(57)【要約】【課題】  自動車が冬用タイヤを装着しているか否かを、自動車を走行させたまま自動的に検出する装置を提供する。【解決手段】  この検出装置１は、自動車のタイヤＴを濡らす散水装置２と、自動車を感知する赤外線センサー３と、赤外線センサー３の走行方向前方に位置し、赤外線センサー３と連動して、自動車のタイヤＴを撮影すべく、走行方向に沿って所定間隔で設けた複数のＣＣＤカメラ４ａ及び発光器４ｂで構成した撮影装置４とを備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車が冬用タイヤを装着しているか否かを，前記自動車を走行させたまま検出して表示する装置であって、前記自動車のタイヤＴを濡らす散水装置（２）と、前記自動車を感知する赤外線センサー（３）と、前記赤外線センサーの走行方向前方に位置し，前記赤外線センサーと連動して，前記自動車のタイヤを撮影すべく，前記走行方向に沿って所定間隔で設けた複数のＣＣＤカメラ（４ａ）で構成した撮影装置（４）と、前記撮影装置で撮影した画像を処理して，所定範囲内におけるタイヤパターンの溝を傷（Ｃ）として計算し，前記傷の総数が規定数以上のときは冬用タイヤと判別し，規定数以下のときは通常タイヤと判別するプログラムを組込んだＣＰＵ（５）と、前記ＣＰＵの判別結果を表示する表示器（６）と、を備えることを特徴とする冬用タイヤ装着検出装置。
【請求項２】
自動車が冬用タイヤを装着しているか否かを，前記自動車を走行させたまま検出して表示する装置であって、前記自動車のタイヤＴを濡らす散水装置（２）と、前記自動車を感知する赤外線センサー（３）と、前記赤外線センサーの走行方向前方に位置し，前記赤外線センサーと連動して，前記自動車のタイヤを撮影すべく，前記走行方向に沿って所定間隔で設けた複数のＣＣＤカメラ（４ａ）で構成した撮影装置（４）と、前記撮影装置で撮影した画像を処理して，所定範囲内におけるタイヤパターンの溝を傷（Ｃ）として計算し，前記傷の総数が規定数以上のときは冬用タイヤと判別し，規定数以下のときは通常タイヤと判別するプログラムを組込んだＣＰＵ（５）と、前記ＣＰＵの判別結果を表示する表示器（６）と、を備え、前記撮影装置４に照度計を備え付け，該照度計に対応して，前記ＣＣＤカメラの感度を自動調整したことを特徴とする請求項１または２に記載の冬用タイヤ装着検出装置。
【請求項３】
撮影装置（４）に、ＣＣＤカメラ（４ａ）の撮影に同期して発光する発光器（４ｂ）を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の冬用タイヤ装着検出装置。
【請求項４】
ＣＰＵ（５）が、ＣＣＤカメラ（４ａ）で撮影した画像を多数のブロック（Ｂ）に分割し、その内、傷（Ｃ）の総数が多いブロック群（Ｇ）における前記傷の総数を計算して、冬用タイヤまたは通常タイヤと判別するものとし、前記ブロック群は、最小のタイヤの撮像に収まる範囲に位置するものであることを特徴とする請求項１、２、３または４に記載の冬用タイヤ装着検出装置。
【請求項５】
表示器（６）を、運転者が視認できる場所に設置したことを特徴とする請求項１、２、３または４に記載の冬用タイヤ装着検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冬期に、例えば、高速道路を走行する自動車が、冬用タイヤを装着しているか否かを自動的に検出して表示する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
冬期に、高速道路を走行する自動車が冬用タイヤを装着していないがために発生する事故が多発している。こうした事故を未然に防止するため、各自動車が冬用タイヤを装着しているか否かを確認すべく、高速道路の入口などにおいて、複数の監視人が、各自動車を一旦停車させて、そのタイヤを視認するといった作業を行っている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、監視人による冬用タイヤの装着確認作業は、視認によるものであるため手間が掛かり、多大な経費を必要とする。また、この作業は、寒い屋外で行うものであるため、通常、高齢者である監視人に大きな肉体的な負担を強いり、よって、監視者の確保が困難である。さらに、監視人の安全上の問題もある。
