(57)【要約】【課題】車両速度を決定するための方法およびシステムを提供すること。【解決手段】車両速度決定システムおよび方法は、車両に搭載されて動作可能に配置されたカメラの視野の画像データを受け取る。車両の速度および／または進行方向は、車両が移動しているとき、画像データの１つまたは複数の差に少なくとも部分的に基づいて決定される。１つの態様において、異なる画像またはフレームの画素強度を調査して、画像またはフレーム中の１つまたは複数の注目する特徴部位を識別することができる。画像またはフレーム中の１つまたは複数の注目する特徴部位の移動が、路線に沿った車両の移動に関連づけられ、画像またはフレームが得られた時の間の時間差を使用して、車両速度を決定することができる。【選択図】図１
2016140235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両（１０４）に搭載されて動作可能に配置されるように構成され、前記車両（１０４）に搭載されて動作可能に配置されたカメラ（１１０）の視野（１０８）の画像データ（１０６）を受け取るように構成された１つまたは複数の分析プロセッサ（１０２）
を備えるシステム（１００Ａ、１００Ｂ、１１６）であって、
前記１つまたは複数の分析プロセッサ（１０２）は、前記車両（１０４）が移動しているとき、前記画像データ（１０６）の１つまたは複数の差に少なくとも部分的に基づいて前記車両（１０４）の速度（１１４）または進行方向のうちの１つまたは複数を決定するようにさらに構成される、システム（１００Ａ、１００Ｂ、１１６）。
【請求項２】
前記カメラ（１１０）の前記視野（１０８）の少なくとも一部が、前記車両（１０４）の外にある前記車両（１０４）の路線（１１２）を含む、請求項１記載のシステム（１００Ａ、１００Ｂ、１１６）。
【請求項３】
前記車両（１０４）に搭載されて動作可能に配置され、前記カメラ（１１０）の前記視野（１０８）が前記路線（１１２）を含むように向きを定められた前記カメラ（１１０）をさらに含み、前記路線（１１２）は、前記車両（１０４）が移動する路面または案内軌道の一方である請求項２記載のシステム（１００Ａ、１００Ｂ、１１６）。
【請求項４】
前記車両（１０４）に搭載されて動作可能に配置されるように構成された車両制御システム（１１８）をさらに含み、前記車両制御システム（１１８）が、決定された前記速度（１１４）に基づいて前記車両（１０４）を自動的に制御すること、決定された前記速度（１１４）の運転者への表示を制御すること、決定された前記速度（１１４）の情報に関して前記車両（１０４）に搭載された記憶装置を制御すること、または決定された前記速度（１１４）の情報についての前記車両（１０４）の車外との通信を制御することのうちの少なくとも１つを行うように構成される、請求項１記載のシステム（１００Ａ、１００Ｂ、１１６）。
【請求項５】
前記車両（１０４）に搭載されて動作可能に配置されるように構成された車両制御システム（１１８）をさらに含み、前記車両制御システム（１１８）が、決定された前記速度（１１４）に基づいて前記車両（１０４）を自動的に制御するように構成される、請求項１記載のシステム（１００Ａ、１００Ｂ、１１６）。
【請求項６】
前記１つまたは複数の分析プロセッサ（１０２）が、
前記画像データ（１０６）中の複数のフレーム（１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、５００、７００、８００、１０００、１１００）にわたって調子を合わせて移動する前記画像データ（１０６）中の前記路線（１１２）の少なくとも１つの注目する特徴部位（５０２）を識別し、
前記少なくとも注目する特徴部位（５０２）が移動した全画素距離（１２４）を決定し、
前記全画素距離（１２４）と、前記画像データ（１０６）が捕捉されたフレームレートとに基づいて画素変化率を決定し、
前記画素変化率と、単位画素距離の単位路線距離との相関とに基づいて速度（１１４）を決定する
ように構成される、請求項１記載のシステム（１００Ａ、１００Ｂ、１１６）。
【請求項７】
前記１つまたは複数の分析プロセッサ（１０２）が、前記画像データ（１０６）の１つまたは複数の注目する特徴部位（５０２）が変化した方向を決定しかつ前記方向に基づいて前記車両（１０４）の前記進行方向を決定することによって、前記車両（１０４）の前記進行方向を決定するように構成される、請求項１記載のシステム（１００Ａ、１００Ｂ、１１６）。
【請求項８】
前記１つまたは複数の分析プロセッサ（１０２）が、前記画像データ（１０６）の１つまたは複数の注目する特徴部位（５０２）を識別しかつ前記画像データ（１０６）の前記１つまたは複数の注目する特徴部位（５０２）の移動をモニタすることによって、前記車両（１０４）の前記速度（１１４）または前記進行方向のうちの１つまたは複数を決定するように構成され、前記１つまたは複数の分析プロセッサ（１０２）が、前記画像データ（１０６）の画素強度に基づいて前記１つまたは複数の注目する特徴部位（５０２）を識別するように構成される、請求項１記載のシステム（１００Ａ、１００Ｂ、１１６）。
【請求項９】
前記１つまたは複数の分析プロセッサ（１０２）が、前記１つまたは複数の注目する特徴部位（５０２）を識別するために１つまたは複数の畳み込みフィルタを前記画像データ（１０６）に適用するように構成される、請求項８記載のシステム（１００Ａ、１００Ｂ、１１６）。
【請求項１０】
車両（１０４）に搭載されて動作可能に配置されたカメラ（１１０）の視野（１０８）の画像データ（１０６）を受け取るステップと、
前記車両（１０４）が移動しているとき、前記画像データ（１０６）の１つまたは複数の差に少なくとも部分的に基づいて前記車両（１０４）の速度（１１４）を決定するステップと
を含む方法。
【請求項１１】
前記視野（１０８）の少なくとも一部が、前記車両（１０４）の外の前記車両（１０４）の路線（１１２）を含む、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記カメラ（１１０）は、前記カメラ（１１０）の前記視野（１０８）が路線（１１２）を含み、前記路線（１１２）は、前記車両（１０４）が移動する路面または案内軌道の一方であるように向きを定められる、請求項１０記載の方法。
【請求項１３】
決定された前記速度（１１４）に基づいて前記車両（１０４）を制御するステップ、決定された前記速度（１１４）の運転者への表示を制御するステップ、決定された前記速度（１１４）の情報に関して前記車両（１０４）に搭載された記憶装置を制御するステップ、または決定された前記速度（１１４）の前記情報についての前記車両（１０４）の車外との通信を制御するステップのうちの１つまたは複数をさらに含む、請求項１０記載の方法。
【請求項１４】
決定された前記速度（１１４）に基づいて前記車両（１０４）を自動的に制御するステップをさらに含む、請求項１０記載の方法。
【請求項１５】
前記速度（１１４）が、
前記画像データ（１０６）中の複数のフレーム（１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、５００、７００、８００、１０００、１１００）にわたって調子を合わせて移動する前記画像データ（１０６）中の前記路線（１１２）の少なくとも１つの画像特徴部位（１２０）を識別し、
前記少なくとも１つの画像特徴部位（１２０）が移動した全画素距離（１２４）を決定し、
前記全画素距離（１２４）と、前記画像データ（１０６）が捕捉されたフレームレートとに基づいて画素変化率を決定し、
前記画素変化率と、単位画素距離の単位路線距離との相関とに基づいて速度（１１４）を決定する
ことによって決定される、請求項１０記載の方法。
【請求項１６】
