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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6134258
(24)【登録日】2017年4月28日
(45)【発行日】2017年5月24日
(54)【発明の名称】エリアセンサとそれを備えた機械式駐車場
(51)【国際特許分類】
G01B 11/00 20060101AFI20170515BHJP
G01B 11/24 20060101ALI20170515BHJP
E04H 6/14 20060101ALI20170515BHJP
【ＦＩ】
G01B11/00 H
G01B11/24 K
E04H6/14 601K
【請求項の数】9
【全頁数】15
(21)【出願番号】特願2013-244057(P2013-244057)
(22)【出願日】2013年11月26日
(65)【公開番号】特開2015-102462(P2015-102462A)
(43)【公開日】2015年6月4日
【審査請求日】2016年4月20日
(73)【特許権者】
【識別番号】000002358
【氏名又は名称】新明和工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000556
【氏名又は名称】特許業務法人 有古特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】國武 隆
(72)【発明者】
【氏名】村下 善朗
【審査官】
岡田 卓弥
(56)【参考文献】
【文献】
国際公開第２０１１／１４７３８５（ＷＯ，Ａ２）
【文献】
米国特許第６７９８５２８（ＵＳ，Ｂ１）
【文献】
特開２０００−３３１２８１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特表平１０−５０７００３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平１０−１００８７０（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平９−２９３１９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平８−１９３８０９（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｇ０１Ｂ１１／００−１１／３０
Ｇ０１Ｖ ８／００− ８／２６
Ｅ０４Ｈ ６／００− ６／４４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
検出平面を対象物が交差したことを検出するエリアセンサであって、
前記検出平面での断面が放物線状となったパラボラ状ミラーと、
前記パラボラ状ミラーの焦点位置に、該パラボラ状ミラーが写るように配置された撮影手段と、
前記パラボラ状ミラーの準線と対向して配置された背景部材と、
前記背景部材から出た前記パラボラ状ミラーの準線と直交する光を、前記パラボラ状ミラーで反射集光させて前記撮影手段で撮影し、該撮影した光から、前記背景部材と前記パラボラ状ミラーとの間を対象物が交差したことを検出する制御装置と、を備えていることを特徴とするエリアセンサ。
前記検出平面での断面が放物線状となったパラボラ状ミラーと、
前記パラボラ状ミラーの焦点位置に、該パラボラ状ミラーが写るように配置された撮影手段と、
前記パラボラ状ミラーの準線と対向して配置された背景部材と、
前記背景部材から出た前記パラボラ状ミラーの準線と直交する光を、前記パラボラ状ミラーで反射集光させて前記撮影手段で撮影し、該撮影した光から、前記背景部材と前記パラボラ状ミラーとの間を対象物が交差したことを検出する制御装置と、を備えていることを特徴とするエリアセンサ。
【請求項2】
前記制御装置は、前記背景部材と前記パラボラ状ミラーとの間で検出した対象物の、前記パラボラ状ミラーの準線方向の検出位置又は大きさを計測するように構成されている請求項１に記載のエリアセンサ。
【請求項3】
前記パラボラ状ミラーは、焦点位置が等しい複数のパラボラミラーで構成されている請求項１又は２に記載のエリアセンサ。
【請求項4】
前記パラボラ状ミラーは、放物線を対称軸周りに回転させてできる回転放物面を有し、 前記回転放物面は、対称軸と平行な他の検出平面を有している請求項１〜３のいずれか１項に記載のエリアセンサ。
