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技術 ダブルタイヤ判定装置、及びダブルタイヤ判定方法

出願人 パナソニックIPマネジメント株式会社
発明者 野田晃浩今川太郎日下博也
出願日 2018年5月18日 (2年7ヶ月経過) 出願番号 2019-549831
公開日 2020年9月24日 (3ヶ月経過) 公開番号 WO2019-087444
状態 未査定
技術分野 交通制御システム イメージ分析
主要キーワード 変位係数 外側向き シングルタイヤ 位置変位量 アスファルト製 画像変化量 変位量検出 ダブルタイヤ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年9月24日)のものです。
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図面 (17)

課題・解決手段

ダブルタイヤ判定装置(10)は、画像入力部(110)と、判定部(130)とを備える。画像入力部(110)は、車両に装着されたタイヤを含む撮像画像の入力を受ける。判定部(130)は、撮像画像からタイヤがダブルタイヤであるか否かを判定する。判定部(130)は、撮像画像における、タイヤを保持するホイールの領域のうち、タイヤの回転中心の位置よりも第1方向側に位置する第1ホイール領域の面積と、撮像画像における、タイヤを保持するホイールの領域のうち、回転中心の位置よりも、第1方向と逆向きの第2方向側に位置する第2ホイール領域の面積との比率に基づいて、タイヤがダブルタイヤであるか否かを判定する。

概要

背景

従来、車両に装着されたタイヤダブルタイヤであるか否かを判定するダブルタイヤ判定装置が知られている。

ダブルタイヤとは、タイヤの装着状態であって、車軸の片側にホイール並列に2つ並べ、その2つのホイールにつき同サイズのタイヤを2本使用するタイヤの装着状態のことを言う。

例えば、特許文献1には、対象とするタイヤを保持するホイールに検出光照射し、そのホイールにより反射された、その検出光の反射光の検出結果に基づいて、そのタイヤがダブルタイヤであるか否かを判定する技術が記載されている。

概要

ダブルタイヤ判定装置(10)は、画像入力部(110)と、判定部(130)とを備える。画像入力部(110)は、車両に装着されたタイヤを含む撮像画像の入力を受ける。判定部(130)は、撮像画像からタイヤがダブルタイヤであるか否かを判定する。判定部(130)は、撮像画像における、タイヤを保持するホイールの領域のうち、タイヤの回転中心の位置よりも第1方向側に位置する第1ホイール領域の面積と、撮像画像における、タイヤを保持するホイールの領域のうち、回転中心の位置よりも、第1方向と逆向きの第2方向側に位置する第2ホイール領域の面積との比率に基づいて、タイヤがダブルタイヤであるか否かを判定する。

目的

そこで、本開示は、係る問題に鑑みてなされたものであり、対象とするタイヤへの検出光の照射、及びその検出光の反射光の検知を行わずとも、そのタイヤがダブルタイヤであるか否かを判定し得るダブルタイヤ判定装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

車両に装着されたタイヤを含む撮像画像の入力を受ける画像入力部と、前記撮像画像から前記タイヤがダブルタイヤであるか否かを判定する判定部とを備え、前記判定部は、前記撮像画像における、前記タイヤを保持するホイールの領域のうち、前記タイヤの回転中心の位置よりも第1方向側に位置する第1ホイール領域の面積と、前記撮像画像における、前記タイヤを保持するホイールの領域のうち、前記回転中心の位置よりも、前記第1方向と逆向きの第2方向側に位置する第2ホイール領域の面積との比率に基づいて、前記タイヤがダブルタイヤであるか否かを判定するダブルタイヤ判定装置

請求項2

前記撮像画像から、前記撮像画像における前記タイヤの位置を特定するタイヤ位置特定部を備え、前記判定部は、前記タイヤ位置特定部によって特定された前記撮像画像における前記タイヤの位置に基づいて、前記タイヤがダブルタイヤであるか否かを判定する請求項1に記載のダブルタイヤ判定装置。

請求項3

前記第1方向は、前記車両の進行方向であり、前記判定部は、前記タイヤ位置特定部によって特定された、前記撮像画像における前記タイヤの位置が、前記撮像画像の中心位置よりも第1所定長上前記第1方向側である場合において、前記第1ホイール領域の面積の方が前記第2ホイール領域の面積よりも大きいとき、前記タイヤがダブルタイヤであると判定する請求項2に記載のダブルタイヤ判定装置。

請求項4

前記第1方向は、前記車両の進行方向であり、前記判定部は、前記タイヤ位置特定部によって特定された、前記撮像画像における前記タイヤの位置が、前記撮像画像の中心位置よりも第2所定長以上前記第2方向側である場合において、前記第2ホイール領域の面積の方が前記第1ホイール領域の面積よりも大きいとき、前記タイヤがダブルタイヤであると判定する請求項2に記載のダブルタイヤ判定装置。

請求項5

前記第1方向は、前記タイヤの回転軸延長線に対する前記撮像画像を撮像する撮像装置の位置から垂線の方向であり、前記判定部は、前記第1ホイール領域の面積の方が前記第2ホイール領域の面積よりも大きいときに、前記タイヤをダブルタイヤであると判定する請求項2に記載のダブルタイヤ判定装置。

請求項6

前記撮像画像から、前記タイヤから軸重が加えられたことによって、前記車両が走行する走行路に生じる変位に対応した、前記撮像画像における変位量を検出する変位量検出部と、前記軸重と前記変位量との関係を示す情報を記憶する記憶部と、前記変位量と、前記情報と、前記判定部による判定の結果とに基づいて、前記軸重を算出する軸重算出部と、を備える請求項1〜5のいずれか1項に記載のダブルタイヤ判定装置。

