JP4447378B2 - 洗車機 - Google Patents

Description

本発明は、自動車の形状・突起物を撮像するカメラ装置を備えた洗車機に関し、カメラ装置の撮影方向に対するずれを補正し正確な自動車の位置検出を可能としたものに関する。

カメラを備えた洗車機としては、特開平６−２０６５１９号公報が知られている。この洗車機は、自動車を上方及び側方から撮影するカメラ装置を備え、このカメラ装置で撮像した画像をその濃淡信号に基づいて画像処理し、これによって得られた車体輪郭に沿って洗浄ブラシ等の洗車処理装置をアプローチさせて洗車を行うように構成されている。洗車機にカメラ装置を備えることで、車体輪郭だけでなく、ナンバープレートや突起物（リアミラー、ドアミラー、サイドポール等）を検出することが可能になる。そして、検出した車体、ナンバープレート、突起物が洗車機に対してどの位置にあるかを正確に判断することで、洗車処理装置を接離させる際に、その突起物を回避したり、突起物がある側の洗浄のみを実行しない、もしくは弱めるといった細かな制御が可能になる。

検出される車体、ナンバープレート、突起物の位置は、カメラ装置で取り込まれた画像上における二次元座標をカメラ位置を基準とした三次元座標に変換することで検出される。従って、正確な位置検出を行うためには、カメラの取付位置（地上高）、撮影方向（俯角）といったカメラ装置の設置状態に関わる固定的なパラメータが必要となる。こうしたパラメータは、カメラ取付時に初期設定されるのであるが、カメラ装置が洗車機という動体に取り付けている都合上、洗車中の振動等が原因で各方向にずれが生じる場合がある。このとき、初期設定時のパラメータを用いて計測を行ってしまうと、正確な位置検出が行えず、車体等を傷つけてしまう虞があった。
特開平６−２０６５１９号

本発明が解決しようとする課題は、カメラ装置にずれが生じた場合にも、そのずれを正確に補正し、車体や突起物の位置を確実に認識することができるカメラ付きの洗車機を提供することにある。

本発明は上記課題を解決するため、洗車機と自動車との相対移動に伴い自動車の車体面を洗車処理する洗車機において、洗車機本体に取り付けられ洗車処理する自動車を含む所定の領域を撮像するカメラ装置と、該カメラ装置で常時撮像される位置に設けられる基準部材と、カメラ装置で撮像された画像を処理する画像処理手段を備え、該画像処理手段は、前記カメラ装置で撮像される画像データにおける基準部材の理想位置と実際にカメラ装置で撮像される画像データにおける基準部材の実像位置とのずれ量を検出し、検出したずれ量に基づいて画像補正値を設定してその補正値により以後に撮像される画像を補正する機能を備えたものである。

ここに使用される基準部材は、点灯／消灯切替可能な照明手段とし、カメラ装置の撮像領域にかかる洗車機本体の内面に左右一対で取り付けるのが望ましい。また、カメラ装置は、本体１後部上方の幅方向中央に設けられ取付位置から斜め前方を撮像する第１のカメラ装置と、本体１前部上方の幅方向中央に設けられ取付位置から直下方向を撮像する第２のカメラ装置との２台を、両カメラ装置の撮像領域が一部ラップするように設置し、基準部材をこのラップした領域に取り付けるのが望ましい。

本発明によれば、画像上に取り込まれる基準部材の位置を、初期設定時に与えられる基礎画像データに合わせる補正値を算出し、その補正値により画像データを補正するようにしたので、カメラ装置がずれたとしても車体や突起物の位置を確実に認識することができる。また、基準部材を点灯／消灯切替可能な照明手段としたので、画像上で基準部材を検出しにくい場合でも、点灯した画像と消灯した画像との２画像を取り込むことで、その両画像の差から容易に基準位置を検出することができる。更に、基準部材を左右一対に設けることで、カメラ装置の上下方向、左右方向、回転方向の３成分についてずれを検出することができ、結果全ての方向に対して画像を補正することができる。また、使用用途の異なる２台のカメラを設置した場合でも、両カメラ装置の撮像領域を一部ラップさせ、基準部材をこのラップした領域に取り付けることで、基準部材は１組で済む。

