JP3122258B2 - 路面状態検査装置 - Google Patents

路面状態検査装置

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JP3122258B2
JP3122258B2 JP04281847A JP28184792A JP3122258B2 JP 3122258 B2 JP3122258 B2 JP 3122258B2 JP 04281847 A JP04281847 A JP 04281847A JP 28184792 A JP28184792 A JP 28184792A JP 3122258 B2 JP3122258 B2 JP 3122258B2
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静 石橋
敦 小野寺
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KABUSHIKI KAISYA HOUEI
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は道路状態の監視に利用す
る。特に、ラインセンサを用いたテレビカメラを利用し
た道路監視技術に関する。
【0002】
【従来の技術】道路の舗装面の状態は保守管理をするた
めに常に監視を続けることが重要であり、これまでは主
に目視で行っておりその作業は厖大であり、また交通の
障害ともなっている。
【0003】監視のため一部、銀塩方式のフィルムを用
いたスリットカメラが使われているが、現像作業を必要
とし即時性がなく、画像処理装置に入力するためにはテ
レビカメラによる再撮像を要し、本格的な導入には至っ
ていない。
【0004】このため、テレビカメラにより監視する方
式が望まれるが、これまでのテレビカメラは高価であ
り、道路の監視など広範囲において多数用いるためには
実用的ではなかった。
【0005】そこで、安価に構成できるテレビカメラと
してラインセンサを用いたテレビカメラがある。ライン
センサは小型でしかも安価であることから、ファクシミ
リやコピーマシンなどのOA機器に文字やパターンの読
取部として広く利用されている。ラインセンサにはCC
D(Charge Coupled Device) 形とMOS(Metal OxideSe
miconductor) 形があり、これらの素子からなるビット
が一列に多数並んだ構造である。また、このラインセン
サをテレビカメラ装置の撮像部として用い、ボートレー
ス等で着順判定に利用することが知られている(特公昭
55−24831号参照)。ラインセンサが撮影した一
次元の映像はその移動距離で合成され、二次元の映像と
して利用される。すなわち、ラインセンサと被写体の間
に相対的な移動があると映像が構成される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】このラインセンサを道
路の状態監視に利用することが考えられる。これを図6
を参照して説明する。図6はラインセンサによる被写体
の撮影原理を示す図である。図6(a)に示すように、
レンズ50により被写体54がラインセンサ51上に結
像されるが、これは被写体54を輪切りにするような形
である。
【0007】被写体54が移動すると、この輪切りの部
分が移動することになり、この連続した信号がモニタ5
3上に表示される。被写体の移動速度が変化するとモニ
タ53上に表示される形状は実際の被写体とは異なった
ものになる。
【0008】その様子を図6(b)および(c)に示
す。撮影時に図6(b)のように移動速度が変化すると
モニタ53上の被写体の画像は図6(c)のように実際
とは異なったものになる。すなわち、被写体がゆっくり
移動した部分が早く移動した部分に比較して伸びて表示
される。これを防ぐためには、被写体の移動速度を常に
一定に保つ必要がある。
【0009】このようなラインセンサにより構成された
テレビカメラを自動車等に搭載して道路を撮影するため
には、自動車等の移動速度を常に一定に保ち撮影するこ
とが必要である。しかし、自動車および道路の事情から
みて速度を常に一定に保ち走行することは不可能であ
る。
【0010】このように速度が一定でない場合は得られ
る画像に粗密のむらが現れ、画像の品位が低く実用的で
ない。まして、連続一時間以上にもわたり、道路上の1
mmにも満たないヒビ割れなどを検出することは不可能
である。
【0011】本発明は、このような背景に行われたもの
であり被写体の移動速度に応じてラインセンサの走査速
度を変化させることのできるラインセンサを用いたテレ
ビカメラにより道路状態を監視できる装置を提供するこ
とを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、路面状態検査
