(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を放射する光源と、
該光源から放射された光を扇状平板光として放出する光学手段と、
該扇状平板光の放出方向に向けて配設された２次元の撮像器と、
物体に照射された前記扇状平板光の反射光を集光し、該撮像器上に線状画像を該撮像器の水平走査方向と平行に結像させる結像手段と、
該撮像器を水平同期信号及び垂直同期信号に基づき水平方向及び垂直方向に走査する走査手段と、
撮像画像を構成する各画素に対応したメモリセルを有し、該撮像画像内の略中央部に、水平基準ラインと両側の垂直基準ラインで囲った範囲として物体を検出する検出範囲を設定し、該検出範囲の外側に物体を検出しない非検出範囲を設定すると共に、該検出範囲のメモリセルに検出範囲を示す符号を記憶し、該非検出範囲のメモリセルに非検出範囲を示す符号を記憶した検出範囲記憶手段と、
前記撮像器の走査により該撮像器から出力される画像信号について、水平走査線と分割された該水平走査線の座標位置を順に指定して各々の分割画像信号を取出し、前記検出範囲記憶手段に記憶した検出範囲の画素に対応した該分割画像信号のみを該メモリセルの該検出範囲から抜き出し、該分割画像信号中に物体から反射した線状画像に対応した信号がある場合、物体の検出信号を発生させる物体検出手段と、
を備えたことを特徴とする物体検出装置。
【請求項２】
前記物体検出手段には、
前記走査手段の水平走査線をカウントし、走査している水平走査線を示す信号を出力する走査線カウンタと、水平走査線を複数に分割し、分割した部分の水平位置を示す信号を出力する水平位置カウンタと、撮像画像を構成する各画素に対応したメモリセルを有すると共に各セルに検出範囲と非検出範囲を識別する符号を記憶したビットマップメモリと、撮像画像の各画素に対応した座標位置データを順に発生する座標位置データ発生部と、該走査線カウンタと該水平位置カウンタからの信号に基づき、該座標位置データ発生部から送られる座標位置データが示す画素に対応した画像信号の発生時にラッチ信号を出力するラッチ信号発生部と、該座標位置データ発生部からの座標位置データに応じて、前記ビットマップメモリの該当する画素の検出範囲と非検出範囲を識別する符号に基づき、非検出範囲の座標位置データをマスクし検出範囲のみの座標位置データを送出するマスク処理部と、該マスク処理部から送出された座標位置データに該当する該ラッチ信号発生部からのラッチ信号によりラッチされた分割画像信号を抽出するデータ抽出部と、が設けられたことを特徴とする請求項１記載の物体検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無人搬送車等の移動物体、或は静止物体に設置され、他の物体が相対的に一定距離以内に接近したこと、或はその物体の存在を検出する物体検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の物体検出装置として、線状の光ビームを被検出物体に向けて放射する投光器と、投光方向に対し垂直に配置された一次元のＰＳＤ（半導体位置検出素子）とを有し、光ビームを被検出物体に向けて放射し、その被検出物体から反射した光を集光レンズを通してＰＳＤ上に受光させ、ＰＳＤからその光スポットの受光位置に応じて出力される光電電流に基づき、被検出物体との距離を検出して、一定距離以内に接近した物体を検出する物体検出装置が、知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、一次元ＰＳＤを使用した従来の物体検出装置は、線状の光ビームを検出物に向けて放射するため、検出範囲が特定方向に限定され、広い範囲で物体の接近を検出する場合には、多数の投光器とＰＳＤを設置するか、或は１対の投光器とＰＳＤを首振り機構上に設置し、光ビームを振るように構成する必要があり、装置が複雑化及び大形化する問題があった。
【０００４】
