JP2584530Y2 - 対物距離計測装置 - Google Patents
対物距離計測装置Info
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- JP2584530Y2 JP2584530Y2 JP1493793U JP1493793U JP2584530Y2 JP 2584530 Y2 JP2584530 Y2 JP 2584530Y2 JP 1493793 U JP1493793 U JP 1493793U JP 1493793 U JP1493793 U JP 1493793U JP 2584530 Y2 JP2584530 Y2 JP 2584530Y2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この考案は、距離計測された物体
を同一物体か異物体か識別し、物体ごとに重心位置と幅
が計測できるようにした対物距離計測装置に関する。
を同一物体か異物体か識別し、物体ごとに重心位置と幅
が計測できるようにした対物距離計測装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４に示す対物距離計測装置１は、車間
距離計測用として車両２に装備されたものであり、スキ
ャナ３から一定角度範囲を走査しながら光や超音波或い
は電磁波等の測距信号を前方に送信し、前方車両４の後
部反射板（リフレクタ）或いはガードレール等の障害物
で反射された測距信号を受信し、受信方位θと送受信間
時間差Ｔとから前方の物体の位置を極座標出力する構成
とされている。スキャナ３は、測距信号を予め定めた所
定角度範囲に亙ってほぼ一定の速度で走査し、測距信号
が対象物体から反射されて戻るまでの往復時間Ｔを検出
する。検出された往復時間Ｔは、測距信号の速度Ｖを乗
算され、乗算結果を１／２倍することで対象物体までの
距離Ｌ（＝ＶＴ／２）が求められる。前方物体は、多く
の場合、前を行く車両４であり、従ってスキャナ３の出
力から走査範囲内にある車両４までの距離と車幅などの
データを得ることができる。このため、こうした車間距
離データや車幅データ等を監視し、安全な車間距離が保
たれなくなったときに、異常接近を警告したり自動制動
をかけて衝突防止に役立てたりすることができる。
距離計測用として車両２に装備されたものであり、スキ
ャナ３から一定角度範囲を走査しながら光や超音波或い
は電磁波等の測距信号を前方に送信し、前方車両４の後
部反射板（リフレクタ）或いはガードレール等の障害物
で反射された測距信号を受信し、受信方位θと送受信間
時間差Ｔとから前方の物体の位置を極座標出力する構成
とされている。スキャナ３は、測距信号を予め定めた所
定角度範囲に亙ってほぼ一定の速度で走査し、測距信号
が対象物体から反射されて戻るまでの往復時間Ｔを検出
する。検出された往復時間Ｔは、測距信号の速度Ｖを乗
算され、乗算結果を１／２倍することで対象物体までの
距離Ｌ（＝ＶＴ／２）が求められる。前方物体は、多く
の場合、前を行く車両４であり、従ってスキャナ３の出
力から走査範囲内にある車両４までの距離と車幅などの
データを得ることができる。このため、こうした車間距
離データや車幅データ等を監視し、安全な車間距離が保
たれなくなったときに、異常接近を警告したり自動制動
をかけて衝突防止に役立てたりすることができる。
【０００３】
【考案が解決しようとする課題】上記従来の対物距離計
測装置１は、前方の車両４で反射された測距信号を受信
したスキャナ１２から前方車両までの距離Ｌが時々刻々
と得られる。従って、同一車両から得られる距離データ
をデータ処理し、平均値演算又は最大最小値差から車両
の重心位置や車幅等を常時把握することができる。しか
し、前方車両の窓ガラスを透過した光が、前方車両４の
前方の道路際に設置された反射板５で反射され、再び前
方車両の窓ガラスを透過してスキャナ３により受信され
たような場合、同一車両から得られたと思われる距離デ
ータのなかに当該車両とは全く無関係な外乱データが混
入することになる。こうした場合、スキャナ３の出力デ
ータをそのままデータ処理しても、外乱データの含まれ
る距離データの平均値をもって前方車両の重心位置を割
り出すことになるため、重心位置の誤差が極端に増えて
しまい、計測精度の異常な低下を招くといった問題点を
抱えていた。
測装置１は、前方の車両４で反射された測距信号を受信
したスキャナ１２から前方車両までの距離Ｌが時々刻々
と得られる。従って、同一車両から得られる距離データ
をデータ処理し、平均値演算又は最大最小値差から車両
の重心位置や車幅等を常時把握することができる。しか
し、前方車両の窓ガラスを透過した光が、前方車両４の
前方の道路際に設置された反射板５で反射され、再び前
方車両の窓ガラスを透過してスキャナ３により受信され
たような場合、同一車両から得られたと思われる距離デ
ータのなかに当該車両とは全く無関係な外乱データが混
入することになる。こうした場合、スキャナ３の出力デ
ータをそのままデータ処理しても、外乱データの含まれ
る距離データの平均値をもって前方車両の重心位置を割
り出すことになるため、重心位置の誤差が極端に増えて
しまい、計測精度の異常な低下を招くといった問題点を
抱えていた。
【０００４】また、平均値処理の過程で、母集団に含ま
れる突飛なデータを除外して平均値を求めることも可能
であるが、除外される突飛なデータは、前方車両の前方
に位置する障害物や或いは他の車両までの距離を表すデ
ータであり、仮に前方車両が自車の前方から進路を横に
ずらしたときは、新たな前方物体となる可能性の高い物
体についての貴重なデータでもある。このため、平均処
理の過程で当面不要なデータを廃棄してしまう従来の対