以下に示す実施例１の洗車機。

以下、本発明の実施例１について図面を基に説明する。図１は実施例１の構成を示す側面図、図２は同じく平面図で、ここでは自動車を跨ぐように洗車機本体が走行して車体の洗浄・乾燥をはかる門型洗車機に実施した例を示している。

洗車機本体１は、左右一対のレール２，２上を往復走行し、レール２，２間に停車される自動車を跨ぐように移動する。３，４，４は洗車機本体１に設けられる洗車処理装置としての回転ブラシで、３は車体面に沿って昇降動作し主に車体上面を洗浄する上面ブラシ、４，４は車体面に沿って開閉動作し車体の側面および前後面を洗浄する左右一対の側面ブラシである。５，６，６は洗車機本体１に設けられ洗浄後の車体の乾燥をはかる洗車処理装置としてのブロワノズルで、５は車体面に沿って昇降動作する上面ブロワノズル、６，６は車体面に沿って出没動作する左右一対の側面ブロワノズルである。

７Ａ，７Ｂは洗車エリアに進入する自動車や洗車中の自動車を撮像するカメラ装置で、７Ａは本体１後部上方の幅方向中央に設けられ、主に取付位置から斜め前方を撮像する第１のカメラ装置、７Ｂは本体１前面上方の化粧板内における幅方向中央に設けられ、主に取付位置から直下方向を撮像する第２のカメラ装置である。８は本体１の前方に位置して設けられ本体１の走行に伴い自動車の側方からの形状（シルエット）を読み取る車形検出装置、９は洗車機本体１が単位距離走行する毎にパルス出力するエンコーダ、１０，１０は本体１を走行させるモータである。１１，１２は周囲が暗い夜間等に点灯される照明装置で、１１，１１は本体１の化粧板内における左右にそれぞれ設けられ、自動車の上面を照明する車体照明装置、１２，１２は本体１の脚部下方に左右それぞれ設けられ、主に前記第２のカメラ装置７Ｂの撮像範囲の床面を照明する床面照明装置である。１３ａ，１３ｂは本体１内面における前記第１のカメラ装置７Ａと第２のカメラ装置７Ｂの両方で撮影可能な位置に取り付けられる左右一対の校正用ランプである。

洗車する自動車を本体１の前方より進入させ、本体１手前の停車位置で停車させてから本体１を往復走行させて洗車を行う。例えば１往復で洗車する場合は、まず本体１を前方へ往行させ、車形検出装置８で読み取った車体形状に合わせてブラシ３・４・４を制御し車体面のブラッシング洗浄を行い、続いて洗車機を復行させブロワノズル５，６，６から車体に空気を吹き付けて車体面の乾燥をはかる。もちろん、この１往復の洗車以外にも洗車機を２往復・３往復させて様々なニーズに応じた洗車動作をさせることができる。

図３はカメラ装置７Ａ，７Ｂの機能・動作を説明する説明図である。第１のカメラ装置７Ａは、洗車機本体１がレール２・２後端の待機位置Ｐ１にあるとき、レール２・２先端近くまで撮像できる撮像エリアＲ１が与えられ、この待機位置Ｐ１で自動車がない状態の画像ａ１と、自動車が停車された状態の画像ａ２を撮像する。取り込まれた画像ａ１は、主に基礎画像との比較により補正値を算出するのに使用され、画像ａ２はナンバープレート、ドアミラー、カスタムミラー、サイドポールの位置確認に使用される。

第２のカメラ装置７Ｂは、洗車機本体１の前方直下を撮像できる撮像エリアＲ２が与えられ、洗車開始から洗車機本体１が一定距離走行する毎に随時画像を撮像する。ここでは、この待機位置Ｐ１で自動車がない状態の画像ｂ１と、自動車が停車された状態の画像ｂ２を撮像し、洗車中に走行位置Ｐ２でリアミラーの画像ｂ３を撮像したことを表しており、画像ｂ１は、主に基礎画像との比較により補正値を算出するのに使用され、画像ｂ２は自動車の停車位置検出、画像ｂ３はリアミラーの位置確認に使用される。

