計測装置、計測方法、及びプログラム
【課題】平坦でない路面上に存在する対象物の高さを正確に計算することができる計測装置、計測方法、及びプログラムを提供する。
【解決手段】センサ情報取得部２１は、基準位置から路面上の複数の点へ向けてレーザを射出し、当該レーザの反射光に基づいて、基準位置から当該レーザが反射された点である反射点までの距離を計測するレーザセンサから計測結果を取得する。路面高特定部２３は、記憶部２２が記憶する路面高情報に基づいて反射点それぞれにおける路面高を特定する。高さ算出部２９は、レーザセンサが算出したそれぞれの距離と路面高特定部２３が特定した路面高とに基づいて、路面から前記反射点までの長さを対象物の高さとして算出する。
【解決手段】センサ情報取得部２１は、基準位置から路面上の複数の点へ向けてレーザを射出し、当該レーザの反射光に基づいて、基準位置から当該レーザが反射された点である反射点までの距離を計測するレーザセンサから計測結果を取得する。路面高特定部２３は、記憶部２２が記憶する路面高情報に基づいて反射点それぞれにおける路面高を特定する。高さ算出部２９は、レーザセンサが算出したそれぞれの距離と路面高特定部２３が特定した路面高とに基づいて、路面から前記反射点までの長さを対象物の高さとして算出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、路面上に存在する対象物の高さを計測する計測装置、計測方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
有料道路等の通路におけるロードプライシングにおいて、徴収する料金は車種毎に異なる。そのため、通路に設けられる路側装置は、車種を判別するために車両の高さを計測する必要がある。車両の高さの計測には、例えばレーザセンサを用いた計測方法が用いられる。
【０００３】
レーザにより車高を計測する方法として、路面上方に設けられたレーザセンサが路面に向けてレーザを走査し、走査されたレーザの反射光の強度や、レーザの照射から反射光の受光までの時間を計測する方法がある（例えば、特許文献１を参照）。具体的には、レーザセンサの設置高さから、レーザセンサから車両までの長さを減算することで、車高の算出を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−８１８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、路面には雨水などを路側へ流すための水勾配が設けられたり、車両の通行により轍が形成されたりするため、必ずしも路面が平坦であるとは限らない。そのため、レーザセンサの設置高さは路面上の点毎に異なる可能性があり、上述した方法を用いた場合、正確に車高を算出することができないおそれがある。
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、平坦でない路面上に存在する対象物の高さを正確に計算することができる計測装置、計測方法、及びプログラム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】
【０００６】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、路面上に存在する対象物の高さを計測する計測装置であって、路面上方の基準位置から路面上の複数の点へ向けてレーザを射出し、当該レーザの反射光に基づいて、前記基準位置から当該レーザが反射された点である反射点までの距離を計測する距離計測部と、路面上の点と、前記基準位置から当該点までの距離である路面高との関係を示す路面高情報を記憶する記憶部と、前記記憶部が記憶する路面高情報に基づいて前記反射点それぞれにおける路面高を特定する路面高特定部と、前記距離計測部が算出したそれぞれの距離と前記路面高特定部が特定した路面高とに基づいて、路面から前記反射点までの長さを前記対象物の高さとして算出する高さ算出部とを備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明においては、前記反射点毎に、前記距離計測部が計測した距離と前記路面高特定部が特定した路面高との差が所定の閾値以下であるか否かを判定する対象物判定部と、前記対象物判定部によって、前記距離計測部が計測した距離と前記路面高特定部が特定した路面高との差が所定の閾値以下であると判定された反射点が存在する場合に、当該反射点の路面高に基づいて前記記憶部が記憶する路面高情報を更新する更新部と、を備え、前記高さ算出部は、前記更新部によって路面高情報が更新された後に前記路面高特定部が特定した路面高を用いて路面から前記反射点までの長さを算出することが好ましい。
【０００８】
また、本発明においては、路面状態の良否を判定する路面状態判定部を備え、前記更新部は、前記対象物判定部によって、前記距離計測部が計測した距離と前記路面高特定部が特定した路面高との差が所定の閾値以下であると判定された反射点が存在し、かつ前記路面状態判定部が路面状態が良いと判定した場合にのみ、前記反射点の路面高に基づいて前記記憶部が記憶する路面高情報を更新することが好ましい。
【０００９】
また、本発明においては、前記路面状態判定部は、前記対象物判定部によって、前記距離計測部が計測した距離と前記路面高特定部が特定した距離との差が所定の閾値以下であると判定された反射点が存在する場合において、当該反射点それぞれにおいて反射された反射光の強度の散布度が所定値以下のときに、路面状態が良いと判定することが好ましい。
【００１０】
また、本発明においては、前記反射点に車両が存在するか否かを判定する車両判定部と、前記車両判定部によって車両が存在すると判定された場合に、当該車両の車輪が存在する位置を特定する車輪位置特定部とを備え、前記路面高特定部は、前記車輪位置特定部によって特定された車輪位置に基づいて、前記車両が存在する点の路面高を特定することが好ましい。
【００１１】
また、本発明においては、前記車両判定部は、前記反射点のうち、前記対象物判定部によって、前記距離計測部が計測した距離と前記路面高特定部が特定した距離との差が所定の閾値を超えると判定された反射点が所定の幅に亘って連続して存在する場合に、当該連続する反射点の位置に車両が存在すると判定することが好ましい。
【００１２】
また、本発明は、路面上の点と、路面上方の基準位置から当該点までの距離である路面高との関係を示す路面高情報を記憶する記憶部を備え、路面上に存在する対象物の高さを計測する計測装置を用いた計測方法であって、距離計測部は、前記基準位置から路面上の複数の点へ向けてレーザを射出し、当該レーザの反射光に基づいて、前記基準位置から当該レーザが反射された点である反射点までの距離を計測し、路面高特定部は、前記記憶部が記憶する路面高情報に基づいて前記反射点それぞれにおける路面高を特定し、高さ算出部は、前記距離計測部が算出したそれぞれの距離と前記路面高特定部が特定した路面高とに基づいて、路面から前記反射点までの長さを前記対象物の高さとして算出することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、路面上の点と、路面上方の基準位置から当該点までの距離である路面高との関係を示す路面高情報を記憶する記憶部を備え、路面上に存在する対象物の高さを計測する計測装置を、前記基準位置から路面上の複数の点へ向けてレーザを射出し、当該レーザの反射光に基づいて、前記基準位置から当該レーザが反射された点である反射点までの距離を計測する距離計測部、前記記憶部が記憶する路面高情報に基づいて前記反射点それぞれにおける路面高を特定する路面高特定部、前記距離計測部が算出したそれぞれの距離と前記路面高特定部が特定した路面高とに基づいて、路面から前記反射点までの長さを前記対象物の高さとして算出する高さ算出部として機能させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、計測装置は、記憶部が記憶する路面高情報に基づいて前記反射点それぞれにおける路面高を特定し、当該路面高を用いて対象物の高さを算出する。これにより、計測装置は、平坦でない路面上に存在する対象物の高さを正確に計算することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態による計測装置の構成図である。
