JP6340713B2 - Obstacle detection device - Google Patents
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本発明は、超音波、電波、光等のパルス波を送波して、障害物からの反射波に応じた受信信号に基づいて、障害物を検知する障害物検知装置に関する。 The present invention relates to an obstacle detection device that detects an obstacle based on a received signal corresponding to a reflected wave from an obstacle by transmitting pulse waves such as ultrasonic waves, radio waves, and light.
従来の障害物検知装置は、超音波、電波、光等のパルス波の送波と、障害物からの反射波の受波とを行って、受波した反射波に対応する受信信号の検出時と、送波の開始時との時間差を求め、この時間差に基づいて、障害物までの距離を計測している。 Conventional obstacle detection devices perform transmission of pulse waves such as ultrasonic waves, radio waves, and light, and reception of reflected waves from obstacles, and when a received signal corresponding to the received reflected waves is detected. And the time difference from the start of transmission, the distance to the obstacle is measured based on this time difference.
また、この種の装置の分野において、所定時間毎に、超音波の送波と、反射波の受波とを行って、受波した反射波(に対応する受信信号)のピーク値を記憶し、これらのピーク値の差分が「負」に変化したときに、検知対象物の種類が輪止め(車止め)や縁石等の路面からの高さが低い(路面付近の)障害物であると判定する障害物検知装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Also, in the field of this type of device, ultrasonic waves are transmitted and reflected waves are received every predetermined time, and the peak value of the received reflected wave (the corresponding received signal) is stored. When the difference between these peak values changes to "negative", it is determined that the type of detection object is an obstacle with a low height (near the road surface) such as a wheel stop (car stop) or curb An obstacle detection device is known (see, for example, Patent Document 1).
ところが、上記の反射波(に対応する受信信号)の検出時と送波の開始時との時間差に基づいて、障害物までの距離を計測する従来の障害物検知装置では、障害物までの距離を検出することはできても、障害物の高さを判別することはできなかった。例えば、従来の障害物検知装置を車両周辺の監視に使用した場合、車止めや縁石、ガードレール、壁といった検知エリア内にある障害物の高さを判別することはできなかった。また、上記特許文献1に記載の障害物検知装置によれば、検知対象物の種類が、輪止め(車止め)や縁石等の路面付近の障害物であるか否かを判別をすることはできる。しかしながら、この障害物検知装置は、超音波送受信機よりも低い位置にある路面付近の障害物を判別するためのものなので、この障害物検知装置でも、障害物の高さを判別することはできなかった。
However, in the conventional obstacle detection device that measures the distance to the obstacle based on the time difference between the detection of the reflected wave (the corresponding reception signal) and the start of transmission, the distance to the obstacle Although it was possible to detect, the height of the obstacle could not be determined. For example, when a conventional obstacle detection device is used for monitoring the periphery of a vehicle, the height of an obstacle in a detection area such as a car stop, a curb, a guard rail, or a wall cannot be determined. Further, according to the obstacle detection device described in
本発明は、上記課題を解決するものであり、障害物の高さを判別することが可能な障害物検知装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described problems, and an object thereof is to provide an obstacle detection device that can determine the height of an obstacle.
