特許ウォッチ

公開番号2025171079
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-11-20
出願番号2024076065
出願日2024-05-08
発明の名称物体検知装置
出願人酒井重工業株式会社
代理人弁理士法人磯野国際特許商標事務所
主分類G01S 17/931 20200101AFI20251113BHJP(測定;試験)
要約【課題】物体の検知精度を向上することが可能な物体検知装置を提供する。
【解決手段】物体検知装置20は、受光部22の画素ごとに、発光部21から照射された投射光の反射位置までの距離を算出する距離算出部23aと、画素ごとの受光強度及び距離の分布に基づいて、画素の受光強度が実像からのものである可能性を示すレベルを設定するレベル設定部23cと、画素ごとに算出された距離に基づいて、物体を識別する物体識別部23dと、レベルに基づいて、識別された物体が実像であるか否かを判定する実像判定部23eと、を備える。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
受光部の画素ごとに、発光部から照射された投射光の反射位置までの距離を算出する距離算出部と、
前記画素ごとの受光強度及び前記距離の分布に基づいて、前記画素の前記受光強度が実像からのものである可能性を示すレベルを設定するレベル設定部と、
前記画素ごとに算出された前記距離に基づいて、物体を識別する物体識別部と、
前記レベルに基づいて、識別された前記物体が実像であるか否かを判定する実像判定部と、
を備えることを特徴とする物体検知装置。
続きを表示（約 990 文字）【請求項２】
前記物体識別部は、前記レベルの高い側と低い側とを積算比較し、高い側の積算値が低い側の積算値よりも大きくなる最大の前記レベルを前記物体の実像レベルとして採用し、
前記実像判定部は、採用された前記物体の前記実像レベルが第一の閾値以上である場合には、前記物体は実像であると判定し、採用された前記物体の前記実像レベルが前記第一の閾値未満である場合には、前記物体は虚像であると判定する
ことを特徴とする請求項１に記載の物体検知装置。
【請求項３】
前記実像判定部は、
採用された前記物体の前記実像レベルが前記第一の閾値未満であり前記第一の閾値よりも小さい第二の閾値以上である場合が所定フレーム続いた場合には、前記物体は実像であると判定し、採用された前記物体の前記実像レベルが前記第一の閾値未満かつ前記第二の閾値以上である場合が前記所定フレーム続かなかった場合には、前記物体は虚像であると判定する
ことを特徴とする請求項２に記載の物体検知装置。
【請求項４】
前記レベル設定部は、前記距離に基づいて、前記画素ごとに前記反射位置が路面であるか前記路面上に位置する物体であるかを判定し、前記路面上に位置する前記物体に対して前記レベルを設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の物体検知装置。
【請求項５】
前記レベル設定部は、前記発光部及び前記受光部の対象エリアを複数に分割し、分割されたエリアごとに前記反射位置が前記路面であるか前記路面上に位置する物体であるかを判定し、前記反射位置が前記路面であると判定された前記画素が少ない前記エリアを、前記反射位置が前記路面であると判定された前記画素が多い前記エリアに基づいて補間する
ことを特徴とする請求項４に記載の物体検知装置。
【請求項６】
前記物体識別部は、ラスタスキャン法を用いて前記物体を識別する
ことを特徴とする請求項１に記載の物体検知装置。
【請求項７】
建設車両に配置される請求項１に記載の物体検知装置であって、
前記物体が実像であると判定された場合に、前記実像の前記距離に基づいてブレーキ作動の必要性を判定するブレーキ判定部を備える、
ことを特徴とする物体検知装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、転圧ローラ等の建設車両において周辺の物体を検知する技術に関する。
