(57)【要約】【課題】移動体に搭載された装置によって移動体の周囲を撮像する。【解決手段】レーザスキャナ１２０が各方向における距離を測定する。各方向における距離に基づいてトンネルへの進入が検知されたときに撮像ユニット１１０が起動する。撮像ユニット１１０のカメラは、撮像範囲に対応する領域における代表距離に応じてフォーカスを調整しながら、撮像を行う。レーザスキャナ１２０によって侵入検知領域への物体の侵入が検知された場合、撮像ユニット１１０の光源は減光する。各方向における距離に基づいてトンネルの通過が検知されたときに撮像ユニット１１０が停止する。【選択図】図１
2018159642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に搭載される移動体撮像装置であって、
前記移動体の移動中に撮像を行うカメラと、
前記移動体の移動中に前記移動体の周囲の侵入検知領域への物体の侵入を検知するレーザスキャナと、
前記移動体の移動中に前記カメラの撮像範囲に対して投光し、前記侵入検知領域への物体の侵入が検知された場合に減光する光源と
を備える移動体撮像装置。
【請求項２】
前記移動体撮像装置は、前記光源を含む複数の光源を備え、
前記複数の光源は、前記移動体の進行方向を軸とする回転方向において互いに異なる方向に投光し、
前記レーザスキャナは、前記回転方向において互いに異なる方向に位置する複数の侵入検知領域に対して侵入検知領域毎に物体の侵入を検知し、物体の侵入が検知された侵入検知領域に対応する光源を減光させる
請求項１に記載の移動体撮像装置。
【請求項３】
前記移動体撮像装置、前記カメラを含む複数のカメラを備え、
前記複数のカメラは、前記回転方向において互いに異なる方向を撮像し、
それぞれの光源は、対応するカメラが撮像する方向に投光する
請求項２に記載の移動体撮像装置。
【請求項４】
前記レーザスキャナは、前記移動体の進行方向において前記光源よりも前方に配置されることによって、前記移動体の進行方向において前記光源が前記侵入検知領域に到達する前に前記侵入検知領域への物体の侵入を検知する
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の移動体撮像装置。
【請求項５】
前記移動体撮像装置は、前記カメラと前記光源とを制御する制御装置を備え、
前記レーザスキャナは、前記移動体の進行方向を軸とする回転方向において各方向の反射地点までの距離を測定し、
前記制御装置は、各方向の反射地点までの距離に基づいて前記移動体がトンネルに進入したか判定し、前記移動体がトンネルに進入したときに前記カメラと前記光源とを起動する
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の移動体撮像装置。
【請求項６】
前記制御装置は、各方向の反射地点までの距離に基づいて前記移動体がトンネルを通過したか判定し、前記移動体がトンネルを通過したときに前記カメラと前記光源とを停止する
請求項５に記載の移動体撮像装置。
【請求項７】
前記移動体撮像装置は、前記カメラを制御する制御装置を備え、
前記レーザスキャナは、前記移動体の進行方向を軸とする回転方向において各方向の反射地点までの距離を測定し、
前記制御装置は、各方向の反射地点までの距離から前記撮像範囲に対応する領域であるカメラ領域における距離を抽出し、前記カメラ領域における代表距離を決定し、前記カメラ領域における代表距離に基づいて前記カメラのフォーカスを調整する
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の移動体撮像装置。
【請求項８】
前記制御装置は、各方向の反射地点までの距離に基づいて前記移動体がトンネルに進入したか判定し、前記移動体がトンネルに進入したときに前記カメラと前記光源とを起動する
請求項７に記載の移動体撮像装置。
【請求項９】
前記制御装置は、各方向の反射地点までの距離に基づいて前記移動体がトンネルを通過したか判定し、前記移動体がトンネルを通過したときに前記カメラと前記光源とを停止する
請求項８に記載の移動体撮像装置。
【請求項１０】
移動体に搭載される移動体撮像装置であって、
カメラと、
光源と、
前記移動体の移動中に前記移動体の進行方向を軸とする回転方向において各方向の反射地点までの距離を測定するレーザスキャナと、
各方向の反射地点までの距離に基づいて前記移動体がトンネルに進入したか判定し、前記移動体がトンネルに進入したときに前記カメラと前記光源とを起動する制御装置と
を備える移動体撮像装置。
【請求項１１】
