測定装置および測定システム
【課題】車両が進入可能であれば狭い細道であっても、かつ路面に凹凸があっても、地点間の距離などを精度よく測定することができる測定装置および測定システムを提供する。
【解決手段】測定装置５は、タイヤＴを支持するホイールＷとホイールハブＷＨとの間に、回転中心を合わせて配置された回転体５１と、本体フレームＦに固定された光学的検出器５２とを備えている。回転体５１は、ホイールＷとホイールハブＷＨの取付面との間に装着される円盤部５１１と、円盤部５１１から本体フレームＦに向かって延びてホイールハブＷＨの外周面を包囲する円筒部５１２とから形成されている。円筒部５１１の周囲面には、光を透過する光透過部である長孔５１３が設けられている。光学的検出器５２としては、本体フレームＦに取付金具５２３により固定された発光部として機能する発光素子５２１と受光部として機能する受光素子５２２とを備えている。
【解決手段】測定装置５は、タイヤＴを支持するホイールＷとホイールハブＷＨとの間に、回転中心を合わせて配置された回転体５１と、本体フレームＦに固定された光学的検出器５２とを備えている。回転体５１は、ホイールＷとホイールハブＷＨの取付面との間に装着される円盤部５１１と、円盤部５１１から本体フレームＦに向かって延びてホイールハブＷＨの外周面を包囲する円筒部５１２とから形成されている。円筒部５１１の周囲面には、光を透過する光透過部である長孔５１３が設けられている。光学的検出器５２としては、本体フレームＦに取付金具５２３により固定された発光部として機能する発光素子５２１と受光部として機能する受光素子５２２とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に装着されて地点間の距離や走行スピードを測定する測定装置および測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電子地図や地図本などの作成には、地形や建造物を撮影したり、距離を測定したりするプローブカーと呼ばれる測定車両が道路を実際走行して、データの収集を行っている。測定車両が地点間の距離を測定するときには、測定車両のホイールの外側に取り付けられるロータリエンコーダが従来の測定装置として使用される。このロータリエンコーダは、円周方向に沿って所定間隔ごとにスリットが開設された円盤と、スリットの回転を検知するフォトインタラプタとが箱状の筐体に内蔵されたものである。この従来の測定装置は、円盤を回転させる回転軸がホイールの外側中心に装着され、筐体がボディのフェンダーに開設されたタイヤハウスを跨ぐ支持具により保持されることで、取り付けられている。
【０００３】
ロータリエンコーダに関しては、特許文献１に記載されたものが知られている。この特許文献１に記載の回転装置は、カップ状に形成され、モータの回転軸に軸支された回転部材がモータを覆うように配置され、回転部材に装着された回転検出手段の一部に対向して回転検出手段の他の部分が容器の内壁に設けたものである。特許文献１に記載の回転装置では、回転検出手段の一部をスリット板とし、他の部分を発光素子と受光素子とによりフォトインタラプタを構成したものとしたり、回転検出手段の一部をＮ，Ｓ極が交互に設けられた磁気信号着磁ドラムとし、他の部分を磁束の変化によりその抵抗が変化するパーマロイ製の磁気抵抗素子としたりすることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平５−２３７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の測定装置では、装置自体がホイールの外側に取り付けられているため、車幅が広くなってしまうので、車両自体は進入可能な狭い細道でも進入できない場合がある。特に、測定精度を高めるために従来の測定装置を両輪に設けた場合には、更に車幅が広がってしまう。
【０００６】
また、筐体が車両のボディに取り付けられて固定されているのに対し、この筐体に内蔵されたロータリエンコーダの回転軸がホイールに取り付けられているため、ショックアブソーバがホイールハブを支持する車体フレームに対して斜めに配置されている車両では、路面の凹凸に応じて車輪が傾斜した状態で上下するので、結果として車輪が楕円状に移動する。従って、従来の測定装置では、地点間の距離や、走行スピードを精度よく測定することができない。
また、従来の測定装置では、磁気的検出であることから車両の振動についても回転部材が回転していると検出してしまうことがあり、これによっても地点間の距離や、走行スピードを精度よく測定することを困難にしていた。
【０００７】
そこで本発明は、車両が進入可能であれば狭い細道であっても、かつ路面に凹凸があっても、地点間の距離などを精度よく測定することができる測定装置および測定システム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】
【０００８】
本発明の測定装置は、光学的被検知部が設けられ、タイヤを支持するホイールと該ホイールを車両の本体フレームに取り付けるホイールハブとの間に、回転中心を合わせて配置された回転体と、前記本体フレームに固定され、前記回転体の回転に伴う前記光学的被検知部の位置の変化を検出する光学的検出器とを備えたことを特徴とする。
本発明の測定装置によれば、回転体がタイヤを支持するホイールと該ホイールを車両の本体フレームに取り付けるホイールハブとの間に、回転中心を合わせて配置されているので、車輪から外側へ出っ張らない。従って、本発明の測定装置を車両に装着しても車幅が大幅に増加することはない。また、回転体の回転に伴う光学的被検知部の位置の変化を検出する光学的検出器が本体フレームに固定されているため、路面の凹凸に応じて回転体が揺動しても、光学的検出器も回転体に伴って揺動するので、ショックアブソーバが本体フレームに対して斜めに配置されていても影響を受けることなく測定することができる。
【０００９】
前記回転体は、前記ホイールと前記ホイールハブの取付面との間に装着される円盤部と、該円盤部から前記本体フレームに向かって延びて前記ホイールハブの外周面を包囲する円筒部とから形成され、前記光学的被検知部は、前記円筒部の周囲面に沿って設けられ、前記光学的検出器は、前記本体フレームに取付具を介して取り付けられているのが望ましい。
光学的検出器は、円盤部から本体フレームに向かって延びてホイールハブの外周面を包囲する円筒部の周囲面に沿って設けられている光学的被検知部を検出するようにしたことから、光学的検出器を本体フレームから短い距離に設置することができる。従って、光学的検出器を支えるための取付具に長さが長い部材を用いなくてもよいので、振動により光学的検出器が大きく揺れることで測定誤差が発生したり、光学的検出器が回転体に衝突したりすることを防止することができる。
【００１０】
前記光学的被検知部は、光を透過する光透過部であり、前記光学的検出器は、前記光透過部を挟んで対向させた、前記光透過部へ向けて発光する発光部と、前記光透過部を通過した透過光を受光する受光部であるのが望ましい。
光学的被検知部とした発光部と受光部とで、光学的被検知部とした光透過部を間に挟んで対向させて、透過型のフォトインタラプタを用いたロータリエンコーダを構成することで、車両の振動について回転体が回転していると検出してしまうことを低減することができるので、より正確な測定が可能である。
【００１１】
前記光学的被検知部は、光反射させる光反射部であり、前記光学的検出器は、前記光反射部へ向けて発光する発光部と、前記光反射部からの反射光を受光する受光部であるのが望ましい。
