JPH0384404A - 非接触式路面凹凸検出装置 - Google Patents
非接触式路面凹凸検出装置Info
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- JPH0384404A JPH0384404A JP22221589A JP22221589A JPH0384404A JP H0384404 A JPH0384404 A JP H0384404A JP 22221589 A JP22221589 A JP 22221589A JP 22221589 A JP22221589 A JP 22221589A JP H0384404 A JPH0384404 A JP H0384404A
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- JP
- Japan
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- road surface
- signal
- pattern
- ruggedness
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- Pending
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 3
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- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
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- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、接触することなく路面上の凹凸を検出する
自動車用などの検出装置に関するものである。
自動車用などの検出装置に関するものである。
（従来の技術〕
従来、路面の凹凸状態を非接触式で検出するには、光、
電波あるいは超音波などを用いる方法が一般的である。
電波あるいは超音波などを用いる方法が一般的である。
第３図は例えば特公昭６３−６３０７７号公報に開示さ
れた検出装置で、投光器ｌと受光器６およびその受光信
号を処理する信号処理装置ｌＯとから構成されている。
れた検出装置で、投光器ｌと受光器６およびその受光信
号を処理する信号処理装置ｌＯとから構成されている。
なお、図中、２はコリメータ、３は発光素子、５は偏向
器、７は集光レンズ、８は受光素子、９はフィルタであ
る。また、上記信号処理回路１０中において、１１は変
調器、１２は狭帯域増幅器、１３は整流回路、１４はコ
ンパレータ、１６は車速センサを示す。
器、７は集光レンズ、８は受光素子、９はフィルタであ
る。また、上記信号処理回路１０中において、１１は変
調器、１２は狭帯域増幅器、１３は整流回路、１４はコ
ンパレータ、１６は車速センサを示す。
次に動作について説明する０発光素子３には変調器１１
で特定の周波数で変調された信号が印加され、変調され
た光が発射される。この光はコリメータ２で平行な光線
になり、偏向器５で発射角度が決められる。この発射角
度は、車速センサ１６の車速信号に応じて偏向角演算回
路１５で演算され決められる。かくして、投光器１から
発射され路面に当った光ビームは反射され、その反射光
は受光器６の集光レンズ７で集光され、特定の波長を通
しやすいフィルタ９を透過し、受光素子８へ入光する。
で特定の周波数で変調された信号が印加され、変調され
た光が発射される。この光はコリメータ２で平行な光線
になり、偏向器５で発射角度が決められる。この発射角
度は、車速センサ１６の車速信号に応じて偏向角演算回
路１５で演算され決められる。かくして、投光器１から
発射され路面に当った光ビームは反射され、その反射光
は受光器６の集光レンズ７で集光され、特定の波長を通
しやすいフィルタ９を透過し、受光素子８へ入光する。
フィルタ９は発光素子３の発光波長に合せて選択する。
それは太陽光などのバックグラウンドを低減させるため
である。上記受光素子３は光信号を電気信号に変換する
。この信号は特定の周波数で変調されているので、狭帯
域増幅器１２で増幅し、整流回路１３で直流信号に変換
し、コンパレータ１４でそのレベルを比較スる。
である。上記受光素子３は光信号を電気信号に変換する
。この信号は特定の周波数で変調されているので、狭帯
域増幅器１２で増幅し、整流回路１３で直流信号に変換
し、コンパレータ１４でそのレベルを比較スる。
ここで、変調光を使うのは、狭帯域増幅器を使うことに
よって増幅度を高めることができ、バックグラウンドの
影響を減じることができるからである。このようにして
