JP6231150B2 - 貨物自動車寸法測定装置、及び貨物自動車寸法測定方法 - Google Patents

Description

本発明は、貨物自動車を製造する施設内またはその近傍において、貨物自動車の各種の寸法を測定する装置、及びその測定方法に関する。

貨物自動車は製造完了後に全長、全幅、全高等の寸法が測定され、適した値であるか否かについて判定される。貨物自動車の形状は様々であり、各寸法の測定対象となる部位は貨物自動車ごとに異なるため、担当者によって手作業で直接測定されていた。具体的には、貨物自動車の前端や後端、又は左右両端の部位から錘を振り下げ、鉛直に振り下げられた床面位置をマークする。貨物自動車の全長や全幅は、貨物自動車を移動させた後にそのマーク位置を床面上で測定して得ることができる。全高の測定に関しては、別に、貨物自動車の最高部位に当接部位を当接させて高さを測定する測定器具を用いている。

こうした測定、特に全長や全幅の測定では、作業者の技量の差による測定誤差の発生や、測定に大きな作業コストを要すること等が懸念されていた。そこで、カメラ等を用いて貨物自動車の各寸法を測定する手法（例えば、特許文献１）が自動車検査独立行政法人等の自動車検査の際に用いられている。また、カメラで撮影可能なターゲット部（反射部）を貨物自動車に取り付ける手法を用い、その撮影データのカメラ測定精度が測定場の照明等によって阻害されない手段も紹介されている（例えば、特許文献２）。

特許第３６３７４１６号公報 特開２０１０−１８１３２５号公報

上記のようにカメラを用いて貨物自動車寸法を測定すれば、作業コストを低減することができるが、以下の点で未だ改善の余地がある。

カメラは貨物自動車全体を撮影領域に含めるため、貨物自動車の上方に配される。しかし、上方からは視認し難い部位の測定も求められる貨物自動車もある。そのような部位は他の部位と比較して、撮影画像の質に大きな違いが生じ易い。例えば、シャシフレーム上に荷箱が搭載された貨物自動車だと、テールランプ等の灯火部は、シャシフレーム後端部に配されるので荷箱の下方に位置する。また、荷箱が後方にダンプ（傾動）する場合には、荷箱との干渉を回避するため、灯火部が貨物自動車後端部（荷箱後端部）よりさらに前方に位置する。カメラは予め所定箇所に固定されるので、こうした貨物自動車に対しては、カメラ角度を調整しても灯火部がカメラ撮影領域に入らない。

また、単に「貨物自動車寸法の測定」だけを目的とすると、例えば全幅の寸法測定の場合、貨物自動車の中で最も幅広部分の測定だけで良い。しかし、測定すべき部位の特定が困難な貨物自動車もある。特に、荷箱が搭載された貨物自動車では、運転室（キャブ）の幅と荷箱の幅とのいずれが大きいかについて、目視では正確に判断できない場合もある。また、荷箱をシャシフレームに搭載する製造業者としては、貨物自動車の幅寸法だけでなく、シャシフレームに搭載される荷箱の平衡状態を把握することも求められる。特に、シャシフレームに運転室（キャブ）を搭載する製造業者と、キャブが搭載されたシャシフレームに対して荷箱を搭載する製造業者とは一般的に異なる。そのため、シャシフレームへの荷箱の搭載について、別体となるキャブと相対的に比較するデータがなければ、荷箱等の製造又は搭載担当者に荷箱搭載の精度に関する情報をフィードバックすることもできない。

本発明は、これらの点を鑑みてなされており、カメラ等の撮影部を用いて測定効率の向上に貢献する手段を利用しつつ、さらに測定精度が高く、貨物自動車に関する的確なデータ管理が可能な貨物自動車寸法の測定装置及び測定方法の提供を目的とする。

以下の測定装置及び測定方法を用いる。
まず、測定装置は次のとおりである。

前後方向に延びるシャシフレーム上に荷箱が搭載された貨物自動車の製造施設において、前記貨物自動車に取り付けられて光を反射する反射部を有するターゲット部と、所定位置に固定されて前記ターゲット部に反射される光を出力する複数の光学系手段と前記複数の光学系手段による光が反射されることで前記ターゲット部の座標位置を決定し、前記貨物自動車の所定寸法を算定する制御部とが配された貨物自動車寸法測定装置を対象とする。前記ターゲット部の一部は、貨物自動車における後端寄りで前記荷箱の下方となって当該荷箱の後端より所定の長さだけ前方側となる位置に配された灯火部に取り付けられ、前記ターゲット部のうちの前記一部とは異なる荷箱用ターゲット部は、前記荷箱に取り付けられ、前記複数の光学系手段は、前記ターゲット部の一部が取り付けられた前記灯火部に対して光を出力する灯火部用光学系手段を含んでなり、前記ターゲット部によって反射された光のデータは前記制御部に入力され、前記制御部によって、少なくとも前記荷箱用ターゲット部によって反射された光のデータに基づいて前記貨物自動車の全長、全幅または全高のうちの少なくとも一つと、さらに前記灯火部用光学系手段が出力して前記ターゲット部の一部によって反射された光のデータに基づいて前記灯火部の取り付け位置と、が算定される構成とする。

ここで、「前記ターゲット部に反射される光を出力する」とは、複数の光学系手段が出力する光を指しており、直接的又は間接的に前記ターゲット部に達して反射される光のいずれも含んでいる。また、制御部に入力される「前記ターゲット部によって反射された光のデータ」とは、画像センサによって検知されるデータや光検知センサ等で検知される光が移動する時間や距離に関するデータ等が含まれている。これらのデータが制御部に入力されることで貨物自動車の所望部位の長さの算定及び灯火部の取り付け位置の算定が可能となる。また、前記貨物自動車は、具体的には前後方向に延びるシャシフレーム上に荷箱が搭載されたものであって、前記灯火部は前記荷箱の下方に配されており、前記灯火部用撮影部は、前記灯火部が撮影領域に含まれるように配されている構成とする。ここで、「荷箱」とは立方体や直方体の箱状のものに限定されず、略円柱状のものや他の荷物や積載物等の運搬物（固体、液体、気体等）を運搬可能なものであれば他の形状のものも含まれる。

