JP2010237173A - 測定装置および測定システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】測定装置5は、タイヤTを支持するホイールWとホイールハブWHとの間に、回転中心を合わせて配置された回転体51と、本体フレームFに固定された光学的検出器52とを備えている。回転体51は、ホイールWとホイールハブWHの取付面との間に装着される円盤部511と、円盤部511から本体フレームFに向かって延びてホイールハブWHの外周面を包囲する円筒部512とから形成されている。円筒部511の周囲面には、光を透過する光透過部である長孔513が設けられている。光学的検出器52としては、本体フレームFに取付金具523により固定された発光部として機能する発光素子521と受光部として機能する受光素子522とを備えている。
【選択図】図2
Description
また、従来の測定装置では、磁気的検出であることから車両の振動についても回転部材が回転していると検出してしまうことがあり、これによっても地点間の距離や、走行スピードを精度よく測定することを困難にしていた。
本発明の測定装置によれば、回転体がタイヤを支持するホイールと該ホイールを車両の本体フレームに取り付けるホイールハブとの間に、回転中心を合わせて配置されているので、車輪から外側へ出っ張らない。従って、本発明の測定装置を車両に装着しても車幅が大幅に増加することはない。また、回転体の回転に伴う光学的被検知部の位置の変化を検出する光学的検出器が本体フレームに固定されているため、路面の凹凸に応じて回転体が揺動しても、光学的検出器も回転体に伴って揺動するので、ショックアブソーバが本体フレームに対して斜めに配置されていても影響を受けることなく測定することができる。
光学的検出器は、円盤部から本体フレームに向かって延びてホイールハブの外周面を包囲する円筒部の周囲面に沿って設けられている光学的被検知部を検出するようにしたことから、光学的検出器を本体フレームから短い距離に設置することができる。従って、光学的検出器を支えるための取付具に長さが長い部材を用いなくてもよいので、振動により光学的検出器が大きく揺れることで測定誤差が発生したり、光学的検出器が回転体に衝突したりすることを防止することができる。
光学的被検知部とした発光部と受光部とで、光学的被検知部とした光透過部を間に挟んで対向させて、透過型のフォトインタラプタを用いたロータリエンコーダを構成することで、車両の振動について回転体が回転していると検出してしまうことを低減することができるので、より正確な測定が可能である。
光学的被検知部とした発光部と受光部とで、光学的被検知部とした光反射部に反射した光を検出する反射型のフォトインタラプタ(フォトリフレクタ)を用いたロータリエンコーダを構成することで、車両の振動について回転体が回転していると検出してしまうことを低減することができるので、より正確な測定が可能である。
本発明の測定システムによれば、本発明の測定装置が前記車両の前輪および後輪のうちの少なくとも一方の左右それぞれの車輪に配置されており、本発明の測定装置は車輪から外側へ出っ張らないので、車幅が大幅に増加することはない。また、走行距離算出手段が、光学的検出器が出力する検知信号、およびタイヤの円周データに基づいてそれぞれのタイヤの走行距離を算出し、角度変化量推定手段が左右のタイヤの走行距離の差、および左右のタイヤ間の距離に基づいて車両の進行方向の角度変化量を推定するので、タイヤの走行距離とその距離に応じた進行方向の変化とが一致するデータを得ることができる。従って、本発明の測定システムは、車両の走行軌跡を正確に得ることができる。
図1に示す測定システム1は、例えば、道路を走行し地形や建造物を撮影して取得した画像を撮影地点の情報を関連付けて収集するプローブカーPに搭載されるものである。収集したデータは、電子地図や地図本などの作成に利用される。測定システム1は、測位装置2と、ビデオカメラ3と、角度センサ4と、2台の測定装置5と、データ収集処理装置6とを備えている。
ビデオカメラ3は、車内から進行方向を一定時間毎に撮像して、撮像データをデータ収集処理装置6へ出力する。角度センサ4は、測定開始時点での方向を基準方向として、現在進行している方向の角度変化を検出し角度データとして出力する角度検出手段として機能するジャイロセンサである。
測定装置5は、両後輪に設けられている。ここで、測定装置5の構成について、図2に基づいて詳細に説明する。
測定装置5は、タイヤTを支持するホイールWとホイールWをプローブカーPの本体フレームFに取り付けるホイールハブWHとの間に、回転中心を合わせて配置され、後輪と共に回転する回転体51と、回転体51の回転に伴う変化を検出する光学的検出器52とを備えている。この測定装置5は、回転体51の回転量を示す検知信号をデータ収集処理装置6へ出力する。
データ収集処理装置6は、測位装置2、ビデオカメラ3、角度センサ4、および測定装置5のそれぞれとケーブルにより接続された入力インタフェース手段61と、入力した各種データが記録される記憶手段62と、入力した各種データを記憶手段62に記録すると共に、入力したデータに基づいて走行軌跡を得るための演算を行うデータ処理手段63と、報知手段64とを備えている。
