JP2000298007A - 車幅計測方法及び装置 - Google Patents
車幅計測方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 通過する車両を停止させることなく、数ｍｍ
オーダの高精度で車幅を自動計測でき、ガントリー等の
大型設備や反射板等の付帯設備が不要であり、かつ少な
い検出装置で車幅を自動計測でき、流線形の車体でも或
いはドアミラーや窓から出た乗員の腕等を検知しても、
正確に車体本体の最大車幅を計測でき、車両が斜めに通
過する場合でも、正確に車幅を計測できる車幅計測方法
及び装置を提供する。 【解決手段】 車両が通過する車路の両側に水平間隔Ｄ
を隔てかつ対向して設けられた１対のレーザレーダ１２
ａ，１２ｂと、各レーザレーダを制御し得られたデータ
を処理する制御処理装置１４とを備え、各レーザレーダ
により、通過する車両に対して上下に所定の角度範囲で
レーザ光をスキャンして車体の両側面の断面データを求
め、これから各レーザレーダから車体の両側面までの水
平距離Ｌ１，Ｌ２を計測し、その差Ｗ（＝Ｄ−Ｌ１−Ｌ
２）を車両の全長にわたり記憶し、その最大値を車幅と
する。
オーダの高精度で車幅を自動計測でき、ガントリー等の
大型設備や反射板等の付帯設備が不要であり、かつ少な
い検出装置で車幅を自動計測でき、流線形の車体でも或
いはドアミラーや窓から出た乗員の腕等を検知しても、
正確に車体本体の最大車幅を計測でき、車両が斜めに通
過する場合でも、正確に車幅を計測できる車幅計測方法
及び装置を提供する。 【解決手段】 車両が通過する車路の両側に水平間隔Ｄ
を隔てかつ対向して設けられた１対のレーザレーダ１２
ａ，１２ｂと、各レーザレーダを制御し得られたデータ
を処理する制御処理装置１４とを備え、各レーザレーダ
により、通過する車両に対して上下に所定の角度範囲で
レーザ光をスキャンして車体の両側面の断面データを求
め、これから各レーザレーダから車体の両側面までの水
平距離Ｌ１，Ｌ２を計測し、その差Ｗ（＝Ｄ−Ｌ１−Ｌ
２）を車両の全長にわたり記憶し、その最大値を車幅と
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高速道路や駐車設
備において走行車両の車幅を自動計測する車幅計測方法
及び装置に関する。
備において走行車両の車幅を自動計測する車幅計測方法
及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】高速道路や駐車設備において走行車両の
車幅を自動計測する手段が種々提案されている（例え
ば、特開平７−１６７６２２号、特開平８−３０８９３
号、特開平１０−２１４９０号）。
車幅を自動計測する手段が種々提案されている（例え
ば、特開平７−１６７６２２号、特開平８−３０８９３
号、特開平１０−２１４９０号）。
【０００３】特開平７−１６７６２２号の「車両車幅計
測方法およびその装置」は、図８に模式的に示すよう
に、被測定車両２の進行方向に直角な上方位置から、道
路に対して垂直に等間隔で複数の光線Ｂを照射し、この
照射された複数の光線の反射光を走査して、道路上の被
測定車両に遮蔽されていない光スポットを検出し、この
光スポットの個数から前記被測定車両の車幅を判定する
ものである。なお、この図で、１Ａ，１Ｂは半導体レー
ザ群、３Ａ，３ＢはＣＣＤリニアセンサ、４Ａ，４Ｂは
反射板である。
測方法およびその装置」は、図８に模式的に示すよう
に、被測定車両２の進行方向に直角な上方位置から、道
路に対して垂直に等間隔で複数の光線Ｂを照射し、この
照射された複数の光線の反射光を走査して、道路上の被
測定車両に遮蔽されていない光スポットを検出し、この
光スポットの個数から前記被測定車両の車幅を判定する
ものである。なお、この図で、１Ａ，１Ｂは半導体レー
ザ群、３Ａ，３ＢはＣＣＤリニアセンサ、４Ａ，４Ｂは
反射板である。
【０００４】また、特開平８−３０８９３号の「車種判
別装置及び有料エリア管理装置」に用いられる車幅計測
原理は、図９に模式的に示すように、車両上方の３台の
レーザレーダ５ａ〜５ｃより、真下へレーザ光をスキャ
ンし、その反射時間が車両が存在する場合には路面６を
照射した時より短くなることから車幅を計測するもので
ある。すなわち、図９（Ａ）のように、レーザレーダ５
ａ〜５ｃを車路の上部に設置し、車両進行方向に対して
直角方向に、路面に向けてレーザ光をスキャン照射す
る。車両が存在しない状態では、路面からの反射のみを
受光するので、図９（Ｂ）に示すように、スキャン中の
各点での計測距離（レーザ光反射時間）は一定に変化す
る。車両がスキャンエリア内に存在すると、車体の側面
やタイヤからの反射を受光するため、路面のみの場合に
対して変化が大きくなるので、この変化点を車体と路面
との境界とみなす。変化点までのセンサからの距離を、
左右それぞれ求めることで車幅を算出している。
別装置及び有料エリア管理装置」に用いられる車幅計測
原理は、図９に模式的に示すように、車両上方の３台の
レーザレーダ５ａ〜５ｃより、真下へレーザ光をスキャ
ンし、その反射時間が車両が存在する場合には路面６を
照射した時より短くなることから車幅を計測するもので
ある。すなわち、図９（Ａ）のように、レーザレーダ５
ａ〜５ｃを車路の上部に設置し、車両進行方向に対して
直角方向に、路面に向けてレーザ光をスキャン照射す
る。車両が存在しない状態では、路面からの反射のみを
受光するので、図９（Ｂ）に示すように、スキャン中の
各点での計測距離（レーザ光反射時間）は一定に変化す
