JPH11286907A - 車線区分線自動敷設装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車線区分線の敷設をより広い範囲で正確に行
えるとともに、車線区分線敷設の作業効率が高く、工事
者の作業負担が軽い、車線区分線自動敷設装置を得る。 【解決手段】 カメラ１により前方の路面を撮影し、撮
影画像から従来の古い車線区分線５の位置を検出し、こ
の車線区分線５の位置に合わせて駆動制御部９によって
車線区分線自動敷設装置の位置を動かしながら、車線区
分線５を再敷設する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、道路上に自動的
に車線区分線を敷設できる車線区分線自動敷設装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１７は例えば特開平８−１２８０１２
号公報に示された従来の路面標示塗布装置を示す側面図
であり、図において、３１は路面標示塗布装置で、自走
式の台車３２に対して塗布手段３３と清掃手段３４とガ
ラスビーズ供給手段３５と接着剤供給手段３６とを備え
付けたものである。上記台車３２は操舵輪３２ａと、駆
動源３２ｂから動力が伝えられる駆動輪３２ｃを有して
いて、台車後部上方に設置された操作部３２ｄのハンド
ル３２ｅの操作、および駆動輪３２ｃによって、停止、
前進後退移動、回転移動が行えるようになされている。

【０００３】この台車３２の側方前部には、図示するよ
うに、水平な支持板３７が前後のステー３８を介して配
置され、台車本体側とこの支持板との間に渡した伸縮手
段３９の伸び縮みにより、支持板３７が上下方向に平行
移動するようになされており、この支持板３７の前部に
清掃手段３４が配置されている。上記清掃手段３４は、
上記支持板３７からのアーム３７ａによって支持された
円柱状のブラシ３４ａを図示しない回転駆動手段によっ
て回転するようにしたものであり、支持板３７を路面Ａ
からの所定の高さに位置させて上記ブラシ３４ａを路面
Ａに接触させ、ブラシ３４ａの回転によって路面Ａ上の
塵芥を取り除くようにしたものである。図の矢印にて示
した方向にブラシ３４ａを回転させるとともに、そのブ
ラシ３４ａの回転軸を台車の車幅方向に対して傾斜させ
ることにより塵芥を台車の斜め前方向に掃き出すように
している。清掃手段３４の後部には支持板３７から垂下
したカバー３７ｂが配置されている。

【０００４】接着剤供給手段３６は上記清掃手段３４の
後方に位置していて、図示しないタンクに収容された接
着剤（プライマー）を、そのタンクに接続されたホース
を介して上記支持板３７に取り付けたノズル３６ａ（上
記カバー３７ｂに対応する位置よりも後方に取り付けら
れている）へ圧送し、路面側に臨む上記ノズル３６ａに
よって塗面上に接着剤を吹付け塗布するようにしたもの
である。図示するようにブラシ３４ａの後方にて接着剤
を供給することから、ブラシ３４ａを回転させて装置３
１を前進させれば、上記ノズル３６ａ下に清掃された塗
布予定部分が現れることとなり、接着剤の吹付け塗布に
よって簡単に接着剤を塗布予定部分に供給される。

【０００５】塗布手段３３は、台車３２に搭載されて上
面に塗布材料受けホッパー３３ａを有する溶解釜３３ｂ
と、溶融した塗布材料を溶解釜３３ｂから受け、その塗
布材料を帯状にして路面Ａ上に塗布する塗布機構体３３
ｃとからなるものである。上記塗布機構体３３ｃは、上
記ノズル３６ａより後方であって上記支持板３７の後端
に取り付けられており、上記支持板３７を降ろしてその
高さ調整にて路面Ａに対する塗布機構体３３ｃの高さ合
わせが行われる。なお、この塗布機構体３３ｃを路面Ａ
に対して高さ合わせする微調整の時点では、上記清掃手
段４のブラシ３４ａは既に路面Ａに接している状態とな
っている。

