JPH10288516A - Difference-in-level measuring device of plane - Google Patents
Difference-in-level measuring device of planeInfo
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- JPH10288516A JPH10288516A JP9098591A JP9859197A JPH10288516A JP H10288516 A JPH10288516 A JP H10288516A JP 9098591 A JP9098591 A JP 9098591A JP 9859197 A JP9859197 A JP 9859197A JP H10288516 A JPH10288516 A JP H10288516A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、移動体を平面の縦
断方向に移動させつつ当該移動体から光を平面に向けて
投光し、この投光結果に基づき平面の段差を計測する平
面の段差計測装置に関し、特に車両が走行する路面の段
差を３次元的に計測する装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a plane for measuring a step of a plane based on a result of projecting light from the moving body while moving the moving body in a longitudinal direction of the plane. The present invention relates to a step measuring device, and more particularly to a device for three-dimensionally measuring a step on a road surface on which a vehicle travels.
【０００２】[0002]
【従来の技術】車両が走行する路面の縦断方向、つまり
車両進行方向に平行な方向の路面形状（縦断凹凸プロフ
ィール）を計測する装置に関する発明として、従来、特
願平２−４６７１３号、特願平３−８４４２号、特願平
４−２９０５６号にみられるものがある。2. Description of the Related Art Japanese Patent Application No. 2-46713 and Japanese Patent Application No. 2-46713 have disclosed an invention relating to an apparatus for measuring a road surface shape (vertical unevenness profile) in a longitudinal direction of a road surface on which a vehicle travels, that is, a direction parallel to a vehicle traveling direction. Some are found in Japanese Patent Application No. 3-8442 and Japanese Patent Application No. 4-29056.
【０００３】また、車両が走行する路面の横断方向、つ
まり車幅方向に平行な方向の路面形状（横断凹凸プロフ
ィール）を計測する装置に関する発明として、従来、特
公平３−５５７６４号、実公平３−１８８８２号、特開
昭６２−２１５８１６号、特開昭６１−１１２９１８号
にみられるものがある。Further, as an invention relating to a device for measuring a road surface shape (transverse unevenness profile) in a direction transverse to a road surface on which a vehicle travels, that is, in a direction parallel to a vehicle width direction, Japanese Patent Publication No. 3-55764 and Japanese Utility Model Publication No. No. -18882, JP-A-62-215816, and JP-A-61-112918.
【０００４】たとえば、上記特願平２−４６７１３号
（発明の名称「平面の段差計測装置」）では、車両搭載
の計測システムによって、車両が路面縦断方向に走行
中、車両から路面に向けて射出されるレーザ光、超音波
等の車両、路面間の往復伝搬時間を計時し、車両と路面
との相対距離を検出し、この検出した相対距離から路面
の縦断凹凸プロフィールを取得するようにしている。For example, in Japanese Patent Application No. 2-46713 (the title of the present invention, a "planar level difference measuring device"), a vehicle is mounted on a vehicle and travels in the longitudinal direction of the road surface to inject the vehicle toward the road surface. Laser light, ultrasonic waves and the like, the round-trip propagation time between the vehicle and the road surface is measured, the relative distance between the vehicle and the road surface is detected, and the vertical unevenness profile of the road surface is obtained from the detected relative distance. .
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】ここで、近年、路面の
凹凸プロフィールを３次元的に計測したいとの要請があ
る。このためには、同じ路面の縦断凹凸プロフィール
と、横断凹凸プロフィールとを計測する必要がある。In recent years, there has been a demand for three-dimensionally measuring the unevenness profile of a road surface. For this purpose, it is necessary to measure the vertical uneven profile and the transverse uneven profile of the same road surface.
【０００６】しかし、従来技術で掲げた方法は、いずれ
も路面の縦断凹凸プロフィールあるいは路面の横断凹凸
プロフィールを、単独で計測する方法に関する発明であ
り、これら縦断方向の計測、横断方向の計測は、それぞ
れ独立したシステムで行うことを前提としたものであ
る。However, the methods described in the prior art are all inventions relating to a method of independently measuring a vertical unevenness profile of a road surface or a transverse unevenness profile of a road surface. This is based on the premise that they are performed by independent systems.
【０００７】したがって、同じ路面の縦断凹凸プロフィ
ールと、横断凹凸プロフィールを計測するためには、２
台の専用計測車を用意するか、縦断方向計測用のシステ
ムおよび横断方向計測用のシステムの両方を搭載した１
台の計測車を用意しなければならない。Therefore, in order to measure the vertical uneven profile and the transverse uneven profile of the same road surface, two
One dedicated measuring vehicle or one equipped with both a system for longitudinal measurement and a system for transverse measurement
Two measuring vehicles must be prepared.
【０００８】この結果、計測システムが複雑なものとな
り、計測処理が繁雑になるという問題が招来する。とり
わけ２台の専用計測車による計測の場合には、リアルタ
イムに３次元凹凸プロフィール（縦断凹凸プロフィール
と横断凹凸プロフィール）を計測することができないと
いう問題が招来する。As a result, there is a problem that the measurement system becomes complicated and the measurement processing becomes complicated. In particular, in the case of measurement using two dedicated measuring vehicles, there is a problem that a three-dimensional unevenness profile (vertical unevenness profile and transverse unevenness profile) cannot be measured in real time.