【図２】情報処理装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図３】記憶部が記憶する路面高テーブルの例を示す図である。
【図４】本実施形態における情報処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】路面を走行する車両の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。
図１は、本発明の一実施形態による計測装置の構成図である。
計測装置は、レーザセンサ１（距離計測部）と情報処理装置２とを備える。
【００１７】
レーザセンサ１は、カンチレバーやガントリを介して路面上方に設置され、当該設置位置から路面に向けてレーザを走査させる。レーザセンサ１は、路面に向けてレーザを走査させることで、路面上の複数の点へ向けてレーザを射出する。また、レーザセンサ１は、走査させたレーザの反射光に基づいて、所定の基準位置から当該レーザが反射された点である反射点までの距離（計測距離）を計測する。本実施形態において基準位置とは、レーザセンサ１の設置位置と同じ高さの位置であって、反射点の直上の位置のことである。つまり本実施形態において計測距離とは、レーザセンサ１の設置位置の高さと反射点の高さとの差と等価である。なお、レーザセンサ１が出力する反射点と計測距離との関係の例としては、レーザセンサの原点からの走査角θと、当該走査角θにおける反射点までの直線距離Ｌとで示される極座標系の関係や、レーザセンサ１の設置位置を原点とする水平方向の位置Ｘと、当該位置Ｘから反射点までの垂直方向の距離Ｙとで示される直交座標系の関係などが挙げられる。なお、レーザセンサ１が直交座標系の関係を出力する場合、レーザセンサ１が走査角θと直線距離Ｌとを用いて、Ｘ＝Ｌｓｉｎθ、Ｙ＝Ｌｃｏｓθを算出することで、位置Ｘと距離Ｙの関係を出力することとなる。
情報処理装置２は、レーザセンサ１が計測した距離に基づいて、路面上に存在する車両（対象物）の高さを算出する。
【００１８】
図２は、情報処理装置２の構成を示す概略ブロック図である。
情報処理装置２は、センサ情報取得部２１、記憶部２２、路面高特定部２３、対象物判定部２４、路面状態判定部２５、更新部２６、車両判定部２７、車輪位置特定部２８、高さ算出部２９を備える。
【００１９】
センサ情報取得部２１は、レーザセンサ１から反射点毎に、当該反射点の路面幅方向の位置を示す座標（例えば、路側からの距離）に関連付けて計測距離を取得する。
【００２０】
図３は、記憶部２２が記憶する路面高テーブルの例を示す図である。
記憶部２２は、路面上の点と、当該点に対応する基準位置から当該点までの距離である路面高とを関連付けて格納する路面高テーブル（路面高情報）を記憶する。路面高テーブルの例としては、図３に示すように、路面を幅方向に１０センチメートルごとに区分したときの区分点に関連付けて、当該区分点毎の高さを格納するものが挙げられる。
当該路面高テーブルは、予め対象物が存在しないときの路面高をレーザセンサ１により計測しておき、当該計測値を路面上の点に関連付けて記録することで作成される。ところで、レーザセンサ１は、一般的に温度によって計測結果にドリフトが生じることがある。そのため、記憶部２２が記憶している路面高テーブルの値は、更新部２６により温度ドリフトの影響によるオフセットを含む値に更新される。
【００２１】
路面高特定部２３は、記憶部２２が記憶する路面高情報に基づいて、センサ情報取得部２１が取得した反射点に対応する路面高を読み出し、当該路面高を対象物判定部２４に出力する。また、路面高特定部２３は、対象物判定部２４による判定の後、路面高情報と車輪位置特定部２８によって車輪位置とに基づいて車両が存在する点に対応する路面高を特定し、当該路面高を高さ算出部２９に出力する。
【００２２】
対象物判定部２４は、反射点毎に、センサ情報取得部２１が取得した計測距離と路面高特定部２３から取得した路面高との差が所定の閾値以下であるか否かを判定することで、反射点に高さの計測対象となる対象物が存在するか否かを判定する。
路面状態判定部２５は、センサ情報取得部２１が取得した計測距離を取得し、対象物判定部２４によって対象物が存在しないと判定された反射点の距離の散布度に基づいて、路面の状態の良否を判定する。
更新部２６は、路面状態判定部２５によって路面の状態が良いと判定された場合に、対象物が存在しないと判定された反射点それぞれにおける計測距離と路面高の差に基づいて、記憶部２２が記憶する路面高テーブルを更新する。
【００２３】
車両判定部２７は、対象物判定部２４によって対象物が存在すると判定された反射点に車両が存在するか否かを判定する。
車輪位置特定部２８は、車両判定部２７により車両が存在すると判定された場合に、その車輪の位置を特定する。
高さ算出部２９は、反射点毎に、センサ情報取得部２１が取得した計測距離と路面高特定部２３が特定した路面高との差を算出することで、対象物の高さを算出する。
【００２４】
次に、本実施形態においてレーザセンサ１は、所定の時間間隔でレーザ光の走査を行い、計測装置にその計測結果として、反射点毎に、当該反射点の路面幅方向の位置を示す座標及び計測距離を出力する。以下、レーザセンサ１から計測結果を受け付ける度に実行される情報処理装置２の動作について説明する。
【００２５】
図４は、本実施形態における情報処理装置２の動作を示すフローチャートである。
レーザセンサ１から計測結果が出力されると、センサ情報取得部２１は、当該計測結果を取得する（ステップＳ１）。次に、センサ情報取得部２１は、取得した計測結果を対象物判定部２４に出力する。また、センサ情報取得部２１は、取得した計測結果のうち、反射点の座標を路面高特定部２３に出力する。
【００２６】
次に、路面高特定部２３は、記憶部２２が記憶する路面高テーブルを参照して、センサ情報取得部２１から取得した各反射点の座標に対応する路面高を読み出し、対象物判定部２４に出力する（ステップＳ２）。このとき、路面高特定部２３は、反射点の座標に対応する路面高として、反射点の座標に最も近い区分点（図３を参照）に関連付けられた路面高を出力する。
【００２７】
次に、対象物判定部２４は、反射点毎に、センサ情報取得部２１から取得した計測距離と、路面高特定部２３から取得した路面高との差を算出する（ステップＳ３）。次に、対象物判定部２４は、算出した差に基づいて、反射点毎に、当該反射点に対象物が存在するか否かを判定する（ステップＳ４）。具体的には、対象物判定部２４は、算出した差が所定の閾値（例えば、１メートル）以上となる反射点に対象物が存在すると判定し、差が所定の閾値未満となる反射点に対象物が存在しないと判定する。なお、反射点に対象物が存在しない場合、レーザセンサ１によって射出されたレーザ光は路面で反射しており、反射点は路面上の点である。