前記画像データ（１０６）を受け取るステップと、前記車両（１０４）の前記速度（１１４）を決定するステップとが、前記車両（１０４）に搭載された１つまたは複数のプロセッサによって自動的に実行される、請求項１０記載の方法。
【請求項１７】
前記画像データ（１０６）の画素強度に基づいて前記画像データ（１０６）の１つまたは複数の注目する特徴部位（５０２）を識別するステップと、前記画像データ（１０６）の前記１つまたは複数の注目する特徴部位（５０２）の移動をモニタするステップとをさらに含み、前記速度（１１４）が、モニタされた前記移動に基づいて決定される、請求項１０記載の方法。
【請求項１８】
前記１つまたは複数の注目する特徴部位（５０２）を識別するステップが、１つまたは複数の畳み込みフィルタを前記画像データ（１０６）に適用するステップを含む、請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
路線（１１２）に沿って移動する車両（１０４）に搭載されたカメラ（１１０）から異なる時間に得られた画像（１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、５００、７００、８００、１０００、１１００）を受け取るように構成された１つまたは複数のプロセッサであり、前記画像（１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ）間の差を決定し、前記画像（１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、５００、７００、８００、１０００、１１００）間の前記差に基づいて前記路線（１１２）に沿った前記車両（１０４）の進行方向または速度（１１４）のうちの１つまたは複数を決定するように構成される、１つまたは複数のプロセッサを備えるシステム（１００Ａ、１００Ｂ、１１６）。
【請求項２０】
前記１つまたは複数のプロセッサが、前記画像（１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、５００、７００、８００、１０００、１１００）中の１つまたは複数の注目する特徴部位（５０２）の場所の変化を前記差として決定するように構成される、請求項１９記載のシステム（１００Ａ、１００Ｂ、１１６）。
【請求項２１】
前記１つまたは複数のプロセッサは、注目する特徴部位（５０２）の場所が前記画像（１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、５００、７００、８００、１０００、１１００）間でどれくらい変化したかを決定し、前記場所がどれくらい変化したかに基づいて前記車両（１０４）の前記速度（１１４）を決定するように構成される、請求項１９記載のシステム（１００Ａ、１００Ｂ、１１６）。
【請求項２２】
前記１つまたは複数のプロセッサは、注目する特徴部位（５０２）の場所が前記画像（１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、５００、７００、８００、１０００、１１００）間で変化した方向を決定し、前記方向に基づいて前記車両（１０４）の前記進行方向を決定するように構成される、請求項１９記載のシステム（１００Ａ、１００Ｂ、１１６）。
【請求項２３】
前記１つまたは複数のプロセッサは、
前記画像（１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、５００、７００、８００、１０００、１１００）中の前記路線（１１２）の少なくとも１つの注目する特徴部位（５０２）を識別し、
前記少なくとも１つの注目する特徴部位（５０２）が前記画像（１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、５００、７００、８００、１０００、１１００）間で移動した全画素距離（１２４）を決定し、前記全画素距離（１２４）と、前記画像（１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ、５００、７００、８００、１０００、１１００）がカメラ（１１０）によって捕捉されたフレームレートとに基づいて画素変化率を決定し、
前記画素変化率と、前記全画素距離（１２４）の路線距離との相関とに基づいて前記車両（１０４）の前記速度（１１４）を決定する
ように構成される、請求項１９記載のシステム（１００Ａ、１００Ｂ、１１６）。
【請求項２４】
前記車両（１０４）に搭載されて動作可能に配置されるように構成された車両制御システム（１１８）をさらに含み、前記車両制御システム（１１８）が、決定された前記進行方向または前記速度（１１４）のうちの１つまたは複数に基づいて前記車両（１０４）を自動的に制御すること、決定された前記進行方向または前記速度（１１４）のうちの１つまたは複数の運転者への表示を制御すること、決定された前記進行方向または前記速度（１１４）のうちの１つまたは複数の情報に関して前記車両（１０４）に搭載された記憶装置を制御すること、あるいは決定された前記進行方向または前記速度（１１４）のうちの１つまたは複数の前記情報についての前記車両（１０４）の車外との通信を制御することのうちの少なくとも１つを行うように構成される、請求項１９記載のシステム（１００Ａ、１００Ｂ、１１６）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で開示される主題の実施形態は、車両速度を決定することに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両は、車両速度を測定するためのセンサを含むことができる。例えば、自動車速度は、車両速度に比例して動く車両の車軸または他の部分に結合された磁石によって発生される回転磁界に基づいて決定することができる。車両速度は、交通制御規則（例えば、制限速度）への遵守を評価するために車両の運転者に、または測定された速度に基づいて車両を自動的にまたは他の方法で制御するために車両制御システムに伝えることができる。しかしながら、センサが損傷された場合、そのような機能は利用できないことがある。
【０００３】
いくつかの輸送システムでは、政府規制は、車両に、またはいくつかの指定されたクラスまたはタイプの車両に、車両速度を決定するための冗長手段を有するように要求している。例えば、いくつかのポジティブ列車制御（ＰＴＣ）関連規制の下で、機関車または他の動力付き鉄道車両は冗長な速度センサを有するように要求されることがある。しかしながら、そのような冗長センサは、機関車または他の鉄道車両のコストを著しく増加させることがある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一実施形態では、システムには、車両に搭載されて動作可能に配置されるように構成され、車両に搭載されて動作可能に配置されたカメラの視野の画像データを受け取るように構成された１つまたは複数の分析プロセッサが含まれる。視野の少なくとも一部は、車両の外の車両の路線を含む。１つまたは複数の分析プロセッサは、車両が移動しているとき、画像データに少なくとも部分的に基づいて車両の速度を決定するようにさらに構成される。
【０００５】
別の実施形態では、方法は、車両に搭載されて動作可能に配置されたカメラの視野の画像データを受け取るステップを含む。視野の少なくとも一部は、車両の外の車両の路線を含む。方法は、車両が移動しているとき、画像データに少なくとも部分的に基づいて車両の速度を決定するステップをさらに含む。
【０００６】
１つの実施形態では、システム（例えば、車両速度決定システム）には、車両に搭載されて動作可能に配置されるように構成され、車両に搭載されて動作可能に配置されたカメラの視野の画像データを受け取るように構成された１つまたは複数の分析プロセッサが含まれる。１つまたは複数の分析プロセッサは、車両が移動しているとき、画像データの１つまたは複数の差に少なくとも部分的に基づいて車両の速度または進行方向のうちの１つまたは複数を決定するようにさらに構成される。
