(57)【要約】【課題】  視線誘導のみならず、積雪深をモニタ乃至測定するのにも好適に用い得る自発光式矢羽根及びこれを用いた積雪深測定装置を提供する。【解決手段】  自発光式矢羽根１は、矢符形状を有する矢羽根本体１１と、矢羽根本体１１の先端部Ｔに取り付けられ、矢羽根本体１１の矢符方向に光を出射する発光体１２と、発光体１２から出射した光を少なくとも一方向に拡大する拡大レンズ系１２とを備える。積雪深測定装置１００は、鉛直上方から路側に向けて光が照射されるように配置された自発光式矢羽根１と、斜め上方から路側に向けて視線を有するように配置され、出射された光の積雪面Ｓでの反射光を受光する撮像装置２と、撮像装置２によって撮像された画像から、自発光式矢羽根１の出射光が照射された領域に相当する部分を抽出し、当該部分の特徴量に基づいて積雪深を演算する画像処理装置３とを備える。【選択図】    図１
2005076402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
路側の視線誘導に用いられる自発光式の矢羽根であって、
矢符形状を有する矢羽根本体と、
前記矢羽根本体の先端部に取り付けられ、前記矢羽根本体の矢符方向に光を出射する発光体と、
前記発光体から出射した光を少なくとも一方向に拡大する拡大レンズ系とを備えることを特徴とする自発光式矢羽根。
【請求項２】
前記拡大レンズ系は、円柱レンズであることを特徴とする請求項１に記載の自発光式矢羽根。
【請求項３】
鉛直上方から路側に向けて光が照射されるように配置された請求項１又は２に記載の自発光式矢羽根と、
斜め上方から路側に向けて視線を有するように配置され、前記自発光式矢羽根から出射された光の積雪面での反射光を受光する撮像装置と、
前記撮像装置によって撮像された画像を表示する表示装置とを備えることを特徴とする積雪深モニタリング装置。
【請求項４】
鉛直上方から路側に向けて光が照射されるように配置された請求項１又は２に記載の自発光式矢羽根と、
斜め上方から路側に向けて視線を有するように配置され、前記自発光式矢羽根から出射された光の積雪面での反射光を受光する撮像装置と、
前記撮像装置によって撮像された画像から、前記自発光式矢羽根の出射光が照射された領域に相当する部分を抽出し、当該部分の特徴量を算出し、当該特徴量に基づいて積雪深を演算する画像処理装置とを備えることを特徴とする積雪深測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、路側の視線誘導に用いられる自発光式の矢羽根に関し、特に、視線誘導のみならず、いわゆる積雪深をモニタ乃至測定するのに好適に用い得る矢羽根及びこれを用いた積雪深モニタリング装置並びに積雪深測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、視程障害を検知し、これに基づき、鉛直上方から路側に向けてスポット状の光が照射されるように構成された自発光式の矢羽根が知られている。より具体的に説明すれば、前記自発光式矢羽根は、矢符形状を有する矢羽根本体の先端部（つまり、矢羽根を路側上方に取り付けた状態において鉛直下方の端部）に可視光の発光ダイオード（ＬＥＤ）が取り付けられ、さらにＬＥＤから出射された光を収束させてスポット状の光を形成するための収束レンズが取り付けられている。斯かる構成の矢羽根によれば、道路を走行する車両のドライバーは、霧や吹雪による視程障害が発生しても、矢羽根の矢符形状が指し示す位置に路側が存在することを認識できるのみならず、矢羽根から出射されたスポット状の光を視認することによって路側を認識することができるため、事故を未然に防止し得ることが期待できる。
【０００３】
