物体検出方法及び装置
【課題】検出された物体が交通弱者のような特定物体かどうかを、当該物体が遠方に在る場合にも、正確、且つ確実に精度良く識別し得るようにした物体検出方法及び装置を提供する。
【解決手段】パルスレーザ光が照射されて所定の走査領域を走査し、光反射物体から反射光として戻ってくるまでの時間ｔを基に光反射物体までの距離Ｌを求めると共に、光反射物体からの反射光を基に求めた反射光強度Ｈ及び距離Ｌを基に検出した物体データの点群のうちに、最大反射光強度値Ｈｍａｘが、基準距離Ｌｏと基準反射光強度Ｈｏから定まる反射光強度閾値ＨＬ以上のものがある場合に、当該物体データは視覚障害者や車椅子両者等の特定物体であると判定する。
【解決手段】パルスレーザ光が照射されて所定の走査領域を走査し、光反射物体から反射光として戻ってくるまでの時間ｔを基に光反射物体までの距離Ｌを求めると共に、光反射物体からの反射光を基に求めた反射光強度Ｈ及び距離Ｌを基に検出した物体データの点群のうちに、最大反射光強度値Ｈｍａｘが、基準距離Ｌｏと基準反射光強度Ｈｏから定まる反射光強度閾値ＨＬ以上のものがある場合に、当該物体データは視覚障害者や車椅子両者等の特定物体であると判定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交差点や横断歩道において歩行者や車両等の移動物体の存在、位置を検出し、その移動物体のうち、例えば、視覚障害者又は車椅子利用者等の交通弱者のような特定物体を識別することができるようにした物体検出方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、交差点等の横断歩道における安全の確保のため、歩行者や車両等の移動物体の存在、位置を検出するための手段が種々検討されており、その一例として特許文献１がある。而して、特許文献１では、歩行者を誘導する歩行領域と該歩行領域の周辺領域とをカバーする検出範囲に、レーザレーダによるエリアセンサによりパルスレーザ光を照射しながら走査して光の反射時間を計測し、物体が存在しない時の反射時間と物体が存在する時の反射時間との差を走査各点ごとに求めることにより物体の形状と、大きさと、走査ごとの物体の位置の変化によるベクトルとを演算し、その演算信号から、歩行エリアを誘導方向に移動する物体と、歩行エリアを横切る方向に移動する物体とを識別するようにしている。
【特許文献１】特開２００４−１８５３６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前述の特許文献１においては、検出された物体が視覚障害者、車椅子利用者等の交通弱者のような特定物体かどうかを正確に識別することは難しく、又、横断歩道にある物体でも遠方にあるものについては天候等の影響により精度良く検出するのが困難なことがある、等の問題があった。
【０００４】
本発明は、上述の実情に鑑み、検出された物体が交通弱者のような特定物体かどうかを、当該物体が遠方にある場合にも、正確、且つ確実に精度良く検出し得るようにした物体検出方法及び装置を提供することを目的としてなしたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１の物体検出方法は、所定の走査領域を走査したパルスレーザ光が光反射物体から反射光として戻ってくるまでの時間を基に求めた光反射物体までの距離、及び光反射物体からの反射光強度を基に、物体を検出するものであり、請求項２の物体検出方法は、検出した物体に所定の反射光強度閾値以上若しくは反射光強度閾値を越える部分がある場合には、当該物体を特定物体とするものである。
【０００６】
本発明の請求項３の物体検出方法は、所定の走査領域を走査したパルスレーザ光が光反射物体から反射光として戻ってくるまでの時間を基に求めた光反射物体までの距離及び光反射物体からの反射光強度を基に検出した物体データを示す点群のうちの最大反射光強度値が、光反射物体までの距離、及び基準距離、並びに該基準距離における基準反射光強度、から定まる反射光強度閾値以上、或は反射光強度閾値を越える場合に、当該物体データは特定物体であると判定するものである。
【０００７】
本発明の請求項４の物体検出方法は、光反射物体までの距離をＬ、基準距離をＬｏ、該基準距離における基準反射光強度をＨｏ、反射光強度閾値をＨＬ、物体データを示す点群のうちの最大反射光強度値をＨｍａｘとすると、Ｈｍａｘ≧ＨＬ＝Ｈｏ×Ｌｏ２／Ｌ２の場合、或は、Ｈｍａｘ＞ＨＬ＝Ｈｏ×Ｌｏ２／Ｌ２の場合に、物体データは特定物体であると判定するものである。
【０００８】
本発明の請求項５の物体検出方法は、今回の走査において物体データから得られてＩＤ番号を付されたグループ化物体データを異なる走査時におけるＩＤ番号を付されたグループ化物体データと比較して、互いの同一のＩＤ番号のグループ化物体データの位置が異なる場合は、当該グループ化物体データは移動物体であると判定するものであり、請求項６の物体検出方法は、ＩＤ番号により、経時的に移動物体を追尾するものであり、請求項７の物体検出方法においては、特定物体は、視覚障害者、車椅子利用者をはじめとする、反射材を備えた交通弱者である。
【０００９】
本発明の請求項８の物体検出装置は、パルスレーザ光を照射しつつ所定の走査領域を走査するレーザレーダと、パルスレーザ光が光反射物体から反射光として戻ってくるまでの時間を基に光反射物体までの距離を求める手段と、前記光反射物体からの反射光強度と光反射物体までの距離を基に物体を検出する手段を備えたものであり、請求項９の物体検出装置は、検出した物体に所定の反射光強度閾値以上若しくは反射光強度閾値を越える部分がある場合には、当該物体を特定物体であると判定する手段を備えたものである。
【００１０】
本発明の請求項１０の物体検出装置は、パルスレーザ光を照射しつつ所定の走査領域を走査するレーザレーダと、パルスレーザ光が光反射物体から反射光として戻ってくるまでの時間を基に光反射物体までの距離を求める手段と、前記光反射物体からの反射光強度と光反射物体までの距離を基に物体データを検出する手段と、光反射物体までの距離、及び基準距離、並びに該基準距離における基準反射光強度から、反射光強度閾値を求める手段と、該手段で求めた反射光強度閾値と前記物体データを示す点群のうちの最大反射光強度値を比較して、最大反射光強度値が反射光強度閾値以上、或は反射光強度閾値を越える場合に、当該物体データは特定物体であると判定する手段とを備えたものである。
【００１１】
本発明の請求項１１の物体検出装置は、光反射物体までの距離をＬ、基準距離をＬｏ、該基準距離における基準反射光強度をＨｏ、反射光強度閾値をＨＬとした場合に、ＨＬ＝Ｈｏ×Ｌｏ２／Ｌ２を求める手段と、前記物体データを示す点群のうちの最大反射光強度値をＨｍａｘとした際に、Ｈｍａｘ≧ＨＬの場合、或はＨｍａｘ＞ＨＬの場合に、物体データは特定物体であると判定する手段を備えたものである。
【００１２】
