JP2009110124A - 対象検出装置、対象検出方法、および対象検出プログラム - Google Patents

対象検出装置、対象検出方法、および対象検出プログラム Download PDF

Info

Publication number
JP2009110124A
JP2009110124A JP2007279651A JP2007279651A JP2009110124A JP 2009110124 A JP2009110124 A JP 2009110124A JP 2007279651 A JP2007279651 A JP 2007279651A JP 2007279651 A JP2007279651 A JP 2007279651A JP 2009110124 A JP2009110124 A JP 2009110124A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
detected
target
tracking
laser
detected object
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Granted
Application number
JP2007279651A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2009110124A5 (ja
JP5076070B2 (ja
Inventor
Masahito Iwazawa
正仁 岩澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Optex Co Ltd
Original Assignee
Optex Co Ltd
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 Optex Co Ltd filed Critical Optex Co Ltd
Priority to JP2007279651A priority Critical patent/JP5076070B2/ja
Priority to EP08018380A priority patent/EP2053424B1/en
Priority to US12/255,198 priority patent/US8420998B2/en
Publication of JP2009110124A publication Critical patent/JP2009110124A/ja
Publication of JP2009110124A5 publication Critical patent/JP2009110124A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5076070B2 publication Critical patent/JP5076070B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/04Systems determining the presence of a target
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/66Tracking systems using electromagnetic waves other than radio waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/4802Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00 using analysis of echo signal for target characterisation; Target signature; Target cross-section
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B13/00Burglar, theft or intruder alarms
    • G08B13/18Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength
    • G08B13/181Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using active radiation detection systems
    • G08B13/183Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using active radiation detection systems by interruption of a radiation beam or barrier
    • G08B13/184Actuation by interference with heat, light, or radiation of shorter wavelength; Actuation by intruding sources of heat, light, or radiation of shorter wavelength using active radiation detection systems by interruption of a radiation beam or barrier using radiation reflectors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)
  • Burglar Alarm Systems (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Measurement Of Optical Distance (AREA)

Abstract

【課題】レーザセンサを用いた対象検出技術において、広い検出範囲を維持したまま、誤検出を減らす。
【解決手段】対象検出方法は、レーザ投受光部の取付位置から斜め下方にレーザビームを発射することで対象を検出するための方法であって、レーザ投受光部から被検出物までの距離情報を取得する距離情報取ステップと、被検出物がレーザ投受光部側に接近してくる際に被検出物の追跡が途切れたか否かを判定可能である追跡消滅判定ステップと、被検出物の追跡が途切れた場合に、被検出物の追跡が途切れる直前の距離情報に基づいて、被検出物が対象であるか又は非対象であるかを判定する対象判定ステップとを備えている。
【選択図】図5