上記課題を解決するために、本発明の障害物検知装置は、障害物を検知する障害物検知装置において、空間を伝播するパルス波の送波と、送波したパルス波に対する、障害物からの反射波の受波とを行って、受波した反射波に応じた受信信号を出力する送受信部であって、路面に対して垂直方向に沿って配置された複数の送受信部と、前記送受信部から出力された受信信号に基づいて、前記送受信部が受波した各反射波に対応した受信信号における振幅の極大点を検出する極大点検出部と、前記極大点検出部により検出された振幅の極大点の個数に基づいて、前記送受信部の高さに前記障害物があるか否かを判定する判定部と、前記複数の送受信部の各々を用いたときの前記判定部の判定結果に基づいて、前記障害物の高さを検出するように制御する高さ検出制御部と、を備え、前記判定部により、前記複数の送受信部のうちのいずれの送受信部の高さにも、前記障害物がないと判定された場合、前記複数の送受信部のうち、前記パルス波の送波を行った送受信部とは別の送受信部で前記反射波の受波を行って、前記高さ検出制御部が、前記別の送受信部から出力された受信信号に基づいて、前記パルス波の送波を行った送受信部と、前記反射波の受波を行った前記別の送受信部との中間の高さに前記障害物があると判定する。なお、「振幅の極大点」とは、ある反射波に対応した受信信号における振幅が最大となる点のことを意味する。 In order to solve the above-described problems, an obstacle detection device according to the present invention provides an obstacle detection device that detects an obstacle. A transmission / reception unit that receives a reflected wave and outputs a reception signal corresponding to the received reflected wave, a plurality of transmission / reception units arranged along a direction perpendicular to a road surface, and the transmission / reception unit Based on the received signal output from the transmission / reception unit, a maximum point detection unit for detecting a maximum point of amplitude in the reception signal corresponding to each reflected wave received by the transmission / reception unit, and the amplitude detected by the maximum point detection unit Based on the number of local maximum points, a determination unit that determines whether or not the obstacle is at the height of the transmission / reception unit, and a determination result of the determination unit when each of the plurality of transmission / reception units is used To detect the height of the obstacle A plurality of transmission / reception units when the determination unit determines that there is no obstacle at any of the transmission / reception units among the plurality of transmission / reception units. Receiving the reflected wave at a transmission / reception unit different from the transmission / reception unit that transmitted the pulse wave, and the height detection control unit receiving from the other transmission / reception unit Based on the signal, it is determined that the obstacle exists at an intermediate height between the transmitting / receiving unit that transmits the pulse wave and the another transmitting / receiving unit that receives the reflected wave . The “maximum point of amplitude” means a point where the amplitude in the received signal corresponding to a certain reflected wave is maximized.
この障害物検知装置において、前記送受信部から出力された受信信号に基づいて、前記障害物までの距離を計測する距離計測部をさらに備え、前記判定部は、前記極大点検出部により検出された振幅の極大点の個数と、前記距離計測部により計測された前記障害物までの距離とに基づいて、前記障害物の高さが前記送受信部の高さ以上であるか否かを判定することが好ましい。 The obstacle detection apparatus further includes a distance measurement unit that measures a distance to the obstacle based on a reception signal output from the transmission / reception unit, and the determination unit is detected by the maximum point detection unit. Determining whether the height of the obstacle is equal to or higher than the height of the transmission / reception unit based on the number of maximum points of amplitude and the distance to the obstacle measured by the distance measurement unit Is preferred.
この障害物検知装置において、前記判定部は、前記複数の送受信部のいずれを用いても、前記極大点検出部により検出される振幅の極大点の個数が二つにならない場合には、前記複数の送受信部のうちのいずれの送受信部の高さにも、前記障害物がないと判定することが好ましい。 In this obstacle detection device, the determination unit uses the plurality of transmission / reception units when the number of maximum points detected by the maximum point detection unit does not become two. It is preferable to determine that there is no obstacle at the height of any of the transmission / reception units .
本発明の障害物検知装置によれば、極大点検出部が、送受信部から出力された受信信号に基づいて、送受信部が受波した各反射波(に対応した受信信号)における振幅の極大点を検出する。ここで、障害物が、壁のような、障害物検知装置の送受信部の高さ以上の高さを有する対象物の場合は、極大点検出部は、2つの振幅の極大点を検出する。これに対して、障害物が、車止めや縁石のような、障害物検知装置の送受信部より低い対象物の場合は、極大点検出部は、1つの振幅の極大点のみを検出する。従って、判定部が、極大点検出部により検出された振幅の極大点の個数に基づいて、送受信部の高さに障害物があるか否かを判定することにより、送受信部の高さにおける障害物の有無を正確に判別することができる。また、判定部により、複数の送受信部のうちのいずれの送受信部の高さにも、障害物がないと判定された場合、複数の送受信部のうち、パルス波の送波を行った送受信部とは別の送受信部で反射波の受波を行って、高さ検出制御部が、上記の別の送受信部から出力された受信信号に基づいて、パルス波の送波を行った送受信部と、反射波の受波を行った上記の別の送受信部との中間の高さに障害物があると判定するようにした。これにより、複数の送受信部の間の高さにしか存在しない障害物についての高さ検出を行うことができる。 According to the obstacle detection device of the present invention, the maximum point detection unit is based on the reception signal output from the transmission / reception unit, and the maximum point of the amplitude in each reflected wave (the reception signal corresponding thereto) received by the transmission / reception unit. Is detected. Here, when the obstacle is an object having a height equal to or higher than the height of the transmission / reception unit of the obstacle detection device such as a wall, the maximum point detection unit detects a maximum point of two amplitudes. On the other hand, when the obstacle is an object lower than the transmission / reception unit of the obstacle detection device, such as a car stop or a curbstone, the maximum point detection unit detects only a maximum point of one amplitude. Therefore, the determination unit determines whether there is an obstacle at the height of the transmission / reception unit based on the number of maximum points of the amplitude detected by the maximum point detection unit, so that the obstacle at the height of the transmission / reception unit is determined. The presence or absence of an object can be accurately determined. In addition, when the determination unit determines that there is no obstacle at the height of any of the plurality of transmission / reception units, the transmission / reception unit that has transmitted the pulse wave among the plurality of transmission / reception units Receiving and receiving the reflected wave in a different transmission / reception unit, and the height detection control unit, based on the reception signal output from the other transmission / reception unit, and the transmission / reception unit that transmitted the pulse wave Then, it is determined that there is an obstacle at an intermediate height with the other transmission / reception unit that receives the reflected wave. Thereby, the height detection about the obstacle which exists only in the height between several transmission / reception parts can be performed.
