CN107923978A - 物体检测装置、物体检测方法及程序 - Google Patents

物体检测装置、物体检测方法及程序 Download PDF

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Abstract

在物体检测装置中，检测出不依赖于传感器所具有的检测元件的集成度等的物体的位置或配置状态。物体检测装置100包括输出部141、多个检测部143‑1～143‑n、数据获取部152及物体信息确定部153。输出部141向物体O输出测定光Lm。多个检测部143‑1～143‑n分别检测出通过使测定光Lm在物体O上反射而产生的反射光Lr，作为表示到存在于正在观测的区域内的物体O为止的距离及物体O的形状的信号。数据获取部152获取表示第二信号的强度的随时间的变化的检测信号波形W。物体信息确定部153通过根据检测信号波形W，判定任意两个以上的检测部143‑1～143‑n是对应于相同的物体，还是对应于不同的物体这两者中的哪个，来确定物体O的存在范围。

Description

物体检测装置、物体检测方法及程序
技术领域
本发明涉及一种对存在于周围的物体进行识别而执行规定的处理的物体检测装置。
背景技术
先前，已经知道有对车辆等移动体的周边的障碍物进行识别，使移动体自动或半自动地移动的系统。例如，已经知道有当障碍物与移动体接近时，代替移动体的操作者使所述移动体的制动器(brake)自动运行的自动紧急制动器等高级驾驶辅助系统(AdvancedDriver Assistance System，ADAS)。所述系统是利用从探测对向车、行人等障碍物的传感器获得的信息，计算出控制对象的移动体与所述障碍物之间的相对位置关系，并根据所述位置关系控制移动体。
在所述系统中，通常是使用红外光等光，根据投射所述光，并使其经物体反射，而返回来为止的时间，来测定所述物体与移动体之间的距离。测定这种距离的传感器为了获得能够识别物体形状的程度的信息，通常具有呈阵列状配置的多个光检测元件。
并且，通过所述传感器，而获得作为将所检测到的物体投影至规定的平面坐标上的二维坐标的集合体的数据。在所述二维坐标上，分别关联着从输出光起至所述光经物体反射而返回来为止的时间，作为表示进深的数据(将这种数据称为“距离图像”)。
为了在所述系统中恰当地控制移动体，必须从距离图像中，识别出传感器所检测到的物体，然后，算出从所述物体到移动体的距离。为了这样的目的，在专利文献1中，揭示了如下方法：从距离图像中，检测出具有进深的三维的像以及所述像的形状。在所述方法中，是以在距离图像中，表示进深的数据在规定的范围内的坐标值的集合体形成一个物体的形式，而识别出距离图像中所含的物体。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：美国专利第8009871号说明书
发明内容
发明所要解决的问题
在从所述距离图像中识别物体的方法中，进行距离图像中所含的一个像素单位(传感器的检测元件单位)中的物体的识别。因此，物体的边界的检测精度依赖于传感器中所含的检测元件的集成度。并且，当表示进深的数据的值为相近值而不同时，无法明确地确定是多个物体配置在不同的进深位置，还是连续地存在一个物体。
本发明的课题在于在对存在于周围的物体进行识别而执行规定的处理的物体检测装置中，检测出不依赖于传感器所具有的检测元件的集成度等的物体的位置或配置状态。
解决问题的技术手段
以下，说明多个实施方式，作为用于解决问题的手段。这些实施方式可以根据需要而任意组合。
本发明的一个观点的物体检测装置包括输出部、多个检测部、数据获取部及物体信息确定部。输出部向物体输出第一信号。多个检测部分别检测出第二信号，作为表示到存在于正在观测的区域内的物体为止的距离及物体的形状的信号。第二信号是通过使第一信号在物体上反射而产生的信号。数据获取部获取表示为第二信号的强度的随时间的变化的检测信号波形。物体信息确定部通过根据检测信号波形，判定任意两个以上的检测部是对应于相同的物体，还是对应于不同的物体这两者中的哪个，来确定物体的存在范围。
在所述物体检测装置中，首先，输出部输出第一信号，多个检测部分别检测出第二信号，作为表示到存在于正在观测的区域的物体为止的距离及所述物体的形状的信号，所述第二信号是通过使所述第一信号在物体上反射而产生。这时，数据获取部获取表示第二信号的强度的随时间的变化的检测信号波形。获取检测信号波形之后，物体信息确定部通过根据检测信号波形，判定任意两个以上的检测部是对应于相同的物体，还是对应于不同的物体这两者中的哪个，来确定物体的存在范围。
在所述物体检测装置中，用于确定物体的配置状态的检测信号波形是第二信号的强度的随时间的变化的这一连续的信息。由此，物体检测装置可以不依赖于检测部的集成度等，而以高精度确定检测部所检测到的物体的距离及配置状态。
所述任意两个以上的检测部也可以在检测面上相互邻接。由此，能够以高精度确定是否判定任意两个以上的检测部是对应于相同的物体，还是对应于不同的物体这两者中的哪个。
物体信息确定部也可以根据检测信号波形的形状类型，来判定任意两个以上的检测部是对应于相同的物体，还是对应于不同的物体这两者中的哪个。物体信息确定部进而根据在检测信号波形中产生边缘的时刻，来算出检测部与物体之间的距离。
由此，物体信息确定部可以根据检测信号波形的形状，来判定任意两个以上的检测部是对应于相同的物体，还是对应于不同的物体，并且计算出检测部与所述物体的距离。
物体信息确定部也可以在任意两个以上的检测部之中一个检测部所检测到的检测信号波形中，强度的极大值存在一个以上，而且其它检测部所检测到的检测信号波形中的取得强度的极大值的时刻与取得一个以上的极大值的时刻中的任一者相一致时，判定为任意两个以上的检测部对应于相同的物体。
由此，可以将多个检测部所检测到的物体确定为同一物体。
物体信息确定部也可以在任意两个以上的检测部所检测到的检测信号波形的强度经长时间为固定、或者具有相对于时间缓慢变化的极大值，而且产生所述强度经长时间为固定、或者具有相对于时间缓慢变化的极大值的检测信号波形的时间段重合时，判定为任意两个以上的检测部对应于相同的物体。
由此，可以将多个检测部所检测到的物体例如确定为倾斜的一个物体。
物体信息确定部也可以在任意两个以上的检测部之中一个检测部所检测到的检测信号波形中强度的极大值存在一个以上，而且其它检测部所检测到的检测信号波形中取得强度的极大值的时刻与取得所述一个以上的极大值的时刻都不一致时，判定为任意两个以上的检测部对应于不同的物体。
由此，可以将多个检测部所检测到的物体确定为不同的物体。
物体信息确定部也可以在任意两个以上的检测部所检测到的检测信号波形的强度经长时间为固定，或者具有相对于时间缓慢变化的极大值，但产生所述强度经长时间为固定、或者具有相对于时间缓慢变化的极大值的检测信号波形的时间段不重合时，判定为任意两个以上的检测部对应于不同的物体。