【０００６】この塗布機構体３３ｃによる塗布材料を帯
状にして送り出す構造自体は従来のライン引きにおける
塗布機構と同様である。そして上記支持板３７を降ろし
てこの塗布機構体３３ｃを路面Ａに近接させた状態でこ
の路面標示塗布装置３１を前進させ、塗布機構体３３ｃ
が路面Ａの塗布開始位置上に来た時点で、溶解釜３３ｂ
の側面から塗布機構体３３ｃの上面開口に臨む供給管３
３ｄを開放させるとともに、塗布機構体３３ｃの塗布口
（図示せず）を開放することにより、接着剤が供給され
た路面Ａ上に溶融した塗布材料を帯状に塗布するように
なされているものである。なお、上記供給管３３ｄの開
閉、塗布機構体３３ｃにおける塗布口の開閉は、操作部
３２ｄの操作基盤上での操作によって制御される。ま
た、上述の清掃手段３４や接着剤供給手段３６の動作も
操作基盤上での操作によって制御されるものである。

【０００７】ガラスビーズ供給手段３５は、図示するよ
うに、上記塗布機構体３３ｃの後方においてその塗布機
構体３３ｃ側に臨む略扇状の供給管３５ａと、この供給
管３５ａにホース３５ｂを介して接続されているガラス
ビーズ容器３５ｃとからなるものであり、上記供給管３
５ａの上流側に介在する開閉装置３５ｄの開閉によっ
て、供給及びその停止が行われるようになされている。
開閉装置３５ｄの開閉も操作部３２ｄの操作基盤上で行
われるようになっており、溶融した塗布材料の塗布を開
始した後にガラスビーズの供給を行う。前述したよう
に、供給管３５ａが塗布機構体３３ｃ側に臨んで進行方
向に対して塗布機構体３３ｃの後方に位置していること
から、ガラスビーズが供給開始されると、そのガラスビ
ーズは塗布された塗布材料上に落ちるようになる。

【０００８】又、その他のものとしては、自動で走行し
ながら道路上に車線区分線を敷設（塗布）する装置とし
て、古くなったリブ付きの車線区分線を検知し、検知し
た位置に車線区分線及びリブを敷設し直す装置があり、
その１つが特開平８−２０９０９号公報に開示されてい
る。更に、カメラにより撮影した前方の道路画像から車
線区分線を検出する装置として、特開平９−３５１９８
号公報に開示されているような、車載用の画像処理によ
る走行路検出装置がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の車線区分線敷設
装置は以上のように構成されているので、自走式の装置
であっても、常に工事者がそばで車線区分線の敷設状態
を監視し、敷設位置を手動で制御する必要があり、敷設
作業が非効率的であるという問題点があった。又、従来
の車線区分線敷設装置は、車線区分の再敷設時にブラシ
で路面を清掃しながら再敷設を行っているが、敷設の
際、工事者が車線区分線の磨耗して薄くなった箇所や汚
れた箇所など、再敷設すべき箇所を自分で判断して敷設
装置を移動させ、再敷設を行わなければならず、工事者
の負担が大きいという問題があった。

【００１０】更に、リブ付きの車線区分線の場合、古い
車線区分線のリブが形状を保って残っていないと、これ
を検出して敷設位置を制御しながら新しく車線区分線を
自動的に再敷設する事が難しく、特にカーブ路などで
は、古い車線区分線のリブ位置を正しく検出できず、再
敷設精度が低下するという問題点があった。

【００１１】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、従来の車線区分線自動敷設装置
と、車載用の画像処理による車線区分線検出装置を組み
合わせたものであり、より広い範囲で正確に古い車線区
分線の位置を検出し、それに沿って車線区分線を再敷設
できるようにしたことを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る車線区分線自動敷設装置は、前方の路面を撮影する手
段と、当該撮影手段により出力される画像を記憶する手
段と、この記憶された画像から車線区分線を検出する手
段と、検出された車線区分線に沿って敷設装置を動かす
駆動制御手段と、従来敷かれた車線区分線の上に新しい
車線区分線を自動的に敷設する手段とを設けたものであ
る。

【００１３】この発明の請求項２に係る車線区分線自動
敷設装置は、路面部分と車線区分線部分の輝度コントラ
ストと装置周辺の照度から車線区分線の磨耗及び汚れ箇
所を検出し、この磨耗及び汚れ箇所にのみ新しく車線区
分線を敷設するようにしたものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
一実施形態を図について説明する。図１はこの発明の実
施の形態１による車線区分線自動敷設装置を示す斜視
図、図２は装置構成を示すブロック図、図３は装置の動
作を示すフローチャートである。図において、１は装置
前方路面を撮影するカメラ、２は装置の車輪、３は塗料
を入れるタンク、４は塗料敷設用シャッタ、５は車線区
分線、６は路面、７は画像メモリ、８はＣＰＵ（中央演
算処理装置）、９は車線区分線自動敷設装置の駆動制御
部である。