【０００９】本発明は、こうした実状に鑑みてなされた
ものであり、同じ平面の縦断凹凸プロフィールと、横断
凹凸プロフィールとを簡易なシステム構成で、簡易な処
理にて同時に計測して、平面の３次元的な凹凸プロフィ
ールを簡易かつリアルタイムに取得することができる平
面の段差計測装置を提供することを解決課題とするもの
である。The present invention has been made in view of such a situation, and simultaneously measures a vertical uneven profile and a transverse uneven profile on the same plane by a simple system configuration with a simple process to obtain a three-dimensional plane. It is an object of the present invention to provide a flat-surface level difference measuring device capable of acquiring a three-dimensional uneven profile easily and in real time.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段および効果】そこで、この
発明では、移動体を平面の縦断方向に移動させつつ当該
移動体から光を平面に向けて投光し、この投光結果に基
づき前記平面の段差を計測する平面の段差計測装置にお
いて、前記移動体が移動した距離を検出する距離検出手
段と、前記移動体が所定距離移動する毎に、前記平面の
横断方向に沿って少なくとも１本の光照射ラインが当該
平面上に形成されるように前記移動体から前記平面に向
けて光を投光する投光手段と、前記移動体が前記所定距
離移動する毎に、前記投光手段によって前記平面に形成
された少なくとも１本の光照射ラインを撮像する撮像手
段と、前記撮像手段で撮像された画像上の光照射ライン
に沿って複数の横断方向ポイントを設定し、前記移動体
が前記所定距離移動する毎に、これら光照射ライン上の
各横断方向ポイントの画像上における位置を検出するこ
とによって、光照射ラインの各横断方向ポイントに対応
して前記平面の横断方向の高さデータを取得する横断方
向データ演算手段と、前記横断方向データ演算手段の演
算結果に基づいて、前記平面の縦断方向に沿って各移動
距離毎の光照射ライン上の同一横断方向ポイントを結ん
だ縦断ラインを、光照射ラインの各横断方向ポイント毎
に形成し、この縦断ラインの縦断方向の各縦断方向ポイ
ントに対応して前記平面の縦断方向の高さデータを取得
する縦断方向データ演算手段と、前記距離検出手段の検
出結果と、前記横断方向データ演算手段で取得された前
記平面の横断方向の高さデータと、前記縦断方向データ
演算手段で取得された前記平面の縦断方向の高さデータ
とを突き合わせることにより、前記平面の３次元の各位
置における高さデータを取得する３次元データ演算手段
とを具えるようにしている。Therefore, according to the present invention, light is projected from a moving body toward a plane while moving the moving body in a longitudinal direction of the plane, and the plane is projected based on a result of the light projection. A step measuring device for measuring a step of a plane, a distance detecting means for detecting a distance moved by the moving body, and at least one line along a transverse direction of the plane every time the moving body moves a predetermined distance. A light projecting means for projecting light from the moving body toward the plane so that a light irradiation line is formed on the plane, and each time the moving body moves the predetermined distance, the light projecting means Imaging means for imaging at least one light irradiation line formed on a plane; and setting a plurality of transverse points along the light irradiation line on the image taken by the imaging means; Distance transfer Each time, the position of each transverse direction point on the light irradiation line is detected on the image, so that the cross-sectional height data of the plane is acquired corresponding to each transverse direction point of the light irradiation line. Based on a calculation result of the direction data calculation means and the cross direction data calculation means, a light irradiation is performed on a longitudinal line connecting the same transverse direction points on the light irradiation line for each moving distance along the longitudinal direction of the plane. A longitudinal direction data calculating unit that is formed for each transverse direction point of the line and acquires height data in the longitudinal direction of the plane corresponding to each longitudinal direction point in the longitudinal direction of the longitudinal line; and The detection result, the height data in the transverse direction of the plane acquired by the transverse direction data calculating means, and the height of the plane acquired by the longitudinal direction data calculating means. By matching the direction of the height data, so that comprise a 3-dimensional data calculation means for obtaining height data in each position of the three-dimensional of the plane.
【００１１】すなわち、かかる構成によれば、図１に示
すように、移動体１が所定距離ｄ移動する毎に、平面Ｒ
Ｄの横断方向Ｗに沿って少なくとも１本の光照射ライン
Ｌa、Ｌbが当該平面ＲＤ上に形成されるように移動体１
から平面ＲＤに向けて光Ｌsa、Ｌsbが投光される。That is, according to this configuration, as shown in FIG. 1, every time the moving body 1 moves a predetermined distance d, the plane R
Moving body 1 such that at least one light irradiation line La, Lb is formed on the plane RD along the transverse direction W of D.
, Light Lsa and Lsb are projected toward the plane RD.
【００１２】そして、図４に示すように、移動体１が所
定距離ｄ移動する毎に、平面ＲＤに形成された少なくと
も１本の光照射ラインＬa、Ｌbが撮像される（撮像面３
１）。Then, as shown in FIG. 4, at least one light irradiation line La, Lb formed on the plane RD is picked up every time the moving body 1 moves a predetermined distance d (imaging plane 3).
1).
【００１３】そして、この撮像された画像３１上の光照
射ラインＬa、Ｌbに沿って複数の横断方向ポイントＰ
1、Ｐ2…Ｐ240が設定され、図５に示すように、移動体
１が所定距離ｄ移動する毎に、これら光照射ラインＬ
a、Ｌb上の各横断方向ポイントＰ1、Ｐ2…Ｐ240の画像
３１上における位置Ｔ2、Ｔ1を検出することによって、
図７に示すように、光照射ラインＬ1、Ｌ2…Ｌnの各横
断方向ポイントＰ1、Ｐ2…Ｐ240に対応して平面ＲＤの
横断方向Ｗの高さデータＬ1h、Ｌ2h…Ｌ240hが取得され
る。A plurality of transverse points P along the light irradiation lines La and Lb on the captured image 31
1, P2... P240 are set, and as shown in FIG. 5, each time the moving body 1 moves a predetermined distance d, these light irradiation lines L
By detecting the positions T2, T1 on the image 31 of the transverse points P1, P2,.
As shown in FIG. 7, height data L1h, L2h... L240h in the transverse direction W of the plane RD are obtained corresponding to the transverse points P1, P2... P240 of the light irradiation lines L1, L2.
【００１４】そして、この演算結果に基づいて、図８に
示すように、平面ＲＤの縦断方向Ｆに沿って各移動距離
ｄ毎の光照射ラインＬ1、Ｌ2…Ｌn上の同一横断方向ポ
イントを結んだ縦断ラインＭ1、Ｍ2…Ｍ240が、光照射
ラインの各横断方向ポイントＰ1、Ｐ2…Ｐ240毎に形成
され、この縦断ラインＭ1、Ｍ2…Ｍ240の縦断方向Ｆの
各縦断方向ポイントに対応して平面ＲＤの縦断方向の高
さデータＭ1h、Ｍ2h…Ｍ240hが取得される。Based on the calculation result, as shown in FIG. 8, the same transverse points on the light irradiation lines L1, L2... Ln for each moving distance d are connected along the longitudinal direction F of the plane RD. .. M240 are formed at each of the transverse points P1, P2,..., P240 of the light irradiation line, and planes corresponding to the respective longitudinal points in the longitudinal direction F of the longitudinal lines M1, M2,. The height data M1h, M2h... M240h in the vertical direction of the RD are acquired.
【００１５】そして、図９に示すように、距離検出手段
の検出結果と、平面ＲＤの横断方向の高さデータＬ1h、
Ｌ2h…Ｌ240hと、平面ＲＤの縦断方向の高さデータＭ1
h、Ｍ2h…Ｍ240hとが突き合わされることにより、平面
ＲＤの３次元の各位置における高さデータ３５が取得さ
れる。Then, as shown in FIG. 9, the detection result of the distance detecting means and the height data L1h,
L2h ... L240h and height data M1 in the longitudinal direction of the plane RD
The height data 35 at each of the three-dimensional positions on the plane RD is obtained by matching h, M2h... M240h.
【００１６】このように、本発明によれば、平面ＲＤの
横断方向Ｗに沿って少なくとも１本の光照射ラインＬ
a、Ｌbを形成し、この光照射ラインＬa、Ｌbの撮像結果
に基づく演算によって、平面ＲＤの横断方向の高さデー
タＬ1h、Ｌ2h…Ｌ240hと、縦断方向の高さデータＭ1h、
Ｍ2h…Ｍ240hとが求められ、これら求められたデータ
を、距離検出結果に応じて突き合わせることで、平面Ｒ
Ｄの３次元の各位置における高さデータを取得するよう
にしたので、簡易なシステム構成でかつ簡易な処理に
て、車両が走行する路面等平面の３次元的な凹凸プロフ
ィールを簡易かつリアルタイムに取得することができる
ようになる。As described above, according to the present invention, at least one light irradiation line L is provided along the transverse direction W of the plane RD.
a, Lb are formed, and height data L1h, L2h... L240h in the transverse direction of the plane RD and height data M1h in the longitudinal direction are calculated by calculation based on the imaging results of the light irradiation lines La, Lb.
