JP3806293B2

JP3806293B2 - Vehicle monitoring device

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Publication number: JP3806293B2
Application number: JP2000246478A
Authority: JP
Inventors: 博之中山; 秀夫浦田; 正博井上
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2000-08-15
Filing date: 2000-08-15
Publication date: 2006-08-09
Anticipated expiration: 2020-08-15
Also published as: JP2002063686A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、道路上を走行する車両、たとえば、無線式料金所（ＥＴＣ）を通過する車両、また、トンネル内に入って出てくる車両を監視する装置にかかるものである。特に、この発明は、撮像装置における車線幅方向の分解能を維持でき、かつ、撮像装置における車両走行方向の視野を広げることができる車両監視装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の車両監視装置としては、ガントリに取り付けられた撮像装置、たとえば、ＮＴＳＣカメラ（ＴＶカメラ）などを使用したものがある。この撮像装置を使用した車両監視装置は、たとえば、無線式料金所において、車両の車種や台数を正確に把握したり、あるいは、不正通過の防止や不正通過車両の取り締まりなどに使用されている。
【０００３】
つぎに、ＮＴＳＣカメラを使用した車両監視装置の視野範囲について図１４および図１５を参照して説明する。前記ＮＴＳＣカメラのアスペクト比は、３：４である。このＮＴＳＣ画像に適した画素数は、６４０×４８０画素である。
【０００４】
ここで、車両監視装置は、車両の車種や台数を正確に把握することが重要である。たとえば、トラクタ（牽引自動車）とトレーラ（被牽引自動車）を正確に把握するためには、トラクタとトレーラとを連結する連結棒を確実に識別する必要がある。この連結棒の直径は、最小のもので、４０ｍｍである。この直径４０ｍｍの連結棒をＮＴＳＣ画像で確実に識別するためには、２〜４画素で撮像する必要がある。これは、１画素で撮像した場合、画素と画素との間に連結棒が位置すると、分解能が極端に低下して連結棒を正確に識別することが困難となるからである。
【０００５】
前記のように、直径４０ｍｍの連結棒を２〜４画素で撮像した場合、６４０×４８０画素のＮＴＳＣ画像で撮らえられる視野範囲は、図１４中の「ＮＴＳＣカメラのみによる従来品」の通りとなる。すなわち、ＮＴＳＣカメラの縦方向の視野範囲は、４．８〜９．６ｍとなり、横方向の視野範囲は、６．４〜１２．８ｍとなる。
【０００６】
前記の視野範囲を、たとえば、図１５に示す片側２車線道路について当てはめてみる。この図１５に示す片側２車線道路において、１車線の幅は、３ａｍであるから、片側２車線道路の幅は、２×３ａｍ＝６ａｍである。ここで、ＮＴＳＣカメラの縦方向の視野範囲を２車線分の６ａｍとした場合、横方向の視野範囲は、８ａｍとなる。これは、前記ＮＴＳＣカメラの縦方向を車線幅方向に、横方向を車両走行方向に、それぞれ合わせたこととなる。これにより、車線幅方向の分解能が低下することなく、直径４０ｍｍの連結棒をＮＴＳＣ画像で確実に識別することが可能である。
【０００７】
なお、図１５において、ＯはＮＴＳＣカメラの中心（光軸方向Ｚ−Ｚ）、すなわち、ＮＴＳＣカメラの設置位置でかつＮＴＳＣカメラの真下を示す。また、Ｃは２車線道路の中央分離帯側、Ｓは同じく２車線道路の路肩側、Ａは矢印方向に走行している車両をそれぞれ示す。さらに、正方形の升目は、ＮＴＳＣカメラのアスペクト比を示している。図の横方向の６個の升目は、ＮＴＳＣカメラの縦方向を示し、図の縦方向の８個の升目は、ＮＴＳＣカメラの横方向を示す。この正方形の升目の１辺は、ａｍである。ここで、ａｍは、たとえば、約０．８〜１．６ｍであって、道路によって変わる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の車両監視装置に使用されているＮＴＳＣカメラのアスペクト比は、３：４であるから、ＮＴＳＣカメラの縦方向を車線幅方向に合わせた場合、ＮＴＳＣカメラの横方向である車両走行方向の視野範囲は、車線幅方向の距離に対して３：４の距離となる。たとえば、図１５に示すように、車線幅方向の視野範囲を２車線分の６ａｍとした場合、車両走行方向の視野範囲は、８ａｍとなる。一方、無線式料金所において、車両走行方向の視野範囲は、約２０ｍ前後の距離が必要である。この約２０ｍ前後の距離は、無線式料金所に入って出てくる１台の車両の走行状況を連続的に監視するために必要な距離である。
【０００９】
以上から、従来の車両監視装置は、無線式料金所に使用した場合、２〜３台のＮＴＳＣカメラを設置する必要があるため、ある１台のＮＴＳＣカメラで監視した車両と、他の１台のＮＴＳＣカメラで監視した車両とが同一の車両であるか否かを判断することが困難となる。なお、従来の車両監視装置において、車線幅方向の視野範囲を１車線分の３ａｍとした場合、車両走行方向の視野範囲は、４ａｍとなり、さらに多くの台数のＮＴＳＣカメラを設置する必要がある。
【００１０】
そこで、車両走行方向の視野範囲を広げるために、所謂魚眼レンズを使用した車両監視装置がある。しかしながら、この車両用監視装置は、魚眼レンズを使用するので、図１４中の「ＮＴＳＣカメラと魚眼レンズによる従来品」に示すように、車両走行方向の視野範囲は、無限大に広げることが可能である。一方、車線幅方向の視野範囲は、車両の位置に依存するが、ほとんど大きくなり過ぎてＮＴＳＣ画像における車線幅方向の分解能が低下する傾向にあり、前記直径４０ｍｍの連結棒をＮＴＳＣ画像で確実に識別することが困難となる。
【００１１】
この発明は、撮像装置における車線幅方向の分解能を維持でき、かつ、撮像装置における車両走行方向の視野を広げることができる車両監視装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、車両を撮像する撮像装置と、その撮像装置の視野範囲を広げる光学系とを備え、前記撮像装置が、道路に対して、一方向を前記道路の車線幅方向に合わせ、かつ、前記一方向に対してほぼ直交する他方向を前記道路の車両走行方向に合わせて配置されており、前記光学系が、前記撮像装置と別個のシリンドリカル凹レンズであって、筒状凹曲面の軸方向の視野範囲を、前記撮像装置における一方向の分解能が維持でき、かつ、前記軸方向に対してほぼ直交するレンズ面の湾曲方向の視野範囲を、前記撮像装置のみによる前記一方向に対してほぼ直交する他方向の視野範囲よりも広げられる光学系であり、前記道路および前記撮像装置に対して、前記軸方向の視野範囲を前記道路の車線幅方向と前記撮像装置の一方向に合わせ、かつ、前記レンズ面の湾曲方向の視野範囲を前記道路の車両走行方向と前記撮像装置の他方向の視野範囲に合わせて配置されている、ことを特徴とする。
【００１３】
この結果、請求項１にかかる発明は、撮像装置と別個のシリンドリカル凹レンズの筒状凹曲面の軸方向の視野範囲により、撮像装置における一方向すなわち車線幅方向の分解能が維持でき、かつ、撮像装置と別個のシリンドリカル凹レンズのレンズ面の湾曲方向の視野範囲により、撮像装置における他方向すなわち車両走行方向の視野を広げることができる。
【００１４】
請求項２にかかる発明は、光学系であるシリンドリカル凹レンズが、取り付け手段により前記撮像装置またはおよびガントリに取り付けられており、道路および撮像装置に対して、道路の車両走行方向に移動調整可能である、ことを特徴とする。
【００１５】
この結果、請求項２にかかる発明は、シリンドリカル凹レンズを道路の車両走行方向の任意の位置に移動調整することにより、そのシリンドリカル凹レンズの高解像の範囲に対応する部分を道路の車両走行方向の任意の位置に設定することができるので、そのシリンドリカル凹レンズを通した撮像装置の高解像の範囲を車両走行方向の任意の位置に設定することが可能となる。このために、走行車両の前面側、上面側、後面側の任意の部分を高解像で確認することが可能となる。また、シリンドリカル凹レンズを道路の車両走行方向に連続的に移動させることにより、そのシリンドリカル凹レンズの高解像の範囲に対応する部分を道路の車両走行方向に移動させることができるので、そのシリンドリカル凹レンズを通した撮像装置の高解像の範囲も車両走行方向に移動させることが可能となる。このために、走行車両の全体を高解像で確認することが可能となる。
【００１６】
請求項３にかかる発明は、車両を撮像する撮像装置と、その撮像装置の視野範囲を広げる光学系とを備え、前記撮像装置が、道路に対して、一方向を前記道路の車線幅方向に合わせ、かつ、前記一方向に対してほぼ直交する他方向を前記道路の車両走行方向に合わせて配置されており、前記光学系は、前記撮像装置と別個のシリンドリカル凸反射面であって、一方向の視野範囲を、前記撮像装置における一方向の分解能が維持でき、かつ、前記一方向に対してほぼ直交する反射面の湾曲方向の視野範囲を、前記撮像装置のみによる前記一方向に対してほぼ直交する他方向の視野範囲よりも広げられる光学系であり、前記道路および前記撮像装置に対して、前記一方向の視野範囲を前記道路の車線幅方向と前記撮像装置の一方向に合わせ、かつ、前記反射面の湾曲方向の視野範囲を前記道路の車両走行方向と前記撮像装置の他方向の視野範囲に合わせて配置されている、ことを特徴とする。
【００１７】
