(57)【要約】【課題】設備を容易に設置可能とした車両自動計測装置、車両自動計測システム及び車両自動計測方法を提供すること。【解決手段】車両自動計測システム１は、道路２上に設けられ、車両の軸重を計測する軸重計測装置１０と、軸重計測装置１０を含む領域を撮像する複数のカメラを有する撮像装置２０と、軸重計測装置１０及び撮像装置２０からの情報に基づいて走行車両の諸元を測定する車両自動計測装置３０とを備える。車両自動計測装置３０は、撮像領域における三次元情報を計測して、走行する車両を認識し、その走行位置を取得する。そして、取得した走行位置及び前記軸重計測装置の設置位置、並びに、前記軸重計測装置により計測された軸重に基づいて、認識された車両の重量を計測して車両諸元として取得する。【選択図】図１
2008051688.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の軸重を計測する軸重計測装置が設けられた道路上について、当該軸重計測装置を含む領域を撮像する複数のカメラを有する撮像装置により撮像された画像から、前記撮像領域における三次元情報を計測する三次元情報計測部と、
前記計測された三次元情報により、前記撮像領域において走行する車両を認識する車両認識部と、
前記三次元情報に基づいて、前記認識された車両の走行位置を取得する走行位置取得部と、
前記取得した走行位置及び前記軸重計測装置の設置位置、並びに、前記軸重計測装置により計測された軸重に基づいて、前記認識された車両の重量を計測して車両諸元として取得する車両諸元計測部と、
を備える車両自動計測装置。
【請求項２】
請求項１に記載の車両自動計測装置であって、
前記三次元情報計測部は、前記道路に定められた走行方向に略垂直な平面上に設置され、走行する車両の全体を撮像する前記複数のカメラからの画像に基づいて前記三次元情報を計測するものであり、
前記車両諸元計測部は、前記計測された三次元情報に基づいて、前記認識された車両の長さ、幅及び高さのうちの少なくとも一つを計測して、前記車両諸元として取得する車両自動計測装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の車両自動計測装置であって、
前記三次元情報計測部は、複数の車線を撮像する前記複数のカメラからの画像に基づいて前記三次元情報を計測するものであり、
前記走行位置取得部は、前記認識された車両がどの車線で走行しているかを判定し、
前記車両諸元計測部は、前記認識された車両が複数の車線を跨って走行していると判定されたとき、前記軸重計測装置により、当該複数の車線で計測された軸重に基づいて重量を計測する車両自動計測装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の車両自動計測装置であって、
前記車両諸元計測部により計測された車両諸元のうちの少なくとも一つについて所定の値と比較し、前記認識された車両が違反車両であるかを判定する違反車両判定部と、
前記認識された車両が違反車両であると判定された時に、当該車両の情報を蓄積する車両情報蓄積部と、
を更に備える車両自動計測装置。
【請求項５】
請求項４に記載の車両自動計測装置であって、
前記車両情報蓄積部は、前記撮像装置で撮像された前記違反車両の画像を蓄積する車両自動計測装置。
【請求項６】
道路上に設けられ、車両の軸重を計測する軸重計測装置と、
前記軸重計測装置を含む領域を撮像する複数のカメラを有する撮像装置と、
前記撮像装置により撮像された画像から、前記撮像領域における三次元情報を計測する三次元情報計測部と、
前記計測された三次元情報により、前記撮像領域において走行する車両を認識する車両認識部と、
前記三次元情報に基づいて、前記認識された車両の走行位置を取得する走行位置取得部と、
前記取得した走行位置及び前記軸重計測装置の設置位置、並びに、前記軸重計測装置により計測された軸重に基づいて、前記認識された車両の重量を計測して車両諸元として取得する車両諸元計測部と、
を備える車両自動計測システム。
【請求項７】
