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WO2018159124A1 - 荷重計、および荷重計測方法 - Google Patents

荷重計、および荷重計測方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2018159124A1
WO2018159124A1 PCT/JP2018/001120 JP2018001120W WO2018159124A1 WO 2018159124 A1 WO2018159124 A1 WO 2018159124A1 JP 2018001120 W JP2018001120 W JP 2018001120W WO 2018159124 A1 WO2018159124 A1 WO 2018159124A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
load
unit
displacement
vehicle
histogram
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/001120
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
今川　太郎
晃浩 野田
日下　博也
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニックＩｐマネジメント株式会社 filed Critical パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority to CN201880004655.2A priority Critical patent/CN110023722A/zh
Priority to EP18760961.5A priority patent/EP3591355B1/en
Priority to JP2019502495A priority patent/JP6948625B2/ja
Publication of WO2018159124A1 publication Critical patent/WO2018159124A1/ja
Priority to US16/372,499 priority patent/US11536602B2/en

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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G19/00—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups
    • G01G19/02—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for weighing wheeled or rolling bodies, e.g. vehicles
    • G01G19/022—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for weighing wheeled or rolling bodies, e.g. vehicles for weighing wheeled or rolling bodies in motion
    • G01G19/024—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for weighing wheeled or rolling bodies, e.g. vehicles for weighing wheeled or rolling bodies in motion using electrical weight-sensitive devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G19/00—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups
    • G01G19/02—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for weighing wheeled or rolling bodies, e.g. vehicles
    • G01G19/03—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for weighing wheeled or rolling bodies, e.g. vehicles for weighing during motion
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G23/00—Auxiliary devices for weighing apparatus
    • G01G23/01—Testing or calibrating of weighing apparatus
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01G—WEIGHING
    • G01G9/00—Methods of, or apparatus for, the determination of weight, not provided for in groups G01G1/00 - G01G7/00

