(57)【要約】【課題】走行中の車両の車輪の接地点を測定することができる車輪接地点計測システムを提供する。【解決手段】本発明による車輪接地点計測システムは、車輪の回転中心を含む回転面と、該回転中心を通り前記回転面に対して垂直な中心軸線と、を検出するための、位置特定可能な識別特徴と、走行面、車輪および識別特徴を撮像する少なくとも２台の撮像装置と、少なくとも２台の撮像装置により撮像した画像から取得した識別特徴の位置情報に基づいて、中心軸線および回転面を算出し、該回転面と走行面に対して鉛直投影した中心軸線とが交差する点を、接地点として算出する計測装置とを備える。【選択図】図１
2014092515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車輪が走行面に接する点である接地点を求めるための車輪接地点計測システムであり、
前記車輪の回転中心を含む回転面と、該回転中心を通り前記回転面に対して垂直な中心軸線と、を検出するための、位置特定可能な識別特徴と、
前記走行面、前記車輪および前記識別特徴を撮像する少なくとも２台の撮像装置と、
前記少なくとも２台の撮像装置により撮像した画像から取得した前記識別特徴の位置情報に基づいて、前記中心軸線および前記回転面を算出し、該回転面と前記走行面に対して鉛直投影した前記中心軸線とが交差する点を、前記接地点として算出する計測装置と、
を備える車輪接地点計測システム。
【請求項２】
前記識別特徴は、前記中心軸線上の相異なる位置であって、前記回転中心又は前記回転中心から所定距離離隔した位置に配置された少なくとも２つの中心軸線マーカーを含み、
前記計測装置は、前記少なくとも２台の撮像装置により撮像した画像から、前記２つの中心軸線マーカーのそれぞれについて中心位置の位置情報を取得し、取得した前記２つの中心軸線マーカーの中心位置を通る直線を前記中心軸線として算出し、該中心軸線上で前記２つの中心軸線マーカーの少なくともいずれか一方から前記所定距離にある前記回転中心を通り前記中心軸線に対して垂直な面を前記車輪の回転面として算出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車輪接地点計測システム。
【請求項３】
前記識別特徴は、前記中心軸線上で前記回転面の両側に前記回転中心から等距離離隔した位置に配置された２つの中心軸線マーカーであり、
前記計測装置は、前記少なくとも２台の撮像装置により撮像した画像から、前記２つの中心軸線マーカーの中心位置の位置情報を取得して、前記２つの中心軸線マーカーの中心を結ぶ直線を前記中心軸線として算出し、前記中心軸線を垂直２等分する面を前記回転面として算出する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車輪接地点計測システム。
【請求項４】
前記識別特徴は、前記回転中心から前記回転面に対して垂直に突出する取付部材の少なくとも一方の側に取りつけられた少なくとも１つの棒状の中心軸線マーカーと、前記車輪の回転面上の少なくとも１点の位置情報を検出可能な少なくとも１つの回転面マーカーからなり、
前記計測装置は、前記少なくとも２台の撮像装置により撮像した画像から取得した前記棒状の中心軸線マーカーの位置情報に基づいて前記中心軸線を算出し、前記回転面マーカーの位置情報に基づいて、前記回転面上の少なくとも１点の位置情報を算出し、該回転面上の少なくとも１点から、前記中心軸線に対して垂線を下ろし、該垂線を含む面を前記車輪の回転面として算出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車輪接地点計測システム。
【請求項５】
前記識別特徴は、前記中心軸線上の相異なる位置であって、前記回転中心又は前記回転中心から離隔した位置に配置された少なくとも２つの中心軸線マーカーと、前記車輪の回転面上に配置された少なくとも１つの回転面マーカーからなり、