以下、本発明を具体化した実施形態による障害物検知装置について、図面を参照して説明する。図1は、本発明の第1の実施形態による障害物検知装置の機能ブロック構成を示す。障害物検知装置1は、装置全体の制御を行う制御部2と、送受信部3と、極大点検出部4と、距離計測部5と、判定部6とを備えている。送受信部3は、送受信一体型のタイプのものであり、空間を伝播するパルス波の送波と、送波したパルス波に対する、障害物からの反射波の受波とを行って、受波した反射波に応じた受信信号を出力する。極大点検出部4は、送受信部3から出力された受信信号に基づいて、送受信部3が受波した各反射波に対応した受信信号における振幅の極大点を検出する。距離計測部5は、送受信部3から出力された受信信号に基づいて、障害物までの距離を計測する。判定部6は、極大点検出部4により検出された振幅の極大点の個数と、距離計測部5により計測された障害物までの距離とに基づいて、障害物11の高さが送受信部3の高さ以上であるか否かを判定して、その判定結果を装置内部の他の回路又は装置外部に出力する。上記の制御部2、極大点検出部4、距離計測部5、及び判定部6は、マイコン(マイクロコンピュータ)10により構成されている。
Hereinafter, an obstacle detection device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a functional block configuration of an obstacle detection apparatus according to a first embodiment of the present invention. The
次に、図2及び図3を参照して、本障害物検知装置1の動作について説明する。図2は、本障害物検知装置1の動作の説明図であり、図3は、本障害物検知装置1における障害物検知時の受信信号の波形の例を示す図である。障害物検知時には、送受信部3は、制御部2による制御に基づいて、パルス変調された超音波、電波、光等のパルス波を送波した後、送波したパルス波に対する、障害物からの反射波を受波し、受波した反射波に応じた受信信号を出力する。距離計測部5は、送受信部3から出力された受信信号に基づいて、障害物11までの距離を計測する。より具体的に言うと、距離計測部5は、障害物11からの反射波に対応する受信信号の検出時と、送波の開始時との時間差を求め、この時間差に基づいて、障害物11までの距離lを計測する。また、極大点検出部4は、送受信部3から出力された、各反射波に対応した受信信号(反射信号)の波形から極大点を算出する。すなわち、極大点検出部4は、送受信部3から出力された受信信号に基づいて、送受信部3が受波した各反射波に対応した受信信号における振幅の極大点を検出する。
Next, with reference to FIG.2 and FIG.3, operation | movement of this
上記の振幅の極大点の検出において、例えば、図2及び図3に示すように、障害物11が、壁のような、障害物検知装置1の送受信部3より高さのある対象物の場合、正面方向からの反射波(1)に対応した受信信号(反射信号)(1)’が最も強く、次に強いのは、路面付近からの反射波(2)に対応した受信信号(2)’である。ここで、送受信部3の高さをr、壁(障害物11)までの距離をlとすると、送受信部3から路面12付近までの距離は、壁までの距離lよりも大きい(r2+l2)0.5となる。従って、障害物11が、送受信部3より高さのある対象物の場合、図3に示されるように、送受信部3から出力される受信信号(反射信号)の波形において、1つ目の極大点P1が観測された時点(t1の時点)から、相応の時間Δtが経過した後(t2の時点)に、2つ目の極大点P2が観測される。
In the detection of the maximum point of the amplitude described above, for example, as shown in FIGS. 2 and 3, the
ここで、この相応の時間Δtは、送受信部3から壁までの距離lと、送受信部3から路面12付近までの距離(r2+l2)0.5との差分{(r2+l2)0.5−l}に応じた時間である。すなわち、
Δt=2{(r2+l2)0.5−l}/(パルス波の伝播速度)・・・(1)
である。たとえば、パルス波が、超音波の場合は、Δt=2{(r2+l2)0.5−l}/(音速)である。
Here, the corresponding time Δt is the difference {(r 2 + l 2 ) between the distance l from the transceiver 3 to the wall and the distance (r 2 + l 2 ) 0.5 from the transceiver 3 to the vicinity of the road surface 12. 0.5-1 }. That is,
Δt = 2 {(r 2 + l 2 ) 0.5 −l} / (propagation speed of pulse wave) (1)
It is. For example, when the pulse wave is an ultrasonic wave, Δt = 2 {(r 2 + l 2 ) 0.5 −l} / (sound speed).
