JP5228731B2 - Vehicle wheel position measuring device by image processing - Google Patents

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JP5228731B2 JP2008239520A JP2008239520A JP5228731B2 JP 5228731 B2 JP5228731 B2 JP 5228731B2 JP 2008239520 A JP2008239520 A JP 2008239520A JP 2008239520 A JP2008239520 A JP 2008239520A JP 5228731 B2 JP5228731 B2 JP 5228731B2
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Description

本発明は、画像処理による車両のホイル位置計測装置に関し、とくに、シャシーダイナモメータ上で走行する車両のホイルの位置を計測する画像処理による車両のホイル位置計測装置に関する。   The present invention relates to a vehicle wheel position measuring device using image processing, and more particularly to a vehicle wheel position measuring device using image processing for measuring the position of a vehicle wheel traveling on a chassis dynamometer.

室内等で自動車等の車両に道路走行を模擬させてエンジン性能の検査等を行う装置としてシャシーダイナモメータが知られている。シャシーダイナモメータは、ピットにローラをその頂部が床面と同等の高さとなるように配置し、タイヤがローラの真上に位置するように車両を固定して各種走行条件でタイヤを駆動させ、車両の動力性能等を検査する装置である。   2. Description of the Related Art Chassis dynamometers are known as devices that perform engine performance inspection and the like by simulating road driving in a vehicle such as an automobile indoors. The chassis dynamometer arranges the roller in the pit so that its top is at the same height as the floor, fixes the vehicle so that the tire is directly above the roller, and drives the tire under various driving conditions, It is a device for inspecting the power performance of a vehicle.

このようなシャシーダイナモメータにあっては、平らな道路走行を模擬するためタイヤの中心が常にローラの真上に設置されていることが望ましい。しかし、動力性能試験中においては、各種タイヤの駆動力の変動によって車両がローラの前後方向に移動する場合がある。このような場合、タイヤの中心がローラの真上からずれることにより、試験における計測値に誤差が生じるおそれがあった。   In such a chassis dynamometer, it is desirable that the center of the tire is always installed directly above the roller in order to simulate flat road driving. However, during a power performance test, the vehicle may move in the front-rear direction of the roller due to fluctuations in the driving force of various tires. In such a case, an error may occur in the measured value in the test due to the center of the tire deviating from directly above the roller.

従来、このような問題に対処する手段として、タイヤの外周や、ホイルとタイヤの継ぎ目、又はホイルに設けられた継ぎ目の画像を取得し、画像処理でホイル中心を計測し車両の設置状態を判定する技術が開示されている(例えば、特許文献1参照)。レーザなどの他の計測手段ではホイル中心計測が困難であるため、特許文献1に開示されているような画像処理を使用する計測手段は有効な手法である。   Conventionally, as a means of coping with such problems, images of tire circumferences, seams between wheels and tires, or seams provided on foils are acquired, and the center of the foil is measured by image processing to determine the installation state of the vehicle The technique to do is disclosed (for example, refer patent document 1). Since it is difficult to measure the foil center with other measuring means such as a laser, the measuring means using image processing as disclosed in Patent Document 1 is an effective technique.

特開2005−351730号公報JP-A-2005-351730

しかしながら、特許文献1に記載されるような従来の手法においては、ホイルの外周や、ホイルとタイヤの継ぎ目、又はホイルに設けられた継ぎ目の画像を処理してホイル中心を計測する技術であるため、ホイル全体を撮像する必要がある。そのため、撮像された画像はホイル中心が小さく写り、高精度にホイルの中心を計測することが困難であった。また、ホイルの汚れや照明状態の変動の影響によって、ホイル中心を誤計測するおそれもあった。   However, the conventional technique described in Patent Document 1 is a technique for measuring the foil center by processing images of the outer periphery of the foil, the seam between the foil and the tire, or the seam provided on the foil. It is necessary to image the entire foil. For this reason, the imaged image has a small foil center, and it is difficult to measure the center of the foil with high accuracy. In addition, the foil center may be erroneously measured due to the influence of dirt on the foil or fluctuations in lighting conditions.

更に、ホイルの形状を基にホイルの中心を求める構成としているが、ホイルの形状の中心と実際の回転中心とはその位置が異なる場合がある。例えば、ホイルバランスが不均一であるホイルの形状中心と、実際の動的な回転中心は数mm単位でズレている場合がある。このように、ホイルの形状の中心が正確な回転中心ではない場合、ホイルの形状の中心と回転中心とのずれが原因となってエンジン性能検査において計測誤差が生じ、正確な検査結果が得られないおそれがあった。   Furthermore, although it is set as the structure which calculates | requires the center of foil based on the shape of foil, the position of the center of foil shape and an actual rotation center may differ. For example, the shape center of the foil having a non-uniform foil balance and the actual dynamic rotation center may be misaligned by several millimeters. In this way, when the center of the foil shape is not an accurate rotation center, a measurement error occurs in the engine performance inspection due to the deviation between the center of the foil shape and the rotation center, and an accurate inspection result is obtained. There was no fear.

このようなことから本発明は、より正確に且つ高精度に性能試験中の車両の位置を計測することが可能な画像処理による車両のホイル位置計測装置を提供することを目的とする。   In view of the above, an object of the present invention is to provide a vehicle wheel position measuring device by image processing capable of measuring the position of a vehicle under performance test more accurately and with high accuracy.

上記課題を解決する本発明は、ローラ上に設置されホイルを回転させて性能試験を行う車両のホイルの位置を計測するホイル位置計測装置であって、
回転する前記ホイルに対向する位置に走査方向が水平方向または鉛直方向となるように且つその視野が前記ホイルの外周縁と二箇所で交差するように設置されて、回転する前記ホイルを撮像するラインセンサと、
前記ラインセンサによって取得した画像上に前記ホイルの外周縁を検出し、検出した前記ホイルの外周縁の位置に基づいて前記ホイルの前記走査方向の位置を算出する一方、検出した前記ホイルの外周縁間の距離に基づいて前記ホイルの前記走査方向と直交する方向の位置を算出する画像処理手段と
からなり、
前記画像処理手段は、
前記ラインセンサが撮影した画像を時系列的に並べてラインセンサ画像を生成し、
前記ラインセンサ画像上のホイルの軌跡を抽出し、時刻tにおける前記ラインセンサ画像上のホイルの外周縁の位置u 1 (t),u 2 (t)を検出すると共に、時刻tにおける前記ラインセンサ画像上のホイルの外周縁間の距離w(t)(=u 2 (t)−u 1 (t))を検出し、
変換係数k x ,k y と時刻tにおける前記ラインセンサ画像上のホイルの外周縁の位置u 1 (t),u 2 (t)と時刻tにおける前記ラインセンサ画像上のホイルの外周縁間の距離w(t)を用いて次式(3)、(4)の演算を行うことにより、時刻tにおけるホイルの中心位置(x(t),y(t))を算出することを特徴とする画像処理による車両のホイル位置計測装置。
x(t)=k x ((u 1 (t)+u 2 (t))/2−(u 10 +u 20 )/2)・・・(3)
y(t)=k y (w(t)−w 0 )−y 0 ・・・(4)
但し、前記車両の静止時におけるホイルの中心を原点、前記ラインセンサの視野と交差するホイルの外周縁の中心P(0,y 0 )を動力性能試験を行う前のホイルの基準の位置とし、このときのラインセンサ画像上のホイルの外周縁の位置及び該ホイルの外周縁間の距離をu 10 ,u 20 及びw 0 (=u 20 −u 10 )とする一方、前記車両を移動させた後の基準点Pの位置を(x,y)、このときのラインセンサ画像上のホイルの外周縁の位置及びホイルの外周縁間の距離をu 1 ,u 2 及びw(=u 2 −u 1 )として、変換係数k x ,k y を次式(1)、(2)を用いて求めた。
x =x/((u 1 +u 2 )/2−(u 10 +u 20 )/2) ・・・(1)
y =(y−y 0 )/(w−w 0 ) ・・・(2)
The present invention that solves the above problems is a wheel position measuring device that measures the position of a vehicle foil that is installed on a roller and performs a performance test by rotating the foil,
A line for imaging the rotating foil, the scanning direction being set in a horizontal direction or a vertical direction at a position facing the rotating foil and the field of view intersecting with the outer peripheral edge of the foil at two points. A sensor,
The outer peripheral edge of the foil is detected on the image acquired by the line sensor, and the position of the foil in the scanning direction is calculated based on the detected position of the outer peripheral edge of the foil. Image processing means for calculating a position of the foil in a direction perpendicular to the scanning direction based on a distance between the foil ,
Tona is,
The image processing means includes
A line sensor image is generated by arranging images taken by the line sensor in time series,
The locus of the foil on the line sensor image is extracted, and the positions u 1 (t) and u 2 (t) of the outer peripheral edge of the foil on the line sensor image at time t are detected, and the line sensor at time t is detected. Detecting the distance w (t) (= u 2 (t) −u 1 (t)) between the outer peripheral edges of the foil on the image;
Transform coefficient k x, k y and time position u of the outer peripheral edge of the foil on the line sensor image at t 1 (t), u 2 (t) and said at time t on the line sensor image of the foil between the outer peripheral edge of the The center position (x (t), y (t)) of the foil at time t is calculated by performing the following expressions (3) and (4) using the distance w (t). A vehicle wheel position measuring device by image processing.
x (t) = k x ((u 1 (t) + u 2 (t)) / 2− (u 10 + u 20 ) / 2) (3)
y (t) = k y ( w (t) -w 0) -y 0 ··· (4)
However, the center of the foil when the vehicle is stationary is the origin, and the center P (0, y 0 ) of the outer periphery of the foil that intersects the field of view of the line sensor is the reference position of the foil before the power performance test is performed, At this time, the position of the outer peripheral edge of the foil on the line sensor image and the distance between the outer peripheral edges of the foil are set to u 10 , u 20 and w 0 (= u 20 −u 10 ), while the vehicle is moved. The position of the subsequent reference point P is (x, y), and the position of the outer peripheral edge of the foil and the distance between the outer peripheral edges of the foil on this line sensor image are u 1 , u 2 and w (= u 2 −u as 1), the following equation transform coefficients k x, k y (1), was determined using (2).
k x = x / ((u 1 + u 2 ) / 2− (u 10 + u 20 ) / 2) (1)
k y = (y−y 0 ) / (w−w 0 ) (2)

