JPS60178374A - 物体検出装置 - Google Patents
物体検出装置Info
- Publication number
- JPS60178374A JPS60178374A JP59034983A JP3498384A JPS60178374A JP S60178374 A JPS60178374 A JP S60178374A JP 59034983 A JP59034983 A JP 59034983A JP 3498384 A JP3498384 A JP 3498384A JP S60178374 A JPS60178374 A JP S60178374A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- detection
- motor
- obstacle
- signal
- distance
- Prior art date
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- Granted
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
- G01S15/00—Systems using the reflection or reradiation of acoustic waves, e.g. sonar systems
- G01S15/66—Sonar tracking systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
- Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)
- Optical Radar Systems And Details Thereof (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】
本発明は、非接触センサを用いた物体検出装置に関する
ものである。
ものである。
例えば移動体において非接触で障害物等を自動検出する
場合、超音波等を利用した距離検出装置の必要数を固定
的に配列設置することによって前方を監視させるのが一
般的であるが、この場合に障害物等の位置や大きさを正
確に把握する″ことは困難であり、特にそれらが回避を
必要とする程度の障害物であるか杏かを認識することは
非常に困難である。一方、視覚センサによって障害物の
検出を行う場合には、装置が高価となって実用性に欠け
るという問題がある。
場合、超音波等を利用した距離検出装置の必要数を固定
的に配列設置することによって前方を監視させるのが一
般的であるが、この場合に障害物等の位置や大きさを正
確に把握する″ことは困難であり、特にそれらが回避を
必要とする程度の障害物であるか杏かを認識することは
非常に困難である。一方、視覚センサによって障害物の
検出を行う場合には、装置が高価となって実用性に欠け
るという問題がある。
本発明は、超音波、赤外線、またはそれらと同等の媒体
によって対象物までの距離を計測する距Ｉ！’、ＩＩ
１（Ａｌｌｌ装置を用い、それによって検出領域を走査
するにあたり、対象物が検出された場合と検出されない
場合においてそれぞれに適した別異のモードで走査し、
而して、小形、簡単且つ安価な装置によって、比較的精
度のよい障害物等の検出を行うことができ、また視覚セ
ンサに比べて安価、簡ｔｌｌ、高速処理かｒｊＪ能で、
実用性にすぐれた物体検出装置を提供しようとするもの
である。
によって対象物までの距離を計測する距Ｉ！’、ＩＩ
１（Ａｌｌｌ装置を用い、それによって検出領域を走査
するにあたり、対象物が検出された場合と検出されない
場合においてそれぞれに適した別異のモードで走査し、
而して、小形、簡単且つ安価な装置によって、比較的精
度のよい障害物等の検出を行うことができ、また視覚セ
ンサに比べて安価、簡ｔｌｌ、高速処理かｒｊＪ能で、
実用性にすぐれた物体検出装置を提供しようとするもの
である。
かかる１］的を達成するための本発明の物体検出装置は
、超音波、赤外線、またはそれらと回等の媒体によって
対象物までの距離を非接触で３１測する距離計測装置を
備え、この距離計測装置−におけるセンサを、それに連
結したモータによって対象物の検出領域を走査可能に保
持させ、−上記モータに接続したモータ駆動回路に、検
出領域を一様に走査する監視モードと、対象物のイ１在
が確認されたときにその対象物を追尾しなからその近辺
を重点的に走査する追尾モートの走査角度信号を出力す
る装置を接続したことを特徴とするものである。
、超音波、赤外線、またはそれらと回等の媒体によって
対象物までの距離を非接触で３１測する距離計測装置を
備え、この距離計測装置−におけるセンサを、それに連
結したモータによって対象物の検出領域を走査可能に保
持させ、−上記モータに接続したモータ駆動回路に、検
