JP3787833B2 - 対象物検出装置および方法、記録媒体、並びにプログラム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、対象物検出装置および方法、並びに記録媒体に関し、特に、対象物が検出される範囲を、容易に認識でき、かつ、容易に設定することができるようにした対象物検出装置および方法、並びに記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、路上に存在する自動車などの物体を検出する装置が開発されているが、通常、この装置は、レーダを物体に照射し、その反射波を受信することにより、反射波を反射した物体（反射体）の位置（距離や方角）を検出するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この装置から出射されるレーダは、肉眼では確認することができないため、レーダが実際に出射される範囲、すなわち、この装置により物体が検出され得る範囲を、ユーザが正確に認識できない課題があった。
【０００４】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、物体の検出範囲を正確に把握することができるとともに、容易にその範囲を設定することができるようにするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の対象物検出装置は、検出範囲を含む画像を入力する入力手段と、検出範囲の、入力手段により入力された画像上の座標情報を算出する算出手段と、算出手段により算出された座標情報に基づいて、検出範囲を、入力手段により入力された画像の表示に重ねて表示する表示手段と、表示手段により表示された入力手段により入力された画像上に、走査範囲を指定する指定手段と、指定手段により指定された走査範囲のうち、検出範囲に属する範囲から対象物を検出する検出手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
入力手段は、例えば、図１０の端末３の通信部７９により、算出手段は、例えば、図１０の端末３のCPU７１により、表示手段は、例えば、図１１のステップＳ３の処理を実行する例えば、図１０のCPU７１により、指定手段は、例えば、図１４のステップＳ１１において、ユーザからの入力に対応する処理を実行する図１０の CPU ７１により、検出手段は、例えば、図１の対象物検出装置１により、それぞれ構成される。
【０００７】
本発明の対象物検出装置においては、検出範囲を含む画像が入力され、検出範囲の、入力された画像上の座標情報が算出され、算出された座標情報に基づいて、検出範囲が、入力された画像の表示に重ねて表示され、表示された入力された画像上に、走査範囲が指定され、指定された走査範囲のうち、検出範囲に属する範囲から対象物が検出される。
【０００８】
本発明の対象物検出装置によれば、任意の位置に走査範囲を指定して、対象物を観測することができる。
【０００９】
本発明の対象物検出方法は、検出範囲を含む画像を入力する入力ステップと、検出範囲の、入力ステップの処理で入力された画像上の座標情報を算出する算出ステップと、算出ステップの処理で算出された座標情報に基づいて、検出範囲を、入力ステップの処理で入力された画像の表示に重ねて表示する表示ステップと、表示ステップの処理で表示された入力ステップの処理で入力された画像上に、走査範囲を指定する指定ステップと、指定ステップの処理で指定された走査範囲のうち、検出範囲に属する範囲から対象物を検出する検出ステップとを含むことを特徴とする。
【００１０】
入力ステップは、例えば、図１１のステップＳ１の処理により、算出ステップは、例えば、図１１のステップＳ２の処理により、表示ステップは、例えば、図１１のステップＳ３の処理により、指定ステップは、例えば、図１４のステップＳ１１の処理により、検出ステップは、図１４のステップＳ１３の処理によりそれぞれ構成される。
【００１１】
本願の対象物検出方法においては、検出範囲を含む画像が入力され、検出範囲の、入力された画像上の座標情報が算出され、算出された座標情報に基づいて、検出範囲が、入力された画像の表示に重ねて表示され、表示された入力された画像上に、走査範囲が指定され、指定された走査範囲のうち、検出範囲に属する範囲から対象物が検出される。
【００１２】
本発明の対象物検出方法によれば、任意の位置に走査範囲を指定して、対象物を観測することができる。
【００１３】
本発明の記録媒体のプログラムは、検出範囲を含む画像を入力する入力ステップと、検出範囲の、入力ステップの処理で入力された画像上の座標情報を算出する算出ステップと、算出ステップの処理で算出された座標情報に基づいて、検出範囲を、入力ステップにより入力された画像の表示に重ねて表示する表示ステップと、表示ステップの処理で表示された入力ステップの処理で入力された画像上に、走査範囲を指定する指定ステップと、指定ステップの処理で指定された走査範囲のうち、検出範囲に属する範囲から対象物を検出する検出ステップとを含むことを特徴とする。
【００１４】
この入力ステップ、算出ステップ、表示ステップ、指定ステップ、および検出ステップは、上述した本発明の対象物検出方法と同様のステップとして構成できる。
【００１５】
本発明の記録媒体のプログラムにおいては、検出範囲を含む画像が入力され、検出範囲の、入力された画像上の座標情報が算出され、算出された座標情報に基づいて、検出範囲が、入力された画像の表示に重ねて表示され、表示された入力された画像上に、走査範囲が指定され、指定された走査範囲のうち、検出範囲に属する範囲から対象物が検出される。
【００１６】
本発明の記録媒体のプログラムによれば、任意の位置に走査範囲を指定して、対象物を観測することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明を適用した対象物検出システムの利用例を示している。この対象物検出システムは、道路脇に設置されたポールの上部に設置された対象物検出装置１およびビデオカメラ２、並びに対象物検出装置１とビデオカメラ２と、無線で又は有線で接続されている端末３から構成されている。
【００２７】
対象物検出装置１は、図２（Ａ）に示すように、道路面に対して水平方向に、約３度の幅を有し、また、図２（Ｂ）に示すように、道路面に対し垂直方向に約１０度の幅を有している電波を、図２（Ａ）に示すように、道路上を走行する自動車Ａを検出するために、走査中心に対して、水平方向に約２０度の範囲で走査させ、例えば、路上を走行するまたは駐車する自動車（例えば、自動車Ａ）の、対象物検出装置１からの距離および対象物検出装置１の走査中心に対する方角を検出し、端末３に出力する。
【００２８】
ビデオカメラ２は、光軸が対象物検出装置１の走査中心と一致するように、対象物検出装置１の上面に取り付けられており、対象物検出装置１の検出可能範囲すなわち走査可能範囲を含む風景を撮像し、その撮像結果により得られた画像データを、端末３に出力する。
【００２９】
端末３は、ビデオカメラ２から入力された画像データに対応する、例えば、図３に示すような画像を、表示部７７（図１０）に表示させたり、またその画像上に、図４に示すような、対象物検出装置１における走査可能範囲を表示させる。なお、対象物検出装置１における走査可能範囲を表示する処理については、後述する。
【００３０】