この結果、請求項３にかかる発明は、撮像装置と別個のシリンドリカル凸反射面の一方向の視野範囲により、撮像装置における一方向すなわち車線幅方向の分解能が維持でき、かつ、撮像装置と別個のシリンドリカル凸反射面の湾曲方向の視野範囲により、撮像装置における他方向すなわち車両走行方向の視野を広げることができる。
【００１８】
請求項４にかかる発明は、光学系であるシリンドリカル凸反射面が、取り付け手段により前記撮像装置またはおよびガントリに取り付けられており、道路および撮像装置に対して、道路の車両走行方向に移動調整可能である、ことを特徴とする。
【００１９】
この結果、請求項４にかかる発明は、シリンドリカル凸反射面を道路の車両走行方向の任意の位置に移動調整することにより、そのシリンドリカル凸反射面の高解像の範囲に対応する部分を道路の車両走行方向の任意の位置に設定することができるので、そのシリンドリカル凸反射面を介した撮像装置の高解像の範囲を車両走行方向の任意の位置に設定することが可能となる。このために、走行車両の前面側、上面側、後面側の任意の部分を高解像で確認することが可能となる。また、シリンドリカル凸反射面を道路の車両走行方向に連続的に移動させることにより、そのシリンドリカル凸反射面の高解像の範囲に対応する部分を道路の車両走行方向に移動させることができるので、そのシリンドリカル凸反射面を介した撮像装置の高解像の範囲も車両走行方向に移動させることが可能となる。このために、走行車両の全体を高解像で確認することが可能となる。
【００２０】
請求項５にかかる発明は、シリンドリカル凸反射面が、曲率が車両走行方向に対して可変であるフレキシブルなシリンドリカル凸反射面から構成されている、ことを特徴とする。
【００２１】
この結果、請求項５にかかる発明は、フレキシブルなシリンドリカル凸反射面を使用するものであるから、シリンドリカル凸反射面の曲率を車両走行方向に対して簡単な機構で変えることができる。これにより、シリンドリカル凸反射面の曲率を、簡単な機構で、高曲率と低曲率とに調整することが可能である。または、シリンドリカル凸反射面の高解像の範囲を、簡単な機構で、車両走行方向に移動調整することが可能である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる車両監視装置の実施の形態のうちの２例を図１ないし図１３を参照して説明する。なお、これらの実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００２３】
（実施の形態１）
図１ないし図５は、この発明にかかる車両監視装置の実施の形態１を示す。図中、図１４および図１５と同符号は同一のものを示す。
【００２４】
図１および図２において、１は道路２上を走行する車両Ａを撮像する撮像装置である。この例の撮像装置１は、たとえば、ＮＴＳＣカメラを使用する。このＮＴＳＣカメラのアスペクト比は、３：４である。このＮＴＳＣ画像に適した画素数は、６４０×４８０画素である。なお、この撮像装置１の撮像素子としては、たとえば、ＣＣＤなどが使用されている。前記撮像装置１は、片側２車線道路に跨るガントリ３に取り付けられている。この撮像装置１の中心Ｏ（光軸方向Ｚ−Ｚ）を２車線道路２の車線幅方向の中心に合わせる。また、この撮像装置１の縦方向を道路２の車線幅方向に、横方向を道路２の車両走行方向に、それぞれ合わせる。
【００２５】
図１および図２において、４は前記撮像装置１の視野範囲を広げる光学系であるシリンドリカル凹レンズである。このシリンドリカル凹レンズ４は、両レンズ面が筒状の凹曲面をなすものである。この両側の筒状凹曲面の軸は、ほぼ平行である。前記シリンドリカル凹レンズ４は、前記撮像装置１と別個のものであって、筒状凹曲面の軸方向の視野範囲を、前記撮像装置１における一方向すなわち縦方向の分解能が維持でき、かつ、前記軸方向に対してほぼ直交するレンズ面の湾曲方向の視野範囲を、前記撮像装置１のみによる前記一方向に対してほぼ直交する他方向すなわち横方向の視野範囲よりも広げられる光学系である。前記シリンドリカル凹レンズ４は、図面では省略したが、適宜の取り付け手段により、前記撮像装置１またはおよび前記ガントリ３に取り付けられている。すなわち、前記シリンドリカル凹レンズ４は、道路２および撮像装置１に対して、両レンズ面の軸方向を道路２の車線幅方向と撮像装置１の縦方向に合わせ、かつ、両レンズ面の湾曲方向を道路２の車両走行方向と撮像装置１の横方向の視野範囲に合わせて配置されている。また、前記シリンドリカル凹レンズ４の中心（光軸Ｚ´−Ｚ´）と前記撮像装置１の中心（光軸Ｚ−Ｚ）とを、図２（Ａ）に示すように、合わせる。
【００２６】
前記の構成により、前記撮像装置１の視野範囲は、図１４中の「発明品」の通りとなる。すなわち、前記撮像装置１のアスペクトは、前記シリンドリカル凹レンズ４の曲率に依存するが、たとえば、３：８となる。このときの前記撮像装置１の縦方向の視野範囲は、４．８〜９．６ｍとなり、横方向の視野範囲は、１２．８〜２５．６ｍとなる。
【００２７】
前記撮像装置１の視野範囲を、図１に示す片側２車線道路について当てはめてみる。すなわち、撮像装置１の縦方向の視野範囲を２車線分の６ａｍとする。すると、撮像装置１の横方向の視野範囲は、前記シリンドリカル凹レンズ４を介して１６ａｍとなる。これにより、車線幅方向の分解能が低下することなく、直径４０ｍｍの連結棒を確実に識別することが可能である。一方、車両走行方向の視野範囲は、１６ａｍであり、「ＮＴＳＣカメラによる従来品」の８ａｍと比較して、２倍広がったこととなる。
【００２８】
この結果、この実施の形態１における車両監視装置は、シリンドリカル凹レンズ４の作用により、撮像装置１における車線幅方向の分解能を維持でき、かつ、撮像装置１における車両走行方向の視野を従来品よりも２倍に広げることができる。この実施の形態１における車両用監視装置を無線式料金所に使用した場合、従来品では２台必要であったのが、発明品では１台で済むこととなる。
【００２９】
図３は、前記の図１および図２（Ａ）に示す車両監視装置により撮像された車両Ａの画像を示す説明図である。この図３の上側は、図１に示すシリンドリカル凹レンズ４のうち車両Ａの進入側部分を表し、シリンドリカル凹レンズ４の肉厚端部により、歪曲している。また、この図３の中側は、図１に示すシリンドリカル凹レンズ４のうち中央部分を表し、シリンドリカル凹レンズ４の肉薄中央部により、高解像が得られる。さらに、この図３の下側は、図１に示すシリンドリカル凹レンズ４のうち車両Ａの退出側を表し、シリンドリカル凹レンズ４の端部の肉厚により、上側と同様に歪曲している。
【００３０】
図１および図３から明らかなように、車両Ａが図１のＡ１の位置（車両監視装置に対して車両Ａの進入側の位置）に進入すると、図３のＡ１の画像、すなわち、車両Ａの前面側の画像が得られる。また、車両Ａが図１のＡ２の位置（車両監視装置のほぼ真下側の位置）に達すると、図３のＡ２の画像、すなわち、車両Ａの上面側の画像が高解像で得られる。さらに、車両Ａが図１のＡ３の位置（車両監視装置に対して車両Ａの退出側の位置）に退出すると、図３のＡ３の画像、すなわち、車両Ａの後面側の画像が得られる。
【００３１】
このように、この発明の車両監視装置によれば、１台の車両監視装置で、１台の車両Ａ（Ａ１、Ａ２、Ａ３）を、前面側、上面側、後面側と連続的に監視することができ、また、長い距離（この例では、１６ａｍ）監視することができる。このために、たとえば、無線式料金所において、１台の車両監視装置で十分に監視することが可能となる。しかも、車両監視装置のほぼ真下側の位置（図１のＡ２）で撮像された画像（図３のＡ２）は、高解像の画像として得られるので、図１４の「発明品」から明らかのように、直径４０ｍｍの連結棒を確実に識別することが可能である。
【００３２】
そして、図２（Ｂ）に示すように、前記シリンドリカル凹レンズ４の肉薄中央部（高解像の範囲）を、撮像装置１に対して、車両の進入側Ａ１に移動させる。すると、撮像された画像は、図４に示すような画像が得られる。すなわち、図１のＡ１の位置に進入した車両の前面側の画像が、図４中のＡ１に示すように、高解像の画像として得られる。この場合、車両Ａのフロント側のナンバープレートの文字や数字を確認することが可能となる。
【００３３】
つぎに、図１４を参照して、ナンバープレートの文字の確認の説明について説明する。ここで、撮像装置として、アスペクトが１：１、画素数が１０００×１０００画素の高解像度カメラを使用する。この高解像度カメラにより、５ｍｍ幅のナンバープレートの文字を２画素で撮像した場合の視野範囲は、下記のとおりとなる。すなわち、発明品においては、２．５ｍ（車線幅方向の視野範囲）、６．７ｍ（車両走行方向の視野範囲）である。「ＮＴＳＣカメラのみによる従来品」は、２．５ｍ（車線幅方向の視野範囲）、２．５ｍ（車両走行方向の視野範囲）である。「ＮＴＳＣカメラと魚眼レンズによる従来品」は、車両の位置に依存するが、分解能は低下する傾向にあり（車線幅方向の視野範囲）、無限大である（車両走行方向の視野範囲）。
【００３４】
このように、「発明品」と「ＮＴＳＣカメラのみによる従来品」とにおいては、車線幅方向の視野範囲が共に２．５ｍと前記の４．８〜９．６ｍよりも狭くなるが、５ｍｍ幅のナンバープレートの文字を確認することが可能である。因みに、車両走行方向の視野範囲においては、「発明品」の６．７ｍの方が「ＮＴＳＣカメラのみによる従来品」の２．５ｍよりも、２．６８倍も広い。
【００３５】
そしてさらに、図２（Ｃ）に示すように、前記シリンドリカル凹レンズ４の肉薄中央部（高解像の範囲）を、撮像装置１に対して、車両の退出側Ａ３に移動させる。すると、撮像された画像は、図５に示すような画像が得られる。すなわち、図１のＡ３の位置に退出した車両の後面側の画像が、図５中のＡ３に示すように、高解像の画像として得られる。この場合、たとえば、ガソリンなどの危険物を積載した車両Ａのバック側の標識プレートの「危」文字を確認することが可能となる。