装置でありその特徴とするところは、自動車にその走行
路面を撮影するようにテレビカメラが搭載され、このテ
レビカメラは、前記自動車の進行方向に垂直な方向に感
度を有するラインセンサを含み、前記自動車の車輪の回
転に同期する電気パルスを発生するパルス発生手段と、
この電気パルスに同期して前記ラインセンサの出力を取
込む制御手段と、この出力を保持する記録手段と、この
記録手段の記録内容を表示する表示手段とを備えたとこ
ろにある。
【0013】また、道路のヒビなど平面的な状態だけで
はなく、わだち掘れによる凹凸などを監視することもで
きる。そのために、前記テレビカメラは複数台設けら
れ、この複数台のテレビカメラは路面の同一部分を異な
る写角で撮影するように配置され、前記記録手段はこの
複数台のテレビカメラ出力を個別に記録する手段を含
み、前記表示手段はこの複数台のテレビカメラ出力の位
相差を検出する手段を含む構成とすることもできる。
【0014】
【作用】自動車の車軸の回転を利用してラインセンサ用
の走査パルスを発生する。これにより、自動車の速度に
比例した走査パルスを発生させることができる。
【0015】したがって、測定用自動車は定速である必
要がなく、他車両の流れにしたがってその速度が変化し
ても被写体の映像を正確に撮影し、路面監視を確実に行
うことができる。
【0016】
【実施例】本発明第一実施例の構成を図1および図2を
参照して説明する。図1は本発明第一実施例装置の構成
図である。図2は制御部のブロック図である。
【0017】本発明は、路面状態検査装置でありその特
徴とするところは、自動車4にその走行路面を撮影する
ようにテレビカメラ1が搭載され、このテレビカメラ1
は、自動車4の進行方向に垂直な方向に感度を有するラ
インセンサを含み、自動車4の車輪の回転に同期する電
気パルスを自動車4の距離計入力を利用して発生させる
パルス発生手段であるパルス発生部3と、この電気パル
スに同期して前記ラインセンサの出力を取込む制御手段
であるカメラコントロール部14と、この出力を保持す
る記録手段であるデータレコーダ8と、このデータレコ
ーダ8の記録内容を表示する表示手段である高精細モニ
タ10とを制御部2に備えたところにある。
【0018】次に、本発明第一実施例の動作を図2を参
照して説明する。図1に示すようにして発生したライン
センサからの映像信号は、デジタル化されデータレコー
ダ8に記録されるが、この場合にデータの量は自動車の
速度により粗密があるので直接には記録できない。した
がって、バッファメモリ16を用意して一時テレビカメ
ラ1からのデータをこのバッファメモリ16に蓄えこれ
がオーバしないように、また途切れないように制御しな
がらデータレコーダ8に記録する。
【0019】本発明第一実施例装置では、記録時と再生
時の動作に大別され、記録時には移動速度に応じてパル
ス発生部3から発生するパルスによりテレビカメラ1の
ラインセンサを駆動し、粗密のない正確な映像信号を得
る。これを一旦バッファメモリ16に記録し、さらにデ
ータレコーダ8に記録する。
【0020】データレコーダ8は充分な記録速度と容量
を持ったものが必要であるが、ここでは約100ギガバ
イトの容量で32メガバイト/秒の速度により記録でき
る市販品を用いた。これによれば道路幅2m、傷1mm
以下の検出能力で100km/hの速度で連続100分
程度の能力があり、充分実用可能である。
【0021】補助機能として撮影時に撮影状態を監視す
るためリアルタイムモニタ6を設ける。さらにテレビカ
メラ1からの信号にはライン毎にラインナンバ、時刻、
場所等のデータを付加する。また、再生時にはデータレ
コーダ8からのデータは必要な部分を指定してバッファ
メモリ16に一旦記録される。これをさらに必要な部分
のみフレームメモリ18に転送し、高精細モニタ10に
表示する。この高精細モニタ10は、2000画素×2
000ライン程度である。したがって、バッファメモリ
16は100メガバイト、フレームメモリ18は4メガ
バイトとした。
【0022】この高精細モニタ10は画像の確認用であ
りコンピュータによる画像処理は別途行う。このため、
画像入出力インタフェース22により外部のコンピュー
タに接続し、画像処理を行う。外部のコンピュータで
は、映像信号を受け取ると道路上のヒビと道路との明る
さの差から適当なレベルで2値制御を行い、道路面を
黒、ヒビを白に表示させることでヒビを明確に識別でき
る。さらに、リアルタイムモニタ6により時刻および場
所の情報を用いて、ヒビの存在する場所やその状態を記
録する。
【0023】次に、図3を参照して本発明第二実施例を
説明する。図3は本発明第二実施例装置の構成を示す図
である。本発明第二実施例装置では、テレビカメラ1お
