(57)【要約】【課題】フロントガラス角度の異なる車両に対しても、太陽光等によるフロントガラスの反射光の影響を低減して、車両内の運転者などの人物を高画質な動画として撮像できる撮像装置を提供する。【解決手段】撮像エリア内の任意の車両位置における任意の角度のフロントガラスからの反射光を最小に抑えるために、設置位置および撮像面側に装着する偏光フィルタの偏光角を最適化した複数のカメラを設け、車両のフロントガラス角度および車両位置を測定し、測定したフロントガラス角度および車両位置に基づき、複数のカメラの中から車両のフロントガラス角度と車両位置に対して最適なカメラを選択し、この選択したカメラから動画を取得する。【選択図】図３
2011165004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路を走行する車両が当該道路上に設定された撮像エリア内に進入する前、当該道路を走行する車両のフロントガラスの角度を測定するフロントガラス角度測定手段と、
前記道路の撮像エリア内を走行する車両の位置を測定する車両位置測定手段と、
前記道路の撮像エリア内を走行する車両の少なくともフロントガラス部分を含む画像を動画として撮像するもので、前記撮像エリア内の任意の車両位置における任意の角度のフロントガラスからの反射光を最小に抑えるために、設置位置および撮像面側に装着する偏光フィルタの偏光角を最適化した複数のカメラと、
前記フロントガラス角度測定手段により測定されたフロントガラス角度および前記車両位置測定手段により測定された車両位置に基づき、前記複数のカメラの中から車両のフロントガラス角度と車両位置に対して最適なカメラを選択し、この選択したカメラから動画を取得するカメラ選択手段と、
を具備したことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記カメラ選択手段は、選択した最適なカメラからあらかじめ定められた所定の車両位置範囲のみ動画を取得することを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
道路を走行する車両が当該道路上に設定された撮像エリア内に進入する前、当該道路を走行する車両のフロントガラスの角度を測定するフロントガラス角度測定手段と、
前記道路の撮像エリア内を走行する車両の少なくともフロントガラス部分を含む画像を動画として撮像するもので、前記撮像エリア内の任意の車両位置における任意の角度のフロントガラスからの反射光を最小に抑えるために、設置位置および撮像面側に装着する偏光フィルタの偏光角を最適化した複数のカメラと、
前記フロントガラス角度測定手段により測定されたフロントガラス角度に基づき、前記複数のカメラの中から車両のフロントガラス角度に対して最適なカメラを選択し、この選択したカメラから動画を取得するカメラ選択手段と、
を具備したことを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
有料道路の料金所において、当該料金所の道路に進入してくる車両に搭載された車載器との間で無線通信を行なうことにより当該車両に対する通行料金の収受処理を行なうとともに、当該道路を走行する車両内の人物の画像をフロントガラス越しに動画として撮像する料金収受システムにおいて、
前記道路を走行する車両が当該道路上に設定された撮像エリア内に進入する前、当該道路を走行する車両のフロントガラスの角度を測定するフロントガラス角度測定手段と、
前記道路の撮像エリア内を走行する車両の位置を測定する車両位置測定手段と、
前記道路の撮像エリア内を走行する車両の少なくともフロントガラス部分を含む画像を動画として撮像するもので、前記撮像エリア内の任意の車両位置における任意の角度のフロントガラスからの反射光を最小に抑えるために、設置位置および撮像面側に装着する偏光フィルタの偏光角を最適化した複数のカメラと、
前記フロントガラス角度測定手段により測定されたフロントガラス角度および前記車両位置測定手段により測定された車両位置に基づき、前記複数のカメラの中から車両のフロントガラス角度と車両位置に対して最適なカメラを選択し、この選択したカメラから動画を取得するカメラ選択手段と、
このカメラ選択手段により取得された動画を処理する画像処理手段と、
を具備したことを特徴とする料金収受システム。
【請求項５】
有料道路の料金所において、当該料金所の道路に進入してくる車両に搭載された車載器との間で無線通信を行なうことにより当該車両に対する通行料金の収受処理を行なうとともに、当該道路を走行する車両内の人物の画像をフロントガラス越しに動画として撮像する料金収受システムにおいて、
前記道路を走行する車両が当該道路上に設定された撮像エリア内に進入する前、当該道路を走行する車両のフロントガラスの角度を測定するフロントガラス角度測定手段と、
前記道路の撮像エリア内を走行する車両の少なくともフロントガラス部分を含む画像を動画として撮像するもので、前記撮像エリア内の任意の車両位置における任意の角度のフロントガラスからの反射光を最小に抑えるために、設置位置および撮像面側に装着する偏光フィルタの偏光角を最適化した複数のカメラと、
前記フロントガラス角度測定手段により測定されたフロントガラス角度に基づき、前記複数のカメラの中から車両のフロントガラス角度に対して最適なカメラを選択し、この選択したカメラから動画を取得するカメラ選択手段と、