【００３６】
前記の説明は、シリンドリカル凹レンズ４の設置位置が固定的である場合について説明したものである。この発明においては、シリンドリカル凹レンズ４を車両走行方向に図２の（Ｂ）→（Ａ）→（Ｃ）順に連続的に移動可能に構成することができる。この場合、車両Ａの画像は、図４の画像Ａ１→図３の画像Ａ２→図５の画像Ａ３と、高解像の画像として連続的に得られる。
【００３７】
（実施の形態２）
図６ないし図９は、この発明にかかる車両監視装置の実施の形態２を示す。図中、図１ないし図５、図１４および図１５と同符号は同一のものを示す。
【００３８】
この実施の形態２における光学系は、シリンドリカル凸反射面５である。このシリンドリカル凸反射面５は、前記撮像装置１と別個のものであって、一方向の視野範囲を、撮像装置１における一方向すなわち縦方向の分解能が維持でき、かつ、前記一方向に対してほぼ直交する反射面の湾曲方向の視野範囲を、前記撮像装置１のみによる前記一方向に対してほぼ直交する他方向すなわち横方向の視野範囲よりも広げられる光学系である。このシリンドリカル凸反射面５は、道路２および前記撮像装置１に対して、前記一方向を前記道路２の車線幅方向と前記撮像装置１の縦方向に合わせ、かつ、前記反射面の湾曲方向を前記道路２の車両走行方向と前記撮像装置１の横方向の視野範囲に合わせて配置されている。このシリンドリカル凸反射面５は、前記のシリンドリカル凹レンズ４と同様の作用効果、すなわち、撮像装置１における車線幅方向の分解能を維持でき、かつ、撮像装置１における車両走行方向の視野を広げることができる。
【００３９】
前記シリンドリカル凸反射面５を、図７（Ａ）、（Ｂ）および図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、曲率が車両走行方向に対して可変であるフレキシブルなシリンドリカル凸反射面から構成することができる。このフレキシブルなシリンドリカル凸反射面５を、図７（Ａ）、（Ｂ）に示す３本リンク機構６により支持し、または、図８（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示す２本の進退棒７Ｌ、７Ｒにより支持する。
【００４０】
このように、曲率が車両走行方向に対して可変であるフレキシブルなシリンドリカル凸反射面５を使用するものであるから、シリンドリカル凸反射面５の曲率を車両走行方向に対して簡単な機構、たとえば、３本リンク機構６、または、２本の進退棒７Ｌ、７Ｒにより、変えることができる。
【００４１】
これにより、図７に示すように、簡単な３本リンク機構６により、シリンドリカル凸反射面５の曲率を、（Ａ）の高曲率と（Ｂ）の低曲率とに調整することが可能である。なお、（Ａ）の高曲率の場合は、分解能は小となるが、視野範囲が広がる。また、（Ｂ）の低曲率の場合は、視野範囲は狭くなるが、分解能は大となる。
【００４２】
または、図８に示すように、シリンドリカル凸反射面５の低曲率部分、すなわち、高解像の範囲を、簡単な２本の進退棒７Ｌ、７Ｒで、車両走行方向に移動調整することが可能である。たとえば、車両Ａが図１のＡ１の位置に進入したとき、図８（Ａ）のように、２本の進退棒７Ｌ、７Ｒをそれぞれ矢印方向に進退させ、シリンドリカル凸反射面５の右側部分の曲率を低曲率とし、左側部分の曲率を高曲率とする。すると、図４中の画像Ａ１得られる。また、車両Ａが図１のＡ２の位置に達したとき、図８（Ｂ）のように、２本の進退棒７Ｌ、７Ｒをそれぞれ矢印方向に前進させ、シリンドリカル凸反射面５全体の曲率を低曲率とする。すると、図３中の画像Ａ２が得られる。さらに、車両Ａが図１のＡ３の位置に退出したとき、図８（Ｃ）のように、２本の進退棒７Ｌ、７Ｒをそれぞれ矢印方向に進退させ、シリンドリカル凸反射面５の左側部分の曲率を低曲率とし、右側部分の曲率を高曲率とする。すると、図５中の画像Ａ３が得られる。
【００４３】
このように、前記のシリンドリカル凹レンズ４を車両走行方向に図２の（Ｂ）→（Ａ）→（Ｃ）順に連続的に移動させた場合と同様に、車両Ａの画像が、図４の画像Ａ１→図３の画像Ａ２→図５の画像Ａ３と、高解像の画像として連続的に得られる。
【００４４】
図９は、実施の形態２の変形例を示す説明図である。このシリンドリカル凸反射面５０は、ソリッドなものである。このソリッドなものであっても、前記のフレキシブルなものと同様の作用効果を達成することができる。また、このソリッドなシリンドリカル凸反射面５０の設置位置を、実線の位置、二点鎖線の位置、一点鎖線の位置に、車両走行方向に変えることにより、前記のように、車両Ａの任意の部分を高解像で確認することが可能である。さらに、このソリッドなシリンドリカル凸反射面５０を、一点鎖線（または二点鎖線）→実線→二点鎖線（または一点鎖線）と順に連続的に移動させれば、前記のように、高解像の画像が連続的に得られる。
【００４５】
（この発明の車両監視装置を交通システムに使用した例の説明）
図１０および図１１は、無線式料金所に使用した例である。図中、図１ないし図９、図１４および図１５と同符号は同一のものを示す。図１０および図１１において、Ａ４は被監視車両であって、たとえば、乗用車である。Ａ５、Ａ６は同じく被監視車両であって、たとえば、トラクタ、トレーラである。Ａ７はトラクタＡ５とトレーラＡ６とを連結する連結棒である。この連結棒Ａ７の直径は、たとえば、４０ｍｍである。
【００４６】
この発明の車両監視装置の撮像装置１は、画像処理装置８に接続されている。この画像処理装置８には、各機器、たとえば、アンテナ９、第１センサ１０、第２センサ１１、発券機１２、車線制御機１３が接続されている。そして、この発明の車両監視装置は、乗用車Ａ４の位置Ｐ１やトラクタＡ５およびトレーラＡ６の位置Ｐ２を検出して、前記各機器（アンテナ９、第１センサ１０、第２センサ１１、発券機１２、車線制御機１３）に起動・停止信号を送信する。なお、この場合、トラクタＡ５とトレーラＡ６との間の直径４０ｍｍの連結棒Ａ７をも確実に識別することが可能である。
【００４７】
図１２は、トンネルの入口と出口とに使用した例である。図中、図１ないし図１１、図１４および図１５と同符号は同一のものを示す。この使用例は、トンネルＴの入口Ｐ３と出口Ｐ４とにこの発明の車両監視装置（特に、この例の場合には、前記に説明した光学系が車両走行方向に移動可能な車両監視装置）をそれぞれ設置する。この発明の車両監視装置により、トンネルＴの入口Ｐ３と出口Ｐ４とのそれぞれにおいて、車両Ａ８のフロント側のナンバープレートの文字や数字と、車両Ａ８のバック側の標識プレートの「危」文字との双方を認識識別することが可能となる。この結果、この発明の車両監視装置により、トンネルＴ内に進入した車両Ａ８とトンネルＴ内から退出した車両Ａ８とが同一車両Ａ８であるか否かを正確に判断することができる。
【００４８】
なお、前記において、ナンバープレートの文字や数字に比較して、「危」の文字は、大である。このために、トンネルＴの入口Ｐ３と出口Ｐ４とにそれぞれ設置するこの発明の車両監視装置としては、光学系が図２（Ｂ）、図８（Ａ）、図９の二点鎖線に位置するものを使用したとしても、ナンバープレートの文字や数字と「危」の文字との双方を認識識別することが可能である。
【００４９】
このように、この発明の車両監視装置により、トンネルＴ内に進入した車両Ａ８とトンネルＴ内から退出した車両Ａ８とが同一車両Ａ８であるか否かを正確に判断することができるので、トンネルＴ内に走行中の車両を正確に把握することができる。これにより、万が一、トンネルＴ内に事故が発生したとしても、迅速かつ的確な処置を講じることが可能となる。
【００５０】
図１３は、２重監視システムに使用した例である。図中、図１ないし図１２、図１４および図１５と同符号は同一のものを示す。図１３において、１４、１５、１６はガントリ３に各車線（図示は３車線）に対応して設置された撮像装置である。この撮像装置１４、１５、１６には、それぞれ撮像制御装置１７、１８、１９が接続されている。この撮像制御装置１７、１８、１９には、通過位置検出装置２０が接続されている。この通過位置検出装置２０には、この発明の車両監視装置の撮像装置１が接続されている。
【００５１】
この使用例は、道路上を走行中の車両Ａ９をこの発明の車両監視装置で検出し、その車両Ａ９が走行している車線に対応する撮像装置（この例では撮像装置１６）を通過位置検出装置２０および撮像制御装置１９を介して起動させるものである。
このように、車両を２重で監視することにより、車両の大まかな情報と細心の情報とが得られる。なお、図１３において、符号２１、２２、２３は、ガントリ３に各車線に対応して設置された照明装置である。この照明装置２１、２２、２３は、前記撮像装置１４、１５、１６と連動して点灯、消灯するものである。
【００５２】
【発明の効果】
以上から明らかなように、この発明にかかる車両監視装置（請求項１）は、撮像装置と別個のシリンドリカル凹レンズの筒状凹曲面の軸方向の視野範囲により、撮像装置における一方向すなわち車線幅方向の分解能が維持でき、かつ、撮像装置と別個のシリンドリカル凹レンズのレンズ面の湾曲方向の視野範囲により、撮像装置における他方向すなわち車両走行方向の視野を広げることができる。
【００５３】
また、この発明にかかる車両監視装置（請求項２）は、シリンドリカル凹レンズを道路の車両走行方向の任意の位置に移動調整することにより、そのシリンドリカル凹レンズの高解像の範囲に対応する部分を道路の車両走行方向の任意の位置に設定することができるので、そのシリンドリカル凹レンズを通した撮像装置の高解像の範囲を車両走行方向の任意の位置に設定することが可能となる。このために、走行車両の前面側、上面側、後面側の任意の部分を高解像で確認することが可能となる。また、シリンドリカル凹レンズを道路の車両走行方向に連続的に移動させることにより、そのシリンドリカル凹レンズの高解像の範囲に対応する部分を道路の車両走行方向に移動させることができるので、そのシリンドリカル凹レンズを通した撮像装置の高解像の範囲も車両走行方向に移動させることが可能となる。このために、走行車両の全体を高解像で確認することが可能となる。