車両の軸重を計測する軸重計測装置が設けられた道路上について、当該軸重計測装置を含む領域を撮像する複数のカメラを有する撮像装置により撮像された画像から、前記撮像領域における三次元情報を計測するステップと、
前記計測された三次元情報により、前記撮像領域において走行する車両を認識するステップと、
前記三次元情報に基づいて、前記認識された車両の走行位置を取得するステップと、
前記取得した走行位置及び前記軸重計測装置の設置位置、並びに、前記軸重計測装置により計測された軸重に基づいて、前記認識された車両の重量を計測して車両諸元として取得するステップと、
を有する車両自動計測方法。
【請求項８】
コンピュータに、請求項７に記載された車両自動計測方法の各ステップを実行させる車両自動計測プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路を走行する車両の諸元を自動計測する、車両自動計測装置、車両自動計測システム及び車両自動計測方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
道路上の車両を計測し、個別車両の車両情報を計測する通過車両自動計測システムが、例えば特許文献１に記載されている。図１０は、特許文献１に記載された通過車両自動計測システムを示す説明図である。
【０００３】
図１０に示すように、この通過車両自動計測システムは、車両が所定の計測エリアを通過する際に車両の進入を検知する車両検知装置１０１と、第一の門型柱１０３に設置された当該車両の車両寸法を計測する車両寸法計測装置１０４と、第二の門型柱１０５に設置された当該車両の車両寸法を計測する車両寸法計測装置１０６と、第二の門型柱１０５への車両進入を検知する車両検知装置１０７と、当該車両の各軸重を計測する軸重計測装置１０２と、前記各計測結果に基づいて当該車両一台の軸数を算出する軸数算出部と、当該車両の通過情報を生成する車両通過情報生成部と、当該車両の走行状況を監視する監視カメラ１０８とを有して構成されている。
【０００４】
車両が所定の計測エリアを通過する際に、車両検知装置１０１が車両の進入を検知すると第一の門型柱１０３の設置位置での計測が開始され、第一の門型柱１０３に設置された車両寸法計測装置１０４が車両を検知している間に軸重計測装置１０２で計測された軸数を算出して車両重量を算出し、車両寸法計測装置１０４により車両の寸法を計測する。
【０００５】
また、第二の門型柱１０５に設置された車両検知装置１０７が車両の進入を検知すると第二の門型柱１０５に設置された車両寸法計測装置１０６で当該車両の寸法を計測する。そして、これらの各計測結果に基づいて、車両通過情報生成部が当該車両の通過情報を生成し、異常な数値を計測した際に当該車両の状況を把握するために監視カメラ１０８により撮影した画像が記録される。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２３０１０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の通過車両自動計測システムにあっては、通過車両を検知するために道路下にループコイル型車両検知器を埋め込む必要があり、設置が困難であるという事情がある。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、設備を容易に設置可能とした車両自動計測装置、車両自動計測システム及び車両自動計測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】
【０００９】
本発明は、第１に、車両の軸重を計測する軸重計測装置が設けられた道路上について、当該軸重計測装置を含む領域を撮像する複数のカメラを有する撮像装置により撮像された画像から、前記撮像領域における三次元情報を計測する三次元情報計測部と、前記計測された三次元情報により、前記撮像領域において走行する車両を認識する車両認識部と、前記三次元情報に基づいて、前記認識された車両の走行位置を取得する走行位置取得部と、前記取得した走行位置及び前記軸重計測装置の設置位置、並びに、前記軸重計測装置により計測された軸重に基づいて、前記認識された車両の重量を計測して車両諸元として取得する車両諸元計測部とを備える車両自動計測装置が提供されるものである。