【０００７】
１つの実施形態では、方法（例えば、車両の速度を決定するための）は、車両に搭載されて動作可能に配置されたカメラの視野の画像データを受け取るステップと、車両が移動しているとき、画像データの１つまたは複数の差に少なくとも部分的に基づいて車両の速度を決定するステップと
を含む。
【０００８】
１つの実施形態では、システム（例えば、車両速度決定システム）は、路線に沿って移動する車両に搭載されたカメラから異なる時間に得られた画像を受け取るように構成された１つまたは複数のプロセッサを含む。１つまたは複数のプロセッサは、さらに、画像間の差を決定し、画像間の差に基づいて路線に沿った車両の進行方向または速度のうちの１つまたは複数を決定するように構成される。
【０００９】
以下の説明でより詳細に述べるとき本発明の主題の特定の実施形態およびさらなる利点が示される添付図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の主題の一実施形態による車両速度決定システムの概略図である。
【図２】本発明の主題の別の実施形態による車両速度決定システムの概略図である。
【図３】本発明の主題の別の実施形態による車両速度決定システムの概略図である。
【図４】本発明の主題の一実施形態による画像データ分析の概略図である。
【図５】１つの例による図１から３に示されたカメラによって取得された単一のフレームまたは画像を示す図である。
【図６】図５に示されたフレームまたは画像の一部分を示す図である。
【図７】１つの例による第１の時間に図１に示されたカメラによって得られた画像またはフレームを示す図である。
【図８】後続の第２の時間に図１に示されたカメラによって得られた別の画像またはフレームを示す図である。
【図９】図７に示された画像の一部と図８に示された画像の一部との重ね合わせ画像を示す図である。
【図１０】１つの例による第１の時間に図１に示されたカメラによって得られた画像またはフレームを示す図である。
【図１１】後続の第２の時間に図１に示されたカメラによって得られた別の画像またはフレームを示す図である。
【図１２】図１０に示された画像の一部と図１１に示された画像の一部との重ね合わせ画像を示す図である。
【図１３】車両速度および／または進行方向を決定する方法の１つの実施形態の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明の主題の実施形態は、車両速度決定システムおよび方法に関する。システムは、路線に沿って進む車両に搭載して配置することができる。路線に沿って移動している間、車両に搭載されたカメラは、路線の画像データ（例えば、車両が進む路線表面または車両の外の路線のまわりの区域の画像データ）を発生することができる。画像データは、車両の速度を決定するために車両の車内で調査される。カメラが、他の目的のための車両に搭載された既存のカメラ（例えば、安全関連の映像データレコーダとしての）である場合、このシステムおよび方法は、車両速度を決定するための冗長機構を、そのような機能が必要とされる場合に、冗長センサベースシステムよりも少ないコストで、および（例えば）ＧＰＳベースシステムよりも正確に提供することができる。画像データは、静的画像（例えば、静止画像）および／または映像（例えば、動画）を含むことができる。
【００１２】
図１および２を参照すると、１つまたは複数の実施形態において、システム１００Ａ、１００Ｂ（例えば、車両速度決定システム）には、車両１０４に搭載されて動作可能に配置されるように構成され、車両に搭載されて動作可能に配置されたカメラ１１０の視野１０８の画像データ１０６を受け取るように構成された１つまたは複数の分析プロセッサ１０２が含まれる。カメラ１１０は、車両に、または車両と一緒に移動する別の物体に直接にまたは間接に接続されることによって、車両に搭載されて動作可能に配置され得る。カメラ１１０は、車両の中に配置することができ、例えば、内部カメラなどであり、または車両の外に配置することができる。カメラの視野の少なくとも一部は、車両の外の車両の路線１１２を含む（すなわち、画像データは、少なくとも部分的に車両の外である視野のものである）。１つまたは複数の分析プロセッサ１０２は、画像データ１０６に少なくとも部分的に基づいて車両の速度１１４（例えば、車両が移動しているときのゼロでない速度、図２の「ｖ」は移動を示す）を決定するようにさらに構成される。決定された速度は、車両の現実の速度の近似の測定値である。１つまたは複数の実施形態において、システム１００Ａ、１００Ｂは、運転者の介入なしに速度１１４を自動的に決定するように構成される。プロセッサ１０２は、１つまたは複数のハードウェア回路、または回路類を含むかまたは表すことができ、回路類は、１つまたは複数のコンピュータプロセッサ（例えば、マイクロプロセッサ、コントローラ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、集積回路、または他の電子論理ベースデバイス）を含むおよび／またはそれに結合される。
【００１３】
図２に示したシステム１００Ｂの実施形態では、カメラ１１０が、車両１０４に搭載されて動作可能に配置され、カメラの視野１０８が路線１１２を含む、すなわち、視野は車両１０４が移動する路面または案内軌道を含むように向きを定められる。案内軌道とは、単一のレール（モノレールのためのものなど）、１組の平行レール（乗客および／または貨物を運ぶための機関車および非推進軌道車を含む列車のためのものなど）、指定区域内に車両を保持する沿線ガイド（ｗａｙｓｉｄｅ  ｇｕｉｄｅ）、車両が移動するケーブルなどを指す。
【００１４】
別の実施形態では、図３を参照すると、システム１１６（例えば、車両速度決定システム）は、一般に、図１および２に示したシステムに類似しており、車両１０４に搭載されて動作可能に配置されるように構成された車両制御システム１１８をさらに含む。車両制御システム１１８は、１つまたは複数のコンピュータプロセッサ（例えば、マイクロプロセッサ、コントローラ、フィールドプログラマブルゲートアレイ、集積回路、または他の電子論理ベースデバイス）を含む、および／またはそれに結合されるハードウェア回路類を含むかまたは表す。車両制御システム１１８は、車両の移動を制御するために推進系（例えば、モータ、交流発電機、発電機など）および／またはブレーキ系に伝えられる電子信号と、車両速度を報告するために出力デバイス（例えば、ディスプレイ、スピーカなど）に伝えられる信号と、車両速度などのモニタのために車外の場所に（例えば、制御システムのトランシーバ通信回路類を介して）伝えられる信号とを発生することができる。車両制御システム１１８は、決定された速度１１４に基づいて車両を自動的に制御し、決定された速度の運転者への表示を制御し、決定された速度の情報に関して車両に搭載された記憶装置を制御し、および／または決定された速度の情報についての車両の車外との通信を制御するように構成される。例えば、車両制御システム１１８は、決定された速度１１４に基づいて車両を自動的に制御するように構成することができる。車両速度が指定された速度よりも速いと車両制御システム１１８が決定した場合、車両制御システム１１８は、車両の移動を遅くするかまたは停止するように自動的に操作することができる。
【００１５】
