WO2023277004A1 - 容積測定装置、容積測定システム、容積測定方法及び記録媒体 - Google Patents

容積測定装置、容積測定システム、容積測定方法及び記録媒体 Download PDF

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WO2023277004A1
WO2023277004A1 PCT/JP2022/025716 JP2022025716W WO2023277004A1 WO 2023277004 A1 WO2023277004 A1 WO 2023277004A1 JP 2022025716 W JP2022025716 W JP 2022025716W WO 2023277004 A1 WO2023277004 A1 WO 2023277004A1
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WO
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unit
distance data
volume
distance
loading platform
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/025716
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English (en)
French (fr)
Inventor
竜太 阿部
巧乃 中島
俊樹 齋藤
陽輔 角野
剛志 熊谷
恭子 馬込
Original Assignee
日本電気株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日本電気株式会社 filed Critical 日本電気株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/03—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness by measuring coordinates of points

Definitions

  • the present invention relates to a volume measuring device and the like.
  • a distance sensor e.g., ultrasonic sensor placed above a truck (e.g., dump truck) is used to measure the volume of a load (hereinafter referred to as "volume") in the truck bed (e.g., dump truck vessel).
  • volume a load
  • Patent Literature 1 discloses such a technique.
  • the surface shape of the truck including the cargo is measured using a distance sensor while the cargo is loaded on the cargo bed of the truck.
  • the surface shape of the truck is measured using a distance sensor in a state in which no load is loaded on the cargo bed of the truck (a so-called "empty" state). Then, based on the difference between these surface shapes, the volume of the load is calculated (see paragraphs [0013] to [0017] of Patent Document 1, FIGS. 1, 2, etc.).
  • Patent Document 2 The technology described in Patent Document 2 is also known as a related technology.
  • Patent Document 1 In the technology described in Patent Document 1, it is required to perform measurement using a distance sensor with a cargo loaded on the cargo bed of a truck. In addition to this, there was the problem that it was required to carry out the measurement using the distance sensor in an unladen condition.
  • the object of the present invention is to eliminate the need for measurement by a distance sensor in an empty state when measuring the volume of a load using a distance sensor.
  • a volume measuring device of the present invention includes a first distance data acquisition unit for acquiring first distance data obtained by a first distance sensor that irradiates a first search wave from above to a loading platform of a freight vehicle; a second distance data acquisition unit for acquiring second distance data obtained by a second distance sensor that emits a second search wave to at least one of the portion and the side portion and the ground around the freight vehicle; a first specifying unit that specifies a frame corresponding to the peripheral wall of the loading platform using the first distance data; a second specifying unit that specifies the position of the bottom surface of the loading platform with respect to the ground using the second distance data; a volume measuring unit that measures the volume of the load on the loading platform using the first distance data based on the results of identification by the first identification unit and the second identification unit.
  • a volumetric measurement system of the present invention includes a first distance data acquisition unit that acquires first distance data obtained by a first distance sensor that irradiates a first search wave from above to a loading platform of a freight vehicle; a second distance data acquisition unit for acquiring second distance data obtained by a second distance sensor that emits a second search wave to at least one of the portion and the side portion and the ground around the freight vehicle; a first specifying unit that specifies a frame corresponding to the peripheral wall of the loading platform using the first distance data; a second specifying unit that specifies the position of the bottom surface of the loading platform with respect to the ground using the second distance data; a volume measuring unit that measures the volume of the load on the loading platform using the first distance data based on the results of identification by the first identification unit and the second identification unit.
  • a first distance data acquisition unit acquires first distance data obtained by a first distance sensor that irradiates a first search wave from above to a loading platform of a freight vehicle
  • a second A distance data acquisition unit acquires second distance data obtained by a second distance sensor that emits a second search wave to at least one of the back and side portions of the loading platform and the ground around the cargo vehicle.
  • the first specifying unit uses the first distance data to specify the frame corresponding to the peripheral wall of the loading platform
  • the second specifying unit uses the second distance data to determine the position of the bottom surface of the loading platform with respect to the ground.
  • the volume measuring unit measures the volume of the load on the loading platform using the first distance data based on the results of the identification by the first identification unit and the second identification unit.
  • a recording medium of the present invention comprises a computer comprising: a first distance data acquisition unit for acquiring first distance data obtained by a first distance sensor that irradiates a first search wave from above to a cargo bed of a cargo vehicle; a second distance data acquisition unit that acquires second distance data obtained by a second distance sensor that emits a second search wave to at least one of the back and side parts of the cargo vehicle and the ground around the freight vehicle; , a first specifying unit that specifies a frame corresponding to the peripheral wall of the loading platform using the first distance data; and a second specifying unit that specifies the position of the bottom surface of the loading platform with respect to the ground using the second distance data. , and a volume measuring unit that measures the volume of the load on the loading platform using the first distance data based on the results of identification by the first identification unit and the second identification unit.
  • the present invention when measuring the volume of a load using a distance sensor, it is possible to eliminate the need for measurement by the distance sensor in an empty state.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the essential parts of the volume measurement system according to the first embodiment.
  • FIG. 2A is an explanatory diagram showing an example of installation positions of a first distance sensor and a second distance sensor.
  • FIG. 2B is an explanatory diagram showing an example of installation positions of the first distance sensor and the second distance sensor.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the hardware configuration of main parts of the volume measuring device according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a block diagram showing another hardware configuration of the main part of the volume measuring device according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a block diagram showing another hardware configuration of the main part of the volume measuring device according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a flow chart showing the operation of the volume measuring device according to the first embodiment.
  • FIG. 7A is a flowchart showing detailed operations of a first distance data acquiring unit and a first specifying unit in the volume measuring device according to the first embodiment
  • FIG. 7B is a flowchart showing detailed operations of the first distance data acquiring unit and the first specifying unit in the volume measuring device according to the first embodiment
  • FIG. 8 is an explanatory diagram showing an example of a point group included in the first distance data.
  • FIG. 9 is an explanatory diagram showing an example of an approximate straight line corresponding to the right side surface of a freight vehicle.
  • FIG. 10A is an explanatory diagram showing an example of a state before the tilt of the freight vehicle in the stop direction is corrected.
  • FIG. 10B is an explanatory diagram showing an example of a state after the tilt of the freight vehicle in the stop direction is corrected.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram showing an example of a state in which the XY coordinate system is divided into a plurality of blocks to generate a grayscale image.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram showing an example of a binary image converted from a grayscale image.
  • 13A is a flowchart showing detailed operations of a second distance data acquiring unit and a second specifying unit in the volume measuring device according to the first embodiment;
  • FIG. 13B is a flowchart showing detailed operations of a second distance data acquiring unit and a second specifying unit in the volume measuring device according to the first embodiment;
  • FIG. 14A is an explanatory diagram showing an example of the range irradiated with the search wave by the second distance sensor.
  • FIG. 14B is an explanatory diagram showing examples of the XY plane, XZ plane, and YZ plane.
  • FIG. 15 is an explanatory diagram showing an example of the bottom height.
  • 16A is a flowchart showing detailed operations of a volume measuring unit and an output control unit in the volume measuring device according to the first embodiment
  • FIG. 16B is a flowchart showing detailed operations of the volume measurement unit and the output control unit in the volume measurement device according to the first embodiment
  • FIG. 17A is an explanatory diagram showing an example of a loading platform frame.
  • FIG. 17B is an explanatory diagram showing an example of cells.
  • FIG. 17C is an explanatory diagram showing an example of depth values.
  • FIG. 17D is an explanatory diagram showing an example of the volume of the load in each cell.
  • FIG. 18 is a block diagram showing essential parts of volume measurement according to the second embodiment.
  • FIG. 19 is a block diagram showing essential parts of a volume measurement system according to the second embodiment.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the essential parts of the volume measurement system according to the first embodiment.
  • 2A and 2B are explanatory diagrams showing examples of installation positions of the first distance sensor and the second distance sensor.
  • a volume measurement system according to a first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 2B.
  • the volume measurement system 100 includes a first distance sensor 1, a second distance sensor 2, a volume measurement device 3 and an output device 4.
  • the volume measuring device 3 includes a first distance data acquisition section 11 , a second distance data acquisition section 12 , a first identification section 13 , a second identification section 14 , a volume measurement section 15 and an output control section 16 .
  • Each of the first distance sensor 1 and the second distance sensor 2 is composed of, for example, a 3D-LiDAR (Light Detection and Ranging), a millimeter wave radar, a ToF (Time of Flight) camera, or an ultrasonic sensor.
  • waves laser light, millimeter waves, infrared rays, ultrasonic waves, etc.
  • search waves An example in which each of the first distance sensor 1 and the second distance sensor 2 is composed of 3D-LiDAR and the search wave is laser light will be mainly described below.
  • the first distance sensor 1 is arranged above the freight vehicle FV (for example, a dump truck) in a state where the freight vehicle (eg, dump truck) FV is parked at a predetermined position in a predetermined direction.
  • the first distance sensor 1 emits a first search wave toward the loading platform of the freight vehicle FV below (for example, the vessel of the dump truck).
  • the first distance sensor 1 irradiates at least the loading platform of the freight vehicle FV (for example, the vessel of the dump truck) with the first search wave from above.
  • the ground around the freight vehicle V may be irradiated with the first search wave by the first distance sensor 1 .
  • the “first search wave” is the search wave emitted by the first distance sensor 1 .
  • the first search wave irradiated to these objects is reflected by these objects.
  • the second distance sensor 2 is arranged obliquely behind the freight vehicle FV and directed obliquely downward.
  • the second distance sensor 2 emits a second search wave to at least one of the back and side portions of the loading platform of the freight vehicle FV while the freight vehicle FV is parked at a predetermined position in a predetermined direction.
  • the second distance sensor 2 irradiates the second search wave to both the back surface and the side surface of the loading platform of the freight vehicle FV, and irradiates the ground around the freight vehicle FV with the second search wave.
  • the “second search wave” is the search wave emitted by the second distance sensor 2 .
  • the second search wave irradiated on these objects is reflected by these objects.
  • the first distance data acquisition unit 11 acquires data obtained by measurement using the first distance sensor 1. For example, the first distance sensor 1 receives a reflected wave (backscattered light) corresponding to a first search wave (laser light) emitted in each direction by the first distance sensor 1 . The first distance sensor 1 measures the distance of reflected waves corresponding to individual emission directions by ToF or FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave). As a result, the distance between the position where the first distance sensor 1 is installed and the position of the point (reflection point) where the irradiated first search wave is reflected is measured. The first distance data acquisition unit 11 acquires point cloud data or depth data indicating the positions of individual reflection points based on the measured distance. Hereinafter, these data may be collectively referred to as "first distance data". An example in which the first distance data is point cloud data will be mainly described below.
  • the second distance data acquisition unit 12 acquires data obtained by measurement using the second distance sensor 2.
  • the second distance sensor 2 receives a reflected wave (backscattered light) corresponding to the second search wave (laser light) emitted in each direction by the second distance sensor 2 .
  • the second distance sensor 2 measures the distance by ToF or FMCW with respect to reflected waves corresponding to individual emission directions. As a result, the distance between the position where the second distance sensor 2 is installed and the position of the point (reflection point) where the emitted second search wave is reflected is measured.
  • the second distance data acquisition unit 12 acquires point cloud data or depth data indicating the position of each reflection point based on the measured distance.
  • these data may be collectively referred to as "second distance data”.
  • An example in which the second distance data is point cloud data will be mainly described below.
  • the first specifying unit 13 uses the first distance data acquired by the first distance data acquiring unit 11 to determine a rectangular virtual frame (hereinafter referred to as a “bed frame”) corresponding to the peripheral wall of the bed of the freight vehicle FV. For example, see FIG. 17A).
  • the shape of the bed frame may be a substantially rectangular shape (for example, a shape obtained by chamfering the corners of a rectangle).
  • the first specifying unit 13 calculates the first distance data so as to correct the inclination of the parking direction in the process of specifying the loading frame. correct.
  • the first identifying unit 13 outputs the corrected first distance data to the volume measuring unit 15 .
  • the first identifying unit 13 also outputs information indicating the result of the identification (that is, information indicating the identified position and dimensions of the cargo bed frame) to the volume measuring unit 15 .
  • information indicating the result of the identification that is, information indicating the identified position and dimensions of the cargo bed frame
  • the second specifying unit 14 uses the second distance data acquired by the second distance data acquiring unit 12 to specify the position of the bottom surface (more specifically, the inner bottom surface) of the loading platform of the freight vehicle with respect to the ground. .
  • the second specifying unit 14 specifies the position of the bottom part in the height direction of the freight vehicle FV (that is, the distance of the bottom part from the ground).
  • bottom height such a position may be referred to as "bottom height”.
  • the second specifying unit 14 outputs information indicating the specified result (that is, information indicating the specified bottom surface height) to the volume measuring unit 15 . Details of the processing executed by the second specifying unit 14 will be described later with reference to FIGS. 13A to 15.
  • the volume measurement unit 15 uses the first distance data output by the first identification unit 13 (that is, the corrected first distance data) based on the identification results of the first identification unit 13 and the second identification unit 14. , to measure the volume of the load in the bed of the freight vehicle FV. Details of the processing performed by the volume measuring unit 15 will be described later with reference to FIGS. 16A to 17D.
  • the output control unit 16 executes control to output information indicating the result of measurement by the volume measurement unit 15 (hereinafter sometimes referred to as "measurement result information").
  • An output device 4 is used to output the measurement result information.
  • the output device 4 is configured by, for example, a display. In this case, the output control unit 16 performs control to display an image corresponding to the measurement result information (that is, an image including the result of measurement by the volume measurement unit 15) on the display. This allows a user of the volume measurement system 100 (for example, a load assessor) to visually recognize the volume measurement result.
  • the main part of the volume measurement system 100 is configured.
  • the distance measurement using the first distance sensor 1 is repeatedly performed in a state where the cargo vehicle FV is stopped at a predetermined position and the load is loaded on the cargo bed of the cargo vehicle FV. It can be anything.
  • the first distance data acquisition unit 11 may acquire the first distance data obtained by each measurement.
  • the first identifying unit 13 may use the first distance data obtained by each measurement to execute the process of identifying the loading frame.
  • the process of specifying the loading frame is executed multiple times.
