JP2002162468A - レーザセンサの確信度判定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 精度が高く、信頼度が向上しているレーザセ
ンサの確信度判定方法を提供する。 【解決手段】 測定対象物である歩行者の存在する路面
に向かってレーザ光を照射し、測定対象物である歩行者
を対象として、方位角・仰角・計測距離・受光強度を計
測し、得られた情報にもとづき、散乱の度合を演算し、
散乱の度合が十分小さいとき、確信度が高いと判定し、
大きいとき、確信度が低いと判定し、散乱の度合にもと
づき確信度が高いと判定されたときは、次に、吸収の度
合を演算し、吸収の度合が十分小さいとき、確信度が高
いと判定することゝされている歩行者検出用レーザセン
サの確信度判定方法である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、道路状況把握シス
テムにおいて採用されている検出項目の一つである、道
路上歩行者の検出に使用される歩行者検出用レーザセン
サが検出可能な視界状態にあるか検出困難な視界状態に
あるかを表す「確信度」を計測する方法に関する。特
に、電子計算機にもとづきソフトウェア技術を使用する
ことにより実現した、精度と信頼性とが向上している方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】道路交通の安全性・効率性を向上する目
的をもって、道路交通サービスが提供されており、実効
を挙げている。そして、その道路交通サービスシステム
に使用されるパラメータに道路状況が含まれており、こ
の道路状況を把握するため、道路状況把握システムが使
用されている。この道路状況把握システムに使用される
パラメータに、「道路上歩行者の検出」が含まれてお
り、この道路上歩行者の検出のために、歩行者検出用レ
ーザセンサが使用されている。

【０００３】ところが、歩行者検出用レーザセンサが使
用される道路近辺の視界状態によって、歩行者検出用レ
ーザセンサが有効に機能する場合と、必ずしも有効に機
能しない場合とがある。歩行者検出用レーザセンサの機
能が、特に、雪・雨・霧等による散乱・吸収や、道路の
冠水による反射等の影響を受けるからである。そこで、
歩行者検出用レーザセンサが使用される道路近辺の視界
状態の良否によって、歩行者検出用レーザセンサが良好
に機能しうる状態にあるか否かを、計測しておく必要が
ある。こゝで、歩行者検出用レーザセンサが良好に機能
しうる状態にあるか否かを、「１」・「０」の二値情報
をもって表すことゝし、この二値情報を、「確信度」と
言うことにする。本願発明は、歩行者検出用レーザセン
サが検出可能な視界状態にあるか否かを表す「確信度」
を計測する装置と方法とに関するものである。

【０００４】レーザセンサが良好に機能しうるか否かに
影響する気象的パラメータは、上記したとおり、雪・雨
・霧等による散乱・吸収や、道路の冠水による反射等で
あるが、これらの事項と、それらの事項とレーザセンサ
の確信度との関係等に就き、若干、説明する。

【０００５】（１）散乱がレーザセンサ機能に与える影
響とそのしきい値となる指標値γ レーザ光が路面に到達するまでの間に、雪・雨・霧等に
よる散乱光が検出されうる場合（ＴＩＣのｓｔｏｐ信号
検出閾値以上の場合）、散乱の影響が大きいと認められ
る。雪・雨・霧等が不存在の状態での角度距離画面を
「基準」とすれば、雪・雨・霧等の影響の下にある角度
距離画面は、その基準に比して、センサに近い値の距離
データを多く含むことになる。その結果、方位角・仰角
・計測距離・受光強度等の計測データを、距離をパラメ
ータとして分類すると、散乱の影響が強い場合は、デー
タが偏在し、散乱の影響が弱い場合は、データが偏在し
ないことになる。この偏在を表す値を、散乱がレーザセ
ンサ機能に与える影響のしきい値（散乱の影響により、
歩行者が検出できなくなる限界としてのしきい値）とな
る指標値γとする。

