JP2002214361A - 物体検出装置及び方法 - Google Patents
物体検出装置及び方法Info
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- JP2002214361A JP2002214361A JP2001013812A JP2001013812A JP2002214361A JP 2002214361 A JP2002214361 A JP 2002214361A JP 2001013812 A JP2001013812 A JP 2001013812A JP 2001013812 A JP2001013812 A JP 2001013812A JP 2002214361 A JP2002214361 A JP 2002214361A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 撮像手段を用いずにコストダウンを図り、し
かも検出精度を高める。 【解決手段】 駆動回路２３は、制御部２３からの点灯
制御信号に従って、ＬＥＤ１〜１２を駆動する。ＬＥＤ
１〜１２は、この駆動により、レンズ３１，３２を介し
て、所定の監視領域内の個々の複数の個別領域にそれぞ
れ複数本のビームを、互いに異なるタイミングで照射す
る。杖４１に設けられた再帰反射材４２からの反射光
は、レンズ３３を介してＰＩＮフォトダイオード１３に
より受光される。判定部２６は、ＰＩＮフォトダイオー
ド１３からの受光信号に基づいて、再帰反射材４２が前
記監視領域内に存在するか否かを判定し、存在する場合
は感知信号を出力する。
かも検出精度を高める。 【解決手段】 駆動回路２３は、制御部２３からの点灯
制御信号に従って、ＬＥＤ１〜１２を駆動する。ＬＥＤ
１〜１２は、この駆動により、レンズ３１，３２を介し
て、所定の監視領域内の個々の複数の個別領域にそれぞ
れ複数本のビームを、互いに異なるタイミングで照射す
る。杖４１に設けられた再帰反射材４２からの反射光
は、レンズ３３を介してＰＩＮフォトダイオード１３に
より受光される。判定部２６は、ＰＩＮフォトダイオー
ド１３からの受光信号に基づいて、再帰反射材４２が前
記監視領域内に存在するか否かを判定し、存在する場合
は感知信号を出力する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、所定の物体（人も
含む）が所定の監視領域内に存在するか否かを検出する
物体検出装置及び方法に関するものである。
含む）が所定の監視領域内に存在するか否かを検出する
物体検出装置及び方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】種々の用途において、所定の物体が所定
の監視領域内に存在するか否かを検出することが要請さ
れる。例えば、視覚障害者が監視領域内に進入したとき
に、警報を発したり現在位置を案内したりするために、
視覚障害者が所定領域内に存在するか否かを検出するこ
とが要請される。
の監視領域内に存在するか否かを検出することが要請さ
れる。例えば、視覚障害者が監視領域内に進入したとき
に、警報を発したり現在位置を案内したりするために、
視覚障害者が所定領域内に存在するか否かを検出するこ
とが要請される。
【０００３】従来から、このような要請に基づいて、例
えば、特開平９−８０１６５号公報に開示された物体検
出装置が提供されている。この物体検出装置は、所定の
監視領域の全体に一括して所定波長領域の光を照射する
照射部と、前記所定波長領域の光による前記監視領域の
像を撮像するＣＣＤカメラと、ＣＣＤカメラから得られ
た画像信号に基づいて、検出すべき物体に予め設けられ
た再帰反射材であって前記所定波長領域の光を再帰反射
する再帰反射材が、前記監視領域内に存在するか否かを
判定する判定部と、を備えたものである。
えば、特開平９−８０１６５号公報に開示された物体検
出装置が提供されている。この物体検出装置は、所定の
監視領域の全体に一括して所定波長領域の光を照射する
照射部と、前記所定波長領域の光による前記監視領域の
像を撮像するＣＣＤカメラと、ＣＣＤカメラから得られ
た画像信号に基づいて、検出すべき物体に予め設けられ
た再帰反射材であって前記所定波長領域の光を再帰反射
する再帰反射材が、前記監視領域内に存在するか否かを
判定する判定部と、を備えたものである。
【０００４】この物体検出装置によれば、再帰反射材は
照射光の方向と略同一方向にのみ高輝度光を反射（再帰
反射）する特性を有しているので、ＣＣＤカメラが撮像
する再帰反射材の像の輝度は高輝度となる。このため、
輝度差によって、再帰反射材の像を背景から容易に抽出
することができる。したがって、高度な画像処理回路等
の必要がなく、比較的簡単な構成で、精度良く物体を検
出することができる。
照射光の方向と略同一方向にのみ高輝度光を反射（再帰
反射）する特性を有しているので、ＣＣＤカメラが撮像
する再帰反射材の像の輝度は高輝度となる。このため、
輝度差によって、再帰反射材の像を背景から容易に抽出
することができる。したがって、高度な画像処理回路等
の必要がなく、比較的簡単な構成で、精度良く物体を検
出することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の物体検出装置では、高度な画像処理回路等は不要で
あるものの、ＣＣＤカメラ等の撮像手段が必要であるた
め、その分コストアップを免れなかった。
来の物体検出装置では、高度な画像処理回路等は不要で
あるものの、ＣＣＤカメラ等の撮像手段が必要であるた
め、その分コストアップを免れなかった。
【０００６】そこで、ＣＣＤカメラ等に代えてフォトダ
イオード等の受光素子を用いることが考えられる。しか
し、この場合、前記従来の物体検出装置のように監視領
域の全体に一括して照射光を照射してしまうと、再帰反
射材から反射される反射光（信号光）のみならず、監視
領域における再帰反射材が存在していない大部分の領域
からの反射光（地面、壁面その他の反射物からの反射
光、すなわち、ノイズ光）も、同時に受光素子により受
光されてしまうことになる。したがって、Ｓ／Ｎが大き
く低下し、検出精度が大幅に低下してしまう。
イオード等の受光素子を用いることが考えられる。しか
し、この場合、前記従来の物体検出装置のように監視領
域の全体に一括して照射光を照射してしまうと、再帰反
射材から反射される反射光（信号光）のみならず、監視
領域における再帰反射材が存在していない大部分の領域
からの反射光（地面、壁面その他の反射物からの反射
光、すなわち、ノイズ光）も、同時に受光素子により受
光されてしまうことになる。したがって、Ｓ／Ｎが大き
く低下し、検出精度が大幅に低下してしまう。
【０００７】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、撮像手段を用いずにコストダウンを図ること
ができ、しかも検出精度の高い物体検出装置を提供する
ことを目的とする。
たもので、撮像手段を用いずにコストダウンを図ること
ができ、しかも検出精度の高い物体検出装置を提供する
ことを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の第１の態様による物体検出装置は、所定の
監視領域内の個々の複数の個別領域にそれぞれ複数本の
ビームを照射する照射手段と、検出すべき物体に予め設
けられた再帰反射材であって前記ビームを再帰反射する
再帰反射材からの、反射光を受光する受光手段と、前記
受光手段からの信号に基づいて前記再帰反射材が前記監
視領域内に存在するか否かを判定する判定手段と、を備
え、前記照射手段は、前記複数本のビームのうちの２つ
以上のビームを、互いに異なるタイミングで、あるい
は、互いに異なる変調光として、あるいは、互いに異な
るタイミングでかつ互いに異なる変調光として、照射す
るものである。
め、本発明の第１の態様による物体検出装置は、所定の
監視領域内の個々の複数の個別領域にそれぞれ複数本の
ビームを照射する照射手段と、検出すべき物体に予め設
けられた再帰反射材であって前記ビームを再帰反射する