Definitions

  • This disclosure relates to a load meter that measures a load of a vehicle or the like.
  • Patent Document 1 discloses a load measuring device that measures the load of a vehicle passing on a traveling road. This load measuring device measures the load of the vehicle using a load sensor embedded in the travel path.
  • the present disclosure provides a load measuring device that can reduce the labor and cost required for installation or removal as compared with the related art.
  • the load cell includes a detection unit, a storage unit, and a load calculation unit.
  • a detection part detects the displacement amount in a captured image corresponding to the displacement which arises in a traveling path when the load of a vehicle is applied using the captured image by which the vehicle which exists on a traveling path and a traveling path was imaged.
  • the storage unit stores information indicating the relationship between the load and the displacement amount.
  • the load calculation unit calculates a load based on the displacement amount and the information.
  • the load measuring device can reduce the labor and cost required for installation or removal compared to the prior art.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an example of a state of measuring the axial load according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the load cell according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a data configuration diagram of the displacement coefficient.
  • FIG. 4A is a flowchart for explaining the operation of the first measurement process.
  • FIG. 4B is a flowchart for explaining the operation of the calibration process.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the captured image A.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a captured image.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the captured image B.
  • FIG. 8A is a diagram illustrating an example of a histogram generated by the calibration unit.
  • FIG. 8A is a diagram illustrating an example of a histogram generated by the calibration unit.
  • FIG. 8B is a diagram illustrating an example of a histogram generated by the calibration unit.
  • FIG. 8C is a diagram illustrating an example of a histogram of axial weight values acquired in advance.
  • FIG. 8D is a diagram illustrating an example of a histogram generated by the calibration unit according to the modification.
  • FIG. 9 is a diagram schematically illustrating an example of measuring the axial load according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating a configuration of a load cell according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a diagram schematically illustrating an example of a state of measuring the axial load according to the third embodiment.
  • FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration of a load cell according to the third embodiment.
  • FIG. 13A is a diagram illustrating an example of pattern light.
  • FIG. 13B is a diagram illustrating an example of pattern light.
  • FIG. 13C is a diagram illustrating an example of pattern light.
  • FIG. 13D is a diagram illustrating an example of pattern light.
  • FIG. 13E is a diagram illustrating an example of pattern light.
  • FIG. 14 is a diagram schematically illustrating the relationship between the projection direction of pattern light and the imaging direction.
  • FIG. 15A is a diagram schematically showing pattern light that can be seen from the imaging direction.
  • FIG. 15B is a diagram schematically illustrating pattern light that can be seen from the imaging direction.
  • FIG. 16 is a flowchart for explaining the operation of the third measurement process.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating an example of the captured image A.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating an example of the captured image B.
  • the load cell includes a detection unit, a storage unit, and a load calculation unit.
  • a detection part detects the displacement amount in a captured image corresponding to the displacement which arises in a traveling path when the load of a vehicle is applied using the captured image by which the vehicle which exists on a traveling path and a traveling path was imaged.
  • the storage unit stores information indicating the relationship between the load and the displacement amount.
  • the load calculation unit calculates a load based on the displacement amount and the information.
  • a recording medium such as a system, method, integrated circuit, computer program, or computer-readable CD-ROM.
  • the system, method, integrated circuit, computer program Alternatively, it may be realized by any combination of recording media.
  • the calibration device operates by being incorporated in a load cell constituting the load measuring system.
  • the load cell and the calibration device according to the present disclosure will be described with reference to the drawings.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an example of a state in which the load cell 200 according to the first embodiment measures the axial weight of the vehicle 102.
  • the load measurement system 1 according to the first embodiment includes an imaging device 101 and a load meter 200.
  • the load cell 200 is connected to the imaging device 101 that images the travel path 103 on which the vehicle 102 travels.
  • the load meter 200 receives a plurality of captured images obtained by capturing the travel path 103 by the imaging device 101.
  • the load cell 200 calibrates the displacement coefficient used when calculating the axial weight of the vehicle 102 using the input captured image.
  • the vehicle 102 is, for example, a truck
  • the travel path 103 is, for example, an asphalt road.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the load cell 200.
  • the load cell 200 includes an input unit 210, an axial load calculation unit 240, and a calibration device 300.
  • Calibration apparatus 300 includes an axis specifying unit 220, a speed calculation unit 230, a calibration unit 250, a detection unit 260, a storage unit 270, and a notification unit 280.
  • the detection unit 260 includes an axial load position specifying unit 261 and a displacement amount detection unit 262.
  • the calibration device 300 is a calibration device that calibrates the load cell 200 that measures the axle load of the vehicle.
  • the load cell 200 is realized, for example, when a microprocessor executes a program stored in a memory in a computer (not shown) including a microprocessor (not shown) and a memory (not shown).
  • the input unit 210 accepts input of a plurality of captured images obtained by capturing images of the traveling road by the image capturing apparatus 101.
  • the input unit 210 receives an input of a digital image of 4096 ⁇ 2160 pixels as a captured image.
  • the input unit 210 outputs the received captured image to the axis specifying unit 220, the speed calculating unit 230, the axle load position specifying unit 261, and the displacement amount detecting unit 262.
  • the input of the captured image is performed via wireless or wired communication or a recording medium.
  • the detection unit 260 detects a displacement amount corresponding to a displacement generated on the road surface of the traveling road when the vehicle passes at a predetermined point.
  • the axial load position specifying unit 261 specifies the axial load position of the vehicle in the captured image. More specifically, the axial load position specifying unit 261 performs image recognition processing on the captured image and determines whether or not a vehicle is included in the captured image. When the vehicle is included in the captured image, the axial load position specifying unit 261 recognizes the tire of the vehicle by further image recognition processing. Then, the axle load position specifying unit 261 specifies an area on the traveling road corresponding to the lowest point of the tire as the axle load position. The axle load position specifying unit 261 outputs the specified axle load position to the calibration unit 250 and the displacement amount detection unit 262.
  • the displacement amount detection unit 262 uses the captured image received by the input unit 210 to detect the displacement amount in the captured image corresponding to the displacement that occurs in the travel path due to the addition of the axial load.
  • the displacement amount detection unit 262 detects a displacement amount corresponding to the displacement at the specified axial load position, particularly when the axial load position is input from the axial load position specifying unit 261.
  • the displacement amount detection unit 262 compares, among a plurality of captured images received by the input unit 210, a captured image in which no displacement has occurred on the travel path and an captured image in which displacement has occurred on the travel path. A displacement amount corresponding to the displacement is detected.
  • the displacement amount detection unit 262 can detect a displacement amount between captured images by using block matching, a correlation method, or an optical flow.
  • the displacement amount detection unit 262 calculates, as the displacement amount, the number of pixels indicating a difference in pixel positions corresponding to the same point on the travel path between captured images.
  • the captured image in which no displacement is generated on the travel path may be an image captured in advance of the travel path in a state where no vehicle is present, or a plurality of images in which the travel path is captured continuously in time.
  • the captured image may be a captured image having an image change amount equal to or less than a certain value, or may be a captured image determined by the image recognition process that no vehicle is present.
  • the axis identifying unit 220 identifies the number of the axle of the vehicle from the front (or rear) in the captured image. More specifically, the axis specifying unit 220 performs image recognition processing on the captured image and determines whether the captured image includes a vehicle. When the vehicle is included in the captured image, the axis specifying unit 220 recognizes the axle of the vehicle through further image recognition processing. And the axis
  • the axis specifying unit 220 specifies, for example, the foremost axle of the vehicle 102 as the first axis 10. In addition, the shaft specifying unit 220 specifies the next axle as the second shaft 20, for example.
  • the speed calculation unit 230 calculates the speed of the vehicle when the captured image received by the input unit 210 includes the vehicle. More specifically, the speed calculation unit 230 performs image recognition processing on the captured image and determines whether or not a vehicle is included in the captured image. And the speed calculation part 230 calculates the speed of the vehicle based on the difference in the position of the same vehicle between different frames (for example, between adjacent frames). The speed calculation unit 230 can geometrically perform scale conversion between the movement amount in the captured image and the actual movement amount by measuring the positional relationship between the imaging device 101 and the travel path in advance. The speed calculation unit 230 outputs the calculated speed to the calibration unit 250.
  • the calibration unit 250 aggregates the displacement amounts detected by the detection unit 260 and generates a displacement amount histogram. Then, the calibration unit 250 updates the displacement coefficient based on the shape of the displacement amount histogram.
  • the calibration unit 250 adds up the displacements detected by the detection unit 260 for a plurality of captured images obtained by capturing different vehicles.
  • the calibration unit 250 aggregates the specified axle load position and the displacement amount in association with each other.
  • the calibration unit 250 divides and sums the amount of displacement for each difference between the axis number specified by the axis specifying unit 220 and the speed calculated by the speed calculating unit 230. For example, the calibration unit 250 divides and sums the displacement amounts for each of the first axis and the second axis.
  • the calibration unit 250 divides the displacement amount into, for example, a low speed (for example, 0 to 30 km / h), a medium speed (for example, 30 to 60 km / h), a high speed (for example, 60 km / h or more), and the like. .
  • the calibration unit 250 may total the displacement amount by combining all the conditions, or may total the displacement amount by combining only some of the conditions. Further, the calibration unit 250 may total the displacement amount by combining only the condition such as the first axis (the frontmost axle of the vehicle) and the condition such as 30 km / h or more.
  • the calibration unit 250 divides (or limits) the conditions, it becomes easy to obtain the characteristics of the displacement amount histogram described later.
  • the storage unit 270 stores first information indicating the relationship between the axial weight and the displacement amount. More specifically, the first information is a relational expression indicating the relationship between the axle load and the amount of displacement in the case where displacement occurs in the travel path due to the addition of the axial load to the travel path, and This is the displacement coefficient used in this relational expression.
  • the storage unit 270 may be realized by a memory (not shown) included in the load cell 200 or may be realized by a database of an external device that can communicate.
  • the storage unit 270 stores the coefficient ⁇ as a displacement coefficient.
  • the displacement coefficient ⁇ has a displacement coefficient value associated with each of a plurality of positions that can be specified as the axial load position by the axial load position specifying unit 261.
  • the coefficient ⁇ can be reflected.
  • the displacement coefficient ⁇ is, for example, a local region for each region (hereinafter referred to as “local region”) composed of 10 pixels in the horizontal direction (x direction) and 10 pixels in the vertical direction (y direction) in the captured image. It has a displacement coefficient value corresponding to.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the displacement coefficient ⁇ stored by the storage unit 270.
  • the storage unit 270 stores a predetermined relational expression and a predetermined displacement coefficient in the initial state.
  • the displacement coefficient is updated with the newly calculated displacement coefficient.
  • the axle load calculation unit 240 calculates the axle load of the vehicle existing on the travel road based on the displacement detected by the detection unit 260 and the first information stored in the storage unit 270. In particular, when the axial load position is specified by the axial load position specifying unit 261, the axial load calculation unit 240 calculates the axial load based on the displacement amount at the specified axial load position. More specifically, the axial load calculation unit 240 adds a displacement coefficient value corresponding to a region including the axial load position specified by the axial load position specifying unit 261 to the displacement amount d detected by the displacement amount detection unit 262. By multiplying, the axial weight w is calculated.
  • the storage unit 270 may store a displacement coefficient corresponding to the axis number specified by the axis specifying unit 220 and the speed calculated by the speed calculating unit 230. Then, the axle load calculator 240 may calculate the axle load using a displacement coefficient corresponding to the vehicle axis number and speed.
  • the storage unit 270 stores second information related to the axial load.
  • the second information is the value of the axle load of the first axis of the vehicle that is expected to be the most frequent in the travel path 103.
  • the calibration unit 250 calculates a displacement coefficient that specifies the relationship between the axial load and the displacement amount based on the displacement amount detected by the detection unit 260 and the second information.
  • the calibration unit 250 then updates the displacement coefficient stored in the storage unit 270 using the calculated displacement coefficient. Details of the method of calculating the displacement coefficient will be described in the calibration process described later.
  • the notification unit 280 When the difference between the displacement coefficient newly calculated by the calibration unit 250 and the first information is greater than or equal to a predetermined reference value, the notification unit 280 notifies the outside of the system to that effect.
  • the calibration unit 250 may update the displacement coefficient based on the user's determination after the notification unit 280 notifies the external user by wire or wireless.
  • the load cell 200 performs a first measurement process and a calibration process as its characteristic operation.
  • the first measurement process is a process for calculating the axial weight of a vehicle when a captured image including the vehicle is input to the load cell 200.
  • FIG. 4A is a flowchart for explaining the operation of the first measurement process.
  • the first measurement process is started when a captured image including a vehicle (hereinafter referred to as “captured image A”) is input to the input unit 210.
  • captured image A a captured image including a vehicle
  • the input unit 210 acquires the captured image A input from the imaging device 101 (step S10).
  • FIG. 5 is a diagram illustrating an example of the captured image A acquired.
  • the captured image A includes a vehicle 102 that travels on the travel path 103.
  • the vehicle 102 is in contact with the travel path 103 at the lowest point 410 of the tire of the vehicle 102.
  • a region 420 is a region including a point that is not specified as the axial position.
  • the axle load position specifying unit 261 when the axial load position specifying unit 261 acquires the captured image A, it performs an image recognition process to specify the lowest point 410 of the tire of the vehicle 102. Then, the axle load position specifying unit 261 specifies an area on the travel path 103 corresponding to the specified lowest point 410 as an axle load position (step S20).
  • the area specified by the axial position specifying unit 261 does not necessarily need to be an area consisting of only one point (one pixel).
  • the area specified by the axial position specifying unit 261 may be a local image area including a plurality of adjacent pixels.
  • the axle load position specifying unit 261 may limit the axle load detection range to be detected for the axle load to the area of the travel path 103. Further, the axle load position specifying unit 261 may limit the axle load detection range to be detected for the axle load to a part of the traveling path 103 as in the area 510 of FIG.
  • the axle load position specifying unit 261 may limit the detection range by the user's designation, or may limit the detection range by the user's designation and the image recognition result of the color or texture of the travel path 103.
  • the axial load position specifying unit 261 specifies each of the contact positions as an axial load position.
  • the displacement amount detection unit 262 detects a displacement amount corresponding to the displacement generated in the travel path 103 at the specified axial load position (step S30).
  • the displacement amount detection unit 262 uses the captured image A and a captured image (hereinafter, referred to as “captured image B”) in which no displacement is generated among the captured images acquired by the input unit 210, and the displacement amount. Is detected. If the captured image B is not acquired by the input unit 210 until the axial load position is specified, the displacement detection unit 262 waits until the captured image B is acquired by the input unit 210 and then the displacement. Perform quantity detection.
