JP4304059B2

JP4304059B2 - 受光部位検知方法

Info

Publication number: JP4304059B2
Application number: JP2003432035A
Authority: JP
Inventors: 俊樹森
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2003-12-26
Filing date: 2003-12-26
Publication date: 2009-07-29
Anticipated expiration: 2023-12-26
Also published as: JP2005188853A

Description

本発明は、光信号の受信によって物体の部位を検知する受光部位検知方法に関わり、特に射撃シミュレーション装置などにおいて車両の受光部位を検知するのに適した受光部位検知方法に関する。

複数の受光器を物体に帯状に配列し、それらいずれかがレーザ光線や近赤外光線や可視光線などの光信号を受信した場合、その受光器を検出することによって、その物体が受光している部位を特定することができる。あるいは送信側からみれば、物体のどの部位に光信号を送信したかを特定することができる。例えば、射撃シミュレーション装置で使用される車両の受光部位検知装置は、車両の全側面に帯状に受光器を装着し、その受光器に備えられている受光器の番号によって、車両のどの部位が受光したかを判定している。そして受光器を帯状に配列するために、通常、絶縁物である布などに複数の受光器を均等に配列したハーネスが用いられる。

図２は、射撃シミュレーション装置で使用される車両と受光部位検知装置を模式的に示したもので、車両の側面図および断面図が示されている。車両の側面には全周にわたって１６個の受光器ｐ１〜ｐ１６がほぼ均等な間隔で図のように配置されている。このうち、受光器ｐ１１、ｐ１２・・・ｐ１６，ｐ１，ｐ２が１つのハーネスｈ１に、残りの受光器がもう１つのハーネスｈ２にまとめられているとする。この受光部位検知装置の場合、もっとも強く受光した受光器と車両側面部位との関係は、例えば図３のように対応づけられる。このような判定を行うためにはＣＰＵが用いられるが、通常は車両の各側面（前、後、左、右）ごとに、その側面に配置された受光器からの信号を１つのＣＰＵで処理し、従って４個のＣＰＵを用いている。図２及び図３ではこれらはＣＰＵ１〜ＣＰＵ４で示されており、もっとも受光レベルの強い受光器対応の部位が受光した受光部位とされる。さらにこれら４個のＣＰＵの判定結果は、上位ＣＰＵである制御部へ送られ、ここではもし２つの面が受光したと判定されたとき、それらの受光レベルを比較して最終的に１つの面の受光部位を決定する。

このような射撃シミュレーション装置で用いられる車両の寸法は種々変化する。寸法が変わると必要とする受光器の個数も変わってくる。この変化に対応するためには、所要の個数の受光器を配列したハーネスを用意し、またその個数に応じた処理系を用意することになるが、このようなことを車両のサイズごとに行っていたのではコスト高となる。

この問題を解決するための技術が特許文献１に開示されている。この技術では、１６個の受光器を配列したハーネスを用いて、例えば２つの横側面に６個ずつ、前と後の面に２個ずつを配置する場合と、同じハーネスの一部を折り畳んで使わないようにし、横側面ごとに４個ずつ、前後面は２個ずつの合計１２個の受光器を用いる場合を例にして、同じハーネスでも上記双方の場合に受光部位判定を行えるようにした処理系の構成例を示している。
特開２００２−８１８９８号公報

前記した公知技術によれば、受光器を搭載したハーネスを標準化して、種々のサイズを持つ車両への適用を可能とすることができる。しかし標準化したハーネスの一部を折り畳んで使用したとき、車両面の受光部位の境界、例えば前左と前右の境目に受光器が配置されることがある。この境目の受光器の受光レベルが周囲の受光器の受光レベルよりも大きいときに、どちらの受光部位とするかが従来技術では考慮されていなかった。