由此，例如，可以将多个检测部所检测到的物体确定为倾斜的不同的物体。
物体信息确定部只要通过针对任意两个以上的检测部，将各个检测信号波形相加，而获得强度经长时间为固定的信号波形，便也可以判定为任意两个以上的检测部对应于相同的物体。
由此，可以将多个检测部所检测到的物体确定为倾斜的一个物体。
本发明的另一观点的物体检测方法是包括多个检测部的物体检测装置中的物体检测方法。物体检测方法包括以下的步骤。
◎向物体输出第一信号的步骤。
◎利用多个检测部，检测出第二信号作为表示到存在于正在观测的区域内的物体为止的距离及物体的形状的信号的步骤，所述第二信号是通过使第一信号在物体上反射而产生。
◎获取表示为第二信号的强度的随时间的变化的检测信号波形的步骤。
◎通过根据检测信号波形，判定任意两个以上的检测部是对应于相同的物体，还是对应于不同的物体这两者中的哪个，来确定物体的存在范围的步骤。
在所述物体检测方法中，用于确定物体的配置状态的检测信号波形是第二信号的强度的随时间的变化这一连续的信息。由此，物体检测装置可以不依赖于检测部的集成度等，而以高精度确定检测部所检测到的物体的距离及配置状态。
本发明的进而另一观点的程序是使计算机执行所述物体检测方法的程序。
发明的效果
在对存在于周围的物体进行识别而执行规定的处理的物体检测装置中，可以不依赖于传感器所具有的检测元件的集成度等而检测出物体的位置及配置状态。
附图说明
图1是表示移动体系统的构成的图。
图2是表示物体检测传感器的构成的图。
图3是表示控制部的构成的图。
图4A是表示两个物体分别配置在各别的场所时的检测信号波形的一例的图。
图4B是表示一个物体相对于检测面而倾斜时的检测信号波形的一例的图。
图5是表示物体检测装置的整体运行的流程图。
图6是表示存在于移动体系统的前方的物体的一例的图。
图7是表示已通过第一聚类(clustering)处理而提取的投影像数据的一例的图。
图8是表示第二聚类处理的流程的流程图。
图9是表示确定投影像数据的边界时的扫描方向的一例的图。
图10A是表示存在具有两个极大值的一个检测信号波形时的边界附近的多个检测信号波形的一例的图。
图10B是表示检测到配置在不同位置的三个物体时的多个检测信号波形的一例的图。
图10C是表示存在经长时间强度为固定值的检测信号波形时的一例的图。
图10D是表示第一检测信号波形的出现一个极大值的时刻与第二检测信号波形的出现一个极大值的时刻不一致，并被多个检测部检测到两个物体时的一例的图。
图10E是表示产生第一检测信号波形的时间段与产生第二检测信号波形的时间段不重合，并且被多个检测部检测到两个物体时的一例的图。
图11是表示已算出具有经长时间为固定的强度的加法波形时的一例的图。
图12是表示具有两个不同波形的检测信号波形存在于边界附近时的一例的图。
图13是表示执行第二聚类处理后的聚类结果的一例的图。
图14是表示移动体系统的控制的流程的流程图。
图15是表示实际空间数据的一例的图。
图16A是表示利用检测信号波形对第一数据进行聚类的过程的一例的图。
图16B是表示利用检测信号波形对第一数据进行聚类的过程的一例的图。
图16C是表示利用检测信号波形对第一数据进行聚类的过程的一例的图。
图17是表示已对第一数据利用检测信号波形执行聚类的结果的一例的图。
具体实施方式
1.第一实施方式
(1)使用物体检测装置的移动体系统的构成
以下，利用图1，对使用第一实施方式的物体检测装置100的移动体系统1的构成进行说明。图1是表示使用物体检测装置的移动体系统的构成的图。第一实施方式的物体检测装置100例如是辅助汽车等移动体的驾驶员的操作的装置。
移动体系统1包括主体11。主体11构成移动体系统1的主体。移动体系统1包括车轮12a、车轮12b、车轮12c与车轮12d。车轮12a与车轮12b是在主体11的直行方向(图1)的前部，经由减速机构可绕轴旋转地安装在驱动部(例如，发动机和/或电动马达)的输出旋转轴上。另一方面，车轮12c与车轮12d是可绕轴旋转地安装在主体11的直行方向的后部。
移动体系统1包括移动体控制部13。移动体控制部13是与设置在车轮12a、车轮12b上的制动器的驱动机构、驱动部(例如，加速器(accelerator)或马达控制装置)的驱动机构、和/或方向盘(handle)的驱动机构等连接，能够控制这些机构的计算机系统。移动体控制部13根据在物体O与主体11之间所决定的位置关系，视需要而代替移动体系统1的驾驶员，来控制所述驱动机构。
具体来说，移动体控制部13根据实际空间数据VD(后述)，判定所检测到的物体O是否存在于移动体系统1(主体11)的附近。移动体控制部13在判定为在移动体系统1的附近存在物体O时，例如，输出移动体控制信号控制所述制动器系统或驱动部等而使移动体系统1(主体11)停止。
此外，当判定为在移动体系统1的附近存在物体O时，也可以控制所述转向系统(steering system)等，而对移动体系统1输出使其避开所述物体O的移动体控制信号。
移动体系统1包括四个物体检测传感器14a、14b、14c、14d。如图1所示，物体检测传感器14a安装在主体11的直行方向的最前部，对存在于主体11的前方的物体进行检测。物体检测传感器14b安装在主体11的直行方向的最后部，对存在于主体11的后方的物体进行检测。物体检测传感器14c安装在主体11的直行方向的左侧面，对存在于主体11的左侧方的物体进行检测。物体检测传感器14d安装在主体11的直行方向的右侧面，对存在于主体11的右侧方的物体进行检测。
在本实施方式中，物体检测传感器14a～14d是测定到检测对象的物体O为止的距离的飞行时间(Time Of Flight，TOF)传感器。但是，物体检测传感器并不限定于此，例如，还可以使用根据左右两个相机的图像差来测定距离的激光测距仪(Laser Range Finder，LRF)等其它方式的测距传感器。关于本实施方式中的物体检测传感器14a～14d的构成，随后将作详细说明。
移动体系统1包括控制部15。控制部15是包括中央处理器(Central ProcessingUnit，CPU)、存储装置(随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、只读存储器(ReadOnly Memory，ROM)、固态驱动器(Solid State Drive，SSD)或硬盘驱动器(HardDiskDrive，HDD)等)、以及各种接口(例如，模拟/数字(Analog/Digital，A/D)转换器、数字/模拟(Digital/Analog，D/A)转换器等)的计算机系统。
控制部15输入来自物体检测传感器14a～14d的检测信号，并根据所述检测信号，确定存在于周围的物体O与主体11之间的位置关系。关于控制部15的构成，随后将作详细说明。
通过具备所述构成，移动体系统1可以根据物体检测传感器14a～14d所检测到的物体O与主体11的位置关系，来辅助移动体系统1的驾驶员的驾驶。并且，在本实施方式中，物体检测传感器14a～14d及控制部15构成物体检测装置100。