このカメラ選択手段により取得された動画を処理する画像処理手段と、
を具備したことを特徴とする料金収受システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば、高速道路等の有料道路の料金所において、当該有料道路を利用する車両に対し通行料金の収受処理を自動的に行なうＥＴＣ（ＥＴＣ：登録商標）システム（ノンストップ自動料金収受システム）と称される料金収受システムにおいて、料金収受車線を走行する車両内の運転者などの人物の顔画像をフロントガラス越しに動画として撮像する撮像装置、および、この撮像装置を用いた料金収受システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、ＥＴＣシステムにおいて、走行する車両内の運転者など人物をフロントガラス越しに撮像する方法として、ストロボ光など強い光を走行する車両の前部に照射して、車両内の運転者を撮像するとともに、画面の下側に位置するナンバプレートをも同時に撮像するものが公知である（たとえば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
また、車両全体を撮像する配光特性の照明光と、車両のフロントガラス周辺を撮像する配光特性の照明光とを切換えて撮像し、フロントガラスからの反射光による画像の飽和を低減する方法が開示されている（たとえば、特許文献３参照）。
【０００４】
さらに、ガラス反射成分を弱めた画像を取得する方法として、センサに４方向の偏光フィルタを１画素ごとに角度を変えて設置し、同時に４方向の偏光画像を撮像できるイメージセンサを用いる方法が公知であり、偏光の方向を調整することで、フロントガラスからの反射光の成分を弱くすることが知られている（たとえば、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭５７−６７９１６号公報
【特許文献２】特開平１１−３１６４０５号公報
【特許文献３】特開２００２−１５２５６０号公報
【特許文献４】特開２００７−８６７２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１、２のように、ストロボ光など強い光を照射して車両内の運転者をフロントガラス越しに撮像する場合には、フロントガラスに反射することでカメラで捕らえた画像では飽和している場合がある。また、太陽光が存在する時間での撮像では、太陽光よりも強い光を照射することが必要となる。
【０００７】
また、特許文献３のように、配光特性を複数用いて車両内の運転者をフロントガラス越しに撮像する方法では、照明手段が複数必要となり、コストおよび規模が大きくなるという問題がある。
【０００８】
さらに、特許文献４のように、偏光フィルタを利用して撮像する方法では、車両のフロントガラスの取付け角度によって、太陽光や雲などの映り込みの低減効果は様々であり、カメラの設置位置や偏光フィルタの偏光角（回転角度）の設定方法が確立されていない。
【０００９】
そこで、本発明は、フロントガラス角度の異なる車両に対しても、太陽光等によるフロントガラスの反射光の影響を低減して、車両内の運転者などの人物を高画質な動画として撮像できる撮像装置および料金収受システム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】
【００１０】
本発明の撮像装置は、道路を走行する車両が当該道路上に設定された撮像エリア内に進入する前、当該道路を走行する車両のフロントガラスの角度を測定するフロントガラス角度測定手段と、前記道路の撮像エリア内を走行する車両の位置を測定する車両位置測定手段と、前記道路の撮像エリア内を走行する車両の少なくともフロントガラス部分を含む画像を動画として撮像するもので、前記撮像エリア内の任意の車両位置における任意の角度のフロントガラスからの反射光を最小に抑えるために、設置位置および撮像面側に装着する偏光フィルタの偏光角を最適化した複数のカメラと、前記フロントガラス角度測定手段により測定されたフロントガラス角度および前記車両位置測定手段により測定された車両位置に基づき、前記複数のカメラの中から車両のフロントガラス角度と車両位置に対して最適なカメラを選択し、この選択したカメラから動画を取得するカメラ選択手段とを具備している。
【００１１】
また、本発明の撮像装置は、道路を走行する車両が当該道路上に設定された撮像エリア内に進入する前、当該道路を走行する車両のフロントガラスの角度を測定するフロントガラス角度測定手段と、前記道路の撮像エリア内を走行する車両の少なくともフロントガラス部分を含む画像を動画として撮像するもので、前記撮像エリア内の任意の車両位置における任意の角度のフロントガラスからの反射光を最小に抑えるために、設置位置および撮像面側に装着する偏光フィルタの偏光角を最適化した複数のカメラと、前記フロントガラス角度測定手段により測定されたフロントガラス角度に基づき、前記複数のカメラの中から車両のフロントガラス角度に対して最適なカメラを選択し、この選択したカメラから動画を取得するカメラ選択手段とを具備している。
【００１２】