路面から反射する光の強さを検出することで、路面状態
を検出することができる。
よって増幅度を高めることができ、バックグラウンドの
影響を減じることができるからである。このようにして
路面から反射する光の強さを検出することで、路面状態
を検出することができる。
従来の路面状態検出装置は以上のように溝底されており
、この装置は路面による光の反射率を測定している。一
般に路面の粗さは光の波長に比較して桁違いに大きいの
で鏡面ではなく光は乱反射している。したがって、路面
による光の反射強度は路面の凹凸よりも路面の色や湿り
具合などによる影響が大きく、このような方法では路面
の凹凸を検出するのは誤検出になりやすいという問題が
あった。
、この装置は路面による光の反射率を測定している。一
般に路面の粗さは光の波長に比較して桁違いに大きいの
で鏡面ではなく光は乱反射している。したがって、路面
による光の反射強度は路面の凹凸よりも路面の色や湿り
具合などによる影響が大きく、このような方法では路面
の凹凸を検出するのは誤検出になりやすいという問題が
あった。
この発明は上記のような課題を解消するためになされた
もので、路面の凹凸を光により測定する非接触式路面凹
凸検出装置を得ることを目的とする。
もので、路面の凹凸を光により測定する非接触式路面凹
凸検出装置を得ることを目的とする。
この発明に係わる非接触式路面凹凸検出装置は、赤外線
ビームを発光する光源と、赤外線に感度をもつ電子的カ
メラと、路面上に放射された赤外線のビームパターンの
歪みを検出するために上記カメラによる画像信号を処理
する信号処理装置とを備えたことを特徴とする。
ビームを発光する光源と、赤外線に感度をもつ電子的カ
メラと、路面上に放射された赤外線のビームパターンの
歪みを検出するために上記カメラによる画像信号を処理
する信号処理装置とを備えたことを特徴とする。
この発明においては、赤外線の光源から赤外線ビームが
発射されると、路面上に赤外線による光のパターンが描
かれる。このパターンを電子的カメラで撮影する。そし
て路面が平坦であればパターンは直線状となり、もし路
面に凹凸があればパターンは歪んだ像となる１、シたが
って、電子的カメラで撮影した画像信号を処理し、上記
パターンに歪みがあればその歪み程度と位置から路面の
凹凸がどの位置にどの位の大きさで存在するかが判別で
きる。
発射されると、路面上に赤外線による光のパターンが描
かれる。このパターンを電子的カメラで撮影する。そし
て路面が平坦であればパターンは直線状となり、もし路
面に凹凸があればパターンは歪んだ像となる１、シたが
って、電子的カメラで撮影した画像信号を処理し、上記
パターンに歪みがあればその歪み程度と位置から路面の
凹凸がどの位置にどの位の大きさで存在するかが判別で
きる。
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明による非接触式路面凹凸検出装置の構成国
で、図について、１は赤外線ビームの光源で、レーザや
赤外ランプにフィルタをかけ、レンズや反射鏡でビーム
状に光線を絞った装置を使うことができる。２０は赤外
線に感度をもつ電子的カメラで、このカメラの受光素子
２１は赤外線に感度をもつＣＯＤ （Ｃｈａｒｇｅ Ｃ
ｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）を使うことができる。また
、上記カメラを車載した場合には被写体が動くので高速
の電子シャッタ２２を備えるのがよい、２３は受光素子
２１で検出した赤外線ビームのパターン信号を取出し、
この信号に種々の処理を施すことによってパターンに歪
みがあるかどうかを辱負出するための信号処理装置であ
る。この信号処理袋２２３は、受光素子２１の信号取出
しのためのタイミング信号発生部２４、電子シャッタの
コントロール部２５、信号の増幅部２６、アナログ／デ
ジタル変換部２７、信号の記憶部２８、信号の処理部２
９、処理結果の出力部３０とからなっている。また、赤
外線ビームを間欠的に発光する場合には、その発光コン
トロール部３１を信号処理装置２３内に設けることがで
き、受光素子２１とのタイミングを合せる。
図はこの発明による非接触式路面凹凸検出装置の構成国
で、図について、１は赤外線ビームの光源で、レーザや
赤外ランプにフィルタをかけ、レンズや反射鏡でビーム
状に光線を絞った装置を使うことができる。２０は赤外
線に感度をもつ電子的カメラで、このカメラの受光素子
２１は赤外線に感度をもつＣＯＤ （Ｃｈａｒｇｅ Ｃ
ｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）を使うことができる。また
、上記カメラを車載した場合には被写体が動くので高速
の電子シャッタ２２を備えるのがよい、２３は受光素子