【００１０】
この構成により、撮像した画像により三次元情報を計測し、車両認識を行うと重量を計測するので、ループコイル型車両検知器を道路下に埋め込む必要がなく、設備を容易に設置可能とすることができる。
【００１１】
本発明は、第２に、上記第１に記載の車両自動計測装置であって、前記三次元情報計測部は、前記道路に定められた走行方向に略垂直な平面上に設置され、走行する車両の全体を撮像する前記複数のカメラからの画像に基づいて前記三次元情報を計測するものであり、前記車両諸元計測部は、前記計測された三次元情報に基づいて、前記認識された車両の長さ、幅及び高さのうちの少なくとも一つを計測して、前記車両諸元として取得する車両自動計測装置が提供されるものである。
【００１２】
この構成により、走行方向に略垂直に設けられる門型柱に設置された撮像装置からの画像に基づいて車両諸元を計測することができるので、車両の長さ等の車両諸元を計測するための門型柱が不要となるため、設備の設置を容易にすることができる。
【００１３】
本発明は、第３に、上記第１又は第２に記載の車両自動計測装置であって、前記三次元情報計測部は、複数の車線を撮像する前記複数のカメラからの画像に基づいて前記三次元情報を計測するものであり、前記走行位置取得部は、前記認識された車両がどの車線で走行しているかを判定し、前記車両諸元計測部は、前記認識された車両が複数の車線を跨って走行していると判定されたとき、前記軸重計測装置により、当該複数の車線で計測された軸重に基づいて重量を計測する車両自動計測装置が提供されるものである。
【００１４】
この構成により、車両がどの車線を走行しているかを判定した上で重量を計測するので、車線を跨いで走行している車両でも、精度良く車両重量が計測できる。
【００１５】
本発明は、第４に、上記第１ないし第３のいずれかに記載の車両自動計測装置であって、前記車両諸元計測部により計測された車両諸元のうちの少なくとも一つについて所定の値と比較し、前記認識された車両が違反車両であるかを判定する違反車両判定部と、前記認識された車両が違反車両であると判定された時に、当該車両の情報を蓄積する車両情報蓄積部とを更に備える車両自動計測装置が提供されるものである。
【００１６】
この構成により、計測した車両諸元に基づいて、法令等に違反した違反車両であると判定した車両の情報を蓄積することにより、違反車両の所有者等に警告することができる。
【００１７】
本発明は、第５に、上記第４に記載の車両自動計測装置であって、前記車両情報蓄積部は、前記撮像装置で撮像された前記違反車両の画像を蓄積する車両自動計測装置が提供されるものである。
【００１８】
この構成により、違反車両を監視するための撮像装置を別途設置する必要がないので、１つの門型柱に設置された撮像装置からの画像に基づいて車両諸元の計測及び違反車両の画像蓄積を行うことができる。
【００１９】
本発明は、第６に、道路上に設けられ、車両の軸重を計測する軸重計測装置と、前記軸重計測装置を含む領域を撮像する複数のカメラを有する撮像装置と、前記撮像装置により撮像された画像から、前記撮像領域における三次元情報を計測する三次元情報計測部と、前記計測された三次元情報により、前記撮像領域において走行する車両を認識する車両認識部と、前記三次元情報に基づいて、前記認識された車両の走行位置を取得する走行位置取得部と、前記取得した走行位置及び前記軸重計測装置の設置位置、並びに、前記軸重計測装置により計測された軸重に基づいて、前記認識された車両の重量を計測して車両諸元として取得する車両諸元計測部とを備える車両自動計測システムが提供されるものである。
【００２０】
この構成により、撮像した画像により三次元情報を計測し、車両認識を行うと重量を計測するので、ループコイル型車両検知器を道路下に埋め込む必要がなく、道路に容易に設置可能な車両自動計測システムを提供することができる。