また本発明は、ローラ上に設置されホイルを回転させて性能試験を行う車両のホイルの位置を計測するホイル位置計測装置であって、
前記ホイルに対向する位置に走査方向が水平方向となるように且つその視野が前記ホイルの外周縁と一箇所で交差するように配置されて、回転する前記ホイルを撮像する第一のラインセンサと、
前記ホイルに対向する位置に走査方向が鉛直方向となるように且つその視野が前記ホイルの外周縁と一箇所で交差するように配置されて、回転する前記ホイルを撮像する第二のラインセンサと、
前記第一のラインセンサによって取得した画像上の前記ホイルの外周縁の位置及び前記第二のラインセンサによって取得した画像上の前記ホイルの外周縁の位置を検出し、検出した前記ホイルの二つの外周縁の位置に基づいて前記ホイルの水平方向の位置及び鉛直方向の位置をそれぞれ算出する画像処理手段と
からなり、
前記画像処理手段は、
前記第一のラインセンサ及び前記第二のラインセンサが撮影した画像を時系列的に並べて二つのラインセンサ画像を生成し、
それぞれの前記ラインセンサ画像上のホイルの軌跡を抽出し、前記第一のラインセンサから得られるラインセンサ画像上のホイルの外周縁の位置u x (t)、前記第二のラインセンサから得られるラインセンサ画像上のホイルの外周縁の位置u y (t)をそれぞれ検出し、
変換係数k x 、k y と、時刻tにおけるそれぞれのラインセンサ画像上のホイルの外周縁の位置u x (t),u y (t)を用いて次式(7)、(8)の演算を行うことにより、時刻tにおけるホイルの中心位置(x(t),y(t))を算出することを特徴とする。
x(t)=k x (u x (t)−u x0 ) ・・・(7)
y(t)=k y (u y (t)−u y0 ) ・・・(8)
但し、前記ホイルの中心を原点として、前記車両の静止時において前記第一及び第二のラインセンサの視野と交差するホイルの外周縁の位置をx 0 ,y 0 、このときのそれぞれのラインセンサ画像上のホイルの外周縁の位置をu x0 ,u y0 、前記車両を移動させた後のホイルの外周縁の位置をx,y、このときのラインセンサ画像上のホイルの外周縁の位置をu x ,u y として、変換係数k x ,k y を次式(5)、(6)を用いて求めた。
x =(x−x 0 )/(u x −u x0 ) ・・・(5)
y =(y−y 0 )/(u y −u y0 ) ・・・(6)
Further, the present invention is a wheel position measuring device for measuring the position of a wheel of a vehicle that is installed on a roller and performs a performance test by rotating the foil,
A first line sensor that images the rotating foil, the scanning direction being a horizontal direction at a position facing the foil and a field of view intersecting the outer peripheral edge of the foil at one location; ,
A second line sensor that images the rotating foil, the scanning direction being a vertical direction at a position facing the foil and a field of view intersecting the outer peripheral edge of the foil at one point; ,
The position of the outer peripheral edge of the foil on the image acquired by the first line sensor and the position of the outer peripheral edge of the foil on the image acquired by the second line sensor are detected, and two of the detected foils are detected. Image processing means for calculating the horizontal position and the vertical position of the foil based on the position of the outer periphery ;
Tona is,
The image processing means includes
Two line sensor images are generated by arranging images taken by the first line sensor and the second line sensor in time series,
The foil trajectory on each line sensor image is extracted, and the position u x (t) of the outer periphery of the foil on the line sensor image obtained from the first line sensor is obtained from the second line sensor. Detecting the position u y (t) of the outer periphery of the foil on the line sensor image ,
Transform coefficient k x, k y and the position of the outer peripheral edge of the foil on each of the line sensor image at time t u x (t), the following equation using the u y (t) (7), the calculation of (8) By calculating the center position (x (t), y (t)) of the foil at time t.
x (t) = k x (u x (t) −u x0 ) (7)
y (t) = k y ( u y (t) -u y0) ··· (8)
However, the position of the outer peripheral edge of the foil that intersects the visual field of the first and second line sensors when the vehicle is stationary with the center of the foil as the origin is x 0 , y 0 , and the respective line sensors at this time The position of the outer peripheral edge of the foil on the image is u x0 , u y0 , the position of the outer peripheral edge of the foil after moving the vehicle is x, y, and the position of the outer peripheral edge of the foil on the line sensor image at this time As u x and u y , conversion coefficients k x and k y were obtained using the following equations (5) and (6).
k x = (x-x 0 ) / (u x -u x0) ··· (5)
k y = (y−y 0 ) / (u y −u y0 ) (6)

また本発明の構成は、前記画像処理手段によって算出したホイルの中心位置(x(t),y(t))の変化に基づいて前記車両の移動速度を算出する演算手段を備えることを特徴とする。 In addition, the configuration of the present invention is characterized by comprising a calculation means for calculating the moving speed of the vehicle based on a change in the wheel center position (x (t), y (t)) calculated by the image processing means. To do.

また本発明の構成は、前記画像処理手段において算出したホイルの中心位置(x(t),y(t))の変化に基づいて前記車両の移動加速度を算出する演算手段を備えることを特徴とする。 Further, the configuration of the present invention is characterized by comprising a calculation means for calculating the movement acceleration of the vehicle based on a change in the wheel center position (x (t), y (t)) calculated by the image processing means. To do.