Description

本発明は、対象を検出するための対象検出装置、対象検出方法および対象検出プログラムに関し、特に、レーザビームの投受光によって対象を検出するものに関する。
防犯警備装置は、一般に、所定の警戒領域内に侵入した人間(以下、「侵入者」という。)を検出する検出装置と、検出結果に基づいて警報を発する警報発生装置とを備えている。検出装置には、光を用いて侵入者を検出する赤外線センサやレーザセンサがある。警報装置は、照明灯を点灯や点滅したり、警報ブザーやサイレンを鳴らしたりする。また、警報装置は、警備対象施設や遠隔地に警報信号を送信する。防犯警備装置には、警戒領域を撮影して画像を表示する画像表示装置をさらに備えているものもある。
検出装置としては、対象の検出精度を高めるため、レーザを用いたレーザセンサが注目されている。レーザセンサは、レーザパルス発生器(例えば、レーザダイオードを含む。)と光検出器(例えば、アバランシ・フォトダイオードを含む。)を有している。レーザパルス発生器がレーザパルス波を発生して、光検出器がターゲットから反射してきた反射光を検出する。そして、飛行時間つまり反射時間を演算することで、ターゲットまでの距離を測定する。さらに、スキャン機構部を設けてレーザ光軸を回転させることもでき、その場合は2次元の距離情報を取得することができる。その結果、広範な監視領域を設定することができる(例えば、特許文献1を参照。)。
特許第3011121号
一方、防犯警備装置に用いられる検出装置は、人間を確実に検出し、犬や猫等の小動物を検出しないように設定される必要がある。なぜなら、検出装置が小動物を人間として検出して人体検知信号を出力しまうことが多いと、防犯警備装置の信頼性が低下するからである。誤検出防止のためには、例えば、人間と小動物の背の高さの違いを利用して、レーザセンサを例えば大人の腰の高さ程度に水平に向けて設置することも考えられる。その場合は、人間は検出されても、小動物は検出されないことになる。しかし、レーザセンサを低い位置で水平に向けて設置すると、人間の高さ程度の遮蔽物がレーザセンサと警戒領域との間に存在した場合に、警戒領域内に複数の検出不可能な領域が発生してしまう。
本発明の課題は、レーザセンサを用いた対象検出技術において、広い検出範囲を維持したまま、誤検出を減らすことにある。
請求項1に記載の対象検出装置は、レーザビームの投光・受光によって対象を検出するための装置であって、レーザ投受光部と、距離情報取得部と、追跡消滅判定部と、対象判定部とを備えている。レーザ投受光部は、取付位置から斜め下方にレーザビームを発射可能である。距離情報取得部は、レーザ投受光部から被検出物までの距離情報を取得可能である。追跡消滅判定部は、被検出物がレーザ投受光部側に接近してくる際に被検出物の追跡が途切れたか否かを判定可能である。対象判定部は、被検出物の追跡が途切れた場合に、被検出物の追跡が途切れる直前の距離情報に基づいて、被検出物が対象であるか又は非対象であるかを判定可能である。
この装置では、レーザ投受光部から斜め下方にレーザビームを発射することで、広い検出範囲を維持できる。また、被検出物の追跡が途切れた場合に、被検出物の追跡が途切れる直前の距離情報に基づいて、被検出物が対象であるか又は非対象であるかを判定できる。この結果、広い検出範囲を維持したまま、誤検出を減らすことができる。
請求項2に記載の対象検出装置では、請求項1において、対象判定部は、被検出物の追跡が途切れる直前の距離情報が所定長さ以上を示していれば被検出物を対象であると判定し、被検出物の追跡が途切れる直前の距離情報が所定長さ未満を示していれば被検出物を非対象であると判定する。
この装置では、所定の背の高さの以上の被検出物が対象であると判定され、所定の背の高さ未満の被検出物が非対象であると判定される。
請求項3に記載の対象検出装置は、請求項1または2において、レーザ投受光部から発射されるレーザビームの向きを変更可能なスキャン機構部をさらに備えている。
この装置では、スキャン機構部によって、レーザ投受光部から発射されるレーザビームの向きを変えることができる。したがって、例えば、レーザ発射光の角度を変更することで2次元領域で対象を検出できる。
請求項4に記載の対象検出方法は、レーザ投受光部の取付位置から斜め下方にレーザビームを発射することで対象を検出するための方法であって、以下のステップを備えている。
◎レーザ投受光部から被検出物までの距離情報を取得する距離情報取ステップ
◎被検出物がレーザ投受光部側に接近してくる際に被検出物の追跡が途切れたか否かを判定可能である追跡消滅判定ステップ
◎被検出物の追跡が途切れた場合に、被検出物の追跡が途切れる直前の距離情報に基づいて、被検出物が対象であるか又は非対象であるかを判定する対象判定ステップ
この方法では、レーザ投受光部から斜め下方にレーザビームを発射することで、広い検出範囲を維持できる。また、被検出物の追跡が途切れた場合に、被検出物の追跡が途切れる直前の距離情報に基づいて、被検出物が対象であるか又は非対象であるかを判定できる。この結果、広い検出範囲を維持したまま、誤検出を減らすことができる。
請求項5に記載の対象検出方法では、請求項4において、対象判定ステップでは、被検出物の追跡が途切れる直前の距離情報が所定長さ以上を示していれば被検出物を対象であると判定し、被検出物の追跡が途切れる直前の距離情報が所定長さ未満を示していれば被検出物を非対象であると判定する。
この方法では、所定の背の高さの以上の被検出物が対象であると判定され、所定の背の高さ未満の被検出物が非対象であると判定される。
請求項6に記載の対象検出方法では、請求項4において、対象判定ステップは、レーザ投受光部がほぼ鉛直方向にレーザビームを発射する場合に、被検出物の追跡が途切れる直前の距離情報を被検出物の高さ情報として、被検出物が対象であるか又は非対象であるかを判定する。
