WO2013024889A1 - 計測装置、計測方法及びプログラム - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a measuring device, a measuring method, and a program for measuring the height of an object existing on a road surface.
- the roadside device provided in the passage needs to measure the height of the vehicle in order to determine the vehicle type. For example, a measurement method using a laser sensor is used for measuring the height of the vehicle.
- a laser sensor provided above the road surface scans the laser beam toward the road surface, and from the intensity of reflected light of the scanned laser, from irradiation of the laser light to reception of the reflected light
- the vehicle height is calculated by measuring the length from the laser sensor to the vehicle and subtracting the measured length from the installation height of the laser sensor.
- An object of this invention is to provide the measuring device, the measuring method, and program which can calculate correctly the height of the target object which exists on the road surface which is not flat.
- a first embodiment of the measurement apparatus of the present invention is a measurement apparatus that measures the height of an object existing on a road surface, and emits laser light from a reference position above the road surface toward a plurality of points on the road surface. Based on the reflected light of the laser beam, the distance measuring unit that measures the distance from the reference position to the reflection point that is the point where the laser beam is reflected, the point on the road surface, and the reference position
- a storage unit that stores road surface height information indicating a relationship with a road surface height that is a distance to the point
- a road surface height specifying unit that specifies a road surface height at each of the reflection points based on the road surface height information stored in the storage unit. And calculating the length from the road surface to the reflection point as the height of the object based on the distances calculated by the distance measuring unit and the road surface height specified by the road surface height specifying unit.
- a difference between the distance measured by the distance measuring unit and the road surface height specified by the road surface height specifying unit is predetermined.
- An update unit that updates road surface height information stored in the storage unit based on a road surface height of the reflection point when there is a reflection point determined to be below.
- the third embodiment includes a road surface state determination unit that determines whether the road surface state is good or bad, and the update unit is configured to perform the distance measurement unit by the object determination unit.
- the road surface state determination unit determines that the road surface state is good Only, the road surface height information stored in the storage unit is updated based on the road surface height of the reflection point.
- the road surface state determination unit specifies the distance measured by the distance measurement unit and the road surface height specification unit by the object determination unit.
- the road surface condition is determined when the dispersion degree of the distance measured by the distance measurement unit at each reflection point is equal to or less than the predetermined value. Is determined to be good.
- a vehicle determination unit that determines whether a vehicle is present at the reflection point, and the vehicle determination
- a wheel position specifying unit that specifies a position where a wheel of the vehicle exists when the vehicle is determined to be present by the unit
- the road surface height specifying unit is a wheel position specified by the wheel position specifying unit. The road surface height of the point where the vehicle exists is specified based on the above.
- the vehicle determination unit includes the distance measured by the distance measurement unit by the object determination unit among the reflection points and the road surface.
- An embodiment of the measurement method of the present invention includes a storage unit for storing road surface height information indicating a relationship between a point on the road surface and a road surface height that is a distance from the reference position above the road surface to the point, and is provided on the road surface.
- a measurement method using a measurement device that measures the height of an existing object laser light is emitted from the reference position toward a plurality of points on a road surface, and based on reflected light of the laser light, A road surface for specifying a road surface height at each of the reflection points based on a distance measurement step for measuring a distance from the reference position to a reflection point that is a point where the laser beam is reflected, and road surface height information stored in the storage unit
- the length from the road surface to the reflection point is calculated as the height of the object on the basis of the height specifying step, the respective distances calculated in the distance measuring step, and the road surface height specified in the road surface height specifying step.
- the program of the present invention includes a storage unit that stores road surface height information indicating a relationship between a point on the road surface and a road surface height that is a distance from the reference position above the road surface to the point, and an object existing on the road surface
- the measuring device for measuring the height of the laser beam is emitted from the reference position toward a plurality of points on the road surface, and the laser beam is reflected from the reference position based on the reflected light of the laser beam.
- a distance measuring unit that measures a distance to a reflection point that is a point, a road surface height specifying unit that specifies a road surface height at each of the reflection points based on road surface height information stored in the storage unit, and a distance measuring unit that is calculated by the distance measuring unit And a height calculation unit that calculates the length from the road surface to the reflection point as the height of the object based on the distance and the road surface height specified by the road surface height specification unit.
- the recording medium of the present invention includes a storage unit for storing road surface height information indicating a relationship between a point on the road surface and a road surface height that is a distance from the reference position above the road surface to the point, and an object existing on the road surface
- a laser beam is emitted from the reference position to a plurality of points on the road surface to a computer of a measuring device that measures the height of the object, and the laser beam is emitted from the reference position based on the reflected light of the laser beam.
- the measuring device specifies the road surface height at each of the reflection points based on the road surface height information stored in the storage unit, and calculates the height of the object using the road surface height. Thereby, the height of the target object existing on the uneven road surface can be accurately calculated.
- FIG. 1 is a configuration diagram of a measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
- the measuring device includes a laser sensor 1 (distance measuring unit) and an information processing device 2.
- the laser sensor 1 is installed above the road surface D via a cantilever and a gantry, and scans the laser light Z from the installation position S toward the road surface D.
- the laser sensor 1 emits the laser beam Z toward a plurality of points E on the road surface D by scanning the laser beam Z toward the road surface D.
- the laser sensor 1 measures a distance (measurement distance H) from a predetermined reference position T to a reflection point R that is a point where the laser light Z is reflected, based on the reflected light of the scanned laser light Z.
- the reference position T is a position at the same height as the installation position S of the laser sensor 1 and is a position immediately above the reflection point R. That is, in this embodiment, the measurement distance H is equivalent to the difference between the height of the installation position S of the laser sensor 1 and the height of the reflection point R.
- the scanning angle ⁇ from the origin of the laser sensor 1 and the linear distance to the reflection point R at the scanning angle ⁇ As an example of the relationship between the reflection point R and the measurement distance H output from the laser sensor 1 to the information processing apparatus 2, the scanning angle ⁇ from the origin of the laser sensor 1 and the linear distance to the reflection point R at the scanning angle ⁇ .
- the relationship between the polar coordinate system indicated by L and the orthogonal coordinate system indicated by the horizontal position X with the installation position S of the laser sensor 1 as the origin and the vertical distance Y from the position X to the reflection point R are shown. The relationship is mentioned.
- the information processing device 2 calculates the height of the vehicle O (object) existing on the road surface D based on the distance measured by the laser sensor 1.
- FIG. 2 is a schematic block diagram illustrating the configuration of the information processing apparatus 2.
- the information processing apparatus 2 includes a sensor information acquisition unit 21, a storage unit 22, a road surface height specification unit 23, an object determination unit 24, a road surface state determination unit 25, an update unit 26, a vehicle determination unit 27, a wheel position specification unit 28, a high
- the height calculation unit 29 is provided.
- the sensor information acquisition unit 21 acquires a measurement distance H from the laser sensor 1 in association with coordinates (for example, a distance from the road side) indicating the position of the reflection point R in the road surface width direction for each reflection point R.
- FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a road surface height table stored in the storage unit 22.
- the storage unit 22 stores a road surface height table (road surface height information) that stores a point E on the road surface D in association with a road surface height I that is a distance from the reference position T corresponding to the point E to the point E. To do.