【請求項5】
前記パラボラ状ミラーは、複数の平面鏡を、それぞれの反射面が前記放物線状の接平面となるように配置したもので構成されている請求項１〜３のいずれか１項に記載のエリアセンサ。
【請求項6】
前記背景部材は、再帰性反射部材であり、
前記パラボラ状ミラーの焦点位置近傍に、該パラボラ状ミラーへ向かって光を照射する投光器を有している請求項１〜５のいずれか１項に記載のエリアセンサ。
前記パラボラ状ミラーの焦点位置近傍に、該パラボラ状ミラーへ向かって光を照射する投光器を有している請求項１〜５のいずれか１項に記載のエリアセンサ。
【請求項7】
前記投光器は赤外線投光器で構成され、前記撮影手段は赤外線カメラで構成されている請求項６に記載のエリアセンサ。
【請求項8】
前記制御装置は、前記対象物の検出平面における法線方向の位置を測定する測定手段を有し、
前記放物線状の準線方向の位置又は大きさの情報と、前記検出平面における法線方向の位置情報とを用いて、前記検出平面を通過する対象物の輪郭を測定するように構成されている、請求項２に記載のエリアセンサ。
前記放物線状の準線方向の位置又は大きさの情報と、前記検出平面における法線方向の位置情報とを用いて、前記検出平面を通過する対象物の輪郭を測定するように構成されている、請求項２に記載のエリアセンサ。
【請求項9】
請求項１〜８のいずれか１項に記載のエリアセンサを備えた機械式駐車場であって、
前記エリアセンサを入出庫部の入口側に備え、
前記エリアセンサは、車両の入庫と高さを検出できるように構成されていることを特徴とする機械式駐車場。
前記エリアセンサを入出庫部の入口側に備え、
前記エリアセンサは、車両の入庫と高さを検出できるように構成されていることを特徴とする機械式駐車場。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願発明は、所定のエリアにおいて対象物を検出するエリアセンサとそれを備えた機械式駐車場に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、種々の分野において、対象物が通過したことなどを検出するセンサが用いられている。例えば、機械式駐車場などにおいては、車両が通過したことを検出する手段として、光電管やレーザスキャナを用いて検出するものがある。
【0003】
光電管を用いた検出手段によれば、一対で設けられた光電管の間を車両が通過して光を遮蔽することで、車両の通過を検出することができる。
【0004】
一方、レーザスキャナを用いた検出手段によれば、レーザを機械的に走査することで、平面上の車両通過による遮蔽を検出することができる。
【0005】
なお、この種の先行技術として、コンベア上を移動している物体の寸法測定システムがある（例えば、特許文献１参照）。このシステムでは、レーザ装置からレーザを照射し、そのレーザを反射鏡ホイールで反射させて、進行方向に対して垂直な平行ビームをコンベアベルト表面に照射し、その反射光を反射鏡ホイールを介してカメラで受取り、その走査画像の反射光強度から物体の３次元ボックス構造を計算するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特表平１０−５０７００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、上記光電管を用いた検出手段の場合、基本的には１次元の線状の遮蔽検出しかできないため、対象物が検出平面の多くの位置で遮蔽したことを検出するためには、多くの光電管を配置しなければならず、多くのスペースを要する。また、検出分解能を高めるためには光電管の配置間隔を狭くする必要があるが、光電管を設けるためには多くの支持具が必要となり、配置が困難な場合があり現実的ではない。しかも、多くの光電管を設けると位置調整などが煩雑であり、配置作業に時間を要する。
【0008】
一方、レーザスキャナを用いた検出手段の場合、レーザを機械的に走査することで検出平面における遮蔽を検出することはできるが、１次元で検出平面を走査するため、場所によって検出するタイミングにずれを生じる。そのため、移動する対象物が検出平面と交差したときに全体を同時に検出することができない。
【0009】