【００２１】
本発明は、第７に、車両の軸重を計測する軸重計測装置が設けられた道路上について、当該軸重計測装置を含む領域を撮像する複数のカメラを有する撮像装置により撮像された画像から、前記撮像領域における三次元情報を計測するステップと、前記計測された三次元情報により、前記撮像領域において走行する車両を認識するステップと、前記三次元情報に基づいて、前記認識された車両の走行位置を取得するステップと、前記取得した走行位置及び前記軸重計測装置の設置位置、並びに、前記軸重計測装置により計測された軸重に基づいて、前記認識された車両の重量を計測して車両諸元として取得するステップとを有する車両自動計測方法が提供されるものである。
【００２２】
この方法により、撮像した画像により三次元情報を計測し、車両認識を行うと重量を計測するので、ループコイル型車両検知器を道路下に埋め込む必要がなく、設備を容易に設置可能とすることができる。
【００２３】
本発明は、第８に、コンピュータに、上記第７に記載された車両自動計測方法の各ステップを実行させる車両自動計測プログラムが提供されるものである。
【００２４】
このプログラムにより、撮像した画像により三次元情報を計測し、車両認識を行うと重量を計測するので、ループコイル型車両検知器を道路下に埋め込む必要がなく、設備を容易に設置可能とすることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、設備を容易に設置可能とした車両自動計測装置、車両自動計測システム及び車両自動計測方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１は、本発明の実施形態に係る車両自動計測システムを示す説明図である。本実施形態の車両自動計測システム１は、道路２を走行する車両３の諸元を自動計測するものである。なお、本実施形態では、道路２は、走行方向が図示する方向Ｔに定められ、車線２ａ，２ｂを有する２車線道路である場合を例にとって説明する。
【００２７】
なお、本実施形態では、車両諸元は、車両の重量や、車両の長さ、車両の幅、車両の高さのうちの少なくとも一つをいう。
【００２８】
図１に示すように、車両自動計測システム１は、道路２を走行する車両の各軸重を計測する軸重計測装置１０と、道路２上を撮像する撮像装置２０と、軸重計測装置１０及び撮像装置２０からの情報に基づいて走行車両の諸元を測定する車両自動計測装置３０とを備える。
【００２９】
軸重計測装置１０は、軸重計１１と、計測器１２とを有し、走行する車両の軸重を車線２ａ，２ｂ毎に計測することが可能な構成を有する。軸重計１１は、道路２の車線２ａ，２ｂ毎に埋め込まれて設置され、荷重を電圧に変換して電気信号として出力する荷重変換器を有する。計測器１２は、軸重計１１から出力された電気信号に基づいて車両の軸重を計測し、車軸が通過する毎に計測した軸重値を、車線毎に車両自動計測装置３０に出力する。
【００３０】
撮像装置２０は、門型柱２１に設置され、ステレオ画像処理を可能とする複数のカメラを有し、撮像した画像を車両自動計測装置３０に出力する。門型柱２１は、道路２の走行方向Ｔに関して、軸重計１１の前方に、走行方向Ｔに対して略垂直方向に設けられ、道路２を跨ぐ形状を有する。すなわち、撮像装置２０が有する複数のカメラは、走行方向Ｔに略垂直な平面上に設置されものであり、所定の間隔で並べられて配置される。
【００３１】
また、撮像装置２０は、例えば図１に示す撮像領域２ｃを撮像するものである。撮像領域２ｃは、少なくとも軸重計１１が設けられた道路２上の領域を有し、車両諸元として車長を測定する必要がある場合には、走行する車両全体が含まれる道路２上の領域を有する。
【００３２】
車両自動計測装置３０は、軸重計測装置１０及び撮像装置２０に有線又は無線の通信回線を介して接続される。図２は、本発明の実施形態に係る車両自動計測装置の概略構成を示すブロック図である。
【００３３】