また、本発明の料金収受システムは、有料道路の料金所において、当該料金所の道路に進入してくる車両に搭載された車載器との間で無線通信を行なうことにより当該車両に対する通行料金の収受処理を行なうとともに、当該道路を走行する車両内の人物の画像をフロントガラス越しに動画として撮像する料金収受システムにおいて、前記道路を走行する車両が当該道路上に設定された撮像エリア内に進入する前、当該道路を走行する車両のフロントガラスの角度を測定するフロントガラス角度測定手段と、前記道路の撮像エリア内を走行する車両の位置を測定する車両位置測定手段と、前記道路の撮像エリア内を走行する車両の少なくともフロントガラス部分を含む画像を動画として撮像するもので、前記撮像エリア内の任意の車両位置における任意の角度のフロントガラスからの反射光を最小に抑えるために、設置位置および撮像面側に装着する偏光フィルタの偏光角を最適化した複数のカメラと、前記フロントガラス角度測定手段により測定されたフロントガラス角度および前記車両位置測定手段により測定された車両位置に基づき、前記複数のカメラの中から車両のフロントガラス角度と車両位置に対して最適なカメラを選択し、この選択したカメラから動画を取得するカメラ選択手段と、このカメラ選択手段により取得された動画を処理する画像処理手段とを具備している。
【００１３】
また、本発明の料金収受システムは、有料道路の料金所において、当該料金所の道路に進入してくる車両に搭載された車載器との間で無線通信を行なうことにより当該車両に対する通行料金の収受処理を行なうとともに、当該道路を走行する車両内の人物の画像をフロントガラス越しに動画として撮像する料金収受システムにおいて、前記道路を走行する車両が当該道路上に設定された撮像エリア内に進入する前、当該道路を走行する車両のフロントガラスの角度を測定するフロントガラス角度測定手段と、前記道路の撮像エリア内を走行する車両の少なくともフロントガラス部分を含む画像を動画として撮像するもので、前記撮像エリア内の任意の車両位置における任意の角度のフロントガラスからの反射光を最小に抑えるために、設置位置および撮像面側に装着する偏光フィルタの偏光角を最適化した複数のカメラと、前記フロントガラス角度測定手段により測定されたフロントガラス角度に基づき、前記複数のカメラの中から車両のフロントガラス角度に対して最適なカメラを選択し、この選択したカメラから動画を取得するカメラ選択手段と、このカメラ選択手段により取得された動画を処理する画像処理手段とを具備している。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、フロントガラス角度の異なる車両に対しても、太陽光等によるフロントガラスの反射光の影響を低減して、車両内の運転者などの人物を高画質な動画として撮像できる撮像装置および料金収受システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明が適用されるＥＴＣシステムと称される料金収受システムの構成を概略的に示す模式図。
【図２】撮像装置の適用例を説明する模式図。
【図３】第１の実施の形態に係る撮像装置の構成を概略的に示すブロック図。
【図４】第１の実施の形態に係る各機器の配置状態を模式的に示すもので、（ａ）図は側面図、（ｂ）図は上面図。
【図５】フロントガラス角度測定によるフロントガラス角度の具体的な測定方法を説明する図。
【図６】偏光撮像部における偏光撮像の原理を説明する模式図。
【図７】第１の実施の形態に係るカメラ選択テーブルを説明する模式図。
【図８】第１の実施の形態に係る動作を説明するフローチャート。
【図９】第２の実施の形態に係るカメラ選択テーブルを説明する模式図。
【図１０】第２の実施の形態に係る動作を説明するフローチャート。
【図１１】第３の実施の形態に係る撮像装置の構成を概略的に示すブロック図。
【図１２】第３の実施の形態に係る各機器の配置状態を模式的に示すもので、（ａ）図は側面図、（ｂ）図は上面図。
【図１３】第３の実施の形態に係るカメラ選択テーブルを説明する模式図。
【図１４】第３の実施の形態に係る動作を説明するフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。  
図１は、本発明が適用されるＥＴＣシステム（ノンストップ自動料金収受システム）と称される料金収受システムの構成を模式的に示すものである。なお、図１の例では、説明を簡単にするため１つの料金収受車線（道路）を示しているが、料金収受車線の種類および数はこれに限定されるものではなく、一般に複数の車線が設けられている場合が多い。
【００１７】
図１において、たとえば、有料道路の料金所における道路（料金収受車線）１１の側部には、その入口側から順次、進入してくる車両１２を検知するとともに車種判別を行なう車両検知・車種判別装置５１、路側無線装置５２、車両１２の運転者に対し課金情報や発進／停止などの案内を行なう路側表示器５３、および、車両１２に対し発進／停止制御を行なう発進制御装置（ゲート）５４がそれぞれ設置されていて、これらは車線制御装置５５にそれぞれ接続されている。車線制御装置５５は、通信回線を介して上位装置（ホストコンピュータ）５６に接続されている。
【００１８】