光学的被検知部とした発光部と受光部とで、光学的被検知部とした光反射部に反射した光を検出する反射型のフォトインタラプタ（フォトリフレクタ）を用いたロータリエンコーダを構成することで、車両の振動について回転体が回転していると検出してしまうことを低減することができるので、より正確な測定が可能である。
【００１２】
また、本発明の測定システムは、本発明の測定装置が前記車両の前輪および後輪のうちの少なくとも一方の左右それぞれの車輪に配置され、前記光学的検出器が出力する検知信号、および前記タイヤの円周データに基づいてそれぞれの前記タイヤの走行距離を算出する走行距離算出手段と、前記左右のタイヤの走行距離の差、および前記左右のタイヤ間の距離に基づいて前記車両の進行方向の角度変化量を推定する角度変化量推定手段とを備えたことを特徴とする。
本発明の測定システムによれば、本発明の測定装置が前記車両の前輪および後輪のうちの少なくとも一方の左右それぞれの車輪に配置されており、本発明の測定装置は車輪から外側へ出っ張らないので、車幅が大幅に増加することはない。また、走行距離算出手段が、光学的検出器が出力する検知信号、およびタイヤの円周データに基づいてそれぞれのタイヤの走行距離を算出し、角度変化量推定手段が左右のタイヤの走行距離の差、および左右のタイヤ間の距離に基づいて車両の進行方向の角度変化量を推定するので、タイヤの走行距離とその距離に応じた進行方向の変化とが一致するデータを得ることができる。従って、本発明の測定システムは、車両の走行軌跡を正確に得ることができる。
【００１３】
前記車両の進行方向の角度変化を検出し角度データとして出力する角度検出手段と、前記角度データに基づく角度変化量を算出する角度変化量算出手段と、該角度変化量算出手段が算出した角度変化量と前記角度変化量推定手段が推定した角度変化量とを比較し、前記車両の走行状態を判定する走行状態判定手段とを備えるのが望ましい。角度変化量算出手段が算出する車両の角速度変化量と、角度変化量推定手段が推定した車両の進行方向の角度変化量とを走行状態判定手段が比較することにより、これらの変化量が大きく異なっている場合には、測定状態が異常であることを推定することができる。従って、車両の走行状態を判定することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、車輪から外側へ出っ張らせることなく車両に装着することができ、ショックアブソーバが車体フレームに対して斜めに配置されていても影響を受けることなく測定することができるので、車両が進入可能であれば狭い細道であっても、かつ路面に凹凸があっても、地点間の距離などを精度よく測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係る測定システム全体の構成を示す図である。
【図２】図１に示す測定システムに用いられる測定装置の分解斜視図である。
【図３】図１に示す測定システムに用いられる測定装置の構成を示すブロック図である。
【図４】走行状態判定方法を説明するためのフローチャートである。
【図５】角度変化量の算出方法を説明するための図である。
【図６】光学的被検知部として反射部を備えた回転体と光学的検出器とを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施の形態に係る測定装置およびこの測定装置を用いた測定システムを図面に基づいて説明する。
【００１７】
（測定システムの構成）
図１に示す測定システム１は、例えば、道路を走行し地形や建造物を撮影して取得した画像を撮影地点の情報を関連付けて収集するプローブカーＰに搭載されるものである。収集したデータは、電子地図や地図本などの作成に利用される。測定システム１は、測位装置２と、ビデオカメラ３と、角度センサ４と、２台の測定装置５と、データ収集処理装置６とを備えている。
【００１８】
測位装置２は、全地球測位システム（ＧＰＳ：Global Positioning System）や、衛星測位システム（ガリレオ）などが採用でき、プローブカーＰの位置を示す位置データである経度データと緯度データとをデータ収集処理装置６へ出力する。
ビデオカメラ３は、車内から進行方向を一定時間毎に撮像して、撮像データをデータ収集処理装置６へ出力する。角度センサ４は、測定開始時点での方向を基準方向として、現在進行している方向の角度変化を検出し角度データとして出力する角度検出手段として機能するジャイロセンサである。
測定装置５は、両後輪に設けられている。ここで、測定装置５の構成について、図２に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
（測定装置の構成）
測定装置５は、タイヤＴを支持するホイールＷとホイールＷをプローブカーＰの本体フレームＦに取り付けるホイールハブＷＨとの間に、回転中心を合わせて配置され、後輪と共に回転する回転体５１と、回転体５１の回転に伴う変化を検出する光学的検出器５２とを備えている。この測定装置５は、回転体５１の回転量を示す検知信号をデータ収集処理装置６へ出力する。
【００２０】
回転体５１は、ホイールＷとホイールハブＷＨの取付面との間に装着される円盤部５１１と、円盤部５１１から本体フレームＦに向かって延びてホイールハブＷＨの外周面を包囲する円筒部５１２とから形成されている。回転体５１は、ホイールハブＷＨから突出した４本のハブボルトＨＢを、円盤部５１１に設けられた貫通孔５１１ａに挿通させ、ホイールＷを介在させてナットＮにより固定されている。この円筒部５１２には、光学的検出器５２によって円筒部５１２の回転を検出するために光学的被検知部が設けられている。本実施の形態では、光学的被検知部として、光を透過する光透過部として機能する長孔５１３が円筒部５１２の周囲面に沿って所定間隔ごとに設けられている。本実施の形態では、長孔５１３が円筒部５１２の軸線を中心として１５°ごとに設けられている。
【００２１】
光学的検出器５２は、発光部として機能する発光素子５２１と、受光部として機能する受光素子５２２とを備えている。発光素子５２１は発光ダイオードが使用できる。受光素子５２２はフォトトランジスタが使用できる。発光素子５２１と受光素子５２２とは、取付金具５２３を介して対向させた状態で本体フレームＦに取り付けられていることで、フォトインタラプタを構成している。取付金具５２３は、発光素子５２１と受光素子５２２がそれぞれ先端部に配置されたＬ字金具５２３ａとこのＬ字金具５２３ａを対向した状態で固定して本体フレームＦに固定する取付板５２３ｂとで形成されている。受光素子５２２は、長孔５１３を透過した発光素子５２１からの光に基づいてデータ収集処理装置６へ検知信号を出力する。
【００２２】
データ収集処理装置６は、プローブカーＰを走行させることで得られる各種の情報から正確な走行軌跡を演算により算出して、撮像データと共に記録するものである。このデータ収集処理装置６は、プローブカーＰの室内に設置される。ここで、データ収集処理装置６の構成について、図３に基づいて詳細に説明する。
【００２３】
（データ収集処理装置の構成）
データ収集処理装置６は、測位装置２、ビデオカメラ３、角度センサ４、および測定装置５のそれぞれとケーブルにより接続された入力インタフェース手段６１と、入力した各種データが記録される記憶手段６２と、入力した各種データを記憶手段６２に記録すると共に、入力したデータに基づいて走行軌跡を得るための演算を行うデータ処理手段６３と、報知手段６４とを備えている。
