JPH06129845A - 路面状態検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 路面状態をラインセンサを用いたテレビカメ
ラで撮影し、道路上のヒビ割れや凹凸の状態を検出して
記録する。 【構成】 ラインセンサの走査をテレビカメラを搭載し
た測定用自動車の移動速度に同期させる。凹凸の検出に
は少なくとも２台のテレビカメラを用いる。 【効果】 目視に比較して多量に分析および記録ができ
る。測定用自動車の走行は他車の流れの中でできる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は道路状態の監視に利用す
る。特に、ラインセンサを用いたテレビカメラを利用し
た道路監視技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】道路の舗装面の状態は保守管理をするた
めに常に監視を続けることが重要であり、これまでは主
に目視で行っておりその作業は厖大であり、また交通の
障害ともなっている。

【０００３】監視のため一部、銀塩方式のフィルムを用
いたスリットカメラが使われているが、現像作業を必要
とし即時性がなく、画像処理装置に入力するためにはテ
レビカメラによる再撮像を要し、本格的な導入には至っ
ていない。

【０００４】このため、テレビカメラにより監視する方
式が望まれるが、これまでのテレビカメラは高価であ
り、道路の監視など広範囲において多数用いるためには
実用的ではなかった。

【０００５】そこで、安価に構成できるテレビカメラと
してラインセンサを用いたテレビカメラがある。ライン
センサは小型でしかも安価であることから、ファクシミ
リやコピーマシンなどのＯＡ機器に文字やパターンの読
取部として広く利用されている。ラインセンサにはＣＣ
Ｄ(Charge Coupled Device) 形とＭＯＳ(Metal OxideSe
miconductor) 形があり、これらの素子からなるビット
が一列に多数並んだ構造である。また、このラインセン
サをテレビカメラ装置の撮像部として用い、ボートレー
ス等で着順判定に利用することが知られている（特公昭
５５−２４８３１号参照）。ラインセンサが撮影した一
次元の映像はその移動距離で合成され、二次元の映像と
して利用される。すなわち、ラインセンサと被写体の間
に相対的な移動があると映像が構成される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このラインセンサを道
路の状態監視に利用することが考えられる。これを図６
を参照して説明する。図６はラインセンサによる被写体
の撮影原理を示す図である。図６（ａ）に示すように、
レンズ５０により被写体５４がラインセンサ５１上に結
像されるが、これは被写体５４を輪切りにするような形
である。

【０００７】被写体５４が移動すると、この輪切りの部
分が移動することになり、この連続した信号がモニタ５
３上に表示される。被写体の移動速度が変化するとモニ
タ５３上に表示される形状は実際の被写体とは異なった
ものになる。

【０００８】その様子を図６（ｂ）および（ｃ）に示
す。撮影時に図６（ｂ）のように移動速度が変化すると
モニタ５３上の被写体の画像は図６（ｃ）のように実際
とは異なったものになる。すなわち、被写体がゆっくり
移動した部分が早く移動した部分に比較して伸びて表示
される。これを防ぐためには、被写体の移動速度を常に
一定に保つ必要がある。

【０００９】このようなラインセンサにより構成された
テレビカメラを自動車等に搭載して道路を撮影するため
には、自動車等の移動速度を常に一定に保ち撮影するこ
とが必要である。しかし、自動車および道路の事情から
みて速度を常に一定に保ち走行することは不可能であ
る。

【００１０】このように速度が一定でない場合は得られ
る画像に粗密のむらが現れ、画像の品位が低く実用的で
ない。まして、連続一時間以上にもわたり、道路上の１
ｍｍにも満たないヒビ割れなどを検出することは不可能
である。

【００１１】本発明は、このような背景に行われたもの
であり被写体の移動速度に応じてラインセンサの走査速
度を変化させることのできるラインセンサを用いたテレ
ビカメラにより道路状態を監視できる装置を提供するこ
とを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明は、路面状態検査
装置でありその特徴とするところは、自動車にその走行
路面を撮影するようにテレビカメラが搭載され、このテ
レビカメラは、前記自動車の進行方向に垂直な方向に感
度を有するラインセンサを含み、前記自動車の車輪の回
転に同期する電気パルスを発生するパルス発生手段と、
この電気パルスに同期して前記ラインセンサの出力を取
込む制御手段と、この出力を保持する記録手段と、この
記録手段の記録内容を表示する表示手段とを備えたとこ
ろにある。