そこで、２次元のＰＳＤを使用すると共に、光ビームに広がりをもたせて検出範囲を広くすることが考えられたが、ＰＳＤは、そこに照射される光スポットの位置に応じて、各端子から出力される光電電流の比に基づき、物体との距離を求めるため、検出範囲内に複数の物体が存在した場合、その光量の総和の平均値が出力されることから、物体の検出距離に少なからず誤差が生じる問題があった。
【０００５】
そこで、本発明者は、先の特許出願（特願平７−２６４０７８号）において、光源からの光を扇状平板光として前方に放射し、物体に照射された扇状平板光の反射光を２次元の撮像素子上に集光させて、撮像素子上に走査方向と平行な線状画像を生じさせ、撮像素子を走査することによって得られた画像信号のうち、走査開始時点から走査終了時点までの検出距離に対応した所定期間内の信号を取出し、その信号中に物体から反射した線状画像に対応した信号がある場合、物体の検出信号を出力する物体検出装置を提案した。
【０００６】
この物体検出装置は、扇状平板光を物体に照射し、物体からの反射光を撮像素子上に集光して、そこに線状画像を結像させ、走査開始時点から走査終了時点までの検出距離に対応した所定期間内の信号をチェックすることにより、物体の存在を確実に検出することができるものの、扇状平板光が照射されその反射光が撮像素子上に受光される範囲全てが検出範囲となるため、検出範囲内に、例えば柵やガードレールのような検出する必要のない物体がある場合でも、その物体を検出してしまう不具合があった。
【０００７】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、首振り機構などを使用しなくても、物体の存在を比較的広い範囲で正確に検出することができると共に、検出範囲を任意に制限して検出する必要のない物体を非検出とすることができる物体検出装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の物体検出装置は、光を放射する光源と、光源から放射された光を扇状平板光として放出する光学手段と、扇状平板光の放出方向に向けて配設された２次元の撮像器と、物体に照射された扇状平板光の反射光を集光し、撮像器上に線状画像を撮像器の水平走査方向と平行に結像させる結像手段と、撮像器を水平同期信号及び垂直同期信号に基づき水平方向及び垂直方向に走査する走査手段と、撮像画像を構成する各画素に対応したメモリセルを有し、撮像画像内の略中央部に、水平基準ラインと両側の垂直基準ラインで囲った範囲として物体を検出する検出範囲を設定し、検出範囲の外側に物体を検出しない非検出範囲を設定すると共に、検出範囲のメモリセルに検出範囲を示す符号を記憶し、非検出範囲のメモリセルに非検出範囲を示す符号を記憶した検出範囲記憶手段と、撮像器の走査により撮像器から出力される画像信号について、水平走査線と分割された水平走査線の座標位置を順に指定して各々の分割画像信号を取出し、検出範囲記憶手段に記憶した検出範囲の画素に対応した分割画像信号のみをメモリセルの検出範囲から抜き出し、分割画像信号中に物体から反射した線状画像に対応した信号がある場合、物体の検出信号を発生させる物体検出手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００９】
【作用・効果】
このような構成の物体検出装置では、光源から放射された光が光学手段を通して扇状平板光となり、例えば前方に水平に放射される。その扇状平板光が物体に当り、拡散反射した反射光が結像手段により集光され、その線状画像が撮像器上に結像される。その線状画像は撮像器の走査方向と平行に結像される。扇状平板光を放射する光学手段と撮像器が所定距離だけ離れて位置するため、この装置から検出物体までの距離が短くなる程、その物体で反射された光の線状画像は２次元の撮像器の例えば上側又は下側にシフトして結像される。
【００１０】
走査手段は撮像器を、水平同期信号及び垂直同期信号に基づき水平方向及び垂直方向に走査し、撮像器から画像信号が出力される。物体検出手段は、撮像器の走査により撮像器から出力される画像信号について、水平走査線と分割された水平走査線の座標位置を順に指定して各々の分割画像信号を取出し、検出範囲記憶手段に記憶した検出範囲の画素に対応した分割画像信号のみを抜き出し、分割画像信号中に物体から反射した線状画像に対応した信号がある場合、物体の検出信号を発生させる。