  • the volume measurement unit 15 may perform a process of measuring the volume based on the result of each process performed by the first identification unit 13 . That is, the volume measurement unit 15 may use the first distance data corrected by each correction performed by the first identification unit 13 to perform the process of measuring the volume. As a result, the process of measuring the volume is executed multiple times. As will be described later, the volume measurement unit 15 may exclude outliers in the results of such multiple processing.
  • the distance measurement using the second distance sensor 2 is repeatedly performed in a state where the cargo vehicle FV is stopped at a predetermined position and the load is loaded on the cargo bed of the cargo vehicle FV. It can be anything.
  • the second distance data acquisition unit 12 may acquire the second distance data obtained by each measurement.
  • the second specifying unit 14 may use the second distance data obtained by each measurement to perform the process of specifying the bottom height. As a result, the process of specifying the bottom surface height is executed multiple times. As will be described later, the second identification unit 14 may exclude outliers in the results of multiple times of processing.
  • the second distance sensor 2 may be composed of a plurality of distance sensors (for example, two distance sensors).
  • one of the two second distance sensors irradiates the second search wave to the rear surface of the cargo bed and the ground, and the other one of the two distance sensors emits the second search wave.
  • a second distance sensor may irradiate the side surface of the loading platform and the ground with the second search wave.
  • FIG. 3 the hardware configuration of the main part of the volume measuring device 3 will be described with reference to FIGS. 3 to 5.
  • the volume measuring device 3 uses a computer 21.
  • the computer 21 includes a processor 31 and a memory 32.
  • the memory 32 stores a program for causing the computer 21 to function as the first distance data acquisition unit 11, the second distance data acquisition unit 12, the first identification unit 13, the second identification unit 14, the volume measurement unit 15, and the output control unit 16.
  • the processor 31 reads and executes programs stored in the memory 32 .
  • the function F6 of the output control unit 16 is realized.
  • the computer 21 comprises a processing circuit 33 as shown in FIG.
  • the processing circuit 33 causes the computer 21 to function as the first distance data acquisition unit 11, the second distance data acquisition unit 12, the first identification unit 13, the second identification unit 14, the volume measurement unit 15, and the output control unit 16. Execute the process. Thereby, functions F1 to F6 are realized.
  • the computer 21 comprises a processor 31, a memory 32 and a processing circuit 33.
  • some of the functions F1 to F6 are implemented by the processor 31 and the memory 32, and the rest of the functions F1 to F6 are implemented by the processing circuit 33.
  • FIG. 5 shows that some of the functions F1 to F6 are implemented by the processor 31 and the memory 32, and the rest of the functions F1 to F6 are implemented by the processing circuit 33.
  • the processor 31 is composed of one or more processors.
  • the individual processors use, for example, CPUs (Central Processing Units), GPUs (Graphics Processing Units), microprocessors, microcontrollers, or DSPs (Digital Signal Processors).
  • CPUs Central Processing Units
  • GPUs Graphics Processing Units
  • microprocessors microcontrollers
  • DSPs Digital Signal Processors
  • the memory 32 is composed of one or more memories. Individual memories include, for example, RAM (Random Access Memory), ROM (Read Only Memory), flash memory, EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), hard disk drive, solid state drive, solid state memory Flexible discs, compact discs, DVDs (Digital Versatile Discs), Blu-ray discs, MO (Magneto Optical) discs, or mini discs are used.
  • RAM Random Access Memory
  • ROM Read Only Memory
  • flash memory EPROM (Erasable Programmable Read Only Memory), EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), hard disk drive, solid state drive, solid state memory Flexible discs, compact discs, DVDs (Digital Versatile Discs), Blu-ray discs, MO (Magneto Optical) discs, or mini discs are used.
  • the processing circuit 33 is composed of one or more processing circuits. Individual processing circuits use, for example, ASIC (Application Specific Integrated Circuit), PLD (Programmable Logic Device), FPGA (Field Programmable Gate Array), SoC (System a Chip), or system LSI (Large Scale) is.
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • PLD Programmable Logic Device
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • SoC System a Chip
  • system LSI Large Scale Scale
  • the processor 31 may include a dedicated processor corresponding to each of the functions F1-F6.
  • Memory 32 may include dedicated memory corresponding to each of functions F1-F6.
  • the processing circuitry 33 may include dedicated processing circuitry corresponding to each of the functions F1-F6.
  • the first distance data acquisition unit 11 acquires first distance data (step S1).
  • the first identifying unit 13 identifies the cargo bed frame (step S2).
  • the first specifying unit 13 corrects the first distance data so as to correct the inclination of the freight vehicle FV in the stop direction.
  • the second distance data acquisition unit 12 acquires the second distance data (step S3).
  • the second specifying unit 14 specifies the bottom surface height (step S4).
  • the execution order of the processing of steps S1 and S2 and the processing of steps S3 and S4 is arbitrary. That is, the processes of steps S1 and S2 may be executed, and then the processes of steps S3 and S4 may be executed. Alternatively, the processes of steps S3 and S4 may be executed, and then the processes of steps S1 and S2 may be executed. Alternatively, the processes of steps S1 and S2 and the processes of steps S3 and S4 may be executed in parallel.
  • the volume measurement unit 15 measures the volume of the load on the loading platform of the freight vehicle FV based on the specific results obtained in steps S2 and S4.
  • the output control unit 16 performs control to output information indicating the result of the measurement in step S5 (that is, measurement result information) (step S6).
  • FIG. 7A That is, a specific example of the method for identifying the loading frame will be described.
  • FIG. 7A and 7B are flowcharts showing detailed operations of the first distance data acquisition unit 11 and the first identification unit 13.
  • FIG. Step S101 in FIG. 7A corresponds to step S1 in FIG.
  • Steps S102 to S116 in FIGS. 7A and 7B correspond to step S2 in FIG.
  • the first distance data acquisition unit 11 acquires first distance data (step S101). Specifically, for example, the first distance data acquisition unit 11 acquires the first distance data obtained by the first measurement using the first distance sensor 1 .
  • the first identifying unit 13 sets a predetermined ROI (Region Of Interest) range (step S102). This is to exclude a point group (for example, a point group corresponding to the ground) that is not used for specifying the loading platform frame from among the point groups included in the first distance data.
  • a predetermined ROI for example, a point group corresponding to the ground
  • the first specifying unit 13 projects the point group within the ROI range out of the point group included in the first distance data onto the XY coordinate system (step S103).
  • the XY coordinate system is a coordinate system parallel to the horizontal plane.
  • the X axis in the XY coordinate system is a virtual axis corresponding to the longitudinal direction (X direction) of the freight vehicle FV when the freight vehicle FV is parked at the predetermined position in the predetermined direction.
  • the Y axis in the XY coordinate system is a virtual axis corresponding to the left-right direction (Y direction) of the freight vehicle FV when the freight vehicle FV is parked at the predetermined position in the predetermined direction.
  • the first identifying unit 13 detects a concave hull that includes the projected point group (S104).
  • the first identifying unit 13 detects the farthest point pair at the detected vertices of the concave hull (step S105; see P1 and P2 in FIG. 8).
  • the first specifying unit 13 obtains the farthest points from the detected straight line connecting the farthest point pair (see SL in FIG. 8) in two directions (step S106; P3, P3 in FIG. 8, See P4).
  • step S107 If these four points (P1, P2, P3, P4) are normally detected ("YES" in step S107), the first identifying unit 13 determines that these four points (P1, P2, P3, P4) are is determined to correspond to the four corners of In this case, the processing of the first specifying unit 13 proceeds to step S109.
  • step S101 when the first distance data acquired in step S101 does not include the four points (P1, P2, P3, P4), these four points (P1, P2, P3, P4) are normally Not detected. In such a case (step S107 "NO"), the first specifying unit 13 discards the acquired first distance data (step S108). The processing of the volume measuring device 3 returns to step S101.
  • the first distance data acquisition unit 11 acquires first distance data obtained by the next measurement using the first distance sensor 1 .
  • the first identifying unit 13 extracts a point group corresponding to at least a part of the left side or right side of the cargo bed from the projected point group based on the result of the determination of the four corners. do. Specifically, for example, the first identifying unit 13 extracts a point group corresponding to the central one-third portion (see ⁇ 1 in FIG. 9) of the long sides of the rectangle based on the four corners.
  • the first specifying unit 13 determines the left side or right side of the loading platform (that is, the left side of the freight vehicle FV). surface portion or right side portion) is detected (see ASL in FIG. 9). The first specifying unit 13 calculates the inclination angle of the approximate straight line ASL with respect to the X axis (step S110).
  • the first specifying unit 13 rotates the position of the point group in the XY coordinate system so that the tilt angle becomes 0 for the point group included in the first distance data.
  • the first distance data is corrected so as to correct the inclination in the stop direction (step S111).
  • FIG. 10A shows an example of the point cloud before correction.
  • FIG. 10B shows an example of the point cloud after correction.
  • the first specifying unit 13 sets a plurality of blocks by dividing the XY coordinate system in the X direction and the Y direction at predetermined intervals (for example, 5 cm intervals) (see FIG. 11).
  • the first specifying unit 13 generates a grayscale image corresponding to the XY coordinate system based on the Z coordinate values (that is, the coordinate values in the height direction) of the points included in each block (step S112). For example, for a certain block, when the Z-coordinate value of points included in this block is a predetermined maximum value, the color value of this block is set to 255 out of 256 gradations (0 to 255).
  • the color value of this block is set to 0 out of 256 gradations (0 to 255).
  • the unit 13 converts the generated grayscale image into a black and white binary image by comparing the color value of each block with a predetermined threshold (step S113). For example, when the color value of a certain block is equal to or greater than the threshold, the first specifying unit 13 converts the color value of this block to 1 (black). On the other hand, if the color value of a certain block is less than the threshold, the first specifying unit 13 converts the color value of this block to 0 (white).
  • a threshold value is set, for example, to a value of "200" among 256 gradation color values (0 to 255).
  • the first identification unit 13 counts the number of blocks whose color value is 1 for each column along the X direction among the plurality of blocks (step S114_1).
  • the first identifying unit 13 detects two columns (see C_X_1 and C_X_2 in FIG. 12) among the columns in which the number of such numbers is larger than that of the other columns. Thereby, the first identifying unit 13 identifies the column (C_X_2) corresponding to the left side of the cargo bed and the column (C_X_1) corresponding to the right side of the cargo bed (step S115_1).
  • the first specifying unit 13 counts the number of blocks whose color value is 1 for each column along the Y direction among the plurality of blocks (step S114_2).
  • the first identifying unit 13 detects two columns (see C_Y_1 and C_Y_2 in FIG. 12) among the columns in which the number of such numbers is larger than that of the other columns.
  • the first identifying unit 13 identifies the row (C_Y_2) corresponding to the front part of the loading platform and the row (C_Y_1) corresponding to the rear part of the loading platform (step S115_2).
  • step S115_1 in FIG. 6 the columns corresponding to the long sides of the rectangular cargo bed frame (see the broken line in FIG. 12) are identified. Further, by the process of step S115_2, the columns corresponding to the short sides of the rectangular cargo bed frame (see the broken line in FIG. 12) are identified. In this way, the four dashed lines in FIG. 12 are identified as the cargo bed frame.
  • the first specifying unit 13 outputs the information indicating the specified result and the corrected first distance data to the volume measuring unit 15 (step S116).
  • the processing of the volume measuring device 3 then returns to step S101.
  • the first distance data acquisition unit 11 acquires the first distance data obtained by the next measurement using the first distance sensor 1 (step S101).
  • the first distance data obtained from each measurement is used to execute the process of identifying the cargo frame. Further, in each processing, the first distance data is corrected so as to correct the inclination of the freight vehicle FV in the stopping direction.
  • FIG. 13A That is, a specific example of the method for specifying the bottom surface height will be described.
  • FIG. 13A and 13B are flow charts showing detailed operations of the second distance data acquiring unit 12 and the second specifying unit 14.
  • FIG. Step S201 in FIG. 13A corresponds to step S3 in FIG.
  • Steps S202 to S219 in FIGS. 13A and 13B correspond to step S4 in FIG.
  • the second distance data acquisition unit 12 acquires second distance data (step S201). Specifically, for example, the second distance data acquisition unit 12 acquires the second distance data obtained by the first measurement using the second distance sensor 2 .
  • the second specifying unit 14 sets a predetermined ROI range (step S202). This is to exclude a point group not used for identifying the bottom surface height (for example, a point group corresponding to another object different from the freight vehicle FV) from among the point groups included in the second distance data.
  • the second specifying unit 14 executes plane detection processing for the point group within the ROI range among the point groups included in the second distance data (step S203).
  • the plane detection process detects the largest plane in the target point cloud.
  • the second specifying unit 14 determines the maximum X-coordinate value and the minimum X-coordinate value of the point group included in the detected plane. Calculate the difference value with The second identifying unit 14 also calculates the difference value between the maximum value of the Y coordinate values and the minimum value of the Y coordinate values for these point groups. The second identifying unit 14 also calculates the difference value between the maximum Z-coordinate value and the minimum Z-coordinate value for these point groups. The second identifying unit 14 determines which of the X-axis, Y-axis, and Z-axis has the smallest calculated difference value (Step S205).
  • the second specifying unit 14 determines that the detected plane is the XY plane.
  • the second specifying unit 14 registers the detected plane as an XY plane (step S206_1).
  • the second specifying unit 14 excludes the point group included in the registered plane from targets of subsequent plane detection processing. However, if the XY plane has already been registered, the process of step S206_1 is skipped.
  • the second identifying unit 14 determines that the detected plane is the XZ plane.
  • the second specifying unit 14 registers the detected plane as the XZ plane (step S206_2).
  • the second specifying unit 14 excludes the point group included in the registered plane from targets of subsequent plane detection processing. However, if the XZ plane has already been registered, the process of step S206_2 is skipped.
  • the second specifying unit 14 determines that the detected plane is the YZ plane.
  • the second specifying unit 14 registers the detected plane as the YZ plane (step S206_3).
  • the second specifying unit 14 excludes the point group included in the registered plane from targets of subsequent plane detection processing. However, if the YZ plane has already been registered, the process of step S206_3 is skipped.