M2h... M240h are obtained, and the obtained data is compared with each other in accordance with the distance detection result to obtain a plane R.
Since the height data at each of the three-dimensional positions of D is acquired, the three-dimensional unevenness profile of the plane such as the road surface on which the vehicle travels can be simply and in real time with a simple system configuration and simple processing. You will be able to get it.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明に係
る平面の段差計測装置の実施の形態について説明する。
本実施形態では、平面として、車両が走行する路面を想
定している。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view of a flat step measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
In the present embodiment, a road surface on which a vehicle travels is assumed as the plane.
【００１８】図１は、本実施形態の装置構成を示すブロ
ック図であり、路面計測用の車両１に、路面ＲＤの段差
を計測する計測装置が搭載されているものとする。FIG. 1 is a block diagram showing an apparatus configuration of the present embodiment. It is assumed that a measuring device for measuring a level difference of a road surface RD is mounted on a vehicle 1 for road surface measurement.
【００１９】同図１に示すように、この車両１は、その
進行方向Ｆとは垂直な車幅方向Ｗに沿って光照射ライン
Ｌa、Ｌbを形成しつつ、走行するものであり、この路面
ＲＤに形成された光照射ラインＬa、Ｌbの撮像結果に基
づき路面ＲＤの３次元的な凹凸プロフィール（段差）を
計測するものである。As shown in FIG. 1, the vehicle 1 travels while forming light irradiation lines La and Lb along a vehicle width direction W perpendicular to a traveling direction F thereof. The three-dimensional unevenness profile (step) of the road surface RD is measured based on the imaging results of the light irradiation lines La and Lb formed on the RD.
【００２０】なお、ここで、路面ＲＤの縦断方向を、車
両１の進行方向Ｆに平行な方向と、また、路面ＲＤの横
断方向を、車両１の車幅方向Ｗに平行な方向と定義す
る。Here, the longitudinal direction of the road surface RD is defined as a direction parallel to the traveling direction F of the vehicle 1, and the transverse direction of the road surface RD is defined as a direction parallel to the vehicle width direction W of the vehicle 1. .
【００２１】車両１搭載の計測装置は、以下のような投
光手段を具えている。The measuring device mounted on the vehicle 1 has the following light emitting means.
【００２２】すなわち、レーザ発振器３ではレーザ光が
発振、出力され、このレーザ光が、集光レンズ４、ハー
フミラー５に入射される。ハーフミラー５に入射された
レーザ光は、直進方向と直角方向（鉛直下方）とに分配
される。直角方向に反射されたレーザ光は、スキャナ２
ａに入射される。スキャナ２ａは、入射されたレーザ光
を車幅方向Ｗ、つまり、路面ＲＤの横断方向に走査しつ
つ路面ＲＤ上に投光するものである。この結果、スキャ
ナ２ａにより走査されたレーザ光Ｌsaは、路面ＲＤ上に
横断方向Ｗに照射され、路面ＲＤ上には、その横断方向
Ｗに沿った光照射像（これを光照射ラインという）Ｌa
が形成されることになる。That is, laser light is oscillated and output from the laser oscillator 3, and the laser light is incident on the condenser lens 4 and the half mirror 5. The laser light incident on the half mirror 5 is distributed in a straight traveling direction and a perpendicular direction (vertically downward). The laser beam reflected in the right angle direction is
a. The scanner 2a projects the incident laser light on the road surface RD while scanning in the vehicle width direction W, that is, in the transverse direction of the road surface RD. As a result, the laser beam Lsa scanned by the scanner 2a is irradiated on the road surface RD in the transverse direction W, and on the road surface RD, a light irradiation image (referred to as a light irradiation line) La along the transverse direction W is provided.
Is formed.
【００２３】一方、ハーフミラー５を直進方向に透過し
たレーザ光は、ミラー６によって直角方向（鉛直下方）
に反射され、スキャナ２ａから車両進行方向Ｆに所定距
離ｄだけ離間されて配設されたスキャナ２ｂに入射され
る。このスキャナ２ｂは、上記スキャナ２ａと同様のも
のであり、このスキャナ２ｂの走査の結果、路面ＲＤ上
には、上記光照射ラインＬaから車両進行方向Ｆに上記
所定距離ｄだけ離間された位置に、路面横断方向Ｗに沿
った光照射ラインＬbが形成されることになる。On the other hand, the laser beam transmitted through the half mirror 5 in the straight traveling direction is reflected by the mirror 6 in the right angle direction (vertically downward).
And is incident on the scanner 2b disposed at a predetermined distance d from the scanner 2a in the vehicle traveling direction F. The scanner 2b is the same as the scanner 2a. As a result of scanning by the scanner 2b, the scanner 2b is located on the road surface RD at a position separated from the light irradiation line La by the predetermined distance d in the vehicle traveling direction F. Thus, a light irradiation line Lb along the road surface transverse direction W is formed.
【００２４】これら２つのスキャナ２ａ、２ｂは同期し
て駆動されているので、車両１が走行中同時に２本の光
照射ラインＬa、Ｌbが形成されることになる。なお、こ
れら２つのスキャナ２ａ、２ｂは、車両１が上記所定距
離ｄだけ走行する毎に１走査がなされるように駆動制御
される。Since these two scanners 2a and 2b are driven synchronously, two light irradiation lines La and Lb are simultaneously formed while the vehicle 1 is traveling. The driving of these two scanners 2a and 2b is controlled so that one scan is performed each time the vehicle 1 travels the predetermined distance d.
【００２５】車両１には、こうして投光手段によって路
面ＲＤ上に形成された２本の光照射ラインＬa、Ｌbを斜
め上方から撮像する撮像手段であるＴＶカメラ１０が配
設されている。The vehicle 1 is provided with a TV camera 10 as an image pickup means for picking up the two light irradiation lines La and Lb formed on the road surface RD by the light projecting means from obliquely above.
【００２６】図２は、このＴＶカメラ１０の撮像視野５
０を幾何的に説明する図である。FIG. 2 shows the imaging field of view 5 of the TV camera 10.
FIG. 7 is a diagram for explaining 0 geometrically.
【００２７】すなわち、路面ＲＤに段差があった場合
に、ＴＶカメラ１０から遠い位置にある光照射ラインＬ
bを検出できる高さ範囲は、５０ｂに示される。一方、
同じく路面ＲＤに段差があった場合に、ＴＶカメラ１０
に近い位置にある光照射ラインＬaを検出できる高さ範
囲は、５０ａに示される。したがって、ＴＶカメラ１０
によって、これら２つの光照射ラインＬa、Ｌbを同時に
検出できる路面高さ範囲は、これら高さ範囲５０ａ、５
０ｂの共通範囲である５０ａｂとなる。That is, when there is a step on the road surface RD, the light irradiation line L located far from the TV camera 10
The height range in which b can be detected is shown at 50b. on the other hand,
Similarly, when there is a step on the road surface RD, the TV camera 10
The height range in which the light irradiation line La at a position close to is detectable is shown at 50a. Therefore, the TV camera 10
Thus, the road surface height range in which these two light irradiation lines La and Lb can be detected at the same time depends on the height ranges 50a and 5a.