一方、路面に形成される圧雪や路肩に形成される雪堤など、積雪の深さ（高さ）（いわゆる積雪深）を測定することは、当該測定結果に基づき、除雪作業などの道路管理に必要な処理を開始するタイミングを判断し、交通安全や交通容量の確保等を図る上で重要である。
【０００４】
従来、斯かる積雪深を測定する方法としては、例えば、光波送受信機を用いて、投射光と積雪面からの反射光との位相差を算出し、当該位相差に基づき光波送受信機と積雪面との距離、ひいては積雪深を測定する方法が知られている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平１１−１７４１６１号公報
【特許文献２】特開２０００−１４７１４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような従来の積雪深測定方法は、光波式送受信機や当該光波式送受信機の旋回装置など高価で複雑な測定装置を必要とし、装置のメンテナンスにも手間が掛かるため、路側に多数の装置を設置して測定することは実質上困難であるという問題がある。また、従来の自発光式矢羽根は、積雪深の測定に用いるという用途では全く設計されておらず、前述のように、専ら視程障害時における路側の視線誘導に用いられるものである。
【０００６】
本発明は、斯かる従来技術の問題点を解決するべくなされたものであり、視線誘導のみならず、積雪深をモニタ乃至測定するのにも好適に用い得る自発光式矢羽根及びこれを用いた積雪深モニタリング装置並びに積雪深測定装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するべく、本発明は、路側の視線誘導に用いられる自発光式の矢羽根であって、矢符形状を有する矢羽根本体と、前記矢羽根本体の先端部に取り付けられた発光体と、前記発光体から出射した光を少なくとも一方向に拡大する拡大レンズ系とを備えることを特徴とする自発光式矢羽根を提供するものである。
【０００８】
斯かる発明によれば、矢羽根本体の先端部に取り付けられた発光体から出射した光を少なくとも一方向に拡大する拡大レンズ系を備えるため、当該矢羽根を路側上方に取り付けた場合、発光体から積雪面までの距離に応じて、出射光が照射される領域が異なる（距離が長くなれば照射領域が広がる）ことになる。従って、前記照射領域の広がりを目視で直接確認したり、ＩＴＶカメラ等の撮像装置で撮像してモニタ表示させることにより、定性的に積雪深を把握したり、或いは、撮像画像を画像処理して定量的に積雪深を測定するのに供することが可能である。一方、道路を走行する車両のドライバーは、矢羽根の矢符形状が指し示す位置に路側が存在することを認識できる他、矢羽根から出射された光が可視光の場合にはこれを視認することによって路側を認識することも可能であり、視線誘導という矢羽根本来の目的を損なうこともない。以上のように、本発明によれば、安価で且つ簡便な構成により、視線誘導のみならず、積雪深をモニタ乃至測定するのにも好適に用い得る自発光式矢羽根が提供される。
【０００９】
前記拡大レンズ系は、例えば、円柱レンズとされる。
【００１０】
斯かる発明によれば、拡大レンズ系が円柱レンズ（円柱状の屈折面を有するレンズ）とされているため、発光体から出射した光は、一方向に拡大されることになる。つまり、線状の出射光となり、当該出射光の照射領域が発光体からの距離に応じて伸縮することになる。従って、例えば、道路を横断する方向に線状の照射領域が延びるように、本発明に係る自発光式矢羽根を路側上方に取り付ければ、前記照射領域が積雪深に応じて伸縮することになり、当該照射領域の長さを測定（又は目視）することにより、比較的容易に積雪深を測定（又は把握）することが可能となる。
【００１１】