  • the second specifying unit 14 determines whether or not the XY plane, XZ plane and YZ plane have been registered (step S207). If all of the XY plane, XZ plane, and YZ plane have been registered (step S207 "YES"), the processing of the volume measuring device 3 proceeds to step S210. On the other hand, if at least one of the XY plane, XZ plane, and YZ plane is unregistered (step S207 "NO"), the processing of the volume measuring device 3 returns to step S203. Thereby, plane detection processing is executed.
  • step S208 the second specifying unit 14 determines whether the XY plane has been registered and whether the XZ plane or the XZ plane has been registered. If the XY plane has not been registered, or if the XY plane has been registered but neither the XZ plane nor the YZ plane has been registered (“NO” in step S208), the second specifying unit 14 performs the acquisition The received second distance data is discarded (step S209).
  • the processing of the volume measuring device 3 returns to step S201.
  • the second distance data acquisition unit 12 acquires second distance data obtained by the next measurement using the second distance sensor 2 .
  • step S208 if the XY plane has been registered and the XZ plane or the XZ plane has been registered (step S208 "YES"), the processing of the volume measuring device 3 proceeds to step S210.
  • the XY plane has been registered in the second specifying unit 14, and at least one of the XZ plane and the YZ plane has been registered.
  • the registered XY plane is a plane corresponding to the ground around the freight vehicle FX.
  • the registered XZ plane is highly likely to be a plane corresponding to the side surface (for example, the right side surface) of the loading platform of the freight vehicle FV.
  • the registered YZ plane is highly probable to be a plane corresponding to the back surface of the loading platform of the freight vehicle FV.
  • step S210 the second specifying unit 14 detects coordinate values of four points corresponding to the four corners of the registered XY plane. That is, the second specifying unit 14 detects the X coordinate value, Y coordinate value, and Z coordinate value of each of these four points.
  • the second specifying unit 14 determines whether or not the YZ plane is registered (step S213). If the YZ plane is registered ("YES" in step S213), the second specifying unit 14 determines the minimum A point having a Z coordinate value is detected (step S214_1). Such a range ( ⁇ 2) is set, for example, within ⁇ 10 cm from the center of the YZ plane in the Y direction.
  • the YZ plane may include portions corresponding to the tail lamps of the freight vehicle FV.
  • the range ( ⁇ 2) may be specified. That is, the bottom height may not be specified accurately.
  • the range ( ⁇ 2) it is possible to avoid the occurrence of such a problem.
  • step S214_2 If the YZ plane is not registered (“NO” at step S213), the second specifying unit 14 performs the same process as step S214_1 for the XZ plane (step S214_2). That is, the second identifying unit 14 detects a point having the smallest Z-coordinate value in a predetermined range, which is the central portion of the XZ plane with respect to the X direction. Based on the calculated equation and the coordinate values of the points detected in step S214_1 or step S214_2, the distance between the plane and the points (see D' in FIG. 15) is calculated (step S215). It is highly probable that the distance D' corresponds to the position of the bottom surface of the cargo bed (more specifically, the outer bottom surface) with respect to the ground. In other words, the second specifying unit 14 specifies the bottom height by calculating the distance D'.
  • the second specifying unit 14 stores information indicating the specified result (that is, information indicating the calculated distance D') (step S216).
  • the second identifying unit 14 determines whether or not information indicating the identification results for N times (for example, 12 times) is stored (step S217). If the information indicating the identification results for N times is stored (step S217 "YES"), the process of the volume measuring device 3 proceeds to step S218. Otherwise (step S217 "NO”), the process of the volume measuring device 3 returns to step S201.
  • step S217 If information indicating N identification results is stored (step S217 "YES"), the second identification unit 14 calculates a final identification result based on these identification results (step S218).
  • these identification results include N (for example, 12) distances D'.
  • the second identifying unit 14 performs statistical processing on these values (D') to exclude outliers in these values (D') and calculate the average value of the remaining values (D') Calculate Such statistical processing uses, for example, a so-called "boxplot”.
  • the second specifying unit 14 adds a predetermined value (see ⁇ in FIG. 15, for example 15 cm) corresponding to the thickness of the bottom surface of the loading platform to the calculated average value.
  • the second specifying unit 14 uses the value (D1) after the addition as the final specifying result.
  • the second identifying unit 14 outputs information indicating the final identification result (D1) to the volume measuring unit 15 (step S219).
  • volume measurement unit 15 the details of the processing performed by the volume measurement unit 15 will be described. That is, a specific example of the volume measurement method will be described.
  • FIG. 16A and 16B are flowcharts showing detailed operations of the volume measurement unit 15 and the output control unit 16.
  • FIG. Steps S301 to S319 in FIGS. 16A and 16B correspond to step S5 in FIG.
  • Step S320 in FIG. 16B corresponds to step S6 in FIG.
  • the first identifying unit 13 outputs the information indicating the identification result of the bed frame and the corrected first distance data to the volume measuring unit 15 (step S116 in FIG. 7B).
  • the volume measuring unit 15 extracts the point group located inside the loading platform frame from the point group included in the acquired first distance data. (step S302).
  • the volume measuring unit 15 sets a plurality of rectangular cells by dividing the inside of the loading platform frame into predetermined intervals in the X direction and the Y direction. In other words, the volume measuring unit 15 divides the inside of the carrier frame into a plurality of cells (step S303). For example, as shown in FIGS. 17A and 17B, the volume measuring unit 15 divides the interior of the loading platform frame into 10 equal parts in the X direction (the front-rear direction of the freight vehicle FV), ) is divided into 5 equal parts. This sets 50 cells.
  • depth values values indicating distances, positions, heights, etc. in the Z direction (including Z coordinate values of individual points) may be collectively referred to as "depth values".
  • depth values For the unit of depth value, for example, meters are used.
  • the volume measurement unit 15 executes the following steps S304 and S305 for each cell. That is, if the cell contains one or more points ("YES" in step S304), the volume measuring unit 15 calculates the average value of the Z coordinate values (that is, the depth values) of these points, thereby A cell depth value D2 is calculated. On the other hand, if the cell does not contain any point ("NO" at step S304), the volume measurement unit 15 sets the depth value D2 of the cell to a predetermined value (eg -100) (step S306).
  • a predetermined value eg -100
  • the second identifying unit 14 outputs information indicating the identification result of the bottom surface height D1 (more specifically, information indicating the final identification result) to the volume measuring unit 15 (step S219 in FIG. 13B). . If the volume measuring unit 15 has acquired such information (step S307 “YES”), the volume measuring unit 15 executes the following steps S308 to S313 for each cell.
  • the volume measurement unit 15 determines the depth corresponding to the volume of the load in the cell using the following formula (1).
  • a value D4 is calculated (step S309).
  • D4 D3-(D2+D1) (1)
  • D3 is a depth value corresponding to the installation height of the first distance sensor 1 (see FIG. 17C).
  • Information indicating the depth value D3 may be stored in the volume measuring device 3 in advance.
  • the point cloud corresponding to the ground is also included in the first distance data.
  • the depth value D3 may be calculated by the volume measuring device 3 based on these point groups.
  • the depth value D4 calculated by Equation (1) above corresponds to the volume of the load in the cell.
  • the volume measurement unit 15 sets the depth value D4 of the cell to 0.
  • the volume measurement unit 15 determines that the depth value D2 of the cells surrounding the cell is set to ⁇ 100. Detect missing cells. The volume measuring unit 15 calculates the average value of the depth values D4 in the detected cells. The volume measurement unit 15 uses the calculated average value as the depth value D4 of the cell (step S312).
  • the depth values D2 of the two cells adjacent to the cell in the X direction are not set to -100, and the depth values D2 of the two cells adjacent to the cell in the Y direction are set to -100. Assume it is not set. In this case, the average value of the depth values D4 in these four cells is used as the depth value D4 of the cell.
  • the depth value D2 of the two cells adjacent to the cell in question in the X direction is not set to ⁇ 100
  • the depth of at least one of the two cells adjacent to the cell in question in the Y direction Assume that the value D2 is set to -100.
  • the average value of the depth values D4 of two cells adjacent to the cell in the X direction is used as the depth value D4 of the cell.
  • the depth values D2 of the two cells adjacent to the cell in question in the Y direction are not set to ⁇ 100
  • the depth of at least one of the two cells adjacent to the cell in question in the X direction Assume that the value D2 is set to -100.
  • the average value of the depth values D4 of the two cells adjacent to the cell in the Y direction is used as the depth value D4 of the cell.
  • the volume measurement unit 15 calculates the volume v of the load in the cell using the following formula (2) (step S313).
  • A indicates the area of each cell.
  • the volume measurement unit 15 calculates the volume V of the load on the loading platform by calculating the total value of the volumes v of all the cells (step S314).
  • the volume measurement unit 15 stores information indicating the calculated volume V (that is, measurement result information).
  • the volume measuring unit 15 repeats these processes until the volume V is calculated M times (for example, 12 times) (step S315 "NO").
  • the process of the volume measuring device 3 proceeds to step S319.
  • the volume measuring unit 15 calculates or sets the depth value D2 (that is, the depth value D2 of each cell). information (hereinafter referred to as “depth value information”).
  • the volume measurement unit 15 determines whether depth value information for M times (for example, 12 times) is stored (step S317). When the stored depth value information is less than M times (step S317 "NO"), the process of the volume measuring device 3 returns to step S301. That is, when the information indicating the result of specifying the next loading platform frame and the next corrected first distance data are acquired (step S301 "YES"), the processing from step S302 onwards is executed.
  • step S317 if the depth value information for M times has already been stored (step S317 "YES"), the volume measuring unit 15 sets the bottom surface height D1 to a predetermined value. After that, with the bottom surface height D1 set to a predetermined value, the processing of steps S308 to S314 is executed using the depth value D2 indicated by the depth value information for each time. That is, these processes are executed M times. Then, it is determined as "YES" in step S315.
  • step S315 if step S315 is "YES", the volume V for M times has been calculated.
  • the volume measurement unit 15 excludes outliers in these values (V) and calculates the average value of the remaining values (V) (step S319 ).
  • Such statistical processing uses, for example, boxplots.
  • the volume measuring unit 15 uses this average value for the final measurement result.
  • the output control unit 16 performs control to output information indicating the final measurement result in step S319 (that is, measurement result information) (step S320). Specifically, for example, the output control unit 16 performs control to display an image corresponding to the measurement result information (that is, an image including the average value calculated in step S319).
  • the first distance data acquisition unit 11 acquires the first distance data obtained by the first distance sensor 1 that irradiates the first search wave from above to the loading platform of the freight vehicle FV. get.
  • a second distance data acquisition unit 12 acquires the second distance data obtained by the second distance sensor 2 that irradiates the second search wave to at least one of the back and side portions of the loading platform and the ground around the freight vehicle FV. Get distance data.
  • the first identifying unit 13 uses the first distance data to identify a frame (loading platform frame) corresponding to the peripheral wall of the loading platform.
  • the second specifying unit 14 uses the second distance data to specify the position of the bottom surface of the loading platform with respect to the ground (bottom height D1).
  • the volume measurement unit 15 uses the first distance data to measure the volume V of the load on the loading platform based on the identification results of the first identification unit 13 and the second identification unit 14 .
  • the measurement by the distance sensors (the first distance sensor 1 and the second distance sensor 2) in the empty state is unnecessary. can be Thereby, the time required for measuring the volume V can be shortened. It is also possible to measure the volume V even if it is not possible to measure in an empty state (eg if the driver of the freight vehicle FV does not agree). In addition, it is possible to eliminate the need to prepare data indicating the bottom surface height D1 in advance for each vehicle type of the freight vehicle FV.
  • the first specifying unit 13 calculates the first distance data so as to correct the inclination of the stopping position in the process of specifying the frame (carrying platform frame). is corrected.
  • the volume measurement unit 15 uses the corrected first distance data to measure the volume V. FIG. As a result, even when the parking direction of the freight vehicle FV is tilted with respect to the predetermined direction, it is possible to accurately identify the loading frame. That is, it is possible to avoid such a tilt affecting the volume V measurement. As a result, the volume V can be measured accurately.
  • the first distance data acquisition unit 11 acquires first distance data obtained by multiple measurements using the first distance sensor 1 .
  • the first identifying unit 13 executes the process of identifying the frame (shipping frame) multiple times by executing the process of identifying the frame (shipping frame) using the first distance data corresponding to each measurement.
  • the volume measurement unit 15 measures the volume V based on the results of each identification performed by the first identification unit 13, performs the process of measuring the volume V a plurality of times, and measures the outliers in the results of the multiple times of processing. exclude. As a result, it is possible to suppress the occurrence of measurement errors of the volume V due to variations in the first distance data. As a result, the volume V can be measured accurately.
  • the second distance data acquisition unit 12 acquires second distance data obtained by multiple measurements using the second distance sensor 2 .
  • the second specifying unit 14 performs a process of specifying the position of the bottom surface (bottom height) using the second distance data corresponding to each measurement, thereby specifying the position of the bottom surface (bottom height). is executed multiple times to eliminate outliers in the results of the multiple processes. As a result, it is possible to suppress occurrence of an error in specifying the bottom surface height due to variations in the second distance data. As a result, by accurately specifying the bottom height, the volume (V) can be accurately measured.
  • the output control unit 16 executes control to output information (measurement result information) indicating the result of measurement by the volume measurement unit 15. Thereby, the user of the volume measurement system 100 (for example, a load assessor) can be notified of the volume measurement result.
  • FIG. 18 is a block diagram showing the essential parts of the volume measuring device according to the second embodiment.
  • a volume measuring device according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
  • the volume measuring device according to the first embodiment described above is an example of the volume measuring device according to the second embodiment.
  • FIG. 19 is a block diagram showing the main part of the volume measuring system according to the second embodiment.
  • a volume measurement system according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
  • the volume measuring system according to the first embodiment described above is an example of the volume measuring system according to the second embodiment.
  • the volume measuring device 3 a includes a first distance data acquisition section 11 , a second distance data acquisition section 12 , a first identification section 13 , a second identification section 14 and a volume measurement section 15 .
  • the first distance data acquisition unit 11, the second distance data acquisition unit 12, the first identification unit 13, the second identification unit 14, and the volume measurement unit 15 constitute a main part of the volume measurement device 3a.
  • the first distance sensor 1 and the second distance sensor 2 may be provided outside the volume measuring device 3a (not shown in FIG. 18).
