄ２＋Ｃとして加算する。また、この時点ではＳＵＭ（１）の値Ｄ１は計算済みであり、ＳＵＭ（３）については計算が開始されてなく０である。
【００４５】
ステップＳ１６において、カウンタＪの値を調べ、Ｊ＜Ｎであれば、Ｊ←Ｊ＋１とインクリメントして（ステップＳ１７）、ステップＳ１３へ戻る。Ｊ＝ＮであればステップＳ１８へ移る。
【００４６】
ステップＳ１８において、ＳＵＭ（Ｉ）を移動平均基礎データであるパラメータＰ（Ｉ、ｏ）（ｏ＝１〜１０）に記録する。ここで、カウンタｏはシステムの起動時に０に初期化されるパラメータである。
【００４７】
ステップＳ１９において、カウンタＩの値を調べ、Ｉ＜３であれば、Ｉ←Ｉ＋１とインクリメントして（ステップＳ２０）、ステップＳ１２へ戻る。Ｉ＝４であればステップＳ２１へ移る。
【００４８】
ステップＳ２１において、カウンタｏを更新する。具体的には、ｏ←ｏ＋１とインクリメントするとともに、インクリメントした結果、ｏ＝１０となるときにはｏ←０と再度初期化する。
【００４９】
このようなステップＳ１１〜Ｓ２１の繰り返し処理により、最新画像輝度記憶部５６が記憶する輝度と背景画像輝度記憶部５４における対応する同一画素の輝度との差の絶対値を順次求め、検知ラインＬ１、Ｌ２及びＬ３毎に絶対値の総和を求めることができる。
【００５０】
ステップＳ２２において、３つの減算タイマをＴｉｍｅｒ（Ｋ）（Ｋ＝１〜３）の値を調べ、該値が１以上であるときにはそれぞれ１ずつ減算する。Ｔｉｍｅｒ（Ｋ）の値が０であるときには減算は行わない。
【００５１】
ステップＳ２３において、３つの配列パラメータＳＵＭ（Ｉ）（Ｉ＝１〜３）の値を調べ、車両検知閾値Ｔｈを超えている場合にはカウンタＩ毎に車両検知フラグＦｌｇＯＮ（Ｉ）を１に設定し、車両検知閾値Ｔｈ未満である場合にはカウンタＩ毎に車両検知フラグＦｌｇＯＮ（Ｉ）を０に設定する。車両検知フラグＦｌｇＯＮ（Ｉ）は各検知ラインＬ１、Ｌ２及びＬ３毎に車両１２が存在するか否かを示すものであり、ステップＳ２４の車両接近判定処理で用いられる。車両検知フラグＦｌｇＯＮ（Ｉ）が１つでも１である場合にはステップＳ２４へ移り、全て０である場合にはステップＳ２５へ移る。
【００５２】
なお、配列パラメータＳＵＭ（Ｉ）は、基準輝度と検査輝度との絶対値に基づき、基準輝度と検査輝度のいずれが明るい場合であっても増加するように更新設定さており、車両１２本体でなくともその照明範囲が移動することにより、その照明を検知して間接的に車両１２を検出することができ、例えば、夜間における車両１２の検知にも有効である。
【００５３】
ステップＳ２４では、サブルーチン形式の車両接近判定処理（図７参照）を行い、この後ステップＳ１１へ戻る。車両接近判定処理の内容については後述する。
【００５４】
ステップＳ２５において、パラメータＰ（Ｉ、ｏ）について、Ｉ＝１〜３、ｏ＝１〜１０の計３０（＝３×１０）個のデータの合計値Ｐａを求める。合計値Ｐａは実質的に１０回分の移動平均値を示すものであり、３０個のデータをステップＳ２５において毎回加算するのではなく、１０回前のＳＵＭ（ａ）を合計値Ｐａから減算するとともに今回のＳＵＭ（ａ）を加算する方式（つまり、ＦＩＦＯ（First In First Out）方式）により求めてもよい。
【００５５】
ステップＳ２６において、合計値Ｐａの値を調べ、閾値Ｐｔ１を超え又は閾値Ｐｔ２を下回っている場合には、背景の明るさが変化していると判断されることからステップＳ２へ戻り、背景画像輝度記憶部５４を更新する。合計値Ｐａが閾値Ｐｔ１未満且つ閾値Ｐｔ２以上である場合には、ステップＳ９へ戻り検知ラインＬ１、Ｌ２及びＬ３上の輝度の調査を続行する。
【００５６】