また、前記課題を解決するべく、本発明は、鉛直上方から路側に向けて光が照射されるように配置された請求項１又は２に記載の自発光式矢羽根と、斜め上方から路側に向けて視線を有するように配置され、前記自発光式矢羽根から出射された光の積雪面での反射光を受光する撮像装置と、前記撮像装置によって撮像された画像を表示する表示装置とを備えることを特徴とする積雪深モニタリング装置としても提供される。
【００１２】
斯かる発明によれば、撮像装置によって、自発光式矢羽根から出射された光の積雪面での反射光が受光され、当該撮像画像が表示装置に表示されるため、撮像画像中の出射光照射領域に相当する部分を視認することにより、定性的に積雪深を把握することが可能である。
【００１３】
また、前記課題を解決するべく、本発明は、鉛直上方から路側に向けて光が照射されるように配置された請求項１又は２に記載の自発光式矢羽根と、斜め上方から路側に向けて視線を有するように配置され、前記自発光式矢羽根から出射された光の積雪面での反射光を受光する撮像装置と、前記撮像装置によって撮像された画像から、前記自発光式矢羽根の出射光が照射された領域に相当する部分を抽出し、当該部分の特徴量を算出し、当該特徴量に基づいて積雪深を演算する画像処理装置とを備えることを特徴とする積雪深測定装置としても提供される。
【００１４】
斯かる発明によれば、撮像装置によって、自発光式矢羽根から出射された光の積雪面での反射光が受光され、画像処理装置によって、当該撮像画像中の出射光照射領域に相当する部分が抽出され、当該部分の特徴量（長さ、面積、位置など）に基づいて積雪深が演算される。従って、積雪深を自動的に定量測定することが可能である。なお、撮像画像中から出射光照射領域に相当する部分を抽出するには、通常、出射光照射領域に相当する部分の方が背景（積雪面に相当する部分）よりも明るい（濃度値が高い）ことを利用し、撮像画像を２値化して抽出するなど、種々の公知の画像処理手法を適用することが可能である。また、抽出した部分の特徴量に基づいて積雪深を演算するには、例えば、予め実測した既知の積雪深と特徴量との関係をテーブル化乃至関数化しておき、算出した特徴量から前記テーブルや関数を参照することにより積雪深を演算するなど、種々の公知の演算手法を適用することが可能である。
【発明の効果】
【００１５】
以上に説明したように、本発明に係る自発光式矢羽根によれば、安価で且つ簡便な構成により、視線誘導のみならず、積雪深をモニタ乃至測定するのにも好適に用いることが可能である。また、本発明に係る積雪深モニタリング装置によれば、撮像装置によって、自発光式矢羽根から出射された光の積雪面での反射光が受光され、当該撮像画像が表示装置に表示されるため、撮像画像中の出射光照射領域に相当する部分を視認することにより、定性的に積雪深を把握することが可能である。さらに、本発明に係る積雪深測定装置によれば、画像処理装置によって、撮像画像中の出射光照射領域に相当する部分が抽出され、当該部分の特徴量（長さ、面積、位置など）に基づいて積雪深が演算される。従って、積雪深を自動的に定量測定することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る積雪深測定装置１００の概略構成図であり、（ａ）は正面図を、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ矢視図を、それぞれ示す。また、図２は、自発光式矢羽根１の先端部を拡大して示す概略構成図であり、（ａ）は正面図を、（ｂ）は側面図を、それぞれ示す。図１に示すように、本実施形態に係る積雪深測定装置１００は、鉛直上方から路側（本実施形態では路側縁石Ｂ）に向けて光が照射されるように配置された自発光式矢羽根１と、斜め上方から路側縁石Ｂに向けて視線を有するように配置され、自発光式矢羽根１から出射された光Ｌの積雪面Ｓでの反射光を受光する撮像装置２と、撮像装置２によって撮像された画像から、自発光式矢羽根１の出射光が照射された領域に相当する部分（以下、適宜、照射領域部という）を抽出し、当該照射領域部の特徴量を算出し、当該特徴量に基づいて積雪深を演算する画像処理装置３とを備えている。