る。車両がスキャンエリア内に存在すると、車体の側面
やタイヤからの反射を受光するため、路面のみの場合に
対して変化が大きくなるので、この変化点を車体と路面
との境界とみなす。変化点までのセンサからの距離を、
左右それぞれ求めることで車幅を算出している。
【０００５】更に、特開平１０−２１４９０号の「車幅
計測方法」は、本発明の発明者等によるものであり、図
１０に模式的に示すように、計測位置の上部に複数のＣ
ＣＤカメラ７ａ〜７ｄを設け、車両側面に最も近い１対
のＣＣＤカメラからの画像により車幅を画像処理により
計測するものである。すなわち、ＣＣＤカメラを車路の
上部に設置し、通過する車体の上面を撮像し、得られた
画像での濃淡変化より、路面と車体側面の境界を検出
し、車体の左右両側面間の画像上での距離（単位・画
素）を算出した後、実寸法（単位：ｍｍ）に変換するこ
とで車幅を計測する。
計測方法」は、本発明の発明者等によるものであり、図
１０に模式的に示すように、計測位置の上部に複数のＣ
ＣＤカメラ７ａ〜７ｄを設け、車両側面に最も近い１対
のＣＣＤカメラからの画像により車幅を画像処理により
計測するものである。すなわち、ＣＣＤカメラを車路の
上部に設置し、通過する車体の上面を撮像し、得られた
画像での濃淡変化より、路面と車体側面の境界を検出
し、車体の左右両側面間の画像上での距離（単位・画
素）を算出した後、実寸法（単位：ｍｍ）に変換するこ
とで車幅を計測する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の車幅計
測手段では、以下の問題点があった。 （１）特開平７−１６７６２２号の車幅計測手段では、
半導体レーザ群１Ａ，１Ｂを車路の上部に設置する必
要があり、ガントリー等の大型設備が必要となる。半
導体レーザによる光線Ｂの間隔以上には精度が上げられ
ない。従って、半導体レーザ数が少ない場合には精度が
非常に低い（数１０ｃｍオーダ）。また、この精度を
高めようとすると、多数の半導体レーザが必要になる。
路面の反射率を高めるための反射板４Ａ，４Ｂ等の付
帯設備が必要になる。 （２）特開平８−３０８９３号の車幅計測手段では、路
面をスキャンすることで車体と路面と境界を検出してい
るため、検出する車体側面の位置はタイヤ外側であった
り、サイドミラであったりするため、高精度な計測はで
きない（数ｃｍオーダ）。従って、有料道路において大
型、中型、小型の車種判別には適用できるが、機械式駐
車場において車庫へ格納の可否を判別するための、数ｍ
ｍオーダの計測はできない。また、この手段では少なく
とも３台のレーザレーダを必要し、かつ上記と同様に、
ガントリー等の大型設備と反射板等の付帯設備が必要と
なる。
測手段では、以下の問題点があった。 （１）特開平７−１６７６２２号の車幅計測手段では、
半導体レーザ群１Ａ，１Ｂを車路の上部に設置する必
要があり、ガントリー等の大型設備が必要となる。半
導体レーザによる光線Ｂの間隔以上には精度が上げられ
ない。従って、半導体レーザ数が少ない場合には精度が
非常に低い（数１０ｃｍオーダ）。また、この精度を
高めようとすると、多数の半導体レーザが必要になる。
路面の反射率を高めるための反射板４Ａ，４Ｂ等の付
帯設備が必要になる。 （２）特開平８−３０８９３号の車幅計測手段では、路
面をスキャンすることで車体と路面と境界を検出してい
るため、検出する車体側面の位置はタイヤ外側であった
り、サイドミラであったりするため、高精度な計測はで
きない（数ｃｍオーダ）。従って、有料道路において大
型、中型、小型の車種判別には適用できるが、機械式駐
車場において車庫へ格納の可否を判別するための、数ｍ
ｍオーダの計測はできない。また、この手段では少なく
とも３台のレーザレーダを必要し、かつ上記と同様に、
ガントリー等の大型設備と反射板等の付帯設備が必要と
なる。
【０００７】（３）特開平１０−２１４９０号の車幅計
測手段では、図１１に示すように撮像した画像上での車
体側面の境界線が、車両の通過位置や形状によって検出
高さが変化する（例えばＨａ，Ｈｂ）。そのため、ＣＣ
Ｄカメラの設置台数を増やしたり、車高検出センサ８
ａ，８ｂや非接触距離計９ａ，９ｂなどを増設して、検
出高さの変化による補正を行わないと、画像上での距離
を実寸法に変換する際に誤差が生じる（例えば、ＬをＬ
ａと誤認する）。そのため、数ｍｍオーダの車幅計測は
困難であった。また、この手段でもガントリー等の大型
設備が必要となる。 （４）更に、上述した従来の車幅計測手段では、例え
ば流線形をした車体の場合、ドアミラーを検知した
り、窓から出た乗員の腕を検知する場合、車両が斜め
に通過する場合等に、車体本体の最大車幅を精度よく求
めることが困難である。そのため、機械式駐車場の入場
口へ設置し、車庫へ格納可能か、また複数サイズの車庫
を有する駐車装置の場合、いずれの車庫が格納可能かを
自動的に判別するためには、上述した従来の手段では、
困難であった。
測手段では、図１１に示すように撮像した画像上での車
体側面の境界線が、車両の通過位置や形状によって検出
高さが変化する（例えばＨａ，Ｈｂ）。そのため、ＣＣ
Ｄカメラの設置台数を増やしたり、車高検出センサ８
ａ，８ｂや非接触距離計９ａ，９ｂなどを増設して、検
出高さの変化による補正を行わないと、画像上での距離
を実寸法に変換する際に誤差が生じる（例えば、ＬをＬ
ａと誤認する）。そのため、数ｍｍオーダの車幅計測は
困難であった。また、この手段でもガントリー等の大型
設備が必要となる。 （４）更に、上述した従来の車幅計測手段では、例え