さらに、上記の貨物自動車寸法装置において、光学系手段の一例としては、所定位置に固定されて前記ターゲット部を撮影する複数の撮影部（カメラ等）がある。これらの複数の撮影部で撮影された撮影データのうち、少なくとも二つの撮影データで前記ターゲット部の座標位置を決定し、前記貨物自動車の所定寸法及び灯火部の取り付け位置が前記制御部によって算定される。

そして、前記荷箱用ターゲット部には、前記貨物自動車の後端部に取り付けられる後方ターゲット部が含まれており、前記貨物自動車の全長は、前記後方ターゲット部によって反射された光のデータに基づいて算定されるものとする。
また、この他にも次のようにしても良い。

前記荷箱は、前後の壁部と、左右の壁部と、床面とを有するとともに上方が開口されてなる構成を有し、前記荷箱用ターゲット部には、前記荷箱における後側の壁部の上端面に取り付けられる後方ターゲット部が含まれており、前記後方ターゲット部によって反射された光のデータに基づいて前記荷箱の高さが算定される構成とする。

以上の構成によれば、貨物自動車の全体を撮影し、全幅等の寸法を簡易に算定でき、貨物自動車の上方から撮影困難な灯火部に関しても、良質の撮影データを得ることができ、簡易に取り付け位置を算定できる。

特に、貨物自動車が連続して運び込まれている測定場所内では作業効率を大きく向上させることができる。
次に本発明に係る測定方法は次のとおりである。

その測定方法は、前後方向に延びるシャシフレーム上に荷箱が搭載された貨物自動車の製造施設において、停止した前記貨物自動車に光を反射する反射部を有するターゲット部を取り付けるターゲット部取付工程と、所定位置に固定された複数の光学系手段で前記ターゲット部に対して光を出力する光出力工程と、前記複数の光学系手段で出力した光が前記ターゲット部で反射されることで前記ターゲット部の座標位置を決定し、前記貨物自動車の所定寸法を算定する算定工程と、を順に行う貨物自動車寸法測定方法を対象としている。この寸法測定方法は、前記取付工程には、前記貨物自動車における後端寄りで前記荷箱の下方となって当該荷箱の後端より所定の長さだけ前方側となる位置に配された灯火部に前記ターゲット部の一部を取り付ける灯火部用ターゲット部の取付作業と、前記荷箱に前記ターゲット部の一部とは異なる荷箱用ターゲット部の取付作業とを含み、前記光出力工程には、複数の光学系手段の一部で前記灯火部に取り付けられた前記灯火部用ターゲット部に対して光を出力する灯火部出力作業を含み、前記算定工程において、少なくとも前記荷箱用ターゲット部によって反射された光のデータに基づいて前記貨物自動車の全長、全幅または全高のうちの少なくとも一つと、前記一部の光学系手段が出力して前記灯火部用ターゲット部によって反射された光のデータに基づいて前記灯火部の取り付け位置と、を算定するものである。

また、前記荷箱用ターゲット部の取付作業は、前記貨物自動車の後端部に後方ターゲット部を取り付ける取付作業を含んでおり、前記算定行程において、前記後方ターゲット部によって反射された光のデータに基づいて前記貨物自動車の全長を算定するものとしても良い。

本発明の装置のように、灯火部を撮影するための灯火部用撮影部を別に設けることで、荷箱下方に配されて貨物自動車上方側からは撮影し難い灯火部を良好に撮影することができ、灯火部の取り付け位置を的確に算定することができる。

また、貨物自動車の側面の左右それぞれに複数のターゲット部を取り付けることで、複数の部位で寸法を算定することができる。複数の算定値の中から貨物自動車の全幅等として最適値を選択すれば、様々な形状の貨物自動車にも正確な全幅等の測定が可能となる。例えば、湾曲した側面を有する貨物自動車や、運転室（キャブ）と荷箱とが別にシャシフレームに搭載され、目視では略同等の幅を有している貨物自動車等でも、複数部位での測定結果を得ることができる。よって、作業者の誤認識に基づく全幅値の測定ミスを防止することができる。また、シャシフレームにキャブや荷箱が別体として搭載されている貨物自動車では、それぞれにターゲット部を取り付けてその座標位置および寸法を算定することで、シャシフレームに対する荷箱等の搭載状況を相対的に把握することができる。その結果、荷箱の搭載状況の良否について、製造担当者等にその情報をフィードバックすることができ、搭載手法等の向上に役立てることができる。なお、複数のターゲット部が取り付けられていても、カメラ等で一括して撮影されるので簡易であり、各座標位置のデータ等も全て管理することができる。

本発明の方法に関しても、ターゲット部を撮影する撮影工程の中に、貨物自動車後方の灯火部に取り付けられたターゲット部を撮影する灯火部撮影作業を含んでいる。そのため、灯火部の取り付け位置の算定が必要な貨物自動車において、的確にその取り付け位置を得ることができる。

また、貨物自動車の前後方向に複数のターゲット部を取り付ける側面ターゲット部取付作業を行うと、１回の撮影工程で貨物自動車側面の複数の位置座標を得ることができる。

本発明の実施形態に係る測定場所の貨物自動車寸法測定装置を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る測定場所の貨物自動車寸法測定装置を示す模式平面図である。 （ａ）は本発明の実施形態に係る貨物自動車の灯火部を示す要部側方図であり、（ｂ）は同貨物自動車に搭載された荷箱の断面側方図である。 本発明の実施形態に係るターゲット部の座標位置を決定する手法を示す概念図である。 本発明の実施形態に係る貨物自動車寸法測定方法の手順を示すフローチャートである。

本発明に係る測定場所の貨物自動車寸法の測定装置及び測定方法の一実施形態について、図面を用いて説明する。
１．貨物自動車の寸法測定装置の構成について

図１は、貨物自動車１の寸法測定装置の全体概要を貨物自動車の側方からみた模式図である。貨物自動車１は測定場所に停止している。この測定場所は、貨物自動車１を製造する施設において、例えば最終工程として運び込まれる場所となる。