よび1′を用意し、道路のわだち掘れを測定する。
【0024】テレビカメラ1および1′を道路より高さ
Mの位置に距離Lをおいて設置し、同一の部分を撮影で
きるように、テレビカメラ1および1′の方向を正確に
調整する。このとき、ラインセンサ上には道路の一部を
横切る状態の映像信号が発生し、道路の表面が平面であ
れば2台のテレビカメラ1および1′の映像信号は同じ
ものとなる。しかし、道路の表面に凹凸の部分があれば
2台のテレビカメラ1および1′の映像信号に位相差と
なって表れるので凹凸の量を測定することができる。
【0025】図4を参照してわだち掘れの測定原理をさ
らに詳しく説明する。図4はわだち掘れ測定原理を示す
図である。点Aを道路上の一点とすると、これはライン
センサ30および30′上の特定の位置にレンズ31お
よび31′を通して結像される。もし、点Aが距離mだ
け下方に移動してラインセンサ30′の結像点を移動さ
せないとするとその被写体は点Bとなる。このとき、ラ
インセンサ30上での点Bの像は、点AからΔd移動す
る。このときΔdは、 Δd=(f・L/M2 )×m (ただし、f=レンズの
焦点距離) となる。したがって、ラインセンサ30および30′か
ら得られる映像信号の位相を計算することにより容易に
わだち掘れの状態を算出することができる。
【0026】図5を参照して本発明第二実施例のブロッ
ク構成を説明する。図5は本発明第二実施例装置のブロ
ック図である。テレビカメラ1および1′を二つの制御
部2および2′で同じ状態で制御し、計算部40におい
てそれぞれの信号の位相差から凹凸の量を計算してデー
タを出力する。実際の測定には、道路の幅をいくつかに
区切り、それらの平均値を算出する。画像入出力インタ
フェース22により外部のコンピュータに接続し、画像
処理を行う。外部のコンピュータでは、映像信号を受け
取ると道路上の凹凸を位相差から検出し、その深さを記
録する。さらに、リアルタイムモニタ6により時刻およ
び場所の情報を用いて、凹凸の存在する場所やその状態
を記録する。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば被
写体の移動速度に応じてラインセンサの走査速度を変化
させることができる。
【0028】これにより簡便で小型のラインセンサを用
いたテレビカメラを自動車等に搭載し、移動しながら周
囲の状況を正確に撮影できる。道路を撮影してその状況
を監視することができる。したがって、目で見るのに比
較して分析および記録が簡単にできる。また、その監視
量も大幅に増大される。また、自動車の走行は他車の流
れの中で行うことができる。
【0029】また、このテレビカメラを2台用いる装置
では、道路の凹凸を撮影し監視することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明第一実施例の構成図。
【図2】制御部のブロック図。
【図3】本発明第二実施例の構成図。
【図4】わだち掘れ測定原理を示す図。
【図5】本発明第二実施例のブロック図。
【図6】ラインセンサによる被写体の撮影原理を示す
図。
【符号の説明】
1、1′ テレビカメラ 2、2′ 制御部 3 パルス発生部 4 自動車 6 リアルタイムモニタ 8 データレコーダ 10 高精細モニタ 12 リモコン 14 カメラコントロール部 16 バッファメモリ 18 フレームメモリ 20 CPU 30、30′ラインセンサ 31、31′レンズ 40 計算部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01B 11/00 - 11/30 102 G01C 7/00 - 7/06

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 自動車にその走行路面を撮影するように
    テレビカメラが搭載され、 このテレビカメラは、前記自動車の進行方向に垂直な方
    向に感度を有するラインセンサを含み、 前記自動車の車輪の回転に同期する電気パルスを発生す
    るパルス発生手段と、 この電気パルスに同期して前記ラインセンサの出力を取
    込む制御手段と、 この出力を保持する記録手段と、 この記録手段の記録内容を表示する表示手段とを備え 前記テレビカメラは複数台設けられ、 この複数台のテレビカメラは路面の同一部分を異なる写
    角で撮影するように配置され、 前記記録手段はこの複数台のテレビカメラ出力を個別に
    記録する手段を含み、 前記表示手段はこの複数台のテレ
    ビカメラ出力の位相差を検出する手段を含む ことを特徴
    とする路面状態検査装置。
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