【００２４】
入力インタフェース手段６１は、測位装置２からの位置データ、ビデオカメラ３からの撮像データ、角度センサ４からの角度データ、および測定装置５からの検知信号を入力する。
記憶手段６２は、各種データが記録される大容量の不揮発性メモリであり、ハードディスクドライブが使用できる。
【００２５】
データ処理手段６３は、走行距離算出手段６３１と、データ格納手段６３２と、角度変化量推定手段６３３と、角度変化量算出手段６３４と、走行状態判定手段６３５とを備えている。
【００２６】
走行距離算出手段６３１は、２つの測定装置５からそれぞれ出力された検知信号を計数（カウント）して、測定開始から現在までの間に、回転体５１の長孔５１３が光学的検出器５２を何回通過したかの累計を計数データとして出力する。また、走行距離算出手段６３１は、基準地点から現時地点までの計数データと、予め設定されたタイヤの円周の長さを示す円周データとに基づいて、それぞれの後輪の走行距離を距離データとして算出する。
【００２７】
データ格納手段６３２は、ビデオカメラ３からの撮像データの各フレームに、走行距離算出手段６３１により算出された計数データと、測位装置２からの位置データと、角度センサ４からの角度データとを、それぞれ関連付けて走行軌跡データとして記憶手段６２に格納する。
角度変化量推定手段６３３は、左右のタイヤの走行距離の差、および予め設定された左右のタイヤ間の距離を示す後輪のトレッド幅に基づいてプローブカーＰの進行方向の角度変化量を推定する。
【００２８】
角度変化量算出手段６３４は、角度センサ４からの基準地点での角度データと現地点での角度データとの差からプローブカーＰの角度変化量を算出する。
走行状態判定手段６３５は、角度変化量算出手段６３４が算出した角度変化量と、角度変化量推定手段６３３が推定した角度変化量とを比較し、プローブカーＰの走行状態を判定する。
【００２９】
報知手段６４は、角度センサ４または測定装置５，５の異常を測定者に報知するもので、音で操作者へ報知する場合にはブザーやチャイムなどとすることができる。また、報知手段６４は、表示で操作者に報知する場合には異常が発生したことを告げるメッセージを表示する表示画面とすることができる。
【００３０】
（測定システムの動作および使用状態）
以上のように構成された本発明の実施の形態に係る測定システム１の動作および使用状態を、図面に基づいて説明する。
図１に示すように、プローブカーＰを走行させ、データ収集処理装置６を動作可能な状態とする。ビデオカメラ３はフロントガラス越しの風景を、撮像を開始した時点から撮像データとして出力する。測位装置２からは位置データが出力され、角度センサ４からは車両の進行方向の角度変化に対応する角度データが出力される。
【００３１】
プローブカーＰが進行することで、図２に示すように、タイヤＴが回転すると共に、回転体５１が回転する。回転体５１が回転することで、円筒部５１２の周囲面に沿って設けられた長孔５１３が、光学的検出器５２の発光素子５２１と受光素子５２２との間を横切る。
【００３２】
発光素子５２１と受光素子５２２との間に長孔５１３が位置したときには、発光素子５２１からの光が受光素子５２２へ到達し、長孔５１３以外のときには遮蔽されるので、測定装置５の光学的検出器５２から出力される信号は、長孔５１３が発光素子５２１と受光素子５２２との間に位置したときに状態変化する検知信号となる。この検知信号はデータ収集処理装置６へ出力される。
【００３３】
データ収集処理装置６では、測位装置２からの位置データ、ビデオカメラ３からの撮像データ、角度センサ４からの角度データ、および左右の後輪に配置された測定装置５からの検知信号が入力される。
【００３４】
走行距離算出手段６３１は、測定装置５，５からのそれぞれの検知信号を計数して、計数データとして出力する。つまり、計数データは、計測を開始してから、回転体５１の長孔５１３が光学的検出器５２を何回通過したかを示す累計値である。
データ格納手段６３２は、撮像データのフレームごとに、計数データと、位置データと、角度データとを、それぞれに関連付けて記憶手段６２に格納する。
【００３５】
ここで、データ処理手段６３の走行状態判定手段６３５が判定する走行状態の判定方法について、図４および図５に基づいて説明する。
走行距離算出手段６３１は、計数データに基づいて基準地点から現在地点までの走行距離を算出する（ステップＳ１０）。この走行距離は、現在地点での計数データから基準地点での計数データを引いた値に、タイヤＴの円周の長さを示す円周データを乗算することで算出することができる。本実施の形態では、円筒部５１２の円周面に１５°ずつ長孔５１３が設けられているので、タイヤＴの円周長さの１５°分の長さ（１／２４の長さ）が円周データとして使用される。つまり、走行距離算出手段６３１は、基準地点から現在地点までの間で、回転体５１の長孔５１３が光学的検出器５２を通過した回数に、長孔５１３が設けられている間隔に相当するタイヤＴの円周データを乗じることにより走行距離を算出する。測定開始直後では、基準地点が走行開始地点であるため、基準地点での計数データは「０」である。従って、基準地点が走行開始地点であるときには、現在地点での計数データと円周データとを乗算した値が走行距離となる。走行距離算出手段６３１は、左右の後輪のそれぞれに設けられた測定装置５のそれぞれについて走行距離を算出する。
【００３６】
走行距離算出手段６３１は、算出された走行距離が予め設定された距離（サンプリング距離）に到達したか否かを判定する（ステップＳ２０）。判定の結果、まだサンプリング距離に達していないと判断されると、処理の終了か否かを判定する（ステップＳ３０）。処理が終了していない場合には、走行距離の算出を繰り返す。
【００３７】
サンプリング距離に達したと判断されると、角度変化量算出手段６３４は基準地点での角度データと、現在地点での角度データとの差をとることで、角度変化量Ｒ１を算出する（ステップＳ４０）。また、角度変化量推定手段６３３は左右の距離データの差から角度変化量の推定を行う（ステップＳ５０）。これは、図５に示すように、走行距離の変化が微小であれば、角度変化量となる角度θと左右の後輪による距離データの差分Ｄ＝（ｄ1−ｄ2）には、角度θ＝走行距離の差Ｄ／車輌トレッド幅Ｌの関係が成り立つ。角度変化量推定手段６３３は、前述の式から角度θを算出して角度変化量Ｒ２の推定を行う。
【００３８】
走行状態判定手段６３５は、角度変化量算出手段６３４により算出された角度変化量Ｒ１と角度変化量推定手段６３３による推定された角度変化量Ｒ２との差の絶対値が、予め設定された故障閾値より大きいか否かを判定する（ステップＳ６０）。
角度変化量の差の絶対値が故障閾値より大きい場合には、角度センサ４、測定装置５、およびこれらとデータ収集処理装置６とを接続するケーブルのいずれかに異常があったものと判断して、報知手段６４により測定者に異常を報知する（ステップＳ７０）。
角度変化量の差の絶対値が故障閾値以下である場合には、現在地点を基準地点として測定を継続する。
このようにして算出した走行距離および角度変化量を用い、基準地点の位置情報に基づいて車両が走行している位置を算出する。そして、ビデオカメラ３により取得した撮像データに位置情報を関連付ける。収集された走行軌跡データは電子地図や地図本などの作成に利用される。
【００３９】