なお、上記特許文献１の場合、反射鏡ホイールによって、レーザ及びカメラ光軸を走査するので、レーザスキャナと同様に、場所によって検出するタイミングにずれを生じる。その上、反射鏡ホイールの駆動装置などで構造が複雑化するため、スペースとコストが増大する。
【0010】
そこで、本願発明は、検出平面を遮蔽する対象物を、空間的に密な分解能で検出することができ、かつ時間的に検出平面全体を同じタイミングで検出できるエリアセンサと、それを備えた機械式駐車場を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記目的を達成するために、本願発明に係るエリアセンサは、検出平面を対象物が交差したことを検出するエリアセンサであって、前記検出平面での断面が放物線状となったパラボラ状ミラーと、前記パラボラ状ミラーの焦点位置に、該パラボラ状ミラーが写るように配置された撮影手段と、前記パラボラ状ミラーの準線と対向して配置された背景部材と、前記背景部材から出た前記パラボラ状ミラーの準線と直交する光を、前記パラボラ状ミラーで反射集光させて前記撮影手段で撮影し、該撮影した光から、前記背景部材と前記パラボラ状ミラーとの間を対象物が交差したことを検出する制御装置と、を備えている。この明細書および特許請求の範囲の書類中における「放物線状」は、放物線および放物線に近似した線をいう。また、「パラボラ状ミラー」は、パラボラミラーのように、放物面の対称軸と平行に反射面に入射する光が全て焦点へ集光されるパラボラ形状及びこれに近似したパラボラ状のミラーをいう。
【0012】
この構成により、パラボラ状ミラーの焦点位置に配置された撮影手段に入射した光から、検出平面において背景部材を遮蔽した対象物を検出することができる。しかも、検出平面の全体において同時に検出することができ、空間的に密な分解能で対象物を検出することができる。さらに、パラボラ状ミラーに入射した平行光線から対象物を検出するので、対象物の形状に影響されることなくパラボラ状ミラーの準線方向の大きさを正確に検出することができる。
【0013】
また、前記制御装置は、前記背景部材と前記パラボラ状ミラーとの間で検出した対象物の、前記パラボラ状ミラーの準線方向の検出位置又は大きさを計測するように構成されていてもよい。
【0014】
このように構成すれば、撮影手段で撮影した画像から、対象物の準線方向の位置又は大きさもしくは両方を計測することができる。
【0015】
また、前記パラボラ状ミラーは、焦点位置が等しい複数のパラボラミラーで構成されていてもよい。この明細書および特許請求の範囲の書類中における「焦点位置が等しい」は、略等しい構成を含む。
【0016】
このように構成すれば、フレネルレンズのように厚みの薄いパラボラ状ミラーを形成することができ、パラボラ状ミラーの配置スペースを小さくできる。
【0017】
また、前記パラボラ状ミラーは、前記放物線を対称軸周りに回転させてできる回転放物面を有し、前記回転放物面は、対称軸と平行な他の検出平面を有していてもよい。
【0018】
このように構成すれば、検出平面と、検出平面と交差する方向の面も検出することができる。そのため、対象物の検出平面と交差する方向で同時に対象物を検出することができる。
【0019】
また、前記パラボラ状ミラーは、複数の平面鏡を、それぞれの反射面が前記放物線状の接平面となるように配置したもので構成されていてもよい。
【0020】
このように構成すれば、検出の必要がある位置の光を集光するように部分的にパラボラ状ミラーを配置して対象物を検出することができる。これにより、各パラボラ状ミラーの小型化で費用の低減を図ることができる。この構成は、それぞれの平面鏡が前記フレネルレンズ状に配置された複数の放物線状の接平面となっているものでもよい。
【0021】
また、前記背景部材は、再帰性反射部材であり、前記パラボラ状ミラーの焦点位置近傍に、該パラボラ状ミラーへ向かって光を照射する投光器を有していてもよい。
【0022】
このように構成すれば、投光器から照射した光が再帰性反射部材で反射してパラボラ状ミラーへ戻るので、再帰性反射部材で反射した光から対象物をより安定して検出することができる。
【0023】
また、前記投光器は赤外線投光器で構成され、前記撮影手段は赤外線カメラで構成されていてもよい。
【0024】
このように構成すれば、人が利用する対象物であっても、対象物を検出するための光を人が気にならないようにして対象物の検出ができる。
