JP2012251306A - 車両積載異常検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】乗降室に入車した車両を撮像した画像に基づく車両積載異常検出装置において、撮像手段の設置自由度を改善する。
【解決手段】カメラＣ１〜Ｃ４は、乗降室に入車した車両の一部とパレットのコーナーとを含む予め定められた領域を撮像可能な位置に設置され、立体画像を撮像可能である。立体画像処理部６２は、カメラで撮像された画像を使用して立体画像を構成する。第１はみ出し判定部６６は、乗降室への車両進入から車両停止定位置までの移動の間、立体画像内で車両のエッジが予め定められた第１基準線Ｌ１の内側にあるか否かを判定する。第２はみ出し判定部６８は、車両が停止してから駐車室への搬送動作開始時までの間に、立体画像内で車両のエッジが第１基準線Ｌ１よりも外側に設定された第２基準線Ｌ２の内側にあるか否かを判定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、機械式駐車場の車両積載異常検出装置に関する。

一般に、少ないスペースで多数の車両を効率的に駐車できる駐車場として、機械式駐車場が知られている。機械式駐車場の一つとして、パレットの上に車両を載置し、このパレットを前後あるいは左右にレールや溝を利用して移動させることにより、空いているパレットスペースへ運ぶ構成としたパレット式の機械式駐車場が知られている。

パレットの面積は、乗降室における床の開口面積よりわずかに小さい程度である。このため、車両がパレット上の所定位置からずれた状態で停止していると、パレットの移動時に車両が駐車場の構成部材、例えば乗降室の床の開口のエッジに接触するおそれがある。したがって、車両がパレット上の所定位置に停止したか否かを検出して、所定位置からずれている場合にはドライバーや係員にその旨を通知する必要がある。

特許文献１には、乗降室に入車した車両の一部を含む予め定められた領域を撮像した画像に対して画像処理を行う画像処理手段を備えた、機械式駐車設備の搬機上の車両の積載異常検出システムが開示されている。画像処理手段は、予め設定したしきい値を用いて、乗降室への車両進入から車両停止定位置までの車両のはみ出しの有無、および車両停止定位置から駐車スペースへの搬送動作開始時の車両のはみ出しの有無を検出する。

特開２０１０−２８５７４３号公報

特許文献１に記載の技術では、乗降室内の車両を撮像するカメラが単眼であるため、画像内の物体を平面的にしか捉えることができない。そのため、画像処理だけでは、パレット上の車両が所定位置からはみ出しているのか、またはパレット外の他の物体、例えば乗降室内を移動中の人物が写り込んでいるだけなのかを判別しづらい場合がある。この問題を避けるため、カメラの設置位置や撮像方向などに制約がある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、乗降室に入車した車両を撮像した画像に基づく車両積載異常検出装置において、撮像手段の設置自由度を改善する技術を提供することにある。

本発明の一態様は、機械式駐車場の車両積載異常検出装置である。この装置は、車両に乗降するための乗降室とパレットを収容可能な駐車室との間で、車両をパレットに積載した状態で移動する移載装置と、乗降室に入車した車両の一部とパレットのコーナーとを含む予め定められた領域を撮像可能な位置に設置され、立体画像を撮像可能である撮像手段と、撮像手段で撮像された画像を使用して立体画像を構成する立体画像処理手段と、乗降室への車両進入から車両停止定位置までの移動の間、立体画像内で車両のエッジが予め定められた第１基準線の内側にあるか否かを判定する第１はみ出し判定手段と、車両が停止してから駐車室への搬送動作開始時までの間に、立体画像内で車両のエッジが第１基準線よりも外側に設定された第２基準線の内側にあるか否かを判定する第２はみ出し判定手段と、を備える。

この態様によると、各撮像手段で撮像された画像を元に立体画像を構成し、これに基づいて車両のはみ出しを検出する。立体画像では奥行きを区別することができるので、平面的な画像を用いる場合と比べて、撮像手段の設置位置の自由度を高めることができる。また、車両のはみ出しの検出精度が改善される。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、乗降室に入車した車両を撮像した画像に基づく車両積載異常検出装置において、撮像手段の設置自由度を改善することができる。

機械式駐車場の一部である乗降室を車両と共に示す図である。 本発明の一実施形態に係る車両積載異常検出装置の構成を示す図である。 乗降室内のパレットとカメラの位置関係を示す図である。 パレット上の車両が影を作る様子を示す図である。