上述した第1の発明に係る画像処理による車両のホイル位置計測装置によれば、ローラ上に設置されホイルを回転させて性能試験を行う車両のホイルの位置を計測するホイル位置計測装置を、回転する前記ホイルに対向する位置に走査方向が水平方向または鉛直方向となるように且つその視野が前記ホイルの外周縁と二箇所で交差するように設置されて、回転する前記ホイルを撮像するラインセンサと、前記ラインセンサによって取得した画像上に前記ホイルの外周縁を検出し、検出した前記ホイルの外周縁の位置に基づいて前記ホイルの前記走査方向の位置を算出する一方、検出した前記ホイルの外周縁間の距離に基づいて前記ホイルの前記走査方向と直交する方向の位置を算出する画像処理手段とから構成したので、従来に比較して非接触でより高精度にシャシーダイナモメータによる試験走行中の車両のホイルの位置を検出することができる。   According to the vehicle wheel position measuring device based on image processing according to the first aspect described above, the wheel position measuring device that measures the position of the vehicle wheel that is installed on the roller and performs the performance test by rotating the foil is rotated. A line sensor that images the rotating foil, with the scanning direction being set in a horizontal direction or a vertical direction at a position facing the foil and the field of view intersecting with the outer peripheral edge of the foil at two locations And detecting the outer peripheral edge of the foil on the image acquired by the line sensor, and calculating the position of the foil in the scanning direction based on the detected position of the outer peripheral edge of the foil. Since the image processing means calculates the position of the foil in the direction orthogonal to the scanning direction based on the distance between the outer peripheral edges, the non-contact In it is possible to detect the position of the wheel of the vehicle during the test running by chassis dynamometer with higher accuracy.

また、上述した第2の発明に係る画像処理による車両のホイル位置計測装置によれば、ローラ上に設置されホイルを回転させて性能試験を行う車両のホイルの位置を計測するホイル位置計測装置を、前記ホイルに対向する位置に走査方向が水平方向となるように且つその視野が前記ホイルの外周縁と一箇所で交差するように配置されて、回転する前記ホイルを撮像する第一のラインセンサと、前記ホイルに対向する位置に走査方向が鉛直方向となるように且つその視野が前記ホイルの外周縁と一箇所で交差するように配置されて、回転する前記ホイルを撮像する第二のラインセンサと、前記第一のラインセンサによって取得した画像上の前記ホイルの外周縁の位置及び前記第二のラインセンサによって取得した画像上の前記ホイルの外周縁の位置を検出し、検出した前記ホイルの二つの外周縁の位置に基づいて前記ホイルの水平方向の位置及び鉛直方向の位置をそれぞれ算出する画像処理手段とから構成したので、従来に比較して非接触でより高精度にシャシーダイナモメータによる試験走行中の車両のホイルの位置を検出することができる。   According to the wheel position measuring device for a vehicle by image processing according to the second invention described above, the wheel position measuring device for measuring the position of the wheel of the vehicle that is installed on the roller and performs the performance test by rotating the foil. A first line sensor that images the rotating foil, the scanning direction being horizontal at a position facing the foil and a field of view intersecting the outer peripheral edge of the foil at one point And a second line for imaging the rotating foil, the scanning direction being a vertical direction at a position facing the foil and the field of view intersecting with the outer peripheral edge of the foil at one place. The position of the outer peripheral edge of the foil on the image acquired by the sensor and the first line sensor and the outer peripheral edge of the foil on the image acquired by the second line sensor. And image processing means for calculating the horizontal position and the vertical position of the foil based on the detected positions of the two outer peripheral edges of the foil. It is possible to detect the position of the wheel of the vehicle during the test running with the chassis dynamometer with higher accuracy by contact.

また、上述した第3の発明に係る画像処理による車両のホイル位置計測装置によれば、前記画像処理手段によって算出した車両の位置の変化に基づいて前記車両の移動速度を算出する演算手段を備えるため、第1又は第2の発明による効果に加えて、シャシーダイナモメータによる試験走行に係る車両のホイルの回転速度をより高精度に検出することができる。   In addition, according to the wheel position measuring device for a vehicle by image processing according to the third invention described above, a calculation means for calculating the moving speed of the vehicle based on a change in the position of the vehicle calculated by the image processing means is provided. Therefore, in addition to the effect of the first or second invention, the rotational speed of the vehicle wheel related to the test running by the chassis dynamometer can be detected with higher accuracy.

また、上述した第4の発明に係る画像処理による車両のホイル位置計測装置によれば、前記画像処理手段において算出した車両の位置の変化に基づいて移動加速度を算出する演算手段を備えるため、第1乃至第3の発明による効果に加えて、シャシーダイナモメータによる試験走行に係る車両のホイルの回転加速度をより高精度に検出することができる。   According to the vehicle wheel position measuring apparatus using the image processing according to the fourth invention described above, the vehicle wheel position measuring apparatus includes the calculating means for calculating the movement acceleration based on the change in the position of the vehicle calculated by the image processing means. In addition to the effects of the first to third inventions, it is possible to detect the rotational acceleration of the vehicle wheel related to the test running by the chassis dynamometer with higher accuracy.

本発明の実施の形態を以下の実施例において詳細に説明する。   Embodiments of the present invention will be described in detail in the following examples.

図1乃至図5を用いて本発明の第1の実施例を詳細に説明する。図1は本実施例に係る画像処理による車両位置計測装置の設置例を示す概略構成図、図2は本実施例におけるホイルとラインセンサの視野の関係を示す説明図、図3は本実施例に係る車両位置計測装置の概略の構成を示すブロック図、図4は本実施例において得られるラインセンサ画像の一例を示す説明図、図5は本実施例に係る車両位置計測装置における車両位置の算出工程を示すフローチャートである。   The first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an installation example of a vehicle position measuring apparatus by image processing according to the present embodiment, FIG. 2 is an explanatory diagram showing the relationship between the field of view of the foil and the line sensor in the present embodiment, and FIG. FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating an example of a line sensor image obtained in the present embodiment, and FIG. 5 is a diagram of the vehicle position in the vehicle position measuring device according to the present embodiment. It is a flowchart which shows a calculation process.

図1に示すように、本実施例に係る画像処理による車両位置計測装置は、各種走行条件で車両1のホイル11を駆動させて自動車の動力性能試験を行うシャシーダイナモメータ2とともに用いるものであり、シャシーダイナモメータ2上に設置された車両1のホイル11を撮像するラインセンサ3、および、該ラインセンサ3によって取得した画像を解析して動力性能試験時における車両1の位置を出力する画像処理部4とから構成される。   As shown in FIG. 1, the vehicle position measurement device based on image processing according to the present embodiment is used together with a chassis dynamometer 2 that drives a wheel 11 of a vehicle 1 under various driving conditions and performs a power performance test of the automobile. , A line sensor 3 for imaging the wheel 11 of the vehicle 1 installed on the chassis dynamometer 2, and an image processing for analyzing the image acquired by the line sensor 3 and outputting the position of the vehicle 1 during the power performance test Part 4.

シャシーダイナモメータ2は、頂部が床面(図示せず)とほぼ同一の高さを維持するように設けられた回転体であるローラ21と、該ローラ21の回転の動力源であるダイナモメータ22、および、該ダイナモメータ22のトルク(及び速度)を制御するシャシーダイナモメータ(CHDY)制御装置23とを備え、例えば、上り坂を再現する場合は吸収トルクを大きく、下り坂を再現する場合は吸収トルクを小さくする等により、実際の路上を再現するように構成されている。   The chassis dynamometer 2 includes a roller 21 that is a rotating body provided so that the top thereof maintains substantially the same height as a floor (not shown), and a dynamometer 22 that is a power source for the rotation of the roller 21. And a chassis dynamometer (CHDY) control device 23 for controlling the torque (and speed) of the dynamometer 22. For example, when reproducing an uphill, the absorption torque is large, and when reproducing a downhill, It is configured to reproduce the actual road by reducing the absorption torque.