図３に示されるように、第１のカメラ装置７Ａの撮像エリアＲ１と第２のカメラ装置７Ｂの撮像エリアＲ２とは一部ラップするように設定されており、このラップエリアＲ３に位置する洗車機本体１の内面に前記校正用ランプ１３ａ，１３ｂは取り付けられる。従って、校正用ランプ１３ａ，１３ｂはカメラ装置７Ａ，７Ｂの取付位置や撮影方向に変化がない限り、常にカメラ装置７Ａ，７Ｂで撮像される画像上の一定ポジション（座標）に取り込まれることとなり、画像内における基準点として機能するものである。

図４はカメラ装置７Ｂの構造を示す説明図である。カメラ装置７Ｂは、レンズ・ＣＣＤを内蔵したカメラモジュール１４、カメラ駆動用の回路基板１５、照度を検出する照度センサ１６、カメラモジュール１４及び照度センサ１６の露出面を開閉するカバー装置１７から構成され、洗車機本体１の前面上方に備えられた化粧板内に収容されている。照度センサ１６は、前記照明装置１１，１２の点灯／消灯、及びカメラのシャッター速度切替の基準となる洗車機本体１の周囲照度を検出するのに使用される。カバー装置１７は、エアシリンダ１７Ｓとカバー１７Ｃとで構成され洗車動作中に回転ブラシ等から飛散してくる洗浄水や空気中の埃からカメラモジュール１４の撮影面及び照度センサ１６の検出面を保護するのに使用される。尚、カメラ装置７Ａは、洗車機本体１の後部上方に前方下向きの俯角をもって取り付けられており、直射日光の影響を少なくするため本体前面上部にひさしを形成している他は、上記カメラ装置７Ｂと同様に構成されている。

図５は実施例１の制御系を説明するブロック図である。２０は洗車制御ボードで、車形検出装置８及び画像処理ボード２１から得た自動車の位置，形状，装備等に関する情報に基づき、洗車駆動ボード２２を介してブラシやブロワノズル等の洗車処理装置を作動させ、自動車の位置，形状，装備等に合わせて洗車を行う。２３は操作部で、洗車内容の選択や洗車の開始入力を行う他、操作する人に対し表示や音声で注意事項や操作手順等を案内出力するものである。３０は画像駆動ボードで、カメラ装置７Ａ，７Ｂを駆動する他、照度センサ１６や画像処理ボード２１に基づき、照明装置１１，１２及び校正用ランプ１３ａ，１３ｂの点灯／消灯をさせたり、カメラ装置のカバー装置１７の開閉制御、照明装置１１，１２の玉切れ検出を行っている。３１はＣＦカード・ＲＦタグといった可搬式の外部メモリで、洗車制御ボード２０に取り込まれた自動車の位置，形状，装備等に関する情報が洗車終了後に転送され、後に故障やトラブルがあった場合の原因究明や事実確認に使用される。

画像処理ボード２１は、カメラ装置７Ａ，７Ｂで撮像された自動車の画像を記憶・処理して種々の検出操作を行うもので、Ａ／Ｄ変換部２４，画像記憶部２５，画像校正部２６，ナンバープレート位置検出部２７，停車位置検出部２８，突起物確認部２９を備えている。

