JP4811614B2 - 障害物検出方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は、監視範囲に照射されたレーザ光の反射光を受光することによって物体を検知し、監視範囲内で一定時間滞留した物体を障害物として検出する障害物検出方法及び装置に関する。

監視範囲に照射されたレーザ光の反射光を受光することによって物体を検知し、監視範囲内で一定時間滞留した物体を障害物として検出する障害物検出装置には、例えば、特許文献１及び特許文献２に記載されたものが既に提案されている。特許文献１に記載された発明は、所定の領域を走査するレーザレーダと、このレーザレーダにより検知される距離情報とその走査方向の情報とから３次元レーダ情報を求めるレーダ情報作成手段と、前記３次元レーダ情報から前記所定の領域内に存在する物体を検知する物体検知手段と、前記所定の領域を、前記物体の進行方向に対して複数に分割された分割領域として認識する領域認識手段と、前記分割領域の１つに所定時間継続して少なくとも１つの物体が滞留したときに、障害物が滞留していると判断する障害物判断手段とを備えたことを特徴とする。また、特許文献２に記載された発明は、特許文献１に記載された障害物判断手段が、各々の物体毎に各々の分割領域における滞留時間を計時し、何れかの物体の何れかの分割領域における滞留時間が所定時間継続した場合に、障害物が滞留していると判断することを特徴とする。
特開２００５−２１４７１８号公報 特開２００７−１０６８１号公報

ところで、上述した特許文献１や特許文献２に記載された発明のように、所定の監視範囲内において所定時間継続して物体が滞留した場合に障害物と判断する方法や装置では、障害物として判断された物体がバスやトラック等の大型車両の陰に隠れてしまった場合に、障害物がなくなったと判断してしまう場合がある。この場合、障害物を隠していた車両が通過した後に再び滞留時間を計測することになる。すなわち、障害物が物陰に隠れてから露出するまでの時間（車両が通過する時間）に所定の滞留時間を加えた時間が経過した後になって、障害物が再び検出されることとなる。これは、監視範囲内において障害物が滞留し続けているにもかかわらず、一定の空白時間が生じてしまうことを意味し、障害物検出装置の性能を低下させる要因になり得る。また、監視範囲が踏切の場合には、監視範囲内を列車が通過する場合に列車を障害物と認識しないようにマスク処理をする場合がある。この場合も、元々存在していた障害物が列車の陰に隠れてしまう場合があり、上述と同様の問題が生じ得る。

本発明はかかる問題点に鑑み創案されたものであり、障害物が車両や列車等の物陰に隠れた場合であっても障害物を認識することができ、障害物の検出性能を向上させることができる障害物検出方法及び装置を提供することを目的とする。

本発明によれば、レーザレーダによって所定の監視領域を走査し、該レーザレーダにより検知される距離情報と走査方向の情報とから３次元レーダ情報を求め、該３次元レーダ情報から前記監視領域内に存在する物体を検知し、前記監視領域内で一定時間以上継続して滞留している物体を障害物として検出する障害物検出方法において、前記障害物として検出された前記物体が前記監視領域内で検知できなくなった時に、前記監視領域内で他の物体が検知されている場合には、前記障害物は前記監視領域内に滞留していると擬制する、ことを特徴とする障害物検出方法が提供される。

前記障害物を再び物体として検知してから一定時間経過した後に前記擬制を解除するようにしてもよい。また、前記監視領域を複数に分割し、分割領域ごとに前記障害物の検出を行うようにしてもよい。さらに、前記他の物体が検知されている場合には、前記監視領域内を通過する物体を障害物として認識しないようにマスク処理を施している場合も含むようにしてもよい。なお、前記他の物体は、前記障害物を検知できない状態にする物体であることが好ましい。

また、本発明によれば、所定の監視領域を走査するレーザレーダと、該レーザレーダにより検知される距離データ信号と投光条件信号とから３次元レーダ情報を求めるレーダ情報作成手段と、前記３次元レーダ情報から前記監視領域内に存在する物体を検知する物体検知手段と、前記監視領域内で一定時間以上継続して滞留している物体を障害物として検出する障害物検出手段と、前記障害物として検出された前記物体が前記監視領域内で検知できなくなった時に前記監視領域内で他の物体が検知されている場合には前記障害物は前記監視領域内に滞留していると擬制した犠牲信号を出力する障害物擬制手段と、を有することを特徴とする障害物検出装置が提供される。