貨物自動車１の上方には光学系手段の一例として知られるカメラを用いた撮影部は配されている。この撮影部としては４つのカメラ（第１群カメラ）２１、２２、２３、２４が所定の角度で貨物自動車１を向いた状態で固定されている（図中では２１、２２の２つのみ示されている）。この４つのカメラ２１〜２４で貨物自動車１の全体を撮影することができる。貨物自動車１の後方には、同じく光学系手段であり、上記４つのカメラ２１〜２４よりも低い位置に別の撮影部となる２つのカメラ（第２群カメラ）２ａ、２ｂが固定されている（図中では２ａの１つのみ示されている）。この２つのカメラ２ａ、２ｂによって、荷箱１１の下方でシャシフレーム１２の後端に配された灯火部１３を良好に撮影することができる。これら６つのカメラ２１〜２４、２ａ、２ｂは、測定場所内のＰＣに接続されている。ＰＣに備え付けられた外部入出力部３１を介して、ＰＣと各カメラ２１〜２４、２ａ、２ｂとの間でカメラ撮影の指令出力や撮影データの入力が可能となっている。各カメラ２１〜２４、２ａ、２ｂは、貨物自動車の所定の部位に取り付けられたターゲット部を撮影ポイントとしているが、図１では説明の便宜上、ターゲット部の表示は省略している。

各ターゲット部にはカメラ２１〜２４、２ａ、２ｂが発光する光を反射する反射部が設けられており、撮影データには、その反射光が含まれてＰＣ内の制御部３０によって各ターゲット部の座標位置や貨物自動車１の所定寸法の算定に用いられる。

光学系手段による光がターゲット部で反射され、その反射光が検知される。制御部３０は、その検知された反射光のデータ（撮影データ）からターゲット部の座標位置を決定する座標位置決定部３４と、その座標位置から貨物自動車１の寸法等を算定する寸法算定部３５とが含まれてなる。これらの座標位置や算定寸法等の出力結果は、ＰＣ内にデータ保管されるとともに、画面上や所定フォーマットを有する書面に出力される。

座標位置決定部３４と外部入出力部３１との間には、撮影データ読み取り部３３が配されている。入力された撮影データは撮影データ読み取り部３３に読み取られ、ＰＣ画面上にその撮影画像が表示される。作業者は、表示された画像で撮影状態の良否を即時に判断できる。なお、カメラ撮影を行う際、外部入出力部３１に接続されたカメラ選定部３２が用いられる。カメラ選定部３２によって、上記の６つのカメラ２１〜２４、２ａ、２ｂのいずれを用いるか選定される。これにより、作業者は所望するカメラ撮影をすることができる。なお、カメラ選定部３２では、１つのカメラによる撮影や、複数のカメラによる同時撮影のいずれも選定することができる。

座標位置決定部３４では、第１群カメラ２１〜２４によるそれぞれの撮影データの中で、適宜２つの撮影データを用いて、撮影ポイント（ターゲット部）の三次元座標位置が決定される。また、座標位置決定部３４では、第２群カメラ２ａ、２ｂのそれぞれの撮影データを用いて灯火部１３の撮影ポイント（ターゲット部）の座標位置が決定される。例えば、第１群カメラ２１〜２４の撮影データの中に、灯火部１３のターゲット部が含まれていても、灯火部１３のターゲット部の座標位置決定には用いない。ただし、異なる種類の貨物自動車で、上記のカメラ選定部３２に対して第２群カメラ２ａ、２ｂは駆動させない（第２群カメラ２ａ、２ｂによる撮影は行わない）場合には、第１群カメラ２１〜２４の撮影データを灯火部１３のターゲット部の座標位置決定に用いても構わない。

座標位置決定部３４の決定データ（ターゲット部の座標）は、寸法算定部３５に出力される。寸法算定部３５は、第１群カメラ２１〜２４の画像データで決定した座標位置から貨物自動車１の前後方向、幅方向、及び高さ方向の長さを算定する第１寸法算定部３５ａと、第２群カメラ２ａ、２ｂの画像データで決定した座標位置から灯火部１３の取り付け位置を算定する第２寸法算定部３５ｂと、第１寸法算定部３５ａによって算定された複数データから最大値を選択する寸法選択部３５ｃとを有している。

第１寸法算定部３５ａは、ターゲット部の各三次元座標を所定平面（水平面）上に投影させ、投影された各点同士の距離を算定する機能を有する。なお、この機能に関しては、この算定手法に限定されるものではなく、決定された三次元座標の各点同士の距離を算定するものでも良い。

第２寸法算定部３５ｂは、灯火部１３に取り付けられたターゲット部の座標位置を基準として灯火部１３が取り付けられている領域を算定する機能を有する。灯火部１３は、テールランプ等の複数の部材が組み合わされてなるユニット体であり、予めその幅、高さ及び厚みが管理されている。そこで、基準となるターゲット部の三次元座標位置を基に、灯火部１３の取り付け位置（どの領域に灯火部１３が配されているか）の算定が行われる。なお、予め管理されている幅値等を用いないで、灯火部１３に複数のターゲット部を取り付けて、複数のターゲット部から得られる複数の三次元座標位置から灯火部１３の取り付け位置を算定するようにしても良い。

寸法選択部３５ｃ及び第２寸法算定部３５ｂによって選択及び算定されたデータは、寸法判定部３６に出力される。寸法判定部３６は、予め入力されたデータと、それぞれ入力されたデータとの差異が所望する範囲内であるかを判定する機能を有する。
ＰＣ内には、データ保管部３７及びデータ出力部３８も配されており、算定されたデータ等が保管され、必要時には出力することが可能となっている。
２．撮影部及びターゲット部のレイアウトについて

次に、貨物自動車１に対する６つのカメラ２１〜２４、２ａ、２ｂのレイアウトと、ターゲット部の取り付け位置とに関して図２を用いて説明する。図２は、貨物自動車１に対する６つのカメラ２１〜２４、２ａ、２ｂを示す模式平面図である。

第１群カメラ２１〜２４は、停止した貨物自動車１の前側で斜め前の位置に配された２つの前側カメラ２１、２３と、後側で斜め後に配された２つの後側カメラ２２、２４とで構成されている。

２つの前側カメラ２１、２３のうち、一方の前側カメラ２１は、貨物自動車１の前面、左側の面及び貨物自動車の上面を撮影領域とし、他方の前側カメラ２３は、貨物自動車右側の面を撮影領域とすることを除き、上記の前側カメラ２１と同様の機能を有する。

２つの後側カメラ２２、２４のうち、一方の後側カメラ２２は、貨物自動車１の後面、左側の面及び貨物自動車の上面を撮影領域とし、他方の後側カメラ２４は、貨物自動車右側の面を撮影領域とすることを除き、上記の後側カメラ２２と同様の機能を有する。