【００５４】
また、この発明にかかる車両監視装置（請求項３）は、撮像装置と別個のシリンドリカル凸反射面の一方向の視野範囲により、撮像装置における一方向すなわち車線幅方向の分解能が維持でき、かつ、撮像装置と別個のシリンドリカル凸反射面の湾曲方向の視野範囲により、撮像装置における他方向すなわち車両走行方向の視野を広げることができる。
【００５５】
また、この発明にかかる車両監視装置（請求項４）は、シリンドリカル凸反射面を道路の車両走行方向の任意の位置に移動調整することにより、そのシリンドリカル凸反射面の高解像の範囲に対応する部分を道路の車両走行方向の任意の位置に設定することができるので、そのシリンドリカル凸反射面を介した撮像装置の高解像の範囲を車両走行方向の任意の位置に設定することが可能となる。このために、走行車両の前面側、上面側、後面側の任意の部分を高解像で確認することが可能となる。また、シリンドリカル凸反射面を道路の車両走行方向に連続的に移動させることにより、そのシリンドリカル凸反射面の高解像の範囲に対応する部分を道路の車両走行方向に移動させることができるので、そのシリンドリカル凸反射面を介した撮像装置の高解像の範囲も車両走行方向に移動させることが可能となる。このために、走行車両の全体を高解像で確認することが可能となる。
【００５６】
また、この発明にかかる車両監視装置（請求項５）は、曲率が車両走行方向に対して可変であるフレキシブルなシリンドリカル凸反射面を使用するものであるから、シリンドリカル凸反射面の曲率を車両走行方向に対して簡単な機構で変えることができる。これにより、シリンドリカル凸反射面の曲率を、簡単な機構で、高曲率と低曲率とに調整することが可能である。または、シリンドリカル凸反射面の高解像の範囲を、簡単な機構で、車両走行方向に移動調整することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の車両監視装置の実施の形態１を示す概略説明図である。
【図２】（Ａ）は、同じく、撮像装置の光軸とシリンドリカル凸レンズの光軸とを合わせた状態を示す説明図、（Ｂ）は、同じく、撮像装置の光軸に対してシリンドリカル凸レンズの光軸を車両の進入側にずらした状態を示す説明図、（Ｃ）は、同じく、撮像装置の光軸に対してシリンドリカル凸レンズの光軸を退出側にずらした状態を示す説明図である。
【図３】同じく、図２（Ａ）で得られる車両の画像を示す説明図である。
【図４】同じく、図２（Ｂ）で得られる車両の画像を示す説明図である。
【図５】同じく、図２（Ｃ）で得られる車両の画像を示す説明図である。
【図６】この発明の車両監視装置の実施の形態２を示す概略説明図である。
【図７】（Ａ）はフレキシブルなシリンドリカル凸反射面の曲率を高曲率とした状態を示す説明図、（Ｂ）は同じく曲率を低曲率とした状態を示す説明図である。
【図８】（Ａ）はフレキシブルなシリンドリカル凸反射面の左側部分の曲率を高曲率とし、かつ、右側部分の曲率を低曲率とした状態を示す説明図、（Ｂ）は同じく全体の曲率を低曲率とした状態を示す説明図、（Ｃ）は左側部分の曲率を低曲率とし、かつ、右側部分の曲率を高低曲率とした状態を示す説明図である。
【図９】ソリッドなシリンドリカル凸反射面を示す説明図である
【図１０】この発明の車両監視装置を無線式料金所に使用した例を示す側面図である。
【図１１】この発明の車両監視装置を無線式料金所に使用した例を示す平面図である。
【図１２】この発明の車両監視装置をトンネルの入口と出口とに使用した例を示す側面図である。
【図１３】この発明の車両監視装置を２重監視システムに使用した例を示す斜視図である。
【図１４】発明品、ＮＴＳＣカメラのみによる従来品、ＮＴＳＣカメラと魚眼レンズによる従来品の視野範囲と分解能とを示す説明図である。
【図１５】ＮＴＳＣカメラのみによる従来品により撮像した画像を示す説明図である。
【符号の説明】
１撮像装置
２道路
３ガントリ
４シリンドリカル凹レンズ（光学系）
５シリンドリカル凸反射面（光学系）
６３本リンク機構
７Ｌ、７Ｒ２本の進退棒
８画像処理装置
９アンテナ
１０第１センサ
１１第２センサ
１２発券機
１３車線制御機
１４、１５、１６撮像装置
１７、１８、１９撮像制御装置
２０通過位置検出装置
２１、２２、２３照明装置
Ａ１〜Ａ９車両
Ｏ撮像装置の中心
Ｚ−Ｚ撮像装置の光軸
Ｚ´−Ｚ´ 光学系の光軸
Ｃ道路の中央分離帯側
Ｓ道路の路肩側
Ｐ１〜Ｐ４車両の位置
Ｔトンネル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for monitoring a vehicle traveling on a road, for example, a vehicle passing through a wireless toll booth (ETC), or a vehicle entering a tunnel. In particular, the present invention relates to a vehicle monitoring device that can maintain the resolution in the lane width direction in the imaging device and can widen the field of view in the vehicle traveling direction in the imaging device.
[0002]
[Prior art]
As this type of vehicle monitoring apparatus, there is an apparatus using an imaging device attached to a gantry, for example, an NTSC camera (TV camera). A vehicle monitoring device using this imaging device is used, for example, in a wireless toll booth to accurately grasp the type and number of vehicles, or to prevent unauthorized passage and control unauthorized vehicles.
[0003]
Next, the visual field range of the vehicle monitoring apparatus using the NTSC camera will be described with reference to FIGS. The aspect ratio of the NTSC camera is 3: 4. The number of pixels suitable for this NTSC image is 640 × 480 pixels.
[0004]
Here, it is important for the vehicle monitoring device to accurately grasp the type and number of vehicles. For example, in order to accurately grasp a tractor (towed vehicle) and a trailer (towed vehicle), it is necessary to reliably identify a connecting rod that connects the tractor and the trailer. The connecting rod has a minimum diameter of 40 mm. In order to reliably identify the connecting rod having a diameter of 40 mm in the NTSC image, it is necessary to take an image with 2 to 4 pixels. This is because, when an image is taken with one pixel, if the connecting rod is located between the pixels, the resolution is extremely lowered, and it becomes difficult to accurately identify the connecting rod.
[0005]
As described above, when a connecting rod having a diameter of 40 mm is imaged with 2 to 4 pixels, the field of view range that can be captured with an NTSC image of 640 × 480 pixels is as shown in “Conventional product using only NTSC camera” in FIG. Become. That is, the vertical visual field range of the NTSC camera is 4.8 to 9.6 m, and the horizontal visual field range is 6.4 to 12.8 m.