前記障害物擬制手段は、前記障害物を再び物体として検知してから一定時間経過した後に前記擬制信号を解除するようにしてもよい。また、前記監視領域を複数に分割した各分割領域を監視領域として認識する領域認識手段を有していてもよい。さらに、前記障害物擬制手段は、前記障害物として検出された前記物体が前記監視領域内で検知できなくなった時に前記監視領域内を通過する物体を障害物として認識しないようにマスク処理を施している場合には前記障害物は前記監視領域内に滞留していると擬制した犠牲信号を出力するようにしてもよい。なお、前記他の物体は、前記障害物を検知できない状態にする物体であることが好ましい。

上述した本発明の障害物検出方法及び装置によれば、障害物の存在を検知できなくなった場合でも他の物体が監視領域内で検知されている場合には障害物は存在していると擬制することにより、障害物が車両や列車等の物陰に一時的に隠れている場合であっても空白時間が生ずることがなく、障害物の検出性能を向上させることができる。

以下、本発明の実施形態について図１〜図９を用いて説明する。ここで、図１は、本発明に係る障害物検出方法を示すフロー図である。

図１に示すように、本発明の障害物検出方法は、レーザレーダ１によって所定の監視領域Ｋを走査し、レーザレーダ１により検知される距離情報と走査方向の情報とから３次元レーダ情報を求め、該３次元レーダ情報から監視領域Ｋ内に存在する物体Ａを検知し（Ｓｔｅｐ１）、監視領域Ｋ内で一定時間以上継続して滞留している物体Ａを障害物Ａとして検出し（Ｓｔｅｐ２，Ｓｔｅｐ３）、障害物Ａとして検出された物体Ａが監視領域Ｋ内で検知できなくなった時に（Ｓｔｅｐ４）、監視領域Ｋ内で他の物体Ｂが検知されている場合には（Ｓｔｅｐ５）、障害物Ａは監視領域Ｋ内に滞留していると擬制する（Ｓｔｅｐ６）、ことを特徴としている。

また、図１に示したフロー図では、障害物Ａを再び物体Ａとして検知してから一定時間経過した後に障害物Ａの擬制を解除している（Ｓｔｅｐ７〜Ｓｔｅｐ９）。なお、Ｓｔｅｐ５において、障害物Ａ（物体Ａ）が監視領域Ｋ内で検知できなくなった時に、監視領域Ｋ内で他の物体Ｂが検知されていない場合には、障害物Ａは監視領域から取り除かれたものとして障害物Ａの検出を終了する（Ｓｔｅｐ１０）。

以下、各ステップについて詳述する。ここで、図２〜図７は、本発明の障害物検出方法における主要なステップの状態を図示したものである。図２は、障害物Ａを検出した状態を示す図であり、（Ａ）は監視領域、（Ｂ）は障害物検出装置の処理信号、を示している。図３は、他の物体Ｂを検知した状態を示す図であり、（Ａ）は監視領域、（Ｂ）は障害物検出装置の処理信号、を示している。図４は、他の物体Ｂが障害物Ａを隠した状態を示す図であり、（Ａ）は監視領域、（Ｂ）は障害物検出装置の処理信号、を示している。図５は、物体Ａを再検知した状態を示す図であり、（Ａ）は監視領域、（Ｂ）は障害物検出装置の処理信号、を示している。図６は、障害物Ａを再検出した後の状態を示す図であり、（Ａ）は監視領域、（Ｂ）は障害物検出装置の処理信号、を示している。図７は、障害物Ａが監視領域Ｋから外れた状態を示す図であり、（Ａ）は監視領域、（Ｂ）は障害物検出装置の処理信号、を示している。

