(57)【要約】【課題】直射日光などの光に起因する車両感知性能の低下を抑制することができる画像式車両感知器を提供する。【解決手段】画像式車両感知器１は、光学部材８と、撮影部１１と、処理部と、を含んでいる。光学部材８は、第１案内部２１と、第２案内部２２と、を含んでいる。第１案内部２１は、道路における第１計測エリア２を前方側から見た第１像５１を撮影部１１に案内する。第２案内部２２は、道路における第２計測エリア３を後方側から見た第２像５２を撮影部１１に案内する。処理部は、第１像５１および第２像５２の少なくとも一方を撮影して得られた画像データに基づいて、車両１０１の感知処理を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路を所定の進行方向に沿って通行する１または複数の車両を感知する画像式車両感知器であって、
光学部材と、
前記光学部材からの像を撮影する撮影部と、
画像を処理する処理部と、を備え、
前記光学部材は、前記道路における第１計測エリアを前記第１計測エリアの前方側から見た第１像を前記撮影部に光学的に案内するための第１案内部と、前記第１計測エリアを通過した各前記車両の通行先の前記道路における第２計測エリアを、前記第２計測エリアの後方側から見た第２像を前記撮影部に光学的に案内するための第２案内部と、を含み、
前記処理部は、前記第１像および前記第２像の少なくとも一方を撮影して得られた画像データに基づいて、各前記車両の感知処理を行う、画像式車両感知器。
【請求項２】
前記光学部材は、前記撮影部の少なくとも一部を上方から覆っている、請求項１に記載の画像式車両感知器。
【請求項３】
前記光学部材は、光を反射する反射部材であり、
前記反射部材は、下方に進むに従い先細りとなる形状を有している、請求項１または請求項２に記載の画像式車両感知器。
【請求項４】
前記反射部材は、下方に進むに従い先細りとなる円錐台形状部を有し、
前記円錐台形状部の外周に前記第１案内部および前記第２案内部が形成されている、請求項３に記載の画像式車両感知器。
【請求項５】
前記反射部材は、上下に延びる軸回りを回転可能である、請求項３または請求項４に記載の画像式車両感知器。
【請求項６】
前記反射部材は、前記軸から取り外すことが可能に構成されている、請求項５に記載の画像式車両感知器。
【請求項７】
前記反射部材は、下方に進むに従い先細りとなる円錐台形状部を有し、
前記円錐台形状部の外周に前記第１案内部および前記第２案内部が形成され、
前記軸に択一的に取り付け可能な前記反射部材が複数用意されており、複数の前記反射部材におけるそれぞれの前記円錐台形状部は、中心軸線に対する母線の傾斜角度が互いに異なっている、請求項６に記載の画像式車両感知器。
【請求項８】
前記撮影部を前記軸回りに変位可能な変位機構をさらに備える、請求項５から請求項７の何れか１項に記載の画像式車両感知器。
【請求項９】
前記変位機構は、前記撮影部を、前記第１像および前記第２像のうちの何れか一方のみを撮影可能な位置に配置可能であり、
前記処理部は、前記第１像を撮影して得られた画像データ、または前記第２像を撮影して得られた画像データを用いて、各前記車両の感知処理を行う、請求項８に記載の画像式車両感知器。
【請求項１０】
前記撮影部は、前記第１像および前記第２像の双方を同時に撮影可能な位置に配置可能に構成されており、
前記処理部は、前記撮影部によって得られた画像データのうち、前記第１像の撮影画像に相当する画像のデータ、または前記第２像の撮影画像に相当する画像のデータに基づいて、各前記車両の感知処理を行う、請求項１から請求項９の何れか１項に記載の画像式車両感知器。
【請求項１１】
上下に延び、前記撮影部の周囲を取り囲む筒状の筐体をさらに備え、
前記光学部材は、前記筐体の少なくとも一部を上方から覆っている、請求項１から請求項１０の何れか１項に記載の画像式車両感知器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路を通行する車両を撮影し、撮影することで得られた画像データを基に車両感知処理を行う、画像式車両感知器に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２０００−９９８７７号公報（特許文献１）には、画像式車両検知器が開示されている。この検知器は、車線毎にカメラを設置し、車両映像を車線毎にデジタル化する。そして、処理部で、車線毎のデジタル映像を解析して、車線毎の走行台数と車両速度を計測する。
【０００３】
また、カメラは、モータによって向きを変更可能とされている。カメラは、朝は西を向くように構成され、かつ、夕方は東を向くように構成されている。これにより、直射日光の影響を回避し、朝夕それぞれの時間における車両計測を可能にすることを目指している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−９９８７７号公報（[要約]）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の構成では、道路からの光を直接カメラに入射させるように構成されている。このため、カメラのレンズには、撮影したい箇所以外からの不要な光が入射され易い。このような不要な光は、車両を正しく感知する妨げとなり、その結果、車両感知性能の低下を招く。
【０００６】
この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、直射日光などの光に起因する車両感知性能の低下を抑制することができる画像式車両感知器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる画像式車両感知器は、道路を所定の進行方向に沿って通行する１または複数の車両を感知する画像式車両感知器であって、光学部材と、上記光学部材からの像を撮影する撮影部と、画像を処理する処理部と、を備える。上記光学部材は、上記道路における第１計測エリアを上記第１計測エリアの前方側から見た第１像を上記撮影部に光学的に案内するための第１案内部と、上記第１計測エリアを通過した各上記車両の通行先の上記道路における第２計測エリアを、上記第２計測エリアの後方側から見た第２像を上記撮影部に光学的に案内するための第２案内部と、を含む。上記処理部は、上記第１像および上記第２像の少なくとも一方を撮影して得られた画像データに基づいて、各上記車両の感知処理を行う。
【０００８】
このような構成によれば、撮影部から第１計測エリアに向かう方向と、撮影部から第２計測エリアに向かう方向とは、道路の進行方向に平行な成分において、反対向きとなる。このため、たとえば、第１像においては日光の写りこみ量が多い場合でも、第２像においては日光の写りこみ量が少ない態様で、第２像を撮影することができる。同様に、たとえば、第２像においては日光の写りこみ量が多い場合でも、第１像においては日光の写りこみ量が少ない態様で、第１像を撮影することができる。すなわち、朝日が昇る時間帯であれば、第１像および第２像のうち、朝日の写りこみ量の少ないほうの像を撮影して得られた画像データを基に、車両の感知処理を行うことができる。また、夕日が沈む時間帯であれば、第１像および第２像のうち、夕日の写りこみ量の少ないほうの像を撮影して得られた画像データを基に、車両の感知処理を行うことができる。これにより、朝日が昇る時間帯、および夕日が沈む時間帯の何れの場合でも、直射日光が過度に写りこむことが抑制された像を撮影して得られた画像データを基に、車両の感知処理を行うことができる。よって、日光などの強い光に起因する車両感知性能の低下を抑制することができる。さらに、第１像と、第２像とが、光学部材によって撮影部へ案内される。これにより、撮影部は、道路を、光学部材を介して間接的に撮影できる。したがって、撮影部は、たとえば日光を直接入射されずに済む。これにより、撮影したい箇所以外からの不要な光が撮影部に入射されることを抑制できる。その結果、不要な光に起因する車両感知精度の低下を、抑制することができる。
【０００９】
したがって、直射日光などの光に起因する車両感知性能の低下を抑制することができる画像式車両感知器を実現できる。
【００１０】
（２）好ましくは、上記光学部材は、上記撮影部の少なくとも一部を上方から覆っている。
【００１１】
これにより、撮影部に埃、排気ガス中の微粒子、および雨水などの異物が落下することを、光学部材によって抑制することができる。したがって、異物が撮影画像に写りこむことを抑制できる。これにより、処理部が異物を誤って車両であると感知することを抑制できるので、車両感知性能の低下を、より確実に抑制することができる。また、撮影部の汚れを防ぐために、特殊なコーティング膜を設けるなど、汚れを防ぐための余分な作業が不要である。よって、撮影部の汚れを防ぐためのコストを少なくできる。
【００１２】