  • the output control unit 16 and the output device 4 may be provided outside the volume measuring device 3a (not shown in FIG. 18).
  • the volume measurement system 100a includes a first distance data acquisition unit 11, a second distance data acquisition unit 12, a first identification unit 13, a second identification unit 14, and a volume measurement unit 15.
  • the first distance data acquisition unit 11, the second distance data acquisition unit 12, the first identification unit 13, the second identification unit 14, and the volume measurement unit 15 constitute a main part of the volume measurement system 100a.
  • the first distance sensor 1 and the second distance sensor 2 may be provided outside the volume measurement system 100a (not shown in FIG. 19).
  • the output control unit 16 and the output device 4 may be provided outside the volume measurement system 100a (not shown in FIG. 19).
  • the first distance data acquisition unit 11 acquires the first distance data obtained by the first distance sensor 1 that irradiates the first search wave from above to the loading platform of the freight vehicle FV.
  • a second distance data acquisition unit 12 acquires the second distance data obtained by the second distance sensor 2 that irradiates the second search wave to at least one of the back and side portions of the loading platform and the ground around the freight vehicle FV. Get distance data.
  • the first identifying unit 13 uses the first distance data to identify a frame (loading platform frame) corresponding to the peripheral wall of the loading platform.
  • the second specifying unit 14 uses the second distance data to specify the position of the bottom surface of the loading platform with respect to the ground (bottom height D1).
  • the volume measurement unit 15 uses the first distance data to measure the volume V of the load on the loading platform based on the identification results of the first identification unit 13 and the second identification unit 14 .
  • the volume measurement system 100a includes an output control unit 16 in addition to the first distance data acquisition unit 11, the second distance data acquisition unit 12, the first identification unit 13, the second identification unit 14, and the volume measurement unit 15. Anything is fine.
  • Each part of the volume measurement system 100a may be configured by an independent device.
  • the first distance data acquiring unit 11 and the first specifying unit 13 are configured by a first computer
  • the second distance data acquiring unit 12 and the second specifying unit 14 are configured by a second computer.
  • the volume measuring unit 15 and the output control unit 16 may be configured by a third computer.
  • Each individual computer may be one using a PC (Personal Computer). These computers may be communicatively connected to each other using a switching hub, a LAN (Local Area Network) cable, or the like.
  • [Appendix] a first distance data acquisition unit that acquires first distance data obtained by a first distance sensor that irradiates a first search wave from above onto the loading platform of a freight vehicle; Second distance data obtained by a second distance sensor that emits a second search wave to at least one of the rear portion and the side portion of the loading platform and the ground around the freight vehicle.
  • an acquisition unit a first identifying unit that identifies a frame corresponding to the peripheral wall of the loading platform using the first distance data; a second specifying unit that specifies the position of the bottom surface of the loading platform with respect to the ground using the second distance data; a volume measuring unit that measures the volume of a load on the loading platform using the first distance data based on the results of identification by the first identification unit and the second identification unit; A volumetric measuring device.
  • the first specifying unit corrects the first distance data so as to correct the inclination of the parking direction in the process of specifying the frame when the parking direction of the freight vehicle is inclined with respect to a predetermined direction.
  • the volume measuring device according to appendix 1, wherein the volume measuring unit uses the corrected first distance data to measure the volume.
  • the first distance data acquisition unit acquires the first distance data obtained by multiple measurements using the first distance sensor
  • the first identifying unit executes the process of identifying the frame a plurality of times by executing the process of identifying the frame using the first distance data corresponding to each measurement
  • the volume measuring unit measures the volume based on the result of each time specified by the first specifying unit, performs the process of measuring the volume a plurality of times, and measures the outliers in the results of the multiple processes.
  • the second distance data acquisition unit acquires the second distance data obtained by multiple measurements using the second distance sensor,
  • the second identifying unit executes the process of identifying the position of the bottom surface a plurality of times by executing the process of identifying the position of the bottom surface using the second distance data corresponding to each measurement. and excluding outliers in the results of the multiple processes.
  • Appendix 5 4. The volume measuring device according to any one of appendices 1 to 4, further comprising an output control unit that executes control for outputting information indicating the result of measurement by the volume measuring unit.
  • Each of the first distance sensor and the second distance sensor uses 3D-LiDAR, The volume measuring device according to any one of appendices 1 to 5, wherein each of the first search wave and the second search wave is laser light.
  • a volumetric system comprising:
  • a first distance data acquisition unit acquires first distance data obtained by a first distance sensor that irradiates a first search wave from above to the loading platform of a freight vehicle, A second distance obtained by a second distance sensor that emits a second search wave to at least one of the rear portion and the side portion of the cargo bed and the ground around the freight vehicle.
  • a first specifying unit using the first distance data, specifies a frame corresponding to the peripheral wall of the loading platform;
  • a second identifying unit identifies the position of the bottom surface of the loading platform with respect to the ground using the second distance data,
  • a volume measuring method wherein a volume measuring unit measures a volume of a load on the loading platform using the first distance data based on results of identification by the first identifying unit and the second identifying unit.
  • an acquisition unit a first identifying unit that identifies a frame corresponding to the peripheral wall of the loading platform using the first distance data; a second specifying unit that specifies the position of the bottom surface of the loading platform with respect to the ground using the second distance data; a volume measuring unit that measures the volume of a load on the loading platform using the first distance data based on the results of identification by the first identification unit and the second identification unit;