この方法では、レーザ投受光部がほぼ鉛直方向にレーザビームを発射する場合でも、所定の背の高さの以上の被検出物が対象であると判定され、所定の背の高さ未満の被検出物が非対象であると判定される。
請求項7に記載の対象検出プログラムは、請求項4〜6のいずれかに記載の対象検出方法をコンピュータに実行させるための対象検出プログラムである。
このプログラムでは、広い検出範囲を維持したまま、誤検出を減らすことができる。
本発明に係る対象検出装置、対象検出方法または対象検出プログラムでは、広い検出範囲を維持したまま、誤検出を減らすことができる。
以下の説明では、「警戒領域」、「検出領域」、「監視領域」とは、レーザ発射光が照射される位置の近傍をいい、例えば、人間が通過する際に人間にレーザ光が当たっている領域を含む。「対象」とは、レーザセンサが検出を目的としているものをいい、本実施形態では例えば人間である。「非対象」とは、対象として検出することが好ましくないものをいい、本実施形態では例えば小動物である。「被検出物」とは、存在は検出されたが、対象であるか又は非対象であるかは判定されていない状態のものをいう。
1.第1実施形態
(1)レーザセンサ装置の構成
図1は、本発明の一実施形態としてのレーザセンサ装置1の概略構成を示すブロック図である。レーザセンサ装置1は、レーザ光を発射して次にターゲットからの反射光を受けることで、対象を検出するための装置である。レーザセンサ装置1は、主に、建物入り口周辺や広場、フェンスの外側等の一定の範囲を有する領域・空間の防犯警備に用いられ、具体的には警戒領域での侵入者の存在を検出するために用いられる。
なお、レーザセンサ装置1は、警報装置や画像表示装置と組み合わせられて、防犯システムを構成する。警報装置は、照明灯を点灯や点滅したり、警報ブザーやサイレンを鳴らしたりする。また、警報装置は、警備対象施設や遠隔地に警報信号を送信することもある。画像表示装置は、カメラやディスプレイ装置を有しており、警戒領域の画像を撮影・表示する。
レーザセンサ装置1は、主に、レーザパルス発生器であるレーザ投光部2と、光検出器であるレーザ受光部3と、TOF回路信号処理部4と、ソフト処理検知アルゴリズム5と、スキャン機構部6と、角度センサ7とから構成されている。レーザセンサ装置1は、例えば建物の上方の位置に取り付けられ、その斜め下方の領域を監視領域とするように用いられる。レーザセンサ装置1は、少なくとも平均的な大人身長以上の位置に取り付けられることが好ましい。
レーザ投光部2は、主に、レーザダイオード8と、投光レンズ9とから構成されている。レーザダイオード8はレーザ発射光(レーザパルス波)14を発射する。レーザ発射光14は、投光レンズ9を通過し、スキャン機構部6によって検出領域側に向けられる(後述)。
レーザ受光部3は、主に、アバランシ・フォトダイオード10と、受光レンズ11とから構成されている。例えば対象者Pからのレーザ反射光15は、受光レンズ11を通過し、アバランシ・フォトダイオード10に入射する。
TOF(Time of Flight)回路信号処理部4は、レーザダイオード8に駆動信号17を送るとともに、アバランシ・フォトダイオード10から検出信号18を受け、それに基づいて信号処理を行う。なお、TOFとは、光パルスが対象物の表面まで移動して戻ってきた時間を計測して、次に測定時間と光速度に基づいて距離を計算する距離測定技術である。
ソフト処理検知アルゴリズム5は、コンピュータによる情報処理を行うためのアルゴリズムであり、ハードウェア(CPUやメモリ)やソフトウェア(プログラム)によって実現されている。ソフト処理検知アルゴリズム5は、レーザ投受光部(2,3)から被検出物までの距離情報を取得可能な距離情報検出部と、被検出物がレーザ投受光部側に接近してくる際に被検出物の追跡が途切れたか否かを判断可能な追跡消滅判定部と、被検出物の追跡が途切れた場合に、被検出物の追跡が途切れる直前の距離情報に基づいて、被検出物が対象であるか又は非対象であるかを判定可能な対象判定部を有している。ソフト処理検知アルゴリズム5の動作については後述する。
スキャン機構部6は、主に、ミラー19と、駆動部20と有している。ミラー19は、レーザ投光部2からのレーザ発射光14を反射する。駆動部20は、ミラー19を回転させ、それによりレーザ発射光14の向きを変更する。スキャン機構部6によって、レーザ投光部2から発射されるレーザ発射光14の向きを左右に変えることができ、2次元領域で対象を検出できる。
角度センサ7は、レーザセンサ装置1の向き(レーザ発射光14の向き)と鉛直方向の角度θを求めるための装置である(図4を参照すること。)。角度センサを用いることで、レーザセンサ装置1が取り付けられると自動的にレーザ発射光14の角度情報を取得できる。このように特別の操作が不要であるため、作業性が良い。
図2は、レーザダイオード8に入力される駆動信号17と、アバランシ・フォトダイオード10から出力される検出信号18の詳細を示している。レーザダイオード8には図2に示すような駆動信号17が入力され、レーザダイオード8はレーザ発射光14を発射する。すると、アバランシ・フォトダイオード10は、レーザ反射光15を受けて、検出信号18を出力する。図2から明らかなように、両信号17,18の中心位置の時間差τが両信号17,18の時間差(光の往復時間)である。例えば、信号17,18の間隔は34.7μsであり、各信号のパルス幅は34nsである。
図3は、レーザセンサ装置1の監視領域を説明するための図である。レーザセンサ装置1は、前述のように、スキャン機構部6によって、レーザ発射光14を所定角度範囲にスキャンさせることができる。図3では、例えば、レーザ発射光14は、半径30mの円弧の180度の範囲でスキャンされる。ここでのスキャン距離30mは、レーザセンサ装置1から水平方向に30mの地点で地面高さにレーザ発射光14のスポットが位置することを意味する。以上より、レーザセンサ装置1の警戒領域は、レーザセンサ装置1から水平方向に30mの地点(警戒距離)から内側に数m程度入った環状の領域である。図3から明らかなように、例えば、警戒領域内に入った侵入者Qにはレーザ発射光14が当たり、侵入者Qはレーザ反射光15を反射する。一例として、レーザ発射光14を0.25度ずつ回転させていくと、レーザ発射光14の向きは180度で720回変えられる。そして、半径30mの位置(警戒距離位置)では、レーザ発射光14が13cm間隔で移動することになる。