(2)物体检测传感器的构成
其次，利用图2，说明本实施方式的物体检测装置100中所使用的物体检测传感器14a～14d的构成。图2是表示物体检测传感器的构成的图。四个物体检测传感器14a～14d具有相同构成，因此以下举出物体检测传感器14a的构成为例进行说明。
物体检测传感器14a包括输出部141。输出部141例如，是向检测对象即物体O输出红外区域的测定光Lm(第一信号的一例)的光源。如图2所示，在本实施方式中，输出部141优选的是输出在移动体系统1所移动的空间的宽广范围内扩散的测定光Lm。其原因在于，物体检测传感器14a能够同时检测位于移动体系统1所移动的空间的宽广范围内的物体O。
物体检测传感器14a包括多个检测部143-1、143-2、……143-n。多个检测部143-1、143-2、……143-n例如分别配置在检测面DS(半导体基板)上的规定位置，检测通过使测定光Lm在物体O上反射而产生的反射光Lr(第二信号的一例)。检测部143-1～143-n例如是电荷耦合元件(Charge Coupled Device)或互补金属氧化物半导体(Complementary MetalOxide Semiconductor，CMOS)元件。
并且，如图2所示，多个检测部143-1～143-n是沿检测面DS上的上下方向及左右方向配置而形成阵列。由此，多个检测部143-1～143-n可以在检测面DS上，形成电荷耦合元件(Charge Coupled Device，CCD)影像传感器或CMOS影像传感器。
在多个检测部143-1～143-n上，分别连接着用于将所述检测部与外部的控制部15加以连接/切断的开关元件(例如，金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field Effect Transistor，MOS-FET))。并且，在开关元件上连接着地址线，当对地址线施加有信号时，所述开关元件被导通(ON)，从而连接着经导通的开关元件的检测部与控制部15能够收发信号。
物体检测传感器14a包含透镜145。透镜145将反射光Lr聚集至检测面DS之中形成有多个检测部143-1～143-n的区域。由此，能够使位于实际空间内的物体O的像在形成有多个检测部143-1～143-n的区域内成像。通过预先执行校准，多个检测部143-1～143-n与实际空间彼此相关联。
通过具有所述构成，物体检测传感器14a可以将位于实际空间的物体O投影至与检测部143-1～143-n相对应的规定坐标上，而获取距离数据。即，检测部143-1～143-n分别可以检测出反射光Lr作为表示到存在于正在观测的区域内的物体O为止的距离及物体O的形状的信号，所述反射光Lr是通过使测定光Lm在物体O上反射而产生。
(3)控制部的构成
以下，利用图3，说明本实施方式的物体检测装置100的控制部15的构成。图3是表示控制部的构成的图。以下说明的控制部15的各部件的功能的一部分或全部也可以作为能够在构成控制部15的计算机系统中执行的程序来实现。这时，所述程序也可以存储至形成于计算机系统的存储装置中的存储区域。并且，控制部15的各部件的功能的一部分或全部也可以通过定制集成电路(integrated circuit，IC)等来以硬件方式实现。
控制部15包含存储部151。存储部151是存储各种数据的例如设置在计算机系统的存储装置内的存储区域的一部分。
控制部15包含数据获取部152。数据获取部152生成表示为反射光Lr的强度的随时间的变化的检测信号波形，作为第一数据D1。第一数据D1是将坐标值与检测信号波形加以关联的多个第一位置信息的集合体，所述坐标值是将各检测部143-1～143-n的在检测面DS上的配置位置投影至规定的坐标(称为第一坐标)的坐标值，所述检测信号波形表示所述各检测部中的反射光Lr的强度的随时间的变化。
以下，以获取物体检测传感器14a的第一数据D1的情况为例进行说明。数据获取部152首先，通过对第一个检测部143-1所对应的地址线施加规定时间，而将第一个检测部143-1与数据获取部152连接所述规定时间，所述规定时间是超出能够获取所述检测信号波形的程度的时间。
在将检测部143-1与数据获取部152加以连接的期间，数据获取部152以短于所述规定时间的时间间隔，输入表示检测部143-1是否检测到反射光Lr的信号(电压信号或电流信号)。其结果为，数据获取部152可以获取表示检测部143-1是否检测到反射光Lr的信号的强度(对应于反射光Lr的强度)的随时间的变化即检测信号波形。
再者，当没有检测到反射光Lr时，没有来自检测部143-1的信号输入，所以检测信号波形被设定为0。
数据获取部152通过依次变更施加信号的地址线，而对其它所有检测部143-2～143-n执行所述工序，获得n个检测信号波形W1、W2、……Wn。
获取检测信号波形之后，数据获取部152将使检测部143-1～143-n的在检测面DS上的配置位置投影至第一坐标的坐标值(x1，y1)、(x2，y2)、……(xn，yn)与各检测部所获得的相对应的检测信号波形Wi～Wn相关联，而设为第一位置信息(x1，y1，W1)、(x2，y2，W2)、……(xn，yn，Wn)的集合体，生成第一数据D1。
控制部15包含物体信息确定部153。物体信息确定部153根据第一数据D1中所含的检测信号波形W1～Wn，确定检测部143-1～143-n与物体O之间的距离、以及相对于检测部143-1～143-n的物体O的配置状态。
例如，如图4A所示，当检测信号波形Wm(检测部143-m所获取到的检测信号波形)关于反射光Lr的强度在时刻t1、时刻t2具有两个极大值P1、P2时，物体信息确定部153确定为反射光Lr是从具有不同距离的两个部位产生。即，确定为将从输出部141输出测定光Lm的时刻设为0，检测部143-m所检测到的物体O1、物体O2分别与检测面DS平行地配置在距离c*t1/2(c：光速)的位置及距离c*t2/2的位置上。图4A是表示两个物体分别配置在各别的场所时的检测信号波形的一例的图。
并且，物体信息确定部153确定为在具有两个极大值P1、P2的检测信号波形所出现的第一坐标上的坐标值所对应的实际空间的位置上，存在两个物体O1的边界，在其后方进而存在物体O2。
如上所述，当在检测信号波形Wm中反射光Lr的强度的极大值存在多个时，确定为存在从检测部143-m算起的距离不同的多个物体，借此可以不依赖于检测部143-1～143-n的集成度等，而以高精度确定多个物体O的边界。
另一方面，例如，如图4B所示，当检测信号波形Wm是反射光Lr的强度经长时间实质上为固定、或者具有相对于时间缓慢变化的极大值的波形时，物体信息确定部153确定为产生了所述反射光Lr的物体O3的反射面与检测面DS之间的距离连续地变化。即，确定为检测部143-m所检测到的一个物体O3相对于检测面DS而倾斜。图4B是表示一个物体相对于检测面而倾斜时的检测信号波形的一例的图。