前記制御装置は、各方向の反射地点までの距離に基づいて前記移動体がトンネルを通過したか判定し、前記移動体がトンネルを通過したときに前記カメラと前記光源とを停止する
請求項１０に記載の移動体撮像装置。
【請求項１２】
移動体に搭載される移動体撮像装置であって、
前記移動体の移動中に撮像を行うカメラと、
前記移動体の移動中に前記移動体の進行方向を軸とする回転方向において各方向の反射地点までの距離を測定するレーザスキャナと、
各方向の反射地点までの距離から前記カメラの撮像範囲に対応する領域であるカメラ領域における距離を抽出し、前記カメラ領域における代表距離を決定し、前記カメラ領域における代表距離に基づいて前記カメラのフォーカスを調整する制御装置と
を備える移動体撮像装置。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の移動体撮像装置が搭載された移動体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体に搭載された装置によって移動体の周囲を撮像するための技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トンネル点検では、トンネルの壁面を撮像して得られた画像を用いて、ひび割れの検出が行われている。０．３ミリメートル程度の細かいひび割れを検出するため、壁面が鮮明に映った画像を用意する必要がある。
車両にカメラを搭載してトンネルの壁面を撮像する場合、一般的には、車両と壁面との距離が一定に保たれるように車両を走行させる。カメラのフォーカスを正確にひび割れに合わせるためである。
細かいひび割れに正確にフォーカスを合わせる場合、被写界深度が浅くなるため、強い光を発する光源を用いる必要がある。
【０００３】
特許文献１および特許文献２には、複数のカメラが搭載された車両が開示されている。
特許文献１において、複数のカメラは、車両の長さ方向に沿って一列に並べられている。
特許文献２において、複数のカメラは、複数の回転体に取り付けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−２１８５５５号公報
【特許文献２】特開２０１５−１７０９８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
トンネルにおいて車両と壁面との距離が一定に保たれるように車両を走行させることは困難であり、運転者の経験および熟練に頼る部分が大きい。
【０００６】
通常、画像の周波数特性、赤外線による距離測定または超音波による距離測定を利用したオートフォーカスによって、フォーカスを自動で調整ことが可能である。
しかし、壁面が映った画像には特徴量がほとんどないため、画像の周波数特性を利用したオートフォーカスは、トンネル点検においては適切ではない。
また、赤外線または超音波による距離測定は精度が悪いため、赤外線または超音波による距離測定を利用したオートフォーカスも、トンネル点検においては適切ではない。
【０００７】
細かいひび割れに正確にフォーカスを合わせるために、強い光を発する光源を用いる場合、光源からの強い光が人体（特に目）に影響を及ぼさないようにする必要がある。
【０００８】
車両の走行中に常に撮像が行われる場合、車両がトンネルの外を走行している間、無駄な画像が取得されてしまう。
また、車両がトンネルに進入したときにカメラを手動でオンにして車両がトンネルを通過したときにカメラを手動でオフにする場合、操作ミスによって、トンネル内の必要な画像が取得されない可能性がある。
【０００９】
本発明は、移動体に搭載された装置によって移動体の周囲を撮像する場合に光源からの光が人体に影響を及ぼさないようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、移動体に搭載される移動体撮像装置であって、
前記移動体の移動中に撮像を行うカメラと、
前記移動体の移動中に前記移動体の周囲の侵入検知領域への物体の侵入を検知するレーザスキャナと、
前記移動体の移動中に前記カメラの撮像範囲に対して投光し、前記侵入検知領域への物体の侵入が検知された場合に減光する光源とを備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、移動体に搭載された装置によって移動体の周囲を撮像する場合に光源からの光が人体に影響を及ぼさないようにすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１における移動体１０１の外観図。