【００２８】
次に、路面状態判定部２５は、センサ情報取得部２１がステップＳ１で取得した計測結果のうち、対象物判定部２４により対象物が存在しないと判定された反射点における距離を取得する。次に、路面状態判定部２５は、直近の所定回数の計測において連続して対象物が存在しないと判定された反射点における計測距離の標準偏差を算出する（ステップＳ５）。次に、路面状態判定部２５は、算出した標準偏差が所定の閾値以上であるか否かを判定することにより、路面状態の良否を判定する（ステップＳ６）。具体的には、路面状態判定部２５は、算出した標準偏差が所定の閾値以上である場合に、路面状態が悪いと判定する。これは、雨天などにより路面が濡れると、レーザセンサ１が照射したレーザが乱反射するため、計測距離のばらつきが大きくなる。つまり路面状態が悪いときは、レーザセンサ１による計測結果の信頼度が低くなる。
【００２９】
路面状態判定部２５が、路面状態が良いと判定した場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、更新部２６は、対象物判定部２４がステップＳ３で算出した差のうち、対象物が存在しないと判定された反射点に関連付けられたものを取得する。次に、更新部２６は、取得した差の値に基づいて、記憶部２２が記憶する路面高テーブルを更新する（ステップＳ７）。路面高テーブルの更新方法としては、例えば、取得した差の値の平均値を算出し、路面高テーブルの各路面高に当該平均値を加算する方法が挙げられる。その他、反射点と取得した差の値との関係からレーザセンサ１における温度ドラフトの影響を示す関数を導出し、当該関数に基づいて路面高テーブルの各路面高に温度ドラフトの影響を加算する方法を用いても良い。
【００３０】
ステップＳ６で路面状態判定部２５が、路面状態が悪いと判定した場合（ステップＳ６：ＮＯ）、またはステップＳ７で更新部２６が路面高テーブルを更新した場合、路面高特定部２３は、記憶部２２が記憶する路面高テーブルから、反射点毎の路面高を読み出す（ステップＳ８）。なお、ここで路面高特定部２３が読み出す路面高は、ステップＳ６において路面状態が良いと判定された場合、ステップＳ７で更新された路面高テーブルの路面高となる。次に、高さ算出部２９は、路面高特定部２３が読み出した路面高からステップＳ１でセンサ情報取得部２１が取得した計測距離を減算することで、各反射点の高さを算出する（ステップＳ９）。
【００３１】
次に、車両判定部２７は、対象物判定部２４によって対象物が存在すると判定された反射点毎に、当該反射点に車両が存在するか否かを判定する（ステップＳ１０）。具体的には、車両判定部２７は、対象物判定部２４によって対象物が存在すると判定された反射点が所定の幅（例えば４０センチメートル）に亘って連続して存在する場合に、当該連続する反射点群の位置に車両が存在すると判定する。車両判定部２７が、車両が存在する反射点群がないと判定した場合（ステップＳ１０：ＮＯ）、情報処理装置２は、ステップＳ９で算出した反射点の高さを路面上の対象物の高さとして出力し、処理を終了する。
【００３２】
車両判定部２７は、車両が存在する反射点群があると判定した場合（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、当該反射点群のそれぞれに対して、車両が四輪車であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。具体的には、車両判定部２７は、車両の幅が所定の幅（例えば７０センチメートル）以上である場合に、当該車両が四輪車であると判定し、そうでない場合に当該車両が二輪車であると判定する。
【００３３】
車両判定部２７は、車両が四輪車であると判定した場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、車輪位置特定部２８は、車両判定部２７によって四輪車が存在すると判定された反射点群の両端より所定の長さ（例えば１０センチメートル）だけ内側のそれぞれの点が当該四輪車の車輪の位置であると特定する（ステップＳ１２）。
他方、車両判定部２７は、車両が二輪車であると判定した場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、車輪位置特定部２８は、車両判定部２７によって二輪車が存在すると判定された反射点群の中央の点が当該二輪車の車輪の位置であると特定する（ステップＳ１３）。
【００３４】
ステップＳ１２またはステップＳ１３で車輪位置特定部２８が車輪位置を特定すると、路面高特定部２３は、ステップＳ８で読み出した路面高のうち特定した車輪位置に対応する路面高に基づいて、車両判定部２７によって車両が存在すると判定された反射点群に対応する路面高を特定する（ステップＳ１４）。具体的には、車両が四輪車である場合、ステップＳ１２で車輪位置が２点特定されているので、車輪位置に対応する２つの路面高の線形補完によって、反射点群に対応する路面高を算出する。他方、車両が二輪車である場合、ステップＳ１３で車輪位置が１点特定されているので、車輪位置に対応する路面高を、反射点群に対応する路面高とする。
【００３５】
ここでステップＳ１４による路面高の特定を行う理由を説明する。
図５は、路面を走行する車両の例を示す図である。
図５（Ａ）に示すように、車両の通行により路面には轍が形成されることがある。このとき、図５（Ａ）に示すように轍の上に四輪車が存在する場合、記憶部２２が記憶する路面高テーブルにのみ基づいて車両の高さを算出しようとすると、図５（Ｂ）に示すように、車両の高さの算出結果が轍による凹凸の影響を含むこととなる。他方、ステップＳ１４の処理によって路面高を特定した場合、図５（Ｃ）に示すように車両の高さの算出結果から轍の影響を除去することができる。
また、二輪車は、車輪が１つであるため、姿勢が勾配に依らない。そのため、記憶部２２が記憶する路面高テーブルにのみ基づいて車両の高さを算出しようとすると、図５（Ｂ）に示すように、車両の高さの算出結果が勾配の影響を含むこととなる。他方、ステップＳ１４の処理によって路面高を特定した場合、図５（Ｃ）に示すように車両の高さの算出結果から勾配の影響を除去することができる。
【００３６】
ステップＳ１４で路面高特定部２３が路面高を特定すると、高さ算出部２９は、路面高特定部２３が特定した路面高からステップＳ１でセンサ情報取得部２１が取得した計測距離を減算することで、車両の高さを算出し（ステップＳ１５）、車両が存在する反射点の高さをステップＳ１５で算出した車両の高さに置換する。これにより、レーザの反射点ごとの対象物の高さを算出することができる。
【００３７】
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
例えば、本実施形態では、レーザセンサ１が、設置位置と同じ高さの位置であって、反射点の直上の位置である基準位置から反射点までの距離を出力する場合、つまりレーザセンサの出力が直交座標系の値を示す場合について説明したが、これに限られない。例えば、レーザセンサ１が、設置位置から所定の走査角でレーザを照射したときの反射点までの距離との関係を出力するもの、つまり極座標系の値を示すものであっても、同様の処理を行うことができる。この場合、基準位置は設置位置であり、路面高テーブルは、走査角と路面高との関係を格納する必要がある。
【００３８】