物距離計測装置１は、車両前方の状況把握に対する即応
性に欠けるといった課題を抱えていた。
れる突飛なデータを除外して平均値を求めることも可能
であるが、除外される突飛なデータは、前方車両の前方
に位置する障害物や或いは他の車両までの距離を表すデ
ータであり、仮に前方車両が自車の前方から進路を横に
ずらしたときは、新たな前方物体となる可能性の高い物
体についての貴重なデータでもある。このため、平均処
理の過程で当面不要なデータを廃棄してしまう従来の対
物距離計測装置１は、車両前方の状況把握に対する即応
性に欠けるといった課題を抱えていた。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この考案は、上記課題を
解決したものであり、一定角度範囲を走査しながら測距
信号を送信するとともに、物体で反射された測距信号を
受信し、受信方位と送受信間時間差とから前記物体の位
置データを出力するスキャナと、該スキャナから１回の
走査期間内に時系列的に得られる前記位置データについ
て、初期出力値から直前の最新出力値までを相加平均し
て時系列の各時点で重心位置を更新し、そのさいに最新
の重心位置から一定距離を越えて逸脱する最新出力値が
与えられたときは、該最新出力値を異物体に関する位置
データの初期出力値として前記重心位置の更新を新規再
開し、走査範囲内に存在する物体ごとに重心位置を算定
する物体識別手段とを具備することを特徴とするもので
ある。
解決したものであり、一定角度範囲を走査しながら測距
信号を送信するとともに、物体で反射された測距信号を
受信し、受信方位と送受信間時間差とから前記物体の位
置データを出力するスキャナと、該スキャナから１回の
走査期間内に時系列的に得られる前記位置データについ
て、初期出力値から直前の最新出力値までを相加平均し
て時系列の各時点で重心位置を更新し、そのさいに最新
の重心位置から一定距離を越えて逸脱する最新出力値が
与えられたときは、該最新出力値を異物体に関する位置
データの初期出力値として前記重心位置の更新を新規再
開し、走査範囲内に存在する物体ごとに重心位置を算定
する物体識別手段とを具備することを特徴とするもので
ある。
【０００６】また、この考案は、前記スキャナが、物体
の位置データを極座標出力し、前記物体識別手段が、前
記極座標出力を直交座標データに変換したのち、直交軸
ごとに座標出力を相加平均して重心位置を求め、かつ該
直交軸ごとに最新出力値と重心位置を比較すること、或
いは物体識別手段が、識別された物体ごとに重心位置と
併せ物体の幅を算定すること、さらには物体識別手段
が、前記スキャナと前記座標変換器の間に並列接続さ
れ、前記スキャナの位置データ出力を走査のつど切り替
えて格納する少なくとも２個のフレームメモリを具備す
ること等を、その他の特徴とするものである。
の位置データを極座標出力し、前記物体識別手段が、前
記極座標出力を直交座標データに変換したのち、直交軸
ごとに座標出力を相加平均して重心位置を求め、かつ該
直交軸ごとに最新出力値と重心位置を比較すること、或
いは物体識別手段が、識別された物体ごとに重心位置と
併せ物体の幅を算定すること、さらには物体識別手段
が、前記スキャナと前記座標変換器の間に並列接続さ
れ、前記スキャナの位置データ出力を走査のつど切り替
えて格納する少なくとも２個のフレームメモリを具備す
ること等を、その他の特徴とするものである。
【０００７】
【作用】この考案は、一定角度範囲を走査しながら物体
までの距離を計測するスキャナから１回の走査期間内に
時系列的に得られる位置データについて、初期出力値か
ら直前の最新出力値までを相加平均して時系列の各時点
で重心位置を更新し、そのさいに最新の重心位置から一
定距離を越えて逸脱する最新出力値が与えられたとき
は、該最新出力値を異物体に関する位置データの初期出
力値として前記重心位置の更新を新規再開し、走査範囲
内に存在する物体ごとに重心位置を算定することによ
り、複数物体を正確に識別する。
までの距離を計測するスキャナから１回の走査期間内に
時系列的に得られる位置データについて、初期出力値か
ら直前の最新出力値までを相加平均して時系列の各時点
で重心位置を更新し、そのさいに最新の重心位置から一
定距離を越えて逸脱する最新出力値が与えられたとき
は、該最新出力値を異物体に関する位置データの初期出
力値として前記重心位置の更新を新規再開し、走査範囲
内に存在する物体ごとに重心位置を算定することによ
り、複数物体を正確に識別する。
【０００８】
【実施例】以下、この考案の実施例について、図１ない
し図３を参照して説明する。図１は、この考案の対物距
離計測装置の一実施例を示す概略ブロック構成図、図２
は、図１に示した対物距離計測装置の距離計測動作を説
明するためのフローチャート、図３は、図１に示した対
物距離計測装置による物体識別原理を説明するための計
測例を示す図である。
し図３を参照して説明する。図１は、この考案の対物距
離計測装置の一実施例を示す概略ブロック構成図、図２
は、図１に示した対物距離計測装置の距離計測動作を説
明するためのフローチャート、図３は、図１に示した対
物距離計測装置による物体識別原理を説明するための計
測例を示す図である。
【０００９】図１に示す対物距離計測装置１１は、自車
の前方に存在する複数の車両又は障害物を、スキャナ１
２の走査範囲に存在し測距信号を受信した物体につい
て、物体ごとに距離を正確に測定できるよう構成してあ
り、スキャナ１２の１回の走査で得られる測距信号を、
直交座標処理にかけた後で同一物体処理にかけ、物体ご
とに距離を計測することができる。実施例の対物距離計
測装置１１は、スキャナ１２と、スキャナ１２に切り替
えスイッチ１３を介して並列接続した一対のフレームメ
モリ１４，１５と、フレームメモリ１４，１５から読み
