(57)【要約】【課題】好適に計測対象を計測することができる移動計測装置および計測装置を提供する。【解決手段】移動体７００と、移動体７００に取り付けられる計測装置７１０と、計測装置７１０の計測対象９００に生成される計測装置７１０の影の形状を単純化する遮光部７４０と、を備える、移動計測装置８００。【選択図】図５
2020038171.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体と、
前記移動体に取り付けられる計測装置と、
前記計測装置の計測対象に生成される前記計測装置の影の形状を単純化する遮光部と、を備える、移動計測装置。
【請求項２】
前記計測装置は、
撮像装置を有する計測装置本体と、前記計測装置本体と前記移動体の間に設けられた接続部と、を有し、
前記遮光部は、
前記移動体と前記計測装置本体との隙間を通過して前記計測対象に達する光源からの光を遮る、
請求項１に記載の移動計測装置。
【請求項３】
前記遮光部は、
前記計測装置の前記計測対象に前記接続部の影が生成されないように光を遮る、
請求項２に記載の移動計測装置。
【請求項４】
前記移動体は、車両である、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の移動計測装置。
【請求項５】
移動体に取付可能な計測装置であって、
前記計測装置の計測対象に生成される前記計測装置の影の形状を単純化する遮光部を備える、計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動計測装置および計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラ、レーザーを用いた距離計測機器などの計測機器を移動体（車両、ドローンなど）に取り付けて、外環境の状態（周りの車両、道路の状態、トンネルの状態など）を計測する移動計測装置が知られている。なお、外環境の状態を計測する計測機器としては、広角のレンズを有するカメラ、複数のカメラ（ステレオカメラ）、レーザー装置を用いた計測構成などが既に知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、車両の外部に取り付けられる車載カメラが開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示された構成では、外環境を撮影するにあたり、太陽、トンネル内の照明、街路灯等を光源として、計測装置、計測装置を支持するフレーム、計測装置と接続されるハーネス等の陰影が計測対象に写り込んでしまう。この陰影が不規則的に存在することにより、計測対象を好適に検知することができなくなるおそれがある。
【０００５】
よって、本発明は、好適に計測対象を計測することができる移動計測装置および計測装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本実施の形態の一観点によれば、移動体と、前記移動体に取り付けられる計測装置と、前記計測装置の計測対象に生成される前記計測装置の影の形状を単純化する遮光部と、を備える、移動計測装置である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、好適に計測対象を計測することができる移動計測装置および計測装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係る計測装置を備える移動計測装置を説明する図であり、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は後方側から見た斜視図である。
【図２】移動計測装置の計測状態を説明する図である。
【図３】本実施形態に係る計測装置を下方側から見た斜視図である。
【図４】本実施形態に係る計測装置の断面図である。
【図５】本実施形態に係る移動計測装置における陰影を説明する図である。
【図６】参考例に係る移動計測装置における陰影を説明する図である。
【図７】本実施形態に係る移動計測装置と参考例に係る移動計測装置の撮像画像の一例を対比して示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明を実施するための形態について、以下に説明する。尚、同じ部材等については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００１０】