また、本実施形態では、距離計測部として走査式のレーザセンサ１を用いる場合について説明したが、これに限られず、多光軸式など他のセンシング方式によるレーザセンサを用いても良い。
【００３９】
また、本実施形態では、路面高特定部２３が、反射点の座標に対応する路面高として、反射点の座標に最も近い区分点に関連付けられた路面高を出力する場合について説明したが、これに限られない。例えば、路面高特定部２３は、反射点の座標に対応する路面高を、反射点の座標の近傍の２つの区分点に関連付けられた路面高の補間計算によって求めても良い。
【００４０】
また、本実施形態では、記憶部２２が路面上の点と、前記基準位置から当該点までの距離である路面高との関係を路面高テーブルとして記憶する場合を説明したが、これに限られない。例えば、路面に轍が存在しない場合や轍が無視できるほど小さい場合には、記憶部２２が路面上の点と、前記基準位置から当該点までの距離である路面高との関係を表現した関数を、路面高情報として記憶していても良い。
【００４１】
また、本実施形態では、路面状態判定部２５が、連続して対象物が存在しない反射点の時間毎の計測情報の標準偏差に基づいて路面状態の良否を判定する場合を説明したが、これに限られない。例えば、分散の大きさや最大値と最小値の差に基づく範囲など、他の散布度を示す値に基づいて路面状態の良否を判定しても良い。また、時間毎の計測情報の標準偏差ではなく、ある時刻において対象物が存在しない複数の反射点の散布度に基づいて路面状態の良否を判定しても良い。
【００４２】
また、本実施形態では、路面状態判定部２５が、計測情報の散布度に基づいて路面状態の良否を判定する場合を説明したが、これに限られない。例えば、降雨センサなどを備え、当該降雨センサが降雨を検知した場合に、路面状態判定部２５が路面状態が悪いと判定するようにしても良い。
【００４３】
また、本実施形態ではステップＳ８、ステップＳ９で先に各反射点の高さを算出した後で、ステップＳ１０〜ステップＳ１５の処理によって路面高の差を上書きする場合を説明したが、これに限られない。例えば、ステップＳ１０〜ステップＳ１５の処理を先に実行した後で、ステップＳ８、ステップＳ９と同様の手順により車両が存在しない反射点の高さを算出するようにしても良い。
【００４４】
また、本実施形態では、全ての反射点の高さを算出することで、対象物と路面とを含む高さの算出を行う場合を説明したが、これに限られない。例えば、計測装置は、単に車両の高さのみを算出しても良い。この場合、ステップＳ８、ステップＳ９の処理を飛ばして、ステップＳ１０〜ステップＳ１５の処理を行うことで、車両の高さのみを算出しても良い。
【００４５】
上述の情報処理装置２は内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
【００４６】
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【符号の説明】
【００４７】
１…レーザセンサ ２…情報処理装置 ２１…センサ情報取得部 ２２…記憶部 ２３…路面高特定部 ２４…対象物判定部 ２５…路面状態判定部 ２６…更新部 ２７…車両判定部 ２８…車輪位置特定部 ２９…高さ算出部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、路面上に存在する対象物の高さを計測する計測装置、計測方法、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
有料道路等の通路におけるロードプライシングにおいて、徴収する料金は車種毎に異なる。そのため、通路に設けられる路側装置は、車種を判別するために車両の高さを計測する必要がある。車両の高さの計測には、例えばレーザセンサを用いた計測方法が用いられる。
【０００３】
レーザにより車高を計測する方法として、路面上方に設けられたレーザセンサが路面に向けてレーザを走査し、走査されたレーザの反射光の強度や、レーザの照射から反射光の受光までの時間を計測する方法がある（例えば、特許文献１を参照）。具体的には、レーザセンサの設置高さから、レーザセンサから車両までの長さを減算することで、車高の算出を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−８１８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、路面には雨水などを路側へ流すための水勾配が設けられたり、車両の通行により轍が形成されたりするため、必ずしも路面が平坦であるとは限らない。そのため、レーザセンサの設置高さは路面上の点毎に異なる可能性があり、上述した方法を用いた場合、正確に車高を算出することができないおそれがある。
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、平坦でない路面上に存在する対象物の高さを正確に計算することができる計測装置、計測方法、及びプログラム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】
【０００６】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、路面上に存在する対象物の高さを計測する計測装置であって、路面上方の基準位置から路面上の複数の点へ向けてレーザを射出し、当該レーザの反射光に基づいて、前記基準位置から当該レーザが反射された点である反射点までの距離を計測する距離計測部と、路面上の点と、前記基準位置から当該点までの距離である路面高との関係を示す路面高情報を記憶する記憶部と、前記記憶部が記憶する路面高情報に基づいて前記反射点それぞれにおける路面高を特定する路面高特定部と、前記距離計測部が算出したそれぞれの距離と前記路面高特定部が特定した路面高とに基づいて、路面から前記反射点までの長さを前記対象物の高さとして算出する高さ算出部とを備えることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明においては、前記反射点毎に、前記距離計測部が計測した距離と前記路面高特定部が特定した路面高との差が所定の閾値以下であるか否かを判定する対象物判定部と、前記対象物判定部によって、前記距離計測部が計測した距離と前記路面高特定部が特定した路面高との差が所定の閾値以下であると判定された反射点が存在する場合に、当該反射点の路面高に基づいて前記記憶部が記憶する路面高情報を更新する更新部と、を備え、前記高さ算出部は、前記更新部によって路面高情報が更新された後に前記路面高特定部が特定した路面高を用いて路面から前記反射点までの長さを算出することが好ましい。
【０００８】
また、本発明においては、路面状態の良否を判定する路面状態判定部を備え、前記更新部は、前記対象物判定部によって、前記距離計測部が計測した距離と前記路面高特定部が特定した路面高との差が所定の閾値以下であると判定された反射点が存在し、かつ前記路面状態判定部が路面状態が良いと判定した場合にのみ、前記反射点の路面高に基づいて前記記憶部が記憶する路面高情報を更新することが好ましい。
【０００９】
また、本発明においては、前記路面状態判定部は、前記対象物判定部によって、前記距離計測部が計測した距離と前記路面高特定部が特定した距離との差が所定の閾値以下であると判定された反射点が存在する場合において、当該反射点それぞれにおいて反射された反射光の強度の散布度が所定値以下のときに、路面状態が良いと判定することが好ましい。
【００１０】