これに対して、障害物11が、縁石のような、送受信部3より低い対象物の場合、正面方向からの反射波(1)に対応した受信信号(1)’が存在しないため、送受信部3から出力される受信信号の波形において、極大点が1つだけ(P2だけ)になる。
On the other hand, when the
従って、極大点検出部4は、障害物11が、壁のような、送受信部3より高さのある対象物の場合、正面方向からの反射波(1)に対応した受信信号(1)’の振幅の極大点P1と、路面付近からの反射波(2)に対応した受信信号(2)’における振幅の極大点P2を検出する。すなわち、極大点検出部4は、2つの振幅の極大点を検出する。これに対して、障害物11が、車止めや縁石のような、送受信部3より低い対象物の場合は、極大点検出部4は、1つの振幅の極大点(路面12付近からの反射波(2)に対応した受信信号(2)’における振幅の極大点P2)のみを検出する。このように、障害物11の高さが送受信部3の高さ以上であるか否かに応じて、極大点検出部4により検出される振幅の極大点の個数は、異なる。従って、判定部6が、極大点検出部4により検出された振幅の極大点の個数に基づいて、障害物11の高さが送受信部3の高さ以上であるか否かを判定することにより、障害物11の高さを正確に判別することができる。
Therefore, when the
しかも、判定部6は、極大点検出部4により検出された振幅の極大点の個数だけではなく、距離計測部5により計測された障害物11までの距離lに基づいて、障害物の高さが送受信部3の高さ以上であるか否かを判定するようにした。これにより、判定部6は、送受信部3の高さrとパルス波の伝播速度を予めマイコン10内部のメモリ(不図示)に記憶しておくことで、上記の(1)式を用いて、t1の時点とt2の時点との間の時間Δtを求めることができる。従って、極大点検出部4が、2つの極大点を検出した場合に、判定部6は、これらの極大点の検出時の時間差が、上記の時間Δtに相当するか否かを判定することにより、これらの極大点が、正面方向からの反射波(1)に対応した受信信号(1)’の振幅の極大点P1と、路面付近からの反射波(2)に対応した受信信号(2)’における振幅の極大点P2であるか否かを正確に判別することができる。すなわち、判定部6は、距離計測部5により計測された障害物11までの距離lを、極大点検出部4により検出された極大点の妥当性のチェックに用いる。これにより、判定部6は、極大点検出部4により検出された振幅の極大点から、ノイズに起因する受信信号の振幅の極大点を除去することができるので、障害物11の高さをより正確に判別することができる。なお、「振幅の極大点」とは、ある反射波に対応した受信信号における振幅が最大となる点のことを意味する。
Moreover, the determination unit 6 determines the height of the obstacle based on the distance l to the
上記のように、本実施形態の障害物検知装置1によれば、極大点検出部4が、送受信部3から出力された受信信号に基づいて、送受信部3が受波した各反射波に対応した受信信号における振幅の極大点を検出する。そして、判定部6が、極大点検出部4により検出された振幅の極大点の個数と、距離計測部5により計測された障害物11までの距離とに基づいて、障害物11の高さが送受信部3の高さ以上であるか否かを判定するようにした。これにより、障害物検知装置1が、障害物11の高さを正確に判別することができる。
As described above, according to the
次に、図4及び図5を参照して、本発明の第2の実施形態による障害物検知装置1について説明する。第2の実施形態の障害物検知装置1は、構成上は、垂直方向に沿って複数の送受信部31〜3nを有している点と、高さ検出制御部21を備えている点が、第1の実施形態の障害物検知装置1と異なっている。高さ検出制御部21は、複数の送受信部31〜3nの各々を用いたときの判定部6の判定結果に基づいて、障害物11の高さを検出するように制御するものである。本実施形態における他の回路構成については、基本的に、上記第1の実施形態と同様であるので、図5において、同じ番号を付して、その説明を省略する。図4では、図を見易くするために、送受信部31〜3nのうち、2つの送受信部31、32のみを示したが、実際には、送受信部の数は、n個(n≧2)である。
Next, with reference to FIG.4 and FIG.5, the
次に、本実施形態の障害物検知装置1の動作について説明する。障害物検知時には、高さ検出制御部21は、制御部2を介して、まず、複数の送受信部31〜3nのうち、最も高い位置に配置された送受信部31を用いた障害物検知処理を行う。図4に示されるように、障害物11の高さが、送受信部31の高さよりも低いときには、送受信部31は、破線の矢印で示されるように、正面方向からの反射波を受波せず、路面12付近からの反射波のみを受波する。このとき、極大点検出部4により検出される極大点の数は、一つ(一点)だけになる。判定部6は、極大点検出部4により検出された振幅の極大点の個数が一つだけであるので、障害物11の高さが送受信部31の高さ未満である(送受信部31の高さに障害物11がない)と判定して、この判定結果を高さ検出制御部21に出力する。
