JPS63304104A - 光学検出装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、監視対像より所定の検出１１標物を光学的に
検出する光学検出装置に関し、特に道路表面に設けられ
た白線などの帯状物を、自動車より検出する装置に用い
て好適なものである。

［従来の技術］ 従来、例えば道路表面に施された白線などの帯状物を、
光学的に検出する装置として、特開昭５９−１７０７０
９号公報が公知である。この公知技術は、複数個の受光
素子を帯状物の幅方向に並べて配置し、帯状物とその背
後物との境を受光素子間の電圧差で捉え、電Ｉ″）−差
を示す受光素子の位置を読み取ることで、帯状物の幅を
連続的に測定覆るものである。

［発明が解決しようと１Ｊる問題点］ しかしながら、上記に示す従来の技術では、アスフ？ル
トなどの背後物に対して帯状物が１木だけ存在する場合
には適用できるが、道路上などでの帯状物の検出に際し
ては、道路表面にコンクリートとかガードレール、ゴミ
など、帯状物以外の反射物が存在するため、装置が帯状
物以外にも反応し、実用化ができない問題点を備えてい
た。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものぐ、その目的
は、監視対象中に検出目標物以外の物が存在しても、そ
の中から検出目標物のみを見分けて検出することのでき
る光学検出装置の提供にある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するために、監視対象の幅方向
の広がりを、時系列の電気信号に変換して出力する光学
検出部と、該光学検出部の出力する時系列の電気信号を
、第１信号と第２信号とに変換して出力する２進化筒号
部と、該２進化筒号部の発生する出力が第１信号から第
２信号に切り変ってから、再び第１信号に切り変るまで
の時間が、第１の所定時間よりも長く、且つ、第２の所
定時間よりも短い検出目標物に応じた所定の範囲内であ
るか否かを判別し、該範囲内にあるときに目標物検出信
号を発生する制御部とからなる技術的手段を採用する。

［作用］ 上記構成よりなる本発明は、光学検出部で、監視対象の
幅方向の広がりを時系列の電気信号として取り出し、２
進化筒号部で、光学検出部の出力した時系列の電気信号
より、監視対象中の明暗に応じた第１信号と第２信号と
の２進符号に変換し、出力する。

幅方向の広がりを示す２進化筒号部の出力が第１信号か
ら第２信号に切り変ってから、再び第１信呂に切り変る
までの時間が、検出目標物に応じた第１の所定時間の経
過後から第２の所定時間が経過するまでの所定の範囲内
にあるか否かを判別し、第１信号から第２信号に切り変
ってから、再び第１信号に切り変るまでの時間がこの範
囲内にあるとき、制御部が検出目標物を検出した目標物
検出信号を発生ずる。

［発明の効果］ 本発明によれば、検出目標物の幅方向の広がりに応じて
、検出目標物を検出するための範囲を設定することによ
り、監視対象中に検出１コ標物以外の物が存在しても、
その中から検出目標物のみに目標物検出信号を発生する
。

これにより、監視対象中に検出目標物以外の物が存在し
ても、その中から検出目標物を見分けて検出することが
できる。

［実施例］ 次に、本発明の光学検出装置を図面に示す一実施例に基
づき説明する。

第１図は、自動車より道路表面（監視対象）に施された
白線などの帯状物（検出目標物）を検出する光学検出装
置のブロック図を示す。

本実施例の光学検出装置は、道路表面に向けて自動車に
取付けられた光学検出部１０と、この光学検出部１０の
出力から道路表面上の反射物の幅方向に応じた２進化信
号を発生する２進化符昌部２０と、この２進化管号部２
０の出力する２進化信号から道路表面に施された帯状物
を検出する制御部３０とからなる。

光学検出部１０は、車両進行方向に対し、道路表面の幅
方向の明暗による空間的床がり（センサ視野）１１を、
時間的経過を伴った（時系列）電気信号に変換して出力
するイメージセンサで、レンズ１２および受光素子１３
を備える。なお、本実施例の光学検出部１０の出力する
電気信号は、受光素子１３の受ける光が強くなるに応じ
て高い電圧を出力するものである。