本発明の目的は、受光部位の境界に受光器が配置された場合でも受光部位を確実に決定できるようにした受光部位検知方法を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明は、物体の外周に沿って複数の受光器を配置し、受光した受光器とその受光レベルから前記外周に沿って設定された複数の受光部位のうちのどの受光部位が受光した受光部位かを決定する受光部位検知方法であって、
隣接する２つの受光部位の境界に受光器が配置された場合に、その隣接する２つの受光部位をそれぞれ第１および第２の受光部位とし、境界上に配置された受光器、およびこの受光器に隣接して前記第１および第２の受光部位内に配置された受光器のそれぞれを第０，第１および第２の受光器とし、さらにこの第０，第１および第２の受光器の受光レベルをそれぞれ第０，第１および第２受光レベルとしたとき、
第０，第１および第２受光レベルの少なくとも１つが所定の閾値以上であるという第１条件と、第０受光レベルが第１および第２受光レベルよりも大きいという第２条件が成り立つときは、第１および第２受光レベルの少なくとも一方が前記閾値以上でかつ異なる値のとき第１および第２受光レベルの大きい方を出力した受光器対応の受光部位を受光した受光部位とし、第１および第２受光レベルが等しいかあるいは第１および第２受光レベルが共に前記閾値以下のときランダムに選択した第１あるいは第２の受光部位を受光した受光部位とし、
前記第１条件は成立するが前記第２条件が成立しないときは、第１および第２受光レベルの大きい方の値を出力した受光器対応の受光部位を受光した受光部位とす
ることを特徴とする受光位置検出方法を提供する。

上記の手段によれば、境界上に配置された受光器が受光したときでも、どちらの受光部位が受光したかを合理的に決定でき、射撃シミュレーション装置に標準化したハーネスを用いる上でその適用範囲を広げることができる。

以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図４は、車両の幅が図２の例で示した車両よりも短い場合の受光器の配置例を示した断面図である。受光器は図２の場合と同じ２つのハーネスｈ１，ｈ２により取り付けられるものとするが、車両の幅が短いので幅方向には３個の受光器が配置され、１個余るものとする。このために余った各１個（図２では受光器ｐ３とＰ１１）は折り畳まれて使用しない状態とされその出力も処理系のＣＰＵへは接続されていない。

ここで車両の受光部位は図３の場合と同様に８個、すなわち前、後面それぞれの右と左、両横側面それぞれの前と後とする。シミュレーションにおける判定はこの８個の受光部位のどこに命中したかが判定される。この判定結果は公知例の場合と同様に、車両各面ごとに対応した４個のＣＰＵと制御部とにより行われ、各受光器出力を処理するＣＰＵ１〜ＣＰＵ４が図４及び図５に示されている。さらに図４では、右横面及び左横面には受光部位境界に受光器が配置されないので、これらの面の処理を行うＣＰＵ２，ＣＰＵ４の処理内容は図３の場合と同じ、すなわち最大の受光レベルを示す受光器から一意的に受光部位が決められ、それが図５に示されている。しかし、図４の前面及び後面では、受光器Ｐ１及び受光器Ｐ９がそれぞれ前右と前左の境界、及び後右と後左の境界に設置されているから、ＣＰＵ１及びＣＰＵ３における処理方法、特に受光器ｐ１または受光器ｐ９の受光レベルが最大であったときの受光部位決定方法を明らかにする必要がある。

図１は、上記ＣＰＵ１における処理方法の例を示すフローチャートでＣＰＵ３の場合も同様である。この図で、ｑ１，ｑ２，ｑ１６はそれぞれ受光器ｐ１，ｐ２，ｐ１６の受光レベルを示している。そしてこの受光レベルは、射撃シミュレーション装置では、大きい順に「命中」「準命中」「至近」と「受光なし」の４レベルとして受光器から出力されるように構成されているので、本実施の形態においても受光レベルｑ１，ｑ２，ｑ１６などはこの４レベルをとるものとする。そこで図１の処理では、まず３個の受光器の少なくとも１つの受光器出力レベルが閾値ｑｔｈを越えると（「至近」またはそれ以上の値であると）処理を開始する（ステップ１０１でＹｅｓ）。このステップ処理は、光信号がまったくないときにノイズレベルを比較して判定結果を出力することがないようにするためで、閾値以上の受光レベルが検出されるとまず中央の受光器ｐ１の受光レベルが両隣のそれに比べて最大かを調べる（ステップ１０２）。