以上のように本発明の実施の形態に係る測定装置５によれば、回転体５１がタイヤＴを支持するホイールＷとこのホイールＷを車両の本体フレームＦに取り付けるホイールハブＷＨとの間に、回転中心を合わせて配置されているので、車輪から外側へ出っ張らない。従って、測定装置５をプローブカーＰに装着しても車幅が大幅に増加することはない。また、回転体５１の回転に伴う長孔５１３の位置の変化を検出する光学的検出器５２が本体フレームＦに固定されているため、路面の凹凸に応じて回転体５１が揺動しても、光学的検出器５２も回転体５１に伴って揺動するので、ショックアブソーバが本体フレームＦに対して斜めに配置されていても影響を受けることなく測定することができる。よって、プローブカーＰが進入可能であれば狭い細道でも測定することが可能で、かつ路面に凹凸があっても精度よく測定することができる。
【００４０】
また、光学的検出器５２は、ホイールハブＷＨの取付面に取り付けられる円盤部５１１から本体フレームＦに向かって延びてホイールハブＷＨの外周面を包囲する円筒部５１２の長孔５１３を検出するようにしたことから、光学的検出器５２を本体フレームＦから短い距離に設置することができる。例えば、回転体５１を大判の円盤部のみとし、長孔５１３を円盤部の円周方向に沿って設けると、本体フレームＦに光学的検出器５２を装着する取付金具を、本体フレームＦからホイールハブＷＨの取付面側までの長さ以上にする必要がある。そうなると振動で取付金具が大きく揺れて測定誤差が生じたり、ホイールＷに衝突したりするおそれがある。
【００４１】
本実施の形態に係る回転体５１は、円筒部５１２が円盤部５１１から本体フレームＦに向かって延びてホイールハブＷＨの外周面を包囲しているので、光学的検出器５２を本体フレームＦから短い距離に設置することができる。従って、光学的検出器５２を支えるための取付金具５２３に長さが長い部材を用いなくてもよいので、振動により光学的検出器５２が大きく揺れることで測定誤差が発生したり、光学的検出器５２が回転体５１に衝突したりすることを防止することができる。
【００４２】
また、回転体５１は、ホイールＷとホイールハブＷＨとの間に装着されるので、簡単にプローブカーＰへ装着することができる。従って、ロータリエンコーダなどを、ホールハブＷＨを回転する車軸に取り付ける場合と比較して装着が容易であるため、車に関する高度な知識がなくても装着することができる。
【００４３】
また、回転体５１と発光素子５２１および受光素子５２２とで光学的に回転を検知する透過型のフォトインタラプタを用いたロータリエンコーダが構成されているので、プローブカーＰの振動について回転体５１が回転していると検出してしまうことを低減することができる。従って、測定装置５は、より正確な測定が可能である。
【００４４】
また、本発明の実施の形態に係る測定システム１によれば、測定装置５がプローブカーＰの後輪の左右それぞれの車輪に配置されているが、測定装置５はプローブカーＰから外側へ出っ張っていないので、測定装置５が両輪に設けられていても車幅が大幅に増加することはない。また、走行距離算出手段６３１が、光学的検出器５２が出力する検知信号を計数し、計数された回数と１回分に相当するタイヤＴの円周データを乗ずることで走行距離を算出し、角度変化量推定手段６３３が左右のタイヤＴの走行距離の差、および左右のタイヤＴ間の距離に基づいてプローブカーＰの進行方向の角度変化量を推定するので、タイヤＴの走行距離とその距離に応じた進行方向の変化とが一致するデータを得ることができる。従って、測定システム１は、プローブカーＰの走行軌跡を正確に得ることができる。
【００４５】
更に、角度センサ４と角度変化量算出手段６３４とにより算出された角度変化量と、角度変化量推定手段６３３により推定された角度変化量とを、走行状態判定手段６３５が比較することにより、これらの変化量が大きく異なっている場合には、測定状態が異常であることを検知することができる。従って、プローブカーＰの走行状態を判定することができる。
【００４６】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本実施の形態では、光学的被検知部として複数の長孔５１３を設けているが、長孔５１３は一つでもよい。しかし、長孔５１３の間隔がある程度短い方が高い精度を確保することができるので、複数の長孔５１３を等間隔に設けるのが望ましい。
【００４７】
また、光透過部として機能する長孔５１３の代わりに、円筒部５１２に反射部５１４（図６参照）を光学的被検知部として設けることも可能である。その場合には、受光素子５２２は、反射部５１４により反射された発光素子５２１からの光を受光可能な位置に配置する。反射部５１４は、鏡や、金属光沢による反射面を有する金属板などとすることができる。
【００４８】
更に、本実施の形態では、測定装置５を走行距離の測定に利用しているが、測定装置５から出力される検知信号の時間当たりを算出することで走行スピードの測定にも利用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明の測定装置およびこれを用いた測定システムは、正確な走行軌跡を得ることができるので、電子地図や地図本などの制作に最適である。
【符号の説明】
【００５０】
１…測定システム、２…測位装置、３…ビデオカメラ、４…角度センサ、５…測定装置、５１…回転体、５１１…円盤部、５１１ａ…貫通孔、５１２…円筒部、５１３…長孔、５１４…反射部、５２…光学的検出器、５２１…発光素子、５２２…受光素子、６…データ収集処理装置、６１…入力インタフェース手段、６２…記憶手段、６３…データ処理手段、６３１…走行距離算出手段、６３２…データ格納手段、６３３…角度変化量推定手段、６３４…角度変化量算出手段、６３５…走行状態判定手段、６４…報知手段、Ｗ…ホイール、ＷＨ…ホイールハブ、Ｆ…本体フレーム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に装着されて地点間の距離や走行スピードを測定する測定装置および測定システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、電子地図や地図本などの作成には、地形や建造物を撮影したり、距離を測定したりするプローブカーと呼ばれる測定車両が道路を実際走行して、データの収集を行っている。測定車両が地点間の距離を測定するときには、測定車両のホイールの外側に取り付けられるロータリエンコーダが従来の測定装置として使用される。このロータリエンコーダは、円周方向に沿って所定間隔ごとにスリットが開設された円盤と、スリットの回転を検知するフォトインタラプタとが箱状の筐体に内蔵されたものである。この従来の測定装置は、円盤を回転させる回転軸がホイールの外側中心に装着され、筐体がボディのフェンダーに開設されたタイヤハウスを跨ぐ支持具により保持されることで、取り付けられている。
【０００３】
ロータリエンコーダに関しては、特許文献１に記載されたものが知られている。この特許文献１に記載の回転装置は、カップ状に形成され、モータの回転軸に軸支された回転部材がモータを覆うように配置され、回転部材に装着された回転検出手段の一部に対向して回転検出手段の他の部分が容器の内壁に設けたものである。特許文献１に記載の回転装置では、回転検出手段の一部をスリット板とし、他の部分を発光素子と受光素子とによりフォトインタラプタを構成したものとしたり、回転検出手段の一部をＮ，Ｓ極が交互に設けられた磁気信号着磁ドラムとし、他の部分を磁束の変化によりその抵抗が変化するパーマロイ製の磁気抵抗素子としたりすることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平５−２３７７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の測定装置では、装置自体がホイールの外側に取り付けられているため、車幅が広くなってしまうので、車両自体は進入可能な狭い細道でも進入できない場合がある。特に、測定精度を高めるために従来の測定装置を両輪に設けた場合には、更に車幅が広がってしまう。