ラインセンサ3はホイル11に対向する位置に、図2に示す走査方向sが水平方向に沿うように、且つ、その視野31がホイル11の外周縁と二箇所で交差するように配置されている。ここで、ラインセンサ3は、その視野31が動力性能試験中においてホイル11の回転中心から上端までの間、又は回転中心から下端までの間のほぼ中間位置を撮像するように設置すると好適である。   The line sensor 3 is arranged at a position facing the foil 11 so that the scanning direction s shown in FIG. 2 is along the horizontal direction, and the field of view 31 intersects the outer peripheral edge of the foil 11 at two locations. . Here, it is preferable that the line sensor 3 is installed so that the visual field 31 captures an image of a substantially intermediate position between the rotation center and the upper end of the wheel 11 or between the rotation center and the lower end during the power performance test. .

なお、図2(b)に示した二点鎖線は、ホイル11の位置が変化した場合の例を誇張して示すものである。図2(b)から、ホイル11が前後および鉛直方向に移動することにより、ラインセンサ3の視野31におけるホイル11の外周縁の位置x1(t),x2(t)及び該ホイル11の外周縁の位置x1(t),x2(t)間の距離W(t)が変化することがわかる。 Note that the alternate long and two short dashes line shown in FIG. 2B exaggerates the example when the position of the foil 11 changes. As shown in FIG. 2B, when the foil 11 moves back and forth and in the vertical direction, the positions x 1 (t) and x 2 (t) of the outer peripheral edge of the foil 11 in the field of view 31 of the line sensor 3 and the foil 11 It can be seen that the distance W (t) between the positions x 1 (t) and x 2 (t) of the outer peripheral edge changes.

そして画像処理部4は、図3に示すように、ラインセンサ3が撮像した画像を処理メモリ45に保存する画像入力部41と、変換係数kx,kyの入力を行う変換係数入力部42と、ラインセンサ3から入力された画像を時系列的に並べてなるラインセンサ画像(図4参照)上におけるホイル11の外周縁の位置x1(t)、x2(t)に対応する位置u1(t),u2(t)を検出するホイル位置検出部43と、変換係数kx,ky及びラインセンサ画像上のホイル11の外周縁の位置u1(t),u2(t)に基づいてホイル11の実際の位置(x(t),y(t))を算出する距離換算部44と、画像データ、変換係数、位置データ等を記憶する処理メモリ45とを備えている。 The image processing unit 4, as shown in FIG. 3, an image input unit 41 to the line sensor 3 is stored in the processing memory 45 the image captured, conversion factor k x, transform coefficient input unit 42 for inputting k y And the position u corresponding to the positions x 1 (t) and x 2 (t) of the outer peripheral edge of the foil 11 on the line sensor image (see FIG. 4) obtained by arranging the images input from the line sensor 3 in time series. 1 (t), and the wheel position detection unit 43 for detecting the u 2 (t), conversion factor k x, the outer peripheral edge of the position u 1 of the foil 11 on the k y and the line sensor image (t), u 2 (t ) To calculate the actual position (x (t), y (t)) of the foil 11, and a processing memory 45 for storing image data, conversion coefficients, position data, and the like. .

ここで、上記変換係数kx,kyは図4に示すラインセンサ画像上のホイル11の外周縁の位置u1(t),u2(t)から実際の車両1の位置(x(t),y(t))を求めるために予め実験的に算出した係数である。 Here, the conversion coefficient k x, k y is the position u 1 of the outer peripheral edge of the foil 11 on the line sensor image shown in FIG. 4 (t), the actual position of the vehicle 1 from u 2 (t) (x ( t ), Y (t)) is a coefficient calculated experimentally in advance.

以下に、図5を用いて画像処理部4による処理の流れを具体的に説明する。図5に示すように、まず画像入力部41においてラインセンサ3が撮像した画像を連続的に取り込み時系列的に並べて図4に示すようなラインセンサ画像を生成し、これを画像データとして処理メモリ45に保存する(ステップS1)。   Hereinafter, the flow of processing by the image processing unit 4 will be specifically described with reference to FIG. As shown in FIG. 5, first, images captured by the line sensor 3 are continuously captured by the image input unit 41 and arranged in time series to generate a line sensor image as shown in FIG. 45 (step S1).

続いて、ホイル位置検出部43において、処理メモリ45から画像データを取り出し、この画像データに対して二値化処理、またはパターンマッチング処理を施してラインセンサ画像上のホイル11の軌跡を抽出し、時刻tにおけるホイル11の外周縁のラインセンサ画像上の位置u1(t),u2(t)を検出し、検出結果を位置データとして処理メモリ45に保存する(ステップS2)。 Subsequently, the foil position detection unit 43 extracts image data from the processing memory 45, performs binarization processing or pattern matching processing on the image data, and extracts the trajectory of the foil 11 on the line sensor image. The positions u 1 (t), u 2 (t) on the line sensor image of the outer peripheral edge of the foil 11 at time t are detected, and the detection results are stored in the processing memory 45 as position data (step S2).

なお、例えばパターンマッチング処理によりラインセンサ画像からホイル11の前後の周縁の位置を検出する場合は、予めラインセンサ画像上に表示されるホイル11の軌跡を登録しておき、登録画像を図4に示すラインセンサ画像中に探索して、登録画像と一致する部分をホイル11として抽出し、抽出したラインセンサ画像上のホイル11の両端をホイル11の外周縁の位置として検出すればよい。   For example, when the positions of the front and rear edges of the foil 11 are detected from the line sensor image by pattern matching processing, the locus of the foil 11 displayed on the line sensor image is registered in advance, and the registered image is shown in FIG. A portion that matches the registered image is extracted as a foil 11 by searching in the line sensor image shown, and both ends of the foil 11 on the extracted line sensor image may be detected as positions of the outer peripheral edge of the foil 11.

続いて、距離換算部44において、処理メモリ45から位置データと変換係数kx,kyとを取り出し、取り出した位置データ及び変換係数kx,kyを用いて実際のホイル11の中心の位置を算出する(ステップS3)。 Subsequently, the distance conversion unit 44, and the position data from the processing memory 45 transform coefficients k x, removed and k y, the position of the center of the actual wheel 11 by using the position data and the transform coefficients k x, k y was removed Is calculated (step S3).

なお、上記変換係数kx,kyは、例えば、シャシーダイナモメータ2上に設置された車両1の試験走行を行う前に実際に車両1を移動させ、実際の移動量と、ラインセンサ画像上のホイル11の外周縁の位置の変化量とを比較することにより算出することができる。 Incidentally, the conversion coefficient k x, k y, for example, actually move the vehicle 1 before performing the test runs of the vehicle 1 which is installed on the chassis dynamometer 2, and the actual amount of movement on the line sensor image It can be calculated by comparing the amount of change in the position of the outer peripheral edge of the foil 11.