記憶手段62は、各種データが記録される大容量の不揮発性メモリであり、ハードディスクドライブが使用できる。
角度変化量推定手段633は、左右のタイヤの走行距離の差、および予め設定された左右のタイヤ間の距離を示す後輪のトレッド幅に基づいてプローブカーPの進行方向の角度変化量を推定する。
走行状態判定手段635は、角度変化量算出手段634が算出した角度変化量と、角度変化量推定手段633が推定した角度変化量とを比較し、プローブカーPの走行状態を判定する。
以上のように構成された本発明の実施の形態に係る測定システム1の動作および使用状態を、図面に基づいて説明する。
図1に示すように、プローブカーPを走行させ、データ収集処理装置6を動作可能な状態とする。ビデオカメラ3はフロントガラス越しの風景を、撮像を開始した時点から撮像データとして出力する。測位装置2からは位置データが出力され、角度センサ4からは車両の進行方向の角度変化に対応する角度データが出力される。
データ格納手段632は、撮像データのフレームごとに、計数データと、位置データと、角度データとを、それぞれに関連付けて記憶手段62に格納する。
走行距離算出手段631は、計数データに基づいて基準地点から現在地点までの走行距離を算出する(ステップS10)。この走行距離は、現在地点での計数データから基準地点での計数データを引いた値に、タイヤTの円周の長さを示す円周データを乗算することで算出することができる。本実施の形態では、円筒部512の円周面に15°ずつ長孔513が設けられているので、タイヤTの円周長さの15°分の長さ(1/24の長さ)が円周データとして使用される。つまり、走行距離算出手段631は、基準地点から現在地点までの間で、回転体51の長孔513が光学的検出器52を通過した回数に、長孔513が設けられている間隔に相当するタイヤTの円周データを乗じることにより走行距離を算出する。測定開始直後では、基準地点が走行開始地点であるため、基準地点での計数データは「0」である。従って、基準地点が走行開始地点であるときには、現在地点での計数データと円周データとを乗算した値が走行距離となる。走行距離算出手段631は、左右の後輪のそれぞれに設けられた測定装置5のそれぞれについて走行距離を算出する。
角度変化量の差の絶対値が故障閾値より大きい場合には、角度センサ4、測定装置5、およびこれらとデータ収集処理装置6とを接続するケーブルのいずれかに異常があったものと判断して、報知手段64により測定者に異常を報知する(ステップS70)。
角度変化量の差の絶対値が故障閾値以下である場合には、現在地点を基準地点として測定を継続する。
このようにして算出した走行距離および角度変化量を用い、基準地点の位置情報に基づいて車両が走行している位置を算出する。そして、ビデオカメラ3により取得した撮像データに位置情報を関連付ける。収集された走行軌跡データは電子地図や地図本などの作成に利用される。
Claims (6)
- 光学的被検知部が設けられ、タイヤを支持するホイールと該ホイールを車両の本体フレームに取り付けるホイールハブとの間に、回転中心を合わせて配置された回転体と、
前記本体フレームに固定され、前記回転体の回転に伴う前記光学的被検知部の位置の変化を検出する光学的検出器とを備えたことを特徴とする測定装置。 - 前記回転体は、前記ホイールと前記ホイールハブの取付面との間に装着される円盤部と、該円盤部から前記本体フレームに向かって延びて前記ホイールハブの外周面を包囲する円筒部とから形成され、
前記光学的被検知部は、前記円筒部の周囲面に沿って設けられ、
前記光学的検出器は、前記本体フレームに取付具を介して取り付けられている請求項1記載の測定装置。 - 前記光学的被検知部は、光を透過する光透過部であり、
前記光学的検出器は、前記光透過部を挟んで対向させた、前記光透過部へ向けて発光する発光部と、前記光透過部を通過した透過光を受光する受光部とからなる請求項1記載の測定装置。 - 前記光学的被検知部は、光反射させる光反射部であり、
前記光学的検出器は、前記光反射部へ向けて発光する発光部と、前記光反射部からの反射光を受光する受光部とからなる請求項1記載の測定装置。 - 前記請求項1記載の測定装置が前記車両の前輪および後輪のうちの少なくとも一方の左右それぞれの車輪に配置され、
前記光学的検出器が出力する検知信号、および前記タイヤの円周データに基づいてそれぞれの前記タイヤの走行距離を算出する走行距離算出手段と、
前記左右のタイヤの走行距離の差、および前記左右のタイヤ間の距離に基づいて前記車両の進行方向の角度変化量を推定する角度変化量推定手段と
を備えたことを特徴とする測定システム。 - 前記車両の進行方向の角度変化を検出し角度データとして出力する角度検出手段と、
前記角度データに基づく角度変化量を算出する角度変化量算出手段と、
該角度変化量算出手段が算出した角度変化量と前記角度変化量推定手段が推定した角度変化量とを比較し、前記車両の走行状態を判定する走行状態判定手段とを備えたことを特徴とする請求項5記載の測定システム。
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