【０００４】
本発明はこうした問題に鑑み創案されたもので、冬期に、例えば、高速道路を走行する自動車が冬用タイヤを装着しているか否かを自動的に検出して表示する検出装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
まず用語の説明をする。
「ＣＣＤ」とは、電荷結合素子（Charge Coupled Device）を言い、「ＣＣＤカメラ」とは、ＣＣＤを利用したカメラである。
「ＣＰＵ」とは、中央演算処理装置（Central Processing Unit）のことを言う。
【０００６】
図１乃至図３を参照して説明する。本発明者らは、冬用タイヤには、通常タイヤより多数の溝（タイヤパターンの溝）形成されていることに着目して、この発明を創案した。
【０００７】
請求項１に記載の冬用タイヤ装着検出装置１は、自動車が冬用タイヤを装着しているか否かを、前記自動車を走行させたまま検出して表示する装置である。この検出装置１は、前記自動車のタイヤＴを濡らす散水装置２と、前記自動車を感知する赤外線センサー３と、前記赤外線センサー３の走行方向前方に位置し、前記赤外線センサー３と連動して、前記自動車のタイヤＴを撮影すべく、前記自動車の走行方向に沿って所定間隔で設けた複数のＣＣＤカメラ４ａで構成した撮影装置４とを備える。
【０００８】
また、この検出装置１は、前記撮影装置４で撮影した画像を処理して、所定範囲内におけるタイヤパターンの溝を傷Ｃとして計算（カウント）し、前記傷Ｃの総数が規定数以上のときは冬用タイヤと判別し、規定数以下のときは通常タイヤと判別するプログラムを組込んだＣＰＵ５を備える。さらに、この検出装置１は、前記ＣＰＵ５の判別結果を表示する表示器６を備える。
【０００９】
請求項２に記載の冬用タイヤ装着検出装置１は、自動車が冬用タイヤを装着しているか否かを、前記自動車を走行させたまま検出して表示する装置である。この検出装置１は、前記自動車のタイヤＴを濡らす散水装置２と、前記自動車を感知する赤外線センサー３と、前記赤外線センサー３の走行方向前方に位置し、前記赤外線センサー３と連動して、前記自動車のタイヤＴを撮影すべく、前記自動車の走行方向に沿って所定間隔で設けた複数のＣＣＤカメラ４ａで構成した撮影装置４を備える。
【００１０】
また、この検出装置１は、前記撮影装置４で撮影した画像を処理して、所定範囲内におけるタイヤパターンの溝を傷Ｃとして計算し、前記傷Ｃの総数が規定数以上のときは冬用タイヤと判別し、規定数以下のときは通常タイヤと判別するプログラムを組込んだＣＰＵ５を備える。さらに、前記ＣＰＵ５の判別結果を表示する表示器６を備える。
【００１１】
そして、この検出装置１は、前記撮影装置４に照度計を備え付け、この照度計に対応して、前記ＣＣＤカメラ４ａの感度を自動調整するものである。
【００１２】
請求項３に記載の冬用タイヤ装着検出装置１は、請求項１または２に記載の発明において、撮影装置４に、ＣＣＤカメラ４ａの撮影に同期して発光する発光器（ストロボ）４ｂを設けた。
【００１３】
請求項４に記載の冬用タイヤ装着検出装置１は、請求項１乃至３に記載の発明において、ＣＰＵ５が、ＣＣＤカメラ４ａで撮影した画像を多数のブロックＢに分割し、その内、傷Ｃの総数が多いブロック群Ｇにおける前記傷Ｃの総数を計算して、冬用タイヤまたは通常タイヤと判別するものとし、前記ブロック群Ｇは、最小のタイヤＴの撮像に収まる範囲に位置するものとしている。
【００１４】
請求項５に記載の冬用タイヤ装着検出装置１は、請求項１乃至４に記載の発明において、表示器６を、運転者が視認できる場所に設置したものである。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載の冬用タイヤ装着検出装置１は、自動車のタイヤＴを濡らす散水装置２を設けたので、全ての自動車のタイヤＴを同じ条件（濡れた状態）で撮影することができる。これにより、冬用タイヤであるか通常タイヤであるかを、より正確に判別することができる。
【００１６】
ちなみに、本発明者らは、タイヤＴが濡れた状態であるか、あるいは乾いた状態であるかの違いによって、判別結果に誤差が生じることを確認した（タイヤＴからの反射光に違いによるものと思われる）。散水装置２によって全てのタイヤＴを濡れた状態とすることで、こうした誤差をなくすことができる。