別の例として、車両速度が指定された速度よりも遅いと車両制御システム１１８が決定した場合、車両制御システム１１８は、車両の移動をスピードアップするように自動的に操作することができる。オプションとして、車両速度が指定された速度よりも速いと車両制御システム１１８が決定した場合、車両制御システム１１８は、車両の移動を遅くするかまたは停止するように車両の運転者に通知するための信号を自動的に発生することができる。別の例として、車両速度が指定された速度よりも遅いと車両制御システム１１８が決定した場合、車両制御システム１１８は、車両の移動をスピードアップするように運転者に通知するための信号を自動的に発生することができる。指定された速度は、路線の制限速度、時間に応じて車両の速度を指定する旅行計画によって指定された速度、路線に沿った距離、および／または路線に沿った場所、または別の速度とすることができる。
【００１６】
別の実施形態では、図４を参照すると、１つまたは複数の分析プロセッサ１０２は、以下のプロセスによって速度１１４を決定する（例えば、自動的に）ように構成される。（ｉ）画像データの複数のフレーム１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃなどにわたって調子を合わせて移動する画像データ１０６中の路線の少なくとも１つの画像特徴部位１２０を識別する（ｔ１、ｔ２、およびｔ３は異なる連続する時点を表す）、（ｉｉ）少なくとも１つの画像特徴部位が移動した全画素距離１２４を決定する（図４の下部に、３つのフレーム１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃが、説明の目的で全画素距離１２４をグラフ式に表すために合成または重ね合わせ図で示されている）、（ｉｉｉ）全画素距離１２４と、画像データが捕捉されたフレームレートとに基づいて画素変化率を決定する、および（ｉｖ）画素変化率と、単位画素距離の単位路線距離との相関とに基づいて速度１１４を決定する。例えば、画素変化率に、単位画素距離に対する単位路線距離の比を掛け算することができ、それは、時間に対する路線距離の比をもたらし、それは車両速度と等価である。
【００１７】
画像特徴部位は、移動中の路線に対して静止している枕木、絶縁継目、標示、木、道路ストライプ、踏切などのような注目する特徴部位とすることができる。異なる時間に得られた画像またはフレームを調査して、注目する特徴部位が移動した全画素距離を決定することができる。全画素距離は、画像特徴部位が画像データ中で変化した距離（例えば、画素サイズ、画素の数などの観点から）を表す。画素変化率は、画像特徴部位の場所が画像中で変化した速度を表すことができる。例えば、２つの画像が１秒間隔の時間で取得され（例えば、フレームレートが毎秒１フレームであり）、画像特徴部位が画像の間で５０画素を移動した場合、画素変化率は、毎秒５０画素とすることができる。車両速度は、画素変化率と、単位画素距離の単位路線距離との相関係数とに基づいて決定することができる。例えば、画素変化率に、単位画素距離に対する単位路線距離の比を掛け算することができ、それは時間に対する路線距離の比をもたらし、それは車両速度と等価である。
【００１８】
画像データの複数のフレーム１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃなどにわたって調子を合わせて移動する画像データ１０６中の路線の少なくとも１つの画像特徴部位１２０を識別するために、１つまたは複数の分析プロセッサは、開示全体が参照により本明細書に組み込まれる「Ｒｏｕｔｅ  Ｄａｍａｇｅ  Ｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ」と題する２０１５年１０月１５日の日付の米国特許出願公開第２０１５−０２９４１５３Ａ１号（「’２９４出願」）に記載されているように、画像データをワイヤフレームモデルデータに変換するか、または画像データをワイヤフレームモデルデータとして発生するように構成することができる。ワイヤフレームモデルデータを使用して、複数のフレームに共通する画像特徴部位を識別することができる。
【００１９】
フレーム１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃなどは、各々、様々な色および／または強度の複数の画素から形成されたそれぞれのデジタル画像とすることができる。より強い強度の画素は色がより明るく（例えば、より白く）なり得るが、より弱い強度の画素は色がより暗くなり得る。１つの態様では、１つまたは複数の画像分析プロセッサは、画素の強度を調査して、どの１つまたは複数の特徴部位が複数のフレームに共通であるかを決定するように構成される。例えば、プロセッサは、特徴部位の特定の組合せ（例えば、視野中に全体的に水平に配列されている、それほど強くない画素のラインと境界をなすより強い画素のライン、例えば、枕木を表すものなど）を有する画素を選択し、後続のフレームで一致するものを探すことができる。１つの実施形態では、分析プロセッサは、画素の強度を単に使用して、画像またはフレーム中の注目する特徴部位を識別し、次に、それを使用して、本明細書で説明するように車両速度を決定する。代替として、分析プロセッサは、注目する特徴部位を検出するために画像の他の特性、例えば、色度または他の特性などを使用することができる。
【００２０】
さらに説明すると、カメラ１１０は、路線１１２に沿って車両１０４が移動している間、路線１１２の近づいてくるセグメントのいくつかの画像／フレーム１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃを時系列的に得ることができる。分析プロセッサ１０２は、カメラ当たり毎秒３００画像、カメラ当たり毎秒１２０画像、カメラ当たり毎秒７２画像、カメラ当たり毎秒４８画像、カメラ当たり毎秒３０画像、カメラ当たり毎秒２４画像、または別のレートを少なくとも得ることなどによって、比較的速いフレームレートで画像／フレームを取得するようにカメラ１１０を制御することができる。
【００２１】
次に、分析プロセッサは、カメラで得られた画像を比較して、画像の差を識別する。これらの差は、車両が移動している路線のセグメント上の、またはそのセグメントの近くの物体である画像特徴部位を表すことができる。図４は、本明細書で説明する本発明の主題の１つの例に従って、カメラで取得され、互いに重ね合わされた３つの画像／フレームの重ね合わせ表示を含む。重ね合わせ表示は、カメラで異なる時間に撮影され、互いに組み合わされた路線の同じセグメントの３つの画像を表す。分析プロセッサは、物体の画像を調査するとき、そのような重ね合わせ表示を発生することもしないこともある。
【００２２】
表示に示されているように、路線は、異なる時間に撮影された画像／フレーム中の同じまたは実質的に同じ場所に路線がとどまるという点で持続性物体である。この理由は、車両が路線に沿って移動するので、路線が車両の進行の方向（図２に示される）に対して横方向に移動していないからである。分析プロセッサは、上述のように、または別の技法を使用して、画像中の画素の強度を調査することによって路線を識別することができる。
【００２３】
さらに、重ね合わせ表示に示されるように、画像特徴部位は、フレーム中に現れる。分析プロセッサは、画像／フレーム中の画素の強度を調査し（または別の技法を使用し）、同じまたは同様の（例えば、指定された範囲内の）強度を有する画素の１つまたは複数のグループが、互いに近い画像の場所に現れていると決定することによって画像特徴部位を識別することができる。
【００２４】
図５は、１つの例による図１から３に示されたカメラ１１０によって取得された単一のフレームまたは画像５００を示す。図６は、図５に示されたフレームまたは画像５００の一部分を示す。図５および６に示した画像５００は、いくつかの注目する特徴部位５０２を含む。注目する特徴部位５０２は、異なる時間に取得された２つ以上の画像に現れる物体とすることができる。例えば、注目する特徴部位５０２は、枕木の縁部、木、標示、レールの絶縁継目、電話電柱、電力線、舗道上のストライプ（例えば、道路の隣接するレーンの間の）などとすることができる。注目する特徴部位５０２は路線に対して固定しており、その結果、異なる時間に取得された画像またはフレーム中の注目する特徴部位５０２の場所の変化を使用して、車両の速度を決定することができる。