光学検出部１０の出力する電気信号は、２進化筒号部２
０に入力される。この２進化筒号部２０は、光学検出部
１０から出力された一周期前のピーク電圧を保持するピ
ークホールド回路２１、このピークホールド回路２１の
出力より基準電圧を設定するボリューム２２、光学検出
部１０の出力電圧と其準電圧とを比較するコンパレータ
２３からなり、光学検出部１０からの時間的経過を伴っ
た電圧出力の変化を、本発明の第１信号であるＬｏｗと
、本発明の第２信号であるｌｌｉとの２つの信号に２進
化するものである。

上記２進化筒号部２０の出力は、他端検出期間設定部４
０と、他端検出部５０とにそれぞれ出力される。

他端検出１１間設定部４０は、２つの入力端子を備えた
第１アンド回路４１を備え、２進化筒号部２０の出力は
、第１アンド回路４１の一方の入力端子に接続される。

また、第１アンド回路４１の他方の入力端子には、クロ
ックパルスを周期的に発生するクロックパルス発生回路
４２の出力が接続されている。

これにより、第１アンド回路４１は、２進化筒号部２０
がｌｌｉの出力を発生する間、クロックパルスを発生す
る。

第１アンド回路４１の出力は、カウンタ４３の入力端子
に入力される。このカウンタ４３は、２つの出力端子４
３ａ　、　４３ｂを備え、一方の出力端子４３ａは、カ
ウンタ４３がカウントを開始してからの第１の所定時間
ｔ１の経過後にＬＯＷから１１；に変る出力を発生し、
他方の出力端子４３ｂは、カウンタ４３がカウントを開
始してからの第２の所定時間ｔ２の経過後にＬｏｗから
ｔｌｉに変る出力を発生する。そして、この他方の出力
端子４３ｂの出力はノット回路４４により反転される。

カウンタ４３の一方の出力端子４３ａの出力およびノッ
ト回路４４の出力は、第２アンド回路４５の２つの入力
端子に接続される。これにより、第２アンド回路４５は
、２進化筒号部２０の出力がＬｏｗから旧に切り変って
からカウントを開始し、カウントを開始してからの第１
の所定時間ｔ１の経過後から第２の所定時間ｔ２の経過
後までの間、本実施態様の他端検出期間設定信号である
ｌｌｉの信号を発生ずる。

なお、この他端検出期間設定部４０が他端検出期間設定
信号であるｌｌｉの信号を発生する期間は、検出目標物
である帯状物の他端が検出されるべき時間に応じて設定
される。

他端検出部５０は、２″Ｉ！Ｉ！化符００発生する旧か
らＬｏｗに変る立ち下がりのトリガ信りを受けで短い時
間、本実施態様の他端検出信号である両信号を発生する
単安定マルチバイブレータ５１である。

他端検出部５０の出力は、リセット信号発生部６０と、
判定部７０にそれぞれ出力される。

リセット信号発生部６０は、（ｌ！！端検出部５０の発
生する信号がｔｌｉからＬｏｗに変る立ら下がりのトリ
が信号を受けて短い時間、ｌｌｉ信号を発生する単安定
マルチバイブレータ６１で、その出力はカウンタ４３の
リセット端子に接続され、カウンタ４３はリセット端子
にＨｉの信号を受けることによりリセットされる。

判定部７０は、他端検出期間設定部４０の出力と、イ世
喘検出部５０の出力を受ける第３アンド回路７１で、他
端検出期間設定部４０が他端検出１男間設定信号である
ｔｌｉを発生する間に、他端検出部５０から他端検出信
号であるｌｌｉの信号を発生することにより、道路表面
から帯状物を検出した本発明の目標物検出信号であるｌ
ｌｉ信号を発生する。

なお、上記他端検出期間設定部４０、他端検出部５０、
リセット信号発生部６０および判定部７０より本発明の
制御部３０が構成される。

次に、上記実施例の作動を第２図ないし第５図のタイム
チャートに基づき説明する。なお、タイムチャートの横
軸は、光学検出部１０が、センサ視野１１の一方から他
方ま゛Ｃ走査するのｌ、：Ｐｃする時間を示す。

イ）センサ視野１１内の道路表面に、帯状物より幅の広
い、例えばコンクリートや路上に施された標識、横断歩
道などの光反射物が存在する場合のタイムチャートを第
２図に示す。