【０００６】
また、筐体が車両のボディに取り付けられて固定されているのに対し、この筐体に内蔵されたロータリエンコーダの回転軸がホイールに取り付けられているため、ショックアブソーバがホイールハブを支持する車体フレームに対して斜めに配置されている車両では、路面の凹凸に応じて車輪が傾斜した状態で上下するので、結果として車輪が楕円状に移動する。従って、従来の測定装置では、地点間の距離や、走行スピードを精度よく測定することができない。
また、従来の測定装置では、磁気的検出であることから車両の振動についても回転部材が回転していると検出してしまうことがあり、これによっても地点間の距離や、走行スピードを精度よく測定することを困難にしていた。
【０００７】
そこで本発明は、車両が進入可能であれば狭い細道であっても、かつ路面に凹凸があっても、地点間の距離などを精度よく測定することができる測定装置および測定システム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】
【０００８】
本発明の測定装置は、光学的被検知部が設けられ、タイヤを支持するホイールと該ホイールを車両の本体フレームに取り付けるホイールハブとの間に、回転中心を合わせて配置された回転体と、前記本体フレームに固定され、前記回転体の回転に伴う前記光学的被検知部の位置の変化を検出する光学的検出器とを備えたことを特徴とする。
本発明の測定装置によれば、回転体がタイヤを支持するホイールと該ホイールを車両の本体フレームに取り付けるホイールハブとの間に、回転中心を合わせて配置されているので、車輪から外側へ出っ張らない。従って、本発明の測定装置を車両に装着しても車幅が大幅に増加することはない。また、回転体の回転に伴う光学的被検知部の位置の変化を検出する光学的検出器が本体フレームに固定されているため、路面の凹凸に応じて回転体が揺動しても、光学的検出器も回転体に伴って揺動するので、ショックアブソーバが本体フレームに対して斜めに配置されていても影響を受けることなく測定することができる。
【０００９】
前記回転体は、前記ホイールと前記ホイールハブの取付面との間に装着される円盤部と、該円盤部から前記本体フレームに向かって延びて前記ホイールハブの外周面を包囲する円筒部とから形成され、前記光学的被検知部は、前記円筒部の周囲面に沿って設けられ、前記光学的検出器は、前記本体フレームに取付具を介して取り付けられているのが望ましい。
光学的検出器は、円盤部から本体フレームに向かって延びてホイールハブの外周面を包囲する円筒部の周囲面に沿って設けられている光学的被検知部を検出するようにしたことから、光学的検出器を本体フレームから短い距離に設置することができる。従って、光学的検出器を支えるための取付具に長さが長い部材を用いなくてもよいので、振動により光学的検出器が大きく揺れることで測定誤差が発生したり、光学的検出器が回転体に衝突したりすることを防止することができる。
【００１０】
前記光学的被検知部は、光を透過する光透過部であり、前記光学的検出器は、前記光透過部を挟んで対向させた、前記光透過部へ向けて発光する発光部と、前記光透過部を通過した透過光を受光する受光部であるのが望ましい。
光学的被検知部とした発光部と受光部とで、光学的被検知部とした光透過部を間に挟んで対向させて、透過型のフォトインタラプタを用いたロータリエンコーダを構成することで、車両の振動について回転体が回転していると検出してしまうことを低減することができるので、より正確な測定が可能である。
【００１１】
前記光学的被検知部は、光反射させる光反射部であり、前記光学的検出器は、前記光反射部へ向けて発光する発光部と、前記光反射部からの反射光を受光する受光部であるのが望ましい。
光学的被検知部とした発光部と受光部とで、光学的被検知部とした光反射部に反射した光を検出する反射型のフォトインタラプタ（フォトリフレクタ）を用いたロータリエンコーダを構成することで、車両の振動について回転体が回転していると検出してしまうことを低減することができるので、より正確な測定が可能である。
【００１２】
また、本発明の測定システムは、本発明の測定装置が前記車両の前輪および後輪のうちの少なくとも一方の左右それぞれの車輪に配置され、前記光学的検出器が出力する検知信号、および前記タイヤの円周データに基づいてそれぞれの前記タイヤの走行距離を算出する走行距離算出手段と、前記左右のタイヤの走行距離の差、および前記左右のタイヤ間の距離に基づいて前記車両の進行方向の角度変化量を推定する角度変化量推定手段とを備えたことを特徴とする。
本発明の測定システムによれば、本発明の測定装置が前記車両の前輪および後輪のうちの少なくとも一方の左右それぞれの車輪に配置されており、本発明の測定装置は車輪から外側へ出っ張らないので、車幅が大幅に増加することはない。また、走行距離算出手段が、光学的検出器が出力する検知信号、およびタイヤの円周データに基づいてそれぞれのタイヤの走行距離を算出し、角度変化量推定手段が左右のタイヤの走行距離の差、および左右のタイヤ間の距離に基づいて車両の進行方向の角度変化量を推定するので、タイヤの走行距離とその距離に応じた進行方向の変化とが一致するデータを得ることができる。従って、本発明の測定システムは、車両の走行軌跡を正確に得ることができる。
【００１３】
前記車両の進行方向の角度変化を検出し角度データとして出力する角度検出手段と、前記角度データに基づく角度変化量を算出する角度変化量算出手段と、該角度変化量算出手段が算出した角度変化量と前記角度変化量推定手段が推定した角度変化量とを比較し、前記車両の走行状態を判定する走行状態判定手段とを備えるのが望ましい。角度変化量算出手段が算出する車両の角速度変化量と、角度変化量推定手段が推定した車両の進行方向の角度変化量とを走行状態判定手段が比較することにより、これらの変化量が大きく異なっている場合には、測定状態が異常であることを推定することができる。従って、車両の走行状態を判定することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、車輪から外側へ出っ張らせることなく車両に装着することができ、ショックアブソーバが車体フレームに対して斜めに配置されていても影響を受けることなく測定することができるので、車両が進入可能であれば狭い細道であっても、かつ路面に凹凸があっても、地点間の距離などを精度よく測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態に係る測定システム全体の構成を示す図である。
【図２】図１に示す測定システムに用いられる測定装置の分解斜視図である。
【図３】図１に示す測定システムに用いられる測定装置の構成を示すブロック図である。
【図４】走行状態判定方法を説明するためのフローチャートである。
【図５】角度変化量の算出方法を説明するための図である。
【図６】光学的被検知部として反射部を備えた回転体と光学的検出器とを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施の形態に係る測定装置およびこの測定装置を用いた測定システムを図面に基づいて説明する。
【００１７】