本発明の請求項１２の物体検出装置は、物体データをグループ化すると共にＩＤ番号を付してグループ化物体データを生成させる手段と、異なる走査時における同一のＩＤ番号を付されたグループ化物体データを比較して、当該グループ化物体データの位置が異なる場合は当該グループ化物体データは移動物体であると判定する手段を備えたものであり、請求項１３の物体検出装置は、ＩＤ番号により、経時的に移動物体を追尾する手段を備えたものであり、請求項１４の物体検出装置においては、特定物体は、視覚障害者、車椅子利用者をはじめとする、反射材を備えた交通弱者である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１〜１４記載の物体検出方法及び装置によれば、レーザレーダにより光学的な特性を用いて遠方にある物体を特定物体を含めて正確且つ確実に精度良く検出が可能なため、広範囲に亘り物体の抽出が可能となり、信頼性が向上し、又、交通弱者である視覚障害者や車椅子利用者は反射材を備えているため、交差点や横断歩道を渡っている交通弱者が安全に横断歩道を渡ることができ、しかも、各回の走査により得られたグループ化物体データには、ＩＤ番号を付すようにしているため、例えば、視覚障害者や車椅子利用者が或る回の走査時に特定物体として検出されなかった場合でも、交通弱者を確実に追尾することができ、更には、横断歩道を渡っている移動物体が交通弱者と判断された場合は、音声サービス、警報等の適切な安全手段を講じることができる、等種々の優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
図１〜図８は本発明を実施する形態の一例である。図１中、１はレーザレーダ２及び制御ユニット３並びに演算処理部４を備えた物体検出装置である。レーザレーダ２は、１秒間に数十万回のパルスレーザ光ＰＬを照射して、約２ｍ〜１００ｍにある物体を検出することができるもので、例えば３０ｍの距離において、２６ｍｍ以下の高い分解能を備えており、又、この場合の距離精度は約１０ｍｍ以下である。
【００１５】
而して、レーザレーダ２は、図４、図５に示すように、車道５を横切って設けられた横断歩道６の歩道７側に立設された支柱８の頂部に設置されて横断歩道６の幅方向へ長さＬＡ、横断歩道６の長手方向へ長さＬＢの範囲を監視対象領域として全領域を走査し得るようになっている。又、図４は、パルスレーザ光が全て地面で反射している場合を示しており、図５は、パルスレーザ光が一部、歩行者である物体Ｍで反射している場合を示している。
【００１６】
図４、図５中、Ｍは横断歩道６を渡っている人である物体、ＭＲは物体Ｍのうち、視覚障害者又は車椅子利用者等の交通弱者のような特定物体に付されている反射材ＭＲである。図４、図５の場合、反射材ＭＲは目の悪い人の杖に貼着されている例を示しているが、衣服に貼着しても良いし、車椅子の場合は車椅子に貼着しても良い。何れにしても交通弱者には反射材ＭＲを備えておく必要がある。反射材ＭＲは、反射率が良好であれば、アルミ製や銀製等、種々の材質のものを使用でき、又、反射テープを使用することができる。
【００１７】
図１に示すように、レーザレーダ２は、主走査モータ９により一定速度で回転駆動される多面体ミラー１０を備えており、主走査モータ９に対してその回転軸を直交させて設けられた副走査モータ１１を所定の角度範囲で傾動させることにより、多面体ミラー１０の回転面を所定速度で揺動させ得るようになっている。
【００１８】
又、レーザレーダ２は、パルスレーザ光ＰＬを照射するレーザ発振部１２、及びレーザ発振部１２からレンズ１３を介し照射されたパルスレーザ光ＰＬを反射する反射ミラー１４、反射ミラー１４からのパルスレーザ光ＰＬを反射して多面体ミラー１０へ照射する反射ミラー１５、反射ミラー１５から照射されて、図４、図５に示す車道５や横断歩道６、及び物体Ｍ等の光反射物体に反射して戻り、多面体ミラー１０で反射した反射光ＲＬをレンズ１６を介し受光する受光素子１７を備えている。
【００１９】
制御ユニット３は、反射時間計測部１８、距離演算部１９、反射光強度演算部２０を備えている。而して、反射時間計測部１８では、レーザ発振部１２からパルスレーザ光ＰＬが発振されたことが発光同期信号Ｖｏとして与えられたらカウントを開始し、反射して戻ってきた反射光ＲＬを受光素子１７からの受光信号Ｖとして受信したら、その間のカウント数から反射時間ｔを計測し得るようになっており、距離演算部１９では、反射時間計測部１８で計測した反射時間ｔと光速ｃから、[数１]により、レーザレーダ２から車道５、横断歩道６及び物体Ｍ等の光反射物体までの距離Ｌを演算し得るようになっており、反射光強度演算部２０では、受光信号Ｖの大きさの１／２値（Ｖ／２）と、１／２値における信号の幅Ｗから、例えば、[数２]により、前記各光反射物体からの反射光ＲＬの反射光強度Ｈを、パルスレーザ光ＰＬの１パルス毎に求め得るようになっている（図２、図３参照）。
[数１]
Ｌ＝ｃｔ／２
[数２]
Ｈ＝ＶＷ／２
【００２０】
制御ユニット２の距離演算部１９で演算したレーザレーダ２から車道５、横断歩道６及び物体Ｍ等の光反射物体までの距離Ｌ、反射光強度演算部２０で演算した光反射物体の反射光強度Ｈは、演算処理部４へ与え得るようになっていると共に、主走査モータ９の図示してないエンコーダで検出したエンコーダ信号である水平方向角度θ及び副走査モータ１１の図示してないエンコーダで検出したエンコーダ信号である鉛直方向角度φは、制御ユニット３を経て演算処理部４へ与え得るようになっている。水平方向角度θは多面体ミラー１０の水平方向角度を示し、鉛直方向角度φは多面体ミラー１０の傾動角度を示す。
【００２１】
演算処理部４は、座標演算部２１、物体データ検出部２２、物体データグループ化部２３、移動物体検出部２４、反射光強度閾値演算部２５、反射光強度判定部２６を備えている。而して、座標演算部２１では、制御ユニット３からの距離Ｌ、水平方向角度θ、鉛直方向角度φのデータから、各反射光物体の三次元方向の位置ｘ、ｙ、ｚを[数３]により演算することにより、所定の反射光強度Ｈの三次元方向位置を決定し得るようになっており、物体データ検出部２２では、後に詳述するように、光反射物体の各パルス毎の反射光強度Ｈ及び座標演算部２１からの位置ｘ、ｙ、ｚを基に、多数の画素に明暗の点として表示し、人や車両等の物体Ｍを物体データとして検出し得るようになっており、物体データグループ化部２３では、物体データ検出部２２からの物体データを、後に詳述するように重み付けしてグループ化すると共に、グループ化した物体にＩＤ番号を付与し、グループ化物体データを生成し得るようになっている。
[数３]
ｘ、ｙ、ｚ＝ｆ（Ｌ、θ、φ）
【００２２】