【0025】
また、前記制御装置は、前記対象物の検出平面における法線方向の位置を測定する測定手段を有し、前記放物線状の準線方向の位置又は大きさの情報と、前記検出平面における法線方向の位置情報とを用いて、前記検出平面を通過する対象物の輪郭を測定するように構成されていてもよい。
【0026】
このように構成すれば、対象物の輪郭を測定して、対象物の大きさや形状を認識することができる。これにより、検出平面を通過した対象物を適切な位置に案内することもできる。
【0027】
一方、本願発明に係る機械式駐車場は、前記いずれかのエリアセンサを備えた機械式駐車場であって、前記エリアセンサを入出庫部の入口側に備え、前記エリアセンサは、車両の入庫と高さを検出できるように構成されている。
【0028】
この構成により、機械式駐車場に車両が入庫したことと、その車両の高さを検出することができ、入庫した車両の高さに応じて適切な車両収容部に格納することができる。
【発明の効果】
【0029】
本願発明によれば、１台の撮影手段で、検出平面における対象物の遮蔽を空間的に密な分解能で検出することが可能となる。また、検出平面全体において同じタイミングで遮蔽検出できるので、移動する対象物でも、測定タイミングによる測定位置のずれなどがなく検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【発明を実施するための形態】
【0031】
以下、本願発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態では、機械式駐車場において車両の入庫を検出するエリアセンサを例に説明する。また、撮影手段としてカメラを例にし、カメラの近傍に配置した投光器から光を発し、その光が背景部材としての再帰性反射部材で反射した光をカメラで撮影する例を説明する。さらに、検出平面として、鉛直方向の平面を例に説明する。
【0032】
まず、図１〜図３に基づいて、エリアセンサ１０の構成を模式的に図示して説明する。図１及び図２に示すように、対象物Ｖの検出平面６の側方にパラボラ状ミラー３が配置されている。このパラボラ状ミラー３は、準線５が鉛直方向を向くように配置されている。このパラボラ状ミラー３の略焦点位置であって、且つ、パラボラ状ミラー上に映る検出範囲の全体を直接撮像できる所定位置にカメラ１が固定され、その近傍に投光器２が配置されている。カメラ１を配置するパラボラ状ミラー３の焦点位置は、焦点位置を中心としてカメラ１で撮影可能な略焦点位置の範囲であればよい。
【0033】
また、上記検出平面６の、上記パラボラ状ミラー３と対向する反対位置には、パラボラ状ミラー３の準線５と略平行に背景部材である再帰性反射部材４が配置されている。このように、再帰性反射部材４がパラボラ状ミラー３と対向するように配置されている。
【0034】
この実施形態のパラボラ状ミラー３は、放物線が曲線状に連続するようなパラボラ状ミラー３としているが、パラボラ状ミラー３は、焦点位置が略等しい複数のパラボラミラー（例えば、フレネルレンズのような構成）としてもよい。このようすれば、パラボラ状ミラー３の厚みを薄くして配置スペースを小さくすることができる。
【0035】
また、上記投光器２を赤外線投光器とし、カメラ１を赤外線カメラとすれば、人が利用する対象物であっても、人が気にならない光で対象物Ｖを検出することができる。
【0036】
上記カメラ１および投光器２は、制御装置７によって制御されている。この制御装置７は、画像処理コンピュータなどを含み、後述するように、カメラ１で撮影された画像の画像輝度値から対象物Ｖの有無を検出する機能を有している。この実施形態では、制御装置７でカメラ１および投光器２の制御と、撮影された画像から対象物Ｖを検出するようにしているが、カメラ１と投光器２の制御装置７とは別に制御装置を設けるようにしてもよい。これらの構成が、エリアセンサ１０の主要構成である。
【0037】
このようなエリアセンサ１０によれば、投光器２から発した光８をパラボラ状ミラー３で反射させ、平行光線とした上で再帰性反射部材４に照射される。この光８は、再帰性反射部材４で反射されて、再度、パラボラ状ミラー３で反射集光されてカメラ１によって撮影される。このように構成することで、パラボラ状ミラー３で反射させた広範囲の平行光線で対象物Ｖを検出するため、単純にカメラと背景部材を対向させた構成よりも、広範囲の検出平面６を設定している。