如上所述，当检测信号波形Wm中，反射光Lr的强度经长时间为固定、或者具有相对于时间缓慢变化的极大值时，确定为存在相对于检测部143-m而倾斜的物体，借此可以不依赖于检测部143-1～143-n的集成度等，而以高精度确定一个物体O3相对于检测部143-1～143-n(检测面DS)而倾斜配置。
在本实施方式中，物体信息确定部153在被多个检测部143-1～143-n检测到物体时，利用所述检测信号波形的特性，确定邻接的物体间的边界。
具体来说，物体信息确定部153包含投影像数据提取部1531。投影像数据提取部1531从第一数据D1中，提取检测信号波形所示的距离在规定的范围内的多个第一位置信息，而生成投影像数据D2。
在本实施方式中，投影像数据提取部1531通过从第一数据D1中，提取关联着如下的检测信号波形的第一位置信息群作为第二位置信息，来生成投影像数据D2，所述检测信号波形在从规定的中心时刻起早或晚规定值的范围内的时刻具有不为0的强度。将这种基于从检测部143-1～143-n(物体检测传感器14a)到物体为止的距离的投影像数据的提取处理，称为“第一聚类处理”。
物体信息确定部153包含确定部1533。确定部1533利用所述检测信号波形的特性，确定投影像数据D2的边界。具体来说，确定部1533首先，从第一投影像数据中提取存在于横切两个投影像数据(称为第一投影像数据及第二投影像数据)的线上的第一检测信号波形，从第二投影像数据中提取存在于所述线上的第二检测信号波形。这样一来，确定部1533可以选择第一投影像数据及第二投影像数据所对应的任意两个以上的检测部。其原因在于，投影像数据D2(第一数据D1)中所含的像素的分别对应于一个检测部。
其次，确定部1533根据所提取的第一检测信号波形与第二检测信号波形的比较，确定所述邻接的两个投影像数据的边界。即，根据第一检测信号波形与第二检测信号波形的关系，确定部1533通过判定以上所选择的两个以上的检测部对应于相同的物体，还是对应于不同的物体，来确定物体O的存在范围。将这种基于检测信号波形的比较的投影像数据的边界的确定处理称为“第二聚类处理”。
关于利用确定部1533而执行的第二聚类处理，随后将作详细说明。
通过具有所述构成，物体信息确定部153在检测面DS包含多个检测部143-1～143-n的情况下，能够不依赖于多个检测部143-1～143-n的集成度等，而以高精度确定第一物体与第二物体的位置关系(两个物体的配置位置或配置状态)。
控制部15包含实际空间数据生成部154。实际空间数据生成部154利用经第二聚类处理生成的投影像数据D2，生成实际空间数据VD，所述实际空间数据VD表示移动体系统1所移动的实际空间内的检测到的物体O的配置位置。
控制部15包含实际空间数据输出部155。实际空间数据输出部155将实际空间数据VD输出至移动体控制部13。
由此，接收到实际空间数据VD的移动体控制部13在判定为存在移动体系统1的附近的物体O等需要避开的物体O时，能够输出对制动器的制动功能、动力功能、和/或方向盘的旋转功能等进行控制的移动体控制信号，并根据需要代替移动体系统1的驾驶员，来控制移动体系统1。
例如，移动体控制部13在判断为在移动体系统1的附近存在物体O时，使移动体系统1(主体11)停止，或者，使移动体系统1执行避开所述物体O的运动。
通过具有所述构成，控制部15可以不依赖于物体检测传感器14a所具有的多个检测部143-1～143-n的集成度等，而以高精度确定检测部143-1～143-n所检测到的物体的配置状态(边界)。
(4)物体检测装置的运行
(4-1)物体检测装置的整体运行
以下，对移动体系统1所含的物体检测装置100的运行进行说明。首先，利用图5，对物体检测装置100的整体运行进行说明。图5是表示物体检测装置的整体运行的流程图。再者，在以下的说明中，四个物体检测传感器14a～14d具有相同的构成，因此以下，以物体检测传感器14a的运行为例进行说明。
在移动体系统1正在实际空间内移动的每个规定时间，数据获取部152对物体检测传感器14a的输出部141命令输出测定光Lm(步骤S1)。
与测定光Lm的输出大致同时，数据获取部152通过对物体检测传感器14a的各检测部所对应的地址线依次施加信号，而在规定的时间从所述各检测部中获取表示反射光Lr的强度的信号，来获取各检测部所检测到的反射光Lr的强度的随时间的变化作为检测信号波形(步骤S2)。
然后，数据获取部152针对物体检测传感器14a，将所获取到的检测信号波形与第一坐标上的各检测部的坐标值加以关联而生成多个第一位置信息的集合体，并作为第一数据D1存储于存储部151中(步骤S3)。
生成第一数据D1之后，投影像数据提取部1531通过第一聚类处理，从第一数据D1中，提取关联着检测信号波形Wm的第一位置信息群作为第二位置信息，而生成投影像数据D2，所述检测信号波形Wm在从规定的中心时刻起早或晚规定值的范围内的时刻具有不为0的强度(步骤S4)。
例如，在物体检测传感器14a输出了测定光Lm的瞬间，在移动体系统1的直行方向的前方，存在如图6所示的物体O4(呈人的形状的物体)、物体O5(呈汽车的形状的物体)及物体O6(平面形状的物体)。图6是表示存在于移动体系统的前方的物体的一例的图。
在所述情况下，通过执行所述步骤S1～S4，而关于物体检测传感器14a，例如，根据如图7所示的从物体检测传感器14a算起的距离，获得多个投影像数据D2-1～D2-6。
通过第一聚类处理，如图7所示，物体O4及物体O5分别聚类成投影像数据D2-1及D2-2。但是，在投影像数据D2-1与投影像数据D2-2之间存在重复部分，并且没有确定在重复部分的物体O4与物体O5的边界。而且，投影像数据D2-2与投影像数据D2-6具有重复部分，并且没有确定在重复部分的边界。
另一方面，物体O6通过第一聚类处理，而聚类成四个投影像数据D2-3～D2-6。第一聚类处理是提取表示位于从检测面DS算起的距离在规定范围内的物体(的部分)的数据作为一个投影像数据的处理。因此，当生成多个投影像数据D2-1～D2-6时，在第一聚类处理中，无法辨别所述多个投影像数据D2-1～D2-6是表示配置在从检测面DS算起的距离方向(实际空间的Z轴方向)上的不同位置的多个物体，还是表示沿Z轴方向倾斜延伸的一个物体。
因此，在执行步骤S4中的第一聚类处理之后，确定部1533为了针对各投影像数据D2-1～D2-6确定边界，执行利用所述检测信号波形的特性来确定各投影像数据D2-1～D2-6的边界的第二聚类处理(步骤S5)。关于第二聚类处理，随后将作详细说明。
执行第二聚类处理之后，控制部15利用通过第二聚类处理而确定了边界的投影像数据D2，执行移动体系统1的控制(步骤S6)。关于在步骤S6中执行的移动体系统1的控制，随后将作详细说明。