(2)ソフト処理検知アルゴリズムの動作
図7は、ソフト処理検知アルゴリズム5による人体検知処理を示すフローチャートである。
ステップS1では、センサによってスキャンされた各角度における距離情報がCPUに取り込まれる。例えば、0.25度ごとつまり720回の距離情報がTOF回路信号処理部4から入力される。
ステップS2では、各角度の距離情報がCPU内で平面情報に展開される。
ステップS3では、平面情報において、人体形状と認識できる形状が人体形状パターンマップと比較されていく。人体形状パターンは、例えば、ハードディスクや他のメモリ装置に予め保存されている。
ステップS4では。人体形状判断が行われる。人体形状ではないと判断されると、処理を終了してスタートに戻る。人体形状であると判断されると、ステップS5に移行する。
ステップS5では、人体形状の動線追跡が行われる。つまり、連続変化する平面情報において人体形状と認識できる形状が人体形状パターンマップと比較される。
ステップS6では、動線移動距離が計測される。つまり、動線追跡を連続で行い、その移動距離が計測される。例えば、ある被検出物が警戒領域内に侵入してさらにレーザセンサ装置1側に移動したとする。この場合、被検出物は下部から上部へとレーザ発射光14にスキャンされていき、最後に最上部がスキャンされる。次の瞬間には、被検出物はスキャンから外れ、したがって被検出物からのレーザ反射光15も生じなくなる。つまり、スキャンから外れる直前には、被検出物の最上部にレーザ発射光14が照射されていることになる。言い換えると、被検出物が警戒領域内に入ってきてさらにレーザセンサ装置1側に接近してその結果動線追跡が途切れた場合に、追跡消滅の直前に検出された検知距離情報が得られる。また、その検知距離情報と角度センサ7によって得られた角度情報に基づいて、被検出物の高さと侵入距離の両方を演算できる。以下、上記内容を詳細に説明する。
図4は、レーザセンサ装置1が地面からの取付け高さ(H)を認識する動作を説明するための模式図である。この場合、被検出物が存在しないため、レーザ発射光14は地面に照射されている。ソフト処理検知アルゴリズム5の距離情報取得部は、TOF回路信号処理部4から入力された両信号17,18の時間差τを得て、それに基づいて地面までの検知距離Lを演算する。また、ソフト処理検知アルゴリズム5は、角度センサ7によりレーザ発射光14の発射方向と鉛直方向がなす角度θを得ることができ、は、H=cosθ×Lより取付け高さ(H)を得ることができる。
図5は、レーザセンサ装置1が被検知者Pの頭部の高さ位置を認識する動作を説明するための模式図である。この場合、被検知者Pは、レーザ発射光14のスポットが地面に当たる位置からレーザセンサ装置1側に距離(Y)だけ侵入している。ソフト処理検知アルゴリズム5の距離情報取得部は、TOF回路信号処理部4から入力された両信号17,18の時間差τを得て、それに基づいて侵入者Pの頭部までの検知距離(l)を演算する。また、ソフト処理検知アルゴリズム5は、X=H−cosθ×lより被検知者Pの高さXを得ることができ、Y=sinθ×(L−l)より侵入距離(Y)を得ることができる。
図6は、レーザセンサ装置1が被検知物Aの頭部の高さ位置を認識する動作を説明するための模式図である。この場合、被検知物Aは、レーザ発射光14のスポットが地面に当たる位置からレーザセンサ装置1側に距離(M)だけ入っている。ソフト処理検知アルゴリズム5の距離情報取得部は、TOF回路信号処理部4から入力された両信号17,18の時間差τを得て、それに基づいて被検知物Aの頭部までの検知距離(n)を演算する。ソフト処理検知アルゴリズム5は、Z=H−cosθ×nより、被検知物Aの高さ(Z)を得ることができる。さらにソフト処理検知アルゴリズム5は、M=sinθ×(L−n)より、侵入距離(M)を得ることができる。
ステップS7では、その移動距離データ(例えば、被検出物の追跡が途切れる直前の報検知距離、被検知物の高さ、侵入距離の少なくともいずれか一つ)がハードディスク等のメモリ装置に保存される。
ステップS8では、移動距離データが所定の値に達していたか否かが判断される。移動距離データが所定値未満であれば、スタートに戻る。移動距離データが所定の値以上であれば、ステップS9に移行する。
ステップS9では、人体検知出力を行うか否かが判断される。人体検知出力を行わないと判断されると、スタートに戻る。人体検知出力を行うと判断すると、ステップS10に移行する。
ステップS10では、リレーアウトプット等の出力処理を行う。例えば、警報装置に人体検知情報が送信される。
(3)本発明の効果
1)本発明に係るレーザセンサ装置1は、レーザビームの投光・受光によって対象を検出するための装置であって、レーザ投受光部(2,3)と、距離情報取得部と、追跡消滅判定部と、対象判定部とを備えている。レーザ投受光部(2,3)は、取付位置から斜め下方にレーザ発射光14を発射可能である。距離情報取得部は、レーザ投受光部(2,3)から被検出物までの距離情報を取得可能である。追跡消滅判定部は、被検出物がレーザ投受光部(2,3)側に接近してくる際に被検出物の追跡が途切れたか否かを判断可能である。対象判定部は、被検出物の追跡が途切れた場合に、被検出物の追跡が途切れる直前の距離情報に基づいて、被検出物が対象であるか又は非対象であるかを判定可能である