【００１７】
自発光式矢羽根１は、路側の視線誘導に用いられる自発光式の矢羽根であり、矢符形状を有する矢羽根本体１１と、矢羽根本体１１の先端部Ｔに取り付けられた発光体１２と、発光体１２から出射した光を少なくとも一方向に拡大する拡大レンズ系１３とを備えている。
【００１８】
より具体的には、図２に示すように、本実施形態では、矢羽根本体１１の先端部Ｔ内に発光体としての可視光ＬＥＤ（Light Emitting Diode）１２が収容されると共に、矢羽根本体１１の先端に拡大レンズ系としての円柱レンズ（円柱状の屈折面を有するレンズ）１３が取り付けられている。従って、ＬＥＤ１２から出射した光Ｌは、一方向（図２（ａ）の紙面左右方向）に拡大されて線状の出射光となる。本実施形態に係る積雪深測定装置１００では、線状の出射光Ｌの伸長方向が路側（路側縁石Ｂ）の伸長方向に略直交するように矢羽根１が設置されている。
【００１９】
本実施形態に係る撮像装置２は、本体がＣＣＤカメラ等から構成され、防滴・防塵用のハウジング内に収容されたいわゆるＩＴＶカメラとされている。撮像装置２は、前述のように、斜め上方から路側縁石Ｂに向けて視線を有し、自発光式矢羽根１から出射された光Ｌの積雪面Ｓでの反射光を受光し得るように配置されている。より具体的には、図１に示すように、路側（路側縁石Ｂ）と出射光Ｌとの交差部に向けた視線を有し、図１（ａ）に示すように、正面から見て視線が水平面と角度θ１を成すように、また、図１（ｂ）に示すように、上面から見て視線が路側（路側縁石Ｂ）の伸長方向に略直交する方向（出射光Ｌの伸長方向）と角度θ２を成すように配置されている。なお、角度θ１及びθ２は、撮像装置２を設置する周囲環境の制約等に応じて適宜決定されるが、好適にはθ１及びθ２は共に４５°程度とされる。また、撮像装置２の視野を狭くすると、１画素当たりの分解能（積雪深の測定分解能）が小さくなり、ひいては測定精度が高まることを期待できる一方、測定レンジが制限されることになる。逆に、撮像装置２の視野を広くすると、積雪深の測定レンジを大きくすることができる一方、測定精度が低下することになる。従って、撮像装置２の視野は、必要とされる積雪深の測定精度や測定レンジに応じて好適な範囲が適宜決定される。なお、撮像した画像の照射領域部を良好なコントラストで視認乃至抽出するべく、撮像装置２のレンズ面前方には、発光体（本実施形態ではＬＥＤ）１２から出射される光の波長と同等の波長を有する光のみを透過させる光学フィルタを設置するのが好ましい。
【００２０】
本実施形態に係る画像処理装置３は、汎用のパーソナルコンピュータ等に、撮像装置２によって撮像した画像を記憶するための画像メモリ等のハードウェアを搭載すると共に、画像メモリに記憶された撮像画像に対して２値化や長さ計測等の所定の画像処理を実行するためのソフトウェアをインストールすることによって構成されている。また、画像処理装置３の表示装置（モニタ）３１には、撮像装置２によって撮像された画像が表示されるように構成されおり、これにより、当該モニタ３１に表示された撮像画像中の照射領域部を視認すれば、定性的に積雪深を把握することが可能である。
【００２１】
図３は、積雪の状態と各積雪の状態に応じて得られる撮像画像の例とを説明する図である。図３（ａ）〜（ｅ）の上段には積雪の状態を模式的に示し、下段には上段に示した各積雪の状態に対応する撮像画像の例を模式的に示している。なお、図３（ａ）〜（ｅ）の上段に示した図において、縁石Ｂに対して紙面右方向は路面を、紙面左方向は路肩をそれぞれ示す。また、撮像装置２は、図１に示すものと同様の配置である（図３では図示省略）。以下、各積雪の状態と各積雪の状態に応じて得られる撮像画像について順次説明する。