又、移動物体検出部２４では、後に詳述するように、例えば今回と前回のグループ化してＩＤ番号を付したグループ化物体データの移動量Ｌｍと移動時間ｔｍからグループ化物体データの移動速度Ｖｍを[数４]により演算すると共に、グループ化物体データが移動するものである場合、移動物体として検出し得るようになっており、反射光強度閾値演算部２５では、ある基準距離Ｌｏにおける反射材ＭＲの基準反射光強度をＨｏとした場合に、計測した距離Ｌにおける光反射物体の反射光強度閾値ＨＬを、[数５]により演算し得るようになっており、反射光強度判定部２６では、反射光強度閾値演算部２５で演算した反射光強度閾値ＨＬと、物体データ検出部２２で検出した後述の物体データにおける点Ｐの反射光強度Ｈのうちの最大反射光強度値Ｈｍａｘとを比較して、物体が特定物体か否かを判定し得るようになっている。
[数４]
Ｖｍ＝Ｌｍ／ｔｍ
[数５]
ＨＬ＝Ｈｏ×Ｌｏ２／Ｌ２
【００２３】
次に、上記した実施の形態の作動を図６〜図８をも参照しつつ説明する。
レーザレーダ２により走査を行なう場合には、主走査モータ９により多面体ミラー１０を回転させると共に、副走査モータ１１により主走査モータ９と共に多面体ミラー１０を揺動させることにより、パルスレーザ光ＰＬの照射方向を主走査方向（Ｘ方向）へ高速偏向させながら、その走査面を副走査方向（Ｙ方向）へ偏向走査し、これによって、図４、図５に示す監視対象領域の全領域を走査する。
【００２４】
而して、１秒間に数十万回に亘りレーザ発振部１２から照射されたパルスレーザ光ＰＬは、レンズ１６から反射ミラー１４，１５、回転しつつ揺動している多面体ミラー１０の順に反射して歩道側へ照射され、各光反射物体で反射され、反射光ＲＬとして戻り、回転しつつ揺動している多面体ミラー１０に反射してレンズ１６により集光され、受光素子１７に受光される。
【００２５】
斯かる走査の際には、レーザ発振部１２からパルスレーザ光ＰＬが照射される毎に、レーザ発振部１２から制御ユニット３に発光同期信号Ｖｏ（図３参照）が付与され、制御ユニット２の反射時間計測部１８では当該パルスレーザ光ＰＬが反射した反射光ＲＬが戻って来るまでの時間のカウントが開始され、戻ってきた反射光ＲＬの受光信号Ｖ（図３参照）が受光素子１７から制御ユニット２に送信される。而して、反射時間計測部１８では発光同期信号Ｖｏが付与されてからのカウント数に基いて、所定のパルスレーザ光ＰＬが反射光ＲＬとして戻って来るまでの反射時間ｔが計測される。
【００２６】
反射時間ｔが計測されると、距離演算部１９では、当該受光信号Ｖに対応した反射光ＲＬの反射した各反射光物体までの距離Ｌが[数１]により演算される。又、反射光強度演算部２０では、受光信号Ｖから[数２]により各光反射物体の走査点における反射光ＲＬの反射光強度Ｈが演算される。
【００２７】
制御ユニット３の距離演算部１９で求めた距離Ｌ、反射光強度Ｈは信号として演算処理部４へ与えられる。又、この際、主走査モータ９のエンコーダにより検出したエンコーダ信号である多面体ミラー１０の水平方向角度θ、副走査モータ１１のエンコーダにより検出したエンコーダ信号である多面体ミラー１０の鉛直方向角度φは、制御ユニット３を経て演算処理部４へ与えられている。
【００２８】
而して、演算処理部４の座標演算部２１においては、与えられた各光反射物体までの距離Ｌ、多面体ミラー１０の水平方向角度θ、鉛直方向角度φから[数３]により各光反射物体の三次元方向位置ｘ、ｙ、ｚが求められる。なお、直角座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）の原点Ｏは、例えば、レーザレーダ２の直下部で、図６に示すように、横断歩道６における歩道７側端部の地面とする。又、地面の高さ以上において各光反射物体の三次元方向位置ｘ、ｙ、ｚが求められる。
【００２９】
演算処理部４の物体データ検出部２２では、座標演算部２１で求められたｘ、ｙ、ｚの位置における反射光強度Ｈに基き、三次元データが多数の明暗の点Ｐとして得られる（図６参照）。この場合、図６に示すように多数の点Ｐが存在する位置では点Ｐは点郡となり、点郡は物体データＭＤとして検出される。図６では、点Ｐの間隔は大きく示してあるが、実際にはこの間隔は非常に小さく、従って、物体Ｍ個々について詳細な情報を得ることができる。
【００３０】
又、演算処理部４の物体データグループ化部２３では、物体データ検出部２２で検出された点群である物体データＭＤを重み付けして、図７に示すような形状と大きさを表すグループ化物体データＭＧＤが得られる。このグループ化物体データＭＧＤには、各グループ化物体データ毎にＩＤ番号Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖが付されている。
【００３１】
図６に示す物体データＭＤ、図７に示すグループ化物体データＭＧＤは、全走査領域の一走査ごとに検出されるため、例えば、移動物体検出部２４においては各走査毎にグループ化物体データＭＧＤの位置が直角座標（ｘ、ｙ、ｚ）として求められている。このため、図７に示す今回のグループ化物体データＭＧＤの重心位置の直角座標（ｘｎ、ｙｎ、ｚｎ）と、図８に示す例えば一走査前のグループ化物体データＭＧＤの重心位置の直角座標（ｘ（ｎ−１）、ｙ（ｎ−１）、ｚ（ｎ−１））を基に、前回から今回までのグループ化物体データＭＧＤの移動量Ｌｍを求めると共に、一回全走査をするに要した時間ｔｍを基に、[数４]により、ＩＤ番号Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖが付されたグループ化物体データＭＧＤの移動速度Ｖｍが求められる。
【００３２】
而して、前回と今回の走査において、グループ化物体データＭＧＤの位置が異なっている場合には、グループ化物体データＭＧＤは人や車両等の移動物体として検出される。なお、各グループ化物体データＭＧＤの重心位置は周知の手段により求めれば良い。
【００３３】
反射光強度閾値演算部２５においては、視覚障害者、車椅子利用者等の交通弱者が備えている反射材ＭＲの基準位置Ｌｏにおける基準反射光強度をＨｏとした場合に、[数５]により距離Ｌにおける反射光強度閾値ＨＬが演算され、反射光強度判定部２６では、反射光強度閾値演算部２５からの反射光強度閾値ＨＬと物体データ検出部２２からの各物体データＭＤの多数の点Ｐのうちの最大反射光強度値Ｈｍａｘとが比較される。
【００３４】
而して、Ｈｍａｘ≧ＨＬの場合は、点Ｐの最大反射光強度値Ｈｍａｘは反射光強度閾値ＨＬ以上であるため、移動物体検出部２４で検出された物体データＭＤは、視覚障害者、車椅子利用者等の交通弱者である特定物体と判定される。又、特定物体と判定されなかった物体データＭＤは一般の物体と判定される。
【００３５】
又、横断歩道６を渡っている移動物体が交通弱者と判断された場合は演算処理部４からの識別信号Ｖｉを用いて、交通弱者が安全に横断歩道６を渡り終えるよう、音声サービス、警報等の適切な安全手段を講じることができる。
【００３６】
本図示例によれば、レーザレーダ２により光学的な特性を用いて遠方にある物体を正確且つ確実に精度良く検出することが可能なため、広範囲に亘り特定物体の検出が可能となり、方法及び装置の信頼性が向上する。
【００３７】