【0038】
図２に示すように、上記構成のエリアセンサ１０によれば、検出平面６に対象物Ｖが進入すると、上記投光器２から照射した光８が対象物Ｖに遮られるため、上記再帰性反射部材４で反射してカメラ１によって撮影される部分の光８に比べて対象物Ｖの表面が反射する光のみとなってカメラの入射光が弱まり、検出平面６に対象物Ｖが存在することを検出することができる。このように、投光器２から光８を発してその反射した光８をカメラで撮影することにより、投光器２からカメラ１までの光路を対象物Ｖが遮ると、カメラ１への入射光の強度が小さくなるので、その差によって対象物Ｖによる遮蔽を検出できる。
【0039】
また、図２の検出平面６の内、網掛けで示す部分では、カメラ１で撮影された映像から、対象物Ｖが検出平面と交差した断面形状について、放物線の準線５方向の位置又は大きさ（高さＨ１）を、パラボラ状ミラー３越しに撮影した画像から計測することができる。
【0040】
なお、図３に示すように、網掛けで示す部分で対象物Ｖが検出平面６と交差した場合、カメラ１とパラボラ状ミラー３の間の光軸が遮られた部分が、パラボラ状ミラー３越しに撮影できない（クロスハッチ部が死角Ｘになるため）。しかし、この場合でも対象物Ｖが検出平面６と交差した部分のパラボラ状ミラー３で反射する部分（高さＨ２）などを計測することはできる。そのため、対象物Ｖの検出は可能である。また光軸は、死角Ｘ部分も含めて遮られているので、対象物Ｖと検出平面６との交差は検出できる。
【0041】
次に、図４〜図８に基づいて、本願発明に係るエリアセンサの適用例を説明する。この実施形態では、第２実施形態に係るエリアセンサ４０を機械式駐車場５０に適用した例を説明する。この機械式駐車場５０は、入出庫部５１内でパレット５２上に対象物Ｖである車両Ｖを駐車し、その車両Ｖをパレット５２ごと階上の車両収容部５３へ移動させるパレット式を例にしている。また、エリアセンサ４０としては、１台で、入庫中の車両Ｖの高さ検出と、停車後の車両Ｖのはみ出し検出との２つの機能を有する例を説明する。
【0042】
図４は、第２実施形態のエリアセンサ４０の構成を示す図面である。機械式駐車場５０の入出庫部５１には、パレット５２の入口側端部位置にエリアセンサ４０が設けられている。このエリアセンサ４０は、パレット５２の左右位置の一方にパラボラ状ミラー２３が配置され、他方にカメラ２１、投光器２２および再帰性反射部材２４が配置されている。これにより、図に斜線で示すように、パレット５２の端部位置にエリアセンサ４０の検出平面２６が設定されている。
【0043】
なお、以下の説明でも、入出庫部５１の入口側に設けられたエリアセンサ４０について説明するが、機械式駐車場５０の場合には入出庫部５１の奥側にもエリアセンサ４０が設けられており、入庫車両Ｖが所定位置に停止したことを検出できるようになっている。
【0044】
図５(a),(b) および図６は、上記エリアセンサ４０と車両Ｖとの関係を示す図面である。機械式駐車場５０に車両Ｖが入庫するときには、入口側のエリアセンサ４０の位置を通過する。エリアセンサ４０は、パラボラ状ミラー２３および再帰性反射部材２４が、車両Ｖの高さよりも高い位置まで設けられており、車両Ｖがパラボラ状ミラー２３と再帰性反射部材２４との間を通過して上記投光器２２からの光を遮蔽すると、カメラ２１で撮影した画像から制御装置７（図１）で車両Ｖを検出できるようになっている。
【0045】
また、制御装置７（図１）により、入口側のエリアセンサ４０で検出平面２６の位置で車両Ｖを検出したときから、車両Ｖがパレット５２に乗込むまでの間、車両Ｖの検出平面２６の法線方向（車両Ｖの前後方向）における位置情報を集め、パラボラ状ミラー２３の準線方向の情報と検出平面２６の法線方向の情報とから、車両Ｖの輪郭を測定できるようしてもよい。このようにすれば、車両Ｖの大きさや長さなどに応じて、入庫車両Ｖをパレット５２のより適切な位置に乗入れるように案内することができる。
【0046】
図７に示すように、第２実施形態に係るエリアセンサ４０のパラボラ状ミラー２３は、この実施形態における機械式駐車場５０において車両Ｖを検出するために適した簡易的な構成となっている。すなわち、この実施形態におけるパラボラ状ミラー２３は、機械式駐車場５０において車両Ｖの存在と高さを検出するために、３枚の平面鏡３０，３１，３２が、低車高車両の車両検出高さＡ（例えば、約１５５０mm）、中車高車両の車両検出高さＢ（例えば、約１７５０mm）、高車高車両の車両検出高さＣ（例えば、約２０００mm）を検出できる高さに配置されている。これらの平面鏡３０，３１，３２は、それぞれがパラボラ状ミラー２３の放物線の接平面となるように配置されている。