[0006]
The above visual field range is applied to, for example, a one-sided two-lane road shown in FIG. In the one-sided two-lane road shown in FIG. 15, the width of one lane is 3 am, so the width of the one-sided two-lane road is 2 × 3 am = 6 am. Here, when the vertical visual field range of the NTSC camera is 6 am for two lanes, the horizontal visual field range is 8 am. This means that the vertical direction of the NTSC camera is aligned with the lane width direction, and the horizontal direction is aligned with the vehicle traveling direction. Thereby, it is possible to reliably identify the connecting rod having a diameter of 40 mm by the NTSC image without reducing the resolution in the lane width direction.
[0007]
In FIG. 15, O represents the center of the NTSC camera (optical axis direction ZZ), that is, the installation position of the NTSC camera and directly below the NTSC camera. In addition, C indicates a median strip side of a two-lane road, S indicates a shoulder side of the two-lane road, and A indicates a vehicle traveling in the direction of an arrow. Furthermore, the square grid indicates the aspect ratio of the NTSC camera. The six squares in the horizontal direction in the figure indicate the vertical direction of the NTSC camera, and the eight squares in the vertical direction in the figure indicate the horizontal direction of the NTSC camera. One side of this square cell is am. Here, am is, for example, about 0.8 to 1.6 m and varies depending on the road.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the aspect ratio of the NTSC camera used in the conventional vehicle monitoring device is 3: 4, when the vertical direction of the NTSC camera is matched with the lane width direction, the vehicle traveling direction which is the horizontal direction of the NTSC camera The visual field range is 3: 4 with respect to the distance in the lane width direction. For example, as shown in FIG. 15, when the viewing range in the lane width direction is 6 am for two lanes, the viewing range in the vehicle traveling direction is 8 am. On the other hand, in the wireless toll booth, the visual field range in the vehicle traveling direction requires a distance of about 20 m. This distance of about 20 m is a distance necessary for continuously monitoring the traveling state of one vehicle entering the wireless toll booth.
[0009]
From the above, when a conventional vehicle monitoring device is used in a wireless toll booth, it is necessary to install two to three NTSC cameras. Therefore, a vehicle monitored by one NTSC camera and another one It is difficult to determine whether the vehicle monitored by the NTSC camera is the same vehicle. In the conventional vehicle monitoring apparatus, when the visual field range in the lane width direction is 3 am for one lane, the visual field range in the vehicle traveling direction is 4 am, and it is necessary to install a larger number of NTSC cameras.
[0010]
Therefore, there is a vehicle monitoring device using a so-called fisheye lens in order to widen the visual field range in the vehicle traveling direction. However, since this vehicular monitoring device uses a fish-eye lens, as shown in “Conventional product using NTSC camera and fish-eye lens” in FIG. . On the other hand, although the visual field range in the lane width direction depends on the position of the vehicle, the resolution in the lane width direction in the NTSC image tends to be almost too large and the connecting rod having a diameter of 40 mm is surely confirmed in the NTSC image. It becomes difficult to identify.
[0011]
It is an object of the present invention to provide a vehicle monitoring device that can maintain the resolution in the lane width direction in the imaging device and can widen the field of view in the vehicle traveling direction in the imaging device.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is provided with an imaging device that images a vehicle and an optical system that widens the field of view of the imaging device, and the imaging device is one with respect to a road. The direction is aligned with the lane width direction of the road, and the other direction substantially orthogonal to the one direction is aligned with the vehicle traveling direction of the road, and the optical system is separate from the imaging device.Cylindrical concave lensBecauseThe axial field of view of the cylindrical concave curved surface can maintain the resolution in one direction in the imaging device, and the field of view in the curved direction of the lens surface substantially orthogonal to the axial direction can be determined only by the imaging device. An optical system that is wider than the visual field range in the other direction substantially orthogonal to the one direction, and the visual field range in the axial direction is set to the lane width direction of the road and the imaging device with respect to the road and the imaging device. And the visual field range in the curved direction of the lens surface is arranged in accordance with the vehicle traveling direction of the road and the visual field range in the other direction of the imaging device,It is characterized by that.
[0013]
  As a result, the invention according to claim 1The axial field of view of the cylindrical concave surface of the cylindrical concave lens separate from the imaging device can maintain the resolution in one direction, that is, the lane width direction in the imaging device, and the curved direction of the lens surface of the cylindrical concave lens separate from the imaging device With this visual field range, it is possible to widen the visual field in the other direction of the imaging apparatus, that is, the vehicle traveling direction.
[0014]
  The invention according to claim 2 is an optical system.Cylindrical concave lensBut,It is attached to the imaging device or the gantry by attachment means,It is possible to adjust the movement of the road and the imaging device in the vehicle traveling direction of the road.
[0015]
  As a result, the invention according to claim 2Cylindrical concave lensIs adjusted to move to any position in the vehicle traveling direction on the road.Cylindrical concave lensThe part corresponding to the high-resolution range can be set at any position in the vehicle traveling direction on the road.Cylindrical concave lensIt is possible to set the range of high resolution of the imaging device that passes through to an arbitrary position in the vehicle traveling direction. For this reason, it becomes possible to confirm the arbitrary parts on the front side, the top side, and the rear side of the traveling vehicle with high resolution. Also,Cylindrical concave lensBy moving the vehicle continuously in the direction of the vehicle on the road,Cylindrical concave lensThe part corresponding to the high-resolution range can be moved in the direction of vehicle travel on the road.Cylindrical concave lensThe range of high resolution of the imaging device that has passed through can also be moved in the vehicle traveling direction. For this reason, it is possible to confirm the entire traveling vehicle with high resolution.
[0016]
  The invention according to claim 3 is:An imaging device that images a vehicle and an optical system that widens the field of view of the imaging device, the imaging device aligns one direction with the lane width direction of the road with respect to the road, and in the one direction The optical system is a cylindrical convex reflecting surface that is separate from the imaging device, and the imaging direction of the visual field range in one direction is arranged with the other direction substantially orthogonal to the vehicle traveling direction of the road. The field of view in the curved direction of the reflecting surface that can maintain the resolution in one direction in the apparatus and is substantially orthogonal to the one direction, and the field of view in the other direction that is substantially orthogonal to the one direction by only the imaging device. An optical system that is wider than the road and the imaging device, and the viewing range in one direction is aligned with the lane width direction of the road and one direction of the imaging device, and the curved direction of the reflecting surface of The field range in accordance with the other direction of the field of view of the imaging device and the vehicle travel direction of the road is located,It is characterized by that.
[0017]
  As a result, the invention according to claim 3 isThe unidirectional viewing range of the cylindrical convex reflecting surface separate from the imaging device can maintain the resolution in one direction, that is, the lane width direction in the imaging device, and the curved viewing range of the cylindrical convex reflecting surface separate from the imaging device. The field of view in the other direction, that is, the vehicle traveling direction in the imaging apparatus can be expanded.
[0018]
  The invention according to claim 4 is:A cylindrical convex reflecting surface, which is an optical system, is attached to the imaging device or the gantry by an attaching means, and can be moved and adjusted in the vehicle traveling direction of the road with respect to the road and the imaging device.It is characterized by that.
[0019]
  As a result, the invention according to claim 4 isBy moving and adjusting the cylindrical convex reflecting surface to an arbitrary position in the vehicle traveling direction on the road, a portion corresponding to the high resolution range of the cylindrical convex reflecting surface is set to an arbitrary position in the vehicle traveling direction on the road. Therefore, it is possible to set the range of high resolution of the imaging device via the cylindrical convex reflecting surface at an arbitrary position in the vehicle traveling direction. For this reason, it becomes possible to confirm the arbitrary parts on the front side, the top side, and the rear side of the traveling vehicle with high resolution. In addition, by continuously moving the cylindrical convex reflection surface in the vehicle traveling direction of the road, the portion corresponding to the high resolution range of the cylindrical convex reflection surface can be moved in the vehicle traveling direction of the road. The range of high resolution of the imaging device via the cylindrical convex reflecting surface can also be moved in the vehicle traveling direction. For this reason, it is possible to confirm the entire traveling vehicle with high resolution.
[0020]
The invention according to claim 5 is characterized in that the cylindrical convex reflecting surface is composed of a flexible cylindrical convex reflecting surface whose curvature is variable with respect to the vehicle traveling direction.
[0021]
  As a result, since the invention according to claim 5 uses a flexible cylindrical convex reflecting surface, the curvature of the cylindrical convex reflecting surface can be changed with a simple mechanism with respect to the vehicle traveling direction. As a result, the curvature of the cylindrical convex reflecting surface can be increased with a simple mechanism and high curvature.And lowIt is possible to adjust the curvature. Alternatively, the high resolution range of the cylindrical convex reflecting surface can be moved and adjusted in the vehicle traveling direction with a simple mechanism.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, two examples of the embodiment of the vehicle monitoring device according to the present invention will be described with reference to FIGS. Note that the present invention is not limited to these embodiments.
[0023]
(Embodiment 1)
1 to 5 show a first embodiment of a vehicle monitoring apparatus according to the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIGS. 14 and 15 denote the same components.