次に、図５を参照して、対象物検出装置１およびビデオカメラ２の外観の構成例を説明する。
【００３１】
ビデオカメラ２の下面には、２個の凹部２Ａが、そして対象物検出装置１のレーダ部２１の上面には、２個の凸部２１Ａが、設けられている。凹部２Ａと凸部２１Ａが組み合うようにして、対象物検出装置１とビデオカメラ２が取り付けられることより、対象物検出装置１の走査中心の方向と、ビデオカメラ２の光軸の方向が一致する。これにより、図６に示すように、ビデオカメラ２により撮像された画像のＸ軸上の中心が、対象物検出装置１の走査中心と一致するようになる。
【００３２】
図５に戻り、対象物検出装置１は、レーダ部２１、揺動軸２２、および駆動部２３から構成されている。レーダ部２１は、レーダ動作をさせるための電波を出力したり、その反射波を受信するアンテナ２１Ａを有し、また下面が揺動軸２２と連結されており、揺動軸２２の半回転往復運動により、アンテナ２１Ａの面が図中矢印に示すように、左右を向くようになされている。これによって、図２（Ａ）に示したような、路面に対して水平方向の走査が可能となる。
【００３３】
駆動部２３は、その構成例を示す図７に示すように、モータ軸３１、カム３２、ロット３３、およびロット３４などより構成されている。カム３２は、モータ軸３１の回転により回転し、その回転運動を直線運動に変換して、ロット３３に伝達する。
【００３４】
ロット３４は、その一端が、揺動軸２２に固定されており、他の一端が、ロット３３と両端ベアリング３４Ａを介して可動式に接続されている。ロット３４は、ロット３３の直線運動を回転運動に変換し、揺動軸２２に伝達する。
【００３５】
なお、この例では、アンテナ２１Ａが、上述したように機械的に左右に動かされることにより、水平方向の走査が行われるが、アンテナ２１Ａの指向性自体を変化させて行うこともできる。
【００３６】
図８は、対象物検出装置１の内部の構成例を示している。レーダ送受信部４１は、アンテナ２１Ａを介して、所定の周期でレーダを出射するとともに、レーダが照射された物体（例えば、図１に示す自動車Ａや路面）からの反射波を受信する。レーダ送受信部４１は、受信した反射波を距離検出部４３に出力する（正確には、反射波に対応した電子信号を出力する）。
【００３７】
走査方角検出部４２は、回転エンコーダまたはポテンシオメータなどの回転角度検出装置から構成されており、駆動部２３の各部の状態から、アンテナ２１Ａの回転角度を検出し、その回転角度に基づいて、走査角度を検出し、対象物方角／距離決定部４４に出力する。
【００３８】
距離検出部４３は、レーダ送受信部４１から出射される電波およびその反射波に基づいて、反射波を反射した物体（反射体）までの距離を検出し、対象物方角／距離決定部４４に出力する。距離検出部４３はまた、反射波の強度を検出し、対象物方角／距離決定部４４に出力する。
【００３９】
対象物方角／距離決定部４４は、走査方角検出部４２から入力される走査角度から、強度が最大の反射波に対応する方角を選択する。この例の場合における検出対象物である自動車は、そのほとんどが金属で覆われているため、アスファルトやコンクリートで覆われている道路面に比べ、より強い反射波を反射する。すなわち、反射体が自動車である場合の反射波の強度が最も大きいので、このように、強度が最大の反射波に対応する走査角度を選択することで、検出対象物である自動車（例えば、自動車Ａ）が位置する方角が検出される。
【００４０】
対象物方角／距離決定部４４はまた、距離検出部４３から入力される距離から、強度が最大の反射波に対応する距離を選択する。対象物方角／距離決定部４４により選択される距離は、上述した理由により、自動車（例えば、自動車Ａ）までの距離を表す。対象物方角／距離決定部４４は、選択した距離および方角を通信部４５に出力する。
【００４１】
通信部４５は、端末３と通信し、対象物方角／距離決定部４４から入力された方角や距離を端末３に出力する。通信部４５はまた、端末３から送信されてくる制御信号を受信し、例えば、駆動部２３に出力する。駆動部２３は、通信部４５から入力された制御信号に基づいて、走査中心を変更するなどの処理を行う。
【００４２】
図９は、対象物検出装置１のレーダ送受信部４１および距離検出部４３の内部の構成例を示している。レーダ送受信部４１は、アンテナ２１Ａの他、電圧制御発振器５１、三角波発振器５２、およびサーキュレータ５３から構成されている。
【００４３】
電圧制御発振器５１は、三角波発振器５２が出力する三角波に対応する周波数の信号を発生し、サーキュレータ５３と距離検出部４３の乗算器６１に出力する。サーキュレータ５３は、図中時計回転方向に隣接する端子に入力を出力するように動作する。即ち、電圧制御発振器５１より入力された信号を、その時計回転方向側の端子に接続されているアンテナ２１Ａに供給する。これにより、電圧制御発振器５１より出力された周波数６０GHz帯域の信号（電波）が、アンテナ２１Ａから出射される。
【００４４】
アンテナ２１Ａから出射された電波の反射波は、アンテナ２１Ａで受信され、時計回転方向に隣接する端子に接続されている距離検出部４３の乗算器６１に出力される。即ち、サーキュレータ５３は、アンテナ２１Ａを送信と受信とで兼用するため必要とされるものであり、アンテナ２１Ａを送信用と受信用とで分ける場合には必要がなくなる。
【００４５】
距離検出部４３は、乗算器６１、増幅器６２、Ａ／Ｄ変換器６３、FFT（高速フーリエ変換）演算器６４、およびピーク周波数検出装置６５から構成されている。
【００４６】
乗算器６１は、レーダ送受信部４１の電圧制御発振器５１より出力された信号と、アンテナ２１Ａにより受信された信号とを乗算し、そのビート成分を出力する。乗算器６１の出力は、増幅器６２により増幅された後、Ａ／Ｄ変換器６３に入力され、Ａ／Ｄ変換される。
【００４７】
FFT演算器６４は、Ａ／Ｄ変換器６３より入力されたデジタルデータを高速フーリエ変換し、ビート成分を周波数解析する。具体的には、FFT演算器６４は、ビート成分の周波数スペクトラムを検出する。
【００４８】
ピーク周波数検出装置６５は、入力されたスペクトラムの中から、最も大きいレベル（ピーク）を有する周波数成分を検出し、検出した周波数成分に基づいて、反射体までの距離を算出し、対象物方角／距離決定部４４に出力する。
【００４９】
図１０は、端末３の構成例を示している。CPU（Central Processing Unit）７１にはバス７５を介して入出力インタフェース７６が接続されており、CPU７１は、入出力インタフェース７６を介して、キーボード、マウスなどよりなる入力部７８から指令が入力されると、例えば、ROM（Read Only Memory）７２またはハードディスク７４に格納されているプログラムを、RAM（Random Access Memory）７３にロードして実行する。
【００５０】
さらに、CPU７１は、その処理結果を、例えば、入出力インタフェース７６を介して、LCD（Liquid Crystal Display）などよりなる表示部７７または通信部７９に必要に応じて出力する。表示部７７は、CPU７１の出力に対応する画像を表示する（例えば、図３，図４）。通信部７９は、CPU７１の出力に対応する信号を、対象物検出装置１またはビデオカメラ２に出力し、また対象物検出装置１またはビデオカメラ２から受信した信号を、CPU７１に出力する。
【００５１】