請求項7

前記記憶部は、前記情報としてシングルタイヤ用の第1情報とダブルタイヤ用の第2情報とを記憶し、前記タイヤがダブルタイヤであると前記判定部が判定した場合、前記軸重算出部は、前記第2情報と、前記変位量とに基づいて、前記軸重の算出を行い、前記タイヤがダブルタイヤでないと前記判定部が判定した場合、前記軸重算出部は、前記第1情報と、前記変位量とに基づいて、前記軸重の算出を行う請求項6に記載のダブルタイヤ判定装置。

請求項8

車両に装着されたタイヤを含む撮像画像の入力を受ける画像入力部と、前記撮像画像から、前記撮像画像において前記タイヤを保持するホイールに生じた、前記タイヤによる死角に基づいて、前記タイヤがダブルタイヤであるか否かを判定する判定部を備えるダブルタイヤ判定装置。

請求項9

車両に装着されたタイヤを含む撮像画像の入力を受ける入力ステップと、前記撮像画像から前記タイヤがダブルタイヤであるか否かを判定する判定ステップとを含み、前記判定ステップにおいて、前記撮像画像における、前記タイヤを保持するホイールの領域のうち、前記タイヤの回転中心の位置よりも第1方向側に位置する第1ホイール領域の面積と、前記撮像画像における、前記タイヤを保持するホイールの領域のうち、前記回転中心の位置よりも、前記第1方向と逆向きの第2方向側に位置する第2ホイール領域の面積との比率に基づいて、前記タイヤがダブルタイヤであるか否かが判定されるダブルタイヤ判定方法

技術分野

0001

本開示は、車両に装着されたタイヤダブルタイヤであるか否かを判定するダブルタイヤ判定装置に関する。

背景技術

0002

従来、車両に装着されたタイヤがダブルタイヤであるか否かを判定するダブルタイヤ判定装置が知られている。

0003

ダブルタイヤとは、タイヤの装着状態であって、車軸の片側にホイール並列に2つ並べ、その2つのホイールにつき同サイズのタイヤを2本使用するタイヤの装着状態のことを言う。

0004

例えば、特許文献1には、対象とするタイヤを保持するホイールに検出光照射し、そのホイールにより反射された、その検出光の反射光の検出結果に基づいて、そのタイヤがダブルタイヤであるか否かを判定する技術が記載されている。

先行技術

0005

特開2016−170598号公報

0006

上記従来の技術を利用するためには、その反射光の強度は、その技術を利用する利用場所における環境光の強度よりも、有意に高くなければならない。

0007

このため、上記従来の技術を利用する従来のダブルタイヤ判定装置は、その設置場所、その運用時間帯等が制限されてしまうことがある。

0008

そこで、本開示は、係る問題に鑑みてなされたものであり、対象とするタイヤへの検出光の照射、及びその検出光の反射光の検知を行わずとも、そのタイヤがダブルタイヤであるか否かを判定し得るダブルタイヤ判定装置を提供することを目的とする。

0009

本開示の一態様に係るダブルタイヤ判定装置は、画像入力部と、判定部とを備える。画像入力部は、車両に装着されたタイヤを含む撮像画像の入力を受ける。判定部は、撮像画像からタイヤがダブルタイヤであるか否かを判定する。判定部は、撮像画像における、タイヤを保持するホイールの領域のうち、タイヤの回転中心の位置よりも第1方向側に位置する第1ホイール領域の面積と、撮像画像における、タイヤを保持するホイールの領域のうち、回転中心の位置よりも、第1方向と逆向きの第2方向側に位置する第2ホイール領域の面積との比率に基づいて、タイヤがダブルタイヤであるか否かを判定する。

0010

本開示の一態様に係るダブルタイヤ判定方法は、車両に装着されたタイヤを含む撮像画像の入力を受ける入力ステップと、撮像画像からタイヤがダブルタイヤであるか否かを判定する判定ステップとを含む。判定ステップにおいて、撮像画像における、タイヤを保持するホイールの領域のうち、タイヤの回転中心の位置よりも第1方向側に位置する第1ホイール領域の面積と、撮像画像における、タイヤを保持するホイールの領域のうち、回転中心の位置よりも、第1方向と逆向きの第2方向側に位置する第2ホイール領域の面積との比率に基づいて、タイヤがダブルタイヤであるか否かが判定される。

0011

上記ダブルタイヤ判定装置、及びダブルタイヤ判定方法によると、対象とするタイヤへの検出光の照射、及びその検出光の反射光の検知を行わずとも、そのタイヤがダブルタイヤであるか否かを判定し得る。

図面の簡単な説明

0012

図1は、ダブルタイヤであるか否かを判定する様子の一例を示す模式図である。
図2は、実施の形態1に係るダブルタイヤ判定装置の構成を示すブロック図である。
図3Aは、ダブルタイヤの斜視図である。
図3Bは、シングルタイヤの斜視図である。
図4Aは、ダブルタイヤの断面図である。
図4Bは、シングルタイヤの断面図である。
図5は、ダブルタイヤを撮像する様子の一例を示す模式図である。
図6は、撮像画像の一例を示す図である。
図7は、シングルタイヤを撮像する様子の一例を示す模式図である。
図8は、ダブルタイヤ判定処理フローチャートである。
図9は、実施の形態2に係るダブルタイヤ判定装置の構成を示すブロック図である。
図10Aは、変位係数α1のデータ構成図である。
図10Bは、変位計数α2のデータ構成図である。
図11は、軸重計測処理のフローチャートである。
図12は、撮像画像Aの一例を示す図である。
図13は、撮像画像Bの一例を示す図である。

