JP2019049514A - Object detection device and object detection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、物体検知装置及び物体検知方法に関するものである。 The present invention relates to an object detection apparatus and an object detection method.
従来から、車道や踏切等の様々な場所においては、レーザセンサユニットを用いた物体検知装置が用いられている。例えば車道においては、車両の有無を物体検知装置で検知し、計測結果の時系列的な変化から渋滞状況の把握が行われている。また踏切においては、踏切内の障害物の有無を物体検知装置で検知し、電車走行の安全性の確認が行われている。このような物体検知装置では、レーザセンサユニットから照射した計測用レーザ光の反射光を受光して計測用レーザ光の反射位置(計測点)を検出し、この計測点が予め設定された検知対象エリアに位置しているか否かに基づいて物体の検知を行っている(例えば特許文献1参照)。 BACKGROUND ART Conventionally, an object detection device using a laser sensor unit has been used in various places such as a roadway and a level crossing. For example, on a roadway, the presence or absence of a vehicle is detected by an object detection device, and a traffic congestion state is grasped from time-series changes in measurement results. Moreover, at the level crossing, the object detection device detects the presence or absence of the obstacle in the level crossing, and the safety of the train traveling is confirmed. In such an object detection apparatus, the reflected light of the measurement laser beam emitted from the laser sensor unit is received to detect the reflection position (measurement point) of the measurement laser beam, and this measurement point is a detection target set in advance. An object is detected based on whether or not it is located in an area (see, for example, Patent Document 1).
ところで、物体検知装置では、雪片、雨粒及び木の葉等を車両や障害物と誤検知することを防止することが求められる。例えば、解像度が高いレーザセンサユニットの近傍の領域において、物体を構成する計測点の数が少ないものをノイズとして削除することによって、雪片等にレーザ光が反射して得られた計測点を車両や障害物と誤検知することを抑止することが考えられる。しかしながら、このような場合であっても、全ての雪片等による誤検知を防止することは難しく、より誤検知を減らし、物体検知装置の検出精度を高めることが望まれている。 By the way, in the object detection apparatus, it is required to prevent erroneous detection of snow flakes, raindrops, leaves of trees and the like as vehicles or obstacles. For example, in the area near the laser sensor unit with high resolution, the measurement point obtained by reflecting the laser light on a snowflake or the like can be used as a vehicle or a noise by removing one having a small number of measurement points constituting the object as noise. It is conceivable to prevent false detection as an obstacle. However, even in such a case, it is difficult to prevent erroneous detection due to all the snow flakes and the like, and it is desirable to further reduce erroneous detection and to improve the detection accuracy of the object detection device.
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、物体検知装置及び物体検知方法において、雪片、雨粒及び木の葉等を検知対象物体であると誤検知することをより抑止し、より検知対象物体の検出精度を向上させることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and in the object detection apparatus and the object detection method, it is possible to further suppress false detection of snow flakes, raindrops, leaves of trees and the like as objects to be detected. The object is to improve the detection accuracy of an object.
本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。 The present invention adopts the following configuration as means for solving the above-mentioned problems.
第1の発明は、計測用のレーザ光を射出かつ射出方向を変更可能であると共に上記レーザ光の反射光を受光して電気信号として出力するレーザセンサユニットと、上記レーザセンサユニットの出力信号に基づいて物体の検知を行う信号処理部とを備える物体検知装置であって、上記信号処理部が、予め設定された検知対象エリアに位置するエリア内計測点を抽出し、上記エリア内計測点に隣接すると共に上記検知対象エリアの外に位置するエリア外計測点に基づいて、上記エリア内計測点がノイズであるか否かの判定を行うという構成を採用する。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a laser sensor unit capable of emitting a laser beam for measurement and changing the emitting direction and receiving the reflected light of the laser beam and outputting it as an electric signal, and an output signal of the laser sensor unit And a signal processing unit configured to detect an object based on the signal processing unit, wherein the signal processing unit extracts an in-area measuring point located in a predetermined detection target area, and sets the in-area measuring point as the in-area measuring point. A configuration is employed in which it is determined whether the in-area measurement point is noise or not based on the out-of-area measurement point adjacent to and located outside the detection target area.