【０００６】（２）吸収がレーザセンサ機能に与える影
響と吸収による減衰量α レーザ光が反射物体で反射して戻って来るまでの間に、
雪・雨・霧等により吸収され、レーザ光が検出できなく
なる場合（エコー強度がＴＩＣのｓｔｏｐ信号検出しき
い値未満の場合）、吸収の影響が大きいと認められる。
この吸収による減衰量をαとする。道路が冠水している
場合も、水面でのレーザ光の反射が少ないので、吸収の
影響が大きい場合と同様、レーザ光の検出ができなくな
るから、いずれの影響による減衰であるか紛らわしい場
合もあることに注意を要する。

【０００７】（３）レーダ方程式 受光強度をＰ１とし、投光強度をＰ０とし、吸収による
減衰量をαとし、対象物反射率をＲとし、測定距離をＬ
とすると、レーダ方程式は、 Ｐ１＝Ａ×Ｐ０×Ｒ×ｅｘｐ（−２αＬ）／Ｌ＾２・・・（１） 但し、Ａはこれらのパラメータに依存しない物理量であ
る。と表すことができる。

【０００８】（４）雪・雨・霧等による吸収がレーダ方
程式に与える影響 したがって、雪・雨・霧等による吸収が大きい場合は、
上記の式（１）の結果を、受光強度Ｐ１をＹ軸とし、測
定距離ＬをＸ軸として、プロットすると、吸収による減
衰量αの影響を強く受けた曲線となる。この場合、「α
＞０」と表すことにする。

【０００９】（５）吸収による減衰がない場合のレーダ
方程式 一方、道路が冠水している等の場合、すなわち、雪・雨
・霧等が不存在の場合は、吸収による減衰は発生しな
い。その場合、「α＝０」と表すことにする。その場
合、凸部等のため路面上で冠水を免れて観測可能である
領域からの反射強度Ｐ１は、 Ｐ１＝Ａ×Ｐ０×Ｒ／Ｌ＾２・・・・（２） と表すことができる。すなわち、任意の距離Ｌにおける
受光強度Ｐ１が、吸収による減衰量をαの影響をどの程
度受けているかを調べることにより、路面状態の如何に
拘わらず、吸収の影響の大きさを把握することができ
る。

【００１０】（６）本発明に係る歩行者検出用レーザセ
ンサの確信度判定方法を実施するために、実験により、
予め求めておく必要のあるデータ 本発明に係る歩行者検出用レーザセンサの確信度判定方
法を実施するためには、（イ）吸収による減衰量αと、
（ロ）雪・雨・霧等の視程βと、（ハ）散乱がレーザセ
ンサ機能に与える影響のしきい値（散乱の影響により、
歩行者が検出できなくなる限界としてのしきい値）とな
る指標値γとを、実験により、予め求めておく必要があ
る。雪・雨・霧等の視程をβをもって表す。先ず、セン
サから距離Ｌ離れた位置にいる人を１００％検出できる
ときの視程（β（Ｌ、１００％）と表す。）を、実験に
より、予め求めておく。また、反射率に影響を与えるこ
とになる、人の服装により、人を１００％検出できると
きの視程（β（Ｌ、１００％）と表す。）が変化するた
め、反射率の低い黒色の衣服を着用した人を対象とす
る。次に、人を１００％検出できるときの視程（β
（Ｌ、１００％）と表す。）に対応する、吸収による減
衰量αを、レーダ方程式（１）を使用して求める。これ
により、αとβとの関係が明らかになり、歩行者が検出
できる限界に対応する、吸収による減衰量αが求められ
たことになる。第３に、散乱がレーザセンサ機能に与え
る影響のしきい値（散乱の影響により、歩行者が検出で
きなくなる限界としてのしきい値）となる指標値γも、
実験により、予め求めておく。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、道路
上歩行者の検出に使用される歩行者検出用レーザセンサ
が検出可能な視界状態にあるか検出困難な視界状態にあ
るかを表す「確信度」を、高い精度と高い信頼性とをも
って判定することができる、歩行者検出用レーザセンサ
の確信度判定装置を使用して、「確信度」を、高い精度
と高い信頼性とをもって計測することができる、レーザ
センサの確信度判定方法とを提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】レーザセンサの確信度判
定装置の提供は、測定対象物である歩行者と比較基準と
なる路面とにレーザ光を照射する手段と、前記の測定対
象物である歩行者とレーザセンサとの間に介在するレー
ザ光散乱・吸収物体からのレーザ光散乱・吸収強度と散
乱光受光時間とを計測する計測手段と、この計測手段が
計測した情報にもとづき、データ欠落率を統計処理手法
を使用して演算する、統計処理手段と、この統計処理手
段が演算した情報にもとづき、前記の路面に対応する確
信度を演算する確信度演算手段とを有する、歩行者検出
用レーザセンサの確信度判定装置によって達成される。
なお、確信度演算手段が演算した結果の確信度を出力す
る出力手段を設けてもよい。