【0047】
これは、この実施形態における機械式駐車場５０が、異なる車高の車両Ｖを、その車高に適した車両収容部５３（車両の高さに応じて収容高さの異なる駐車棚）に格納するミックス型であるためである。そして、このエリアセンサ４０によれば、上記各高さに配置された平面鏡３０，３１，３２によって、低車高車両の車両検出高さＡ（例えば、車両高さ：約１５５０mm未満）、中車高車両の車両検出高さＢ（例えば、車両高さ：約１５５０mm以上−約１７５０mm未満）、高車高車両の車両検出高さＣ（例えば、車両高さ：約１７５０mm以上−約２０００mm未満）、および車高オーバー（例えば、車両高さ：約２０００mm以上、屋根上の付属部品の有無など）、という４つの範囲で車両Ｖを検出できるようになっている。そのため、この実施形態のパラボラ状ミラー２３は、３枚の平面鏡３０，３１，３２が、それぞれ車両検出高さＡ〜Ｃの高さで放物線の接平面となるように配置されている。なお、検出高さは一例であり、任意に設定すればよい。
【0048】
さらに、検出平面２６の低いエリアをカバーするために、車両検出高さＤ（例えば、約２００mm）の高さにも放物線の接平面となるように平面鏡３３が配置されている。これらの平面鏡３０，３１，３２，３３は、準線２５と直交する光２８をカメラ２１に向けて反射集光させて撮影できるようになっている。パラボラ状ミラー２３に平面鏡３０，３１，３２，３３を採用することにより、パラボラ状ミラー２３の小型化と製作費用低減を図っている。
【0049】
図８(a) 〜(e) は、各平面鏡３０，３１，３２，３３による検出範囲を示す図面である。図８(a) の平面鏡３３は、最も低いエリアを検出するものであり検出エリア（斜線部分）の最下部で反射光が平行光線となるようにして高さＤ（約２００mm）を検出できるようにしている。また、図８(b) の平面鏡３０は、低車高車両（車両高さ：約１５５０mm未満）か否かを検出するものであり、検出エリア（斜線部分）のほぼ中心高さで反射光が平行光線となるようにして高さＡ（約１５５０mm）を検出できるようにしている。また、図８(c) の平面鏡３１は、中車高車両（車両高さ：約１７５０mm以上）か否かを検出するものであり、検出エリア（斜線部分）のほぼ中心高さで反射光が平行光線となるようにして高さＢ（約１７５０mm）を検出できるようにしている。また、図８(d) の平面鏡３２は、車高オーバー（車両高さ：約２０００mm以上）か否かを検出するものであり、検出エリア（斜線部分）の最上部で反射光が平行光線となるようにして高さＣ（約２０００mm）を検出できるようにしている。
【0050】
そして、図８(e) に示すように、上記したように各高さＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄを検出できるようにした平面鏡３０，３１，３２，３３により、再帰性反射部材４で反射する光軸の和集合（斜線部分）が検出エリアとなり、高さＤ，Ａ，Ｂ，Ｃ（約２００mm〜約２０００mm）の範囲を検出できるようにしている。
【0051】
この実施形態では、４枚の平面鏡３０，３１，３２，３３を使ってパラボラ状ミラー２３を構成しているが、車両Ｖの高さ検出の必要分解能によっては枚数を増減してもよい。また、車両Ｖの高さを連続的に計測したい場合には、放物曲面のミラーを用いてもよい。
【0052】
以上のように構成されたパラボラ状ミラー２３を備えた第２実施形態のエリアセンサ４０によれば、図８(e) に示すように、投光器２２から発した光２８は、パラボラ状ミラー２３で反射し、再帰性反射部材２４へ到達する。そして、再帰性反射部材２４で反射して元の光路へ反射された光２８は、再度、パラボラ状ミラー２３で反射してカメラ２１へ到達する。このため、検出平面２６に対象物Ｖがない場合は、カメラ２１の画像としては、パラボラ状ミラー２３越しに光る再帰性反射部材２４が写ることとなる。
【0053】