出した極座標出力を直交座標系に変換する座標変換器１
６と、座標変換器１６の出力から物体を識別し、物体ご
とに直交座標軸上で重心位置と幅を算定する物体識別器
１７とからなり、フレームメモリ１４，１５と座標変換
器１６と物体識別器１７が物体識別手段を構成する。
の前方に存在する複数の車両又は障害物を、スキャナ１
２の走査範囲に存在し測距信号を受信した物体につい
て、物体ごとに距離を正確に測定できるよう構成してあ
り、スキャナ１２の１回の走査で得られる測距信号を、
直交座標処理にかけた後で同一物体処理にかけ、物体ご
とに距離を計測することができる。実施例の対物距離計
測装置１１は、スキャナ１２と、スキャナ１２に切り替
えスイッチ１３を介して並列接続した一対のフレームメ
モリ１４，１５と、フレームメモリ１４，１５から読み
出した極座標出力を直交座標系に変換する座標変換器１
６と、座標変換器１６の出力から物体を識別し、物体ご
とに直交座標軸上で重心位置と幅を算定する物体識別器
１７とからなり、フレームメモリ１４，１５と座標変換
器１６と物体識別器１７が物体識別手段を構成する。
【００１０】スキャナ１２は、一定角度範囲を走査しな
がら測距信号を送信するとともに、物体で反射された測
距信号を受信し、受信方位θと送受信間時間差Ｔとから
前記物体の位置を極座標出力するものである。１８は、
測距信号送受信回路であり、制御回路１９により一定角
度範囲を走査制御され、車両前方に向けて測距信号を送
信し、前方物体で反射されて戻った測距信号を受信す
る。測距信号送受信回路１８は、制御回路１９が指定す
るタイミングで反時計方向への走査を開始し、走査開始
と同時に計数回路２０の計数値を零リセットし、また測
距信号の受信時点でラッチ回路２１に対してラッチ指令
を発する。計数回路２０は、周期τのクロック信号に同
期して歩進計数を行うため、ラッチ回路２１がラッチし
た計数値は続くデータ処理回路２２において送受信間時
間差Ｔに換算される。すなわち、計数回路２０の計数値
Ｎに周期τを乗じた値が送受信間時間差Ｔ（＝Ｎτ）で
あり、送受信間時間差Ｔに測距信号の速度Ｖを乗じ１／
２倍することで、物体までの距離Ｌ（＝ＶＴ／２）が算
定される。従って、物体位置は、受信方位θと距離Ｌと
で規定される極座標データ（Ｌ，θ）としてスキャナ１
２から出力される。
がら測距信号を送信するとともに、物体で反射された測
距信号を受信し、受信方位θと送受信間時間差Ｔとから
前記物体の位置を極座標出力するものである。１８は、
測距信号送受信回路であり、制御回路１９により一定角
度範囲を走査制御され、車両前方に向けて測距信号を送
信し、前方物体で反射されて戻った測距信号を受信す
る。測距信号送受信回路１８は、制御回路１９が指定す
るタイミングで反時計方向への走査を開始し、走査開始
と同時に計数回路２０の計数値を零リセットし、また測
距信号の受信時点でラッチ回路２１に対してラッチ指令
を発する。計数回路２０は、周期τのクロック信号に同
期して歩進計数を行うため、ラッチ回路２１がラッチし
た計数値は続くデータ処理回路２２において送受信間時
間差Ｔに換算される。すなわち、計数回路２０の計数値
Ｎに周期τを乗じた値が送受信間時間差Ｔ（＝Ｎτ）で
あり、送受信間時間差Ｔに測距信号の速度Ｖを乗じ１／
２倍することで、物体までの距離Ｌ（＝ＶＴ／２）が算
定される。従って、物体位置は、受信方位θと距離Ｌと
で規定される極座標データ（Ｌ，θ）としてスキャナ１
２から出力される。
【００１１】スキャナ１２に接続した切り替えスイッチ
１３は、スキャナ１２が１回の走査を完了するつど切り
替えられるようになっており、このためスキャナ１２に
並列接続された一対のフレームメモリ１４，１５には、
奇数回走査又は偶数回走査の別に応じて交互に極座標デ
ータが格納される。一方、一対のフレームメモリ１４，
１５から読み出された極座標データは座標変換器１６に
送り込まれ、ここで極座標系から直交座標系への座標変
換が行われる。座標変換器１６に接続された物体識別器
１７は、１回の走査期間内に時系列的に得られる位置デ
ータ（直交座標出力）について、初期出力値から直前の
最新出力値までを相加平均して時系列の各時点で重心位
置を更新し、そのさいに最新の重心位置から一定距離を
越えて逸脱する最新出力値が与えられたときは、該最新
出力値を異物体に関する位置データの初期出力値として
重心位置の更新を新規再開し、走査範囲内に存在する物
体ごとに重心位置と幅を算定する。
１３は、スキャナ１２が１回の走査を完了するつど切り
替えられるようになっており、このためスキャナ１２に
並列接続された一対のフレームメモリ１４，１５には、
奇数回走査又は偶数回走査の別に応じて交互に極座標デ
ータが格納される。一方、一対のフレームメモリ１４，
１５から読み出された極座標データは座標変換器１６に
送り込まれ、ここで極座標系から直交座標系への座標変
換が行われる。座標変換器１６に接続された物体識別器
１７は、１回の走査期間内に時系列的に得られる位置デ
ータ（直交座標出力）について、初期出力値から直前の
最新出力値までを相加平均して時系列の各時点で重心位
置を更新し、そのさいに最新の重心位置から一定距離を
越えて逸脱する最新出力値が与えられたときは、該最新
出力値を異物体に関する位置データの初期出力値として
重心位置の更新を新規再開し、走査範囲内に存在する物
体ごとに重心位置と幅を算定する。
【００１２】以下、上記の対物距離計測装置１１の動作
につき、図２，３を参照して説明する。
につき、図２，３を参照して説明する。
【００１３】まず、図２のステップ（１０１）におい
て、スキャナ１２が出力する極座標データが一対のフレ
ームメモリ１４，１５に取り込まれる。取り込まれた極
座標データは、続くステップ（１０２）において、切り