図１は、駐車スペースを階下に構築する地下タイプのパレット式の機械式駐車場の乗降室１００を示す。図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は乗降室の奥部から出入口側を見た断面図、図１（ｃ）は側面断面図である。

乗降室１００は、車両の出入口１００ａを除く周囲（側面、天井面）が壁１１０で囲われており、出入口１００ａには昇降式のゲート１２０が設けられている。乗降室１００内の床２００から地下の駐車スペースに向けて長四角形状のパレット１０の昇降を可能にする長四角形状の開口２００ａが形成されている。パレット１０は、開口２００ａの面積よりわずかに小さい面積を持つ鋼板などの金属製材料で作られている。

パレット式の機械式駐車場は、パレット１０の下方に配置された昇降装置（図示せず）を用いて車両２０が積載された状態のパレット１０を昇降させたり、または移載装置（図示せず）を使用して駐車室内でパレットを面方向に移動させたりして、駐車室に車両２０を駐車させる構成になっている。

図１は、パレット１０に車両２０が積載された状態を示している。車両２０の入出庫時には、パレット１０は乗降室１００の床２００とほぼ同一面の高さ位置にあるようにされる。つまり、パレット１０のエッジと開口２００ａのエッジとの間には数ｃｍ程度の隙間が存在するが、車両２０の乗り入れ、乗り出しに支障を来さないようにされる。

乗降室１００内の奥の壁１１０に隣接してミラー３０が立設されている。このミラー３０は、乗降室１００内に進入してきた車両のドライバーに対して自車の進入状態を見せるためのものである。また、ミラー３０の上部には、ドライバーに対して車両の進入、停止、ハンドル切り操作等を視覚的にガイドする電光掲示板のようなガイド手段や聴覚的にガイドするスピーカのようなガイド手段３２が設けられる。

機械式駐車場への入庫時、ドライバーは、車両を運転して出入口１００ａから乗降室１００内に進入し、ミラー３０を見たりガイド手段３２による案内を受けたりしながら左右の位置あわせをして、パレット１０上の車両停止定位置に車両を停止させる。ここでガイド手段により「ＯＫ」（あるいは「下車」）等のサインが出たら、ドライバーはエンジンを切り、車両外に出る。ところが、「ＯＫ」等のサインが出た場合であっても、例えばドライバーが車両から出る際に、ドアを勢い良く閉めることによる衝撃で車両が定位置からはみ出してしまう場合がある。このようなはみ出しによって、以後の車両搬送時に、車両の一部が開口２００ａのエッジや駐車室内の他の装置に接触し、車両または装置を損場する可能性がある。

したがって、乗降室には、上記のような車両のはみ出しの有無を検出するための積載異常検出装置６０が備えられている。積載異常検出装置６０は、乗降室１００内に設置されたＩＴＶ（Industrial Television）カメラＣ１〜Ｃ４の画像に基づき、車両の定位置からのはみ出しを検出する。

カメラＣ１〜Ｃ４は、長四角形状のパレット１０の４つのコーナーの上方に対応する箇所にそれぞれ設置される。カメラＣ１〜Ｃ４はそれぞれ、パレット１０の対応するコーナーをほぼ中心とする予め定められた範囲の領域を撮像できるように、設置位置、カメラアングル、および視野角が選択される。具体的には、カメラＣ１〜Ｃ４は、パレット１０上に車両２０が積載されているときに、車両２０の一部、特に前後のコーナーを含む部分が各カメラＣ１〜Ｃ４の撮像領域に入るように調整される。図１には、カメラＣ１〜Ｃ４の視野角すなわち撮像範囲がそれぞれＲ１〜Ｒ４で示されている。

上述の特許文献１に記載の技術では、カメラにより撮像される画像が平面画像であるので、パレット上の車両が定位置からはみ出しているのか、またはパレット外の他の物体、例えば乗降室内を移動中の人物が写り込んでいるだけなのかを判別しづらい場合があった。また、車両によりできる影をパレット上の物体と誤認識してしまう場合があった。これを回避するため、カメラをパレットのコーナーの真上に配置したり、またはカメラの視野角を小さくしてパレット外の物体が撮像されないようにするなど、カメラの設置に際しかなりの制約が存在した。

そこで、本実施形態では、カメラＣ１〜Ｃ４として二眼式のいわゆる立体カメラを使用するようにした。なお、一体型の立体カメラの代わりに、一組の単眼のカメラを所定距離だけ離して配置したものを使用してもよい。