[0024]
In FIG. 1 and FIG. 2, reference numeral 1 denotes an imaging device that images a vehicle A traveling on a road 2. The imaging apparatus 1 of this example uses an NTSC camera, for example. The aspect ratio of this NTSC camera is 3: 4. The number of pixels suitable for this NTSC image is 640 × 480 pixels. For example, a CCD or the like is used as the imaging element of the imaging apparatus 1. The imaging device 1 is attached to a gantry 3 straddling a two-lane road on one side. The center O (optical axis direction ZZ) of the imaging device 1 is aligned with the center of the two-lane road 2 in the lane width direction. In addition, the vertical direction of the imaging device 1 is matched with the lane width direction of the road 2, and the horizontal direction is matched with the vehicle traveling direction of the road 2.
[0025]
  In FIGS. 1 and 2, reference numeral 4 denotes a cylindrical concave lens that is an optical system that widens the field of view of the imaging device 1. The cylindrical concave lens 4 has both lens surfaces forming a cylindrical concave curved surface. The axes of the cylindrical concave curved surfaces on both sides are substantially parallel.The cylindrical concave lens 4 is separate from the imaging device 1 and can maintain the axial field-of-view range of the cylindrical concave curved surface in one direction, that is, the vertical direction in the imaging device 1, and the axis. In this optical system, the field range in the curved direction of the lens surface that is substantially orthogonal to the direction is expanded more than the field range in the other direction, that is, the lateral direction that is substantially orthogonal to the one direction by only the imaging device 1.Although not shown in the drawings, the cylindrical concave lens 4 is attached to the imaging device 1 or the gantry 3 by an appropriate attachment means.That is,Cylindrical concave lens 4, With respect to the road 2 and the imaging device 1, the axial direction of both lens surfaces is aligned with the lane width direction of the road 2 and the vertical direction of the imaging device 1, andThe curved direction of both lens surfaces is the vehicle traveling direction of the road 2Are arranged in accordance with the visual field range of the imaging device 1 in the horizontal direction.Further, the center (optical axis Z′-Z ′) of the cylindrical concave lens 4 and the center (optical axis ZZ) of the imaging device 1 are aligned as shown in FIG.
[0026]
  With the above configuration, the visual field range of the imaging apparatus 1 is as “invention product” in FIG. 14. That is, the aspect of the imaging device 1 depends on the curvature of the cylindrical concave lens 4, but for example, 3: 8NaThe At this time, the vertical visual field range of the imaging apparatus 1 is 4.8 to 9.6 m, and the horizontal visual field range is 12.8 to 25.6 m.
[0027]
The visual field range of the imaging device 1 is applied to a one-sided two-lane road shown in FIG. That is, the visual field range in the vertical direction of the imaging device 1 is set to 6 am for two lanes. Then, the visual field range in the horizontal direction of the imaging device 1 becomes 16 am via the cylindrical concave lens 4. Thereby, it is possible to reliably identify a connecting rod having a diameter of 40 mm without reducing the resolution in the lane width direction. On the other hand, the visual field range in the vehicle traveling direction is 16 am, which is twice as large as 8 am of “conventional product using NTSC camera”.
[0028]
As a result, the vehicle monitoring device according to the first embodiment can maintain the resolution in the lane width direction in the imaging device 1 by the action of the cylindrical concave lens 4 and has a field of view in the vehicle traveling direction in the imaging device 1 as compared with the conventional product. Can be doubled. When the vehicle monitoring apparatus according to the first embodiment is used in a wireless toll booth, the conventional product requires two units, but the invention product requires only one unit.
[0029]
FIG. 3 is an explanatory view showing an image of the vehicle A taken by the vehicle monitoring apparatus shown in FIG. 1 and FIG. The upper side of FIG. 3 represents the entrance side portion of the vehicle A in the cylindrical concave lens 4 shown in FIG. 1 and is distorted by the thick end portion of the cylindrical concave lens 4. 3 represents the central portion of the cylindrical concave lens 4 shown in FIG. 1, and the thin central portion of the cylindrical concave lens 4 provides high resolution. Further, the lower side of FIG. 3 represents the exit side of the vehicle A in the cylindrical concave lens 4 shown in FIG. 1 and is distorted in the same manner as the upper side due to the thickness of the end of the cylindrical concave lens 4.
[0030]
As apparent from FIGS. 1 and 3, when the vehicle A enters the position A1 in FIG. 1 (the position on the entry side of the vehicle A with respect to the vehicle monitoring device), the image of A1 in FIG. An image on the front side of is obtained. Further, when the vehicle A reaches the position A2 in FIG. 1 (a position almost directly below the vehicle monitoring device), the image A2 in FIG. 3, that is, the image on the upper surface side of the vehicle A is obtained with high resolution. Further, when the vehicle A leaves the position A3 in FIG. 1 (the position on the exit side of the vehicle A with respect to the vehicle monitoring device), an image A3 in FIG. 3, that is, an image on the rear side of the vehicle A is obtained.
[0031]
Thus, according to the vehicle monitoring device of the present invention, one vehicle monitoring device continuously monitors one vehicle A (A1, A2, A3) from the front side, the top side, and the rear side. And a long distance (16 am in this example) can be monitored. For this reason, for example, in a wireless tollgate, it is possible to sufficiently monitor with one vehicle monitoring device. Moreover, since the image (A2 in FIG. 3) captured at a position almost directly below the vehicle monitoring device (A2 in FIG. 1) is obtained as a high-resolution image, it is clear from the “invention product” in FIG. Thus, it is possible to reliably identify the connecting rod having a diameter of 40 mm.
[0032]
Then, as shown in FIG. 2B, the thin central portion (high-resolution range) of the cylindrical concave lens 4 is moved to the vehicle entrance side A1 with respect to the imaging device 1. Then, the captured image is obtained as shown in FIG. That is, an image on the front side of the vehicle that has entered the position A1 in FIG. 1 is obtained as a high-resolution image, as indicated by A1 in FIG. In this case, it becomes possible to confirm the letters and numbers of the license plate on the front side of the vehicle A.
[0033]
Next, with reference to FIG. 14, description will be given of confirmation of the license plate characters. Here, a high-resolution camera having an aspect ratio of 1: 1 and a pixel count of 1000 × 1000 pixels is used as the imaging device. The visual field range when a character of a license plate having a width of 5 mm is imaged by two pixels with this high resolution camera is as follows. That is, in the invention product, it is 2.5 m (view range in the lane width direction) and 6.7 m (view range in the vehicle traveling direction). “Conventional products using only NTSC cameras” are 2.5 m (view range in the lane width direction) and 2.5 m (view range in the vehicle travel direction). The “conventional product with NTSC camera and fisheye lens” depends on the position of the vehicle, but the resolution tends to decrease (view range in the lane width direction) and is infinite (view range in the vehicle travel direction).
[0034]
As described above, in the “invention product” and the “conventional product using only the NTSC camera”, the visual field range in the lane width direction is 2.5 m, which is narrower than the above-mentioned 4.8 to 9.6 m. It is possible to confirm the letters on the license plate. Incidentally, in the field of view in the vehicle traveling direction, the 6.7 m of the “invention product” is 2.68 times wider than the 2.5 m of the “conventional product using only the NTSC camera”.
[0035]
Further, as shown in FIG. 2C, the thin central portion (high resolution range) of the cylindrical concave lens 4 is moved to the exit side A3 of the vehicle with respect to the imaging device 1. Then, the captured image is obtained as shown in FIG. That is, an image on the rear side of the vehicle that has left the position A3 in FIG. 1 is obtained as a high-resolution image, as indicated by A3 in FIG. In this case, for example, it is possible to confirm the “danger” character on the sign plate on the back side of the vehicle A loaded with a dangerous material such as gasoline.
[0036]
The above description is for the case where the installation position of the cylindrical concave lens 4 is fixed. In the present invention, the cylindrical concave lens 4 can be configured to be continuously movable in the vehicle traveling direction in the order of (B) → (A) → (C) in FIG. In this case, an image of the vehicle A is continuously obtained as an image A1 in FIG. 4, an image A2 in FIG. 3, and an image A3 in FIG.
[0037]
(Embodiment 2)
6 to 9 show a second embodiment of the vehicle monitoring apparatus according to the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 5, 14 and 15 denote the same components.
[0038]
  The optical system in the second embodiment is,This is a cylindrical convex reflecting surface 5.The cylindrical convex reflecting surface 5 is separate from the imaging device 1, and can maintain a unidirectional visual field range in one direction, that is, a vertical resolution in the imaging device 1, and with respect to the one direction. This is an optical system in which the field range in the curved direction of the reflecting surface that is substantially orthogonal is wider than the field range in the other direction, that is, the lateral direction, substantially orthogonal to the one direction by only the imaging device 1. The cylindrical convex reflecting surface 5 is configured such that the one direction is aligned with the lane width direction of the road 2 and the vertical direction of the imaging device 1 with respect to the road 2 and the imaging device 1, and the curved direction of the reflecting surface is They are arranged in accordance with the vehicle traveling direction of the road 2 and the visual field range of the imaging device 1 in the lateral direction.The cylindrical convex reflecting surface 5 can maintain the same effect as the cylindrical concave lens 4, that is, the resolution in the lane width direction in the imaging device 1 and can widen the field of view in the vehicle traveling direction in the imaging device 1. .
[0039]
As shown in FIGS. 7 (A), (B) and FIGS. 8 (A), (B), (C), the cylindrical convex reflecting surface 5 is a flexible cylindrical whose curvature is variable with respect to the vehicle traveling direction. It can comprise a convex reflecting surface. The flexible cylindrical convex reflecting surface 5 is supported by a three-link mechanism 6 shown in FIGS. 7A and 7B, or two shown in FIGS. 8A, 8B, and 8C. It is supported by advance and retreat rods 7L and 7R.