再帰反射材からの、反射光を受光する受光手段と、前記
受光手段からの信号に基づいて前記再帰反射材が前記監
視領域内に存在するか否かを判定する判定手段と、を備
え、前記照射手段は、前記複数本のビームのうちの２つ
以上のビームを、互いに異なるタイミングで、あるい
は、互いに異なる変調光として、あるいは、互いに異な
るタイミングでかつ互いに異なる変調光として、照射す
るものである。
【０００９】この第１の態様によれば、撮像手段ではな
く受光手段が用いられているので、前記従来の物体検出
装置に比べて大幅にコストダウンを図ることができる。
く受光手段が用いられているので、前記従来の物体検出
装置に比べて大幅にコストダウンを図ることができる。
【００１０】この第１の態様では、使用に際して、照射
手段が照射する所定波長領域の光を再帰反射する再帰反
射材を、検出すべき物体に予め設けておく。再帰反射材
は、前述したように、照射光の方向と略同一方向にのみ
高輝度光を反射（再帰反射）する特性を有している。
手段が照射する所定波長領域の光を再帰反射する再帰反
射材を、検出すべき物体に予め設けておく。再帰反射材
は、前述したように、照射光の方向と略同一方向にのみ
高輝度光を反射（再帰反射）する特性を有している。
【００１１】したがって、照射手段により監視領域内の
個々の複数の個別領域にそれぞれ複数本のビームが照射
されるので、監視領域内に再帰反射材が存在すれば、受
光手段は、再帰反射材からの高輝度の反射光を受光する
ことになる。
個々の複数の個別領域にそれぞれ複数本のビームが照射
されるので、監視領域内に再帰反射材が存在すれば、受
光手段は、再帰反射材からの高輝度の反射光を受光する
ことになる。
【００１２】そして、前記第１の態様では、照射手段
は、前記従来の物体検出装置と異なり、監視領域の全体
に一括して同じ光を照射するのではなく、複数の個別領
域にそれぞれ複数のビームを照射し、この複数本のビー
ムのうちの２つ以上のビームを、互いに異なるタイミン
グで、あるいは、互いに異なる変調光として、あるい
は、互いに異なるタイミングでかつ互いに異なる変調光
として、照射する。したがって、前記第１の態様では、
互いに同一タイミングでかつ互いに同一の変調光又は無
変調光として照射される領域は、監視領域の一部に限定
される。このため、前記第１の態様によれば、受光手段
によって、再帰反射材から反射される反射光（信号光）
と一緒に、当該信号光と識別不能に受光されるノイズ光
（地面、壁面その他の反射物からの反射光）が低減され
る。その結果、Ｓ／Ｎが向上し、検出精度が高まる。
は、前記従来の物体検出装置と異なり、監視領域の全体
に一括して同じ光を照射するのではなく、複数の個別領
域にそれぞれ複数のビームを照射し、この複数本のビー
ムのうちの２つ以上のビームを、互いに異なるタイミン
グで、あるいは、互いに異なる変調光として、あるい
は、互いに異なるタイミングでかつ互いに異なる変調光
として、照射する。したがって、前記第１の態様では、
互いに同一タイミングでかつ互いに同一の変調光又は無
変調光として照射される領域は、監視領域の一部に限定
される。このため、前記第１の態様によれば、受光手段
によって、再帰反射材から反射される反射光（信号光）
と一緒に、当該信号光と識別不能に受光されるノイズ光
（地面、壁面その他の反射物からの反射光）が低減され
る。その結果、Ｓ／Ｎが向上し、検出精度が高まる。
【００１３】このように、前記第１の態様によれば、撮
像手段を用いずにコストダウンを図ることができ、しか
も検出精度を高めることができる。
像手段を用いずにコストダウンを図ることができ、しか
も検出精度を高めることができる。
【００１４】本発明の第２の態様による物体検出装置
は、前記第１の態様において、前記所定の監視領域は帯
状の領域であり、前記照射手段は、前記複数本のビーム
がそれぞれ照射する前記個別領域が当該帯状の領域の延
びる方向に沿って実質的に隙間をあけることなく一部重
複してあるいは一部重複することなく並ぶように、前記
複数本のビームを照射するものである。
は、前記第１の態様において、前記所定の監視領域は帯
状の領域であり、前記照射手段は、前記複数本のビーム
がそれぞれ照射する前記個別領域が当該帯状の領域の延
びる方向に沿って実質的に隙間をあけることなく一部重
複してあるいは一部重複することなく並ぶように、前記
複数本のビームを照射するものである。
【００１５】この第２の態様によれば、監視領域が帯状
の領域であるので、この帯状の領域を通過しようとした
物体を検出することができるとともに、照射手段が照射
するビームの本数を減らすことができ、照射手段をより
安価に構成することができる。しかも、複数のビームが
それぞれ照射する個別領域が当該帯状の領域の延びる方
向に沿って実質的に隙間をあけることなく並ぶように、
複数のビームが照射されるので、物体の検出漏れを防止
することができる。
の領域であるので、この帯状の領域を通過しようとした
物体を検出することができるとともに、照射手段が照射
するビームの本数を減らすことができ、照射手段をより
安価に構成することができる。しかも、複数のビームが
それぞれ照射する個別領域が当該帯状の領域の延びる方
向に沿って実質的に隙間をあけることなく並ぶように、
複数のビームが照射されるので、物体の検出漏れを防止
することができる。
【００１６】もっとも、前記第１の態様では、監視領域
は、帯状の領域に限定されるものではなく、必要に応じ
て、例えば、正方形等の領域としてもよい。
は、帯状の領域に限定されるものではなく、必要に応じ
て、例えば、正方形等の領域としてもよい。
【００１７】前記第２の態様において、前記監視領域
は、例えば、所定高さの水平面内において、直線状、Ｖ
字状、Ｌ字状、円弧状又は円状に延びたものでもよい。
これは、前記監視領域の具体例を挙げたものであるが、
前記第２の態様では、監視領域の形状はこれらの例に限
定されるものではなく、目的に応じて適宜定めることが
できる。
は、例えば、所定高さの水平面内において、直線状、Ｖ
字状、Ｌ字状、円弧状又は円状に延びたものでもよい。
これは、前記監視領域の具体例を挙げたものであるが、
前記第２の態様では、監視領域の形状はこれらの例に限
定されるものではなく、目的に応じて適宜定めることが
できる。
【００１８】本発明の第３の態様による物体検出装置
は、前記第１又は第２の態様において、前記各ビームに
より照射される前記個別領域の大きさは、前記再帰反射
材をちょうどカバーする程度の大きさであるものであ
る。
は、前記第１又は第２の態様において、前記各ビームに
より照射される前記個別領域の大きさは、前記再帰反射
材をちょうどカバーする程度の大きさであるものであ
る。
【００１９】前記個別領域の大きさをこの第３の態様の
ように定めると、Ｓ／Ｎをより向上させつつ、照射手段
が照射するビームの本数をより減らすことができ、好ま
しい。
ように定めると、Ｓ／Ｎをより向上させつつ、照射手段
が照射するビームの本数をより減らすことができ、好ま
しい。
【００２０】本発明の第４の態様による物体検出装置
は、前記第１乃至第３のいずれかの態様において、前記
照射手段は、前記複数本のビームを上方から鉛直方向に
対して斜めに照射するものである。
は、前記第１乃至第３のいずれかの態様において、前記
照射手段は、前記複数本のビームを上方から鉛直方向に
対して斜めに照射するものである。
【００２１】この第４の態様のように、ビームを上方か
ら鉛直方向に対して斜めに照射すると、例えば、信号機
の箇所や駅のホームなどで視覚障害者に警報を発したり
誘導の案内をしたりするために、検出しようとする物体
が視覚障害者用の杖である場合、当該杖の先端が視覚障
害者が進行する方向に斜め下方に差し出されることか
ら、所定方向に進行する場合にのみ当該杖を検出するこ
とも可能となる。もっとも、前記第１乃至第３の態様で
は、前記複数本のビームを上方からほぼ鉛直方向に照射
してもよい。
ら鉛直方向に対して斜めに照射すると、例えば、信号機
の箇所や駅のホームなどで視覚障害者に警報を発したり
誘導の案内をしたりするために、検出しようとする物体
が視覚障害者用の杖である場合、当該杖の先端が視覚障
害者が進行する方向に斜め下方に差し出されることか