この装置では、レーザ投受光部(2,3)から斜め下方にレーザ発射光14を発射することで、広い検出範囲を維持できる。また、例えば、被検出物の追跡が途切れる直前の距離情報が所定長さ以上の被検出物を対象であると判断して、所定長さ未満の被検出物を非対象であると判断することができる。この結果、広い検出範囲を維持したまま、誤検出を減らすことができる。
2)本発明に係る対象検出方法は、レーザ投受光部の取付位置から斜め下方にレーザビームを発射することで対象を検出するための方法であって、以下のステップを備えている。
◎レーザ投受光部(2,3)から被検出物までの距離情報を取得する距離情報取ステップ
◎被検出物がレーザ投受光部側に接近してくる際に被検出物の追跡が途切れたか否かを判断可能である追跡消滅判定ステップ(図7のステップS6)
◎被検出物の追跡が途切れた場合に、被検出物の追跡が途切れる直前の距離情報に基づいて、被検出物が対象であるか又は非対象であるかを判定する対象判定ステップ(図7のステップS6,S7)。
この方法では、レーザ投受光部(2,3)から斜め下方にレーザビームを発射することで、広い検出範囲を維持できる。また、例えば、被検出物の追跡が途切れる直前の距離情報が所定長さ以上の被検出物を対象であると判断して、被検出物の追跡が途切れる直前の距離情報が所定長さ未満の被検出物を非対象であると判断することができる。この結果、広い検出範囲を維持したまま、誤検出を減らすことができる。
2.他の実施形態
本発明はかかる上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形又は修正が可能である。
(1)前記実施形態では角度情報を取得する手段として角度センサを用いているが、下記の角度情報取得手段を用いることができる。
1)レーザセンサ装置に設けられ角度情報を入力可能なスイッチ等の入力部、またはレーザセンサ装置にネットワークを介して接続され角度情報をレーザセンサ装置に設定可能なコンピュータの入力装置(キーボードやマウス)を用いることができる。この装置では、人間が角度情報を入力するため、特別なセンサが不要になり、コストが低くなる。
2)レーザセンサ装置の取付け高さ情報と、装置から地面までの距離情報とに基づいて、角度を演算する演算部を用いることができる。この装置では、他の情報に基づいて角度を演算できるため、特別なセンサが不要になり、コストが低くなる。
(2)前記実施形態ではレーザセンサ装置は単体で用いられているが、下記の組み合わせで用いられても良い。
1)前記実施形態のレーザセンサ装置を複数組み合わせることができる。
2)前記実施形態のレーザセンサ装置と、水平方向にレーザ発射光を発射するレーザセンサ装置を組み合わせることができる。
(3)前記実施形態ではレーザ光をスキャンして2次元エリアで検出を行っているが、検出位置については以下のバリエーションも可能である。
1)レーザ発射光を移動させず、一点のみで検出を行うことができる。例えば警戒領域が門の入口のように狭い場合には十分に有効である。
2)レーザ発射光を左右のみならず上下にも移動させて面での検出を行うことができる。
(4)前記実施形態では、被検出物の動線追跡が途切れた場合に、直前の被検出物の距離情報、被検出物の高さ情報や侵入距離情報の少なくともいずれか一つを用いて被検出物が人間であるか否かを判定している。高さ情報や侵入距離情報を得る手段としては以下のバリエーションが考えられる。
1)追跡消滅直前の被検出物の距離情報に基づいて高さ情報や侵入距離情報を演算する。
2)あらかじめ変換テーブルを用意しておき、追跡消滅直前の被検出物の距離情報に基づいて対応する高さ情報や侵入距離情報を変換テーブルから取り出す。
(5)前記実施形態では動線追跡を行っているが、必ずしも動線追跡を行わなくても良い。
(6)前記実施形態では投光部からのレーザ発射光の向きの角度θを所定の範囲(例えば、10〜80度)で確保しているが、この角度を0度に近いわずかな値にしても良い。つまり、レーザ発射光はほとんど鉛直方向に(真下に)照射されていることになる。この場合は、検出エリアがわずかになり動線追跡を行うことができない。しかし、この場合でも、被検出物が検出エリアを通過する際に検出と消滅が連続して行われ、消滅直前における投受光部から被検出物までの検知距離から、被検出物の高さを検出することができる。そのため、小動物を誤検出することが生じにくい。
レーザ発射光の向きがほぼ鉛直方向を向くのは、例えばスキャン機構等によってレーザ発射光が上下にスキャンされる結果であっても良いし、スキャン機構等によってレーザ発射光が左右にスキャンされる結果であっても良いし、またはレーザ投受光部がほぼ真下の一点のみを照射している結果であっても良い。
(7)レーザ投受光部からのレーザ発射光の向きの角度は、斜め下方以外に、鉛直方向(真下)も向くようにスキャンされても良い。また、レーザ発射光の向きは鉛直方向に固定されていても良い。
本発明に係る対象検出装置、対象検出方法および対象検出プログラムは、警備システムに適用可能である。
本発明の一実施形態としてのレーザセンサ装置の概略構成を示すブロック図。 レーザダイオードに入力される駆動信号と、アバランシ・フォトダイオードから出力される検出信号の詳細を示す図。 レーザセンサ装置のスキャンエリアを説明するための図。 レーザセンサ装置が地面の高さ位置を認識する動作を説明するための模式図。 レーザセンサ装置が人間の頭部の高さ位置を認識する動作を説明するための模式図。 レーザセンサ装置が犬の頭部の高さ位置を認識する動作を説明するための模式図。 ソフト処理検知アルゴリズムの人体検知処理を示すフローチャート。
符号の説明
1 レーザセンサ装置
2 レーザ投光部
3 レーザ受光部
4 TOF回路信号処理部
5 ソフト処理検知アルゴリズム
6 スキャン機構部
7 角度センサ
8 レーザダイオード
9 投光レンズ
10 アバランシ・フォトダイオード
11 受光レンズ
14 レーザ発射光
15 レーザ反射光
19 ミラー
20 駆動部