図２は、本実施形態に係る積載異常検出装置６０の構成を示すブロック図である。ここに示す各ブロックは、ハードウエア的には、コンピュータのＣＰＵ（central processing unit）をはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウエア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウエア、ソフトウエアの組み合わせによっていろいろなかたちで実現できることは、本明細書に触れた当業者には理解されるところである。

積載異常検出装置６０は、立体画像処理部６２、はみ出し検出部６４および報知部７０を含む。

立体画像処理部６２は、各立体カメラＣ１〜Ｃ４で撮像される二枚の画像を合成して、立体画像を形成する。つまり、各立体カメラで得られた二枚の画像の視野角の差に基づき、カメラから画像内の物体までの距離を計算することで、立体画像を構成する。このような技術は周知であるので、詳細な説明は省略する。

はみ出し検出部６４は、立体画像を使用して、パレット上の車両のはみ出し、すなわち所定の停止定位置からのずれの有無を検出する。はみ出しの検出は、二種類の予め設定された基準線Ｌ１、Ｌ２に基づき２回行われる。図１（ａ）に示すように、第２基準線Ｌ２は第１基準線Ｌ１よりも外側、すなわちパレット１０のエッジ側に設定される。

第１はみ出し判定部６６は、乗降室１００への車両進入から車両停止定位置にて停止するまでの間、第１基準線を用いて一回目のはみ出し検出を実行する。

一回目のはみ出し検出で異常が無い場合、第２はみ出し判定部６８は、車両停止定位置から駐車室への搬送動作開始までの間に、第２基準線Ｌ２を用いて二回目のはみ出し検出を実行する。

二回目のはみ出し検出において、第１基準線よりも外側の第２基準線を用いるのは、以下の理由による。前述したように、二回目のはみ出し検出を行うのは、パレット１０上のストッパーによる車両停止定位置に車両２０を停止させた後、ガイド手段から「ＯＫ」等のサインが出たのを見たドライバーがエンジンを切って車両外に出る際に、ドアを勢い良く閉めることによる衝撃やパレットの微小移動その他の理由によって、車両２０が位置ずれしてしまう場合があるからである。

この位置ずれが、以後の車両搬送に支障を来さない許容範囲内の微小値であれば、そのままにしておいても何ら問題は無い。しかし、以後の車両搬送時に車両２０の一部が開口２００ａのエッジに接触する程度の位置ずれである場合には、ドライバーが乗降室１００から出てしまう前に、ドライバーに対して車両の入れ直しを促す必要がある。

以上の理由により、第２基準線は、第１基準線に上記許容範囲の微小値の分だけ、第１基準線よりも外側に設定されるのである。

報知部７０は、第１はみ出し判定部６６または第２はみ出し判定部６８によって車両がはみ出していると判定されたとき、乗降室１００内のガイド手段３２を通してドライバーにその旨を報知する。

続いて、積載異常検出装置６０の作用について説明する。

乗降室１００への車両進入から車両停止定位置にて停止するまでの間、立体画像処理部６２は、各カメラＣ１〜Ｃ４で撮像された画像から、パレット１０のコーナー毎に立体画像を構成する。第１はみ出し判定部６６は、一回目のはみ出し検出のために、立体画像に対して、パレット１０のエッジの認識と、車両２０のエッジの認識と、開口２００ａのエッジの認識処理を実行する。ここで、車両２０のエッジとは、車両を上方から見ることによって平面形状で認識した場合のエッジのことである。第１はみ出し判定部６６は、パレット１０および車両２０のエッジの認識が終了すると、パレット１０のエッジを基準にしてその内側に第１基準線Ｌ１を設定し、車両２０のエッジがこの第１基準線Ｌ１からはみ出しているか否か、すなわち車両２０のエッジが第１基準線Ｌ１の外側にあるか内側にあるかを判定する。第１基準線Ｌ１は、例えば、パレット１０のエッジから内側へ何ｃｍという形式で予め定められている。

一回目のはみ出し検出において、いずれかの立体画像で車両のはみ出しが検出された場合、報知部７０は、乗降室１００内のガイド手段３２を通してその旨をドライバーに報知して、車両２０の入れ直しを促す。例えば、「ハンドルを右に切ってください」、「バックして入れ直ししてください」というようなメッセージを電光掲示板に表示させたり、スピーカを通して音声で報知する。いずれの立体画像でも車両のはみ出しが検出されない場合、報知部７０は、ガイド手段３２を通して「ＯＫ」等の報知をする。

