JP2001357488A - 車両寸法計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多数の光電管センサを用いて構成されたエリ
アセンサを進入する車両の進入路の両側に、投光部及び
受光部を対向させて複数設置し、エリアセンサを構成す
る各々の光電管センサのｏｎ／ｏｆｆの時系列変化を観
察することによって、精度よく車両の寸法を計測する車
両寸法計測装置を提供する。 【解決手段】 車両の進入通路の側方に、車両の高さ方
向に所定間隔有して複数の発光部を配置するとともに、
他方側の側方に前記発光部からの光を受光する受光部を
配置した光電検知部１を配置し、車両の最大高さ部によ
って遮光されて不受光となる前記受光部を検出して車両
高さを計測するとともに、前記受光部が、車両の先端部
で遮光されて不受光となった時間、前記遮光後に遮光が
解除されて再度受光した時間のそれぞれもしくはそれら
の組み合わせに係る先の信号と後の信号との時間差を測
定して車両長さ方向の寸法を計測する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、車長、車高、軸距
（車軸間距離）、フロントオーバーハング（車両先端か
ら前輪前端もしくは前輪軸中心までの距離）、リアオー
バーハング（後輪後端もしくは後輪軸中心から車両後端
までの距離）などの車両寸法計測装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から立体駐車場などの屋内駐車場
は、駐車場スペースを有効に用いるために、車両サイズ
によって駐車場所を異ならせている。そのために駐車す
る車両を誘導する以前に車両寸法を測定し、その寸法に
適した駐車場所に車両を誘導するように車両寸法計測装
置が配置されている。このような車両寸法計測装置は、
図６に示すように、車両上方に配置されたＣＣＤカメラ
３０，３１によって、また、側方に配置されたＣＣＤカ
メラ３２により撮像された映像を画像処理することによ
って、各車両寸法を計測している。そして、この手法で
は、撮像された車両画像を用いるために、カメラからの
ディジタル画像を、車両輪郭線強調、車両輪郭線２値
化、画像上での先端、後端、左右端検出、実空間への座
標変換、実空間での各寸法計算といった処理を経て、車
両寸法を計測する。

【０００３】ところが、上記構成の車両寸法計測装置に
おいては、車両の画像を用いるために車体の色と車体背
景の色とが類似している場合、車両輪郭線を強調しにく
く、車両輪郭線を正しく描出できない場合がある。ま
た、実空間での寸法を精度よく求めるには、車両の３次
元的な形状を考慮して、カメラと各計測点との間の距離
によって画像上の見かけの大きさを補正する必要があ
る。また、ＣＣＤカメラは光学的レンズを用いて３次元
的な形状をもった車両を２次元画像に投影しているの
で、レンズの収差による歪みが生じ、寸法計算時に歪み
分を補正する必要がある。また、精度よく寸法計測する
ためには、高い解像度で画像を撮像する必要があり、そ
のためにカメラを複数台設置して各々のカメラで得られ
た画像をマージ（貼り合わせ）する必要があり、カメラ
間の相対位置関係の調整が難しい。等の問題があり、計
測した車両寸法に十分な精度が得るのが困難であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記の課題を
解決するためになされたもので、多数の光電管センサを
用いて構成されたエリアセンサを進入する車両の進入路
の両側に、投光部及び受光部を対向させて複数設置し、
エリアセンサを構成する各々の光電管センサのｏｎ／ｏ
ｆｆの時系列変化を観察することによって、精度よく車
両の寸法を計測する車両寸法計測装置を提供することを
目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、車両の進入通
路の一方側の側方に、車両の高さ方向に所定間隔有して
複数の発光部を配置するとともに、他方側の側方に前記
発光部からの光を受光する受光部を配置し、車両によっ
て前記受光部への入射光が遮光される状態を前記受光部
によって測定し、車両の寸法を計測する車両寸法計測装
置において、車両の最大高さ部によって遮光されて不受
光となる前記受光部を検出して車両高さを計測するとと
もに、前記受光部が、車両の先端部で遮光されて不受光
となった時間、前記遮光後に遮光が解除されて再度受光
した時間のそれぞれもしくはそれらの組み合わせに係る
先の信号と後の信号との時間差を測定して車両長さ方向
の寸法を計測することを特徴とする。