Landscapes

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Abstract

距離センサを用いて積載物の容積を測定するにあたり、空荷の状態における距離センサによる計測を不要とするために、容積測定装置は、貨物車両の荷台に対して上方から第１探索波を照射する第１距離センサにより得られた第１距離データを取得する第１距離データ取得部と、荷台の背面部及び側面部のうちの少なくとも一方並びに貨物車両の周囲の地面に対して第２探索波を照射する第２距離センサにより得られた第２距離データを取得する第２距離データ取得部と、第１距離データを用いて、荷台の周壁部に対応する枠を特定する第１特定部と、第２距離データを用いて、地面に対する荷台の底面部の位置を特定する第２特定部と、第１特定部及び第２特定部による特定の結果に基づき、第１距離データを用いて、荷台における積載物の容積を測定する容積測定部と、を備える。

Description

容積測定装置、容積測定システム、容積測定方法及び記録媒体
　本発明は、容積測定装置等に関する。
　貨物自動車（例えばダンプカー）の上方に配置される距離センサ（例えば超音波センサ）を用いて、貨物自動車の荷台（例えばダンプカーのベッセル）における積載物の体積（以下「容積」という。）を測定する技術が知られている。特許文献１には、かかる技術が開示されている。
　特許文献１に記載の技術においては、貨物自動車の荷台に積載物が積載された状態にて、距離センサを用いて積載物を含む貨物自動車の表面形状が計測される。また、貨物自動車の荷台に積載物が積載されていない状態（いわゆる「空荷」の状態）にて、距離センサを用いて貨物自動車の表面形状が計測される。そして、これらの表面形状の差分に基づき、積載物の容積が演算される（特許文献１の段落［００１３］～［００１７］、図１、図２等参照）。
　なお、関連技術として、特許文献２に記載の技術も知られている。
特開２００５－２３３６４３号公報 特開昭６２－２８４２０７号公報
　特許文献１に記載の技術においては、貨物自動車の荷台に積載物が積載された状態にて距離センサを用いた計測を実行することが要求される。これに加えて、空荷の状態にて距離センサを用いた計測を実行することが要求されるという問題があった。
　本発明の目的は、上述した課題を鑑み、距離センサを用いて積載物の容積を測定するにあたり、空荷の状態における距離センサによる計測を不要とすることにある。
　本発明の容積測定装置は、貨物車両の荷台に対して上方から第１探索波を照射する第１距離センサにより得られた第１距離データを取得する第１距離データ取得部と、荷台の背面部及び側面部のうちの少なくとも一方並びに貨物車両の周囲の地面に対して第２探索波を照射する第２距離センサにより得られた第２距離データを取得する第２距離データ取得部と、第１距離データを用いて、荷台の周壁部に対応する枠を特定する第１特定部と、第２距離データを用いて、地面に対する荷台の底面部の位置を特定する第２特定部と、第１特定部及び第２特定部による特定の結果に基づき、第１距離データを用いて、荷台における積載物の容積を測定する容積測定部と、を備える。
　本発明の容積測定システムは、貨物車両の荷台に対して上方から第１探索波を照射する第１距離センサにより得られた第１距離データを取得する第１距離データ取得部と、荷台の背面部及び側面部のうちの少なくとも一方並びに貨物車両の周囲の地面に対して第２探索波を照射する第２距離センサにより得られた第２距離データを取得する第２距離データ取得部と、第１距離データを用いて、荷台の周壁部に対応する枠を特定する第１特定部と、第２距離データを用いて、地面に対する荷台の底面部の位置を特定する第２特定部と、第１特定部及び第２特定部による特定の結果に基づき、第１距離データを用いて、荷台における積載物の容積を測定する容積測定部と、を備える。
　本発明の容積測定方法は、第１距離データ取得部が、貨物車両の荷台に対して上方から第１探索波を照射する第１距離センサにより得られた第１距離データを取得し、第２距離データ取得部が、荷台の背面部及び側面部のうちの少なくとも一方並びに貨物車両の周囲の地面に対して第２探索波を照射する第２距離センサにより得られた第２距離データを取得し、第１特定部が、第１距離データを用いて、荷台の周壁部に対応する枠を特定し、第２特定部が、第２距離データを用いて、地面に対する荷台の底面部の位置を特定し、容積測定部が、第１特定部及び第２特定部による特定の結果に基づき、第１距離データを用いて、荷台における積載物の容積を測定する。
　本発明の記録媒体は、コンピュータを、貨物車両の荷台に対して上方から第１探索波を照射する第１距離センサにより得られた第１距離データを取得する第１距離データ取得部と、荷台の背面部及び側面部のうちの少なくとも一方並びに貨物車両の周囲の地面に対して第２探索波を照射する第２距離センサにより得られた第２距離データを取得する第２距離データ取得部と、第１距離データを用いて、荷台の周壁部に対応する枠を特定する第１特定部と、第２距離データを用いて、地面に対する荷台の底面部の位置を特定する第２特定部と、第１特定部及び第２特定部による特定の結果に基づき、第１距離データを用いて、荷台における積載物の容積を測定する容積測定部と、として機能させるプログラムを記録する。
　本発明によれば、距離センサを用いて積載物の容積を測定するにあたり、空荷の状態における距離センサによる計測を不要とすることができる。
図１は、第１実施形態に係る容積測定システムの要部を示すブロック図である。 図２Ａは、第１距離センサ及び第２距離センサの設置位置の例を示す説明図である。 図２Ｂは、第１距離センサ及び第２距離センサの設置位置の例を示す説明図である。 図３は、第１実施形態に係る容積測定装置の要部のハードウェア構成を示すブロック図である。 図４は、第１実施形態に係る容積測定装置の要部の他のハードウェア構成を示すブロック図である。 図５は、第１実施形態に係る容積測定装置の要部の他のハードウェア構成を示すブロック図である。 図６は、第１実施形態に係る容積測定装置の動作を示すフローチャートである。 図７Ａは、第１実施形態に係る容積測定装置における第１距離データ取得部及び第１特定部の詳細な動作を示すフローチャートである。 図７Ｂは、第１実施形態に係る容積測定装置における第１距離データ取得部及び第１特定部の詳細な動作を示すフローチャートである。 図８は、第１距離データに含まれる点群の例を示す説明図である。 図９は、貨物車両の右側面部に対応する近似直線の例を示す説明図である。 図１０Ａは、貨物車両の停車方向の傾きが補正される前の状態の例を示す説明図である。 図１０Ｂは、貨物車両の停車方向の傾きが補正された後の状態の例を示す説明図である。 図１１は、グレースケール画像を生成するためにＸＹ座標系が複数個のブロックに分割された状態の例を示す説明図である。 図１２は、グレースケール画像から変換された２値画像の例を示す説明図である。 図１３Ａは、第１実施形態に係る容積測定装置における第２距離データ取得部及び第２特定部の詳細な動作を示すフローチャートである。 図１３Ｂは、第１実施形態に係る容積測定装置における第２距離データ取得部及び第２特定部の詳細な動作を示すフローチャートである。 図１４Ａは、第２距離センサにより探索波が照射される範囲の例を示す説明図である。 図１４Ｂは、ＸＹ平面、ＸＺ平面及びＹＺ平面の例を示す説明図である。 図１５は、底面高の例を示す説明図である。 図１６Ａは、第１実施形態に係る容積測定装置における容積測定部及び出力制御部の詳細な動作を示すフローチャートである。 図１６Ｂは、第１実施形態に係る容積測定装置における容積測定部及び出力制御部の詳細な動作を示すフローチャートである。 図１７Ａは、荷台枠の例を示す説明図である。 図１７Ｂは、セルの例を示す説明図である。 図１７Ｃは、深度値の例を示す説明図である。 図１７Ｄは、個々のセルにおける積載物の容積の例を示す説明図である。 図１８は、第２実施形態に係る容積測定の要部を示すブロック図である。 図１９は、第２実施形態に係る容積測定システムの要部を示すブロック図である。
　以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照して詳細に説明する。
［第１実施形態］
　図１は、第１実施形態に係る容積測定システムの要部を示すブロック図である。図２Ａ及び図２Ｂは、第１距離センサ及び第２距離センサの設置位置の例を示す説明図である。図１～図２Ｂを参照して、第１実施形態に係る容積測定システムについて説明する。
　図１に示す如く、容積測定システム１００は、第１距離センサ１、第２距離センサ２、容積測定装置３及び出力装置４を備える。容積測定装置３は、第１距離データ取得部１１、第２距離データ取得部１２、第１特定部１３、第２特定部１４、容積測定部１５及び出力制御部１６を備える。
　第１距離センサ１及び第２距離センサ２の各々は、例えば、３Ｄ－ＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｒａｎｇｉｎｇ）、ミリ波レーダー、ＴｏＦ（Ｔｉｍｅ　ｏｆ　Ｆｌｉｇｈｔ）カメラ又は超音波センサにより構成されている。以下、第１距離センサ１及び第２距離センサ２の各々による距離の計測に用いられる波（レーザ光、ミリ波、赤外線又は超音波など）を総称して「探索波」ということがある。以下、第１距離センサ１及び第２距離センサ２の各々が３Ｄ－ＬｉＤＡＲにより構成されており、かつ、探索波がレーザ光である場合の例を中心に説明する。
　図２Ａ及び図２Ｂに示す如く、第１距離センサ１は、貨物車両（例えばダンプカー）ＦＶが所定の位置に所定の向きに停車した状態にて、貨物車両ＦＶに対する上方に配置される。第1距離センサ１は、下方の貨物車両ＦＶの荷台（例えばダンプカーのベッセル）に向けて、第１探索波を出射する。これにより、第１距離センサ１により、少なくとも貨物車両ＦＶの荷台（例えばダンプカーのベッセル）に対して、上方から第１探索波が照射される。これに加えて、第１距離センサ１により、貨物車両Ｖの周囲の地面に第１探索波が照射されるものであっても良い。なお、第１距離センサ１により探索波が照射されるとき、貨物車両ＦＶの荷台には、積載物が積載されている。すなわち、空荷の状態における探索波の照射は不要である。ここで、「第１探索波」は、第１距離センサ１により照射される探索波である。これらの物体（荷台、積載物、地面等）に照射された第１探索波は、これらの物体により反射される。
　第２距離センサ２は、例えば、図２Ａ及び図２Ｂに示す如く、貨物車両ＦＶに対する斜め後方の位置に配置されて、かつ、斜め下方に向けて配置される。第２距離センサ２は、貨物車両ＦＶが所定の位置に所定の向きに停車した状態にて、貨物車両ＦＶの荷台の背面部及び側面部のうちの少なくとも一方に第２探索波を照射するとともに、貨物車両ＦＶの周囲の地面に第２探索波を照射する。この場合、第２距離センサ２により、貨物車両ＦＶの荷台の背面部及び側面部の両方に第２探索波が照射されるとともに、貨物車両ＦＶの周囲の地面に第２探索波が照射される。なお、第２距離センサ２により第２探索波が照射されるとき、貨物車両ＦＶの荷台には、積載物が積載されている。すなわち、空荷の状態における第２探索波の照射は不要である。ここで、「第２探索波」は、第２距離センサ２により照射される探索波である。これらの物体（荷台、積載物、地面等）に照射された第２探索波は、これらの物体により反射される。
　第１距離データ取得部１１は、第１距離センサ１を用いた計測により得られたデータを取得する。例えば、第１距離センサ１が各方向に出射した第１探索波（レーザ光）に対応する反射波（後方散乱光）を第１距離センサ１が受信する。第１距離センサ１は、個々の出射方向に対応する反射波について、ＴｏＦ又はＦＭＣＷ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ　Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　Ｗａｖｅ）により距離を計測する。これにより、第１距離センサ１が設置された位置と上記照射された第１探索波が反射された地点（反射点）の位置との距離が計測される。第１距離データ取得部１１は、当該計測された距離に基づき、個々の反射点の位置を示す点群データ又は深度データを取得する。以下、これらのデータを総称して「第１距離データ」ということがある。以下、第１距離データが点群データである場合の例を中心に説明する。
　第２距離データ取得部１２は、第２距離センサ２を用いた計測により得られたデータを取得する。例えば、第２距離センサ２が各方向に出射した第２探索波（レーザ光）に対応する反射波（後方散乱光）を第２距離センサ２が受信する。第２距離センサ２は、個々の出射方向に対応する反射波について、ＴｏＦ又はＦＭＣＷにより距離を計測する。これにより、第２距離センサ２が設置された位置と上記照射された第２探索波が反射された地点（反射点）の位置との距離が計測される。第２距離データ取得部１２は、当該計測された距離に基づき、個々の反射点の位置を示す点群データ又は深度データを取得する。以下、これらのデータを総称して「第２距離データ」ということがある。以下、第２距離データが点群データである場合の例を中心に説明する。
　第１特定部１３は、第１距離データ取得部１１により取得された第１距離データを用いて、貨物車両ＦＶの荷台の周壁部に対応する矩形状の仮想的な枠（以下「荷台枠」ということがある。例えば、図１７Ａ参照）を特定する。なお、荷台枠の形状は、略矩形状（例えば矩形の角部を面取りしてなる形状）であっても良い。また、第１特定部１３は、貨物車両ＦＶの停車方向が上記所定の向きに対して傾いている場合、荷台枠を特定する処理において、かかる停車方向の傾きを補正するように第１距離データを補正する。第１特定部１３は、かかる補正後の第１距離データを容積測定部１５に出力する。また、第１特定部１３は、かかる特定の結果を示す情報（すなわち当該特定された荷台枠の位置及び寸法を示す情報）を容積測定部１５に出力する。第１特定部１３により実行される処理の具体例については、図７Ａ～図１２を参照して後述する。
　第２特定部１４は、第２距離データ取得部１２により取得された第２距離データを用いて、地面に対する貨物車両の荷台の底面部（より具体的には内底面部）の位置を特定する。換言すれば、第２特定部１４は、貨物車両ＦＶの高さ方向における当該底面部の位置（すなわち地面からの当該底面部の距離）を特定する。以下、かかる位置を「底面高」ということがある。第２特定部１４は、かかる特定の結果を示す情報（すなわち当該特定された底面高を示す情報）を容積測定部１５に出力する。第２特定部１４により実行される処理の詳細については、図１３Ａ～図１５を参照して後述する。
　容積測定部１５は、第１特定部１３及び第２特定部１４による特定の結果に基づき、第１特定部１３により出力された第１距離データ（すなわち補正後の第１距離データ）を用いて、貨物車両ＦＶの荷台における積載物の容積を測定する。容積測定部１５により実行される処理の詳細については、図１６Ａ～図１７Ｄを参照して後述する。
　出力制御部１６は、容積測定部１５による測定の結果を示す情報（以下「測定結果情報」ということがある。）を出力する制御を実行する。測定結果情報の出力には、出力装置４が用いられる。出力装置４は、例えば、ディスプレイにより構成されている。この場合、出力制御部１６は、測定結果情報に対応する画像（すなわち容積測定部１５による測定の結果を含む画像）をディスプレイに表示させる制御を実行する。これにより、容積測定システム１００のユーザ（例えば積載物の査定員）は、容積の測定結果を視覚的に認識することができる。
　このようにして、容積測定システム１００の要部が構成されている。
　なお、貨物車両ＦＶが所定の位置に停車しており、かつ、貨物車両ＦＶの荷台に積載物が積載されている状態にて、第１距離センサ１を用いた距離の計測が繰り返し実行されるものであっても良い。第１距離データ取得部１１は、各回の計測により得られた第１距離データを取得するものであっても良い。この場合、第１特定部１３は、各回の計測により得られた第１距離データを用いて、荷台枠を特定する処理を実行するものであっても良い。これにより、荷台枠を特定する処理が複数回実行される。また、容積測定部１５は、第１特定部１３による各回の処理の結果に基づき、容積を測定する処理を実行するものであっても良い。すなわち、容積測定部１５は、第１特定部１３における各回の補正により補正された第１距離データを用いて、容積を測定する処理を実行するものであっても良い。これにより、容積を測定する処理が複数回実行される。容積測定部１５は、後述するように、かかる複数回の処理の結果における外れ値を除外するものであっても良い。