【００２２】
図３（ａ）は、路面及び路肩に積雪が無い状態（上段）と、この状態において得られる撮像画像の例（下段）とを示している。図３（ａ）に示すように、路面及び路肩に積雪が無い状態では、自発光式矢羽根１のＬＥＤ１２から出射された光Ｌは、路面及び路肩にまで到達し照射領域Ｌ１が広がるため、これに対応する撮像画像中の照射領域部ｌ１の長さも長くなる。また、路面及び路肩が略平坦な面であるため、照射領域部ｌ１も縁石Ｂに対応する部分を除き、略直線状になる。
【００２３】
図３（ｂ）は、路面及び路肩全体が積雪した状態（上段）と、この状態において得られる撮像画像の例（下段）とを示している。図３（ｂ）に示すように、路面及び路肩全体が積雪した状態では、自発光式矢羽根１のＬＥＤ１２から出射された光Ｌは、その全てが積雪面Ｓ上に照射されることになる。ＬＥＤ１２から積雪面Ｓまでの距離は、ＬＥＤ１２から路面又は路肩までの距離に比べて短いため、この場合の照射領域Ｌ２は、図３（ａ）の場合の照射領域Ｌ１よりも狭くなる。従って、照射領域Ｌ２に対応する撮像画像中の照射領域部ｌ２の長さも、図３（ａ）の場合の照射領域部ｌ１よりも短くなる（積雪深が大きくなればなるほど短くなる）。また、図１（ｂ）を参照して説明したように、本実施形態に係る撮像装置２は、上面から見て路側（路側縁石Ｂ）の伸長方向に略直交する方向（出射光Ｌの伸長方向）に対し、視線が角度θ２を成すように斜めに配置されているため、撮像画像中における照射領域部ｌ２の位置は、前述した照射領域部ｌ１（位置関係を説明するべく、図３（ｂ）に波線で示しているが、実際には撮像画像中に含まれない）に対して上方にずれることになる（積雪深が大きくなればなるほど上方にずれる）。
【００２４】
図３（ｃ）は、路面の除雪作業を実施した直後の状態（上段）と、この状態において得られる撮像画像の例（下段）とを示している。図３（ｃ）に示すように、路面の除雪作業を実施した直後の状態では、自発光式矢羽根１のＬＥＤ１２から出射された光Ｌは、縁石Ｂに照射される部分を境界として、一部分が積雪面Ｓ上に照射される一方、残りの部分は路面に照射されることになる。従って、出射光の照射領域Ｌ３に対応する撮像画像中の照射領域部ｌ３は、図３（ａ）の場合の照射領域部ｌ１の一部に相当する部分ｌ３１と、当該部分ｌ３１に対して上方に位置し、当該部分ｌ３１と同様の勾配を有する（積雪面Ｓの頂部が水平であると仮定した場合）部分ｌ３２と、両部分ｌ３１及びｌ３２を結合する急峻な勾配を有する部分ｌ３３とを備えた形状になる。
【００２５】
図３（ｄ）は、路面の除雪作業を繰り返し実施すること等により、雪堤が高くなり過ぎて崩落の危険性がある状態（上段）と、この状態において得られる撮像画像の例（下段）とを示している。図３（ｄ）に示すように、雪堤が高くなった状態においても、自発光式矢羽根１のＬＥＤ１２から出射された光Ｌは、縁石Ｂに照射される部分を境界として、一部分が積雪面Ｓ上に照射される一方、残りの部分は路面に照射されることになる。従って、出射光の照射領域Ｌ４に対応する撮像画像中の照射領域部ｌ４は、図３（ｃ）の場合と同様に、図３（ａ）の場合の照射領域部ｌ１の一部に相当する部分ｌ４１と、当該部分ｌ４１に対して上方に位置し、当該部分ｌ４１と同様の勾配を有する（積雪面Ｓの頂部が水平であると仮定した場合）部分ｌ４２と、両部分ｌ４１及びｌ４２を結合する急峻な勾配を有する部分ｌ４３とを備えた形状になる。但し、図３（ｃ）の状態と比べて積雪面Ｓの頂部が高いことに起因し、部分ｌ４２は、部分ｌ３２に比べて上方に位置すると共にその長さが短くなる。