ステップ１０２でＮｏ，すなわち中央の受光器の受光レベルが最大でないときは、受光レベルｑ２とｑ１６を比べ（ステップ１０３）、ｑ２＞ｑ１６で有れば「前右」、ｑ２＞ｑ１６でなければｑ１６＞ｑ２とみて「前左」と判定する。ここで受光器ｐ２，ｐ１６の間には受光器ｐ１がありその受光レベルが最大でないので、ビームが単峰特性で有ればｑ２＝ｑ１６となることはない。

ステップ１０２でＹｅｓ、すなわち中央の受光器出力レベルが最大の時は、受光レベルｑ２が受光レベルｑ１６、閾値ｑｔｈの双方より大きいかを調べ（ステップ１０４）、Ｙｅｓで有れば「前右」と判定する。ステップ１０４でＮＯの時は、ｑ１６がｑ２及び閾値ｑｔｈの双方よりも大きいかを調べ（ステップ１０５）、Ｙｅｓの時は「前左」と判定する。ステップ１０４，１０５の双方でＮｏの場合は、ｑ１が最大であってｑ２，ｑ１６が等しいかあるいはともに閾値ｑｔｈよりも小さい時である。この場合には右／左を区別する情報がないが、中央の受光器は少なくとも「至近」以上のレベルで受光しているから、中央近くで受光している場合に相当する。従ってこの場合には何等かの方法、例えばランダムに整数を発生してその偶／奇で「前右」／「前左」を決定する。

上記の処理方法とは異なり、ＣＰＵ１にて単純に受光器ｐ２と受光器ｐ１６の受光レベルｑ２，ｑ１６の大小比較のみで左右を決めるとすると、中央の受光器ｐ１付近に光信号が照射されても、ｑ２，ｑ１６が共に「受光なし」の時は前面には光が全くないと判定されてしまう。図１の処理方法によれば、このような場合でも受光が確実に検出できるようになる。そして車両後面対応のＣＰＵ３でも図１と同様な処理を行い、右／左側面対応のＣＰＵ２，ＣＰＵ４では従来と同様な処理を行って、これら４ＣＰＵの処理で決定された結果を制御部へ送れば、制御部で最終的な受光部位を決定することができる。

なお、以上では車両前／後面に３個の受光器があり、その中央の受光器が受光部位の境界上にある場合で本発明を説明してきたが、本発明における処理方法は、一般に受光部位境界に受光器が配置されたときに適用できることはいうまでもない。

本発明の特徴とする受光部位検知方法の例を示すフローチャートである。車両周辺の受光器配置例である。図２の受光器と受光部位との関係を示す図である。車両周辺の別の受光器配置例である。図４の受光器と受光部位との関係を示す図である。

符号の説明

ｐ１〜ｐ１６受光器
ｈ１，ｈ２ハーネス

Claims

物体の外周に沿って複数の受光器を配置し、受光した受光器とその受光レベルから前記外周に沿って設定された複数の受光部位のうちのどの受光部位が受光した受光部位かを決定する受光部位検知方法であって、
隣接する２つの受光部位の境界に受光器が配置された場合に、その隣接する２つの受光部位をそれぞれ第１および第２の受光部位とし、境界上に配置された受光器、およびこの受光器に隣接して前記第１および第２の受光部位内に配置された受光器のそれぞれを第０，第１および第２の受光器とし、さらにこの第０，第１および第２の受光器の受光レベルをそれぞれ第０，第１および第２受光レベルとしたとき、
第０，第１および第２受光レベルの少なくとも１つが所定の閾値以上であるという第１条件と、第０受光レベルが第１および第２受光レベルよりも大きいという第２条件が成り立つときは、第１および第２受光レベルの少なくとも一方が前記閾値以上でかつ異なる値のとき第１および第２受光レベルの大きい方を出力した受光器対応の受光部位を受光した受光部位とし、第１および第２受光レベルが等しいかあるいは第１および第２受光レベルが共に前記閾値以下のときランダムに選択した第１あるいは第２の受光部位を受光した受光部位とし、
前記第１条件は成立するが前記第２条件が成立しないときは、第１および第２受光レベルの大きい方の値を出力した受光器対応の受光部位を受光した受光部位とすることを特徴とする受光部位検知方法。