JP4871661B2

JP4871661B2 - 車両停止状態解析装置

Info

Publication number: JP4871661B2
Application number: JP2006195365A
Authority: JP
Inventors: 坂本正紀
Original assignee: 三栄工業株式会社
Priority date: 2006-07-18
Filing date: 2006-07-18
Publication date: 2012-02-08
Anticipated expiration: 2026-07-18
Also published as: JP2008026006A

Description

本発明は、民間の車検場、予備検査場等の測定作業ベイに配設される車両整備工場（民間の車検場や予備検査場も含まれる）用の車両停止状態解析装置に関する。

特許文献１には、例えば車両整備工場の測定作業ベイにおいて、ヘッドライトテスターに対してやや斜めの状態に停止した被試験車両に関する補正方法の一例が図面と共に記載されている。

しかし、特許文献１の補正方法は、ヘッドライトテスターのスクリーン面に被試験車両のライトを照射し、その光束の中心位置とスクリーン面の中心位置とのずれ量を算出することを前提としていることから、該補正方法は、いわば車両正対用でなく、被試験車両の照射方向を補正する事項である。

したがって、後述する本願発明の課題と基本的に異なる。付言すれば、特許文献１は、光軸のズレ量を補正し、補正結果を表示手段に表示するものであり、本願発明のように、例えば車両整備工場の床面に関する情報、被試験車両の輪郭情報等を制御手段ないし記憶部を介して解析し、解析データをヘッドライトテスター側の車両正対のために生かすものではない。

次に、特許文献２には、路面上の測定点に於いて、所要箇所にカメラを設置し、制御手段は、カメラで撮影した画像情報に含まれる路面部分の基準輝度と、この基準輝度を上回る路面部分内の高輝度点を複数回取得して道路の路側帯での駐車車両の有無を検出する車両検出方式が記載されている。

また、特許文献２には、白黒ＣＣＤ固体撮像素子を有するＣＣＤカメラと、このＣＣＤカメラが撮影した画像情報を輝度データとして記憶部に保存する制御手段（画像処理装置）と、この制御手段が輝度データを処理する際に駐車スペースに駐車車両が停止しているか否かを検出する検出手段等を備えた駐車検出装置が記載されている。しかしながら、これらの特許文献２、３は、ＣＣＤカメラを用いているものの、ヘッドライトテスターの車両正対に関するものではない。
特開平５−８７６８６号公報特開５−３５９９６号公報特開２００１−２０２５９６号公報

本発明の第１の目的は、民間の車検場を含む車両整備工場の床面に関する情報、被試験車両の輪郭情報等を制御手段ないし記憶部を介して解析し、解析データをヘッドライトテスター側の車両正対のために生かすことができること。付言すれば、解析データを外部機器やヘッドライトテスターに出力するとこによって、自動もしくは測定者の手動操作により、少なくともヘッドライトの光軸のずれ量を補正すること。第２の目的は、既に存在する床面の標識に関する情報を利用して、車両整備工場に安価に設置することである。

本発明の車両停止状態解析装置は、レール上を走行するヘッドライトテスターが配設されていると共に、車両導入用基準標識を有する車両整備工場の床面と、前記基準標識に沿って解析領域に停止した被試験車両を撮影するために床面よりも上方又は下方のいずれかに設置された撮像手段と、前記ヘッドライトテスターと被試験車両との正対の横ずれ量を解析するために撮像手段に接続され、かつ、前記撮像手段が撮影した前記被試験車両の輪郭情報及び前記車両導入用基準標識に対応する記憶部に格納されている基準情報に基づいて前記横ずれ量を算出する輝度差演算機能を有する制御手段と、この制御手段に接続され、かつ、算出結果を出力する出力部とから成る。

上記構成に於いて、撮像手段が撮影する際に被試験車両に照射する発光手段が、床面よりも上方又は下方のいずれかに設置されている。また、制御手段の輝度差演算機能は、記憶部に予め格納されている停止線に関する第２基準情報を加味してヘッドライトテスターと被試験車両との距離量も算出し、かつ、出力する。さらに、出力部から出力された算出結果は、ヘッドライトテスターの表示手段に表示されることを特徴とする。ここで「車両整備工場」の用語には、民間の車検場や予備検査場も含まれる。

民間の車検場を含む車両整備工場の床面に関する情報、被試験車両の輪郭情報等を制御手段ないし記憶部を介して解析し、解析データをヘッドライトテスター側の車両正対のために生かすことができる。付言すれば、解析データを外部機器やヘッドライトテスターに出力するとこによって、自動もしくは測定者の手動操作により、少なくともヘッドライトの光軸のずれ量を補正することができる。特に、算出結果をヘッドライトテスターの表示手段に表示する実施例の場合には、測定者は車両正対を能率的に行うことができる。また、既に存在する床面の基準標識や停止線に関する情報を利用することから、車両整備工場に安価に設置することができる。