第2の発明は、上記第1の発明において、上記信号処理部が、上記エリア内計測点の側方に隣接するエリア外計測点に基づいて上記エリア内計測点が示す物体の水平方向の幅寸法を求め、上記物体に含まれる上記エリア内計測点の数が予め設定された閾値以下でありかつ上記幅寸法が予め設定された閾値以下である場合に、上記エリア内計測点をノイズであると判定するという構成を採用する。 In a second invention according to the first invention, the signal processing unit is configured to measure the horizontal width of the object indicated by the in-area measuring point based on the out-of-area measuring point adjacent to the side of the in-area measuring point. When the dimension is determined, and the number of in-area measurement points included in the object is equal to or less than a preset threshold and the width dimension is equal to or less than a preset threshold, the in-area measurement points are noise It adopts a configuration of determining that
第3の発明は、上記第1または第2の発明において、上記信号処理部が、上記エリア内計測点が示す物体に含まれる上記エリア内計測点の数が予め設定された閾値以下でありかつ上記エリア内計測点の下方に隣接するエリア外計測点が存在する場合に、上記エリア内計測点をノイズであると判定するという構成を採用する。 In a third invention according to the first or second invention, the signal processing unit is configured such that the number of in-area measurement points included in the object indicated by the in-area measurement point is equal to or less than a preset threshold value and When there is an out-of-area measurement point adjacent below the in-area measurement point, a configuration is adopted in which the in-area measurement point is determined to be noise.
第4の発明は、上記第1〜第3いずれかの発明において、上記信号処理部は、上記レーザセンサユニットから上記エリア内計測点までの距離が大きい程、当該エリア内計測点を基準とする物体の推定形状を大きく求めるという構成を採用する。 In a fourth invention according to any one of the first to third inventions, the signal processing unit uses the in-area measurement point as a reference as the distance from the laser sensor unit to the in-area measurement point increases. A configuration is adopted in which the estimated shape of the object is largely determined.
第5の発明は、上記第1〜第4いずれかの発明において、上記信号処理部が、上記レーザセンサユニットから上記エリア内計測点までの距離が予め設定した閾値よりも短い場合に、隣接する上記エリア外計測点に基づいて、上記エリア内計測点がノイズであるか否かの判定を行うという構成を採用する。 In a fifth invention according to any one of the first to fourth inventions, the signal processing unit is adjacent when the distance from the laser sensor unit to the in-area measurement point is shorter than a preset threshold. A configuration is employed in which it is determined whether the in-area measurement point is noise based on the out-of-area measurement point.
第6の発明は、計測用のレーザ光を射出かつ射出方向を変更可能であると共に上記レーザ光の反射光を受光して電気信号として出力するレーザセンサユニットを用いた物体検知方法であって、予め設定された検知対象エリアに位置するエリア内計測点を抽出し、上記エリア内計測点に隣接すると共に上記検知対象エリアの外に位置するエリア外計測点に基づいて、上記エリア内計測点がノイズであるか否かの判定を行うという構成を採用する。 A sixth invention is an object detection method using a laser sensor unit that is capable of emitting a laser beam for measurement and changing the emitting direction, and receiving the reflected light of the laser beam and outputting it as an electric signal, The in-area measurement point is extracted based on the out-of-area measurement point adjacent to the in-area measurement point while extracting the in-area measurement point located in the predetermined detection target area. A configuration is adopted in which it is determined whether or not it is noise.
本発明によれば、従来の物体検知装置及び物体検知方法において用いられていた検知対象エリア内の計測点(エリア内計測点)だけでなく、検知対象エリアの外の計測点(エリア外計測点)も用いて、検知対象エリア内の計測点がノイズであるか否かの判定を行う。エリア内計測点に隣接する計測点がエリア外計測点である場合には、当該エリア内計測点は極めて小さな物体であり、雪片、雨粒及び木の葉等の検知対象でない物体である可能性がある。このため、本発明のように、エリア内計測点に隣接すると共に検知対象エリアの外に位置するエリア外計測点に基づいて、エリア内計測点がノイズであるか否かの判定を行うことによって、より確実に雪片、雨粒及び木の葉等の検知対象でない物体を検知対象物体であると誤検知することを防止することができる。したがって、本発明によれば、物体検知装置及び物体検知方法において、雪片、雨粒及び木の葉等を検知対象物体であると誤検知することをより抑止し、より検知対象物体の検出精度を向上させることが可能となる。 According to the present invention, not only the measurement points (measurement points in the area) in the detection target area used in the conventional object detection apparatus and object detection method but also measurement points outside the detection target area (measurement points outside the area) ) Is also used to determine whether the measurement point in the detection target area is noise. When the measurement point adjacent to the in-area measurement point is an out-of-area measurement point, the in-area measurement point is an extremely small object, which may be an object not to be detected, such as snow flakes, raindrops and leaves of trees. Therefore, as in the present invention, it is determined whether or not the in-area measurement point is noise based on the out-of-area measurement point adjacent to the in-area measurement point and located outside the detection target area. Thus, it is possible to more reliably prevent an object not to be detected, such as snow flakes, raindrops and leaves of trees, from being erroneously detected as an object to be detected. Therefore, according to the present invention, in the object detection device and the object detection method, false detection of snow flakes, raindrops, leaves of trees and the like as false detection objects is further suppressed, and detection accuracy of the detection target objects is further improved. Is possible.