出領域を一様に走査する監視モードと、対象物のイ１在
が確認されたときにその対象物を追尾しなからその近辺
を重点的に走査する追尾モートの走査角度信号を出力す
る装置を接続したことを特徴とするものである。
このような構成を有する本発明の物体検出装置は、」一
連した移動体おける障害物等の自動検出に有効であるば
かりでなく、他の一般的な物体検出、例えばコンベヤに
よる物品搬送状態の監視、家屋等のまわりにおける防犯
のだめの監視等にも利用することができ、いずれの場合
においても小形、簡単且つ安価な装置によって効果的な
物体検出を行うことだできる。
連した移動体おける障害物等の自動検出に有効であるば
かりでなく、他の一般的な物体検出、例えばコンベヤに
よる物品搬送状態の監視、家屋等のまわりにおける防犯
のだめの監視等にも利用することができ、いずれの場合
においても小形、簡単且つ安価な装置によって効果的な
物体検出を行うことだできる。
以下、図面を参照して本発明の実施例について詳述する
。
。
第１図は、本発明に係る物体検出装置の構成を示すもの
で、この物体検出装置は、ここでは主として自動走行を
行う移動体の前方監視に用いる場合について説明するが
、一般的に各種物体検出に利用することができ、移動体
において用いる場合にも、各種移動体、例えは移動搬送
装置、移動ロホット、車椅子、フォークリフト、自動車
等における前、後、あるいは側方に設置し、障害物検出
または移動体の側方状況確認等に用いることができる。
で、この物体検出装置は、ここでは主として自動走行を
行う移動体の前方監視に用いる場合について説明するが
、一般的に各種物体検出に利用することができ、移動体
において用いる場合にも、各種移動体、例えは移動搬送
装置、移動ロホット、車椅子、フォークリフト、自動車
等における前、後、あるいは側方に設置し、障害物検出
または移動体の側方状況確認等に用いることができる。
上記物体検出装置は、距離λ１測装置を構成する非接触
センサとして超音波送受波器１を備えているか、このＭ
”４波送受波器１に代えて、例えは赤外線の投受装置
ぢを用いることもできる。
センサとして超音波送受波器１を備えているか、このＭ
”４波送受波器１に代えて、例えは赤外線の投受装置
ぢを用いることもできる。
・般に、超音波送受Ｉｊｋ器は３０°前後の指向性をも
つか、５〜１０°程度に指向性を高めたものも実用に供
されているため、このような高指向性の送受波器をセン
サとして用いることにより、以下に説明するような障害
物その他の被検出対象物の存在の検知を比較的正確に行
うことができる。
つか、５〜１０°程度に指向性を高めたものも実用に供
されているため、このような高指向性の送受波器をセン
サとして用いることにより、以下に説明するような障害
物その他の被検出対象物の存在の検知を比較的正確に行
うことができる。
１−記ＡＪｉ音波送受波器１とバに距魔ト訓ｉ！Ｉｌ＋
装置を構成する距Ｎ１検出装置１１は、第２図に例示す
るような構成とすることができる。同図において、セン
サを構成する超高波送受波器ｌは、クロ、り発生回路２
１からのクロンクにジについて駆動信号調整回路２２か
ら一定時間間隔で出力される駆動信号により、駆動回路
２３を介して駆動され、対象物１０に対して送信パルス
波を出力し、また対象物ｌＯからの反射波を受波して、
それを信号処理回路２４に受波器−）として送るもので
あり、計算装置２５において、］二二部駆動信号調整回
路２からの同期信号及び信号処理回路２４からの受波時
刻信号に基づき、対象物１０で反射した超音波の往復り
間の計算及びその時間からの距離換毅を行うようにして
いる。
装置を構成する距Ｎ１検出装置１１は、第２図に例示す
るような構成とすることができる。同図において、セン
サを構成する超高波送受波器ｌは、クロ、り発生回路２
１からのクロンクにジについて駆動信号調整回路２２か
ら一定時間間隔で出力される駆動信号により、駆動回路
２３を介して駆動され、対象物１０に対して送信パルス
波を出力し、また対象物ｌＯからの反射波を受波して、
それを信号処理回路２４に受波器−）として送るもので
あり、計算装置２５において、］二二部駆動信号調整回
路２からの同期信号及び信号処理回路２４からの受波時
刻信号に基づき、対象物１０で反射した超音波の往復り
間の計算及びその時間からの距離換毅を行うようにして
いる。
なお、に記距離検出装置１１としては、一般に知られて
いる距離計測のための各種検出装置を利用することがで
きる。
いる距離計測のための各種検出装置を利用することがで
きる。
一方、Ｉ−記超音波送受波器１は、障害物等の検出領域
を走査するため、減速機３を介してモータ２に連結し、
またその回転軸４を歯車列５等を介して角度検出用のポ
テンショメータ６に接続している。モータ２としては、
小形のサーボモータ、パルスモータ等を用いることがで
き、このモータ２における送受波器１の回転角度をポテ