ば流線形をした車体の場合、ドアミラーを検知した
り、窓から出た乗員の腕を検知する場合、車両が斜め
に通過する場合等に、車体本体の最大車幅を精度よく求
めることが困難である。そのため、機械式駐車場の入場
口へ設置し、車庫へ格納可能か、また複数サイズの車庫
を有する駐車装置の場合、いずれの車庫が格納可能かを
自動的に判別するためには、上述した従来の手段では、
困難であった。
【０００８】本発明は上述した種々の問題点を解決する
ために創案されたものである。すなわち、本発明の主目
的は、通過する車両を停止させることなく、数ｍｍオー
ダの高精度で車幅を自動計測できる車幅計測手段を提供
することにある。また、本発明の別の目的は、ガントリ
ー等の大型設備や反射板等の付帯設備が不要であり、か
つ少ない検出装置で車幅を自動計測できる車幅計測手段
を提供することにある。更に別の目的は、流線形の車体
でも或いはドアミラーや窓から出た乗員の腕等を検知し
ても、正確に車体本体の最大車幅を計測できる車幅計測
手段を提供することにある。更に別の目的は、車両が斜
めに通過する場合でも、正確に車幅を計測できる車幅計
測手段を提供することにある。
ために創案されたものである。すなわち、本発明の主目
的は、通過する車両を停止させることなく、数ｍｍオー
ダの高精度で車幅を自動計測できる車幅計測手段を提供
することにある。また、本発明の別の目的は、ガントリ
ー等の大型設備や反射板等の付帯設備が不要であり、か
つ少ない検出装置で車幅を自動計測できる車幅計測手段
を提供することにある。更に別の目的は、流線形の車体
でも或いはドアミラーや窓から出た乗員の腕等を検知し
ても、正確に車体本体の最大車幅を計測できる車幅計測
手段を提供することにある。更に別の目的は、車両が斜
めに通過する場合でも、正確に車幅を計測できる車幅計
測手段を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、車両が
通過する車路の両側に水平間隔Ｄを隔てて１対のレーザ
レーダ（１２ａ，１２ｂ）を対向して設け、各レーザレ
ーダにより、通過する車両に対して上下に所定の角度範
囲でレーザ光をスキャンして車体の両側面の断面データ
を求め、これから各レーザレーダから車体の両側面まで
の水平距離Ｌ１，Ｌ２を計測し、その差Ｗ（＝Ｄ−Ｌ１
−Ｌ２）を車両の全長にわたり記憶し、その最大値を車
幅とする、ことを特徴とする車幅計測方法が提供され
る。
通過する車路の両側に水平間隔Ｄを隔てて１対のレーザ
レーダ（１２ａ，１２ｂ）を対向して設け、各レーザレ
ーダにより、通過する車両に対して上下に所定の角度範
囲でレーザ光をスキャンして車体の両側面の断面データ
を求め、これから各レーザレーダから車体の両側面まで
の水平距離Ｌ１，Ｌ２を計測し、その差Ｗ（＝Ｄ−Ｌ１
−Ｌ２）を車両の全長にわたり記憶し、その最大値を車
幅とする、ことを特徴とする車幅計測方法が提供され
る。
【００１０】また、本発明によれば、車両が通過する車
路の両側に水平間隔Ｄを隔てかつ対向して設けられた１
対のレーザレーダ（１２ａ，１２ｂ）と、各レーザレー
ダを制御し得られたデータを処理する制御処理装置（１
４）とを備え、各レーザレーダにより、通過する車両に
対して上下に所定の角度範囲でレーザ光をスキャンして
車体の両側面の断面データを求め、これから各レーザレ
ーダから車体の両側面までの水平距離Ｌ１，Ｌ２を計測
し、その差Ｗ（＝Ｄ−Ｌ１−Ｌ２）を車両の全長にわた
り記憶し、その最大値を車幅とする、ことを特徴とする
車幅計測装置が提供される。
路の両側に水平間隔Ｄを隔てかつ対向して設けられた１
対のレーザレーダ（１２ａ，１２ｂ）と、各レーザレー
ダを制御し得られたデータを処理する制御処理装置（１
４）とを備え、各レーザレーダにより、通過する車両に
対して上下に所定の角度範囲でレーザ光をスキャンして
車体の両側面の断面データを求め、これから各レーザレ
ーダから車体の両側面までの水平距離Ｌ１，Ｌ２を計測
し、その差Ｗ（＝Ｄ−Ｌ１−Ｌ２）を車両の全長にわた
り記憶し、その最大値を車幅とする、ことを特徴とする
車幅計測装置が提供される。
【００１１】上記本発明の方法及び装置によれば、１対
のレーザレーダ（１２ａ，１２ｂ）により、車体側面で
最も外側の点までの水平距離Ｌ１，Ｌ２を計測し、これ
からから車幅を決定するため高精度である。すなわち、
レーザレーダの検出精度はミリオーダであるため、数ｍ
ｍオーダの高精度で車幅を計測することができる。ま
た、レーザ光のスキャンは極めて短時間（０．１秒以
内）にできるので、通常の速度で通過する車両を停止さ
せることなく、車両の前後方向のほぼ同一位置でスキャ
ンを行うことができる。また、１対のレーザレーダを車
両が通過する車路の両側に設置すればよいので、検出装
置を最小限にできかつガントリー等の大型設備が不要と
なる。更に、車両側面を直接検出するので、反射板等の
付帯設備も不要となる。
のレーザレーダ（１２ａ，１２ｂ）により、車体側面で
最も外側の点までの水平距離Ｌ１，Ｌ２を計測し、これ
からから車幅を決定するため高精度である。すなわち、
レーザレーダの検出精度はミリオーダであるため、数ｍ
ｍオーダの高精度で車幅を計測することができる。ま
た、レーザ光のスキャンは極めて短時間（０．１秒以
内）にできるので、通常の速度で通過する車両を停止さ
せることなく、車両の前後方向のほぼ同一位置でスキャ
ンを行うことができる。また、１対のレーザレーダを車
両が通過する車路の両側に設置すればよいので、検出装
置を最小限にできかつガントリー等の大型設備が不要と
なる。更に、車両側面を直接検出するので、反射板等の