Claims (7)

  1. レーザビームの投光・受光によって対象を検出するための対象検出装置であって、
    取付位置から斜め下方にレーザビームを発射可能なレーザ投受光部と、
    前記レーザ投受光部から被検出物までの距離情報を取得可能な距離情報取得部と、
    前記被検出物が前記レーザ投受光部側に接近してくる際に前記被検出物の追跡が途切れたか否かを判断可能な追跡消滅判定部と、
    前記被検出物の追跡が途切れた場合に、前記被検出物の追跡が途切れる直前の距離情報に基づいて、前記被検出物が対象であるか又は非対象であるかを判定可能な対象判定部と、
    を備えた対象検出装置。
  2. 前記対象判定部は、前記被検出物の追跡が途切れる直前の距離情報が所定長さ以上を示していれば前記被検出物を対象であると判定し、前記被検出物の追跡が途切れる直前の距離情報が所定長さ未満を示していれば前記被検出物を非対象であると判定する、請求項1に記載の対象検出装置。
  3. 前記レーザビーム投受光部から発射されるレーザビームの向きを変更可能なスキャン機構部をさらに備えている、請求項1または2に記載の対象検出装置。
  4. レーザ投受光部の取付位置から斜め下方にレーザビームを発射することで対象を検出するための対象検出方法であって、
    前記レーザ投受光部から被検出物までの距離情報を取得する距離情報取ステップと、
    前記被検出物が前記レーザ投受光部側に接近してくる際に前記被検出物の追跡が途切れたか否かを判定する追跡消滅判定ステップと、
    前記被検出物の追跡が途切れた場合に、前記被検出物の追跡が途切れる直前の距離情報に基づいて、前記被検出物が対象であるか又は非対象であるかを判定する対象判定ステップと、
    を備えた対象検出方法。
  5. 前記対象判定ステップは、前記被検出物の追跡が途切れる直前の距離情報が所定長さ以上を示していれば前記被検出物を対象であると判定し、前記被検出物の追跡が途切れる直前の距離情報が所定長さ未満を示していれば前記被検出物を非対象であると判定する、請求項4に記載の対象検出方法。
  6. 前記対象判定ステップは、前記レーザ投受光部がほぼ鉛直方向にレーザビームを発射する場合に、前記被検出物の追跡が途切れる直前の距離情報を前記被検出物の高さ情報として、前記被検出物が対象であるか又は非対象であるかを判定する、請求項4に記載の対象検出方法。
  7. 請求項4〜6のいずれかに記載の対象検出方法をコンピュータに実行させるための対象検出プログラム。