又、本図示例によれば、交通弱者である視覚障害者の杖や車椅子利用者の車椅子に反射材ＭＲを貼着しているため、交差点や横断歩道６を渡っている交通弱者が安全に横断歩道を渡ることができ、しかも、図７、図８に示すように各回毎の走査により得られたグループ化物体データＭＧＤには、ＩＤ番号を付すようにしているため、例え、視覚障害者の杖や車椅子利用者の車椅子に貼着されている反射材ＭＲが或る回の走査時に検出されなかった場合でも、交通弱者を確実に追尾することができる。
【００３８】
なお、本発明の物体検出方法及び装置は、横断歩道は勿論交差点においても適用することができること、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の物体検出方法及び装置を説明するための物体検出装置の概要図である。
【図２】図１に示す制御ユニット及び演算処理部の内部におけるブロック図である。
【図３】図１に示す装置のレーザ発振部からパルスレーザ光が照射された際に制御ユニットに与えられる発光同期信号と、受光素子により受光された反射光による受光信号が制御ユニットに与えられるまでの時間を説明するための概要図である。
【図４】図１に示すレーザレーダにより横断歩道を渡っている人等を走査する際の状態を示す斜視図で、全てのパルスレーザ光が地面で反射する場合の状態を示す斜視図である。
【図５】図１に示すレーザレーダにより横断歩道を渡っている人等を走査する際の状態を示す斜視図で、パルスレーザ光の一部が人に照射されて反射する場合の状態を示す斜視図である。
【図６】図４、図５のように走査して反射光を基に検出した光反射物体が点で表示されて物体データが得られた状態を示す斜視図である。
【図７】図４で得られた物体データに重み付けすると共にＩＤ番号を付して人や車両等の物体をグループ化物体データとして示す斜視図である。
【図８】図４で得られた物体データに重み付けすると共にＩＤ番号を付して人や車両等の物体をグループ化物体データとして示す斜視図で、前回の走査により得られたグループ化物体データの斜視図である。
【符号の説明】
【００４０】
１ 物体検出装置
２ レーザレーダ
１９ 距離演算部（距離を求める手段）
２２ 物体データ検出部(物体を検出する手段)（物体データを検出する手段）
２３ 物体データグループ化部（グループ化物体データを生成させる手段）
２４ 移動物体検出部（移動物体であると判定する手段）
２５ 反射光強度閾値演算部（反射光強度閾値を求める手段）
２６ 反射光強度判定部（特定物体であると判定する手段）
Ｈ 反射光強度
Ｈｏ 基準反射光強度
ＨＬ 反射光強度閾値
Ｈｍａｘ 最大反射光強度値
Ｌ 距離
Ｌｏ 基準距離
Ｍ 物体
ＭＲ 反射材
ＭＤ 物体データ
ＭＧＤ グループ化物体データ
ＰＬ パルスレーザ光
ＲＬ 反射光
ｔ 反射時間（時間）
ｔｍ 時間
Ｌｍ 移動量
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交差点や横断歩道において歩行者や車両等の移動物体の存在、位置を検出し、その移動物体のうち、例えば、視覚障害者又は車椅子利用者等の交通弱者のような特定物体を識別することができるようにした物体検出方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、交差点等の横断歩道における安全の確保のため、歩行者や車両等の移動物体の存在、位置を検出するための手段が種々検討されており、その一例として特許文献１がある。而して、特許文献１では、歩行者を誘導する歩行領域と該歩行領域の周辺領域とをカバーする検出範囲に、レーザレーダによるエリアセンサによりパルスレーザ光を照射しながら走査して光の反射時間を計測し、物体が存在しない時の反射時間と物体が存在する時の反射時間との差を走査各点ごとに求めることにより物体の形状と、大きさと、走査ごとの物体の位置の変化によるベクトルとを演算し、その演算信号から、歩行エリアを誘導方向に移動する物体と、歩行エリアを横切る方向に移動する物体とを識別するようにしている。
【特許文献１】特開２００４−１８５３６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前述の特許文献１においては、検出された物体が視覚障害者、車椅子利用者等の交通弱者のような特定物体かどうかを正確に識別することは難しく、又、横断歩道にある物体でも遠方にあるものについては天候等の影響により精度良く検出するのが困難なことがある、等の問題があった。
【０００４】
本発明は、上述の実情に鑑み、検出された物体が交通弱者のような特定物体かどうかを、当該物体が遠方にある場合にも、正確、且つ確実に精度良く検出し得るようにした物体検出方法及び装置を提供することを目的としてなしたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の請求項１の物体検出方法は、所定の走査領域を走査したパルスレーザ光が光反射物体から反射光として戻ってくるまでの時間を基に求めた光反射物体までの距離、及び光反射物体からの反射光強度を基に、物体を検出するものであり、請求項２の物体検出方法は、検出した物体に所定の反射光強度閾値以上若しくは反射光強度閾値を越える部分がある場合には、当該物体を特定物体とするものである。
【０００６】
本発明の請求項３の物体検出方法は、所定の走査領域を走査したパルスレーザ光が光反射物体から反射光として戻ってくるまでの時間を基に求めた光反射物体までの距離及び光反射物体からの反射光強度を基に検出した物体データを示す点群のうちの最大反射光強度値が、光反射物体までの距離、及び基準距離、並びに該基準距離における基準反射光強度、から定まる反射光強度閾値以上、或は反射光強度閾値を越える場合に、当該物体データは特定物体であると判定するものである。
【０００７】
本発明の請求項４の物体検出方法は、光反射物体までの距離をＬ、基準距離をＬｏ、該基準距離における基準反射光強度をＨｏ、反射光強度閾値をＨＬ、物体データを示す点群のうちの最大反射光強度値をＨｍａｘとすると、Ｈｍａｘ≧ＨＬ＝Ｈｏ×Ｌｏ２／Ｌ２の場合、或は、Ｈｍａｘ＞ＨＬ＝Ｈｏ×Ｌｏ２／Ｌ２の場合に、物体データは特定物体であると判定するものである。
【０００８】
本発明の請求項５の物体検出方法は、今回の走査において物体データから得られてＩＤ番号を付されたグループ化物体データを異なる走査時におけるＩＤ番号を付されたグループ化物体データと比較して、互いの同一のＩＤ番号のグループ化物体データの位置が異なる場合は、当該グループ化物体データは移動物体であると判定するものであり、請求項６の物体検出方法は、ＩＤ番号により、経時的に移動物体を追尾するものであり、請求項７の物体検出方法においては、特定物体は、視覚障害者、車椅子利用者をはじめとする、反射材を備えた交通弱者である。
【０００９】