付帯設備も不要となる。
【００１２】更に、１スキャンでその位置の車幅に相当
する差Ｗ（＝Ｄ−Ｌ１−Ｌ２）を計算し、これを車両の
全長にわたり記憶し、その最大値を車幅とするので、流
線形の車体でも最大車幅を計測でき、或いはドアミラー
や窓から出た乗員の腕等を検知しても、これらをデータ
から除去して正確に車体本体の最大車幅を計測できる。
する差Ｗ（＝Ｄ−Ｌ１−Ｌ２）を計算し、これを車両の
全長にわたり記憶し、その最大値を車幅とするので、流
線形の車体でも最大車幅を計測でき、或いはドアミラー
や窓から出た乗員の腕等を検知しても、これらをデータ
から除去して正確に車体本体の最大車幅を計測できる。
【００１３】本発明の好ましい実施形態によれば、上記
スキャンにより、（１）レーザ光の照射角度θとレーザ
光が照射された車体側面までの距離Ｌとから、その位置
の各レーザレーダからの水平座標Ｘと垂直座標Ｙを算出
し、（２）明らかに車体側面となり得ない座標位置の計
測点データを除去し、（３）Ｙ座標方向に隣接している
点のうちＸ座標値の変化量が指定幅以上に大きい点を除
去し、（４）Ｙ座標方向に分布する点群のうちもっとも
長い点群を車体側面とみなし、（５）選択した点群のう
ち最も外側の点までの距離を水平距離Ｌ１，Ｌ２とす
る。
スキャンにより、（１）レーザ光の照射角度θとレーザ
光が照射された車体側面までの距離Ｌとから、その位置
の各レーザレーダからの水平座標Ｘと垂直座標Ｙを算出
し、（２）明らかに車体側面となり得ない座標位置の計
測点データを除去し、（３）Ｙ座標方向に隣接している
点のうちＸ座標値の変化量が指定幅以上に大きい点を除
去し、（４）Ｙ座標方向に分布する点群のうちもっとも
長い点群を車体側面とみなし、（５）選択した点群のう
ち最も外側の点までの距離を水平距離Ｌ１，Ｌ２とす
る。
【００１４】この方法により、ドアミラーや窓から出た
乗員の腕等を検知しても、正確に車体本体の最大車幅を
計測できる。また、２輪車や人間等のデータを除去して
車両のみを計測することができる。
乗員の腕等を検知しても、正確に車体本体の最大車幅を
計測できる。また、２輪車や人間等のデータを除去して
車両のみを計測することができる。
【００１５】更に、前記１対のレーザレーダの一方（１
２ａ）から車両の通過方向に距離Ｒを隔てた位置に、第
３のレーザレーダ（１２ｃ）を平行に設置し、このレー
ザレーダによる車体側面までの水平距離Ｌ３を計測し、
前記水平距離Ｌ１との差ΔＬと距離Ｒから車両の斜行角
度αを算出し、計測された車幅を補正する。この方法に
より、車両の斜行角度αを正確に算出し、計測された車
幅を補正して正確に車幅を計測できる。
２ａ）から車両の通過方向に距離Ｒを隔てた位置に、第
３のレーザレーダ（１２ｃ）を平行に設置し、このレー
ザレーダによる車体側面までの水平距離Ｌ３を計測し、
前記水平距離Ｌ１との差ΔＬと距離Ｒから車両の斜行角
度αを算出し、計測された車幅を補正する。この方法に
より、車両の斜行角度αを正確に算出し、計測された車
幅を補正して正確に車幅を計測できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
を図面を参照して説明する。なお、各図において、共通
する部分には同一の符号を付して使用する。図１は本発
明による車幅計測装置の構成図であり、図２は、図１の
レーザレーダの構成図である。図１に示すように、本発
明の車幅計測装置１０は、１対のレーザレーダ１２ａ，
１２ｂと制御処理装置１４を備える。また、図２に示す
ように、レーザレーダ１２ａ，１２ｂは、発光部、回転
機構部、受光部、演算部、及びミラー等で構成され、レ
ーザ光をスキャニング（走査）し、被測定物から反射さ
れるレーザ光を受光して、その反射時間より被測定物ま
での距離を２次元的に求めるようになっている。
を図面を参照して説明する。なお、各図において、共通
する部分には同一の符号を付して使用する。図１は本発
明による車幅計測装置の構成図であり、図２は、図１の
レーザレーダの構成図である。図１に示すように、本発
明の車幅計測装置１０は、１対のレーザレーダ１２ａ，
１２ｂと制御処理装置１４を備える。また、図２に示す
ように、レーザレーダ１２ａ，１２ｂは、発光部、回転
機構部、受光部、演算部、及びミラー等で構成され、レ
ーザ光をスキャニング（走査）し、被測定物から反射さ
れるレーザ光を受光して、その反射時間より被測定物ま
での距離を２次元的に求めるようになっている。
【００１７】レーザレーダ１２ａ，１２ｂは、車両２が
通過する車路の両側に水平間隔Ｄを隔てかつ対向して設
けられる。レーザレーダを、車両進行方向の直角方向、
すなわち車路の両サイドの対向位置に設置する。この設
置高さは、車両の両側面に対向する位置、すなわち、通
常の車両の窓よりも若干低い位置に設定するのがよい。
また、制御処理装置１４は、車両２が計測領域に進入す
ると作動を開始し、各レーザレーダ１２ａ，１２ｂを制
御し、得られたデータを処理する。すなわち、この制御
処理装置１４により、レーザレーダ１２ａ，１２ｂの前
を通過する車両２に対して上下に所定の角度範囲でレー
ザ光を照射し、センサから車体側面までの水平距離Ｌ
１，Ｌ２を計測する。この時、距離計測する車体側面の
高さ方向のエリアは、センサから車体までの距離と、ス
キャン角度θで決まる。なお、照射するレーザ光は不可
視光が用いられ、人体に対して影響が全くないように考
慮されている。
通過する車路の両側に水平間隔Ｄを隔てかつ対向して設
けられる。レーザレーダを、車両進行方向の直角方向、