第２群カメラ２ａ、２ｂは、貨物自動車の後側で後側カメラ２２、２４よりも互いに近い位置（中心線Ｌｃに近い位置）に配されている。いずれの第２群カメラ２ａ、２ｂも荷箱１１下方の灯火部１３を良好に撮影領域に含めることが可能な状態で固定されている。

なお、カメラ２１〜２４、２ａ、２ｂには、例えばデジタルカメラが採用されているが画像撮影が可能であれば他の機器を用いても良い。これらのカメラ２１〜２４、２ａ、２ｂはストロボを有しており、撮影の際にはフラッシュを発生させる。

貨物自動車１には、カメラ撮影の撮影ポイントとなるターゲット部（図中、Ｔ１１、１２、・・・とＴを冠した符号が付された１９個の部材）が、図示する位置に取り付けられている。いずれのターゲット部も同じ構成を有する。その構成について図示は省略するが、１辺が約５０ｍｍの長さの略正方形状のシートの中央に、約３０ｍｍの外径を有する円状の反射部が配されてなる。この反射部は各カメラ２１〜２４、２ａ、２ｂから発せられたフラッシュ（もしくはカメラ近傍の装置によるストロボ）の光を反射する。各ターゲット部はシート裏面が磁石によって簡易に貨物自動車１に貼り付け可能な構成となっている。
各ターゲット部の詳細な取り付け位置は以下のとおりである。
先ず、貨物自動車１の全長測定用として、前方ターゲット部Ｔ１１と後方ターゲット部Ｔ１２、Ｔ１３とが配されている。

前方ターゲット部Ｔ１１は、図示のように貨物自動車１の前面に配されている。貨物自動車１の最前方となる位置、例えば、貨物自動車１前側のバンパ上でナンバープレート取り付け用孔の中央部となる位置に配される。前方ターゲット部Ｔ１１は、反射部が上方を向いて配され、前方ターゲット部Ｔ１１が低い位置に配されていても、上方の前側カメラ２１、２３が良好に撮影することができる。前方ターゲット部Ｔ１１の貼り付け状態は、特に限定されるものではなく、反射部の反射光が前側カメラ２１、２３の撮影データに含まれれば、反射部が前方に向いたものでも構わない。

貨物自動車１の後方には後方ターゲット部Ｔ１２、Ｔ１３が配されている。具体的には、これら後方ターゲット部Ｔ１２、Ｔ１３は、荷箱１１を構成する後面煽戸（テールゲート）１１ａの上側端面で左右両側の縁部に配されている。テールゲート１１ａが貨物自動車１の最後方に位置する部材であるためであり、他の部材が最後方となる場合には、後方ターゲット部Ｔ１２、Ｔ１３はその最後方となる部材に配される。

後方ターゲット部Ｔ１２、Ｔ１３の中間部と、前方ターゲット部Ｔ１１との距離が貨物自動車１の全長Ｌとされる。本実施形態のように荷箱１１が搭載された貨物自動車１では、貨物自動車後端が角形状を有するため、正確に貨物自動車１の最後方となる位置が特定しやすい。つまり、テールゲート１１ａの上側端面の後方側の縁が貨物自動車１の正確な最後端となるので、全長Ｌの算定を高精度に行うことができる。また、後方ターゲット部Ｔ１２、Ｔ１３が上記の位置に配されているので、両ターゲット部Ｔ１２、Ｔ１３の三次元座標位置からテールゲート１１ａ（荷箱１１）の両端の高さ位置を比較することができる。その比較結果により、水平状態でシャシフレーム１２に搭載されているか否かも判断することもできる。

また、貨物自動車１の全幅測定用として、以下の６組のターゲット部が配されている。これらのターゲット部は、各組とも図示のように貨物自動車幅方向に沿った線上に位置している。

１組目として、左右の前側車輪１４のそれぞれの中心部に前車輪ターゲット部Ｔ２１、Ｔ２２が配されている。また、２組目として、後側車輪１５のそれぞれにも中心部に後車輪ターゲット部Ｔ６１、Ｔ６２が配されている。前車輪ターゲット部Ｔ２１、Ｔ２２の中間点Ｐ１と、後車輪ターゲット部Ｔ６１、Ｔ６２の中間点Ｐ２とを結ぶ仮想線が貨物自動車１の中心線（車軸）Ｌｃとされる。

３組目として、運転室（キャブ）１６の左右両側の面にキャブ用ターゲット部Ｔ３１、Ｔ３２が配されている。図中、キャブ用ターゲット部Ｔ３１、Ｔ３２はキャブ１６の後方に配されているが、最も左右に張り出す部分があれば、その部分に配された構成とする。キャブ１６の幅の最大値を測定するためである。

４組目として、荷箱１１の左右両側の面で前方部に荷箱前方ターゲット部Ｔ４１、Ｔ４２が配されている。具体的には、荷箱前方の固定柱の外表面に配されている。荷箱１１の前方部で固定柱より側方に張り出す部分があれば、その部分に配された構成とする。荷箱１１の前方における幅の最大値を測定するためである。同様の目的で、貨物自動車前後方向における荷箱１１の中央部には、５組目となる荷箱中央ターゲット部Ｔ５１、Ｔ５２が配される。荷箱１１の後方部で固定柱の外表面には、６組目となる荷箱後方ターゲット部Ｔ７１、Ｔ７２が配されている。

これら６組のターゲット部の配される位置に関しては、各部位の隅部等と予め設定されている。各組における取り付け高さや前後方向の位置ズレなどが生じないようにするためである。そして、各組のターゲット部の座標位置が、それぞれ貨物自動車幅を算定するデータとして用いられる。複数の算定結果を得ることができるので、その中の最大値が全幅Ｗとして選択される。いずれのターゲット部も貨物自動車１の左側面又は右側面で貨物自動車前後方向に並んだ状態で配されているが、キャブ１６と荷箱１１とのそれぞれに少なくとも１つのターゲット部が配されていれば、その個数や取り付け位置は適宜変更可能である。

その他、テールゲート側端面の左右それぞれの下縁部には、テールゲート側端ターゲット部Ｔ８１、Ｔ８２が配されている。貨物自動車１のリアオーバーハングを測定するためである。