【００２５】
分析プロセッサは、異なる時間に取得された画像のうちの２つ以上において１つまたは複数の注目する特徴部位５０２を識別し、画像５００を調査して注目する特徴部位５０２が画像５００に置かれている場所の差を決定することができる。差に基づいて、分析プロセッサは、車両がどれくらい速く移動しているか、および／または車両の移動方向（または進行方向）を決定することができる。
【００２６】
１つの実施形態では、分析プロセッサは、１つまたは複数の畳み込みフィルタを使用して注目する特徴部位を識別することができる。画像またはフレームを鮮鋭にする、画像またはフレーム中の縁部を検出するなどために、畳み込みフィルタを画像または映像フレームに適用することができる。１つの例として、画像またはフレーム中の画素強度または画素の他の値が、２次元マトリクスとして変換または調査される。これにより、画像は、画素強度または他の画素値を表す数のマトリクス（画像マトリクスと呼ばれる）として調査されることになる。小さいマトリクス（例えば、画像またはフレームを表すマトリクスよりも少ない数の行および／または列を有するマトリクス）は、割り当てられた値であり、画像マトリクスに適用される。小さいマトリクスは、小さいマトリクスを画像マトリクス上に重ね合わせ、小さいマトリクスおよび画像マトリクスの値を掛け算することによって、画像マトリクスに適用することができる。例えば、画像マトリクスの左上の値が２０の値を有し、小さいマトリクスの左上の値が−１の値を有する場合、小さいマトリクスを画像マトリクスに適用すると、−２０の値を有するマトリクスの組み合わされた左上の値がもたらされる。マトリクスの組合せの値は組み合わされ、それは、値を合計することによって達成することができる。例えば、マトリクスの組合せが、−２０、１５、−２５、１２０、８８、１１１、−７７、−２５の値を有するマトリクスをもたらす場合、マトリクスの組合せは１８７となり得る。オプションとして、この合計は除数値で割ることができ、および／またはバイアス値が加えられ得る。マトリクスの組合せは（除数および／またはバイアスの有無に関わらず）新しい画素値を提供する。画像マトリクスを再度調査して、画像マトリクスの１つまたは複数の値が、組み合わされたマトリクスの値よりも大きいかまたは小さいかを決定する。例えば、小さいマトリクスが３×３マトリクスである場合、小さいマトリクスが組み合わされた画像マトリクスの中心部分の値が、組み合わされたマトリクスの値と比較される。この画素値が、組み合わされたマトリクスの値以上である場合、画像の画素の値は、組み合わされたマトリクスの値に変更される。しかし、画素値が、組み合わされたマトリクスの値未満である場合、画像の画素の値は、ゼロまたは別の指定された値に変更される。例えば、小さいマトリクスと組み合わされた画像マトリクスの３×３の部分の中心画素の値が１９０である場合、画像のこの画素の値は１８７に変更される。しかし、この中心画素の値が６５である場合、画像のこの画素の値はゼロに変更される。小さいマトリクスを画像マトリクスの他の部分と組み合わせて、小さいマトリクスを画像マトリクスの異なる部分と組み合わせ、上述のように画像の画素値を修正することができる。画像の値を変更して、縁部または他の物体を、より明瞭にするかまたは分析プロセッサによって容易に識別されるようにすることができる。次に、分析プロセッサは、縁部または他の部分を注目する特徴部位として検出することができる。
【００２７】
形跡ライン５０４は、異なる注目する特徴部位５０２が画像５００間でどれくらい移動したかを示す。より長い形跡ライン５０４は、対応する注目する特徴部位５０２の場所がより短い形跡ライン５０４よりも画像５００間で多く変化したことを示している。形跡ライン５０４は、車両の速度および／または進行方向を決定するために分析プロセッサが使用できる注目する特徴部位５０２の差を示している。分析プロセッサは、画像５００における距離と路線に沿った距離との間の相関係数または比を用いて較正またはプログラムすることができる。相関係数または比は、画像における距離が路線沿ったどれくらいかを示す数値とすることができる。例えば、画像５００の１００画素は、路線に沿った２０センチメートルを示すことができる。相関係数または比は、車両がどれくらい速く移動しているかを決定するために分析プロセッサによって使用され得る。
【００２８】
例えば、注目する特徴部位５０２の場所が画像５００間で２９４画素移動し、画像５００の１００画素が路線に沿った１０センチメートルを示す場合、画像５００間での注目する特徴部位５０２の場所の変化は、画像５００が得られた時間の間に車両が２９．４センチメートル移動したことを示すことができる。画像５００が、毎秒３０フレームのレートで連続して得られる場合、分析プロセッサは、１秒の３０分の１に２９．４センチメートル、すなわち、毎時３１．７キロメートルで車両が移動したと決定することができる。
【００２９】
１つの態様では、相関係数は、画像の異なる場所での画像距離の変化に対して異なる。例えば、注目する特徴部位が、画像の上部部分またはゾーンで１００画素だけ移動した場合、これは、路線に沿った０．５メートルの移動を示すことができる。しかし、同じ注目する特徴部位が画像の底部部分で１００画素だけ移動した（ここで、上部部分および底部部分の画素は同じサイズである）場合、これは、路線に沿った０．３メートルの移動を示すことができる。相関係数は、カメラが路線に対して向けられる角度に起因して、画像またはフレームの異なる領域または部分で異なることがある。それゆえに、画像の異なるゾーンでの注目する特徴部位の場所の同一の変化は、路線に沿った場所で異なる変化を示すことがある。異なる相関係数を使用して、車両の移動速度のより正確な決定を行うことができる。
【００３０】
分析プロセッサは、多数の注目する特徴部位を多数の画像またはフレームで追跡して、車両の速度を決定することができる。１つの態様では、分析プロセッサは、少なくとも指定されたゼロ以外の閾値数の画像またはフレーム、例えば、１０個（または別の値）の画像またはフレームなどにおいて分析プロセッサによって検出されるそれらの注目する特徴部位を使用することができる。注目する特徴部位がこの閾値数よりも少ない画像またはフレームに現れる場合、その注目する特徴部位は、車両の速度を決定するために使用されないことがある。少なくともこの閾値数の画像またはフレームに現れるそれらの注目する特徴部位を使用して、車両の速度を決定することができる。
【００３１】
実施形態では、注目する特徴部位は、画像データが収集され分析される前に前もって指定されていないかまたはさもなければシステムに（例えば、分析プロセッサに）知らされていない。すなわち、注目する特徴部位は、任意の適格な特徴部位（例えば、特徴部位は、本明細書で説明するように、多数の連続する画像フレームにわたって持続しており、および／または画素距離を評価するのに好適な強度特性または他の特性を有する）とすることができ、映像分析を使用して車両速度を決定する目的で路線に沿って配列または分配されていない。これは、そのような所定または事前設定の路線特徴部位（例えば、指定された路線標識、および／または特別に記号化されたまたは印が付けられた路線標識）が、付帯的観点から注目する特徴部位とすることができるという可能性を排除していない。むしろ、それは、そのような所定または事前設定の路線特徴部位が、ここのシステムの動作では必要とされないことを意味する。
【００３２】