前記計測装置は、前記少なくとも２台の撮像装置により撮像した画像から、前記２つのマーカーの中心位置の位置情報を算出し、前記２つのマーカーの中心を結ぶ直線を前記中心軸線として算出し、前記回転面マーカーの位置情報に基づいて、前記車輪の回転面上の少なくとも１点の位置情報を算出し、該回転面上の少なくとも１点から、前記中心軸線に対して垂線を下ろし、該垂線を通る面を前記車輪の回転面として算出する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車輪接地点計測システム。
【請求項６】
前記車輪の半径をＲとしたとき、前記中心軸線マーカーと前記回転中心との最大距離が、Ｒ／ｔａｎ１０°未満であることを特徴とする、請求項２〜５のいずれか１項に記載の車輪接地点計測システム。
【請求項７】
前記２つの中心軸線マーカー間の最小距離が、５ｃｍ以上であることを特徴とする、請求項２〜５のいずれか１項に記載の車輪接地点計測システム。
【請求項８】
車輪が走行面に接する点である接地点を求めるための車輪接地点計測方法であって、
前記車輪の回転中心を含む回転面と、該回転中心を通り前記回転面に対して垂直な中心軸線と、を検出するための、位置特定可能な識別特徴を有する車輪と、前記走行面、および前記識別特徴を、少なくとも２台の撮像装置で撮像するステップと、
前記少なくとも２台の撮像装置により撮像された画像から取得した前記識別特徴の位置情報に基づいて、前記中心軸線および前記回転面を算出し、該回転面と前記走行面に対して鉛直投影した前記中心軸線とが交差する点を、前記接地点として算出するステップと、
を含む車輪接地点計測方法。
【請求項９】
車輪が走行面に接する点である接地点を求めるための車輪であって、前記車輪の回転中心を含む回転面と、該回転中心を通り前記回転面に対して垂直な中心軸線と、を検出するための、位置特定可能な識別特徴を有する、車輪。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪接地点計測システム、車輪接地点計測方法、および車輪に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、二輪車の車輪の接地点を観察するための手法として、車輪に粉や液体等を塗布して、走行面に転写されたそれらの跡により、車輪の軌跡を観察するという手法が慣用されてきた。このような手法によれば、前後の車輪の接地点の軌跡を観察することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、車輪に粉や液体等を塗布する手法では、車両の走行中の任意の瞬間における接地点の位置を算出することや、算出した接地点から走行中の車両の接地線を算出することは不可能であった。
【０００４】
したがって、かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、走行中の車両の車輪の接地点を測定することができる車輪接地点計測システム、車輪接地点計測方法、およびそれらに用いることができる車輪を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成する本発明に係る車輪接地点計測システムは、車輪が走行面に接する点である接地点を求めるための車輪接地点計測システムであり、
前記車輪の回転中心を含む回転面と、該回転中心を通り前記回転面に対して垂直な中心軸線と、を検出するための、位置特定可能な識別特徴と、
前記走行面、前記車輪および前記識別特徴を撮像する少なくとも２台の撮像装置と、
前記少なくとも２台の撮像装置により撮像した画像から取得した前記識別特徴の位置情報に基づいて、前記中心軸線および前記回転面を算出し、該回転面と前記走行面に対して鉛直投影した前記中心軸線とが交差する点を、前記接地点として算出する計測装置と、
を備えることを特徴とする。