図２に示すように、車両自動計測装置３０は、三次元情報計測部３１と、車両認識部３２と、走行位置取得部３３と、車両重量計測部３４と、違反車両判定部３５と、車両情報蓄積部３６とを有する。
【００３４】
三次元情報計測部３１は、撮像装置２０により撮像された画像から、撮像領域２ｃにおける三次元情報を計測する。車両認識部３２は、三次元情報計測部３１により計測された三次元情報により、撮像領域２ｃにおいて走行する車両を認識する。走行位置取得部３３は、車両認識部３２により認識された車両の走行位置を、三次元情報に基づいて取得する。
【００３５】
車両重量計測部３４は、走行位置取得部３３により取得した走行位置及び軸重計測装置の設置位置、並びに、軸重計測装置１０により計測された軸重に基づいて、車両認識部３２により認識された車両の車両諸元を計測する。違反車両判定部３５は、車両諸元計測部３４により計測された車両諸元のうちの少なくとも一つについて所定の値と比較し、車両認識部３２により認識された車両が違反車両であるかを判定する。車両情報蓄積部３６は、認識された車両が違反車両であると判定された時に、該当車両の情報、例えば、車輌の諸元や、撮像装置２０により撮像された画像を蓄積する。
【００３６】
次に、本実施形態の車両自動計測システムの動作について説明する。図３は、本発明の実施形態に係る車両自動計測システムの動作手順を示すフローチャートである。
【００３７】
撮像装置２０は、撮像領域２ｃを撮像範囲として、走行する車両を撮像する（ステップＳ１）。そして、三次元情報計測部３１が、撮像装置２０の複数のカメラによって撮像された画像から、ステレオ画像処理により三次元情報を計測する（ステップＳ２）。
【００３８】
ここで、ステレオ画像処理によって三次元情報を計測する方法について、図４及び図５を参照して説明する。図４及び図５は、ステレオ画像処理方法の一例を示す説明図である。
【００３９】
図４に示すように、実空間座標系を表わす座標として（ｘ，ｙ，ｚ）を用い、カメラ座標系を表す座標として（Ｘ，Ｙ）を用いて説明する。また、撮像装置２０は２台のカメラ（左カメラ、右カメラ）を有するものとする。
【００４０】
左カメラ及び右カメラは、これらの光軸が互いに平行かつ同一平面上に載るように設置されている。左カメラは、投影中心ＦＬで投影距離ｆの撮像面４１を有し、右カメラは、投影中心ＦＲで投影距離ｆの撮像面４２を有する。なお、投影中心ＦＬ，ＦＲ間の距離を２ａとする。また、左カメラの撮像面４１上の座標を（ＸＬ，ＹＬ）を用い、右カメラの撮像面４２上の座標を（ＸＲ，ＹＲ）を用いる。
【００４１】
実空間座標系（ｘ，ｙ，ｚ）の原点Ｏは、左カメラの投影中心ＦＬと右カメラの投影中心ＦＲとの中点に位置する。また、ｘ軸は、投影中心ＦＬ，ＦＲを通る軸であり、ｚ軸は光軸と平行な軸である。
【００４２】
さらに、カメラ座標系のＸＬ軸及びＸＲ軸は、ｘ軸に平行な軸である。すなわち、ｘ−ｚ平面上のｚ＝ｆとなる軸である。また、カメラ座標系のＹＬ軸及びＹＲ軸は、ｙ軸に平行な軸である。
【００４３】
実空間内の点Ｐ１（ｘ１，ｙ１，ｚ１）は、左画像面４１上の点ＰＬ１（ＸＬ１，ＹＬ１）、右画像面４２上の点ＰＲ１（ＸＲ１，ＹＲ１）にそれぞれ結像する。ステレオ画像処理による三次元計測では、一方の画像面（ここでは左カメラの画像面４１とする）を基準として、その画像面（左カメラの画像面４１）上にある点ＰＬに対応する点をもう一方の画像面（右カメラの画像面４２）上から見つけ出す。そして、三角測量の原理に基づいて点Ｐ１の空間座標（ｘ１，ｙ１，ｚ１）を求めることにより、三次元情報を計測する。
【００４４】
上述したとおり、２台のカメラの光軸は、互いに平行（ｚ軸と平行）かつ同一平面（ｘ−ｚ平面）上に載るように設定していることから、ＹＲ＝ＹＬとなる。
【００４５】
そして、画像面上の座標と実空間上の座標との関係は、
ｘ１＝ａ（ＸＬ１＋ＸＲ１）／（ＸＬ１−ＸＲ１）
ｙ１＝２ａＹＬ１／（ＸＬ１−ＸＲ１）
ｚ１＝２ａｆ／（ＸＬ１−ＸＲ１）
となる。ここで、ｄ＝ＸＬ１−ＸＲ１は視差と呼ばれる。
【００４６】
これより、
ＸＬ１＝（ｘ１＋ａ）ｆ／ｚ
ＸＲ１＝（ｘ１−ａ）ｆ／ｚ
ＹＬ１＝ＹＲ１＝ｙ１ｆ／ｚ