また、本発明においては、前記反射点に車両が存在するか否かを判定する車両判定部と、前記車両判定部によって車両が存在すると判定された場合に、当該車両の車輪が存在する位置を特定する車輪位置特定部とを備え、前記路面高特定部は、前記車輪位置特定部によって特定された車輪位置に基づいて、前記車両が存在する点の路面高を特定することが好ましい。
【００１１】
また、本発明においては、前記車両判定部は、前記反射点のうち、前記対象物判定部によって、前記距離計測部が計測した距離と前記路面高特定部が特定した距離との差が所定の閾値を超えると判定された反射点が所定の幅に亘って連続して存在する場合に、当該連続する反射点の位置に車両が存在すると判定することが好ましい。
【００１２】
また、本発明は、路面上の点と、路面上方の基準位置から当該点までの距離である路面高との関係を示す路面高情報を記憶する記憶部を備え、路面上に存在する対象物の高さを計測する計測装置を用いた計測方法であって、距離計測部は、前記基準位置から路面上の複数の点へ向けてレーザを射出し、当該レーザの反射光に基づいて、前記基準位置から当該レーザが反射された点である反射点までの距離を計測し、路面高特定部は、前記記憶部が記憶する路面高情報に基づいて前記反射点それぞれにおける路面高を特定し、高さ算出部は、前記距離計測部が算出したそれぞれの距離と前記路面高特定部が特定した路面高とに基づいて、路面から前記反射点までの長さを前記対象物の高さとして算出することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明は、路面上の点と、路面上方の基準位置から当該点までの距離である路面高との関係を示す路面高情報を記憶する記憶部を備え、路面上に存在する対象物の高さを計測する計測装置を、前記基準位置から路面上の複数の点へ向けてレーザを射出し、当該レーザの反射光に基づいて、前記基準位置から当該レーザが反射された点である反射点までの距離を計測する距離計測部、前記記憶部が記憶する路面高情報に基づいて前記反射点それぞれにおける路面高を特定する路面高特定部、前記距離計測部が算出したそれぞれの距離と前記路面高特定部が特定した路面高とに基づいて、路面から前記反射点までの長さを前記対象物の高さとして算出する高さ算出部として機能させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、計測装置は、記憶部が記憶する路面高情報に基づいて前記反射点それぞれにおける路面高を特定し、当該路面高を用いて対象物の高さを算出する。これにより、計測装置は、平坦でない路面上に存在する対象物の高さを正確に計算することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態による計測装置の構成図である。
【図２】情報処理装置の構成を示す概略ブロック図である。
【図３】記憶部が記憶する路面高テーブルの例を示す図である。
【図４】本実施形態における情報処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】路面を走行する車両の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。
図１は、本発明の一実施形態による計測装置の構成図である。
計測装置は、レーザセンサ１（距離計測部）と情報処理装置２とを備える。
【００１７】
レーザセンサ１は、カンチレバーやガントリを介して路面上方に設置され、当該設置位置から路面に向けてレーザを走査させる。レーザセンサ１は、路面に向けてレーザを走査させることで、路面上の複数の点へ向けてレーザを射出する。また、レーザセンサ１は、走査させたレーザの反射光に基づいて、所定の基準位置から当該レーザが反射された点である反射点までの距離（計測距離）を計測する。本実施形態において基準位置とは、レーザセンサ１の設置位置と同じ高さの位置であって、反射点の直上の位置のことである。つまり本実施形態において計測距離とは、レーザセンサ１の設置位置の高さと反射点の高さとの差と等価である。なお、レーザセンサ１が出力する反射点と計測距離との関係の例としては、レーザセンサの原点からの走査角θと、当該走査角θにおける反射点までの直線距離Ｌとで示される極座標系の関係や、レーザセンサ１の設置位置を原点とする水平方向の位置Ｘと、当該位置Ｘから反射点までの垂直方向の距離Ｙとで示される直交座標系の関係などが挙げられる。なお、レーザセンサ１が直交座標系の関係を出力する場合、レーザセンサ１が走査角θと直線距離Ｌとを用いて、Ｘ＝Ｌｓｉｎθ、Ｙ＝Ｌｃｏｓθを算出することで、位置Ｘと距離Ｙの関係を出力することとなる。
情報処理装置２は、レーザセンサ１が計測した距離に基づいて、路面上に存在する車両（対象物）の高さを算出する。
【００１８】
図２は、情報処理装置２の構成を示す概略ブロック図である。
情報処理装置２は、センサ情報取得部２１、記憶部２２、路面高特定部２３、対象物判定部２４、路面状態判定部２５、更新部２６、車両判定部２７、車輪位置特定部２８、高さ算出部２９を備える。
【００１９】
センサ情報取得部２１は、レーザセンサ１から反射点毎に、当該反射点の路面幅方向の位置を示す座標（例えば、路側からの距離）に関連付けて計測距離を取得する。
【００２０】
図３は、記憶部２２が記憶する路面高テーブルの例を示す図である。
記憶部２２は、路面上の点と、当該点に対応する基準位置から当該点までの距離である路面高とを関連付けて格納する路面高テーブル（路面高情報）を記憶する。路面高テーブルの例としては、図３に示すように、路面を幅方向に１０センチメートルごとに区分したときの区分点に関連付けて、当該区分点毎の高さを格納するものが挙げられる。
当該路面高テーブルは、予め対象物が存在しないときの路面高をレーザセンサ１により計測しておき、当該計測値を路面上の点に関連付けて記録することで作成される。ところで、レーザセンサ１は、一般的に温度によって計測結果にドリフトが生じることがある。そのため、記憶部２２が記憶している路面高テーブルの値は、更新部２６により温度ドリフトの影響によるオフセットを含む値に更新される。
【００２１】
路面高特定部２３は、記憶部２２が記憶する路面高情報に基づいて、センサ情報取得部２１が取得した反射点に対応する路面高を読み出し、当該路面高を対象物判定部２４に出力する。また、路面高特定部２３は、対象物判定部２４による判定の後、路面高情報と車輪位置特定部２８によって車輪位置とに基づいて車両が存在する点に対応する路面高を特定し、当該路面高を高さ算出部２９に出力する。
【００２２】
対象物判定部２４は、反射点毎に、センサ情報取得部２１が取得した計測距離と路面高特定部２３から取得した路面高との差が所定の閾値以下であるか否かを判定することで、反射点に高さの計測対象となる対象物が存在するか否かを判定する。
路面状態判定部２５は、センサ情報取得部２１が取得した計測距離を取得し、対象物判定部２４によって対象物が存在しないと判定された反射点の距離の散布度に基づいて、路面の状態の良否を判定する。
更新部２６は、路面状態判定部２５によって路面の状態が良いと判定された場合に、対象物が存在しないと判定された反射点それぞれにおける計測距離と路面高の差に基づいて、記憶部２２が記憶する路面高テーブルを更新する。
【００２３】
車両判定部２７は、対象物判定部２４によって対象物が存在すると判定された反射点に車両が存在するか否かを判定する。
車輪位置特定部２８は、車両判定部２７により車両が存在すると判定された場合に、その車輪の位置を特定する。
高さ算出部２９は、反射点毎に、センサ情報取得部２１が取得した計測距離と路面高特定部２３が特定した路面高との差を算出することで、対象物の高さを算出する。