【００１３】本発明のレーザセンサの確信度判定方法の
提供は、測定対象物である歩行者と比較基準となる路面
とにレーザ光を照射する工程と、前記の測定対象物であ
る歩行者とレーザセンサとの間に介在するレーザ光散乱
・吸収物体でのレーザ光散乱・吸収強度と散乱光受光時
間とを計測する計測工程と、この計測工程により計測さ
れた情報にもとづき、データ欠落率を統計処理手法を使
用して演算する、統計処理工程と、この統計処理工程に
より演算された情報にもとづき、確信度を演算する確信
度演算工程とを有する、歩行者検出用レーザセンサの確
信度判定方法によって達成される。なお、確信度演算工
程により演算された結果の確信度を出力する出力工程を
有していてもよい。

【００１４】具体的なレーザセンサの確信度判定装置の
１例は、測定対象物である歩行者の存在する路面に向か
ってレーザ光を照射するレーザ光源と、このレーザ光源
との距離を異にする複数箇所の路面上に存在する測定対
象物である歩行者の複数を対象として、方位角・仰角・
計測距離・受光強度を計測する計測手段と、この計測手
段が、複数箇所の路面上に存在する歩行者の複数を対象
として計測して得た情報にもとづき、複数箇所の路面上
に存在する歩行者の複数のそれぞれに対して、散乱の度
合を演算する散乱度合演算手段と、前記のレーザ光源と
の距離を同一にする対象毎に、前記の散乱の度合を分類
する散乱度合分類手段と、レーザ光源との距離を同一に
する対象毎に分類された前記の散乱の度合が十分大きい
とき、前記のレーザ光源との距離に対応する路面に対応
する確信度が高いと判定する確信度判定手段とを有す
る、歩行者検出用レーザセンサの確信度判定装置であ
る。

【００１５】同様に、具体的なレーザセンサの確信度判
定方法の１例は、測定対象物である歩行者の存在する路
面に向かってレーザ光を照射するレーザ光照射工程と、
このレーザ光源との距離を異にする複数箇所の路面上に
存在する測定対象物である歩行者の複数を対象として、
方位角・仰角・計測距離・受光強度を計測する計測工程
と、この計測工程によって得られた、複数箇所の路面上
に存在する歩行者の複数を対象とする情報にもとづき、
複数箇所の路面上に存在する歩行者の複数のそれぞれに
対して、散乱の度合を演算する散乱度合演算工程と、レ
ーザ光源との距離を同一にする対象毎に、前記の散乱の
度合を分類する散乱度合分類工程と、レーザ光源との距
離を同一にする対象毎に分類された前記の散乱の度合が
十分大きいとき、前記のレーザ光源との距離に対応する
路面に対応する確信度が高いと判定する確信度判定工程
とを有する、歩行者検出用レーザセンサの確信度判定方
法である。