（３）好ましくは、上記光学部材は、光を反射する反射部材であり、上記反射部材は、下方に進むに従い先細りとなる形状を有している。
【００１３】
反射部材をこのような形状とすることにより、たとえば、反射部材の下方に配置された撮影部に、反射部材で反射された第１像および第２像を確実に入射させることができる。
【００１４】
（４）さらに好ましくは、上記反射部材は、下方に進むに従い先細りとなる円錐台形状部を有し、上記円錐台形状部の外周に上記第１案内部および上記第２案内部が形成されている。
【００１５】
円錐台形状部の外周の形状は、この円錐台形状部の周方向の全域に亘って連続している。これにより、円錐台形状部を周方向に回転させた場合でも、第１案内部で反射される像の形状は変化しない。同様に、円錐台形状部を周方向に回転させた場合でも、第２案内部で反射される像の形状は変化しない。したがって、第１像および第２像を撮影部に案内するための調整作業において、円錐台形状部の周方向の位置（向き）は、調整不要である。このため、反射部材の設置作業を容易に行うことができる。このような設置作業の容易化は、平面状の反射部材、または角錐形状の反射部材では得られない、円錐台形状部特有の効果といえる。また、たとえば、下向きに凸となる半球状の反射部材の外周に第１案内部および第２案内部を設けた場合には、第１案内部および第２案内部の母線は、曲面形状となる。その結果、撮影部への集光効率、特に、光学部材近傍の像を撮影部に集光する際の集光効率が低くなる。これに対し、円錐台形状部の外周に第１案内部および第２案内部を設けた場合には、第１案内部および第２案内部の母線は、直線形状となる。その結果、撮影部への集光効率、特に、光学部材近傍の像を撮影部に集光する際の集光効率を高くできる。よって、撮影部は、撮影したい箇所の像をより明確な形状で捉えることができる。その結果、車両感知性能をより向上することができる。また、上記した、半球状の反射部材の場合では、この反射部材からより遠方の像を撮影部に案内するためには、反射部材の曲率半径を小さくすることが考えらえる。しかしながら、反射部材の曲率半径を小さくすると、上下方向の単位長さに対する反射部材の母線の湾曲の度合いが大きくなるため、撮影部への集光効率が低下してしまう。これに対し、円錐台形状の外周に第１案内部および第２案内部を設ける場合であれば、反射部材からより遠方の像を撮影部に案内することは、円錐台形状部の母線の傾斜角度を小さくすることで実現できる。この場合でも、上記母線は直線であるので、撮影部への集光効率は低下せずに済み、車両感知性能の低下を招くことを防止できる。また、円錐台形状部の外周は下側を向くこととなるので、第１案内部および第２案内部に、埃および雨水が付着することを抑制できる。
【００１６】
（５）さらに好ましくは、上記反射部材は、上下に延びる軸回りを回転可能である。
【００１７】
これにより、撮影部による各計測エリアの撮影を邪魔することなく、反射部材を清掃することができる。具体的には、たとえば、反射部材のうち、第１案内部または第２案内部を形成している部分以外の部分を清掃し、その後、反射部材を回転させるという作業を繰り返す。これにより、反射部材の一部分を第１案内部および第２案内部として用いている間に、反射部材の他の部分を清掃することができる。よって、光学部材を清掃している最中でも、撮影部による撮影を継続することができる。その結果、車両の感知処理作業について空白期間（欠損）が生じることを抑制できる。すなわち、清掃など、反射部材のメンテナンス作業の際には、反射部材を回転させることで、車両の撮影を中断することなく、メンテナンス作業を行うことができる。
【００１８】
（６）さらに好ましくは、上記反射部材は、上記軸から取り外すことが可能に構成されている。
【００１９】
これにより、反射部材を容易に取り換えることができるので、反射部材を交換する場合に、交換作業にかかる手間を少なくすることができる。
【００２０】
（７）さらに好ましくは、上記反射部材は、下方に進むに従い先細りとなる円錐台形状部を有し、上記円錐台形状部の外周に上記第１案内部および上記第２案内部が形成され、上記軸に択一的に取り付け可能な上記反射部材が複数用意されており、複数の上記反射部材におけるそれぞれの上記円錐台形状部は、中心軸線に対する母線の傾斜角度が互いに異なっている。
【００２１】
これにより、第１計測エリアおよび第２計測エリアとして設定した領域の寸法に応じた反射部材を選択することができる。具体的には、軸線に対する母線の傾斜角度が小さく設定された反射部材を用いた場合、この反射部材は、道路の進行方向においてより遠い領域の像を、撮影部へ向かうように反射することができる。よって、第１計測エリアおよび第２計測エリアを、道路の進行方向においてより長く設定することができる。一方、軸線に対する母線の傾斜角度が大きく設定された反射部材を用いた場合、この反射部材は、道路の幅方向においてより広い領域の像を、撮影部へ向かうように反射することができる。よって、第１計測エリアおよび第２計測エリアを、より幅広く設定することができる。
【００２２】
（８）好ましくは、上記撮影部を上記軸回りに変位可能な変位機構をさらに備える。
【００２３】
これにより、撮影部に入射される像のエリアを調整することができる。したがって、車両の感知処理に関して、より適した像を、撮影部に入射することができる。その結果、処理部は、より正確な車両感知処理を行うことができる。
【００２４】
（９）より好ましくは、上記変位機構は、上記撮影部を、上記第１像および上記第２像のうちの何れか一方のみを撮影可能な位置に配置可能であり、上記処理部は、上記第１像を撮影して得られた画像データ、または上記第２像を撮影して得られた画像データを用いて、各上記車両の感知処理を行う。
【００２５】
たとえば、第１像において、夕日の写りこみ量が多い場合には、撮影部が第２案内部寄りに配置されるように、変位機構を動作させることができる。これにより、撮影部は、夕日の写りこみ量の少ない第２像を撮影することができ、かつ、夕日の写りこみ量の多い第１像は撮影しなくて済む。よって、処理部において、夕日の影響が抑制された状態で、より正確な車両感知処理を行うことができる。一方、第２像において、朝日の写りこみ量が多い場合には、撮影部が第１案内部寄りに配置されるように、変位機構を動作させることができる。これにより、撮影部は、朝日の写りこみ量の少ない第１像を主に撮影することができ、かつ、朝日の写りこみ量の多い第２像は撮影しなくて済む。よって、処理部において、朝日の影響が抑制された状態で、より正確な車両感知処理を行うことができる。このようにすることで、朝日が昇る時間帯、および夕日が沈む時間帯の何れにおいても、日光に起因する車両感知精度の低下を、より一層抑制することができる。
【００２６】
（１０）好ましくは、上記撮影部は、上記第１像および上記第２像の双方を同時に撮影可能な位置に配置可能に構成されており、上記処理部は、上記撮影部によって得られた画像データのうち、上記第１像の撮影画像に相当する画像のデータ、または上記第２像の撮影画像に相当する画像のデータに基づいて、各上記車両の感知処理を行う。
【００２７】
これにより、第１像および第２像のうち、日光の写りこみ量がより少ないほうの像の撮影画像に相当する画像のデータを用いて、車両感知処理を行うことができる。これにより、たとえば、朝日が昇る時間帯、および、夕日が昇る時間帯のそれぞれにおいて、第１像および第２像のうち、日光の写りこみ量がより少ないほうの像を撮影した画像に相当する画像のデータを用いて、車両感知処理を行うことができる。このようにすることで、日光に起因する車両感知精度の低下を抑制できる。しかも、朝日が昇る時間、および夕日が沈む時間などにおいて、太陽の影響を考慮して撮影部を変位させる必要が無い。よって、車両感知のための構成を、より簡素にできる。
【００２８】
（１１）好ましくは、上下に延び、上記撮影部の周囲を取り囲む筒状の筐体をさらに備え、上記光学部材は、上記筐体の少なくとも一部を上方から覆っている。
【００２９】
このように、撮影部を筐体で取り囲むことにより、撮影部に異物が付着することを抑制できる。その結果、異物に起因する車両感知性能の低下を、より一層抑制することができる。さらに、筐体の上方から筐体の内部に向けて、異物が侵入することを抑制できる。その結果、異物に起因する車両感知性能の低下を、より一層抑制することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、直射日光などの光に起因する車両感知性能の低下を抑制することができる画像式車両感知器を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】（ａ）は、本実施の第１形態における画像式車両感知器の一例を示す模式的な斜視図であり、（ｂ）は、画像式車両感知器の周辺を道路の幅方向から見た模式的な側面図である。