  • FIG. 7 is an example of the acquired captured image B.
  • the traveling road 103 is captured from the same viewpoint.
  • a region 610 on the traveling road 103 in the captured image B is the same region as the region on the traveling road 103 corresponding to the lowest point 410 of the tire in the captured image A.
  • the area 620 on the travel path 103 in the captured image B is the same area as the area 420 on the travel path 103 in the captured image A.
  • the displacement amount detection unit 262 detects a displacement amount generated between the region on the travel path 103 corresponding to the lowest point 410 in the captured image A and the region 610 in the captured image B.
  • the displacement amount detection unit 262 detects the same point (for example, the region 420 in the captured image A and the region 620 in the captured image B) that is not specified as the axial position in both the captured image A and the captured image B. elect.
  • the displacement amount detection unit 262 calculates a displacement amount between the selected regions (hereinafter referred to as “non-axial load position displacement amount”). Then, the displacement amount detection unit 262 calculates the non-axial load position from the displacement amount generated between the region on the traveling path 103 corresponding to the lowest point 410 of the tire in the captured image A and the region 610 in the captured image B. The displacement amount is corrected by subtracting the displacement amount. Thereby, it becomes possible to suppress the influence of the shaking of the imaging device 101. In addition, the influence of the shaking of the imaging apparatus 101 can be suppressed by a method using an optical image stabilization technique, a method using a mechanical mechanism such as a sensor shift method, or the like.
  • the axle load calculation unit 240 specifies a displacement coefficient value corresponding to the axle load position specified by the axle load position specifying unit 261 (step S40). That is, the axle load calculating unit 240 refers to the displacement coefficient ⁇ (see FIG. 3) stored in the storage unit 270 and specifies the displacement coefficient value corresponding to the axle load position specified by the axle load position specifying unit 261. To do.
  • the axle load calculation unit 240 calculates the axle load by multiplying the specified displacement coefficient value by the displacement amount detected by the displacement amount detection unit 262 (step S50). .
  • the axle load calculator 240 When the axle load is calculated, the axle load calculator 240 outputs the calculated axle load value to the outside (step S60).
  • the axle load calculating unit 240 instead of outputting the calculated axle load value to the outside, the axle load calculating unit 240, via the notification unit 280, when the calculated axle load value is greater than a predetermined reference value.
  • the reference value may be an absolute reference value or a relative reference value.
  • the axial load calculation unit 240 may notify the user to that effect after storing the corresponding captured image. . Thereby, it is possible to notify the user that the possibility that the vehicle included in the corresponding captured image is overloaded is relatively high.
  • step S60 ends, the load cell 200 ends the first measurement process.
  • the calibration process is a process in which the calibration unit 250 updates the displacement coefficient stored in the storage unit 270.
  • FIG. 4B is a flowchart of the calibration process. This calibration process is started when the load cell 200 is activated.
  • the calibration unit 250 inputs the displacement amount every time the displacement amount is detected by the displacement amount detection unit 262 when the axle load position is specified by the shaft load position specifying unit 261. (Step S110). Similarly, the calibration unit 250 inputs the axis number from the axis specifying unit 220 (step S120), and inputs the speed from the speed calculation unit 230 (step S130). The calibration unit 250 aggregates the detected displacement amounts in association with each specified axial load position, axis number, and speed condition (step S140). Here, the calibration unit 250 does not have to generate a histogram of displacement amounts for all combinations of conditions, but only for limited conditions such as combinations of specific axis numbers and specific speeds. A quantity histogram may be created. Note that the order of step S110 to step S130 does not have to be this order.
  • the calibration unit 250 adds up the detected displacement amount for each local region associated with the displacement coefficient value.
  • the load cell 200 repeats the process until predetermined conditions are satisfied in the processes of steps S110 to S140.
  • the predetermined condition corresponds to, for example, a predetermined date and time, a case where a predetermined number of displacements are tabulated, a case where a user performs a predetermined operation on the load meter 200, and the like.
  • step S150 when a predetermined condition is satisfied (Yes in step S150), the calibration unit 250 calculates the displacement totaled within a certain past period for each local region based on the totaled result. A quantity histogram is generated (step S160).
  • FIG. 8A and 8B are diagrams each showing an example of a histogram for each local region generated by the calibration unit 250.
  • FIG. 8A and 8B the vertical axis represents frequency and the horizontal axis represents displacement.
  • the histograms shown in FIG. 8A and FIG. 8B are examples of histograms having the same local region, the same axis number, and the same speed classification, which have different aggregation periods.
  • the reasons why the shapes of these histograms are different include, for example, that the road surface temperatures are different from each other and the road surface deterioration states are different from each other in these aggregation periods.
  • the calibration unit 250 extracts the characteristics of the histogram (step S170).
  • the calibration unit 250 calculates a displacement coefficient of the corresponding local region based on the characteristics of the histogram and the second information stored in the storage unit 270.
  • the calibration unit 250 updates the displacement coefficient stored in the storage unit 270 to the calculated displacement coefficient (step S180).
  • the characteristic of the histogram means a representative value of the displacement obtained from the shape of the histogram, such as the average value, mode value, maximum value, minimum value, average value of the lower fixed ratio, etc. of the histogram.
  • the mode value of the histogram is used as the histogram feature will be described as an example.
  • the storage unit 270 stores, as the second information, the axle load value of the first axis of the vehicle that is expected to be the most frequent in the travel path 103.
  • the calibration unit 250 calculates the displacement coefficient by dividing the second information by the mode value that is a representative value of the displacement amount obtained from the shape of the histogram.
  • the calibration unit 250 calculates the displacement coefficient ⁇ 1 based on the histogram shown in FIG. 8A and the following equation (1).
  • ⁇ 1 w1 / d1 (1)
  • the second information is w1
  • the mode value of the histogram shown in FIG. 8A is d1.
  • the calibration unit 250 calculates the displacement coefficient ⁇ 2 based on the histogram shown in FIG. 8B and the following equation (2).
  • ⁇ 2 w1 / d2 (2)
  • the second information is w1
  • the mode value of the histogram shown in FIG. 8B is d2.
  • the calibration unit 250 sets the mode value to the mode value.
  • the displacement coefficient may be calculated using an alternative value.
  • the calibration unit 250 may use, for example, a displacement coefficient in the past time zone as an alternative value, or may continue to use the displacement coefficient used before the histogram update.
  • the displacement amount histogram may have a plurality of frequency peak values.
  • the calibration unit 250 may use an average value, a mode value, a maximum value, or a minimum value in a certain displacement range. As a result, stable histogram features are obtained.
  • the speed calculation unit 230 calculates the speed v of the vehicle from the moving amount of the vehicle in the captured image in which the travel path 103 is continuously captured in time series. To do. Then, the calibration unit 250 may calculate the displacement coefficient ⁇ (v) for each speed v. The calibration unit 250 may update the histogram and calculate the displacement coefficient only when the speed is within a certain range (for example, when the vehicle speed v ⁇ 20 km / h).
  • the calibration unit 250 updates the displacement coefficient by overwriting the displacement coefficient stored in the storage unit 270 using the calculated displacement coefficient (step S180). ).
  • step S180 the load cell 200 proceeds to the process of step S110 again and repeats the processes after step S110.
  • the calibration unit 250 may notify the outside that the displacement coefficient needs to be calibrated without automatically updating the displacement coefficient. For example, prior to step S180, the calibration unit 250 notifies the administrator outside the system that the displacement coefficient needs to be calibrated using the notification unit 280 via wired or wireless communication. Then, after the administrator confirms that, the calibration unit 250 may update the displacement coefficient. Further, the load measuring system 1 may function as a system for notifying the timing for performing the conventional calibration by performing only the notification.
  • the load cell 200 includes the detection unit 260, the storage unit 270, and the axle load calculation unit 240.
  • the detection unit 260 uses the captured image A obtained by capturing the traveling path 103 and the vehicle 102 existing on the traveling path 103, and corresponds to the displacement generated in the traveling path 103 due to the addition of the axial load of the vehicle 102.
  • a displacement amount in the captured image A is detected.
  • the storage unit 270 stores information indicating the relationship between the axial weight and the displacement amount.
  • the axle load calculator 240 calculates the axle load based on the displacement amount and the information.
  • the calibration device 300 detects the amount of displacement due to the axial load of the vehicle 102 traveling on the traveling path 103 from the captured image captured by the external imaging device 101.
  • the calibration unit 250 generates a histogram of the displacement amount by totaling the displacement amounts over the passage of the plurality of vehicles.
  • the calibration unit 250 can update the displacement coefficient stored in the storage unit 270 using the characteristics of the histogram and the second information related to the axial weight recorded in the storage unit 270.
  • the calibration unit 250 can automatically realize calibration of the load measurement system 1.
  • the calibration unit 250 can select an axle that easily obtains the shape feature of the histogram by selectively generating a histogram for the axis number. Therefore, the calibration accuracy is improved.
  • the calibration unit 250 can select a speed at which the shape feature of the histogram can be easily obtained by selectively generating a histogram with respect to the speed of the vehicle. Therefore, the calibration accuracy is improved.
  • the calibration unit 250 may calculate the displacement coefficient based on only the shape of the histogram corresponding to the first axis (the frontmost axle of the vehicle) as the axle number. For example, it is difficult to accurately calculate the axle load of axles other than the first axle due to the influence of a load placed on the loading platform of the vehicle. On the other hand, the axle load of the first shaft is subjected to the load of the engine of the vehicle and is not easily affected by the weight of the load on the loading platform of the vehicle. Therefore, the axle load of the first shaft is easily calculated with higher accuracy than other axles. Therefore, the calibration unit 250 can calculate the displacement coefficient with high accuracy by calculating the displacement coefficient based only on the shape of the histogram corresponding to the first axis.
  • the calibration apparatus 300 calibrates the displacement coefficient for each position of the travel path 103.
  • multi-point calibration can be easily realized by automatic calibration. Therefore, it is possible to reduce costs and labor in maintenance and management of the measurement system.
  • the calibration apparatus 300 can automatically detect the timing to be calibrated. Therefore, the update operation can be performed with a necessary and sufficient frequency.
  • the displacement coefficient for calculating the axle weight of the vehicle is corrected.
  • the displacement coefficient for calculating the vehicle load may be corrected.
  • the load meter records in advance the relationship between the vehicle load and the vehicle axle load.
  • the load meter can calculate the vehicle load by measuring the axle load of the vehicle. Similar to the load meter 200, this load meter generates a displacement amount histogram, and updates the displacement coefficient for calculating the vehicle load based on the shape of the histogram.
  • the load meter measures the axle load of the vehicle.
  • the load of the entire vehicle may be measured in an area where the entire vehicle is on.
  • the detection unit detects displacement amounts at a plurality of axle positions, and calculates an average value of the displacement amounts. Similar to the load meter 200, this load meter generates a histogram of the average value of displacement, and updates the displacement coefficient for calculating the vehicle load based on the shape of the histogram.
  • the storage unit 270 may record a histogram of the load and axle load of the vehicle traveling on the traveling path.
  • the calibration unit 250 may update the displacement coefficient based on the shape of the displacement amount histogram and the shape of the vehicle load or axle load histogram.
  • FIG. 8C is a diagram illustrating an example of a histogram of load values acquired in advance. More specifically, the histogram of FIG. 8C is generated using a calibrated load sensor or load cell. In the present modification, the storage unit 270 stores information indicating this histogram.
  • the mode value of the output value is the frequency s3.
  • the histogram of FIG. 8C has three peak values (frequency s4, frequency s5, and frequency s6) in addition to frequency s3.
  • FIG. 8D is a diagram illustrating an example of a displacement amount histogram generated by the calibration unit 250.
  • the histogram in FIG. 8D is generated from a captured image obtained by capturing an image of a traveling road at a position close to the traveling road where the load sensor is installed. That is, the histogram in FIG. 8C corresponds to the histogram in FIG. 8D.
  • the mode of displacement is the frequency d3.
  • the histogram of FIG. 8D has three peak values (frequency d4, frequency d5, and frequency d6) in addition to frequency d3.
  • the frequency s3 is considered to correspond to the frequency d3.
  • the frequency s4, the frequency s5, and the frequency s6 are considered to correspond to the frequency d4, the frequency d5, and the frequency d6, respectively.
  • the calibration unit 250 of the calibration apparatus 300 updates the displacement coefficient based on the shape of the histogram of FIG. 8C and the histogram of FIG. 8D. Specifically, the calibration unit 250 calculates the displacement coefficient so that the axial weight values of the frequencies s3 to s6 in FIG. 8C substantially coincide with the axial weight values corresponding to the displacement amounts of the frequencies d3 to d6 in FIG. 8D. . Thereby, the calibration unit 250 can update the displacement coefficient using the existing histogram having high reliability generated by measuring the axles of a large number of vehicles. Further, the calibration unit 250 can calculate the displacement coefficient with higher accuracy by using the characteristics of the plurality of histograms (that is, the peak values of the plurality of histograms).
  • the calibration unit 250 may not use the frequency s3 and the frequency d3 that are the mode values when calculating the displacement coefficient.
  • the vehicle corresponding to the mode value of the histogram is a vehicle having a light axle load.
  • the frequency s3 and the frequency d3, which are the mode values are likely to include many errors. Therefore, by not using the frequency s3 and the frequency d3, the calibration unit 250 can calculate the displacement coefficient with high accuracy.
  • the calibration unit 250 may update the displacement coefficient based only on the shape of the histogram corresponding to the interval not including the mode value (frequency d3) in the shape of the histogram of FIG. 8D.
  • the calibration unit 250 calculates the displacement coefficient using the peak value of the histogram, but may calculate the displacement coefficient using other histogram shape characteristics. For example, the calibration unit 250 may use a position that becomes a valley of the histogram as a feature of the shape of the histogram.
  • FIG. 9 is a diagram schematically illustrating an example of a state of measuring the axial load according to the second embodiment of the present disclosure.
  • the load measurement system 2 according to the second embodiment includes two load sensors 100 and a load meter 201.
  • the load cell 200 in the first embodiment acquires a captured image from the imaging device 101, and calculates a road surface displacement, an axis number, and a speed from this image.
  • the input unit 211 is an output of a load sensor (strain gauge, piezoelectric element, etc.) 100 installed on the travel path 103. Get the value.
  • the load meter 201 detects the amount of displacement from the output value of the load sensor 100.
  • two or more load sensors 100 are installed adjacent to each other, and the positional relationship is assumed to be known.
  • FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of the load cell 201 in the second embodiment.
  • the load cell 201 includes an input unit 211, an axial load calculation unit 241, and a calibration device 301.
  • the calibration device 301 includes an axis specifying unit 221, a speed calculation unit 231, a calibration unit 251, a detection unit 263, a storage unit 270, and a notification unit 280.
  • the load cell 201 is different from the load cell 200 in Embodiment 1 (see FIG. 2) in that the input unit 211 acquires the output value of the load sensor 100.
  • the axis specifying unit 221 counts the number of axes from the number of changes in the output value of the load sensor 100 acquired by the input unit 211 as the vehicle passes. The axis specifying unit 221 determines that the vehicle has passed if a certain time has elapsed from the output of the load sensor 100. Similarly, the speed calculation unit 231 measures a change in the output value of the load sensor 100 acquired by the input unit 211 as the vehicle passes. Then, the speed calculation unit 231 calculates the speed of the vehicle using the passage time between the plurality of load sensors 100 and the known installation distance of the load sensor 100. The calibration unit 251 and the storage unit 270 use the output value of the load sensor 100 acquired by the input unit 211 instead of the displacement amount of the first embodiment. Similarly, the axle load calculation unit 241 calculates the axle load using the output value of the load sensor 100 acquired by the input unit 211 instead of the displacement amount of the first embodiment. The detection unit 263 calculates a displacement amount from the output value of the load sensor 100.