以下、図面を参照して、本発明に係る物体検知装置及び物体検知方法の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。 Hereinafter, an embodiment of an object detection apparatus and an object detection method according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the scale of each member is appropriately changed in order to make each member a recognizable size.
図1は、本実施形態の物体検知装置1の概略構成を示すブロック図である。この図に示すように、本実施形態の物体検知装置1は、レーザセンサユニット2と、信号処理部3と、ユニット制御部4とを備えている。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of an
レーザセンサユニット2は、計測用のレーザ光を射出かつ射出方向を変更可能であると共にレーザ光の反射光を受光して電気信号として出力する。このレーザセンサユニット2は、特に構造が限定されるものではないが、例えば、レーザ光を射出する光源、光源から射出されたレーザ光を水平方向に走査するポリゴンミラー等のスキャン機構、ポリゴンミラーごと傾斜させることによりレーザ光を上下方向に振るスイング機構、及び、レーザ光の反射光を受光して電気信号に変換して出力する受光部等を備えている。このようなレーザセンサユニット2は、1フレームの計測データを得るために、ユニット制御部4の制御の下、レーザ光を左右方向(以下、スキャン方向)の一方の端部から他方の端部までに連続的に走査するスキャン動作を、スイング角度(上下方向の角度)を段階的に変化させる都度行う。
The
信号処理部3は、レーザセンサユニット2の出力信号に基づいて、レーザ光が反射した位置(計測点)を抽出し、計測点に基づいて予め設定された検知対象エリアに検知対象物体が位置しているか否かの結果を出力する。このような信号処理部3は、図1に示すように、抽出部3a、検索部3b、グループ化部3c、変換部3d、ノイズ削除部3e、物体合成部3f、判定部3g、物体情報付与部3h、出力部3i等の機能部を有している。
The signal processing unit 3 extracts the position (measurement point) where the laser beam is reflected based on the output signal of the
本実施形態の物体検知装置1においては、計測用のレーザ光にて計測可能な空間のうち、予め設定された一部空間を検知対象エリアとし、この検知対象エリア内に検知対象物体が存在するか否かを検出結果として出力する。抽出部3aは、レーザ光の射出方向を変更して得られる複数の計測点のうち、検知対象エリアに位置する計測点(以下、エリア内計測点と称する)の抽出を行う。
In the
検索部3bは、検知対象エリアの外部に位置する計測点(以下、エリア外計測点と称する)であって、エリア内計測点に対してスキャン方向あるいはスイング方向に隣接するものを検索する。また、検索部3bは、検索の結果、エリア内計測点に対してスキャン方向に隣接するエリア外計測点が存在する場合には、当該エリア外計測点に基づいて、エリア内計測点が含まれる物体想定領域のスキャン方向の大きさを制限する。なお、ここで言う「物体想定領域」とは、エリア内計測点が得られる原因となった物体(すなわちレーザ光を反射した物体)が存在すると推定される領域を意味する。1つのエリア内計測点に基づく物体想定領域は、スキャン方向、スイング方向及びこれらに直交する奥行方向に大きさを有する領域であり、その大きさは、物体検知装置1の分解能等に応じて予め設定されている。物体検知装置1の分解能は、レーザセンサユニット2から遠ざかるほど低くなる。このため、例えば、レーザセンサユニット2からエリア内計測点までの距離が小さい場合には、物体想定領域のスキャン方向の大きさ(すなわち物体の推定形状)を小さくし、レーザセンサユニット2からエリア内計測点までの距離が大きい程、物体想定領域のスキャン方向の大きさを大きくする。本実施形態の物体検知装置1においては、エリア内計測点のスキャン方向に隣接するエリア外計測点が存在しない場合には、レーザセンサユニット2からエリア内計測点までの距離に応じて、当該エリア内計測点を基準とする物体想定領域の大きさが一義的に設定される。一方で、エリア内計測点のスキャン方向に隣接するエリア外計測点が存在する場合には、検索部3bによってエリア外計測点のスキャン方向の位置までに物体想定領域の大きさが制限される。また、検索部3bは、検索の結果、エリア内計測点に対して下方に隣接するエリア外計測点が存在する場合には、当該エリア内計測点が示す物体が浮遊していると判定する。
The
グループ化部3cは、エリア内計測点を基準とする物体想定領域同士が重なっているエリア内計測点同士をグループ化する。なお、グループ化部3cは、他のエリア内計測点を基準とする物体想定領域と自らを基準とする物体想定領域とが重なっていない単独のエリア内計測点についても、当該単独のエリア内計測点を1つのグループとする。変換部3dは、エリア内計測点を物体に変換する。このとき、変換部3dは、グループ化部3cで設定された1つのグループを1つの物体とし、物体想定領域が占める空間を物体が存在する空間とする。
The