【００１６】他の具体的なレーザセンサの確信度判定装
置の１例は、測定対象物である歩行者の存在する路面に
向かってレーザ光を照射するレーザ光源と、このレーザ
光源との距離を異にする複数箇所の路面上に存在する測
定対象物である歩行者の複数を対象として、方位角・仰
角・計測距離・受光強度を計測する計測手段と、この計
測手段が、複数箇所の路面上に存在する歩行者の複数を
対象として計測して得た情報にもとづき、複数箇所の路
面上に存在する歩行者の複数のそれぞれに対して、吸収
の度合を演算する吸収度合演算手段と、レーザ光源との
距離を同一にする対象毎に、前記の吸収の度合を分類す
る吸収度合分類手段と、レーザ光源との距離を同一にす
る対象毎に分類された前記の吸収の度合が十分小さいと
き、レーザ光源との距離に対応する路面に対応する確信
度が高いと判定する確信度判定手段とを有する、レーザ
センサの確信度判定装置である。

【００１７】同様に、他の具体的なレーザセンサの確信
度判定方法の１例は、測定対象物である歩行者の存在す
る路面に向かってレーザ光を照射するレーザ光照射工程
と、このレーザ光源との距離を異にする複数箇所の路面
上に存在する測定対象物である歩行者の複数を対象とし
て、方位角・仰角・計測距離・受光強度を計測する計測
工程と、この計測工程によって得られた、複数箇所の路
面上に存在する歩行者の複数を対象とする情報にもとづ
き、複数箇所の路面上に存在する歩行者の複数のそれぞ
れに対して、吸収の度合を演算する吸収度合演算工程
と、レーザ光源との距離を同一にする対象毎に、前記の
吸収の度合を分類する吸収度合分類工程と、レーザ光源
との距離を同一にする対象毎に分類された前記の吸収の
度合が十分小さいとき、前記のレーザ光源との距離に対
応する路面に対応する確信度が高いと判定する確信度判
定工程とを有する、レーザセンサの確信度判定方法であ
る。

【００１８】さらに他の具体的なレーザセンサの確信度
判定装置の１例は、測定対象物である歩行者の存在する
路面に向かってレーザ光を照射するレーザ光源と、この
レーザ光源との距離を異にする複数箇所の路面上に存在
する測定対象物である歩行者の複数を対象として、方位
角・仰角・計測距離・受光強度を計測する計測手段と、
この計測手段が、複数箇所の路面上に存在する歩行者の
複数を対象として計測して得た情報にもとづき、複数箇
所の路面上に存在する歩行者の複数のそれぞれに対し
て、散乱の度合を演算する散乱度合演算手段と、レーザ
光源との距離を同一にする対象毎に、前記の散乱の度合
を分類する散乱度合分類手段と、レーザ光源との距離を
同一にする対象毎に分類された前記の散乱の度合が十分
小さいとき、レーザ光源との距離に対応する路面に対応
する確信度が高いと判定し、大きいとき、レーザ光源と
の距離に対応する路面に対応する確信度が低いと判定す
る第１段確信度判定手段と、この第１段確信度判定手段
が、レーザ光源との距離に対応する路面に対応する確信
度が高いと判定したとき、前記の計測手段が、複数箇所
の路面上に存在する歩行者の複数を対象として計測して
得た情報にもとづき、複数箇所の路面上に存在する歩行
者の複数のそれぞれに対して、吸収の度合を演算する吸
収度合演算手段と、レーザ光源との距離を同一にする対
象毎に、前記の吸収の度合を分類する吸収度合分類手段
と、レーザ光源との距離を同一にする対象毎に分類され
た前記の吸収の度合が十分小さいとき、レーザ光源との
距離に対応する路面に対応する確信度が高いと判定する
第２段確信度判定手段とを有する、レーザセンサの確信
度判定装置である。