実施例

0013

実施の形態の一態様に係るダブルタイヤ判定装置は、画像入力部と、判定部とを備える。画像入力部は、車両に装着されたタイヤを含む撮像画像の入力を受ける。判定部は、撮像画像からタイヤがダブルタイヤであるか否かを判定する。判定部は、撮像画像における、タイヤを保持するホイールの領域のうち、タイヤの回転中心の位置よりも第1方向側に位置する第1ホイール領域の面積と、撮像画像における、タイヤを保持するホイールの領域のうち、回転中心の位置よりも、第1方向と逆向きの第2方向側に位置する第2ホイール領域の面積との比率に基づいて、タイヤがダブルタイヤであるか否かを判定する。

0014

このダブルタイヤ判定装置は、対象とするタイヤを含む撮像画像から、そのタイヤがダブルタイヤであるか否かを判定する。

0015

このため、このダブルタイヤ判定装置によると、対象とするタイヤへの検出光の照射、及びその検出光の反射光の検知を行わずとも、そのタイヤがダブルタイヤであるか否かを判定し得る。

0016

実施の形態の一態様に係るダブルタイヤ判定方法は、車両に装着されたタイヤを含む撮像画像の入力を受ける入力ステップと、撮像画像からタイヤがダブルタイヤであるか否かを判定する判定ステップとを含む。判定ステップにおいて、撮像画像における、タイヤを保持するホイールの領域のうち、タイヤの回転中心の位置よりも第1方向側に位置する第1ホイール領域の面積と、撮像画像における、タイヤを保持するホイールの領域のうち、回転中心の位置よりも、第1方向と逆向きの第2方向側に位置する第2ホイール領域の面積との比率に基づいて、タイヤがダブルタイヤであるか否かが判定される。

0017

このダブルタイヤ判定方法は、対象とするタイヤを含む撮像画像から、そのタイヤがダブルタイヤであるか否かを判定する。

0018

このため、このダブルタイヤ判定方法によると、対象とするタイヤへの検出光の照射、及びその検出光の反射光の検知を行わずとも、そのタイヤがダブルタイヤであるか否かを判定し得る。

0019

なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なCD−ROMなどの記録媒体で実現されても良く、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたは記録媒体の任意な組み合わせで実現されても良い。

0020

以下、本開示の一態様に係るダブルタイヤ判定装置の具体例について説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも本開示の好ましい一具体例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序などは、一例であり、本開示を限定する主旨ではない。本開示は、請求の範囲だけによって限定される。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本開示の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、本開示の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。

0021

(実施の形態1)
ここでは、本開示の一態様として、車両の走行路上に存在する車両のタイヤがダブルタイヤであるか否かを判定するダブルタイヤ判定装置について説明する。

0022

このダブルタイヤ判定装置には、外部の撮像装置から、特定の走行路について撮像された撮像画像が入力される。そして、このダブルタイヤ判定装置は、その入力された撮像画像から、その車両に装着されたタイヤが、ダブルタイヤであるか否かを判定する。

0023

以下、このダブルタイヤ判定装置の詳細について、図面を参照しながら説明する。

0024

[1−1.構成]
図1は、実施の形態1に係るダブルタイヤ判定装置10を用いて車両40に装着されたタイヤがダブルタイヤであるか否かを判定する様子の一例を示す模式図である。

0025

ここでは、ダブルタイヤ判定装置10は、例えば、トラックなどの大型の車両40が走行する、例えば、アスファルト製道路である走行路30を撮像する撮像装置20に接続される。そして、ダブルタイヤ判定装置10には、撮像装置20によって撮像された1以上の撮像画像が入力される。

0026

図2は、ダブルタイヤ判定装置10の構成を示すブロック図である。図2に示されるように、ダブルタイヤ判定装置10は、画像入力部110と、タイヤ位置特定部120と、判定部130とを含んで構成される。

0027

ダブルタイヤ判定装置10は、例えば、マイクロプロセッサ(図示せず。)とメモリ(図示せず。)とを備えるコンピュータ(図示せず。)において、メモリに記憶されたプログラムをマイクロプロセッサが実行することによって実現される。

0028

画像入力部110は、撮像装置20によって撮像された1以上の撮像画像の入力を受け付ける。ここでは、画像入力部110は、例えば、4096×2160ピクセルデジタル画像の入力を受け付ける。撮像画像の入力は、無線又は有線による通信、もしくは、記録媒体を介して行われる。

0029

タイヤ位置特定部120は、画像入力部110によって受け付けられた撮像画像に、車両に装着されたタイヤが含まれる場合に、その撮像画像におけるそのタイヤの位置を特定する。ここでは、タイヤ位置特定部120は、例えば、撮像画像におけるタイヤの回転中心を、そのタイヤの位置として特定する。

0030

より具体的には、タイヤ位置特定部120は、撮像画像に対して画像認識処理を行い、撮像画像に車両が含まれるか否かを判定する。そして、車両が含まれると判定した場合には、タイヤ位置特定部120は、さらなる画像認識処理により、その車両のタイヤを認識し、そのタイヤの回転中心を、そのタイヤの位置として特定する。タイヤ位置特定部120は、例えば、そのタイヤを保持するホイールを支持する車軸の軸中心を、そのタイヤの回転中心であると特定しても良い。

0031

判定部130は、画像入力部110によって受け付けられた撮像画像と、タイヤ位置特定部120によって特定された、その撮像画像におけるタイヤの位置とに基づいて、そのタイヤがダブルタイヤであるか否かを判定する。

0032

以下、判定部130による、対象となるタイヤがダブルタイヤであるか否の判定について、図面を参照しながら説明する。

0033

図3Aは、ダブルタイヤの斜視図であり、図3Bは、シングルタイヤの斜視図である。ここで、ダブルタイヤとは、車軸の片側につき同サイズのタイヤを2本使用するタイヤの装着状態のことを言う。シングルタイヤとは、車軸の片側につきタイヤを1本使用するタイヤの装着状態のことを言う。