【００２６】
図３（ｅ）は、路面の除雪作業を実施した後に降雪したため、更に除雪作業が必要となった状態（上段）と、この状態において得られる撮像画像の例（下段）とを示している。図３（ｅ）に示すように、除雪作業を実施した後に降雪した状態においても、図３（ｂ）の場合と同様に、自発光式矢羽根１のＬＥＤ１２から出射された光Ｌは、その全てが積雪面Ｓ上に照射されることになる。しかしながら、この場合には、ＬＥＤ１２から積雪面Ｓまでの距離が、路肩上に位置する積雪面と、路面上に位置する積雪面とで異なることになる。従って、出射光の照射領域Ｌ５に対応する撮像画像中の照射領域部ｌ５は、図３（ａ）の場合の照射領域部ｌ１に対して全体が上方に位置する（路面上に位置する積雪深が大きくなればなるほど上方にずれる）と共に、図３（ｂ）の場合と異なり、直線状とはならない。
【００２７】
以上に説明したように、積雪の状態に応じて、得られる撮像画像中の照射領域部は異なった形状となるため、画像処理装置３のモニタ３１に表示された照射領域部を視認すれば、定性的に積雪深を把握することが可能である。
【００２８】
また、本実施形態に係る画像処理装置３には、図４に示す処理を実行するためのソフトウェアがインストールされており、これによって積雪深を自動的に定量測定することも可能である。以下、これについて具体的に説明する。
【００２９】
図４は、本実施形態に係る画像処理装置において実行される処理手順を概略的に示すフローチャートである。図４に示すように、画像処理装置３においては、まず最初に、撮像画像を所定の濃度値で２値化し、撮像画像中から出射光照射領域に相当する照射領域部（図３のｌ１〜ｌ５）が抽出される（Ｓ１）。
【００３０】
次に、画像処理装置３は、前記抽出した照射領域部の縦横比（勾配に相当）を算出し、当該算出した縦横比が予め設定した値Ａより小さいか否かを判断する（Ｓ２）。ここで、図３を参照して前述したように、図３（ａ）及び（ｂ）のような積雪状態（以下、これらを総称して適宜「第１状態」という）の場合には、照射領域部（ｌ１、ｌ２）は略直線状になり、縦横比が小さくなるのに対し、図３（ｃ）〜（ｅ）のような積雪状態（以下、これらを総称して適宜「第２状態」という）の場合には、照射領域部（ｌ３〜ｌ５）はこれよりも大きな縦横比を有するようになる。従って、第１状態と第２状態とを区別し得るような値を、前記値Ａとして選択し予め設定しておくことにより、前記抽出した照射領域部が第１状態及び第２状態の何れの積雪状態で得られたものであるかを自動的に識別することができる。
【００３１】
前記判断（Ｓ２）の結果、算出した照射領域部の縦横比がＡより小さい場合（すなわち、当該照射領域部が第１状態に対応すると判断した場合）には、画像処理装置３は、照射領域部の長さを算出し（Ｓ３）、当該算出した長さに基づいて積雪深を演算する（Ｓ４）。前述のように、第１状態（図３（ａ）及び（ｂ））の場合、照射領域部の長さは、積雪が無い状態（図３（ａ））が最も長く、積雪深が大きくなればなるほど短くなる。画像処理装置３には、予め実測した或いは数値シミュレーション等によって算出した第１状態における既知の積雪深と照射領域部の長さとの関係がテーブル乃至関数として予め記憶されており、前記算出した照射領域部の長さに前記テーブルや関数を適用することにより、積雪深を演算することが可能である。なお、本実施形態では、照射領域部の長さに基づいて積雪深を演算する構成について説明したが、面積に基づいて演算することも可能である他、前述したように、積雪深の大きさに応じて照射領域部の位置が上方にずれるため、当該照射領域部の位置（例えば、重心位置、最上点の位置、最下点の位置など）に基づいて積雪深を演算する構成を採用することも可能である。
【００３２】