次に、対象物検出装置１における走査可能範囲を、ビデオカメラ２により撮像された画像上に表示させる場合の、端末３のCPU７１の動作を、図１１のフローチャートを参照して説明する。
【００５２】
ステップＳ１において、端末３のCPU７１は、通信部７９を介して受信した、ビデオカメラ２の撮像結果により得られた画像データを、表示部７７に出力する。これにより、図３に示したような画像が、表示部７７に表示される。
【００５３】
次に、ステップＳ２において、CPU７１は、図１２に示すような、対象物検出装置１における走査可能範囲に対応する、ステップＳ１の処理で表示された画像上の画素を決定する。
【００５４】
具体的には、CPU７１は、はじめに、レーダの水平方向の出射方向が、最も左側方向（図２（Ａ）の状態）である場合において、走査可能な最も遠方の位置（以下、走査可能位置Ｐ１と称する）（図１２）および走査可能な最も手前の位置（以下、走査可能位置Ｐ２と称する）、レーダの水平方向の出射方向が、走査中心方向である場合において、走査可能な最も遠方の位置（以下、走査可能位置Ｐ３）および走査可能な最も手前の位置（以下、走査可能位置Ｐ４と称する）、並びにレーダの水平方向の出射方向が最も右側方向である場合において、走査可能な最も遠方の位置（以下、走査可能位置Ｐ５と称する）および走査可能な最も手前の位置（以下、走査可能位置Ｐ６）のそれぞれに対応する画素の画像上の座標を、式（１）に基づいて検出する。
【００５５】
ｉ＝Ｒ×ｆ×cosθ／sinθ
ｊ＝ｆ×ｈ／Ｒ×sinθ ・・・（１）
ｉは、画素のＸ軸座標の値を、ｊは、画素のＹ軸座標の値を示す。Ｒは、距離を、θは、走査方角（角度）を、ｈは、対象物検出装置１の路上からの高さ、そしてｆは、ビデオカメラ２のレンズの焦点距離を示す。すなわち、対象物検出装置１から走査可能位置Ｐ１乃至走査可能位置Ｐ６までの距離Ｒ１乃至距離Ｒ６、および走査可能位置Ｐ１乃至走査可能位置Ｐ６の方角θ１乃至方角θ６が、それぞれ式（１）に代入され、走査可能位置Ｐ１乃至Ｐ６に対応する画素の座標（ｉ，ｊ）が算出される。
【００５６】
なお、対象物検出装置１の走査中心の方向とビデオカメラ２の光軸の方向が一致することより、ｉ、ｊ、ｆ、およびθは、３次元空間において、図６に示すような位置関係にあり、これにより、式（１）が成り立つ。
【００５７】
また、走査可能位置Ｐ１乃至走査可能位置Ｐ６まで距離Ｒおよび方角θは、レーダの強度および走査角度範囲（この例の場合、２０度）などにより決定されるので、この例の場合、走査可能位置Ｐ１乃至走査可能位置Ｐ６までの距離Ｒおよび方角θは、予め求められ、対象物検出装置１の路上からの高さｈおよびビデオカメラ２のレンズの焦点距離ｆとともに、例えば、ハードディスク７４に記憶されているものとし、CPU７１は、これらの情報をハードディスク７４から読み出し、走査可能位置Ｐ１乃至走査可能位置Ｐ６に対応する画素の座標（ｉ，ｊ）を算出する。
【００５８】
このようにして、各走査可能位置Ｐに対応する画素の座標（ｉ，ｊ）を算出すると、CPU７１は、ステップＳ３において、検出した座標（ｉ，ｊ）により閉じられる１つの輪郭を決定するとともに、決定した輪郭上の画素を、表示部７７に通知する。これにより、表示部７７には、図４に示したように、走査可能範囲（この例の場合、楕円）が表示される。
【００５９】
以上のようにして、対象物検出装置１による走査可能範囲が、ビデオカメラ２により撮像された画像上に表示される。これにより、ユーザは、対象物検出装置１において、走査可能な範囲を視覚的に認識することができるようになる。また、対象物検出装置１の走査中心が変更されても、走査中心と光軸が一致しているので、図１３に示すように、その状態での走査可能範囲が表示部７７に表示される。
【００６０】
なお、ビデオカメラ２は、常時、設置している必要はなく、例えば、走査可能範囲を確認した後は、取り外しておき、必要なときに取り付けるようにすることができる。
【００６１】
次に、対象物検出装置１の走査範囲を設定する場合の処理手順を、図１４のフローチャートを参照して説明する。なお、端末３の表示部７７には、図１５に示すように、ビデオカメラ２により撮像された風景の画像と、走査可能範囲が示されているものとする（なお、この時点では、図中の設定枠は表示されていないものとする）。
【００６２】
ステップＳ１１において、ユーザは、検出対象物である自動車を検出したい領域を、端末３の入力部７８を操作して、表示上のポインタを移動させ、図１５に示すように、表示部７７に表示されている画像上に、設定枠を設定する。例えば、図１５に示されるように設定枠は多角形で設定される。
【００６３】
次に、ステップＳ１２において、端末３のCPU７１は、画像上に設定された設定枠の、例えば、図１５に示す画素Ａ、画素Ｂ、画素Ｃ、および画素Ｄそれぞれの座標の値ｉおよび値ｊを、式（１）に代入して、画像上の画素Ａ乃至画素Ｄに対応する、図１６に示すような、実際の位置Ｐ11乃至位置Ｐ14までの距離Ｒ11乃至距離Ｒ14、およびその方角θ11乃至θ14を算出し、算出結果を、通信部７９を介して、対象物検出装置１に送信する。
【００６４】
ステップＳ１３において、対象物検出装置１の対象物方角／距離決定部４４は、通信部４５を介して、端末３から送信されてきた、距離Ｒ11乃至距離Ｒ14および方角θ11乃至方角θ14を受信し、受信したこれらの情報で特定される範囲Ｗ（図１６）に存在する検出対象物（自動車）の位置を検出する処理を開始する。具体的には、対象物方角／距離決定部４４は、走査方角検出部４２から入力される走査方角および距離検出部４３から入力される距離のうち、範囲Ｗに位置する物体のみが取り得る値のものを選択し、選択したその距離および方角から、強度が最大の反射波に対応するものを選択する。すなわち、範囲Ｗに存在する自動車（自動車Ａ）のみの距離および方角が検出される。
【００６５】
なお、ここでは、走査可能範囲に渡って走査を行い、そのうち走査範囲の反射信号を選択することによって対象物を検出しているが、走査範囲のみを走査し、その走査範囲からの反射信号に基づいて対象物を検出してもよい。この場合、図７で説明した駆動部２３の代えて、往復範囲を自在に変更することができる駆動部を用いればよい。
【００６６】
以上のように、ユーザは、設定枠を画像上に設定するだけで、所望の範囲（範囲Ｗ）を、走査範囲として設定することができる。このことより、例えば、走査範囲に設定したい場所に、図１７に示すように、自動車（障害物）が駐車されていても、また図１８に示すように、人が存在していても、容易に走査範囲を設定することができる。
【００６７】
次に、駐車違反している自動車（所定の時間以上駐車している自動車）を検出する場合の処理手順を、図１９のフローチャートを参照して説明する。なお、端末３の表示部７７には、走査範囲が設定された画像がすでに表示されているものとする。
【００６８】
ステップＳ２１において、端末３のCPU７１は、内蔵するタイマーｔの値を０に初期設定する。
【００６９】
次に、ステップＳ２２において、対象物検出装置１は、検出対象物である自動車の位置（距離Ｒおよび方角θ）を検出する処理を開始する。なお、対象物検出装置１は、設定された走査範囲に自動車が存在する場合、その自動車の距離Ｒおよび方角θを検出し、その検出結果を、端末３に送信するが、その走査範囲に自動車が存在しない場合、端末３には何も送信しない。
【００７０】