【０００６】本発明は、車両によって前記発光部からの
前記受光部への入射光が遮光される状態を受光部によっ
て測定し、車両の寸法を計測するので、受光部への入射
光が車両によって遮蔽されるか、または遮蔽された入射
光が再度入射されるＯＮ，ＯＦＦ信号を得ることによっ
て、車両寸法を計測するので、車両の背景の状態には影
響されずに精度良い車両寸法の計測を行うことができ
る。

【０００７】また、車両長さ方向の寸法計測を、前記受
光部が、車両の先端部で遮光されて不受光となった時
間、前記遮光後に遮光が解除されて再度受光した時間の
それぞれもしくはそれらの組み合わせに係る先の信号と
後の信号との時間差を測定して行うので、該時間差と初
速度及び加速度を考慮して車両長さ方向の寸法を計測す
ることにより従来のようにＣＣＤカメラにより撮像され
た画像を用いることがないので、複雑な画像解析を行う
ことがなく、簡単な回路構成で車両寸法を計測すること
ができる。

【０００８】また、前記発光部及び受光部を車両進入方
向に、車両長さより狭い間隔で複数配置し、車両の所定
位置を複数回検出して車両長さ方向の寸法を計測するよ
うに構成することも本発明の有効な手段である。かかる
技術手段によると、車両の所定位置を複数回検出してい
るので、正確な車両長さ方向の寸法を計測することがで
きる。

【０００９】また、車両の長さ方向の寸法は、前記受光
部間隔を用いて車両の初速度及び加速度を求めて計測す
るように構成することも本発明の有効な手段である。か
かる技術手段によると、予め決められた受光部間隔を用
いて車両の初速度及び加速度を求めているので、正確な
初速度及び加速度を求めることができるとともに、前記
初速度及び加速度を用いて前記受光部間隔以外の距離を
求めればよいので、正確な車両寸法を求めることができ
る。

【００１０】また、車両の車軸間距離より短い寸法は、
車軸間距離を含めた測定距離と車軸間距離もしくは該車
軸間距離相当距離との差を求めて計測するように構成す
ることも本発明の有効な手段である。

【００１１】車両により遮蔽されることによる受光部の
ＯＦＦ信号の検出誤差は、短い距離より比較的長い距離
のほうが影響度合いが少ない。車両の全長の次に長い距
離は車軸間距離であり、車軸間の距離は前輪の前端と後
輪の前端との間を測定することにより計測することがで
きる。よって、車軸間距離を含めた測定距離から車軸間
距離もしくは該車軸間距離相当距離を減算することによ
り、所望の寸法を求めることができる。

【００１２】したがって、フロントオーバーハング（車
両先端から前輪前端もしくは前輪軸中心までの距離）、
リアオーバーハング（後輪後端もしくは後輪軸中心から
車両後端までの距離）などの車両寸法は、車両先端から
前輪、または後輪から車両後端までの距離は直接にその
距離を測定しないで、車軸間距離を含めて測定し車軸間
距離を減算することにより正確なフロントオーバーハン
グもしくは、リアオーバーハングを計測することができ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。但しこの実
施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形
状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限り
は、この発明の範囲をそれに限定する趣旨ではなく、単
なる説明例にすぎない。

【００１４】図１、本発明の一実施の形態にかかる車両
寸法計測装置のブロック構成図、図２は、演算装置にお
ける計測処理手順を示す流れ図、図３は、エリアセンサ
の構成図、図４は、第１実施の形態に係る２組のエリア
センサからなる車両検知装置の概略図、図５は、第２実
施の形態に係る５組のエリアセンサからなる車両検知装
置の概略図、図６は、従来のＣＣＤカメラによる車両寸
法計測装置の概略構成図である。