【図２】実施の形態１における撮像ユニット１１０の構成図。
【図３】実施の形態１における移動体撮像装置１００の構成図。
【図４】実施の形態１における撮像範囲全体２１０と撮像範囲２１１と投光範囲２１２との関係図。
【図５】実施の形態１におけるスキャン範囲２２０を示す図。
【図６】実施の形態１におけるスキャン範囲２２０とカメラ領域２２１との関係図。
【図７】実施の形態１におけるスキャン範囲２２０と侵入検知領域２２２との関係図。
【図８】実施の形態１における侵入検知領域２２２の例を示す図。
【図９】実施の形態１における侵入検知領域２２２の例を示す図。
【図１０】実施の形態１におけるトンネル内の移動体１０１を示す図。
【図１１】実施の形態１におけるトンネル外の移動体１０１を示す図。
【図１２】実施の形態１における移動体撮像方法のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態および図面において、同じ要素および対応する要素には同じ符号を付している。同じ符号が付された要素の説明は適宜に省略または簡略化する。図中の矢印はデータの流れ又は処理の流れを主に示している。
【００１４】
実施の形態１．
移動体に搭載された装置によって移動体の周囲を撮像する形態について、図１から図１２に基づいて説明する。
【００１５】
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１から図３に基づいて、移動体１０１および移動体撮像装置１００の構成を説明する。
移動体１０１は、移動体撮像装置１００を備える。
移動体撮像装置１００は、移動体１０１に搭載される撮像装置である。
撮像装置は、撮像を行う装置である。
撮像は、被写体を撮影して被写体が映った画像を得ることである。
具体的には、移動体１０１は車両であり、被写体はトンネルの中の壁面である。
【００１６】
図１は、移動体１０１の外観を示している。
移動体撮像装置１００は、撮像ユニット１１０とレーザスキャナ１２０とを備える。
撮像ユニット１１０およびレーザスキャナ１２０は、移動体１０１の側部に配置される。
撮像ユニット１１０は、移動体１０１の進行方向１０２においてレーザスキャナ１２０よりも後方に配置される。
レーザスキャナ１２０は、移動体１０１の進行方向１０２において撮像ユニット１１０よりも前方に配置される。なお、レーザスキャナ１２０は、移動体１０１のなるべく前の部分において、移動体１０１の上方をスキャンできるように配置される。
【００１７】
図２は、撮像ユニット１１０の構成を示している。
撮像ユニット１１０は、カメラ１１１と光源１１２との組を複数備える。具体的には、撮像ユニット１１０は、カメラ１１１と２つの光源１１２との組を９組備えている。
９台のカメラ１１１は、移動体１０１の進行方向１０２に一列に並べられている。
それぞれのカメラ１１１の上下には光源１１２が配置されている。具体的な光源１１２はレーザ光源である。
【００１８】
図３は、移動体撮像装置１００の構成図である。
移動体撮像装置１００は、撮像ユニット１１０とレーザスキャナ１２０との組を２組備える。
撮像ユニット１１０およびレーザスキャナ１２０は、移動体１０１の左右に設けられる。
【００１９】
さらに、移動体撮像装置１００は制御装置１３０を備える。
制御装置１３０は、撮像ユニット１１０とレーザスキャナ１２０とを制御するコンピュータである。
制御装置１３０は、信号線を介して撮像ユニット１１０とレーザスキャナ１２０とに接続されている。
【００２０】
レーザスキャナ１２０は、信号線を介して撮像ユニット１１０に接続されている。
具体的には、レーザスキャナ１２０は複数の光源１１２に対応する複数のポートを備え、複数のポートは複数の信号線（図示省略）を介して複数の光源１１２に接続されている。第ｎのポートは信号線を介して第ｎの光源１１２に接続されている。ｎは整数である。
【００２１】
図４に基づいて、撮像範囲全体２１０、個々の撮像範囲２１１および個々の投光範囲２１２を説明する。
撮像範囲全体２１０は、撮像ユニット１１０に備わる複数のカメラ１１１によって撮像される範囲の全体である。移動体１０１の正面から見ると、撮像範囲全体２１０は扇形を成している。
撮像範囲全体２１０は、複数のカメラ１１１に対応する複数の撮像範囲２１１から成る。図中のそれぞれの三角形が撮像範囲２１１である。
撮像範囲２１１は、１台のカメラ１１１によって撮像される範囲である。
投光範囲２１２は、２台１組の光源１１２によって投光される範囲である。
カメラ１１１と光源１１２との組において、撮像範囲２１１と投光範囲２１２とは互いに対応する。