替えスイッチ１３を介して偶数回又は奇数回の走査に対
応してフレームメモリ１４又は１５に格納される。ステ
ップ（１０３）では、スキャナ１２の走査方向が時計方
向であるか又は反時計方向であるか、すなわちデータ採
取期間に相当する時計方向への走査か或いはデータ処理
期間に相当する反時計方向への復帰走査かが判定され
る。
て、スキャナ１２が出力する極座標データが一対のフレ
ームメモリ１４，１５に取り込まれる。取り込まれた極
座標データは、続くステップ（１０２）において、切り
替えスイッチ１３を介して偶数回又は奇数回の走査に対
応してフレームメモリ１４又は１５に格納される。ステ
ップ（１０３）では、スキャナ１２の走査方向が時計方
向であるか又は反時計方向であるか、すなわちデータ採
取期間に相当する時計方向への走査か或いはデータ処理
期間に相当する反時計方向への復帰走査かが判定され
る。
【００１４】ステップ（１０３）において、走査方向が
反時計方向であることすなわちデータ採取期間であるこ
とが判明すると、続くステップ（１０４）において、一
方のフレームメモリ１４又は１５から読み出される極座
標データ（Ｌn，θn）を、座標変換器１６が以下の算式
に従って１点ずつ直交座標データ（Ｘn，Ｙn）に変換す
る。
反時計方向であることすなわちデータ採取期間であるこ
とが判明すると、続くステップ（１０４）において、一
方のフレームメモリ１４又は１５から読み出される極座
標データ（Ｌn，θn）を、座標変換器１６が以下の算式
に従って１点ずつ直交座標データ（Ｘn，Ｙn）に変換す
る。
【００１５】 Ｘn＝Ｌnｃｏｓθn Ｙn＝Ｌnｓｉｎθn 座標変換器１６から得られた直交座標データ（Ｘn，Ｙ
n）は、物体識別器１７に送り込まれ、ステップ（１０
５）において異物体判断処理にかけられる。この異物体
かどうかの判断は、最新の位置データ（Ｘn，Ｙn）と、
直前の位置データ（Ｘn-1，Ｙn-1）までのデータを相加
平均して得られる最新の重心位置（Ｘg，Ｙg）とを比較
し、両者の差分の絶対値｜Ｘn−Ｘg｜，｜Ｙn−Ｙg｜が
それぞれ所定の基準値ΔＸr，ΔＹr以下であるかどうか
でなされる。すなわち、初期出力値（Ｘ0，Ｙ0）から直
前の出力値（Ｘn-1，Ｙn-1）を相加平均して得られた最
新の重心位置（Ｘg，Ｙg）すなわち（ΣＸn-1／ｎ−
１，ΣＹn-1／ｎ−１）を基準に、次の最新出力値（Ｘ
n，Ｙn）がＸ軸方向とＹ軸方向にそれぞれ距離ΔＸr，
ΔＹrの範囲内にあるかどうかで、同一物体であるか又
は異物体であるかが識別される。
n）は、物体識別器１７に送り込まれ、ステップ（１０
５）において異物体判断処理にかけられる。この異物体
かどうかの判断は、最新の位置データ（Ｘn，Ｙn）と、
直前の位置データ（Ｘn-1，Ｙn-1）までのデータを相加
平均して得られる最新の重心位置（Ｘg，Ｙg）とを比較
し、両者の差分の絶対値｜Ｘn−Ｘg｜，｜Ｙn−Ｙg｜が
それぞれ所定の基準値ΔＸr，ΔＹr以下であるかどうか
でなされる。すなわち、初期出力値（Ｘ0，Ｙ0）から直
前の出力値（Ｘn-1，Ｙn-1）を相加平均して得られた最
新の重心位置（Ｘg，Ｙg）すなわち（ΣＸn-1／ｎ−
１，ΣＹn-1／ｎ−１）を基準に、次の最新出力値（Ｘ
n，Ｙn）がＸ軸方向とＹ軸方向にそれぞれ距離ΔＸr，
ΔＹrの範囲内にあるかどうかで、同一物体であるか又
は異物体であるかが識別される。
【００１６】従って、判断ステップ（１０５）における
判断 ｜Ｘn−Ｘg｜＜ΔＸr ｜Ｙn−Ｙg｜＜ΔＹr の両方が肯定される場合は同一物体であり、いずれか少
なくとも一方が否定された場合は走査対象物体が異物体
に遷移したと判断される。具体的には、図３のＸ−Ｙ座
標面に示したように、近距離物体２３とこの近距離物体
２３の一部を透過して観察される遠距離物体２４の２個
の物体について、走査方向に沿う２箇所で、｜Ｙ5−Ｙg
｜（ただし、Ｙg＝Ｙ0＋Ｙ1＋Ｙ2＋Ｙ3＋Ｙ4／５）と｜
Ｙ9−Ｙg｜（ただし、Ｙg＝Ｙ5＋Ｙ6＋Ｙ7＋Ｙ8／４）
が、いずれもΔＹrを越えており、そのことが判明した
時点で走査対象が異物体に遷移したことが分かる。
判断 ｜Ｘn−Ｘg｜＜ΔＸr ｜Ｙn−Ｙg｜＜ΔＹr の両方が肯定される場合は同一物体であり、いずれか少
なくとも一方が否定された場合は走査対象物体が異物体
に遷移したと判断される。具体的には、図３のＸ−Ｙ座
標面に示したように、近距離物体２３とこの近距離物体
２３の一部を透過して観察される遠距離物体２４の２個
の物体について、走査方向に沿う２箇所で、｜Ｙ5−Ｙg
｜（ただし、Ｙg＝Ｙ0＋Ｙ1＋Ｙ2＋Ｙ3＋Ｙ4／５）と｜
Ｙ9−Ｙg｜（ただし、Ｙg＝Ｙ5＋Ｙ6＋Ｙ7＋Ｙ8／４）
が、いずれもΔＹrを越えており、そのことが判明した
時点で走査対象が異物体に遷移したことが分かる。
【００１７】ステップ（１０５）において、同一物体判
断がなされた場合は、続くステップ（１０６）におい
て、データ数ｎの計数を行い、さらに次のステップ（１
０７）において、横座標データと縦座標データについて
総加算値ΣＸn，ΣＹnが算出される。ここで得られた総
加算値ΣＸn，ΣＹnは、次のステップ（１０８）におい
てデータ数ｎで除算され、ΣＸn／ｎ，ΣＹn／ｎのごと
く相加平均をとられ、それぞれ最新の重心位置（Ｘg，
Ｙg）として更新される。
断がなされた場合は、続くステップ（１０６）におい
て、データ数ｎの計数を行い、さらに次のステップ（１
０７）において、横座標データと縦座標データについて
総加算値ΣＸn，ΣＹnが算出される。ここで得られた総
加算値ΣＸn，ΣＹnは、次のステップ（１０８）におい
てデータ数ｎで除算され、ΣＸn／ｎ，ΣＹn／ｎのごと
く相加平均をとられ、それぞれ最新の重心位置（Ｘg，
Ｙg）として更新される。