50ab, which is the common range of 0b.
【００２８】ＴＶカメラ１０では、このようにして路面
ＲＤ上に形成された２本の光照射ラインＬa、Ｌbの斜め
上方からの撮像画像が取得される。The TV camera 10 obtains a captured image from obliquely above the two light irradiation lines La and Lb formed on the road surface RD in this way.
【００２９】この撮像画像上に示される２本の光照射ラ
インＬa、Ｌbの形状（プロフィール）は、路面ＲＤの横
断方向Ｗの形状（プロフィール）を表している。The shapes (profiles) of the two light irradiation lines La and Lb shown on the captured image represent the shapes (profiles) of the road surface RD in the transverse direction W.
【００３０】ただし、ここで取得される撮像画像は、集
光レンズ４等の歪みに起因する画像歪みがあるために、
実際の路面形状とは異なる。そこで、レンズの歪み（デ
ィストーション）とレンズの倍率のデータから画像歪み
を補正する後述する補正処理がなされる。However, the captured image obtained here has image distortion due to distortion of the condenser lens 4 and the like.
It differs from the actual road surface shape. Therefore, a correction process, which will be described later, is performed to correct image distortion from data of lens distortion (distortion) and lens magnification.
【００３１】スキャナ２ａ、２ｂからそれぞれ射出され
るレーザ光Ｌsa、Ｌsbは、ハーフミラー７ａ、７ｂを介
して光検出部８に入力される。この光検出部８では、ス
キャナ２ａ、２ｂからレーザ光が射出されていることが
検出される。さらに、１スキャン検出部９では、この光
検出部８の検出信号に基づいて、射出されたレーザ光が
一走査されたことが検出される。The laser beams Lsa and Lsb emitted from the scanners 2a and 2b are input to the photodetector 8 via the half mirrors 7a and 7b. The light detector 8 detects that laser light is emitted from the scanners 2a and 2b. Further, the one-scan detection unit 9 detects that the emitted laser light has been scanned by one scan based on the detection signal of the light detection unit 8.
【００３２】また、車両１のタイヤ２０には、その回転
量を検出することにより車両１の走行距離を検出する距
離検出センサ２１が付設されている。この距離検出セン
サ２１の検出信号は、距離信号処理部２２に入力され、
この距離信号処理部２２からは、車両１が所定距離ｄ走
行する毎に、所定距離ｄ走行したことを示す信号が出力
される。The tire 20 of the vehicle 1 is provided with a distance detecting sensor 21 for detecting the running distance of the vehicle 1 by detecting the amount of rotation. The detection signal of the distance detection sensor 21 is input to the distance signal processing unit 22,
The distance signal processing unit 22 outputs a signal indicating that the vehicle 1 has traveled the predetermined distance d each time the vehicle 1 travels the predetermined distance d.
【００３３】１スキャン検出部９の検出信号および距離
信号処理部２２の検出信号は、横断データ演算器１１に
入力される。一方、ＴＶカメラ１０の撮像信号について
も、横断データ演算器１１に入力される。ＴＶカメラ１
０の撮像信号は、Ａ/Ｄ変換器１２によりアナログ/ディ
ジタル変換されて、ピーク検出部１３に入力される。The detection signal of the one-scan detection unit 9 and the detection signal of the distance signal processing unit 22 are input to the traversing data calculator 11. On the other hand, the imaging signal of the TV camera 10 is also input to the traversing data calculator 11. TV camera 1
The 0 image signal is converted from analog to digital by the A / D converter 12 and input to the peak detector 13.
【００３４】このピーク検出部１３における処理内容
は、図４、図５に示される。The processing contents of the peak detecting section 13 are shown in FIGS.
【００３５】図４は、上記スキャナ２ａ、２ｂにより１
走査され、かつ車両１が所定距離ｄだけ走行する毎に取
得されるＴＶカメラ１０の撮像画像３１を示している。
撮像画像３１が取得されるタイミング（１走査が終了
し、かつ所定距離ｄだけ走行した時点）は、上記１スキ
ャン検出部９の検出信号（１スキャン検出信号）および
上記距離信号処理部２２の検出信号（所定距離ｄ走行終
了検出信号）から得られる。FIG. 4 shows one of the scanners 2a and 2b.
2 shows a captured image 31 of the TV camera 10 that is scanned and acquired every time the vehicle 1 travels a predetermined distance d.
The timing at which the captured image 31 is acquired (when one scan is completed and the vehicle travels a predetermined distance d) is determined by the detection signal (one scan detection signal) of the one-scan detector 9 and the detection signal of the distance signal processor 22. It is obtained from a signal (predetermined distance d traveling end detection signal).
【００３６】この撮像画像３１上には、光照射ラインＬ
a、Ｌbに沿って２４０個の横断方向ポイント（位置）Ｐ
1、Ｐ2…Ｐ240が設定される。そこで、これら光照射ラ
インＬa、Ｌb上の各横断方向ポイントＰ1、Ｐ2…Ｐ240
の画像３１上における位置を検出することによって、光
照射ラインＬa、Ｌbの各横断方向ポイントＰ1、Ｐ2…Ｐ
240に対応して路面ＲＤの横断方向Ｗの高さデータが取
得される。On the captured image 31, a light irradiation line L
a, 240 transverse points (positions) P along Lb
1, P2... P240 are set. Therefore, respective transverse points P1, P2... P240 on these light irradiation lines La, Lb
Of the light irradiation lines La and Lb by detecting the position of the light irradiation lines La and Lb on the image 31.
The height data of the road surface RD in the transverse direction W is acquired corresponding to 240.
【００３７】光照射ラインＬa、Ｌb上の各横断方向ポイ
ントＰ1、Ｐ2…Ｐ240の画像３１上における位置は、画
像３１上を各ポイント毎に水平走査（ＨＤ）することに
よって検出される。たとえば、横断方向ポイントＰ240
を例にとると、この横断方向ポイントＰ240の位置で水
平走査（ＨＤ）すると、図５に示すように、１走査線
（１ＨＤ）したときのビデオ信号のピーク３３ｂの位置
Ｔ1（基準線３２に対する位置Ｔ1）が、光照射ラインＬ
bの横断方向ポイントＰ240における路面ＲＤの高さとな
る。また、図５においてビデオ信号のピーク３３ａの位
置Ｔ2（基準線３２に対する位置Ｔ2）が、光照射ライン
Ｌaの横断方向ポイントＰ240における路面ＲＤの高さと
なる。The positions of the transverse points P1, P2... P240 on the light irradiation lines La and Lb on the image 31 are detected by performing horizontal scanning (HD) on the image 31 for each point. For example, transverse point P240
As an example, when horizontal scanning (HD) is performed at the position of the transverse point P240, as shown in FIG. 5, the position T1 of the video signal peak 33b at one scanning line (1HD) (with respect to the reference line 32) The position T1) is the light irradiation line L
It is the height of the road surface RD at the transverse point P240 of b. In FIG. 5, the position T2 of the peak 33a of the video signal (the position T2 with respect to the reference line 32) is the height of the road surface RD at the transverse point P240 of the light irradiation line La.