执行所述步骤S1～S6之后，只要移动体系统1的驾驶员等不命令停止物体检测装置100的运行(在步骤S7中为“否(No)”的情况)，制程就返回到步骤S1，物体检测装置100继续运行。
另一方面，当移动体系统1的驾驶员等命令停止物体检测装置100的运行时(在步骤S7中为“是(Yes)”的情况)，物体检测装置100停止运行。
通过执行所述步骤S1～S7，可以不依赖于物体检测传感器14a中所含的多个检测部143-1～143-n的集成度等，而以高精度确定物体检测传感器14a所检测到的物体的边界。
(4-2)第二聚类处理
其次，利用图8，对所述步骤S5中所执行的第二聚类处理进行说明。图8是表示第二聚类处理的流程的流程图。
在以下说明的第二聚类处理中，确定部1533在本实施方式中，通过沿第一坐标的x轴方向扫描投影像数据D2中所含的第二位置信息，而确定投影像数据D2的边界。
具体来说，如用图9的虚线所示，当将投影像数据D2中所含的第二位置信息的y坐标值设为yi而使x坐标值沿正方向不断变化时，首先，确定部1533是从x坐标值小的一方开始依次选择投影像数据D2-1作为第一投影像数据，选择投影像数据D2-2作为第二投影像数据。图9是表示确定投影像数据的边界时的扫描方向的一例的图。
选择第一投影像数据及第二投影像数据之后，确定部1533从第一投影像数据中，提取位于以y＝yi这一函数表示的线上的多个第二位置信息，并提取与所述经提取的各第二位置信息相关联的检测信号波形，作为第一检测信号波形(步骤S51)。由此，选择检测到第一投影像数据中所含的检测信号波形的一个以上的检测部。
并且，确定部1533从第二投影像数据D2-2中，提取位于以y＝yi这一函数表示的线上的多个第二位置信息，并提取与所述经提取的各第二位置信息关联的检测信号波形作为第二检测信号波形(步骤S52)。由此，选择检测到第二投影像数据中所含的检测信号波形的一个以上的检测部。
提取多个第一检测信号波形及多个第二检测信号波形之后，确定部1533对所述多个第一检测信号波形与多个第二检测信号波形进行比较(步骤S53)。
例如，在第一投影像数据D2-1与第二投影像数据D2-2的边界附近V1，已提取与第二位置信息的坐标值(x1，yi)、坐标值(x2，yi)及坐标值(x3，yi)分别相关联的检测信号波形W(x1，yi)、检测信号波形W(x2，yi)及检测信号波形W(x3，yi)作为第一检测信号波形。即，配置在第一坐标的坐标值(x1，yi)、坐标值(x2，yi)及坐标值(x3，yi)上的三个检测部分别检测到第一检测信号波形W(x1，yi)、W(x2，yi)及W(x3，yi)。
并且，在边界附近V1，已提取与第二位置信息的坐标值(x4，yi)及坐标值(x5，yi)分别关联的检测信号波形W(x4，yi)及检测信号波形W(x3，yi)作为第二检测信号波形。即，配置在第一坐标的坐标值(x4，yi)及坐标值(x5，yi)的两个检测部分别检测到第二检测信号波形W(x4，yi)及W(x5，yi)。
对于如上所述而提取的第一检测信号波形及第二检测信号波形，确定部1533根据第一检测信号波形及第一检测信号波形的形状类型，判定检测到第一检测信号波形及第二检测信号波形的任意两个以上的检测部是对应于相同的物体，还是对应于不同的物体这两者中的哪个。具体来说，当第一检测信号波形与第二检测信号波形的比较的结果为，例如，如图10A所示，判定为一个检测部所检测到的第一检测信号波形W(x3，yi)在时刻t3及时刻t4具有两个极大值，另一方面，其它检测部所检测到的检测信号波形具有一个极大值时(在步骤S53中为“是”的情况)，确定部1533确定为在第一坐标的坐标值(x3，yi)上，存在第一投影像数据D2-1与第二投影像数据D2-2的边界。
图10A是表示存在具有两个极大值的一个检测信号波形时的边界附近的多个检测信号波形的一例的图。
并且，如图10A所示，其它检测部所检测到的第一检测信号波形W(x1，yi)及W(x2，yi)中的取得强度的极大值的时刻t3与第一检测信号波形W(x3，yi)中所含的取得两个极大值之中一个极大值的时刻t3相一致。在这种情况下，确定部1533判定为检测到第一检测信号波形W(x1，yi)、W(x2，yi)及W(x3，yi)的检测部对应于相同的物体O4(第一物体)。
并且，同样地，其它检测部所检测到的第一检测信号波形W(x4，yi)及W(x5，yi)中的取得强度的极大值的时刻t4，与第一检测信号波形W(x3，yi)中所含的取得两个极大值之中一个极大值的时刻t4相一致。在这种情况下，确定部1533判定为检测到第一检测信号波形W(x3，yi)、W(x4，yi)及W(x5，yi)的检测部对应于相同的物体O5(第二物体)。
由此，确定部1533在具有两个极大值(在时刻t3、时刻t4出现的极大值)的检测信号波形W(x3，yi)所出现的第一坐标上的坐标值(x3，yi)所对应的实际空间的位置上，存在物体O4的边界，并在其后方进而存在物体O5时，可以确定物体O4、O5的存在范围。
再者，能够利用物体检测传感器14a的一个检测部而检测的范围通常较宽。即，物体检测传感器14a所获取的波形表示在x3′＜x3＜x3″且yi′＜yi＜yi″的区域内检测到的反射光Lr的强度。
因此，在本实施方式中，确定部1533例如，将所述区域的中心点((x3′+x3″)/2，(yi′+yi″)/2)，确定为存在第一投影像数据D2-1与第二投影像数据D2-2的边界的坐标点。
如上所述确定存在边界的坐标点之后，确定部1533例如，将第一投影像数据D2-1的第二位置信息(x3，yi，W(x3，yi))的x3替换成(x3′+x3″)/2，将yi替换成(yi′+yi″)/2，确定第一投影像数据D2-1的边界。
并且，在第二投影像数据D2-2上，追加新的第二位置信息即((x3′+x3″)/2，(yi′+yi″)/2，W(x3，yi))，确定第二投影像数据D2-2的边界(步骤S54)。
如上所述，如果在第一检测信号波形或第二检测信号波形中的任一者(在所述示例中，为第一检测信号波形W(x3，yi))具有与第一物体及第二物体相所对应的两个极大值，物体信息确定部153(确定部1533)就确定为第一物体(物体O4)与第二物体(物体O5)是从检测部143-1～143-n算起的距离各不相同的各别的物体，借此可以不依赖于检测部143-1～143-n的集成度等，而以高精度，确定为第一物体与第二物体是配置位置不同的各别的物体。
再者，如图10B所示，在其它检测部所检测到的检测信号波形(x4，yi)及W(x5，yi)中取得强度的极大值的时刻(在图10B中，时刻t5)，与一个检测部所检测到的检测信号波形W(x3，yi)中所存在的取得两个强度的极大值的时刻(时刻t3，时刻t4)中的任一者均不一致时，判定为所述多个检测部对应于不同的物体。图10B是表示检测出配置在不同位置的三个物体时的多个检测信号波形的一例的图。