Ａ／Ｄ変換部２４は、カメラ装置７Ａ，７Ｂからのアナログ画像信号をデジタル信号に変換する。画像記憶部２５は、Ａ／Ｄ変換部２４でデジタル変換された画像データを一時保存するＲＡＭ２５ａと、カメラ装置の取付基準となる基礎画像データが記憶されたＲＯＭ２５ｂを備えている。基礎画像データは、画像内における各校正用ランプ１３ａ，１３ｂの中心点座標に関するデータであり、ＲＯＭ２５ｂには第１のカメラ装置７Ａが規定の取付位置に取り付けられている状態で画像上に写る左右の校正用ランプ１３ａ，１３ｂの中心座標（ｘａ，ｙａ）と、第２のカメラ装置７Ｂが規定の取付位置に取り付けられている状態で画像上に写る左右の校正用ランプ１３ａ，１３ｂの中心座標（ｘｂ，ｙｂ）のデータが記憶されている。

画像校正部２６は、カメラ装置７Ａ，７Ｂの撮影方向のずれを校正するもので、洗車開始時等のタイミングで撮像した実像画像の中から校正用ランプ１３ａ，１３ｂの中心点座標を抽出して上記基礎画像データとのずれ量を検出し、このずれ量に基づいた補正値を設定して撮像した画像を校正する。カメラのずれ量は、校正ランプ１３ａ，１３ｂが左右一対で設けられているため、上下・左右・回転の３成分について検出することが可能である。

ナンバープレート位置検出部２７は、画像記憶部２５のＲＡＭ２５ａに保存された画像から自動車のナンバープレートを検出するもので、第１のカメラ装置７Ａで撮像される停止位置に停車した自動車の画像を基に、車体前面にあるナンバープレート部分を抽出しその位置（自動車幅方向の位置）とプレート周囲の形状・構成を検知する。ナンバープレートの検出は、停車位置に停車した自動車の画像から自動車の輪郭を抽出し、この自動車の画像からパターンマッチングの手法で所定の四角形状を検索することでなされる。ナンバープレートの位置は、特定された画像上でのナンバープレートについて四隅の二次元座標を算出し、その二次元座標を、第１のカメラ装置７Ａの取付高さ及び撮影俯角、ナンバープレートの地上高のパラメータに基づいて三次元座標に変換し、車体幅方向における位置とその周囲の形状・構成を検知をすることでなされる。

停止位置検出部２８は、画像記憶部２５のＲＡＭ２５ａに保存された画像データから自動車が所定の停止位置範囲内に停車されているかを検出するもので、第２のカメラ装置７Ｂで撮像される停止位置に停車した自動車の画像を基に、自動車の輪郭を抽出し停車した自動車の洗車機本体１に対する左右偏りを検出するとともに、自動車の前端位置までの距離を算出することで前後乗入れ位置を検出する。

突起物確認部２９は、画像記憶部２５のＲＡＭ２５ａに保存された画像データから自動車に装備される突起物の位置を確認するもので、第２のカメラ装置７Ｂで撮像される洗車中の画像を基に車体にある突起物部分を抽出しその自動車幅方向の位置を検知する。突起物の検出は、車形検出装置８でカスタムミラー，サイドポール，リアミラー等の突起物があると認識された場合に実行され、ナンバープレート位置検出部２８と同様に、自動車の輪郭を抽出し、この自動車の画像からカスタムミラー，サイドポール，リアミラー等をそれぞれの形状に応じたタイプ画像（予め登録される類型化されたパターン画像）とのマッチングで特定し、その車体幅方向における位置を検知をすることでなされる。突起物の位置検出は、特定された画像上での突起物について特徴点の二次元座標を算出し、その二次元座標を、第２のカメラ装置７Ｂの取付高さ及び撮影俯角、ナンバープレートの地上高のパラメータに基づいて三次元座標に変換し、車体幅方向における位置とその周囲の形状・構成を検知をすることでなされる。

車形検出装置８は、洗車機１の前方に備えられ自動車を幅方向に挾むようにして、発光素子を上下に複数配列させた発光部８ａと、発光素子とそれぞれに１体１で対応させて受光素子を複数配列させた受光部８ｂとを対向させて設け、発光部８ａと受光部８ｂの間で授受される光信号を自動車が遮ることで、車形を読み取るものである。