２１で検出した赤外線ビームのパターン信号を取出し、
この信号に種々の処理を施すことによってパターンに歪
みがあるかどうかを辱負出するための信号処理装置であ
る。この信号処理袋２２３は、受光素子２１の信号取出
しのためのタイミング信号発生部２４、電子シャッタの
コントロール部２５、信号の増幅部２６、アナログ／デ
ジタル変換部２７、信号の記憶部２８、信号の処理部２
９、処理結果の出力部３０とからなっている。また、赤
外線ビームを間欠的に発光する場合には、その発光コン
トロール部３１を信号処理装置２３内に設けることがで
き、受光素子２１とのタイミングを合せる。
次に動作について説明する。光源１から発射された赤外
線ビームは、路面３２上に一直線のライン状パターンを
形成する。赤外線を使用するのは昼間は太陽光線が強い
ため可視光線ではバンクグラウンドが強くて検出できず
、また夜間は可視光線は他の自動車の走行に障害になら
ないからである。かくして、赤外線ビームＢが路面３２
に当ると、路面が平坦であれは直線状のパターンになる
が、路面に凹凸があれば第２図のモニタ画像３３に示す
ようにラインに凹凸の歪みが生じる。また、路面が波打
っていれば、波打ったパターンが生じる。このように赤
外線ビームＢにより形成されるパターン形状は、路面の
形状と同一となる。このパターンはカメラ２０で撮影さ
れる。なお、この発明による装置が自動車に塔載されて
走行中には画面が流れるので電子シャンク２２で露光時
間を制限している。
線ビームは、路面３２上に一直線のライン状パターンを
形成する。赤外線を使用するのは昼間は太陽光線が強い
ため可視光線ではバンクグラウンドが強くて検出できず
、また夜間は可視光線は他の自動車の走行に障害になら
ないからである。かくして、赤外線ビームＢが路面３２
に当ると、路面が平坦であれは直線状のパターンになる
が、路面に凹凸があれば第２図のモニタ画像３３に示す
ようにラインに凹凸の歪みが生じる。また、路面が波打
っていれば、波打ったパターンが生じる。このように赤
外線ビームＢにより形成されるパターン形状は、路面の
形状と同一となる。このパターンはカメラ２０で撮影さ
れる。なお、この発明による装置が自動車に塔載されて
走行中には画面が流れるので電子シャンク２２で露光時
間を制限している。
さて、上記受光素子２１で検出した信号は増幅部２６で
増幅され、アナログ／デジタル変換部２７でデジタル信
号に変換され記憶部２８に記憶される。そして記憶され
た画像信号は信号処理部２９に読出され、上記パターン
形状が直線に対してどのように歪んでいるかが解析され
る。信号処理の結果は路面の凹凸信号として出力部３０
に出力される。この信号を使って自動車の制御を行なっ
てもよいし、路面の凹凸の有無を表示してもよい。
増幅され、アナログ／デジタル変換部２７でデジタル信
号に変換され記憶部２８に記憶される。そして記憶され
た画像信号は信号処理部２９に読出され、上記パターン
形状が直線に対してどのように歪んでいるかが解析され
る。信号処理の結果は路面の凹凸信号として出力部３０
に出力される。この信号を使って自動車の制御を行なっ
てもよいし、路面の凹凸の有無を表示してもよい。
なお、実施例では赤外線ビームを連続発光したが、間欠
的にビームを発射し、そのタイ電ングに合せて画像信号
を読込んでもよい、上記ビームの間欠的発射は、ピーク
強度が強い光を発射できるのでノイズに対して信号が明
確に出やすく誤まった検出を減少することができる。特
に自動車に塔載した場合には、短時間で画像を検出、処
理する必要があり、かつ、瞬間的に強い光を発すること
が必要で、間欠的に赤外線ビームを発するのがよい。
的にビームを発射し、そのタイ電ングに合せて画像信号
を読込んでもよい、上記ビームの間欠的発射は、ピーク
強度が強い光を発射できるのでノイズに対して信号が明
確に出やすく誤まった検出を減少することができる。特
に自動車に塔載した場合には、短時間で画像を検出、処
理する必要があり、かつ、瞬間的に強い光を発すること
が必要で、間欠的に赤外線ビームを発するのがよい。
以上説明したようにこの発明によれば、路面に赤外線ビ
ームを発射し、その光のパターンの歪みを検出するよう
にしたので、非接触で路面の凹凸を簡単かつ正確に検出
することができる。また、この発明装置を自動車に塔載
すれば、走行中に前方の路面の凹凸を予め検出して自動
車を制御できるという効果がある。
ームを発射し、その光のパターンの歪みを検出するよう
にしたので、非接触で路面の凹凸を簡単かつ正確に検出
することができる。また、この発明装置を自動車に塔載
すれば、走行中に前方の路面の凹凸を予め検出して自動
車を制御できるという効果がある。
第１図はこの発明の一実施例による非接触式路面凹凸検
出装置のＩＩＩ戒図、第２図は路面凹凸の検出処理の原