すなわち車路の両サイドの対向位置に設置する。この設
置高さは、車両の両側面に対向する位置、すなわち、通
常の車両の窓よりも若干低い位置に設定するのがよい。
また、制御処理装置１４は、車両２が計測領域に進入す
ると作動を開始し、各レーザレーダ１２ａ，１２ｂを制
御し、得られたデータを処理する。すなわち、この制御
処理装置１４により、レーザレーダ１２ａ，１２ｂの前
を通過する車両２に対して上下に所定の角度範囲でレー
ザ光を照射し、センサから車体側面までの水平距離Ｌ
１，Ｌ２を計測する。この時、距離計測する車体側面の
高さ方向のエリアは、センサから車体までの距離と、ス
キャン角度θで決まる。なお、照射するレーザ光は不可
視光が用いられ、人体に対して影響が全くないように考
慮されている。
【００１８】本発明の方法によれば、制御処理装置１４
により各レーザレーダ１２ａ，１２ｂを制御し、これに
より、通過する車両に対して上下に所定の角度範囲でレ
ーザ光をスキャンして車体の両側面の断面データを求
め、これから各レーザレーダから車体の両側面までの水
平距離Ｌ１，Ｌ２を計測し、その差Ｗ（＝Ｄ−Ｌ１−Ｌ
２）を車両の全長にわたり記憶し、その最大値を車幅と
する。
により各レーザレーダ１２ａ，１２ｂを制御し、これに
より、通過する車両に対して上下に所定の角度範囲でレ
ーザ光をスキャンして車体の両側面の断面データを求
め、これから各レーザレーダから車体の両側面までの水
平距離Ｌ１，Ｌ２を計測し、その差Ｗ（＝Ｄ−Ｌ１−Ｌ
２）を車両の全長にわたり記憶し、その最大値を車幅と
する。
【００１９】図３は、図１の制御処理装置による車幅計
測処理のフロー図である。この図に示すように、車両２
が計測領域に進入すると計測を開始し、下記の１〜９の
ステップで計測を終了する。なお、以下の説明ではレー
ザレーダ１２ａ，１２ｂをレーザセンサ１、レーザセン
サ２と呼び、制御処理装置１４をホスト計算機と呼ぶ。
測処理のフロー図である。この図に示すように、車両２
が計測領域に進入すると計測を開始し、下記の１〜９の
ステップで計測を終了する。なお、以下の説明ではレー
ザレーダ１２ａ，１２ｂをレーザセンサ１、レーザセン
サ２と呼び、制御処理装置１４をホスト計算機と呼ぶ。
【００２０】１．レーザセンサ１、レーザセンサ２とも
レーザスキャンを開始し、計測距離データはリアルタイ
ムにホスト計算機で受信する。 ２．距離データより計測エリアに車両を検出したか否か
を判断し、非検出の場合にはこれを繰り返す。 ３〜４．最外点検出処理（右）と最外点検出処理（左）
を順次、又は同時に実施する。最外点検出処理（右）で
は、レーザセンサ１のｎ番目の１スキャン中の全データ
より車体側面で最も外側の点を検出しその点までの水平
距離をＬ１（ｎ）とする。また、最外点検出処理（左）
では、レーザセンサ２のｎ番目の１スキャン中の全デー
タより車体側面で最も外側の点を検出しその点までの水
平距離をＬ２（ｎ）とする。 ５．Ｌ１（ｎ），Ｌ２（ｎ）よりｎ番目スキャンでの車
幅値Ｗ（ｎ）を次の式 で算出する。Ｗ（ｎ）＝Ｄ−（Ｌ１（ｎ）＋Ｌ２（ｎ））．．．（式１） ６．次のスキャンデータを取得する。ｎ＝ｎ＋１ ７．距離データより計測エリアに車両があるか否かを判
断し、車両がある場合には、３〜６を繰り返す。 ８．車両がなくなった後、各スキャン毎の算出車幅Ｗ
（ｎ）（ｎ＝１，２，３．．．）から通過物体が車両か
否かを判定し、車両以外のデータを除去する。２輪車や
人間の場合、幅と長さが短いため、これを除去する。 ９．各スキャン毎の算出車幅値から最大車幅を計測車幅
として、計測を終了する。
レーザスキャンを開始し、計測距離データはリアルタイ
ムにホスト計算機で受信する。 ２．距離データより計測エリアに車両を検出したか否か
を判断し、非検出の場合にはこれを繰り返す。 ３〜４．最外点検出処理（右）と最外点検出処理（左）
を順次、又は同時に実施する。最外点検出処理（右）で
は、レーザセンサ１のｎ番目の１スキャン中の全データ
より車体側面で最も外側の点を検出しその点までの水平
距離をＬ１（ｎ）とする。また、最外点検出処理（左）
では、レーザセンサ２のｎ番目の１スキャン中の全デー
タより車体側面で最も外側の点を検出しその点までの水
平距離をＬ２（ｎ）とする。 ５．Ｌ１（ｎ），Ｌ２（ｎ）よりｎ番目スキャンでの車
幅値Ｗ（ｎ）を次の式 で算出する。Ｗ（ｎ）＝Ｄ−（Ｌ１（ｎ）＋Ｌ２（ｎ））．．．（式１） ６．次のスキャンデータを取得する。ｎ＝ｎ＋１ ７．距離データより計測エリアに車両があるか否かを判
断し、車両がある場合には、３〜６を繰り返す。 ８．車両がなくなった後、各スキャン毎の算出車幅Ｗ
（ｎ）（ｎ＝１，２，３．．．）から通過物体が車両か
否かを判定し、車両以外のデータを除去する。２輪車や
人間の場合、幅と長さが短いため、これを除去する。 ９．各スキャン毎の算出車幅値から最大車幅を計測車幅
として、計測を終了する。
【００２１】言い換えれば、車両の進行に伴い、得られ
る距離データは車体側面の断面形状を示す。左右ペアと
なる断面データより、最も車体の外側となる点までの距
離をＬ１（ｎ），Ｌ２（ｎ）とする。ｎ＝１，２，
３，．．．はスキャン回数を示す。センサ間距離Ｄは既
知であるので、スキャン回数ｎ時の車幅ｗ（ｎ）は、Ｄ
−（Ｌ１（ｎ）＋Ｌ２（ｎ））で決まる。全スキャン断
面で算出される車幅データのうち、最も大きな値を最終
的な車幅値とする。
る距離データは車体側面の断面形状を示す。左右ペアと
なる断面データより、最も車体の外側となる点までの距
離をＬ１（ｎ），Ｌ２（ｎ）とする。ｎ＝１，２，
３，．．．はスキャン回数を示す。センサ間距離Ｄは既