0034

図4Aは、図3AにおけるA−A´面におけるダブルタイヤの断面図であり、図4Bは、図3BにおけるB−B´面におけるシングルタイヤの断面図である。

0035

図3A図4Aに示されるように、ダブルタイヤでは、車軸70Aの片側にホイール60Aとホイール60Bとを並列に2つ並べ、同サイズのタイヤ50Aとタイヤ50Bとの2本を使用する。

0036

一方、図3B図4Bに示されるように、シングルタイヤでは、車軸70Cの片側に、タイヤ50Cを1本使用する。

0037

一般に、ダブルタイヤでは、図3A図4Aに示されるように、外側に位置するタイヤ50Aを保持するホイール60Aは、車軸70Aの内側向きに凹んで配置される。

0038

これに対して、一般に、シングルタイヤでは、図3B図4Bに示されるように、タイヤ50Cを保持するホイール60Cは、車軸70Cの外側向きに出っ張って配置される。

0039

図5は、撮像装置20が、ダブルタイヤを撮像する様子の一例を示す模式図である。図6は、撮像装置20が撮像する撮像画像の一例を示す図である。図7は、撮像装置20がシングルタイヤを撮像する様子を示す模式図である。

0040

図5に示されるように、ホイール60Aが車軸70Aの内側向きに凹んで配置されることに起因して、ダブルタイヤが、撮像装置20の撮像方向に対して車両の進行方向前方側に位置する場合には、ホイール60Aにおける、進行方向後方側の一部の領域が、タイヤ50Aの死角100Aに隠れてしまい、撮像装置20から見えなくなる。

0041

このため、図6に示されるように、撮像画像において、ダブルタイヤが、撮像画像の中心よりも車両の進行方向前方側に位置する場合には、第1ホイール領域80Aの面積の方が、第2ホイール領域90Aの面積よりも大きくなる。なお、第1ホイール領域80Aとは、ホイール60Aのうち、タイヤ50Aの回転中心(ここでは、車軸70Aの軸中心。)よりも車両の進行方向前方側に位置する領域である。また、第2ホイール領域90Aとは、ホイール60Aのうち、タイヤ50Aの回転中心よりも車両の進行方向後方側に位置する領域である。ここで、回転軸の中心の抽出は、ホイール60A及び車軸70Aの形状から行っても良いし、撮像画像におけるタイヤ50A及びホイール60Aの回転成分から行っても良い。

0042

また、図5に示されるように、ホイール60Aが車軸70Aの内側向きに凹んで配置されることに起因して、ダブルタイヤが、撮像装置20の撮像方向に対して車両の進行方向後方側に位置する場合には、ホイール60Aにおける、進行方向前方側の一部の領域が、タイヤ50Aの死角100Bに隠れてしまい、撮像装置20から見えなくなる。

0043

このため、図6に示されるように、撮像画像において、ダブルタイヤが、撮像画像の中心よりも車両の進行方向後方側に位置する場合には、第2ホイール領域90Bの面積の方が、第1ホイール領域80Bの面積よりも大きくなる。なお、第2ホイール領域90Bとは、ホイール60Aのうち、タイヤ50Aの回転中心よりも車両の進行方向後方側に位置する領域である。第1ホイール領域80Bとは、ホイール60Aのうち、タイヤ50Aの回転中心よりも車両の進行方向前方側に位置する領域である。

0044

一方、図7に示されるように、撮像対象となるタイヤがシングルタイヤである場合には、ホイール60Cが車軸70の外側向きに出っ張って配置されているために、ホイール60Cが、タイヤ50Cの死角に隠れてしまいにくい。

0045

図5図7を用いて説明したように、対象とするタイヤが、ダブルタイヤである場合には、撮像画像におけるそのタイヤの位置によっては、タイヤ50Aの死角にホイール60Aの一部が隠れてしまう。これに起因して、第1ホイール領域(図6における第1ホイール領域80A又は第1ホイール領域80B。)の面積と、第2ホイール領域(図6における第2ホイール領域90A又は第2ホイール領域90B)の面積との比率が1対1ではなくなることがある。

0046

判定部130は、この現象を利用して、撮像画像においてタイヤ50Aのホイール60Aに生じた、タイヤ50Aによる死角に基づいて、対象となるタイヤがダブルタイヤであるか否の判定を行う。すなわち、判定部130は、第1ホイール領域(ここでは、第1ホイール領域80A、または第1ホイール領域80B。)の面積と、第2ホイール領域(ここでは、第2ホイール領域90A、または第2ホイール領域90B。)の面積との比率に基づいて、上記判定を行う。ここで、第1ホイール領域とは、撮像画像における、タイヤ50Aのホイール60Aのうち、タイヤ50Aの回転中心の位置よりも第1方向(ここでは、車両の進行方向前方)側に位置する領域である。また、第2ホイール領域とは、撮像画像における、タイヤ50Aのホイール60Aのうち、タイヤ50Aの回転中心の位置よりも、第1方向と逆向きの第2方向(ここでは、車両の進行方向後方)側に位置する領域である。

0047

より具体的には、判定部130は、タイヤ位置特定部120によって特定された、撮像画像におけるタイヤ50Aの位置が、撮像画像の中心位置よりも第1所定長以上第1方向側である場合において、第1ホイール領域80の面積の方が第2ホイール領域90の面積よりも大きいとき、対象となるタイヤがダブルタイヤであると判定する。また、判定部130は、タイヤ位置特定部120によって特定された、撮像画像におけるタイヤ50Aの位置が、撮像画像の中心位置よりも第2所定長以上第2方向側である場合において、第2ホイール領域90の面積の方が第1ホイール領域80の面積よりも大きいときに、対象となるタイヤがダブルタイヤであると判定する。