本発明の請求項８の物体検出装置は、パルスレーザ光を照射しつつ所定の走査領域を走査するレーザレーダと、パルスレーザ光が光反射物体から反射光として戻ってくるまでの時間を基に光反射物体までの距離を求める手段と、前記光反射物体からの反射光強度と光反射物体までの距離を基に物体を検出する手段を備えたものであり、請求項９の物体検出装置は、検出した物体に所定の反射光強度閾値以上若しくは反射光強度閾値を越える部分がある場合には、当該物体を特定物体であると判定する手段を備えたものである。
【００１０】
本発明の請求項１０の物体検出装置は、パルスレーザ光を照射しつつ所定の走査領域を走査するレーザレーダと、パルスレーザ光が光反射物体から反射光として戻ってくるまでの時間を基に光反射物体までの距離を求める手段と、前記光反射物体からの反射光強度と光反射物体までの距離を基に物体データを検出する手段と、光反射物体までの距離、及び基準距離、並びに該基準距離における基準反射光強度から、反射光強度閾値を求める手段と、該手段で求めた反射光強度閾値と前記物体データを示す点群のうちの最大反射光強度値を比較して、最大反射光強度値が反射光強度閾値以上、或は反射光強度閾値を越える場合に、当該物体データは特定物体であると判定する手段とを備えたものである。
【００１１】
本発明の請求項１１の物体検出装置は、光反射物体までの距離をＬ、基準距離をＬｏ、該基準距離における基準反射光強度をＨｏ、反射光強度閾値をＨＬとした場合に、ＨＬ＝Ｈｏ×Ｌｏ２／Ｌ２を求める手段と、前記物体データを示す点群のうちの最大反射光強度値をＨｍａｘとした際に、Ｈｍａｘ≧ＨＬの場合、或はＨｍａｘ＞ＨＬの場合に、物体データは特定物体であると判定する手段を備えたものである。
【００１２】
本発明の請求項１２の物体検出装置は、物体データをグループ化すると共にＩＤ番号を付してグループ化物体データを生成させる手段と、異なる走査時における同一のＩＤ番号を付されたグループ化物体データを比較して、当該グループ化物体データの位置が異なる場合は当該グループ化物体データは移動物体であると判定する手段を備えたものであり、請求項１３の物体検出装置は、ＩＤ番号により、経時的に移動物体を追尾する手段を備えたものであり、請求項１４の物体検出装置においては、特定物体は、視覚障害者、車椅子利用者をはじめとする、反射材を備えた交通弱者である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の請求項１〜１４記載の物体検出方法及び装置によれば、レーザレーダにより光学的な特性を用いて遠方にある物体を特定物体を含めて正確且つ確実に精度良く検出が可能なため、広範囲に亘り物体の抽出が可能となり、信頼性が向上し、又、交通弱者である視覚障害者や車椅子利用者は反射材を備えているため、交差点や横断歩道を渡っている交通弱者が安全に横断歩道を渡ることができ、しかも、各回の走査により得られたグループ化物体データには、ＩＤ番号を付すようにしているため、例えば、視覚障害者や車椅子利用者が或る回の走査時に特定物体として検出されなかった場合でも、交通弱者を確実に追尾することができ、更には、横断歩道を渡っている移動物体が交通弱者と判断された場合は、音声サービス、警報等の適切な安全手段を講じることができる、等種々の優れた効果を奏し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
図１〜図８は本発明を実施する形態の一例である。図１中、１はレーザレーダ２及び制御ユニット３並びに演算処理部４を備えた物体検出装置である。レーザレーダ２は、１秒間に数十万回のパルスレーザ光ＰＬを照射して、約２ｍ〜１００ｍにある物体を検出することができるもので、例えば３０ｍの距離において、２６ｍｍ以下の高い分解能を備えており、又、この場合の距離精度は約１０ｍｍ以下である。
【００１５】
而して、レーザレーダ２は、図４、図５に示すように、車道５を横切って設けられた横断歩道６の歩道７側に立設された支柱８の頂部に設置されて横断歩道６の幅方向へ長さＬＡ、横断歩道６の長手方向へ長さＬＢの範囲を監視対象領域として全領域を走査し得るようになっている。又、図４は、パルスレーザ光が全て地面で反射している場合を示しており、図５は、パルスレーザ光が一部、歩行者である物体Ｍで反射している場合を示している。
【００１６】
図４、図５中、Ｍは横断歩道６を渡っている人である物体、ＭＲは物体Ｍのうち、視覚障害者又は車椅子利用者等の交通弱者のような特定物体に付されている反射材ＭＲである。図４、図５の場合、反射材ＭＲは目の悪い人の杖に貼着されている例を示しているが、衣服に貼着しても良いし、車椅子の場合は車椅子に貼着しても良い。何れにしても交通弱者には反射材ＭＲを備えておく必要がある。反射材ＭＲは、反射率が良好であれば、アルミ製や銀製等、種々の材質のものを使用でき、又、反射テープを使用することができる。
【００１７】
図１に示すように、レーザレーダ２は、主走査モータ９により一定速度で回転駆動される多面体ミラー１０を備えており、主走査モータ９に対してその回転軸を直交させて設けられた副走査モータ１１を所定の角度範囲で傾動させることにより、多面体ミラー１０の回転面を所定速度で揺動させ得るようになっている。
【００１８】
又、レーザレーダ２は、パルスレーザ光ＰＬを照射するレーザ発振部１２、及びレーザ発振部１２からレンズ１３を介し照射されたパルスレーザ光ＰＬを反射する反射ミラー１４、反射ミラー１４からのパルスレーザ光ＰＬを反射して多面体ミラー１０へ照射する反射ミラー１５、反射ミラー１５から照射されて、図４、図５に示す車道５や横断歩道６、及び物体Ｍ等の光反射物体に反射して戻り、多面体ミラー１０で反射した反射光ＲＬをレンズ１６を介し受光する受光素子１７を備えている。
【００１９】
制御ユニット３は、反射時間計測部１８、距離演算部１９、反射光強度演算部２０を備えている。而して、反射時間計測部１８では、レーザ発振部１２からパルスレーザ光ＰＬが発振されたことが発光同期信号Ｖｏとして与えられたらカウントを開始し、反射して戻ってきた反射光ＲＬを受光素子１７からの受光信号Ｖとして受信したら、その間のカウント数から反射時間ｔを計測し得るようになっており、距離演算部１９では、反射時間計測部１８で計測した反射時間ｔと光速ｃから、[数１]により、レーザレーダ２から車道５、横断歩道６及び物体Ｍ等の光反射物体までの距離Ｌを演算し得るようになっており、反射光強度演算部２０では、受光信号Ｖの大きさの１／２値（Ｖ／２）と、１／２値における信号の幅Ｗから、例えば、[数２]により、前記各光反射物体からの反射光ＲＬの反射光強度Ｈを、パルスレーザ光ＰＬの１パルス毎に求め得るようになっている（図２、図３参照）。
[数１]
Ｌ＝ｃｔ／２
[数２]
Ｈ＝ＶＷ／２
【００２０】
制御ユニット２の距離演算部１９で演算したレーザレーダ２から車道５、横断歩道６及び物体Ｍ等の光反射物体までの距離Ｌ、反射光強度演算部２０で演算した光反射物体の反射光強度Ｈは、演算処理部４へ与え得るようになっていると共に、主走査モータ９の図示してないエンコーダで検出したエンコーダ信号である水平方向角度θ及び副走査モータ１１の図示してないエンコーダで検出したエンコーダ信号である鉛直方向角度φは、制御ユニット３を経て演算処理部４へ与え得るようになっている。水平方向角度θは多面体ミラー１０の水平方向角度を示し、鉛直方向角度φは多面体ミラー１０の傾動角度を示す。