ら、所定方向に進行する場合にのみ当該杖を検出するこ
とも可能となる。もっとも、前記第１乃至第３の態様で
は、前記複数本のビームを上方からほぼ鉛直方向に照射
してもよい。
【００２２】前記第４の態様において、例えば、前記複
数本のビームの主光線の鉛直方向に対する傾き角は、２
０゜以上４０゜以下であってもよい。このように前記傾
き角を設定すると、例えば、検出しようとする物体が視
覚障害者用の杖である場合、当該杖に設けた再帰反射材
が他の人の影に隠れ難くすることができるとともに、所
定方向に進行する場合にのみ当該杖を検出する上で、よ
り好ましい。前記傾き角は、２５゜以上３５゜以下であ
ることが、より一層好ましい。
数本のビームの主光線の鉛直方向に対する傾き角は、２
０゜以上４０゜以下であってもよい。このように前記傾
き角を設定すると、例えば、検出しようとする物体が視
覚障害者用の杖である場合、当該杖に設けた再帰反射材
が他の人の影に隠れ難くすることができるとともに、所
定方向に進行する場合にのみ当該杖を検出する上で、よ
り好ましい。前記傾き角は、２５゜以上３５゜以下であ
ることが、より一層好ましい。
【００２３】本発明の第５の態様による物体検出装置
は、前記第１乃至第４のいずれかの態様において、前記
照射手段は、それぞれ前記複数本のビームの光源となる
複数の発光素子であって複数のグループに分けられた複
数の発光素子と、前記複数のグループにそれぞれ対応し
て設けられた複数のレンズ部と、を含み、前記各グルー
プの発光素子から発したビームは当該グループに対応す
る同じレンズ部を通過した後に前記個別領域をそれぞれ
照射するものである。
は、前記第１乃至第４のいずれかの態様において、前記
照射手段は、それぞれ前記複数本のビームの光源となる
複数の発光素子であって複数のグループに分けられた複
数の発光素子と、前記複数のグループにそれぞれ対応し
て設けられた複数のレンズ部と、を含み、前記各グルー
プの発光素子から発したビームは当該グループに対応す
る同じレンズ部を通過した後に前記個別領域をそれぞれ
照射するものである。
【００２４】この第５の態様によれば、レンズ部の数が
少なくて済むので、構成が簡単となり一層コストダウン
を図ることができ、しかも、前記第２の態様のような複
数本のビームの配置を容易に実現することができる。
少なくて済むので、構成が簡単となり一層コストダウン
を図ることができ、しかも、前記第２の態様のような複
数本のビームの配置を容易に実現することができる。
【００２５】本発明の第６の態様による物体検出装置
は、前記第１乃至第５のいずれかの態様において、前記
受光手段は、単一の受光素子と、該受光素子の前部に配
置されたレンズ部とからなるものである。
は、前記第１乃至第５のいずれかの態様において、前記
受光手段は、単一の受光素子と、該受光素子の前部に配
置されたレンズ部とからなるものである。
【００２６】この第５の態様によれば、受光手段の構成
が簡単となり、一層コストダウンを図ることができる。
が簡単となり、一層コストダウンを図ることができる。
【００２７】本発明の第７の態様による物体検出装置
は、前記第１乃至第４のいずれかの態様において、前記
受光手段は、受光素子と、該受光素子の前部に配置され
たレンズ部とを含み、前記照射手段は、前記受光素子の
両側にそれぞれ配置された複数の発光素子と、一方側に
配置された発光素子の前部及び他方側に配置された発光
素子の前部にそれぞれ配置された２つのレンズ部とを含
み、前記受光素子の一方の側に配置された複数の発光素
子から発する複数本のビームが照射する前記個別領域
と、前記受光素子の他方の側に配置された複数の発光素
子から発する複数本のビームが照射する前記個別領域と
が、交互に並ぶものである。
は、前記第１乃至第４のいずれかの態様において、前記
受光手段は、受光素子と、該受光素子の前部に配置され
たレンズ部とを含み、前記照射手段は、前記受光素子の
両側にそれぞれ配置された複数の発光素子と、一方側に
配置された発光素子の前部及び他方側に配置された発光
素子の前部にそれぞれ配置された２つのレンズ部とを含
み、前記受光素子の一方の側に配置された複数の発光素
子から発する複数本のビームが照射する前記個別領域
と、前記受光素子の他方の側に配置された複数の発光素
子から発する複数本のビームが照射する前記個別領域と
が、交互に並ぶものである。
【００２８】この第７の態様によれば、レンズ部の数が
より一層少なくて済みより一層コストダウンを図ること
ができるとともに、前記第２の態様のような複数本のビ
ームの配置を容易に実現することができる。
より一層少なくて済みより一層コストダウンを図ること
ができるとともに、前記第２の態様のような複数本のビ
ームの配置を容易に実現することができる。
【００２９】本発明の第８の態様による物体検出装置
は、前記第１乃至第７のいずれかの態様において、前記
照射手段は、前記各ビームを各ビーム発生期間において
複数回パルス状に照射し、前記判定手段は、前記各ビー
ム発生期間において、当該ビームのパルスに対応する前
記受光手段からの信号のレベルが所定レベル以上である
パルスの数が、所定数以上であるか否かに基づいて、前
記判定を行うものである。
は、前記第１乃至第７のいずれかの態様において、前記
照射手段は、前記各ビームを各ビーム発生期間において
複数回パルス状に照射し、前記判定手段は、前記各ビー
ム発生期間において、当該ビームのパルスに対応する前
記受光手段からの信号のレベルが所定レベル以上である
パルスの数が、所定数以上であるか否かに基づいて、前
記判定を行うものである。
【００３０】この第８の態様によれば、検出精度をより
高めることができる。
高めることができる。
【００３１】前記第１乃至第８のいずれかの態様におい
て、前記複数本のビームは、例えば、近赤外波長領域の
光であってもよい。このように近赤外波長領域の光を用
いると、可視光等から識別することが可能となることか
ら、検出精度をより高めることができる。
て、前記複数本のビームは、例えば、近赤外波長領域の
光であってもよい。このように近赤外波長領域の光を用
いると、可視光等から識別することが可能となることか
ら、検出精度をより高めることができる。
【００３２】また、前記第１乃至第８のいずれかの態様
において、前記複数本のビームは、例えば、変調光であ
ってもよい。このように変調光を用いると、太陽光等か
ら識別することが可能となることから、屋外等において
も検出精度をより高めることができる。
において、前記複数本のビームは、例えば、変調光であ
ってもよい。このように変調光を用いると、太陽光等か
ら識別することが可能となることから、屋外等において
も検出精度をより高めることができる。
【００３３】本発明の第９の態様による物体検出装置
は、前記第１乃至第８のいずれかの態様において、前記
物体が視覚障害者用の杖であるものである。
は、前記第１乃至第８のいずれかの態様において、前記
物体が視覚障害者用の杖であるものである。
【００３４】この第９の態様は、好ましい検出対象の例
を挙げたものであるが、前記第１乃至第８の態様では、
他の種々の物体の検出に用いてもよい。
を挙げたものであるが、前記第１乃至第８の態様では、
他の種々の物体の検出に用いてもよい。
【００３５】本発明の第１０の態様による物体検出方法
は、所定の監視領域内を個々の複数の個別領域に分け、
前記複数の個別領域にそれぞれ複数本のビームを照射
し、検出すべき物体に予め設けられた再帰反射材であっ
て前記ビームを再帰反射する再帰反射材からの、反射光
を受光手段で受光し、前記受光手段からの信号に基づい
て前記再帰反射材が前記監視領域内に存在するか否かを
判定する物体検出方法であって、前記複数本のビームの
うちの２つ以上のビームを、互いに異なるタイミング
で、あるいは、互いに異なる変調光として、あるいは、
互いに異なるタイミングでかつ互いに異なる変調光とし
て、照射するものである。
は、所定の監視領域内を個々の複数の個別領域に分け、
前記複数の個別領域にそれぞれ複数本のビームを照射
し、検出すべき物体に予め設けられた再帰反射材であっ
て前記ビームを再帰反射する再帰反射材からの、反射光
を受光手段で受光し、前記受光手段からの信号に基づい