以下、図１乃至図７に示す本発明を実施するための最良の形態により説明する。

（１）基本的構成
図１乃至図３は発明の実施の環境を示す各概略説明図である。図１乃至図３に於いて、まず、１は車両整備工場の床面、２は床面上に敷設されたレール、３はレール上２を走行するヘッドライトテスター（以下、「テスター」という。）、４は床面上に設けられた車両導入用基準標識、５は基準標識４と直交するように前記レール２よりも前方の位置の床面上に設けられた停止線、６は前記基準標識４及び停止線５を含む所定の解析（或いは計測）領域（以下、「解析領域」という。）である。

次に、７は解析領域６内へ乗り込む被試験車両、８は基準標識４に沿って床面上を走行し、かつ、停止線５を目安として解析領域６内に停止した被試験車両７を撮影する撮像手段（たとえばＣＣＤカメラ）、９は撮像手段８を介して被試験車両７の輪郭情報等を取得する際に被試験車両７の全体又は一部に向かって照射される発光手段（例えば投光器）である。

単数又は複数の撮像手段８及び発光手段９は、床面１よりも上方又は下方のいずれかにそれぞれ設置される。本実施例では、撮像手段８及び発光手段９は、図２で示すように天井１１に取り外し可能に固定したユニット型支持部材１０を介して配設されている。

次に、１３はテスター３と被試験車両７との正対の横ずれ量ａ（図３参照）を解析するために撮像手段８に接続され、かつ、撮像手段８が撮影した基準標識４及び被試験車両７の少なくとも一部の輪郭情報に基づいて前記横ずれ量ａを算出する制御手段、１４は制御手段１３に接続され、この制御手段の算出結果を表示する表示手段である。

（２）具体的構成
まず、車両整備工場の床面１には、たとえばスピードやブレーキテスター、被試験車両のタイヤを測定するホイルアライメント装置或いは進入姿勢を規制する機械的イコライザ等の整備機器が配備されているが、本実施例の解析領域６内には、進入姿勢を規制するための機械的イコライザは配備されていない。その意味では、ホイルアライメント装置或いは進入姿勢を規制する機械的イコライザが必要でない民間の車検場や予備検査場に適している。したがって、車両整備工場の概念には、民間の車検場や予備検査場も当然に含まれる。

次に、本実施例のテスター３は、図１で示すように、解析領域６の右側のレール上に配設されている。そして、テスターは例えば図示しない集光レンズ及び内部撮影手段を有する受光部３ａと、該受光部３ａからの出力信号を取得する画像処理用のテスター制御部１５と、受光部３ａの上壁に設けられ、かつ、テスター制御部１５が処理した情報を表示する画面型表示手段１４と、解析側の制御手段１３からの情報信号を入力する入力部１６を備えている。

したがって、本実施例では、たとえばテスター３側の表示手段１４が、車両停止状態解析装置の一部を構成し、前記入力部１６を介して制御手段１３の算出結果を表示する。

次に、車両導入用基準標識４及び停止線５の色は、床面１のそれと相違する。その理由は、床面１、被試験車両７の輪郭、基準標識４、停止線５等の画像輝度情報を解析するからである。もちろん、被試験車両７の色と基準標識４等のそれとが完全に一致する場合も有り得るが、そのような場合には、止む得をない。そこで、基準標識４及び停止線５の色については、たとえば基準標識４及び停止線５の輝度が床面１のそれを上回るような色を適宜に採択している。

次に、解析領域６に関して、図１及び図２では仮想線で示しているが、ここでの解析領域６は、測定者等が視覚上判別できるものではなく、概念的用語である。そこで、解析領域６は、被試験車両７の全体を受け入れる領域である必要はない。また、複数の解析（計測）点である必要はない。単数の解析（計測）点に於いて、被試験車両７の少なくとも一部（たとえば基準標識４の方の側部）の輪郭情報に基づいて、少なくとも横ずれ量ａを算出することができればよいから、被試験車両７の大きさに比して小さくても良い。したがって、テスターと例えば車輪７ａの上方又は車輪７ａが入り込んでいるボデイーの床廻りを含む箇所のみを解析（計測）点としても良い。

しかしながら、解析領域６が小さくても良いとは言っても、本実施例では、前記横ずれ量ａのみならず、図３で示すように、被試験車両７の前方輪郭と停止線５の情報も加味してテスター３と被試験車両７との距離量Ｌも算出するので、望ましくは、基準標識４側の幅広いエリア（基準標識４側の側部輪郭ないしヘッドライト側輪郭）を含む解析領域６である。

次に、撮像手段８は、単数であるが、複数の解析点に対応するように複数にしても良い。撮像手段８を複数にした場合には、発光手段９も複数個にし、撮像手段８及び発光手段９の向きを、被試験車両７の側部輪郭ないし前方輪郭にそれぞれ指向させる。