即ち、例えば、車両1の静止時におけるホイル11の中心を原点、ラインセンサ3の視野31と交差するホイル11の外周縁の中心P(0,y0)を動力性能試験を行う前のホイル11の基準の位置とし、このときのラインセンサ画像上のホイル11の外周縁の位置及び該ホイル11の外周縁間の距離をu10,u20及びw0(=u20−u10)とする一方、車両1を移動させた後の基準点Pの位置を(x,y)、このときのラインセンサ画像上のホイル11の外周縁の位置及びホイル11の外周縁間の距離をu1,u2及びw(=u2−u1)とすると、変換係数kx,kyは次式(1)、(2)を用いて求めることができる。 That is, for example, the center of the foil 11 when the vehicle 1 is stationary is the origin, and the center P (0, y 0 ) of the outer peripheral edge of the foil 11 that intersects the visual field 31 of the line sensor 3 is the foil 11 before the power performance test. The position of the outer peripheral edge of the foil 11 on the line sensor image and the distance between the outer peripheral edges of the foil 11 at this time are u 10 , u 20 and w 0 (= u 20 −u 10 ). On the other hand, the position of the reference point P after moving the vehicle 1 is (x, y), and the position of the outer peripheral edge of the wheel 11 and the distance between the outer peripheral edges of the foil 11 on the line sensor image at this time are u 1 , When u 2 and w (= u 2 -u 1), the conversion coefficient k x, the k y following formula (1) can be obtained by using (2).

x=x/((u1+u2)/2−(u10+u20)/2) …(1)
y=(y−y0)/(w−w0) …(2)
k x = x / ((u 1 + u 2 ) / 2− (u 10 + u 20 ) / 2) (1)
k y = (y−y 0 ) / (w−w 0 ) (2)

そして、距離換算部44において、上記kx、ky、時刻tにおけるラインセンサ画像上のホイル11の外周縁の位置u1(t),u2(t)、及び時刻tにおけるラインセンサ画像上のホイル11の外周縁間の距離w(t)(=u2(t)−u1(t))を用いて次式(3)、(4)の演算を行うことにより、時刻tにおけるホイル11の中心位置(x(t),y(t))を算出することができる。 In the distance conversion unit 44, k x , k y , positions u 1 (t) and u 2 (t) of the outer peripheral edge of the foil 11 on the line sensor image at time t, and on the line sensor image at time t. The foil at time t is calculated by performing the following equations (3) and (4) using the distance w (t) (= u 2 (t) −u 1 (t)) between the outer peripheral edges of the wheel 11 11 center positions (x (t), y (t)) can be calculated.

x(t)=kx((u1(t)+u2(t))/2−(u10+u20)/2) …(3)
y(t)=ky(w(t)−w0)−y0 …(4)
x (t) = k x ((u 1 (t) + u 2 (t)) / 2− (u 10 + u 20 ) / 2) (3)
y (t) = k y ( w (t) -w 0) -y 0 ... (4)

2次元の画像を撮影できる一般的なエリアカメラは、サンプリング周波数が60fps程度である。これに対してラインセンサは一次元の位置を計測するのみである一方、エリアカメラに比較して高解像度かつ高い撮像周波数で撮影できるという利点がある。   A general area camera that can capture a two-dimensional image has a sampling frequency of about 60 fps. On the other hand, the line sensor only measures a one-dimensional position, but has an advantage that it can shoot at a higher resolution and higher imaging frequency than an area camera.

本実施例によれば、上述したように高解像度かつ高い撮像周波数での撮影が可能な一台のラインセンサ3を使用してホイル11を撮像した画像を解析し、ラインセンサ画像上のホイル11の外周縁の位置と、ラインセンサ画像上のホイル11の外周縁間の距離とからホイル11の実際の位置を算出する構成とし、一台のラインセンサを用いた簡素な構造で、動力性能試験中のホイル11の一方向の位置のみならず二方向(本実施例では前後方向及び鉛直方向)の位置を、従来に比較してコストを抑制しつつ高性能に計測することができる。   According to the present embodiment, as described above, an image obtained by imaging the foil 11 using the single line sensor 3 capable of photographing with high resolution and high imaging frequency is analyzed, and the foil 11 on the line sensor image is analyzed. The actual position of the foil 11 is calculated from the position of the outer peripheral edge of the wheel and the distance between the outer peripheral edges of the foil 11 on the line sensor image, and the power performance test is performed with a simple structure using one line sensor. It is possible to measure not only the position in one direction of the wheel 11 in the middle but also the position in two directions (in this embodiment, the front-rear direction and the vertical direction) with high performance while suppressing the cost as compared with the prior art.

図6乃至図8を用いて本発明の第2の実施例について説明する。図6は本実施例に係る画像処理による車両位置計測装置の設置例を示す概略構成図、図7は本実施例におけるホイルとラインセンサの視野の関係を示す説明図、図8は本実施例において得られるラインセンサ画像の一例を示す説明図である。   A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a schematic configuration diagram showing an installation example of a vehicle position measuring device by image processing according to the present embodiment, FIG. 7 is an explanatory diagram showing the relationship between the field of view of the foil and the line sensor in the present embodiment, and FIG. It is explanatory drawing which shows an example of the line sensor image obtained in FIG.

本実施例は、図1に示す実施例1の車両位置計測装置に比較してラインセンサの構成が異なるものである。その他の構成は図1,3,5に示し上述した構成と概ね同様であり、以下、同様の作用を奏する部材には同一の符号を付して重複する説明は適宜省略し、異なる点を中心に説明する。   The present embodiment differs from the vehicle position measuring apparatus according to the first embodiment shown in FIG. 1 in the configuration of the line sensor. Other configurations are substantially the same as the configurations described above with reference to FIGS. 1, 3, and 5, and hereinafter, members having the same functions are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted as appropriate, and different points are mainly described. Explained.

図6に示すように、本実施例は、実施例1に比較して、ラインセンサ(以下、第一のラインセンサという)3の配置を変更するとともに、新たに第二のラインセンサ5を設けたものである。   As shown in FIG. 6, in this embodiment, the arrangement of the line sensor (hereinafter referred to as the first line sensor) 3 is changed and a second line sensor 5 is newly provided as compared with the first embodiment. It is a thing.

具体的には、図7に示すように、第一のラインセンサ3をその視野31がホイル11の外周縁と一箇所で交差するように配置するとともに、第二のラインセンサ5を、その走査線方向sが鉛直方向に沿うように、且つ、その視野51がホイル11の外周縁と一箇所で交差するように配置したものであって、それぞれのラインセンサ3,5が撮像した画像を時系列的に並べて図8(a),(b)に示すようなラインセンサ画像を取得し、得られたラインセンサ画像を画像処理部4において解析することにより、動力性能試験中のホイル11の位置を検出することを特徴としている。   Specifically, as shown in FIG. 7, the first line sensor 3 is arranged so that the field of view 31 intersects the outer peripheral edge of the foil 11 at one place, and the second line sensor 5 is scanned. Arranged so that the line direction s is along the vertical direction and the visual field 51 intersects with the outer peripheral edge of the foil 11 at one place, images taken by the respective line sensors 3 and 5 are sometimes A line sensor image as shown in FIGS. 8A and 8B is obtained by arranging in series, and the obtained line sensor image is analyzed by the image processing unit 4 to thereby determine the position of the foil 11 during the power performance test. It is characterized by detecting.

即ち、本実施例において画像処理部4では、画像入力部41において、第一、第二のラインセンサ3,5からそれぞれ入力した画像を画像データとして処理メモリ45に保存する。   That is, in the present embodiment, in the image processing unit 4, the image input unit 41 stores the images input from the first and second line sensors 3 and 5 in the processing memory 45 as image data.

そして、ホイル位置検出部43では、処理メモリ45から取り出した二つの画像データに対してそれぞれ二値化処理、またはパターンマッチング処理を施してラインセンサ3,5からそれぞれ得られるラインセンサ画像上のホイルの軌跡を抽出し、第一のラインセンサ3から得られるラインセンサ画像上の、視野31と交差するホイル11の外周縁の位置x(t)に対応する位置ux(t)、第二のラインセンサ5から得られるラインセンサ画像上の、視野51と交差するホイル11の外周縁の位置y(t)に対応するラインセンサ画像上の位置uy(t)をそれぞれ検出して、これらを位置データとして処理メモリ45に保存する。 The foil position detection unit 43 performs binarization processing or pattern matching processing on the two image data extracted from the processing memory 45, respectively, and the foil on the line sensor image obtained from the line sensors 3 and 5, respectively. The position u x (t) corresponding to the position x (t) of the outer peripheral edge of the foil 11 intersecting the visual field 31 on the line sensor image obtained from the first line sensor 3 is extracted. The position u y (t) on the line sensor image corresponding to the position y (t) of the outer peripheral edge of the foil 11 intersecting the visual field 51 on the line sensor image obtained from the line sensor 5 is detected, respectively. Stored in the processing memory 45 as position data.