JP2007279651A 2007-10-26 2007-10-26 対象検出装置、対象検出方法、および対象検出プログラム Active JP5076070B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007279651A JP5076070B2 (ja) 2007-10-26 2007-10-26 対象検出装置、対象検出方法、および対象検出プログラム
EP08018380A EP2053424B1 (en) 2007-10-26 2008-10-21 Target detecting device, target detecting method, and target detecting program
US12/255,198 US8420998B2 (en) 2007-10-26 2008-10-21 Target detecting and determining method for detecting and determining target based on height information and storage medium for storing program executing target detecting and determining method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007279651A JP5076070B2 (ja) 2007-10-26 2007-10-26 対象検出装置、対象検出方法、および対象検出プログラム

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2009110124A true JP2009110124A (ja) 2009-05-21
JP2009110124A5 JP2009110124A5 (ja) 2010-11-25
JP5076070B2 JP5076070B2 (ja) 2012-11-21

Family

ID=40242617

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007279651A Active JP5076070B2 (ja) 2007-10-26 2007-10-26 対象検出装置、対象検出方法、および対象検出プログラム

Country Status (3)

Country Link
US (1) US8420998B2 (ja)
EP (1) EP2053424B1 (ja)
JP (1) JP5076070B2 (ja)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010151788A (ja) * 2008-11-28 2010-07-08 Denso Wave Inc レーザレーダ装置
JP2011196749A (ja) * 2010-03-18 2011-10-06 Toyota Central R&D Labs Inc 物体検出装置
JP2011215779A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Secom Co Ltd 物体検出センサおよび警備システム
JP2012064115A (ja) * 2010-09-17 2012-03-29 Denso Wave Inc 侵入検出装置
JP2012221366A (ja) * 2011-04-12 2012-11-12 Glory Ltd 物体認識方法及び物体認識装置
JP2012529647A (ja) * 2009-06-11 2012-11-22 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 対象体検出方法
WO2013039085A1 (ja) * 2011-09-12 2013-03-21 オプテックス株式会社 レーザースキャンセンサ
WO2013069575A1 (ja) * 2011-11-09 2013-05-16 オプテックス株式会社 レーザースキャンセンサ
JP2015070790A (ja) * 2013-10-01 2015-04-16 フマキラー株式会社 動物忌避装置
JP2015143680A (ja) * 2013-12-26 2015-08-06 パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブアメリカPanasonic Intellectual Property Corporation of America 制御方法、及び制御システム
JP2016024191A (ja) * 2014-07-21 2016-02-08 ジック アーゲー 物体の認識及び距離測定のための距離測定センサ

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009046158A1 (de) * 2009-10-29 2011-05-05 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Erkennung von Objekten mit geringer Höhe
EP2506034B1 (de) 2011-04-01 2013-05-29 Cedes AG Sensorvorrichtung, Sicherheitsvorrichtung, Tor und Verfahren zur Kontrolle der Bewegung
EP2709080A1 (en) * 2012-09-13 2014-03-19 MBDA UK Limited Room occupancy sensing apparatus and method
US9575180B2 (en) 2012-09-13 2017-02-21 Mbda Uk Limited Room occupancy sensing apparatus and method
CN102927909B (zh) * 2012-11-05 2015-02-25 河南理工大学 一种激光束快速自动定位跟踪测量方法及其装置
US9739609B1 (en) * 2014-03-25 2017-08-22 Amazon Technologies, Inc. Time-of-flight sensor with configurable phase delay
CN106315324B (zh) 2015-06-16 2020-04-14 奥的斯电梯公司 一种能够监测儿童使用的电梯系统及其控制方法
US11073602B2 (en) * 2016-06-15 2021-07-27 Stmicroelectronics, Inc. Time of flight user identification based control systems and methods
GB2570910A (en) * 2018-02-09 2019-08-14 Hi Tec Security Systems Ltd Method and system for targeting and tracking an intruder using a laser detection and ranging device
US11933914B2 (en) * 2020-04-06 2024-03-19 Universal City Studios Llc Sensing system for an interactive system
CN113534173A (zh) * 2020-04-14 2021-10-22 上海禾赛科技有限公司 激光雷达、使用其的探测方法以及平动扫描方法
JP2021173726A (ja) * 2020-04-30 2021-11-01 株式会社デンソーウェーブ レーザ距離計測装置、物体検出システム
CN116704685B (zh) * 2023-07-31 2023-11-14 东方信腾档案管理有限公司 一种红外无线入侵检测仪及其检测方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11257931A (ja) * 1998-03-13 1999-09-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 物体認識装置
JP2000036083A (ja) * 1998-07-16 2000-02-02 Hyper Electronics:Kk 進入物監視装置
JP2002277212A (ja) * 2001-03-16 2002-09-25 Fuji Electric Co Ltd 侵入者検出装置
JP2004240865A (ja) * 2003-02-07 2004-08-26 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 監視装置および監視方法
JP2007071605A (ja) * 2005-09-05 2007-03-22 Optex Co Ltd 防犯センサ
JP2008186375A (ja) * 2007-01-31 2008-08-14 Univ Of Tokyo 物体測定システム