【００１１】
検出範囲記憶手段には、撮像画像を構成する各画素に対応したメモリセルに検出範囲と非検出範囲を識別する符号を書込むことにより、装置の前方における水平方向の例えば両側部分を非検出範囲とし、前方中央部分のみを物体の検出範囲とすることができる。したがって、例えば、この装置を無人搬送車に搭載した場合、通常の走行時には両側に位置する柵やガードレールなどの検出不要な物体を検出範囲から外し、前方中央部にのみ存在する物体を検出するように使用することができる。
【００１２】
また、撮像画像中における検出範囲の上辺位置は、装置から検出物体までの距離に対応しているため、検出範囲内の画像信号中に、物体から反射した線状画像に対応した信号の有無をチェックして、所定距離以内に接近した物体の存在を確実に検出することができる。
【００１３】
このように、光源からの光が光学手段に通して扇状平板光とされて放射され、物体からの反射光を結像手段で集光して撮像器上に線状画像を結像させて物体の存在を検出するため、多数の光ビームやセンサ、或は首振り機構を使用しなくても、小形の装置で物体を確実に検出することができる。
【００１４】
また、装置前方における水平方向及び垂直方向の検出範囲と非検出範囲を、検出範囲記憶手段内に任意に記憶・設定することできるため、無人搬送車などの検出装置に適用したとき、走行路の両側に位置する柵やガードレールを検出せずに、走行路内の物体のみを検出するようにして、有効に使用することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は物体検出装置の概略構成図を示している。１はレーザ発振器であり、例えば近赤外領域のレーザ光を放射する半導体レーザが使用される。２はレーザ発振器１の駆動回路である。レーザ発振器１の前方にはシリンドリカルレンズ３が配設され、レーザ発振器１から放射されたレーザビームを、その垂直方向では平行に保持し、その水平方向で扇状に広げ、その扇状平板光Ｌを前方に放出するように構成される。
【００１７】
レーザ発振器１の上方に二次元のＣＣＤセンサ５が、前方からの扇状平板光Ｌの反射光を受光するように前方を向けて垂直に配設される。ＣＣＤセンサ５の前方には集光レンズ６が配置され、扇状平板光Ｌが検出物体に当って反射した光を集光し、ＣＣＤセンサ５の受光面にその像を結像させる。
【００１８】
このような扇状平板光を物体に放射し、その反射光を集光レンズ６を通してＣＣＤセンサ５に結像させるため、例えば、図４のように前方に壁があり、側方に柵等の側壁がある場合、図６のように、ＣＣＤ上には前方の壁については水平な線状（輝線）画像として結像され、右側の側壁については、手前から反射される線状画像ほど下側（光学系によっては上側）に結像される。また、図５に示すように、正面前方に物体Ｂがある場合、図７のように、その物体Ｂに対応した線状（輝線）画像は中央下側に結像される。
【００１９】
ＣＣＤセンサは一般に可視領域から近赤外領域まで感度を有するため、ＣＣＤセンサ５の前方には可視光をカットする可視光フィルタ７が配置され、放射された近赤外光のみを透過させ、可視光による影響を抑制する。
【００２０】
ＣＣＤセンサ５は、多数のフォトセンサからなり光を受光する受光部、受光部で発生した電荷を転送する転送部、転送された電荷を電圧信号として出力する出力部から構成され、受光により発生した電荷をシフトパルスにより転送部に転送し、転送パルスにより転送された電荷を順次、電圧信号として出力する。
【００２１】
さらに、このＣＣＤセンサ５は、駆動回路を含む物体検出回路１０に接続され、物体検出回路１０は、図２に示すように構成される。図２のブロック図において、１１はＣＣＤ駆動用、画像信号処理用等のタイミングパルス信号を発生するタイミングパルス発生回路であり、ドライバ１２にセンサゲートクロック信号を含むタイミングパルス信号を出力し、画像信号処理回路１３にサンプルホールド用及びクランプ用のパルス信号を出力する。
【００２２】