【００２１】
演算処理部４は、座標演算部２１、物体データ検出部２２、物体データグループ化部２３、移動物体検出部２４、反射光強度閾値演算部２５、反射光強度判定部２６を備えている。而して、座標演算部２１では、制御ユニット３からの距離Ｌ、水平方向角度θ、鉛直方向角度φのデータから、各反射光物体の三次元方向の位置ｘ、ｙ、ｚを[数３]により演算することにより、所定の反射光強度Ｈの三次元方向位置を決定し得るようになっており、物体データ検出部２２では、後に詳述するように、光反射物体の各パルス毎の反射光強度Ｈ及び座標演算部２１からの位置ｘ、ｙ、ｚを基に、多数の画素に明暗の点として表示し、人や車両等の物体Ｍを物体データとして検出し得るようになっており、物体データグループ化部２３では、物体データ検出部２２からの物体データを、後に詳述するように重み付けしてグループ化すると共に、グループ化した物体にＩＤ番号を付与し、グループ化物体データを生成し得るようになっている。
[数３]
ｘ、ｙ、ｚ＝ｆ（Ｌ、θ、φ）
【００２２】
又、移動物体検出部２４では、後に詳述するように、例えば今回と前回のグループ化してＩＤ番号を付したグループ化物体データの移動量Ｌｍと移動時間ｔｍからグループ化物体データの移動速度Ｖｍを[数４]により演算すると共に、グループ化物体データが移動するものである場合、移動物体として検出し得るようになっており、反射光強度閾値演算部２５では、ある基準距離Ｌｏにおける反射材ＭＲの基準反射光強度をＨｏとした場合に、計測した距離Ｌにおける光反射物体の反射光強度閾値ＨＬを、[数５]により演算し得るようになっており、反射光強度判定部２６では、反射光強度閾値演算部２５で演算した反射光強度閾値ＨＬと、物体データ検出部２２で検出した後述の物体データにおける点Ｐの反射光強度Ｈのうちの最大反射光強度値Ｈｍａｘとを比較して、物体が特定物体か否かを判定し得るようになっている。
[数４]
Ｖｍ＝Ｌｍ／ｔｍ
[数５]
ＨＬ＝Ｈｏ×Ｌｏ２／Ｌ２
【００２３】
次に、上記した実施の形態の作動を図６〜図８をも参照しつつ説明する。
レーザレーダ２により走査を行なう場合には、主走査モータ９により多面体ミラー１０を回転させると共に、副走査モータ１１により主走査モータ９と共に多面体ミラー１０を揺動させることにより、パルスレーザ光ＰＬの照射方向を主走査方向（Ｘ方向）へ高速偏向させながら、その走査面を副走査方向（Ｙ方向）へ偏向走査し、これによって、図４、図５に示す監視対象領域の全領域を走査する。
【００２４】
而して、１秒間に数十万回に亘りレーザ発振部１２から照射されたパルスレーザ光ＰＬは、レンズ１６から反射ミラー１４，１５、回転しつつ揺動している多面体ミラー１０の順に反射して歩道側へ照射され、各光反射物体で反射され、反射光ＲＬとして戻り、回転しつつ揺動している多面体ミラー１０に反射してレンズ１６により集光され、受光素子１７に受光される。
【００２５】
斯かる走査の際には、レーザ発振部１２からパルスレーザ光ＰＬが照射される毎に、レーザ発振部１２から制御ユニット３に発光同期信号Ｖｏ（図３参照）が付与され、制御ユニット２の反射時間計測部１８では当該パルスレーザ光ＰＬが反射した反射光ＲＬが戻って来るまでの時間のカウントが開始され、戻ってきた反射光ＲＬの受光信号Ｖ（図３参照）が受光素子１７から制御ユニット２に送信される。而して、反射時間計測部１８では発光同期信号Ｖｏが付与されてからのカウント数に基いて、所定のパルスレーザ光ＰＬが反射光ＲＬとして戻って来るまでの反射時間ｔが計測される。
【００２６】
反射時間ｔが計測されると、距離演算部１９では、当該受光信号Ｖに対応した反射光ＲＬの反射した各反射光物体までの距離Ｌが[数１]により演算される。又、反射光強度演算部２０では、受光信号Ｖから[数２]により各光反射物体の走査点における反射光ＲＬの反射光強度Ｈが演算される。
【００２７】
制御ユニット３の距離演算部１９で求めた距離Ｌ、反射光強度Ｈは信号として演算処理部４へ与えられる。又、この際、主走査モータ９のエンコーダにより検出したエンコーダ信号である多面体ミラー１０の水平方向角度θ、副走査モータ１１のエンコーダにより検出したエンコーダ信号である多面体ミラー１０の鉛直方向角度φは、制御ユニット３を経て演算処理部４へ与えられている。
【００２８】
而して、演算処理部４の座標演算部２１においては、与えられた各光反射物体までの距離Ｌ、多面体ミラー１０の水平方向角度θ、鉛直方向角度φから[数３]により各光反射物体の三次元方向位置ｘ、ｙ、ｚが求められる。なお、直角座標（Ｘ、Ｙ、Ｚ）の原点Ｏは、例えば、レーザレーダ２の直下部で、図６に示すように、横断歩道６における歩道７側端部の地面とする。又、地面の高さ以上において各光反射物体の三次元方向位置ｘ、ｙ、ｚが求められる。
【００２９】
演算処理部４の物体データ検出部２２では、座標演算部２１で求められたｘ、ｙ、ｚの位置における反射光強度Ｈに基き、三次元データが多数の明暗の点Ｐとして得られる（図６参照）。この場合、図６に示すように多数の点Ｐが存在する位置では点Ｐは点郡となり、点郡は物体データＭＤとして検出される。図６では、点Ｐの間隔は大きく示してあるが、実際にはこの間隔は非常に小さく、従って、物体Ｍ個々について詳細な情報を得ることができる。
【００３０】
又、演算処理部４の物体データグループ化部２３では、物体データ検出部２２で検出された点群である物体データＭＤを重み付けして、図７に示すような形状と大きさを表すグループ化物体データＭＧＤが得られる。このグループ化物体データＭＧＤには、各グループ化物体データ毎にＩＤ番号Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖが付されている。
【００３１】
図６に示す物体データＭＤ、図７に示すグループ化物体データＭＧＤは、全走査領域の一走査ごとに検出されるため、例えば、移動物体検出部２４においては各走査毎にグループ化物体データＭＧＤの位置が直角座標（ｘ、ｙ、ｚ）として求められている。このため、図７に示す今回のグループ化物体データＭＧＤの重心位置の直角座標（ｘｎ、ｙｎ、ｚｎ）と、図８に示す例えば一走査前のグループ化物体データＭＧＤの重心位置の直角座標（ｘ（ｎ−１）、ｙ（ｎ−１）、ｚ（ｎ−１））を基に、前回から今回までのグループ化物体データＭＧＤの移動量Ｌｍを求めると共に、一回全走査をするに要した時間ｔｍを基に、[数４]により、ＩＤ番号Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖが付されたグループ化物体データＭＧＤの移動速度Ｖｍが求められる。
【００３２】
而して、前回と今回の走査において、グループ化物体データＭＧＤの位置が異なっている場合には、グループ化物体データＭＧＤは人や車両等の移動物体として検出される。なお、各グループ化物体データＭＧＤの重心位置は周知の手段により求めれば良い。