一方、前記判断（Ｓ２）の結果、算出した照射領域部の縦横比がＡ以上である場合（すなわち、当該照射領域部が第２状態に対応すると判断した場合）には、画像処理装置３は、照射領域部の最下点（照射領域部を構成する画素の内、最もＹ軸方向の座標が小さい画素）のＹ軸方向座標を算出し、当該算出した最下点Ｙ座標が予め設定した値Ｂより小さいか否かを判断する（Ｓ５）。ここで、図３を参照して前述したように、第２状態（図３（ｃ）〜（ｅ）のような積雪状態）の中でも、特に、図３（ｃ）及び（ｄ）に示すように路面に積雪がない状態（以下、この状態を適宜「路面無積雪状態」という）では、路面に積雪が無いために、照射領域部（ｌ３、ｌ４）は、図３（ａ）の場合の照射領域部ｌ１の一部に相当する部分（ｌ３１、ｌ４１）を備えた形状となる。従って、照射領域部（ｌ３、ｌ４）の最下点は、図３（ａ）の場合の照射領域部ｌ１の一部に相当する部分（ｌ３１、ｌ４１）の最下点を意味することになる。これに対し、図３（ｅ）に示すような路面にも積雪がある状態（以下、この状態を適宜「路面積雪状態」という）では、図３（ａ）の場合の照射領域部ｌ１に対して照射領域部ｌ５全体が上方にずれるため、照射領域部ｌ５の最下点は、照射領域部（ｌ３、ｌ４）の最下点よりも上方に位置する（Ｙ座標が大きくなる）ことになる。従って、第２状態の中で、路面無積雪状態（図３（ｃ）及び（ｄ））と路面積雪状態（図３（ｅ））とを区別し得るような値を、前記値Ｂとして選択し予め設定しておくことにより、前記抽出した照射領域部が第２状態の内、路面無積雪状態及び路面積雪状態の何れの状態で得られたものであるかを自動的に識別することができる。
【００３３】
前記判断（Ｓ５）の結果、算出した照射領域部の最下点Ｙ座標がＢより小さい場合（すなわち、当該照射領域部が第２状態で且つ路面無積雪状態に対応すると判断した場合）には、画像処理装置３は、照射領域部の最上点（照射領域部を構成する画素の内、最もＹ軸方向の座標が大きい画素）のＹ軸方向座標を算出し（Ｓ６）、当該算出した最上点Ｙ座標に基づいて積雪深を演算する（Ｓ７）。図３（ｄ）を参照して前述したように、照射領域部ｌ４を構成する部分ｌ４２は、積雪面Ｓの頂部の高さ（積雪深）に応じて上方に位置することになる。従って、照射領域部ｌ４の最上点Ｙ座標（部分ｌ４２の最上点Ｙ座標に相当する）と積雪深とは相関関係を有することになる。画像処理装置３には、予め実測した或いは数値シミュレーション等によって算出した第２状態で且つ路面無積雪状態における既知の積雪深と照射領域部の最上点Ｙ座標との関係がテーブル乃至関数として予め記憶されており、前記算出した照射領域部の最上点Ｙ座標に前記テーブルや関数を適用することにより、積雪深を演算することが可能である。
【００３４】
一方、前記判断（Ｓ５）の結果、算出した照射領域部の最下点Ｙ座標がＢ以上である場合（すなわち、当該照射領域部が第２状態で且つ路面積雪状態に対応すると判断した場合）には、前記算出した最下点Ｙ座標に基づいて積雪深を演算する（Ｓ８）。図３（ｅ）を参照して前述したように、照射領域部ｌ５は、路面上に位置する積雪面Ｓの高さ（積雪深）に応じて上方に位置することになる。従って、照射領域部ｌ５の最下点Ｙ座標と積雪深（路面上の積雪深）とは相関関係を有することになる。画像処理装置３には、予め実測した或いは数値シミュレーション等によって算出した第２状態で且つ路面積雪状態における既知の積雪深（路面上の積雪深）と照射領域部の最下点Ｙ座標との関係がテーブル乃至関数として予め記憶されており、前記算出した照射領域部の最下点Ｙ座標に前記テーブルや関数を適用することにより、積雪深を演算することが可能である。
【００３５】