ステップＳ２３において、端末３のCPU７１は、通信部７９が、対象物検出装置１から、距離Ｒおよび方角θが受信したか否かを判定し、受信していないと判定した場合、ステップＳ２４に進み、タイマーｔの値を０に初期設定し、ステップＳ２３に戻る。
【００７１】
ステップＳ２３において、距離Ｒおよび方角θが受信されたと判定された場合、ステップＳ２５に進み、端末３のCPU７１は、受信された距離Ｒおよび方角θを、ハードディスク７４に記憶されている、対象物検出装置１の路上からの高さｈおよびビデオカメラ２のレンズの焦点距離ｆとともに、式（１）に代入し、座標（ｉ，ｊ）を算出する。
【００７２】
次に、ステップＳ２６において、端末３のCPU７１は、後述するステップＳ２７でRAM７３に記憶された座標（ｉ，ｊ）と、ステップＳ２５で算出した座標（ｉ，ｊ）が同一であるか否かを判定し、それらが同一ではないと判定した場合、ステップＳ２７に進む。なお、ステップＳ２５で、座標（ｉ，ｊ）がはじめて算出され、RAM７３に、座標（ｉ，ｊ）が記憶されていない場合、ステップＳ２７に進む。
【００７３】
ステップＳ２７において、端末３のCPU７１は、ステップＳ２５で算出した座標（ｉ，ｊ）を、RAM７３に記憶させ、ステップＳ２８に進み、タイマーｔの値を０に初期設定し、ステップＳ２３に戻り、それ以降の処理を実行する。
【００７４】
ステップＳ２６において、ステップＳ２５で算出された座標（ｉ，ｊ）と、RAM７３に記憶されている座標（ｉ，ｊ）が同一であると判定された場合、ステップＳ２９に進み、端末３のCPU７１は、タイマーｔの値が、所定の時間Ｔを超えているか否かを判定し、超えていないと判定した場合、ステップＳ２３に戻り、それ以降の処理を実行する。一方、タイマーｔの値が、時間Ｔを超えていると判定した場合、すなわち、駐車違反の自動車が存在する場合、CPU７１は、ステップＳ３０に進み、例えば、表示部７７に、図２０に示すように、駐車違反の自動車が検出された旨を示すメッセージ（この例では、”駐車違反（１４：５５から駐車）”）を表示部７７に表示させる処理を実行する。その後、処理は終了する。
【００７５】
以上のようにして、駐車違反の自動車が検出される。
【００７６】
なお、以上においては、図１に示したように、対象物検出装置１およびビデオカメラ２が、道路脇に設置されたポール上部に取り付けられた場合を例として説明したが、図２１に示すように、対象物検出装置１およびビデオカメラ２を、道路上方に設定することもできる。
【００７７】
図２２は、上述のような対象物検出装置１として機能するコンピュータ１０１の一実施の形態の構成を示すブロック図である。CPU１１１にはバス１１５を介して入出力インタフェース１１６が接続されており、CPU１１１は、入出力インタフェース１１６を介して、ユーザから、キーボード、マウスなどよりなる入力部１１８から指令が入力されると、例えば、ROM１１２、ハードディスク１１４、またはドライブ１２０に装着される磁気ディスク１３１、光ディスク１３２、光磁気ディスク１３３、若しくは半導体メモリ１３４などの記録媒体に格納されているプログラムを、RAM１１３にロードして実行する。これにより、上述した各種の処理（例えば、図１１、図１４、および図１９のフローチャートにより示される処理）が行われる。さらに、CPU１１１は、その処理結果を、例えば、入出力インタフェース１１６を介して、LCDなどよりなる表示部１１７に必要に応じて出力する。なお、プログラムは、ハードディスク１１４やROM１１２に予め記憶しておき、コンピュータ１０１と一体的にユーザに提供したり、磁気ディスク１３１、光ディスク１３２、光磁気ディスク１３３，半導体メモリ１３４等のパッケージメディアとして提供したり、衛星、ネットワーク等から通信部１１９を介してハードディスク１１４に提供することができる。
【００７８】
なお、本明細書において、媒体により提供されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【００７９】
また、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。
【００８０】
【発明の効果】
本発明によれば、対象物が検出される範囲を正確、かつ、容易に設定し、検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した対象物検出システムの利用例を示している。
【図２】レーダの形状および走査角度を説明する図である。
【図３】表示部７７の表示例を示す図である。
【図４】表示部７７の他の表示例を示す図である。
【図５】対象物検出装置１およびビデオカメラ２の外観の構成例を示す図である。
【図６】走査中心と光軸との関係を示す図である。
【図７】駆動部２３の構成例を示す図である。
【図８】対象物検出装置１の内部の構成例を示すブロック図である。
【図９】レーダ送受信部４１および距離検出部４３の構成例を示すブロック図である。
【図１０】端末３の構成例を示すブロック図である。
【図１１】走査可能範囲表示処理を説明するフローチャートである。
【図１２】走査可能範囲を説明する図である。
【図１３】表示部７７の他の表示例を示す図である。
【図１４】走査範囲設定処理を説明するフローチャートである。
【図１５】表示部７７の他の表示例を示す図である。
【図１６】範囲Ｗを説明する図である。
【図１７】表示部７７の他の表示例を示す図である。
【図１８】表示部７７の他の表示例を示す図である。
【図１９】駐車違反を検出する処理を説明するフローチャートである。
【図２０】表示部７７の他の表示例を示す図である。
【図２１】本発明を適用した対象物検出システムの他の利用例を示す図である。
【図２２】コンピュータ１０１の構成例を示す図である。
【符号の説明】
１ 対象物検出装置
２ ビデオカメラ
３ 端末
２１ レーダ部
２２ 揺動軸
２３ 駆動部
４１ レーダ送受信部
４２ 走査方角検出部
４３ 距離検出部
４４ 対象物方角／距離決定部
５１ 電圧制御発振器
５２ 三角波発振器
５３ サーキュレータ
６１ 乗算器
６２ 増幅器
６３ Ａ／Ｄ変換器
６４ FFT演算器
６５ ピーク周波数検出装置
７１ CPU
７２ ROM
７３ RAM
７４ ハードディスク
７５ バス
７６ 入出力インタフェース
７７ 表示部
７８ 入力部
７９ 通信部
【発明の属する技術分野】
本発明は、対象物検出装置および方法、並びに記録媒体に関し、特に、対象物が検出される範囲を、容易に認識でき、かつ、容易に設定することができるようにした対象物検出装置および方法、並びに記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、路上に存在する自動車などの物体を検出する装置が開発されているが、通常、この装置は、レーダを物体に照射し、その反射波を受信することにより、反射波を反射した物体（反射体）の位置（距離や方角）を検出するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、この装置から出射されるレーダは、肉眼では確認することができないため、レーダが実際に出射される範囲、すなわち、この装置により物体が検出され得る範囲を、ユーザが正確に認識できない課題があった。