0048

また、タイヤ50Aの回転軸(車軸70A)の延長線に対する撮像装置20の位置から垂線の方向が第1方向とし、垂線の反対方向が第2方向としてもよい。つまり、回転軸の延長線と異なる方向から撮像装置20で撮像することで、タイヤ50Aによる死角に基づいて、対象となるタイヤがダブルタイヤであるか否かを判定することができる。

0049

ここで、第1所定長は、タイヤ位置特定部120によって特定された、撮像画像におけるタイヤ50Aの位置が、撮像画像の中心位置よりも第1方向側である場合において、第1ホイール領域80の面積の方が第2ホイール領域90の面積よりも有意に大きくなる長さであれば、どのような値であっても構わない。また、第2所定長は、タイヤ位置特定部120によって特定された、撮像画像におけるタイヤ50Aの位置が、撮像画像の中心位置よりも第2方向側である場合において、第2ホイール領域90の面積の方が第1ホイール領域80の面積よりも有意に大きくなる長さであれば、どのような値であっても構わない。第1所定長及び第2所定長は、例えば、撮像画像に対応する実空間における長さ(例えば、1m)によって規定される値であっても構わないし、例えば、撮像画像におけるピクセル数(例えば、100ピクセル)によって規定される値であっても構わない。また、第1所定長と第2所定長とが、例えば、同じ値であっても構わないし、例えば、互いに異なる値であっても構わない。

0050

上記構成のダブルタイヤ判定装置10が行う動作について、以下、図面を参照しながら説明する。

0051

[1−2.動作]
ダブルタイヤ判定装置10は、その特徴的な動作として、ダブルタイヤ判定処理を行う。

0052

ダブルタイヤ判定処理は、車両に装着されたタイヤが含まれる撮像画像が入力された場合において、そのタイヤがダブルタイヤであるか否かを判定する処理である。

0053

図8は、ダブルタイヤ判定処理のフローチャートである。

0054

このダブルタイヤ判定処理は、画像入力部110に、車両に装着されたタイヤが含まれる撮像画像が入力されることで開始される。

0055

ダブルタイヤ判定処理が開始されると、画像入力部110は、入力された撮像画像を取得する(ステップS10)。

0056

撮像画像が取得されると、タイヤ位置特定部120は、画像処理を行って、その撮像画像に含まれるタイヤの回転中心の座標を算出し、算出した座標を、そのタイヤの位置として特定する(ステップS11)。

0057

タイヤの位置が特定されると、判定部130は、特定されたタイヤの位置が、撮像画像の中心位置よりも第1所定長以上、そのタイヤを装着する車両の進行方向前方(第1方向)側であるか否かを調べる(ステップS12)。

0058

ステップS12の処理において、特定されたタイヤの位置が、撮像画像の中心位置よりも第1所定長以上第1方向側である場合に(ステップS12:Yes)、判定部130は、第1ホイール領域の面積と、第2ホイール領域の面積とを比較する(ステップS13)。ここで、第1ホイール領域とは、撮像画像における、タイヤを保持するホイールの領域のうち、そのタイヤの回転中心よりも第1方向側に位置する領域である。また、第2ホイール領域とは、撮像画像における、タイヤを保持するホイールの領域のうち、そのタイヤの回転中心よりも第2方向側に位置する領域である。

0059

ステップS12の処理において、特定されたタイヤの位置が、撮像画像の中心位置よりも第1所定長以上第1方向側でない場合に(ステップS12:No)、判定部130は、そのタイヤの位置が、撮像画像の中心位置よりも第2所定長以上、そのタイヤを装着する車両の進行方向後方(第2方向)側であるか否かを調べる(ステップS14)。

0060

ステップS14の処理において、特定されたタイヤの位置が、撮像画像の中心位置よりも第2所定長以上第2方向側である場合に(ステップS14:Yes)、判定部130は、その撮像画像における第1ホイール領域の面積と、その撮像画像における第2ホイール領域の面積とを比較する(ステップS15)。

0061

ステップS13の処理において、第1ホイール領域の面積の方が第2ホイール領域の面積よりも大きい場合(ステップS13:Yes)、判定部130は、対象となるタイヤがダブルタイヤであると判定する(ステップS16)。また、ステップS15の処理において、第2ホイール領域の面積の方が第1ホイール領域の面積よりも大きい場合(ステップS15:Yes)、判定部130は、対象となるタイヤがダブルタイヤであると判定する(ステップS16)。

0062

ステップS13の処理において、第1ホイール領域の面積の方が第2ホイール領域の面積よりも大きくない場合(ステップS13:No)、判定部130は、対象となるタイヤがダブルタイヤでないと判定する(ステップS17)。また、ステップS15の処理において、第2ホイール領域の面積の方が第1ホイール領域の面積よりも大きくない場合(ステップS15:No)、判定部130は、対象となるタイヤがダブルタイヤでないと判定する(ステップS17)。

0063

ステップS16の処理が終了した場合、ステップS17の処理が終了した場合、または、ステップS14の処理において、特定されたタイヤの位置が、撮像画像の中心位置よりも第2所定長以上第2方向側でない場合(ステップS14:No)に、ダブルタイヤ判定装置10は、そのダブルタイヤ判定処理を終了する。

0064

[1−3.効果等]
上述した通り、ダブルタイヤ判定装置10は、対象とするタイヤを含む撮像画像から、そのタイヤがダブルタイヤであるか否かを判定する。

0065

このため、ダブルタイヤ判定装置10によると、対象とするタイヤへの検出光の照射、及びその検出光の反射光の検知を行わずとも、そのタイヤがダブルタイヤであるか否かを判定し得る。