続きを表示（約 3,800 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１には、建設車両としての転圧ローラの後方に存在する障害物を検知する障害物検知装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－１２０６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の障害物検知装置は、湯気、土煙等からのエコーをノイズとして除去した後に、障害物が存在するか否かを判定する。かかる判定手法では、路面及び障害物の色、素材等の組み合わせによっては、検知精度が低下するおそれがある。例えば、コンクリート等の明るい路面、反射しにくい及び／又は暗色系の障害物等の場合には、検知精度が低下する。
【０００５】
本発明は、前記した事情に鑑みて創案されたものであり、物体の検知精度を向上することが可能な物体検知装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の物体検知装置は、受光部の画素ごとに、発光部から照射された投射光の反射位置までの距離を算出する距離算出部と、前記画素ごとの受光強度及び前記距離の分布に基づいて、前記画素の前記受光強度が実像からのものである可能性を示すレベルを設定するレベル設定部と、前記画素ごとに算出された前記距離に基づいて、物体を識別する物体識別部と、前記レベルに基づいて、識別された前記物体が実像であるか否かを判定する実像判定部と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、物体の検知精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明の実施形態に係る物体検知システムが適用された転圧ローラの側面図である。
本発明の実施形態に係る物体検知システムが適用された転圧ローラの平面図である。
本発明の実施形態に係る物体検知システムを模式的に示すブロック図である。
（ａ）は物体検知装置による測定対象の路面及び物体を撮像した画像、（ｂ）は画素ごとの距離を模式的に示す画像、（ｃ）は画素ごとの受光強度を模式的に示す画像である。
（ａ）はＸＺ平面における画素の座標の分布を模式的に示すグラフ、（ｂ）は、ＸＹ平面における画素の座標の分布を模式的に示すグラフ、（ｃ）はＹＺ平面における画素の座標の分布を模式的に示すグラフ、（ｄ）は画素の距離及び受光強度の関係（分布）を模式的に示すグラフ（部分拡大図）である。
（ａ）は前進時の転圧ローラを模式的に示す側面図、（ｂ１）は前進かつ減速時の転圧ローラを模式的に示す側面図、（ｂ２）は前進かつ減速時の物体検知装置による１番目のエコーの測定例を模式的に示すグラフ、（ｂ３）は前進かつ減速時の物体検知装置による１番目のエコーの測定例を模式的に示す画像、（ｃ１）は前後進の切替時の転圧ローラを模式的に示す側面図、（ｃ２）は前後進の切替時の物体検知装置による１番目のエコーの測定例を模式的に示すグラフ、（ｃ３）は前後進の切替時の物体検知装置による１番目のエコーの測定例を模式的に示す画像、（ｄ１）は後進かつ加速時の転圧ローラを模式的に示す側面図、（ｄ２）は後進かつ加速時の物体検知装置による１番目のエコーの測定例を模式的に示すグラフ、（ｄ３）は後進かつ加速時の物体検知装置による１番目のエコーの測定例を模式的に示す画像である。
（ａ）は転圧ローラの後方に作業者及び湯気が存在する状態を撮像した画像、（ｂ）はＸＺ平面における画素の座標の分布を模式的に示すグラフ、（ｃ）は、ＸＹ平面における画素の座標の分布を模式的に示すグラフ、（ｄ）はＹＺ平面における画素の座標の分布を模式的に示すグラフである。
（ａ）はＸＺ平面における路面に対応する画素の座標の分布を模式的に示すグラフ、（ｂ）はＸＺ平面における路面に対応する画素の座標の分布を模式的に示すグラフであって左右の画素に対応する点群を除去したグラフである。
転圧ローラの後方の路面を模式的に示す平面図であり、路面を示すデータを補間する手法を説明するための図である。
（ａ）はＸＹ平面における路面に対応する画素の座標の分布を模式的に示すグラフ、（ｂ）はＸＺ平面における路面に対応する画素の座標の分布を模式的に示すグラフである。
画素ごとの距離の対数及び受光強度の対数の関係を模式的に示すグラフである。
（ａ）は転圧ローラの後方に作業者及び湯気が存在する状態を撮像した画像、（ｂ）は物体検知装置によって測定された画素ごとの距離を模式的に示す画像である。