このように、ステップＳ２６においては、移動平均を示す合計値Ｐａに基づいて背景の明るさの判断を行うため、車両１２が通過した場合等の短時間の変化による誤判断を防止できる。
【００５７】
なお、実際上、図５に示す処理はタイマ割り込みによって規定の微小時間毎に実行されるように設定されている。
【００５８】
次に、前記ステップＳ２４における車両接近判定処理について説明する。車両判定処理では、図７に示すサブルーチン処理が実行される。
【００５９】
図７のステップＳ１０１において、前記Ｔｉｍｅｒ（Ｋ）のパラメータであるカウンタＫを１に初期化する。
【００６０】
ステップＳ１０２において、前記ステップＳ２３で設定した車両検知フラグＦｌｇＯＮ（Ｋ）を参照し、車両検知フラグＦｌｇＯＮ（Ｋ）が１である場合にはステップＳ１０３へ移り、０である場合にステップＳ１０６へ移る。
【００６１】
ステップＳ１０３において、カウンタＫより１小さい値に対応するＴｉｍｅｒ（Ｋ−１）の値を調べ、該Ｔｉｍｅｒ（Ｋ−１）≧１である場合にはステップＳ１０４へ移り、Ｔｉｍｅｒ（Ｋ−１）＝０である場合にはステップＳ１０６へ移る。例えば、その時点のカウンタＫが３であるときには、対応する検知ラインＬ３よりも１本前の検知ラインＬ２に対応するＴｉｍｅｒ（２）の値を確認することになり、その時点のカウンタＫが１であるときには、対応する検知ラインＬ１よりも１本前の仮想的な仮検知ラインＬ０に対応するＴｉｍｅｒ（０）の値を確認することになる。前記のとおりＴｉｍｅｒ（０）は常に１に設定されていることから、Ｋ＝１であるときには常にステップＳ１０４へ分岐することとなる。このようなＴｉｍｅｒ（０）を設けることにより、Ｋ＝１〜３までの処理パターンを一本化することができる。もちろん、カウンタＫの値を判定し、Ｋ＝１であるときにはＴｉｍｅｒ（０）を参照することなく無条件にステップＳ１０４へ分岐するようにしてもよい。
【００６２】
ステップＳ１０４において、Ｔｉｍｅｒ（Ｋ）にカウンタＫに応じたタイマ基準値ＯｎＴｉｍｅ（Ｋ）を代入する。これにより、Ｔｉｍｅｒ（Ｋ）が０となるまで前記ステップＳ２２における減算処理が開始される。基準値ＯｎＴｉｍｅ（Ｋ）は固定値であって、プログラムの実行速度と、各検知ラインＬ１、Ｌ２及びＬ３の間隔に応じて設定されている。本実施例では、ＯｎＴｉｍｅ（Ｋ）＝２０として設定されており、例えば、車両１２が検知ラインＬ１上に差し掛かった際には、図８に示すように、Ｔｉｍｅｒ（１）に２０が設定される。また、車両１２が検知ラインＬ１を通過して検知ラインＬ２上に差し掛かった際には、図９に示すように、Ｔｉｍｅｒ（２）に２０が設定され、このときのＴｉｍｅｒ（１）は前記ステップＳ２２の実行回数に応じて減算されており、例えば、１５となっている。この際、車両１２はＴｉｍｅｒ（１）の値が大きいほど高速で、値が小さいほど低速で走行していることになる。
【００６３】
ステップＳ１０５において、カウンタＫに応じた警報信号を第２出力インターフェース４６を介してドライバ回路７２（図２参照）に供給し、警告表示板２０の表示制御を行う。例えば、カウンタＫがＫ＝１であるときには、ＬＥＤを全消灯又は１０秒間全点灯させる信号を供給し、Ｋ＝２であるときには、他方から進入する他の車両１２の運転者が気づく程度の遅い周期でＬＥＤをで１０秒間点滅させる信号を供給する。また、Ｋ＝３であるときには、より速い周期でＬＥＤを１０秒間点滅させる信号を供給し、運転者に対して強く注意喚起する。ＬＥＤの表示パターンは、これ以外にも、カウンタＫに応じて複数のＬＥＤを個別に点灯及び消灯させて、文字列又は絵文字を表示させるようにしてもよい。
【００６４】
ドライバ回路７２は最後に受けた警報信号に基づいて警告表示板２０の表示制御を行い、それ以前に指定された警報信号はキャンセルされる。
【００６５】