[0040]
Thus, since the flexible cylindrical convex reflecting surface 5 whose curvature is variable with respect to the vehicle traveling direction is used, a simple mechanism for changing the curvature of the cylindrical convex reflecting surface 5 with respect to the vehicle traveling direction, for example, It can be changed by the three link mechanism 6 or the two advance / retreat rods 7L and 7R.
[0041]
Thereby, as shown in FIG. 7, it is possible to adjust the curvature of the cylindrical convex reflecting surface 5 to a high curvature of (A) and a low curvature of (B) by a simple three-link mechanism 6. . In the case of the high curvature of (A), the resolution is small, but the visual field range is widened. In the case of the low curvature of (B), the visual field range is narrowed, but the resolution is large.
[0042]
Alternatively, as shown in FIG. 8, the low curvature portion of the cylindrical convex reflecting surface 5, that is, the high resolution range, can be moved and adjusted in the vehicle traveling direction with two simple advance / retreat rods 7L and 7R. It is. For example, when the vehicle A enters the position A1 in FIG. 1, as shown in FIG. 8A, the two advance / retreat rods 7L and 7R are advanced and retracted in the directions of the arrows, respectively, and the right side portion of the cylindrical convex reflecting surface 5 is The curvature is a low curvature, and the curvature of the left part is a high curvature. Then, the image A1 in FIG. 4 is obtained. When the vehicle A reaches the position A2 in FIG. 1, as shown in FIG. 8B, the two advance / retreat rods 7L and 7R are advanced in the directions of the arrows, respectively, and the curvature of the entire cylindrical convex reflection surface 5 is increased. Low curvature. Then, an image A2 in FIG. 3 is obtained. Further, when the vehicle A moves out to the position A3 in FIG. 1, the two forward and backward rods 7L and 7R are advanced and retracted in the directions of the arrows, respectively, as shown in FIG. The curvature is a low curvature and the curvature of the right part is a high curvature. Then, an image A3 in FIG. 5 is obtained.
[0043]
As described above, the image of the vehicle A is similar to the case where the cylindrical concave lens 4 is continuously moved in the vehicle traveling direction in the order of (B) → (A) → (C) in FIG. A1 → image A2 in FIG. 3 → image A3 in FIG. 5 and high resolution images are obtained continuously.
[0044]
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a modification of the second embodiment. The cylindrical convex reflecting surface 50 is solid. Even if it is this solid thing, the effect similar to the said flexible thing can be achieved. Further, by changing the installation position of the solid cylindrical convex reflecting surface 50 to the position of the solid line, the position of the two-dot chain line, and the position of the one-dot chain line in the vehicle traveling direction, any part of the vehicle A as described above Can be confirmed with high resolution. Further, if the solid cylindrical convex reflecting surface 50 is continuously moved in the order of one-dot chain line (or two-dot chain line) → solid line → two-dot chain line (or one-dot chain line), as described above, high resolution Images are obtained continuously.
[0045]
(Description of an example in which the vehicle monitoring device of the present invention is used in a traffic system)
10 and 11 are examples used in a wireless toll booth. In the figure, the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 9, 14 and 15 denote the same components. 10 and 11, A4 is a monitored vehicle, for example, a passenger car. A5 and A6 are similarly monitored vehicles, and are, for example, tractors and trailers. A7 is a connecting rod for connecting the tractor A5 and the trailer A6. The connecting rod A7 has a diameter of 40 mm, for example.
[0046]
The imaging device 1 of the vehicle monitoring device of the present invention is connected to an image processing device 8. Each apparatus, for example, an antenna 9, a first sensor 10, a second sensor 11, a ticketing machine 12, and a lane controller 13 are connected to the image processing apparatus 8. The vehicle monitoring device of the present invention detects the position P1 of the passenger car A4 and the position P2 of the tractor A5 and the trailer A6, and each of the devices (antenna 9, first sensor 10, second sensor 11, ticketing machine 12, A start / stop signal is transmitted to the lane controller 13). In this case, the connecting rod A7 having a diameter of 40 mm between the tractor A5 and the trailer A6 can also be reliably identified.
[0047]
FIG. 12 is an example used for the entrance and exit of the tunnel. In the figure, the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 11, 14 and 15 denote the same components. In this use example, the vehicle monitoring device of the present invention (in particular, in this example, the vehicle monitoring device in which the optical system described above is movable in the vehicle traveling direction) is provided at the entrance P3 and the exit P4 of the tunnel T. Install each. According to the vehicle monitoring device of the present invention, at each of the entrance P3 and the exit P4 of the tunnel T, the letters and numbers on the license plate on the front side of the vehicle A8 and the “danger” letters on the sign plate on the back side of the vehicle A8 Both can be recognized and identified. As a result, the vehicle monitoring device of the present invention can accurately determine whether the vehicle A8 that has entered the tunnel T and the vehicle A8 that has exited the tunnel T are the same vehicle A8.
[0048]
In the above description, the letters “danger” are larger than letters and numbers on the license plate. For this purpose, in the vehicle monitoring apparatus of the present invention installed at the entrance P3 and the exit P4 of the tunnel T, the optical system is located at the two-dot chain line in FIG. 2 (B), FIG. 8 (A), and FIG. Even if something is used, it is possible to recognize and identify both the letters and numbers on the license plate and the letters “danger”.
[0049]
Thus, the vehicle monitoring device of the present invention can accurately determine whether the vehicle A8 entering the tunnel T and the vehicle A8 leaving the tunnel T are the same vehicle A8. It is possible to accurately grasp the vehicle running within T. As a result, even if an accident occurs in the tunnel T, it is possible to take a quick and accurate measure.
[0050]
FIG. 13 shows an example used in a double monitoring system. In the figure, the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 12, 14 and 15 denote the same components. In FIG. 13, reference numerals 14, 15, and 16 denote imaging devices installed in the gantry 3 corresponding to the respective lanes (illustrated three lanes). Imaging control devices 17, 18, and 19 are connected to the imaging devices 14, 15, and 16, respectively. A passage position detection device 20 is connected to the imaging control devices 17, 18, and 19. The passage position detection device 20 is connected to the imaging device 1 of the vehicle monitoring device of the present invention.
[0051]
In this use example, the vehicle A9 traveling on the road is detected by the vehicle monitoring device of the present invention, and the passage position of the imaging device (in this example, the imaging device 16) corresponding to the lane in which the vehicle A9 is traveling is detected. It is activated via the device 20 and the imaging control device 19.
Thus, by monitoring the vehicle in duplicate, rough information and detailed information of the vehicle can be obtained. In FIG. 13, reference numerals 21, 22, and 23 denote illumination devices installed in the gantry 3 corresponding to the respective lanes. The illumination devices 21, 22, and 23 are turned on and off in conjunction with the imaging devices 14, 15, and 16.
[0052]
【The invention's effect】
  As is apparent from the above, the vehicle monitoring device according to the present invention (claim 1)The axial field of view of the cylindrical concave surface of the cylindrical concave lens separate from the imaging device can maintain the resolution in one direction, that is, the lane width direction in the imaging device, and the curved direction of the lens surface of the cylindrical concave lens separate from the imaging device With this visual field range, it is possible to widen the visual field in the other direction of the imaging apparatus, that is, the vehicle traveling direction.
[0053]
  The vehicle monitoring device according to the present invention (Claim 2)By moving and adjusting the cylindrical concave lens to an arbitrary position in the vehicle traveling direction on the road, the portion corresponding to the high resolution range of the cylindrical concave lens can be set at an arbitrary position in the vehicle traveling direction on the road. It is possible to set the high resolution range of the imaging device through the cylindrical concave lens at an arbitrary position in the vehicle traveling direction. For this reason, it becomes possible to confirm the arbitrary parts on the front side, the top side, and the rear side of the traveling vehicle with high resolution. Further, by continuously moving the cylindrical concave lens in the vehicle traveling direction of the road, the portion corresponding to the high-resolution range of the cylindrical concave lens can be moved in the vehicle traveling direction of the road. It is also possible to move the high resolution range of the imaging device that has passed through in the vehicle traveling direction. For this reason, it is possible to confirm the entire traveling vehicle with high resolution.
[0054]
  The vehicle monitoring device according to the present invention (Claim 3)The unidirectional viewing range of the cylindrical convex reflecting surface separate from the imaging device can maintain the resolution in one direction, that is, the lane width direction in the imaging device, and the curved viewing range of the cylindrical convex reflecting surface separate from the imaging device. The field of view in the other direction, that is, the vehicle traveling direction in the imaging apparatus can be expanded.
[0055]
  The vehicle monitoring device according to the present invention (Claim 4)By moving and adjusting the cylindrical convex reflecting surface to an arbitrary position in the vehicle traveling direction on the road, a portion corresponding to the high resolution range of the cylindrical convex reflecting surface is set to an arbitrary position in the vehicle traveling direction on the road. Therefore, it is possible to set the range of high resolution of the imaging device via the cylindrical convex reflecting surface at an arbitrary position in the vehicle traveling direction. For this reason, it becomes possible to confirm the arbitrary parts on the front side, the top side, and the rear side of the traveling vehicle with high resolution. In addition, by continuously moving the cylindrical convex reflection surface in the vehicle traveling direction of the road, the portion corresponding to the high resolution range of the cylindrical convex reflection surface can be moved in the vehicle traveling direction of the road. The range of high resolution of the imaging device via the cylindrical convex reflecting surface can also be moved in the vehicle traveling direction. For this reason, it is possible to confirm the entire traveling vehicle with high resolution.