- a road surface height table (road surface height information) that stores a point E on the road surface D in association with a road surface height I that is a distance from the reference position T corresponding to the point E to the point E.
- the road surface height table as shown in FIG. 3, there is one that stores the height of each division point in association with the division point when the road surface D is divided every 10 centimeters in the width direction.
- This road surface height table is created by measuring the road surface height I when no object is present in advance with the laser sensor 1 and recording the measured value in association with the point E on the road surface D.
- the laser sensor 1 may drift in measurement results due to temperature. Therefore, the
- the road surface height specifying unit 23 reads the road surface height I corresponding to the reflection point R acquired by the sensor information acquisition unit 21 based on the road surface height information stored in the storage unit 22, and uses the road surface height I as the object determination unit 24. Output to.
- specification part 23 is road surface height corresponding to the point E where the vehicle O exists based on the road surface height information and the wheel position specified by the wheel position specific
- the object determination unit 24 determines whether or not the difference between the measurement distance H acquired by the sensor information acquisition unit 21 and the road surface height I acquired from the road surface height specification unit 23 is equal to or less than a predetermined threshold value. By determining, it is determined whether or not there is an object whose height is to be measured at the reflection point R.
- the road surface state determination unit 25 acquires the measurement distance H acquired by the sensor information acquisition unit 21 and the determination result of the object determination unit 24, and the dispersion degree of the measurement distance H of the reflection point R determined that the object does not exist. The quality of the road surface D is judged based on the above.
- the update unit 26 is based on the difference between the measurement distance H and the road surface height I at each of the reflection points R determined that the object is not present when the road surface state determination unit 25 determines that the state of the road surface D is good.
- the road surface height table stored in the storage unit 22 is updated.
- the vehicle determination unit 27 determines whether or not the vehicle O exists at the reflection point R where the target determination unit 24 determines that the target exists. If the vehicle determination unit 27 determines that the vehicle O exists, the wheel position specifying unit 28 specifies the position of the wheel.
- the height calculation unit 29 calculates the difference between the measurement distance H acquired by the sensor information acquisition unit 21 and the road surface height I specified by the road surface height specification unit 23 for each reflection point R, thereby calculating the height of the object. Is calculated.
- the laser sensor 1 scans the laser beam Z at a predetermined time interval, and as a measurement result, for each reflection point R, a coordinate indicating the position of the reflection point R in the road width direction and a measurement distance H is output to the information processing apparatus 2.
- the operation of the information processing apparatus 2 executed every time the measurement result is received from the laser sensor 1 will be described.
- FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the information processing apparatus 2 in the present embodiment.
- the sensor information acquisition unit 21 acquires the measurement result (step S1).
- the sensor information acquisition unit 21 outputs the acquired measurement result to the object determination unit 24.
- the sensor information acquisition unit 21 outputs the coordinates of the reflection point R to the road surface height specification unit 23 among the acquired measurement results.
- the road surface height specifying unit 23 reads the road surface height I corresponding to the coordinates of each reflection point R acquired from the sensor information acquisition unit 21 with reference to the road surface height table stored in the storage unit 22 and determines the object. It outputs to the part 24 (step S2). At this time, the road surface height specifying unit 23 outputs, as the road surface height I corresponding to the coordinates of the reflection point R, the road surface height I associated with the division point closest to the coordinates of the reflection point R (see FIG. 3).
- the object determination unit 24 calculates, for each reflection point R, the difference between the measurement distance H acquired from the sensor information acquisition unit 21 and the road surface height I acquired from the road surface height specification unit 23 (step S3).
- the object determination unit 24 determines, for each reflection point R, whether or not an object exists at the reflection point R based on the calculated difference (step S4). Specifically, the object determination unit 24 determines that the object exists at the reflection point R where the calculated difference is equal to or greater than a predetermined threshold (for example, 1 meter), and the calculated difference is less than the predetermined threshold. It is determined that there is no object at the reflection point R. When there is no object at the reflection point R, the laser beam Z emitted by the laser sensor 1 is reflected by the road surface D, and the reflection point R is a point E on the road surface D.
- a predetermined threshold for example, 1 meter
- the road surface state determination unit 25 acquires the distance at the reflection point R determined by the target object determination unit 24 that the target object does not exist among the measurement results acquired by the sensor information acquisition unit 21 in step S1. Then, the road surface state determination unit 25 calculates the standard deviation of the measurement distance H at the reflection point R where it is determined that the object does not exist continuously in the most recent predetermined number of measurements (step S5). Next, the road surface state determination unit 25 determines whether the road surface state is good or not by determining whether or not the calculated standard deviation is greater than or equal to a predetermined threshold value (step S6). Specifically, the road surface state determination unit 25 determines that the road surface state is bad when the calculated standard deviation is equal to or greater than a predetermined threshold.
- the laser beam Z irradiated by the laser sensor 1 is irregularly reflected, and thus the measurement distance H varies greatly. That is, when the road surface condition is bad, the reliability of the measurement result by the laser sensor 1 is low.
- step S6 YES
- the update unit 26 determines that there is no object among the differences calculated by the object determination unit 24 in step S3.
- the one associated with the reflection point R is acquired.
- the update part 26 updates the road surface height table which the memory
- Examples of the method for updating the road surface height table include a method of calculating an average value of the obtained difference values and adding the average value to each road surface height I of the road surface height table.
- a function indicating the influence of the temperature draft in the laser sensor 1 is derived from the relationship between the reflection point R and the acquired difference value, and the influence of the temperature draft is added to each road surface height I of the road surface height table based on this function. You may use the method to do.
- the road surface height specifying unit 23 is a storage unit.
- the road surface height I for each reflection point R is read from the road surface height table stored in 22 (step S8).
- the road surface height I read by the road surface height specifying unit 23 is the road surface height I of the road surface height table updated in step S7 when it is determined in step S6 that the road surface state is good.
- the height calculation unit 29 subtracts the measurement distance H acquired by the sensor information acquisition unit 21 in step S1 from the road surface height I read by the road surface height specification unit 23, thereby calculating the height of each reflection point R. Calculate (step S9).
- the vehicle determination unit 27 determines whether or not the vehicle O exists at the reflection point R for each reflection point R determined by the object determination unit 24 as being present (step S10). Specifically, the vehicle determination unit 27 determines that the reflection point R determined by the object determination unit 24 to exist is continuously present over a predetermined width (for example, 40 centimeters). It determines with the vehicle O existing in the position of the continuous reflective point R group.
- a predetermined width for example, 40 centimeters
- the information processing apparatus 2 sets the height of the reflection point R calculated in step S9 on the road surface D. Output as the height of the object, and the process ends.
- the vehicle determination unit 27 determines that there is a reflection point R group where the vehicle O exists (step S10: YES)
- the vehicle O is a four-wheeled vehicle (O1) for each of the reflection point R groups. It is determined whether or not (step S11).
- the vehicle determination unit 27 determines that the vehicle O is a four-wheeled vehicle when the width of the vehicle O is equal to or greater than a predetermined width (for example, 70 centimeters). It is determined that O is a motorcycle (O2).