この車形検出装置８は、洗車制御ボード２０において制御され、洗車機本体１の走行に伴うエンコーダ９からのパルス信号をトリガーとして、発光部８ａと受光部８ｂを所定タイミングで走査し、洗車機本体１が単位距離移動する毎に繰り返し発光部・受光部間で光信号を送受させることで車体検出する。取り込んだ車体検出信号は、本体１の単位距離走行毎に蓄積され、自動車側方の形状（シルエット）が形成される。形成された車形は、車体面の局部的な起伏をとらえて突起物を認識したり、その突起物の位置や形状に応じて突起物の種別を特定したりするほか、自動車の前端位置や後端位置の検出に使用される。

以上のように、洗車制御ボード２０には、車形検出装置８及び画像処理ボード２１から、ナンバープレート，突起物，車体形状など、洗車対象となる自動車の情報が集められ、これにより異常停止したりナンバープレートや突起物を破損したりすることのない、安全で効率の良い洗車を可能にしている。

このように構成する実施例１の洗車機について動作を説明する。図６は洗車時の動作要部を説明するフローチャート図である。
まず、洗車エリアに自動車が存在していない状態で、カメラ装置７Ａ，７Ｂの校正処理（１）が施され、カメラ装置の撮影方向のずれを補正する補正値が設定される。自動車が所定の停止位置に停車されると（２）、第１のカメラ装置７Ａ及び第２のカメラ装置７Ｂから画像を取り込み、処理（１）の補正値を基に画像校正部２６で校正された画像が読み込まれる（３）。ここで得られた画像は、画像記憶部２５のＲＡＭ２５ａに一時保存され、ナンバープレート位置検出部２８において、ナンバープレートの位置検出（４）、停車位置検出部２９において、自動車の停止位置検出（５）が行われる。尚、自動車が停止位置に停車されたことを検出する手段としては、特に図示しないが、洗車機本体１から前方に延設され光信号の遮蔽により車体の存在を検出するビームセンサ等を用いるとよい。

洗車機本体１側で洗車可能であることを確認すると洗車シーケンスが実行される（６）。洗車シーケンスは、操作部２３で選択される洗車コースによって異なるものであるが、洗車機本体１を走行させて車形検出装置８で車体形状を検出する車形検出工程と、車形検出工程で読み取った車体形状に合わせてブラシ３・４・４を制御し車体面をブラッシングするブラシ工程と、車体形状に合わせてブロワノズル５，６，６を制御し車体に空気を吹き付ける乾燥工程とが適宜組み合わされて実行される。尚、車形検出工程は、ブラシ工程と同時に実行しても良く、洗車機本体１が最初に往行する工程で行えば良い。但し、車形検出工程とブラシ工程を同時に行う場合は、洗浄ブラシからの水滴飛散が予想されるので、第１のカメラ装置７Ａはカバー装置を閉じた状態とするのが望ましい。

車形検出工程では、洗車機本体１の走行に伴うエンコーダ９からのパルス信号をトリガーとして、洗車機１が単位距離移動する毎に車形検出装置８で車体形状が読み取られるとともに、この車体形状の読み取りと同期して第２のカメラ装置７Ｂで画像が撮像される。第２のカメラ装置７Ｂでは、周囲照度に合わせた２種類のシャッター速度により２画像ずつがその都度撮像され保存される。車形検出装置８からの車体信号により、洗車する自動車のシルエットが形成され、形成した車形データから車体の突起物の位置と種別、車体の前端位置、車体の後端位置がそれぞれ検出される。突起物が検知されると、その位置で第２のカメラ装置７Ｂが撮像した画像が読み出され、画像処理ボード２１の突起物確認部３０にてこの画像に基づき突起物が自動車の幅方向のどの位置にあるかが確認される。