　また、貨物車両ＦＶが所定の位置に停車しており、かつ、貨物車両ＦＶの荷台に積載物が積載されている状態にて、第２距離センサ２を用いた距離の計測が繰り返し実行されるものであっても良い。第２距離データ取得部１２は、各回の計測により得られた第２距離データを取得するものであっても良い。この場合、第２特定部１４は、各回の計測により得られた第２距離データを用いて、底面高を特定する処理を実行するものであっても良い。これにより、底面高を特定する処理が複数回実行される。第２特定部１４は、後述するように、かかる複数回の処理の結果における外れ値を除外するものであっても良い。
　また、第２距離センサ２は、複数個の距離センサ（例えば２個の距離センサ）により構成されているものであっても良い。この場合、当該２個の第２距離センサのうちの１個の距離センサより荷台の背面部及び地面に第２探索波が照射されて、当該２個の距離センサのうちの他の１個の第２距離センサにより荷台の側面部及び地面に第２探索波が照射されるものであっても良い。
　次に、図３～図５を参照して、容積測定装置３の要部のハードウェア構成について説明する。
　図３～図５の各々に示す如く、容積測定装置３は、コンピュータ２１を用いたものである。
　図３に示す如く、コンピュータ２１は、プロセッサ３１及びメモリ３２を備える。メモリ３２は、コンピュータ２１を第１距離データ取得部１１、第２距離データ取得部１２、第１特定部１３、第２特定部１４、容積測定部１５及び出力制御部１６として機能させるためのプログラムを記憶する。プロセッサ３１は、メモリ３２に記憶されたプログラムを読み出して実行する。これにより、第１距離データ取得部１１の機能Ｆ１、第２距離データ取得部１２の機能Ｆ２、第１特定部１３の機能Ｆ３、第２特定部１４の機能Ｆ４、容積測定部１５の機能Ｆ５及び出力制御部１６の機能Ｆ６が実現される。
　または、図４に示す如く、コンピュータ２１は、処理回路３３を備える。処理回路３３は、コンピュータ２１を第１距離データ取得部１１、第２距離データ取得部１２、第１特定部１３、第２特定部１４、容積測定部１５及び出力制御部１６として機能させるための処理を実行する。これにより、機能Ｆ１～Ｆ６が実現される。
　または、図５に示す如く、コンピュータ２１は、プロセッサ３１、メモリ３２及び処理回路３３を備える。この場合、機能Ｆ１～Ｆ６のうちの一部の機能がプロセッサ３１及びメモリ３２により実現されるとともに、機能Ｆ１～Ｆ６のうちの残余の機能が処理回路３３により実現される。
　プロセッサ３１は、１個以上のプロセッサにより構成されている。個々のプロセッサは、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ又はＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）を用いたものである。
　メモリ３２は、１個以上のメモリにより構成されている。個々のメモリは、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ソリッドステートドライブ、ハードディスクドライブ、フレキシブルディスク、コンパクトディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｃ）、ブルーレイディスク、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ　Ｏｐｔｉｃａｌ）ディスク又はミニディスクを用いたものである。
　処理回路３３は、１個以上の処理回路により構成されている。個々の処理回路は、例えば、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｌｏｇｉｃ　Ｄｅｖｉｃｅ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）、ＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ　ｏｎ　ａ　Ｃｈｉｐ）又はシステムＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ　Ｓｃａｌｅ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）を用いたものである。
　なお、プロセッサ３１は、機能Ｆ１～Ｆ６の各々に対応する専用のプロセッサを含むものであっても良い。メモリ３２は、機能Ｆ１～Ｆ６の各々に対応する専用のメモリを含むものであっても良い。処理回路３３は、機能Ｆ１～Ｆ６の各々に対応する専用の処理回路を含むものであっても良い。
　次に、図６に示すフローチャートを参照して、容積測定装置３の動作について説明する。
　まず、第１距離データ取得部１１が第１距離データを取得する（ステップＳ１）。次いで、第１特定部１３が荷台枠を特定する（ステップＳ２）。このとき、第１特定部１３は、貨物車両ＦＶの停車方向の傾きを補正するように第１距離データを補正する。また、第２距離データ取得部１２が第２距離データを取得する（ステップＳ３）。次いで、第２特定部１４が底面高を特定する（ステップＳ４）。
　ここで、ステップＳ１，Ｓ２の処理とステップＳ３，Ｓ４の処理との実行順は任意である。すなわち、ステップＳ１，Ｓ２の処理が実行されて、次いで、ステップＳ３，Ｓ４の処理が実行されるものであっても良い。または、ステップＳ３，Ｓ４の処理が実行されて、次いで、ステップＳ１，Ｓ２の処理が実行されるものであっても良い。または、ステップＳ１，Ｓ２の処理とステップＳ３，Ｓ４の処理とが互いに並行して実行されるものであっても良い。
　次いで、容積測定部１５は、ステップＳ２，Ｓ４における特定の結果に基づき、貨物車両ＦＶの荷台における積載物の容積を測定する。次いで、出力制御部１６は、ステップＳ５における測定の結果を示す情報（すなわち測定結果情報）を出力する制御を実行する（ステップＳ６）。
　次に、図７Ａ～図１２を参照して、第１特定部１３により実行される処理の詳細について説明する。すなわち、荷台枠の特定方法の具体例について説明する。
　図７Ａ及び図７Ｂは、第１距離データ取得部１１及び第１特定部１３の詳細な動作を示すフローチャートである。図７ＡにおけるステップＳ１０１は、図６におけるステップＳ１に対応している。図７Ａ及び図７ＢにおけるステップＳ１０２～Ｓ１１６は、図６におけるステップＳ２に対応している。
　まず、第１距離データ取得部１１が第１距離データを取得する（ステップＳ１０１）。具体的には、例えば、第１距離データ取得部１１は、第１距離センサ１を用いた第１回の計測により得られた第１距離データを取得する。
　次いで、第１特定部１３は、所定のＲＯＩ（Ｒｅｇｉｏｎ　Ｏｆ　Ｉｎｔｅｒｅｓｔ）範囲を設定する（ステップＳ１０２）。これは、第１距離データに含まれる点群のうちの荷台枠の特定に用いられない点群（例えば地面に対応する点群）を除外するためである。
　次いで、第１特定部１３は、第１距離データに含まれる点群のうちのＲＯＩ範囲内の点群をＸＹ座標系に射影する（ステップＳ１０３）。ここで、ＸＹ座標系は、水平面に対して平行な座標系である。ＸＹ座標系におけるＸ軸は、貨物車両ＦＶが上記所定の位置に上記所定の向きに停車した状態における貨物車両ＦＶの前後方向（Ｘ方向）に対応する仮想的な軸である。ＸＹ座標系におけるＹ軸は、貨物車両ＦＶが上記所定の位置に上記所定の向きに停車した状態における貨物車両ＦＶの左右方向（Ｙ方向）に対応する仮想的な軸である。
　次いで、第１特定部１３は、当該射影された点群を内包する凹包を検出する（Ｓ１０４）。第１特定部１３は、当該検出された凹包の頂点における最遠点対を検出する（ステップＳ１０５。図８おけるＰ１，Ｐ２参照）。第１特定部１３は、当該検出された最遠点対を結ぶ直線（図８におけるＳＬ参照）と直交する２方向について、かかる直線から最も遠い点をそれぞれ求める（ステップＳ１０６。図８におけるＰ３，Ｐ４参照）。
　これらの４点（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４）が正常に検出された場合（ステップＳ１０７“ＹＥＳ”）、第１特定部１３は、これらの４点（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４）が荷台の四隅部に対応していると判断する。この場合、第１特定部１３の処理は、ステップＳ１０９に進む。
　他方、例えば、ステップＳ１０１にて取得された第１距離データに４点（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４）が含まれていない場合、これらの４点（Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４）が正常に検出されない。このような場合（ステップＳ１０７“ＮＯ”）、第１特定部１３は、当該取得された第１距離データを破棄する（ステップＳ１０８）。容積測定装置３の処理は、ステップＳ１０１に戻る。第１距離データ取得部１１は、第１距離センサ１を用いた次回の計測により得られた第１距離データを取得する。
　ステップＳ１０９において、第１特定部１３は、かかる四隅部の判断の結果に基づき、上記射影された点群のうち、荷台の左側面部又は右側面部のうちの少なくとも一部に対応する点群を抽出する。具体的には、例えば、第１特定部１３は、かかる四隅部に基づく矩形の長辺のうちの中央の３分の１の部分（図９におけるΔ１参照）に対応する点群を抽出する。
　次いで、第１特定部１３は、上記抽出された個々の点の座標値（より具体的にはＸ座標値及びＹ座標値）に基づき、荷台の左側面部又は右側面部（すなわち貨物車両ＦＶの左側面部又は右側面部）に対応する近似直線を検出する（図９におけるＡＳＬ参照）。第１特定部１３は、Ｘ軸に対する近似直線ＡＳＬの傾き角度を算出する（ステップＳ１１０）。
　次いで、第１特定部１３は、第１距離データに含まれる点群について、かかる傾き角度が０となるように、ＸＹ座標系における点群の位置を回転させる。これにより、停車方向の傾きを補正するように第１距離データが補正される（ステップＳ１１１）。図１０Ａは、補正前の点群の例を示している。これに対して、図１０Ｂは、補正後の点群の例を示している。
　次いで、第１特定部１３は、ＸＹ座標系をＸ方向及びＹ方向に対して所定間隔（例えば５センチメートル間隔）毎に分割することにより、複数個のブロックを設定する（図１１参照）。第１特定部１３は、個々のブロックに含まれる点のＺ座標値（すなわち高さ方向に対する座標値）に基づき、ＸＹ座標系に対応するグレースケール画像を生成する（ステップＳ１１２）。例えば、あるブロックについて、このブロックに含まれる点のＺ座標値が所定の最高値であるとき、このブロックの色値が２５６階調（０～２５５）のうちの２５５に設定される。また、例えば、このブロックに含まれる点のＺ座標値が所定の最小値であるとき、このブロックの色値が２５６階調（０～２５５）のうちの０に設定される
　次いで、第１特定部１３は、個々のブロックの色値を所定の閾値と比較することにより、当該生成されたグレースケール画像を白黒の２値画像に変換する（ステップＳ１１３）。例えば、第１特定部１３は、あるブロックの色値が閾値以上である場合、このブロックの色値を１（黒）に変換する。他方、あるブロックの色値が閾値未満である場合、第１特定部１３は、このブロックの色値を０（白）に変換する。かかる閾値は、例えば、２５６階調の色値（０～２５５）のうちの「２００」の値に設定される。
　次いで、第１特定部１３は、かかる複数個のブロックのうちのＸ方向に沿う各列について、その色値が１であるブロックの個数をカウントする（ステップＳ１１４＿１）。第１特定部１３は、かかる個数が他の列における当該個数に比して多い列のうちの２列（図１２におけるＣ＿Ｘ＿１，Ｃ＿Ｘ＿２参照）を検出する。これにより、第１特定部１３は、荷台の左側面部に対応する列（Ｃ＿Ｘ＿２）及び荷台の右側面部に対応する列（Ｃ＿Ｘ＿１）を特定する（ステップＳ１１５＿１）。
　同様に、第１特定部１３は、かかる複数個のブロックのうちのＹ方向に沿う各列について、その色値が１であるブロックの個数をカウントする（ステップＳ１１４＿２）。第１特定部１３は、かかる個数が他の列における当該個数に比して多い列のうちの２列（図１２におけるＣ＿Ｙ＿１，Ｃ＿Ｙ＿２参照）を検出する。これにより、第１特定部１３は、荷台の前面部に対応する列（Ｃ＿Ｙ＿２）及び荷台の背面部に対応する列（Ｃ＿Ｙ＿１）を特定する（ステップＳ１１５＿２）。
　すなわち、図６のステップＳ１１５＿１の処理により、矩形状の荷台枠（図１２における破線参照）の各長辺に対応する列が特定される。また、ステップＳ１１５＿２の処理により、矩形状の荷台枠（図１２における破線参照）の各短辺に対応する列が特定される。このようにして、図１２で４本の破線を繋いだものが荷台枠として特定される。
　次いで、第１特定部１３は、かかる特定の結果を示す情報及び補正後の第１距離データを容積測定部１５に出力する（ステップＳ１１６）。次いで、容積測定装置３の処理は、ステップＳ１０１に戻る。第１距離データ取得部１１は、第１距離センサ１を用いた次回の計測により得られた第１距離データを取得する（ステップＳ１０１）。
　このようにして、上記のとおり、各回の計測により得られた第１距離データを用いて、荷台枠を特定する処理が実行される。また、各回の処理において、貨物車両ＦＶの停車方向の傾きを補正するように第１距離データが補正される。
　次に、図１３Ａ～図１５を参照して、第２特定部１４により実行される処理の詳細について説明する。すなわち、底面高の特定方法の具体例について説明する。
　図１３Ａ及び図１３Ｂは、第２距離データ取得部１２及び第２特定部１４の詳細な動作を示すフローチャートである。図１３ＡにおけるステップＳ２０１は、図６におけるステップＳ３に対応している。図１３Ａ及び図１３ＢにおけるステップＳ２０２～Ｓ２１９は、図６におけるステップＳ４に対応している。
　まず、第２距離データ取得部１２が第２距離データを取得する（ステップＳ２０１）。具体的には、例えば、第２距離データ取得部１２は、第２距離センサ２を用いた第１回の計測により得られた第２距離データを取得する。
　次いで、第２特定部１４は、所定のＲＯＩ範囲を設定する（ステップＳ２０２）。これは、第２距離データに含まれる点群のうちの底面高の特定に用いられない点群（例えば貨物車両ＦＶと異なる他の物体に対応する点群）を除外するためである。
　次いで、第２特定部１４は、第２距離データに含まれる点群のうちのＲＯＩ範囲内の点群について、平面検出処理を実行する（ステップＳ２０３）。平面検出処理は、対象となる点群における最大の平面を検出するものである。
　平面検出処理により平面が検出された場合（ステップＳ２０４“ＹＥＳ”）、第２特定部１４は、当該検出された平面に含まれる点群について、Ｘ座標値の最大値とＸ座標値の最小値との差分値を算出する。また、第２特定部１４は、これらの点群について、Ｙ座標値の最大値とＹ座標値の最小値との差分値を算出する。また、第２特定部１４は、これらの点群について、Ｚ座標値の最大値とＺ座標値の最小値との差分値を算出する。第２特定部１４は、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸のうち、当該算出された差分値が最も小さい軸がいずれの軸であるかを判定する（ステップＳ２０５）。
　ステップＳ２０５における判定結果がＺ軸である場合、第２特定部１４は、上記検出された平面がＸＹ平面であると判断する。第２特定部１４は、上記検出された平面をＸＹ平面として登録する（ステップＳ２０６＿１）。また、第２特定部１４は、当該登録された平面に含まれる点群を以降の平面検出処理の対象から除外する。ただし、ＸＹ平面が既に登録済みである場合、ステップＳ２０６＿１の処理はスキップされる。
　ステップＳ２０５における判定結果がＹ軸である場合、第２特定部１４は、上記検出された平面がＸＺ平面であると判断する。第２特定部１４は、上記検出された平面をＸＺ平面として登録する（ステップＳ２０６＿２）。また、第２特定部１４は、当該登録された平面に含まれる点群を以降の平面検出処理の対象から除外する。ただし、ＸＺ平面が既に登録済みである場合、ステップＳ２０６＿２の処理はスキップされる。
　ステップＳ２０５における判定結果がＸ軸である場合、第２特定部１４は、上記検出された平面がＹＺ平面であると判断する。第２特定部１４は、上記検出された平面をＹＺ平面として登録する（ステップＳ２０６＿３）。また、第２特定部１４は、当該登録された平面に含まれる点群を以降の平面検出処理の対象から除外する。ただし、ＹＺ平面が既に登録済みである場合、ステップＳ２０６＿３の処理はスキップされる。