- step S11 determines that the vehicle O is a four-wheeled vehicle
- step S11: YES determines that the vehicle determination unit 27 is present by the vehicle determination unit 27.
- Each point R which is a predetermined length (for example, 10 centimeters) from both ends of the vehicle is specified as the position of the wheel of this four-wheeled vehicle (step S12).
- step S11: NO determines the center of the reflection point R group determined by the vehicle determination unit 27 that the two-wheeled vehicle exists.
- the point R is specified as the position of the wheel of the motorcycle (step S13).
- the road surface height specifying unit 23 determines the vehicle based on the road surface height I corresponding to the specified wheel position out of the road surface height I read in step S8.
- the road surface height I corresponding to the reflection point R group determined that the vehicle O exists by the determination unit 27 is specified (step S14). Specifically, when the vehicle O is a four-wheeled vehicle, since the wheel position is specified by the two reflection points R in step S12, reflection is performed by linearly complementing the two road surface heights I corresponding to the wheel positions. A road surface height I corresponding to the point R group is calculated.
- the road surface height I corresponding to the wheel position is set as the road surface height I corresponding to the reflection point R group.
- FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a vehicle traveling on a road surface.
- A is a figure which shows the relationship between a road surface and a vehicle.
- B is the figure which plotted the calculation result including the influence of a wrinkle and a gradient.
- C is the figure which plotted the calculation result which removed the influence of a wrinkle and a gradient.
- a ridge W may be formed on the road surface D.
- the height of the vehicle O is calculated based only on the road surface height table stored in the storage unit 22 as shown in FIG. As shown in FIG. 5, the calculation result of the height of the vehicle O includes the influence of unevenness due to the ridge W.
- the road surface height I is specified by the process of step S14, the influence of the kite can be removed from the calculation result of the height of the vehicle O as shown in FIG. 5C (the vehicle in FIG. 5A). (See reference line P for height of O).
- the posture does not depend on the gradient. Therefore, when the height of the vehicle O is calculated based only on the road surface height table stored in the storage unit 22, the calculation result of the height of the vehicle O includes the influence of the gradient as shown in FIG. On the other hand, when the road surface height I is specified by the process of step S14, as shown in FIG. 5C, the influence of the gradient can be removed from the calculation result of the height of the vehicle O (the vehicle in FIG. 5A). (See reference line P for height of O).
- the height calculating unit 29 calculates the measurement distance H acquired by the sensor information acquiring unit 21 in step S1 from the road surface height I specified by the road surface height specifying unit 23. By subtracting, the height of the vehicle O is calculated (step S15). Then, the height calculation unit 29 replaces the height of the reflection point R where the vehicle O exists with the height of the vehicle O calculated in step S15. Thereby, the height of the object for each reflection point R of the laser beam Z can be calculated.
- the measurement result of the laser sensor 1 is not limited to the case of the value of the orthogonal coordinate system.
- the reference position T is the installation position S
- the road surface height table needs to store the relationship between the scanning angle ⁇ and the road surface height I.
- the scanning laser sensor 1 is used as the distance measuring unit.
- the present invention is not limited to this, and a laser sensor using another sensing method such as a multi-optical axis method may be used.
- the road surface height specifying unit 23 outputs the road surface height I associated with the division point closest to the coordinates of the reflection point R as the road surface height I corresponding to the coordinates of the reflection point R has been described. Not limited to this.
- the road surface height specifying unit 23 may obtain the road surface height I corresponding to the coordinates of the reflection point R by interpolation calculation of the road surface height I associated with two division points in the vicinity of the coordinates of the reflection point R.
- the storage unit 22 stores the relationship between the point E on the road surface D and the road surface height I, which is the distance from the reference position T to the point E, is described as a road surface height table. I can't. For example, when the ridge W does not exist on the road surface D or when the ridge W is small enough to be ignored, the storage unit 22 sets the road surface height I that is the distance from the reference position T to the point E on the road surface D. A function expressing the relationship may be stored as road surface height information.
- the road surface state determination part 25 demonstrated the case where the quality of a road surface state is determined based on the standard deviation of the measurement information for every time of the reflective point R in which an object does not exist continuously, Not limited.
- the quality of the road surface condition may be determined based on a value indicating another degree of dispersion such as a range of the variance or a range based on a difference between the maximum value and the minimum value.
- the quality of the road surface condition may be determined based on the dispersion degree of the plurality of reflection points R where the object does not exist at a certain time instead of the standard deviation of the measurement information for each time.
- the road surface state determination unit 25 determines the quality of the road surface state based on the degree of distribution of the measurement information
- the present invention is not limited thereto.
- a rain sensor may be provided, and when the rain sensor detects rain, the road surface state determination unit 25 may determine that the road surface state is bad.
- the height of each reflection point R is first calculated in steps S8 and S9, and then the difference in road surface height I is overwritten by the processing in steps S10 to S15.
- the height of the reflection point R where the vehicle O does not exist may be calculated by performing the same processes as in steps S8 and S9 after the processes in steps S10 to S15 are executed first.
- the measuring device may simply calculate only the height of the vehicle O.
- only the height of the vehicle O may be calculated by omitting the processes of steps S8 and S9 and performing the processes of steps S10 to S15.
- the information processing apparatus 2 has a computer system inside.
- the operation of each processing unit described above is recorded on a computer-readable recording medium in the form of a program, and the above-described processing is performed by the computer reading and executing this program.
- the computer-readable recording medium is a magnetic disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a DVD-ROM, a semiconductor memory, or the like.
- the computer program may be distributed to the computer via a communication line, and the computer that has received the distribution may execute the program.