【００３８】他の横断方向ポイントＰ1…Ｐ239について
も同様な処理がなされるので、図４に示すように、光照
射ラインＬaの各横断方向ポイントＰ1、Ｐ2…Ｐ240に対
応して路面ＲＤの横断方向Ｗの高さデータＬahが取得さ
れることになる。なお、光照射ラインＬaの各ポイント
間における高さは、補間によって求めるようにしてもよ
い。かかる補間によって光照射ラインＬaの連続する各
点についての高さデータを求めることができる。Since the same processing is performed for the other transverse points P1 to P239, as shown in FIG. 4, the crossing of the road surface RD corresponding to each of the transverse points P1, P2 to P240 of the light irradiation line La. The height data Lah in the direction W is obtained. The height between the points of the light irradiation line La may be obtained by interpolation. By such interpolation, it is possible to obtain height data for each continuous point of the light irradiation line La.
【００３９】光照射ラインＬbについても同様に、各横
断方向ポイントＰ1、Ｐ2…Ｐ240に対応して路面ＲＤの
横断方向Ｗの高さデータＬbh（各ポイント間については
補間によって高さデータが求められる）が取得されるこ
とになる。Similarly, for the light irradiation line Lb, height data Lbh in the transverse direction W of the road surface RD corresponding to each transverse point P1, P2... P240 (height data is obtained by interpolation between the points). ) Will be obtained.
【００４０】ただし、撮像画像３１上の各光照射ライン
（像）Ｌa、Ｌbは、それぞれ集光レンズ４等の歪みに起
因する画像歪みを有しているために、これを各光照射ラ
インＬa、Ｌb毎に補正する処理が実行される。つまり、
各光照射ラインＬa、Ｌb毎の補正データが格納されてい
る歪み補正テーブル１４ａ、１４ｂの記憶内容を読み出
し、所定の補正演算が行われる。However, since each of the light irradiation lines (images) La and Lb on the picked-up image 31 has image distortion caused by distortion of the condenser lens 4 and the like, the light irradiation lines La and Lb are changed to the respective light irradiation lines La and Lb. , Lb. That is,
The storage contents of the distortion correction tables 14a and 14b storing correction data for each of the light irradiation lines La and Lb are read, and a predetermined correction operation is performed.
【００４１】ここで、前述したように車両１が所定距離
ｄだけ走行する毎にスキャナ２ａ、２ｂの走査により、
距離ｄだけ離間した２本の光照射ラインＬa、Ｌbが順次
形成されていくので、車両進行方向、つまり路面ＲＤの
縦断方向Ｆには、所定距離ｄずつ離間された多数（ｎ）
の光照射ラインＬ1、Ｌ2…Ｌnが形成されることになる
（図７参照）。そして、これら光照射ラインＬ1、Ｌ2…
Ｌnに対応して、路面ＲＤの横断方向Ｗの高さデータＬ1
h、Ｌ2h…Ｌnhが取得されて、横断データ演算器１１か
ら出力される。Here, as described above, each time the vehicle 1 travels a predetermined distance d, the scanners 2a and 2b scan
Since two light irradiation lines La and Lb separated by the distance d are sequentially formed, a large number (n) separated by the predetermined distance d in the vehicle traveling direction, that is, the longitudinal direction F of the road surface RD.
.. Ln are formed (see FIG. 7). And these light irradiation lines L1, L2 ...
The height data L1 in the transverse direction W of the road surface RD corresponding to Ln
h, L2h... Lnh are obtained and output from the traversing data calculator 11.
【００４２】なお、本実施形態では、１台のＴＶカメラ
１０にて、図４に示すように横断方向Ｗに２４０ポイン
トの大きさの撮像画像３１を取得するようにしている
が、２台のＴＶカメラを車幅方向に並べて設け、図１０
に示すように、右方向のＴＶカメラによって横断方向Ｗ
に２４０ポイント（Ｐ1、Ｐ2…Ｐ240）の画像３４Ｒを
撮像し、左方向のＴＶカメラによって横断方向Ｗに同じ
く２４０ポイント（Ｐ241、Ｐ242…Ｐ480）の画像３４
Ｌを撮像し、これら画像３４Ｒ、３４Ｌを合成すること
によって、１台のＴＶカメラ１０により取得される画像
３１よりも横断方向Ｗに２倍広い画像３４を取得するよ
うにしてもよい。In this embodiment, one TV camera 10 acquires a captured image 31 having a size of 240 points in the transverse direction W as shown in FIG. TV cameras are arranged side by side in the vehicle width direction.
As shown in FIG.
The image 34R of 240 points (P1, P2,..., P240) is captured, and the image 34R of the same 240 points (P241, P242,.
By capturing L and combining these images 34R and 34L, an image 34 that is twice as wide in the transverse direction W than the image 31 acquired by one TV camera 10 may be acquired.
【００４３】縦断データ演算器１５では、横断データ演
算器１１の演算内容に基づいて、図８に示すように、路
面ＲＤの縦断方向Ｆに沿って各移動距離ｄ毎の光照射ラ
インＬ1、Ｌ2…Ｌn上の同一横断方向ポイントを結んだ
縦断ラインＭ1、Ｍ2…Ｍ240が、光照射ラインの各横断
方向ポイントＰ1、Ｐ2…Ｐ240毎に形成され、この縦断
ラインＭ1、Ｍ2…Ｍ240の縦断方向Ｆの各縦断方向ポイ
ントに対応して平面ＲＤの縦断方向の高さデータＭ1h、
Ｍ2h…Ｍ240hが取得される。As shown in FIG. 8, the longitudinal data computing unit 15 irradiates the light irradiation lines L1, L2 for each moving distance d along the longitudinal direction F of the road surface RD based on the computation contents of the transverse data computing unit 11. .. L240 are formed at each of the transverse points P1, P2... P240 of the light irradiation line, and the longitudinal direction F of the longitudinal lines M1, M2. Height data M1h in the vertical direction of the plane RD corresponding to each vertical direction point of
M2h ... M240h are obtained.
【００４４】すなわち、図６に概念的に示すように、図
４に示すＴＶカメラ１０の撮像画像３１の基準線３２
は、車両１が所定距離ｄだけ移動する毎に、車両１のピ
ッチング等に起因して、二点鎖線にて示すように上下方
向に揺動する。したがって、いま同一横断方向ポイント
Ｐ120（縦断方向Ｆに平行なライン）に着目すると、こ
の横断方向ポイントＰ120についての高さデータは、所
定距離ｄだけ走行する毎（各光照射ラインＬ1、Ｌ2…Ｌ
n毎）に、基準高さ３２が異なっていることになる。That is, as shown conceptually in FIG. 6, the reference line 32 of the image 31 captured by the TV camera 10 shown in FIG.