【図２】撮影装置の全体構成を示す模式的な断面図であり、一部を側面で示している。
【図３】車両感知部の機能ブロック図である。
【図４】撮影部の位置を説明するための図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）は、複数の光学部材について説明するための主要部の模式的な側面図である。
【図６】画像式車両感知器における車両感知動作について説明するためのフローチャートである。
【図７】（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、光学部材の清掃作業について説明するための主要部の側面図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る画像式車両感知器の撮影装置を示す断面図であり、一部を側面で示している。
【図９】本発明の第２実施形態に係る画像式車両感知器の車両感知部の機能ブロック図である。
【図１０】（ａ）および（ｂ）は、画像補正部における画像補正処理を説明するための図である。
【図１１】第２実施形態にかかる画像式車両感知器における車両感知動作について説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
[第１実施形態]
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００３３】
［画像式車両感知器の構成］
図１（ａ）は、本実施の第１実施形態における画像式車両感知器１，１Ａの一例を示す模式的な斜視図である。図１（ａ）では、画像式車両感知器１，１Ａは、道路１００に設置された状態を示している。図１（ｂ）は、画像式車両感知器１の周辺を道路１００の幅方向から見た模式的な側面図である。
【００３４】
なお、以下では、画像式車両感知器１，１Ａのうち、画像式車両感知器１について主に説明する。画像式車両感知器１Ａについては、画像式車両感知器１と異なる点について説明し、同様の構成については説明を省略する。
【００３５】
図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、画像式車両感知器１は、道路１００を通過する１または複数の車両１０１を感知するために設けられている。本実施形態では、「感知」とは、たとえば、車両１０１の有無、および、各車両１０１の速度の少なくとも１つを感知することをいう。各車両１０１は、たとえば、小型車または大型車である。
【００３６】
本実施の形態では、道路１００が、アスファルト舗装された道路であり、かつ、東西方向に延びる一車線の直線道路であり、かつ、一方通行の道路である場合を例にとって説明する。また、本実施の形態では、道路１００は、日光に晒される場所に設置されている。道路１００において、車両１０１は、所定の進行方向Ｄ１に沿って通行する。すなわち、進行方向Ｄ１は、東西方向に沿う方向であり、本実施の形態では、東方向である。
【００３７】
画像式車両感知器１は、道路１００の脇に設置されている。画像式車両感知器１は、進行方向Ｄ１において、第１計測エリア２と第２計測エリア３との間に位置している。第１計測エリア２は、道路１００上に設けられたエリアであり、第１計測エリア２を車両１０１が通行する。第１計測エリア２は、たとえば、道路１００の幅方向Ｗ１の略全域に亘って設けられ、かつ、進行方向Ｄ１に数十ｍの長さに亘って設けられている。第１計測エリア２から進行方向Ｄ１側に所定距離、たとえば、数十ｍ離隔した位置に、第２計測エリア３が規定されている。
【００３８】
第２計測エリア３は、道路１００上に設けられたエリアであり、第１計測エリア２を通過した車両１０１が通行する。すなわち、第１計測エリア２と第２計測エリア３とは、進行方向Ｄ１に沿って並んで配置されている。たとえば、幅方向Ｗ１および進行方向Ｄ１のそれぞれにおいて、第２計測エリア３の長さは、第１計測エリア２の長さと略同じに設定されている。
【００３９】
本実施の形態では、第１計測エリア２と第２計測エリア３との間において、道路１００に対する車両１０１の出口および入口の何れも配置されていない。したがって、事故などの異常事態が生じない限り、第１計測エリア２を通行した車両１０１は、全て、第２計測エリア３を通行する。
【００４０】
朝日が昇る時間帯には、太陽Ｓ１が水平面近くに位置することとなる。朝日が昇る時間帯とは、たとえば、日本における冬の午前７時〜午前８時頃である。この時間帯に、画像式車両感知器１の後述する撮影装置４から第２計測エリア３を見ると、直射日光など、朝日（東日）に起因して、第２計測エリア３を正確に視認し難くなる。
【００４１】
一方、夕日が沈む時間帯としての第２期間には、太陽Ｓ２が水平面近くに位置することとなる。第２期間は、たとえば、日本における冬の午後４時〜午後５時頃である。この時間帯に、撮影装置４から第１計測エリア２を見ると、直射日光など、夕日（西日）に起因して、第１計測エリア２を正確に視認し難くなる。
【００４２】
したがって、上記第２期間には、第２計測エリア３を撮影して車両１０１の感知処理を行うと、直射日光に起因する各車両１０１の感知漏れおよび誤感知を抑制することができる。また、第２期間以外の期間としての第１期間には、第１計測エリア２を撮影して車両１０１の感知処理を行えばよい。
【００４３】
画像式車両感知器１は、第１計測エリア２を通行する車両１０１の感知処理と、第２計測エリア３を通行する車両１０１の感知処理と、を択一的に行うことが可能に構成されている。
【００４４】
画像式車両感知器１は、撮影装置４と、車両感知部５と、を備えている。
【００４５】
撮影装置４は、第１計測エリア２、および第２計測エリア３の少なくとも一方を撮影するために設けられている。本実施の形態では、撮影装置４は、第１計測エリア２および第２計測エリア３を択一的に撮影する。
【００４６】
撮影装置４は、道路１００の脇に設置されている。撮影装置４は、たとえば、道路１００の路面と垂直な方向としての上下方向Ｚ１に延びた形状を有している。撮影装置４は、進行方向Ｄ１における第１計測エリア２と第２計測エリア３との間に配置されている。
【００４７】
図２は、撮影装置４の全体構成を示す模式的な断面図であり、一部を側面で示している。図２に示すように、撮影装置４は、ベース部６と、第１軸７と、光学部材８と、第２軸９と、支持台１０と、撮影部１１と、変位機構１２と、筐体１３と、を有している。
【００４８】
ベース部６は、撮影装置４の基礎部分として設けられている。ベース部６は、道路１００の脇の路肩１１０上に配置されている。ベース部６は、たとえば、円筒の上端および下端のそれぞれに蓋が取り付けられた形状を有している。ベース部６は、軸受２０を介して、第１軸７の下部を回転可能に支持している。
【００４９】
第１軸７は、光学部材８を回転可能に支持するために設けられている。第１軸７は、上下方向Ｚ１に沿って真っ直ぐに延びており、ベース部６から上方に延びている。これにより、第１軸７は、上下方向Ｚ１と平行な中心軸線Ｌ１回りに回転可能に支持している。中心軸線Ｌ１は、第１軸７の中心軸線でもある。第１軸７の上端部の直径は、この第１軸７の中間部の直径と比べて小さくされている。この上端部に、光学部材８が取り外し可能に取り付けられている。
【００５０】
図１（ｂ）および図２に示すように、光学部材８は、道路１００の像を撮影部１１へ光学的に案内するために設けられている。より具体的には、光学部材８は、第１計測エリア２を進行方向Ｄ１における第１計測エリア２の前方側から見た像としての第１像５１を、撮影部１１へ光学的に案内するために設けられている。また、光学部材８は、第２計測エリア３を進行方向Ｄ１における第２計測エリア３の後方側から見た像としての第２像５２を、撮影部１１へ光学的に案内するために設けられている。
【００５１】
光学部材８は、たとえば、光を反射する反射部材である。このような反射部材として、鏡を例示することができる。鏡として、金属を鏡面加工したものを例示することができ、また、透明な板ガラスまたはプラスチック板の片面に金属を蒸着させたものを例示することができる。このうち、光学部材８として、透明な板ガラスまたはプラスチック板の片面に、金属を蒸着させたものを用いることが、好ましい。このような構成とすることにより、光学部材８において、車両１０１からの排気ガス、および雨水などに起因する錆の発生を抑制することができる。
【００５２】
光学部材８は、下方に進むに従い、上下方向Ｚ１と直交する断面積が小さくなる先細り形状としての錐台形状を有している。本実施の形態では、光学部材８は、下方に進むに従い直径が小さくなる円錐台形状に形成されている。これにより、本実施の形態では、光学部材８の全体が円錐台形状部を構成している。なお、光学部材８は、少なくとも一部に円錐台形状部を含んでいればよく、他の形状を含んでいてもよい。光学部材８には、軸挿通孔が形成されている。軸挿通孔は、光学部材８の下端面に開放されており、第１軸７の上端部がたとえば圧入によって固定されている。光学部材８は、たとえば、作業員の手作業によって、第１軸７回りを回転可能である。光学部材８が回転される場合は、たとえば、光学部材８の外周面８ａが清掃される場合である。