- This program may be for realizing some of the functions described above. Furthermore, what can implement
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Abstract
計測装置は、基準位置から路面上の複数の点へ向けてレーザ光を射出し、その反射光に基づいて、基準位置から反射点までの距離を計測する距離計測部と、路面上の点と、基準位置からその点までの距離との関係を示す路面高情報を記憶する記憶部と、路面高情報に基づいて反射点それぞれにおける路面高を特定する路面高特定部と、距離計測部が算出したそれぞれの距離と路面高特定部が特定した路面高とに基づいて、路面から反射点までの長さを算出する高さ算出部と、を備える。
Description
本発明は、路面上に存在する対象物の高さを計測する計測装置、計測方法及びプログラムに関する。
本願は、2011年8月18日に、日本に出願された特願2011-178875号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本願は、2011年8月18日に、日本に出願された特願2011-178875号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
有料道路等の通路におけるロードプライシングにおいて、徴収する料金は車種毎に異なる。そのため、通路に設けられる路側装置は、車種を判別するために車両の高さを計測する必要がある。車両の高さの計測には、例えばレーザセンサを用いた計測方法が用いられる。
レーザにより車高を計測する方法として、路面上方に設けられたレーザセンサが路面に向けてレーザ光を走査し、走査されたレーザの反射光の強度や、レーザ光の照射から反射光の受光までの時間を計測する方法がある(例えば、特許文献1を参照)。具体的には、レーザセンサから車両までの長さを計測し、レーザセンサの設置高さからこの計測された長さを減算することで、車高の算出を行っている。
しかしながら、路面には雨水などを路側へ流すための水勾配が設けられたり、車両の通行により轍が形成されたりするため、必ずしも路面が平坦であるとは限らない。そのため、レーザセンサの設置高さは路面上の点毎に異なる可能性があり、上述した方法を用いた場合には車高を正確に算出することができないおそれがある。
本発明は、平坦でない路面上に存在する対象物の高さを正確に計算することができる計測装置、計測方法及びプログラムを提供することを目的とする。
本発明は、平坦でない路面上に存在する対象物の高さを正確に計算することができる計測装置、計測方法及びプログラムを提供することを目的とする。
本発明の計測装置の第一の実施態様は、路面上に存在する対象物の高さを計測する計測装置であって、路面上方の基準位置から路面上の複数の点へ向けてレーザ光を射出し、前記レーザ光の反射光に基づいて、前記基準位置から前記レーザ光が反射された点である反射点までの距離を計測する距離計測部と、路面上の点と、前記基準位置から前記点までの距離である路面高との関係を示す路面高情報を記憶する記憶部と、前記記憶部が記憶する路面高情報に基づいて前記反射点それぞれにおける路面高を特定する路面高特定部と、前記距離計測部が算出したそれぞれの距離と前記路面高特定部が特定した路面高とに基づいて、路面から前記反射点までの長さを前記対象物の高さとして算出する高さ算出部と、を備える。
本発明の計測装置の第二の実施態様は、第一の実施態様において、前記反射点毎に、前記距離計測部が計測した距離と前記路面高特定部が特定した路面高との差が所定の閾値以下であるか否かを判定する対象物判定部と、前記対象物判定部によって、前記距離計測部が計測した距離と前記路面高特定部が特定した路面高との差が所定の閾値以下であると判定された反射点が存在する場合に、前記反射点の路面高に基づいて前記記憶部が記憶する路面高情報を更新する更新部と、を備える。
本発明の計測装置の第三の実施態様は、第二の実施態様において、路面状態の良否を判定する路面状態判定部を備え、前記更新部は、前記対象物判定部によって、前記距離計測部が計測した距離と前記路面高特定部が特定した路面高との差が所定の閾値以下であると判定された反射点が存在し、かつ前記路面状態判定部が路面状態が良いと判定した場合にのみ、前記反射点の路面高に基づいて前記記憶部が記憶する路面高情報を更新する。
本発明の計測装置の第四の実施態様は、第三の実施態様において、前記路面状態判定部は、前記対象物判定部によって、前記距離計測部が計測した距離と前記路面高特定部が特定した距離との差が所定の閾値以下であると判定された反射点が存在する場合において、前記反射点それぞれにおいて距離計測部によって計測された距離の散布度が所定値以下のときに、路面状態が良いと判定する。
本発明の計測装置の第五の実施態様は、第一から第四の実施態様の何れか一つにおいて、前記反射点に車両が存在するか否かを判定する車両判定部と、前記車両判定部によって車両が存在すると判定された場合に、前記車両の車輪が存在する位置を特定する車輪位置特定部と、を備え、前記路面高特定部は、前記車輪位置特定部によって特定された車輪位置に基づいて、前記車両が存在する点の路面高を特定する。
本発明の計測装置の第六の実施態様は、第五の実施態様において、前記車両判定部は、前記反射点のうち、前記対象物判定部によって、前記距離計測部が計測した距離と前記路面高特定部が特定した距離との差が所定の閾値を超えると判定された反射点が所定の幅に亘って連続して存在する場合に、前記連続する反射点の位置に車両が存在すると判定する。
本発明の計測方法の実施態様は、路面上の点と、路面上方の基準位置から前記点までの距離である路面高との関係を示す路面高情報を記憶する記憶部を備え、路面上に存在する対象物の高さを計測する計測装置を用いた計測方法であって、前記基準位置から路面上の複数の点へ向けてレーザ光を射出し、前記レーザ光の反射光に基づいて、前記基準位置から前記レーザ光が反射された点である反射点までの距離を計測する距離計測工程と、前記記憶部が記憶する路面高情報に基づいて前記反射点それぞれにおける路面高を特定する路面高特定工程と、前記距離計測工程において算出したそれぞれの距離と前記路面高特定工程において特定した路面高とに基づいて、路面から前記反射点までの長さを前記対象物の高さとして算出する高さ算出工程と、を有する。
本発明のプログラムは、路面上の点と、路面上方の基準位置から前記点までの距離である路面高との関係を示す路面高情報を記憶する記憶部を備え、路面上に存在する対象物の高さを計測する計測装置を、前記基準位置から路面上の複数の点へ向けてレーザ光を射出し、前記レーザ光の反射光に基づいて、前記基準位置から前記レーザ光が反射された点である反射点までの距離を計測する距離計測部、前記記憶部が記憶する路面高情報に基づいて前記反射点それぞれにおける路面高を特定する路面高特定部、前記距離計測部が算出したそれぞれの距離と前記路面高特定部が特定した路面高とに基づいて、路面から前記反射点までの長さを前記対象物の高さとして算出する高さ算出部、として機能させる。
本発明の記録媒体は、路面上の点と、路面上方の基準位置から前記点までの距離である路面高との関係を示す路面高情報を記憶する記憶部を備え、路面上に存在する対象物の高さを計測する計測装置のコンピュータに、前記基準位置から路面上の複数の点へ向けてレーザ光を射出し、前記レーザ光の反射光に基づいて、前記基準位置から前記レーザ光が反射された点である反射点までの距離を計測する距離計測工程と、前記記憶部が記憶する路面高情報に基づいて前記反射点それぞれにおける路面高を特定する路面高特定工程と、前記距離計測工程において算出したそれぞれの距離と前記路面高特定工程において特定した路面高とに基づいて、路面から前記反射点までの長さを前記対象物の高さとして算出する高さ算出工程と、を実行させるプログラムを記録したものである。