ブラシ工程では、自動車前面を側面ブラシ４・４でブラッシングする場合は、ナンバープレート位置検出部２８で検出したナンバープレートの位置とその周囲の形状・構成に応じ、ナンバープレートを折り曲げることのないよう、ブラシ４・４の接触圧を弱くしたり、或いはブラシ４・４の回転方向や回転数を調整するといった公知の方法で防止措置を講じる。ナンバープレート位置検出部２８で検出したナンバープレートの周囲の形状・構成から折り曲げる危険が低いと判断される場合は、防止措置を講じることなく車体前面をブラッシングさせる。なお、ナンバープレート検出部２８でナンバープレートを認識できずその位置や周囲形状が特定ができなかった場合は、従来と同様に車体前面全体に防止措置を講じる。

ブラシ工程または乾燥工程において、車形検出装置８で検出した突起物の位置にブラシやブロワノズルが到達すると、突起物の位置や種別に応じて、突起物を破損することのないよう回避動作させる。この時、側面ブラシ４・４や側面ブロワノズル６・６を回避動作させる場合に、突起物確認部３０で突起物の自動車幅方向の位置が確認できていれば、突起物と触れる可能性がある側のブラシやブロワノズルのみを回避動作させる。なお、突起物確認部２８で突起物の自動車幅方向の位置が確認できない場合は、従来と同様にブラシ４・４やブロワノズル６・６を左右対称に回避動作させる。

洗車シーケンスが終了すると、車形検出装置８で検出した車形および突起物のデータ、および画像処理部２１で使用した画像データやナンバープレート・突起物の位置データなどを外部メモリ３１へ転送し（７）、リタンする。外部メモリ３１へ記憶したデータは、異常発生時，事故発生時，苦情発生時などの検証用データとして使用できる。

さて、本発明の特徴的構成である上記処理（１）で実行される校正処理動作について、図７〜１０を用いて以下に説明する。図７は校正処理動作のメインフローチャート図である。
校正処理動作は、営業開始時や洗車開始時等のタイミングで、カメラ装置７Ａ，７Ｂそれぞれに対して実行される。尚、ここでは第１のカメラ装置７Ａでの校正処理動作を説明しており、第２のカメラ装置７Ｂでの校正処理動作は全く同様の手順で実行されるものである。

洗車機本体１が図３における待機位置Ｐ１にいるときに、カメラ装置７Ａで実像画像（画像Ａ１という）を取り込み（１−１）、Ａ／Ｄ変換部２４でデジタル画像信号に変換した後、ＲＡＭ２５ａに保存する（１−２）。次に、保存した画像Ａ１の中から校正用ランプ１３ａ，１３ｂの位置を濃淡信号による輪郭抽出によって特定し（１−３）、特定できたらずれ補正モード（１−４）に、特定できなかったらランプ再検出モード（１−５）に移行する。

次に、ずれ補正モードについて、図８のフローチャートを基に説明する。
ずれ補正モードでは、特定された画像内における校正用ランプ１３ａ，１３ｂの中心座標を検出し（１−４−１）、ＲＯＭ２５ｂから基礎画像データを読み出して（１−４−２）、検出した校正用ランプ１３ａ，１３ｂの中心座標と比較し画像ずれ補正値の設定を行っている（１−４−３）。

ずれ補正の実行イメージを図９を用いて説明する。図中、Ｍａは校正用ランプ１３ａの基礎中心点、Ｍａ’は検出した校正用ランプ１３ａの中心点（実像中心点という）、Ｍｂは校正用ランプ１３ｂの基礎中心点、Ｍｂ’は検出した校正用ランプ１３ｂの中心点（実像中心点という）を示している。

校正用ランプ１３ａ，１３ｂの位置検出に成功すると、図９（ａ）の画像が得られる。この画像では、基礎画像データに対して、上下方向、左右方向及び回転方向にずれが生じているので、各方向を補正する補正値が設定される。まず、図９（ｂ）に示すように、実像中心点Ｍａ’・Ｍｂ’を結ぶ仮想線Ｌ’を引き、この仮想線Ｌ’のずれ角から回転方向の補正値θを検出する。次に、図９（ｃ）に示すように、原点Ｍ（画像の中心画素）を中心として各実像中心点Ｍａ’・Ｍｂ’をずれ角θ分回転処理する。続いて、図９（ｄ）に示すように、実像中心点Ｍａ’・Ｍｂ’を結ぶ仮想線Ｌ’の中点Ｌｍ’の座標を、基礎中心点Ｍａ・Ｍｂを結ぶ仮想線Ｌの中点Ｌｍの座標に平行移動するときのＸ値及びＹ値が補正値Δｘ・Δｙとして設定される。こうして実像画像を基礎画像データに合わせるのに要した回転方向の補正値θ、左右方向の補正値Δｘ、上下方向の補正値Δｙが算出され、以後、取り込まれた画像データは、各画素単位で各方向への補正値により補正されるのである。