【０００４】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、物体の検出範囲を正確に把握することができるとともに、容易にその範囲を設定することができるようにするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の対象物検出装置は、検出範囲を含む画像を入力する入力手段と、検出範囲の、入力手段により入力された画像上の座標情報を算出する算出手段と、算出手段により算出された座標情報に基づいて、検出範囲を、入力手段により入力された画像の表示に重ねて表示する表示手段と、表示手段により表示された入力手段により入力された画像上に、走査範囲を指定する指定手段と、指定手段により指定された走査範囲のうち、検出範囲に属する範囲から対象物を検出する検出手段とを備えることを特徴とする。
【０００６】
入力手段は、例えば、図１０の端末３の通信部７９により、算出手段は、例えば、図１０の端末３のCPU７１により、表示手段は、例えば、図１１のステップＳ３の処理を実行する例えば、図１０のCPU７１により、指定手段は、例えば、図１４のステップＳ１１において、ユーザからの入力に対応する処理を実行する図１０の CPU ７１により、検出手段は、例えば、図１の対象物検出装置１により、それぞれ構成される。
【０００７】
本発明の対象物検出装置においては、検出範囲を含む画像が入力され、検出範囲の、入力された画像上の座標情報が算出され、算出された座標情報に基づいて、検出範囲が、入力された画像の表示に重ねて表示され、表示された入力された画像上に、走査範囲が指定され、指定された走査範囲のうち、検出範囲に属する範囲から対象物が検出される。
【０００８】
本発明の対象物検出装置によれば、任意の位置に走査範囲を指定して、対象物を観測することができる。
【０００９】
本発明の対象物検出方法は、検出範囲を含む画像を入力する入力ステップと、検出範囲の、入力ステップの処理で入力された画像上の座標情報を算出する算出ステップと、算出ステップの処理で算出された座標情報に基づいて、検出範囲を、入力ステップの処理で入力された画像の表示に重ねて表示する表示ステップと、表示ステップの処理で表示された入力ステップの処理で入力された画像上に、走査範囲を指定する指定ステップと、指定ステップの処理で指定された走査範囲のうち、検出範囲に属する範囲から対象物を検出する検出ステップとを含むことを特徴とする。
【００１０】
入力ステップは、例えば、図１１のステップＳ１の処理により、算出ステップは、例えば、図１１のステップＳ２の処理により、表示ステップは、例えば、図１１のステップＳ３の処理により、指定ステップは、例えば、図１４のステップＳ１１の処理により、検出ステップは、図１４のステップＳ１３の処理によりそれぞれ構成される。
【００１１】
本願の対象物検出方法においては、検出範囲を含む画像が入力され、検出範囲の、入力された画像上の座標情報が算出され、算出された座標情報に基づいて、検出範囲が、入力された画像の表示に重ねて表示され、表示された入力された画像上に、走査範囲が指定され、指定された走査範囲のうち、検出範囲に属する範囲から対象物が検出される。
【００１２】
本発明の対象物検出方法によれば、任意の位置に走査範囲を指定して、対象物を観測することができる。
【００１３】
本発明の記録媒体のプログラムは、検出範囲を含む画像を入力する入力ステップと、検出範囲の、入力ステップの処理で入力された画像上の座標情報を算出する算出ステップと、算出ステップの処理で算出された座標情報に基づいて、検出範囲を、入力ステップにより入力された画像の表示に重ねて表示する表示ステップと、表示ステップの処理で表示された入力ステップの処理で入力された画像上に、走査範囲を指定する指定ステップと、指定ステップの処理で指定された走査範囲のうち、検出範囲に属する範囲から対象物を検出する検出ステップとを含むことを特徴とする。
【００１４】
この入力ステップ、算出ステップ、表示ステップ、指定ステップ、および検出ステップは、上述した本発明の対象物検出方法と同様のステップとして構成できる。
【００１５】
本発明の記録媒体のプログラムにおいては、検出範囲を含む画像が入力され、検出範囲の、入力された画像上の座標情報が算出され、算出された座標情報に基づいて、検出範囲が、入力された画像の表示に重ねて表示され、表示された入力された画像上に、走査範囲が指定され、指定された走査範囲のうち、検出範囲に属する範囲から対象物が検出される。
【００１６】
本発明の記録媒体のプログラムによれば、任意の位置に走査範囲を指定して、対象物を観測することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明を適用した対象物検出システムの利用例を示している。この対象物検出システムは、道路脇に設置されたポールの上部に設置された対象物検出装置１およびビデオカメラ２、並びに対象物検出装置１とビデオカメラ２と、無線で又は有線で接続されている端末３から構成されている。
【００２７】
対象物検出装置１は、図２（Ａ）に示すように、道路面に対して水平方向に、約３度の幅を有し、また、図２（Ｂ）に示すように、道路面に対し垂直方向に約１０度の幅を有している電波を、図２（Ａ）に示すように、道路上を走行する自動車Ａを検出するために、走査中心に対して、水平方向に約２０度の範囲で走査させ、例えば、路上を走行するまたは駐車する自動車（例えば、自動車Ａ）の、対象物検出装置１からの距離および対象物検出装置１の走査中心に対する方角を検出し、端末３に出力する。
【００２８】
ビデオカメラ２は、光軸が対象物検出装置１の走査中心と一致するように、対象物検出装置１の上面に取り付けられており、対象物検出装置１の検出可能範囲すなわち走査可能範囲を含む風景を撮像し、その撮像結果により得られた画像データを、端末３に出力する。
【００２９】
端末３は、ビデオカメラ２から入力された画像データに対応する、例えば、図３に示すような画像を、表示部７７（図１０）に表示させたり、またその画像上に、図４に示すような、対象物検出装置１における走査可能範囲を表示させる。なお、対象物検出装置１における走査可能範囲を表示する処理については、後述する。
【００３０】
次に、図５を参照して、対象物検出装置１およびビデオカメラ２の外観の構成例を説明する。
【００３１】
ビデオカメラ２の下面には、２個の凹部２Ａが、そして対象物検出装置１のレーダ部２１の上面には、２個の凸部２１Ａが、設けられている。凹部２Ａと凸部２１Ａが組み合うようにして、対象物検出装置１とビデオカメラ２が取り付けられることより、対象物検出装置１の走査中心の方向と、ビデオカメラ２の光軸の方向が一致する。これにより、図６に示すように、ビデオカメラ２により撮像された画像のＸ軸上の中心が、対象物検出装置１の走査中心と一致するようになる。
【００３２】
図５に戻り、対象物検出装置１は、レーダ部２１、揺動軸２２、および駆動部２３から構成されている。レーダ部２１は、レーダ動作をさせるための電波を出力したり、その反射波を受信するアンテナ２１Ａを有し、また下面が揺動軸２２と連結されており、揺動軸２２の半回転往復運動により、アンテナ２１Ａの面が図中矢印に示すように、左右を向くようになされている。これによって、図２（Ａ）に示したような、路面に対して水平方向の走査が可能となる。
【００３３】
駆動部２３は、その構成例を示す図７に示すように、モータ軸３１、カム３２、ロット３３、およびロット３４などより構成されている。カム３２は、モータ軸３１の回転により回転し、その回転運動を直線運動に変換して、ロット３３に伝達する。
【００３４】