ステップＳ１０６において、カウンタＫの値を確認し、Ｋ＜３である場合ににはＫ←Ｋ＋１とインクリメントして（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０２へ戻る。Ｋ＝３である場合には車両接近判定処理を終了して、前記ステップＳ１１（図５参照）に戻る。
【００６６】
このような車両接近判定処理では、ステップＳ１０３において、その時点のカウンタＫに対して１つ前であるＫ−１番目に対応するＴｉｍｅｒ（Ｋ−１）の値に基づいて分岐処理を行っている。これにより、１つ前の検知ラインを車両１２が通過してからの経過時間を反映することができ、Ｔｉｍｅｒ（Ｋ−１）が０である場合には該経過時間が不自然に長いと判断することができる。この場合、例えば、車両１２以外のものを検知し、又は検知ラインＬ１を通過した車両１２が検知ラインＬ２の手前でＵターンした等の状況が考えられるため、ステップＳ１０４及びＳ１０５を実行することなく警告表示板２０の表示制御を中断できる。また、ステップＳ１０３の処理によれば、車両１２が逆方向に走行する場合には条件不成立でステップＳ１０６へ移ることとなり、反対車線を通過している車両１２が、障害物を避けるなどの理由で画像上右側の車線にはみ出て走行する場合には警告表示板２０による警告表示をすることがない。
【００６７】
さらに、この車両接近判定処理では、Ｔｉｍｅｒ（Ｋ−１）の値に基づいて車両１２の走行速度を検知することができるため、該走行速度に応じて警告表示板２０の警告表示を行ってもよい。
【００６８】
上述したように、本実施の形態に係る車両検知警報装置１０及び車両検知警報方法によれば、撮像画像７０の大きさに応じた大容量メモリが不要であり、車両１２を認識するために必要な記憶容量は、実質上、３×Ｎバイトの背景画像輝度記憶部５４、１バイトの最新画像輝度記憶部５６及び３ワードの演算結果記憶部５８で足りるため小容量のＲＡＭ５２が利用可能であって、車両検知警報装置１０を廉価に構成できしかも省電力化が図られる。従って、車両検知警報装置１０の消費電力は小さく、発電量の小さい太陽電池２２と補助的なバッテリ２４があれば駆動可能である。
【００６９】
また、撮像画像７０の画素全体のうち検知ラインＬ１、Ｌ２及びＬ３上の画素のみについて処理をすれば足りることから、高速な処理が可能であって、車両１２が接近することを迅速に検出することができてリアルタイム性に優れる。
【００７０】
さらに、車両１２が接近するとき以外は警告表示板２０は消灯しているため、一層の省電力化が図られる。
【００７１】
車両検知警報装置１０は、カーブミラー２６に一体的に設けられることにより、ミラー２６ａを見落としがちな運転手に対しても警告表示板２０の警告により注意喚起を促すことができ、ミラー２６ａを改めて確認させるという相乗的な効果が期待される。
【００７２】
なお、上記の説明における輝度とは、光度を面積で除した狭義の輝度［ｃｄ／ｍ2］ではなく、明るさの程度を示す広義の意味であることはもちろんであり、イメージャ３２上においては照度［ｌｕｘ］とみなすことができる。
【００７３】
次に、図１に示したようなカーブの端部に車両検知警報装置１０を設ける場合以外の利用例として、車両検知警報装置１０の第１の利用方法及び第２の利用方法について図１０及び図１１を参照しながら説明する。なお、図１０及び図１１における矢印は、警告表示板２０の指向方向を示し、点線はＣＭＯＳカメラ１６の撮像範囲を示す。
【００７４】
図１０に示すように、車両検知警報装置１０の第１の利用方法では、左右方向に延在する幅の広い優先道路８０と上下方向に延在する幅の狭い一般道路８２との交差点８４の左上角部Ｐ１に車両検知警報装置１０が設置されている。交差点８４の右下部には障害物８６が存在することにより見通しが悪くなっている。