図２（Ａ）において、監視領域Ｋは、いわゆる踏切に設定されており、点線で囲んだ範囲内をレーザレーダ１で監視している。レーザレーダ１は、線路２の脇に立設された柱３の上部に設置されており、監視領域Ｋを俯瞰できるように配置されている。また、線路２，２の脇には、警報機４及び遮断機５が配置されている。

図２（Ｂ）に示すように、監視領域Ｋ内に物体Ａ（例えば、歩行者）が進入すると、障害物検出装置は時間ｔ０に物体Ａを検知すると、物体Ａ検知信号を発信してＯＦＦ状態からＯＮ状態に移行する（Ｓｔｅｐ１）。いま、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示したように、物体Ａが線路２の付近で立ち往生して時間ｔ２に到達した場合を考える。障害物検出装置は、物体Ａの検知（時間ｔ０）から一定時間Δｔ以内の滞留では、物体Ａを障害物Ａとして認識しないようになっている。そして、物体Ａが、監視領域Ｋ内で一定時間Δｔ継続して滞留した時間ｔ１に到達すると、障害物検出装置は、障害物Ａ検出信号を発信してＯＦＦ状態からＯＮ状態に移行する（Ｓｔｅｐ２〜３）。この一定時間Δｔは、使用環境や監視対象物によって異なるが、踏切で歩行者や車両等の障害物を検出する場合には、数秒（例えば、３〜５秒）程度に設定される。なお、時間ｔ０〜ｔ２において、図２（Ａ）に示したように、物体Ｂ（例えば、バスやトラック等の大型車両）は、まだ監視領域Ｋ内に進入しておらず、物体Ｂの検知信号はＯＦＦ状態のままである。

図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、監視領域Ｋに物体Ｂが進入すると、障害物検出装置は、物体Ｂを検知した時間ｔ３に物体Ｂ検知信号を発信してＯＦＦ状態からＯＮ状態に移行する。図３（Ａ）は、時間ｔ４の状態を図示しているが、このとき物体Ａは継続して滞留している。したがって、図３（Ｂ）に示すように、物体Ａ検知信号及び障害物Ａ検出信号は、いずれもＯＮ状態のままである。

図４（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、物体Ｂが物体Ａとレーザレーダ１の間に入り込み、時間ｔ５に障害物Ａを検知できなくなったものとする。まず、物体Ａが検知できなくなったため、障害物検出装置は、図４（Ｂ）に示したように、物体Ａ検知信号がＯＦＦ状態に移行する（Ｓｔｅｐ４）。このとき、従来の障害物検出装置では、物体Ａが検知できなくなったことにより、障害物Ａが移動した又は除去されたものと判断し、図４（Ｂ）に一点鎖線で示したように、障害物Ａ検出信号もＯＦＦ状態に移行していた。しかしながら、実際には、図４（Ａ）に示したように、障害物Ａは監視領域Ｋに存在しており、従来の障害物検出装置のように障害物Ａ検出信号を直ちにＯＦＦ状態にすることは好ましくない。そこで、本発明では、物体Ａを障害物Ａとして検出している状態、すなわち、物体Ａ検知信号：ＯＮ、障害物Ａ検出信号：ＯＮの状態において、物体Ａが検知できなくなった場合には、監視領域Ｋ内に他の物体Ｂが存在しているか否かを確認する処理を追加している（Ｓｔｅｐ５）。そして、監視領域Ｋに他の物体Ｂが存在している場合（Ｙ）には、障害物Ａ検出信号がＯＮ状態を維持するようにしている（Ｓｔｅｐ６）。このように、障害物検出装置としては、障害物Ａが検出されていないにもかかわらず、障害物Ａを検出した状態を維持することを「擬制」ということとする。したがって、時間ｔ６では、物体Ａ検知信号：ＯＦＦ、障害物Ａ検出信号：ＯＮ、物体Ｂ検知信号：ＯＮの状態になっている。なお、物体Ａ検知信号についても、障害物Ａ検出信号と同様にＯＮ状態を維持して、物体Ａを検知していると擬制させるようにしてもよい。

また、監視領域Ｋに他の物体Ｂが存在していない場合（Ｎ）には、現実に物体Ａが移動した又は除去されたと考えて差し支えないため、障害物Ａの検出を終了する（Ｓｔｅｐ１０）。