【０００６】
また、本発明に係る車輪接地点計測システムにおいて、前記識別特徴は、前記中心軸線上の相異なる位置であって、前記回転中心又は前記回転中心から所定距離離隔した位置に配置された少なくとも２つの中心軸線マーカーを含み、
前記計測装置は、前記少なくとも２台の撮像装置により撮像した画像から、前記２つの中心軸線マーカーのそれぞれについて中心位置の位置情報を取得し、取得した前記２つの中心軸線マーカーの中心位置を通る直線を前記中心軸線として算出し、該中心軸線上で前記２つの中心軸線マーカーの少なくともいずれか一方から前記所定距離にある前記回転中心を通り前記中心軸線に対して垂直な面を前記車輪の回転面として算出する、ことが好ましい。
【０００７】
この構成によれば、車輪の回転面に対して垂直に取り付けられた軸状部材上に車輪の回転中心から所定距離に配置された少なくとも２つのマーカーの位置情報に基づいて、走行中の車両の車輪の接地点を計測することができる。
【０００８】
また、本発明に係る車輪接地点計測システムにおいて、前記識別特徴は、前記中心軸線上で前記回転面の両側に前記回転中心から等距離離隔した位置に配置された２つの中心軸線マーカーであり、
前記計測装置は、前記少なくとも２台の撮像装置により撮像した画像から、前記２つの中心軸線マーカーの中心位置の位置情報を取得して、前記２つの中心軸線マーカーの中心を結ぶ直線を前記中心軸線として算出し、前記中心軸線を垂直２等分する面を前記回転面として算出することが好ましい。
【０００９】
この構成によれば、車輪の回転面に対して垂直に等距離で突出する軸状部材の両端に取りつけられた２つのマーカーの位置情報に基づいて、走行中の車両の車輪の接地点を計測することができる。
【００１０】
また、本発明に係る車輪接地点計測システムにおいて、前記識別特徴は、前記回転中心から前記回転面に対して垂直に突出する取付部材の少なくとも一方の側に取りつけられた少なくとも１つの棒状の中心軸線マーカーと、前記車輪の回転面上の少なくとも１点の位置情報を検出可能な少なくとも１つの回転面マーカーからなり、
前記計測装置は、前記少なくとも２台の撮像装置により撮像した画像から取得した前記棒状の中心軸線マーカーの位置情報に基づいて前記中心軸線を算出し、前記回転面マーカーの位置情報に基づいて、前記回転面上の少なくとも１点の位置情報を算出し、該回転面上の少なくとも１点から、前記中心軸線に対して垂線を下ろし、該垂線を含む面を前記車輪の回転面として算出することが好ましい。
【００１１】
この構成によれば、車輪の回転面に対して垂直に突出する軸状部材の少なくとも一方の側に取りつけられた中心軸線マーカーと、回転面上の少なくとも１点の位置情報を検出可能な少なくとも１つの回転面マーカーの位置情報に基づいて、走行中の車両の車輪の接地点を簡易に計測することができる。
【００１２】
また、本発明に係る車輪接地点計測システムにおいて、前記識別特徴は、前記中心軸線上の相異なる位置であって、前記回転中心又は前記回転中心から離隔した位置に配置された少なくとも２つの中心軸線マーカーと、前記車輪の回転面上に配置された少なくとも１つの回転面マーカーからなり、
前記計測装置は、前記少なくとも２台の撮像装置により撮像した画像から、前記２つのマーカーの中心位置の位置情報を算出し、前記２つのマーカーの中心を結ぶ直線を前記中心軸線として算出し、前記回転面マーカーの位置情報に基づいて、前記車輪の回転面上の少なくとも１点の位置情報を算出し、該回転面上の少なくとも１点から、前記中心軸線に対して垂線を下ろし、該垂線を通る面を前記車輪の回転面として算出することが好ましい。
【００１３】
この構成によれば、車輪の回転面からの距離が異なる、車輪の回転面に対して垂直に突出する軸状部材に取りつけられた２つの中心軸線マーカーと、回転面上の少なくとも１点の位置情報を検出可能な少なくとも１つの回転面マーカーの位置情報を用いて、走行中の車両の車輪の接地点を簡易に計測することができる。