本発明によれば、計測装置は、記憶部が記憶する路面高情報に基づいて前記反射点それぞれにおける路面高を特定し、当該路面高を用いて対象物の高さを算出する。これにより、平坦でない路面上に存在する対象物の高さを正確に計算することができる。
本発明の実施形態について図面を参照しながら詳しく説明する。
図1は、本発明の一実施形態による計測装置の構成図である。計測装置は、レーザセンサ1(距離計測部)と情報処理装置2とを備える。
レーザセンサ1は、カンチレバーやガントリを介して路面Dの上方に設置され、この設置位置Sから路面Dに向けてレーザ光Zを走査する。レーザセンサ1は、路面Dに向けてレーザ光Zを走査することで、路面D上の複数の点Eへ向けてレーザ光Zを射出する。また、レーザセンサ1は、走査したレーザ光Zの反射光に基づいて、所定の基準位置Tからそのレーザ光Zが反射された点である反射点Rまでの距離(計測距離H)を計測する。
本実施形態において、基準位置Tとは、レーザセンサ1の設置位置Sと同じ高さの位置であって、反射点Rの直上の位置のことである。つまり本実施形態において、計測距離Hとは、レーザセンサ1の設置位置Sの高さと反射点Rの高さとの差と等価である。
図1は、本発明の一実施形態による計測装置の構成図である。計測装置は、レーザセンサ1(距離計測部)と情報処理装置2とを備える。
レーザセンサ1は、カンチレバーやガントリを介して路面Dの上方に設置され、この設置位置Sから路面Dに向けてレーザ光Zを走査する。レーザセンサ1は、路面Dに向けてレーザ光Zを走査することで、路面D上の複数の点Eへ向けてレーザ光Zを射出する。また、レーザセンサ1は、走査したレーザ光Zの反射光に基づいて、所定の基準位置Tからそのレーザ光Zが反射された点である反射点Rまでの距離(計測距離H)を計測する。
本実施形態において、基準位置Tとは、レーザセンサ1の設置位置Sと同じ高さの位置であって、反射点Rの直上の位置のことである。つまり本実施形態において、計測距離Hとは、レーザセンサ1の設置位置Sの高さと反射点Rの高さとの差と等価である。
レーザセンサ1が情報処理装置2に出力する、反射点Rと計測距離Hとの関係の例としては、レーザセンサ1の原点からの走査角θとこの走査角θにおける反射点Rまでの直線距離Lとで示される極座標系の関係や、レーザセンサ1の設置位置Sを原点とする水平方向の位置Xとこの位置Xから反射点Rまでの垂直方向の距離Yとで示される直交座標系の関係などが挙げられる。
レーザセンサ1が直交座標系の関係を情報処理装置2に出力する場合、レーザセンサ1は、走査角θと直線距離Lとを用いて、X=Lsinθ、Y=Lcosθを算出し、この位置Xと距離Yの関係を情報処理装置2に出力する。
情報処理装置2は、レーザセンサ1が計測した距離に基づいて、路面D上に存在する車両O(対象物)の高さを算出する。
レーザセンサ1が直交座標系の関係を情報処理装置2に出力する場合、レーザセンサ1は、走査角θと直線距離Lとを用いて、X=Lsinθ、Y=Lcosθを算出し、この位置Xと距離Yの関係を情報処理装置2に出力する。
情報処理装置2は、レーザセンサ1が計測した距離に基づいて、路面D上に存在する車両O(対象物)の高さを算出する。
図2は、情報処理装置2の構成を示す概略ブロック図である。
情報処理装置2は、センサ情報取得部21、記憶部22、路面高特定部23、対象物判定部24、路面状態判定部25、更新部26、車両判定部27、車輪位置特定部28、高さ算出部29を備える。
情報処理装置2は、センサ情報取得部21、記憶部22、路面高特定部23、対象物判定部24、路面状態判定部25、更新部26、車両判定部27、車輪位置特定部28、高さ算出部29を備える。
センサ情報取得部21は、レーザセンサ1から、反射点R毎に、その反射点Rの路面幅方向の位置を示す座標(例えば、路側からの距離)に関連付けて計測距離Hを取得する。
図3は、記憶部22が記憶する路面高テーブルの例を示す図である。
記憶部22は、路面D上の点Eと、その点Eに対応する基準位置Tからその点Eまでの距離である路面高Iとを関連付けて格納する路面高テーブル(路面高情報)を記憶する。路面高テーブルの例としては、図3に示すように、路面Dを幅方向に10センチメートルごとに区分したときの区分点に関連付けて、その区分点毎の高さを格納するものが挙げられる。
この路面高テーブルは、予め対象物が存在しないときの路面高Iをレーザセンサ1により計測しておき、その計測値を路面D上の点Eに関連付けて記録することで作成される。
レーザセンサ1は、一般的に温度によって計測結果にドリフトが生じることがある。そのため、記憶部22が記憶している路面高テーブルの値は、更新部26により温度ドリフトの影響によるオフセットを含む値に更新される。
記憶部22は、路面D上の点Eと、その点Eに対応する基準位置Tからその点Eまでの距離である路面高Iとを関連付けて格納する路面高テーブル(路面高情報)を記憶する。路面高テーブルの例としては、図3に示すように、路面Dを幅方向に10センチメートルごとに区分したときの区分点に関連付けて、その区分点毎の高さを格納するものが挙げられる。
この路面高テーブルは、予め対象物が存在しないときの路面高Iをレーザセンサ1により計測しておき、その計測値を路面D上の点Eに関連付けて記録することで作成される。
レーザセンサ1は、一般的に温度によって計測結果にドリフトが生じることがある。そのため、記憶部22が記憶している路面高テーブルの値は、更新部26により温度ドリフトの影響によるオフセットを含む値に更新される。
路面高特定部23は、記憶部22が記憶する路面高情報に基づいて、センサ情報取得部21が取得した反射点Rに対応する路面高Iを読み出し、この路面高Iを対象物判定部24に出力する。
また、路面高特定部23は、対象物判定部24による判定の後、路面高情報と車輪位置特定部28によって特定された車輪位置とに基づいて車両Oが存在する点Eに対応する路面高Iを特定し、この路面高Iを高さ算出部29に出力する。
また、路面高特定部23は、対象物判定部24による判定の後、路面高情報と車輪位置特定部28によって特定された車輪位置とに基づいて車両Oが存在する点Eに対応する路面高Iを特定し、この路面高Iを高さ算出部29に出力する。
対象物判定部24は、反射点R毎に、センサ情報取得部21が取得した計測距離Hと路面高特定部23から取得した路面高Iとの差が所定の閾値以下であるか否かを判定することで、反射点Rに高さの計測対象となる対象物が存在するか否かを判定する。
路面状態判定部25は、センサ情報取得部21が取得した計測距離Hと対象物判定部24の判定結果を取得し、対象物が存在しないと判定された反射点Rの計測距離Hの散布度に基づいて、路面Dの状態の良否を判定する。
更新部26は、路面状態判定部25によって路面Dの状態が良いと判定された場合に、対象物が存在しないと判定された反射点Rそれぞれにおける計測距離Hと路面高Iの差に基づいて、記憶部22が記憶する路面高テーブルを更新する。
路面状態判定部25は、センサ情報取得部21が取得した計測距離Hと対象物判定部24の判定結果を取得し、対象物が存在しないと判定された反射点Rの計測距離Hの散布度に基づいて、路面Dの状態の良否を判定する。