となるので、
ＸＬ１＞ＸＲ１、かつ、ＹＬ１＝ＹＲ１
となる。
【００４７】
これは、一方の画像面上の１点ＰＬに対応する他方の画像面上の点ＰＲは、同じ走査線上、かつ、ＸＬ＞ＸＲの範囲に存在することを表わす。したがって、一方の画像面上の１点に対応した他方の画像面上の点は、対応点が存在する可能性のある直線（同一走査線）上に沿って所定の大きさのブロックについて画像の類似性を調べて見出すことができる。
【００４８】
次に、類似性の評価方法について説明する。一例として、実吉ほか「三次元画像認識技術を用いた運転支援システム」、自動車技術会学術講演会前刷集９２４、ｐｐ．１６９−１７２（１９９２−１０）に記載の方法について、図５を用いて説明する。なお、本実施形態では、三次元情報計測部３１が、類似性の評価を行う。
【００４９】
三次元情報計測部３１は、左カメラの画像（以下、左画像という）５１を基準とし、左画像５１をｎ×ｍ画素のサイズのブロック５３を単位に分割し、分割されたブロックごとに右カメラの画像（以下、右画像という）５２中より対応する領域を探索し、視差ｄを求める。
【００５０】
また、対応領域決定のための類似度評価式として、
Ｃ＝Σ｜Ｌｉ−Ｒｉ｜
を用いる。ここで、Ｌｉ、Ｒｉは、各々左ブロック５３、右ブロック５４内のｉ番目の画素における輝度を表わしている。
【００５１】
三次元情報計測部３１は、探索範囲５５にわたって右ブロック５４を１画素ずつ移動しながら類似度評価値Ｃを計算し、類似度評価値Ｃが最小となる位置を対応領域として決定する。このような類似度評価を左画像９のブロック１１毎に行うことによって、左画像９の全ブロックの視差あるいは前述の式により変換した距離ｚ等の三次元情報を求めることができる。
【００５２】
以上のように、三次元情報計測部３１は、ステレオ画像処理によって監視空間の三次元情報を計測することができる。なお、ステレオ画像処理による三次元情報計測方法には上述の方法以外にも様々な方法が提案されており、本発明は上述の三次元情報計測方法に限定されるものではない。
【００５３】
図３に戻り、次に、車両自動計測装置３０において、車両認識部３２は、三次元情報計測部３１により算出された三次元情報をもとに監視空間内の立体物を検出し、車両を認識する（ステップＳ３）。
【００５４】
立体物を検出する方法は、例えば、基準時刻の三次元情報と各時刻における三次元情報を比較して変化のあったブロックを立体物として検出する方法がある。さらに、立体物が存在するとして検出されたブロックに対してラベリング処理を行い、立体物ブロック数が所定の値より大きいときに、当該立体物を車両であると判定する。
【００５５】
車両認識部３２により、監視空間内で車両が検出されない場合（ステップＳ４のＮＯ）、ステップＳ１に戻る。
【００５６】
一方、監視空間内で車両が検出されると、車両諸元計測部３４は、計測された三次元情報から、車両の長さ、車両の幅、車両の高さを計測する（ステップＳ５）。この方法について、図６および図７を用いて説明する。図６及び図７は、本発明の実施形態における車両諸元計測方法を示す説明図である。
【００５７】
図６に示すように、カメラ座標系６１の原点は実空間座標系６２のＨ軸上に配置され、Ｘ軸とＵ軸とは平行に配置されている。また、図７に示すように、カメラ７１は、監視空間内に存在する基準面７２（例えば、道路の路面）から高さＨｃａｍに設置されている。ここで、高さｈの物体７３が、光軸Ｚ方向の距離がＺ１にあるときの、各ブロックの実空間座標の算出方法について説明する。
【００５８】
物体７３は、点（Ｘ，Ｙ）に撮像されるものとし、物体７３が存在しないときに点（Ｘ，Ｙ）に撮像されている基準面１８までの光軸方向の距離をｚ０とする。
【００５９】
このとき、物体７３の高さｈは、
ｈ＝Ｈｃａｍ×（１−Ｚ１／Ｚ０）
として算出できる。本式により、車両諸元計測部３４は、車両認識部３２により車両と判定された全てのブロックについて高さｈを算出し、最大高さを当該車両の高さとする。
【００６０】
また、カメラ１６の直下を原点として物体１７までのＶ軸方向の距離ｖは、