ところで、本実施例の単数又は複数個の撮像手段８及び発光手段９は、床面１よりも上方に配設されているが、図４及び図５で示すように、床面１の下方に配設しても良い。図４の実施例の場合には、基準標識４と停止線５が交差する付近の床面１の位置に複数個の凹所２１をそれぞれ形成し、これらの凹所２１に保持部材２２を介して上向きに発光手段９Ａ付の撮像手段８Ａをそれぞれ内設する。

そして、各凹所２１の開口部には、床面１と同一平面上に位置する肉厚の透明板（たとえば強化ガラス板）２３をそれぞれ嵌め込む。撮像手段８Ａの発光手段９は、透明板２３を透過して、被試験車両７の側部輪郭或いは前方輪郭を照射する。

なお、前記凹所２１は単数でも良い。また、付加的要件であるが、被試験車両７の輪郭を浮き出させるために解析領域６内の床面上の計測箇所或いは床面上には、図示しない反射板が設けられている。

（３）制御手段の機能
民間の車検場、予備検査場等の測定作業ベイの床下、空間、天井等に配設された撮像手段８は、格子状の白黒ＣＣＤ固体撮像素子を有するＣＣＤカメラである。単数又は複数のＣＣＤカメラ８は、ケーブル１８を介して解析側の制御手段１３と接続している。
図３参照で示すように、制御手段１３は、テスター３と被試験車両７との正対の横ずれ量ａ及びテスター３と被試験車両７との距離量Ｌを同時に或いは時間差を有して算出される。

本実施例では、ＣＣＤカメラ８が撮影したデジタル画像情報には、たとえば白色、黄色等の基準標識４と、白色、黄色等の停止線５と、基準標識４側の前記被試験車両７の側部輪郭、後方車輪、前方輪郭等が含まれている。なお、当然のことながら、床面１の色と基準標識４や停止線５の色は「明度差のある色」を採択するのが望ましい。

図６は解析側の制御手段を含むブロック図である。このブロック図を参照にして制御手段の主な機能を説明する。

まず、制御手段１３には、入力部２５、記憶部２６、出力部２７、表示部２８がそれぞれ接続している。制御手段１３には、前記入力部２５を介して床面１、被試験車両７の輪郭、基準標識４、停止線５を含む解析領域６内の画像情報が取り込まれる。実施例では、白黒ＣＣＤ固体撮像素子が用いられていることから、その画像情報（画像信号）ｄ１は、明度差のある白黒映像信号として一時的に記憶部２６に格納される。この時、制御手段１３は図示しない信号変換手段、信号の異常状態エェック手段等を介し、正常な信号ならば該白黒映像信号を輝度データｄ２として記憶部２６に保存する。

したがって、記憶部２６には、所定の解析領域６内に位置する被試験車両７の輪郭に関する正常な画像情報が保存される（ＲＡＭに保存）。一方、本実施例では、記憶部２６に予め床面１に設けられた車両導入用基準標識４に対応する第１基準情報２６ａが格納されている。この第１基準情報２６ａは横ずれ量ａを算出する場合に利用される。また、予め床面１に設けられた車両用停止線５に対応する第２基準情報２６ｂも格納されている。この第２基準情報２６ｂは、テスターと被試験車両との距離量Ｌを算出する場合に利用される（第１・第２基準情報はＲＯＭに保存）。

制御手段１３は、記憶部２６の保存情報にアクセスし、かつ、車両の輪郭情報特定（解析）機能１３ａにより、格子状画素Ｇ内の輪郭情報（明度差の濃い部分又は明るい部分）ｆを特定する。この輪郭情報特定機能１３ａは、図６の中で示すように、解析用データ（輝度データ）ｄ２の中に存在する車両の輪郭情報（輝度データの中で黒く塗り潰した部分）ｆを特定する。

そこで、輪郭情報特定機能１３ａにより輪郭情報ｆが特定されたならば、輝度差演算機能１３ｂが、前述した第１基準情報２６ａ及び第２基準情報２６ｂをそれぞれ用いて、輪郭情報ｆと第１基準情報２６ａ及び第２基準情報２６との比較を求める。

付言すると、輝度差演算機能１３ｂは、床面よりも一定以上の低い画素又は高い画素の境界を示す形状データと、固定的な第１基準情報２６ａ及び第２基準情報２６ｂとを重なるようにして対比した上で演算し、被試験車両７が床面１の基準標識４と停止線５に対して、「どの程度、斜めの状態であるか」及び「テスター３に対してどの程度離れているか」を、二次元座標に関する図示しない微分式を用いてそれぞれ解析する。

そして、輝度差演算機能１３ｂの演算結果は、出力部２７を介してテスター側の入力部１６に送信され、該演算結果を受けたテスター３は、その表示手段１４に数値として表示する。なお、この時、演算結果を解析側の表示部２８にも表示しても良い。