更新部26は、路面状態判定部25によって路面Dの状態が良いと判定された場合に、対象物が存在しないと判定された反射点Rそれぞれにおける計測距離Hと路面高Iの差に基づいて、記憶部22が記憶する路面高テーブルを更新する。
車両判定部27は、対象物判定部24によって対象物が存在すると判定された反射点Rに車両Oが存在するか否かを判定する。
車輪位置特定部28は、車両判定部27により車両Oが存在すると判定された場合に、その車輪の位置を特定する。
高さ算出部29は、反射点R毎に、センサ情報取得部21が取得した計測距離Hと路面高特定部23が特定した路面高Iとの差を算出することで、対象物の高さを算出する。
車輪位置特定部28は、車両判定部27により車両Oが存在すると判定された場合に、その車輪の位置を特定する。
高さ算出部29は、反射点R毎に、センサ情報取得部21が取得した計測距離Hと路面高特定部23が特定した路面高Iとの差を算出することで、対象物の高さを算出する。
本実施形態において、レーザセンサ1は、所定の時間間隔でレーザ光Zの走査を行い、その計測結果として、反射点R毎に、その反射点Rの路面幅方向の位置を示す座標及び計測距離Hを情報処理装置2に出力する。
以下、レーザセンサ1から計測結果を受け付ける度に実行される情報処理装置2の動作について説明する。
以下、レーザセンサ1から計測結果を受け付ける度に実行される情報処理装置2の動作について説明する。
図4は、本実施形態における情報処理装置2の動作を示すフローチャートである。
レーザセンサ1から計測結果が出力されると、センサ情報取得部21は、その計測結果を取得する(ステップS1)。
次に、センサ情報取得部21は、取得した計測結果を対象物判定部24に出力する。また、センサ情報取得部21は、取得した計測結果のうち、反射点Rの座標を路面高特定部23に出力する。
レーザセンサ1から計測結果が出力されると、センサ情報取得部21は、その計測結果を取得する(ステップS1)。
次に、センサ情報取得部21は、取得した計測結果を対象物判定部24に出力する。また、センサ情報取得部21は、取得した計測結果のうち、反射点Rの座標を路面高特定部23に出力する。
次に、路面高特定部23は、記憶部22が記憶する路面高テーブルを参照して、センサ情報取得部21から取得した各反射点Rの座標に対応する路面高Iを読み出し、対象物判定部24に出力する(ステップS2)。このとき、路面高特定部23は、反射点Rの座標に対応する路面高Iとして、反射点Rの座標に最も近い区分点(図3を参照)に関連付けられた路面高Iを出力する。
次に、対象物判定部24は、反射点R毎に、センサ情報取得部21から取得した計測距離Hと路面高特定部23から取得した路面高Iとの差を算出する(ステップS3)。
次に、対象物判定部24は、算出した差に基づいて、反射点R毎に、その反射点Rに対象物が存在するか否かを判定する(ステップS4)。具体的には、対象物判定部24は、算出した差が所定の閾値(例えば、1メートル)以上となる反射点Rに対象物が存在すると判定し、算出した差が所定の閾値未満となる反射点Rに対象物が存在しないと判定する。反射点Rに対象物が存在しない場合、レーザセンサ1によって射出されたレーザ光Zは路面Dで反射しており、反射点Rは路面D上の点Eである。
次に、対象物判定部24は、算出した差に基づいて、反射点R毎に、その反射点Rに対象物が存在するか否かを判定する(ステップS4)。具体的には、対象物判定部24は、算出した差が所定の閾値(例えば、1メートル)以上となる反射点Rに対象物が存在すると判定し、算出した差が所定の閾値未満となる反射点Rに対象物が存在しないと判定する。反射点Rに対象物が存在しない場合、レーザセンサ1によって射出されたレーザ光Zは路面Dで反射しており、反射点Rは路面D上の点Eである。
次に、路面状態判定部25は、センサ情報取得部21がステップS1で取得した計測結果のうち、対象物判定部24により対象物が存在しないと判定された反射点Rにおける距離を取得する。そして、路面状態判定部25は、直近の所定回数の計測において連続して対象物が存在しないと判定された反射点Rにおける計測距離Hの標準偏差を算出する(ステップS5)。
次に、路面状態判定部25は、算出した標準偏差が所定の閾値以上であるか否かを判定することにより、路面状態の良否を判定する(ステップS6)。具体的には、路面状態判定部25は、算出した標準偏差が所定の閾値以上である場合に、路面状態が悪いと判定する。雨天などにより路面Dが濡れると、レーザセンサ1が照射したレーザ光Zが乱反射するため、計測距離Hのばらつきが大きくなる。つまり路面状態が悪いときは、レーザセンサ1による計測結果の信頼度が低くなる。
次に、路面状態判定部25は、算出した標準偏差が所定の閾値以上であるか否かを判定することにより、路面状態の良否を判定する(ステップS6)。具体的には、路面状態判定部25は、算出した標準偏差が所定の閾値以上である場合に、路面状態が悪いと判定する。雨天などにより路面Dが濡れると、レーザセンサ1が照射したレーザ光Zが乱反射するため、計測距離Hのばらつきが大きくなる。つまり路面状態が悪いときは、レーザセンサ1による計測結果の信頼度が低くなる。
路面状態判定部25が、路面状態が良いと判定した場合(ステップS6:YES)、更新部26は、対象物判定部24がステップS3で算出した差のうち、対象物が存在しないと判定された反射点Rに関連付けられたものを取得する。そして、更新部26は、取得した差の値に基づいて、記憶部22が記憶する路面高テーブルを更新する(ステップS7)。路面高テーブルの更新方法としては、例えば、取得した差の値の平均値を算出し、路面高テーブルの各路面高Iにこの平均値を加算する方法が挙げられる。その他、反射点Rと取得した差の値との関係からレーザセンサ1における温度ドラフトの影響を示す関数を導出し、この関数に基づいて路面高テーブルの各路面高Iに温度ドラフトの影響を加算する方法を用いても良い。
ステップS6で路面状態判定部25が、路面状態が悪いと判定した場合(ステップS6:NO)、またはステップS7で更新部26が路面高テーブルを更新した場合、路面高特定部23は、記憶部22が記憶する路面高テーブルから、反射点R毎の路面高Iを読み出す(ステップS8)。路面高特定部23が読み出す路面高Iは、ステップS6において路面状態が良いと判定された場合、ステップS7で更新された路面高テーブルの路面高Iとなる。
次に、高さ算出部29は、路面高特定部23が読み出した路面高IからステップS1でセンサ情報取得部21が取得した計測距離Hを減算することで、各反射点Rの高さを算出する(ステップS9)。
次に、高さ算出部29は、路面高特定部23が読み出した路面高IからステップS1でセンサ情報取得部21が取得した計測距離Hを減算することで、各反射点Rの高さを算出する(ステップS9)。
次に、車両判定部27は、対象物判定部24によって対象物が存在すると判定された反射点R毎に、その反射点Rに車両Oが存在するか否かを判定する(ステップS10)。具体的には、車両判定部27は、対象物判定部24によって対象物が存在すると判定された反射点Rが所定の幅(例えば40センチメートル)に亘って連続して存在する場合に、この連続する反射点R群の位置に車両Oが存在すると判定する。
車両判定部27が、車両Oが存在する反射点R群がないと判定した場合(ステップS10:NO)、情報処理装置2は、ステップS9で算出した反射点Rの高さを路面D上の対象物の高さとして出力し、処理を終了する。
他方、車両判定部27は、車両Oが存在する反射点R群があると判定した場合(ステップS10:YES)、この反射点R群のそれぞれに対して、車両Oが四輪車(O1)であるか否かを判定する(ステップS11)。具体的には、車両判定部27は、車両Oの幅が所定の幅(例えば70センチメートル)以上である場合に、この車両Oが四輪車であると判定し、そうでない場合にこの車両Oが二輪車(O2)であると判定する。