【００２４】
次に、本実施形態においてレーザセンサ１は、所定の時間間隔でレーザ光の走査を行い、計測装置にその計測結果として、反射点毎に、当該反射点の路面幅方向の位置を示す座標及び計測距離を出力する。以下、レーザセンサ１から計測結果を受け付ける度に実行される情報処理装置２の動作について説明する。
【００２５】
図４は、本実施形態における情報処理装置２の動作を示すフローチャートである。
レーザセンサ１から計測結果が出力されると、センサ情報取得部２１は、当該計測結果を取得する（ステップＳ１）。次に、センサ情報取得部２１は、取得した計測結果を対象物判定部２４に出力する。また、センサ情報取得部２１は、取得した計測結果のうち、反射点の座標を路面高特定部２３に出力する。
【００２６】
次に、路面高特定部２３は、記憶部２２が記憶する路面高テーブルを参照して、センサ情報取得部２１から取得した各反射点の座標に対応する路面高を読み出し、対象物判定部２４に出力する（ステップＳ２）。このとき、路面高特定部２３は、反射点の座標に対応する路面高として、反射点の座標に最も近い区分点（図３を参照）に関連付けられた路面高を出力する。
【００２７】
次に、対象物判定部２４は、反射点毎に、センサ情報取得部２１から取得した計測距離と、路面高特定部２３から取得した路面高との差を算出する（ステップＳ３）。次に、対象物判定部２４は、算出した差に基づいて、反射点毎に、当該反射点に対象物が存在するか否かを判定する（ステップＳ４）。具体的には、対象物判定部２４は、算出した差が所定の閾値（例えば、１メートル）以上となる反射点に対象物が存在すると判定し、差が所定の閾値未満となる反射点に対象物が存在しないと判定する。なお、反射点に対象物が存在しない場合、レーザセンサ１によって射出されたレーザ光は路面で反射しており、反射点は路面上の点である。
【００２８】
次に、路面状態判定部２５は、センサ情報取得部２１がステップＳ１で取得した計測結果のうち、対象物判定部２４により対象物が存在しないと判定された反射点における距離を取得する。次に、路面状態判定部２５は、直近の所定回数の計測において連続して対象物が存在しないと判定された反射点における計測距離の標準偏差を算出する（ステップＳ５）。次に、路面状態判定部２５は、算出した標準偏差が所定の閾値以上であるか否かを判定することにより、路面状態の良否を判定する（ステップＳ６）。具体的には、路面状態判定部２５は、算出した標準偏差が所定の閾値以上である場合に、路面状態が悪いと判定する。これは、雨天などにより路面が濡れると、レーザセンサ１が照射したレーザが乱反射するため、計測距離のばらつきが大きくなる。つまり路面状態が悪いときは、レーザセンサ１による計測結果の信頼度が低くなる。
【００２９】
路面状態判定部２５が、路面状態が良いと判定した場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、更新部２６は、対象物判定部２４がステップＳ３で算出した差のうち、対象物が存在しないと判定された反射点に関連付けられたものを取得する。次に、更新部２６は、取得した差の値に基づいて、記憶部２２が記憶する路面高テーブルを更新する（ステップＳ７）。路面高テーブルの更新方法としては、例えば、取得した差の値の平均値を算出し、路面高テーブルの各路面高に当該平均値を加算する方法が挙げられる。その他、反射点と取得した差の値との関係からレーザセンサ１における温度ドラフトの影響を示す関数を導出し、当該関数に基づいて路面高テーブルの各路面高に温度ドラフトの影響を加算する方法を用いても良い。
【００３０】
ステップＳ６で路面状態判定部２５が、路面状態が悪いと判定した場合（ステップＳ６：ＮＯ）、またはステップＳ７で更新部２６が路面高テーブルを更新した場合、路面高特定部２３は、記憶部２２が記憶する路面高テーブルから、反射点毎の路面高を読み出す（ステップＳ８）。なお、ここで路面高特定部２３が読み出す路面高は、ステップＳ６において路面状態が良いと判定された場合、ステップＳ７で更新された路面高テーブルの路面高となる。次に、高さ算出部２９は、路面高特定部２３が読み出した路面高からステップＳ１でセンサ情報取得部２１が取得した計測距離を減算することで、各反射点の高さを算出する（ステップＳ９）。
【００３１】
次に、車両判定部２７は、対象物判定部２４によって対象物が存在すると判定された反射点毎に、当該反射点に車両が存在するか否かを判定する（ステップＳ１０）。具体的には、車両判定部２７は、対象物判定部２４によって対象物が存在すると判定された反射点が所定の幅（例えば４０センチメートル）に亘って連続して存在する場合に、当該連続する反射点群の位置に車両が存在すると判定する。車両判定部２７が、車両が存在する反射点群がないと判定した場合（ステップＳ１０：ＮＯ）、情報処理装置２は、ステップＳ９で算出した反射点の高さを路面上の対象物の高さとして出力し、処理を終了する。
【００３２】
車両判定部２７は、車両が存在する反射点群があると判定した場合（ステップＳ１０：ＹＥＳ）、当該反射点群のそれぞれに対して、車両が四輪車であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。具体的には、車両判定部２７は、車両の幅が所定の幅（例えば７０センチメートル）以上である場合に、当該車両が四輪車であると判定し、そうでない場合に当該車両が二輪車であると判定する。
【００３３】
車両判定部２７は、車両が四輪車であると判定した場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、車輪位置特定部２８は、車両判定部２７によって四輪車が存在すると判定された反射点群の両端より所定の長さ（例えば１０センチメートル）だけ内側のそれぞれの点が当該四輪車の車輪の位置であると特定する（ステップＳ１２）。
他方、車両判定部２７は、車両が二輪車であると判定した場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、車輪位置特定部２８は、車両判定部２７によって二輪車が存在すると判定された反射点群の中央の点が当該二輪車の車輪の位置であると特定する（ステップＳ１３）。
【００３４】
ステップＳ１２またはステップＳ１３で車輪位置特定部２８が車輪位置を特定すると、路面高特定部２３は、ステップＳ８で読み出した路面高のうち特定した車輪位置に対応する路面高に基づいて、車両判定部２７によって車両が存在すると判定された反射点群に対応する路面高を特定する（ステップＳ１４）。具体的には、車両が四輪車である場合、ステップＳ１２で車輪位置が２点特定されているので、車輪位置に対応する２つの路面高の線形補完によって、反射点群に対応する路面高を算出する。他方、車両が二輪車である場合、ステップＳ１３で車輪位置が１点特定されているので、車輪位置に対応する路面高を、反射点群に対応する路面高とする。
【００３５】
ここでステップＳ１４による路面高の特定を行う理由を説明する。
図５は、路面を走行する車両の例を示す図である。
図５（Ａ）に示すように、車両の通行により路面には轍が形成されることがある。このとき、図５（Ａ）に示すように轍の上に四輪車が存在する場合、記憶部２２が記憶する路面高テーブルにのみ基づいて車両の高さを算出しようとすると、図５（Ｂ）に示すように、車両の高さの算出結果が轍による凹凸の影響を含むこととなる。他方、ステップＳ１４の処理によって路面高を特定した場合、図５（Ｃ）に示すように車両の高さの算出結果から轍の影響を除去することができる。