図７は、１つの例による第１の時間にカメラ１１０によって得られた画像またはフレーム７００を示す。図８は、後続の第２の時間にカメラ１１０によって得られた別の画像またはフレーム８００を示す。画像またはフレーム７００、８００は、道路などの路線の一部分から取得することができる。分析プロセッサは、図示の例では道路に塗布されたストライプ７０２、７０４、７０６などの１つまたは複数の注目する特徴部位５０２を識別することができる。代替として、注目する特徴部位５０２は枕木、標示などを含むことができる。注目する特徴部位５０２は、ストライプ全体、またはストライプの縁部などのストライプの一部分とすることができる。図７および８に示すように、ストライプ７０２、７０４、７０６の場所は、画像７００と画像８００との間で変化し、ストライプ７０６は後続の画像８００ではもはや見えず、追加のストライプ８０２が画像８００には見える。
【００３３】
図９は、図７に示された画像７００の一部と図８に示された画像８００の一部との重ね合わせ画像９００を示す。重ね合わせ画像９００は、画像７００と画像８００との間のストライプ７０２の位置の変化を示す。他のストライプ７０４、７０６、８０２は、重ね合わせ画像９００に示されていない。分析プロセッサは、画像７００と画像８００との間で、ストライプ７０２の底部縁部などの注目する特徴部位５０２の場所の変化を調査して、注目する特徴部位５０２の差９０２を識別することができる。重ね合わせ画像９００において、注目する特徴部位５０２の差９０２は、車両の移動の方向と反対の方向、および車両の速度に比例する大きさを有するベクトルとして示される。上述のように、分析プロセッサは、差９０２の大きさを調査して、差９０２の大きさに、画像の画素サイズまたは他の距離を路線に沿った距離と関連づける相関係数を変倍することなどによって、車両がどれくらい速く移動しているかを決定することができる。分析プロセッサは、オプションとして、差９０２の方位または方向を調査して、車両の移動方向または進行方向を決定することができる。例えば、分析プロセッサは、車両の移動方向または進行方向を、図９に示された差９０２の反対方向であるとして識別することができる。
【００３４】
図１０は、１つの例による第１の時間にカメラ１１０によって得られた画像またはフレーム１０００を示す。図１１は、後続の第２の時間にカメラ１１０によって得られた別の画像またはフレーム１１００を示す。画像またはフレーム１０００、１１００は、道路などの路線の一部分から取得することができる。分析プロセッサは、図示の例では道路に塗布されたストライプ１００２、１００４、１００６などの１つまたは複数の注目する特徴部位５０２を識別することができる。代替として、注目する特徴部位５０２は枕木、標示などを含むことができる。注目する特徴部位５０２は、ストライプ全体、またはストライプの縁部などのストライプの一部分とすることができる。図１０および１１に示すように、ストライプ１００２、１００４、１００６の場所は、画像１０００と画像１１００との間で変化し、ストライプ１００６は後続の画像１１００ではもはや見えず、追加のストライプ１１０２が画像１１００には見える。
【００３５】
図１２は、図１０に示された画像１０００の一部と図１１に示された画像１１００の一部との重ね合わせ画像１２００を示す。重ね合わせ画像１２００は、画像１０００と画像１１００との間のストライプ１００２の位置の変化を示す。他のストライプ１００４、１００６、１１０２は、重ね合わせ画像１２００に示されていない。分析プロセッサは、画像１０００と画像１１００との間でストライプ１００２の底部縁部などの注目する特徴部位５０２の場所の変化を調査して、注目する特徴部位５０２の差１２０２を識別することができる。重ね合わせ画像１２００において、注目する特徴部位５０２の差１２０２は、車両の移動の方向と反対の方向、および車両の速度に比例する大きさを有するベクトルとして示される。上述のように、分析プロセッサは、差１２０２の大きさを調査して、差１２０２の大きさに、画像の画素サイズまたは他の距離を路線に沿った距離と関連づける相関係数を変倍することなどによって、車両がどれくらい速く移動しているかを決定することができる。
【００３６】
分析プロセッサは、オプションとして、差１２０２の方位または方向を調査して、車両の移動方向または進行方向を決定することができる。例えば、画像１０００、１１００中のストライプの位置の変化は、車両が向きを変えているかまたはさもなければ進行方向を変えていることを示している。分析プロセッサは、車両の移動方向または進行方向を、図１２に示された差１２０２の反対方向であるとして識別することができる。
【００３７】
図１３は、車両速度を決定する方法１３００の１つの実施形態の流れ図を示す。方法１３００は、本明細書で説明する車両速度決定システムの１つまたは複数の実施形態によって実行され得る。１３０２において、映像の画像またはフレームが、車両とともに移動しているカメラから得られる。カメラは、車両に取り付けられるか、またはさもなければ車両とともに移動することができる。１３０４において、映像の別の画像またはフレームが、後続の時間にカメラから得られる。例えば、画像またはフレームは、異なる時間のカメラの視野を表すことができる。１３０６において、画像またはフレーム中の１つまたは複数の注目する特徴部位の場所の１つまたは複数の差が決定される。例えば、枕木、絶縁継目、標示、踏切、建物、道路ストライプなどの場所を画像中で識別することができ、識別された注目する特徴部位の場所の画像間での差を決定することができる。１つの態様では、いくつかの注目する特徴部位の場所の変化を決定することができる。１３０８において、車両の速度および／または進行方向が、１つまたは複数の注目する特徴部位の場所の差から決定される。上述のように、画像またはフレームの間の１つまたは複数の注目する特徴部位の場所の変化の大きさは、車両の速度に比例することができ、画像またはフレームの間の１つまたは複数の注目する特徴部位の場所の変化の方向は、車両の進行方向の方向に反対であるとすることができる。いくつかの異なる注目する特徴部位の場所の変化を使用することができ、変化について平均値、中央値、または他の統計の計算を行って、車両速度および／または進行方向を決定することができる。決定された速度および／または進行方向を使用して、１つまたは複数の制御動作を実施することができる。例えば、画像から決定された車両速度が指定された速度または制限速度よりも速いという決定に応答して、車両の制御システムは、自動的に、車両の移動を遅くするかまたは停止させることができる。画像から決定された車両速度が指定された速度または制限速度よりも遅いという決定に応答して、車両の制御システムは、車両の速度を自動的に増加させるか、または車両の速度を増加させることができることをオペレータに知らせることができる。
【００３８】
本発明の主題の実施形態は、路線に面する車両（例えば、軌道に面する機関車）に装着された内蔵ビデオカメラから収集された映像データを分析することに関する。この路線映像を使用して、画像分析技法が映像の１つまたは複数のフレームに適用され、フレームが実時間で処理され得る。個別のフレームの特徴部位検出を使用して、および１秒あたりの映像フレームの属性を使用して、画素の変化率の推量が計算される。実際の軌道距離に対する画素距離をマッピングすることによって、この画素レートは速度に変換される。したがって、車両速度の計器が、純粋に映像分析によって得られる。
【００３９】
一実施形態では、軌道または他の路線に面する機関車または他の車両の内蔵カメラから収集された映像が、フレームごとに分析される。画像処理を使用して、路線が識別され、路線の目立つ特徴部位が識別される。路線のこれらの目立つ特徴部位が、映像のフレームにわたって追跡される。これらの特徴部位はフレーム変化に調子を合わせて移動するので、これらの特徴部位は後続のフレームで追跡される。このフレームレートと、特徴部位が移動した画素距離とを使用して、画素の変化率の計算が行われる。画素および実際の軌道距離に対するマッピング比率を使用して、この画素変化レートは、毎時のメータ単位の対地速度またはその他のものに変換される。