Next, the operation of the
高さ検出制御部21は、上記の判定結果を受信すると、使用する送受信部を、送受信部31よりも低い(2番目に高い)位置に配置された送受信部32に変更して、上記と同様な(判定部6による障害物11の高さの判処理定を含む)障害物検知処理を行う。図4に示されるように、障害物11の高さが、送受信部32の高さ以上であるときには、送受信部32は、実線の矢印で示されるように、正面方向からの反射波と、路面12付近からの反射波の両方を受波する。このとき、極大点検出部4により検出される極大点の数は、二つ(二点)になる。判定部6は、極大点検出部4により検出された振幅の極大点の個数が二つであるため、障害物11の高さが送受信部32の高さ以上である(送受信部32の高さに障害物11がある)と判定して、この判定結果を高さ検出制御部21に出力する。高さ検出制御部21は、このときの送受信部32の高さを、障害物11の高さとして、装置内部の他の回路又は装置外部に出力する。
When the height
これに対して、判定部6が、障害物11の高さが送受信部32の高さ未満である(送受信部32の高さに障害物11がない)と判定したときには、高さ検出制御部21は、以下の処理を行う。すなわち、高さ検出制御部21は、使用する送受信部を、送受信部32よりも低い位置に配置された送受信部33〜3nに次々に変更して、極大点検出部4により検出される振幅の極大点の個数が二つになるまで(判定部6によって、障害物11の高さが、使用中の送受信部33〜3nの高さ以上であると判定されるまで)、上記と同様な(判定部6による障害物11の高さの判処理定を含む)障害物検知処理を行う。
On the other hand, when the determination unit 6 determines that the height of the
そして、振幅の極大点の個数が二つになって、判定部6が、障害物11の高さが、使用中の送受信部33〜3nの高さ以上であるという判定結果を、高さ検出制御部21に出力すると、高さ検出制御部21は、このときの送受信部33〜3nの高さを、障害物11の高さとして、装置内部の他の回路又は装置外部に出力する。本障害物検知装置1によれば、上記のような処理を行うことにより、障害物11の高さを検出して出力することができる。
Then, the number of maximum points of the amplitude becomes two, and the determination unit 6 detects the determination result that the height of the
なお、いずれの送受信部31〜3nを用いても、極大点検出部4により検出される振幅の極大点の個数が二つにならない場合(いずれの送受信部31〜3nの高さにも、障害物11がない場合)は、障害物検知装置1は、障害物11がないと判断し、処理を終了する。
In addition, no matter which of the transmission /
上記のように、本実施形態の障害物検知装置1によれば、垂直方向に沿って複数の送受信部31〜3nを設けて、高さ検出制御部21が、判定部6を用いて、障害物11の高さが送受信部31〜3nの各々の高さ以上であるか否かの判定処理を繰り返すようにした。これにより、これらの判定結果に基づいて、障害物11の高さを検出することができる。
As described above, according to the
次に、図6及び図7を参照して、本発明の第3の実施形態による障害物検知装置1について説明する。第3の実施形態の障害物検知装置1は、構成上は、送受信部3を垂直方向に沿って移動させる移動部42と、高さ変更検出制御部41とを備えている点が、第1の実施形態の障害物検知装置1と異なっている。移動部42は、モータ等より構成される。また、高さ変更検出制御部41は、移動部42によって、送受信部3の高さを変更させて、各高さにおける判定部6の判定結果に基づいて、障害物11の高さを検出するように制御する。本実施形態における他の回路構成については、基本的に、上記第1の実施形態と同様であるので、図7において、同じ番号を付して、その説明を省略する。上記第2の実施形態では、垂直方向に沿って複数の送受信部31〜3nを設けて、これらの送受信部31〜3nの各々を用いて、障害物11の高さが送受信部31〜3nの各々の高さ以上であるか否かの判定結果を得た。これに対して、本実施形態では、送受信部3を垂直方向に沿って移動させる移動部42を設けて、移動部42によって送受信部3の高さを変更させることにより、一つの送受信部3で、各高さにおける判定部6の判定結果を得ることができるようにした。