路側無線装置５２は、外部の無線機器との間で通信を行なうための路側アンテナ５７を備えていて、車両１２に搭載された車載器５８との間で狭域無線通信（ＤＳＲＣ）を利用した無線通信によりデータの送受信を行なうもので、車載器５８から送信される車載器情報等を取得し、車線制御装置５５に送るようになっている。  
車線制御装置５５は、全体的な制御を行なうとともに、路側無線装置５２から送られる車載器情報に基づき料金収受処理等を行なうようになっている。
【００１９】
また、道路１１の側部で発進制御装置５４よりも上流側には、以下に説明する撮像装置が設置されている。この撮像装置は、図２に示すように、道路１１を走行する車両１２内の運転者の顔画像をフロントガラス１３越しにカメラ１４で動画として撮像するものである。
【００２０】
図３は、第１の実施の形態に係る撮像装置の構成を概略的に示すものである。この撮像装置は、道路１１を走行する車両１２のフロントガラス１３の角度を測定するフロントガラス角度測定手段としてのフロントガラス角度測定部２１、道路１１上に設定された撮像エリア内を走行する車両１２の位置を測定する車両位置測定手段としての車両位置測定部２２、道路１１の撮像エリア内を走行する車両１２の少なくともフロントガラス１３部分を含む画像を動画として撮像する複数のカメラからなる偏光撮像部２３、フロントガラス角度測定部２１により測定されたフロントガラス角度および車両位置測定部２２により測定された車両位置に基づき、偏光撮像部２３内の複数のカメラの中から車両１２のフロントガラス角度と車両位置に対して最適なカメラを選択し、この選択したカメラから動画を取得するカメラ選択手段としてのカメラ選択部２４、および、これらを通信可能に接続するデータバスおよびアドレスバス２５により構成されている。  
データバスおよびアドレスバス２５には、撮像装置の外部に設けられた画像処理手段としての録画装置（たとえば、ハードディスク記録装置等）２６が接続されている。録画装置２６は、撮像された動画を例えば通行履歴情報として記録するものである。
【００２１】
図４は、撮像装置の各機器の配置状態を模式的に示している。道路１１上には、図示矢印ａ方向に走行する車両１２を撮像する撮像エリアＥが設定されていて、その撮像エリアＥの手前に設定されたライン２７の近傍にフロントガラス角度測定部２１が配設されている。
【００２２】
車両１２の走行方向ａに対する撮像エリアＥの前方で、道路１１の一方の側部（たとえば、車両１２の走行方向ａに対して右側部）には、車両位置測定部２２が配設されている。この車両位置測定部２２は、所定の高さを有するポール（支持部材）２８上に設置されている。
【００２３】
車両１２の走行方向ａに対する車両位置測定部２２の前方で、道路１１の一方の側部（たとえば、車両１２の走行方向ａに対して右側部）には、偏光撮像部２３が配設されている。この偏光撮像部２３は、後で詳細を説明するようにそれぞれが偏光フィルタ１５ａ，１５ｂ，１５ｃを装着した３つのカメラ１４ａ，１４ｂ，１４ｃを有していて、それぞれ路面に対して高さが異なるようにポール（支持部材）２９に設置されている。  
なお、以下、カメラ１４ａを単にカメラ１、カメラ１４ｂを単にカメラ２、カメラ１４ｃを単にカメラ３、と略称することもある。
【００２４】
以下、各部について詳細に説明する。  
フロントガラス角度測定部２１は、たとえば、走行する車両１２をその側面からカメラで撮像することによりフロントガラス１３の角度を測定するものである。以下、カメラを用いたフロントガラス角度の測定の具体的な方法を説明する。道路１１の側部に設置したカメラで真横から車両１２を撮像すると、図５（ａ）に示すような画像が得られる。この得られた撮像画像を原画として以下のような画像処理を行なう。
【００２５】
まず、図５（ａ）の原画に対し適切な閾値を用いて２値化処理を行なうことにより、図５（ｂ）に示すような２値化画像を得る。次に、得られた図５（ｂ）の２値化画像に対しエッジ検出処理を行なうことにより、図５（ｃ）に示すようなエッジ検出画像を得る。次に、得られた図５（ｃ）のエッジ検出画像において、車両１２のフロントガラス１３の位置と考えられる一定のエリア３１内で、一定の長さ３２を持ったエッジ（線）１３ａを検出し、その線１３ａの水平線３３に対する角度θａを計算することにより、フロントガラス角度を測定する。
【００２６】
なお、フロントガラス角度の測定方法は、上述したカメラを用いた測定方法に限らず、たとえば、公知のレーザレーダを用いても実現可能である。すなわち、レーザユニットからのレーザ光を車両１２の側面に照射し、当該レーザ光が車両１２の側面に反射して戻ってくるまでの往復時間を測定することにより、車両１２までの距離を求め、そのレーザユニットを２次元的にスキャンすることにより、車両１２の形状を計測する。次に、計測した車両１２の形状から、たとえば、フロントガラス位置と考えられる一定のエリア内で、一定の長さを持った線を検出し、その線の水平線に対する角度を計算することにより、フロントガラス角度を測定する。
【００２７】
車両位置測定部２２は、たとえば、公知のレーザレーダを用いて実現可能である。すなわち、レーザユニットからのレーザ光を走行してくる車両１２の前面に照射し、当該レーザ光が車両１２の前面に反射して戻ってくるまでの往復時間を測定することにより、車両１２までの距離を求め、この求めた距離により車両１２の位置を測定する。
【００２８】