ンショメータ６で検出してサーボアンプを主体とするモ
ータ駆動回路１２にフィードノヘンクすることにより、
上記モータ２の回転が制御される。
を走査するため、減速機３を介してモータ２に連結し、
またその回転軸４を歯車列５等を介して角度検出用のポ
テンショメータ６に接続している。モータ２としては、
小形のサーボモータ、パルスモータ等を用いることがで
き、このモータ２における送受波器１の回転角度をポテ
ンショメータ６で検出してサーボアンプを主体とするモ
ータ駆動回路１２にフィードノヘンクすることにより、
上記モータ２の回転が制御される。
センサ走査装置１３は、上記ポテンショメータ６から送
受波器１の回転角度の信号がフィードバックされ、制４
＋’ｌｌ装置１４からの制御信号によって監視モードに
おける必要な送受波器１の揺動即ちモータ２を対象物の
検出領域に対応した一定範囲で往復駆動するための走査
角１■偶号をモータ駆動回路１２に出力するもので、例
えはこの障害物等検出装置を移動体の重力監視のために
用いる場合、モータ駆動回路１２に、移動体の走行方向
を一様に走査する通當の重力監視モートの走査角度信号
か出力される。
受波器１の回転角度の信号がフィードバックされ、制４
＋’ｌｌ装置１４からの制御信号によって監視モードに
おける必要な送受波器１の揺動即ちモータ２を対象物の
検出領域に対応した一定範囲で往復駆動するための走査
角１■偶号をモータ駆動回路１２に出力するもので、例
えはこの障害物等検出装置を移動体の重力監視のために
用いる場合、モータ駆動回路１２に、移動体の走行方向
を一様に走査する通當の重力監視モートの走査角度信号
か出力される。
才だ、対象物追従装置１５は４ポテンシヨメータ６から
送受波器ｌの回転角度の信すかフィーＩ・／ヘンクされ
、さらに前記距１？ｌＵ検出装置１１から対象物までの
距醐の信号を受取り、制御装置１４あるいは対象物移動
ベクトルＡｌｎ、装置１６からの制御信月によって、対
象物のイｆ在が６７Ｆ認されたときに、送受波器１か対
象物を追尾しなからその近辺を重点的に走査するように
、モータ駆動回路１２に対して追尾モードの走査角度信
号を出力するものである。
送受波器ｌの回転角度の信すかフィーＩ・／ヘンクされ
、さらに前記距１？ｌＵ検出装置１１から対象物までの
距醐の信号を受取り、制御装置１４あるいは対象物移動
ベクトルＡｌｎ、装置１６からの制御信月によって、対
象物のイｆ在が６７Ｆ認されたときに、送受波器１か対
象物を追尾しなからその近辺を重点的に走査するように
、モータ駆動回路１２に対して追尾モードの走査角度信
号を出力するものである。
Ｊ−配圧Ｎ１検出装置１１に接続した障害物存在発見装
置１７は、距離検出装置１１から送られる障害物までの
、距離の信号を常時監視し、その距離の信号が一定仙以
下になったとき、あるいはその距瑚の急変、特に加速減
小を検出し、それによって障害物の接近を検知する機能
をイ１するものである。
置１７は、距離検出装置１１から送られる障害物までの
、距離の信号を常時監視し、その距離の信号が一定仙以
下になったとき、あるいはその距瑚の急変、特に加速減
小を検出し、それによって障害物の接近を検知する機能
をイ１するものである。
また、対象物位置用法検出装置１８は、」二記障害物存
在発見装置１７からの発見信号を得たとき、距Ｉ’ｌ＋
検出装置１１の出力からイ■ｔられる障害物までの距Ｎ
［及びに配孔ｚ１検出装置１１とポテンショメータ６の
出力から得られる障害物検出の角度範囲のデータによっ
て、対象物の概略の位置や大きさを検出するものである
。
在発見装置１７からの発見信号を得たとき、距Ｉ’ｌ＋
検出装置１１の出力からイ■ｔられる障害物までの距Ｎ
［及びに配孔ｚ１検出装置１１とポテンショメータ６の
出力から得られる障害物検出の角度範囲のデータによっ
て、対象物の概略の位置や大きさを検出するものである
。
即ち、第３図に示すように、移動体３０−１−に設置し
た距離計測装置における指向角αラジアンのセンサ３１
により対象物３２か存在する検出領域を走査し、センサ
３１が０．−０７（ラジアン）の角度範囲において対象
物３２を検出したとき、対象物の概略的な位置（０９文
）及び（ｊ法（１１Ｊ）Ｄは次のようにしてめられる。
た距離計測装置における指向角αラジアンのセンサ３１
により対象物３２か存在する検出領域を走査し、センサ
３１が０．−０７（ラジアン）の角度範囲において対象
物３２を検出したとき、対象物の概略的な位置（０９文
）及び（ｊ法（１１Ｊ）Ｄは次のようにしてめられる。
但し、父は距離５１測装置によりδ１測される対象物３
２までの距離、βは対象物３２が兄える角度範囲（ラジ
アン）、０は対象物３２の中央部分の角度（ラジアン）
である。
２までの距離、βは対象物３２が兄える角度範囲（ラジ
アン）、０は対象物３２の中央部分の角度（ラジアン）
である。
Ｄ：文×β
β＝ ０．−０．−α
０＝（０，＋０．＋α）７′２