【００１３】また、道路のヒビなど平面的な状態だけで
はなく、わだち掘れによる凹凸などを監視することもで
きる。そのために、前記テレビカメラは複数台設けら
れ、この複数台のテレビカメラは路面の同一部分を異な
る写角で撮影するように配置され、前記記録手段はこの
複数台のテレビカメラ出力を個別に記録する手段を含
み、前記表示手段はこの複数台のテレビカメラ出力の位
相差を検出する手段を含む構成とすることもできる。

【００１４】

【作用】自動車の車軸の回転を利用してラインセンサ用
の走査パルスを発生する。これにより、自動車の速度に
比例した走査パルスを発生させることができる。

【００１５】したがって、測定用自動車は定速である必
要がなく、他車両の流れにしたがってその速度が変化し
ても被写体の映像を正確に撮影し、路面監視を確実に行
うことができる。

【００１６】

【実施例】本発明第一実施例の構成を図１および図２を
参照して説明する。図１は本発明第一実施例装置の構成
図である。図２は制御部のブロック図である。

【００１７】本発明は、路面状態検査装置でありその特
徴とするところは、自動車４にその走行路面を撮影する
ようにテレビカメラ１が搭載され、このテレビカメラ１
は、自動車４の進行方向に垂直な方向に感度を有するラ
インセンサを含み、自動車４の車輪の回転に同期する電
気パルスを自動車４の距離計入力を利用して発生させる
パルス発生手段であるパルス発生部３と、この電気パル
スに同期して前記ラインセンサの出力を取込む制御手段
であるカメラコントロール部１４と、この出力を保持す
る記録手段であるデータレコーダ８と、このデータレコ
ーダ８の記録内容を表示する表示手段である高精細モニ
タ１０とを制御部２に備えたところにある。

【００１８】次に、本発明第一実施例の動作を図２を参
照して説明する。図１に示すようにして発生したライン
センサからの映像信号は、デジタル化されデータレコー
ダ８に記録されるが、この場合にデータの量は自動車の
速度により粗密があるので直接には記録できない。した
がって、バッファメモリ１６を用意して一時テレビカメ
ラ１からのデータをこのバッファメモリ１６に蓄えこれ
がオーバしないように、また途切れないように制御しな
がらデータレコーダ８に記録する。

【００１９】本発明第一実施例装置では、記録時と再生
時の動作に大別され、記録時には移動速度に応じてパル
ス発生部３から発生するパルスによりテレビカメラ１の
ラインセンサを駆動し、粗密のない正確な映像信号を得
る。これを一旦バッファメモリ１６に記録し、さらにデ
ータレコーダ８に記録する。

【００２０】データレコーダ８は充分な記録速度と容量
を持ったものが必要であるが、ここでは約１００ギガバ
イトの容量で３２メガバイト／秒の速度により記録でき
る市販品を用いた。これによれば道路幅２ｍ、傷１ｍｍ
以下の検出能力で１００ｋｍ／ｈの速度で連続１００分
程度の能力があり、充分実用可能である。

【００２１】補助機能として撮影時に撮影状態を監視す
るためリアルタイムモニタ６を設ける。さらにテレビカ
メラ１からの信号にはライン毎にラインナンバ、時刻、
場所等のデータを付加する。また、再生時にはデータレ
コーダ８からのデータは必要な部分を指定してバッファ
メモリ１６に一旦記録される。これをさらに必要な部分
のみフレームメモリ１８に転送し、高精細モニタ１０に
表示する。この高精細モニタ１０は、２０００画素×２
０００ライン程度である。したがって、バッファメモリ
１６は１００メガバイト、フレームメモリ１８は４メガ
バイトとした。

【００２２】この高精細モニタ１０は画像の確認用であ
りコンピュータによる画像処理は別途行う。このため、
画像入出力インタフェース２２により外部のコンピュー
タに接続し、画像処理を行う。外部のコンピュータで
は、映像信号を受け取ると道路上のヒビと道路との明る
さの差から適当なレベルで２値制御を行い、道路面を
黒、ヒビを白に表示させることでヒビを明確に識別でき
る。さらに、リアルタイムモニタ６により時刻および場
所の情報を用いて、ヒビの存在する場所やその状態を記
録する。

【００２３】次に、図３を参照して本発明第二実施例を
説明する。図３は本発明第二実施例装置の構成を示す図
である。本発明第二実施例装置では、テレビカメラ１お
よび１′を用意し、道路のわだち掘れを測定する。