0066

(実施の形態2)
ここでは、本開示の一態様として、実施の形態1に係るダブルタイヤ判定装置10から、その構成の一部が変更された実施の形態2に係るダブルタイヤ判定装置について説明する。

0067

実施の形態2に係るダブルタイヤ判定装置は、実施の形態1に係るダブルタイヤ判定装置10に対して、軸重計測部が追加される例となっている。軸重計測部は、撮像画像から車両の走行時に走行路に生じた変位変位量を検出し、検出した変位量に基づいて、その変位量を生じる原因となった車両の軸重を算出する。

0068

以下、このダブルタイヤ判定装置について、実施の形態1に係るダブルタイヤ判定装置10との相違点を中心に、図面を参照しながら説明する。

0069

[2−1.構成]
図9は、実施の形態2に係るダブルタイヤ判定装置11の構成を示すブロック図である。

0070

図9に示されるように、ダブルタイヤ判定装置11は、実施の形態1に係るダブルタイヤ判定装置10に対して、軸重計測部200が追加されて構成される。

0071

軸重計測部200は、例えば、マイクロプロセッサ(図示せず。)とメモリ(図示せず。)とを備えるコンピュータ(図示せず。)において、メモリに記憶されたプログラムをマイクロプロセッサが実行することによって実現される。

0072

軸重計測部200は、変位量検出部210と、軸重位置特定部220と、記憶部230と、軸重算出部240とを含む。

0073

軸重位置特定部220は、画像入力部110によって受け付けられた撮像画像に路上の車両が含まれる場合に、その撮像画像における、その車両の軸重位置を特定する。より具体的には、軸重位置特定部220は、撮像画像に対して画像認識処理を行い、撮像画像に車両が含まれるか否かを判定する。そして、車両が含まれると判定する場合には、軸重位置特定部220は、さらなる画像認識処理により、その車両のタイヤを認識し、そのタイヤの最下点に対応する走行路上の領域を軸重位置として特定する。

0074

変位量検出部210は、車両の走行路が撮像された撮像画像を用いて、軸重が加えられたことによってその走行路に生じる変位の、その撮像画像における変位量を検出する。特に、軸重位置特定部220によって軸重位置が特定された場合に、変位量検出部210は、その特定された軸重位置における変位について、変位量の検出を行う。すなわち、変位量検出部210は、画像入力部110によって受け付けられた複数の撮像画像のうち、走行路に変位が生じていない撮像画像と、変位が生じている撮像画像とを比較することで、その変位の変位量を検出する。画像間における変位の変位量の検出は、ブロックマッチング相関法オプティカルフローを用いることで実現可能である。この変位量は、例えば、比較対象となる画像間における、走行路上の同一地点に対応する画素位置の差を示す画素数として算出される。また、変位が生じていない撮像画像は、予め軸重対象が存在しない状態で撮像された撮像画像であっても良いし、時間的に連続して撮像された複数の撮像画像において、画像変化量が一定以下である撮像画像であっても良いし、画像認識処理により、軸重対象が存在しないと判定された撮像画像であっても良い。

0075

記憶部230は、軸重と変位量との関係を示す情報を記憶する。より具体的には、記憶部230は、走行路に軸重が加えられたことに起因して走行路に変位が生じる場合における、軸重と変位の変位量との関係を示す関係式、及び、この関係式で用いられる係数である変位係数を、情報として記憶する。情報には、車両のタイヤがシングルタイヤであるときの第1情報と、車両のタイヤがダブルタイヤであるときの第2情報の2種類がある。

0076

一般に、軸重w(kg)は、変位量d(画素数)の関数fとして、w=f(d)の式で表現される。ここでは、関数fを一次式近似して取り扱うこととしている。このため、記憶部230は、変数をd、係数をαとして表わされる一次式w=αdを関係式として記憶し、係数αを変位係数として記憶する。

0077

この変位係数αは、軸重位置特定部220によって、軸重位置として特定され得る位置それぞれについて、その位置に対応付けられた変位係数値を有する。このことにより、走行路上の領域毎に、撮像位置からそれぞれの領域までの距離が互いに異なること、アスファルト等の組成が互いに異なること、路面温度が互いに異なること、路面の劣化状態が互いに異なること等を反映することができる。ここでは、変位係数αは、撮像画像における、例えば、横方向(x方向)10ピクセル、縦方向(y方向)10ピクセルからなる領域(以下、「局所領域」と呼ぶ。)毎に、その局所領域に対応する値を有している。

0078

また、記憶部230は、第1情報の係数α1と第2情報の係数α2を記憶している。そして、第1情報の係数α1と第2情報の係数α2は、α2=Aα1の関係がある。補正係数Aは、1より大きく2より小さな値、ここでは、例えば、1.5としている。

0079

ここで、補正係数Aは、例えば、予め実験を行うことで決定された値であって良い。例えば、変位量検出部210が、予め、既知の軸重の車軸に対して、その車軸に装着されるタイヤがダブルタイヤである場合とシングルタイヤである場合との変位量を検出し、それら変位量の比率を、補正係数Aとして決定しても良い。

0080

記憶部230によって記憶される変位係数α1及び変位係数α2の一例を図10A図10Bに示す。

0081

軸重算出部240は、判定部130によって、対象とするタイヤがダブルタイヤであると判定された場合に、変位量検出部210から出力された変位量と、記憶部230によって記憶される第2情報(変位係数α2)とに基づいて、走行路上に存在する車両の軸重を算出する。特に、軸重位置特定部220によって軸重位置が特定された場合には、軸重算出部240は、特定された軸重位置における変位の変位量に基づいて、軸重の算出を行う。より具体的には、軸重算出部240は、変位量検出部210から出力された変位量dに、軸重位置特定部220によって特定される軸重位置を含む領域に対応する変位係数値を掛け合わせることで軸重wを算出する。