て前記再帰反射材が前記監視領域内に存在するか否かを
判定する物体検出方法であって、前記複数本のビームの
うちの２つ以上のビームを、互いに異なるタイミング
で、あるいは、互いに異なる変調光として、あるいは、
互いに異なるタイミングでかつ互いに異なる変調光とし
て、照射するものである。
【００３６】この第１０の態様によれば、前記第１の態
様と同様の利点が得られる。
様と同様の利点が得られる。
【００３７】
【発明の実施の形態】以下、本発明による物体検出装置
及び方法について、図面を参照して説明する。
及び方法について、図面を参照して説明する。
【００３８】図１は、本発明の一実施の形態による物体
検出装置２１を示す概略構成図である。図２は、図１に
示す物体検出装置２１の配置例を模式的に示す概略縦断
面図である。図３は、第１グループのＬＥＤ１〜６及び
これらに対応する第１のレンズ３１のみを示す図２中の
Ａ−Ｂ矢視図である。図４は、第２グループのＬＥＤ７
〜１２及びこれらに対応する第２のレンズ３２のみを示
す図２中のＡ−Ｂ矢視図である。図５は、ＬＥＤ１〜１
２及びレンズ３１，３２を示す図２中のＡ−Ｂ矢視図で
ある。図６は、図２中のＣ−Ｄ矢視図である。図７は、
図２中のＥ−Ｆ矢視図である。
検出装置２１を示す概略構成図である。図２は、図１に
示す物体検出装置２１の配置例を模式的に示す概略縦断
面図である。図３は、第１グループのＬＥＤ１〜６及び
これらに対応する第１のレンズ３１のみを示す図２中の
Ａ−Ｂ矢視図である。図４は、第２グループのＬＥＤ７
〜１２及びこれらに対応する第２のレンズ３２のみを示
す図２中のＡ−Ｂ矢視図である。図５は、ＬＥＤ１〜１
２及びレンズ３１，３２を示す図２中のＡ−Ｂ矢視図で
ある。図６は、図２中のＣ−Ｄ矢視図である。図７は、
図２中のＥ−Ｆ矢視図である。
【００３９】本実施の形態による物体検出装置２１は、
図１乃至図７に示すように、それぞれ複数本のビームＢ
１〜Ｂ１２の光源となる複数の発光素子としての、第１
グループのＬＥＤ１〜６及び第２のグループのＬＥＤ７
〜１２と、第１グループのＬＥＤ１〜６に対応してそれ
らの前部に設けられた第１のレンズ３１と、第２のグル
ープのＬＥＤ７〜１２に対応してそれらの前部に設けら
れた第２のレンズ３２と、検出すべき物体としての視覚
障害者用の杖４１に予め設けられた再帰反射材４２で再
帰反射された反射光を受光する受光素子としての、単一
のＰＩＮフォトダイオード１３と、ＰＩＮフォトダイオ
ード１３の前部に配置された第３のレンズ３３と、制御
部２２と、駆動回路２３と、増幅回路２４と、バンドパ
スフィルタ２５と、判定部２６と、を備えている。な
お、本発明では、各グループのＬＥＤの数や、発光素子
の種類や、受光素子の種類などは、特に限定されるもの
ではない。
図１乃至図７に示すように、それぞれ複数本のビームＢ
１〜Ｂ１２の光源となる複数の発光素子としての、第１
グループのＬＥＤ１〜６及び第２のグループのＬＥＤ７
〜１２と、第１グループのＬＥＤ１〜６に対応してそれ
らの前部に設けられた第１のレンズ３１と、第２のグル
ープのＬＥＤ７〜１２に対応してそれらの前部に設けら
れた第２のレンズ３２と、検出すべき物体としての視覚
障害者用の杖４１に予め設けられた再帰反射材４２で再
帰反射された反射光を受光する受光素子としての、単一
のＰＩＮフォトダイオード１３と、ＰＩＮフォトダイオ
ード１３の前部に配置された第３のレンズ３３と、制御
部２２と、駆動回路２３と、増幅回路２４と、バンドパ
スフィルタ２５と、判定部２６と、を備えている。な
お、本発明では、各グループのＬＥＤの数や、発光素子
の種類や、受光素子の種類などは、特に限定されるもの
ではない。
【００４０】本実施の形態では、ＬＥＤ１〜１２とし
て、近赤外波長領域の光を発する赤外線ＬＥＤが用いら
れている。レンズ３１〜３３としては、凸レンズが用い
られ、集光レンズとして作用するようになっている。装
置の小型化を図るため、レンズ３１〜３３としてフレネ
ルレンズを用いることが好ましい。例えば、レンズ３１
〜３３が一体化されたレンズアレイを使用することもで
きる。
て、近赤外波長領域の光を発する赤外線ＬＥＤが用いら
れている。レンズ３１〜３３としては、凸レンズが用い
られ、集光レンズとして作用するようになっている。装
置の小型化を図るため、レンズ３１〜３３としてフレネ
ルレンズを用いることが好ましい。例えば、レンズ３１
〜３３が一体化されたレンズアレイを使用することもで
きる。
【００４１】図６に示すように、第１グループのＬＥＤ
１〜６は、ＰＩＮフォトダイオード１３の一方の側にお
いて、直線状に一列に配置されている。また、第２グル
ープのＬＥＤ７〜１２は、ＰＩＮフォトダイオード１３
の他方の側において、第１グループのＬＥＤ１〜６の列
と平行に直線状に一列に配置されている。個々のＬＥＤ
１〜１２の向きや、レンズ３１，３２の焦点距離や、Ｌ
ＥＤ１〜６とレンズ３１との位置関係や、ＬＥＤ７〜１
２とレンズ３２との位置関係などが適宜調整・設定され
ることによって、第１グループのＬＥＤ１〜６からそれ
ぞれ発してレンズ３１を通過したビームＢ１〜Ｂ６、及
び、第２グループのＬＥＤ７〜１２からそれぞれ発して
レンズ３２を通過したビームＢ７〜Ｂ１２は、図２乃至
図５及び図７に示すように、照射されるようになってい
る。
１〜６は、ＰＩＮフォトダイオード１３の一方の側にお
いて、直線状に一列に配置されている。また、第２グル
ープのＬＥＤ７〜１２は、ＰＩＮフォトダイオード１３
の他方の側において、第１グループのＬＥＤ１〜６の列
と平行に直線状に一列に配置されている。個々のＬＥＤ
１〜１２の向きや、レンズ３１，３２の焦点距離や、Ｌ
ＥＤ１〜６とレンズ３１との位置関係や、ＬＥＤ７〜１
２とレンズ３２との位置関係などが適宜調整・設定され
ることによって、第１グループのＬＥＤ１〜６からそれ
ぞれ発してレンズ３１を通過したビームＢ１〜Ｂ６、及
び、第２グループのＬＥＤ７〜１２からそれぞれ発して
レンズ３２を通過したビームＢ７〜Ｂ１２は、図２乃至
図５及び図７に示すように、照射されるようになってい
る。
【００４２】すなわち、ビームＢ１〜Ｂ１２は、図２に
示すように、上方から鉛直方向に対して斜めに照射され
る。ビームＢ１〜Ｂ１２の鉛直方向に対する傾き角は、
略々３０゜となっている。なお、図２では、ビームＢ１
〜Ｂ１２を平行光束として示しているが、ビームＢ１〜
Ｂ１２は、拡散光束であってもよいことは言うまでもな
い。また、杖４１の再帰反射材４２の高さｈと同じ高さ
の水平面Ｐ（図２参照）内における、ビームＢ１〜Ｂ１
２の各照射領域は、図３乃至図５中の右側の円形で示す
とともに、図７中の円形で示すように、直線状に隙間を
あけることなく一部重複して並んでいる。なお、図７で
は、ビームＢ１〜Ｂ１２については、水平面Ｐ内での各
照射領域のみを示している。水平面Ｐ内のビームＢ１〜
Ｂ６の各照射領域は図３に示すように隙間をあけて並
び、水平面Ｐ内のビームＢ７〜Ｂ１２の各照射領域は図
４に示すように隙間をあけて並ぶが、図５及び図７に示
すように、これらの照射領域が交互に並ぶことによっ
て、全体として直線状に隙間をあけることなく一部重複
して並んでいる。もっとも、水平面Ｐ内のビームＢ１〜
Ｂ１２の各照射領域は、隙間をあけることなくかつ重複
することなく並んでもよいし、若干隙間をあけて並んで
もよい。
示すように、上方から鉛直方向に対して斜めに照射され
る。ビームＢ１〜Ｂ１２の鉛直方向に対する傾き角は、
略々３０゜となっている。なお、図２では、ビームＢ１
〜Ｂ１２を平行光束として示しているが、ビームＢ１〜
Ｂ１２は、拡散光束であってもよいことは言うまでもな
い。また、杖４１の再帰反射材４２の高さｈと同じ高さ
の水平面Ｐ（図２参照）内における、ビームＢ１〜Ｂ１
２の各照射領域は、図３乃至図５中の右側の円形で示す
とともに、図７中の円形で示すように、直線状に隙間を
あけることなく一部重複して並んでいる。なお、図７で
は、ビームＢ１〜Ｂ１２については、水平面Ｐ内での各
照射領域のみを示している。水平面Ｐ内のビームＢ１〜
Ｂ６の各照射領域は図３に示すように隙間をあけて並
び、水平面Ｐ内のビームＢ７〜Ｂ１２の各照射領域は図