そして、距離換算部44において、処理メモリ45から位置データと変換係数kx,kyとを取り出し、取り出した位置データ及び変換係数kx,kyを用いて実際のホイル11の位置を算出する。 Then, the distance conversion unit 44, and the position data from the processing memory 45 transform coefficients k x, removed and k y, calculates the actual position of the wheel 11 by using the position data and the transform coefficients taken out k x, k y .

なお、本実施例において上記変換係数kx,kyは、シャシーダイナモメータ2上に設置された車両1の試験走行を行う前に実際に車両1を移動させ、実際の移動量と、ラインセンサ画像上のホイル11の位置の変化量とを比較することにより算出することができ、例えば、ホイル11の中心を原点として、車両1の静止時においてラインセンサ3,5の視野31,51と交差するホイル11の外周縁の位置をx0,y0、このときのそれぞれのラインセンサ画像上のホイル11の外周縁の位置をux0,uy0、車両1を移動させた後のホイル11の外周縁の位置をx,y、このときのラインセンサ画像上のホイル11の外周縁の位置をux,uyとすると、変換係数kx,kyは次式(5)、(6)で求めることができる。 Incidentally, the conversion coefficient k x, k y in this embodiment, actually move the vehicle 1 before performing the test runs of the vehicle 1 which is installed on the chassis dynamometer 2, and the actual amount of movement, the line sensor It can be calculated by comparing the amount of change in the position of the foil 11 on the image, for example, intersecting the visual fields 31 and 51 of the line sensors 3 and 5 when the vehicle 1 is stationary with the center of the foil 11 as the origin. The position of the outer peripheral edge of the foil 11 is x 0 , y 0 , the position of the outer peripheral edge of the wheel 11 on each line sensor image is u x0 , u y0 , and the position of the wheel 11 after the vehicle 1 is moved the position of the outer peripheral edge x, y, position u x of the outer peripheral edge of the foil 11 on the line sensor image at this time, when u y, transform coefficients k x, k y by the following equation (5), (6) Can be obtained.

x=(x−x0)/(ux−ux0) …(5)
y=(y−y0)/(uy−uy0) …(6)
k x = (x-x 0 ) / (u x -u x0) ... (5)
k y = (y−y 0 ) / (u y −u y0 ) (6)

そして、上記kx、kyと、時刻tにおけるそれぞれのラインセンサ画像上のホイル11の外周縁の位置ux(t),uy(t)を用いて次式(7)、(8)の演算を行うことにより、時刻tにおける実際のホイル11の中心位置(x(t),y(t))を算出することができる。 Then, using the above k x and k y and the positions u x (t) and u y (t) of the outer peripheral edge of the foil 11 on the respective line sensor images at time t, the following expressions (7) and (8) By calculating the above, it is possible to calculate the actual center position (x (t), y (t)) of the foil 11 at time t.

x(t)=kx(ux(t)−ux0) …(7)
y(t)=ky y(t)−uy0) …(8)
x (t) = k x (u x (t) −u x0 ) (7)
y (t) = k y ( u y (t) -u y0) ... (8)

上述した本実施例に係る画像処理による車両位置計測装置によれば、高解像度かつ高い撮像周波数での撮影が可能な二台のラインセンサ3,5を使用してホイル11を撮像した画像を解析し、ラインセンサ画像上のホイル11の外周縁の位置からホイル11の実際の位置を算出する構成とし、二台のラインセンサを用いて、動力性能試験中のホイル11の二方向(本実施例では前後方向及び鉛直方向)の位置を、従来に比較してコストを抑制しつつ高性能に計測することができるという利点がある。   According to the above-described vehicle position measurement apparatus using image processing according to the present embodiment, an image obtained by imaging the foil 11 using the two line sensors 3 and 5 capable of photographing at a high resolution and a high imaging frequency is analyzed. The actual position of the foil 11 is calculated from the position of the outer peripheral edge of the foil 11 on the line sensor image, and the two directions of the foil 11 during the power performance test (this embodiment) are calculated using two line sensors. Then, there is an advantage that the position in the front-rear direction and the vertical direction) can be measured with high performance while suppressing the cost as compared with the conventional case.

本発明の第の実施例について説明する。本実施例は、上述した実施例1乃至実施例のいずれかにおいて、算出された車両1の位置データに基づいて動力性能試験時における車両1の移動速度、及び移動加速度を算出する演算手段を備える例である。その他の構成は上述した実施例1乃至実施例において説明したものと同様であり、重複する説明は省略する。 A third embodiment of the present invention will be described. This embodiment, in any of Examples 1 to 2 described above, the moving speed of the vehicle 1 based on the position data of the vehicle 1 calculated during the power performance test, and a calculating means for calculating a movement acceleration This is an example. Other configurations are the same as those described in the first and second embodiments described above, and a duplicate description is omitted.

本実施例は、実施例1又は実施例2の画像処理による車両位置計測装置がラインセンサ3を用いて撮像した画像に基づいて車両1の位置を計測する構成であることから、図3に示し上述した画像処理部4において高いサンプリング周波数の位置データが得られることに着目してなされたものであり、上記位置データを用いて動力性能試験時における車両1の移動速度、移動加速度、及び質量が一定である場合は力を高精度に算出することができる。 Since this embodiment is configured to measure the position of the vehicle 1 based on the image captured by the line sensor 3 by the vehicle position measurement apparatus according to the image processing of the first or second embodiment, it is shown in FIG. In addition, the image processing unit 4 described above has been made paying attention to the fact that position data with a high sampling frequency can be obtained, and the moving speed, the moving acceleration, and the mass of the vehicle 1 during the power performance test using the position data. When is constant, the force can be calculated with high accuracy.

なお、移動速度、移動加速度は、画像処理部4において算出した位置データを微分することにより得ることができるが、ラインセンサ3(ラインセンサ5)のサンプリング周波数が高いために、上記位置データから得られた移動速度のデータや移動加速度のデータは重畳されて周波数の事象解析が困難となる場合が考えられる。そのため、演算手段として、図9に示すように、画像処理部4において算出した位置x(t)のデータをローパス(LP)フィルタ6−1及びバンドパス(BP)フィルタ6−2〜6−nによって複数の周波数帯に分割し、分割された位置データをそれぞれの周波数帯域に対応するように設けられた微分器7−1〜7−nに入力するようにしても良い。   The moving speed and the moving acceleration can be obtained by differentiating the position data calculated in the image processing unit 4, but since the sampling frequency of the line sensor 3 (line sensor 5) is high, the moving speed and the moving acceleration are obtained from the position data. It is conceivable that the obtained movement speed data and movement acceleration data are superimposed, making it difficult to analyze frequency events. Therefore, as shown in FIG. 9, the data at the position x (t) calculated by the image processing unit 4 is used as the calculation means by using the low-pass (LP) filter 6-1 and the band-pass (BP) filters 6-2 to 6-n. May be divided into a plurality of frequency bands, and the divided position data may be input to differentiators 7-1 to 7-n provided to correspond to the respective frequency bands.

エリアカメラによって撮像した画像を用いて動力性能試験時における車両1の位置を計測する従来の構造においては、膨大なデータを画像処理する必要があったため、動力性能試験中に例えばスロットル開度やその他のデータと連動して車両1の位置をサンプリングすることが困難であったが、本実施例によれば、ラインセンサ3(ラインセンサ5)を用いることによりデータの容量を低減させることができるとともに、車両1の位置を高精度に計測することができるものであって、画像処理部4における処理速度を向上させることができるため全てのデータを同時間軸でサンプリングすることができ、動力性能試験をより高精度に実施することが可能となる。   In the conventional structure that measures the position of the vehicle 1 at the time of the power performance test using the image captured by the area camera, it is necessary to perform image processing on a large amount of data. Although it was difficult to sample the position of the vehicle 1 in conjunction with this data, according to this embodiment, the capacity of the data can be reduced by using the line sensor 3 (line sensor 5). Since the position of the vehicle 1 can be measured with high accuracy and the processing speed in the image processing unit 4 can be improved, all data can be sampled on the same time axis, and the power performance test Can be carried out with higher accuracy.

