JP2011163977A - 距離測定装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】測距対象物の誤認識を防止することができる距離測定装置を提供する。
【解決手段】距離測定装置10は、垂直方向に隣接する計測点までの水平方向の距離差Dが閾値Lより小さい場合に、所定の高さを有する測距対象物が存在すると判定する距離測定装置において、計測点までの水平方向の距離差Dが大きくなるほど閾値Lを大きく設定する設定部2を備える。この距離測定装置10は、計測点までの水平方向の距離差Dが大きくなるほど閾値Lを大きく設定する。これにより、この閾値Lが、所望の測距対象物に関する第一測距値と第二測距値の差Dより小さくなることがなくなるため、所望の測距対象物であっても一定閾値のために測距対象として判定されず誤認識してしまうことを防止することが可能になる。
【選択図】図3
【解決手段】距離測定装置10は、垂直方向に隣接する計測点までの水平方向の距離差Dが閾値Lより小さい場合に、所定の高さを有する測距対象物が存在すると判定する距離測定装置において、計測点までの水平方向の距離差Dが大きくなるほど閾値Lを大きく設定する設定部2を備える。この距離測定装置10は、計測点までの水平方向の距離差Dが大きくなるほど閾値Lを大きく設定する。これにより、この閾値Lが、所望の測距対象物に関する第一測距値と第二測距値の差Dより小さくなることがなくなるため、所望の測距対象物であっても一定閾値のために測距対象として判定されず誤認識してしまうことを防止することが可能になる。
【選択図】図3
Description
本発明は、垂直方向に隣接する計測点までの水平方向の距離差が閾値より小さい場合に、所定の高さを有する測距対象物が存在すると判定する距離測定装置に関する。
従来、測距対象領域に対して測距を行い、不要な対象物は除外して所望の対象物までの測距値を得る車載用距離計測装置が提案されている。例えば、下記の特許文献1には、測距手段により計測された第一対象物の測距値と第1対象物に隣接する第二対象物の測距値との差分が閾値よりも小さいときに、所望の測距対象物であると判定する車載用距離計測装置が開示されている。
上記の特許文献1に記載の発明では、図1に示されるように、測距対象物Bに対して水平方向(d1,d2方向)に測距しているため、測距値d1と測距値d2が等しくなる。しかしながら、近年では広範囲計測を行うために、光源LSからの光のうち一部の光は、測距対象物Bに対して斜め(D1,D2方向)に照射される。このため、光源LSと測距対象物Bとの距離が長くなるほど、一つの測距対象物Bに関する第一測距値D1と第二測距値D2の差が大きくなる。これにも関わらず、所望の測距対象物であるか否かを判定するのに用いられる上記の閾値は一定であった。
より詳しくは、図2に示されるように、光源LSからの光のうち一部の光LB1,LB2は、光軸から角度Θだけ傾いた測距対象物B1,B2に対して斜め(LB1,LB2方向)に照射される。このため、光源LSと測距対象物との距離がL1からL2へと長くなるほど、一つの測距対象物に関する第一測距値と第二測距値の差がI1からI2へと大きくなる。これにも関わらず、所望の測距対象物であるか否かを判定するのに用いられる上記の閾値は一定であった。この結果、この閾値が、所望の測距対象物に関する第一測距値と第二測距値の差より小さくなることがあるため、所望の測距対象物であっても測距対象として判定されず誤認識してしまうことがあった。
そこで本発明は、このような技術課題を解決するためになされたものであって、測距対象物の誤認識を防止することができる距離測定装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る距離測定装置は、垂直方向に隣接する計測点までの水平方向の距離差が閾値より小さい場合に、所定の高さを有する測距対象物が存在すると判定する距離測定装置において、計測点までの水平方向の距離差が大きくなるほど閾値を大きく設定する設定手段を備えることを特徴とする。
この距離測定装置は、計測点までの水平方向の距離差が大きくなるほど閾値を大きく設定する。これにより、この閾値が、所望の測距対象物に関する第一測距値と第二測距値の差より小さくなることがなくなるため、所望の測距対象物であっても一定閾値のために測距対象として判定されず誤認識してしまうことを防止することが可能になる。
本発明によれば、測距対象物の誤認識を防止することができる距離測定装置を提供することができる。
以下、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態を説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。
(1)距離測定装置の構成