【００１８】一方、判断ステップ（１０５）において、
走査対象が異物体に遷移したことが判明すると、まずス
テップ（１０９）において、直前まで走査していた物体
番号ｍの物体について、最終的な重心位置（Ｘg，Ｙg）
と横方向の幅Ｗxと縦方向の幅Ｗyを、 Ｗx＝Ｘmax−Ｘmin Ｗy＝Ｙmax−Ｙmin のごとく、決定する。
走査対象が異物体に遷移したことが判明すると、まずス
テップ（１０９）において、直前まで走査していた物体
番号ｍの物体について、最終的な重心位置（Ｘg，Ｙg）
と横方向の幅Ｗxと縦方向の幅Ｗyを、 Ｗx＝Ｘmax−Ｘmin Ｗy＝Ｙmax−Ｙmin のごとく、決定する。
【００１９】次に、ステップ（１１０）において、物体
番号ｍを１だけ繰り上げたのち、続くステップ（１１
１）において、新規再開に必要な重心位置（Ｘg，Ｙg）
として前記ステップ（１０５）において異物体のものと
判断された最新出力値（Ｘn，Ｙn）を充当する。従っ
て、こうした異物体判断がなされると、次回からは物体
番号ｍ＋１の物体についてステップ（１０４）以下が繰
り返されることになる。すなわち、ステップ（１０８）
と（１１１）に続く判断ステップ（１１２）において、
１フレーム分のデータ処理が終了したことが判明するま
で、ステップ（１０４）以下のステップがデータ数だけ
繰り返される。
番号ｍを１だけ繰り上げたのち、続くステップ（１１
１）において、新規再開に必要な重心位置（Ｘg，Ｙg）
として前記ステップ（１０５）において異物体のものと
判断された最新出力値（Ｘn，Ｙn）を充当する。従っ
て、こうした異物体判断がなされると、次回からは物体
番号ｍ＋１の物体についてステップ（１０４）以下が繰
り返されることになる。すなわち、ステップ（１０８）
と（１１１）に続く判断ステップ（１１２）において、
１フレーム分のデータ処理が終了したことが判明するま
で、ステップ（１０４）以下のステップがデータ数だけ
繰り返される。
【００２０】こうして、１フレーム分のデータをすべて
処理し終えると、１回の走査で識別されたすべての物体
について、重心位置と幅が計上される。すなわち、例え
ば図３の例では、近距離物体２３の左半分に関しては、 重心位置；（Ｘ0＋Ｘ2＋・・Ｘ4／５，Ｙ0＋Ｙ2＋・・Ｙ4 ／５） 幅； Ｗx＝Ｘ4−Ｘ0，Ｗy＝Ｙ4−Ｙ0 のごとく割り出され、遠距離物体２４に関しては、 重心位置；（Ｘ5 ＋Ｘ6 ＋・・Ｘ8 ／４，Ｙ5 ＋Ｙ6 ＋・・Ｙ8 ／４） 幅； Ｗx ＝Ｘ8 −Ｘ5 ，Ｗy ＝Ｙ5 −Ｙ8 として割り出される。また、近距離物体２３の右半分に
関しては、 重心位置；（Ｘ9 ＋Ｘ10＋Ｘ11／３，Ｙ9 ＋Ｙ10＋Ｙ11／３） 幅； Ｗx ＝Ｘ11−Ｘ9 ，Ｗy ＝Ｙ11−Ｙ9 として割り出される。
処理し終えると、１回の走査で識別されたすべての物体
について、重心位置と幅が計上される。すなわち、例え
ば図３の例では、近距離物体２３の左半分に関しては、 重心位置；（Ｘ0＋Ｘ2＋・・Ｘ4／５，Ｙ0＋Ｙ2＋・・Ｙ4 ／５） 幅； Ｗx＝Ｘ4−Ｘ0，Ｗy＝Ｙ4−Ｙ0 のごとく割り出され、遠距離物体２４に関しては、 重心位置；（Ｘ5 ＋Ｘ6 ＋・・Ｘ8 ／４，Ｙ5 ＋Ｙ6 ＋・・Ｙ8 ／４） 幅； Ｗx ＝Ｘ8 −Ｘ5 ，Ｗy ＝Ｙ5 −Ｙ8 として割り出される。また、近距離物体２３の右半分に
関しては、 重心位置；（Ｘ9 ＋Ｘ10＋Ｘ11／３，Ｙ9 ＋Ｙ10＋Ｙ11／３） 幅； Ｗx ＝Ｘ11−Ｘ9 ，Ｗy ＝Ｙ11−Ｙ9 として割り出される。
【００２１】なお、２分割された物体２３について同一
物体として処理する必要がある場合は、データ群（Ｘ0
，Ｙ0 ）〜（Ｘ4 ，Ｙ4 ）で構成される物体とデータ
群（Ｘ9 ，Ｙ9 ）〜（Ｘ11，Ｙ11）で構成される物体と
が、直交座標上で近似的に同一直線上に存在するかどう
かを、数フレーム分にわたって判断することにより、同
一物体２３が２分割されて計測されたかどうかを判定す
ることができる。その場合、データ群（Ｘ0 ，Ｙ0 ）〜
（Ｘ4 ，Ｙ4 ）で構成される物体とデータ群（Ｘ9 ，Ｙ
9 ）〜（Ｘ11，Ｙ11）で構成される物体について、同じ
データ群に含めて前述の同一物体判断処理にかける方法
も有効である。ただし、同一物体２３が２分割して計測
されても、衝突防止等への利用目的に災いするような被
害を蒙ることはなく、従ってこうした判定は必ずしも必
要不可欠のものではない。
物体として処理する必要がある場合は、データ群（Ｘ0
，Ｙ0 ）〜（Ｘ4 ，Ｙ4 ）で構成される物体とデータ
群（Ｘ9 ，Ｙ9 ）〜（Ｘ11，Ｙ11）で構成される物体と
が、直交座標上で近似的に同一直線上に存在するかどう
かを、数フレーム分にわたって判断することにより、同
一物体２３が２分割されて計測されたかどうかを判定す
ることができる。その場合、データ群（Ｘ0 ，Ｙ0 ）〜
（Ｘ4 ，Ｙ4 ）で構成される物体とデータ群（Ｘ9 ，Ｙ
9 ）〜（Ｘ11，Ｙ11）で構成される物体について、同じ
データ群に含めて前述の同一物体判断処理にかける方法
も有効である。ただし、同一物体２３が２分割して計測
されても、衝突防止等への利用目的に災いするような被
害を蒙ることはなく、従ってこうした判定は必ずしも必
要不可欠のものではない。
【００２２】このように、上記対物距離計測装置１１に
よれば、走査順に時系列的に得られる複数の位置データ
（Ｘn ，Ｙn ）について、直前までの出力値（Ｘn-1 ，
Ｙn-1）から相加平均ΣＸn-1 ／ｎ−１，ΣＹn-1 ／ｎ
−１により割り出された最新の重心位置（Ｘg ，Ｙg ）
を中心に一定距離ΔＸr ，ΔＹrの範囲にあることを条
件に、最新出力値（Ｘn ，Ｙn ）を重心位置の更新に供
し、一方でこの条件を満たさない最新出力値（Ｘn ，Ｙ
n ）についてはそれまでとは別物体に関する位置データ