　次いで、第２特定部１４は、ＸＹ平面、ＸＺ平面及びＹＺ平面が登録済みであるか否かを判定する（ステップＳ２０７）。ＸＹ平面、ＸＺ平面及びＹＺ平面の全てが登録済みである場合（ステップＳ２０７“ＹＥＳ”）、容積測定装置３の処理は、ステップＳ２１０に進む。他方、ＸＹ平面、ＸＺ平面及びＹＺ平面のうちの少なくとも一つが未登録である場合（ステップＳ２０７“ＮＯ”）、容積測定装置３の処理は、ステップＳ２０３に戻る。これにより、平面検出処理が実行される。
　なお、平面検出処理により平面が検出されなかった場合（ステップＳ２０４“ＮＯ”）、容積測定装置３の処理は、ステップＳ２０８に進む。ステップＳ２０８において、第２特定部１４は、ＸＹ平面が登録済みであり、かつ、ＸＺ平面又はＸＺ平面が登録済みであるか否かを判定する。ＸＹ平面が未登録である場合、又は、ＸＹ平面が登録済みであるものの、ＸＺ平面及びＹＺ平面がいずれも未登録である場合（ステップＳ２０８“ＮＯ”）、第２特定部１４は、上記取得された第２距離データを破棄する（ステップＳ２０９）。容積測定装置３の処理は、ステップＳ２０１に戻る。第２距離データ取得部１２は、第２距離センサ２を用いた次回の計測により得られた第２距離データを取得する。
　他方、ＸＹ平面が登録済みであり、かつ、ＸＺ平面又はＸＺ平面が登録済みである場合（ステップＳ２０８“ＹＥＳ”）、容積測定装置３の処理は、ステップＳ２１０に進む。
　すなわち、容積測定装置３の処理がステップＳ２１０に進むとき、第２特定部１４においては、ＸＹ平面が登録済みであり、かつ、ＸＺ平面及びＹＺ平面のうちの少なくとも一方が登録済みである。図１４Ａ及び図１４Ｂに示す如く、当該登録されたＸＹ平面は、貨物車両ＦＸの周囲の地面に対応する平面である蓋然性が高い。また、当該登録されたＸＺ平面は、貨物車両ＦＶの荷台の側面部（例えば右側面部）に対応する平面である蓋然性が高い。また、当該登録されたＹＺ平面は、貨物車両ＦＶの荷台の背面部に対応する平面である蓋然性が高い。
　ステップＳ２１０において、第２特定部１４は、上記登録されたＸＹ平面の四隅部に対応する４点の座標値を検出する。すなわち、第２特定部１４は、かかる４点の各々のＸ座標値、Ｙ座標値及びＺ座標値を検出する。
　かかる４点のうちのいずれか１点又は２点のみの座標値が検出された場合（ステップＳ２１１“ＮＯ”）、容積測定装置３の処理は、ステップＳ２０９に進む。他方、かかる４点のうちの少なくとも３点の座標値が検出された場合（ステップＳ２１１“ＹＥＳ”）、第２特定部１４は、これらの座標値を用いて、ＸＹ平面について、いわゆる「平面の方程式」を算出する（ステップＳ２１２）。すなわち、第２特定部１４は、平面の方程式（ａｘ＋ｂｙ＋ｃｚ＋ｄ＝０）における個々の変数（ａ，ｂ，ｃ，ｄ）を算出する。
　次いで、第２特定部１４は、ＹＺ平面が登録されているか否かを判定する（ステップＳ２１３）。ＹＺ平面が登録されている場合（ステップＳ２１３“ＹＥＳ”）、第２特定部１４は、ＹＺ平面のうちのＹ方向に対する中央部である所定の範囲（図１５に示すΔ２参照）について、最小のＺ座標値を有する点を検出する（ステップＳ２１４＿１）。かかる範囲（Δ２）は、例えば、ＹＺ平面のうちのＹ方向に対する中心部から±１０センチメートルの範囲に設定される。
　当該検出された点の座標値は、後述するステップＳ２１５において、底面高の特定に用いられる。ここで、図１４Ａ及び図１４Ｂに示す如く、ＹＺ平面は、貨物車両ＦＶのテールランプに対応する部分を含む可能性がある。このため、仮に、上記のような範囲（Δ２）を設定することなく、ＹＺ平面における最小のＺ座標値を示す点を検出した場合、底面高が特定されるのに代えて、高さ方向（Ｚ方向）に対するテールランプの位置が特定される可能性がある。すなわち、底面高が正確に特定されない可能性がある。これに対して、上記のような範囲（Δ２）を設定することにより、かかる問題の発生を回避することができる。
　なお、ＹＺ平面が登録されていない場合（ステップＳ２１３“ＮＯ”）、第２特定部１４は、ＸＺ平面について、ステップＳ２１４＿１と同様の処理を実行する（ステップＳ２１４＿２）。すなわち、第２特定部１４は、ＸＺ平面のうちのＸ方向に対する中央部である所定の範囲について、最小のＺ座標値を有する点を検出する
　次いで、第２特定部１４は、ステップＳ２１２にて算出された方程式と、ステップＳ２１４＿１又はステップＳ２１４＿２にて検出された点の座標値とに基づき、当該平面と当該点との距離（図１５におけるＤ’参照）を算出する（ステップＳ２１５）。距離Ｄ’は、地面に対する荷台の底面部（より具体的には外底面部）の位置に対応している蓋然性が高い。換言すれば、第２特定部１４は、距離Ｄ’を算出することにより、底面高を特定する。
　次いで、第２特定部１４は、かかる特定の結果を示す情報（すなわち当該算出された距離Ｄ’を示す情報）を記憶する（ステップＳ２１６）。
　次いで、第２特定部１４は、Ｎ回分（例えば１２回分）の特定結果を示す情報が記憶されているか否かを判定する（ステップＳ２１７）。Ｎ回分の特定結果を示す情報が記憶されている場合（ステップＳ２１７“ＹＥＳ”）、容積測定装置３の処理は、ステップＳ２１８に進む。そうでない場合（ステップＳ２１７“ＮＯ”）、容積測定装置３の処理は、ステップＳ２０１に戻る。
　Ｎ回分の特定結果を示す情報が記憶されている場合（ステップＳ２１７“ＹＥＳ”）、第２特定部１４は、これらの特定結果に基づき、最終的な特定結果を演算する（ステップＳ２１８）。
　すなわち、これらの特定結果には、Ｎ個（例えば１２個）の距離Ｄ’が含まれる。まず、第２特定部１４は、これらの値（Ｄ’）に対する統計処理を実行することにより、これらの値（Ｄ’）における外れ値を除外して、残余の値（Ｄ’）における平均値を算出する。かかる統計処理は、例えば、いわゆる「箱ひげ図」を用いるものである。次いで、第２特定部１４は、当該算出された平均値に対して、荷台の底面部の厚さに対応する所定の値（図１５におけるα参照。例えば１５センチメートル）を加算する。第２特定部１４は、かかる加算後の値（Ｄ１）を最終的な特定結果に用いる。
　次いで、第２特定部１４は、最終的な特定結果（Ｄ１）を示す情報を容積測定部１５に出力する（ステップＳ２１９）。
　次に、図１６Ａ～図１７Ｄを参照して、容積測定部１５により実行される処理の詳細について説明する。すなわち、容積の測定方法の具体例について説明する。
　図１６Ａ及び図１６Ｂは、容積測定部１５及び出力制御部１６の詳細な動作を示すフローチャートである。図１６Ａ及び図１６ＢにおけるステップＳ３０１～Ｓ３１９は、図６におけるステップＳ５に対応している。図１６ＢにおけるステップＳ３２０は、図６におけるステップＳ６に対応している。
　上記のとおり、第１特定部１３は、荷台枠の特定結果を示す情報及び補正後の第１距離データを容積測定部１５に出力する（図７ＢのステップＳ１１６）。容積測定部１５は、これらの情報及びデータが取得されたとき（ステップＳ３０１“ＹＥＳ”）、当該取得された第１距離データに含まれる点群のうちの荷台枠内に位置する点群を抽出する（ステップＳ３０２）。
　次いで、容積測定部１５は、荷台枠内をＸ方向及びＹ方向に対して所定間隔に分割することにより、複数個の矩形状のセルを設定する。換言すれば、容積測定部１５は、荷台枠内を複数個のセルに分割する（ステップＳ３０３）。例えば、図１７Ａ及び図１７Ｂに示す如く、容積測定部１５は、荷台枠内をＸ方向（貨物車両ＦＶの前後方向）に対して１０等分するとともに、荷台枠内をＹ方向（貨物車両ＦＶの左右方向）に対して５等分する。これにより、５０個のセルが設定される。
　以下、Ｚ方向に対する距離、位置又は高さなどを示す値（個々の点のＺ座標値を含む。）を総称して「深度値」ということがある。深度値の単位は、例えば、メートルを用いる。
　次いで、容積測定部１５は、個々のセルについて、以下のステップＳ３０４～Ｓ３０５の処理を実行する。すなわち、当該セルに１個以上の点が含まれる場合（ステップＳ３０４“ＹＥＳ”）、容積測定部１５は、これらの点のＺ座標値（すなわち深度値）の平均値を算出することにより、当該セルの深度値Ｄ２を算出する。他方、当該セルに点が１個も含まれない場合（ステップＳ３０４“ＮＯ”）、容積測定部１５は、当該セルの深度値Ｄ２を所定値（例えば－１００）に設定する（ステップＳ３０６）。
　上記のとおり、第２特定部１４は、底面高Ｄ１の特定結果を示す情報（より具体的には最終的な特定結果を示す情報）を容積測定部１５に出力する（図１３ＢのステップＳ２１９）。容積測定部１５は、かかる情報を取得済みである場合（ステップＳ３０７“ＹＥＳ”）、個々のセルについて、以下のステップＳ３０８～Ｓ３１３の処理を実行する。
　すなわち、当該セルの深度値Ｄ２が－１００に設定されていない場合（ステップＳ３０８“ＮＯ”）、容積測定部１５は、以下の式（１）により、当該セルにおける積載物の嵩に対応する深度値Ｄ４を算出する（ステップＳ３０９）。
　Ｄ４＝Ｄ３－（Ｄ２＋Ｄ１）　　（１）
　ここで、Ｄ３は、第１距離センサ１の設置高さに対応する深度値である（図１７Ｃ参照）。深度値Ｄ３を示す情報は、容積測定装置３に予め記憶されているものであっても良い。または、第１距離センサ１により地面に探索波が照射される場合、地面に対応する点群も第１距離データに含まれる。これらの点群に基づき、容積測定装置３により深度値Ｄ３が算出されるものであっても良い。図１７Ｃ及び図１７Ｄに示す如く、上記式（１）により算出される深度値Ｄ４は、当該セルにおける積載物の嵩に対応するものである。ただし、当該算出された深度値Ｄ４が０未満の値（すなわち負の値）である場合（ステップＳ３１０“ＹＥＳ”）、容積測定部１５は、当該セルの深度値Ｄ４を０に設定する。
　また、当該セルの深度値Ｄ２が－１００に設定されている場合（ステップＳ３０８“ＹＥＳ”）、容積測定部１５は、当該セルの周囲のセルのうちの深度値Ｄ２が－１００に設置されていないセルを検出する。容積測定部１５は、当該検出されたセルにおける深度値Ｄ４の平均値を算出する。容積測定部１５は、当該算出された平均値を当該セルの深度値Ｄ４に用いる（ステップＳ３１２）。
　例えば、Ｘ方向に対して当該セルに隣接する２セルの深度値Ｄ２が－１００に設定されておらず、かつ、Ｙ方向に対して当該セルに隣接する２セルの深度値Ｄ２が－１００に設定されていないものとする。この場合、これらの４セルにおける深度値Ｄ４の平均値が当該セルの深度値Ｄ４に用いられる。
　または、例えば、Ｘ方向に対して当該セルに隣接する２セルの深度値Ｄ２が－１００に設定されていないものの、Ｙ方向に対して当該セルに隣接する２セルのうちの少なくとも１セルの深度値Ｄ２が－１００に設定されているものとする。この場合、Ｘ方向に対して当該セルに隣接する２セルの深度値Ｄ４の平均値が当該セルの深度値Ｄ４に用いられる。
　または、例えば、Ｙ方向に対して当該セルに隣接する２セルの深度値Ｄ２が－１００に設定されていないものの、Ｘ方向に対して当該セルに隣接する２セルのうちの少なくとも１セルの深度値Ｄ２が－１００に設定されているものとする。この場合、Ｙ方向に対して当該セルに隣接する２セルの深度値Ｄ４の平均値が当該セルの深度値Ｄ４に用いられる。
　次いで、容積測定部１５は、以下の式（２）により、当該セルにおける積載物の容積ｖを算出する（ステップＳ３１３）。ここで、Ａは、個々のセルの面積を示している。
　ｖ＝Ａ×Ｄ４　　（２）
　次いで、容積測定部１５は、全セルにおける容積ｖの合計値を算出することにより、荷台における積載物の容積Ｖを算出する（ステップＳ３１４）。容積測定部１５は、当該算出された容積Ｖを示す情報（すなわち測定結果情報）を保存する。容積測定部１５は、容積ＶがＭ回（例えば１２回）算出されるまで、これらの処理を繰り返し実行する（ステップＳ３１５“ＮＯ”）。容積ＶがＭ回算出されたとき（ステップＳ３１５“ＹＥＳ”）、容積測定装置３の処理は、ステップＳ３１９に進む。
　なお、底面高Ｄ１の特定結果を示す情報が未取得である場合（ステップＳ３０７“ＮＯ”）、容積測定部１５は、算出又は設定された深度値Ｄ２（すなわち個々のセルの深度値Ｄ２）を示す情報（以下「深度値情報」という。）を保存する。
　次いで、容積測定部１５は、Ｍ回分（例えば１２回分）の深度値情報が保存されているか否かを判定する（ステップＳ３１７）。保存されている深度値情報がＭ回分未満である場合（ステップＳ３１７“ＮＯ”）、容積測定装置３の処理は、ステップＳ３０１に戻る。すなわち、次回の荷台枠の特定結果を示す情報及び次回の補正後の第１距離データが取得されたとき（ステップＳ３０１“ＹＥＳ”）、ステップＳ３０２以降の処理が実行される。
　他方、Ｍ回分の深度値情報が既に保存されている場合（ステップＳ３１７“ＹＥＳ”）、容積測定部１５は、底面高Ｄ１を所定値に設定する。以下、底面高Ｄ１が所定値に設定された状態にて、各回の深度値情報が示す深度値Ｄ２を用いて、ステップＳ３０８～３１４の処理が実行される。すなわち、これら処理がＭ回実行される。そして、ステップＳ３１５“ＹＥＳ”と判定される。
　すなわち、ステップＳ３１５“ＹＥＳ”である場合、Ｍ回分の容積Ｖが算出済みである。容積測定部１５は、これらの値（Ｖ）に対する統計処理を実行することにより、これらの値（Ｖ）における外れ値を除外して、残余の値（Ｖ）における平均値を算出する（ステップＳ３１９）。かかる統計処理は、例えば、箱ひげ図を用いるものである。容積測定部１５は、かかる平均値を最終的な測定結果に用いる。
　次いで、出力制御部１６は、ステップＳ３１９における最終的な測定結果を示す情報（すなわち測定結果情報）を出力する制御を実行する（ステップＳ３２０）。具体的には、例えば、出力制御部１６は、かかる測定結果情報に対応する画像（すなわちステップＳ３１９にて算出された平均値を含む画像）を表示する制御を実行する。
　次に、容積測定システム１００を用いることによる効果について説明する。
　上記のとおり、容積測定装置３において、第１距離データ取得部１１は、貨物車両ＦＶの荷台に対して上方から第１探索波を照射する第１距離センサ１により得られた第１距離データを取得する。第２距離データ取得部１２は、荷台の背面部及び側面部のうちの少なくとも一方並びに貨物車両ＦＶの周囲の地面に対して第２探索波を照射する第２距離センサ２により得られた第２距離データを取得する。第１特定部１３は、第１距離データを用いて、荷台の周壁部に対応する枠（荷台枠）を特定する。第２特定部１４は、第２距離データを用いて、地面に対する荷台の底面部の位置（底面高Ｄ１）を特定する。容積測定部１５は、第１特定部１３及び第２特定部１４による特定の結果に基づき、第１距離データを用いて、荷台における積載物の容積Ｖを測定する。
　このとき、第２距離データを用いて底面高Ｄ１を特定することにより、容積Ｖを測定するにあたり、空荷の状態における距離センサ（第１距離センサ１及び第２距離センサ２）による計測を不要とすることができる。これにより、容積Ｖの測定にかかる時間を短縮することができる。また、空荷の状態における計測をすることができない場合（例えば貨物車両ＦＶの運転者の合意が得られない場合）であっても、容積Ｖを測定することができる。また、貨物車両ＦＶの車種毎に底面高Ｄ１を示すデータを事前に用意することも不要とすることができる。
　また、第１特定部１３は、貨物車両ＦＶの停車方向が所定の向きに対して傾いている場合、枠（荷台枠）を特定する処理において停車位置の傾きを補正するように第１距離データを補正する。容積測定部１５は、補正後の第１距離データを容積Ｖの測定に用いる。これにより、貨物車両ＦＶの停車方向が所定の向きに対して傾いている場合であっても、荷台枠を正確に特定することができる。すなわち、かかる傾きが容積Ｖの測定に影響を与えるのを回避することができる。この結果、容積Ｖを正確に測定することができる。
　また、第１距離データ取得部１１は、第１距離センサ１を用いた複数回の計測により得られた第１距離データを取得する。第１特定部１３は、各回の計測に対応する第１距離データを用いて枠（荷台枠）を特定する処理を実行することにより、枠（荷台枠）を特定する処理を複数回実行する。容積測定部１５は、第１特定部１３による各回の特定の結果に基づき容積Ｖを測定することにより、容積Ｖを測定する処理を複数回実行し、当該複数回の処理の結果における外れ値を除外する。これにより、第１距離データのばらつきに起因する容積Ｖの測定誤差の発生を抑制することができる。この結果、容積Ｖを正確に測定することができる。
　また、第２距離データ取得部１２は、第２距離センサ２を用いた複数回の計測により得られた第２距離データを取得する。第２特定部１４は、各回の計測に対応する第２距離データを用いて底面部の位置（底面高）を特定する処理を実行することにより、底面部の位置（底面高）を特定する処理を複数回実行し、当該複数回の処理の結果における外れ値を除外する。これにより、第２距離データのばらつきに起因する底面高の特定誤差の発生を抑制することができる。この結果、底面高を正確に特定することにより、容積（Ｖ）を正確に測定することができる。