４に示すように隙間をあけて並ぶが、図５及び図７に示
すように、これらの照射領域が交互に並ぶことによっ
て、全体として直線状に隙間をあけることなく一部重複
して並んでいる。もっとも、水平面Ｐ内のビームＢ１〜
Ｂ１２の各照射領域は、隙間をあけることなくかつ重複
することなく並んでもよいし、若干隙間をあけて並んで
もよい。
【００４３】本実施の形態では、前述したように、図６
に示すように、第１グループのＬＥＤ１〜６と第２グル
ープのＬＥＤ７〜１２とがＰＩＮフォトダイオード１３
を挟んでその両側に配置されていることから、各ＬＥＤ
１〜１２とＰＩＮフォトダイオード１３との間隔が狭ま
っている。このため、再帰反射材４２は照射光の方向と
略同一方向にのみ高輝度光を反射（再帰反射）する特性
を有していることから、ＰＩＮフォトダイオード１３
が、各ＬＥＤ１〜１２から発して再帰反射材４２で再帰
反射した反射光を効率良く受光することができ、好まし
い。図面には示していないが、レンズ３１，３２として
光軸がＰＩＮフォトダイオード１３の側に偏心した偏心
レンズを用いると、前述したようなビームＢ１〜Ｂ１２
の配置を実現しつつ、ＬＥＤ１〜６の列とＰＩＮフォト
ダイオード１３との間隔及びＬＥＤ７〜１２の列とＰＩ
Ｎフォトダイオード１３との間隔を一層狭めることがで
き、より好ましい。
に示すように、第１グループのＬＥＤ１〜６と第２グル
ープのＬＥＤ７〜１２とがＰＩＮフォトダイオード１３
を挟んでその両側に配置されていることから、各ＬＥＤ
１〜１２とＰＩＮフォトダイオード１３との間隔が狭ま
っている。このため、再帰反射材４２は照射光の方向と
略同一方向にのみ高輝度光を反射（再帰反射）する特性
を有していることから、ＰＩＮフォトダイオード１３
が、各ＬＥＤ１〜１２から発して再帰反射材４２で再帰
反射した反射光を効率良く受光することができ、好まし
い。図面には示していないが、レンズ３１，３２として
光軸がＰＩＮフォトダイオード１３の側に偏心した偏心
レンズを用いると、前述したようなビームＢ１〜Ｂ１２
の配置を実現しつつ、ＬＥＤ１〜６の列とＰＩＮフォト
ダイオード１３との間隔及びＬＥＤ７〜１２の列とＰＩ
Ｎフォトダイオード１３との間隔を一層狭めることがで
き、より好ましい。
【００４４】本実施の形態では、水平面Ｐ内のビームＢ
１〜Ｂ１２の照射領域が全体として、監視領域を構成し
ている。すなわち、本実施の形態では、監視領域は直線
状の帯状領域となっており、水平面Ｐ内のビームＢ１〜
Ｂ１２の各照射領域は、監視領域内の個々の個別領域と
なっている。本実施の形態では、水平面Ｐ内のビームＢ
１〜Ｂ１２の各照射領域は、再帰反射材４２をちょうど
カバーする程度の大きさとなっている。もっとも、各照
射領域の大きさはこのような大きさに限定されるもので
はない。
１〜Ｂ１２の照射領域が全体として、監視領域を構成し
ている。すなわち、本実施の形態では、監視領域は直線
状の帯状領域となっており、水平面Ｐ内のビームＢ１〜
Ｂ１２の各照射領域は、監視領域内の個々の個別領域と
なっている。本実施の形態では、水平面Ｐ内のビームＢ
１〜Ｂ１２の各照射領域は、再帰反射材４２をちょうど
カバーする程度の大きさとなっている。もっとも、各照
射領域の大きさはこのような大きさに限定されるもので
はない。
【００４５】図１中の制御部２２は、図８に示すよう
に、例えば十数ｋＨｚの基準パルスを発生する。この基
準パルスは、ビームＢ１〜Ｂ１２の変調信号として用い
られる。制御部２２は、この基準パルスに基づいて、図
８に示すようにＬＥＤ１〜１２をそれぞれ点灯制御する
ための点灯制御信号を生成し、これらの点灯制御信号を
駆動回路２３及び判定部２６に供給する。本実施の形態
では、各ＬＥＤ１〜１２の点灯制御信号は、図８に示す
ように、基準パルスの８パルスずつを順次巡回的に振り
分けたものとなっている。駆動回路２３は、制御部２２
から供給された各ＬＥＤ１〜１２用の点灯制御信号に従
って、各ＬＥＤ１〜１２を点灯駆動する。したがって、
図８中の各点灯制御信号が「ハイ」の時に当該点灯制御
信号に対応するＬＥＤが点灯し、当該ＬＥＤに対応する
ビームが照射されることになる。このため、本実施の形
態では、基準パルスの８パルス分の期間が各ビーム発生
期間となっており、各ビームＢ１〜Ｂ１２は、当該ビー
ム発生期間において８回パルス状に照射され、前記基準
パルスで変調された変調光として照射される。また、ビ
ームＢ１〜Ｂ１２は、１つずつ順次照射され、互いに異
なるタイミングで照射される。このように、本実施の形
態では、全てのビームＢ１〜Ｂ１２が互いに異なるタイ
ミングで同じ変調光として照射されるが、本発明では、
ビームＢ１〜Ｂ１２のうちの２つ以上のビームが、互い
に異なるタイミングで、あるいは、互いに異なる変調光
として、あるいは、互いに異なるタイミングでかつ互い
に異なる変調光として、照射すればよい。
に、例えば十数ｋＨｚの基準パルスを発生する。この基
準パルスは、ビームＢ１〜Ｂ１２の変調信号として用い
られる。制御部２２は、この基準パルスに基づいて、図
８に示すようにＬＥＤ１〜１２をそれぞれ点灯制御する
ための点灯制御信号を生成し、これらの点灯制御信号を
駆動回路２３及び判定部２６に供給する。本実施の形態
では、各ＬＥＤ１〜１２の点灯制御信号は、図８に示す
ように、基準パルスの８パルスずつを順次巡回的に振り
分けたものとなっている。駆動回路２３は、制御部２２
から供給された各ＬＥＤ１〜１２用の点灯制御信号に従
って、各ＬＥＤ１〜１２を点灯駆動する。したがって、
図８中の各点灯制御信号が「ハイ」の時に当該点灯制御
信号に対応するＬＥＤが点灯し、当該ＬＥＤに対応する
ビームが照射されることになる。このため、本実施の形
態では、基準パルスの８パルス分の期間が各ビーム発生
期間となっており、各ビームＢ１〜Ｂ１２は、当該ビー
ム発生期間において８回パルス状に照射され、前記基準
パルスで変調された変調光として照射される。また、ビ
ームＢ１〜Ｂ１２は、１つずつ順次照射され、互いに異
なるタイミングで照射される。このように、本実施の形
態では、全てのビームＢ１〜Ｂ１２が互いに異なるタイ
ミングで同じ変調光として照射されるが、本発明では、
ビームＢ１〜Ｂ１２のうちの２つ以上のビームが、互い
に異なるタイミングで、あるいは、互いに異なる変調光
として、あるいは、互いに異なるタイミングでかつ互い
に異なる変調光として、照射すればよい。
【００４６】以上の説明からわかるように、本実施の形
態では、ＬＥＤ１〜１２、レンズ３１，３２、制御部２
２及び駆動回路２３が、所定の監視領域内の個々の複数
の個別領域にそれぞれ複数本のビームＢ１〜Ｂ１２を、
互いに異なるタイミングで照射する照射手段を、構成し
ている。また、本実施の形態では、ＰＩＮフォトダイオ
ード１３及びレンズ３３が、検出すべき物体としての杖
４１に予め設けられた再帰反射材４２であって前記ビー
ムＢ１〜Ｂ１２を再帰反射する再帰反射材４２からの、
反射光を受光する受光手段を、構成している。
態では、ＬＥＤ１〜１２、レンズ３１，３２、制御部２
２及び駆動回路２３が、所定の監視領域内の個々の複数
の個別領域にそれぞれ複数本のビームＢ１〜Ｂ１２を、
互いに異なるタイミングで照射する照射手段を、構成し
ている。また、本実施の形態では、ＰＩＮフォトダイオ
ード１３及びレンズ３３が、検出すべき物体としての杖
４１に予め設けられた再帰反射材４２であって前記ビー
ムＢ１〜Ｂ１２を再帰反射する再帰反射材４２からの、
反射光を受光する受光手段を、構成している。
【００４７】図１中の増幅回路２４は、ＰＩＮフォトダ
イオード１３からの受光信号を増幅する。バンドパスフ
ィルタ２５は、増幅回路２４により増幅された受光信号
に対して、前記基準パルスの周波数の信号のみを濾波す
る。これにより、太陽光等のノイズ成分は除去される。
バンドパスフィルタ２５により濾波された受光信号は、
判定部２６に供給される。
イオード１３からの受光信号を増幅する。バンドパスフ
ィルタ２５は、増幅回路２４により増幅された受光信号
に対して、前記基準パルスの周波数の信号のみを濾波す
る。これにより、太陽光等のノイズ成分は除去される。
バンドパスフィルタ２５により濾波された受光信号は、
判定部２６に供給される。
