(57)【要約】【課題】より正確に且つ高精度に性能試験中の車両の位置を計測することが可能な画像処理による非接触式位置計測装置を提供する。【解決手段】ローラ２１上に設置されホイル１１を回転させて性能試験を行う車両１の位置を計測する画像処理による非接触式位置計測装置を、車両１に車両１の前後方向に直交するように直線状に施される第一のマーカ３１と、走査方向が第一のマーカ３１の長手方向に直交するように配置されて第一のマーカ３１を撮像するラインセンサ４と、ラインセンサ４によって撮像された画像上の第一のマーカ３１の位置を検出し、検出した第一のマーカ３１の位置に基づいて車両の前後方向の位置を算出する画像処理部５とから構成した。【選択図】図１
2009198370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被測定物の第一の計測方向に直交するように施された直線状の第一のマーカと、
前記第一のマーカに対して傾斜するように施された直線状の第二のマーカと、
走査方向が前記第一の計測方向に平行するように配置されて前記第一のマーカ及び前記第二のマーカを撮像するラインセンサと、
前記ラインセンサによって撮像された画像上の前記第一のマーカ及び前記第二のマーカの位置を検出し、検出された前記第一のマーカの位置に基づいて前記被測定物の前記第一の計測方向の位置を算出し、前記第一のマーカと前記第二のマーカとの距離に基づいて前記被測定物の前記第一の計測方向に直交する第二の計測方向の位置を算出する画像処理手段と
からなることを特徴とする画像処理による非接触式位置計測装置。
【請求項２】
前記第一のマーカ又は前記第二のマーカのいずれか一方に、任意の間隔を設けて平行する第三のマーカを設けた
ことを特徴とする請求項１記載の画像処理による非接触式位置計測装置。
【請求項３】
前記被測定物がシャシーダイナモメータ上に固定された被試験車両であると共に、前記第一の計測方向が該被試験車両の前後方向であって、前記画像処理手段によって算出された前記被試験車両の前記第一の計測方向の位置変化に基づき前記被試験車両の前後移動の速度又は加速度を算出する演算手段を備えた
ことを特徴とする請求項１記載の画像処理による非接触式位置計測装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理による非接触式位置計測装置に関し、とくに、シャシーダイナモメータ上で試験走行する車両の位置などを計測するラインセンサを用いた画像処理による非接触式位置計測装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
室内等で自動車等の車両に道路走行を模擬させてエンジン性能の検査等を行う装置としてシャシーダイナモメータが知られている。シャシーダイナモメータは、ピットにローラをその頂部が床面と同等の高さとなるように配置し、タイヤがローラの真上に位置するように車両を固定して各種走行条件でタイヤを駆動させ、車両の動力性能等を検査する装置である。
【０００３】
このようなシャシーダイナモメータにあっては、平らな道路走行を模擬するためタイヤの中心が常にローラの真上に設置されていることが望ましい。しかし、動力性能試験中においては、各種タイヤの駆動力の変動によって車両がローラの前後方向に移動する場合がある。このような場合、タイヤの中心がローラの真上からずれることにより、試験における計測値に誤差が生じるおそれがあった。
【０００４】
従来、このような問題に対処する手段として、タイヤの外周や、ホイルとタイヤの継ぎ目、又はホイルに設けられた継ぎ目の画像を取得し、画像処理でホイル中心を計測し車両の設置状態を判定する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。レーザなどの他の計測手段ではホイル中心計測が困難であるため、特許文献１に開示されているような画像処理を使用する計測手段は有効な手法である。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−３５１７３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載されるような従来の手法においては、ホイルの外周や、ホイルとタイヤの継ぎ目、又はホイルに設けられた継ぎ目の画像を処理してホイル中心を計測する技術であるため、ホイル全体を撮像する必要がある。そのため、撮像された画像はホイル中心が小さく写り、高精度にホイルの中心を計測することが困難であった。また、ホイルの汚れや照明状態の変動の影響によって、ホイル中心を誤計測するおそれもあった。