（ａ）はＸＹ平面における路面に対応する画素の座標の分布を模式的に示すグラフ、（ｂ）はＹＺ平面における路面に対応する画素の座標の分布を模式的に示すグラフ、（ｃ）は画素ごとの距離の対数及び受光強度の対数の関係を模式的に示すグラフである。
（ａ）は転圧ローラの後方に作業者及び物体が存在する状態を撮像した画像、（ｂ）は画素ごとの距離を模式的に示す画像、（ｃ）は画素ごとの受光強度を模式的に示す画像、（ｄ）はラスタスキャン法を模式的に示す画像、（ｅ）はラスタスキャン法によって識別された作業者及び物体を模式的に示す画像である。
（ａ）はＸＺ平面における画素の座標の分布を模式的に示すグラフ、（ｂ）はＸＹ平面における画素の座標の分布を模式的に示すグラフ、（ｃ）はＹＺ平面における画素の座標の分布を模式的に示すグラフ、（ｄ）は画素ごとのレベルを模式的に示す画像、（ｅ）は（ｄ）の部分拡大図である。
（ａ）は識別された物体ごとの画素のレベルの分布を模式的に示すグラフ、（ｂ）は識別された物体ごとの画素のレベルの分布及び物体の実像レベルを模式的に示す表である。
（ａ）は転圧ローラの後方に作業者及び湯気が存在する状態を撮像した画像、（ｂ）は画素ごとの距離を模式的に示す画像、（ｃ）は画素ごとの受光強度を模式的に示す画像、（ｄ）はラスタスキャン法によって識別された作業者及び物体を模式的に示す画像である。
（ａ）はＸＹ平面における画素の座標の分布を模式的に示すグラフ、（ｂ）はＹＺ平面における画素の座標の分布を模式的に示すグラフ、（ｃ）は画素ごとのレベルを模式的に示す画像である。
（ａ）は画素ごとのレベルを模式的に示す画像であって、レベルが０の画素を除去した状態を模式的に示す画像、（ｂ）は識別された物体ごとの画素のレベルの分布を模式的に示すグラフ、（ｃ）は識別された物体ごとの画素のレベルの分布及び物体の実像レベルを模式的に示す表である。
緊急ブレーキを作動させるための車速及び物体までの距離の関係性を表すブレーキラインを示すグラフである。
本発明の実施形態に係る物体検知装置の動作例を説明するためのフローチャートである。
本発明の実施形態に係る物体検知装置の動作例を説明するためのフローチャートであり、受光強度のレベル設定の動作例を説明するためのフローチャートである。
本発明の実施形態に係る物体検知装置の動作例を説明するためのフローチャートであり、物体識別の動作例を説明するためのフローチャートである。
本発明の実施形態に係る物体検知装置の動作例を説明するためのフローチャートであり、実像判定の動作例を説明するためのフローチャートである。
（ａ）は転圧ローラの後方に作業者及び湯気が存在する状態を撮像した画像、（ｂ）は検知距離を模式的に示すグラフ、（ｃ）は検知開始距離の例を示す表である。
（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は検知距離を模式的に示すグラフ、（ｅ）は検知開始距離の例を示す表である。
（ａ１）（ｂ１）（ｃ１）は転圧ローラの後方に作業者が存在する状態を撮像した画像、（ａ２）（ｂ２）（ｃ２）は検知距離を模式的に示すグラフである。
（ａ）は転圧ローラの後方に作業者及び湯気が存在する状態を撮像した画像、（ｂ）は画素ごとの距離を示す画像、（ｃ）は検知距離を模式的に示すグラフである。
（ａ）は検知距離を模式的に示すグラフ、（ｂ１）（ｃ１）（ｄ１）は転圧ローラの後方に作業者が存在する状態を撮像した画像、（ｂ２）（ｃ２）（ｄ２）は検知距離を模式的に示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施形態に係る物体検知装置について、当該物体検知装置を建設車両としての転圧ローラに適用した場合を例にとり、図面を参照して詳細に説明する。同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。各図において、上下、左右、前後といった方向を表す表現は、転圧ローラを基準とする。
【００１０】
図１及び図２に示すように、本発明の実施形態に係る物体検知システム１は、転圧ローラ１０と、転圧ローラ１０に配置された物体検知装置２０と、を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許