であると認識して、重心位置の更新を新規再開する。こ
のため、１回の走査範囲内に複数の物体が存在しようと
も、所定の条件を満たすかどうかの判断を通じて同一物
体か又は異物体かの識別が正確に可能であり、これによ
り複数物体を同一物体と錯覚したために距離計測対象と
なる物体の重心位置や幅を誤って算定するといった不都
合を排除し、物体ごとに正確に重心位置や幅の計測が可
能である。
よれば、走査順に時系列的に得られる複数の位置データ
（Ｘn ，Ｙn ）について、直前までの出力値（Ｘn-1 ，
Ｙn-1）から相加平均ΣＸn-1 ／ｎ−１，ΣＹn-1 ／ｎ
−１により割り出された最新の重心位置（Ｘg ，Ｙg ）
を中心に一定距離ΔＸr ，ΔＹrの範囲にあることを条
件に、最新出力値（Ｘn ，Ｙn ）を重心位置の更新に供
し、一方でこの条件を満たさない最新出力値（Ｘn ，Ｙ
n ）についてはそれまでとは別物体に関する位置データ
であると認識して、重心位置の更新を新規再開する。こ
のため、１回の走査範囲内に複数の物体が存在しようと
も、所定の条件を満たすかどうかの判断を通じて同一物
体か又は異物体かの識別が正確に可能であり、これによ
り複数物体を同一物体と錯覚したために距離計測対象と
なる物体の重心位置や幅を誤って算定するといった不都
合を排除し、物体ごとに正確に重心位置や幅の計測が可
能である。
【００２３】また、スキャナ１２が出力する極座標出力
を直交座標データに変換したのち、直交軸ごとに座標出
力を相加平均して重心位置を求め、かつ直交軸ごとに最
新出力値と重心位置を比較する構成であるから、極座標
出力として得られる座標データ（Ｌ，θ）を直交２軸に
分解することで、相加平均による重心算定を容易にし、
また求められた重心位置（Ｘg ，Ｙg ）と最新出力値
（Ｘn ，Ｙn ）とを直交軸ごとに比較し、直交２軸のい
ずれか少なくとも一方で重心位置と最新出力値とが所定
距離ΔＸr ，ΔＹr を越えて乖離する場合は、異物体で
あると識別するため、汎用の算術アルゴリズムを使った
異物体判断が正確に可能である。
を直交座標データに変換したのち、直交軸ごとに座標出
力を相加平均して重心位置を求め、かつ直交軸ごとに最
新出力値と重心位置を比較する構成であるから、極座標
出力として得られる座標データ（Ｌ，θ）を直交２軸に
分解することで、相加平均による重心算定を容易にし、
また求められた重心位置（Ｘg ，Ｙg ）と最新出力値
（Ｘn ，Ｙn ）とを直交軸ごとに比較し、直交２軸のい
ずれか少なくとも一方で重心位置と最新出力値とが所定
距離ΔＸr ，ΔＹr を越えて乖離する場合は、異物体で
あると識別するため、汎用の算術アルゴリズムを使った
異物体判断が正確に可能である。
【００２４】また、物体識別器１７は、識別された物体
ごとに直交座標上で重心位置と併せ幅を算定するので、
スキャナ１２の走査範囲内に複数の物体が存在しても、
最も近い位置にある物体２３だけでなく、それよりも遠
い物体２４についても、スキャナ１２の出力から重心位
置や幅を求めることができ、これにより眼前の前方物体
２３よりも遠方に存在するが、いつか新たな前方物体と
なり得る可能性のある物体２４について、従来のよう当
面不要なデータとして廃棄してしまうのではなく、最前
の物体と並行して常に動向を監視することができる。こ
のため、対物距離計測装置１１を車間距離計測装置等に
適用したときに、前方を行く複数の車両や前方の障害物
をスキャナ１２の走査範囲に存在する限り計測し続け、
車両前方の状況を最大限的確に把握することができる。
ごとに直交座標上で重心位置と併せ幅を算定するので、
スキャナ１２の走査範囲内に複数の物体が存在しても、
最も近い位置にある物体２３だけでなく、それよりも遠
い物体２４についても、スキャナ１２の出力から重心位
置や幅を求めることができ、これにより眼前の前方物体
２３よりも遠方に存在するが、いつか新たな前方物体と
なり得る可能性のある物体２４について、従来のよう当
面不要なデータとして廃棄してしまうのではなく、最前
の物体と並行して常に動向を監視することができる。こ
のため、対物距離計測装置１１を車間距離計測装置等に
適用したときに、前方を行く複数の車両や前方の障害物
をスキャナ１２の走査範囲に存在する限り計測し続け、
車両前方の状況を最大限的確に把握することができる。
【００２５】さらにまた、スキャナ１２と座標変換器１
６の間に少なくとも２個のフレームメモリ１４，１５を
並列接続し、スキャナ１２の極座標出力を走査のつど交
互に切り替えて格納する構成としたから、一方のフレー
ムメモリ１４又は１５にスキャナ１２の極座標出力を読
み込んでいる最中は、他方のフレームメモリ１５又は１
４に格納済み極座標出力を読み出して、直交座標系への
座標変換或いは物体識別処理にかけることができ、これ
により格納データと処理データの効率的な運用が可能で
あり、物体識別中の無用の中断を排除し、常に対象物体
の重心位置や幅等をほぼリアルタイムで正確に把握する
ことができる。
６の間に少なくとも２個のフレームメモリ１４，１５を
並列接続し、スキャナ１２の極座標出力を走査のつど交
互に切り替えて格納する構成としたから、一方のフレー
ムメモリ１４又は１５にスキャナ１２の極座標出力を読
み込んでいる最中は、他方のフレームメモリ１５又は１
４に格納済み極座標出力を読み出して、直交座標系への
座標変換或いは物体識別処理にかけることができ、これ
により格納データと処理データの効率的な運用が可能で
あり、物体識別中の無用の中断を排除し、常に対象物体
の重心位置や幅等をほぼリアルタイムで正確に把握する
ことができる。
【００２６】
【考案の効果】以上説明したように、この考案は、一定
角度範囲を走査しながら物体までの距離を計測するスキ
ャナから１回の走査期間内に時系列的に得られる位置デ