さらに、荷箱１１の下方に配されて貨物自動車１の上方からは視認し難い灯火部１３の測定用として、灯火部１３の照射面（貨物自動車後面）には、灯火部用ターゲット部Ｔ９１、Ｔ９２が配されている。灯火部用ターゲット部Ｔ９１、Ｔ９２は、それぞれユニット体となる灯火部１３において、上部側でかつ外側端部となる隅部に配されている。ただし、配設位置は当該隅部には限定されず、他隅部でも良い。

以上のように配されたターゲット部のうち、灯火部用ターゲット部Ｔ９１、Ｔ９２は第２群カメラ２ａ、２ｂで一括して撮影され、その他のターゲット部は第１群カメラ２１〜２４、及び第２群カメラ２ａ、２ｂで一括して撮影される。簡易に各部位の座標位置を決定し、全長Ｌ及び全幅Ｗが算定されるので、各部位を床面にマークする等の投影作業を行う必要がなく、作業コストを大きく低減することができる。

また、貨物自動車１の全高Ｈの測定に関しては、本実施形態では高さ可変式の装置が用いられる。例えば、測定場所内を移動自在に車輪付の基部と、その基部に対して鉛直方向に延びた柱状部材と、柱状部材に沿って昇降自在な水平部材とで構成された装置等が用いられる。この水平部材には同種のターゲット部を貼り付けられている。水平部材を貨物自動車の最も高い位置に当接させた状態でカメラ撮影（例えば、後側カメラ２２、２４）することで、全高Ｈを算定することができる。なお、最も高い部位に簡易にターゲット部を貼り付けることができる貨物自動車であれば、上記の装置を用いなくても構わない。
上記レイアウトで配された複数のカメラ及びターゲット部によって以下の効果がある。

第１の効果として、良質な撮影データを得るために、第１群カメラ２１〜２４と、第２群カメラ２ａ、２ｂとの使い分けが可能な点がある。第１群カメラ２１〜２４で貨物自動車１の全体を撮影し、全幅等の寸法を簡易に算定する。一方、貨物自動車１の上方から撮影が困難な部位は、第２群カメラ２ａ、２ｂで適宜撮影することができる。特に、本実施形態に係る貨物自動車１が連続して運び込まれてくる測定場所内では、使い分け可能な撮影部を有していることで、第１群カメラ２１〜２４で撮影困難な灯火部１３等のために別に測定し直す必要がなく、作業効率を大きく向上させることができる。なお、第２群カメラ２ａ、２ｂの位置は、図３（ａ）のような荷箱１１後端よりＬ１０の長さだけ貨物自動車前方に位置する灯火部１３（及び、灯火部用ターゲット部Ｔ９１、Ｔ９２）を良好に撮影することができるように配されていれば、荷箱１１より高い位置でも低い位置でも構わない。第２群カメラ２ａ、２ｂで、テールゲート側端ターゲット部Ｔ８１、Ｔ８２等も良好に撮影することができる場合には、これらも撮影対象としても良い。

第２の効果として、荷箱１１の内側表面の測定の高精度化がある。第２群カメラ２ａ、２ｂが設けられていることで、第１群カメラ２１〜２４は荷箱１１下方まで撮影領域に含めなくても良い。その結果、荷箱１１の内側表面を良好に撮影することが可能となる。具体的に、図３（ｂ）を用いて説明する。図３（ｂ）は、図２における荷箱１１のＡ１−Ａ２断面図で、その内側に複数のターゲット部Ｔ１０１〜Ｔ１０４が配されている。

荷箱１１を構成する前壁部１１ｂで貨物自動車後方を向いた面に、前壁ターゲット部Ｔ１０１が配されている。前壁ターゲット部Ｔ１０１は、車幅方向の中央部で荷箱１１を構成する側方側煽戸（サイドゲート）１１ｃの上面部と同等の高さ位置に配されている。
テールゲート１１ａの上端面で車幅方向の中央部にはテールゲート中央ターゲット部Ｔ１０２が配されている。

前壁ターゲット部Ｔ１０１とテールゲート中央ターゲット部Ｔ１０２は、貨物自動車前後方向における荷箱１１の内側長さの測定に用いられる。両ターゲット部Ｔ１０１、Ｔ１０２の貼り付けに関しては、目視によってそれぞれの中央部になされるが、サイドゲート１１ｃの前後両縁部にターゲット部が配された構成とし、上記の内側長さの測定に用いられるようにしても良い。

次に、サイドゲート１１ｃの上端面のうち、貨物自動車前後方向における中央部にサイドゲート中央ターゲット部Ｔ１０３が配されている。また、貨物自動車前後方向における同じ中央部となる位置で反対側のサイドゲートの上端面にも同様にターゲット部（不図示）が配されている。これらのターゲット部は荷箱１１の内側幅の測定に用いられている。

また、床面部１１ｄの上面には、中央部に床面ターゲット部Ｔ１０４が配されている。このターゲット部Ｔ１０４は、荷箱の内側長さ及び内側幅の測定に用いられる上記のターゲット部Ｔ１０１〜Ｔ１０３と組み合わせることで荷箱１１の内側高さの測定に用いられている。

これらのターゲット部Ｔ１０１〜Ｔ１０４は、第１群カメラ２１〜２４によって撮影することができる。第１群カメラ２１〜２４のうち、後側カメラ２２、２４は、第２群カメラ２ａ、２ｂと組み合わされて以下の効果を有する。

後側カメラ２２、２４は、図３（ｂ）に示すように、貨物自動車１のテールゲート１１ａから水平距離で距離Ｌｂだけ離れた位置に配されている。この距離Ｌｂは、仮に第２群カメラ２ａ、２ｂが配されていない場合（図中の一点鎖線部）と比較して小さく設定できる。第２群カメラ２ａ、２ｂが配されていることで、後側カメラ２２、２４は灯火部１３まで撮影領域に含めなくても良いためである。その結果、貨物自動車１との水平距離Ｌｂを小さくすることができ、荷箱１１の内側表面の寸法測定を良好に行うことが可能となる。つまり、荷箱１１の近い位置（図中の実線部）に後側カメラ２２、２４が配されていることで、凹形状の荷箱１１の内側表面のうち死角となる部位が少なくなり、荷箱１１の内側表面に関しても良好な撮影データを得ることができる。

このように、第１群カメラ２１〜２４と第２群カメラ２ａ、２ｂとを組み合わせることで、貨物自動車１の外表面だけでなく、荷箱１１の下方に配された灯火部１３や荷箱１１の内側表面に関しても良好に撮影することができる。同時に、後側カメラ２２、２４を車両１に比較的近い位置に配することができるので、測定施設の拡大を抑制することができる。