Next, with reference to FIG.6 and FIG.7, the
次に、本実施形態の障害物検知装置1の動作について説明する。障害物検知時には、高さ変更検出制御部41は、移動部42によって、送受信部3の高さを、設定可能な範囲内における最大の高さ(図6中の高さra)に変更(移動)させて、この高さraにおける判定部6の判定結果に基づいて、障害物11の高さを検出する。図6に示されるように、このときの送受信部3の高さraよりも、障害物11の高さが低いときには、送受信部3は、破線の矢印で示されるように、正面方向からの反射波を受波せず、路面12付近からの反射波のみを受波する。このとき、極大点検出部4により検出される極大点の数は、一つ(一点)だけになる。判定部6は、極大点検出部4により検出された振幅の極大点の個数が一つだけであるので、障害物11の高さが送受信部3の高さra未満である(送受信部3の高さraに障害物11がない)と判定して、この判定結果を高さ変更検出制御部41に出力する。
Next, the operation of the
高さ変更検出制御部41は、極大点検出部4により検出される振幅の極大点の個数が二つになるまで(判定部6によって、障害物11の高さが、送受信部3の高さ以上であると判定されるまで)、移動部42によって、送受信部3を、順次、低い位置に移動させる。そして、振幅の極大点の個数が二つになって、判定部6が、障害物11の高さが、送受信部3の高さ以上であるという判定結果を、高さ変更検出制御部41に出力すると、高さ変更検出制御部41は、このときの送受信部3の高さを、障害物11の高さとして、装置内部の他の回路又は装置外部に出力する。例えば、図6に示されるように、送受信部3の高さが、設定可能な範囲内における最大の高さraの次の(2番目に高い)高さrbであるときには、高さ変更検出制御部41は、このときの送受信部3の高さrbを、障害物11の高さとして出力する。本障害物検知装置1によれば、上記のような処理を行うことにより、検知した障害物11の高さを検出して出力することができる。
The height change
本実施形態の障害物検知装置1によれば、移動部42により送受信部3の高さを変更させて、これらの各高さにおいて、判定部6を用いて、障害物11の高さが送受信部3の高さ以上であるか否かの判定処理を繰り返すようにした。これにより、これらの判定結果に基づいて、障害物11の高さを検出することができる。
According to the
次に、図8を参照して、本発明の第4の実施形態による障害物検知装置1について説明する。第4の実施形態の障害物検知装置1は、構成上は、上記第2の実施形態による障害物検知装置1と同様である。第2の実施形態では、複数の送受信部31〜3nのうちのいずれを用いても、極大点検出部4により検出される振幅の極大点の個数が二つにならない場合には、障害物検知装置1は、障害物11がないと判断して、処理を終了した。これに対して、第4の実施形態では、複数の送受信部31〜3nのうちのいずれを用いても、極大点検出部4により検出される振幅の極大点の個数が二つにならない場合(いずれの送受信部31〜3nの高さにも、障害物11がない場合)は、以下の処理を行う。すなわち、この場合には、複数の送受信部31〜3nのうち、パルス波の送波を行った送受信部とは別の送受信部で反射波の受波を行って、この別の送受信部から出力された受信信号に基づいて、障害物11までの距離の計測と、障害物11の高さの検出を行う。
Next, referring to FIG. 8, an
図8のように、2つの送受信部31、32の正面方向において、これらの送受信部31、32の高さには存在せず、送受信部31、32の間の高さにしか存在しない細い板状の障害物11があった場合、第2の実施形態の障害物検知装置1では、以下の問題がある。すなわち、この場合、第2の実施形態の障害物検知装置1では、送受信部31、32の正面方向と路面12付近からの反射波がないため、障害物11からの大きな振幅の反射波を得られない虞がある。この場合には、障害物11の高さの検出は勿論、障害物11の検知自体が行えないので、障害物11までの距離の計測も行えない。この場合に、本障害物検知装置1では、図8の実線で示すように、パルス波の送波を行った送受信部31とは別の送受信部32で反射波の受波を行って、送受信部32から出力された受信信号に基づいて、障害物11までの距離計測と、障害物11の高さ検出を行う。これにより、第2の実施形態の障害物検知装置1では計測できなかった、送受信部31と送受信部32の間の高さにしか存在しない障害物11についての距離計測と高さ検出を行うことができる。
As shown in FIG. 8, in the front direction of the two transmission /
