JP4069926B2 - 物体検出装置 - Google Patents
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レーザレーダと制御ユニットと演算処理部とを備え、
レーザレーダは、
パルスレーザ光を照射するレーザ発振部、及びレーザ発振部からレンズを介し照射されたパルスレーザ光を反射する反射ミラー、該反射ミラーからのパルスレーザ光を反射して多面体ミラーへ照射する反射ミラー、該反射ミラーから照射されて、光反射物体に反射して戻り、前記多面体ミラーで反射した反射光をレンズを介し受光する受光素子を備え、
制御ユニットは、
反射時間計測部、距離演算部、反射光強度演算部を備え、
反射時間計測部では、レーザ発振部からパルスレーザ光が発振されたことが発光同期信号として与えられたらカウントを開始し、反射して戻ってきた反射光を前記受光素子からの受光信号として受信したら、その間のカウント数から反射時間を計測し得るよう構成されており、
距離演算部では、前記反射時間計測部で計測した反射時間と光速から、前記レーザレーダから光反射物体までの距離を演算し得るよう構成されており、
反射光強度演算部では、受光信号の大きさの1/2値と、該1/2値における信号の幅から、前記各光反射物体からの反射光の反射光強度を、パルスレーザ光の1パルス毎に求め得るよう構成されており、
演算処理部は、
座標演算部、物体データ検出部、物体データグループ化部、移動物体検出部、反射光強度閾値演算部、反射光強度判定部を備え、
座標演算部では、制御ユニットからの距離、水平方向角度、鉛直方向角度のデータから、各反射光物体の三次元方向の位置を演算することにより、所定の反射光強度の三次元方向位置を決定し得るよう構成されており、
物体データ検出部は、光反射物体の各パルス毎の反射光強度及び座標演算部からの位置を基に、多数の画素に明暗の点として表示し、物体を物体データとして検出し得るよう構成されており、
物体データグループ化部は、
前記物体データ検出部からの物体データを、重み付けしてグループ化すると共に、グループ化した物体にID番号を付与し、グループ化物体データを生成し得るよう構成されており、
移動物体検出部は、今回と前回のグループ化してID番号を付したグループ化物体データの移動量と移動時間からグループ化物体データの移動速度を演算すると共に、グループ化物体データが移動するものである場合、移動物体として検出し得るよう構成されており、
反射光強度閾値演算部は、基準距離L O における反射材の基準反射光強度H O を基に、計測した距離Lにおける光反射物体の反射光強度閾値H L をH L =H O ×L O 2 /L 2 により演算し得るよう構成されており、
反射光強度判定部は、前記反射光強度閾値演算部で演算した反射光強度閾値H L と、前記物体データ検出部で検出した物体データにおける点の反射光強度のうちの最大反射光強度値HmaxとをHmax≧H L となるか否かを演算して、物体が視覚障害者、車椅子利用者といった交通弱者か否かを判定し得るよう構成されているものである。
図1〜図8は本発明を実施する形態の一例である。図1中、1はレーザレーダ2及び制御ユニット3並びに演算処理部4を備えた物体検出装置である。レーザレーダ2は、1秒間に数十万回のパルスレーザ光PLを照射して、約2m〜100mにある物体を検出することができるもので、例えば30mの距離において、26mm以下の高い分解能を備えており、又、この場合の距離精度は約10mm以下である。
[数1]
L=ct/2
[数2]
H=VW/2
[数3]
x、y、z=f(L、θ、φ)
[数4]
Vm=Lm/tm
[数5]
HL=Ho×Lo2/L2
レーザレーダ2により走査を行なう場合には、主走査モータ9により多面体ミラー10を回転させると共に、副走査モータ11により主走査モータ9と共に多面体ミラー10を揺動させることにより、パルスレーザ光PLの照射方向を主走査方向(X方向)へ高速偏向させながら、その走査面を副走査方向(Y方向)へ偏向走査し、これによって、図4、図5に示す監視対象領域の全領域を走査する。