　また、出力制御部１６は、容積測定部１５による測定の結果を示す情報（測定結果情報）を出力する制御を実行する。これにより、容積測定システム１００のユーザ（例えば積載物の査定員）に対して、容積の測定結果を知らせることができる。
　また、第１距離センサ１及び第２距離センサ２の各々は、３Ｄ－ＬｉＤＡＲを用いたものであり、第１探索波及び第２探索波の各々は、レーザ光である。これにより、３Ｄ－ＬｉＤＡＲを用いて容積測定システム１００を実現することができる。
［第２実施形態］
　図１８は、第２実施形態に係る容積測定装置の要部を示すブロック図である。図１８を参照して、第２実施形態に係る容積測定装置について説明する。ここで、上述の第１実施形態に係る容積測定装置は、第２実施形態に係る容積測定装置の一例である。また、図１９は、第２実施形態に係る容積測定システムの要部を示すブロック図である。図１９を参照して、第２実施形態に係る容積測定システムについて説明する。ここで、上述の第１実施形態に係る容積測定システムは、第２実施形態に係る容積測定システムの一例である。なお、図１８及び図１９の各々において、図１に示すブロックと同様のブロックには同一符号を付して説明を省略する。
　図１８に示す如く、容積測定装置３ａは、第１距離データ取得部１１、第２距離データ取得部１２、第１特定部１３、第２特定部１４及び容積測定部１５を備える。換言すれば、第１距離データ取得部１１、第２距離データ取得部１２、第１特定部１３、第２特定部１４及び容積測定部１５により容積測定装置３ａの要部が構成されている。ここで、容積測定装置３ａの外部に第１距離センサ１及び第２距離センサ２が設けられているものであっても良い（図１８において不図示）。また、容積測定装置３ａの外部に出力制御部１６及び出力装置４が設けられているものであっても良い（図１８において不図示）。
　図１９に示す如く、容積測定システム１００ａは、第１距離データ取得部１１、第２距離データ取得部１２、第１特定部１３、第２特定部１４及び容積測定部１５を備える。換言すれば、第１距離データ取得部１１、第２距離データ取得部１２、第１特定部１３、第２特定部１４及び容積測定部１５により容積測定システム１００ａの要部が構成されている。ここで、容積測定システム１００ａの外部に第１距離センサ１及び第２距離センサ２が設けられているものであっても良い（図１９において不図示）。また、容積測定システム１００ａの外部に出力制御部１６及び出力装置４が設けられているものであっても良い（図１９において不図示）。
　容積測定装置３ａを用いることにより、以下のとおり、第１実施形態にて説明したものと同様の効果が得られる。また、容積測定システム１００ａを用いることにより、以下のとおり、第１実施形態にて説明したものと同様の効果が得られる。
　すなわち、第１距離データ取得部１１は、貨物車両ＦＶの荷台に対して上方から第１探索波を照射する第１距離センサ１により得られた第１距離データを取得する。第２距離データ取得部１２は、荷台の背面部及び側面部のうちの少なくとも一方並びに貨物車両ＦＶの周囲の地面に対して第２探索波を照射する第２距離センサ２により得られた第２距離データを取得する。第１特定部１３は、第１距離データを用いて、荷台の周壁部に対応する枠（荷台枠）を特定する。第２特定部１４は、第２距離データを用いて、地面に対する荷台の底面部の位置（底面高Ｄ１）を特定する。容積測定部１５は、第１特定部１３及び第２特定部１４による特定の結果に基づき、第１距離データを用いて、荷台における積載物の容積Ｖを測定する。
　このとき、第２距離データを用いて底面高Ｄ１を特定することにより、容積Ｖを測定するにあたり、空荷の状態における距離センサ（第１距離センサ１及び第２距離センサ２）による計測を不要とすることができる。
　なお、容積測定システム１００ａは、第１距離データ取得部１１、第２距離データ取得部１２、第１特定部１３、第２特定部１４及び容積測定部１５に加えて、出力制御部１６を備えるものあっても良い。容積測定システム１００ａの各部は、独立した装置により構成されているものであっても良い。例えば、第１距離データ取得部１１及び第１特定部１３が第１のコンピュータにより構成されており、かつ、第２距離データ取得部１２及び第２特定部１４が第２のコンピュータにより構成されており、かつ、容積測定部１５及び出力制御部１６が第３のコンピュータにより構成されているものであっても良い。個々のコンピュータは、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）を用いたものであっても良い。これらのコンピュータは、スイッチングハブ及びＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）ケーブルなどを用いて、相互に通信自在に接続されるものであっても良い。
　以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。この出願は、２０２１年６月２９日に出願された日本出願特願２０２１－１０７２５２を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
　上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
［付記］
　　［付記１］
　貨物車両の荷台に対して上方から第１探索波を照射する第１距離センサにより得られた第１距離データを取得する第１距離データ取得部と、
　前記荷台の背面部及び側面部のうちの少なくとも一方並びに前記貨物車両の周囲の地面に対して第２探索波を照射する第２距離センサにより得られた第２距離データを取得する第２距離データ取得部と、
　前記第１距離データを用いて、前記荷台の周壁部に対応する枠を特定する第１特定部と、
　前記第２距離データを用いて、前記地面に対する前記荷台の底面部の位置を特定する第２特定部と、
　前記第１特定部及び前記第２特定部による特定の結果に基づき、前記第１距離データを用いて、前記荷台における積載物の容積を測定する容積測定部と、
　を備える容積測定装置。
　　［付記２］
　前記第１特定部は、前記貨物車両の停車方向が所定の向きに対して傾いている場合、前記枠を特定する処理において前記停車方向の傾きを補正するように前記第１距離データを補正し、
　前記容積測定部は、補正後の前記第１距離データを前記容積の測定に用いる
　ことを特徴とする付記１に記載の容積測定装置。
　　［付記３］
　前記第１距離データ取得部は、前記第１距離センサを用いた複数回の計測により得られた前記第１距離データを取得し、
　前記第１特定部は、各回の前記計測に対応する前記第１距離データを用いて前記枠を特定する処理を実行することにより、前記枠を特定する処理を複数回実行し、
　前記容積測定部は、前記第１特定部による各回の特定の結果に基づき前記容積を測定することにより、前記容積を測定する処理を複数回実行し、当該複数回の処理の結果における外れ値を除外する
　ことを特徴とする付記１又は付記２に記載の容積測定装置。
　　［付記４］
　前記第２距離データ取得部は、前記第２距離センサを用いた複数回の計測により得られた前記第２距離データを取得し、
　前記第２特定部は、各回の前記計測に対応する前記第２距離データを用いて前記底面部の位置を特定する処理を実行することにより、前記底面部の位置を特定する処理を複数回実行し、当該複数回の処理の結果における外れ値を除外する
　ことを特徴とする付記１又は付記２に記載の容積測定装置。
　　［付記５］
　前記容積測定部による測定の結果を示す情報を出力する制御を実行する出力制御部を備えることを特徴とする付記１から付記４のうちのいずれか１個に記載の容積測定装置。
　　［付記６］
　前記第１距離センサ及び前記第２距離センサの各々は、３Ｄ－ＬｉＤＡＲを用いたものであり、
　前記第１探索波及び前記第２探索波の各々は、レーザ光である
　ことを特徴とする付記１から付記５のうちのいずれか一つに記載の容積測定装置。
　　［付記７］
　貨物車両の荷台に対して上方から第１探索波を照射する第１距離センサにより得られた第１距離データを取得する第１距離データ取得部と、
　前記荷台の背面部及び側面部のうちの少なくとも一方並びに前記貨物車両の周囲の地面に対して第２探索波を照射する第２距離センサにより得られた第２距離データを取得する第２距離データ取得部と、
　前記第１距離データを用いて、前記荷台の周壁部に対応する枠を特定する第１特定部と、
　前記第２距離データを用いて、前記地面に対する前記荷台の底面部の位置を特定する第２特定部と、
　前記第１特定部及び前記第２特定部による特定の結果に基づき、前記第１距離データを用いて、前記荷台における積載物の容積を測定する容積測定部と、
　を備える容積測定システム。
　　［付記８］
　前記第１距離センサと、
　前記第２距離センサと、
　を備えることを特徴とする付記７に記載の容積測定システム。
　　［付記９］
　第１距離データ取得部が、貨物車両の荷台に対して上方から第１探索波を照射する第１距離センサにより得られた第１距離データを取得し、
　第２距離データ取得部が、前記荷台の背面部及び側面部のうちの少なくとも一方並びに前記貨物車両の周囲の地面に対して第２探索波を照射する第２距離センサにより得られた第２距離データを取得し、
　第１特定部が、前記第１距離データを用いて、前記荷台の周壁部に対応する枠を特定し、
　第２特定部が、前記第２距離データを用いて、前記地面に対する前記荷台の底面部の位置を特定し、
　容積測定部が、前記第１特定部及び前記第２特定部による特定の結果に基づき、前記第１距離データを用いて、前記荷台における積載物の容積を測定する
　容積測定方法。
　　［付記１０］
　コンピュータを、
　貨物車両の荷台に対して上方から第１探索波を照射する第１距離センサにより得られた第１距離データを取得する第１距離データ取得部と、
　前記荷台の背面部及び側面部のうちの少なくとも一方並びに前記貨物車両の周囲の地面に対して第２探索波を照射する第２距離センサにより得られた第２距離データを取得する第２距離データ取得部と、
　前記第１距離データを用いて、前記荷台の周壁部に対応する枠を特定する第１特定部と、
　前記第２距離データを用いて、前記地面に対する前記荷台の底面部の位置を特定する第２特定部と、
　前記第１特定部及び前記第２特定部による特定の結果に基づき、前記第１距離データを用いて、前記荷台における積載物の容積を測定する容積測定部と、
　として機能させるためのプログラム。
　　［付記１１］
　付記１０に記載のプログラムを記録した記録媒体。
１　第１距離センサ
２　第２距離センサ
３，３ａ　容積測定装置
４　出力装置
１１　第１距離データ取得部
１２　第２距離データ取得部
１３　第１特定部
１４　第２特定部
１５　容積測定部
１６　出力制御部
２１　コンピュータ
３１　プロセッサ
３２　メモリ
３３　処理回路
１００，１００ａ　容積測定システム

Claims (10)

  1. 　貨物車両の荷台に対して上方から第１探索波を照射する第１距離センサにより得られた第１距離データを取得する第１距離データ取得部と、
    　前記荷台の背面部及び側面部のうちの少なくとも一方並びに前記貨物車両の周囲の地面に対して第２探索波を照射する第２距離センサにより得られた第２距離データを取得する第２距離データ取得部と、
    　前記第１距離データを用いて、前記荷台の周壁部に対応する枠を特定する第１特定部と、
    　前記第２距離データを用いて、前記地面に対する前記荷台の底面部の位置を特定する第２特定部と、
    　前記第１特定部及び前記第２特定部による特定の結果に基づき、前記第１距離データを用いて、前記荷台における積載物の容積を測定する容積測定部と、
    　を備える容積測定装置。
  2. 　前記第１特定部は、前記貨物車両の停車方向が所定の向きに対して傾いている場合、前記枠を特定する処理において前記停車方向の傾きを補正するように前記第１距離データを補正し、
    　前記容積測定部は、補正後の前記第１距離データを前記容積の測定に用いる
    　ことを特徴とする請求項１に記載の容積測定装置。
  3. 　前記第１距離データ取得部は、前記第１距離センサを用いた複数回の計測により得られた前記第１距離データを取得し、
    　前記第１特定部は、各回の前記計測に対応する前記第１距離データを用いて前記枠を特定する処理を実行することにより、前記枠を特定する処理を複数回実行し、
    　前記容積測定部は、前記第１特定部による各回の特定の結果に基づき前記容積を測定することにより、前記容積を測定する処理を複数回実行し、当該複数回の処理の結果における外れ値を除外する
    　ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の容積測定装置。
  4. 　前記第２距離データ取得部は、前記第２距離センサを用いた複数回の計測により得られた前記第２距離データを取得し、
    　前記第２特定部は、各回の前記計測に対応する前記第２距離データを用いて前記底面部の位置を特定する処理を実行することにより、前記底面部の位置を特定する処理を複数回実行し、当該複数回の処理の結果における外れ値を除外する
    　ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の容積測定装置。
  5. 　前記容積測定部による測定の結果を示す情報を出力する制御を実行する出力制御部を備えることを特徴とする請求項１から請求項４のうちのいずれか１個に記載の容積測定装置。
  6. 　前記第１距離センサ及び前記第２距離センサの各々は、３Ｄ－ＬｉＤＡＲを用いたものであり、
    　前記第１探索波及び前記第２探索波の各々は、レーザ光である
    　ことを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項に記載の容積測定装置。
  7. 　貨物車両の荷台に対して上方から第１探索波を照射する第１距離センサにより得られた第１距離データを取得する第１距離データ取得部と、
    　前記荷台の背面部及び側面部のうちの少なくとも一方並びに前記貨物車両の周囲の地面に対して第２探索波を照射する第２距離センサにより得られた第２距離データを取得する第２距離データ取得部と、
    　前記第１距離データを用いて、前記荷台の周壁部に対応する枠を特定する第１特定部と、
    　前記第２距離データを用いて、前記地面に対する前記荷台の底面部の位置を特定する第２特定部と、
    　前記第１特定部及び前記第２特定部による特定の結果に基づき、前記第１距離データを用いて、前記荷台における積載物の容積を測定する容積測定部と、
    　を備える容積測定システム。
  8. 　前記第１距離センサと、
    　前記第２距離センサと、
    　を備えることを特徴とする請求項７に記載の容積測定システム。
  9. 　第１距離データ取得部が、貨物車両の荷台に対して上方から第１探索波を照射する第１距離センサにより得られた第１距離データを取得し、
    　第２距離データ取得部が、前記荷台の背面部及び側面部のうちの少なくとも一方並びに前記貨物車両の周囲の地面に対して第２探索波を照射する第２距離センサにより得られた第２距離データを取得し、
    　第１特定部が、前記第１距離データを用いて、前記荷台の周壁部に対応する枠を特定し、
    　第２特定部が、前記第２距離データを用いて、前記地面に対する前記荷台の底面部の位置を特定し、
    　容積測定部が、前記第１特定部及び前記第２特定部による特定の結果に基づき、前記第１距離データを用いて、前記荷台における積載物の容積を測定する
    　容積測定方法。
  10. 　コンピュータを、
    　貨物車両の荷台に対して上方から第１探索波を照射する第１距離センサにより得られた第１距離データを取得する第１距離データ取得部と、
    　前記荷台の背面部及び側面部のうちの少なくとも一方並びに前記貨物車両の周囲の地面に対して第２探索波を照射する第２距離センサにより得られた第２距離データを取得する第２距離データ取得部と、
    　前記第１距離データを用いて、前記荷台の周壁部に対応する枠を特定する第１特定部と、
    　前記第２距離データを用いて、前記地面に対する前記荷台の底面部の位置を特定する第２特定部と、
    　前記第１特定部及び前記第２特定部による特定の結果に基づき、前記第１距離データを用いて、前記荷台における積載物の容積を測定する容積測定部と、
    　として機能させるためのプログラムを記録した記録媒体。
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