ロット３４は、その一端が、揺動軸２２に固定されており、他の一端が、ロット３３と両端ベアリング３４Ａを介して可動式に接続されている。ロット３４は、ロット３３の直線運動を回転運動に変換し、揺動軸２２に伝達する。
【００３５】
なお、この例では、アンテナ２１Ａが、上述したように機械的に左右に動かされることにより、水平方向の走査が行われるが、アンテナ２１Ａの指向性自体を変化させて行うこともできる。
【００３６】
図８は、対象物検出装置１の内部の構成例を示している。レーダ送受信部４１は、アンテナ２１Ａを介して、所定の周期でレーダを出射するとともに、レーダが照射された物体（例えば、図１に示す自動車Ａや路面）からの反射波を受信する。レーダ送受信部４１は、受信した反射波を距離検出部４３に出力する（正確には、反射波に対応した電子信号を出力する）。
【００３７】
走査方角検出部４２は、回転エンコーダまたはポテンシオメータなどの回転角度検出装置から構成されており、駆動部２３の各部の状態から、アンテナ２１Ａの回転角度を検出し、その回転角度に基づいて、走査角度を検出し、対象物方角／距離決定部４４に出力する。
【００３８】
距離検出部４３は、レーダ送受信部４１から出射される電波およびその反射波に基づいて、反射波を反射した物体（反射体）までの距離を検出し、対象物方角／距離決定部４４に出力する。距離検出部４３はまた、反射波の強度を検出し、対象物方角／距離決定部４４に出力する。
【００３９】
対象物方角／距離決定部４４は、走査方角検出部４２から入力される走査角度から、強度が最大の反射波に対応する方角を選択する。この例の場合における検出対象物である自動車は、そのほとんどが金属で覆われているため、アスファルトやコンクリートで覆われている道路面に比べ、より強い反射波を反射する。すなわち、反射体が自動車である場合の反射波の強度が最も大きいので、このように、強度が最大の反射波に対応する走査角度を選択することで、検出対象物である自動車（例えば、自動車Ａ）が位置する方角が検出される。
【００４０】
対象物方角／距離決定部４４はまた、距離検出部４３から入力される距離から、強度が最大の反射波に対応する距離を選択する。対象物方角／距離決定部４４により選択される距離は、上述した理由により、自動車（例えば、自動車Ａ）までの距離を表す。対象物方角／距離決定部４４は、選択した距離および方角を通信部４５に出力する。
【００４１】
通信部４５は、端末３と通信し、対象物方角／距離決定部４４から入力された方角や距離を端末３に出力する。通信部４５はまた、端末３から送信されてくる制御信号を受信し、例えば、駆動部２３に出力する。駆動部２３は、通信部４５から入力された制御信号に基づいて、走査中心を変更するなどの処理を行う。
【００４２】
図９は、対象物検出装置１のレーダ送受信部４１および距離検出部４３の内部の構成例を示している。レーダ送受信部４１は、アンテナ２１Ａの他、電圧制御発振器５１、三角波発振器５２、およびサーキュレータ５３から構成されている。
【００４３】
電圧制御発振器５１は、三角波発振器５２が出力する三角波に対応する周波数の信号を発生し、サーキュレータ５３と距離検出部４３の乗算器６１に出力する。サーキュレータ５３は、図中時計回転方向に隣接する端子に入力を出力するように動作する。即ち、電圧制御発振器５１より入力された信号を、その時計回転方向側の端子に接続されているアンテナ２１Ａに供給する。これにより、電圧制御発振器５１より出力された周波数６０GHz帯域の信号（電波）が、アンテナ２１Ａから出射される。
【００４４】
アンテナ２１Ａから出射された電波の反射波は、アンテナ２１Ａで受信され、時計回転方向に隣接する端子に接続されている距離検出部４３の乗算器６１に出力される。即ち、サーキュレータ５３は、アンテナ２１Ａを送信と受信とで兼用するため必要とされるものであり、アンテナ２１Ａを送信用と受信用とで分ける場合には必要がなくなる。
【００４５】
距離検出部４３は、乗算器６１、増幅器６２、Ａ／Ｄ変換器６３、FFT（高速フーリエ変換）演算器６４、およびピーク周波数検出装置６５から構成されている。
【００４６】
乗算器６１は、レーダ送受信部４１の電圧制御発振器５１より出力された信号と、アンテナ２１Ａにより受信された信号とを乗算し、そのビート成分を出力する。乗算器６１の出力は、増幅器６２により増幅された後、Ａ／Ｄ変換器６３に入力され、Ａ／Ｄ変換される。
【００４７】
FFT演算器６４は、Ａ／Ｄ変換器６３より入力されたデジタルデータを高速フーリエ変換し、ビート成分を周波数解析する。具体的には、FFT演算器６４は、ビート成分の周波数スペクトラムを検出する。
【００４８】
ピーク周波数検出装置６５は、入力されたスペクトラムの中から、最も大きいレベル（ピーク）を有する周波数成分を検出し、検出した周波数成分に基づいて、反射体までの距離を算出し、対象物方角／距離決定部４４に出力する。
【００４９】
図１０は、端末３の構成例を示している。CPU（Central Processing Unit）７１にはバス７５を介して入出力インタフェース７６が接続されており、CPU７１は、入出力インタフェース７６を介して、キーボード、マウスなどよりなる入力部７８から指令が入力されると、例えば、ROM（Read Only Memory）７２またはハードディスク７４に格納されているプログラムを、RAM（Random Access Memory）７３にロードして実行する。
【００５０】
さらに、CPU７１は、その処理結果を、例えば、入出力インタフェース７６を介して、LCD（Liquid Crystal Display）などよりなる表示部７７または通信部７９に必要に応じて出力する。表示部７７は、CPU７１の出力に対応する画像を表示する（例えば、図３，図４）。通信部７９は、CPU７１の出力に対応する信号を、対象物検出装置１またはビデオカメラ２に出力し、また対象物検出装置１またはビデオカメラ２から受信した信号を、CPU７１に出力する。
【００５１】
次に、対象物検出装置１における走査可能範囲を、ビデオカメラ２により撮像された画像上に表示させる場合の、端末３のCPU７１の動作を、図１１のフローチャートを参照して説明する。
【００５２】
ステップＳ１において、端末３のCPU７１は、通信部７９を介して受信した、ビデオカメラ２の撮像結果により得られた画像データを、表示部７７に出力する。これにより、図３に示したような画像が、表示部７７に表示される。
【００５３】
次に、ステップＳ２において、CPU７１は、図１２に示すような、対象物検出装置１における走査可能範囲に対応する、ステップＳ１の処理で表示された画像上の画素を決定する。
【００５４】
具体的には、CPU７１は、はじめに、レーダの水平方向の出射方向が、最も左側方向（図２（Ａ）の状態）である場合において、走査可能な最も遠方の位置（以下、走査可能位置Ｐ１と称する）（図１２）および走査可能な最も手前の位置（以下、走査可能位置Ｐ２と称する）、レーダの水平方向の出射方向が、走査中心方向である場合において、走査可能な最も遠方の位置（以下、走査可能位置Ｐ３）および走査可能な最も手前の位置（以下、走査可能位置Ｐ４と称する）、並びにレーダの水平方向の出射方向が最も右側方向である場合において、走査可能な最も遠方の位置（以下、走査可能位置Ｐ５と称する）および走査可能な最も手前の位置（以下、走査可能位置Ｐ６）のそれぞれに対応する画素の画像上の座標を、式（１）に基づいて検出する。
【００５５】