なお、撮影データの取得には既知の方法を用いている。後方ターゲット部Ｔ１２の座標位置決定の際、図４で示すように、後側カメラ２２、２４による撮影面Ｒ１、Ｒ２に、後方ターゲット部Ｔ１２の反射部からの反射光が写し出される。その写し出された位置ｕ１、ｕ２が座標位置決定部３４によって抽出される。後側カメラ２２、２４は測定場所内の固定されており、撮影面Ｒ１、Ｒ２も固有の位置データを備える。両面Ｒ１、Ｒ２における位置ｕ１、ｕ２を関連付けて後方ターゲット部Ｔ１２の三次元座標位置が決定される。他のカメラでも同様にして座標位置決定が行われる。撮影面Ｒ１、Ｒ２に関しては、精度を上げるために３つ以上としても良い。
３．貨物自動車の寸法測定方法について
次に、貨物自動車寸法測定方法に関して、図５のフローチャートを用いて説明する。

測定場所内で先ずカメラ座標位置決定工程Ｓ１１〜Ｓ１３を行う。次に貨物自動車１の中心線決定工程Ｓ２１〜Ｓ２５を行う。その後、停止した貨物自動車に対して各ターゲットに光を出力する、具体的には各ターゲットを撮影する撮影工程（光出力工程）Ｓ３１〜Ｓ３４と、各ターゲット部座標位置決定工程Ｓ４１と、座標位置から必要な貨物自動車寸法を算定する工程Ｓ５１〜Ｓ５４とを順に行う。最後に、算定寸法が所定値に適合するか否かの判定及び保管工程を行う（Ｓ６１〜Ｓ６２）。

カメラ座標位置決定工程では、先ず、基準ターゲットを第１群カメラ２１〜２４、及び第２群カメラ２ａ、２ｂで撮影する（Ｓ１１）。基準ターゲットは、測定場所内の三次元座標の中心位置となり、測定場所内に固設されている。撮影データがＰＣに出力され（Ｓ１２）、基準ターゲットの固有の座標位置と、撮影データとを対応させて各カメラ２１〜２４、２ａ、２ｂの座標位置を決定する（Ｓ１３）。各カメラ２１〜２４、２ａ、２ｂの座標を固定することで、貨物自動車の種類の同異に関わらず、迅速な測定が可能となる。

カメラ座標位置決定工程の後に、測定場所内に運び入れた貨物自動車１の幅方向に対して垂直方向に延びる中心線を決定する工程を行う。この工程では次の作業を行う。

測定位置の手前（予備停止位置）での貨物自動車停止作業を行う（Ｓ２１）。このとき、貨物自動車１が直進できる状態に運転用ハンドルを調整する。次に、貨物自動車の前輪及び後輪の前方位置となる床部に塗料を拭きつける着色作業を行う。着色作業は、２つの前輪の前方位置（前輪対応領域）と、２つの後輪の前方位置（後輪対応領域）とを対象としており、塗料拭きつけ部分を同一の形状及び面積で形成する。そして、拭きつけられた塗料の各領域に貨物自動車１の車輪跡を付着させる作業を行う（Ｓ２２）。貨物自動車１は、撮影工程（Ｓ３１〜Ｓ３４）で撮影するための撮影位置まで前進させる。その後、２つの前輪対応領域の中心線の中間点Ｐ１（図２参照）を作業者がマークする。後輪対応領域でも同様にマークする。中間点となるマーク位置を第１群カメラ２１〜２４で撮影し（Ｓ２３）、ＰＣに撮影データが適切に入力されていることを確認する（Ｓ２４）。２つのマーク位置Ｐ１、Ｐ２の座標が決定され、これらを通過する直線が貨物自動車１の中心線（車軸）となる（Ｓ２５）。なお、車輪跡の両端部をマークし、そのマークを撮影する手法でも良い。貨物自動車１の中心線の決定により、後述する貨物自動車の幅の算定等を正確に行うことができる。
撮影工程（Ｓ３１〜Ｓ３４）では、撮影位置に停止した貨物自動車１に次の作業を行う。

上述した位置に各ターゲット部を貼り付け（Ｓ３１）、第１群カメラ２１〜２４と、第２群カメラ２ａ、２ｂとで撮影する（Ｓ３２〜Ｓ３３）。全てのカメラ２１〜２４、２ａ、２ｂによる撮影データをＰＣの画面上で確認する（Ｓ３４）。キャブ用ターゲット部Ｔ３１、Ｔ３２等の貨物自動車の幅の測定用のターゲット部に関しては、各組のターゲット部のそれぞれの反射部が反対方向を向いた状態で貼り付ける。つまり、キャブ１６や荷箱１１の各側面の外表面に貼り付ける。外表面に貼り付けることで、特に荷箱１１の外方寸法を測ることになる。その結果、ターゲット部の貼り付け工程において作業者による差異が生じることがなく、精度の良い貨物自動車幅の測定につなげることができる。
撮影工程の後に、２つの撮影面Ｒ１、Ｒ２に含まれる撮影データを用いて、各ターゲット部の座標位置を決定する（図４参照）。

座標位置決定工程Ｓ４１の後、貨物自動車１の全長Ｌ、全幅Ｗ及び全高Ｈの算定工程Ｓ５１と、灯火部１３の取り付け位置の算定工程を行う（Ｓ５２）。両工程Ｓ５１、Ｓ５２の順序はいずれを先に行っても良く、同時でも構わない。

全幅Ｗ等の算定は第１寸法算定部３５ａ及び寸法算定部３５ｃで行う（Ｓ５１）。全長Ｌは、１つの数値が算定される。一方、全幅Ｗに関しては、複数部位での数値が算定される。対象部位は、キャブ用ターゲット部Ｔ３１、Ｔ３２と、荷箱前方ターゲット部Ｔ４１、Ｔ４２と、荷箱中央ターゲット部Ｔ５１、Ｔ５２と、荷箱後方ターゲット部Ｔ７１、Ｔ７２との４組である。