そして、検出平面２６を車両Ｖが通過すると、車両Ｖの高さに応じて光軸が遮られる。例えば、高さＡ（約１５５０mm）を超える車両Ｖが通過すると、高さＡ（約１５５０mm）を水平に横切る光軸が遮られることで、カメラ画像において図７のＡの位置に、パラボラ状ミラー２３越しに写るはずの再帰性反射部材２４が、車両Ｖで遮られ、画像輝度値が大きく低下する。この画像輝度値の低下を検出することで、車両Ｖが高さＡ（約１５５０mm）を超えることが検出できる。
【0054】
また、高さＢ（約１７５０mm）を水平に横切る光２８が遮られると、カメラ画像において図７のＢの位置の画像輝度値が大きく低下するので、この画像輝度値の低下を検出することで、車両Ｖが高さＢ（約１７５０mm）を越えることが検出できる。さらに、上記図７のＡの位置の画像輝度値が大きく低下し、Ｂの位置の画像輝度値が低下していない場合、車両Ｖが高さＡ〜高さＢ（約１５５０mm〜約１７５０mm）の間にあることを検出することができる。同様に、図７の高さＣの位置の画像輝度値が大きく低下した場合、車両Ｖが高さＣ（約２０００mm）を超えることが検出できる。
【0055】
従って、上記エリアセンサ４０によれば、画像輝度値の低下する位置を検出することで、エリアセンサ４０の位置を車両Ｖが通過していることと、通過している車両Ｖの高さを検出することができる。
【0056】
また、この実施形態のエリアセンサ４０は、パレット５２の前後部位置にそれぞれ設けられているため、車両Ｖの停車後に、車両Ｖがパレット５２からはみ出していないかを検出するセンサとしての機能も有している。つまり、車両Ｖの停車後に、前後いずれかのエリアセンサ４０のカメラ画像において、パラボラ状ミラー２３越しに写るはずの再帰性反射部材２４が車両Ｖで遮られている場合、はみ出していると判定される。車両Ｖがはみ出している場合、音声や映像などによって適切な位置に停車するように案内される。
【0057】
図９(a) 〜(c) は、第３実施形態に係るエリアセンサのパラボラ状ミラーを模式的に示す図面である。図示するように、この第３実施形態のパラボラ状ミラー６３は、図示するような回転放物面７０の一部を反射面７１としたミラーで構成されている。
【0058】
このパラボラ状ミラー６３は、回転放物面７０の対称軸７２と平行に反射面７１に入射する光はすべて焦点へ集光されるので、パラボラ状ミラー６３越しに撮影されたカメラ画像は、通過する車両Ｖを、回転放物面７０の対称軸７２と直交する平面へ射影した形状となる。つまり、パラボラ状ミラー６３と再帰性反射部材６４との間の、回転放物面７０の対称軸７２と平行な任意の面も検出平面として設定できる。
【0059】
図１０は、上記第３実施形態に係るエリアセンサ８０の使用例である。上記した機械式駐車場５０（図６）のように、車両Ｖをパレット５２に載せて車両収容部５３に格納する場合、車両収容部５３に設けられた梁などと車両Ｖが干渉しない位置に停車させる必要がある。そのため、車両Ｖが、例えば、枠線６５で示すようなエリアに収まるように停車させる必要がある。
【0060】
このような場合、上記図９(c) に示すような、回転放物面７０を有するパラボラ状ミラー６３を備えたエリアセンサ８０を用いれば、図１１に斜線部で示す平面を検出平面６６として設定することができる。つまり、水平方向も検出平面６６に含ませることができる。このように検出平面６６を設定することで、上記図１０に示すような枠線６５から車両Ｖがはみ出していないかを検出することが可能となる。これら図１０，１１では、入口側のエリアセンサ８０のみの説明をしたが、奥側のエリアセンサ４０でも同様にはみ出し検出が行われる。
【0061】
図１２は、上記第３実施形態に係るエリアセンサ８０の使用例を示す斜視図である。この例では、エリアセンサ８０でベルトコンベア９０上を移動する対象物Ｖの射影形状を検出している。回転放物面７０を有するパラボラ状ミラー６３と背景部材６４をベルトコンベア９０を挟んで対向するように配置し、カメラ６１と投光器６２をパラボラ状ミラー６３の焦点位置に配置している。
【0062】
このエリアセンサ８０によれば、パラボラ状ミラー６３越しにカメラ６１で撮影した画像から、ベルトコンベア９０上を移動する対象物Ｖが、例えば規定のサイズ内に収まるかどうかの検査を行うことができる。
【0063】
以上のように、上記エリアセンサ１０，４０，８０によれば、１台のカメラ１，２１，６１と、パラボラ状ミラー３，２３，６３、背景部材４，２４，６４を用いた光学系により、撮影した画像から設定した検出平面６，２６，６６において対象物Ｖが光８，２８を遮蔽したことを空間的に密な分解能で検出することができる。