ＣＣＤセンサ５の出力側に接続される画像信号処理回路１３は、所定の信号出力期間をサンプルホールドするサンプルホールド回路１４、クロックノイズ等を除去するローパスフィルタ１５、及びクランプパルス信号により直流成分をクランプしハムやサグを除去するクランプ回路１６とから構成される。
【００２３】
ドライバ１２は、タイミングパルス信号に基づき、ＣＣＤセンサ５に、駆動パルス信号、バイアス電圧を印加し、ＣＣＤを扇状平板光と平行な水平方向に上から下に、或は下から上に走査して、これを駆動する。また、タイミングパルス発生回路１１は、さらに、クランプパルス信号をクランプ回路１６に出力し、サンプルホールド回路１４にはサンプルホールド信号を出力する。
【００２４】
画像信号処理回路１３のクランプ回路１６の出力側は、コンパレータ１７の反転入力側に接続され、コンパレータ１７の非反転入力側に、基準電圧設定器１８が接続される。コンパレータ１７は、画像信号処理回路１３から出力される画像信号のレベルを基準電圧設定器１８の基準電圧と比較し、一定輝度以上の検出物体の画像のみに対応した信号のみを取り出す。基準電圧設定器１８の設定基準電圧を任意に変更することができる。
【００２５】
コンパレータ１７の出力側には、シリアル・パラレル変換器１９が接続される。このシリアル・パラレル変換器１９は、シフトレジスタを有し、コンパレータ１７から出力された画像信号を入力し、サンプリングクロック回路２４からのサンプリングクロック信号によりシフト動作を行い、ラッチ信号発生部２７からのラッチ信号入力時に、パラレル信号をラッチして８ビットの信号として出力する。
【００２６】
２１はタイミングパルス発生回路１１に接続された同期信号回路であり、ＣＣＤ駆動用のタイミング信号に同期して垂直同期信号及び水平同期信号を発生し、各信号をフィールド識別回路２２に送る。フィールド識別回路２２は、垂直同期信号から偶数フィールドと奇数フィールドを識別し、水平同期信号と共にその識別信号を走査線カウンタ２３に送る。走査線カウンタ２３は、走査線つまり水平同期信号をカウントし、最下位ビットにフィールド識別符号を入れて走査線番号データをラッチ信号発生部２７に出力する。このカウンタは垂直同期信号でクリアされる。
【００２７】
サンプリングクロック回路２４は、画像信号をデジタル信号に変換するための所定周波数のサンプリング信号を発生する。例えば、１走査線を３２０分割する場合、ＮＴＳＣでは１走査時間が６３．５μｓ、画像信号の区間が５３．０μｓであるから、サンプリング周期は１６５．６ｎｓ、サンプリング周波数は約６ＭＨｚとなる。ここでは、１走査線を３２０分割するが、水平位置をデジタル化した画像信号（８ビット信号）として、８個づつ比較するため、１水平走査線の水平位置は４０に分割される。したがって、縦軸（Ｙ軸）に走査線番号をとり、横軸（Ｘ軸）に分割した水平位置をとった１枚の撮像画面は、図３に示すようにＸ・Ｙ座標として表示することができる。
【００２８】
２６は水平位置カウンタであり、サンプリングクロック回路２４から分周回路２５を通して８分周されたクロック信号をカウントし、水平同期信号でクリアされる。水平位置カウンタ２６は、１水平走査線を４０分割しそれらの水平位置（Ｘ座標）を示す水平位置信号をラッチ信号発生部２７に出力する。
【００２９】
ラッチ信号発生部２７は、走査線カウンタ２３からの１〜５２５の走査線信号を入力すると共に水平位置カウンタ２６から１〜４０の水平位置信号を入力し、そして、座標位置データ発生部２８から送られる抜出し用の座標位置データに基づき、その座標位置データが示す座標位置に該当する走査線信号と水平位置信号が入力されたとき、ラッチ信号を発生してシリアル・パラレル変換器１９に出力し、その座標位置の画像信号をラッチする。
【００３０】
座標位置データ発生部２８は、サンプリングクロック回路２４からのサンプリングクロック信号を入力してカウントすることにより、図３に示すように１画面を４０×５２５に分割した各々の座標位置データ（画素に対応したデータ）を、例えば左上の（１、１）から（４０、５２５）まで順に発生し、この座標位置データをラッチ信号発生部２７とマスク処理部２９に出力する。
【００３１】