（測定システムの構成）
図１に示す測定システム１は、例えば、道路を走行し地形や建造物を撮影して取得した画像を撮影地点の情報を関連付けて収集するプローブカーＰに搭載されるものである。収集したデータは、電子地図や地図本などの作成に利用される。測定システム１は、測位装置２と、ビデオカメラ３と、角度センサ４と、２台の測定装置５と、データ収集処理装置６とを備えている。
【００１８】
測位装置２は、全地球測位システム（ＧＰＳ：Global Positioning System）や、衛星測位システム（ガリレオ）などが採用でき、プローブカーＰの位置を示す位置データである経度データと緯度データとをデータ収集処理装置６へ出力する。
ビデオカメラ３は、車内から進行方向を一定時間毎に撮像して、撮像データをデータ収集処理装置６へ出力する。角度センサ４は、測定開始時点での方向を基準方向として、現在進行している方向の角度変化を検出し角度データとして出力する角度検出手段として機能するジャイロセンサである。
測定装置５は、両後輪に設けられている。ここで、測定装置５の構成について、図２に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
（測定装置の構成）
測定装置５は、タイヤＴを支持するホイールＷとホイールＷをプローブカーＰの本体フレームＦに取り付けるホイールハブＷＨとの間に、回転中心を合わせて配置され、後輪と共に回転する回転体５１と、回転体５１の回転に伴う変化を検出する光学的検出器５２とを備えている。この測定装置５は、回転体５１の回転量を示す検知信号をデータ収集処理装置６へ出力する。
【００２０】
回転体５１は、ホイールＷとホイールハブＷＨの取付面との間に装着される円盤部５１１と、円盤部５１１から本体フレームＦに向かって延びてホイールハブＷＨの外周面を包囲する円筒部５１２とから形成されている。回転体５１は、ホイールハブＷＨから突出した４本のハブボルトＨＢを、円盤部５１１に設けられた貫通孔５１１ａに挿通させ、ホイールＷを介在させてナットＮにより固定されている。この円筒部５１２には、光学的検出器５２によって円筒部５１２の回転を検出するために光学的被検知部が設けられている。本実施の形態では、光学的被検知部として、光を透過する光透過部として機能する長孔５１３が円筒部５１２の周囲面に沿って所定間隔ごとに設けられている。本実施の形態では、長孔５１３が円筒部５１２の軸線を中心として１５°ごとに設けられている。
【００２１】
光学的検出器５２は、発光部として機能する発光素子５２１と、受光部として機能する受光素子５２２とを備えている。発光素子５２１は発光ダイオードが使用できる。受光素子５２２はフォトトランジスタが使用できる。発光素子５２１と受光素子５２２とは、取付金具５２３を介して対向させた状態で本体フレームＦに取り付けられていることで、フォトインタラプタを構成している。取付金具５２３は、発光素子５２１と受光素子５２２がそれぞれ先端部に配置されたＬ字金具５２３ａとこのＬ字金具５２３ａを対向した状態で固定して本体フレームＦに固定する取付板５２３ｂとで形成されている。受光素子５２２は、長孔５１３を透過した発光素子５２１からの光に基づいてデータ収集処理装置６へ検知信号を出力する。
【００２２】
データ収集処理装置６は、プローブカーＰを走行させることで得られる各種の情報から正確な走行軌跡を演算により算出して、撮像データと共に記録するものである。このデータ収集処理装置６は、プローブカーＰの室内に設置される。ここで、データ収集処理装置６の構成について、図３に基づいて詳細に説明する。
【００２３】
（データ収集処理装置の構成）
データ収集処理装置６は、測位装置２、ビデオカメラ３、角度センサ４、および測定装置５のそれぞれとケーブルにより接続された入力インタフェース手段６１と、入力した各種データが記録される記憶手段６２と、入力した各種データを記憶手段６２に記録すると共に、入力したデータに基づいて走行軌跡を得るための演算を行うデータ処理手段６３と、報知手段６４とを備えている。
【００２４】
入力インタフェース手段６１は、測位装置２からの位置データ、ビデオカメラ３からの撮像データ、角度センサ４からの角度データ、および測定装置５からの検知信号を入力する。
記憶手段６２は、各種データが記録される大容量の不揮発性メモリであり、ハードディスクドライブが使用できる。
【００２５】
データ処理手段６３は、走行距離算出手段６３１と、データ格納手段６３２と、角度変化量推定手段６３３と、角度変化量算出手段６３４と、走行状態判定手段６３５とを備えている。
【００２６】
走行距離算出手段６３１は、２つの測定装置５からそれぞれ出力された検知信号を計数（カウント）して、測定開始から現在までの間に、回転体５１の長孔５１３が光学的検出器５２を何回通過したかの累計を計数データとして出力する。また、走行距離算出手段６３１は、基準地点から現時地点までの計数データと、予め設定されたタイヤの円周の長さを示す円周データとに基づいて、それぞれの後輪の走行距離を距離データとして算出する。
【００２７】
データ格納手段６３２は、ビデオカメラ３からの撮像データの各フレームに、走行距離算出手段６３１により算出された計数データと、測位装置２からの位置データと、角度センサ４からの角度データとを、それぞれ関連付けて走行軌跡データとして記憶手段６２に格納する。
角度変化量推定手段６３３は、左右のタイヤの走行距離の差、および予め設定された左右のタイヤ間の距離を示す後輪のトレッド幅に基づいてプローブカーＰの進行方向の角度変化量を推定する。
【００２８】
角度変化量算出手段６３４は、角度センサ４からの基準地点での角度データと現地点での角度データとの差からプローブカーＰの角度変化量を算出する。
走行状態判定手段６３５は、角度変化量算出手段６３４が算出した角度変化量と、角度変化量推定手段６３３が推定した角度変化量とを比較し、プローブカーＰの走行状態を判定する。
【００２９】
報知手段６４は、角度センサ４または測定装置５，５の異常を測定者に報知するもので、音で操作者へ報知する場合にはブザーやチャイムなどとすることができる。また、報知手段６４は、表示で操作者に報知する場合には異常が発生したことを告げるメッセージを表示する表示画面とすることができる。
【００３０】
（測定システムの動作および使用状態）
以上のように構成された本発明の実施の形態に係る測定システム１の動作および使用状態を、図面に基づいて説明する。
図１に示すように、プローブカーＰを走行させ、データ収集処理装置６を動作可能な状態とする。ビデオカメラ３はフロントガラス越しの風景を、撮像を開始した時点から撮像データとして出力する。測位装置２からは位置データが出力され、角度センサ４からは車両の進行方向の角度変化に対応する角度データが出力される。
【００３１】
プローブカーＰが進行することで、図２に示すように、タイヤＴが回転すると共に、回転体５１が回転する。回転体５１が回転することで、円筒部５１２の周囲面に沿って設けられた長孔５１３が、光学的検出器５２の発光素子５２１と受光素子５２２との間を横切る。
【００３２】
発光素子５２１と受光素子５２２との間に長孔５１３が位置したときには、発光素子５２１からの光が受光素子５２２へ到達し、長孔５１３以外のときには遮蔽されるので、測定装置５の光学的検出器５２から出力される信号は、長孔５１３が発光素子５２１と受光素子５２２との間に位置したときに状態変化する検知信号となる。この検知信号はデータ収集処理装置６へ出力される。
【００３３】