【００７５】
この場合、車両検知警報装置１０は、ＣＭＯＳカメラ１６により優先道路８０を右方から交差点８４に向かって走行してくる車両１２ｂを撮像して検知し、一般道路８２を下方から交差点８４に向かって走行してくる車両１２ａに対して警告表示板２０の表示により警告を発することができる。これにより、交差点８４に接近中の車両１２ａの運転者は障害物８６が存在することによって車両１２ａを目視できない場合であっても、なんらかの走行体が交差点８４に接近していることを認識できる。また、車両１２ａが停止線８８で一時停止する際には、基本的には運転手が目視で左右を確認することが重要であるが、この確認のために警告表示板２０の表示を補助的に利用することができる。
【００７６】
車両検知警報装置１０は優先道路８０上を交差点８４から右方に向かって遠ざかる車両は除外されて警報を行わないため、車両１２ａに対して無意味な警報を発することがない。警告表示板２０による警告は、例えば、「車両接近中」というような文字列又は同様の意味の絵文字により行ってもよい。
【００７７】
また、車両検知警報装置１０は、左上角部Ｐ１に限らず、右上角部Ｐ２、右下角部Ｐ３及び左下角部Ｐ４に設置されていてもよい。これらの場合、車両１２ｂを撮像可能なようにＣＭＯＳカメラ１６の向きを設定するとともに、車両１２ａに対して警告可能なように警告表示板２０の向きを設定するとよい。
【００７８】
さらに、車両１２ｂは優先道路８０を走行しているため一般道路８２を走行している車両１２ａよりも走行上の優先度が高く、交差点８４において一時停止する必要がないが、一般道路８２のようなわき道からの車両１２ａの飛び出しに対して注意する必要があることは走行マナー上もちろんである。このような観点から、車両１２ｂに対して注意喚起を促すために、ＣＭＯＳカメラ１６により車両１２ａを撮像して、該車両１２ａが交差点８４に接近することを検知したときに警告表示板２０により車両１２ａに対して警告を発するようにしてもよい。
【００７９】
図１１に示すように、車両検知警報装置１０の第２の利用方法では、図１０に示した第１の利用方法と同様に交差点８４において、左上角部Ｐ１に車両検知警報装置１０が設けられている。この場合、車両検知警報装置１０は、一般道路８２を下方から交差点８４に向かって走行してくる車両１２ａをＣＭＯＳカメラ１６により撮像して検知し、該車両１２ａに対して停止線８８で停止するように警告表示板２０の表示により警告を発することができる。つまり、交通法規上、車両１２ａは停止線８８で一時停止して左右を確認しなければならないが、夜間や霧中においては停止線８８を識別しにくい場合がある。このように視界の悪い場合においても警告表示板２０が発光することによって車両１２ａの運転者は停止線８８が設けられていることを認識することができ、予め徐行して停止線８８で余裕をもって停止することができる。
【００８０】
この場合、警告表示板２０を停止線８８に埋め込むようにして、該停止線８８自体が発光するようにしてもよい。また、車両検知警報装置１０を停止線８８よりも手前側（図１１における下側）に設け、警告表示板２０は、「この先停止線あり」というような文字による警告を発するようにしてもよい。さらに、警告表示板２０は、「この先ガソリンスタンドあり」というような広告媒体として用いてもよい。車両検知警報装置１０を交差点のない長い直線道路に設けるとともに、速度超過の車両を検知することにより、警告表示板２０は、「速度落とせ」というような警告を発するようにしてもよい。
【００８１】