まず、本実施形態である距離測定装置の構成について、図3を用いて説明する。図3は、距離測定装置10の構成概略を説明するための構成概略図である。距離測定装置10は、複数レイヤを用いたレーザレーダによる測距を行う装置であって、例えば自動車等の移動体車両(以下、自車両)に搭載され、自車両からの距離を測定する対象となる測距対象物(例えば他車両や歩行者)の存在を三次元の計測領域中からより正しく認識して、この測距対象物までの距離を測定する装置である。距離測定装置10は、垂直方向(重力方向)に隣接する計測点までの水平方向の距離差が閾値より小さい場合に、所定の高さを有する測距対象物が存在すると判定する。
まず、本実施形態である距離測定装置の構成について、図3を用いて説明する。図3は、距離測定装置10の構成概略を説明するための構成概略図である。距離測定装置10は、複数レイヤを用いたレーザレーダによる測距を行う装置であって、例えば自動車等の移動体車両(以下、自車両)に搭載され、自車両からの距離を測定する対象となる測距対象物(例えば他車両や歩行者)の存在を三次元の計測領域中からより正しく認識して、この測距対象物までの距離を測定する装置である。距離測定装置10は、垂直方向(重力方向)に隣接する計測点までの水平方向の距離差が閾値より小さい場合に、所定の高さを有する測距対象物が存在すると判定する。
距離測定装置10による機能は、例えば、自車両の内部に搭載された電子制御装置であるECUにより実現される。ECUは、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(RandomAccess Memory)などからなるマイクロコンピュータを主要構成部品とするユニットである。
図3に示されるように、距離測定装置10は、測距部1(測距手段)、設定部2(設定手段)、及び判定部3(判定手段)を備えている。
測距部1は、自車両の前方部分及び後方部分の少なくとも一方の部分に設けられて、自車両の進行方向前方の任意の計測点に対して距離を測定するセンサ部分である。測距部1は、自車両の進行方向前方に向けてレーザー光等のレーザー波を光源から放射し、任意の計測点からの反射波を受信することでLIDAR(Laser Imaging Detection and Ranging)技術による点列の取得を行って、この計測点までの距離及び反射角度を検出する。
設定部2は、測距部1により検出された光源から計測点までの水平方向の距離差が大きくなるほど上記の閾値が大きくなるよう、計測点の位置に応じた閾値を演算して(即ち、動的閾値を算出して)設定する演算部分である。設定部2による閾値の設定方法の詳細については後述する。
判定部3は、測距部1により検出された計測点に関するデータと、設定部2により設定された上記の閾値に関するデータとを用いて、垂直方向(重力方向)に隣接する計測点までの水平方向の距離差がこの設定された上記の閾値より小さい場合に、所定の高さを有する測距対象物が存在すると判定する演算部分である。
(2)設定部による閾値の設定方法の詳細
引き続き、設定部2による閾値の設定方法の詳細について、図4を用いて説明する。図4は、設定部2による閾値の設定方法の詳細を説明するための説明図である。図4に示されるように、測距部1が、水平地面Gからの高さHの位置に設けられた光源LSからレーザー波LBを放射させる。例えば、レーザー波LBの層としての第一レイヤが放射されると、水平地面G上の計測点Q1,Q2からの反射波が受信されることによって計測点Q1,Q2までの距離及び反射角度が検知される。また、レーザー波LBの層としての第二レイヤが放射されると、水平地面G上の計測点Q3,Q4からの反射波が受信されることによって計測点Q3,Q4までの距離及び反射角度が検知される。
引き続き、設定部2による閾値の設定方法の詳細について、図4を用いて説明する。図4は、設定部2による閾値の設定方法の詳細を説明するための説明図である。図4に示されるように、測距部1が、水平地面Gからの高さHの位置に設けられた光源LSからレーザー波LBを放射させる。例えば、レーザー波LBの層としての第一レイヤが放射されると、水平地面G上の計測点Q1,Q2からの反射波が受信されることによって計測点Q1,Q2までの距離及び反射角度が検知される。また、レーザー波LBの層としての第二レイヤが放射されると、水平地面G上の計測点Q3,Q4からの反射波が受信されることによって計測点Q3,Q4までの距離及び反射角度が検知される。
同様に、レーザー波LBの層としての第三レイヤが放射されると、水平地面G上の計測点Q4及び他車両Cにおける第一部分Q5からの反射波が受信されることによって計測点Q4,Q5までの距離及び反射角度が検知される。また、レーザー波LBの層としての第四レイヤが放射されると、他車両Cにおける第一部分Q5及び他車両Cにおける第二部分Q6からの反射波が受信されることによって計測点Q5,Q6までの距離及び反射角度が検知される。