【０００７】
更に、ホイルの形状を基にホイルの中心を求める構成としているが、ホイルの形状の中心と実際の回転中心とはその位置が異なる場合がある。例えば、ホイルバランスが不均一であるホイルの形状中心と、実際の動的な回転中心は数ｍｍ単位でズレている場合がある。このように、ホイルの形状の中心が正確な回転中心ではない場合、ホイルの形状の中心と回転中心とのずれが原因となってエンジン性能検査において計測誤差が生じ、正確な検査結果が得られないおそれがあった。
【０００８】
このようなことから本発明は、より正確に且つ高精度に性能試験中の車両の位置を計測することが可能な画像処理による非接触式位置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】
【０００９】
上記の課題を解決するための第１の発明に係る画像処理による非接触式位置計測装置は、被測定物の第一の計測方向に直交するように施された直線状の第一のマーカと、前記第一のマーカに対して傾斜するように施された直線状の第二のマーカと、走査方向が前記第一の計測方向に平行するように配置されて前記第一のマーカ及び前記第二のマーカを撮像するラインセンサと、前記ラインセンサによって撮像された画像上の前記第一のマーカ及び前記第二のマーカの位置を検出し、検出された前記第一のマーカの位置に基づいて前記被測定物の前記第一の計測方向の位置を算出し、前記第一のマーカと前記第二のマーカとの距離に基づいて前記被測定物の前記第一の計測方向に直交する第二の計測方向の位置を算出する画像処理手段とからなることを特徴とする。
【００１０】
上記の課題を解決するための第２の発明に係る画像処理による非接触式位置計測装置は、第１の発明において、前記第一のマーカ又は前記第二のマーカのいずれか一方に、任意の間隔を設けて平行する第三のマーカを設けたことを特徴とする。
【００１１】
上記の課題を解決するための第３の発明に係る画像処理による非接触式位置計測装置は、第１の発明において、前記被測定物がシャシーダイナモメータ上に固定された被試験車両であると共に、前記第一の計測方向が該被試験車両の前後方向であって、前記画像処理手段によって算出された前記被試験車両の前記第一の計測方向の位置変化に基づき前記被試験車両の前後移動の速度又は加速度を算出する演算手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
上述した第１の発明に係る画像処理による非接触式位置計測装置によれば、例えば被測定物としてローラ上に設置されホイルを回転させて性能試験を行う被試験車両の位置を計測する場合、車両に第一の計測方向（例えば、車両の前後方向）に直交するように直線状に施される第一のマーカと、走査方向が第一のマーカの長手方向に直交するように配置されて第一のマーカを撮像するラインセンサと、ラインセンサによって撮像された画像上の第一のマーカの位置を検出し、検出した第一のマーカの位置に基づいて車両の第一の計測方向の位置を算出する画像処理手段とからなるので、従来に比較して非接触でより高精度にシャシーダイナモメータによる試験走行中の車両の所望の方向の位置（例えば、車両の前後方向の位置等）を算出することができる。
【００１３】
さらに、ラインセンサが第一のマーカに加えて第一のマーカに対して傾斜するように直線状に施された第二のマーカを撮像し、第一のマーカと第二のマーカとの画像上の距離に基づいて車両の第二の計測方向（例えば、鉛直方向）の位置を算出するので、マーカを一台のラインセンサで撮像するという簡素な構成で動力性能試験時における車両の二方向の位置（例えば、車両の前後方向の位置および鉛直方向の位置等）を高精度に計測することができる。
【００１４】