【００１４】
また、本発明に係る車輪接地点計測システムにおいて、前記車輪の半径をＲとしたとき、前記中心軸線マーカーと前記回転中心との最大距離が、Ｒ／ｔａｎ１０°未満であることが好ましい。
また、本発明に係る車輪接地点計測システムにおいて、２つの中心軸線マーカー間の最小距離は任意に設定することができるが、計測精度を向上させるためには、２つの中心軸線マーカー間の最小距離は、５ｃｍ以上である。
【００１５】
この構成によれば、車両の走行中に車輪が傾斜した際にマーカーが走行面に接触する虞を低減することができ、走行中の車両の車輪の接地点を簡易且つ精度良く計測することができる。
【００１６】
上記目的を達成する本発明に係る車輪接地点方法は、車輪が走行面に接する点である接地点を求めるための車輪接地点計測方法であって、
前記車輪の回転中心を含む回転面と、該回転中心を通り前記回転面に対して垂直な中心軸線と、を検出するための、位置特定可能な識別特徴を有する車輪と、前記走行面、および前記識別特徴を、少なくとも２台の撮像装置で撮像するステップと、
前記少なくとも２台の撮像装置により撮像された画像から取得した前記識別特徴の位置情報に基づいて、前記中心軸線および前記回転面を算出し、該回転面と前記走行面に対して鉛直投影した前記中心軸線とが交差する点を、前記接地点として算出するステップと、
を含むことを特徴とする。
【００１７】
上記目的を達成する本発明に係る車輪は、車輪が走行面に接する点である接地点を求めるための車輪であって、前記車輪の回転中心を含む回転面と、該回転中心を通り前記回転面に対して垂直な中心軸線と、を検出するための、位置特定可能な識別特徴を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、走行中の車両の車輪の接地点を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態による車輪接地点計測システムを説明するための図である。
【図２】本発明の一実施形態による車輪接地点計測方法を説明するためのフローチャートである。
【図３】図１に示す識別特徴の取り付け態様の例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態による車輪接地点計測システムを説明するための図である。図１に示す車輪接地点計測システム１は、自転車２の前輪３に取り付けられた識別特徴４Ａおよび４Ｂ、後輪５に取り付けられた識別特徴６Ａおよび６Ｂ、撮像装置７Ａおよび７Ｂ、ならびに計測装置８を備える。なお、自転車２は操縦者９によって操縦される。
【００２２】
識別特徴４Ａおよび４Ｂ、ならびに識別特徴６Ａおよび６Ｂは、位置特定可能であり、車輪の回転中心を含む仮想の回転面と、該回転中心を通り前記回転面に対して垂直な仮想の中心軸線と、を検出することができるように、それぞれ、前輪３および後輪５に取り付けられている。識別特徴４Ａおよび４Ｂ、ならびに識別特徴６Ａおよび６Ｂを用いて車輪の接地点を計測する方法は、図３Ａ〜Ｄを参照して後述する。
【００２３】
撮像装置７Ａおよび７Ｂは、走行面、車輪（前輪３および後輪５）、および識別特徴４Ａおよび４Ｂ、ならびに識別特徴６Ａおよび６Ｂを撮像する。撮像装置７Ａおよび７Ｂは、取得した画像について３次元計測を行って識別特徴４Ａおよび４Ｂ、ならびに識別特徴６Ａおよび６Ｂについての３次元位置情報が得られるように適宜離間して配置される。撮像装置７Ａおよび７Ｂは、例えば、いわゆるモーションキャプチャシステムを構築する少なくとも２台カメラとして構成される。
【００２４】
計測装置８は、撮像装置７Ａおよび７Ｂにより撮像した画像から取得した識別特徴４Ａおよび４Ｂ、ならびに６Ａおよび６Ｂの位置情報に基づいて、中心軸線および回転面を算出し、該回転面と走行面に対して鉛直投影した中心軸線とが交差する点を、接地点として算出する。