以上に説明したように、本実施形態に係る積雪深測定装置１００によれば、撮像装置２によって、自発光式矢羽根１から出射された光Ｌの積雪面Ｓでの反射光が受光され、画像処理装置３によって、当該撮像画像中の出射光照射領域に相当する部分が抽出され、当該部分の特徴量（長さ、面積、位置など）に基づいて積雪深が演算される。道路を走行する車両のドライバーは、自発光式矢羽根１の矢符形状が指し示す位置に路側が存在することを認識できる他、自発光式矢羽根１から出射された可視光を視認することによって路側を認識することも可能である。従って、視線誘導という矢羽根本来の目的を損なうことなく、比較的簡便な構成によって積雪深を自動的に定量測定することができるという優れた効果を奏するものである。
【００３６】
なお、本実施形態では、発光体として可視光ＬＥＤを用いる場合を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限るものではなく、可視光を出射する他の光源（レーザ、ハロゲンランプ等）を用いることができる他、赤外ＬＥＤ等の赤外線を出射する光源を用いることも可能である。この場合、撮像装置２としては、赤外線に感度を有する赤外線カメラを用いればよい。
【００３７】
また、本実施形態では、拡大レンズ系として円柱レンズを用い、線状の出射光の伸長方向が路側（路側縁石）の伸長方向に略直交するように矢羽根を設置する構成を例に挙げて説明したが、遠隔操作によって前記円柱レンズを水平方向に９０°回動し得るような公知の機構を設けることも可能である。斯かる機構を設けることにより、積雪深を測定する際には、前述したとおり、線状の出射光の伸長方向が路側（路側縁石）の伸長方向に略直交するように円柱レンズを位置決めする。一方、積雪深を測定する必要が無いとき（例えば夏期）や、図３（ｂ）や（ｅ）に示すような積雪状態のみを検知すれば良い場合（路面上の積雪深のみを測定すれば良い場合）等には、円柱レンズを前記位置から９０°回動させることにより、線状の出射光は路側（路側縁石）の伸長方向に沿って伸長することになるため、当該出射光を路側線代わりに用いることが可能である。
【００３８】
さらに、本実施形態では、拡大レンズ系として円柱レンズを用いたが、発光体から出射した光を少なくとも一方向に拡大する拡大レンズ系である限りにおいて種々のレンズ系を適用することが可能である。例えば、拡大レンズ系として凹レンズを適用し、発光体から出射した光を全方向に一様に拡大（光路断面が略円形の光となる）する構成を採用することも可能である。この場合も、発光体から積雪面までの距離に応じて、出射光が照射される領域が異なる（距離が長くなれば照射領域が広がる）ことになるため、前記照射領域の広がりを目視で直接確認したり、ＩＴＶカメラ等の撮像装置で撮像してモニタ表示させることにより、定性的に積雪深を把握したり、或いは、撮像画像を画像処理して定量的に積雪深を測定することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る積雪深測定装置の概略構成図である。
【図２】図２は、図１に示す自発光式矢羽根の先端部を拡大して示す概略構成図である。
【図３】図３は、積雪の状態と各積雪の状態に応じて得られる撮像画像の例とを説明する図である。
【図４】図４は、本実施形態に係る画像処理装置において実行される処理手順を概略的に示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４０】
１・・・自発光式矢羽根
２・・・撮像装置
３・・・画像処理装置
１１・・・矢羽根本体
１２・・・発光体
３１・・・表示装置
Ｔ・・・先端部
Ｌ・・・出射光
Ｓ・・・積雪面
【図１】
2005076402.tif 000003
【図２】
2005076402.tif 000004
【図３】
2005076402.tif 000005
【図４】
2005076402.tif 000006