図５（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、物体Ｂが物体Ａを通過し、時間ｔ７にレーザレーダ１が再び物体Ａを検知できる状態になったものとする。このとき、物体Ａ検知信号がＯＮ状態に移行する（Ｓｔｅｐ７）。なお、障害物Ａ検出信号は、ＯＮ状態を維持して障害物Ａを検出しているものと擬制し続けている。

図６（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、物体Ｂが監視領域Ｋから外れ、時間ｔ９に到達した場合を考える。まず、物体Ｂは既に監視領域Ｋ内に存在しないため、物体Ｂ検出信号はＯＦＦ状態に移行している。また、物体Ａ検知信号は、再び物体Ａを検知しているため時間ｔ７にＯＮ状態に移行している。そして、再検知された物体Ａが、時間ｔ７から一定時間Δｔ継続して滞留すると時間ｔ８に再び障害物Ａを検出する（Ｓｔｅｐ８〜９）。したがって、この時間ｔ８には、障害物Ａ検出信号がＯＮ状態に復帰することになる。そこで、障害物Ａ検出信号がＯＮ状態に復帰したタイミングで、障害物Ａを検出しているとみなしていた擬制信号を解除する（Ｓｔｅｐ９）。かかる処理を行うことにより、障害物Ａ検出信号をＯＮ状態に維持し続けることができる。

一方、従来の障害物検出装置では、図６（Ｂ）に一点鎖線で示したように、物体Ａを検知できなくなった時間ｔ５から、物体Ａを再び障害物Ａとして検出した時間ｔ８までの間は、障害物Ａ検出信号がＯＦＦ状態となっている空白時間Δｔｂを生じていた。この空白時間Δｔｂは、物体Ａを検知できなかった時間（時間ｔ５〜ｔ７までの時間）と比較して一定時間Δｔだけ長くなってしまうため、物体Ａを検知できなかった時間が一瞬であったとしても必ず一定時間Δｔ以上の空白時間Δｔｂを生じていた。したがって、例えば、踏切内に障害物Ａが存在していることを駅員や車掌に知らせるためのアラームが、一定時間Δｔ以上停止した状態になり、障害物Ａが移動した又は除去されたものと勘違いさせてしまう場合がある。特に、線路２上を踏切に向かって進行している電車が存在している場合には、数秒の判断ミスが重大事故を引き起こす可能性もある。そこで、本発明では、障害物Ａが検出されている状態で、物体Ａが検知できなくなった場合であっても、他の物体Ｂが存在している場合には、障害物Ａは監視領域Ｋに滞留しているものと擬制し、再び障害物Ａが検出された場合には、かかる擬制を解除するようにしている。

ここで、物体Ｂは、障害物Ａ（物体Ａ）を検知できない状態にする大きさの物体、例えば、バス、トラック、ワゴン車等であって、実際に物体Ａを隠してしまう物体であることが好ましい。しかしながら、上述した本発明では、物体Ｂが物体Ａを隠しているか否かは判断していない。これは、物体Ｂが物体Ａを隠していない場合には、レーザレーダ１が物体Ａを検知できている状態であり、物体Ａは障害物Ａとして検出され続けるためであり、空白時間Δｔｂが生じないためである。したがって、物体Ｂがどんな物体であっても、物体Ａを隠した場合には、図１に示した本発明の処理フローが適用される。また、物体Ａが物体Ｂにより部分的に隠された場合であっても、そこに物体Ａが存在していると検知されている限り、従来の障害物検出装置と同様の処理フローで問題がなく、物体Ａが検知できなくなった場合には自動的に本発明の処理フローが適用される。

最後に、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、物体Ａが時間ｔ１０に移動を開始し、時間ｔ１１に監視領域Ｋの外へ移動した場合を考える。物体Ａが滞留していた場所から移動を開始すると、物体Ａは滞留していないため障害物Ａとしては検出されなくなる。したがって、障害物Ａ検出信号は、時間ｔ１０にＯＦＦ状態に移行する。そして、物体Ａが監視領域Ｋから外れると、物体Ａが検知できなくなる。したがって、物体Ａ検知信号は、時間ｔ１１にＯＦＦ状態に移行する。この場合、物体Ａが検知できなくなったとしても、その時に障害物Ａが検出されていないため、上述した本発明の処理フローとは無関係に従来の障害物検出装置と同様の処理フローで処理される。