また、上述した第２の発明に係る画像処理による非接触式位置計測装置によれば、第一のマーカ又は第二のマーカのいずれか一方に、任意の間隔を設けて平行する第三のマーカを設けたため、第１又は第２の発明による効果に加えて、二本のマーカの識別化が容易になり、簡素な構成で誤検出を効果的に防止することができる。
【００１５】
また、上述した第３の発明に係る画像処理による非接触式位置計測装置によれば、被測定物がシャシーダイナモメータ上に固定された被試験車両であると共に、第一の計測方向が該被試験車両の前後方向であって、画像処理手段によって算出された被試験車両の第一の計測方向の位置変化に基づき被試験車両の前後移動の速度又は加速度を算出する演算手段を備えたため、第１の発明による効果に加えて、シャシーダイナモメータ上に固定された被試験車両の試験走行に係る前後移動の速度、加速度、力を求めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の実施の形態を以下の実施例において詳細に説明する。
【実施例１】
【００１７】
図１乃至図５を用いて本発明の第１の実施例を詳細に説明する。図１は本実施例に係る画像処理による車両位置計測装置の設置例を示す概略構成図、図２は本実施例におけるマーカとラインセンサの視野の関係を示す説明図、図３は本実施例に係る車両位置計測装置の概略の構成を示すブロック図、図４は本実施例において得られるラインセンサ画像の一例を示す説明図、図５は本実施例に係る車両位置計測装置における車両位置の算出工程を示すフローチャートである。
【００１８】
図１に示すように、本実施例に係る画像処理による非接触式位置計測装置としての車両位置計測装置は、各種走行条件で被試験車両（以下、車両という）１のホイル１１を駆動させて自動車の動力性能試験を行うシャシーダイナモメータ２とともに用いるものであり、シャシーダイナモメータ２上に設置された被測定物としての車両１に施したマーカ３と、このマーカ３を撮像するラインセンサ４、および、該ラインセンサ４によって取得した画像を解析して動力性能試験時における車両１の位置を出力する画像処理部５とから構成される。
【００１９】
シャシーダイナモメータ２は、頂部が床面（図示せず）とほぼ同一の高さを維持するように設けられた回転体であるローラ２１と、該ローラ２１の回転の動力源であるダイナモメータ２２、および、該ダイナモメータ２２のトルク（及び速度）を制御するシャシーダイナモメータ（ＣＨＤＹ）制御装置２３とを備え、例えば、上り坂を再現する場合は吸収トルクを大きく、下り坂を再現する場合は吸収トルクを小さくする等により、実際の路上を再現するように構成されている。
【００２０】
マーカ３は例えば一定幅に形成された直線状のものであり、本実施例においては、図１及び図２に示すように、その長手方向が第一の計測方向としての車両１の前後方向（図１中、ｘ方向）に直交するように、即ち、本実施例では第二の計測方向としての鉛直方向（図１中、ｙ方向）に沿って、車両１の側面（以下、車両側面という）１２に第一のマーカ３１が設けられている。さらに、第一のマーカ３１の一端から第一のマーカ３１に対して傾斜する方向、即ち、本実施例では第一のマーカ３１の上端から斜め下方に向かって、直線状に車両側面１２に第二のマーカ３２が設けられている。ここで、第二のマーカ３２の第一のマーカ３１に対する傾斜角度は、少なくとも３０°以上、さらに好適には４５°以上とすることが望ましい。
【００２１】
また、ラインセンサ４はマーカ３が施された車両側面１２に対向する位置に、図２に示す走査方向ｓが第一のマーカ３１に直交するように、且つ、その視野４１に第一のマーカ３１および第二のマーカ３２が入るように配置されている。なお、図２（ｂ）には、車両１の移動に伴って第一、第二のマーカ３１，３２の位置が変化した場合の一例を時刻ｔ'の位置として二点鎖線で示している。図２（ｂ）から、車両１が前後および鉛直方向に移動することにより、第一、第二のマーカ３１，３２の位置がｘ1（ｔ），ｘ2（ｔ）からｘ1（ｔ'），ｘ2（ｔ'）に変化し、第一のマーカ３１と第二のマーカ３２間の距離がＷ（ｔ）からＷ（ｔ'）に変化することがわかる。
【００２２】