続いて、ドライバーが車両から出た後に、立体画像処理部６２は、各カメラＣ１〜Ｃ４で新たに撮像された画像から、パレット１０のコーナー毎に立体画像を構成する。第２はみ出し判定部６８は、二回目のはみ出し検出のために、新たに得られた立体画像に対して、パレット１０のエッジの認識と、車両２０のエッジの認識と、開口２００ａのエッジの認識処理を実行する。第２はみ出し判定部６８は、パレット１０および車両２０のエッジの認識が終了すると、パレット１０の新たなエッジを基準にしてその内側に第２基準線Ｌ２を設定し、車両２０のエッジがこの第２基準線Ｌ２からはみ出しているか否か、すなわち車両２０のエッジが第２基準線Ｌ２の外側にあるか内側にあるかを判定する。上述のように、第２基準線Ｌ２は、パレット１０のエッジよりも内側であるが、第１基準線Ｌ１よりも外側になるように予め定められている。

第２基準線を設定してはみ出しの有無を判定するタイミングは、以下のいずれかの時点から選択することができる。

イ．出入口１００ａに設けられたセンサ（図示せず）によって、ドライバーが乗降室１００から出たことが検出された時点。なお、このセンサは、乗降室１００への車両の入出庫を検出するために設置されているセンサと兼用されてもよい。

ロ．出入口１００ａに近い乗降室１００の外に設置された操作盤（図示せず）が操作された時点。

ハ．上記イあるいはロの後、ゲート１２０閉動作完了時点。

ニ．パレット１０がターンテーブル式である場合、ターン動作が完了し、昇降装置による搬送動作が始まる時点。

二回目のはみ出し検出において、いずれかの立体画像で車両のはみ出しが検出された場合、報知部７０は、乗降室１００内のガイド手段３２または操作盤などを通してその旨をドライバーに報知する。これによりドライバーが乗降室１００から離れる前に車両２０の入れ直しを促すことができる。いずれの立体画像でも車両のはみ出しが検出されない場合、報知部７０は、ガイド手段３２を通して「ＯＫ」等の報知をするか、または何の報知もしない。

以上のように、二種類の基準線を用いたはみ出し検出を行うことにより、パレット上の車両がその搬送時に機械式駐車場の一部に接触して損傷することを確実に防止できる。加えて、ドライバーが車両から出た後に搬送に支障を来さない程度の微小な位置ずれが生じた場合にドライバーに対して車両の入れ直しを促してしまうことを防止できる。

本実施形態では、立体画像を用いてはみ出し検出を行うため、図１（ｂ）、図１（ｃ）に示すように、第１基準線Ｌ１および第２基準線Ｌ２を実質的にパレットに対する垂直面として設定することができる。このため、従来の平面画像では把握しづらかった物体の位置関係も容易に区別することができる。このことを図３および図４を使用して説明する。

パレット１０とカメラＣが、図３のような位置関係にある場合を考える。カメラＣで撮像された平面画像に基づきはみ出し検出を行った場合、図３中のパレット１０上にある物体Ａと、パレット外部にある物体Ｂとは、画像中では区別することができない。このため、平面画像を用いる場合には、図中に点線で示すように、カメラＣ’をパレット１０のエッジの直上に配置しないと、正確なはみ出し検出を行うことができない。

これに対し、本実施形態では、立体画像に基づきはみ出し検出を行うので、カメラから物体までの距離を推定することができる。したがって、図３のような位置関係であっても、パレット上に存在する物体Ａと、パレット外にある物体Ｂ（例えば、乗降室内を移動中の人物の一部）とを区別することができる。したがって、はみ出し検出の精度が高まる。

図４は、駐車室内において、照明２２によって車両２０の影ができている様子を示す。照明２２の位置によっては、車両２０の影がパレット１０のエッジを越えて延びることがある。平面画像に基づきはみ出し検出を行った場合、カメラＣにより撮像された画像に車両の影が写り、この影が基準線を越えているとはみ出しと判定されることがあった。これを回避するために、照明の角度を変えたり照明数を増やしたりして、パレット上に車両の影ができないように工夫する必要があった。