  • the load cell 201 performs a second measurement process in which a part of the process is changed from the first measurement process in the first embodiment.
  • the second measurement process is different from the first measurement process in that the procedure of steps S10 to S30 in the flowchart of FIG. 4A in the first embodiment is omitted. Further, the second measurement process is different from the first measurement process in that the detection unit 263 uses the change amount of the output value of the load sensor 100 as the displacement amount. Moreover, the axis
  • the load meter 201 uses the output value obtained by the load sensor 100.
  • the calibration unit 251 adds up the output values of the load sensor 100 accompanying the passage of the general traffic vehicle through the same operation as the first embodiment. Thereby, the load meter 201 can be automatically calibrated. Therefore, it is possible to reduce costs and labor in maintenance and management of the measurement system.
  • the calibration device 301 can automatically determine the timing for calibration. Therefore, the update operation can be performed with a necessary and sufficient frequency.
  • FIG. 11 is a diagram schematically illustrating an example of a state in which the load cell 202 according to the third embodiment measures the axial weight of the vehicle 102.
  • the load measurement system 3 according to the third embodiment includes a load meter 202 and an imaging device 101.
  • the load meter 202 includes a projection unit 310 that projects pattern light onto the travel path 103 and an information processing unit 320. Then, the imaging apparatus 101 captures an image of the travel path 103 on which the pattern light is projected by the projection unit 310.
  • FIG. 12 is a block diagram showing the configuration of the load meter 202. As shown in FIG. 12, in addition to the input unit 210, the axial load position specifying unit 261, the storage unit 270, and the axial load calculation unit 240 according to the first embodiment, the load cell 202 includes the embodiment. 3 and a displacement amount detection unit 362.
  • the information processing unit 320 includes an input unit 210, an axial load position specifying unit 261, a storage unit 270, an axial load calculation unit 240, and a displacement amount detection unit 362.
  • the projection unit 310 projects pattern light on the travel path 103. More specifically, the projection unit 310 projects predetermined pattern light onto an area including at least a part of an area included in the captured image captured by the imaging apparatus 101 on the road surface of the traveling path 103.
  • FIG. 13A, 13B, 13C, 13D, and 13E are examples of pattern light that the projection unit 310 projects onto the travel path 103.
  • FIG. 13A, 13B, 13C, 13D, and 13E are examples of pattern light that the projection unit 310 projects onto the travel path 103.
  • FIG. 13A shows an example in which the pattern light 400A is one line segment.
  • FIG. 13B is an example in which the pattern light 400B is a plurality of (here, three) line segments.
  • FIG. 13C shows an example in which the pattern light 400C is a single broken line (dot).
  • FIG. 13D shows an example in which the pattern light 400D is a plurality (three in this case) of broken lines.
  • FIG. 13E shows an example in which the pattern light 400E has a lattice pattern.
  • the pattern light projected by the projection unit 310 onto the travel path 103 is the pattern light 400A shown in FIG. 13A.
  • the pattern of the pattern light may be any of the pattern light 400A to the pattern light 400E shown in FIGS. 13A to 13E, and is not limited to any of the pattern light 400A to the pattern light 400E. It may be a symbol.
  • the pattern light preferably includes a pattern having a line segment that is not substantially parallel to the imaging direction of the captured image.
  • FIG. 14 is a diagram schematically illustrating the relationship between the projection direction of the pattern light 400A by the projection unit 310 and the imaging direction by the imaging apparatus 101.
  • the projection unit 310 and the imaging device 101 are arranged so that the projection direction of the pattern light 400A and the imaging direction of the imaging device 101 are not substantially parallel. Specifically, a certain degree of angle (here, for example, about 45 degrees) is provided between the projection direction of the pattern light 400 ⁇ / b> A and the imaging direction by the imaging apparatus 101.
  • the pattern light 400A is a line segment extending in the projection direction thereof, so that the direction of this line segment and the image pickup direction by the image pickup apparatus 101 do not become substantially parallel.
  • FIG. 15A is a diagram schematically showing the pattern light 400A that can be seen from the imaging direction by the imaging device 101 when no axial load is applied to the travel path 103.
  • FIG. 15B is a diagram schematically illustrating the pattern light 400 ⁇ / b> A that can be seen from the imaging direction of the imaging apparatus 101 when axial load is applied to the travel path 103.
  • the displacement of the pattern light 400A hardly appears as a displacement on the captured image when the direction of the line segment of the pattern light 400A in the load local region and the imaging direction are substantially parallel.
  • the pattern light projected by the projection unit 310 has a line segment that is not substantially parallel to the imaging direction of the imaging device 101.
  • the projection unit 310 may include, for example, a laser light oscillator that outputs laser light.
  • the pattern light is realized by the laser light output from the laser light oscillator.
  • the projection unit 310 may be configured to include, for example, an LED (Light Emitting Diode).
  • the pattern light is realized by light output from the LED.
  • the projection unit 310 may project pattern light based on visible light or pattern light based on near-infrared light as long as it is an electromagnetic wave in a frequency band that can be captured by the imaging device 101, for example. .
  • the projection unit 310 receives a signal from a sensor that detects the vehicle 102 traveling on the traveling path 103, and projects the pattern light at a timing when the vehicle 102 approaches the pattern light projection region. Good.
  • the projection unit 310 generates a timing signal indicating the timing for projecting the pattern light and transmits the timing signal to the imaging device 101.
  • the imaging apparatus 101 may receive the timing signal, and may capture an image at the timing of projecting the pattern light indicated by the timing signal.
  • a sensor that detects the vehicle 102 may be substituted by the imaging device 101.
  • the load measuring system 3 may include a sensor that detects the vehicle 102 separately from the imaging device 101.
  • the imaging device 101 may receive a signal from a sensor that detects the vehicle 102 traveling on the traveling path 103 and capture a captured image at a timing when the vehicle 102 approaches a region where pattern light is projected.
  • the imaging apparatus 101 transmits a timing signal indicating the timing for capturing a captured image to the projection unit 310.
  • the projection unit 310 may receive the timing signal and project the pattern light at the timing of capturing the captured image indicated by the timing signal.
  • the projection unit 310 and the imaging device 101 may receive a signal from a sensor that detects the vehicle 102 traveling on the traveling path 103.
  • the projection unit 310 projects the pattern light at a timing when the vehicle 102 reaches the area where the pattern light is projected.
  • the imaging device 101 may capture a captured image at a timing when the vehicle 102 approaches a region where pattern light is projected.
  • the displacement amount detection unit 362 detects the displacement amount of the pattern light in the captured image corresponding to the displacement generated in the travel path by adding the axial load, using the captured image received by the input unit 210.
  • the displacement amount detection unit 262 detects a displacement amount corresponding to the displacement of the pattern light at the specified axial load position, particularly when the axial load position is input from the axial load position specifying unit 261.
  • the displacement amount detection unit 262 compares, among the plurality of captured images received by the input unit 210, a captured image in which the pattern light is not displaced and a captured image in which the pattern light is displaced, A displacement amount corresponding to the displacement is detected.
  • the displacement amount detection unit 362 can detect the displacement amount between captured images by using block matching, a correlation method, or an optical flow.
  • the displacement amount detection unit 362 calculates, as the displacement amount, the number of pixels indicating a difference in pixel positions corresponding to the same point on the travel path between captured images.
  • the captured image in which the pattern light is not displaced may be a captured image in which the traveling road on which the pattern light is projected in a state where no vehicle is present is captured in advance, It may be a captured image in which the amount of image change is less than or equal to a certain value in a plurality of captured images obtained by capturing a road on which light is projected, or a captured image in which it is determined that no vehicle exists by image recognition processing. Also good.
  • the load cell 202 performs the third measurement process as its characteristic operation.
  • the third measurement process is a process of calculating the axle load of the vehicle when a captured image including the vehicle is input to the load meter 202, and a part of the third measurement process from the first measurement process in the first embodiment. This process is a modified process.
  • FIG. 16 is a flowchart for explaining the operation of the third measurement process.
  • the third measurement process is a process in which the process of step S30 is changed to the process of step S330 from the first measurement process according to the first embodiment. For this reason, here, the process of step S330 will be mainly described.
  • the displacement amount detection unit 362 detects the displacement amount of the pattern light corresponding to the displacement generated in the travel path 103 at the specified axial load position (step S20). S330). The displacement amount detection unit 362 detects the displacement amount using the captured image A in which the pattern light is displaced and the captured image B in which the pattern light is not displaced. If the captured image B is not acquired by the input unit 210 until the axial load position is specified, the displacement detection unit 262 waits until the captured image B is acquired by the input unit 210 and then the displacement. Perform quantity detection.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating an example of the captured image A acquired.
  • the captured image A includes a pattern light 400 ⁇ / b> A projected on the travel path 103 and a vehicle 102 traveling on the travel path 103.
  • the vehicle 102 is in contact with the travel path 103 at the lowest point 810 of the tire of the vehicle 102.
  • the pattern light 400A is projected onto a region including a local region on the traveling point 103 in the vicinity of the lowest point 810 of the tire.
  • FIG. 18 is an example of the acquired captured image B.
  • the captured image B includes the pattern light 400 ⁇ / b> A projected on the travel path 103, but does not include a vehicle traveling on the travel path 103.
  • the traveling road 103 is captured from the same viewpoint (that is, the viewpoint of the imaging device 101).
  • An area 910 on the traveling road 103 in the captured image B is the same area as an area on the traveling road 103 corresponding to the lowest point 810 of the tire in the captured image A.
  • the displacement amount detection unit 362 detects the displacement amount of the pattern light generated between the region on the travel path 103 corresponding to the lowest point 810 in the captured image A and the region 910 in the captured image B.
  • the third measurement process proceeds to the next step S40 when the process of step S330 ends.
  • the load meter 202 irradiates the traveling path 103 with pattern light.
  • the traveling road 103 where the load meter 202 is installed even if the reflected light from the road surface under natural light has a flat brightness, the reflected light from the road surface reflects the reflected light from the road surface.
  • a difference in height occurs in the brightness of light.
  • a displacement amount in a captured image is detected with higher accuracy in a captured image having a difference in brightness than in a captured image with flat brightness.
  • the load cell 202 can measure the axle load of the vehicle with higher accuracy than a load cell of a type that does not irradiate the traveling path 103 with pattern light.
  • the load meter 202 measures the axial weight of the vehicle using the reflected light from the road surface by the irradiated pattern light.
  • the load cell 202 can measure the axle load of the vehicle even in an environment where the amount of natural light is absolutely small, such as at night, early morning, evening, and bad weather.
  • Embodiments 1, 2, and 3 have been described as examples of the technology disclosed in the present application. However, the technology in the present disclosure is not limited to these, and can be applied to embodiments in which changes, replacements, additions, omissions, and the like are appropriately performed.
  • the load meter 200 has been described as an example of a configuration including the input unit 210 that receives an input of a captured image in which the traveling path 103 is captured by the imaging device 101.
  • the load cell 200 does not necessarily have to have the input unit 210.
  • the load cell 200 may include an imaging unit that generates a captured image instead of including the input unit 210.
  • the captured image used by the axial position specifying unit 261 may be a captured image captured by the imaging unit. With such a configuration, an external imaging device is not necessary.
  • the load cell 200 has been described as an example of a configuration realized by a microprocessor executing a program stored in a memory in a computer including a microprocessor and a memory.
  • the load meter 200 is not necessarily limited to the configuration example that is implemented according to the implementation example.
  • the load cell 200 may be an example of a configuration in which some or all of the components constituting the load cell 200 are realized by a dedicated circuit.
  • the load cell 200 is an example of a configuration that recognizes a vehicle tire by image processing and identifies an area on the travel path 103 corresponding to the lowest point of the tire as an axial position. explained.
  • the method for specifying the axial load position is not necessarily limited to the above method.
  • the load cell 200 may specify the position where the displacement amount is locally maximum as the axial load position.
  • the axis identification unit 220 may recognize the vehicle type from the captured image, and the calibration unit 250 may selectively generate a histogram for the specific vehicle type. By selecting the vehicle type, the shape feature of the histogram can be easily obtained. Therefore, the accuracy of calibration is improved.
  • the detection unit 260 may calculate the reliability of the displacement amount from the captured image. Further, the calibration unit 250 may aggregate the displacement amount only when the reliability is higher than a predetermined value, and generate a histogram of the displacement amount. As the reliability, a correlation coefficient when using the correlation method, the sharpness of the distribution of the correlation function, or the like can be used. By using the displacement detection result with high accuracy, the accuracy of calibration is improved.
  • the captured image may be a monochrome image, a color image, or a multispectral image.
  • the light to be imaged may be ultraviolet light, near infrared light, or far infrared light other than visible light.
  • the example of asphalt pavement has been described as the road surface of the traveling road 103.
  • the road surface of the traveling path 103 may be a road surface made of other pavement materials such as concrete in addition to asphalt pavement.
  • the road surface of the traveling road 103 may be a road surface partially covered with a plate material, a sheet material, paint, or the like on the pavement surface.
  • the road surface of the traveling road 103 may be covered using the material as described above, and the covered area may be set as a displacement detection target area.
  • Each component (functional block) in the load cell 200, 201, 202 may be individually made into one chip by a semiconductor device such as an IC (Integrated Circuit), LSI (Large Scale Integration), or a part thereof Alternatively, it may be made into one chip so as to include the whole. Further, the method of circuit integration is not limited to LSI's, and implementation using dedicated circuitry or general purpose processors is also possible. An FPGA (Field Programmable Gate Array) that can be programmed after manufacturing the LSI or a reconfigurable processor that can reconfigure the connection and setting of circuit cells inside the LSI may be used. Furthermore, if integrated circuit technology that replaces LSI appears as a result of progress in semiconductor technology or other derived technology, functional blocks may be integrated using this technology. Biotechnology can be applied as a possibility.
  • IC Integrated Circuit
  • LSI Large Scale Integration
  • All or a part of the various processes may be realized by hardware such as an electronic circuit or may be realized by using software.
  • the processing by software is realized by a processor included in the load cell executing a program stored in a memory.
  • the program may be recorded on a recording medium and distributed or distributed. For example, by installing the distributed program in a device having another processor and causing the processor to execute the program, it is possible to cause the device to perform each of the above processes.
  • the projection unit 310 is arranged so that the projection direction of the projection unit 310 is not substantially parallel to the imaging direction of the captured image.
  • the present disclosure is not limited to this. If the line segment of the pattern light projected by the projection unit 310 is not substantially parallel to the imaging direction of the captured image, the projection is performed so that the projection direction of the projection unit 310 is parallel to the imaging direction of the captured image.
  • the part 310 may be arranged. Specifically, the projection unit 310 may be arranged directly above or below the imaging device 101.
  • the pattern light projected by the projection unit 310 has been described as including a pattern having a line segment that is not substantially parallel to the imaging direction of the captured image.
  • the present disclosure is not limited to this. If the projection unit 310 is arranged so that the projection direction of the projection unit 310 is not substantially parallel to the imaging direction of the captured image, the line segment of the pattern light pattern is relative to the imaging direction of the captured image. It may be parallel.
  • the load cell according to the present disclosure can be widely used as a load cell for measuring a load.