なお、車両１２の位置測定方法は、上述したレーザレーダによる測定方法に限らず、たとえば、ミリ波レーダや超音波を用いても３次元的に位置を測定できることは周知であり、これらの方法でも実現可能である。
【００２９】
偏光撮像部２３は、たとえば、図４に示したように、それぞれが偏光フィルタ１５ａ，１５ｂ，１５ｃを撮像面側に装着した３つのカメラ（たとえば、ビデオカメラ）１４ａ，１４ｂ，１４ｃ、および、これら３つのカメラ１４ａ，１４ｂ，１４ｃを切換えるカメラ切換部（図示しない）からなり、それぞれのカメラ１４ａ，１４ｂ，１４ｃは、特定の車両位置における特定のフロントガラス角度に対して、フロントガラス１３からの反射光を理論上零（０）にするように設置、調整される。
【００３０】
以下、具体的にカメラ構成の１つについて図６を用いて偏光撮像の原理を説明する。カメラ１４の最適配置には２つの条件がある。第１の条件は、車両１２のフロントガラス１３に対する入射光θがブリュースタ角となることである。一般に知られるように、ガラスのような光学的に滑らかな物質においては、ブリュースタ角と呼ばれる角度にて光が入射した場合、その反射光のうち入射面１６上を振動するＰ波の振幅は０となり、Ｓ波のみが反射される。第２の条件として、カメラ１４側に装着する偏光フィルタ１５の偏光角（回転角）ΦをＳ波の通過がないように調整する。これによって、Ｓ波は遮断され、反射光は偏光フィルタ１５を透過しない。
【００３１】
なお、図６において、符号１７はフロントガラス１３に反射する（映り込む）太陽や雲などの反射物体を示している。
【００３２】
このように、カメラ１４の位置と偏光フィルタ１５の偏光角を調整することにより、特定のフロントガラス角度の特定の車両位置における反射光の振幅を理論上０にすることが可能である。
【００３３】
本実施の形態においては、異なるフロントガラス角度θ１、θ２、θ３を特定車両位置Ｌｍに置いてそれぞれ最適化した、それぞれが偏光フィルタ１５ａ，１５ｂ，１５ｃを撮像面側に装着した３つのカメラ１４ａ，１４ｂ，１４ｃから構成する。これらのカメラ１４ａ，１４ｂ，１４ｃに対し、図示しないカメラ切換部がカメラ選択部２４からのカメラ選択信号に基づき１つのカメラを選択し、動画を出力する。
【００３４】
なお、たとえば、録画装置２６が入力画像切換機能を持つ場合、カメラ選択信号を直接、録画装置２６に送ることで、カメラ１４ａ，１４ｂ，１４ｃからの入力画像を切換えることも可能である。
【００３５】
また、偏光フィルタ１５ａ，１５ｂ，１５ｃは、直線偏光フィルタだけではなく、円偏光フィルタも含むものとする。機能的には直線偏光フィルタでも満たすことが可能であるが、カメラの種類によっては受光素子直前に偏光特性を持つフィルタが入っている場合があり、その場合、円偏光フィルタを使用したほうが有利となる。
【００３６】
カメラ選択部２４は、たとえば、プログラムやカメラ選択テーブルを格納するメモリとプログラムを実行するＣＰＵ（セントラル・プロセッシング・ユニット）からなり、フロントガラス角度測定部２１で測定されたフロントガラス角度と車両位置測定部２２で測定された車両位置とを入力とし、図７に示すようなカメラ選択テーブルを用いて最適なカメラの選択信号を出力するものである。
【００３７】
以下、最適なカメラの選択方法について具体的に説明する。カメラ選択テーブルは、たとえば、図７に示すように、任意のフロントガラス角度θと撮像エリアＥ内の任意の車両位置Ｌに対する最適カメラを示している。図７の例では、フロントガラス角度θおよび車両位置Ｌを連続的に表示しているが、実際のカメラ選択テーブルではある分解能で構築する。たとえば、フロントガラス角度θは５度ごと、車両位置Ｌは５０ｃｍごととする。本カメラ選択テーブルは、あらかじめカメラ選択部２４内のＲＯＭ（リード・オンリ・メモリ）に書込まれているものであり、作成の仕方は以下のように行なわれる。
【００３８】
図４に示したように、路面に対して高さの異なる３つのカメラ１４ａ，１４ｂ，１４ｃを考える。それぞれのカメラ１４ａ，１４ｂ，１４ｃの視野範囲は撮像エリアＥ全体を含むものとする。カメラ１４ａ，１４ｂ，１４ｃは、フロントガラス角度θ１、θ２、θ３に対し、それぞれ撮像エリアＥの中央部Ｌｍの車両位置に対して、偏光撮像部２３にて述べたように幾何的に最適化したものとする。任意のフロントガラス角度と車両位置に対して、カメラ１４ａ，１４ｂ，１４ｃのどれが最適かについては、偏光撮像部２３で述べた幾何的な最適条件に、どのカメラで撮影した場合が一番近いかという指標を用いて判定できる。なお、複数のフロントガラス角度の車両１２に対して車両位置を変えた実験を行なうことにより、作成する方法も考えられる。
【００３９】
このようにして、カメラ選択テーブルを用いて求めた最適なカメラの選択信号は、たとえば、２ビットを使用し、３つのカメラ１４ａ，１４ｂ，１４ｃに対して、０（カメラ１）、１（カメラ２）、２（カメラ３）、３（出力なし）を割り当て、偏光撮像部２３へ送られる。
【００４０】
次に、上記のような構成において、図８に示すフローチャートを参照して動作を説明する。  
図４に示したように、あらかじめ定められた撮像エリアＥ内にて車両１２に搭乗する人物（運転者）の顔画像を動画としてフロントガラス越しに撮像し、それを例えば通行履歴情報として録画する場合を考える。
【００４１】