【００２５】
図２は、本発明の一実施形態による車輪接地点計測方法を説明するためのフローチャートである。先ず、撮像装置７Ａおよび７Ｂにより操縦者９により操縦される自転車２の前輪３および後輪５を撮影する（ステップＳ０１）。そして、計測装置８は識別特徴４Ａおよび４Ｂ、ならびに識別特徴６Ａおよび６Ｂの３次元位置情報を取得する（ステップＳ０２）。さらに、計測装置８は、ステップＳ０２で取得した３次元位置情報に基づいて、図３Ａ〜Ｄを参照して後述するような方法で車輪の中心軸線及び回転面を算出する（ステップＳ０３）。そして、計測装置８は、回転面と走行面に対して鉛直投影した中心軸線とが交差する点を接地点として算出する（ステップＳ０４）。ステップＳ０１〜Ｓ０４の一連の処理を、撮像装置７Ａおよび７Ｂにより撮像された時系列画像（動画）について任意に繰り返すことで、走行中の自転車における接地点の経時変化を簡易に取得することができる。
【００２６】
図３Ａ〜Ｄは、図１に示す識別特徴の取り付け態様の例を説明するための図である。図３Ａの例では、識別特徴４Ａおよび４Ｂは、車輪の中心軸線１０上で回転面１１の両側に回転中心Ｏから等距離離隔した位置に配置された２つの例えば小球状のマーカーとして構成される。取付部材２０は、例えば治具により構成される。図３Ａは、前輪３を正面から見た図であり、識別特徴（小球状マーカー）４Ａおよび４Ｂは、前輪３の回転中心Ｏから前輪３の両側に向かって、回転面１１に対して垂直に等距離で突出する取付部材２０に対して取り付けられる。
【００２７】
計測装置８は、接地点を算出するにあたって、撮像装置７Ａおよび７Ｂにより撮像した画像から識別特徴（小球状マーカー）４Ａおよび４Ｂの中心位置の３次元位置情報を取得し、識別特徴４Ａと識別特徴４Ｂの中心位置をつなぐ直線を中心軸線１０として算出する。さらに、計測装置８は、中心軸線１０を垂直二等分する面を前輪３の回転面１１として算出する。さらに、計測装置８は、回転面１１と、地面等の走行面１２に対して中心軸線１０を鉛直投影した投影中心軸線１３とが交差する点を、接地点１４として算出する。計測装置８は、図示しない識別特徴６Ａおよび６Ｂについても、同様の計算処理を実施して、後輪５の接地点を算出することができる。
【００２８】
ここで、識別特徴４Ａおよび４Ｂは、走行時に前輪３や後輪５に傾きが生じた場合にも、走行面に接触しないように取り付けられていることが好ましい。以下、前輪３が傾斜角θで傾斜した場合を例として説明する。この場合、前輪３の半径をＲとすると、回転面１１と中心軸線１０とが交差する回転中心Ｏから識別特徴４Ａまたは４Ｂまでの最大距離がＲ／ｔａｎθ未満であれば、識別特徴４Ａおよび４Ｂは走行面に接触しない。
【００２９】
具体的には、自転車を直進走行させる場合にθの値は０〜１０°程度であることから、径が２６インチの自転車にマーカーを取り付ける場合には、半径Ｒが１３インチ（３３０．２ｍｍ）となり、回転中心Ｏから識別特徴４Ａまたは４Ｂの中心軸線方向の外端までの最大距離が３３０．２ｍｍ／ｔａｎ１０°＝１８７２．９４ｍｍ未満となればよい。さらに、自転車をカーブさせる場合には最大約２０°程度、前輪３および後輪５が傾くことから、回転中心Ｏから識別特徴４Ａまたは４Ｂまでの最大距離が３３０．２ｍｍ／ｔａｎ２０°＝９０７．１４ｍｍ未満となればよい。さらに、スラローム走行時には、前輪の角度は、走行面に対して最大３０°程度まで傾くことから、回転中心Ｏから識別特徴４Ａまたは４Ｂまでの最大距離が３３０．２／ｔａｎ３０°＝５７１．９２ｍｍ未満となることが好ましい。このように、回転中心Ｏから識別特徴４Ａまたは４Ｂまでの最大距離を、１８７２．９４ｍｍ未満、好ましくは９０７．１４ｍｍ未満、更に好ましくは５７１．９２ｍｍ未満とすることで、自転車２の直進走行時に識別特徴４Ａまたは４Ｂが走行面に接触することを防止することができる。さらに好ましくは、上記最大距離を９０７．１４ｍｍ未満とすることで、自転車２のカーブ時にも識別特徴４Ａまたは４Ｂが走行面に接しないようにすることができる。これにより、接地点の計測精度を向上させることができる。一方、スラローム走行時における後輪の角度は最大２０°程度まで傾く。