より詳しく言うと、障害物検知装置1の距離計測部5は、送受信部31からの送波の開始時と、障害物11からの反射波に対応する(送受信部32からの)受信信号の検出時との時間差を求め、この時間差に基づいて、障害物11までの距離を計測する。この距離計測を行うことができたときには、障害物検知装置1の高さ検出制御部21(図5参照)は、制御部2から、距離計測を行うことができたという情報と、複数の送受信部31〜3nのうち、どの送受信部を使用して距離計測を行ったかという情報を受信する。図8の例では、高さ検出制御部21は、制御部2から、距離計測を行うことができたという情報と、送受信部31、32を使用して距離計測を行ったという情報を受信する。高さ検出制御部21は、これらの情報を受信すると、送受信部31と送受信部32の中間の高さに障害物11があると判断する。そして、高さ検出制御部21は、この中間の高さ(送受信部31の高さと送受信部32の高さの平均値)を、障害物11の高さとして、装置内部の他の回路又は装置外部に出力する。
More specifically, the
例えば、送受信部31の高さが、100cmであり、送受信部32の高さが、80cmである場合には、高さ検出制御部21は、送受信部31と送受信部32の中間の高さである90cmを、障害物11の高さとして、装置内部の他の回路又は装置外部に出力する。
For example, when the height of the transmission /
なお、図8では、複数の送受信部31〜3nのうち、2つの送受信部31、32しか示していないが、本障害物検知装置1によれば、複数の送受信部31〜3nのうち、垂直方向に沿って隣接する2つの送受信部を用いて、上記と同様な方法で障害物検知を行うことにより、複数の送受信部31〜3nの間の高さにしか存在しない障害物11についての距離計測と高さ検出を行うことができる。
In FIG. 8, only two transmission /
本発明は、上記の各実施形態の構成に限られず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、上記第2の実施形態では、複数の送受信部31〜3nのうち、最も高い位置に配置された送受信部から順番に、各送受信部を用いて、判定部6による高さ判定処理を行った。けれども、最も低い位置に配置された送受信部から順番に、各送受信部を用いて、判定部による高さ判定処理を行って、判定部が、障害物の高さが、使用中の送受信部の高さ未満であると判定したときに、その直前の(1つ前の)高さ判定処理で用いた送受信部の高さを、障害物の高さとして(出力して)もよい。 The present invention is not limited to the configuration of each of the embodiments described above, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention. For example, in the said 2nd Embodiment, the height determination process by the determination part 6 is performed using each transmission / reception part in order from the transmission / reception part arrange | positioned in the highest position among several transmission / reception parts 31-3n. It was. However, in order from the transmitting / receiving unit arranged at the lowest position, each transmitting / receiving unit performs height determination processing by the determining unit, and the determining unit determines that the height of the obstacle is that of the transmitting / receiving unit in use. When it is determined that the height is less than the height, the height of the transmission / reception unit used in the immediately preceding (previous) height determination processing may be set (output) as the height of the obstacle.