【００５３】
光学部材８の外周面８ａは、埃、排気ガスに含まれる微粒子、および雨水などの異物（以下、単に異物ともいう。）によって汚れる。特に、光学部材８の外周面８ａのうち、道路１００に臨んでいる側の半部は、車両１０１からの排気ガスによって汚れやすい。しかしながら、撮影装置４は、道路１００から幅方向Ｗ１に離隔した路肩１１０に配置されており、道路１００からの排気ガスおよび塵埃の舞い上がりによる外周面８ａの汚れの度合いは、比較的少なくて済む。
【００５４】
なお、光学部材８は、第１軸７に対して着脱可能であればよく、第１軸７との固定の態様は上記の構成に限定されない。光学部材８は、第１軸７によって、第１軸７と同軸に支持されている。
【００５５】
光学部材８の外周面８ａは、上下方向Ｚ１における下側を向いている。外周面８ａを側方から見た場合、外周面８ａの母線Ｌ２は、中心軸線Ｌ１に対して所定の傾斜角度θを有している。光学部材８における傾斜角度θは、第１計測エリア２の範囲および第２計測エリア３の範囲に応じて、適宜設定される。
【００５６】
光学部材８の外周面８ａには、第１像５１および第２像５２が入射されるように構成されている。具体的には、光学部材８の外周面８ａには、第１案内部２１と、第２案内部２２と、が形成されている。
【００５７】
第１案内部２１は、第１像５１を撮影部１１に光学的に案内するために設けられている。第１案内部２１は、光学部材８の外周面８ａのうち、第１計測エリア２側を向いた部分によって形成されている。本実施の形態では、光学部材８の周方向において、第１案内部２１が形成される範囲は、外周面８ａの半周未満に設定されている。また、光学部材８の高さ方向、すなわち、上下方向Ｚ１において、第１案内部２１が形成される範囲は、外周面８ａの高さの一部に設定されている。第１案内部２１は、入射された光、すなわち、第１像５１を、下方に向けて反射する。これにより、第１像５１は、第１位置Ｐ１に位置する撮影部１１に向けて反射される。第１案内部２１とは外周面８ａの周方向に隣接した位置に、第２案内部２２が配置されている。
【００５８】
第２案内部２２は、第２像５２を撮影部１１へ光学的に案内するために設けられている。第２案内部２２は、光学部材８の外周面８ａのうち、第２計測エリア３側を向いた部分によって形成されている。本実施の形態では、光学部材８の周方向において、第２案内部２２が形成される範囲は、外周面８ａの半周未満に設定されている。また、光学部材８の高さ方向、すなわち、上下方向Ｚ１において、第２案内部２２が形成される範囲は、外周面８ａの高さの一部に設定されている。第２案内部２２は、入射された第２像５２を、下方に向けて反射する。これにより、第２像５２は、後述する第２位置Ｐ２に位置する撮影部１１に向けて反射される。
【００５９】
光学部材８は、撮影装置４の最上部に配置されており、光学部材８の下方に位置する各部材にとっての傘としての機能を有している。具体的には、光学部材８は、撮影部１１の少なくとも一部を上方から覆っている。本実施の形態では、光学部材８は、撮影部１１の全部を上方から覆っている。
【００６０】
また、光学部材８は、撮影装置４のうち、光学部材８以外の部分の全てを上方から覆っている。これにより、光学部材８は、筐体１３の少なくとも一部（本実施の形態では、全部）を上方から覆っている。上記の構成を有する光学部材８の下方に、第２軸９が配置されている。
【００６１】
第２軸９は、撮影部１１を中心軸線Ｌ１回りに回転可能に支持するために設けられている。第２軸９は、上下方向Ｚ１に沿って真っ直ぐに延びる中空の筒状に形成されており、第１軸７を取り囲んでいる。第２軸９は、軸受２３を介して、ベース部６に支持されており、第１軸７の回りを回転可能である。第２軸９は、ベース部６から上方に延びている。第２軸９の上部には、支持台１０が固定されている。第２軸９は、支持台１０を介して、撮影部１１を支持している。
【００６２】
支持台１０は、所定の厚みを有する板部材によって形成された、円環状の部材である。この支持台１０のたとえば上面に、撮影部１１が固定されている。
【００６３】
撮影部１１は、光学部材８から入射された像を撮影することにより、画像データを生成する。撮影部１１は、たとえば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ、または、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）カメラなどである。
【００６４】
撮影部１１は、支持台１０に固定されたケース２４と、ケース２４に支持された入射部２５と、を有している。
【００６５】
ケース２４は、上下方向Ｚ１に細長い形状に形成されており、ケース２４の上端部は、支持台１０からの距離が遠くされている。これにより、支持台１０に溜まった異物が、ケース２４の上端部に付着することを抑制できる。ケース２４の下端部からは、撮影した画像の画像データなどを出力するためのケーブル（図示せず）が延びており、このケーブルは、ベース部６を貫通し、車両感知部５に接続されている。ケース２４の上端部に、入射部２５が固定されている。
【００６６】
入射部２５は、光学部材８からの光が入射される部分として設けられており、たとえば、レンズによって構成されている。入射部２５は、上方を向いており、光学部材８と上下方向Ｚ１に向かい合っている。入射部２５に入射された像は、撮影部１１に含まれる撮像素子に入射される。撮影部１１は、撮像素子などによって生成された画像データを、車両感知部５へ出力する。
【００６７】
道路１００のうち、撮影部１１で撮影されるエリアは、光学部材８に対する撮影部１１の位置に応じて異なる。本実施形態では、第１軸７回りに撮影部１１を変位するための変位機構１２が設けられている。
【００６８】
変位機構１２は、電動モータ２７を有している。電動モータ２７は、たとえば、ステッピングモータであり、電動モータ２７の出力軸の回転位置を制御可能である。この電動モータ２７は、たとえば、車両感知部５によって制御される。電動モータ２７のケースは、ベース部６に固定されている。電動モータ２７の出力軸には、第１歯車が固定されており、第１歯車は、出力軸と一体回転可能である。また、第１歯車には、第２歯車が噛み合っている。第２歯車は、第２軸９の下部に固定されており、第２軸９と一体回転可能である。電動モータ２７の出力軸の回転により、第１歯車、第２歯車、第２軸９、支持台１０、および撮影部１１が連動して第１軸７回りを回転する。電動モータ２７を支持するベース部６には、筐体１３が固定されている。
【００６９】
筐体１３は、撮影部１１に異物が付着することを抑制するために設けられている。筐体１３は、第１軸７と平行に上下に延びる筒状に形成されており、本実施の形態では、円筒状に形成されている。筐体１３は、たとえば、鋼管によって形成されている。なお、筐体１３は、非透明の材料を用いて形成されてもよいし、透明の材料を用いて形成されてもよい。筐体１３の下端部は、ベース部６の上端の外周部に固定されている。また、上下方向Ｚ１において、筐体１３の上端部の位置は、撮影部１１の入射部２５の位置よりも高い。これにより、筐体１３は、第１軸７の一部と、第２軸９の大部分と、支持台１０と、撮影部１１と、を取り囲んでいる。
【００７０】
筐体１３には、気流発生用部材としてのファン２８と、メンテナンス用の窓２９と、が設けられている。ファン２８は、筐体１３の内部を換気するために設けられている。ファン２８は、たとえば、上下方向Ｚ１における撮影部１１の高さ位置よりも高い位置に、１または複数配置されている。本実施の形態では、ファン２８は、筐体１３の周方向に離隔した位置に２つ設けられている。ファン２８は、たとえば、筐体１３の内部を吸引することにより、筐体１３の内部に気流を発生させる。これにより、筐体１３の内部に侵入した異物は、気流に案内されて筐体１３の外部に排出される。なお、ファン２８に代えて、通気口などの他の気流発生用部材を筐体１３に設けてもよい。
【００７１】
窓２９は、撮影部１１など、筐体１３の内部の部材をメンテナンスするために設けられている。窓２９は、ファン２８の下方に、１または複数配置されている。本実施の形態では、窓２９は、各ファン２８の下方にそれぞれ配置されている。窓２９は、筐体１３に形成された開口部に嵌合されており、この開口部に対して取り外し可能である。窓２９は、透明な材料を用いて形成されていてもよいし、非透明な材料を用いて形成されていてもよい。たとえば、作業員が撮影部１１の入射部２５を清掃する場合には、窓２９が筐体１３から取り外される。これにより、作業員の腕などを、開口部を通して筐体１３の外部から内部に挿入することができる。