１−記対象物位置ｊ法検出装置１８に必要に尾、して接
続される前記対象物移動へクトルエ１算装置１６は、１
−記位置ヌ」法検出装置１８から出力される障害物まで
の距離及び障害物検出の角度範囲の時間的変化を知るこ
とにより、絶対座標または和文・ｊ座標における障害物
の移動方向と速度を計算し、それを制御装置１４及び対
象物追従装Ｋ１５に出力するものである。
続される前記対象物移動へクトルエ１算装置１６は、１
−記位置ヌ」法検出装置１８から出力される障害物まで
の距離及び障害物検出の角度範囲の時間的変化を知るこ
とにより、絶対座標または和文・ｊ座標における障害物
の移動方向と速度を計算し、それを制御装置１４及び対
象物追従装Ｋ１５に出力するものである。
また、上記制御装置１４は、上述した各装置４の動作を
制御し、さらに障害物存在発見装置１７や対象物位置用
法検出装置１８等の出力に基づき、センサ走査装置１３
や対象物追従装置１４の動作を制御するものである。
制御し、さらに障害物存在発見装置１７や対象物位置用
法検出装置１８等の出力に基づき、センサ走査装置１３
や対象物追従装置１４の動作を制御するものである。
このような構成を有する物体検出装置においては、障害
物等が存在しない通ｔもの状態では、制御装置１４から
センサ走査装置侑１３に制御信けが送られ、この制ｆｌ
’０信５によりモータ駆動回路１２が前方監視モートで
動作せしめられ、モータ２によって超音波送受波器１が
一定範囲内でイ［復回転することになる。また、障害物
存在発見装置１７によって障害物の存在が検出されたと
きは、制御装置１４からの制御信号が対象物追従装置１
５に送られ、この対象物追従装置によってモータ２が送
受波器１を対象物に追尾させるように駆動され、その対
象物の近辺を重点的に走査して、対象物位置寸法検出装
置１８によりその対象物の位置、大きさ等が認識される
。
物等が存在しない通ｔもの状態では、制御装置１４から
センサ走査装置侑１３に制御信けが送られ、この制ｆｌ
’０信５によりモータ駆動回路１２が前方監視モートで
動作せしめられ、モータ２によって超音波送受波器１が
一定範囲内でイ［復回転することになる。また、障害物
存在発見装置１７によって障害物の存在が検出されたと
きは、制御装置１４からの制御信号が対象物追従装置１
５に送られ、この対象物追従装置によってモータ２が送
受波器１を対象物に追尾させるように駆動され、その対
象物の近辺を重点的に走査して、対象物位置寸法検出装
置１８によりその対象物の位置、大きさ等が認識される
。
以−１−に説明した実施例においては、超音波送受波器
１を水平面内のみにおいて往復揺動させるようにしてい
るが、同様な機構によって垂直面内においても揺動させ
ることができ、それによって障害物等の高さ方向の大き
さ、分布をも検出することができる。
１を水平面内のみにおいて往復揺動させるようにしてい
るが、同様な機構によって垂直面内においても揺動させ
ることができ、それによって障害物等の高さ方向の大き
さ、分布をも検出することができる。
また、上記ｌｌｌ１ ＃Ｆｌ ｇ＋測装置に接続して対
象物についての各種検出を行うと同時にその距閃Ｅ訓測
装置を制御する各装置は、小形のコンピュータによりそ
れらと同等の機能を有するものとして構成することもで
きる。
象物についての各種検出を行うと同時にその距閃Ｅ訓測
装置を制御する各装置は、小形のコンピュータによりそ
れらと同等の機能を有するものとして構成することもで
きる。
第１図は未発明に係る物体等検出装置の構成図、第２図
は距離旧４１１１装置のソロンク構成図である。 １・・超音波送受波器、 ２・・モータ、１１φ・距離
検出装η、１２−・モータ駆動回路１３・・センサ走査
装置、 １４ ・・制御装置。 １５・・対象物追従装置。 手続補正書（方式） １ 事イ’ｌの表示 昭和５９ ４１ 特ｒ１願第 ３４９８３ ζ２ 発明
の名）ブト 物体検出装置 ３Ｉｉｌｉｉｌ二をする省 事ｆ′１との関係 特ｒ１出願人 住 所 東草都ｒ代１［１１ｇ、ｉｉｊ／＋（関１１−
１１３ 番１ ’：（１１４）氏 名 ＪＪ業核技術院
長川 １） 裕部４ 指定代理人 〒３０５ ５補正命令の日付 昭和５９年５月９日 特開昭ＧＯ−１７８３７４（５） 補正の内容 （１）明細書第１１頁第１４〜１６行に記載の「第１図
は本発明・・・構成図である。」を下記の通り補正する
。 記 「 第１図は本発明に係る物体等検出装置の構成図、第
２図は距離計測装置のブロック構成図、第３図は移動体
におりる対象物検出領域の走査の態様についての説明図
である。」
は距離旧４１１１装置のソロンク構成図である。 １・・超音波送受波器、 ２・・モータ、１１φ・距離
検出装η、１２−・モータ駆動回路１３・・センサ走査
装置、 １４ ・・制御装置。 １５・・対象物追従装置。 手続補正書（方式） １ 事イ’ｌの表示 昭和５９ ４１ 特ｒ１願第 ３４９８３ ζ２ 発明