ここで、設定部2が、測距部1により検出された光源LSから計測点までの水平方向の距離差が大きくなるほど上記の閾値が大きくなるよう、計測点の位置に応じた動的な閾値を算出して設定する。より詳しくは、計測点Q1,Q2のそれぞれまでの水平方向の距離差D1よりも、計測点Q3,Q4のそれぞれまでの水平方向の距離差D2の方が大きいため、レーザー波LBの層としての第一レイヤに関する閾値L1よりも、レーザー波LBの層としての第二レイヤに関する閾値L2の方が大きく設定される。
同様に、設定部2が、レーザー波LBの層としての第二レイヤに関する閾値L2よりも、レーザー波LBの層としての第三レイヤに関する閾値L3の方が大きくなるよう、閾値を算出して設定する。また、設定部2が、レーザー波LBの層としての第三レイヤに関する閾値L3よりも、レーザー波LBの層としての第四レイヤに関する閾値L4(図示省略)の方が大きくなるよう、閾値を算出して設定する。
次に、判定部3が、測距部1により検出された計測点に関するデータと、設定部2により設定された上記の閾値に関するデータとを用いて、垂直方向(重力方向)に隣接する計測点Q4,Q5までの水平方向の距離差がこの設定された上記の閾値L3より小さいため、所定の高さを有する測距対象物としての他車両Cが存在すると判定する。同様に、判定部3が、垂直方向(重力方向)に隣接する計測点Q5,Q6までの水平方向の距離差がこの設定された上記の閾値L4(図示省略)より小さいため、所定の高さを有する測距対象物としての他車両Cが存在すると判定する。
なお、設定部2は、上記の閾値Lを以下の数式(1)を用いて演算して設定する。ここで、図5に示されるように、Dは測距部1により検出された隣接する上記の第一測距値と第二測距値の差(即ち、計測点間の水平方向の直線距離)であり、Θ1は水平地面Gとレーザー波LBの層としての第二レイヤLB2とがなす角度であり、ρは第二レイヤLB2の法線と水平地面Gとがなす角度である。
ただし、上記の数式におけるDは、設定部2が以下の数式(2)を用いて演算して求める。ここで、Hは水平地面Gからの垂直方向(重力方向)の高さであり、Θ2は水平地面Gとレーザー波LBの層としての第一レイヤLB1とがなす角度である。
(3)距離測定装置における測距対象物の存在判定処理の流れ
次に、距離測定装置10で実行される測距対象物の存在判定処理の流れ(存在判定方法)について、図6を用いて説明する。図6は、距離測定装置10で実行される測距対象物の存在判定処理の流れを示すフローチャートである。図6のフローチャートに示される処理は、主として上記したECUによって行われるものであり、距離測定装置10の電源がオンされてからオフされるまでの間、所定のタイミングで繰り返し実行される。
次に、距離測定装置10で実行される測距対象物の存在判定処理の流れ(存在判定方法)について、図6を用いて説明する。図6は、距離測定装置10で実行される測距対象物の存在判定処理の流れを示すフローチャートである。図6のフローチャートに示される処理は、主として上記したECUによって行われるものであり、距離測定装置10の電源がオンされてからオフされるまでの間、所定のタイミングで繰り返し実行される。
まず、測距部1が、自車両の進行方向前方に対するLIDAR(Laser Imaging Detection and Ranging)技術による点列の取得を行って、計測点までの距離及び反射角度を検出する(ステップS01)。そして、測距部1が、隣接レイヤのそれぞれ(例えば第一レイヤ)から検出された同方向(同方位)の計測点のそれぞれ(例えば、Q1,Q2)を抽出する(ステップS02)。
次に、設定部2が、上記の数式(2)を用いて、測距部1により検出された計測点のうち隣接する計測点の水平方向の直線距離D(距離差)を算出する(ステップS03)。
また、上記のステップS03の処理と同時並行して、又はステップS03の処理が完了すると、設定部2が、上記のステップS03で算出された水平直線距離Dが大きくなるほど上記の閾値Lが大きくなるよう、閾値Lを算出して(即ち、動的閾値を演算して)設定する(ステップS04)。ステップS04では、設定部2が、上記のステップS03で算出された水平直線距離Dと、上記の数式(1)と、測距部1から放射されたレーザー波の各レーザー波レイヤの垂直方向(即ち、重力方向に対する)照射角(上記のΘ1,ρ)と、光源LSの水平地面Gからの垂直方向(即ち、重力方向に対する)高さ(上記のH)とに基づいて、計測位置に応じた上記の閾値Lを算出する。
上記のステップS03及びステップS04の両方の処理が完了すると、上記のステップS03で算出された水平直線距離Dが、上記のステップS03で算出された閾値Lより小さいか否かを、判定部3が判定する(ステップS05)。水平直線距離Dが上記の閾値Lより小さい場合、後述のステップS06に移行する。一方、水平直線距離Dが上記の閾値L以上である場合、後述のステップS07に移行する。
ステップS06では、判定部3が、(反射点としての計測点が検出された)所定の高さを有する垂直物としての測距対象物(例えば他車両C)が存在すると判定する。そして、距離測定装置10が一連の処理を終了する。