複数のカメラ１１１は、移動体１０１の進行方向１０２を軸とする回転方向１０３において互いに異なる方向を撮像する。
複数組の光源１１２は、移動体１０１の進行方向１０２を軸とする回転方向１０３において互いに異なる方向に投光する。それぞれの光源１１２は、対応するカメラ１１１が撮像する方向に投光する。
【００２２】
図５に基づいて、スキャン範囲２２０を説明する。
レーザスキャナ１２０は、移動体１０１の進行方向１０２を軸とする回転方向１０３において各方向をレーザ光によってスキャンする。
スキャン範囲２２０は、レーザスキャナ１２０によってスキャンされる範囲である。具体的には、移動体１０１の進行方向１０２を軸とする回転方向１０３における各方向を含む平面である。
スキャンは、距離方位測定および物体検知である。スキャン範囲２２０の全体に対する１回のスキャンを１スキャンという。例えば、レーザスキャナ１２０は１秒間に１００スキャンを行う。
距離方位測定は、レーザ光を各方向に照射して反射地点毎に距離方位を測定することである。反射地点はレーザ光を反射した地点である。距離方位は、レーザスキャナ１２０から反射地点までの距離、および、レーザスキャナ１２０から反射地点への方位である。
物体検知は、スキャン範囲２２０に位置する物体を検知することである。物体検知は、距離方位測定によって得られた距離方位に基づいて行われる。
【００２３】
＊＊＊機能の説明＊＊＊
移動体撮像装置１００は、オートフォーカス機能、侵入検知機能およびトンネル検知機能を有する。
【００２４】
まず、オートフォーカス機能を説明する。
オートフォーカス機能は、カメラ１１１のフォーカスを自動で調整する機能である。
オートフォーカス機能は、移動体１０１がトンネルに進入する前はオフの状態であり、移動体１０１がトンネルに進入したときにオンの状態になる。
カメラ１１１には適当なフォーカスが予め設定されている。適当なフォーカスは、例えば、トンネルの中を事前に走行することよって推定される。
カメラ１１１のフォーカスは、オートフォーカス機能によって適宜に調整される。例えば、フォーカス範囲は１メートルから６メートルである。
【００２５】
図６は、スキャン範囲２２０とカメラ領域２２１との関係を示している。
スキャン範囲２２０は、複数のカメラ１１１に対応する複数のカメラ領域２２１に分割される。
カメラ領域２２１は、カメラ１１１の撮像範囲２１１に対応する領域である。
第５のカメラ領域（２２１−５）は、第５のカメラ（１１１−５）の撮像範囲２１１に対応している。
【００２６】
制御装置１３０のメモリには、カメラ領域データが記憶されている。
カメラ領域データは、複数のカメラ領域２２１を特定するデータである。具体的には、カメラ領域データは、カメラ領域２２１毎に角度範囲を示す。
レーザスキャナ１２０とカメラ１１１とは互いに異なる位置にあるので、カメラ領域２２１の角度範囲を正確に決めることは難しい。そのため、カメラ領域２２１は撮像範囲２１１よりも広めにするとよい。
【００２７】
制御装置１３０は、オートフォーカス機能を以下のように実現する。
制御装置１３０は、レーザスキャナ１２０から出力される１スキャンの距離方位を受け付け、カメラ領域２２１毎に以下の処理を行う。
まず、制御装置１３０は、１スキャンの距離方位から、カメラ領域２２１における距離を抽出する。カメラ領域２２１における距離は、カメラ領域２２１に含まれる方位に対応付けられた距離である。
次に、制御装置１３０は、カメラ領域２２１における代表距離を決定する。
次に、制御装置１３０は、カメラ領域２２１における代表距離に基づいて、カメラ領域２２１に対応するカメラ１１１のフォーカス距離を決定する。
そして、制御装置１３０は、決定されたフォーカス距離をカメラ１１１に設定する。
【００２８】
具体的には、代表距離は（１）から（３）のいずれかの方法で決定される。
（１）制御装置１３０は、カメラ領域２２１における距離から、距離の長い順における上位Ｎパーセントの距離を抽出する。そして、制御装置１３０は、上位Ｎパーセントの距離の平均を算出する。算出される平均が代表距離である。Ｎパーセントは予め設定される値である。
トンネルの中で撮像したいのは壁面である。トンネルでは照明および電線が壁面の手前に出ていることがある。そのため、カメラ領域全体の距離の平均が代表距離として用いられた場合、照明などの出っ張りの分、壁面よりも手前にフォーカスが合ってしまう可能性がある。そこで、制御装置１３０は、カメラ領域２２１における上位Ｎパーセントの距離の平均を代表距離として算出する。