３４はマスク処理部２９に接続されたビットマップメモリであり、図３に示すような１画面分の画素に対応したメモリセルを有し、そこにマスクデータが記憶される。即ち、ビットマップメモリの各セルに「０」又は「１」を格納することにより、検出する物体までの距離を設定すると共に、ＣＣＤが撮像する画像内で、物体の検出を行なう検出範囲（非マスク部分）と検出を行なわない非検出範囲（マスク部分）を任意に設定する。例えば、水平位置１０〜３０、走査線２５０〜５２５の範囲内を検出範囲とする場合、その水平位置と走査線で示される範囲内のメモリのビットが「１」にセットし、それ以外のビットは全て「０」にしてマスクする。その上限の走査線２５０が物体を検出する距離に対応し、水平位置１０〜３０が両側の検出範囲を決定することになる。
【００３２】
なお、ＮＴＳＣ方式の場合、インタレース方式で走査を行うため、図３の画面座標においては、奇数フィールドで走査線１、３、５、……の順に飛び越し走査を行い、次に、偶数フィールドで走査線２、４、６、……の順に飛び越し走査を行うように動作するから、それに対応して、座標位置データ発生部２８からは座標位置データがそのような走査順に出力され、ビットマップメモリ３４からのデータの読み出しもその走査順に行われることになる。
【００３３】
マスク処理部２９は、座標位置データ発生部２８から抜出し用の座標位置データを入力したとき、ビットマップメモリ３４の各セルの記憶状態、つまり各座標位置における検出範囲（非マスク部分）と非検出範囲（マスク部分）に基づき、非マスク部分の座標位置データであれば、その座標位置データをデータ抽出部３１に送出し、マスク部分の座標位置データであれば、データ抽出部３１には座標位置データを出力しない。
【００３４】
データ抽出部３１は、シルアル・パラレル変換器１９でラッチされ出力された図３の１画素（１座標位置）に対応する画像信号を入力し、その座標位置がマスク処理部２９からのマスクデータにより、検出範囲（非マスク部分）内であれば、その画像データを判定部３２に出力し、非検出範囲（マスク部分）内であれば、その画像データは出力しない。
【００３５】
判定部３２は、データ抽出部３１から送られた検出範囲内の画像データをチェックし、画像データ内に物体画像に対応したデータがある場合にのみ、物体検出と判定し、その判定結果を検出信号出力部３３に送る。検出信号出力部３３は、物体検出の判定を入力したとき、物体の検出信号を出力する。
【００３６】
上述のラッチ信号発生部２７、座標位置データ発生部２８、マスク処理部２９、データ抽出部３１、判定部３２、ビットマップメモリ３４は、マイクロコンピュータにより構成することができる。
【００３７】
上記構成の物体検出装置は、例えば無人搬送車の前端と後端に１対づつ取付けられ、無人搬送車が物体に一定距離以上に接近したとき、物体の検出信号を出力し、接近警報や非常停止警報等の発生に使用される。その動作を以下に説明する。
【００３８】
レーザ発振器１から放射されたレーザビームは、シリンドリカルレンズ３により、その垂直方向で平行に、その水平方向で扇状に広げられ、扇状平板光Ｌが前方に放射される。
【００３９】
例えば、図４に示す如く、物体検出装置の前方に壁があり、その壁までの距離が所定距離以上に長く、また右側に柵等の側壁がある場合、ＣＣＤセンサ５には、図６に示すように、水平部の右端が下方に傾斜した線状画像Ｇ１が結像し、その線状画像Ｇ１は水平基準ラインと両側の垂直基準ラインで囲われた検出範囲Ｋの外側に現れる。この水平基準ラインは接近検出の基準となる所定距離に対応したラインであり、線状画像の縦の位置は物体までの距離に対応するため、検出物体である壁までの距離が所定距離以内の場合、線状画像Ｇ１は水平基準ラインより上に現れる。また、物体が前方の中央付近にある場合は、両側の垂直基準ライン間の内側に現れる。
【００４０】
一方、図５に示すように、壁の前方の略中央に物体Ｂがあり、その物体Ｂから装置までの距離が所定距離以内に接近している場合、ＣＣＤセンサ５には、図７に示すように、壁に対応した線状画像Ｇ１の下方で、水平基準ラインと両側の垂直基準ラインで囲われた検出範囲Ｋ内に、物体Ｂに対応した線状画像Ｇ２（物体Ｂから反射した水平の線状画像）が現れる。