【００４０】
１つの実施形態では、システム（例えば、車両速度決定システム）には、車両に搭載されて動作可能に配置されるように構成され、車両に搭載されて動作可能に配置されたカメラの視野の画像データを受け取るように構成された１つまたは複数の分析プロセッサが含まれる。１つまたは複数の分析プロセッサは、車両が移動しているとき、画像データ中の１つまたは複数の差に少なくとも部分的に基づいて車両の速度または進行方向のうちの１つまたは複数を決定するようにさらに構成される。
【００４１】
１つの態様では、カメラの視野の少なくとも一部は、車両の外にある車両の路線を含む。
【００４２】
１つの態様では、システムには、車両に搭載されて動作可能に配置され、カメラの視野が路線を含むように向きを定められたカメラがさらに含まれる。路線は、車両が進む路面または案内軌道の一方とすることができる。
【００４３】
１つの態様では、システムは、車両に搭載されて動作可能に配置されるように構成された車両制御システムをさらに含む。車両制御システムは、決定された速度に基づいて車両を自動的に制御すること、決定された速度の運転者への表示を制御すること、決定された速度の情報に関して車両に搭載された記憶装置を制御すること、および／または決定された速度の情報についての車両の車外との通信を制御することのうちの少なくとも１つを行うように構成することができる。
【００４４】
１つの態様では、システムは、車両に搭載されて動作可能に配置されるように構成された車両制御システムをさらに含む。車両制御システムは、決定された速度に基づいて車両を自動的に制御するように構成することができる。
【００４５】
１つの態様では、１つまたは複数の分析プロセッサは、画像データの複数のフレームにわたって調子を合わせて移動する画像データ中の路線の少なくとも１つの注目する特徴部位を識別し、少なくとも注目する特徴部位が移動した全画素距離を決定し、全画素距離と、画像データが捕捉されたフレームレートとに基づいて画素変化率を決定し、画素変化率と、単位画素距離の単位路線距離との相関とに基づいて速度を決定するように構成される。
【００４６】
１つの態様では、１つまたは複数の分析プロセッサは、画像データの１つまたは複数の注目する特徴部位が変化した方向を決定しかつその方向に基づいて車両の進行方向を決定することによって、車両の進行方向を決定するように構成される。
【００４７】
１つの態様では、１つまたは複数の分析プロセッサは、画像データの１つまたは複数の注目する特徴部位を識別しかつ画像データの１つまたは複数の注目する特徴部位の移動をモニタすることによって、車両の速度または進行方向のうちの１つまたは複数を決定するように構成され、１つまたは複数の分析プロセッサは、画像データの画素強度に基づいて１つまたは複数の注目する特徴部位を識別するように構成される。
【００４８】
１つの態様では、１つまたは複数の分析プロセッサは、１つまたは複数の注目する特徴部位を識別するために１つまたは複数の畳み込みフィルタを画像データに適用するように構成される。
【００４９】
１つの実施形態では、方法（例えば、車両の速度を決定するための）は、車両に搭載されて動作可能に配置されたカメラの視野の画像データを受け取ることと、車両が移動しているとき、画像データの１つまたは複数の差に少なくとも部分的に基づいて車両の速度を決定することとを含む。
【００５０】
１つの態様では、視野の少なくとも一部は、車両の外の車両の路線を含む。
【００５１】
１つの態様では、カメラは、カメラの視野が路線を含むように向きを定められる。路線は、車両が進んでいる路面または案内軌道の一方とすることができる。
【００５２】
１つの態様では、方法は、決定された速度に基づいて車両を制御すること、決定された速度の運転者への表示を制御すること、決定された速度の情報に関して車両に搭載された記憶装置を制御すること、および／または決定された速度の情報についての車両の車外との通信を制御することのうちの１つまたは複数をさらに含む。
【００５３】
１つの態様では、方法は、決定された速度に基づいて車両を自動的に制御することをさらに含む。
【００５４】
１つの態様では、速度は、画像データの複数のフレームにわたって調子を合わせて移動する画像データ中の路線の少なくとも１つの画像特徴部位を識別し、少なくとも１つの画像特徴部位が移動した全画素距離を決定し、全画素距離と、画像データが捕捉されたフレームレートとに基づいて画素変化率を決定し、画素変化率と、単位画素距離の単位路線距離との相関とに基づいて速度を決定することによって決定される。
【００５５】
１つの態様では、画像データを受け取り、車両の速度を決定することは、車両に搭載された１つまたは複数のプロセッサによって自動的に実行される。
【００５６】
１つの態様では、画像データの画素強度に基づいて画像データの１つまたは複数の注目する特徴部位を識別すること、および画像データの１つまたは複数の注目する特徴部位の移動をモニタすること。速度は、モニタされた移動に基づいて決定することができる。
【００５７】
１つの態様では、１つまたは複数の注目する特徴部位を識別することは、１つまたは複数の畳み込みフィルタを画像データに適用することを含む。
【００５８】
１つの実施形態では、システム（例えば、車両速度決定システム）は、路線に沿って移動する車両に搭載されたカメラから異なる時間に得られた画像を受け取るように構成された１つまたは複数のプロセッサを含む。１つまたは複数のプロセッサは、さらに、画像間の差を決定し、画像間の差に基づいて路線に沿った車両の進行方向または速度のうちの１つまたは複数を決定するように構成される。
【００５９】
１つの態様では、１つまたは複数のプロセッサは、画像中の１つまたは複数の注目する特徴部位の場所の変化を差として決定するように構成される。
【００６０】
１つの態様では、１つまたは複数のプロセッサは、注目する特徴部位の場所が画像間でどれくらい変化したかを決定し、場所がどれくらい変化したかに基づいて車両の速度を決定するように構成される。
【００６１】
１つの態様では、１つまたは複数のプロセッサは、注目する特徴部位の場所が画像間で変化した方向を決定し、その方向に基づいて車両の進行方向を決定するように構成される。
【００６２】
１つの態様では、１つまたは複数のプロセッサは、画像中の路線の少なくとも１つの注目する特徴部位を識別し、少なくとも１つの注目する特徴部位が画像間で移動した全画素距離を決定し、全画素距離と、画像データがカメラによって捕捉されたフレームレートとに基づいて画素変化率を決定し、画素変化率と、全画素距離の路線距離との相関とに基づいて車両の速度を決定するように構成される。
【００６３】
１つの態様では、システムは、車両に搭載されて動作可能に配置されるように構成された車両制御システムをさらに含む。車両制御システムは、決定された進行方向または速度のうちの１つまたは複数に基づいて車両を自動的に制御すること、決定された進行方向または速度のうちの１つまたは複数の運転者への表示を制御すること、決定された進行方向または速度のうちの１つまたは複数の情報に関して車両に搭載された記憶装置を制御すること、および／または決定された進行方向または速度のうちの１つまたは複数の情報についての車両の車外との通信を制御することのうちの少なくとも１つを行うように構成することができる。
【００６４】