【００１５】次にその動作について、図３のフローチャ
ートに沿ってその概要を説明する。カメラ１により画像
が撮影され（ＳＴＥＰ１００）、この画像は画像メモリ
７に記憶される（ＳＴＥＰ１０１）。図４は画像メモリ
７により記憶された画像の一例を示した図である。車線
区分線自動敷設装置は、車線区分線５をはさんで路面６
上を走りながら、カメラ１で前方を撮影し、撮影画像か
ら車線区分線５を検出する（ＳＴＥＰ１０２）。次に、
検出した車線区分線５の位置をもとに、敷設装置駆動制
御部９により車輪２を制御（ＳＴＥＰ１０３）しなが
ら、従来の車線区分線５の上に塗料敷設用シャッタ４を
開け、新しい車線区分線表示塗料を敷設する（ＳＴＥＰ
１０４）。

【００１６】以上が、本実施形態における車線区分線自
動敷設装置の動作の概要である。次に、本実施形態にお
ける車線区分線検出手段について、その動作内容の詳細
を説明する。まず、カメラ１で撮影した前方の路面画像
から、車線区分線５を検出する方法について説明する。
図４に示されたカメラ撮影画像から、２つの二値化画像
を抽出する。一つは図５に示されるように画像からコン
トラストの強い輪郭線を抽出した輪郭線画像であり、も
う一つは図６に示されるように、撮影画像を所定の輝度
閾値で二値化し、閾値よりも高い（白い）部分を抽出し
た単純二値化画像である。車線区分線５は通常黄線か白
線であり、これらの画像部分５は、輝度が高く、路面部
分６とのコントラストも高いため、輪郭線画像でも単純
二値化画像でも抽出される。そこで、これら二つの画像
の論理積（ＡＮＤ）をとり、二値化部分が、連続してい
るところを抽出すると、図７に示すような車線区分線描
出画像が抽出される。

【００１７】次に、抽出した画像上の車線区分線５の位
置から、車線区分線５の装置に対する相対位置を算出す
る方法について説明する。図８は抽出した車線区分線像
を示したものである。この車線区分線５上の一点Ｐ（ｐ
ｈ，ｐｖ）の画像上での位置を、図９に示すようなカメ
ラ１を基準とした相対位置ＸＸ，ＹＹに変換することに
より、従来の車線区分線５の車線区分線自動敷設装置に
対する相対位置を算出する。

【００１８】座標変換の詳細を示したのが図１０であ
る。例えば、高さＬに位置する視点１０から俯角θの角
度で目標物１１を見た場合、目標物１１は焦点距離ｆ上
に結像されたＣＣＤ画像１２で、画像投影点Ｐに投影さ
れる。この点ＰをＰ（ｐｈ，ｐｖ）とし、画像座標での
画素ピッチを水平方向がpitchＨ、垂直方向がpitchＶと
すると、視点１０に対する目標物１１の相対位置座標
（ＸＸ，ＹＹ）は次のような式(１)，(２)で求められ
る。 ＹＹ＝Ｌ／｛（tanθ＋pv×pitchＶ/ｆ）×cos²θ｝−Ｌ×tanθ ・・・(１) ＸＸ＝ph×pitchＨ×Ｌ／｛ｆ×（sinθ＋cosθ×pv×pitchＶ/ｆ）｝・・・(２)

【００１９】以上のように、本実施形態では、車線区分
線敷設装置に前方の路面を撮影させ、撮影画像から従来
の車線区分線位置を検出して、さらに検出した車線区分
線位置に合わせて敷設装置の車輪２を動かし、車線区分
線５を再敷設するため、車線区分線５の種類（リブ付
き、リブ無し）に関係なく、車線区分線５の自動再敷設
が可能で、しかも作業効率の高い車線区分線５の自動敷
設が実現できる。また、車線区分線検出にカメラ１によ
る路面撮影画像を用いるため、車線区分線５を検出でき
る範囲が広く、カーブ路などでも車線区分線５の再敷設
をより正確に広い範囲で行う事ができる。