【００４８】判定部２６は、バンドパスフィルタ２５に
より濾波された受光信号と、制御部２２からの各ＬＥＤ
１〜１２用の点灯制御信号（すなわち、各ＬＥＤ１〜１
２の発光タイミング信号）とに基づいて、再帰反射材４
２が前記監視領域内に存在するか否かを判定し、存在す
る場合は感知信号（検出信号）を出力する。
より濾波された受光信号と、制御部２２からの各ＬＥＤ
１〜１２用の点灯制御信号（すなわち、各ＬＥＤ１〜１
２の発光タイミング信号）とに基づいて、再帰反射材４
２が前記監視領域内に存在するか否かを判定し、存在す
る場合は感知信号（検出信号）を出力する。
【００４９】図９は、判定部２６の動作の一例を示す概
略フローチャートである。この例では、判定部２６は、
動作を開始すると、各ＬＥＤ１〜１２用の点灯制御信号
に同期して、図８中の１つのパルスについて、バンドパ
スフィルタ２５により濾波された受光信号を取り込む
（ステップＳ１）。次に、判定部２６は、ステップＳ１
で取り込まれた受光信号のレベルが所定レベル以上であ
るか否かを判定し、さらに現在までの各パルスに関する
レベル判定結果に基づき、ステップＳ１で最新に取り込
まれた受光信号に対応する図８中のパルスが属するビー
ム発生期間（本実施の形態では８パルス分の期間）にお
いて、所定レベル以上である旨のレベル判別結果の回数
（受光信号が所定レベル以上であるパルスの数に相当）
が所定回数（例えば、５回）以上であるか否かを判定す
る（ステップＳ２）。所定回数以上でなければ、ステッ
プＳ１へ戻る。一方、所定回数以上であれば、再帰反射
材４２、すなわち、杖４１が前記監視領域内に存在する
ことを示す感知信号を出力する。
略フローチャートである。この例では、判定部２６は、
動作を開始すると、各ＬＥＤ１〜１２用の点灯制御信号
に同期して、図８中の１つのパルスについて、バンドパ
スフィルタ２５により濾波された受光信号を取り込む
（ステップＳ１）。次に、判定部２６は、ステップＳ１
で取り込まれた受光信号のレベルが所定レベル以上であ
るか否かを判定し、さらに現在までの各パルスに関する
レベル判定結果に基づき、ステップＳ１で最新に取り込
まれた受光信号に対応する図８中のパルスが属するビー
ム発生期間（本実施の形態では８パルス分の期間）にお
いて、所定レベル以上である旨のレベル判別結果の回数
（受光信号が所定レベル以上であるパルスの数に相当）
が所定回数（例えば、５回）以上であるか否かを判定す
る（ステップＳ２）。所定回数以上でなければ、ステッ
プＳ１へ戻る。一方、所定回数以上であれば、再帰反射
材４２、すなわち、杖４１が前記監視領域内に存在する
ことを示す感知信号を出力する。
【００５０】判定部２６が図９に示すような動作を行え
ば、検出精度が高まって好ましいが、本発明では、判定
部２６は、例えば、前記ステップＳ２において、ステッ
プＳ１で取り込まれた受光信号のレベルが所定のレベル
以上であるか否かを判定し、所定レベル以上であれば、
直ちに感知信号を出力してもよい。また、判定部２６
は、感知信号を出力する際に、制御部２６からの各ＬＥ
Ｄ１〜１２の発光タイミング信号に基づいて、いずれの
ＬＥＤ１〜１２が発光しているときに感知されたかを示
す信号（再帰反射材４２の存在位置情報に相当）も、併
せて出力してもよい。
ば、検出精度が高まって好ましいが、本発明では、判定
部２６は、例えば、前記ステップＳ２において、ステッ
プＳ１で取り込まれた受光信号のレベルが所定のレベル
以上であるか否かを判定し、所定レベル以上であれば、
直ちに感知信号を出力してもよい。また、判定部２６
は、感知信号を出力する際に、制御部２６からの各ＬＥ
Ｄ１〜１２の発光タイミング信号に基づいて、いずれの
ＬＥＤ１〜１２が発光しているときに感知されたかを示
す信号（再帰反射材４２の存在位置情報に相当）も、併
せて出力してもよい。
【００５１】なお、前述した動作を行う制御部２２及び
判定部２６は、例えば、ＰＬＤ（Programmable Logic D
evice）やマイクロコンピュータ等を用いて構成するこ
とができる。
判定部２６は、例えば、ＰＬＤ（Programmable Logic D
evice）やマイクロコンピュータ等を用いて構成するこ
とができる。
【００５２】本実施の形態によれば、撮像手段ではな
く、ＰＩＮフォトダイオード１３及びレンズ３３からな
る受光手段が用いられているので、前記従来の物体検出
装置に比べて大幅にコストダウンを図ることができる。
く、ＰＩＮフォトダイオード１３及びレンズ３３からな
る受光手段が用いられているので、前記従来の物体検出
装置に比べて大幅にコストダウンを図ることができる。
【００５３】本実施の形態によれば、監視領域内の個々
の複数の個別領域にそれぞれ複数本のビームＢ１〜Ｂ１
２が照射されるので、図２に示すように、杖４１を持っ
た人が矢印Ｘ１方向に進行し、監視領域内に再帰反射材
４２が存在するようになれば、ＰＩＮフォトダイオード
１３は、再帰反射材４２からの高輝度の反射光を受光す
ることになる。
の複数の個別領域にそれぞれ複数本のビームＢ１〜Ｂ１
２が照射されるので、図２に示すように、杖４１を持っ
た人が矢印Ｘ１方向に進行し、監視領域内に再帰反射材
４２が存在するようになれば、ＰＩＮフォトダイオード
１３は、再帰反射材４２からの高輝度の反射光を受光す
ることになる。
【００５４】そして、本実施の形態では、前記従来の物
体検出装置と異なり、監視領域の全体に一括して同じ光
を照射するのではなく、複数の個別領域にそれぞれ複数
のビームＢ１〜Ｂ１２を、互いに異なるタイミングで照
射する。したがって、本実施の形態は、互いに同一タイ
ミングでかつ互いに同一の変調光として照射される領域
は、監視領域のごく一部に限定される。このため、本実
施の形態によれば、ＰＩＮフォトダイオード１３によっ
て、再帰反射材４２から反射される反射光（信号光）と
一緒に、当該信号光と識別不能に受光されるノイズ光
（地面、壁面その他の反射物からの反射光）が大幅に低
減される。その結果、Ｓ／Ｎが向上し、検出精度が高ま
る。
体検出装置と異なり、監視領域の全体に一括して同じ光
を照射するのではなく、複数の個別領域にそれぞれ複数
のビームＢ１〜Ｂ１２を、互いに異なるタイミングで照
射する。したがって、本実施の形態は、互いに同一タイ
ミングでかつ互いに同一の変調光として照射される領域
は、監視領域のごく一部に限定される。このため、本実
施の形態によれば、ＰＩＮフォトダイオード１３によっ
て、再帰反射材４２から反射される反射光（信号光）と
一緒に、当該信号光と識別不能に受光されるノイズ光
（地面、壁面その他の反射物からの反射光）が大幅に低
減される。その結果、Ｓ／Ｎが向上し、検出精度が高ま
る。
【００５５】このように、本実施の形態によれば、撮像
手段を用いずにコストダウンを図ることができ、しかも
検出精度を高めることができる。
手段を用いずにコストダウンを図ることができ、しかも
検出精度を高めることができる。
【００５６】また、本実施の形態によれば、前述したよ
うに監視領域が帯状領域であるので、この帯状領域を通
過しようとした杖４１を検出することができるととも
に、照射するビームＢ１〜Ｂ１２の本数を減らすことが
でき、照射手段をより安価に構成することができる。し
かも、複数のビームＢ１〜Ｂ１２がそれぞれ照射する個
別領域が当該帯状の領域の延びる方向に沿って実質的に
隙間をあけることなく並ぶように、複数のビームＢ１〜
Ｂ１２が照射されるので、杖４１の検出漏れを防止する
ことができる。
うに監視領域が帯状領域であるので、この帯状領域を通
過しようとした杖４１を検出することができるととも
に、照射するビームＢ１〜Ｂ１２の本数を減らすことが
でき、照射手段をより安価に構成することができる。し
かも、複数のビームＢ１〜Ｂ１２がそれぞれ照射する個
別領域が当該帯状の領域の延びる方向に沿って実質的に
隙間をあけることなく並ぶように、複数のビームＢ１〜
Ｂ１２が照射されるので、杖４１の検出漏れを防止する
ことができる。
【００５７】さらに、本実施の形態によれば、前述した
ように、水平面Ｐ内のビームＢ１〜Ｂ１２の各照射領域
（各個別領域）は、再帰反射材４２をちょうどカバーす
る程度の大きさとなっているので、Ｓ／Ｎをより向上さ