【００４１】
そして、ＣＣＤセンサ５が駆動されることにより、そこから線状画像Ｇ１、Ｇ２を示す画像信号が出力される。即ち、ドライバ１２は、タイミングパルス発生回路１１から送られたタイミングパルス信号に基づき、ＣＣＤセンサ５に、駆動パルス信号、バイアス電圧を印加して、ＣＣＤセンサ５を駆動し、ＣＣＤセンサ５はセンサゲートクロック信号の発生する間で、水平方向に走査が行われ、画像信号が出力される。
【００４２】
この画像信号は、サンプルホールド回路１４、ローパスフィルタ１５、クランプ回路１６からなる画像信号処理回路１３により、画像を示す部分のみが取出された信号となる。さらに、この画像信号は、コンパレータ１７に入力されることにより物体検出を示す信号となり、各種の散乱光やノイズ光に対応した輝度レベルの低い信号が除去され、線状画像Ｇ１、Ｇ２に対応する信号のみをもつ画像信号がコンパレータ１７からシリアル・パラレル変換器１９に出力される。
【００４３】
一方、同期信号回路２１から垂直同期信号と水平同期信号を入力したフィールド識別回路２２は、垂直同期信号から偶数フィールドと奇数フィールドを識別し、水平同期信号と共にその識別信号を走査線カウンタ２３に送る。走査線カウンタ２３は、走査線つまり水平同期信号をカウントし、最下位ビットにフィールド識別符号を入れて走査線番号データをラッチ信号発生部２７に出力する。このカウンタは垂直同期信号でクリアされる。
【００４４】
水平位置カウンタ２６は、各水平同期期間中、サンプリングクロック回路２４から分周回路２５を通して８分周されたクロック信号をカウントし、１水平走査線を４０分割し、それらの水平位置（１画面をＸ・Ｙ座標で表した場合のＸ座標）を示す水平位置信号を発生し、ラッチ信号発生部２７に出力する。
【００４５】
ラッチ信号発生部２７は、走査線カウンタ２３からの１〜５２５の走査線信号を入力すると共に、水平位置カウンタ２６から１〜４０の水平位置信号を入力し、座標位置データ発生部２８から送られる座標位置データに基づき、その座標位置データが示す座標位置、つまりその位置に該当する走査線信号と水平位置信号が入力されたとき、ラッチ信号を発生し、シリアル・パラレル変換器１９に出力し、該当する画像信号をラッチする。
【００４６】
一方、座標位置データ発生部２８は、サンプリングクロック信号を入力してカウントすることにより、検出画面の各画素に対応した座標位置データを発生する。即ち、図３に示すように、検出画面は、例えば４０×５２５に分割した各々の座標位置データ（画素に対応したデータ）を、例えば左上の（１、１）から右下の（４０×５２５）まで走査順に発生し、これらの座標位置データをラッチ信号発生部２７とマスク処理部２９に出力する。
【００４７】
マスク処理部２９は、座標位置データ発生部２８から座標位置データを入力したとき、ビットマップメモリ３４の該当セルの記憶状態、つまり各座標位置における検出範囲（非マスク部分）と非検出範囲（マスク部分）に基づき、非マスク部分の座標位置データであれば、その座標位置データをデータ抽出部３１に送出し、マスク部分の座標位置データであれば、データ抽出部３１には座標位置データを出力しない。
【００４８】
そして、データ抽出部３１は、シルアル・パラレル変換器１９から送られた画像データ（図３に示す１画素に対応する画像データ）を入力し、同時に、マスク処理部２９より座標位置データを入力した場合、つまりマスク処理部２９でマスクされない検出範囲内であれば、その画像データを判定部３２に出力し、非検出範囲（マスク部分）内であれば、その画像データは出力されない。
【００４９】
このように、座標位置データ発生部２８から検出画面の各画素に対応した座標位置データが順に出力され、マスク処理されて所定の検出範囲のみの座標位置データがデータ抽出部３１に送られ、これによって、シリアル・パラレル変換器１９から送られた画像データのうち、検出範囲内の画像データのみが抽出され、判定部３２に送られる。
【００５０】