また、二輪車は、車輪が１つであるため、姿勢が勾配に依らない。そのため、記憶部２２が記憶する路面高テーブルにのみ基づいて車両の高さを算出しようとすると、図５（Ｂ）に示すように、車両の高さの算出結果が勾配の影響を含むこととなる。他方、ステップＳ１４の処理によって路面高を特定した場合、図５（Ｃ）に示すように車両の高さの算出結果から勾配の影響を除去することができる。
【００３６】
ステップＳ１４で路面高特定部２３が路面高を特定すると、高さ算出部２９は、路面高特定部２３が特定した路面高からステップＳ１でセンサ情報取得部２１が取得した計測距離を減算することで、車両の高さを算出し（ステップＳ１５）、車両が存在する反射点の高さをステップＳ１５で算出した車両の高さに置換する。これにより、レーザの反射点ごとの対象物の高さを算出することができる。
【００３７】
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
例えば、本実施形態では、レーザセンサ１が、設置位置と同じ高さの位置であって、反射点の直上の位置である基準位置から反射点までの距離を出力する場合、つまりレーザセンサの出力が直交座標系の値を示す場合について説明したが、これに限られない。例えば、レーザセンサ１が、設置位置から所定の走査角でレーザを照射したときの反射点までの距離との関係を出力するもの、つまり極座標系の値を示すものであっても、同様の処理を行うことができる。この場合、基準位置は設置位置であり、路面高テーブルは、走査角と路面高との関係を格納する必要がある。
【００３８】
また、本実施形態では、距離計測部として走査式のレーザセンサ１を用いる場合について説明したが、これに限られず、多光軸式など他のセンシング方式によるレーザセンサを用いても良い。
【００３９】
また、本実施形態では、路面高特定部２３が、反射点の座標に対応する路面高として、反射点の座標に最も近い区分点に関連付けられた路面高を出力する場合について説明したが、これに限られない。例えば、路面高特定部２３は、反射点の座標に対応する路面高を、反射点の座標の近傍の２つの区分点に関連付けられた路面高の補間計算によって求めても良い。
【００４０】
また、本実施形態では、記憶部２２が路面上の点と、前記基準位置から当該点までの距離である路面高との関係を路面高テーブルとして記憶する場合を説明したが、これに限られない。例えば、路面に轍が存在しない場合や轍が無視できるほど小さい場合には、記憶部２２が路面上の点と、前記基準位置から当該点までの距離である路面高との関係を表現した関数を、路面高情報として記憶していても良い。
【００４１】
また、本実施形態では、路面状態判定部２５が、連続して対象物が存在しない反射点の時間毎の計測情報の標準偏差に基づいて路面状態の良否を判定する場合を説明したが、これに限られない。例えば、分散の大きさや最大値と最小値の差に基づく範囲など、他の散布度を示す値に基づいて路面状態の良否を判定しても良い。また、時間毎の計測情報の標準偏差ではなく、ある時刻において対象物が存在しない複数の反射点の散布度に基づいて路面状態の良否を判定しても良い。
【００４２】
また、本実施形態では、路面状態判定部２５が、計測情報の散布度に基づいて路面状態の良否を判定する場合を説明したが、これに限られない。例えば、降雨センサなどを備え、当該降雨センサが降雨を検知した場合に、路面状態判定部２５が路面状態が悪いと判定するようにしても良い。
【００４３】
また、本実施形態ではステップＳ８、ステップＳ９で先に各反射点の高さを算出した後で、ステップＳ１０〜ステップＳ１５の処理によって路面高の差を上書きする場合を説明したが、これに限られない。例えば、ステップＳ１０〜ステップＳ１５の処理を先に実行した後で、ステップＳ８、ステップＳ９と同様の手順により車両が存在しない反射点の高さを算出するようにしても良い。
【００４４】
また、本実施形態では、全ての反射点の高さを算出することで、対象物と路面とを含む高さの算出を行う場合を説明したが、これに限られない。例えば、計測装置は、単に車両の高さのみを算出しても良い。この場合、ステップＳ８、ステップＳ９の処理を飛ばして、ステップＳ１０〜ステップＳ１５の処理を行うことで、車両の高さのみを算出しても良い。
【００４５】
上述の情報処理装置２は内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した各処理部の動作は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
【００４６】
また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル（差分プログラム）であっても良い。
【符号の説明】
【００４７】
１…レーザセンサ ２…情報処理装置 ２１…センサ情報取得部 ２２…記憶部 ２３…路面高特定部 ２４…対象物判定部 ２５…路面状態判定部 ２６…更新部 ２７…車両判定部 ２８…車輪位置特定部 ２９…高さ算出部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
路面上に存在する対象物の高さを計測する計測装置であって、
路面上方の基準位置から路面上の複数の点へ向けてレーザを射出し、当該レーザの反射光に基づいて、前記基準位置から当該レーザが反射された点である反射点までの距離を計測する距離計測部と、
路面上の点と、前記基準位置から当該点までの距離である路面高との関係を示す路面高情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部が記憶する路面高情報に基づいて前記反射点それぞれにおける路面高を特定する路面高特定部と、
前記距離計測部が算出したそれぞれの距離と前記路面高特定部が特定した路面高とに基づいて、路面から前記反射点までの長さを前記対象物の高さとして算出する高さ算出部と
を備えることを特徴とする計測装置。
【請求項２】
前記反射点毎に、前記距離計測部が計測した距離と前記路面高特定部が特定した路面高との差が所定の閾値以下であるか否かを判定する対象物判定部と、
前記対象物判定部によって、前記距離計測部が計測した距離と前記路面高特定部が特定した路面高との差が所定の閾値以下であると判定された反射点が存在する場合に、当該反射点の路面高に基づいて前記記憶部が記憶する路面高情報を更新する更新部と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
【請求項３】
路面状態の良否を判定する路面状態判定部を備え、
前記更新部は、前記対象物判定部によって、前記距離計測部が計測した距離と前記路面高特定部が特定した路面高との差が所定の閾値以下であると判定された反射点が存在し、かつ前記路面状態判定部が路面状態が良いと判定した場合にのみ、前記反射点の路面高に基づいて前記記憶部が記憶する路面高情報を更新する
ことを特徴とする請求項２に記載の計測装置。
【請求項４】
前記路面状態判定部は、前記対象物判定部によって、前記距離計測部が計測した距離と前記路面高特定部が特定した距離との差が所定の閾値以下であると判定された反射点が存在する場合において、当該反射点それぞれにおいて距離計測部によって計測された距離の散布度が所定値以下のときに、路面状態が良いと判定する
ことを特徴とする請求項３に記載の計測装置。
【請求項５】
前記反射点に車両が存在するか否かを判定する車両判定部と、
前記車両判定部によって車両が存在すると判定された場合に、当該車両の車輪が存在する位置を特定する車輪位置特定部と