また、本発明に係る車輪接地点計測システムにおいて、識別特徴４Ａおよび４Ｂ間の最小距離が、５ｃｍ以上であることが好ましい。識別特徴４Ａおよび４Ｂの位置情報取得時の精度が、例えば、０．２ｍｍ程度の場合に、識別特徴４Ａおよび４Ｂ間の距離１ｍｍ当たりの誤差を角度に換算すると、Ａｃｏｓ（０．２／５０）×１８０／π＝８９．７７°となる。誤差が全く生じなかった場合（Ａｃｏｓ（０）×１８０／π＝９０°）と比較すると、９０°−８９．７７°となり、精度が０．３°以内となる。この値を、例えば、２６インチのタイヤにおける接地点の位置情報の精度に換算すると、２６×２５．４／２×ｔａｎ（０．３°）＝１．７３ｍｍとなり、接地点の位置情報の精度は２ｍｍ以内となる。
【００３０】
図３Ｂ−１および図３Ｂ−２は、図１に示す識別特徴の取り付け態様の他の例を説明するための図である。本例では、図１及び図３Ａでは車輪の回転面１１に対して垂直に等距離で突出する軸状の取付部材２０の両端に取りつけられた識別特徴は、棒状の（長さ成分を有する）中心軸線マーカー１５Ａと、車輪の回転面１１上の少なくとも１点の位置情報を検出可能な例えば小球状の回転面マーカー１５Ｂとで構成される。なお、図３Ｂ−１および図３Ｂ−２には、前輪３について図示するが、後輪５についても同様の構成である。
【００３１】
棒状の中心軸線マーカー１５Ａは、マーカー自体の軸線が前輪３の中心軸線１０に一致するように配置されており、計測装置８は、中心軸線マーカー１５Ａの位置情報を取得して３次元空間上でその軸線の位置情報を取得することで、中心軸線１０を検出することができる。回転面マーカー１５Ｂは、例えば、前輪３のスポークの間に挟まれて固定されており、その中心が車輪の回転面１１上にくるように配置されている。このように配置することで、前輪３の回転面１１上の少なくとも１点の位置情報を検出することが可能になり、この点から中心軸線１０に対して垂線を下ろし、当該垂線を含む面を前記車輪の回転面１１として算出する。そして、計測装置８は、回転面１１と、走行面１２に対して中心軸線１０を鉛直投影した投影中心軸線１３とが交差する点を、接地点１４として算出する。
【００３２】
なお、図３Ａに示す場合と同様に、回転中心Ｏから中心軸線マーカー１５Ａの中心軸線方向の外端までの最大距離は、前輪３の半径をＲとして、好ましくはＲ／ｔａｎ１０°未満、好ましくはＲ／ｔａｎ２０°未満、さらに好ましくはＲ／ｔａｎ３０°未満である。
【００３３】
図３Ｃ−１および図３Ｃ−２は、図１に示す識別特徴の取り付け態様の更に他の例を説明するための図である。本例では、図１および図３Ａのように、車輪の両側に向かって、車輪の回転面に対して垂直に突出する軸状の取付部材２０の両端に取り付けられた２つの例えば小球状の中心軸線マーカーとして、識別特徴が構成される。図３Ａとの違いは、２つの中心軸線マーカー１６Ａおよび１６Ｂは、車輪の回転中心Ｏから等距離に配置されていない点である。この場合、図３Ａに示した場合のように、マーカー間の中点を垂直二等分する面を算出するという方法では、車輪の回転面を算出することができない。そこで、本例では、図３Ｂ−２に示した回転面マーカー１５Ｂと同様の、車輪の回転面上の少なくとも１点の位置情報を検出可能な例えば小球状の回転面マーカーを備える。なお、図３Ｃ−１および図３Ｃ−２には、前輪３について図示するが、後輪５についても同様の構成である。
【００３４】
計測装置８は、中心軸線マーカー１６Ａおよび１６Ｂの中心位置の３次元位置情報を取得し、これらの中心を結ぶ直線を中心軸線１０として算出し、回転面マーカーの位置情報に基づいて、回転面１１上の少なくとも１点の位置情報を取得し、この点から、中心軸線１０に対して垂線を下ろし、該垂線を含む面を前輪３の回転面１１として算出する。そして、計測装置８は、回転面１１と、走行面１２に対して中心軸線１０を鉛直投影した投影中心軸線１３とが交差する点を、接地点１４として算出する。