本明細書に記載されたシステムの構成要素は、１つまたは複数のコンピュータマイクロプロセッサなどの１つまたは複数のプロセッサを含む、および／または１つまたは複数のプロセッサに接続されたハードウェア回路または回路類を含むかまたは表すことができる。本明細書に説明している方法の操作およびシステムは、平均的な人または当業者が操作を商業上妥当な期間内に知的に実行できないほど複雑であることがある。例えば、画像データの調査は、大量の情報を考慮に入れること、比較的に複雑な計算に依拠することなどがあり、その結果、そのような人は、商業上妥当な期間内に画像データの調査を完了して、画像データの調査に基づいて車両を制御することができない。本明細書で説明しているシステムのハードウェア回路および／またはプロセッサを使用して、画像データを得て試験するのに必要とされる時間を著しく減少させることができ、その結果、安全でおよび／または商業上妥当な期間内に画像データを試験することができ、路線の破損部分を識別することができる。
【００６５】
本明細書で使用するとき、タスクまたは操作を実行するように「構成された」構造、制限（ｌｉｍｉｔａｔｉｏｎ）、または要素は、特に、タスクまたは動作に対応する方法で、構造的に形成され、構築され、プログラムされ、構成される。明確にし、および疑惑を避けるために、タスクまたは操作を実行するために単に修正することができるオブジェクトは、本明細書で使用されるタスクまたは操作を実行するように「構成されて」いない。代わりに、本明細書で使用される「構成された」の使用は、構造的な適応または特性、タスクまたは操作を実行するようにプログラムされていない「既製の」構造または要素と異なる方法で、対応するタスクまたは操作を実行するための構造または要素のプログラミングを表し、および／またはタスクまたは操作を実行する「ように構成されて」いるとして記載されている任意の構造、制限、または要素の構造的な要件を表す。
【００６６】
上述の説明は、例示であり、限定ではないことを理解されたい。例えば、上述の実施形態（および／またはその態様）は、互いに組み合わせて使用することができる。加えて、本発明の範囲から逸脱することなく、本発明の主題の教示に特定の状況または材料を適応させるために多くの変形を行うことができる。本明細書で説明する材料の寸法およびタイプは本発明の主題のパラメータを規定するように意図されているが、それらは決して限定ではなく、例示的な実施形態である。他の多くの実施形態が、上述の説明を再調査する際当業者には明らかであろう。それゆえに、本発明の主題の範囲は、そのような条項が権利を与えられる均等物の全範囲とともに、添付の条項を参照しながら決定されるべきである。添付の条項において、「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」および「その中に（ｉｎ  ｗｈｉｃｈ）」という用語は、それぞれの用語の「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」および「その中に（ｗｈｅｒｅｉｎ）」の平易な英語の均等物として使用される。その上、以下の条項において、「第１の」、「第２の」、および「第３の」などの用語は、単にラベルとして使用されており、それらの対象に数の要件を課するようには意図されていない。さらに、以下の条項の制限はミーンズプラスファンクションフォーマットで書かれておらず、そのような条項制限が、「ための手段（ｍｅａｎｓ  ｆｏｒ）」という句と、それに続くさらなる構造のない機能の記述を明白に使用しない限りおよび使用するまで３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１２（ｆ）に基づいて解釈されるようには意図されていない。
【００６７】
この明細書は、本発明の主題のいくつかの実施形態を開示するために、および、さらに、任意のデバイスまたはシステムを製作し使用すること、および任意の組み込まれた方法を実行することを含む本発明の主題の実施形態を当業者が実践できるようにするために、例を使用している。本発明の主題の特許性のある範囲は、当業者が考えつく他の例を含むことができる。そのような他の例は、それらが条項の文字どおりの意味と異ならない構造的要素を有する場合、またはそれらが条項の文字どおりの意味と実質的に差がない均等な構造的要素を含む場合、条項の範囲内にあることが意図される。
【００６８】
本発明の主題のいくつかの実施形態の前述の説明は、添付の図面に関連して読まれるとき一層よく理解されるであろう。図が様々な実施形態の機能ブロックの線図を示している範囲で、機能ブロックは、ハードウェア回路類間の分割を必ずしも示していない。したがって、例えば、機能ブロック（例えば、プロセッサまたはメモリ）の１つまたは複数は、単一片のハードウェア（例えば、汎用信号プロセッサ、マイクロコントローラ、ランダムアクセスメモリ、ハードディスクなど）で実装することができる。同様に、プログラムは、スタンドアロンプログラムとすることができる、オペレーティングシステムのサブルーチンとして組み込むことができる、インストールされたソフトウェアパッケージ機能とすることができる、等々。様々な実施形態は、図面に示された配列および手段に限定されない。
【００６９】
本明細書で使用するとき、単数形で記載され、語句「１つの（ａ）」または「１つの（ａｎ）」に続く要素またはステップは、複数の前記要素またはステップの排除が明確に述べられない限り、複数の前記要素またはステップを排除しないと理解されるべきである。その上に、本発明の主題の「一実施形態」または「１つの実施形態」への言及は、記載された特徴を同様に組み込んでいる追加の実施形態の存在を排除すると解釈されるようには意図されない。その上、そうでないと明確に述べられていない限り、特定の性質を有する要素または複数の要素を「備える」、「含む」、または「有する」実施形態は、その性質を有していない追加のそのような要素を含むことができる。
【００７０】
本明細書に含まれる本発明の主題の趣旨および範囲から逸脱することなく、いくつかの改変が上述のシステムおよび方法において行われ得るので、上述の説明の、または添付図面に示された主題のすべては、単に、本明細書において発明概念を示す例として解釈されるものであり、本発明の主題の限定として解釈されないものであることが意図される。
【符号の説明】
【００７１】
１００Ａ、１００Ｂ、１１６  システム
１０２  分析プロセッサ
１０４  車両
１０６  画像データ
１０８  視野
１１０  カメラ
１１２  路線
１１４  速度
１１８  車両制御システム
１２０  画像特徴部位
１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃ  画像／フレーム
１２４  全画素距離
５００  フレームまたは画像
５０２  注目する特徴部位
５０４  形跡ライン
７００、８００  画像またはフレーム
７０２、７０４、７０６、８０２  ストライプ
９００  重ね合わせ画像
９０２  差
１０００、１１００  画像またはフレーム
１００２、１００４、１００６、１１０２  ストライプ
１２００  重ね合わせ画像
１２０２  差
【図１】
2016140235.tif 000003
【図２】
2016140235.tif 000004
【図３】
2016140235.tif 000005
【図４】
2016140235.tif 000006
【図５】
2016140235.tif 000007
【図６】
2016140235.tif 000008
【図７】
2016140235.tif 000009
【図８】
2016140235.tif 000010
【図９】
2016140235.tif 000011
【図１０】
2016140235.tif 000012
【図１１】
2016140235.tif 000013
【図１２】
2016140235.tif 000014
【図１３】
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【外国語明細書】
2016140235000001.pdf