ノイズ削除部3eは、変換部3dによって変換された物体のうち、含まれるエリア内計測点の数が予め設定された閾値(以下、構成計測点数閾値)以下であって、物体のスキャン方向の幅が予め設定された閾値(幅閾値)以下である場合あるいは物体が浮上していると判断した場合には、ノイズ成分(すなわち物体が検知対象物体でない)として当該物体を削除する。なお、本実施形態の物体検知装置1においては、ノイズ削除部3eは、レーザセンサユニット2から一定の距離以上離間した位置に存在するエリア内計測点を基準とする物体については、上記条件を満たしても削除しない。なお、物体を削除しないとするレーザセンサユニット2からの距離については、物体検知装置1の分解能に応じて任意に設定可能である。
The
物体合成部3fは、先に生成された物体と、後に生成された物体とを合成する。本実施形態の物体検知装置1においては、1スキャン動作(1フレームの一方側の端部から他方側の端部までレーザ光を連続的に走査する動作)ごとに、物体を生成する。物体合成部3fは、異なるスキャン動作にて得られた物体同士が重なっている場合には、これらの物体同士を合成して1つの物体とする。
The
判定部3gは、1フレーム分について物体の合成が完了しているか否かの判定を行う。物体情報付与部3hは、物体合成部3fで合成された物体に対して、ID番号や、大きさ等の物体情報を関連情報として付与する。出力部3iは、検出結果すなわち検知対象エリアに位置する検知対象物体と関連情報を、外部に対して出力する。
The
ユニット制御部4は、レーザセンサユニット2の制御を行う。例えば、ユニット制御部4は、必要に応じて信号処理部3とデータの受渡しを行い、当該データに基づいてレーザセンサユニット2の制御を行う。なお、信号処理部3及びユニット制御部4は、例えば、演算処理を行うためのCPU(Central Processing Unit)、データやソフトウェアを記憶するメモリ等を有するコンピュータによって具現化されている。
The unit control unit 4 controls the
次に、このように構成された本実施形態の物体検知装置1の動作(物体検知方法)について、図2〜図5のフローチャートを参照して説明する。なお、以下の説明では、ユニット制御部4の制御の下にレーザセンサユニット2が段階的にスイング動作を行いながら、繰り返しスキャン動作を行うものとする。
Next, the operation (object detection method) of the
最初に、ユニット制御部4によって、レーザセンサユニット2から射出されるレーザ光が1スキャン分移動される。この間、信号処理部3は、レーザセンサユニット2から入力される信号に基づいて、1スキャン分の計測点を取得する計測工程を行う(ステップS1)。なお、レーザセンサユニット2からは極座標で表される信号が出力されため、信号処理部3は、極座標を直交座標に変換する。
First, the unit controller 4 moves the laser beam emitted from the
続いて、信号処理部3は、抽出部3aによって、ステップS1で取得した計測点からエリア内計測点を抽出する抽出工程を行う(ステップS2)。ここでは、抽出部3aは、ステップS1で取得した計測点の座標が、予め設定された検知対象エリア内に位置するか否かを判断する。そして、抽出部3aは、検知対象エリア内に座標が位置する計測点をエリア内計測点として抽出し、例えばスキャン方向に順に番号を付与して記憶する。
Subsequently, the signal processing unit 3 performs an extraction process of extracting the in-area measurement point from the measurement point acquired in step S1 by the
続いて、信号処理部3は、検索部3bによって、スキャン検索工程(ステップS3)及びスイング検索工程(ステップS4)を行う。スキャン検索工程では、検索部3bは、ステップS2で抽出された全てのエリア内計測点に対して、スキャン方向に隣接するエリア外計測点が存在する場合に、当該エリア内計測点に基づく物体想定領域のスキャン方向の幅を制限する。
Subsequently, the signal processing unit 3 causes the
図3は、スキャン検索工程(ステップS3)において検索部3bが1つのエリア内計測点に対して行う処理を示すフローチャートである。この図に示すように、検索部3bは、まずN値を「0」にセットし(ステップS3a)、続いてN値を「N+1」にセットする(ステップS3b)。続いて、検索部3bは、N値がスキャン検索上限よりも小さいか否かを判断する(ステップS3c)。ここで、「スキャン検索上限」は、スキャン方向に隣接するエリア内計測点の連続する数が、確実に検知対象物体であると判断されるべき値に設定されている。本実施形態において、スキャン検索工程(ステップS3)は、雪片等のスキャン方向の幅寸法が小さな物体をノイズ成分として削除するために行うものである。このため、スキャン検索上限を設定しておくことにより、ノイズ成分として削除すべきでない大きさの物体によって得られたエリア内計測点に対して、不必要にスキャン検索工程を続けることを防止することができる。
FIG. 3 is a flowchart showing a process performed by the