図９に示すように、原点Ｍ（０，０）とし、基礎中心点Ｍａの座標を（ｘａ，ｙａ）、基礎中心点Ｍｂの座標を（ｘｂ，ｙｂ）、実像中心点Ｍａ’の座標を（ｘａ’，ｙａ’）、実像中心点Ｍｂ’の座標を（ｘｂ’，ｙｂ’）、中点Ｌｍの座標を（ｘｍ，ｙｍ）、中点Ｌｍ’の座標を（ｘｍ’，ｙｍ’）とし、基礎中心点Ｍａ・Ｍｂを結ぶ仮想線Ｌは水平である場合を例に具体的に説明する。
ずれ角θは、次の数式に基づいて算出される。
θ＝ｔａｎ-1（（ｙｂ’−ｙａ’）／（ｘｂ’−ｘａ’））

図９ではθ＜０となるので、ずれ角θ分時計回りに回転補正したときの実像中心点Ｍａ’の座標（ｘａ’１，ｙａ’１）は、次の数式に基づいて算出される。
ｘａ’１＝ｘａ’・cosθ＋ｙａ’・sinθ
ｙａ’１＝−ｘａ’・sinθ＋ｙａ’・cosθ

また、ずれ角θ分時計回りに回転補正したときの実像中心点Ｍｂ’の座標（ｘｂ’２，ｙｂ’２）は、次の数式に基づいて算出される。
ｘａ’２＝ｘｂ’・cosθ−ｙｂ’・sinθ
ｙａ’２＝ｘｂ’・sinθ＋ｙｂ’・cosθ

仮想線Ｌ’の中点Ｌｍ’の座標（ｘｍ’，ｙｍ’）は、次の数式に基づいて算出される。
ｘｍ’＝ｘａ’１−ｘａ’２
ｙｍ’＝ｙａ’１（＝ｙａ’２）

仮想線Ｌ’の中点Ｌｍ’を仮想線Ｌの中点Ｌｍに平行移動させるための補正値Δｘ，Δｙは、次の数式に基づいて算出される。
Δｘ＝ｘｍ−（ｘａ’１−ｘａ’２）
Δｙ＝ｙｍ−ｙａ’１

尚、カメラ装置の撮像方向が左右方向にのみずれている場合は、実像中心点Ｍａ’・Ｍｂ’を結ぶ仮想線Ｌ’の中点Ｌｍ’座標のＸ成分を、基礎中心点Ｍａ・Ｍｂを結ぶ仮想線Ｌの中点Ｌｍ座標のＸ成分に平行移動し、左右方向にのみずれている場合は、実像中心点Ｍａ’・Ｍｂ’を結ぶ仮想線Ｌ’の中点Ｌｍ’座標のＹ成分を、基礎中心点Ｍａ・Ｍｂを結ぶ仮想線Ｌの中点Ｌｍ座標のＹ成分に平行移動するものである。このように、画像上での基準となる校正用ランプが左右２つ存在することから、画像ずれ量は左右方向・上下方向・回転方向の３成分について検出・補正することが可能になる。