【００２０】実施の形態２．図１１はこの発明の実施の
形態２による車線区分線自動敷設装置を示す斜視図、図
１２は装置構成を示すブロック図、図１３は装置の動作
を示すフローチャートである。図において、１は装置前
方路面を撮影するカメラ、２は装置の車輪、３は塗料を
入れるタンク、４は塗料敷設用シャッタ、５は車線区分
線、５ａは車線区分線５のうちの磨耗及び汚れ箇所、６
は路面、７はカメラ１で撮影した画像を記憶する画像メ
モリ、８はＣＰＵ、９は車線区分線自動敷設装置の駆動
制御部、１３は装置周辺の照度を計測する照度計であ
る。

【００２１】次にその動作について、図１３のフローチ
ャートに沿ってその概要を説明する。カメラ１により画
像が撮影され（ＳＴＥＰ２００）、撮影された画像は画
像メモリ７に記憶される（ＳＴＥＰ２０１）。図１４は
カメラの記憶手段である画像メモリ７により記憶された
画像の一例を示した図である。車線区分線自動敷設装置
は、車線区分線５をはさんで路面６を走りながら、カメ
ラ１で前方を撮影し、撮影画像から車線区分線５を検出
する（ＳＴＥＰ２０３）。

【００２２】また、照度計１３により、装置周辺の照度
を計測し（ＳＴＥＰ２０４）、照度と、車線区分線検出
手段により検出した車線区分線部分と路面部分のコント
ラストにより、車線区分線５の磨耗及び汚れ箇所５ａを
検出する（ＳＴＥＰ２０５）。次に、検出した車線区分
線５の位置をもとに、敷設装置駆動制御部９により、車
輪２を制御（ＳＴＥＰ２０６）しながら、塗料敷設用シ
ャッタ４を開閉し、従来の車線区分線５のうち磨耗及び
汚れ箇所５ａにのみ、新しい車線区分線表示塗料を敷設
する（ＳＴＥＰ２０７）。以上が、本実施形態における
車線区分線自動敷設装置の動作の概要である。本実施形
態の車線区分線検出は、実施の形態１における車線区分
線検出と同一のため、これについての説明は省略する。

【００２３】次に、本実施形態における磨耗及び汚れ箇
所５ａの検出について、その動作内容の詳細を説明す
る。図１５，図１６は、車線区分線５の磨耗及び汚れ箇
所５ａを検出する際の説明図である。カメラ１により撮
影された画像上に、ライン１４を設定し、これを下から
上へ順次移動させながら、各位置でのライン上の画像信
号（輝度）を読み出す。

【００２４】ラインＬ２の通常車線区分線５を含むライ
ンの輝度はグラフ１５により、又、ラインＬ１の車線区
分線磨耗及び汚れ箇所５ａを含むラインの輝度はグラフ
１６で表される。これらの各位置でのライン上の輝度を
車線区分線検出（ＳＴＥＰ２０３）により検出された車
線区分線位置をもとに、路面部分輝度１７と車線区分線
部分輝度１８に分割する。このとき、車線区分線部分と
路面部分の輝度コントラスト１９を所定の閾値２０と比
較し、閾値よりも低いコントラストの部分を、車線区分
線の磨耗及び汚れ箇所５ａとして検出する。このとき、
判定用の閾値は周囲の照度の計測値２１によって変化さ
せる。

【００２５】以上のように、本実施形態では、車線区分
線敷設装置に前方の撮影画像から従来の車線区分線５の
位置を検出し、検出した車線区分線位置に合わせて、車
線区分線５の敷設位置を制御するとともに、照度を計測
し、照度と、画像上での古い車線区分線５と路面６部分
の輝度コントラストから従来の車線区分線５の磨耗及び
汚れ箇所５ａを検出し、古い車線区分線のうち磨耗及び
汚れ箇所５ａのみ、車線区分線５の際敷設を行うため、
工事者が自ら車線区分線５を敷設し直すべき箇所を探し
て装置を移動させる必要がなく、車線区分線敷設におけ
る工事者の負担を軽くできる。また、以前に敷設された
車線区分線５のうち、磨耗及び汚れ箇所のみに車線区分
線を再敷設できるため、車線区分線敷設のための塗料の
節約ができ、無駄の少ない車線区分線敷設が可能にな
る。