車両位置測定部２２が、走行する車両１２が撮像エリアＥの手前にあるライン２７に到着したことを測定すると（ステップＳ１）、同じく撮像エリアＥの手前にあるフロントガラス角度測定部２１は、当該車両１２のフロントガラス１３の角度θを測定し（ステップＳ２）、たとえば、角度θ４という測定結果が得られたとする。
【００４２】
すると、カメラ選択部２４は、図７のようなカメラ選択テーブルにしたがって最適なカメラの選択を開始する（ステップＳ３）。図７によると、フロントガラス角度θ４における撮像エリア開始位置Ｌｓでの最適なカメラはカメラ１（カメラ１４ａ）である（ステップＳ４）。
【００４３】
車両位置測定部２２は、走行する車両１２の位置の測定を開始し（ステップＳ５）、車両１２が撮像エリア開始位置Ｌｓに到着したか否かを測定し続ける（ステップＳ６）。車両１２が撮像エリア開始位置Ｌｓに到着したことを測定すると、すなわち当該車両１２が撮像エリアＥに進入した場合、カメラ選択部２４は偏光撮像部２３内のカメラ１を選択する信号を発生し、これにより偏光撮像部２３はカメラ１を選択し、車両１２に搭乗する人物（運転者）の顔画像を動画としてフロントガラス越しに撮像する（ステップＳ７）。カメラ１により撮像された動画は録画装置２６に送られ、録画が開始される。
【００４４】
車両位置測定部２２は、走行する車両１２の位置の測定を続行し（ステップＳ８）、車両１２が位置Ｌｔに到着したことを測定すると（ステップＳ９）、この場合、車両１２はまだ撮像エリアＥを退出していないので（ステップＳ１０）、ステップＳ３に戻り、カメラ選択部２４は再び最適カメラの選択を開始する。図７によると、フロントガラス角度θ４における車両位置Ｌｔでの最適なカメラはカメラ２（カメラ１４ｂ）である（ステップＳ４）。
【００４５】
以降、前述したステップＳ５〜Ｓ１０の処理と同様の処理（ステップＳ１１〜Ｓ１６）を行なうことにより、カメラ２により撮像された動画の録画が行なわれる。  
また、ステップＳ４でカメラ３（カメラ１４ｃ）が選択された場合、以降、前述したステップＳ５〜Ｓ１０の処理と同様の処理（ステップＳ１７〜Ｓ２２）を行なうことにより、カメラ３により撮像された動画の録画が行なわれる。
【００４６】
その後、車両位置測定部２２が、当該車両１２が撮像エリア終了位置Ｌｅを通過したのを測定すると（ステップＳ１０，Ｓ１６，Ｓ２２）、すなわち当該車両１２が撮像エリアＥを退出した場合、当該動画撮像処理を終了する。
【００４７】
以上説明した動作により、常時、最適なカメラにて撮像することになり、フロントガラス角度の異なる車両に対しても、太陽光等によるフロントガラスの反射光の影響を低減して、車両内の運転者の顔画像を高画質な動画として撮像することができる。
【００４８】
次に、第２の実施の形態に係る撮像装置について説明する。  
なお、第２の実施の形態に係る撮像装置の構成は前述した第１の実施の形態（図３）とほぼ同じであるので図示は省略するが、カメラ選択部２４の処理内容が異なるため、その部分のみについて述べる。
【００４９】
カメラ選択部２４は、第１の実施の形態においては、複数のカメラの中から最適なカメラを必ず選択するが、録画するメモリやハードディスクの容量を減らす等の目的で、動画の特に有効な部分のみを録画や画像処理したい場合がある。その場合、たとえば、図９に示すようなカメラ選択テーブルを用いて、車両位置とカメラの組合わせが最適値に近い部分を選択することにより、実現することが可能である。
【００５０】
図９によれば、たとえば、フロントガラス角度がθ４の場合、車両位置Ｌ１〜Ｌ２までの範囲のみをカメラ１の撮像エリアとすることにより、カメラの切換え周辺のやや反射光の強い動画を後段に流さないようにすることができる。  
また、図９のカメラ選択テーブルを参照すると、フロントガラス角度がθ６の場合、動画の撮像機会が１つの車両でカメラ２とカメラ３の２回あることも第２の実施の形態の特徴である。
【００５１】
以下、図１０に示すフローチャートを参照して動作を説明する。  
車両位置測定部２２が、車両１２が撮像エリアＥの手前にあるライン２７に到着したことを測定すると（ステップＳ３１）、同じく撮像エリアＥの手前にあるフロントガラス角度測定装置２１は、当該車両１２のフロントガラス１３の角度を測定し（ステップＳ３２）、たとえば、角度θ４という測定結果が得られたとする。
【００５２】
すると、カメラ選択部２４は、図９のようなカメラ選択テーブルにしたがって最適カメラの選択を開始する（ステップＳ３３）。図９によると、フロントガラス角度θ４の場合、撮像エリアは車両位置Ｌ１〜Ｌ２の範囲で、最適なカメラはカメラ１（カメラ１４ａ）である（ステップＳ３４）。
【００５３】
車両位置測定部２２は、車両１２の位置の測定を開始し（ステップＳ３５）、車両１２が位置Ｌ１に到着したか否かを測定し続ける（ステップＳ３６）。車両１２が位置Ｌ１に到着したことを測定すると、カメラ選択部２４は偏光撮像部２３内のカメラ１を選択する信号を発生し、これにより偏光撮像部２３はカメラ１を選択し、車両１２に搭乗する人物（運転者）の顔画像を動画としてフロントガラス越しに撮像する（ステップＳ３７）。カメラ１により撮像された動画は録画装置２６に送られ、録画が開始される。
【００５４】
車両位置測定部２２は、車両１２の位置の測定を続行し（ステップＳ３８）、車両１２が位置Ｌ２を通過したことを測定すると（ステップＳ３９）、この場合、車両１２はまだ撮像エリアＥを退出していないので（ステップＳ４０）、ステップＳ３３に戻り、カメラ選択部２４は再び最適カメラの選択を開始する（ステップＳ３４）。