先ず、貨物自動車１の中心線Ｌｃから右側の各ターゲット部Ｔ３１、Ｔ４１、Ｔ５１、Ｔ７１までの距離を算定する。同様に中心線Ｌｃから左側の各ターゲット部Ｔ３２、Ｔ４２、Ｔ５２、Ｔ７２までの距離を算定する。これらの各距離を算定して、合算することでＴ３１とＴ３２、Ｔ４１とＴ４２、Ｔ５１とＴ５２、Ｔ７１とＴ７２の４組の幅値を求まることができる。次に、これら４組の幅値のうち、最大値となるものを貨物自動車１の全幅Ｗとして選択する。このとき、各幅値だけでなく、中心線Ｌｃから側面までの左右両側の距離も、ＰＣ画面上にそれぞれ表示する。中心線Ｌｃから各部位への距離を表示することで、シャシフレーム１２に荷箱１１の搭載状態を把握することができる。具体的には、荷箱１１における各部位が貨物自動車１の中心線Ｌｃからどの程度の距離を有しているかが分かることで、荷箱１１が中心線Ｌｃに対して線対称に配されているか判断することができる。さらには、他のターゲット部（例えば、後方ターゲット部Ｔ１２、Ｔ１３など）の高さ位置等も用いて、シャシフレーム１２に対する荷箱１１の平衡状態について判断することもできる。

なお、貨物自動車１の全幅算定に関して、車両幅方向に沿って並ぶターゲット部同士の間の距離を用いているが、例えば、「中心線Ｌｃから左側の前車輪ターゲット部Ｔ２２までの距離」と、「中心線Ｌｃから右側の荷箱後方ターゲット部Ｔ７１までの距離」の合計値Ｌｔを算定する手法でも構わない。仮に荷箱１１が右側にずれて搭載されている場合や、荷箱１１の後方が右側にずれて中心線Ｌｃに対して傾斜した状態で搭載されている場合は、後方への投影図で判断する場合には、上記の合計値Ｌｔが貨物自動車１の幅値として最大値となるため、さらに車両全幅として適した値となる。このように、車両幅方向に沿って配されたターゲット部とは異なるターゲット部を用いて、複数の合計値を算定し、その中で最も大きな値を車両全幅の値としても良い。

貨物自動車１の幅に関して、複数部位で測定するので、測定場所内に貨物自動車１や他種の貨物自動車が連続して運び込まれても、微細な形状変化や荷箱１１搭載位置の変化を簡易に確認することができる。また、運び込まれる貨物自動車ごとに形状が微小に異なっていても、全幅Ｗを測定する最適部位の検討に作業者が大きな時間を要することもない。

また、キャブ１６と荷箱１１とは、いずれもシャシフレーム上に別々に搭載されているので、両方の幅寸法を測定することで、貨物自動車１の中心線Ｌｃに対する互いの位置を比較することもできる。キャブ１６と荷箱１１との測定を独立して行っていることで、一方がシャシフレームに対して不適な状態で配されていても、迅速な不適箇所の選定に貢献する。
なお、上述のとおり、中心線Ｌｃを用いた算定方法なので、ターゲット部の数を増やした際に次の効果も備える。

ターゲット部の取り付け位置は、各部位の隅部となるので、高さ方向及び前後方向において、各組のターゲット部はほぼ同じ位置に配することができる。一方、側面が湾曲するようなキャブ１６の場合、隅部以外にもターゲット部を配する必要があり、隅部と比較して左右のターゲット部の高さ方向及び前後方向の位置が異なった場合、中心線Ｌｃからの距離を比較することで、ターゲット部の配設位置が適切か否かを判断することもできる。
こうした算定結果を確認後、算定もれが無いことを確認すると貨物自動車寸法算定工程が完了する（Ｓ５４）。

そして、ＰＣの制御部３０を用いて算定した貨物自動車１の寸法について所定値となっているかの判定を行い（Ｓ６１）、これまでのデータを保存する（Ｓ６２）。

上記の寸法測定方法では、荷箱１１の内側表面に配したターゲット部Ｔ１０１等（図３（ｂ）参照）の座標位置から、内側長さ、内側幅及び内側高さの算定も併せて行う。

上記の各工程の中で中心線決定工程（Ｓ２１〜Ｓ２５）に関しては、貨物自動車を前進させる距離を小さくし、撮影工程（Ｓ３１〜Ｓ３４）の終了後に上記のマーク位置の撮影等を行っても良い。この場合、貨物自動車の前進距離が小さいので、第１群カメラ２１〜２４の撮影領域を抑制することができる。貨物自動車１の中心線に関するデータは貨物自動車寸法算定工程（Ｓ５１〜Ｓ５４）の中で入力されるようにしても良い。
４．その他

上述した実施形態では、第１群カメラ２１〜２４及び第２群カメラ２ａ、２ｂを用いて画像撮影を行っているが、各ターゲット部の座標位置を把握し、所望部位の測長をすることができれば他の手段を用いても構わない。例えば、光学系手段としてレーザーを用いてターゲット部までの距離や、ターゲット部の座標位置を計測する手段も知られている。勿論、測定に用いることのできるものであれば、他の波長を有するものも適用可能である。この場合、上述した実施形態に係る第１群カメラ２１〜２４及び第２群カメラ２ａ、２ｂと２つのグループで設置位置や撮影対象を区分けしたように、他の光学系手段を用いる際にも区分けすることが必要である。つまり、貨物自動車１の製造施設において、カメラによる撮影部やレーザー光線を利用した座標測定部などの光学系手段が複数配され、この複数の光学系手段は、貨物自動車１の灯火部用の光学系手段（灯火部用光学系手段）と、それ以外の部位の測定に関する利用を目的とした光学系手段とで構成されていることで、光学系手段の種類に限定されることなく同等の効果を得ることができる。

上記のレーザーを用いた光学系手段は、レーザー光をターゲット部に直接出力する出力部を備えている。さらに光学系手段は、出力部からのレーザー光の反射光を検知して入力する入力部を備えている場合、入力部から上述した座標位置決定部３４に入力データを出力する。また、光学系手段に入力部が設けられていない場合でも同様の機能を有する入力部が別途設けられ、座標位置決定部３４への出力が行われる。なお、入力部は、画像センサで感知して各ターゲット部が置かれているレイアウトを把握するものや、反射光を検知して検知時間から各ターゲットの位置を計測するものなどがある。