理図、第３図は従来の路面凹凸検出装置の構成国である
。 １・・・赤外線投光器、２０・・・電子的カメラ、２１
・・・受光素子、２２・・・電子シャッタ、２３・・・
信号処理装置。 なお、 図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
出装置のＩＩＩ戒図、第２図は路面凹凸の検出処理の原
理図、第３図は従来の路面凹凸検出装置の構成国である
。 １・・・赤外線投光器、２０・・・電子的カメラ、２１
・・・受光素子、２２・・・電子シャッタ、２３・・・
信号処理装置。 なお、 図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
Claims (1)
- 赤外線ビームを発光する光源と、赤外線に感度をもつ電
子的カメラと、路面上に放射された赤外線のビームパタ
ーンの歪みを検出するために上記カメラによる画像信号
を処理する信号処理装置とを備えたことを特徴とする非
接触式路面凹凸検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22221589A JPH0384404A (ja) | 1989-08-29 | 1989-08-29 | 非接触式路面凹凸検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22221589A JPH0384404A (ja) | 1989-08-29 | 1989-08-29 | 非接触式路面凹凸検出装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0384404A true JPH0384404A (ja) | 1991-04-10 |
Family
ID=16778934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22221589A Pending JPH0384404A (ja) | 1989-08-29 | 1989-08-29 | 非接触式路面凹凸検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0384404A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100384239B1 (ko) * | 1997-05-28 | 2003-07-16 | 기아자동차주식회사 | 자동차의 노면형상 탐지장치 |
| JP2006343148A (ja) * | 2005-06-07 | 2006-12-21 | Nagoya Institute Of Technology | 画像センサとレーザーによる衝突回避システム |
| GB2460892A (en) * | 2008-06-17 | 2009-12-23 | Wdm Ltd | Apparatus for measuring carriageway surface properties |
| WO2012086070A1 (ja) * | 2010-12-24 | 2012-06-28 | 株式会社日立製作所 | 路面形状認識装置及びそれを利用した自律移動装置 |
-
1989
- 1989-08-29 JP JP22221589A patent/JPH0384404A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100384239B1 (ko) * | 1997-05-28 | 2003-07-16 | 기아자동차주식회사 | 자동차의 노면형상 탐지장치 |
| JP2006343148A (ja) * | 2005-06-07 | 2006-12-21 | Nagoya Institute Of Technology | 画像センサとレーザーによる衝突回避システム |
| GB2460892A (en) * | 2008-06-17 | 2009-12-23 | Wdm Ltd | Apparatus for measuring carriageway surface properties |
| US8159679B2 (en) | 2008-06-17 | 2012-04-17 | W.D.M. Limited | Apparatus for measuring carriageway surface properties |
| WO2012086070A1 (ja) * | 2010-12-24 | 2012-06-28 | 株式会社日立製作所 | 路面形状認識装置及びそれを利用した自律移動装置 |
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