判定部３２では、データ抽出部３１から送られた検出範囲内の画像データをチェックし、画像データ内に物体画像に対応したデータがある場合にのみ、物体検出と判定し、その判定結果を検出信号出力部３３に送り、検出信号出力部３３は、物体検出の判定を入力したとき、検出信号を出力する。
【００５１】
例えば、ＣＣＤセンサ５に結像された画像が、図７に示すように、水平基準ラインと両側の垂直基準ラインで囲われた検出範囲Ｋの内側に物体Ｂを示す線状画像Ｇ２を含む場合、物体Ｂを示す線状画像Ｇ２に対応した画像データはデータ抽出部３１から判定部３２に出力され、そこで物体検出と判定し、物体検出信号が出力部３３から出力される。
【００５２】
一方、図４に示すように、検出範囲内における所定距離以内に物体はなく、所定距離より遠い位置に壁があり、また検出範囲外に柵などがある場合、ＣＣＤセンサ５に結像する画像は、図６のように、水平基準ラインと両側の垂直基準ラインで囲われた検出範囲Ｋの内側にない。このような場合、ＣＣＤセンサ５から出力される画像信号には線状画像Ｇ２に対応した部分はなく、線状画像Ｇ１に対応する部分のみであるため、データ抽出部３１からは物体検出を示す画像データは出力されず、出力部３３から物体の接近を示す信号は出力されない。
【００５３】
このように、データ抽出部３１では、マスク処理されて所定の検出範囲のみの座標位置データが入力され、その座標位置の画像でデータのみが判定部３２に送られるため、マスク用のビットマップメモリ３４内の画素の設定を、図６、図７に示すように、中央の検出範囲Ｋのみを通し上部と両側をマスクするようにすれば、図８のように、両側の部分は非検出範囲とし、中央部分のみを検出範囲とすることができ、側方に検出不要な柵やガードレール等の物体がある場合でも、それらを無視して中央付近の検出範囲内の物体のみを検出することができる。さらに、検出する物体までの距離も、検出範囲Ｋの上辺の位置をマスク用のビットマップメモリ３４で設定することにより、容易に設定することができる。
【００５４】
なお、上記実施例のＣＣＤセンサ５とその前方に設けた集光レンズ６、及び画像信号処理回路１３、ドライバ１２、タイミングパルス発生回路１１を構成する部分については、市販のビデオカメラ（ＣＣＤカメラ）を使用することもできる。
【００５５】
一般に市販されているビデオカメラ４０は、図９に示すように、ＣＣＤ４１、ドライバ４４、サンプルホールド回路４２、タイミングパルス発生回路４５、同期信号回路４６、ビデオ信号処理回路４０、及び出力回路４７を備えている。したがって、クランプ回路１６をその出力回路４７に接続し、クランプ回路１６から同期信号分離回路４８を通して垂直同期信号と水平同期信号を取出し、それらの信号を上記のフィールド識別回路２２に入力すればよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す物体検出装置の構成図である。
【図２】物体検出回路１０のブロック図である。
【図３】撮像画面の画素の配列を示す説明図である。
【図４】扇状平板光Ｌの放射状態を示す平面図（Ａ）と同状態を示す側面図（Ｂ）である。
【図５】扇状平板光Ｌの放射状態を示す平面図（Ａ）と同状態を示す側面図（Ｂ）である。
【図６】図４の状態で得られる線状画像Ｇ１の説明図である。
【図７】図５の状態で得られる線状画像Ｇ１、Ｇ２の説明図である。
【図８】装置の検出範囲と検出範囲外を示す平面説明図である。
【図９】他の実施例を示す物体検出回路の部分ブロック図である。
【符号の説明】
１−レーザ発振器、
３−シリンドリカルレンズ、
５−ＣＣＤセンサ、
６−集光レンズ、
１０−物体検出回路、
１３−画像信号処理回路、
１７−コンパレータ、
１９−シリアル・パラレル変換器
２７−ラッチ信号発生回路、
２８−座標位置データ発生部
２９−マスク処理部
３１−データ抽出部
３４−ビットマップメモリ
Ｌ−扇状平板光、
Ｇ１、Ｇ２−線状画像。
【図１】
0003806789.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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