具体来说，检测到第一检测信号波形W(x1，yi)、W(x2，yi)及W(x3，yi)的检测部对应于位于时刻t3所对应的距离的一个物体，检测到第一检测信号波形W(x3，yi)的检测部对应于位于时刻t4所对应的距离的一个小(只由一个检测部检测到的)物体，此外，检测到第一检测信号波形W(x4，yi)及W(x5，yi)的检测部对应于位于时刻t5所对应的距离的一个物体。即，利用所述五个检测部，而确定了配置在从检测面DS算起的不同距离的三个物体的存在范围。
另一方面，当不存在具有两个极大值的检测信号波形时(在步骤S53中为“否”的情况)，确定部1533将所提取的第一检测信号波形与第二检测信号波形相加而算出加法波形W′(步骤S55)。
例如，在投影像数据D2-5(第一投影像数据)与投影像数据D2-4(第二投影像数据)的边界附近V3，如图10C所示，提取不含两个极大值的经长时间强度为固定值的第一检测信号波形及第二检测信号波形W(x6，yi)～W(x10，yi)，而且，所述经长时间强度为固定值而产生检测信号波形W(x6，yi)～W(x10，yi)的时间段重合。并且，通过第一聚类处理，判定为在第一坐标的坐标值(x8，yi)上，存在投影像数据D2-5与投影像数据D2-4的边界。图10C是表示存在经长时间强度为固定值的检测信号波形时的一例的图。
当已提取如图10C所示的第一检测信号波形及第二检测信号波形时，关于所述第一检测信号波形及第二检测信号波形，将各个检测信号波形相加时，可算出如图11所示的具有经长时间为固定的强度的加法波形W′。
当已算出如图11所示的具有经长时间为固定的强度的加法波形W′时(在步骤S55中为“是”的情况)，确定部1533判定为检测到检测信号波形W(x6，yi)～W(x10，yi)的检测部对应于相同的物体。即，确定部1533确定为在第一坐标的坐标值(x8，yi)上，不存在投影像数据D2-5与投影像数据D2-4的边界，两个投影像数据D2-4及D2-5是关于一个物体的数据。在所述情况下，确定部1533例如，将两个投影像数据D2-5与D2-4加以连结(合体)，在y＝yi上生成关于一个物体的一个新的投影像数据D2(步骤S56)。
图11是表示已算出具有经长时间为固定的强度的加法波形时的一例的图。
再者，在本实施方式中，在投影像数据D2-4与投影像数据D2-3的边界附近V4、以及投影像数据D2-6与投影像数据D2-5的边界附近V5，均获得如图10C所示的第一检测信号波形及第二检测信号波形，所以确定部1533能够最终将四个投影像数据D2-3～D2-6加以连结，而针对物体O6，在y＝yi上生成一个新的投影像数据D2。
这样一来，确定部1533可以针对物体O6，确定其存在范围。
另一方面，当没有算出经长时间强度为固定的加法波形W′时(在步骤S55中为“否”的情况)，例如，如图10D所示，经提取的第一检测信号波形及第二检测信号波形分别只具有一个极大值，当第一检测信号波形的出现一个极大值的时刻(时刻t3)与第二检测信号波形的出现一个极大值的时刻(时刻t4)不一致时，确定部1533仍旧维持通过第一聚类处理而决定的两个投影像数据的边界，并且确定为检测到第一检测信号波形及第二检测信号波形的检测部对应于两个物体(步骤S57)。
图10D是表示第一检测信号波形的出现一个极大值的时刻与第二检测信号波形的出现一个极大值的时刻不一致，被多个检测部检测到两个物体时的一例的图。
并且，在如图10E所示，第一检测信号波形及第二检测信号波形都是强度经长时间为固定，但产生第一检测信号波形的时间段与产生第二检测信号波形的时间段不重合的情况下，确定部1533判定为检测到所述第一检测信号波形及第二检测信号波形的检测部对应于不同的物体。
具体来说，在图10E中，产生第一检测信号波形W(x8，yi)的时间段与产生第二检测信号波形W(x9，yi)的时间段不重合。在所述情况下，确定部1533在使检测到第一检测信号波形W(x6，yi)～W(x8，yi)的检测部对应于相对于实际空间的Z轴方向倾斜的一个物体，使检测到第二检测信号波形W(x9，yi)及W(x10，yi)的检测部对应于相对于实际空间的Z轴方向倾斜的另一个物体时，确定两个物体的存在范围。
图10E是表示产生第一检测信号波形的时间段与产生第二检测信号波形的时间段不重合，被多个检测部检测到两个物体时的一例的图。
再者，例如，在投影像数据D2-2(第一投影像数据)与投影像数据D2-6(第二投影像数据)的边界附近V2，如图12所示，存在只在时刻t4具有一个极大值的两个第一检测信号波形W(x11，yi)及W(x12，yi)，并且存在经长时间强度为固定值的两个第二检测信号波形W(x14，yi)及W(x15，yi)。并且，存在具有两个不同波形的第一检测信号波形W(x13，yi)。
图12是表示在边界附近存在具有两个不同波形的检测信号波形时的一例的图。
在这种情况下，确定部1533通过执行所述步骤S51～S57，而确定为在第一坐标的坐标值(x13，yi)上，存在第一投影像数据D2-2与第二投影像数据D2-6的边界，从而可以确定为以第二投影像数据D2-6表示的物体是倾斜的物体。
并且，例如，当在边界附近，沿x轴方向连续地存在具有多个极大值的多个检测信号波形时，或者，当时刻不产生偏移地连续存在经长时间表示固定值的多个检测信号波形时，可认为沿x轴存在多个投影像数据的边界，或者以投影像数据表示的物体的面与x轴大致平行。
在这种情况下，确定部1533例如，也可以在与x轴垂直的y轴方向上扫描检测信号波形。由此，确定部1533可以确定与x轴方向大致平行的多个投影像数据的边界、或者物体的倾斜。
执行所述步骤S51～S57之后，确定部1533判断在y＝yi的线上，是否确定了所有投影像数据D2-1～D2-6的边界(步骤S58)。
当针对y＝yi的线上的所有x坐标值没有执行所述步骤S51～S57时(在步骤S58中为“否”的情况)，设为在y＝yi的线上存在应确定边界的x坐标值，第二聚类处理返回到步骤S51。
另一方面，当针对y＝yi的线上的所有x坐标值已执行所述步骤S51～S57时(在步骤S58中为“是”的情况)，确定部1533进而判断是否已针对第一坐标的所有区域(即，多个检测部143-1～143-n)确定投影像数据的边界(步骤S59)。
当针对所有y坐标值没有执行所述步骤S51～S57时(在步骤S59中为“否”的情况)，设为存在应确定边界的y坐标值，第二聚类处理返回到步骤S51。
另一方面，当针对所有能够获得的y坐标值，已确定投影像数据的边界时(在步骤S59中为“是”的情况)，结束第二聚类处理。
当通过所述步骤S4的第一聚类处理而形成如图7所示的聚类时(即，已将一个物体O6聚类为多个群集(cluster)的情况)，通过执行所述步骤S51～S59作为第二聚类处理，最终如图13所示，能够以高精度将一个物体确定为一个群集。具体来说，例如，通过第二聚类处理，可以对三个物体O4～O6，分别生成三个投影像数据D2′-1～D2′-3。
如上所述，检测信号波形Wp是第二信号的强度的随时间的变化这一连续的信息，由此可以不依赖于检测部143-1～143-n的集成度等，而以高精度确定检测部143-1～143-n所检测到的物体O的距离及配置状态。
