JP2010020729A - 車両走行軌跡観測システム、車両走行軌跡観測方法、およびそのプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】観測区間を撮影する路側カメラと、路側カメラにて撮影された観測区間を走行する走行車両の走行軌跡を測定する車両走行軌跡観測装置とを具備する車両走行軌跡観測システムにおいて、自車両の位置を表す情報を検出しながら走行する計測車両を備え、車両走行軌跡観測装置は、前側カメラが撮影した複数の撮影画像各々における計測車両の座標と、計測車両が検出した自車両の位置を表す情報であって、複数の撮影画像各々の撮影時刻の位置を表す情報とに基づき、撮影画像中の座標から位置を算出する座標変換式を生成する座標変換式生成部と、座標変換式生成部が生成した座標変換式を用いて、路側カメラが撮影した複数の撮影画像各々における走行車両の位置を算出し、走行車両の走行軌跡を生成する走行軌跡生成部とを具備する車両走行軌跡観測システム。
【選択図】図1
Description
また、ビデオカメラと、GPS(Global Positioning System;全地球測位システム)、加速度計、3軸ジャイロなどの測定機器と搭載し、走行しながら周囲の走行車両の撮影と、自車両の位置および姿勢角を測定とを行い、周囲の走行車両の観測をしているものもある(例えば、特許文献2参照)。
そこで、本実施形態では、座標変換部107は、上述の座標変換式に誤差分散の項を加えた式と、運動方程式に基づく走行車両の状態遷移方程式(式(3)−1)とに対して、拡張カルマンスムーザを適用して、走行車両の位置を含む状態量を最小二乗推定により逐次更新しながら平滑化する。これにより、座標変換部107は、路側カメラ13が撮影した複数の撮影画像各々に対応する走行車両の位置(実空間における位置のXY座標値と路面からの高さh)を算出し、座標変換式選択部106から受けたタイムコードとともに、走行車両毎に車両位置記憶部108に記憶させる。
車両位置記憶部108は、走行車両毎に、座標変換部107が算出した走行車両の実空間における位置の座標値を、対応するタイムコードとともに記憶する。
軌跡表示部109は、車両位置記憶部108が記憶する各走行車両の実空間における位置の座標値を読み出し、各走行車両の走行軌跡を表示装置14に表示させる。
また、計測車両11に車載カメラ110を搭載し、計測車両11が、自車の位置と姿勢角とを測定しながら観測区間を走行し、該走行中に車載カメラ110で路側カメラ13を撮影しつつ、路側カメラ13までの距離を測定することで、路側カメラ13の位置を算出し、路側カメラ13の撮影画像から位置を算出するための座標変換式を容易に生成することができる。
hc:h=Lp:Lp−L …(39)
hc:hc−h=Lp:L …(40)
hc=αXc+βYc+δZc+γ …(41)
また、図7に示すように、路側カメラ13の水平面への射影と追跡点Tの水平面への射影と点(X,Yc)とからなる三角形と、路側カメラ13の水平面への射影と投影点Pと点(Xp,Yc)とからなる三角形とは相似である。従って、Xp−Xc:X−Xc=L’p:L’である。また、L’とL’pは、図6のLとLpの水平面への射影であることから、L’p:L’=Lp:Lである。従って、式(42)が得られる。
Xp−Xc:X−Xc=Lp:L …(42)
式(40)と式(42)とから、Xp−Xc:X−Xc=hc:hc−hであり、この式と、式(41)とから、式(43)が得られる。この式(43)を変形すると、式(1)のXpに関する式と一致する。また、式(1)のYpに関する式も同様にして得られる。このように、本実施形態における座標変換式である式(1)は、実空間における位置が座標(X、Y)で路面からの高さhの追跡点に関する撮影画像上の座標(x、y)を求める式となっている。
また、本実施形態において、車載カメラ110は、レーザー測距装置を備え、路側カメラ13までの距離を測定するとして説明したが、レーザー測距装置を備えなくてもよい。この場合、路側カメラ位置算出部103における状態変数ベクトル(式(26))における要素si’(レーザー測距装置の測距点とトラッキング点との較差)、状態遷移行列F(式(28))の最終列、白色雑音ベクトルw(式(29))の14番目(最後)の要素ws、観測変数ベクトル(式(31))の3番目の要素gi(t)、観測行列H(式(34))の3行目、白色雑音ベクトルe(式(37))の3番目の要素が不要となる。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
100…車両検出部
101…計測車両位置算出部
102…標定点選択部
103…路側カメラ位置算出部
104…座標変換式生成部
105…座標変換式記憶部
106…座標変換式選択部
107…座標変換部