知であるので、スキャン回数ｎ時の車幅ｗ（ｎ）は、Ｄ
−（Ｌ１（ｎ）＋Ｌ２（ｎ））で決まる。全スキャン断
面で算出される車幅データのうち、最も大きな値を最終
的な車幅値とする。
【００２２】図４は、図１の制御処理装置による１スキ
ャン中の処理フロー図である。１スキャン中における最
外点検出処理は、下記の１〜５のステップで行われる。 １．距離データから、各計測点でのＸＹ座標を算出す
る。ここでＸは進行方向に対して水平直角方向の距離、
Ｙは高さ方向の距離である。 ２．明らかに車体側面となり得ないＸＹ座標位置の計測
点データを除去する。これにより、ノイズデータが除去
される。 ３．Ｙ座標方向に隣接している点のうちＸ座標値の変化
量が指定幅以上に大きい点を除去する。 ４．１スキャン中の全計測点について２〜３を実行する
とＹ座標方向に分布する点群が得られるので各点群の長
さを算出し、最も長い点群を車体側面とみなす。これに
より、ドアミラーや窓から出た乗員の腕などの影響を除
去できる。 ５．選択した点群のうち最も外側（センタとの距離が最
短）の点までのふい兵距離をスキャンでのＬ１（ｎ），
Ｌ２（ｎ）とする。
ャン中の処理フロー図である。１スキャン中における最
外点検出処理は、下記の１〜５のステップで行われる。 １．距離データから、各計測点でのＸＹ座標を算出す
る。ここでＸは進行方向に対して水平直角方向の距離、
Ｙは高さ方向の距離である。 ２．明らかに車体側面となり得ないＸＹ座標位置の計測
点データを除去する。これにより、ノイズデータが除去
される。 ３．Ｙ座標方向に隣接している点のうちＸ座標値の変化
量が指定幅以上に大きい点を除去する。 ４．１スキャン中の全計測点について２〜３を実行する
とＹ座標方向に分布する点群が得られるので各点群の長
さを算出し、最も長い点群を車体側面とみなす。これに
より、ドアミラーや窓から出た乗員の腕などの影響を除
去できる。 ５．選択した点群のうち最も外側（センタとの距離が最
短）の点までのふい兵距離をスキャンでのＬ１（ｎ），
Ｌ２（ｎ）とする。
【００２３】すなわち、Ｌ１（ｎ）、Ｌ２（ｎ）を求め
る際には、ノイズデータや車体以外に突出した物（窓か
ら出された乗員の腕やドアミラー等）を除去するため
に、高さ方向に一定長さ以上、連続的に分布しているデ
ータ群を車体側面候補とし、その中から最も外側の点を
Ｌ１（ｎ）、Ｌ２（ｎ）とする。なお、レーザセンサの
計測距離データはリアルタイムにホスト計算機に送信さ
れ、後の車幅算出処理はホスト計算機にて行われる。
る際には、ノイズデータや車体以外に突出した物（窓か
ら出された乗員の腕やドアミラー等）を除去するため
に、高さ方向に一定長さ以上、連続的に分布しているデ
ータ群を車体側面候補とし、その中から最も外側の点を
Ｌ１（ｎ）、Ｌ２（ｎ）とする。なお、レーザセンサの
計測距離データはリアルタイムにホスト計算機に送信さ
れ、後の車幅算出処理はホスト計算機にて行われる。
【００２４】図５は、車体が斜行する場合の誤差補正の
説明図である。この図に示すように、上述した１対のレ
ーザレーダの一方（この例では１２ａ）から車両の通過
方向に距離Ｒを隔てた位置に、第３のレーザレーダ１２
ｃを平行に設置する。このレーザレーダ１２ｃによる車
体側面までの水平距離Ｌ３を計測し、車両の同等位置
（例えば車両の前部）の水平距離Ｌ１との差ΔＬと距離
Ｒから次の式で車両の斜行角度αを算出する。ｔａｎα
＝（Ｌ１−Ｌ３）／Ｒ．．．（式２） 次にこの斜行角度αを用い、次式により、計測された車
幅Ｗｍを補正して真の車幅Ｗｔを求めることができる。
Ｗｔ＝Ｗｍ／ｃｏｓα．．．（式３） すなわち、通過する被測定車両がセンサ前で斜行した場
合、計測誤差が生じるので、車体位置の距離測定センサ
１２ｃを１台追加することで、車の斜行角度を検出し、
斜行による計測誤差を補正することができる。
説明図である。この図に示すように、上述した１対のレ
ーザレーダの一方（この例では１２ａ）から車両の通過
方向に距離Ｒを隔てた位置に、第３のレーザレーダ１２
ｃを平行に設置する。このレーザレーダ１２ｃによる車
体側面までの水平距離Ｌ３を計測し、車両の同等位置
（例えば車両の前部）の水平距離Ｌ１との差ΔＬと距離
Ｒから次の式で車両の斜行角度αを算出する。ｔａｎα
＝（Ｌ１−Ｌ３）／Ｒ．．．（式２） 次にこの斜行角度αを用い、次式により、計測された車
幅Ｗｍを補正して真の車幅Ｗｔを求めることができる。
Ｗｔ＝Ｗｍ／ｃｏｓα．．．（式３） すなわち、通過する被測定車両がセンサ前で斜行した場
合、計測誤差が生じるので、車体位置の距離測定センサ
１２ｃを１台追加することで、車の斜行角度を検出し、
斜行による計測誤差を補正することができる。
【００２５】上述した方法では、車体２の先頭部から後
尾部までの、各スキャンで算出した車幅値のうち、最大
値を車幅としているが、これを平均値としてもよい。ま
た、前後の計測値と比較して変化量が大きい値について
は除去するなどのノズル除去手法を取り入れてもよい。
これにより、大きな荷物を搭載するなど、予期せぬ断面
データが得られた場合でも正確な車幅を計測することが
できる。
尾部までの、各スキャンで算出した車幅値のうち、最大
値を車幅としているが、これを平均値としてもよい。ま
た、前後の計測値と比較して変化量が大きい値について
は除去するなどのノズル除去手法を取り入れてもよい。
これにより、大きな荷物を搭載するなど、予期せぬ断面
データが得られた場合でも正確な車幅を計測することが
できる。
【００２６】図６は、図３と異なる処理フローの原理図
である。上述した方法では、１スキャン毎に車幅値を算