0082

また、軸重算出部240は、判定部130によって、対象とするタイヤがシングルタイヤであると判定された場合は、変位量検出部210から出力された変位量と、記憶部230によって記憶される第1情報(変位係数α1)とに基づいて、走行路上に存在する車両の軸重を算出する。

0083

上記構成のダブルタイヤ判定装置11が行う動作について、以下、図面を参照しながら説明する。

0084

[2−2.動作]
ダブルタイヤ判定装置11は、その特徴的な動作として、軸重計測処理を行う。

0085

軸重計測処理は、ダブルタイヤ判定装置11に、車両が含まれる撮像画像が入力された場合において、その車両の軸重を算出する処理である。

0086

図11は、軸重計測処理のフローチャートである。

0087

この軸重計測処理は、画像入力部110に、車両が含まれる撮像画像(以下、この撮像画像を「撮像画像A」と呼ぶ。)が入力されることで開始される。

0088

軸重計測処理が開始されると、画像入力部110は、撮像装置20から入力された撮像画像Aを取得する(ステップS110)。

0089

図12は、取得された撮像画像Aの一例である。この撮像画像Aには、走行路30上を走行する車両40が含まれる。そして、この車両40は、そのタイヤの最下点510において走行路30に接触している。

0090

再び図11に戻って、軸重計測処理の説明を続ける。

0091

撮像画像Aが入力されると、軸重位置特定部220は、画像認識処理を行って、車両40のタイヤの最下点510を特定し、特定した最下点510に対応する走行路30上の領域を軸重位置として特定する(ステップS120)。

0092

ここで、特定する軸重位置は、必ずしも1点(1画素)でなくてもよく、隣接する複数画素からなる局所画像領域として特定されても良い。なお、軸重検出の対象とする軸重検出範囲を、走行路30の領域に限定しても良いし、走行路30の一部に限定しても良い。限定する領域を、ユーザが指定しても良いし、ユーザによる指定と、走行路の色やテクスチャ画像認識とを併用して行っても良い。軸重検出範囲を限定することで、画像処理量を抑制する効果がある。このため、軸重位置を検出するための処理量を抑制することができる。なお、撮像画像において複数のタイヤが走行路30に接触している場合には、接触位置のそれぞれに対応する、複数の軸重位置が検出されることとなる。

0093

軸重位置が特定されると、変位量検出部210は、特定された軸重位置において走行路に生じた変位の変位量を検出する(ステップS130)。この変位量の検出には、撮像画像Aと、画像入力部110によって取得された撮像画像のうちの、変位が生じていない撮像画像(以下、この撮像画像を「撮像画像B」と呼ぶ。)とを用いて行われる。軸重位置が特定されるまでに、画像入力部110によって撮像画像Bが取得されていない場合は、変位量検出部210は、画像入力部110によって撮像画像Bが取得されるまで待ってから、この変位量の検出を行う。

0094

図13は、取得された撮像画像Bの一例である。この撮像画像Bは、撮像画像A(図12参照)と同じ場所について、同じ視点から撮像された画像である。撮像画像Bにおける、走行路30上の領域610は、撮像画像Aにおける、タイヤの最下点510に対応する走行路30上の領域と同一領域である。また、撮像画像Bにおける、走行路30上の領域620は、撮像画像Aにおける走行路30上の領域520と同一領域である。

0095

変位量検出部210は、撮像画像Aにおける最下点510に対応する走行路30上の領域と、撮像画像Bにおける領域610との間で生じる変位の変位量を検出する。ここで、一般的な車両の軸重に起因する走行路の変位量は微小であるため、走行路を走行する車両の震動等による撮像装置20の揺れの影響を抑えることが望ましい。一例として、撮像画像Aと撮像画像Bとの双方において、軸重位置であると特定されない同一地点(例えば、撮像画像Aにおける領域520と、撮像画像Bにおける領域620と)を選出し、選出された領域間の変位量(以下、この変位量を「非軸重位置変位量」と呼ぶ。)を算出する。そして、撮像画像Aにおけるタイヤの最下点510に対応する走行路30上の領域と、撮像画像Bにおける領域610との間で生じる変位の変位量から、この非軸重位置変位量を差し引いて変位量を補正することで、撮像装置20の揺れの影響を抑えることが可能となる。他にも、光学的ブレ補正(Optical Image Stabilization)技術を利用する方法、センサシフト方式等の機械的機構を利用する方法等によっても撮像装置20の揺れの影響を抑えることが可能となる。

0096

再び図11に戻って、第1計測処理の説明を続ける。

0097

変位量が検出されると、軸重算出部240は、対象とするタイヤが、判定部130によってダブルタイヤであると判定されたか否かを調べる(ステップS140)。

0098

ステップS140の処理において、対象とするタイヤが、判定部130によってダブルタイヤであると判定された場合に(ステップS140:Yes)、軸重算出部240は記憶部230から変位係数α2を取得する(ステップS150)。

0099

ステップS140の処理において、対象とするタイヤが、判定部130によってダブルタイヤであると判定されなかった場合に(ステップS140:No)、軸重算出部240は記憶部230から変位係数α1を取得する(ステップS160)。

0100

ステップS150の処理および、ステップS160の処理により、変位係数値が取得されると、軸重算出部240は、取得された変位係数に、変位量検出部210から出力された変位量を掛け合わせることで、軸重を算出する(ステップS170)。