Landscapes

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Abstract

荷重計（２００）は、検出部（２６２）と、記憶部（２７０）と、荷重算出部（２４０）とを備える。検出部（２６２）は、走行路および走行路上に存在する車両が撮像された撮像画像を用いて、車両の荷重が加えられたことによって走行路に生じる変位に対応した、撮像画像における変位量を検出する。記憶部（２７０）は、荷重と変位量との関係を示す情報を記憶する。荷重算出部（２４０）は、変位量と、情報とに基づいて、荷重を算出する。

Description

荷重計、および荷重計測方法
　本開示は、車両等の荷重を計測する荷重計に関する。
　従来、車両等の荷重を計測する荷重計測装置が知られている。例えば、特許文献１は、走行路上を通行する車両の荷重を計測する荷重計測装置を開示している。この荷重計測装置は、走行路に埋設された荷重センサを利用して、車両の荷重を計測する。
特許第５４２４７８７号公報
　上記従来の荷重計測装置では、荷重を計測する荷重センサを走行路に埋設する必要がある。このため、上記従来の荷重計測装置を設置又は撤去する場合に、一定程度のコストと手間とがかかってしまう。
　そこで、本開示は、設置又は撤去する際にかける手間とコストとを、従来よりも低減することができる荷重計測装置を提供する。
　本開示の一態様に係る荷重計は、検出部と、記憶部と、荷重算出部とを備える。検出部は、走行路および走行路上に存在する車両が撮像された撮像画像を用いて、車両の荷重が加えられたことによって走行路に生じる変位に対応した、撮像画像における変位量を検出する。記憶部は、荷重と変位量との関係を示す情報を記憶する。荷重算出部は、変位量と、情報とに基づいて、荷重を算出する。
　本開示に係る荷重計測装置によると、設置又は撤去する際にかける手間とコストとを、従来よりも低減することができる。
図１は、実施の形態１に係る軸重を計測する様子の一例を模式的に示す図である。 図２は、実施の形態１に係る荷重計の構成を示すブロック図である。 図３は、変位係数のデータ構成図である。 図４Ａは、第１計測処理の動作を説明するフローチャートである。 図４Ｂは、校正処理の動作を説明するフローチャートである。 図５は、撮像画像Ａの一例を説明する図である。 図６は、撮像画像の一例を説明する図である。 図７は、撮像画像Ｂの一例を説明する図である。 図８Ａは、校正部によって生成されたヒストグラムの一例を示す図である。 図８Ｂは、校正部によって生成されたヒストグラムの一例を示す図である。 図８Ｃは、あらかじめ取得された軸重値のヒストグラムの一例を示す図である。 図８Ｄは、変形例に係る校正部によって生成されたヒストグラムの一例を示す図である。 図９は、実施の形態２に係る軸重を計測する様子の一例を模式的に示す図である。 図１０は、実施の形態２に係る荷重計の構成を示すブロック図である。 図１１は、実施の形態３に係る軸重を計測する様子の一例を模式的に示す図である。 図１２は、実施の形態３に係る荷重計の構成を示すブロック図である。 図１３Ａは、パタン光の一例を示す図である。 図１３Ｂは、パタン光の一例を示す図である。 図１３Ｃは、パタン光の一例を示す図である。 図１３Ｄは、パタン光の一例を示す図である。 図１３Ｅは、パタン光の一例を示す図である。 図１４は、パタン光の投影方向と撮像方向との関係を模式的に示す図である。 図１５Ａは、撮像方向から見えるパタン光を模式的に示す図である。 図１５Ｂは、撮像方向から見えるパタン光を模式的に示す図である。 図１６は、第３計測処理の動作を説明するフローチャートである。 図１７は、撮像画像Ａの一例を説明する図である。 図１８は、撮像画像Ｂの一例を説明する図である。
　実施の形態の一態様に係る荷重計は、検出部と、記憶部と、荷重算出部とを備える。検出部は、走行路および走行路上に存在する車両が撮像された撮像画像を用いて、車両の荷重が加えられたことによって走行路に生じる変位に対応した、撮像画像における変位量を検出する。記憶部は、荷重と変位量との関係を示す情報を記憶する。荷重算出部は、変位量と、情報とに基づいて、荷重を算出する。
　これにより、この荷重計は、設置又は撤去する際にかける手間とコストとを、従来よりも低減することができる。
　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。
　以下、本開示の一態様に係る荷重計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。
　（実施の形態１）
　ここでは、本開示の一態様として、一般車両の走行路に設置された荷重計測システムについて説明する。
　ここで、校正装置は、荷重計測システムを構成する荷重計に組み込まれて動作する場合を想定している。以下、図面を参照しながら本開示に係る荷重計および校正装置について説明する。
　［１－１．構成］
　図１は、実施の形態１に係る荷重計２００が車両１０２の軸重を計測する様子の一例を模式的に示す図である。図１に示すように、実施の形態１に係る荷重計測システム１は、撮像装置１０１と荷重計２００とを含む。
　ここでは、例えば、荷重計２００は、車両１０２が走行する走行路１０３を撮像する撮像装置１０１に接続される。そして、荷重計２００には、撮像装置１０１によって走行路１０３が撮像された複数の撮像画像が入力される。荷重計２００は、入力された撮像画像を用いて、車両１０２の軸重を算出する際に使用する変位係数を校正する。車両１０２は例えばトラックであり、走行路１０３は例えばアスファルト製の道路である。
　図２は、荷重計２００の構成を示すブロック図である。図２に示される通り、荷重計２００は、入力部２１０と、軸重算出部２４０と、校正装置３００とを含む。校正装置３００は、軸特定部２２０と、速度算出部２３０と、校正部２５０と、検出部２６０と、記憶部２７０と、報知部２８０とを含む。さらに、検出部２６０は、軸重位置特定部２６１と、変位量検出部２６２とを含む。校正装置３００は、車両の軸重を計測する荷重計２００を校正する校正装置である。
　荷重計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。
　入力部２１０は、撮像装置１０１によって走行路が撮像された複数の撮像画像の入力を受け付ける。ここでは、入力部２１０は、例えば、撮像画像として、４０９６×２１６０ピクセルのデジタル画像の入力を受け付ける。入力部２１０は、受付けた撮像画像を、軸特定部２２０、速度算出部２３０、軸重位置特定部２６１、および変位量検出部２６２に出力する。
　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。
　検出部２６０は、所定の地点において、車両が通過することによって走行路の路面に生じる変位に対応した変位量を検出する。
　軸重位置特定部２６１は、入力部２１０によって受け付けられた撮像画像に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２６１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、車両が撮像画像に含まれる場合には、軸重位置特定部２６１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する。そして、軸重位置特定部２６１は、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。軸重位置特定部２６１は、特定した軸重位置を、校正部２５０および変位量検出部２６２に出力する。
　変位量検出部２６２は、入力部２１０によって受け付けられた撮像画像を用いて、軸重が加えられたことによって走行路に生じる変位に対応した、その撮像画像における変位量を検出する。変位量検出部２６２は、特に、軸重位置特定部２６１から軸重位置が入力された場合に、その特定された軸重位置における変位に対応した変位量の検出を行う。変位量検出部２６２は、入力部２１０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、走行路に変位が生じている撮像画像とを比較することで、その変位に対応した変位量を検出する。変位量検出部２６２は、ブロックマッチング、相関法、またはオプティカルフローを用いることで、撮像画像間の変位量を検出できる。変位量検出部２６２は、例えば、撮像画像間における、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を変位量として算出する。また、走行路に変位が生じていない撮像画像は、車両が存在しない状態で走行路があらかじめ撮像された撮像画像であっても良いし、時間的に連続して走行路が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車両が存在しないと判定された撮像画像であっても良い。
　軸特定部２２０は、入力部２１０によって受け付けられた撮像画像に車両が含まれる場合に、その撮像画像における、その車両の車軸が前（又は後）から何番目の軸かを特定する。より具体的には、軸特定部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、車両が撮像画像に含まれる場合には、軸特定部２２０は、さらなる画像認識処理により、その車両の車軸を認識する。そして、軸特定部２２０は、車両ごとに前方からの軸番号を特定する。軸特定部２２０は、特定した軸番号を校正部２５０に出力する。ここで、図１に示すように、軸特定部２２０は、例えば、車両１０２の最前方の車軸を第１軸１０として特定する。また、軸特定部２２０は、例えば、次の車軸を第２軸２０として特定する。
　速度算出部２３０は、入力部２１０によって受け付けられた撮像画像に車両が含まれる場合に、その車両の速度を算出する。より具体的には、速度算出部２３０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、速度算出部２３０は、異なるフレーム間（例えば隣接フレーム間）の同一車両の位置の違いに基づいて、その車両の速度を算出する。速度算出部２３０は、撮像装置１０１と走行路の位置関係を予め計測することで、撮像画像内での移動量と実際の移動量とのスケール換算を幾何学的に行うことができる。速度算出部２３０は、算出した速度を校正部２５０に出力する。
　校正部２５０は、検出部２６０が検出した変位量を集計して、変位量のヒストグラムを生成する。そして、校正部２５０は、変位量のヒストグラムの形状に基づいて、変位係数を更新する。
　校正部２５０は、異なる車両がそれぞれ撮像された複数の撮像画像を対象として、検出部２６０によって検出された変位量を集計する。特に、軸重位置特定部２６１によって軸重位置が特定された場合には、校正部２５０は、その特定された軸重位置と変位量とを対応付けて集計する。同様に、校正部２５０は、軸特定部２２０が特定した軸番号および速度算出部２３０が算出した速度の違いごとにも変位量を分けて集計する。例えば、校正部２５０は、第１軸および第２軸ごとに変位量を分けて集計する。また、校正部２５０は、例えば、低速（例えば、０～３０ｋｍ／ｈ）、中速（例えば、３０～６０ｋｍ／ｈ）、高速（例えば、６０ｋｍ／ｈ以上）などに分けて変位量を集計する。校正部２５０は、全ての条件を組み合わせて変位量を集計してもよいし、一部の条件のみを組み合わせて変位量を集計してもよい。また、校正部２５０は、第１軸（車両の最前方の車軸）のような条件および時速３０ｋｍ／ｈ以上のような条件のみを組み合わせて変位量を集計してもよい。校正部２５０が条件を分ける（又は限定する）ことで、後述する変位量のヒストグラムの特徴が得やすくなる。
　記憶部２７０は、軸重と変位量との関係を示す第１情報を記憶する。より具体的には、第１情報とは、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、軸重と変位量との関係を示す関係式、及び、この関係式で用いられる変位係数である。記憶部２７０は、荷重計２００が備えるメモリ（図示せず）によって実現されても良いし、通信可能な外部装置のデータベースによって実現されても良い。
　軸重ｗ（ｋｇ）は、変位量ｄ（画素数）の関数である。すなわち、軸重ｗは、関数ｆを用いて、ｗ＝ｆ（ｄ）の式で表現される。ここでは、関数ｆを一次式で近似して取り扱う。このため、記憶部２７０は、一次式（ｗ＝αｄ）を関係式として記憶する。また、記憶部２７０は、係数αを変位係数として記憶する。
　この変位係数αは、軸重位置特定部２６１によって、軸重位置として特定され得る複数の位置それぞれ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、撮像装置１０１から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、変位係数αに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」と表記）毎に、その局所領域に対応する変位係数値を有している。
　図３は、記憶部２７０によって記憶される変位係数αの一例を示す図である。
　記憶部２７０は、初期状態において、予め定められた関係式と、予め定められた変位係数とを記憶する。変位係数は、校正部２５０によって新たに変位係数が算出された場合には、新たに算出された変位係数によって更新される。
　軸重算出部２４０は、検出部２６０によって検出された変位量と、記憶部２７０によって記憶される第１情報とに基づいて、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２６１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２６２によって検出された変位量ｄに、軸重位置特定部２６１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。また、記憶部２７０は、軸特定部２２０が特定した軸番号および速度算出部２３０が算出した速度に応じた変位係数を記憶してもよい。そして、軸重算出部２４０は、車両の軸番号と速度に応じた変位係数を用いて軸重を算出してもよい。
　また、記憶部２７０は、軸重に係る第２情報を記憶する。第２情報は、走行路１０３において通行頻度が最も多いと期待される車両の第１軸の軸重の値である。
　校正部２５０は、検出部２６０によって検出された変位量と第２情報とに基づいて、軸重と変位量との関係を特定する変位係数を算出する。そして、校正部２５０は、算出した変位係数を用いて、記憶部２７０に記憶される変位係数を更新する。変位係数を算出する方法の詳細については、後述する校正処理において説明する。
　報知部２８０は、校正部２５０が新たに算出した変位係数と第１情報との差が予め定めた基準値以上となる場合、システム外部にその旨を報知する。例えば、報知部２８０が有線または無線により外部ユーザに報知した後に、校正部２５０は、ユーザの判断に基づいて変位係数の更新を行ってもよい。
　上記構成の荷重計２００（特に校正部２５０）が行う動作について、以下、図面を参照しながら説明する。
　［１－２．動作］
　荷重計２００は、その特徴的な動作として、第１計測処理と校正処理とを行う。
　［１－２－１．第１計測処理］
　第１計測処理は、荷重計２００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。
　図４Ａは、第１計測処理の動作を説明するフローチャートである。この第１計測処理は、入力部２１０に、車両が含まれる撮像画像（以下、「撮像画像Ａ」と表記）が入力されることで開始される。
　第１計測処理が開始されると、入力部２１０は、撮像装置１０１から入力された撮像画像Ａを取得する（ステップＳ１０）。
　図５は、取得された撮像画像Ａの一例を示す図である。図５に示すように、撮像画像Ａには、走行路１０３上を走行する車両１０２が含まれる。そして、この車両１０２は、車両１０２のタイヤの最下点４１０において走行路１０３に接触している。また、図５において、領域４２０は軸重位置であると特定されない点を含む領域である。
　図４Ａにおいて、軸重位置特定部２６１は、撮像画像Ａを取得すると、画像認識処理を行って、車両１０２のタイヤの最下点４１０を特定する。そして、軸重位置特定部２６１は、特定した最下点４１０に対応する走行路１０３上の領域を軸重位置として特定する（ステップＳ２０）。
　ここで、軸重位置特定部２６１が特定する領域は、必ずしも１点（１画素）のみからなる領域でなくてもよい。軸重位置特定部２６１が特定する領域は、隣接する複数画素からなる局所画像領域であっても良い。なお、軸重位置特定部２６１は、軸重検出の対象とする軸重検出範囲を、走行路１０３の領域に限定しても良い。また、軸重位置特定部２６１は、図６の領域５１０のように、軸重検出の対象とする軸重検出範囲を、走行路１０３の一部に限定しても良い。軸重位置特定部２６１は、ユーザの指定により検出範囲を限定しても良いし、ユーザの指定および走行路１０３の色やテクスチャの画像認識結果により検出範囲を限定しても良い。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、軸重位置を特定するための画像処理量を抑制することができる。なお、軸重位置特定部２６１は、撮像画像において複数のタイヤが走行路１０３に接触している場合には、接触位置のそれぞれを軸重位置として特定する。
　軸重位置が特定されると、変位量検出部２６２は、特定された軸重位置において走行路１０３に生じた変位に対応した変位量を検出する（ステップＳ３０）。変位量検出部２６２は、撮像画像Ａと、入力部２１０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、「撮像画像Ｂ」と表記）とを用いて、変位量を検出する。軸重位置が特定されるまでに、入力部２１０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２６２は、入力部２１０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。