ステップS07では、判定部3が、(反射点としての計測点が検出された)所定の高さを有しない水平物としての測距対象物(例えば道路標示)が存在すると判定する。そして、距離測定装置10が一連の処理を終了する。
(4)距離測定装置による作用及び効果
図4に示されるように、距離測定装置10は、計測点までの水平方向の距離差Dが大きくなるほど閾値Lを大きく設定する。これにより、この閾値Lが、所望の測距対象物(例えば他車両C)に関する第一測距値と第二測距値の差(例えば計測点Q4と計測点Q5との間の水平方向の距離差)より小さくなることがなくなるため、自車両から比較的遠い場所に位置する所望の測距対象物であっても一定閾値のために(所定の高さを有する)測距対象として判定されず誤認識してしまうことを防止し、広範囲の計測点において(計測点の位置によらず)測距対象を正しく検知することが可能になる。
図4に示されるように、距離測定装置10は、計測点までの水平方向の距離差Dが大きくなるほど閾値Lを大きく設定する。これにより、この閾値Lが、所望の測距対象物(例えば他車両C)に関する第一測距値と第二測距値の差(例えば計測点Q4と計測点Q5との間の水平方向の距離差)より小さくなることがなくなるため、自車両から比較的遠い場所に位置する所望の測距対象物であっても一定閾値のために(所定の高さを有する)測距対象として判定されず誤認識してしまうことを防止し、広範囲の計測点において(計測点の位置によらず)測距対象を正しく検知することが可能になる。
(5)変形例
上記の実施例では、測距部1がレーザー波を放射し反射波を受信することにより測距処理を行う構成としているが、測距処理が可能であれば放射される媒体は特に限定されず、例えば超音波を放射し反射波を受信することにより測距処理を行う構成としてもよい。
上記の実施例では、測距部1がレーザー波を放射し反射波を受信することにより測距処理を行う構成としているが、測距処理が可能であれば放射される媒体は特に限定されず、例えば超音波を放射し反射波を受信することにより測距処理を行う構成としてもよい。
本発明によれば、測距対象物の誤認識を防止することができる距離測定装置を提供することができる。
1…測距部、2…設定部、3…判定部、10…距離測定装置、B,B1,B2…測距対象物、C…他車両、D…水平直線距離、G…水平地面、LB…レーザー波、LB1,LB2…レイヤ、LS…光源、Q1〜Q6…計測点。
Claims (1)
- 垂直方向に隣接する計測点までの水平方向の距離差が閾値より小さい場合に、所定の高さを有する測距対象物が存在すると判定する距離測定装置において、
前記計測点までの水平方向の距離差が大きくなるほど前記閾値を大きく設定する設定手段を備えることを特徴とする距離測定装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010027911A JP2011163977A (ja) | 2010-02-10 | 2010-02-10 | 距離測定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2010027911A JP2011163977A (ja) | 2010-02-10 | 2010-02-10 | 距離測定装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011163977A true JP2011163977A (ja) | 2011-08-25 |
Family
ID=44594823
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2010027911A Pending JP2011163977A (ja) | 2010-02-10 | 2010-02-10 | 距離測定装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2011163977A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111801594A (zh) * | 2018-04-12 | 2020-10-20 | 株式会社小糸制作所 | 对象识别系统、汽车、车辆用灯具、对象的聚类方法 |
-
2010
- 2010-02-10 JP JP2010027911A patent/JP2011163977A/ja active Pending
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CN111801594A (zh) * | 2018-04-12 | 2020-10-20 | 株式会社小糸制作所 | 对象识别系统、汽车、车辆用灯具、对象的聚类方法 |
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