他方、車両判定部27は、車両Oが存在する反射点R群があると判定した場合(ステップS10:YES)、この反射点R群のそれぞれに対して、車両Oが四輪車(O1)であるか否かを判定する(ステップS11)。具体的には、車両判定部27は、車両Oの幅が所定の幅(例えば70センチメートル)以上である場合に、この車両Oが四輪車であると判定し、そうでない場合にこの車両Oが二輪車(O2)であると判定する。
車両判定部27は、車両Oが四輪車であると判定した場合(ステップS11:YES)、車輪位置特定部28は、車両判定部27によって四輪車が存在すると判定された反射点R群の両端より所定の長さ(例えば10センチメートル)だけ内側のそれぞれの点Rがこの四輪車の車輪の位置であると特定する(ステップS12)。
他方、車両判定部27は、車両Oが二輪車であると判定した場合(ステップS11:NO)、車輪位置特定部28は、車両判定部27によって二輪車が存在すると判定された反射点R群の中央の点Rがこの二輪車の車輪の位置であると特定する(ステップS13)。
他方、車両判定部27は、車両Oが二輪車であると判定した場合(ステップS11:NO)、車輪位置特定部28は、車両判定部27によって二輪車が存在すると判定された反射点R群の中央の点Rがこの二輪車の車輪の位置であると特定する(ステップS13)。
ステップS12またはステップS13で車輪位置特定部28が車輪位置を特定すると、路面高特定部23は、ステップS8で読み出した路面高Iのうち特定した車輪位置に対応する路面高Iに基づいて、車両判定部27によって車両Oが存在すると判定された反射点R群に対応する路面高Iを特定する(ステップS14)。具体的には、車両Oが四輪車である場合、ステップS12で車輪位置が2つの反射点Rにより特定されているので、車輪位置に対応する2つの路面高Iを線形補完することで反射点R群に対応する路面高Iを算出する。
他方、車両Oが二輪車である場合、ステップS13で車輪位置が1つの反射点Rにより特定されているので、車輪位置に対応する路面高Iを反射点R群に対応する路面高Iとする。
他方、車両Oが二輪車である場合、ステップS13で車輪位置が1つの反射点Rにより特定されているので、車輪位置に対応する路面高Iを反射点R群に対応する路面高Iとする。
ステップS14による路面高Iの特定を行う理由を説明する。
図5は、路面を走行する車両の例を示す図である。(A)は、路面と車両の関係を示す図である。(B)は、轍・勾配の影響を含む算出結果をグラフ化した図である。(C)は、轍・勾配の影響を除去した算出結果をグラフ化した図である。
図5は、路面を走行する車両の例を示す図である。(A)は、路面と車両の関係を示す図である。(B)は、轍・勾配の影響を含む算出結果をグラフ化した図である。(C)は、轍・勾配の影響を除去した算出結果をグラフ化した図である。
図5(A)に示すように、車両Oの通行により路面Dには轍Wが形成されることがある。
図5(A)に示すように、轍Wの上に四輪車が存在する場合、記憶部22が記憶する路面高テーブルにのみ基づいて車両Oの高さを算出すると、図5(B)に示すように、車両Oの高さの算出結果が轍Wによる凹凸の影響を含む。
他方、ステップS14の処理によって路面高Iを特定すると、図5(C)に示すように、車両Oの高さの算出結果から轍の影響を除去することができる(図5(A)の車両Oの高さの基準線Pを参照)。
図5(A)に示すように、轍Wの上に四輪車が存在する場合、記憶部22が記憶する路面高テーブルにのみ基づいて車両Oの高さを算出すると、図5(B)に示すように、車両Oの高さの算出結果が轍Wによる凹凸の影響を含む。
他方、ステップS14の処理によって路面高Iを特定すると、図5(C)に示すように、車両Oの高さの算出結果から轍の影響を除去することができる(図5(A)の車両Oの高さの基準線Pを参照)。
二輪車は、車輪が1つであるため、姿勢が勾配に依らない。そのため、記憶部22が記憶する路面高テーブルにのみ基づいて車両Oの高さを算出すると、図5(B)に示すように、車両Oの高さの算出結果が勾配の影響を含む。
他方、ステップS14の処理によって路面高Iを特定すると、図5(C)に示すように、車両Oの高さの算出結果から勾配の影響を除去することができる(図5(A)の車両Oの高さの基準線Pを参照)。
他方、ステップS14の処理によって路面高Iを特定すると、図5(C)に示すように、車両Oの高さの算出結果から勾配の影響を除去することができる(図5(A)の車両Oの高さの基準線Pを参照)。
ステップS14で路面高特定部23が路面高Iを特定すると、高さ算出部29は、路面高特定部23が特定した路面高IからステップS1でセンサ情報取得部21が取得した計測距離Hを減算することで、車両Oの高さを算出する(ステップS15)。そして、高さ算出部29は、車両Oが存在する反射点Rの高さをステップS15で算出した車両Oの高さに置換する。これにより、レーザ光Zの反射点Rごとの対象物の高さを算出することができる。
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
本実施形態では、レーザセンサ1が、基準位置Tから反射点Rまでの距離Hを情報処理装置2に出力する場合について説明したが、これに限られない。つまり、レーザセンサ1の計測結果が直交座標系の値の場合に限られない。例えば、レーザセンサ1が、レーザR1の走査角θと反射点Rまでの距離Lを情報処理装置2に出力するものであっても、同様の処理を行うことができる。つまり、レーザセンサ1の計測結果が極座標系の値であってもよい。この場合、基準位置Tは設置位置Sであり、路面高テーブルは、走査角θと路面高Iとの関係を格納する必要がある。
本実施形態では、距離計測部として走査式のレーザセンサ1を用いる場合について説明したが、これに限られず、多光軸式など他のセンシング方式によるレーザセンサを用いても良い。
本実施形態では、路面高特定部23が、反射点Rの座標に対応する路面高Iとして、反射点Rの座標に最も近い区分点に関連付けられた路面高Iを出力する場合について説明したが、これに限られない。例えば、路面高特定部23は、反射点Rの座標に対応する路面高Iを、反射点Rの座標の近傍の2つの区分点に関連付けられた路面高Iの補間計算によって求めても良い。
本実施形態では、記憶部22が路面D上の点Eと基準位置Tからこの点Eまでの距離である路面高Iとの関係を路面高テーブルとして記憶する場合を説明したが、これに限られない。例えば、路面Dに轍Wが存在しない場合や轍Wが無視できるほど小さい場合には、記憶部22が路面D上の点Eと基準位置Tからこの点Eまでの距離である路面高Iとの関係を表現した関数を、路面高情報として記憶していても良い。
本実施形態では、路面状態判定部25が、連続して対象物が存在しない反射点Rの時間毎の計測情報の標準偏差に基づいて路面状態の良否を判定する場合を説明したが、これに限られない。例えば、分散の大きさや最大値と最小値の差に基づく範囲などの他の散布度を示す値に基づいて路面状態の良否を判定しても良い。また、時間毎の計測情報の標準偏差ではなく、ある時刻において対象物が存在しない複数の反射点Rの散布度に基づいて路面状態の良否を判定しても良い。
本実施形態では、路面状態判定部25が、計測情報の散布度に基づいて路面状態の良否を判定する場合を説明したが、これに限られない。例えば、降雨センサなどを備え、この降雨センサが降雨を検知した場合に、路面状態判定部25が路面状態が悪いと判定するようにしても良い。