ｉ＝Ｒ×ｆ×cosθ／sinθ
ｊ＝ｆ×ｈ／Ｒ×sinθ ・・・（１）
ｉは、画素のＸ軸座標の値を、ｊは、画素のＹ軸座標の値を示す。Ｒは、距離を、θは、走査方角（角度）を、ｈは、対象物検出装置１の路上からの高さ、そしてｆは、ビデオカメラ２のレンズの焦点距離を示す。すなわち、対象物検出装置１から走査可能位置Ｐ１乃至走査可能位置Ｐ６までの距離Ｒ１乃至距離Ｒ６、および走査可能位置Ｐ１乃至走査可能位置Ｐ６の方角θ１乃至方角θ６が、それぞれ式（１）に代入され、走査可能位置Ｐ１乃至Ｐ６に対応する画素の座標（ｉ，ｊ）が算出される。
【００５６】
なお、対象物検出装置１の走査中心の方向とビデオカメラ２の光軸の方向が一致することより、ｉ、ｊ、ｆ、およびθは、３次元空間において、図６に示すような位置関係にあり、これにより、式（１）が成り立つ。
【００５７】
また、走査可能位置Ｐ１乃至走査可能位置Ｐ６まで距離Ｒおよび方角θは、レーダの強度および走査角度範囲（この例の場合、２０度）などにより決定されるので、この例の場合、走査可能位置Ｐ１乃至走査可能位置Ｐ６までの距離Ｒおよび方角θは、予め求められ、対象物検出装置１の路上からの高さｈおよびビデオカメラ２のレンズの焦点距離ｆとともに、例えば、ハードディスク７４に記憶されているものとし、CPU７１は、これらの情報をハードディスク７４から読み出し、走査可能位置Ｐ１乃至走査可能位置Ｐ６に対応する画素の座標（ｉ，ｊ）を算出する。
【００５８】
このようにして、各走査可能位置Ｐに対応する画素の座標（ｉ，ｊ）を算出すると、CPU７１は、ステップＳ３において、検出した座標（ｉ，ｊ）により閉じられる１つの輪郭を決定するとともに、決定した輪郭上の画素を、表示部７７に通知する。これにより、表示部７７には、図４に示したように、走査可能範囲（この例の場合、楕円）が表示される。
【００５９】
以上のようにして、対象物検出装置１による走査可能範囲が、ビデオカメラ２により撮像された画像上に表示される。これにより、ユーザは、対象物検出装置１において、走査可能な範囲を視覚的に認識することができるようになる。また、対象物検出装置１の走査中心が変更されても、走査中心と光軸が一致しているので、図１３に示すように、その状態での走査可能範囲が表示部７７に表示される。
【００６０】
なお、ビデオカメラ２は、常時、設置している必要はなく、例えば、走査可能範囲を確認した後は、取り外しておき、必要なときに取り付けるようにすることができる。
【００６１】
次に、対象物検出装置１の走査範囲を設定する場合の処理手順を、図１４のフローチャートを参照して説明する。なお、端末３の表示部７７には、図１５に示すように、ビデオカメラ２により撮像された風景の画像と、走査可能範囲が示されているものとする（なお、この時点では、図中の設定枠は表示されていないものとする）。
【００６２】
ステップＳ１１において、ユーザは、検出対象物である自動車を検出したい領域を、端末３の入力部７８を操作して、表示上のポインタを移動させ、図１５に示すように、表示部７７に表示されている画像上に、設定枠を設定する。例えば、図１５に示されるように設定枠は多角形で設定される。
【００６３】
次に、ステップＳ１２において、端末３のCPU７１は、画像上に設定された設定枠の、例えば、図１５に示す画素Ａ、画素Ｂ、画素Ｃ、および画素Ｄそれぞれの座標の値ｉおよび値ｊを、式（１）に代入して、画像上の画素Ａ乃至画素Ｄに対応する、図１６に示すような、実際の位置Ｐ11乃至位置Ｐ14までの距離Ｒ11乃至距離Ｒ14、およびその方角θ11乃至θ14を算出し、算出結果を、通信部７９を介して、対象物検出装置１に送信する。
【００６４】
ステップＳ１３において、対象物検出装置１の対象物方角／距離決定部４４は、通信部４５を介して、端末３から送信されてきた、距離Ｒ11乃至距離Ｒ14および方角θ11乃至方角θ14を受信し、受信したこれらの情報で特定される範囲Ｗ（図１６）に存在する検出対象物（自動車）の位置を検出する処理を開始する。具体的には、対象物方角／距離決定部４４は、走査方角検出部４２から入力される走査方角および距離検出部４３から入力される距離のうち、範囲Ｗに位置する物体のみが取り得る値のものを選択し、選択したその距離および方角から、強度が最大の反射波に対応するものを選択する。すなわち、範囲Ｗに存在する自動車（自動車Ａ）のみの距離および方角が検出される。
【００６５】
なお、ここでは、走査可能範囲に渡って走査を行い、そのうち走査範囲の反射信号を選択することによって対象物を検出しているが、走査範囲のみを走査し、その走査範囲からの反射信号に基づいて対象物を検出してもよい。この場合、図７で説明した駆動部２３の代えて、往復範囲を自在に変更することができる駆動部を用いればよい。
【００６６】
以上のように、ユーザは、設定枠を画像上に設定するだけで、所望の範囲（範囲Ｗ）を、走査範囲として設定することができる。このことより、例えば、走査範囲に設定したい場所に、図１７に示すように、自動車（障害物）が駐車されていても、また図１８に示すように、人が存在していても、容易に走査範囲を設定することができる。
【００６７】
次に、駐車違反している自動車（所定の時間以上駐車している自動車）を検出する場合の処理手順を、図１９のフローチャートを参照して説明する。なお、端末３の表示部７７には、走査範囲が設定された画像がすでに表示されているものとする。
【００６８】
ステップＳ２１において、端末３のCPU７１は、内蔵するタイマーｔの値を０に初期設定する。
【００６９】
次に、ステップＳ２２において、対象物検出装置１は、検出対象物である自動車の位置（距離Ｒおよび方角θ）を検出する処理を開始する。なお、対象物検出装置１は、設定された走査範囲に自動車が存在する場合、その自動車の距離Ｒおよび方角θを検出し、その検出結果を、端末３に送信するが、その走査範囲に自動車が存在しない場合、端末３には何も送信しない。
【００７０】
ステップＳ２３において、端末３のCPU７１は、通信部７９が、対象物検出装置１から、距離Ｒおよび方角θが受信したか否かを判定し、受信していないと判定した場合、ステップＳ２４に進み、タイマーｔの値を０に初期設定し、ステップＳ２３に戻る。
【００７１】
ステップＳ２３において、距離Ｒおよび方角θが受信されたと判定された場合、ステップＳ２５に進み、端末３のCPU７１は、受信された距離Ｒおよび方角θを、ハードディスク７４に記憶されている、対象物検出装置１の路上からの高さｈおよびビデオカメラ２のレンズの焦点距離ｆとともに、式（１）に代入し、座標（ｉ，ｊ）を算出する。
【００７２】
次に、ステップＳ２６において、端末３のCPU７１は、後述するステップＳ２７でRAM７３に記憶された座標（ｉ，ｊ）と、ステップＳ２５で算出した座標（ｉ，ｊ）が同一であるか否かを判定し、それらが同一ではないと判定した場合、ステップＳ２７に進む。なお、ステップＳ２５で、座標（ｉ，ｊ）がはじめて算出され、RAM７３に、座標（ｉ，ｊ）が記憶されていない場合、ステップＳ２７に進む。
【００７３】
ステップＳ２７において、端末３のCPU７１は、ステップＳ２５で算出した座標（ｉ，ｊ）を、RAM７３に記憶させ、ステップＳ２８に進み、タイマーｔの値を０に初期設定し、ステップＳ２３に戻り、それ以降の処理を実行する。
【００７４】