【００５５】
なお、ステップＳ３４でカメラ２（カメラ１４ｂ）が選択された場合、以降、前述したステップＳ３５〜Ｓ４０の処理と同様の処理（ステップＳ４１〜Ｓ４６）を行なうことにより、カメラ２により撮像された動画の録画が行なわれる。  
また、ステップＳ３４でカメラ３（カメラ１４ｃ）が選択された場合、以降、前述したステップＳ３５〜Ｓ４０の処理と同様の処理（ステップＳ４７〜Ｓ５２）を行なうことにより、カメラ３により撮像された動画の録画が行なわれる。
【００５６】
その後、車両位置測定部２２が、当該車両１２が撮像エリア終了位置Ｌｅを通過したのを測定すると（ステップＳ４０，Ｓ４６，Ｓ５２）、すなわち当該車両１２が撮像エリアＥを退出した場合、当該動画撮像処理を終了する。
【００５７】
以上説明した動作により、第１の実施の形態と同様な作用効果の外に、良好な動画が得られる範囲のみ動画を取得することができ、録画装置２６における記録媒体（ハードディスク等）の低容量化が可能となる。
【００５８】
次に、第３の実施の形態に係る撮像装置について説明する。  
なお、前述した第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５９】
図１１は、第３の実施の形態に係る撮像装置の構成を模式的に示すものである。この撮像装置は、道路１１を走行する車両１２のフロントガラス１３の角度を測定するフロントガラス角度測定手段および道路１１上に設定される撮像エリア内に進入する車両１２を検知する車両位置検知手段としての車両測定部４１、偏光撮像部２３、フロントガラス角度測定部２１により測定されたフロントガラス角度に基づき、偏光撮像部２３内の複数のカメラの中から車両１２のフロントガラス角度に対して最適なカメラを選択し、この選択したカメラから動画を取得するカメラ選択手段としてのカメラ選択部４２、撮像エリアを設定する時間を測定する時間測定部４３、および、これらを通信可能に接続するデータバスおよびアドレスバス２５により構成されている。
【００６０】
図１２は、各機器の配置状態を模式的に示している。道路１１上には、図示矢印ａ方向に走行する車両１２を撮像する撮像エリアＥが設定されていて、その撮像エリア終了位置Ｌｅは時間測定部４３のタイマにより設定される。撮像エリア開始位置Ｌｓの近傍には車両測定部４１が配設されている。
【００６１】
以下、各部について詳細に説明する。  
車両測定部４１は、走行する車両１２のフロントガラス角度の測定と通過検知の２つの機能を持ち、フロントガラス角度の測定機能は前述した第１の実施の形態で用いたフロントガラス角度測定部２１と同様の構成を有し、車両通過検知機能は前述した第１の実施の形態で用いた車両位置測定部２２と同様の構成を有している。
【００６２】
なお、フロントガラス角度の測定機能および車両通過検知機能の両方を前述した第１の実施の形態で用いた車両位置測定部２２と同様の構成で実現することも可能である。すなわち、レーザユニットからのレーザ光を車両１２の側面に照射し、当該レーザ光が車両１２の側面に反射して戻ってくるまでの往復時間を測定することにより、車両１２までの距離を求め、そのレーザユニットを２次元的にスキャンすることにより、車両１２の形状を計測できるので、計測した車両１２の形状からフロントガラスの角度が測定可能であり、車両１２の側面からの距離測定により車両１２が通過したことを検知可能である。
【００６３】
カメラ選択部４２は、前述した第１の実施の形態のカメラ選択部２４に類似しているが、車両１２の位置情報を使用しないことが異なっている。  
すなわち、カメラ選択部４２は、たとえば、プログラムやカメラ選択テーブルを格納するメモリとプログラムを実行するＣＰＵからなり、車両測定部４１で測定されたフロントガラス角度を入力とし、図１３に示すようなカメラ選択テーブルを用いて最適なカメラの選択信号を出力する。第３の実施の形態では、第１の実施の形態（図７）と比較して、カメラの切換えが車両位置によらないことが特徴である。
【００６４】
以下、最適なカメラの選択方法について具体的に説明する。カメラ選択テーブルは、たとえば、図１３に示すように、任意のフロントガラス角度θと撮像エリアＥ内の任意の車両位置Ｌに対する最適カメラを示している。図１３の例では、フロントガラス角度θおよび車両位置Ｌを連続的に表示しているが、実際のカメラ選択テーブルではある分解能で構築する。たとえば、フロントガラス角度θは５度ごと、車両位置Ｌは５０ｃｍごととする。本カメラ選択テーブルは、あらかじめカメラ選択部４２内のＲＯＭに書込まれているものであり、作成の仕方は以下のように行なわれる。
【００６５】
図１２に示したように、路面に対して高さの異なる３つのカメラ１４ａ，１４ｂ，１４ｃを考える。それぞれのカメラ１４ａ，１４ｂ，１４ｃの視野範囲は撮像エリアＥ全体を含むものとする。カメラ１４ａ，１４ｂ，１４ｃは、フロントガラス角度θ１、θ２、θ３に対し、それぞれ撮像エリアＥの中央部Ｌｍの車両位置に対して、偏光撮像部２３にて述べたように幾何的に最適化したものとする。任意のフロントガラス角度に対して、カメラ１〜３のどれが最適かについては、たとえば、撮像エリアＥの中央部Ｌｍにおいて、偏光撮像部２３で述べた幾何的な最適条件に、どのカメラで撮影した場合が一番近いかという指標を用いて判定できる。  