【００１７】
なお、全てのタイヤＴを乾いた状態とすることも考えられるが、実際の現場においては多くのタイヤＴが濡れた状態にあること、および、濡れたタイヤＴを乾燥させるより、乾いたタイヤＴを濡れた状態にする方が容易であることから、散水装置２を設けることとした。従って、散水装置２に代えて、濡れたタイヤＴを乾燥させる装置を設けることも可能である。
【００１８】
また、この検出装置１は、自動車を感知する赤外線センサー３を設けたので、大型車（トラックを含む）および普通車（軽自動車を含む）の全てを確実に感知することができる。これにより、全ての自動車のタイヤＴを確実に撮影することができる。
【００１９】
また、赤外線センサー３を設けることによって、降雪および降雨の影響を避けることができる。すなわち、レーザーセンサーを使用すると光軸が細く雪や雨を透過する能力が低いため、雪や雨のような小さな物質に対しても反応し、その反応信号によって撮影が行われてしまうが、赤外線センサー３は光軸が太く雪や雨を透過する能力が大きい。従って、降雪や降雨の影響を受けることなく、タイヤＴの撮影を行うことができる。
【００２０】
また、この検出装置１は、複数のＣＣＤカメラ４ａを自動車の走行方向に沿って所定間隔をあけて設けたので、タイヤＴの撮影可能幅Wを実質的に広くすることができる。すなわち、例えば、ＣＣＤカメラ４ａを一台のみ設けた場合には、このＣＣＤカメラ４ａで撮影できる範囲は狭い幅に限られるので、全ての自動車にその限られた狭い幅を走行させることは極めて困難である。本発明では、複数のＣＣＤカメラ４ａを設けたので、撮影可能幅Ｗを実質的に広く設定することができ、全ての自動車を、その広い撮影可能幅Ｗの少なくとも一部を走行させることができる。これにより、全ての自動車のタイヤＴを撮影することができる。
【００２１】
また、ＣＰＵ５によって、撮影画像の所定範囲内におけるタイヤパターンの溝を傷Ｃとして計算し、その傷Ｃの総数によって冬用タイヤを着用しているか否かを判別するので、正確な判別を行うことができる。なお、この判別は、前記したごとく、冬用タイヤには、通常タイヤより多くの溝が形成されていることに基づくものである。
【００２２】
さらに、表示器６に、ＣＰＵ５による判別結果を表示するので、その表示を視認することによって冬用タイヤの装着の有無を極めて容易に確認することができる。
【００２３】
このように、自動車が冬用タイヤを装着しているか否かを、自動的に検出して表示することができるので、従来技術のように監視人が視認して検出するのと比較して、手間が掛からず、検出に要する経費を大幅に削減することができる。また、自動的に検出するので、監視人の負担が軽減され、その確保が容易となる。さらに、監視人の安全性を高めることもできる。
【００２４】
請求項２に記載の冬用タイヤ装着検出装置１は、請求項１に記載の発明と同様の効果を発揮する。また、ＣＣＤカメラ４ａに照度計を備え付け、その照度計に対応してＣＣＤカメラ４ａの感度を自動調整するので、より正確な判別を行うことができる。
【００２５】
ちなみに、本発明者らは、ＣＣＤカメラ４ａに照度計を設けず、また、それによる感度の自動調整を行なわない場合には、天候状態による照度の違いによって、ＣＣＤカメラ４ａによって撮影した傷Ｃの総数が異なることを確認した。本発明では、照度計を設け、それに基づいてＣＣＤカメラ４ａの感度を自動調整するので、天候状態に左右されない正確な判別を行うことができる。
【００２６】
請求項３に記載の冬用タイヤ装着検出装置１は、請求項１および２に記載の発明と同様の効果を発揮する。また、撮影装置４に、ＣＣＤカメラ４ａの撮影に同期して発光する発光器４ｂを設けたので、より鮮明な撮像を得ることができる。ちなみに、本発明者らは、１０Ｗの発光器を２台設けた場合と、１００Ｗの発光器４ｂを１台設けた場合とを比較した結果、後者の方がより効果的であることを確認した。
【００２７】
請求項４に記載の冬用タイヤ装着検出装置１は、請求項１乃至３に記載の発明と同様の効果を発揮する。また、ＣＰＵ５が、ＣＣＤカメラ４ａで撮影した画像を多数のブロックＢに分割し、その内、傷Ｃの総数が多いブロック群Ｇにおける前記傷Ｃの総数を計算して、冬用タイヤまたは通常タイヤと判別するので、正確な判別を行うことができる。