を備え、
前記路面高特定部は、前記車輪位置特定部によって特定された車輪位置に基づいて、前記車両が存在する点の路面高を特定する
ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の計測装置。
【請求項６】
前記車両判定部は、前記反射点のうち、前記対象物判定部によって、前記距離計測部が計測した距離と前記路面高特定部が特定した距離との差が所定の閾値を超えると判定された反射点が所定の幅に亘って連続して存在する場合に、当該連続する反射点の位置に車両が存在すると判定する
ことを特徴とする請求項５に記載の計測装置。
【請求項７】
路面上の点と、路面上方の基準位置から当該点までの距離である路面高との関係を示す路面高情報を記憶する記憶部を備え、路面上に存在する対象物の高さを計測する計測装置を用いた計測方法であって、
距離計測部は、前記基準位置から路面上の複数の点へ向けてレーザを射出し、当該レーザの反射光に基づいて、前記基準位置から当該レーザが反射された点である反射点までの距離を計測し、
路面高特定部は、前記記憶部が記憶する路面高情報に基づいて前記反射点それぞれにおける路面高を特定し、
高さ算出部は、前記距離計測部が算出したそれぞれの距離と前記路面高特定部が特定した路面高とに基づいて、路面から前記反射点までの長さを前記対象物の高さとして算出する
ことを特徴とする計測方法。
【請求項８】
路面上の点と、路面上方の基準位置から当該点までの距離である路面高との関係を示す路面高情報を記憶する記憶部を備え、路面上に存在する対象物の高さを計測する計測装置を、
前記基準位置から路面上の複数の点へ向けてレーザを射出し、当該レーザの反射光に基づいて、前記基準位置から当該レーザが反射された点である反射点までの距離を計測する距離計測部、
前記記憶部が記憶する路面高情報に基づいて前記反射点それぞれにおける路面高を特定する路面高特定部、
前記距離計測部が算出したそれぞれの距離と前記路面高特定部が特定した路面高とに基づいて、路面から前記反射点までの長さを前記対象物の高さとして算出する高さ算出部
として機能させるためのプログラム。
【請求項１】
路面上に存在する対象物の高さを計測する計測装置であって、
路面上方の基準位置から路面上の複数の点へ向けてレーザを射出し、当該レーザの反射光に基づいて、前記基準位置から当該レーザが反射された点である反射点までの距離を計測する距離計測部と、
路面上の点と、前記基準位置から当該点までの距離である路面高との関係を示す路面高情報を記憶する記憶部と、
前記記憶部が記憶する路面高情報に基づいて前記反射点それぞれにおける路面高を特定する路面高特定部と、
前記距離計測部が算出したそれぞれの距離と前記路面高特定部が特定した路面高とに基づいて、路面から前記反射点までの長さを前記対象物の高さとして算出する高さ算出部と
を備えることを特徴とする計測装置。
【請求項２】
前記反射点毎に、前記距離計測部が計測した距離と前記路面高特定部が特定した路面高との差が所定の閾値以下であるか否かを判定する対象物判定部と、
前記対象物判定部によって、前記距離計測部が計測した距離と前記路面高特定部が特定した路面高との差が所定の閾値以下であると判定された反射点が存在する場合に、当該反射点の路面高に基づいて前記記憶部が記憶する路面高情報を更新する更新部と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の計測装置。
【請求項３】
路面状態の良否を判定する路面状態判定部を備え、
前記更新部は、前記対象物判定部によって、前記距離計測部が計測した距離と前記路面高特定部が特定した路面高との差が所定の閾値以下であると判定された反射点が存在し、かつ前記路面状態判定部が路面状態が良いと判定した場合にのみ、前記反射点の路面高に基づいて前記記憶部が記憶する路面高情報を更新する
ことを特徴とする請求項２に記載の計測装置。
【請求項４】
前記路面状態判定部は、前記対象物判定部によって、前記距離計測部が計測した距離と前記路面高特定部が特定した距離との差が所定の閾値以下であると判定された反射点が存在する場合において、当該反射点それぞれにおいて距離計測部によって計測された距離の散布度が所定値以下のときに、路面状態が良いと判定する
ことを特徴とする請求項３に記載の計測装置。
【請求項５】
前記反射点に車両が存在するか否かを判定する車両判定部と、
前記車両判定部によって車両が存在すると判定された場合に、当該車両の車輪が存在する位置を特定する車輪位置特定部と
を備え、
前記路面高特定部は、前記車輪位置特定部によって特定された車輪位置に基づいて、前記車両が存在する点の路面高を特定する
ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の計測装置。
【請求項６】
前記車両判定部は、前記反射点のうち、前記対象物判定部によって、前記距離計測部が計測した距離と前記路面高特定部が特定した距離との差が所定の閾値を超えると判定された反射点が所定の幅に亘って連続して存在する場合に、当該連続する反射点の位置に車両が存在すると判定する
ことを特徴とする請求項５に記載の計測装置。
【請求項７】
路面上の点と、路面上方の基準位置から当該点までの距離である路面高との関係を示す路面高情報を記憶する記憶部を備え、路面上に存在する対象物の高さを計測する計測装置を用いた計測方法であって、
距離計測部は、前記基準位置から路面上の複数の点へ向けてレーザを射出し、当該レーザの反射光に基づいて、前記基準位置から当該レーザが反射された点である反射点までの距離を計測し、
路面高特定部は、前記記憶部が記憶する路面高情報に基づいて前記反射点それぞれにおける路面高を特定し、
高さ算出部は、前記距離計測部が算出したそれぞれの距離と前記路面高特定部が特定した路面高とに基づいて、路面から前記反射点までの長さを前記対象物の高さとして算出する
ことを特徴とする計測方法。
【請求項８】
路面上の点と、路面上方の基準位置から当該点までの距離である路面高との関係を示す路面高情報を記憶する記憶部を備え、路面上に存在する対象物の高さを計測する計測装置を、
前記基準位置から路面上の複数の点へ向けてレーザを射出し、当該レーザの反射光に基づいて、前記基準位置から当該レーザが反射された点である反射点までの距離を計測する距離計測部、
前記記憶部が記憶する路面高情報に基づいて前記反射点それぞれにおける路面高を特定する路面高特定部、
前記距離計測部が算出したそれぞれの距離と前記路面高特定部が特定した路面高とに基づいて、路面から前記反射点までの長さを前記対象物の高さとして算出する高さ算出部
として機能させるためのプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−４０８７２（Ｐ２０１３−４０８７２Ａ）
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７８８７５（Ｐ２０１１−１７８８７５）
【出願日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２８日（２０１３．２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１８日（２０１１．８．１８）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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