本実施形態に係る計測装置本体１００を備える移動計測装置８００について、図１および図２を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る計測装置本体１００を備える移動計測装置８００を説明する図であり、（ａ）は側面図であり、（ｂ）は後方側から見た斜視図である。図２は、移動計測装置８００の計測状態を説明する図である。なお、図１，２および以下の説明において、車両７００の進行方向を前方向（前進方向）、その逆方向を後方向（後進方向）、重力方向を下方向、その逆方向を上方向、進行方向にみて水平右方向を右方向、その逆方向を左方向、と称するものとする。
【００１１】
移動計測装置８００は、車両（移動体）７００と、計測装置７１０と、を備えている。計測装置７１０は、車両７００に取り付けられたフレーム７２０と、フレーム７２０を介して車両７００に取り付けられた計測装置本体１００と、計測装置本体１００と接続されるハーネス７３０と、車両７００と計測装置本体１００との間に設けられた遮光カバー７４０と、を備えている。
【００１２】
なお、図１，２に示す移動計測装置８００では、車両７００の後方にフレーム７２０が取り付けられ、図２に示すように計測装置本体１００が備えるステレオカメラ（撮像装置）１３０の撮影範囲Ｓが下向きとなるように取り付けられている。このような構成により、移動計測装置８００は、前進方向Ｆに移動しながら計測装置本体１００内のステレオカメラ１３０で路面９００を撮像することにより、計測対象である路面９００の凹凸や道路の状態（白線が消えていないか等）を計測することができるようになっている。より具体的には、道路の平坦性（進行方向の凹凸）、わだち掘れ量、ひび割れ率を計測することができる。その後、これら３つの路面性状値に基づいてＭＣＩ（Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｉｎｄｅｘ）を求めることができる。ＭＣＩは、計測後に計測データを外部機器であるＰＣ、タブレット端末などに送信して求めてもよく、車両７００にＰＣを備えつけて計測移動しながら求めてもよい。
【００１３】
フレーム７２０は、車両７００と計測装置本体１００の間に設けられた接続部の一例であり、計測装置本体１００を車両７００の後方で固定する。
【００１４】
ハーネス７３０は、車両７００と計測装置本体１００の間に設けられた接続部の一例であり、計測装置本体１００内のステレオカメラ１３０と車両７００に備え付けられたＰＣとを接続し、ステレオカメラ１３０の撮像画像をＰＣに送信する。なお、ハーネス７３０は、例えば、ある程度の間隔をおいて結束バンド等によってフレーム７２０に固定されている。また、ハーネス７３０は、フレーム７２０の側面から浮きあがっている場所があってもよい。
【００１５】
遮光カバー７４０は、路面９００に生成される移動計測装置８００の陰の形状を単純化するためのカバーである。図１に示す例では、遮光カバー７４０は、車両７００の上面から計測装置本体１００の上面にわたって設けられている。換言すれば、移動計測装置８００の上方から見て、遮光カバー７４０は、車両７００と計測装置本体１００の間の隙間Ｇ（後述する図５，６参照）を被覆する被覆部材として設けられている。これにより、太陽、トンネル内の照明、街路灯等の光源からの光が、車両７００と計測装置本体１００の間の隙間Ｇを通過して、計測対象である路面９００に到達することを防止している。
【００１６】
なお、車両７００の後方に限らず、車両７００の前方や側面（車両７００のドアが備えてある面）にフレーム７２０を取り付けてもよい。
【００１７】
次に、本実施形態に係る計測装置本体１００について、図３から図４を用いてさらに説明する。図３は、本実施形態に係る計測装置本体１００を下方側から見た斜視図である。図４は、本実施形態に係る計測装置本体１００の側面側から見た断面図である。
【００１８】
計測装置本体１００は、ベースフレーム１１０と、カメラマウント１２０と、ステレオカメラ１３０と、保護カバーユニット２００と、を備えている。計測装置本体１００は、複数のステレオカメラ１３０を備えることにより、広範囲の計測データを取得することが可能となる。なお、図３に示す本実施形態に係る計測装置本体１００においては、３つのステレオカメラ１３０（１３０−１，１３０−２，１３０−３）を備えており、それぞれカメラマウント１２０（１２０−１，１２０−２，１２０−３）が設けられている。ベースフレーム１１０は、一端がフレーム７２０（図１参照）に固定され、他端にカメラマウント１２０が取り付けられている。カメラマウント１２０は、撮像装置であるステレオカメラ１３０を固定する。なお、カメラマウント１２０には、ステレオカメラ１３０の撮像角度を調整する角度調整機構を備えていてもよい。