光学検出部１０が、センサ視野１１内の一方から他方へ
時間的経過を伴って走査する際、時間ａ１で道路表面の
例えばアスファルト面から光反射物の−端にかかると、
光学検出部１０の出力電圧が基準電圧を越え、２進化管
号部２０の出力が１−ＯＷからｌｌｉに反転する。

この２進化管号部２０のｌｌｉの信号を受は一〇＠端検
出期間設定部４０が作動し、２進化管号部２０の出力が
Ｌｏｗから旧に切り変った時間ａ１からの第１の所定時
間【１の経過後（第２図時間ａ２）から第２の所定時間
ｔ２の経過後（第２図時間ａ３）までの間、ｔｌｉの他
端検出期間設定１１１号を発生する。

光学検出部１０のセンサ視野１１の走査位置が、時間ａ
４で光反射物の他端にかかると、光学検出部１０の出力
電圧が基準電圧を下回り、２進化筒５部２０の出力が１
１１からＬｏｗに反転する。

２進化管号部２０の出力が、旧からＬｏｗに反転すると
、その立ち上がりのトリガ信号により、他端検出部５０
が時間ａ４から時間ａ５までの短い期間、ｌｌｉの他端
検出（ｎ号を発生する。

上記に示すように、判定部７０は、他端検出期間設定部
４０が旧の他端検出期間設定信号を発生する間に、他端
検出部５０がｌｌｉの他端検出信号を発生しないため、
第３アンド回路７１は道路表面から帯状物を検出した目
標物検出信号であるｌｌｉの信号は発生しない。

一方、他端検出部５０の出力が、時間ｉ＋５で旧からＬ
ｏｗに反転すると、その立ち下がりのトリガ信号により
、リセット信号発生部６０が時間ａ５から時間ａ６まで
の短い期間、旧のリセット信号を他端検出期間設定部４
０のカウンタ４３のリセット端子に出力する。

口）１？ンサ視野１１内の道路表面に、センターライン
、路側帯、車線などの帯状物が存在する場合のタイムチ
ャートを第３図に示す。

光学検出部１０が、センサ視野１１の一方から他方へ時
間的経過を伴って走査する際、時間ｂ１で道路表面から
帯状物（光反射物）の一端にかかると、光学検出部１０
の出力電圧が基準電圧を越え、２進化管号部２０の出力
がＬｏｗから旧に反転する。

この２進化管号部２０のｌｌｉの信号を受けて他端検出
期間設定部４０が作動し、２進化管号部２０の出力がＬ
ｏｗからｔｌｉに切り変った時間ｂ１からの第１の所定
時間ｔ１の経過後〈第３図時間ｂ２）から旧の他端検出
期間設定信号を発生する。

光学検出部１０のセンサ視野１１の走査位置が、時間ｂ
３で帯状物の他端にかかると、光学検出部１０の出力電
圧が基準電圧を下回り、２進化管号部２０の出力がｌｌ
ｉからＬｏｗに反転する。

２進化管号部２０の出力が、１１１からＬｏｗに反転す
ると、その立も下がりのトリガ信号により、他端検出部
５０が時間ｂ３から時間ｂ４までの短い期間、［１１の
他端検出信号を発生する。

上記に示すように、判定部７０は、他端検出期間設定部
４０がｆｌｉの他端検出期間設定信号を発生する間に、
他端検出部５０がｌｌｉの他端検出信号を発生するため
、第３アンド回路７１は道路表面から帯状物を検出した
目標物検出信号である１１１の信号を発生する。

一方、他端検出部５０の出力が、時間ｂ４でｌｌｉから
Ｌｏｗに反転すると、その立ら下がりのトリガ信号によ
り、リセット信号発生部６０が時間ｂ４から口）間ｂ５
までの短い期間、ｔｌｉのリセット信号を他端検出期間
設定部４０のカウンタ４３のリセット端子に出力し、カ
ウンタ４３をリセットし、他端検出期間設定部４０の出
力を、時間ｂ４でＬｏｗに反転させる。