【００１５】図１において、図示しない駐車場所に向か
って進入する車両３の進入路４の側方には、車両の寸法
を検出する光電検知部１が配置され、該光電検知部１は
後述するように光電管センサにより構成され、該光電管
センサの時系列データが入力され、車両の寸法が演算処
理される演算装置２が接続されている。

【００１６】光電検知部１は、図３に示すように、投光
部６及び受光部７とが対向設置された光電管センサを車
両の高さ方向に間隔ｄ（１０ｍｍ〜２０ｍｍくらい）離
間して多数配置されたエリアセンサ５で構成され、進入
路４の両側に前記投光部６及び受光部７とが対向設置さ
れた前記エリアセンサ５が配置されている。

【００１７】このエリアセンサを進入路に複数個設置す
ることにより車両検知装置を構成する。個々のエリアセ
ンサは基本的に等間隔Ｄにて設置する。車長などの寸法
を精度よく計測するためには、Ｄを狭めてエリアセンサ
を多数設置すればよいが、設置場所やコスト等の制約を
考えると、１．０ｍ間隔で５〜６組程度のエリアセンサ
設置が適当である。

【００１８】前記各光電センサは、車両の先端Ｓｆ、後
端Ｓｒ、前輪前端ＴＦｆ、前輪後端ＴＦｒ、後輪先端Ｔ
Ｒｆ、後輪後端ＴＲｒ、高さＳｕ等を受光部７によって
ｏｆｆ信号を得ることによってその時刻を測定する。そ
して、前記各光電管センサ５のｏｎ／ｏｆｆの時系列信
号データを処理して、各車両寸法の計測を前記演算装置
２によって行うように構成される。

【００１９】演算装置２は、光電検知部１から送られて
きた各光電管センサの時系列データを受信するデータ受
信装置と、受信した時系列データを処理して車両寸法計
測処理を行うコンピュータから構成される。

【００２０】本実施の形態に係る車両寸法計測装置にお
いては、図２の流れ図に示すように、光電管センサの時
系列信号データを測定（２０）し、車両寸法のうち、車
両の最も高い点における高さである車高を計測（２１）
し、車両走行方向全体の長さである車長を計測（２２）
し、車軸間距離である軸距を計測（２３）し、車両先端
から前輪前端もしくは前輪軸中心までの距離であるフロ
ントオーバーハングを計測（２４）し、後輪後端もしく
は後輪軸中心から車両後端までの距離であるリアオーバ
ーハングを計測（２５）し、車両寸法測定結果を出力す
る（２６）。

【００２１】次に、前記した各寸法計測処理の具体的は
処理内容を以下に示す。まず、車高計測であるが、これ
は、エリアセンサから得られる各光電管センサのｏｎ／
ｏｆｆの時系列データを調べ、一連の時系列データの中
で、最も高い位置で検出されているデータを求め、車高
とすればよい。

【００２２】したがって、以下では車長（車両全体の長
さ）の求め方を中心に述べる。軸距、フロントオーバー
ハング、リアオーバーハングは以下に説明する車長計測
方法を応用して計測することができるが、これは後述す
る。

【００２３】図４は、第１実施の形態であるエリアセン
サ数２個の場合を示す。同図において、エリアセンサ５
ａ及び５ｂは進入路４に沿って、車両の全長より短い距
離を有する間隔Ｄ離間して配置されている。図４におい
て、時間ｔＤｆ＝ｔ２−ｔ１、時間ｔＤｒ＝ｔ４−ｔ
３、時間ｔＳ＝ｔ３−ｔ２とすると、時間ｔＤｆ間に車
両が通過する距離及び、および時間ｔＤｒ間に車両が通
過する距離はエリアセンサ間の距離Ｄに等しい。よっ
て、時間ｔＳ間に車両が通過する距離Ｓは、Ｓ＝（Ｌ−
Ｄ）となる。