Each time the vehicle 1 moves by a predetermined distance d, it swings up and down as shown by a two-dot chain line due to pitching of the vehicle 1 and the like. Therefore, focusing on the same transverse direction point P120 (line parallel to the longitudinal direction F), the height data for the transverse direction point P120 is calculated every time the vehicle travels a predetermined distance d (each light irradiation line L1, L2,.
n), the reference height 32 is different.
【００４５】ここで、車両１の鉛直方向変位をＸ、路面
ＲＤの鉛直方向変位をＹとし、所定距離ｄ走行する毎に
得られる光照射ラインＬaの横断方向ポイントＰ120の高
さデータをｈA1、ｈA2…ｈAk…、所定距離ｄ走行する毎
に得られる光照射ラインＬbの横断方向ポイントＰ120の
高さデータをｈB1、ｈB2…ｈBk…とすると、これらの間
には下記（１）〜（４）式の関係が成立する。Here, the vertical displacement of the vehicle 1 is X, the vertical displacement of the road surface RD is Y, and the height data of the transverse point P120 of the light irradiation line La obtained every time the vehicle travels a predetermined distance d is hA1, hA2... hAk..., hB1, hB2... hBk... The relationship of the formula is established.
【００４６】ｈAk−ｈA1＝Ｙk−Ｘk …（１） ｈBk−ｈB1＝Ｙk+1−Ｘ1−Ｘk …（２） ゆえに、 Ｘk＝ｈA1−ｈAk＋ｈB(k-1)−ｈB1＋Ｘk-1＋Ｘ1 …（３） Ｙk＝Ｘk＋ｈAk−ｈA1 …（４） したがって、横断データ演算器１１で得られるポイント
Ｐ120についての高さデータｈAk、ｈBkを順次上記
（３）、（４）式に代入すると、路面ＲＤの鉛直方向変
位Ｙkが順次求められる。この路面ＲＤの鉛直方向変位
Ｙkは、平面ＲＤの縦断方向Ｆに沿って各移動距離ｄ毎
の光照射ラインＬ1、Ｌ2…Ｌn上の同一横断方向ポイン
トＰ120を結んだ縦断ラインＭ120の縦断方向Ｆの各縦断
方向ポイントＰ120（Ｌ1上のポイント）、Ｐ120（Ｌ2上
のポイント）…Ｐ120（Ｌn上のポイント）に対応した高
さデータである。この高さデータをＭ120hとする。HAk-hA1 = Yk-Xk (1) hBk-hB1 = Yk + 1-X1-Xk (2) Therefore, Xk = hA1-hAk + hB (k-1) -hB1 + Xk-1 + X1 (3) Yk = Xk + hAk-hA1 (4) Accordingly, when the height data hAk and hBk for the point P120 obtained by the traversing data calculator 11 are sequentially substituted into the above equations (3) and (4), the vertical displacement Yk of the road surface RD is obtained. Are sequentially obtained. The vertical displacement Yk of the road surface RD is determined by the longitudinal direction F of the longitudinal line M120 connecting the same transverse direction points P120 on the light irradiation lines L1, L2... Ln for each moving distance d along the longitudinal direction F of the plane RD. , P120 (points on L2), P120 (points on L2)... P120 (points on Ln). This height data is defined as M120h.
【００４７】他のポイントＰ1〜Ｐ119、Ｐ121〜Ｐ240に
ついても同様にして縦断ラインＭ1〜Ｍ119、Ｍ121〜Ｍ2
40が求められ、これらに対応した高さデータＭ1h〜Ｍ11
9h、Ｍ121h〜Ｍ240hが求められる（図８参照）。Similarly, for the other points P1 to P119 and P121 to P240, the longitudinal lines M1 to M119, M121 to M2
40 are obtained, and the corresponding height data M1h to M11
9h and M121h to M240h are obtained (see FIG. 8).
【００４８】なお、縦断ラインＭの各ポイント間におけ
る高さは、補間によって求めるようにしてもよい。かか
る補間によって縦断ラインＭの連続する各点についての
高さデータを求めることができる。The height between the points of the vertical line M may be obtained by interpolation. By such interpolation, it is possible to obtain height data for each successive point of the vertical line M.
【００４９】傾斜計２３は、車両１のピッチング方向お
よびローリング方向の傾斜角を検出するセンサであり、
ジャイロ等を用いて構成することができる。The inclinometer 23 is a sensor for detecting the inclination angles of the vehicle 1 in the pitching direction and the rolling direction.
It can be configured using a gyro or the like.
【００５０】横断データ演算器１１で演算された光照射
ラインＬ1、Ｌ2…Ｌnの高さデータＬ1h、Ｌ2h…Ｌnh
は、車両１のピッチング、ローリングに起因した誤差を
含んでいる。また、縦断データ演算器１５で演算された
縦断ラインＭ1、Ｍ2…Ｍ240の高さデータＭ1h、Ｍ2h…
Ｍ240hは、車両１のピッチングに起因した誤差を含んで
いる。The height data L1h, L2h... Lnh of the light irradiation lines L1, L2... Ln calculated by the traversing data calculator 11.
Includes an error caused by pitching and rolling of the vehicle 1. The height data M1h, M2h,... Of the vertical lines M1, M2,.
M240h includes an error caused by pitching of the vehicle 1.
【００５１】そこで、これら誤差が傾斜計２３の検出信
号に基づき、信号合成処理器１６の傾き補正部１７にて
補正される。こうして傾きによる誤差が補正された光照
射ラインの高さデータおよび縦断ラインの高さデータ
は、信号合成処理器１６のタイミングコントローラ１８
に加えられる。Therefore, these errors are corrected by the tilt correction unit 17 of the signal synthesis processor 16 based on the detection signal of the inclinometer 23. The height data of the light irradiation line and the height data of the vertical line in which the error due to the inclination has been corrected in this way are supplied to the timing controller
Is added to
【００５２】このタイミングコントローラ１８では、図
９に示すように、距離信号処理部２２の処理結果に基づ
いて、路面ＲＤの横断方向の高さデータＬ1h、Ｌ2h…Ｌ
240hと、路面ＲＤの縦断方向の高さデータＭ1h、Ｍ2h…
Ｍ240hとの位置合わせが行われる。In the timing controller 18, as shown in FIG. 9, based on the processing result of the distance signal processing section 22, the height data L1h, L2h.
240h, and height data M1h, M2h in the longitudinal direction of the road surface RD.
Alignment with M240h is performed.
【００５３】この場合、縦断ラインＭ1、Ｍ2…Ｍ240の
高さデータＭ1h、Ｍ2h…Ｍ240hについては、上記（１）
〜（４）式によって車両１の鉛直方向の変動分がキャン
セルされた路面ＲＤの高さを表しているので、縦断ライ
ンＭ上の各ポイントを固定して、このポイントに、対応
する光照射ラインＬのポイントを合わせるようにすれば
よい。In this case, the height data M1h, M2h... M240h of the longitudinal lines M1, M2.