そして画像処理部５は、図３に示すように、ラインセンサ４が撮像した画像を処理メモリ５５に保存する画像入力部５１と、変換係数ｋx，ｋyの入力を行う変換係数入力部５２と、ラインセンサ４から入力された画像を時系列的に並べてなるラインセンサ画像（図４参照）上における第一、第二のマーカ３１，３２のラインセンサ４の視野４１と交差する位置ｘ1（ｔ）、ｘ2（ｔ）に対応する位置ｕ1（ｔ），ｕ2（ｔ）を検出するマーカ位置検出部５３と、変換係数ｋx，ｋy及び第一、第二のマーカ３１，３２の位置ｕ1（ｔ），ｕ2（ｔ）に基づいて車両１の実際の位置（ｘ（ｔ），ｙ（ｔ））を算出するマーカ距離換算部５４と、画像データ、変換係数、位置データ等を記憶する処理メモリ５５とを備えている。
【００２３】
ここで、上記変換係数ｋx，ｋyは図４に示すラインセンサ画像中の第一及び第二のマーカ３１，３２の位置ｕ1（ｔ），ｕ2（ｔ）から実際の車両１の位置（ｘ（ｔ），ｙ（ｔ））を求めるために予め実験的に算出した係数である。
【００２４】
以下に、図５を用いて画像処理部５による処理の流れを具体的に説明する。図５に示すように、まず画像入力部５１においてラインセンサ４が撮像した画像を連続的に取り込み時系列的に並べて図４に示すようなラインセンサ画像を生成し、これを画像データとして処理メモリ５５に保存する（ステップＳ１）。
【００２５】
続いて、マーカ位置検出部５３において、処理メモリ５５から画像データを取り出し、この画像データに対して二値化処理、またはパターンマッチング処理を施してラインセンサ画像上の第一、第二のマーカ３１，３２の軌跡を抽出し、時刻ｔにおける第一、第二のマーカ３１，３２のラインセンサ画像中の位置ｕ1（ｔ），ｕ2（ｔ）を検出し、検出結果を位置データとして処理メモリ５５に保存する（ステップＳ２）。
【００２６】
なお、例えばパターンマッチング処理によりラインセンサ画像から第一、第二のマーカ３１，３２の位置を検出する場合は、予め第一のマーカ３１及び第二のマーカ３２のパターンを画像で登録しておき、登録画像を図４に示すラインセンサ画像中に探索して、登録画像と一致する部分をマーカ３１，３２の位置として検出すればよい。
【００２７】
続いて、マーカ距離換算部５４において、処理メモリ５５から取り出した位置データと変換係数ｋx，ｋyとを取り出し、取り出した位置データ及び変換係数ｋx，ｋyを用いて実際の車両１の位置を算出する（ステップＳ３）。
【００２８】
なお、上記変換係数ｋx，ｋyは、例えば、シャシーダイナモメータ２上に設置された車両１の試験走行を行う前に実際に車両１を移動させ、実際の移動量と、ラインセンサ画像上の第一及び第二のマーカ３１，３２の位置の変化量とを比較することにより算出することができる。
【００２９】
即ち、車両１の静止時においてラインセンサ４の視野４１と交差する第一のマーカ３１上の点Ｐの位置（ｘ0，ｙ0）を動力性能試験を行う前の車両１の基準の位置とし、このときのラインセンサ画像上の第一、第二のマーカ３１，３２の位置及び第一のマーカ３１と第二のマーカ３２との距離をｕ0，ｕ0’及びｗ0（＝ｕ0−ｕ0’）とする一方、車両１を移動させた後の第一のマーカ３１上の点Ｐの位置を（ｘ，ｙ）、このときのラインセンサ画像上の第一、第二のマーカ３１，３２の位置及び第一のマーカ３１と第二のマーカ３２との距離をｕ，ｕ’及びｗ（＝ｕ−ｕ’）とすると、変換係数ｋx，ｋyは次式（１）、（２）で求めることができる。
【００３０】
ｋx＝（ｘ−ｘ0）／（ｕ−ｕ0）      …（１）
ｋy＝（ｙ−ｙ0）／（ｗ−ｗ0）      …（２）
【００３１】
そして、マーカ距離換算部５４において、上記ｋx、ｋy、時刻ｔにおけるラインセンサ画像上の第一のマーカ３１の位置ｕ1（ｔ）、及び時刻ｔにおけるラインセンサ画像上の第一のマーカ３１と第二のマーカ３２との距離ｗ（ｔ）（＝ｕ1（ｔ）−ｕ2（ｔ））を用いて次式（３）、（４）の演算を行うことにより、時刻ｔにおける第一のマーカ３１上の点Ｐの位置（ｘ（ｔ），ｙ（ｔ））を、車両１の実際の位置として算出することができる。
【００３２】
ｘ（ｔ）＝ｋx（ｕ1（ｔ）−ｕ0）＋ｘ0      …（３）
ｙ（ｔ）＝ｋy（ｗ（ｔ）−ｗ0）＋ｙ0      …（４）
【００３３】
２次元の画像を撮影できる一般的なエリアカメラは、サンプリング周波数が６０fps程度である。これに対してラインセンサは一次元の位置を計測するのみである一方、エリアカメラに比較して高解像度かつ１０００ｆｐｓ以上の高い撮像周波数で撮影できるという利点がある。