また、第3の実施形態では、判定部6によって、障害物11の高さが、送受信部3の高さ以上であると判定されるまで、送受信部3を、最大の高さの位置から、順次、低い位置に移動させた。けれども、上記と同様に、送受信部を、最も低い高さ位置から、順次、高い位置に移動させて、判定部が、障害物の高さが、送受信部の高さ未満であると判定したときに、その直前の高さ位置における送受信部の高さを、障害物の高さとして(出力して)もよい。
Moreover, in 3rd Embodiment, until the determination part 6 determines with the height of the
また、上記の各実施形態では、制御部2、極大点検出部4、距離計測部5、判定部6等の回路を、一つのマイコン10により構成した。けれども、これらの回路を複数の(マイコン等の)プロセッサやFPGA(Field Programmable Gate Array)で構成してもよい。
Further, in each of the above-described embodiments, circuits such as the
1 障害物検知装置
3、31〜3n 送受信器
4 極大点検出部
5 距離計測部
6 判定部
11 障害物
21 高さ検出制御部
41 高さ変更検出制御部
42 移動部
P1、P2 極大点
DESCRIPTION OF
Claims (3)
空間を伝播するパルス波の送波と、送波したパルス波に対する、障害物からの反射波の受波とを行って、受波した反射波に応じた受信信号を出力する送受信部であって、路面に対して垂直方向に沿って配置された複数の送受信部と、
前記送受信部から出力された受信信号に基づいて、前記送受信部が受波した各反射波に対応した受信信号における振幅の極大点を検出する極大点検出部と、
前記極大点検出部により検出された振幅の極大点の個数に基づいて、前記送受信部の高さに前記障害物があるか否かを判定する判定部と、
前記複数の送受信部の各々を用いたときの前記判定部の判定結果に基づいて、前記障害物の高さを検出するように制御する高さ検出制御部と、
を備え、
前記判定部により、前記複数の送受信部のうちのいずれの送受信部の高さにも、前記障害物がないと判定された場合、前記複数の送受信部のうち、前記パルス波の送波を行った送受信部とは別の送受信部で前記反射波の受波を行って、前記高さ検出制御部が、前記別の送受信部から出力された受信信号に基づいて、前記パルス波の送波を行った送受信部と、前記反射波の受波を行った前記別の送受信部との中間の高さに前記障害物があると判定することを特徴とする障害物検知装置。 In the obstacle detection device that detects obstacles,
And pulse wave transmitting propagating through space, to the pulse wave transmitting, by performing a reception of the reflected wave from the obstacle, a transceiver unit for outputting a received signal corresponding to the received wave reflected wave A plurality of transmission / reception units arranged along a direction perpendicular to the road surface ;
Based on the reception signal output from the transmission / reception unit, a maximum point detection unit for detecting a maximum point of amplitude in the reception signal corresponding to each reflected wave received by the transmission / reception unit;
A determination unit for determining whether or not the obstacle exists at a height of the transmission / reception unit based on the number of maximum points of the amplitude detected by the maximum point detection unit ;
A height detection control unit that controls to detect the height of the obstacle, based on the determination result of the determination unit when using each of the plurality of transmission and reception units;
With
When the determination unit determines that there is no obstacle at the height of any of the plurality of transmission / reception units, the pulse wave is transmitted among the plurality of transmission / reception units. The reflected wave is received by a transmission / reception unit different from the transmission / reception unit, and the height detection control unit transmits the pulse wave based on the reception signal output from the other transmission / reception unit. It is determined that the obstacle exists at an intermediate height between the performed transmission / reception unit and the other transmission / reception unit that has received the reflected wave .
前記判定部は、前記極大点検出部により検出された振幅の極大点の個数と、前記距離計測部により計測された前記障害物までの距離とに基づいて、前記障害物の高さが前記送受信部の高さ以上であるか否かを判定することを特徴とする請求項1に記載の障害物検知装置。 Based on the reception signal output from the transmission / reception unit, further comprising a distance measurement unit for measuring the distance to the obstacle,
The determination unit determines whether the height of the obstacle is the transmission / reception based on the number of maximum points of the amplitude detected by the maximum point detection unit and the distance to the obstacle measured by the distance measurement unit. 2. The obstacle detection device according to claim 1, wherein it is determined whether or not the height is equal to or higher than a height of the portion.
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