ータについて、初期出力値から直前の最新出力値までを
相加平均して時系列の各時点で重心位置を更新し、その
さいに最新の重心位置から一定距離を越えて逸脱する最
新出力値が与えられたときは、該最新出力値を異物体に
関する位置データの初期出力値として前記重心位置の更
新を新規再開し、走査範囲内に存在する物体ごとに重心
位置を算定する構成としたから、走査順に時系列的に得
られる複数の位置データについて、直前までの出力値か
ら相加平均により割り出された最新の重心位置を中心に
一定距離範囲にあることを条件に最新出力値を重心位置
の更新に供し、一方でこの条件を満たさない最新出力値
についてはそれまでとは別物体に関する位置データであ
ると認識して、重心位置の更新を新規再開するため、１
回の走査範囲内に複数の物体が存在しようとも、所定の
条件を満たすかどうかの判断を通じて同一物体か又は異
物体かの識別が正確に可能であり、これにより複数物体
を同一物体と錯覚したために距離計測対象となる物体の
重心位置や幅を誤って算定するといった不都合を排除
し、物体ごとに正確に重心位置や幅の計測が可能である
等の優れた効果を奏する。
角度範囲を走査しながら物体までの距離を計測するスキ
ャナから１回の走査期間内に時系列的に得られる位置デ
ータについて、初期出力値から直前の最新出力値までを
相加平均して時系列の各時点で重心位置を更新し、その
さいに最新の重心位置から一定距離を越えて逸脱する最
新出力値が与えられたときは、該最新出力値を異物体に
関する位置データの初期出力値として前記重心位置の更
新を新規再開し、走査範囲内に存在する物体ごとに重心
位置を算定する構成としたから、走査順に時系列的に得
られる複数の位置データについて、直前までの出力値か
ら相加平均により割り出された最新の重心位置を中心に
一定距離範囲にあることを条件に最新出力値を重心位置
の更新に供し、一方でこの条件を満たさない最新出力値
についてはそれまでとは別物体に関する位置データであ
ると認識して、重心位置の更新を新規再開するため、１
回の走査範囲内に複数の物体が存在しようとも、所定の
条件を満たすかどうかの判断を通じて同一物体か又は異
物体かの識別が正確に可能であり、これにより複数物体
を同一物体と錯覚したために距離計測対象となる物体の
重心位置や幅を誤って算定するといった不都合を排除
し、物体ごとに正確に重心位置や幅の計測が可能である
等の優れた効果を奏する。
【００２７】また、この考案は、スキャナが、物体の位
置データを極座標出力し、前記物体識別手段が、前記極
座標出力を直交座標データに変換したのち、直交軸ごと
に座標出力を相加平均して重心位置を求め、かつ該直交
軸ごとに最新出力値と重心位置を比較する構成としたか
ら、極座標出力として得られる座標データを直交２軸に
分解することで、相加平均による重心算定を容易にし、
また求められた重心位置と最新出力値とを直交軸ごとに
比較し、直交２軸のいずれか少なくとも一方で重心位置
と最新出力値とが所定距離を越えて乖離する場合は、異
物体であると識別するため、汎用の算術アルゴリズムを
使った異物体判断が正確に可能である等の効果を奏す
る。
置データを極座標出力し、前記物体識別手段が、前記極
座標出力を直交座標データに変換したのち、直交軸ごと
に座標出力を相加平均して重心位置を求め、かつ該直交
軸ごとに最新出力値と重心位置を比較する構成としたか
ら、極座標出力として得られる座標データを直交２軸に
分解することで、相加平均による重心算定を容易にし、
また求められた重心位置と最新出力値とを直交軸ごとに
比較し、直交２軸のいずれか少なくとも一方で重心位置
と最新出力値とが所定距離を越えて乖離する場合は、異
物体であると識別するため、汎用の算術アルゴリズムを
使った異物体判断が正確に可能である等の効果を奏す
る。
【００２８】また、物体識別手段が、識別された物体ご
とに重心位置と併せ物体の幅を算定する構成としたか
ら、スキャナの走査範囲内に複数の物体が存在するとき
に、最も近い位置にある物体だけでなく、それよりも遠
い物体についても、スキャナの出力から重心位置や幅を
求めることができ、これにより眼前の前方物体よりも遠
方に存在するが、いつか新たな前方物体となり得る可能
性のある物体について、従来のよう当面不要なデータと
して廃棄してしまうのではなく、最前の物体と並行して
常に動向を監視することができ、これにより車間距離計
測装置等に適用したときに、前方を行く複数の車両や前
方の障害物をスキャナの走査範囲に存在する限り計測し
続け、車両前方の状況を最大限的確に把握することがで
きる等の効果を奏する。
とに重心位置と併せ物体の幅を算定する構成としたか
ら、スキャナの走査範囲内に複数の物体が存在するとき
に、最も近い位置にある物体だけでなく、それよりも遠
い物体についても、スキャナの出力から重心位置や幅を
求めることができ、これにより眼前の前方物体よりも遠
方に存在するが、いつか新たな前方物体となり得る可能
性のある物体について、従来のよう当面不要なデータと
して廃棄してしまうのではなく、最前の物体と並行して
常に動向を監視することができ、これにより車間距離計
測装置等に適用したときに、前方を行く複数の車両や前
方の障害物をスキャナの走査範囲に存在する限り計測し
続け、車両前方の状況を最大限的確に把握することがで
きる等の効果を奏する。
【００２９】さらにまた、物体識別手段は、前記スキャ
ナと前記座標変換器の間に並列接続され、前記スキャナ
の位置データ出力を走査のつど切り替えて格納する少な
くとも２個のフレームメモリを具備するため、一方のフ
レームメモリにスキャナの位置データ出力を読み込んで
いる最中は、他方のフレームメモリに格納済み位置デー
タ出力を読み出して、直交座標系への座標変換或いは物