ステップＳ２６において、ステップＳ２５で算出された座標（ｉ，ｊ）と、RAM７３に記憶されている座標（ｉ，ｊ）が同一であると判定された場合、ステップＳ２９に進み、端末３のCPU７１は、タイマーｔの値が、所定の時間Ｔを超えているか否かを判定し、超えていないと判定した場合、ステップＳ２３に戻り、それ以降の処理を実行する。一方、タイマーｔの値が、時間Ｔを超えていると判定した場合、すなわち、駐車違反の自動車が存在する場合、CPU７１は、ステップＳ３０に進み、例えば、表示部７７に、図２０に示すように、駐車違反の自動車が検出された旨を示すメッセージ（この例では、”駐車違反（１４：５５から駐車）”）を表示部７７に表示させる処理を実行する。その後、処理は終了する。
【００７５】
以上のようにして、駐車違反の自動車が検出される。
【００７６】
なお、以上においては、図１に示したように、対象物検出装置１およびビデオカメラ２が、道路脇に設置されたポール上部に取り付けられた場合を例として説明したが、図２１に示すように、対象物検出装置１およびビデオカメラ２を、道路上方に設定することもできる。
【００７７】
図２２は、上述のような対象物検出装置１として機能するコンピュータ１０１の一実施の形態の構成を示すブロック図である。CPU１１１にはバス１１５を介して入出力インタフェース１１６が接続されており、CPU１１１は、入出力インタフェース１１６を介して、ユーザから、キーボード、マウスなどよりなる入力部１１８から指令が入力されると、例えば、ROM１１２、ハードディスク１１４、またはドライブ１２０に装着される磁気ディスク１３１、光ディスク１３２、光磁気ディスク１３３、若しくは半導体メモリ１３４などの記録媒体に格納されているプログラムを、RAM１１３にロードして実行する。これにより、上述した各種の処理（例えば、図１１、図１４、および図１９のフローチャートにより示される処理）が行われる。さらに、CPU１１１は、その処理結果を、例えば、入出力インタフェース１１６を介して、LCDなどよりなる表示部１１７に必要に応じて出力する。なお、プログラムは、ハードディスク１１４やROM１１２に予め記憶しておき、コンピュータ１０１と一体的にユーザに提供したり、磁気ディスク１３１、光ディスク１３２、光磁気ディスク１３３，半導体メモリ１３４等のパッケージメディアとして提供したり、衛星、ネットワーク等から通信部１１９を介してハードディスク１１４に提供することができる。
【００７８】
なお、本明細書において、媒体により提供されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【００７９】
また、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。
【００８０】
【発明の効果】
本発明によれば、対象物が検出される範囲を正確、かつ、容易に設定し、検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した対象物検出システムの利用例を示している。
【図２】レーダの形状および走査角度を説明する図である。
【図３】表示部７７の表示例を示す図である。
【図４】表示部７７の他の表示例を示す図である。
【図５】対象物検出装置１およびビデオカメラ２の外観の構成例を示す図である。
【図６】走査中心と光軸との関係を示す図である。
【図７】駆動部２３の構成例を示す図である。
【図８】対象物検出装置１の内部の構成例を示すブロック図である。
【図９】レーダ送受信部４１および距離検出部４３の構成例を示すブロック図である。
【図１０】端末３の構成例を示すブロック図である。
【図１１】走査可能範囲表示処理を説明するフローチャートである。
【図１２】走査可能範囲を説明する図である。
【図１３】表示部７７の他の表示例を示す図である。
【図１４】走査範囲設定処理を説明するフローチャートである。
【図１５】表示部７７の他の表示例を示す図である。
【図１６】範囲Ｗを説明する図である。
【図１７】表示部７７の他の表示例を示す図である。
【図１８】表示部７７の他の表示例を示す図である。
【図１９】駐車違反を検出する処理を説明するフローチャートである。
【図２０】表示部７７の他の表示例を示す図である。
【図２１】本発明を適用した対象物検出システムの他の利用例を示す図である。
【図２２】コンピュータ１０１の構成例を示す図である。
【符号の説明】
１ 対象物検出装置
２ ビデオカメラ
３ 端末
２１ レーダ部
２２ 揺動軸
２３ 駆動部
４１ レーダ送受信部
４２ 走査方角検出部
４３ 距離検出部
４４ 対象物方角／距離決定部
５１ 電圧制御発振器
５２ 三角波発振器
５３ サーキュレータ
６１ 乗算器
６２ 増幅器
６３ Ａ／Ｄ変換器
６４ FFT演算器
６５ ピーク周波数検出装置
７１ CPU
７２ ROM
７３ RAM
７４ ハードディスク
７５ バス
７６ 入出力インタフェース
７７ 表示部
７８ 入力部
７９ 通信部
Claims (3)
- 所定の検出範囲から対象物を検出する対象物検出装置において、
前記検出範囲を含む画像を入力する入力手段と、
前記検出範囲の、前記入力手段により入力された前記画像上の座標情報を算出する算出手段と、
前記算出手段により算出された前記座標情報に基づいて、前記検出範囲を、前記入力手段により入力された前記画像の表示に重ねて表示する表示手段と、
前記表示手段により表示された前記入力手段により入力された前記画像上に、走査範囲を指定する指定手段と、
前記指定手段により指定された前記走査範囲のうち、前記検出範囲に属する範囲から対象物を検出する検出手段と
を備えることを特徴とする対象物検出装置。 - 所定の検出範囲から対象物を検出する対象物検出方法において、
前記検出範囲を含む画像を入力する入力ステップと、
前記検出範囲の、前記入力ステップの処理で入力された前記画像上の座標情報を算出する算出ステップと、
前記算出ステップの処理で算出された前記座標情報に基づいて、前記検出範囲を、前記入力ステップの処理で入力された前記画像の表示に重ねて表示する表示ステップと、
前記表示ステップの処理で表示された前記入力ステップの処理で入力された前記画像上に、走査範囲を指定する指定ステップと、
前記指定ステップの処理で指定された前記走査範囲のうち、前記検出範囲に属する範囲から対象物を検出する検出ステップと
を含むことを特徴とする対象物検出方法。 - 所定の検出範囲から対象物の検出を制御するプロセッサに実行させるプログラムにおいて、
前記検出範囲を含む画像を入力する入力ステップと、
前記検出範囲の、前記入力ステップの処理で入力された前記画像上の座標情報を算出する算出ステップと、
前記算出ステップの処理で算出された前記座標情報に基づいて、前記検出範囲を、前記入力ステップにより入力された前記画像の表示に重ねて表示する表示ステップと、
前記表示ステップの処理で表示された前記入力ステップの処理で入力された前記画像上に、走査範囲を指定する指定ステップと、
前記指定ステップの処理で指定された前記走査範囲のうち、前記検出範囲に属する範囲から対象物を検出する検出ステップと
を含むことを特徴とするプログラムが記録されている記録媒体。
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Family Applications (1)
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-
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