例えば、照明などの出っ張りが全体の３０パーセントと見込まれる場合、制御装置１３０は、上位７０パーセントの距離の平均を代表距離として算出する。
（２）制御装置１３０は、カメラ領域２２１における距離から、最も長い距離を選択する。選択される距離が代表距離である。
通常、トンネルの中で壁面がへこんでいることはない。そこで、照明などの出っ張りを避けるため、制御装置１３０は最も長い距離を代表距離として選択する。
（３）制御装置１３０は、カメラ領域２２１における距離の平均を算出する。算出される平均が代表距離である。
照明などの出っ張りが無いまたは少ない場合、カメラ領域全体の距離の平均を代表距離として用いてフォーカスを壁面に合わせることが可能である。そこで、制御装置１３０は、カメラ領域２２１における距離の平均を代表距離として算出する。
【００２９】
具体的には、フォーカス距離は以下のように決定される。
フォーカス距離テーブルが制御装置１３０のメモリに予め記憶される。フォーカス距離テーブルは、距離範囲とフォーカス距離とが互いに対応付けられたテーブルである。
制御装置１３０は、代表距離を含む距離範囲に対応するフォーカス距離をフォーカス距離テーブルから選択する。
フォーカス距離は、代表距離に固定距離を足して得られる距離に相当する。固定距離は、レーザスキャナ１２０とカメラ１１１との位置関係に基づいて決められる距離である。
【００３０】
フォーカスは基本的に緩やかに変更する。レーザスキャナ１２０からトンネル２０１の壁面までの距離が急激に変化しないためである。それは、移動体１０１がトンネル２０１の壁面に対して基本的に平行に走ることが前提だからである。
しかし、トンネル２０１の中に退避エリア、消火栓ボックスまたは歩道の手すりなどの障害物があった場合、移動体１０１がトンネル２０１の壁面に対して平行に走ることができず、レーザスキャナ１２０からトンネル２０１の壁面までの距離が急激に変化してしまう可能性がある。
【００３１】
フォーカスの急激な変化を防ぐため、制御装置１３０は以下のように動作する。
（Ａ）代表距離が変化した後、変化後の代表距離が保留時間以上維持された場合に、制御装置１３０はフォーカス距離を変更する。つまり、代表距離が変化してから保留時間が経過するまで、制御装置１３０はフォーカス距離を変更しない。したがって、代表距離が変化した後、保留時間が経過する前に代表距離が元に戻った場合、フォーカス距離は変更されない。
例えば、保留時間は１秒である。移動体１０１が時速３０キロメートルで走行する場合、２メートルを走行するのに要する時間は０．２４秒である。したがって、保留時間が１秒であれば、２メートル程度の長さを有する障害物を迂回して移動体１０１が走行しても、フォーカス距離は変更されない。
（Ｂ）制御装置１３０は、対象のカメラ領域２２１と対象のカメラ領域２２１に隣接するカメラ領域２２１とを含む複数のカメラ領域２２１における代表距離を、対象のカメラ領域２２１における代表距離として算出する。
例えば、制御装置１３０は、第５カメラ領域における代表距離として、第４カメラ領域から第６カメラ領域までの領域における代表距離を算出する。
これにより、代表距離の精度が向上し、代表距離が極端に違う距離に変化しない。そのため、フォーカス距離は極端に違う距離に変更されない。
（Ｃ）制御装置１３０は、前回の代表距離と今回の代表距離との差分を算出し、差分を上限値と比較する。差分が上限値以下である場合、制御装置１３０は、今回の代表距離に基づいてフォーカス距離を決定する。しかし、差分が上限値より大きい場合、制御装置１３０は、前回の代表距離に上限値を足して得られる距離に基づいてフォーカス距離を決定する。
これにより、フォーカス距離の１回当たりの変化が上限値以下に制限される。したがって、フォーカス距離は急激に変化しない。
【００３２】
次に、侵入検知機能を説明する。
侵入検知機能は、侵入検知領域への物体の侵入を検知する機能である。
侵入検知領域は、侵入検知の対象として決められた領域である。
【００３３】
図７は、スキャン範囲２２０と侵入検知領域２２２との関係を示している。
スキャン範囲２２０には、複数の侵入検知領域２２２が含まれる。
複数の侵入検知領域２２２は、移動体１０１の周囲の領域であり、移動体１０１の進行方向１０２を軸とする回転方向１０３において互いに異なる方向に位置する。
具体的には、それぞれのレーザスキャナ１２０のスキャン範囲２２０は、２つの侵入検知領域２２２に分割される。
【００３４】
レーザスキャナ１２０には、侵入検知領域データが設定されている。
侵入検知領域データは、侵入検知領域２２２を特定するデータである。具体的には、侵入検知領域データは、侵入検知領域２２２毎に角度範囲と距離範囲とを含む。