【００７２】
次に、車両感知部５の構成について説明する。図３は、車両感知部５の機能ブロック図である。図１（ａ）および図３に示すように、車両感知部５は、道路１００の脇において、撮影装置４に隣接して配置されており、撮影装置４とは電気的に接続されている。また、車両感知部５は、中央処理装置１０２と通信回線などを介して電気的に接続されている。車両感知部５は、車両感知結果を、中央処理装置１０２へ出力する。中央処理装置１０２は、たとえば、交通管制センターなどである。
【００７３】
車両感知部５は、撮影部１１の撮影によって生成された画像データを基に、車両１０１の感知処理を行う。車両感知部５は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、およびＲＯＭなどを含む構成を有している。
【００７４】
車両感知部５は、モータ制御部３１と、計時部３２と、画像入力部３３と、画像感知処理部３４と、伝送部３５と、を有している。
【００７５】
モータ制御部３１は、電動モータ２７を制御するために設けられている。モータ制御部３１は、日光に起因する車両感知漏れおよび誤感知が生じやすい時間帯に、この車両漏れおよび誤感知が抑制されるように、撮影部１１の位置を制御する。本実施の形態では、上記の「車両感知漏れおよび誤感知が生じやすい時間帯」とは、前述した、朝日が昇る時間帯、および、夕日が沈む時間帯である。
【００７６】
モータ制御部３１は、計時部３２の時刻情報を読み込むことにより、時刻を判定する。そして、上記夕日が沈む時間帯としての第２期間においては、モータ制御部３１は、撮影部１１が、第１計測エリア２および第２計測エリア３のうちの第２計測エリア３のみを撮影可能な第２位置Ｐ２に配置されるように、電動モータ２７を制御する。具体的には、撮影部１１の位置を説明するための図４に示すように、第１軸７回りにおける撮影部１１の可動範囲において、撮影部１１が進行方向Ｄ１における道路１００の最も前方側に位置するように、電動モータ２７は駆動される。この場合、前述したように、第２案内部２２からの第２像５２は、第２位置Ｐ２に位置する撮影部１１に向けて反射される。
【００７７】
一方、第１期間においては、モータ制御部３１は、撮影部１１が、第１計測エリア２および第２計測エリア３のうちの第１計測エリア２のみを撮影可能な第１位置Ｐ１に配置されるように、電動モータ２７を制御する。この場合、図２に示すように、第１軸７回りにおける撮影部１１の可動範囲において、撮影部１１が進行方向Ｄ１における道路１００の最も後方側に位置するように、電動モータ２７は駆動される。
【００７８】
図１（ｂ）および図３に示すように、モータ制御部３１は、第１位置Ｐ１および第２位置Ｐ２の何れに配置されているかを示す情報を、画像感知処理部３４の後述する撮影対象特定部３６へ出力する。
【００７９】
画像入力部３３には、撮影部１１で撮影された画像の画像データが入力される。画像入力部３３は、画像データを、伝送部３５へ出力する。伝送部３５は、画像データを、中央処理装置１０２に備えられるモニタ（図示せず）へ出力する。これにより、中央処理装置１０２のモニターには、撮影部１１で撮影された第１像５１の画像（第１画像）または第２像５２の画像（第２画像）が表示される。
【００８０】
また、画像入力部３３は、画像データを画像感知処理部３４へ出力する。画像感知処理部３４は、画像データに基づいて、各車両１０１の感知処理を行う。本実施の形態では、画像感知処理部３４は、各計測エリア２，３のそれぞれについて、車両１０１の有無、各車両１０１の速度、および車両１０１の台数（交通量）を感知可能に構成されている。
【００８１】
画像感知処理部３４は、撮影対象特定部３６と、車頭点検出部３７と、車尾点検出部３８と、計測部３９と、を有している。
【００８２】
撮影対象特定部３６には、画像入力部３３から出力された画像データが入力される。撮影対象特定部３６は、撮影部１１で撮影されている撮影対象を特定する。撮影対象特定部３６は、モータ制御部３１の制御情報に基づいて、撮影対象が第１像５１および第２像５２の何れであるかを特定する。
【００８３】
たとえば、撮影部１１を第１位置Ｐ１に配置するよう、モータ制御部３１が電動モータ２７を制御している場合、撮影対象特定部３６は、撮影対象が第１像５１であると特定する。一方、撮影部１１を第２位置Ｐ２に配置するよう、モータ制御部３１が電動モータ２７を制御している場合、撮影対象特定部３６は、撮影対象が第２像５２であると特定する。
【００８４】
撮影対象特定部３６は、撮影対象が第１像５１であると特定した場合、画像データを、車頭点検出部３７へ出力する。一方、撮影対象特定部３６は、撮影対象が第２像５２であると特定した場合、画像データを、車尾点検出部３８へ出力する。
【００８５】
車頭点検出部３７は、第１像５１を撮影して得られた第１画像データを基に、各車両１０１の車頭（前端）点を検出する。具体的には、たとえば、第１画像データは、Ｍ１×Ｎ１個の座標（ｉ１，ｊ１）の各点における、画像信号の各輝度Ｐ１（ｉ１，ｊ１）を含んでいる。座標（ｉ１，ｊ１）は、道路１００の幅方向Ｗ１に沿ったＭ１個のサンプル点、および道路１００の進行方向Ｄ１に沿ったＮ１個のサンプル点から決定される座標である。
【００８６】
そして、車頭点検出部３７は、第１画像データに対して、空間微分処理を施すことで、各輝度Ｐ１（ｉ１，ｊ１）の微分Ｐ１’（ｉ１，ｊ１）を求める。さらに、車頭点検出部３７は、空間微分処理された全画素を二値化する。すなわち、微分Ｐ１’（ｉ１，ｊ１）が所定のしきい値以上であれば、Ｐ１’（ｉ１，ｊ１）＝１に設定し、微分Ｐ１’（ｉ１，ｊ１）が所定のしきい値未満であれば、Ｐ１’（ｉ１，ｊ１）＝０に設定する。さらに、車頭点検出部３７は、微分Ｐ１’（ｉ１，ｊ１）の分布などに基づいて、車両１０１の車頭点を検出する。車頭点検出部３７は、検出した車頭点を特定する車頭点データを、計測部３９へ出力する。
【００８７】
車尾点検出部３８は、車頭点検出部３７と同様にして、車尾点を検出する。具体的には、車尾点検出部３８は、第２像５２を撮影して得られた第２画像データを基に、各車両１０１の車尾（後端）点を検出する。たとえば、第２計測エリア３の画像データは、Ｍ２×Ｎ２個の座標（ｉ２，ｊ２）の各点における、画像信号の各輝度Ｐ２（ｉ２，ｊ２）を含んでいる。座標（ｉ２，ｊ２）は、道路１００の幅方向Ｗ１に沿ったＭ２個のサンプル点、および道路１００の進行方向Ｄ１に沿ったＮ２個のサンプル点から決定される座標である。
【００８８】
そして、車尾点検出部３８は、第２画像データに対して、空間微分処理を施すことで、各輝度Ｐ２（ｉ２、ｊ２）の微分Ｐ２’（ｉ２，ｊ２）を求める。さらに、車尾点検出部３８は、空間微分処理された全画素を二値化する。すなわち、微分Ｐ２’（ｉ２，ｊ２）が所定のしきい値以上であれば、Ｐ２’（ｉ２，ｊ２）＝１に設定し、微分Ｐ２’（ｉ２，ｊ２）が所定のしきい値未満であれば、Ｐ２’（ｉ２，ｊ２）＝０に設定する。さらに、車尾点検出部３８は、微分Ｐ２’（ｉ２，ｊ２）の分布などに基づいて、車両１０１の車尾点を検出する。車尾点検出部３８は、検出した車尾点を特定する車尾点データを、計測部３９へ出力する。
【００８９】
計測部３９は、車頭点検出部３７によって車両１０１の車頭点が検出された場合、第１計測エリア２に車両１０１が存在していると感知する。この場合、計測部３９は、存在を感知した車両１０１の車頭点の位置変化を計測することで、第１計測エリア２における車両１０１の速度を感知する。さらに、計測部３９は、第１計測エリア２における車両１０１の台数を感知する。
【００９０】
また、計測部３９は、車尾点検出部３８によって車両１０１の車尾点が検出された場合、第２計測エリア３に車両１０１が存在していると感知する。この場合、計測部３９は、存在を感知した車両１０１の車尾点の位置変化を計測することで、第２計測エリア３における車両１０１の速度を感知する。さらに、計測部３９は、第２計測エリア３における車両１０１の台数を感知する。
【００９１】
計測部３９は、これらの感知結果を示す感知データを伝送部３５へ出力する。伝送部３５は、この感知データを、中央処理装置１０２へ出力する。
【００９２】
[光学部材の選択]
図５（ａ）および図５（ｂ）は、複数の光学部材８，８Ａについて説明するための主要部の模式的な側面図である。図５（ａ）および図５（ｂ）に示すように、本実施の形態では、画像式車両感知器１は、複数の光学部材８，８Ａを有している。これら複数の光学部材８，８Ａは、第１軸７に択一的に取り付け可能である。
【００９３】
光学部材８，８Ａは、それぞれの外周面の形状が互いに異なっている。具体的には、光学部材８においては、中心軸線Ｌ１に対する母線Ｌ２の傾斜角度θが規定されている。また、光学部材８Ａにおいては、中心軸線Ｌ１に対する母線Ｌ２Ａの傾斜角度θＡが規定されている。傾斜角度θとθＡとは、異なっている。たとえば、傾斜角度θ＜θＡに設定されている。