【００２４】したがって、時間ｔ１とｔ４間において等
加速度運動を行うとして、時間ｔ１とｔ４間における初
速度ｖ０と、加速度ａを求め、

【数１】 によって、車両の全長を求めることができる。

【００２５】（時間ｔ１とｔ４間の初速度ｖ０および加
速度ａの推定） 車両が等加速度走行をするものと仮定し、それぞれのエ
リアセンサ５ａ及び５ｂを車両の先端および後端が通過
した時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４，及びエリアセンサ間
の距離Ｄを用いて、以下の式（２）及び（３）により時
間ｔ１とｔ４間における初速度ｖ０および加速度ａの推
定を行う。

【００２６】

【数２】

【数３】

【００２７】上記（２）及び（３）による加速度ａ及び
初速度ｖ０は、以下の連立方程式（４）及び（５）を解
いた結果得られるものである。

【数４】

【数５】

【００２８】（長さ計測）上記（２）及び（３）式で求
めた加速度ａ、初速度ｖ０を用いて以下の式（６）よ
り、車長を求める。

【００２９】

【数６】

【００３０】図５は第２の実施の形態であるエリアセン
サ数５の場合を示す。上記に示した２組のエリアセンサ
による計測方法では、実際の車両各寸法計測において、
エリアセンサ５ａが車両先端を検出する時刻ｔ１と、エ
リアセンサ５ｂが車両後端を検出する時刻ｔ４間の時間
（ｔ１〜ｔ４）が長くなってしまうため、時間（ｔ１〜
ｔ４）において車両が等加速度走行をするという仮定が
成立しなくなる場合があり、結果として十分な計測精度
が得られない場合もある。そこで、図５に示すようにエ
リアセンサを５個設置して、初速度および加速度を推定
すべき区間をできるだけ短くすることによって、高精度
に計測することができる。

【００３１】１．最適区間選択 図５に示すように、それぞれのエリアセンサを車両の先
端および後端が通過した時刻ｔ１〜ｔ１０は、互いに異
なるエリアセンサによって計測された先端検知時刻およ
び後端検知時刻であり、（先端検知時刻ｔｓ）＜（後端
検知時刻ｔｅ）のもとに、（後端検知時刻ｔｅ）と（先
端検知時刻ｔｓ）との差が最小となる先端検知時刻ｔ
ｓ、および後端検知時刻ｔｅを求めと、図５では、ｔｓ
＝ｔ５、ｔｅ＝ｔ６となる。そして、さらに、ｔｓより
一つ前の先端検知時刻（図５ではｔ４）、およびｔｅよ
り一つ後の後端検知時刻（図５ではｔ７）を求める。以
上で求めた区間（ｔ４、ｔ５）及び（ｔ６、ｔ７）を計
算すべき区間とする。

【００３２】２．最適区間における加速度ａ′および初
速度ｖ０′の推定 （１）上記２組のエリアセンサによる計測方法を、上記
で求めた区間（図５では区間ｔ４〜ｔ７）に適用して、
同区間における加速度ａ′及び初速度及ｖ０′を下記の
（７）式及び（８）式を用いて求める。