出しているが、図６に示すように、先に全計測データを
取り込み、車両の通過後に車体形状を復元して、車体側
面を直線近似するなどして車幅を決定してもよい。
である。上述した方法では、１スキャン毎に車幅値を算
出しているが、図６に示すように、先に全計測データを
取り込み、車両の通過後に車体形状を復元して、車体側
面を直線近似するなどして車幅を決定してもよい。
【００２７】図７は、本発明の方法により計測されたデ
ータ例を示す実施例である。この図において右側の点群
は、右側のレーザレーダ１２ａを用いて得られた車体の
右側面の断面データであり、同様に左側の点群は、左側
のレーザレーダ１２ｂを用いて得られた車体の左側面の
断面データである。それぞれタイヤ部とホイルハウス部
でなだらかな曲線を示し、その間が大きく窪んでいる。
従って、これらの点群からホイルハウス部を最大幅を演
算し、最大車幅を得ることができることがわかる。な
お、この例では、実際の車幅１７５０ｍｍに対して、計
測結果は１７４５ｍｍとなり、約５ｍｍの精度で計測で
きることが確認された。
ータ例を示す実施例である。この図において右側の点群
は、右側のレーザレーダ１２ａを用いて得られた車体の
右側面の断面データであり、同様に左側の点群は、左側
のレーザレーダ１２ｂを用いて得られた車体の左側面の
断面データである。それぞれタイヤ部とホイルハウス部
でなだらかな曲線を示し、その間が大きく窪んでいる。
従って、これらの点群からホイルハウス部を最大幅を演
算し、最大車幅を得ることができることがわかる。な
お、この例では、実際の車幅１７５０ｍｍに対して、計
測結果は１７４５ｍｍとなり、約５ｍｍの精度で計測で
きることが確認された。
【００２８】なお、本発明は上述した実施形態に限定さ
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できる
ことは勿論である。
れず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更できる
ことは勿論である。
【００２９】
【発明の効果】上述したように、本発明の車幅計測方法
及び装置は、以下の特徴を有する。 １．車体側面で最も外側の点までの距離から車幅を決定
するため高精度である。 ２．さらに車体の先頭から後尾までの断面形状から算出
しており、例えば流線形をした車体の場合でも精度良く
最大車幅を求めることが可能である。 ３．計測した断面データのうち、安定した形状部（車体
側面）のみを抽出しており、ノイズや突起物（ドアミラ
ーや窓から出た乗員の腕等）を取り除いているため、正
確に車体本体の車幅を計測できる。 ４．レーザセンサの最大測定距離内に車体の側面が入る
位置であれば、車路の幅に関係なくセンサ台数は左右２
台だけでよい。路面にマークするなどの付帯設備も不
要。 ５．レーザセンサの設置は路側であり、ガントリー等の
大規模な設備を車路の上部に設置する必要がない。 ６．１スキャン毎に車幅値を算出し、車幅値のみを保持
しているため、渋滞時なと計測データが膨大となる場合
でも、ホスト計算機で保持するデータ量は少量で済むの
で、メモリの節約となる。
及び装置は、以下の特徴を有する。 １．車体側面で最も外側の点までの距離から車幅を決定
するため高精度である。 ２．さらに車体の先頭から後尾までの断面形状から算出
しており、例えば流線形をした車体の場合でも精度良く
最大車幅を求めることが可能である。 ３．計測した断面データのうち、安定した形状部（車体
側面）のみを抽出しており、ノイズや突起物（ドアミラ
ーや窓から出た乗員の腕等）を取り除いているため、正
確に車体本体の車幅を計測できる。 ４．レーザセンサの最大測定距離内に車体の側面が入る
位置であれば、車路の幅に関係なくセンサ台数は左右２
台だけでよい。路面にマークするなどの付帯設備も不
要。 ５．レーザセンサの設置は路側であり、ガントリー等の
大規模な設備を車路の上部に設置する必要がない。 ６．１スキャン毎に車幅値を算出し、車幅値のみを保持
しているため、渋滞時なと計測データが膨大となる場合
でも、ホスト計算機で保持するデータ量は少量で済むの
で、メモリの節約となる。
【００３０】従って、本発明の車幅計測方法及び装置
は、通過する車両を停止させることなく、数ｍｍオーダ
の高精度で車幅を自動計測でき、ガントリー等の大型設
備や反射板等の付帯設備が不要であり、かつ少ない検出
装置で車幅を自動計測でき、流線形の車体でも或いはド
アミラーや窓から出た乗員の腕等を検知しても、正確に
車体本体の最大車幅を計測でき、車両が斜めに通過する
場合でも、正確に車幅を計測できる、等の優れた効果を
有する。
は、通過する車両を停止させることなく、数ｍｍオーダ
の高精度で車幅を自動計測でき、ガントリー等の大型設
備や反射板等の付帯設備が不要であり、かつ少ない検出
装置で車幅を自動計測でき、流線形の車体でも或いはド
アミラーや窓から出た乗員の腕等を検知しても、正確に
車体本体の最大車幅を計測でき、車両が斜めに通過する
場合でも、正確に車幅を計測できる、等の優れた効果を
有する。
【図１】本発明による車幅計測装置の構成図である。
【図２】図１のレーザレーダの構成図である。
【図３】図１の制御処理装置による車幅計測処理のフロ
ー図である。
ー図である。
【図４】図１の制御処理装置による１スキャン中の処理
フロー図である。
フロー図である。
【図５】車体が斜行する場合の誤差補正の説明図であ
る。
る。
【図６】図３と異なる処理フローの原理図である。
【図７】本発明により計測されたデータ例を示す実施例
である。
である。