【００２８】
また、ＣＣＤカメラ４ａはタイヤＴのみでなくその周囲も併せて撮影するので、撮像のうち、どの部分がタイヤＴであるかを正確に割り出す必要がある。係る点において、傷Ｃの多少を基準にその撮像部分がタイヤＴであることを認識させることにより、全体の撮像のうち、どの部分がタイヤＴであるかを正確に割り出すことができる。
【００２９】
更に、ブロック群Ｇを、最小幅のタイヤＴの撮像に収まる範囲に位置させるので、軽自動車などの小さなタイヤＴでも正確に判別することができる。
【００３０】
請求項５に記載の冬用タイヤ装着検出装置１は、請求項１乃至４に記載の発明と同様の効果を発揮する。また、表示器６を、運転者が視認できる場所に設置したので、運転者自身が冬用タイヤ着用の有無を確認することができる。従って、例えば、監視人が口頭でその旨を伝える場合より、その後の対応（例えば、運転者自身が自動車を移動させてチェーンを装着する作業）を円滑に進めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る冬用タイヤ装着検出装置の実施形態を示す平面図である。
【図２】小さいタイヤの撮像を多数のブロックに分割した状態を示す説明図である。
【図３】大きいタイヤの撮像を多数のブロックに分割した状態を示す説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明に係る冬用タイヤ装着検出装置１の実施形態を、図１乃至図３に示す。これは、冬期において高速道路の入口に設けた検出走行路Ｒの右側に配置した設置面Ｐに設けられ、当該高速道路に進入しようとする自動車が冬用タイヤを装着しているか否かを、自動車を停止させることなく走行（徐行）させたまま検出し、その結果を表示する装置である。
【００３３】
この検出装置１は、散水装置２、赤外線センサー３、撮影装置４、ＣＰＵ５および表示器６を備える。また、赤外線センサー３、撮影装置４、ＣＰＵ５および表示器６を制御する制御装置（図示せず）を設けている。なお、散水装置２も、制御装置で制御することができる。
【００３４】
散水装置２は、検出走行路Ｒに進入してきた自動車のタイヤＴに水を供給して当該タイヤＴを濡らすものである。タイヤＴを濡らす手段は限定されないが、例えば、シャワー状の水をタイヤＴに放水し、あるいは、溝に水を溜め、そこを走行させることによって行うことができる。
【００３５】
赤外線センサー３は、検出走行路Ｒに進入してきた自動車を、赤外線を照射することによって感知する。なお、散水装置２の設置位置は赤外線センサー３に対し自動車の移動方向上流側とする。
【００３６】
撮影装置４は、赤外線センサー３の走行方向前方に位置し、この赤外線センサー３と連動して、自動車のタイヤＴを撮影するものであり、走行方向に沿って設けた３台のＣＣＤカメラ４ａで構成している。各ＣＣＤカメラ４ａは、赤外線センサー３からの信号を受けて自動的に作動し、それぞれが同時にタイヤＴを撮影する。
【００３７】
なお、この３台のＣＣＤカメラ４ａは、焦点距離の異なる又は同一の固定焦点のカメラで、タイヤＴを鮮明に撮影するようにしている。また、撮影装置４には照度計を備え付け、各ＣＣＤカメラ４ａは照度計に対応して感度を自動調整するようにしている。また、この撮影装置４には、ＣＣＤカメラ４ａの撮影に同期して発光する発光器（ストロボ）４ｂを設けている。この発光器４ｂは、出力１００Ｗのものを１台設けている。
【００３８】
ＣＰＵ５は、撮影装置４で撮影した画像を処理して、所定範囲内におけるタイヤパターンの溝を傷Ｃとして計算し、傷Ｃの総数が規定数以上のときは冬用タイヤと判別し、規定数以下のときは通常タイヤと判別するプログラムを組込んでいる。
【００３９】
本実施形態では、各ＣＣＤカメラ４ａで撮影した画像を４０個のブロックＢに分割し、その内、傷Ｃの総数が多いブロック群Ｇにおける傷Ｃの総数を計算して、冬用タイヤまたは通常タイヤと判別するものとしている。
【００４０】
なお、ブロック群Ｇは、６個のブロックＢで形成し、かつ、その範囲が、最小のタイヤＴの撮像に収まるように設定している。このブロック群Ｇは、相互に隣接するブロックＢのみによって構成できるし（図２参照）、また、離間したブロックＢを含めて構成することもできる（図３参照）。なお、図２は小さな普通タイヤを示し、図３は大きな冬タイヤを示す。図中、斜線部分は、ブロック群Ｇを形成するブロックＢを示す。