【００３４】
本実施例によれば、第一のマーカ３１を鉛直方向に沿って設け、第二のマーカ３２を第一のマーカ３１に対して傾斜するように設けるとともに、上述したように高解像度かつ高い撮像周波数での撮影が可能な一台のラインセンサ４を使用してこれら二つのマーカ３１，３２を撮像した画像を解析し、ラインセンサ画像上の第一のマーカ３１の位置と、二つのマーカ３１，３２間の距離とから車両１の前後方向および鉛直方向の位置を算出する構成とし、一台のラインセンサを用いた簡素な構造で、動力性能試験中の車両の一方向の位置のみならず二方向（本実施例では前後方向及び鉛直方向）の位置を、従来に比較してコストを抑制しつつ高性能に計測することができる。
【実施例２】
【００３５】
図６及び図７を用いて本発明の第２の実施例について説明する。図６は本実施例におけるマーカとラインセンサの視野の関係を示す説明図、図７は本実施例において得られるラインセンサ画像の一例を示す説明図である。本実施例は、図１に示す実施例１の車両位置計測装置に比較してマーカ３の構成が異なるものである。その他の構成は図１，３，５に示し上述した構成と概ね同様であり、以下、同様の作用を奏する部材には同一の符号を付して重複する説明は適宜省略し、異なる点を中心に説明する。
【００３６】
図６に示すように、本実施例のマーカ３は、実施例１において説明した第一のマーカ３１および第二のマーカ３２に、第一のマーカ３１に対して任意（第一のマーカ３１と第二のマーカ３２との識別が容易になる程度）の間隔をおいて平行に延びる第三のマーカ３３を追加した構成となっている。本実施例では、このマーカ３に対向する位置に走査方向ｓが第一のマーカ３１及び第三のマーカ３３に直交するように、且つ、第一のマーカ３１、第二のマーカ３２、及び第三のマーカ３３がその視野４１に入るようにラインセンサ４を配置し、撮像した画像を時系列的に並べて図７に示すようなラインセンサ画像を得る。そして、このラインセンサ画像を画像処理部５において解析することにより、動力性能試験中の車両１の位置を検出する。
【００３７】
即ち、本実施例においてマーカ位置検出部５３では、処理メモリ５５から取り出した画像データに対して二値化処理、またはパターンマッチング処理を施してラインセンサ画像上の第一、第二、第三のマーカ３１，３２，３３の軌跡を抽出し、ラインセンサ４の視野４２と交差する第一、第二、第三のマーカ３１，３２，３３上の位置ｘ1（ｔ），ｘ2（ｔ），ｘ3（ｔ）に対応するラインセンサ画像上の位置ｕ1（ｔ），ｕ2（ｔ），ｕ3（ｔ）をそれぞれ検出する。
【００３８】
ここで、例えば、パターンマッチング処理によりラインセンサ画像から第一〜第三のマーカ３１〜３３の軌跡を抽出する場合は、予め第一のマーカ３１と第三のマーカ３３が並行した画像を一つのモデルとして登録しておき、このような登録画像を図７に示す第一〜第三のマーカ３１〜３３が撮像されたラインセンサ画像上に探索して、第一のマーカ３１の位置を検出するようにしてもよい。
【００３９】
そして、マーカ距離換算部５４において、変換係数入力部５２によって入力した変換係数ｋx，ｋyと、マーカ位置検出部５３によって検出された第一、第二のマーカ３１，３２のラインセンサ画像上の位置ｕ1（ｔ），ｕ2（ｔ）とを用いて上述した（３）式、（４）式の演算を行い、車両１の実際の位置（ｘ（ｔ），ｙ（ｔ））を算出する。
【００４０】
なお、第三のマーカ３３は、第一のマーカ３１と第二のマーカ３２を容易に識別化することができるように設けられたものであって、必ずしもそのラインセンサ画像上の位置ｕ3（ｔ）を検出する必要はない。
【００４１】
本実施例に係る車両位置計測装置によれば、第一のマーカ３１に対して任意の間隔をおいて平行に延びる第三のマーカ３３を設けたことにより、ラインセンサ画像上において、第一のマーカ３１と第二のマーカ３２とを容易に識別することができるようになるため、実施例１における効果に加えて、誤検出を抑制する効果が得られる。
【００４２】
なお、本実施例においては第一のマーカ３１の近傍に第三のマーカ３３を設ける例を示したが、第一のマーカ３１と第二のマーカ３２をラインセンサ画像上で識別できればいいため、第二のマーカ３２の近傍に第二のマーカ３２に並行するように第三のマーカを設ける構成としても同様の効果が得られることはいうまでもない。