せつつ、照射するビームＢ１〜Ｂ１２の本数を減らすこ
とができる。
ように、水平面Ｐ内のビームＢ１〜Ｂ１２の各照射領域
（各個別領域）は、再帰反射材４２をちょうどカバーす
る程度の大きさとなっているので、Ｓ／Ｎをより向上さ
せつつ、照射するビームＢ１〜Ｂ１２の本数を減らすこ
とができる。
【００５８】さらにまた、本実施の形態によれば、ビー
ムＢ１〜Ｂ１２を上方から鉛直方向に対して斜めに照射
するので、当該杖の先端が視覚障害者が進行する方向に
斜め下方に差し出されることから、所定方向Ｘ１に進行
する場合にのみ当該杖４１を検出することができる。し
たがって、進行方向に応じた案内等を行う際に、適して
いる。
ムＢ１〜Ｂ１２を上方から鉛直方向に対して斜めに照射
するので、当該杖の先端が視覚障害者が進行する方向に
斜め下方に差し出されることから、所定方向Ｘ１に進行
する場合にのみ当該杖４１を検出することができる。し
たがって、進行方向に応じた案内等を行う際に、適して
いる。
【００５９】この点について、図１０を参照して説明す
る。図１０（ａ）は、図２に示す状態から杖４１を持っ
た人が矢印Ｘ１の方向に進行して、監視領域内に到達し
た状況を示している。この場合、再帰反射材４２とビー
ムＢ１〜Ｂ１２との傾きの関係から、ビームＢ１〜Ｂ１
２のうち再帰反射材４２を照射する光束の断面積が大き
くなり、再帰反射材４２で反射されてＰＩＮフォトダイ
オード１３により受光される光量が大きくなるため、再
帰反射材４２が検出される。図１０（ｂ）は、杖４１を
持った人が逆方向（矢印Ｘ２）の方向に進行して、監視
領域内に到達した状況を示している。この場合、再帰反
射材４２とビームＢ１〜Ｂ１２との傾きの関係から、ビ
ームＢ１〜Ｂ１２のうち再帰反射材４２を照射する光束
の断面積が小さくなり、再帰反射材４２で反射されてＰ
ＩＮフォトダイオード１３により受光される光量が小さ
くなるため、再帰反射材４２が検出されない。
る。図１０（ａ）は、図２に示す状態から杖４１を持っ
た人が矢印Ｘ１の方向に進行して、監視領域内に到達し
た状況を示している。この場合、再帰反射材４２とビー
ムＢ１〜Ｂ１２との傾きの関係から、ビームＢ１〜Ｂ１
２のうち再帰反射材４２を照射する光束の断面積が大き
くなり、再帰反射材４２で反射されてＰＩＮフォトダイ
オード１３により受光される光量が大きくなるため、再
帰反射材４２が検出される。図１０（ｂ）は、杖４１を
持った人が逆方向（矢印Ｘ２）の方向に進行して、監視
領域内に到達した状況を示している。この場合、再帰反
射材４２とビームＢ１〜Ｂ１２との傾きの関係から、ビ
ームＢ１〜Ｂ１２のうち再帰反射材４２を照射する光束
の断面積が小さくなり、再帰反射材４２で反射されてＰ
ＩＮフォトダイオード１３により受光される光量が小さ
くなるため、再帰反射材４２が検出されない。
【００６０】特に、本実施の形態では、ビームＢ１〜Ｂ
１２の鉛直方向に対する傾き角が、略々３０゜となって
いるので、所定方向Ｘ１に進行する場合にのみ当該杖４
１を検出する上で好ましいとともに、再帰反射材４２が
他の人の影に隠れ難くすることができる。この傾き角
は、２０゜以上４０゜以下であってもよいが、２５゜以
上３５゜以下であることがより一層好ましい。
１２の鉛直方向に対する傾き角が、略々３０゜となって
いるので、所定方向Ｘ１に進行する場合にのみ当該杖４
１を検出する上で好ましいとともに、再帰反射材４２が
他の人の影に隠れ難くすることができる。この傾き角
は、２０゜以上４０゜以下であってもよいが、２５゜以
上３５゜以下であることがより一層好ましい。
【００６１】また、本実施の形態によれば、第１グルー
プのＬＥＤ１〜６に対して共通して１つのレンズ３１が
設けられ、第２グループのＬＥＤ７〜１２に対して共通
して１つのレンズ３２が設けられているので、レンズの
数が少なくてすみ、よりコストダウンを図ることができ
る。
プのＬＥＤ１〜６に対して共通して１つのレンズ３１が
設けられ、第２グループのＬＥＤ７〜１２に対して共通
して１つのレンズ３２が設けられているので、レンズの
数が少なくてすみ、よりコストダウンを図ることができ
る。
【００６２】さらに、本実施の形態によれば、単一のＰ
ＩＮフォトダイオード１３とその前部に配置されたレン
ズ３３で受光手段が構成されているので、受光手段の構
成が簡単となり、一層コストダウンを図ることができ
る。
ＩＮフォトダイオード１３とその前部に配置されたレン
ズ３３で受光手段が構成されているので、受光手段の構
成が簡単となり、一層コストダウンを図ることができ
る。
【００６３】以上説明した実施の形態では、監視領域を
直線状の帯状領域とした例であったが、本発明では、監
視領域は、例えば、Ｖ字状、Ｌ字状、円弧状又は円状の
帯状領域とすることができる。監視領域の形状は、用途
に応じて自在に適宜定めることができる。
直線状の帯状領域とした例であったが、本発明では、監
視領域は、例えば、Ｖ字状、Ｌ字状、円弧状又は円状の
帯状領域とすることができる。監視領域の形状は、用途
に応じて自在に適宜定めることができる。
【００６４】図１１は監視領域を円状の帯状領域にした
例、図１２は監視領域をＶ字状の帯状領域にした例を示
す。図１１及び図１２は、前述した図７に対応する、上
方から見た概略平面図である。図１１及び図１２中の円
状又はＶ字状の列をなす複数の円のうち、ハッチングを
付した円は第１グループの各ＬＥＤから第１のレンズ３
１を通過して照射される各ビームの水平面Ｐ内の照射領
域（個別領域）をそれぞれ示し、ハッチングを付してい
ない円は第２グループの各ＬＥＤから第２のレンズ３２
を通過して照射される各ビームの水平面Ｐ内の照射領域
（個別領域）をそれぞれ示す。
例、図１２は監視領域をＶ字状の帯状領域にした例を示
す。図１１及び図１２は、前述した図７に対応する、上
方から見た概略平面図である。図１１及び図１２中の円
状又はＶ字状の列をなす複数の円のうち、ハッチングを
付した円は第１グループの各ＬＥＤから第１のレンズ３
１を通過して照射される各ビームの水平面Ｐ内の照射領
域（個別領域）をそれぞれ示し、ハッチングを付してい
ない円は第２グループの各ＬＥＤから第２のレンズ３２
を通過して照射される各ビームの水平面Ｐ内の照射領域
（個別領域）をそれぞれ示す。
【００６５】図６を参照して説明すると、図１１の場合
には、例えば、前記物体検出装置２１において、第１の
グループの複数のＬＥＤを円形に配列するとともに、第
２のグループの複数のＬＥＤを円形に配列し、これらの
ＬＥＤの向きを適宜設定すればよい。図１１の場合に
は、杖４１を持った人が、いずれの方向から監視領域の
内側に進行しても検出することができる。
には、例えば、前記物体検出装置２１において、第１の
グループの複数のＬＥＤを円形に配列するとともに、第
２のグループの複数のＬＥＤを円形に配列し、これらの
ＬＥＤの向きを適宜設定すればよい。図１１の場合に
は、杖４１を持った人が、いずれの方向から監視領域の
内側に進行しても検出することができる。
【００６６】また、図１２の場合には、例えば、前記物
体検出装置２１において、第１のグループの複数のＬＥ
ＤをＶ字状に配列するとともに、第２のグループの複数
のＬＥＤをＶ字状に配列し、これらのＬＥＤの向きを適
宜設定すればよい。
体検出装置２１において、第１のグループの複数のＬＥ
ＤをＶ字状に配列するとともに、第２のグループの複数
のＬＥＤをＶ字状に配列し、これらのＬＥＤの向きを適
宜設定すればよい。
【００６７】以上、本発明の実施の形態とその変形例に
ついて説明したが、本発明はこれらの実施の形態又は変
形例に限定されるものではない。
ついて説明したが、本発明はこれらの実施の形態又は変
形例に限定されるものではない。
【００６８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
撮像手段を用いずにコストダウンを図ることができ、し
かも検出精度の高い物体検出装置を提供することができ
る。
撮像手段を用いずにコストダウンを図ることができ、し
かも検出精度の高い物体検出装置を提供することができ
る。
【図１】本発明の一実施の形態による物体検出装置を示
す概略構成図である。
す概略構成図である。