体識別処理にかけることができ、これにより格納データ
と処理データの効率的な運用が可能であり、物体識別中
の無用の中断を排除し、常に対象物体の重心位置や幅等
をほぼリアルタイムで正確に把握することができる等の
効果を奏する。
ナと前記座標変換器の間に並列接続され、前記スキャナ
の位置データ出力を走査のつど切り替えて格納する少な
くとも２個のフレームメモリを具備するため、一方のフ
レームメモリにスキャナの位置データ出力を読み込んで
いる最中は、他方のフレームメモリに格納済み位置デー
タ出力を読み出して、直交座標系への座標変換或いは物
体識別処理にかけることができ、これにより格納データ
と処理データの効率的な運用が可能であり、物体識別中
の無用の中断を排除し、常に対象物体の重心位置や幅等
をほぼリアルタイムで正確に把握することができる等の
効果を奏する。
【図１】この考案の対物距離計測装置の一実施例を示す
概略ブロック構成図である。
概略ブロック構成図である。
【図２】図１に示した対物距離計測装置の距離計測動作
を説明するためのフローチャートである。
を説明するためのフローチャートである。
【図３】図１に示した対物距離計測装置による物体識別
原理を説明するための計測例を示す図である。
原理を説明するための計測例を示す図である。
【図４】従来の対物距離計測装置の一適用例を示す図で
ある。
ある。
１１ 対物距離計測装置 １２ スキャナ １４，１５ フレームメモリ（物体識別手段） １６ 座標変換器（物体識別手段） １７ 物体識別器（物体識別手段） １８ 測距信号送受信回路 １９ 制御回路 ２０ 計数回路 ２１ ラッチ回路 ２２ データ処理回路 ２３ 近距離物体 ２４ 遠距離物体
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01S 3/00 - 17/95 G06T 1/00 - 17/50
Claims (4)
- 【請求項１】 一定角度範囲を走査しながら測距信号を
送信するとともに、物体で反射された測距信号を受信
し、受信方位と送受信間時間差とから前記物体の位置デ
ータを出力するスキャナと、該スキャナから１回の走査
期間内に時系列的に得られる前記位置データについて、
初期出力値から直前の最新出力値までを相加平均して時
系列の各時点で重心位置を更新し、そのさいに最新の重
心位置から一定距離を越えて逸脱する最新出力値が与え
られたときは、該最新出力値を異物体に関する位置デー
タの初期出力値として前記重心位置の更新を新規再開
し、走査範囲内に存在する物体ごとに重心位置を算定す
る物体識別手段とを具備することを特徴とする対物距離
計測装置。 - 【請求項２】 前記スキャナは、物体の位置データを極
座標出力し、前記物体識別手段は、前記極座標出力を直
交座標データに変換したのち、直交軸ごとに座標出力を
相加平均して重心位置を求め、かつ該直交軸ごとに最新
出力値と重心位置を比較することを特徴とする請求項１
記載の対物距離計測装置。 - 【請求項３】 前記物体識別手段は、識別された物体ご
とに重心位置と併せ物体の幅を算定することを特徴とす
る請求項１記載の対物距離計測装置。 - 【請求項４】 前記物体識別手段は、前記スキャナと前
記座標変換器の間に並列接続され、前記スキャナの位置
データ出力を走査のつど切り替えて格納する少なくとも
２個のフレームメモリを具備することを特徴とする請求
項１記載の対物距離計測装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1493793U JP2584530Y2 (ja) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | 対物距離計測装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1493793U JP2584530Y2 (ja) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | 対物距離計測装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0674981U JPH0674981U (ja) | 1994-10-21 |
| JP2584530Y2 true JP2584530Y2 (ja) | 1998-11-05 |
Family
ID=11874885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1493793U Expired - Fee Related JP2584530Y2 (ja) | 1993-03-29 | 1993-03-29 | 対物距離計測装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2584530Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3732246B2 (ja) * | 1994-11-28 | 2006-01-05 | 株式会社エース電研 | 遊技媒体の計数装置における異物検出装置 |
| WO2017037834A1 (ja) * | 2015-08-31 | 2017-03-09 | パイオニア株式会社 | 情報処理装置、制御方法、プログラム及び記憶媒体 |
-
1993
- 1993-03-29 JP JP1493793U patent/JP2584530Y2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0674981U (ja) | 1994-10-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |