JP2015161080A - 入庫部検知装置とそれを備えた機械式駐車設備 - Google Patents

Abstract

【課題】 入庫部において自動車のタイヤの姿勢を検出することができる入庫部検知装置を提供すること。
【解決手段】 入庫部３の床面から所定高さに離間して配置された２個の測域センサ２１，２２と、測域センサ２１，２２の走査情報に基づいて入庫部３の床面４上における物体を検出する制御装置２３とを備え、制御装置２３は、２個の測域センサ２１，２２で入庫部３の検知領域３０を水平方向に走査して検出データ４０，４１を得る走査制御部２４と、各測域センサ２１，２２の検出データ４０，４１から床面４上の物体の姿勢を認識する物体認識部２６とを有している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、入庫部においてタイヤなどを検知する入庫部検知装置とそれを備えた機械式駐車設備に関する。

従来、機械式駐車設備などにおいて、パレットを使用せずに自動車を所定の格納場所に搬送して格納するものがある。例えば、自動車をスタッカクレーンのキャリッジに載せて所定の格納場所まで搬送し、キャリッジに設けられた台車で格納場所に格納するようにした移載装置がある（例えば、特許文献１参照）。この移載装置では、台車を自動車が置かれた載置台の位置で通路に沿って自動車の下部に真っ直ぐに進入させ、その台車によって中央側から外側に向かって自動車のタイヤ位置を検知して台車を停止させる。そして、旋回アームユニットでタイヤを挟持して持上げ、その状態で格納場所に格納するようにしている。

また、自動車のタイヤを挟持して搬送する機械式駐車設備の他の先行技術として、例えば、入庫して停止させた自動車の全体を壁に固定された車両検出センサで検出して位置・姿勢などを計測し、その自動車の位置まで左右一組の搬送装置をそれぞれ移動させる。そして、その搬送装置に搭載された位置検出センサによって外側からタイヤを検出し、リフトバーをタイヤの下部に挿入してタイヤを挟持し、その状態で自動車を搬送するものがある（例えば、特許文献２参照）。

特開平６−２４４９号公報 特開２００９−２８７２６８号公報

しかし、上記特許文献１の場合、自動車が通路に沿って真っ直ぐの姿勢で停止していることが前提であり、自動車が斜めに停止している場合には、台車の旋回アームユニットでタイヤを挟持して持上げることができない場合がある。そのため、平坦な床面上に停止させた自動車下方のタイヤ間に搬送装置を進入させて内側からアームでタイヤを挟持して搬送するような機械式駐車設備の場合には、自動車の傾きや、左右方向のずれなどを検知する装置が必要となる。

また、上記特許文献２の場合、入庫した自動車の停止姿勢に応じて左右一組の搬送装置をそれぞれ個別に移動制御する必要がある。そのため、搬送装置（搬送台車）の制御が難しい。しかも、自動車のタイヤ間に搬送装置を進入させ、内側からアームでタイヤを挟持して搬送する機械式駐車設備への適用は難しい。

そこで、本発明は、入庫部において自動車のタイヤの姿勢を検出することができる入庫部検知装置と、それを備えた機械式駐車設備を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、機械式駐車設備の入庫部における入庫部検知装置であって、前記入庫部の床面から所定高さに離間して配置された少なくとも２個の測域センサと、前記測域センサの走査情報に基づいて入庫部の床面上における物体を検出する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記少なくとも２個の測域センサで入庫部の検知領域を水平方向に走査して検出データを得る走査制御部と、前記各測域センサの検出データから床面上の物体の姿勢を認識する物体認識部と、を有している。

この構成により、少なくとも２個の測域センサによって走査した検出データから入庫部の床面上のタイヤなどの物体を直接的に検出することができる。この検出データからタイヤの姿勢を検出することができるため、迅速に入庫した自動車の姿勢を検知することができる。しかも、入庫部における自動車以外の人間や荷物なども検出することができる。

また、前記物体認識部は、前記各測域センサの検出データから所定サイズ以上の物を候補データに設定し、前記各測域センサの候補データから床面上のタイヤを認識する自動車認識部をさらに備えていてもよい。

このように構成すれば、検出データの中から細かい物やノイズの検出をキャンセルして、所定サイズ以上の物だけを候補データとして、タイヤを検出するようにできる。このタイヤの検出は、例えば、候補データの中で検出領域が近いものをタイヤとして認識するようにすればよい。

また、前記自動車認識部は、前記各測域センサの候補データの中で重心位置が近いものを同一物体として関連付けてタイヤとして認識するように構成されていてもよい。

このように構成すれば、検出データの中で重心位置が近い候補データをタイヤとして認識し、精度良くタイヤを検出することができる。

また、前記物体認識部は、前記候補データの中でタイヤとして認識した候補データ以外を残留物として認識するように構成されていてもよい。

このように構成すれば、候補データの中でタイヤ以外の候補データを残留物として迅速に認識することができる。

また、前記自動車認識部は、前記候補データの中でタイヤとして認識した各測域センサの検出データに基づいて４本のタイヤの輪郭を推定するように構成されていてもよい。この「タイヤの輪郭」は、測域センサで走査した高さにおける輪郭である。

このように構成すれば、入庫部の自動車検知領域において物体を測域センサで検知し、自動車認識部によってタイヤの位置及び輪郭を適切に検出することができる。これにより、タイヤの傾きなどを求めることができる。

また、前記自動車認識部は、検出データに基づいて、少なくともタイヤの外形寸法を求め、タイヤの外形寸法を求めることができないタイヤは、検出されているデータに基づいて不足データを推定するように構成されていてもよい。この「タイヤの外形寸法」は、測域センサで走査した高さにおける外形寸法である。

このように構成すれば、少なくとも２個の測域センサで検出した検出データに基づいて、走査した高さにおける４本のタイヤの外形寸法を検出することができる。

また、前記自動車認識部は、前記タイヤの検出データから前タイヤの位置と、後タイヤの位置とを求め、前記前タイヤと後タイヤの位置から自動車の傾きを求めるように構成されていてもよい。

このように構成すれば、４本のタイヤの位置情報から自動車の傾きを検出することができる。

また、前記自動車認識部は、自動車の中心線に対する前タイヤの傾きを求めるように構成されていてもよい。この明細書及び特許請求の範囲の書類中における「自動車の中心線」は、自動車の左右方向中心の前後方向中心線をいう。

このように構成すれば、４本のタイヤの位置から自動車の中心線に対して前タイヤの傾きを求めることができる。

また、前記自動車認識部は、前記タイヤの検出データから前タイヤと後タイヤのホイールベースを求めるように構成されていてもよい。

このように構成すれば、４本のタイヤ位置からホイールベースを求め、入庫可能な自動車か否かの判断に利用することができる。

また、前記自動車認識部で求められた検出データに基づき、自動車の姿勢の修正情報を提供する情報提供部をさらに有していてもよい。

このように構成すれば、入庫部に自動車を入庫させている利用者に対して自動車の傾きなどの情報を提供し、自動車を適切な姿勢で入庫させるように促すことができる。

また、前記測域センサは、床面から３０ｍｍ〜１００ｍｍの高さを走査するように配置されていてもよい。

このように構成すれば、自動車の下面と床面との間の比較的高い位置を走査して、タイヤの位置を適切に検出することができる。

一方、本発明に係る機械式駐車設備は、前記いずれかの入庫部検知装置を備えた機械式駐車設備であって、前記入庫部は、前記自動車認識部によるタイヤの認識結果に基づいてタイヤの左右方向の位置を調整して自動車の中心線を適切な位置にするタイヤ位置調整装置を備えている。

この構成により、入庫部検知装置の自動車認識部で認識したタイヤの位置情報に基づき、自動車の中心線が適切な位置となるようにタイヤをタイヤ位置調整装置で左右方向に調整することができる。これにより、搬送台車を自動車の下方に進入させる機械式駐車設備の場合には、入庫した自動車が搬送台車の進入に適した状態となるようにタイヤの位置を調整することができる。

また、前記入庫部は、前記入庫部検知装置で検出した物体の位置を表示するモニタを備えていてもよい。

このように構成すれば、入庫部における自動車と、人間や荷物などの存在と、その位置を利用者がモニタで知ることができる。

本発明によれば、入庫部において自動車のタイヤを直接的に検知してタイヤの姿勢を迅速に検出することが可能となる。また、入庫部における自動車以外の人間や荷物なども検出することができる。

図１(a) は本発明に係る入庫部検知装置の一実施形態を備えた機械式駐車設備の入庫部を示す平面図であり、(b) は制御装置のブロック図である。 図２(a),(b) は図１に示す入庫部検知装置による第１タイヤ検出方法の説明図である。 図３(a),(b) は図１に示す入庫部検知装置による第２タイヤ検出方法の説明図である。 図４(a) 〜(c) は図１に示す入庫部検知装置によって検出する自動車の姿勢例を示す平面図である。 図５は図１に示す入庫部検知装置によるタイヤ検知と物体検知のフローチャートである。 図６(a),(b) は図５のフローチャートにおいて自動車の入庫可否判定をする例を示す入庫部の平面図である。 図７は図５のフローチャートにおいて自動車のタイヤ角度を可否判定する例を示す入庫部の平面図である。 図８(a),(b) は図５のフローチャートにおいて自動車の停車姿勢を可否判定する例を示す入庫部の平面図である。 図９は図１に示す入庫部検知装置による入庫部の物体を検出する例の図面であり、(a) は入庫部の平面図、(b) はモニタの画面である。 図１０は本発明に係る入庫部検知装置の第２実施形態を備えた機械式駐車設備の入庫部を示す平面図である。 図１１(a),(b) は図１０に示す入庫部検知装置によるタイヤ検出方法の説明図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態では、自動車の前方からタイヤ間の下方に進入させる搬送装置（図示略）を備え、その搬送装置に備えられたアームで外側に位置するタイヤを挟持して持上げ、その状態で自動車を搬送する機械式駐車設備を例に説明する。なお、機械式駐車設備の全体的な説明は省略する。また、自動車の進入方向を前後方向、自動車の幅方向を左右方向という。

まず、図１(a) に基づいて、この機械式駐車設備１の入庫部３について説明する。図示するように、機械式駐車設備１の建屋２には、所定位置に入庫部３が設けられている。この入庫部３は、図示する下方から入庫するようになっており、床面４の中央部には、入庫した自動車Ｖを格納階に搬送するエレベータ装置１５が設けられている。この実施形態のエレベータ装置１５には、前タイヤＴＦを左右方向に位置調整するタイヤ位置調整装置１６と、後タイヤＴＲを左右方向に位置調整するタイヤ位置調整装置１７とが設けられている。これらのタイヤ位置調整装置１６，１７は、タイヤを左右方向に移動させるコンベアなどで構成することができる。

また、入庫部３には、入出庫口側に第１センサ１１と第２センサ１２が設けられ、前面側には第３センサ１３と第４センサ１４が設けられている。これらのセンサ１１，１２，１３，１４には、光電管を用いることができる。第１センサ１１は、エレベータ装置１５の後端部に設けられ、第４センサ１４は、エレベータ装置１５の前端部に設けられている。第３センサ１３は、停止用であり、第４センサ１４は、入庫した自動車Ｖの前端がエレベータ装置１５からはみ出ていないことを検知するはみ出し検知用である。第２センサ１２は、入庫する自動車Ｖの前端が通過したことと、後端が通過したことを検知する車長計測用である。この第２センサ１２と第３センサ１３との間に実車検知センサ１８が設けられており、自動車Ｖが入庫していることを検知している。なお、入庫部３の前後方向には他のセンサも設けられるが、他のセンサの記載は省略する。

さらに、入庫部３の入出庫口６には、運転盤５が設けられ、入庫操作や、入庫後に退場して入出庫口扉７を閉鎖するときなどに操作される。また、入庫部３の前面には鏡８と案内表示器９とが設けられており、自動車Ｖの入庫位置を検知して、「少し右」、「まっすぐに」等の案内表示がなされる。この案内表示器９は、自動車Ｖの姿勢の修正情報を利用者に提供する情報提供部である。この情報提供部は、スピーカなどの音声で情報を提供するものでもよい。こられの構成は公知の構成であり、詳細な説明は省略する。

そして、このような入庫部３に第１実施形態の入庫部検知装置２０が設けられている。この入庫部検知装置２０は、入庫部３の離間した位置に配置された２個の測域センサ２１，２２（レーザスキャナ）と、これらの測域センサ２１，２２を制御する制御装置２３とを有している。第１実施形態の測域センサ２１，２２は、入庫部３の前面中央部と、側面における自動車Ｖの中央部となる位置の２箇所に配置されている。これらの測域センサ２１，２２は、固定部である入庫部３に設けられている。

２個の測域センサ２１，２２は、水平面内で離間した位置に設けられており、入庫部３の床面４から所定高さを走査するように配置されている。測域センサ２１，２２の配置高さとしては、自動車Ｖをコンベアで駐車棚に受け渡す方式の駐車設備に適用する場合には、３０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲とされ、自動車Ｖの最低地上高との関係で、自動車Ｖの下面に出ているものを避けて走査できる高さとしては、８０ｍｍ〜９０ｍｍがより好ましい。この測域センサ２１，２２を配置する高さは、その高さを走査することによりタイヤＴＦ，ＴＲの位置を検出するため、自動車Ｖの車体底面と床面との間に設ける必要がある。この第１実施形態では、前面中央部に設けられた測域センサ２１を「前面センサ２１」、側面中央部に設けられた測域センサ２２を「側面センサ２２」ともいう。

前面センサ２１は、エレベータ装置１５の中心線ＣＥ上に設けられており、中心線ＣＥを中心に左右に各９５度、合計１９０度の範囲を走査するものが用いられている。側面センサ２２は、入庫する自動車Ｖの前後方向中心付近に設けられており、前後に各９５度、合計１９０度の範囲を走査するものが用いられている。図では走査する角度を小さい円弧で示しているが、これらの測域センサ２１，２２は、入庫部３において所定の範囲に設定された検知領域３０の範囲内で、約２０〜３０ｍの距離を検出することができるものを用いることができる。このような２個の測域センサ２１，２２により、タイヤＴＦ，ＴＲを離れた位置から異なる角度で検知するようにしている。

測域センサ２１，２２としては、空間の物理的な形状データを出力することができる走査型の光波距離計を用いることができる。また、１軸走査型の測域センサ２１，２２を用いて、水平方向に半導体レーザを走査して、走査平面上における物体までの距離、角度の２次元の検出データを得るようにすればよい。

上記検知領域３０としては、入庫部３の平面視において、周囲に存在するセンサ１１〜１４，１８や、鏡８、案内表示器９、入出庫口扉７などの内側に設定されている。この検知領域３０は任意に設定可能である。また、検知領域３０は、特定位置にのみ設定することもできる。この実施形態であれば、タイヤ位置調整装置１６，１７の範囲に設定することができる。また、例えば、前タイヤＴＦの停止する位置、後タイヤＴＲの停止する位置に、予め領域を設定しておくことができる。タイヤの停止位置に領域を設定することで、より狭い範囲でタイヤを迅速に検出することができる。

図１(b) に示すように、上記制御装置２３としては、各測域センサ２１，２２からの情報を処理できるパーソナルコンピュータを内蔵したものを用いることができる。この制御装置２３は、測域センサ２１，２２を制御する走査制御部２４と、その検知データから種々の演算を行う演算部２５とを有している。走査制御部２４により、上記測域センサ２１，２２の制御、検知領域３０の設定などが行われる。上記演算部２５は、物体を認識する物体認識部２６を有している。この物体認識部２６には、自動車認識部２７が含まれる。この図では、自動車認識部２７を独立して記載しているが、物体認識部２６の中の一部であり、例えば、物体認識部２６のプログラムの一部である場合も含まれ、機能的な構成も含まれる。この制御装置２３により、後述するように、測域センサ２１，２２の検出データから、自動車ＶのタイヤＴＦ，ＴＲの位置、輪郭の検出、自動車Ｖの姿勢、タイヤ角度、自動車Ｖの寸法検出、入庫誘導および入庫可否判定などが行われる。

また、制御装置２３により、測域センサ２１，２２によって検出できない部分の不足データは、タイヤＴＦ，ＴＲの対称性から検出できたデータに基づいて推定することで補われる。これにより、実際に測定していない部分も含めてタイヤＴＦ，ＴＲの輪郭を推定し、４輪の位置を検出している。なお、制御装置２３には、上記案内表示器９と、後述するモニタ１０が接続されている。

次に、図２，３に基づいて、タイヤの検出方法を説明する。以下のタイヤ検出は、上記制御装置２３によって行われる。図２は第１タイヤ検出方法を示す図面であり、図２(a) に示すように、前面中央部に配置された前面センサ２１と、側面センサ２２とによってそれぞれ走査され、図２(b) に示すように、それらの検出データが得られる。なお、図では、前面センサ２１の検出データを「実線」で示し、側面センサ２２の検出データを「１点鎖線」で示している。これらの検出データは、誇張して記載している。

図２(b) の上部左側に示すように、前面センサ２１により、左右の前タイヤＴＦの内側面及び前面と、左右の後タイヤＴＲの内側面及び前面との検出データ４０（実線）が得られる。一方、図２(b) の上部右側に示すように、側面センサ２２により、左前タイヤＴＦの外側面と後面及び左後タイヤＴＲの外側面と前面、右前タイヤＴＦの内側面と後面及び右後タイヤＴＲの内側面と前面の検出データ４１（１点鎖線）が得られる。そして、図２(b) の下部に示すように、前面センサ２１によって得られた検出データ４０と側面センサ２２によって得られた検出データ４１とを合成することで、合成データ４２が得られる。

そして、タイヤＴＦ，ＴＲの場合、４箇所で認識されたタイヤは、幅は左右で同一形状（輪郭）、長さは前後で同一形状（輪郭）と判断することができるため、検出できた検出データに基づいて、輪郭を認識できないタイヤ（右前タイヤ、左後タイヤ、左右タイヤ）は、輪郭を認識できたタイヤ（左前タイヤ）の検出データに基づいて輪郭が推定されて補足される。これにより、測域センサ２１，２２によって検出された検出データから４輪のタイヤＴＦ，ＴＲを検出することができる。

このように、離間して配置された２個の測域センサ２１，２２によって検出された検出データから、走査平面上におけるタイヤＴＦ，ＴＲの位置と、その輪郭を検出（認識）することができる。

また、このようにタイヤＴＦ，ＴＲの位置、輪郭を検出することにより、後述するように、タイヤＴＦ，ＴＲの間の内寸法、ホイールベースなどを求めることができる。

図３は第２タイヤ検出方法を示す図面である。図３(a) に示すように、この方法では、検知領域３０の中に、さらに細かく分割した、右前タイヤ検知領域３１、左前タイヤ検知領域３２、右後タイヤ検知領域３３、左後タイヤ検知領域３４、が設定されている。そして、前面中央部に配置された前面センサ２１と、側面センサ２２とによってそれぞれ走査され、図３(b) に示すように、それらの検出データが得られる。なお、この図でも、前面センサ２１の検出データを「実線」で示し、側面センサ２２の検出データを「１点鎖線」で示している。これらの検出データは、誇張して記載している。

図３(b) に示すように、前面センサ２１により、左右の前タイヤＴＦの内側面及び前面と、左右の後タイヤＴＲの内側面及び前面との検出データ４５（実線）が得られる。一方、側面センサ２２により、左前タイヤＴＦの外側面と後面及び左後タイヤＴＲの外側面と前面、右前タイヤＴＦの内側面と後面及び右後タイヤＴＲの内側面と前面の検出データ４６（１点鎖線）が得られる。

そして、前面センサ２１によって得られた検出データ４５と、側面センサ２２によって得られた検出データ４６の中で、サイズが一定サイズ以上の物が候補データとされる。この候補データの中で、例えば、検出領域が近いものがタイヤとして認識される。この実施形態では、候補データの中で重心位置が近いものが同一物体（タイヤ）として関連付けされる。その後、関連付けされたデータの外形寸法（輪郭）、合成重心４７が求められる。

しかし、２個の測域センサ２１，２２の検出データ４５，４６では左前タイヤＴＦ以外は、完全なタイヤ形状を検出できない。すなわち、右前タイヤＴＦの右側面、左後タイヤＴＲの後面、右後タイヤＴＲの右側面と後面、の検出データを得ることができない。そのため、これらのタイヤは検出データ４５，４６から外形寸法と合成重心を求めることができない。

そこで、タイヤの場合には４輪の認識されたタイヤは、上記したように、幅は左右で同一形状（輪郭）、長さは前後で同一形状（輪郭）と判断することができるため、外形寸法を求めることができないタイヤは、他のタイヤの認識できたデータに基づいて、外形寸法が推定されて補足される。これにより、離間して配置された少なくとも２個の測域センサ２１，２２による走査で、４輪のタイヤＴＦ，ＴＲの位置と、その外形寸法、合成重心４７を検出することができる。このようにタイヤＴＦ，ＴＲの位置、外径寸法、合成重心４７を検出することにより、以下に説明するように、タイヤＴＦ，ＴＲの間の内寸法、ホイールベースなどを求めて利用することができる。

なお、検出データの中で、形状、寸法、他のタイヤと位置関係が明らかに異なるものは除外するようにすればよい。また、上記第１タイヤ検出方法及び第２タイヤ検出方法は、タイヤの検出精度など、目的に応じて使い分ければよい。

図４(a) 〜(c) は、上記入庫部検知装置２０によって検出する自動車の姿勢例を示す平面図である。上記したように、入庫部検知装置２０によれば、２個の測域センサ２１，２２の検出データを合成して、４輪のタイヤＴＦ，ＴＲの位置及び輪郭、外形寸法、合成重心などを認識することにより、自動車Ｖの各種寸法、姿勢を検出することができる。例えば、図４(a) に示すように、タイヤＴＦ，ＴＲの内寸法ＴＩ、外寸法ＴＯ、タイヤＴＦ，ＴＲの重心位置からホイールベースＴＨ、前後タイヤトレッドＴＴを求めることができる。タイヤの内寸法ＴＩを得ることで、タイヤ間に搬送装置を進入させる構成の機械式駐車設備の場合、搬送装置の進入可否などを事前に判断して、自動車Ｖの入庫可否を判断することができる。

また、図４(b) に示すように、前タイヤＴＦの向き（角度θｔ）を求めることもできる。さらに、図４(c) に示すように、自動車Ｖの向き（角度θｃ）を求めることもできる。このように、前タイヤＴＦの向きや自動車Ｖの向きを検出することにより、自動車Ｖの下方に搬送装置を進入させて内側からアームでタイヤを持上げるときに、左右でバランスが狂うことや、タイヤを挟めないことを防止できる。

次に、図５に基づいて、上記入庫部検知装置２０によるタイヤ検出と物体検出のフローチャートを説明する。物体検出の内容については、後述する図９で説明する。

入庫スタートをすると、入庫部３に自動車Ｖが入庫していることが実車検知（Ｓ１）によって検知される。この検知は、上記実車検知センサ１８による自動車Ｖの検知情報を用いることができる。入庫を検知すると、タイヤ検知が開始される（Ｓ２）。その後、自動車Ｖが停車したか否かが判断される（Ｓ３）。

上記（Ｓ３）で停車したことが検知されると、この実施形態では、入庫部３の床面４上に残留物が無いか否かの検知が開始される（Ｓ４）。また、停車した自動車Ｖのタイヤ検知が行われたか否かが判断される（Ｓ５）。このタイヤ検知が、上記入庫部検知装置２０によって行われる。この判断でタイヤが検知されていない場合、再入庫又は入庫不可と判断される（Ｓ６）。この場合、案内表示器９に「再入庫してください」等のメッセージが表示される。また、例えば、最低地上高が低い自動車Ｖの場合にはタイヤを検知することができないため、再入庫してもタイヤが検知されない場合、「入庫できません」等のメッセージが表示される。上記（Ｓ５）でタイヤが検知された場合、入庫可能な寸法の自動車Ｖか否かが判断される（Ｓ７）。入庫不可な自動車Ｖの場合、「入庫できません」等のメッセージが案内表示器９に表示される（Ｓ６）。この場合、その自動車Ｖは退出する。

上記（Ｓ７）で入庫可能な寸法の場合、タイヤ角度に問題が無いか否かが判断される（Ｓ８）。タイヤ角度に問題があれば、ハンドル修正の案内が行われる（Ｓ９）。この場合、案内表示器９に「タイヤをまっすぐにしてください。」等のメッセージが表示される。その後、上記（Ｓ５）のタイヤ検知から繰り返される。

上記（Ｓ８）でタイヤ角度（向き）に問題がなければ、停車位置に問題がないか否かが判断される（Ｓ１０）。前進しすぎている場合、後退案内によって「後退してください。」等のメッセージが案内表示器９に表示される（Ｓ１１）。その後、上記（Ｓ５）のタイヤ検知から繰り返される。

上記（Ｓ１０）で停車位置にも問題がない場合、利用者は自動車Ｖから降りて退出する（Ｓ１２）。この時、上記（Ｓ４）において残留検知が行われているため、入庫部３の床面４上に残留物がないか否かが判断される（Ｓ１３）。残留物がある場合には、その残留物が無くなるまで、退出した利用者が運転盤５によって入出庫口扉７を閉じる操作が行えない。

入庫部３の床面４上に残留物がなく、利用者が入出庫口扉７を閉じると（Ｓ１４）、扉が閉じたか否かが判断される（Ｓ１５）。入出庫口扉７が閉じられると、入庫した自動車Ｖの位置補正が必要か否かが判断される（Ｓ１６）。この判断は、後述するように、エレベータ装置１５の中心線ＣＥに対して自動車Ｖの中心線ＣＶが左右方向にずれて停車した場合や、自動車Ｖが斜めに停車した場合には、「位置補正が必要」と判断される。位置補正が不要の場合、その自動車Ｖは所定位置に格納される（Ｓ１９）。

位置補正が必要な場合、上記タイヤ位置調整装置１６，１７によって、自動車Ｖの中心線ＣＶがエレベータ装置１５の中心線ＣＥと一致するように、前タイヤＴＦの左右方向の位置補正と、後タイヤＴＲの左右方向の位置補正とが行われる（Ｓ１７）。そして、位置補正が完了したか否かが判断される（Ｓ１８）。自動車Ｖの位置補正が完了すると、その自動車Ｖは所定位置に格納される（Ｓ１９）。

この実施形態における自動車Ｖの格納は、エレベータ装置１５で格納階に移動後、自動車Ｖの前方からタイヤ間に搬送装置（図示略）が進入させられ、その搬送装置に備えられたアームで外側に位置するタイヤを挟持して持上げ、その状態で格納場所に搬送されて格納される。これにより入庫完了となる。

次に、図６〜図８に基づいて、上記フローチャートにおける検出例を説明する。図６(a),(b) は、上記フローチャートの（Ｓ７）において自動車Ｖが入庫可能寸法か否かを判断する例を示す入庫部の平面図である。この例は、収容車諸元に適合しない自動車Ｖに対し入庫不可案内を行う例である。上記入庫部検知装置２０によれば、４本のタイヤの位置を検出し、前タイヤＴＦの輪郭及び後タイヤＴＲの輪郭を得ることができる。そして、図６(a) に示すように、検出された自動車ＶのホイールベースＴＨから入庫可否判定が行われる。この例では入庫可否判定で不可となり、案内表示器９に「入庫できません」等の案内が表示され、入庫できない自動車Ｖであることが利用者に知らされる。