続いて、本発明の障害物検出方法の変形例について説明する。ここで、図８は、本発明に係る障害物検出方法の変形例を示す図であり、（Ａ）は第一変形例、（Ｂ）は第二変形例、を示している。なお、図２に示した構成部品と同じ部品については同じ符号を付し、重複した説明を省略する。

図８（Ａ）に示した第一変形例は、監視領域Ｋを複数に分割し、分割領域Ｋ１〜Ｋ１６ごとに障害物Ａの検出を行うようにしたものである。ここでは、監視領域Ｋを分割領域Ｋ１〜Ｋ１６に１６分割しているが、かかる分割方法に限定されるものではない。そして、監視領域Ｋを分割領域Ｋ１〜Ｋ１６に分割した場合の障害物検出方法としては、例えば、特許文献１や特許文献２に記載された発明と同様にして処理される。加えて、本発明では、いずれかの分割領域（ここでは、分割領域Ｋ８）に障害物Ａが検出されている状態で、物体Ａが検知できなくなった場合であっても、いずれかの分割領域（ここでは、分割領域Ｋ３，Ｋ７，Ｋ１１）に他の物体Ｂが存在している場合には、障害物Ａは分割領域Ｋ８に滞留しているものと擬制する。このように分割領域が設定されている場合には、物体Ｂは必ずしも物体Ａと同じ分割領域Ｋ８に存在している必要はなく、図８（Ａ）に示したように、他の分割領域Ｋ３，Ｋ７，Ｋ１１に存在している場合であってもよい。

図８（Ｂ）に示した第二変形例は、監視領域Ｋ内にマスク処理が施されている場合を示している。監視領域Ｋ内を電車が通過する場合には、電車を障害物として認識しないように、監視領域Ｋ内にマスク部Ｍ（図の斜線部）を設定する場合がある。かかる場合も、監視領域Ｋ内を大型車両等の物体Ｂが通過した場合と同様に、電車が障害物Ａを隠してしまうこととなる。しかしながら、マスク部Ｍが設定されている場合には電車を物体として検知することができない。そこで、本発明では、監視領域Ｋにマスク部Ｍが設定されている場合には、他の物体Ｂが検知されている場合と同様に処理している。

次に、本発明に係る障害物検出装置について説明する。ここで、図９は、本発明に係る障害物検出装置を示す構成図である。

図９に示した本発明の障害物検出装置は、所定の監視領域Ｋを走査するレーザレーダ１と、レーザレーダ１により検知される距離データ信号Ｓｄと投光条件信号Ｓｃとから３次元レーダ情報Ｄを求めるレーダ情報作成手段６と、３次元レーダ情報Ｄから監視領域Ｋ内に存在する物体を検知する物体検知手段７と、監視領域Ｋ内で一定時間Δｔ以上継続して滞留している物体Ａを障害物Ａとして検出する障害物検出手段８と、障害物Ａとして検出された物体Ａが監視領域Ｋ内で検知できなくなった時に監視領域Ｋ内で他の物体Ｂが検知されている場合には障害物Ａは監視領域Ｋ内に滞留していると擬制した犠牲信号を出力する障害物擬制手段９と、を有する。なお、物体検知手段７、障害物検出手段８及び障害物擬制手段９は、制御装置１０内に収容されており、制御装置１０は出力機器９０に接続されている。

また、レーザレーダ１は、障害物Ａを検出したい監視範囲Ｋにレーザ光Ｌを照射する投光部１１と、レーザ光Ｌの反射光Ｒを受光して受光信号Ｓｒを発信する受光部１２と、レーダ情報作成手段６を備えた信号処理部１３と、を有する。なお、投光部１、受光部２等は、レーザレーダヘッド内に収容されており、レーザレーダヘッドに照射窓Ｗが形成されている。