【００１９】
ステレオカメラ１３０は、２つのレンズ１３１を有するカメラであり、得られた画像データを処理することにより計測対象までの距離を計測することができる。なお、計測装置本体１００が備える撮像装置は、ステレオカメラ１３０であるものとして説明するが、これに限定されるものではない。例えば、被写体の状態を確認したい場合には、撮像装置として単眼のレンズを有するカメラを備える構成であってもよい。また、計測装置本体１００が備える撮像装置の数は、３つに限られるものではなく、１つであってもよく、２つであってもよく、４つ以上備えていてもよい。なお、撮像装置を複数備える構成とすることにより、より広範囲の計測データを取得することができる。また、ステレオカメラ１３０のレンズ１３１を焦点距離が３５ｍｍ以下の広角のレンズとすることにより、より広範囲の計測データを取得することができるようにしてもよい。
【００２０】
保護カバーユニット２００は、例えば樹脂プレートと樹脂プレートを支持するアルミフレームで構成されており、下面側に（即ち、撮像装置の撮像方向側に）開口部２１１（２１１ａ，２１１ｂ，２１１ｃ）を有する箱体を形成している。なお、ステレオカメラ１３０は、保護カバーユニット２００の内部空間に配置されている。また、保護カバーユニット２００は、右側面の下端側から側面開口部２１２ａが形成され、左側面の下端側から側面開口部２１２ｂが形成されている。なお、開口部２１１と側面開口部２１２ａが連通し、開口部２１１と側面開口部２１２ｂが連通するように形成されている。このように、保護カバーユニット２００に形成される開口部は、右側面から下面を通り左側面にわたって開口する開口部２１１，２１２ａ，２１２ｂの全体として形成されている。フレーム２１６ａ，２１６ｂは、ステレオカメラ１３０の撮像範囲と干渉しない位置に設けられている。なお、図３の例では、下面側の開口部２１１は、フレーム２１６ａ，２１６ｂで区画され、３つの開口部２１１ａ，２１１ｂ，２１１ｃが形成されているものとして図示しているが、開口部を区画するフレーム２１６ａ，２１６ｂはなくてもよい。
【００２１】
なお、保護カバーユニット２００は、開口部２１１，２１２ａ，２１２ｂを閉口する保護部材を備えていてもよい。保護部材により開口部２１１，２１２ａ，２１２ｂを閉口することにより、計測を行わない際に内部に配置されたステレオカメラ１３０を保護することができる。
【００２２】
次に、本実施形態に係る移動計測装置８００について、参考例に係る移動計測装置８００Ｘと対比しつつ説明する。図５は、本実施形態に係る移動計測装置８００における陰影を説明する図である。図６は、参考例に係る移動計測装置８００Ｘにおける陰影を説明する図である。
【００２３】
ここで、図６に示す参考例に係る移動計測装置８００Ｘは、車両７００と、計測装置７１０Ｘと、を備えている。計測装置７１０Ｘは、車両７００に取り付けられたフレーム７２０と、フレーム７２０を介して車両７００に取り付けられた計測装置本体１００と、計測装置本体１００と接続されるハーネス７３０と、を備えている。即ち、参考例に係る計測装置７１０Ｘは、本実施形態に係る計測装置７１０と比較して、遮光カバー７４０を備えていない点で相違する。その他の構成は、本実施形態に係る計測装置７１０と同様であり、重複する説明を省略する。
【００２４】
図６に示すように、参考例に係る移動計測装置８００Ｘでは、太陽、トンネル内の照明、街路灯等の光源Ｌからの矢印Ｌ１で示す光が、矢印Ｌ２に示すように車両７００と計測装置本体１００の間の隙間Ｇを通過して計測対象である路面９００に到達する。この隙間Ｇを通過する光によって、路面９００には、車両７００の後部形状、計測装置本体１００、フレーム７２０、ハーネス７３０等の複雑な形状の影９１０Ｘが生成される。このように影９１０Ｘの形状が複雑となることにより、計測装置７１０Ｘの撮像画像には陰影と非陰影との境界が多く現れる。
【００２５】
これに対し、図５に示すように、本実施形態に係る移動計測装置８００では、太陽、トンネル内の照明、街路灯等の光源Ｌからの矢印Ｌ１で示す光が、遮光カバー７４０により車両７００と計測装置本体１００の間の隙間Ｇを通過することができなくなっている。このため、参考例において現れた車両７００の後部形状、計測装置本体１００、フレーム７２０、ハーネス７３０等の複雑な形状の影の生成が抑えられ、遮光カバー７４０によりひとかたまりにまとめられた影となる。よって、路面９００には、単純化された影９１０が形成される。また、影の形状が単純化されることにより、計測装置７１０の撮像画像では、陰影と非陰影との境界は、参考例と比較して少なくなる。