ステップS3cでN値がスキャン検索上限よりも小さい場合には、検索部3bは、プラススキャン方向においてN個隣りの計測点がエリア外計測点であるか否かの判断をする(ステップS3d)。そして、検索部3bは、N個隣りの計測点がエリア外計測点である場合、若しくは、ステップS3cでN値がスキャン検索上限よりも小さくないと判断した場合に、エリア内計測点を基準とする物体想定領域のプラススキャン方向のX距離(プラススキャン方向の大きさ)を算出する(ステップS3d)。例えば、検索部3bは、N個隣りの計測点がエリア外計測点である場合には、スキャン方向におけるエリア内計測点からエリア外計測点までの距離を上記X距離とする。また、検索部3bは、ステップS3cでN値がスキャン検索上限よりも小さくないと判断した場合には、エリア内計測点から最もN値の大きな計測点までのスキャン方向の距離を上記X距離とする。なお、プラススキャン方向にエリア外計測点が見つからない場合には、検索部3bは、物体想定領域のプラススキャン方向のX距離を、レーザセンサユニット2から対象のエリア内計測点までの距離に応じた一定値に設定する。
If the N value is smaller than the scan search upper limit in step S3c, the
また、検索部3bは、ステップS3dでプラススキャン方向においてN個隣りの計測点がエリア外計測点でないと判断した場合には、再びステップS3bに戻り、N値の数を1つ増やす。
If the
ステップS3eにて物体想定領域のプラススキャン方向のX距離が算出されると、検索部3bは、N値を「0」にセットし(ステップS3f)、続いてN値を「N+1」にセットする(ステップS3g)。続いて、検索部3bは、N値がスキャン検索上限よりも小さいか否かを判断する(ステップS3h)。
When the X distance in the positive scan direction of the object assumed area is calculated in step S3e, the
ステップS3hでN値がスキャン検索上限よりも小さい場合には、検索部3bは、マイナススキャン方向においてN個隣りの計測点がエリア外計測点であるか否かの判断をする(ステップS3i)。そして、検索部3bは、N個隣りの計測点がエリア外計測点である場合、若しくは、ステップS3hでN値がスキャン検索上限よりも小さくないと判断した場合に、エリア内計測点を基準とする物体想定領域のマイナススキャン方向のX距離(マイナススキャン方向の大きさ)を算出する(ステップS3j)。例えば、検索部3bは、N個隣りの計測点がエリア外計測点である場合には、スキャン方向におけるエリア内計測点からエリア外計測点までの距離を上記X距離とする。また、検索部3bは、ステップS3hでN値がスキャン検索上限よりも小さくないと判断した場合には、エリア内計測点から最もN値の大きな計測点までのスキャン方向の距離を上記X距離とする。なお、マイナススキャン方向にエリア外計測点が見つからない場合には、検索部3bは、物体想定領域のマイナススキャン方向のX距離を、レーザセンサユニット2から対象のエリア内計測点までの距離に応じた一定値に設定する。
If the N value is smaller than the scan search upper limit in step S3h, the
また、検索部3bは、ステップS3iでマイナススキャン方向においてN個隣りの計測点がエリア外計測点でないと判断した場合には、再びステップS3gに戻り、N値の数を1つ増やす。
If the
スイング検索工程では、検索部3bは、ステップS2で抽出された全てのエリア内計測点に対して、下方に隣接するエリア外計測点が存在する場合に、当該エリア内計測点に基づく物体想定領域に対して浮上判定フラグを設定する。
In the swing search step, when there is an out-of-area measurement point adjacent to the lower side with respect to all in-area measurement points extracted in step S2, the
図4は、スイング検索工程(ステップS4)において検索部3bが1つのエリア内計測点に対して行う処理を示すフローチャートである。この図に示すように、検索部3bは、まずN値を「0」にセットし(ステップS4a)、続いてN値を「N+1」にセットする(ステップS4b)。続いて、検索部3bは、N値がスイング検索上限よりも小さいか否かを判断する(ステップS4c)。ここで、「スイング検索上限」は、下方に隣接するエリア内計測点の連続する数が、確実に検知対象物体であると判断されるべき値に設定されている。本実施形態において、スイング検索工程(ステップS4)は、雪片等の浮遊する小さな物体をノイズ成分として削除するために行うものである。このため、スイング検索上限を設定しておくことにより、ノイズ成分として削除すべきでない大きさの浮遊物体(もしくは地面に載置された物体の水平方向に張り出した一部)によって得られたエリア内計測点に対して、不必要にスイング検索工程を続けることを防止することができる。
FIG. 4 is a flowchart showing a process performed by the
ステップS4cでN値がスイング検索上限よりも小さい場合には、検索部3bは、マイナススイング方向(下方)においてN個隣りの計測点が近接したエリア外計測点であるか否かの判断をする(ステップS4d)。また、ステップS4dで、マイナススイング方向(下方)においてN個隣りの計測点が遠方のエリア外計測点であるか否かの判断をする(ステップS4e)。そして、検索部3bは、N個隣りの計測点がエリア外計測点である場合、若しくは、ステップS4cでN値がスイング検索上限よりも小さくないと判断した場合に、スイング検索工程(ステップS4)の対象となっているエリア内計測点に対して浮上判定フラグを設定する(ステップS4f)。