投光部１１は、監視範囲Ｋ内の物体に対してレーザ光Ｌを発光して照射する機器である。かかる投光部１１は、例えば、光源となるレーザダイオード１１ａと、レーザ光Ｌをコリメートする投光レンズ１１ｂと、レーザダイオード１１ａを操作するＬＤドライバ１１ｃとから構成される。ＬＤドライバ１１ｃは、信号処理部１３からのトリガー信号Ｓｔに基づいてレーザ光Ｌを発光するようにレーザダイオード１１ａを操作し、レーザ光Ｌの発光と同時にパルス状の発光同期信号Ｓｌを信号処理部１３に発信する。なお、発光同期信号Ｓｌは、トリガー信号Ｓｔにより代用するようにしてもよい。

図９では、投光レンズ１１ｂを透過したレーザ光Ｌは、回転駆動されるポリゴンミラー９１と回動駆動される平面ミラー９２とにより構成される光学系により、略水平方向及び略鉛直方向に走査されるように構成している。ポリゴンミラー９１は、例えば、６面体の４側面が鏡面化されており、対峙する２面（上下面）の中心を回転軸としてモータ９１ａにより高速回転されるように構成されている。モータ９１ａは、モータドライバ９１ｂにより操作される。平面ミラー９２は、例えば、モータ９２ａにより回動される回動軸の側面に接続されている。モータ９２ａは、モータドライバ９２ｂにより操作される。また、モータドライバ９１ｂ，９２ｂは、信号処理部１３からの信号Ｓｍにより制御されるとともに、スキャン角度やスイング角度等の投光条件信号Ｓｃを信号処理部１３に発信する。なお、かかる光学系は単なる一例であり、図示した構成に限定されるものではない。

受光部１２は、物体に照射されたレーザ光Ｌの反射光Ｒを受光する機器である。ここでは、投光部１１と受光部１２と個別に設けて投光軸と受光軸とがずれるように構成しているが、投光軸と受光軸とが一致するように投光部１１と受光部１２が一体に形成されていてもよい。かかる受光部１２は、図９に示すように、例えば、反射光Ｒを集光する受光レンズ１２ａと、集光された反射光Ｒを受光して電圧に変換する光電変換素子や増幅・圧縮・デコード等の処理を施す機器等を有する受光部本体１２ｂとから構成される。照射窓Ｗを透過した反射光Ｒは、投光されるレーザ光Ｌと同様に、ポリゴンミラー９１及び平面ミラー９２を介して受光レンズ１２ａに導かれる。そして、反射光Ｒを受光した受光部本体１２ｂは、電圧値に変換された受光信号Ｓｒを信号処理部３に発信する。なお、光電変換素子１２ｂは、受光素子とも呼ばれる部品であり、例えば、フォトダイオードが使用される。

信号処理部１３は、トリガー信号Ｓｔの発信、モータドライバ９１ｂ，９２ｂの制御信号Ｓｍの発信、スキャン角度やスイング角度等の投光条件信号Ｓｃの受信、発光同期信号Ｓｌ及び受光信号Ｓｒの受信等を行う。かかる信号処理部１３は、レーダ情報作成手段６の他に時間計測部９３を有する。時間計測部９３は、受光信号選択部９３ａ及び受光信号処理部９３ｂを有する。受光信号選択部９３ａは、受光信号Ｓｒから所望の受光信号Ｓｘを選択する。受光信号Ｓｘは、例えば、受光信号Ｓｒのうち飛行時間の短いものを除外するゲート機能により選択される信号である。かかるゲート機能により、近距離の反射光を除外して効率よく監視範囲Ｋの障害物検出を行うこうとができる。また、時間計測部９３は、時間を計測する時計機能を有しており、発光同期信号Ｓｌの受信により時間の計測を開始し、受光信号Ｓｒを受信した時間を把握する。したがって、時間計測部９３では、投光されたレーザ光Ｌが、物体に反射して受光されるまでの時間（以下、「飛光時間」と称する）を計測することができる。そして、測定範囲内の受光信号Ｓｒは、受光信号処理部９３ｂにおいて、飛光時間と光の速度から距離データに変換され、距離データ信号Ｓｄがレーダ情報作成手段６に発信される。なお、受光信号Ｓｒは、例えば、（光の速度）×（飛行時間）／２の計算式により距離データに変換される。そして、レーダ情報作成手段６は、距離データ信号Ｓｄと投光条件信号Ｓｃとから３次元レーダ情報Ｄを求め制御装置１０に３次元レーダ情報Ｄを発信する。