　図７は、取得された撮像画像Ｂの一例である。撮像画像Ａ（図５参照）および撮像画像Ｂには、同じ視点から走行路１０３が撮像されている。撮像画像Ｂにおける走行路１０３上の領域６１０は、撮像画像Ａにおけるタイヤの最下点４１０に対応する走行路１０３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１０３上の領域６２０は、撮像画像Ａにおける走行路１０３上の領域４２０と同一領域である。
　変位量検出部２６２は、撮像画像Ａにおける最下点４１０に対応する走行路１０３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１０３の変位量は微小であるため、走行路１０３を走行する車両の震動等による撮像装置１０１の揺れの影響を抑えることが望ましい。一例として、変位量検出部２６２は、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４２０および撮像画像Ｂにおける領域６２０）を選出する。そして、変位量検出部２６２は、選出された領域間の変位量（以下、「非軸重位置変位量」と表記）を算出する。そして、変位量検出部２６２は、撮像画像Ａにおけるタイヤの最下点４１０に対応する走行路１０３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量から、この非軸重位置変位量を差し引くことにより、変位量を補正する。これにより、撮像装置１０１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１０１の揺れの影響を抑えることが可能となる。
　図４Ａにおいて、変位量が検出されると、軸重算出部２４０は、軸重位置特定部２６１によって特定された軸重位置に対応する変位係数値を特定する（ステップＳ４０）。すなわち、軸重算出部２４０は、記憶部２７０に記憶される変位係数α（図３参照）を参照して、軸重位置特定部２６１によって特定された軸重位置に対応する変位係数値を特定する。
　変位係数値が特定されると、軸重算出部２４０は、特定された変位係数値に、変位量検出部２６２によって検出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Ｓ５０）。
　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Ｓ６０）。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、報知部２８０を介して、その旨をユーザに報知しても良い。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。さらには、この基準値が後述するヒストグラムの代表値の例えば３０倍以上である場合に、軸重算出部２４０は、対応する撮像画像を保存した上で、その旨をユーザに報知するとしても良い。これにより、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、ユーザに報知することができる。
　ステップＳ６０の処理が終了すると、荷重計２００は、第１計測処理を終了する。
　［１－２－２．校正処理］
　校正処理は、校正部２５０が記憶部２７０に記憶される変位係数を更新する処理である。
　図４Ｂは、校正処理のフローチャートである。この校正処理は、荷重計２００が起動されることで開始される。
　校正処理が開始されると、校正部２５０は、軸重位置特定部２６１によって軸重位置が特定された場合において、変位量検出部２６２によって変位量が検出される毎に、変位量を入力する（ステップＳ１１０）。同様に、校正部２５０は、軸特定部２２０から軸番号を入力し（ステップＳ１２０）、速度算出部２３０から速度を入力する（ステップＳ１３０）。校正部２５０は、特定された軸重位置、軸番号、および速度の条件ごとに、検出された変位量を対応付けて集計する（ステップＳ１４０）。ここで、校正部２５０は、すべての条件の組み合わせに対して変位量のヒストグラムを生成しなくてもよく、特定の軸番号と特定の速度との組み合わせといったような限定した条件のみに対して変位量のヒストグラムを作成してもよい。なお、ステップＳ１１０～ステップＳ１３０の順番はこの順番でなくてもよい。
　ここでは、校正部２５０は、変位係数値に対応付けられた局所領域毎に、検出された変位量を集計する。
　荷重計２００は、ステップＳ１１０～Ｓ１４０の処理において、所定条件が満たされるまで処理を繰り返す。ここで、所定条件には、例えば、所定日時になった場合、変位量が所定数集計された場合、荷重計２００に対してユーザによる所定の操作がなされた場合等が該当する。
　ステップＳ１５０の処理において、所定条件が満たされた場合に（ステップＳ１５０のＹｅｓ）、校正部２５０は、集計された集計結果に基づいて、局所領域毎に、過去の一定期間内に集計された変位量のヒストグラムを生成する（ステップＳ１６０）。
　図８Ａおよび図８Ｂは、それぞれ、校正部２５０によって生成された、局所領域毎のヒストグラムの一例を示す図である。図８Ａおよび図８Ｂにおいて、縦軸は頻度、横軸は変位量を示す。図８Ａおよび図８Ｂに示すヒストグラムは、互いに集計期間が異なる、同一の局所領域、同一軸番号、および同一速度分類のヒストグラムの例である。これらのヒストグラムの形状が異なっている理由として、例えば、これらの集計期間において、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が挙げられる。
　局所領域毎のヒストグラムが生成されると、校正部２５０は、ヒストグラムの特徴を抽出する（ステップＳ１７０）。そして、校正部２５０は、ヒストグラムの特徴と記憶部２７０に記憶される第２情報とに基づいて、対応する局所領域の変位係数を算出する。そして、校正部２５０は、記憶部２７０に記憶される変位係数を、算出した変位係数に更新する（ステップＳ１８０）。ここで、ヒストグラムの特徴とは、ヒストグラムの平均値、最頻値、最大値、最小値、下位一定割合の平均値等といった、ヒストグラムの形状から得られる変位量の代表値のことを言う。ここでは、ヒストグラムの特徴として、ヒストグラムの最頻値を用いる場合を例として説明する。
　記憶部２７０は、走行路１０３において通行頻度が最も多いと期待される車両の第１軸の軸重値を、第２情報として記憶している。
　校正部２５０は、第２情報を、ヒストグラムの形状から得られる変位量の代表値である最頻値で除算することで変位係数を算出する。
　例えば、校正部２５０は、図８Ａに示すヒストグラムおよび以下の式（１）に基づいて変位係数α１を算出する。
　α１＝ｗ１／ｄ１　・・・　（１）
ここで、第２情報をｗ１とし、図８Ａで示されるヒストグラムの最頻値をｄ１としている。
　また、例えば、校正部２５０は、図８Ｂに示すヒストグラムおよび以下の式（２）に基づいて変位係数α２を算出する。
　α２＝ｗ１／ｄ２　・・・　（２）
ここで、第２情報をｗ１とし、図８Ｂで示されるヒストグラムの最頻値をｄ２としている。
　なお、通行車両数が少ない（例えば、一定数以下）ために、ヒストグラムの精度が低くなる場合等、想定するヒストグラムの特徴が適切に得られない場合には、校正部２５０は、最頻値に代えて、代替値を用いて変位係数を算出しても良い。校正部２５０は、代替値として、例えば、過去の時間帯の変位係数を用いたり、ヒストグラム更新前に利用していた変位係数を継続して用いたりしても良い。
　また、変位量のヒストグラムは、複数の頻度のピーク値を有する場合がある。この場合、校正部２５０は、一定の変位量の範囲における平均値、最頻値、最大値、または最小値を用いてもよい。これにより、安定したヒストグラムの特徴が得られる。
　なお、変位係数αが車両の速度に依存する場合、速度算出部２３０は、時系列的に連続して走行路１０３が撮像された撮像画像における車両の移動量から、その車両の速度ｖを算出する。そして、校正部２５０は、速度ｖ毎に、変位係数α（ｖ）を算出しても良い。また、校正部２５０は、一定範囲の速度の場合（例えば、車両速度ｖ＜２０ｋｍ／ｈの場合等）に限って、ヒストグラムの更新や、変位係数の算出を行うとしても良い。
　図４Ｂにおいて、変位係数が算出されると、校正部２５０は、算出された変位係数を用いて、記憶部２７０に記憶される変位係数を上書きすることで、その変位係数を更新する（ステップＳ１８０）。
　ステップＳ１８０の処理が終了すると、荷重計２００は、再びステップＳ１１０の処理に進んで、ステップＳ１１０以降の処理を繰り返す。
　なお、校正部２５０は、変位係数の更新を自動的に行わずに、変位係数の校正が必要になった旨を外部に報知してもよい。例えば、ステップＳ１８０の前に、校正部２５０は、報知部２８０を用いて有線または無線を通じてシステム外部の管理者に、変位係数の校正が必要になった旨を通知する。そして、管理者がその旨を確認した後、校正部２５０は、変位係数を更新してもよい。また、荷重計測システム１は、通知のみ行うことで、従来通りの校正を実施するためのタイミングを報知するシステムとして機能してもよい。
　［１－３．効果等］
　上述した通り、実施の形態１に係る荷重計２００は、検出部２６０と、記憶部２７０と、軸重算出部２４０とを備える。検出部２６０は、走行路１０３および走行路１０３上に存在する車両１０２が撮像された撮像画像Ａを用いて、車両１０２の軸重が加えられたことによって走行路１０３に生じる変位に対応した、撮像画像Ａにおける変位量を検出する。記憶部２７０は、軸重と変位量との関係を示す情報を記憶する。軸重算出部２４０は、変位量と、情報とに基づいて、軸重を算出する。
　また、校正装置３００は、外部の撮像装置１０１によって撮像された撮像画像から、走行路１０３を走行する車両１０２の軸重による変位量を検出する。校正部２５０は、複数の車両の通過に渡る変位量を集計することで、変位量のヒストグラムを生成する。校正部２５０は、このヒストグラムの特徴と記憶部２７０に記録した軸重に関する第２情報とを用いて、記憶部２７０が記憶する変位係数を更新することができる。
　このため、荷重計２００を校正する際に、軸重が既知の車両を用意して校正作業を行う必要がない。従って、校正部２５０は、荷重計測システム１の校正を自動的に実現することができる。
　また、校正部２５０は、軸番号に対して選択的にヒストグラムを生成することで、ヒストグラムの形状特徴が得やすい車軸を選択することができる。そのため、校正精度が向上する。また、校正部２５０は、車両の速度に対して選択的にヒストグラムを生成することで、ヒストグラムの形状特徴が得やすい速度を選択することができる。そのため、校正精度が向上する。
　また、校正部２５０は、車軸の軸番号として、第１軸（車両の最前方の車軸）に対応したヒストグラムの形状のみに基づいて変位係数を算出してもよい。例えば、車両の荷台に載せられた荷物等の影響によって、第１軸以外の車軸の軸重を精度良く算出することは難しい。一方で、第１軸の軸重は、車両のエンジンの荷重がかかり、かつ、車両の荷台の荷物の重さに影響されにくい。そのため、第１軸の軸重は、他の車軸に比べて、精度良く算出されやすい。そのため、校正部２５０は、第１軸に対応したヒストグラムの形状のみに基づいて変位係数を算出することによって、精度良く変位係数を算出することができる。
　また、映像を用いて変位を計測する場合、校正装置３００は、走行路１０３の位置ごとに変位係数を校正することが望ましい。これにより、自動校正によって多点の校正が容易に実現することができる。そのため、計測システムの維持および管理におけるコストと手間を削減することができる。
　また、校正を自動的に行わない場合でも、校正装置３００は、校正すべきタイミングを自動的に検出できる。そのため、更新作業を必要十分な頻度で行うことができる。
　なお、本実施例において、車両の軸重を算出するための変位係数を補正するとしたが、車両の荷重を算出する変位係数を補正するとしても良い。荷重計が、車両の荷重と車両の軸重の関係を予め記録しておく。荷重計は、車両の軸重を計測することで、車両の荷重を算出することができる。この荷重計は、荷重計２００と同様に変位量のヒストグラムを生成し、ヒストグラムの形状に基づいて車両の荷重を算出するための変位係数を更新する。
　なお、本実施例において、荷重計は車両の軸重を計測するとしたが、車両全体が乗っている領域で車両全体の荷重を計測するとしても良い。この場合、検出部は、複数の車軸の位置での変位量を検出し、変位量の平均値を算出する。この荷重計は、荷重計２００と同様に変位量の平均値のヒストグラムを生成し、ヒストグラムの形状に基づいて車両の荷重を算出するための変位係数を更新する。
　また、記憶部２７０は、走行路を走行する車両の荷重や軸重のヒストグラムを記録してもよい。そして、校正部２５０は、変位量のヒストグラムの形状と車両の荷重や軸重のヒストグラムの形状とに基づいて変位係数を更新してもよい。
　［１－４．変形例］
　図８Ｃおよび図８Ｄを用いて、変形例に係る荷重計について説明する。なお、変形例に係る荷重計は、上記の荷重計２００と同様の構成を有する。
　図８Ｃは、あらかじめ取得された荷重値のヒストグラムの一例を示す図である。より詳細には、図８Ｃのヒストグラムは、校正済みの荷重センサまたは荷重計を用いて生成する。本変形例において、記憶部２７０は、このヒストグラムを示す情報を記憶している。
　図８Ｃのヒストグラムにおいて、出力値の最頻値は、頻度ｓ３である。図８Ｃのヒストグラムは、頻度ｓ３以外に、３つのピーク値（頻度ｓ４、頻度ｓ５、および頻度ｓ６）を有する。
　図８Ｄは、校正部２５０によって生成された変位量のヒストグラムの一例を示す図である。図８Ｄのヒストグラムは、上記の荷重センサが設置されている走行路と近接した位置の走行路が撮像された撮像画像から生成されている。すなわち、図８Ｃのヒストグラムは、図８Ｄのヒストグラムと対応している。
　図８Ｄのヒストグラムにおいて、変位量の最頻値は、頻度ｄ３である。図８Ｄのヒストグラムは、頻度ｄ３以外に、３つのピーク値（頻度ｄ４、頻度ｄ５、および頻度ｄ６）を有する。ここで、図８Ｃおよび図８Ｄに示すように、頻度ｓ３は、頻度ｄ３に対応していると考えられる。同様に、頻度ｓ４、頻度ｓ５、および頻度ｓ６は、それぞれ、頻度ｄ４、頻度ｄ５、および頻度ｄ６に対応していると考えられる。
　本変形例の校正装置３００の校正部２５０は、図８Ｃのヒストグラムおよび図８Ｄのヒストグラムの形状に基づいて、変位係数を更新する。具体的には、校正部２５０は、図８Ｃの頻度ｓ３～ｓ６の軸重値が図８Ｄの頻度ｄ３～ｄ６の変位量に対応する軸重値に略一致するように、変位係数を算出する。これにより、校正部２５０は、多数の車両の車軸を測定することにより生成された信頼度の高い既存のヒストグラムを用いて、変位係数を更新することができる。また、校正部２５０は、複数のヒストグラムの特徴（すなわち、複数のヒストグラムのピーク値）を用いることにより、変位係数をより精度良く算出することができる。
　なお、校正部２５０は、変位係数を算出する際に、最頻値である頻度ｓ３および頻度ｄ３を用いなくてもよい。本変形例において、ヒストグラムの最頻値に対応する車両は、軸重が軽い車両である。軽い軸重を計測する際には、軸重の計測に誤差が生じやすい。そのため、最頻値である頻度ｓ３および頻度ｄ３は、誤差を多く含みやすい。そのため、頻度ｓ３および頻度ｄ３を用いないことで、校正部２５０は、精度良く変位係数を算出することができる。以上のように、校正部２５０は、図８Ｄのヒストグラムの形状のうち、最頻値（頻度ｄ３）を含まない区間に対応したヒストグラムの形状のみに基づいて変位係数を更新してもよい。
　また、本変形例において、校正部２５０は、ヒストグラムのピーク値を用いて変位係数を算出したが、他のヒストグラムの形状の特徴を用いて変位係数を算出してもよい。例えば、校正部２５０は、ヒストグラムの谷となる位置を、ヒストグラムの形状の特徴として用いてもよい。
　（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における荷重計２００から、その構成の一部が変更された実施の形態２における荷重計について説明する。
　図９は、本開示の実施の形態２に係る軸重を計測する様子の一例を模式的に示す図である。図９に示すように、実施の形態２に係る荷重計測システム２は、２つの荷重センサ１００と、荷重計２０１とを含む。
　実施の形態１における荷重計２００は、撮像装置１０１から撮像画像を取得し、この画像から路面変位、軸番号および速度が算出していた。これに対して、実施の形態２における荷重計２０１では、図９および図１０に示すように、入力部２１１が、走行路１０３に設置された荷重センサ（歪ゲージ、圧電素子など）１００の出力値を取得する。荷重計２０１は、荷重センサ１００の出力値から、変位量を検出する。ここで、荷重センサ１００は図９に示すように隣接して２つ以上設置されており、その位置関係は既知とする。
　以下、この荷重計２０１の詳細について、実施の形態１における荷重計２００との相違点を中心に、図面を参照しながら説明する。
　［２－１．構成］
　図１０は、実施の形態２における荷重計２０１の構成を示すブロック図である。
　図１０に示される通り、荷重計２０１は、入力部２１１と、軸重算出部２４１と、校正装置３０１とを含む。校正装置３０１は、軸特定部２２１と、速度算出部２３１と、校正部２５１と、検出部２６３と、記憶部２７０と、報知部２８０とを含む。
　図１０に示される通り、荷重計２０１は、入力部２１１が荷重センサ１００の出力値を取得する点で、実施の形態１における荷重計２００（図２参照）と異なる。
　軸特定部２２１は、車両の通過に伴う入力部２１１が取得する荷重センサ１００の出力値の変化の回数から軸数をカウントする。軸特定部２２１は、荷重センサ１００の出力から一定の時間が空けば、車両が通過したと判断する。速度算出部２３１も同様に、車両の通過に伴う入力部２１１が取得する荷重センサ１００の出力値の変化を計測する。そして、速度算出部２３１は、複数の荷重センサ１００間の通過時間と既知の荷重センサ１００の設置距離を用いて車両の速度を算出する。校正部２５１および記憶部２７０はそれぞれ、実施の形態１の変位量に代えて、入力部２１１が取得した荷重センサ１００の出力値を用いる。軸重算出部２４１も同様に、実施の形態１の変位量に代えて、入力部２１１が取得した荷重センサ１００の出力値を用いて、軸重を算出する。検出部２６３は、荷重センサ１００の出力値から変位量を算出する。
　［２－２．動作］
　荷重計２０１は、その特徴的な動作として、実施の形態１における第１計測処理からその一部の処理が変更された第２計測処理を行う。