このように、本発明は、ホイル11を撮像するラインセンサ3(及びラインセンサ5)と、このラインセンサ3(及びラインセンサ5)が撮像した画像を解析する画像処理部4とを備えてホイル11の位置を検出するものであり、簡素な構成で高精度にシャシーダイナモメータ2を用いた動力性能試験中の車両1のホイル11の位置を計測することができる。   As described above, the present invention includes the line sensor 3 (and the line sensor 5) that images the foil 11, and the image processing unit 4 that analyzes the image captured by the line sensor 3 (and the line sensor 5). The position of the wheel 11 of the vehicle 1 during the power performance test using the chassis dynamometer 2 can be measured with high accuracy with a simple configuration.

本発明は、画像処理による車両位置及び加速度計測装置に関し、とくに、シャシーダイナモメータ上で走行する車両の位置及び加速度を計測する画像処理による車両位置計測装置に適用して好適なものである。   The present invention relates to a vehicle position and acceleration measuring device using image processing, and is particularly suitable for application to a vehicle position measuring device using image processing that measures the position and acceleration of a vehicle traveling on a chassis dynamometer.

本発明の実施例1に係る画像処理による車両位置計測装置の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the vehicle position measurement apparatus by the image process which concerns on Example 1 of this invention. 図2(a)は本発明の第1の実施例におけるホイルとラインセンサの設置例を示す説明図、図2(b)はホイルの移動に伴うホイルとラインセンサ視野の関係の一例を示す説明図である。FIG. 2A is an explanatory view showing an installation example of the foil and the line sensor in the first embodiment of the present invention, and FIG. 2B is an explanatory view showing an example of the relationship between the foil and the line sensor visual field accompanying the movement of the foil. FIG. 本発明の実施例1に係る画像処理による車両位置計測装置の概略構造を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a schematic structure of a vehicle position measurement apparatus using image processing according to Embodiment 1 of the present invention. 本発明の実施例1において得られるラインセンサ画像の一例を模式的に示す説明図である。It is explanatory drawing which shows typically an example of the line sensor image obtained in Example 1 of this invention. 本発明の実施例1に係る画像処理部における処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the process in the image process part which concerns on Example 1 of this invention. 本発明の実施例2に係る画像処理による車両位置計測装置の一例を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows an example of the vehicle position measurement apparatus by the image process which concerns on Example 2 of this invention. 図7(a)は本発明の実施例におけるホイルとラインセンサの設置例を示す説明図、図7(b)はホイルの移動に伴うホイルとラインセンサ視野の関係の一例を示す説明図である。FIG. 7A is an explanatory view showing an example of the installation of the foil and the line sensor in the second embodiment of the present invention, and FIG. 7B is an explanatory view showing an example of the relationship between the foil and the line sensor visual field accompanying the movement of the foil. is there. 図8(a)は本発明の実施例2において第一のラインセンサから得られるラインセンサ画像の一例を模式的に示す説明図、図8(b)は本発明の実施例2において第二のラインセンサから得られるラインセンサ画像の一例を模式的に示す説明図である。FIG. 8A is an explanatory view schematically showing an example of a line sensor image obtained from the first line sensor in the second embodiment of the present invention, and FIG. 8B is a second diagram in the second embodiment of the present invention. It is explanatory drawing which shows an example of the line sensor image obtained from a line sensor typically. 本発明の実施例3において位置データを周波数帯域で分割する例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example which divides | segments position data in a frequency band in Example 3 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 車両
2 シャシーダイナモメータ
3,5 ラインセンサ
4 画像処理部
11 ホイル
21 ローラ
22 ダイナモメータ
23 シャシーダイナモメータ制御装置
31,51 ラインセンサの視野
41 画像入力部
42 変換係数入力部
43 ホイル位置検出部
44 距離換算部
45 処理メモリ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle 2 Chassis dynamometer 3,5 Line sensor 4 Image processing part 11 Wheel 21 Roller 22 Dynamometer 23 Chassis dynamometer control device 31, 51 Line sensor visual field 41 Image input part 42 Conversion coefficient input part 43 Wheel position detection part 44 Distance conversion unit 45 Processing memory

Claims (4)