制御装置１０は、レーザレーダ１から離隔して配置されており、物体検知手段７、障害物検出手段８及び障害物擬制手段９を有している。また、制御装置１０は、障害物検出結果をディスプレイ、プリンタ、警報機等の出力機器９０に出力するように構成されている。さらに、制御装置１０は、ポリゴンミラー９１のスキャン角度やスキャン速度、平面ミラー９２のスイング角度やスイング速度、レーザ光Ｌのトリガー信号Ｓｔの発信タイミング等を制御する機能を有し、これらの制御信号Ｓｈを信号処理部１３に発信している。

物体検知手段７は、３次元レーダ情報Ｄから監視領域Ｋ内に存在する物体を検知する機能を有する。かかる物体検知手段７により、上述した物体Ａ（例えば、歩行者）や物体Ｂ（例えば、バスやトラック等の大型車両）を検知し、物体検知信号のＯＮ／ＯＦＦを切り換えている。

障害物検出手段８は、監視領域Ｋ内で一定時間Δｔ以上継続して滞留している物体Ａを障害物Ａとして検出する機能を有する。かかる障害物検出手段８により、物体検知手段７により検知された物体Ａを障害物Ａとして検出し、障害物検出信号のＯＮ／ＯＦＦを切り換えている。

障害物擬制手段９は、障害物Ａとして検出された物体Ａが監視領域Ｋ内で検知できなくなった時に監視領域Ｋ内で他の物体Ｂが検知されている場合には障害物Ａは監視領域Ｋ内に滞留していると擬制した犠牲信号を出力する機能を有する。かかる障害物擬制手段９により、障害物Ａが物体Ｂにより隠された場合であっても、空白時間Δｔｂを生じさせることなく、障害物Ａを検出した状態を維持することができる。また、障害物擬制手段９は、障害物Ａを再び物体Ａとして検知してから一定時間Δｔ経過した後に擬制信号を解除する機能を有する。かかる機能により、障害物Ａを再検出した場合に擬制状態を解除して実データに切り換えてその後の処理を行うことができる。

また、障害物擬制手段９は、図８（Ｂ）に示したように、障害物Ａとして検出された物体Ａが監視領域Ｋ内で検知できなくなった時に監視領域Ｋ内を通過する物体を障害物として認識しないようにマスク処理を施している場合には、障害物Ａは監視領域Ｋ内に滞留していると擬制した犠牲信号を出力するようにしてもよい。

また、制御装置１０は、図８（Ａ）に示したように、監視領域Ｋを複数に分割した場合には、各分割領域Ｋ１〜Ｋ１６を監視領域Ｋとして認識する領域認識手段９４を有していてもよい。かかる領域認識手段９４により、分割領域Ｋ１〜Ｋ１６ごとに物体Ａ，Ｂの検知や障害物Ａの検出を行うことができる。

本発明は上述した実施形態に限定されず、監視領域Ｋは踏切以外の場所（例えば、交差点や横断歩道等）に設定されていてもよい等、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは勿論である。

本発明に係る障害物検出方法を示すフロー図である。 障害物Ａを検出した状態を示す図であり、（Ａ）は監視領域、（Ｂ）は障害物検出装置の処理信号、を示している。 他の物体Ｂを検知した状態を示す図であり、（Ａ）は監視領域、（Ｂ）は障害物検出装置の処理信号、を示している。 他の物体Ｂが障害物Ａを隠した状態を示す図であり、（Ａ）は監視領域、（Ｂ）は障害物検出装置の処理信号、を示している。 物体Ａを再検知した状態を示す図であり、（Ａ）は監視領域、（Ｂ）は障害物検出装置の処理信号、を示している。 障害物Ａを再検出した後の状態を示す図であり、（Ａ）は監視領域、（Ｂ）は障害物検出装置の処理信号、を示している。 障害物Ａが監視領域Ｋから外れた状態を示す図であり、（Ａ）は監視領域、（Ｂ）は障害物検出装置の処理信号、を示している。 本発明に係る障害物検出方法の変形例を示す図であり、（Ａ）は第一変形例、（Ｂ）は第二変形例、を示している。 本発明に係る障害物検出装置を示す構成図である。