图13是表示执行第二聚类处理后的聚类结果的一例的图。
并且，使用所述检测信号波形的第二聚类处理能够以比由第一数据的位置信息单位(即，检测部单位)决定的精度更高的精度决定物体的边界。因此，例如，由栅栏(fence)等细的构件构成的物体(先前，有被识别为空洞或什么都不存在的物体的倾向)也在通过第二聚类处理而生成的投影像数据D2′中能够识别。
(4-3)移动体系统的控制
其次，利用图14，对所述步骤S6中所执行的移动体系统1的控制进行说明。图14是表示移动体系统的控制的流程的流程图。以下，以根据在所检测到的物体O与主体11之间所决定的位置关系，对移动体系统1的行驶功能进行控制的情况为例进行说明。
当开始移动体系统1的控制时，为了决定移动体系统1所移动的实际空间内的物体O的配置位置，实际空间数据生成部154使用通过第二聚类处理而生成的投影像数据D2′-1～D′2-3，生成表示所检测到的物体O的实际空间内的配置位置的实际空间数据VD(步骤S61)。
具体来说，实际空间数据生成部154通过在实际空间坐标系(X-Y-Z坐标)中展开投影像数据D2′-1～D2′-3中所含的第二位置信息，而生成实际空间数据VD。
如果以使投影像数据的第p个第二位置信息(xp，yp，Wp)在X-Y-Z坐标中展开的情况为例，则实际空间数据生成部154首先，算出在检测信号波形Wp(设为具有一个极大值的波形)中出现极大值的时刻tp。其次，实际空间数据生成部154将所述时刻tp转换成到物体O为止的距离dp(＝c*tp/2，c：光速)。其次，实际空间数据生成部154通过利用第一坐标的坐标值(xp，yp)及到物体O为止的距离dp，根据通过检测部143-1～143-n的光学几何条件而决定的第一坐标与实际空间的关系进行坐标转换，可以算出X-Y-Z坐标中的物体O的坐标值为(Xp，Yp，Zp)。
再者，作为用于算出到物体O为止的距离的时刻，并不限于如上所述出现极大值的时刻，还可以将在检测信号波形Wp中产生边缘的时刻设为用于计算到物体为止的距离的时刻。具体来说，例如，可以选择检测信号波形Wp的上升时序或下降时序，作为用于算出到物体O为止的距离的时刻。
另一方面，当所述检测信号波形Wp在时刻tp1及时刻tp2(设为tp1＜tp2)具有两个极大值时(例如，在投影像数据D2′-1与投影像数据D2′-2的边界上的第二位置信息的情况)，例如，可以在与物体检测传感器14a较近的投影像数据D2′-1中设为dp＝c*(tp1)/2，在与物体检测传感器14a较远的投影像数据D2′-2中设为dp＝c*(tp2)/2，并与以上所述同样地，算出物体O4的边界的坐标值为(Xp，Yp，Zp1)，算出物体O5的边界的坐标值为(Xp，Yp，Zp2)。
然后，当检测信号波形Wp具有强度经长时间为固定(或者，具有相对于时间缓慢变化的极大值)的波形时，实际空间数据生成部154例如，提取所述强度经长时间为固定的波形的上升时刻(设为tp1′)及下降时刻(设为tp2′)，即，在检测信号波形Wp中产生边缘的时刻。其次，实际空间数据生成部154利用所述两个时刻，与以上所述同样地，算出两个实际空间的坐标值(Xp，Yp，Zp1′)及(Xp，Yp，Zp2′)。进而然后，实际空间数据生成部154可以将连结所述两个坐标值的线(与X-Y平面的法线平行的线)，设为存在于实际空间的(Xp，Yp)上的Z轴方向上的边界。
此外，也可以将检测信号波形Wp上升而强度稳定在大致固定值的时序、和/或从检测信号波形Wp稳定在大致固定值的状态起开始下降的时序，设为在检测信号波形Wp中产生边缘的时刻。
通过对执行第二聚类处理后所生成的三个投影像数据D2′-1～D2′-3，执行所述实际空间的坐标值的计算，实际空间数据生成部154例如，可以生成如图15所示的将各物体配置在实际空间坐标系(X-Y-Z坐标系)上的实际空间数据VD。图15是表示实际空间数据的一例的图。
如图15所示，通过利用执行第二聚类处理后所生成的三个投影像数据D2′-1～D2′-3生成实际空间数据VD，物体O4～O6的配置位置及物体O6作为一个物体而朝Z方向倾斜的状况可以由实际空间数据VD反映。
生成实际空间数据VD之后，实际空间数据输出部155将所生成的实际空间数据VD输出至移动体控制部13。接收到实际空间数据VD的移动体控制部13判定是否在主体11的附近存在物体O(步骤S62)。具体来说，移动体控制部13在实际空间数据VD中，进入至从主体11的坐标值起规定距离以下的范围内的坐标值存在于实际空间数据VD内时，判定为在主体11(移动体系统1)的附近存在需要避免碰撞的物体O。
当判定为在移动体系统1的附近存在需要避免碰撞的物体O时(步骤S62中为“是”的情况)，移动体控制部13输出移动体控制指令(步骤S63)。移动体控制指令例如，是用于使移动体系统1(主体11)在物体O的近前停止，而避免所述物体O与主体11的碰撞的指令。具体来说，移动体控制部13输出实施制动的指令、和/或将加速器开度(或者发动机和/或电动马达的输出控制机构)设为0的指令，作为移动体控制信号。并且，移动体控制部13也可以输出操纵方向盘朝向避开存在于主体11的附近的物体O的方向转向的移动体控制指令。
此外，也可以根据需要，输出切断发动机和/或电动马达与车轮12a、12b之间的离合器的移动体控制信号。
通过根据需要代替驾驶员进行所述移动体系统1的控制，可以避免物体O与主体11的碰撞。
另一方面，当判定为在移动体系统1的附近不存在物体O时(在步骤S62中为“否”的情况)，移动体控制部13结束移动体系统1的控制。在所述情况下，移动体系统1可以按照驾驶员的操作，继续移动。
2.其它实施方式
以上，已对本发明的一实施方式进行说明，但是本发明并不限定于所述实施方式，而可以在不脱离发明的主旨的范围内进行各种变更。特别是本说明书中所写的多个实施方式及变形例可以根据需要进行任意组合。
(A)关于检测信号波形的其它实施方式
在所述第一实施方式中，在求出检测部143-1～143-n与物体O之间的距离时，求出检测信号波形W1～Wn的极大值。作为求出极大值的方法，也可以考虑如下所述的方法。
例如，假设能够利用正规分布函数来表现反射光Lr的强度的随时间的变化，使正规分布函数与将反射光Lr的强度及获取到所述反射光Lr的强度的时刻相关联的数据进行拟合(fitting)。这时所使用的数据理想的是提取强度为0以上的一部分区间。只要将作为结果而获得的中心值设为出现极大值的时刻即可。并且，也可以根据标准偏差的大小来判断极大值是相对于时间缓慢变化的极大值。
(B)关于第一数据的聚类的其它实施方式
在所述第一实施方式中，通过首先对第一数据D1执行根据第一位置信息中所示的距离(出现极大值的时刻)的第一聚类处理，其次，对执行所述第一聚类处理而生成的投影像数据D2，执行利用检测信号波形的特性的第二聚类处理，而生成形成有高精度的聚类的投影像数据D2′。