データ収集処理装置６では、測位装置２からの位置データ、ビデオカメラ３からの撮像データ、角度センサ４からの角度データ、および左右の後輪に配置された測定装置５からの検知信号が入力される。
【００３４】
走行距離算出手段６３１は、測定装置５，５からのそれぞれの検知信号を計数して、計数データとして出力する。つまり、計数データは、計測を開始してから、回転体５１の長孔５１３が光学的検出器５２を何回通過したかを示す累計値である。
データ格納手段６３２は、撮像データのフレームごとに、計数データと、位置データと、角度データとを、それぞれに関連付けて記憶手段６２に格納する。
【００３５】
ここで、データ処理手段６３の走行状態判定手段６３５が判定する走行状態の判定方法について、図４および図５に基づいて説明する。
走行距離算出手段６３１は、計数データに基づいて基準地点から現在地点までの走行距離を算出する（ステップＳ１０）。この走行距離は、現在地点での計数データから基準地点での計数データを引いた値に、タイヤＴの円周の長さを示す円周データを乗算することで算出することができる。本実施の形態では、円筒部５１２の円周面に１５°ずつ長孔５１３が設けられているので、タイヤＴの円周長さの１５°分の長さ（１／２４の長さ）が円周データとして使用される。つまり、走行距離算出手段６３１は、基準地点から現在地点までの間で、回転体５１の長孔５１３が光学的検出器５２を通過した回数に、長孔５１３が設けられている間隔に相当するタイヤＴの円周データを乗じることにより走行距離を算出する。測定開始直後では、基準地点が走行開始地点であるため、基準地点での計数データは「０」である。従って、基準地点が走行開始地点であるときには、現在地点での計数データと円周データとを乗算した値が走行距離となる。走行距離算出手段６３１は、左右の後輪のそれぞれに設けられた測定装置５のそれぞれについて走行距離を算出する。
【００３６】
走行距離算出手段６３１は、算出された走行距離が予め設定された距離（サンプリング距離）に到達したか否かを判定する（ステップＳ２０）。判定の結果、まだサンプリング距離に達していないと判断されると、処理の終了か否かを判定する（ステップＳ３０）。処理が終了していない場合には、走行距離の算出を繰り返す。
【００３７】
サンプリング距離に達したと判断されると、角度変化量算出手段６３４は基準地点での角度データと、現在地点での角度データとの差をとることで、角度変化量Ｒ１を算出する（ステップＳ４０）。また、角度変化量推定手段６３３は左右の距離データの差から角度変化量の推定を行う（ステップＳ５０）。これは、図５に示すように、走行距離の変化が微小であれば、角度変化量となる角度θと左右の後輪による距離データの差分Ｄ＝（ｄ1−ｄ2）には、角度θ＝走行距離の差Ｄ／車輌トレッド幅Ｌの関係が成り立つ。角度変化量推定手段６３３は、前述の式から角度θを算出して角度変化量Ｒ２の推定を行う。
【００３８】
走行状態判定手段６３５は、角度変化量算出手段６３４により算出された角度変化量Ｒ１と角度変化量推定手段６３３による推定された角度変化量Ｒ２との差の絶対値が、予め設定された故障閾値より大きいか否かを判定する（ステップＳ６０）。
角度変化量の差の絶対値が故障閾値より大きい場合には、角度センサ４、測定装置５、およびこれらとデータ収集処理装置６とを接続するケーブルのいずれかに異常があったものと判断して、報知手段６４により測定者に異常を報知する（ステップＳ７０）。
角度変化量の差の絶対値が故障閾値以下である場合には、現在地点を基準地点として測定を継続する。
このようにして算出した走行距離および角度変化量を用い、基準地点の位置情報に基づいて車両が走行している位置を算出する。そして、ビデオカメラ３により取得した撮像データに位置情報を関連付ける。収集された走行軌跡データは電子地図や地図本などの作成に利用される。
【００３９】
以上のように本発明の実施の形態に係る測定装置５によれば、回転体５１がタイヤＴを支持するホイールＷとこのホイールＷを車両の本体フレームＦに取り付けるホイールハブＷＨとの間に、回転中心を合わせて配置されているので、車輪から外側へ出っ張らない。従って、測定装置５をプローブカーＰに装着しても車幅が大幅に増加することはない。また、回転体５１の回転に伴う長孔５１３の位置の変化を検出する光学的検出器５２が本体フレームＦに固定されているため、路面の凹凸に応じて回転体５１が揺動しても、光学的検出器５２も回転体５１に伴って揺動するので、ショックアブソーバが本体フレームＦに対して斜めに配置されていても影響を受けることなく測定することができる。よって、プローブカーＰが進入可能であれば狭い細道でも測定することが可能で、かつ路面に凹凸があっても精度よく測定することができる。
【００４０】
また、光学的検出器５２は、ホイールハブＷＨの取付面に取り付けられる円盤部５１１から本体フレームＦに向かって延びてホイールハブＷＨの外周面を包囲する円筒部５１２の長孔５１３を検出するようにしたことから、光学的検出器５２を本体フレームＦから短い距離に設置することができる。例えば、回転体５１を大判の円盤部のみとし、長孔５１３を円盤部の円周方向に沿って設けると、本体フレームＦに光学的検出器５２を装着する取付金具を、本体フレームＦからホイールハブＷＨの取付面側までの長さ以上にする必要がある。そうなると振動で取付金具が大きく揺れて測定誤差が生じたり、ホイールＷに衝突したりするおそれがある。
【００４１】
本実施の形態に係る回転体５１は、円筒部５１２が円盤部５１１から本体フレームＦに向かって延びてホイールハブＷＨの外周面を包囲しているので、光学的検出器５２を本体フレームＦから短い距離に設置することができる。従って、光学的検出器５２を支えるための取付金具５２３に長さが長い部材を用いなくてもよいので、振動により光学的検出器５２が大きく揺れることで測定誤差が発生したり、光学的検出器５２が回転体５１に衝突したりすることを防止することができる。
【００４２】
また、回転体５１は、ホイールＷとホイールハブＷＨとの間に装着されるので、簡単にプローブカーＰへ装着することができる。従って、ロータリエンコーダなどを、ホールハブＷＨを回転する車軸に取り付ける場合と比較して装着が容易であるため、車に関する高度な知識がなくても装着することができる。
【００４３】
また、回転体５１と発光素子５２１および受光素子５２２とで光学的に回転を検知する透過型のフォトインタラプタを用いたロータリエンコーダが構成されているので、プローブカーＰの振動について回転体５１が回転していると検出してしまうことを低減することができる。従って、測定装置５は、より正確な測定が可能である。
【００４４】
また、本発明の実施の形態に係る測定システム１によれば、測定装置５がプローブカーＰの後輪の左右それぞれの車輪に配置されているが、測定装置５はプローブカーＰから外側へ出っ張っていないので、測定装置５が両輪に設けられていても車幅が大幅に増加することはない。また、走行距離算出手段６３１が、光学的検出器５２が出力する検知信号を計数し、計数された回数と１回分に相当するタイヤＴの円周データを乗ずることで走行距離を算出し、角度変化量推定手段６３３が左右のタイヤＴの走行距離の差、および左右のタイヤＴ間の距離に基づいてプローブカーＰの進行方向の角度変化量を推定するので、タイヤＴの走行距離とその距離に応じた進行方向の変化とが一致するデータを得ることができる。従って、測定システム１は、プローブカーＰの走行軌跡を正確に得ることができる。
【００４５】