Since the vertical variation of the vehicle 1 is represented by the expression (4), the height of the road surface RD in which the vertical variation of the vehicle 1 has been canceled is fixed, each point on the longitudinal line M is fixed, and a light irradiation line corresponding to this point is provided. What is necessary is just to match the point of L.
【００５４】たとえば、車両１が走行距離ｋ・ｄだけ走
行したときの光照射ラインは、Ｌk、Ｌk+1であるので、
光照射ラインＬk上のポイントＰ1、Ｐ2…Ｐ240を、ぞれ
ぞれ縦断ラインＭ1、Ｍ2…Ｍ240上のラインＬkに対応す
るｋ番目のポイントに合わせ、同様に、光照射ラインＬ
k+1上のポイントＰ1、Ｐ2…Ｐ240を、ぞれぞれ縦断ライ
ンＭ1、Ｍ2…Ｍ240上のラインＬk+1に対応するｋ＋１番
目のポイントに合わせればよい。For example, the light irradiation lines when the vehicle 1 has traveled the traveling distance k · d are Lk and Lk + 1.
The points P1, P2,..., P240 on the light irradiation line Lk are aligned with the k-th point corresponding to the line Lk on each of the longitudinal lines M1, M2,.
The points P1, P2,..., P240 on k + 1 may be aligned with the k + 1-th point corresponding to the line Lk + 1 on the longitudinal lines M1, M2,.
【００５５】このようにして路面ＲＤの３次元の各位置
における高さデータ３５（３次元形状データ）が取得さ
れる。In this manner, the height data 35 (three-dimensional shape data) at each three-dimensional position of the road surface RD is obtained.
【００５６】信号合成処理器１６からは、この３次元形
状データが出力され、インターフェース２４を介してデ
ータ記録器２５に記録されるとともに、信号合成処理器
１６の画像信号生成部１９において、上記３次元形状デ
ータに応じた３次元的画像信号が生成され、これが表示
器２６に入力される。この結果、表示器２６の表示画面
上に路面ＲＤの段差が３次元的に表示されることにな
る。The three-dimensional shape data is output from the signal synthesizing processor 16 and recorded in the data recorder 25 via the interface 24. The image signal generator 19 of the signal synthesizing processor 16 outputs the three-dimensional shape data. A three-dimensional image signal corresponding to the three-dimensional shape data is generated and input to the display 26. As a result, the step of the road surface RD is three-dimensionally displayed on the display screen of the display 26.
【００５７】なお、上記計測処理の条件を適宜変更する
実施も可能である。It should be noted that the conditions for the above-described measurement processing can be appropriately changed.
【００５８】たとえば、図３に示すように横断データ演
算器１１、縦断データ演算器１５、信号合成処理器１６
の上位にデータ処理コントローラ３０を設け、横断方向
の高さデータ、縦断方向の高さデータを計測するサンプ
ル間隔ｄの大きさなどの計測処理条件をこのデータ処理
コントローラ３０に入力することで、計測処理内容を変
更することができる。たとえばサンプル間隔ｄを大きく
設定することによって演算処理速度、車両１の走行速度
を高めることができる。For example, as shown in FIG. 3, a transverse data calculator 11, a longitudinal data calculator 15, a signal synthesis processor 16
The data processing controller 30 is provided in the upper part of the table, and measurement processing conditions such as the size of the sample interval d for measuring the height data in the transverse direction and the height data in the longitudinal direction are input to the data processing controller 30 so that the The processing contents can be changed. For example, by setting a large sample interval d, the arithmetic processing speed and the traveling speed of the vehicle 1 can be increased.
【００５９】以上のように本実施形態によれば、路面Ｒ
Ｄの横断方向Ｗに沿って２本の光照射ラインＬa、Ｌbを
形成し、この光照射ラインＬa、Ｌbの撮像結果に基づく
演算によって、路面ＲＤの横断方向の高さデータＬ1h、
Ｌ2h…Ｌ240hと、縦断方向の高さデータＭ1h、Ｍ2h…Ｍ
240hとが求められ、これら求められたデータを、距離検
出結果に応じて突き合わせることで、路面ＲＤの３次元
の各位置における高さデータを取得し、これを表示等す
るようにしたので、簡易なシステム構成でかつ簡易な処
理にて、車両が走行する路面の３次元的な凹凸プロフィ
ールを簡易に取得することができるようになる。As described above, according to the present embodiment, the road surface R
The two light irradiation lines La and Lb are formed along the transverse direction W of D, and the height data L1h and L1h of the road surface RD in the transverse direction are calculated by calculation based on the imaging results of the light irradiation lines La and Lb.
L2h ... L240h and height data M1h, M2h ... M in the longitudinal direction
240h is obtained, and the obtained data is matched according to the distance detection result, so that the height data at each three-dimensional position of the road surface RD is obtained, and this is displayed and the like. With a simple system configuration and simple processing, a three-dimensional uneven profile of the road surface on which the vehicle travels can be easily obtained.
【００６０】とりわけ、従来技術のごとく、横断方向の
凹凸プロフィールと、縦断方向の凹凸プロフィールを、
２台の車両を別途走行させることなく１台の車両によっ
て同時に取得することができるので、３次元凹凸プロフ
ィールがリアルタイムに計測されるという効果が得られ
る。In particular, as in the prior art, a transverse uneven profile and a longitudinal uneven profile are:
Since the two vehicles can be simultaneously acquired by one vehicle without running separately, the effect that the three-dimensional unevenness profile is measured in real time is obtained.
【００６１】なお、本実施形態では、車両が走行する路
面の計測を想定しているが、本発明としては、平面、移
動体の種類は任意である。たとえば工作機械の加工対象
のワークに沿って移動する移動部材を設け、この移動部
材を平面状のワークに沿って移動させつつ本実施形態と
同様の計測処理を実行することによって、この平面状の
ワークの段差を計測することができる。In the present embodiment, the measurement of the road surface on which the vehicle travels is assumed, but the present invention is not limited to any type of plane and moving body. For example, by providing a moving member that moves along a workpiece to be machined by a machine tool, and performing the same measurement processing as in the present embodiment while moving the moving member along a planar workpiece, The step of the work can be measured.
【００６２】また、本実施形態では、車両が所定距離移
動する毎に、同時に横断方向に２本の光照射ラインＬ
a、Ｌbを形成しているが、車両が所定距離移動する毎に
１本の光照射ラインを形成することによっても本実施形
態と同様の計測を行うことが可能である。さらに、車両
が所定距離移動する毎に３本以上の光照射ラインを同時
に形成してもよい。In this embodiment, every time the vehicle moves a predetermined distance, two light irradiation lines L
Although a and Lb are formed, the same measurement as in the present embodiment can be performed by forming one light irradiation line every time the vehicle moves a predetermined distance. Further, three or more light irradiation lines may be formed simultaneously each time the vehicle moves a predetermined distance.