【実施例３】
【００４３】
以下に、図８乃至図１０を用いて本発明の第３の実施例を説明する。本実施例は、動力性能試験時において、車両の一方向のみの位置を計測する例である。図８は本実施例に係る車両位置計測装置の設置例を示す概略構成図、図９は本実施例におけるマーカとラインセンサの視野の関係を示す説明図、図１０は本実施例において得られるラインセンサ画像の一例を示す説明図である。
【００４４】
図８及び図９に示す例は、動力性能試験中の車両１の前後方向の位置のみを計測する例である。図中、図１及び図２に示し上述した部材と同様の作用を奏する部材には同一の符号を付し、実施例１、実施例２において説明した内容と重複する説明は適宜省略する。
【００４５】
車両１の前後方向の位置のみを計測する場合、図９に示すようにマーカ３としては実施例１において説明した第一のマーカ３１のみを用いる。そして、この第一のマーカ３１に走査方向ｓが直交し、その視野４１に第一のマーカ３１が入るようにラインセンサ４を設置して、このラインセンサ４で撮像して得られる図１０に示すようなラインセンサ画像を解析することにより、動力性能試験中の車両１の前後方向の位置を検出することができる。
【００４６】
ラインセンサ画像の解析は、図３及び図５に示し上述した画像処理部５による演算を行うものとする。この際、変換係数入力部５２によって入力される変換係数としては車両前後方向の変換係数ｋxのみでよく、画像入力部５１によってラインセンサ４が第一のマーカ３１を撮像した画像の入力を行って図１０に示すようなラインセンサ画像を取得し、マーカ位置検出部５３においてラインセンサ画像に対して二値化処理、あるいはパターンマッチング処理を施してラインセンサ画像上の第一のマーカ３１の軌跡を抽出し、ラインセンサ４の視野４１と交差する第一のマーカ３１の位置ｘ（ｔ）に対応するラインセンサ画像上の第一のマーカ３１の位置ｕ（ｔ）を検出する。そして、マーカ距離換算部５４で、ラインセンサ画像上の第一のマーカ３１の位置ｕ（ｔ）と変換係数ｋxを用いて第一のマーカ３１の車両前後方向の実際の位置ｘ（ｔ）を算出すればよい。
【００４７】
上述した実施例１〜２ではマーカを２本乃至３本設けて車両１の前後方向の位置及び鉛直方向の位置を計測する例を示したが、上述したように例えば車両１の前後方向の位置のみ等、一方向の位置のみを計測すればよい場合は、計測したい所望の方向と直交するように車両に一本のマーカを設ける一方、このマーカに対して走査方向ｓが直交するようにラインセンサを配置し、ラインセンサによって撮像したマーカの画像を解析して車両の一方向に対する位置を計測すればよい。
【実施例４】
【００４８】
本発明の第４の実施例について説明する。本実施例は、上述した実施例１乃至実施例３のいずれかにおいて、算出された車両１の位置データに基づいて動力性能試験時におけるシャシーダイナモメータ上に固定された車両１の前後移動の速度、及び加速度を算出する演算手段を備える例である。その他の構成は上述した実施例１乃至実施例３において説明したものと同様であり、重複する説明は省略する。
【００４９】
本実施例は、実施例１乃至実施例３の車両位置計測装置がラインセンサ４を用いて撮像した画像に基づいて車両１の位置を計測する構成であることから、図３に示し上述した画像処理部５において高いサンプリング周波数の位置データが得られることに着目してなされたものであり、上記位置データを用いて動力性能試験時における車両１の前後移動の速度、加速度、及び質量が一定である場合は力を高精度に算出することができる。
【００５０】
なお、上述した速度、加速度は、画像処理部５において算出した位置データを微分することにより得ることができるが、ラインセンサ４のサンプリング周波数が高いために、上記位置データから得られた速度のデータや加速度のデータは重畳されて周波数の事象解析が困難となる場合が考えられる。そのため、演算手段として、図１１に示すように、画像処理部５において算出した位置ｘ（ｔ）のデータをローパス（ＬＰ）フィルタ６−１及びバンドパス（ＢＰ）フィルタ６−２〜６−ｎによって複数の周波数帯に分割し、分割された位置データをそれぞれの周波数帯域に対応するように設けられた微分器７−１〜７−ｎに入力するようにしても良い。