更に、角度センサ４と角度変化量算出手段６３４とにより算出された角度変化量と、角度変化量推定手段６３３により推定された角度変化量とを、走行状態判定手段６３５が比較することにより、これらの変化量が大きく異なっている場合には、測定状態が異常であることを検知することができる。従って、プローブカーＰの走行状態を判定することができる。
【００４６】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本実施の形態では、光学的被検知部として複数の長孔５１３を設けているが、長孔５１３は一つでもよい。しかし、長孔５１３の間隔がある程度短い方が高い精度を確保することができるので、複数の長孔５１３を等間隔に設けるのが望ましい。
【００４７】
また、光透過部として機能する長孔５１３の代わりに、円筒部５１２に反射部５１４（図６参照）を光学的被検知部として設けることも可能である。その場合には、受光素子５２２は、反射部５１４により反射された発光素子５２１からの光を受光可能な位置に配置する。反射部５１４は、鏡や、金属光沢による反射面を有する金属板などとすることができる。
【００４８】
更に、本実施の形態では、測定装置５を走行距離の測定に利用しているが、測定装置５から出力される検知信号の時間当たりを算出することで走行スピードの測定にも利用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明の測定装置およびこれを用いた測定システムは、正確な走行軌跡を得ることができるので、電子地図や地図本などの制作に最適である。
【符号の説明】
【００５０】
１…測定システム、２…測位装置、３…ビデオカメラ、４…角度センサ、５…測定装置、５１…回転体、５１１…円盤部、５１１ａ…貫通孔、５１２…円筒部、５１３…長孔、５１４…反射部、５２…光学的検出器、５２１…発光素子、５２２…受光素子、６…データ収集処理装置、６１…入力インタフェース手段、６２…記憶手段、６３…データ処理手段、６３１…走行距離算出手段、６３２…データ格納手段、６３３…角度変化量推定手段、６３４…角度変化量算出手段、６３５…走行状態判定手段、６４…報知手段、Ｗ…ホイール、ＷＨ…ホイールハブ、Ｆ…本体フレーム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的被検知部が設けられ、タイヤを支持するホイールと該ホイールを車両の本体フレームに取り付けるホイールハブとの間に、回転中心を合わせて配置された回転体と、
前記本体フレームに固定され、前記回転体の回転に伴う前記光学的被検知部の位置の変化を検出する光学的検出器とを備えたことを特徴とする測定装置。
【請求項２】
前記回転体は、前記ホイールと前記ホイールハブの取付面との間に装着される円盤部と、該円盤部から前記本体フレームに向かって延びて前記ホイールハブの外周面を包囲する円筒部とから形成され、
前記光学的被検知部は、前記円筒部の周囲面に沿って設けられ、
前記光学的検出器は、前記本体フレームに取付具を介して取り付けられている請求項１記載の測定装置。
【請求項３】
前記光学的被検知部は、光を透過する光透過部であり、
前記光学的検出器は、前記光透過部を挟んで対向させた、前記光透過部へ向けて発光する発光部と、前記光透過部を通過した透過光を受光する受光部とからなる請求項１記載の測定装置。
【請求項４】
前記光学的被検知部は、光反射させる光反射部であり、
前記光学的検出器は、前記光反射部へ向けて発光する発光部と、前記光反射部からの反射光を受光する受光部とからなる請求項１記載の測定装置。
【請求項５】
前記請求項１記載の測定装置が前記車両の前輪および後輪のうちの少なくとも一方の左右それぞれの車輪に配置され、
前記光学的検出器が出力する検知信号、および前記タイヤの円周データに基づいてそれぞれの前記タイヤの走行距離を算出する走行距離算出手段と、
前記左右のタイヤの走行距離の差、および前記左右のタイヤ間の距離に基づいて前記車両の進行方向の角度変化量を推定する角度変化量推定手段と
を備えたことを特徴とする測定システム。
【請求項６】
前記車両の進行方向の角度変化を検出し角度データとして出力する角度検出手段と、
前記角度データに基づく角度変化量を算出する角度変化量算出手段と、
該角度変化量算出手段が算出した角度変化量と前記角度変化量推定手段が推定した角度変化量とを比較し、前記車両の走行状態を判定する走行状態判定手段とを備えたことを特徴とする請求項５記載の測定システム。
【請求項１】
光学的被検知部が設けられ、タイヤを支持するホイールと該ホイールを車両の本体フレームに取り付けるホイールハブとの間に、回転中心を合わせて配置された回転体と、
前記本体フレームに固定され、前記回転体の回転に伴う前記光学的被検知部の位置の変化を検出する光学的検出器とを備えたことを特徴とする測定装置。
【請求項２】
前記回転体は、前記ホイールと前記ホイールハブの取付面との間に装着される円盤部と、該円盤部から前記本体フレームに向かって延びて前記ホイールハブの外周面を包囲する円筒部とから形成され、
前記光学的被検知部は、前記円筒部の周囲面に沿って設けられ、
前記光学的検出器は、前記本体フレームに取付具を介して取り付けられている請求項１記載の測定装置。
【請求項３】
前記光学的被検知部は、光を透過する光透過部であり、
前記光学的検出器は、前記光透過部を挟んで対向させた、前記光透過部へ向けて発光する発光部と、前記光透過部を通過した透過光を受光する受光部とからなる請求項１記載の測定装置。
【請求項４】
前記光学的被検知部は、光反射させる光反射部であり、
前記光学的検出器は、前記光反射部へ向けて発光する発光部と、前記光反射部からの反射光を受光する受光部とからなる請求項１記載の測定装置。
【請求項５】
前記請求項１記載の測定装置が前記車両の前輪および後輪のうちの少なくとも一方の左右それぞれの車輪に配置され、
前記光学的検出器が出力する検知信号、および前記タイヤの円周データに基づいてそれぞれの前記タイヤの走行距離を算出する走行距離算出手段と、
前記左右のタイヤの走行距離の差、および前記左右のタイヤ間の距離に基づいて前記車両の進行方向の角度変化量を推定する角度変化量推定手段と
を備えたことを特徴とする測定システム。
【請求項６】
前記車両の進行方向の角度変化を検出し角度データとして出力する角度検出手段と、
前記角度データに基づく角度変化量を算出する角度変化量算出手段と、
該角度変化量算出手段が算出した角度変化量と前記角度変化量推定手段が推定した角度変化量とを比較し、前記車両の走行状態を判定する走行状態判定手段とを備えたことを特徴とする請求項５記載の測定システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−２３７１７３（Ｐ２０１０−２３７１７３Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８８０３１（Ｐ２００９−８８０３１）
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（５０２００２１８６）株式会社ジオ技術研究所 (23)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２１日（２０１０．１０．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月３１日（２００９．３．３１）
【出願人】（５０２００２１８６）株式会社ジオ技術研究所 (23)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]