【００３３】

【数７】

【数８】

【００３４】３．長さ計測 （１）上記２組のエリアセンサによる計測方法と同様に
して、車長Ｌ′を求める。図５の場合は、

【数９】 となる。

【００３５】また、軸距、フロントオーバーハング、リ
アオーバーハングの計測については、フロントオーバー
ハングおよびリアオーバーハングが短いため、上述の方
法で直接計測した場合十分な計測精度が得られにくい。
そこで、光電管センサから得られる時系列データから、
車輪検知時刻を２つ求め、前輪前端検知時刻と後輪前端
検知時刻とから軸間相当距離を、先端検知時刻と後輪前
端検知時刻とからフロントオーバーハング＋軸間相当距
離を、前輪後端検知時刻と後端検知時刻とから軸間相当
距離＋リアオーバーハングを、それぞれ計測し、（フロ
ントオーバーハング＋軸間相当距離）計測値から軸間相
当距離計測値を減算することでフロントオーバーハング
を、（軸間相当距離＋リアオーバーハング）計測値から
軸間相当距離計測値を減算することでリアオーバーハン
グを、それぞれ計測する。このように、車両の車軸間距
離より短い寸法は、車軸間距離を含めた測定距離と車軸
間距離もしくは該車軸間距離相当距離との差を求めて計
測することにより、フロントオーバーハング、リアオー
バーハングなどの車両寸法は、正確に計測することがで
きる。

【００３６】

【発明の効果】以上詳述したように本発明は、車両の進
入路の両側に発光部と受光部とを配置し、そのｏｎ・ｏ
ｆｆデータをもとに計測するので、従来のカメラを使う
手法に比べて、車体および車体背景の色の影響をほとん
ど受けることがない。また、撮像レンズによる撮像デー
タを用いないので、車体の３次元的な形状やレンズ収差
による歪みを考慮した補正をする必要がなく、高精度な
寸法計測を行うことができる。また、撮像レンズを用い
ないので複雑な画像処理を行うことなく設置・調整が容
易である。そして、低コストで装置が実現できる。等の
種々の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施の形態にかかる車両寸法計測
装置のブロック構成図である。

【図２】 演算装置における計測処理手順を示す流れ図
である。

【図３】 エリアセンサの構成図である。

【図４】 第１実施の形態に係る２組のエリアセンサか
らなる車両検知装置の概略図である。

【図５】 第２実施の形態に係る５組のエリアセンサか
らなる車両検知装置の概略図である。

【図６】 従来のＣＣＤカメラによる車両寸法計測装置
の概略構成図である。

【符号の説明】

１ 光電検知部 ２ 演算装置 ６ 投光部（発光部） ７ 受光部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2F065 AA23 AA24 BB05 BB15 CC11 FF02 FF32 GG14 HH13 HH15 JJ02 JJ05 JJ09 JJ25 QQ00 QQ14 QQ25 QQ26 5H180 AA01 CC09 EE07

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両の進入通路の一方側の側方に、車両
   の高さ方向に所定間隔有して複数の発光部を配置すると
   ともに、他方側の側方に前記発光部からの光を受光する
   受光部を配置し、車両によって前記受光部への入射光が
   遮光される状態を前記受光部によって測定し、車両の寸
   法を計測する車両寸法計測装置において、 車両の最大高さ部によって遮光されて不受光となる前記
   受光部を検出して車両高さを計測するとともに、 前記受光部が、車両の先端部で遮光されて不受光となっ
   た時間、前記遮光後に遮光が解除されて再度受光した時
   間のそれぞれもしくはそれらの組み合わせに係る先の信
   号と後の信号との時間差を測定して車両長さ方向の寸法
   を計測することを特徴とする車両寸法計測装置。
2. 【請求項２】 前記発光部及び受光部を車両進入方向
   に、車両長さより狭い間隔で複数配置し、車両の所定位
   置を複数回検出して車両長さ方向の寸法を計測すること
   を特徴とする請求項１記載の車両寸法計測装置。
3. 【請求項３】 車両の長さ方向の寸法は、前記受光部間
   隔を用いて車両の初速度及び加速度を求めて計測するこ
   とを特徴とする請求項１または２記載の車両寸法計測装
   置。
4. 【請求項４】 車両の車軸間距離より短い寸法は、車軸
   間距離を含めた測定距離と車軸間距離もしくは該車軸間
   距離相当距離との差を求めて計測することを特徴とする
   請求項１、２または３記載の車両寸法計測装置。