【図１】図１は本発明に係る平面の段差計測装置の実施
形態を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a planar step measuring device according to the present invention.
【図２】図２は図１に示すＴＶカメラの視野を幾何的に
説明する図である。FIG. 2 is a diagram geometrically explaining the field of view of the TV camera shown in FIG. 1;
【図３】図３は図１のブロック図の変形例を示す図であ
る。FIG. 3 is a diagram showing a modification of the block diagram of FIG. 1;
【図４】図４は図１に示すＴＶカメラの撮像画像を示す
図である。FIG. 4 is a view showing a captured image of the TV camera shown in FIG. 1;
【図５】図５は図４に示す撮像画像の中から光照射ライ
ンを検出する処理を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating a process of detecting a light irradiation line from the captured image shown in FIG. 4;
【図６】図６は路面の縦断方向の高さデータを計測する
処理を説明する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a process of measuring height data of a road surface in a longitudinal direction.
【図７】図７は光照射ラインの高さデータを説明する図
である。FIG. 7 is a diagram illustrating height data of a light irradiation line.
【図８】図８は縦断ラインの高さデータを説明する図で
ある。FIG. 8 is a diagram illustrating height data of a vertical line.
【図９】図９は図７に示す光照射ラインの高さデータと
図８に示す縦断ラインの高さデータとから路面の３次元
的な高さデータが得られる様子を説明する図である。FIG. 9 is a view for explaining how three-dimensional road surface height data is obtained from the height data of the light irradiation line shown in FIG. 7 and the height data of the vertical line shown in FIG. .
【図１０】図１０は図１に示すＴＶカメラを２台使用し
た場合に得られる撮像画像を示す図である。10 is a diagram showing a captured image obtained when two TV cameras shown in FIG. 1 are used.
１ 車両 ２ａ、２ｂ スキャナ １０ ＴＶカメラ １１ 横断データ演算器 １５ 縦断データ演算器 １６ 信号合成処理器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle 2a, 2b Scanner 10 TV camera 11 Crossing data calculator 15 Longitudinal data calculator 16 Signal synthesis processor
Claims (5)
つつ当該移動体から光を平面に向けて投光し、この投光
結果に基づき前記平面の段差を計測する平面の段差計測
装置において、 前記移動体が移動した距離を検出する距離検出手段と、 前記移動体が所定距離移動する毎に、前記平面の横断方
向に沿って少なくとも１本の光照射ラインが当該平面上
に形成されるように前記移動体から前記平面に向けて光
を投光する投光手段と、 前記移動体が前記所定距離移動する毎に、前記投光手段
によって前記平面に形成された少なくとも１本の光照射
ラインを撮像する撮像手段と、 前記撮像手段で撮像された画像上の光照射ラインに沿っ
て複数の横断方向ポイントを設定し、前記移動体が前記
所定距離移動する毎に、これら光照射ライン上の各横断
方向ポイントの画像上における位置を検出することによ
って、光照射ラインの各横断方向ポイントに対応して前
記平面の横断方向の高さデータを取得する横断方向デー
タ演算手段と、 前記横断方向データ演算手段の演算結果に基づいて、前
記平面の縦断方向に沿って各移動距離毎の光照射ライン
上の同一横断方向ポイントを結んだ縦断ラインを、光照
射ラインの各横断方向ポイント毎に形成し、この縦断ラ
インの縦断方向の各縦断方向ポイントに対応して前記平
面の縦断方向の高さデータを取得する縦断方向データ演
算手段と、 前記距離検出手段の検出結果と、前記横断方向データ演
算手段で取得された前記平面の横断方向の高さデータ
と、前記縦断方向データ演算手段で取得された前記平面
の縦断方向の高さデータとを突き合わせることにより、
前記平面の３次元の各位置における高さデータを取得す
る３次元データ演算手段とを具えた平面の段差計測装
置。An apparatus for measuring a step of a plane, which projects light from the moving body toward a plane while moving the moving body in a longitudinal direction of the plane, and measures a step of the plane based on a result of the projection. Distance detecting means for detecting a distance moved by the moving body; and each time the moving body moves a predetermined distance, at least one light irradiation line is formed on the plane along a transverse direction of the plane. Light projecting means for projecting light from the moving body toward the plane, and at least one light irradiation line formed on the plane by the light projecting means every time the moving body moves by the predetermined distance. Imaging means for imaging, and a plurality of transverse points are set along a light irradiation line on the image taken by the imaging means, every time the moving body moves the predetermined distance, Each transverse direction Cross-direction data calculating means for detecting the position of the point on the image to obtain height data in the transverse direction of the plane corresponding to each transverse direction point of the light irradiation line; and Based on the calculation result, a longitudinal line connecting the same transverse direction points on the light irradiation line for each moving distance along the longitudinal direction of the plane is formed for each transverse direction point of the light irradiation line. Longitudinal direction data computing means for acquiring height data in the longitudinal direction of the plane corresponding to each longitudinal direction point in the longitudinal direction of the line, detection results of the distance detecting means, and acquired by the transverse direction data computing means By comparing the height data in the transverse direction of the plane with the height data in the longitudinal direction of the plane acquired by the longitudinal direction data calculation means.
A planar step measuring device comprising: three-dimensional data calculating means for acquiring height data at each three-dimensional position of the plane.
面は、前記車両が走行する路面である請求項１記載の平
面の段差計測装置。2. The flat-surface level difference measuring device according to claim 1, wherein the moving body is a vehicle, and the plane is a road surface on which the vehicle runs.
角検出手段をさらに具えており、この傾斜角検出手段の
検出結果に基づいて前記横断方向データ演算手段の高さ
データおよび前記縦断方向データ演算手段の高さデータ
を補正するようにした請求項１または２記載の平面の段
差計測装置。3. An apparatus according to claim 1, further comprising an inclination angle detecting means for detecting an inclination angle of said moving body, wherein height data and said longitudinal direction data of said transverse direction data calculating means are based on a detection result of said inclination angle detecting means. 3. The flat-surface level difference measuring device according to claim 1, wherein the height data of the calculating means is corrected.
距離移動する毎に、前記平面の横断方向に光を走査する
ことによって、光照射ラインを前記平面上に形成する走
査手段を含むものである請求項１記載の平面の段差計測
装置。4. The light projecting means includes a scanning means for forming a light irradiation line on the plane by scanning light in a direction transverse to the plane each time the moving body moves a predetermined distance. The flat step measuring device according to claim 1.
方向に所定距離離間して２つの光走査手段を具えてお
り、これら２つの光走査手段によって前記移動体の移動
方向に所定距離離間して２本の光照射ラインを前記平面
上に形成するものである請求項４記載の平面の段差計測
装置。5. The light projecting means comprises two light scanning means separated by a predetermined distance in the moving direction of the moving body, and the two light scanning means are separated by a predetermined distance in the moving direction of the moving body. 5. The plane difference measuring apparatus according to claim 4, wherein two light irradiation lines are formed on the plane.
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