また、図６(b) に示すように、自動車ＶのタイヤトレッドＴＴが狭い場合も入庫可否判定で不可となり、案内表示器９に「入庫できません」等の案内が表示され、入庫できない自動車Ｖであることが利用者に知らされる。

なお、エレベータ装置１５からはみ出している場合など、補正範囲外の自動車Ｖに対しては、再入庫案内がなされる。

図７は上記フローチャートにおいて自動車のタイヤ角度を可否判定する例を示す入庫部の平面図である。上記入庫部検知装置２０によれば、４本のタイヤの位置を検出し、前タイヤＴＦの輪郭及び後タイヤＴＲの輪郭を得ることができる。この情報から、図示するように、前タイヤＴＦが傾いていることを検出することができる。図示する場合、前タイヤＴＦが左を向いているため、案内表示器９に「ハンドル右へ戻し、タイヤをまっすぐにしてください。」等の案内が表示され、ハンドル（前タイヤＴＦの向き）を真っ直ぐにするように入庫誘導される。

なお、図示していないが、自動車Ｖがエレベータ装置１５の前後方向における適切な位置に停車できるように、案内表示器９には「ゆっくり前進してください。」等の案内も表示される。案内表示としては、公知の各種方法を用いることができる。

図８(a),(b) は、上記図５のフローチャートにおいて自動車の停車姿勢を可否判定する例を示す入庫部の平面図である。上記入庫部検知装置２０によれば、４輪のタイヤＴＦ，ＴＲの位置と向きを検出することができるため、図８(a) に示すように、エレベータ装置１５の中心線ＣＥに対して自動車Ｖの中心線ＣＶがずれていることを検出することができる。また、図８(b) に示すように、自動車Ｖの中心線ＣＶが真っ直ぐになっていないことも検出することができる。

そして、この実施形態の機械式駐車設備１によれは、入庫部３のエレベータ装置１５にタイヤ位置調整装置１６，１７が備えられているため、入庫部検知装置２０の自動車認識部２７（図１(b) ）で認識したタイヤの位置情報に基づき、自動車Ｖの中心線ＣＶがエレベータ装置１５の中心線ＣＥに沿うように前タイヤＴＦ及び後タイヤＴＲがタイヤ位置調整装置１７によって左右方向に位置調整される。

図８(a) の場合、自動車Ｖが右方向にずれているため、前タイヤＴＦのタイヤ位置調整装置１６及び後タイヤＴＲのタイヤ位置調整装置１７が、いずれもタイヤＴＦ，ＴＲを左方向に移動させ、入出庫Ｖの中心線ＣＶがエレベータ装置１５の中心線ＣＥに沿うように位置調整される。

図８(b) の場合、自動車Ｖが右に向いて停車しているため、前タイヤＴＦのタイヤ位置調整装置１６は左方向に前タイヤＴＦを移動させ、後タイヤＴＲのタイヤ位置調整装置１７は右方向に後タイヤＴＲを移動させることで、入庫した自動車Ｖの中心線ＣＶがエレベータ装置１５の中心線ＣＥに沿うように位置調整される。

このように、入庫部３で停車した自動車Ｖの姿勢が、搬送装置をタイヤの間に進入させるのに適さない姿勢であれば、タイヤ位置調整装置１６，１７によって補正することができる。すなわち、自動車Ｖの下方に搬送装置を進入させ、その搬送装置のアームで自動車Ｖのタイヤを持上げて搬送する構成の場合でも、搬送装置（図示略）の進入及び搬送に適した状態に入庫した自動車Ｖのタイヤの位置、すなわち自動車Ｖの姿勢を調整することができる。なお、自動車ＶのタイヤＴＦ，ＴＲの位置を補正した後、再度自動車Ｖの姿勢測定を行い、再補正が必要な場合は、再度補正動作を行うようにすればよい。

また、上記フローチャートの（Ｓ１０）では、入庫した自動車Ｖの停車位置（前輪位置）を検出しており、上記第２センサ１２及び第３センサ１３による自動車Ｖの入庫位置検出に加え、測域センサ２１，２２で検出した前タイヤＴＦの位置検出を利用するようにしてもよい。

図９(a),(b) は、上記入庫部検知装置２０によって入庫部３の物体５０を検出する例の図面である。図示するように、この実施形態では、上記検知領域３０における４つのタイヤを包含する矩形のタイヤエリアの外側に物体検知領域３５が設定され、この物体検知領域３５において測域センサ２１，２２で物体（人間）５０を検出するようにしている。

図９(a) に示すように、この例では、測域センサ２１，２２によって検出された検出データによって、入庫部３の床面４に人間（物体）５０が居残りしていることを検出している。なお、タイヤエリア内の異物は、タイヤ検知の際に検知不可として処理される。

図９(b) はモニタの画面であり、測域センサ２１，２２の検出データから、入庫部３に人間５０が残っていることを検出している。このように、入庫部３において自動車ＶのタイヤＴＦ，ＴＲを検出した上で、自動車Ｖの外側における物体検知領域３５において人間や残留物などの物体５０を検出することができる。また、入庫部３における自動車Ｖの停止位置に対し、どの位置で人間などの物体が検出されているかが表示されている。モニタ１０は、例えば、運転盤５に備えられ、利用者が退出後、入出庫口扉７を閉める前に残留物が存在することと、その位置を知ることができる。さらに、このように物体５０が検出されると、運転盤５で警告するようにしてもよい。この警告としては、例えば、運転盤５に警告灯を設けて点灯させたり、アナウンスするようにしてもよい。