108…車両位置記憶部
109…軌跡表示部
11…計測車両
110…車載カメラ
111…GPS時計
112…自車位置測定器
12…GPS時計
13…路側カメラ
14…表示装置
Claims (5)
- 観測区間を撮影するように設置された路側カメラと、前記路側カメラにて撮影された前記観測区間を走行する走行車両の走行軌跡を測定する車両走行軌跡観測装置とを具備する車両走行軌跡観測システムにおいて、
自車両の位置を表す情報を検出しながら前記観測区間を走行する計測車両を備え、
前記路側カメラは、前記観測区間を走行する前記計測車両を撮影し、
前記車両走行軌跡観測装置は、
前記路側カメラの位置と、前記路側カメラが撮影した少なくとも4つの撮影画像各々における前記計測車両の座標と、前記計測車両が検出した自車両の位置を表す情報であって、前記少なくとも4つの撮影画像各々の撮影時刻の位置を表す情報とを用いて、前記撮影画像中の座標から、前記観測区間の路面を近似した平面上の位置を算出する座標変換式を生成する座標変換式生成部と、
前記座標変換式生成部が生成した座標変換式を用いて、前記路側カメラが前記観測区間を走行する走行車両を撮影した複数の撮影画像各々に対応する前記走行車両の位置を算出し、前記走行車両の走行軌跡を生成する走行軌跡生成部と
を具備することを特徴とする車両走行軌跡観測システム。 - 前記計測車両は、自車両の位置を表す情報に加えて、自車両の姿勢角を表す情報の検出と、前記路側カメラの撮影と、前記路側カメラまでの距離の測定とを行いながら走行し、
前記車両走行軌跡観測装置は、前記計測車両の位置を表す情報および姿勢角を表す情報と、前記路側カメラを撮影した画像と、前記路側カメラまでの距離とから、前記路側カメラの位置を算出する路側カメラ位置算出部を具備し、
前記座標変換式生成部が用いる前記路側カメラの位置は、前記路側カメラ位置算出部が算出した前記路側カメラの位置であること
を特徴とする請求項1に記載の車両走行軌跡観測システム。 - 前記座標変換式生成部は、前記観測区間を複数の領域に分割し、該領域毎に前記座標変換式を生成し、
前記走行軌跡生成部は、前記走行車両の位置を算出する際に、前記領域のうち、前記撮影画像中の前記走行車両の座標に応じた領域、または算出済の前記走行車両の位置に応じた領域を選択し、選択した前記領域に対応する前記座標変換式を用いること
を特徴とする請求項1または請求項2に記載の車両走行軌跡観測システム。 - 観測区間を撮影するように設置された路側カメラと、前記路側カメラにて撮影された前記観測区間を走行する走行車両の挙動を測定する車両走行軌跡観測装置と、自車両の位置を検出しながら走行する計測車両とを具備する車両走行軌跡観測システムにおける車両走行軌跡観測方法であって、
前記計測車両が、自車両の位置を検出しながら前記観測区間を走行する第1の過程と、
前記路側カメラが、前記観測区間を走行する前記計測車両を撮影する第2の過程と、
前記走行車両挙動測定装置が、前記路側カメラの位置と、前記路側カメラが撮影した少なくとも4つの撮影画像各々における前記計測車両の座標と、前記計測車両が検出した自車両の位置を表す情報であって、前記少なくとも4つの撮影画像各々の撮影時刻の位置を表す情報とを用いて、前記該撮影画像中の座標から、前記観測区間の路面を近似した平面上の位置を算出する座標変換式を生成する第3の過程と、
前記走行車両挙動測定装置が、前記が第3の過程にて生成した座標変換式を用いて、前記路側カメラが前記観測区間を走行する走行車両を撮影した複数の撮影画像各々における前記走行車両の位置を算出し、前記走行車両の走行軌跡を測定する射第4の過程と
を備えることを特徴とする車両走行軌跡観測方法。 - 観測区間を撮影するように設置された路側カメラと、前記路側カメラにて撮影された前記観測区間を走行する走行車両の挙動を測定する車両走行軌跡観測装置と、自車両の位置を検出しながら前記観測区間を走行する計測車両とを具備する車両走行軌跡観測システムにおける前記車両走行軌跡観測装置のコンピュータを、
前記路側カメラの位置と、前記路側カメラが撮影した少なくとも4つの撮影画像各々における前記計測車両の座標と、前記計測車両が検出した自車両の位置を表す情報であって、前記少なくとも4つの撮影画像各々の撮影時刻の位置を表す情報とを用いて、前記撮影画像中の座標から、前記観測区間の路面を近似した平面上の位置を算出する座標変換式を生成する座標変換式生成部、
前記走行車両挙動測定装置が、前記座標変換式生成部が生成した座標変換式を用いて、前記路側カメラが前記観測区間を走行する走行車両を撮影した複数の撮影画像各々における前記走行車両の位置を算出し、前記走行車両の走行軌跡を生成する走行軌跡生成部
として機能させるプログラム。
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