ハ）センリ°視野１１内の道路表面に、帯状物より幅の
狭い、例えばコンクリートやゴミなどの光反射物が存在
する場合のタイムチャートを第４図に示す。

光学検出部１０が、センサ視野１１の−・方から他方へ
時間的経過を伴って走査する際、時間Ｃ１で道路表面か
ら光反射物の一端にかかると、光学検出部１０の出力゛
電圧が基準電圧を越え、２進化管号部２０の出力がＬｏ
ｗからｌｌｉに反転する。

この２進化管号部２０のｌｌｉの信号を受けて（ｌｊｌ
喘検比検出期間設定部４０動する。

一方、２進化管号部２０の出力がＬｏｗから旧に切り変
った時間Ｃ１から第１の所定時間ｔ１が経過する以前の
時間Ｃ２で光反射物の他端にかかると、光学検出部１０
の出力電圧が基準電圧を下回り、２進化管号部２０の出
力が旧からＬＯＷに反転する。

２進化管号部２０の出力が、ｌｌｉからＬｏｗに反転す
ると、その立ち下がりのトリが信号により、他端検出部
５０が時間Ｃ２から時間Ｃ３までの短い期間、ｔｌｉの
他端検出信号を発生する。

上記に示すように、判定部７０は、他端検出期間設定部
４０がｌｌｉの他端検出期間設定信号を発生する以前に
、（ｌ！！喘検出部５０がＩｌｉの＠端検出信号を発生
するため、第３アンド回路７１は道路表面から帯状物を
検出した目標物検出信号である旧の信号は発生しない。

一方、他端検出部５０の出力が、時間Ｃ３でｌｌｉから
Ｌｏｗに反転すると、その立１５下がりのトリガ信号に
より、リセット信号発生部６０が時間Ｃ３から時間Ｃ４
までの短い期間、旧のリセット信号を（ｌ！！端検出期
間設定部４０のカウンタ４３のリセット端子に出力され
る。これにより、他端検出期間設定部４０は、旧の他端
検出期間設定信号を出力することなく時間Ｃ３でリセッ
トされる。

二）センサ視野１１内の道路表面に、帯状物と、他の光
反射物が同時に存在する場合のタイムチャートを第５図
に示す。このタイムチ＋１−トは、−例として、帯状物
より幅の狭い光反射物と、帯状物とが同時に存在する場
合を示す。

光学検出部１０が、センサ視野１１の一方から他方へ時
間的経過を伴って走査する際、はじめにセンサ視野１１
内に帯状物より幅の狭い光反射物が存在すると、上記口
）で示した場合と同様、時間ｄ１で道路表面から光反射
物の一端にかかると、光学検出部１０の出力電圧が基準
電圧を越え、２進化群号部２０の出力がＬｏｗからＩｌ
ｉに反転する。

この２進化群号部２０のｌｌｉの信号を受けて（ｔ！！
端検出期間設定部４０が作動する。

一方、２進化群号部２０の出力が１．ｏｗからｔｌｉに
切り変った時間ｄ１から第１の所定時間ｔ１が経過する
以前の時間ｄ２で光反射物の他端にかかると、光学検出
部１０の出力電圧が基準電圧を下回り、２進化群号部２
０の出力が旧からＬｏｗに反転する。

２進化群号部２０の出力が、旧からＬｏｗに反転すると
、その立ち下がりのトリガ信号により、他端検出部５０
が時間ｄ２から時間ｄ３までの短い期間、ｌｌｉの他端
検出信号を発生する。

このため、判定部７０は目標物検出信号である１１１の
信号は発生しない。

そして、他端検出部５０の出力が、時間ｄ３で旧からＬ
ｏｗに反転すると、その立ち下がりのトリガ信号により
、リセット信号発生部６０が時間ｄ３から時間ｄ４まで
の短い期間、旧のリセット信号を他端検出期間設定部４
０のカウンタ４３のリセット端子に出力し、他端検出期
間設定信号を出力することなく時間ｄ３でリセットさせ
る。

次に、センυ視野１１内に帯状物が存在すると、上記口
）で示した場合と同様、光学検出部１０の出力が、時間
ｄ５で道路表面から光反射物の一端にかかると、光学検
出部１０の出力電圧が再び基準電圧を越え、２進化群号
部２０の出力が１．ｏｗから旧に反転する。