但是，并不限定于此，即使不经过第一聚类处理，而对第一数据D1直接执行第二聚类处理，也可以生成形成有高精度的聚类的投影像数据D2′。
例如，考虑将第一数据D1的第一位置信息的y坐标值固定在y＝yi′，沿x轴方向扫描与第一位置信息相关联的检测信号波形的情况。这时，当出现了如图16A所示具有半值宽度狭窄的陡峭的波形的检测信号波形时，例如，在x-t坐标系中，对出现了所述检测信号波形的x坐标值，定义将时刻t的坐标值设为在检测信号波形中出现极大值的时刻的与x轴平行的直线(图16A中，设为t＝t3的直线、以及设为t＝t4的直线)。
再者，在存在两个极大值的x坐标值中，定义与各极大值所对应的x轴平行的两条直线。
另一方面，如图16B所示，当出现了具有经长时间强度为固定值的波形的检测信号波形时，例如，可以定义将所述波形的强度的上升时刻与下降时刻(即，检测信号波形的边缘的时刻)加以连结的与x轴垂直的直线。或者，如图16C所示，也可以定义利用直线将经长时间强度为固定值的波形的上升时刻与下降时刻的中间的时刻加以连结的直线。
图16A～图16C是表示利用检测信号波形对第一数据进行聚类的过程的一例的图。
当如所述图16A～图16C所示对第一数据D1进行聚类后，例如，获得如图17的上图所示的第一数据D1时，在y＝yi′上获得如图17的下图所示的聚类结果。图17是表示对第一数据利用检测信号波形执行聚类的结果的一例的图。
在图17的下图所示的聚类结果中，在x＜x1′及x＞x4′的范围内的x坐标值中检测信号波形的强度为0。另一方面，在x＝x2′及x3′中，可见到直线的中断。即，在图17所示的聚类结果中，在x坐标值x1′～x4′中，可见到时刻的急剧变化。
检测出(例如，可以通过关于x坐标值对聚类结果进行微分而检测出来)如上所述的时刻的急剧变化，关于y＝yi′，可以确定x1′≤x≤x2′的范围内的投影像数据D2′-1(投影像数据(1))、x2′≤x≤x3′的范围内的投影像数据D2′-2(投影像数据(2))及x3′≤x≤x4′的范围内的投影像数据D2′-3(投影像数据(3))这三个投影像数据。
通过对第一位置信息的能够取得的所有y坐标值执行所述操作，可以对第一数据D1中所含的所有第一位置信息，执行数据的聚类。
如上所述，对第一数据D1执行利用检测信号波形的聚类，也可以不依赖于物体检测传感器14a的多个检测部143-1～143-n的集成度等，而针对检测到的一个物体以高精度确定一个投影像数据。
产业上的可利用性
本发明能够广泛应用于对存在于周围的物体进行识别而执行规定的处理的物体检测装置。
符号的说明
100：物体检测装置
1：移动体系统
11：主体
12a、12b、12c、12d：车轮
13：移动体控制部
14a、14b、14c、14d：物体检测传感器
141：输出部
143-1～143-n：检测部
145：透镜
15：控制部
151：存储部
152：数据获取部
153：物体信息确定部
1531：投影像数据提取部
1533：确定部
154：实际空间数据生成部
155：实际空间数据输出部
D1：第一数据
D2、D2′：投影像数据
DS：检测面
Lm：测定光
Lr：反射光
O：物体
VD：实际空间数据
W：检测信号波形

Claims (10)

1.一种物体检测装置，包括：
输出部，向物体输出第一信号；
多个检测部，分别检测出第二信号，作为表示到存在于正在观测的区域内的物体为止的距离及所述物体的形状的信号，所述第二信号是通过使所述第一信号在所述物体上反射而产生：
数据获取部，获取表示为所述第二信号的强度的随时间的变化的检测信号波形；以及
物体信息确定部，通过根据所述检测信号波形，判定任意两个以上的检测部是对应于相同的物体，还是对应于不同的物体，来确定物体的存在范围。
2.根据权利要求1所述的物体检测装置，其中所述任意两个以上的检测部在检测面上相互邻接。
3.根据权利要求1或2所述的物体检测装置，其中
所述物体信息确定部根据所述检测信号波形的形状类型，判定所述任意两个以上的检测部是对应于相同的物体，还是对应于不同的物体，
根据在所述检测信号波形中产生边缘的时刻，来算出所述检测部与所述物体之间的距离。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的物体检测装置，其中所述物体信息确定部在所述任意两个以上的检测部之中一个检测部所检测到的所述检测信号波形中，强度的极大值存在一个以上，并且其它检测部所检测到的所述检测信号波形中的取得强度的极大值的时刻与取得所述一个以上的极大值的时刻中的任一者相一致时，判定为所述任意两个以上的检测部对应于相同的物体。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的物体检测装置，其中所述物体信息确定部在所述任意两个以上的检测部所检测到的所述检测信号波形的强度经长时间为固定、或者具有相对于时间缓慢变化的极大值，而且产生所述强度经长时间为固定、或者具有相对于时间缓慢变化的极大值的检测信号波形的时间段重合时，判定为所述任意两个以上的检测部对应于相同的物体。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的物体检测装置，其中所述物体信息确定部在所述任意两个以上的检测部之中一个检测部所检测到的所述检测信号波形中，强度的极大值存在一个以上，并且其它检测部所检测到的所述检测信号波形中取得强度的极大值的时刻与取得所述一个以上的极大值的时刻都不一致时，判定为所述任意两个以上的检测部对应于不同的物体。
7.根据权利要求1～3中任一项所述的物体检测装置，其中所述物体信息确定部在所述任意两个以上的检测部所检测到的所述检测信号波形的强度经长时间为固定、或者具有相对于时间缓慢变化的极大值，但产生所述强度经长时间为固定、或者具有相对于时间缓慢变化的极大值的检测信号波形的时间段不重合时，判定为所述任意两个以上的检测部对应于不同的物体。
8.根据权利要求1～3中任一项所述的物体检测装置，其中所述物体信息确定部只要通过针对所述任意两个以上的检测部，将各个检测信号波形相加，而获得强度经长时间为固定的信号波形，便判定为所述任意两个以上的检测部对应于相同的物体。
9.一种物体检测方法，其是包括多个检测部的物体检测装置中的物体检测方法，包括如下步骤：
向物体输出第一信号的步骤；
利用所述多个检测部，检测出第二信号，作为表示到存在于正在观测的区域内的物体为止的距离及物体的形状的信号的步骤，所述第二信号是通过使所述第一信号在所述物体上反射而产生；
获取表示为所述第二信号的强度的随时间的变化的检测信号波形的步骤；以及
通过根据所述检测信号波形，判定任意两个以上的检测部是对应于相同的物体，还是对应于不同的物体，来确定物体的存在范围的步骤。
10.一种使计算器执行物体检测方法的程序，所述物体检测方法是根据权利要求9所述的物体检测方法。
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