符号の説明

１ レーザレーダ
２ 線路
３ 柱
４ 警報機
５ 遮断機
６ レーダ情報作成手段
７ 物体検知手段
８ 障害物検出手段
９ 障害物擬制手段
１０ 制御装置
９０ 出力機器
１１ 投光部
１１ａ レーザダイオード
１１ｂ 投光レンズ
１１ｃ ＬＤドライバ
１２ 受光部
１２ａ 受光レンズ
１２ｂ 受光部本体
１３ 信号処理部
９０ 出力機器
９１ ポリゴンミラー
９１ａ モータ
９１ｂ モータドライバ
９２ 平面ミラー
９２ａ モータ
９２ｂ モータドライバ
９３ 時間計測部
９３ａ 受光信号選択部
９３ｂ 受光信号処理部
９４ 領域認識手段

Claims (10)

1. レーザレーダによって所定の監視領域を走査し、該レーザレーダにより検知される距離情報と走査方向の情報とから３次元レーダ情報を求め、該３次元レーダ情報から前記監視領域内に存在する物体を検知し、前記監視領域内で一定時間以上継続して滞留している物体を障害物として検出する障害物検出方法において、
   前記障害物として検出された前記物体が前記監視領域内で検知できなくなった時に、前記監視領域内で他の物体が検知されている場合には、前記障害物は前記監視領域内に滞留していると擬制する、ことを特徴とする障害物検出方法。
2. 前記障害物を再び物体として検知してから一定時間経過した後に前記擬制を解除する、ことを特徴とする請求項１に記載の障害物検出方法。
3. 前記監視領域を複数に分割し、分割領域ごとに前記障害物の検出を行う、ことを特徴とする請求項１に記載の障害物検出方法。
4. 前記他の物体が検知されている場合には、前記監視領域内を通過する物体を障害物として認識しないようにマスク処理を施している場合も含む、ことを特徴とする請求項１に記載の障害物検出方法。
5. 前記他の物体は、前記障害物を検知できない状態にする物体である、ことを特徴とする請求項１に記載の障害物検出方法。
6. 所定の監視領域を走査するレーザレーダと、
   該レーザレーダにより検知される距離データ信号と投光条件信号とから３次元レーダ情報を求めるレーダ情報作成手段と、
   前記３次元レーダ情報から前記監視領域内に存在する物体を検知する物体検知手段と、
   前記監視領域内で一定時間以上継続して滞留している物体を障害物として検出する障害物検出手段と、
   前記障害物として検出された前記物体が前記監視領域内で検知できなくなった時に前記監視領域内で他の物体が検知されている場合には前記障害物は前記監視領域内に滞留していると擬制した犠牲信号を出力する障害物擬制手段と、
   を有することを特徴とする障害物検出装置。
7. 前記障害物擬制手段は、前記障害物を再び物体として検知してから一定時間経過した後に前記擬制信号を解除する、ことを特徴とする請求項６に記載の障害物検出装置。
8. 前記監視領域を複数に分割した各分割領域を監視領域として認識する領域認識手段を有する、ことを特徴とする請求項６に記載の障害物検出装置。
9. 前記障害物擬制手段は、前記障害物として検出された前記物体が前記監視領域内で検知できなくなった時に前記監視領域内を通過する物体を障害物として認識しないようにマスク処理を施している場合には前記障害物は前記監視領域内に滞留していると擬制した犠牲信号を出力する、ことを特徴とする請求項６に記載の障害物検出装置。
10. 前記他の物体は、前記障害物を検知できない状態にする物体である、ことを特徴とする請求項６に記載の障害物検出装置。