ｖ＝｛Ｚ１−（Ｈｃａｍ−ｈ）ｃｏｓθ｝／ｓｉｎθ
となる。
【００６１】
本式により、車両諸元計測部３４は、車両認識部３２により車両と判定された全てのブロックについてＶ軸方向の距離ｖを算出し、そのうちの最大距離と最小距離の差を当該車両の長さとする。
【００６２】
一方、物体１７のＵ軸方向の座標位置ｕは、カメラ座標系ＸとＺから算出される。すなわち、カメラから距離Ｚの位置での水平撮像範囲をＷとし、撮像面の水平サイズをＸＷとすると、
ｕ＝Ｘ／ＸＷ×Ｗ
となる。
【００６３】
本式により、車両諸元計測部３４は、車両認識部３２により車両と判定された全てのブロックについてＵ軸方向の座標位置ｕを算出し、最大の座標位置と最小の座標位置の差を当該車両の幅とする。
【００６４】
図３に戻り、次に、車両自動計測装置３０において、走行位置取得部３３は、算出された三次元情報をもとに車両検出位置を計測する（ステップＳ６）。図８は、本発明の実施形態における車両位置判定方法を示す説明図である。図８に示すように、草稿位置取得部３３は、軸重計１１のＶ軸方向の位置Ｖｊを予め設定しておき、車両を検出したときに車両３のＶ軸方向の距離と比較する。
【００６５】
車両と判定された全てのブロックのうち、Ｖ軸方向の距離が最小のものを車頭３ｆの位置Ｖｍｉｎとし、最大のものを車尾３ｒの位置Ｖｍａｘとする。このとき、走行位置取得部３３は、
Ｖｍｉｎ≦Ｖｊ≦Ｖｍａｘ
となっている間は、軸重計１１上に車両３ありと判定する（ステップＳ７のＹＥＳ）。
【００６６】
車両諸元計測部３４は、軸重計測装置１０で軸重値が計測されているかを判定し（ステップＳ８）、計測されていれば（ステップＳ８のＹＥＳ）、ステップＳ９へ進み、計測されていなければ、ステップＳ１３へ進む。
【００６７】
走行位置取得部３３は、車両認識部３２により認識された車両が走行する車線位置を判定する。図９は、本発明の実施形態における走行車線判定方法を示す説明図である。図９に示すように、走行位置取得部３３は、画像上における車線位置２ａ，２ｂを予め設定しておき、車両２１を検出したときに、車両と判定された全てのブロックについて所属する車線位置を調べて、全ての車両ブロックに対する各車線に属するブロックの割合を算出する。
【００６８】
そして、走行位置取得部３３は、所定の割合以上のブロックが所属する車線を当該車両の走行車線と判定する。このとき、各車線に所属するブロック割合が所定の値を超えないときは複数の車線を跨って走行している（以下、またぎ走行という）と判定する。このようにして、車両走行位置を算出する（ステップＳ９）。
【００６９】
車両諸元計測部３４では、走行位置取得部３３により、車両が複数の車線を跨って走行していると判定されたときは（ステップＳ１０のＹＥＳ）、軸重計測装置１０において両方の車線で計測された軸重値を足しこんで、車両の重量を計測する（ステップＳ１１）。一方、車両がまたぎ走行をしていないと判定されたときは（ステップＳ１０のＮＯ）、軸重計測装置１０において該当車線で計測される軸重値を足しこんで、車輌の重量を計測する（ステップＳ１２）。このように、車両がどの車線を走行しているかを判定した上で重量を計測するので、車線を跨いで走行している車両でも、精度良く車両重量が計測できる。
【００７０】
車両が軸重計１１上に位置していないと判定された場合（ステップＳ７のＮＯ）、軸重計測装置による軸重の計測がなかった場合（ステップＳ８のＮＯ）、又はステップＳ１１又はＳ１２で軸重が計測されると、車両諸元計測部３４は、走行位置取得部３３により取得された走行位置に基づいて、諸元の計測対象となっている車両が軸重計１１上を通過したか否かを判定する。車両が軸重計１１上を通過していなければ（ステップＳ１３のＮＯ）、ステップＳ１に戻る。すなわち、車両諸元測定部３４は、軸重計１１上で車両が検知されている間に軸重計測装置１０で計測される軸重値を足しこんでいくものである。
【００７１】
そして、車両諸元計測部３４は、諸元の計測対象となっている車両が軸重計１１上を通過したと判定すると（ステップＳ１３のＮＯ）、すなわち、
Ｖｍａｘ＜Ｖｊ