　具体的には、第２計測処理は、実施の形態１における図４ＡのフローチャートのステップＳ１０～ステップＳ３０の手続きが省略されている点で、第１計測処理と異なる。また、第２計測処理は、検出部２６３が荷重センサ１００の出力値の変化量をもって変位量とする点で第１計測処理と異なる。また、軸特定部２２１は、ステップＳ１２０において、荷重センサ１００の出力値の変化回数から、軸番号を特定する。また、速度算出部２３１は、ステップＳ１３０において、複数の荷重センサ１００の出力値の変化の時間差と荷重センサ１００の設置距離から車両の速度を算出する。他の動作については、実施の形態１と同様である。
　［２－３．効果等］
　上述した通り、荷重計２０１は、荷重センサ１００によって得られた出力値を用いている。入力情報が実施の形態１とは異なるものの、校正部２５１は、実施の形態１と同様の動作を通じて、一般通行車両の通過に伴う荷重センサ１００の出力値を集計する。これにより、荷重計２０１の校正を自動的に行うことができる。そのため、計測システムの維持および管理におけるコストと手間を削減することができる。
　また、校正を自動的に行わない場合でも、校正装置３０１は、校正すべきタイミングを自動的に判断できる。そのため、更新作業を必要十分な頻度で行うことができる。
　（実施の形態３）
　ここでは、本開示の一態様として、実施の形態１における荷重計２００から、その構成の一部が変更された実施の形態３に係る荷重計について説明する。
　図１１は、実施の形態３に係る荷重計２０２が、車両１０２の軸重を計測する様子の一例を模式的に示す図である。図１１に示されるように、実施の形態３に係る荷重計測システム３は、荷重計２０２と、撮像装置１０１とを含む。荷重計２０２は、走行路１０３にパタン光を投影する投影部３１０と、情報処理部３２０とを備える。そして、撮像装置１０１は、投影部３１０によってパタン光が投影された走行路１０３を撮像する。
　以下、この荷重計２０２の詳細について、実施の形態１における荷重計２００との相違点を中心に、図面を参照しながら説明する。
　［３－１．構成］
　図１２は、荷重計２０２の構成を示すブロック図である。図１２に示されるように、荷重計２０２は、実施の形態１に係る入力部２１０と、軸重位置特定部２６１と、記憶部２７０と、軸重算出部２４０とに加えて、実施の形態３に係る投影部３１０と、変位量検出部３６２とを備える。
　情報処理部３２０は、入力部２１０と、軸重位置特定部２６１と、記憶部２７０と、軸重算出部２４０と、変位量検出部３６２とから構成される。
　投影部３１０は、走行路１０３にパタン光を投影する。より具体的には、投影部３１０は、走行路１０３の路面のうち、撮像装置１０１が撮像する撮像画像に含まれる領域の少なくとも一部を含む領域に、予め定められたパタン光を投影する。
　図１３Ａ、図１３Ｂ、図１３Ｃ、図１３Ｄ、図１３Ｅは、投影部３１０が走行路１０３に投影するパタン光の一例である。
　図１３Ａは、パタン光４００Ａが１本の線分（ライン）である場合の例である。図１３Ｂは、パタン光４００Ｂが複数本（ここでは３本）の線分である場合の例である。図１３Ｃは、パタン光４００Ｃが１本の破線（ドット）である場合の例である。図１３Ｄは、パタン光４００Ｄが複数本（ここでは３本）の破線である場合の例である。図１３Ｅは、パタン光４００Ｅが格子柄である場合の例である。
　以下では、投影部３１０が走行路１０３に投影するパタン光が、図１３Ａで示されるパタン光４００Ａであるとして説明する。しかし、パタン光の図柄は、図１３Ａ～図１３Ｅに示されるパタン光４００Ａ～パタン光４００Ｅのいずれであっても構わないし、これらパタン光４００Ａ～パタン光４００Ｅのいずれに限定されず、どのような図柄であっても構わない。但し、後述するように、パタン光は、撮像画像の撮像方向に対して略平行でない線分を有する図柄を含むことが好ましい。
　図１４は、投影部３１０によるパタン光４００Ａの投影方向と、撮像装置１０１による撮像方向との関係を模式的に示す図である。
　図１４に示されるように、パタン光４００Ａの投影方向と、撮像装置１０１による撮像方向とが略平行にならないように、投影部３１０と撮像装置１０１は配置されている。具体的には、パタン光４００Ａの投影方向と、撮像装置１０１による撮像方向との間に、一定程度の角度（ここでは、例えば、約４５度）を持たせている。
　これは、この例では、パタン光４００Ａが、その投影方向に伸びる線分であるため、この線分の方向と、撮像装置１０１による撮像方向とが、略平行にならないようにするためである。
　図１５Ａは、走行路１０３に軸重が加えられていない場合における、撮像装置１０１による撮像方向から見えるパタン光４００Ａを模式的に示す図である。図１５Ｂは、走行路１０３に軸重が加えられている場合における、撮像装置１０１による撮像方向から見えるパタン光４００Ａを模式的に示す図である。
　図１５Ｂに示されるように、走行路１０３に軸重が加えられると、その軸重が加えられた、走行路１０３の局所領域（以下、「荷重局所領域」とも言う。）に変位が生じる。そのため、この荷重局所領域に投影されたパタン光４００Ａにも変位が生じる。
　このパタン光４００Ａの変位は、荷重局所領域におけるパタン光４００Ａの線分の向きと、撮像方向とが略平行である場合には、撮像画像上における変位として現れにくい。
　このため、投影部３１０が投影するパタン光は、撮像装置１０１の撮像方向に対して、略平行でない線分を有することが望ましい。
　再び、図１２に戻って、投影部３１０の説明を続ける。
　投影部３１０は、例えば、レーザ光を出力するレーザ光発振器を含んで構成されても良い。この場合には、パタン光は、レーザ光発振器から出力されるレーザ光により実現される。
　また、投影部３１０は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を含んで構成されても良い。この場合には、パタン光は、ＬＥＤから出力される光により実現される。
　また、投影部３１０は、例えば、撮像装置１０１によって撮像し得る周波数帯の電磁波であれば、可視光によるパタン光を投影しても良いし、近赤外光によるパタン光を投影しても良い。
　また、投影部３１０は、例えば、走行路１０３を走行する車両１０２を検知するセンサからの信号を受けて、パタン光を投影する領域に車両１０２が差し掛かるタイミングで、パタン光を投影してもよい。この場合には、投影部３１０は、パタン光を投影するタイミングを示すタイミング信号を生成して撮像装置１０１に送信する。そして、撮像装置１０１は、そのタイミング信号を受信し、そのタイミング信号によって示される、パタン光を投影するタイミングで撮像しても良い。本開示では、車両１０２を検知するセンサを撮像装置１０１で代用しても良い。また、荷重計測システム３は、撮像装置１０１と別に車両１０２を検知するセンサを備えても良い。
　また、撮像装置１０１が、走行路１０３を走行する車両１０２を検知するセンサからの信号を受けて、パタン光を投影する領域に車両１０２が差し掛かるタイミングで、撮像画像を撮像してもよい。この場合には、撮像装置１０１は、撮像画像を撮像するタイミングを示すタイミング信号を投影部３１０に送信する。そして、投影部３１０は、そのタイミング信号を受信し、そのタイミング信号によって示される、撮像画像を撮像するタイミングでパタン光を投影しても良い。
　また、投影部３１０及び撮像装置１０１が、走行路１０３を走行する車両１０２を検知するセンサからの信号を受けてもよい。投影部３１０は、パタン光を投影する領域に車両１０２が差し掛かるタイミングで、パタン光を投影する。そして、撮像装置１０１が、パタン光を投影する領域に車両１０２が差し掛かるタイミングで、撮像画像を撮像してもよい。
　変位量検出部３６２は、入力部２１０によって受け付けられた撮像画像を用いて、軸重が加えられたことによって走行路に生じる変位に対応した、その撮像画像におけるパタン光の変位量を検出する。変位量検出部２６２は、特に、軸重位置特定部２６１から軸重位置が入力された場合に、その特定された軸重位置におけるパタン光の変位に対応した変位量の検出を行う。変位量検出部２６２は、入力部２１０によって受け付けられた複数の撮像画像のうち、パタン光に変位が生じていない撮像画像と、パタン光に変位が生じている撮像画像とを比較することで、その変位に対応した変位量を検出する。変位量検出部３６２は、ブロックマッチング、相関法、またはオプティカルフローを用いることで、撮像画像間の変位量を検出できる。変位量検出部３６２は、例えば、撮像画像間における、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を変位量として算出する。また、パタン光に変位が生じていない撮像画像は、車両が存在しない状態でパタン光が投影された走行路があらかじめ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、パタン光が投影された走行路が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車両が存在しないと判定された撮像画像であっても良い。
　上記構成の荷重計２０２が行う動作について、以下、図面を参照しながら説明する。
　［３－２．動作］
　荷重計２０２は、その特徴的な動作として、第３計測処理を行う。
　［３－２－１．第３計測処理］
　第３計測処理は、荷重計２０２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って、実施の形態１における第１計測処理からその一部の処理が変更された処理である。
　図１６は、第３計測処理の動作を説明するフローチャートである。
　図１６に示されるように、第３計測処理は、実施の形態１に係る第１計測処理から、ステップＳ３０の処理がステップＳ３３０の処理に変更された処理となっている。このため、ここでは、このステップＳ３３０の処理を中心に説明する。
　ステップＳ２０の処理において、軸重位置が特定されると、変位量検出部３６２は、特定された軸重位置において走行路１０３に生じた変位に対応した、パタン光の変位量を検出する（ステップＳ３３０）。変位量検出部３６２は、パタン光に変位が生じている撮像画像Ａとパタン光に変位が生じていない撮像画像Ｂとを用いて、変位量を検出する。軸重位置が特定されるまでに、入力部２１０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２６２は、入力部２１０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。
　図１７は、取得された撮像画像Ａの一例を示す図である。図１７に示されるように、撮像画像Ａには、走行路１０３上に投影されたパタン光４００Ａと、走行路１０３上を走行する車両１０２とが含まれる。そして、この車両１０２は、車両１０２のタイヤの最下点８１０において走行路１０３に接触している。また、タイヤの最下点８１０及びその近傍の走行路１０３上の局所領域を含む領域に、パタン光４００Ａが投影されている。
　図１８は、取得された撮像画像Ｂの一例である。図１８に示されるように、撮像画像Ｂには、走行路１０３上に投影されたパタン光４００Ａが含まれる一方で、走行路１０３上を走行する車両が含まれない。
　撮像画像Ａおよび撮像画像Ｂには、同じ視点（すなわち、撮像装置１０１の視点）から走行路１０３が撮像されている。撮像画像Ｂにおける走行路１０３上の領域９１０は、撮像画像Ａにおけるタイヤの最下点８１０に対応する走行路１０３上の領域と同一領域である。
　変位量検出部３６２は、撮像画像Ａにおける最下点８１０に対応する走行路１０３上の領域と、撮像画像Ｂにおける領域９１０との間で生じる、パタン光の変位量を検出する。
　第３計測処理は、ステップＳ３３０の処理が終了すると、次のステップＳ４０の処理に進む。
　［３－３．効果等］
　上述した通り、荷重計２０２は、走行路１０３にパタン光を照射する。これにより、荷重計２０２が設置される走行路１０３では、例え、自然光下における路面からの反射光の輝度が平坦な走行路であったとしても、照射されるパタン光によって、その路面からの反射光の輝度に高低差が生じる。一般に、撮像画像における変位量は、輝度が平坦な撮像画像よりも、輝度に高低差がある撮像画像の方が、より高精度に検出される。
　このため、荷重計２０２は、走行路１０３にパタン光を照射しないタイプの荷重計よりも、さらに高精度に、車両の軸重を計測し得る。
　また、上述した通り、荷重計２０２は、照射されるパタン光による路面からの反射光を利用して、車両の軸重を計測する。
　このため、荷重計２０２は、夜間、早朝、夕方、悪天候時等といった自然光の光量が絶対的に少ない環境下であっても、車両の軸重を計測することができる。
　（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、３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。
　（１）本開示において、荷重計２００は、撮像装置１０１によって走行路１０３が撮像された撮像画像の入力を受け付ける入力部２１０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、荷重計２００は、必ずしも入力部２１０を備える構成である必要はない。例えば、荷重計２００は、入力部２１０を備える代わりに、撮像画像を生成する撮像部を備えてもよい。そして、軸重位置特定部２６１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。
　（２）本開示において、荷重計２００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サ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、荷重計２００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、荷重計２００は、荷重計２００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。
　（３）本開示において、荷重計２００は、画像処理により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１０３上の領域を軸重位置として特定する構成の例であるとして説明した。しかしながら、軸重位置の特定方法は、必ずしも上記方法に限定される必要はない。例えば、荷重計２００は、変位量が局所的に最大となる位置を軸重位置として特定してもよい。
　（４）本開示において、軸特定部２２０（車種認識部の一例）は撮像画像から車種を認識し、校正部２５０は特定の車種について選択的にヒストグラムを生成してもよい。車種を選択することで、ヒストグラムの形状特徴が得られやすくなる。そのため、校正の精度が向上する。
　（５）本開示において、検出部２６０は、撮像画像からの変位量の信頼度を算出してもよい。また、校正部２５０は、信頼度が所定の値よりも高いときのみに、変位量を集計して、その変位量のヒストグラムを生成してもよい。信頼度として、相関法を用いる場合の相関係数や、相関関数の分布の先鋭度などを用いることができる。精度の高い変位検出結果を用いることで、校正の精度が向上する。
　（６）本開示において、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、撮像する光は、可視光以外に、紫外光、近赤外光、または遠赤外光であっても構わない。
　（７）本開示において、走行路１０３の路面としてアスファルト舗装の例を用いて説明した。しかし、走行路１０３の路面は、アスファルト舗装の他にコンクリート等の他の舗装素材からなる路面でもよい。また、走行路１０３の路面は、上記舗装面に板材やシート材、塗料などで一部被覆された路面でもよい。また、映像による変位をより正確かつ顕著に得るために、上記のような素材を用いて走行路１０３の路面を被覆し、その被覆された領域を変位検出の対象領域としてもよい。
　（８）荷重計２００、２０１、２０２における各構成要素（機能ブロック）は、ＩＣ（Integrated Circuit）、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。
　（９）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、荷重計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や流通させてもよい。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。
　（１０）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。
　（１１）実施の形態３の図１４に示すように、投影部３１０の投影方向が撮像画像の撮像方向に対して略平行でないように、投影部３１０が配置されていると説明した。しかし、本開示はこれに限定されない。投影部３１０が投影するパタン光の図柄の線分が撮像画像の撮像方向に対して略平行でなければ、投影部３１０の投影方向が撮像画像の撮像方向に対して平行であるように、投影部３１０が配置されていてもよい。具体的には、投影部３１０は、撮像装置１０１の真上または真下に配置されていてもよい。
　（１２）実施の形態３の図１４に示すように、投影部３１０が投影するパタン光は、撮像画像の撮像方向に対して略平行でない線分を有する図柄を含むと説明した。しかし、本開示はこれに限定されない。投影部３１０の投影方向が撮像画像の撮像画像の撮像方向に対して略平行でないように、投影部３１０が配置されていれば、パタン光の図柄の線分は撮像画像の撮像方向に対して平行であってもよい。
　本開示に係る荷重計は、荷重を計測する荷重計に広く利用可能である。
　１，２，３　荷重計測システム
　１００　荷重センサ
　１０１　撮像装置
　１０２　車両
　１０３　走行路
　２００，２０１，２０２　荷重計
　２１０，２１１　入力部
　２２０，２２１　軸特定部
　２３０，２３１　速度算出部
　２４０，２４１　軸重算出部（荷重算出部）
　２５０，２５１　校正部
　２６０，２６３　検出部
　２６１　軸重位置特定部
　２６２，３６２　変位量検出部（検出部）
　２７０　記憶部
　２８０　報知部
　３００，３０１　校正装置
　３１０　投影部