【００９４】
その結果、光学部材８を第１軸７に取り付けた場合における、第１計測エリア２の進行方向Ｄ１の長さと比べて、光学部材８Ａを第１軸７に取り付けた場合における、第１計測エリア２の進行方向Ｄ１の長さは、より大きくなる。すなわち、光学部材８，８Ａのうち光学部材８を用いた場合、第１計測エリア２は、より長くなる。
【００９５】
一方で、光学部材８を第１軸７に取り付けた場合における、第１計測エリア２の幅方向Ｗ１の長さと比べて、光学部材８Ａを第１軸７に取り付けた場合における、第１計測エリア２の幅方向Ｗ１の長さは、より大きくなる。すなわち、光学部材８，８Ａのうち光学部材８Ａを用いた場合、第１計測エリア２は、幅広となる。なお、第２計測エリア３の大きさについても、同様である。たとえば、片側３車線など、幅の広い道路に撮影装置４を設置する場合には、光学部材８，８Ａのうち光学部材８Ａを用いることが好ましい。
【００９６】
作業者は、撮影部１１で撮影するエリアの大きさなどに応じて、適宜、光学部材８または光学部材８Ａを選択することができる。前述したように、本実施の形態では、光学部材８，８Ａのうちの光学部材８が、第１軸７に取り付けられている。
【００９７】
[画像式車両感知器における車両感知動作]
図６は、画像式車両感知器１における車両感知動作について説明するためのフローチャートである。車両感知動作について、図６に加えて、適宜、図１〜図４を参照しつつ説明する。画像式車両感知器１のモータ制御部３１は、計時部３２の示す現在時刻が、第１期間および第２期間の何れに含まれるかを判定する（ステップＳ１）。
【００９８】
現在時刻が第１期間内である場合（ステップＳ１で第１期間）、モータ制御部３１は、撮影部１１が第１位置Ｐ１に配置されるよう、電動モータ２７を制御する（ステップＳ２）。この場合、撮影対象特定部３６は、モータ制御部３１の制御信号を受けることで、撮影対象が第１像５１であると特定する。この場合、撮影対象特定部３６は、撮影部１１から画像入力部３３へ出力された、第１像５１の第１画像データを、車頭点検出部３７へ出力する（ステップＳ３）。
【００９９】
車頭点検出部３７は、第１画像データを読み込み、前述した空間微分処理などを施すことにより、各車両１０１の車頭点を検出する（ステップＳ４）。次に、計測部３９は、検出された車頭点の変化などに基づいて、各車両１０１の存在の有無、各車両１０１の速度、および車両１０１の台数を感知する感知処理を行う（ステップＳ８）。
【０１００】
一方、現在時刻が第２期間内である場合（ステップＳ１で第２期間）、モータ制御部３１は、撮影部１１が第２位置Ｐ２に配置されるよう、電動モータ２７を制御する（ステップＳ５）。この場合、撮影対象特定部３６は、モータ制御部３１の制御信号を受けることで、撮影対象が第２像５２であると特定する。さらに、撮影対象特定部３６は、撮影部１１から画像入力部３３へ出力された、第２像５２の第２画像データを、車尾点検出部３８へ出力する（ステップＳ６）。
【０１０１】
車尾点検出部３８は、第２画像データを読み込み、前述した空間微分処理などを施すことにより、各車両１０１の車尾点を検出する（ステップＳ７）。次に、計測部３９は、検出された車尾点の変化などに基づいて、各車両１０１の存在の有無、各車両１０１の速度、および車両１０１の台数を感知する感知処理を行う（ステップＳ８）。
【０１０２】
[光学部材の清掃作業]
次に、光学部材８の清掃作業について説明する。図７（ａ）および図７（ｂ）は、光学部材８の清掃作業について説明するための主要部の側面図である。図７（ａ）に示すように、光学部材８の外周面８ａのうち、道路１００に臨んでいない側の部分に埃１０４が付着し、かつ、外周面８ａのうち、道路１００に臨んでいる側の部分に埃１０５が付着した状態から、光学部材８の外周面８ａを清掃する場合を説明する。
【０１０３】
この場合において、光学部材８を清掃する際には、作業員は、光学部材８の外周面８ａのうち、第１案内部２１を形成している部分、および第２案内部２２を形成している部分以外の箇所を清掃部材１０３で清掃する。清掃部材１０３は、たとえば、外周面８ａのうち道路１００（図示せず）に臨んでいない側の部分を清掃する。これにより、外周面８ａに付着した埃１０４などの異物を除去する。
【０１０４】
次に、作業員は、図７（ｂ）に示すように、光学部材８を第１軸７の回りに所定角度回転させる。次いで、作業員は、光学部材８の外周面８ａのうち、第１案内部２１を形成している部分、および第２案内部２２を形成している部分以外の箇所を清掃部材１０３で清掃する。清掃部材１０３は、たとえば、外周面８ａのうち道路１００に臨んでいない側の部分を清掃する。これにより、外周面８ａに付着した埃１０５などの異物を除去する。これにより、光学部材８の外周面８ａの清掃作業が完了する。
【０１０５】
なお、図１（ａ）に示す画像式車両感知器１Ａは、撮影装置４Ａと、車両感知部５Ａと、を有している。撮影装置４Ａは、道路１００に設置された門型柱１０６の上部に設置されている。撮影装置４Ａは、第１軸７の長さ、および筐体１３の長さが異なっている点以外は、撮影装置４と同様の構成を有している。また、車両感知部５Ａは、車両感知部５と同様の構成を有している。このように、第１軸７の長さ、および筐体１３の長さを異ならせるという簡易な構成で、道路１００からの設置高さに応じた全高の画像式車両感知器１および画像式車両感知器１Ａを製造できる。
【０１０６】
以上説明したように、本発明の実施の形態に係る画像式車両感知器では、画像感知処理部３４は、第１像５１または第２像５２を撮影して得られた画像データに基づいて、各車両１０１の感知処理を行う。
【０１０７】
この構成によると、撮影部１１から第１計測エリア２に向かう方向と、撮影部１１から第２計測エリア３に向かう方向とは、進行方向Ｄ１に平行な成分において、反対向きとなる。このため、たとえば、第１像５１においては日光の写りこみ量が多い場合でも、第２像５２においては日光の写りこみ量が少ない態様で、第２像５２を撮影することができる。同様に、たとえば、第２像５２においては日光の写りこみ量が多い場合でも、第１像５１においては日光の写りこみ量が少ない態様で、第１像５１を撮影することができる。すなわち、朝日が昇る時間帯を含む第１期間であれば、第１像５１および第２像５２のうち、日光の写りこみ量の少ない第１像５１を撮影して得られた第１画像データを基に、各車両１０１の感知処理を行うことができる。また、夕日が沈む時間帯としての第２期間であれば、第１像５１および第２像５２のうち、夕日の写りこみ量の少ない第２像５２を撮影して得られた第２画像データを基に、各車両１０１の感知処理を行うことができる。これにより、朝日が昇る時間帯、および夕日が沈む時間帯の何れの場合でも、直射日光が過度に写りこむことが抑制された像を撮影して得られた画像データを基に、各車両１０１の感知処理を行うことができる。よって、日光などの強い光に起因する車両感知性能の低下を抑制することができる。さらに、第１像５１と、第２像５２とが、光学部材８によって撮影部１１へ案内される。これにより、撮影部１１は、道路１００を、光学部材８を介して間接的に撮影できる。したがって、撮影部１１は、たとえば日光を直接入射されずに済む。これにより、撮影したい箇所以外からの不要な光が撮影部１１に入射されることを抑制できる。その結果、不要な光に起因する車両感知精度の低下を、抑制することができる。したがって、直射日光などの光に起因する車両感知性能の低下を抑制することができる画像式車両感知器を実現できる。
【０１０８】
また、本発明の実施の形態に係る画像式車両感知器では、光学部材８は、撮影部１１の少なくとも一部を上方から覆っている。これにより、撮影部１１の入射部２５に異物が落下することを、光学部材８によって抑制することができる。したがって、異物が撮影画像に写りこむことを抑制できる。これにより、画像感知処理部３４が異物を誤って車両であると感知することを抑制できるので、車両感知性能の低下を、より確実に抑制することができる。また、撮影部１１の汚れを防ぐために、特殊なコーティング膜を設けるなど、汚れを防ぐための余分な作業が不要である。よって、撮影部１１の汚れを防ぐためのコストを少なくできる。
【０１０９】
また、本発明の実施の形態に係る画像式車両感知器では、光学部材８は、光を反射する反射部材であり、下方に進むに従い先細りとなる形状を有している。光学部材８をこのような形状とすることにより、光学部材８の下方に配置された撮影部１１に、光学部材８で反射された第１像５１および第２像５２を確実に入射させることができる。
【０１１０】