[0056]
  Further, the vehicle monitoring device according to the present invention (Claim 5) uses a flexible cylindrical convex reflecting surface whose curvature is variable with respect to the vehicle traveling direction. The direction can be changed with a simple mechanism. As a result, the curvature of the cylindrical convex reflecting surface can be increased with a simple mechanism and high curvature.And lowIt is possible to adjust the curvature. Alternatively, the high resolution range of the cylindrical convex reflecting surface can be moved and adjusted in the vehicle traveling direction with a simple mechanism.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic explanatory view showing Embodiment 1 of a vehicle monitoring apparatus of the present invention.
FIG. 2A is an explanatory view showing a state where the optical axis of the imaging device and the optical axis of the cylindrical convex lens are matched, and FIG. 2B is a diagram of the cylindrical convex lens similarly with respect to the optical axis of the imaging device. Explanatory drawing which shows the state which shifted the optical axis to the approach side of a vehicle, (C) is explanatory drawing which similarly shows the state which shifted the optical axis of the cylindrical convex lens to the exit side with respect to the optical axis of an imaging device.
FIG. 3 is also an explanatory diagram showing an image of the vehicle obtained in FIG. 2 (A).
FIG. 4 is also an explanatory diagram showing an image of the vehicle obtained in FIG. 2 (B).
FIG. 5 is also an explanatory diagram showing an image of the vehicle obtained in FIG.
FIG. 6 is a schematic explanatory view showing Embodiment 2 of the vehicle monitoring device of the present invention.
7A is an explanatory view showing a state where the curvature of the flexible cylindrical convex reflecting surface is set to a high curvature, and FIG. 7B is an explanatory view showing a state where the curvature is also set to a low curvature.
FIG. 8A is an explanatory diagram showing a state in which the curvature of the left side portion of the flexible cylindrical convex reflecting surface is set to a high curvature and the curvature of the right side portion is set to a low curvature, and FIG. An explanatory view showing a state in which the curvature is low, (C) is an explanatory view showing a state in which the curvature of the left portion is a low curvature and the curvature of the right portion is a high curvature.
FIG. 9 is an explanatory view showing a solid cylindrical convex reflecting surface;
FIG. 10 is a side view showing an example in which the vehicle monitoring device of the present invention is used in a wireless toll booth.
FIG. 11 is a plan view showing an example in which the vehicle monitoring device of the present invention is used in a wireless toll booth.
FIG. 12 is a side view showing an example in which the vehicle monitoring device of the present invention is used at the entrance and exit of a tunnel.
FIG. 13 is a perspective view showing an example in which the vehicle monitoring apparatus of the present invention is used in a double monitoring system.
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a visual field range and resolution of an invention product, a conventional product using only an NTSC camera, and a conventional product using an NTSC camera and a fish-eye lens.
FIG. 15 is an explanatory diagram showing an image captured by a conventional product using only an NTSC camera.
[Explanation of symbols]
1 Imaging device
2 roads
3 Gantry
4 Cylindrical concave lens (optical system)
5 Cylindrical convex reflecting surface (optical system)
6 Three-link mechanism
7L, 7R 2 bars
8 Image processing device
9 Antenna
10 First sensor
11 Second sensor
12 Ticketing machine
13 Lane control machine
14, 15, 16 Imaging device
17, 18, 19 Imaging control device
20 Passing position detection device
21, 22, 23 Lighting device
A1-A9 vehicle
O The center of the imaging device
ZZ Optical axis of imaging device
Optical axis of Z'-Z 'optical system
C Road median side
S Shoulder side of the road
P1-P4 Vehicle position
T tunnel

Claims

道路を走行中の車両を監視する装置であって、
前記車両を撮像する撮像装置と、前記撮像装置の視野範囲を広げる光学系とを備え、
前記撮像装置は、前記道路に対して、一方向を前記道路の車線幅方向に合わせ、かつ、前記一方向に対してほぼ直交する他方向を前記道路の車両走行方向に合わせて配置されており、
前記光学系は、前記撮像装置と別個のシリンドリカル凹レンズであって、筒状凹曲面の軸方向の視野範囲を、前記撮像装置における一方向の分解能が維持でき、かつ、前記軸方向に対してほぼ直交するレンズ面の湾曲方向の視野範囲を、前記撮像装置のみによる前記一方向に対してほぼ直交する他方向の視野範囲よりも広げられる光学系であり、前記道路および前記撮像装置に対して、前記軸方向の視野範囲を前記道路の車線幅方向と前記撮像装置の一方向に合わせ、かつ、前記レンズ面の湾曲方向の視野範囲を前記道路の車両走行方向と前記撮像装置の他方向の視野範囲に合わせて配置されている、ことを特徴とする車両監視装置。A device for monitoring a vehicle traveling on a road,
An imaging device that images the vehicle, and an optical system that widens the field of view of the imaging device,
The imaging device is arranged with respect to the road so that one direction is aligned with the lane width direction of the road and another direction substantially orthogonal to the one direction is aligned with the vehicle traveling direction of the road. ,
The optical system is a cylindrical concave lens that is separate from the imaging device, and the axial field-of-view range of the cylindrical concave curved surface can maintain a unidirectional resolution in the imaging device, and is substantially the same as the axial direction. An optical system in which the field of view in the curved direction of the orthogonal lens surfaces is wider than the field of view in the other direction substantially orthogonal to the one direction by only the imaging device, and for the road and the imaging device, The viewing range in the axial direction is aligned with the lane width direction of the road and one direction of the imaging device, and the viewing range in the curved direction of the lens surface is the viewing direction in the vehicle traveling direction of the road and the other direction of the imaging device. A vehicle monitoring device arranged according to a range.

前記光学系であるシリンドリカル凹レンズは、取り付け手段により前記撮像装置またはおよびガントリに取り付けられており、前記道路および前記撮像装置に対して、前記道路の車両走行方向に移動調整可能である、ことを特徴とする請求項１に記載の車両監視装置。The cylindrical concave lens, which is the optical system, is attached to the imaging device or the gantry by attachment means, and can be adjusted to move in the vehicle traveling direction of the road with respect to the road and the imaging device. The vehicle monitoring device according to claim 1.

道路を走行中の車両を監視する装置であって、
前記車両を撮像する撮像装置と、前記撮像装置の視野範囲を広げる光学系とを備え、
前記撮像装置は、前記道路に対して、一方向を前記道路の車線幅方向に合わせ、かつ、前記一方向に対してほぼ直交する他方向を前記道路の車両走行方向に合わせて配置されており、
前記光学系は、前記撮像装置と別個のシリンドリカル凸反射面であって、一方向の視野範囲を、前記撮像装置における一方向の分解能が維持でき、かつ、前記一方向に対してほぼ直交する反射面の湾曲方向の視野範囲を、前記撮像装置のみによる前記一方向に対してほぼ直交する他方向の視野範囲よりも広げられる光学系であり、前記道路および前記撮像装置に対して、前記一方向の視野範囲を前記道路の車線幅方向と前記撮像装置の一方向に合わせ、かつ、前記反射面の湾曲方向の視野範囲を前記道路の車両走行方向と前記撮像装置の他方向の視野範囲に合わせて配置されている、ことを特徴とする車両監視装置。A device for monitoring a vehicle traveling on a road,
An imaging device that images the vehicle, and an optical system that widens the field of view of the imaging device,
The imaging device is arranged with respect to the road so that one direction is aligned with the lane width direction of the road and another direction substantially orthogonal to the one direction is aligned with the vehicle traveling direction of the road. ,
The optical system is a cylindrical convex reflection surface that is separate from the imaging device, and can maintain a unidirectional field-of-view range in one direction in the imaging device and substantially orthogonal to the one direction. An optical system in which a field of view in a curved direction of a surface is wider than a field of view in another direction substantially orthogonal to the one direction by only the imaging device, and the one direction with respect to the road and the imaging device The field-of-view range of the road is aligned with the lane width direction of the road and one direction of the imaging device, and the field-of-view range of the curved surface of the reflecting surface is matched with the vehicle traveling direction of the road and the field-of-view range of the other direction of the imaging device. The vehicle monitoring device characterized by being arranged.

前記光学系であるシリンドリカル凸反射面は、取り付け手段により前記撮像装置またはおよびガントリに取り付けられており、前記道路および前記撮像装置に対して、前記道路の車両走行方向に移動調整可能である、ことを特徴とする請求項３に記載の車両監視装置。The cylindrical convex reflecting surface, which is the optical system, is attached to the imaging device or the gantry by attachment means, and is movable and adjustable in the vehicle traveling direction of the road with respect to the road and the imaging device. The vehicle monitoring device according to claim 3.

前記シリンドリカル凸反射面は、曲率が車両走行方向に対して可変であるフレキシブルなシリンドリカル凸反射面から構成されている、ことを特徴とする請求項３または４に記載の車両監視装置。 5. The vehicle monitoring device according to claim 3, wherein the cylindrical convex reflection surface is formed of a flexible cylindrical convex reflection surface whose curvature is variable with respect to a vehicle traveling direction.