【００１９】さらに他の具体的なレーザセンサの確信度
判定方法の１例は、測定対象物である歩行者の存在する
路面に向かってレーザ光を照射するレーザ光照射工程
と、レーザ光源との距離を異にする複数箇所の路面上に
存在する測定対象物である歩行者の複数を対象として、
方位角・仰角・計測距離・受光強度を計測する計測工程
と、この計測工程によって得られた、複数箇所の路面上
に存在する歩行者の複数を対象とする情報にもとづき、
複数箇所の路面上に存在する歩行者の複数のそれぞれに
対して、散乱の度合を演算する散乱度合演算工程と、レ
ーザ光源との距離を同一にする対象毎に、前記の散乱の
度合を分類する散乱度合分類工程と、レーザ光源との距
離を同一にする対象毎に分類された前記の散乱の度合が
十分小さいとき、レーザ光源との距離に対応する路面に
対応する確信度が高いと判定し、大きいとき、レーザ光
源との距離に対応する路面に対応する確信度が低いと判
定する第１段確信度判定工程と、この第１段確信度判定
工程において、レーザ光源との距離に対応する路面に対
応する確信度が高いと判定されたとき、前記の計測工程
によって得られた、複数箇所の路面上に存在する歩行者
の複数を対象とする情報にもとづき、複数箇所の路面上
に存在する歩行者の複数のそれぞれに対して、吸収の度
合を演算する吸収度合演算工程と、レーザ光源との距離
を同一にする対象毎に、前記の吸収の度合を分類する吸
収度合分類工程と、レーザ光源との距離を同一にする対
象毎に分類された前記の吸収の度合が十分小さいとき、
レーザ光源との距離に対応する路面に対応する確信度が
高いと判定する第２段確信度判定工程とを有する、レー
ザセンサの確信度判定方法である。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を、図面を参
照して説明する。図１は、本発明の１実施例に係るレー
ザセンサの確信度判定方法のフローチャートである。こ
のフローチャートを参照して、各工程を順次説明する。 （１）測定対象者となる歩行者やリファレンス構造物と
なる路面等へレーザ光を照射する。 （２）それぞれの測定対象物の方位角・仰角・計測距離
・受光強度を計測する。 （３）データ数と測定距離から散乱度合を判定する。 （４）散乱指標値γ≦γｘの場合、受光強度と測定距離
から吸光度合を判定する。 （５）吸収減衰量α≦αｘの場合、検出率が１００％
で、確信度１となる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明に係るレー
ザセンサの確信度判定方法は、道路上歩行者の検出に使
用される歩行者検出用レーザセンサが検出可能な視界状
態にあるか検出困難な視界状態にあるかを表す確信度
を、高い精度と高い信頼性とをもって判定することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るレーザセンサの確信度判定方法の
フローチャートである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鎌上 則夫 東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川島 播磨重工業株式会社内 (72)発明者 永田 宏一郎 東京都江東区豊洲三丁目１番15号 石川島 播磨重工業株式会社内 Ｆターム(参考） 5H180 AA21 CC03 EE13 EE14 5J070 AB01 AC06 AC12 AC13 AE09 AH19 AK32 BF30 5J084 AA01 AA05 AA10 AB07 BA03 CA23 CA32 DA10 EA02 EA29 FA03