【００２６】

【発明の効果】この発明の請求項１に係る車線区分線自
動敷設装置によれば、前方の路面を撮影する手段と、当
該撮影手段により出力される画像を記憶する手段と、こ
の記憶された画像から車線区分線を検出する手段と、検
出された車線区分線に沿って敷設装置を動かす駆動制御
手段と、従来敷かれた車線区分線の上に新しい車線区分
線を自動的に敷設する手段とを設けたので、車線区分線
の種類（リブ付き、リブ無し）に関係なく、車線区分線
の自動再敷設が可能で、しかも作業効率の高い車線区分
線の自動敷設が実現できる。また、車線区分線検出にカ
メラによる路面撮影画像を用いるため、車線区分線を検
出できる範囲が広く、カーブ路などでも車線区分線をよ
り正確に広い範囲で行える車線区分線自動敷設装置が得
られる効果がある。

【００２７】この発明の請求項２に係る車線区分線自動
敷設装置によれば、路面部分と車線区分線部分の輝度コ
ントラストと装置周辺の照度から車線区分線の磨耗及び
汚れ箇所を検出し、この磨耗及び汚れ箇所にのみ新しく
車線区分線を敷設するようにしたので、工事者自ら車線
区分を敷設し直すべき箇所を探して装置を移動させる必
要がなくなり、工事者の負担が少ない車線区分線自動敷
設装置を実現できる。また、車線区分線の再敷設時、古
い車線区分線の磨耗・汚れ箇所のみ、再敷設を行うた
め、車線区分線敷設時の塗料の節約ができ、無駄の少な
い車線区分線自動敷設装置が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１による車線区分線自
動敷設装置を示す斜視図である。

【図２】 この発明の実施の形態１による車線区分線自
動敷設装置の構成を示すブロック図である。

【図３】 この発明の実施の形態１による車線区分線自
動敷設装置の動作を示すフローチャートである。

【図４】 この発明の実施の形態１による車線区分線自
動敷設装置における画像メモリにより記憶された画像の
一例を示す図である。

【図５】 図４の画像に対し輪郭線を検出した一例を示
す図である。

【図６】 図４の画像に対し所定閾値による単純二値化
を行った一例を示す図である。

【図７】 この発明の実施の形態１による車線区分線抽
出画像を示す図である。

【図８】 この発明の実施の形態１による車線区分線を
示す図である。

【図９】 この発明の実施の形態１による車線区分線自
動敷設装置に対する相対位置を示す図である。

【図１０】 この発明の実施の形態１による画像上で検
出した車線区分線位置をカメラを基準とした車線区分線
の相対位置に変換する手法を示す説明図である。

【図１１】 この発明の実施の形態２による車線区分線
自動敷設装置を示す斜視図である。

【図１２】 この発明の実施の形態２による車線区分線
自動敷設装置の構成を示すブロック図である。

【図１３】 この発明の実施の形態２による車線区分線
自動敷設装置の動作を示すフローチャートである。

【図１４】 この発明の実施の形態２による車線区分線
自動敷設装置における画像メモリにより記憶された画像
の一例を示す図である。

【図１５】 この発明の実施の形態２による車線区分線
の磨耗及び汚れ箇所を検出する際の説明図である。

【図１６】 この発明の実施の形態２による車線区分線
の磨耗及び汚れ箇所を検出する際の説明図である。

【図１７】 従来の路面標示塗布装置を示す側面図であ
る。

【符号の説明】

１ カメラ、５ 車線区分線、６ 路面、７ 画像メモ
リ、９ 駆動制御部。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前方の路面を撮影する手段と、当該撮影
   手段により出力される画像を記憶する手段と、この記憶
   された画像から車線区分線を検出する手段と、検出され
   た車線区分線に沿って敷設装置を動かす駆動制御手段
   と、従来敷かれた車線区分線の上に新しい車線区分線を
   自動的に敷設する手段とを設けたことを特徴とする車線
   区分線自動敷設装置。
2. 【請求項２】 路面部分と車線区分線部分の輝度コント
   ラストと装置周辺の照度から車線区分線の磨耗及び汚れ
   箇所を検出し、この磨耗及び汚れ箇所にのみ新しく車線
   区分線を敷設するようにしたことを特徴とする請求項１
   記載の車線区分線自動敷設装置。