If the N value is smaller than the swing search upper limit in step S4c, the
また、検索部3bは、ステップS4cでマイナススイング方向においてN個隣りの計測点が近接したエリア外計測点でないと判断し、ステップS4dでマイナススイング方向においてN個隣りの計測点が遠方のエリア外計測点でないと判断した場合には、再びステップS4bに戻り、N値の数を1つ増やす。
Further, the
図2に戻り、信号処理部3は、スイング検索工程(ステップS4)が完了すると、グループ化部3cによって、グループ化工程(ステップS5)を行う。グループ化部3cは、エリア内計測点を基準とする物体想定領域同士が重なっているエリア内計測点同士をグループ化する。また、グループ化部3cは、他のエリア内計測点を基準とする物体想定領域と自らを基準とする物体想定領域とが重なっていない単独のエリア内計測点についても、当該単独のエリア内計測点を1つのグループとする。
Returning to FIG. 2, when the swing search step (step S4) is completed, the signal processing unit 3 performs a grouping step (step S5) by the
続いて、信号処理部3は、変換部3dによって、変換工程を行う(ステップS6)。変換部3dは、エリア内計測点を物体に変換する。変換部3dは、グループ化部3cで設定された1つのグループを1つの物体とし、物体想定領域が占める空間を物体が存在する空間とする。
Subsequently, the signal processing unit 3 performs the conversion process by the
続いて、信号処理部3は、ノイズ削除部3eによって、削除工程を行う(ステップS7)。図5は、削除工程(ステップS7)においてノイズ削除部3eがステップS6で変換された物体の1つに対して行う処理を示すフローチャートである。この図に示すように、ノイズ削除部3eは、物体を構成するエリア内計測点が予め設定された構成点数閾値以下であるか否かの判断を行う(ステップS7a)。
Subsequently, the signal processing unit 3 causes the
ノイズ削除部3eは、ステップS7aで物体を構成するエリア内計測点が構成点数閾値以下でないと判断した場合には、対象となっている物体を削除することなく、当該物体に対する削除工程(ステップS7)を終了する。一方で、ノイズ削除部3eは、ステップS7aで物体を構成するエリア内計測点が構成点数閾値以下であると判断した場合には、物体のX幅(スキャン方向の幅寸法)が予め設定された幅閾値以下であるか否かの判断を行う(ステップS7b)。また、ノイズ削除部3eは、ステップS7bで物体のX幅が幅閾値以下でないと判断した場合には、物体を構成するエリア内計測点に対して浮上判定フラグが設定されているか否かの判断を行う(ステップS7c)。なお、ノイズ削除部3eは、例えば物体を構成するエリア内計測点が複数存在する場合には、当該物体を構成するエリア内計測点の全てに対して浮上判定フラグが設定されている場合に、ステップS7cにおいて、物体を構成するエリア内計測点に対して浮上判定フラグが設定されていると判断する。
If it is determined in step S7a that the in-area measurement points that constitute the object are not less than or equal to the configuration score threshold, the
そして、ノイズ削除部3eは、ステップS7bで物体のX幅が幅閾値以下であると判断した場合、若しくは、ステップS7cで物体を構成するエリア内計測点に対して浮上判定フラグが設定されていると判断した場合には、物体をノイズ成分(すなわち検知対象物体でない物体)として削除する。なお、ノイズ削除部3eは、ステップS7bで物体のX幅が幅閾値以下でないと判断し、さらにステップS7cで物体を構成するエリア内計測点に対して浮上判定フラグが設定されていないと判断した場合には、対象となっている物体を削除することなく、当該物体に対する削除工程(ステップS7)を終了する。
When the
なお、本実施形態においては、ノイズ削除部3eは、レーザセンサユニット2から一定の距離以上離間した位置に存在するエリア内計測点を基準とする物体については、ステップS7bで物体のX幅が幅閾値以下であると判断した場合、若しくは、ステップS7cで物体を構成するエリア内計測点に対して浮上判定フラグが設定されていると判断した場合であっても削除しない。
In the present embodiment, the
図2に戻り、信号処理部3は、削除工程(ステップS5)が完了すると、物体合成部3fによって、物体合成工程(ステップS8)を行う。物体合成部3fは、本スキャン動作で生成された物体と、他のスキャン動作で生成された物体とが重なっている場合に、これらの物体を合成して1つの物体とする。
Returning to FIG. 2, when the deletion process (step S5) is completed, the signal processing unit 3 performs an object combining process (step S8) by the