0101

軸重が算出されると、軸重算出部240は、算出された軸重の数値を外部に出力する(ステップS180)。ここで、軸重算出部240は、算出された軸重の数値を外部に出力する代わりに、算出された軸重の数値が予め定められた基準値よりも大きい場合に、その旨をユーザに報知するとしても良い。この際、この基準値は、絶対的な基準値でも良いし、相対的な基準値でも良い。これは、対応する撮像画像に含まれる車両が、過積載である可能性が比較的高いことを反映してなされるものである。

0102

ステップS180の処理が終了すると、ダブルタイヤ判定装置11は、その軸重計測処理を終了する。

0103

[2−3.効果等]
一般に、走行路に軸重が加えられたことに起因してその走行路に生じる変位の変位量は、車軸に装着されるタイヤがダブルタイヤである場合には、そのタイヤがシングルタイヤである場合よりも小さくなる。

0104

上述した通り、ダブルタイヤ判定装置11は、軸重を算出する場合において、対象とするタイヤがダブルタイヤであるときには、変位量検出部210によって検出された変位量に対して、補正係数Aを乗じた変位係数α2を取得する。そして、ダブルタイヤ判定装置11は、変位係数α2を用いて、軸重を算出する。

0105

これにより、ダブルタイヤ判定装置11は、対象とするタイヤがダブルタイヤである場合であっても、変位量を補正しない従来型算出方法で軸重を算出する従来の軸重計測装置に比べて、より精度良く軸重を計測し得る。

0106

(他の実施の形態)
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態1、2について説明した。しかしながら、本開示における技術は、これらに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略等を行った実施の形態にも適用可能である。

0107

(1)実施の形態1において、走行路の走行方向に対して略垂直(約90°)の方向に撮像装置20を配置し、撮像画像において中心線よりも進行方向前方及び進行方向後方の位置ではタイヤを斜め方向から撮影できるとした。しかし、走行路の走行方向に対して45〜80°及び100〜135°の方向に撮像装置20を配置するとしても良い。この場合、撮像画像に撮像された車両が進行方向後方から進行方向前方に移動するに従い、第1ホイール領域と第2ホイール領域との面積比率が徐々に変化する。この変化度合いにより、対象となるタイヤがダブルタイヤであるか否かを判定することができる。

0108

(2)実施の形態1において、第1方向を車両の進行方向前方、第2方向を車両の進行方向後方とした。しかし、第1方向を車両の上方向、第2方向を車両の下方向としても良い。例えば、車両のタイヤよりも高い位置から撮影を行う。そして、ホイールの上側の一部の領域がタイヤの死角で隠れたとき、ダブルタイヤであると判定し、ホイールの上側の一部の領域がタイヤの死角で隠れないとき、ダブルタイヤであると判定しない。この場合、回転中心に対して、上側と下側のホイールの面積の比率に基づいて、タイヤがダブルタイヤであるか否かを判定すればよい。

0109

(3)実施の形態1において、ダブルタイヤ判定装置10は、撮像装置20によって撮像された撮像画像の入力を受け付ける画像入力部110を備える構成の例であるとして説明した。しかしながら、撮像画像を取得することができれば、ダブルタイヤ判定装置10は、必ずしも画像入力部110を備える構成である必要はない。例えば、画像入力部110を備える代わりに、撮像画像を撮像する撮像部を備えてもよい。そして、タイヤ位置特定部120が利用する撮像画像は、その撮像部によって撮像された撮像画像であるとしても構わない。このような構成にすることで、外部の撮像装置が不要となる。

0110

(4)実施の形態1において、ダブルタイヤ判定装置10は、マイクロプロセッサとメモリとを備えるコンピュータにおいて、メモリに記憶されたプログラムをマイクロプロセッが実行することによって実現される構成の例であるとして説明した。しかしながら、ダブルタイヤ判定装置10は、上記実現例と同等の機能を有していれば、必ずしも上記実現例通りに実現される構成の例に限定される必要はない。例えば、ダブルタイヤ判定装置10を構成する構成要素の一部又は全部が、専用回路によって実現される構成の例であっても構わない。

0111

(5)各実施の形態において、撮像画像は、モノクロ画像でもカラー画像でもマルチスペクトル画像であっても構わない。また、撮像する光の波長帯は、可視光以外に、紫外線近赤外線遠赤外線であっても構わない。

0112

(6)ダブルタイヤ判定装置10、11における各構成要素(機能ブロック)は、IC(IntegratedCircuit)、LSI(Large Scale Integration)等の半導体装置により個別に1チップ化されてもよいし、一部又は全部を含むように1チップ化されてもよい。また、集積回路化の手法はLSIに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセッサで実現してもよい。LSI製造後に、プログラムすることが可能なFPGA(Field Programmable Gate Array)や、LSI内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブルプロセッサを利用してもよい。更には、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりLSIに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてあり得る。

0113

また、上記各種処理の全部又は一部は、電子回路等のハードウェアにより実現されても、ソフトウェアを用いて実現されてもよい。なお、ソフトウェアによる処理は、ダブルタイヤ判定装置に含まれるプロセッサがメモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現されるものである。また、そのプログラムを記録媒体に記録して頒布流通させてもよい。例えば、頒布されたプログラムを、他のプロセッサを有する装置にインストールして、そのプログラムをそのプロセッサに実行させることで、その装置に、上記各処理を行わせることが可能となる。

0114

また、上述した実施の形態で示した構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本開示の範囲に含まれる。

0115

本開示は、ダブルタイヤか否かを判定するダブルタイヤ判定装置に広く利用可能である。

0116

10、11ダブルタイヤ判定装置
110画像入力部
120タイヤ位置特定部
130 判定部
210変位量検出部
220軸重位置特定部
230 記憶部
240 軸重算出部

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