【００３５】
レーザスキャナ１２０は、侵入検知機能を以下のように実現する。
レーザスキャナ１２０は、侵入検知領域２２２毎に以下の処理を行う。
まず、レーザスキャナ１２０は、侵入検知領域データから、侵入検知領域２２２の角度範囲と侵入検知領域２２２の距離範囲とを取得する。
次にレーザスキャナ１２０は、スキャン範囲２２０における距離方位から侵入検知領域２２２の角度範囲に含まれる方位に対応付けられた距離を抽出する。抽出される距離を侵入検知領域２２２における距離という。
次に、レーザスキャナ１２０は、侵入検知領域２２２における距離を侵入検知領域２２２の距離範囲と比較する。
侵入検知領域２２２における少なくともいずれかの距離が侵入検知領域２２２の距離範囲に含まれる場合、レーザスキャナ１２０は、侵入検知領域２２２に物体が侵入していると判定する。
【００３６】
図７、図８および図９に基づいて、侵入検知領域２２２の形態を説明する。
侵入検知領域２２２は、図７に示すように扇形の領域であってもよいし、図８に示すように多角形の領域であってもよい。
【００３７】
図９に示すように、複数の侵入検知領域２２２は互いに一部が重なってもよい。
例えば、スキャン範囲２２０は７つの領域に分割される。
（１）第１の侵入検知領域（２２２−１）は左側の３つの領域である。
（２）第２の侵入検知領域（２２２−２）は中央の３つの領域である。
（３）第３の侵入検知領域（２２２−３）は右側の３つの領域である。
第１の侵入検知領域（２２２−１）の右の領域は、第２の侵入検知領域（２２２−２）の左の領域と重なっている。
第２の侵入検知領域（２２２−２）の右の領域は、第３の侵入検知領域（２２２−３）の左の領域と重なっている。
【００３８】
最後に、トンネル検知機能を説明する。
トンネル検知機能は、移動体１０１がトンネルの中にいるか判定するための機能である。
レーザスキャナ１２０は周囲の形状を取得できる。トンネルの外と中では周囲の形状が異なる。特に、トンネルの外と中では上方が多く異なる。移動体撮像装置１００は、これを利用して、移動体１０１がトンネル中にいるか判定する。
トンネル検知機能は、撮像ユニット１１０の自動稼働および撮像ユニット１１０の自動停止に利用される。
【００３９】
図１０は、移動体１０１がトンネル２０１の中にいる様子を示している。
移動体１０１がトンネル２０１の中にいる場合、レーザスキャナ１２０によって測定される距離は、トンネル検知領域２２３において第１距離閾値より短い。例えば、第１距離閾値は２０メートルである。
トンネル検知領域２２３は、スキャン範囲２２０のうちの上方である。例えば、スキャン範囲２２０のうちの上方の６０度の範囲がトンネル検知領域２２３である。
【００４０】
図１１は、移動体１０１がトンネル２０１の外にいる様子を示している。
移動体１０１がトンネル２０１の外にいる場合、レーザスキャナ１２０によってトンネル検知領域２２３の少なくとも一部において距離が測定されない。
【００４１】
（１）制御装置１３０は、トンネル検知機能を以下のように実現する。
まず、制御装置１３０は、レーザスキャナ１２０から出力される１スキャンの距離方位を受け付ける。
次に、制御装置１３０は、１スキャンの距離方位から、トンネル検知領域２２３に含まれる方位に対応付けられた距離を抽出する。抽出される距離をトンネル検知領域２２３における距離という。
次に、制御装置１３０は、トンネル検知領域２２３における距離の平均を算出する。算出される距離をトンネル検知領域２２３における平均距離という。
次に、制御装置１３０は、トンネル検知領域２２３における平均距離を第１距離閾値と比較する。
トンネル検知領域２２３における平均距離が第１距離閾値以下の場合、制御装置１３０は、移動体１０１がトンネル２０１の中にいると判定する。
トンネル検知領域２２３における平均距離が第１距離閾値より長い場合、制御装置１３０は、移動体１０１がトンネル２０１の外にいると判定する。
【００４２】
スキャン範囲２２０の全体がトンネル検知領域２２３であってもよい。
移動体１０１がトンネル２０１の中にいる場合、レーザスキャナ１２０によって測定される距離は、上下左右の全ての方向において第２距離閾値より短い。例えば、第２距離閾値は３０メートルである。
移動体１０１がトンネル２０１の外にいる場合、レーザスキャナ１２０によって上下左右の少なくとも一部において距離が測定されない
【００４３】
（２）制御装置１３０は、トンネル検知機能を以下のように実現する。
まず、制御装置１３０は、レーザスキャナ１２０から出力される１スキャンの距離方位を受け付ける。