【図８】従来の車幅計測手段の構成図である。
【図９】従来の別の車幅計測手段の原理図である。
【図１０】本発明者等による従来の別の車幅計測手段の
構成図である。
構成図である。
【図１１】図１０の車幅計測手段の模式図である。
１Ａ，１Ｂ 半導体レーザ群 ２ 被測定車両 ３Ａ，３Ｂ ＣＣＤリニアセンサ ４Ａ，４Ｂ 反射板 ５ａ〜５ｃ レーザレーダ ６ 路面 ７ａ〜７ｄ ＣＣＤカメラ ８ａ，８ｂ 車高検出センサ ９ａ，９ｂ 非接触距離計 １０ 車幅計測装置 １２ａ，１２ｂ レーザレーダ １２ｃ 第３レーザレーダ １４ 制御処理装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高野 武寿 東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川島 播磨重工業株式会社東二テクニカルセンタ ー内 (72)発明者 出川 定男 東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川島 播磨重工業株式会社東二テクニカルセンタ ー内 (72)発明者 神林 隆 東京都中央区明石町６番４号 石川島運搬 機械株式会社内 (72)発明者 新井 浩幸 東京都中央区明石町６番４号 石川島運搬 機械株式会社内 Ｆターム(参考） 2F065 AA06 AA22 AA31 AA52 BB15 CC11 FF11 GG04 JJ05 LL13 LL62 MM16 QQ23 QQ25 QQ29 5H180 AA01 CC03 CC14 EE07 5J084 AA02 AA05 AB01 AD05 BA04 BA11 CA67 EA04
Claims (4)
- 【請求項１】 車両が通過する車路の両側に水平間隔Ｄ
を隔てて１対のレーザレーダ（１２ａ，１２ｂ）を対向
して設け、各レーザレーダにより、通過する車両に対し
て上下に所定の角度範囲でレーザ光をスキャンして車体
の両側面の断面データを求め、これから各レーザレーダ
から車体の両側面までの水平距離Ｌ１，Ｌ２を計測し、
その差Ｗ（＝Ｄ−Ｌ１−Ｌ２）を車両の全長にわたり記
憶し、その最大値を車幅とする、ことを特徴とする車幅
計測方法。 - 【請求項２】 （１）レーザ光の照射角度θとレーザ光
が照射された車体側面までの距離Ｌとから、その位置の
各レーザレーダからの水平座標Ｘと垂直座標Ｙを算出
し、（２）明らかに車体側面となり得ない座標位置の計
測点データを除去し、（３）Ｙ座標方向に隣接している
点のうちＸ座標値の変化量が指定幅以上に大きい点を除
去し、（４）Ｙ座標方向に分布する点群のうちもっとも
長い点群を車体側面とみなし、（５）選択した点群のう
ち最も外側の点までの距離を水平距離Ｌ１，Ｌ２とす
る、ことを特徴とする請求項１に記載の車幅計測方法。 - 【請求項３】 前記１対のレーザレーダの一方（１２
ａ）から車両の通過方向に距離Ｒを隔てた位置に、第３
のレーザレーダ（１２ｃ）を平行に設置し、このレーザ
レーダによる車体側面までの水平距離Ｌ３を計測し、前
記水平距離Ｌ１との差ΔＬと距離Ｒから車両の斜行角度
αを算出し、計測された車幅を補正する、ことを特徴と
する請求項１に記載の車幅計測方法。 - 【請求項４】 車両が通過する車路の両側に水平間隔Ｄ
を隔てかつ対向して設けられた１対のレーザレーダ（１
２ａ，１２ｂ）と、各レーザレーダを制御し得られたデ
ータを処理する制御処理装置（１４）とを備え、各レー
ザレーダにより、通過する車両に対して上下に所定の角
度範囲でレーザ光をスキャンして車体の両側面の断面デ
ータを求め、これから各レーザレーダから車体の両側面
までの水平距離Ｌ１，Ｌ２を計測し、その差Ｗ（＝Ｄ−
Ｌ１−Ｌ２）を車両の全長にわたり記憶し、その最大値
を車幅とする、ことを特徴とする車幅計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10661899A JP4076196B2 (ja) | 1999-04-14 | 1999-04-14 | 車幅計測方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10661899A JP4076196B2 (ja) | 1999-04-14 | 1999-04-14 | 車幅計測方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000298007A true JP2000298007A (ja) | 2000-10-24 |
| JP4076196B2 JP4076196B2 (ja) | 2008-04-16 |
Family
ID=14438118
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10661899A Expired - Lifetime JP4076196B2 (ja) | 1999-04-14 | 1999-04-14 | 車幅計測方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4076196B2 (ja) |
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1999
- 1999-04-14 JP JP10661899A patent/JP4076196B2/ja not_active Expired - Lifetime
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