この２進化群号部２０のｌｌｉの信号を受【ノて他端検
出期間設定部４０が作動を開始し、２進化群号部２０の
出力がＬｏｗからｌｌｉに切り変った時間ｄ５からの第
１の所定時間［１の経過後（第５図時間ｄ６）から旧の
（ｌ！！端検出期間設定信号を発生する。

光学検出部１０のセンサ視野１１の走査位置が、時間ｄ
７で帯状物の他端にかかると、光学検出部１０の出力電
圧が基準電圧を下回り、２進化群号部２０の出力がｌｌ
ｉからＬｏｗに反転する。

２進化群号部２０の出力が、ｌｌｉからＬｏｗに反転す
ると、その立ち下がりのトリガ信号により、他端検出部
５０が時間ｄ７から時間ｄ８までの短い期間、旧の他端
検出信号を発生する。

これにより、判定部７０は、道路表面から帯状物を検出
した目標物検出信号である旧の信号を発生する。

なお、他端検出部５０の出力が、時間ｄ８でｌｌｉから
Ｌｏｗに反転すると、その立ち下がりのトリが信号によ
り、リセット信号発生部６０が時間ｄ８から時間ｄ９ま
での短い期間、旧のリセット信号を他端検出期間設定部
４０のカウンタ４３のリセット端子に出力し、他端検出
期間設定部４０をリセットする。

上記に示すように、本実施例によれば、他端検出期間設
定部４０が発生するｔｌｉの他端検出期間設定信号の発
生期間を、帯状物の他端が検出されるべき時間に設定す
ることにより、センサ視野１１内に検出目標物以外の例
えばゴミ、コンクリート、ガードレールなど他の光反射
物が存在しても、その中から検出目標物の帯状物のみを
見分け、センサ視野１１内に帯状物が存在するときに、
判定部７０が１１ｉの目標物検出信号を発生して帯状物
を検出することかできる。

上記実施例では、本発明を通路表面より帯状物を検出す
る装置に適用した例を示したが、作業台を流れる部品や
梱包物の中から特定の物品を検出するなど、他の用途に
用いてし良い。

また、仙端検出明間設定信シ号を発生させる手段として
カウンタを用いた例を示したが、コンデンサ等を使用し
たタイン−回路を用いても良い。

さらに、上記実施例では、第１信号をＬｏｗ　、第２信
号をＩｌｉ、他端検出期間設定信号をＩｌｉ、他端検出
信号をｌｌｉ、検出目標信号を旧とした例を示したが、
上記各信号は、実施する装置に応じて適宜変更可能なも
のである。

【図面の簡単な説明】 第１図は自動車より道路表面に施された帯状物を検出す
る光学検出装置のブ［ｌツク図、第２図ないし第５図は
作動説明のためのタイムチャートである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）（ａ）監視対象の幅方向の広がりを、時系列の電気
   信号に変換して出力する光学検出部と、（ｂ）該光学検
   出部の出力する時系列の電気信号を、第１信号と第２信
   号とに変換して出力する２進化符号部と、 （ｃ）該２進化符号部の発生する出力が第１信号から第
   ２信号に切り変ってから、再び第１信号に切り変るまで
   の時間が、第１の所定時間よりも長く、且つ、第２の所
   定時間よりも短い検出目標物に応じた所定の範囲内であ
   るか否かを判別し、該範囲内にあるときに目標物検出信
   号を発生する制御部と からなる光学検出装置。 ２）前記制御部は、前記２進化符号部より第２信号を受
   けて作動し、前記２進化符号部の出力が第１信号から第
   ２信号に切り変ってからカウントを開始した前記第１の
   所定時間の経過後から前記第２の所定時間が経過するま
   での間、他端検出期間設定信号を発生する他端検出期間
   設定部と、前記２進化符号部の出力する第２信号から第
   １信号に切り変る信号を受けて他端検出信号を発生する
   他端検出部と、前記他端検出期間設定部が前記他端検出
   期間設定信号を発生する間に、前記他端検出部から前記
   他端検出信号を発生することにより、前記監視対象から
   検出目標物を検出した前記目標物検出信号を発生する制
   御部とからなることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   に記載の光学検出装置。