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1451192A (en) * 1972-08-18 1976-09-29 Solartron Electronic Group Weapon training systems
JPS62296601A (ja) 1986-06-17 1987-12-23 Nippon Dengiyou Kosaku Kk 低域通過ろ波器
DE4130619A1 (de) * 1991-09-14 1993-03-25 Deutsche Aerospace Einrichtung zum objektschutz
US6304321B1 (en) * 1992-11-23 2001-10-16 Schwartz Electro-Optics, Inc. Vehicle classification and axle counting sensor system and method
JP2817599B2 (ja) 1993-12-13 1998-10-30 日本電気株式会社 侵入監視装置
JP3011121B2 (ja) 1997-02-28 2000-02-21 日本電気株式会社 警備システム
US5910767A (en) * 1997-07-11 1999-06-08 Laser Guard Intruder detector system
US6014220A (en) * 1997-11-10 2000-01-11 Kabushiki Kaisha Topcon Automatic control system for construction machinery
JP3966673B2 (ja) * 1999-10-26 2007-08-29 本田技研工業株式会社 物体検知装置および車両の走行安全装置
JP2003090877A (ja) * 2001-07-12 2003-03-28 Murata Mfg Co Ltd レーダ装置
JP2003187342A (ja) 2001-12-19 2003-07-04 Hitachi Ltd セキュリティシステム
JP2006329912A (ja) * 2005-05-30 2006-12-07 Hitachi Ltd 物体検知センサ
JP2007279651A (ja) 2006-03-17 2007-10-25 Dainippon Printing Co Ltd 入射角依存性回折格子

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11257931A (ja) * 1998-03-13 1999-09-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 物体認識装置
JP2000036083A (ja) * 1998-07-16 2000-02-02 Hyper Electronics:Kk 進入物監視装置
JP2002277212A (ja) * 2001-03-16 2002-09-25 Fuji Electric Co Ltd 侵入者検出装置
JP2004240865A (ja) * 2003-02-07 2004-08-26 Sumitomo Osaka Cement Co Ltd 監視装置および監視方法
JP2007071605A (ja) * 2005-09-05 2007-03-22 Optex Co Ltd 防犯センサ
JP2008186375A (ja) * 2007-01-31 2008-08-14 Univ Of Tokyo 物体測定システム

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010151788A (ja) * 2008-11-28 2010-07-08 Denso Wave Inc レーザレーダ装置
JP2012529647A (ja) * 2009-06-11 2012-11-22 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ 対象体検出方法
JP2011196749A (ja) * 2010-03-18 2011-10-06 Toyota Central R&D Labs Inc 物体検出装置
JP2011215779A (ja) * 2010-03-31 2011-10-27 Secom Co Ltd 物体検出センサおよび警備システム
JP2012064115A (ja) * 2010-09-17 2012-03-29 Denso Wave Inc 侵入検出装置
JP2012221366A (ja) * 2011-04-12 2012-11-12 Glory Ltd 物体認識方法及び物体認識装置
WO2013039085A1 (ja) * 2011-09-12 2013-03-21 オプテックス株式会社 レーザースキャンセンサ
JP2013061187A (ja) * 2011-09-12 2013-04-04 Optex Co Ltd レーザースキャンセンサ
US9140793B2 (en) 2011-09-12 2015-09-22 Optex Co., Ltd. Laser scan sensor
WO2013069575A1 (ja) * 2011-11-09 2013-05-16 オプテックス株式会社 レーザースキャンセンサ
JP2013101566A (ja) * 2011-11-09 2013-05-23 Optex Co Ltd レーザースキャンセンサ
US9182489B2 (en) 2011-11-09 2015-11-10 Optex Co., Ltd. Laser scan sensor
JP2015070790A (ja) * 2013-10-01 2015-04-16 フマキラー株式会社 動物忌避装置
JP2015143680A (ja) * 2013-12-26 2015-08-06 パナソニック インテレクチュアル プロパティ コーポレーション オブアメリカPanasonic Intellectual Property Corporation of America 制御方法、及び制御システム
JP2016024191A (ja) * 2014-07-21 2016-02-08 ジック アーゲー 物体の認識及び距離測定のための距離測定センサ

Also Published As

Publication number Publication date
US20090108184A1 (en) 2009-04-30
EP2053424B1 (en) 2012-06-20
US8420998B2 (en) 2013-04-16
EP2053424A1 (en) 2009-04-29
JP5076070B2 (ja) 2012-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5076070B2 (ja) 対象検出装置、対象検出方法、および対象検出プログラム
US7940178B2 (en) Laser area sensor
JP4691701B2 (ja) 人数検出装置及び方法
US9733358B2 (en) Laser scanning sensor
JP4907732B1 (ja) 監視用センサ
JP2007184780A (ja) 遠隔監視装置
JP2011215775A (ja) 物体検出センサおよび警備システム
JP5539096B2 (ja) 監視用センサ
JP5027270B2 (ja) 物体検出センサ
JP2012008724A (ja) 監視用センサ
JP5163971B1 (ja) レーザースキャンセンサ
JP6694746B2 (ja) 物体検出センサ
JP5590992B2 (ja) 監視用センサ
JP5781174B2 (ja) 監視用センサ
JP6988797B2 (ja) 監視システム
EP3875989B1 (en) Laser scanning sensor
JP5431230B2 (ja) 物体検出センサおよび警備システム
JP5027272B2 (ja) 物体検出センサ
JP5027271B2 (ja) 物体検出センサ
JP2012026798A (ja) 進入監視装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20101006

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20101006

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120330

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120403

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120525

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120612

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120712

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150907

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5076070

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250