【図２】図１に示す物体検出装置の配置例を模式的に示
す概略縦断面図である。
す概略縦断面図である。
【図３】第１グループのＬＥＤ及びこれらに対応する第
１のレンズのみを示す図２中のＡ−Ｂ矢視図である。
１のレンズのみを示す図２中のＡ−Ｂ矢視図である。
【図４】第２グループのＬＥＤ及びこれらに対応する第
２のレンズのみを示す図２中のＡ−Ｂ矢視図である。
２のレンズのみを示す図２中のＡ−Ｂ矢視図である。
【図５】第１及び第２のＬＥＤ並びに第１及び第２のレ
ンズを示す図２中のＡ−Ｂ矢視図である。
ンズを示す図２中のＡ−Ｂ矢視図である。
【図６】図２中のＣ−Ｄ矢視図である。
【図７】図２中のＥ−Ｆ矢視図である。
【図８】基準パルス及び点灯制御信号を示すタイミング
チャートである。
チャートである。
【図９】判定部の動作の一例を示す概略フローチャート
である。
である。
【図１０】進行方向の相違による検出の有無の様子を示
す説明図である。
す説明図である。
【図１１】監視領域を円状の帯状領域にした例を示す上
方から見た概略平面図である。
方から見た概略平面図である。
【図１２】監視領域をＶ字状の帯状領域にした例を示す
上方から見た概略平面図である。
上方から見た概略平面図である。
１〜６ 第１グループのＬＥＤ ７〜１２ 第２グループのＬＥＤ １３ ＰＩＮフォトダイオード ２１ 物体検出装置 ２２ 制御部 ２３ 駆動回路 ２４ 増幅回路 ２５ バンドパスフィルタ ２６ 判定部 ３１，３２，３３ レンズ ４１ 杖 ４２ 再帰反射材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０８Ｇ 1/04 Ｇ０１Ｖ 9/04 Ｓ Ｆターム(参考） 5C086 AA22 CA11 CB15 DA40 5H180 AA23 CC01 CC07 5J084 AA02 AB07 AB17 AD03 BA07 BA36 BA43 BA57 BB02 BB06 CA03 CA10 CA12 CA19 CA27 CA31 CA69 DA01 DA07 DA08 EA02 EA31 FA03
Claims (10)
- 【請求項１】 所定の監視領域内の個々の複数の個別領
域にそれぞれ複数本のビームを照射する照射手段と、 検出すべき物体に予め設けられた再帰反射材であって前
記ビームを再帰反射する再帰反射材からの、反射光を受
光する受光手段と、 前記受光手段からの信号に基づいて前記再帰反射材が前
記監視領域内に存在するか否かを判定する判定手段と、 を備え、 前記照射手段は、前記複数本のビームのうちの２つ以上
のビームを、互いに異なるタイミングで、あるいは、互
いに異なる変調光として、あるいは、互いに異なるタイ
ミングでかつ互いに異なる変調光として、照射すること
を特徴とする物体検出装置。 - 【請求項２】 前記所定の監視領域は帯状の領域であ
り、前記照射手段は、前記複数本のビームがそれぞれ照
射する前記個別領域が当該帯状の領域の延びる方向に沿
って実質的に隙間をあけることなく一部重複してあるい
は一部重複することなく並ぶように、前記複数本のビー
ムを照射することを特徴とする請求項１記載の物体検出
装置。 - 【請求項３】 前記各ビームにより照射される前記個別
領域の大きさは、前記再帰反射材をちょうどカバーする
程度の大きさであることを特徴とする請求項１又は２記
載の物体検出装置。 - 【請求項４】 前記照射手段は、前記複数本のビームを
上方から鉛直方向に対して斜めに照射することを特徴と
する請求項１乃至３のいずれかに記載の物体検出装置。 - 【請求項５】 前記照射手段は、それぞれ前記複数本の
ビームの光源となる複数の発光素子であって複数のグル
ープに分けられた複数の発光素子と、前記複数のグルー
プにそれぞれ対応して設けられた複数のレンズ部と、を
含み、前記各グループの発光素子から発したビームは当
該グループに対応する同じレンズ部を通過した後に前記
個別領域をそれぞれ照射することを特徴とする請求項１
乃至４のいずれかに記載の物体検出装置。 - 【請求項６】 前記受光手段は、単一の受光素子と、該
受光素子の前部に配置されたレンズ部とからなることを
特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の物体検出
装置。 - 【請求項７】 前記受光手段は、受光素子と、該受光素
子の前部に配置されたレンズ部とを含み、 前記照射手段は、前記受光素子の両側にそれぞれ配置さ
れた複数の発光素子と、一方側に配置された複数の発光
素子の前部及び他方側に配置された複数の発光素子の前
部にそれぞれ配置された２つのレンズ部とを含み、 前記受光素子の一方の側に配置された複数の発光素子か
ら発する複数本のビームが照射する前記個別領域と、前
記受光素子の他方の側に配置された複数の発光素子から
発する複数本のビームが照射する前記個別領域とが、交
互に並ぶことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに
記載の物体検出装置。 - 【請求項８】 前記照射手段は、前記各ビームを各ビー
ム発生期間において複数回パルス状に照射し、前記判定
手段は、前記各ビーム発生期間において、当該ビームの
パルスに対応する前記受光手段からの信号のレベルが所
定レベル以上であるパルスの数が、所定数以上であるか
否かに基づいて、前記判定を行うことを特徴とする請求
項１乃至７のいずれかに記載の物体検出装置。 - 【請求項９】 前記物体が視覚障害者用の杖であること
を特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の物体検
出装置。 - 【請求項１０】 所定の監視領域内を個々の複数の個別
領域に分け、前記複数の個別領域にそれぞれ複数本のビ
ームを照射し、検出すべき物体に予め設けられた再帰反
射材であって前記ビームを再帰反射する再帰反射材から
の、反射光を受光手段で受光し、前記受光手段からの信
号に基づいて前記再帰反射材が前記監視領域内に存在す
るか否かを判定する物体検出方法であって、 前記複数本のビームのうちの２つ以上のビームを、互い
に異なるタイミングで、あるいは、互いに異なる変調光
として、あるいは、互いに異なるタイミングでかつ互い
に異なる変調光として、照射することを特徴とする物体
検出方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001013812A JP3789757B2 (ja) | 2001-01-22 | 2001-01-22 | 物体検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001013812A JP3789757B2 (ja) | 2001-01-22 | 2001-01-22 | 物体検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002214361A true JP2002214361A (ja) | 2002-07-31 |
| JP3789757B2 JP3789757B2 (ja) | 2006-06-28 |
Family
ID=18880603
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001013812A Expired - Lifetime JP3789757B2 (ja) | 2001-01-22 | 2001-01-22 | 物体検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3789757B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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2001
- 2001-01-22 JP JP2001013812A patent/JP3789757B2/ja not_active Expired - Lifetime
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