また、貨物自動車１では、前側に配されたターゲット部は１つ（前側ターゲット部Ｔ１１）のみだが、貨物自動車前端が湾曲している等で、測定精度を上げる必要がある場合には、複数のターゲット部を配した構成としても良い。光学系手段、例えばカメラ等の撮影部の数も、第１群カメラ２１〜２４及び第２群カメラ２ａ、２ｂは上記の個数に限定されない。第１群カメラ２１〜２４で測定する寸法に関しては、全長、全幅及び全高の全てを算定することに限定されず、１つだけ算定するものでも良い。

なお、以上の装置及び方法は、本実施形態では荷箱１１が搭載された貨物自動車１を対象としたが、様々な種類の車両に対しても適用可能である。特に、シャシフレーム１２上にキャブ以外を搭載し、荷物、土砂、廃棄物、気体、液体、又は作業機械等を運ぶ車両（特装車両）に対して同様の効果を得ることができる。

本発明は、寸法測定の効率化に寄与するので、様々な貨物自動車が運び込まれる測定場所内、特に荷箱が搭載された貨物自動車が運び込まれる測定場所内における寸法測定装置及びその寸法測定方法として有用である。

１ 貨物自動車
１１ 荷箱
１２ シャシフレーム
１３ 灯火部
２１、２３ 前側カメラ（第１群カメラ）
２２、２４ 後側カメラ（第１群カメラ）
２ａ、２ｂ 第２群カメラ
３０ 制御部
３１ 外部入力端子部
３２ カメラ選択部
３３ 撮影データ読み取り部
３４ 座標位置決定部
３５ 寸法算定部
３５ａ 第１寸法算定部
３５ｂ 第２寸法算定部
３５ｃ 寸法選択部
３６ 寸法判定部
３７ データ保管部
３８ データ出力部

Claims (6)

1. 前後方向に延びるシャシフレーム上に荷箱が搭載された貨物自動車の製造施設において、
   前記貨物自動車に取り付けられて光を反射する反射部を有するターゲット部と、
   所定位置に固定されて前記ターゲット部に反射される光を出力する複数の光学系手段と
   前記複数の光学系手段による光が反射されることで前記ターゲット部の座標位置を決定し、前記貨物自動車の所定寸法を算定する制御部と、
   が配された貨物自動車寸法測定装置であって、
   前記ターゲット部の一部は、貨物自動車における後端寄りで前記荷箱の下方となって当該荷箱の後端より所定の長さだけ前方側となる位置に配された灯火部に取り付けられ、
   前記ターゲット部のうちの前記一部とは異なる荷箱用ターゲット部は、前記荷箱に取り付けられ、
   前記複数の光学系手段は、少なくとも前記荷箱用ターゲット部が取り付けられた前記荷箱の後部側に対して光を出力する荷箱用光学系手段と、前記ターゲット部の一部が取り付けられて前記荷箱よりも低位にある前記灯火部に対して光を出力する灯火部用光学系手段とを含んでなり、
   前記ターゲット部によって反射された光のデータは前記制御部に入力され、
   前記制御部によって、少なくとも前記荷箱用ターゲット部によって反射された光のデー
   タに基づいて前記貨物自動車の全長、全幅または全高のうちの少なくとも一つと、さらに
   前記灯火部用光学系手段が出力して前記ターゲット部の一部によって反射された光のデータに基づいて前記灯火部の取り付け位置と、が算定される
   ことを特徴とする貨物自動車寸法測定装置。
2. 前記複数の光学系手段は、前記ターゲット部を撮影する複数の撮影部で構成されており、
   前記制御部は、前記複数の撮影部で撮影された撮影データのうち、少なくとも二つの撮影データで前記ターゲット部の座標位置を決定し、前記貨物自動車の所定寸法及び前記灯火部の取り付け位置を算定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の貨物自動車寸法測定装置。
3. 前記荷箱用ターゲット部には、前記貨物自動車の後端部に取り付けられる後方ターゲット部が含まれており、
   前記貨物自動車の全長は、前記後方ターゲット部によって反射された光のデータに基づいて算定される
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の貨物自動車寸法測定装置。
4. 前記荷箱は、前後の壁部と、左右の壁部と、床面とを有するとともに上方が開口されてなる構成を有し、
   前記荷箱用ターゲット部には、前記荷箱における後側の壁部の上端面に取り付けられる後方ターゲット部が含まれており、
   前記後方ターゲット部によって反射された光のデータに基づいて前記荷箱の高さが算定される
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の貨物自動車寸法測定装置。
5. 前後方向に延びるシャシフレーム上に荷箱が搭載された貨物自動車の製造施設において、
   停止した前記貨物自動車に光を反射する反射部を有するターゲット部を取り付けるターゲット部取付工程と、
   所定位置に固定された複数の光学系手段で前記ターゲット部に対して光を出力する光出力工程と、
   前記複数の光学系手段で出力した光が前記ターゲット部で反射されることで前記ターゲット部の座標位置を決定し、前記貨物自動車の所定寸法を算定する算定工程と、
   を順に行う貨物自動車寸法測定方法であって、
   前記取付工程には、前記貨物自動車における後端寄りで前記荷箱の下方となって当該荷箱の後端より所定の長さだけ前方側となる位置に配された灯火部に前記ターゲット部の一部を取り付ける灯火部用ターゲット部の取付作業と、前記荷箱に前記ターゲット部の一部とは異なる荷箱用ターゲット部の取付作業とを含み、
   前記光出力工程には、少なくとも前記荷箱用ターゲット部に対して光を出力する荷箱用出力作業と、複数の光学系手段の一部で前記荷箱よりも低位にある前記灯火部に取り付けられた前記灯火部用ターゲット部に対して光を出力する灯火部出力作業とを含み、
   前記算定工程において、少なくとも前記荷箱用ターゲット部によって反射された光のデータに基づいて前記貨物自動車の全長、全幅または全高のうちの少なくとも一つと、前記一部の光学系手段が出力して前記灯火部用ターゲット部によって反射された光のデータに基づいて前記灯火部の取り付け位置と、を算定する
   ことを特徴とする貨物自動車寸法測定方法。
6. 前記荷箱用ターゲット部の取付作業は、前記貨物自動車の後端部に後方ターゲット部を取り付ける取付作業を含んでおり、
   前記算定工程において、前記後方ターゲット部によって反射された光のデータに基づいて前記貨物自動車の全長を算定する
   ことを特徴とする請求項５に記載の貨物自動車寸法測定方法。

Images