次に、制御装置１３０は、１スキャンの距離方位から距離を抽出する。抽出される距離をトンネル検知領域２２３における距離という。
次に、制御装置１３０は、トンネル検知領域２２３における距離の平均を算出する。算出される距離をトンネル検知領域２２３における平均距離という。
次に、制御装置１３０は条件（Ａ）と条件（Ｂ）との両方が満たされるか判定する。
条件（Ａ）は、全ての方位に対する距離が受け付けられたという条件である。
条件（Ｂ）は、トンネル検知領域２２３における平均距離が第２距離閾値以下であるという条件である。
条件（Ａ）と条件（Ｂ）との両方が満たされる場合、制御装置１３０は、移動体１０１がトンネル２０１の中にいると判定する。
条件（Ａ）と条件（Ｂ）との少なくとも一方が満たされない場合、制御装置１３０は、移動体１０１がトンネル２０１の外にいると判定する。
【００４４】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
移動体撮像装置１００の動作は移動体撮像方法に相当する。
移動体撮像方法では、トンネル検知機能、オートフォーカス機能および侵入検知機能が利用される。
【００４５】
図１２に基づいて、移動体撮像方法を説明する。
移動体１０１は移動中である。具体的には、移動体１０１である車両は、点検対象のトンネル２０１に向けて走行している。
【００４６】
ステップＳ１１１において、レーザスキャナ１２０は、トンネル検知機能によって、移動体１０１がトンネル２０１に進入したか判定する。
トンネル検知機能によって移動体１０１がトンネル２０１の中にいると判定された場合に、レーザスキャナ１２０は、移動体１０１がトンネル２０１に進入したと判定する。
移動体１０１がトンネル２０１に進入した場合、処理はステップＳ１１２に進む。
【００４７】
ステップＳ１１２において、制御装置１３０は撮像ユニット１１０を起動する。つまり、制御装置１３０はカメラ１１１と光源１１２とを起動する。
具体的には、制御装置１３０は撮像ユニット１１０に対して起動信号を出力する。出力された起動信号は撮像ユニット１１０に入力される。起動信号が撮像ユニット１１０に入力された場合、撮像ユニット１１０が起動する。つまり、カメラ１１１および光源１１２が起動する。
起動したカメラ１１１は稼働する。つまり、カメラ１１１は繰り返し撮像を行う。
起動した光源１１２は稼働する。つまり、光源１１２は投光を行う。
【００４８】
ステップＳ１２０において、制御装置１３０は、オートフォーカス機能により、それぞれのカメラ１１１のフォーカスを調整する。
【００４９】
ステップＳ１３１において、レーザスキャナ１２０は、侵入検知機能によって、侵入検知領域２２２毎に物体の侵入を検知する。
物体の侵入が検知された侵入検知領域２２２が有る場合、処理はステップＳ１３２に進む。
物体の侵入が検知された侵入検知領域２２２が無い場合、処理はステップＳ１４１に進む。
【００５０】
ステップＳ１３２において、レーザスキャナ１２０は、物体の侵入が検知された侵入検知領域２２２に対応する光源１１２を減光させる。例えば、レーザスキャナ１２０は、光源１１２を消灯する。
【００５１】
具体的には、レーザスキャナ１２０は、侵入検知領域２２２に対応する光源１１２を以下のように出力する。
レーザスキャナ１２０には、侵入検知領域データが設定されている。侵入検知領域データは、侵入検知領域２２２毎にポート番号を含む。
まず、レーザスキャナ１２０は、侵入検知領域データから、侵入検知領域２２２のポート番号を取得する。
そして、レーザスキャナ１２０は、侵入検知領域２２２のポート番号で識別されるポートから減光信号を出力する。
出力された減光信号は侵入検知領域２２２に対応する光源１１２に入力される。
減光信号が光源１１２に入力された場合、光源１１２は減光する。例えば、光源１１２は消灯する。
【００５２】
ステップＳ１４１において、レーザスキャナ１２０は、トンネル検知機能によって、移動体１０１がトンネル２０１を通過したか判定する。
トンネル検知機能によって移動体１０１がトンネル２０１の外にいると判定された場合に、レーザスキャナ１２０は、移動体１０１がトンネル２０１を通過したと判定する。
移動体１０１がトンネル２０１を通過した場合、処理はステップＳ１４２に進む。
移動体１０１がトンネル２０１を通過していない場合、処理はステップＳ１２０に進む。
【００５３】
ステップＳ１４２において、制御装置１３０は撮像ユニット１１０を停止する。つまり、制御装置１３０はカメラ１１１と光源１１２とを停止する。