【００２６】
図７は、本実施形態に係る移動計測装置８００と参考例に係る移動計測装置８００Ｘの撮像画像の一例を対比して示す図である。図７（ａ）は、本実施形態に係る移動計測装置８００の撮像画像の一例の概略図である。図７（ｂ）は、参考例に係る移動計測装置８００Ｘの撮像画像の一例の概略図である。図７（ｃ）は、路面９００にひび割れがある場合の移動計測装置の撮像画像の一例の概略図である。なお、図７（ｃ）においては、撮像画像の撮像範囲内に移動計測装置の影が生成されていないものとする。
【００２７】
図７（ｂ）に示すように、参考例の撮像画像の一例において、影９１０Ｘは、フレーム７２０の影９１１およびハーネス７３０の影９１２から形成されている。また、フレーム７２０の影９１１で遮られることにより、非陰影部９２０には飛び地の非陰影部９２１が形成されている。このため、影９１０Ｘの形状が複雑となり、参考例の撮像画像には陰影（影９１０Ｘ）と非陰影（非陰影部９２０、９２１）との境界が多く現れる。
【００２８】
ここで、撮像画像から路面上の損傷を認識処理する際、画像処理によって図７（ｃ）のような細線９５０を検出すると、路面９００のひび割れと認識する。
【００２９】
このため、参考例の移動計測装置８００Ｘでは、図７（ｂ）のように、フレーム７２０の影９１１の境界線９１１ａやハーネス７３０の影９１２を、路面９００のひび割れと誤認識するおそれがある。なお、光源Ｌと移動計測装置８００の位置関係によって、影９１０Ｘの位置や形状は変化する。また、車両７００が移動する際の振動等により、ハーネス７３０の影９１２の位置や形状は変化する。このため、影９１０Ｘの形状は、不規則に存在することとなる。
【００３０】
これに対し、図７（ａ）に示すように、本実施形態の撮像画像の一例において、影９１０は、遮光カバー７４０の影９１０から形成されている。また、隙間Ｇを通過する光を遮ることにより、非陰影部９２０には飛び地が形成されていない。このため、影９１０Ｘの形状は参考例と比較して単純化され、本実施形態の撮像画像には陰影（影９１０）と非陰影（非陰影部９２０）との境界が少なくなる。これにより、撮像画像から路面上の損傷を認識処理する際の誤認識を低減することができる。即ち、本実施形態に係る移動計測装置８００Ｘは、撮像画像から路面上の損傷を認識処理する際の誤認識を低減することができ、計測対象（路面９００）を好適に計測することができる。
【００３１】
なお、影の形状を単純化するとは、例えば、撮像画像の撮像領域に現れる陰影と非陰影との境界線の数を少なくする、境界線の長さを短くする、境界線の形状を直線又は円弧にする、陰影の中の非陰影の飛び地を減らす、等がある。
【００３２】
以上、移動計測装置８００の実施形態等について説明したが、本発明は上記実施形態等に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。
【００３３】
移動計測装置８００の遮光カバー７４０は、光源Ｌから中間部（フレーム７２０，ハーネス７３０）を通って路面９００に達する光路のうち、光源Ｌから中間部までの光路で遮光するものとして説明したが、これに限られるものではない。例えば、中間部から路面９００までの光路で遮光するように配置されていてもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１００      計測装置本体
１３０      ステレオカメラ（撮像装置）
２００      保護カバーユニット
７００      車両（移動体）
７１０      計測装置
７２０      フレーム（接続部）
７３０      ハーネス（接続部）
７４０      遮光カバー（遮光部）
８００      移動計測装置
９００      路面（計測対象）
９１０      影
Ｓ          撮影範囲
Ｌ          光源
Ｇ          隙間
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３５】
【特許文献１】特許第５７２９１６４号公報
【図１】
2020038171.tif 000003
【図２】
2020038171.tif 000004
【図３】
2020038171.tif 000005
【図４】
2020038171.tif 000006
【図５】
2020038171.tif 000007
【図６】
2020038171.tif 000008
【図７】
2020038171.tif 000009