【００４１】
表示器６は、ＣＰＵ５の判別結果を表示するものであり、監視人のみでなく、運転者が視認できる場所に設置している。この表示器６の表示は、例えば、ＣＰＵ５が冬用タイヤであると判別した場合には青色を点灯し、通常タイヤであると判別した場合は赤色を点灯するように設定することができる。
【００４２】
本実施形態に係る冬用タイヤ装着検出装置１は、次のように作動する。まず、高速道路の入口等に進入してきた自動車を、監視人が検出走行路Ｒに誘導して、徐行状態で走行させる。この際、自動車は、その右前輪が、設置面Ｐから所定距離（例えば８０ｃｍ前後）離れた部分を走行するように誘導する。
【００４３】
検出走行路Ｒに進入した自動車は、まず、散水装置２によって、そのタイヤＴが濡れた状態とされる。散水装置２は、例えば、水をシャワー状に放水させるものであっても良いし、また、溝に水を溜め、そこに自動車を走行させるものであっても良い。これにより、全てのタイヤＴを同じ濡れた状態とすることができるので、全てのタイヤＴを同じ条件下で判別することができ、乾湿の違いによる判別誤差を防止することができる。
【００４４】
続いて、この自動車は、赤外線センサー３によって感知され、その感知信号が撮影装置４に送られる。これにより、各ＣＣＤカメラ４ａが同時に自動車のタイヤＴを撮影する。この際、撮影装置４に備え付けられた照度計がその時の照度を測定し、また、各ＣＣＤカメラ４ａはその測定値に対応して感度を自動調整するので、天候に影響されず、常に鮮明な画像を撮影することができる。また、撮影装置４には、ＣＣＤカメラ４ａの撮影に同期して発行する発光器４ｂを設けているので、これによっても鮮明な撮像を得ることができる。
【００４５】
撮影装置４で撮影されたタイヤＴの撮像はＣＰＵ５に送られ、そこで１２０個（４０個／１カメラ×３カメラ）のブロックＢに分割し、その内、傷Ｃの総数が多いブロック群Ｇ（６個のブロックＢで構成される）における傷Ｃの総数を計算する。そして、その傷Ｃの総数が規定値より多い場合は冬用タイヤと判別し、それより少ない場合は通常タイヤと判別し、それぞれの信号を表示器６に送る。なお、ブロック群Ｇは、軽自動車等が装着する最小のタイヤＴの撮像より小さい範囲に設定している。これにより、大小全てのタイヤＴを正確に判別できるようにしている。
【００４６】
表示器６は、この判別信号に基づき、例えば、冬用タイヤの場合は青色を点灯し、通常タイヤの場合は赤色を点灯して、監視人および運転者に表示する。そして、通常タイヤを装着していると表示された自動車は所定の場所に移動し、そこで冬用タイヤと交換し、あるいは、チェーンの装着を行う。また、冬用タイヤを装着していると表示された自動車は、そのまま高速道路へ進入する。
【００４７】
このように、本実施形態に係る冬用タイヤ装着検出装置１は、高速道路に進入しようとする自動車が冬用タイヤを装着しているか否かを、自動的に検出して表示するので、その作業が容易であり、検出に必要な経費を大幅に削減することができる。また、自動的に検出するので、監視人の負担が軽減され、その確保が容易となり、さらに、監視人の安全性も向上する。
【００４８】
なお、本実施形態に係る冬用タイヤ装着検出装置１は、高速道路の入口に設けたものであるが、本発明はこうした場所の設置に限定されるものではなく、例えば、高速道路のサービスエリアや通常の道路などに設置することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１        検出装置
２        散水装置
３        赤外線センサー
４        撮影装置
４ａ      ＣＣＤカメラ
４ｂ      発光器
５        ＣＰＵ
６        表示器
Ｂ        ブロック
Ｃ        傷
Ｇ        ブロック群
Ｐ        設置面
Ｒ        検出走行路
Ｔ        タイヤ
Ｗ        撮影可能幅
【図１】
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【図２】
2011037327.tif 000004
【図３】
2011037327.tif 000005