2 レーザレーダ
3 制御ユニット
4 演算処理部
10 多面体ミラー
12 レーザ発振部
13 レンズ
14 反射ミラー
15 反射ミラー
16 レンズ
17 受光素子
18 反射時間計測部
19 距離演算部
20 反射強度演算部
21 座標演算部
22 物体データ検出部
23 物体データグループ化部
24 移動物体検出部
25 反射光強度閾値演算部
26 反射光強度判定部
H 反射光強度
Ho 基準反射光強度
H L 反射光強度閾値
Hmax 最大反射光強度値
L 距離
Lo 基準距離
M 物体
M R 反射材
M D 物体データ
M GD グループ化物体データ
P L パルスレーザ光
R L 反射光
t 反射時間
tm 時間
Lm 移動量
V 発光信号
Vo 発光同期信号
c 光速
W 幅
θ 水平方向角度
φ 鉛直方向角度
Claims (1)
- レーザレーダと制御ユニットと演算処理部とを備え、
レーザレーダは、
パルスレーザ光を照射するレーザ発振部、及びレーザ発振部からレンズを介し照射されたパルスレーザ光を反射する反射ミラー、該反射ミラーからのパルスレーザ光を反射して多面体ミラーへ照射する反射ミラー、該反射ミラーから照射されて、光反射物体に反射して戻り、前記多面体ミラーで反射した反射光をレンズを介し受光する受光素子を備え、
制御ユニットは、
反射時間計測部、距離演算部、反射光強度演算部を備え、
反射時間計測部では、レーザ発振部からパルスレーザ光が発振されたことが発光同期信号として与えられたらカウントを開始し、反射して戻ってきた反射光を前記受光素子からの受光信号として受信したら、その間のカウント数から反射時間を計測し得るよう構成されており、
距離演算部では、前記反射時間計測部で計測した反射時間と光速から、前記レーザレーダから光反射物体までの距離を演算し得るよう構成されており、
反射光強度演算部では、受光信号の大きさの1/2値と、該1/2値における信号の幅から、前記各光反射物体からの反射光の反射光強度を、パルスレーザ光の1パルス毎に求め得るよう構成されており、
演算処理部は、
座標演算部、物体データ検出部、物体データグループ化部、移動物体検出部、反射光強度閾値演算部、反射光強度判定部を備え、
座標演算部では、制御ユニットからの距離、水平方向角度、鉛直方向角度のデータから、各反射光物体の三次元方向の位置を演算することにより、所定の反射光強度の三次元方向位置を決定し得るよう構成されており、
物体データ検出部は、光反射物体の各パルス毎の反射光強度及び座標演算部からの位置を基に、多数の画素に明暗の点として表示し、物体を物体データとして検出し得るよう構成されており、
物体データグループ化部は、
前記物体データ検出部からの物体データを、重み付けしてグループ化すると共に、グループ化した物体にID番号を付与し、グループ化物体データを生成し得るよう構成されており、
移動物体検出部は、今回と前回のグループ化してID番号を付したグループ化物体データの移動量と移動時間からグループ化物体データの移動速度を演算すると共に、グループ化物体データが移動するものである場合、移動物体として検出し得るよう構成されており、
反射光強度閾値演算部は、基準距離L O における反射材の基準反射光強度H O を基に、計測した距離Lにおける光反射物体の反射光強度閾値H L をH L =H O ×L O 2 /L 2 により演算し得るよう構成されており、
反射光強度判定部は、前記反射光強度閾値演算部で演算した反射光強度閾値H L と、前記物体データ検出部で検出した物体データにおける点の反射光強度のうちの最大反射光強度値HmaxとをHmax≧H L となるか否かを演算して、物体が視覚障害者、車椅子利用者といった交通弱者か否かを判定し得るよう構成されている
ことを特徴とする物体検出装置。
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