本実施形態では、ステップS8、ステップS9で先に各反射点Rの高さを算出した後で、ステップS10~ステップS15の処理によって路面高Iの差を上書きする場合を説明したが、これに限られない。例えば、ステップS10~ステップS15の処理を先に実行した後で、ステップS8、ステップS9と同様の手順により車両Oが存在しない反射点Rの高さを算出するようにしても良い。
本実施形態では、全ての反射点Rの高さを算出することで、車両Oと路面Dとを含む高さの算出を行う場合を説明したが、これに限られない。例えば、計測装置は、単に車両Oの高さのみを算出しても良い。この場合、ステップS8、ステップS9の処理を省略して、ステップS10~ステップS15の処理を行うことで、車両Oの高さのみを算出しても良い。
情報処理装置2は、内部にコンピュータシステムを有している。上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上述した各処理が行われる。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、CD-ROM、DVD-ROM、半導体メモリ等をいう。このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータがこのプログラムを実行するようにしても良い。
このプログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、上述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。
1…レーザセンサ(距離計測部)
2…情報処理装置
21…センサ情報取得部
22…記憶部
23…路面高特定部
24…対象物判定部
25…路面状態判定部
26…更新部
27…車両判定部
28…車輪位置特定部
29…高さ算出部
A…計測装置
Z…レーザ光
D…路面
W…轍
E…路面上の点
S…設置位置
T…基準位置
R…反射点
H…計測距離
I…路面高
O…対象物
2…情報処理装置
21…センサ情報取得部
22…記憶部
23…路面高特定部
24…対象物判定部
25…路面状態判定部
26…更新部
27…車両判定部
28…車輪位置特定部
29…高さ算出部
A…計測装置
Z…レーザ光
D…路面
W…轍
E…路面上の点
S…設置位置
T…基準位置
R…反射点
H…計測距離
I…路面高
O…対象物
Claims (9)
- 路面上に存在する対象物の高さを計測する計測装置であって、
路面上方の基準位置から路面上の複数の点へ向けてレーザ光を射出し、前記レーザ光の反射光に基づいて、前記基準位置から前記レーザ光が反射された点である反射点までの距離を計測する距離計測部と、
路面上の点と、前記基準位置から前記点までの距離である路面高との関係を示す路面高情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部が記憶する路面高情報に基づいて前記反射点それぞれにおける路面高を特定する路面高特定部と、
前記距離計測部が算出したそれぞれの距離と前記路面高特定部が特定した路面高とに基づいて、路面から前記反射点までの長さを前記対象物の高さとして算出する高さ算出部と、
を備える計測装置。 - 前記反射点毎に、前記距離計測部が計測した距離と前記路面高特定部が特定した路面高との差が所定の閾値以下であるか否かを判定する対象物判定部と、
前記対象物判定部によって、前記距離計測部が計測した距離と前記路面高特定部が特定した路面高との差が所定の閾値以下であると判定された反射点が存在する場合に、前記反射点の路面高に基づいて前記記憶部が記憶する路面高情報を更新する更新部と、
を備える請求項1に記載の計測装置。 - 路面状態の良否を判定する路面状態判定部を備え、
前記更新部は、前記対象物判定部によって、前記距離計測部が計測した距離と前記路面高特定部が特定した路面高との差が所定の閾値以下であると判定された反射点が存在し、かつ前記路面状態判定部が路面状態が良いと判定した場合にのみ、前記反射点の路面高に基づいて前記記憶部が記憶する路面高情報を更新する
請求項2に記載の計測装置。 - 前記路面状態判定部は、前記対象物判定部によって、前記距離計測部が計測した距離と前記路面高特定部が特定した距離との差が所定の閾値以下であると判定された反射点が存在する場合において、前記反射点それぞれにおいて距離計測部によって計測された距離の散布度が所定値以下のときに、路面状態が良いと判定する
請求項3に記載の計測装置。 - 前記反射点に車両が存在するか否かを判定する車両判定部と、
前記車両判定部によって車両が存在すると判定された場合に、前記車両の車輪が存在する位置を特定する車輪位置特定部と、
を備え、
前記路面高特定部は、前記車輪位置特定部によって特定された車輪位置に基づいて、前記車両が存在する点の路面高を特定する
請求項1から請求項4の何れか1項に記載の計測装置。 - 前記車両判定部は、前記反射点のうち、前記対象物判定部によって、前記距離計測部が計測した距離と前記路面高特定部が特定した距離との差が所定の閾値を超えると判定された反射点が所定の幅に亘って連続して存在する場合に、前記連続する反射点の位置に車両が存在すると判定する
請求項5に記載の計測装置。 - 路面上の点と、路面上方の基準位置から前記点までの距離である路面高との関係を示す路面高情報を記憶する記憶部を備え、路面上に存在する対象物の高さを計測する計測装置を用いた計測方法であって、
前記基準位置から路面上の複数の点へ向けてレーザ光を射出し、前記レーザ光の反射光に基づいて、前記基準位置から前記レーザ光が反射された点である反射点までの距離を計測する距離計測工程と、
前記記憶部が記憶する路面高情報に基づいて前記反射点それぞれにおける路面高を特定する路面高特定工程と、
前記距離計測工程において算出したそれぞれの距離と前記路面高特定工程において特定した路面高とに基づいて、路面から前記反射点までの長さを前記対象物の高さとして算出する高さ算出工程と、
を有する計測方法。 - 路面上の点と、路面上方の基準位置から前記点までの距離である路面高との関係を示す路面高情報を記憶する記憶部を備え、路面上に存在する対象物の高さを計測する計測装置を、
前記基準位置から路面上の複数の点へ向けてレーザ光を射出し、前記レーザ光の反射光に基づいて、前記基準位置から前記レーザ光が反射された点である反射点までの距離を計測する距離計測部、
前記記憶部が記憶する路面高情報に基づいて前記反射点それぞれにおける路面高を特定する路面高特定部、
前記距離計測部が算出したそれぞれの距離と前記路面高特定部が特定した路面高とに基づいて、路面から前記反射点までの長さを前記対象物の高さとして算出する高さ算出部、
として機能させるためのプログラム。 - 路面上の点と、路面上方の基準位置から前記点までの距離である路面高との関係を示す路面高情報を記憶する記憶部を備え、路面上に存在する対象物の高さを計測する計測装置のコンピュータに、
前記基準位置から路面上の複数の点へ向けてレーザ光を射出し、前記レーザ光の反射光に基づいて、前記基準位置から前記レーザ光が反射された点である反射点までの距離を計測する距離計測工程と、
前記記憶部が記憶する路面高情報に基づいて前記反射点それぞれにおける路面高を特定する路面高特定工程と、
前記距離計測工程において算出したそれぞれの距離と前記路面高特定工程において特定した路面高とに基づいて、路面から前記反射点までの長さを前記対象物の高さとして算出する高さ算出工程と、
を実行させるためのプログラムを記録した記録媒体。
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