このように、上記実施形態の入庫部検知装置２０によれば、入庫部３において自動車ＶのタイヤＴＦ，ＴＲを検出できるとともに、入庫部３の自動車Ｖの周囲における人間や床面４上に落とした残留物（居残り、置き忘れ）を検出することができるため、利用者の退出後に入庫部３に人間が居残りしていないことや、床面４上に何も無いことを確認することができる。

図１０は、第２実施形態に係る入庫部検知装置６０を備えた入庫部３を示す平面図である。この第２実施形態の入庫部検知装置６０は、入庫部３の前面における左右の離間した位置に配置された２個の測域センサ６１，６２と、これらの測域センサ６１，６２を制御する制御装置２３とを有している。この第２実施形態では、前面右部に設けられた測域センサ６１を「右前センサ６１」、前面左部に設けられた測域センサ６２を「左前センサ６２」ともいう。他の構成は、上記第１実施形態と同一であるため、同一の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。

図１１は、第２実施形態におけるタイヤ検出方法の一例である。この例では、上記図３の第２タイヤ検出方法による検出例を示している。なお、図では、右前センサ６１の検出データを「実線」で示し、左前センサ６２の検出データを「１点鎖線」で示している。これらの検出データは、誇張して記載している。

図１１(a) に示すように、この方法では、右前センサ６１により、右前タイヤＴＦの外側面と前面及び右後タイヤＴＲの外側面と前面、左前タイヤＴＦの内側面と前面及び左後タイヤＴＲの内側面の一部、の検出データ７０（実線）が得られる。一方、左前センサ６２により、左前タイヤＴＦの外側面と前面及び左後タイヤＴＲの外側面と前面、右前タイヤＴＦの内側面と前面及び右後タイヤＴＲの内側面の一部、の検出データ７１（１点鎖線）が得られる。

そして、右前センサ６１によって得られた検出データ７０と、左前センサ６２によって得られた検出データ７１の中で、サイズが一定サイズ以上の物が候補データとされる。この候補データの中で、例えば、検出領域が近いものがタイヤとして認識される。この実施形態では、候補データの中で重心位置が近いものが同一物体（タイヤ）として関連付けされる。その後、関連付けされたデータの外形寸法（輪郭）、合成重心７２が求められる。

しかし、２個の測域センサ６１，６２の検出データ７０，７１では、完全なタイヤ形状を検出できない。すなわち、前タイヤＴＦの後面、後タイヤＴＲの後面と内側面の一部又は全部、の検出データを得ることができないことがある。

そこで、タイヤの場合には４輪の認識されたタイヤは全て同一の外形寸法と判断することができるため、他のタイヤの検出できたデータに基づいて、外形寸法を認識できていないタイヤの各部のデータが補足される。これにより、離間して配置された少なくとも２個の測域センサ６１，６２による走査で、４輪のタイヤＴＦ，ＴＲの位置と、その外形寸法、合成重心７２を検出することができる。このようにタイヤＴＦ，ＴＲの位置、外径寸法、合成重心７２を検出することにより、上記したように、タイヤＴＦ，ＴＲの間の内寸法、ホイールベースなどを求めて利用することができる。

なお、上記第１実施形態の入庫部検知装置２０では前面中央部と側面中央部に測域センサ２１，２２を配置し、第２実施形態の入庫部検知装置６０では前面の左右両端部に測域センサ６１，６２を配置しているが、少なくとも２個の測域センサは、離間した位置であれば、例えば、入庫部３の左前方又は右前方と、対角となる右後方又は左後方の２箇所などに配置してもよい。

以上のように、上記入庫部検知装置２０，６０によれば、入庫した自動車Ｖの姿勢、大きさなどが変化したとしても、タイヤＴＦ，ＴＲの位置、向きを広い範囲で適切に検出することが可能となる。従って、入庫した自動車Ｖを搬送する装置に応じて、適切な状態で自動車Ｖを入庫させることができる。

また、自動車ＶのタイヤＴＦ，ＴＲを直接的に検知して、タイヤＴＦ，ＴＲの位置、向きを迅速に処理して検出することができるので、入庫する自動車Ｖの情報を適切に得ることができる。

さらに、上記実施形態によれば、入庫部３に自動車Ｖ以外の人間の存在や荷物が置かれていることも検出するこができる。

また、上記機械式駐車設備１の場合、入庫部３に入庫した自動車Ｖの姿勢を迅速に検出することができるので、自動車Ｖの姿勢を前方から下部のタイヤ間に搬送装置（図示略）を進入させるのに適した姿勢となるようにタイヤ位置調整装置１６，１７で適切に調整することが可能となる。しかも、エレベータ装置１５に自動車Ｖを載置したまま垂直方向又は任意方向に移動させた後、自動車Ｖを搬送装置に受け渡すような構成の機械式駐車設備でも、入庫部３で自動車Ｖの姿勢を搬送に適した姿勢に調整することで、適切な自動車Ｖの受渡しができる。

なお、上記実施形態では、２個の測域センサ２１，２２又は６１，６２を設けた例を説明したが、少なくとも２個の測域センサ２１，２２又は６１，６２を備えていれば３個以上の測域センサを設けてもよく、測域センサの個数は上記実施形態に限定されるものではない。測域センサ２１，２２又は６１，６２の配置も一例であり、他の配置でもよい。