続いて、ランプ再検出モードについて、図１０のフローチャートを基に説明する。
ランプ再検出モードは、取り込んだ画像内で校正用ランプの位置が特定できなかった場合に実行されるモードで、校正用ランプ１３ａ，１３ｂを点灯させて（１−５−１）、画像Ａ１を取り込み（１−５−２）、次に校正用ランプ１３ａ，１３ｂを消灯させて（１−５−３）、画像Ａ１’を取り込む（１−５−４）。取り込んだ画像Ａ１とＡ１’を比較し両者の濃淡レベルの違いから校正用ランプ１３ａ，１３ｂの輪郭抽出を行い（１−５−５）、特定できたら上記したずれ検出モードへ移行する。もし、このランプの点消灯によっても校正用ランプ１３ａ，１３ｂの位置が特定できない場合、カメラ装置７Ａ，７Ｂが相当ずれているか、校正用ランプ１３ａ，１３ｂが切れているか等の異常が予想されるので、警告を出し（１−５−６）、検出不能を報知するようにする。尚、カメラ装置の取り付け異常が検出されると、以後の洗車はカメラ装置からのデータに関係なく、車形検出装置で検出される車形データに基づいて実行されることになる。

この発明は、以上のように実施できるもので、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の実施態様が考えられる。実施例では門型洗車機に実施した例を示したが、据置型の洗車機で自動車をコンベア等で移動させるタイプの連続式洗車機にも実施可能であり、この場合は、進入して来る自動車を同様に撮像した後、自動車の移動に合わせて必要な車体部分を撮像すれば良い。また、実施例では撮影範囲の異なる複数のカメラを設けているが、アクチュエータ等を設けて１台のカメラで撮影範囲を変えて撮像できるようにすれば、より少ない台数のカメラで代用することができる。

自動車を跨ぐように走行し、振動等でカメラの取付状況が変化する可能性がある洗車機に有益に採用できる。

実施例１の構成を示す側面図である。 実施例１の構成を示す平面図である。 実施例１におけるカメラ装置の機能・動作を説明する側面図である。 実施例１のカメラ装置の構成を示す断面図である。 実施例１の制御系を示すブロック図である。 実施例１の動作を示すフローチャート図である。 校正処理動作を示すフローチャート図である。 校正処理動作のずれ検出モードを示す説明図である。 ずれ検出方法を示す説明図である。 校正処理動作のランプ再検出モードを示す説明図である。

符号の説明

１ 洗車機本体
３・４・４ 洗車処理装置としてのブラシ
５・６・６ 洗車処理装置としてのブロワノズル
７Ａ，７Ｂ カメラ装置
８ 車形検出装置
１３ａ，１３ｂ 校正用ランプ
２０ 洗車制御ボード
２１ 画像処理ボード
２５ａ ＲＡＭ
２５ｂ ＲＯＭ
２６ 画像校正部

Claims (4)

1. 洗車機と自動車との相対移動に伴い自動車の車体面を洗車処理する洗車機において、
   洗車機本体に取り付けられ洗車処理する自動車を含む所定の領域を撮像するカメラ装置と、該カメラ装置で常時撮像される位置に設けられる基準部材と、カメラ装置で撮像された画像を処理する画像処理手段を備え、
   該画像処理手段は、前記カメラ装置で撮像される画像データにおける基準部材の理想位置と実際にカメラ装置で撮像される画像データにおける基準部材の実像位置とのずれ量を検出し、検出したずれ量に基づいて画像補正値を設定してその補正値により以後に撮像される画像を補正する機能を備えたことを特徴とする洗車機。
2. 前記基準部材は、点灯／消灯切替可能な照明手段からなり、前記カメラ装置の撮像領域にかかる洗車機本体の内面に取り付けたことを特徴とする上記請求項１記載の洗車機。
3. 前記基準部材は、洗車機本体の内面に左右一対で取り付けられたことを特徴とする上記請求項２記載の洗車機
4. 前記カメラ装置は、本体後部上方の幅方向中央に設けられ取付位置から斜め前方を撮像する第１のカメラ装置と、本体前部上方の幅方向中央に設けられ取付位置から直下方向を撮像する第２のカメラ装置とからなり、両カメラ装置の撮像領域を一部ラップさせて設定し、前記基準部材をこのラップした領域に取り付けたことを特徴とする上記請求項１記載の洗車機。

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