続いて、信号処理部3は、判定部3gによって、1フレーム分の物体の合成が全て完了しているか否かの判定を行う(ステップS9)。判定部3gによって1フレーム分の物体の合成が全て完了していないと判定された場合には、測定用のレーザ光の射出方向がマイナススイング方向に変化され、信号処理部3は、再びステップS1に戻る。
Subsequently, the signal processing unit 3 determines whether the combination of all objects for one frame is completed by the
ステップS9で1フレーム分の物体の合成が全て完了していると判定された場合には、信号処理部3は、物体情報付与部3hによって合成された物体に対して、ID番号や、大きさ等の物体情報を関連情報として付与し(ステップS10)、出力部3iによって検出結果すなわち検知対象エリアに位置する検知対象物体とその関連情報を、外部に対して出力する(ステップS11)。
If it is determined in step S9 that the synthesis of all objects for one frame has been completed, the signal processing unit 3 determines the ID number and the size of the object synthesized by the object
以上のような本実施形態の物体検知装置1及び物体検知方法によれば、従来の物体検知装置及び物体検知方法において用いられていた検知対象エリア内の計測点(エリア内計測点)だけでなく、検知対象エリアの外の計測点(エリア外計測点)も用いて、検知対象エリア内の計測点がノイズであるか否かの判定を行う。エリア内計測点に隣接する計測点がエリア外計測点である場合には、当該エリア内計測点は極めて小さな物体であり、雪片、雨粒及び木の葉等の検知対象でない物体である可能性がある。このため、本発明のように、エリア内計測点に隣接すると共に検知対象エリアの外に位置するエリア外計測点に基づいて、エリア内計測点がノイズであるか否かの判定を行うことによって、より確実に雪片、雨粒及び木の葉等の検知対象でない物体を検知対象物体であると誤検知することを防止することができる。したがって、本実施形態の物体検知装置1及び物体検知方法によれば、雪片、雨粒及び木の葉等を検知対象物体であると誤検知することをより抑止し、より検知対象物体の検出精度を向上させることが可能となる。
According to the
また、本実施形態の物体検知装置1においては、信号処理部3は、スキャン検索工程(ステップS3)においてエリア内計測点の側方(スキャン方向)に隣接するエリア外計測点に基づいて物体想定領域(すなわちエリア内計測点が示す物体)の水平方向の幅寸法を求め、削除工程(ステップS7)において物体に含まれるエリア内計測点の数が構成点数閾値以下でありかつ幅寸法が幅閾値以下である場合に、当該物体(すなわち当該物体を構成するエリア内計測点)をノイズであると判定する。このような本実施形態の物体検知装置1によれば、図6(a)の模式図に示すように、車両等の物体が検知対象エリアに位置する場合には、物体を構成するエリア内計測点(図6(a)における黒丸)の数が多く、物体の幅寸法が大きいため、物体はノイズとして削除されない。一方で、図6(b)の模式図に示すように、雪片(図6(b)における白丸)等の物体が検知対象エリアに位置する場合には、物体を構成するエリア内計測点(図6(b)における黒丸)の数が少なく、物体の幅寸法が小さいため、物体はノイズとして削除される。
Further, in the
また、本実施形態の物体検知装置1においては、信号処理部3は、削除工程(ステップS7)において物体に含まれるエリア内計測点の数が構成点数閾値以下でありかつエリア内計測点の下方に隣接するエリア外計測点が存在する場合に、当該物体(すなわち当該物体を構成するエリア内計測点)をノイズであると判定する。このような本実施形態の物体検知装置1によれば、図7(a)の模式図に示すように、車両等の浮遊していない物体の場合には、物体を構成するエリア内計測点(図7(a)における黒丸)の数が多く、物体を構成するエリア内計測点の下方にエリア外計測点が存在しないため、物体はノイズとして削除されない。一方で、図7(b)の模式図に示すように、雪片(図7(b)における白丸)等の物体の場合には、物体を構成するエリア内計測点(図7(a)における黒丸)の数が少なく、下方にエリア外計測点が発生するため、物体はノイズとして削除される。
Further, in the
また、本実施形態の物体検知装置1においては、信号処理部3は、レーザセンサユニット2からエリア内計測点までの距離が大きい程、物体想定領域(すなわち当該エリア内計測点を基準とする物体)の推定形状を大きく求める。このため、レーザセンサユニット2の分解能が低下する領域において、検知対象物体がノイズとして削除されることを防止し、より検知対象物体の検出精度を向上させることが可能となる。
Further, in the
また、本実施形態の物体検知装置1においては、信号処理部3は、レーザセンサユニット2からエリア内計測点までの距離が一定の距離以上離間した位置に存在する場合に、当該エリア内計測点に基づく物体を削除の判定対象としている。つまり、本実施形態の物体検知装置1においては、レーザセンサユニット2からエリア内計測点までの距離が予め設定した閾値よりも短い場合に、エリア内計測点がノイズであるか否かの判定を行う。このため、レーザセンサユニット2の分解能が低下する領域において、検知対象物体がノイズとして削除されることを防止し、より検知対象物体の検出精度を向上させることが可能となる。