【００３３】
反射光強度閾値演算部２５においては、視覚障害者、車椅子利用者等の交通弱者が備えている反射材ＭＲの基準位置Ｌｏにおける基準反射光強度をＨｏとした場合に、[数５]により距離Ｌにおける反射光強度閾値ＨＬが演算され、反射光強度判定部２６では、反射光強度閾値演算部２５からの反射光強度閾値ＨＬと物体データ検出部２２からの各物体データＭＤの多数の点Ｐのうちの最大反射光強度値Ｈｍａｘとが比較される。
【００３４】
而して、Ｈｍａｘ≧ＨＬの場合は、点Ｐの最大反射光強度値Ｈｍａｘは反射光強度閾値ＨＬ以上であるため、移動物体検出部２４で検出された物体データＭＤは、視覚障害者、車椅子利用者等の交通弱者である特定物体と判定される。又、特定物体と判定されなかった物体データＭＤは一般の物体と判定される。
【００３５】
又、横断歩道６を渡っている移動物体が交通弱者と判断された場合は演算処理部４からの識別信号Ｖｉを用いて、交通弱者が安全に横断歩道６を渡り終えるよう、音声サービス、警報等の適切な安全手段を講じることができる。
【００３６】
本図示例によれば、レーザレーダ２により光学的な特性を用いて遠方にある物体を正確且つ確実に精度良く検出することが可能なため、広範囲に亘り特定物体の検出が可能となり、方法及び装置の信頼性が向上する。
【００３７】
又、本図示例によれば、交通弱者である視覚障害者の杖や車椅子利用者の車椅子に反射材ＭＲを貼着しているため、交差点や横断歩道６を渡っている交通弱者が安全に横断歩道を渡ることができ、しかも、図７、図８に示すように各回毎の走査により得られたグループ化物体データＭＧＤには、ＩＤ番号を付すようにしているため、例え、視覚障害者の杖や車椅子利用者の車椅子に貼着されている反射材ＭＲが或る回の走査時に検出されなかった場合でも、交通弱者を確実に追尾することができる。
【００３８】
なお、本発明の物体検出方法及び装置は、横断歩道は勿論交差点においても適用することができること、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の物体検出方法及び装置を説明するための物体検出装置の概要図である。
【図２】図１に示す制御ユニット及び演算処理部の内部におけるブロック図である。
【図３】図１に示す装置のレーザ発振部からパルスレーザ光が照射された際に制御ユニットに与えられる発光同期信号と、受光素子により受光された反射光による受光信号が制御ユニットに与えられるまでの時間を説明するための概要図である。
【図４】図１に示すレーザレーダにより横断歩道を渡っている人等を走査する際の状態を示す斜視図で、全てのパルスレーザ光が地面で反射する場合の状態を示す斜視図である。
【図５】図１に示すレーザレーダにより横断歩道を渡っている人等を走査する際の状態を示す斜視図で、パルスレーザ光の一部が人に照射されて反射する場合の状態を示す斜視図である。
【図６】図４、図５のように走査して反射光を基に検出した光反射物体が点で表示されて物体データが得られた状態を示す斜視図である。
【図７】図４で得られた物体データに重み付けすると共にＩＤ番号を付して人や車両等の物体をグループ化物体データとして示す斜視図である。
【図８】図４で得られた物体データに重み付けすると共にＩＤ番号を付して人や車両等の物体をグループ化物体データとして示す斜視図で、前回の走査により得られたグループ化物体データの斜視図である。
【符号の説明】
【００４０】
１ 物体検出装置
２ レーザレーダ
１９ 距離演算部（距離を求める手段）
２２ 物体データ検出部(物体を検出する手段)（物体データを検出する手段）
２３ 物体データグループ化部（グループ化物体データを生成させる手段）
２４ 移動物体検出部（移動物体であると判定する手段）
２５ 反射光強度閾値演算部（反射光強度閾値を求める手段）
２６ 反射光強度判定部（特定物体であると判定する手段）
Ｈ 反射光強度
Ｈｏ 基準反射光強度
ＨＬ 反射光強度閾値
Ｈｍａｘ 最大反射光強度値
Ｌ 距離
Ｌｏ 基準距離
Ｍ 物体
ＭＲ 反射材
ＭＤ 物体データ
ＭＧＤ グループ化物体データ
ＰＬ パルスレーザ光
ＲＬ 反射光
ｔ 反射時間（時間）
ｔｍ 時間
Ｌｍ 移動量
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の走査領域を走査したパルスレーザ光が光反射物体から反射光として戻ってくるまでの時間を基に求めた光反射物体までの距離、及び光反射物体からの反射光強度を基に、物体を検出することを特徴とする物体検出方法。
【請求項２】
検出した物体に所定の反射光強度閾値以上若しくは反射光強度閾値を越える部分がある場合には、当該物体を特定物体であると判定する請求項１記載の物体検出方法。
【請求項３】
所定の走査領域を走査したパルスレーザ光が光反射物体から反射光として戻ってくるまでの時間を基に求めた光反射物体までの距離及び光反射物体からの反射光強度を基に検出した物体データを示す点群のうちの最大反射光強度値が、光反射物体までの距離、及び基準距離、並びに該基準距離における基準反射光強度、から定まる反射光強度閾値以上、或は反射光強度閾値を越える場合に、当該物体データは特定物体であると判定することを特徴とする物体検出方法。
【請求項４】
光反射物体までの距離をＬ、基準距離をＬｏ、該基準距離における基準反射光強度をＨｏ、反射光強度閾値をＨＬ、物体データを示す点群のうちの最大反射光強度値をＨｍａｘとすると、Ｈｍａｘ≧ＨＬ＝Ｈｏ×Ｌｏ２／Ｌ２の場合、或は、Ｈｍａｘ＞ＨＬ＝Ｈｏ×Ｌｏ２／Ｌ２の場合に、物体データは特定物体であると判定する請求項３記載の物体検出方法。
【請求項５】
今回の走査において物体データから得られてＩＤ番号を付されたグループ化物体データを異なる走査時におけるＩＤ番号を付されたグループ化物体データと比較して、互いの同一のＩＤ番号のグループ化物体データの位置が異なる場合は、当該グループ化物体データは移動物体であると判定する請求項３又は４に記載の物体検出方法。
【請求項６】
ＩＤ番号により、経時的に移動物体を追尾する請求項５記載の物体検出方法。
【請求項７】
特定物体は、視覚障害者、車椅子利用者をはじめとする、反射材を備えた交通弱者である請求項２乃至６記載の物体検出方法。
【請求項８】
パルスレーザ光を照射しつつ所定の走査領域を走査するレーザレーダと、パルスレーザ光が光反射物体から反射光として戻ってくるまでの時間を基に光反射物体までの距離を求める手段と、前記光反射物体からの反射光強度と光反射物体までの距離を基に物体を検出する手段を備えたことを特徴とする物体検出装置。
【請求項９】
検出した物体に所定の反射光強度閾値以上若しくは反射光強度閾値を越える部分がある場合には、当該物体を特定物体と判定する手段を備えた請求項８記載の物体検出装置。
【請求項１０】