また、本発明の実施の形態に係る画像式車両感知器では、光学部材８は、下方に進むに従い先細りとなる円錐台形状に形成されている。また、この円錐台形状部分の外周に第１案内部２１および第２案内部２２が形成されている。これにより、光学部材８の外周面８ａの形状は、この外周面８ａの周方向の全域に亘って連続している。これにより、光学部材８を周方向に回転させた場合でも、第１案内部２１で反射される第１像５１の形状は変化しない。同様に、光学部材８を周方向に回転させた場合でも、第２案内部２２で反射される第２像５２の形状は変化しない。したがって、第１像５１および第２像５２を撮影部１１に案内するための調整作業において、光学部材８の周方向の位置（向き）は、調整不要である。このため、光学部材８の設置作業を容易に行うことができる。このような設置作業の容易化は、平面状の反射部材、または角錐形状の反射部材では得られない、円錐台形状を有する光学部材８特有の効果といえる。また、たとえば、下向きに凸となる半球状の反射部材の外周に第１案内部および第２案内部を設けた場合には、第１案内部および第２案内部の母線は、曲面形状となる。その結果、撮影部への集光効率、特に、光学部材近傍の像を撮影部に集光する際の集光効率が低くなる。これに対し、光学部材８の外周面８ａに第１案内部２１および第２案内部２２を設けた場合には、第１案内部２１および第２案内部２２の母線Ｌ１は、直線形状となる。その結果、撮影部１１への集光効率、特に、光学部材８近傍の像を撮影部１１に集光する際の集光効率を高くできる。よって、撮影部１１は、撮影したい箇所の像をより明確な形状で捉えることができる。その結果、車両感知性能をより向上することができる。また、上記した、半球状の反射部材の場合では、この反射部材からより遠方の像を撮影部に案内するためには、反射部材の曲率半径を小さくすることが考えらえる。しかしながら、反射部材の曲率半径を小さくすると、上下方向の単位長さに対する反射部材の母線の湾曲の度合いが大きくなるため、撮影部への集光効率が低下してしまう。これに対し、光学部材８の外周面８ａに第１案内部２１および第２案内部２２を設ける場合であれば、光学部材８からより遠方の像を撮影部１１に案内することは、光学部材８の母線Ｌ１の傾斜角度θを小さくすることで実現できる。この場合でも、上記母線Ｌ１は直線であるので、撮影部１１への集光効率は低下せずに済み、車両感知性能の低下を招くことを防止できる。また、光学部材８の外周面８ａは下側を向くこととなるので、第１案内部２１および第２案内部２２に埃および雨水が付着することを抑制できる。
【０１１１】
また、本発明の実施の形態に係る画像式車両感知器では、光学部材８は、上下に延びる第１軸７の回りを回転可能である。これにより、撮影部１１による各計測エリア２，３の撮影を邪魔することなく、光学部材８を清掃することができる。具体的には、光学部材８の外周面８ａのうち、各案内部２１，２２を形成している部分以外の部分を清掃し、その後、光学部材８を回転させるという作業を繰り返す。これにより、光学部材８の外周面８ａのうち、清掃された部分を第１案内部２１および第２案内部２２として用いている間に、光学部材８の外周面８ａの他の部分を清掃することができる。よって、光学部材８を清掃している最中でも、撮影部１１による撮影を継続することができる。その結果、各車両１０１の感知処理作業について空白期間（欠損）が生じることを抑制できる。すなわち、清掃など、光学部材８のメンテナンス作業の際には、光学部材８を回転させることで、車両の撮影を中断することなく、メンテナンス作業を行うことができる。
【０１１２】
また、本発明の実施の形態に係る画像式車両感知器では、光学部材８は、第１軸７から取り外すことが可能に構成されている。これにより、光学部材８を容易に取り換えることができるので、光学部材８を交換する場合に、交換作業にかかる手間を少なくすることができる。
【０１１３】
また、本発明の実施の形態に係る画像式車両感知器では、第１軸７に択一的に取り付け可能な光学部材８，８Ａが複数用意されており、複数の光学部材８Ａは、それぞれ、中心軸線Ｌ１に対する母線Ｌ２，Ｌ２Ａの傾斜角度θ，θＡが互いに異なっている。これにより、第１計測エリア２および第２計測エリア３として設定した領域の寸法に応じた光学部材８，８Ａを選択することができる。第１軸７に取り付けることができる。具体的には、傾斜角度θが小さく設定された光学部材８を用いた場合、この光学部材８は、進行方向Ｄ１においてより遠い領域の像を、撮影部１１へ向かうように反射することができる。よって、第１計測エリア２および第２計測エリア３を、進行方向Ｄ１において、より長く設定することができる。一方、傾斜角度θＡが大きく設定された光学部材８Ａを用いた場合、この光学部材８Ａは、幅方向Ｗ１においてより広い領域の像を、撮影部１１へ向かうように反射することができる。よって、第１計測エリア２および第２計測エリア３を、より幅広く設定することができる。
【０１１４】
また、本発明の実施の形態に係る画像式車両感知器では、撮影部１１を第１軸７回りに変位可能な変位機構１２が設けられている。これにより、撮影部１１に入射される像のエリアを調整することができる。したがって、各車両１０１の感知処理に関して、より適した像を、撮影部１１に入射することができる。その結果、画像感知処理部３４は、より正確な車両感知処理を行うことができる。
【０１１５】
より具体的には、本発明の実施の形態に係る画像式車両感知器では、変位機構１２は、撮影部１１を、第１像５１および第２像５２のうちの何れか一方のみを撮影可能な位置に配置可能である。そして、画像感知処理部３４は、第１画像データ、または第２画像データを用いて各車両１０１の感知処理を行う。たとえば、第１像５１において、夕日の写りこみ量が多い場合には、撮影部１１が第２案内部２２寄りの第２位置Ｐ２に配置されるように、変位機構１２を動作させることができる。これにより、撮影部１１は、夕日の写りこみ量の少ない第２像５２を撮影することができ、かつ、夕日の写りこみ量の多い第１像５１は撮影しなくて済む。よって、画像感知処理部３４において、夕日の影響が抑制された状態で、より正確な車両感知処理を行うことができる。一方、第２像５２において、朝日の写りこみ量が多い場合には、撮影部１１が第１案内部２１寄りの第１位置Ｐ１に配置されるように、変位機構１２を動作させることができる。これにより、撮影部１１は、朝日の写りこみ量の少ない第１像５１を主に撮影することができ、かつ、朝日の写りこみ量の多い第２像５２は撮影しなくて済む。よって、画像感知処理部３４において、朝日の影響が抑制された状態で、より正確な車両感知処理を行うことができる。このようにすることで、朝日が昇る時間帯、および夕日が沈む時間帯の何れにおいても、日光に起因する車両感知精度の低下を、より一層抑制することができる。
【０１１６】
また、本発明の実施の形態に係る画像式車両感知器では、上下に延び、撮影部１１の周囲を取り囲む筒状の筐体１３が設けられている。また、光学部材８は、筐体１３の少なくとも一部を上方から覆っている。このように、撮影部１１を筐体１３で取り囲むことにより、撮影部１１の入射部２５に異物が付着することを抑制できる。その結果、異物に起因する車両感知性能の低下を、より一層抑制することができる。さらに、筐体１３の上方から筐体１３の内部に向けて、異物が侵入することを抑制できる。その結果、異物に起因する車両感知性能の低下を、より一層抑制することができる。
【０１１７】
[第２実施形態]
図８は、本発明の第２実施形態に係る画像式車両感知器の撮影装置４を示す断面図であり、一部を側面で示している。図９は、本発明の第２実施形態に係る画像式車両感知器の車両感知部５Ｂの電気的な構成を示す機能ブロック図である。
【０１１８】
図８および図９に示すように、本発明の第２実施形態に係る画像式車両感知器が第１実施形態に係る画像式車両感知器と異なっている点は、主に下記に示す２点である。すなわち、（１）撮影装置４は、第１像５１および第２像５２の双方を同時に撮影する点、（２）車両感知部５Ｂは、第１像５１および第２像５２の双方を撮影した撮影画像の画像データに基づいて、各車両１０１の感知処理を行う点、である。
【０１１９】
撮影装置４において、撮影部１１は、第１案内部２１で反射された第１像５１と、光学部材８の第２案内部２２で反射された第２像５２の双方を撮影可能な第３位置Ｐ３に配置されている。第３位置Ｐ３は、たとえば、進行方向Ｄ１における、光学部材８の中央位置であって、第１軸７とは道路１００の幅方向Ｗ１に並ぶ位置である。
【０１２０】
車両感知部５Ｂは、画像補正部４１を有している。画像補正部４１は、画像入力部３３に接続されている。また、この画像補正部４１は、車頭点検出部３７および車尾点検出部３８にそれぞれ接続されている。また、計時部３２は、計測部３９に接続されている。その他の構成は、車両感知部５（図３参照）と同様である。
【０１２１】
図１０（ａ）および図１０（ｂ）は、画像補正部４１における画像補正処理を説明するための図である。図９、図１０（ａ）および図１０（ｂ）に示すように、画像補正部４１は、撮影部１１で撮影された画像の画像データを補正するために設けられている。具体的には、光学部材８の外周面８ａには、第１像５１および第２像５２の双方を含む像５３が反射している。撮影部１１は、この像５３を撮影する。画像補正部４１は、撮影部１１から出力された、像５３の撮影画像のデータ（撮影画像データ）を読み込む。