Further, in the
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, it goes without saying that the present invention is not limited to the above embodiments. The shapes, combinations, and the like of the constituent members shown in the above-described embodiment are merely examples, and various changes can be made based on design requirements and the like without departing from the spirit of the present invention.
例えば、上記実施形態においては、レーザセンサユニット2からエリア内計測点までの距離が大きい程、物体想定領域の形状を大きくしたり、レーザセンサユニット2からエリア内計測点までの距離が予め設定した閾値よりも短い場合に、エリア内計測点がノイズであるか否かの判定を行ったりする構成を採用した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。レーザセンサユニット2からエリア内計測点までの距離に関わらず物体想定領域の形状を同一とする構成や、レーザセンサユニット2からエリア内計測点までの距離に関わらずエリア内計測点がノイズであるか否かの判定を行う構成を採用することも可能である。
For example, in the above embodiment, as the distance from the
1……物体検知装置
2……レーザセンサユニット
3……信号処理部
3a……抽出部
3b……検索部
3c……グループ化部
3d……変換部
3e……ノイズ削除部
3f……物体合成部
3g……判定部
3h……物体情報付与部
3i……出力部
4……ユニット制御部
1 ... object
Claims (6)
前記信号処理部は、予め設定された検知対象エリアに位置するエリア内計測点を抽出し、前記エリア内計測点に隣接すると共に前記検知対象エリアの外に位置するエリア外計測点に基づいて、前記エリア内計測点がノイズであるか否かの判定を行うことを特徴とする物体検知装置。 A laser sensor unit capable of emitting a laser beam for measurement and changing the emitting direction and receiving the reflected light of the laser beam and outputting it as an electric signal, and detecting an object based on an output signal of the laser sensor unit An object detection device including a signal processing unit to
The signal processing unit extracts an in-area measurement point located in a preset detection target area, and based on an out-of-area measurement point adjacent to the in-area measurement point and located outside the detection target area. An object detection apparatus characterized in that it is determined whether the in-area measurement point is noise.
予め設定された検知対象エリアに位置するエリア内計測点を抽出し、前記エリア内計測点に隣接すると共に前記検知対象エリアの外に位置するエリア外計測点に基づいて、前記エリア内計測点がノイズであるか否かの判定を行うことを特徴とする物体検知方法。 An object detection method using a laser sensor unit capable of emitting a measurement laser beam and changing an emission direction and receiving a reflected beam of the laser beam and outputting it as an electric signal.
The in-area measurement point is extracted based on the out-of-area measurement point adjacent to the in-area measurement point while extracting the in-area measurement point located in the predetermined detection target area. An object detection method characterized in that it is judged whether it is noise or not.
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