これに対し、本実施形態では、立体画像に基づきはみ出し検出を行うので、パレット上の平面的な影であることを判別することができる。したがって、このような影がはみ出しと誤検出されることを防止できる。

上述したはみ出し検出に加えて、積載異常検出装置６０は、開口２００ａの外側、すなわち乗降室１００内の床２００における物体の有無を判別することも可能である。パレット１０上の車両を駐車室に搬送するための動作を開始する際には乗降室１００内の床２００には人、物のいずれも存在してはならないという条件があるからである。乗降室１００内の床２００上には何も無いのが普通であるので、床２００上の物体の有無の判別は容易である。この判別においては、人、物の区別ができるようにすることが望ましい。これにより、人の存在を検出した場合には、ガイド手段３２または操作盤などにより音声等で乗降室１００外への退室を促し、物の存在を検出した場合には駐車場のオペレータに対してその旨を報知することができる。これにより、パレットによる車両搬送開始時に、乗降室内に取り残された人の安全性の確保や、乗降室内に取り残された物による駐車場設備の損傷を防止することができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、各立体カメラで撮像された画像を元に立体画像を構成し、これに基づいて車両のはみ出しを検出する。立体画像では奥行きを区別することができるので、平面的な画像を用いる場合と比べて、撮像手段の設置位置の自由度を高めることができる。また、車両のはみ出しの検出精度が改善される。

以上、実施の形態に係る機械式駐車場について説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

実施の形態では、パレット１０のエッジを基準として第１および第２基準線を設定することを述べた。この代わりに、開口２００ａのエッジを基準にして第１および第２基準線を設定してもよい。また、はみ出し検出の実施は２回に限られず、３つ以上の基準線を用いて３回以上行うようにしてもよい。この場合、各はみ出し検出の実施タイミングは、上述のイ〜ニのいずれかの条件を用いて設定すればよい。

実施の形態では、第１基準線Ｌ１、第２基準線Ｌ２の両方がパレット１０の内側であることを述べたが、基準線の位置はこれに限られない。例えば、フラッパ機構などにより開口２００ａを大きくできる構成の場合には、パレット１０の外側に基準線を設定することができる。

実施の形態では、乗降室が昇降路の上端に位置するいわゆる地下式駐車場について説明した。しかしながら、パレットの移動により車両を収納するような構造であれば、乗降室が昇降路の下端や中間に位置する立体式駐車場についても本発明を等しく適用できる。昇降装置を備えない平面の駐車場についても同様である。また、車両をコンベアに積載して搬送するコンベア式の機械式駐車場にも本発明を適用することができる。

Ｃ１〜Ｃ４ 立体カメラ、 Ｌ１ 第１基準線、 Ｌ２ 第２基準線、 １０ パレット、 ２０ 車両、 ３２ ガイド手段、 ６０ 積載異常検出装置、 ６２ 立体画像処理部、 ６４ はみ出し検出部、 ６６ 第１はみ出し判定部、 ６８ 第２はみ出し判定部、 ７０ 報知部、 １００ 乗降室、 ２００ａ 開口。

Claims (4)

1. 車両に乗降するための乗降室とパレットを収容可能な駐車室との間で、車両をパレットに積載した状態で移動する移載装置と、
   前記乗降室に入車した前記車両の一部と前記パレットのコーナーとを含む予め定められた領域を撮像可能な位置に設置され、立体画像を撮像可能である撮像手段と、
   前記撮像手段で撮像された画像を使用して立体画像を構成する立体画像処理手段と、
   前記乗降室への車両進入から車両停止定位置までの移動の間に、前記立体画像内で前記車両のエッジが予め定められた第１基準線の内側にあるか否かを判定する第１はみ出し判定手段と、
   車両が停止してから駐車室への搬送動作開始時までの間に、前記立体画像内で前記車両のエッジが前記第１基準線よりも外側に設定された第２基準線の内側にあるか否かを判定する第２はみ出し判定手段と、
   を備えることを特徴とする、機械式駐車場の車両積載異常検出装置。
2. 前記第１および第２はみ出し検出手段は、前記パレット上以外の前記乗降室内における物体の有無の検出を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両積載異常検出装置。
3. 前記撮像手段が複眼カメラであることを特徴とする請求項１または２に記載の車両積載異常検出装置。
4. 前記撮像手段が、所定距離離して配置された一組の単眼カメラであることを特徴とする請求項１または２に記載の車両積載異常検出装置。

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