の名）ブト 物体検出装置 ３Ｉｉｌｉｉｌ二をする省 事ｆ′１との関係 特ｒ１出願人 住 所 東草都ｒ代１［１１ｇ、ｉｉｊ／＋（関１１−
１１３ 番１ ’：（１１４）氏 名 ＪＪ業核技術院
長川 １） 裕部４ 指定代理人 〒３０５ ５補正命令の日付 昭和５９年５月９日 特開昭ＧＯ−１７８３７４（５） 補正の内容 （１）明細書第１１頁第１４〜１６行に記載の「第１図
は本発明・・・構成図である。」を下記の通り補正する
。 記 「 第１図は本発明に係る物体等検出装置の構成図、第
２図は距離計測装置のブロック構成図、第３図は移動体
におりる対象物検出領域の走査の態様についての説明図
である。」
Claims (1)
- １、超音波、赤外線、またはそれらと同等の媒体によっ
て対象物までの距１ｉｌｌ＃を非接触で４測する距離計
１ｔ１１装置を備え、この距離計４１１１装置における
センサを、それに連結したモータによって対象物の検出
領域を走査可能に保持させ、上記モータに接続したモー
タ駆動回路に、検出領域を一様に走査する監視モートと
、対象物の存在が確認されたときにその対象物を追尾し
ながらその近辺を重点的に走査する追尾モートの走査角
度信号を出力する装置を接続したことを特徴Ｉとする物
体検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59034983A JPS60178374A (ja) | 1984-02-25 | 1984-02-25 | 物体検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59034983A JPS60178374A (ja) | 1984-02-25 | 1984-02-25 | 物体検出装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60178374A true JPS60178374A (ja) | 1985-09-12 |
| JPH0587792B2 JPH0587792B2 (ja) | 1993-12-17 |
Family
ID=12429379
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59034983A Granted JPS60178374A (ja) | 1984-02-25 | 1984-02-25 | 物体検出装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60178374A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62193579U (ja) * | 1986-05-29 | 1987-12-09 | ||
| JPS6319579A (ja) * | 1986-07-14 | 1988-01-27 | Furuno Electric Co Ltd | ソナ−の走査方向ロック装置 |
| JPH01297587A (ja) * | 1988-05-25 | 1989-11-30 | Daikin Ind Ltd | 人体位置検知装置および該装置を備えた空気調和装置 |
| JPH01297588A (ja) * | 1988-05-25 | 1989-11-30 | Daikin Ind Ltd | 人体位置検知装置 |
-
1984
- 1984-02-25 JP JP59034983A patent/JPS60178374A/ja active Granted
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62193579U (ja) * | 1986-05-29 | 1987-12-09 | ||
| JPH0323586Y2 (ja) * | 1986-05-29 | 1991-05-22 | ||
| JPS6319579A (ja) * | 1986-07-14 | 1988-01-27 | Furuno Electric Co Ltd | ソナ−の走査方向ロック装置 |
| JPH0414754B2 (ja) * | 1986-07-14 | 1992-03-13 | Furuno Electric Co | |
| JPH01297587A (ja) * | 1988-05-25 | 1989-11-30 | Daikin Ind Ltd | 人体位置検知装置および該装置を備えた空気調和装置 |
| JPH01297588A (ja) * | 1988-05-25 | 1989-11-30 | Daikin Ind Ltd | 人体位置検知装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0587792B2 (ja) | 1993-12-17 |
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