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 測定対象物である歩行者と比較基準とな
   る路面とにレーザ光を照射する工程と、 前記測定対象物である歩行者とレーザセンサとの間に介
   在するレーザ光散乱・吸収物体でのレーザ光散乱・吸収
   強度と散乱光受光時間とを計測する計測工程と、 該計測工程により計測された情報にもとづき、データ欠
   落率を統計処理手法を使用して演算する、統計処理工程
   と、 該統計処理工程により演算された情報にもとづき、前記
   路面に対応する確信度を演算する確信度演算工程と、 該確信度演算工程により演算された結果の確信度を出力
   する出力工程とを有することを特徴とする、レーザセン
   サの確信度判定方法。
2. 【請求項２】 測定対象物である歩行者の存在する路面
   に向かってレーザ光を照射するレーザ光照射工程と、 該レーザ光源との距離を異にする複数箇所の路面上に存
   在する前記測定対象物である歩行者の複数を対象とし
   て、方位角・仰角・計測距離・受光強度を計測する計測
   工程と、 該計測工程によって得られた、前記複数箇所の路面上に
   存在する前記歩行者の複数を対象とする情報にもとづ
   き、前記複数箇所の路面上に存在する前記歩行者の複数
   のそれぞれに対して、散乱の度合を演算する散乱度合演
   算工程と、 前記レーザ光源との距離を同一にする対象毎に、前記散
   乱の度合を分類する散乱度合分類工程と、 前記レーザ光源との距離を同一にする対象毎に分類され
   た前記散乱の度合が十分小さいとき、前記レーザ光源と
   の距離に対応する路面に対応する確信度が高いと判定す
   る確信度判定工程とを有することを特徴とする、レーザ
   センサの確信度判定方法。
3. 【請求項３】 測定対象物である歩行者の存在する路面
   に向かってレーザ光を照射するレーザ光照射工程と、 該レーザ光源との距離を異にする複数箇所の路面上に存
   在する前記測定対象物である歩行者の複数を対象とし
   て、方位角・仰角・計測距離・受光強度を計測する計測
   工程と、 該計測工程によって得られた、前記複数箇所の路面上に
   存在する前記歩行者の複数を対象とする情報にもとづ
   き、前記複数箇所の路面上に存在する前記歩行者の複数
   のそれぞれに対して、吸収の度合を演算する吸収度合演
   算工程と、 前記レーザ光源との距離を同一にする対象毎に、前記吸
   収の度合を分類する吸収度合分類工程と、 前記レーザ光源との距離を同一にする対象毎に分類され
   た前記吸収の度合が十分小さいとき、前記レーザ光源と
   の距離に対応する路面に対応する確信度が高いと判定す
   る確信度判定工程とを有することを特徴とする、レーザ
   センサの確信度判定方法。
4. 【請求項４】 測定対象物である歩行者の存在する路面
   に向かってレーザ光を照射するレーザ光照射工程と、 該レーザ光源との距離を異にする複数箇所の路面上に存
   在する前記測定対象物である歩行者の複数を対象とし
   て、方位角・仰角・計測距離・受光強度を計測する計測
   工程と、 該計測工程によって得られた、前記複数箇所の路面上に
   存在する前記歩行者の複数を対象とする情報にもとづ
   き、前記複数箇所の路面上に存在する前記歩行者の複数
   のそれぞれに対して、散乱の度合を演算する散乱度合演
   算工程と、 前記レーザ光源との距離を同一にする対象毎に、前記散
   乱の度合を分類する散乱度合分類工程と、 前記レーザ光源との距離を同一にする対象毎に分類され
   た前記散乱の度合が十分小さいとき、前記レーザ光源と
   の距離に対応する路面に対応する確信度が高いと判定
   し、大きいとき、前記レーザ光源との距離に対応する路
   面に対応する確信度が低いと判定する第１段確信度判定
   工程と、 該第１段確信度判定工程において、前記レーザ光源との
   距離に対応する路面に対応する確信度が高いと判定され
   たとき、前記計測工程によって得られた、前記複数箇所
   の路面上に存在する前記歩行者の複数を対象とする情報
   にもとづき、前記複数箇所の路面上に存在する前記歩行
   者の複数のそれぞれに対して、吸収の度合を演算する吸
   収度合演算工程と、 前記レーザ光源との距離を同一にする対象毎に、前記吸
   収の度合を分類する吸収度合分類工程と、 前記レーザ光源との距離を同一にする対象毎に分類され
   た前記吸収の度合が十分小さいとき、前記レーザ光源と
   の距離に対応する路面に対応する確信度が高いと判定す
   る第２段確信度判定工程とを有することを特徴とする、
   レーザセンサの確信度判定方法。