パルスレーザ光を照射しつつ所定の走査領域を走査するレーザレーダと、パルスレーザ光が光反射物体から反射光として戻ってくるまでの時間を基に光反射物体までの距離を求める手段と、前記光反射物体からの反射光強度と光反射物体までの距離を基に物体データを検出する手段と、光反射物体までの距離、及び基準距離、並びに該基準距離における基準反射光強度から、反射光強度閾値を求める手段と、該手段で求めた反射光強度閾値と前記物体データを示す点群のうちの最大反射光強度値を比較して、最大反射光強度値が反射光強度閾値以上、或は反射光強度閾値を越える場合に、当該物体データは特定物体であると判定する手段とを備えたことを特徴とする物体検出装置。
【請求項１１】
光反射物体までの距離をＬ、基準距離をＬｏ、該基準距離における基準反射光強度をＨｏ、反射光強度閾値をＨＬとした場合に、ＨＬ＝Ｈｏ×Ｌｏ２／Ｌ２を求める手段と、前記物体データを示す点群のうちの最大反射光強度値をＨｍａｘとした際に、Ｈｍａｘ≧ＨＬの場合、或はＨｍａｘ＞ＨＬの場合に、物体データは特定物体であると判定する手段を備えた請求項１０記載の物体検出装置。
【請求項１２】
物体データをグループ化すると共にＩＤ番号を付してグループ化物体データを生成させる手段と、異なる走査時における同一のＩＤ番号を付されたグループ化物体データを比較して、当該グループ化物体データの位置が異なる場合は当該グループ化物体データは移動物体であると判定する手段を備えた請求項１０又は１１記載の物体検出装置。
【請求項１３】
ＩＤ番号により、経時的に移動物体を追尾する手段を備えた請求項１２記載の物体検出装置。
【請求項１４】
特定物体は、視覚障害者、車椅子利用者をはじめとする、反射材を備えた交通弱者である請求項９乃至１３の何れかに記載の物体検出装置。
【請求項１】
所定の走査領域を走査したパルスレーザ光が光反射物体から反射光として戻ってくるまでの時間を基に求めた光反射物体までの距離、及び光反射物体からの反射光強度を基に、物体を検出することを特徴とする物体検出方法。
【請求項２】
検出した物体に所定の反射光強度閾値以上若しくは反射光強度閾値を越える部分がある場合には、当該物体を特定物体であると判定する請求項１記載の物体検出方法。
【請求項３】
所定の走査領域を走査したパルスレーザ光が光反射物体から反射光として戻ってくるまでの時間を基に求めた光反射物体までの距離及び光反射物体からの反射光強度を基に検出した物体データを示す点群のうちの最大反射光強度値が、光反射物体までの距離、及び基準距離、並びに該基準距離における基準反射光強度、から定まる反射光強度閾値以上、或は反射光強度閾値を越える場合に、当該物体データは特定物体であると判定することを特徴とする物体検出方法。
【請求項４】
光反射物体までの距離をＬ、基準距離をＬｏ、該基準距離における基準反射光強度をＨｏ、反射光強度閾値をＨＬ、物体データを示す点群のうちの最大反射光強度値をＨｍａｘとすると、Ｈｍａｘ≧ＨＬ＝Ｈｏ×Ｌｏ２／Ｌ２の場合、或は、Ｈｍａｘ＞ＨＬ＝Ｈｏ×Ｌｏ２／Ｌ２の場合に、物体データは特定物体であると判定する請求項３記載の物体検出方法。
【請求項５】
今回の走査において物体データから得られてＩＤ番号を付されたグループ化物体データを異なる走査時におけるＩＤ番号を付されたグループ化物体データと比較して、互いの同一のＩＤ番号のグループ化物体データの位置が異なる場合は、当該グループ化物体データは移動物体であると判定する請求項３又は４に記載の物体検出方法。
【請求項６】
ＩＤ番号により、経時的に移動物体を追尾する請求項５記載の物体検出方法。
【請求項７】
特定物体は、視覚障害者、車椅子利用者をはじめとする、反射材を備えた交通弱者である請求項２乃至６記載の物体検出方法。
【請求項８】
パルスレーザ光を照射しつつ所定の走査領域を走査するレーザレーダと、パルスレーザ光が光反射物体から反射光として戻ってくるまでの時間を基に光反射物体までの距離を求める手段と、前記光反射物体からの反射光強度と光反射物体までの距離を基に物体を検出する手段を備えたことを特徴とする物体検出装置。
【請求項９】
検出した物体に所定の反射光強度閾値以上若しくは反射光強度閾値を越える部分がある場合には、当該物体を特定物体と判定する手段を備えた請求項８記載の物体検出装置。
【請求項１０】
パルスレーザ光を照射しつつ所定の走査領域を走査するレーザレーダと、パルスレーザ光が光反射物体から反射光として戻ってくるまでの時間を基に光反射物体までの距離を求める手段と、前記光反射物体からの反射光強度と光反射物体までの距離を基に物体データを検出する手段と、光反射物体までの距離、及び基準距離、並びに該基準距離における基準反射光強度から、反射光強度閾値を求める手段と、該手段で求めた反射光強度閾値と前記物体データを示す点群のうちの最大反射光強度値を比較して、最大反射光強度値が反射光強度閾値以上、或は反射光強度閾値を越える場合に、当該物体データは特定物体であると判定する手段とを備えたことを特徴とする物体検出装置。
【請求項１１】
光反射物体までの距離をＬ、基準距離をＬｏ、該基準距離における基準反射光強度をＨｏ、反射光強度閾値をＨＬとした場合に、ＨＬ＝Ｈｏ×Ｌｏ２／Ｌ２を求める手段と、前記物体データを示す点群のうちの最大反射光強度値をＨｍａｘとした際に、Ｈｍａｘ≧ＨＬの場合、或はＨｍａｘ＞ＨＬの場合に、物体データは特定物体であると判定する手段を備えた請求項１０記載の物体検出装置。
【請求項１２】
物体データをグループ化すると共にＩＤ番号を付してグループ化物体データを生成させる手段と、異なる走査時における同一のＩＤ番号を付されたグループ化物体データを比較して、当該グループ化物体データの位置が異なる場合は当該グループ化物体データは移動物体であると判定する手段を備えた請求項１０又は１１記載の物体検出装置。
【請求項１３】
ＩＤ番号により、経時的に移動物体を追尾する手段を備えた請求項１２記載の物体検出装置。
【請求項１４】
特定物体は、視覚障害者、車椅子利用者をはじめとする、反射材を備えた交通弱者である請求項９乃至１３の何れかに記載の物体検出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００６−１９４６１７（Ｐ２００６−１９４６１７Ａ）
【公開日】平成１８年７月２７日（２００６．７．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３９１２（Ｐ２００５−３９１２）
【出願日】平成１７年１月１１日（２００５．１．１１）
【出願人】（０００００００９９）石川島播磨重工業株式会社 (5,014)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年７月２７日（２００６．７．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月１１日（２００５．１．１１）
【出願人】（０００００００９９）石川島播磨重工業株式会社 (5,014)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]