具体的には、制御装置１３０は撮像ユニット１１０に対して停止信号を出力する。出力された停止信号は撮像ユニット１１０に入力される。停止信号が撮像ユニット１１０に入力された場合、撮像ユニット１１０が停止する。つまり、カメラ１１１および光源１１２が停止する。カメラ１１１は撮像を停止し、光源１１２は消灯する。
【００５４】
但し、制御装置１３０は、トンネル２０１の通過が検知されて一定時間が経過したときに、撮像ユニット１１０を停止する。
レーザスキャナ１２０は撮像ユニット１１０よりも前方に配置されているため、トンネル２０１の通過が検知されたときには、レーザスキャナ１２０はトンネル２０１の外に位置するが撮像ユニット１１０はまだトンネル２０１の中に位置するからである。
【００５５】
＊＊＊実施の形態１の効果＊＊＊
移動体撮像装置１００は、移動体１０１とトンネル２０１の壁面との距離が変化しても、オートフォーカス機能によって常に良好な画像を取得できる。
【００５６】
レーザスキャナ１２０は、移動体１０１の進行方向１０２において光源１１２よりも前方に配置されることによって、移動体１０１の進行方向１０２において光源１１２が侵入検知領域２２２に到達する前に侵入検知領域２２２への物体の侵入を検知する。
侵入検知領域２２２への物体の侵入が検知された場合、光源１１２は減光する。これにより、侵入検知領域２２２に人が侵入しても、光源１１２からの投光による人体（特に目）への影響を防ぐことができる。
例えば、レーザスキャナ１２０から光源１１２までの距離が３メートルであるものとする。また、移動体１０１が時速４０キロメートルで走行するものとする。この場合、レーザスキャナ１２０によって人が検知されてから、人が検知された地点に光源１１２が到達するまで、０．２７秒の到達時間を要する。レーザスキャナ１２０が１秒間に１００スキャンを行う場合、検知間隔は０．０１秒である。つまり、検知間隔は到達時間に比べて十分に短い。そのため、レーザスキャナ１２０は到達時間が経過する前に光源１１２を減光させることができる。これは、ソフトウェアを介在せずに、レーザスキャナ１２０から光源１１２に対して直接、減光信号が出力されているためである。
【００５７】
移動体撮像装置１００は、移動体１０１がトンネル２０１に進入したときに自動的に撮像を開始し、移動体１０１がトンネル２０１を通過したときに自動的に撮像を終了することができる。これにより、無駄な画像の取得および必要な画像の取得漏れを防ぐことができる。
【００５８】
＊＊＊他の構成＊＊＊
複数のカメラ１１１は、移動体１０１の進行方向１０２に並べずに、移動体１０１の高さ方向に並べてもよい。つまり、複数のカメラ１１１は、横一列ではなくて縦一列に並べてよい。
それぞれのカメラ１１１は、特許文献２に記載のように、回転式のカメラであってもよい。
移動体撮像装置１００は、１つのカメラ１１１に対して２つの光源１１２を備えずに、１つのカメラ１１１に対して１つの光源１１２を備えてもよい。つまり、カメラ１１１の上下一方だけに光源１１２が配置されてもよい。また、移動体撮像装置１００は、１つのカメラ１１１に対して３つ以上の光源１１２を備えてもよい。
【００５９】
移動体１０１が歩道橋の下方を通過する際にトンネル検知機能が瞬間的に誤反応する可能性がある。つまり、移動体１０１が歩道橋の下方を通過する場合、一時的に無駄な画像が取得されてしまう。しかし、取得される無駄な画像は少ないため、実質的な問題はない。このような無駄な画像の取得を防ぎたい場合、トンネルよりも手前にある最後の歩道橋を移動体１０１が通過した後に搭乗者が移動体撮像装置１００を手動で起動するとよい。
【００６０】
＊＊＊実施の形態の補足＊＊＊
実施の形態は、好ましい形態の例示であり、本発明の技術的範囲を制限することを意図するものではない。実施の形態は、部分的に実施してもよいし、他の形態と組み合わせて実施してもよい。フローチャート等を用いて説明した手順は、適宜に変更してもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１００  移動体撮像装置、１０１  移動体、１１０  撮像ユニット、１１１  カメラ、１１２  光源、１２０  レーザスキャナ、１３０  制御装置、２０１  トンネル、２１０  撮像範囲全体、２１１  撮像範囲、２１２  投光範囲、２２０  スキャン範囲、２２１  カメラ領域、２２２  侵入検知領域、２２３  トンネル検知領域。
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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