【0064】
しかも、回転放物面７０を有するパラボラ状ミラー６３を用いることにより、検出平面６６と交差した断面形状について、放物線の準線方向の位置又は大きさを計測することで対象物Ｖの位置、大きさを検出することが可能となる。すなわち、図１３に示すように、パラボラ状ミラー６３を用いることなくカメラ１でのみで撮影した画像から対象物Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃを検出した場合、対象物Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃを検出することはできるが、カメラ１と対象物Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃとの距離によって異なる大きさの対象物Ｖが同じ大きさと認識される。しかし、本願発明によれば、準線５と直交する光をパラボラ状ミラー６３で反射させてカメラ１，２１，６１で撮影して対象物Ｖを検出するため、カメラ１，２１，６１から異なる距離に対象物Ｖが存在したとしても、対象物Ｖの正しい大きさを検出することができる。
【0065】
また、検出平面６，２６，６６の全体において同時に遮蔽検出ができるので、移動する対象物Ｖでも、測定タイミングによる測定位置のずれがなく検出することが可能となる。
【0066】
その上、上記エリアセンサ１０，４０，８０によれば、投光器２，２２，６２から発した光８，２８を再帰性反射部材４，２４，６４で反射させているため、カメラ１，２１，６１で撮影される映像に明確な輝度値の差を得ることができ、対象物Ｖの位置又は大きさの検出をより適切に行うことが可能となる。
【0067】
このように、上記したエリアセンサ１０，４０，８０によれば、所定のエリアにおいて光を遮蔽する対象物Ｖを検出し、その位置又は大きさを検出することが可能であり、種々の対象物Ｖの検出に利用することができる。
【0068】
なお、上記実施形態では、機械式駐車場５０におけるエリアセンサを例に説明したので、鉛直方向の検出平面６を主に説明したが、車両の高さや長さを検査する検査装置や、移送中の対象物の検出・大きさ検査などを行う検査装置など、他の用途におけるエリアセンサとして用いることもできる。このように、エリアセンサの用途は上記実施形態に限定されるものではなく、検出平面６も用途に応じて適切に設定すればよい。
【0069】
また、上記第２実施形態では、投光器２，２２，６２から光８，２８を発し、パラボラ状ミラー３，２３，６３を介して再帰性反射部材４，２４，６４で反射させた光８，２８を再びパラボラ状ミラー３，２３，６３を介してカメラ１，２１，６１で撮影する例を説明した。しかし、背景部材（例えば、白色の背景部材）からの外光や証明をパラボラ状ミラー３，２３，６３で反射させてカメラ１，２１，６１で撮影するようにしてもよく、使用条件に応じて投光器２，２２，６２を設けない構成としてもよい。
【0070】
さらに、上記第２実施形態では、パラボラ状ミラー２３を複数の平面鏡３０，３１，３２，３３で形成した例を説明したが、パラボラ状ミラー２３は検出結果が必要な位置に応じて分割形成すればよく、上記実施形態に限定されるものではない。
【0071】
また、上記実施形態は一例を示しており、本願発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【0072】
本願発明に係るエリアセンサは、機械式駐車場などにおける車両の検出の他、車両の高さや長さを検査する検査装置、コンベア上の対象物の検出・大きさ検査などを行う検査装置などに利用できる。
【符号の説明】
【0073】
１ カメラ２ 投光器
３ パラボラ状ミラー
４ 再帰性反射部材（背景部材）
５ 準線
６ 検出平面
７ 制御装置
８ 光
１０ エリアセンサ
２１ カメラ（撮影手段）
２２ 投光器
２３ パラボラ状ミラー
２４ 再帰性反射部材（背景部材）
２５ 準線
２６ 検出平面
２８ 光
３０〜３３ 平面鏡
４０ エリアセンサ
５０ 機械式駐車場
５１ 入出庫部
５２ パレット
５３ 車両収容部
６１ カメラ（撮影手段）
６２ 投光器
６３ パラボラ状ミラー
６４ 再帰性反射部材（背景部材）
６５ 枠線
６６ 検出平面
７０ 回転放物面
７１ 反射面
７２ 対称軸
８０ エリアセンサ
Ｖ 対象物（車両）