【００５１】
エリアカメラによって撮像した画像を用いて動力性能試験時における車両１の位置を計測する従来の構造においては、膨大なデータを画像処理する必要があったため、動力性能試験中に例えばスロットル開度やその他のデータと連動して車両１の位置をサンプリングすることが困難であったが、上述した実施例１〜４によれば、ラインセンサ４を用いることによりデータの容量を低減させることができるとともに、車両１の位置を高精度に計測することができ、画像処理部５における処理速度を向上させることができるため、画像処理部５によって算出されるデータと、シャシーダイナモメータ制御装置２３のデータとを同時間軸でサンプリングすることができる。即ち、シャシーダイナモメータ制御装置２３から得られる例えば上り坂、下り坂等の路面の変化に対する車両の挙動を評価することができる。
【００５２】
このように、本発明は、直線状のマーカと、このマーカを撮像する、走査方向が少なくとも一つのマーカの長手方向に直交するように配置されたラインセンサと、このラインセンサが撮像した画像を解析する画像処理部とを備えて車両の位置を検出するものであり、簡素な構成で高精度にシャシーダイナモメータ２を用いた動力性能試験中の車両１の位置を計測することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、画像処理による非接触式位置計測装置に関し、ラインセンサの視野の範囲内で水平方向又は鉛直方向に移動する被測定物の位置を計測する非接触式位置計測装置に適用することができ、とくに、シャシーダイナモメータ上に固定された状態で試験走行する被試験車両の位置などを計測する画像処理による車両位置計測装置に適用して好適なものである。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施例１に係る車両位置計測装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】図２（ａ）は本発明の第１の実施例におけるマーカとラインセンサの設置例を示す説明図、図２（ｂ）は車両の移動に伴うマーカとラインセンサ視野の関係の一例を示す説明図である。
【図３】本発明の実施例１に係る車両位置計測装置の概略構造を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施例１において得られるラインセンサ画像の一例を模式的に示す説明図である。
【図５】本発明の実施例１に係る画像処理部における処理の流れを示すフローチャートである。
【図６】図６（ａ）は本発明の実施例２におけるマーカとラインセンサの設置例を示す説明図、図６（ｂ）は車両の移動に伴うマーカとラインセンサ視野の関係の一例を示す説明図である。
【図７】本発明の実施例２において得られるラインセンサ画像の一例を模式的に示す説明図である。
【図８】本発明の実施例３に係る車両位置計測装置の一例を示す概略構成図である。
【図９】図９（ａ）は本発明の実施例３におけるマーカとラインセンサの設置例を示す説明図、図９（ｂ）は車両の移動に伴うマーカとラインセンサ視野の関係の一例を示す説明図である。
【図１０】本発明の実施例３において得られるラインセンサ画像の一例を模式的に示す説明図である。
【図１１】本発明の実施例４において位置データを周波数帯域で分割する例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５５】
１  車両
２  シャシーダイナモメータ
３  マーカ
４  ラインセンサ
５  画像処理部
１１  ホイル
１２  車両の側面
２１  ローラ
２２  ダイナモメータ
２３  シャシーダイナモメータ制御装置
３１  第一のマーカ
３２  第二のマーカ
３３  第三のマーカ
４１  ラインセンサの視野
５１  画像入力部
５２  変換係数入力部
５３  マーカ位置検出部
５４  マーカ距離換算部
５５  処理メモリ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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