【０１２２】
図９および図１０（ｂ）に示すように、次に、画像補正部４１は、撮影画像データを、第１像５１の撮影画像の画像データに相当する第１分離画像データ、および、第２像５２の撮影画像の画像データに相当する第２分離画像データに分離する。
【０１２３】
画像補正部４１は、第１分離画像データを車頭点検出部３７へ出力し、第２分離画像データを車尾点検出部３８へ出力する。
【０１２４】
車頭点検出部３７は、第１分離画像データの中から、各車両１０１の車頭点を検出する。また、車尾点検出部３８は、第２分離画像データの中から、各車両１０１の車尾点を検出する。
【０１２５】
計測部３９は、計時部３２の時刻情報を読み込み、現在時刻が、第１期間内の時刻であるか、第２期間内の時刻であるかを判定する。そして、計測部３９は、第１期間においては、車頭点のデータを読み込み、車頭点の位置変化などに基づいて、各車両１０１の存在、各車両１０１の速度、および車両１０１の台数を感知する。また、計測部３９は、第２期間においては、車尾点のデータを読み込み、車尾点の位置変化などに基づいて、各車両１０１の存在、各車両１０１の速度、および車両１０１の台数を感知する。
【０１２６】
モータ制御部３１は、たとえば、撮影部１１のメンテナンスの場合などに、電動モータ２７を駆動させ、撮影部１１を、点検および清掃のし易い位置に変位させる。なお、本実施の形態では、モータ制御部３１と、このモータ制御部３１によって制御される変位機構１２は、省略されていてもよい。
【０１２７】
[第２実施形態に係る画像式車両感知器における車両感知動作]
図１１は、第２実施形態にかかる画像式車両感知器における車両感知動作について説明するためのフローチャートである。この車両感知動作について、図１１に加え、適宜図８〜図１０を参照しつつ説明する。画像補正部４１は、撮影部１１が第１像５１および第２像５２を撮影することで生成した撮影画像データを、画像入力部３３を介して受け取り、画像補正処理を行う（ステップＱ１）。
【０１２８】
これにより、撮影部１１から出力された撮影画像データは、第１分離画像データと、第２分離画像データと、に分離される。そして、画像補正部４１は、第１分離画像データを車頭点検出部３７へ出力し、第２分離画像データを車尾点検出部３８へ出力する。
【０１２９】
次に、車頭点検出部３７は、第１分離画像データから、各車両１０１の車頭点を検出する（ステップＱ２）。この検出処理と並行して、車尾点検出部３８は、第２分離画像データから、各車両１０１の車尾点を検出する（ステップＱ２）。
【０１３０】
次に、計測部３９は、計時部３２の示す現在時刻が、第１期間および第２期間の何れに含まれるかを判定する（ステップＱ３）。現在時刻が第１期間に含まれる場合（ステップＱ３で第１期間）、計測部３９は、車頭点を用いて感知処理を行う（ステップＱ４）。すなわち、計測部３９は、車頭点の位置変化などに基づいて、第１計測エリア２における各車両１０１の存在、各車両１０１の速度、および車両１０１の台数を感知する。
【０１３１】
一方、現在時刻が第２期間に含まれる場合（ステップＱ３で第２期間）、計測部３９は、車尾点を用いて感知処理を行う（ステップＱ５）。すなわち、計測部３９は、車尾点の位置変化などに基づいて、第２計測エリア３における各車両１０１の存在、各車両１０１の速度、および車両１０１の台数を感知する。
【０１３２】
本発明の第２実施形態に係る画像式車両感知器では、撮影部１１は、第１像５１および第２像５２の双方を同時に撮影可能な第３位置Ｐ３に配置される。また、画像感知処理部３４は、撮影部１１によって得られた撮影画像データのうち、第１像５１の撮影画像データに相当する第１分離画像データ、または第２像５２の撮影画像データに相当する第２分離画像データに基づいて、各車両１０１の感知処理を行う。これにより、第１像５１および第２像５２のうち、日光の写りこみ量がより少ないほうの像の画像データに相当する分離画像データを用いて、車両感知処理を行うことができる。したがって、たとえば、朝日が昇る時間帯、および、夕日が昇る時間帯のそれぞれにおいて、第１像５１および第２像５２のうち、日光の写りこみ量がより少ないほうの像の画像データに相当する分離画像データを用いて、車両感知処理を行うことができる。このようにすることで、日光に起因する車両感知精度の低下を抑制できる。しかも、朝日が昇る時間、および夕日が沈む時間などにおいて、太陽の影響を考慮して撮影部１１を変位させる必要が無い。よって、車両感知動作をより簡素にできる。
【０１３３】
[変形例]
なお、本発明の実施の形態に係る画像式車両感知器では、光学部材８として、光を反射する鏡を用いる構成を説明したが、これに限定するものではない。たとえば、光学部材は、プリズムなど、光を屈折させる部材であってもよい。
【０１３４】
また、本発明の実施の形態に係る画像式車両感知器では、光学部材８を円錐台形状とする構成を説明したが、これに限定するものではない。たとえば、反射部材は、多角錐台形状であってもよいし、下向きに膨らむ半球形状であってもよい。
【０１３５】
また、本発明の実施の形態に係る画像式車両感知器では、複数の光学部材８，８Ａが用意されている構成を説明したが、これに限定するものではない。たとえば、反射部材は、１種類であってもよい。
【０１３６】
また、本発明の実施の形態に係る画像式車両感知器では、撮影部１１の入射部２５が上向きに配置されている構成を説明したが、これに限定するものではない。たとえば、入射部２５は、水平方向を向いていてもよい。入射部２５は、光学部材８からの第１像５１および第２像５２が入射可能に配置されていればよく、向きおよび配置場所は特に限定されない。
【０１３７】
また、本発明の実施の形態に係る画像式車両感知器では、光学部材８は、作業者の手作業によって第１軸７回りを回転する構成を説明したが、これに限定するものではない。たとえば、電動モータを含む変位機構を設け、第１軸７をこの変位機構によって回転させることにより、光学部材８を回転させてもよい。この場合、たとえば、撮影部１１で撮影された画像を、中央処理装置１０２のモニターを用いてオペレータが定期的に目視する。そして、オペレータによって、画像の不鮮明度合が大きいと判断された場合に、光学部材８を回転させることができる。これにより、光学部材８の外周面８ａのうち、道路１００に臨んでいなかった、比較的汚れの少ない部分を、道路１００に臨ませ、この部分を、第１案内部２１および第２案内部２２として用いることができる。
【０１３８】
また、本発明の実施の形態に係る画像式車両感知器では、撮影部１１を変位機構１２によって第１軸７の回りを変位させる構成を説明したが、これに限定するものではない。撮影部１１は、作業員の手作業によって、第１軸７の回りを変位されてもよい。
【０１３９】
また、本発明の実施の形態に係る画像式車両感知器は、東西に延びる道路１００に設置される構成を説明したが、これに限定するものではない。画像式車両感知器が設置される道路の進行方向は、特に限定されない。
【０１４０】
また、本発明の実施の形態に係る画像式車両感知器は、日光に晒される場所に配置される構成を説明したが、これに限定するものではない。画像式車両感知器は、トンネル内に配置されていてもよい。この場合、たとえば、トンネル内の照明が光学部材の一方の案内部に直接照射されている場合に、他方の案内部からの像を撮影した画像データを用いて、車両の感知処理を行うことができる。
【０１４１】
上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１４２】
１，１Ａ  画像式車両感知器
２  第１計測エリア
３  第２計測エリア
７  第１軸（上下に延びる軸）
８，８Ａ  光学部材（反射部材、円錐台形状部）
１１  撮影部
１２  変位機構
１３  筐体
２１  第１案内部
２２  第２案内部
３４  画像感知処理部（処理部）
５１  第１像
５２  第２像
１００  道路
１０１  車両
Ｄ１  進行方向
Ｌ１  中心軸線
Ｌ２，Ｌ２Ａ  母線
θ，θＡ  傾斜角度
【図１】
2013175130.tif 000003
【図２】
2013175130.tif 000004
【図３】
2013175130.tif 000005
【図４】
2013175130.tif 000006
【図５】
2013175130.tif 000007
【図６】
2013175130.tif 000008
【図７】
2013175130.tif 000009
【図８】
2013175130.tif 000010
【図９】
2013175130.tif 000011
【図１０】
2013175130.tif 000012
【図１１】
2013175130.tif 000013