また、上記実施形態では、自動車Ｖの前方からタイヤ間の下方に進入させる搬送装置を備えた機械式駐車設備を例にしたため、入庫部３にタイヤ位置調整装置１６，１７が設けられているが、他の構成の搬送装置の場合でも自動車Ｖのタイヤ姿勢を迅速に検出して利用することができ、入庫部３における構成は上記実施形態に限定されるものではない。

さらに、上記実施形態では、自動車Ｖをエレベータ装置１５によって格納階へ搬送する平面往復式の機械式駐車設備を例に説明したが、自動車Ｖの姿勢補正装置を備えるもの及び自動車Ｖの姿勢に合わせて搬送装置が姿勢を変えるものにも適用でき、機械式駐車設備１は上記実施形態に限定されるものではない。

また、上記実施形態は一例を示しており、本発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。

本発明に係る入庫部検知装置は、入庫部においてタイヤの位置、車両の傾きなどを検出したい場合や、人間や物体が入庫部に残留していることを検出したい機械式駐車設備に利用できる。

１ 機械式駐車設備
３ 入庫部
４ 床面
５ 運転盤
７ 入出庫口扉
９ 案内表示器
１０ モニタ
１５ エレベータ装置
１６ タイヤ位置調整装置
１７ タイヤ位置調整装置
１８ 実車検知センサ
２０ 入庫部検知装置
２１ 測域センサ（前面センサ）
２２ 測域センサ（側面センサ）
２３ 制御装置
２４ 走査制御部
２５ 演算部
２６ 物体認識部
２７ 自動車認識部
３０ 検知領域
３１ 右前タイヤ検知領域
３２ 左前タイヤ検知領域
３３ 右後タイヤ検知領域
３４ 左後タイヤ検知領域
３５ 物体検知領域
４０ 検出データ
４１ 検出データ
４２ 合成データ
４５ 検出データ
４６ 検出データ
４７ 合成重心
５０ 物体（人間）
６０ 入庫部検知装置
６１ 測域センサ（右前センサ）
６２ 測域センサ（左前センサ）
７０ 検出データ
７１ 検出データ
７２ 合成重心
ＴＩ タイヤの内寸法
ＴＯ タイヤの外寸法
ＴＨ ホイールベース
ＴＴ タイヤトレッド
Ｖ 自動車
ＴＦ 前タイヤ
ＴＲ 後タイヤ

Claims (13)

1. 機械式駐車設備の入庫部における入庫部検知装置であって、
   前記入庫部の床面から所定高さに離間して配置された少なくとも２個の測域センサと、
   前記測域センサの走査情報に基づいて入庫部の床面上における物体を検出する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、前記少なくとも２個の測域センサで入庫部の検知領域を水平方向に走査して検出データを得る走査制御部と、前記各測域センサの検出データから床面上の物体を認識する物体認識部と、を有していることを特徴とする入庫部検知装置。
2. 前記物体認識部は、前記各測域センサの検出データから所定サイズ以上の物を候補データに設定し、前記各測域センサの候補データから床面上のタイヤを認識する自動車認識部をさらに備えている請求項１に記載の入庫部検知装置。
3. 前記自動車認識部は、前記各測域センサの候補データの中で重心位置が近いものを同一物体として関連付けてタイヤとして認識するように構成されている請求項２に記載の入庫部検知装置。
4. 前記物体認識部は、前記候補データの中でタイヤとして認識した候補データ以外を残留物として認識するように構成されている請求項２又は３に記載の入庫部検知装置。
5. 前記自動車認識部は、前記候補データの中でタイヤとして認識した各測域センサの検出データに基づいて４本のタイヤの輪郭を推定するように構成されている請求項２〜４のいずれか１項に記載の入庫部検知装置。
6. 前記自動車認識部は、検出データに基づいて、少なくともタイヤの外形寸法を求め、タイヤの外形寸法を求めることができないタイヤは、検出されているデータに基づいて不足データを推定するように構成されている請求項２〜５のいずれか１項に記載の入庫部検知装置。
7. 前記自動車認識部は、前記タイヤの検出データから前タイヤの位置と、後タイヤの位置とを求め、前記前タイヤと後タイヤの位置から自動車の傾きを求めるように構成されている請求項２〜６のいずれか１項に記載の入庫部検知装置。
8. 前記自動車認識部は、自動車の中心線に対する前タイヤの傾きを求めるように構成されている請求項２〜６のいずれか１項に記載の入庫部検知装置。
9. 前記自動車認識部は、前記タイヤの検出データから前タイヤと後タイヤのホイールベースを求めるように構成されている請求項２〜６のいずれか１項に記載の入庫部検知装置。
10. 前記自動車認識部で求められた検出データに基づき、自動車の姿勢の修正情報を提供する情報提供部をさらに有している請求項２〜９のいずれか１項に記載の入庫部検知装置。
11. 前記測域センサは、床面から３０ｍｍ〜１００ｍｍの高さを走査するように配置されている請求項２〜１０のいずれか１項に記載の入庫部検知装置。
12. 請求項２〜１１のいずれか１項に記載の入庫部検知装置を備えた機械式駐車設備であって、
    前記入庫部は、前記自動車認識部によるタイヤの認識結果に基づいてタイヤの左右方向の位置を調整して自動車の中心線を適切な位置にするタイヤ位置調整装置を備えていることを特徴とする機械式駐車設備。
13. 前記入庫部は、前記入庫部検知装置で検出した物体の位置を表示するモニタを備えている請求項１２に記載の機械式駐車設備。

Images