さらに、ＣＭＯＳカメラ１６並びに警告表示板２０は、それぞれ異なる向きとなるように複数配設されていてもよい。これにより１台の車両検知警報装置１０により、交差点８４において複数の方向から接近する車両１２を検知し、接近方向に応じて選択された警告表示板２０により警告を発することができるとともに、接近中の車両１２ａ、１２ｂの双方に警告を発することもできる。さらにまた、交差点８４に接近中の車両が１台のみであるときには、警告表示板２０を消灯させておき、省電力化を図ることができる。
【００８２】
また、１つの交差点において車両検知警報装置１０を複数台設けて、各方向から接近する車両１２を検知し、接近方向に応じて選択された警告表示板２０により警告を発してもよい。ＣＭＯＳカメラ１６、コントローラ１８、警告表示板２０、太陽電池２２及びバッテリ２４は必要に応じて別体型としてもよい。
【００８３】
車両検知警報装置１０は、カーブミラー２６（又は電信柱、信号機柱等）の支柱部に対するポール一体型に限らず、例えば専用の箱形であってもよい。箱形の場合、太陽電池２２は箱上面を覆うように設けるとともに警告表示板２０を側面に設けるとよい。検知ラインＬ１、Ｌ２及びＬ３は、必要に応じて２本または４本以上設定してもよい。
【００８４】
本発明に係る車両検知警報装置及び車両検知警報方法、上述の実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成乃至ステップをとり得ることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本実施の形態に係る車両検知警報装置及び路面の斜視図である。
【図２】本実施の形態に係る車両検知警報装置の構成ブロック図である。
【図３】イメージャ上に保持される撮像画像を示す図である。
【図４】本実施の形態に係る車両検知警報方法の手順を示すフローチャート（その１）である。
【図５】本実施の形態に係る車両検知警報方法の手順を示すフローチャート（その２）である。
【図６】信号処理の流れを模式的に示すブロック図である。
【図７】車両接近判定処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】検知ラインＬ１上に車両が差し掛かった際のタイマの値を示す図である。
【図９】検知ラインＬ２上に車両が差し掛かった際のタイマの値を示す図である。
【図１０】第１の利用方法における車両検知警報装置の設置箇所近傍の平面図である。
【図１１】第２の利用方法における車両検知警報装置の設置箇所近傍の平面図である。
【符号の説明】
【００８６】
１０…車両検知警報装置                １２、１２ａ、１２ｂ…車両
１４…路面                            １６…ＣＭＯＳカメラ
１８…コントローラ                    ２０…警告表示板
２２…太陽電池                        ２４…バッテリ
２６…カーブミラー                    ３２…イメージャ
５２…ＲＡＭ                          ５４…背景画像輝度記憶部
５６…最新画像輝度記憶部              ５８…演算結果記憶部
６２…検知ライン設定部                ６４…輝度差算出部
６６…車両移動判定部                  ７０…撮像画像
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３…検知ライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2006040092.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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