（４）解析の流れ
図７に於いて、Ｓ１は発光手段９がＯＮである。本実施例では、撮像手段８が撮影する際に、既に発光手段９が被試験車両７の測定点に向かって照射している。
また、本実施例では、図示しない所要の反射板が床面１に敷設されているので、発光手段９を用いることにより、より一層被試験車両７の少なくとも測定点の画像（車両の輪郭）を浮き出させることができる。

Ｓ２は撮像段階である。図３で示すように、被試験車両７が基準標識（検査コース）４に沿って進入し、かつ、停止線５の所で停止したならば撮像を開始する。この撮像段階Ｓ２では、解析に必要な被試験車両７の全体或いは一部（本実施例）を撮影する。ＣＤＤカメラ８を用いて撮影すると、解析領域６内に位置する被試験車両７の輪郭に関する正常な画像情報が保存される（Ｓ３）。

Ｓ３はＣＤＤカメラ８側からの画像情報を保存する段階であるが、前述したように、本実施例では異常判定が出た場合には、もう一度、撮像段階Ｓ２へと戻る。
Ｓ４は解析段階である。この解析段階Ｓ４では、制御手段１３は車両の輪郭情報特定機能１３ａにより、形状情報（車両の輪郭）を取得する。

Ｓ５は横ずれ量など演算段階である。この演算段階Ｓ５では、制御手段１３は第１基準情報２６ａ及び第２基準情報２６ｂを記憶部２６から呼び出すと共に、輝度差演算機能１３ｂを介して、輪郭情報ｆと第１基準情報２６ａ及び第２基準情報２６ｂとの比較を求める。本実施例の輝度差演算機能１３ｂは、横ずれ量（正確には角度）ａと距離量（テスターまでの距離）Ｌの両方を、微分式を用いて算出する。

Ｓ６算出結果を外部に出力する外部出力段階である。この外部出力段階Ｓ６では、解析側の表示部２８、テスター３の表示手段１４、外部制御機器（マスタコンピュータ）等に対して出力される。本実施例では、少なくともテスター３の表示手段１４に出力される。

本発明は、主に自動車の整備業界で利用される。

図１乃至図７は本発明の最良の実施例を示す各説明図
実施の環境を示す平面視からの全体の概略説明図。実施の環境を示す側面視からの全体の概略説明図。被試験車両が解析領域に停止した一例を示す平面視からの概略説明図。撮像手段等の他の設置例を示す概略説明図。図４に於いて、平面視から示して説明した概略説明図。解析側の制御手段を含むブロック図。解析の流れを示すフローチャート。

1…車両整備工場の床面、２…レール、３…ヘッドライトテスター（テスター）、４…床面上の車両導入用基準標識、５…床面上の停止線、６…解析領域、７…被試験車両、８、８Ａ…撮像手段、９、９Ａ…発光手段、１１…天井、１３…解析側の制御手段、１３ａ…車両の輪郭情報特定（解析）機能、１３ｂ…輝度差演算機能、１４…テスターの表示手段、１５…テスター制御部、１６…入力部、２１…凹所、２２…保持部材、２３…透明板、２５…入力部、２６…記憶部、２７…出力部、２８…表示部、ａ…横ずれ量、Ｌ…距離量、ｄ１…画像情報、ｄ２…輝度データ、ｆ…輪郭情報（形状情報）、２６ａ…第１基準情報、２６ｂ…第２基準情報。

Claims

レール上を走行するヘッドライトテスターが配設されていると共に、車両導入用基準標識を有する車両整備工場の床面と、前記基準標識に沿って解析領域に停止した被試験車両を撮影するために床面よりも上方又は下方のいずれかに設置された撮像手段と、前記ヘッドライトテスターと被試験車両との正対の横ずれ量を解析するために撮像手段に接続され、かつ、前記撮像手段が撮影した前記被試験車両の輪郭情報及び前記車両導入用基準標識に対応する記憶部に格納されている基準情報に基づいて前記横ずれ量を算出する輝度差演算機能を有する制御手段と、この制御手段に接続され、かつ、算出結果を出力する出力部とから成る車両停止状態解析装置。
請求項１に於いて、撮像手段が撮影する際に被試験車両に照射する発光手段が、床面よりも上方又は下方のいずれかに設置されていることを特徴とする車両停止状態解析装置。
請求項１に於いて、制御手段の輝度差演算機能は、記憶部に予め格納されている停止線に関する第２基準情報を加味してヘッドライトテスターと被試験車両との距離量も算出し、かつ、出力することを特徴とする車両停止状態解析装置。
請求項１に於いて、出力部から出力された算出結果は、ヘッドライトテスターの表示手段に表示されることを特徴とする車両停止状態解析装置。