なお、複数のフロントガラス角度の車両１２に対して車両位置を撮像エリアＥの中央部Ｌｍに配置した実験を行なうことにより、作成する方法も考えられる。
【００６６】
このようにして、カメラ選択テーブルを用いて求めた最適なカメラの選択信号は、たとえば、２ビットを使用し、３つのカメラ１４ａ，１４ｂ，１４ｃに対して、０（カメラ１）、１（カメラ２）、２（カメラ３）、３（出力なし）を割り当て、偏光撮像部２３へ送られる。
【００６７】
時間測定部４３は、たとえば、プログラムを格納するメモリとプログラムを実行するＣＰＵとからなり、一定時間が過ぎると信号の極性が変わるようなプログラムを実行することで実現可能である。具体的に説明すれば、カメラの撮像開始に同期した信号などによって、上記したようなソフトタイマを起動して“１”レベルの撮像許可信号を出力し、あらかじめ決められた時間が経過した後、“０”レベルの撮像禁止信号を出力することにより、撮像エリアＥの設定を行なうことが可能である。
【００６８】
次に、上記のような構成において、図１４に示すフローチャートを参照して動作を説明する。  
車両測定部４１が、車両１２が撮像エリア開始位置Ｌｓに到着したことを検知すると（ステップＳ６１）、当該車両１２のフロントガラス１３の角度を測定し（ステップＳ６２）、たとえば、角度θ４という測定結果が得られたとする。
【００６９】
すると、カメラ選択部４２は、図１３のようなカメラ選択テーブルにしたがって最適カメラの選択を開始する（ステップＳ６３）。図１３によると、フロントガラス角度θ４における最適なカメラはカメラ１（カメラ１４ａ）である（ステップＳ６４）。
【００７０】
カメラ選択部４２は、偏光撮像部２３内のカメラ１を選択する信号を発生し、これにより偏光撮像部２３はカメラ１を選択し、車両１２に搭乗する人物（運転者）の顔画像を動画としてフロントガラス越しに撮像する（ステップＳ６５）。カメラ１により撮像された動画は録画装置２６に送られ、録画が開始される。
【００７１】
また、カメラ１による撮像開始と同時に、その撮像開始に同期した信号を時間測定部４３へ送ることにより、時間測定部４３のタイマを起動し（ステップＳ６５）、あらかじめタイマに設定される一定時間が経過すると（ステップＳ６６）、撮像禁止信号を偏光撮像部２３および録画装置２６へ送ることにより、撮像および録画処理を終了する。
【００７２】
なお、ステップＳ６４でカメラ２（カメラ１４ｂ）が選択された場合、以降、前述したステップＳ６５〜Ｓ６６の処理と同様の処理（ステップＳ６７〜Ｓ６８）を行なうことにより、カメラ２により撮像された動画の録画が行なわれる。  
また、ステップＳ６４でカメラ３（カメラ１４ｃ）が選択された場合、以降、前述したステップＳ６５〜Ｓ６６の処理と同様の処理（ステップＳ６９〜Ｓ７０）を行なうことにより、カメラ３により撮像された動画の録画が行なわれる。
【００７３】
以上説明した動作により、第１の実施の形態と同様な作用効果が期待できる。
【００７４】
なお、上記第３の実施の形態では、タイマを利用して録画を効率的に行なう手法を説明したが、継続的に録画を行なう場合は時間測定部４３を省き、車両１２を検知した後、次の車両１２が来るまで同じカメラにて撮像し続けるという構成も可能である。
【００７５】
また、前記実施の形態では、偏光撮像部２３として３つのカメラを配置して説明を行なったが、満たすべきフロントガラス角度の範囲があらかじめ判っている場合は、より少ない数のカメラで実施することが可能である。
【００７６】
また、カメラや偏光フィルタの性能により、カメラが３つよりも少なくてすむ場合や、多くする必要がある場合がある。  
さらに、前記実施の形態では、カメラからの画像を選択し録画したが、人物の顔画像を切り出して認識するなどの画像処理を後段の構成として設けてもよい。この場合も、最適なカメラを選択することによって、画像処理の負荷が低減できるという効果がある。
【符号の説明】
【００７７】
１１…道路、１２…車両、１３…フロントガラス、１４，１４ａ，１４ｂ，１４ｃ…カメラ、１５，１５ａ，１５ｂ，１５ｃ…偏光フィルタ、１６…入射面、２１…フロントガラス角度測定部（フロントガラス角度測定手段）、２２…車両位置測定部（車両位置測定手段）、２３…偏光撮像部、２４…カメラ選択部（カメラ選択手段）、２６…録画装置（画像処理手段）、４１…車両測定部（フロントガラス角度測定手段、車両位置検知手段）、４２…カメラ選択部（カメラ選択手段）、４３…時間測定部、Ｅ…撮像エリア、５１…車両検知・車種判別装置、５２…路側無線装置、５４…発進制御装置（ゲート）、５５…車線制御装置、５６…上位装置（ホストコンピュータ）、５７…路側アンテナ５７、５８…車載器。
【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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【図１３】
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【図１４】
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