となると、軸重値の足しこみを終了して車両１台分の重量を確定させる（ステップＳ１４）。
【００７２】
違反車両判定部３５は、車両諸元が所定の値を超えているか判定して違反車両を検出する（ステップＳ３５）。それぞれの諸元について予め所定の値を設定しておき、算出された値と比較して、いずれか一つでも所定の値を超えているときに、違反車両として検出する。
【００７３】
違反車両判定部３５により、認識された車両が違反車両であると判定された場合（ステップＳ３５のＹＥＳ）、車両情報蓄積部３６は、違反車両と判定された車両の情報を蓄積する（ステップＳ３６）。蓄積する情報としては、車両諸元計測部３４で計測された車両の諸元値、走行位置取得部３３により取得された車両走行位置のうち少なくともいずれか一つを車両情報として蓄積する。このように、計測した車両諸元に基づいて、法令等に違反した違反車両であると判定した車両の情報を蓄積することにより、違反車両の所有者等に警告することができる。
【００７４】
さらに、車両認識部３２は、軸重計１１上で車両を検知したときに撮像装置２０で撮影した画像を保存しておき、違反車両判定部３５により違反車両であると判断すると、車両情報蓄積部３６では保存してある当該車両の画像を車両情報として蓄積する。
【００７５】
なお、撮像装置２０が、車両前面部付近を撮影するカメラを別途設置して、車両認識部３２で当該車両のナンバープレート情報を認識し、車両情報蓄積部３６で当該車両のナンバープレート情報を蓄積してもよい。
【００７６】
このような本発明の実施形態によれば、撮像した画像により三次元情報を計測し、車両認識を行うと重量を計測するので、ループコイル型車両検知器を道路下に埋め込む必要がなく、設備を容易に設置可能とすることができる。また、複数のカメラを有する撮像装置を用いてステレオ画像処理によって、車両の進入検知、車両諸元の計測、走行車線の判定を行い、違反車両情報として撮像した画像の蓄積を行うことにより、車両の重量を計測でき、違反車両を検出するという効果を有し、設置が容易である車両自動計測装置を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、設備を容易に設置可能とした効果を有し、車両自動計測装置、車両自動計測システム及び車両自動計測方法等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施形態に係る車両自動計測システムを示す説明図
【図２】本発明の実施形態に係る車両自動計測装置の概略構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施形態に係る車両自動計測システムの動作手順を示すフローチャート
【図４】ステレオ画像処理方法の一例を示す説明図
【図５】ステレオ画像処理方法の一例を示す説明図
【図６】本発明の実施形態における車両諸元計測方法を示す説明図
【図７】本発明の実施形態における車両諸元計測方法を示す説明図
【図８】本発明の実施形態における車両位置判定方法を示す説明図
【図９】本発明の実施形態における走行車線判定方法を示す説明図
【図１０】従来の車両自動計測システムを示す説明図
【符号の説明】
【００７９】
１  車両自動計測システム
２  道路
２ａ，２ｂ  車線
２ｃ  撮像領域
３  車両
３ｆ  車頭位置
３ｒ  車尾位置
１０  軸重計測装置
１１  軸重計
１２  計測器
２０  撮像装置
２１  門型柱
３０  車両自動計測装置
３１  三次元情報計測部
３２  車両認識部
３３  走行位置取得部
３４  車両重量計測部
３５  違反車両判定部
３６  車両情報蓄積部
４１，４２  撮像面
５１，５２  撮像画像
５３，５４  ブロック
５５  探索範囲
６１  カメラ座標系
６２  実空間座標系
７１  カメラ
７２  基準面
７３  物体
【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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