ローラ上に設置されホイルを回転させて性能試験を行う車両のホイルの位置を計測するホイル位置計測装置であって、
回転する前記ホイルに対向する位置に走査方向が水平方向または鉛直方向となるように且つその視野が前記ホイルの外周縁と二箇所で交差するように設置されて、回転する前記ホイルを撮像するラインセンサと、
前記ラインセンサによって取得した画像上に前記ホイルの外周縁を検出し、検出した前記ホイルの外周縁の位置に基づいて前記ホイルの前記走査方向の位置を算出する一方、検出した前記ホイルの外周縁間の距離に基づいて前記ホイルの前記走査方向と直交する方向の位置を算出する画像処理手段と
からなり、
前記画像処理手段は、
前記ラインセンサが撮影した画像を時系列的に並べてラインセンサ画像を生成し、
前記ラインセンサ画像上のホイルの軌跡を抽出し、時刻tにおける前記ラインセンサ画像上のホイルの外周縁の位置u 1 (t),u 2 (t)を検出すると共に、時刻tにおける前記ラインセンサ画像上のホイルの外周縁間の距離w(t)(=u 2 (t)−u 1 (t))を検出し、
変換係数k x ,k y と時刻tにおける前記ラインセンサ画像上のホイルの外周縁の位置u 1 (t),u 2 (t)と時刻tにおける前記ラインセンサ画像上のホイルの外周縁間の距離w(t)を用いて次式(3)、(4)の演算を行うことにより、時刻tにおけるホイルの中心位置(x(t),y(t))を算出することを特徴とする画像処理による車両のホイル位置計測装置。
x(t)=k x ((u 1 (t)+u 2 (t))/2−(u 10 +u 20 )/2)・・・(3)
y(t)=k y (w(t)−w 0 )−y 0 ・・・(4)
但し、前記車両の静止時におけるホイルの中心を原点、前記ラインセンサの視野と交差するホイルの外周縁の中心P(0,y 0 )を動力性能試験を行う前のホイルの基準の位置とし、このときのラインセンサ画像上のホイルの外周縁の位置及び該ホイルの外周縁間の距離をu 10 ,u 20 及びw 0 (=u 20 −u 10 )とする一方、前記車両を移動させた後の基準点Pの位置を(x,y)、このときのラインセンサ画像上のホイルの外周縁の位置及びホイルの外周縁間の距離をu 1 ,u 2 及びw(=u 2 −u 1 )として、変換係数k x ,k y を次式(1)、(2)を用いて求めた。
x =x/((u 1 +u 2 )/2−(u 10 +u 20 )/2) ・・・(1)
y =(y−y 0 )/(w−w 0 ) ・・・(2)
A wheel position measuring device that measures the position of a vehicle wheel that is installed on a roller and rotates a foil to perform a performance test,
A line for imaging the rotating foil, the scanning direction being set in a horizontal direction or a vertical direction at a position facing the rotating foil and the field of view intersecting with the outer peripheral edge of the foil at two points. A sensor,
The outer peripheral edge of the foil is detected on the image acquired by the line sensor, and the position of the foil in the scanning direction is calculated based on the detected position of the outer peripheral edge of the foil. Image processing means for calculating a position of the foil in a direction perpendicular to the scanning direction based on a distance between the foil ,
Tona is,
The image processing means includes
A line sensor image is generated by arranging images taken by the line sensor in time series,
The locus of the foil on the line sensor image is extracted, and the positions u 1 (t) and u 2 (t) of the outer peripheral edge of the foil on the line sensor image at time t are detected, and the line sensor at time t is detected. Detecting the distance w (t) (= u 2 (t) −u 1 (t)) between the outer peripheral edges of the foil on the image;
Transform coefficient k x, k y and time position u of the outer peripheral edge of the foil on the line sensor image at t 1 (t), u 2 (t) and said at time t on the line sensor image of the foil between the outer peripheral edge of the The center position (x (t), y (t)) of the foil at time t is calculated by performing the following expressions (3) and (4) using the distance w (t). A vehicle wheel position measuring device by image processing.
x (t) = k x ((u 1 (t) + u 2 (t)) / 2− (u 10 + u 20 ) / 2) (3)
y (t) = k y ( w (t) -w 0) -y 0 ··· (4)
However, the center of the foil when the vehicle is stationary is the origin, and the center P (0, y 0 ) of the outer periphery of the foil that intersects the field of view of the line sensor is the reference position of the foil before the power performance test is performed, At this time, the position of the outer peripheral edge of the foil on the line sensor image and the distance between the outer peripheral edges of the foil are set to u 10 , u 20 and w 0 (= u 20 −u 10 ), while the vehicle is moved. The position of the subsequent reference point P is (x, y), and the position of the outer peripheral edge of the foil and the distance between the outer peripheral edges of the foil on this line sensor image are u 1 , u 2 and w (= u 2 −u as 1), the following equation transform coefficients k x, k y (1), was determined using (2).
k x = x / ((u 1 + u 2 ) / 2− (u 10 + u 20 ) / 2) (1)
k y = (y−y 0 ) / (w−w 0 ) (2)
ローラ上に設置されホイルを回転させて性能試験を行う車両のホイルの位置を計測するホイル位置計測装置であって、
前記ホイルに対向する位置に走査方向が水平方向となるように且つその視野が前記ホイルの外周縁と一箇所で交差するように配置されて、回転する前記ホイルを撮像する第一のラインセンサと、
前記ホイルに対向する位置に走査方向が鉛直方向となるように且つその視野が前記ホイルの外周縁と一箇所で交差するように配置されて、回転する前記ホイルを撮像する第二のラインセンサと、
前記第一のラインセンサによって取得した画像上の前記ホイルの外周縁の位置及び前記第二のラインセンサによって取得した画像上の前記ホイルの外周縁の位置を検出し、検出した前記ホイルの二つの外周縁の位置に基づいて前記ホイルの水平方向の位置及び鉛直方向の位置をそれぞれ算出する画像処理手段と
からなり、
前記画像処理手段は、
前記第一のラインセンサ及び前記第二のラインセンサが撮影した画像を時系列的に並べて二つのラインセンサ画像を生成し、
それぞれの前記ラインセンサ画像上のホイルの軌跡を抽出し、前記第一のラインセンサから得られるラインセンサ画像上のホイルの外周縁の位置u x (t)、前記第二のラインセンサから得られるラインセンサ画像上のホイルの外周縁の位置u y (t)をそれぞれ検出し、
変換係数k x 、k y と、時刻tにおけるそれぞれのラインセンサ画像上のホイルの外周縁の位置u x (t),u y (t)を用いて次式(7)、(8)の演算を行うことにより、時刻tにおけるホイルの中心位置(x(t),y(t))を算出することを特徴とする画像処理によるホイル位置計測装置。
x(t)=k x (u x (t)−u x0 ) ・・・(7)
y(t)=k y (u y (t)−u y0 ) ・・・(8)
但し、前記ホイルの中心を原点として、前記車両の静止時において前記第一及び第二のラインセンサの視野と交差するホイルの外周縁の位置をx 0 ,y 0 、このときのそれぞれのラインセンサ画像上のホイルの外周縁の位置をu x0 ,u y0 、前記車両を移動させた後のホイルの外周縁の位置をx,y、このときのラインセンサ画像上のホイルの外周縁の位置をu x ,u y として、変換係数k x ,k y を次式(5)、(6)を用いて求めた。
x =(x−x 0 )/(u x −u x0 ) ・・・(5)
y =(y−y 0 )/(u y −u y0 ) ・・・(6)
A wheel position measuring device that measures the position of a vehicle wheel that is installed on a roller and rotates a foil to perform a performance test,
A first line sensor that images the rotating foil, the scanning direction being a horizontal direction at a position facing the foil and a field of view intersecting the outer peripheral edge of the foil at one location; ,
A second line sensor that images the rotating foil, the scanning direction being a vertical direction at a position facing the foil and a field of view intersecting the outer peripheral edge of the foil at one point; ,
The position of the outer peripheral edge of the foil on the image acquired by the first line sensor and the position of the outer peripheral edge of the foil on the image acquired by the second line sensor are detected, and two of the detected foils are detected. Image processing means for calculating the horizontal position and the vertical position of the foil based on the position of the outer periphery ;
Tona is,
The image processing means includes
Two line sensor images are generated by arranging images taken by the first line sensor and the second line sensor in time series,
The foil trajectory on each line sensor image is extracted, and the position u x (t) of the outer periphery of the foil on the line sensor image obtained from the first line sensor is obtained from the second line sensor. Detecting the position u y (t) of the outer periphery of the foil on the line sensor image ,
Transform coefficient k x, k y and the position of the outer peripheral edge of the foil on each of the line sensor image at time t u x (t), the following equation using the u y (t) (7), the calculation of (8) By performing the above, the foil position measuring device by image processing is characterized in that the center position (x (t), y (t)) of the foil at time t is calculated.
x (t) = k x (u x (t) −u x0 ) (7)
y (t) = k y ( u y (t) -u y0) ··· (8)
However, the position of the outer peripheral edge of the foil that intersects the visual field of the first and second line sensors when the vehicle is stationary with the center of the foil as the origin is x 0 , y 0 , and the respective line sensors at this time The position of the outer peripheral edge of the foil on the image is u x0 , u y0 , the position of the outer peripheral edge of the foil after moving the vehicle is x, y, and the position of the outer peripheral edge of the foil on the line sensor image at this time As u x and u y , conversion coefficients k x and k y were obtained using the following equations (5) and (6).
k x = (x-x 0 ) / (u x -u x0) ··· (5)
k y = (y−y 0 ) / (u y −u y0 ) (6)
前記画像処理手段によって算出したホイルの中心位置(x(t),y(t))の変化に基づいて前記車両の移動速度を算出する演算手段を備える
ことを特徴とする請求項1又は請求項2のいずれか1項に記載の画像処理による車両のホイル位置計測装置。
The calculation means which calculates the moving speed of the said vehicle based on the change of the wheel center position (x (t), y (t)) calculated by the said image processing means is provided. 3. A wheel position measuring device for a vehicle by image processing according to any one of 2 above.
前記画像処理手段において算出したホイルの中心位置(x(t),y(t))の変化に基づいて前記車両の移動加速度を算出する演算手段を備える
ことを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の画像処理による車両のホイル位置計測装置。
The calculation means which calculates the movement acceleration of the said vehicle based on the change of the wheel center position (x (t), y (t)) calculated in the said image processing means is provided. 4. A wheel position measuring device for a vehicle by image processing according to claim 1.
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FR2602048A1 (en) * 1985-12-30 1988-01-29 Clerc Alain DEVICE FOR EVALUATING THE DEFORMATION OF TIRES OF VEHICLES
JP3406031B2 (en) * 1993-11-02 2003-05-12 株式会社ブリヂストン Automatic mounting method and device for torus
JP2005351730A (en) * 2004-06-10 2005-12-22 Horiba Ltd System for determining set state of car
CN101065653B (en) * 2004-11-26 2010-12-15 本田技研工业株式会社 Vehicle lamp inspection equipment and inspection method
JP4889381B2 (en) * 2006-06-16 2012-03-07 株式会社ブリヂストン Method and apparatus for aligning tire to support rim
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