【００３５】
図３Ｄ−１および図３Ｄ−２は、図１に示す識別特徴の取り付け態様の更に他の例を説明するための図である。本例では、軸状の取付部材２０は、車輪の片側に向かって、車輪の回転面１１に対して垂直に、車輪の回転中心Ｏを軸状の取付部材２０の軸線が通るように、すなわち、中心軸線１０が軸状の取付部材２０の軸線と一致するように取り付けられている。識別特徴を構成する２つの例えば小球状の中心軸線マーカー１７Ａおよび１７Ｂは、中心軸線１０上の相異なる位置であって、車輪の回転中心Ｏから所定距離離間した位置に予め配置されている。図３Ｄ−２は、図３Ｄ−１に示す前輪３の平面図である。図３Ｄ−２に示す一点鎖線１８および１９は、それぞれ、前輪３の幅方向中心線を通る仮想線であり、図３Ｄ−１の回転面１１は、一点鎖線１８および１９を通る仮想面である。このような空間位置を有する回転面１１に対して、中心軸線１０を走行面１２に対して鉛直投影した投影中心軸線１３が交差する点が、接地点１４である。
【００３６】
計測装置８は、中心軸線マーカー１７Ａおよび１７Ｂのそれぞれについて中心位置の位置情報を区別して取得し、取得した中心位置を通る直線を中心軸線１０として算出し、中心軸線１０上でマーカー１７Ａおよび１７Ｂの少なくともいずれか一方から所定距離にある回転中心Ｏを通り、中心軸線１０に対して垂直な面を車輪の回転面１１として算出する。このようにして、本例では、２つの中心軸線マーカー１７Ａおよび１７Ｂから中心軸線１０を算出し、さらに、中心軸線マーカー取り付け時に既知である、中心軸線マーカー１７Ａまたは１７Ｂから回転中心Ｏまでの距離に基づいて、車輪の回転中心Ｏを決定して、回転面１１の算出に利用する。
【００３７】
このように、本実施形態による車輪接地点計測システムおよび車輪接地点計測方法によれば、車輪の回転軸及び回転面を算出するための識別特徴の位置情報に基づいて、車輪の接地点を簡易に算出することができる。そのため、走行中の自転車について接地点を簡易に取得することができ、さらに、撮像装置により撮像された走行中の時系列画像について接地点算出処理を繰り返すことで、走行中の接地点および接地線の経時変化を簡易に取得することが可能になる。
【００３８】
本発明の趣旨および範囲内で、多くの変更および置換ができることは当業者に明らかである。従って、本発明は、上述の実施形態によって制限されるものと解するべきではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
【００３９】
上記実施形態においては、車輪は自転車の車輪として説明したが、例えば、一輪車の車輪に本発明に係る識別特徴を取り付けて、車輪の接地点の計測を実施することももちろん可能である。さらに、上記実施形態においては、車輪接地点計測システム１は、二台の撮像装置７Ａ及び７Ｂを備えるものとして説明したが、計測精度をより一層向上させるために、複数台のカメラを撮像装置として備えることももちろん可能である。また、中心軸線マーカーは、中心軸線上に配置されてさえいれば良く、「軸状の」取付部材で取り付けなくても、取付部材の「端部」に取り付けなくても、良い。
【符号の説明】
【００４０】
１車輪接地点計測システム、２自転車、３前輪、４Ａ，４Ｂ，６Ａ，６Ｂ識別特徴、５後輪、７Ａ，７Ｂ撮像装置、８計測装置、９操縦者、１０中心軸線、１１回転面、１２走行面、１３投影中心軸線、１４接地点、１５Ａ，１６Ａ，１６Ｂ，１７Ａ，１７Ｂ中心軸線マーカー、１５Ｂ，１６Ｃ回転面マーカー、２０取付部材
【図１】
2014092515.tif 000003
【図２】
2014092515.tif 000004
【図３】
2014092515.tif 000005