Claims (20)

  1. 　走行路および前記走行路上に存在する車両が撮像された撮像画像を用いて、前記車両の荷重が加えられたことによって前記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検出部と、
    　前記荷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、前記情報とに基づいて、前記荷重を算出する荷重算出部とを備える
    　荷重計。
  2. 　前記走行路にパタン光を投影する投影部をさらに備え、
    　前記撮像画像には、前記パタン光が投影された前記走行路が撮像されており、
    　前記検出部は、前記パタン光が投影された前記走行路に生じる変位に対応した、前記撮像画像における前記変位量を検出する
    　請求項１に記載の荷重計。
  3. 　前記パタン光は、前記撮像画像の撮像方向に対して略平行でない線分を有する図柄を含む
    　請求項２に記載の荷重計。
  4. 　前記投影部は、前記投影部の投影方向が前記撮像画像の撮像方向に対して略平行でないように、配置されている
    　請求項２又は３に記載の荷重計。
  5. 　前記投影部は、前記パタン光を投影するタイミングを示すタイミング信号を生成し、
    　前記撮像画像は、前記タイミング信号によって示されるタイミングで撮像された画像である
    　請求項２～４のいずれかに記載の荷重計。
  6. 　前記走行路上を走行する車両を検知するセンサからの信号に基づいて、前記投影部が前記パタン光を投影し、前記撮像画像が撮像される
    　請求項２～４のいずれかに記載の荷重計。
  7. 　前記検出部が検出した前記変位量を集計して、前記変位量のヒストグラムを生成し、前記ヒストグラムの形状に基づいて前記車両の荷重を算出するための変位係数を更新する校正部をさらに備える
    　請求項１～６のいずれかに記載の荷重計。
  8. 　前記車両の荷重は、前記車両の軸重である
    　請求項７に記載の荷重計。
  9. 　前記車両の車軸の軸番号を特定する軸特定部を備え、
    　前記校正部は、前記軸特定部が特定した前記軸番号毎に前記ヒストグラムを生成し、前記ヒストグラムの形状に基づいて前記変位係数を更新する
    　請求項７又は８に記載の荷重計。
  10. 　前記軸特定部は、前記車両の最前方の車軸である第１軸を特定し、
    　前記校正部は、前記ヒストグラムの形状のうち、前記第１軸に対応したヒストグラムの形状のみに基づいて前記変位係数を更新する
    　請求項９に記載の荷重計。
  11. 　前記車両の速度を算出する速度算出部を備え、
    　前記校正部は、前記速度算出部が算出した前記速度毎に前記ヒストグラムを生成し、前記ヒストグラムの形状に基づいて前記変位係数を更新する
    　請求項７～１０のいずれかに記載の荷重計。
  12. 　前記車両の種類を認識する車種認識部を備え、
    　前記校正部は、前記車種認識部が認識した前記種類毎に前記ヒストグラムを生成し、前記ヒストグラムの形状に基づいて前記変位係数を更新する
    　請求項７～１１のいずれかに記載の荷重計。
  13. 　前記検出部は、前記変位量の信頼度を算出し、
    　前記校正部は、前記信頼度が所定の値よりも高いときのみに、前記変位量を集計する
    　請求項７～１２のいずれかに記載の荷重計。
  14. 　前記校正部は、前記ヒストグラムの形状のうち、前記ヒストグラムの最頻値を含まない区間に対応したヒストグラムの形状のみに基づいて前記変位係数を更新する
    　請求項７～１３のいずれかに記載の荷重計。
  15. 　前記校正部は、所定の条件を満たしたときのみに、前記変位係数を更新する
    　請求項７～１４のいずれかに記載の荷重計。
  16. 　報知部を備え、
    　前記報知部は、前記校正部が更新する前の変位係数と、前記校正部が更新した前記変位係数との差が所定の基準値以上であるときに、報知を行う
    　請求項７～１５のいずれかに記載の荷重計。
  17. 　前記記憶部は、前記走行路を走行する車両の荷重のヒストグラムを記録し、
    　前記校正部は、前記変位量のヒストグラムの形状と前記車両の荷重のヒストグラムの形状とに基づいて前記変位係数を更新する
    　請求項７～１６のいずれかに記載の荷重計。
  18. 　走行路および前記走行路上に存在する車両が撮像された撮像画像を用いて、前記車両の荷重が加えられたことによって前記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検出ステップと、
    　前記変位量と、記憶部に記憶される、前記荷重と前記変位量との関係を示す情報とに基づいて、前記荷重を算出する荷重算出ステップとを含む
    　荷重計測方法。
  19. 　前記検出ステップは、前記走行路にパタン光を投影する照射ステップを含み、
    　前記撮像画像には、前記パタン光が投影された前記走行路が撮像されており、
    　前記検出ステップにおいて、前記パタン光が投影された前記走行路に生じる変位に対応した、前記撮像画像における前記変位量が検出される
    　請求項１８に記載の荷重計測方法。
  20. 　前記検出ステップにおいて検出した前記変位量を集計して、前記変位量のヒストグラムを生成し、前記ヒストグラムの形状に基づいて前記車両の荷重を算出するための変位係数を更新する校正ステップを含む
    　請求項１８又は１９に記載の荷重計測方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114264356A (zh) * 2021-12-23 2022-04-01 东方世纪科技股份有限公司 一种基于边缘计算的动态车辆称重系统及方法
CN118464169A (zh) * 2024-06-25 2024-08-09 山西启友科技有限公司 基于mcu的自助称重控制系统

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10062176B2 (en) * 2016-02-24 2018-08-28 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Displacement detecting apparatus and displacement detecting method
EP3591355B1 (en) * 2017-02-28 2022-03-02 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Load meter, and load measurement method
US11867592B2 (en) * 2019-03-01 2024-01-09 Nec Corporation Structure displacement amount measurement apparatus
CN110471072B (zh) * 2019-08-19 2021-04-02 华晟（青岛）智能装备科技有限公司 一种反光柱位置辨识方法及系统
CN114648504B (zh) * 2022-03-17 2022-12-02 小米汽车科技有限公司 自动驾驶方法、装置、电子设备和存储介质

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5780510A (en) * 1980-11-10 1982-05-20 Komatsu Ltd Vehicle for measuring shape of road surface
JPH08293090A (ja) * 1995-02-23 1996-11-05 Omron Corp 車軸検知装置、車種判別装置、車両ゲートシステム、及び車両検知装置
JPH10272907A (ja) * 1997-03-28 1998-10-13 Omron Corp 危険車両検知装置
JP2005030786A (ja) * 2003-07-07 2005-02-03 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 橋梁通過車両の車軸荷重及び重量計測方法並びにその装置
US20110080307A1 (en) * 2009-10-01 2011-04-07 Oliver Nagy Device and Method for Detecting Wheel Axles
US20120212617A1 (en) * 2010-08-21 2012-08-23 American Traffic Solutions, Inc. System and method for detecting traffic violations on restricted roadways
WO2016047093A1 (ja) * 2014-09-25 2016-03-31 日本電気株式会社 状態判定装置および状態判定方法
JP2017058177A (ja) * 2015-09-15 2017-03-23 学校法人五島育英会 計測装置、計測方法、プログラム、および計測システム

Family Cites Families (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1689978A (en) * 1927-02-02 1928-10-30 Harry M Swartley Weighing device
US3480095A (en) * 1967-11-29 1969-11-25 Railway Express Agency Inc Axle loading indicator
US3428139A (en) * 1968-06-10 1969-02-18 Earl C Nolan Ultrasonic type net weight load indicator for vehicles
US4756374A (en) * 1987-03-31 1988-07-12 Bailey John D Vehicle load sensing device
US5376760A (en) * 1993-04-26 1994-12-27 Horsley; Charles L. Truck load indicator apparatus
US7454972B2 (en) * 2005-09-07 2008-11-25 Luna Innovations Incorporated Method and apparatus for acoustically weighing moving loads
KR20070117775A (ko) * 2006-06-09 2007-12-13 현대자동차주식회사 허용축중 변동에 따른 감지 시스템
JP4773933B2 (ja) * 2006-12-01 2011-09-14 三菱重工業株式会社 車軸重量違反車両検出システム
CN100547167C (zh) * 2006-12-22 2009-10-07 南京理工大学 路面弯沉激光高速检测系统
KR100890625B1 (ko) * 2007-09-20 2009-03-27 조성윤 고속주행차량 자동 계중 시스템
JP5028285B2 (ja) * 2008-01-18 2012-09-19 日立オートモティブシステムズ株式会社 車重推定装置
JP5327796B2 (ja) * 2009-02-25 2013-10-30 国立大学法人東京工業大学 橋梁通過車両の車重計測システム、橋梁通過車両の車重計測方法、およびコンピュータプログラム
JP2010261825A (ja) 2009-05-08 2010-11-18 Omron Corp 走行車両の重量計測装置および重量センサの感度補正方法
JP5424787B2 (ja) 2009-09-15 2014-02-26 大和製衡株式会社 軸重計測装置、軸重計測装置の計測精度確認システムおよび軸重計測装置の計測精度確認方法
US8736458B2 (en) * 2010-04-29 2014-05-27 Signature Research, Inc. Weigh-in-motion scale
JP5706721B2 (ja) * 2011-03-16 2015-04-22 川崎重工業株式会社 鉄道車両制御システム
JP2014211840A (ja) * 2013-04-22 2014-11-13 富士電機株式会社 汚染物運搬車両、監視ゲートシステム及び汚染物広域監視システム
CN103870692B (zh) * 2014-03-17 2017-05-03 上海岩土工程勘察设计研究院有限公司 一种桩基水平承载力简化计算方法
CA2955224C (en) * 2014-08-08 2020-05-26 Applied Research Associates, Inc. Systems, methods, and apparatuses for measuring deformation of a surface
JP6554744B2 (ja) * 2015-02-24 2019-08-07 三菱重工機械システム株式会社 車種判別装置、車種判別方法及びプログラム
KR101566297B1 (ko) * 2015-03-25 2015-11-06 씨티씨 주식회사 기설정된 변형률-변위 계수를 이용하여 실측 변형률을 변위로 추정하는 시스템 및 그 방법
CN105509949B (zh) * 2015-12-01 2017-07-25 北京航空航天大学 一种测量板件单向残余应力的方法
US10254153B2 (en) * 2016-08-12 2019-04-09 Medline Industries, Inc. Weight scale and corresponding systems and methods for preventing advancement of congestive heart failure
EP3591354B1 (en) * 2017-02-28 2022-01-26 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Axle-load measuring apparatus and axle-load measuring method
EP3591355B1 (en) * 2017-02-28 2022-03-02 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Load meter, and load measurement method
WO2018159003A1 (ja) * 2017-02-28 2018-09-07 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 モニタリングシステム
JP6273502B1 (ja) * 2017-02-28 2018-02-07 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 校正装置および校正方法
CN111868486B (zh) * 2018-03-22 2023-02-28 松下知识产权经营株式会社 轴重计测装置及轴重计测方法
JP7073891B2 (ja) * 2018-05-02 2022-05-24 コニカミノルタ株式会社 過積載検出処理装置、過積載検出システム及びプログラム
US12061110B2 (en) * 2019-02-26 2024-08-13 Nec Corporation Displacement and weight association apparatus
JPWO2020194539A1 (ja) * 2019-03-26 2020-10-01
JP7375637B2 (ja) * 2020-03-18 2023-11-08 セイコーエプソン株式会社 計測方法、計測装置、計測システム及び計測プログラム

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5780510A (en) * 1980-11-10 1982-05-20 Komatsu Ltd Vehicle for measuring shape of road surface
JPH08293090A (ja) * 1995-02-23 1996-11-05 Omron Corp 車軸検知装置、車種判別装置、車両ゲートシステム、及び車両検知装置
JPH10272907A (ja) * 1997-03-28 1998-10-13 Omron Corp 危険車両検知装置
JP2005030786A (ja) * 2003-07-07 2005-02-03 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 橋梁通過車両の車軸荷重及び重量計測方法並びにその装置
US20110080307A1 (en) * 2009-10-01 2011-04-07 Oliver Nagy Device and Method for Detecting Wheel Axles
US20120212617A1 (en) * 2010-08-21 2012-08-23 American Traffic Solutions, Inc. System and method for detecting traffic violations on restricted roadways
WO2016047093A1 (ja) * 2014-09-25 2016-03-31 日本電気株式会社 状態判定装置および状態判定方法
JP2017058177A (ja) * 2015-09-15 2017-03-23 学校法人五島育英会 計測装置、計測方法、プログラム、および計測システム

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3591355A4 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114264356A (zh) * 2021-12-23 2022-04-01 东方世纪科技股份有限公司 一种基于边缘计算的动态车辆称重系统及方法
CN114264356B (zh) * 2021-12-23 2024-04-26 东方世纪科技股份有限公司 一种基于边缘计算的动态车辆称重系统及方法
CN118464169A (zh) * 2024-06-25 2024-08-09 山西启友科技有限公司 基于mcu的自助称重控制系统

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