【００２４】テレビカメラ１および１′を道路より高さ
Ｍの位置に距離Ｌをおいて設置し、同一の部分を撮影で
きるように、テレビカメラ１および１′の方向を正確に
調整する。このとき、ラインセンサ上には道路の一部を
横切る状態の映像信号が発生し、道路の表面が平面であ
れば２台のテレビカメラ１および１′の映像信号は同じ
ものとなる。しかし、道路の表面に凹凸の部分があれば
２台のテレビカメラ１および１′の映像信号に位相差と
なって表れるので凹凸の量を測定することができる。

【００２５】図４を参照してわだち掘れの測定原理をさ
らに詳しく説明する。図４はわだち掘れ測定原理を示す
図である。点Ａを道路上の一点とすると、これはライン
センサ３０および３０′上の特定の位置にレンズ３１お
よび３１′を通して結像される。もし、点Ａが距離ｍだ
け下方に移動してラインセンサ３０′の結像点を移動さ
せないとするとその被写体は点Ｂとなる。このとき、ラ
インセンサ３０上での点Ｂの像は、点ＡからΔｄ移動す
る。このときΔｄは、 Δｄ＝（ｆ・Ｌ／Ｍ² ）×ｍ （ただし、ｆ＝レンズの
焦点距離） となる。したがって、ラインセンサ３０および３０′か
ら得られる映像信号の位相を計算することにより容易に
わだち掘れの状態を算出することができる。

【００２６】図５を参照して本発明第二実施例のブロッ
ク構成を説明する。図５は本発明第二実施例装置のブロ
ック図である。テレビカメラ１および１′を二つの制御
部２および２′で同じ状態で制御し、計算部４０におい
てそれぞれの信号の位相差から凹凸の量を計算してデー
タを出力する。実際の測定には、道路の幅をいくつかに
区切り、それらの平均値を算出する。画像入出力インタ
フェース２２により外部のコンピュータに接続し、画像
処理を行う。外部のコンピュータでは、映像信号を受け
取ると道路上の凹凸を位相差から検出し、その深さを記
録する。さらに、リアルタイムモニタ６により時刻およ
び場所の情報を用いて、凹凸の存在する場所やその状態
を記録する。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば被
写体の移動速度に応じてラインセンサの走査速度を変化
させることができる。

【００２８】これにより簡便で小型のラインセンサを用
いたテレビカメラを自動車等に搭載し、移動しながら周
囲の状況を正確に撮影できる。道路を撮影してその状況
を監視することができる。したがって、目で見るのに比
較して分析および記録が簡単にできる。また、その監視
量も大幅に増大される。また、自動車の走行は他車の流
れの中で行うことができる。

【００２９】また、このテレビカメラを２台用いる装置
では、道路の凹凸を撮影し監視することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第一実施例の構成図。

【図２】制御部のブロック図。

【図３】本発明第二実施例の構成図。

【図４】わだち掘れ測定原理を示す図。

【図５】本発明第二実施例のブロック図。

【図６】ラインセンサによる被写体の撮影原理を示す
図。

【符号の説明】

１、１′ テレビカメラ ２、２′ 制御部 ３ パルス発生部 ４ 自動車 ６ リアルタイムモニタ ８ データレコーダ １０ 高精細モニタ １２ リモコン １４ カメラコントロール部 １６ バッファメモリ １８ フレームメモリ ２０ ＣＰＵ ３０、３０′ラインセンサ ３１、３１′レンズ ４０ 計算部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動車にその走行路面を撮影するように
   テレビカメラが搭載され、 このテレビカメラは、前記自動車の進行方向に垂直な方
   向に感度を有するラインセンサを含み、 前記自動車の車輪の回転に同期する電気パルスを発生す
   るパルス発生手段と、 この電気パルスに同期して前記ラインセンサの出力を取
   込む制御手段と、 この出力を保持する記録手段と、 この記録手段の記録内容を表示する表示手段と を備えた路面状態検査装置。
2. 【請求項２】 前記テレビカメラは複数台設けられ、 この複数台のテレビカメラは路面の同一部分を異なる写
   角で撮影するように配置され、 前記記録手段はこの複数台のテレビカメラ出力を個別に
   記録する手段を含み、 前記表示手段はこの複数台のテレビカメラ出力の位相差
   を検出する手段を含む請求項１記載の路面状態検査装
   置。